CN101227256A - 接收器设备、接收方法、程序和记录介质 - Google Patents
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Abstract
一种接收器设备,包括:多个信号接收装置;多个信道信号输出装置,用于以在预定范围之中或者在多个值之间切换的采样率采样通过多个信号接收装置接收的信号,并输出信道信号;控制装置,用于控制多个信道信号输出装置中的采样率;响应估计装置,用于根据从多个信道信号输出装置输出的信道信号估计响应;评估装置,用于根据由响应估计装置估计的响应评估接收特性;以及确定装置,用于根据以由评估装置评估的采样率的接收特性确定多个信道信号输出装置中的采样率。
Description
相关申请的交叉引用
本发明包含于2006年10月12日向日本专利局提交的有关日本专利申请JP 2006-278353的主题,在这里通过引用的方式并入其全部内容。
技术领域
本发明涉及一种接收器设备、接收方法、程序、及记录介质。更具体地,本发明涉及一种能够改进接收性能的接收器设备、接收方法、程序和记录介质。
背景技术
迄今为止,针对无线接收器设备提出了分数采样(fractional sampling)或者过采样(over-sampling),其中多次抽样对应一个码元的信号。
例如,已经讨论过直接序列扩频(DS/SS)调制方法中(例如,参考K.J.Kim,S.Y.Kwon,E.K.Hong和K.C.Whang于2000年6月,“Effect of TapSpacing on the performance of Direct-Sequence Spread-Spectrum RAKEReceiver”,IEEE Trans.On Commun.Vol.48,No.6采样间隔和性能间的权衡,以及通过在正交频分复用(OFDM)调制方法中分数采样(例如,参考C.Tepedelenlioglu和R.Challagulla,2004年11月,“Low Complexity MultipathDiversity through Fractional Sampling in OFDM,Vol.52,No.11”)的分集效应。该讨论示出已经示出采样率的增长改进了性能。
针对码分多址(CDMA)系统中的接收器设备,已经提出了在对接收信号进行过采样之后,估计信道响应已检测适合的解扩定时的机制。(例如,参考Tu Chunjiang,Zhou Xin,Liu Bo和Chen Hongyi,2003年10月,“The designof 802.11 WLAN baseband processor”,Proceedings.5th International Conferenceof ASIC,2003,Vol.2,852-855)。
通过使用滑动相关的方法举例说明了这种机制(例如,参考美国专利公开第US2003/0123408号“CDMA Receiving Apparautus”;美国专利公开第US2004/0139466号“Finger Allocaion for a Path Searcher in A MultipathReceiver”;以及J.Mitsugi,M.Mukai,H.Tsurumi,2002年9月,“Path-searchalgorithm introducing path-management tables for a DS-CDMA mobile terminal”,Proceedings.The 13th IEEE International Symposium on personal,Indoor andMobile Radio Communication,Vol.2,730-734)。图1是示出通过使用滑动相关的信道响应估计方法接收信号的接收器设备1的配置示例的框图。
参考图1,将所接收的信号输入到滑动相关器11中。滑动相关器11将接收到的信号乘以通过从扩频码(spread code)发生器12提供的具有相位τ的扩频码。将乘得的信号提供给积分器13。积分器13将该信号对一个扩频码的周期进行积分,并且将积分后的信号提供给平方电路14。平方电路14检测相应于相位τ的信道响应。将来自平方电路14的输出提供给信道响应估计器15。信道响应估计器15估计相应于不同于相位τ的相位的全部信道响应。
通过另一种使用相关性的方法来举例说明上面的机制(例如,参考H.Hamda,M.Nakamura,T.Kubo,M.Mimowa,和Y.Oishi,1999年5月,“Performance evaluation of the path search process for the W-CDMA system”,Proceedings.1999 IEEE 49th Vehicular Technology Conference,Vol.2,980-984,以及美国专利公开第US2004/0013218号“Receiving Device and ReceivingMethod”)。图2是示出通过使用该相关性估计信道响应的接收器设备21的配置的示例的框图。
参考图2,将在模数(A/D)转换器(未示出)中经过过采样的接收信号输入到抽取器(decimator)31中,在抽取器31中以适当的采样间隔下采样该信号。将来自抽取器31的输出提供给相关滤波器32,在相关滤波器32中执行相关处理(匹配滤波)。如果接收的信号具有预定的相关性,则来自相关滤波器32的输出直接表示信道响应。因而,信道响应估计器33根据来自相关滤波器32的输出估计全部信道响应。通过这种方法可能在短时间内估计信道响应。
该机制被进一步通过使用多个相关器的方法来举例说明(例如,参考美国专利第US6487193号“Path Searched Device and CDMA Receiver with theSame”)。图3是示出接收器设备41的配置的示例的框图,该接收器设备41能够仅在必要时使用两个相关滤波器估计单个信道响应。
参考图3,将接收的信号输入到抽取器51中。抽取器51以两种抽取速率抽取所接收的信号。抽取器51将以较高抽取速率的抽取输出(过采样的较低等级)提供给相关滤波器52,并将以较低抽取速率的抽取输出(过采样的较高等级)提供给相关滤波器53。相关滤波器52粗略地估计信道响应,并且通过使用由相关滤波器52估计的结果将相关滤波器53的操作延迟必要的时间,以详细估计信道响应。信道响应估计器54根据由相关滤波器53估计的信道响应来估计整个信道响应。
以上参考图1至3描述的技术分别检测一个码片中的脉冲响应的最大值,而不检测每个码片中的两个或者更多抽样。
近年来,使用多天线的通信技术,例如多输入多输出(MIMO)、单输入多输出(SIMO)、以及多输入但输出(MISO),已经受到普遍关注。例如,在MIMO中,发射机设备和接收器设备都配备有多天线或者多天线组件(每个组件包括至少一个天线),以实现逻辑上彼此独立的多条传输线。接收器设备将接收的信号分开并同时解调该信号,以便既实现频率使用率的提高又降低由于分集效应的错误率(例如,参考Motohiko Isaka于2003年12月在电子信息和通信工程协会(IEICE)学报A第J86-A卷、第12期、第1292-1302页的“MIMO Tsushinro ni Okeru Fugouka to Hennchou)。
