專利名稱：分集接收時(shí)間離散信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)中的分集接收機(jī)，特別是涉及通信系統(tǒng)中對(duì)時(shí)間離散信號(hào)分集接收的接收機(jī)。
在時(shí)間離散接收方式中，為了提高對(duì)信號(hào)的檢測，一般要求接收機(jī)在接收時(shí)間離散信號(hào)中完成一些對(duì)回波信號(hào)的均衡，以便產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)比由于使回波相互干擾產(chǎn)生的輸出信號(hào)好。在數(shù)字無線時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)中使用了這樣的均衡技術(shù)，該系統(tǒng)在以保斯(Borth)等人名義申請的題目為“用于對(duì)多支路衰落信道的相位相關(guān)TDMA正交接收機(jī)”，并轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人的美國專利No.4829543中進(jìn)行了描述。
保斯等人的發(fā)明描述了一種用于解調(diào)正交相移鍵控(QPSK)無線信號(hào)的相位相關(guān)的方法，該無線信號(hào)受多經(jīng)衰落的影響。對(duì)于公知的接收機(jī)來說，對(duì)于輸入的信號(hào)，用一個(gè)相關(guān)的存儲(chǔ)訓(xùn)練序列容易進(jìn)行均衡，而且，使用產(chǎn)生的相關(guān)性來消除輸入的信號(hào)與接收機(jī)的本地振蕩器之間的相位差，實(shí)現(xiàn)相干檢測。然后進(jìn)行均衡。
為了處理碼間干擾，已經(jīng)提出了另外一些技術(shù)，因?yàn)橥ㄟ^時(shí)間離散傳輸信道傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)產(chǎn)生碼間干擾。這樣的接收機(jī)在安格別克(G.ungerboeck)著的論文“用于對(duì)載波調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)最大似然接收機(jī)”中進(jìn)行了描述，該論文刊登在IEEE Transacfion，on Communication，1974年5月，Vol COM-22，No.5，第624-636頁，以及由佛尼(G.D.Forney)著的論文“在出現(xiàn)碼間干擾時(shí)數(shù)字序列的最大似然序列估計(jì)”中進(jìn)行了描述，該論文刊登在IEEE Transactions on Information Theory，1972年5月，Vol IT-18，No.3第363-377頁。
但是，在高數(shù)據(jù)速率的系統(tǒng)中，其傳輸是通過了一個(gè)嚴(yán)重的延遲擴(kuò)展無線信道，單支路-單接收機(jī)的均衡可能不能提供足夠的時(shí)間離散失真(多徑衰落)校正。例如，在實(shí)際的均衡執(zhí)行過程中，在判決反饋均衡的情況下，接收機(jī)可能會(huì)對(duì)臨界誤差信號(hào)有不完善的估計(jì)，或者在另外的一些均衡方案中，對(duì)傳輸信道的脈沖響應(yīng)的不完善的估計(jì)。
因此，一般來說分集接收(在多個(gè)支路上接收相同的信號(hào)，多個(gè)支路可能是不同的天線;或者是在一個(gè)天線上不同時(shí)間;或者是以公知的現(xiàn)有技術(shù)中其他方式來實(shí)現(xiàn))對(duì)于有效地減少多徑衰落的影響是必須的。在題目為“用于數(shù)字通信的自適應(yīng)分集接收機(jī)”美國專利No.4271525中描述了這樣的一種接收機(jī)。該專利描述了一種自適應(yīng)分集接收機(jī)，對(duì)每個(gè)接收機(jī)支路使用了一種自適應(yīng)橫向?yàn)V波器，接著使用了一種判決反饋均衡器。橫向?yàn)V波器的抽頭增益根據(jù)來自均衡器的輸出端和接收機(jī)內(nèi)其他點(diǎn)的反饋而修正。
題目為“數(shù)字信號(hào)的接收和檢測方法”的美國專利4731801公開了一種對(duì)美國專利4271525和使用相干解調(diào)在高離散傳輸通路中改進(jìn)接收的其他現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。該發(fā)明使用了這樣一種技術(shù)，即將比特判決電路的輸出變?yōu)橛糜谟?jì)算校正信號(hào)的基礎(chǔ)。由正交基帶信號(hào)和同相基帶信號(hào)相加產(chǎn)生的參考載波反饋送到正交解調(diào)器的本地振蕩器，依次補(bǔ)償接收的信號(hào)與接收機(jī)的本地振蕩器之間的相位差，以便于相干解調(diào)。
但是，如象在美國專利4271525中所描述的那樣，該發(fā)明需要一組自適應(yīng)橫向?yàn)V波器，對(duì)每一個(gè)接收機(jī)支路需要一個(gè)，還需要均衡電路。如在美國專利4731801中，該發(fā)明在每個(gè)分集支路中要求復(fù)雜的信號(hào)相移電路，和特別重要的是，它不能以例如用于TDMA系統(tǒng)中那樣足夠快的速度實(shí)現(xiàn)正確的相位調(diào)整，而TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)是所接收的和必須進(jìn)行校正的信息是由相對(duì)長的時(shí)間間隔分隔開的一個(gè)短持續(xù)期的脈沖串。在這些長時(shí)間期間，在多徑衰落信道中的信號(hào)相位相對(duì)于接收機(jī)的本地振蕩器能夠發(fā)生迅速地變化。
