專利名稱：可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電信噪比優(yōu)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，并且尤其涉及一種用于這種無線通信系統(tǒng)的無線電 收發(fā)機(jī)中的射頻(RF)發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
己知的通信系統(tǒng)用于支持無線和/或有線通信裝置之間的無線和有線通信。這種通 信系統(tǒng)的范圍涉及從國(guó)內(nèi)和/或國(guó)際移動(dòng)電話系統(tǒng)到因特網(wǎng)，再到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)。 每一種通信系統(tǒng)都根據(jù)一種或多種通信標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)造并運(yùn)行。例如，無線通信系統(tǒng)可以根 據(jù)一種或多種標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行，這些標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)、數(shù)字AMPS、 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(C函A)、通用移動(dòng)電話系統(tǒng)(UMTSs)、本地多點(diǎn) 分布式系統(tǒng)(LMDSs)、多信道多點(diǎn)分布系統(tǒng)(應(yīng)DSs)，禾tV或它們的變化，包括例如 IEEE802. 11、藍(lán)牙等的無線LAN網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)于直接通信(也就是通稱的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信)，參與的無線通信裝置調(diào)節(jié)它們的接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)到相同的信道或者多個(gè)信道(例如，無線通信系統(tǒng)的多個(gè)無線電頻率載波器 中之一)并且在這些信道上方進(jìn)行通信。對(duì)于間接無線通信，每個(gè)無線通信裝置都通過 給定的信道直接與相關(guān)基站(例如，用于蜂窩服務(wù))和/或相關(guān)接入點(diǎn)通信(例如，用 于內(nèi)部或樓內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò))。為了完成無線通信裝置之間的通信耦合，相關(guān)的基站和/或相 關(guān)的接入點(diǎn)通過系統(tǒng)控制器、通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、通過因特網(wǎng)和/或通過一些 其它寬域網(wǎng)，相互之間直接通信。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說已知的是，發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)調(diào)制級(jí)、 一個(gè)或多個(gè)中 頻級(jí)以及一個(gè)功率放大器。數(shù)據(jù)調(diào)制級(jí)根據(jù)特殊無線通信標(biāo)準(zhǔn)將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基帶信 號(hào)。 一個(gè)或多個(gè)中頻級(jí)將基帶信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)本機(jī)振蕩混合從而產(chǎn)生RF信號(hào)。在通 過天線發(fā)射之前,功率放大器放大RF信號(hào)。
通常，在一個(gè)每個(gè)小區(qū)都被分成三個(gè)或更多小區(qū)扇區(qū)的被分區(qū)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè) 小區(qū)扇區(qū)都具有各自的放大和傳輸電路，射束形成天線通常用來產(chǎn)生前向鏈路傳輸圖 形，該傳輸圖形填充了小區(qū)扇區(qū)但并不與相鄰的小區(qū)扇區(qū)重疊。盡管可以在具有超過兩 個(gè)扇區(qū)的小區(qū)同時(shí)使用一個(gè)或兩個(gè)放大器，但通常還是在每個(gè)小區(qū)扇區(qū)使用一個(gè)放大器。其中的一個(gè)扇區(qū)中的放大器失效是現(xiàn)有技術(shù)所巳經(jīng)解決的一個(gè)問題。現(xiàn)有技術(shù)中使 用了一對(duì)NxN混合矩陣。第一個(gè)矩陣將利用施加在每個(gè)分量上的錐度將第一個(gè)NxN混合 矩陣輸入端口處的信號(hào)分成N個(gè)相等的分量。然后，N個(gè)信號(hào)被施加給N個(gè)高功率放大 器，之后，放大的信號(hào)被饋送給第二個(gè)NxN混合矩陣，從而使原始信號(hào)將僅僅出現(xiàn)在第 二個(gè)NxN混合矩陣的一個(gè)輸出端口 。使用NxN混合矩陣的一個(gè)益處是，每個(gè)信號(hào)都被每 個(gè)可運(yùn)行的放大器部分地放大。因此，如果一個(gè)放大器失效，那么所有的輸出信號(hào)都會(huì) 通過全部小區(qū)扇區(qū)(盡管在簡(jiǎn)化運(yùn)行工作方式中)被充分放大至可被傳輸。在混合矩陣 放大器中(現(xiàn)有技術(shù))，混合矩陣被固定，因此，簡(jiǎn)化的工作方式影響了信噪比。這種 功率共享還具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是每個(gè)前向鏈路放大器都不需要容納最大的功率負(fù)載，這
是因?yàn)閷?duì)于最大功率的需求(穿過所有區(qū))，額外的功率可由另一個(gè)或多個(gè)功率放大器 獲得。因此，可以使用較低成本的功率放大器。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中具有三個(gè)小區(qū)扇區(qū)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的功能性框圖。具體的講，一 個(gè)小區(qū)02包括三個(gè)小區(qū)扇區(qū)04。在小區(qū)02的中心附近有一個(gè)基站收發(fā)機(jī)組(BTS) 06， 該基站收發(fā)機(jī)組對(duì)于每個(gè)小區(qū)扇區(qū)04都包括一個(gè)放大器08和一個(gè)天線10。圖1示出 了在相應(yīng)的小區(qū)扇區(qū)04內(nèi)的放大器08和天線10，從而示出了它們之間的關(guān)系。但是， 應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)小區(qū)扇區(qū)04的放大器08和天線10都大約位于小區(qū)02的中心。天線 IO被稱為扇區(qū)天線，該扇區(qū)天線發(fā)射一個(gè)圖形以填充小區(qū)扇區(qū)04，而不疊加到鄰近的 小區(qū)扇區(qū)中。對(duì)于如圖l所示的系統(tǒng)，其中使用了不同的放大器，但是不包括用于功率 共享的混合矩陣，每個(gè)放大器08都必須滿足扇區(qū)的最大功率級(jí)的需求。
圖2是一種現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括一對(duì)模擬混合矩陣。基帶無線電14 生成多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)并傳送到數(shù)—模轉(zhuǎn)換模塊16，以生成相應(yīng)的多個(gè)模擬信號(hào)。然 后，多個(gè)模擬信號(hào)通過多個(gè)混頻器18升頻，其中混頻器18通過將基帶信號(hào)與本地振蕩 信號(hào)相乘以使多個(gè)模擬信號(hào)升頻，以生成輸出RF信號(hào)。此后，將生成的輸出RF信號(hào)傳 送第一混合矩陣20，該第一混合矩陣生成相應(yīng)數(shù)量的變換信號(hào)。具體的講，如果第一 混合矩陣20接收sig—1、 sig—2、 sig_3，那么它將生成三個(gè)具有所有三個(gè)信號(hào)sigj、 sig_2、 sig—3的分量的經(jīng)變換的模擬信號(hào)。
功率放大器模塊22包括多個(gè)功率放大器，這些功率放大器被耦合從而從一個(gè)第一 混合矩陣20接收第一、第二和第三經(jīng)變換的模擬輸出信號(hào)，并將它們放大。然后，一 個(gè)第二混合矩陣24接收經(jīng)變換的和放大的第一、第二和第三信號(hào)，且將它們重新結(jié)合 以在第二混合矩陣24的輸出端口產(chǎn)生信號(hào)—1、信號(hào)_2、信號(hào)—3的放大本。在運(yùn)行中， 第二混合矩陣24在求和端口將信號(hào)相加并且在第二混合矩陣24的輸出端口抵消信號(hào)部 分。然而，為了在輸出端口有效地抵消無用信號(hào)分量，相關(guān)分量矢量(相位和幅值)和延遲必須如所期望的那樣。如果在第一混合矩陣20或第二混合矩陣24中或之間引入了 一個(gè)矢量和/或延遲誤差，則在無用端口不會(huì)發(fā)生理想的抵消，并且所得到的波形還將 繼續(xù)包括其它波形的分量。因此，需要基本上抵消包括其它波形分量的無用分量，從而 使每個(gè)輸出端口的信噪比得到優(yōu)化。
雖然使用混合矩陣具有上述包括功率共享優(yōu)點(diǎn)，但混合矩陣是模擬裝置，會(huì)在輸出 RF信號(hào)中引入幅值和相位誤差。因此，需要一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許功率共享以具有模 擬混合矩陣放大器的優(yōu)勢(shì)，但卻持續(xù)地對(duì)引入的幅值和相位誤差進(jìn)行補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
具有幅值和相位分量的多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流耦合到可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電(DCR)，以用于在 蜂窩網(wǎng)絡(luò)前向鏈路上進(jìn)行傳輸。DCR將輸入數(shù)據(jù)流處理、升頻并放大為多個(gè)扇區(qū)信號(hào)， 而后引導(dǎo)多個(gè)扇區(qū)信號(hào)至選定的扇區(qū)輸出端口。每個(gè)扇區(qū)信號(hào)都包含其它扇區(qū)端口需要 的其它輸入數(shù)據(jù)流的無用部分。本發(fā)明的方法和裝置通過調(diào)節(jié)數(shù)字混合矩陣模塊中的復(fù) 權(quán)重來優(yōu)化扇區(qū)信噪比。本發(fā)明還通過按比例縮放出現(xiàn)在扇區(qū)信號(hào)中的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流 的總功率來控制每個(gè)扇區(qū)輸出端口的功率。
一個(gè)數(shù)字混合矩陣接收多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流并由多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流以及多個(gè)加權(quán)矢量值 生成多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流。每個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流都包括所有的多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的幅值和 相位分量。多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成多個(gè)模擬混合信號(hào)，這些模擬混合信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、 放大和耦合到多個(gè)扇區(qū)信號(hào)以用于在蜂窩網(wǎng)絡(luò)前向鏈路上進(jìn)行傳輸。每個(gè)扇區(qū)信號(hào)都包 括用于被選定的扇區(qū)端口的最大信號(hào)級(jí)以及所有其它扇區(qū)信號(hào)的最小級(jí)。
