CN1366742A - 扩展频谱信号接收装置 - Google Patents

Abstract

路径检测单元(140)从解扩后的信号中检测出符合规定基准的多个多径波,多个加法单元(161)以路径单位形成波束,多个传输路推测单元(170)以及复共轭计算单元(163)计算出传输路推测值,在该推测结果基础上,实施与信号振幅相应的加权处理及消除相位变动处理。而且,多个干扰量推测单元(171)分离出干扰量,多个标准化单元(172)根据干扰量对经过消除相位变动处理后的信号进行标准化处理,加法单元(185)对所有经过标准化处理后的信号进行合成,数据判定单元(190)对合成后的信号进行判定。

Description

扩展频谱信号接收装置

技术领域

本发明涉及到一种采用扩展频谱调制方式的码分多址访问(CDMA：Code Division Multiple Access)方式的扩展频谱信号接收装置，更具体地说是涉及一种利用发生选择性频率衰减的传输路进行通信的扩展频谱信号接收装置。

现有技术

以下对现有的扩展频谱信号接收装置作以说明。现有的采用扩展频谱调制式CDMA方式的扩展频谱信号接收装置在例如“适应DS-CDMA的阵列天线分集室内传送试验特性，电子信息通信学会，电信学技术学报RCS98-94 P.33-38 1998年9月”，“宽带DS-CDMA中的相干性瑞克接收的室内试验特性，电子信息通信学会，信学技报，RCS99-129 P.57-62 1999年10月”等文献中有介绍。

现在根据上述文献，对现有的扩展频谱信号接收装置的构成及运作情况作以说明。第6图为现有的扩展频谱信号接收装置结构示意图。在第6图中，500，501，……，502为由N(自然数)根构成的天线，510，511，……，512为带通滤波器(BPF)，520，521，……，522为解扩单元，530，531，……，532为从根据受到多径波影响的解扩后信号所产生的L(自然数)个路径形成单个波束的波束形成单元，540为路径检测单元，550，551，……，552为复数乘法器，553为延迟器，560为权重控制单元，561为加法单元，562为复数乘法器，563为复共轭计算单元，564为减法器，565为复数乘法器，570为相对各路径进行传输路推测的传输路推测单元，580，581，……，582，……，583，584为延迟器，585为加法单元，590为数据判定单元。

接下来，对具有上述构成的现有的扩展频谱信号接收装置的运作作以说明。首先，由N根天线500～502接收的来自移动站的信号分别通过BPF510，511，……512滤波，处于所需的频带极限内。频带极限处理后的信号被输入到解扩单元520，521，……，522内，在这里，通过与信号输送方所采用的扩展码序列(相当于PN序列)相同的序列进行解扩处理。

在路径检测单元540中，从受到多径波影响的一个解扩后信号中选出L个路径。现在对路径检测单元540的运作情况作详细说明。第7图为路径检测单元540的结构示意图。在第7图中，600为传输路推测单元，601为平均功率值计算单元，602为阈值计算单元，603为判定单元，604为路径选择单元。

在如此构成的路径检测单元540中，首先传输路推测单元600根据单位时隙内设置的领示符号(已知信号)对一个时隙内的所有符号进行同相相加，然后作为计算结果输出瞬间传输路推测值。接下来在平均功率值计算单元601中，利用所接收到的传输路推测值进行跨越数个时隙的功率平均化处理，作为其处理结果计算出平均功率延迟曲线值。

接下来在阈值计算单元602中，把所得到的平均功率延迟曲线中功率值最小的路径作为噪音或干扰功率，然后把仅比该功率值大ΔdB的功率值作为用于选择路径的阈值输送出去。接下来在判定单元603中，将平均功率延迟曲线与阈值进行比较，把所有其平均功率值大于该阈值的路径作为与所需信号对应的多路径。然后输出这些路径的时间序列下的位置信息以及这些路径的功率值。

