專利名稱：頻率偏移估計方法和利用所述方法的頻率偏移校正設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頻率偏移估計技術(shù)，更具體地，本發(fā)明涉及一種估計由多個天線接收到的信號中所包含的頻率偏移的頻率偏移估計方法，還涉及一種利用所述方法的頻率偏移校正設(shè)備。
背景技術(shù)：
在無線通信中，通常需要的是，能夠有效地使用有限的頻率資源。有效使用頻率資源的一種技術(shù)是自適應(yīng)陣列天線技術(shù)。在自適應(yīng)陣列天線技術(shù)中，對多個天線中要處理的信號的幅度和相位進(jìn)行控制，從而形成預(yù)定方向圖的天線。更具體地，具有自適應(yīng)陣列天線的設(shè)備分別改變由多個天線接收到的信號的幅度和相位，并對多個這樣改變后的接收信號進(jìn)行總和。結(jié)果，該設(shè)備接收與由具有對應(yīng)于所述幅度和相位上的變化(此后稱之為“權(quán)重”)的方向圖的天線所接收到的信號等效的信號。然后，按與所述權(quán)重相對應(yīng)的天線的方向圖來發(fā)射這些信號。
在自適應(yīng)陣列天線技術(shù)中，計算權(quán)重的處理包括基于最小均方誤差(MMSE)方法的處理。作為MMSE方法，諸如RLS(遞歸最小平方)算法和LMS(最小均方)算法等自適應(yīng)算法得以使用。通常，另一方面，頻率偏移存在于從發(fā)射設(shè)備的本地振蕩器輸出的載波和從接收設(shè)備的本地振蕩器輸出的載波之間。結(jié)果，引起了相位誤差。例如，如果使用諸如QPSK(正交相移鍵控)作為發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備之間的調(diào)制方案，則接收信號的星座會由于該相位誤差而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。該星座的旋轉(zhuǎn)通常會使信號的傳輸質(zhì)量發(fā)生惡化。在一些情況下，可以通過自適應(yīng)陣列天線技術(shù)中的自適應(yīng)算法來估計頻率偏移(例如，參見以下相關(guān)技術(shù)列表中的參考文件(1))
相關(guān)技術(shù)列表(1)日本專利申請待審公開No.Hei10-210099。
當(dāng)將要使用LMS算法作為自適應(yīng)算法來計算權(quán)重時，還可以按照將頻率偏移包含在權(quán)重的形式來計算這些頻率偏移。然而，其中能夠計算頻率偏移的范圍通常會較窄。因此，頻率偏移變得越大，則所述頻率偏移的精確估計將變得越難。此外，如果天線的數(shù)量增加，則要施加LMS算法的權(quán)重的數(shù)量也會增加。因此，能夠計算頻率偏移的范圍將趨向于進(jìn)一步變窄。另一方面，作為拓寬能夠利用LMS算法來估計頻率偏移的范圍的一種方法，該方法可以采用使LMS算法的步長參數(shù)變得更大。然而，根據(jù)該方法，該濾波效果通常較小，從而導(dǎo)致了信號傳輸質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前面的情況提出了本發(fā)明，其目的是提出一種估計頻率偏移來校正由多個天線所接收到的信號之間所包含的頻率偏移的方法，以及提出一種利用所述方法的頻率偏移校正設(shè)備。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種頻率偏移校正設(shè)備包括輸入單元，輸入分別對應(yīng)于多個天線、包含已知信號的多個接收信號；校正單元，分別校正所述多個接收信號中所包含的頻率偏移；處理單元，通過對多個校正接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，分別獲得與所述已知信號及權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差相對應(yīng)的權(quán)重矢量；估計單元，根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和所獲得的誤差，來估計多個校正接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。所述校正單元通過反映頻率偏移的估計殘余分量來校正頻率偏移。
根據(jù)該實施例，在自適應(yīng)算法中所獲得的加權(quán)因子和誤差用于對頻率偏移的殘余分量的估計。因此，可以使殘余分量的估計處理和自適應(yīng)算法的一部分得到通用。結(jié)果，可以對頻率偏移進(jìn)行校正，同時防止電路規(guī)模的增加。
作為頻率偏移的殘余分量，所述估計單元可以將多個校正接收信號的復(fù)共軛分別乘以所獲得的誤差，并從將乘法結(jié)果除以所獲得的權(quán)重矢量的除法結(jié)果中提取虛分量。在這種情況下，可以利用簡化的處理來估計頻率偏移的殘余分量。
所述處理可以獲得與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；并且所述設(shè)備還可以包括加權(quán)單元，利用由所述處理單元獲得的權(quán)重矢量，分別對多個校正接收信號進(jìn)行加權(quán)。在這種情況下，通過權(quán)重矢量來進(jìn)行加權(quán)，從而能夠提高傳輸質(zhì)量。
所述頻率偏移校正設(shè)備還可以包括頻率域轉(zhuǎn)換單元，分別將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域中并輸出對每一個校正接收信號的多個頻率域信號。所述處理單元可以通過對相互對應(yīng)的已知信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，提取多個頻率域信號中包含的已知信號分量并獲取權(quán)重矢量和誤差。所述估計單元可以根據(jù)權(quán)重矢量和誤差來估計與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。在這種情況下，根據(jù)本實施例的設(shè)備可以應(yīng)用于多載波信號。
