Оценка канала с использованием частотного сглаживания

Оценка канала с использованием частотного сглаживания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке № 60/896480, поданной 22 марта 2007 года, озаглавленной QUADRATURE IMBALANCE MITIGATION USING UNBIASED TRAINING SIGNALS, находящейся на рассмотрении; номер дела патентного поверенного 071040P1.

Настоящая заявка на патент является частичным продолжением заявки на выдачу патента США под номером 11/684566, поданной 9 марта 2007 года, озаглавленной QUADRATURE MODULATION ROTATING TRAINING SEQUENCE, находящейся на рассмотрении, переуступленной правопреемнику настоящей заявки и, таким образом, включенной в настоящий документ посредством ссылки.

Настоящая заявка на патент является частичным продолжением заявки на выдачу патента США под номером 11/755719, поданной 30 мая 2007 года, озаглавленной QUADRATURE IMBALANCE MITIGATION USING UNBIASED TRAINING SEQUENCES, номер дела патентного поверенного 060395B1, находящейся на рассмотрении, переуступленной правопреемнику настоящей заявки и, таким образом, включенной в настоящий документ посредством ссылки.

Настоящая заявка на патент является родственной заявке на выдачу патента США, озаглавленной QUADRATURE IMBALANCE ESTIMATION USING UNBIASED TRAINING SEQUENCES, номер дела патентного поверенного 060395B2, которая подана одновременно и переуступлена правопреемнику настоящей заявки и которая включена в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к оценке канала связи, в частности к системам и способам улучшения использования несмещенных настроечных последовательностей квадратурной модуляции при настройке оценок канала приемника посредством устранения ошибок квадратурного расхождения.

Уровень техники

Фиг.1 представляет схематичную блок-схему традиционных входных каскадов приемника (предшествующего уровня техники). Традиционный приемник беспроводной связи включает в себя антенну, которая преобразует излучаемый сигнал в проводимый сигнал. После некоторой начальной фильтрации проводимый сигнал усиливается. При условии достаточного уровня мощности частота несущей сигнала может преобразовываться смешиванием сигнала (преобразованием с понижением частоты) с сигналом гетеродина. Поскольку принятый сигнал подвергнут квадратурной модуляции, сигнал демодулируется посредством отдельных трактов I (синфазной составляющей) и Q (квадратурной составляющей) перед комбинированием. После преобразования частоты аналоговый сигнал может преобразовываться в цифровой сигнал с использованием аналого-цифрового преобразователя (АЦП) для обработки основной полосы. Обработка может включать в себя быстрое преобразование Фурье (БПФ).

Существует ряд ошибок, которые могут быть внесены в приемник, что пагубно влияет на оценки канала и восстановление заданного сигнала. Ошибки могут быть внесены из смесителей, фильтров и пассивных компонентов, таких как конденсаторы. Ошибки усиливаются, если они вызывают разбаланс между трактами I и Q. В попытке оценить канал и, таким образом, обнулить некоторые из этих ошибок системы связи могут использовать формат сообщения, который включает в себя настроечную последовательность, причем она может быть повторным или предопределенным символом данных. Например, с использованием системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) одна и та же точка синфазно-квадратурной (IQ) констелляции может передаваться повторно для каждой поднесущей.

В стремлении сберечь энергию в устройствах с батарейным питанием некоторые системы OFDM используют только одиночный символ модуляции для настройки. Например, стимулируется единственное направление в констелляции (например, тракт I), тогда как другое направление (например, тракт Q) не стимулируется. Такой же тип однонаправленной настройки также может использоваться с пилотными тонами. Примечание: скремблирование одиночного канала модуляции (например, канала I) со значениями символа ±1 не поворачивает точку констелляции и не обеспечивает стимулирования для квадратурного канала.

В присутствии разбаланса квадратурных трактов, который является преобладающим в системах с большой шириной полосы, вышеупомянутая энергосберегающая настроечная последовательность приводит к смещенной оценке канала. Смещенная оценка канала может хорошо выравнивать IQ-констелляцию в одном направлении (т.е. тракте I), но давать квадратурный разбаланс в ортогональном направлении. Предпочтительно, чтобы любой разбаланс был распределенным поровну между двумя каналами.

Фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая квадратурный разбаланс на стороне приемника (предшествующего уровня техники). Хотя не показано, разбаланс стороны передатчика является аналогичным. Предположим, что тракт Q является опорным сигналом. Форма падающей волны описывается с помощью cos(ωt + θ), где θ фаза канала. Тракт Q преобразуется с понижением частоты с помощью -sin(ωt). Тракт I преобразуется с понижением частоты с помощью (1+2ε)cos(ωt+2Δφ). 2Δφ и 2ε представляют аппаратные разбалансы, соответственно ошибку по фазе и ошибку по амплитуде. Фильтры H_I и H_Q низких частот являются разными для каждого тракта. Фильтры привносят дополнительное амплитудное и фазовое искажение. Однако эти дополнительные искажения сосредоточены внутри 2Δφ и 2ε. Примечание: эти два фильтра являются вещественными и оказывают влияние на +ω и -ω одинаковым образом.

При условии, что ошибки малы:

(1+2ε)cos(ωt+2Δφ)≈(1+2ε)cos(ωt)-2Δφ.sin(ωt)

Первая составляющая справа, cos(ωt), является идеальным трактом I, слегка масштабированным. Вторая составляющая, - 2Δφ.sin(ωt), является малой утечкой из тракта Q. После преобразования с понижением частоты падающего сигнала:

в тракте I: (1+2ε)cos(θ)+2ε.sin(θ).

в тракте Q: sin(θ).

Ошибки вызывают неправильную интерпретацию положений символов в констелляции квадратурной модуляции, которая, в свою очередь, приводит к неверно демодулированным данным.

Раскрытие изобретения

Приемники беспроводной связи предрасположены к ошибкам, вызванным недостатком допустимого отклонения в аппаратных компонентах, связанных со смесителями, усилителями и фильтрами. В квадратурных демодуляторах эти ошибки также могут вызывать разбаланс между трактами I и Q, приводя к неправильно обработанным данным.

Настроечный сигнал может использоваться для калибровки каналов приемника. Однако настроечный сигнал, который не возбуждает оба тракта I и Q, не решает проблемы разбаланса между двумя трактами. Несмещенный настроечный сигнал может использоваться для стимулирования обоих трактов I и Q, что приводит к лучшей оценке канала. Как правило, оценки канала выводятся из предопределенной информации, связанной с положительными или опорными (+f) поднесущими. Лучшие оценки канала могут быть получены, если также используются отрицательные или зеркальные (-f) поднесущие. Кроме того, посредством правильной комбинации смежных или почти смежных опорных поднесущих со смежными или почти смежными зеркальными поднесущими частотное сглаживание может применяться к настроечному сигналу, которое действует в качестве средства устранения ошибок смещения канала.

Соответственно, предусмотрен способ подачи сглаженного по частоте настроечного сигнала связи. Способ формирует сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал в передатчике квадратурной модуляции. Сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал включает в себя множество произведений пилот-сигналов, где каждое произведение пилот-сигналов включает в себя информацию комплексной плоскости, представленную опорной частотной поднесущей, умноженную на информацию комплексной плоскости, представленную зеркальной частотной поднесущей. Сумма множества произведений пилот-сигналов равна нулю. Способ подает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, так что он может передаваться в пределах одиночного периода символа.

Как правило, сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал включает в себя множество смежных опорных частотных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих. Например, сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может включать в себя группу смежных опорных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих.

В одном из аспектов сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может быть представлен, как изложено ниже:

Σ p_i p_im = 0, i = от 1 до n;

где p - опорная частотная поднесущая,

где p_m - зеркальная частотная поднесущая и

где n равно количеству произведений пилот-сигналов.

Также предложен способ вычисления оценки канала с использованием сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Этот способ принимает сглаженную по частоте несмещенную настроечную последовательность в приемнике квадратурной демодуляции. Сглаженная по частоте несмещенная настроечная последовательность включает в себя множество произведений пилот-сигналов, где каждое произведение пилот-сигналов включает в себя предопределенную информацию (p) комплексной плоскости, представленную опорной частотной несущей (f), умноженную на предопределенную информацию (p_m) комплексной плоскости, представленную зеркальной частотной поднесущей (-f). Сумма множества произведений пилот-сигналов равна нулю. Способ обрабатывает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, формируя множество обработанных символов (y), представляющих информацию комплексной плоскости. Каждый обработанный символ (y) умножается на сопряженную величину соответствующего опорного сигнала (p*), и получается сглаженная по частоте оценка (h) канала.

