Procedimiento para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos,

comprendiendo el procedimiento: aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada en un receptor de desmodulación en cuadratura, teniendo la secuencia de aprendizaje insesgada una potencia acumulada uniforme regularmente distribuida en un plano complejo, y que incluye señales de referencia (p) predeterminadas a frecuencia +f y señales especulares (pm) predeterminadas a frecuencia -f; procesar la secuencia de aprendizaje insesgada, generar una secuencia de símbolos procesados (y) a frecuencia +f, representar información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada; multiplicar cada símbolo procesado (y) por la señal especular (pm); y, obtener una estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm a frecuencia -f

ANTECEDENTES

Campo

La invención se refiere generalmente a una estimación de canales de comunicación y, más particularmente, a sistema y procedimientos para mejorar el uso de secuencias de aprendizaje insesgadas de modulación en cuadratura en el aprendizaje de estimaciones de canales receptores, eliminando errores de desequilibrio en cuadratura.

Antecedentes

La FIG. 1 es a diagrama de bloques esquemático de un extremo frontal de receptor convencional (técnica anterior). Un receptor de comunicaciones inalámbricas convencional incluye una antena que convierte una señal radiada en una señal conducida. Después de algún filtrado inicial, se amplifica la señal conducida. Dado un nivel de potencia suficiente, la frecuencia portadora se puede convertir mezclando la señal (conversión descendente) con a señal de oscilador local. Puesto que la señal recibida se modula en cuadratura, la señal se desmodula a través de las trayectorias separadas I y Q antes de combinarse. Después de la conversión de frecuencia, la señal analógica se puede convertir en una señal digital, usando un convertidor analógico-digital (ADC), para procesado de banda base. El procesado puede incluir una transformada de Fourier rápida (FFT) Hay un número de errores que se pueden introducir en el receptor que afecta negativamente las estimaciones de canales y la recuperación de la señal en cuestión. Los errores se pueden introducir a partir de mezcladores, filtros y componentes pasivos, tales como condensadores. Los errores se exacerban si causan desequilibrio entre las trayectorias I y Q. En un esfuerzo para estimar el canal, y de este modo, ninguno de algunos de estos errores, los sistemas de comunicaciones puede usar un formato de mensaje que incluye una secuencia de aprendizaje, que puede ser un símbolo de datos repetido o predeterminado. Usando un sistema de Multiplexado por división de Frecuencia Ortogonal (OFDM) por ejemplo, el mismo punto de constelación IQ se puede transmitir repetidamente para cada subportadora. En un esfuerzo para ahorrar energía en los dispositivos portátiles alimentados por baterías, algunos sistemas OFDM usan solamente un único símbolo de modulación para aprendizaje. Por ejemplo, se estimula una única dirección en la constelación (por ejemplo la trayectoria I), mientras que la otra dirección (por ejemplo, la trayectoria Q) no lo es. El mismo tipo de aprendizaje unidireccional se puede también usar con tonos piloto. Obsérvese que la aleatorización de un único canal de modulación (por ejemplo el canal I) con los valores de símbolo ±1 no giran el punto de constelación, y no proporciona estimulación para el canal de cuadratura.

En presencia de desequilibrio de trayectoria de, que es prevalerte en sistemas con gran ancho de banda, los resultados de secuencias de aprendizaje de ahorro de energía anteriormente mencionado en una estimación de canal insesgada. Una estimación de canal insesgada puede alinear la constelación IQ correctamente en una dirección (es decir, la trayectoria I trayectoria I), pero proporciona desequilibrio en cuadratura en la dirección ortogonal. Se prefiere que cualquier desequilibrio se puede distribuir igualmente entre lo dos canales.

La figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra desequilibrio en cuadratura en el lado del receptor (técnica anterior). Aunque no se muestra, el desequilibrio del lado del transmisor es análogo. Si la trayectoria Q es la referencia. La forma de onda incidente es cos(wt + θ), donde θ es la fase del canal. La trayectoria Q se convierte descendentemente con -sin(wt). La trayectoria I se convierte descendentemente con (l+2ε)cos(wt+2ºφ). 2ºφ y2ε son desequilibrios de hardware, respectivamente un error de fase y un error de amplitud. Los filtros de paso bajo Hi y HQ son diferentes para cada trayectoria. Los filtros introducen amplitud y distorsión de fase adicional. Sin embargo, estas distorsiones adicionales se concentran dentro de 2ºφ y2ε. Nota: estos dos filtros son reales y afectan tanto +w como a -w de una manera idéntica.

Asumiendo que los errores son pequeños:

(l+2ε)cos(wt+2ºφ) ≈ (l+2ε)cos(wt)-2ºφ.sen(wt)

El primer componente a la derecha, cos(wt), es la trayectoria ideal I ligeramente escalada. El segundo componente, -2ºφ.sen(wt), es una pequeña fuga de la trayectoria Q. Después de la conversión descendente de la forma de onda incidente:

en la trayectoria I: (l+2ε)cos(θ)+2ε.sen(θ). en la trayectoria Q: sen(θ).

Los errores dan como resultado la mala interpretación de posiciones de símbolos en la constelación de modulación en cuadratura, que a su vez, da como resultado datos

desmodulados de manera incorrecta.

El documento WO 03101064 desvela una estimación de desequilibrio de la técnica anterior usando una secuencia de aprendizaje.

SUMARIO

Los receptores de comunicación inalámbrica son propensos a errores causados por una falta de tolerancia en los componentes de hardware asociados a mezcladores, amplificadores y filtros. En los desmoduladores de cuadratura, estos errores pueden también conducir a desequilibrio entre las trayectorias I y Q, dando como resultado datos indebidamente procesados.

Se puede usar una señal de aprendizaje para calibrar canales receptores. Sin embargo, una señal de aprendizaje que no estimula tanto la trayectoria I como la trayectoria Q, no soluciona el problema de desequilibrio entre las dos trayectorias. Se puede usar una secuencia de aprendizaje insesgada para estimular tanto la trayectoria I como la trayectoria Q, que da como resultado una mejor estimación de canal. Convencionalmente, las estimaciones de canal se derivan de información predeterminada asociada a las subportadoras positivas (+f). Incluso se pueden obtener mejores estimaciones de canal si se usan subportadoras negativas (-f) para derivar una estimación de cualquier desequilibrio en cuadratura residual.

En consecuencia, se proporciona un procedimiento para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos. El procedimiento acepta una secuencia de aprendizaje insesgada en receptor de desmodulación en cuadratura. Una secuencia de aprendizaje insesgada tiene una potencia uniforme acumulada distribuida regularmente en un plano complejo, e incluye señales de referencia predeterminadas (p) a frecuencia +f y señales especulares predeterminadas (pm) a frecuencia -f. La secuencia de aprendizaje insesgada se procesa, generando una secuencia de símbolos procesados(y) a frecuencia +f, representando información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada. Cada símbolo procesado (y) se multiplica por la señal especular (pm), y se obtiene una estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm a frecuencia (-f).

Por ejemplo, la secuencia de aprendizaje insesgada se puede aceptar en una primera subportadora, y la estimación de desequilibrio en cuadratura obtenida para la primera subportadora. A continuación, el procedimiento acepta datos de comunicación modulada en cuadratura sobre la primera subportadora en periodos de símbolos posteriores a la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada. Se genera un símbolo procesado (yC) para cada símbolo de datos de comunicación, y cada símbolo procesado (yC) se multiplica por una estimación de desequilibrio en cuadratura para derivar un símbolo de desequilibrio corregido.

El procedimiento también multiplica el símbolo procesado (y) por un conjugado de la señal de referencia (p*) para obtener una estimación de canal insesgada (hu) a frecuencia +f. Usando desequilibrio en cuadratura y estimaciones de canal, se pueden derivar símbolos de desequilibrio corregidos.

