具有交叉耦合信道參數估計的分集接收器的製作方法
2023-08-11 06:06:41
專利名稱：具有交叉耦合信道參數估計的分集接收器的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有多個天線接收分支的分集接收器。
本發明還涉及設有這樣的分集接收器的移動無線電通信設備、其中的信號是通過多個天線接收分支接收的一種方法，以及本發明涉及適合於應用這種方法的信號。
背景技術：
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射頻天線接收分支。每個射頻分支包括一個天線，因此兩個天線空間分開的相互距離應使天線實際上接收不相關聯的的信號。在已知的分集接收器中，分支相繼地還包括耦合到對應的天線的濾波器、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組合電路。已知的分集接收器減小了多通路畸變效應，並且在擴展譜通信環境中獲得了接收的無線電信道的穩定接收。
已知的分集接收器的缺點是，為了控制接收的無線電信道的接收和選擇，需要相當大的處理功率。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種分集接收器，這種分集接收器表現出更大的靈活性並且可在處理功率和準確性之間加強權衡折衷。
因此，按照本發明的分集接收器的特徵在於每個分支都有一個用於估計至少一個接收信道參數的裝置，並且，在一個分支中的信道參數估計裝置耦合到另一個分支中的信道參數估計裝置，從而可以使用一個分支中的至少一部分信道參數估計值作為一個工具，來估計在另一個分支中的至少一個接收信道參數。
類似地，按照本發明的方法的特徵在於在每個分支中都對於接收信道進行評估，從一個分支得到的信道評估結果用作在另一個分支中評估接收信道的工具。
按照本發明的分集接收器和方法的一個優點是，在需要有關信道特徵的知識的這些分集方案中，可以利用如下的事實一個分支的信道估計裝置和另一個分支的信道估計裝置之間的耦合，至少部分地阻止了分集處理和計算的重複。通過在各個分集分支之間交換信息，具體來說交換以信道參數估計形式的信息，如果從時間的角度觀察，使部分的分集處理和計算變為冗餘的了。以此方式，可以利用如下的事實一個天線在佔據能夠確定信道參數估計值的一個位置的同時，對於另外的天線，則要進行至少部分相同的計算，這種計算或者略早些或者略晚些。現在可以省去這樣的計算。或者按照另一種方式，當在一定量的時間內使用相同的處理功率的時候，信道估計參數的結果將是更為準確的，這是有益的。對於包括這樣一個分集接收器的移動通信設備，這些優點也是成立的。
按照本發明的分集接收器的一個實施例的特徵在於使用一個分支中的信道參數估計值作為另一個分支中信道參數估計值的起始點。
如果計算中沒有冗餘而且指定了相同的處理功率，則可以在較短的時間內計算出信道估計值，或者，如果指定處理時間，則要獲得相同的結果所需要的處理功率和計算較少。
按照本發明的分集接收器的另一個實施例的特徵在於在一個分支中的信道參數估計值提供的是一個粗略的信道參數估計值，使用這個粗略的信道參數估計值作為另一個分支中信道參數估計值的起始點。
按照本發明的分集接收器的這個實施例可導致更加準確的信道估計結果。
按照本發明的分集接收器的下一個實施例的特徵在於將在另一個分支中的估計裝置耦合到在所說的一個分支內的估計裝置上，用於使用在另一個分支中的至少一部分信道參數估計值作為工具來估計在所說一個分支內的接收參數信道。
以此方式，在各個分支中的估計裝置是相互耦合的，從而可以得到多個相互交換的信道參數估計信息或者相關信息，因此可提供多個優點。
按照本發明的分集接收器的下一個實施例的特徵在於分集接收器具有兩個天線接收分支。
這樣提供按照本發明的分集接收器的一個簡單的和成本有效的實施例。
按照本發明的分集接收器的下一個有益實施例的特徵在於對於所說的系統進行安排，以便可以估計某個信道參數估計值在各個分支中出現的時間之間的時間延遲。
現在，參照附圖進一步說明按照本發明的分集接收器和方法以及它們的附加優點，附圖表示按照本發明的分集接收器的示意實施例。
具體實施例方式