一個(gè)相關(guān)器模塊接收多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流和多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字表示。輸入數(shù)據(jù)流相互 交叉相關(guān)，從而生成多個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào)。輸入數(shù)據(jù)流還與多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字表示 交叉相關(guān)從而生成多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)。一個(gè)算出的傳遞函數(shù)以數(shù)學(xué)方法與多個(gè)交叉 相關(guān)信號(hào)結(jié)合以算出由輸入數(shù)據(jù)流之間的相關(guān)運(yùn)算產(chǎn)生的測(cè)量誤差。將該測(cè)量誤差從扇 區(qū)信號(hào)中減掉，以至于扇區(qū)信號(hào)中出現(xiàn)的的多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的無用部分可以被準(zhǔn)確的測(cè) 出。在減掉測(cè)量誤差之后，得出扇區(qū)信號(hào)的準(zhǔn)確的版本。
一個(gè)加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生多個(gè)耦合于數(shù)字混合矩陣的包括幅值和相位分量的加 權(quán)矢量值。每個(gè)加權(quán)矢量值都基于接收到的每個(gè)校正的無用信號(hào)的測(cè)出的功率級(jí)調(diào)節(jié)。 響應(yīng)于每個(gè)校正的無用信號(hào)的功率級(jí)，首先通過對(duì)每個(gè)加權(quán)矢量值減去一個(gè)收斂常數(shù)， 然后通過對(duì)每個(gè)加權(quán)矢量值加入一個(gè)收斂常數(shù)，來更新每個(gè)加權(quán)矢量值的實(shí)部和虛部。通過基于生成最低測(cè)量出的校正的無用功率級(jí)的更新后的值，確定減掉或者加上收斂常 數(shù)，以更新加權(quán)矢量值的實(shí)部或虛部。
一旦每一個(gè)加權(quán)矢量值的所有實(shí)部和虛部都被更新了，那么更新后的加權(quán)矢量值就 被按比例縮放以控制期望的扇區(qū)中的前向鏈路功率級(jí)。通過補(bǔ)償由模擬分量引入的相位 和幅值的慢變，重復(fù)優(yōu)化過程來保持最優(yōu)的信噪比。
上述對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容的描述記錄了本發(fā)明的一些，但并非各個(gè)方面。權(quán)利要求書指 出了一些本發(fā)明主旨的其他一些實(shí)施方式的變體，另外，當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的其它 方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎性特征將從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中變得明顯。


圖1是具有三個(gè)小區(qū)扇區(qū)的現(xiàn)有技術(shù)中的蜂窩網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的功能性框圖； 圖2是包括一對(duì)模擬混合矩陣的現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射機(jī)； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的無線電發(fā)射機(jī)的功能性框圖； 圖4是說明本發(fā)明的一個(gè)方面的無線電發(fā)射機(jī)的功能性框圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于產(chǎn)生前向鏈路通信信號(hào)的方法的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成的用于優(yōu)化信噪比的數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電 (DCR)的示意性框圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)化過程的圖； 圖8是本發(fā)明優(yōu)化算法的流程圖9是本發(fā)明的加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊的示意性框圖IOA和IOB是數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電(DCR)中用于優(yōu)化信噪比的方法的流程圖；以
及
圖11是數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電中的無用信號(hào)的最小化方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)下面詳細(xì)的說明、附屬權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和 優(yōu)點(diǎn)將完全可以被理解。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的無線電發(fā)射機(jī)的功能性框圖。 一個(gè)基帶處理 器30包括產(chǎn)生多個(gè)被轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)的多個(gè)模塊，其中被轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)的數(shù)字 波形信號(hào)具有用于補(bǔ)償由下游引入的誤差的補(bǔ)償分量。具體的講， 一個(gè)第一處理模塊32
產(chǎn)生多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)，每個(gè)數(shù)字波形信號(hào)都是表示一個(gè)模擬射頻(RF)信號(hào)(也就是， "模擬"RF信號(hào)的數(shù)字表示)的比特流，該模擬射頻信號(hào)被傳輸?shù)叫^(qū)扇區(qū)。 一個(gè)第二 處理模塊34接收多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)并生成多個(gè)經(jīng)變換的數(shù)字波形信號(hào)，其中每個(gè)變換的 數(shù)字波形信號(hào)都包括由第一處理模塊32生成的多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)表示的每個(gè)RF模擬信 號(hào)的部分的數(shù)字表示。
第二處理模塊34包括一個(gè)間接矢量和延遲檢測(cè)模塊36以及一個(gè)矢量和延遲補(bǔ)償變 換模塊38。間接矢量和延遲檢測(cè)模塊36利用輸出端口的信號(hào)的幅值來確定求和及抵消的 程度?；谇蠛图暗窒某潭?，通過調(diào)節(jié)矢量和延遲補(bǔ)償變換模塊38，矢量和延遲補(bǔ)償 變換模塊38將矢量和延遲分量?jī)烧呋蚱渲兄灰虢o多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)。因此，由基帶 處理器30的第二處理模塊34產(chǎn)生的多個(gè)變換數(shù)字波形信號(hào)的幅值、相位和延遲都根據(jù) 檢測(cè)到下游引入的矢量和延遲誤差而改變。然后，在第二處理模塊34的輸出端口， 一個(gè) 第三基帶處理器40施加多個(gè)進(jìn)一步的處理函數(shù)給每個(gè)變換數(shù)字波形信號(hào)。這些函數(shù)包括 基帶預(yù)矯、峰值功率削減以及多個(gè)濾波器函數(shù)。具體的講，基帶處理器30和第三處理模 塊40隨后產(chǎn)生所述多個(gè)被經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)給數(shù)一模轉(zhuǎn)換模塊46,在數(shù)一模 轉(zhuǎn)換模塊46中此多個(gè)經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)從數(shù)字域轉(zhuǎn)換到模擬域，從而生成多 個(gè)經(jīng)變換的模擬信號(hào)。此經(jīng)轉(zhuǎn)換的多個(gè)變換模擬信號(hào)隨后由數(shù)—模轉(zhuǎn)換模塊46傳送到升 頻模塊48，在升頻模塊48，它們由基帶頻率升頻至射頻頻率(RF),從而生成多個(gè)變換 的RF模擬信號(hào)。
然后，此多個(gè)經(jīng)變換的RF模擬信號(hào)從升頻模塊48到功率放大模塊50，在功率放大 模塊50中，多個(gè)經(jīng)變換的RF模擬信號(hào)被放大從而生成多個(gè)經(jīng)變換和放大RF模擬信號(hào)。 隨后，多個(gè)轉(zhuǎn)換和放大RF模擬信號(hào)由功率放大模塊50傳送到混合矩陣模塊52。
混合矩陣模塊52接收多個(gè)經(jīng)變換及放大的RF模擬信號(hào)并生成多個(gè)經(jīng)放大的RF模擬 信號(hào)至特定的的求和及抵消端口，以傳輸?shù)揭粋€(gè)特定的小區(qū)扇區(qū)中。另外，多個(gè)放大RF 模擬信號(hào)還被耦合到反饋回路54。反饋回路54包括一個(gè)交換模塊56,該交換模塊被耦 合，用來在每個(gè)混合矩陣模塊52前端的每個(gè)經(jīng)變換和放大的RF模擬信號(hào)，以及混合矩 陣模塊52后端的多個(gè)經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)之間接收和選擇。然后，交換模塊56的所選 擇的輸出傳送到降頻模塊58，在降頻模塊58中，選定的經(jīng)放大RF模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換至一個(gè)基帶或中間頻率。繼而，經(jīng)降頻信號(hào)傳送到一個(gè)模一數(shù)轉(zhuǎn)換模塊60，該模一數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換到數(shù)字域。經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換的信號(hào)由?！獢?shù)轉(zhuǎn)換模塊60傳送到第三處理模塊 40，具體的講，傳送到峰值功率削減模塊44及傳送到預(yù)矯模塊42。針對(duì)給定的數(shù)字波形 信號(hào)，預(yù)矯模塊42和峰值功率檢測(cè)模塊44可以分別用來補(bǔ)償失真和削減峰值功率。經(jīng) 數(shù)字化轉(zhuǎn)換的信號(hào)還傳送到第二處理模塊34的間接矢量和延遲檢測(cè)模塊36。
