專利名稱:無線傳送系統(tǒng)、無線通信裝置以及無線傳送方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線傳送系統(tǒng)(也包括在一個殼體中實施的無線通信裝置)、用于接收側(cè)的無線通信裝置以及無線通信方法。更具體地,本發(fā)明涉及一種機制,其中,應(yīng)用空分 復用來無線地傳送多個傳送對象信號。
背景技術(shù):
例如,作為用于實施部署在相對較短的范圍(例如,在幾厘米至十幾厘米之內(nèi))中 的不同電子設(shè)備之間、或者電子設(shè)備內(nèi)部的高速信號傳送的技術(shù),LVDS(低壓差分信令)是 公知的。然而,隨著近來傳送信息量的進一步增加以及傳送速度的進一步提高,功耗的增 力口、由反射導致的信號失真的影響等的增加、不必要的輻射的增加等已經(jīng)成為問題。例如, LVDS達到了在設(shè)備中(實時地)高速傳送諸如視頻信號(包括圖像拾取信號)、計算機圖 像等的信號的極限。作為針對傳送數(shù)據(jù)的速度的提高的問題的對策,提高配線(wiring)線路的數(shù)目、 以通過并行的信號傳送來降低每一個信號線的傳送速度可以是可行的辦法。然而,剛剛描 述的對策導致了輸入和輸出端子的數(shù)目的增加。結(jié)果,需要印刷板或電纜配線方案復雜化、 半導體芯片尺寸的增加等。此外,因為沿著配線系統(tǒng)高速傳送大量數(shù)據(jù),所以電磁場干擾的 問題發(fā)生。包含在LVDS或增加配線線路的數(shù)目的技術(shù)中的所有問題都是由信號通過電配線 線路的傳送導致的。因此,作為解決由信號沿著電配線線路傳送導致的問題的方法,去除用 于信號傳送的電配線線路可以是可行的辦法。而且,應(yīng)用空分復用可以是可行的辦法,其中,在傳送側(cè)和接收側(cè)上提供多個通 信單元來執(zhí)行雙工傳送。然而,在應(yīng)用空分復用的情況下,需要信道間的干擾對策。應(yīng) 用ΜΙΜ0(多輸入多輸出)系統(tǒng)作為用于解決上述問題的技術(shù)(例如,參考日本專利公 表公報No. 2009-055228、日本專利公表公報No. 2009-049632以及日本專利公表公報 No. 2009-33588,下文中,分別作為專利文獻1至3引用)可以是可行的辦法。專利文獻1至3針對關(guān)于設(shè)備內(nèi)部或不同設(shè)備之間的無線通信的相對長范圍的無 線傳送,并公開了與OFDM調(diào)制方法結(jié)合的MIMO處理的應(yīng)用。換句話說,在專利文獻1至3 中公開的MIMO處理依賴于OFDM調(diào)制方法。
發(fā)明內(nèi)容
然而,在意在設(shè)備內(nèi)部或不同設(shè)備之間的相對短范圍的無線傳送的情況中,認為 并不總是有必要與OFDM調(diào)制方法一起使用MIMO處理。此外,如果波長變短,則獲得天線的 方向性的效果。因此,認為最終不需要與OFDM調(diào)制方法一起使用MIMO處理。因此,期望提供一種無線傳送系統(tǒng)、無線通信裝置以及無線通信方法,其中,合適 地將MIMO處理應(yīng)用于設(shè)備內(nèi)部或不同設(shè)備之間的無線信號傳送。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線傳送系統(tǒng)、無線通信設(shè)備和無線通信方法中,在電子設(shè)備的殼體中排列了用于傳送的通信單元和用于接收的通信單元。用于傳送的通信單元利用用于調(diào)制的載波信號頻率轉(zhuǎn)換傳送對象信號以產(chǎn)生調(diào) 制信號,并用信號將所產(chǎn)生的調(diào)制信號傳送到無線信號傳送信道。優(yōu)選地,用于傳送的通信 單元調(diào)制相同載頻的載波信號。用于接收的通信單元解調(diào)通過無線信號傳送路徑接收的調(diào) 制信號,以獲得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。優(yōu)選地,用于接收的通信單元使用通過無 線信號傳送路徑接收的信號作為注入信號,以產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào) 的載波信號。然后,用于接收的通信單元利用用于解調(diào)的載波信號頻率轉(zhuǎn)換通過無線信號 傳送路徑接收的調(diào)制信號,以獲得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。簡而言之,無線信號傳送路徑被配置在排列在電子設(shè)備的殼體中的用于傳送側(cè)的 通信單元、以及類似地排列在可以與其中排列了傳送側(cè)的通信單元的電子設(shè)備相同或不同 的電子設(shè)備的殼體中的接收側(cè)的通信單元之間。然后,在兩個通信單元之間通過無線執(zhí)行 信號傳送。這里,在根據(jù)本發(fā)明的機制中,空分復用被應(yīng)用于設(shè)備內(nèi)或設(shè)備之間的無線傳送 中。因此,多個傳送天線被提供在傳送側(cè)上的無線通信裝置上,并且,多個接收天線也被提 供在接收側(cè)上的相應(yīng)無線通信裝置上,使得傳送天線和接收天線以1對1對應(yīng)的關(guān)系互相 對應(yīng)。在每對對應(yīng)的天線之間,從傳送天線輻射的期望波被接收天線作為直接波接收。然 而,在那些不互相對應(yīng)的傳送和接收天線之間,從傳送天線輻射的非必要波被接收天線在 為直接波接收。此外,接收側(cè)上的無線通信裝置包括解調(diào)功能單元和傳送特性校正單元。解調(diào)功 能單元解調(diào)由接收天線接收的調(diào)制信號。對于解調(diào)處理,采用至少同步檢測。如果調(diào)制是 正交調(diào)制,則正交檢測被用于解調(diào)處理。傳送特性校正單元基于由調(diào)制功能單元解調(diào)、并各 自對應(yīng)于接收天線的解調(diào)信號,執(zhí)行基于傳送天線與接收天線之間的傳送空間的傳送特性 的校正計算處理,即,MIMO處理,以獲得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。簡而言之,對應(yīng)于本發(fā)明的機制的特征在于由接收天線接收的期望波和非必要 波的調(diào)制信號(即期望波和非必要波的合成波)首先被解調(diào),然后被進行基帶域中的MIMO 處理。此外,在根據(jù)本發(fā)明的機制中,處理傳送空間的傳送特性,使得期望波和非必要波兩 者都被定義為從傳送天線發(fā)射并到達接收天線的直接波,并且,在通過傳送特性校正單元 進行的接收側(cè)上的MIMO處理中,執(zhí)行基于定義傳送特性的矩陣的逆矩陣計算。這里,天線排列被確定,使得對MIMO處理方便。作為該實例中的觀點,存在定義作 為期望波的天線間距離與非必要波的天線間距離之間的差的路徑差的方法、規(guī)定定義傳輸 函數(shù)的矩陣元素的另一方法、以及定義通過傳送特性校正單元進行的傳送側(cè)上的解調(diào)處理 和MIMO處理的再一方法。在規(guī)定路徑差的情況下,如果載波信號的波長由λ c表示,并且依賴于天線的方 向性的相位特性由0表示,則將路徑差設(shè)置為(η/2+1/4) λ c作為第一條件,并且將路徑差 設(shè)置為(η/2) λ c作為第二條件。當發(fā)現(xiàn)依賴于天線的方向性的相位特性時,相位特性被校 正依賴于期望波或非必要波從傳送天線的輻射角、以及向?qū)?yīng)的接收天線的入射角的量。如果上述的第一條件被替代到規(guī)定矩陣元素的方法中,則這表示路徑差被設(shè)置為 使得規(guī)定傳送特性的矩陣中的期望波的元素僅由實數(shù)項表示,而非必要波的元素僅由虛數(shù) 項表示。另一方面,如果第一條件被替代到通過傳送特性校正單元進行的接收側(cè)上的解調(diào)處理和ΜΙΜΟ處理規(guī)定矩陣元素的方法中,則通過正交檢測執(zhí)行由接收天線接收的接收信號的解調(diào)。此外,在傳送特性校正中,對于接收天線的每個信道,僅為來自通過正交檢測調(diào) 制的調(diào)制信號中的期望信號的成分執(zhí)行關(guān)于實數(shù)項的校正計算。同時,僅為對應(yīng)于與期望 信號的成分正交的非必要信號的成分執(zhí)行關(guān)于虛數(shù)項的校正計算。然后,將關(guān)于用于期望 信號的實數(shù)項的校正信號以及關(guān)于用于非必要信號的成分的虛數(shù)項的校正信號相加,以獲 得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。如果上述的第二條件被替代到規(guī)定矩陣元素的方法中,則這表示路徑差被設(shè)置為 使得規(guī)定傳送特性的矩陣中的期望波的元素僅由實數(shù)項表示,而非必要波的元素也僅由實 數(shù)項表示。另一方面,如果第一條件被替代到通過傳送特性校正單元進行的接收側(cè)上的解 調(diào)處理和MIMO處理規(guī)定矩陣元素的方法中,則首先執(zhí)行由接收天線接收的接收信號的同 步檢測,以在不執(zhí)行正交檢測的情況下執(zhí)行調(diào)制。然后,在傳送特性校正中,對于接收天線 的每個信道,為由同步檢測解調(diào)的解調(diào)成分執(zhí)行關(guān)于對應(yīng)于期望信號的實數(shù)項的校正計 算、以及關(guān)于對應(yīng)于非必要信號的實數(shù)項的校正計算。然后,將關(guān)于對應(yīng)于期望信號的實數(shù) 項的校正信號以及關(guān)于對應(yīng)于非必要信號的實數(shù)項的校正信號相加,以獲得對應(yīng)于傳送對 象信號的輸出信號。如果還考慮接收側(cè)上的解調(diào)處理,則優(yōu)選地采用以下技術(shù)之一。根據(jù)第一技術(shù),應(yīng) 用上述的第一條件,并且為某些信道采用僅調(diào)制幅度的方法,而為其余信道采用除了僅調(diào) 制幅度的方法之外的方法。在接收側(cè)上,應(yīng)該采用以下技術(shù)之一注入鎖定方法被應(yīng)用于每 個傳送對象信號;注入鎖定方法僅被應(yīng)用于應(yīng)用了僅調(diào)制幅度的方法的一個信道,而在其 余信道中,基于由采用注入鎖定方法的信道產(chǎn)生的用于解調(diào)的載波信號執(zhí)行解調(diào)處理。根據(jù)第二技術(shù),采用上述第二條件,并且,為某些信道采用僅調(diào)制幅度的方法,而 為其余信道采用除了僅調(diào)制幅度的方法之外的方法。在接收側(cè)上,應(yīng)該采用以下技術(shù)之一 注入鎖定方法被應(yīng)用于每個傳送對象信號;注入鎖定方法被應(yīng)用于應(yīng)用了僅調(diào)制幅度的方 法的一個或多個信道,而在其余信道中,基于由采用注入鎖定方法的信道產(chǎn)生的用于解調(diào) 的載波信號執(zhí)行解調(diào)處理。根據(jù)第三個技術(shù),應(yīng)用上述第二條件,并且,為所有信道采用僅調(diào)制幅度的方法。 在接收側(cè)上,應(yīng)該采用以下技術(shù)之一注入鎖定方法被應(yīng)用于每個傳送對象信號;注入鎖 定方法僅被應(yīng)用于少于總信道數(shù)的信道(優(yōu)選為一個),而在其余信道中,基于由采用注入 鎖定方法的信道中的任一個產(chǎn)生的用于解調(diào)的載波信號來執(zhí)行解調(diào)處理。順便提及,在采用注入鎖定方法的情況中,在接收側(cè)上,所接收的信號被用作注入 信號,以產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信號。然后,使用用于解調(diào)的載 波信號來執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換,即下轉(zhuǎn)換(down conversion)。雖然可以用信號傳送接收側(cè)上的由頻率轉(zhuǎn)換或下轉(zhuǎn)換獲得的調(diào)制信號、使得由接 收側(cè)接收的解調(diào)信號被用作注入信號來產(chǎn)生用于解調(diào)的載波信號,但優(yōu)選地,用于調(diào)制的 基準載波信號也與調(diào)制信號一起被用信號傳送,使得在接收側(cè)上,注入信號被用于注入鎖 定到所接收的基準載波信號中。在采用注入鎖定方法的機制中,用于上轉(zhuǎn)換(up conversion)的用于調(diào)制的載波 信號與用于下轉(zhuǎn)換的用于解調(diào)的載波信號被確定地置入互相同步的狀態(tài)中。因此,即使用 于調(diào)制的載波信號的頻率的穩(wěn)定性被緩和來通過無線執(zhí)行信號傳送,傳送對象信號也可以被合適地解調(diào)。在下轉(zhuǎn)換中,可以容易地應(yīng)用同步檢測。通過使用為同步檢測發(fā)展的正交 檢測,不僅可以應(yīng)用幅度調(diào)制還可以應(yīng)用相位調(diào)制和頻率調(diào)制。這表示例如通過正交化調(diào) 制信號,可以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。利用本發(fā)明的實施例,在不一起使用OFDM調(diào)制方法的情形下實施了其中在接收 側(cè)上應(yīng)用MIMO處理的、適用于不同設(shè)備之間或設(shè)備內(nèi)的無線信號傳送的機制。通過將MIMO 處理應(yīng)用到接收側(cè),可以減小天線距離。因為期望波和非必要波兩者都被處理為直接波,所以,可以管理關(guān)于期望波和非 必要波的路徑差,并且,可以確定天線排列,使得對于接收側(cè)上的MIMO處理方便。因此,與 不應(yīng)用本發(fā)明的替代情況比較,可以減少MIMO處理的計算規(guī)模。優(yōu)選地,公共頻率被用于載波信號。如果使用公共頻率,則因為信道中的載頻的影 響變得彼此確實相同,所以可以確實而高效地執(zhí)行基帶域中的MIMO處理。此外,與為不同 信道使用不同載頻的替代情況相比,可以減小用于調(diào)制和解調(diào)的電路規(guī)模。本發(fā)明的以上和其它的特征和優(yōu)點將從以下與附圖一起的描述和所附權(quán)利要求 中變得明顯,在附圖中,通過類似的附圖標記表示類似的部分或元素。
