TWI258272B - Method for estimating frequency offset, and frequency offset correction device utilizing such method - Google Patents

Description

1258272 algorithm)。 另一方面，在包含於送信裝置的局部 载送波α町w和包含於收信裝置的;^出的 結果，則甚η Λ quency 〇ffs⑷，其 調變方弋楨爾下^" 和收信裝置間的 又方式使用正父移鍵入QPSK(Qua ^等之相位調變時，則因相位誤差而 ^信號的恒定機構旋轉。如此之恒定機構的^轉— 斤文 而“系會使信號的傳送品質降低 、又( 使用適應性演譯法時，_偏移中 形態而推定之情形（例如參考專利文獻卜）。⑽崔值的 [專利文獻Π特開平10_21 0099號公報 L赉明欲解決的課題] 使用LMS演譯法作為適應 頻率偏移雖亦能包含於加權值而算出，^出化值時， 則”、玄:i 窄。亦即’若頻率偏移變大時，< =頻率偏移之正確推定即變得困難。此=二 δ睪法所算出的加權值 乂 LMS决 出之頻率偏^ ^ ^ Ρ線數右增加時，則可算 肩卞偏私的乾圍即變得更狹 ^ ^LMS演譯法算出之_偏移 以擴大 該方法，-n t 麥數之方法，但，若根據 逆。柄夂 ]由於過濾的功效變小而導致H的值 ^質降低。為了料㈣㈣^相傳 由於頻率偏移即產生恭、…q mu皮方式時，則 载廷波間之干涉，故使信號的傳送品 3]6507 1258272 質更為降低。 [發明内容】 [發明之詳細說明] 本毛月係有鑑於如上述之狀況而 用以補正包含於以漭m 乍/、目的係提供 匕3万、以複數條天線分別收作 移之頻率偏移推定 σ、仑唬間之頻率偏 七 万去及利用該頻率僬妒妞〜、丄 率偏移補正裝置。 夕疋方法之頻- [角午決課題之手段]

本發明之形㈣頻率偏移補正裝置。， I 補正部，係對各個對鹿 μ衣置係具備： 號，分別補τ ^入 〜久數“天線之複數的收传庐 :别補正包含於該複數的收信 收“。 處理部，係將適應性演譯法使用^偏私； “唬，並分別導出夂 之複數的收信 數的加權传數 應於補正之複數的收信信號之卢 ▲力柩k數、以及相對於特定 現之奴 誤差；以及 硬數的加權係數的 推定部，其係根據導 差，而分別推定包含於補正厂權係數和導出之誤孀 之殘留成份。 後欠的收信信號的頻率偏移 在該裝置當中，補正部係反 成份而分職正頻率偏料可。 之頻平偏移的殘留 :據如上之裝置，則由於根據適應 柘係數和誤差而推定頻 ◊、澤法所導出之 算量的增加，並減少頻率偏移之、二f份，故能抑制演 之傳送品質。 成刀，且能提升信號 3J6507 7 1258272 上述之形態可更且I# * 1 個頻率振盪器所輸出之複數的：換部’係根據分別自複數 數條天線所故信之無線頻率= :，：分別將各個以複 亚作為複數的收信信號而輪出至補正：號予=頻率變換， 率偏移之殘留成份，而分 :。推定部係作為頻 軛複數來以導出的誤差而：之複數的收信信號之共 數的結果而抽出虛數成份 借出之知數的加權係， 加權處理。 数的收诒信號賦予

