CN1943123A - 无线装置 - Google Patents

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Abstract

在用变频器及模拟滤波器将接收信号频率变换并校正数字滤波器因模拟滤波器不是理想滤波器而产生接收信号的失真的无线装置中，根据接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)，判断数字滤波器的滤波反而会增大接收信号的失真时，使该数字滤波器的接收信号的滤波停止。

Description

无线装置
技术领域
本发明涉及适用于移动通信基站装置等的无线装置。
背景技术
一般，在移动通信中使用的载波频率主要采用微波等的高频带，但调制解调中进行的信号处理为降低成本等而往往用基带进行。为此，基站装置中需要将高频方式接收的数据变换为基带或中频带的电路。该频率变换过程中通常采用具有频带限制滤波器的功能的器件。将该频带限制滤波器称为模拟带通滤波器，由于不是如平方根奈奎斯特(root Nyquist)滤波器那样能够理想地对数据进行频带限制的滤波器，当数据通过滤波器时，产生码间干扰并使数据失真。
由于使之通过模拟带通滤波器来校正失真的信号，基带信号处理部有以理想滤波器为基准设置对模拟带通滤波器的频带限制特性具有相反特性的频带限制特性的数字滤波器。该数字滤波器采用多级的抽头(tap)和可乘以彼此不同的系数的结构，各系数的值选择为在模拟带通滤波器的频带限制过程中使与理想的频带限制不同的部分接近理想的频带限制。
作为采用较接近这种意图的传统数字滤波器之一，例如有下述专利文献1所记载的方式。
该方式是用后级的数字滤波器校正模拟带通滤波器的群延迟的特性劣化的方式，与对接收功率电平(或者接收振幅电平)的非线性输入时产生的频带限制特性的劣化进行校正的本发明的方式相比，其目的不同，但由于用数字滤波器校正模拟带通滤波器的特性劣化的方法类似而加以介绍。
在该专利文献1中记载的结构中，将由天线元件接收的高频的接收信号，用变频器及模拟带通滤波器频率变换为中频的接收信号，将频率变换后的接收信号用A/D变换部进行数字变换，并将该数字的接收信号用解调部进行解调处理。该解调部包含数字滤波器，在这里校正因模拟带通滤波器不同于平方根奈奎斯特滤波器那样的理想滤波器而产生的信号的失真。从而，通过模拟带通滤波器和数字滤波器的组合，接近平方根奈奎斯特滤波器那样的理想的频带限制。
另外，在该专利文献1所记载的构成中，取出模拟带通滤波器的输入信号和输出信号(或者A/D变换后的输出信号)，利用LMS(LeastMean Squares：最小均方)或RLS(Recursive Least Squares)等的算法，推测模拟带通滤波器的群延迟特性，向数字滤波器输出控制信号，以选择数字滤波器中使用的抽头系数。通过该方式，得到可用总是存储群延迟特性的最优的抽头系数的校正的效果。但是，推测群延迟特性的电路伴随尽早推测特性而电路规模增大，若减小电路规模，则推定速度变慢。另外，接收信号的功率电平(或者振幅电平)不在考虑了变频器、模拟带通滤波器及A/D变换部等的特性的线性区域时，不能对数字滤波器进行正常的控制。即，不能防止数字滤波器反而增大模拟带通滤波器的失真的现象。
在下述专利文献2中记载的结构中，使测试信号发生，通过解调部使数字滤波器的后级的数据输出，求出误码率，为使误码率最小，使数字滤波器的抽头系数依次变更。从而，通过组合模拟带通滤波器和模拟带通滤波器校正用数字滤波器的解调处理，得到总是选择使误码率最小的数字滤波器的效果。但是，改变数字滤波器的抽头系数以最小化误码率的方法中，为获得有数字滤波器的效果的保障为止的时间变大。而且，当接收信号的功率电平(或者振幅电平)不在考虑变频器、模拟带通滤波器及A/D变换部等的特性的线性区域时，不能防止数字滤波器反而增大模拟带通滤波器的失真的现象。
专利文献1：日本特开2002-141821号
专利文献2：日本特开平11-122311号
由于传统的无线装置如上述那样构成，当接收信号的功率电平(或者振幅电平)过大或过小以至不能确保线性的程度时，起主导作用的是因模拟带通滤波器不同于平方根奈奎斯特滤波器那样的理想滤波器而产生的失真以外原因产生的失真。此时因采用数字滤波器而存在产生频带限制特性反而比采用数字滤波器时劣化的现象等课题。
本发明为解决上述课题构思而成，其目的是得到通过使接收信号的功率电平(或者振幅电平)过大或过小至不能确保线性的程度，避免数字滤波器进行反而使频带限制特性劣化的动作的情况的无线装置。
发明的公开
本发明的无线装置具备数字滤波器控制部，该数字滤波器控制部根据接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)，判断会增大数字滤波器滤波后的接收信号的失真时，使该数字滤波器的接收信号的滤波停止。
由此，通过数字滤波器控制部，在判断接收功率电平使数字滤波器的滤波后的接收信号的失真增大时，停止该数字滤波器的接收信号的滤波，具有可避免数字滤波器滤波导致的频带限制特性的劣化的效果。
附图的简单说明
图1是本发明实施例1的无线装置的方框图。
图2是表示平方根奈奎斯特滤波器那样的理想的频带限制与模拟带通滤波器的频带限制的特性图。
图3是表示平方根奈奎斯特滤波器那样的理想的频带限制与用以进行模拟带通滤波器的振幅失真的校正的数字滤波器的频带限制的特性图。
图4是表示受模拟部影响的接收信号的线性区域的特性图。
图5是改变接收功率电平(或者接收振幅电平)时的误码率的变化特性图。
图6是本发明实施例2的数字滤波器控制部的详细方框图。
图7表示一例控制条件表的图表。
图8是本发明实施例3的数字滤波器的详细方框图。
本发明的最佳实施方式
以下，为了更加详细说明本发明，借助附图说明实施本发明的最佳方式。
实施例1
图1是表示本发明实施例1的无线装置的方框图，图中，天线元件1接收电波，变频器2由乘法器等构成，通过将由天线元件1接收的高频的接收信号与局部振荡频率等相乘，将接收信号频率变换为中频。模拟带通滤波器(模拟滤波器)3将变频器2频率变换的接收信号滤波，仅取出需要的频带。A/D变换部(模拟/数字变换部)4将模拟带通滤波器3滤波的模拟的接收信号变换为数字信号。解调部5对A/D变换部4数字变换的接收信号进行解调处理，输出解调后数据。
该解调部5中，数字滤波器6以平方根奈奎斯特滤波器那样的理想滤波器为基准具有与模拟带通滤波器3的频带限制特性相反特性的频带限制特性，由A/D变换部4进行数字变换，对通过后述的数字滤波器控制部7的接收信号进行滤波，校正因模拟带通滤波器3不同于理想滤波器而产生的信号的失真。从而，通过模拟带通滤波器3与数字滤波器6的组合，以接近平方根奈奎斯特滤波器那样的理想的频带限制。数字滤波器控制部7根据由A/D变换部4数字变换的接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)，判断数字滤波器6的接收信号的滤波反而会增大失真时，使该数字滤波器6的接收信号的滤波停止，输出仅使接收信号通过等的数字滤波器控制信号。检波等处理部8进行对通过数字滤波器6后的接收信号的检波处理等，进行解调部5的数字滤波器6及数字滤波器控制部7以外的基带信号处理。
还有，该图1中示出1个系统的接收机对应的无线装置，但构成多个系统的接收机对应的无线装置，即多分支分集型的无线装置时，按分支数设置天线元件1、变频器2、模拟带通滤波器3、A/D变换部4、数字滤波器6及数字滤波器控制部7，并在设于检波等处理部8的分集部中合成分支即可。另外，在从高频变换为中频时，若一度变换为中频后再次频率变换而变换为更低的中频，则在变频器2及模拟带通滤波器3之后可再次设置变频器2及模拟带通滤波器3。此时，在第2台的变频器2中相乘的局部振荡频率与第1台的变频器2时不同，另外，第2台的模拟带通滤波器3与第1台的模拟带通滤波器3相比，降低可通过的频带。而且，进行二度频率变换，变换为更低的中频的场合也相同，可通过再设置变频器2及模拟带通滤波器3来实现。
以下就其动作进行说明。
图1中，由天线元件1接收的高频的接收信号通过变频器2及模拟带通滤波器3频率变换为中频。
图2是表示平方根奈奎斯特滤波器那样理想的频带限制和模拟带通滤波器的频带限制的特性图，虚线表示理想的频带限制，实线表示模拟带通滤波器的频带限制。如此，模拟带通滤波器3并不是平方根奈奎斯特滤波器那样能够理想地对数据进行频带限制的滤波器，因此当数据通过该模拟带通滤波器3时，产生码间干扰，数据会失真。还有，图2中将理想的频带限制显示为梯形，但正确为按照平方根奈奎斯特滤波器等的关系式的线构成的形状。
图1中通过模拟带通滤波器3频率变换为中频的接收信号由A/D变换部4进行数字变换。
该信号在解调部5中解调处理成为数字。在解调部5内，若数字的接收信号输入数字滤波器控制部7，则根据接收功率电平的大小，向数字滤波器6输出控制后级的数字滤波器6的动作或者停止的数字滤波器控制信号。通过数字滤波器控制部7的接收信号由数字滤波器6实施振幅失真的校正，而且由检波等处理部8检波，以解调后数据的方式输出。
图3是表示平方根奈奎斯特滤波器那样理想的频带限制和用以进行模拟带通滤波器的振幅失真的校正的数字滤波器的频带限制的特性图，虚线表示理想的频带限制，实线表示数字滤波器的频带限制。数字滤波器的频带限制以理想的频带限制为基准，与模拟带通滤波器的频带限制成为相反特性。如此，若数据通过模拟带通滤波器3，则产生码间干扰，数据会失真，但通过组合数字滤波器6，并使该数字滤波器6的系数接近平方根奈奎斯特滤波器那样理想的频带限制地设定，可进行振幅失真的校正。
图1中如果数字滤波器控制部7中接收信号为保持线性的区域的接收功率电平(或者接收振幅电平)，则在数字滤波器6中输出进行通常的模拟带通滤波器3的失真的校正的数字滤波器控制信号。另外，如果接收信号为保持线性的区域外的接收功率电平(或者接收振幅电平)，则输出使数字滤波器6停止的数字滤波器控制信号。从而，仅在接收信号保持线性的场合，实施模拟带通滤波器3的振幅失真的校正，因此不会出现因数字滤波器6反而增加振幅失真的情况，可防止特性的显著劣化。
图4是表示受模拟部影响的接收信号的线性区域的特性图，示出由变频器2、模拟带通滤波器3、A/D变换器4等构成的模拟部受影响的接收信号的线性区域。图4中，从Y[dB]到X[dB]为线性区域，若在Y[dB]以下或者X[dB]以上，则输入与输出的关系为非直线而成为曲线。即，不能保持线性。数字滤波器控制部7只要基于该图4所示的特性图的线性，输出与接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)对应的数字滤波器控制信号即可。
还有，即使接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)不保持线性，如果没有数字滤波器6的特性劣化的增大，可错开数字滤波器6的控制的切换即接收功率电平(或者接收振幅电平)的临界值来控制数字滤波器6动作。
图5是改变接收功率电平(或者接收振幅电平)时BER(Bit ErrorRate：位误码率)的变化特性图，根据接收功率电平(或者接收振幅电平)的变动，表示在数字滤波器6动作和不动作时BER如何变化。还有，图5中RH表示图4中的X[dB]对应的线性接收功率(振幅)电平上限值，RL表示Y[dB]对应的线性接收功率(振幅)电平下限值。
当接收功率电平(或者接收振幅电平)变动量在线性区域时，使数字滤波器6动作时的BER比不动作时良好。当接收功率电平(或者接收振幅电平)变动量在线性区域外时，使数字滤波器6动作时的BER比不动作时劣化。在该实施例1中，在图5中从线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)到线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)使数字滤波器6动作，而在线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)以下或在线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)以上使数字滤波器6停止，因此在线性区域外也能防止BER显著劣化。
如上所述，依据本实施例1，由数字滤波器控制部7判断接收功率电平(或者接收振幅电平)经数字滤波器6滤波后的接收信号的失真反而增大时，使该数字滤波器6的接收信号的滤波停止，能够避免数字滤波器6的滤波导致的频带限制特性的劣化。
另外，数字滤波器控制部7中，只要知道接收功率电平(或者接收振幅电平)就可控制数字滤波器6的动作，可避免电路规模的增大。
还有，在上述实施例1中，数字滤波器控制部7中根据A/D变换部4的输出后的接收功率电平(或者接收振幅电平)控制数字滤波器6的动作，但接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)可为A/D变换部4的输出后以外的任一处的接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)，例如可为模拟带通滤波器3的输出后。
实施例2
图6是本发明实施例2的数字滤波器控制部的详细方框图，图中，接收功率(振幅)电平检出部11检出由A/D变换部4数字变换的接收信号的接收功率电平(或者接收振幅电平)。控制条件表存储部(阈值存储部)12由ROM等的存储装置构成，存储设定了使数字滤波器6进行滤波的动作或者停止的接收功率电平(或者接收振幅电平)阈值等的控制条件表。电平比较部13根据由接收功率电平(或者接收振幅电平)检出部11检出的接收功率电平(或者接收振幅电平)和控制条件表存储部12存储的控制条件表的接收功率电平(或者接收振幅电平)阈值的比较结果，向数字滤波器6输出使数字滤波器6进行接收信号的滤波动作或者停止的数字滤波器控制信号。其它无线装置的结构与图1所示的相同。
以下就其动作进行说明。
图6中，若由A/D变换部4数字变换的接收信号输入接收功率(振幅)电平检出部11，则接收功率(振幅)电平检出部11检出该接收功率电平(或者接收振幅电平)，将检出的接收功率电平(或者接收振幅电平)输出到电平比较部13。电平比较部13中，根据输入的接收功率电平(或者接收振幅电平)和控制条件表存储部12存储的控制条件表的接收功率电平阈值(或者接收振幅电平阈值)的比较结果，生成数字滤波器控制信号，并向数字滤波器6输出。
图7是一例控制条件表的表图。如该图7所示，作为控制条件，当线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)≥接收功率(振幅)电平≥线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)时生成使数字滤波器6动作的数字滤波器控制信号，当接收功率(振幅)电平＞线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)，接收功率(振幅)电平＜线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)时生成使数字滤波器6停止的数字滤波器控制信号。
还有，线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)及线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)可通过由A/D变换部4的输入/输出特性、模拟部中使用的变频器2、放大器的特性等求出接收功率电平(或者接收振幅电平)的线性区域，并利用该线性区域的信息、模拟带通滤波器3的特性信息及嵌入数字滤波器6的校正功能的特性检证用模拟器进行模拟实验来求出。另外，A/D变换部4的输入/输出特性、变频器2、放大器的特性等，只要调查各数据表等就可得知。
而且，图7中的RH及RL未必是线性接收功率(振幅)电平上限值及线性接收功率(振幅)电平下限值，可为数字滤波器6的特性反而劣化的接收功率电平(或者接收振幅电平)的临界。
如上所述，依据本实施例2，数字滤波器控制部7可通过接收功率电平(或者接收振幅电平)检出部11、控制条件表存储部12及电平比较部13的简单结构来实现，可避免电路规模的增大。
另外，在控制条件表存储部12存储的控制条件表的线性接收功率(振幅)电平上限值(RH)及线性接收功率(振幅)电平下限值(RL)，可由变频器2、模拟带通滤波器3及A/D变换部4的各特性容易设定。
实施例3
图8是表示本发明实施例3的数字滤波器的详细方框图，图中，延迟电路21-0～21-12各自延迟通过数字滤波器控制部7的数字的接收信号。乘法器22-0～22-12将由延迟电路21-0～21-21分别延迟的接收信号和抽头系数C0～C12分别相乘。加法器23将各乘法器22-0～22-12的相乘结果全部相加。选择器(输出选择部)24响应来自数字滤波器控制部7的数字滤波器控制信号，选择加法器23的加法输出或者延迟电路21-6的延迟输出并加以输出。其它无线装置的结构与图1所示的相同。
以下就其动作进行说明。
图8中，通过数字滤波器控制部7的数字的接收信号依次输入/输出各延迟电路21-0～21-12，分别延迟。延迟电路21-0～21-12中的中间的延迟电路为延迟电路21-6，若从延迟电路21-7进入延迟电路21-12，则其延迟输出成为过去的数据，若从延迟电路21-5进入延迟电路21-0，则其延迟输出成为未来的数据。在本实施例3的数字滤波器6中，将来自中间的延迟电路21-6的延迟输出向选择器24输出，当由数字滤波器控制部7输入了使该数字滤波器6停止(OFF)的数字滤波器控制信号时，由选择器24选择来自该延迟电路21-6的延迟输出，即数字滤波器6的滤波前的接收信号并加以输出。
另外，各延迟电路21-0～21-12的各延迟输出通过乘法器22-0～22-12与抽头系数C0～C12分别相乘，而且，各乘法器22-0～22-12的相乘结果通过加法器23相加，并向选择器24输出。通过该延迟、乘法运算及加法运算，如上述实施例1所示进行期望的校正。
当由数字滤波器控制部7输入了使该数字滤波器6动作(ON)的数字滤波器控制信号时，由选择器24选择来自该加法器23的加法输出，即数字滤波器6的滤波后的接收信号并加以输出。
如上所述，依据该实施例3，通过在通常的数字滤波器上仅增加数字滤波器控制信号的布线、由延迟电路21-6到选择器24的延迟输出的布线及选择器24，能够实现可控制进行或者停止接收信号的滤波动作的数字滤波器6，可避免电路规模的增大。
产业上的利用可能性
如上所述，本发明的无线装置适用于CDMA(Code DivisionMultiple Access：码分多址)方式或者TDMA(Time Division MultipleAccess：时分多址)方式的移动通信基站装置等，适合避免模拟滤波器及数字滤波器的频带限制性的劣化。

Claims (6)

1.一种无线装置，其特征在于具备：
变频器，将接收信号频率变换；
模拟滤波器，将由上述变频器频率变换的接收信号滤波；
模拟/数字变换部，将上述模拟滤波器滤波的模拟的接收信号变换为数字信号；
数字滤波器，以理想滤波器为基准具有与上述模拟滤波器的频带限制特性相反特性的频带限制特性，将由上述模拟/数字变换部变换为数字的接收信号滤波；以及
数字滤波器控制部，根据接收信号的接收电平，判断会增大上述数字滤波器滤波后的接收信号的失真时，使该数字滤波器的接收信号的滤波停止。
2.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
数字滤波器控制部具备：
接收电平检出部，检出接收信号的接收电平；
阈值存储部，存储使数字滤波器的滤波停止的接收电平阈值；以及
电平比较部，根据上述接收电平检出部检出的接收电平与上述阈值存储部存储的接收电平阈值的比较，使上述数字滤波器进行或者停止接收信号的滤波。
3.如权利要求2所述的无线装置，其特征在于：
作为使数字滤波器的滤波停止的接收电平阈值，存储了受由变频器、模拟滤波器及模拟/数字变换部构成的模拟部影响的接收信号的线性接收电平上限值。
4.如权利要求2所述的无线装置，其特征在于：
作为使数字滤波器的滤波停止的接收电平阈值，存储了受由变频器、模拟滤波器及模拟/数字变换部构成的模拟部影响的接收信号的线性接收电平下限值。
5.如权利要求2所述的无线装置，其特征在于：
作为使数字滤波器的滤波停止的接收电平阈值，存储了受由变频器、模拟滤波器及模拟/数字变换部构成的模拟部影响的接收信号的线性接收电平上限值及线性接收电平下限值。
6.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于：
数字滤波器具备根据来自数字滤波器控制部的滤波的进行或者停止控制，选择该数字滤波器滤波后的接收信号或滤波前的接收信号并加以输出的输出选择部。
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