所述處理單元可以提取多個頻率域信號中所包含的多個已知信號，并且可以獲取分別與所述多個已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量和誤差；而所述估計單元估計分別與多個已知信號相對應(yīng)的頻率偏移，并根據(jù)分別與多個已知信號相對應(yīng)的估計出的頻率偏移，并且可以獲得要由所述校正單元使用的頻率偏移的殘余分量。在這種情況下，使用分別與多個已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量，從而獲得要用于校正的頻率偏移的殘余分量，從而提高獲取精度。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例涉及一種估計頻率偏移的方法。該方法的特征在于通過向分別對應(yīng)于多個天線的包含已知信號的多個接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，分別獲得與已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量、以及權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差，并且根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和誤差來估計多個校正接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例涉及一種估計頻率偏移的方法。所述方法包括輸入分別與多個天線相對應(yīng)的包含已知信號的多個接收信號；分別校正多個接收信號中所包含的頻率偏移；通過對多個校正接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法來分別獲得與已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量、以及所述權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差；以及根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和所獲得的誤差，來估計多個接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。所述校正可以在于通過反映頻率偏移的估計出的殘余分量來校正頻率偏移。
所述估計可以在于作為頻率偏移的殘余分量，將多個校正接收信號的復(fù)共軛分別乘以所獲得的誤差，然后，從將乘法結(jié)果除以所獲得的權(quán)重矢量的除法結(jié)果中提取虛分量。所述獲取可以在于獲取與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；所述方法還包括分別利用通過所述獲取獲得的權(quán)重矢量對多個校正接收信號進(jìn)行加權(quán)。
所述方法還可以包括分別將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域中，并輸出對每一個校正接收信號的多個頻率域信號。所述獲取可以在于提取多個頻率域信號中所包含的已知信號分量，并通過向相互對應(yīng)的已知信號應(yīng)用自適應(yīng)算法來獲得權(quán)重矢量和誤差，并且所述估計可以在于根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和誤差來估計與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
所述獲取可以在于提取多個頻率域信號中所包含的已知信號，并獲取分別對應(yīng)于多個已知信號的權(quán)重矢量和誤差；以及所述估計可以在于估計分別對應(yīng)于多個已知信號的頻率偏移，并從分別對應(yīng)于多個已知信號的估計出的頻率偏移中獲取要在校正單元中使用的頻率偏移的殘余分量。所述估計可以在于估計要將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域的周期中的頻率偏移的殘余分量。所述獲取可以在于獲取與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；并且所述方法還可以包括分別利用通過所述獲取獲得的權(quán)重矢量對多個頻率域信號進(jìn)行加權(quán)。
數(shù)據(jù)可以由多個流構(gòu)成。已知信號可以由多個流構(gòu)成?？刂菩盘柨梢杂啥鄠€流構(gòu)成。
應(yīng)該注意，上述方法、設(shè)備、系統(tǒng)、記錄介質(zhì)和計算機(jī)程序等之間的結(jié)構(gòu)組件和改變的表達(dá)的任意組合均是有效的，可以由當(dāng)前實施例所涵蓋。
而且，本發(fā)明內(nèi)容不必描述所有所需特征，從而使本發(fā)明還可以是這些描述特征的子組合。


現(xiàn)在，將參考典型且非限定性的附圖，僅作為示例來描述實施例，其中在多個附圖中，相同組件的編號類似，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的多載波信號的頻譜；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的突發(fā)格式的結(jié)構(gòu)；圖4示出了圖1所示的第一無線電單元的結(jié)構(gòu)；圖5示出了圖1所示的信號處理單元的結(jié)構(gòu)；圖6示出了圖5所示的第一頻率域信號的結(jié)構(gòu)；圖7示出了圖5所示的頻率偏移校正單元的結(jié)構(gòu)；圖8示出了圖5所示的接收權(quán)重矢量計算單元的結(jié)構(gòu)；以及圖9是示出了校正圖5中的頻率偏移的過程的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將根據(jù)舉例說明本發(fā)明而并未限定本發(fā)明范圍的以下實施例來描述本發(fā)明。這些實施例中所描述的所有特征及其組合并非一定是本發(fā)明所必須的。
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，將首先描述本發(fā)明的概況。根據(jù)本發(fā)明的實施例涉及一種對多個天線所接收到的多個信號分別執(zhí)行自適應(yīng)陣列信號處理的基站設(shè)備。這里，對接收到的信號進(jìn)行調(diào)制，特別是通過正交頻分復(fù)用(OFDM)，并且這些接收到的信號形成了突發(fā)信號?；驹O(shè)備將多個接收到的信號轉(zhuǎn)換為多個基帶信號。多個轉(zhuǎn)換后的基帶信號分別包含頻率偏移。
根據(jù)本實施例的基站設(shè)備粗略地或松散地估計突發(fā)信號之間的其引導(dǎo)部分的前同步碼中的、基帶信號所包含的頻率偏移，并且通過前饋來校正所估計的頻率偏移。在通過FFT(快速傅立葉變換)將其轉(zhuǎn)換為頻率域信號之后，對其執(zhí)行自適應(yīng)陣列信號處理。在前同步碼周期終止之后，基站設(shè)備估計估計出的偏移中所包含的殘余分量，然后，通過對其進(jìn)行反饋來校正這樣估計出的殘余頻率偏移。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的多載波信號的頻譜。特別地，圖1示出了與OFDM調(diào)制方案兼容的多載波信號的頻譜。在OFDM調(diào)制方案中的多載波之一通常被稱為子載波。然而，這里，子載波由“子載波號”來指定。類似于IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)，這里定義了53個子載波，即“-26”到“26”。應(yīng)該注意，將子載波號“0”設(shè)置為空，從而減小基帶信號中的直流分量的效果。通過可變地設(shè)置的調(diào)制方案來調(diào)制每一個子載波。這里使用BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)、QPSK(正交相移鍵控)、16QAM(正交幅度調(diào)制)和64QAM中的任意調(diào)制方案。