第二處理模塊34的間接矢量和延遲檢測(cè)模塊36隨后確定求和及抵消端口相對(duì)于期 望值的誤差的程度。第二處理模塊34的經(jīng)矢量和延遲補(bǔ)償?shù)淖儞Q模塊38根據(jù)由間接矢 量和延遲檢測(cè)模塊36確定的誤差，通過調(diào)節(jié)經(jīng)矢量和延遲補(bǔ)償?shù)淖儞Q模塊38，補(bǔ)償并調(diào) 節(jié)由第一處理模塊32生成的多個(gè)數(shù)字波形信號(hào)的相應(yīng)分量的幅值、相位以及延遲，從而 補(bǔ)償來由基帶處理器30下游引入的誤差，。
例如，如果數(shù)字信號(hào)表示一個(gè)第一放大RF模擬信號(hào)，并且經(jīng)矢量和延遲補(bǔ)償?shù)淖儞Q 模塊38確定來自混合矩陣模塊46的第一放大RF模擬信號(hào)有一個(gè)分量由于引入的相位誤 差而滯后10度，然后，矢量和延遲補(bǔ)償變換模塊38將相應(yīng)的經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形 信號(hào)中的相應(yīng)分量超前10度。
在這個(gè)例子中，已經(jīng)通過給相應(yīng)的經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)增加IO度而補(bǔ)償?shù)?一放大RF模擬信號(hào)的分量的相移。如果必要的話，相同的補(bǔ)償還可以用作其它信號(hào)分量。 例如，間接矢量和延遲檢測(cè)模塊36可以檢測(cè)矢量(相位和幅值)和延遲誤差，并對(duì)其進(jìn) 行補(bǔ)償。
圖4是說明本發(fā)明的一個(gè)方面的無線電發(fā)射機(jī)的功能性框圖。 一個(gè)基帶處理器62包 括一個(gè)第一處理模塊32、 一個(gè)第二處理模塊64以及一個(gè)第三處理模塊40。第一和第三 處理模塊32和40也在圖3有所描述。但是，第二處理模塊64還包括數(shù)字功率放大器失 效補(bǔ)償模塊66。
數(shù)字功率放大器失效補(bǔ)償模塊66的功能之一是用于限定矢量和延遲補(bǔ)償變換模塊 39的結(jié)構(gòu)如何改變來補(bǔ)償基帶處理器62和混合矩陣74之間的路徑之一失效的情況，并 在給定的失效條件下得到可能的最佳系統(tǒng)性能。
從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度講，所有的三個(gè)扇區(qū)并不會(huì)被完全加載，并且由于功率在所有放大器 中被共享，所以放大器的尺寸可以被消減，且仍然可以達(dá)到跨過所有扇區(qū)所需要的總的 功率。在沒有功率共享的情況下，放大器的功率必須足夠高，以處理滿負(fù)載的扇區(qū)。但 是，如果扇區(qū)在負(fù)載不足的情況下，那么部分放大器功率就會(huì)利用不足。因此，功率共 享允許單個(gè)的放大器尺寸被削減。功率分配能力是變換過程的結(jié)果。圖4中的許多組件已在圖3中示出。因此，那些組件在圖4的將不作描述。圖4還 描述了一個(gè)反饋回路70，所述反饋回路70包括連接于每個(gè)分支的功率放大器和混合矩陣 74之間的多個(gè)定向耦合器72，和連接于混合矩陣74和傳送RF的天線之間的多個(gè)定向耦 合器76。反饋回路70還包括一個(gè)六路交換機(jī)78。在圖4的例子中，六個(gè)定向耦合器72 和76耦合到六路交換機(jī)78 (或者可選一個(gè)多路復(fù)用器)，其中六路交換機(jī)78選擇由定 向耦合器72和76提供的六個(gè)輸入之一并且產(chǎn)生選擇的輸入給一個(gè)降頻模塊84。
降頻轉(zhuǎn)換模塊84生成一個(gè)基帶或中間頻率信號(hào)給一個(gè)模一數(shù)轉(zhuǎn)換器82，以將信號(hào)轉(zhuǎn) 換至數(shù)字域用于基帶處理器62的處理和分析。作為反饋回路70的組成部分，六個(gè)定向 耦合器72和76、六路交換機(jī)78、降頻模塊84以及模一數(shù)轉(zhuǎn)換器82在圖4中都被示出。 反饋回路70將選定的信號(hào)傳送給基帶處理器62，具體的講，傳送給第二處理模塊64和 第三處理模塊40 (以及其中包括的模塊)，以用于像這里描述的那樣進(jìn)行分析，并且用 于相應(yīng)信號(hào)的相位、幅值和延遲。
圖5是說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通過一個(gè)基站用于生成前向鏈路通信信號(hào) 的方法的流程圖。開始， 一個(gè)基帶處理器產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)，其中 數(shù)字波形信號(hào)表示相應(yīng)的多個(gè)經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)(步驟90)。通常，無線電發(fā)射機(jī)將 經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)發(fā)送給小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端。然而，由于基帶處理器在數(shù) 字域中運(yùn)行，所有它生成了多個(gè)經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)，其中數(shù)字波形信號(hào)表示 相應(yīng)的多個(gè)放大RF模擬信號(hào)，該經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)將從相應(yīng)小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的天線發(fā)射。
此后，無線電發(fā)射機(jī)中的數(shù)一模轉(zhuǎn)換模塊將每個(gè)經(jīng)變換和調(diào)節(jié)的數(shù)字波形信號(hào)從數(shù) 字域轉(zhuǎn)換到模擬域，從而產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)變換的模擬信號(hào)(步驟92)。然后，經(jīng)變換的模擬 信號(hào)從基帶頻率升頻至無線電頻率(RF)，從而生成多個(gè)經(jīng)變換的RF模擬信號(hào)(步驟94)。 隨后，無線電發(fā)射機(jī)放大由升頻模塊生的多個(gè)經(jīng)變換的RF模擬信號(hào)，以產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)變換 放大的RF模擬信號(hào)(步驟96)。
耦合混合矩陣模塊用以接收多個(gè)經(jīng)變換放大的RF模擬信號(hào)，并產(chǎn)生經(jīng)放大的RF模 擬信號(hào)給天線，以用于發(fā)射(步驟98)。每個(gè)經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)僅僅包括用于傳送到 特定小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)的分量。發(fā)射機(jī)產(chǎn)生經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)給天 線以用于貫穿小區(qū)扇區(qū)以及一個(gè)反饋回路傳送(步驟IOO)。除了傳送經(jīng)放大的RF模擬 信號(hào)，還需要利用反饋回路，以賦予基帶處理器確定已經(jīng)引入的下游誤差的能力，從而 對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。因此，本發(fā)明包括，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的六路交換模塊中，從在混 合矩陣模塊前端的多個(gè)轉(zhuǎn)換和放大RF模擬信號(hào)以及在混合矩陣模塊后端產(chǎn)生的多個(gè)放大 RF模擬信號(hào)當(dāng)中選擇信號(hào)，并將選定的信號(hào)傳送給混頻器以用于從RF降頻到基帶或一個(gè) 中間頻率(步驟102)。經(jīng)放大的RF模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)基帶或中間 頻率(步驟104)。該方法繼而包括將基帶或中間頻率模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換至數(shù)字域(步驟106)。 然后，將數(shù)字域信號(hào)產(chǎn)生到基帶處理器，具體的講，產(chǎn)生至基帶處理器的第二和第三處 理模塊(步驟108)?；鶐幚砥鳎蛘呔唧w的講是基帶處理器的第二處理模塊隨后確定 基帶處理器的下游引入的誤差的數(shù)量和類型(步驟IIO)。最后，本發(fā)明包括將相應(yīng)的補(bǔ) 償引入數(shù)字波形信號(hào)，以補(bǔ)償來自基帶處理器的下游產(chǎn)生的確定的誤差(步驟112)。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的一個(gè)用于優(yōu)化信噪比的數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電 (DCR)的示意性框圖。盡管為了簡(jiǎn)化說明，圖6示出的DCR用于三個(gè)輸入數(shù)據(jù)流和三個(gè) 扇區(qū)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，可以預(yù)見本發(fā)明為NxN系統(tǒng)。一個(gè)數(shù)字混合矩陣120接收輸入數(shù)據(jù)流Sa， Sb， Sg，其包括去往蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的三個(gè) 扇區(qū)處或者多束系統(tǒng)的單個(gè)扇區(qū)中的三束數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特流。DCR通過最小化其它扇區(qū)的分 量貢獻(xiàn)的無用功率來優(yōu)化每個(gè)扇區(qū)的信噪比。這是通過在DHM中，將具有相位和幅值分 量的加權(quán)矢量值與每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流結(jié)合，從而產(chǎn)生基本上抵消了無用分量的混合輸入數(shù) 據(jù)流來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)輸入信號(hào)Sa, Sb和Sg都與從加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊接收的三個(gè)復(fù)權(quán)重 矢量值相乘。每個(gè)加權(quán)矢量值依次分別由實(shí)部w:和虛部wi組成，其中A:e^,6,W。相乘 得到的結(jié)果是九個(gè)信號(hào)流Dw DK2， DK3。然后，將信號(hào)加在一起產(chǎn)生三個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流 Ep E2， E3，如下所示其中k {1,2,3}?，F(xiàn)在，這些混合輸入數(shù)據(jù)流包含所有三個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的部分。由DHM產(chǎn) 生的混合輸入流被耦合到升頻模塊124，在升頻模塊124，混合輸入數(shù)據(jù)流被數(shù)字化處理， 從數(shù)字域轉(zhuǎn)換到模擬域(A/D)并且從基帶頻率增頻到RF通信頻率。然后，模擬RF混合 信號(hào)耦合到放大器模塊128，以在傳輸之前放大。模擬混合矩陣132接收經(jīng)放大的模擬混 合RF信號(hào)并且將它們變換為扇區(qū)信號(hào)Aa, Ab， Ag，以在耦合的扇區(qū)天線上發(fā)射。所有的下游組件，也就是AHM， A/D，升頻以及放大產(chǎn)生相位和幅值誤差，這些誤差 由于溫度和其它因素而時(shí)刻變化。為了使特定扇區(qū)中的有用信號(hào)最大，調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值 從而校正產(chǎn)生的相位和幅值誤差，并且使該扇區(qū)的無用信號(hào)最小。