CN110035023A - 接收设备、均衡处理程序和信号接收方法 - Google Patents
接收设备、均衡处理程序和信号接收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110035023A CN110035023A CN201811591583.4A CN201811591583A CN110035023A CN 110035023 A CN110035023 A CN 110035023A CN 201811591583 A CN201811591583 A CN 201811591583A CN 110035023 A CN110035023 A CN 110035023A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sequence
- circuit
- compensation
- penalty coefficient
- transmission path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/022—Channel estimation of frequency response
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
- H04B1/1081—Reduction of multipath noise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
- H04L25/0228—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
- H04L25/023—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols
- H04L25/0236—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols using estimation of the other symbols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/024—Channel estimation channel estimation algorithms
- H04L25/0258—Channel estimation using zero-forcing criteria
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03159—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
- H04L25/03248—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus
- H04L25/0328—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus with interference cancellation circuitry
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2602—Signal structure
- H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
- H04L2025/03375—Passband transmission
- H04L2025/03414—Multicarrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Discrete Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
本公开涉及接收设备、均衡处理程序和信号接收方法。为了克服传统接收设备的问题,即不可能抑制叠加在接收信号上的噪声的影响,根据实施例的接收设备在均衡处理电路中执行:基于前导序列生成指示接收信号的传输路径的传播系数的第一补偿系数的第一传输路径估计过程;从接收报头副本序列生成第二补偿系数的第二传输路径估计过程,接收报头副本序列通过对失真已经基于第一补偿系数被补偿的第一均衡器补偿输出序列中包括的报头序列执行解调和调制而生成;通过将第一补偿系数和第二补偿系数彼此合成来生成第三补偿系数的第三传输路径估计过程;以及基于第三补偿系数对接收信号序列中包括的有效载荷序列执行失真补偿过程的传播路径补偿过程。
Description
相关申请的交叉引用
于2017年12月26日提交的日本专利申请No.2017-249362的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及接收设备、均衡处理程序和信号接收方法,并且更具体地涉及执行均衡过程的接收设备、均衡处理程序和信号接收方法,该均衡过程例如补偿在传播路径中生成的失真并且降低接收信号的噪声。
背景技术
近年来,在移动电话、智能电表等耦合在其中的无线电通信系统中,通信标准中的传输速度正在提高。然而,由于传输路径的情况,例如无线电波干扰或多径,信号传输路径的特性劣化。这种劣化妨碍了实际使用状态下传输速度的提高。此外,在传输路径上存在诸如热噪声或其他无线电信号的噪声。这种噪声导致信号质量的劣化,这又妨碍了传输速度的提高。因此,在日本专利No.3794622中公开了一种用于补偿在传输路径中生成的信号失真的技术。
在日本专利No.3794622中描述的接收设备包括接收单元、估计单元、补偿单元、解调单元和调制单元。接收单元接收通过以预定调制方法调制已知信号和数据信号而获取的发射信号的发射结果,并且输出该结果作为接收信号。估计单元估计传输路径特性。补偿单元用传输路径特性的已经估计的部分来补偿接收信号的对应于数据信号并且尚未补偿的部分,并且输出补偿结果作为补偿数据信号。解调单元解调补偿数据信号并且输出解调结果作为解调数据信号。调制单元以预定调制方法调制解调数据信号,并且输出调制结果作为调制数据信号。
发明内容
日本专利No.3794622中描述的接收设备用传输路径特性的已经估计的部分来补偿尚未补偿的部分,并且输出补偿结果作为补偿数据信号。也就是说,日本专利No.3794622中描述的接收设备旨在跟随传输路径的特性的改变,但是不能减少除了传输路径的传输路径特性之外的热噪声等。
从本说明书的描述和附图中,其他目的和新颖特征将是很清楚的。
根据一个实施例,一种接收设备在执行针对接收信号序列的均衡过程并且输出待解调的序列的均衡处理电路中执行以下过程:基于前导序列生成第一补偿系数的第一传输路径估计过程,第一补偿系数指示接收信号的传输路径的传播系数;从通过对报头序列执行解调和调制而生成的接收报头副本序列来生成第二补偿序列的第二传输路径估计过程,报头序列被包括在其中失真已经基于第一补偿系数被补偿的第一均衡器补偿输出序列中;通过将第一补偿系数和第二补偿系数彼此合成来生成第三补偿系数的第三传输路径估计过程;以及基于第三补偿系数执行针对接收信号序列中包括的有效载荷序列的失真补偿过程的传播路径补偿过程。
根据该实施例,接收设备可以获取针对接收信号的高降噪效果。
附图说明
图1图示了使用根据第一实施例的接收设备的通信系统的概述。
图2是根据第一实施例的发射和接收设备的框图。
图3是根据第一实施例的均衡处理电路的框图。
图4是根据第一实施例的均衡器的框图。
图5是根据第一实施例的跟踪处理电路的框图。
图6是根据第一实施例的相位补偿电路的框图。
图7是根据第一实施例的解调处理电路和调制处理电路的框图。
图8是图示根据第一实施例的均衡器的操作的时序图。
图9是图示根据第一实施例的均衡处理电路的操作的时序图。
图10图示了根据第一实施例的均衡处理电路的处理流程。
图11是图示根据第一实施例的在发射和接收设备中生成报头副本系列的过程的流程图。
图12是根据第一实施例的接收设备的噪声特性的曲线图。
图13是根据第二实施例的均衡处理电路的框图。
图14是根据第二实施例的均衡器的框图。
图15是根据第二实施例的跟踪处理电路的框图。
图16是根据第二实施例的均衡器补偿消除电路的框图。
图17是图示根据第二实施例的均衡器的操作的时序图。
图18是图示根据第二实施例的均衡处理电路的操作的时序图。
图19图示了根据第二实施例的均衡处理电路的处理流程。
图20是根据第三实施例的均衡器中的合成电路的框图。
图21图示了根据第四实施例的通信系统。
具体实施方式
为了清楚说明,适当地在以下描述和附图中进行省略和简化。作为执行各种处理的功能块而在附图中图示的元件中的每个元件如果由硬件实现则可以通过CPU、存储器或其他电路来配置,并且如果由软件实现则可以通过加载到存储器的程序来实现。因此,本领域技术人员将理解,这些功能块可以以各种方式仅通过硬件、仅通过软件或通过硬件和软件的组合来实现,并且实现不限于它们中的任何一种。贯穿附图,相同的元件用相同的附图标记来标记,并且根据需要省略了多余的描述。
