CN101213758B - 无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信装置，其特征在于，自动执行在天线和无线电部分之间的阻抗匹配，由此减少可能发生的阻抗匹配损失，例如，当人体靠近所述装置时的阻抗匹配损失，并且，在衰落环境中，自动阻抗匹配期间的收敛操作得以稳定且收敛操作期间的接收质量得以保持。该无线通信装置包括：从接收信号中产生基带信号的无线电部分(3)；在天线和所述无线电部分(3)之间调节阻抗的阻抗变化装置(2)；从基带信号中提取导频信号的导频信号提取装置(4)；使用导频信号提取装置(4)的输出执行信道补偿的第一信道补偿装置(5)；使用第一信道补偿装置(5)的输出确定阻抗控制合适度的阻抗控制合适度确定装置(7)；使用阻抗控制合适度确定装置(7)的输出控制阻抗变化装置(2)的阻抗控制装置(8)；使用导频信号执行信道补偿的第二信道补偿装置(6)；以及使用第二信道补偿装置(6)的输出执行解调操作的解调单元(9)。

Description

无线通信装置
技术领域
本发明涉及执行天线的适当阻抗匹配的无线通信装置。
背景技术
阻抗匹配电路用于在天线和射频单元之间的阻抗匹配。然而，如果阻抗匹配电路是固定的，则在靠近无线通信装置的身体(body)的影响下，会发生阻抗失配，并且，由于匹配损失而不可能获得基本的天线性能；这是个问题。
例如，在无线通信装置被拿到靠近用户的人体的位置以便使用的环境下，由于人体是有损的绝缘体，所以，天线特性接收人体的影响，并且发生阻抗失配。在诸如电话会话、电子邮件以及把无线通信装置保存在包、口袋中等的不同的使用环境和安装环境中，阻抗失配状态会变化。
为了解决这些问题，存在这样的技术，其中，监视接收信号强度指示符(RSSI)，并且，如果该值比先前的测量值低，则控制可变电抗元件的电抗值，从而执行阻抗匹配(例如，参考专利文献1)。从而，如果由于附近的身体影响而发生与天线的阻抗失配、并且RSSI降低，则自动执行阻抗匹配，使得RSSI值可以被恢复。对于发送器，例如，通过应用用于使通过方向耦合器而从发射天线获得的反射电功率最小化的控制，相似的自动阻抗匹配成为可能。
已提出用于自动匹配控制电路、优化算法、评估函数等(例如，参考非专利文献1)。
专利文献1：JP-A-61-135235
非专利文献1：OGAWA Koichi及其他三人，“通过最陡坡度算法对靠近操作人的天线进行自动阻抗匹配(Automatic Impedance Matching of an AcriveAntenna Near the Human Operator by the Steepest Gradient Algorithm)”，电子学会学报，信息与通信工程师，电子学会，信息与通信工程师，2004年9月，第J87-B卷，第9号，第1287页到1298页。
发明内容
发明解决的问题
然而，在现有技术中，在无线通信装置中，基于RSSI执行阻抗匹配，并且，如果由于附近身体的影响之外的任何其它原因而造成RSSI波动，例如，在由于无线通信装置的移动或者周围物体的移动、而造成在进行无线通信的传播路径中发生衰落的使用环境中，那么，传播路径中的衰落波动和由于附近身体的影响导致的波动无法被相互区分。因而，如果由于传播路径中的衰落波动引起RSSI降低，则会执行不必要的阻抗匹配操作，从而引起阻抗匹配状态恶化，并且增加失配损失；这是个问题。
如果天线和射频单元之间的匹配电路的阻抗发生变化，则已接收到的基带信号接收到不定量的复杂的幅度波动。在解调时间使用同步检测的接收器内，在预先估计传播路径中的线路波动、并补偿复杂的幅度波动之后，采用最接近预定码元候选点的一个作为码元确定值。如果由于匹配电路的阻抗变化引起复杂的幅度波动发生，则会发生与已估计的线路波动的差异，并且，随着该差异变大，在码元确定时间的错误就会增加，并且接收质量恶化；这是个问题。
本发明的意图在于解决以上提到的现有技术中的问题，并且，本发明的目的在于，提供这样的无线通信装置，其即使在执行无线通信的传播路径中发生衰落波动，也能够稳定地执行自动阻抗匹配，并且，减少由于在自动阻抗匹配时的阻抗变化而引起的接收质量的恶化。
解决问题的手段
为了解决现有技术中的上述问题，本发明的无线通信装置是一种包括接收系统单元的无线通信装置，其特征在于，接收系统单元具有：射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号，并输出所述基带信号；可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；导频信号提取单元，其从基带信号提取先前已知的导频信号，并输出所述导频信号；信道补偿单元，其通过使用导频信号执行信道估计，并执行基带信号的信道补偿；阻抗控制准确性检测单元，其通过使用信道补偿单元的输出来检测阻抗控制准确性；以及阻抗控制单元，其基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元的阻抗变化量。
根据这种构成，对信号补偿了传播路径中的衰落波动引起的线路波动，并且随后执行由于接收环境波动引起的阻抗失配的自动匹配，从而可以把传播路径中的衰落波动和接收环境波动相互区分开。可缩短自动阻抗匹配的收敛时间，可改善收敛时间的特性，并且在传播路径包含衰落波动的环境中，可改善接收质量。
优选地，本发明的无线通信装置包括：解调单元，其使用信道补偿单元的输出执行解调操作。
根据这种构成，接收质量得以增强，并可以执行解调。
优选地，在本发明的无线通信装置中，阻抗控制准确性检测单元通过使用信道补偿单元的输出功率来检测阻抗控制准确性。
根据这种构成，随着接收信号功率的变化而检测阻抗调整引起的波动，并且，基于它而执行自动阻抗匹配算法。
优选地，在本发明的无线通信装置中，阻抗控制准确性检测单元通过使用信道补偿单元的输出幅度来检测阻抗控制准确性。
根据这种构成，随着接收信号强度的变化而检测阻抗调整引起的波动，并且，基于它而执行自动阻抗匹配算法。
优选地，在本发明的无线通信装置中，信道补偿单元通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号而执行信道补偿。
根据这种构成，可以准确地估计衰落波动，并且可以在无线电帧或无线电时隙中更稳定地执行自动阻抗匹配。
优选地，在本发明的无线通信装置中，在接收到包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号之后，阻抗控制单元通过使用阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元。
根据这种构成，可以更加准确地估计包含在无线电帧或无线电时隙中的衰落波动，并且可以在传播路径包含衰落波动的环境中，更加稳定地执行自动阻抗匹配。
优选地，在本发明的无线通信装置中，阻抗控制单元基于对应于阻抗变化期间的阻抗控制准确性检测单元的输出，来改变阻抗。
根据这种构成，除了当对应于阻抗变化时间周期的阻抗控制准确性检测单元的输出存在时之外，均可以停止阻抗控制单元的操作，并且，使得进行间断操作成为可能，由此减少无线通信装置的功率消耗。
优选地，本发明的无线通信装置还包括电话通话开始按钮，并且，通过操作所述电话通话开始按钮，阻抗控制单元开始控制可变阻抗单元。
根据这种构成，可以使用如果按下了移动电话等的电话通话开始按钮、则发生明显的人体靠近条件的这样的事实，来控制自动阻抗匹配；在其他情形中，可以停止阻抗控制单元的操作，并使得间断操作成为可能，由此减少无线通信装置的功率消耗。
优选地，本发明的无线通信装置还包括存储阻抗匹配信息以及对应于阻抗匹配信息的接收信号强度信息的存储单元，把存储在所述存储单元中的接收信号强度与执行阻抗控制的接收信号强度进行比较，并且，把具有较大信号强度的阻抗匹配信息和对应于所述具有较大信号强度的阻抗匹配信息的接收信号强度信息再次存储在所述存储单元中。
根据这种构成，在自动阻抗匹配时，可以防止超过预定值的天线增益恶化，并且可以稳定进行接收质量的性能改善。
