本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，具體地涉及用于在非正交多址通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理系統(tǒng)及方法、基站和用戶(hù)設(shè)備。

背景技術(shù)：

在無(wú)線通信領(lǐng)域中，多址(MA,multiple access)技術(shù)是通信網(wǎng)物理層的核心技術(shù)之一，它定義了多個(gè)用戶(hù)同時(shí)進(jìn)行通信的方式。每個(gè)用戶(hù)在進(jìn)行通信時(shí)，都會(huì)占用一定的時(shí)頻資源。按照不同的資源分配方式，就可以把多址技術(shù)分為正交多址(OMA,Orthogonal MA)技術(shù)和非正交多址(NOMA,Non-orthogonal MA)技術(shù)。如果在某個(gè)多用戶(hù)通信系統(tǒng)中，任意兩個(gè)用戶(hù)所占用的時(shí)頻資源是互不重疊的，則稱(chēng)該通信系統(tǒng)使用了正交多址技術(shù)，反之，稱(chēng)其使用了非正交多址技術(shù)。例如，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，主要使用頻分多址(FDMA,Frequency Division MA)技術(shù)，即將可用頻段劃分為若干互不交疊的子頻段，在通信時(shí)，將不同的子頻段劃分給不同的用戶(hù)使用，因此，從時(shí)頻資源劃分看，F(xiàn)DMA中任意兩個(gè)用戶(hù)所占用的資源是互不重疊的，它是一種典型的正交多址技術(shù)。其它典型正交多址技術(shù)包括時(shí)分多址(TDMA,Time Division MA)技術(shù)和正交頻分多址(OFDMA,Orthogonal FDMA)。

交織(interleave)是對(duì)向量的一種操作，即按照某種規(guī)則，對(duì)向量中的元素重新進(jìn)行排布，得到一個(gè)長(zhǎng)度不變的新向量的操作。解交織(de-interleave)是交織的逆過(guò)程。交織器(interleaver)是完成交織操作的模塊，其輸入和輸出是長(zhǎng)度相等的向量。

交織最先用于信道編解碼中。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于一串存在錯(cuò)誤的編碼比特，如果這些錯(cuò)誤位置是離散分布的，則糾錯(cuò)碼能夠以較大概率將這些錯(cuò)誤糾正，如果這些錯(cuò)誤位置是連續(xù)的，這糾錯(cuò)性能將急劇下降。因此，在發(fā)送端，可將編碼后的比特進(jìn)行交織，經(jīng)過(guò)信道時(shí)，可能會(huì)在某幾個(gè)連續(xù)的比特上產(chǎn)生錯(cuò)誤，在接收端，經(jīng)過(guò)解交織，這些連續(xù)的錯(cuò)誤被打散，從而利于信道解碼。在信道編解碼中，不同用戶(hù)使用的交織器一般是完全相同的。后來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果不同用戶(hù)使用不同的交織器，通過(guò)仔 細(xì)設(shè)計(jì)接收端的檢測(cè)算法，接收端可以很好地對(duì)不同用戶(hù)的信號(hào)進(jìn)行正確檢測(cè)。這就形成了交織多址(IDMA,Interleave Division MA)技術(shù)，其一般結(jié)構(gòu)是：每個(gè)用戶(hù)進(jìn)行低速編碼，一般采用重復(fù)碼(repetition coding)(此時(shí)也可稱(chēng)為“擴(kuò)展”spread)，然后跟一個(gè)交織器，該交織器與其它用戶(hù)的不同。

在IDMA中，所有用戶(hù)占用了所有的時(shí)頻資源，完全重合在一起，交織多址是典型的、極具應(yīng)用前景的非正交多址技術(shù)，相比于其它多址技術(shù)如頻分多址(FDMA,Frequency Division Multiple Access)，正交頻分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)和碼分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)，交織多址具有高功率效率和低解碼復(fù)雜度的優(yōu)勢(shì)，有望應(yīng)用于下一代無(wú)線通信系統(tǒng)中。交織多址的高功率效率是由其非正交性決定的，并通過(guò)用戶(hù)級(jí)的功率分配(User-wisePower Allocation)來(lái)實(shí)現(xiàn)。交織多址的低解碼復(fù)雜度是由其接收端采用的逐碼片檢測(cè)算法保證的。為進(jìn)一步降低復(fù)雜度并對(duì)抗信道衰落，可將正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)與交織多址(Interleave Division Multiple Access)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成OFDM-IDMA通信系統(tǒng)，它繼承了OFDM系統(tǒng)和交織多址系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，成為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)一個(gè)較好的候選多址方案。

然而，如何進(jìn)一步提高非正交多址通信系統(tǒng)的傳輸性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的新的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，希望提供一種能夠提高非正交多址通信系統(tǒng)中的傳輸性能的技術(shù)方案。

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)，所述信號(hào)處理系統(tǒng)被配置為對(duì)經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供了一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的用戶(hù)設(shè)備，所述用戶(hù)設(shè)備包括：如上所述的信號(hào)處理系統(tǒng)。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，提供了一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的基站，其中，所述基站用于在接收到來(lái)自用戶(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求之后，生成長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值的擴(kuò)展序列的信息并將所述擴(kuò)展序列的信息發(fā)送到所述用戶(hù)設(shè)備，以便所述用戶(hù)設(shè)備使用該擴(kuò)展序列對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并且使得擴(kuò)展后的序列交疊，以使得增加有效擴(kuò)頻長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供了一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)，用于接收并檢測(cè)由用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)，所述通信裝置包括：建模單元，用于根據(jù)接收到的連續(xù)信號(hào)，將各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的外信息建模為利用均值和方差能夠表示其特征的連續(xù)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的檢測(cè)。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的基站，所述基站包括：如上所述的信號(hào)處理系統(tǒng)。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供一種用于非正交多址通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，包括：對(duì)經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供一種用于非正交多址通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，用于接收并檢測(cè)由多個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)，所述通信方法包括：根據(jù)接收到的連續(xù)信號(hào)，將各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的外信息建模為利用均值和方差能夠表示其特征的連續(xù)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的檢測(cè)。

根據(jù)本公開(kāi)的又一個(gè)方面，還提供一種用于非正交多址通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，包括：由用戶(hù)設(shè)備向基站發(fā)送數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求；響應(yīng)于所述用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求，針對(duì)每個(gè)用戶(hù)設(shè)備，所述基站生成長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值的擴(kuò)展序列的信息，以及將擴(kuò)展序列信息與應(yīng)答請(qǐng)求發(fā)送給所述用戶(hù)設(shè)備；以及在所述用戶(hù)設(shè)備接收到來(lái)自所述基站的擴(kuò)展序列的信息后，將訓(xùn)練序列和上行數(shù)據(jù)一起發(fā)送給所述基站，其中，所述用戶(hù)設(shè)備利用該擴(kuò)展序列對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并且使得擴(kuò)展后的序列交疊，以使得增加有效擴(kuò)頻長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，還提供一種通信系統(tǒng)，包括如上所述的基站以及如上所述的用戶(hù)設(shè)備。

依據(jù)本公開(kāi)的其它方面，還提供了用于實(shí)現(xiàn)上述用于信號(hào)處理的方 法的計(jì)算機(jī)程序代碼和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及其上記錄有該用于實(shí)現(xiàn)上述用于信號(hào)處理的方法的計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

根據(jù)本公開(kāi)的裝置、方法和系統(tǒng)例如可以獲得如下技術(shù)益處中至少之一：能夠節(jié)省交織器的長(zhǎng)度；能夠獲取更多的分集增益。

通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述以及其他優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的以上和其它優(yōu)點(diǎn)和特征，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。所述附圖連同下面的詳細(xì)說(shuō)明一起包含在本說(shuō)明書(shū)中并且形成本說(shuō)明書(shū)的一部分。具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的元件用相同的參考標(biāo)號(hào)表示。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅描述本發(fā)明的典型示例，而不應(yīng)看作是對(duì)本發(fā)明的范圍的限定。在附圖中：

圖1是示出傳統(tǒng)的非正交多址通信系統(tǒng)中的用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送端的框圖。

圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)的示意性框圖。

圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)2的一個(gè)示例的示意性框圖。

圖4示出了與位于發(fā)送端的圖3的信號(hào)處理系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的、位于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)的一個(gè)示例的示意性框圖。

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)5的另一個(gè)示例的示意性框圖。

圖6示出了使用全擴(kuò)展器作為擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)的一種示例性配置的框圖。

圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)的用于接收發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

圖8是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一種具體示例、在IDMA通信系統(tǒng)中接收端的結(jié)構(gòu)框圖。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理方法的示意性流程圖。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信號(hào)處理方法的示意性流程 圖。

圖11是示出了包括根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的基站和用戶(hù)設(shè)備的非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理方法的一個(gè)示例的流程圖。

圖12和13分別示出了交織多址系統(tǒng)中解調(diào)參考信號(hào)和探測(cè)參考信號(hào)的生成過(guò)程的示意圖。

圖14是示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的裝置和方法的一種具體配置方式下、與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案的誤比特率曲線的對(duì)比圖。

