CN1111339C - 无线接收装置及接收功率放大方法 - Google Patents
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Abstract
在无线接收装置中,判定器判定正在发送信号的用户,控制器按照判定结果来鉴定正在发送信号的用户数,根据接收信号的功率值和正在发送信号的用户数来计算正在发送的用户每个人的接收信号的功率值,根据该算出的功率值和正在通信的用户数,来估计正在通信的用户全部成为正在发送信号的用户的情况下的功率值。
Description
技术领域
本发明涉及无线接收装置及接收功率放大方法。
背景技术
图1是利用CDMA方式的通信中使用的现有无线接收装置的结构方框图。在无线接收装置10中,由天线11接收到的信号由无线器12施加规定的无线处理后,输出到放大器13。
放大器13将表示接收信号功率值的信号输出到控制器14。控制器14根据接收信号的功率值和目标功率值来计算放大率,使得从放大器13输出到匹配滤波器15、16、17的信号的功率值为目标功率值并保持一定。然后,控制器14将指示放大率的控制信号反馈到放大器13。放大器13根据该反馈的放大率来放大接收信号的功率,将放大信号输出到匹配滤波器15、16、17。
在从放大器13输出到控制器14的接收信号的功率值中,为了去除噪声的影响,使用一定时间的平均值。此外,无线接收装置10在接收从多个无线发送装置发送的信号的情况下,从放大器13输出到控制器14的接收信号的功率值为码分复用的接收信号的功率值。
匹配滤波器15、16、17对放大信号施加解扩处理,计算放大信号和扩频码之间的相关值,输出到解调器18、19、20。解调器18、19、20根据这些相关值对放大信号施加规定的解调处理,将解调信号输出到后级的A/D变换器等。
然而,在现有无线接收装置中进行的接收信号的放大有以下问题。
即,在与无线接收装置进行通信的多个无线发送装置用户中,在没有发送的数据的区间未发送信号的用户(以下,称为“正在通信的用户”)存在时,在该区间中,码分复用的信号数比全部用户发送信号时少。
因此,在此情况下,从放大器13输出到控制器14的接收信号的功率值的平均值为比全部用户发送信号时小的值。控制器14根据该小的值的平均值和目标功率值来计算放大率,所以放大率比全部用户发送信号时大。
在以下的说明中,将多个无线发送装置用户中有发送的数据、向无线接收装置实际发送信号的用户称为“正在发送的用户”。
这里,“发送的数据”指的是从无线发送装置发送的声音数据、图像数据等,而“实际发送信号”指的是发送控制信号以外的声音数据、图像数据等信号。
在正在通信的用户成为正在发送的用户、正在发送的用户数增加时,从无线器12输出到放大器13的码分复用的信号数增加,功率也增加。因此,有下述问题:如果根据上述算出并反馈到放大器13的放大率来放大该信号的功率,则放大信号的功率值超过目标功率值。
为了对超过目标功率值的放大信号进行A/D变换,需要预留裕量而将解调器18、19、20的后级的A/D变换器的比特数设定得较多,导致传输效率降低。
发明概述
本发明的目的在于提供一种无线接收装置及接收功率放大方法,能够计算最佳的放大率,使得即使在正在发送的用户数变化的情况下,放大过的接收信号的功率值也不会超过目标功率值。
本发明人着眼于放大信号的功率值超过目标功率值的原因在于只根据接收信号的功率值来计算放大率,发现通过考虑正在发送的用户数及正在通信的用户数能够计算最佳的放大率,从而提出本发明。
因此,为了实现上述目的,在本发明中,根据接收信号的功率值和正在发送的用户数来计算正在发送的用户每个人的接收信号的功率值,根据该算出的功率值和正在通信的用户数来估计正在通信的用户全部成为正在发送的用户的情况下的功率值。
本发明的一种无线接收装置,包括:判定器,在处于与无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号,其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器通过将接收信号的强度除以处于第2通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和处于第1通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
本发明第二技术方案的无线接收装置是:其中的控制器通过将接收信号的强度除以根据接收信号中复用的信号的扩频率而换算出的处于第1通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和根据上述扩频率而换算出的处于上述第2通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
本发明的另一个技术方案是,提供一种包括上述第一方案无线接收装置的基站装置。
本发明的又一个技术方案是,提供一种包括上述第二方案无线接收装置的基站装置。
本发明的另一个技术方案是,提供一种包括上述第一方案无线接收装置的通信终端装置。
本发明的又一个技术方案是,提供一种包括上述第二方案无线接收装置的通信终端装置。
本发明的另一个技术方案是,提供一种应用于上述第一方案无线接收装置的接收功率放大方法。
本发明的又一个技术方案是,提供一种应用于上述第二方案无线接收装置的接收功率放大方法。
附图的简单说明
图1是现有无线接收装置的结构方框图。
图2是本发明实施例1的无线接收装置的结构方框图。
