CN1723633B - 具有交叉耦合信道参数估计的分集接收器 - Google Patents

Abstract

一种分集接收器具有多个天线接收分支。每个分支都具有用于估计至少一个接收信道参数的装置，并且一个分支中的信道参数估计装置耦合到另一个分支中的信道参数估计装置。以此方式，使用一个分支中的至少一部分信道参数估计作为工具，来估计另一个分支中的至少一个接收信道参数。这就节省了分集接收器中的处理时间和处理功率，并且当选择最佳的天线和接收分支时，甚至于可以导致较高的准确性。

Description

具有交叉耦合信道参数估计的分集接收器

技术领域

本发明涉及具有多个天线接收分支的分集接收器。

本发明还涉及设有这样的分集接收器的移动无线电通信设备、其中的信号是通过多个天线接收分支接收的一种方法，以及本发明涉及适合于应用这种方法的信号。

背景技术

这样的分集接收器在JP-A-04-185130中已知。已知的分集接收器具有两个射频天线接收分支。每个射频分支包括一个天线，因此两个天线空间分开的相互距离应使天线实际上接收不相关联的的信号。在已知的分集接收器中，分支相继地还包括耦合到对应的天线的滤波器、放大器、延迟装置、和合成器、或类似装置。分支的输出耦合到一个组合电路。已知的分集接收器减小了多通路畸变效应，并且在扩展谱通信环境中获得了接收的无线电信道的稳定接收。

已知的分集接收器的缺点是，为了控制接收的无线电信道的接收和选择，需要相当大的处理功率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种分集接收器，这种分集接收器表现出更大的灵活性并且可在处理功率和准确性之间加强权衡折衷。

因此，按照本发明的分集接收器的特征在于：每个分支都有一个用于估计至少一个接收信道参数的装置，并且，在一个分支中的信道参数估计装置耦合到另一个分支中的信道参数估计装置，从而可以使用一个分支中的至少一部分信道参数估计值作为一个工具，来估计在另一个分支中的至少一个接收信道参数。

类似地，按照本发明的方法的特征在于：在每个分支中都对于接收信道进行评估，从一个分支得到的信道评估结果用作在另一个分支中评估接收信道的工具。

按照本发明的分集接收器和方法的一个优点是，在需要有关信道特征的知识的这些分集方案中，可以利用如下的事实：一个分支的信道估计装置和另一个分支的信道估计装置之间的耦合，至少部分地阻 止了分集处理和计算的重复。通过在各个分集分支之间交换信息，具体来说交换以信道参数估计形式的信息，如果从时间的角度观察，使部分的分集处理和计算变为冗余的了。以此方式，可以利用如下的事实：一个天线在占据能够确定信道参数估计值的一个位置的同时，对于另外的天线，则要进行至少部分相同的计算，这种计算或者略早些或者略晚些。现在可以省去这样的计算。或者按照另一种方式，当在一定量的时间内使用相同的处理功率的时候，信道估计参数的结果将是更为准确的，这是有益的。对于包括这样一个分集接收器的移动通信设备，这些优点也是成立的。

按照本发明的分集接收器的一个实施例的特征在于：使用一个分支中的信道参数估计值作为另一个分支中信道参数估计值的起始点。

如果计算中没有冗余而且指定了相同的处理功率，则可以在较短的时间内计算出信道估计值，或者，如果指定处理时间，则要获得相同的结果所需要的处理功率和计算较少。

按照本发明的分集接收器的另一个实施例的特征在于：在一个分支中的信道参数估计值提供的是一个粗略的信道参数估计值，使用这个粗略的信道参数估计值作为另一个分支中信道参数估计值的起始点。

按照本发明的分集接收器的这个实施例可导致更加准确的信道估计结果。

按照本发明的分集接收器的下一个实施例的特征在于：将在另一个分支中的估计装置耦合到在所说的一个分支内的估计装置上，用于使用在另一个分支中的至少一部分信道参数估计值作为工具来估计在所说一个分支内的接收参数信道。