发明内容
研究表明采样率的增加改进了性能。但是,例如,在分数采样中,必须根据分数采样的等级提高电路的操作速度,因而增加了功耗。当采用并行信号处理时,增加了装配电路的区域,而成本也增加了。
虽然改进了性能,但是功耗、电路区域、以及成本的增加对无线终端而言并不优选。
相关技术中的MIMO有这样的麻烦,这是因为许多天线组件需要改进接收性能,尤其在接收器侧。近年来,需要提供具有通过无线通信接收大量信息功能的便携式信息处理设备和笔记本型个人计算机,例如,通过无线通信浏览网页的功能。对于实现这种功能而言,小型无线局域网(LAN)终端或者无线LAN卡是必需的。但是,为了改进接收性能而在小型无线LAN终端或者无线LAN卡中安装多个天线组件使得很难减小设备或者卡的尺寸。
当减少功耗、电路尺寸以及成本增长时,期望改进通过预定数量的天线所接收的信号的接收性能。
根据本发明的实施例,一种接收器设备,包括:多个信号接收装置;多个信道信号输出装置,用于以在预定范围内或者在多个值之间转换的采样率采样通过多个信号接收装置接收的信号并输出信道信号;控制装置,用于控制在多个信道信号输出装置中的采样率;响应估计(estimating)装置,用于根据从多个信道信号输出装置输出的信道信号估计响应;评估(evaluating)装置,用于根据由相应评估装置评估的响应评估接收特性;以及确定装置,用于根据以评估装置评估的多个采样率的接收特性确定多个信道信号输出装置中的采样率。
在接收主要信息之前的接收主要信息必需的次级信息的时间段期间,控制装置可控制多个信道信号输出装置中的采样率,以便于响应估计装置以多个采样率估计响应,响应估计装置以多个信道信号输出装置中的多个采样率估计响应,评估装置根据以多个信道信号输出装置中的多个采样率的响应可评估接收特性,并且根据由评估装置评估的接收特性,确定装置确定预定采样率,每个信道信号输出装置以该采样率采样相应于主要信息的信号。在接收主要信息的时间段期间,控制装置可控制多个信道信号输出装置中的采样率,以便于成为预定的采样率。
多个信道信号输出装置中的信号可以不同采样率在不同采样点进行采样。
评估装置可评估多个信道信号输出装置中多个采样率的全部组合的接收特性。确定装置可根据由所述评估装置评估的接收特性在多个信道信号输出装置的采样率的全部组合中确定采样率的预定组合,多个信道信号输出装置以该采样率采样对应于主要信息的信号。
在多个信道信号输出装置的多个采样率的所有组合中,所述确定装置可在通过评估装置评估的接收特性值之中确定具有最高评估值的采样率的组合为多个信道信号输出装置采样对应于主要信息的信号的采样率组合。
确定装置可比较由评估装置评估的多个信道信号输出装置中多个采样率的全部组合中的接收特性值与预定阈值,并在提供高于预定值的评估值的组合中确定具有最小功耗量的组合为多个信道信号输出装置采样对应于主要信息的信号的采样率组合。
每个信道信号输出装置可包括模数转换装置,用于过采样接收的信号并将该信号转换为数字信号,以及比率改变装置,用于改变由模数转换装置转换产生的数字信号的比率,并以由控制装置控制的该采样率输出信道信号。
接收器设备可进一步包括解调装置,用于根据由响应估计装置估计的响应来解调接收的信号。
接收器设备可进一步包括组合控制装置,用于根据响应估计装置估计的响应控制RAKE组合中指针数和抽头系数。
解调装置分离可通过多个天线传输的多个信号,以解调该分离信号。
接收器设备可进一步包括组合控制装置,用于根据响应估计装置估计的响应控制分集因子。
根据本发明另一个实施例,一种接收方法,其用于接收具有多个包括不同天线的信号接收装置的信号的接收器设备,其包括步骤:在接收主要信息之前的接收主要信息必需的次级信息的时间段期间,采样相应于次级信息的接收信号,其通过多个信号接收装置中的天线接收,以多个采样率控制,以便于以多个采样率估计响应;估计相应于以多个采样率采样的次级信息的接收信号的响应;根据以多个采样率的估计响应、以多个信号接收装置接收的接收信号的多个采样率评估接收特性;并确定预定采样率,每个信号接收装置根据该评估接收特性,以该采样率采样相应于主要信息的信号。该方法包括步骤:在接收相应于主要信息的信号的时间段期间,控制采样率,所接收的信号以该采样率采样以便于成为每个信号接收装置确定的预定采样率,并以该预定采样率采样相应于通过多个信号接收装置中多个天线接收的主要信息的接收信号。
根据本发明的另一个实施例,一种计算机可执行程序,用于控制接收信号的处理,包括步骤:在接收主要信息之前的接收主要信息必需的次级信息的时间段期间,控制采样相应于次级信息的接收信号,其通过多个信号接收装置中的天线接收,以多个采样率控制,以便于以多个采样率估计响应;估计相应于以多个采样率采样的次级信息的接收信号的响应;根据以多个采样率的估计响应、以多个信号接收装置接收的接收信号的多个采样率评估接收特性;并确定预定采样率,每个信号接收装置根据该评估接收特性,以该采样率采样相应于主要信息的信号。该程序包括步骤:在接收相应于主要信息的信号的时间段期间,控制采样率,所接收的信号以该采样率采样以便于成为每个信号接收装置确定的预定采样率,并以该预定采样率采样相应于通过多个信号接收装置中多个天线接收的主要信息的接收信号。
根据本发明的实施例,控制采样率以便于以多个采样率估计响应,多个信号接收装置接收的信号以该采样率采样,并且根据估计的响应评估接收特性。根据评估的接收特性确定预定采样率,每个信号接收装置以该采样率采样相应于主要信息的信号,并控制该采样率以便于成为确定的预定采样率,每个信号接收装置以该采样率采样相应于主要信息的信号。
一种网络,即一种机制,至少两台设备通过它连接,其中信息可以从一台传输到另一台。通过该网络彼此通信的设备可以是彼此分离的也可以是组成一台设备的内部模块。
该通信可以是无线通信或者有线通信。或者,在通信中混合无线通信和有线通信,即,在某些部件中执行无线通信,在另一些部件中执行有线通信。或者,从一台设备到另一台设备建立有线通信,而从另一台设备到一台设备建立无线通信。
接收器设备可以是独立的设备或者可以是传输和接收设备或者信息处理设备中执行接收处理的模块。
根据本发明,可以接收信号。具体地,从多个采样率中为每个采样信号选择提供优良接收特性的采样率,所述采样信号由每个信号接收装置接收,并控制接收的采样率。因而,在降低功耗、电路尺寸、以及成本的增加的同时,可以提高接收性能。
附图说明
图1是示出相关技术中接收器设备的配置示例的框图;
图2是示出相关技术中另一台接收器设备的配置示例的框图;
图3是示出相关技术中另一台接收器设备的配置示例的框图;
图4是根据本发明实施例的接收器设备的配置示例的框图;
图5是图4中的信道滤波器的配置示例的框图;
图6是图4中信道响应估计单元的功能示例的功能框图;
图7图解响应的估计;
图8是图解当存在四个脉冲的脉冲响应时来自相关滤波器的输出的图;
图9是图解以每个码片一个采样的采样率的采样点的示例图;
图10是图解以每个码片两个采样的采样率的采样点的示例图;
图11图解信道响应的示例;
图12A和12B图解以每个码元一个采样的采样率的频率特性;
图13A到13C图解以每个码元两个采样的采样率的频率特性;
