專利名稱：無(wú)線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜電話等無(wú)線通信中基站所用的無(wú)線裝置的結(jié)構(gòu)，特別涉及基站中的無(wú)線裝置的頻偏補(bǔ)償控制的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在迅速發(fā)展著的便攜型電話機(jī)等移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用，提出了各種傳輸信道分配方法，其中一部分已經(jīng)實(shí)用化。
圖12是頻分多址(Frequency Division Multiple AccessFDMA)、時(shí)分多址(Time Division Multiple AccessTDMA)及空分多址(Spatial Division Multiple AccessSDMA)等各種通信系統(tǒng)中的信道的配置圖。
其中，SDMA方式也被稱為PDMA方式(Path Division MultipleAccess，路分多址)。
首先，參考圖12來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明FDMA、TDMA及SDMA。圖12(a)是FDMA的圖，用戶1～4的模擬信號(hào)用不同頻率f1～f4的電波進(jìn)行頻率分割來(lái)傳輸，各用戶1～4的信號(hào)通過(guò)濾波器來(lái)分離。
在圖12(b)所示的TDMA中，各用戶的數(shù)字化過(guò)的信號(hào)用不同頻率f1～f4的電波而且每隔一定的時(shí)間(時(shí)隙)進(jìn)行時(shí)間分割來(lái)傳輸，各用戶的信號(hào)通過(guò)濾波器和基站及各用戶移動(dòng)終端裝置間的時(shí)間同步來(lái)分離。
另一方面，最近，由于便攜型電話機(jī)的普及，為了提高電波的頻率利用效率，提出了SDMA方式。如圖12(c)所示，該SDMA方式在空間上分割相同頻率上的1個(gè)時(shí)隙，來(lái)傳輸多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)。在該SDMA中，各用戶的信號(hào)用濾波器、基站及各用戶移動(dòng)終端裝置間的時(shí)間同步、以及自適應(yīng)陣列等相互干擾除去裝置來(lái)分離。
圖13是現(xiàn)有的SDMA基站的發(fā)送接收系統(tǒng)2000的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
在圖13所示的結(jié)構(gòu)中，為了識(shí)別用戶PS1和PS2，設(shè)有4個(gè)天線#1～#4。
在接收工作中，天線的輸出被提供給RF電路2101，在RF電路2101中，由接收放大器進(jìn)行放大，通過(guò)本地振蕩信號(hào)進(jìn)行變頻后，由濾波器除去無(wú)用頻率信號(hào)，進(jìn)行A/D變換，作為數(shù)字信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理器2102。
在數(shù)字信號(hào)處理器2102中，設(shè)有信道分配基準(zhǔn)計(jì)算器2103、信道分配裝置2104、以及自適應(yīng)陣列2100。信道分配基準(zhǔn)計(jì)算器2103預(yù)先計(jì)算來(lái)自2個(gè)用戶的信號(hào)是否能夠通過(guò)自適應(yīng)陣列來(lái)分離。按照其計(jì)算結(jié)果，信道分配裝置2104將包含選擇頻率和時(shí)間的用戶信息的信道分配信息提供給自適應(yīng)陣列2100。自適應(yīng)陣列2100根據(jù)信道分配信息，對(duì)來(lái)自4個(gè)天線#1～#4的信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，從而只分離特定的用戶的信號(hào)。
圖14是自適應(yīng)陣列2100中與1個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的發(fā)送接收部2100a的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖14所示的例子中，為了從包含多個(gè)用戶信號(hào)的輸入信號(hào)中提取希望的用戶的信號(hào)，設(shè)有n個(gè)輸入端口2020-1～2020-n。
輸入到各輸入端口2020-1～2020-n中的信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)電路2010-1～2010-n被提供給加權(quán)矢量控制部2011和乘法器2012-1～2012-n。
加權(quán)矢量控制部2011用輸入信號(hào)、存儲(chǔ)器2014中預(yù)先存儲(chǔ)的與特定的用戶的信號(hào)對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)以及加法器2013的輸出，來(lái)計(jì)算加權(quán)矢量w1i～wni。這里，下標(biāo)i表示是與第i個(gè)用戶進(jìn)行發(fā)送接收所用的加權(quán)矢量。
乘法器2012-1～2012-n將來(lái)自各輸入端口2020-1～2020-n的輸入信號(hào)和加權(quán)矢量w1i～wni分別相乘，提供給加法器2013。加法器2013將乘法器2012-1～2012-n的輸出信號(hào)相加，作為接收信號(hào)SRX(t)來(lái)輸出，該接收信號(hào)SRX(t)也被提供給加權(quán)矢量控制部2011。
發(fā)送接收部2100a還包含乘法器2015-1～2015-n，接受來(lái)自自適應(yīng)陣列無(wú)線基站的輸出信號(hào)STX(t)，與加權(quán)矢量控制部2011提供的加權(quán)矢量w1i～wni分別相乘并輸出。乘法器2015-1～2015-n的輸出分別被提供給開(kāi)關(guān)電路2010-1～2010-n。即，在接收信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路2010-1～2010-n將從輸入端口2020-1～2020-n提供的信號(hào)提供給信號(hào)接收部1R，而在發(fā)送信號(hào)時(shí)，將來(lái)自信號(hào)發(fā)送部1T的信號(hào)提供給輸入輸出端口2020-1～2020-n。
接著，簡(jiǎn)單說(shuō)明圖14所示的發(fā)送接收部2100a的工作原理。
以下，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，設(shè)天線元數(shù)為4個(gè)，設(shè)同時(shí)進(jìn)行通信的用戶數(shù)PS為2個(gè)。此時(shí)，從各天線向接收部1R提供的信號(hào)由下式來(lái)表示。
RX1(1)＝h11Srx1(t)+h12Srx2(t)+n1(t)…(1)RX2(1)＝h21Srx1(t)+h22Srx2(t)+n2(t)…(2)RX3(1)＝h31Srx1(t)+h32Srx2(t)+n3(t)…(3)RX4(1)＝h41Srx1(t)+h42Srx2(t)+n4(t)…(4)這里，信號(hào)RXj(t)表示第j個(gè)(j＝1，2，3，4)天線的接收信號(hào)，信號(hào)Srxi(t)表示第i個(gè)(i＝1，2)用戶發(fā)送的信號(hào)。
而系數(shù)hji表示第j個(gè)天線接收到的、來(lái)自第i個(gè)用戶的信號(hào)的復(fù)數(shù)系數(shù)，nj(t)表示第j個(gè)接收信號(hào)中包含的噪聲。
將上式(1)～(4)用矢量形式來(lái)表記，則如下所述。
X(t)＝H1Srx1(t)+H2Srx2(t)+N(t) …(5)X(t)＝[RX1(t)，RX2(t)，...，RXn(t)]T…(6)Hi＝[H1i，h2i，...，hni]T，(i＝1，2) …(7)N(t)＝[n1(t)，n2(t)，…，nn(t)]T…(8)其中，在式(6)～(8)中，[...]T表示[...]的轉(zhuǎn)置。