因此，需要降低接收機(jī)的復(fù)雜性，接收機(jī)連續(xù)或不連續(xù)地分集接收高速數(shù)字信號(hào)，而且，接收機(jī)能夠大大地降低平坦衰落和多徑衰落，這種離散衰落是由時(shí)間離散傳輸方式產(chǎn)生的。
下面公開的在通信系統(tǒng)中對(duì)時(shí)間離散信號(hào)分集接收的方法和裝置，基本上滿足了這些和其他的需要。所描述的方法包括在第一接收機(jī)支路上接收的相關(guān)的第一時(shí)間離散信號(hào)同已知的基準(zhǔn)信號(hào)相對(duì)比，產(chǎn)生一個(gè)第一相關(guān)信號(hào);和至少在第二接收機(jī)支路上接收的相關(guān)的第二時(shí)間離散信號(hào)同已知的基準(zhǔn)信號(hào)相對(duì)比，產(chǎn)生一個(gè)第二相關(guān)信號(hào)，然后，使用這些相關(guān)信號(hào)，反復(fù)調(diào)整第一時(shí)間離散信號(hào)和第二時(shí)間離散信號(hào)與已知的接收機(jī)的基準(zhǔn)信號(hào)和支路的本地振蕩器信號(hào)相對(duì)比，產(chǎn)生一個(gè)第一調(diào)整信號(hào)和一個(gè)第二調(diào)整信號(hào)，和由于第一調(diào)整信號(hào)和第二調(diào)整信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果信號(hào)。
該已知的參考信號(hào)放置在一個(gè)存儲(chǔ)的查表中(在時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)或在嵌有基準(zhǔn)信號(hào)的頻域多址(FDMA)的情況下，包含多個(gè)同步序列是合適的)。該相關(guān)性確定了其中包括無線傳輸信道的脈沖響應(yīng)的估計(jì)。在相關(guān)性完成之后，一個(gè)匹配濾波器，通常是具有從所估計(jì)的信道脈沖響應(yīng)得到的抽頭的橫向?yàn)V波器，被用于對(duì)時(shí)間離散的接收信號(hào)進(jìn)行卷積，從而完成相位均衡。該相位均衡基本上補(bǔ)償了接收的時(shí)間離散信號(hào)與每一個(gè)接收機(jī)支路中本地振蕩器之間的相位差。
根據(jù)附加信道脈沖響應(yīng)相關(guān)參數(shù)(S-參數(shù))，選擇從每個(gè)支路中來的結(jié)果處理信號(hào)的樣值，使用一種樣值選擇技術(shù)，然后將所有樣值饋送到一個(gè)序列估計(jì)器，完成對(duì)新產(chǎn)生的信號(hào)的均衡處理。各種信號(hào)組合技術(shù)，如象公知的最大比組合或等增益組合技術(shù)，也能夠用于可以接受的組合相位補(bǔ)償信號(hào)和對(duì)于均衡有用的信道脈沖參數(shù)的分集技術(shù)。


圖1是一般地描述本發(fā)明的一個(gè)方框圖。
圖2是本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)正交接收時(shí)，本發(fā)明更詳細(xì)的方框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，一般地描述使用逐比特選擇分集的分集處理器的一個(gè)方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一般地描述利用最大比組合法的分集處理器的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一般地描述利用最大比組合的第二種方法的方框圖。
圖6是一般地描述本發(fā)明使用自適應(yīng)線性均衡的方框圖。
圖1一般地描述本發(fā)明，它適合于由安格別克和上述參考文獻(xiàn)所描述的一種均衡接收機(jī)。其中利用了正交相移鍵控(QPSK)。然而，其他的數(shù)字多維信令，如像GMSK，可以等效地利用。如上所示，本發(fā)明包括一個(gè)第一接收機(jī)支路(100)和至少一個(gè)第二接收機(jī)支路(101)，每一個(gè)支路包括一個(gè)無線頻率解調(diào)級(jí)和僅僅需要均衡時(shí)間離散接收信號(hào)的處理部分(102和103)。雖然本發(fā)明的描述將涉及具有兩個(gè)支路的接收機(jī)，但是，所公開的發(fā)明能容易地應(yīng)用于具有N個(gè)支路的接收機(jī)。
給接收機(jī)的兩個(gè)支路提供一個(gè)存儲(chǔ)的期望的基準(zhǔn)序列(104)，使用已知的相關(guān)技術(shù)，能夠揭示出接收的時(shí)間離散信號(hào)同參基準(zhǔn)列之間的解調(diào)相關(guān)性。該相關(guān)信息提供同步信息和能夠制造信道匹配濾波器的一些參數(shù)。通過該匹配濾波器來處理接收的時(shí)間離散信號(hào)，并且由每一個(gè)支路結(jié)果相位反復(fù)調(diào)整信號(hào)，然后由分集判決單元(105)用來產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。相關(guān)信息還提供一個(gè)信息，該信息能夠用于一個(gè)適應(yīng)的增益控制器(106)，使接收的信號(hào)保持在某個(gè)電壓范圍之內(nèi)。如果傳輸信道的脈沖響應(yīng)，其后的相關(guān)性和匹配濾波器的抽頭，在接收處理數(shù)據(jù)的時(shí)間期間內(nèi)，確無顯著地變化，不需要載頻恢復(fù)電路(相位補(bǔ)償反饋)相對(duì)于每一支路中的本地振蕩器來校正已調(diào)的時(shí)間離散信號(hào)。在TDMA或FDMA系統(tǒng)中，可能需要調(diào)整接收機(jī)支路的本地振蕩器，如果不是這樣的一種情況，可用一些其他方式來處理接收的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明更詳細(xì)的方框圖表示于圖2。