Ниже представлены дополнительные подробности описанных выше способа, систем для формирования сглаженных по частоте несмещенных настроечных сигналов и систем для вычисления оценки канала с использованием сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема традиционных входных каскадов приемника (предшествующего уровня техники).

Фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая квадратурный разбаланс на стороне приемника (предшествующего уровня техники).

Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая иллюстративную систему передачи данных.

Фиг.4 - блок-схема системы или устройства для подачи сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Фиг.5 - схема, иллюстрирующая простой пример сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая второй пример сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Фиг.7 - схема, иллюстрирующая несмещенный настроечный сигнал, задействованный в качестве группы пилот-символов, сопровождающих символы связи.

Фиг.8 - схема, иллюстрирующая сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, задействованный в качестве преамбулы, предшествующей непредопределенным данным связи.

Фиг.9 - блок-схема системы или устройства для вычисления оценки канала с использованием сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Фиг.10 иллюстрирует рабочую характеристику, достигаемую применением алгоритмов несмещенного настроечного сигнала к стандарту сверхширокополосной связи (WiMedia, UWB).

Фиг.11 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая способ подачи сглаженного по частоте настроечного сигнала связи.

Фиг.12 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая способ вычисления оценки канала с использованием сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Осуществление изобретения

Различные варианты осуществления далее описаны со ссылкой на чертежи. В последующем описании с целью пояснения многочисленные специфические детали изложены для того, чтобы обеспечить исчерпывающее понимание одного или более аспектов. Однако очевидно, что такие варианты осуществления может быть осуществлены на практике без этих специфических деталей. В других случаях широко известные конструкции и устройства проиллюстрированы в виде блок-схемы для того, чтобы облегчить описание этих вариантов осуществления.

Используемые в этой заявке термины «процессор», «устройство обработки», «компонент» «модуль», «система» и тому подобные, предназначены для указания на имеющую отношение к компьютеру сущность, любую из аппаратных средств, аппаратно реализованного программного обеспечения, комбинации аппаратных средств и программного обеспечения, программного обеспечения или программного обеспечения в ходе выполнения. Например, компонент может быть, но не в качестве ограничения, процессом, работающим на процессоре, функциональным преобразованием, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком управления, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации, как приложение, работающее на вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут находиться в пределах процесса и/или потока управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут приводиться в исполнение с различных машиночитаемых носителей, содержащих различные структуры данных, сохраненные на них. Компоненты могут поддерживать связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, содержащим один или более пакетов данных (например, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе, и/или через сеть, такую как сеть Интернет, с другими системами посредством сигнала).

Различные варианты осуществления будут представлены в показателях систем, которые могут включать в себя некоторое количество компонентов, модулей и т.п. Понятно, что различные системы могут включать в себя дополнительные компоненты, модули и т.п. и/или могут не включать в себя все компоненты, модули и т.п., обсужденные со ссылками на чертежи. Сочетание этих подходов также может использоваться.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, которые описаны, могут быть осуществлены или выполнены с помощью процессора общего применения, цифрового сигнального процессора (ЦСП), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любой их комбинации, предназначенной для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессором общего применения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть осуществлен в виде комбинации вычислительных устройств, например сочетания ЦСП и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с ЦСП-ядром или любой другой такой конфигурации.

Способы или алгоритмы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратных средствах, в модуле программного обеспечения, приводимого в исполнение процессором, или в сочетании и того и другого. Модуль программного обеспечения может размещаться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, памяти типа EPROM, памяти типа EEPROM, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя данных, известной в данной области техники. Носитель данных может быть соединен с процессором, так чтобы процессор мог считывать информацию и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте носитель данных может быть составляющей частью процессора. Процессор и носитель данных могут находиться в ASIC. ASIC может находиться на узле или в другом месте. В альтернативном варианте процессор и запоминающий носитель могут находиться в качестве дискретных компонентов на узле или в другом месте в сети доступа.

