專利名稱：接收方法和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接收技術(shù)。具體地，本發(fā)明涉及一種接收方法和接收設(shè)備，所述接收方法和接收設(shè)備控制用于對從多個天線接收到的無線電信號進(jìn)行合成的加權(quán)系數(shù)。
背景技術(shù)：
在無線通信中，通常期望有效地使用有限的頻率資源。為了有效地使用頻率資源，例如，在短距離內(nèi)盡可能地重復(fù)使用相同頻率的無線電波。但是，在這種情況下，因?yàn)橛墒褂孟嗤l率且相互臨近的無線電基站或移動終端所引起的同頻道干擾，使通信質(zhì)量退化。作為一種用于防止這種由同頻道干擾所產(chǎn)生的通信質(zhì)量退化的技術(shù)，可以指定自適應(yīng)陣列天線技術(shù)。
在自適應(yīng)陣列天線技術(shù)中，分別以不同的加權(quán)系數(shù)對多個天線所接收到的信號進(jìn)行加權(quán)，并進(jìn)行合成。自適應(yīng)地更新加權(quán)系數(shù)，使得要發(fā)送的信號與合成之后的信號之間的誤差信號可以較小。這里，根據(jù)合成之后的信號確定要發(fā)送的信號。為了自適應(yīng)地更新加權(quán)系數(shù)，使用了RLS(遞歸最小二乘方)算法、LMS(最小均方)算法等。RLS算法通常收斂較快。但是，由于所執(zhí)行的計(jì)算非常復(fù)雜，RLS算法需要高速或巨型運(yùn)算電路。LMS算法可以利用比RLS算法簡單的運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)。但是，收斂速度較慢。
現(xiàn)有技術(shù)列表1、日本專利申請未審公開No.2002-26788
在實(shí)現(xiàn)無線電移動終端的自適應(yīng)陣列天線時(shí)，由于希望運(yùn)算電路較小，適于使用LMS算法來更新加權(quán)系數(shù)。但是，LMS算法的收斂速度通常較慢。這樣，如果希望將接收到的信號一直延遲到LMS算法收斂之后再合成，則處理延遲變得很大，從而可能在如電視會議系統(tǒng)等所允許的延遲時(shí)間有限的實(shí)時(shí)應(yīng)用中將不能使用自適應(yīng)陣列天線。另一方面，如果為了減小處理延遲而使用LMS算法仍未收斂時(shí)的加權(quán)系數(shù)，通常使響應(yīng)特性退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人考慮到前述環(huán)境研制出本發(fā)明，而且本發(fā)明的一個目的是提供一種具有簡單算法電路的接收機(jī)，其處理延遲較小。本發(fā)明的另一目的是提供一種接收機(jī)，即使在加權(quán)系數(shù)仍未收斂的情況下，也難以使其響應(yīng)特性退化。此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠切換多類加權(quán)系數(shù)的接收機(jī)。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例涉及一種接收機(jī)。此接收機(jī)包括輸入單元，輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；切換單元，在要暫時(shí)使用的多個第一加權(quán)系數(shù)和具有較高適應(yīng)性的多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；控制器，指示所述切換單元在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)；以及合成器，對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
所述多個加權(quán)系數(shù)包括(A，B，C，D)，其項(xiàng)數(shù)等于所述多個信號的數(shù)目，其中，加權(quán)系數(shù)與(X1，Y1)、(X2，Y2)之間相乘的結(jié)果為(AX1，BY1)和(CX2，DY2)。所述多個加權(quán)系數(shù)也包括(A，B)，其項(xiàng)數(shù)與所述多個信號的數(shù)目不同，其中，相乘的結(jié)果為(AX1，BY1)和(AX2，BY2)。
每當(dāng)切換具有不同特性的加權(quán)系數(shù)時(shí)，上述接收機(jī)能夠獲得最優(yōu)的響應(yīng)特性。
本發(fā)明的另一實(shí)施例也涉及一種接收機(jī)。所述接收機(jī)包括輸入單元，輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；切換單元，在多個第一加權(quán)系數(shù)和多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；控制器，指示所述切換單元在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間以指定的間隔切換所述加權(quán)系數(shù)，其中，在所述間隔期間，以連續(xù)方式輸入所述多個信號；以及合成器，對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
所述“連續(xù)方式”只是意味著已知的接收信號是連續(xù)的。只要連續(xù)地輸入所述信號，時(shí)間長度不需要很長，可以很短。此外，如果所述設(shè)備識別特定的規(guī)則，在這里，所述連續(xù)方式可以包括依照所述規(guī)則、以離散方式輸入所述信號的情況。即，在這里，所述“連續(xù)方式”包括所述接收機(jī)可以將輸入所述信號的方式識別為“連續(xù)的”方式的各種情況。
可以按照如下方式設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)，作為與所述多個輸入信號相乘的結(jié)果，與所述多個輸入信號中的一個信號相對應(yīng)的乘法結(jié)果變?yōu)橛行АＫ龆鄠€輸入信號中的所述一個信號可以是所述多個輸入信號中具有最大值的信號?？梢岳靡呀?jīng)設(shè)置過的所述多個第二加權(quán)系數(shù)，設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)。
所述接收機(jī)還可以包括加權(quán)系數(shù)更新單元，根據(jù)所述多個輸入信號，自適應(yīng)地更新多個第三加權(quán)系數(shù)；差估計(jì)器(gap estimator)，通過在所述多個輸入信號中的至少一個與已知信號之間執(zhí)行相關(guān)處理，估計(jì)所述多個第一加權(quán)系數(shù)與所述多個第三加權(quán)系數(shù)之間的差；以及差補(bǔ)償器，通過根據(jù)所估計(jì)的差補(bǔ)償所述多個第三加權(quán)系數(shù)，產(chǎn)生所述多個第二加權(quán)系數(shù)。
以所述連續(xù)方式在所述指定間隔期間輸入的信號可以包括具有不同特性的信號，并且當(dāng)檢測到信號特性發(fā)生改變的轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，所述控制器可以指示在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)。所述控制器可以連續(xù)地輸入在所述加權(quán)系數(shù)更新單元中更新的所述多個第三加權(quán)系數(shù)，并且在所述多個第三加權(quán)系數(shù)的波動收斂到指定的范圍內(nèi)時(shí)，可以指示所述切換單元在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)。