圖15是示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的裝置和方法的另一種具體配置方式下、與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案的誤比特率曲線的對(duì)比圖。

圖16是示出服務(wù)器的示意性配置的示例的框圖。

圖17是示出eNB的示意性配置的第一示例的框圖。

圖18是示出eNB的示意性配置的第二示例的框圖。

圖19是示出智能電話的示意性配置的示例的框圖。

圖20是示出汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備的示意性配置的示例的框圖。

圖21是其中可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置和/或方法和/或系統(tǒng)的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。

具體實(shí)施方式

在下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行描述。為了清楚和簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在說(shuō)明書(shū)中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開(kāi)發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過(guò)程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會(huì)隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開(kāi)發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但對(duì)得益于本公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這種開(kāi)發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。

在此，還需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的設(shè)備結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。

為了說(shuō)明清楚起見(jiàn)，將以O(shè)FDM-IDMA通信系統(tǒng)作為非正交多址 通信系統(tǒng)的一個(gè)具體應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)描述本公開(kāi)的各具體實(shí)施方式，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例所配置的技術(shù)方案可以適用于除了OFDM-IDMA通信系統(tǒng)之外的各種非正交多址通信系統(tǒng)，例如SC-FDMA-IDMA、SCMA。

圖1是示出傳統(tǒng)的非正交多址通信系統(tǒng)中的用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送端的框圖。

如圖1所示在傳統(tǒng)的非正交多址系統(tǒng)中，在用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)1通常依次設(shè)置有擴(kuò)展器14、交織器16和符號(hào)映射器12。

如圖1所示，長(zhǎng)度為N_b的信息比特向量b_k(即待發(fā)送信息)被首先送入擴(kuò)展器(其中，N_b表示用戶(hù)發(fā)送的信息比特?cái)?shù)，即信息比特向量b_k中包含的比特的個(gè)數(shù))，得到擴(kuò)展后的碼片c_k，擴(kuò)展序列是一個(gè)長(zhǎng)度為S的{+1，-1}交替序列，例如，當(dāng)S＝4時(shí)，擴(kuò)展序列s＝[+1,-1,+1,-1]^T，S＝8時(shí)，擴(kuò)展序列s＝[+1,-1,+1,-1,+1,-1,+1,-1]^T；碼片c_k通過(guò)交織器進(jìn)行交織，得到交織后的向量其中，每個(gè)用戶(hù)的交織器是不同的(通常，為更好貼近實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，交織器的設(shè)計(jì)需遵循兩個(gè)準(zhǔn)則：(1)不同用戶(hù)之間交織器的弱相關(guān)性；(2)交織器生成簡(jiǎn)單，占用系統(tǒng)資源少。為此，在研究過(guò)程中，我們直接采用隨機(jī)交織器，針對(duì)每個(gè)用戶(hù)隨機(jī)生成一個(gè)交織器供其使用(即每個(gè)用戶(hù)的交織器是不同的)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)表明，隨機(jī)交織器的性能較好，也最常用),交織器是系統(tǒng)區(qū)分用戶(hù)的唯一標(biāo)識(shí)；對(duì)進(jìn)行調(diào)制，如QPSK等，得到長(zhǎng)度為N的調(diào)制向量x_k；最終將x_k直接發(fā)送或經(jīng)過(guò)OFDM調(diào)制變?yōu)槎噍d波IDMA發(fā)送等。

如圖1所示，在傳統(tǒng)的IDMA系統(tǒng)中使用的交織器的長(zhǎng)度是待發(fā)送信息經(jīng)擴(kuò)展器擴(kuò)展之后的碼片c_k的長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)，提供了一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)，該信號(hào)處理系統(tǒng)被配置為對(duì)經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理，以節(jié)省交織器的長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，可以通過(guò)將符號(hào)映射器設(shè)置在交織器之前，來(lái)實(shí)現(xiàn)交織器的長(zhǎng)度的節(jié)省。

圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)的示意性框圖。如圖2所示根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)2可以包括：符號(hào)映射器22，用于基于待發(fā)送信息進(jìn)行調(diào)制處理；以及交織器26，用于基于經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理，以節(jié)省該交織器的長(zhǎng)度。

圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)2的一個(gè)示例的示意性框圖。

如圖3所示，信號(hào)處理系統(tǒng)2’包括：符號(hào)映射器22，用于對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行調(diào)制處理；擴(kuò)展器24，用于對(duì)經(jīng)符號(hào)映射器22處理的待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并將擴(kuò)展后的待發(fā)送信息發(fā)送至交織器26進(jìn)行交織處理；以及交織器26，用于基于經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理，以節(jié)省該交織器的長(zhǎng)度。

下面結(jié)合圖3具體說(shuō)明信號(hào)處理系統(tǒng)2’的具體發(fā)射步驟：將信息比特向量u_k(即待發(fā)送信息)送入符號(hào)映射器以生成符號(hào)向量b_k；然后將符號(hào)向量b_k送入擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展得到擴(kuò)展后的碼片c_k；再將碼片c_k通過(guò)交織器進(jìn)行交織得到交織后的向量x_k；最后將向量x_k送入信道進(jìn)行傳輸。

由于將符號(hào)映射器設(shè)置在交織器之前，使得作為待發(fā)送信息的信息比特向量u_k經(jīng)符號(hào)映射器調(diào)制(例如調(diào)制階數(shù)為M)之后長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/M(即在進(jìn)入交織器之前向量的長(zhǎng)度減小為傳統(tǒng)的發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)的中交織器長(zhǎng)度的1/M)，從而交織器的長(zhǎng)度能夠縮小為傳統(tǒng)信號(hào)處理系統(tǒng)使用的交織器長(zhǎng)度的1/M。

例如，在傳統(tǒng)的非正交多址通信(IDMA)系統(tǒng)(如圖1所示)中，假設(shè)待發(fā)送信息的信息比特向量bk的長(zhǎng)度為2個(gè)比特，則信息比特向量bk在經(jīng)擴(kuò)展器(2比特?cái)U(kuò)展器)擴(kuò)展之后長(zhǎng)度變?yōu)?個(gè)比特，從而需要使用長(zhǎng)度為4個(gè)比特的交織器對(duì)其進(jìn)行交織處理。而如圖3所示的本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)，由于將符號(hào)映射器設(shè)置在擴(kuò)展器之前，因此長(zhǎng)度同樣為2比特的信息比特向量u_k經(jīng)符號(hào)映射器調(diào)制進(jìn)行例如QPSK調(diào)制(調(diào)制階數(shù)為2)之后長(zhǎng)度變?yōu)?比特，在經(jīng)擴(kuò)展器擴(kuò)展之后長(zhǎng)度變?yōu)?個(gè)比特，從而僅需要使用長(zhǎng)度為2個(gè)比特的交織器對(duì)其進(jìn)行交織處理。因此，根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)，能夠節(jié)省交織器的長(zhǎng)度，更具體地，交織器的長(zhǎng)度能夠縮小為傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)使用的交織器長(zhǎng)度的1/M，其中M為符號(hào)映射器的調(diào)制階數(shù)。

對(duì)應(yīng)于圖3所示的位于發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)，圖4示出了相應(yīng)的位 于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)的位于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)相比，如圖4所示，解調(diào)器、解擴(kuò)展器和解交織器的位置相應(yīng)于發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)中符號(hào)映射器、擴(kuò)展器和交織器的設(shè)置位置而進(jìn)行了調(diào)整。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這種調(diào)整是基于發(fā)送端的各個(gè)部件位置的調(diào)整而相應(yīng)進(jìn)行地調(diào)整，因此在省略其詳細(xì)描述。圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用于非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)5的另一個(gè)示例的示意性框圖。

如圖5所示，信號(hào)處理系統(tǒng)2”包括：擴(kuò)展器24，用于對(duì)經(jīng)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展；符號(hào)映射器22，用于對(duì)擴(kuò)展后的待發(fā)送信息進(jìn)行調(diào)制處理，并將經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息發(fā)送至交織器進(jìn)行交織處理；以及交織器26，用于基于經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理。

下面結(jié)合圖5具體說(shuō)明信號(hào)處理系統(tǒng)2”的具體發(fā)射步驟：將信息比特向量b_k(即待發(fā)送信息)送入擴(kuò)展器24進(jìn)行擴(kuò)展得到擴(kuò)展后的碼片，然后將擴(kuò)展后的碼片送入符號(hào)映射器22進(jìn)行調(diào)制處理得到經(jīng)調(diào)制的、擴(kuò)展后的碼片c_k；再將碼片c_k通過(guò)交織器26進(jìn)行交織得到交織后的向量x_k；最后將向量x_k送入信道進(jìn)行傳輸。

與圖3所示的信號(hào)處理系統(tǒng)類(lèi)似，由于符號(hào)映射器22被設(shè)置在交織器26之前，因此，相比傳統(tǒng)的信號(hào)處理系統(tǒng)，能夠節(jié)省交織器的長(zhǎng)度。由于從硬件存儲(chǔ)角度看，無(wú)論是用戶(hù)端還是基站端，交織器長(zhǎng)度越小，所需要的存儲(chǔ)單元大小就越小，因此節(jié)省交織器的長(zhǎng)度有利于節(jié)省硬件資源；并且，從信息交互角度看，基站端需要將交織器信息發(fā)送給用戶(hù)端，因此交織器長(zhǎng)度越小，該信令交互所占用的時(shí)頻資源就越小，從而節(jié)省交織器的長(zhǎng)度能夠節(jié)省通信功耗。

