JP5038500B2 - マルチ信号通信チャネルにおいて雑音電力レベルを推定するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本発明の限定されない例に従って、ブラインド型CFAR雑音推定器は、(場合により)マルチ信号環境を伴うスカラー・チャネルにインサービスの推定器を提供する。ブラインド型雑音推定器は、検出閾値が検出確率及び誤報率を満足するよう設定されることを可能にする。雑音推定は、ある最大サイズの時間相関行列の分解から得られる。信号混成の問題は、使用される行列のサイズのために回避される。
あらゆるモデル次数推定プロシージャが、場合により、推定モデル次数を得るために使用されてよく、その推定モデル次数をpestと呼ぶ。可能なプロシージャには、PHD、MUSIC、ARモデリング、MDL、BIC、AIC又はその他が含まれるが、これらに限定されない。
一般に、システムは、期待される信号の数より多い2、3余分の列を必要とする。システムは、“余分のディメンジョン”(すなわち、M及びv)を選択する。Mは、上述されるように、推定されるモデル次数を越える(overbound)よう選択され、vは、一定数の雑音のみディメンジョンを保証するよう選択される。良好な性能は、v=3(pが適切に推定されたとする)により得られている。vを選択する際の制限要因は、信号+雑音空間値とは異なる繰り返し値(repeated value)を有することを確かめるためにシステムが必要とする“同じ”固有値がいくつかあるか、である。また、システムは、M、pest及びvが増大するにつれて、ますます大きな行列の全固有値分解を必要としうるので、必要とされる計算を制限するようv(及び“マージン”M)を制限することが望ましい。
Dim=pest+abs(“最大モデル次数バイアス”)+v
と、Rxxのディメンジョンを選択することができる。
行列Rxxの“従来の”固有値分解を計算する。
システムは最小値から始める。これは、アプリケーションで有意な結果を提供するよう、雑音フロア値に対して十分に選択されてよい。しかし、限定されない例として、より良いアプローチは、v個の最小固有値を、例えば、それらを平均化することによって、使用することである。平均化は、単一の固有値を選択することから雑音推定の分散を減らす傾向がある。また、ポイント推定を精緻化するよう統計値の一群を処理する多数の他の方法も存在する(例えば、v個の最小値の中央値を使用すること)。1の方法が全ての場合で好ましいというわけではない。
システムはパラメータpを増やすとともに、最小固有値がおおよそ同じままであるかどうかを決定するよう処理を繰り返すことができる。これは、システムが前のステップから既に計算されたRxxに単一の行及び列を付加するので、多くの付加的な計算を伴わず単純である。従って、それはほぼ帰納的である。
本発明の限定されない例に従って、適応変調通信システムは、上記のブラインド型インサービス雑音推定器を組み込み、“信号”電力推定器及びリンク・リソース・アロケータ(allocator)を有する。このシステムで、チャネルは、一般に、マルチ信号アプリケーション及びマルチユーザアプリケーションについてスカラーである(すなわち、非アレイに基づく)。本発明の限定されない例に従うシステム及び方法は、信号及び雑音の推定を適用して、利用可能なチャネル容量を最大限使用するとともに、変化するチャネル条件に適応するよう、波形を選択する。
Claims (10)
- スカラーマルチ信号通信チャネルで雑音電力を推定するシステムであって、
前記通信チャネルから受信される通信信号からN個のデータサンプルを収集するデータサンプラと、
モデル次数推定に基づいて前記N個のデータサンプルの時間的な共分散行列を形成するモジュールと、
前記時間的な共分散行列の固有値分解を計算し、得られた固有値を最小値から最大値まで順位付けして前記雑音電力を決定するモジュールと
を有し、
前記時間的な共分散行列はM+p+vに等しいディメンジョンを有し、Mは雑音マージンファクタであり、pはモデル次数推定であり、vは雑音電力に等しい固有値である、
システム。 - 送信器からの個々の信号の最大数を越える数に基づいてモデル次数を推定するモジュールを更に有する、請求項1に記載のシステム。
- 少なくともMUSIC(Multiple Signal Classifier)、PHD(Pisarenko Harmonic Decomposition)、AR(Auto-Regression)、Pade Approximation、BIC(Bayesian Information Criterion)、AIC(Akaike’s Information Criterion)及びMDL(Minimum Description Length)のうち1つに基づいてモデル次数を推定するモジュールを更に有する、請求項1に記載のシステム。
- スカラーマルチ信号通信チャネルにわたってデータ及び同期パルスを有する通信信号を受信する信号入力部と、同期パルスに整合される第1フィルタと、前記同期パルスに逆整合される第2フィルタと、前記第1フィルタ及び前記第2フィルタからの出力に基づいて前記同期パルスを決定する検出器とを有する受信器を更に有し、
雑音電力推定器が前記検出器へ結合され、前記雑音電力を推定し、前記モデル次数推定に基づいて信号入力の前記N個のデータサンプルから形成される共分散行列を用いて入力信号を基に雑音閾値を設定する、請求項1に記載のシステム。 - スカラーマルチ信号通信チャネルを介してデータ及び同期パルスを有する通信信号を受信する受信する信号入力部と、
同期パルスに整合される第1フィルタと、
前記同期パルスに逆整合される第2フィルタと、
前記第1フィルタ及び前記第2フィルタからの出力に基づいて前記同期パルスを決定する検出器と、
前記検出器へ結合され、雑音電力を推定し、モデル次数推定に基づいて信号入力のN個のデータサンプルから形成される共分散行列を用いて入力信号を基に雑音閾値を設定する雑音電力推定器と
を有し、
前記共分散行列はM+p+vに等しいディメンジョンを有し、Mは雑音マージンファクタであり、pはモデル次数推定であり、vは雑音電力に等しい固有値である、
受信器。 - 前記雑音電力推定器は、前記共分散行列の固有値分解を計算し、得られた固有値を最小値から最大値まで順位付けして前記雑音電力を決定するよう動作する、請求項5に記載の受信器。
- 前記雑音電力推定器は、送信器からの個々の信号の最大数を越える数を選択するよう動作する、請求項5に記載の受信器。
- スカラーマルチ信号通信チャネルで雑音電力を推定する方法であって、
前記通信チャネル内で受信される通信信号からN個のデータサンプルを収集するステップと、
モデル次数推定に基づいて前記N個のデータサンプルの共分散行列を形成するステップと、
固有値を得るよう前記共分散行列の固有値分解を計算するステップと、
前記雑音電力を決定するよう前記固有値を最小値から最大値まで順位付けするステップと
を有し、
前記共分散行列はM+p+vに等しいディメンジョンを有し、Mは雑音マージンファクタであり、pはモデル次数推定であり、vは雑音電力に等しい固有値である、
方法。 - 単一のチャネルデータを用いて前記共分散行列を形成するステップを更に有する、請求項8に記載の方法。
- 前記雑音電力を決定するよう最小の固有値を平均化するステップを更に有する、請求項8に記載の方法。
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