這里，X(t)表示輸入信號(hào)矢量，Hi表示第i個(gè)用戶的接收信號(hào)系數(shù)矢量，N(t)表示噪聲矢量。
如圖15所示，自適應(yīng)陣列天線將來(lái)自各個(gè)天線的輸入信號(hào)乘以加權(quán)系數(shù)w1i～wni并合成的信號(hào)作為接收信號(hào)SRX(t)來(lái)輸出。這里，天線的個(gè)數(shù)n為4。
在上述準(zhǔn)備下，例如提取第1個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)Srx1(t)的情況下自適應(yīng)陣列的工作如下所述。
通過(guò)將輸入信號(hào)矢量X(t)和加權(quán)矢量W1的矢量相乘，自適應(yīng)陣列2100的輸出信號(hào)y1(t)可以由下式來(lái)表示。
y1(t)＝X(t)W1T…(9)W1＝[w11，W21，w31，w41]T…(10)即，加權(quán)矢量W1是以第j個(gè)輸入信號(hào)RXj(t)乘以的加權(quán)系數(shù)wji(j＝1，2，3，4)為元素的矢量。
這里，向式(9)所示的y1(t)代入式(5)所示的輸入信號(hào)矢量X(t)，則如下所述。
y1(t)＝H1W1TSrx1(t)+H2W1TSrx2(t)+N(t)W1T…(11)這里，在自適應(yīng)陣列2100理想工作的情況下，通過(guò)周知的方法，加權(quán)矢量W1由加權(quán)矢量控制部2011逐次控制，以滿足下面的聯(lián)立方程。
H1W1T＝1…(12)H2W1T＝0…(13)完全控制加權(quán)矢量W1，以滿足式(12)及式(13)，則來(lái)自自適應(yīng)陣列2100的輸出信號(hào)y1(t)結(jié)果如下式所示。
y1(t)＝Srx1(t)+N1(t)…(14)N1(t)＝n1(t)w11+n2(t)w21+n3(t)w31+n4(t)w41…(15)即，在輸出信號(hào)y1(t)中，得到2個(gè)用戶中第1個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)Srx1(t)。
另一方面，在圖14中，輸入到自適應(yīng)陣列2100中的輸入信號(hào)STX(t)被提供給自適應(yīng)陣列2100中的發(fā)送部1T，提供給乘法器2015-1、2015-2、2015-3、...、2015-n的一個(gè)輸入端。向這些乘法器的另一個(gè)輸入端，分別復(fù)制并施加由加權(quán)矢量控制部2011如上所述根據(jù)接收信號(hào)而算出的加權(quán)矢量w1i、w2i、w3i、...、wni。
這些乘法器加權(quán)過(guò)的輸入信號(hào)經(jīng)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)2010-1、2010-2、2010-3、...、2010-n被送至對(duì)應(yīng)的天線#1、#2、#3、...、#n來(lái)進(jìn)行發(fā)送。
這里，用戶PS1、PS2的識(shí)別如下所述來(lái)進(jìn)行。即，便攜電話機(jī)的電波信號(hào)采用幀結(jié)構(gòu)來(lái)傳遞。便攜電話機(jī)的電波信號(hào)大體包括由對(duì)無(wú)線基站來(lái)說(shuō)已知的信號(hào)序列構(gòu)成的前置碼、和由對(duì)無(wú)線基站來(lái)說(shuō)未知的信號(hào)序列構(gòu)成的數(shù)據(jù)(語(yǔ)音等)。
前置碼的信號(hào)序列包含用于區(qū)分相應(yīng)用戶是否是無(wú)線基站要通話的期望用戶的信息的信號(hào)列。自適應(yīng)陣列無(wú)線基站1的加權(quán)矢量控制部2011將從存儲(chǔ)器2014中取出的與用戶A對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練信號(hào)、和接收到的信號(hào)序列進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行加權(quán)矢量控制(決定加權(quán)系數(shù))，以提取認(rèn)為包含與用戶PS1對(duì)應(yīng)的信號(hào)序列的信號(hào)。
一般，便攜電話等進(jìn)行發(fā)送接收所用的調(diào)制方式使用以PSK調(diào)制為基礎(chǔ)的調(diào)制方式QPSK調(diào)制等。
在PSK調(diào)制中，一般進(jìn)行同步檢波通過(guò)將接收信號(hào)乘以與載波同步的信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢波。
在同步檢波中，通過(guò)本地振蕩器來(lái)生成與調(diào)制波中心頻率同步的復(fù)共軛載波。但是，在進(jìn)行同步檢波的情況下，通常在發(fā)送端和接收端的振蕩器中存在稱為頻偏的頻率誤差。由于該誤差，在接收機(jī)端，在將接收信號(hào)表示在IQ平面上的情況下，接收信號(hào)點(diǎn)的位置會(huì)旋轉(zhuǎn)。因此，如果不補(bǔ)償頻偏則難以進(jìn)行同步檢波。
這種頻偏不僅由上述發(fā)送接收期間的本地振蕩頻率的精度產(chǎn)生，而且由設(shè)定誤差、溫度變動(dòng)、隨時(shí)間發(fā)生的變化等產(chǎn)生，載頻分量殘留在輸入到接收機(jī)的信號(hào)中，從而發(fā)生接收特性急劇惡化的問(wèn)題。
作為抑制這種載波頻偏的方法，已知有在通信系統(tǒng)中設(shè)置所謂的“自動(dòng)頻率控制(AFC)”。然而，在寬帶調(diào)制、高速衰落、突發(fā)信號(hào)傳輸、多徑延遲失真、同頻干擾等傳輸條件的移動(dòng)通信下，這種以往進(jìn)行的自動(dòng)頻率控制有可能不能有效工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基站所用的無(wú)線裝置，能夠通過(guò)空分復(fù)用方式在同一小區(qū)內(nèi)將同一信道分配給多個(gè)用戶，來(lái)提高信道的利用效率，同時(shí)補(bǔ)償終端和基站之間的載波頻偏。
概括地說(shuō)，本發(fā)明是一種無(wú)線裝置，包括陣列天線，包含多個(gè)天線；以及自適應(yīng)陣列處理部，用于接受來(lái)自多個(gè)天線的信號(hào)，提取來(lái)自規(guī)定的終端的信號(hào)；自適應(yīng)陣列處理部包含頻偏補(bǔ)償部，用于按照所給的偏移補(bǔ)償量來(lái)補(bǔ)償接收信號(hào)的頻偏；還包括偏移量檢測(cè)部，用于接受自適應(yīng)陣列處理部的輸出，以規(guī)定的定時(shí)來(lái)提取頻偏；以及偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部，根據(jù)偏移量檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)更新偏移補(bǔ)償量。
最好的是，在無(wú)線裝置中，接收信號(hào)被分割為多個(gè)時(shí)隙來(lái)傳輸；各時(shí)隙包含第1部分信號(hào)，包含預(yù)定的參考信號(hào)；以及第2部分信號(hào)，包含被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；偏移量檢測(cè)部包含第1存儲(chǔ)部，用于保持參考信號(hào)；強(qiáng)制相位同步部，強(qiáng)制性地使來(lái)自自適應(yīng)陣列處理部的輸出的相位與規(guī)定的相位同步；誤差信號(hào)生成部，在第1部分信號(hào)從自適應(yīng)陣列處理部被輸出的期間中，輸出第1存儲(chǔ)部中保持的參考信號(hào)和自適應(yīng)陣列處理部的輸出之差，而在第2部分信號(hào)從自適應(yīng)陣列處理部被輸出的期間中，輸出強(qiáng)制相位同步部的輸出和自適應(yīng)陣列處理部的輸出之差；以及偏移提取部，用于根據(jù)誤差信號(hào)生成部的輸出，來(lái)提取頻偏。