接下来在路径选择单元604中，由于各波束形成单元只进行与根据H/W及S/W的规定预定的L个路径对应的信号处理，所以选出其平均功率值较大的L个路径。与各路径对应的时间序列下的位置被作为路径位置信息输出。第8图为表示阈值计算单元602、判定单元603及路径选择单元604的处理情况的示意图。

从路径检测单元540输出路径位置信息后，在波束形成单元530～532中，采用适用的算法通过信号处理形成波束。此外波束形成单元530用于对信号功率最大的路径实施信号处理，在波束形成单元531，……，532中，对L个路径中信号功率第二大的路径实施信号处理。现在对波束形成单元530的运作情况作以详细说明。

如上所述，来自解扩单元520的解扩处理后信号通过路径检测单元540按路径单位分离，并被输入到波束形成单元530内。从而在各波束形成单元中按照被检测出的路径单位形成波束。

首先在权重控制单元560中，根据LMS(最小均方)等适用算法进行权重计算，在复数乘法器550～552中，将在各天线上接收到的信号与用于以路径单位形成波束的复数权重相乘。在加法单元561中，对已经乘以复数权重的各接收信号进行合成，并将其合成结果作为具有定向性的天线合成后信号输出。

接下来在传送链路推测单元570中进行传送链路推测。具体来说，比如利用各时隙所配置的已知序列领示符号计算出第一路径所对应的传送链路推测值(复数值)。第9图为时隙结构示意图。

接下来在复共轭计算单元563中，计算出由传送链路推测单元570所算出的传送链路推测值的复共轭值。然后将该复共轭值与输入到复数乘法器562中的天线合成后信号相乘，在这里实施与信号振幅成比例的加权处理，输出已消除相位变动的信号。

通过波束形成单元530～532，形成从第一个(信号功率最大的路径)到第L个(信号功率较大的L个路径)的波束后，在延迟器580～582中，从第一路径到第L路径分别附加延迟量D₁，D₂，……，D_L，以便都具有相同的定时。

在加法单元585内，对已经过以路径单位同相位化处理的信号进行合成，在数据判定单元590中，对数据进行硬判定处理，并将该硬判定处理的结果作为信号接收装置的解调数据输出。此外由于该硬判定结果要作为用于各路径波束形成的的参照信号使用，所以要分别在延迟器583～584中进行延迟调整，比如附加延迟量D_L-D₁，D_L-D₂，……，0(其中的L路径不延迟)。

现在以波束形成单元530为例具体说明各接收信号的权重决定方法。此外在这里假设采用用于波束形成的已知适用算法。

比如，延迟器584的输出通过复数乘法器565与传输路推测值相乘，成为参照信号。然后在减法器564中，从该参照信号中减去天线合成后信号，得到相对第一路径的误差信号e₁(k)。接下来在权重控制单元560中按照标准化LMS表达式(1)对权重进行更新/决定。 $W_1(k+1)=W_1\left(k\right)+\mathrm{\μ}\frac{X_1(k-\mathrm{\τ})}{\left|\right|X_1(k-\mathrm{\τ}){\left|\right|}^2}{e}_1\left(k\right)----\left(1\right)$

式(1)右边第2项的分母表示范数，k与取样时间(t＝kT_s：T_s为取样周期)对应，X₁(k)为各解扩后信号的第1路径的向量状态(X₁(k)＝[x₁(1，k)，x₁(2，k)，……，x₁(N，k)]^T)，W₁(k)为相对第1路径的各权向量状态(w₁(k)＝[w₁(1，k)，w₁(2，k)，…，w₁(N，k)]^T)。另外W₁(k)的初始值为w₁(0)＝[1，0，…，0]^T，μ表示步长，τ表示延迟时间(延迟量)。

由此可见，现有的扩展频谱接收装置是对从由多个天线接收的信号中检测出的L个路径分别形成波束(采用适用的算法)，即通过根据传输路推测值进行加权合成(瑞克合成)，达到在使干扰信号趋于零的同时改善与所需信号有关的SIR(信号与干扰波功率比)的目的。此外现有的扩展频谱信号接收装置在移动站在基站服务范围内的位置分布都相同，而且上述以路径单位形成的波束的干扰波功率都相同的情况下，可以得到理想的信道容量。

