CN1122538A

CN1122538A - 分集式接收机

Info

Publication number: CN1122538A
Application number: CN95115865A
Authority: CN
Inventors: 佐野裕康
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: JP3022194B2; EP0700184B1; DE69526013T2; JPH0879146A; EP0700184A2; EP0700184A3; DE69526013D1; CN1054718C; US5697083A

Abstract

分集式接收机，包括：多个天线用于通过彼此不同的无线电信号路径接收无线电信号产生分支信号，用于在观测周期期间从各个分支信号提取其可靠性信息的装置，该周期被设置成足够地短于由无线信号的衰落引起的分支信号的变化周期，致使该无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，用于根据可靠性信息确定各分支信号的加权值的装置，及用于产生一种组合接收信号的装置，其中可靠性信息各代表相应分支信号对改善组合接收信号的信号功率对噪声功率之比的贡献程度。

Description

分集式接收机

本发明涉及用于无线电通信的分集式接收机。

在发射机和接收机之间产生多条无线传输通路的情况下会出现一种称之谓衰落的现象。假设从发射机发射的无线电波由同一接收机一方面通过第一传输路径接收而另一方面通过第二传输路径加以接收。则已经由第一传输路径传播的无线电波和已经由第二传输路径传播的无线电波之间的干扰会随机地改变所接收信号的包迹与相位。由于通过多道传输路径的无线传输的一个缺陷是通常称之为衰落的缺陷。当出现衰落时，传输质量显着下降了。

例如，在有反射或散射已发送无线电波的大楼或自然地形的环境中即会出现衰落。因此，诸如移动通信系统之类利用在一城内或道路上到处移动的发射机或接收机实现无线通信的系统尤为明显。为避免传输质量由于衰落的结果而下降，移动通信和其他领域可采用分集式接收。

已知若干种分集式接收。其中一种称之为空间分集。空间分集采用空间分隔的多个接收天线并将各自接收天线接收的信号加以组合来减小衰落的影响。空间分集所用的已知接收信号组合方法包括选择组合，等增益组合，和最大比例组合方法。最大比例组合法对受衰落影响的各接收信号的包迹电平按比例地指配权重并同时将这些被接收信号加以组合。最大比例组合法是在各种组合法中经组合之后信-噪比(此后称为载波-噪声比：C/N)变成最高的一种方法。所以，从改善传输质量的观点出发，这是最佳方法。

图12表示一种描述于由电子学，信息和通信工程师学会(IEICE)编辑，由Okumura等人监管的“移动通信基础”(日文)中的分集式接收机的结构，该著作于1986年由Corona发行公司第一次出版。该图所示接收机采用空间分集法作为分集法并用最大比例组合法作为被接收信号的组合方法。它有两个分支机构或接收系统。第一分支包括天线100，包迹检测器102，相位检波器104，移相器106和可变增益放大器108。类似地，第二分支包括天线101，包迹检测器103，相位检波器105，移相器107和可变增益放大器109。天线100和101接收无线电信号并将所接收信号馈送至相应的移相器再送至可变增益放大器。移

相器106和107根据相应的相位检波器的输出，偏移从相应天线接收到的信号之相位。可变增益放大器108和109按对应于包迹检测器输出的增益系数对已经相应移相器移相后的接收信号加以放大。通过移相处理和可变增益放大处理获得的两个被接收信号在后一级中由加法器110相加，然后在后一级中由检测器400加以检测和解调。作为结果获得的组合接收信号通过输出端402输出至一电路(未示出)。

相位检波器104和105检测由相应天线接收的信号之相位。如上所述，移相器106和107处的相移根据相应相位检波器的输出加以控制。更确切地说，移相器106和107的相移是如此受相应相位检波器的控制，以致从移相器106输出的被接收信号的相位变成与从移相器109输出的接收信号相位相同。于是，加法器110可产生一同相组合。

此外，包迹检测器102和103检测由相应天线接收的信号包迹电平。可变增益放大器108和109处的放大增益根据如上所述的相应包迹检测器的输出加以控制。更确切地说，可变增益放大器108和109处的放大增益受到如此控制以致与相应天线接收信号的包迹电平成比例。这种加权决定了根据每个可变增益放大以前的包迹电平每个分支对从加法器110输出信号的贡献。