优选地，在本发明的无线通信装置中，信道补偿单元具有：第一信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号执行信道估计，从而执行基带信号的信道补偿，并向阻抗控制准确性检测单元输出所述信号；以及第二信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的数据中的导频信号而跟踪线路波动，执行基带信号的信道补偿，并向解调单元输出所述信号。
根据这种构成，对信号补偿了由于传播路径中的衰落波动而引起的线路波动、然后执行由于接收环境波动引起的阻抗失配的自动匹配、此外对信号补偿了由于自动阻抗匹配引起的线路波动，使得可缩短自动阻抗匹配的收敛时间，可改善收敛时间处的特性，并且，在自动阻抗匹配的通话处理中接收特性的恶化得到抑制。
优选地，在本发明的无线通信装置中，第一信道补偿单元通过在无线电帧或无线电时隙的期间使用固定的线路波动补偿值，而执行信道补偿。
根据这种构成，如果传播路径中的衰落波动足够平缓，则无线电帧或无线电时隙中的衰落波动可以与阻抗变化引起的接收环境波动相互区分开来。
优选地，在本发明的无线通信装置中，阻抗控制单元通过使用可变阻抗单元，只在预定期间内调整阻抗，在经过所述预定期间之后，把阻抗恢复到所述预定期间之前的先前状态。
根据这种构成，如果无线电帧或无线电时隙没有包含跟踪导频信号或没有使用跟踪导频信号，或者如果随着阻抗被调整而发生新的线路波动，则在预定时间周期之后把阻抗变化恢复到先前的状态，从而使得接收特性的恶化得以减少。具体地，对于受纠错编码影响、且为发送而交织的数据，如果阻抗调整时间周期足够短，则可以消除对接收质量的影响。
本发明提供一种无线通信装置，所述无线通信装置包括：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号，并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
子载波信号提取单元，其从基带信号中为各子载波提取基带信号并为各子载波输出所述基带信号；
多个子载波处理单元，各子载波处理单元各自具有：
导频信号提取单元，为各子载波从基带信号中提取先前已知的导频信号，并输出该导频信号；
信道补偿单元，其通过使用导频信号执行信道估计，并针对各子载波的基带信号执行信道补偿；以及
阻抗控制准确性检测单元，其针对各子载波，通过使用信道补偿单元的输出来检测阻抗控制准确性；
阻抗控制单元，其针对各子载波，基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元的阻抗变化量；以及
解调单元，其针对各子载波，通过使用信道补偿单元的输出来执行解调操作。
根据这种构成，在多载波传输中，传播路径中的衰落波动与由阻抗变化引起的接收环境波动也可以被相互区分开来。由阻抗变化引起接收环境波动的错误的检测可被消除，自动阻抗匹配的收敛时间可被缩短，可改善收敛时间的特性，可改善在传播路径中包含衰落波动的环境中的接收质量。
本发明提供一种无线通信装置，所述无线通信装置包括：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号，并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
解扩单元，其为基带信号执行解扩处理，为各指路径提取基带信号，并为各指路径输出基带信号；
与指路径数目相同的指路径处理单元，各指路径处理单元具有：
导频信号提取单元，其为各指路径从基带信号提取先前已知的导频信号并输出该导频信号；以及
信道补偿单元，通过使用导频信号来执行信道估计，并且针对各指路径的基带信号执行信道补偿；
第一合成单元，其针对各子载波，执行信道补偿单元的输出的加法处理；
阻抗控制准确性检测单元，其使用第一合成单元的输出检测阻抗控制准确性；
阻抗控制单元，其基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元的阻抗变化量；
第二合成单元，其针对各子载波，执行信道补偿单元的输出的加法处理；以及
解调单元，其使用第二合成单元的输出来执行解调操作。
根据这种构成，在CDMA传输中，传播路径中的衰落波动与由阻抗变化引起的接收环境波动可以相互区分开来。由阻抗变化引起的接收环境波动的错误的检测可被消除，自动阻抗匹配的收敛时间可被缩短，可改善收敛时间处的特性，并可改善在包含衰落波动的传播路径的环境中的接收质量。
本发明提供一种无线通信装置，所述无线通信装置包括多个本发明的接收系统单元，并且进一步包括：阵列合成单元，其对信道补偿单元的输出进行加权和合成；以及解调单元，其通过使用阵列合成单元的输出，来执行解调操作。
根据这种构成，如果所述装置具有多个天线，则传播路径中的衰落波动与由阻抗变化引起的接收环境波动可以相互区分开来。由阻抗变化引起的接收环境波动的错误的检测可被消除，自动阻抗匹配的收敛时间可被缩短，可改善收敛时间处的特性，并可改善在包含衰落波动的传播路径的环境中的接收质量。
优选地，在本发明的无线通信装置中，基于阻抗控制单元是否在无线电帧或无线电时隙的期间执行改变阻抗的控制，阵列合成单元改变阵列合成处理。
根据这种构成，具有多个天线的接收信号的合成方法可根据阻抗匹配的状态而改变，并且，在自动阻抗匹配的收敛处理中的接收质量的恶化可被减小。
优选地，在本发明的无线通信装置中，如果阻抗控制单元在无线电帧或无线电时隙的期间执行改变阻抗的控制，则阵列合成单元通过使用最大特定复合权重(maximun specific composite weight)来执行阵列合成，并且，如果阻抗控制单元在无线电帧期间没有执行改变阻抗的控制，则阵列合成单元通过使用基于执行波束和空控制的阵列合成技术的权重来执行阵列合成。
根据这种构成，可以根据阻抗匹配的状态而选择具有多个天线的接收信号的合成方法，并且，具体而言，在自动阻抗匹配的收敛处理中不执行波束和空控制(null control)，从而使得可减小当由阻抗控制引起的新的线路波动被发生时的接收质量的恶化。
优选在本发明的无线通信装置中，阵列合成单元具有：接收权重产生单元，其通过使用多个接收系统单元的阻抗控制单元的输出而产生接收权重，并输出该接收权重；以及接收波束形成单元，其通过使用接收权重合成多个接收系统单元的阻抗控制单元的信道补偿单元的输出。
根据这种构成，为了选择最优的接收权重，可以为每个无线通信装置切换接收权重产生部分。
优选地，本发明的无线通信装置包括：接收功率检测单元，其检测接收功率；以及操作模式判定单元，其基于接收功率检测单元的输出而判定把该装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，并且，阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
根据这种构成，如果接收功率电平超过预定值，则抑制阻抗控制，从而使得减少阻抗控制操作所需要的功率消耗成为可能。
优选地，本发明的无线通信装置包括：接收质量估计单元，其基于解调单元的输出而估计接收质量；以及操作模式判定单元，其基于接收质量估计单元的输出而判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，并且，阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
根据这种构成，如果所述装置处于接收质量满足预定级别的适当的条件中，则过度的阻抗控制被抑制，从而使得减少阻抗控制操作所需要的功率消耗成为可能。
优选地，本发明的无线通信装置包括：传输参数提取单元，其基于解调单元的输出而提取传输参数；以及操作模式判定单元，其基于所述传输参数提取单元的输出判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，并且，阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