第一分集接收機(jī)支路(100)和第二分集接收機(jī)支路(101)接收來自同一地點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)，但是該信號(hào)變?yōu)闀r(shí)間離散信號(hào)，以不同的路由，從一個(gè)發(fā)射機(jī)傳播到接收機(jī)的每一個(gè)支路。這些信號(hào)以公知的技術(shù)在中頻級(jí)(200和201)放大和混頻進(jìn)行處理。此后，這些信號(hào)被解調(diào)(變換為基帶)為同相信號(hào)I1和I2以及正交相位信號(hào)Q1和Q2，正如現(xiàn)有技術(shù)所了解的，用正交解調(diào)器(202和203)來解調(diào)，解調(diào)器的注入載頻來自本地振蕩器(208和209)。正如現(xiàn)有技術(shù)中所已知的，同樣的本地振蕩器可用于多個(gè)支路。
每個(gè)支路的每個(gè)同相信號(hào)和正交信號(hào)分別通過其各自的低常濾波器(220)，(230)，(240)，(250)，并由模/數(shù)(A/D)變換器(204)，(205)，(206)，(207)取樣。這些信號(hào)樣值的每一個(gè)樣值進(jìn)入到相關(guān)器，以便把取樣的I1遞入第1號(hào)相關(guān)器(210)，取樣的I2送入第2號(hào)相關(guān)器(212)，取樣的Q1也同樣送入第1號(hào)相關(guān)器(210)，并且取樣的Q2也同樣送入第2號(hào)相關(guān)器(212)。在相關(guān)器的存儲(chǔ)器中或在任何其他合適的單元存儲(chǔ)了一個(gè)已知的基準(zhǔn)(104)，如像所期望的比特或格式的復(fù)制品，它包含基本上類似于理想信號(hào)的幅度和相位信息，該信號(hào)沒有經(jīng)受時(shí)間離散衰落。
把這些取樣的信號(hào)與該存儲(chǔ)的基準(zhǔn)信息相對(duì)比，產(chǎn)生若干度量標(biāo)準(zhǔn)。這些度量標(biāo)準(zhǔn)包括對(duì)傳輸通路脈沖響應(yīng)的估計(jì)(或是對(duì)環(huán)境時(shí)間離散失真的測量)，對(duì)相對(duì)于已知基準(zhǔn)的頻率/相位偏移的估計(jì)，和對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的一些測量。信號(hào)強(qiáng)度的測量是把它們輸入到一個(gè)增益控制器(106)，該增益控制器根據(jù)預(yù)先確定的適合應(yīng)用的增益方程來調(diào)整每個(gè)支路的增益。如像現(xiàn)有技術(shù)所知道的那樣，每一個(gè)支路(100和101)的每個(gè)IF級(jí)(200和201)的增益可以同時(shí)地調(diào)整，在每個(gè)支路上產(chǎn)生相同的增益。
其他的度量標(biāo)準(zhǔn)用于構(gòu)造每個(gè)支路上的信道匹配濾波器，正如現(xiàn)有技術(shù)所知。在信號(hào)樣值通過每個(gè)支路的匹配濾波器(214和215)之后，該輸出信號(hào)具有時(shí)間離散失真和相位誤差的影響，使用每個(gè)支路的本地振蕩器基本上可消除上述影響。
例如，在無線TDMA通信系統(tǒng)中，利用了一個(gè)同步序列，該序列在發(fā)送脈沖的一個(gè)指定的時(shí)隙內(nèi)，接收機(jī)所期望的一個(gè)同步序列的存儲(chǔ)的復(fù)制品將是查表中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。接收機(jī)把從兩個(gè)支路(100和101)接收的信號(hào)同所存儲(chǔ)的期望的同步格式進(jìn)行比較，以便確定每個(gè)支路的時(shí)間離散模式(信道脈沖響應(yīng))，然后根據(jù)產(chǎn)生的相關(guān)樣值或信道脈沖響應(yīng)估計(jì)來計(jì)算匹配濾波器的系數(shù)。
每一支路(100)中的匹配濾波器(214)輸出的相位調(diào)整信號(hào)用IM1和QM1表示，而第二支路(101中的匹配濾波器(215)輸出的相位調(diào)整信號(hào)用IM2和QM2表示。然后，分集處理器(105)至少使用來自兩個(gè)支路的這些調(diào)整信號(hào)中至少一個(gè)信號(hào)的一部分(而且其他諸如信號(hào)強(qiáng)度的測量值相關(guān)信息)，用于最佳確定原始發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)。
分集處理器(105)可以使用各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)原始發(fā)送信號(hào)的最佳再現(xiàn)。圖3描述了一種使用逐比特選擇分集的分集處理器，其中，把選擇的支路相關(guān)參數(shù)，所謂S一參數(shù)，和選擇的調(diào)整信號(hào)的樣值送到一個(gè)序列估計(jì)器，該估計(jì)器產(chǎn)生一個(gè)表示原始發(fā)送信號(hào)的信號(hào)。