但是，上述现有的扩展频谱信号接收装置存在着以下问题，即由于移动站的位置有瞬间变化，或者由于传输速度不同因而有的移动站的发送信号功率也不同，以路径单位形成的波束干扰波功率不相同的情况下，SIR就不能达到最佳化，也得不到良好的误码率特性，因而也不能得到理想的信道容量。

此外现有的扩展频谱信号接收装置还有一个问题，即在作为通信对象的移动站是移动的，而且该移动速度较高的情况下，基站难以使波束准确地对准移动站。

另外，现有的扩展频谱信号接收装置还有一个问题，即在自适应阵列天线上形成波束的初始状态下，由于不明确从移动站到基站的多径波入射方向，而且不能形成定向性敏锐的波束，所以只能如上所述，采用单根天线选择路径。但是在采用单根天线的情况下，在干扰影响较大的传输路中，不能准确地进行路径探测。

另外如前所述，现有的扩展频谱信号接收装置在采用单根天线的情况下，对各接收信号设定权重。在这种场合下，该装置还有一个问题，即在根据适用的算法形成波束之前需要耗费很长的时间，在移动站发射信号的情况下，为满足基站对质量方面的要求，在波束成形之前这段时间内需要消耗大量的信号发射功率。这样一来，基站方面的瞬间干扰功率将增大，得不到理想的信道容量。

因此，本发明的目的是提供一种即使以路径单位形成的波束干扰波功率不相同的情况下，也能实现良好的误码率特性的扩展频谱信号接收装置。

此外本发明的另一目的是提供一种即使在作为通信对象的移动站是移动的，而且移动速度较高的情况下，基站也能使波束准确地对准移动站的扩展频谱信号接收装置。

此外本发明的另一目的是提供一种即使在采用单根天线选择路径的场合下，也能准确地进行路径探测，而且可以大幅减少根据适用算法形成波束所需时间的扩展频谱信号接收装置。

发明内容

因此，本发明所涉及的扩展频谱信号接收装置的特征在于：对由单个或多个天线接收到的信号实施解扩处理，基于其解扩处理后的信号进行数据的解调处理，其特征还在于：包括从上述解扩处理后信号中检测出满足规定基准的多个多径波，并输出这些路径的时间序列下的位置信息的路径检测装置(相当于后文实施方式中的路径检测单元140)；根据以上述路径单位接收到的上述时间序列下的位置信息，由适用算法形成波束的多个波束形成装置(相当于复数乘法器150～152、加法单元161)；基于以上述波束单位得到的接收信号计算出传输路推测值，根据该推测结果实施与信号振幅相应的加权处理以及消除相位变动处理的多个传输路推测装置(相当于传输路推测单元170、复共轭计算单元163)；基于以上述波束单位得到的接收信号分离出干扰量的多个干扰量分离装置(相当于干扰量推测单元171)；基于上述干扰量对上述相位变化消除处理后的信号进行标准化处理的多个标准化装置(相当于标准化单元172)；对上述所有的经过标准化处理后的信号进行合成的合成装置(相当于延迟器180～182，加法单元185)；对上述合成后的信号进行判定的判定装置(相当于数据判定单元190)。

在以下与发明相关的扩展频谱信号接收装置中，上述干扰量分离装置的特征在于：基于发送信号中加载的已知序列计算出干扰量。

在以下与发明相关的扩展频谱信号接收装置中，上述路径检测装置的特征在于：包括用于为覆盖服务对象区域而生成必需的多个波束的多波束生成装置(相当于多波束生成单元141)；用于以上述波束单位检测出具有规定阈值以上功率值的全部路径，进而，基于计算出的上述各波束的干扰功率对上述检测出的路径的功率值进行标准化处理的路径检测装置(相当于各波束路径检测单元200，210，220)；从上述检测出的路径中按功率值大的顺序选择出规定数量的路径的路径选择装置(相当于路径选择单元330)。