根据这种构成，如果由传输参数确定应当停止阻抗控制，则过度的阻抗控制可被抑制。
优选地，在本发明的无线通信装置中，如果接收信息量小于预定的值，则操作模式判定单元基于传输参数提取单元的输出，把所述装置置于停止阻抗控制的模式。
根据这种构成，如果确定与执行阻抗控制操作所产生的特性增进影响相比、增加消耗电流的负面影响变得更强，则抑制阻抗控制，从而使得减少阻抗控制所需要的功率消耗成为可能。
优选地，本发明的无线通信装置包括：重新发送控制单元，其基于解调单元的输出执行重新发送控制；以及操作模式判定单元，其基于重新发送控制单元的输出而确定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，并且，阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
根据这种构成，如果没有执行重新发送请求控制，则抑制阻抗控制，从而使得减少阻抗控制所需要的功率消耗成为可能。
本发明的优点
根据本发明，提供了即使执行无线通信的传播路径中发生衰落波动、仍稳定执行自动阻抗匹配并减少在自动阻抗匹配时由阻抗变化引起的接收质量的恶化的无线通信装置。在所述无线通信装置的使用环境中，例如，当所述装置在电话通话时被拿近人体时，天线增益的恶化得以抑制，从而为接收质量的增加做出贡献。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图2是示出在本发明的第一实施例中、由无线通信装置接收到的无线电帧的格式的示意图。
图3是示出本发明的第一实施例中的无线通信装置的阻抗控制单元的控制过程的流程图。
图4是示出本发明的第一实施例中的无线通信装置的阻抗控制单元的另一控制过程的流程图。
图5是示出本发明的第二实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图6是示出本发明的第二实施例中的无线通信装置的阻抗控制单元的控制定时的示意图。
图7是示出本发明的第三实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图8是示出本发明的第四实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图9是示出本发明的第五实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图10是示出本发明的第六实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图11是示出本发明的第七实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图12是示出本发明的第八实施例中的无线通信装置的结构的框图。
图13是示出本发明的第九实施例中的无线通信装置的结构的框图。
附图标号和标记的描述
1天线
2可变阻抗单元
3射频单元
4导频信号提取单元
5第一信道补偿单元
6第二信道补偿单元
7阻抗控制准确性检测单元
8阻抗控制单元
9解调单元
70子载波信号提取单元
72子载波处理单元
80解扩单元
82指路径(finger path)处理单元
83第一合成单元
85第二合成单元
91接收系统单元
93接收权重单元
94接收波束形成单元
具体实施方式
将参考附图而讨论本发明的实施例。
(第一实施例)
图1是示出本发明的第一实施例中的无线通信装置的结构的框图。所述无线通信装置具有：用于接收高频信号的天线1；可变阻抗单元2，用于为使天线1和后续的可变阻抗单元的射频单元3之间的阻抗匹配而调节阻抗；射频单元3，用于对输入高频信号执行放大、频率转换以及频带限制，通过正交检测把所述信号转为由同相信号(I信号)和正交信号(Q信号)组成的复基带信号；导频信号提取单元4，用于提取包含在接收信号中的已知的导频信号；第一信道补偿单元5和第二信道补偿单元6，用于基于所提取的导频信号，在预定时间执行无线电线路的信道补偿；阻抗控制准确性检测单元7，用于从第一信道补偿单元5的输出检测阻抗控制准确性；阻抗控制单元8，用于基于检测的阻抗控制准确性，与所述天线1进行匹配；以及解调单元9，用于执行第二信道补偿单元6的输出的解调处理。第一信道补偿单元5执行适合于阻抗控制准确性的检测的无线电线路的信道补偿，并且，第二信道补偿单元6执行适合于解调操作的无线电线路的信道补偿。
结合图1，以下将探讨详细的操作。为了达到描述原理性操作的目的，这里假定传播路径模型是平坦的衰落。
天线1通过可变阻抗单元2与后续的射频单元3连接。可变阻抗单元2通过控制阻抗控制单元8，控制与天线1时的阻抗。有关可变阻抗单元2的结构，例如上述非专利文献1中披露。作为另一个例子，可变阻抗单元2也可以通过切换多个匹配电路而实现。在本实施例中，由于即使应用了这些已知技术也完全无损于本发明，所以，假定使用这些已知技术，并且在此省略对这些已知技术的详细说明。
执行从天线1接收的高频信号，在射频单元3中，通过未示出的放大器、频率转换器以及频带限制过滤器，分别执行放大、频率转换以及频带限制。然后，它执行所述信号的正交检测，并把所述信号转换为由I信号和Q信号组成的复基带信号。
导频信号提取单元4从复基带信号中提取导频信号，并把该导频信号输出到第一信道补偿单元5和第二信道补偿单元6。
图2是示出所接收信号的无线电帧格式的示意图。除了控制和用户个人数据21之外，所述无线电帧还包含先前已知的信号序列(下文称其为导频信号)。导频信号包括：包含在无线电帧的前头(前置码)中的、用于初始线路估计的导频信号22；以及间断地包含在控制数据或用户数据中的跟踪导频信号23。
当无线电帧进一步由多个无线电时隙组成，则最小单位的无线电时隙也具有类似的构成。
在图2中，以时分方式插入导频信号，但也可以使用码分方式来对导频信号进行多路复用。在这种情况下，通过对导频信号进行码分多路复用，可以间断地或者连续地对导频信号进行复用。在多载波传输中，通过正交频分复用(OFDM)等方式，可以使用一些或所有子载波而间断地插入跟踪导频信号，或者将跟踪导频信号连续地插入到某些子载波中。
第一信道补偿单元5使用包含在各无线电帧中的用于初始线路估计的导频信号，来计算表示包含幅度波动和相位波动的复数的线路估计值h1(n)，此处的n是表示无线电帧数量的自然数。对于包含在第n个无线电帧中的、位于离散时间k的控制数据或用户个人数据yn(k)，计算获得的线路估计值h1(n)在无线电帧中为一定，按照表达式1执行信道补偿。此处，将第一信道补偿单元5执行信道补偿之后的信号由zn(k)表示。这样，如果在无线电帧中传播路径中的波动比较平缓的话，在由第一信道补偿单元5执行信道补偿之后的信号就成为由传播路径的衰落引起的波动得到了补偿的信号，再现发送时的信号幅度的水平。
【表达式1】
z n ( k ) = y 1 ( k ) h 1 ( n )
阻抗控制准确性检测单元7检测阻抗准确性，所述阻抗准确性表示：由阻抗控制单元8执行的自动阻抗匹配操作是否准确。使用作为由第一信道补偿单元5已补偿了传播路径中的衰落波动的信号，用第一信道补偿单元5的输出信号zn(k)，来检测阻抗控制准确性。zn(k)的幅度和功率值用作阻抗控制准确性。
基于阻抗控制准确性，阻抗控制单元8在可变阻抗单元2中改变阻抗值，并且在天线和射频单元3之间执行阻抗匹配。
图3是示出阻抗控制单元8中的控制过程的流程图。阻抗控制单元的操作将结合图3而讨论如下。
首先，阻抗控制单元8在可变阻抗单元2中把阻抗值设置为初始值(步骤S20)。优选初始值被设置为：例如，在电话通话状态中，当所述装置最接近人体时，能够获得最优增益的阻抗值。即，如果所述装置被置于诸如人体、包或者桌子等假定的障碍物的预定间隔处，则所述值事先设置为事先调整的阻抗值，以便最大限度地减小失配损失。例如，可能的预定间距是接触状态下的0mm、或者非接触状态下的5mm、10mm、50mm等等，但本发明并不局限于这些值。在这种情况下，如果人体明显地接近所述装置，则可以产生提高自动阻抗匹配的收敛速度的效果。或者是，所述值也可以被设置为：在人体等没有靠近所述装置的自由空间的条件下，获得与所使用的天线的最优匹配状态的阻抗值。