圖1是示出本發(fā)明的實施例的無線傳送系統(tǒng)的信號接口的功能配置的框圖;圖2A至圖2E是示出信號的復用的圖解視圖;圖3A至圖3C是示出實施例中采用的空分復用的合適的條件或應(yīng)用條件的示意 圖;圖4A至圖4F是示出用于應(yīng)用空分復用的毫米波信號傳送路徑的一般結(jié)構(gòu)的示意 圖;圖5A和圖5B是示出通信處理信道中的調(diào)制功能單元和解調(diào)功能單元的第一示例 的框圖;圖6A至圖6D是示出由在傳送側(cè)上提供的調(diào)制功能單元與調(diào)制功能單元的外圍電 路結(jié)構(gòu)的傳送側(cè)信號產(chǎn)生器的第二示例的圖解視圖;圖7A至圖7D是示出由在接收側(cè)上提供的第二示例的解調(diào)功能單元與解調(diào)功能單 元的外圍電路結(jié)構(gòu)的接收側(cè)信號產(chǎn)生器的配置示例的框圖;圖8是示出注入鎖定的相位關(guān)系的圖解視圖;圖9A至圖9D是示出多信道與空分復用之間的關(guān)系的圖解視圖;圖IOA至圖IOD是示出在多信道與空分復用之間的關(guān)系中用于獲得干擾對策的緩 和的基本機制的框圖;圖IlA和圖IlB是示出用于在多信道與空分復用之間的關(guān)系中獲得電路規(guī)模的減 小的基本機制的框圖;圖12A至12E是示出ASK方法中載波信號與基準載波信號兩者都具有相同頻率和 相同相位的情況下的幅度調(diào)制信號的圖解視圖; 圖13A至圖13C是示出ASK方法和PSK方法之間的傳送功率的關(guān)系的圖解視圖;圖14A與圖14B是示出在執(zhí)行復用傳送的情況下用于獲得傳送功率的降低的基本 機制的框圖15A和圖15B是示出應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的計算的圖解視圖;圖16是示出應(yīng) 用到接收側(cè)的MIMO處理的計算方法的基礎(chǔ)的圖解視圖;圖17A和圖17B是分別示出在包括兩個信道的情況下接收側(cè)上的MIMO處理的基 礎(chǔ)的示意圖與圖解視圖;圖18A至圖18C是示出在包括兩個信道的情況下路徑差與信道矩陣之間的關(guān)系的 圖解視圖;圖19A至圖19D是示出在包括兩個信道的情況下天線排列的限制條件的第一示例 的圖解視圖;圖20A至圖20D是示出在包括兩個信道的情況下天線排列的限制條件的第二示例 的圖解視圖;圖21是示出在天線具有依賴于方向性的相位特性的情況下路徑差的調(diào)節(jié)方法的 示意圖;圖22和圖23是示出對于其中包括三個或更多天線對的情形的MIMO處理的應(yīng)用 方法的圖解視圖;圖24A和圖24B是示出對于其中三維地排列傳送和接收天線的情形的應(yīng)用方法的 示意圖;圖25A和圖25B是示出其中通過數(shù)字處理執(zhí)行接收側(cè)上的MIMO處理的基本配置 的框圖;圖26A和圖26B是示出第一實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第一示例的圖解視圖;圖27A至圖27C是示出第一實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第二示例的圖解視圖;圖28是示出第一實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第三示例的圖解視圖;圖29A和圖29B是示出第二實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第一示例的圖解視圖;圖30A至圖30C是示出第二實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第二示例的圖解視圖;圖31是示出第二實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第三示例的圖解視圖;圖32A至圖32C是示出第三實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第一示例的圖解視圖;以及圖33是示出第三實施例的接收MIMO系統(tǒng)的第二示例的圖解視圖。
具體實施例方式下面,參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。當在不同實施例之間區(qū)分功能元件時, 將諸如A、B、C、...的英文大寫字母的參考字符應(yīng)用到功能元素上,并且,當在不特別區(qū)分 這些功能元件的情況下描述實施例時,省略這些參考字符。參考字符的省略類似地應(yīng)用于 附圖。需要注意,以下列順序描述本發(fā)明1.通信處理信道基礎(chǔ)(空分復用)2.空分復用的應(yīng)用技術(shù)3.調(diào)制和解調(diào)第一示例(平方檢測和包絡(luò)檢測的應(yīng)用)4.調(diào)制和解調(diào)第二示例(注入鎖定方法的應(yīng)用)5.多信道傳送和空分復用之間的關(guān)系6.多信道傳送和注入鎖定之間的關(guān)系
7.多信道傳送和所需要的傳送功率之間的關(guān)系8.應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的概述計算處理、與載頻的關(guān)系、與天線排列的關(guān)系、與方向性的關(guān)系、對三個或更多信道的應(yīng)用,對三維排列的應(yīng)用、數(shù)字處理9.接收MIMO系統(tǒng)第一實施例10.接收MIMO系統(tǒng)第二實施例11.接收MIMO系統(tǒng)第三實施例首先,當描述當前實施例的無線傳送系統(tǒng)時,為了幫助理解當前實施例的機制,首 先描述基本的通用配置。此后,描述應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的細節(jié),其中接收側(cè)是當前 實施例的無線傳送系統(tǒng)中的特征部分。<通信處理信道基礎(chǔ)>圖1至圖2E示出了當前實施例的無線傳送系統(tǒng)。具體地,圖1從功能配置的角度 示出了當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY的信號接口。圖2A至2E示出了信號的復用。雖然用于下面描述的當前實施例的無線傳送系統(tǒng)的載頻是毫米波段中的頻率,但 當前實施例的機制不僅可以應(yīng)用于其中使用毫米波段的載頻的情況,而且可以應(yīng)用于其中 使用更短波長段(例如亞毫米波段之類)中的載頻的另一情況。當前實施例的無線傳送系 統(tǒng)被用于例如數(shù)字記錄和再現(xiàn)裝置、地面波電視接收器、便攜電話機、游戲機以及計算機。[功能配置]如圖1所示,配置無線傳送系統(tǒng)1Y,使得作為第一無線裝置的示例的第一通信裝 置100Y與作為第二無線裝置的示例的第二通信裝置200Y通過毫米波信號傳送路徑9互相 連接,并且使用毫米波段執(zhí)行信號傳送。毫米波信號傳送路徑9是無線信號傳送路徑的示 例。將傳送對象的信號頻率轉(zhuǎn)換為適合于寬帶傳送的毫米波段的信號,并傳送所得到的信號。當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY的特征在于通過使用多個成對的傳送連接器108 和208,包括了多個諸如毫米波信號傳送路徑9的信道。安裝多個毫米波信號傳送路徑9的 信道,使得它們空間上不互相干擾或者不受干擾影響,并且,可以沿著多個信道使用相同的 頻率同時執(zhí)行通信用于信號傳送。術(shù)語“無空間干擾”表示多個信道的信號被可以互相獨立地傳送。下文將用于此 的機制稱為“空分復用”。當意在將多信道用于傳送信道時,如果不應(yīng)用空分復用,則必須應(yīng) 用頻分復用,從而為不同的信道使用不同的載頻。然而,如果應(yīng)用空分復用,則即使在使用 相同載頻的情況下,也可以不受干擾影響地實施傳送。“空分復用”可以是任何在可以傳送作為電磁波的毫米波信號的三維空間中形成 多個信道的毫米波信號傳送路徑9的方法。特別地,該方法不限于在自由空間中多個信道 的毫米波信號傳送路徑9的配置。例如,在從作為實體的介電材料配置可以傳送作為電磁 波的毫米波信號的三維空間的情況中,可以在介電材料中形成多個信道的毫米波信號傳送 路徑9。此外,多個信道的毫米波信號傳送路徑9中的每個不限于自由空間,而是可以具有 介電傳送路徑、空心波導等形式。根據(jù)第一通信單元或第一毫米波傳送裝置、以及第二通信單元或第二毫米波傳送 裝置,來配置無線傳送裝置或系統(tǒng)。此外,在部署在相對短的范圍中的第一通信單元和第二 通信單元之間,通過毫米波信號傳送路徑傳送被轉(zhuǎn)換為毫米波信號的傳送對象的信號。術(shù)語“無線傳送”在當前實施例中表示傳送對象的信號不沿著電配線線路而是通過無線(在 當前示例中,通過毫米波)的傳送。術(shù)語“相對短的范圍”表示比在野外(field)或室外的、用于廣播或常規(guī)無線通 信的通信裝置之間的距離短的范圍,并且所述傳送范圍可以是可以被規(guī)定為封閉空間的范 圍。術(shù)語“封閉空間,,表示某狀態(tài)中的空間,在該狀態(tài)中,電波從空間的內(nèi)部向空間的外部 的泄漏極少,并且從空間的外部到達或者進入空間的內(nèi)部的電波極少。典型地,術(shù)語“封閉 空間”表示整個空間被具有針對無線電波的屏蔽效果的殼體或外殼包圍的狀態(tài)。例如,無線傳送可以是一個電子設(shè)備的殼 體中的板間(inter-board)通信、相同 板上的芯片間通信、以及多個電子裝置被集成在一個外殼(其中一個電子設(shè)備裝配在其它 電子設(shè)備上)的情況中的裝置間通信。雖然所述“集成”典型地表示兩個電子設(shè)備通過它們之間的裝配而互相完全接觸 的狀態(tài),但其也可以是兩個電子設(shè)備之間的傳送范圍可以基本規(guī)定為封閉空間的狀態(tài)。還 包括了外殼,其中兩個電子設(shè)備以互相略微分開的狀態(tài)被部署在預(yù)定位置,即,在相對短的 范圍中,例如,在幾厘米至十幾厘米之內(nèi),并且可以認為電子設(shè)備基本互相集成。簡單地說, 集成表示任何其中無線電波從根據(jù)兩個電子設(shè)備配置的空間的內(nèi)部向外部泄漏極少、并且 其中電波可以傳播以及相反地電波極少地從空間的外部到達或侵入空間的內(nèi)部的狀態(tài)。下文,將一個電子設(shè)備的外殼中的信號傳送稱為殼體內(nèi)信號傳送,并且,將多個電 子設(shè)備被集成(在以下描述中包括“基本集成”)的狀態(tài)中的信號傳送稱為設(shè)備間信號傳 送。在殼體內(nèi)信號的情況中,傳送側(cè)上的通信裝置或通信單元或傳送器、以及接收側(cè)上的通 信裝置或通信單元或接收器被容納在同一殼體中,并且,當前實施例的無線傳送系統(tǒng)是電 子設(shè)備自身,其中,在通信單元之間或傳送器和接收器之間形成無線信號傳送路徑。另一方 面,在設(shè)備間信號傳送的情況中,傳送側(cè)上的通信裝置或通信單元或傳送器以及接收側(cè)上 的通信裝置或通信單元或接收器被容納在互相不同的電子設(shè)備的單獨殼體中。此外,當所 述兩個電子設(shè)備被排列和集成在確定的位置而使得當前實施例的無線傳送系統(tǒng)被構(gòu)建時, 在所述兩個電子設(shè)備中通信單元之間、或傳送器和接收器之間形成無線信號傳送路徑。在越過毫米波信號傳送路徑提供的通信裝置中,以互相成對和連接的關(guān)系部署傳 送器和接收器??梢詥蜗虻?即,在一個方向上)執(zhí)行一個通信裝置和另一通信裝置之間 的信號傳送,或者可以雙向地執(zhí)行它。例如,在第一通信單元用作傳送側(cè)上的裝置、以及第 二通信單元用作接收側(cè)上的裝置的情況下,傳送器被部署在第一通信單元中,接收器被部 署在第二通信單元中。在第二通信單元用作傳送側(cè)上的裝置、以及第一通信單元用作接收 側(cè)上的裝置的情況下,傳送器被部署在第二通信單元中,接收器被部署在第一通信單元中。例如,傳送器包括傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器,用于對傳送對象的信號執(zhí)行信號處理 以產(chǎn)生毫米波信號,即,用于將傳送對象的電信號轉(zhuǎn)換為毫米波信號的信號轉(zhuǎn)換器;以及傳 送側(cè)上的信號連接器,用于將由傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器所產(chǎn)生的毫米波信號與用于傳送毫 米波信號的傳送路徑或毫米波信號傳送路徑連接。優(yōu)選地,與用于產(chǎn)生傳送對象的信號的 功能單元集成地提供傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器。例如,傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器包括調(diào)制電路,并且,調(diào)制電路調(diào)制傳送對象的信 號。傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器對被調(diào)制電路調(diào)制的信號執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生毫米波信號。作 為原則,將傳送對象的信號直接轉(zhuǎn)換為毫米波可以是可行的辦法。傳送側(cè)上的信號連接器將由傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的毫米波信號提供給毫米波信號傳送路徑。另一方面,例如,接收器包括接收側(cè)上的信號連接器,用于接收通過毫米波信號 傳送路徑傳送到那里的毫米波信號;以及接收側(cè)上的信號產(chǎn)生器,用于對由接收側(cè)上的信 號連接器接收的毫米波信號或輸入信號執(zhí)行信號處理,以產(chǎn)生作為傳送對象的信號的常規(guī) 電信號,即,用于將毫米波信號轉(zhuǎn)換為傳送對象的電信號的信號轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地,與用于接 收傳送對象的信號的功能單元集成地提供接收側(cè)上的信號產(chǎn)生器。例如,接收側(cè)上的信號 產(chǎn)生器包括解調(diào)電路,并對毫米波信號執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生輸出信號。然后,解調(diào)電路解 調(diào)輸出信號,以產(chǎn)生傳送對象的信號。作為原則,將毫米波信號直接轉(zhuǎn)換為傳送對象的信號 可以是可行的辦法。具體地,當設(shè)法實施信號接口時,使用毫米波信號以非接觸和無線纜的方式傳送 傳送對象的信號,即,不使用電配線線路傳送。優(yōu)選地,使用毫米波信號執(zhí)行至少信號傳送, 特別是需要高速和大量數(shù)據(jù)傳送的圖像信號的傳送、或者高速時鐘信號的傳送等。具體地, 在當前實施例中,使用毫米波信號執(zhí)行過去通過電配線線路執(zhí)行的信號傳送。通過使用毫 米波段執(zhí)行信號傳送,可以實施Gbps量級上的高速信號傳送,并且可以容易地限制毫米波 信號具有影響的范圍,而且還獲得由剛剛描述的特征引起的效果。