專利名稱：擴頻通信為接收機和中繼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠改善分集接收特性的擴頻通信中使用的接收機和中繼器。
一般地講，擴頻通信如CDMA(碼分多址)在發(fā)送側執(zhí)行多次調制，在接收側執(zhí)行相應的解調，借此傳送信息符號。更具體地講，發(fā)送側在執(zhí)行該信息符號的一次調制(primary modulation)如PSK，再使用擴頻碼如高速率偽隨機碼執(zhí)行二次調制(secondry modula-tion)將一次調制信號擴頻為一個寬帶頻率范圍之后，才發(fā)送信息符號。而接收側使用與發(fā)送側相同的和同步的擴頻碼進行去擴頻(二次解調secondary demodulation)，以使寬帶頻率接收信號反向地變換為該信息符號的頻帶，然后，執(zhí)行相應于一次調制的一次解調(pri-mary demodulation)，因而恢復原始的信息符號。
在移動通信中使用這種擴譜通信方法時，從基站或移動站發(fā)送的信號在其傳播路徑上將受到障礙物如高樓等的影響。據(jù)此，因各個延遲的波在傳播路徑上具有不同的延遲時間，故該信號作為多徑信號被接收，它們的分量波(延遲的波)以不同的時間到達。如果該傳播路徑延遲時間的差異大于擴頻碼的一個單元長度(一個時間片間隔)，在每個時間片間隔提取的各個延遲波分量的波動可作為不相關的量來處理。換句話說，每個延遲波分量的幅度和相位可被認為是獨立地變化的。因此，在使它們的相位相干之后組合獨立的延遲波分量，或者選擇其幅度是最大的一個延遲波分量，可改善平均接收電平。這個想法被實施為公知的瑞克(RAKE)接收，其中因路徑分集接收效應而可期望傳輸特性的改善。


圖1示出執(zhí)行路徑分集接收(瑞克接收)的常規(guī)擴譜通信接收機的方框圖。圖1中，標號1-1至1-N表示相關器。每個相關器1-K(K＝1-N)接收一個擴頻信號100(一個導頻信號插入其中)和使用相同的擴頻碼對一個延遲波執(zhí)行“去擴頻”。在這里，導頻信號是測量傳輸路徑的轉移函數(shù)的一個信號(稱為“探測”(Sounder))。相關器1-K的輸出加到檢測器2-K，它檢測一個延遲波。檢測器2-K的輸出加到加權電路3-K和功率檢測器4-K。功率檢測器4-K檢測該延遲波的功率，并使它成為加權電路3-K的系數(shù)。相應的加權信號由組合電路5組合。該組合的信號發(fā)送到判定該符號的符號判定電路6。當使用功率檢測器4-K的所有輸出執(zhí)行加權時，取得了最大比率的組合，而當選擇最大功率的檢測信號時，取得了選擇組合。
常規(guī)的擴頻通信系統(tǒng)具有以下缺陷。
(1)在上述獨立地檢測各個延遲波的安排中，如果該延遲波的信噪功率比(SNR)或信號干擾功率比(SIR)小，該檢測器的操作將變得不穩(wěn)定。
(2)在擴頻通信中，由于各個信息符號的SIR變化很大，很難取得最佳組合，即使根據(jù)該接收功率進行加權。因此，只能獲得不充分的分集效果。
(3)一個蜂窩移動通信系統(tǒng)通過放置多個無線基站覆蓋一個寬的服務區(qū)。但是，在該服務區(qū)中，有一些區(qū)域如在隧道中，其接收的信號強度弱和通信質量變低。在這些地方不能通信。雖然可給這些死區(qū)提供新基站，但這是不經(jīng)濟的，因為基站的設備和規(guī)模大。
(4)雖然傳播路徑的延遲時間之間的差必須大于一個時間片的間隔以便多徑波分為延遲波，但這些差不總是在所有區(qū)域中得到。例如，假定初次調制的帶寬是16KHz，而使用擴頻碼的二次調制的帶寬是其128倍大，即2048KHz，該延遲的分辨率約為0.5微秒。因此，當該傳播路徑的延遲時間差小于這個值時，該多徑波不能分為單個延遲波。結果，如在TDMA中將出現(xiàn)衰落，和丟失了CDMA的一個區(qū)別特性。
據(jù)此，本發(fā)明的一個目的是提供用于擴頻移動通信系統(tǒng)的一個中繼器，它能改善在靜區(qū)和其它區(qū)域中的通信質量，同時保持CD-MA的區(qū)別特性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于擴頻移動通信系統(tǒng)的接收機，該接收機能夠完成穩(wěn)定的檢測各個延遲波分量的特性和最佳加權。