图3是本发明实施例1的放大率计算方法的流程图。
图4是本发明实施例2的无线接收装置的结构方框图。
图5是本发明实施例2的放大率计算方法的流程图。
实施发明的最好形式
以下,参照附图来详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
用图2及图3来说明本发明的实施例1。
图2是本发明实施例1的无线接收装置的结构方框图。在无线接收装置100中,由天线101接收到的信号由无线器102施加规定的无线处理后,输出到放大器103。
在本实施例中,假定由天线101接收到的信号是通过扩频率相等的扩频码分别扩频后复用的信号。
放大器103将表示接收信号功率值的信号输出到控制器104。控制器104通过后述的计算方法来计算放大率,使得从放大器103输出到匹配滤波器105、106、107的信号的功率值是目标功率值并保持一定,将指示放大率的控制信号反馈到放大器103。放大器103根据该反馈的放大率来放大接收信号的功率,将放大信号输出到匹配滤波器105、106、107。
为了去除噪声的影响,从放大器103输出到控制器104的接收信号的功率值使用一定时间的平均值。此外,在无线接收装置100接收从多个无线发送装置发送的信号的情况下,从放大器103输出到控制器104的接收信号的功率值为码分复用的接收信号的功率值。
匹配滤波器105、106、107对放大信号施加解扩处理,计算放大信号和扩频码之间的相关值,输出到解调器108、109、110。解调器108、109、110根据这些相关值对放大信号施加规定的解调处理,将解调信号输出到后级的A/D变换器等,并且将解调信号输出到判定器111、112、113。
判定器111、112、113根据后述的方法来判定各个无线发送装置用户是正在发送的用户还是正在通信的用户。然后,在是正在发送的用户的情况下,判定器111、112、113将表示是正在发送的用户的信号输出到控制器104。
接着,用图3所示的流程图来说明控制器104计算的放大率的计算方法。
首先,在步骤(以下,简称为“ST”)201中,鉴定正在发送的用户数。正在发送的用户数的鉴定例如如下来进行。
由解调器108、109、110解调过的解调信号被输出到判定器111、112、113。判定器111、112、113根据解调信号来判定各个无线发送装置用户是正在发送的用户还是正在通信的用户,在是正在发送的用户的情况下,将表示是正在发送的用户的信号输出到控制器104。然后,控制器104将上述表示是正在发送的用户的信号的数目鉴定为正在发送的用户数。
是正在发送的用户还是正在通信的用户的判定例如根据下述方法来进行。即,在判定器111、112、113中设定有解调信号的振幅的规定的阈值。振幅的阈值例如以正在发送的用户每个人发送的信号的功率值为基准来设定。
判定器111、112、113比较规定的阈值、和实际由解调器108、109、110解调过的解调信号的振幅,在实际解调过的解调信号的振幅超过规定的阈值的情况下,将发送该解调信号的无线发送装置用户判定为正在发送的用户。根据该发送方法,能够将处于实际发送声音数据、图像数据等信号的状态下的无线发送装置用户判定为正在发送的用户。
判定方法并不特别限定于上述方法,也可以是别的方法。
接着,在ST202中,计算1个用户的接收功率。控制器104根据从放大器103输出的接收信号的功率值、和上述鉴定出的正在发送的用户数,来计算正在发送的用户每个人的接收信号的功率值。即,控制器104将接收信号的功率值除以上述鉴定出的正在发送的用户数所得的结果作为正在发送的用户每个人的接收信号的功率值。
接着,在ST203中,计算全部用户的接收功率。控制器104根据上述算出的正在发送的用户每个人的接收信号的功率值、和从无线接收装置100内的规定的部分输出的表示正在通信的用户数的信号,来计算在所有正在通信的用户成为正在发送的用户的情况下无线接收装置100接收的信号的功率值(以下,成为“全部用户接收功率值”)。即,控制器104将上述正在发送的用户每个人的接收信号的功率值、和正在通信的用户数相乘的结果作为全部用户接收功率值。
然后,在ST204中,控制器104计算放大率,使得上述算出的全部用户接收功率值成为预先由控制器104设定的目标功率值。
如上所述,根据本实施例的无线接收装置及接收功率放大方法,能够计算最佳的放大率,使得即使在处于实际发送信号的状态下的正在发送的用户增加时,放大信号的功率值也不会超过目标功率值。因此,能够防止无线接收装置内的A/D变换器等的处理负担增加。
(实施例2)
用图4及图5来说明本发明的实施例2。
图4是本发明实施例2的无线接收装置的结构方框图。其中,在图4中,对于与图2相同的结构、操作附以同一标号,并且省略其说明。
在实施例1中,假定由天线101接收的信号是通过扩频率相等的扩频码分别扩频后、复用的信号。另一方面,在本实施例中,假定由天线101接收的信号是通过扩频率不同的扩频码分别扩频后、复用的信号。
在无线接收装置300中,控制器301根据后述的计算方法来计算放大率,使得从放大器103输出到匹配滤波器302、303、304的信号的功率值是目标功率值并保持一定,将指示放大率的控制信号反馈到放大器103。
匹配滤波器302、303、304分别用匹配滤波器302、303、304设定的相互不同的扩频率进行解扩处理。这里,是假设设定的扩频率是固定的来进行说明的,但是不限于此,设定的扩频率也可以例如根据扩频率信息可变。