針對(duì)參照?qǐng)D5根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)位于發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)中符號(hào)映射器、擴(kuò)展器和交織器的設(shè)置位置，相應(yīng)地調(diào)整位于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)中的解調(diào)器、解擴(kuò)展器和解交織器的位置，這是本領(lǐng)域公知的，在此不再贅述。例如，當(dāng)位于發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)中依次設(shè)置了符號(hào)映射器、擴(kuò)展器和交織器時(shí)，位于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)中將相應(yīng)地在基本信號(hào)估計(jì)器之后依次設(shè)置解交織器、解擴(kuò)展器和解調(diào)器，如圖3和圖4所示；又例如，當(dāng)如圖5所示位于發(fā)送端的信號(hào)處理系統(tǒng)中依次設(shè)置了擴(kuò)展器、符號(hào)映射器和交織器時(shí)，位于接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)中將相應(yīng)地在基本信號(hào)估計(jì)器之后依次設(shè)置解交織器、解調(diào)器和解擴(kuò)展器。

在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用的擴(kuò)展器是基于二進(jìn)制向量，采用長(zhǎng)度為S的交替序列{+1，-1}作為擴(kuò)展序列，如S＝[+1,-1,+1,…,-1]^T。由于現(xiàn)有技術(shù)中的擴(kuò)展器的擴(kuò)頻長(zhǎng)度有限，本公開(kāi)還提出使用長(zhǎng)度增加的擴(kuò)展序列的擴(kuò)展器對(duì)待發(fā)送序列進(jìn)行擴(kuò)展。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理系統(tǒng)還被配置為使用長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值的擴(kuò)展序列對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并且使得擴(kuò)展后的序列交疊，以使得增加有效擴(kuò)頻長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)，假設(shè)有待發(fā)送信息是a,b兩個(gè)比特，經(jīng)過(guò)2比特?cái)U(kuò)展器的2倍擴(kuò)展，分別變?yōu)?a,-a和+b,-b，在傳統(tǒng)方案中，擴(kuò)展后的序列不交疊，所以發(fā)送信號(hào)是+a,-a,+b,-b(這里，暫且不考慮交織器對(duì)符號(hào)順序的影響)，共4個(gè)時(shí)隙；本發(fā)明允許交疊，可以采用4倍擴(kuò)展，擴(kuò)展后分別為+a,-a,+a,-a和+b,-b,+b,-b，交疊后信號(hào)是+a+b,-a-b,+a+b,-a-b，同樣只占用4個(gè)時(shí)隙，但是每個(gè)比特的擴(kuò)頻長(zhǎng)度從2變成了4，因此根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)的配置更有利于獲取分集增益。

根據(jù)本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例，信號(hào)處理系統(tǒng)被配置為利用全擴(kuò)展器對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，以使得每個(gè)信息比特被擴(kuò)展到更多的符號(hào)中，從而獲得更多的分集增益。

圖6示出了使用全擴(kuò)展器作為擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)的一種示例性配置的框圖。

如圖6所示，信號(hào)處理系統(tǒng)6包括：符號(hào)映射器62，用于對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行調(diào)制處理；全擴(kuò)展器64，用于使用全擴(kuò)展矩陣對(duì)經(jīng)符號(hào)映射器52處理的待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并將擴(kuò)展后的待發(fā)送信息發(fā)送至交織器56進(jìn)行交織處理；以及交織器66，用于基于經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理。除了使用全擴(kuò)展器64替換傳統(tǒng)擴(kuò)展器24之外，信號(hào)處理系統(tǒng)6中包括的其他部件及其進(jìn)行的相應(yīng)處理與圖3所示的信號(hào)處理系統(tǒng)2’的類(lèi)似。

更具體地，圖6示出的信號(hào)處理系統(tǒng)6的具體發(fā)射步驟包括：將信息比特向量u_k(即待發(fā)送信息)送入符號(hào)映射器62以生成符號(hào)向量b_k；然后將符號(hào)向量b_k送入全擴(kuò)展器64進(jìn)行擴(kuò)展得到擴(kuò)展后的碼片c_k；再將碼片c_k通過(guò)交織器66進(jìn)行交織得到交織后的向量x_k；最后將向量x_k送入信道進(jìn)行傳輸。由于x_k和c_k長(zhǎng)度都為N，所以全擴(kuò)展器在數(shù)學(xué)上可建模為一個(gè)矩陣，即S＝[s₁₁,s₁₂,...]，其中s₁₁,s₁₂等都是長(zhǎng)度為N的擴(kuò)展序列。

上述IDMA通信系統(tǒng)的全擴(kuò)展結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同之處 在于：傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)展器基于二進(jìn)制向量，采用長(zhǎng)度為S的交替序列{+1，-1}作為擴(kuò)展序列，如s＝[+1,-1,+1,...,-1]^T，則擴(kuò)展矩陣S可以表為：

在矩陣S中，絕大多數(shù)的元素為0，只有一小部分為非零元素，因此將其稱(chēng)為稀疏矩陣；可以看出，矩陣S是稀疏矩陣，進(jìn)一步，S的非零元素取自二進(jìn)制數(shù)+1，-1，因此稱(chēng)S是稀疏二進(jìn)制矩陣。

而根據(jù)本公開(kāi)的全擴(kuò)展器采用的全擴(kuò)展矩陣S是全矩陣，即非二進(jìn)制同時(shí)非稀疏矩陣，因此，其可以將用戶(hù)比特信息進(jìn)行充分?jǐn)U展。例如，可以基于DFT/IDFT矩陣或者Hadamard矩陣，選取DFT/IDFT矩陣或者Hadamard矩陣的部分列向量組成全擴(kuò)展矩陣。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，全擴(kuò)展矩陣S＝[s₁₁,s₁₂,...]不同于傳統(tǒng)的擴(kuò)展矩陣，其特征如下：1.全擴(kuò)展矩陣中的元素可以部分或全部都為非零值；2.非零元素不限定為二進(jìn)制；3.全擴(kuò)展矩陣的列向量之間不需相互正交；4.全擴(kuò)展矩陣的列數(shù)可以隨用戶(hù)變化(全擴(kuò)展矩陣的列數(shù)與用戶(hù)數(shù)據(jù)速率成正比關(guān)系，列數(shù)越多，數(shù)據(jù)速率越高，本發(fā)明允許不同用戶(hù)根據(jù)自身數(shù)據(jù)傳輸需求采用不同的列數(shù)，從而使系統(tǒng)配置更為靈活)。

采用具有上述特征的全擴(kuò)展矩陣后，每個(gè)信息比特被擴(kuò)展到更多的符號(hào)中，可以獲取更多的分集增益，并可以根據(jù)用戶(hù)傳輸需求獨(dú)立調(diào)整每個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)速率。

為了描述清楚起見(jiàn)，在本發(fā)明描述的上述以及后續(xù)示例中，具體應(yīng)用場(chǎng)景為OFDM-IDMA通信系統(tǒng)。但這并非限定，如上所述，根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的技術(shù)方案也可以應(yīng)用于其他非正交多址通信系統(tǒng)，只要這樣的系統(tǒng)具備多個(gè)用戶(hù)設(shè)備可以共享同一資源塊的特點(diǎn)即可。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，上述參照?qǐng)D2-3、5-6描述的信號(hào)處理系統(tǒng)可以被應(yīng)用于位于非正交多址通信系統(tǒng)發(fā)送端的用戶(hù)設(shè)備中，從而用戶(hù)設(shè)備可以使用該信號(hào)處理系統(tǒng)向基站發(fā)送上行傳輸數(shù)據(jù)。

對(duì)應(yīng)于包括根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的用戶(hù)設(shè)備，根據(jù)本公開(kāi)，還提出一種用于非正交多址通信系統(tǒng)的基站。根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用 于非正交多址通信系統(tǒng)的基站被配置為在接收到來(lái)自用戶(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求之后，生成長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值的擴(kuò)展序列的信息并將所述擴(kuò)展序列的信息發(fā)送到所述用戶(hù)設(shè)備，以便所述用戶(hù)設(shè)備使用該擴(kuò)展序列對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，并且使得擴(kuò)展后的序列交疊，以使得增加有效擴(kuò)頻長(zhǎng)度。

根據(jù)本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例，基站被配置為生成全擴(kuò)展矩陣的信息，并且將全擴(kuò)展矩陣的信息發(fā)送到用戶(hù)設(shè)備，以便用戶(hù)設(shè)備使用該全擴(kuò)展矩陣對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，以使得每個(gè)信息比特被擴(kuò)展到更多的符號(hào)中，從而獲得更多的分集增益。

