專利名稱：正交頻分復(fù)用通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OFDM(Orthogona Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)通信裝置，特別涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的OFDM通信裝置。
在傳輸路徑中導(dǎo)致地面波傳輸特性惡化的主要因素是多徑干擾。抵抗多徑干擾的OFDM發(fā)送系統(tǒng)最近受到關(guān)注。OFDM在信號(hào)區(qū)間內(nèi)復(fù)用多個(gè)(幾十個(gè)到幾百個(gè))彼此正交的數(shù)字已調(diào)信號(hào)。
使用

圖1至3來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有OFDM通信裝置。圖1是現(xiàn)有OFDM通信裝置的概略結(jié)構(gòu)的局部方框圖，圖2是OFDM發(fā)送/接收信號(hào)的概略結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是多值已調(diào)信號(hào)的信號(hào)空間圖。
在現(xiàn)有OFDM通信裝置中，消息在調(diào)制部1中被正交調(diào)制，并且在IFFT部2中被IFFT(逆快速付立葉變換)運(yùn)算為OFDM信號(hào)。同時(shí)，已知信號(hào)在IFFT部2中被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。這些OFDM信號(hào)在D/A轉(zhuǎn)換部3中被D/A轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。基帶信號(hào)被放大，然后作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
經(jīng)天線接收到的接收信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換器7中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在FFT部6中被FFT運(yùn)算(快速付立葉變換)，然后在相干檢測(cè)部5中使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)(pilot symbol)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部4，并且根據(jù)導(dǎo)頻符號(hào)的相位進(jìn)行相位補(bǔ)償。
如圖2所示，接收信號(hào)包含導(dǎo)頻(pilot carriers)，導(dǎo)頻包含已知信號(hào)，用于對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)之外的接收信號(hào)執(zhí)行相位補(bǔ)償。這里，如圖2所示，假設(shè)4個(gè)載波包含在接收信號(hào)中。此外，如圖3所示，假設(shè)以2比特發(fā)送導(dǎo)頻中包含的已知信號(hào)，以16QAM(正交調(diào)幅)(4比特)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。
對(duì)于接收信號(hào)中包含的以導(dǎo)頻發(fā)送的已知信號(hào)，檢測(cè)每個(gè)載波的相位差，并且計(jì)算所有導(dǎo)頻的相位差的平均。該相位差的平均是接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量(剩余頻偏校正量)。導(dǎo)頻被分離后的其余接收信號(hào)、即用戶數(shù)據(jù)在相位補(bǔ)償部4中按照獲得的相位旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行相位補(bǔ)償。這樣，根據(jù)插入到發(fā)送信號(hào)中的導(dǎo)頻，計(jì)算接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，以檢測(cè)相位誤差。
通常，熱噪聲疊加在接收信號(hào)上。在此情況下，熱噪聲均等地疊加在導(dǎo)頻和其他副載波上。從而，當(dāng)根據(jù)以導(dǎo)頻發(fā)送的已知信號(hào)對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行相位補(bǔ)償時(shí)，可以預(yù)料，用戶數(shù)據(jù)除了包含疊加在副載波上的熱噪聲之外，還包含疊加在導(dǎo)頻上的熱噪聲。因此，在通信環(huán)境中，當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，當(dāng)載波噪聲比(C/N比)低時(shí)，使用已知信號(hào)的相位誤差檢測(cè)的精度惡化，導(dǎo)致不能對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種OFDM通信裝置，即使當(dāng)載波噪聲比(C/N比)低時(shí)，也能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)精確地執(zhí)行相位補(bǔ)償。
本發(fā)明的主題是執(zhí)行導(dǎo)頻的已知信號(hào)的幅度調(diào)整(增益控制)，或者為導(dǎo)頻分配在多值正交調(diào)幅中具有大幅度的信號(hào)，以增大已知信號(hào)的C/N比，使得即使當(dāng)通信環(huán)境中C/N比低時(shí)，也能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)精確地執(zhí)行相位補(bǔ)償。