匹配滤波器302、303、304在用与设定的扩频率相等的扩频率扩频的信号被复用在接收信号中的情况下,通过分别设定的扩频率的扩频码对放大信号施加解扩处理,计算放大信号和扩频码之间的相关值,输出到解调器108、109、110。
接着,用图5所示的流程图来说明控制器301计算的放大率的计算方法。
在以下的说明中,例如假设匹配滤波器302、303、304设定的的扩频率分别为A、B、C,假设扩频率B是扩频率A的2倍,而扩频率C是扩频率B的2倍。此外,假设正在通信的用户为3人,假设作为扩频率信息输入到控制器301中的扩频率(正在通信的用户的扩频率)是A、B、C。此外,假设正在发送的用户是1人,用扩频率B来发送信号。
首先,在ST401中,鉴定正在发送的用户。匹配滤波器302、303、304对放大信号施加解扩处理,将相关值输出到解调器108、109、110。用解调器108、109、110解调出的解调信号被输出到判定器111、112、113。判定器111、112、113根据解调信号通过实施例1所示的方法来判定各个无线发送装置用户是正在发送的用户还是正在通信的用户,在是正在发送的用户的情况下,将表示正在发送的用户的信号输出到控制器301。
控制器301观测从哪个判定器输出上述表示是正在发送的用户的信号,鉴定输出上述表示是正在发送的用户的信号的判定器,从而鉴定正在发送的用户。
具体地说,正在发送的用户用扩频率B来发送信号,所以用设定了扩频率B的匹配滤波器303施加过解扩处理的解调信号的振幅超过上述阈值。此外,输出到其他判定器111、113的解调信号的振幅不超过上述阈值。
因此,只有判定器112向控制器301输出表示是正在发送的用户的信号。控制器301鉴定输出上述表示是正在发送的用户的信号的判定器是判定器112。即,控制器301鉴定用扩频率B来发送信号的用户是正在发送的用户。
接着,在ST402中,计算换算用户数。在利用CDMA方式的通信系统中,为了防止由于扩频率低而引起的通信品质的恶化,进行控制,使得对扩频率低的信号,增大信号的功率值。由此,每个比特的信号的能量被保持为一定,通信品质稳定。例如,如果使扩频率为2分之一,则使信号的功率值为2倍。
因此,如果以扩频率C的信号的功率值为基准,设其为“1”,则扩频率为B的信号的功率值为“2”,而扩频率为A的信号的功率值为“4”。因此,如果将每个比特的信号的功率值置换为用户数来考虑,则扩频率为C的信号的功率值为1人,扩频率为B的信号的功率值为2人,扩频率为A的信号的功率值为4人。
因此,控制器301根据作为扩频率信息输入到控制器301中的扩频率(正在通信的用户的扩频率)A、B、C,将功率值换算为人数,算出正在通信的用户数是7人。此外,控制器301根据ST401的正在发送的用户的鉴定结果(鉴定为用扩频率B来发送信号的用户是正在发送的用户的鉴定结果),将功率值换算为人数,算出正在发送的用户数是2人。
接着,在ST403中,计算1个用户的接收功率。控制器301根据从放大器103输出的接收信号的功率值、和上述算出的正在发送的用户数来计算正在发送的用户每个人的接收信号的功率值。即,控制器301将接收信号的功率值除以上述算出的正在发送的用户数所得的结果作为正在发送的用户每个人的接收信号的功率值。
接着,在ST404中,计算全部用户的接收功率。控制器301根据上述算出的正在发送的用户每个人的接收信号的功率值、和上述算出的正在通信的用户数,来计算全部用户接收功率值。即,控制器301将上述正在发送的用户每个人的接收信号的功率值、和正在通信的用户数相乘所得的结果作为全部用户接收功率值。
然后,在ST405中,控制器301计算放大率,使得上述算出的全部用户接收功率值成为预先由控制器301设定的目标功率值。
在本实施例中,设扩频率为A、B、C,设扩频率B是扩频率A的2倍,而扩频率C是扩频率B的2倍。然而,扩频率的种类也可以是任意种,此外,各个扩频率的关系不限于此。
此外,在本实施例中,根据扩频率不同则接收信号的功率值不同这一事实来计算换算用户数,但是即使在同一扩频率的情况下,接收功率也因期望的通信品质的差而异。因此,在此情况下,用扩频率和通信品质来计算换算用户数。
如上所述,根据本实施例的无线接收装置及接收功率放大方法,即使在接收信号中复用的信号通过多个扩频率来扩频的情况下,即使在处于实际发送信号的状态下的正在发送的用户增加时,也能够算出最佳的放大率,使得放大信号的功率值不会超过目标功率值。因此,能够防止无线接收装置内的A/D变换器等的处理负担增加。
在实施例1及实施例2的无线接收装置中,分别包括3个匹配滤波器、解调器、判定器。然而,不限于此,无线接收装置分别包括至少1个匹配滤波器、解调器、判定器即可。此外,正在通信的用户数及正在发送的用户数没有限制。
如上所述,根据本发明,即使在正在发送的用户数变化的情况下,也能够算出最佳的放大率,使得放大过的接收信号的功率值不超过目标功率值。
本说明书基于平成11年3月6日申请的特愿平11-103045号。其内容全部包含于此。
产业上的可利用性
本发明可以应用于无线通信系统中使用的基站装置、与该基站装置进行无线通信的移动台等通信终端装置。
Claims (8)
1、一种无线接收装置,包括:判定器,在处于与无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号,
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以处于第2通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和处于第1通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