更好的是，在無(wú)線裝置中，偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部包含第2存儲(chǔ)部，用于隨時(shí)保存偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部，在設(shè)規(guī)定的系數(shù)為μ時(shí)，根據(jù)第2存儲(chǔ)部中保存的偏移補(bǔ)償量θ和偏移提取部的輸出Δθ，將偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+μ×Δθ。
或者，更好的是，在無(wú)線裝置中，偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部包含第2存儲(chǔ)部，用于隨時(shí)保存偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部，根據(jù)第2存儲(chǔ)部中保存的偏移補(bǔ)償量θ和偏移提取部的輸出Δθ來(lái)計(jì)算偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使其隨著更新的推進(jìn)而減少更新時(shí)變更的量。
或者，更好的是，在無(wú)線裝置中，偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部包含第2存儲(chǔ)部，用于隨時(shí)保存偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部，根據(jù)第2存儲(chǔ)部中保存的偏移補(bǔ)償量θ和偏移提取部的輸出Δθ來(lái)計(jì)算偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使更新時(shí)變更的量按照誤差信號(hào)生成部的輸出的絕對(duì)值的大小來(lái)增加。
或者，更好的是，在無(wú)線裝置中，偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部包含第2存儲(chǔ)部(140)，用于隨時(shí)保存偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部(130)，在設(shè)規(guī)定的系數(shù)為μ時(shí)，根據(jù)第2存儲(chǔ)部中保存的偏移補(bǔ)償量θ和偏移提取部的輸出Δθ，i)在第1部分信號(hào)從自適應(yīng)陣列處理部被輸出的期間中，根據(jù)第2存儲(chǔ)部中保存的偏移補(bǔ)償量θ和偏移提取部的輸出Δθ來(lái)計(jì)算偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使更新時(shí)變更的量按照誤差信號(hào)生成部的輸出的絕對(duì)值的大小來(lái)增加；ii)在第2部分信號(hào)從自適應(yīng)陣列處理部被輸出的期間中，將偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+μ×Δθ。
最好的是，接收信號(hào)被分割為多個(gè)時(shí)隙來(lái)傳輸；各時(shí)隙包含第1部分信號(hào)，包含預(yù)定的參考信號(hào)；以及第2部分信號(hào)，包含被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；偏移量檢測(cè)部包含強(qiáng)制相位同步部，強(qiáng)制性地使來(lái)自自適應(yīng)陣列處理部的輸出的相位與規(guī)定的相位同步；誤差信號(hào)生成部，在第2部分信號(hào)從自適應(yīng)陣列處理部被輸出的期間中，輸出強(qiáng)制相位同步部的輸出和自適應(yīng)陣列處理部的輸出之差；以及偏移提取部，用于根據(jù)誤差信號(hào)生成部的輸出，來(lái)提取頻偏。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)用自適應(yīng)陣列處理來(lái)控制陣列天線，而向同一信道分配多個(gè)用戶來(lái)提高信道使用效率，同時(shí)補(bǔ)償頻偏，從而能夠抑制接收特性的惡化。


圖1是實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖2是用于說(shuō)明終端和SDMA基站1000之間收發(fā)的信號(hào)的結(jié)構(gòu)的原理圖。
圖3是用于說(shuō)明圖1所示的SDMA基站1000的工作的流程圖。
圖4是用于說(shuō)明實(shí)施例2的SDMA基站1200的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖5是用于說(shuō)明實(shí)施例2的SDMA基站1200的工作的流程圖。
圖6是用于說(shuō)明實(shí)施例3的SDMA基站1400的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖7是用于說(shuō)明實(shí)施例3的SDMA基站的工作的流程圖。
圖8是用于說(shuō)明實(shí)施例4的SDMA基站1600的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖9是用于說(shuō)明實(shí)施例4的SDMA基站1600的工作的流程圖。
圖10是用于說(shuō)明實(shí)施例5的SDMA基站1800的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖11是用于說(shuō)明實(shí)施例5的SDMA基站1800的工作的流程圖。
圖12是頻分多址、時(shí)分多址及空分多址等各種通信系統(tǒng)中的信道的配置圖。
圖13是現(xiàn)有的SDMA基站的發(fā)送接收系統(tǒng)2000的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
圖14是自適應(yīng)陣列2100中與1個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的發(fā)送接收部2100a的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式[SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
參考圖1，SDMA基站1000包括RF電路2-1～2-4，分別接受來(lái)自由多個(gè)天線#1～#4構(gòu)成的陣列天線的信號(hào)并進(jìn)行下變頻；以及模擬數(shù)字變換器4-1～4-4，用于分別接受來(lái)自RF電路2-1～2-4的信號(hào)，變換為數(shù)字信號(hào)，作為接收信號(hào)矢量X(t)來(lái)輸出。
在圖1中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，設(shè)構(gòu)成陣列天線的天線為4個(gè)，但是更一般地，天線的個(gè)數(shù)也可以是n個(gè)(n為n 2的自然數(shù))。
此外，接收信號(hào)矢量X(t)是以分別來(lái)自4個(gè)天線的信號(hào)為元素的矢量。
SDMA基站1000還包含頻偏校正部6，接受來(lái)自模擬數(shù)字變換器4-1～4-4的信號(hào)X(t)，對(duì)該信號(hào)X(t)和如后所述導(dǎo)出的頻偏校正值θ(t)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法，作為校正了頻偏的信號(hào)X′(t)來(lái)輸出；乘法器12-1～12-4，用于分別接受從頻偏校正部6輸出的信號(hào)X′(t)，與加權(quán)矢量W(t)的元素分別相乘；加法器14，接受乘法器12-1～14-4的輸出并相加，作為接收信號(hào)y(t)來(lái)輸出；以及強(qiáng)制相位同步處理部20，用于接受加法器14的輸出，強(qiáng)制性地使信號(hào)y(t)的相位與IQ平面上的規(guī)定的相位點(diǎn)同步。
這里，例如，信號(hào)y(t)是從來(lái)自多個(gè)終端的信號(hào)中提取出的來(lái)自期望的終端的信號(hào)，例如是QPSK調(diào)制過(guò)的信號(hào)。因此，強(qiáng)制相位同步處理部20進(jìn)行處理，強(qiáng)制性地使其與QPSK調(diào)制過(guò)的信號(hào)的IQ平面上的規(guī)定的相位所對(duì)應(yīng)的信號(hào)點(diǎn)同步。