扇區(qū)信號(hào)Aa， Ab以及Ag由降頻模塊136采樣，從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域(D/A)，并 且被降頻到基帶頻率。每個(gè)信號(hào)Ua， Ub， Ug都是扇區(qū)信號(hào)Aa， Ab和Ag的比例表示形式， 并且在優(yōu)化之前，包含所有的三個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的部分。本發(fā)明的方法和裝置試圖將適當(dāng) 端口處的有用信號(hào)功率最大化，同時(shí)使相同的端口處的無用信號(hào)最小。換句話說，在AHM 端口aa處輸入數(shù)據(jù)流信號(hào)Sa將被最大化，而在AHM端口aa處，輸入數(shù)據(jù)流Sb和Sg的部分將被最小化。同樣地，在AHM端口 ab和ag處，輸入數(shù)據(jù)流Sb和Sg將分別被最大化。 在優(yōu)化過程之后，將通過使扇區(qū)信號(hào)的無用部分(噪音)最小化，而使所有的三個(gè)扇區(qū) 輸出端口處的信噪比被最大化。例如，令《代表出現(xiàn)在端口 ^處的輸入數(shù)據(jù)流Sa的部 分，那么，在端口aa處的無用的輸入數(shù)據(jù)流Sb和Sg的部分，也就是信號(hào)《和《都是 噪音。輸入數(shù)據(jù)流和經(jīng)轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)被耦合到相關(guān)器模塊140，該相關(guān)器模塊產(chǎn)生多個(gè)交 叉相關(guān)信號(hào)。交叉相關(guān)被限定為N次采樣的信號(hào)Yk和信號(hào)Zx的共軛復(fù)數(shù)的乘積的總和， 并將該總和歸一除以N，其中;ce^A^:其中，[]'是zj")的共軛復(fù)數(shù)。相關(guān)器模塊140產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)和輸入交叉相關(guān)信號(hào)。每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流 都與其它兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)流交叉相關(guān)，從而產(chǎn)生六個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào)，即Cw它由信號(hào) 144表示，其中Ch是輸入數(shù)據(jù)流Sk與輸入數(shù)據(jù)流Sx的交叉相關(guān)。例如，Cg是輸入數(shù)據(jù)流 Sa與輸入數(shù)據(jù)流Sg之間的交叉相關(guān)。每個(gè)經(jīng)轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)，也就是Ua， Ub和Ug都與 每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流交叉相關(guān)，從而產(chǎn)生九個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)，S卩，Ukx，它由信號(hào)148表 示。例如，1^是被轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)UA與輸入數(shù)據(jù)流Sx之間的交叉相關(guān)。如果輸入數(shù)據(jù)流(Sa， Sb和S》在求和次數(shù)N中完全不相關(guān)，那么lk將僅僅包含端 口ak處的信號(hào)Sk的分量。但是，在現(xiàn)實(shí)的采樣次數(shù)N上，通常的輸入數(shù)據(jù)流在它們之間 會(huì)具有一些形式的相關(guān)關(guān)系(部分相關(guān))，因此，必須通過從Uk,中基本上抵消輸入信號(hào) 的部分相關(guān)部分來校正扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)。多個(gè)交叉相關(guān)信號(hào)耦合到抵消模塊152，該抵消模塊對(duì)多個(gè)交叉相關(guān)信號(hào)進(jìn)行結(jié)合從 而基本上抵消輸入數(shù)據(jù)流之間的部分相關(guān)，并從中產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)校正的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)。 輸入數(shù)據(jù)流的交叉相關(guān)指示，在輸入數(shù)據(jù)流與被轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)之間的交叉相關(guān)，也就 是IL中有多少無用信號(hào)要抵消。抵消模塊152從單個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)中基本上抵消了 所有其它扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)C^的無用相關(guān)分量。抵消模塊152算法計(jì)算三個(gè)輸入數(shù)據(jù)流Skx以及被轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)Ua，仏和Ug之間的 傳遞函數(shù)，其中扇區(qū)信號(hào)Ua， Ub和Ug是三個(gè)扇區(qū)信號(hào)Aa， Ab和Ag的數(shù)字域表示。在輸 入端口和經(jīng)轉(zhuǎn)換的輸出端口之間的傳遞函數(shù)是T=r妙4其中Tkx是輸出端口k和輸入端口x之間的傳遞函數(shù)，包括加權(quán)矢量值。經(jīng)轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)Ua， Ub和Ug那么就是"。r= 、r欲利用上述等式，被轉(zhuǎn)換的扇區(qū)信號(hào)IL Ub和Ug是-最佳的算法需要精確測(cè)量在降頻模塊136的每個(gè)輸出處出現(xiàn)的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的部分，也就是Ua，Ub和Ug。為了測(cè)量在U沖的Sb的部分，例如，Ua與Sb交叉相關(guān)。交叉相關(guān)可以被寫成或者:"。6 =去ix。(氛("肌+^ s Hx 肌假設(shè)T在N次采樣中是靜態(tài)的，那么上述等式變成=r。。 Hx +4 (")]> 4 Hx ("肌(")]*}簡(jiǎn)化為"。6十t^c^ +r"gCgZj其中Cbb是Sb的自相關(guān)，Cab是Sa和Sb的交叉相關(guān)，并且C曲是^和Sb之間的交叉相關(guān)。該算法測(cè)量Uab，并且使其最小化。假如在輸入信號(hào)之間相關(guān)，那么Cab和Q將非零并且TaaCab和TaAb將干擾lL的測(cè)量。但是，信號(hào)Sa， Sb和Sg是已知的，因此，信號(hào)Cab和Q,之間的 交叉相關(guān)可以被精確地計(jì)算。與上述的計(jì)算類似，信號(hào)IL， Ukb和Ukg的交叉相關(guān)是<formula>formula see original document page 19</formula>利用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的技術(shù)，分量T^， L和Tkg的傳遞函數(shù)可以從上述等式中確 定<formula>formula see original document page 19</formula>一旦已經(jīng)計(jì)算出輸入數(shù)據(jù)流之間的傳遞函數(shù)和交叉相關(guān)，那么從輸入數(shù)據(jù)流之間的相關(guān)所得到的測(cè)量誤差將被抵消。在IL的情況下，通過從lk中減去測(cè)量誤差部分TaaCab+TagCgb ， 或者來進(jìn)行抵消操作，其中t/:表示經(jīng)校正的信號(hào)。同樣地，下面的分量必須從扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示中減去，從而校正測(cè)量誤差<formula>formula see original document page 19</formula>端n g一旦測(cè)量誤差已經(jīng)基本上被抵消模塊152消去，那么由信號(hào)156表示的上面已經(jīng)示出的九個(gè)校正信號(hào)將被耦合到功率確定模塊160，該功率確定模塊計(jì)算當(dāng)前處于每個(gè)扇區(qū)端口處的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的功率的部分。通過將經(jīng)校正的信號(hào)與它的共軛復(fù)數(shù)相乘計(jì)算 出每個(gè)經(jīng)校正的信號(hào)的功率通過歸一化被測(cè)量的扇區(qū)功率與輸入信號(hào)功率或者《=消除采樣N次的輸入信號(hào)平均功率變化的影響，其中Cn是信號(hào)Sx的自相關(guān)，實(shí)際上是N 次采樣的間隔的信號(hào)中的平均功率。優(yōu)化算法將使每個(gè)端口處無用信號(hào)的功率的總和最小。信號(hào)Sa， Sb和Sg的無用功率為:P" = p" + p"卞^g6相關(guān)/抵消步驟保證了出現(xiàn)在扇區(qū)端口處的不同輸入數(shù)據(jù)流的經(jīng)測(cè)量的無用功率相互隔離。例如，改變輸入數(shù)據(jù)流Sa的任意加權(quán)矢量值將僅僅影響出現(xiàn)在端口aa處的信號(hào)Sa的經(jīng)測(cè)量的功率，或者i^。另外，i^不受當(dāng)前處于/r。被測(cè)量的其它端口處的其它輸入數(shù)據(jù)流的影響，因此每個(gè)加權(quán)矢量值都可以被同時(shí)更新。由信號(hào)164表示的經(jīng)歸一化的校正的無用功率測(cè)量值，被耦合到加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊 168，該矢量調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)每個(gè)加權(quán)矢量值，從而最小化出現(xiàn)在每個(gè)扇區(qū)輸出端口處的無 用功率。每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流Sa， Sb和Sg都與包括實(shí)部和虛部的三個(gè)加權(quán)矢量值混合。輸 入數(shù)據(jù)流Sa的第一加權(quán)矢量值的實(shí)部表示為M^。同樣地，輸入數(shù)據(jù)流Sg的第三加權(quán)矢 量值的虛部表示為w"。每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的第一加權(quán)矢量值的實(shí) 部開始。例如，輸入數(shù)據(jù)流Sa的加權(quán)矢量值的第一實(shí)部基于下式被更新其中(vt4),是新的或者更新后的加權(quán)矢量值，-是O、 1或_1，這取決于測(cè)量的無用功 率，//是收斂常數(shù)。-的值由下式確定若以下條件滿足時(shí)k。 O:i - A, A,….,,《)"尸 。(《,《,…,.,《))則-=_1，且更新權(quán)。 其中在這種情況下，《保證了無用功率中觀測(cè)到的變化不僅僅是由于減去收斂常數(shù)而引起的 加權(quán)矢量值的幅值減小。沒有該因素，加權(quán)矢量值在特定的初始加權(quán)條件下將不再收斂。若上述條件不滿足，則檢測(cè)以下條件，如果滿足以下條件，則更新權(quán) 若(尸股 + 〃, W",…,.,《乂 <尸 。(《, <,…,.,W二3 )) 則/ =1。在這種情況下，《保證了無用功率中觀測(cè)到的變化不僅僅是由于加上收斂常數(shù)而引起的 加權(quán)矢量值的幅值增加。