上述程序可以存储在各种类型的非暂态计算机可读介质中,并且可以被提供给计算机。非暂态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如,软盘、磁带和硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如,磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如,掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除ROM)、闪速ROM和RAM(随机存取存储器))。而且,程序可以通过各种类型的暂态计算机可读介质而提供给计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以经由有线通信路径(诸如电线和光纤)或无线通信路径将程序提供给计算机。
首先,描述实施例中描述的接收设备被应用于其的通信系统。图1图示了使用根据第一实施例的接收设备的通信系统的概述。图1在上部部分中图示了传输路径上的噪声,在中间部分中图示了接收设备的简单框图,并且在下部部分中图示了接收信号的帧格式。
如图1的上部部分所示,该实施例中描述的接收设备接收从发射设备输出的发射信号TX作为接收信号RX。发射设备与接收设备之间的传输路径具有传播路径特性H。在传输路径中存在噪声N,诸如热噪声。因此,发射信号TX和接收信号RX具有由表达式(1)表示的关系。
RX=TX×H+N (1)
如图1的中间部分所示,接收设备包括RF电路、FET(快速傅立叶变换)电路、均衡器以及解调和解码电路。RF电路将接收信号的频率从无线电频带降低到基带频带。FET电路将接收信号从时域转换到频域,以生成接收信号序列。均衡器从接收信号序列中去除并且校正由传播路径特性H引起的失真。这种失真去除和校正被称为补偿。解调和解码电路执行针对已经由均衡器补偿的接收信号序列的解调和解码,并且输出接收数据。
在图1所示的通信系统中,接收信号每帧被发射和接收,每帧包括预定数据区域。该帧的数据格式(下文中称为帧格式)由通信标准定义。因此,在图1的下部部分所示的接收信号的帧格式的示例中,一个帧包括前导序列、报头序列和有效载荷序列。在这些数据序列中,要被发射和接收的有效数据区域是报头序列和有效载荷序列。前导序列是已知的信号序列,其中该序列中包括的数据的值在标准中是已知的。报头序列包括具有随机值的随机数据和用于随机数据的纠错码(CRC:循环冗余校验)。有效载荷序列包括要作为实质数据的随机数据。
这里简要描述均衡器中的补偿过程。均衡器通过使用为已知信号序列的前导序列来估计传播路径特性H,并且补偿由传播路径特性H引起的信号失真。例如,假定被转换到频域中的接收信号序列中包括的前导序列是RXpre,并且已经从发射设备发射的发射信号TX的频域中的前导序列(在进行逆傅里叶变换之前的发射信号TX)是TXpre,通过表达式(2)来估计传播路径特性H。
H=RXpre/TXpre (2)
因为TXpre是已知的,所以均衡器将已经保持在其中的TXpre应用于从接收信号序列获取的RXpre,从而估计传播路径特性H。均衡器然后将接收信号序列除以估计的传播路径特性H,从而补偿接收信号RX中包括的由传播路径特性H引起的失真。如果没有噪声N,则可以高准确度地获取传播路径特性H。然而,噪声N实际上引起传播路径特性H的估计准确度的劣化。
因此,描述了传播路径特性H的准确度的劣化。前导序列的发射信号与接收信号之间的关系由表达式(3)表示。
RXpre=TXpre×H+N (3)
当表达式(3)被代入表达式(2)时,实际估计的传播路径特性H′由表达式(4)表示。
H′=(TXpre×H+N)/TXpre=H+N/TXpre (4)
因为TXpre具有恒定幅度,所以传播路径特性H的估计误差(N/TXpre)的幅度取决于噪声N的幅度。然而,已知噪声N具有高斯分布(平均值为0,色散为σ)。此外,在前导序列中,相同数据序列的符号重复不止一次。因此,均衡器通过使用同相相加(平均)合成针对每个符号的估计的传播路径特性H'来压缩噪声N。
然而,近年来存在这样的趋势:减少前导序列中包括的符号的数目以便提高数据传输效率。例如,在作为无线电通信标准之一的IEEE 802.11ah中,前导序列中包括的符号的数目是2个,即非常小。
在以下实施例中描述的接收设备被配置为实现噪声N的压缩,压缩次数大于前导序列中包括的符号的数目。下面详细描述根据以下实施例的接收设备。
第一实施例
图2是根据第一实施例的发射和接收设备1的框图。如图2所示,根据第一实施例的发射和接收设备1包括发射设备2、接收设备3和RF电路10。图2还图示了处理由发射和接收设备1发射和接收的数据的信号处理电路100。发射设备2执行针对从信号处理电路100输出的发射数据S106的各种处理,并且输出发射信号S109。RF电路10将发射信号S109的频率从基带频带转换为射频频带,并且经由天线ANT输出发射信号TX。RF电路10还将由天线ANT接收的接收信号RX的频率从射频频带转换为基带频带,并且输出接收信号S101。接收设备3执行针对接收信号S101的各种处理以生成接收数据S105,并且将接收数据S105输出到信号处理电路100。下面更详细地描述发射设备2和接收设备3。
发射设备2包括调制处理电路15、IFET电路16和GI(保护间隔)添加电路17。调制处理电路15调制发射数据S106以生成发射信号序列S107。假定由调制处理电路15执行的调制包括编码。IFET电路16执行针对已经编码的发射信号序列S107的逆傅立叶变换,以将为频域中的信号的发射信号序列S107转换为时域中的信号(例如,在GI添加之前的发射信号S108)。GI添加电路17将保护间隔分量添加到GI添加之前的发射信号S108,并且输出发射信号S109。发射设备2的调制处理电路15也由接收设备3使用。当用作接收设备3的一部分时,调制处理电路15执行针对接收数据S105的编码和调制,并且输出发射信号序列S107。
接收设备3包括GI去除电路11、FET电路12、均衡处理电路13、解调处理电路14和调制处理电路15。GI去除电路11去除接收信号S101中包括的保护间隔分量,并且输出GI已去除的接收信号S102。FET电路12执行针对GI已去除的接收信号S102的傅里叶变换,以将为时域中的信号的GI已去除的接收信号S102转换为频域中的信号(例如,接收信号序列S103)。均衡处理电路13执行针对接收信号序列S103的均衡过程,并且输出待解调序列S104。在该过程中,均衡处理电路13使用由调制处理电路15从接收数据S105生成的发射信号序列S107。解调处理电路14执行针对待解调序列S104的解调以生成接收数据S105,并且将接收数据S105输出到信号处理电路100。假定由解调处理电路14执行的解调包括解码。
在根据第一实施例的通信系统中,例如,接收信号序列具有图1的下部部分所示的帧格式。也就是说,根据第一实施例的接收信号序列包括具有预定值的前导序列、包括随机数据序列和用于随机数据序列的纠错的错误码的报头序列、以及包括要由发射设备向接收设备发射的数据的有效载荷序列。均衡处理电路13执行第一传播路径估计过程、第二传播路径估计过程、第三传播路径估计过程和传播路径补偿过程。在第一传播路径估计过程中,第一补偿系数H1基于前导序列被生成。第一补偿系数H1指示针对接收信号RX的传输路径的传播系数。在第二传播路径估计过程中,第二补偿系数H2从报头副本序列被生成,该报头副本序列是通过对其中失真已经基于第一补偿系数H1被补偿的第一均衡器补偿输出序列中包括的报头序列执行解调和调制而生成的。在第三传播路径估计过程中,通过将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成来生成第三补偿系数H3。在传播路径补偿过程中,基于第三补偿系数H3来针对接收信号序列中包括的有效载荷序列执行失真补偿过程。
此外,根据第一实施例的接收设备3基于在解调处理电路14中被确定为不包括解调中的误差的报头序列来生成在第二传播路径估计过程中使用的报头副本序列。稍后将描述生成该报头副本序列的过程的细节。
图2还将总控制单元18图示为发射和接收设备1中包括的块。总控制单元18控制发射设备2和接收设备3的选择信号、使能信号、开关、操作定时等。图2仅图示了用于根据解调处理电路14的操作结果来切换均衡处理电路13的操作的路径作为一个示例。
发射和接收设备1具有接收设备3的配置和操作以及接收设备3中的均衡处理电路13的配置和操作方面的特征。因此,下面详细描述接收设备3。图3是根据第一实施例的接收设备3的框图。图3图示了解调处理电路14和调制处理电路15,以阐明从均衡处理电路13输出的待解调序列S104与输入到均衡处理电路13的发射信号序列S107之间的关系。