接收機(jī)中S-參數(shù)產(chǎn)生方面更詳細(xì)的解釋已在安格別克的論文中描述，上述參考文獻(xiàn)的方程17中給出來了。每個(gè)支路根據(jù)信道的估計(jì)脈沖響應(yīng)和其各自匹配濾波器的脈沖響應(yīng)的卷積，從其相關(guān)性得出其自己的S-參數(shù)。
第一支路的調(diào)整信號(hào)(AS1)和第二支路的調(diào)整信號(hào)(AS2)輸入到一個(gè)處理級(jí)(300)。每個(gè)調(diào)整信號(hào)的每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的一個(gè)樣值同另一個(gè)支路其相當(dāng)?shù)陌l(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)的樣值進(jìn)行比較，其樣值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，而且，把具有最大絕對(duì)值的實(shí)際樣值輸入到一個(gè)符號(hào)陣列中，此后到達(dá)序列估計(jì)級(jí)(305)，該估計(jì)級(jí)包括現(xiàn)有技術(shù)已知的一個(gè)序列估計(jì)器。雖然，在該實(shí)施例中選擇了最大的絕對(duì)值作為基礎(chǔ)，但是，也可以使用最小的絕對(duì)值或任何其他合適的值作為基礎(chǔ)。
此外，每一個(gè)支路有一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于記錄從每個(gè)支路選擇樣值的數(shù)目，這些樣值輸入到符號(hào)陣列。當(dāng)信號(hào)的最后一個(gè)符號(hào)樣值比較完了時(shí)，這些計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較，來確定哪一個(gè)支路向符號(hào)陣列提供最多的樣值。把提供最多樣值到符號(hào)陣列的那個(gè)支路的S-參數(shù)(SS)，以S-參數(shù)陣列的形式發(fā)送至序列估計(jì)器。S-參數(shù)供序列估計(jì)器用于處理碼間干擾信息。然后，序列估計(jì)器完成均衡處理。
有可能消除對(duì)S-參數(shù)的選擇，而且，在安格別克發(fā)明的接收機(jī)中，使用了從多個(gè)支路中的一個(gè)支路中隨機(jī)選擇一組S-參數(shù)，但是，將產(chǎn)生較差的性能。安格別克的接收機(jī)沒有描述所利用的序列估計(jì)器的類型，可能沒有利用S參數(shù)，但仍以符號(hào)樣值為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇，接著是一個(gè)匹配濾波器，而且對(duì)任何信道失真補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行等效選擇，而這些參數(shù)可能被序列估計(jì)器所利用。
如上所述，為了便于分集，在均衡器的中間部位進(jìn)行信號(hào)的組合，因?yàn)樵趩沃方邮諜C(jī)中，這種類型的均衡器可能認(rèn)為是匹配濾波器和序列估計(jì)器的組合?，F(xiàn)時(shí)的發(fā)明僅僅需要雙份的匹配濾波器功能，而在分集接收機(jī)中不需要序列估計(jì)器功能。
圖4描述了另外一種分集處理技術(shù)，使用了類似于調(diào)整信號(hào)的最大比率的一種組合，根據(jù)現(xiàn)時(shí)受讓人的專利申請No.07/358325所描述的技術(shù)，用接收信號(hào)的強(qiáng)度來確定加權(quán)因數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，該專利申請由雷伯茲(Labedz)等人發(fā)明，1989年5月26日提交申請，題目為“快速接收信號(hào)強(qiáng)度指示器”。加權(quán)因數(shù)最好接收的回波和存儲(chǔ)的參考序列之間相關(guān)性的最大值處能量正交分量的平方和得到。把這些相關(guān)能量的測量累積起來，用來確定在多個(gè)時(shí)間離散回波中呈現(xiàn)的能量，并產(chǎn)生一個(gè)叫做“接收信號(hào)強(qiáng)度指示器”的加權(quán)因數(shù)。但是，也可以使用一個(gè)樣值或接收信號(hào)的包絡(luò)許多樣值的集合。
第一支路的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI1(400))信號(hào)與來自第一支路的調(diào)整信號(hào)(AS1)經(jīng)乘法器(410)相乘，并形成一個(gè)第一支路的加權(quán)調(diào)整信號(hào)。第二支路的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI2(405))信號(hào)與來自第二支路的調(diào)整信號(hào)(AS2)經(jīng)乘法器(415)相乘，并形成一個(gè)第二支路的加權(quán)調(diào)整信號(hào)。然后把這些加權(quán)信號(hào)相加(420)，產(chǎn)生一個(gè)包含來自兩個(gè)支路加權(quán)信號(hào)的一個(gè)信號(hào)。