沒有該因素，加權(quán)矢量值在特定的初始加權(quán)條件下將不再收斂。若以上條件均不滿足，則-=0選擇收斂常數(shù)，從而優(yōu)化化過程收斂并且留在最小值附近。在一個(gè)實(shí)施例中，收斂 常數(shù)是一個(gè)固定值，而在另一個(gè)實(shí)施例中，收斂常數(shù)隨無用功率測(cè)量值減少而變化。例 如，可以在優(yōu)化開始時(shí)選擇為一個(gè)值作為收斂 數(shù)，然后當(dāng)優(yōu)化接近最小值時(shí)轉(zhuǎn)換到第二個(gè)較小的值。通過將其它加權(quán)矢量值固定為常數(shù)，并測(cè)量一個(gè)第一無用功率級(jí)開始優(yōu)化過程。從 第一加權(quán)M^中減去收斂常數(shù)，并且測(cè)量一個(gè)第二無用功率級(jí)。如果第二個(gè)無用功率級(jí)小 于第一個(gè)無用功率級(jí)，那么權(quán)將由被減去的加權(quán)矢量值或者(W^,二M4-//更新。如果 第二無用功率級(jí)不小于第一無用功率級(jí)，那么收斂常數(shù)被加入原始加權(quán)w二，并測(cè)量一個(gè) 第三無用功率級(jí)。如果第三無用功率級(jí)小于第一無用功率級(jí)，那么原始加權(quán)矢量值將通 過將收斂常數(shù)加入權(quán)而被更新，或者(M^)^二I^十//。如果兩個(gè)條件都不成立，那么加權(quán)矢量值不改變。第一加權(quán)矢量值的實(shí)部己經(jīng)被更新。輸入數(shù)據(jù)流Sa的每個(gè)剩余的兩個(gè) 實(shí)部和三個(gè)虛部加權(quán)矢量值都重復(fù)該過程。在第一次迭代之后，輸入數(shù)據(jù)流Sa， Sb和Sg的所有加權(quán)矢量值都被更新。為了控制希望的端口的功率，所有的加權(quán)矢量值都將被按比例縮放。這通過測(cè)量在信號(hào)Sa的所有輸出端口處的功率來完成，或者如果總的歸一化的功率小于一個(gè)的目標(biāo)值時(shí)，所有的六個(gè)權(quán)值將被乘以一個(gè)增益比 例因數(shù)，該增益比例因數(shù)大于并接近于l，也就是l.l。在總的標(biāo)準(zhǔn)化功率大于1的情況 下，所有的加權(quán)都將被乘以增益比例因數(shù)的倒數(shù)。這個(gè)值越大，總的信號(hào)就越快達(dá)到目 標(biāo)值。比例值也可以基于總體測(cè)量的功率和目標(biāo)功率之間的差異改變。如果總體功率接 近于l，那么就使用一個(gè)較小的比例因數(shù)。一旦所有的加權(quán)都已經(jīng)被按比例縮放，通過基于上述測(cè)量的無用功率順序更新這六 個(gè)單個(gè)加權(quán)矢量值時(shí)，開始第二次迭代操作。所有的加權(quán)矢量值都將被再次按比例縮放， 這取決于總的功率級(jí)。該過程重復(fù)進(jìn)行一直到無用功率達(dá)到了希望的閾值。當(dāng)已經(jīng)達(dá)到希望的信噪比時(shí)，認(rèn)為DCR已得到優(yōu)化。重復(fù)該過程從而保持DCR優(yōu)化，這樣，在模擬分量和模擬混合矩陣中的相位和幅值的慢變將被該算法校正。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)化過程的圖。在圖7中示出輸入數(shù)據(jù)流Sa 的優(yōu)化，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)輸入數(shù)據(jù)流Sb和Sg的優(yōu)化是同時(shí)進(jìn)行 的。信號(hào)Sa的第一加權(quán)矢量值的實(shí)部的功率測(cè)量值被表示為172。如前面所描述的，功 率測(cè)量值176是通過其它的加權(quán)矢量值固定為常數(shù)獲得的。通過減去收斂常數(shù)y，然后 測(cè)量無用功率Pua180來調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值v^ 。如果功率測(cè)量值Pua180小于功率測(cè)量值176， 那么加權(quán)矢量值被w二一"的新值更新，并且順序進(jìn)行到虛部vv^。但是，如果功率測(cè)量 值Pd80大于功率測(cè)量值176，那么收斂常數(shù)被加到w二，并且得到功率測(cè)量值PU84。頁(yè)如果P皿184小于PJ76，則更新加權(quán)矢量值M^，否則加權(quán)矢量值H^不變。該步驟在所有 的加權(quán)矢量值的所有實(shí)值和虛值重復(fù)。當(dāng)優(yōu)化過程達(dá)到設(shè)定的無用功率測(cè)量值閾值時(shí)，在一個(gè)實(shí)施例中，該算法使用較小 的收斂常數(shù)值，從而達(dá)到希望的優(yōu)化。這由188詳細(xì)說明。 一個(gè)第一增量192和一個(gè)第 二增量196通常具有比通常由172示出的增量小的幅值。在一個(gè)可選實(shí)施例中，第一增 量192和第二增量196被分配了不同的幅值。第一增量192從前面描述的加權(quán)矢量值200 中減去，而第二增量196加到前面描述的加權(quán)矢量值200中。使用一個(gè)更小的收斂常數(shù) 允許更加精確的控制最小的無用功率點(diǎn)附近的加權(quán)矢量值。當(dāng)無用功率(噪音)處于或 者靠近最小值時(shí)，信噪比被優(yōu)化。圖8是本發(fā)明的優(yōu)化算法的流程圖。該流程圖示出了輸入數(shù)據(jù)流Sa的處理過程，但 是本領(lǐng)域的一名普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解輸入數(shù)據(jù)流Sb和Sg與Sa同時(shí)被更新。該算法設(shè)置 收斂常數(shù)為希望值并且將計(jì)數(shù)器N設(shè)置為1 (步驟210)。計(jì)數(shù)器N將轉(zhuǎn)而步進(jìn)通過每個(gè) 實(shí)部(三個(gè))和虛部(三個(gè))加權(quán)矢量值，直到所有的六個(gè)部分都被計(jì)算。通過保持所 有的其它輸入數(shù)據(jù)流Sa的加權(quán)矢量值為常數(shù)來測(cè)量無用功率Pua的權(quán)(N)(步驟214)。 將權(quán)(N)遞減一個(gè)收斂常數(shù)，并生成新的權(quán)(新)，然后針對(duì)新的權(quán)產(chǎn)生新的無用功率 測(cè)量值(步驟218及步驟222)。該算法將新的無用功率測(cè)量值與無用功率測(cè)量值P皿進(jìn)行比較(步驟230)。如果新 的功率測(cè)量值小于L，那么該算法將加權(quán)矢量值更新為新的加權(quán)值(步驟234)。但是， 如果新的功率測(cè)量值大于Pua，那么算法將加權(quán)矢量值遞增一個(gè)收斂常數(shù)(步驟238)， 然后測(cè)量權(quán)(新)的無用功率，也就是，增加的權(quán)值(步驟242)。將遞增的權(quán)的無用功率，PW (新)與無用功率Pua相比較(步驟246)。如果PW (新)大于Pua，那么不更新加權(quán)矢量值(步驟250)。如果Pw (新)小于Pua，那么將加權(quán)矢量值更新為新的權(quán)值(步 驟234)。該算法檢査是否所有的六個(gè)加權(quán)矢量值都已經(jīng)被更新(步驟254 )以及遞增N (步驟 260)并且繼續(xù)進(jìn)行到下一個(gè)加權(quán)矢量值或者重復(fù)該步驟(步驟264)。圖9是本發(fā)明的加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊的功能性框圖。加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊270包括數(shù)字 處理器274，該處理器被耦合以在總線278上通信。數(shù)字處理器274用于存儲(chǔ)并且執(zhí)行計(jì) 算機(jī)的指令，其中計(jì)算機(jī)的指令限定了加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊270的可操作邏輯?？偩€278 可耦合到輸入/輸出模塊282,該模塊從功率測(cè)定模塊(圖6的功率測(cè)定模塊160)接收 多個(gè)歸一化能量反饋信號(hào)164，來自功率測(cè)定模塊的歸一化能量反饋信號(hào)164還包括多個(gè) 無用功率測(cè)量值。輸入/輸出模塊282還被耦合從而提供多個(gè)具有實(shí)部和虛部的加權(quán)矢量值290給數(shù)字混合矩陣(圖6的數(shù)字混合矩陣)，該數(shù)字混合矩陣能夠使數(shù)字混合矩陣 將多個(gè)加權(quán)矢量值與輸入數(shù)據(jù)流混合，從而優(yōu)化信噪比?？蛇x的存儲(chǔ)器286用于存儲(chǔ)從 數(shù)字處理器274接收到的數(shù)據(jù)。在運(yùn)行中，數(shù)字處理器274根據(jù)計(jì)算機(jī)指令內(nèi)限定的邏輯使計(jì)算機(jī)指令進(jìn)行操作， 從而產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值。另外，存儲(chǔ)在數(shù)字處理器274中的計(jì)算機(jī)指令限定邏輯，該 邏輯通過利用第一增量或第二增量中會(huì)導(dǎo)致最低的無用信號(hào)功率級(jí)的增量來調(diào)節(jié)多個(gè)加 權(quán)矢量值的每一個(gè)幅值和相位分量，從而優(yōu)化多個(gè)加權(quán)矢量值。圖IOA和IOB是用于優(yōu)化信噪比的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電(DCR)的方法的流程圖。DCR 接收多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流，輸入數(shù)據(jù)流的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還具有幅值和相位分量(步驟300)。在指 定端口處的信噪比中的噪音分量包括位于該端口處的輸入數(shù)據(jù)流的無用部分。每個(gè)輸入 數(shù)據(jù)流均與多個(gè)加權(quán)矢量值混合，從而產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流(步驟304)。通常，如 果具有"N"個(gè)數(shù)據(jù)流，那么會(huì)產(chǎn)生N2個(gè)加權(quán)數(shù)據(jù)流。DCR從多個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生多 個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流，每個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流均包括所有的輸入數(shù)據(jù)流的幅值和相位分量(步 驟308)。多個(gè)加權(quán)矢量值通過最小化扇區(qū)輸出端口處的無用分量(噪音)來優(yōu)化信噪比。 另外，加權(quán)矢量值還補(bǔ)償從DCR的下游產(chǎn)生的模擬相位和幅值誤差。將多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多個(gè)模擬混合信號(hào)(步驟312)，放大(步驟314)并 且耦合到一個(gè)模擬混合矩陣，從而由多個(gè)放大模擬混合信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)信號(hào)(步驟 320)。每個(gè)放大模擬混合信號(hào)都包括其它放大模擬混合信號(hào)的分量。例如，在加權(quán)優(yōu)化 之后， 一個(gè)三扇區(qū)的系統(tǒng)中，第一扇區(qū)信號(hào)包括最大的第一扇區(qū)信號(hào)、最小的第二扇區(qū) 信號(hào)分量以及最小的第三扇區(qū)信號(hào)分量。