如图3所示,均衡处理电路13包括第一延迟缓冲器21、输入选择电路22、均衡器23、跟踪处理电路24、第二延迟缓冲器25、第三延迟缓冲器26和第一相位补偿电路(例如,相位补偿电路27)。
第一延迟缓冲器21暂时保持接收信号序列S103中包括的信号序列的有效载荷序列。输入选择电路22在从第一传输路径估计过程到第三传输路径估计过程的阶段中将接收信号序列S103提供给均衡器23,并且在传播路径补偿过程中将存储在第一延迟缓冲器21中的有效载荷序列S201提供给均衡器23。图3将由输入选择电路22输出的信号序列图示为要进行均衡的序列S202。均衡器23执行针对接收信号序列S103(包括有效载荷序列S201)的失真补偿过程,并且输出均衡器补偿输出序列S203。
跟踪处理电路24补偿均衡器补偿输出序列S203的相位旋转,并且输出待解调序列S104。跟踪处理电路24还将相位量信息S204输出给第二延迟缓冲器25。相位量信息S204指示应用于均衡器补偿输出序列S203的相位补偿的幅度。第二延迟缓冲器25暂时保持相位量信息S204。第三延迟缓冲器26暂时保持接收信号序列S103中包括的报头序列S205。相位补偿电路27将相位量信息S206应用于报头序列S205,并且生成其中报头序列S106的相位旋转已经被补偿的相位补偿报头序列S207。
在均衡处理电路13中,均衡器23通过使用接收信号序列S103、发射信号序列S107中包括的报头副本序列和相位补偿报头序列S207来生成第三补偿系数H3。均衡处理电路13还通过使用所生成的第三补偿系数H3来执行针对要进行顶部均衡的序列S202中包括的有效载荷序列S201的均衡器补偿过程。图4是根据第一实施例的均衡器23的框图。
如图4所示,均衡器23包括前导寄存器30、第一选择电路31a、第二选择电路31b、传播路径特性估计电路32、第一系数保持电路33、第二系数保持电路34、合成电路35、第三系数保持电路36、第三选择电路37、倒数(inverse)计算电路38和传播路径补偿电路39。
前导寄存器30中存储有指示前导序列的前导信息。在传播路径特性估计过程的开始之前,该前导信息从总控制单元18等存储在前导寄存器30中。例如,前导信息在每个通信标准中具有不同的值。
第一选择电路31a在第一传输路径估计过程中选择和输出前导序列S103,并且在第二传输路径估计过程中选择和输出相位补偿报头序列S107。从总控制单元18提供的选择信号sel1切换由第一选择电路31a选择和输出的序列。第二选择电路31b在第一传输路径估计过程中选择和输出存储在前导寄存器30中的前导信息,并且在第二传输路径估计过程中选择和输出在从调制处理电路15输出的发射信号序列S107中包括的报头副本序列(下文中,报头副本序列也用S107标记)。从总控制单元18提供的选择信号sel2切换由第二选择电路31b选择和输出的序列。
在第一传输路径估计过程中,传播路径特性估计电路32基于从第一选择电路31a输出的前导序列和从第二选择电路31b输出的前导信息来生成第一补偿系数H1。在第二传输路径估计过程中,传播路径特性估计电路32还基于从第一选择电路31a输出的相位补偿报头序列S207和从第二选择电路31b输出的报头副本序列S107来生成第二补偿系数H2。传播路径特性估计电路32将输入到端口a的第一选择电路31a的输出值除以输入到端口b的第二选择电路31b的输出值,以计算补偿系数。
第一系数保持电路33在使能信号en1处于使能状态时存储输入到其的值,并且在使能信号en1处于禁用状态时保持先前存储的值。第一系数保持电路33由使能信号en1控制以保持第一补偿系数H1。第二系数保持电路34在使能信号en2处于使能状态时存储输入到其的值,并且在使能信号en2处于禁用状态时保持先前存储的值。第二系数保持电路34由使能信号en2控制以保持第二补偿系数H2。
合成电路35将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3。例如,合成电路35输出两个补偿系数的平均值或加权平均值作为第三补偿系数H3。第三系数保持电路36在使能信号en3处于使能状态时存储输入到其的值,并且在使能信号en3处于禁用状态时保持先前存储的值。第三系数保持电路36由使能信号en3控制以保持第三补偿系数H3。
第三选择电路37基于选择信号sel3来切换要输出的补偿系数。第三选择电路37选择并输出第一补偿系数H1直到第三补偿系数H3被生成,并且在第三补偿系数H3被生成之后选择并输出第三补偿系数H3。
倒数计算电路38计算从第三选择电路37输出的补偿系数的倒数。传播路径补偿电路39通过使用从倒数计算电路38输出的补偿系数的倒数执行针对接收信号序列的失真补偿过程,并且输出均衡器补偿输出序列S203。
接下来,详细描述跟踪处理电路24。图5是根据第一实施例的跟踪处理电路24的框图。如图5所示,跟踪处理电路24包括导频信号信息保持单元41、相位估计电路42和第二相位补偿电路(例如,相位补偿电路43)。
导频信号信息保持单元41是其中存储有导频信号信息的导频寄存器,导频信号信息要被作为用于报头序列的延迟量的参考。例如,在总控制单元18等通过相位估计电路42执行相位估计以符合通信标准之前,该导频信号信息被存储在导频信号信息保持单元41中。
相位估计电路42将导频信号信息和均衡器补偿输出序列S203中的报头序列彼此比较以估计相位量,并且生成指示相位旋转的幅度的相位量信息S204。相位补偿电路43基于相位量信息S204来补偿均衡器补偿输出序列S203的相位,并且输出补偿信号作为待解调序列S104。
接下来,详细描述相位补偿电路27。图6是根据第一实施例的相位补偿电路27的框图。如图6所示,相位补偿电路27包括复数乘法器51。复数乘法器51执行存储在第三延迟缓冲器26中的延迟报头序列S205和存储在第二延迟缓冲器25中的相位量信息S206的复数乘法,以补偿延迟报头序列S205的相位旋转,并且输出报头序列S207(相位补偿报头序列)。
接下来,详细描述解调处理电路14和调制处理电路15。图7是根据第一实施例的解调处理电路和调制处理电路的框图。图7所示的解调处理电路14和调制处理电路15仅是一个示例,并且其配置可以根据通信标准来改变。
如图7所示,解调处理电路14包括星座解映射处理电路61、解交织电路62、维特比解码处理电路63、解扰电路64、CRC校验处理电路65和报头分析电路66。在解调处理电路14中,星座解映射处理电路61、解交织电路62、维特比解码处理电路63、解扰电路64和CRC校验处理电路65以此顺序执行处理,从而执行解调和解码。报头分析电路66在报头序列作为待解调序列S104而被输入时分析由报头序列指示的信息的含义,并且确定针对有效载荷序列的处理,例如,有效载荷序列被输出到后续电路中的哪一个。
调制处理电路15包括报头帧生成电路71、CRC生成电路72、加扰设置电路73、卷积编码电路74、交织处理电路75和星座映射处理电路76。在调制处理电路15中,报头帧生成电路71生成报头帧并且将其添加到有效载荷序列。然后,CRC生成电路72生成用于存储在报头帧中的随机数据的CRC,并且将CRC存储在报头帧中。此后,加扰设置电路73、卷积编码电路74、交织处理电路75和星座映射处理电路76以此顺序执行处理,使得调制处理电路15输出发射信号序列S107。
接下来,描述根据第一实施例的接收设备3的操作。根据第一实施例的接收设备3具有均衡器23的操作方面的特征。图8是图示根据第一实施例的均衡器23的操作的时序图。
如图8所示,均衡器23在前导序列被输入的阶段(图8中的传播路径估计(H1)阶段)内执行第一传播路径估计过程。在第一传播路径估计过程中,总控制单元18将选择信号sel1至sel3置于低电平,并且均衡器23基于接收信号序列S103中包括的前导序列和前导寄存器30中存储的前导信息来生成第一补偿系数H1。在该生成中,使能信号en1被置于使能状态(例如,处于高电平)。这使得第一系数保持电路33在第一补偿系数H1已经被生成之后输出第一补偿系数H1。另外,因为选择信号sel3在该阶段中处于低电平,所以存储在第一系数保持电路33中的第一补偿系数H1被传送到传播路径补偿电路39。
随后,在报头序列被输入的阶段中,基于在第一传播路径估计过程中获取的第一补偿系数H1来执行针对报头序列的传播路径补偿。此外,在该阶段中针对已经用第一补偿系数H1补偿的均衡器补偿输出序列执行解调。在所有报头序列已经被输入之后,在接收设备3中针对解调报头序列执行调制。通过该调制,报头副本序列S107被生成。此外,相位补偿报头序列S207由相位补偿电路27在生成报头副本序列S107的定时生成。然后,执行第二传播路径估计过程(图8中的传播估计(H2)阶段),该过程通过使用报头副本序列S107和相位补偿报头序列S207来生成第二补偿系数H2。
在第二传播路径估计过程中,总控制单元18将选择信号sel1和sel2置于高电平并且将选择信号sel3置于低电平,并且均衡器23基于报头序列S207和发射信号序列S107生成第二补偿系数H2。在该生成中,使能信号en2被置于使能状态(例如,处于高电平)。这使得第二系数保持电路34在第二补偿系数H2已经被生成之后输出第二补偿系数H2。另外,因为选择信号sel3在该阶段中处于低电平,所以存储在第一系数保持电路33中的第一补偿系数H1被传送到传播路径补偿电路39。
