專利名稱：具有交叉耦合信道參數(shù)估計(jì)的分集接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)天線接收分支的分集接收器。
本發(fā)明還涉及設(shè)有這樣的分集接收器的移動(dòng)無線電通信設(shè)備、其中的信號(hào)是通過多個(gè)天線接收分支接收的一種方法，以及本發(fā)明涉及適合于應(yīng)用這種方法的信號(hào)。
背景技術(shù)：
這樣的分集接收器在JP-A-04-185130中已知。已知的分集接收器具有兩個(gè)射頻天線接收分支。每個(gè)射頻分支包括一個(gè)天線，因此兩個(gè)天線空間分開的相互距離應(yīng)使天線實(shí)際上接收不相關(guān)聯(lián)的的信號(hào)。在已知的分集接收器中，分支相繼地還包括耦合到對(duì)應(yīng)的天線的濾波器、放大器、延遲裝置、和合成器、或類似裝置。分支的輸出耦合到一個(gè)組合電路。已知的分集接收器減小了多通路畸變效應(yīng)，并且在擴(kuò)展譜通信環(huán)境中獲得了接收的無線電信道的穩(wěn)定接收。
已知的分集接收器的缺點(diǎn)是，為了控制接收的無線電信道的接收和選擇，需要相當(dāng)大的處理功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種分集接收器，這種分集接收器表現(xiàn)出更大的靈活性并且可在處理功率和準(zhǔn)確性之間加強(qiáng)權(quán)衡折衷。
因此，按照本發(fā)明的分集接收器的特征在于每個(gè)分支都有一個(gè)用于估計(jì)至少一個(gè)接收信道參數(shù)的裝置，并且，在一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置耦合到另一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置，從而可以使用一個(gè)分支中的至少一部分信道參數(shù)估計(jì)值作為一個(gè)工具，來估計(jì)在另一個(gè)分支中的至少一個(gè)接收信道參數(shù)。
類似地，按照本發(fā)明的方法的特征在于在每個(gè)分支中都對(duì)于接收信道進(jìn)行評(píng)估，從一個(gè)分支得到的信道評(píng)估結(jié)果用作在另一個(gè)分支中評(píng)估接收信道的工具。
按照本發(fā)明的分集接收器和方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在需要有關(guān)信道特征的知識(shí)的這些分集方案中，可以利用如下的事實(shí)一個(gè)分支的信道估計(jì)裝置和另一個(gè)分支的信道估計(jì)裝置之間的耦合，至少部分地阻止了分集處理和計(jì)算的重復(fù)。通過在各個(gè)分集分支之間交換信息，具體來說交換以信道參數(shù)估計(jì)形式的信息，如果從時(shí)間的角度觀察，使部分的分集處理和計(jì)算變?yōu)槿哂嗟牧?。以此方式，可以利用如下的事?shí)一個(gè)天線在占據(jù)能夠確定信道參數(shù)估計(jì)值的一個(gè)位置的同時(shí)，對(duì)于另外的天線，則要進(jìn)行至少部分相同的計(jì)算，這種計(jì)算或者略早些或者略晚些?，F(xiàn)在可以省去這樣的計(jì)算。或者按照另一種方式，當(dāng)在一定量的時(shí)間內(nèi)使用相同的處理功率的時(shí)候，信道估計(jì)參數(shù)的結(jié)果將是更為準(zhǔn)確的，這是有益的。對(duì)于包括這樣一個(gè)分集接收器的移動(dòng)通信設(shè)備，這些優(yōu)點(diǎn)也是成立的。
按照本發(fā)明的分集接收器的一個(gè)實(shí)施例的特征在于使用一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)值作為另一個(gè)分支中信道參數(shù)估計(jì)值的起始點(diǎn)。
如果計(jì)算中沒有冗余而且指定了相同的處理功率，則可以在較短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出信道估計(jì)值，或者，如果指定處理時(shí)間，則要獲得相同的結(jié)果所需要的處理功率和計(jì)算較少。
按照本發(fā)明的分集接收器的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于在一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)值提供的是一個(gè)粗略的信道參數(shù)估計(jì)值，使用這個(gè)粗略的信道參數(shù)估計(jì)值作為另一個(gè)分支中信道參數(shù)估計(jì)值的起始點(diǎn)。
按照本發(fā)明的分集接收器的這個(gè)實(shí)施例可導(dǎo)致更加準(zhǔn)確的信道估計(jì)結(jié)果。