每當(dāng)在所述間隔期間切換具有不同特性的加權(quán)系數(shù)時(shí)，上述接收機(jī)能夠獲得最優(yōu)的響應(yīng)特性。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例涉及一種接收方法。此方法包括輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；在要暫時(shí)使用的多個第一加權(quán)系數(shù)和具有較高適應(yīng)性的多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；給出在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令；以及對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例涉及一種接收方法。此方法包括輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；在多個第一加權(quán)系數(shù)和多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；給出在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間以指定的間隔切換所述加權(quán)系數(shù)的指令，其中，在所述間隔期間，以連續(xù)方式輸入所述多個信號；以及對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
可以按照如下方式設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)，作為與所述多個輸入信號相乘的結(jié)果，與所述多個輸入信號中的一個信號相對應(yīng)的乘法結(jié)果變?yōu)橛行АＫ龆鄠€輸入信號中的所述一個信號可以是所述多個輸入信號中具有最大值的信號。可以利用已經(jīng)設(shè)置過的所述多個第二加權(quán)系數(shù)，設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)。
所述接收方法還可以包括根據(jù)所述多個輸入信號，自適應(yīng)地更新多個第三加權(quán)系數(shù)；通過在所述多個輸入信號中的至少一個與已知信號之間執(zhí)行相關(guān)處理，估計(jì)所述多個第一加權(quán)系數(shù)與所述多個第三加權(quán)系數(shù)之間的差；以及通過根據(jù)所估計(jì)的差補(bǔ)償所述多個第三加權(quán)系數(shù)，產(chǎn)生所述多個第二加權(quán)系數(shù)。
以所述連續(xù)方式在所述指定間隔期間輸入的信號可以包括具有不同特性的信號。在給出在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令時(shí)，可以在檢測到信號特性發(fā)生改變的轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，給出所述指令。在給出在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令時(shí)，可以連續(xù)地輸入更新過的所述多個第三加權(quán)系數(shù)，并且可以在所述多個第三加權(quán)系數(shù)的波動收斂到指定的范圍內(nèi)時(shí)，給出所述指令。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種程序。所述程序包括輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；在要暫時(shí)使用的多個第一加權(quán)系數(shù)和具有較高適應(yīng)性的多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；給出在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令；以及對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種程序方法。此程序包括輸入要對其進(jìn)行處理的多個信號；在多個第一加權(quán)系數(shù)和多個第二加權(quán)系數(shù)之間，切換與所述多個輸入信號相乘的多個加權(quán)系數(shù)；給出在所述多個第一加權(quán)系數(shù)和所述多個第二加權(quán)系數(shù)之間以指定的間隔切換所述加權(quán)系數(shù)的指令，其中，在所述間隔期間，以連續(xù)方式輸入所述多個信號；以及對乘法的結(jié)果進(jìn)行合成，其中，對所述多個輸入信號和所述多個加權(quán)系數(shù)執(zhí)行乘法。
可以按照如下方式設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)，作為與所述多個輸入信號相乘的結(jié)果，與所述多個輸入信號中的一個信號相對應(yīng)的乘法結(jié)果變?yōu)橛行?。所述多個輸入信號中的所述一個信號可以是所述多個輸入信號中具有最大值的信號?？梢岳靡呀?jīng)設(shè)置過的所述多個第二加權(quán)系數(shù)，設(shè)置所述多個第一加權(quán)系數(shù)。
所述接收方法還可以包括根據(jù)所述多個輸入信號，自適應(yīng)地更新多個第三加權(quán)系數(shù)；通過在所述多個輸入信號中的至少一個與已知信號之間執(zhí)行相關(guān)處理，估計(jì)所述多個第一加權(quán)系數(shù)與所述多個第三加權(quán)系數(shù)之間的差；以及通過根據(jù)所估計(jì)的差補(bǔ)償所述多個第三加權(quán)系數(shù)，產(chǎn)生所述多個第二加權(quán)系數(shù)。
以所述連續(xù)方式在所述指定間隔期間輸入的信號可以包括具有不同特性的信號。在給出在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令時(shí)，可以在檢測到信號特性發(fā)生改變的轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，給出所述指令。在給出在所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)之間切換所述加權(quán)系數(shù)的指令時(shí)，可以連續(xù)地輸入更新過的所述多個第三加權(quán)系數(shù)，并且可以在所述多個第三加權(quán)系數(shù)的波動收斂到指定的范圍內(nèi)時(shí)，給出所述指令。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提出了一種處理從無線局域網(wǎng)發(fā)射機(jī)接收到的信號的方法，所述方法包括接收來自第一天線端的第一信號和來自第二天線端的第二信號，每個信號均源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分；在所述至少一個分組的所述訓(xùn)練部分期間，設(shè)定第一組加權(quán)系數(shù)，所述第一組加權(quán)系數(shù)用于選擇所述第一或所述第二信號；將所述第一和第二信號與已存儲基準(zhǔn)信號進(jìn)行相關(guān)，以確定第二組加權(quán)系數(shù)，其中所述相關(guān)發(fā)生在設(shè)定了所述第一組加權(quán)系數(shù)之后的持續(xù)時(shí)間期間；以及在所述至少一個分組的所述數(shù)據(jù)部分之前的固定定時(shí)，將所述第二組加權(quán)系數(shù)適用于陣列合成器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提出了一種處理從無線局域網(wǎng)發(fā)射機(jī)接收到的信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輸入單元，用于接收來自第一天線端的第一信號和來自第二天線端的第二信號，每個信號均源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分；加權(quán)切換單元，用于在所述至少一個分組的所述訓(xùn)練部分期間，設(shè)定第一組加權(quán)系數(shù)，所述第一組加權(quán)系數(shù)用于選擇所述第一或所述第二信號；以及加權(quán)計(jì)算單元，用于將所述第一和第二信號與已存儲基準(zhǔn)信號進(jìn)行相關(guān)，以確定第二組加權(quán)系數(shù)，其中所述相關(guān)發(fā)生在設(shè)定了所述第一組加權(quán)系數(shù)之后的持續(xù)時(shí)間期間，其中所述加權(quán)切換單元還用于在所述至少一個分組的所述數(shù)據(jù)部分之前的固定定時(shí)，將所述第二組加權(quán)系數(shù)適用于陣列合成器。