在以下与发明相关的扩展频谱信号接收装置中，上述波束形成装置的特征在于：利用上述多波束生成装置形成波束时的权重作为采用上述适用算法形成波束时所必要的权重初始值。

在以下与发明相关的扩展频谱信号接收装置中，上述适用算法的特征在于：通过从由上述判定结果生成的参照信号中减去上述接收信号，计算出误差信号，然后再对该误差信号采用加权系数进行积分处理，从而生成新的误差信号。

附图说明

第1图为本发明扩展频谱信号接收装置实施方式1的结构示意图，

第2图为本发明扩展频谱信号接收装置实施方式3的结构示意图，

第3图为表示用多波束覆盖服务对象区域的状态的图，

第4图为多波束生成单元的结构示意图，

第5图为时空区域路径检测单元的结构示意图，

第6图为现有的扩展频谱信号接收装置的结构示意图，

第7图为路径检测单元的结构示意图，

第8图为阈值计算单元、判定单元以及路径选择单元的处理示意图，

第9图为时隙结构的示意图。

实施方式

以下结合附图对本发明的扩展频谱信号接收装置的实施方式作以详细说明。此外本发明不限定于这些实施方式。

实施方式1

对本实施方式下的采用自适应阵列天线的扩展频谱信号接收装置作以说明。第1图为本发明的扩展频谱信号接收装置的结构示意图。在第1图中，100，101，……，102为由N(自然数)根构成的天线，110，111，……，112为带通滤波器(BPF)，120，121，……，122为解扩单元，130，131，……，132为基于从受到多径波影响的解扩处理后的信号所生成的L(自然数)个路径，单个形成波束的波束形成单元，140为路径检测单元，150，151，……，152为复数乘法器，153为延迟器，160为权重控制单元，161为加法单元，162为复数乘法器，163为复共轭计算单元，164为减法器，165为复数乘法器，170为针对各路径进行传输路推测的传输路推测单元，171为针对各路径进行干扰量推测的干扰量推测单元，172为对复数乘法器162的输出进行标准化处理的标准化单元，180，181，……，182，……，183，184为延迟器，185为加法单元，190为数据判定单元。

以下对上述构成的扩展频谱信号接收装置的运作作以说明。首先由N根天线100～102接收到的来自移动站的信号分别在BPF110，111，……，112内滤波，处于所需的带宽极限内。然后经过带宽极限处理后的信号被输入到解扩单元120，121，……，122内，在这里通过与信号输送方所采用的扩展码序列(相当于PN序列)相同的序列进行解扩处理。

此外在移动体通信过程中，由于受周围建筑物和地形的影响会产生电波反射，折射及散射，所以经过多个传输路传输的多径波在被传输到以后将有干扰发生，所伴载的接收信号振幅与相位将发生随机变动的选择性频率衰减。在路径检测单元140中，采用与现有的技术(参见图7)相同的顺序，从受多径波影响的一个解扩处理后的信号中选择出L个路径。具体地说，由于下文中将介绍的各波束形成单元只进行与根据H/W及S/W的规定预定的L个路径对应的信号处理，所以比如从所有路径中选出其平均功率值较大的L个路径，然后将与各路径对应的时间序列下的位置作为路径位置信息输送出去。

由路径检测单元140输出路径位置信息后，在波束形成单元130～132中，采用适用的算法，通过信号处理形成波束。波束形成单元130与以往技术相同，也对信号功率最大的路径实施信号处理，波束形成单元131，……，132与现有的技术相同，也从L个路径中其信号功率第二大的路径开始实施信号处理。

以下对波束形成单元130的运作作以详细说明。来自上述解扩单元120的解扩处理后的信号通过路径检测单元140按路径单位分离，并被输入到波束形成单元130内。从而在各波束形成单元内按照被检测出的路径单位形成波束。

首先在权重控制单元160中，根据LMS(最小均方)等适用的算法进行权重计算，在复数乘法器150～152中，将在各天线上接收到的信号与用于以路径单位形成波束的复数权重相乘。在加法单元161中，对已经乘以复数权重的各接收信号进行合成，并将其合成结果作为具有定向性的天线合成后信号输出。

