CN1482748A - 采用mrc的差分幅度检测分集接收机及使用其接收信号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分集接收机，特别是涉及到一种采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机和采用相同技术接收信号的方法，计算每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值，并将该差值和每一条天线当前接收到的信号振幅相乘。本发明中的差分幅度检测分集接收机包括：多个判定变量计算部件，为计算振幅判定变量而设置，其计算方法是将每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值与每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘；和振幅判定部件，为排列计算出的振幅判定变量并确定接收到的信号的振幅而设置，确定的方法是选择与排列好的振幅判定变量中最小值相对应的振幅侯选值而得到确定。

Description

采用MRC的差分幅度检测分集接收机及使用其接收信号的方法
发明背景
发明领域
本发明涉及分集接收机，特别是涉及一种采用最大比率合成(MRC)技术的差分幅度检测分集接收机和使用该接收机接收信号的方法，该方法计算在每一条天线接收到的信号的振幅比和振幅候选值之间的差值，然后将该差值和每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘。
相关技术背景
下一代移动通讯技术领域中，通过使用高效率的调制技术如正交振幅调制(QAM)、差分振幅移相键控(DAPSK)等在有限的频带中提高数据传输速率。
利用同步解调技术的QAM在计算接收器件接收到的信号的确切振幅和相位上存在困难，在信号衰减较快的情况下，利用同步解调技术的困难更大。
DAPSK利用差分检测的方法克服了同步解调技术的不足，和仅检测信号相位的DPSK相比，这种技术通过检测信号的振幅和相位提高了频带效率。
总之，在下一代移动通讯技术领域中，现在已经提出了各种各样克服信号在传输过程中衰减现象的方法，其中分集接收机被认为是解决这一问题最有效的手段。
分集接收机，利用的是对发送器件发送的信号和大量天线接收的信号进行合成的方法，根据对接收到的信号的所采用的合成方法可以将其归类为等增益合成法(EGC)和最大比率合成法(MRC)等。
通常，建议分集接收机采用同步检测方法。但是，在许多场合下分集接收机也能够采用差分检测方法。许多采用差分检测方法的分集接收机采用后检测方法，即在对通过大量天线接收到的信号合成后，再对合成过的信号检测其相位和振幅。
迄今为止，已被深入研究并得以公开的DAPSK后检测分集接收机采用的是EGC方法，该方法将所有的振幅比和相位差线性相加，并将此结果作为判定变量。特别指出的是，振幅判定变量Y(nT)可由以下的式1确定：
【式1】
Y ( nT ) = Σ l = 1 L | Z l ( nT ) | 2 Σ l = 1 L | Z l ( ( n - 1 ) T ) | 2
其中L代表天线的数量，T代表采样周期，Zl(nT)代表采样信号。
EGC检测振幅的方法是：从振幅侯选值(βm，m＝1，...，M)中选择和振幅判定变量Y(nT)最接近的值，并假定所有判定变量的附加值都为1，而不考虑所接收信号S/N(信噪比)的大小。MRC方法通过将判定变量和与输入信号成正比的附加值相乘从而向更可靠的信号增加额外的权重，和MRC方法相比，EGC方法的性能就比较差。
发明综述
本发明致力于解决上述问题，并以发明出采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机为目标。该接收机计算每一条天线接收到的信号的振幅比和振幅候选值之间的差值，然后将该差值和每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘。
为了实现上述目标，这里提供了采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机，其全部或部分内容包括：多个判定变量计算部件，用于通过将每一条天线接收到的信号的振幅比和振幅候选值之间的差值同每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘而计算振幅判定变量；振幅判定部件，用于排列计算的振幅判定变量和通过从排列好的振幅判定变量中选择对应于某一排列的振幅判定变量相对应的振幅侯选值而确定接收信号的振幅。
另外，判定变量计算部件包括：多个差分振幅计算装置(DAC)，用于计算第n(n为整数)个采样周期和第n-1个采样周期间接收到的信号振幅比；多个振幅假设计算装置(AHC)，用于计算所接收信号的振幅判定变量，其通过计算在DAC算出的每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值，然后将该差值和在第n个采样周期接收到的信号的振幅相乘而计算出振幅判定变量。
另外，振幅判定部件包括：振幅合成装置(AC)，用于根据振幅侯选值排列由判定变量计算部件计算的每一条天线的振幅判定变量；和振幅检测装置(AD)，用于通过选择与所排列的振幅判定变量中最小值相对应的振幅侯选值而确定所接收信号的振幅。
为了实现上述目标，这里提供了利用采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机接收信号的方法，该方法部分或全部包括以下内容：将每一条天线接收信号的振幅比和振幅侯选值之间的差值与每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘以计算振幅判定变量；根据振幅侯选值排列每条天线的振幅判定变量；选择和所排列的振幅判定变量中最小值相对应的振幅侯选值以确定所接收的信号的振幅。
所述的计算振幅判定变量包括：计算第n(n为整数)个采样周期和第n-1个采样周期接收到的信号的幅值的比值；计算每一条天线接收到的信号振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值；将差值和第n个采用周期接收的信号的振幅相乘计算接收到的信号的振幅判定变量。
附图简介
图1是依据本发明首选实施例的采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机的示意图。
图2是依据本发明首选实施例的采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机的工作流程图。
首选实施例的详细介绍
在下文中，将参考附图对本发明的首选实施例进行详细的描述。
如图1所示，依据本发明首选实施例的采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机包括：多个用于过滤经大量天线接收的信号相匹配的滤波器10；用于在每一个确定的周期T将接收到的模拟信号转换成为数字信号的多个采样装置20；用于根据接收到的信号的振幅计算振幅判定变量的多个判定变量计算部件30；用于排列所计算的振幅判定变量并通过选择最合适的振幅侯选值以确定信号的振幅的振幅判定部件40。
判定变量计算部件30包括计算所接收信号的振幅比的DAC31；计算所接收信号的振幅判定变量的AHC32，其通过计算在DAC计算的每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值，并将该差值和在第n个采样周期接收的信号的振幅相乘而得出振幅判定变量。
振幅判定部件40包括：用于排列由判定变量计算部件30计算出的振幅判定变量的AC41；用于确定所接收信号的振幅的AD42，其通过选择与所排列的振幅判定变量中最小值相对应的振幅侯选值以确定接收到的信号的振幅。
以上提到的差分幅度检测分集接收机的运行将参考图2加以叙述。
匹配的滤波器10将通过天线L(Rl(t)，l＝1，2，3，...，L)接收到的信号限制在规定的带宽并使输出的信号具有最大的S/N(信噪比)。匹配信号(Zl(t)，l＝1，2，3，...，L)的输出可根据式2确定。
【式2】
Z l ( t ) = Σ - ∞ ∞ R l ( t ) G ( T - t ) dt
其中G(t)是滤波器函数。
通过匹配的滤波器10的所接收的信号被输入到采样装置20中。每一个符号周期T采样装置20从匹配的滤波器10的输出z1(t)中提取数字符号并将数字符号输出至DAC31(S21)。然后，DAC31计算在某一符号周期(nT)和前一个符号周期((n-1)T)提取的数字符号的振幅比，并输出振幅比(S22)。
换言之，DAC31计算第n个符号周期提取出的数字符号(Zl(nT)，n＝1，2，3，...，N)和第n-1个符号周期提取出的数字符号(Zl((n-1)T)，n＝1，2，3，...，N)之间的振幅比Xl(nT)。振幅比Xl(nT)可由下面的式3确定。
【式3】
X l ( nT ) = | Z l ( nT ) | | Z l ( ( n - 1 ) T ) |
当DAC31的输出输入到AHC32时，AHC32计算振幅比Xl(nT)和M个振幅侯选值(βm，m＝1，…，M)(S23)之间的差值，并将该差值和每一条天线(S24)当前接收到的信号的振幅相乘以计算出M个振幅判定变量Yl(nT)。
换言之，AHC32计算接收到的信号Xl(nT)的振幅比和M个振幅侯选值βm之间的差值，其中M是振幅侯选值βm的个数。AHC32计算接收到的信号的振幅比Xl(nT)和每个振幅侯选值βm之间的差值的原因是当计算出的差值最小时，振幅侯选值βm极有可能就是信号振幅的精确值。
接着，AHC32将振幅比Xl(nT)和M个振幅侯选值βm的差值与天线当前接收到的信号的振幅相乘生成并输出M个振幅判定变量Yl(nT)。振幅判定变量Yl(nT)可以通过式4加以确定。
【式4】
Yl(nT)＝|Zl(nT)|[Xl(nT)-βm]2
最后，AC41对振幅判定变量进行排列，由L AHC32(其中L是AHC的编号)生成，根据振幅侯选值(S25)和AD42通过选择与M个排列好的振幅判定变量Pm(nT)中最小值相对应的振幅侯选值βm确定出所接收信号的振幅。
本发明，通过计算接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值，并将该差值和每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘，给较可靠的信号增加额外的权重，以此提高差分幅度检测分集接收机的效率。
前述的实施例仅仅是示例性的，不能解释为对本发明的限制。本示教内容可以很容易地适用于其他类型的设备。本发明的叙述是说明性的，对权利要求的范围没有限制。对那些熟练的技术人员而言，许多的供选方案、改进和变化是显而易见的。