應(yīng)當(dāng)注意的是，對上述結(jié)構(gòu)部件和步驟的任意替換或取代、在方法和設(shè)備之間部分或完全地替換或取代表述和增加表述、以及將表述變?yōu)橛?jì)算機(jī)程序、記錄介質(zhì)等對本發(fā)明全部有效，并全部由本發(fā)明所包括。
此外，此發(fā)明內(nèi)容未必描述了所有必需特征，從而，本發(fā)明也可以是這些所述特征的子組合。


圖1按照本發(fā)明第一實(shí)施例示出了通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2按照本發(fā)明第一實(shí)施例示出了同步格式(burst format)。
圖3按照本發(fā)明第一實(shí)施例示出了同步格式。
圖4按照本發(fā)明第一實(shí)施例示出了接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖5示出了圖4所示的第一預(yù)處理單元的結(jié)構(gòu)。
圖6示出了圖4所示的第一預(yù)處理單元的結(jié)構(gòu)。
圖7示出了圖4所示的第一預(yù)處理單元的結(jié)構(gòu)。
圖8示出了圖5、圖6和圖7所示的定時(shí)檢測單元的結(jié)構(gòu)。
圖9示出了圖4所示的上升沿檢測單元的結(jié)構(gòu)。
圖10示出了圖9所示的上升沿檢測單元的工作程序。
圖11示出了圖4所示的天線確定單元的結(jié)構(gòu)。
圖12示出了圖4所示的第一加權(quán)計(jì)算單元的結(jié)構(gòu)。
圖13示出了圖4所示的差測量單元的結(jié)構(gòu)。
圖14示出了圖4所示的差補(bǔ)償單元的結(jié)構(gòu)。
圖15示出了圖4所示的合成單元的結(jié)構(gòu)。
圖16按照本發(fā)明的第二實(shí)施例示出了接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖17示出了圖16所示的天線確定單元的結(jié)構(gòu)。
圖18示出了圖16所示的差測量單元的結(jié)構(gòu)。
圖19示出了圖18所示的頻率誤差估計(jì)單元的結(jié)構(gòu)。
圖20示出了圖16所示的差測量單元的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將根據(jù)并未限制本發(fā)明的范圍而是作為本發(fā)明的例子的優(yōu)選實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述。在實(shí)施例中所描述的所有特征及其組合對本發(fā)明均未必是不可或缺的。
第一實(shí)施例本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及一種設(shè)置有自適應(yīng)陣列天線的接收機(jī)，其利用多個天線接收無線電信號作為同步信號(burst signal)，并通過分別以不同的加權(quán)系數(shù)對接收到的信號進(jìn)行加權(quán)而對所接收到的信號進(jìn)行合成。同步信號由設(shè)置在頭部中的已知訓(xùn)練信號和數(shù)據(jù)信號組成。為了減少處理延遲，接收機(jī)通過以加權(quán)系數(shù)對接收到的信號進(jìn)行加權(quán)，對接收到的信號進(jìn)行合成，而幾乎不延遲接收到的信號。通過LMS算法一個接一個地更新加權(quán)系數(shù)。但是，由于在訓(xùn)練信號間隔的初始周期中，情況常常是加權(quán)系數(shù)并未收斂，所以作為訓(xùn)練信號間隔中的加權(quán)系數(shù)，使用事先準(zhǔn)備好的全向天線模式的加權(quán)系數(shù)。使用由LMS算法更新的自適應(yīng)陣列天線模式的加權(quán)系數(shù)，作為數(shù)據(jù)信號的間隔中的加權(quán)系數(shù)。
圖1按照本發(fā)明的第一實(shí)施例示出了包括發(fā)射機(jī)100和接收機(jī)106的通信系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)100包括調(diào)制器102、RF單元104和天線132。接收機(jī)106包括第一天線134a、第二天線134b、第n天線134n、RF單元108、信號處理單元110和解調(diào)器112。這里，第一天線134a、第二天線134b和第n天線134n統(tǒng)稱為天線134。
調(diào)制器102對要發(fā)射的信息信號進(jìn)行調(diào)制，并產(chǎn)生發(fā)射信號(此后，包含在發(fā)射信號中的一個信號也被稱為“符號”)。可以使用如QPSK(四相移鍵控)、16QAM(16正交幅度調(diào)制)、GMSK(高斯濾波最小相移鍵控)等任意調(diào)制方案。在以下的實(shí)施例中，描述了使用QPSK的示例。此外，在多載波通信的情況下，發(fā)射機(jī)100設(shè)置有多個調(diào)制器102或逆傅立葉變換單元。在譜擴(kuò)展通信的情況下，調(diào)制器102設(shè)置有擴(kuò)展單元。
RF單元104將發(fā)射信號變換為射頻信號。在其中包括頻率變換單元、功率放大器、頻率振蕩器等等。
發(fā)射機(jī)100的天線132發(fā)射射頻信號。天線可以具有任意的方向性，而且天線的數(shù)目也可以是任意的。
接收機(jī)106的天線134接收射頻信號。在本實(shí)施例中，天線134的數(shù)目為n。當(dāng)在本實(shí)施例中描述接收機(jī)具有第n部件時(shí)，意味著為接收機(jī)106所設(shè)置的部件的數(shù)目與天線134的數(shù)目相同，其中，第一、第二、…第n部件基本上并行執(zhí)行相同的操作。
RF單元108將設(shè)備信號變換為基帶接收信號300。為RF單元108設(shè)置頻率振蕩器等。在多載波通信的情況下，RF單元108設(shè)置有傅立葉變換單元。在擴(kuò)頻通信(spectrum spreading communication)的情況下，RF單元108設(shè)置有解擴(kuò)單元(despreading unit)。
信號處理單元110利用各自通過加權(quán)系數(shù)的加權(quán)，對基帶接收信號330進(jìn)行合成，并自適應(yīng)地控制每個加權(quán)系數(shù)。
解調(diào)器112對合成信號進(jìn)行解調(diào)，并對發(fā)射信息信號進(jìn)行判定。解調(diào)器112也可以設(shè)置有針對相干檢測的延遲檢測電路或載波再生電路。