借助以上电路实施分集式接收能根据包迹电平线性地组合所接收的信号。简要地说，有高包迹电平的信号具有良好的C/N，因此由加法器110根据包迹电平组合被接收信号可产生一个总体优良C/N的信号。

然而，对所有被接收信号来说，概括成具有高包迹电平的信号就有良好C/N不总是对的。实际上，某些包迹电平有低的接收信号也有好的C/N。在图12所示电路中，一个有低包迹电平的被接收信号不能对加法器110的输出有所贡献。因此，传统的最大比例组合法无论是否接收到良好C/N的无线电波均不能有效地利用这种无线电波。

反之，某些包迹电平高的被接收信号却有不良C/N。这种类型的信号对于加法器110的输出贡献很大。因此，就传统最大比例组合法而言，被接收信号有不良C/N可作出大贡献，而加法器110的输出信号不会有一个有效的C/N。

此外，当通过一条遭受衰落的传输路径接收无线电波时，则所接收信号的包迹电平通常在50dB或更大的一个宽范围内变动。所以，当前述最大比例组合方法用于降低或克服衰落影响时，则要求包迹检测器102和103具有高性能，即“具有在50dB或更大的宽广动态范围内的线性”，与此同时要求可变增益放大器108和109也具有高性能，即“能在50dB或更大的宽动态范围内控制增益。这导致包迹检测电路，可变增益放大器及其外部结构的复杂化，引起价格上升和难以实施。

本发明的第一目的在于有效利用“具有低包迹电平和良好C/N的接收信号，以进一步改善传输质量并杜绝”包迹电平高却C/N不良的接收信号”以通过在仔细考虑包迹电平的振动周期情况下检测由每个分支接收到的信号之C/N，进一步改善传输质量。

本发明的第二目的是缓解对包迹检测器在宽广的动态范围上要有线性的要求和对可变增益放大器能在一个宽动态范围上控制增益的要求，从而借助具有较简单结构和价廉的可变增益放大器获得良好的传输质量。

本发明的第三目的是运用一种较简单的技术对所接收信号指配加权。

根据本发明的第一方面，一个分集式接收机包括多个天线用于通过经由多个彼此不同的无线电信号路径接收无线电信号产生分支信号，用于在一个观测周期期间从各个分支信号提取各分支信号的可靠性信息的装置，该观测周期被设置成足够地短于由无线信号的衰落引起的分支信号的变化周期，致使该无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，用于根据可靠性信息确定各分支信号的加权的装置，以及用于产生一种组合接收信号的装置，这是根据加权而线性地组合分支信号来完成的，其中可靠性信息各代表对改善相应分支信号的组合接收信号的信号功率对噪声功率之比的贡献程度。

根据本发明第二方面，提供了一种用于线性组合从多个天线供给的分支信号的方法，该多个天线提供经由彼此不同的多条无线电信号传输路径接收的无线电信号作为分支信号，该方法包括以下步骤：在一个观测周期期间从各分支信号中提取各分支信号的可靠性信息，该观测周期设定得足够地短于由于无线电信号衰落造成的该分支信号的变化周期，以使该无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径；根据可靠性信息确定各分支信号的加权值；以及通过按照加权值线性地组合分支信号而产生一个组合接收信号，其中可靠性信息各代表相应分支信号对改善组合接收信号的信号功率与噪声功率之比的贡献程度。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于线性地组合从多个天线提供分支信号的电路，该多个天线提供通过彼此不同的多个无线电信号传输路径接收到的作为分支信号的无线电信号，该电路包括：用于在一个观测周期期间从各分支信号提取各分支信号的可靠性信息的装置，该观测周期被设定得足够地短于由无线电信号衰落引起的分支信号的变化周期以致无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，用于按可靠性信息确定各分支信号的加权值的装置，和用于通过根据加权值线性地组合分支信号而产生一组合的接收信号的装置，其中可靠性信息各代表相应分支信号对改善组合接收信号的信号功率与噪声功率之比的贡献程度。

在本发明中，可靠性信息是从按照空间分集法获得的分支信号中提取的。被提取的可靠性信息是用于确定用来线性组合分支信号的权。由线性组合得到的信号，即一个组合接收信号被加到下一步。