以此方式，在各个分支中的估计装置是相互耦合的，从而可以得到多个相互交换的信道参数估计信息或者相关信息，因此可提供多个优点。

按照本发明的分集接收器的下一个实施例的特征在于：分集接收器具有两个天线接收分支。

这样提供按照本发明的分集接收器的一个简单的和成本有效的实施例。

按照本发明的分集接收器的下一个有益实施例的特征在于：对于 所说的系统进行安排，以便可以估计某个信道参数估计值在各个分支中出现的时间之间的时间延迟。

附图说明

现在，参照附图进一步说明按照本发明的分集接收器和方法以及它们的附加优点，附图表示按照本发明的分集接收器的示意实施例。

具体实施方式

唯一的附图表示具有两个天线接收分支B1、B2的一个特定的分集接收器1的示意图，借助于这个分集接收器1来说明接收分集信号的方法。每个分支B1、B2都包括接收装置，通常称之为射频(RF)接收装置2、3。所示的接收器包括两个对应的天线A1、A2，它们分别耦合到射频接收装置2、3上。射频接收装置2、3通常包括(图中没有明显表示出来)可按或不按正交关系实施的：滤波器、(低噪声)放大器、混频器、振荡器、转换器、模拟或数字处理装置，所有这些装置在相关领域中都是公知的。例如，可将一个或多个信号从射频接收装置2、3分别加到信道参数估计装置6、7的对应输入端4、5上，以便允许这些装置6、7分别在输出端8、9上从中导出对应的信道参数量值。信道参数的例子例如有：在一个或多个信道内接收信号的质量、信道传输函数，如在每个分支内每个接收信道的幅度和相位。信道参数估计装置6、7也能够根据希望从射频接收装置2、3的输出端10、11导出对应的参数信号。例如，质量参数甚至可以从由硬件限幅器12、13的输出信号提供的数据信号获得，如图中虚线所示。在输出端8、9上的每个信道参数信号都包括用于在相关的分支B1、B2的这个特定接收信道中估计接收信号的度量值。当这个参数涉及到信道质量时，这样的质量可以是通用的“接收信号强度指示”，或者缩写为RRSI。另一个例子涉及校验和，它在“数字式增强型无绳通信(DECT)系统”中的某些情况下使用。质量测量可以连续进行或者不连续进行。借助于质量信号，分集设备1可以确定哪一个天线A1、A2是要选择的最佳天线。这种情况示意地表示在附图中，其中还借助于可控放大器14、15和耦合到放大器14、15的求和装置16。通常使用幅度和相位这两种信息来保证在求和装置16中信号的相干相加。在这种情况下，可控放大器14、15需要进行相位校正。事实上，在一个实际的实施例中，完全可能放大器14、15对齐接收信号的相位，但不修改信号的幅度。这个过程称之为“等增益组合”。如以上所述，信道参数的另一个例子是信道传输函数。与质量参数类似，信道传输函数参数的计算结果可以至少部分地在信道参数估计装置6和7之间进行交换。可能出现的情况是，质量参数和信道传输参数这两者都进行交换，以减小用于选择最佳天线A1或A2的计算总量。

在一个分支B1中的信道估计装置6耦合到另一个分支B1中的信道估计装置7，用于使用在一个分支B1中的至少一部分信道估计作为工具来估计另一个分支B2中的接收信道。信道估计装置6、7之一耦合到另一个分支中的它的配对信道估计装置，以便按照一种方式交换信道估计信息或者对于信道估计信息有益的信息；除此之外，还可能出现的情况是，装置6、7至少在一定的时间周期相互之间交换这样的信息。这样，就省去了相当数量的处理功率，或者如果处理功率保持不变则导致提高了信道估计的准确性。例如，使用由估计装置6或7之一产生的信道估计值作为估计起始点，用于在信道估计装置7或6中的另一个信道估计装置中进行处理和计算，或/和反之亦然。还可能出现的情况是，在一个分支B1、B2中由装置6、7计算的信道估计值提供粗略的信道估计值，使用这个粗略的信道估计值作为起始点，用于在信道估计装置7、6中的另一个信道估计装置中进行处理和计算，或/和反之亦然。

天线A1、A2的位置应该是这样的：在天线上的瞬时接收信号是不相关的。然而，如果对于接收的信号观察到不等于0的时间差，则这些信号表现出相关性，这种信号优先用在分集接收器1中。在一般情况下，在天线A1和A2之间的距离d比接收信号的波长除以2大得多，以便获得最佳的天线分集结果。如果分集接收器1定位在以速度v正在运动的车辆内，并且如果天线大体上定位在沿运动方向的一个直线上，则可以说，使用来自一个天线的信道参数估计值能够较好地估计另一个天线的信道，但后者有一个时间延迟d/v秒。在分集接收器1的另一个实际的实施例中，可以例如在估计装置6、7中明显地估计出延迟值d/v。然后，使用这个延迟值来估计信道参数，以使各个分支中的估计过程获得最佳的同步。