圖2和圖3示出了分別用在與圖1所示的通信系統(tǒng)不同的通信系統(tǒng)中的其他同步格式。在這些圖中也示出了包括在同步信號中的訓(xùn)練信號和數(shù)據(jù)信號。圖2示出了用在個人手機(jī)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)信道中的同步格式。在同步最開始的4個符號中放置用于定時(shí)同步的前同步碼。前同步碼的信號和惟一字可以用作信號處理單元110的已知信號，從而，信號處理單元110可以利用前同步碼和惟一字作為訓(xùn)練信號。跟隨在前同步碼和惟一字之后的數(shù)據(jù)和CRC都是信號處理單元110所未知的，并對應(yīng)于數(shù)據(jù)信號。
圖3示出了用在作為一種無線LAN(局域網(wǎng))的IEEE 802.11a的業(yè)務(wù)信道中的同步格式。IEEE 802.11a采用OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方案。在OFDM調(diào)制方案中，對傅立葉變換的大小和保護(hù)間隔的符號數(shù)目求和，并由總和形成單元。應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)施例中，這樣一個單元被描述為一個OFDM符號。在同步最開始的4個OFDM符號中放置主要用于定時(shí)同步和載波再生的前同步碼。前同步碼的信號可以用作信號處理單元110的已知信號，從而，信號處理單元110可以利用前同步碼作為訓(xùn)練信號。跟隨在前同步碼之后的頭和數(shù)據(jù)都是信號處理單元110所未知的，并對應(yīng)于數(shù)據(jù)信號。
圖4示出了圖1所示的接收機(jī)106的結(jié)構(gòu)。RF單元108包括統(tǒng)稱為預(yù)處理單元114的第一預(yù)處理單元114a、第二預(yù)處理單元114b、…和第n預(yù)處理單元114n。信號處理單元110包括統(tǒng)稱為BB輸入單元116的第一BB輸入單元116a、第二BB輸入單元116b、…和第n BB輸入單元116n；合成單元118；統(tǒng)稱為加權(quán)計(jì)算單元120的第一加權(quán)計(jì)算單元120a、第二加權(quán)計(jì)算單元120b、…和第n加權(quán)計(jì)算單元120n；上升沿檢測單元122；控制單元124；訓(xùn)練信號存儲器126；天線確定單元10；初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12；差測量單元14；差補(bǔ)償單元16；加權(quán)切換單元18。解調(diào)器112包括同步檢測單元20、判定單元128和求和單元130。
此外，用在接收機(jī)106中的信號包括統(tǒng)稱為基帶接收信號300的第一基帶接收信號300a、第二基帶接收信號300b、…和第n基帶接收信號300n；訓(xùn)練信號302；控制信號306；誤差信號308；統(tǒng)稱為控制加權(quán)系數(shù)310的第一控制加權(quán)系數(shù)310a、第二控制加權(quán)系數(shù)310b、…和第n控制加權(quán)系數(shù)310n；天線選擇信號314；差誤差信號316；統(tǒng)稱為更新加權(quán)系數(shù)318的第一更新加權(quán)系數(shù)318a、第二更新加權(quán)系數(shù)318b、…和第n更新加權(quán)系數(shù)318n；統(tǒng)稱為初始加權(quán)系數(shù)320的第一初始加權(quán)系數(shù)320a、第二初始加權(quán)系數(shù)320b、…和第n初始加權(quán)系數(shù)320n；以及統(tǒng)稱為加權(quán)系數(shù)322的第一加權(quán)系數(shù)322a、第二加權(quán)系數(shù)322b、…和第n加權(quán)系數(shù)322n。
預(yù)處理單元14將射頻信號轉(zhuǎn)化為基帶接收信號300。
上升沿檢測單元122檢測同步信號的開始，用以根據(jù)基帶接收信號300來觸發(fā)信號處理單元110的操作。將檢測到同步信號的開始的定時(shí)通知控制單元124。控制單元124根據(jù)同步信號的開始定時(shí)，計(jì)算訓(xùn)練信號302的間隔結(jié)束的定時(shí)。按照需要將這些定時(shí)通知給每個單元，作為控制信號306。
天線確定單元10測量在訓(xùn)練信號302的間隔開始之后每個基帶接收信號300的功率，以便選擇一個天線134，在訓(xùn)練信號302的間隔中使其有效，然后確定其功率變?yōu)樽畲蟮囊粋€基帶接收信號300。此外，天線確定單元10輸出此信息，作為天線選擇信號314。
初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12設(shè)置用在訓(xùn)練信號302的間隔中的加權(quán)系數(shù)322，作為初始加權(quán)系數(shù)320。初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12通過設(shè)置一個初始加權(quán)系數(shù)320為1而設(shè)置其他加權(quán)系數(shù)320的數(shù)值為0，使得只有一個初始加權(quán)系數(shù)320有效。根據(jù)天線選擇信號314，決定將要使其有效的一個初始加權(quán)系數(shù)320。
訓(xùn)練信號存儲器126存儲訓(xùn)練信號302，并根據(jù)需要輸出訓(xùn)練信號。
加權(quán)計(jì)算單元120通過LMS算法、根據(jù)基帶接收信號300和后述誤差信號308，更新控制加權(quán)系數(shù)310。
差測量單元14根據(jù)基帶接收信號300和訓(xùn)練信號302，估計(jì)在后述合成單元118中所執(zhí)行的合成處理的結(jié)果之間的差，其中，一個結(jié)果通過對初始加權(quán)系數(shù)320和基帶接收信號300進(jìn)行合成處理而獲得，而另一個結(jié)果通過對控制加權(quán)系數(shù)310和基帶接收信號300進(jìn)行合成處理而獲得。通過利用初始加權(quán)系數(shù)320而獲得的合成結(jié)果其實(shí)是對應(yīng)于一個天線134的基帶接收信號300。因而，可以得到以下表達(dá)式(1)。這里，假設(shè)一個天線134是第i天線134。
xi(t)＝hiS(t)exp(jΔωt)+ni(t) ------(1)這里，hi是無線周期的響應(yīng)特性，S(t)是發(fā)射信號，Δω是發(fā)射機(jī)100與接收機(jī)106的頻率振蕩器之間的頻率偏移，而ni(t)是噪聲。另一方面，由下式給出從同步信號的頭區(qū)域開始更新的控制加權(quán)系數(shù)310wi∑hiwi＝1------(2)這里，假設(shè)控制加權(quán)系數(shù)已經(jīng)足夠地收斂。
通過執(zhí)行基于上述表達(dá)式(2)的合成處理，可以獲得以下合成處理的結(jié)果。
y(t)＝S(t)exp(jΔωt)+n(t) ------(3)通過將(1)和(3)中所示的合成結(jié)果相比較，由下式給出差誤差信號316CC＝hi------(4)差補(bǔ)償單元16以差誤差信號316補(bǔ)償控制加權(quán)系數(shù)310，并輸出補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果，作為更新加權(quán)系數(shù)318。
加權(quán)切換單元18根據(jù)控制信號306的指令，在訓(xùn)練信號302的間隔中選擇初始加權(quán)系數(shù)320，在數(shù)據(jù)信號的間隔中選擇更新加權(quán)系數(shù)318。然后，加權(quán)切換單元18輸出這些系數(shù)，作為加權(quán)系數(shù)322。
合成單元118以加權(quán)系數(shù)322對基帶接收信號300進(jìn)行加權(quán)，然后，對其求和。
同步檢測單元20根據(jù)同步信號進(jìn)行同步檢測，以及也執(zhí)行同步檢測所需的載波再生。