这里，在本发明中，可靠性信息是在规定的观测周期基础上提取的。该观测周期被确定为足够地短于由衰落引起的分支信号变化的周期，更确切地说，该观测周期如此之短以致可将衰落路径视为白噪声高斯传输路径。这一确定使得可靠性信息成为具有C/N量化的信息，即成为指示该分支信号对改善组合接收信号的C/N的贡献程度的传输质量信息。在本发明中，加权值是根据可靠性信息确定的，因此，有可能：有效利用“具有低包迹电平和良好C/N的接收信号”去进一步改善传输质量和消除“具有高包迹电平和不良C/N的接收信号”，从而更进一步改善传输质量。

通过利用为相应的各分支设置的可变增益放大器和将放大后的分支信号相加的加法器可将分支信号加以线性组合。在此情况下，可变增益放大器的增益是根据每条分支所确定的权来确定的。可变增益放大器可用将加权值与分支信号相乘的乘法器来取代。该乘法器简化了当用可变增益放大器时的电路结构。

为了线性地组合分支信号，这些分支信号被匹配成具有相同相位。为匹配这些分支信号，对每个分支设置一相位检波器和一移相器，以根据由相应相位检波器检测到的相位控制移相器的操作。在此情况下，检波器是为检测和解调组合接收信号而设置的。另一方面，可对每一分支和在一线性组合装置之前设置该检波器。由于分支信号的相位可由检波器加以匹配，故不再需要相位检波器和移相器，而且可采用简单技术实现加权。

为根据可靠性信息确定加权值，需要一种将可靠性信息转换成权的算法。就该算法而言，例如，可用比例函数和阶跃函数。当采用阶跃函数时，该加权确定装置具有简单结构。

为获得可靠性信息的第一种方法采用包迹电平。用此方法时，每个分支设置一包迹检测器用于检测相应分支信号的包迹电平。然后，比较两分支所得到的包迹电平，并产生指示该比较结果的识别信号。为上述目的所用比较器的数目比分支数少一个。此外，对每一分支而言，根据识别信号确定每一观测周期中分支的包迹电平变得高于另一分支之包迹电平的概率。所得到的概率信息作为可靠性信息加到权确定装置。当运用上述方法产生可靠性信息时，可放松对包迹检测器和可变增益放大器的性能要求。此外，可采用传统方法所用的包迹检测技术而使开发成本较低。

用于根据包迹电平产生概率信息的方法，例如包括对识别信号进行取样的步骤以及按照其值对已取样数据进行分类和计数的步骤。结果得到的计数值，将该计数值除以取样数而得到的时间平均或移动平均值，以及当计数值达到予定值时所经过的时间均可如以上的概率信息那样加以处理。

用于获得可靠性信息的第二种方法采用了C/N之类的信号功率对噪声功率之比。在此情况下，每条分支设置的一信号功率对噪声功率比的检测器检测相应分支信号的信号功率对噪声功率比。然后，根据所获得的信号功率对噪声功率之比，确定在一个观测周期内该分支的信号功率对噪声功率之比变得高于其他分支的信号功率对噪声功率之比的概率。所得到的概率信息作为可靠性信息被加到加权确定装置。当用上述方法产生可靠性信息时，可缓减对可变增益放大器的性能要求。再者，对信号功率对噪声功率之比检测器的性能要求也不严格了。

图1是表示根据本发明第一实施例的分集接收机的结构方块图。

图2是表示图1实施例中用于产生第K个加权信号Wk的转换原理图。

图3是表示由按莱斯(Rice)分布的第K分支接收的信号包迹电平Rk的概率密度函数Pr(Rk)图。

图4是表示当由第一分支接收的信号C/N为15dB时的概率Pk图第K分支所接收信号的包迹电平Rk被判断为高于由其他分支接收信号的包迹电平。

图5是表示为对本发明的第二实施例进行加权所用电路的一个实例的视图。

图6是表示根据本发明第三实施例的分集接收机的结构的方块图。

图7是表示根据本发明第四实施例的分集接收机的结构方块图。

图8是根据本发明第五实施例的分集接收机的结构方块图。

图9是表示在本发明第六实施例中用于产生第K个加权信号Wk的变换原理图。

图10是表示按本发明第七实施例的分集接收机结构的方块图。

图11是表示按本发明第八实施例的分集接收机的结构方块图。

图12是表示按先有技术的分集接收机的结构方块图。

现将参照附图描述本发明的最佳实施例。如前述先有技术中相同或对应部件将赋予相同标号并将省略对它们的说明。同样，贯穿诸实施例的公共或相应部件将给予相同标号并省去对它们的说明。