接下来，监视无线通信装置的操作环境(step S21)。作为操作情形使用终端装置固有的条件，如电话通话期间或者i模式的因特网连接等人体接近装置是显而易见的条件。这样，可以使用例如，人体接触检测、接收信号强度降低的检测、电话通话状态的检测等中的一个或其组合。如果人体接触、接收信号强度变低、以及电话通话状态中的一个或组合的条件满足，则过渡到阻抗控制模式(步骤S22)。如果没有检测到，则依旧在步骤S21监视操作环境。
接下来，将讨论阻抗控制模式的操作。在下面的描述中，示出了事先建立了帧同步之后的操作。阻抗控制单元8与无线电帧同步地执行操作。即，阻抗控制单元等待，直到对每个无线电帧，在天线所接收的高频信号段、用于初始线路估计的导频信号被接收到的时刻为止(步骤S23)。在接收到用于初始线路估计的导频信号之后，阻抗控制单元8开始调整可变阻抗单元2中的阻抗(步骤S24)。在可变阻抗单元2中的阻抗调节之后，检测在经过了预定时间(直到高频信号作为复基带信号被观测到为止的时间)后的时刻的阻抗控制准确性检测单元的输出值(步骤S25)。计算自动阻抗匹配的预定控制算法中的评估函数，并且计算下一个阻抗变化值(步骤S26)。判定所计算的评估函数是否满足预定的收敛条件(步骤S27)，并且，如果不满足评估条件，则再次检查操作环境(步骤S28)，并且，如果依旧满足阻抗控制模式条件，则阻抗控制单元转到步骤S23，并且以同样的方式进行重复处理。另一方面，如果阻抗控制模式条件满足不了，则阻抗控制单元退出阻抗控制模式，并返回到步骤S20。
如果在步骤S27，收敛条件得到满足，则视为在阻抗控制模式中完成了阻抗匹配，并且保持阻抗值(步骤S29)的同时，检查操作环境(步骤S30)，并且，如果阻抗控制模式条件依旧被满足，则继续保持所述阻抗值，并且，如果阻抗控制模式条件不被满足，则阻抗控制单元退出阻抗控制模式，并返回步骤S20。
作为用于自动阻抗匹配的控制算法，可以应用例如前面提到的非专利文献1中的基于最陡下降方法或者类似的技术，以使其可以减少与天线1的阻抗失配损失。
在上述步骤S25，在可变阻抗单元中的阻抗调节之后，检测在经过预定时间之后的时刻的阻抗控制准确性检测单元的输出。此时，可以在不同的时刻多于一次地检测阻抗控制准确性检测单元的输出值，并且可以采用平均值作为检测值。在这种情况下，可检测出包含在接收信号中的噪声的影响、以及在传播路径中的其余衰落波动的影响由于所述值而减小，并且，可使自动阻抗匹配的收敛操作稳定。
在上述阻抗控制模式中，以无线电帧或者无线电时隙为单位执行1次阻抗调节操作。即，通过在接近于基于用于初始线路估计的导频的信道补偿之后的时刻执行阻抗调节控制，从而使得衰落波动的影响得以消除，并且，能够更准确地检测由阻抗控制导致的波动。另一方面，也可以以无线电帧或者无线电时隙为单位，每隔预定的时间间隔执行多次阻抗调节操作。
图4是示出阻抗控制单元8中的另一控制步骤的流程图。它与图3中的流程图的区别在于，在步骤S27，判定所计算的评估函数值是否满足预定的收敛条件，并且，如果没有满足收敛条件，则继续确认所述操作环境(步骤S31)，并且，如果阻抗控制模式条件依旧被满足，则阻抗控制单元返回到步骤S24而不是到步骤S23，并连续地执行阻抗匹配。从而，就可以实现以无线电帧或者无线电时隙为单位、每隔预定的时间间隔执行多次阻抗调节的操作，并且，可缩短收敛所需要的时间。然而，如果传播路径中的衰落波动状态很剧烈，则衰落波动重叠的概率随着无线电帧或者无线电时隙中的时间流逝而变高，并且，会有检测由阻抗控制引起的波动的准确性恶化的可能性。因此，可以检测诸如多普勒频率的在传播路径中的波动状态，并且，可以改变以无线电帧或者无线电时隙为单位执行阻抗调节的次数。在这种情况下，波动越平缓，就可以应用增加阻抗调节操作的次数的方法，并且，可以根据传播状况实现提高由阻抗控制引起的波动的检测精度与自动阻抗匹配的控制算法收敛时间的缩短之间的兼容性。
在步骤S24的阻抗调节中，存在因所变化的阻抗值的不同会有使增益恶化的可能性。因此，为了使这种影响最小化，可以执行以预定的时间改变阻抗、然后把所述阻抗恢复到改变之前的阻抗值的操作。在这种情况下，将阻抗改变时间设置为：在阻抗控制准确性检测中可以稳定地检测的时间间隔。
根据改变的阻抗值来计算评估函数，并且，如果判定匹配状态得到了改进，则在下一次阻抗控制中，可固定地使用该阻抗值的控制。因此，即使在收敛期间，也可以使其进入这种改进的阻抗匹配状态，从而为接收质量的改进作出贡献。
在存储单元中保持接收信号强度，并且，将该接收信号强度与下一次或者之后的阻抗控制应用时间的接收信号强度进行比较，并且，通过在存储单元中保持具有较大的接收信号强度的接收信号强度信息、及其阻抗匹配信息，可以防止在阻抗控制应用时间的天线增益的恶化。在这种情况下，可以使用信号的接收信号强度或者数个信号的接收信号强度的平均值。
可以保持收敛之后的阻抗值将其作为下一阻抗控制模式中的初始值。因此，如果阻抗失配是类似的状态，则自动阻抗匹配的收敛所需要的时间可以得到缩短。
由于当所述装置在接近人体时、阻抗匹配状态恶化，所以，优选阻抗控制模式与诸如电话通话按钮或因特网连接按钮等的所述无线通信装置的按钮连动而操作。在这种情况下，人体的运动速度低于通信速度，并且因此，大约每隔数秒应用阻抗控制模式一次，这样，就可以减少电路中的消耗电流。在这种情况下，优选通过将在自从按下了退出按钮起的预定的时间期间视为人体靠近所述装置，而继续所述阻抗控制模式。作为预定的时间期间例如是10秒，30秒或者一分钟，但本发明并不局限于这些时间。
可以使用由第一信道补偿单元5执行信道补偿之后的信号zn(k)，在与阻抗控制单元8的操作连动的时刻检测阻抗控制准确性(zn(k)的幅度或功率值计算)。这消除了必须在所有时间操作阻抗控制准确性检测单元7，可以实现间歇操作，从而产生了降低功率消耗的效果。
另一方面，在图1中，第二信道补偿单元6使用用于初始线路估计的导频信号和跟踪导频信号，通过连续在无线电帧或无线电时隙内更新线路估计值，来执行信道补偿。线路估计值的跟踪可以使用线性插值方式，奈奎斯特内插，高斯内插，拉各朗日内插等方式。在本实施例中，由于这些已知技术的应用完全无损于本发明，就假定使用这些已知技术，并且也不在此详细讨论这些已知技术。
(表达式2)中示出了：经受第二信道补偿单元6的信道补偿的第n个无线电帧中的离散时间k的信号Un(k)。使用作为在离散时间k的控制数据或用户个人数据yn(k)的线路估计值的跟踪计算的结果而计算出的、在离散时间k的线路估计值h2(n，k)，来执行信道补偿。对于不包含导频信号的数据，可使用判定反馈数据来计算线路估计值，也可以用来跟踪线路估计值。
【表达式2】
U n ( k ) = y n ( k ) h 2 ( n , k )
解调单元9使用由第二信道补偿单元6补偿了由衰落波动和与天线1的阻抗匹配引起的线路波动的信号，来执行解调操作。即，未示出的码元判定器把码元数据转换为以比特为单位的数据，并且，将进行了交织的数据转换为原来的比特串，并且，如果执行了增信删余(puncture)处理，则执行去击穿(depuncture)处理，并且，对进行了信道编码的数据由纠错解码器执行解码操作，并且执行发送信号的再现处理。
执行上述操作，使得在无线电帧内(或者在无线电时隙内)的线路波动的跟踪成为可能，并且，即使是在可变阻抗单元2中包括调整了阻抗时的线路波动，也可以通过第二信道补偿单元6的跟踪操作，可以使得接收质量的影响减少。
在本实施例中，如果进行与多个无线通信装置的多路连接，则第一信道补偿单元5或者第二信道补偿单元6所进行的信道补偿不是使用发往终端自己的无线通信装置的无线电帧或无线电时隙，而是使用发往其他的无线通信装置的无线电帧或无线电时隙。因此，不但可使用发往终端自己的无线通信装置的无线电帧或无线电时隙，而且还可以使用发往其他的无线通信装置的无线电帧或无线电时隙，并且可以得到在优化状态中缩短到达时间的效果。
在本实施例中，第二信道补偿单元6并不是必不可少的，并且，可以在解调单元9使用第一信道补偿单元5的输出。在这种情况下，限制阻抗控制量，使得由可变阻抗单元2的阻抗调节引起的特性恶化变得足够小。因此，虽然延长了优化状态的到达时间，但可抑制对接收质量的影响。