本發(fā)明的第一個方面是提供一種中繼器，用于中繼實行擴頻通信的移動通信系統(tǒng)的移動站和基站之間發(fā)送和接收的信號，該中繼器包括第一接收天線，用于從基站接收電波；第一延遲電路，用于以預定延遲量提供從第一接收天線供給的接收信號；第一發(fā)送天線，用于向移動站發(fā)射第一延遲電路的輸出；第二接收天線，用于從該移動站接收電波；第二延遲電路，用于以預定延遲量提供從第二接收天線供給的接收信號；和第二發(fā)送天線，用于向基站發(fā)射第二延遲電路的輸出；其中第一延遲電路的延遲時間和第二延遲電路的延遲時間被設置于擴頻碼的一個或多個時間片間隔。
這里，中繼器還可包括第一放大器，用于放大第一延遲電路的輸出，并用于饋送該輸出至第一發(fā)送天線；和第二放大器，用于放大第二延遲電路的輸出，并用于饋送該輸出至第二發(fā)送天線。
第一接收天線和第二發(fā)送天線可由一個天線組成，該天線經(jīng)第一環(huán)形器連接到第一延遲電路的輸入端和第二放大器的輸出端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號，而第二接收天線和第一發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)第二環(huán)形器連接到第二延遲電路的輸入端和第一放大器的輸出端，所述環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號。
該中繼器還可包括第三接收天線，用于從基站接收電波；第一組合裝置，用于組合從第三接收天線饋送的接收信號與第一延遲電路的輸出信號，并提供組合的信號至第一放大器；第四接收天線，用于從移動站接收電波；和第二組合裝置，用于組合從第四接收天線饋送的接收信號與第二延遲電路的輸出信號，并提供組合的信號至第二放大器。
該中繼器還可包括第一放大器，用于放大從第一接收天線饋送的接收信號，和提供放大的信號至第一延遲電路；和第二放大器，用于放大從第二接收天線饋送的接收信號，和提供放大的信號至第二延遲電路。
第一接收天線和第二發(fā)送天線可由一個天線組成，這個天線經(jīng)第一環(huán)形器連接到第二延遲電路的輸出端和第一放大器的輸入端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號；第二接收天線和第一發(fā)送天線可由一個天線組成，這個天線經(jīng)第二環(huán)形器可連接到第一延遲電路的輸出端和第二放大器的輸入端，該第二環(huán)形器分離接收的信號和發(fā)送的信號。
該中繼器還可包括第三發(fā)送天線，用于向移動站發(fā)射第一放大器的輸出；和第四發(fā)送天線，用于向基站發(fā)射第二放大器的輸出。
在本發(fā)明的第二方面中，提供一種擴頻通信的接收機，它包括多個相關器，利用相同的擴頻碼對接收的擴頻信號中包含的各個延遲波“去擴頻”；多個檢測器，每個檢測器檢測從相關器輸出的其中一個延遲波分量；多個加權電路，每個加權電路將一個檢測器的輸出乘以一個加權系數(shù)；組合電路，用于組合加權電路的輸出；符號判定電路，用于進行組合電路輸出的符號判定；估計裝置，根據(jù)符號判定電路的輸出和相關器的輸出，估計與每個延遲波分量相關的傳播路徑的轉移函數(shù)；和加權系數(shù)控制電路，根據(jù)估計的每個轉移函數(shù)，估計每個延遲波分量的希望的波分量的幅度，和根據(jù)該幅度產(chǎn)生加權系數(shù)。
這里，估計裝置可包括多個乘法器，每一個乘法器將符號判定電路的輸出乘以一個估計的轉移函數(shù)；多個減法器，用于分別獲得相關器輸出和乘法器輸出之間的差值，而產(chǎn)生的差值作為估計誤差；和計算電路，用于執(zhí)行自適應算法，從符號判定電路的輸出和從減法器輸出的估計誤差循環(huán)地估計轉移函數(shù)。
加權系數(shù)控制電路可得到每個估計轉移函數(shù)絕對值的平方，并成為與每一個延遲波分量相關的平方加權系數(shù)。
該加權系數(shù)控制電路可根據(jù)每個延遲波分量的希望的波分量幅度和其中相應的一個估計誤差之間的比率確定加權系數(shù)。
在本發(fā)明的第三個方面中，提供一種擴頻通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)有一個中繼器和一個擴頻通信接收機，該中繼器對實現(xiàn)擴頻通信的移動通信系統(tǒng)的移動站和基站之間中繼已發(fā)送和接收的信號，擴頻通信接收機安裝在移動站和基站內，用于接收從中繼器發(fā)送的信號，該中繼器包括第一接收天線，用于從基站接收電波；第一延遲電路，用于以預定的延遲量提供從第一接收天線供給的接收信號；第一發(fā)送天線，用于向移動站發(fā)射第一延遲電路的輸出；第二接收天線，用于從移動站接收電波；第二延遲電路，用于以預定的延遲量提供從第二接收天線供給的接收信號；第二發(fā)送天線，用于向基站發(fā)射第二延遲電路的輸出；其中第一延遲電路的延遲時間和第二延遲電路延遲的時間被設置于擴頻碼的一個或多個時間片間隔。
