專利名稱：無線接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線接收裝置，特別涉及對頻率偏差進行補償?shù)臒o線接收裝置。
背景技術(shù)：
以往，在接收端裝置中，進行用于對發(fā)送端裝置(例如基站裝置)和接收端裝置(例如通信終端裝置)中的載波頻率偏差進行補償?shù)奶幚?以下稱為‘頻率偏差補償’)。
以下，參照圖1、圖2、圖3來說明現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置。圖1是表示對進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置發(fā)送的已知碼元狀況的模式圖。圖2是表示現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。圖3是表示由現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置接收的路徑中的已知碼元的定時狀況的模式圖。
如圖1所示，發(fā)送端裝置(未圖示)發(fā)送包含通過CodeA擴頻的已知碼元11、以及通過CodeB擴頻的已知碼元12的信號。其中，設(shè)CodeA的代碼長度為tCA，CodeB的代碼長度為tCB，已知碼元11和已知碼元12的間隔為tgap。
從發(fā)送端裝置發(fā)送的信號由圖2所示的無線接收裝置通過天線21來接收。在圖2中，天線21接收到的信號(接收信號)通過接收RF部22從載波頻率的信號變換成基帶信號。此時，接收RF部22使用來自后述的石英振蕩器38的本機信號。從接收RF部22分別對A/D變換器23和A/D變換器24輸出基帶信號的同相分量(I-ch)和垂直分量(Q-ch)。
I-ch的基帶信號和Q-ch的基帶信號分別通過A/D變換器24和A/D變換器24被變換成數(shù)字信號。變換成數(shù)字信號的I-ch的基帶信號和Q-ch的基帶信號被輸出到搜索器25、解擴器26及解擴器27。
在搜索器25中，通過獲得變換成數(shù)字信號的基帶信號和已知代碼的CodeA的相關(guān)，如圖3所示，來檢測相關(guān)值的功率最大的代碼定時(即各路徑的定時)。在搜索器25中，使用檢測出的代碼定時，來檢測CodeB的定時。例如，如果CodeA的路徑1和路徑2的定時差為tp，那么路徑1的CodeB的定時為tA+tgap，路徑2的CodeB的定時為tA+tgap+tp。于是，根據(jù)檢測出的CodeA的定時，可計算CodeB的定時。如上所述，在搜索器25中，計算解擴器26和解擴器27的解擴定時、信道估計部28的導(dǎo)頻定時、以及RAKE合成部29的路徑定時。
從搜索器25對解擴器26輸出路徑1的CodeA和CodeB的定時，從搜索器25對解擴器27輸出路徑2的CodeA和CodeB的定時。此外，從搜索器25對信道估計部28輸出路徑1的CodeA和CodeB的定時、以及路徑2的CodeA和CodeB的定時。而且，從搜索器25對RAKE合成部29輸出路徑1的定時和路徑2的定時。
在解擴器26中，對I-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器25的路徑1的CodeA和CodeB的定時來進行。同樣，對Q-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器25的路徑1的CodeA和CodeB的定時來進行。此外，在解擴器26中，對I-ch和Q-ch的基帶信號進行使用規(guī)定的擴頻碼(分配給該無線接收裝置的擴頻碼)的解擴處理。解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號被輸出到信道估計部28及RAKE合成部29。
在解擴器27中，對I-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器25的路徑2的CodeA和CodeB的定時來進行。同樣，對Q-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器25的路徑2的CodeA和CodeB的定時來進行。此外，在解擴器27中，對I-ch和Q-ch的基帶信號進行使用規(guī)定的擴頻碼的解擴處理。解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號被輸出到信道估計部28及RAKE合成部29。
在信道估計部28中，根據(jù)來自搜索器25的路徑1的CodeA和CodeB的定時，在來自解擴器26的解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號中，取出與已知碼元11和已知碼元12對應(yīng)的信號。使用該取出的信號來計算路徑1的信道估計值。同樣，根據(jù)來自搜索器25的路徑2的CodeA和CodeB的定時，在來自解擴器27的解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號中，取出與已知碼元11和已知碼元12對應(yīng)的信號。使用該取出的信號來計算路徑2的信道估計值。由信道估計部28算出的路徑1和路徑2的信道估計值被輸出到RAKE合成部29。
在RAKE合成部29中，首先對來自解擴器26的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號進行與來自信道估計部28的路徑1的信道估計值的相反特性的乘法，對來自解擴器27的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號進行與來自信道估計部28的路徑2的信道估計值的相反特性的乘法。進而，將進行了信道估計值的相反特性乘法的路徑1的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號、以及進行了信道估計值的相反特性乘法的路徑2的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號根據(jù)來自搜索器25的路徑1及路徑2的定時來進行RAKE合成。
RAKE合成后的I-ch和Q-ch的基帶信號被輸出到解調(diào)部30。在解調(diào)部30中，對RAKE合成后的I-ch和Q-ch的基帶信號進行解調(diào)處理，從而獲得接收數(shù)據(jù)。
此外，RAKE合成后的I-ch的基帶信號被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33，同時通過延遲部31延遲tAB(＝tCA/2+tgap+tCB/2；參照圖1)后被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33。同樣，RAKE合成后的Q-ch的基帶信號被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33，同時通過延遲部32延遲tAB后被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33。