(第二实施例)
图5是示出本发明第二实施例中的无线通信装置的结构的框图。本实施例中的无线通信装置具有天线1、可变阻抗单元2、射频单元3、导频信号提取单元4、第一信道补偿单元5、阻抗控制准确性检测单元7、阻抗控制单元8、以及解调单元9。在第一实施例中，是以如图2所示的无线电帧或无线电时隙中包含跟踪导频信号23为前提的；而在第二实施例中，则为没有包含或者没有使用跟踪导频信号的情况。
阻抗控制单元8以与第一实施例中图3所示的同样的步骤操作，其区别在于，在步骤S24的阻抗调节中，执行在预定时间改变阻抗、然后将所述阻抗恢复到改变之前的阻抗值的处理。在这种情况下，将阻抗改变时间设置为在阻抗控制准确性检测中能够进行稳定地检测的时间。因此，在无线电帧或者无线电时隙中，间歇地执行受次数限制的阻抗调节操作。
图6是示出阻抗控制单元8中的控制操作时序的示意图。当使用无线电帧的最前部的到达时刻作为基准(时间t＝0)，在经过了前置码中的导频信号22的期间Tp后的时间t＝Tp+T1(其中，T1＞0)时，阻抗控制单元8以d(t)在预定的期间Ts内按照预定的自动阻抗匹配算法改变可变阻抗单元2中的阻抗。因此，如果初时阻抗值为d0，则可变阻抗单元2中的阻抗D为D＝d0+d(t)。在经过预定的期间Ts后的时间t＝Tp+T1+Ts之后，将其恢复为该阻抗值。接下来，在从时刻t＝Tp+T1+Td到时刻t＝Tp+T1+Td+Tq(其中，Tq≤Ts)中，检测在阻抗控制准确性检测单元7中检测的、并输入到阻抗控制单元8的阻抗控制准确性。对后续的帧也同样地重复所描述的操作。
解调单元9使用第一信道补偿单元5的输出执行解调操作。
操作如上述描述而执行，由此，在无线电帧或无线电时隙中，可以进行间歇的限制次数的阻抗调节控制。因此，可以得到以下的效果：1)即使由于阻抗变化而发生线路波动，则在无线电帧或者无线电时隙中，占用比率是足够短的期间，以及2)虽然线路波动的部分像块似的集中发生，但由于执行了交织，所以，经受线路波动的部分在执行反向交织之后被分散，并且，对于经纠错编码的接收信号，通过纠错解码器的解码处理纠错码有效地工作，并且，对接收质量恶化的影响得以减少。
在本实施例中，阻抗控制单元8在无线电帧或者无线电时隙中执行一次阻抗控制；如果纠错能力足够高，则可以进一步增加阻抗控制的次数。即，在一帧内，在每个预定的时间间隔以同样的方式重复阻抗调节控制和阻抗控制准确性检测操作。因此，可以缩短自动阻抗匹配所需要的收敛时间，并且，使接收质量得以有效的改善。
(第三实施例)
在第一实施例中，描述了在单载波传输中的阻抗控制操作；在第三实施例中，将讨论应用到如OFDM这样的多载波传输的操作。
图7是示出在第三实施例中的使用OFDM传输的无线通信装置的结构的框图。本实施例中的无线通信装置具有天线1、可变阻抗单元2、射频单元3、子载波信号提取单元70、具有导频信号提取单元4-1到4-S、第一信道补偿单元5-1到5-S、第二信道补偿单元6-1到6-S以及阻抗控制准确性检测单元7-1到7-S的多个子载波处理单元72-1到72-S、阻抗控制单元74、以及解调单元73。
到获取射频单元3的输出的操作与第一实施例的操作是同样的，这里省略对其的说明。子载波信号提取单元70使用去除了在发送时附加的防护间隔期间的时间窗，来执行快速傅立叶变换(FFT)处理，由此提取每个子载波的复基带信号71-1到71-S，并且，把所述复基带信号输出到以与子载波各自对应的方式设置的子载波处理单元72-1到72-S(S是自然数)。在本实施例中，子载波的数目是S。
对于各自的子载波信号71-1到S分别设置的导频信号提取单元4-1到4-S、第一信道补偿单元5-1到5-S、第二信道补偿单元6-1到6-S、以及以与复基带信号71-1到71-S一一对应的方式提供的阻抗控制准确性检测单元7-1到7-S执行与第一实施例中的操作同样的操作。解调单元73使用第二信道补偿单元6-1到6-S的输出来执行解调操作。向阻抗控制单元74将S个阻抗控制准确性检测单元7的输出即阻抗控制准确性作为输入。
阻抗控制单元74以与在第一实施例中描述的同样的方式执行控制操作，而与图3中的步骤S25的检测方法不同。即，令第m个阻抗控制准确性检测单元7-m在离散时刻k处的阻抗控制准确性为Q(k，m)(1≤m≤S)，如(表达式3)所示，阻抗控制单元74用阻抗控制准确性平均值Qm(k)再次作为阻抗控制准确性使用。阻抗控制单元74使用阻抗控制准确性Qm(k)执行与第一实施例或第二实施例的操作同样的操作。
【表达式3】
Q m ( k ) = 1 S Σ m = 1 S Q ( n , m )
如上所述，根据第三实施例，除了在第一实施例中的效果之外，也可以基于在子载波传输时，通过自动阻抗匹配执行控制操作。在这种情况下，对多个子载波设置阻抗控制准确性检测单元7-1到7-S，并且，将对它们的输出进行了平均的结果作为为阻抗控制的准确性。因此，也可以在频率选择性衰落的环境中稳定地进行准确性的检测。进一步而言，自动阻抗匹配操作也进行更稳定地操作，以使对接收质量的改善作贡献。
在图7中，对于各子载波的复基带信号设置提供导频信号提取单元4-1到4-S、第一信道补偿单元5-1到5-S、第二信道补偿单元6-1到6-S、以及阻抗控制准确性检测单元7-1到7-S，虽然检测了各子载波各自的阻抗控制准确性，但，由于相邻的子载波之间具有比较高的相关性，所以，不一定对所有的子载波设置这些单元，并且，可以使用被部分去除了的子载波。因此，可以得到同样的效果，与此同时，还可以减少硬件的规模。
(第四实施例)
在第一实施例中，描述了单一载波传输中的阻抗控制操作。在第四实施例中，将讨论应用于CDMA中的所述操作。图8是示出本发明的第四实施例中的无线通信装置的结构的框图。本实施例中的无线通信装置具有天线1、可变阻抗单元2、射频单元3、解扩单元80、具有导频信号提取单元4-1到4-L、第一信道补偿单元5-1到5-L以及第二信道补偿单元6-1到6-L的多个指路径处理单元82-1到82-L、第一合成单元83、阻抗控制准确性检测单元84、阻抗控制单元8、第二合成单元85、以及解调单元86。
到射频单元3获得输出的操作为止与第一实施例的操作相同。解扩单元80使用相同的扩频码，对在发送时以预定的扩频码扩散的信号使用相同的扩频码执行解扩处理。
假定没有示出的路径搜索单元已经估计了L(L是自然数)个到达的多路径的到达路径时刻。在每个路径到达时间执行解扩处理，由此，提取各自用于指路径的复基带信号81-1到81-L、并输出到指路径处理单元82-1到82-L。对各指路径信号81-1到81-L各自设置的导频信号提取单元4-1到4-L、第一信道补偿单元5-1到5-L、第二信道补偿单元6-1到6-L执行与第一实施例的操作同样的操作。第一合成单元83执行对L个路径指各自设置的第一信道补偿单元5-1到5-L的输出的加法处理。第二合成单元85也同样执行以与L个路径指(path finger)一一对应的方式提供的第二信道补偿单元6-1到6-L的输出的加法处理。解调单元86执行使用第二合成单元85的输出执行解调操作。
另一方面，阻抗控制准确性检测单元84除了对第一合成单元83的输出，进行阻抗控制准确性检测之外，执行与第一实施例同样的操作。阻抗控制单元8也执行与第一实施例的同样的操作。
如上所述，根据第四实施例，即使在CDMA发送时，也可以执行基于自动阻抗匹配的控制操作。在这种情况下，对由执行解扩处理提供的指路径各自设置多个第一信道补偿单元5-1到5-L，并且，通过将针对所有指路径的第一信道补偿单元5-1到5-L的输出的加法结果，作为阻抗控制准确性检测单元84的阻抗控制的准确性，从而使得即使在频率选择性衰落环境中，仍可以稳定地检测所述准确性。因此，自动阻抗匹配操作也可以稳定地工作，从而有助于接收质量的改善。
(第五实施例)
在第一实施例中，描述了在单个天线上接收信号的阻抗控制操作。在第五实施例中，将讨论当包括多个天线时的应用操作。