图14是图解当所接收的信号脉冲具有三角形相关波形时信道响应的示例图;
图15是图解图14的示例中以每个码元一个采样的采样率的信道脉冲响应的图;
图16是图解图15中所示示例的频率响应的图;
图17是图解以图14所示实施例中每个码元两个采样的采样率的第一采样的信道脉冲响应的图;
图18是图解图17的示例中所示频率响应的图;
图19是图解以图14所示实施例中每个码元两个采样的采样率的第二采样的信道脉冲响应的图;
图20是图解图19所示示例中的频率响应的图;
图21是示出根据本发明实施例接收OFDM信号的接收处理的示例的流程图;
图22是示出根据本发明实施例接收DS/SS信号的接收处理的示例的流程图;以及
图23是示出根据本发明实施例的个人计算机配置示例的框图。
具体实施方式
根据本发明实施例的接收器设备包括,例如,多个信号接收单元,每个接收单元包括A/D转换器,每个A/D转换器过采样一个码元;信道滤波器,其能够改变过采样等级;信道响应估计单元;以及执行信号组合和解调的信号处理单元。
通过多个信号接收单元中的一个的天线所接收的信号经过例如带通滤波器和放大器、由分路器分开、并提供给两个A/D转换器,该两个转换器相应于同相(I)信号分量和正交(Q)信号分量。两个A/D转换器每个都过采样一个码元。将过采样信号提供给相应于I信号分量和Q信号分量的两个信道滤波器。每个信道滤波器都提取接收信号的混叠分量。
在每个信号接收单元中通过多个天线所接收的信号以及从两个信道滤波器输出的信号都被用于估计信道响应,并根据估计的信道响应执行解调。
如上所述,接收天线数量上的增长明显改进了接收性能。但是,接收天线数量上的增加使得减小设备尺寸变得困难并增加了成本。另外,采样率的增长明显改进了性能。但是,例如,在分数采样中,必须依据分数采样的等级增加电路的操作速度,因而增加了功耗。当用于并行信号处理时,增加了安装电路的区域,而成本同样也增加了。
在通过根据设备的尺寸或者成本确定的预定数量的天线接收信号中,期望在减少功耗和成本的增加的同时改进接收性能。
因此,在上述接收器设备的每个信号接收单元中,不固定来自信道滤波器的输出的采样率,即,是可变的。针对不同信号接收单元设置可以将采样率设置为不同值。上述接收器设备根据当使用多个传输天线时每根传输天线的信道响应并根据当使用一个传输天线时通过该传输天线传输的信号的信道响应,确定在可以为每个信号接收单元中信道滤波器的输出设置的采样率中哪个采样率提供较高的接收性能。接收器设备为每个用于执行通信的信号接收单元设置提供较高接收性能的采样率。设置采样率以便于满足功耗量的需求。
优选地,每个信号接收单元在不同采样率具有不同采样点,可以设置所述采样率以便于提高接收性能。
这里将参考附图描述本发明的示例性实施例。
图4是示出根据本发明实施例的接收器设备81的配置示例的框图,其包括多个能够在采样率之间切换的接收单元。
接收器设备81包括从接收单元机91-1到接收器单元91-N的N个接收单元,信道响应估计单元107,以及信号组合-解调单元108。在被提供到上述组件的下游的数字信号处理单元(未示出)中处理经过信号组合的信号和解调的信号,在上述组件向下游提供数字信号处理单元。由于接收单元机91-1至91-N具有相似配置,因此现在将参考图4描述接收器单元91-1的配置。
接收器单元91-1包括天线101-1,带通滤波器(BPF)102-1,低噪声放大器(LNA)103-1,分路器104-1,Δ∑A/D转换器105-1-1和105-2-1,以及信道滤波器106-1-1和106-2-1。
将通过天线101-1接收的信号提供到BPF 102-1。BPF 102-1滤除超出预定频率范围之外的信号。LNA 103-1放大所提供的具有低噪声的射频(RF)信号。分路器104-1分离放大的RF信号并将分离的信号提供给Δ∑A/D转换器105-1-1和105-2-1。
Δ∑A/D转换器105-1-1和105-2-1每个将提供的RF信号转换为一位的位串以执行高阶过采样。将过采样的信号提供到信道滤波器2 106-1-1和106-2-1。
信道滤波器106-1-1和106-2-1每个调整解调前的采样率,并执行滤波以提取接收信号的混叠分量。信道滤波器106-1-1和106-2-1在信道响应估计单元107的控制下调整采样率(改变过采样等级)。在信道滤波器106-1-1和106-2-1中,可以预先设置可设置的多个采样率并可以在信道响应估计单元107调整为控制下的任何采样率。可替换地,信道滤波器106-1-1和106-2-1可以在信道响应估计单元107的控制下使用预定范围内的任何采样率。下面会详细描述采样率的调整。
将从信道滤波器106-1-1输出的同相(I)信号和从信道滤波器106-2-1输出的正交(Q)信号提供到信道响应估计单元107和信号组合-解调单元108。
在下列描述中,如果不必须区分单个天线,则天线101-1至101-N统称为天线101。如果不必须区分单个BPF,则BPF 102-1至102-N统称为BPF102。如果不必须区分单个LNA的话,则LNA 103-1至103-N统称为LNA 103。如果不必须区分各个分路器的话,则分路器104-1至104-N统称为分路器104。如果不必须区分各个Δ∑A/D转换器的话,则Δ∑A/D转换器105-1-1、Δ∑A/D转换器105-2-1、Δ∑A/D转换器105-1-N、以及Δ∑A/D转换器105-2-N统称为Δ∑A/D转换器。如果不必须区分各个信道滤波器的话,则信道滤波器106-1-1、信道滤波器106-2-1、信道滤波器106-1-N、以及信道滤波器106-2-N统称为信道滤波器。
信道响应估计单元107估计从信道滤波器106输出的信道响应。信道响应估计单元107根据所估计的信道响应改变信道滤波器106中的过采样等级。另外,信道响应估计单元107向信号组合-解调单元108提供用于控制例如分集组合、RAKE组合、或者MIMO信号解调的控制信号。信号组合-解调单元108通过相应于接收信号格式的预定方法解调过采样信号。下面参考图6详细地描述信道响应估计单元107的功能。
虽然Δ∑A/D转换器105用于图4所示的接收器设备81中的模数转换,但是可以使用除了Δ∑A/D转换器之外的执行A/D转换的A/D转换器。虽然在A/D转换中执行过采样而在图4所示接收器设备81的信道滤波器106中调整解调前的采样率,但是可以在A/D转换中调整采样率。可替换地,可以在混频器中执行频率转换后在A/D转换中调整的采样率,就像以通常所用的方式一样。
具体地,虽然在图4所示的接收器设备81中,Δ∑A/D转换器105用于A/D转换,而信道滤波器106调整解调前的采样率,但是只要实现接收模拟信号的功能,以及在信道响应估计单元107控制下将模拟信号转换为具有多个预定采样率中的采样率或者预定范围内的采样率的数字信号的功能,就可采用其它配置。
将详细描述信道滤波器106中的采样率的调整。
在将接收信号的采样率转换为期望的采样率中,通常使用将采样率上采样为时钟频率的方法,所述时钟频率实现两个时钟的最小公倍数,使得信号通过滤波器以去除混叠分量,并且下采样采样率(例如,参考P.P.Vaidyanathan在PRENTICE-HALL PTR.中的“Multirate systems and filter banks”)。