在復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33中，使用來自RAKE合成部29的RAKE合成后的I-ch的基帶信號、以及來自延遲部31的延遲了tAB的RAKE合成后的I-ch的基帶信號來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。此外，使用來自RAKE合成部29的RAKE合成后的Q-ch的基帶信號、以及來自延遲部32的延遲了tAB的RAKE合成后的Q-ch的基帶信號來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。I-ch和Q-ch的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號被輸出到相位估計部34。
在相位估計部34中，使用來自復(fù)數(shù)相關(guān)運算部33的I-ch和Q-ch的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號，來計算平均單位時間的相位旋轉(zhuǎn)量。在平滑部35中，使用由相位估計部34算出的相位旋轉(zhuǎn)量，來計算頻率偏差。算出的頻率偏差被輸出到控制電壓變換部36。
在控制電壓變換部36中，算出的頻率偏差變換成與石英振蕩器38對應(yīng)的控制電壓。該控制電壓通過D/A變換器37變換成模擬信號后，被輸出到石英振蕩器38。由此，控制石英振蕩器38的本機信號的頻率。如以上那樣進行頻率偏差補償。
但是，在現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置中，存在以下問題。即，在現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置中，使用RAKE合成后的基帶信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量，所以特別是在因高速移動造成多普勒頻率升高的情況下，存在估計的相位旋轉(zhuǎn)量的精度下降的問題。
例如，如圖4所示，使用在時隙的中心部配置的已知碼元來計算信道估計值，在上述時隙間共用該信道估計值的情況下，越偏離信道估計區(qū)間，信道估計值的精度越惡化，所以RAKE合成后的基帶信號的精度惡化。其結(jié)果，估計的相位旋轉(zhuǎn)量的精度下降。換句話說，估計的相位旋轉(zhuǎn)量的精度取決于使用RAKE合成后的基帶信號的信道估計精度。
下面，參照圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖5E、圖5F、圖6A、圖6B、圖6C來說明估計的相位旋轉(zhuǎn)量的精度下降的主要原因。
圖5A是表示對路徑1使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。圖5B是表示對路徑1使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。
如圖5A和圖5B所示，信道估計部28的路徑1的信道估計按每個路徑來進行，所以通過CodeA獲得的信道估計值和通過CodeB獲得的信道估計值大致相同(Δθ1ch)。
使用CodeA通過解擴處理獲得的基帶信號(以下簡單稱為‘CodeA的基帶信號’)相對于發(fā)送信號因衰落而以相位變動量(Δθ1fad)進行旋轉(zhuǎn)。使用CodeB通過解擴處理獲得的基帶信號(以下簡單稱為‘CodeB的基帶信號’)相對于CodeA的基帶信號旋轉(zhuǎn)ΔθAB。
圖5C是表示對路徑2使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。圖5D是表示對路徑2使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。
CodeA的基帶信號因路徑1和路徑2的傳播路徑不同，相對于路徑1的CodeA的基帶信號旋轉(zhuǎn)相位旋轉(zhuǎn)量(Δθp)和衰落造成的相位變動量(Δθ2fad)。再有，相位旋轉(zhuǎn)量(Δθp)是與路徑1和路徑2之間的時間差(tp)對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量，CodeB的基帶信號對于路徑1的CodeA的基帶信號再旋轉(zhuǎn)ΔθAB。
接著，著眼于通過RAKE合成部29獲得的RAKE合成后的基帶信號。圖5E是表示CodeA的RAKE合成后的基帶信號中的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。圖5F是表示CodeB的RAKE合成后的基帶信號中的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。
如圖5E所示，CodeA的RAKE合成后的基帶信號(即，將路徑1的CodeA的基帶信號和路徑2的CodeA的基帶信號進行RAKE合成所得的基帶信號)成為包含信道估計誤差(Δθch_errA)的信號。同樣，如圖5F所示，CodeB的RAKE合成后的基帶信號(即，將路徑1的CodeB的基帶信號和路徑2的CodeB的基帶信號進行RAKE合成所得的基帶信號)成為包含信道估計誤差(Δθch_errB)和應(yīng)該計算的頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量(ΔθAB)的信號。
圖6A是表示CodeA的RAKE合成后的基帶信號的信道估計誤差狀況的模式圖。圖6B是表示CodeB的RAKE合成后的基帶信號的信道估計誤差狀況的模式圖。圖6C是表示現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置中的復(fù)數(shù)相關(guān)處理的信號狀況的模式圖。
即，如圖6A、圖6B、及圖6C所示，使用包含了信道估計誤差的CodeA和CodeB的RAKE合成后的基帶信號，來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，所以在通過該復(fù)數(shù)相關(guān)處理獲得的信號中，包含信道估計誤差。因此，在最終求出的頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量中，包含信道估計誤差、即(Δθch_errA+Δθch_errB)的誤差。其結(jié)果，在使信道估計精度惡化的高速移動時，頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量的估計誤差惡化明顯，所以解調(diào)信號的質(zhì)量惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線接收裝置，鑒于上述的問題，即使在高速移動時也可以正確地估計頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量。