I 更具備頻率區域變換 信號變換成頻率區域，並對夂f刀、另J將補正之複數的收信 出頻率區域之複數的Γ 、：固補正之複數的收信信號輪 信信號間相互i :r部係以在 應性演譯法而分別導出各個對應於頻==使用適 之複數的加權係數和誤差，推定部;之複數的信號 率區域之複數的㈣η 可根據分別對應於頻 率偏虎旻數的加權係數和誤差，而推定頻I 羊偏移之殘留成份亦可— 推疋頻胃 複數的收信作於終妓 …〇 ϋ疋全部應將補正之 推定部亦可“二:率區域的頻率偏移的殘留成份。 荦變換期門之4 補正之複數的收信信號施行傳利 ::;出，率偏移的殘留成份。更具備加權處理部， 號賦予加權^的加核係數而分別將頻率區域之複數的信 適應==用—形態係頻率偏移推定方 〃睪去使用於各個對應於複數條天線之複數的收信 316507 8 A258272 權;:數應於複數的收則^ 據該導出之、―、寸疋基準之祓數的加權係數之誤差，並根 的收作仁複數的加權係數和誤差而分別推定包含於複數 二1§唬之頻率偏移。 本發明之爭2 具備： 另一形態係頻率偏移補正方法。該方法係 正包含於:：於後數條天線之複數的收信信號，分別補 將二亥贿的收信信號的頻率偏移之步驟； 別導出= = =正之複數的收信信號，並分 及 、4寸疋基準之複數的加權係數的誤差之步驟；以 根據導出之複數的加權 疋包含於補^ 双不泠出之块差，而分別推 步驟。 硬文的收^化唬之頻率偏移的殘留成份之 在該方〉去ψ 留成份，而分別補：：步1’係反映推定之頻率偏移的殘 刀別補正頻率偏移亦可。 振盈=備::=複數個頻率振屋器所輸出之複數的 複數的信號予複數條天線所收信之無綠頻率之 至補正步驟之牛义、亚作為複數的收信信號而輸出 /α <少驟亦可。抽 留成份，而分別將補正之二驟，作為頻率偏移之殘 導出的誤差， 、^仏號之共軛複數來以 友進而除以導出之满叙^# 出虛數成份亦Η 、σ權係數的結果而抽 更具備以導出之複數的加權係數而分 3]6507 9 1258272 別=之複數的收信信號賦予加權處理之 更〃備分別將補正之複數的收信 ’、了。 域，並對各個補正之複數的收信信號率區 的信號之步驟，而導出之步驟係以在補正域之複數 號間相互對應的頻率區域之-個信號為單收信信 纖而分別導出各個對應於頻率 ：用適應性 =加權係數和誤差;推定之步驟係根= 言號之複_ 區域之複數的信號之複數的加權係 /子應於頻率 偏移之殘留成份亦可。推定之 二差’而推定頻率《 複數的收传作泸婉 ^ ‘、係推疋全部應將補正之 份亦可。推區域單位的頻率偏移的殘留成 谁疋之步驟係推定全部應 力乂 :施行傅利葉變換期間之頻率偏：的的收信信 傷以導出之複數的加權係數而分=亦可。更具 號賦予加權處理之步驟亦彳。 八…或之複數的信 之更另—形態係程式。該程式係具備： 對U個對應於複數條天線之 體輪出包含於該複數的收信信號的頻率偏:㈣：自記憶 補正之步驟； j肩丰偏私，亚分別予以 別導!法適用於補正之複數的收信信號，並分 數和相對於特定基準之複數的加權;::叙腹數的加權係 及 7加抵係數的誤差之步驟；以 根據導出之複數的加權係數和導 ^ vsl4^ 疋包含於補正之複數的收信信號之差：而分別推 β干偏移的殘留成份之 ]〇 316507 1258272 步驟。 在孩私式中，補正之 留成份，而更靳枝乂私仏根據推定之頻率偏移的殘 推定之^存於記憶體的頻率偏移亦可。 ^驟，係分別將補正 複數乘以導出的誤差，、 I數的收信信號之共軛 結果而抽出虛數成八：而除以導出之複數的加權係數的、 具備以導出之複數的羊偏私之殘留成份亦可。更. 信號賦予加權處理之步驟亦可。刀騎補正之複數的收信 更具備分別將補正之福二 | 域，並對各個補正之 二丄。k唬變換成頻率區 的信號之步賢，導屮夂收信信號輪出頻率區域之複數 K y ~，導出之步 間相互對應的頻率£戏;補正之複數的收信信號 譯法而分別導出號為單位，適用適應性演 的加權係數和誤差 ;;員卞£域之硬數的信號之複數 域之複數的信於Γ、隹 驟係根據分別對應於頻率區 移之殘留成份：可' :加#係數和誤差，而推定頻率偏 號就應變換：二驟係將補正之複數的收信信孀 成份亦可。推定 ==_推定㈣移 的传_予力^ ##^分別將頻率區域之複數 W。琥賦予加榷處理之步驟亦可。 再且，在方法、裝置、♦ 之間’將以上之構成要辛的任立έ、媒體、電腦程式等 傅取旻京的任思組合變換 發明之有效形態。 义換本U，亦屬本 ]] 3]6507 1258272 【實施方式】 (貫施例1) 在具體说明本發明之前，先敘述本發明之概要。本發 明之實施例1係有關於對分別以複數條天線所收信之複數 的信號施行適應性陣列信號處理之基地台裝置，並假定簡 易型攜帶式電話系統的基地台裝置作為該基地台裝置。基 地台裝置係根據分別對應於複數條天線之複數個載送波: 將收信之複數的信號變換成複數的基本帶域之信號。變換 之稷數的基本帶域的信號係包含各個頻率偏移，此外，各 :頻率偏移係在複數的基本帶域信號間形成相異之值。： 之基地台裝置係在含有收信的信號之叢發（_⑷ 二部份的前置文(preamMe)中，粗略地推定包含於 ❹唬之頻率偏移，並以前饋方式補正推定之頻率 法:二11對粗略地補正頻率偏移的信號，以LMS演譯 施^商雍t加推值向量’並施行適應性陣列信號處理。在 丁 k患性陣列信號處理的同時，基地台穿 用LMS演譯法時所導出之誤差向量等，推m 之頻率偏移的殘留部份， ^ 3 疋 回授而補正。 推&之殘留解偏移施行 第1圖係表示實施例1之通传系 32。玖λ山壯 土 Ώ σ衣置34、以及網路 -線:;Γ置1〇係含有基本帶域部26、調變解調部找、 稱=以及終端用天'線16，基地台裝 統 冉為基地台用天線14之第】基地台用天 316507 12 1258272 口用天線14b、第N基地台用天線丨4η、統稱為無線部 之第1無線部12a、第2無線部12b、第Ν無線部12η、信 ^虎處理部18、調變解調部2Q、基本帶域部22、以及控制 P 24此外作為彳§號而含有統稱為數位收信信號3〇〇之 第1數位收信信號300a、第2數位收信信號300b、第N 數位收信信f虎30〇n、統稱為數位送信㈣3〇2《第i數位 =信信號嶋、第2數位送信信號302b、第N數位送信信 :3〇2n、合成信號3〇4、分離前信號3〇8、信號 制信號31〇、以及無線部控制信號318。