這里,可以配置信號連接器,使得第一通信單元和第二通信單元可以通過毫米波 信號傳送路徑傳送毫米波信號。例如,信號連接器可以單獨地包括例如天線結(jié)構(gòu)或天線連 接器,或者可以被配置來使得在不包括天線結(jié)構(gòu)的情況下執(zhí)行信號的連接。雖然可以從空中(即,從自由空間)配置“用于傳送毫米波信號的毫米波信號傳送 路徑”,但優(yōu)選地,毫米波信號傳送路徑包括用于在將毫米波信號限制在傳送路徑中的同時 傳送毫米波信號的結(jié)構(gòu)。如果正面地利用剛剛描述的特征,則可以隨意地確定毫米波信號 傳送路徑的布局,例如,如同電配線線路那樣。雖然,例如,典型地考慮波導管的結(jié)構(gòu)作為如上所述的這種毫米波限制結(jié)構(gòu)或 無線信號限制結(jié)構(gòu),但本發(fā)明不限于此。例如,可以應(yīng)用從能夠傳送毫米波信號的介電 材料配置的結(jié)構(gòu)(下文稱為介電傳送路徑或毫米波介電傳送路徑)、或者空心波導,該空 心波導構(gòu)成傳送路徑,且其中以環(huán)繞傳送路徑的方式提供了用于抑制外部毫米波信號的 輻射的屏蔽材料,且屏蔽材料的內(nèi)部是空心的。通過對介電材料或屏蔽材料提供靈活性 (flexibility),可以實施毫米波信號傳送路徑的布局。順便提及,在被稱為自由空間的空中的情況中,每個信號連接器包括天線結(jié)構(gòu),從 而,通過天線結(jié)構(gòu)執(zhí)行短范圍空間中的信號傳送。另一方面,在使用從介電材料配置的裝置 的情況下,雖然可以應(yīng)用天線結(jié)構(gòu),但其并不是必須的。[應(yīng)用了空分復用的系統(tǒng)配置]圖1示出了根據(jù)當前實施例的無線傳送系統(tǒng)1Y。參照圖1,如可以從有關(guān)之前給出 的空分復用的基本描述中認識到的,本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)IY包括在第一通信裝置100Y 和第二通信裝置200Y之間插入的多個信道的毫米波信號傳送路徑9。這里,多個不同信號@ 為1至m)被從第一通信裝置100Y傳送到第二通信裝置 200Y,并且另外的多個不同信號為1至N2)被從第二通信裝置200Y傳送到第一通信裝 置 100Y。雖然在下文描述細節(jié),但半導體芯片103包括傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120,并且,另一半導體芯片203包括傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210和接收側(cè)信號 產(chǎn)生單元220。雖然圖1中給出了方便起見的圖示,但為m個信道中的每個提供傳送側(cè)信 號產(chǎn)生 單元110和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220,或者,換句話說,提供m個這種傳送側(cè)信號產(chǎn) 生單元110和m個這種接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220,并且,為N2個信道中的每個提供傳送側(cè) 信號產(chǎn)生單元210和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120,或者換句話說,提供N2個這種傳送側(cè)信號產(chǎn) 生單元210和N2個這種接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120。因為空分復用允許同時使用相同的頻帶,所以可以提高通信速度,以及可以確保 雙向通信的同時性,其中,雙向通信包括用于從第一通信裝置100Y向第二通信裝置200Y的 Nl個信道的信號傳送、以及用于從第二通信裝置200Y向第一通信裝置100Y的N2個信道的 信號傳送。特別地,毫米波的波長較短,且可以預(yù)期由于距離造成的衰減效應(yīng)。此外,甚至 在偏離較小的情況下,即,甚至在傳送信道之間的空間距離較短的情況下,干擾也不大可能 發(fā)生,并且可以容易地實施依據(jù)該位置而互相不同的傳播信道。如圖1所示,當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY包括“m+N2”個信道的傳送路徑連接 器108和208,以及“m+N2”個信道的毫米波信號傳送路徑9,每個連接器包括毫米波傳送 端子、毫米波傳送路徑、天線等。每個參考字符具有后綴“@”(@為1至m+N2)因此,可以實 施全雙工傳送系統(tǒng),其中,為傳送和接收獨立地執(zhí)行毫米波傳送。首先,具體地描述在當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY中提供的功能元件。需要注 意,雖然在半導體集成電路或芯片上形成功能元件的示例中給出以下描述,但這并不必須。在第一通信裝置100Y中提供可以執(zhí)行毫米波通信的半導體芯片103,并且還在第 二通信裝置200Y中提供可以執(zhí)行毫米波通信的半導體芯片203。這里,僅使得要求以高速并大量地傳送的信號成為利用毫米波段的通信的對象, 而不使其它可以以低速和小量傳送的信號或者可以認為是諸如電源的直流的信號成為轉(zhuǎn) 換為毫米波信號的對象。包括電源的不成為轉(zhuǎn)換為毫米波信號的對象的信號使用類似于傳 統(tǒng)機制的機制在板之間連接。下文中,將轉(zhuǎn)換為毫米波之前的傳送對象的原始電信號統(tǒng)稱 為基帶信號。[第一通信裝置]第一通信裝置100Y包括板102、裝配在板102上并能夠執(zhí)行毫米波段通信的半導 體芯片103、以及裝配在板102上的傳送路徑連接器108。半導體芯片103是系統(tǒng)LSI (大 規(guī)模集成電路),其中集成了 LSI功能單元104和作為毫米波信號產(chǎn)生單元的信號產(chǎn)生單 元107。雖然未示出,但還可以以別的方式配置LSI功能單元104和信號產(chǎn)生單元107,使 得它們不被集成。在作為分離單元形成LSI功能單元104和信號產(chǎn)生單元107的情況中, 因為可能從通過用于它們之間的信號傳送的電配線線路的信號傳送中出現(xiàn)問題,所以優(yōu)選 地作為單個集成單元形成它們。在作為分離單元形成它們的情況下,優(yōu)選地,在短距離上部 署LSI功能單元104和信號產(chǎn)生單元107的兩個芯片,以最小化線長度,從而最小化可能的 負面影響。信號產(chǎn)生單元107和傳送路徑連接器108被配置為具有數(shù)據(jù)的雙向性。在這一點 上,信號產(chǎn)生單元107包括傳送側(cè)上的信號產(chǎn)生單元和接收側(cè)上的信號產(chǎn)生單元。雖然可 以分離地提供這種傳送路徑連接器108用于傳送側(cè)和接收器,但這里使用單個傳送路徑連 接器108用于傳送和接收兩者。
為了實施“雙向通信”,在其 中使用了 一個信道或核的毫米波傳送信道的毫米波信 號傳送路徑9的單核(single-core)雙向通信的情況中,應(yīng)用其中應(yīng)用了時分復用(TDM) 的半雙工系統(tǒng)、頻分復用(FDM)等。然而,在時分復用的情況中,由于時分地執(zhí)行了傳送和接收的分離,所以,未實施 “雙向通信的同時性”,即“單核同時雙向傳送”,其中,同時執(zhí)行從第一通信裝置100Y向第二 通信裝置200Y的信號傳送、以及從第二通信裝置200Y向第一通信裝置100Y的信號傳送。 通過頻分復用實施單核同時雙向傳送。由于頻分復用為傳送和接收使用不同的頻率,如圖2A所示,所以,毫米波信號傳 送路徑9必須具有比較大的傳送帶寬。此外,為了通過頻分復用實施多路復用傳送,即多 信道傳送,必須使用用于調(diào)制的不同載頻,以將各個信號的頻率轉(zhuǎn)換為不同頻帶F@內(nèi)的頻 率,以產(chǎn)生毫米波信號,并且在相同的方向或相反的方向上傳送互相具有不同載頻的毫米 波信號,如圖2B所示。在此實例中,其中,為對于從傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110側(cè)到接收側(cè)信 號產(chǎn)生單元220側(cè)的信道的傳送(在所示示例中)、以及對于從傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210側(cè) 到接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120側(cè)的另一信道的接收(在所示示例中)使用不同的頻率,此情 況下,必須進一步增大傳送帶寬,如圖2C和2D所示。在這一點上,如果應(yīng)用空分復用,則不僅對于雙向通信的實施而且對于多路復用 傳送(即,多信道傳送)的實施,可以將相同的頻帶應(yīng)用于這些信道。因此,具有對傳送帶 寬沒有限制的優(yōu)點。半導體芯片103可以不直接裝配在板102上,而是可以形成為半導體封裝,其中, 半導體芯片103被裝配在中間板(interposed board)上,并使用諸如環(huán)氧樹脂的樹脂而被 鑄模,并且同樣地裝配在板102上。具體地,中間板被用作芯片裝配板,并且在中間板上提 供半導體芯片103??梢允褂镁哂泄潭ǚ秶鷥?nèi)(諸如約從2至10的范圍)的相對介電常數(shù) 的薄片組件形成中間板,并且從例如熱強化的樹脂和銅箔的組合形成中間板。半導體芯片103連接到傳送路徑連接器108。從天線結(jié)構(gòu)形成每個傳送路徑連接 器108,天線結(jié)構(gòu)包括例如天線連接單元、天線端子、微帶線、天線等。需要注意,還可以應(yīng)用 直接在芯片上形成天線使得還在半導體芯片103中合并傳送路徑連接器108的技術(shù)。LSI功能單元104執(zhí)行第一通信裝置100Y的主要應(yīng)用控制,并且包括例如用于處 理要被傳送到對方的各種信號的電路、以及用于處理從對方接收的各種信號的電路。信號產(chǎn)生單元107或電信號轉(zhuǎn)換單元將來自LSI功能單元104的信號轉(zhuǎn)換為毫米 波信號,并通過毫米波信號傳送路徑9執(zhí)行毫米波信號的信號傳送控制。具體地,信號產(chǎn)生單元107包括傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元 120。傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110和傳送路徑連接器108互相合作以形成傳送單元,即傳送側(cè) 上的通信單元。同時,接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120和傳送路徑連接器108互相合作以形成接 收單元,即接收側(cè)上的通信單元。傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110包括并行-串行轉(zhuǎn)換器114、調(diào)制器115、頻率轉(zhuǎn)換器 116、以及放大器117,以便執(zhí)行輸入信號的信號處理,來產(chǎn)生毫米波信號。需要注意,可以將 調(diào)制器115和頻率轉(zhuǎn)換器116形成為直接轉(zhuǎn)換類型的單元。接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120包括放大器124、頻率轉(zhuǎn)換器125、解調(diào)器126以及串 行-并行轉(zhuǎn)換器127,以執(zhí)行由傳送路徑連接器108接收的毫米波電信號的信號處理來產(chǎn)生輸出信號??梢詫㈩l率轉(zhuǎn)換器125和解調(diào)器126形成為直接轉(zhuǎn)換類型的單元。在未應(yīng)用當前配置的情況下,對于其中多個信號被用于并行傳送的并行接口規(guī)范 (specifications),提供并行-串行轉(zhuǎn)換器114和串行-并行轉(zhuǎn)換器127但對于串行接口 規(guī)范來說不需要它們。
并行-串行轉(zhuǎn)換器114將并行信號轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)信號,并將串行數(shù)據(jù)信號提供 給調(diào)制器115。調(diào)制器115調(diào)制傳送對象信號,并將調(diào)制的傳送對象信號提供給頻率轉(zhuǎn)換器 116。調(diào)制器115基本可以是其中至少以幅度、頻率和相位之一調(diào)制傳送對象信號,或者可 以以它們的任意組合調(diào)制傳送對象信號的類型。例如,在模擬調(diào)制的情況中,例如可以有幅度調(diào)制(AM)和矢量調(diào)制。作為矢量調(diào) 制,可以有頻率調(diào)制(FM)和相位調(diào)制(PM)。在數(shù)字調(diào)制的情況中,例如可以有幅移鍵控 (ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)、以及調(diào)制幅度和相位的幅相移鍵控(APSK)。作為 幅度相位調(diào)制,正交幅度調(diào)制(QAM)是代表。頻率轉(zhuǎn)換器116在通過調(diào)制器115的調(diào)制之后頻率轉(zhuǎn)換傳送對象信號,以產(chǎn)生毫 米波電信號,并將毫米波電信號提供給放大器117。毫米波電信號是具有基本在30GHz到 300GHz范圍內(nèi)的頻率的電信號。使用“基本”的原因在于所述頻率可以是獲得毫米波通信 的效果的任何頻率,下限不限于30GHz,上限也不限于300GHz。雖然頻率轉(zhuǎn)換器116可以呈現(xiàn)各種電路結(jié)構(gòu),但例如,其可以具有包括混頻電路 (即,混頻器電路)和本地振蕩電路的配置。本地振蕩電路產(chǎn)生要被用于調(diào)制的載頻,即 載波信號或基準載波?;祛l電路將由本地振蕩電路產(chǎn)生的毫米波段中的載波乘以來自并 行_串行轉(zhuǎn)換器114的信號,或者利用來自并行_串行轉(zhuǎn)換器114的信號調(diào)制由本地振蕩 電路產(chǎn)生的毫米波段中的載波,以產(chǎn)生毫米波段中的調(diào)制信號,并將調(diào)制信號提供給放大 器 117。放大器117在頻率轉(zhuǎn)換之后放大毫米波的電信號,并將放大的電信號提供給傳送 路徑連接器108。放大器117通過未示出的天線端子連接到雙向傳送路徑連接器108。傳送路徑連接器108將由傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110產(chǎn)生的毫米波信號傳送到毫米 波信號傳送路徑9,并且從毫米波信號傳送路徑9接收毫米波信號,并將所接收的毫米波信 號輸出到接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120。