通過(guò)下面結(jié)合示例性地示出一例的附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是現(xiàn)有OFDM通信裝置的方框圖；圖2是OFDM發(fā)送/接收信號(hào)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有OFDM通信裝置中發(fā)送信號(hào)的信號(hào)空間圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖；圖5是第二實(shí)施例的OFDM通信裝置中發(fā)送信號(hào)的信號(hào)空間圖；圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖；圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖；以及圖8是本發(fā)明第五實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖。
下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖。
首先，每個(gè)副載波的發(fā)送數(shù)據(jù)(消息)在調(diào)制部101中進(jìn)行數(shù)字調(diào)制處理，例如QPSK(正交相移鍵控)或QAM(正交調(diào)幅)，然后在IFFT部102中被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。
導(dǎo)頻的已知信號(hào)被輸出到乘法器103，以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整。已知信號(hào)以與上述相同的方式在IFFT部102中被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。
這些OFDM信號(hào)在D/A轉(zhuǎn)換部104中被轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器(未圖示)，從信號(hào)中除去無(wú)用的分量，然后在放大器中被放大，以作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
同時(shí)，經(jīng)天線接收到的信號(hào)在自動(dòng)增益控制部中進(jìn)行增益控制，成為基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)經(jīng)過(guò)正交檢測(cè)處理，然后經(jīng)過(guò)低通濾波器，從信號(hào)中除去無(wú)用的頻率分量，并且在A/D轉(zhuǎn)換部108中被A/D轉(zhuǎn)換。此外，接收信號(hào)通過(guò)正交檢測(cè)處理分離為同相分量和正交分量，然而，在圖中示出單個(gè)信號(hào)路由。
基帶信號(hào)在FFT運(yùn)算部107中被FFT運(yùn)算，以獲得分配給每個(gè)副載波的信號(hào)。該信號(hào)被輸出到相干檢測(cè)部106，以使用導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105，并且在那里進(jìn)行相位補(bǔ)償，成為接收數(shù)據(jù)(消息)。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的OFDM通信裝置的操作。
導(dǎo)頻的發(fā)送數(shù)據(jù)、即已知信號(hào)被輸出到乘法器103，以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整(增益控制)。換言之，乘法器103將已知信號(hào)乘以預(yù)定系數(shù)，以執(zhí)行幅度調(diào)整?？紤]到例如差錯(cuò)率惡化和整個(gè)發(fā)送功率中峰值功率的增量，該系數(shù)被適當(dāng)設(shè)置在使已知信號(hào)的幅度大于消息信號(hào)的幅度的范圍內(nèi)。此外，由于導(dǎo)頻數(shù)小于所有載波數(shù)，所以導(dǎo)頻的增益的增量對(duì)峰值功率的增量不總是具有大的影響。
這樣幅度調(diào)整過(guò)的已知信號(hào)與正交調(diào)制過(guò)的消息信號(hào)一起被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。OFDM信號(hào)被D/A轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，然后被放大，以作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
經(jīng)天線接收到的接收信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后被FFT運(yùn)算。運(yùn)算過(guò)的信號(hào)使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105。
相位補(bǔ)償部105對(duì)相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)相位補(bǔ)償使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償、和使用導(dǎo)頻的已知信號(hào)的相位補(bǔ)償。
換言之，對(duì)于相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)，由衰落引起的相位變化通過(guò)使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償來(lái)除去。其次，對(duì)于除去由衰落引起的相位變化的信號(hào)，由剩余頻偏引起的相位變化通過(guò)使用載頻的已知信號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償來(lái)除去。
此時(shí)，對(duì)于接收信號(hào)中包含的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，檢測(cè)每個(gè)副載波的相位差，并且計(jì)算所有副載頻的相位差的平均。該相位差的平均是接收信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量(剩余頻偏校正量)。