判定單元128通過將求和所獲得的信號與預(yù)定的閾值相比較，判定發(fā)射信息信號。這種判定可以是硬件實(shí)現(xiàn)的，也可以是軟件實(shí)現(xiàn)的。
求和電路130根據(jù)同步檢測信號與判定信號之間的差值，產(chǎn)生將要用在加權(quán)計(jì)算單元120中的LMS算法中的誤差信號308。在理想的狀態(tài)下，誤差信號為零，由于LMS算法控制加權(quán)系數(shù)310，使得誤差信號308可能變得很小。
圖5到圖7示出了第一預(yù)處理單元114a的多種結(jié)構(gòu)。接收機(jī)106中的第一預(yù)處理單元114a可以接受和處理如圖2或圖3所示的不同通信系統(tǒng)中的多種信號，從而，在此之后的信號處理單元110可以進(jìn)行操作，而忽略通信系統(tǒng)的差別。圖5中的第一預(yù)處理單元114a用于如個人手機(jī)系統(tǒng)、便攜式電話系統(tǒng)等如圖2所示的單載波通信系統(tǒng)。圖5中的第一預(yù)處理單元114a包括頻率轉(zhuǎn)化單元136、準(zhǔn)同步監(jiān)測器138、AGC(自動增益控制)140、AD轉(zhuǎn)換單元142和定時(shí)檢測單元144。圖6所示的第一預(yù)處理單元114a用于如W-CDMA(寬帶-碼分多址)或與IEEE 802.11b相關(guān)實(shí)現(xiàn)的無線LAN等擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。除了圖5所示的第一預(yù)處理單元114a之外，圖6所示的第一預(yù)處理單元114a還包括解擴(kuò)單元172。第一預(yù)處理單元114a用于如IEEE 802.11a或Hiper LAN/2等如圖3所示的多載波通信系統(tǒng)。除了圖6所示的第一預(yù)處理單元114a之外，圖7所示的第一預(yù)處理單元114a還包括傅立葉變換單元174。
頻率轉(zhuǎn)化單元136將射頻信號轉(zhuǎn)化為一個中頻信號、多個中頻信號或其他信號。準(zhǔn)同步檢測器138利用頻率振蕩器對中頻信號進(jìn)行正交檢測，并產(chǎn)生基帶模擬信號。由于包含在準(zhǔn)同步檢測器138中的頻率振蕩器與設(shè)置在發(fā)射機(jī)100中的頻率振蕩器相互獨(dú)立地工作，兩個振蕩器之間的頻率相互不同。
AGC 140自動地對增益進(jìn)行控制，使得基帶模擬信號的幅度可以變?yōu)樘幱贏D轉(zhuǎn)換單元142的動態(tài)范圍之內(nèi)的幅度。
AD轉(zhuǎn)換單元142將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。通常將用于把基帶模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的采樣間隔設(shè)置得比符號間隔短，以便壓縮對信號的退化。這里，將采樣間隔設(shè)置為符號間隔的一半(此后，以此采樣間隔進(jìn)行了數(shù)字化的信號被稱為“高速數(shù)字信號”)。
定時(shí)檢測單元144從高速數(shù)字信號中選擇最優(yōu)采樣定時(shí)的基帶接收信號300。代替地，定時(shí)檢測單元144通過對高速數(shù)字信號執(zhí)行合成處理等，產(chǎn)生具有最優(yōu)采樣定時(shí)的基帶接收信號300。
圖6所示的解擴(kuò)單元172根據(jù)預(yù)定的代碼序列，對基帶接收信號300進(jìn)行相關(guān)處理。圖7中的傅立葉單元174對基帶接收信號300進(jìn)行傅立葉變換。
圖8示出了定時(shí)檢測單元144的結(jié)構(gòu)。定時(shí)檢測單元144包括統(tǒng)稱為延遲單元146的第一延遲單元146a、第二延遲單元146b、…和第(n-1)延遲單元146n-1；統(tǒng)稱為乘法單元150的第一乘法單元150a、第二乘法單元150b、…、第(n-1)乘法單元150n-1和第n乘法單元150n；統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)存儲器152的第一數(shù)據(jù)存儲器152a、第二數(shù)據(jù)存儲器152b、…、第(n-1)數(shù)據(jù)存儲器152n-1和第n數(shù)據(jù)存儲器152n；求和單元154；判定單元156；主信號延遲單元158；以及選擇單元160。
延遲單元146針對相關(guān)處理，延遲輸入的高速數(shù)字信號。將高速數(shù)字信號的采樣間隔設(shè)置為符號間隔的一半。但是，將延遲單元146的延遲量設(shè)置為符號間隔，從而，從每隔一個延遲單元146向乘法單元150輸出高速數(shù)字信號150。
數(shù)據(jù)存儲器152針對定時(shí)同步，存儲每個前同步碼信號的1個符號。
乘法單元150對高速數(shù)字信號和前同步碼信號執(zhí)行乘法，并通過求和單元154，對相乘的結(jié)果進(jìn)行累加。
判定單元156根據(jù)求和的結(jié)果，選擇最優(yōu)的采樣定時(shí)。高速數(shù)字信號的采樣間隔是符號信號的一半，而用于求和的高速數(shù)字信號的間隔等于符號間隔，因而，對于與每個移位采樣定時(shí)相對應(yīng)的每隔一個高速數(shù)字信號，存在兩類求和結(jié)果。判定單元156比較這兩類求和結(jié)果，并決定與較大求和結(jié)果相對應(yīng)的定時(shí)作為最優(yōu)的采樣定時(shí)。此判定不一定非要通過將兩類求和結(jié)果比較一次而做出，也可以通過將其比較多次而做出。
主信號延遲單元158將高速數(shù)字信號一直延遲到判定單元156確定最優(yōu)采樣定時(shí)為止。
選擇單元160從高速數(shù)字信號中選擇與最優(yōu)采樣定時(shí)相對應(yīng)的基帶接收信號300。這里，從兩個連續(xù)的高速數(shù)字信號中順序選擇一個高速數(shù)字信號。
圖9示出了包含在信號處理單元110中的上升沿檢測單元122的結(jié)構(gòu)。上升沿檢測單元122包括功率計(jì)算單元162和判定單元164。功率計(jì)算單元162計(jì)算每個基帶接收信號300的接收功率，然后累加每個基帶接收信號的接收功率，以獲得通過所有天線134所接收到的信號的總功率。
判定單元164將信號的總接收功率與預(yù)定條件進(jìn)行比較，并在滿足該條件時(shí)，判定檢測到了同步信號的開始。
圖10示出了上升沿檢測單元122的操作。檢測單元164將內(nèi)部計(jì)數(shù)器T設(shè)置為零(S10)。功率計(jì)算單元162計(jì)算來自基帶接收信號300的接收功率(S12)。判定單元164將接收到的功率與閾值進(jìn)行比較。當(dāng)接收到的功率比閾值大時(shí)(S14中的“是”)，判定單元164在T上加1(S16)。當(dāng)T變得大于預(yù)定數(shù)值τ時(shí)(S18中的“是”)，判定檢測到了同步信號的開始。重復(fù)上述處理，直到檢測到同步信號的開始為止(S14中的“否”、S18中的“否”)。
圖11示出了天線確定單元10的結(jié)構(gòu)。天線確定單元10包括統(tǒng)稱為電平測量單元22的第一電平測量單元22a、第二電平測量單元22b、…和第n電平測量單元22n；以及選擇單元24。
電平測量單元22根據(jù)控制信號306檢測同步信號的開始定時(shí)，并在從開始定時(shí)開始的指定間隔期間，測量每個基帶接收信號300的功率。
選擇單元24通過比較每個基帶接收信號300的功率，選擇具有最大功率的基帶接收信號300，然后，輸出結(jié)果，作為天線選擇信號314。
圖12示出了第一加權(quán)計(jì)算單元120a的結(jié)構(gòu)。第一加權(quán)計(jì)算單元120a包括切換單元48、復(fù)共軛單元50、主信號延遲單元52、乘法單元54、步長參數(shù)存儲器56、乘法單元58、求和單元60和延遲單元62。