如果在接收到的多載波信號中存在頻率偏移，則子載波信號的相位將會發(fā)生旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在將對此進(jìn)行解釋。從發(fā)射設(shè)備發(fā)射的信號由以下等式(1)來表達(dá)S＝A(A1exp(jω1t)+A2exp(jω2t)+A3exp(jω3t)Λ+Anexp(jωnt))(1)其中A1到An均為指示每一個子載波中所包含的信號分量的矢量。如果頻率偏移被添加到多載波信號中，則接收信號表達(dá)為Sexp(jωt)＝(A1exp(jω1t)+A2exp(jω2t)+Λ+Anexp(jωnt))exp(jωt) (2)當(dāng)頻率偏移較小時，exp(jωt)可以近似為常數(shù)C，并且等式(2)中的信號可以表達(dá)為SC＝(A1exp(jω1t)+A2exp(jω2t)+Λ+Anexp(jωnt))C (3)當(dāng)對該信號進(jìn)行FFT時，每一個子載波被表達(dá)為CA1、CA2等。這等效于以下情況每一個子載波信號以對應(yīng)于其頻率偏移的相位發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)。通信系統(tǒng)100包括終端設(shè)備10、基站設(shè)備34和網(wǎng)絡(luò)32。終端設(shè)備10包括基帶單元26、調(diào)制解調(diào)器單元28、無線電單元30和用于終端設(shè)備的天線16?；驹O(shè)備34包括第一基站天線14a、第二基站天線14b、……、以及第N基站天線14n，通常被稱為“用于基站設(shè)備的天線14”或“基站天線14”；第一無線電單元12a、第二無線電單元12b、……、以及第N無線電單元12n，通常被稱為“無線電單元12”；信號處理單元18、調(diào)制解調(diào)器單元20、基帶單元22和控制單元24。作為信號，基站設(shè)備34包括第一數(shù)字接收信號300a、第二數(shù)字接收信號300b、……、以及第N數(shù)字接收信號300n，通常被稱為“數(shù)字接收信號300”；第一數(shù)字發(fā)射信號302a、第二數(shù)字發(fā)射信號302b、……、以及第N數(shù)字發(fā)射信號302n，通常被稱為“數(shù)字發(fā)射信號302”；合成信號304、預(yù)分離信號308、信號處理器控制信號310和無線電單元控制信號318。
基站設(shè)備34中的基帶單元22是與網(wǎng)絡(luò)32的接口。終端設(shè)備10中的基帶單元26是與連接到終端設(shè)備10上的PC或與終端設(shè)備10內(nèi)部的應(yīng)用程序的接口?；鶐卧?2和26對從和由通信系統(tǒng)100發(fā)射和接收的信號執(zhí)行其各自的上層處理。基帶單元22和26還可以執(zhí)行糾錯或自動重傳處理，但是這里省略了對這樣的處理的描述。
基站設(shè)備34中的調(diào)制解調(diào)器單元20和終端設(shè)備10中的調(diào)制解調(diào)器單元28執(zhí)行調(diào)制處理和解調(diào)處理。作為調(diào)制方案，調(diào)制解調(diào)器單元20和調(diào)制解調(diào)器單元28執(zhí)行BPSK、QPSK、16QAM和64QAM中的任意調(diào)制方案。從控制單元24接收要采用的哪一個調(diào)制方案的指令。調(diào)制解調(diào)器單元20和28響應(yīng)OFDM調(diào)制方案來執(zhí)行調(diào)制處理中的IFFT，并執(zhí)行解調(diào)處理中的FFT。
信號處理單元18執(zhí)行自適應(yīng)陣列信號處理。稍后將描述自適應(yīng)陣列信號處理中的細(xì)節(jié)?；驹O(shè)備24的無線電單元12和終端設(shè)備10的無線電單元30執(zhí)行基帶信號和射頻信號之間的頻率轉(zhuǎn)換處理。這里，基帶信號由信號處理單元18、調(diào)制解調(diào)器單元20、基帶單元22、基帶單元26和調(diào)制解調(diào)器單元28處理。無線電單元12和無線電單元30進(jìn)一步執(zhí)行放大處理、A-D或D-A轉(zhuǎn)換處理等。
基站設(shè)備34中的基站天線14和終端設(shè)備10中的終端天線對射頻信號執(zhí)行發(fā)射/接收處理。各個天線的方向性可以是任意的，并且基站天線14的數(shù)量由N表示。控制單元24控制無線電單元12、信號處理單元18、調(diào)制解調(diào)器單元20和基帶單元22的定時等。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的突發(fā)格式的結(jié)構(gòu)。這是在作為無線LAN(局域網(wǎng))之一的IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)信道中所使用的突發(fā)格式。IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)使用OFDM調(diào)制方案。在OFDM調(diào)制方案中，傅立葉變換尺寸和保護(hù)間隔中的符號數(shù)量的總和定義為一個單元。在本實施例中，單個單元被稱為“OFDM符號”。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中，傅立葉變換的尺寸為64(此后，一個FFT點將被稱為“FFT點”)。因此，由于針對保護(hù)間隔的FFT點的數(shù)量為16，因此，OFDM符號等效于80個FFT點。
將主要用于定時同步和信道估計的前同步碼放置在突發(fā)的四個引導(dǎo)OFDM符號中。該前同步碼信號等效于已知信號。因此，信號處理單元18可以使用前同步碼作為稍后描述的訓(xùn)練信號。跟隨在“前同步碼”之后的“報頭”和“數(shù)據(jù)”并非已知信號，但等效于數(shù)據(jù)信號。在IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)中，已知的導(dǎo)頻信號包含在甚至是數(shù)據(jù)信號周期中的子載波號“-21”、“-7”、“7”和“21”中。
圖4示出了第一無線電單元12a的結(jié)構(gòu)。第一無線電單元12a包括開關(guān)單元40、接收器42和發(fā)射器44。接收器42包括頻率轉(zhuǎn)換單元46、AGC(自動增益控制)單元48、正交檢測單元50和A-D轉(zhuǎn)換單元52。發(fā)射器44包括放大單元54、頻率轉(zhuǎn)換單元56、正交調(diào)制單元58和D-A轉(zhuǎn)換單元60。