該目的如下實現(xiàn)對于使用接收信號(基帶信號)估計出的信道估計值的相反特性進行乘法前的上述接收信號，按路徑為單位來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理并估計上述接收信號的相位旋轉(zhuǎn)量。


圖1是表示對進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置發(fā)送的已知碼元的狀況的模式圖；
圖2是表示現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是表示由現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置接收的路徑中的已知碼元定時的狀況的模式圖；圖4是表示現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置的信道估計精度狀況的模式圖；圖5A是表示對路徑1使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖5B是表示對路徑1使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖5C是表示對路徑2使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖5D是表示對路徑2使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖5E是表示CodeA的RAKE合成后的基帶信號中的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖5F是表示CodeB的RAKE合成后的基帶信號中的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖6A是表示CodeA的RAKE合成后的基帶信號的信道估計誤差的狀況的模式圖；圖6B是表示CodeB的RAKE合成后的基帶信號的信道估計誤差的狀況的模式圖；圖6C是表示現(xiàn)有的進行頻率偏差補償?shù)臒o線接收裝置中的復(fù)數(shù)相關(guān)處理的信號的狀況的模式圖；圖7是表示本發(fā)明實施例1的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖8是表示由本發(fā)明實施例1的無線接收裝置接收的路徑中的已知碼元的定時狀況的模式圖；圖9A是表示對路徑1使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖9B是表示對路徑2使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖9C是表示對路徑1使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖9D是表示對路徑2使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量的狀況的模式圖；圖9E是表示對路徑1進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號狀況的模式圖；圖9F是表示對路徑2進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號狀況的模式圖；圖10是表示對于復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號進行路徑合成后的信號狀況的模式圖；圖11是表示本發(fā)明實施例2的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖12是表示本發(fā)明實施例3的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；以及圖13是表示本發(fā)明實施例4的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)圖7是表示本發(fā)明實施例1的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖7中，作為一例，表示如下情況采用兩個路徑的接收信號，并且由通信對方在1時隙中接收分別用CodeA和CodeB擴頻的兩個已知碼元。
在圖7中，接收RF部102使用來自后述的石英振蕩器122的本機信號，將通過天線101接收的信號(接收信號)變換成基帶信號，將I-ch和Q-ch的基帶信號分別輸出到A/D變換器103和A/D變換器104。
A/D變換器103將I-ch的基帶信號變換成數(shù)字信號，輸出到搜索器105、解擴器106和解擴器107。此外，A/D變換器104將Q-ch的基帶信號變換成數(shù)字信號，輸出到搜索器105、解擴器106和解擴器107。
搜索器105使用I-ch和Q-ch的基帶信號，檢測解擴器106和解擴器107中的解擴定時、信道估計部108中的導(dǎo)頻定時、以及RAKE合成部109中的路徑定時。該搜索器105將檢測出的解擴定時輸出到解擴器106及解擴器107，將檢測出的導(dǎo)頻定時輸出到信道估計部108，將檢測出的路徑定時輸出到RAKE合成部109。
解擴器106和解擴器107根據(jù)來自搜索器105的解擴定時，對I-ch和Q-ch的基帶信號進行解擴處理，將解擴處理后的I-ch的基帶信號輸出到RAKE合成部109、復(fù)數(shù)相關(guān)部115和延遲部111，將解擴處理后的Q-ch的基帶信號輸出到RAKE合成部109、復(fù)數(shù)相關(guān)部115和延遲部112。
信道估計部108根據(jù)來自搜索器105的導(dǎo)頻定時，使用來自解擴器106和解擴器107的解擴處理后的基帶信號來計算信道估計值，將算出的信道估計值輸出到RAKE合成部109。
RAKE合成部109根據(jù)來自搜索器105的路徑定時，將來自解擴器106和解擴器107的解擴處理后的基帶信號與來自信道估計部108的信道估計值的相反特性進行乘法，對進行了相反特性乘法的基帶信號進行RAKE合成。解調(diào)部110對RAKE合成后的基帶信號進行解調(diào)處理。