同樣地，第二扇區(qū)信號(hào)包括最大的第二扇區(qū)信 號(hào)、最小的第一扇區(qū)信號(hào)分量以及最小的第三扇區(qū)信號(hào)分量。第三扇區(qū)信號(hào)包括最大的 第三扇區(qū)信號(hào)、最小的第一扇區(qū)信號(hào)分量以及最小的第二扇區(qū)信號(hào)分量。多個(gè)扇區(qū)信號(hào) 都從耦合到多個(gè)輸出端口的天線發(fā)射(步驟324)。在優(yōu)化開始時(shí)，每個(gè)扇區(qū)信號(hào)都包括所有輸入數(shù)據(jù)流的部分。為了測(cè)量處于扇區(qū)信 號(hào)中的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的功率，每個(gè)扇區(qū)信號(hào)都與每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流交叉相關(guān)。為了優(yōu)化 在指定扇區(qū)端口處的信噪比，其它扇區(qū)信號(hào)的無用功率在該端口處被最小化。將扇區(qū)信 號(hào)耦合到模一數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示(步驟328)。多個(gè)扇區(qū)信 號(hào)的數(shù)字域表示包括每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的分量以及由上游模擬組件產(chǎn)生的相位和幅值誤 差。多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示與多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流相關(guān)，從而產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信 號(hào)(步驟332)。多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流相互交叉相關(guān)，從而產(chǎn)生多個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào)(步驟 336)。然后，將多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)和多個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào)耦合到一個(gè)抵消模塊(步 驟340)，從而基本上抵消當(dāng)前處于多個(gè)被測(cè)量的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)中的輸入數(shù)據(jù)流之間的交叉相關(guān)，從而產(chǎn)生多個(gè)校正的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)(步驟344)。抵消功能基本上從單 個(gè)扇區(qū)測(cè)量交叉相關(guān)信號(hào)除去所有其它的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)的相關(guān)分量。校正的扇區(qū)交 叉相關(guān)信號(hào)被耦合到功率測(cè)定模塊，該功率測(cè)定模塊由多個(gè)校正扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)產(chǎn)生 歸一化能量反饋信號(hào)(步驟348)。通過將加權(quán)矢量值加上然后減去一個(gè)增量以使加上或 者減去增量引起無用輸出功率級(jí)減小，以連續(xù)并反復(fù)尋找最小的無用功率級(jí)(356)，并 籍此令加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊通過歸一化能量反饋信號(hào)確定多個(gè)加權(quán)矢量值，(步驟352)。 每個(gè)加權(quán)矢量值都隨增量值更新，該增量值使無用輸出功率級(jí)減小。如果減去或者加上 增量值都沒有使無用功率級(jí)減小，那么加權(quán)矢量值不改變。圖11是數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電中無用信號(hào)最小化方法的流程圖。多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流耦合于 數(shù)字可轉(zhuǎn)換無線電(DCR)。為了使每個(gè)扇區(qū)端口處的無用分量最小， 一個(gè)DCR加權(quán)矢量 調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值，其中每個(gè)加權(quán)矢量值都包括一個(gè)幅值和相位分量(步驟 360)。每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流都與多個(gè)加權(quán)矢量值混合。響應(yīng)于多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流與多個(gè)加權(quán)矢 量值的混合加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊接收多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)，其中每個(gè)歸一化功率反饋 信號(hào)都包括有用信號(hào)功率測(cè)量值和無用信號(hào)功率測(cè)量值(步驟364)。歸一化能量反饋信 號(hào)包括來自每個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的交叉相關(guān)分量。交叉相關(guān)分量包括無用信號(hào)，該信號(hào)被減 少?gòu)亩_(dá)到希望的最小的信號(hào)級(jí)。為了抵消無用信號(hào)，略微調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值，從而觀測(cè)在無用信號(hào)功率級(jí)上的影響。 對(duì)于每個(gè)加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量，接收一個(gè)第一無用信號(hào)功率級(jí)，其根據(jù)從 加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量中減去一個(gè)第一增量得到(步驟368)。對(duì)于每個(gè)加權(quán) 矢量值的每個(gè)幅值和相位分量，接收一個(gè)第二無用信號(hào)功率級(jí)，其根據(jù)從加權(quán)矢量值的 每個(gè)幅值和相位分量中加上一個(gè)第二增量得到(步驟372)。第一和第二分量可以是不同 的幅值，但是典型的是相同的幅值。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二增量具有可變的幅值， 因此，優(yōu)化過程快速地收斂到最小地?zé)o用信號(hào)級(jí)。例如，在優(yōu)化過程開始時(shí)，第一和第 二增量幅值將被設(shè)置為相對(duì)大的值，因此該方案收斂的很快。類似地，當(dāng)該過程接近希 望地優(yōu)化級(jí)時(shí)，增量被設(shè)置為較小的值。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二增量具有固定 的幅值?；诮邮盏降臍w一化能量反饋信號(hào)，加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量都由第 一增量或第二增量?jī)烧咧锌梢垣@得最低的無用信號(hào)功率級(jí)的增量調(diào)節(jié)(步驟376)。無用 信號(hào)最小化方法連續(xù)運(yùn)行，從而消除DCR中相位和幅值分量的慢變化所產(chǎn)生的無用信號(hào)。這里所公開的本發(fā)明的內(nèi)容容易變換成多種改變和變化形式。因此，通過附圖和詳 細(xì)描述中的示例的方式示出具體實(shí)施例。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖和詳細(xì)的描述并不 用于限制本發(fā)明于公開的特定內(nèi)容，相反，本發(fā)明覆蓋了落入由權(quán)利要求所限定的本發(fā) 明的精神和范圍內(nèi)的所有的改變、等價(jià)物和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化多端口系統(tǒng)中信噪比(SNR)的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電(DCR)的方法，該方法的特征在于接收多個(gè)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，輸入數(shù)據(jù)流的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還具有幅值和相位分量，其中多個(gè)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流為“N”個(gè)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流；從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流和多個(gè)加權(quán)矢量值產(chǎn)生相應(yīng)的多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流，其中多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)都包括多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的幅值和相位分量，其中相應(yīng)的多個(gè)等于“N”；將多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多個(gè)模擬混合信號(hào)；放大多個(gè)模擬混合信號(hào)；在模擬混合矩陣中，由多個(gè)放大的模擬混合信號(hào)分別制造多個(gè)扇區(qū)信號(hào)，其中第一扇區(qū)信號(hào)的特征在于其最大第一扇區(qū)信號(hào)、最小第二扇區(qū)信號(hào)以及最小第三扇區(qū)信號(hào)分量；第二扇區(qū)信號(hào)的特征在于其最大第二扇區(qū)信號(hào)、最小第一扇區(qū)信號(hào)以及最小第三扇區(qū)信號(hào)分量；以及第三扇區(qū)信號(hào)的特征在于其最大第三扇區(qū)信號(hào)、最小第一扇區(qū)信號(hào)以及最小第二扇區(qū)信號(hào)分量；從耦合到第一輸出端口、第二輸出端口以及第三輸出端口的天線分別傳送第一、第二和第三扇區(qū)信號(hào)；使第一、第二和第三扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示形式與多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)；使多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流相互關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生多個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào)；基本上消除出現(xiàn)在多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)中的輸入數(shù)據(jù)流之間的交叉相關(guān)，從而產(chǎn)生多個(gè)校正的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)，其中基本上消除交叉相關(guān)的步驟基本上從單個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)除去所有其它扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)的相關(guān)分量；由多個(gè)被校正的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)產(chǎn)生歸一化的功率反饋信號(hào)；以及由歸一化功率反饋信號(hào)測(cè)定多個(gè)加權(quán)矢量值。