以下，將從強(qiáng)制相位同步處理部20輸出的信號(hào)稱為復(fù)本(レプリカ)信號(hào)d′(t)。
SDMA基站1000還包括存儲(chǔ)器30，預(yù)先保持1個(gè)時(shí)隙的信號(hào)包含的碼元(例如120個(gè)碼元)中前置碼所包含的參考信號(hào)，作為信號(hào)d(t)來(lái)輸出；定時(shí)控制部40，檢測(cè)在1個(gè)時(shí)隙的接收信號(hào)中，正在接收存在參考信號(hào)的區(qū)間，還是正在接收沒(méi)有參考信號(hào)的區(qū)間(數(shù)據(jù)部分)；開(kāi)關(guān)電路50，接受來(lái)自強(qiáng)制相位同步處理部的復(fù)本信號(hào)d′(t)和來(lái)自存儲(chǔ)器的參考信號(hào)d(t)，由定時(shí)控制部40控制，輸出其中某一個(gè)；加法器70，用于使來(lái)自開(kāi)關(guān)電路50的輸出和來(lái)自加法器14的輸出的符號(hào)反轉(zhuǎn)后相加；以及加權(quán)計(jì)算電路10，用于通過(guò)周知的自適應(yīng)陣列處理，來(lái)計(jì)算加權(quán)矢量W(t)。
SDMA基站1000還包括加法器80，將從加法器70輸出的誤差信號(hào)e(t)的符號(hào)反轉(zhuǎn)所得的信號(hào)、和從開(kāi)關(guān)電路50輸出的參考信號(hào)d(t)或復(fù)本信號(hào)d′(t)相加；復(fù)共軛處理部60，接受來(lái)自開(kāi)關(guān)電路50的輸出，輸出復(fù)共軛信號(hào)d*(t)；乘法器90，用于將復(fù)共軛處理部60的輸出和加法器80的輸出相乘；偏移提取部100，接受乘法器90的輸出，通過(guò)提取其虛部，來(lái)提取頻偏Δθ；步長(zhǎng)系數(shù)保持部120，保持用于求偏移補(bǔ)償值的步長(zhǎng)系數(shù)μ；乘法器110，將從步長(zhǎng)系數(shù)保持部120輸出的步長(zhǎng)系數(shù)μ和頻偏量Δθ相乘；存儲(chǔ)器140，用于存儲(chǔ)偏移補(bǔ)償量的更新值；以及偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130，用于按照存儲(chǔ)器140中存儲(chǔ)的上次處理中的偏移補(bǔ)償值和來(lái)自乘法器110的輸出，來(lái)計(jì)算偏移補(bǔ)償值θ(t)。
頻偏校正部6按照來(lái)自偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130的輸出，對(duì)來(lái)自模擬數(shù)字變換器4-1～4-4的輸出進(jìn)行頻偏校正。
圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明中終端和SDMA基站1000之間收發(fā)的信號(hào)的結(jié)構(gòu)的原理圖。
1幀信號(hào)被分割為8個(gè)時(shí)隙，前半的4個(gè)時(shí)隙例如為接收用，后半的4個(gè)時(shí)隙例如為發(fā)送用。
各時(shí)隙由120個(gè)碼元構(gòu)成，在圖2所示的例子中，將1個(gè)接收用及1個(gè)發(fā)送用時(shí)隙作為1組，向4個(gè)用戶分配1幀信號(hào)。
圖3是用于說(shuō)明圖1所示的SDMA基站1000的工作的流程圖。
首先，概略說(shuō)明圖3進(jìn)行的處理，如圖1所述，來(lái)自陣列天線#1～#4的信號(hào)X(t)與頻偏補(bǔ)償值θ(t)進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法后，進(jìn)行自適應(yīng)陣列處理。
根據(jù)從自適應(yīng)陣列輸出的輸出信號(hào)y(t)、參考信號(hào)d(t)來(lái)求誤差e(t)，進(jìn)而加權(quán)計(jì)算電路10根據(jù)該誤差e(t)來(lái)進(jìn)行自適應(yīng)陣列學(xué)習(xí)，計(jì)算以與各天線分別對(duì)應(yīng)的接收加權(quán)為元素的加權(quán)矢量W(t)。
此時(shí)，根據(jù)自適應(yīng)陣列的輸出信號(hào)y(t)和其參考信號(hào)d(t)，來(lái)提取載頻分量在IQ平面上的圓周方向誤差、即頻偏值Δθ(t)，計(jì)算偏移補(bǔ)償值θ(t)。
此時(shí)，在接收信號(hào)的時(shí)隙中，在有參考信號(hào)的區(qū)間中，頻偏的更新處理在根據(jù)參考信號(hào)d(t)和接收信號(hào)矢量X(t)通過(guò)自適應(yīng)陣列學(xué)習(xí)來(lái)更新加權(quán)矢量W(t)時(shí)，也對(duì)偏移補(bǔ)償值θ(t)逐次進(jìn)行更新處理。
在無(wú)參考信號(hào)的區(qū)間(數(shù)據(jù)部分)中，根據(jù)使自適應(yīng)陣列輸出y(t)與基準(zhǔn)信號(hào)點(diǎn)強(qiáng)制相位同步所得的復(fù)本d′(t)和自適應(yīng)陣列輸出的誤差，通過(guò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)來(lái)逐次更新加權(quán)矢量W(t)及頻偏補(bǔ)償值θ(t)。
如上所述，在實(shí)施例1的SDMA基站1000中，對(duì)1個(gè)時(shí)隙中包含的全部碼元進(jìn)行陣列學(xué)習(xí)及偏移更新處理。即，對(duì)每個(gè)碼元逐次進(jìn)行接收信號(hào)的偏移校正、陣列處理、偏移補(bǔ)償值更新處理。如后所述，偏移更新時(shí)使用的步長(zhǎng)系數(shù)μ的值例如按照應(yīng)用的環(huán)境通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)預(yù)定。
此外，作為處理循環(huán)的初始值，將偏移補(bǔ)償值θ(t)設(shè)置為0。
例如，在應(yīng)用于PHS系統(tǒng)的情況下，在已知信號(hào)區(qū)間1～12碼元中用存儲(chǔ)器30內(nèi)部的參考信號(hào)d(t)來(lái)進(jìn)行偏移補(bǔ)償值的更新處理。而在13碼元以后的沒(méi)有參考信號(hào)的區(qū)間中，將使陣列輸出y(t)與π/4QPSK的基準(zhǔn)信號(hào)點(diǎn)強(qiáng)制相位同步所得的信號(hào)作為參考信號(hào)的復(fù)本d′(t)用于偏移補(bǔ)償值的更新處理。
在以下說(shuō)明中，“t”是表示時(shí)間的變量，例如偏移補(bǔ)償值θ(t)的t表示從基準(zhǔn)時(shí)刻起經(jīng)過(guò)的時(shí)間，例如表示與碼元數(shù)相當(dāng)?shù)牧俊?br> 參考圖3，開(kāi)始接收處理后(步驟S100)，用于對(duì)碼元數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的變量i的值被初始化為1(步驟S102)。
接著，判斷變量i的值是否超過(guò)12(步驟S104)，在變量i在12以下的情況下，首先，頻偏校正部6通過(guò)下式根據(jù)頻偏補(bǔ)償值θ(i)來(lái)校正天線接收信號(hào)矢量X(i)(步驟S106)。
X′(i)＝X(i)e-j×Q(i)×i＝X(i)×(cos(i×Q(i))+jsin(i×Q(i)))*這里，j表示虛數(shù)單位，Z*表示復(fù)數(shù)Z的復(fù)共軛。
接著，加權(quán)計(jì)算器10用根據(jù)從加法器70輸出的參考信號(hào)d(i)和偏移補(bǔ)償后的接收信號(hào)矢量X′(t)而得到的自適應(yīng)陣列輸出y(t)來(lái)計(jì)算及更新加權(quán)矢量W(i)(步驟S108)。
另一方面，復(fù)共軛處理部60、乘法器90及偏移提取部100通過(guò)根據(jù)從開(kāi)關(guān)電路50輸出的參考信號(hào)d(i)和從加法器70輸出的誤差信號(hào)e(i)進(jìn)行與以下運(yùn)算相當(dāng)?shù)奶幚?，?lái)計(jì)算頻偏值。