唯一的附圖表示具有兩個天線接收分支B1、B2的一個特定的分集接收器1的示意圖，藉助於這個分集接收器1來說明接收分集信號的方法。每個分支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對應的天線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)可按或不按正交關係實施的濾波器、(低噪聲)放大器、混頻器、振蕩器、轉換器、模擬或數字處理裝置，所有這些裝置在相關領域中都是公知的。例如，可將一個或多個信號從射頻接收裝置2、3分別加到信道參數估計裝置6、7的對應輸入端4、5上，以便允許這些裝置6、7分別在輸出端8、9上從中導出對應的信道參數量值。信道參數的例子例如有在一個或多個信道內接收信號的質量、信道傳輸函數，如在每個分支內每個接收信道的幅度和相位。信道參數估計裝置6、7也能夠根據希望從射頻接收裝置2、3的輸出端10、11導出對應的參數信號。例如，質量參數甚至可以從由硬體限幅器12、13的輸出信號提供的數據信號獲得，如圖中虛線所示。在輸出端8、9上的每個信道參數信號都包括用於在相關的分支B1、B2的這個特定接收信道中估計接收信號的度量值。當這個參數涉及到信道質量時，這樣的質量可以是通用的「接收信號強度指示」，或者縮寫為RRSI。另一個例子涉及校驗和，它在「數字式增強型無繩通信(DECT)系統」中的某些情況下使用。質量測量可以連續進行或者不連續進行。藉助於質量信號，分集設備1可以確定哪一個天線A1、A2是要選擇的最佳天線。這種情況示意地表示在附圖中，其中還藉助於可控放大器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中信號的相干相加。在這種情況下，可控放大器14、15需要進行相位校正。事實上，在一個實際的實施例中，完全可能放大器14、15對齊接收信號的相位，但不修改信號的幅度。這個過程稱之為「等增益組合」。如以上所述，信道參數的另一個例子是信道傳輸函數。與質量參數類似，信道傳輸函數參數的計算結果可以至少部分地在信道參數估計裝置6和7之間進行交換。可能出現的情況是，質量參數和信道傳輸參數這兩者都進行交換，以減小用於選擇最佳天線A1或A2的計算總量。
在一個分支B1中的信道估計裝置6耦合到另一個分支B1中的信道估計裝置7，用於使用在一個分支B1中的至少一部分信道估計作為工具來估計另一個分支B2中的接收信道。信道估計裝置6、7之一耦合到另一個分支中的它的配對信道估計裝置，以便按照一種方式交換信道估計信息或者對於信道估計信息有益的信息；除此之外，還可能出現的情況是，裝置6、7至少在一定的時間周期相互之間交換這樣的信息。這樣，就省去了相當數量的處理功率，或者如果處理功率保持不變則導致提高了信道估計的準確性。例如，使用由估計裝置6或7之一產生的信道估計值作為估計起始點，用於在信道估計裝置7或6中的另一個信道估計裝置中進行處理和計算，或/和反之亦然。還可能出現的情況是，在一個分支B1、B2中由裝置6、7計算的信道估計值提供粗略的信道估計值，使用這個粗略的信道估計值作為起始點，用於在信道估計裝置7、6中的另一個信道估計裝置中進行處理和計算，或/和反之亦然。
天線A1、A2的位置應該是這樣的在天線上的瞬時接收信號是不相關的。然而，如果對於接收的信號觀察到不等於0的時間差，則這些信號表現出相關性，這種信號優先用在系統1中。在一般情況下，在天線A1和A2之間的距離d比接收信號的波長除以2大得多，以便獲得最佳的天線分集結果。如果系統1定位在以速度v正在運動的車輛內，並且如果天線大體上定位在沿運動方向的一個直線上，則可以說，使用來自一個天線的信道參數估計值能夠較好地估計另一個天線的信道，但後者有一個時間延遲d/v秒。在系統1的另一個實際的實施例中，可以例如在估計裝置6、7中明顯地估計出延遲值d/v。然後，使用這個延遲值來估計信道參數，以使各個分支中的估計過程獲得最佳的同步。
儘管在唯一的附圖中只表示出兩個分支，但還可以具有兩個以上的分支和相關的天線。在這種情況下，對應的信道估計裝置可以根據希望交換信道估計信息或者與信道估計信息相關的信息，如中間結果，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值或者相關信息作為工具來估計在另外的分支中的一個分支內的接收信道。