此外，根據(jù)本公開(kāi)的IDMA通信系統(tǒng)的全擴(kuò)展結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)不同之處在于其發(fā)送端輸出信號(hào)離散與連續(xù)的不同，在傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)中，接收端的對(duì)數(shù)似然比(LLR,Log-Likelihood Ratio)的計(jì)算基于二進(jìn)制離散信號(hào)，而本發(fā)明中使用全擴(kuò)展器的用戶(hù)設(shè)備產(chǎn)生的是連續(xù)信號(hào)，因此需要采用新的檢測(cè)方法。為此，根據(jù)本公開(kāi)，提出一種用于接收使用全擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展的用戶(hù)設(shè)備所發(fā)送的信號(hào)的接收端的信號(hào)處理系統(tǒng)。

圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)的位于基站側(cè)的用于接收發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

如圖7所示，信號(hào)處理系統(tǒng)7包括：建模單元72，用于根據(jù)接收到的連續(xù)信號(hào)，將各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的外信息建模為利用均值和方差能夠表示其特征的連續(xù)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的檢測(cè)。

對(duì)于每一個(gè)隨機(jī)變量(例如待發(fā)送信息的發(fā)送符號(hào)可以看成是隨機(jī)變量)，它都有先驗(yàn)(a priori)信息，一般根據(jù)信號(hào)結(jié)構(gòu)確定。當(dāng)觀察到該隨機(jī)變量的一次實(shí)現(xiàn)后(例如，發(fā)送符號(hào)經(jīng)過(guò)信道后變?yōu)榫哂心硞€(gè)確定值的接收信號(hào))，可以根據(jù)先驗(yàn)信息、該次實(shí)現(xiàn)信息，計(jì)算出隨機(jī)變量的后驗(yàn)(a posteriori)信息。后驗(yàn)信息比先驗(yàn)信息能更準(zhǔn)確地描述該隨機(jī)變量。但是，在基于迭代思想的接收機(jī)當(dāng)中，原則上并不會(huì)把后驗(yàn)信息直接進(jìn)行反饋，原因是后驗(yàn)信息中包含了先驗(yàn)信息，容易造成差錯(cuò)傳播現(xiàn)象。實(shí)際中，進(jìn)行反饋的都是后驗(yàn)信息中去掉先驗(yàn)信息后剩余部分的信息，該信息被稱(chēng)為外(extrinsic)信息。

由于實(shí)際中，使用根據(jù)本公開(kāi)的全擴(kuò)展器的用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的信號(hào)更接近高斯分布，因此根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，建模單元72優(yōu)選被配置成將各個(gè) 用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的外信息建模為高斯信號(hào)。

由于采用全擴(kuò)展矩陣而使得擴(kuò)展后的信號(hào)為連續(xù)信號(hào)，因此根據(jù)信息論，當(dāng)輸入信道的符號(hào)為連續(xù)高斯分布時(shí)，互信息最大，即傳輸速率最可能接近信道容量，而這里擴(kuò)展后的信號(hào)正好是高斯分布的連續(xù)信號(hào)，能夠充分地利用信道資源；并且由于該信號(hào)服從高斯分布，外信息的計(jì)算變得簡(jiǎn)單。而如果是多進(jìn)制的離散符號(hào)，則外信息的計(jì)算會(huì)很困難。

根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)7接收的多個(gè)用戶(hù)設(shè)備的連續(xù)信號(hào)可以是如上所述參照?qǐng)D6描述的信號(hào)處理系統(tǒng)所發(fā)送的發(fā)送信息。即根據(jù)本公開(kāi)，多個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)可以是由使用全擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展操作的用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)，該全擴(kuò)展器被配置為使用全擴(kuò)展器對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展，以使得每個(gè)信息比特被擴(kuò)展到更多的符號(hào)中，從而獲得更多的分集增益。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，建模單元72被配置為將所述各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)x建模為高斯隨機(jī)變量，利用x的先驗(yàn)信息作為已知條件，根據(jù)MMSE估計(jì)算法獲得x的后驗(yàn)信息，然后利用x的先驗(yàn)信息和后驗(yàn)信息獲得x的外信息的均值和方差。

更具體地，建模單元72被配置為根據(jù)x先驗(yàn)信息的均值和協(xié)方差矩陣、用戶(hù)設(shè)備的信道狀態(tài)信息矩陣、以及噪聲與多用戶(hù)干擾和的協(xié)方差矩陣來(lái)獲得x的外信息的均值和方差。

圖8是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一種具體示例，在IDMA通信系統(tǒng)中接收端的結(jié)構(gòu)框圖。根據(jù)本公開(kāi)，接收端能夠接收并處理其所管理的所有K個(gè)活躍用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送信號(hào)。

在此需要說(shuō)明，圖8中僅示出了基站的接收端中包括用于所有K個(gè)用戶(hù)設(shè)備中第k個(gè)用戶(hù)設(shè)備的解交織器k、解擴(kuò)展器k、擴(kuò)展器k和交織器k，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，基站的接收端中包括了針對(duì)所有K個(gè)用戶(hù)設(shè)備中每個(gè)用戶(hù)設(shè)備的解交織器、解擴(kuò)展器、擴(kuò)展器和交織器。為了使附圖清楚簡(jiǎn)明，用于其他用戶(hù)設(shè)備的解交織器、解擴(kuò)展器、擴(kuò)展器和交織器以省略號(hào)的形式示出。

如圖8所示，接收信號(hào)y被送入基本信號(hào)估計(jì)器(ESE,Elementary Signal Estimator)，基本信號(hào)估計(jì)器的功能是分解多用戶(hù)信號(hào)，其包括根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的建模單元72，接收信號(hào)可以通過(guò)如下公式(1)表示為：

其中，H_k和P_k分別是所有K個(gè)活躍用戶(hù)中用戶(hù)k的信道狀態(tài)信息矩陣和交織矩陣，η是信道噪聲向量，S為擴(kuò)展器使用的擴(kuò)展矩陣。采用迭代干擾消除技術(shù)，基本信號(hào)估計(jì)器將接收信號(hào)分解成各個(gè)用戶(hù)的單路信號(hào)，針對(duì)用戶(hù)k，接收信號(hào)y可以根據(jù)如下公式(2)重新表示為：

其中，z_k是其它用戶(hù)干擾與信道噪聲的總和。在檢測(cè)用戶(hù)k的發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可以將P_kSb_k看成一個(gè)整體，用x_k表示，則可以將上述公式(2)等價(jià)于如下公式(3)表示的向量信號(hào)模型：

y＝Hx+z, (3)

其中，x是連續(xù)隨機(jī)變量(上式為通用模型，省略了下標(biāo)k)，z是已知均值和協(xié)方差矩陣的干擾項(xiàng)。根據(jù)x的先驗(yàn)信息(先驗(yàn)均值和先驗(yàn)方差)，利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具，如MMSE估計(jì)算法等，計(jì)算出x的后驗(yàn)均值和方差；由于接收機(jī)迭代過(guò)程中實(shí)際傳輸?shù)氖莤的外信息，因此需要根據(jù)x的先驗(yàn)信息和后驗(yàn)信息計(jì)算出x的外信息(包含均值和方差)。

更具體地，將x建模為高斯隨機(jī)變量，將x的先驗(yàn)均值和先驗(yàn)協(xié)方差矩陣作為已知條件，根據(jù)MMSE估計(jì)算法通過(guò)如下公式(4)和(5)可以得到x的后驗(yàn)信息，即后驗(yàn)均值和后驗(yàn)協(xié)方差矩陣

其中，C_z是噪聲z的協(xié)方差矩陣，H^H的第(i,j)元素表示H的第(j,i)元素的共軛。

然后，利用上述x的先驗(yàn)信息(與)和后驗(yàn)信息(與)，可以 根據(jù)如下公式(6)和(7)獲得x中所有元素的外信息：

其中，x_e(n)和v_e(n)分別是x(n)的外信息均值和協(xié)方差，x(n)表示向量x的第n個(gè)元素，V(n,n)表示矩陣V的第n行第n列元素。

因此，將上述連續(xù)信號(hào)x的外信息作為基本信號(hào)估計(jì)器ESE模塊的輸出，送入迭代接收機(jī)的前向鏈路(如圖8所示，前向鏈路與發(fā)送端大致相反)，進(jìn)行解交織、解擴(kuò)、解調(diào)，然后經(jīng)過(guò)后向鏈路(后向鏈路與發(fā)送端大致相同)回到ESE模塊，進(jìn)入迭代檢測(cè)過(guò)程，檢測(cè)結(jié)果隨著迭代次數(shù)的增加而趨于改善和穩(wěn)定，最終對(duì)進(jìn)行判決，獲得系統(tǒng)的誤比特率性能。

采用本發(fā)明所提出的全擴(kuò)展器獲得的數(shù)據(jù)傳輸速率與傳統(tǒng)IDMA通信系統(tǒng)相同，并且用戶(hù)級(jí)與子載波級(jí)的功率分配方案完全適用于本發(fā)明所提全擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)。