切換單元48通過根據(jù)控制信號306檢測同步信號的開始定時(shí)和訓(xùn)練信號302的間隔的結(jié)束定時(shí)，在訓(xùn)練信號302的間隔中選擇訓(xùn)練信號302，然后，在數(shù)據(jù)信號的間隔中選擇誤差信號308。
主信號延遲單元52延遲第一基帶接收信號300a，使得第一基帶接收信號300a可能與上升沿檢測單元122所檢測到的定時(shí)同步。
乘法單元54通過將在復(fù)共軛單元50中復(fù)共軛變換之后的相位誤差308與受到主信號延遲單元52延遲的第一基帶接收信號300a相乘，產(chǎn)生第一乘法結(jié)果。
乘法單元58通過將第一乘法結(jié)果與存儲在步長參數(shù)存儲器56中的步長參數(shù)相乘，產(chǎn)生第二乘法結(jié)果。通過延遲單元62和求和單元60反饋回第二乘法結(jié)果，并與新的第二乘法結(jié)果相加。然后，通過LMS算法順序更新求和的結(jié)果。輸出此求和結(jié)果，作為第一加權(quán)系數(shù)310a。
圖13示出了差測量單元14的結(jié)構(gòu)。差測量單元14包括復(fù)共軛單元44、選擇單元64、緩沖器單元66和乘法單元68。
選擇單元64根據(jù)天線選擇信號314，選擇與在訓(xùn)練信號302的間隔中使其有效的一個初始加權(quán)系數(shù)320相對應(yīng)的基帶接收信號300。
緩沖器單元66根據(jù)控制信號306檢測同步信號的開始定時(shí)，并輸出位于初始定時(shí)的基帶接收信號300。
乘法單元68將在復(fù)共軛單元44中進(jìn)行了復(fù)共軛處理之后的訓(xùn)練信號302與從緩沖器單元66輸出的一個基帶接收信號300相乘，然后，輸出差誤差信號316。這里，假設(shè)訓(xùn)練信號302和基帶接收信號300均是同步信號的頭信號。
圖14示出了差補(bǔ)償單元16的結(jié)構(gòu)。差補(bǔ)償單元16包括統(tǒng)稱為乘法單元70的第一乘法單元70a、第二乘法單元70b、…和第n乘法單元70n。
乘法單元70根據(jù)控制信號306檢測訓(xùn)練信號302的間隔的結(jié)束定時(shí)。然后，乘法單元70將控制加權(quán)系數(shù)310與差誤差信號316相乘，并輸出更新加權(quán)系數(shù)318。
圖15示出了包含在信號處理單元110中的合成單元118的結(jié)構(gòu)。合成單元118包括統(tǒng)稱為延遲單元166的第一延遲單元166a、第二延遲單元166b、…和第n延遲單元166n；統(tǒng)稱為乘法單元168的第一乘法單元168a、第二乘法單元168b、…和第n乘法單元168n；以及求和單元170。
由于延遲單元166的延遲時(shí)間是從上升沿檢測單元122檢測到同步信號的頭開始直到初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12通過加權(quán)切換單元18設(shè)置加權(quán)系數(shù)322為止，通?？梢院雎匝舆t單元166的處理延遲。從而，可以實(shí)現(xiàn)具有較小處理延遲的合成處理。
乘法單元168將延遲單元166延遲了的基帶接收信號300與加權(quán)系數(shù)322相乘。求和單元170累加乘法單元160的總乘法結(jié)果。
以下將對具有上述結(jié)構(gòu)的接收機(jī)106的操作進(jìn)行描述。通過正交檢測等，將多個天線134所接收到的信號轉(zhuǎn)化為基帶接收信號300。當(dāng)上升沿檢測單元122從基帶接收信號300中檢測到同步信號的開始時(shí)，開始訓(xùn)練信號302的間隔。在訓(xùn)練信號302的間隔的開始定時(shí)，天線確定單元10選擇一個基帶接收信號300。然后，初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12設(shè)置初始加權(quán)系數(shù)320，其中，只有與選中基帶接收信號300相對應(yīng)的初始加權(quán)系數(shù)320有效。
在訓(xùn)練信號302的間隔中，加權(quán)切換單元18輸出初始加權(quán)系數(shù)320，作為加權(quán)系數(shù)322，而且合成單元118累加以加權(quán)系數(shù)322對其進(jìn)行加權(quán)后的基帶接收信號300。與此同時(shí)，加權(quán)計(jì)算單元120通過LMS算法更新控制加權(quán)系數(shù)310。在數(shù)據(jù)信號的間隔中，差補(bǔ)償單元16以在差測量單元14中計(jì)算的差誤差信號316補(bǔ)償控制加權(quán)系數(shù)310，然后，將其輸出，作為更新加權(quán)系數(shù)318。此外，加權(quán)切換單元18輸出更新加權(quán)系數(shù)318，作為加權(quán)系數(shù)322，而且合成單元118利用加權(quán)系數(shù)322對基帶接收信號300進(jìn)行加權(quán)，并將其累加。
按照第一實(shí)施例，由于與加權(quán)系數(shù)的收斂無關(guān)，甚至在訓(xùn)練信號的間隔中也執(zhí)行合成處理，所以可以減少處理延遲。此外，由于針對訓(xùn)練信號的間隔中的加權(quán)信號使用了全向天線模式，所以可以實(shí)現(xiàn)與位于附近的無線電臺之間的通信。可以在全向天線模式和自適應(yīng)陣列天線模式之間平滑地切換加權(quán)系數(shù)。
第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同，利用加權(quán)系數(shù)對接收到的信號進(jìn)行加權(quán)，并合成。由于在事先準(zhǔn)備好的全向天線模式與通過LMS算法更新的自適應(yīng)陣列模式之間進(jìn)行切換，幾乎不會發(fā)生處理延遲。在第一實(shí)施例中，在包含在同步信號中的訓(xùn)練信號結(jié)束時(shí)，以無差別的方式進(jìn)行加權(quán)系數(shù)在兩種類型之間的切換。另一方面，在第二實(shí)施例中，在LMS算法收斂到預(yù)定的范圍之內(nèi)時(shí)，自適應(yīng)地執(zhí)行加權(quán)系數(shù)在兩種類型之間的切換。
圖16按照第二實(shí)施例示出了接收機(jī)106的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)幾乎與圖4所示的接收機(jī)106的結(jié)構(gòu)相同。但是，圖16所示的接收機(jī)106包括統(tǒng)稱為收斂信息324的第一收斂信息324a、第二收斂信息324b、…和第n收斂信息324n。
圖4所示的加權(quán)切換單元18以在訓(xùn)練信號302的間隔中選擇初始加權(quán)系數(shù)320而在數(shù)據(jù)信號的間隔中選擇更新加權(quán)系數(shù)的方式執(zhí)行切換操作，其中，初始加權(quán)系數(shù)320的間隔的結(jié)束定時(shí)用以觸發(fā)加權(quán)切換單元18。另一方面，加權(quán)切換單元18使用控制加權(quán)系數(shù)310在加權(quán)計(jì)算單元120中收斂的定時(shí)(此后，此定時(shí)也被稱為“收斂定時(shí)”)。當(dāng)由于對其進(jìn)行更新而產(chǎn)生的控制加權(quán)系數(shù)310的波動收斂到某一范圍內(nèi)時(shí)，由控制單元124產(chǎn)生收斂定時(shí)，其中，事先確定所述某一范圍。代替地，可以在更新誤差信號308處于某一范圍內(nèi)時(shí)，由控制單元124產(chǎn)生收斂定時(shí)，其中，針對誤差信號308，事先確定所述某一范圍。
控制單元124按照需要將收斂定時(shí)通知給每個單元，而每個單元根據(jù)收斂定時(shí)，執(zhí)行其指定的處理。