图9是示出在第五实施例中使用多个天线的无线通信装置的结构的框图。本实施例中的无线通信装置具有多个接收系统部分，各接收系统部分具有：天线1、可变阻抗单元2、射频单元3、导频信号提取单元4、第一信道补偿单元5、第二信道补偿单元6、阻抗控制准确性检测单元7、以及阻抗控制单元92、接收权重产生单元93、接收波束形成单元94、以及解调单元9。图9示出了接收系统单元数Nr为2的情形，但是本发明并不局限于此，即使接收系统单元数超过两个，也依然同样适用。
第j接收系统单元91-j具有天线1-j、可变阻抗单元2-j、射频单元3-j、导频信号提取单元4-j、第一信道补偿单元5-j、第二信道补偿单元6-j、阻抗控制准确性检测单元7-j、以及阻抗控制单元92-j，并且，除了阻抗控制单元92-j的操作之外，这些组件的操作都和第一实施例同样，在此省略对其的说明。此处，j是Nr以下的自然数。
阻抗控制单元92-j向其后的接收权重产生单元93通知：所述装置是处于阻抗控制模式的收敛处理中、还是其它的操作模式中。即，仅当在图3或图4中的阻抗控制单元8的流程图的步骤S27、不能判断评估函数收敛时，才把收敛处理的控制标志F(j)设置为“1”；否则，把所述控制标志F(j)设置为“0”。
接收权重产生单元93产生为合成Nr个接收系统单元的第二接收信道补偿单元6-1到6-Nr的输出的接收权重，并将其输出到接收波束形成单元94。基于来自阻抗控制单元92-1到92-Nr的控制标志F(j)，根据不同的接收权重产生算法而产生接收权重。即，只要控制标志F(j)中有一个包含表示收敛处理的“1”，就产生最大比率组合束权重。另一方面，当所有的控制标志F(j)都是“0”时，即，不论是哪一个接收系统单元都没有处于阻抗控制的收敛处理中，则根据最小均方差(MMSE)产生接收权重。把由接收波束形成单元94所合成的信号输出到解调单元9。解调单元9进行与第一实施例同样的解调操作。可以将接收权重产生单元93和接收波束形成单元94和在一起称作阵列合成单元。
如上所述，根据第四实施例，除了第一实施例中的效果之外，也可以当使用多个天线接收时，执行基于自动阻抗匹配的控制操作。在这种情况下，接收波束形成单元94只要有一个接收系统单元处于自动阻抗匹配的收敛处理中，则作为接收权重产生算法采用最大比率结合束。另一方面，如果接收系统单元均不处于自动阻抗匹配的收敛处理中，则接收波束形成单元94根据MMSE执行波束空形成(bean null formation)。
因此，在该无线通信终端中，虽然在自动阻抗匹配的收敛处理中会发生由阻抗变化引起的复幅度波动，但是其可以避免执行具有大的波动性能恶化的MMSE算法，并且，能够以具有对于波动其性能恶化小的最大比合成权重来接收信号。如果无线通信终端没有处于收敛处理中，则由于优化信干比SIR(Signal to Interference Ratio)的接收权重的效果，接收质量可以提高到比使用最大比合成权重更为有效的程度。根据上述自动阻抗匹配操作状态，通过改变接收波束产生算法，可以使接收质量得以稳定地改善。
已经结合附图进行了描述本发明的第五实施例，但是，本发明并不局限于该实施例。例如，在第二到第四实施例中的任一个中的无线通信装置可以具有多个天线及与它们连接的射频单元。
在本发明的第五实施例中，每个射频单元把接收信号转换为复基带信号，并且输出该信号，但是，也可以根据调制系统，把接收信号转换为复基带信号以外地基带信号输出。
本发明贡献于接收质量的改善，并且，也可以应用于广播接收器的接收部分，并可以得到在这些实施例中所描述的效果。
在本发明的这些实施例中，描述了在接收时的操作，但是本发明并不局限于此。通过使阻抗匹配在发送时也同样是可变的，也当然可以期望当无线通信装置接近诸如人体、包或者桌子这样的障碍物时，由阻抗失配引起的天线增益恶化的改善。在这种情况下，也可以将在接收时被优化了的可变阻抗单元中的阻抗值应用于发送时。
下面，在第六实施例到第九实施例中，将对具有根据环境而停止阻抗控制功能的无线通信装置进行说明。
(第六实施例)
图10是示出本发明的第六实施例中的无线通信装置的结构的框图。除了第一实施例中的无线通信装置的组件之外，所述无线通信终端还具有新的接收组件：功率检测单元100，用于检测接收功率电平；以及操作模式判定单元101，用于基于接收功率检测单元的输出判定使所述装置置于阻抗控制单元8的停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式。下面将结合图10主要讨论与第一实施例不同的详细的操作：
接收功率检测单元100基于从射频单元3的输出信号，检测接收功率电平。
作为从射频单元3的输出信号使用：1)当在射频单元3执行自动增益控制(AGC)时的控制信号；或者2)复基带信号。接收功率检测单元100在1)中，如果从射频单元3输出了控制小于预定电平的ACG的放大增益的控制信号，则判定为接收功率电平高。在2)中，接收功率检测单元100检测包含在基带信号中的噪声功率成分和信号功率成分之间的比率的SNR(信噪比)，并且，如果信噪比大于预定值，则判定接收功率电平高。
操作模式判定单元101基于接收功率检测单元100的输出，判定阻抗控制单元8的操作模式，并把结果输出到阻抗控制单元8。即，如果接收功率检测单元100判定接收功率高于预定电平，则操作模式判定单元101控制阻抗控制单元8，以便使其不要过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果接收功率检测单元100判定接收功率电平低于预定电平，则操作模式判定单元101控制阻抗控制单元8，以使其过渡到阻抗控制模式。阻抗控制单元8的阻抗控制操作与之前描述的第一到第五实施例中的任意一个相同，因而也不重复讨论。
如上所述，根据第六实施例，如果接收功率电平超过了预定的电平，则抑制阻抗控制。因此，如果所述装置处于接收状态满足预定电平的合适的条件时，则不会进行过分的阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制的操作可以减小无线通信装置的功率消耗。
(第七实施例)
图11是示出本发明的第七实施例中的无线通信装置的结构的框图。除了第一实施例中的无线通信装置具有的组件之外，所述无线通信装置还具有新的组件：接收质量估计单元103，用于基于解调单元9的输出估计接收质量；以及操作模式判定单元101a，用于基于接收质量估计单元的输出判定使所述装置置于阻抗控制单元8的停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式。下面将结合图11主要讨论区别于第一实施例的操作的详细的操作。
接收质量估计单元103基于解调单元9的输出信号估计接收质量。作为接收质量估计方法，使用纠错解码器的解码结果：1)包含在传输分组数据中CRC(循环冗余校验)的结果；2)包含在传输分组数据中的奇偶校验比特的解码结果；3)在纠错解码器的解码结果中，比特错误率和/或分组错误率与预定值的比较，等等。在1)或2)中，如果解码结果没有包含错误，则估计接收质量为良好。在3)中，如果错误率低于预定值，则估计接收质量为良好。
操作模式判定单元101a基于接收质量估计单元103的输出，判定阻抗控制单元8的操作模式，并把结果输出给阻抗控制单元8。即，如果接收质量估计单元103判定接收质量优于预定级别，则操作模式判定单元101a控制阻抗控制单元8，以便不使其过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果接收质量估计单元103判定接收质量低于预定级别，则操作模式判定单元控制阻抗控制单元8使其过渡到阻抗控制模式。阻抗控制单元8的阻抗控制操作与之前描述的第一到第五实施例中的任一个相同，因而也不重复讨论。
如上所述，根据第七实施例，如果接收质量级别超过了预定值，则抑制阻抗控制。因此，如果所述装置处于接收质量满足预定级别的合适的条件之中，则不会进行过分的阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制的操作，可以减小无线通信装置的功率消耗。
(第八实施例)