En lo sucesivo se presentan detalles adicionales el procedimiento anteriormente descrito, y un sistema para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es un diagrama de bloques esquemático de un extremo frontal del receptor

convencional (técnica anterior).

La FIG. 2 es diagrama esquemático que ilustra desequilibrio en cuadratura en el lado

del receptor (técnica anterior).

La FIG. 3 es a diagrama de bloques esquemático que representa un sistema de

transmisión de datos ejemplar.

La FIG. 4 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema o dispositivo para transmitir una...

Reivindicaciones:

1. Procedimiento para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos, comprendiendo el procedimiento:

aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada en un receptor de desmodulación en cuadratura, teniendo la secuencia de aprendizaje insesgada una potencia acumulada uniforme regularmente distribuida en un plano complejo, y que incluye señales de referencia (p) predeterminadas a frecuencia +f y señales especulares (pm) predeterminadas a frecuencia -f; procesar la secuencia de aprendizaje insesgada, generar una secuencia de símbolos procesados (y) a frecuencia +f, representar información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada; multiplicar cada símbolo procesado (y) por la señal especular (pm); y, obtener una estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm a frecuencia -f.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el cual aceptar la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada con una pluralidad de señales de referencia predeterminadas simultáneamente aceptadas y una pluralidad de señales especulares (pnm) predeterminadas simultáneamente aceptadas; en el cual generar el símbolo procesado (y) incluye generar una pluralidad de señales (yn) de la correspondiente pluralidad de señales de referencia (pn); en el cual multiplicar el símbolo procesado (y) por la señal especular (pm) incluye multiplicar cada símbolo recibido (yn) por su correspondiente señal especular (pnm); y, en el cual obtener la estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm incluye obtener una pluralidad de estimaciones de desequilibrio en cuadratura insesgadas (Bnm) de la correspondiente pluralidad de (yn)(pnm) productos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 en el cual aceptar la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar una secuencia temporal de símbolos de plano complejo con igual potencia acumulada en una pluralidad de direcciones.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 en el cual aceptar la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar una secuencia temporal de n señales especulares (pnm) predeterminadas y n señales de referencia (pn) predeterminadas;

en el cual generar la secuencia de símbolos procesados (y) incluye generar una secuencia temporal de n símbolos procesados (yn); y, en el cual obtener la estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada (Bnm) incluye:

obtener una secuencia de n estimaciones de desequilibrio en cuadratura; y, promediar las n estimaciones de desequilibrio en cuadratura.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 en el cual la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar P símbolos piloto por periodo de símbolos, en una pluralidad de periodos de símbolos; en el cual obtener la estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada incluye obtener estimaciones de desequilibrio en cuadratura de P canales piloto por periodo de símbolos; comprendiendo, el procedimiento, además: aceptar simultáneamente (N -P) símbolos de datos de comunicación modulada en cuadratura símbolos en cada periodo de símbolos; en el cual generar una secuencia de símbolos procesados incluye generar un símbolo procesado (yC) para datos de comunicación en cada periodo de símbolos; y, en el cual derivar estimaciones de desequilibrio en cuadratura incluye derivar estimaciones de desequilibrio en cuadratura (Bm) para cada símbolo procesado (yC) de las estimaciones de desequilibrio en cuadratura de canales piloto.

6. Procedimiento según la reivindicación 1 en el cual la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar la secuencia de aprendizaje insesgada en una primera subportadora; en el cual la obtención de la estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm incluye obtener la estimación de desequilibrio en cuadratura para la primera subportadora; comprendiendo, además, el procedimiento:

aceptar datos de comunicación modulada en cuadratura sobre la primera subportadora en periodos de símbolos posteriores a la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada; generar un símbolo procesado (yC) para cada símbolo de datos de comunicación; y, derivar estimaciones de desequilibrio en cuadratura (Bm) para cada símbolo procesado (yC).