a)实施例1

图1示出根据本发明第一实施例的分集式接收机的结构。该实施例具有以与先有技术相同方式设置的两个分支。第一分支包括天线100，相位检波器104，移相器106和可变增益放大器108。第二分支包括天线101，相位检波器105，移相器107和可变增益放大器109。这些天线，相位检波器，移相器，和可变增益放大器具有先有技术中所用的相同功能。加法器110，检波器400和输出端402以与先有技术相同的方式设置在可变增益放大器108和109之后。

本实施例通过供每条分支共享的可靠性信息提取器200和加权信号发生器300控制可变增益放大器108和109的增益。可靠性信息提取器的结构和操作。

可靠性信息提取装置200包括包迹检测器102和103，电平比较器201，和时间平均计算器202。包迹检测器102和103各检测由天线100或101接收信号的包迹电平。在该图中，由属于第K分支的天线所接收信号的包迹电平由符号Rk表示。电平比较器201比较两分支间的包迹电平。由于本实施例有两个分支，电平比较器201判断包迹电平R1和R2中哪一个更高。当判定R1高于或等于R2，则电平比较器201输出信号“0”。当判断R2高于R1，则电平比较器201输出信号“1”。

时间平均值计算器202在足够短于由衰落引起的包迹电平变化周期的时间T范围内，对每一周期Ts＝T/N(N：取样数，2或更大的自然数)，对电平比较器201的输出信号进行取样。时间平均计算器202计算时间T内获得的有值“0”的取样数据数n1和有值“1”的取样数据数n2。由计算得到的n1和n2表示在时间T内R1≥R2时的时间或R2＞1时的时间之比。该时间平均计算器202通过下式计算P1和P2：

P1＝n1/N

P2＝n2/N

如此得到的P1和P2各表示在时间T内对R1≥R2或R2＞R1所作判断的概率的实际值。这样，它们满足关系式P1＋P2＝1。在实施本实施例的过程中，例如计数得到n1，而P1是根据计数n1得到的，则计算得到P2＝1－P1。时间平均值计算器202在时间T内将这些实际值或时间平均值P1和P2作为可靠性信息供至加权信号发生器300。加权信号发生器的操作

加权信号发生器300通过参考，例如图2所示关系的时间平均值P1和P2产生加权信号W1和W2。图2使用了关系式Wk＝Pk，但更一般地可用关系式Wk＝αk*Pk(αk是相对于第K个分支的比例系数)。加权信号发生器300将加权信号Wk供至属于第K个支分的可变增益放大器。这样，当要组合被接收的信号时，每个可变增益放大器的放大系数或赋予每个分支的权便受到控制。操作原理

上述结构可实现根据最大比例组合法的空间分集。此外被接收信号也可在考虑到C/N的情况下加以组合，并可简化设备的结构。这些优点是基于以下原理。

首先，就考虑已出现衰落的衰落信道中的包迹电平的性能。在已发生衰落的衰落信道中，包迹电平在50dB或更大的宽范围内变化。不过这种变化是周期性的。因此当注意到足够短于由衰落引起的包迹电平的变化周期的时间T，可将包迹电平视为在时间T内基本为恒定的。即，即使在有衰落的传输路径中，若考虑这样短时间T，该路径看起来相当于白高斯噪声传输路径一样没有衰落。

此处，假设属于第K分支的天线已通过白高斯噪声传输路径接收到一信号。那么，该信号的包迹电平Rk的概率分布函数Pr(Rk)变成表示图3所示莱斯分布的函数。此外，当信号幅度为Ak，噪声功率为σK2则可通过下列公式(1)表达概率密度函数Pr(Rk)。在公式(1)中，I0(Z)是第一类并由公式(2)表达的零阶修正的(modif-ied)具塞尔函数并由公式(2)表达