開關(guān)單元40根據(jù)來自控制單元24的無線電單元控制信號318(圖4中并未示出)來將信號的輸入和輸出切換到接收器42和發(fā)射器44。即，開關(guān)單元40在發(fā)射時選擇來自發(fā)射器44的信號，而在接收時，其選擇去往接收器42的信號。接收器42中的頻率轉(zhuǎn)換單元46和發(fā)射器44中的頻率轉(zhuǎn)換單元56在射頻和中頻之間對目標(biāo)信號執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換。
AGC單元48通過自動控制增益來放大接收信號，從而使接收信號的幅度等于位于A-D轉(zhuǎn)換單元52的動態(tài)范圍內(nèi)的幅度。正交檢測單元50通過對中頻信號執(zhí)行正交檢測，來產(chǎn)生基帶模擬信號。另一方面，正交調(diào)制單元58通過對基帶模擬信號執(zhí)行正交調(diào)制來產(chǎn)生中頻信號。A-D轉(zhuǎn)換單元52將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而D-A轉(zhuǎn)換單元60將基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。放大單元54放大要發(fā)射的射頻信號。
圖5示出了信號處理單元18的結(jié)構(gòu)。信號處理單元18包括頻率偏移校正單元110；FFT單元170；第一乘法器62a、第二乘法器62b、……、以及第N乘法器62n，通常被稱為“乘法器62”；加法器64；接收權(quán)重矢量計算單元68；參考信號產(chǎn)生器70；第一乘法器74a、第二乘法器74b、……、以及第N乘法器74n，通常被稱為“乘法器74”；發(fā)射權(quán)重矢量計算單元76；和響應(yīng)矢量計算單元80。信號處理單元18中所涉及的信號包括權(quán)重參考信號306；第一接收權(quán)重矢量信號312a、第二接收權(quán)重矢量信號312b、……、以及第N接收權(quán)重矢量信號312n，通常被稱為“接收權(quán)重矢量信號312”；第一發(fā)射權(quán)重矢量信號314a、第二發(fā)射權(quán)重矢量信號314b、……、以及第N發(fā)射權(quán)重矢量信號314n，通常被稱為“發(fā)射權(quán)重矢量信號314”；響應(yīng)參考信號320；響應(yīng)矢量信號322；殘余頻率信號324；第一校正接收信號326a、第二校正接收信號326b、……、以及第N校正接收信號326n，通常被稱為“校正接收信號326”；以及第一頻率域信號330a、第二頻率域信號330b、……、以及第N頻率域信號330n，通常被稱為“頻率域信號330”。
頻率偏移校正單元110輸入分別與多個基站天線14相對應(yīng)的數(shù)字接收信號300(這里未示出)。數(shù)字接收信號300已知處于前同步碼周期中，并且其在數(shù)字信號周期中包含導(dǎo)頻信號。頻率偏移校正單元110校正分別包含在數(shù)字接收信號300中的頻率偏移，然后輸出這些信號，作為校正接收信號326。盡管稍后將描述細(xì)節(jié)，頻率偏移校正單元110首先估計頻率偏移(此后被稱為“初始頻率偏移”)，并且利用這樣估計出的初始頻率偏移來校正數(shù)字接收信號300。然后，頻率偏移校正單元110還通過反映頻率偏移中的殘余分量來校正頻率偏移。頻率偏移的殘余分量包括在初始頻率偏移已經(jīng)校正之后仍然存在的頻率偏移。在這種情況下，使用殘余頻率信號324。
FFT單元170對校正接收信號326執(zhí)行傅立葉變換，從而輸出頻率域信號330。即，F(xiàn)FT單元170將校正接收信號326分別變換到頻率域中。這里，假定與多個子載波相對應(yīng)的信號在每一個頻率域信號330(例如，在第一頻率域信號330a)中串行地排列。圖6示出了作為頻率域信號的第一頻率域信號330a的結(jié)構(gòu)。這里，假定第i OFDM符號在于子載波以子載波號“1”到“26”和子載波號“-26”到“-1”的次序排列。還假定第“(i-1)”O(jiān)FDM符號位于第i OFDM符號之前，并且第“(i+1)”O(jiān)FDM符號位于第i OFDM符號之后。
再次參考圖5，利用LMS算法，接收權(quán)重矢量計算單元68根據(jù)頻率域信號330、合成信號304和權(quán)重參考信號306來計算接收權(quán)重矢量信號312。這里，還分別與多個基站天線14相對應(yīng)地、以及與頻率域中的多個子載波相對應(yīng)地獲得接收權(quán)重矢量信號312。這里，如果天線數(shù)量由N表示而子載波的數(shù)量由M表示，則LMS算法將表達(dá)為以下等式(4)Wm(t+1)＝Wm(t)+μXm(t)e(t*) (4)e(t)=d(t)-WmH(t)Xm(t)]]>其中Wm(t)是在時間t處與子載波m相對應(yīng)的接收響應(yīng)矢量，而其分量的數(shù)量等于天線N的數(shù)量。如上所述，逐子載波地執(zhí)行LMS算法。這里，假定在前同步碼周期期間對接收權(quán)重矢量信號312進(jìn)行估計，并且接收權(quán)重矢量信號312在前同步碼周期終止之后將是固定的。在數(shù)據(jù)信號周期中，類似于此的接收權(quán)重矢量312還對應(yīng)于導(dǎo)頻信號和除了導(dǎo)頻信號之外的其他信號。
即使在前同步碼周期已經(jīng)終止之后，接收權(quán)重矢量計算單元68從頻率域信號330中提取多個子載波中所分配的導(dǎo)頻信號，并且通過對導(dǎo)頻信號應(yīng)用LMS算法獲得與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的接收權(quán)重矢量信號312、以及接收權(quán)重矢量信號312與導(dǎo)頻信號之間的誤差。這里，將LMS算法應(yīng)用于多個頻率域信號中的相互對應(yīng)的導(dǎo)頻信號。例如，LMS算法應(yīng)用于多個頻率域信號330中與子載波號“-21”相對應(yīng)的分量。作為以上的結(jié)果，接收權(quán)重矢量計算單元68獲得了針對導(dǎo)頻信號的數(shù)量(即，“4”)的誤差。
根據(jù)接收權(quán)重矢量信號和誤差，接收權(quán)重矢量計算單元68估計頻率域信號330之間的導(dǎo)頻信號中所包含的頻率偏移的殘余分量。即，接收權(quán)重矢量計算單元68將與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的頻率域信號330的復(fù)共軛分別與這些誤差相乘，然后，從除以與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的接收權(quán)重矢量信號312的結(jié)果中提取虛分量。這里，“與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)”還可以等效于“與分配了導(dǎo)頻信號的子載波相對應(yīng)”。利用以上處理，估計分別與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