e(i)＝d(i)-y(i)Δθ＝Im[(d(i)-e(i))×d*(i)]上式中Im[…]表示[…]的虛部。
進(jìn)而，通過(guò)步長(zhǎng)系數(shù)保持部120、乘法器110及偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130根據(jù)這樣得到的頻偏值進(jìn)行的處理，根據(jù)下式來(lái)更新頻偏補(bǔ)償值(步驟S110)。
θ(i+1)＝θ(i)+μ×Δθ步驟S110的處理結(jié)束后，變量i的值被遞增，處理返回到步驟S104。
在步驟S104中，在判斷為變量i的值超過(guò)12的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S112。在步驟S112中，與步驟S106同樣，頻偏校正部6校正接收信號(hào)矢量X(i)的相位，生成接收信號(hào)矢量X′(i)。
接著，加法器70根據(jù)從加法器14輸出的自適應(yīng)陣列輸出y(t)和對(duì)信號(hào)y(i)進(jìn)行強(qiáng)制相位同步所得的復(fù)本信號(hào)d′(i)來(lái)得到誤差信號(hào)e(i)，加權(quán)計(jì)算電路10根據(jù)誤差信號(hào)e(i)對(duì)加權(quán)矢量W(i)進(jìn)行更新處理(步驟S114)。
接著，強(qiáng)制相位同步處理部20經(jīng)開(kāi)關(guān)電路50輸出通過(guò)對(duì)自適應(yīng)陣列輸出y(i)進(jìn)行強(qiáng)制相位同步而生成的復(fù)本信號(hào)d′(i)，從加法器70輸出誤差信號(hào)e′(i)。加法器80將該信號(hào)e′(i)符號(hào)反轉(zhuǎn)所得的信號(hào)、和復(fù)本信號(hào)d′(i)相加，乘法器90將加法器80相加的結(jié)果和從復(fù)共軛處理部60輸出的信號(hào)d*(i)相乘，偏移提取部100根據(jù)乘法器90相乘的結(jié)果，通過(guò)下式來(lái)計(jì)算頻偏Δθ。
e′(i)＝d′(i)-y(i)Δθ＝Im[(d′(i)-e′(i))×d′*(i)]進(jìn)而，偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130根據(jù)該頻偏量Δθ，通過(guò)下式來(lái)更新偏移補(bǔ)償量，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器140中，并且提供給頻偏校正部6。
θ(i+1)＝θ(i)+μ×Δθ接著，判斷變量i是否大于全部碼元(例如120)(步驟S118)，在變量i在全部碼元數(shù)以下的情況下處理返回到步驟S112，而在變量i超過(guò)全部碼元數(shù)的情況下處理轉(zhuǎn)移到步驟S120。
接著，將最終的頻偏值保存到存儲(chǔ)器140中，用作下一幀的初始值。由此，下一幀的偏移補(bǔ)償量的初始值θ(1)如下被設(shè)定(步驟S120)。
θ(1)＝(最終學(xué)習(xí)時(shí)的θ的值)通過(guò)以上處理，1個(gè)時(shí)隙的處理結(jié)束(步驟S122)。
通過(guò)進(jìn)行上述處理，來(lái)補(bǔ)償接收信號(hào)的頻偏，從而在使用自適應(yīng)陣列的無(wú)線裝置中，能夠得到穩(wěn)定的接收特性。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例2的SDMA基站1200的結(jié)構(gòu)的概略方框圖，是與實(shí)施例1的圖1進(jìn)行對(duì)比的圖。
實(shí)施例2的SDMA基站1200的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的SDMA基站100的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)如下所述。
還包括解調(diào)數(shù)據(jù)差錯(cuò)校驗(yàn)部210，根據(jù)來(lái)自強(qiáng)制相位同步處理部20的輸出，按照來(lái)自進(jìn)行編碼處理的差動(dòng)解碼處理部200(這在圖1中未圖示)的輸出，來(lái)檢測(cè)在解碼數(shù)據(jù)中是否有接收差錯(cuò)；差錯(cuò)條件判定處理部220，在收到來(lái)自解調(diào)數(shù)據(jù)差錯(cuò)校驗(yàn)部的差錯(cuò)檢測(cè)結(jié)果后，按照它來(lái)判定差錯(cuò)條件；以及存儲(chǔ)器230，用于存儲(chǔ)進(jìn)行了這種判定的次數(shù)T。
再者，在SDMA基站1200中，為取代步長(zhǎng)系數(shù)保持部120，設(shè)有步長(zhǎng)系數(shù)控制部122，按照從差錯(cuò)條件判定處理部220提供的差錯(cuò)次數(shù)T，根據(jù)下式來(lái)改變求偏移補(bǔ)償值時(shí)所用的步長(zhǎng)系數(shù)。
μ′(t)＝μ′(0)×λT這里，λ是滿足0＜λ＜1的常數(shù)，以下稱為忘卻系數(shù)。而μ′(0)是初始值。
通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，步長(zhǎng)系數(shù)μ的值隨著學(xué)習(xí)區(qū)間的推進(jìn)而逐漸減小。
真的頻偏值在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)變化，所以在偏移值轉(zhuǎn)移到收斂階段的情況下，可認(rèn)為在某種程度上求出了正確的值。
這里，在由于噪聲或差錯(cuò)而使大的誤差突發(fā)出現(xiàn)的情況下，如果進(jìn)行與以往同樣的學(xué)習(xí)，則偏移值根據(jù)該誤差而遠(yuǎn)離真的值。即，在收斂后，偏移值也會(huì)因干擾等的影響而以擺幅來(lái)推移。
如上所述，差錯(cuò)條件判定處理部220參考以往的學(xué)習(xí)歷史等來(lái)判定產(chǎn)生的差錯(cuò)是否基于突發(fā)性噪聲等，從而在認(rèn)為偏移值進(jìn)入收斂階段后，減小偏移補(bǔ)償值的更新幅度即步長(zhǎng)系數(shù)。由此，能夠防止突發(fā)性噪聲等造成的差錯(cuò)使偏移補(bǔ)償值變動(dòng)很大，進(jìn)行更正確的偏移值估計(jì)。
圖5是用于說(shuō)明圖4所示的實(shí)施例2的SDMA基站1200的工作的流程圖，是與圖3進(jìn)行對(duì)比的圖。
參考圖5，開(kāi)始接收處理后(步驟S100)，用于對(duì)碼元數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的變量i的值被初始化為1(步驟S102)。
接著，判斷變量i的值是否超過(guò)12(步驟S104)，在變量i在12以下的情況下，首先，頻偏校正部6根據(jù)頻偏補(bǔ)償值θ(i)來(lái)校正天線接收信號(hào)矢量X(i)(步驟S106)。
接著，加權(quán)計(jì)算器10用根據(jù)從加法器70輸出的參考信號(hào)d(i)和偏移補(bǔ)償后的接收信號(hào)矢量X′(t)而得到的自適應(yīng)陣列輸出y(t)來(lái)計(jì)算及更新加權(quán)矢量W(i)(步驟S108)。
另一方面，復(fù)共軛處理部60、乘法器90及偏移提取部100通過(guò)根據(jù)從開(kāi)關(guān)電路50輸出的參考信號(hào)d(i)和從加法器70輸出的誤差信號(hào)e(i)進(jìn)行與以下運(yùn)算相當(dāng)?shù)奶幚?，?lái)計(jì)算頻偏值。
e(i)＝d(i)-y(i)Δθ＝Im[(d(i)-e(i))×d*(i)]上式中Im[...]表示[...]的虛部。
進(jìn)而，通過(guò)步長(zhǎng)系數(shù)保持部120、乘法器110及偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130根據(jù)這樣得到的頻偏值進(jìn)行的處理，根據(jù)下式來(lái)更新頻偏補(bǔ)償值(步驟S109)。