图12是示出本发明的第八实施例中的无线通信装置的结构的框图。除了第一实施例中的无线通信装置的组件之外，所述无线通信装置具有还新的组件：传输参数提取单元104，用于基于解调单元9的输出提取传输参数；以及操作模式判定单元101b，用于基于传输参数提取单元的输出，而判定使所述装置置于阻抗控制单元8停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式。下面将结合图12主要讨论区别于第一实施例的详细的操作。
传输参数提取单元104基于解调单元9的输出信号而提取传输参数。作为传输参数的提取操作，从解调单元9的纠错解码器的解码结果中、针对包含有与包含在传输分组数据中的传输参数相关的信息的部分而提取传输参数。对于包含在传输参数中的信息，可以使用：1)调制阶数和纠错码的编码率、2)分组大小、或者3)接收信息量中的任一个。
接收信息量指在一次通信中从特定的通信对方接收的邮件、图像数据、内容等的信息量。
操作模式确定判定单元101b基于传输参数提取单元104的输出，而判定阻抗控制单元8的操作模式，并把结果输出给阻抗控制单元8。即，操作模式判定单元101b使用从在传输参数提取单元104提取的1)调制阶数和纠错码的编码率、2)分组大小、或者3)接收信息量中的任一个，来判定操作模式如下。
1)使用调制阶数和纠错码的编码率，如果64QAM、16QAM等的调制阶数大于预定的值、或者编码率大于预定的值，则判定所述装置处于接收信号级别良好的环境中，并且，控制阻抗控制单元8使其不过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果BPSK、QPSK等的调制阶数小于预定值、或者编码率小于预定的值，则判定所述装置处于接收信号级别不良的环境之中，并且，控制阻抗控制单元8，以便使其过渡到阻抗控制模式。
2)使用分组大小信息，如果传输分组大小小于预定值，则判定阻抗控制操作没有充分收敛，并且特性改善没有得到足够的效果，并且，控制阻抗控制单元8，以便使其不过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果分组大小大于预定值，则判定阻抗控制操作充分收敛、并且特性改善的效果也可以提高，控制阻抗控制单元8，以便使其过渡到阻抗控制模式。
3)使用接收信息量，如果接收信息量小于预定值，则判定增加消耗电流的负面影响与由执行阻抗控制操作而产生的特性改进的影响相比变得更强，并且，控制阻抗控制单元8，以便使其不过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果接收信息量大于预定值，则判定阻抗控制操作充分的收敛、且特性改善的效果可以提高，并且，控制阻抗控制单元8，以便使其过渡到阻抗控制模式。
阻抗控制单元8的阻抗控制操作与之前描述的第一到第五实施例中的任一个相同，在此省略对其的说明。
如上所述，根据第八实施例，如果调制阶数超过了预定值或者编码率大于预定值，则不进行阻抗控制。因此，如果所述装置处于接收状态满足预定级别的合适的条件之中，就不会进行过分的阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制操作来可以减小无线通信装置的功率消耗。
如果传输分组的大小小于预定值，也就是说，如果判定阻抗控制操作没有充分收敛、并且对特性改善没有足够的效果，则不进行阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制操作可以减小无线通信装置的功率消耗。
如果接收信息量小于预定值，也就是说，如果判定增加消耗电流的负面影响与由执行阻抗控制操作而产生的特性改善的效果相比变强，则不进行阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制操作可以减小无线通信装置的功率消耗。
(第九实施例)
图13是示出本发明的第九实施例中的无线通信装置的结构的框图。除了第一实施例中的无线通信装置具有的组件之外，所述无线通信装置还具有新的组件：重新发送控制单元105，用于基于解调单元9的输出执行重新传输控制；以及操作模式判定单元101c，用于基于重新发送控制部分的输出、判定把所述装置置于阻抗控制单元8停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式。下面将结合图13主要讨论区别于第一实施例的操作的详细的操作。
重新发送控制单元105基于从解调单元9的输出信号，执行重新传输控制。即，重新发送控制单元105使用CRC的结果等，判定通过在解调单元9中执行纠错解码处理而产生的传输分组数据的解码结果是否能无错地接收。如果在分组数据中发生错误，则重新发送控制单元105执行重新传输请求控制。
操作模式判定单元101c基于重新发送控制单元105的输出，而判定阻抗控制单元8的操作模式。即，如果重新发送控制单元105没有执行重新传输请求控制，则操作模式判定单元101c判定所述装置处于接收信号级别为良好的环境之中，并且控制阻抗控制单元8，以便使其不过渡到阻抗控制模式。另一方面，如果重新发送控制单元105执行重新传输请求控制，则操作模式判定单元判定所述装置处于接收信号级别不良的环境之中，并且控制阻抗控制单元8，以便使其过渡到阻抗控制模式。
如上所述，根据第九实施例，基于重新传输控制单元105的输出而判定和控制阻抗控制单元8的操作模式。因此，如果没有执行重新传输请求控制，则不进行阻抗控制。由此，通过停止阻抗控制操作可以减小无线通信装置的功率消耗。
虽然参考具体的实施例描述了本发明，但对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的条件下的各种各样的改变和修改都是显而易见的。
本申请以2005年7月1日的日本专利申请(申请号2005-193385)和2006年6月27日的日本专利申请(申请号2006-176710)为基础，其被引用于此。
工业可用性
根据本发明的无线通信装置具有即使在衰落环境中仍能够没有接收质量恶化的稳定执行天线的阻抗自动匹配的可变阻抗单元，并且，其在无线通信领域是有用的。它也可以被应用于广播接收器的使用，等等。

Claims (22)

1.一种包括接收系统单元的无线通信装置，
所述接收系统单元具有：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
导频信号提取单元，其从基带信号提取先前已知的导频信号，并输出所述导频信号；
信道补偿单元，其通过使用导频信号执行信道估计，并执行基带信号的信道补偿，由此补偿由传播路径中的衰落引起的波动；
阻抗控制准确性检测单元，其通过使用信道补偿单元的输出来检测阻抗控制准确性；以及
阻抗控制单元，其基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制所述可变阻抗单元的阻抗变化量，
信道补偿单元具有：
第一信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号执行信道估计，执行基带信号的信道补偿，并向阻抗控制准确性检测单元提供输出信号；以及
第二信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的数据中的导频信号而跟踪线路波动，执行基带信号的信道补偿，并向解调单元提供输出信号。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，包括：解调单元，其使用信道补偿单元的输出执行解调操作。
3.如权利要求2所述的无线通信装置，阻抗控制准确性检测单元通过使用信道补偿单元的输出功率来检测阻抗控制准确性。
4.如权利要求2所述的无线通信装置，阻抗控制准确性检测单元通过使用信道补偿单元的输出幅度来检测阻抗控制准确性。
5.如权利要求2到4中的任一个所述的无线通信装置，信道补偿单元通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号而执行信道补偿。