延遲部111將通過解擴器106解擴處理的I-ch的基帶信號延遲后，輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部115。同樣，延遲部113將通過解擴器107解擴處理的I-ch的基帶信號延遲后，輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部116。此外，延遲部112將通過解擴器106解擴處理的Q-ch的基帶信號延遲后，輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部115。同樣，延遲部114將通過解擴器107解擴處理的Q-ch的基帶信號延遲后，輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部116。
復(fù)數(shù)相關(guān)部115使用由解擴器106解擴處理后的I-ch的基帶信號、以及由延遲部111延遲的I-ch的基帶信號，來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。此外，復(fù)數(shù)相關(guān)部115使用由解擴器106解擴處理后的Q-ch的基帶信號、以及由延遲部112延遲的Q-ch的基帶信號，來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。
復(fù)數(shù)相關(guān)部116使用由解擴器107解擴處理后的I-ch的基帶信號、以及由延遲部113延遲的I-ch的基帶信號，來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。此外，復(fù)數(shù)相關(guān)部116使用由解擴器107解擴處理后的Q-ch的基帶信號、以及由延遲部114延遲的Q-ch的基帶信號，來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。
路徑合成部117將通過復(fù)數(shù)相關(guān)部115和復(fù)數(shù)相關(guān)部116復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號進行合成，將合成的信號輸出到相位估計部118。相位估計部118使用由路徑合成部117合成的信號來計算平均單位時間的相位旋轉(zhuǎn)量。平滑部119使用算出的平均單位時間的相位旋轉(zhuǎn)量來計算頻率偏差?？刂齐妷鹤儞Q部120將算出的頻率偏差變換成對應(yīng)于石英振蕩器122的控制電壓。D/A變換器121將變換后的控制電壓變換成模擬信號并輸出到石英振蕩器122。石英振蕩器122受來自D/A變換器121的控制電壓的控制，并將本機信號輸出到接收RF部102。
下面，參照圖8來說明具有上述結(jié)構(gòu)的無線接收裝置的工作情況。圖8是表示由本發(fā)明實施例1的無線接收裝置接收的路徑中的已知碼元定時的狀況的模式圖。如圖1所示，該無線接收裝置的通信對方發(fā)送包含分別通過CodeA和CodeB擴頻的已知碼元11和已知碼元12的信號。
從通信對方發(fā)送的信號由圖7所示的無線接收裝置通過天線101來接收。在圖7中，由天線101接收的信號(接收信號)通過接收RF部102從載波頻率的信號變換成基帶信號。此時，接收RF部102使用來自石英振蕩器122的本機信號。從接收RF部102向A/D變換器103輸出I-ch的基帶信號。此外，從接收RF部102向A/D變換器104輸出Q-ch的基帶信號。
I-ch的基帶信號通過A/D變換器103變換成數(shù)字信號后，被輸出到搜索器105、解擴器106和解擴器107。同樣，Q-ch的基帶信號通過A/D變換器104變換成數(shù)字信號后，被輸出到搜索器105、解擴器106和解擴器107。
在搜索器105中，如圖8所示，通過獲得基帶信號和作為已知代碼的CodeA的相關(guān)，來檢測相關(guān)值的功率最大的代碼定時。此外，在搜索器105中，使用檢測出的代碼定時，來檢測CodeB的定時。如以上這樣，在搜索器105中，計算解擴器106和解擴器107中的解擴定時、信道估計部108中的導(dǎo)頻定時、以及RAKE合成部109中的路徑定時。
從搜索器105向解擴器106和復(fù)數(shù)相關(guān)部115輸出路徑1的CodeA和CodeB的定時。從搜索器105向解擴器107和復(fù)數(shù)相關(guān)部116輸出路徑2的CodeA和CodeB的定時。此外，從搜索器105向信道估計部108輸出路徑1的CodeA及CodeB的定時，以及路徑2的CodeA和CodeB的定時。而且，從搜索器105向RAKE合成部109輸出路徑1和路徑2的定時。
在解擴器106中，對I-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器105的路徑1的CodeA和CodeB的定時來進行。同樣，對Q-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器105的路徑1的CodeA和CodeB的定時來進行。此外，在解擴器106中，對于I-ch和Q-ch的基帶信號使用規(guī)定的擴頻碼進行解擴處理。
在解擴器107中，對I-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器105的路徑2的CodeA和CodeB的定時來進行。同樣，對Q-ch的基帶信號使用CodeA和CodeB的解擴處理分別根據(jù)來自搜索器105的路徑2的CodeA和CodeB的定時來進行。此外，在解擴器107中，對于I-ch和Q-ch的基帶信號使用規(guī)定的擴頻碼(分配給該無線接收裝置的擴頻碼)進行解擴處理。
通過解擴器106和解擴器107進行了解擴處理的I-ch和Q-ch的基帶信號被輸出到信道估計部108和RAKE合成部109。
在信道估計部108中，根據(jù)來自搜索器105的路徑1的CodeA和CodeB的定時，在來自解擴器106的解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號中，取出與已知碼元11和已知碼元12對應(yīng)的信號。使用該取出的信號來計算路徑1的信道估計值。同樣，根據(jù)來自搜索器105的路徑2的CodeA和CodeB的定時，在來自解擴器107的解擴處理后的I-ch和Q-ch的基帶信號中，取出與已知碼元11和已知碼元12對應(yīng)的信號。使用該取出的信號來計算路徑2的信道估計值。通過信道估計部108算出的路徑1和路徑2的信道估計值被輸出到RAKE合成部109。