μ′(i)＝μ′(0)×λT
θ(i+1)＝θ(i)+μ′(i)×Δθ步驟S110的處理結(jié)束后，變量i的值被遞增，處理返回到步驟S104。
在步驟S104中，在判斷為變量i的值超過(guò)12的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S112。在步驟S112中，與步驟S106同樣，頻偏校正部6校正接收信號(hào)矢量X(i)的相位，生成接收信號(hào)矢量X′(i)。
接著，加法器70根據(jù)從加法器14輸出的自適應(yīng)陣列輸出y(t)和對(duì)信號(hào)y(i)進(jìn)行強(qiáng)制相位同步所得的復(fù)本信號(hào)d′(i)來(lái)得到誤差信號(hào)e(i)，加權(quán)計(jì)算電路10根據(jù)誤差信號(hào)e(i)對(duì)加權(quán)矢量W(i)進(jìn)行更新處理(步驟S114)。
接著，強(qiáng)制相位同步處理部20經(jīng)開(kāi)關(guān)電路50輸出通過(guò)對(duì)自適應(yīng)陣列輸出y(i)進(jìn)行強(qiáng)制相位同步而生成的復(fù)本信號(hào)d′(i)，從加法器70輸出誤差信號(hào)e′(i)。加法器80將該信號(hào)e′(i)符號(hào)反轉(zhuǎn)所得的信號(hào)、和復(fù)本信號(hào)d′(i)相加，乘法器90將加法器80相加的結(jié)果和從復(fù)共軛處理部60輸出的信號(hào)d*(i)相乘，偏移提取部100根據(jù)乘法器90相乘的結(jié)果，通過(guò)下式來(lái)計(jì)算頻偏Δθ。
e′(i)＝d′(i)-y(i)Δθ＝Im[(d′(i)-e′(i))×d′*(i)]進(jìn)而，偏移補(bǔ)償值計(jì)算部130根據(jù)該頻偏量Δθ，通過(guò)下式來(lái)更新偏移補(bǔ)償量，存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器140中，并且提供給頻偏校正部6(步驟S115)。
μ′(i)＝μ′(0)×λTθ(i+1)＝θ(i)+μ′(i)×Δθ接著，判斷變量i是否大于全部碼元(例如120)(步驟S118)，在變量i在全部碼元數(shù)以下的情況下處理返回到步驟S112，而在變量i超過(guò)全部碼元數(shù)的情況下處理轉(zhuǎn)移到步驟S119。
如果在解調(diào)數(shù)據(jù)中有接收差錯(cuò)，則使連續(xù)無(wú)接收差錯(cuò)的幀數(shù)T為0，而如果無(wú)接收差錯(cuò)，則將連續(xù)無(wú)接收差錯(cuò)的幀數(shù)T遞增1，保存到存儲(chǔ)器230中(步驟S119)。
接著，將最終的頻偏值保存到存儲(chǔ)器140中，用作下一幀的初始值。由此，下一幀的偏移補(bǔ)償量的初始值θ(1)如下被設(shè)定(步驟S120)。
θ(1)＝(最終學(xué)習(xí)時(shí)的θ的值)
通過(guò)以上處理，1個(gè)時(shí)隙的處理結(jié)束(步驟S122)。
通過(guò)進(jìn)行上述處理，來(lái)補(bǔ)償接收信號(hào)的頻偏，從而在使用自適應(yīng)陣列的無(wú)線裝置中，能夠得到穩(wěn)定的接收特性。
再者，如上所述，能夠不受來(lái)自外部的突發(fā)性變動(dòng)影響，更穩(wěn)定地補(bǔ)償頻偏量。
在實(shí)施例2中，進(jìn)行了隨著學(xué)習(xí)區(qū)間推進(jìn)來(lái)慢慢減小步長(zhǎng)系數(shù)μ的值的處理。此時(shí)，μ的值根據(jù)開(kāi)始接收后連續(xù)未檢測(cè)出接收差錯(cuò)的幀數(shù)T來(lái)變化，但是例如也可以按照連續(xù)無(wú)接收差錯(cuò)的碼元數(shù)、或接收開(kāi)始后的總幀數(shù)來(lái)減小步長(zhǎng)系數(shù)μ的值。
此外，也可以在1次通話處理中只在接收開(kāi)始的第1幀中進(jìn)行、而在其以后的幀中不進(jìn)行偏移估計(jì)處理本身。在發(fā)生接收差錯(cuò)的情況下，再次進(jìn)行偏移估計(jì)。
或者，也可以不是對(duì)每幀進(jìn)行、而是例如以10幀1次的比例來(lái)進(jìn)行偏移補(bǔ)償量更新處理。
再者，在發(fā)生差錯(cuò)時(shí)，也可以進(jìn)行將步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)或偏移補(bǔ)償量θ(t)還原為初始值的處理。
在進(jìn)行如上所述的偏移補(bǔ)償處理、同時(shí)某種條件成立的情況下，通過(guò)將偏移更新(步長(zhǎng)系數(shù)μ的值)還原為當(dāng)初的數(shù)值(或者慢慢增大μ′(t)的值)，使偏移值的補(bǔ)償成立迅速完成。
上述某種條件，例如是連續(xù)100幀發(fā)生差錯(cuò)的情況、檢測(cè)出20％以上的差錯(cuò)率的情況、或發(fā)生了干擾避免起動(dòng)的情況等。
在實(shí)施例2中，在T的值被設(shè)定為連續(xù)無(wú)接收差錯(cuò)的幀數(shù)的情況下，在發(fā)生差錯(cuò)的情況下，T的值變?yōu)?，所以μ′(t)還原為初始值μ′(0)。
再者，步長(zhǎng)系數(shù)μ(t)的最小值也可以預(yù)先設(shè)定。
即，如果步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的值過(guò)于減小，則偏移補(bǔ)償值的更新本身也失去效果。
因此，預(yù)先設(shè)定μ′(t)的最小值。例如，可以考慮將T的最大值限制為1000等的可能性。
這里，μ′(t)的最小值根據(jù)運(yùn)算精度或CNR等來(lái)設(shè)定。
通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)比實(shí)施例更穩(wěn)定的偏移值補(bǔ)償。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例3的SDMA基站1400的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，為取代步長(zhǎng)系數(shù)保持部120，設(shè)有由定時(shí)控制部40控制的步長(zhǎng)系數(shù)控制部124。
其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)相同，所以對(duì)同一部分附以同一標(biāo)號(hào)，不重復(fù)其說(shuō)明。
在存在參考信號(hào)的區(qū)間中，步長(zhǎng)系數(shù)控制部124使步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的值為0，而在存在參考信號(hào)的期間中，設(shè)定為規(guī)定的值μ。
進(jìn)行上述處理是由于下述理由。
即，在陣列學(xué)習(xí)的初始階段(初始碼元階段)中，從加權(quán)計(jì)算電路10輸出的加權(quán)矢量值有可能未收斂到正確的值。在這種情況下，參考信號(hào)和陣列輸出的誤差呈現(xiàn)大的值，偏移值也被大幅度更新。
在這種加權(quán)矢量未收斂的階段中，有可能難以高精度地判定偏移值。
因此，為了進(jìn)行更高精度的偏移值估計(jì)，在自適應(yīng)陣列的學(xué)習(xí)(加權(quán)值或誤差)未收斂的階段中，進(jìn)行停止更新偏移值的處理。
圖7是用于說(shuō)明實(shí)施例3的SDMA基站的工作的流程圖。
圖7所示的處理除了以下點(diǎn)之外，與實(shí)施例1的圖3所示的處理相同，所以不重復(fù)其說(shuō)明在包含參考信號(hào)的接收信號(hào)y(t)從加法器14被輸出的期間中，即，在變量i在12以下的期間中，不更新偏移補(bǔ)償量，所以省略了與步驟S110相當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 通過(guò)這種處理，能夠高精度地判定偏移值，進(jìn)行穩(wěn)定的偏移補(bǔ)償處理。
圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例4的SDMA基站1600的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)如下所述。
即，參考圖8，在實(shí)施例4的SDMA基站1600中，為取代步長(zhǎng)系數(shù)保持部120，設(shè)有陣列處理收斂度判定部160，根據(jù)從加法器70輸出的誤差信號(hào)e(t)，來(lái)判定陣列處理是否已收斂；以及步長(zhǎng)系數(shù)控制部126，根據(jù)該陣列處理收斂度判定部160的判定結(jié)果被控制，來(lái)變更步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的值。
其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)相同，所以對(duì)同一部分附以同一標(biāo)號(hào)，不重復(fù)其說(shuō)明。
步長(zhǎng)系數(shù)控制部126根據(jù)下式來(lái)變更步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的值。
μ′(t)＝μ′(0)×(α/|e(i)|)這里，α是一常數(shù)，所以在誤差大的情況下，偏移更新速度(步長(zhǎng)系數(shù))的值減小，而在誤差小時(shí)，偏移更新速度增大。
圖9是用于說(shuō)明圖8所示的實(shí)施例4的SDMA基站1600的工作的流程圖。
圖9所示的處理除了以下點(diǎn)之外，與實(shí)施例1的圖3所示的處理相同，所以不重復(fù)其說(shuō)明在與步驟S110相當(dāng)?shù)牟襟ES111及與步驟S116相當(dāng)?shù)牟襟ES117中，更新偏移補(bǔ)償量時(shí)的步長(zhǎng)系數(shù)如上所述被變更。
其中，作為步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的變更方法，另外也可以根據(jù)下式來(lái)變更。
μ′(t) ＝μ′(0)×(α/|log|e(i)||)通過(guò)上述處理，在陣列學(xué)習(xí)的初始階段等中，在加權(quán)矢量值未收斂到正確的值的期間中，能夠抑制偏移補(bǔ)償值的更新，加快偏移值的收斂時(shí)間。其中，在誤差e(i)小于一定值、估計(jì)為加權(quán)的精度好的情況下，不很大變更μ′(t)，而是限制在一定值。
其中，也可以根據(jù)陣列學(xué)習(xí)時(shí)的接收響應(yīng)矢量值的推移來(lái)控制偏移更新速度。
即，在更新處理中計(jì)算前一幀時(shí)和當(dāng)前幀時(shí)的接收響應(yīng)矢量之間的推移(相關(guān)值)，在它接近1的情況下，可以進(jìn)行增大偏移更新速度這一處理。而在它小時(shí)，減小偏移更新速度。
即，根據(jù)下式來(lái)更新偏移值。
μ′(t) ＝μ′(0)×(β×COR)這里，COR表示前一幀時(shí)和當(dāng)前幀時(shí)的接收響應(yīng)矢量值的相關(guān)值，β是一定的系數(shù)。
圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例5的SDMA基站1800的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
實(shí)施例5的SDMA基站1800的結(jié)構(gòu)與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)如下所述。
即，實(shí)施例5的SDMA基站1800為取代步長(zhǎng)系數(shù)保持部120，設(shè)有陣列處理收斂度判定部160，按照從加法器70輸出的誤差信號(hào)e(t)，來(lái)判定自適應(yīng)陣列處理是否已進(jìn)入收斂階段；以及步長(zhǎng)系數(shù)控制部128，根據(jù)陣列處理收斂度判定部160的判定結(jié)果、和來(lái)自定時(shí)控制部40的定時(shí)信號(hào)被控制，來(lái)變更步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)的值。
其他點(diǎn)與圖1所示的實(shí)施例1的SDMA基站1000的結(jié)構(gòu)相同，所以對(duì)同一部分附以同一標(biāo)號(hào)，不重復(fù)其說(shuō)明。
即，在實(shí)施例5的SDMA基站1800的結(jié)構(gòu)中，步長(zhǎng)系數(shù)控制部128進(jìn)行下述處理。
首先，根據(jù)來(lái)自定時(shí)控制部40的控制，在有參考信號(hào)的區(qū)間中，步長(zhǎng)系數(shù)控制部128與實(shí)施例4同樣根據(jù)下式來(lái)改變步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)。
μ′(t)＝μ′(0)×(α/|e(i)|)(或者，μ′(t)＝μ′(0)×(α/|log|e(i)||))而在無(wú)參考信號(hào)的區(qū)間的情況下，步長(zhǎng)系數(shù)控制部128使步長(zhǎng)系數(shù)μ′(t)為初始值μ′(0)。
通過(guò)進(jìn)行上述處理，在陣列處理的收斂快的情況下，即，在誤差信號(hào)e(i)在有參考信號(hào)的區(qū)間中為一定值以下、能夠估計(jì)為陣列處理收斂的情況下，從該時(shí)刻起偏移更新速度慢慢增大。其中，設(shè)有一定的閾值限制，使其不致過(guò)大。
而在到達(dá)無(wú)參考信號(hào)的區(qū)間后，通過(guò)將偏移更新速度還原為初始設(shè)定值的值，而使偏移更新值為一定值。由此，限制了更新速度。
圖11是用于說(shuō)明圖10所示的實(shí)施例5的SDMA基站1800的工作的流程圖。
圖11所示的處理除了以下點(diǎn)之外，與實(shí)施例1的圖3所示的處理相同，所以不重復(fù)其說(shuō)明在與步驟S110相當(dāng)?shù)牟襟ES111中，更新偏移補(bǔ)償量時(shí)的步長(zhǎng)系數(shù)如上所述被變更。
因此，比實(shí)施例3的情況享有更多的偏移更新機(jī)會(huì)，所以收斂加快。除此之外，在實(shí)施例4中，如果差錯(cuò)減小，則偏移更新速度過(guò)于增大，有可能發(fā)生變量的發(fā)散溢出等，但是本實(shí)施例具有能夠避免這種問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
在以上處理中，在陣列處理收斂后進(jìn)行偏移更新，所以偏移估計(jì)精度提高，能夠加快偏移補(bǔ)償值的收斂。
應(yīng)該理解，這里公開(kāi)的實(shí)施例在所有方面都是例示性的，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍不是由上述說(shuō)明、而是由權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示，包含與權(quán)利要求書(shū)的范圍等同的意義及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線裝置，包括陣列天線，包含多個(gè)天線(#1～#4)；以及自適應(yīng)陣列處理部件，用于接受來(lái)自上述多個(gè)天線的信號(hào)，提取來(lái)自規(guī)定的終端的信號(hào)；上述自適應(yīng)陣列處理部件包含頻偏補(bǔ)償部件(6)，用于按照所給的偏移補(bǔ)償量來(lái)補(bǔ)償接收信號(hào)的頻偏；還包括偏移量檢測(cè)部件，用于接受上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出，以規(guī)定的定時(shí)來(lái)提取頻偏；以及偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件，根據(jù)上述偏移量檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)更新上述偏移補(bǔ)償量。