和擴頻通信接收機包括多個相關器，利用相同的擴頻碼對接收的擴頻信號中包含的各個延遲波“去擴頻”；多個檢測器，每個檢測器檢測從相關器輸出的其中一個延遲波分量；多個加權電路，每個加權電路對其中一個檢測器的輸出乘以一個加權系數(shù)；組合電路，用于組合加權電路的輸出；符號判定電路，用于進行組合電路輸出的符號判定；估計裝置，根據(jù)符號判定電路的輸出和相關器的輸出，估計與每個延遲波分量相關的傳播路徑的轉移函數(shù)；和加權系數(shù)控制電路，根據(jù)估計的每個轉移函數(shù)，估計每個延遲波分量的希望的波分量的幅度，和根據(jù)該幅度產(chǎn)生加權系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，強行地將大于一個時間片間隔的延遲差值提供給從中繼器發(fā)送的信號。這就使其能夠產(chǎn)生好的瑞克(RAKE)接收效應，消除靜區(qū)，并改進區(qū)域的傳輸質量。
再則，用于擴頻通信的接收機實行分集組合(瑞克接收)，利用分集組合得到的信號的符號判決結果實行檢測和加權。即，根據(jù)使用符號判決結果，估計的希望功率或SIR實現(xiàn)檢測和加權。因此，本發(fā)明的接收機比常規(guī)技術(根據(jù)接收功率，即希望波和干擾波之和實現(xiàn)加權)能夠獲得更穩(wěn)定的檢測結果。
圖1示出實行路徑—分集(瑞克)接收的常規(guī)擴頻通信系統(tǒng)的例子的方框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的擴頻通信中繼器的實施例的方框圖；圖3A和3B示出根據(jù)本發(fā)明的擴頻通信中繼器的另一個實施例的方框圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明采用瑞克接收系統(tǒng)的擴頻通信接收機實施例的方框圖；和圖5示出從圖4的一個檢測器到符號判定電路的具體安排的方框圖。
現(xiàn)在對照附圖敘述本發(fā)明的實施例。
實施例1圖2是表示按照本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)實施例的方框圖。
在這個圖中，基站10覆蓋一個區(qū)域(無線小區(qū))9，并且在該區(qū)域9中與移動站16和17進行CDMA通信?；?0包括一個發(fā)送一接收天線11和一個無線電單元12，和經(jīng)過并行線13接到一個交換局14。根據(jù)本發(fā)明的中繼器20位于一個靜區(qū)或者傳輸質量應該改善的地方。
中繼器20具有用于該基站的天線21和22，和用于移動站的天線28和29。天線21和28是發(fā)送—接收天線，而天線22和29是接收天線。從基站10以載波頻率f2發(fā)送的電波由天線21和22接收。天線21接收的電波S1通過用于分離發(fā)送與接收信號的環(huán)行器23和一個延遲電路24加到組合器25。延遲電路24提供具有延遲的接收波S1，該延遲大于擴頻通信的擴頻碼序列的單元長度(一個時間片間隔)，和提供延遲的信號S1d給組合器25。另一方面，天線22接收電波S2直接地加到組合器25并且與信號S1d組合。組合的信號由放大器26放大，和作為信號S3通過用于分離發(fā)送與接收信號的環(huán)行器27加到用于移動站的天線28。因此，中繼器20發(fā)送通過組合由延遲電路24延遲的信號S1d與沒有延遲的信號S2產(chǎn)生的信號S3。
從中繼器20的天線28輻射的電波由移動站16的發(fā)送—接收天線31接收。天線31也接收從基站10的發(fā)送—接收天線11輻射的電波。因此，移動站16接收三個信號從中繼器20來的延遲信號；從中繼器20來的無延遲信號；和從基站10直接地發(fā)送的信號。這些信號加到移動站的無線單元32。無線單元32使用指定的擴頻碼進行二次解調(去擴頻)和瑞克接收，接著一次解調，因而得到了從該基站10向移動站16發(fā)送的數(shù)據(jù)。
另一方面，從移動站16發(fā)送的數(shù)據(jù)在無線單元32中經(jīng)過一次和二次調制，和作為其載波頻率為f1的電波從發(fā)送—接收天線31輻射。該電波用于移動站的中繼器20的天線28和29接收。