另外，接收權(quán)重矢量計算單元68對分別與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量執(zhí)行諸如平均處理等統(tǒng)計處理，從而獲取頻率偏移的殘余分量。接收權(quán)重矢量計算單元68輸出這樣得到的頻率偏移的殘余分量，作為殘余頻率信號324。估計頻率偏移的殘余分量，作為要將校正接收信號326轉(zhuǎn)換為頻率域的周期(即，“一個OFDM符號”的周期)中的值。
乘法器62利用接收權(quán)重矢量信號312對頻率域信號330進(jìn)行加權(quán)，并且加法器64將復(fù)用器62的輸出加在一起，然后輸出合成信號304。由于如上所述，頻率域信號330在這里按照子載波號的次序排列，接收權(quán)重矢量信號312也與其相對應(yīng)地排列。也就是，每一個乘法器62連續(xù)輸入按照子載波號的次序排列的接收權(quán)重矢量信號312。因此，加法器64逐載波地將乘法結(jié)果加在一起。結(jié)果，合成信號304也按照子載波號的次序串行地排列，如圖6所示。
在以下描述中，同樣地，如果要處理的信號定義在頻率域中，將基本上逐載波地執(zhí)行該處理。為了簡化描述，這里將解釋單個子載波的處理。因此，為了實現(xiàn)多個子載波的處理，并行地或串行地執(zhí)行單個子載波的處理。
在訓(xùn)練周期期間，參考信號產(chǎn)生器70輸出預(yù)先存儲的訓(xùn)練信號，作為權(quán)重參考信號306和響應(yīng)參考信號320。在訓(xùn)練周期之后，將預(yù)先存儲的導(dǎo)頻信號作為權(quán)重參考信號306輸出。
響應(yīng)矢量計算單元80根據(jù)頻率域信號330和響應(yīng)參考信號320來計算響應(yīng)矢量信號322，作為接收信號相對于發(fā)射信號的接收響應(yīng)特性。計算響應(yīng)矢量信號322的方法可以是任意的，但是可以如下根據(jù)諸如相關(guān)處理來執(zhí)行。這里，假定頻率域信號330和響應(yīng)參考信號320不僅從信號處理單元18內(nèi)部輸入，而且從與經(jīng)由信號線的要處理的其他信號相對應(yīng)的信號處理單元(這里未示出)輸入。如先前所述，以下描述將焦點放在多個子載波之一上。如果對應(yīng)于第一處理對象的頻率域信號330被表示為x1(t)，對應(yīng)于第二處理對象的頻率域信號330被表示為x2(t)，對應(yīng)于第一處理對象的響應(yīng)參考信號320被表示為S1(t)且對應(yīng)于第二處理對象的響應(yīng)參考信號320被表示為S2(t)，則x1(t)和x2(t)將表達(dá)為以下等式(5)X1(t)＝h11S1(t)+h21S2(t)(5)X2(t)＝h12S1(t)+h22S2(t)
其中hij是從第i終端設(shè)備到第j基站天線14j的響應(yīng)特性，其中忽略了噪聲。第一相關(guān)矩陣R1由以下等式(6)表達(dá)，其中E為總體平均R1=E[x1S1*]E[x1S2*]E[x2S1*]E[x2S2*]---(6)]]>響應(yīng)參考信號320之間的第二相關(guān)矩陣R2由以下等式7來計算R1=E[S1S1*]E[S1S2*]E[S2S1*]E[S2S2*]---(7)]]>最后，將第一相關(guān)矩陣R1乘以第二相關(guān)矩陣R2的逆矩陣，從而獲得響應(yīng)矢量信號322，由以下等式(8)來表達(dá)h11h12h21h22=R1R2-1---(8)]]>發(fā)射權(quán)重矢量計算單元76根據(jù)接收權(quán)重矢量信號312或充當(dāng)接收響應(yīng)特性的響應(yīng)矢量信號322，來估計對預(yù)分離信號308加權(quán)所需的發(fā)射權(quán)重矢量信號314。估計發(fā)射權(quán)重矢量信號314的方法可以是任意的。然而，作為最簡單的方法，可以完整地使用接收權(quán)重矢量信號312。可選地，可以利用傳統(tǒng)技術(shù)來校正接收權(quán)重矢量信號312或響應(yīng)矢量信號322，同時考慮由接收處理和發(fā)射處理之間的定時差值而引起的傳播環(huán)境的多普勒頻率變化。
乘法器74利用發(fā)射權(quán)重矢量信號314對預(yù)分離信號308分別進(jìn)行加權(quán)，然后，輸出這樣加權(quán)的發(fā)射權(quán)重矢量信號314，作為數(shù)字發(fā)射信號302。這里，假定由信號處理器控制信號310來指示上述操作中的定時。
在硬件方面，上述結(jié)構(gòu)可以由任意計算機(jī)的CPU、存儲器和其他LSI來實現(xiàn)。在軟件方面，其由具有預(yù)留管理功能等的存儲器加載的程序來實現(xiàn)，但是這里繪出和描述的是與此協(xié)同地實現(xiàn)的功能塊。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解這些功能塊可以按諸如僅是硬件、僅是軟件或其組合等各種形式來實現(xiàn)。
圖7示出了頻率偏移校正單元110的結(jié)構(gòu)。頻率偏移校正單元110的結(jié)構(gòu)是賦予第一頻率偏移校正單元110a、第二頻率偏移校正單元110b、……、以及第N頻率偏移校正單元110n的統(tǒng)稱。每一個頻率偏移校正單元110a到110n包括延遲單元120、相位誤差檢測器122、平均單元124、初始頻率設(shè)置單元126、乘法器128、乘法器130和殘余頻率設(shè)置單元132。
延遲單元120對輸入數(shù)字接收信號300進(jìn)行延遲。這里，延遲單元120將其延遲一個OFDM符號。相位誤差檢測器122檢測由延遲單元120延遲的數(shù)字接收信號300與輸入數(shù)字接收信號300之間的相位誤差。該相位誤差對應(yīng)于由于頻率偏移所引起的一個OFDM符號中的相位旋轉(zhuǎn)量。如果數(shù)字接收信號300包含信號分量，則移除這些信號分量。平均單元124對由相位誤差檢測器122檢測到的相位誤差進(jìn)行平均，以便抑制噪聲分量。初始頻率設(shè)置單元126將由平均單元124平均后的相位誤差設(shè)置為與初始頻率偏移相對應(yīng)的相位誤差，并輸出要基于初始頻率偏移而振蕩的信號。乘法器128將要以從初始頻率設(shè)置單元126輸出的初始頻率偏移發(fā)生振蕩的信號與輸入數(shù)字接收信號300相乘，并從輸入數(shù)字接收信號300中移除與初始頻率偏移相對應(yīng)的相位誤差。
殘余頻率設(shè)置單元132通過利用已經(jīng)從外部輸入的殘余頻率信號324來連續(xù)更新殘余頻率偏移，來設(shè)置殘余頻率偏移，并輸出基于最近更新的殘余頻率偏移發(fā)生振蕩的信號。這里，由于在訓(xùn)練信號周期已經(jīng)終止之后輸入殘余頻率信號324，因此在訓(xùn)練信號周期已經(jīng)終止之后，輸出基于殘余頻率偏移發(fā)生振蕩的信號。乘法器130將來自乘法器128的輸出信號乘以來自殘余頻率設(shè)置單元132的輸出信號，從而從乘法器128中移除輸出信號中所包含的殘余頻率偏移，并且輸出結(jié)果信號，作為校正接收信號326。