如上所述，以類似的方式來處理S-參數(shù)。第一支路的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI1)(400)信號(hào)與來自第一支路的S-參數(shù)(S-Paral)經(jīng)乘法器(430)相乘，并形成第一支路的一組加權(quán)S-參數(shù)。第二支路的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI2)(405)信號(hào)與來自第二支路的S-參數(shù)(S-Para2)經(jīng)乘法器(440)相乘，并形成第二支路的一組加權(quán)S-參數(shù)。然后把這些加權(quán)S-參數(shù)相加(450)，產(chǎn)生一個(gè)包含來自兩個(gè)支路加權(quán)S-參數(shù)組的信號(hào)。這種技術(shù)同樣也可以用于N個(gè)接收支路。
再次指出，在安格別克發(fā)明的接收機(jī)中，可能是去消了S-參數(shù)的組合，但是，這將產(chǎn)生較差的性能。安格別克的設(shè)有描述估計(jì)器類型的接收機(jī)可能沒有利用S-參數(shù)，但可能仍以符號(hào)樣值為基礎(chǔ)進(jìn)行組合，接著是一個(gè)匹配濾波器，而且利用序列估計(jì)器，無論什么樣的失真補(bǔ)償參數(shù)的適當(dāng)組合都可以利用。
在不使用信號(hào)的強(qiáng)度加權(quán)的情況下，實(shí)際上RSSI1(400)和RSSI2(415)都可以設(shè)置等于1，出現(xiàn)了一種與等增益組合相似的技術(shù)，而且不再需要乘法器(410)和(415)，以及(430)和(440)。
圖5描述了另外的一種分集方法，該方法結(jié)合了一種類似于調(diào)整信號(hào)最大比組的的技術(shù)，使用了一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度指示器(SSI)，它由在每個(gè)支路的中頻級(jí)(200和201)測量的信號(hào)強(qiáng)度來確定。在調(diào)整信號(hào)通過一個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)分離器之前，該實(shí)施例組合了來自每個(gè)支路的復(fù)數(shù)(同相位和正交相位)調(diào)整信號(hào)。
信號(hào)強(qiáng)度加權(quán)方程(500)確定分配給每個(gè)支路的調(diào)整的同相信號(hào)(IM1和IM2)和每個(gè)支路的調(diào)整正交相位信號(hào)(QM1和QM2)的相對(duì)加權(quán)。該方程用RSSI1/(RSSI1+RSSI2)加權(quán)IM1和QM1，而且用RSSI2/(RSSI1+RSSI2)加權(quán)IM2和QM2。加權(quán)的同相信號(hào)(ISSI1和ISSI2)相加(510)，為兩個(gè)支路產(chǎn)生一個(gè)組合的同相信號(hào)，而且，加權(quán)的正交信號(hào)(QM1和QM2)相加(505)，為兩個(gè)信道產(chǎn)生一個(gè)組合的正交信號(hào)。信號(hào)或比特的等增益組合也可以作為一種合適的分集判決技術(shù)。這種用于分集接收的等增益組合將再次需要置RSSI1和RSSI2的值等于1。
雖然最佳實(shí)施例適合用于那些具有高速率、不連續(xù)信號(hào)、如像具有短持續(xù)期脈沖信號(hào)的TDMA系統(tǒng)，但當(dāng)接收足夠長的數(shù)據(jù)流時(shí)，在接收處理數(shù)據(jù)的期間，傳輸信道脈沖響應(yīng)顯著地發(fā)生了變化，而本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例可能是合適的。
圖6表示本發(fā)明的一個(gè)支路使用了一種自適應(yīng)的線性均衡器。在該實(shí)施例中，使用已知的基準(zhǔn)完成一個(gè)初始相關(guān)，用于估計(jì)信道脈沖響應(yīng)(CIR)和初始的均衡器抽頭增益(CK10))。而后使用典型的自適應(yīng)線性均衡技術(shù)(如像“數(shù)字通信”一書所描述的那樣，1983年McGraw-Hill圖書公司出版，第357-386頁，作者John G·Proakis)調(diào)整均衡器抽頭增益，連續(xù)地重復(fù)調(diào)整所接收的信號(hào)。因而，相干地重復(fù)調(diào)整的接收信號(hào)至少包括與已知基準(zhǔn)(初始的)相關(guān)的信號(hào)，然后根據(jù)已知的自適應(yīng)線性均衡技術(shù)，調(diào)整均衡器的抽頭增益。
如上所述，接收的信號(hào)通過一個(gè)正交解調(diào)級(jí)(600)，然后在A/D變換器(605)中取樣和數(shù)字化，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)數(shù)信號(hào)(R(n))。該信號(hào)與在相關(guān)級(jí)(210)存儲(chǔ)的基準(zhǔn)相關(guān)，該相關(guān)級(jí)產(chǎn)生信道脈沖響應(yīng)(CIR)，該信道脈沖響應(yīng)在初始均衡器抽頭增益(CK(n))計(jì)算(615)和信號(hào)幅度估計(jì)(620)中使用。信號(hào)幅度估計(jì)準(zhǔn)則對(duì)加權(quán)因數(shù)的影響在信號(hào)加權(quán)級(jí)(625)中確定。