由天線28接收的電波S5通過用于分離發(fā)送與接收信號的環(huán)行器27加到組合器36。延遲電路35提供具有大于擴頻通信的擴頻碼序列的一個單元(一個時間片間隔)長度延遲時間的接收信號S5，和提供延遲信號S5d到組合器36。另一方面，由天線29接收的電波S6直接加到組合器36并且與信號S5d組合。組合的信號由放大器37放大，通過分離發(fā)送與接收信號的環(huán)行器23饋送到用于該基站的天線21，和輻射到該基站。因此中繼器20向基站10發(fā)送由延遲電路35延遲的信號S5d與不包含延遲的信號S6的一個組合信號S7。
從中繼器20的天線21輻射的電波由基站10的發(fā)送—接收天線11接收。天線11還接收由移動站16的發(fā)送—接收天線31輻射的電波。換句話說，基站10接收三個信號由中繼器20延遲的信號，中繼器20未延遲的信號和從移動站16直接發(fā)送的信號。這些信號提供給該基站的無線電設備12。無線電設備12通過接收信號與一個指定的擴頻碼之間進行相關執(zhí)行二次解調，和擴頻信號的瑞克接收，接著一次解調，因而得到從移動站16發(fā)送到基站10的數(shù)據(jù)。
因此，設定延遲電路24和35的延遲時間為大于擴頻碼的該時間片間隔使它能夠從通過兩個或幾個信號路徑發(fā)送的信號產(chǎn)生有效的瑞克接收效果。
雖然第一實施例的中繼器采用兩個接收天線和用于每個基站及移動站的一個發(fā)送天線，但是它不限于這個安排。例如，也可使用三個或多個接收天線和一個或幾個發(fā)送天線的組合。其目的是提供從該接收天線到該發(fā)送天線具有多個信號路徑的相同接收信號，和提供具有延遲時間大于該擴頻碼的時間片間隔的至少一個信號路徑。
另一方案，也可使用一個接收天線和兩個發(fā)送天線，這是與第一實施例反過來。第二實施例是具有這個配置的一個中繼器。
實施例2圖3A是表示第二實施例的安排的方框圖。在3A中，天線21和22用于一個基站，而天線28和29用于移動站。天線21和28是專用的發(fā)送天線，而天線22和29是發(fā)送—接收天線。由天線22接收的電波S1通過環(huán)行器23和放大器26加到天線28，和輻射到移動站。從放大器26輸出的信號S1被延遲電路24延遲。延遲的信號S1d通過環(huán)行器27饋送到天線29，并輻射到移動站。因此，中繼器20發(fā)送延遲的信號S1d和無延遲的信號S1到移動站。延遲電路24的延遲時間設定在大于一個時間片間隔的一個值，如在第一實施例中那樣。
另一方面，天線29從移動站接收的電波S5通過環(huán)行器27和放大器37加到天線21，并且輻射到該基站。此外，從放大器37輸出的接收波S5被延遲電路35延遲。延遲的信號S5d通過環(huán)行器23加到天線22，并且輻射到基站10。因此，中繼器20發(fā)送延遲的信號S5d和無延遲的信號S5到基站10。延遲電路35的延遲時間設定在大于該時間片間隔的一個值，如在第一實施例中那樣。
當使用用于死區(qū)的第一或第二實施例的中繼器時，它們被放置在可以無阻擋地看到死區(qū)的視線區(qū)域。中繼器接收和放大從該基站發(fā)送的電波和發(fā)送它們到靜區(qū)。這些中繼器還接收和放大從在死區(qū)中的移動站發(fā)送的電波，并且發(fā)送它們到該基站。這些中繼器包括在接收天線和發(fā)送天線之間的多個信號路徑，使用延遲電路迫使產(chǎn)生多徑電波和發(fā)送它們。因此，多徑波具有大于一個時間片間隔的時間偏移，因而它們可被分辨和由瑞克接收進行相位相干。因此，在移動站和該基站中的瑞克接收效果使它能夠在該靜區(qū)或在其它區(qū)域中取得高質量通信。
實施例3在第一和第二實施例中中繼器20產(chǎn)生一對信號延遲的信號和無延遲的信號。但是，考慮到有通過在不是靜區(qū)的區(qū)域中的基站10和移動站16之間的直接路徑發(fā)送和接收的信號，即使中繼器20只發(fā)送一個延遲的信號，接收側可得到該對信號。因此，位于不是靜區(qū)的地方的這種中繼器可明顯地改進傳輸特性。
圖3B是表示這種中繼器的方框圖。在圖3B中，天線21用于該基站，而天線29是用于移動站。天線21和29的每個天線都是發(fā)送—接收天線。
用于該基站的天線21接收的電波S1通過環(huán)行器23加到延遲電路24。延遲電路24提供具有一個或多個時間片間隔延遲的信號S1，和提供該延遲的信號到放大器26。放大器26放大該延遲的信號S1d，和通過環(huán)行器27饋送它到天線29，天線29將它輻射到移動站。
另一方面，用于移動站的天線29接收的電波S5通過環(huán)行器27加到延遲電路35。延遲電路35提供具有一個或多個時間片間隔延遲的信號S5，和將它提供給放大器37。放大器37放大延遲的信號S5d，和通過環(huán)行器23饋送到天線21，天線21將它輻射到該基站。