導(dǎo)頻被分離后的其余接收信號(hào)、即用戶數(shù)據(jù)按照獲得的相位旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行相位補(bǔ)償。這樣相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)被取出作為接收消息。
由于發(fā)送端增加已知信號(hào)的幅度，所以能夠?yàn)橐阎盘?hào)獲得高C/N比。從而，在通信環(huán)境中，即使當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，即使當(dāng)C/N比低時(shí)，接收端也能夠接收到具有足以檢測(cè)相位誤差的電平的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，從而維持相位誤差檢測(cè)的精度。因此，能夠使用已知信號(hào)以高精度執(zhí)行相位誤差檢測(cè)，并且對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償。(第二實(shí)施例)本實(shí)施例說(shuō)明用多值正交調(diào)幅系統(tǒng)來(lái)發(fā)送消息信號(hào)的情況。當(dāng)用多值正交調(diào)幅系統(tǒng)(這里用16QAM系統(tǒng))來(lái)發(fā)送消息信號(hào)時(shí)，接收端的信號(hào)點(diǎn)排列如圖5所示。
在圖5所示的信號(hào)空間圖中，由于從原點(diǎn)到信號(hào)點(diǎn)的距離表示幅度，所以隨著離原點(diǎn)的距離變長(zhǎng)，幅度也變大。即，在圖5中，信號(hào)點(diǎn)(0010)、(1010)、(1000)和(0000)具有大幅度。
發(fā)送端執(zhí)行載波分配，使得分別與上述信號(hào)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)成為導(dǎo)頻的已知信號(hào)。這四個(gè)信號(hào)點(diǎn)的幅度大于其他信號(hào)點(diǎn)的幅度，如上所述。從而，認(rèn)為與這些信號(hào)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)等價(jià)于在第一實(shí)施例中通過(guò)將已知信號(hào)乘以預(yù)定系數(shù)而獲得的結(jié)果信號(hào)。換言之，認(rèn)為這些信號(hào)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)其他信號(hào)點(diǎn)執(zhí)行幅度調(diào)整而獲得的。
這樣，以導(dǎo)頻發(fā)送的具有大幅度的信號(hào)在接收端被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后被FFT運(yùn)算。運(yùn)算過(guò)的信號(hào)使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105。
相位補(bǔ)償部105以與實(shí)施例1相同的方式對(duì)相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)相位補(bǔ)償使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償、和使用導(dǎo)頻的已知信號(hào)的相位補(bǔ)償。
由于發(fā)送端使用在多值正交調(diào)制系統(tǒng)中獲得的幅度大的信號(hào)作為已知信號(hào)，所以能夠?yàn)橐阎盘?hào)獲得高C/N比。這種情況使得無(wú)需特別的幅度調(diào)整(增益控制)，從而能夠簡(jiǎn)化裝置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在通信環(huán)境中，即使當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，即使當(dāng)C/N比低時(shí)，接收端也能夠接收到具有足以檢測(cè)相位誤差的電平的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，從而維持相位誤差檢測(cè)的精度。因此，能夠使用已知信號(hào)以高精度執(zhí)行相位誤差檢測(cè)，并且對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償。(第三實(shí)施例)本實(shí)施例說(shuō)明下述情況將幅度調(diào)整中使用的系數(shù)設(shè)置為通過(guò)使用比特移位器及加法和減法可獲得的值，而不使用乘法器，以便減小硬件規(guī)模。
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖。在圖6中，與圖4相同的部分被賦予與圖4相同的標(biāo)號(hào)，以省略其說(shuō)明。
圖6所示的OFDM通信裝置設(shè)有比特移位器301，以取代乘法器103。幅度調(diào)整(增益控制)通過(guò)該比特移位器301來(lái)執(zhí)行。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的OFDM通信裝置的操作。
導(dǎo)頻的數(shù)據(jù)、即已知信號(hào)被輸出到比特移位器301，以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整(增益控制)。換言之，通過(guò)在比特移位器301中執(zhí)行比特移位和加法，對(duì)已知信號(hào)執(zhí)行幅度調(diào)整。