如上所述，R(n)還輸入到均衡器(630)，正如現(xiàn)有技術(shù)所知，在此產(chǎn)生一個(gè)軟信息(
(n))。在均衡器的輸出端上的軟信息
(n)發(fā)送到一個(gè)判決電路(635)，為了隨處理的接收信號(hào)而修改均衡器抽頭增益(640)之目的，這里進(jìn)行試探性的判決
(n)。一旦產(chǎn)生了一個(gè)合適的
(n)信號(hào)，對(duì)其加權(quán)(625)并輸出到一個(gè)相加連接裝置(645)，在最后比特判決之前，該裝置聯(lián)合兩個(gè)支路(在雙支路接收機(jī)的情況下)的輸出信號(hào)的一些或全部信號(hào)。每個(gè)支路的輸出信號(hào)可以適當(dāng)?shù)丶訖?quán)，以便滿足或是等增益或是最大比組合的準(zhǔn)則，或者可能是其組合，使用前面所公開的逐比特判決技術(shù)。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于利用判決反饋均衡器或任何合適的非線性均衡器的接收機(jī)。這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯然的。例如，
(n)可能是在判決電路之前，來自判決反饋均衡器。同樣，符號(hào)樣值的選擇，或是組合，對(duì)每個(gè)分集支路來說，它們可能出現(xiàn)在饋送前向?yàn)V波器之后(如像現(xiàn)有技術(shù)所知)，或者放在均衡器部件本身之內(nèi)的任何其他合適端點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于分集接收的接收機(jī)，它包括相關(guān)裝置(210，212)，用于從第一和第二接收機(jī)支路上接收的第一和第二時(shí)間離散信號(hào)中產(chǎn)生一個(gè)第一和第二相關(guān)信號(hào)；可操作地連接到相關(guān)裝置(210，212)的重復(fù)調(diào)整裝置(214，215)，該裝置用于至少使用第一相關(guān)信號(hào)，用于通過至少利用第一相干信號(hào)相干地反復(fù)調(diào)整該第一時(shí)間離散信號(hào)到基準(zhǔn)頻率從而產(chǎn)生第一調(diào)整信號(hào)，和通過至少利用第二相干信號(hào)相干地反復(fù)調(diào)整第二時(shí)間離散信號(hào)到基準(zhǔn)頻率從而產(chǎn)生第二調(diào)整信號(hào)，和可操作地連接到反復(fù)調(diào)整裝置(214，215)的信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)，用于產(chǎn)生一個(gè)從第一和第二調(diào)整信號(hào)得到的信號(hào)，其改進(jìn)的特征在于相關(guān)裝置(210，212)的特征在于通過在第一接收機(jī)支路(100)上接收到的相關(guān)的第一時(shí)間離散信號(hào)與已知基準(zhǔn)(104)相對(duì)比從而產(chǎn)生第一相關(guān)信號(hào)的裝置和通過第二接收機(jī)支路(101)上接收到的相關(guān)的第二時(shí)間離散信號(hào)與已知基準(zhǔn)(104)相對(duì)比從而產(chǎn)生第二相關(guān)信號(hào)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其特征在于，其中所述的已知基準(zhǔn)(104)是一個(gè)已知的同步序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中的信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)的特征是提供逐比特選擇分集的裝置(300，305)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中的信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)的特征是提供最大比組合的裝置(420，450)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收機(jī)，其中已知的同步序列是在TDMA信號(hào)脈沖串的一個(gè)指定的時(shí)隙內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收機(jī)，其中的相關(guān)裝置(210，212)另外的特征是包括根據(jù)估計(jì)的每個(gè)接收機(jī)支路(100，101)的信道脈沖響應(yīng)和每個(gè)接收機(jī)支路的匹配濾波器的響應(yīng)，產(chǎn)生第一接收機(jī)支路(100)和第二接收機(jī)支路(101)S-參數(shù)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收機(jī)，其中用于提供逐比特分集的裝置(300，305)的特征在于(a)用于在第一調(diào)整信號(hào)的符號(hào)樣值和第二調(diào)整信號(hào)的符號(hào)樣值之間選擇的裝置(300)，這樣逐比特選擇產(chǎn)生一個(gè)所選擇符號(hào)樣值的符號(hào)陣列;(b)用于確定是哪個(gè)調(diào)整信號(hào)提供適當(dāng)數(shù)量的選擇的符號(hào)樣值送到輸出陣列的裝置(300);和(c)把下列參數(shù)提供給序列估計(jì)器(305)的裝置(300)，(ⅰ)符號(hào)樣值陣列;和(ⅱ)與接收機(jī)支路有關(guān)的