具体实施方式
(实施例1)
在具体说明本发明之前,描述概要。本发明的实施例1涉及IEEE802.11b标准的无线LAN的接收装置。接收装置对应于DBPSK或DQPSK和巴克(BARKER)编码的组合(下面称作“PSK调制”)与CCK调制来解调所接收的信号。进一步,在对应于PSK调制的解调部和对应于CCK调制的解调部的前级具有线性滤波器,均衡处理所接收的信号。本实施例的接收装置在所接收的信号的调制方式是CCK调制的情况下,使线性滤波器动作,并在均衡处理所接收的信号后进行解调。另一方面,在所接收的信号的调制方式是PSK调制的情况下,使线性滤波器不动作,解调所接收的信号。即,通过在PSK调制下使线性滤波器不动作,接收装置实现了低耗电量。
作为本实施例的前提,说明IEEE802.11b标准中的CCK调制的概要。CCK调制将8比特作为一个单位(下面,将该单位设作“CCK调制单位”),将该8比特从高位起命名为d1、d2、...d8。CCK单位中,低位6比特分别以[d3,d4]、[d5,d6]、[d7,d8]为单位而分别映射为QPSK(QuadraturePhase Shift Keying)的信号点配置。另外,将映射后的相位分别设为(φ2、φ3、φ4)。进一步,从相位φ2、φ3、φ4如下那样生成8种扩散符号P1到P8。
【数1】
P1=φ2+φ3+φ4
P2=φ3+φ4
P3=φ2+φ4
P4=φ4
P5=φ2+φ3
P6=φ3
P7=φ2
P8=0
另一方面,CCK调制单位中,高位2比特[d1,d2]映射为DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)的信号点配置。这里,将映射后的相位设作φ1。另外,φ1相当于被扩散信号。进一步,根据被扩散信号φ1和扩散符号P1到P8,如下这样来生成8种码片(chip)信号X0到X7。
【数2】
X0=ej(φ1+P1)
X1=ej(φ1+P2)
X2=ej(φ1+P3)
X3=ej(φ1+P4)
X4=ej(φ1+P5)
X5=ej(φ1+P6)
X6=ej(φ1+P7)
X7=ej(φ1+P8)
发送装置以码片信号X0到X7的顺序来发送(下面,还将由码片信号X0到X7构成的时间序列的单位称作“CCK调制单位”)。
另外,IEEE802.11b标准中除了CCK调制之外,还通过已知的扩散符号来扩散DBPSK和DQPSK的相位调制后的信号后加以发送。下面,本实施例中表示的接收信号原则上是码片信号的形态。
图1表示实施例1的接收装置100的结构。接收装置100包含天线10、RF部12、第一选择部14、逆扩散部16、PSK解调部18、第一均衡部20、第二均衡部22、CCK解调部66、第二选择部64、调制方式判断部60、决定部62、控制部68、自适应算法部70。另外作为信号包含数字信号202、第一均衡部输出信号206、第二均衡部输入信号208、第二均衡部输出信号204和抽头系数关联信号210。
天线10接收从图中未示出的发送装置发送的无线频率的脉冲串信号。
RF部12将所接收的无线频率的脉冲串信号频率转换为中频的脉冲串信号。进一步,正交检波中频脉冲串信号,进行AD转换后,将基带的脉冲串信号作为数字信号202输出。一般,作为基带脉冲串信号的数字信号202由同相成份和正交成份两个成份来表示,这里以集中这些成份的形式来图示。
第一均衡部20输入数字信号202来进行均衡处理,而输出第一均衡部输出信号206。另外,第一均衡部20的结构在后面描述,包含多个抽头,由LMS(Least Mean Squares)算法等来估计对应于这些抽头的多个抽头系数。
第一选择部14选择从RF部12输入的数字信号202和从第一均衡部20输入的第一均衡部输出信号206的一部分,并输出到逆扩散部16或第二均衡部22。即,在输入选择信号212,并从选择信号212通知脉冲串信号的调制方式是PSK调制方式的情况下,将从RF部12输入的数字信号202输出到逆扩散部16,在从选择信号212通知脉冲串信号的调制方式是CCK调制的情况下,将从第一均衡部20输入的第一均衡部输出信号206输出到第二均衡部22。这里,输出到第二均衡部22的信号为第二均衡部输入信号208。
逆扩散部16通过巴克(BARKER)编码来逆扩散从第一选择部14输入的信号。PSK解调部18通过DBPSK或DQPSK来解调逆扩散后的信号。
第二均衡部22输入第二均衡部输入信号208,进一步进行均衡处理,并输出第二均衡部输出信号204。这里,第二均衡部22用于从由第一均衡部20均衡处理后的第二均衡部输入信号208中除去残留的失真成分。因此,由与第一均衡部20结构不同的递归判决型均衡器构成,进一步,与第一均衡部20可均衡的延迟波的区域也不同。
CCK解调部66对第二均衡部输出信号204进行基于沃尔什变换的CCK解调。第二选择部64选择从PSK解调部18输出的信号和从CCK解调部66输出的信号的一个输出。即,在基于从决定部62输入的信号,脉冲串信号的调制信号是PSK调制的情况下,输出从PSK解调部18输入的信号,在脉冲串信号的调制方式是CCK调制的情况下,输出从第一均衡部20输入的信号。
调制方式判断部60从由PSK解调部18解调后的信号抽出与调制方式有关的信息,来判断调制方式。即,判断是CCK调制还是PSK调制。
决定部62基于所决定的调制方式,来指示第一选择部14和第二选择部64中的信号的选择。基于决定部64的指示的第一选择部14和第二选择部64的动作如前所述。尤其,将向第一选择部14输出的信号称作选择信号212。
自适应算法部70根据自适应算法来计算在第一均衡部20和第二均衡部22中用于均衡处理的抽头系数。自适应算法可以是LMS算法、RLS算法等任意的算法。另外,将自适应算法部70和第二均衡部22之间的信号称作抽头系数关联信号210。
控制部68控制接收装置100的定时等。
该结构硬件上可以由任意的计算机的CPU、存储器、其他的LSI实现,软件上由存储器上装载的有预约管理功能的程序等实现,这里描述通过这些的联合来实现的功能块。因此,本领域内普通技术人员可以理解这些功能块可以仅以硬件,仅以软件或这些的组合的各种形式来实现。
图2表示在实施例1的终端装置和基站装置之间传送的信号。另外,图1的接收装置100相当于终端装置的接收功能。图中的信标(beacon)是从基站装置向终端装置的下行线路中以一定时间间隔发送的信号。另外,不区别上行线路和下行线路地表示脉冲串信号。如图所示,终端装置以即使在接收待机模式的情况下也接收信标的方式进行动作。发送信标的时间间隔包含在由信标传送的信息中,接收装置100解调信标来取得发送信标的时间间隔。
图3表示实施例1的脉冲串格式。该脉冲串格式相当于IEEE802.11b标准的ShortPLCP。脉冲串信号如图所示,包含前同步码(preamble)、头和数据区域。进一步,前同步码以DBPSK的调制方式以传送速度1Mbps来进行通信,头以DQPSK的调制方式以传送速度2Mbps来进行通信,数据以CCK的调制方式以传送速度11Mbps来进行通信。另外,前同步码包含56比特的SYNC、16比特的SFD,头包含8比特的SIGNAL、8比特的SERVICE、16比特的LENGTH和16比特的CRC。另一方面,对应于数据的PSDU的长度可变。另外,前同步码相当于估计延迟状况用的已知信号。
图4表示第一均衡部20的结构。第一均衡部20包含:总称为延迟部30的第1延迟部30a、第11延迟部30k、第12延迟部301、第22延迟部30v;总称为保持部32的第1保持部32a、第2保持部32b、第11保持部32k、第12保持部321、第13保持部32m、第22保持部32v、第23保持部32w;总称为乘法部34的第1乘法部34a、第2乘法部34b、第11乘法部34k、第12乘法部341、第13乘法部34m、第22乘法部34v、第23乘法部34w和总和部36。
延迟部30使数字信号202延迟。两个延迟部30之间相当于前述的抽头。由于如图所示设置了22个延迟部30,所以抽头数相当于23。另外,延迟部30的延迟量相当于码片信号的时间间隔的1/2。
保持部32经图中未示的信号线,分别保持在脉冲串信号的前端部分中由自适应算法部70计算出的抽头系数。抽头系数若暂时设置在保持部32中,则在脉冲串信号期间中固定。
乘法部34相乘从延迟部30输出的信号和在保持部32中保持的抽头系数。总和部36计算乘法部34的相乘结果的总和来输出第一均衡部输出信号206。
图5表示第二均衡部22的结构。第二均衡部22包含:总称为延迟部40的第1延迟部40a、第2延迟部40b、第3延迟部40c、第10延迟部40j;总称为保持部42的第1保持部42a、第2保持部42b、第3保持部42c、第4保持部42d、第11保持部42k;总称为乘法部44的第1乘法部44a、第2乘法部44b、第3乘法部44c、第4乘法部44d、第11乘法部44k;总和部46;判断部48和加法部50。
延迟部40分为两个部分,将这些称作由第1延迟部40a、第2延迟部40b构成的前馈抽头部(下面称作“FF部”)和由第3延迟部40c和第10延迟部40j构成的反馈抽头部(下面称作“FB部”)。FF部中,两个延迟部40之间相当于所述抽头。由于FF部的延迟部40如图所示,设置了两个,所以抽头数是3。另一方面,FB部中,一个延迟部40相当于前述的抽头。FB部的延迟部40如图所示设置了8个,所以抽头数是8。延迟部40的延迟量设置为码片信号的时间间隔。
保持部42经图中未示的信号线,分别保持由自适应算法部70计算出的抽头系数。应在保持部42中保持的抽头系数在脉冲串期间中进行更新。
乘法部44相乘从延迟部40输出的信号和在保持部42中保持的抽头系数。总和部46计算乘法部44的相乘结果的总和。判断部48判断从总和部46输出的信号。将判断出的信号通过抽头系数关联信号210输出到前述的自适应算法部70,同时输入到第三延迟部40c。
加法部50相减从总和部46输出的信号和由判断部48判断出的信号,求出误差,并通过抽头系数关联信号210输出到前述的自适应算法部70中。另外,将从总和部46输出的信号作为第二均衡部输出信号204输出。
图6是表示接收装置100的接收待机时的动作的流程图。如前所述,在接收待机时,接收装置100以规定的时间间隔来接收信标。进一步,由于信标的调制方式是DBPSK或DQPSK,所以接收装置100为了选择逆扩散部16和PSK解调部18的处理,而切换第一选择部14和第二选择部64且停止第一均衡部20的动作。
接收部100在时间到时(S10的是),检测出接收信号(S14)。PSK解调部18解调所接收的信标(S16),控制部68从解调后的信号中检测信标的间隔(S18)。进一步,控制部68设置定时器(S20)。另一方面,接收装置100在时间未到之前(S10的否),不执行以上的动作。
图7是表示接收装置100的数据接收时的动作的定时图。接收装置100将第一均衡部20设为接通(S30)。第一均衡部20为接通,但是如图3所示,脉冲串信号的前同步码和头为PSK调制,所以第一选择部14和第二选择部64动作为选择逆扩散部16和PSK解调部18。即,通过接通第一均衡部20,由自适应算法部70来进行抽头系数的计算。接收装置100检测接收信号(S32)。PSK解调部18解调头(S34),调制方式判断部60从解调后的头中取得数据的调制方式。结果,在执行CCK解调的情况下(S36的是),CCK解调部66进行CCK解调(S38)。另一方面,在不执行CCK解调的情况下(S36的否),关闭第一均衡部20(S40)。进一步,逆扩散部16和PSK解调部18进行PSK解调(S42)。
图8是表示接收装置100的数据接收时的动作的流程图。虽然图7中,通过脉冲串信号的前同步码和头来接通第一均衡部20,但是图8中,通过脉冲串信号的前同步码和头来关闭第一均衡部20,进一步实现低耗电量。接收装置100关闭第一均衡部20(S50)。接收装置100检测接收信号(S52)。PSK解调部18解调头(S54),调制方式判断部60从解调后的头中取得数据的调制方式。结果,在执行CCK解调的情况下(S56的是),接收装置100接通第一均衡部20(S58),CCK解调部66进行CCK解调(S60)。另一方面,在不执行CCK解调的情况下(S56的否),逆扩散部16和PSK解调部18进行PSK解调(S62)。
根据本发明的实施例,由于根据信号的调制方式使均衡器的动作停止,以便在传送速率高的调制方式中使均衡器动作,在传送速率低的调制方式中使均衡器停止,所以可以以规定的水平来维持信号的传送质量,同时可以降低耗电量。
(实施例2)
本发明的实施例2与实施例1相同,在传送速率高的调制方式下使均衡器动作,在传送速率低的调制方式下使均衡器停止。但是,实施例2中,若在传送速率低的调制方式中接收的信号的质量劣化,则使均衡器动作。结果,可以改善传送速率低的调制方式的信号质量。
图9表示实施例2的接收装置100的结构。与图1的接收装置100相比,添加测量部72。测量部72测量在脉冲串信号的头中PSK解调后的信号的错误率或一定时间的错误数。进一步,将测量结果输出到决定部62。决定部62在由调制方式判断部60判断出的调制方式是PSK的情况下,若由测量部72测量出的错误率或错误数比规定的阈值差,则决定第一均衡部20的动作。即,将从第一均衡部20输出的第一均衡部输出信号206输入到逆扩散部16。
图10是表示接收装置100的数据接收时的动作的流程图。接收装置100接通第一均衡部20(S70)。如前所述,虽然第一均衡部20接通,但是第一选择部14和第二选择部64动作为选择逆扩散部16和PSK解调部18。即,通过接通第一均衡部20,由自适应算法部70来进行抽头系数的计算。接收装置100检测接收信号(S72)。PSK解调部18解调头(S74),解调方式判断部60从解调后的头中取得数据的调制方式。结果,在执行CCK解调的情况下(S76的是),CCK解调部66进行CCK解调(S78)。另一方面,在不执行CCK解调的情况下(S76的否),决定部62从测量部72中取得测量结果(S80)。决定部62在所取得的测量结果比阈值差时(S82的是),逆扩散部16和PSK解调部18对从第一均衡部20输出的第一均衡部输出信号206进行PSK解调(S86)。决定部62在所取得的测量结果不比阈值差时(S82的否),关闭第一均衡部20(S84)。进一步,逆扩散部16和PSK解调部18进行PSK解调(S86)。
根据本发明的实施例,由于根据信号的调制方式使均衡器的动作停止,所以可以以规定的水平来维持信号的传送质量,同时可以降低耗电量。进一步,若在传送速率低的调制方式中信号的质量劣化,则使均衡器动作,所以可以防止信号的传送质量的劣化。
(实施例3)
本发明的实施例3与之前的实施例相同,在传送速率高的调制方式中使均衡器动作,在传送速率低的调制方式下使均衡器停止。但是,之前的实施例中,通过由开关切换信号线来选择均衡器的动作,但是本实施例中,通过切换均衡器的抽头系数来实现信号的切换。
实施例3的接收装置100涉及图1所示的类型。但是,第一均衡部20和第一选择部14的结构不同,虽然没有图示,但以将这些的功能集中为一个的形式而成为均衡/选择部74。
图11表示实施例3的均衡/选择部74的结构。均衡/选择部74除了图4的第一均衡部20之外,包含:总称为常数保持部38的第1常数保持部38a、第2常数保持部38b、第12常数保持部381、第22常数保持部38v、第23常数保持部38w;总称为切换部76的第1切换部76a、第2切换部76b、第12切换部761、第22切换部76v、第23切换部76w。图中,对于常数保持部38记载了内部保持的值。例如,由于第一常数保持部38a保持复数[0,0],所以图中用“0”表示,第12常数保持部38保持复数[1,0],所以图中用“1”表示。
切换部76根据选择信号212,切换向乘法部34输出的信号。即,若通过选择信号212通知了调制方式是PSK调制,则切换部76选择来自常数保持部38的输出,并输出到乘法部34中。另一方面,若通过选择信号212通知了调制方式是CCK调制,则切换部76选择来自保持部32的输出,并输出到乘法部34。
乘法器34对从延迟部30输出的信号和数字信号202,乘以从切换部76输出的信号。这里,在通过切换部76选择了来自常数保持部38的输出的情况下,仅第12乘法部341的相乘结果具有规定的值,除此之外的相乘结果为零,所以相当于不执行均衡处理,而使数字信号202延迟后输出。另一方面,在通过切换部76选择了来自保持部32的输出的情况下,与之前的实施例相同,进行均衡处理。
在调制方式是PSK调制的情况下,将从总和部36输出的信号输出到逆扩散部16,在调制方式是CCK调制的情况下,将从总和部36输出的信号输出到第二均衡部22。
根据本发明的实施例,对于执行均衡处理的情况和不执行的情况,以同一定时动作,所以可以以单一的定时来设计。另外,由于以单一的定时设计,所以动作稳定。
以上,以实施方式为基础说明了本发明。该实施方式是示例,本领域内普通技术人员应理解这些各构成要素和各处理工艺的组合可以有各种的变形例,或这种变形例也属于本发明的范围。
本发明的实施例1到3中,接收装置100在基于IEEE802.11b标准的无线LAN中使用。但是并不限于此,例如,也可用于移动电话系统,尤其是第三代移动电话系统和基于IEEE802.11b标准之外的IEEE802.11a等的标准的无线LAN。根据本变形例,本发明可以适用于各种无线系统。即,也可适用于对应于多种调制方式的无线系统。
本发明的实施例1到3中,作为第一均衡部20使用了线性滤波器。但是,并不限于此,例如,也可使用MLSE(Maximum Likelihood SequenceEstimation)。根据本变形例,可以将各种类型的均衡器用作第一均衡器20。即,作为第一均衡部20使用的均衡器的类型可以根据应使用接收装置100的无线传送路径的特性来而选择为任意的类型。
本发明的实施例2中,测量部72测量了脉冲串信号的头中的错误率和错误数。但是并不限于此,例如,也可在脉冲串信号的数据中测量错误率和错误数。这时,测量出的结果在接收了下次的脉冲串时加以反映。根据本变形例,由于作为测量对象的数据数量增加,所以测量的精度提高。即,可以判断PSK调制下的信号的质量。进一步,也可测量S/N比来加以判断。
本发明的实施例1到实施例3中的任何的组合也有效,根据本变形例,可以得到组合了这些的效果。