接下来在传送链路推测单元170中利用各时隙所配置的已知序列领示符号(参照第9图)计算出第一路径的传送链路推测值(复数值)。接下来在复共轭计算单元163中，计算出由传送链路推测单元170所算出的传送链路推测值的复共轭值。然后将该复共轭值与输入到复数乘法器162中的天线合成后信号相乘，在这里实施与信号振幅成比例的加权处理，并输出已消除相位变动的信号。

另一方面，在干扰量推测单元171中，根据作为天线合成后信号的加法单元161的输出y₁(k_s，j)计算出干扰量。这里的k_s表示时隙序列，j表示第k_s个时隙内的领示符号序列。

首先在干扰量推测单元171中，对第k_s个时隙内的领示符号P_s(k_s，j)进行全符号分同相相加，(这里，|P_s(k_s，j)|＝1)，计算出与第k_s个时隙对应的传输路推测值η₁(k_s)。η₁(k_s)为复数。

接下来在干扰量推测单元171中，利用上述传输路推测值η₁(k_s)及加法单元161的输出y₁(k_s，j)，如式(2)所示，计算出第k_s个时隙的干扰量σ₁ ²(ks)。 ${{\mathrm{\σ}}_1}^2\left(k_s\right)=\frac{1}{P}\underset{j=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}|y_1(k_s,j)\·{P^{*}}_s(k_s,j)-{\mathrm{\η}}_1\left(k_s\right){|}^2----\left(2\right)$

式中，P_s ^*(k_s，j)为P_s(k_s，j)的复共轭值，P表示一个时隙内的领示符号数。

最后，在干扰量推测单元171内，如式(3)所示，对所得到的第k_s个时隙的干扰量σ₁ ²(k_s)进行跨越数个时隙的平均化处理，计算出由第一个路径形成的波束中的第k个时隙的干扰量推测值I₁(k_s)。 $I_1\left(k_s\right)=\frac{1}{S}\underset{i=0}{\overset{S-1}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\σ}}_1}^2(k_s-S)----\left(3\right)$

这里的S表示平均化处理中所采用的时隙数。

接下来，在标准化单元172中，用作为复数乘法器162的输出的加权/相位变动消除后的信号除以作为干扰量推测单元171的输出的干扰量推测值I₁(k_s)，然后输出以波束单位的标准化处理后的信号。

通过波束形成单元130～132，形成从第一个(信号功率最大的路径)到第L个(信号功率较大的L个路径)波束后，在延迟器180～182中，从第一路径到第L路径分别附加延迟量D₁，D₂……，D_L，以便都具有相同的定时。

在加法单元185内，对已经过以路径单位同相位化处理的信号进行合成，在数据判定单元190中，对数据进行硬判定处理，并将该硬判定处理的结果作为信号接收装置的解调数据输出。此外由于该硬判定结果要作为用于各路径波束形成的的参照信号使用，所以要分别在延迟器183～184中进行延迟调整，比如附加延迟量D_L-D₁，D_L-D₂，……，0(其中的L路径不延迟)。

波束形成单元130接收付加有上述延迟量的硬判定数据，决定各接收信号的权重。此外在这里，采用用于波束形成的已知适用算法。

比如延迟器184的输出通过复数乘法器165与传输路推测值相乘，成为参照信号。然后在减法器164中，从该参照信号中减去天线合成后信号，得到相对第一路径的误差信号e₁(k)。接下来在权重控制单元160中按照上述标准化LMS表达式(1)对权重进行更新/决定。

这样，在本实施方式下，即使由于移动站的位置有瞬间变化，或者由于传输速度不同使有的移动站的发送信号功率也不同，致使以路径单位形成的波束干扰波功率不相同，但由于在对作为复数乘法器162的输出的加权/消除相位变动后的信号实施与干扰量相应的加权处理，即标准化处理后进行了合成，所以可使SIR达到最佳化，可得到良好的误码率特性。这样便可得到理想的信道容量。