需要指出，上述結(jié)合圖7-8描述的根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶(hù)設(shè)備發(fā)出的連續(xù)信號(hào)的接收的信號(hào)處理系統(tǒng)，可以在通信系統(tǒng)的基站中實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于位于非正交多址通信系統(tǒng)中的發(fā)送端的用戶(hù)設(shè)備所包括的信號(hào)處理系統(tǒng)，還提出一種信號(hào)處理方法。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理方法的示意性流程圖。如圖9所示，在步驟S920，對(duì)經(jīng)調(diào)制處理的待發(fā)送信息進(jìn)行交織處理。S920可以參考例如結(jié)合圖2-3以及5-6描述的信號(hào)處理系統(tǒng)的操作，在此省略其詳細(xì)描述。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于位于非正交多址通信系統(tǒng)中的接收端的基站所包括的信號(hào)處理系統(tǒng)，還提出一種用于非正交多址通信系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法，用于接收并檢測(cè)由多個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)。

圖10是示出了本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)處理方法的示意性流程圖。如圖10所示，在步驟S1020，根據(jù)接收到的連續(xù)信號(hào)，將各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的 連續(xù)信號(hào)的外信息建模為利用均值和方差能夠表示其特征的連續(xù)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的連續(xù)信號(hào)的檢測(cè)。S1020可以參考例如結(jié)合圖7-8描述的信號(hào)處理系統(tǒng)的操作，在此省略其詳細(xì)描述。

圖11是示出了包括根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的基站和用戶(hù)設(shè)備的非正交多址通信系統(tǒng)的信號(hào)處理方法的一個(gè)示例的流程圖。在該示例中，如圖6所示的使用全擴(kuò)展器作為擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)在用戶(hù)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)；如圖8所示的用于接收連續(xù)信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)在基站中實(shí)現(xiàn)。圖11中的示例以時(shí)分雙工(TDD,Time Division Duplex)上行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為例，在系統(tǒng)的用戶(hù)端的用戶(hù)設(shè)備UE與基站BS之間執(zhí)行的信令流程如下。

在步驟①，位于用戶(hù)端的用戶(hù)設(shè)備發(fā)起數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求。在步驟②，響應(yīng)于所述用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求，在基站同意該數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求后，針對(duì)每個(gè)用戶(hù)設(shè)備，基站生成長(zhǎng)度大于預(yù)定閾值的擴(kuò)展序列(例如但不限于全擴(kuò)展矩陣)的信息，以及將擴(kuò)展序列信息與應(yīng)答請(qǐng)求發(fā)送給所述用戶(hù)設(shè)備；例如，基站同意該數(shù)據(jù)連接請(qǐng)求后，生成全擴(kuò)展器并分配給用戶(hù)設(shè)備不同的交織器，并且將全擴(kuò)展器和交織器的信息與應(yīng)答請(qǐng)求一起發(fā)送給用戶(hù)設(shè)備。在步驟③，在所述用戶(hù)設(shè)備接收到來(lái)自所述基站的擴(kuò)展序列的信息后，將訓(xùn)練序列和上行數(shù)據(jù)一起發(fā)送給所述基站；例如，用戶(hù)設(shè)備在收到全擴(kuò)展器和交織器信息后，利用全擴(kuò)展器和交織器對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行擴(kuò)展和交織處理，以將經(jīng)擴(kuò)展和交織處理的待發(fā)送信息作為上行數(shù)據(jù)與訓(xùn)練序列一起發(fā)送到基站。

在上述信令交互過(guò)程中，大部分信令數(shù)據(jù)只涉及很少的數(shù)據(jù)量，可通過(guò)控制信道傳輸；只有訓(xùn)練序列和數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)量較大，可通過(guò)數(shù)據(jù)信道傳輸。

根據(jù)本公開(kāi)，訓(xùn)練序列是通過(guò)使用基站向各個(gè)用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的交織器信息而獲得的。

根據(jù)本公開(kāi)，用戶(hù)設(shè)備發(fā)送給基站的訓(xùn)練序列包括用于信道估計(jì)的解調(diào)參考信號(hào)(DMRS,Demodulation Reference Signals)和用于動(dòng)態(tài)調(diào)度的探測(cè)參考信號(hào)(SRS,Sounding Reference Signals)。由于交織多址通信系統(tǒng)的非正交性，不同用戶(hù)的DMRS和SRS在頻域相互重疊，這與LTE不同，因此需要重新考慮DMRS和SRS的生成，具體的IDMA通信系統(tǒng)的DMRS和SRS生成步驟如下：

針對(duì)DMRS，如圖12所示，首先生成一個(gè)基序列(如具有恒定功率值 的QPSK調(diào)制序列)，該序列的長(zhǎng)度與用戶(hù)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)全擴(kuò)展器后所得碼片的長(zhǎng)度相同，然后將基序列送入用戶(hù)專(zhuān)屬交織器獲得交織序列，最終將交織序列送到各用戶(hù)分配的子載波上進(jìn)行OFDM調(diào)制，生成DMRS序列。

針對(duì)SRS，如圖13所示，分為正交與非正交SRS：將IDMA看作LTE中僅有一個(gè)資源塊的特例，直接采用LTE中SRS的生成方法，無(wú)需進(jìn)行資源調(diào)度，可以生成正交SRS；至于非正交SRS，如圖12所示，將一個(gè)通用基序列送入交織器，然后將交織序列送到用戶(hù)所使用的整個(gè)頻帶上進(jìn)行OFDM調(diào)制，生成時(shí)域SRS序列。

容易理解，包括根據(jù)本公開(kāi)上述實(shí)施例的能夠?qū)τ脩?hù)設(shè)備子載波功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的基站，以及包括根據(jù)本公開(kāi)上述實(shí)施例的能夠?qū)τ脩?hù)設(shè)備子載波功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的用戶(hù)終設(shè)備的通信系統(tǒng)，也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括在本公開(kāi)的保護(hù)范圍中。

圖14是示出了根據(jù)本公開(kāi)通信方法的一種具體配置方式下與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案的誤比特率曲線的對(duì)比圖。在該仿真實(shí)驗(yàn)中，采用如圖6所示的通信系統(tǒng)發(fā)送端(即，用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送端)以及如圖8所示的通信系統(tǒng)接收端(即，基站的接收端)，信令流程參見(jiàn)圖11。系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)如下：擴(kuò)展長(zhǎng)度S＝4，活躍用戶(hù)設(shè)備數(shù)目K＝1，子載波數(shù)目N＝128，各用戶(hù)設(shè)備采用隨機(jī)交織器和部分DFT擴(kuò)展矩陣，星座圖為QPSK調(diào)制，信道為6抽頭瑞利(Rayleigh)衰落信道，接收機(jī)采用ZF(迫零)均衡技術(shù)，迭代次數(shù)為1。圖13給出系統(tǒng)相應(yīng)的誤比特率(BER,Bit Error Rate)曲線，包括：包括傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)的誤比特率結(jié)果(曲線標(biāo)記為“傳統(tǒng)的”)和根據(jù)本發(fā)明的非正交多址通信系統(tǒng)所得到的誤比特率結(jié)果(曲線標(biāo)記為“本發(fā)明的”)。由圖14可以看出，針對(duì)單用戶(hù)情況，采用本發(fā)明的具有全擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)所得到的誤比特率性能優(yōu)于傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)性能，并且隨著信噪比的增大，性能增益越明顯，其原因在于采用本發(fā)明的具有全擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)可以充分?jǐn)U展用戶(hù)比特信息，有效抵抗信道頻率選擇性帶來(lái)的信號(hào)失真。

圖15是示出了根據(jù)本公開(kāi)通信方法的一種具體配置方式下與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案的另一誤比特率曲線的對(duì)比圖。在該仿真實(shí)驗(yàn)中，采用如圖6所示的通信系統(tǒng)發(fā)送端(即，用戶(hù)設(shè)備的發(fā)送端)以及如圖8所示的通信系統(tǒng)接收端(即，基站的接收端)，信令流程參見(jiàn)圖11。系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)如下：擴(kuò)展長(zhǎng)度S＝8，活躍用戶(hù)設(shè)備數(shù)目K＝4，子載波數(shù)目N＝128，各用戶(hù)設(shè)備采用隨機(jī)交織器和部分DFT擴(kuò)展矩陣，星座圖為QPSK調(diào)制，信道為16 抽頭瑞利(Rayleigh)衰落信道，接收機(jī)采用根據(jù)本公開(kāi)的高斯建模算法，迭代次數(shù)為8。圖15給出系統(tǒng)相應(yīng)的誤比特率曲線，包括傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)的誤比特率結(jié)果(曲線標(biāo)記為“傳統(tǒng)的”)和按照本發(fā)明的非正交多址通信系統(tǒng)得到的結(jié)果(曲線標(biāo)記為“本發(fā)明的”)。由圖15可以看出，針對(duì)多用戶(hù)情況，采用本發(fā)明的具有全擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)和檢測(cè)算法所得到的誤比特率性能優(yōu)于傳統(tǒng)IDMA系統(tǒng)性能，原因就在于采用本發(fā)明的信號(hào)處理系統(tǒng)可以充分?jǐn)U展用戶(hù)比特信息，有效抵抗信道頻率選擇性帶來(lái)的信號(hào)失真，同時(shí)利用連續(xù)信號(hào)建模對(duì)本發(fā)明的具有全擴(kuò)展器的信號(hào)處理系統(tǒng)構(gòu)發(fā)送的用戶(hù)信息比特進(jìn)行解碼。