尽管在唯一的附图中只表示出两个分支，但还可以具有两个以上的分支和相关的天线。在这种情况下，对应的信道估计装置可以根据 希望交换信道估计信息或者与信道估计信息相关的信息，如中间结果，或者例如可以全部相互地交换这样的信息，以便使用分支之一中的至少一部分信道估计值或者相关信息作为工具来估计在另外的分支中的一个分支内的接收信道。

以上所述的方法也可以应用到移动通信设备或系统中，例如汽车收音机或者汽车通信系统中。它们的例子是“正交频分多路复用(OFDM)”系统，这里的分集通常需要大量的计算和处理时间，因为多个子载波携带独立的数据。其它的例子是“数字视频宽带(DVB)”系统，如DVB-T(大地的)、ISDB系统、载波检测多路访问(CDMA)系统、如蜂窝式CDMA；通用移动电信系统(UMTS)、用于移动通信的全球系统(GSM)、和上述的DECT系统。在OFDM信号的情况下，(矢量)输出10、11通常包括多个并行的子载波信号(例如对于WLAN有64个，对于DVB-T有2k..8k个)。在这种情况下，对于每个子载波重复分支。对于直接序列CDMA，接收器分支通常形成一个所谓的耙式(rake)接收器。在这种情况下，输出端10、11中的每一个都携带矢量信号，矢量信号中包括该耙式接收器的各个耙齿(fingers)中的信号。然后可控放大器14、15对于所有的耙齿信号进行操作。然后，在求和装置16中的加法器累积在所有的分支中的所有耙齿的所有信号。

Claims (9)

1.一种具有多个天线接收分支的分集接收器，其特征在于：每个分支都具有用于估计至少一个接收信道参数的装置，并且一个分支中的信道参数估计装置耦合到另一个分支中的信道参数估计装置，用于使用一个分支中的至少一部分信道参数估计值作为工具，来估计另一个分支中的至少一个接收信道参数。

2.根据权利要求1的所述的分集接收器，其特征在于：使用一个分支中的信道参数估计值作为另一个分支中信道参数估计值的起始点。

3.根据权利要求1或2所述的分集接收器，其特征在于：一个分支中的信道参数估计值提供一个粗略的信道参数估计值，这个粗略的信道参数估计值用作另一个分支中信道参数估计值的起始点。

4.根据权利要求1或2所述的分集接收器，其特征在于：将另一个分支的信道参数估计装置耦合到在所说一个分支中的信道参数估计装置，用于使用在另一个分支中的信道参数估计值的至少一部分作为工具以估计在所说的一个分支中的接收信道参数。

5.根据权利要求1或2所述的分集接收器，其特征在于：分集接收器具有两个天线接收分支。

6.根据权利要求1或2所述的分集接收器，其特征在于：对于分集接收器(1)进行安排，以便可以估计在各个分支中某个信道参数估计值出现时间之间的时间延迟。

7.一种设有根据权利要求1或2所述的分集接收器的移动无线通信设备，分集接收器具有多个天线接收分支，其特征在于：每个分支都具有用于估计至少一个接收信道参数的装置，并且一个分支中的信道参数估计装置耦合到另一个分支中的信道参数估计装置，用于使用一个分支中的至少一部分信道参数估计作为工具，来估计另一个分支中的至少一个接收信道参数。

8.通过多个天线接收分支接收信号的一种方法，其特征在于：在每个分支中对于接收信道进行估计，并且使用来自一个分支的信道估计结果作为工具来估计另一个分支中的接收信道。

9.一种信道估计的方法，在根据权利要求7所述的移动无线通信设备中，或者在根据权利要求1-6之一所述的分集接收器中，应用根据权利要求8所述的方法，其中通过多个天线接收分支接收信号，其特征在于：在每个分支中对于接收信道进行估计，并且使用来自一个分支的信道估计结果作为工具来估计另一个分支中的接收信道。