P_{r} (R_{K}) = \frac{R_{K}}{σ_{K}^{2}} \cdot \exp (- \frac{A_{K}^{2} + R_{K}^{2}}{2 σ_{K}^{2}}) \cdot I_{o} (\frac{A_{K} \cdot R_{K}}{σ_{K}^{2}})

(1)其中K＝1，2，0＜RK＜∞，0＜AK＜∞

I_{o} (z) = \frac{1}{2 π} \cdot {&Integral;}_{0}^{2 π} \exp (z \cdot \cos θ) dθ

(2)

此处，当假设由各天线接收的信号平均噪声功率彼此相等时，用公式表示为σ1²σ2²。保持R1≥R2的概率P1和保持R2＞R1的概率是由根据公式(4)的Marcum Q函数的公式(3)表达。公式(3)中的变量γ1和γ2是由下列公式(5)给定并表示由属于第一和第二分支的天线接收信号的C/N。当表示第一分支的C/N的γ1固定在15dB和改变第二分支的C/N或Rk时，概率P1和P2的性能如图4所示

P_{2} = Prob (R_{2} > R_{1}) = \frac{1}{2} {1 - Q (\sqrt{r_{1}}, \sqrt{r_{2}}) + Q (\sqrt{r_{2}}, \sqrt{r_{1}})}

P₁＝Prob(R₁≥R₂)＝1－Prob(R₂＞R₁)

= \frac{1}{2} {1 + Q (\sqrt{r_{1}}, \sqrt{r_{2}}) - Q (\sqrt{r_{2}}, \sqrt{r_{1}})}

σ_{1}^{2} = σ_{2}^{2} - - - - (3)

Q (a, b) = {&Integral;}_{b}^{\infty} \exp (- \frac{a^{2} + x^{2}}{2}) \cdot I_{o} (a \cdot x) \cdot xdx - - - - (4)

γ1＝A1²/(2σ1²)γ2＝A2²/(2σ2²) (5)

这样，概率P1和P2取决于被接收信号的C/N。因此，当决定概率P1和P2并按确定的概率P1和P2控制可变增益放大器108和109时，能给予具有相对高的包迹电平的分支输出并也给具有相对高C/N的分支输出一个高加权(高放大增益)。因此，“具有低包迹电平和良好C/N的接收信号”可有效地用来改善传输质量，并可避免“具有高包迹电平和不良C/N的接收信号”的影响从而改善了传输质量。

此外，本实施例中包迹检测器102和103在足以让电平比较器210对一电平进行判断所需范围内具有线性。也就是说，本实施例无需象先有技术那样具有极宽动态范围上的线性的包迹检测器。此外，在本实施例中，可变增益放大器108和109的动态范围是根据取样数N确定的。例如，当取样数N是16，可变增益放大器108和109具有201og16＝24dB的动态范围。因此，本实施例不必使用能在50dB或更大的宽动态范围上控制增益的可变增益放大器。因此，可简化一种电路结构，并可获得价廉和提供良好传输质量的分集式接收机。b)实施例2

图5示出按照本发明第二实施例的分集式接收机的基本结构。本实施例除了用图5所示乘法器114替代图1的可变增益放大器以外，具有与第一实施例基本相同的结构。图5的结构可借助比第一实施例更简单的过程给相应被接收分支信号加权。c)实施例3

图6表示根据本发明第三实施例的分集式接收机的结构。本实施例的检波器400和401的配置不同于第一实施例的检波器400。也就是说，检波器400和401分别安置在各自分支中放大器108和109的前级。此外，本实施例中未提供相位检测器和移相器，由于检波器400和401执行相位差补偿过程，因此在各自分支中检测到的接收信号的相位是彼此同相的。

因此，在本实施例中，也实现了如第一实施例的同样优点。此外，可省去通过相位检波器和移相器的相位差补偿过程。以致可通过比第一实施例更简单的过程给接收信号加权。d)实施例4