由于根据这种方法中的采样率实现最小公倍数的时钟频率变得较高,因此考虑到在信道滤波器106的下游安装数字滤波器,该方法对功耗以及电路区域而言可能是不实用的。
例如,在输入采样率Fs到通过将频率Fs乘以1.5给出的频率的转换中,两个采样信号的输入需要三个采样信号的输出。因而,必须要用任意数据补充待输出的一个采样信号。这意味着每0.5Fs(1.5F×1/3)产生混叠分量。最后插入的数据允许将SINC滤波器特性(自适应部分(partial)平滑滤波器)添加到生成的混叠分量,从而衰减混叠分量。另外,对于每两个采样信号的1.5F添加可以实现SINC滤波器,以衰减干涉抽选的分量。虽然如果进一步抽取在上述方式中产生的码元,则引起混叠效应,但是只要通过SINC滤波器将混叠衰分量减为可允许的范围,该抽取是可接受的。如果期望的信号是窄带信号,并且带宽中没有干涉混叠分量,则可以在下游数字信号滤波器中减小混叠的影响。
上述系统是两级SINC滤波器提供的等价物,并且系统的安装成本变得很低。然而,将抗混叠滤波器限制为SINC滤波器引起以下问题,包括:不充足的混叠分量衰减量、期望带宽中振幅衰减、或者考虑特性降级的必需性。为了最小化这些问题的影响,优选以尽可能较高的频率执行重新采样,并且将要转换的频率范围设置在最小的期望带宽以上。在这种情况下,期望带宽中无混叠分量出现,并且超出期望带宽的任何混叠分量都能够通过使用下游数字滤波器进行衰减。另外,由于在上述情况下第一级SINC滤波器的槽口频率变高,因此期望带宽的衰减量减少。
使用上述方法,可能减少执行采样率转换的信道滤波器106的安装成本。但是,由于上游数字滤波器所需的速率增长,所以可能会增加功耗。
信道滤波器106可具有如图5所示的配置。
参考图5,低通滤波器(LPF)121筛选出具有高于预定频率范围的频率的高频信号分量。抽取器122通过预定比率X1(用1/X1乘以其采样率)减少输入信号的采样率。由于在预定定时抽取器122以采样率Fs1拾取并输出采样的信号,所以根据拾取信号的时间确定以预定采样率Fs2输出信号的采样点。
采样率转换器(SRC)123以Fs2/(Fs3-Fs2)的比率补偿所产生的数据,其中“Fs2”指输入信号的采样率,而“Fs3”指输出信号的采样率。
SINC滤波器124执行移动平均。根据所需的误差矢量幅度(EVM)测量可省略信道滤波器106中的SINC滤波器124。通常,二进制相位移位键控(BPSK)或者正交相位移位键控(QPSK)需要的EVM测量小于-20dB,且16正交振幅调制(16QAM)以及64QAM需要的EVM测量小于-30dB。鉴于这些需要,足以获得当在BPSK或者QPSK中的省略SINC滤波器时所产生的特性。
抽取器125通过预定速率X2(用1/X2乘以采样率)降低输入信号的采样率。由于抽取器125拾取并输出在预定采样定时以采样率Fs3采样的输入信号,因此根据拾取信号的时间确定以预定采样率Fs4的输出信号的采样点。LPF 126筛选出具有高于预定频率范围的频率的高频信号分量。抽取器127通过预定速率X3减少输入信号的采样率(将其采样率乘以1/X3)。由于抽取器127拾取并输出在预定计时以采样率Fs4采样的输入信号,因此根据在信号拾取时的定时确定下游系统中需要的以采样率Fs5的输出信号的采样点。
换句话说,在信道滤波器106中,在抽取器122、抽取器125、或者抽取器127中适当地设置抽选率和采样点并在采样率转换器123中适当地设置采样率的转换因子(要补偿的信号出现的概率)允许来自Δ∑A/D转换器105的输出转换为在预定采样点以预定采样率的信号以执行滤波。
图6是示出信道响应估计单元107的功能的示例的功能性框图。信道响应估计单元107具有通过以下部件表现的功能:信道信号获取器151、响应估计器152、评估函数计算器153、采样率确定器154、采样率设置器155、以及解调控制器156。
信道信号获取器15 1捕获来自信道滤波器106的信道信号。
响应估计器152根据由信道信号获取器151捕获的信道信号估计响应。下面详细描述响应估计。
评估函数计算器153根据同步信号的接收响应或者在传输并接收有效数据之前传输的扩频码(即,在实际数据传输之前,例如,在传输同步信号或者扩展信号的时间段期间,以便于确定最有效的采样率)评估接收特性。具体地,评估函数计算器153计算用于评估接收性能的预定评估函数。
在传输和接收有效数据前,例如,在传输同步信号或者扩频码的时间段期间,采样率确定器154控制采样率设置器155,以便于执行其中可以多个采样率产生响应的接收处理。采样率确定器154根据基于评估函数计算器153的响应以及功耗情况(如果需要的话)的评估函数的计算结果在接收有效数据时确定采样率(采样点,如果需要的话)。
如上所述,信道滤波器106预先确定可以设置的多个采样率以及各个采样率的采样点,并将采样率调整为信道响应估计单元107控制下的任意采样率。
因此,在传输和接收有效数据之前,采样率确定器154控制采样率设置器155,以便于在全部采样点以所有可以预先在接收器单元91-1至91-N中设置的采样率执行接收处理。在有效数据的接收中,采样率确定器154根据由评估函数计算器153的评估函数的计算结果来确定最适合的采样率(采样点,如果需要的话),以及功耗情况,如果需要的话。
采样率设置器155在采样率确定器154的控制下设置每个信道滤波器106中的采样率和采样点。
如果传输器设备具有多个天线,即,如果传输和接收系统适应MIMO,则解调控制器156分析接收信号中的导频信号,则所述导频信号同数据一起传输并且专用于每个系统的码元被分配给该导频信号,以确定信号组合-解调单元108中的信号组合或解调需要的因子,并控制信号组合和解调。信号组合-解调单元108根据在去除接收信号之间的干扰并分离在其上叠加了干扰的信号分量之后的分析结果执行解调。分离信号的典型方法包括最大似然判决、最小均方误差(MMSE)、以及垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)。
如果传输器设备有一个天线,即,如果传输和接收系统采用SIMO,则解调控制器156确定信号组合-解调单元108中信号组合和解调需要的因子,并控制信号组合和解调。要确定的因子包括在接收DS/SS信号时RAKE组合中的指针数和抽头系数,以及接收OFDM信号时的分集因子。
将描述接收器单元91-1至91-N中评估函数和过采样等级的确定。
假定由Km表示在N个天线101中的第m个天线处的过采样等级。根据表达式(1)计算信道容量的上界:
【公式1】
其中“〈C〉”指信道容量平均值,“ρ”指平均信号噪声(S/N)比,“N”指传输器侧天线数量,而“I”指K×K单位矩阵。“K”用等式(2)表示:
【公式2】
在表达式(1)中,“R”指标准化交叉相关矩阵,而元素R(m1、k1、m2、k2)指交叉相关矩阵R中的R个元素。根据等式(3)计算“Q”:
【公式3】
通过等式(4)和(5)表示元素R(m1、k1、m2、k2):
【公式4】
【公式5】
其中“h(m,k,n)”指通过第n个传输天线传输并在第m个接收天线的第k个采样点采样的信号的信道响应。