在RAKE合成部109中，首先對于來自解擴器106的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號，進行與來自信道估計部108的路徑1的信道估計值的相反特性的乘法，對于來自信道估計部107的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號，進行與來自信道估計部108的路徑2的信道估計值的相反特性的乘法。進而，將進行了信道估計值的相反特性乘法的路徑1的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號、以及進行了信道估計值的相反特性乘法的路徑2的I-ch和Q-ch的解擴處理后的基帶信號根據(jù)來自搜索器105的路徑1及路徑2的定時來進行RAKE合成。
RAKE合成后的I-ch和Q-ch的基帶信號被輸出到解調(diào)部110。在解調(diào)部110中，通過對RAKE合成后的I-ch和Q-ch的基帶信號進行解調(diào)處理，來獲得接收數(shù)據(jù)。
另一方面，通過解擴器106進行了解擴處理的I-ch(Q-ch)的基帶信號被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部115，同時通過延遲部111(延遲部112)延遲tAB后，被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部115。這里，tAB是圖1的tAB，以tAB＝tCA/2+tgap+tCB/2來表示。
通過解擴器107進行了解擴處理的I-ch(Q-ch)的基帶信號被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部116，同時通過延遲部113(延遲部114)延遲tAB后，被輸出到復(fù)數(shù)相關(guān)部116。
在復(fù)數(shù)相關(guān)部115中，使用來自解擴器106的解擴處理后的I-ch(Q-ch)的基帶信號、以及來自延遲部111(延遲部112)的延遲了tAB的解擴處理后的I-ch(Q-ch)的基帶信號的復(fù)數(shù)相關(guān)處理根據(jù)來自搜索器105的路徑1的CodeA和CodeB的定時來進行。路徑1的I-ch和Q-ch的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號被輸出到路徑合成部117。
在復(fù)數(shù)相關(guān)部116中，使用來自解擴器106的解擴處理后的I-ch(Q-ch)的基帶信號、以及來自延遲部111(延遲部112)的延遲了tAB的解擴處理后的I-ch(Q-ch)的基帶信號的復(fù)數(shù)相關(guān)處理根據(jù)來自搜索器105的路徑2的CodeA和CodeB的定時來進行。路徑2的I-ch和Q-ch的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號被輸出到路徑合成部117。
在路徑合成部117中，來自復(fù)數(shù)相關(guān)部115的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號、以及來自復(fù)數(shù)相關(guān)部116的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號按每個I-ch和每個Q-ch來進行路徑合成。由下式所示的路徑合成后的I-ch和Q-ch的信號被輸出到相位估計部118。
式1
其中，Cest(n)·i是第n時隙中的路徑合成后的I-ch的信號，Cest(n)·q是第n時隙中的路徑合成后的Q-ch的信號。此外，C(n，p)·i是第n時隙中的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的I-ch的信號，C(n，p)·q是第n時隙中的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的Q-ch的信號。
在相位估計部118中，使用通過路徑合成部117合成后的信號來計算相位旋轉(zhuǎn)量。即，第n時隙的相位旋轉(zhuǎn)量θest(n)如下式所示。
式2θest(n)=1tAB·tan-1(Cest(n)·qCest(n)·i)]]>在平滑部119中，對于通過相位估計部118按時隙單位估計的相位旋轉(zhuǎn)量θest(n)的平滑處理根據(jù)下式進行。
式3φest(n)＝φest(n-1)+αθest(n)[弧度]
其中，α是忘記系數(shù)。再有，作為平滑處理，在本實施例中使用加權(quán)平均，但也可以使用移動平均或單純平均等。通過該平滑處理，可以抑制噪聲產(chǎn)生的相位估計精度的誤差。
而且，在平滑部119中，使用平滑處理后的相位旋轉(zhuǎn)量來計算要校正的頻率偏差。該要校正的頻率偏差被輸出到控制電壓變換部120。
在控制電壓變換部120中，要校正的頻率偏差被變換成石英振蕩器122中的控制電壓。該控制電壓通過D/A變換器121變換成模擬信號后，被輸出到石英振蕩器122。石英振蕩器122中的頻率偏差通過變換成該模擬信號的控制電壓來校正。通過以上的閉環(huán)操作，來校正通信對方和本無線接收裝置中的載波頻率的偏差。由此，可以抑制使接收信號的質(zhì)量惡化的相位旋轉(zhuǎn)。
下面，說明通過本實施例的無線接收裝置可以估計正確的相位旋轉(zhuǎn)量的主要原因。圖10是表示本發(fā)明實施例1的無線接收裝置的路徑合成狀況的模式圖。
首先，在圖9中，著眼于使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號(以下簡稱為‘CodeA的基帶信號’)。圖9A是表示對路徑1使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。圖9B是表示對路徑2使用CodeA進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。
如圖9A和圖9B所示，路徑1的CodeA的基帶信號相對于發(fā)送信號因衰落旋轉(zhuǎn)相位變動量(Δθ1fad)。另一方面，路徑2的CodeA的基帶信號因路徑1和路徑2的傳播路徑不同，相對于路徑1的CodeA的基帶信號旋轉(zhuǎn)相位旋轉(zhuǎn)量(Δθp)和衰落造成的相位變動量(Δθ2fad)。再有，相位旋轉(zhuǎn)量(Δθp)是與路徑1和路徑2之間的時間差(tp)對應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)量。
接著，著眼于使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號(以下簡稱為‘CodeB的基帶信號’)。圖9C是表示對于路徑1使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。圖9D是表示對于路徑2使用CodeB進行解擴處理所得的基帶信號的相位旋轉(zhuǎn)量狀況的模式圖。