這個實施例的中繼器用在不是靜區(qū)的區(qū)域中。例如，它被用于這樣的區(qū)域中可以有效地實現(xiàn)話音信號通信，但是要求改進數(shù)據(jù)信號的誤碼率。
在這種情況下，移動站接收從該基站直接發(fā)送的電波，和從該中繼器的天線29輻射的延遲電波，以及執(zhí)行二次解調、瑞克接收和一次解調，因而得到從該基站來的所要求的數(shù)據(jù)。另一方面，該基站接收直接從該移動站發(fā)送的電波和從天線21輻射的延遲電波，并且執(zhí)行二次解調、瑞克接收及一次解調，因而得到從該移動站來的數(shù)據(jù)。這使它能夠降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率。顯而易見，第一和第二實施例的中繼器也可使用在這些地方。
在移動通信中，從各個移動站發(fā)送到該基站的電波的接收電平之間有顯著的差別。這是由于這些移動站和該基站之間的距離差別大，由從建筑物等反射形成多路徑。因此，該基站必須以這樣的方法控制移動站的傳輸功率電平從移動站接收電平符合基準電平。當使用按照本發(fā)明的中繼器時，經(jīng)過該中繼器接收的信號和直接接收的信號通過瑞克接收自動地組合。這有一個優(yōu)點中繼器的安裝可對該基站和移動站是透明的。
下面敘述一個接收機，它與這種中繼器一起可取得滿意的瑞克接收。
實施例4圖4是表示按照本發(fā)明的擴頻通信接收機實施例的方框圖。雖然該接收機采用如圖1所示的常規(guī)接收機那樣的瑞克接收方法，但是在下面幾點是不同的(1)不用檢測器2-K(K＝1-N)，而是使用檢測器42-K。
(2)不用功率檢測器4-K，而提供加權系數(shù)控制電路40-K。
(3)符號判定電路6的輸出反饋到檢測器42-K和加權系數(shù)控制電路40-K，并且用作檢測和加權的基準。
在圖4的接收機中，從相關器1-K輸出的延遲電波iK分別提供給檢測器42-K檢測。相關器42-K的輸出提供給加權系數(shù)控制電路40-K，它們分別計算延遲波分量的加權系數(shù)。特別是，每個加權系數(shù)控制電路40-K通過比較符號判定結果與相應檢測器的輸出和檢測該檢測器輸出中包含的所需信號分量確定加權系數(shù)，如在后面敘述的。至于確定加權系數(shù)的方法，使用通過所需信號分量加權，或者按照SIR加權。因此由加權系數(shù)加權的信號由組合電路5組合，該組合的信號由符號判定電路6進行符號判定。
圖5是表示從圖4的檢測器42至符號判定電路6的詳細安排的電路圖。在圖5中，標號43(43-1-43-N)表示組成檢測器42和加權系數(shù)控制電路40的一個電路。每個單元43-K包括一個減法器51、乘法器52與53，和一個計算電路54。計算電路54包括存儲自適應算法的一個存儲器電路一個計算電路。
假定其幅度為1的發(fā)送信號表示為ej，傳播路徑的轉移函數(shù)是Zr，則接收的信號可表示為Zr×ej。轉移函數(shù)Zr表示相移和由于衰落引起的幅度波動。自適應算法的目的是得到Zk＝Zr這樣估計的轉移函數(shù)Zk(k＝1-N)。換句話說，目的是得到ZK，下面的估計誤差最小。
ek＝(Zr-Zk)ej現(xiàn)在敘述根據(jù)從符號判定電路6反饋的判定值連續(xù)地估計最佳Zk和估計的誤差Ck的過程。這個方法的詳細情況例如在SimonHaykin的文章“自適應濾波理論”，Prentice Hall，1986年(ISBN0-13-004052-5)第381-385頁中說明。
(1)乘法器52以1/2k乘該輸入信號i＝Zr×ej結果是ek＝(Zr/Zk)ej。如果該估計是正確的，保持Zr＝Zk，和得到發(fā)送的信號ej。但是，實際上由于噪聲等，該估計包括誤差。
(2)接收乘法器52輸出的加權電路3-K使用估計的轉移函數(shù)的絕對值的平方即|Zk|2進行加權，因此執(zhí)行最大比率組合分集。
(3)組合電路5特各個加權電路3-K的輸出ZrZk×ej相加。因此，得到了最大的比率組合分集要求的加權組合。
(4)符號判定電路6判定該組合電路5產(chǎn)生的符號。如果沒有誤碼將得到結構ej。
(5)每個乘法器53產(chǎn)生一個估計的接收信號。特別是，它以該估計轉移函數(shù)Zk乘符號判定電路6的輸出，得到的乘積Zk×ej為估計的接收信號。
(6)每個減法器51從輸入信號Zk×ej減去該估計的接收信號Zk×ej，因而得到估計誤差ek。