6.如权利要求5所述的无线通信装置，在接收到包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号后，阻抗控制单元通过使用阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元。
7.如权利要求2到4中的任一个所述的无线通信装置，阻抗控制单元基于对应于阻抗变化期间的阻抗控制准确性检测单元的输出，来改变阻抗。
8.如权利要求2到4中的任一个所述的无线通信装置，还包括电话通话开始按钮，
通过操作所述电话通话开始按钮，阻抗控制单元开始控制可变阻抗单元。
9.如权利要求1所述的无线通信装置，第一信道补偿单元通过在无线电帧或无线电时隙的期间使用固定的线路波动补偿值，而执行信道补偿。
10.如权利要求2到4中的任一个所述的无线通信装置，阻抗控制单元通过使用可变阻抗单元，只在预定期间内调整阻抗，在经过所述预定期间之后，把阻抗恢复到所述预定期间之前的先前状态。
11.一种包括接收系统单元的无线通信装置，
所述接收系统单元具有：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
导频信号提取单元，其从基带信号提取先前已知的导频信号，并输出所述导频信号；
信道补偿单元，其通过使用导频信号执行信道估计，并执行基带信号的信道补偿，由此补偿由传播路径中的衰落引起的波动；
阻抗控制准确性检测单元，其通过使用信道补偿单元的输出来检测阻抗控制准确性；
阻抗控制单元，其基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制所述可变阻抗单元的阻抗变化量；
解调单元，其使用信道补偿单元的输出执行解调操作；以及
存储单元，存储阻抗匹配信息以及对应于阻抗匹配信息的接收信号强度信息，
其中将存储在所述存储单元中的接收信号强度与执行阻抗控制的接收信号强度进行比较，并且，将具有较大信号强度的阻抗匹配信息和对应于所述具有较大信号强度的阻抗匹配信息的接收信号强度信息再次存储在所述存储单元中。
12.一种无线通信装置，包括：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号，并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
子载波信号提取单元，其从基带信号中为各子载波提取基带信号并为各子载波输出所述基带信号；
多个子载波处理单元，各子载波处理单元各自具有：
导频信号提取单元，为各子载波从基带信号中提取先前已知的导频信号，并输出所述导频信号；
信道补偿单元，其通过使用导频信号执行信道估计，并针对各子载波的基带信号执行信道补偿，由此补偿由传播路径中的衰落引起的波动；以及
阻抗控制准确性检测单元，其针对各子载波，通过使用信道补偿单元的输出来检测阻抗控制准确性；
阻抗控制单元，其针对各子载波，基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元的阻抗变化量；以及
解调单元，其针对各子载波，通过使用信道补偿单元的输出来执行解调操作，
信道补偿单元具有：
第一信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号执行信道估计，执行基带信号的信道补偿，并向阻抗控制准确性检测单元提供输出信号；以及
第二信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的数据中的导频信号而跟踪线路波动，执行基带信号的信道补偿，并向解调单元提供输出信号。
13.一种无线通信装置，包括：
射频单元，其把通过天线接收到的信号转换为基带信号，并输出所述基带信号；
可变阻抗单元，其对天线和射频单元之间的阻抗进行调整；
解扩单元，其为基带信号执行解扩处理，为各指路径提取基带信号，并为各指路径输出基带信号；
与指路径的数目相同的指路径处理单元，各指路径处理单元具有：导频信号提取单元，其为各指路径从基带信号提取先前已知的导频信号并输出所述导频信号；以及信道补偿单元，其通过使用导频信号来执行信道估计，并且针对各指路径的基带信号执行信道补偿，由此补偿由传播路径中的衰落引起的波动；
第一合成单元，其针对各子载波，执行信道补偿单元的输出的加法处理；
阻抗控制准确性检测单元，其使用第一合成单元的输出检测阻抗控制准确性；
阻抗控制单元，其基于阻抗控制准确性检测单元的输出来控制可变阻抗单元的阻抗变化量；
第二合成单元，其针对各子载波，执行信道补偿单元的输出的加法处理；以及
解调单元，其使用第二合成单元的输出来执行解调操作，
信道补偿单元具有：
第一信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的前置码中的导频信号执行信道估计，执行基带信号的信道补偿，并向阻抗控制准确性检测单元提供输出信号；以及
第二信道补偿单元，其通过使用包含在无线电帧或无线电时隙的数据中的导频信号而跟踪线路波动，执行基带信号的信道补偿，并向解调单元提供输出信号。
14.一种无线通信装置，包括：
多个如权利要求1所述的接收系统单元；
阵列合成单元，其对信道补偿单元的输出进行加权和合成；以及
解调单元，其通过使用阵列合成单元的输出，来执行解调操作。
15.如权利要求14所述的无线通信装置，基于阻抗控制单元是否在无线电帧或无线电时隙的期间执行改变阻抗的控制，阵列合成单元改变阵列合成处理。
16.如权利要求14所述的无线通信装置，如果阻抗控制单元在无线电帧或无线电时隙的期间执行改变阻抗的控制，则阵列合成单元通过使用最大比合成权重来执行阵列合成，并且，
如果阻抗控制单元在无线电帧期间没有执行改变阻抗的控制，则阵列合成单元通过使用基于执行波束和空控制的阵列合成技术的权重来执行阵列合成。
17.如权利要求14到16中的任一个所述的无线通信装置，阵列合成单元具有：
接收权重产生单元，其通过使用阻抗控制单元的输出产生接收权重，并输出所述接收权重；以及
接收波束形成单元，其通过使用接收权重合成信道补偿单元的输出。
18.如权利要求2所述的无线通信装置，包括：
接收功率检测单元，其检测接收功率；以及
操作模式判定单元，其基于接收功率检测单元的输出而判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，其中：
阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
19.如权利要求2所述的无线通信装置，包括：
接收质量估计单元，其基于解调单元的输出估计接收质量；以及
操作模式判定单元，其基于接收质量估计单元的输出而判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，其中：
阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
20.如权利要求2所述的无线通信装置，包括：
传输参数提取单元，其基于解调单元的输出而提取传输参数；以及
操作模式判定单元，其基于所述传输参数提取单元的输出判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，
阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出切换操作模式。
21.如权利要求20所述的无线通信装置，如果接收信息量小于预定的值，则操作模式判定单元基于传输参数提取单元的输出，把所述装置置于停止阻抗控制的模式。
22.如权利要求2所述的无线通信装置，包括：
重新发送控制单元，其基于解调单元的输出执行重新发送控制；以及
操作模式判定单元，其基于重新发送控制单元的输出而判定把所述装置置于停止阻抗控制的模式、还是执行阻抗控制的模式，
阻抗控制单元根据操作模式判定单元的输出而切换操作模式。
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