图7表示按照本发明第四实施例的分集式接收机的结构。本实施例用一移动平均计算器204来替代第一实施例的时间平均计算器。即，第一实施例计算每经过时间T之后的时间T内的时间平均值，而本实施例则计算即在最接近当前时间之前的时间T中所取样的N个数据的平均值，即在经过每个取样周期Ts之后的移动平均值。计算得到的移动平均值被加到加权信号发生器300，作为概率P1和P2的实值(realiz-ed value)，该实值是可靠性信息。

如上所述的结构可实现具有同第一实施例相同优点的分集式接收机。此外，由于用移动平均来替代时间平均，故对包迹电平变化的随动性能比第一实施例更好。e)实施例5

图8示出按本发明第五实施例的分集式接收机的结构。本实施例用C/N检测器122和123来替代第一实施例的包迹检测器102和103，并用概率计算器222替代电平比较器201和时间平均计算器202。

C/N检测器122和123各检测由相应天线100或101接收的信号的C/N。C/N检测器122和123可通过例如频谱分析仪之类的电路加以实施，可测量被接收信号的功率(载波功率)和噪声功率。概率计算器222通过将由C/N检测器122和123检测到的C/Ns或γ1和γ2代入公式(3)来计算概率P1和P2。概率计算器222将得到的概率P1和P2输出至加权信号发生器300。

如上所述的结构可在C/N，而不是包迹电平基础上实施最大比例组合方法。因此，可实现比现有技术更好的传输质量。f)实施例6

图9示出本发明第六实施例的加权信号发生器300的操作。在本实施例中，加权信号Wk以两阈值Pth和1-Pth分级地变化。也就是说，从可靠性信息Pk至加权信号Wk的变换公式(6)表达如下。但，阈值Pth是如此设定的，以致当可靠性信息Pk处在Pth上或上方的一个区域内时获得相对良好的分集效果。W1＝1，W2＝0 for 1－Pth＜P1＜1 and 0≤P2＜PthW1＝W2＝0.5 for Pth≤P1 and P2≤1－PthW1＝0，W2＝1 for 0≤P1＜Pth and 1－Pth＜P2≤Pth (6)

这样，可得到如第一实施例中的相同效果。此外，加权信号发生器300的操作原理比第一实施例简单，因此加权信号发生器300具有极简单的电路结构。g)实施例7

图10表示按本发明第七实施例的分集式接收机的一种结构。本实施例是在分支数增加到四的情况下对第二和第三实施例的一种组合。图10示出已与增多的分支数相一致的增多的电路，并将a，b和其他符号添加到在第二和第三实施例中所用的具有相同功能电路的标号。此外，由于分支已增多故已设置了三个电平比较器，即201，201a和201b，它们分别实现由公式(7)表达的比较操作。电平比较器201：对R1≥R2，输出＝“0”

对R2＞R1 “1”电平比较器201a：对R1≥R3，输出＝“0”

对R3＞R1 “1”电平比较器201b：对R1≥R4，输出＝“0”

对R4＞R1 “1” (7)

时间平均值计算器202在时间T内以取样周期Ts对每个电平比较器的输出信号进行取样，并对每个电平比较器的取样数据值变为“0”的次数和取样数据值变为“1”的次数进行计数。因此，通过计数得到的是表示R1＞R2的数据数n1，表示R2＞R1的数据数n2，表示R1＞R3的数据数n1a，表示R3＞R1的数据数n3，表示R1＞R4的数据数n1b和表示R4＞R1的数据数n4。n＝N－n1，n3＝N－n1a和n4＝N－n1b的关系可用于部分地免除计数操作。

此外，时间平均值计算器202使用以下公式(8)去计算在四个包迹电平R1至R4中被判定为最大的R1的概率P1，R2被判定为最大的概率P2，R3被判定为最大的概率P3，和R4被判定为最大的概率P4。

P1＝N1/(N1＋N2＋N3＋N4)

P2＝N2/(N1＋N2＋N3＋N4)

P3＝N3/(N1＋N2＋N3＋N4)

P4＝N4/(N1＋N2＋N3＋N4)

式中，N1＝n1*n1a*n1b

N2＝n2*n1a*n1b

N3＝n3*n1a*n1b

N4＝n4*n1a*n1b (8)

加权信号发生器300产生加权信号W1至W4的方式与如上基于所得的可靠性信息P1至P4的前几个实施例相同。这些加权信号W1至W4在相应乘法器中被各乘以各分支的接收信号。加法器110对这些加法器的输出求和。