随后,均衡器23执行第三传播路径估计过程(图8中的合成(H3)阶段),在该过程中均衡器23将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3。在第三传播路径估计过程中,总控制单元18将选择信号sel1至sel3置于高电平,并且均衡器23将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3。在该生成中,使能信号en3被置于使能状态(例如,处于高电平)。这使得第三系数保持电路36在第三补偿系数H3已经被生成之后输出第三补偿系数H3。此外,因为选择信号sel3在该阶段中处于高电平,所以存储在第三系数保持电路36中的第三补偿系数H3被传送到传播路径补偿电路39。此后,均衡器23执行传播路径补偿过程(图8中的传播路径补偿(H3)阶段),在该过程中均衡器23通过使用第三补偿系数H3来补偿接收信号序列S103中包括的有效载荷序列。直到第三补偿系数H3被生成为止,均衡处理电路13将接收的有效载荷序列累积在第一延迟缓冲器21中。在第三补偿系数H3已经被生成的时间,均衡处理电路13以累积顺序输出累积的有效载荷序列。
接下来,描述均衡处理电路13的操作。图9是图示根据第一实施例的均衡处理电路的操作的时序图。如图9所示,当前导序列被输入时,均衡处理电路13通过第一传播路径估计过程(图9中的传播路径估计(H1))生成第一补偿系数H1。
此后,当报头序列被输入时,均衡处理电路13将报头序列写入第三延迟缓冲器26中,并且执行将第一补偿系数H1应用于输入的报头序列的补偿过程(传播路径补偿(H1))。然后针对已经进行了补偿过程的报头序列执行解调和调制,使得报头副本序列被生成。在该解调中,相位量信息S204由跟踪处理电路24生成并且被写入第二延迟缓冲器25中。在生成报头副本序列的定时处,从第三延迟缓冲器26读出延迟头序列S205,并且从第二延迟缓冲器25读出相位量信息S206。然后,相位补偿电路27生成报头序列S207。
然后,均衡处理电路13通过使用报头序列S107和报头副本序列来执行生成第二补偿系数H2的第二传播路径估计过程(传播估计(H2))。此后,执行第三传播路径估计过程(合成(H3)),其通过将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成来生成第三补偿系数H3。在有效载荷序列被输入的阶段中,针对报头序列的调制、报头副本序列的生成、报头序列S207的生成、第二传播路径估计过程和第三传播路径估计过程被执行。
在有效载荷序列输入均衡处理电路13中时,第三补偿系数H3尚未被生成。因此,均衡处理电路13将输入的有效载荷序列累积在第一延迟缓冲器21中,并且在第三补偿系数H3已经被生成的时间,以累积顺序从第一延迟缓冲器21中读出累积的有效载荷序列。然后,均衡处理电路13执行将第三补偿系数H3应用于所读取的有效载荷序列的传播路径补偿过程。
接下来,从另一视角来描述图9所示的操作流程。图10图示了根据第一实施例的均衡处理电路的处理流程。如图10所示,当前导序列被输入时,均衡处理电路13合成形成前导序列的数据序列以生成第一合成值。然后,均衡处理电路13基于第一合成值和前导信息来执行第一传播路径估计过程,从而生成第一补偿系数H1。
随后,当报头序列被输入时,均衡处理电路13执行将第一补偿系数H1应用于该报头序列的传播路径补偿过程。通过使用在该传播路径补偿过程中生成的报头序列,均衡处理电路13生成报头副本序列。此外,在报头副本序列的生成中相位量信息S204被生成。均衡处理电路13通过使用该相位量信息S204来执行补偿输入的报头序列的相位旋转的相位补偿过程。均衡处理电路13还通过使用相位补偿报头序列和报头副本序列来执行第二传播路径估计过程。该第二传播路径估计过程合成第二补偿系数H2以生成为合成值的第二补偿系数H2,因为第二补偿系数H2是以数据序列的格式。
随后,均衡处理电路13将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3。然后,均衡处理电路13通过使用第三补偿系数H3来执行针对有效载荷序列的传播路径补偿过程。在第三传输路径估计过程之后的阶段中,即在上述过程已经被执行之后的阶段中,根据第一实施例的发射和接收设备1以下面的方式操作。解调处理电路14对待解调序列S103进行解调,并且向后续级中的信号处理电路100输出生成的接收数据序列S105。调制处理电路15调制从信号处理电路100输出的发射数据序列S106以生成发射信号序列S107,并且将生成的发射信号序列S107输出到在后续级中提供的发射处理电路。
根据第一实施例的接收设备3具有报头副本序列的生成方法方面的特征。具体地,根据第一实施例的接收设备3在第一传输路径估计过程之后并且在第三传输路径估计过程之前的阶段中以下面的方式操作。解调处理电路解调包括报头序列的上述待解调序列,并且将经解调报头序列输出到调制处理电路。调制处理电路执行针对接收的经解调报头序列的调制,并且输出报头副本序列。因此,描述了报头副本序列的生成方法。图11是图示根据第一实施例的在发射和接收设备中生成报头副本序列的过程的流程图。
如图11所示,根据第一实施例的接收设备3执行针对报头序列的解调和解码。在该解码中,当在报头序列中检测到错误时,根据第一实施例的接收设备3从生成其报头副本序列的对象中去除包括错误的报头序列。同时,当解码时在报头序列中没有检测到错误时,根据第一实施例的接收设备3执行针对该报头序列的解码和调制,并且生成报头副本序列。
也就是说,报头副本序列仅从没有错误的报头序列生成,并且因此第二补偿系数H2不包括错误分量(噪声)。因此,根据第一实施例的接收设备3可以估计高度精确的传播路径特性。
如上所述,除了从前导序列估计的第一补偿系数H1之外,根据第一实施例的接收设备3计算从报头序列估计的第二补偿系数H2,并且通过将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成来生成要应用于有效载荷序列的第三补偿系数H3。因此,根据第一实施例的接收设备3可以使要进行加权平均的补偿系数的数目大于前导序列中包括的符号的数目,这导致高噪声压缩效果。
此外,根据第一实施例的接收设备3从不包括解码错误的报头序列生成要用于估计第二补偿系数H2的报头副本序列。因此,第二补偿系数H2的估计准确度不会由于报头序列中包括的噪声的影响而劣化。也就是说,在根据第一实施例的接收设备3中增加了高准确度的第二补偿系数H2,使得可以进一步增强压缩效果。同时,日本专利No.3794622中描述的接收设备使用副本来估计传输路径特性,即使副本包括错误分量(噪声),并且因此具有如下问题:传输路径特性的估计值的准确性低并且在包括很多错误分量(噪声)的环境中噪声压缩效果显著劣化。
这里,描述根据第一实施例的接收设备3的噪声特性。图12是根据第一实施例的接收设备3的噪声特性的曲线图。在图12的曲线图中,横轴表示载波噪声功率比(CNR),并且竖轴表示分组错误率(PER)。图12还图示了通过仅使用前导序列来计算补偿系数的接收设备的噪声特性,作为比较示例。参考图12,当分组错误率为10%时,与比较示例的接收设备相比,CNR在根据第一实施例的接收设备3中改善了1dB或更多。从图12的曲线图的横轴可以看出,1dB的改善很大,并且因此根据第一实施例的接收设备3的噪声压缩效果非常大。
通过以这种方式减小噪声对补偿系数的影响,可以使无线电信号的到达距离更长。近年来,使用无线电信号的设备正在增加,并且通过更少的基站来覆盖更多区域变得重要。特别地,在诸如智能电表的非移动台的情况下,到基站的传输路径是固定的,并且使用根据第一实施例的接收设备3使得即使非移动台布置在远离基站的位置也能够进行通信。
均衡处理电路13的处理也可以通过程序来实现。在这种情况下,均衡处理电路13由能够执行程序的算法处理单元来配置,并且寄存器、存储器等在均衡处理电路13中用作用于保持值的电路,诸如延迟缓冲器或保持电路。在这种情况下,根据第一实施例的发射和接收设备1包括对从接收信号生成的接收信号序列S103执行均衡过程并且输出待解调序列S104的均衡处理电路13、解调待解调序列S104并且输出接收数据序列S105的解调处理电路14、以及调制接收数据序列S105并且生成发射信号序列S107的调制处理电路15。在均衡处理电路13中,执行均衡处理程序。执行均衡处理程序的均衡处理电路执行以下过程:基于被包括在接收信号序列S103中并且具有预定值的前导序列来生成第一补偿系数H1的第一传输路径估计过程,第一补偿系数H1指示接收信号的传输路径的传播系数;用于将第一补偿系数H1应用于接收信号序列S103中包括的报头序列以生成其中失真已经被补偿的第一均衡器补偿输出序列S203的第一传播路径补偿过程;从报头副本序列S107生成第二补偿系数H2的第二传输路径估计过程,报头副本序列S107通过执行针对第一均衡器补偿输出序列S203中包括的报头序列的解调和调制而被生成;将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3的第三传输路径估计过程;以及基于第三补偿系数H3执行针对在接收信号序列S103中包括的有效载荷序列的失真补偿过程的第二传播路径补偿过程。