此外在本实施方式下，虽然在决定用于确定波束的权重时采用的是LMS算法，但适用的算法并不限于此，比如，也可以采用RLS等已知算法。

实施方式2

该实施方式虽然与实施方式1一样，也是基于LMS等适用的算法进行权重计算，但它还有一个对误差信号e₁(k)进行加权式积分处理的特征。此外省略与实施方式1中第1图相同的结构下的带有相同符号部分的说明。因此这里只对权重控制单元160的运作作以详细说明。

首先在权重控制单元160中，接收来自减法器的误差信号e₁(k)，然后如式(4)所示，对该误差信号e₁(k)进行附加加权系数λ的积分处理

E₁(k+1)＝E₁(k)+λ·e₁(k)    …(4)

式中λ为加权系数(0＜λ＜1)，E₁(k)为复数值。复数值E1(k)的初始值为E₁(0)＝0。

接下来在权重控制单元160中如标准化LMS式(5)所示进行权重更新/决定。 $W_1(k+1)=W_1\left(k\right)+\mathrm{\μ}\frac{X_1(k-\mathrm{\τ})}{\left|\right|X_1(k-\mathrm{\τ}){\left|\right|}^2}\·(e_1\left(k\right)+E_1\left(k\right))----\left(5\right)$

式(5)右边第2项的分母表示范数，K与取样时间(t＝kT_s：T_s为取样周期)对应，X₁(k)为各解扩后信号的第1路径的向量状态(X₁(k)＝[x₁(1，k)，x₁(2，k)，……，x₁(N，k)]^T)，W₁(k)为相对第1路径的各权向量状态(w₁(k)＝[w₁(1，k)，w₁(2，k)，…，w₁(N，k)^T)。另外W₁(k)的初始值为w₁(0)＝[1，0，…，0]^T，μ表示步长，τ表示延迟时间(延迟量)。

这样在本实施方式下，可以得到与上述实施方式1相同的效果，此外由于通过对误差信号e₁(k)进行附加加权系数λ的积分处理，可使该特性得到强化，所以即使在作为通信对象的移动站是移动的，而且移动速度又较高的情况下，基站仍可以使波束准确地对准移动站。

实施方式3

与实施方式1相同，对本实施方式下的采用自适应阵列天线的扩展频谱信号接收装置作以说明。第2图为本发明扩展频谱信号接收装置实施方式2的结构示意图。此外省略与上述实施方式1或2中相同构成下的带有相同符号部分的说明。

在第2图中，130，131，……，132为基于由受到多径波影响的解扩后信号生成的L(自然数)个路径形成单独波束的波束形成单元，141为多波束生成单元，142为权向量设定单元，143为时空区域路径检测单元。

以下对上述构成的扩展频谱信号接收装置的运作作以说明。这里省略与实施方式1相同的运作说明。比如在多波束生成单元141中，基于从各解扩单元接收到的解扩后信号，多波束覆盖服务对象区域的说明。第3图为多波束覆盖服务对象区域的示意图，这里用H个(自然数)波束进行覆盖。

第4图为多波束生成单元141的结构示意图。在第4图中，200，210，……，220为波束形成单元，201，202，……，203为复数乘法器，204为加法单元。

在该多波束生成单元中，首先为从H个波束中形成第1个路径所对应的波束，乘法器201～203把各解扩后信号与从权向量设定单元142输出的用于形成第1波束的权重相乘。接下来，在加法单元204中，对全部相乘结果进行相加，将第1路径所对应的波束输送到时空区域路径检测单元143内。此外在该多波束生成单元141内，与上述相同，为从H个波束中形成第2～第H个路径所对应的波束，把各解扩后信号与从权向量设定单元142输出的用于形成第2～第H个波束的权重相乘。