圖17示出了天線確定單元10的結(jié)構(gòu)。天線確定單元10包括切換單元72、電平測量單元74、存儲器76和選擇單元24。
切換單元72在預(yù)定的定時(shí)切換多個基帶接收信號300，并輸出一個基帶接收信號300?？梢詫Χ鄠€同步信號執(zhí)行這種切換。
電平測量單元74測量由切換單元72所選擇的基帶接收信號300的功率。與圖11所示的天線確定單元10不同，并不同時(shí)測量多個基帶接收信號300的功率，而是逐一對每個基帶接收信號300進(jìn)行測量，從而，可以減小電平測量單元74的運(yùn)算電路的規(guī)模。
存儲器76存儲基帶接收信號300的計(jì)算功率。
圖18示出了差測量單元14的結(jié)構(gòu)。圖18所示的差測量單元14在圖13所示的差測量單元14上增加了頻率誤差估計(jì)單元78、間隔測量單元80、乘法單元82、復(fù)數(shù)變換單元84、復(fù)共軛單元86和乘法單元88。
在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例不同，加權(quán)計(jì)算單元120開始更新控制加權(quán)系數(shù)310的定時(shí)是圖3所示的同步格式的長前同步碼的頭。由下面的表達(dá)式(5)給出了從長前同步碼的頭開始更新的控制加權(quán)系數(shù)310wi。這里，假設(shè)控制加權(quán)系數(shù)310已經(jīng)足夠收斂。
∑hiwiexp(jΔωsT)＝1 ------(5)這里，sT是短前同步碼間隔的時(shí)間長度。通過執(zhí)行基于表達(dá)式(5)的合成處理，合成結(jié)果由下式給出y(t)＝S(t)exp(jΔωt)exp(-jΔωST)+n(t) ------(6)通過比較這些表達(dá)式，可以如下表示差誤差信號316C。
C＝hiexp(-jΔωsT) ------(7)頻率誤差估計(jì)單元78根據(jù)基帶接收信號300，估計(jì)頻率誤差Δω。間隔測量單元80根據(jù)訓(xùn)練信號302，測量短前同步碼間隔的施加sT。
乘法單元82將頻率誤差與短前同步碼間隔的時(shí)間相乘，并獲得短前同步碼的間隔中的相位誤差。由復(fù)數(shù)變換單元84將此相位誤差變換為復(fù)數(shù)，并由復(fù)共軛單元86對其進(jìn)行復(fù)共軛處理。
乘法單元88將上述相位誤差與對一個基帶接收信號300和復(fù)共軛訓(xùn)練信號302所進(jìn)行的乘法的結(jié)果相乘，然后，產(chǎn)生差誤差信號316。
圖19示出了頻率誤差估計(jì)單元78的結(jié)構(gòu)。頻率誤差估計(jì)單元78包括統(tǒng)稱為主信號延遲單元26的第一主信號延遲單元26a、第二主信號延遲單元26b、…和第n主信號延遲單元26n；統(tǒng)稱為乘法單元28的第一乘法單元28a、第二乘法單元28b、…和第n乘法單元28n；統(tǒng)稱為延遲單元30的第一延遲單元30a、第二延遲單元30b、…和第n延遲單元30n；統(tǒng)稱為復(fù)共軛單元32的第一復(fù)共軛單元32a、復(fù)共軛單元32b、…和第n復(fù)共軛單元32n；統(tǒng)稱為乘法單元34的第一乘法單元34a、第二乘法單元34b、…和第n乘法單元34n；平均單元36；相位變換單元38；以及訓(xùn)練信號存儲器42。
乘法單元28通過將在主信號延遲單元26中延遲過的基帶接收信號300與復(fù)共軛變換之后的訓(xùn)練信號302相乘，獲得并不包括發(fā)射信號分量的接收信號Zi(t)。由下式給出接收信號Zi(t)Zi(t)＝xi(t)S*(t) ------(8)＝hiexp(jΔωt)這里，假設(shè)噪聲足夠小，從而忽略噪聲。
延遲單元30和復(fù)共軛單元32延遲Zi(t)，然后將Zi(t)變換為復(fù)共軛。在乘法單元34中，將變換為復(fù)共軛的Zi(t)與原始的Zi(t)相乘。由下式給出乘法的結(jié)果AiAi(t)=Zi(t)Zi*(t-T)---(9)]]>=exp(jΔωt)]]>這里，將延遲單元30的延遲時(shí)間設(shè)置為符號間隔T。
平均單元36對與每個天線相對應(yīng)的乘法結(jié)果進(jìn)行平均。同樣，可以使用其時(shí)間漂移了的乘法結(jié)果。
相位變換單元38利用反正切ROM，將平均乘法結(jié)果A變換為相位信號B。
B＝ΔωT ------(10)圖20示出了與圖18所示的差測量單元14不同的差測量單元14的結(jié)構(gòu)。通過在圖18所示的差測量單元14上增加計(jì)數(shù)器單元90、乘法單元92、復(fù)數(shù)變換單元94、求和單元96、求和單元98和除法單元40構(gòu)成圖20所示的差測量單元14。在圖18所示的差測量單元14中，只對同步信號的頭信號執(zhí)行基帶接收信號300與訓(xùn)練信號302的乘法。另一方面，在圖20所示的差測量單元14中，在指定時(shí)間期間執(zhí)行乘法，并對其結(jié)果進(jìn)行平均。
求和單元98在指定的時(shí)間間隔(此后，稱為“平均時(shí)間”)期間累加乘法單元96的乘法結(jié)果，以便對基帶接收信號300與訓(xùn)練信號302的乘法結(jié)果進(jìn)行平均。
計(jì)數(shù)器單元90對符號間隔進(jìn)行計(jì)數(shù)，以便根據(jù)從頻率誤差估計(jì)單元78輸出的頻率誤差，獲得與平均時(shí)間相對應(yīng)的相位誤差。乘法單元92通過分別將每個計(jì)數(shù)器數(shù)值與頻率誤差相乘，獲得與每個計(jì)數(shù)器數(shù)值相對應(yīng)的相位誤差。在復(fù)數(shù)變換單元94中，將相位誤差變換為復(fù)數(shù)，并在平均時(shí)間內(nèi)，在求和單元96中進(jìn)行累加。
除法單元40求和單元98所累加的乘法結(jié)果除以求和單元96所累加的相位誤差。隨后的處理與圖18所示的差測量單元14的處理相同。
以下將對具有上述結(jié)構(gòu)的接收機(jī)106的操作進(jìn)行描述。通過正交檢測等，將多個天線134接收到的信號轉(zhuǎn)換為基帶接收信號300。當(dāng)上升沿檢測單元120從基帶接收信號300中檢測到同步信號的開始定時(shí)時(shí)，訓(xùn)練信號302的間隔開始。在訓(xùn)練信號302的間隔的開始定時(shí)，天線確定單元10選擇一個基帶接收信號300，并由初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12設(shè)置初始加權(quán)系數(shù)320，在初始加權(quán)系數(shù)320中，只有與選中的基帶接收信號300相對應(yīng)的一個初始加權(quán)系數(shù)320有效。之后，加權(quán)切換單元18輸出初始加權(quán)系數(shù)320，作為加權(quán)系數(shù)322，而且合成單元118以加權(quán)系數(shù)322對基帶接收信號300進(jìn)行加權(quán)，并將其累加。
與此同時(shí)，加權(quán)計(jì)算單元120通過LMS算法更新控制加權(quán)系數(shù)310。當(dāng)控制加權(quán)系數(shù)310收斂在指定范圍內(nèi)時(shí)，差補(bǔ)償單元16按照來自控制單元124的指令，以在差測量單元14中計(jì)算的差誤差信號316補(bǔ)償控制加權(quán)系數(shù)310，然后，將其輸出，作為更新加權(quán)系數(shù)318。此外，加權(quán)切換單元18輸出更新加權(quán)系數(shù)318，作為加權(quán)系數(shù)322，而且合成單元118利用加權(quán)系數(shù)322對基帶接收信號300進(jìn)行加權(quán)，并將其累加。