基山地士台裝置34之基本帶域部22具有和網路32之介 ，終立而裝置1 〇之基本帶域A 4, . Dp „ ▼硃。卩26具有和終端裝置10相連 接之PC、或終端裝置1〇内 ^ ,Μ ^ χ 1心“用私式之介面，並分別 以通信系統100進行構成傳 ^ 刀別 理。此外，雖、、+象之貧訊信號的收發信處 “二 ^f錯誤訂正或自動再送處理…此 處，略此等之說明。 1 一 此 基地σ t置3 4之調變解％ i 解調部28其調變處理雖係端裝置10的調變 生送信信號，作，此_ 貝將載达波調變而產 對象。此外，解万式仏以冗/4移位QPSK為 之資訊信號重現。 叹旒施行解調，而使送信 "ί吕號處理部1 8倍彳隹y-、立— 中所必需之信號處理。Ί懲性陣列天線之收發信處理 基地台裝置34之無的部 係進行在信號處理部18、、卞° 、終端裝置1〇之無線部30 18 _解調部20、基本帶域部22、 316507 ]3 1258272 制信號318，❿能切換相對 號的輸出入…心 收乜邛42和迗化部44之信 號 亦P ’在送信時係選擇來自送信部44的作 而在收信時則選擇傳往收信部42的信號。 收信部42之頻率變換部46和送信部α之頻率變 係對構成對象的信號進行益 、邛 此處雖未圖示，但，為了進行頻率變換部46二 辜义換部5 6之頻率變換，目丨少 ^ 率_* 個無線部12設置1個頻 為、複數個頻率振i器係相互獨立而動作。貞卞振 H48係為了將收信的信號之振幅作成AD變換部52 、動態範圍内之振幅，❿自動控制其增益。 正交檢波部5〇係將中間頻率的信號施行正交檢波而 生f本帶域之類比信號。另一方面，正交調變部％係將 土本帶域之類比信號施行正交調變而產生中間頻 號。 。 〇 Μ變換* 52储基本帶域之類比信號變換成數位信 5虎’ DA k換部60係將基本帶域之數位信號變換成類比信 放大部54係將應送信之無線頻率的信號予以放大。 第4圖係表不信號處理部i 8之構成。信號處理部i 8 係含有頻率偏移補正部11 〇、統稱為乘算部62之第丨乘算 部62a、第2乘算部62b、第N乘算部62η、加算部64、收 信加權值向量計算部68、參考信號產生部7〇、統稱為乘算 部74之第1乘算部74a、第2乘算部74b、第Ν乘算部74η、 316507 1258272 廷信加權值向量計算部76、以及響應向量計算部8〇。此 外，作為信號而含有加權值用參考信號3〇6、統稱為收芦 9加權值向量信號312之第1收信加權值向量信號312a、第 收^加權值向量信號312b、第N收信加權值向量信號 31二：統稱為送信加權值向量信號314之第^送信加權值 口置信號314a、第2送信加權值向量信號31处、帛N送产— rtt向量？號314 n、響應用參考信號3 2 °、響應向量 J22、統稱為殘留頻率信號324之第）殘留頻率信號 第2殘留頻率信號襲、第N殘留頻率信號咖、 正後收信信號326之第1補正後收信信號326a、 ^補正後收信信號326b、以及第N補正後收信信號 頻率偏移補正部1H)係接收數位收信信號3⑽之幹 :出且=觸偏移之後，作為補正後收信信號32:而 幸則出。其細郎於後詳述，但，頻率偏移補正部" 置文之區間敎頻率偏移（以下稱為「初期頻率偏移、則 :以推定之初期頻率偏移而補正數位收信信號_，」 亦補正後述之殘留頻率信號324。 收信加權值向量計算部68係根據補正 咖、合成信號3〇4、以及加權值用參考信號3〇6，= 决澤法計算補正後收信信號326的加權處 Μ 信加權值向量信物。此外，亦以LMS演譯二^收 5以向量或收信加權值向量信號312為依據，推勺出之 補正後收信信號32“辦偏移(以下稱為「殘留：二於 316507 16 1258272 移」），並作為殘留頻率信號324而輪出。 乘异部62係以收信加權值向量·^ 312而# 信信號概賦予加權處理，加笞部。/虎312而將補正後收 輸出而輸出合成信號3〇4。 64即加算乘算部62的 參考k號產生部7 〇将太士 b 作铐in π 係在凋谐期間，將預先記憶之調兮皆 仏虎作為加榷值用參考信號3〇6 - 輸出。此外，在調言皆期間之後，以；考/虎320而 CthrPoV, 攸 乂預先規疋之臨限值 判ϊ ΓΓ 響應用參考信號32q而輸出。又， 判疋亚不必為硬判定，而軟判定亦可。 2向量計算部8G係根據補正後收信信號326、 信號之收信信號的收二Sn322作為相對於送信 算方法雖可為任音Ιίϋ'響應向量信號322之計 下，拍缺4 但，亦可舉一例而表示如 Α \豕相關處理而施行。補正後收信信號326和響應用 二考信號32G係不僅自信號處理部18内，亦根據未^之 η虎線而自職於另外的使用者之終端裝置之信號處 而輸入。將對應於第！終端裝置之補正後收信信號咖^ 不為χΐ(υ，且將對應於第2終端裝置之補正後收信信號 咖表示為x2(t)，將對應於第}終端裝置之響應用袁= 號320表示4 S1⑴、且將對應於第2終端裝置之塑。 翏考信號320表示為S2⑴時，則χ1⑴和χ2⑴ ς 所表示。 Ρ 51 [數學式1] 3】6507 17 1258272

Xi(t) = hllS1(t)+h2iS2(t) X?(t) - (t) +ή22^2(ΐ) 此處，hi j係具有自第i號的終端裝置至第]•基地台 用天線14」·之響應特性’此外，雜訊係可忽視。第1之相 關行列R1係將E予以集團（ensemble)平均，而由下式所表 [數學式2] R =「ECxJ;〕E〔x2S;f