虽然接收器设备81使用多个天线接收信号,但是信号传输设备可以使用一个天线(可以采用SIMO)或者可以使用多个天线传输多个信号(可以采用MIMO)。具体地,如果信号传输设备使用一个天线,则接收器设备81执行RAKE组合或者分集组合,并且如果信号传输设备使用多个天线传输多个信号,则执行MIMO信号解调。
如果信号传输设备使用一个天线,并且执行RAKE组合或者分集组合,则信道响应估计单元107设置信号传输设备中天线数N并且设置指示天线中的传输天线位置的因子N为1以估计信道响应。
如上参考公式(1)至(5)所述,接收器设备81使用多个天线接收信号,并且所接收的信号可以通过多个天线传输。因而,代替根据每个接收器单元91中的响应确定采样率,采样率可以按照表达式(1)根据接收器单元91-1至91-N中的采样率组合中的响应确定,例如,通过使用表达式(1)或者表达式(6)右侧作为评估函数。
【公式6】
当接收DS/SS信号和当接收OFDM信号时的响应估计将描述为每个接收器单元91中的响应估计的特定示例。
首先,现在描述当接收器设备81接收DS/SS信号时如何估计响应。
依照IEEE802.11b,同样的扩频码被作为在分组的头部的同步码元传输128次。接收器设备81在接收码元的时间段期间选择采样率。
假设,例如,信道滤波器106中接收数据的采样率是每个码元四次采样或者每个码元两次采样。
现在将参考图7描述当接收DS/SS信号时,接收同步信号的信道脉冲响应的估计(在如图6中所示的响应估计器152中的响应估计)。
参考图7,提供信道滤波器106中的抽取器181(例如图5中的抽取器122、抽取器125、或者抽取器127)以在同步点(采样点)以预定采样率执行采样。
图6中的采样率设置器155设置信道滤波器106以便在采样点以可用采样率执行采样。例如,假如信道滤波器106中数据接收的采样率是每个码元四次采样或者每个码元两次采样,如果以每个码元四个采样的采样点包括以每个码元两次采样的采样率的采样点,则优选采样率设置器155设置信道滤波器106以便以每个码元四次采样的采样率执行采样,并且如果以每个码元四次采样的采样率的采样点不同于以每个码元两次采样的采样率的采样点,则采样率设置器155设置信道滤波器106以便在单个采样点执行采样,即,以每个码元六个采样的采样率。
根据等式(7)定义相关滤波器182中的扩频码的自相关函数:
【等式7】
其中“M”指扩频码的长度,“G”指一个码片中的采样数量(过采样等级)、“p(m)”指扩频码波形中的第m个采样,而“d”指自相关函数中的相位差。
通过等式(8)表示交叉相关矩阵R,并通过等式(9)表示等式(8)中的“r”:
【等式8】
R=r·rH …(8)
【等式9】
r=[r(0),r(1),...r(D-1)]T …(9)
其中“D”指对应于脉冲响应的最大延迟的采样数量,“T”指转置,而“H”指复数共轭转置。
通过等式(10)表示来自平均电路183的输出:
【公式10】
x=[x(0),x(1),...x(D-1)]T …(10)
其中“x(d)”指来自平均电路183的输出,对应于第d个扩频码的采样。
通过等式(11)表示信道的脉冲响应矩阵:
【公式11】
c=[c(0),c(1),...c(D-1)] …(11)
其中“c(d)”指对应于第d个采样延迟的脉冲响应。
存储器185存储交叉相关矩阵R的伪逆矩阵R+。脉冲响应估计器184使用存储在存储器185中的交叉相关矩阵R的伪逆矩阵R+来根据等式(12)估计信道的脉冲响应:
【公式12】
c=R+x …(12)
这时,执行交叉相关矩阵R的奇异值分解。如果满足等式(13),则通过使用交叉相关矩阵R的奇异值σ1,......σq建立等式(14):
【公式13】
R=U∑VT …(13)
【公式14】
∑=diag(σ1,σ2,...σq,0,...0) q=rank(R) …(14)
通过1/σ1,......1/σq给出伪逆矩阵R+的奇异值,并且伪逆矩阵R+的奇异值分解给出等式(15)和(16):
【公式15】
R+=U+∑+V+T …(15)
【公式16】
在伪逆矩阵R+的计算中使用太小的奇异值产生很大误差。因而,可以设置奇异值的阈值,并且可以使用小于要设置为零的阈值的奇异值计算伪逆矩阵R+。
当过采样一个码片G次时,通过等式(17)给出第g个采样中第n个码片的响应:
【公式17】
hgG[n]=h(nTc+gTs/G) …(17)
其中“Tc”指一个码片的时间长度。
图8是图解当存在四个脉冲的脉冲响应时,从相关滤波器182输出的图形。假如一个码元对应于Y码片,如果每个码元采样Y个采样,即,如果每个码片采样一个采样,则信道滤波器106在采样点b和e处执行采样,而如果每个码元采样2×Y采样,即,如果每个码片采样两个采样,则在采样点a、c、d、和f执行采样。
根据一个码元中的最大输出在一个点执行采样以执行相关技术的方法中的RAKE组合。与此相反,采样率设置器155控制信道滤波器106以便于如果每个码片采样一个采样则在采样点b和e执行采样,以及如果每个码元采样四个采样,即,如果每个码片采样两个采样,则以便于在采样点a、c、d和f执行采样,。
例如,如果每个码片采样一个采样,如图9的图形中所示,则在采样点b、e和h执行采样以执行RAKE组合。如果每个码片采样两个采样,如图10的图形中所示,则在采样点a、c、d、f、g和I执行采样以执行RAKE组合。因而,与根据相关技术中的最大输出,在通过b指示的一个点采样相比,可以对解调使用更高的信号功率。
当接收DS/SS信号时,以上述方式计算以每个码片两个采样的采样率的响应和以每个码片一个采样的采样率的响应。
接下来,将描述当接收器设备81接收OFDM信号时如何估计响应。
当在特定频率接收例如OFDM解调中的导频码元这样的重要码元时,自适应地改变采样率是有效的。例如,假设如图11中所示的信道响应。如图12A中所示,通过这样的信道以每个码元一个采样的采样率接收信号示出如图12B中所示的频率特性。相反,如图13A中所示,如果以每个码元两个采样的采样率接收信号,则如图13B和13C中所示,在不同频率信号强度下降。在某些情况下,信号强度的下降等级会变小。
依据IEEE802.11a/g,在分组的头部传输十次同步码元。信道响应估计单元107中的采样率确定器154在十次接收同步码元的时间段期间选择采样率。
例如,假设信道滤波器106中接收数据的采样率是每个码元两次采样或者每个码元一次采样。
图6中采样率设置器155设置信道滤波器106以便于在采样点以可用采样率执行采样。例如,倘若信道滤波器106中接收数据的采样率是每个码元两次采样或者每个码元一次采样,优选采样率设置器155设置信道滤波器106,以便于如果每个码元两次采样的采样率的采样点包括每个码元一次采样的采样率的采样点,则以每个码元两次采样的采样率执行采样,并且如果每个码元两次采样的采样率的采样点不同于每个码元一次采样的采样率的采样点,则采样率设置器155设置信道滤波器106以便于在各个采样点即,以每个码元三次采样的采样率,执行采样。
响应估计器152以与接收DS/SS信号中的相同方式,通过使用伪逆矩阵估计信道脉冲响应。但是,短报头(short preamble)信号的时间波形而不是扩频码,用作接收OFDM信号的伪逆矩阵。响应估计器152对脉冲响应的估计值执行离散傅立叶变换(DFT)以计算频率响应。
倘若信道响应用“h(t)”指示,则当G次过采样一个时间码元时,第g个采样的第n个响应用等式(18)表示:
【公式18】
hgG[n]=h(nTs+gTs/G) …(18)
其中“Ts”指每单位时间的码元长度(一个OFDM码元的长度/DFT点的数量)。通过等式(19)表示第g个采样的频率响应:
【公式19】
其中“N”指OFDM信号的副载波数量。
图14是图解当接收信号脉冲具有三角相关波形时信道响应的图形。图15是图解图14的示例中以每个码元一次采样的采样率的信道脉冲响应的图形。图16是图解图15中所示示例的频率响应的图形。图17是图解图14的示例中以每个码元两次采样的采样率的第一采样的信道脉冲响应图形。图18是图解图17所示示例中频率响应的图形。图19是图解图14的示例中以每个码元两次采样的采样率的第二采样的信道脉冲响应的图形。图20是图解图19中所示示例的频率响应的图形。以每个码元两次采样的采样率,如图18和20所示的频率响应经过分集组合以解调信号。
例如,如果特定的副载波(例如特定的导频信号)对应于图14的信道响应中的频率响应空值(null),则采样率可以转换为每个码元两次采样的采样率以执行分集组合。
评估函数计算器153获取通过每个天线接收的信号响应,并根据表达式(1)计算接收器单元91-1至91-N中的采样等级的全部组合中的评估函数。
具体地,依据当接收DS/SS信号时通过等式(17)给出当一个码片过采样G次时第g个采样的第n个码片的响应,并依据在接收OFDM信号时通过等式(18)或者(19)给出的响应,评估函数计算器153根据表达式(1)或者表达式(6)的右侧,计算在接收器单元91-1至91-N的过采样等级的全部组合中的评估函数。评估函数计算器153提供计算结果给采样率确定器154。
采样率确定器154根据从评估函数计算器153提供的评估函数的计算结果确定每个接收器单元91-1至91-N中的采样率。
例如,当根据表达式(6)计算评估函数时,采样率确定器154确定接收器单元91-1至91-N的过采样等级组合中是否存在满足表达式(20)的组合。换句话说,采样率确定器154确定是否存在这样的组合,在该组合中评估函数大于预定阈值S。如果存在其中评估函数大于预定阈值S的组合,则采样率确定器154确定这些组合的任意一个为接收器单元91-1至91-N中的采样率组合。
【公式20】
例如,在其中通信质量最重要的情况下,采样率确定器154可检测其中评估函数具有最高值的采样率组合,并可确定所检测的组合为接收器单元91-1至91-N中采样率组合。
在其中功耗量比通信质量更重要的情况下(例如,根据包括设备中电池容量和电池剩余量的在内条件),采样率确定器154可通过优先权在满足表达式(20)的范围中选择较低采样率的组合,以便于提供功耗量的优势。
如果不存在其中评估函数大于预定阈值S的组合,则采样率确定器154检测其中评估函数具有最高值的采样率组合并确定所检测的组合为接收器单元91-1至91-N的采样率组合。
确定每个接收器单元的采样率,并且接收器单元91-1至91-N可具有不同采样率。
不确定通信质量或者功耗量哪个重要,而是例如,如果BER低于预定值,则采样率确定器154可向功耗量给出优先权以选择采样率组合,并且如果BER高于预定值则根据评估函数选择其中BER变得尽可能低的采样率组合。
上面的描述中,首先,采样率控制器155设置信道滤波器106以便于在采样点以可用采样率执行采样并根据产生的多个响应计算由评估函数计算器153支持的采样率的全部组合中的评估函数。然后采样率确定器154将评估函数互相比较以确定接收器单元91-1至91-N中的采样率组合。但是,可以执行下列处理。首先,采样率控制器155以可用采样率的第一组合执行采样,并且评估函数计算器153根据所产生的响应计算采样率的第一组合中的评估函数。接着,采样率控制器155以可用采样率的第二组合执行采样,并且评估函数计算器153根据所产生的响应计算采样率的第二组合的评估函数。类似地,采样率控制器155顺序地执行可用采样率组合中的采样,并且评估函数计算器153根据所产生的响应计算采样率的各个组合的评估函数。在上面的计算之后,采样率确定器154对评估函数互相比较以确定采样率组合。
在DS/SS信号和OFDM信号中,在不同采样点以不同采样率执行采样都能够取得优良的特性,如上所述。
例如,当采样率在每个码元一次采样和每个码元四次采样之间切换时,如果以每个码元一次采样的采样率的采样点与以每个码元四次采样的采样率的采样点完全不同,则增加了在两种采样的其中一种中产生更优良的响应的可能。换句话说,以各个采样率在采样点获取信道响应用来计算采样点组合中的评估函数,以便确定在接收信号中使用哪个采样率,即每个码元一次采样的采样率或者每个码元四次采样的采样率。因而,因为采样点的不同增加了包括在两种采样率的其中一种中的采样点中展示更优良响应的采样点的可能性,所以优选一个信道滤波器106中每个码元一次采样的采样率的采样点不同于每个码元四次采样的采样率的采样点。
换句话说,例如,如果当采样率在每个码元一次采样和每个码元四次采样的采样间转换时每个码元一次采样的采样率的一些采样点与每个码元四次采样的采样率的一些采样点重合,或者当采样率在每个码元两次采样和每个码元四次采样的采样率之间转换时,如果每个码元两次采样的采样率的采样点包括在每个码元四次采样的采样率的采样点中时,当执行在采样率之间的切换时所获得的BER特性与当不执行采样率切换时在两种采样率的其中一种中所获取的较优良的BER特性相同。但是,如果以一中采样率的采样点不同于以另一中采样率的采样点,则BER特性比当不执行采样率切换时在两种采样率的其中一种中所获取的较优良的特性更好。
在使用多个天线接收信号中,天线数量的增长改进了接收特性,但使接收器设备或者信息处理设备中的接收器单元的尺寸减小变得困难。但是,根据本发明的实施例,在使用多个天线接收信号中,与以每个码元一次采样的采样率执行采样的情况相比,即使使用预定数量的天线而不增加天线数量也能改进接收特性。另外,与过采样一个码元的情况相比,能够降低功耗。同样可能减小MIMO系统和SIMO系统中接收器设备或者信息处理设备中提供的接收器单元的尺寸。
图21是示出根据本发明实施例接收OFDM信号的接收过程的示例流程图。
在步骤S1,信道响应估计单元107确定是否启动接收同步码元。如果信道响应估计单元107确定不启动接收同步码元,则信道响应估计单元107重复步骤S1等待启动接收同步码元。
如果在步骤S1信道响应估计单元107确定启动接收同步码元,则在步骤S2,信道响应估计单元107中的采样率控制器155设置每个接收器单元91-1至91-N的信道滤波器106,以便于以可用采样率在采样点执行采样,并设置采样率为用于确定采样率的预定值。
在步骤S3,信道信号获取器151捕获来自每个接收器单元91-1至91-N的信道信号,并且响应估计器152使用伪逆矩阵,例如,计算等式(18)和(19),以估计以各个采样率在采样点的响应。响应估计器152向评估函数计算器153提供估计的响应。
在步骤S4,评估函数计算器153从在多个接收器单元91-1至91-N可用的采样率的组合中选择评估函数的计算没有完成的采样的一个组合。
在步骤S5,当每个接收器单元91-1至91-N中的采样率根据所选择的组合设置时,评估函数计算器153使用例如表达式(20)计算评估函数。