根據(jù)天線連接單元來配置傳送路徑連接器108。天線連接單元構(gòu)成傳送路徑連接 器108或信號連接單元的示例或一部分。狹義地講,天線連接單元是將半導體芯片中的電 子電路與部署在芯片內(nèi)部或外部的天線連接的模塊,并且,廣義地講,是將半導體芯片與毫 米波信號傳送路徑9進行信號連接的模塊。例如,天線連接單元至少包括天線結(jié)構(gòu)。此外, 在時分復用被應(yīng)用到傳送和接收的情況下,在傳送路徑連接器108中提供天線切換單元, 即天線共享單元。天線結(jié)構(gòu)是在至毫米波信號傳送路徑9的連接單元中的結(jié)構(gòu),并且僅在其將毫米 波段中的電信號連接到毫米波信號傳送路徑9的情況下可以是任何結(jié)構(gòu),而不表示天線本 身。例如,天線結(jié)構(gòu)被配置為包括天線端子、微帶線路(microstrip line)、以及天線。在在 相同芯片中形成天線切換單元的情況中,除了天線切換單元之外的天線端子和微帶線構(gòu)成 傳送路徑連接器108。傳送側(cè)上的天線向毫米波信號傳送路徑9輻射基于毫米波信號的電磁波。同時,接收側(cè)上的天線從毫米波信號傳送路徑9接收毫米波的電磁波。微帶線將天線端子與天線 互連,并且,將傳送側(cè)上的來自天線端子的毫米波信號傳送到天線,而將接收側(cè)上的來自天 線的毫米波信號傳送到天線端子。在為傳送和接收公共地使用天線的情況下使用天線切換單元。例如,當毫米波信 號的信號要被傳送到作為對方的第二通信裝置200Y側(cè)時,天線切換單元將天線連接到傳 送側(cè)信號產(chǎn)生單元110。另一方面,當要接收來自作為對方的第二通信裝置200Y的毫米波 信號時,天線切換單元將天線連接到接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120。雖然在板102上與半導體芯 片103分離地提供了天線切換單元,但天線切換單元的位置不限于此,還可以以其它的式 在半導體芯片103中提供天線切換單元。在互相分離地提供用于傳送和接收的天線的情況 下,可以省略天線切換單元。接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120連接到傳送路徑連接器108。接收側(cè)信號產(chǎn)生單元 120包括放大器124、頻率轉(zhuǎn)換器125、解調(diào)器126和串行-并行轉(zhuǎn)換器127以及單一化 (unification)處理單元128,以執(zhí)行用于由傳送路徑連接器108接收的毫米波的電信號的 信號處理來產(chǎn)生輸出信號。需要注意,頻率轉(zhuǎn)換器125和解調(diào)器126可以被形成為直接轉(zhuǎn) 換類型的單元。接收側(cè)上的放大器124連接到傳送路徑連接器108,并且,放大被天線接收之后的 毫米波的電信號、以及將放大的電信號提供給頻率轉(zhuǎn)換器125。頻率轉(zhuǎn)換器125對放大的毫 米波電信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并將頻率轉(zhuǎn)換后的信號提供到解調(diào)器126。解調(diào)器1 26解調(diào)頻率 轉(zhuǎn)換后的信號,以獲得基帶信號,并將基帶信號提供給串行_并行轉(zhuǎn)換器127。串行-并行轉(zhuǎn)換器127將串行接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行輸出數(shù)據(jù),并將并行輸出數(shù)據(jù) 提供給LSI功能單元104。在半導體芯片103被以上述方式配置的情況下,對輸入信號進行并行到串行的轉(zhuǎn) 換,并將所得到的串行信號傳送到半導體芯片203。同時,對來自半導體芯片203側(cè)的接收 信號進行串行到并行的轉(zhuǎn)換。從而,減少了毫米波轉(zhuǎn)換對象的信號的數(shù)量。在第一通信裝置100Y與第二通信裝置200Y之間的原始信號傳送是串行傳送的情 況下,不需要提供并行_串行轉(zhuǎn)換器114和串行-并行轉(zhuǎn)換器127。當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY的特征之一在于在第一通信裝置100Y中,在接收 側(cè)信號產(chǎn)生單元120中的解調(diào)器126和串行-并行轉(zhuǎn)換器127之間提供了公共地用于所有 Nl個信道的MIMO處理器603。類似地,在第二通信裝置200Y中,在解調(diào)器226和串行-并 行轉(zhuǎn)換器227之間提供了公共地用于所有N2個信道的MIMO處理器604。下文描述MIMO處 理器603和604的細節(jié)。雖然這里描述了基本配置,但這僅是個示例,而且,在半導體芯片103和203中分 別容納傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110、接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120、傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210和接 收側(cè)信號產(chǎn)生單元220的形式并不限于上文參照圖1所描述的形式。例如,可以使用僅包括 容納傳送測信號產(chǎn)生單元110和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120的一個信道的信號產(chǎn)生單元107 的半導體芯片103、以及僅包括容納傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220的 一個信道的信號產(chǎn)生單元207的半導體芯片203,來配置系統(tǒng)。此外,可以在各不相同的半 導體芯片103和203中容納傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110、接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120、傳送側(cè)信 號產(chǎn)生單元210和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220,來配置系統(tǒng)。依賴于這樣的修改,系統(tǒng)可以被配置為滿足m = N2 = N。不需要以第一通信裝置100Y側(cè)與第二通信裝置200Y之間的成對關(guān)系容納應(yīng)該容納在半導體芯片103和203中的功能單元,而是可以以任意的組合容納它們。例如,第一通 信裝置100Y可以被形成為使得在一個芯片中容納用于傳送側(cè)上的m個信道和接收側(cè)上的 N2個信道的功能單元,而第二通信裝置200Y側(cè)被配置為使得在這樣的互相不同的半導體 芯片203中容納傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210和接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220。順便提及,因為在當前實施例中,在信道的解調(diào)器126和串行-并行轉(zhuǎn)換器127之 間提供了共用于所有信道的MIMO處理器603,并且在信道的解調(diào)器226和串行-并行轉(zhuǎn)換 器227之間提供了共用于所有信道的MIMO處理器604,所以,對于接收系統(tǒng)優(yōu)選地使用單獨 容納用于W個信道和N2個信道的功能單元的芯片。雖然不排除為接收系統(tǒng)中的每個信道 使用一個芯片,但在該實例中,在用于接收系統(tǒng)的各個信道的芯片與容納MIMO處理器603 和604(其可以被容納在接收系統(tǒng)的芯片中的一個中)的芯片之間,需要芯片之外的配線線 路,以將MIMO處理器603和604插入在解調(diào)器126和串行-并行轉(zhuǎn)換器127之間、或者解 調(diào)器226和串行-并行轉(zhuǎn)換器227之間。另一方面,就傳送系統(tǒng)而言,不適用這樣的限制,因此,是在一個芯片中還是在各 不相同的芯片中容納多個信道的功能單元不產(chǎn)生基本問題。然而,優(yōu)選地,在一個芯片中容 納多個信道的功能單元,以為不同信道的載波信號使用共同的或相同的頻率。信道的載頻可以互相相同或不同。例如,在使用介電傳送路徑或空心波導的情況 下,因為毫米波被限制在它們內(nèi)部,所以可以防止毫米波干擾。因此,即使在使用相同頻率 的情況下也沒有問題。另一方面,在自由空間傳送路徑的情況中,如果頻率空間傳送路徑互 相隔開一定距離,則在使用相同頻率的情況下沒有問題。然而,在頻率空間傳送路徑被隔開 很小距離的情況下,應(yīng)該使用不同的頻率。然而,為了有效地執(zhí)行MIMO處理或最小化接收 側(cè)上的解調(diào)功能單元的電路規(guī)模,優(yōu)選地,使用共同的載頻,而不考慮毫米波信號傳送路徑 9的形式,即,即使在毫米波信號傳送路徑9是自由空間傳送路徑的情況下也是如此。例如,為了實施雙向通信,除了空分復用之外,時分復用和頻分復用也是可用的。 作為用于使用一個信道的毫米波信號傳送路徑9實施數(shù)據(jù)傳送和接收的方法,采用其中通 過時分復用切換傳送和接收的半雙工方法和其中通過頻分復用同時執(zhí)行傳送和接收的全 雙工方法之一。然而,時分復用具有不能同時執(zhí)行傳送和接收的問題。此外,如從圖2A至2C看出, 頻分復用具有毫米波信號傳送路徑9必須具有大頻率帶寬的問題。相比之下,在應(yīng)用空分復用的當前實施例的無線傳送系統(tǒng)IY中,可以將相同的載 頻設(shè)置應(yīng)用到多個信號傳送信道中,即,應(yīng)用到多個信道中。從而,有助于重用載頻,即,為 多個信道使用相同的頻率。甚至在毫米波信號傳送路徑9不具有大帶寬的情況下,也可以 同時實施信號的傳送和接收。如果在相同的方向上和相同的頻帶中同時使用多個傳送信 道,則可以獲得通信速度的提高。在使用N個信道的毫米波信號傳送路徑9用于N(N = m =N2)個基帶信號的情況 下,為了實現(xiàn)雙向傳送和接收,必須將時分復用或頻分復用應(yīng)用到傳送和接收。相比之下, 在空分復用的應(yīng)用中,使用2N個信道的毫米波信號傳送路徑9,因此,還就雙向傳送和接收 而言,可以使用不同信道的毫米波信號傳送路徑9,即,使用互相完全獨立的傳送路徑,來執(zhí)行傳送。簡而言之,在使用毫米波段中的通信對象的N個信號用于傳送和接收的情況下,即 使在不執(zhí)行諸如時分復用、頻分復用或碼分復用的復用處理的情況下,也可以通過2N個信 道的各個毫米波信號傳送路徑9傳送N個不同的信號。[第二通信裝置]第二通信裝置200Y包括一般類似于第一通信裝置100Y的功能配置的功能配置。 通過百位是2的方式的附圖編號來表示第二通信裝置200Y的每個功能單元,并且由包括與 第一通信裝置100Y中的數(shù)字相同的十位和個位數(shù)字的附圖編號,來表示類似于第一通信 裝置100Y的功能單元的功能單元。從傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210和傳送路徑連接器208形 成傳送單元,并且從接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220和傳送路徑連接器208形成接收單元。LSI功能單元204執(zhí)行第二通信裝置200Y的主要應(yīng)用控制,并且其包括例如用 于處理要被傳送到對方的各種信號的電路、以及用于處理從對方接收的各種信號的另一電 路。[連接和操作]一般在廣播和無線通信中使用頻率轉(zhuǎn)換和傳送輸入信號的技術(shù)。在這樣的應(yīng)用 中,使用可以處理如下問題的相對復雜的傳送器、接收器等,所述問題為α)在什么范圍 中可以執(zhí)行通信(關(guān)于熱噪聲的信噪比的問題);β)如何處理反射和多路徑傳送;以及 Y)如何抑制擾動以及與其它信道的干擾。相比之下,在毫米波段中使用在當前配置中使用 的信號產(chǎn)生單元107和207,毫米波段是比在廣播和無線通信中流行使用的復雜傳送器和 接收器中使用的頻率高的頻率。因此,因為波長λ較小,所以可容易地重用頻率,因此,使 用適用于互相相鄰定位的許多裝置之間通信的信號產(chǎn)生器。利用當前配置,與利用電配線線路的現(xiàn)有信號接口不同,使用如上所述的毫米波 段執(zhí)行信號傳送,以靈活地處理高速傳送和大量數(shù)據(jù)傳送。例如,僅使得需要高速傳送或大 量數(shù)據(jù)傳送的信號成為毫米波段中的通信的對象。取決于系統(tǒng)配置,通信裝置100Υ和200Υ 包括通過現(xiàn)有電配線線路的接口,即,通過端子和連接器(connector)的接口,用于低速傳 送或小量數(shù)據(jù)傳送或電源的信號。信號產(chǎn)生單元107執(zhí)行用于從LSI功能單元104輸入的輸入信號的信號處理,以 產(chǎn)生毫米波信號。信號產(chǎn)生單元107通過傳送路徑(例如,微帶線、帶線(strip line)、共 面線或槽線之類)連接到傳送路徑連接器108,從而將所產(chǎn)生的毫米波信號通過傳送路徑 連接器108提供給毫米波信號傳送路徑9。 傳送路徑連接器108具有天線結(jié)構(gòu),并具有將傳送到那里的毫米波信號轉(zhuǎn)換為電 磁波并發(fā)出電磁波的信號的功能。傳送路徑連接器108被連接到毫米波信號傳送路徑9,使 得由傳送路徑連接器108轉(zhuǎn)換的電磁波被提供給毫米波信號傳送路徑9的一個端部。第二 通信裝置200Y側(cè)上的傳送路徑連接器208被連接到毫米波信號傳送路徑9的另一端。因 為毫米波信號傳送路徑9被提供在第一通信裝置100Y側(cè)的傳送路徑連接器108與第二通 信裝置200Y側(cè)的傳送路徑連接器208之間,所以,毫米波段中的電磁波被傳播到毫米波信 號傳送路徑9。第二通信裝置200Y側(cè)的傳送路徑連接器208連接到毫米波信號傳送路徑9。傳送 路徑連接器208接收被傳送到毫米波信號傳送路徑9的另一端的電磁波,將電磁波轉(zhuǎn)換為 毫米波段的信號,并將毫米波段的信號提供給作為基帶信號產(chǎn)生單元的信號產(chǎn)生單元207。信號產(chǎn)生單元207執(zhí)行用于所轉(zhuǎn)換的毫米波信號的信號處理以產(chǎn)生輸出信號,即基帶信 號,并將所產(chǎn)生的輸出信號提供給LSI功能單元204。雖然在前面的描述中,從第一通信裝置100Y向第二通信裝置200Y執(zhí)行信號傳送, 但也類似地執(zhí)行從第二通信裝置200Y的LSI功能單元204向第一通信裝置100Y的信號傳 送。因此可以雙向地傳送毫米波信號。這里,與基本配置的無線傳送系統(tǒng)IY相比,通過電配線線路執(zhí)行信號傳送的信號 傳送系統(tǒng)具有以下問題。