圖8示出了接收權(quán)重矢量計算單元68的結(jié)構(gòu)。接收權(quán)重矢量計算單元68是賦予第一接收權(quán)重矢量計算單元68a、第二接收權(quán)重矢量計算單元68b、……、以及第N接收權(quán)重矢量計算單元68n的統(tǒng)稱，并且包括判定單元180。每一個接收權(quán)重矢量計算單元68a到68n包括加法器140、復(fù)共軛單元142、乘法器148、步長參數(shù)存儲單元150、乘法器152、加法器154、延遲單元156、估計單元158和開關(guān)182。估計單元158包括復(fù)共軛單元160、乘法器162、除法器164、虛分量提取單元166和乘法器168。
加法器140計算合成信號304和權(quán)重參考信號306之間的差值，并且輸出誤差信號。加法器140獲得與所有子載波相對應(yīng)的合成信號304和權(quán)重參考信號306之間的誤差信號。在前同步碼結(jié)束之后，加法器140獲得與導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的合成信號304和權(quán)重參考信號306之間的誤差信號。合成信號304和權(quán)重參考信號306均具有圖6所示的格式。復(fù)共軛單元142對該誤差信號進(jìn)行復(fù)共軛轉(zhuǎn)換。
乘法器148將復(fù)共軛轉(zhuǎn)換后的誤差信號乘以第一頻率域信號330a，從而產(chǎn)生第一乘法結(jié)果。乘法器152將第一乘法結(jié)果乘以步長參數(shù)存儲單元150中所存儲的步長參數(shù)，從而產(chǎn)生第二乘法結(jié)果。延遲單元156和加法器154對第二乘法結(jié)果進(jìn)行反饋。之后，將第二乘法結(jié)果與新的第二乘法結(jié)果相加。按照該方式，將由LMS算法連續(xù)更新的加法結(jié)果作為接收權(quán)重矢量312來輸出。盡管在前同步碼周期上對所有子載波進(jìn)行上述處理，但是在前同步碼結(jié)束之后對導(dǎo)頻信號執(zhí)行該處理。開關(guān)182固定在前同步碼結(jié)束時的接收權(quán)重矢量信號312的值。
估計單元158估計頻率偏移的殘余分量。在描述估計單元158的每一個組件之前，將概述估計單元158的整個操作。為了清楚地說明，將解釋如何估計針對單個導(dǎo)頻信號的頻率偏移的殘余分量。這里假定在時間t處的接收權(quán)重矢量312表示為W(t)。另外，與頻率域信號330中所包含的殘余頻率偏移相對應(yīng)的相位由φ表示。然后，在時間t+1處的接收權(quán)重矢量W(t+1)由以下等式(9)來表達(dá)W(t+1)＝W(t)exp(jφ)(9)如果接收權(quán)重矢量W(t+1)和W(t)之間的誤差為Δ，則接收權(quán)重矢量W(t+1)和W(t)之間的關(guān)系由以下等式(10)來表達(dá)W(t+1)＝W(t)+Δ (10)組合或等同上述等式(9)和等式(10)會產(chǎn)生W(t)exp(jφ)＝W(t)+Δ (11)如果相位φ較小，則等式(11)表達(dá)為W(t)·jφ＝Δ (12)因此，相位φ表達(dá)為
φ=Img[ΔW(t)]---(13)]]>其中“Img”表示虛分量。如果等式(13)與LMS算法的遞歸公式相關(guān)，則誤差將表達(dá)為Δ＝μ·X*(t)·e(t) (14)其中μ是LMS算法中的步長參數(shù)，X是與頻率域信號330相對應(yīng)的矢量，以及e是與LMS算法中的誤差信號相對應(yīng)的矢量。因此，要估計的相位φ表達(dá)為φ=Img[μX*(t)e(t)W(t)]=μImg[X*(t)e(t)W(t)]---(15)]]>如上所述，由于插入了四個導(dǎo)頻信號，因此針對單個導(dǎo)頻信號估計出的相位φ已經(jīng)經(jīng)過了統(tǒng)計處理，然后獲得了與一個基站天線14相對應(yīng)的相位。如果統(tǒng)計處理正在進(jìn)行平均，則要獲得的相位表達(dá)為以下等式(16)。
φ=μ4ImgΣm=14[Xm*(t)em(t)Wm(t)]---(16)]]>在等式(16)中，要獲得的相位也由φ來表示。換句話說，這樣構(gòu)造估計單元158來計算等式(16)。另外，已經(jīng)分別針對多個基站天線14獲得的相位可以被平均。
復(fù)共軛單元160對頻率域信號330進(jìn)行復(fù)共軛轉(zhuǎn)換。乘法器162將復(fù)共軛轉(zhuǎn)換后的頻率域信號330乘以從加法器140輸出的誤差信號。除法器164將由乘法器162獲得的乘法結(jié)果除以從延遲單元156輸出的接收權(quán)重矢量信號312。虛分量提取單元166從除法結(jié)果中提取虛分量。乘法器168將除法結(jié)果中的虛分量乘以步長參數(shù)以產(chǎn)生殘余分量信號332。每一個殘余分量信號332對應(yīng)于上述的每一個基站天線14，且還對應(yīng)于與每一個導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的相位。
判定單元180輸入多個殘余分量信號332，然后通過對這些殘余分量信號332執(zhí)行統(tǒng)計處理來獲得一個相位。然后，判定單元180將一個相位作為殘余頻率信號324輸出。這里，判定單元180執(zhí)行如上所述的作為統(tǒng)計處理的平均。通過諸如此類的處理，獲得了其中考慮了所有基站天線14且還考慮了所有導(dǎo)頻信號的相位。應(yīng)該注意，在完成前同步碼周期之后，輸出該殘余頻率信號324。
圖9是示出了校正頻率偏移的過程的流程圖。在前同步碼周期期間(S10的“是”)，延遲單元120、相位誤差檢測器122和平均單元124估計初始頻率偏移(S12)。當(dāng)已經(jīng)完成估計時，初始頻率設(shè)置單元126設(shè)置估計出的初始頻率偏移，且乘法器128校正數(shù)字接收信號300中所包含的初始頻率偏移(S14)。然后，接收權(quán)重矢量計算單元68估計接收權(quán)重矢量(S16)，并且乘法器62和加法器64通過接收權(quán)重矢量來執(zhí)行自適應(yīng)陣列處理(S18)。
當(dāng)前同步碼周期終止時(S10中的“否”)，接收權(quán)重矢量計算單元68根據(jù)頻率域信號330來估計頻率偏移的殘余分量，并將其作為殘余頻率信號324輸出(S20)。然后，將殘余頻率信號324反饋到殘余頻率設(shè)置單元132，并且乘法器130校正頻率偏移的殘余分量(S22)。根據(jù)接收權(quán)重矢量信號312，乘法器62和加法器64對頻率域信號330執(zhí)行自適應(yīng)陣列處理。即使在前同步碼已經(jīng)終止之后，繼續(xù)對初始頻率偏移進(jìn)行校正。
下面將描述采用上述結(jié)構(gòu)的基站設(shè)備34的操作。在接收突發(fā)的前同步碼周期期間，延遲單元120、相位誤差檢測器122和平均單元124估計數(shù)字接收信號300中所包含的初始頻率偏移。在訓(xùn)練信號周期期間，將來自乘法器128的輸出信號作為校正接收信號326輸出。FFT單元170將校正接收信號326轉(zhuǎn)換到頻率域中，然后輸出頻率域信號330。將頻率域信號330輸入到接收權(quán)重矢量計算單元68，并且由接收權(quán)重矢量計算單元68估計接收權(quán)重矢量信號312。