在數(shù)字信號(hào)處理中，由于通過(guò)一比特移位，信號(hào)的幅度成為原來(lái)幅度的一半，所以二比特移位成為原來(lái)幅度的0.25倍。比特移位器301將一比特移位的輸出信號(hào)和二比特移位的輸出信號(hào)相加，以獲得具有0.75倍于原來(lái)幅度的輸出信號(hào)，再將具有0.75倍于原來(lái)幅度的輸出信號(hào)和具有原來(lái)幅度的已知信號(hào)相加，從而獲得具有1.75倍于原來(lái)幅度的輸出信號(hào)。此外，放大率可以通過(guò)比特移位器及加法和減法來(lái)適當(dāng)確定。這樣，由于本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)無(wú)需乘法器，所以能夠減少運(yùn)算量，從而減小硬件規(guī)模。
這樣幅度調(diào)整過(guò)的已知信號(hào)與正交調(diào)制過(guò)的消息信號(hào)一起被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。OFDM信號(hào)被D/A轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，然后被放大，以作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
經(jīng)天線接收到的接收信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后被FFT運(yùn)算。運(yùn)算過(guò)的信號(hào)使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105。
相位補(bǔ)償部105以與第一實(shí)施例相同的方式對(duì)相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)相位補(bǔ)償使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償、和使用導(dǎo)頻的已知信號(hào)的相位補(bǔ)償。
由于發(fā)送端增加已知信號(hào)的幅度，所以能夠?yàn)橐阎盘?hào)獲得高C/N比。從而，在通信環(huán)境中，即使當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，即使當(dāng)C/N比低時(shí)，接收端也能夠接收到具有足以檢測(cè)相位誤差的電平的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，從而維持相位誤差檢測(cè)的精度。因此，能夠使用已知信號(hào)以高精度執(zhí)行相位誤差檢測(cè)，并且對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償。(第四實(shí)施例)本實(shí)施例說(shuō)明下述情況按照信道品質(zhì)來(lái)切換幅度調(diào)整中使用的系數(shù)，以便改善相位誤差檢測(cè)特性，同時(shí)防止峰值功率增加。
圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖。在圖7中，與圖4相同的部分被賦予與圖4相同的標(biāo)號(hào)，以省略其說(shuō)明。
圖7所示的OFDM通信裝置對(duì)相位補(bǔ)償部105的輸出執(zhí)行信道估計(jì)，使用閾值對(duì)估計(jì)出的信道值進(jìn)行確定，以切換幅度調(diào)整中使用的系數(shù)。即，圖7所示的OFDM通信裝置具有確定部401，對(duì)相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)進(jìn)行象限確定；減法器402，獲得確定結(jié)果和接收信號(hào)之差；減法器403，獲得該減法結(jié)果和預(yù)定閾值之差；確定部404，對(duì)該減法結(jié)果進(jìn)行確定；以及選擇器405，根據(jù)確定結(jié)果來(lái)選擇幅度調(diào)整中使用的系數(shù)。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的OFDM通信裝置的操作。
導(dǎo)頻的發(fā)送數(shù)據(jù)、即已知信號(hào)被輸出到乘法器103，以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整(增益控制)。換言之，乘法器103將已知信號(hào)乘以預(yù)定系數(shù)，以執(zhí)行幅度調(diào)整。
這樣幅度調(diào)整過(guò)的已知信號(hào)與正交調(diào)制過(guò)的消息信號(hào)一起被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。OFDM信號(hào)被D/A轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，然后被放大，以作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
經(jīng)天線接收到的接收信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后被FFT運(yùn)算。運(yùn)算過(guò)的信號(hào)使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105。
相位補(bǔ)償部105以與第一實(shí)施例相同的方式對(duì)相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)相位補(bǔ)償使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償、和使用導(dǎo)頻的已知信號(hào)的相位補(bǔ)償。
相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)在確定部401中進(jìn)行象限確定。象限確定過(guò)的信號(hào)被輸出到減法器402，以與相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)進(jìn)行減法處理，并且該減法結(jié)果被輸出到減法器403。減法器403對(duì)減法器402的減法結(jié)果與閾值執(zhí)行減法處理。該閾值按照信道品質(zhì)來(lái)適當(dāng)設(shè)置。