按照本發(fā)明的分集接收器的下一個(gè)實(shí)施例的特征在于將在另一個(gè)分支中的估計(jì)裝置耦合到在所說的一個(gè)分支內(nèi)的估計(jì)裝置上，用于使用在另一個(gè)分支中的至少一部分信道參數(shù)估計(jì)值作為工具來估計(jì)在所說一個(gè)分支內(nèi)的接收參數(shù)信道。
以此方式，在各個(gè)分支中的估計(jì)裝置是相互耦合的，從而可以得到多個(gè)相互交換的信道參數(shù)估計(jì)信息或者相關(guān)信息，因此可提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明的分集接收器的下一個(gè)實(shí)施例的特征在于分集接收器具有兩個(gè)天線接收分支。
這樣提供按照本發(fā)明的分集接收器的一個(gè)簡單的和成本有效的實(shí)施例。
按照本發(fā)明的分集接收器的下一個(gè)有益實(shí)施例的特征在于對(duì)于所說的系統(tǒng)進(jìn)行安排，以便可以估計(jì)某個(gè)信道參數(shù)估計(jì)值在各個(gè)分支中出現(xiàn)的時(shí)間之間的時(shí)間延遲。


現(xiàn)在，參照附圖進(jìn)一步說明按照本發(fā)明的分集接收器和方法以及它們的附加優(yōu)點(diǎn)，附圖表示按照本發(fā)明的分集接收器的示意實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
唯一的附圖表示具有兩個(gè)天線接收分支B1、B2的一個(gè)特定的分集接收器1的示意圖，借助于這個(gè)分集接收器1來說明接收分集信號(hào)的方法。每個(gè)分支B1、B2都包括接收裝置，通常稱之為射頻(RF)接收裝置2、3。所示的接收器包括兩個(gè)對(duì)應(yīng)的天線A1、A2，它們分別耦合到射頻接收裝置2、3上。射頻接收裝置2、3通常包括(圖中沒有明顯表示出來)可按或不按正交關(guān)系實(shí)施的濾波器、(低噪聲)放大器、混頻器、振蕩器、轉(zhuǎn)換器、模擬或數(shù)字處理裝置，所有這些裝置在相關(guān)領(lǐng)域中都是公知的。例如，可將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)從射頻接收裝置2、3分別加到信道參數(shù)估計(jì)裝置6、7的對(duì)應(yīng)輸入端4、5上，以便允許這些裝置6、7分別在輸出端8、9上從中導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)量值。信道參數(shù)的例子例如有在一個(gè)或多個(gè)信道內(nèi)接收信號(hào)的質(zhì)量、信道傳輸函數(shù)，如在每個(gè)分支內(nèi)每個(gè)接收信道的幅度和相位。信道參數(shù)估計(jì)裝置6、7也能夠根據(jù)希望從射頻接收裝置2、3的輸出端10、11導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的參數(shù)信號(hào)。例如，質(zhì)量參數(shù)甚至可以從由硬件限幅器12、13的輸出信號(hào)提供的數(shù)據(jù)信號(hào)獲得，如圖中虛線所示。在輸出端8、9上的每個(gè)信道參數(shù)信號(hào)都包括用于在相關(guān)的分支B1、B2的這個(gè)特定接收信道中估計(jì)接收信號(hào)的度量值。當(dāng)這個(gè)參數(shù)涉及到信道質(zhì)量時(shí)，這樣的質(zhì)量可以是通用的“接收信號(hào)強(qiáng)度指示”，或者縮寫為RRSI。另一個(gè)例子涉及校驗(yàn)和，它在“數(shù)字式增強(qiáng)型無繩通信(DECT)系統(tǒng)”中的某些情況下使用。質(zhì)量測量可以連續(xù)進(jìn)行或者不連續(xù)進(jìn)行。借助于質(zhì)量信號(hào)，分集設(shè)備1可以確定哪一個(gè)天線A1、A2是要選擇的最佳天線。這種情況示意地表示在附圖中，其中還借助于可控放大器14、15和耦合到放大器14、15的求和裝置16。通常使用幅度和相位這兩種信息來保證在求和裝置16中信號(hào)的相干相加。在這種情況下，可控放大器14、15需要進(jìn)行相位校正。事實(shí)上，在一個(gè)實(shí)際的實(shí)施例中，完全可能放大器14、15對(duì)齊接收信號(hào)的相位，但不修改信號(hào)的幅度。這個(gè)過程稱之為“等增益組合”。如以上所述，信道參數(shù)的另一個(gè)例子是信道傳輸函數(shù)。與質(zhì)量參數(shù)類似，信道傳輸函數(shù)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果可以至少部分地在信道參數(shù)估計(jì)裝置6和7之間進(jìn)行交換?？赡艹霈F(xiàn)的情況是，質(zhì)量參數(shù)和信道傳輸參數(shù)這兩者都進(jìn)行交換，以減小用于選擇最佳天線A1或A2的計(jì)算總量。