如圖9C和圖9D所示，路徑1的CodeB的基帶信號相對于路徑1的CodeA的基帶信號再旋轉(zhuǎn)ΔθAB。路徑2的CodeB的基帶信號相對于路徑2的CodeA的基帶信號再旋轉(zhuǎn)ΔθAB。
使用上述的路徑1的CodeA的基帶信號和CodeB的基帶信號，由復(fù)數(shù)相關(guān)部115進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。圖9E表示對于路徑1進行了復(fù)數(shù)相關(guān)處理的信號狀況的模式圖。圖9F表示對于路徑2進行了復(fù)數(shù)相關(guān)處理的信號狀況的模式圖。
使用路徑1的CodeA的基帶信號和CodeB的基帶信號，復(fù)數(shù)相關(guān)部116進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，獲得圖9E所示的路徑1的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號。同樣，使用路徑2的CodeA的基帶信號和CodeB的基帶信號，復(fù)數(shù)相關(guān)部116進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，獲得圖9F所示的路徑2的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號。
即，使用RAKE合成前的基帶信號來進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，所以從圖9E和圖9F可知，在路徑1和路徑2的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號中，不包含現(xiàn)有方式中存在的信道估計誤差(圖5E、圖5F、圖6A、及圖6B所示的Δθch_errA及Δθch_errB)。再有，在路徑1和路徑2的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號中，可能包含相位旋轉(zhuǎn)量噪聲造成的誤差。
然后，上述的路徑1和路徑2的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號通過路徑合成部117以每個I-ch和Q-ch進行合成。圖10是表示對復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號進行路徑合成后的信號狀況的模式圖。路徑合成后的信號，通過路徑分集效果成為使噪聲造成的相位旋轉(zhuǎn)量的誤差減輕的信號。使用該路徑合成后的信號，如上所述，由相位估計部118來估計相位旋轉(zhuǎn)量。如圖10所示，在路徑合成后的信號不包含信道估計誤差，所以相位估計部118估計的相位旋轉(zhuǎn)量為高精度的相位旋轉(zhuǎn)量。
在圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9E、圖9F、及圖10中，為了簡化說明，顯示接收信號存在于第1象限的情況，但本發(fā)明也可適用于接收信號存在于任何象限的情況。
于是，在本實施例中，不是使用將解擴處理后的各路徑的基帶信號進行RAKE合成所得的信號(即，將解擴處理后的各路徑的基帶信號與信道估計值的相反特性進行乘法所得的信號)來估計相位旋轉(zhuǎn)量，而是使用RAKE合成前的解擴處理后的基帶信號(即，不進行作為解擴處理后的信號的信道估計值的相反特性的乘法的基帶信號)在每個路徑中進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，使用將復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的各路徑的信號進行合成所得的信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量。根據(jù)這樣估計相位旋轉(zhuǎn)量，在各路徑的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號和路徑合成后的信號中，不包含RAKE合成造成的信道估計誤差，所以可以獲得高精度的相位旋轉(zhuǎn)量。
因此，根據(jù)本實施例，即使在高速移動時，也可以估計高精度的相位旋轉(zhuǎn)量而與信道估計精度無關(guān)，所以可以進行穩(wěn)定的頻率偏差的補償。
(實施例2)在本實施例中，說明將路徑合成后的信號在每個I-ch和Q-ch中進行平滑，使用平滑后的各信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量的情況。圖11是表示本發(fā)明實施例2的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。對于圖11中的與實施例1(圖7)相同的結(jié)構(gòu)附以與圖7相同的標號，并省略詳細的說明。
本實施例的無線接收裝置，路徑合成部117后的工作情況與實施例1的無線接收裝置有所不同。即，本實施例的無線接收裝置包括設(shè)置平滑部501、平滑部502及相位估計部503的結(jié)構(gòu)，來代替實施例1的無線接收裝置中的相位估計部118和平滑部119。
平滑部501對路徑合成部117的路徑合成后的I-ch的信號進行平均處理。平滑部502對路徑合成部117的路徑合成后的Q-ch的信號進行平均處理。這里，作為平均處理，假設(shè)采用時隙間的移動平均。
通過平均部501進行移動平均后的第n時隙的信號(Cave(n)·i)和通過平均部502進行移動平均后的第n時隙的信號(Cave(n)·q)如下式表示。其中，N是平均移動長度。
式4
相位估計部503使用通過平均部501和平均部502進行移動平均后的各信號來計算相位旋轉(zhuǎn)量。即，通過相位估計部503算出的第n時隙中的相位旋轉(zhuǎn)量如下式表示。
式5θ^est(n)=1tAB·tan-1(Cadd(n)·qCadd(n)·i)]]>相位估計部503算出的相位旋轉(zhuǎn)量被輸出到控制電壓變換部120后，進行與實施例1中說明的操作相同的操作。
于是，在本實施例中，將路徑合成后的信號在每個I-ch和Q-ch中進行平滑，使用平滑后的各信號來計算相位旋轉(zhuǎn)量。由此，與將算出的相位旋轉(zhuǎn)量進行平滑的實施例1相比，可以進一步抑制噪聲造成的相位估計精度的惡化。