減法器403中的減法結(jié)果被輸出到確定部404，以使用閾值進(jìn)行確定，并且確定結(jié)果被輸出到選擇器405。按照使用閾值獲得的確定結(jié)果，換言之，按照信道品質(zhì)，選擇器405選擇已知信號(hào)的幅度調(diào)整中使用的系數(shù)。例如，在信道品質(zhì)良好的情況下，換言之，在減法器402的減法結(jié)果未超過(guò)閾值的情況下，選擇器405選擇相對(duì)小的系數(shù)1，以抑制峰值功率的增加。另一方面，在信道品質(zhì)惡劣的情況下，換言之，在減法器402的減法結(jié)果超過(guò)閾值的情況下，選擇器405選擇相對(duì)大的系數(shù)2，以向已知信號(hào)提供大的幅度調(diào)整，從而改善相位誤差檢測(cè)特性。這樣，能夠改善相位誤差檢測(cè)特性，同時(shí)防止峰值功率增加。
由于發(fā)送端增加已知信號(hào)的幅度，所以能夠?yàn)橐阎盘?hào)獲得高C/N比。從而，在通信環(huán)境中，即使當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，即使當(dāng)C/N比低時(shí)，接收端也能夠接收到具有足以檢測(cè)相位誤差的電平的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，從而維持相位誤差檢測(cè)的精度。因此，能夠使用已知信號(hào)以高精度執(zhí)行相位誤差檢測(cè)，并且對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償。(第五實(shí)施例)本實(shí)施例說(shuō)明下述情況改善信道品質(zhì)估計(jì)的可靠性，以便改善已知信號(hào)的幅度調(diào)整的精度。
圖8是本發(fā)明第五實(shí)施例的OFDM通信裝置的方框圖。在圖8中，與圖7相同的部分被賦予與圖7相同的標(biāo)號(hào)，以省略其說(shuō)明。
圖8所示的OFDM通信裝置具有平均部501，在多個(gè)符號(hào)或多個(gè)時(shí)隙中對(duì)減法器402的結(jié)果進(jìn)行平均。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的OFDM通信裝置的操作。
導(dǎo)頻的發(fā)送數(shù)據(jù)、即已知信號(hào)被輸出到乘法器103，以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整(增益控制)。換言之，乘法器103將已知信號(hào)乘以預(yù)定系數(shù)，以執(zhí)行幅度調(diào)整。
這樣幅度調(diào)整過(guò)的已知信號(hào)與正交調(diào)制過(guò)的消息信號(hào)一起被IFFT運(yùn)算為OFDM信號(hào)。OFDM信號(hào)被D/A轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，然后被放大，以作為發(fā)送信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送。
經(jīng)天線接收到的接收信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后被FFT運(yùn)算。運(yùn)算過(guò)的信號(hào)使用分配給信號(hào)頭部用于符號(hào)同步捕獲的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)被輸出到相位補(bǔ)償部105。
相位補(bǔ)償部105以與第一實(shí)施例相同的方式對(duì)相干檢測(cè)過(guò)的信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)相位補(bǔ)償使用導(dǎo)頻符號(hào)作為參考的相位補(bǔ)償、和使用導(dǎo)頻的已知信號(hào)的相位補(bǔ)償。
相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)在確定部401中進(jìn)行象限確定。象限確定過(guò)的信號(hào)在減法器402中與相位補(bǔ)償過(guò)的信號(hào)進(jìn)行減法處理，并且該減法結(jié)果被輸出到平均部501。平均部501存儲(chǔ)多個(gè)符號(hào)或多個(gè)時(shí)隙的減法結(jié)果以計(jì)算平均，并且將平均輸出到減法器403。減法器403對(duì)平均部501的平均與閾值執(zhí)行減法處理。該閾值按照信道品質(zhì)來(lái)適當(dāng)設(shè)置。
平均部501中的平均被輸出到確定部404以使用閾值進(jìn)行確定，并且確定結(jié)果被輸出到選擇器405。按照使用閾值獲得的確定結(jié)果，換言之，按照信道品質(zhì)，選擇器405選擇已知信號(hào)的幅度調(diào)整中使用的系數(shù)。例如，按照信道品質(zhì)，選擇器405選擇幅度調(diào)整中使用的系數(shù)以進(jìn)行切換。
具體地說(shuō)，在信道品質(zhì)良好的情況下，換言之，在減法器402的減法結(jié)果未超過(guò)閾值的情況下，選擇器405選擇相對(duì)小的系數(shù)1，以抑制峰值功率的增加。另一方面，在信道品質(zhì)惡劣的情況下，換言之，在減法器402的減法結(jié)果超過(guò)閾值的情況下，選擇器405選擇相對(duì)大的系數(shù)2，以向已知信號(hào)提供大的幅度調(diào)整，從而改善相位誤差檢測(cè)特性。這樣，能夠改善相位誤差檢測(cè)特性，同時(shí)防止峰值功率增加。此外，由于多個(gè)符號(hào)或多個(gè)時(shí)隙的減法結(jié)果被存儲(chǔ)，同時(shí)計(jì)算該結(jié)果的平均，所以改善了信道品質(zhì)估計(jì)的可靠性，因此可以進(jìn)一步優(yōu)選增益系數(shù)。