根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)至少能夠?qū)崿F(xiàn)以下有益效果之一：通過(guò)將符號(hào)映射器設(shè)置在交織器之前，能夠節(jié)省交織器的長(zhǎng)度；通過(guò)使用全擴(kuò)展矩陣的全擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展操作，能夠獲取更多的分集增益。

應(yīng)用示例

本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)能夠應(yīng)用于各種產(chǎn)品。例如，根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)可以被實(shí)現(xiàn)為任何類(lèi)型的服務(wù)器，諸如塔式服務(wù)器、機(jī)架式服務(wù)器以及刀片式服務(wù)器。根據(jù)本公開(kāi)的信號(hào)處理系統(tǒng)可以為安裝在服務(wù)器上的控制模塊(諸如包括單個(gè)晶片的集成電路模塊，以及插入到刀片式服務(wù)器的槽中的卡或刀片(blade))。

例如，根據(jù)本公開(kāi)的基站可以被實(shí)現(xiàn)為任何類(lèi)型的演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)，諸如宏eNB和小eNB。小eNB可以為覆蓋比宏小區(qū)小的小區(qū)的eNB，諸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，根據(jù)本公開(kāi)的基站可以被實(shí)現(xiàn)為任何其他類(lèi)型的基站，諸如NodeB和基站收發(fā)臺(tái)(BTS)?；究梢园ǎ罕慌渲脼榭刂茻o(wú)線通信的主體(也稱(chēng)為基站設(shè)備)；以及設(shè)置在與主體不同的地方的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線頭端(RRH)。另外，下面將描述的各種類(lèi)型的終端均可以通過(guò)暫時(shí)地或半持久性地執(zhí)行基站功能而作為基站工作。

例如，根據(jù)本公開(kāi)的用戶(hù)設(shè)備可以被實(shí)現(xiàn)為移動(dòng)終端(諸如智能電話、平板個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、筆記本式PC、便攜式游戲終端、便攜式/加密狗型移動(dòng)路由器和數(shù)字?jǐn)z像裝置)或者車(chē)載終端(諸如汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備)。終端設(shè)備300還可以被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信的終端(也稱(chēng)為機(jī)器類(lèi)型通信(MTC)終端)。此外，根據(jù)本公開(kāi)的終端設(shè)備可以為安裝在上述終端中的每個(gè)終端上的無(wú)線通信模塊(諸如包括單個(gè)晶片的集成電路模塊)。

[關(guān)于信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用示例]

圖16是示出可以應(yīng)用本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)的服務(wù)器1600的示意性配置的示例的框圖。服務(wù)器1600包括處理器1601、存儲(chǔ)器1602、存儲(chǔ)裝置1603、網(wǎng)絡(luò)接口1604以及總線1606。

處理器1601可以為例如中央處理單元(CPU)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，并且控制服務(wù)器1600的功能。存儲(chǔ)器1602包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)，并且存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和由處理器1601執(zhí)行的程序。存儲(chǔ)裝置1603可以包括存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和硬盤(pán)。

網(wǎng)絡(luò)接口1604為用于將服務(wù)器1600連接到有線通信網(wǎng)絡(luò)1605的有線通信接口。有線通信網(wǎng)絡(luò)1605可以為諸如演進(jìn)分組核心網(wǎng)(EPC)的核心網(wǎng)或者諸如因特網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)。

總線1606將處理器1601、存儲(chǔ)器1602、存儲(chǔ)裝置1603和網(wǎng)絡(luò)接口1604彼此連接。總線1606可以包括各自具有不同速度的兩個(gè)或更多個(gè)總線(諸如高速總線和低速總線)。

在圖16所示的服務(wù)器1600中，通過(guò)使用圖2-3、5-8所描述的信號(hào)處理系統(tǒng)可以由處理器1601實(shí)現(xiàn)。

[關(guān)于基站的應(yīng)用示例]

(第一應(yīng)用示例)

圖17是示出可以應(yīng)用本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)的eNB的示意性配置的第一示例的框圖。eNB 1700包括一個(gè)或多個(gè)天線1710以及基站設(shè)備1720?；驹O(shè)備1720和每個(gè)天線1710可以經(jīng)由RF線纜彼此連接。

天線1710中的每一個(gè)均包括單個(gè)或多個(gè)天線元件(諸如包括在多輸入多輸出(MIMO)天線中的多個(gè)天線元件)，并且用于基站設(shè)備1720發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)。如圖17所示，eNB 1700可以包括多個(gè)天線1710。例如，多個(gè)天線1710可以與eNB 1700使用的多個(gè)頻帶兼容。雖然圖17示出其中eNB 1700包括多個(gè)天線1710的示例，但是eNB 1700也可以包括單個(gè)天線1710。

基站設(shè)備1720包括控制器1721、存儲(chǔ)器1722、網(wǎng)絡(luò)接口1723以及無(wú)線通信接口1725。

控制器1721可以為例如CPU或DSP，并且操作基站設(shè)備1720的較高層的各種功能。例如，控制器1721根據(jù)由無(wú)線通信接口1725處理的信號(hào) 中的數(shù)據(jù)來(lái)生成數(shù)據(jù)分組，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口1723來(lái)傳遞所生成的分組?？刂破?721可以對(duì)來(lái)自多個(gè)基帶處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行捆綁以生成捆綁分組，并傳遞所生成的捆綁分組?？刂破?721可以具有執(zhí)行如下控制的邏輯功能：該控制諸如為無(wú)線資源控制、無(wú)線承載控制、移動(dòng)性管理、接納控制和調(diào)度。該控制可以結(jié)合附近的eNB或核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行。存儲(chǔ)器1722包括RAM和ROM，并且存儲(chǔ)由控制器1721執(zhí)行的程序和各種類(lèi)型的控制數(shù)據(jù)(諸如終端列表、傳輸功率數(shù)據(jù)以及調(diào)度數(shù)據(jù))。

網(wǎng)絡(luò)接口1723為用于將基站設(shè)備1720連接至核心網(wǎng)1724的通信接口。控制器1721可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口1723而與核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或另外的eNB進(jìn)行通信。在此情況下，eNB 1700與核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或其他eNB可以通過(guò)邏輯接口(諸如S1接口和X2接口)而彼此連接。網(wǎng)絡(luò)接口1723還可以為有線通信接口或用于無(wú)線回程線路的無(wú)線通信接口。如果網(wǎng)絡(luò)接口1723為無(wú)線通信接口，則與由無(wú)線通信接口1725使用的頻帶相比，網(wǎng)絡(luò)接口823可以使用較高頻帶用于無(wú)線通信。

無(wú)線通信接口1725支持任何蜂窩通信方案(諸如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)和LTE-先進(jìn))，并且經(jīng)由天線1710來(lái)提供到位于eNB 1700的小區(qū)中的終端的無(wú)線連接。無(wú)線通信接口1725通?？梢园ɡ缁鶐?BB)處理器1726和RF電路1727。BB處理器1726可以執(zhí)行例如編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)以及復(fù)用/解復(fù)用，并且執(zhí)行層(例如L1、介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)、無(wú)線鏈路控制(RLC)和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP))的各種類(lèi)型的信號(hào)處理。代替控制器1721，BB處理器1726可以具有上述邏輯功能的一部分或全部。BB處理器1726可以為存儲(chǔ)通信控制程序的存儲(chǔ)器，或者為包括被配置為執(zhí)行程序的處理器和相關(guān)電路的模塊。更新程序可以使BB處理器1726的功能改變。該模塊可以為插入到基站設(shè)備1720的槽中的卡或刀片?？商娲?，該模塊也可以為安裝在卡或刀片上的芯片。同時(shí)，RF電路1727可以包括例如混頻器、濾波器和放大器，并且經(jīng)由天線1710來(lái)傳送和接收無(wú)線信號(hào)。

如圖17所示，無(wú)線通信接口1725可以包括多個(gè)BB處理器1726。例如，多個(gè)BB處理器1726可以與eNB 1700使用的多個(gè)頻帶兼容。如圖17所示，無(wú)線通信接口1725可以包括多個(gè)RF電路1727。例如，多個(gè)RF電路1727可以與多個(gè)天線元件兼容。雖然圖17示出其中無(wú)線通信接口1725包括多個(gè)BB處理器1726和多個(gè)RF電路1727的示例，但是無(wú)線通信接口1725也可以包括單個(gè)BB處理器1726或單個(gè)RF電路1727。

(第二應(yīng)用示例)

圖18是示出可以應(yīng)用本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)的eNB的示意性配置的第二示例的框圖。eNB 1830包括一個(gè)或多個(gè)天線1840、基站設(shè)備1850和RRH 1860。RRH 1860和每個(gè)天線1840可以經(jīng)由RF線纜而彼此連接?；驹O(shè)備1850和RRH 1860可以經(jīng)由諸如光纖線纜的高速線路而彼此連接。