在时空区域路径检测单元143中，基于所接收到的H个波束信号，进行以波束单位通路检测。第5图为时空区域路径检测单元143的结构示意图。在第5图中，300，310，……，320为用于以波束单位检测路径的各波束路径检测单元，301为传输路推测单元，302为平均功率值计算单元，303为阈值计算单元，304为用于进行路径判定的判定单元，305为干扰功率值计算单元，306为标准化单元，330为路径选择单元。以下以第1波束对应的各波束检测单元300为例对其运作作以说明。

在该时空区域路径检测单元143中，首先传输路推测单元301根据与第1波束相应的各波束信号#1进行传输路推测。具体来说，在传输路推测单元301中，采用在单位时隙内设置的领示符号，对一个时隙内的全部符号进行同相位相加，求出瞬间的传输路推测值。

接下来在平均功率值计算单元302中，利用上述传输路推测值进行跨越多个时隙的功率值平均化处理，作为其处理结果计算出平均功率延迟曲线值。然后在阈值计算单元303中，把平均功率延迟曲线上功率值最小的路径作为噪音即干扰功率，然后把仅比该功率大ΔdB的功率值作为用于选择路径的阈值输送出去。

接下来在判定单元304中，将平均功率延迟曲线与阈值进行比较，把所有其平均功率值大于该阈值的路径作为与所需信号对应的多路径，然后输出这些路径的时间位置信息以及功率值信息。还要分别把路径的时间位置信息输送到路径选择单元330内，把路径的功率值信息输送到用于干扰功率标准化处理的标准化单元内。

另一方面，在干扰功率值计算单元305中，输入平均功率延迟曲线值和路径的时间位置信息及功率值信息，在这里基于路径的时间位置信息及功率值信息进行干扰量推测。具体地说，在干扰功率值计算单元305中，把在预定观测时间范围内未判断出有路径存在的全部平均功率曲线值都相加，再根据除以相加次数所得到的平均值计算出波束的干扰功率。

在标准化单元306中，为对上述路径的功率值进行基于波束干扰功率的标准化处理，把路径的功率值除以波束的干扰功率值，将相除后的结果作为标准化功率值输出。

在路径选择单元330中，首先基于用于识别是从哪一个波束得到的路径信息的波束识别信息，即基于路径的时间位置信息及标准化功率值，对H个波束中的每一个的路径检测单元输出进行识别。由于各波束形成单元只进行与根据H/W及S/W规定预定的L个路径对应的信号处理，所以比如从全部路径中选择具有较大标准化功率值的L个路径。在路径选择单元330中，向各波束形成单元输出被选择路径的时间位置信息，另一方面，还要向权向量设定单元142输出时间位置信息。此外对第2～第L个路径也进行同样的处理。

在权向量设定单元142中，首先基于时空区域路径检测单元143的路径检测结果，以路径单位各波束形成单元进行初始权重设定。在各波束形成单元的设定初始权重采用多波束生成单元141在波束形成时的权重的情况下，在时空区域路径检测单元143进行路径检测时的波束权重将被作为路径单位的波束初始值被设定。对于第2～第L个路径也进行同样的设定。

这样，在本实施方式下，可以得到与实施方式1及2同样的效果，而且在由自适应阵列天线形成波束的初始状态中，在覆盖采用具有预定定向性的多波束的服务对象区域并进行基于干扰功率的路径检测的情况下，由于波束内的干扰功率得到抑制，所以即使比如在干扰影响较大的传输路中，也可以进行高精度的路径检测。

此外在本实施方式中，在路径检测后波束成形的初始状态下，利用具有上述预定定向性的多波束的用于识别所得到的路径信息是来自哪一个波束的波束识别信息，把多波束生成单元141形成波束时的权重作为自适应天线的权重初始值加以设定。这样，由于明确了多路径的到来方向，所以与在不明确多路径到来方向状态下决定权重的现有的技术相比，可以大大缩短基于适用算法形成波束所需的时间。