7. Procedimiento según la reivindicación 1 que comprende, además:

multiplicar el símbolo procesado (y) por un conjugado de la señal de referencia (p*); y obtener una estimación de canal insesgada (h) a frecuencia +f.

8. Procedimiento según la reivindicación 7 en el cual la generación de símbolos procesados incluye procesar la secuencia de aprendizaje insesgada, generar una secuencia de símbolos procesados (ym) a frecuencia -f; comprendiendo el procedimiento, además:

multiplicar el símbolo (ym) por (pm*) para obtener la estimación de canal hm, a frecuencia -f; y, multiplicar el símbolo ym por p* para obtener la estimación de desequilibrio en cuadratura B a frecuencia +f.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende, además:

si la relación de señal-ruido (SNR) de (xm) es superior a j, entonces se calcula un símbolo de desequilibrio corregido (z) = y -(Bm/hm*)ym*; de lo contrario, establecer (z) igual a (y); si la SNR de (x) es superior a j, entonces calcular (zm) = ym (B/h*)y*; de lo contrario, establecer (zm) igual a (ym); y, usar (z) y (zm) en el cálculo de (x) y (xm), respectivamente.

10. Procedimiento según la reivindicación 9 en el cual el cálculo de (zm) y (z) incluye usar las estimaciones de desequilibrio en cuadratura (B)y(Bm), respectivamente, si la SNR es superior a 1 (j = 1).

11. Procedimiento según la reivindicación 10 en el cual la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar un par de señales que incluye una señal de referencia de valor complejo (p) a frecuencia +f y una señal especular de valor complejo (pm) a frecuencia -f, donde el producto (p.pm,) es nulo.

12. Procedimiento según la reivindicación 11 en el cual la aceptación de la secuencia de aprendizaje insesgada incluye aceptar i sucesos de la señal de referencia (p) y la señal especular (pm), donde la suma de los productos (pi.pim) es nula.

13. Sistema para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos, comprendiendo el sistema:

un receptor de desmodulación en cuadratura que tiene una entrada para aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada de señales de referencia (p) predeterminadas a frecuencia +f y señales especulares (pm) predeterminadas a frecuencia (-f) con una potencia acumulada uniforme regularmente distribuida en un plano complejo, generando el receptor una secuencia de símbolos procesados (y) a frecuencia +f que representa información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada, multiplicar cada símbolo procesados(y) por la señal especular (pm), y suministrar una estimación de desequilibrio en cuadratura (Bm) a frecuencia -f.

14. Soporte legible por máquina que tiene almacenada en el mismo instrucciones para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos, comprendiendo las instrucciones:

aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada en un receptor de desmodulación en cuadratura, teniendo la secuencia de aprendizaje insesgada una potencia acumulada uniforme regularmente distribuida en un plano complejo, e incluir señales de referencia

(p) predeterminada a frecuencia +f y señales especulares (pm) predeterminadas a frecuencia -f; procesar la secuencia de aprendizaje insesgada, generar una secuencia de símbolos procesados (y) a frecuencia +f, representar información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada; multiplicar cada símbolo procesado (y) por la señal especular (pm); y, obtener una estimación de desequilibrio en cuadratura insesgada Bm a frecuencia -f.

15. Dispositivo para eliminar errores de desequilibrio en cuadratura en los datos recibidos, comprendiendo el dispositivo:

una desmodulación en cuadratura que recibe medios que tienen una entrada para aceptar una secuencia de aprendizaje insesgada de señales de referencia (p) predeterminadas a frecuencia +f y señales especulares (pm) predeterminadas a frecuencia -f con una potencia acumulada uniforme regularmente distribuida en un plano complejo, generando los medios de recepción una secuencia de símbolos procesados (y) a frecuencia +f que representa información de plano complejo en la secuencia de aprendizaje insesgada, multiplicar cada símbolo procesados (y) por la señal especular (pm), y suministrar una estimación de desequilibrio en cuadratura (Bm) a frecuencia -f.