(7)估計的轉移函數(shù)Zk被更新，使得估計的誤差ek進一步減小。這是使用按照遞歸最小的乘法(RLS)的自適應算法進行的，雖然可采用其它自適應算法。
(8)在返回到(1)之后重新相同的處理。
因此，利用自適應算法估計出傳播路徑的轉移函數(shù)Zr，并且得到了估計值Zk。延遲波的檢測輸出與符號判定結果的比率隨著延遲波中所需電波分量的增加而增加。估計值Zk代表每個延遲波的檢測輸出與該符號判定結果的比率，它指示在該延遲波中包含的所需電波分量的幅度。因此，使用估計的值Zk使它能夠測量每個延遲波的SNR和SIR。由于本發(fā)明使用估計值Zk進行加權，可得到比使用該檢測器的輸出功率的常規(guī)加權更合適的加權，因而改進了瑞克接收的特性。
本實施例使用延遲檢測或同步檢測，因此，由于相位的不確定性，第一個接收的信息符號不能被解碼。但是，在延遲檢測中，由于通常發(fā)送一個已知信息符號的前置碼，該前置碼符號可作為判定結果反饋到檢測器42。另一方面，在同步檢測器中，可使用一個已知的導頻信號，它被插入以得到該接收信號的絕對相位，而其長度是一個或多個符號間隔。因此該導頻信號符號的判定結果反饋到檢測器42。
雖然這個實施例通過從計算電路54給加權電路3-i提供估計轉移函數(shù)Zk的絕對值的平方|Zk|2以估計的所需電波功率進行加權，但加權不限于這個方法。例如，使用值|Zk|2/|ek|2能以SIR加權，該值是將估計的轉移函數(shù)Zk的絕對值平方|Zk|2除以估計誤差ek絕對值的平方|ek|2得到的。
此外，按照本發(fā)明組合接收機和中繼器使它能在一個靜區(qū)的一個基站和一個移動站之間取得高質量的通信。
權利要求
1.一種中繼器，用于在實行擴頻通信的移動通信系統(tǒng)的移動站與基站之間中繼已發(fā)送和接收的信號，其特征在于，所述中繼器包括第一接收天線，用于從所述基站接收電波；第一延遲電路，用于以預定延遲量提供從所述第一接收天線供給的接收信號；第一發(fā)送天線，用于向所述移動站發(fā)射所述第一延遲電路的輸出；第二接收天線，用于從所述移動站接收電波；第二延遲電路，用于以預定延遲量提供從所述第二接收天線供給的接收信號；第二發(fā)送天線，用于向所述基站發(fā)射所述第二延遲電路的輸出，其中所述第一延遲電路的延遲時間和所述第二延遲電路的延遲時間被設置于一個擴頻碼的一個或多個時間片間隔。
2.根據(jù)權利要求1的中繼器，其特征在于，進一步包括第一放大器，用于放大所述第一延遲電路的輸出，并用于饋送該輸出至所述第一發(fā)送天線；和第二放大器，用于放大所述第二延遲電路的輸出，并用于饋送該輸出至所述第二發(fā)送天線。
3.根據(jù)權利要求2的中繼器，其特征在于，所述第一接收天線和所述第二發(fā)送天線由一個天線組成，并且這個天線經(jīng)第一環(huán)形器連接到所述第一延遲電路的輸入端和所述第二放大器的輸出端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號，而且，所述第二接收天線和所述第一發(fā)送天線由一個天線組成，而且這個天線經(jīng)第二環(huán)形器連接到所述第二延遲電路的輸入端和所述第一放大器的輸出端，所述環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號。
4.根據(jù)權利要求3的中繼器，其特征在于，進一步包括第三接收天線，用于從所述基站接收電波；第一組合裝置，用于組合從所述第三接收天線饋送的接收信號與所述第一延遲電路的輸出信號，并提供組合的信號至所述第一放大器；第四接收天線，用于從所述移動站接收電波；和第二組合裝置，用于組合從所述第四接收天線饋送的接收信號與所述第二延遲電路的輸出信號，并提供組合的信號至所述第二放大器。
5.根據(jù)權利要求1的中繼器，其特征在于，進一步包括第一放大器，用于放大從所述第一接收天線饋送的接收信號，和提供放大的信號至所述第一延遲電路；和第二放大器，用于放大從所述第二接收天線饋送的接收信號，和提供放大的信號至所述第二延遲電路。
6.根據(jù)權利要求5的中繼器，其特征在于，所述第一接收天線和所述第二發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)所述第一環(huán)形器連接到所述第二延遲電路的輸出端和所述第一放大器的輸入端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號；所述第二接收天線和所述第一發(fā)送天線由一個天線組成，而且這個天線經(jīng)所述第二環(huán)形器連接到所述第一延遲電路的輸出端和所述第二放大器的輸入端，該所述第二環(huán)形器分離接收的信號和發(fā)送的信號。