以上所述的方法也可以應用到移動通信設備或系統中，例如汽車收音機或者汽車通信系統中。它們的例子是「正交頻分多路復用(OFDM)」系統，這裡的分集通常需要大量的計算和處理時間，因為多個子載波攜帶獨立的數據。其它的例子是「數字視頻寬帶(DVB)」系統，如DVB-T(大地的)、ISDB系統、載波檢測多路訪問(CDMA)系統、如蜂窩式CDMA；通用移動電信系統(UMTS)、用於移動通信的全球系統(GSM)、和上述的DECT系統。在OFDM信號的情況下，(矢量)輸出10、11通常包括多個並行的子載波信號(例如對於WLAN有64個，對於DVB-T有2k..8k個)。在這種情況下，對於每個子載波重複分支。對於直接序列CDMA，接收器分支通常形成一個所謂的耙式(rake)接收器。在這種情況下，輸出端10、11中的每一個都攜帶矢量信號，矢量信號中包括該耙式接收器的各個耙齒(fingers)中的信號。然後可控放大器14、15對於所有的耙齒信號進行操作。然後，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。
權利要求
1.一種具有多個天線接收分支的分集接收器，其特徵在於每個分支都具有用於估計至少一個接收信道參數的裝置，並且一個分支中的信道參數估計裝置耦合到另一個分支中的信道參數估計裝置，用於使用一個分支中的至少一部分信道參數估計值作為工具，來估計另一個分支中的至少一個接收信道參數。
2.根據權利要求1的所述的分集接收器，其特徵在於使用一個分支中的信道參數估計值作為另一個分支中信道參數估計值的起始點。
3.根據權利要求1或2所述的分集接收器，其特徵在於一個分支中的信道參數估計值提供一個粗略的信道參數估計值，這個粗略的信道參數估計值用作另一個分支中信道參數估計值的起始點。
4.根據權利要求1-3之一的所述的分集接收器，其特徵在於將另一個分支的估計裝置耦合到在所說一個分支中的估計裝置，用於使用在另一個分支中的信道參數估計值的至少一部分作為工具以估計在所說的一個分支中的接收參數信道。
5.根據權利要求1-4之一的所述的分集接收器，其特徵在於分集接收器具有兩個天線接收分支。
6.根據權利要求1-5之一的所述的分集接收器，其特徵在於對於系統(1)進行安排，以便可以估計在各個分支中某個信道參數估計值出現時間之間的時間延遲。
7.一種設有根據權利要求1-5之一的所述的分集接收器的移動無線通信設備，分集接收器具有多個天線接收分支，其特徵在於每個分支都具有用於估計至少一個接收信道參數的裝置，並且一個分支中的信道參數估計裝置耦合到另一個分支中的信道參數估計裝置，用於使用一個分支中的至少一部分信道參數估計作為工具，來估計另一個分支中的至少一個接收信道參數。
8.通過多個天線接收分支接收信號的一種方法，其特徵在於在每個分支中對於接收信道進行估計，並且使用來自一個分支的信道估計結果作為工具來估計另一個分支中的接收信道。
9.在根據權利要求7所述的移動無線通信設備中，或者在根據權利要求1-6之一所述的分集接收器中，適合應用根據權利要求8所述的方法的信號，其中通過多個天線接收分支接收信號，其特徵在於在每個分支中對於接收信道進行估計，並且使用來自一個分支的信道估計結果作為工具來估計另一個分支中的接收信道。
全文摘要
一種分集接收器具有多個天線接收分支。每個分支都具有用於估計至少一個接收信道參數的裝置，並且一個分支中的信道參數估計裝置耦合到另一個分支中的信道參數估計裝置。以此方式，使用一個分支中的至少一部分信道參數估計作為工具，來估計另一個分支中的至少一個接收信道參數。這就節省了分集接收器中的處理時間和處理功率，並且當選擇最佳的天線和接收分支時，甚至於可以導致較高的準確性。
文檔編號H04L25/02GK1723633SQ200380105407
公開日2006年1月18日 申請日期2003年11月6日 優先權日2002年12月9日
發明者J·P·M·G·林納茨 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司