這樣，由于發(fā)送端增加已知信號(hào)的幅度，所以能夠?yàn)橐阎盘?hào)獲得高C/N比。從而，在通信環(huán)境中，即使當(dāng)熱噪聲的電平高時(shí)，換言之，即使當(dāng)C/N比低時(shí)，接收端也能夠接收到具有足以檢測(cè)相位誤差的電平的導(dǎo)頻的已知信號(hào)，從而維持相位誤差檢測(cè)的精度。因此，能夠使用已知信號(hào)以高精度執(zhí)行相位誤差檢測(cè)，并且對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償。
上述實(shí)施例1至5任一個(gè)中的OFDM通信裝置都適用于基站和通信終端裝置，例如數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)。將本發(fā)明應(yīng)用到其上使得這種裝置能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)執(zhí)行精確的相位補(bǔ)償，并且當(dāng)載波噪聲比(C/N比)低時(shí)進(jìn)一步執(zhí)行高度抵抗多徑干擾的通信。
本發(fā)明不限于上述第一至第五實(shí)施例，而是能夠以各種修改來(lái)實(shí)施。此外，上述第一至第五實(shí)施例可以適當(dāng)組合來(lái)實(shí)施。
如上所述，本發(fā)明的OFDM通信裝置執(zhí)行以導(dǎo)頻發(fā)送的已知信號(hào)的幅度調(diào)整(增益控制)，或者為導(dǎo)頻分配在多值正交調(diào)幅中具有大幅度的信號(hào)，從而該裝置提高已知信號(hào)的C/N比，因此即使當(dāng)通信環(huán)境中的C/N比低時(shí)，也能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)精確地執(zhí)行相位補(bǔ)償。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
本申請(qǐng)基于1999年3月16日提交的日本專利申請(qǐng)No.HEI11-070899，其全部?jī)?nèi)容明確包含于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種OFDM通信裝置，包括幅度調(diào)整部件，用于調(diào)整以導(dǎo)頻發(fā)送的已知信號(hào)的幅度，使得所述幅度大于以其他副載波發(fā)送的信號(hào)的幅度；以及發(fā)送部件，用于發(fā)送OFDM信號(hào)，該OFDM信號(hào)包含具有調(diào)整過(guò)的幅度的已知信號(hào)、和所述以其他副載波發(fā)送的信號(hào)。
2.一種OFDM通信裝置，包括載波分配部件，用于將幅度相對(duì)大的多值正交調(diào)幅過(guò)的信號(hào)分配給載頻；以及發(fā)送部件，用于發(fā)送OFDM信號(hào)，該OFDM信號(hào)包含分配給所述載頻的信號(hào)、和分配給其他副載波的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信裝置，其中，所述幅度調(diào)整部件由比特移位器和加法器-減法器構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的OFDM通信裝置，還包括信道品質(zhì)估計(jì)部件，用于估計(jì)通信信道的品質(zhì)；以及幅度調(diào)整控制部件，用于按照估計(jì)出的品質(zhì)來(lái)控制幅度調(diào)整。
5.如權(quán)利要求4所述的OFDM通信裝置，其中，所述信道品質(zhì)估計(jì)部件具有平均部件，用于平均多個(gè)符號(hào)或多個(gè)時(shí)隙的估計(jì)出的信道品質(zhì)值。
6.一種OFDM通信方法，包括幅度調(diào)整步驟，用于調(diào)整以導(dǎo)頻發(fā)送的已知信號(hào)的幅度，使得所述幅度大于以其他副載波發(fā)送的信號(hào)的幅度；以及發(fā)送步驟，用于發(fā)送OFDM信號(hào)，該OFDM信號(hào)包含具有調(diào)整過(guò)的幅度的已知信號(hào)、和所述以其他副載波發(fā)送的信號(hào)。
7.一種OFDM通信方法，包括載波分配步驟，用于將幅度相對(duì)大的多值正交調(diào)幅過(guò)的信號(hào)分配給載頻；以及發(fā)送步驟，用于發(fā)送OFDM信號(hào)，該OFDM信號(hào)包含分配給所述載頻的信號(hào)、和分配給其他副載波的信號(hào)。
8.如權(quán)利要求6所述的OFDM通信方法，還包括信道品質(zhì)估計(jì)步驟，用于估計(jì)通信信道的品質(zhì)；以及幅度調(diào)整控制步驟，用于按照估計(jì)出的品質(zhì)來(lái)控制幅度調(diào)整。
9.如權(quán)利要求8所述的OFDM通信方法，其中，所述信道品質(zhì)估計(jì)步驟具有平均步驟，用于平均多個(gè)符號(hào)或多個(gè)時(shí)隙的估計(jì)出的信道品質(zhì)值。
全文摘要
導(dǎo)頻的發(fā)送數(shù)據(jù)、即已知信號(hào)被輸出到乘法器103,以使用預(yù)定系數(shù)進(jìn)行幅度調(diào)整(增益控制)。考慮到例如差錯(cuò)率惡化和整個(gè)發(fā)送功率中峰值功率的增量,該系數(shù)被適當(dāng)設(shè)置在使已知信號(hào)的幅度大于消息信號(hào)的幅度的范圍內(nèi)。此外,由于導(dǎo)頻數(shù)小于所有載波數(shù),所以導(dǎo)頻的增益的增量對(duì)峰值功率的增量不總是具有大的影響。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1267154SQ0010404
公開日2000年9月20日 申請(qǐng)日期2000年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月16日
發(fā)明者須藤浩章 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社