i)雖然要求大量的數(shù)據(jù)傳送和傳送數(shù)據(jù)的高速傳送,但電配線線路的傳送速度和 傳送容量具有限制。ii)為了處理獲得傳送數(shù)據(jù)的高速傳送的問題,增加配線線路的數(shù)目以實現(xiàn)傳送 數(shù)據(jù)的并行傳送而同時降低每一個信號線的傳送速度可以是可以的對策。然而,此對策增 加了輸入和輸出端子的數(shù)目。結(jié)果,需要印刷板或電纜配線方案復雜化、連接器單元和電接 口的物理尺寸的增加等。這復雜化了所述元件的形狀,導致諸如元件的穩(wěn)定性的破壞以及 成本增加的問題。iii)因為基帶信號的頻帶的帶寬隨著電影圖像或計算機圖像的信息量的顯著增 加一起增加,所以,EMC(電磁兼容)的問題變得更明顯。例如,在使用電配線線路的情況下, 配線線路用作天線,并且對應(yīng)于天線的調(diào)諧頻率的信號遭受干擾。此外,由配線線路的阻抗 失配導致的反射或諧振引起不必要的輻射。因為采取針對這種問題的對策,所以電子設(shè)備 的配置被復雜化。iv)除EMC之外,如果存在反射,則由接收側(cè)上的碼元之間的干擾引起的傳送錯 誤、或由擾動的跳入引起的傳送錯誤也成為問題。同時,基本配置的無線傳送系統(tǒng)IY不使用電配線線路而是使用毫米波來執(zhí)行信 號傳送。要從LSI功能單元104傳送到LSI功能單元204的信號被轉(zhuǎn)換為毫米波信號,其 被通過傳送路徑連接器108和208之間的毫米波信號傳送路徑9傳送。因為毫米波信號傳送是無線傳送,所以,不必要考慮配線線路形狀、或連接器的位 置,因此,對布局的限制的問題不經(jīng)常發(fā)生。因為可以省略用于傳送被轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^毫米波的 信號傳送的信號的配線線路和端子,所以,消除了 EMC的問題。一般地,因為通信裝置100Y 和200Y不包括使用毫米波段的頻率的任何其它功能單元,所 以,可以容易地實施針對EMC 的對策。因為第一通信裝置100Y和第二通信裝置200Y之間的傳送是它們互相靠近定位的 狀態(tài)中的無線傳送,并因此是固定位置之間、或在已知的位置關(guān)系下的信號傳送,所以獲得 以下優(yōu)點。1)容易合適地設(shè)計傳送側(cè)和接收側(cè)之間的傳播信道或波導結(jié)構(gòu)。2)通過設(shè)計包含傳送側(cè)和接收側(cè)以及傳播信道(即,毫米波信號傳送路徑9的波 導結(jié)構(gòu))的傳送路徑連接器的介電結(jié)構(gòu),可以獲得通過自由空間傳送的高可靠性的良好傳 送。3)因為還不需要與常規(guī)無線通信一樣動態(tài)地、自適應(yīng)地或頻繁地執(zhí)行用于管理無 線傳送的控制器(對應(yīng)于當前實施例中的LSI功能單元104)的控制,所以,相比于常規(guī)無 線通信,可以減少由控制導致的開銷。結(jié)果,可以預(yù)期微型化、功耗的降低以及速度的提高。
4)如果在生產(chǎn)或設(shè)計時校準無線傳送環(huán)境、以掌握每個單獨產(chǎn)品的差異(dispersion)等,則可以通過參照差異等數(shù)據(jù)來執(zhí)行傳送,而預(yù)期高質(zhì)量的通信。5)即使在存在反射的情況下,因為這是固定的反射,所以,可以通過接收側(cè)的小均 衡器(equalizer)容易地消除反射的影響。而且,可以通過預(yù)設(shè)或靜態(tài)控制來執(zhí)行均衡器 的設(shè)置,并可以容易地實現(xiàn)這一點。此外,因為使用其中波長較短的毫米波段中的無線通信,所以,可以預(yù)期以下優(yōu)
點οa)因為通過毫米波通信可以確保較寬的通信帶寬,所以,可以簡單地使用高數(shù)據(jù) 速率。b)可以將要被用于傳送的頻率與用于不同基帶信號處理的頻率間隔開,因此,毫 米波與基帶信號之間的頻率干擾更不易于發(fā)生。c)因為毫米波段中的波長較短,所以,可以使依賴于波長的天線和波導結(jié)構(gòu)較小。 此外,因為距離衰減較大、并且衍射較小,所以,可容易地進行電磁屏蔽。d)在普通的室外無線通信中,為了防止干擾等,載波的穩(wěn)定性受到嚴格的約束。 為了實現(xiàn)具有如此高穩(wěn)定性的載波,使用具有高穩(wěn)定性的外部頻率基準部件和乘法電路或 PLL(鎖相環(huán)電路)等。這使電路規(guī)模很大。然而,可以容易地阻擋毫米波,并防止其泄漏到 外部,特別是對于固定位置之間或在已知位置關(guān)系中的信號傳送。為了在接收側(cè)上使用小 電路來解調(diào)使用穩(wěn)定性被緩和的載波傳送的信號,優(yōu)選地采用下文詳細描述的注入鎖定方 法。雖然在當前實施例的描述中,描述在毫米波段中執(zhí)行通信的系統(tǒng)作為無線傳送系 統(tǒng)的示例,然而,其應(yīng)用范圍不限制于使用毫米波用于通信的系統(tǒng)??蛇x地,可以應(yīng)用低于 毫米波段或相反地高于毫米波段的頻率帶中的通信。例如,可以應(yīng)用微波波段。然而,在采 用MIMO處理(S卩,逆矩陣計算處理)用于殼體內(nèi)的信號通信或不同設(shè)備之間的信號傳送的 情況下,使用在各種組件的尺寸與波長之間的關(guān)系中波長不過度長也不過度短的毫米波段 被認為最有效。〈空分復用的應(yīng)用技術(shù)〉圖3A至圖3C示出了當前實施例中所采用的“空分復用”的合適的條件,即應(yīng)用條 件。圖4A至圖4C示出了用于應(yīng)用“空分復用”的毫米波信號傳送路徑9的結(jié)構(gòu)的概要。[空分復用的合適條件]圖3A至圖3C具體地示出了設(shè)定應(yīng)用空分復用的合適條件的方式。例如,自由空 間的傳播損耗可以由“L[dB] = 101οδιο((4π(1/λ)2)... (Α)”表示,如圖3Α所示,其中,d是 距離,λ是波長。如圖3Α至圖3C所示,考慮了兩種空分復用。在圖3Α至3C中,傳送器由“ΤΧ”表 示,接收器由“RX”表示。參考字符“ _100”表示第一通信裝置100Υ側(cè),而“_200”表示第 二通信裝置200Υ側(cè)。參照圖3Β,第一通信裝置100Υ包括兩個信道的傳送器ΤΧ_100_1和 ΤΧ_100_2,并且,第二通信裝置200Υ包括兩個信道的接收器RX_200_1和RX_200_2。具體地, 在傳送器TX_100_1與接收器RX_200_1之間、以及在傳送器TX_100_2與接收器RX_200_2 之間,執(zhí)行從第一通信裝置100Y側(cè)向第二通信裝置200Y側(cè)的信號傳送。換句話說,通過這兩個信道執(zhí)行從第一通信裝置IOOY側(cè)向第二通信裝置200Y側(cè)的信號傳送。同時,參照圖3C,第一通信裝置100Y包括傳送器TX_100與接收器RX_100,同時, 第二通信裝置200Y包括傳送器TX_200與接收器RX_200。具體地,在傳送器TX_100與接收 器RX_200之間執(zhí)行從第一通信裝置100Y側(cè)向第二通信裝置200Y側(cè)的信號傳送,并且在傳 送器TX_200與接收器RX_100之間執(zhí)行從第二通信裝置200Y側(cè)向第一通信裝置100Y側(cè)的 信號傳送。使用不同的信道用于傳送和接收,并且可以通過全雙工傳送執(zhí)行從和向所述兩 個裝置的數(shù)據(jù)傳送(TX)和接收(RX)。這里,在天線不具有方向性的情況下,根據(jù)表達式㈧,通過"(Vd1 = 10DU/2°...⑶”,給出獲得必要的DU[dB](即,期望波與非必要波之間的必要比例)所必需的 天線間距離Cl1和空間信道距離d2(具體地,自由空間傳送路徑9B之間的空間距離)之間的關(guān)系。例如,如果DU = 20dB,則屯/屯=10,并且,空間信道距離d2必定是天線間距離(I1 的十倍長。因為通常天線具有一定的方向性,所以,即使在自由空間傳送路徑9B的情況下, 空間信道距離d2也可以被設(shè)得更短。例如,如果至通信對方的天線的距離較短,則可以將用于天線的傳送功率抑制得 較低。如果傳送功率足夠低,并且可以在互相充分隔開的位置處安裝天線對(也被稱為信 道),則可以將成對的天線之間的干擾抑制得足夠低。具體地,在毫米波通信中,因為毫米波 的波長較短,所以,距離衰減很大而且衍射較小,因此可以容易地實現(xiàn)空分復用。例如,甚至 利用自由空間傳送路徑9B的情況下,也可以將空間信道距離d2( S卩,自由空間傳送路徑9B 之間的空間距離)設(shè)定得比天線間距離Cl1的十倍小。在具有毫米波限制結(jié)構(gòu)的介電傳送路徑或空心波導的情況中,因為可以在其被限 制在內(nèi)部的同時傳送毫米波,所以,可以將空間信道距離d2( S卩,自由空間傳送路徑之間的 空間距離)設(shè)定得比天線間距離Cl1的十倍短。特別地,與自由空間傳送路徑9B相比,可以 進一步降低信道距離。[用于空分復用的毫米波信號傳送路徑的結(jié)構(gòu)的示例]圖4A至4F示出了用于空分復用的毫米波信號傳送路徑的結(jié)構(gòu)的幾個示例。當意 在增加傳送信道的數(shù)目時,在不應(yīng)用空分復用的情況下,例如應(yīng)用頻分復用來在不同信道 間使用不同的載頻可以是可行的辦法。然而,如果應(yīng)用空分復用,則即使使用相同的載頻, 也可以執(zhí)行同時的信號傳送而不受干擾的影響。特別地,僅在可以通過其傳送毫米波信號或電磁波的三維空間中形成多個信道的 獨立毫米波信號傳送路徑9的情況中,可以使用任何結(jié)構(gòu)實現(xiàn)“空分復用”。因此,該結(jié)構(gòu)不 限于特定結(jié)構(gòu),其中,在自由空間中形成多個信道的自由空間傳送路徑9B,使得它們互相隔 開不發(fā)生干擾的距離(參照圖4A)。例如,如圖4B所示,當在自由空間中提供多個信道的自由空間傳送路徑9B的情況 下,可以在每個相鄰的傳送信道之間排列用于妨礙(disturb)無線電波的傳播的結(jié)構(gòu)(即, 毫米波阻礙體MX),以抑制傳送信道之間的干擾。毫米波阻礙體MX可以是、也可以不是導 體??梢詫⒍鄠€信道的毫米波信號傳送路徑9中的每個配置為自由空間傳送路徑9B, 使得信號例如在殼體中的空間中傳播。然而,不一定需要自由空間,而可以替代地使用毫米波限制結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,從波導管的波導結(jié)構(gòu)、傳送路徑、介電線路或介電組件的內(nèi)部形成毫米波限制結(jié)構(gòu),以使其具有高效地傳送毫米波段中的電磁波的特征。例如,可以采用如圖4C中所示的那種介電傳送路徑9A,其被配置為包括具有固定 范圍內(nèi)的相對介電常數(shù)和固定范圍內(nèi)的介電損耗因數(shù)(dielectricloss tangent)的介電 材料。例如,如果介電材料充滿整個殼體,則在傳送路徑連接器108和傳送路徑連接器208 之間部署介電傳送路徑9A而非自由空間傳送路徑?;蛘?,可以通過將傳送路徑連接器108 的天線與傳送路徑連接器208的天線通過作為從介電材料形成的并具有一定直徑的線組 件的介電線路互相連接,來配置介電傳送路徑9A。“固定范圍”可以是相對介電常數(shù)或介電損耗因數(shù)的任何范圍,在所述范圍中,可 以獲得當前配置的效果,并且,相對介電常數(shù)或介電損耗因數(shù)可以具有此范圍內(nèi)的值。簡而 言之,介電材料可以是能夠傳送毫米波并具有利用其可以獲得當前配置的效果的特征的任 何材料。因為當前配置的效果不僅依賴于介電材料本身,還涉及傳送路徑長度或毫米波的 頻率,所以,不一定能夠明確地確定相對介電常數(shù)或介電損耗因數(shù)。然而,作為示例,可以以 以下方式確定它們。為了允許在介電傳送路徑9A中以高速傳送毫米波信號,介電材料的相對介電 常數(shù)優(yōu)選為約2至10,并且更優(yōu)選的為約3至6,而且介電材料的介電損耗常數(shù)優(yōu)選為 0. 00001至0. 01,更優(yōu)選地為約0. 00001至0. 001。作為滿足如上給出的那種條件的介電材 料,可以有基于丙烯酸樹脂、基于聚氨酯樹脂、基于環(huán)氧樹脂、基于硅樹脂、基于聚酰亞胺、 以及基于氰基丙烯酸酯的材料。除非另有說明,在當前配置中類似地應(yīng)用如上給出的介電 材料的相對介電常數(shù)和介電損耗常數(shù)的范圍。在毫米波限制結(jié)構(gòu)中配置介電傳送路徑9A的情況下,可以在介電傳送路徑9A的 外圍上提供用于抑制毫米波信號的外部輻射的金屬組件等的介電屏蔽組件(即,毫米波阻 礙體MY)來抑制毫米波的外部輻射,如圖4D所示。優(yōu)選地,在電路板上將毫米波阻礙體MY 設(shè)定到固定電位,例如地電位之類。在從導體形成毫米波阻礙體MY的情況下,可以比不從 導體形成毫米波阻礙體MY的情況以更高程度的確定性確保屏蔽性能。作為毫米波限制結(jié)構(gòu)的另一示例,可使用其外圍被屏蔽組件環(huán)繞并具有空心結(jié)構(gòu) 的空心波導9L。例如,如圖4E中所示,空心波導9L被構(gòu)造為使得其外圍被作為屏蔽組件的 示例并且為空心的導體MZ環(huán)繞。環(huán)繞導體MZ可以被提供在以互相相對關(guān)系布置的兩個板 中的任一個上。環(huán)繞導體MZ與板之一之間的傳播距離L,更具體地,從導體MZ的一端至相 對板的間隔的長度,被設(shè)置為相對于毫米波的波長而足夠低的值。在環(huán)繞屏蔽組件被形成 為導體MZ的情況下,可以比不從導體形成情況以更高程度的確定性確保屏蔽性能。如果圖4B與圖4E相比,則空心波導9L具有類似于自由空間傳送路徑9B的結(jié)構(gòu), 其中,毫米波阻礙體MX被部署在自由空間傳送路徑9B中,但空心波導9L與自由空間傳送 路徑9B的不同點在于以環(huán)繞天線的方式提供作為毫米波屏蔽組件的示例的導體MZ。因為 導體MZ的內(nèi)部是空心的,所以,沒有必要使用介電材料,并且,可以簡單而容易地以低成本 配置毫米波信號傳送路徑9。優(yōu)選地,導體MZ被設(shè)置為固定電位,例如板上的地電位之類??招牟▽?L的配置不限制于從板上的導體MZ形成包圍的配置,而是可以將空心 波導9L配置為使得在相當厚的板中形成可以是或不是通孔的孔,使得孔的壁面被用作包 圍??卓梢跃哂腥我獾钠拭嫘螤?,如環(huán)形、三角形或四角形。在該實例中,板用作屏蔽組件??梢栽谠诨ハ嘞鄬Φ夭渴鸬囊粚Π宓囊粋€或兩個中形成孔??椎膫?cè)壁可以用或不用介電組 件覆蓋。在孔被形成為通孔的情況下,應(yīng)該在半導體芯片的后表面上部署天線或?qū)⑻炀€附 接到該后表面。在孔不被形成為通孔而是底部孔或盲孔的情況下,天線應(yīng)該安裝在孔的底 部上。因為介電傳送路徑9A和空心波導9L通過它們的包圍將毫米波限制在其中,所以, 它們可以獲得這樣的優(yōu)點可以以相對低的損耗高效地傳送毫米波;毫米波的外部輻射被 抑制;以及可以相對容易地采取EMC對策。作為毫米波限制結(jié)構(gòu)的再一示例,其中,從作為實體的介電材料配置傳送作為電 磁信號的毫米波信號的三維空間,在介電材料上形成多個信道的獨立毫米波信號傳送路徑 9,具體地,介電傳送路徑9A(這類似地應(yīng)用在此段中)。例如,從介電材料構(gòu)造其上裝配電 子電路部件的印刷板、并將該印刷板用作介電傳送路徑9A可以是可行的辦法。在此示例 中,在板上形成多個獨立的介電傳送路徑9A可以是可行的辦法。在應(yīng)用空分復用的情況下,采用包括各種類型的毫米波信號傳送路徑9的系統(tǒng)配 置可以是可行的辦法,所述毫米波信號傳送路徑9被組合為使得一個毫米波信號傳送路徑 9被形成為自由空間傳送路徑9B,并且另一毫米波信號傳送路徑9被形成為具有類似介電 傳送路徑9A或空心波導9L的毫米波限制結(jié)構(gòu)。 <調(diào)制和解調(diào)第一示例>
圖5A和圖5B示出了通信處理信道中調(diào)制功能單元和解調(diào)功能單元的第一示例。[調(diào)制功能單元第一示例]圖5A示出了提供在傳送側(cè)的第一示例的調(diào)制功能單元8300X的配置。傳送對象 的信號(例如,12位的圖像信號)被并行-串行轉(zhuǎn)換器8114轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)據(jù)串,并被 提供給調(diào)制功能單元8300X。調(diào)制功能單元8300X可以依照調(diào)制方法采用各種電路結(jié)構(gòu)。然而,例如,如果采用 調(diào)制幅度的方法,則調(diào)制功能單元8300X應(yīng)被配置為使其包括混頻器8302和傳送側(cè)本地振 蕩器8304。在在兩個軸上調(diào)制相位的方法中,調(diào)制功能單元8300X應(yīng)該被配置為例如準備 好正交調(diào)制。用作第一載波信號產(chǎn)生單元的傳送側(cè)本地振蕩器8304產(chǎn)生要被用于調(diào)制的載波 信號,即調(diào)制載波信號。用作第一頻率轉(zhuǎn)換器的混頻器8302將由傳送側(cè)本地振蕩器8304 產(chǎn)生的毫米波段中的載波乘以來自對應(yīng)于并行_串行轉(zhuǎn)換器114的并行-串行轉(zhuǎn)換器8114 的信號,或者通過來自對應(yīng)于并行-串行轉(zhuǎn)換器114的并行-串行轉(zhuǎn)換器8114的信號調(diào)制 由傳送側(cè)本地振蕩器8304產(chǎn)生的毫米波段的載波,以產(chǎn)生毫米波段的調(diào)制信號。調(diào)制信號 被提供給對應(yīng)于放大器117的放大器8117。通過放大器8117放大調(diào)制信號,并將其從天線 8136輻射。[解調(diào)功能單元第一示例]圖5B示出了在接收側(cè)提供的第一示例的解調(diào)功能單元8400X的配置。雖然解調(diào)功 能單元8400X可以具有各種對應(yīng)于接收側(cè)上的調(diào)制方法的范圍內(nèi)的電路結(jié)構(gòu),但這里假定 解調(diào)功能單元8400X采用應(yīng)用于調(diào)制幅度的方法以對應(yīng)于上文給出的調(diào)制功能單元8300X 的描述的情況。在采用調(diào)制相位的方法的情況中,解調(diào)功能單元8400X應(yīng)被配置為準備好 正交檢測或同步檢測。
第一示例的解調(diào)功能單元8400X包括混頻器8402或2輸入型的混頻器電路作為 幅度檢測電路的示例,并且使用平方律(suqare-law)檢測電路,從平方律檢測電路可以獲 得與所接收的毫米波信號的包絡(luò)的幅度的平方成比例地增加的檢測輸出。需要注意,使用 不具有平方特性的簡單包絡(luò)檢測電路取代平方律檢測電路作為幅度檢測電路可以是可行 的辦法。在混頻器8402的后級上提供濾波處理器8410、作為時鐘數(shù)據(jù)恢復(CDR)單元的時 鐘恢復單元8420、以及對應(yīng)于串行-并行轉(zhuǎn)換器127的串行-并行轉(zhuǎn)換器(S-P)8127。濾 波處理器8410包括例如低通濾波器(LPF)。由天線8236接收的毫米波接收信號被輸入給可變增益型放大器8224中,其對應(yīng) 于放大器224,并且通過其可以對毫米波接收信號執(zhí)行幅度調(diào)節(jié)。放大器8224的輸出信號 被提供給解調(diào)功能單元8400X。具體地,來自放大器8224的幅度調(diào)節(jié)后的接收信號被同時 輸入到混頻器8402的兩個輸入端子,通過其產(chǎn)生平方信號。平方信號被提供給濾波處理器 8410。濾波處理器8410的低通濾波器從由混頻器8402產(chǎn)生的平方信號中去除高頻成分,以 產(chǎn)生從傳送側(cè)傳送的輸入信號的波形,即基帶信號?;鶐盘柋惶峁┙o時鐘恢復單元8420。濾波處理器8410 (CDR)基于基帶信號恢復采樣時鐘,并利用恢復的采樣時鐘對 基帶信號采樣,以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)串。所產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)串被提供給串行-并行轉(zhuǎn)換器 8227 (S-P),通過其恢復并行信號(例如,12位的圖像信號)。雖然可以有各種方法用于時 鐘恢復,但例如采用碼元同步方法。[第一示例的問題]在從第一示例的調(diào)制功能單元8300X和解調(diào)功能單元8400X配置無線傳送系統(tǒng)的 情況中,其具有以下難點。首先,以下難點關(guān)于振蕩電路而出現(xiàn)。例如,在室外通信中,必須考慮多信道傳送。 在該實例中,所需要的用于傳送側(cè)的載波的穩(wěn)定性的規(guī)范很嚴格,這是因為穩(wěn)定性被載波 的頻率變化成分影響。在殼體中的信號傳送或不同設(shè)備之間的信號傳送中使用毫米波的數(shù) 據(jù)傳送中,如果試圖在傳送側(cè)上和接收側(cè)上使用如室外無線通信中的所使用的普通技術(shù), 則載波需要穩(wěn)定性。因此,需要用于具有頻率穩(wěn)定性值在ppm(parts per million,百萬分 之幾)量級上的高穩(wěn)定性的毫米波的振蕩電路。為了實施具有高頻穩(wěn)定性的載波信號,例如在硅集成電路(CMOS 互補金屬氧化 物半導體)上實施用于具有高穩(wěn)定性的毫米波的振蕩電路可以是可行的辦法。然而,因為 用于普通CMOS器件的硅襯底具有低絕緣特性,所以,難以形成具有高Q值(質(zhì)量因子)的儲 能電路(tank circuit),因此,具有高頻穩(wěn)定性的載波信號的實施是困難的。例如,在CMOS 芯片上形成電感的情況下(例如,如在A. Niknejad,“mm-Wave Silicon Technology 60GHz and Beyond”(具體地,3. 1.2 電感,pp. 70-71), ISBN 978-0-387-87558-7 (下文稱為參考文 獻A)),Q值變?yōu)榧s30至40。因此,為了實施具有高穩(wěn)定性的振蕩電路,采用在CMOS器件之外使用石英振蕩器 等提供高Q值的儲能電路的技術(shù)可以是可行的辦法,在該技術(shù)中,振蕩電路的主要部分被 配置為使得儲能電路以低頻振蕩,并倍增儲能電路的振蕩輸出,直到它的頻率落入毫米波 帶寬內(nèi)。然而,不優(yōu)選為所有芯片提供這種外部儲能電路以實施利用通過毫米波的信號傳 送取代通過配線線路的信號傳送(諸如LVDS (低壓差分信令))的功能。如果使用類似00K (開關(guān)鍵控)來調(diào)幅的方法,則因為僅必須在接收側(cè)上執(zhí)行包絡(luò)檢測,所以不需要振蕩電路,并因此可以減少儲能電路的數(shù)目。然而,當信號傳送距離變長 時,接收幅度降低,并且在使用平方律檢測電路的方法被用作包絡(luò)檢測電路的情況下,接收 幅度的降低的影響變得顯著,并且信號失真變得具有不利影響。換句話說,平方律檢測電路 在靈敏度方面具有劣勢。
作為另一用于實施具有高頻穩(wěn)定性的載波信號的技術(shù),使用例如具有高穩(wěn)定性 的倍頻電路或PLL電路可以是可行的辦法。然而,這增加了電路規(guī)模。例如,“A 90nm CMOS Low-Power 60GHz Transceiver with IntegratedBaseband Circuitry,,,ISSCC 2009/SESSI0N 18/RANGING AND Gb/sC0MMUNICATI0N/18·5,2009IEEE International Solid-State CircuitsConference,pp. 314-316 (下文稱為參考文獻 B)公開了使用推-推 (push-push)振蕩電路并同時去除60GHz振蕩電路以減小電路規(guī)模的技術(shù)。然而,該技術(shù)仍 然需要30GHz的振蕩電路和分頻器、相位頻率檢測電路(相位頻率檢測器PFD)、外部基準 (在所公開的技術(shù)中為117MHz)等。因此電路規(guī)模顯然很大。
因為平方律檢測電路可以從接收信號中僅提取幅度成分,所以,可以使用的調(diào)制 方法限制于諸如類似00K的ASK的調(diào)幅的方法,而難以采用調(diào)相或調(diào)頻的方法。難以采用 相位調(diào)制的方法導致不可能將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為正交信號以提高數(shù)據(jù)傳送速率的事實。
此外,在設(shè)法使用頻分復用方法實施多信道傳送的情況下,平方律檢測電路的使 用導致以下難點。雖然必須在平方律檢測電路的前級部署用于接收側(cè)上的頻率選擇的帶通 濾波器,但并不容易實施小的陡峭的帶通濾波器。此外,在使用陡峭的帶通濾波器的情況 下,所需要的用于傳送側(cè)上的載頻的穩(wěn)定性的規(guī)范也變得嚴格。
<調(diào)制和解調(diào)第二示例>
圖6A至圖8示出了通信處理信道中的調(diào)制功能和解調(diào)功能的第二示例。具體地, 圖6A至圖6D示出了傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元8110的第二示例,其是傳送側(cè)的通信單元,從在 傳送側(cè)上提供的調(diào)制功能單元8300、以及調(diào)制功能單元8300的外圍電路配置它,并且,調(diào) 制功能單元8300包括調(diào)制器115和215、以及頻率轉(zhuǎn)換器116和216。圖7A至圖7D示出了 接收側(cè)信號產(chǎn)生單元8220的配置的示例,其是接收側(cè)上的通信單元,并且,從在接收側(cè)上 提供的第二示例的解調(diào)功能單元8400、以及解調(diào)功能單元8400的外圍電路配置它,并且, 解調(diào)功能單元8400包括頻率轉(zhuǎn)換器125和225以及解調(diào)器1 和226。圖8示出了注入鎖 定中的相位關(guān)系。
作為針對上述第一示例的問題的對策,第二示例的解調(diào)功能單元8400采用注入 鎖定方法。
在采用注入鎖定方法的情況中,優(yōu)選地,對調(diào)制對象信號預(yù)先執(zhí)行合適的校正處 理,以幫助接收側(cè)上的注入鎖定的應(yīng)用。典型地,在抑制了其在DC附近的成分之后,對調(diào) 制對象信號進行調(diào)制。特別地,通過在抑制或截斷了包括DC成分的其低頻成分之后,對調(diào) 制對象信號進行調(diào)制,載頻fc附近的調(diào)制信號成分被最小化,由此幫助接收側(cè)上的注入鎖 定。在數(shù)字方法的情況中,執(zhí)行無DC的編碼,以去除例如由相同碼的連續(xù)出現(xiàn)而產(chǎn)生的DC 成分。
優(yōu)選地,與在毫米波段中調(diào)制的信號一起(即,與調(diào)制信號一起),用信號傳送 (signal)用作用于接收側(cè)上的注入鎖定的基準的、對應(yīng)于用于調(diào)制的載波信號的基準載波 信號?;鶞瘦d波信號具有固定的頻率和固定的相位,并優(yōu)選地具有固定的幅度,所述頻率、26相位和幅度對應(yīng)于從傳送側(cè)本地振蕩器8304輸出的并用于調(diào)制的載波信號的頻率、相位 和幅度,并且基準載波信號典型地是用于調(diào)制的載波信號本身。然而,僅基準載波信號必須 至少與載波信號保持同步,并且,基準載波信號不限于上述信號。例如,可以使用與用于調(diào) 制的載波信號同步的不同頻率的信號,例如更高階的諧波信號、或具有相同頻率但具有不 同相位的信號,例如與用于調(diào)制的載波信號正交的正交載波信號。
取決于調(diào)制方法或調(diào)制電路,可以有兩種情況,包括一種情況,其中,調(diào)制電路的 輸出信號本身包括載波信號,例如,如在標準調(diào)幅或ASK中;以及另一情況,其中,載波被抑 制,例如,在載波抑制類型的調(diào)幅、ASK或PSK中。因此,要被采用來將基準載波信號與來自 傳送側(cè)的在毫米波段中調(diào)制的信號一起用信號傳送的電路結(jié)構(gòu)取決于基準載波信號的類 型,即,取決于用于調(diào)制的載波信號本身是否應(yīng)該被用作基準載波信號,還取決于調(diào)制方法 或調(diào)制電路。
[調(diào)制功能電路第二示例]
圖6A至圖6D示出了調(diào)制功能單元8300和外圍電路的第二示例的配置。參照圖 6A至6D,調(diào)制對象信號處理器8301被提供在調(diào)制功能單元8300的前級上,具體地,在混頻 器8302的前級上。圖6A至圖6D具體地示出了與數(shù)字類型匹配的不同配置示例。參照圖 6A至圖6D,調(diào)制對象信號處理器8301執(zhí)行關(guān)于從并行_串行轉(zhuǎn)換器8114提供的數(shù)據(jù)的無 DC的編碼(如8-9轉(zhuǎn)換編碼(8B/9B編碼),8-10轉(zhuǎn)換編碼(8B/10B編碼))或擾頻處理,以 去除由相同碼的連續(xù)出現(xiàn)而導致的DC成分的出現(xiàn)。雖然未示出,但在模擬調(diào)制中,應(yīng)該預(yù) 先對調(diào)制對象信號施加旁路濾波處理或帶通濾波處理。
在8-10轉(zhuǎn)換編碼中,8位的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為10位的數(shù)據(jù)。例如,從IOM個不同碼 的10位碼之中,采用包括互相相同的或接近相同的數(shù)目的“ 1,,和“ 0,,的碼作為數(shù)據(jù)碼,使 得它們具有無DC的特性。所述10位碼中的某些未被采用作為這種數(shù)據(jù)碼的碼被用作例如 指示空閑狀態(tài)或分組分隔符的特定碼。在例如無線LAN(IEEE802. Ila)中使用擾頻處理。
圖6A中示出的基本配置1包括基準載波信號處理器8306以及信號組合單元 8308,并執(zhí)行用作第一頻率轉(zhuǎn)換電路的調(diào)制電路的輸出信號(S卩,調(diào)制信號)與基準載波信 號的組合。該基本配置可以被認為是不受基準載波信號、調(diào)制方法或調(diào)制電路的類型影響 的通用配置。然而,取決于基準載波信號的相位,組合的基準載波信號有時被檢測為在接收 側(cè)上調(diào)制時的DC偏置成分,并且,具有對基帶信號的恢復的影響。在該實例中,在接收側(cè)上 采取用于抑制DC成分的對策。換句話說,基準載波信號應(yīng)該具有DC偏置成分不需要在調(diào) 制時去除的相位關(guān)系。
基準載波信號處理器8306在場合要求時調(diào)節(jié)從傳送側(cè)本地振蕩8304提供到這里 的調(diào)制載波信號的相位和幅度,并將所得到的信號作為基準載波信號提供給信號組合單元 8308。例如,在下述情況下采用當前的基本配置1 在混頻器8302的輸出信號自身基本不 包括頻率和相位始終固定的載波信號的方法的情況下,即,在其中調(diào)制頻率和/或相位的 方法的情況下;或者,在用于調(diào)制的載波信號的諧波信號或正交載波信號被用作基準載波 信號的情況下。
在此實例中,用于調(diào)制的載波信號的諧波信號或正交載波信號可以被用作基準載 波信號,并且,可以獨立地調(diào)節(jié)調(diào)制信號和基準載波信號的幅度和相位。換句話說,雖然放 大器8117執(zhí)行關(guān)注調(diào)制信號的幅度的增益調(diào)節(jié),并且也同時因此調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度,但可以通過基準載波信號處理器8306僅可以調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度,從而可以獲得 用于注入鎖定的優(yōu)選幅度。
雖然基本配置1包括信號組合單元8308來組合調(diào)制信號與基準載波信號,但其并 不是必須的,可以優(yōu)選地通過不同的毫米波信號傳送路徑9從不同的天線8136_1和8136_2 將調(diào)制信號和基準載波信號傳送到接收側(cè),使得可以不發(fā)生干擾,如圖6B中所示的基本配 置2那樣。在基本配置2中,可以將幅度通常也固定的基準載波信號用信號傳送到接收側(cè), 并且,從有助于注入鎖定的觀點看,可以認為基本配置2是最優(yōu)的配置。
基本配置1和2的優(yōu)點在于可以獨立地調(diào)節(jié)用于調(diào)制的載波信號(或者,換句話 說,要被用信號傳送的調(diào)制信號)與基準載波信號的幅度和相位。因此,它們可以被認為適 合于使傳送對象信息要置于其上的調(diào)制軸與要被用于注入鎖定的基準載波信號的軸(即 基準載波軸)的相位不為相同的相位而是互相不同的相位,從而DC偏置可以不出現(xiàn)在解調(diào) 輸出中。
在混頻器8302的輸出信號自身可以包括頻率和相位始終固定的載波信號的情況 下,可以采用圖6C中所示的不包括任何基準載波信號處理器8306和信號組合單元8308的 基本配置3。僅必須將被混頻器8302在毫米波段中調(diào)制的調(diào)制信號用信號傳送到接收側(cè), 以及處理包括在調(diào)制信號中的作為基準載波信號的載波信號。因此,不必要額外地將基準 載波信號加入到混頻器8302的輸出信號中,以及將所得到的信號傳送到接收側(cè)。例如,在 調(diào)幅的方法(例如ASK方法之類)的情況中,可以采用此基本配置3。此時,優(yōu)選地,對基準 載波信號執(zhí)行無DC處理。
然而,在幅度調(diào)制或ASK中,混頻器8302也被肯定地(positively)形成為載波抑 制型的電路,例如平衡調(diào)制電路或雙平衡調(diào)制電路之類,從而也將基準載波信號與載波抑 制型的電路的輸出信號(即,調(diào)制信號)一起傳送,正如基本配置1或2的情況。
需要注意,同樣,關(guān)于調(diào)制相位或頻率的方法,僅用信號傳送通過調(diào)制功能單元 8300被調(diào)制(頻率轉(zhuǎn)換)為毫米波段的信號的調(diào)制信號可以是可行的辦法,其使用例如正 交調(diào)制,如圖6D中所示的基本配置4的情況。然而,是否可以在接收側(cè)上建立注入鎖定還 涉及輸入到注入鎖定類型的振蕩電路的基準載波信號的注入電平(即幅度電平)、調(diào)制方 法、數(shù)據(jù)速率、載波頻率等。因此,上述的可能對策在應(yīng)用范圍上受到限制。
在所有基本配置1至4中,都可以采用在接收側(cè)上接收基于注入鎖定檢測的結(jié)果 的信息并調(diào)節(jié)調(diào)制載頻的相位或毫米波的相位的機制,所述毫米波被具體地用于接收側(cè)上 的注入信號(例如,基準載波信號或調(diào)制信號之類)或基準載波信號的注入信號。并非必 須使用毫米波執(zhí)行從接收側(cè)向傳送側(cè)的信息的傳送,而是可以通過無論有線還是無線傳送 的任意方法執(zhí)行這種傳送。
在所有基本配置1至4中,傳送側(cè)本地振蕩8304被控制來調(diào)節(jié)調(diào)制載波信號和基 準載波信號的頻率。
在基本配置1和2中,基準載波信號處理器8306或放大器8117被控制來調(diào)節(jié)基準 載波信號的幅度或相位。需要注意,雖然在基本配置1中通過調(diào)節(jié)傳送功率的放大器8117 調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度可以是可行的辦法,但在該情況中,存在著調(diào)制信號的幅度也被 一起調(diào)節(jié)的難點。
在適用于調(diào)幅(諸如模擬幅度調(diào)制或數(shù)字ASK)的方法的基本配置3中,要么調(diào)節(jié)關(guān)于調(diào)制對象信號的DC成分,要么控制調(diào)制度來調(diào)節(jié)調(diào)制信號中的載頻成分,其對應(yīng)于基 準載波信號的幅度。例如,研究這樣的情況,其中,調(diào)制對應(yīng)于被加入了 DC成分的傳送對象 信號的信號。在該實例中,在調(diào)制度固定的情況下,DC成分被控制來調(diào)節(jié)基準載波信號的 幅度。另一方面,在DC成分固定的情況下,調(diào)制度被控制來調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度。
然而,在此實例中,不需要使用信號組合單元8308,但是,僅僅在僅將從混頻器 8302輸出的調(diào)制信號用信號傳送到接收側(cè)的情況下,將調(diào)制信號作為在其中混合了通過利 用傳送對象信號調(diào)制載波信號而獲得的調(diào)制信號與用于調(diào)制的載波信號的信號自動輸出。 基準載波信號不可避免地被置于與調(diào)制信號的傳送對象信號被置于其上的調(diào)制軸相同的 軸上。換句話說,將基準載波信號與調(diào)制軸同相地傳送。在接收側(cè)上,調(diào)制信號中的載頻成 分被用作用于注入鎖定的基準載波信號。雖然下文描述細節(jié),但當在相位平面上觀看時,傳 送對象信息被置于其上的調(diào)制軸以及要被用于注入鎖定的載頻成分(即基準載波信號)的 軸具有相同的相位,并且,來自載頻成分或基準載波信號的DC偏置出現(xiàn)在解調(diào)輸出中。
[調(diào)制功能單元第二示例]
圖7A至圖7D示出了解調(diào)功能單元8400以及外圍電路的第二示例的配置。參考圖 7A至圖7D,第二示例的解調(diào)功能單元8400包括接收側(cè)本地振蕩器8404,注入信號被提供給 本地振蕩器8404,以獲取對應(yīng)于用于傳送側(cè)上的調(diào)制的載波信號的輸出信號。典型地,與用 在傳送側(cè)上的載波信號同步的振蕩輸出信號被獲取。然后,基于接收側(cè)本地振蕩器8404的 輸出信號,由混頻器8402將所接收的毫米波調(diào)制信號與用于調(diào)制的載波信號(其是調(diào)制載 波信號,并且下文稱為恢復的載波信號)相乘,或者對其進行同步檢測,以獲取同步檢測信 號。此同步檢測信號被濾波處理器8410進行高頻成分去除,以獲得從傳送側(cè)傳送的輸入信 號的基帶信號的波形。
在混頻器8402執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換(即,下轉(zhuǎn)換或解調(diào))的情況下,例如通過同步檢測 可以獲得這樣的優(yōu)點獲得很好的誤碼特性;以及,如果同步檢測被擴展到正交檢測,則可 以應(yīng)用相位調(diào)制或頻率調(diào)制。
當基于接收側(cè)本地振蕩8404的輸出信號的恢復的載波信號要被提供到混頻器 8402并被其解調(diào)時,必須考慮相位偏離,以及必須在同步檢測系統(tǒng)中提供相位調(diào)節(jié)電路。這 是因為,所接收的調(diào)制信號與要從接收側(cè)本地振蕩器8404通過注入鎖定輸出的振蕩輸出 信號之間具有相位差,如在L. J. Paciorek/Qnjection Lock of Oscillators, "Proceeding of the IEEE,Vol. 55,No. 11,1965 年 11 月,pp. 1723-1728(下文稱為參考文獻 C)中所公 開的。
在當前示例中,不僅具有相位調(diào)節(jié)電路的功能而且具有調(diào)節(jié)注入幅度的功能的相 位幅度調(diào)節(jié)器8406被提供在解調(diào)功能單元8400中。相位調(diào)節(jié)電路可以被提供來用于至接 收側(cè)本地振蕩器8404的任何注入信號以及接收側(cè)本地振蕩器8404的輸出信號,或者可以 被用于它們兩者。接收側(cè)本地振蕩器8404與相位幅度調(diào)節(jié)器8406合作,以配置解調(diào)側(cè)上 的載波信號產(chǎn)生單元,即第二載波信號產(chǎn)生單元,其產(chǎn)生與調(diào)制載波信號同步的解調(diào)載波 信號,并將解調(diào)載波信號提供給混頻器8402。
如圖7A至圖7D中的虛線所指示,在混頻器8402的后級提供DC成分抑制器8407。 DC成分抑制器8407去除DC偏置成分,所述DC偏置成分可能響應(yīng)于組合到調(diào)制信號中的基 準載波信號的相位而被包括在同步檢測信號中,特別是當調(diào)制信號和相位載波信號在同相狀態(tài)下時。
這里,如果基于參考文獻C,接收側(cè)本地振蕩器8404的自由運行振蕩頻率由 fo( 0)表示,注入信號的中心頻率(在基準載波信號的情況中,其頻率)由fi( i)表示, 至接收側(cè)本地振蕩器8404的注入電壓由Vi表示,接收側(cè)本地振蕩器8404的自由運行振蕩 電壓由Vo表示,以及,Q值,即質(zhì)量因子,由Q表示,則在鎖定范圍由最大牽引(pull-in)頻 率范圍Afomax表示的情況下,其由以下表達式(A)定義
Δfomax = fo/(2*Q)*(Vi/Vo)*l/sqrt(1_(Vi/Vo)"2) ... (A)
根據(jù)表達式(A),可以認識到,Q值具有對鎖定范圍的影響,并隨著Q值降低,鎖定 范圍擴展。
根據(jù)表達式(A),可以認識到,雖然由注入鎖定而獲取振蕩輸出信號的接收側(cè)本地 振蕩器8404可以被與注入信號中的最大牽引頻率范圍Δ f0max中的成分鎖定或與其同步, 但其不能被與最大牽引頻率范圍Afomax之外的任何其它成分鎖定,并且具有帶通效應(yīng)。 例如,在具有頻帶的調(diào)制信號被提供到接收側(cè)本地振蕩器8404,以通過注入鎖定從接收側(cè) 本地振蕩器8404獲得振蕩輸出信號的情況下,獲得與調(diào)制信號的平均頻率(即,與載波信 號的頻率)同步的振蕩輸出信號,同時移除了最大牽引頻率范圍Afomax之外的任何其它 成分。
這里,當注入信號將被提供到接收側(cè)本地振蕩器8404時,與在上文參照圖7A描述 的基本配置1的情況中一樣,將所接收的毫米波信號作為注入信號提供到接收側(cè)本地振蕩 器8404可以是可行的辦法。在該實例中,在最大牽引頻率范圍Δ f0max中存在調(diào)制信號的 許多頻率成分不是優(yōu)選的,而優(yōu)選的是更少的頻率成分存在。優(yōu)選的是更少的頻率成分存 在的表述的原因基于這樣的事實即使某些頻率成分存在,但如果信號輸入電平或頻率被 調(diào)節(jié),則注入鎖定是可以的。簡而言之,因為對于注入鎖定來說不必要的頻率成分也可能被 提供到接收側(cè)本地振蕩器8404,所以,擔心難以建立注入鎖定。然而,如果傳送側(cè)在其預(yù)先 通過無DC編碼等抑制了調(diào)制對象信號的低頻成分、使得無調(diào)制信號成分存在于載頻附近 之后對調(diào)制對象信號進行調(diào)制,則可以使用基本配置1。
此外,與在上文參照圖5B描述的基本配置2的情況中一樣,提供頻率分離器8401 使得調(diào)制信號和基準載波信號與所接收的毫米波信號頻率分離,并且將分離的基準載波 信號成分作為注入信號提供給接收側(cè)本地振蕩器8404可以是可行的辦法。因為在預(yù)先抑 制了對于注入鎖定來說不必要的頻率成分之后提供注入信號,所以可以容易地建立注入鎖定。
圖7C中所示的基本配置3對應(yīng)于其中傳送側(cè)采用如圖6B中所示的基本配置2的 配置。在基本配置3中,通過不同的天線8236_1和8236_2接收調(diào)制信號和基準載波信號, 優(yōu)選地,通過不同的毫米波信號傳送路徑9,使得不會發(fā)生干擾。在接收側(cè)的基本配置3中, 可以將幅度也固定的基準載波信號提供給接收側(cè)本地振蕩器8404,因此,從有助于建立注 入鎖定的觀點看,接收側(cè)的基本配置3被認為是最佳系統(tǒng)。
圖7D中所示的基本配置4對應(yīng)于其中傳送側(cè)采用上文參照圖6D所描述的基本配 置4的情況,其中,傳送側(cè)被配置為調(diào)制相位或頻率。雖然接收側(cè)的基本配置4與基本配置 1在配置上類似,但解調(diào)功能單元8400的配置實際上是諸如正交檢測電路的準備好用于相 位調(diào)制或頻率調(diào)制的解調(diào)電路。30
通過未示出的分配器或分支濾波器將由天線8236接收的毫米波信號提供給混頻 器8402與接收側(cè)本地振蕩器8404。因為注入鎖定起作用,所以接收側(cè)本地振蕩器8404輸 出與傳送側(cè)上用于調(diào)制的載波信號同步的恢復的載波信號。