1 ^ [ECx.S；] ECx2SD 響應用參考信號320間之第2相關矩陣R2亦如下式而 計算。 [數學式3] R ^「EKS;〕E〔S;S2〕、 2 Le〔S2S;〕E〔S$2〕 最後，第2相關行列R2之逆矩陣和第i相關矩陣R1 相乘’而求得下式所示之響應向量信號322。 [數學式4]

Ri R；1 $ #力口權值向量計算部7R毯椒姑1 ~

則保持使用收仏加權值向量信號3 ^ 2 信力口 4 信號 314 〇 作為最簡易之方法， 316507 18 1258272 或響應向量信號322即可。 理的時間差所產生之值…—考，考量收信處理和送信處 應向量信號322亦可。又μ1值向里k 5虎312或響 用於送信加權值向量信號314Γ係將響應向量信號322使 乘异部7 4係以送传力避μ 曰 信號308賦f # σ 1信號314分別將分離前 «賦予加推處理而輸出數位 上的時序係根據信號處物 俨：^在硬脰上係能藉由任意之電腦的CPU、記情 下^之 的⑶而實現，而在軟體上«由記师所 下載之預約管理功能的藉4望二一 由屺U版所 ^ ^ 式寺而貫現，此處係描繪藉由此 ::二:現。因此，此等之功能_能 者應可理:二:此寻之紐合的各種形態而實現，相關業 乐5圖係表示頻率偏移補正部11〇之構成。頻率 補正部110係統稱第i頻率偏移補正部ll〇a、第2頻率： 移補正部⑽、以及第N頻率偏移補正部ιι〇η。頻率偏移 補正部110係含有延遲部120、相位誤差檢測部122、平均 部124、初期頻率歧部126、乘算部128、乘算部⑽、 以及殘留頻率設定部1 32。 延遲部120係將輸入之數位收信信號3〇〇予以延遲。 此處係延遲1符記。相位誤差檢測部122係檢測以延遲部 120所延遲之數位收信信號3⑽和輸入之數位收信信號3⑽ 間之相位誤差。該相位誤差係相當於頻率偏移之丨符記間 3]6507 ]9 1258272 之柏位的旋轉量。 份時，則 】：：數位收信信號3QG含有信號成 為目的/虎成伤。平均部124係、以雜訊成份的壓抑 =，而:嶋誤差檢測部m所檢測之相位誤差J =。初期頻率設定部126係將以平均镇予以平均 ^設定為對應於初期頻率偏移之相㈣差，Μ 期顏走^ 出振盈的信號。乘算部⑶係將因初 卞。又疋部1 26所輸出之初期頻率偏曰 輸入之數位收信信號_乘==:之信號和 _去除初期頻率偏移之成^。仏人之數位收信信號| 奸=_以部132_據自外部所輸人之殘留頻率 儿 逐 '"人更新殘留頻率偏移而設定，並輸出因；^斩 係ΐ㈣信號區間結束之後才輸出。乘算 1 *將來自乘算部128的輸出信號和來自 定箱的輸出信爾，且去除包含於來自乘：:= =信號之殘留頻率偏移，並作為補正後收信二326 “第6，係表示收信加權值向量計算部68之構成。收信 加推值向量計算部68係統稱第i收信加權值向量計 :直I:二收k加權值向量計算部6肋、以及第^信加權 值向里计异部68η。收信加權值向量計算部68係含有加算 部140、共輕複數部142、乘算部148、步驟尺寸 = 麵、乘算物、加算部154、延遲部156 '二及= 316507 20 1258272 部158。推定部l58係含有共輛複數部16〇、乘 除算部⑻、虛數成份抽出部166、以及乘算部:。 加才。卩140 ίτ、在合成信號3〇4和加權值用來 3，，間計算其差份，並輪出誤差们虎，亦即輪出心向 里。㈣差信號係以共輕複數部142施行共輕複數變換。 /乘算部148係將共輛複數變換之誤差信號和第丄補正 後收信信號326a相乘，而產生第i乘算結果。 乘算部152係將第！乘算結果乘以步驟大小泉數記情 部150所記憶之步驟大小參數，而產生第2乘算 ： 2乘算結果係在藉由延遲部156和加算部154施行回授^ 後’加算新的第2乘算結果。根據如此之us'演譯法二 逐次更新之加算結果係作為收信加權值向量信號M2而輪 出。 推定部158雖係推定殘留頻率偏移，但，在說明各構 成要素之前，先概略說明推定部158全體的動作。此二 收信加權值向量係相當於收信加權值向量信號312，二(; 表不時刻t之收信加權值向量，且將對應於包含於補正後 收指彳§ 5虎326之殘留頻率偏移的相位作為φ。時刻t + i 收信加權值向量w(t + l)係表示如下。 [數學式5] W(t+l)^W(t) exp (jO) 將收信加權值向量％(1: + 1)和w(t)間之誤差作為△ 時，則收信加權值向量W(t+1)和w(t)之關係則表示如下 [數學式6] 3]6507 2] 1258272

W(t+1)=W (t) + A 根據如上之情形，進而成立如fi關係。 [數學式7]

W(t)exp (j0)-W(t) + A 相位Φ較小時，則表示如下。 [數學式8]

W (t) - j Φ = A 根據此情形’則相位φ係表示如下。又，I mg係表示 虛數成份。 [數學式9]