此外,均衡处理电路13包括第一延迟缓冲器21、第二延迟缓冲器25和第三延迟缓冲器26。均衡处理电路13执行以下过程:执行针对接收信号序列S201的失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列S203的均衡过程;补偿均衡器补偿输出序列S203的相位旋转并且输出待解调序列S104的跟踪过程;将指示应用于均衡器补偿输出序列S203的相位旋转的幅度的相位量信息S204暂时保持在第二延迟缓冲器25中的相位量信息保持过程;将报头序列暂时保持在第三延迟缓冲器26中的报头序列保持过程;将应用针对报头序列的相位量信息S206以生成其中报头序列的相位旋转已经被补偿的相位补偿报头序列S207的第一相位补偿过程;将有效载荷序列暂时保持在第一延迟缓冲器21中的有效载荷保持过程;以及在从第一传输路径估计过程到第三传输路径估计过程的阶段中选择接收信号序列S103作为均衡对象并且在第二传播路径补偿过程中选择存储在第一延迟缓冲器21中的有效载荷序列S201作为均衡对象的输入选择过程。
在跟踪过程中,均衡处理电路13执行以下过程:将作为报头序列的相位旋转量的参考的导频信号信息与均衡器补偿输出序列S203中的报头序列彼此比较以估计相位旋转量并且生成指示相位旋转的幅度的相位量信息的相位估计过程;以及基于相位量信息来补偿均衡器补偿输出序列S203的相位旋转并且输出补偿信号作为待解调序列的第二相位补偿过程。
第二实施例
在第二实施例中,描述了均衡处理电路13a,其是第一实施例中的均衡处理电路13的另一示例。在第二实施例中,与第一实施例中描述的组件相同的组件用与第一实施例中相同的附图标记来标记,并且省略其描述。
图13是根据第二实施例的均衡处理电路的框图。如图13所示,根据第二实施例的均衡处理电路13a是通过以下来获取的:从均衡处理电路13中去除第三延迟缓冲器26和相位补偿电路27,用均衡器81和跟踪处理电路82来代替均衡器23和跟踪处理电路24,以及添加均衡器补偿消除电路83。此外,在根据第二实施例的均衡处理电路13a中,从跟踪处理电路82输出的待解调序列S104中包括的报头序列被存储在第二延迟缓冲器25中。
也就是说,根据第二实施例的均衡处理电路13a包括第一延迟缓冲器21、输入选择电路22、均衡器81、跟踪处理电路82、第二延迟缓冲器25和均衡器补偿消除电路83。第一延迟缓冲器21暂时保持有效载荷序列。均衡器81执行针对接收信号序列S103的失真补偿过程,并且输出均衡器补偿输出序列S203。均衡器81还输出第一补偿系数H1作为第一系数信号S301。跟踪处理电路82补偿均衡器补偿输出序列S203的相位旋转,并且输出待解调序列S104。第二延迟缓冲器25暂时保持待解调序列S104。均衡器补偿消除电路83将第一补偿系数H1应用于待解调序列S104的对应于报头序列的部分,以生成其中报头序列的均衡器补偿效果已经被消除的相位旋转补偿报头序列S302。输入选择电路22在从第一传输路径估计过程到第三传输路径估计过程的阶段中将接收信号序列S103提供给均衡器81,并且在传播路径补偿过程中将存储在第一延迟缓冲器21中的有效载荷序列提供给均衡器81。
这里,详细描述均衡器81。图14是根据第二实施例的均衡器81的框图。如图14所示,均衡器81对应于具有用于输出添加到其的第一补偿系数H1的路径的、根据第一实施例的均衡器23。均衡器81输出第一补偿系数H1作为第一系数信号S301。此外,报头序列S302被输入到均衡器81,代替输入到根据第一实施例的均衡器23的报头序列S207。报头序列S302是其中均衡器补偿效果已经在均衡器补偿消除电路83中被消除的序列。
随后,详细描述跟踪处理电路82。图15是根据第二实施例的跟踪处理电路82的框图。如图15所示,跟踪处理电路82对应于从其中去除用于输出相位量信息S204的路径的、根据第一实施例的跟踪处理电路24。
随后,详细描述均衡器补偿消除电路83。图16是根据第二实施例的均衡器补偿消除电路83的框图。如图16所示,均衡器补偿消除电路83包括复数乘法器51。向复数乘法器51输入由第二延迟缓冲器25延迟的待解调序列S104和作为第一系数信号S301而提供的第一补偿系数H1。均衡器补偿消除电路83的复数乘法器51执行作为待解调序列S104而被提供的报头序列和第一补偿系数H1的复数乘法,并且输出其中针对待解调序列S104由均衡器执行的补偿的效果已经被消除的(均衡器补偿被消除的)报头序列S302。
接下来,描述根据第二实施例的均衡器81的操作。图17是图示根据第二实施例的均衡器81的操作的时序图。该描述提及与根据第一实施例的均衡器23的操作的不同之处。如图17所示,根据第二实施例的均衡器81生成均衡器补偿被消除的报头序列S302,代替相位补偿报头序列S207。
这里,描述相位补偿报头序列S207与均衡器补偿被消除的报头序列S302之间的关系。相位补偿报头序列S207通过输入到均衡处理电路13的报头序列S205的相位旋转来获取。同时,均衡器补偿被消除的报头序列S302通过以下方式来获取:由均衡器81使用第一补偿系数H1进行均衡器补偿,接着由跟踪处理电路82补偿相位旋转,以及其后通过使用第一补偿系数H1来消除均衡器补偿。也就是说,应用于均衡器补偿被消除的报头序列S302的效果仅是由跟踪处理电路82对相位旋转的补偿,并且相位补偿报头序列S207和均衡器补偿被消除的报头序列S302基本上是彼此相同的信号。
接下来,描述根据第二实施例的均衡处理电路13a的操作。图17是图示根据第二实施例的均衡处理电路13a的操作的时序图。该描述提及与根据第一实施例的均衡处理电路13的操作的不同之处。如图18所示,根据第二实施例的均衡处理电路13a生成均衡器补偿被消除的报头序列S302,代替相位补偿报头序列S207。此外,在该均衡器补偿被消除的报头序列S302的生成中,均衡处理电路13a补偿已经针对其执行了基于第一补偿系数H1的补偿的报头序列的相位旋转,并且向第二延迟缓冲器25中写入相位旋转已经被补偿的报头序列(图18中的跟踪输出)。然后,通过使用保持在第二延迟缓冲器25中的报头序列来生成均衡器补偿被消除的报头序列S302。
接下来,从另一视角描述图18所示的操作流程。图19图示了根据第二实施例的均衡处理电路13a的处理流程。如图19所示,均衡处理电路13a生成均衡器补偿被消除的报头序列S302,代替相位补偿报头序列S207。
如上所述,根据第二实施例的均衡处理电路13a在不使用第二延迟缓冲器25的情况下生成具有与相位补偿报头序列S207的特性等同的特性的均衡器补偿被消除的报头序列S302。因此,根据第二实施例的均衡处理电路13a可以通过少于根据第一实施例的发射和接收设备1中的电路元件数目来获取与包括根据第一实施例的均衡处理电路13的接收设备相同的噪声压缩效果。
此外,根据第二实施例的均衡处理电路13a的处理也可以通过程序来实现。在这种情况下,均衡处理电路13a由能够执行程序的算法处理单元配置,并且寄存器、存储器等在均衡处理电路13a中用作用于保持值的电路,诸如延迟缓冲器或保持电路。在这种情况下,根据第二实施例的均衡处理电路13a包括第一延迟缓冲器21和第二延迟缓冲器25。均衡处理电路13a执行以下过程:执行针对接收信号序列S202的失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列S203的均衡过程;补偿均衡器补偿输出序列S203的相位旋转并且输出待解调序列S104的跟踪过程;将待解调序列S104暂时保持在第二延迟缓冲器25中的解调对象序列保持过程;将第一补偿系数H1应用于待解调序列S104的对应于报头序列的部分以生成其中报头序列的相位旋转已经被消除的相位补偿报头序列的均衡器补偿消除过程;将有效载荷序列暂时保持在第一延迟缓冲器21中的有效载荷保持过程;以及在从第一传输路径估计过程到第三传输路径估计过程的阶段中选择接收信号序列S103作为均衡过程的对象并且在第二传播路径补偿过程中选择存储在第一延迟缓冲器中的有效载荷序列S201作为均衡过程的对象的输入选择过程。
第三实施例
在第三实施例中,描述了均衡器23或均衡器81中包括的合成电路35。图20是均衡器中的根据第三实施例的合成电路35的框图。如图20所示,合成电路35包括衰减强度确定电路91、简单合成电路92、加权合成电路93和系数选择电路94。