S-參數(shù)陣列，該接收機(jī)支路的調(diào)整信號(hào)提供適當(dāng)數(shù)量所選擇的符號(hào)樣值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)的特征在于(a)從每個(gè)調(diào)整信號(hào)中取樣信號(hào)符號(hào)的取樣裝置;(b)符號(hào)相加裝置，可操作地同取樣裝置連接，用于相加來自每個(gè)調(diào)整信號(hào)的符號(hào)樣值，從而形成一個(gè)組合的符號(hào)樣值陣列;(c)參數(shù)相加裝置，可操作地連接到符號(hào)相加裝置，用于相加與每個(gè)接收機(jī)支路(100，101)有關(guān)的S-參數(shù)，從而形成一個(gè)組合的S-參數(shù)陣列;和(d)用于把下列參數(shù)提供給序列估計(jì)器，可操作地同兩個(gè)相加裝置連接的裝置(ⅰ)組合的符號(hào)樣值陣列;和(ⅱ)組合的S-參數(shù)陣列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)的特征在于最大比組合的裝置，其中的加權(quán)因數(shù)由接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(400，405)來確定，而接收信號(hào)強(qiáng)度指示器是利用諸如信道脈沖響應(yīng)這樣的時(shí)間離散功能的被處理信道的檢測技術(shù)去確定所接收的時(shí)間離散信號(hào)的能量級(jí)別來確定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中信號(hào)產(chǎn)生裝置(105)的特征在于利用基于在中頻測量的信號(hào)強(qiáng)度所產(chǎn)生的加權(quán)因子去提供最大比組合的裝置。
11.一種用于分集接收的方法，該方法有以下特點(diǎn)，即其中從在第一和第二接收機(jī)支路(100，101)上接收的第一和第二時(shí)間離散信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二相關(guān)信號(hào);至少使用第一相關(guān)信號(hào)，相關(guān)地反復(fù)調(diào)整第一相關(guān)信號(hào)為一個(gè)基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生一個(gè)第一調(diào)整信號(hào);至少使用第二相關(guān)信號(hào)，相關(guān)地反復(fù)調(diào)整第二調(diào)整信號(hào)為一個(gè)基準(zhǔn)頻率，產(chǎn)生一個(gè)第二調(diào)整信號(hào)和產(chǎn)生一個(gè)從第一和第二調(diào)整信號(hào)得到的信號(hào)，其改進(jìn)的特征在于(a)在第一接收機(jī)支路(100)上接收的相關(guān)的第一時(shí)間離散信號(hào)與已知的基準(zhǔn)(104)對(duì)比，產(chǎn)生第一相關(guān)信號(hào);和(b)在第二接收機(jī)支路(101)上接收的相關(guān)的第二時(shí)間離散信號(hào)與已知的基準(zhǔn)(104)對(duì)比，產(chǎn)生第二相關(guān)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中已知基準(zhǔn)(104)的特征在于它是一個(gè)期望已知的同步序列。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從第一和第二調(diào)整信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)的特征是提供逐比特選擇分集。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從第一和第二調(diào)整信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)的特征是提供最大比組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中已知的同步序列是在DTMA信號(hào)脈沖串的一個(gè)指定的時(shí)隙內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)的特征是根據(jù)估計(jì)的每個(gè)接收機(jī)支路的信道脈沖響應(yīng)和每個(gè)接收機(jī)支路(100，101)的匹配濾波器響應(yīng)，產(chǎn)生第一接收機(jī)支路(100)和第二接收機(jī)支路(101)的S-參數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中提供逐比特選擇分集的特征在于(a)在第一調(diào)整信號(hào)的符號(hào)樣值和第二調(diào)整信號(hào)的符號(hào)樣值之間進(jìn)行選擇，這樣逐比特選擇產(chǎn)生一個(gè)所選擇符號(hào)樣值的符號(hào)陣列;(b)確定是哪個(gè)調(diào)整信號(hào)提供適當(dāng)數(shù)量的選擇的符號(hào)樣值到符號(hào)陣列;和(c)把下列參數(shù)提供給序列估計(jì)器(ⅰ)符號(hào)樣值陣列;和(ⅱ)與接收機(jī)支路有關(guān)的S-參數(shù)陣列，該接收機(jī)支路的調(diào)整信號(hào)提供適當(dāng)數(shù)量所選擇的符號(hào)樣值。