在一個(gè)分支B1中的信道估計(jì)裝置6耦合到另一個(gè)分支B1中的信道估計(jì)裝置7，用于使用在一個(gè)分支B1中的至少一部分信道估計(jì)作為工具來估計(jì)另一個(gè)分支B2中的接收信道。信道估計(jì)裝置6、7之一耦合到另一個(gè)分支中的它的配對(duì)信道估計(jì)裝置，以便按照一種方式交換信道估計(jì)信息或者對(duì)于信道估計(jì)信息有益的信息；除此之外，還可能出現(xiàn)的情況是，裝置6、7至少在一定的時(shí)間周期相互之間交換這樣的信息。這樣，就省去了相當(dāng)數(shù)量的處理功率，或者如果處理功率保持不變則導(dǎo)致提高了信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。例如，使用由估計(jì)裝置6或7之一產(chǎn)生的信道估計(jì)值作為估計(jì)起始點(diǎn)，用于在信道估計(jì)裝置7或6中的另一個(gè)信道估計(jì)裝置中進(jìn)行處理和計(jì)算，或/和反之亦然。還可能出現(xiàn)的情況是，在一個(gè)分支B1、B2中由裝置6、7計(jì)算的信道估計(jì)值提供粗略的信道估計(jì)值，使用這個(gè)粗略的信道估計(jì)值作為起始點(diǎn)，用于在信道估計(jì)裝置7、6中的另一個(gè)信道估計(jì)裝置中進(jìn)行處理和計(jì)算，或/和反之亦然。
天線A1、A2的位置應(yīng)該是這樣的在天線上的瞬時(shí)接收信號(hào)是不相關(guān)的。然而，如果對(duì)于接收的信號(hào)觀察到不等于0的時(shí)間差，則這些信號(hào)表現(xiàn)出相關(guān)性，這種信號(hào)優(yōu)先用在系統(tǒng)1中。在一般情況下，在天線A1和A2之間的距離d比接收信號(hào)的波長除以2大得多，以便獲得最佳的天線分集結(jié)果。如果系統(tǒng)1定位在以速度v正在運(yùn)動(dòng)的車輛內(nèi)，并且如果天線大體上定位在沿運(yùn)動(dòng)方向的一個(gè)直線上，則可以說，使用來自一個(gè)天線的信道參數(shù)估計(jì)值能夠較好地估計(jì)另一個(gè)天線的信道，但后者有一個(gè)時(shí)間延遲d/v秒。在系統(tǒng)1的另一個(gè)實(shí)際的實(shí)施例中，可以例如在估計(jì)裝置6、7中明顯地估計(jì)出延遲值d/v。然后，使用這個(gè)延遲值來估計(jì)信道參數(shù)，以使各個(gè)分支中的估計(jì)過程獲得最佳的同步。
盡管在唯一的附圖中只表示出兩個(gè)分支，但還可以具有兩個(gè)以上的分支和相關(guān)的天線。在這種情況下，對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)裝置可以根據(jù)希望交換信道估計(jì)信息或者與信道估計(jì)信息相關(guān)的信息，如中間結(jié)果，或者例如可以全部相互地交換這樣的信息，以便使用分支之一中的至少一部分信道估計(jì)值或者相關(guān)信息作為工具來估計(jì)在另外的分支中的一個(gè)分支內(nèi)的接收信道。
以上所述的方法也可以應(yīng)用到移動(dòng)通信設(shè)備或系統(tǒng)中，例如汽車收音機(jī)或者汽車通信系統(tǒng)中。它們的例子是“正交頻分多路復(fù)用(OFDM)”系統(tǒng)，這里的分集通常需要大量的計(jì)算和處理時(shí)間，因?yàn)槎鄠€(gè)子載波攜帶獨(dú)立的數(shù)據(jù)。其它的例子是“數(shù)字視頻寬帶(DVB)”系統(tǒng)，如DVB-T(大地的)、ISDB系統(tǒng)、載波檢測多路訪問(CDMA)系統(tǒng)、如蜂窩式CDMA；通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)、用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng)(GSM)、和上述的DECT系統(tǒng)。在OFDM信號(hào)的情況下，(矢量)輸出10、11通常包括多個(gè)并行的子載波信號(hào)(例如對(duì)于WLAN有64個(gè)，對(duì)于DVB-T有2k..8k個(gè))。在這種情況下，對(duì)于每個(gè)子載波重復(fù)分支。對(duì)于直接序列CDMA，接收器分支通常形成一個(gè)所謂的耙式(rake)接收器。在這種情況下，輸出端10、11中的每一個(gè)都攜帶矢量信號(hào)，矢量信號(hào)中包括該耙式接收器的各個(gè)耙齒(fingers)中的信號(hào)。然后可控放大器14、15對(duì)于所有的耙齒信號(hào)進(jìn)行操作。