在訓(xùn)練信號周期已經(jīng)終止之后，乘法器130通過基于殘余頻率信號324的殘余頻率誤差來校正從乘法器128輸出的信號，并將這樣校正后的信號作為校正接收信號326輸出。FFT單元170將校正接收信號326轉(zhuǎn)換到頻率域中，并輸出頻率域信號330。接收權(quán)重矢量計算單元68估計殘余頻率信號324。將殘余頻率信號324反饋到殘余頻率設(shè)置單元132。在頻率域信號330的每一個均在乘法器62處利用接收權(quán)重矢量信號312加權(quán)之后，由加法器64將其總和在一起。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，在估計頻率偏移的殘余分量時使用了在自適應(yīng)算法中所獲得的加權(quán)因子和誤差。因此，可以使對殘余分量的估計處理和自適應(yīng)算法的一部分得到通用。由于處理的一部分能夠共享，因此能夠防止電路規(guī)模的增加。由于能夠校正頻率偏移，能夠提高傳輸質(zhì)量。由于將導(dǎo)頻信號用作估計頻率偏移所需的參考，能夠防止估計頻率偏移時的參考信號的誤差。由于導(dǎo)頻信號充當(dāng)參考，因此能夠取消對合成信號的判定處理。由于能夠取消對合成信號的判定處理，能夠縮短估計頻率偏移時的延遲周期?？梢酝ㄟ^簡化的處理來估計頻率偏移的殘余分量。由于在利用權(quán)重因子進(jìn)行加權(quán)的同時來執(zhí)行自適應(yīng)陣列處理，因此能夠提高傳輸質(zhì)量。這些實施例同樣可以應(yīng)用于多載波信號。由于利用與多個導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的殘余分量來獲得頻率偏移的殘余分量，能夠提高獲取精度。
在計算接收權(quán)重矢量之前通過前饋來校正初始頻率偏移，并且校正頻率偏移的殘余分量。因此，即使頻率偏移較大，也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行校正?？梢詫⒃谧赃m應(yīng)算法中獲取接收權(quán)重矢量所需的步長參數(shù)設(shè)置為特定的較小值，即使存在頻率偏移。因此，能夠防止由于噪聲而引起的信號惡化。而且，在計算頻率偏移的殘余分量時可以使用在自適應(yīng)算法的過程中計算出的值，從而能夠防止電路規(guī)模的增加。
已經(jīng)基于僅是說明性的實施例描述了本發(fā)明。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解對每一個組件和過程的組合的其他各種修改均是可能的，并且這樣的修改也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的這些實施例，接收權(quán)重矢量計算單元68使用LMS算法作為通過其來估計接收權(quán)重矢量信號312的自適應(yīng)算法。然而，可以在接收權(quán)重矢量計算單元68中使用除了LMS算法之外的其他自適應(yīng)算法。例如，作為替代，可以使用RLS算法。根據(jù)該修改，接收權(quán)重矢量信號312收斂得更快。即，如果產(chǎn)生了接收權(quán)重矢量和估計殘余頻率偏移所需的誤差信號就足夠了。
根據(jù)本發(fā)明的這些實施例，延遲單元120將數(shù)字接收信號300延遲了一個符號來估計初始頻率偏移。然而，本發(fā)明并不局限于此，例如，可以將數(shù)字接收信號300延遲多個符號。根據(jù)該修改，能夠提高檢測頻率偏移的精度。也就是，可以根據(jù)作為頻率偏移的殘余分量所期望的值來設(shè)置要延遲的符號數(shù)。
在本實施例中，通信系統(tǒng)100傳輸多載波信號，并且假定在多載波信號的一部分中插入導(dǎo)頻信號。然而，其配置并不局限于此，例如，通信系統(tǒng)100可以傳輸單載波信號，并且可以將導(dǎo)頻信號插入到單載波信號的部分周期中。換句話說，可以離散地且周期性地插入導(dǎo)頻信號。在這樣的情況下，在離散的定時處估計頻率偏移的殘余分量。通信系統(tǒng)100可以是MIMO(多輸入多輸出)系統(tǒng)。在這種情況下，終端設(shè)備10具有多個終端天線16，并且傳輸分別與多個終端天線16相對應(yīng)的信號。然后，基站設(shè)備34具有多個信號處理單元18和多個調(diào)制解調(diào)器單元29，用于分別對應(yīng)于多個終端天線16的信號。根據(jù)該修改，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種類型的通信系統(tǒng)。也就是，如果將導(dǎo)頻信號用作利用其來估計頻率偏移的殘余分量的參考就足夠了。
在本實施例中，判定單元180執(zhí)行平均處理來根據(jù)多個殘余分量信號332來獲得一個殘余頻率信號324。然而，其配置并不局限于此，例如，判定單元180可以執(zhí)行除了平均之外的諸如獲取中值等統(tǒng)計處理。此外，判定單元180可以簡單地從多個殘余分量信號332中選擇一個，并且將其所選信號取作殘余頻率信號324。根據(jù)該修改，能夠通過采用各種方法來確定殘余頻率信號324。即，只要能夠確定單個殘余頻率信號324就足夠了。
盡管已經(jīng)使用特定的術(shù)語描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是這樣的描述僅是說明性的，應(yīng)該理解，在不脫離所附權(quán)利要求的精神或范圍的情況下，可以進(jìn)行改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種頻率偏移校正設(shè)備，包括輸入單元，輸入分別對應(yīng)于多個天線、包含已知信號的多個接收信號；校正單元，分別校正所述多個接收信號中所包含的頻率偏移；處理單元，通過對多個校正接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，分別獲得與所述已知信號及權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差相對應(yīng)的權(quán)重矢量；估計單元，根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和所獲得的誤差，來估計多個校正接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量；其中所述校正單元通過反映頻率偏移的估計殘余分量來校正頻率偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于作為頻率偏移的殘余分量，所述估計單元將多個校正接收信號的復(fù)共軛分別乘以所獲得的誤差，并從將乘法結(jié)果除以所獲得的權(quán)重矢量的除法結(jié)果中提取虛分