2.如權(quán)利要求l的方法，其中產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的步驟還包括通過引入加權(quán)矢量值補(bǔ) 償由轉(zhuǎn)換和放大步驟引起的模擬相位和幅值誤差，其中加權(quán)矢量值具有幅值和相位分 量，該幅值和相位分量基本上校正相位和幅值誤差。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中在使多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示與多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián) 的步驟之前，由模數(shù)變換器產(chǎn)生多個(gè)扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示。
4.如權(quán)利要求1的方法，還包括耦合多個(gè)扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)和多個(gè)輸入交叉相關(guān)信號(hào) 到抵消模塊，其中抵消模塊用于將輸入交叉相關(guān)信號(hào)與特定扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)混合，然 后從扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)中減去該信號(hào)，從而產(chǎn)生多個(gè)校正的扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中確定歸一化的功率反饋信號(hào)級(jí)的步驟還包括，通過給權(quán) 值減去然后加上一個(gè)增量使得無用輸出功率級(jí)減小，連續(xù)并反復(fù)尋找最小的無用功率 級(jí)，從而最小化該無用功率級(jí)。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流的步驟還包括將多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)與多個(gè)加權(quán)矢量值混合，以產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流， 其中"N"個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)產(chǎn)生，以及其中多個(gè)加權(quán)輸 入數(shù)據(jù)流等于N2;將從一個(gè)第一輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第一加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、從一個(gè)第二輸入數(shù)據(jù)流 產(chǎn)生的一個(gè)第一加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、以及從一個(gè)第三輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第一加權(quán)輸入 數(shù)據(jù)流相加，產(chǎn)生一個(gè)第一混合輸入數(shù)據(jù)流；將從第一輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第二加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、從第二輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一 個(gè)第二加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、以及從第三輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第二加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流相加， 產(chǎn)生一個(gè)第二混合輸入數(shù)據(jù)流；以及將從第一輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第三加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、從第二輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一 個(gè)第三加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流、以及從第三輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的一個(gè)第三加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流相加，產(chǎn)生一個(gè)第三混合輸入數(shù)據(jù)流。
7. —種可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其特征在于一個(gè)數(shù)字混合矩陣(DHM)，用于從多個(gè)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流以及多個(gè)加權(quán)矢量值產(chǎn)生多 個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流，其中多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)包括來自多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流中每 一個(gè)的幅值和相位分量；一個(gè)升頻轉(zhuǎn)換模塊，其被可操作性耦合，以從DHM接收多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流，該增 頻轉(zhuǎn)換模塊用于將多個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流從數(shù)字域轉(zhuǎn)換到模擬域，并用于將該模擬域信號(hào) 升頻到無線電頻率(RF)，以產(chǎn)生多個(gè)模擬RF混合信號(hào)；一個(gè)放大器模塊，還包括多個(gè)放大器，用于接收和放大多個(gè)模擬RF混合信號(hào)；一個(gè)NxN模擬混合矩陣(AHM)，其被耦合以接收N放大模擬RF混合信號(hào)，該AHM用 于產(chǎn)生M扇區(qū)信號(hào)，其中M小于等于N，其中M扇區(qū)信號(hào)中的每一個(gè)扇區(qū)信號(hào)的特征在 于該扇區(qū)信號(hào)的最大分量以及所有其它扇區(qū)信號(hào)的最小分量；多個(gè)發(fā)射天線，用于發(fā)射接收自NxN模擬混合矩陣的M扇區(qū)信號(hào)；一個(gè)降頻轉(zhuǎn)換模塊，其被可操作性耦合，以從AHM接收M扇區(qū)信號(hào)，該降頻轉(zhuǎn)換模 塊用于-將M扇區(qū)信號(hào)從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，以產(chǎn)生M轉(zhuǎn)換扇區(qū)信號(hào)，其中M轉(zhuǎn)換扇區(qū)信 號(hào)是M扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字域表示形式；以及將該數(shù)字域信號(hào)降頻到一個(gè)基帶頻率；一個(gè)相關(guān)模塊，用于從接收的M轉(zhuǎn)換扇區(qū)信號(hào)以及從N接收的輸入數(shù)據(jù)流產(chǎn)生N2扇 區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)以及2*N輸入交叉相關(guān)信號(hào)；一個(gè)抵消模塊，其被可操作性耦合，以接收M2扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)以及2+N輸入交叉 相關(guān)信號(hào)，以及產(chǎn)生M2校正扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)；一個(gè)功率測(cè)定模塊，其被可操作性耦合，以接收M2校正扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)，該功率 測(cè)定模塊用于從接收的M2校正扇區(qū)交叉相關(guān)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)；以及一個(gè)加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊，其被可操作性耦合，以接收多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)，該 加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊還產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值，其中多個(gè)加權(quán)矢量值用于最小化多個(gè)扇區(qū)信 號(hào)中的無用信號(hào)分量。
8.如權(quán)利要求7所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中升頻轉(zhuǎn)換模塊還包括數(shù)字信號(hào)處理電路，用于處理數(shù)字域中的混合輸入數(shù)據(jù)流的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用于將混合輸入數(shù)據(jù)流從數(shù)字域轉(zhuǎn)換至模擬域。
9.如權(quán)利要求7所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中降頻轉(zhuǎn)換模塊還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 用于將多個(gè)扇區(qū)信號(hào)從模擬域轉(zhuǎn)換至數(shù)字域。
10.如權(quán)利要求7所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊還包括一個(gè)數(shù)字處理器，包括微處理器、微控制器、特定用途集成電路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它處理器之一，該數(shù)字處理器用于存儲(chǔ)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令限定該加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊的運(yùn)行邏輯；接收和處理多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)；產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值；一條總線，其被耦合到數(shù)字處理器，用于將計(jì)算機(jī)指令以及控制信號(hào)傳輸?shù)郊訖?quán)矢 量調(diào)節(jié)模塊內(nèi)的數(shù)字處理器，并從加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊內(nèi)的數(shù)字處理器接收計(jì)算機(jī)指令以 及控制信號(hào)；存儲(chǔ)器，其耦合到總線，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；以及一個(gè)輸入/輸出模塊，用于接收多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)以及用于耦合該多個(gè)加權(quán)矢 量值到DHM。