Фиг.3 - блок-схема, изображающая иллюстративную систему 300 передачи данных. Процессор 302 основной полосы частот имеет вход на линии 304, чтобы принимать цифровую информацию с уровня управления доступом к среде передачи (MAC). В одном из аспектов процессор 302 основной полосы частот включает в себя кодер 306, имеющий вход на линии 304, чтобы принимать цифровую (MAC) информацию, и выход на линии 308, чтобы выдавать кодированную цифровую информацию в частотной области. Для перемежения кодированной цифровой информации может использоваться перемежитель 310, подающий перемеженную информацию в частотной области на линию 312. Перемежитель 310 является устройством, которое преобразует одиночный высокоскоростной входной сигнал в множество параллельных потоков с низшей скоростью передачи, где каждый поток с низшей скоростью передачи ассоциирован с конкретной поднесущей. Обратное быстрое преобразование 314 Фурье (обратное БПФ, IFFT) принимает информацию в частотной области, выполняет операцию обратного БПФ над входной информацией и подает цифровой сигнал временной области на линию 316. Цифроаналоговый преобразователь 318 преобразует цифровой сигнал на линии 316 в аналоговый сигнал основной полосы на линии 320. Как более подробно описано ниже, передатчик 322 модулирует сигнал основной полосы и подает модулированный сигнал несущей в качестве выходного сигнала на линии 324. Примечание: альтернативные конфигурации схем, способные к выполнению таких же функций, как описанные выше, вероятно, известны специалистам в данной области техники. Хотя и не проиллюстрировано в прямой форме, система приемника могла бы состоять из подобного набора компонентов для обратной обработки информации, принятой с передатчика.

Фиг.4 - блок-схема системы или устройства для подачи сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Система 400 содержит передатчик или средство 402 генератора сигналов, имеющее вход на линии 404 для приема настроечной информации, обычно в цифровом виде. Например, информация может поставляться с уровня MAC. Передатчик 402 имеет выход на линии 406 для подачи квадратурно модулированного и сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала.

Передатчик 402 может включать в себя подсистему 407 передатчика, такую как радиочастотная (РЧ, RF) подсистема передатчика, которая использует антенну 408 для связи через воздушную или вакуумную среды. Однако должно быть понятно, что изобретение применимо к любой среде связи (например, беспроводной, проводной, оптической), допускающей перенос квадратурно модулированной информации. Подсистема 407 передатчика включает в себя тракт 410 синфазной (I) модуляции, или средство для формирования настроечной информации модуляции I. Подсистема 407 передатчика также включает в себя тракт 412 квадратурной (Q) модуляции, или средство для формирования настроечной информации модуляции Q. Информация тракта I на линии 404a преобразуется с повышением частоты в смесителе 414 с несущей fc, в то время как информация тракта Q на линии 404b преобразуется с повышением частоты в смесителе 416 со сдвинутым по фазе вариантом несущей (fc + 90°). Тракт 410 I и тракт 412 Q суммируются на сумматоре 418 и подаются по линии 420. В некоторых аспектах сигнал усиливается в усилителе 422 и подается на антенну 408 по линии 406, где излучаются сглаженные по частоте несмещенные настроечные сигналы. Тракты I и Q в качестве альтернативы могут упоминаться как каналы I и Q. Сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал также может упоминаться как сбалансированная по частоте настроечная последовательность и является частью большего класса сбалансированных или несмещенных настроечных сигналов, описанных в родственных заявках и подробно ниже.

Сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал включает в себя множество произведений пилот-сигналов, где каждое произведение пилот-сигналов включает в себя информацию комплексной плоскости, представленную опорной частотной поднесущей, умноженную на информацию комплексной плоскости, представленную зеркальной частотной поднесущей. Сумма множества произведений пилот-сигналов равна нулю. Передатчик 402 подает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал в пределах одиночного периода символа.

Не показано, но в качестве альтернативы компоненты сглаженного по частоте настроечного сигнала (FSTS), например, подаются последовательно или подаются в пакетном режиме и собираются в памяти (не показана). Как только собран полный FSTS, он может выдаваться для использования в пределах одиночного периода символа. В этом аспекте средства памяти/сбора и комбинирования могут считаться частью передатчика 402, даже если они задействованы в отдельных модулях или устройствах (не показаны). Должно быть понятно, что в некоторых аспектах передатчик 402 действует в качестве формирования сигнала, в то время как фактическая отправка FSTS через среду связи выполняется другими модулями или устройствами.