这样，本实施例能实现如先前实施例中相同的效果，以便进行三个或更多分支的分集。h)实施例8

图11示出根据本发明第八实施例的分集式接收机的结构。本实施例与第七实施例的共同点在于将第二和第三实施例加以组合，并将分支数增至四个。不过，本实施例只用一个电平比较器201。

电平比较器201判断在四个包迹检测器的输出，即包迹电平R1至R4中的最高电平。当将包迹电平R1判定为最高，则电平比较器201输出值“0”信号，当将包迹电平R2判定为最高，则输出值“1”信号，当将包迹电平R3判定为最高，则输出值“2”信号，当将包迹电平R4判定为最高，则输出值“3”信号。

时间平均计算器202在充分短于时间T的取样周期Ts＝T/N中，对电平比较器201的输出信号取样。时间平均值计算器202根据时间T范围内获得的取样数据，计算值“0”的数据个数n1，值“1”的数据个数n2，值“2”的数据个数n3，和值“3”的数据个数n4。时间平均值计算器202将n1至n4各除以N，以产生应为可靠性信息的时间平均值P1至P4。由于n1＋n2＋n3＋n4＝N，故可省略对n1至n4之一的计数。i)补充

本领域的普通技术人员可根据本发明的公开内容容易地对上述实施例进行适当组合。例如，用于控制增益的可变增益放大器与乘法器可互相替换。再者已阅读过本发明的公开内容的本领域技术人员很容易作出要在检测前还是检测后进行增益控制的选择。这种选择也适用于时间平均与移动平均之间的选择，和对于从可靠性信息至加权信号的变换公式而言，比例公式与离散的加权公式之间的选择。

可靠性信息和加权信号之间的关系不限于比例关系或离散的加权关系。基于相位检波器输出的相位差补偿过程和基于加权信号的增益控制的次序可交换。第六实施例设定了一对阈值Pth和1—Pth，但也可设定多对阈值。

第一和其他实施例已确定时间平均nK/N并用其作为可靠性信息。然而，也可将计数值nk用作可靠性信息。此外，可对计数值nk达到一予定值的时间长度进行计数并用作可靠性信息。

应知道：分支数不限于两个或四个。

Claims

1.一个分集式接收机，包括：

多个天线用于通过经由多个彼此不同的无线电信号路径接收无线电信号产生分支信号，

用于在观测周期期间从各个分支信号提取各分支信号的可靠性信息的装置，该观测周期被设置成足够地短于由无线信号的衰落引起的分支信号的变化周期，致使该无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，

用于根据可靠性信息确定各分支信号的加权值的装置，以及

用于产生一种组合接收信号的装置，这是根据加权值而线性地组合分支信号来完成的，

其中可靠性信息各代表相应分支信号对改善组合接收信号的信号功率对噪声功率之比的贡献程度。

2.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于该线性组合装置包括：

各对应于一个分支信号的多个可变增益放大器，用以根据相应加权值的增益分别放大相应分支信号，和

一个加法器，用于对放大后的分支信号进行相加。

3.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于所述线性组合装置包括：

各对应于一个分支信号的多个乘法器，用以将相应分支信号分别乘以相应加权值，和

加法器，用于相加乘以相应权之后的分支信号。

4.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于所述线性组合装置包括：

各对应于一个分支信号的多个相位检波器，用以分别检测相应分支信号的相位，

多个移相器，各对应于一个分支信号，用于根据相应分支信号的相位分别对相应分支信号进行移相，和

加法器，用于相加相移后的分支信号。

5.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于：还包括一个检波器，用于对组合的接收信号进行检波和解调。

6.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于还包括各对应于一个分支信号的多个检波器，用于对相应接收信号进行检波和解调，还用于将检波和解调后的分支信号在使其相位均衡(even)之后作为分支信号供至线性组合装置。

7.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于：所述加权确定装置通过利用一予定变换算法将每个可靠性信息变换成相应的一个加权值而确定各分支信号的权。