11.如權(quán)利要求IO所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中數(shù)字處理器還包括用于優(yōu)化多個(gè)加 權(quán)矢量值的邏輯，其中對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值中每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電測(cè)量一 個(gè)由將每一個(gè)加權(quán)矢量值減去一個(gè)第一增量而產(chǎn)生的一個(gè)第一無用信號(hào)功率等級(jí)；對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值的每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電測(cè)量一個(gè)由將每一個(gè)加權(quán)矢量值增加一個(gè)第二增量而產(chǎn)生的一個(gè)第二無用信號(hào)功率等級(jí)，以 及其中該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電利用導(dǎo)致最低的無用功率等級(jí)的第一增量或第二增量?jī)?者之一調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量。
12.如權(quán)利要求11所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中第一和第二增量的特征在于具有相 等幅值或不相等幅值。
13.如權(quán)利要求ll所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中第一和第二增量是固定幅值。
14.如權(quán)利要求11所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中第一和第二增量具有可變幅值，其 中該可變幅值基于可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電度量而改變。
15.如權(quán)利要求l所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中數(shù)字混合矩陣還包括多個(gè)復(fù)數(shù)乘法器，每一個(gè)復(fù)數(shù)乘法器被可操作耦合以接收多個(gè)加權(quán)矢量值之一，還 被耦合以接收多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流之一，并從其中產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流；多個(gè)求和單元，其被可操作耦合以接收多個(gè)加權(quán)輸入數(shù)據(jù)流以及從其中產(chǎn)生多個(gè)混 合輸入數(shù)據(jù)流；以及其中每一個(gè)混合輸入數(shù)據(jù)流包括多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的每一個(gè)的幅值和相位分量。
16.如權(quán)利要求l所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中模擬混合矩陣基于DHM中的加權(quán)值將 放大的模擬混合信號(hào)的模擬分量分離成多個(gè)扇區(qū)信號(hào)，以便傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的扇區(qū)天線。
17. —種可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電的加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊，其特征在于一個(gè)數(shù)字處理器，用于存儲(chǔ)和執(zhí)行限定用于處理多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)的運(yùn)行邏 輯的計(jì)算機(jī)指令，該數(shù)字處理器還包括限定用于產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值的計(jì)算機(jī)指令；一條總線，其被耦合到數(shù)字處理器，用于傳輸信號(hào)到加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊內(nèi)的數(shù)字處 理器或者從加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊內(nèi)的數(shù)字處理器接收信號(hào)；一個(gè)輸入/輸出模塊，其耦合到總線，該輸入/輸出模塊用于從功率確定模塊接收多 個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)以及用于耦合該多個(gè)加權(quán)矢量值到數(shù)字混合矩陣(DHM);以及存儲(chǔ)器，其耦合到總線，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中數(shù)字處理器還包括用于優(yōu)化多個(gè)加 權(quán)矢量值的邏輯，其中對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值的每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電測(cè)量一 個(gè)由將每一個(gè)加權(quán)矢量值增加一個(gè)第一增量而產(chǎn)生的一個(gè)第一無用信號(hào)功率等級(jí)對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值的每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電測(cè)量 一個(gè)由將每一個(gè)加權(quán)矢量值減去一個(gè)第二增量而產(chǎn)生的一個(gè)第二無用信號(hào)功率等級(jí)；以及其中該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電利用導(dǎo)致最低的無用功率等級(jí)的第一增量或第二增量?jī)?者之一調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量。
19.如權(quán)利要求17所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中第一和第二增量的特征在于具有相 等幅值或不相等幅值。
20.如權(quán)利要求19所述的可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，其中第一和第二增量是固定幅值或可變 幅值，其中該可變幅值基于可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電度量而改變。
21. —種在可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電中最小化無用信號(hào)的方法，該方法的特征在于產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)矢量值，其中每一個(gè)加權(quán)矢量值的特征在于一個(gè)幅值和相位分量；響應(yīng)于該多個(gè)加權(quán)矢量值，接收多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)，其中該多個(gè)歸一化功率反饋信號(hào)的每一個(gè)都包括希望出現(xiàn)的信號(hào)功率測(cè)量值和無用信號(hào)功率測(cè)量值；對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值的每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，接收一個(gè)由從加權(quán)矢量值的每一個(gè)幅值和相位分量減去一個(gè)第一增量而產(chǎn)生的第一無用信號(hào)功率等級(jí)；對(duì)于多個(gè)加權(quán)矢量值的每一個(gè)的每個(gè)幅值和相位分量，接收一個(gè)由從加權(quán)矢量值 的每一個(gè)幅值和相位分量增加一個(gè)第二增量而產(chǎn)生的第二無用信號(hào)功率等級(jí)；以及其中該可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電利用導(dǎo)致最低的無用功率等級(jí)的第一增量或第二增量?jī)?者之一調(diào)節(jié)加權(quán)矢量值的每個(gè)幅值和相位分量。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中第一和第二增量的特征在于具有相等幅值或不相 等幅值。
23.<image>image see original document page 8</image>
全文摘要
一種可數(shù)字轉(zhuǎn)換無線電，通過基本消除出現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的扇區(qū)信號(hào)中的多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流的無用分量來優(yōu)化信噪比。然后該扇區(qū)輸出功率被按比例縮放以優(yōu)化扇區(qū)輸出端口的總功率。輸入數(shù)據(jù)流彼此交叉相關(guān)，并交叉相關(guān)到扇區(qū)信號(hào)的數(shù)字表示形式，以產(chǎn)生多個(gè)交叉相關(guān)信號(hào)。多個(gè)交叉相關(guān)信號(hào)被結(jié)合，以識(shí)別無用交叉相關(guān)信號(hào)。利用輸入信號(hào)交叉相關(guān)和系統(tǒng)傳遞函數(shù)確定(determination)，去除表示輸入信號(hào)流之間相關(guān)程度的無用信號(hào)測(cè)量值的一部分。加權(quán)矢量調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生多個(gè)復(fù)加權(quán)矢量值，其和多個(gè)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行混合。部分的基于測(cè)量的無用功率等級(jí)，對(duì)每一個(gè)加權(quán)矢量值遞增的、順序的調(diào)節(jié)。利用一個(gè)產(chǎn)生最低的測(cè)量的無用功率等級(jí)的增量值或減量值更新加權(quán)矢量值的實(shí)分量和虛分量。
文檔編號(hào)H04B1/04GK101627551SQ200480034752
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者尼爾M·麥克格文, 馬蒂納斯W·達(dá)席爾瓦 申請(qǐng)人:北電網(wǎng)絡(luò)有限公司