衰减强度确定电路91基于第一补偿系数H1、第二补偿系数H2和预先提供的操作参数来确定接收信号RX的衰减强度。当衰减强度被确定为小于预设阈值时,衰减强度确定电路91将使能信号en4置于使能状态,通过简单合成电路92将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3,并且使得系数选择电路94选择由简单合成电路92生成的第三补偿系数H3。当衰减强度被确定为等于或大于预设阈值时,衰减强度确定电路91将使能信号en5置于使能状态,通过加权合成电路93将第一补偿系数H1和第二补偿系数H2彼此合成以生成第三补偿系数H3,并且使得系数选择电路94选择由加权合成电路93生成的第三补偿系数H3。
简单合成电路92计算第一补偿系数H1和第二补偿系数H2的平均值作为第三补偿系数H3。由简单合成电路92计算的第三补偿系数H3由表达式(5)表示。
H3=(H1+H2)/2 (5)
加权合成电路93将预定权重应用于第一补偿系数H1和第二补偿系数H2,并且计算这些加权补偿系数的加权平均值作为第三补偿系数H3。假定应用于第一补偿系数H1的权重是w1并且应用于第二补偿系数H2的权重是w2,则由加权合成电路93生成的第三补偿系数H3由表达式(6)表示。
H3=(w1×H1+w2×H2)/(w1+w2) (6)
系数选择电路94从简单合成电路92的输出和加权合成电路93的输出中选择基于由衰减强度确定电路91确定的衰减强度而生成的第三补偿系数H3,并且向第三系数保持电路36输出所选择的第三补偿系数H3。
如上所述,根据第三实施例的合成电路35可以根据衰减强度来切换合成第三补偿系数H3的方法。在多径衰减环境中,存在权衡关系,即,加权合成提供更好的合成结果,同时功耗变得更大。因此,如在合成电路35中,确定多径衰减的程度,在弱衰减的条件下执行简单合成,并且在强衰减的条件下执行加权合成。这使得可以平衡特性和功耗。
当合成电路35的操作通过程序被执行时,执行均衡处理程序的均衡处理电路13在第三传输路径估计过程中执行以下过程:基于第一补偿系数H1、第二补偿系数H2和预先提供的操作参数来确定接收信号的衰减强度的衰减强度确定过程;当在衰减强度确定过程中衰减强度被确定为小于预设阈值时计算第一补偿系数H1和第二补偿系数H2的平均值作为第三补偿系数H3的简单合成过程;当在衰减强度确定过程中衰减强度被确定为等于或大于预设阈值时将预定权重应用于第一补偿系数H1和第二补偿系数H2并且计算这些加权补偿系数的加权平均值作为第三补偿系数的加权合成过程;以及从简单合成过程的计算结果和加权合成过程的计算结果中选择基于在衰减强度确定过程中确定的衰减强度而生成的第三补偿系数H3的系数选择过程。
第四实施例
在第四实施例中,描述了使用在第一实施例至第三实施例中描述的接收设备中的任何接收设备的通信系统的一个示例。图21图示了根据第四实施例的通信系统。图21的上部部分图示了移动无线电通信系统,并且下部部分图示了其中移动台与基站之间的位置关系固定或几乎不变的半固定无线电系统,诸如无线LAN(下文中简称为固定无线电系统)。
在无线电系统中,当基站与移动台之间的位置关系没有很大改变时,衰减对补偿系数的准确度的劣化很小,并且衰减对传播路径特性的估计准确度的影响很小。同时,当基站与移动台之间的位置关系没有很大改变时,热噪声对传播路径特性的估计准确度有很大影响。
因此,当使用在第一实施例至第三实施例中描述的接收设备中的任何接收设备时,可以防止由热噪声引起的估计准确度的劣化并且可以大大延长从诸如接入点路由器的基站到特别是在固定通信系统中的移动台的通信距离。
在上文中,已经通过实施例具体描述了由本申请的发明人做出的发明。然而,自然应当理解,本发明不限于上述实施例,并且可以在不脱离其主旨的范围内以各种方式进行改变。
Claims (20)
1.一种接收设备,包括:
均衡处理电路,所述均衡处理电路执行针对从接收信号生成的接收信号序列的均衡过程,
其中所述接收信号序列包括具有预定值的前导序列、包括随机数据序列的报头序列、以及包括要由发射设备向所述接收设备发射的数据的有效载荷序列,
其中所述均衡处理电路执行:
第一传输路径估计过程,所述第一传输路径估计过程生成指示所述接收信号的传输路径的传播系数的第一补偿系数,
第二传输路径估计过程,所述第二传输路径估计过程从针对所述报头序列而生成的报头副本序列来生成第二补偿系数,以及
第三传输路径估计过程,所述第三传输路径估计过程通过将所述第一补偿系数和所述第二补偿系数彼此合成来生成第三补偿系数。
2.根据权利要求1所述的接收设备,
其中所述第一补偿系数基于所述前导序列而被生成。
3.根据权利要求2所述的接收设备,还包括:
解调处理电路,所述解调处理电路解调待解调序列并且输出接收数据序列;以及
调制处理电路,所述调制处理电路调制所述接收数据序列以生成发射信号序列,
其中所述待解调序列是从所述均衡处理电路输出的。
4.根据权利要求3所述的接收设备,
其中所述报头副本序列是通过执行针对第一均衡器补偿输出序列中包括的所述报头序列的解调和调制而生成的,在所述第一均衡器补偿输出序列中,失真已经基于所述第一补偿系数而被补偿。
5.根据权利要求4所述的接收设备,
其中所述均衡处理电路执行传播路径补偿过程,所述传播路径补偿过程基于所述第三补偿系数来执行针对所述接收信号序列中包括的有效载荷序列的失真补偿过程。
6.根据权利要求5所述的接收设备,其中所述报头副本序列是基于在所述解调处理电路中的所述解调中已经被确定为不包括错误的报头序列而生成的。
7.根据权利要求5所述的接收设备,其中所述均衡处理电路包括:
第一延迟缓冲器,所述第一延迟缓冲器暂时保持所述有效载荷序列,
均衡器,所述均衡器执行针对所述接收信号序列的所述失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列,
跟踪处理电路,所述跟踪处理电路补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转并且输出所述待解调序列,
第二延迟缓冲器,所述第二延迟缓冲器暂时保持指示应用于所述均衡器补偿输出序列的相位旋转的幅度的相位量信息,
第三延迟缓冲器,所述第三延迟缓冲器暂时保持所述报头序列,
第一相位补偿电路,所述第一相位补偿电路将所述相位量信息应用于所述报头序列以生成相位补偿报头序列,在所述相位补偿报头序列中,所述报头序列的相位旋转已经被补偿,以及
输入选择电路,所述输入选择电路在从所述第一传输路径估计过程到所述第三传输路径估计过程的阶段中将所述接收信号序列提供给所述均衡器,并且在所述传播路径补偿过程中将存储在所述第一延迟缓冲器中的所述有效载荷序列提供给所述均衡器。
8.根据权利要求7所述的接收设备,其中所述均衡器包括:
前导寄存器,所述前导寄存器存储指示所述前导序列的前导信息,
第一选择电路,所述第一选择电路在所述第一传输路径估计过程中选择和输出所述前导序列,并且在所述第二传输路径估计过程中选择和输出所述相位补偿报头序列,
第二选择电路,所述第二选择电路在所述第一传输路径估计过程中选择和输出所述前导信息,并且在所述第二传输路径估计过程中选择和输出在从所述调制处理电路输出的所述发射信号序列中包括的所述报头副本序列,
传播路径特性估计电路,所述传播路径特性估计电路在所述第一传输路径估计过程中基于所述前导序列和所述前导信息来生成所述第一补偿系数,并且在所述第二传输路径估计过程中基于所述相位补偿报头序列和所述报头副本序列来生成所述第二补偿系数,
第一系数保持电路,所述第一系数保持电路保持所述第一补偿系数,
第二系数保持电路,所述第二系数保持电路保持所述第二补偿系数,
合成电路,所述合成电路将所述第一补偿系数和所述第二补偿系数彼此合成以生成所述第三补偿系数,
第三系数保持电路,所述第三系数保持电路保持所述第三补偿系数,
第三选择电路,所述第三选择电路选择和输出所述第一补偿系数直到所述第三补偿系数被生成,并且在所述第三补偿系数被生成之后选择和输出所述第三补偿系数,
倒数计算电路,所述倒数计算电路计算由所述第三选择电路输出的补偿系数的倒数,以及
传播路径补偿电路,所述传播路径补偿电路通过使用从所述倒数计算单元输出的所述补偿系数的所述倒数来执行针对所述接收信号序列的所述失真补偿过程,并且输出所述均衡器补偿输出序列。
9.根据权利要求8所述的接收设备,其中所述合成电路包括:
衰减强度确定电路,所述衰减强度确定电路基于所述第一补偿系数、所述第二补偿系数和预先提供的操作参数来确定所述接收信号的衰减强度,
简单合成电路,当所述衰减强度在所述衰减强度确定电路中被确定为小于预设阈值时,所述简单合成电路计算所述第一补偿系数和所述第二补偿系数的平均值作为所述第三补偿系数,
加权合成电路,当所述衰减强度在所述衰减强度确定电路中被确定为等于或大于所述预设阈值时,所述加权合成电路将预定权重应用于所述第一补偿系数和所述第二补偿系数并且计算经加权的补偿系数的加权平均值作为所述第三补偿系数,以及
系数选择电路,所述系数选择电路从所述简单合成电路的输出和所述加权合成电路的输出中输出基于由所述衰减强度确定电路确定的所述衰减强度而生成的所述第三补偿系数,并且向所述第三系数保持电路输出所选择的输出。
10.根据权利要求7所述的接收设备,其中所述跟踪处理电路包括导频寄存器,所述导频寄存器中存储有导频信号信息,所述导频信号信息是用于所述报头序列的延迟旋转量的参考。