Δ W(t)

將數學式6和LMS演譯法之漸化式進行對應處理 貝J其誤差係表示如下。 [數學式1〇]

U 係LMS演譯法之步驟尺寸參數，χ係相當

收^信號326之向量，e俜茅干f+庇 、補J ^v'表不對應於LMS演嚜、、ι ^ ㈣虎之向*。根據以上㈣，❹推……學去的1 下。 則I、推疋之相位φ係表 [數學式11] Φ-lmgl

ill (t)ew〇T U img(

X 氺 (t)e(t) \m^j 336507 1258272 亦即，推定部158係以算出數學式Η之方式而構成。 共輕複數部16G係將補正後收信信號挪施以 數變換。乘算部⑽係將共輕複數變換之補 二 =和自加算部14。戶斤輪出之誤差信號相乘。除算二= 虎 =乘异部162之乘算結果除以自延遲部156所輸 U桉值向量信號312。虛數成份抽出部166係、 乘算部⑽係以除算結果之虛數物 1尺切數，並產生殘留頻率信號似而予以輪出。 弟7圖係表示頻率偏移的補正順序之流程目。 文信號期間中（S10之Υ)，延遲邻〗 199 丨20、相位誤差檢測部 士均部124係敎初期頻率偏移（S⑺。若結束推定 曰守’則初期頻率設定部1 26 乘管部128孫、“七入 定之初期頻率偏移， 木—卩128係補正包含於數位 #(S14)〇 收彳。L旒300之初期頻率偏 牙W14)右結束刖置文期間時（si〇之"，則乘 係補正包含於數位收信信號 ^ L L 观刈0之初期頻率偏移（si6)。 二Γ殘留頻率設定部132和乘算箱係以既行推 二43率17虎324而進行補正(S18)，並輸出補正後收 =;二：處：即使在前置文信號期間結束之後，若 ^周=號期間時，則由於殘留頻率信號324並未被推 二正==彳谢驟Λ信峨4向量計算部68係根據 留料326而推 <收信加權值向量信號312和殘 ==324阔。此外，殘留頻㈣號⑽係在回授 定部132的同時’乘算部62和加算部64亦 *值向里㈣312而將補正後收信信號326施 316507

1258272 以適f性陣列處理，並輸出合成信號304。 :明如上構成之基地台裝置34的動 ::置文信號期間，延遲部12。、相位誤差檢測 / 124係推疋包含於數位收信信號 w 移。在調諧信號期間，乘^㈣率偏 後收信信號326而H 號係作為補正 乙0向季別出。此外，補正後收 入至收信加權值向量計算部68,而收作加權值： 68係推定收信加權值向量信細和;留 成信號304而輪出。在調諧信號期:/所力I异之合 之輸出信號係在乘管i ; : :、、’。之後’乘算部⑽ 留頻率等差進130根據殘留頻率信號324而以殘 出、此外、丁補正，並作為補正後收信信號326而輪 補正後收信信號326係輸人至收信加權值向量 係在乘二補正後收信信物^ 理之德，Μ / 向置信號312而賦予加權處 伊栌土异部64所加算之合成信號304而輪出。 之寸ί發明之實施例’則由於在計算收信加權值向量 殘：成二::Γ方式而補正初期之頻率偏移，且頻率偏移之 信加權值向量並行而補正，故即使頻率偏 夕t 了亦忐補正頻率偏移。此外，由於用以求得收俨 加權值向量之適應性演譯法的參數並無變更之必要，二 防止因雜訊而導致信號的傳送品質下降之情形。此外，lb 316507 24 1258272 於頻率偏移之殘留成份的計算可使用在適應性演譯法的處 理過程所算出之值，故能抑制電路規模的增加。 ♦ (實施例2) 本發明之實施例2和實施例丨相同地，雖係對分別以 複數條天線所收信之複數的信號，施行適應性陣列信號處 理之基地台裝置，但，收信之信號係多載送波信號，°特^ 是施以正交分頻多工0FDM(0rth〇g〇nal D1V1Slon Multiplexing)調變之信號。本實施例之基地台 裝置係在施行快速傅立葉變換FFT(Fast F⑽幻打 T^ransf orm)之前即補正頻率偏移，並對的信號使用 演譯法而推定收信加權值向量和殘留頻率偏移。此外，推 定之殘留頻率偏移係在施行FFT的前段施以回授。 在說明本實施例之前，若在收信信號具有頻率偏移 時，則說明FFT的信號之相位旋轉之情形。自送信裝置而 送信的信號係表示如下。 [數學式12] S二A (A丨 exp (t) + A2exp<」·ω21) A3 exp (·. -AnexP (j〇jnt)) 此處，A1至An係表示包含於各副載送波的信號成份 之向里。在收信之際，送信信號如加上頻率偏移時，則表 不士u下。 [數學式13]

Sexp (jwt) = (A, exp (jw】t) +A2exp (jw2t) + · · · +Anexp (jWnt)) exp (joJt:)· 頻率偏移較小時，由於exp( ]· ω 能和常數c近似， 故表示如下〇 316507 25 1258272 [數學式14]