Обычно передатчик 402 также отправляет квадратурно модулированные (непредопределенные) данные связи. Сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал используется приемником (не показан) для создания оценок канала, которые дают непредопределенным данным связи возможность восстанавливаться более точно. В одном из аспектов квадратурно модулированные данные связи отправляются после отправки несмещенной настроечной последовательности. В другом аспекте несмещенная настроечная последовательность отправляется одновременно с данными связи в виде пилот-сигналов. Система не ограничена никаким конкретным временным соотношением между настроечным сигналом и квадратурно модулированными данными связи.

Сообщение представляет собой группирование символов в предопределенном формате. Сообщение может иметь длительность в несколько периодов символов. Один или более символов могут передаваться каждый период символов. Некоторые сообщения включают в себя преамбулу, предшествующую основной части сообщения. Например, сообщение может быть сформировано в качестве длинного пакета, содержащего много символов OFDM, CDMA или TDMA.

FSTS может состоять из 2 или более чем 2 произведений пилот-сигналов. В одном из аспектов передатчик 402 формирует сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, включающий в себя множество смежных опорных частотных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих. Обычно опорные поднесущие и соответствующие зеркальные поднесущие находятся в пределах относительно плотной (в спектральном отношении) близости. Например, сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может включать в себя группу смежных опорных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих. Промежуточная поднесущая, например, может быть поднесущей, переносящей (непредопределенные) данные связи или другую информацию, не связанную с настроечным сигналом. В одном из вариантов группа включает в себя все опорные и зеркальные поднесущие в FSTS.

В другом аспекте сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может быть представлен, как изложено ниже:

Σ p_i p_im = 0, i = от 1 до n;

где p - опорная частотная поднесущая,

где p_m - зеркальная частотная поднесущая и

где n равно количеству произведений пилот-сигналов.

Как отмечено выше, сумма произведений пилот-сигналов равна нулю. Однако, вследствие системных ошибок сумма иногда может более точно указываться как находящаяся около нуля. При анализе наихудшего случая L произведений пилот-сигналов интегрируются, как изложено ниже:

|sum p_i·p_im| = L.

Если L равно 100% и если |sum p_i·p_im| = L/4, то ошибка составляет 25%. Сглаженная по частоте несмещенная настроечная последовательность с ошибкой в 25% по-прежнему дает превосходные результаты. Если используется L/2 (ошибка в 50%), получаются хорошие результаты, так как синфазно-квадратурные помехи от оценки канала все еще ослабляются на 6 дБ.

Как более подробно пояснено ниже, сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может быть представлен с использованием взвешенных произведений пилот-сигналов, как изложено ниже:

Σ w_i p_i p_im = 0, i = от 1 до n;

где w - весовой коэффициент.

В одном из аспектов уникальный вес, ассоциативно связанный с некоторыми из произведений пилот-сигналов, может быть единицей (нормированным). В некоторых аспектах отдельные весовые коэффициенты имеют приблизительно одинаковое значение и весовой коэффициент может удаляться из уравнения как константа.

Фиг.5 - схема, иллюстрирующая простой пример сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Первое произведение пилот-сигналов имеет опорную поднесущую 500 на частоте +f, представляющей информацию в качестве первого значения комплексной плоскости, и зеркальную поднесущую 502 на частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости. Здесь «стрелки» поднесущих могут быть представлены в качестве фазоров, имеющих амплитуду 1 и угол в 90 градусов. Второе произведение пилот-сигналов имеет опорную поднесущую 504 на частоте (f+1), смежной частоте +f, представляющей первое значение комплексной плоскости, и зеркальную поднесущую 506 на частоте -(f+1), смежной частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости +180 градусов. Чтобы продолжить этот пример, стрелка, представляющая зеркальную поднесущую 506, должна была бы иметь амплитуду 1 и угол в 270 градусов.

Хотя все поднесущие имеют одинаковое значение, нормированное к 1, в этом примере, должно быть понятно, что более сложные варианты этого примера могут использовать неравномерные амплитуды. Подобным образом, FSTS не ограничен использованием только углов в 90 градусов и 270 градусов. Кроме того, хотя проиллюстрирован пример только 2 пилот-сигналов, такая же методология могла бы применяться к FSTS с более чем 2 произведениями пилот-сигналов. Например, проиллюстрированный FSTS мог бы быть модифицирован для добавления третьего произведения пилот-сигналов (не проиллюстрировано) с поднесущей на частоте (f-1), смежной частоте +f, представляющей первое значение комплексной плоскости, и зеркальной поднесущей на частоте -(f-1), смежной частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости +180 градусов.

