CN106105069B - 接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的接收装置是接收包含空白码元的信号的接收机(1)，具备：空白提取部(13)，其从接收到的信号中提取空白码元；功率计算部(14)，其计算由空白提取部(13)提取的各空白码元的功率；二维滤波部(15)，其针对由功率计算部(14)计算的各空白码元的功率执行多种滤波，求出多种功率平均值；以及标准化部(16)，其根据进行二维滤波部(15)所求出的功率平均值的非线性处理的值，对接收到的信号所包含的数据码元进行标准化。

Description

接收装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统的接收装置。
背景技术
在ISM(Industry-Science-Medical)频段等中不需要许可的无线通信系统得到了普及。在该无线通信中，因为受到来自采用同一时间和频率的其它通信或者其它无线系统、其它微波炉等电气设备、干扰物等的干扰波，导致其通信质量降低，所以，需要提高抗干扰性能。作为提高抗干扰性能的手段，例如专利文献1公开了在OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)方式中随机地插入空白码元并利用空白码元来测定干扰功率的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4906875号公报
发明内容
发明要解决的课题
在干扰波中，包含频率比信号带宽窄的窄频带干扰、在时间上比分组长度短的突发干扰、如微波炉那样虽然在短时间内是正弦波但频率发生变动的干扰等各种类型，在无法事先知晓这些干扰的类型的情况下，在根据空白码元测定涉功率时不能进行最佳的滤波。因此，存在这样的问题：即使抗干扰性能相对于某类型的干扰高，抗干扰性能也会相对于其它类型的干扰降低。
本发明是鉴于上述问题完成的，其目的是获得抗干扰性能高的接收装置。
解决问题的手段
为了解决上述课题并达成目的，本发明是接收包含空白码元的信号的接收装置，其特征是具备：空白提取单元，其从接收到的信号中提取空白码元；功率计算单元，其计算由所述空白提取单元提取的各空白码元的功率；滤波单元，其针对由所述功率计算单元计算的各空白码元的功率执行多种滤波，求出多种功率平均值；以及标准化单元，其根据进行所述滤波单元所求出的所述功率平均值的非线性处理后的值，对所述接收到的信号所包含的数据码元进行标准化，所述滤波单元执行的各种滤波以所述各空白码元的功率为对象求出所述功率平均值。
发明效果
根据本发明，能够起到可获得与干扰的种类相应的最优的滤波结果并能够提高接收性能这样的效果。
附图说明
图1是示出应用了本发明实施方式的接收装置的无线通信系统的结构例的图。
图2是示出无线机的结构例的图。
图3是示出发送机的结构例的图。
图4是示出接收机的结构例的图。
图5是示出插入空白码元后的信号的一例的图。
图6是示出作为二维滤波部的滤波特性的权重系数的一例的图。
图7是示出滤波运算的一例的图。
图8是示出二维滤波部的结构例的图。
图9是示出二维滤波器的特性(权重系数)的一例的图。
具体实施方式
以下，根据附图详细地说明本发明的接收装置的实施方式。此外，本发明不被该实施方式所限定。
实施方式.
图1是示出应用了本发明实施方式的接收装置的无线通信系统的结构例的图。无线通信系统构成为包含多个基站6和多个移动台7，这些基站6和移动台7分别具备无线机5以及天线10。多个基站6分别与有线网络8连接。移动台7在例如汽车、铁道车辆、飞机、船舶等交通单元(移动体)上搭载有无线机5。另外，还可以有人们携带与构成移动台7的无线机同样的无线机5的形式。在图1中省略了记载，但接收装置构成无线机5。
基站6分别处于被称为小区的区域中，与该区域内的多个移动台7通信。移动台7可经由基站6与有线网络8上的通信对象等通信。在移动台7移动至相邻的小区时可通过切换与基站6的连接来持续进行通信。
图2是示出无线机5的结构例的图。如图示的那样，在无线机5上连接天线10，在其内部具备接收机1、发送机2以及天线共用器3。在时间分割共用的情况下，天线共用器3是进行收发的切换的开关，在频率分割共用的情况下，天线共用器3是分离发送与接收的频率的滤波器。在图2中记载了相互收发无线信号的2台无线机5，一台无线机5搭载于基站6，另一台无线机5搭载于移动台7。
图3是示出发送机2的结构例的图，如图示的那样，发送机2具备RF部21、IFFT部22、空白附加部23、调制部24以及纠错编码部25。在发送机2中，纠错编码部25对发送数据进行编码，调制部24根据QPSK或QAM这样的调制方式来调制编码后的发送数据。纠错编码部25可以由专用的硬件实现，也可以由软件实现。在由软件实现纠错编码部25的情况下，例如，通过CPU(Central Processing Unit)、系统LSI(Large Scale Integration)等处理器执行用于作为纠错编码部25进行动作的程序来实现。空白附加部23在调制后的发送数据中附加空白，IFFT部22对附加空白后的发送数据实施IFFT(Inverse Fast Fourier Transform：高速傅里叶逆变换)进行OFDM调制，RF部21将OFDM调制后的发送数据变换为高频后进行输出。