在過渡時，通過減小設(shè)定平滑部501和平滑部502中的平均移動長度N，可以高速跟蹤頻率的變化并進行頻率偏差的估計，而在定常時，通過增大設(shè)定上述N，可以適應(yīng)傳播路徑并估計頻率偏差。在本實施例中，作為平滑處理，說明了使用移動平均的情況，但也可以使用加權(quán)平均或單純平均等。
(實施例3)在本實施例中，說明通過軟件處理來實現(xiàn)頻率偏差的補償?shù)那闆r。圖12是表示本發(fā)明實施例3的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。對于圖12中的與實施例1(圖7)相同的結(jié)構(gòu)附以與圖7相同的標號，并省略詳細的說明。
本實施例的無線接收裝置具有以下結(jié)構(gòu)在實施例1的無線接收裝置中，在A/D變換器103和A/D變換器104與搜索器105之間設(shè)置補償部601，除去控制電壓變換部120、D/A變換器121和石英振蕩器122，設(shè)置相位矢量變換部602。
相位矢量變換部602將通過平滑部119平滑處理后的第n時隙的相位旋轉(zhuǎn)量(φest(n)[弧度])變換成相位旋轉(zhuǎn)矢量。相位矢量變換部602算出的相位旋轉(zhuǎn)矢量，即I-ch的相位旋轉(zhuǎn)矢量(rot(n)·i)和Q-ch的相位旋轉(zhuǎn)矢量(rot(n)·q)如下式所示。其中，K是一次補償?shù)难a償單位。
式6
補償部601對來自A/D變換器103和A/D變換器104的I-ch和Q-ch的基帶信號，使用相位矢量變換部602變換后的I-ch和Q-ch的相位旋轉(zhuǎn)矢量來進行頻率偏差的補償。即，設(shè)來自A/D變換器103的第n時隙、k循環(huán)的基帶信號為s(n，k)·i，來自A/D變換器104的第n時隙、k循環(huán)的基帶信號為s(n，k)·q，則補償部601補償后的I-ch的基帶信號(sc(n，k)·i)和Q-ch的基帶信號(sc(n，k)·q)如下式所示。
式7
之后，補償部601補償后的I-ch和Q-ch的基帶信號進行實施例1中說明的處理。
在上述實施例1和實施例2中，直接控制接收RF部102使用的載波頻率來使得通信對方和本無線接收裝置的石英振蕩器的精度一致，并對頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)進行補償。另一方面，在本實施例中，使用基帶信號的數(shù)字信號處理來補償頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)。由此，根據(jù)本實施例，可以通過DSP等軟件處理補償頻率偏差，所以使頻率偏差的補償精度與依據(jù)石英振蕩器對應(yīng)的控制電壓產(chǎn)生的補償精度無關(guān)。此外，可以防止石英振蕩器中的部件偏差等造成的接收質(zhì)量的惡化。
在本實施例中，說明了通過軟件來實現(xiàn)實施例1的無線接收裝置中的頻率偏差的補償?shù)那闆r，但不用說，也可以通過軟件處理來實現(xiàn)實施例2的無線接收裝置中的頻率偏差的補償。在該情況下，除了上述效果以外，還可獲得抑制相位估計精度惡化的效果。
在上述實施例1～實施例3中，說明了使用的路徑數(shù)為兩個的情況，但本發(fā)明也可以適用于使用的路徑數(shù)為三個以上的情況，以及使用的路徑數(shù)為一個的情況。在使用的路徑數(shù)為一個的情況下，在圖7、圖11和圖12中，也可以除去RAKE合成部109、解擴器107、延遲部113、延遲部114、復(fù)數(shù)相關(guān)部116和路徑合成部117。在這種情況下，使用復(fù)數(shù)相關(guān)部115的復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的信號，通過相位估計部118可以估計相位旋轉(zhuǎn)量，而且，對于解擴器106進行了解擴處理的基帶信號，在與來自信道估計部108的信道估計值的相反特性進行乘法后，使用進行了相反特性乘法的基帶信號，可以從解調(diào)部110取出接收數(shù)據(jù)。
(實施例4)在本實施例中，說明在實施例1～實施例3中采用空間分集的情況?？臻g分集可以應(yīng)用于實施例1～實施例3的任何一個，但首先說明將空間分集應(yīng)用于實施例1的情況。
圖13是表示本發(fā)明實施例4的無線接收裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。對于圖13中的與實施例1(圖7)相同的結(jié)構(gòu)附以與圖7相同的標號，并省略詳細的說明。
本實施例的無線接收裝置包括以下結(jié)構(gòu)在實施例1的無線接收裝置中，設(shè)置多個分支(這里，作為一例為兩個分支)的接收系統(tǒng)，并且取代路徑合成部117而設(shè)置路徑和分支合成部701。接收系統(tǒng)包括天線101；接收RF部102；A/D變換器102；A/D變換器103；搜索器105；解擴器106；解擴器107；延遲部111～114；復(fù)數(shù)相關(guān)部115和復(fù)數(shù)相關(guān)部116。
路徑和分支合成部701如下式所示，在每個I-ch和Q-ch中進行路徑和分支的合成。其中，設(shè)第n時隙、br分支、第p路徑的復(fù)數(shù)相關(guān)器111～114的輸出信號為C(n，br，p)。
式8
路徑和分支合成部701根據(jù)上式來計算第n時隙的頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)矢量Cest(n)·i、Cest(n)·q。
于是，根據(jù)本實施例，通過路徑分集效果和空間分集效果，可以抑制成為使頻率偏差的估計精度惡化的主要原因的噪聲。特別在進行不能獲得在抑制噪聲上必要的足夠平均長度的突發(fā)接收時，在接收信號中反映出路徑分集效果和空間分集效果，所以即使接收信號的采樣數(shù)少，也可以充分抑制接收信號中的噪聲。
在將空間分集應(yīng)用于實施例2(圖11)的情況下，將路徑和分支合成部獲得的信號在每個I-ch和Q-ch中進行平滑，使用平滑后的各信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量，從而除了上述效果以外，還可獲得抑制噪聲造成的相位估計精度惡化的效果。由此，在進行突發(fā)的接收時，可保持更穩(wěn)定的頻率偏差估計精度，并且獲得穩(wěn)定的接收質(zhì)量。
而且，在將空間分集應(yīng)用于實施例3(圖12)的情況下，使用對基帶信號進行數(shù)字信號處理來補償頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)，從而除了上述效果以外，還具有使頻率偏差的補償精度與相對于石英振蕩器的控制電壓產(chǎn)生的校正精度無關(guān)的效果，并且可以防止石英振蕩器中的部件偏差等引起的接收質(zhì)量的惡化。在這種情況下，將路徑和分支合成部獲得的信號在每個I-ch和Q-ch中進行平滑，使用平滑后的各信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量，從而除了上述效果以外，還可獲得抑制噪聲造成的相位估計精度惡化的效果。