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于所述處理單元獲得與除所述已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；所述設(shè)備還包括加權(quán)單元，利用由所述處理單元獲得的權(quán)重矢量，分別對多個校正接收信號進(jìn)行加權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于還包括頻率域轉(zhuǎn)換單元，分別將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域中并輸出對每一個校正接收信號的多個頻率域信號；其中所述處理單元通過對相互對應(yīng)的已知信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，提取多個頻率域信號中包含的已知信號分量并獲取權(quán)重矢量和誤差；以及其中所述估計單元根據(jù)權(quán)重矢量和誤差來估計與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于所述處理單元提取多個頻率域信號中所包含的多個已知信號，并且獲取分別與所述多個已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量和誤差；以及其中所述估計單元估計分別與多個已知信號相對應(yīng)的頻率偏移，并根據(jù)分別與多個已知信號相對應(yīng)的估計出的頻率偏移，來獲得要由所述校正單元使用的頻率偏移的殘余分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于所述估計單元估計在要將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域的周期中的頻率偏移的殘余分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頻率偏移校正設(shè)備，其特征在于所述處理單元獲得與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；所述設(shè)備還包括加權(quán)單元，分別利用由所述處理單元所獲得的權(quán)重矢量對多個頻率域信號進(jìn)行加權(quán)。
8.一種估計頻率偏移的方法，其特征在于通過向分別對應(yīng)于多個天線的、包含已知信號的多個接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法，分別獲得與已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量、以及權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差，并且根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和誤差來估計多個校正接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
9.一種估計頻率偏移的方法，所述方法包括輸入分別與多個天線相對應(yīng)的、包含已知信號的多個接收信號；分別校正多個接收信號中所包含的頻率偏移；通過對多個校正接收信號應(yīng)用自適應(yīng)算法來分別獲得與已知信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量、以及所述權(quán)重矢量和已知信號之間的誤差；以及根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和所獲得的誤差，來估計多個接收信號中所包含的頻率偏移的殘余分量、以及與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量；其中所述校正在于通過反映頻率偏移的估計出的殘余分量來校正頻率偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述估計在于作為頻率偏移的殘余分量，將多個校正接收信號的復(fù)共軛分別乘以所獲得的誤差，然后，從將乘法結(jié)果除以所獲得的權(quán)重矢量的除法結(jié)果中提取虛分量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述獲取在于獲取與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；所述方法還包括分別利用通過所述獲取獲得的權(quán)重矢量對多個校正接收信號進(jìn)行加權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括分別將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域中，并輸出對每一個校正接收信號的多個頻率域信號；其中所述獲取在于提取多個頻率域信號中所包含的已知信號分量，并通過向相互對應(yīng)的已知信號應(yīng)用自適應(yīng)算法來獲得權(quán)重矢量和誤差，并且所述估計在于根據(jù)所獲得的權(quán)重矢量和誤差來估計與已知信號相對應(yīng)的頻率偏移的殘余分量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述獲取在于提取多個頻率域信號中所包含的已知信號，并獲取分別對應(yīng)于多個已知信號的權(quán)重矢量和誤差；以及其中所述估計在于估計分別對應(yīng)于多個已知信號的頻率偏移，并從分別對應(yīng)于多個已知信號的估計出的頻率偏移中獲取要在校正單元中使用的頻率偏移的殘余分量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述估計在于估計要將多個校正接收信號轉(zhuǎn)換到頻率域的周期中的頻率偏移的殘余分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述獲取在于獲取與除了已知信號之外的其他信號相對應(yīng)的權(quán)重矢量；所述方法還包括分別利用通過所述獲取獲得的權(quán)重矢量對多個頻率域信號進(jìn)行加權(quán)。
全文摘要
頻率偏移校正單元估計初始頻率偏移并校正估計出的初始頻率偏移。然后，頻率偏移校正單元還通過并入頻率偏移的殘余分量來校正頻率偏移。接收權(quán)重矢量計算單元利用LMS算法來估計接收權(quán)重矢量信號。然后，接收權(quán)重矢量計算單元通過對導(dǎo)頻信號應(yīng)用LMS算法來估計導(dǎo)頻信號中所包含的頻率偏移的殘余分量。乘法器利用接收權(quán)重矢量信號對頻率域信號進(jìn)行加權(quán)，且加法器對乘法器的輸出進(jìn)行總和，從而輸出合成信號。
文檔編號H04L1/06GK1787508SQ20051012953
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者中尾正悟, 田中靖浩 申請人:三洋電機(jī)株式會社