天線1840中的每一個(gè)均包括單個(gè)或多個(gè)天線元件(諸如包括在MIMO天線中的多個(gè)天線元件)并且用于RRH 1860發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)。如圖18所示，eNB 1830可以包括多個(gè)天線1840。例如，多個(gè)天線1840可以與eNB 1830使用的多個(gè)頻帶兼容。雖然圖18示出其中eNB 1830包括多個(gè)天線1840的示例，但是eNB 1830也可以包括單個(gè)天線1840。

基站設(shè)備1850包括控制器1851、存儲(chǔ)器1852、網(wǎng)絡(luò)接口1853、無(wú)線通信接口1855以及連接接口1857?？刂破?851、存儲(chǔ)器1852和網(wǎng)絡(luò)接口1853與參照?qǐng)D17描述的控制器1721、存儲(chǔ)器1722和網(wǎng)絡(luò)接口1723相同。

無(wú)線通信接口1855支持任何蜂窩通信方案(諸如LTE和LTE-先進(jìn))，并且經(jīng)由RRH 1860和天線1840來(lái)提供到位于與RRH 1860對(duì)應(yīng)的扇區(qū)中的終端的無(wú)線通信。無(wú)線通信接口1855通?？梢园ɡ鏐B處理器1856。除了BB處理器1856經(jīng)由連接接口1857連接到RRH 1860的RF電路1864之外，BB處理器1856與參照?qǐng)D17描述的BB處理器1726相同。如圖18所示，無(wú)線通信接口1855可以包括多個(gè)BB處理器1856。例如，多個(gè)BB處理器1856可以與eNB 1830使用的多個(gè)頻帶兼容。雖然圖18示出其中無(wú)線通信接口1855包括多個(gè)BB處理器1856的示例，但是無(wú)線通信接口1855也可以包括單個(gè)BB處理器1856。

連接接口1857為用于將基站設(shè)備1850(無(wú)線通信接口1855)連接至RRH 1860的接口。連接接口1857還可以為用于將基站設(shè)備1850(無(wú)線通信接口1855)連接至RRH 1860的上述高速線路中的通信的通信模塊。

RRH 1860包括連接接口1861和無(wú)線通信接口1863。

連接接口1861為用于將RRH 1860(無(wú)線通信接口1863)連接至基站設(shè)備1850的接口。連接接口1861還可以為用于上述高速線路中的通信的通信模塊。

無(wú)線通信接口1863經(jīng)由天線1840來(lái)傳送和接收無(wú)線信號(hào)。無(wú)線通信接口1863通常可以包括例如RF電路1864。RF電路1864可以包括例如混頻器、濾波器和放大器，并且經(jīng)由天線1840來(lái)傳送和接收無(wú)線信號(hào)。如圖18所示，無(wú)線通信接口1863可以包括多個(gè)RF電路1864。例如，多個(gè)RF電 路1864可以支持多個(gè)天線元件。雖然圖18示出其中無(wú)線通信接口1863包括多個(gè)RF電路1864的示例，但是無(wú)線通信接口1863也可以包括單個(gè)RF電路1864。

在圖17和圖18所示的eNB 1700和eNB 1830中，通過(guò)使用圖7-8所描述的信號(hào)處理系統(tǒng)可以由無(wú)線通信接口1725以及無(wú)線通信接口1855和/或無(wú)線通信接口1863實(shí)現(xiàn)。功能的至少一部分也可以由控制器1821和控制器1851實(shí)現(xiàn)。

[關(guān)于終端設(shè)備的應(yīng)用示例]

(第一應(yīng)用示例)

圖19是示出可以應(yīng)用本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)的智能電話1900的示意性配置的示例的框圖。智能電話1900包括處理器1901、存儲(chǔ)器1902、存儲(chǔ)裝置1903、外部連接接口1904、攝像裝置1906、傳感器1907、麥克風(fēng)1908、輸入裝置1909、顯示裝置1910、揚(yáng)聲器1911、無(wú)線通信接口1912、一個(gè)或多個(gè)天線開(kāi)關(guān)1915、一個(gè)或多個(gè)天線1916、總線1917、電池1918以及輔助控制器1919。

處理器1901可以為例如CPU或片上系統(tǒng)(SoC)，并且控制智能電話1900的應(yīng)用層和另外層的功能。存儲(chǔ)器1902包括RAM和ROM，并且存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和由處理器1901執(zhí)行的程序。存儲(chǔ)裝置1903可以包括存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和硬盤(pán)。外部連接接口1904為用于將外部裝置(諸如存儲(chǔ)卡和通用串行總線(USB)裝置)連接至智能電話1900的接口。

攝像裝置1906包括圖像傳感器(諸如電荷耦合器件(CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS))，并且生成捕獲圖像。傳感器1907可以包括一組傳感器，諸如測(cè)量傳感器、陀螺儀傳感器、地磁傳感器和加速度傳感器。麥克風(fēng)1908將輸入到智能電話1900的聲音轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)。輸入裝置1909包括例如被配置為檢測(cè)顯示裝置1910的屏幕上的觸摸的觸摸傳感器、小鍵盤(pán)、鍵盤(pán)、按鈕或開(kāi)關(guān)，并且接收從用戶(hù)輸入的操作或信息。顯示裝置1910包括屏幕(諸如液晶顯示器(LCD)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器)，并且顯示智能電話1900的輸出圖像。揚(yáng)聲器1911將從智能電話1900輸出的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音。

無(wú)線通信接口1912支持任何蜂窩通信方案(諸如LTE和LTE-先進(jìn))，并且執(zhí)行無(wú)線通信。無(wú)線通信接口1912通?？梢园ɡ鏐B處理器1913和RF電路1914。BB處理器1913可以執(zhí)行例如編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)以及 復(fù)用/解復(fù)用，并且執(zhí)行用于無(wú)線通信的各種類(lèi)型的信號(hào)處理。同時(shí)，RF電路1914可以包括例如混頻器、濾波器和放大器，并且經(jīng)由天線1916來(lái)傳送和接收無(wú)線信號(hào)。無(wú)線通信接口1912可以為其上集成有BB處理器1913和RF電路1914的一個(gè)芯片模塊。如圖19所示，無(wú)線通信接口1912可以包括多個(gè)BB處理器1913和多個(gè)RF電路1914。雖然圖19示出其中無(wú)線通信接口1912包括多個(gè)BB處理器1913和多個(gè)RF電路1914的示例，但是無(wú)線通信接口1912也可以包括單個(gè)BB處理器1913或單個(gè)RF電路1914。

此外，除了蜂窩通信方案之外，無(wú)線通信接口1912可以支持另外類(lèi)型的無(wú)線通信方案，諸如短距離無(wú)線通信方案、近場(chǎng)通信方案和無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)方案。在此情況下，無(wú)線通信接口1912可以包括針對(duì)每種無(wú)線通信方案的BB處理器1913和RF電路1914。

天線開(kāi)關(guān)1915中的每一個(gè)在包括在無(wú)線通信接口1912中的多個(gè)電路(例如用于不同的無(wú)線通信方案的電路)之間切換天線1916的連接目的地。

天線1916中的每一個(gè)均包括單個(gè)或多個(gè)天線元件(諸如包括在MIMO天線中的多個(gè)天線元件)，并且用于無(wú)線通信接口1912傳送和接收無(wú)線信號(hào)。如圖19所示，智能電話1900可以包括多個(gè)天線1916。雖然圖T4示出其中智能電話1900包括多個(gè)天線1916的示例，但是智能電話1900也可以包括單個(gè)天線1916。

此外，智能電話1900可以包括針對(duì)每種無(wú)線通信方案的天線1916。在此情況下，天線開(kāi)關(guān)1915可以從智能電話1900的配置中省略。

總線1917將處理器1901、存儲(chǔ)器1902、存儲(chǔ)裝置1903、外部連接接口1904、攝像裝置1906、傳感器1907、麥克風(fēng)1908、輸入裝置1909、顯示裝置1910、揚(yáng)聲器1911、無(wú)線通信接口1912以及輔助控制器1919彼此連接。電池1918經(jīng)由饋線向圖19所示的智能電話900的各個(gè)塊提供電力，饋線在圖中被部分地示為虛線。輔助控制器1919例如在睡眠模式下操作智能電話1900的最小必需功能。

在圖19所示的智能電話1900中，通過(guò)使用圖2-3以及5-6所描述的信號(hào)處理系統(tǒng)可以由無(wú)線通信接口912實(shí)現(xiàn)。功能的至少一部分也可以由處理器901或輔助控制器919實(shí)現(xiàn)。

(第二應(yīng)用示例)

圖20是示出可以應(yīng)用本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)的汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020的 示意性配置的示例的框圖。汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020包括處理器2021、存儲(chǔ)器2022、全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊2024、傳感器2025、數(shù)據(jù)接口2026、內(nèi)容播放器2027、存儲(chǔ)介質(zhì)接口2028、輸入裝置2029、顯示裝置2030、揚(yáng)聲器2031、無(wú)線通信接口2033、一個(gè)或多個(gè)天線開(kāi)關(guān)2036、一個(gè)或多個(gè)天線2037以及電池2038。