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從第一和第二調(diào)整信號(hào)得到而產(chǎn)生信號(hào)的特征在于(a)從每一個(gè)調(diào)整信號(hào)中提取信號(hào)的符號(hào);(b)把從每個(gè)調(diào)整信號(hào)中取出的符號(hào)樣值相加，從而形成一個(gè)組合的符號(hào)樣值陣列;(c)把與每個(gè)接收機(jī)支路(100，101)相關(guān)的S-參數(shù)相加，從而形成一個(gè)組合的S-參數(shù)陣列;和(d)把下列參數(shù)提供給序列估計(jì)器(ⅰ)組合的符號(hào)樣值陣列;和(ⅱ)組合的S-參數(shù)陣列。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從第一和第二調(diào)整信號(hào)得到而產(chǎn)生的信號(hào)的特征在于，提供最大比組合，其中加權(quán)因數(shù)由接收信號(hào)強(qiáng)度指示確定，而接收信號(hào)強(qiáng)度指示是利用諸如信道脈沖響應(yīng)這樣的時(shí)間離散功能的被處理信息和檢測技術(shù)去確定所接收的時(shí)間離散信號(hào)的能量級(jí)別來確定的。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從第一和第二調(diào)整信號(hào)得出而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)的特征在于，根據(jù)在中頻級(jí)測得的信號(hào)強(qiáng)度的測量來產(chǎn)生加權(quán)因數(shù)，提供最大比組合。
21.一種用于分集接收的方法，該方法有以下特點(diǎn)，即其中從在第一和第二接收機(jī)支路(100，101)上接收的第一和第二時(shí)間離散信號(hào)中產(chǎn)生第一和第二相關(guān)信號(hào);至少使用第一相關(guān)信號(hào)，相關(guān)地反復(fù)調(diào)整第一相關(guān)信號(hào)為第一支路的一個(gè)本地振蕩器(208)的頻率，產(chǎn)生一個(gè)第一調(diào)整信號(hào);至少使用第二相關(guān)信號(hào)，相關(guān)地反復(fù)調(diào)整的第二相關(guān)信號(hào)為第二支路的一個(gè)本地振蕩器(209)的頻率，產(chǎn)生一個(gè)第二調(diào)整信號(hào)，和產(chǎn)生一個(gè)從第一和第二調(diào)整信號(hào)得來的信號(hào)，其改進(jìn)的特征在于(a)在第一接收機(jī)支路上接收的相關(guān)的第一時(shí)間離散信號(hào)與已知的同步序列(104)對(duì)比，產(chǎn)生第一相關(guān)信號(hào);(b)在第二接收機(jī)支路上接收的相關(guān)的第二時(shí)間離散信號(hào)與已知的同步序列(104)對(duì)比，產(chǎn)生第二相關(guān)信號(hào);和(c)從第一和第二調(diào)整信號(hào)得出產(chǎn)生的信號(hào)特征在于，(ⅰ)從每一個(gè)調(diào)整信號(hào)取樣符號(hào);(ⅱ)根據(jù)從每個(gè)調(diào)整信號(hào)中至少一個(gè)符號(hào)的絕對(duì)值，至少從其中的一個(gè)調(diào)整信號(hào)中選擇適當(dāng)?shù)淖址麡又?，這樣根據(jù)每個(gè)符號(hào)樣值的絕對(duì)值，在第一調(diào)整信號(hào)的樣值和第二調(diào)整信號(hào)的樣值之間進(jìn)行逐比特選擇，從而形成一個(gè)選擇符號(hào)樣值的樣值陣列，(ⅲ)對(duì)從每個(gè)調(diào)整信號(hào)中選擇的符號(hào)樣值計(jì)數(shù);和(ⅳ)把符號(hào)陣列和與接收機(jī)支路(100，101)有關(guān)的S-參數(shù)陣列供給序列估計(jì)器，該接收機(jī)支路具有所希望的符號(hào)樣值計(jì)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通信系統(tǒng)中分集接收的方法和裝置。一個(gè)雙支路接收機(jī)有存儲(chǔ)期望基準(zhǔn)信息的復(fù)制品，以便與接收的時(shí)間離散信號(hào)相關(guān)，構(gòu)成匹配濾波器，然后相關(guān)地調(diào)整來自每個(gè)支路的時(shí)間離散信號(hào)和各本地振蕩器，它構(gòu)成了信號(hào)均衡的一部分。分集處理器反復(fù)調(diào)整信號(hào)，反復(fù)調(diào)整信號(hào)的最大比組合，或反復(fù)調(diào)整信號(hào)的等增益組合，執(zhí)行逐比特選擇，接著執(zhí)行序列估計(jì)，序列估計(jì)使用相似地選擇或組合信道失真補(bǔ)償參數(shù)完成對(duì)新信號(hào)的均衡處理。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1052014SQ9010908
公開日1991年6月5日 申請日期1990年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月13日
發(fā)明者杰拉爾德·P·拉貝茲, 弗雷德里克·G·阿特金森, 杜安·G·拉伯, 約瑟夫·J·舒勒, 奧爾頓·P·佛倫奧恩 申請人:莫托羅拉公司