此外在本实施方式下，虽然在用于决定波束的权重确定中采用的是LMS算法，但适用的算法并不局限于此，比如也可以采用RLS等已知算法。

如上所述，本发明具有以下效果：即使由于移动站的位置有瞬间变化，或者由于传输速度不同使有的移动站的发送信号功率也不同，致使以路径单位形成的波束干扰波功率不相同，但由于对加权/消除相位变动后的信号实施与干扰量相应的加权处理，即标准化处理后进行了合成，所以可使SIR达到最佳化，可得到良好的误码率特性。这样便可得到具有理想信道容量的扩展频谱信号接收装置。

以下发明还具有以下效果：由于实施了与干扰量相应的加权处理，所以可使SIR达到最佳化。从而可得到具有良好误码率特性的扩展频谱信号接收装置。

以下发明的扩展频谱信号接收装置还具有以下效果：在由自适应阵列天线形成波束的初始状态中，在覆盖采用具有预定定向性的多波束的服务对象区域并进行基于干扰功率的路径检测的情况下，由于波束内的干扰功率得到抑制，所以即使比如在干扰影响较大的传输路中，也可以进行高精度的路径检测。

以下发明的扩展频谱信号接收装置还具有以下效果：在路径检测后波束成形的初始状态下，利用具有上述预定定向性多波束的用于识别所得到的路径信息是来自哪一个波束的波束识别信息，把多波束生成单元形成波束时的权重作为自适应天线的权重初始值加以设定。这样，由于明确了多路径的到来方向，所以与在不明确多路径到来方向状态下决定权重的现有的技术相比，可以大大缩短形成波束所需的时间。

以下发明的扩展频谱信号接收装置还具有以下效果：由于通过对误差信号进行附加加权系数的积分处理，可使该特性得到强化，所以即使在作为通信对象的移动站是移动的，而且其移动速度又较高的情况下，仍可以使波束准确地对准移动站。

如上所述，本发明的扩展频谱信号接收装置可用于利用发生选择性频率衰减的传输路进行通信的场合，即使在作为通信对象的移动站是移动的，而且其移动速度又较高的情况下，仍可使基站侧将波束准确地对准移动站。

Claims (5)

1.一种扩展频谱信号接收装置，对单个或多个天线接收的信号实施解扩处理，并基于该解扩处理后的信号进行数据解调处理，其特征在于：包括

路径检测装置，从上述解扩处理后信号中检测出满足规定基准的多个多径波，并输出这些路径的时间序列下的位置信息；

多个波束形成装置，根据以上述路径单位接收到的上述时间序列下的位置信息，通过适用的算法形成波束；

多个传输路推测装置，基于以上述波束单位得到的接收信号计算出传输路推测值，根据该推测结果进行与信号振幅相应的加权处理以及消除相位变动处理；

多个干扰量分离装置，基于以上述波束单位得到的接收信号分离出干扰量；

多个标准化装置，基于上述干扰量对上述相位变化消除处理后的信号进行标准化处理；

合成装置，对上述所有的经过标准化处理后的信号进行合成；

判定装置，对上述合成后的信号进行判定。

2.权利要求1记载的扩展频谱信号接收装置，其特征在于：

上述干扰量分离装置，基于在发送信号中加载的已知序列计算出干扰量。

3.权利要求1记载的扩展频谱信号接收装置，其特征在于：

上述路径检测装置，包括

多波束生成装置，用于生成为覆盖服务对象区域所必需的多个波束；

路径检测装置，用于以上述波束单位检测出具有规定阈值以上功率值的全部路径，进而基于计算出的上述各波束的干扰功率对上述检测出的路径的功率值进行标准化处理；

路径选择装置，从上述检测出的路径中按功率值大的顺序选择出规定数量的路径。

4.权利要求3记载的扩展频谱信号接收装置，其特征在于：

上述波束形成装置，利用上述多波束生成装置形成波束时的权重作为采用上述适用算法形成波束时必要的权重初始值。

5.权利要求1记载的扩展频谱信号接收装置，其特征在于：

上述适用算法，通过从上述判定结果所生成的参照信号中减去上述接收信号来计算出误差信号，然后再结合加权系数对该误差信号进行积分处理，从而生成新的误差信号。

Images