在步骤S6,评估函数计算器153确定对多个接收器单元91-1至91-N中的可用采样率的全部组合,评估函数的计算是否完成。如果评估函数计算器153确定可用采样率的全部组合的评估函数的计算没有完成,则流程返回步骤S4以重复上面的步骤。
如果评估函数计算器153确定在步骤S6中,对可用采样率的全部组合完成了评估函数的计算,则在步骤S7,采样率确定器154根据通信质量的要求和功耗的要求,确定每个接收器单元91-1至91-N中的采样率和同步点(采样点)。
具体地,在其中通信质量最重要的情况下,采样率确定器154检测其中评估函数具有最高值的采样率组合并可以确定所检测到的组合为接收器单元91-1至91-N中的采样率组合。
在其中功耗比通信质量更重要的情况下(例如,根据包括设备中的电池容量和剩余电池量最内的条件),采样率确定器154通过优先权在满足表达式(20)的范围内选择较低采样率的组合,以便于提供功耗量的优势。
如果不存在评估函数的值高于预定阈值S的组合,则采样率确定器154检测评估函数具有最高值的采样率组合,并所检测到的组合要成为接收器单元91-1至91-N中的采样率组合。
不确定通信质量或者功耗量哪个重要,而是例如,如果BER低于预定值,则采样率确定器154可向功耗量给出优先权以选择采样率组合,并且如果BER高于预定值则根据评估函数选择其中BER变得尽可能低的采样率组合。
在步骤S8,解调控制器156基于估计的响应结果确定MIMO解调必需的每个因子或分集因子,并控制信号组合-解调单元108以便于设置因子值。
具体地,如果传输器设备有多个天线,即,如果传输和接收系统采用MIMO,则解调控制器156分析接收信号中的导频信号,该导频信号与数据一同传输,并且专用于每个系统的码元被分配给该导频信号,以确定信号组合-解调单元108中的信号分离和解调必需的因子,并控制信号分离和解调。如果传输器设备具有一个天线,即,如果传输和接收系统采用SIMO,则解调控制器156确定接收OFDM信号的分集因子并控制分集组合。
在步骤S9,信道响应估计单元107控制每个接收器单元91-1至91-N中的信道滤波器106,以便于设置预定采样率和采样点,采样接收的信号,并开始接收数据码元。然后,处理结束。
在使用多个天线接收信号时,可确定采样率的组合以便于根据如上所述的方式的评估函数的计算结果,尽可能满足接收特性和功耗量的要求。因此,与过采样一个码元的情况相比,可能降低功耗,并且与每个码元采样一个采样的情况相比,可能获得更优良的接收特性。
图22是示出依据本发明实施例接收DS/SS信号的接收处理的示例的流程图。
在步骤S41,信道响应估计单元107确定是否启动接收用作同步码元的扩频码。如果信道响应估计单元107确定不启动接收扩频码,则信道信道响应估计单元107重复步骤S41以等待启动接收扩频码。
如果在步骤S41信道响应估计单元107确定启动接收扩频码,则在步骤S42,信道响应估计单元107中的采样率控制器155设置每个接收器单元91-1至91-N中的信道滤波器106,以便于在采样点以可用的采样率执行采样,并设置采样率为用于确定采样率的预定值。
在步骤S43,信道信号获取器151捕获来自每个接收器单元91-1至91-N的信道信号,并且响应估计器152使用伪逆矩阵,例如,计算等式(7)至(17),以估计在采样点以各自采样率的信道响应。响应估计器152将估计的信道响应提供给评估函数计算器153。
在步骤S44,评估函数计数器153从多个接收器单元91-1至91-N中可用的采样率组合中选择对其未完成评估函数的计算的一个采样率组合。
在步骤S45,评估函数计算器153使用,例如表达式(20)计算当在每个接收器单元91-1至91-N中设置采样率时的评估函数。
在步骤S46,评估函数计算器153确定在多个接收器单元91-1至91-N中可用的全部采样率组合的评估函数的计算是否完成。如果评估函数计算器153确定没有完成可用采样率的全部组合的评估函数计算,则流程返回步骤S44以重复上面的步骤。
如果评估函数计算器153确定在步骤S46已经完成可用采样率的全部组合的评估函数计算,则在步骤S47,采样率确定器154根据通信质量和功耗请求确定每个接收器单元91-1至91-N中的采样率和同步点(采样点)。
具体地,在通信质量最重要的情况下,采样率确定器154可检测其中评估函数具有最高值的采样率组合,并可确定检测的组合为接收器单元91-1至91-N中的采样率。在功耗比通信质量更重要的情况下,采样率确定器154通过优先权选择满足表达式(20)范围内较低采样率的组合,以便于提供功耗量的优势。
如果评估函数值中不存在高于预定阈值S的组合,则采样率确定器154检测其中评估函数具有最高值的采样率组合并确定所检测的组合为接收器单元91-1至91-N中的采样率组合。不确定通信质量或者功耗量哪个重要,而是例如,如果BER低于预定值,则采样率确定器154可向功耗量给出优先权以选择采样率组合,并且如果BER高于预定值则根据评估函数选择其中BER变得尽可能低的采样率组合。
在步骤S48,解调控制器156根据以确定采样率的估计响应的结果确定MIMO解调必需的每个因子或者RAKE组合中的指针数以及抽头系数,并控制信号组合-解调单元108以便于设置该值。
具体地,如果传输器设备有多个天线的话,即,如果传输和接收系统采用MIMO,则解调控制器156分析与数据一通传输的导频信号,以确定信号组合-解调单元108中信号组合和解调必需的因子,并控制信号组合和解调。如果传输器设备有一个天线,即,如果传输和接收系统采用SIMO,则解调控制器156在接收DS/SS信号处确定RAKE组合中抽头系数和指针数,并控制RAKE组合。
在步骤S49,信道响应估计单元107控制每个接收器单元91-1至91-N中的信道滤波器106,以便于设置确定的采样率和采样点,抽样接收的信号,并启动数据码元接收。然后,处理结束。
在使用多个天线接收信号时,可以确定采样率的组合以便于以上述方式、根据评估函数的计算结果尽可能满足接收特性和功耗量的要求。因而,与一个码元过采样相比的情况相比,可能减少功耗,并且与每个码元都采样一个抽样的情况相比,可能实现更有优势的接收特性。
上述系列处理可以通过软件执行。从例如记录介质向结合专门硬件的计算机或者向通过装入各种程序能够执行各种功能的通用个人计算机安装组成软件的程序。在这种情况下,例如,参考图4的上述接收器设备81是图23中所示的个人计算机301。
参考图23,中央处理单元(CPU)311根据存储在只读存储器(ROM)312中的程序或者从存储单元318向随机存取存储器(RAM)313装载的程序执行各种处理。CPU 311需要的用于执行各种处理的数据也存储在RAM 313中。
CPU 311、ROM 312、以及RAM 313经由总线314彼此连接。输入-输出接口315同样连接到总线314。
输入单元316、输出单元317、存储单元318、通信单元319、以及信号接收单元320连接到输入-输出接口315。输入单元316包括键盘和鼠标。输出单元317包括示出设备和扬声器。存储单元318包括,例如,硬盘。通信单元319包括调制解调器或者适配器。通信部件319经由网络,例如因特网,执行通信。