11.根据权利要求10所述的接收设备,其中所述跟踪处理电路包括:
相位估计电路,所述相位估计电路通过将所述导频信号信息与所述均衡器补偿输出序列中的报头序列彼此比较来估计相位旋转量,并且生成指示所述相位旋转的所述幅度的所述相位量信息,以及
第二相位补偿电路,所述第二相位补偿电路基于所述相位量信息来补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转,并且输出通过补偿而获取的信号作为所述待解调序列。
12.根据权利要求5所述的接收设备,其中所述均衡处理电路包括:
第一延迟缓冲器,所述第一延迟缓冲器暂时保持所述有效载荷序列,
均衡器,所述均衡器执行针对所述接收信号序列的所述失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列,
跟踪处理电路,所述跟踪处理电路补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转并且输出所述待解调序列,
第二延迟缓冲器,所述第二延迟缓冲器暂时保持所述待解调序列,
均衡器补偿消除电路,所述均衡器补偿消除电路将所述第一补偿系数应用于所述待解调序列的与所述报头序列相对应的部分以生成相位补偿报头序列,在所述相位补偿报头序列中所述报头序列的相位旋转已经被消除,以及
输入选择电路,所述输入选择电路在从所述第一传输路径估计过程到所述第三传输路径估计过程的阶段中将所述接收信号序列提供给所述均衡器,并且在所述传播路径补偿过程中将存储在所述第一延迟缓冲器中的所述有效载荷序列提供给所述均衡器。
13.根据权利要求5所述的接收设备,其中在所述第一传输路径估计过程之后、所述第三传输路径估计过程之前的阶段中,
所述解调处理电路解调包括所述报头序列的所述待解调序列,并且向所述调制处理电路输出被解调之后的报头序列,以及
所述调制处理电路执行针对所接收的被解调之后的报头序列的调制并且输出所述报头副本序列。
14.根据权利要求5所述的接收设备,其中在所述第三传输路径估计过程之后的阶段中,
所述解调处理电路向后续级中的信号处理电路输出通过解调所述待解调序列而生成的所述接收数据序列,
所述调制处理电路调制从所述信号处理电路输出的发射数据序列以生成所述发射信号序列,并且向在后续级中提供的发射处理电路输出所生成的所述发射信号序列。
15.一种均衡处理程序,所述均衡处理程序使得接收设备的均衡处理电路执行以下过程,所述接收设备包括:
所述均衡处理电路,所述均衡处理电路执行针对从接收信号生成的接收信号序列的均衡过程并且输出待解调序列,
解调处理电路,所述解调处理电路解调所述待解调序列并且输出接收数据序列,以及
调制处理电路,所述调制处理电路调制所述接收数据序列以生成发射信号序列,所述过程包括:
第一传输路径估计过程,所述第一传输路径估计过程基于被包括在所述接收信号序列中并且具有预定值的前导序列来生成第一补偿系数,所述第一补偿系数指示所述接收信号的传输路径的传播系数,
第一传播路径补偿过程,所述第一传播路径补偿过程将所述第一补偿系数应用于所述接收信号序列中包括的报头序列以生成第一均衡器补偿输出序列,在所述第一均衡器补偿输出序列中失真已经被补偿,
第二传输路径估计过程,所述第二传输路径估计过程从报头副本序列生成第二补偿系数,所述报头副本序列通过执行针对所述第一均衡器补偿输出序列中包括的报头序列的解调和调制而被生成,
第三传输路径估计过程,所述第三传输路径估计过程通过将所述第一补偿系数和所述第二补偿系数彼此合成来生成第三补偿系数,以及
第二传播路径补偿过程,所述第二传播路径补偿过程基于所述第三补偿系数来执行针对所述接收信号序列中包括的有效载荷序列的失真补偿过程。
16.根据权利要求13所述的均衡处理程序,其中所述均衡处理电路包括第一延迟缓冲器、第二延迟缓冲器和第三延迟缓冲器,并且所述均衡处理电路执行:
均衡过程,所述均衡过程执行针对所述接收信号序列的所述失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列,
跟踪处理,所述跟踪处理补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转并且输出所述待解调序列,
相位量信息保持过程,所述相位量信息保持过程将指示应用于所述均衡器补偿输出序列的所述相位旋转的幅度的相位量信息暂时保持在所述第二延迟缓冲器中,
报头序列保持过程,所述报头序列保持过程将所述报头序列暂时保持在所述第三延迟缓冲器中,
第一相位补偿过程,所述第一相位补偿过程将所述相位量信息应用于所述报头序列以生成相位补偿报头序列,在所述相位补偿报头序列中所述报头序列的相位旋转已经被补偿,以及
有效载荷保持过程,所述有效载荷保持过程将所述有效载荷序列暂时保持在所述第一延迟缓冲器中,以及
输入选择过程,所述输入选择过程在从所述第一传输路径估计过程到所述第三传输路径估计过程的阶段中选择所述接收信号序列作为所述均衡过程的对象,并且在所述第二传播路径补偿过程中选择存储在所述第一延迟缓冲器中的所述有效载荷序列作为所述均衡过程。
17.根据权利要求15所述的均衡处理程序,其中在所述跟踪过程中,所述均衡处理电路执行:
相位估计过程,所述相位估计过程通过将导频信号信息与所述均衡器补偿输出序列中的报头序列彼此比较来估计相位旋转量,并且生成指示相位旋转的幅度的所述相位量信息,所述导频信号信息是用于所述报头序列的相位旋转量的参考,以及
第二相位补偿过程,所述第二相位补偿过程基于所述相位量信息来补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转,并且输出补偿信号作为所述待解调序列。
18.根据权利要求13所述的均衡处理程序,其中在所述第三传输路径估计过程中,所述均衡处理电路执行:
衰减强度确定过程,所述衰减强度确定过程基于所述第一补偿系数、所述第二补偿系数和预先提供的操作参数来确定所述接收信号的衰减强度,
简单合成过程,当所述衰减强度在所述衰减强度确定过程中被确定为小于预设阈值时,所述简单合成过程计算所述第一补偿系数和所述第二补偿系数的平均值作为所述第三补偿系数,
加权合成过程,当所述衰减强度在所述衰减强度确定过程中被确定为等于或大于所述预设阈值时,所述加权合成过程将预定权重应用于所述第一补偿系数和所述第二补偿系数并且计算经加权的补偿系数的加权平均值作为所述第三补偿系数,以及
系数选择过程,所述系数选择过程从所述简单合成过程的计算结果和所述加权合成过程的计算结果中选择基于在所述衰减强度确定过程中被确定的所述衰减强度而生成的所述第三补偿系数。
19.根据权利要求13所述的均衡处理程序,其中所述均衡处理电路包括第一延迟缓冲器和第二延迟缓冲器,并且所述均衡处理电路执行:
均衡过程,所述均衡过程执行针对所述接收信号序列的所述失真补偿过程并且输出均衡器补偿输出序列,
跟踪过程,所述跟踪过程补偿所述均衡器补偿输出序列的相位旋转并且输出所述待解调序列,
解调对象序列保持过程,所述解调对象序列保持过程将所述待解调序列暂时保持在所述第二延迟缓冲器中,
均衡器补偿消除过程,所述均衡器补偿消除过程将所述第一补偿系数应用于所述待解调序列的与所述报头序列相对应的部分以生成相位补偿报头序列,在所述相位补偿报头序列中所述报头序列的相位旋转已经被消除,
有效载荷保持过程,所述有效载荷保持过程将所述有效载荷序列暂时保持在所述第一延迟缓冲器中,以及
输入选择过程,所述输入选择过程在从所述第一传输路径估计过程到所述第三传输路径估计过程的阶段中选择所述接收信号序列作为所述均衡过程的对象,并且在所述第二传播路径补偿过程中选择存储在所述第一延迟缓冲器中的所述有效载荷序列作为所述均衡过程的所述对象。
20.一种接收设备的信号接收方法,所述接收设备包括:
均衡处理电路,所述均衡处理电路执行针对从接收信号生成的接收信号序列的均衡过程并且输出待解调序列,
解调处理电路,所述解调处理电路解调所述待解调序列并且输出接收数据序列,以及
调制处理电路,所述调制处理电路调制所述接收数据序列以生成发射信号序列,所述方法包括,在所述均衡处理电路中:
执行第一传输路径估计过程,所述第一传输路径估计过程基于被包括在所述接收信号序列中并且具有预定值的前导序列来生成第一补偿系数,所述第一补偿系数指示所述接收信号的传输路径的传播系数;
执行第一传播路径补偿过程,所述第一传播路径补偿过程将所述第一补偿系数应用于所述接收信号序列中包括的报头序列以生成第一均衡器补偿输出序列,在所述第一均衡器补偿输出序列中失真已经被补偿;
执行第二传输路径估计过程,所述第二传输路径估计过程从报头副本序列来生成第二补偿系数,所述报头副本序列通过执行针对所述第一均衡器补偿输出序列中包括的所述报头序列的解调和调制而被生成;
执行第三传输路径估计过程,所述第三传输路径估计过程通过将所述第一补偿系数和所述第二补偿系数彼此合成来生成第三补偿系数;以及