按照第二實(shí)施例，與加權(quán)系數(shù)的收斂無關(guān)，甚至在訓(xùn)練信號的間隔中也執(zhí)行合成處理。從而，可以減少處理延遲。此外，在自適應(yīng)算法收斂在訓(xùn)練信號間隔期間的情況下，通過將其反映于加權(quán)系數(shù)，可以對響應(yīng)特性加以改進(jìn)。這是因?yàn)楦鶕?jù)自適應(yīng)算法的收斂定時(shí)，進(jìn)行加權(quán)系數(shù)在兩種類型之間的切換。
盡管已經(jīng)通過示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍的前提下，可以進(jìn)行多種改變和替代。
在本實(shí)施例中，初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12針對天線確定單元10所選中的一個基帶接收信號300，所述基帶接收信號300具有最大的功率，設(shè)置初始加權(quán)系數(shù)320的有效數(shù)值，而單元12將其他初始加權(quán)系數(shù)320設(shè)置為無效。但是，未必需要根據(jù)功率來設(shè)置初始加權(quán)系數(shù)320。例如，可以將一個固定的初始加權(quán)系數(shù)320設(shè)置為有效數(shù)值，而可以將其他初始加權(quán)系數(shù)320設(shè)置為無效。在這種情況下，天線確定單元10是不必要的。
在本實(shí)施例中，初始加權(quán)數(shù)據(jù)設(shè)置單元12針對天線確定單元10所選中的一個基帶接收信號300，設(shè)置初始加權(quán)系數(shù)320的有效數(shù)值，所述基帶接收信號300具有最大的功率，而單元12將其他初始加權(quán)系數(shù)320設(shè)置為無效。但是，未必需要設(shè)置針對初始加權(quán)系數(shù)320的全向天線模式的加權(quán)。例如，可以對應(yīng)用在已經(jīng)接收到的同步信號中的更新加權(quán)系數(shù)318或控制加權(quán)系數(shù)310進(jìn)行設(shè)置。在無線電發(fā)射狀態(tài)的波動較小時(shí)，可以估計(jì)的是，此設(shè)置并不會引起響應(yīng)特征的嚴(yán)重退化。
在本實(shí)施例中，加權(quán)計(jì)算單元120使用LMS算法作為自適應(yīng)算法。但是，可以使用如RLS算法等另外的算法。此外，可以不更新加權(quán)系數(shù)。即，如果按照估計(jì)無線電發(fā)射狀態(tài)、運(yùn)算電路的規(guī)模等選擇自適應(yīng)算法就足夠了。
在第一實(shí)施例中，上升沿檢測單元122計(jì)算基帶接收信號300的功率，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果檢測同步信號的上升沿。但是，可以通過實(shí)現(xiàn)另外的結(jié)構(gòu)檢測同步信號的上升沿。例如，可以通過如定時(shí)檢測單元144的結(jié)構(gòu)所示的匹配濾波器檢測上升沿。即，如果精確地檢測同步信號的上升沿就足夠了。
在第一實(shí)施例中，訓(xùn)練信號間隔是將初始加權(quán)系數(shù)320變化為加權(quán)系數(shù)322的時(shí)間。但是，此時(shí)間并不需要局限于訓(xùn)練信號的間隔。例如，時(shí)間可以比訓(xùn)練信號的間隔短。即，可以按照訓(xùn)練信號間隔的長度和所需估計(jì)精確性設(shè)置此時(shí)間。
在第二實(shí)施例中，將包含在頻率誤差估計(jì)單元78中的延遲單元30的延遲時(shí)間設(shè)置為1個符號。但是，延遲時(shí)間并不局限于1個符號。例如，延遲時(shí)間可以是2個符號或者可以是訓(xùn)練信號的開始和結(jié)束之間的間隔中的符號。即，如果依照頻率振蕩器的穩(wěn)定性并依照頻率偏移量估計(jì)決定延遲單元30的最優(yōu)延遲時(shí)間就足夠了。
權(quán)利要求
1.一種處理從無線局域網(wǎng)發(fā)射機(jī)接收到的信號的方法，所述方法包括接收來自第一天線端的第一信號和來自第二天線端的第二信號，每個信號均源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分；在所述至少一個分組的所述訓(xùn)練部分期間，設(shè)定第一組加權(quán)系數(shù)，所述第一組加權(quán)系數(shù)用于選擇所述第一或所述第二信號；將所述第一和第二信號與已存儲基準(zhǔn)信號進(jìn)行相關(guān)，以確定第二組加權(quán)系數(shù)，其中所述相關(guān)發(fā)生在設(shè)定了所述第一組加權(quán)系數(shù)之后的持續(xù)時(shí)間期間；以及在所述至少一個分組的所述數(shù)據(jù)部分之前的固定定時(shí)，將所述第二組加權(quán)系數(shù)適用于陣列合成器。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括接收來自第三天線端的第三信號，所述第三信號源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述第一組加權(quán)系數(shù)選擇所述第一信號、所述第二信號或所述第三信號。
4.一種處理從無線局域網(wǎng)發(fā)射機(jī)接收到的信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輸入單元，用于接收來自第一天線端的第一信號和來自第二天線端的第二信號，每個信號均源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分；加權(quán)切換單元，用于在所述至少一個分組的所述訓(xùn)練部分期間，設(shè)定第一組加權(quán)系數(shù)，所述第一組加權(quán)系數(shù)用于選擇所述第一或所述第二信號；以及加權(quán)計(jì)算單元，用于將所述第一和第二信號與已存儲基準(zhǔn)信號進(jìn)行相關(guān)，以確定第二組加權(quán)系數(shù)，其中所述相關(guān)發(fā)生在設(shè)定了所述第一組加權(quán)系數(shù)之后的持續(xù)時(shí)間期間，其中所述加權(quán)切換單元還用于在所述至少一個分組的所述數(shù)據(jù)部分之前的固定定時(shí)，將所述第二組加權(quán)系數(shù)適用于陣列合成器。
5.按照權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輸入單元還用于接收來自第三天線端的第三信號，所述第三信號源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一組加權(quán)系數(shù)選擇所述第一信號、所述第二信號或所述第三信號。
全文摘要
一種處理從無線局域網(wǎng)發(fā)射機(jī)接收到的信號的方法，所述方法包括接收來自第一天線端的第一信號和來自第二天線端的第二信號，每個信號均源自于所述發(fā)射機(jī)且包括至少一個分組，所述至少一個分組具有訓(xùn)練部分和數(shù)據(jù)部分；在所述至少一個分組的所述訓(xùn)練部分期間，設(shè)定第一組加權(quán)系數(shù)，所述第一組加權(quán)系數(shù)用于選擇所述第一或所述第二信號；將所述第一和第二信號與已存儲基準(zhǔn)信號進(jìn)行相關(guān)，以確定第二組加權(quán)系數(shù)，其中所述相關(guān)發(fā)生在設(shè)定了所述第一組加權(quán)系數(shù)之后的持續(xù)時(shí)間期間；以及在所述至少一個分組的所述數(shù)據(jù)部分之前的固定定時(shí)，將所述第二組加權(quán)系數(shù)適用于陣列合成器。
文檔編號H04B7/08GK1933354SQ20061014245
公開日2007年3月21日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者土居義晴 申請人:三洋電機(jī)株式會社