2、一种无线接收装置,包括:判定器,在处于与无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号,
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以根据接收信号中复用的信号的扩频率而换算出的处于第1通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和根据上述扩频率而换算出的处于上述第2通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
3、一种搭载无线接收装置的基站装置,其中上述无线接收装置包括:判定器,在处于与上述无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号,
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以处于第2通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和处于第1通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
4、一种搭载无线接收装置的基站装置,其中上述无线接收装置包括:判定器,在处于与上述无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号;
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以根据接收信号中复用的信号的扩频率而换算出的处于第1通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和根据上述扩频率而换算出的处于上述第2通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
5、一种搭载无线接收装置的通信终端装置,其中上述无线接收装置包括:判定器,在处于与上述无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号,
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以处于第2通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和处于第1通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
6、一种搭载无线接收装置的通信终端装置,其中上述无线接收装置包括:判定器,在处于与上述无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制器,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大器,根据变化过的放大率来放大接收信号;
其中,判定器比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
控制器通过将接收信号的强度除以根据接收信号中复用的信号的扩频率而换算出的处于第1通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和根据上述扩频率而换算出的处于上述第2通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
7、一种接收功率放大方法,包括:判定步骤,在处于与无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制步骤,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大步骤,根据变化过的放大率来放大接收信号;
在上述判定步骤中,比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
在上述控制步骤中,通过将接收信号的强度除以处于第2通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和处于第1通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
8、一种接收功率放大方法,包括:判定步骤,在处于与无线接收装置正在通信的第1通信状态下的无线发送装置用户中,判定处于实际发送信号的第2通信状态下的无线发送装置用户;控制步骤,按照判定结果来变化对接收信号的放大率;以及放大步骤,根据变化过的放大率来放大接收信号;
在上述判定步骤中,比较接收信号的振幅值和规定的阈值,在上述振幅值超过上述阈值的情况下,将发送上述接收信号的无线发送装置用户判定为处于第2通信状态下的无线发送装置用户;
在上述控制步骤中,通过将接收信号的强度除以根据接收信号中复用的信号的扩频率而换算出的处于第1通信状态下的无线发送装置用户数所得的值、和根据上述扩频率而换算出的处于上述第2通信状态下的无线发送装置用户数相乘,来估计处于上述第1通信状态下的所有无线发送装置用户成为上述第2通信状态的情况下接收信号的强度,根据该估计结果来变化放大率。
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