信号接收单元320包括以上参考图4所描述的天线101、BPF 102、LNA103、分路器104、Δ∑A/D转换器105、以及信道滤波器106,或者能够执行上述功能的组件。信号接收单元320在CPU 311的控制下执行上面的处理,所述CPU 311具有以上参考图6所述的信道响应估计单元107的功能。CPU 311可运行为信号组合-解调单元108,或者信号接收单元320运行为信号组合-解调单元108。
如果需要,驱动321还连接到输入-输出接口315。磁盘331、光盘332、磁-光盘333、或者半导体存储器334装载在驱动321中。如果需要,将从磁盘331、光盘332、磁-光盘333、或者半导体存储器334读取的计算机可执行程序安装到存储单元318中。
为了通过软件执行系列处理,包括软件的程序被通过网络安装或者从记录介质安装到合并了专用硬件的计算机中,或者安装到能够通过安装各种程序执行各种功能的通用个人计算机中。
如图23所示,记录介质可以是封装(package medium)介质、例如磁盘331(包括软磁盘)、光盘332(包括只读光盘(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁-光盘333(包括小型磁盘(MD)(索尼公司的注册商标))、或者半导体存储器334。封装介质与个人计算机310是分离的,其中存储有程序,并且输送给用户用于提供程序。记录介质可以是具有存储在其中的程序的ROM 312或者存储单元318中的硬盘,其包括在个人计算机301中。
在时间序列中以预定顺序执行描述记录在记录介质中的程序的步骤或者可以并行或单独执行。
本领域技术人员应当理解的是,可以在附属权利要求或它的等价物的范围内,根据设计需要和其他因素发生各种变化、组合、子组合或者改变。
Claims (15)
1.一种接收器设备,包括:
多个信号接收装置;
多个信道信号输出装置,用于以在预定范围之中或者在多个值之间切换的采样率采样通过所述多个信号接收装置接收的信号,并输出信道信号;
控制装置,用于控制所述多个信道信号输出装置中的采样率;
响应估计装置,用于根据从所述多个信道信号输出装置输出的信道信号估计响应;
评估装置,用于根据由所述响应估计装置估计的响应评估接收特性;以及
确定装置,用于根据以由所述评估装置评估的采样率的多个接收特性来确定所述多个信道信号输出装置中的采样率。
2.根据权利要求1的接收器设备,
其中,在接收主要信息之前接收对接收主要信息所需的次级信息的时间段期间,控制装置控制多个信道信号输出装置中的采样率,以便所述响应估计装置以多个采样率估计响应,响应估计装置以多个信道信号输出装置中的多个采样率估计响应,评估装置根据多个信道信号输出装置中的多个采样率评估接收特性,并且根据由评估装置评估的接收特性,确定装置确定预定采样率,每个信道信号输出装置以该采样率采样对应于主要信息的信号,并且
其中,在接收主要信息的时间段期间,所述控制装置控制多个信道信号输出装置中的采样率以便成为预定的采样率。
3.根据权利要求1的接收器设备,
其中,在所述多个信道信号输出装置中以不同采样率在不同采样点采样信号。
4.根据权利要求2的接收器设备,
其中,所述评估装置评估所述多个信道信号输出装置中多个采样率的全部组合中的接收特性,并且
其中,所述确定装置根据由所述评估装置评估的在所述多个信道信号输出装置的采样率的全部组合的接收特性来确定采样率的预定组合,所述多个信道信号输出装置以该采样率采样对应于主要信息的信号。
5.根据权利要求4的接收器设备,
其中,在所述多个信道信号输出装置的多个采样率的所有组合中,所述确定装置在通过评估装置评估的接收特性值之中确定具有最高评估值的采样率的组合为所述多个信道信号输出装置采样对应于主要信息的信号的采样率组合。
6.根据权利要求4的接收器设备,
其中,所述确定装置比较由所述评估装置评估的所述多个信道信号输出装置中多个采样率的全部组合中的接收特性值与预定阈值,并在提供高于预定值的评估值的组合中确定具有最小功耗量的组合为所述多个信道信号输出装置采样对应于主要信息的信号的采样率组合。
7.根据权利要求1的接收器设备,
其中,每个信道信号输出装置包括
模数转换装置,用于过采样接收的信号并将该信号转换成数字信号;以及
比率改变装置,用于改变通过所述模数转换装置的转换产生的数字信号的比率并以由控制装置控制的采样率输出信道信号。
8.根据权利要求1的接收器设备,进一步包括:
解调装置,用于根据由所述响应估计装置估计的响应来解调接收的信号。
9.根据权利要求8的接收器设备,进一步包括:
组合装置,用于根据由所述响应估计装置估计的响应控制RAKE组合中指针数和抽头系数。
10.根据权利要求8的接收器设备,
其中,所述解调装置分离通过多个天线传输的多个信号以解调分离的信号。
11.根据权利要求8的接收器设备,进一步包括:
组合控制装置,用于根据通过所述响应估计装置估计的响应来控制分集因子。
12.一种用于接收器设备的接收方法,其使用多个包括不同天线的多个信号接收装置接收信号,该方法包括步骤:在接收主要信息之前接收对应于接收主要信息必需的次级信息的信号的时间段期间:
以多个受控采样率采样接收的对应于通过多个信号接收装置中的天线接收的次级信息的信号,以便于估计多个采样率的响应;
估计对应于以多个采样率采样的次级信息的接收信号的响应;
根据以多个采样率的估计响应估计以通过多个信号接收装置接收的接收信号的多个采样率的接收特性;并且
根据评估的接收特性,确定每个信号接收装置采样对应于主要信息的信号的预定采样率,并且该方法包括步骤,在对应于主要信息的信号接收的时间段期间:
控制采样对应于主要信息的接收信号的采样率,以便于成为每个信号接收装置确定的预定采样率;以及
以预定采样率采样对应于通过所述多个信号接收装置中的多个天线接收的主要信息的接收信号。
13.一种控制接收信号处理的计算机可执行程序,该程序包括步骤,在接收主要信息之前接收对应于接收主要信息必需的次级信息的信号的时间段期间:
控制以多个控制采样率采样接收的对应于通过多个信号接收装置中的天线接收的次级信息的信号,以便于估计多个采样率的响应;
估计对应于以多个采样率采样的次级信息的接收信号的响应;
根据以多个采样率的估计响应估计以通过多个信号接收装置接收的接收信号的多个采样率的接收特性;并且
根据评估的接收特性,确定每个信号接收装置采样对应于主要信息的信号的预定采样率,并且该程序包括步骤,在对应于主要信息的信号接收的时间段期间:
控制对应于主要信息的接收信号采样的采样率,以便于成为每个信号接收装置确定的预定采样率;以及
控制以预定采样率采样对应于通过多个信号接收装置中的多个天线接收的主要信息的接收信号。
14.一种记录介质,其具有根据权利要求13记录在其上的程序。
15.一种接收器设备,包括:
多个信号接收单元;
多个信道信号输出单元,其以在预定范围内或者在多个值之间的采样率采样通过多个信号接收单元接收的信号并输出信道信号;
控制单元,控制多个信道信号输出单元中的采样率;
响应估计单元,用于根据从多个信道信号输出单元输出的信道信号估计响应;
评估单元,用于根据由响应估计单元估计的响应评估接收特性;以及
确定单元,用于根据以由评估单元评估的采样率的接收特性确定多个信道信号输出单元中的采样率。
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