SC二（A〗exp (j〇iit) +A2exp (jovt) + …·+Αη6χρ (j〇jnt)) C 若將該信號施行FFT處理，則各副載送波係表示如 CA1、CA2，各副載送波的信號係以因應於頻率偏移之相位 而旋轉。 第8圖係表示實施例2之叢發構造之構成。此係無線 LAN(Local Area Network)的 1 個 IEEE802· lla 之通話通道 所使用之叢發構造。IEEE8〇211a係使用〇FDM調變方式， 〇FDM凋、交方式其一般係將傅利葉變換的尺寸和保護區間 之符記數的合計作為丨個單位。本實施形態係將該丨個單 位作為OFDM符記。距離叢發的前頭4〇FDM符記之間，主要 係配置用以使用於時序同步和載送波重現之前置文。前置 文的信號由於係根據信號處理部18而為已知信號，故信沪 2理部18係可將前置文作為調諧信號而使用。續接於°: :，、資料係根據信號處理部1δ而為未知信號，且相 §於賁料信號。 第：圖係表示實施例2之信號處理部18之構成。第9 關心二處理部係由第4圖的信號處理部18而省略有 則附力:：的功能。此外’和第4圖之信號處理部18相比較， 之第部17Q，其信號含有統稱為頻率區域信號330 第N啼1、^域信號施、第2頻率區域信號33Qb、以及 頻车區域信號330η。 換，F F ^ 17 〇係、在補正後收信信號3 2 6施行傅利葉變 輪出頻率區域信號330。此處，1個頻率區域信號 316507 26 1258272 330^其對應於副载送波的信號為系列地排列。將 於第1◦圖。此處，副載送波數係作成M = 10FDM符記之传缺,B 衣不相當於 之乜唬。亦即，複數的〇FDM符記的信卢 1。圖中重覆複數次而得以實現。 號係在弟 由於FFT部170之頻率區域之信 = _6δ、乘算部62、加算部64的動= 數作。亦即，將前述之天線數作成Ν，副載送波 =成_，則對應於副載送^之⑽演譯法係表示如 [數學式15]

WmCt+DKtHjuXm ⑴ e(t) e(n):d(n)-W|J(t)Xm(t) 一此處，Wm⑴係對應於時刻t之副載送波m之收作變應 向=，該成份之數係天線數N。此外，對應於全部的㈣ :二而使用LMS演譯法，乘算部62和加算部⑽的處理亦 ^個副載送波施行。另—方面，殘留頻率偏移係以天線 單位而表示如下 〇 [數學式16]

Img Σ XS(t)em(t) ~ΐ(ΐ)~ &再且，數學式15所示之LMS演譯法和數學式l6所开 之殘留頻率偏移之推定係分別在1_M符記單位施行。 316507 27 1258272 乐11圖係表示信號處理部18的功效之模 此 U 口、J 々J ^(人^4夫 0 ^系適用於咖㈤tipleInputMuitipieQutputu ^此處，麵系統係基地台裝置34和終端裝置10為分 j具備複數條天線，並設定對應於各條天線之丨個通道。 :即’對基地台裝置34和终端裝i 1。之間的通信設定最 大^ 線數之通道’而提升資料傳送速度。又，基地台 2終端裝置1G之間的通道，其—般餘據適 線技術而予以分離。 j大 作為模擬的條件係假定以送信側之天線數為2，且 =側之天線數為2時之M _系統，而㈣Μ調變方式之 數和刪„記期間係和刪miia相同地， ^ 4ν此外，調變方式係為_M而在高