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，其中，上述接收信號(hào)被分割為多個(gè)時(shí)隙來(lái)傳輸；各上述時(shí)隙包含第1部分信號(hào)，包含預(yù)定的參考信號(hào)；以及第2部分信號(hào)，包含被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；上述偏移量檢測(cè)部件包含第1存儲(chǔ)部件(30)，用于保持上述參考信號(hào)；強(qiáng)制相位同步部件(20)，強(qiáng)制性地使來(lái)自上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出的相位與規(guī)定的相位同步；誤差信號(hào)生成部件(50，70)，在上述第1部分信號(hào)從上述自適應(yīng)陣列處理部件被輸出的期間中，輸出上述第1存儲(chǔ)部件中保持的參考信號(hào)和上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出之差，而在上述第2部分信號(hào)從上述自適應(yīng)陣列處理部件被輸出的期間中，輸出上述強(qiáng)制相位同步部件的輸出和上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出之差；以及偏移提取部件(60，80，90，100)，用于根據(jù)上述誤差信號(hào)生成部件的輸出，來(lái)提取上述頻偏。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件包含第2存儲(chǔ)部件(140)，用于隨時(shí)保存上述偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部件(130)，在設(shè)規(guī)定的系數(shù)為μ時(shí)，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ，將上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+μ×Δθ。
4.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件包含第2存儲(chǔ)部件，用于隨時(shí)保存上述偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部件，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ來(lái)計(jì)算上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使其隨著更新的推進(jìn)而減少更新時(shí)變更的量。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件還包含檢錯(cuò)部件(220)，用于檢測(cè)接收差錯(cuò)；在設(shè)低于1的規(guī)定的正系數(shù)為λ、系數(shù)μ的初始值為μ0時(shí)，設(shè)與未檢測(cè)出接收差錯(cuò)的更新機(jī)會(huì)的次數(shù)對(duì)應(yīng)的值為T，上述計(jì)算部件根據(jù)上述存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ，將上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+(μ0×λT)×Δθ。
6.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線裝置，其中，上述計(jì)算部件每隔多個(gè)幀進(jìn)行上述偏移補(bǔ)償量的更新處理。
7.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件包含第2存儲(chǔ)部件(140)，用于隨時(shí)保存上述偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部件，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ來(lái)計(jì)算上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使更新時(shí)變更的量按照上述誤差信號(hào)生成部件的輸出的絕對(duì)值的大小來(lái)增加。
8.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件包含第2存儲(chǔ)部件(140)，用于隨時(shí)保存上述偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部件(130)，在設(shè)規(guī)定的系數(shù)為μ時(shí)，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ，i)在上述第1部分信號(hào)從上述自適應(yīng)陣列處理部件被輸出的期間中，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ來(lái)計(jì)算上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′，使更新時(shí)變更的量按照上述誤差信號(hào)生成部件的輸出的絕對(duì)值的大小來(lái)增加；ii)在上述第2部分信號(hào)從上述自適應(yīng)陣列處理部件被輸出的期間中，將上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+μ×Δθ。
9.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，其中，上述接收信號(hào)被分割為多個(gè)時(shí)隙來(lái)傳輸；各上述時(shí)隙包含第1部分信號(hào)，包含預(yù)定的參考信號(hào)；以及第2部分信號(hào)，包含被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；上述偏移量檢測(cè)部件包含強(qiáng)制相位同步部件(20)，強(qiáng)制性地使來(lái)自上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出的相位與規(guī)定的相位同步；誤差信號(hào)生成部件(70)，在上述第2部分信號(hào)從上述自適應(yīng)陣列處理部件被輸出的期間中，輸出上述強(qiáng)制相位同步部件的輸出和上述自適應(yīng)陣列處理部件的輸出之差；以及偏移提取部件(100)，用于根據(jù)上述誤差信號(hào)生成部件的輸出，來(lái)提取上述頻偏。
10.如權(quán)利要求9所述的無(wú)線裝置，其中，上述偏移補(bǔ)償量運(yùn)算部件包含第2存儲(chǔ)部件(140)，用于隨時(shí)保存上述偏移補(bǔ)償量；以及計(jì)算部件，在設(shè)規(guī)定的系數(shù)為μ時(shí)，根據(jù)上述第2存儲(chǔ)部件中保存的偏移補(bǔ)償量θ和上述偏移提取部件的輸出Δθ，將上述偏移補(bǔ)償量的更新值θ′計(jì)算為θ′＝θ+μ×Δθ。
全文摘要
來(lái)自陣列天線(#1～#4)的接收信號(hào)矢量(X(t))在由頻偏校正部(6)校正了頻偏后，進(jìn)行自適應(yīng)陣列處理。根據(jù)自適應(yīng)陣列的輸出信號(hào)(y(t))、和(在參考信號(hào)區(qū)間中)存儲(chǔ)器(30)中保持的參考信號(hào)(d(t))或(在不存在參考信號(hào)的區(qū)間中)從強(qiáng)制相位同步處理部(20)輸出的復(fù)本信號(hào)(d′(t))，參考誤差信號(hào)(e(t))，偏移提取部(100)從其中提取頻偏量(Δθ)。
文檔編號(hào)H01Q3/26GK1432225SQ01810644
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月3日
發(fā)明者土居義晴, 宮田健雄 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社