图4是示出接收机1的结构例的图。如图示的那样，接收机1具备RF部11、FFT部12、空白提取部13、功率计算部14、二维滤波部15、标准化部16、解调部17以及纠错解码部18。在接收机1中，当接收到发送机2所发送的高频信号时，首先，RF部11将接收到的信号变换为基带信号，接着，FFT部12针对每个OFDM码元分解为副载波。空白提取部13按照码元从每个OFDM副载波的信号(来自FFT部12的输出信号)中提取空白码元，功率计算部14计算由空白提取部13提取的空白码元即复信号(I+Qj)的功率值I2+Q2，二维滤波部15在时间频率区域内进行功率值的平均化。标准化部16采用由二维滤波部15算出的平均功率值进行来自FFT部12的输出信号中的不是空白的信号部分(数据信号部分)的标准化。标准化是通过用功率值(从二维滤波部15输出的平均功率值)的平方根进行除法运算来进行的。空白码元部分的平均功率值是干扰功率本身，通过使干扰功率大的码元成为小的权重，抑制干扰。此时，虽然信号(数据成分)与干扰同时被抑制，但是，能够在解调部17对从标准化部16输出的信号进行解调之后，通过纠错解码部18进行解码处理来进行恢复。纠错解码部18可以由专用的硬件实现，或者可以由软件实现。在由软件实现纠错解码部18的情况下，例如通过处理器执行用于作为纠错解码部18进行动作的程序来实现。
图5是示出已插入(附加)空白码元的信号的一例的图。在不是空白码元的地方传送信号(数据码元)。图6是示出作为二维滤波部15的滤波特性的权重系数的一例的图。图6示出具有在7×7的时间频率区域中权重全部为1的特性的滤波器。图7示出采用图6所示的特性的滤波器来滤波图5所示的信号时的滤波运算的一例的图。在此例中，A点(赋予A的数据码元)的干扰功率成为处于以A点为中心的7×7的区域内的空白点(赋予B的空白码元)的功率的平均。
图8是示出二维滤波部15的结构例的图。二维滤波部15具备第1二维滤波器151、第2二维滤波器152、第3二维滤波器153以及最大值选择部154。各二维滤波器(第1二维滤波器151、第2二维滤波器152以及第3二维滤波器153)具有各不相同的特性。最大值选择部154选择并输出从各二维滤波器输出的功率值中的最大功率值。各二维滤波器是适合于各不相同的类型的干扰的滤波器，因此，通过使该最大值成为干扰功率，能够应对不同类型的干扰。
图9是示出各二维滤波器的特性(权重系数)的一例的图。在图9的例子中，第1二维滤波器151是在时间频率区域中3×15的范围内权重相同的滤波器，第2二维滤波器152是在时间频率区域中7×7的范围内权重相同的滤波器，第3二维滤波器153是在时间频率区域中15×3的范围内权重相同的滤波器。第1二维滤波器151的时间分辨率高，频率分辨率低。因此，虽然相对于时间变动快的干扰，性能高，但相对于窄频带干扰，性能低。另一方面，第3二维滤波器153的时间分辨率低，频率分辨率高。因此，虽然相对于时间变动快的干扰，性能低，但相对于窄频带干扰，性能高。第2二维滤波器152为第1二维滤波器151与第3二维滤波器153的中间特性。作为这些滤波器输出的最大值等非线性处理的滤波结果而由二维滤波部15输出，由此，可获得相对于窄频带干扰和时间变动快的突发干扰较高的抗干扰性能。在非线性处理中，除了最大值以外，还可以采用中数值等。
图8示出具有特性不同的3种二维滤波器的二维滤波部15的结构例，但也可以是具备4种以上的二维滤波器的结构或具备2种二维滤波器的结构。
这样，本实施方式的接收装置在使多个空白码元的接收功率在时间频率区域内进行平均化的二维滤波器处理中，采用多个不同特性的滤波器进行滤波，使用多个滤波结果中的最大值等的非线性处理进行数据码元的标准化。由此，可获得与窄频带干扰或突发干扰等干扰种类相应的最佳滤波结果，可提高接收性能。
以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，也可以与其它公知的技术进行组合，或者也可以在不脱离本发明要旨的范围内省略并变更结构的一部分。
工业上的可利用性
如以上那样，本发明的接收装置作为构成收发已插入空白码元的无线信号的通信装置(基站、移动台等)的接收装置是有用的。
标号说明
1接收机，2发送机，3天线共用器，5无线机，6基站，7移动台，8有线网络，10天线，11、21RF部，12FFT部，13空白提取部，14功率计算部，15二维滤波部，16标准化部，17解调部，18纠错解码部，22IFFT部，23空白附加部，24调制部，25纠错编码部，151第1二维滤波器，152第2二维滤波器，153第3二维滤波器，154最大值选择部。

Claims (3)

1.一种接收装置，其接收包含空白码元的信号，其特征在于，具备：
空白提取单元，其从接收到的信号中提取空白码元；
功率计算单元，其计算由所述空白提取单元提取的各空白码元的功率；
滤波单元，其针对由所述功率计算单元计算出的各空白码元的功率执行多种滤波，求出多种功率平均值；以及
标准化单元，其根据进行所述滤波单元所求出的所述功率平均值的非线性处理后的值，对所述接收到的信号所包含的数据码元进行标准化，
所述滤波单元执行的各种滤波以所述各空白码元的功率为对象求出所述功率平均值，
所述滤波单元在时间频率区域中执行滤波。
2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，
所述多种滤波包含用于算出由于窄频带干扰而附加到接收信号中的干扰成分的功率平均值的滤波、和用于算出由于突发干扰而附加到接收信号中的干扰成分的功率平均值的滤波。
3.根据权利要求1或2所述的接收装置，其特征在于，
所述接收装置构成多载波无线传送系统。
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