执行第二传播路径补偿过程,所述第二传播路径补偿过程基于所述第三补偿系数来执行针对所述接收信号序列中包括的有效载荷序列的失真补偿过程。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-249362 | 2017-12-26 | ||
JP2017249362A JP2019115015A (ja) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 受信装置、等化処理プログラム及び信号受信方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110035023A true CN110035023A (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=64949064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811591583.4A Pending CN110035023A (zh) | 2017-12-26 | 2018-12-25 | 接收设备、均衡处理程序和信号接收方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190199556A1 (zh) |
EP (1) | EP3506579A1 (zh) |
JP (1) | JP2019115015A (zh) |
CN (1) | CN110035023A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115022136A (zh) * | 2021-03-04 | 2022-09-06 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 接收数据均衡装置及方法 |
WO2023142846A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 华为技术有限公司 | 一种一致性测试的方法、装置和系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3794622B2 (ja) * | 2001-03-06 | 2006-07-05 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 受信装置、受信方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体 |
JP4302410B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2009-07-29 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 受信装置、受信方法、ならびに、プログラム |
US10439444B2 (en) * | 2014-10-31 | 2019-10-08 | Teslonix Inc. | Wireless energy transfer using alignment of electromagnetic waves |
-
2017
- 2017-12-26 JP JP2017249362A patent/JP2019115015A/ja active Pending
-
2018
- 2018-11-16 US US16/193,703 patent/US20190199556A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-20 EP EP18214988.0A patent/EP3506579A1/en not_active Withdrawn
- 2018-12-25 CN CN201811591583.4A patent/CN110035023A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115022136A (zh) * | 2021-03-04 | 2022-09-06 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 接收数据均衡装置及方法 |
WO2023142846A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 华为技术有限公司 | 一种一致性测试的方法、装置和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190199556A1 (en) | 2019-06-27 |
EP3506579A1 (en) | 2019-07-03 |
JP2019115015A (ja) | 2019-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7933256B2 (en) | Coherent single antenna interference cancellation for GSM/GPRS/EDGE | |
US8503591B2 (en) | Enhanced geran receiver using channel input beamforming | |
US8509293B2 (en) | Semi-coherent timing propagation for GERAN multislot configurations | |
RU2481742C2 (ru) | Подавление помех при нестационарных условиях | |
US7639749B2 (en) | System and method for improving the performance of OFDM systems | |
US6078626A (en) | Methods and systems for communicating information using separable modulation constellations | |
CN101855833B (zh) | 用于空分多址和多输入/多输出无线通信系统中的载波功率和干扰噪声估计的方法和装置 | |
US6628926B1 (en) | Method for automatic frequency control | |
CN110035023A (zh) | 接收设备、均衡处理程序和信号接收方法 | |
EP1819116B1 (en) | Channel estimator and method for channel estimation | |
CN102668436B (zh) | 根据采样点的选择估计信干噪比的方法、装置及设备 | |
KR101057247B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 트레이닝 시퀀스들을 사전 필터링하기 위한 방법 | |
US7308232B2 (en) | Method and apparatus for estimating a channel based on channel statistics | |
US20030039203A1 (en) | Enhanced frequency domain equalization in ODFM communication | |
US8619923B2 (en) | System and method for optimizing use of channel state information | |
WO2001043330A2 (en) | Data rate estimation in a communication system | |
JP6929486B2 (ja) | 無線通信装置、通信システム、無線通信方法、制御回路および記憶媒体 | |
KR100992432B1 (ko) | 안테나 어레이를 구비한 무선통신 시스템에 이용되는조인트 검출 방법 및 기지국 | |
CN108259395A (zh) | 一种信道估计方法及装置 | |
CN115834302B (zh) | 一种感知辅助的正交时频空通信信道估计方法 | |
CN117879627A (zh) | 一种用于5g终端的空频自适应迭代抗干扰方法、存储介质及终端 | |
Li et al. | Channel estimation and equalization of fast time-varying fading multipath channel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190719 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |