接收裝置、程序和接收方法

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專利名稱：接收裝置、程序和接收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及接收裝置、程序和接收方法。
背景技術：
基于IEEE (電氣和電子工程師協(xié)會)802.11標準的無線通信系統(tǒng)已經廣泛應用。諸如構成這種無線通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置和接收裝置的無線通信裝置比有線通信系統(tǒng)更有利的是，其具有諸如便攜性的高度靈活性。
如國際專利公開No.W02006/020520中所述，IEEE 802.11n標準采用 20MHz模式、40MHz模式、使用40MHz模式的上半部中的20MHz的模式 (40MHz上部模式(upper mode ))、或使用40MHz模式的下半部中的2OMHz 的模式(40MHz下部模式(lowermode))，作為無線通信使用的頻帶模式。
因此，當接收裝置接收無線電信號時，需要確定所接收的無線電信號對應于哪個頻帶模式并根據(jù)相關頻帶模式進行解調。接收裝置還需要基于所接收的無線電信號來估算解調信息，如用于解調的頻率偏移量和定時(timing)。

發(fā)明內容
但是因為無線電信號受到例如衰落的影響，因此已關注接收裝置是否能夠適當?shù)貓?zhí)行確定頻帶模式、估算解調信息等等的處理。例如，估算40MHz 的無線電信號的解調信息的精確度可能由于具有低SNR (信噪比)的頻帶的影響而降低。另外，當接收40MHz模式的無線電信號時，可能錯誤地確定頻帶模式為40MHz上部/下部模式。
鑒于前述，需要能夠更適當?shù)靥幚硭邮盏臒o線電的新的改進的接收裝置、程序和接收方法。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種接收裝置，包括接收部分，接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有作為規(guī)定頻帶的一部分的部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號；信號處理部分，通過轉換無線電信號的頻率來生成基帶信號；濾波器部分，輸出多個部分信號，每個部分信號具有從由信號處理部分生成的基帶信號中所提取的每個部分頻帶的頻率分
量；以及分析部分，分析從濾波器部分輸出的多個部分信號的每個部分信號
的特性。
在該配置中，信號處理部分通過轉換無線電信號的頻率來生成基帶信號，濾波器部分通過從基帶信號中提取每個部分頻帶的頻率分量來輸出部分信號，并且分析部分分析每個部分信號。因此，當信號處理部分生成具有規(guī)定頻帶的基帶信號時，分析部分不將基帶信號作為一整個信號來分析該基帶信
析該基帶信號?！?g 3'、、"； '
在上述接收裝置中，分析部分可以分析多個部分信號的每個部分信號的解調信息，所述解調信息要被用于在解調器中對基帶信號的解調，且接收裝置可以進一步包括確定部分，如果由分析部分分析的多個部分信號的解調信息的差值在設置范圍內，則確定部分確定由信號處理部分生成的基帶信號是具有規(guī)定頻帶的基帶信號。
如果由分析部分分析的部分信號的解調信息(如頻率偏移量和定時)在設置范圍內，則由信號處理部分生成的基帶信號很可能在一整個單元中。因此，當由分析部分分析的多個部分信號的解調信息的差值在設置范圍內時，確定部分能夠適當?shù)卮_定由信號處理部分生成的基帶信號是具有規(guī)定頻帶的基帶信號。
上述接收裝置可以進一步包括計算部分，通過平均化由分析部分分析的多個部分信號的解調信息，來計算具有規(guī)定頻帶的基帶信號的解調信息。
在上述接收裝置中，分析部分可以進一步分析每個部分信號的SNR (信噪比)，以及接收裝置可以進一步包括計算部分，由于部分信號具有較高SNR，因此計算部分通過給由分析部分分析的多個部分信號中具有較高SNR的部分信號的解調信息分配較高的權重，來計算具有規(guī)定頻帶的基帶信號的解調信息。從具有較低SNR的頻帶中的部分信號中估算的解調信息的可靠性低于從在具有較高SNR的頻帶中的部分信號中估算的解調信息的可靠性。然后，如果如上所述計算部分通過給具有較高SNR的每個部分信號的解調信息分配較高的權重來計算具有規(guī)定頻帶的基帶信號的解調信息，則能夠獲得具有較高可靠性的解調信息。
在上述接收裝置中，分析部分能夠從部分信號中檢測規(guī)定同步信號，以及如果由分析部分分析的多個部分信號的解調信息的差值超出設置范圍且僅從一個部分信號中檢測到同步信號，則確定部分可以確定由信號處理部分生成的基帶信號是具有對應于所述一個部分信號的部分頻帶的基帶信號。
在上述接收裝置中，分析部分可以進一步分析每個部分信號的SNR (信噪比)，以及如果由分析部分分析的多個部分信號的解調信息的差值超出設置范圍且從兩個或更多個部分信號中檢測到同步信號，則確定部分可以基于
SNR或由確定部分確定的最近(latest)頻帶來確定由信號處理部分生成的基帶信號的頻帶。例如，當由分析部分從兩個或更多個部分信號中檢測到同步信號時，確定部分可以確定基帶信號的頻帶是對應于具有較高SNR的同步信號的頻帶?？商鎿Q地，當由分析部分從兩個或更多個部分信號中檢測到同步信號時，確定部分可以確定基帶信號的頻帶是最新近確定的基帶信號的頻帶。
在上述接收裝置中，分析部分可以通過分析每個部分信號與在規(guī)定時間之前的部分信號的相關值來計算頻率偏移量，以及接收裝置可以進一步包括確定部分，如果多個部分信號的相關值的絕對值的每個或相關值的絕對值的平方的每個超過閾值，確定部分確定由信號處理部分生成的基帶信號是具有規(guī)定頻帶的基帶信號。
在上述接收裝置中，該接收裝置可以進一步包括計算部分，如果確定部分確定多個部分信號的相關值的絕對值的每個或相關值的絕對值的平方的每個超過閾值，則計算部分通過給由分析部分計算的每個部分信號的頻率偏移量分配根據(jù)相關值的絕對值的平方的權重來計算具有規(guī)定頻帶的基帶信號的頻率偏移量。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于使得計算機用作接收裝置的程序，接收裝置包括接收部分，接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有作為規(guī)定頻帶的一部分的部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號；信號處理部分，通過轉換無線電信號的頻率來生成基帶信號；濾波器部分，輸出多個部分信號，每個部分信號具有從由信號處理部分生成的基帶信號中所提取的每個部分頻帶的頻率分量；以及分析部分，分析從濾波器部分輸出的多個部分信號的每個部分信號的特性。
上述程序可以使得包括CPU、 ROM、 RAM等等的計算機硬件資源執(zhí)行上述接收部分、信號處理部分和分析部分等等的功能。從而能夠允許實現(xiàn)該程序的計算機用作上述接收裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種接收方法，包括步驟接收基于具
有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有作為規(guī)定頻帶的一部分的部分頻帶的基帶信號
中的一個基帶信號而生成的無線電信號；通過轉換無線電信號的頻率來生成基帶信號；輸出多個部分信號，每個部分信號具有從基帶信號中提取的每個部分頻帶的頻率分量；以及分析多個部分信號的每個部分信號的特性。根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，能夠更適當?shù)胤治鏊邮盏臒o線電信號。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信系統(tǒng)的配置的例子的圖示。
圖2是示出根據(jù)本實施例的無線通信裝置的配置的功能方塊圖。圖3是示出40MHz模式的幀格式的例子的圖示。圖4是示出40MHz上部模式的幀格式的例子的圖示。圖5是示出40MHz下部模式的幀格式的例子的圖示。圖6是示出分析部分的詳細配置的功能方塊圖。圖7是示出由天線接收的無線電信號的幀格式的例子的圖示。圖8是示出在根據(jù)本實施例的無線通信裝置中進行的接收方法的流程的流程圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的無線通信裝置的配置的方塊圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信裝置的配置的圖示。圖11是示出在復共軛計算部分和乘法部分中的計算的具體例子的圖示。圖12是示出在復共軛計算部分和乘法部分中的計算的具體例子的圖示。圖13是示出自相關值的計算時段的圖示。
圖14是示出在根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信裝置中進行的接收方法的流程的流程圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，在該說明書和附圖中，具有基本上相同的功能和結構的結構元件用相同的附圖標記來表示，且省略這些結構元件的重復說明。第一實施例
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信系統(tǒng)1的配置的例子的圖示。如圖1所示，無線通信系統(tǒng)1包括無線通信裝置IOA、無線通信裝置
IOB和基站12。此后，無線通信裝置IOA和無線通信裝置IOB在不特別需要區(qū)分它們時被統(tǒng)稱為無線通信裝置10。
例如，基站12是無線LAN (局域網)的接入點(AP)，其中繼無線通信系統(tǒng)1中的無線通信裝置IO傳送的信號。例如，由無線通信裝置IO傳送的信號可以是諸如音樂、演講和無線電節(jié)目的聲音數(shù)據(jù)、諸如電影、電視節(jié)目、視頻節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)、照片、文檔、圖片和圖表、諸如游戲和軟件的給定數(shù) 據(jù)、或用于控制無線通信的給定信號。
無線通信裝置IOA和無線通信裝置10B可以通過基站12發(fā)送和接收信號。該實施例的無線通信裝置10可以在以下之一種頻帶模式中進行無線通信使用20MHz的帶寬的20MHz模式、使用具有40MHz (規(guī)定頻帶)的帶寬的規(guī)定頻帶的40MHz模式、使用40MHz的上半部中的20MHz的頻帶(部分頻帶)的40MHz上部模式、和使用40MHz的下半部中的20MHz的頻帶(部分頻帶)的40MHz下部模式。在20MHz模式和40MHz模式的基帶信號的中心頻率可以是近似OMHz,且無線電信號的中心頻率可以是近似5GHz。
因此，接收端處的無線通信裝置IO需要準確地確定所接收的信號的頻帶模式并使用根據(jù)該頻帶模式的方法來解調所接收的信號。但是，如果僅基于 40MHz上部信號和40MHz下部信號的存在或不存在來確定頻帶模式，可能導致錯誤的確定。例如，雖然假設普通無線通信裝置當從所接收的信號中檢測到40MHz上部信號和40MHz下部信號兩者時確定模式是40MHz,但是存在分開地接收40MHz上部信號和40MHz下部信號兩者的可能。如果錯誤地確定了頻帶模式，則接收處理不能正常結束。
如前所述，已經發(fā)明了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信裝置10。本實施例的無線通信裝置10能夠更準確地確定所接收的信號的頻帶模式。下面參考圖2到圖8來詳細描述根據(jù)本實施例的無線通信裝置10的配置和操作。
雖然圖1示出PC(個人計算機)作為具有接收裝置的功能的無線通信裝置10的例子，但是無線通信裝置10可以是其他信息處理裝置，諸如家庭視頻處理單元(例如，DVD記錄器、錄像帶(videocassette)記錄器等等)、手機、 PHS(個人掌上電話系統(tǒng))、便攜式聲音回放單元、便攜式視頻處理單元、PDA(個人數(shù)字助理)、家庭游戲設備、便攜式游戲設備和家用電器。
另外，雖然圖1通過圖示而示出基礎結構模式的無線通信系統(tǒng)1,但是
無線通信裝置IO可以以ad-hoc (專用)模式進行自主無線通信。
圖2是示出根據(jù)本實施例的無線通信裝置10的配置的功能方塊圖。如圖 2所示，無線通信裝置10包括天線104、高頻處理部分106、 A/D轉換部分 110、濾波器部分120、抽取器(decimator) 132、抽取器134、抽取器136、分析部分140、確定部分150、計算部分160、解調部分170和應用部分174。天線104是與另一無線通信裝置10B的接口，且其用作從無線通信裝置 IOB接收給定無線信號的接收部分。例如，在無線通信裝置10B中，天線104 接收40MHz模式、40MHz上部模式或40MHz下部模式的無線電信號(正交頻分復用信號)。
高頻處理部分106用作信號處理部分，其對由天線104接收的無線電信號進行頻率轉換(下轉換)以生成模擬基帶信號。A/D轉換部分110將高頻處理部分106生成的模擬基帶信號轉換成以例如80MHz的樣本率的數(shù)字基帶信號。
濾波器部分120包括上部濾波器122、下部濾波器124和40MHz濾波器 126。上部濾波器122從A/D轉換部分110輸出的基帶信號中提取作為用于 40MHz上部才莫式的頻帶的OMHz到20MHz的頻率分量，并將其輸出作為上部信號。類似地，下部濾波器124從A/D轉換部分IIO輸出的基帶信號中提取作為用于40MHz下部模式的頻帶的-20MHz到OMHz的頻率分量，并將其輸出作為下部信號。40MHz濾波器126從A/D轉換部分IIO輸出的基帶信號中提取作為用于40MHz模式的頻帶的-20MHz到20MHz的頻率分量，并輸出它。
因此，當天線104接收到基于40MHz模式的無線電信號時，假定濾波器部分120輸出上部信號和下部信號兩者。另外，當天線104接收到基于40MHz 上部模式的無線電信號時，假定濾波器部分120僅輸出上部信號。另一方面，當天線104接收到基于40MHz下部模式的無線電信號時，假定濾波器部分 120僅輸出下部信號。
例如，抽取器132以從上部濾波器122輸出的上部信號的樣本率變?yōu)?20MHz或40MHz的方式來抽取上部信號。類似地，例如，抽取器134以從下部濾波器124輸出的下部信號的樣本率變?yōu)?0MHz或40MHz的方式來抽取下部信號。另夕卜，例如，抽取器136以從40MHz濾波器126輸出的40MHz 信號的樣本率變?yōu)?0MHz的方式來抽取40MHz信號。
下面參考圖3到圖5描述40MHz模式、40MHz上部模式和40MHz下部模式。
圖3是示出40MHz模式的幀格式的例子的圖示。在圖3中，垂直方向指示頻率，而水平方向指示時間。L-STF包括在0.8ps的頻率上的短訓練碼元 (training symbol) tl到t10。該短訓練碼元tl到tlO是已知的固定樣式，且 L-STF用作同步信號。
L-LTF包括在3.2ps的頻率上的長訓練碼元Tl和T2。 L-LTF是主要用于估算用來在解調部分170中挑取OFDM碼元的調制信息(如頻率偏移量或定時)、SNR等等的字段。另夕卜，L-LTF與L-STF —起用作前同步碼(preamble )。 L-SIG包括在幀中包含的諸如傳輸速率或數(shù)據(jù)的調制方法的信息。
雖然可以在上述L-SIG中描述頻帶，但是本實施例的優(yōu)勢在于，無線通信裝置10能夠確定頻帶模式而不等待L-SIG的分析的完成。
在L-SIG之后，放置IEEE 802.1 In標準專用的字段，諸如HT-SIG、HT-STF 和HT-LTF，隨后放置數(shù)據(jù)字段。
如圖3所示，在使用40MHz的帶寬作為規(guī)定頻帶的40MHz模式中， L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-SIG、 HT-LTF和凄t據(jù)字l史;故包括在上部20MHz 頻帶和下部20MHz頻帶兩者中。
圖4是示出40MHz上部模式的幀格式的例子的圖示。類似于圖3,圖4 中，垂直方向指示頻率，而水平方向指示時間。如圖4所示，在40MHz上部模式中，L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-STG、 HT-STF、 HT-LTF和數(shù)據(jù)字段僅被包括在40MHz模式的上部20MHz頻帶(由實線界定的區(qū)域)中，而不使用下部20MHz頻帶(由虛線界定的區(qū)域)。
圖5是示出40MHz下部模式的幀格式的例子的圖示。類似于圖3，在圖 5中，垂直方向指示頻率，而水平方向指示時間。如圖5所示，在40MHz下部模式中，L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-STG、 HT-STF、 HT-LTF和數(shù)據(jù)字段僅被包括在40MHz模式的下部20MHz頻帶(由實線界定的區(qū)域)中，而不使用上部20MHz頻帶(由虛線界定的區(qū)域)。
回到參考圖2的無線通信裝置10的配置的描述，分析部分140從濾波器部分120接收諸如上部信號或下部信號的部分信號，并分析每個部分信號的特性。在圖6中示出分析部分140的詳細配置。
圖6是示出分析部分140的詳細配置的功能方塊圖。如圖6所示，分析部分140包括L-STF檢測部分142A和142B、定時估算部分144A和144B、頻率偏移量估算部分146A和146B和SNR估算部分148A和148B。
L-STF ;f企測部分142A進行從上部濾波器122輸出的上部信號中^r測 L-STF的處理。類似地，L-STF檢測部分142B進行從下部濾波器124輸出的下部信號中檢測L-STF的處理。
定時估算部分144A通過使用在從上部濾波器122輸出的上部信號中包含的L-LTF來估算用來在解調部分170中獲取OFDM碼元的定時。類似地，定時估算部分144B通過使用在從下部濾波器124輸出的下部信號中包含的 L-LTF來估算用來在解調部分170中獲取OFDM碼元的定時。
頻率偏移量估算部分146A通過使用在從上部濾波器122輸出的上部信號中包含的L-LTF來估算要在解調部分170中的解調處理中使用的頻率偏移量。類似地，頻率偏移量估算部分146B通過使用在從下部濾波器124輸出的下部信號中包含的L-LTF來估算要在解調部分170中的解調處理中使用的頻率偏移量。
SNR估算部分148A通過使用從上部濾波器122輸出的上部信號中包含的L-LTF來估算上部信號的SNR (信噪比)。類似地，SNR估算部分148B 通過使用從下部濾波器124輸出的下部信號中包含的L-LTF來估算下部信號的SNR。
向確定部分150和計算部分160輸出L-STF 4企測部分142A和142B、定時估算部分144A和144B、頻率偏移量估算部分146A以及146B和SNR估算部分148A和148B的檢測結果和估算結果。在該實施例中，定時估算部分 144A和144B、頻率偏移量估算部分146A和146B以及SNR估算部分148A 和148B進行估算，而不考慮L-STF 一企測部分142A和142B的L-STF的檢測結果。
確定部分150通過使用分析部分140對上部信號和下部信號的分析結果，確定由天線104接收的無線電信號基于哪個頻帶模式，
具體地，當由定時估算部分144A估算的上部信號的定時和由定時估算部分144B估算的下部信號的定時之間的差值處于設置范圍內時，確定部分 150可以確定頻帶模式是40MHz模式?？商鎿Q地，當由頻率偏移量估算部分146A估算的上部信號的頻率偏移量和頻率偏移量估算部分146B估算的下部信號的頻率偏移量之間的差值處于設置范圍內時，確定部分150可以確定頻帶模式是40MHz模式。
另外，當諸如定時和頻率偏移量的解調信息的上述差值都處于設置范圍內時，確定部分150可以確定頻帶模式是40MHz模式。如果解調信息在上部信號和下部信號之間匹配，則很可能天線104接收到基于40MHz模式的無線電信號。因此，確定部分150的確定結果很可靠且有效。
另外，即使在未檢測到上部信號或下部信號的L-STF的情況下，當上部信號和下部信號的解調信息匹配時，確定部分150也可以確定頻帶模式是 40MHz模式。
另一方面，當由定時估算部分144A估算的上部信號的定時和由定時估算部分144B估算的下部信號的定時之間的差值超出設置范圍時，以及當由 L-STF檢測部分142A或142B中的任何一個檢測到L-STF時，確定部分150 可以基于L-STF檢測部分142A或142B中的哪個已經檢測到L-STF來確定基帶模式。例如，如果僅由L-STF檢測部分142A檢測到L-STF,則確定部分150可以確定頻帶模式是40MHz上部模式。
另外，當由頻率偏移量估算部分146A估算的上部信號的頻率偏移量和由頻率偏移量估算部分146B估算的下部信號的頻率偏移量之間的差值超出設置范圍時，以及當由L-STF檢測部分142A或142B中的任何一個檢測到 L-STF時，確定部分150可以基于L-STF檢測部分142A或142B中的哪個已經檢測到L-STF來確定基帶模式。例如，如果僅由L-STF檢測部分142B檢測到L-STF,確定部分150可以確定頻帶模式是40MHz下部模式。
可以預先或動態(tài)地、手動地或自動地設置頻率偏移量的差值的設置范圍和定時的差值的設置范圍。例如，頻率偏移量的差值的設置范圍可以是 lOMHz、 lOOMHz等等，而定時的差值的設置范圍可以是0.2(is、 0.41is等等。
另外，當由分析部分140分析的上部信號的解調信息和下部信號的解調信息之間的差值超出設置范圍時，以及當由L-STF檢測部分142A和142B兩者檢測到L-STF時，確定部分150可以基于上部信號和下部信號的先前模式或SNR來確定頻帶模式。例如，這出現(xiàn)在圖7所示的情況中。
圖7是示出由天線104接收的無線電信號的幀格式的例子的圖示。圖7 的例子示出天線104基本上同時接收基于40MHz上部模式的無線電信號和基于40MHz下部模式的無線電信號的情況。由于在這種情況下從濾波器部分 120輸出上部信號和下部信號兩者，因此，假定L-STF沖全測部分142A和142B 兩者檢測到L-STF。如果確定部分150僅基于L-STF的存在或不存在來確定頻帶模式，則在圖7所示的情況下可能錯誤地確定頻帶模式是40MHz模式。
但是，通過不同的波路徑從不同的無線通信裝置IO發(fā)送由天線104接收的基于40MHz上部模式的無線電信號和基于40MHz下部模式的無線電信號，從而期望諸如頻率偏移量和定時的解調信息有所不同。
據(jù)此，當由分析部分140分析的上部信號的解調信息和下部信號的解調信息之間的差值超出設置范圍時，以及當由L-STF檢測部分142A和142B兩者才企測到L-STF時，該實施例的確定部分150可以確定頻帶模式是對應于具有較高SNR的信號的頻帶模式。例如，如果由SNR估算部分148A估算的上部信號的SNR較高，則確定部分150可以確定頻帶模式是上部模式。
可替換地，當由分析部分140分析的上部信號的解調信息和下部信號的解調信息之間的差值超出設置范圍時，以及當由L-STF檢測部分142A和142B 兩者檢測到L-STF時，確定部分150可以確定頻帶模式是最新近確定的最近頻帶模式。
雖然上面描述了確定部分150綜合性地基于L-STF的檢測結果和諸如定時或頻率偏移量的解調信息的估算結果來確定頻帶模式的情況，但是本發(fā)明不局限于此。例如，確定部分150可以嘗試性地在獲得L-STF 一企測部分142A 和142B的L-STF的檢測結果的時刻確定頻帶模式，然后在獲得解調信息的估算結果的時刻校正對頻帶模式的確定。
當確定部分150確定頻帶模式是40MHz時，計算部分160可以平均化由分析部分140分析的上部信號的解調信息和下部信號的解調信息，并向解調部分170輸出結果作為基帶信號的解調信息。
可替換地，當確定部分150確定頻帶模式是40MHz時，計算部分160可以通過給上部信號和下部信號中具有較高SNR的任何一個的解調信息分配較高的權重來計算基帶信號的解調信息，并將其輸出給解調部分170。從具有較低SNR的頻帶的信號估算解調信息的可靠性低于從具有較高SNR的頻帶的信號估算解調信息的可靠性。因此，如果如上所述計算部分160通過給SNR 較高的上部信號和下部信號的解調信息分配較高權重來計算基帶信號的解調信息，能夠獲得具有較高可靠性的解調信息。當確定部分150確定頻帶模式是40MHz上部模式或40MHz下部模式時，計算部分160可以向解調部分170輸出對應于由確定部分150確定的頻帶模式的解調信息。例如，如果確定部分150確定頻帶模式是40MHz上部模式，則計算部分160可以選擇由定時估算部分144A估算的定時和由頻率偏移量估算部分146A估算的頻率偏移量，并向解調部分170輸出它們。
確定部分170通過使用從計算部分160輸入的解調信息，根據(jù)由確定部分150確定的頻帶模式，對從40MHz濾波器126輸出的基帶信號進行解調。例如，解調部分170在從計算部分160輸入的定時160處獲取從40MHz濾波器126輸出的基帶信號，并進行傅立葉變換。然后，解調部分170向應用部分174輸出在對應于由確定部分150確定的頻帶^f莫式的頻帶中的頻率分量。應用部分174可以是進行規(guī)定處理的功能塊或外部連接的設備。
上面描述了根據(jù)實施例的無線通信裝置10的配置。下面參考圖8描述在根據(jù)實施例的無線通信裝置10中進行的接收方法。
圖8是示出在根據(jù)本實施例的無線通信裝置10中進行的接收方法的流程的流程圖。首先，無線通信裝置10的L-STF檢測部分142A進行從上部濾波器122輸出的上部信號中檢測L-STF的處理，且L-STF檢測部分142B進行從下部濾波器124輸出的下部信號中檢測L-STF的處理(S204 )。
如果在S204中從上部信號和下部信號的至少一個中檢測到L-STF (S208 ),則分析部分140估算上部信號和下部信號中的每一個的定時、頻率偏移量和SNR (S212)。
然后，確定部分150確定由分析部分140分析的上部信號和下部信號之間的定時的差值和頻率偏移量的差值是否在設置范圍內(S216)。如果定時的差值和頻率偏移量的差值在設置范圍內，則確定部分150確定頻帶模式是 40MHz模式(S220 )。
然后，計算部分160平均化上部信號和下部信號的定時的估算值和頻率偏移量的估算值，并向解調部分170輸出結果(S224)。然后，解調部分170 基于被計算部分160平均化的頻率偏移量的估算值，校正從40MHz濾波器 126輸出的信號的頻率，在被計算部分160平均的定時的估算值處從具有校正后的頻率的信號中獲取OFDM碼元，并進行解調(S228 )。
另一方面，如果確定部分在S216中確定定時的差值和頻率偏移量的差值超出設置范圍，則確定部分150確定是否從上部信號或下部信號中的任何一個斗企測到L-STF( S232 )。如果^f又從上部信號中4企測到L-STF,則確定部分150 確定頻帶模式是40MHz上部模式，而如果僅從下部信號中檢測到L-STF,則確定部分150確定頻帶模式是40MHz下部模式(S236 )。另一方面，如果從上部信號和下部信號兩者檢測L-STF,則確定部分150基于最近頻帶模式或 SNR來確定頻帶模式(S240)。
然后，計算部分160從分析部分140輸入的上部信號和下部信號的定時的估算值和頻率偏移量的估算值中，選擇與確定部分150所確定的頻帶模式相對應的定時的估算值和頻率偏移量的估算值，并將它們輸出到解調部分170 (S244 )。
然后，解調部分170基于由計算部分160選擇的頻率偏移量的估算值來校正從40MHz濾波器126輸出的信號的頻率，在由計算部分160選擇的定時的估算值處從具有校正后的頻率的信號中獲取OFDM碼元，并進行解調 (S228 )。然后，解調部分170僅輸出與確定部分150所確定的頻帶模式相對應的頻率分量。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信裝置10不僅基于是否從上部信號和下部信號中檢測到L-STF來確定頻帶模式，還基于上部信號和下部信號的每個解調信息的差值是否在設置范圍內，來確定頻帶模式。如果由分析部分140估算的上部信號和下部信號的解調信息的差值在設置范圍內，則上部信號和下部信號可能在一整個單元中。因此，如果如上所述確定部分 150基于上部信號和下部信號的解調信息的差值是否在設置范圍內而操作，則能夠更準確地確定頻帶模式。
第二實施例
下面描述本發(fā)明的第二實施例。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，濾波器部分 120包括用來消除正或負頻率分量的濾波器，諸如上部濾波器122和下部濾波器124。相比于通行對稱頻率特性的濾波器(如40MHz濾波器126),用來消除正或負頻率分量的濾波器在配置上較復雜。
根據(jù)前述，已經發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的無線通信裝置14。該實施例的無線通信裝置14能夠簡化要;^丈在無線通信裝置14中的濾波器的配置。下面參考圖9描述無線通信裝置14的配置。無線通信裝置14的配置與根據(jù)第一實施例的無線通信裝置10的配置在許多方面共同，下面主要描述它們之間的差異。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的無線通信裝置14的配置的功能方
塊圖。如圖9所示，無線通信裝置14包括天線104、高頻處理部分106、 A/D 轉換部分110、抽取器132、抽取器134、抽取器136、分析部分140、確定部分150、計算部分160、解調部分170、應用部分174、加移動器(plus shifter) 182、減移動器184和濾波器部分190。
加移動器182將從A/D轉換部分110輸出的基帶信號的頻帶向加側移動 10MHz，使得在20MHz下部模式中的基帶信號的中心頻率變成近似OMHz。因此，當在20MHz上部模式中的基帶信號被輸入到加移動器182時，具有近似OMHz的中心頻率的20MHz的帶寬不再包括信號分量。
減移動器184將從A/D轉換部分IIO輸出的基帶信號的頻帶向減側移動 lOMHz,使得在20MHz上部模式中的基帶信號的中心頻率變成近似OMHz。因此，當在20MHz下部模式中的基帶信號被輸入到減移動器184時，具有近似OMHz的中心頻率的20MHz的帶寬不再包括信號分量。
濾波器部分190包括20MHz濾波器192、 20MHz濾波器194和40MHz 濾波器196。 20MHz濾波器192和20MHz濾波器194是用來提取并輸出具有近似OMHz的中心頻率的20MHz的帶寬中的信號分量的濾波器。
20MHz濾波器192接收其頻率被加移動器182向加側移動的基帶信號。因此，20MHz濾波器192輸出已經在40MHz下部模式中使用的頻帶中所包括的信號分量，作為下部信號。另一方面，20MHz濾波器194接收其頻率被減移動器184向減側移動的基帶信號。因此，20MHz濾波器192輸出已經在 40MHz上部模式中使用的頻帶中所包括的信號分量，作為下部信號。
如在第一實施例中一樣，分析部分140、確定部分150、計算部分160和解調部分170可以基于從20MHz濾波器192輸出的下部信號和/人20MHz濾波器194輸出的上部信號來確定頻帶模式，并解調基帶信號。
如上所述，該實施例的無線通信裝置14能夠確定頻帶模式，而不需要用來消除正或負頻率分量的濾波器，從而簡化了配置。
第三實施例
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例和第二實施例，基于從上部信號獲得的信息和從下部信號獲得的信息之間的差值來確定頻帶模式。因此在本發(fā)明的第一實施例和第二實施例中使用了上部信號和下部信號之間的交叉相關
性(cross-correlation)。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，基于上部信號和下部信號中的每一個的自相關性(autocorrelation)來確定頻帶模式。以下描述
本發(fā)明的第三實施例。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信裝置16的配置的圖示。參考圖10，本實施例的無線通信裝置16包括頻率偏移量估算部分146A和 146B、確定部分151、計算部分161和解調部分170。根據(jù)該第三實施例的無線通信裝置16的其他配置與根據(jù)第一實施例的無線通信裝置10的配置基本上相同，因此在本實施例中主要描述圖IO所示的配置。
參考圖10,頻率偏移量估算部分146A包括遲延(deference )部分240A、復共軛計算部分242A、乘法部分244A和平均部分246A,并估算上部信號的頻率偏移量。類似地，頻率偏移量估算部分146B包括遲延部分240B、復共軛計算部分242B、乘法部分244B和平均部分246B,并估算下部信號的頻率
件，但頻率偏移量估算部分146A和146B當不特別需要區(qū)分它們時被簡單地統(tǒng)稱為頻率偏移量估算部分146。
如第一實施例所描述，L-LTF包括在3.2(is的頻率上的長訓練碼元Tl和 T2。另夕卜，L-LTF包括對應于長訓練碼元Tl和T2的后部的保護間隔Gl。因此，在L-LTF中以3.2|is的間隔來放入相同值。據(jù)此，遲延部分240A將從濾波器部分120輸出的上部信號延遲3.2(is(其是L-LTF中的信號樣式的重復時段)。
, 復共軛計算部分242A計算被遲延部分240A延遲的上部信號的復共軛，并向乘法部分244A輸出該結果。乘法部分244A將^J慮波器部分120輸出的當前上部信號乘以從復共軛計算部分242A輸出的、在當前上部信號之前 3.2^s的上部信號的復共軛。下面參考圖11和圖12詳細描述復共軛計算部分 242A和乘法部分244A中的運算。
圖11和圖12是示出復共軛計算部分242A和乘法部分244A中的計算的具體例子的圖示。如圖11所示，々i設在I-Q平面上，由遲延部分240A延遲的上部信號處于坐標DO,且當前上部信號處于坐標Dl。坐標DO具有半徑 rO和中心角eO，且坐標D1具有半徑rl和中心角61。
在這種情況下，復共軛計算部分242A計算坐標D0',其是上部信號的坐標D0的復共軛。
然后，乘法部分244A將對應于坐標D1的上部信號乘以對應于坐標DO，的復共軛。結果，獲得坐標M，其半徑是r0的絕對值與rl的絕對值的乘積
且其中心角是(ei-eo)。
返回參考圖10，平均部分246A計算由乘法部分244A如上所述獲得的乘積的平均值。例如，平均部分246A計算以下數(shù)學表達式1。在表達式l中， n表示樣本編號，N表示用于在平均部分246A中計算平均值的樣本的數(shù)目。
1 iV-l
丄乞[IH"lxlKH^(")〗
然后平均部分246A計算由表達式1獲得的I值和Q值的絕對值的和的平方根(root sum square),作為自相關值。另夕卜，平均部分246A估算將由表達式l獲得的(Q值/I值)的反正切除以3.2ps的結果，作為頻率偏移量。
類似地，構成頻率偏移量估算部分146B的遲延部分240、復共軛計算部分242B、乘法部分244B和平均部分246B /人輸入的下部信號計算自相關值，并估算頻率偏移量。
確定部分151基于由頻率偏移量估算部分146A和頻率偏移量估算部分 146B計算的自相關值來確定頻帶模式。
如果L-LTF沒有^^皮輸入作為上部信號，則表達式1中的中心角(ein-eOn) 隨著樣本的不同而不同，且多個樣本抵消了半徑值，從而假定自相關值的絕對值很小。另一方面，如果L-LTF被輸入作為上部信號，則表達式l中的中心角(ein-eOn)在每個樣本中近似，從而相比于沒有輸入L-LTF作為上部信號的情況，假定自相關值的絕對值更大。
因此，如果由頻率偏移量估算部分146A計算的自相關值的絕對值超過預定閾值，則假定L-LTF被輸入作為上部信號。類似地，如果由頻率偏移量估算部分146B計算的自相關值的絕對值超過預定閾值，則假定L-LTF被輸入作為下部信號。
因此，確定部分151合理地基于由頻率偏移量估算部分146A和頻率偏移量估算部分146B計算的自相關值的絕對值的每一個是否超過預定閾值，來確定頻帶模式。例如，當由頻率偏移量估算部分146A和頻率偏移量估算部分146B計算的自相關值的絕對值兩者都超過預定閣值時，確定部分151可以確定頻帶模式是40MHz模式。雖然基于自相關值的絕對值來確定頻帶模式的情況，但是確定部分151可以基于自相關值的絕對值的平方來確定頻帶模式。例如，當由頻率偏移量估算部分146A和頻率偏移量估算部分146B計算的自相關值的絕對值的平方兩者都超過預定閾值時，確定部分151可以確定頻帶模式是40MHz模式。
如果確定部分151確定頻帶模式為40MHz模式，則計算部分161可以向解調部分170輸出由頻率偏移量估算部分146A和146B估算的頻率偏移量的平均值，作為基帶信號的頻率偏移量。
可替換地，計算部分161可以通過給由頻率偏移量估算部分146A和146B 估算的頻率偏移量分配根據(jù)自相關值的絕對值的平方的權重，來計算基帶信號的頻率偏移量。
如前所述，#4居本實施例，通過在頻率偏移量估算部分146A和146B中計算L-LTF的自相關值來確定頻帶模式。
在接收L-LTF時還不具體知道L-LTF的時段，因此，頻率偏移量估算部分146A和146B可以計算在圖13中的時段T的范圍內的自相關值以便允許在L-LTF的時段之前和之后的某些額外的時間，圖13中的時段T是從G1的中點到長訓練碼元T2的中點。圖13中的箭頭A和箭頭B指示在時段T內在 L-STF中進行在某個時間點處的L-STF以及從該時間點經過3.2ps之后的 L-STF的相關值的計算。
下面參考圖14描述在根據(jù)本實施例的無線通信裝置16中進行的接收方法。
圖14是示出在根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的無線通信裝置16中進行的接收方法的流程的流程圖。首先，無線通信裝置16的L-STF檢測部分142A進行從上部濾波器122輸出的上部信號中檢測L-STF的處理，且L-STF檢測部分142B進行從下部濾波器124輸出的下部信號中檢測L-STF的處理(S304 )。
如果在S304中/人上部信號和下部信號的至少一個中4企測到L-STF (S308 ),則分析部分140估算上部信號和下部信號的每一個的定時、頻率偏移量和SNR (S312)。
然后，確定部分151確定由分析部分140分析的上部信號和下部信號之間的定時的差值和頻率偏移量的差值是否在設置范圍內(S316)。另外，確定部分151確定在頻率偏移量估算部分146A和146B中的頻率偏移量的估算中計算的兩個自相關值是否都超過閾值(S316 )。如果定時的差值和頻率偏移量的差值在設置范圍內且兩個自相關值都超過閾值，則確定部分151確定頻帶模式是40MHz模式(S320 )。
然后，計算部分161平均化(或加權平均化)上部信號和下部信號的定時的估算值和頻率偏移量的估算值，并向解調部分170輸出結果(S324)。然后，解調部分170基于由計算部分161平均的頻率偏移量的估算值來校正從 40MHz濾波器126輸出的信號的頻率，在由計算部分161平均的定時的估算值處從具有校正后的頻率的信號中獲取OFDM碼元，并進行解調(S328 )。
另一方面，如果在S316中確定部分151確定定時的差值和頻率偏移量的差值或自相關值不滿足預定條件，則確定部分151確定是否從上部信號或下部信號中的任何一個中^r測到L-STF(S332 )。如果僅/人上部信號中;f全測到 L-STF,則確定部分151確定頻帶模式是40MHz上部模式。如果僅從下部信號中檢測到L-STF,則確定部分151確定頻帶模式是40MHz下部模式(S336 )。
另一方面，如果從上部信號和下部信號兩者中檢測到L-STF,則確定部分151基于自相關值或SNR來確定頻帶模式(S340)。例如，確定部分151 可以確定頻帶模式是對應于具有較高自相關值或SNR的頻帶模式。
然后，計算部分161從分析部分140輸入的上部信號和下部信號的定時的估算值和頻率偏移量的估算值中，選擇與由確定部分151確定的頻帶模式相對應的定時的估算值和頻率偏移量的估算值，并將它們輸出到解調部分170 (S344 )。
然后，解調部分170基于計算部分161選擇的頻率偏移量的估算值來校正從40MHz濾波器126輸出的信號的頻率，在計算部分161選才奪的定時的估算值處從具有校正后的頻率的信號中獲取OFDM碼元，并進行解調(S328 )。然后，解調部分170僅輸出對應于由確定部分151確定的頻帶模式的頻率分量。
本領域技術人員應該理解，在所附權利要求或其等同物的范圍內，可以基于設計需要和其他因素進行各種修改、組合、子組合和變更。
另外，不需要以根據(jù)流程圖所示的順序以時間次序來進行在無線通信裝置10、 14和16的處理中的每個步驟，且可以包括并行或單獨地進行的處理 (例如并4于處理或對象處理)。
另外，能夠創(chuàng)建使得內置于無線通信裝置10、 14和16中的諸如CPU、ROM或RAM的硬件進行與上述無線通信裝置10、 14和16的每個配置相同的功能的計算機程序。另外，可以提供存儲上述這種計算機程序的存儲介質。另外，可以通過硬件來實現(xiàn)圖2、 6、 9或IO的功能方塊圖中所示的每個功能塊，從而在硬件上實現(xiàn)一系列處理。
相關申請的交叉引用
本發(fā)明包含與2007年5月31日在日本專利局提交的日本專利申請 JP2007-146067相關的主題，其全部內容被引用附于此。
權利要求
1.一種接收裝置，包括接收部分，接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號，其中所述部分頻帶是所述規(guī)定頻帶的一部分；信號處理部分，通過轉換所述無線電信號的頻率來生成所述基帶信號；濾波器部分，輸出多個部分信號，每個部分信號具有從所述信號處理部分所生成的所述基帶信號中所提取的每個所述部分頻帶的頻率分量；以及分析部分，分析從所述濾波器部分輸出的所述多個部分信號中的每個部分信號的特性。
2. 根據(jù)權利要求1所述的接收裝置，其中所述分析部分分析所述多個部分信號中的每個部分信號的解調信息，所述解調信息用于在解調器中對基帶信號的解調，以及所述接收裝置進一步包括確定部分，如果由所述分析部分分析的所述多個部分信號的所述解調信息的差值在設置范圍內，則所述確定部分確定由所述信號處理部分生成的所述基帶信號是具有所述規(guī)定頻帶的基帶信號。
3. 根據(jù)權利要求2所述的接收裝置，進一步包括解調信息，來計算具有所述規(guī)定頻帶的基帶信號的解調信息。
4. 根據(jù)權利要求2所述的接收裝置，其中所述分析部分進一步分析每個部分信號的SNR (信噪比)，以及所述接收裝置進一步包括計算部分，所述計算部分通過給由所述分析部分分析的所述多個部分信號中具有較高SNR的部分信號的解調信息分配較高權重，來計算具有所述規(guī)定頻帶的基帶信號的解調信息。
5. 根據(jù)權利要求2所述的接收裝置，其中所述分析部分能夠從所述部分信號中檢測規(guī)定同步信號，以及如果由所述分析部分分析的所述多個部分信號的所述解調信息的差值超出設置范圍且僅從一個部分信號中檢測到同步信號，則所述確定部分確定由所述信號處理部分生成的基帶信號是具有對應于所述一個部分信號的部分頻帶的基帶信號。
6. 根據(jù)權利要求2所述的接收裝置，其中所述分析部分進一步分析每個部分信號的SNR (信噪比)，以及如果由所述分析部分分析的所述多個部分信號的解調信息的差值超出設置范圍且從兩個或更多個部分信號中檢測到同步信號，則所述確定部分基于所述SNR或由所述確定部分確定的最近頻帶來確定由所述信號處理部分生成的所述基帶信號的頻帶。
7. 根據(jù)權利要求1所述的接收裝置，其中關值來計算頻率偏移量，以及所述接收裝置進一步包括確定部分，如果多個部分信號的相關值的絕對值的每一個或相關值的絕對值的平方的每一個超過閾值，則所述確定部分確
8. 根據(jù)權利要求7所述的接收裝置，進一步包括計算部分，如果所述確定部分確定所述多個部分信號的相關值的絕對值的每一個或相關值的絕對值的平方的每一個超過閾值，則所述計算部分通過給所述分析部分所計算的每個部分信號的頻率偏移量分配根據(jù)所述相關值的絕對值的平方的權重，來計算具有所述規(guī)定頻帶的基帶信號的頻率偏移量。
9. 一種用于使得計算機用作接收裝置的程序，所述接收裝置包括接收部分，接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號，其中所述部分頻帶是所述規(guī)定頻帶的一部分；信號處理部分，通過轉換所述無線電信號的頻率來生成所述基帶信號；濾波器部分，輸出多個部分信號，每個部分信號具有從所述信號處理部分析部分，分析從所述濾波器部分輸出的所述多個部分信號中的每個部分信號的特性。
10. —種接收方法，包括步驟接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號，其中所述部分頻帶是所述規(guī)定頻帶的一部分；通過轉換所述無線電信號的頻率來生成所述基帶信號；輸出多個部分信號，每個部分信號具有從所述基帶信號中提取的每個所述部分頻帶的頻率分量；以及分析所述多個部分信號中的每個部分信號的特性。
全文摘要
一種接收裝置，包括接收部分，接收基于具有規(guī)定頻帶的基帶信號和具有作為規(guī)定頻帶的一部分的部分頻帶的基帶信號中的一個基帶信號而生成的無線電信號；信號處理部分，通過轉換無線電信號的頻率來生成基帶信號；濾波器部分，輸出多個部分信號，每個部分信號具有從由信號處理部分生成的基帶信號中所提取的每個部分頻帶的頻率分量；以及分析部分，分析從濾波器部分輸出的多個部分信號的每個部分信號的特性。
文檔編號H04L27/26GK101316249SQ20081010878
公開日2008年12月3日申請日期2008年6月2日優(yōu)先權日2007年5月31日
發(fā)明者泉誠一, 高橋宏彰申請人:索尼株式會社

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