❸展境下，測定叢發單位含有誤差的比例之PER 之推定Ι/Γ。1*、Rate)。此處’為了特別表示殘留頻率偏移 力心亚不施行初期頻率偏移之推定和補正，而提 /、500Hz作為頻率偏移。又，錯 編碼率係罐。 仔使用重豐編碼， =示，若不進行殘留頻率偏移之推定，則PER即 心化亦即，可說是信號的傳送品質惡化。另—方，斗 = '留頻率偏移之推定’則接近無頻率偏移之情：： 明頒地表不本實施例之殘留偏移的功效。 豕 根據本發明之實施例，即使為多載送波 在計算收信加權值向量之前，即以前饋 正 率偏移’並使頻率偏移之殘留成份和收信加二 == 316507 28 1258272 而補正，故即使頻率偏移較大時，亦能補正頻率偏移。此 外，由於頻率偏移之殘留成份的計算係能使用在適應性演 #法的處理過程所异出之值，故能抑制電路規模之增加。 此外，多載送波（multiple crarier)之情形其和單载送波 (S㈣e e町ler)之情形相比較，由於易承受頻率偏移的 影響，故較單載送波之情形更能改善域之傳送品質。 以上，以實施形態為根本而說明本發明。本實蔟形能 係僅例示，料之各構成要素或各處理製程的組合亦= 各種變形例，此外，如此之變形例亦屬於本發明之範圍内， 相關業者應理解該情形。 在本發明之實施例1和2當中，收信加權值向量計曾 部68係使用LMS演譯法而作為收信加權值向量信號 的推定之適應性演譯法。但，在收信加權值向量計&部Μ 亦可使用LMS演譯法以外之適應性演譯法。例如贴 法。根據本變形例，則收信加權值向量信號3i2的拉=係 變得更高速。亦即，產生殘留頻率偏移的推定所必Z 信加權值向量和誤差向量即可。 而 在本發明之實施例丨中，延遲部12〇係為了推定 之頻率偏移，而將數位收信信號3〇〇予以延遲1符呓。然 而並广艮於此，例如延遲複數個符記亦可。根據本變升; 例—P能提升頻率偏移之檢測精度。亦即，因應於預定值 而&疋頻率偏移的殘留成份即可。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示實施例1之通信系統的構成之圖示。 316507 29 1258272 她例1之叢發構造的構成之圖示。 1圖之第1無線部的構造之圖示。 1圖之信號處理部的構成之圖示。 4圖之頻率偏移補正部的構成之 第2圖係表示實 第3圖係表示第 第4圖係表示第 第5圖係表示第 第6圖係表不第4圖之收信加權值向量計算部的構成 示。 第圖係表示第4圖之頻率偏移的補正順序之流程 _係表示實施例2之叢發構造的構成之圖示。 弟9圖係表示實施例2之信號處理部的構成之圖示。 第1〇圖係表示第9圖之頻率區域之信號的構成之圖 果 第11圖係表示第9圖之信號處理部的功效之模擬結 主要元件符號說明】 終端裝置 12、 3 〇無線部 第1無線部 12b 第2無線部 第Ν無線部 14 基地台用天線 第1基地台用天線 14b 第2基地台用天線 第Ν基地台用天線 16 終端用天線 信號處理部 20、 2 8調變解調部 基本帶域部 24 控制部 網路 34 基地台裝置 10 12a 12n 14a 14η 18 22、 32 3]6507 30 1258272 40 開關部 42 收信部 44 送信部 46、56頻率變換部 48 AGCCAutomatic Gain Control) 50 正交檢波部 52 AD變換部 54 放大部 60 DA變換部 62、74、128、130、148、 62a、74a第1乘算部 62η、74η第N乘算部 68 收信加權值向量計算部 58 正交調變部 152、162、168 乘算部 62b、74b第2乘算部 64、140、154 加算部 70 參考信號產生部 80 響應向量計算部 110 頻率偏移補正部 110b 第2頻率偏移補正部 110η 第N頻率偏移補正部 120、 15 6延遲部 124 平均部 132 殘留頻率設定部 150 步知尺寸參數記憶部 158 推定部 166 虛數成份抽出部 300 數位收信信號 300b 第2數位收信信號 302 數位送信信號 7 6 送彳§加權值向量計算部 100 通信系統 110a第1頻率偏移補正部 122 相位誤差檢測部 126 初期頻率設定部 142、160共軛複數部 164 除算部 170 FFT 部 300a第1數位收信信號 300η第Ν數位收信信號 302a第1數位送信信號 316507 1258272 302b 第 2數位送信信號 304 合成信號 308 分離前信號 312 收信加權值向量信 312a 第 1受信加權值向 312b 第 2收信加權值向 312η 第 Ν收信加權值向 314 送信加權值向量信 314a 第 1送信加權值向 314b 第 2送信加權值向 314η 第 Ν送信加權值向 318 恶線部控制信號 322 響應向量信號 324a 第 1殘留頻率信號 324η 第 Ν殘留頻率信號 326a 第 1補正後收信信 326η 第 Ν補正後收信信 330a 第 1頻率區域信號 330η 第 Ν頻率區域信號 3〇2n第Ν數位送信信號 306加權值用參考信號 310信號處理部控制信號 號 量信號 量信號 量信號 號 量信號 量信號 量信號 320 響應用參考信號 324 殘留頻率信號 324b第2殘留頻率信號 326 補正後收信信號 號3 2 6 b笫2補正後收信信號 號3 3 0 頻率區域信號 330b第2頻率區域信號 316507 32

Claims (1)

12贿219 K 」 第93136698號專利申請案 申请專利範圍修正本 , (95年1月10曰） • 種頻率偏移補正裝置，其特徵在於： 具備： 補正部，對各個對應於複數條天線之 號’分別補正包含於該複數的收信錢之 1處理部，將適應性演譯法❹於前述補正之複數的 收u§#u’並分別導出各個對應於前述補正之複數的收 t信號之複數的加權係數、以及相對於特定基準之前述 複數的加權係數的誤差；以及 …推定部，根據前述導出之複數的加權係數和導出之 口吳差，分別推定包含於前述補正之複數Μ ^ 各 補之禝數的收信信號的頻 率偏移之殘留成份； 職補正部係反映Μ衫之頻钱彳乡的殘留成 知而为別補正頻率偏移。 如申請專利範圍第1項之頻率偏移補正裝置，其中， 所！4具備解變換部，根據分別自複數個解《器 數的振盪信號，分別將各個以前述複數條天 m之無線頻率之複數的信號予以頻率變換，並作 為别述硬數的收信信號而輸出至前述補正部。 如申請專利範圍第！項之頻率偏移補正裝置，A中， ，述=部’係分別將前述補正之複數的收信信號 、輛複數乘以前述導出的誤差，進而自除以前述導出 316507(修正版) 1 _____ Ί 之複數的加權係數的纟士 頻率偏移之殘留成份、f *出虛數成份，以作為前述 4.如申請專利範圍第；項之頻率 料推定部’係分別將前述導二誤衣差置其中’ 之硬數的收信信號之共軛 、〃則述補正 出之複數的加權係數的結果 ^進而自除以前述導 述頻率偏移之殘留成份。 *數成份，以作為前 5.如圍第1項之頻率偏移補正裝置，其中， 數分別將前述補正之複數的:權係 “，範圍第2項之頻率偏= :=: 更具備加權處理部，係 數分別將前述補正之㈣⑹/出之複數的加權係 7如申社直刹- 複數的收信信號賦予加權處理。 申：專利乾圍第3項之頻率偏移補正裝置，其中， 數分別處理部’係以前述導出之複數的加權係 8如申心:之複數的收信信號賦予加權處理。 .申-專利乾圍第4項之頻率偏移補正裝置，其中，鲁 更具借加權處理部，係以前料出之複數的加權係 Q數^將前述補正之複數的收信信號賦予加權處理/、 .女明專利範圍第1項之頻率偏移補正裝置，其中， ▲更具備頻率區域變換部，分別將前述補正之複數的 ㈣變換成頻率輯，並對各個前述補正之複數的 收號輸出頻率區域之複數的信號， "t處理σ卩係以在前述補正之複數的收信信號間 3】6507(修正版) 2 1258272 x πί： 相互對應的頻率區域之—辞 性演譯法而分別導出各個二：:立，使用前述適應 的信號之複數的加權係數和::=頻率區域之㈣ 則述推定部係根據分別對應 數的信號之複數的加權係數和 域之稷 移之殘留成份。 、而推定前述頻率偏 1〇.如申請專利範圍第2項之頻率偏移補正裝置，其中， 更具備頻率區域變換部，分別將 收信信號變換朗率區域對^正之複數的 收信信號輸出頻率區域之述補正之複數的, 前述處理部係以在前述補正 相互對應的頻率區域之_ 、收尨k號間 性演譯法而分別導出各個…使用則述適應 66片％ $應於則述頻率區域之複數 々仏唬之稷數的加權係數和誤差，而 别述推定部係根據分| 费的n m 對應於前述頻率區域之複 數的加權係數和誤差，而推定前述頻率偏 移之殘留成份。 々手偏 a如申請專利範圍第3項之頻率偏移補正裝置，其中，· 更具備頻率區域變換部， 二 收信信號變換成頻率區域，並;：;=之複數的 收信㈣輸出頻率區域之複數的信號狀不之稷數的 前述處理部係以為^Γ、+、、士 相互對應的頻率區域;==複數的收信信號間 性淨譯法而八㈣山 號為單位，使用前述適應 刀1ν出各個對應於前述頻率區域之複數 316507(修正版) 3 12582½ υ ν 的信號之複數的加權係數和誤 前述推定部係根據分料，而 數的信號之複數的加權係對f於前述頻率區域之複 移之殘留成份。 σ决差，而推定前述頻率偏 12.如申請專利範圍第4 更且偌贿盘π上二頻率偏移補正裝置，其中， 收信信號變換成頻=部並分:將f述補正之複數0 收信:號輸出頻率區域之複數V信:二述補正之編