處理器2021可以為例如CPU或SoC，并且控制汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020的導(dǎo)航功能和另外的功能。存儲(chǔ)器2022包括RAM和ROM，并且存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和由處理器2021執(zhí)行的程序。

GPS模塊2024使用從GPS衛(wèi)星接收的GPS信號(hào)來(lái)測(cè)量汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020的位置(諸如緯度、經(jīng)度和高度)。傳感器2025可以包括一組傳感器，諸如陀螺儀傳感器、地磁傳感器和空氣壓力傳感器。數(shù)據(jù)接口2026經(jīng)由未示出的終端而連接到例如車(chē)載網(wǎng)絡(luò)2041，并且獲取由車(chē)輛生成的數(shù)據(jù)(諸如車(chē)速數(shù)據(jù))。

內(nèi)容播放器2027再現(xiàn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如CD和DVD)中的內(nèi)容，該存儲(chǔ)介質(zhì)被插入到存儲(chǔ)介質(zhì)接口2028中。輸入裝置2029包括例如被配置為檢測(cè)顯示裝置2030的屏幕上的觸摸的觸摸傳感器、按鈕或開(kāi)關(guān)，并且接收從用戶(hù)輸入的操作或信息。顯示裝置2030包括諸如LCD或OLED顯示器的屏幕，并且顯示導(dǎo)航功能的圖像或再現(xiàn)的內(nèi)容。揚(yáng)聲器2031輸出導(dǎo)航功能的聲音或再現(xiàn)的內(nèi)容。

無(wú)線通信接口2033支持任何蜂窩通信方案(諸如LTE和LTE-先進(jìn))，并且執(zhí)行無(wú)線通信。無(wú)線通信接口2033通?？梢园ɡ鏐B處理器2034和RF電路935。BB處理器934可以執(zhí)行例如編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)以及復(fù)用/解復(fù)用，并且執(zhí)行用于無(wú)線通信的各種類(lèi)型的信號(hào)處理。同時(shí)，RF電路2035可以包括例如混頻器、濾波器和放大器，并且經(jīng)由天線2037來(lái)傳送和接收無(wú)線信號(hào)。無(wú)線通信接口933還可以為其上集成有BB處理器2034和RF電路2035的一個(gè)芯片模塊。如圖20所示，無(wú)線通信接口2033可以包括多個(gè)BB處理器2034和多個(gè)RF電路2035。雖然圖20示出其中無(wú)線通信接口2033包括多個(gè)BB處理器2034和多個(gè)RF電路2035的示例，但是無(wú)線通信接口2033也可以包括單個(gè)BB處理器2034或單個(gè)RF電路2035。

此外，除了蜂窩通信方案之外，無(wú)線通信接口2033可以支持另外類(lèi)型的無(wú)線通信方案，諸如短距離無(wú)線通信方案、近場(chǎng)通信方案和無(wú)線LAN方案。在此情況下，針對(duì)每種無(wú)線通信方案，無(wú)線通信接口2033可以包括BB處理器2034和RF電路2035。

天線開(kāi)關(guān)936中的每一個(gè)在包括在無(wú)線通信接口2033中的多個(gè)電路(諸如用于不同的無(wú)線通信方案的電路)之間切換天線2037的連接目的地。

天線2037中的每一個(gè)均包括單個(gè)或多個(gè)天線元件(諸如包括在MIMO天線中的多個(gè)天線元件)，并且用于無(wú)線通信接口2033傳送和接收無(wú)線信號(hào)。如圖20所示，汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020可以包括多個(gè)天線2037。雖然圖20示出其中汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020包括多個(gè)天線2037的示例，但是汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020也可以包括單個(gè)天線2037。

此外，汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020可以包括針對(duì)每種無(wú)線通信方案的天線2037。在此情況下，天線開(kāi)關(guān)2036可以從汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備20520的配置中省略。

電池2038經(jīng)由饋線向圖20所示的汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020的各個(gè)塊提供電力，饋線在圖中被部分地示為虛線。電池2038累積從車(chē)輛提供的電力。

在圖20示出的汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020中，通過(guò)使用圖2-3以及5-6所描述的信號(hào)處理系統(tǒng)可以由無(wú)線通信接口2033實(shí)現(xiàn)。功能的至少一部分也可以由處理器2021實(shí)現(xiàn)。

本公開(kāi)內(nèi)容的技術(shù)也可以被實(shí)現(xiàn)為包括汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備2020、車(chē)載網(wǎng)絡(luò)2041以及車(chē)輛模塊2042中的一個(gè)或多個(gè)塊的車(chē)載系統(tǒng)(或車(chē)輛)2040。車(chē)輛模塊2042生成車(chē)輛數(shù)據(jù)(諸如車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和故障信息)，并且將所生成的數(shù)據(jù)輸出至車(chē)載網(wǎng)絡(luò)2041。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理，但是，需要指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，能夠理解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置和方法的全部或者任何步驟或部件，可以在任何計(jì)算裝置(包括處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)等)或者計(jì)算裝置的網(wǎng)絡(luò)中，以硬件、固件、軟件或者其組合的形式實(shí)現(xiàn)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明的描述的情況下利用其基本電路設(shè)計(jì)知識(shí)或者基本編程技能就能實(shí)現(xiàn)的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上文所述的裝置中的各組成部件，例如優(yōu)化模型建立子單元、參數(shù)確定子單元、功率確定子單元等，可以由一個(gè)或更多個(gè)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而例如通信裝置等，可以由天線、濾波器、調(diào)制解調(diào)器及編解碼器等電路元器件實(shí)現(xiàn)。

而且，本發(fā)明還提出了一種存儲(chǔ)有機(jī)器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品。所述指令代碼由機(jī)器讀取并執(zhí)行時(shí)，可執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法。

相應(yīng)地，用于承載上述存儲(chǔ)有機(jī)器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品的存 儲(chǔ)介質(zhì)也包括在本發(fā)明的公開(kāi)中。所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于軟盤(pán)、光盤(pán)、磁光盤(pán)、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)棒等等。

在通過(guò)軟件或固件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)向具有專(zhuān)用硬件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)(例如圖21所示的通用計(jì)算機(jī)2100)安裝構(gòu)成該軟件的程序，該計(jì)算機(jī)在安裝有各種程序時(shí)，能夠執(zhí)行各種功能等。

在圖21中，中央處理單元(CPU)2101根據(jù)只讀存儲(chǔ)器(ROM)2102中存儲(chǔ)的程序或從存儲(chǔ)部分2108加載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)2103的程序執(zhí)行各種處理。在RAM 2103中，也根據(jù)需要存儲(chǔ)當(dāng)CPU 2101執(zhí)行各種處理等等時(shí)所需的數(shù)據(jù)。CPU 2101、ROM 2102和RAM 2103經(jīng)由總線2104彼此連接。輸入/輸出接口2105也連接到總線2104。

下述部件連接到輸入/輸出接口2105：輸入部分2106(包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等等)、輸出部分2107(包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)等，和揚(yáng)聲器等)、存儲(chǔ)部分2108(包括硬盤(pán)等)、通信部分2109(包括網(wǎng)絡(luò)接口卡比如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等)。通信部分2109經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)執(zhí)行通信處理。根據(jù)需要，驅(qū)動(dòng)器2110也可連接到輸入/輸出接口2105?？梢瞥橘|(zhì)2111比如磁盤(pán)、光盤(pán)、磁光盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等等根據(jù)需要被安裝在驅(qū)動(dòng)器2110上，使得從中讀出的計(jì)算機(jī)程序根據(jù)需要被安裝到存儲(chǔ)部分2108中。

在通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)上述系列處理的情況下，從網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)或存儲(chǔ)介質(zhì)比如可移除介質(zhì)2111安裝構(gòu)成軟件的程序。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這種存儲(chǔ)介質(zhì)不局限于圖21所示的其中存儲(chǔ)有程序、與設(shè)備相分離地分發(fā)以向用戶(hù)提供程序的可移除介質(zhì)2111。可移除介質(zhì)2111的例子包含磁盤(pán)(包含軟盤(pán)(注冊(cè)商標(biāo)))、光盤(pán)(包含光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)和數(shù)字通用盤(pán)(DVD))、磁光盤(pán)(包含迷你盤(pán)(MD)(注冊(cè)商標(biāo)))和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。或者，存儲(chǔ)介質(zhì)可以是ROM 2102、存儲(chǔ)部分2108中包含的硬盤(pán)等等，其中存有程序，并且與包含它們的設(shè)備一起被分發(fā)給用戶(hù)。

還需要指出的是，在本發(fā)明的裝置、方法和系統(tǒng)中，各部件或各步驟是可以分解和/或重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)該視為本發(fā)明的等效方案。并且，執(zhí)行上述系列處理的步驟可以自然地按照說(shuō)明的順序按時(shí)間順序執(zhí)行，但是并不需要一定按時(shí)間順序執(zhí)行。某些步驟可以并行或彼此獨(dú)立地執(zhí)行。

最后，還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。此外，在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上雖然結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，上面所描述的實(shí)施方式只是用于說(shuō)明本發(fā)明，而并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以對(duì)上述實(shí)施方式作出各種修改和變更而沒(méi)有背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求及其等效含義來(lái)限定。