從以上說明可知，根據(jù)本發(fā)明的無線接收裝置，對于進行路徑合成前的接收信號，以路徑為單位進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，根據(jù)進行了復(fù)數(shù)相關(guān)處理的接收信號來估計相位旋轉(zhuǎn)量，從而即使在高速移動時也可以正確地估計頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量。
本說明書基于2000年8月30日申請的(日本)特愿2000-261816。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于無線通信裝置。
權(quán)利要求
1.一種無線接收裝置，包括解擴部件，通過對接收信號進行解擴處理來取出規(guī)定路徑的接收信號；復(fù)數(shù)相關(guān)處理部件，對RAKE合成前的所述規(guī)定路徑的接收信號進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理；以及相位旋轉(zhuǎn)量計算部件，將復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的所有規(guī)定路徑的接收信號進行合成來生成合成信號，使用生成的合成信號來計算所述接收信號中的相位旋轉(zhuǎn)量。
2.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，復(fù)數(shù)相關(guān)處理部件對RAKE合成前的所述規(guī)定路徑的接收信號按所述規(guī)定路徑為單位倆進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。
3.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，相位旋轉(zhuǎn)量計算部件包括對計算后的相位旋轉(zhuǎn)量進行平滑處理的平滑部件，將平滑后的相位旋轉(zhuǎn)量作為新的相位旋轉(zhuǎn)量。
4.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，相位旋轉(zhuǎn)量計算部件包括對生成的合成信號進行平滑處理的平滑部件，使用平滑處理后的合成信號來計算相位旋轉(zhuǎn)量。
5.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，包括頻率偏差計算部件，使用由相位旋轉(zhuǎn)量計算部件計算的相位旋轉(zhuǎn)量來計算頻率偏差；以及補償部件，根據(jù)計算出的頻率偏差來控制本機信號的頻率，對接收信號的頻率偏差進行補償。
6.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，包括頻率偏差計算部件，使用由相位旋轉(zhuǎn)量計算部件計算出的相位旋轉(zhuǎn)量來計算頻率偏差；以及補償部件，使用計算出的頻率偏差來計算相位旋轉(zhuǎn)矢量，使用所述相位旋轉(zhuǎn)矢量來補償所述接收信號的頻率偏差。
7.如權(quán)利要求1所述的無線接收裝置，其中，解擴部件從所有分支的接收信號中取出規(guī)定路徑的接收信號。
8.一種包括無線接收裝置的通信終端裝置，其中，所述無線接收裝置包括解擴部件，通過對接收信號進行解擴處理來取出規(guī)定路徑的接收信號；復(fù)數(shù)相關(guān)處理部件，對RAKE合成前的所述規(guī)定路徑的接收信號進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理；以及相位旋轉(zhuǎn)量計算部件，將復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的所有規(guī)定路徑的接收信號進行合成來生成合成信號，使用生成的合成信號來計算所述接收信號中的相位旋轉(zhuǎn)量。
9.一種與通信終端裝置進行無線通信的基站裝置，其中，所述通信終端裝置包括解擴部件，通過對接收信號進行解擴處理來取出規(guī)定路徑的接收信號；復(fù)數(shù)相關(guān)處理部件，對RAKE合成前的所述規(guī)定路徑的接收信號進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理；以及相位旋轉(zhuǎn)量計算部件，將復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的所有規(guī)定路徑的接收信號進行合成來生成合成信號，使用生成的合成信號來計算所述接收信號中的相位旋轉(zhuǎn)量。
10.一種無線接收方法，包括解擴步驟，通過對接收信號進行解擴處理來取出規(guī)定路徑的接收信號；復(fù)數(shù)相關(guān)處理步驟，對RAKE合成前的所述規(guī)定路徑的接收信號進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理；以及相位旋轉(zhuǎn)量計算步驟，將復(fù)數(shù)相關(guān)處理后的所有規(guī)定路徑的接收信號進行合成來生成合成信號，使用生成的合成信號來計算所述接收信號中的相位旋轉(zhuǎn)量。
全文摘要
解擴器(106、107)根據(jù)來自搜索器(105)的定時,通過對基帶信號進行解擴處理,來獲得路徑(1、2)的基帶信號。復(fù)數(shù)相關(guān)部(115、116)對于來自解擴器(106、107)的基帶信號(將來自信道估計部(108)的信道估計值的相反特性進行乘法前的基帶信號)進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理。路徑合成部(117)對復(fù)數(shù)相關(guān)部(115)和(116)進行了復(fù)數(shù)相關(guān)處理的信號進行合成。相位估計部(118)使用由路徑合成部(117)合成后的信號,來估計頻率偏差造成的相位旋轉(zhuǎn)量。
文檔編號H04L27/227GK1389026SQ01802604
公開日2003年1月1日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者高橋秀行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社