7.根據(jù)權利要求6的中繼器，其特征在于，進一步包括第三發(fā)送天線，用于向所述移動站發(fā)射所述第一放大器的輸出；和第四發(fā)送天線，用于向所述基站發(fā)射所述第二放大器的輸出。
8.一種擴頻通信接收機，包括多個相關器，用于通過使用相同的擴頻碼，解擴在接收的擴頻信號中包含的各個延遲波；多個檢測器，每個檢測器檢測從所述相關器輸出的其中一個延遲波分量；多個加權電路，每個加權電路用一個加權系數(shù)乘其中一個所述檢測器的輸出；組合電路，用于組合所述加權電路的輸出；符號判定電路，用于進行所述組合電路輸出的符號判定；估計裝置，根據(jù)所述符號判定電路的輸出和所述相關器的輸出，估計與每個所述延遲波分量相關的傳播路徑的轉移函數(shù)；和加權系數(shù)控制電路，根據(jù)估計的每個所述轉移函數(shù)，估計每個所述延遲分量的希望的波分量的幅度，和根據(jù)所述幅度產(chǎn)生所述加權系數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8的擴頻通信接收機，其特征在于，所述的估計裝置包括多個乘法器，每一個乘法器將所述符號決定電路的輸出乘以估計的一個所述轉移函數(shù)；多個減法器，用于分別獲得所述相關器輸出和所述乘法器輸出之間的差值，而產(chǎn)生的所述差值作為估計誤差；和計算電路，用于執(zhí)行自適應算法，根據(jù)所述符號判定電路的輸出和所述減法器輸出的所述估計誤差，循環(huán)地估計所述轉移函數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9的擴頻通信接收機，其特征在于，所述加權系數(shù)控制電路得到估計的每個所述轉移函數(shù)絕對值的平方，并使該平方成為與每一個所述延遲波分量相關的所述加權系數(shù)。
11.根據(jù)權利要求9的擴頻通信接收機，其特征在于，所述加權系數(shù)控制電路根據(jù)每個所述延遲波分量的希望的波分量幅度與所述估計誤差的一個相應的誤差之比確定所述加權系數(shù)。
12.一種擴頻通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個中繼器和一個擴頻通信接收機，所述中繼器在實行擴頻通信的移動通信系統(tǒng)的移動站和基站之間中繼已發(fā)送的和接收的信號，所述擴頻通信接收機安裝在所述移動站和所述基站內，接收從所述中繼器發(fā)送的信號，其特征在于，所述中繼器包括第一接收天線，用于從所述基站接收電波；第一延遲電路，用于以預定的延遲量提供從所述第一接收天線供給的接收信號；第一發(fā)送天線，用于向所述移動站發(fā)射所述第一延遲電路的輸出；第二接收天線，用于從所述移動站接收電波；第二延遲電路，用于以預定的延遲量提供從所述第二接收天線供給的信號；第二發(fā)送天線，用于向所述基站發(fā)射所述第二延遲電路的輸出；其中所述第一延遲電路的延遲時間和所述第二延遲電路的延遲時間被設置于擴頻碼的一個或多個時間片間隔，及和擴頻通信接收機包括多個相關器，利用相同的擴頻碼去擴頻在接收的擴頻信號中包含的各個延遲波；多個檢測器，每個檢測器檢測從所述相關器輸出的其中一個延遲分量；多個加權電路，每個加權電路用一個加以系數(shù)乘其中一個所述檢測器的輸出；組合電路，用于組合所述加權電路的輸出；符號判定電路，用于進行所述組合電路輸出的符號判定；估計裝置，根據(jù)所述符號判定電路的輸出和所述相關器的輸出，估計與所述每個延遲波分量相關的傳播路徑的轉移函數(shù)；和加權系數(shù)控制電路，根據(jù)估計的每個所述轉移函數(shù)，估計每個所述延遲波分量的希望的波分量的幅度，和根據(jù)所述幅度產(chǎn)生所述加權系數(shù)。
13.根據(jù)權利要求12的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括第一放大器，用于放大所述第一延遲電路的輸出，和用于饋送該輸出至所述第一發(fā)送天線；和第二放大器，用于放大所述第二延遲電路的輸出，和用于饋送該輸出至所述第二發(fā)送天線。