然后，在求和裝置16中的加法器累積在所有的分支中的所有耙齒的所有信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)天線接收分支的分集接收器，其特征在于每個(gè)分支都具有用于估計(jì)至少一個(gè)接收信道參數(shù)的裝置，并且一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置耦合到另一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置，用于使用一個(gè)分支中的至少一部分信道參數(shù)估計(jì)值作為工具，來估計(jì)另一個(gè)分支中的至少一個(gè)接收信道參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的分集接收器，其特征在于使用一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)值作為另一個(gè)分支中信道參數(shù)估計(jì)值的起始點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分集接收器，其特征在于一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)值提供一個(gè)粗略的信道參數(shù)估計(jì)值，這個(gè)粗略的信道參數(shù)估計(jì)值用作另一個(gè)分支中信道參數(shù)估計(jì)值的起始點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的所述的分集接收器，其特征在于將另一個(gè)分支的估計(jì)裝置耦合到在所說一個(gè)分支中的估計(jì)裝置，用于使用在另一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)值的至少一部分作為工具以估計(jì)在所說的一個(gè)分支中的接收參數(shù)信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的所述的分集接收器，其特征在于分集接收器具有兩個(gè)天線接收分支。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的所述的分集接收器，其特征在于對(duì)于系統(tǒng)(1)進(jìn)行安排，以便可以估計(jì)在各個(gè)分支中某個(gè)信道參數(shù)估計(jì)值出現(xiàn)時(shí)間之間的時(shí)間延遲。
7.一種設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的所述的分集接收器的移動(dòng)無線通信設(shè)備，分集接收器具有多個(gè)天線接收分支，其特征在于每個(gè)分支都具有用于估計(jì)至少一個(gè)接收信道參數(shù)的裝置，并且一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置耦合到另一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置，用于使用一個(gè)分支中的至少一部分信道參數(shù)估計(jì)作為工具，來估計(jì)另一個(gè)分支中的至少一個(gè)接收信道參數(shù)。
8.通過多個(gè)天線接收分支接收信號(hào)的一種方法，其特征在于在每個(gè)分支中對(duì)于接收信道進(jìn)行估計(jì)，并且使用來自一個(gè)分支的信道估計(jì)結(jié)果作為工具來估計(jì)另一個(gè)分支中的接收信道。
9.在根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)無線通信設(shè)備中，或者在根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的分集接收器中，適合應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法的信號(hào)，其中通過多個(gè)天線接收分支接收信號(hào)，其特征在于在每個(gè)分支中對(duì)于接收信道進(jìn)行估計(jì)，并且使用來自一個(gè)分支的信道估計(jì)結(jié)果作為工具來估計(jì)另一個(gè)分支中的接收信道。
全文摘要
一種分集接收器具有多個(gè)天線接收分支。每個(gè)分支都具有用于估計(jì)至少一個(gè)接收信道參數(shù)的裝置，并且一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置耦合到另一個(gè)分支中的信道參數(shù)估計(jì)裝置。以此方式，使用一個(gè)分支中的至少一部分信道參數(shù)估計(jì)作為工具，來估計(jì)另一個(gè)分支中的至少一個(gè)接收信道參數(shù)。這就節(jié)省了分集接收器中的處理時(shí)間和處理功率，并且當(dāng)選擇最佳的天線和接收分支時(shí)，甚至于可以導(dǎo)致較高的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H04L25/02GK1723633SQ200380105407
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者J·P·M·G·林納茨 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司