相二Ϊ處理部係以在前述補正之複數的收信信號間 性=之一個信號為單位，使用前述適應 W各個對應於前述頻率區域之 的4號之複數的加權係數和誤差，而 /久 可述推定部係根據分別對應 數的信號之複數的加權係數和誤 移之殘留成份。 於前述頻率區域之複 差，而推定前述頻率偏

13.如申f專利範圍第9項之頻率偏移補正裝置，其中 、月ί述推疋部係就前述補正之複數的收信信號應 換成頻率區域單位之全部，推定前述頻率偏移的殘^ 份0 1 4·如申明專利範圍第丨〇項之頻率偏移補正裝置，其中， 别述推定部係就前述補正之複數的收信信號應變 換成頻率區域單位之全部，推定前述頻率偏移的殘留 份0 15·如申請專利範圍第U項之頻率偏移補正裝置，其中， 316507(修正版) 前述推定部係就前述補正之複數的收信信號應 份成頻率區域單位之全部，推定前述頻率偏移的殘留成 16’如申2專利範31第12項之頻率偏移補正裝置，其中， 剧捕定部係就前述補正之複數的收信信號應變 份成頻率區域單位之全部’推定前述頻率偏移的殘留成 17·如申請專利範圍第9項之頻率偏移補正裝置，其中， 更^備加權處理部，以前述導出之複數的加權係數 刀为將則述頻率區域之複數的信號賦予加權處理。< .如申請專利範圍第10項之頻率偏移補正裝置，並中， 更具備加權處理部，以前述導出之複數的加權 19分別將前述財區域之複數的信號料加權處理。 申請專利範圍第11項之頻率偏移補正裝置，1中， 八更f備加權處理部’以前述導出之複數的加權係數 刀別將所述頻率區域之複數的信號騎予加權處理。 20. 如申請專利範圍第12項 月、两手偏移補正裝置，其中，聲 更具備加權處理部，以前述導 a 分別將前述頻率區域之複數的 =、°榷係數 91 Μα古 炎双妁乜唬賦予加權處理。 21. 一種頻率偏移推定方法，其特徵在於包括： 、—係將適應性演譯法使用於各個對應於複數條 之稷數的收信信號，而分別導出 ” 收栌栌祙夕违奴ΑΑ上j個對應於前述複數的 收U號之稷數的加㈣數，和對特定基準 的加權係數之誤差之導出步驟 ^灵數 久根據该導出之複 316507(修正版) 5

J 12^71 數的加權係數和誤差而分別推定包含於前述複數的收 ^ k號之頻率偏移之推定步驟。 22.-種記錄有可由電腦讀取而供電腦執行之程式之記錄 某、其扣彳政在於該程式包含之執行步驟為·· 對各個對應於複數條天線之複數的收信信號，自記 憶體輸出包含於該複數的收信信號的頻率偏移⑽ 予以補正之步驟； 將適應性演譯法使用於前述補正之複數的收信信 二刀別導出各個對應於前述補正之複數#㈣信號 =的加權係數和相對於特定基準之前述複數的加 振係數的誤差之步驟；以及 = 前二導出之複數的加權係數和前述導出之誤 ，刀別推疋包含於前述補正 偏移的殘留成份之@ 虎之頻羊 留成步驟係根據前述推定之頻率偏移的殘 邊成Ϊ刀’而更新儲存於於 ^ 子於别述纪憶體之頻率偏移。 316507(修正版) 6