14.根據(jù)權利要求13的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收天線和所述第二發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)第一環(huán)形器連接到所述第一延遲電路的輸入端和所述第二放大器的輸出端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號；所述第二接收天線和所述第一發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)第二環(huán)形器連接到所述第二延遲電路的輸入端和所述第一放大器的輸出端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號。
15.根據(jù)權利要求14的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括第三接收天線，用于從所述基站接收電波；第一組合裝置，用于組合從所述第三接收天線饋送的接收信號與所述第一延遲電路的輸出信號，向所述第一放大器提供該組合的信號；第四接收天線，用于從所述移動站接收電波；和第二組合裝置，用于組合從所述第四接收天線饋送的接收信號與所述第二延遲電路的輸出信號，和向所述第二放大器提供該組合信號。
16.根據(jù)權利要求12的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括第一放大器，用于放大從所述第一接收天線饋送的接收信號，并向所述第一延遲電路提供放大的信號；和第二放大器，用于放大從所述第二接收天線饋送的接收信號，并向所述第二延遲電路提供放大的信號。
17.根據(jù)權利要求16的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收天線和所述第二發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)第一環(huán)形器連接到所述第二延遲電路輸出端和所述第一放大器的輸入端，該環(huán)形器分離接收的信號和發(fā)送的信號；所述第二接收天線和所述第一發(fā)送天線由一個天線組成，這個天線經(jīng)第二環(huán)形器連接到所述第一延遲電路的輸出端和所述第二放大器的輸入端，該環(huán)形器分離接收信號和發(fā)送信號。
18.根據(jù)權利要求17的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括第三發(fā)送天線，用于向所述移動站發(fā)射所述第一放大器的輸出；和第四發(fā)送天線，用于向所述基站發(fā)射所述第二放大器的輸出。
19.根據(jù)權利要求1 2的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述估計裝置包括多個乘法器，每一個乘法器將所述符號判定電路的輸出乘以估計的一個所述轉移函數(shù)；多個減法器，用于分別獲得所述相關器的輸出與所述乘法器的輸出之間的差值，并且產(chǎn)生所述的差值為估計的誤差；和計算電路，用于實行自適應算法，根據(jù)所述符號判定電路的輸出和所述減法器輸出的所述估計誤差，循環(huán)地估計所述轉移函數(shù)。
20.根據(jù)權利要求19的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述加權系數(shù)控制電路獲得估計的每個所述轉移函數(shù)的絕對值的平方，并使該平方成為與所述延遲波分量相關的所述加權系數(shù)。
21.根據(jù)權利要求19的擴頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述加權控制電路根據(jù)每個所述延遲波分量的希望的波分量的幅度與所述估計誤差的一個相應誤差之比確定加權系數(shù)。
全文摘要
一種改進的瑞克接收效應的中繼器。接收的信號從基站并行地通過包含有第一延遲電路的第一路徑和不包含延遲電路的第二路徑，并且被發(fā)送到移動站。從移動站接收的信號并行地通過包含第二延遲電路的第三路徑和不包含延遲電路的第四路徑，并且被發(fā)送到基站。延遲電路的延遲時間被設置于擴頻碼的和個或多個時間間隔。這樣用瑞克接收可解決強制產(chǎn)生的多路徑波。瑞克接收機估計各個延遲波的希望波分量的幅度，通過使用估計的幅度由檢測器實現(xiàn)各自的延遲波分量的加權和根據(jù)組合加權信號進行符號判定。
文檔編號H04B1/707GK1137335SQ94190579
公開日1996年12月4日 申請日期1994年8月4日 優(yōu)先權日1993年8月6日
發(fā)明者安達文幸, 佐和橋衛(wèi), 東明洋, 大野公士, 土肥智弘 申請人:Ntt移運通信網(wǎng)株式會社