8.根据权利要求7的分集式接收机，其特征在于所述予定变换算法有一种简单比例形式。

9.根据权利要求7的分集式接收机，其特征在于所述予定变换算法具有一种阶跃函数的形式。

10.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于所述可靠性提取装置包括：

各对应于一个分支信号的多个包迹检测器，用以检测相应分支信号的包迹电平，

电平比较器，用以比较分支信号间的包迹电平并用于输出一个代表比较结果的识别信号，以及

概率信息产生装置，用于根据识别信号对各个分支信号产生各代表在观测周期期间高于其他的一个相应包迹电平的概率信息，还用于将该概率信息作为可靠性信息供至加权确定装置。

11.根据权利要求10的分集式接收机，其特征在于所述概率信息产生装置包括：

在每个取样周期内对识别信号进行取样的装置，该取样周期是观测周期的1/N，其中N是大于1的自然数，

计数装置，用于对各分支信号，代表相应分支信号的包迹电平大于其他分支信号包迹电平的那些被取样数据的个数进行计数，和

输出装置，用于输出对各分支信号作为其概率信息的计数值。

12.根据权利要求10的分集式接收机，其特征在于所述概率信息产生装置包括

用于在每个观测周期的1/N取样周期，对识别信号进行取样的装置，其中N是大于1的自然数，

计数装置，用于对各分支信号，代表相应分支信号的包迹电平大于其他分支信号包迹电平的那些被取样数据的个数进行计数，

计算装置，用于对各分支信号计算计数值对N之比值，以及

用于将他们作为其概率信息输出的装置。

13.根据权利要求12的分集式接收机，其特征在于：所述比值是作为对每个观测周期的时间平均而被计算的。

14.根据权利要求12的分集式接收机，其特征在于：所述比值是作为最后N个取样的移动平均值而被计算的。

15.根据权利要求10的分集式接收机，其特征在于所述概率信息产生装置包括：

取样装置，在观测周期的1/N的每个取样周期对所述识别信号进行取样，其中N是大于1的自然数，

用于对各分支信号，为相应计数值达到予定值所需的取样周期进行计数的装置，和

将所述所需取样周期作为其概率信息而输出的装置。

16.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于分支信号数大于2，而且所述可靠性提取装置包括：

各对应于一个分支信号的多个包迹检测器，用于分别检测相应分支信号的包迹电平，

对应于除一个分支信号以外的各分支信号所设置的多个比较器，用于将相应分支信号的包迹电平同所述一个分支信号的包迹电平相比较并用于输出代表比较结果的识别信号，以及

17.根据权利要求1的分集式接收机，其特征在于所述可靠性信息提取装置包括：

各对应于一个分支信号的多个信号功率对噪声功率比的检测器，用于分别检测相应分支信号的信号功率对噪声功率比，和

概率计算装置，用于根据信号功率对噪声功率比，对各分支信号产生各代表观测周期期间相应信号功率对噪声功率比高于其他的概率的概率信息，而且该计算装置还用于将概率信息作为可靠性信息供至加权确定装置。

18.一种用于线性地组合由多个天线提供的分支信号的方法，该多个天线提供作为分支信号的无线电信号，这些信号经由多条彼此不同的无线电信号传输路径接收，该方法包括以下步骤：

在观测周期期间从各分支信号中提取各分支信号的可靠性信息，该观测周期被设置成足够地短于由无线电信号衰落引起的该分支信号的变化周期，致使该无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，

根据可靠性信息确定各分支信号的加权值，以及通过按照加权值线性地组合分支信号而产生一种组合接收信号，

其中可靠性信息各代表对改善相应分支信号组合接收信号的信号功率对噪声功率之比的贡献程度。

19.一种用于线性组合由多个天线提供的分支信号的电路，该多个天线提供通过彼此不同的多个无线电信号传输路径接收到的作为分支信号的无线电信号，该电路包括：

用于在观测周期期间从各分支信号提取各分支信号的可靠性信息的装置，该观测周期被设定成足够地短于由无线电信号衰落引起的分支信号的变化周期以致无线电信号路径似乎相当于白噪声高斯传输路径，

用于按可靠性信息确定各分支信号的加权的装置，和

用于通过根据加权线性地组合分支信号而产生一组合接收信号的装置，

其中可靠性信息各代表对改善相应分支信号的组合接收信号的信号功率与噪声功率之比的贡献程度。