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая второй пример сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Первое произведение пилот-сигналов имеет опорную поднесущую 600 на частоте +f, представляющей информацию в качестве первого значения комплексной плоскости, и зеркальную поднесущую 602 на частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости. Вновь «стрелки» поднесущих могут быть представлены в качестве фазоров, имеющих амплитуду 1 и угол в 90 градусов. Второе произведение пилот-сигналов имеет опорную поднесущую 604 на частоте (f+1), смежной частоте +f, представляющей первое значение комплексной плоскости +90 градусов, и зеркальную поднесущую 606 на частоте -(f+1), смежной частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости -90 градусов. Чтобы продолжить этот пример, стрелка, представляющая опорную поднесущую 604, должна была бы иметь амплитуду 1 и угол в 180 градусов, а зеркальная поднесущая 606 - амплитуду 1 и угол 0 градусов.

Вновь в этом примере поднесущие имеют одинаковое значение, нормированное к 1, и должно быть понятно, что более сложные варианты этого примера могут использовать неравномерные амплитуды. Подобным образом, FSTS не ограничен использованием только углов в 0 градусов, 90 градусов и 180 градусов. Кроме того, хотя проиллюстрирован пример только 2 пилот-сигналов, такая же методология могла бы применяться к FSTS с более чем 2 произведениями пилот-сигналов. Например, проиллюстрированный FSTS мог бы быть модифицирован для добавления третьего произведения пилот-сигналов (не проиллюстрировано) с поднесущей на частоте (f-1), смежной частоте +f, представляющей первое значение комплексной плоскости +90 градусов, и зеркальной поднесущей на частоте -(f-1), смежной частоте -f, представляющей первое значение комплексной плоскости -90 градусов.

Фиг.7 - схема, иллюстрирующая несмещенный настроечный сигнал, задействованный в качестве группы пилот-символов, сопровождающих символы связи. В одном из аспектов в дополнение к приему настроечной информации, передатчик принимает (непредопределенные) данные связи. Затем несмещенный сглаженный по частоте настроечный сигнал формируется P произведениями пилот-сигналов наряду с (N-P) символами (поднесущих) данных связи. В итоге N поднесущих подаются в одном периоде символа, в т.ч. сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал и квадратурно модулированные данные связи. Многие системы связи, такие как совместимые с IEEE 802.11 и СШП, используют пилот-сигналы для целей регулирования канала.

В качестве альтернативы компоненты сглаженного по частоте настроечного сигнала (FSTS), или символы данных связи, либо те и другие могут подаваться последовательно или подаваться в пакетном режиме и собираться в памяти (не проиллюстрирована). Как только все символы в периоде символа собраны, они могут выдаваться для использования в пределах одиночного периода символа. В этом аспекте средства памяти/сбора и комбинирования могут считаться частью передатчика, даже если они задействованы в отдельных модулях или устройствах.

Фиг.8 - схема, иллюстрирующая сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, задействованный в качестве преамбулы, предшествующей непредопределенным данным связи. Как проиллюстрировано, передатчик подает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал в первом периоде символа с использованием группы опорных частотных поднесущих и соответствующих зеркальных частотных поднесущих. Передатчик принимает данные связи, формирует квадратурно модулированные данные связи в группе опорных частотных поднесущих и соответствующих зеркальных частотных поднесущих и подает квадратурно модулированные данные связи во втором периоде символа, следующим за первым периодом символа.

Хотя явно отмечены только первый и второй периоды символа, должно быть понятно, что преамбула может состоять из множества периодов символов, с FSTS, используемым в некоторых или во всех из периодов символов преамбулы. Подобным образом, данные связи могут выдаваться в множестве периодов символов (не проиллюстрированы) вслед за преамбулой. Например, система сверхширокополосной (СШП) связи использует 6 периодов символов, передаваемых перед передачей данных связи или маяковым сигналом. Поэтому один или более 6 периодов символов могут использоваться для передачи FSTS.

Хотя и не проиллюстрировано особым образом, но передатчик по фиг.4 или элементы передатчика могут быть задействованы в качестве устройства обработки для формирования сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. В таком случае устройство обработки содержало бы модуль генератора сигналов, имеющий вход для приема настроечной информации и выход для подачи квадратурно модулированного и сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Как приведено выше, сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал включал бы в себя множество произведений пилот-сигналов, где каждое произведение пилот-сигналов включает в себя информацию комплексной плоскости, представленную опорной частотной несущей, умноженную на информацию комплексной плоскости, представленную зеркальной частотной поднесущей. Как также приведено выше, сумма множества произведений пилот-сигналов равна нулю. Модуль генератора сигналов выдавал бы сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал в пределах одиночного периода символа.