Claims (5)

1、一种采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机，包括：
多个判定变量计算部件，该结构用于将差值和每一条天线当前接收到的信号的振幅相乘以计算振幅判定变量；和
振幅判定部件，该结构用于排列计算出的振幅判定变量和通过从排列好的振幅判定变量中选择和特定振幅判定变量相对应的振幅侯选值以确定接收到的信号的振幅。
2、根据权利要求1的分集接收机，其中判定变量计算部件包括：
多个差分振幅计算装置(DAC)，该结构用于计算第n个采样周期和第n-1个采样周期(n为整数)接收到的信号的振幅的比值；和
多个振幅假设计算装置(AHC)，该结构用于计算接收到的信号的振幅判定变量，其通过计算每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值的差值，并将该差值和第n个采样周期接收到的信号的振幅相乘而得到振幅决策变量。
3、根据权利要求1的分集接收机，其中的振幅判定部件包括：
振幅合成装置(AC)，该结构用于根据振幅侯选值排列由判定变量计算部件计算的每一条天线的振幅判定变量；
振幅检测装置(AD)，该结构用于确定接收到的信号的振幅，其是通过选择与排列好的振幅判定变量中的最小值相对应的振幅侯选值而确定振幅。
4、一种通过采用MRC方法的差分幅度检测分集接收机接收信号的方法，包括：
将每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值的差值与天线当前接收到的信号的振幅相乘以计算振幅判定变量；
根据振幅侯选值对每一条天线的振幅判定变量进行排列；和
选择与排列好的振幅判定变量中最小值相对应的振幅侯选值以确定接收到的信号的振幅。
5、权利要求4中的方法，其中所示的计算振幅判定变量包括：
计算第n个采样周期和第n-1个采样周期(n为整数)之间接收到的信号的振幅的振幅比；
计算每一条天线接收到的信号的振幅比和每一个振幅侯选值之间的差值；和
将该差值和第n个采样周期接收的信号的振幅相乘计算所接收信号的振幅判定变量。
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