Фиг.9 - блок-схема системы или устройства для вычисления оценки канала с использованием сглаженного по частоте несмещенного настроечного сигнала. Система или устройство 900 содержит приемник квадратурной демодуляции или средство 902 приема, имеющее вход на линии 904 для приема частотно сглаженного несмещенного настроечного сигнала. Как и передатчик по фиг.4, приемник 902 может быть радиочастотным устройством, присоединенным к антенне 905 для приема излучаемой информации. Однако приемник в качестве альтернативы может принимать несмещенную настроечную последовательность через проводную или оптическую среду (не проиллюстрирована).

Приемник 902 имеет тракт 906 синфазной (I) демодуляции для приема настроечной информации демодуляции I. Тракт 908 квадратурной (Q) демодуляции принимает настроечную информацию демодуляции Q. Как правило, приемник 902 включает в себя аналого-цифровые преобразователи 909 (АЦП), преобразователь 910 быстрого преобразования Фурье (БПФ), перемежитель 912 и декодер 914. Приемник подает настроечную информацию в ответ на прием FSTS. Сглаженная по частоте несмещенная настроечная последовательность включает в себя множество множества произведений пилот-сигналов. Произведение пилот-сигналов включает в себя предопределенную информацию (p) комплексной плоскости, представленную опорной частотной поднесущей (f), умноженную на предопределенную информацию (p_m) комплексной плоскости, представленную зеркальной частотной поднесущей (-f). Сумма множества произведений пилот-сигналов равна нулю.

Процессор или средство 916 обработки имеет вход на линии 918 для приема настроечной информации, процессор формирует множество обработанных символов (y), представляющих информацию комплексной плоскости. Процессор 916 умножает каждый обработанный символ (y) на сопряженную величину соответствующего опорного сигнала (p^*) и подает сглаженную по частоте оценку (h) канала на выходе по линии 920. В некоторых аспектах приемник 902 подает настроечную информацию в качестве выходного сигнала АЦП 909. В этом аспекте БПФ, перемежитель и процессы декодирования или их эквиваленты выполняются процессором 916.

FSTS состоит из 2 или более произведений пилот-сигналов. В одном из аспектов приемник принимает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал, включающий в себя множество смежных опорных частотных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих. Значение «смежный» зависит от расстановки поднесущих, частоты и других характеристик модуляции. В другом аспекте сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал включает в себя группу смежных опорных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих и множество смежных зеркальных частотных поднесущих без промежуточных поднесущих. Эта группа может включать в себя все или только подмножество всех поднесущих в FSTS.

Принятый сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал может быть выражен в качестве переданного FSTS, как изложено ниже:

Σ p_i p_im = 0, i = от 1 до n;

где p - опорная частотная поднесущая,

где p_m - зеркальная частотная поднесущая и

где n равно количеству произведений пилот-сигналов.

Подобно переданному FSTS, принятый FSTS может включать в себя взвешенные произведения пилот-сигналов, как изложено ниже:

Σ w_i p_i p_im = 0, i = от 1 до n;

где w - весовой коэффициент.

Два примера переданного FSTS были описаны на фиг.5 и 6. Эти же самые примеры являются действительными примерами принятого FSTS.

В одном из аспектов приемник 902 может принимать несмещенный сглаженный по частоте настроечный сигнал с P произведениями пилот-сигналов и (N - P) символами данных связи в одном и том же периоде символа и выдавать как настроечную информацию, так и данные связи (также см. фиг.7). В еще одном аспекте приемник 902 принимает сглаженный по частоте несмещенный настроечный сигнал в первом периоде символа с группой опорных частотных поднесущих и соответствующих зеркальных частотных поднесущих. Приемник также принимает квадратурно модулированные данные связи в группе опорных частотных поднесущих и соответствующих зеркальных частотных поднесущих во втором периоде символа, следующем за первым периодом символа, и подает данные связи (см. фиг.8).

Хотя и не проиллюстрировано особым образом, но приемник фиг.9 также может быть задействован в качестве