這里,是否可以在接收側(cè)上建立注入鎖定,即是否可以獲得與傳送側(cè)上用于調(diào)制 的載波信號同步的恢復的載波信號,還取決于注入電平(即,要被輸入到注入鎖定類型的 振蕩電路的基準載波信號的幅度電平)、調(diào)制方法、數(shù)據(jù)速率、載頻等。此外,必須降低來自 調(diào)制信號的頻帶中的可注入鎖定的成分的數(shù)量。在這一點上,優(yōu)選地,在傳送側(cè)上將調(diào)制信 號轉(zhuǎn)換為無DC的碼,從而調(diào)制信號的中心或平均頻率基本等于載頻,并且,中心或平均相 位基本等于0,即等于相位平面的原點。
例 如,P. Edmonson 等,“Injection Locking Techniques for I-GHz DigitalReceiver Using Acoustic-Wave Devices,,,IEEE transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics,and Frequency Control,Vol. 39,No. 5,1992 年 9 月,pp. 631-637 (下文 稱為參考文獻D)公開了其中由BPSK(二進制相移鍵控)方法調(diào)制的調(diào)制信號本身被用作 注入信號的示例。在BPSK方法中,至接收側(cè)本地振蕩器8404的注入信號響應(yīng)于輸入信號 的碼元時間T而經(jīng)歷180度的相位變化。在這種情況中,為了通過接收側(cè)本地振蕩器8404 建立注入鎖定,在接收側(cè)本地振蕩器8404的最大牽引頻率范圍由Afomax表示的情況中, 碼元時間T必須滿足T < 1Λ2 Δ fomax)。雖然這表示必須通過容限將碼元時間T設(shè)置得較 短,但最好以此方式使碼元時間T較短表示最好提高數(shù)據(jù)速率,而且,這對于針對高速數(shù)據(jù) 傳輸?shù)膽?yīng)用很方便。
同 時,Tarar Μ. A. ;Zhizhang Chen,"A Direct Down-Conversion Receiver forCoherent Extraction of Digital Baseband Signals Using the Injection LockedOscillators,,,Radio and Wireless Symposium, 2008 IEEE, Volum, Issue,22-24, 2008年1月,pp. 57-60(下文稱為參考文獻Ε)公開了其中由8PSK(8相移鍵控)方法調(diào)制 的調(diào)制信號本身被用作注入信號的示例。在參考文獻E中,也描述了 如果注入電壓和載頻 的條件相同,則更高的數(shù)據(jù)速率有助于注入鎖定。此同樣對于針對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用很 方便。
在基本配置1至4中的任一個中,可以通過基于表達式㈧控制注入電壓Vi或自 由運行振蕩頻率fo來控制鎖定范圍。換句話說,必須調(diào)節(jié)注入電壓Vi或自由運行振蕩頻 率fo,以便可以建立注入鎖定。例如,在混頻器8402的后級(在圖7A至圖7D中所示的示 例中,在DC成分抑制器8407的后級)提供注入鎖定控制器8440,從而基于由混頻器8402 獲得的同步檢測信號(其為基帶信號)決定注入鎖定的狀態(tài),并且,基于決定的結(jié)果控制調(diào) 節(jié)的對象的成分,使得可以建立注入鎖定。
因此,采用包括在接收側(cè)上處理控制的技術(shù)、以及在傳送側(cè)上處理控制(通過將 控制所必需的信息提供到傳送側(cè),所述信息不僅包括控制信息,還包括從其中獲取控制信 息的檢測信號等)的技術(shù)的技術(shù)中的一個或兩者。在接收側(cè)上處理控制的技術(shù)具有功耗和 抗干擾特性方面的難點,因為,如果不以一定程度的強度傳送毫米波信號(具體地,其基準 載波信號成分),則不能在接收側(cè)上建立注入鎖定。然而,該技術(shù)的優(yōu)點在于僅接收側(cè)才 可以處理控制。
相比之下,雖然在傳送側(cè)上處理控制的技術(shù)需要從接收側(cè)向傳送側(cè)的信息的傳送,但其具有這樣的優(yōu)點可以以可以在接收側(cè)上建立注入鎖定的最低功率傳送毫米波信 號;以及可以降低功耗;并且提高了抗干擾特性。
在注入鎖定方法被應(yīng)用到殼體內(nèi)的信號傳送或不同設(shè)備之間的信號傳送中的情 況下,可以獲得以下優(yōu)點。對于傳送側(cè)本地振蕩器8304,可以緩和所需要的用于要被用于 調(diào)制的載波信號的頻率穩(wěn)定性的規(guī)范。正如從上文給出的表達式(A)中所顯而易見的, 執(zhí)行注入鎖定側(cè)上的接收側(cè)本地振蕩器8404必須具有接收側(cè)本地振蕩器8404可以追隨 (follow up)傳送側(cè)上的頻率變化的低Q值。
這在包括具有電感元件和電容元件的儲能電路的整個接收側(cè)本地振蕩器8404都 形成在CMOS器件上的情況下很方便。雖然接收側(cè)上的接收側(cè)本地振蕩器8404可以具有低 Q值,但這也類似地應(yīng)用于傳送側(cè)上的傳送側(cè)本地振蕩器8304。特別地,傳送側(cè)本地振蕩器 8304可以具有低頻穩(wěn)定性和低Q值。
估計將來CMOS器件的改進將進一步前進,并且它們的操作頻率將進一步提高。為 了實施更高頻帶中的小尺寸傳送系統(tǒng),要求使用高載波頻率。因為當前示例的注入鎖定方 法可以緩和所需要的用于振蕩頻率穩(wěn)定性的規(guī)范,所以,可以容易地使用更高頻率的載波信號。
頻率穩(wěn)定性可以較低,或者換句話說,雖然頻率較高但Q值可以較低,這表示為 了實現(xiàn)頻率較高且穩(wěn)定性也較高的載波信號,必須使用高穩(wěn)定性的倍頻電路、用于載波同 步的PLL電路或類似電路。因此,即使頻率更高,也可以簡單而容易地利用小電路規(guī)模實施 通信功能。
因為接收側(cè)本地振蕩器8404獲取了與在傳送側(cè)上使用的載波信號同步的恢復的 載波信號,并且將所恢復的載波信號提供給混頻器8402,以執(zhí)行同步檢測,所以,不需要在 混頻器8402的前級提供用于波長選擇的帶通濾波器。接收頻率的選擇操作事實上用來執(zhí) 行導致用于傳送和接收的本地振蕩電路互相完全同步(即,使建立注入鎖定成為可能)的 控制。因此,接收頻率的選擇很容易。在使用毫米波段信號的情況中,注入鎖定所需要的時 間也可以比其中使用更低頻率的情況短。因此,可以在短時間內(nèi)完成接收頻率的選擇操作。
因為用于傳送和接收的本地振蕩電路互相完全同步,所以,傳送側(cè)上的載波頻率 的變化成分被消除,并因此可以容易地使用諸如相位調(diào)制的各種調(diào)制方法。例如,在數(shù)字調(diào) 制中,諸如QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制和16QAM(正交幅度調(diào)制)的相位調(diào)制被廣泛公知。 相位調(diào)制方法涉及基帶信號和載波之間的正交調(diào)制。在正交調(diào)制中,輸入數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為I 相和Q相的基帶信號,正交調(diào)制被應(yīng)用到所述基帶信號上。具體地,分別利用I相信號和Q 相信號單獨地調(diào)制I軸和Q軸上的載波信號。注入鎖定不僅可以被應(yīng)用于如參考文獻E所 公開的8PSK調(diào)制中,還可以被應(yīng)用于如QPSK或16QAM的正交調(diào)制方法中,并且,調(diào)制信號 可以被轉(zhuǎn)換為正交信號以提高數(shù)據(jù)傳送速率。
如果應(yīng)用了注入鎖定,則在一起使用同步檢測的情況下,即使在多個傳送和接收 對同時執(zhí)行獨立的傳送的情況下,也將更不易于具有干擾的問題的影響,即使在接收側(cè)上 未使用用于波長選擇的帶通濾波器也是如此,正如執(zhí)行多信道傳送或全雙工雙向傳送的情 況那樣。
[注入信號與振蕩輸出信號之間的關(guān)系]
圖8圖示了注入鎖定中的信號的相位關(guān)系。具體地,圖8示出了注入信號(這里為基準載波信號)與用于調(diào)制的載波信號同相的基本相位關(guān)系。
接收側(cè)本地振蕩器8404可以在兩個模式中操作,包括注入鎖定模式和放大器模 式。在采用注入鎖定方法的情況下,注入鎖定模式被采用為基本操作模式,但在特殊情況 下,使用放大器模式。特殊情況是這樣的情況,其中,在基準載波信號被用作注入信號的情 況下、用于調(diào)制的載波信號和基準載波信號具有互相不同的相位(典型地,具有互相正交 的相位)。
當接收側(cè)本地振蕩器8404在注入鎖定模式中操作、同時其在自由運行狀態(tài)中并 輸出自由運行振蕩輸出信號Vo時,所接收的基準載波信號Sinj以及從接收側(cè)本地振蕩器 8404通過注入鎖定輸出的振蕩輸出信號Vout之間具有相位差。為了使混頻器8402以正交 方式檢測基準載波信號Sinj,必須校正該相位差。如可以從圖8所看出的,相位幅度調(diào)節(jié)器 8406所執(zhí)行的使得接收側(cè)本地振蕩器8404的振蕩輸出信號Vout可以與調(diào)制信號SI處于 同相狀態(tài)的相位調(diào)節(jié)的相移量是"θ-φ” ,如圖8所示。
換句話說,相位幅度調(diào)節(jié)器8406應(yīng)該執(zhí)行相位移動,使得當接收側(cè)本地振蕩器 8404在注入鎖定模式中操作時的接收側(cè)本地振蕩器8404的振蕩輸出信號Vout的相位、與 當基準載波信號Sinj被用于接收側(cè)本地振蕩器8404的注入鎖定時振蕩輸出信號Vout的 相位之間的相位差"θ-φ"可以被消除。順便提及,至接收側(cè)本地振蕩器8404的基準載波信 號Sinj與接收側(cè)本地振蕩器8404的自由運行振蕩輸出信號Vo之間的相位差是θ,以及當 應(yīng)用注入鎖定時的接收側(cè)本地振蕩器8404的振蕩輸出信號Vout與接收側(cè)本地振蕩器8404 的自由運行振蕩輸出信號Vo之間的相位差是Φ。
<多信道傳送與空分復用之間的關(guān)系>
圖9Α至圖IOD示出了多信道傳送與空分復用之間的關(guān)系、以及干擾對策的基本原 理。具體地,圖9Α至圖9D示出了多信道傳送與空分復用之間的關(guān)系。同時,圖IOA至圖 IOD示出了在多信道傳送與空分復用之間的關(guān)系中用于獲得干擾對策的緩和的基本機制。
作為用于獲得多信道傳送的技術(shù)之一,應(yīng)用如上文參照圖1至4F描述的空分復用 可以是可行的辦法。然而,如圖9Α所示,在通信傳送和接收對之間使用不同的載波頻率可 以也是可行的辦法。即,可以由頻分復用實現(xiàn)多信道傳送。
而且,如果使用不同的載波頻率,則可以容易地實現(xiàn)全雙工雙向傳送,并且,也可 以實現(xiàn)這樣的情形多個半導體芯片(如一組傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110與接收側(cè)信號產(chǎn)生 單元220、以及一組傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元210與接收側(cè)信號產(chǎn)生單元120)在電子設(shè)備的殼 體內(nèi)互相獨立地通信。
[問題]
這里,假定兩個傳送和接收對彼此同時且彼此獨立地通信,如圖9Β至9D所示。在 圖9Β至9D中,Δ1、Δ2、Δ3與Δ 4表示隨時間波動的頻率成分。
這里,如果應(yīng)用平方檢測方法,如圖9Β所示,則需要用于接收側(cè)上的頻率選擇的 帶通濾波器(BPF),以獲得頻分復用方法中的多信道傳送,如上文所述。然而,實現(xiàn)小尺寸的 陡峭帶通濾波器并不容易,而且需要可變帶通濾波器,以改變所選擇的頻率。因為平方檢測 方法僅可以提取幅度信息,所以,可應(yīng)用的調(diào)制方法被限制于ASK、OOK等,而且難以使調(diào)制 信號處于正交、以提高數(shù)據(jù)傳送速率。
在為了微型化而未在接收側(cè)上提供用于載波同步的PLL的情況下,例如,將下轉(zhuǎn)換應(yīng)用到中頻(IF)中來執(zhí)行平方檢測可以是可行的辦法,如圖9C所示。在該實例中,可以 在沒有RF頻帶的帶通濾波器的情況下、通過額外地提供用于將頻率轉(zhuǎn)換為足夠高的中頻 的模塊,來選擇要被接收的信號。然而,這需要用于將頻率轉(zhuǎn)換為IF頻帶的電路、用于IF頻 帶的帶通濾波器等,并且,通過所述電路完成電路系統(tǒng)。不僅傳送側(cè)上的頻率變化成分Δ、 而且在接收側(cè)上的下轉(zhuǎn)換中隨時間變化的頻率成分(頻率變化成分△)都有影響。因此, 僅可以應(yīng)用提取幅度信息的調(diào)制方法(例如ASK或OOK之類),使得可以忽略頻率變化成分 Δ的影響。
相比之下,如果應(yīng)用注入鎖定方法,如圖9D所示,則因為傳送側(cè)本地振蕩器8304 和接收側(cè)本地振蕩器8404互相完全同步,所以,可以容易地實現(xiàn)各種調(diào)制方法。而且,不需 要用于載波同步的PLL,電路規(guī)模可以較小,以及有助于接收頻率的選擇。此外,因為可以使 用具有比應(yīng)用較低頻率的情況低的時間常數(shù)的儲能電路來實現(xiàn)用于毫米波段的振蕩電路, 所以,也可以使注入鎖定所需要的時間比應(yīng)用較低頻率的情況短。因此,用于毫米波段的振 蕩電路可以適用于高速傳送。在該方式中,通過應(yīng)用注入鎖定方法,可以容易地提高傳送速 度,并且,與在芯片之間通過基帶信號的常規(guī)信號傳送相比,可以減少輸入/輸出端子的數(shù) 量。而且,可以在芯片上配置小天線用于毫米波,此外,可以對從芯片中提取信號的方法提 供非常高的自由度。此外,因為傳送側(cè)上的頻率變化成分△被注入鎖定消除,所以,可以應(yīng) 用諸如相位調(diào)制(例如正交調(diào)制之類)的各種調(diào)制方法。
而且,在通過頻分復用實現(xiàn)多信道傳送的情況下,如果接收側(cè)恢復了與傳送側(cè)上 用于調(diào)制的載波信號同步的信號,并通過同步檢測執(zhí)行了頻率轉(zhuǎn)換,則即使載波信號遭受 頻率變化△,傳送信號也可以被恢復而不受頻率變化△的影響(即,被干擾影響)。如圖 9D所示,作為頻率選擇濾波器的帶通濾波器不必須被置于頻率轉(zhuǎn)換電路(下轉(zhuǎn)換器)的前 級。
然而,如果在此方式中基于頻分復用采用多信道配置,則如可以從上文參照圖2Α 至2Ε所給出的頻分復用的描述中認識到,必須確保相當大的使用頻帶用于整個毫米波信 號傳送路徑9。這對帶寬受限制的傳送路徑(如介電傳送路徑9Α)產(chǎn)生了問題,然而,自由 空間傳送路徑9Β可以滿足此要求。
同時,可以容易地將空分復用應(yīng)用到設(shè)備內(nèi)或不同設(shè)備之間的無線通信中,并且, 因為可以在不同信道之間使用相同的載頻,所以存在消除了對傳送帶寬的限制的優(yōu)點。然 而,對于空分復用,需要如上文參照圖4Α至4F所描述的干擾對策。例如,對于如上文參照圖 4Α所述的那種自由空間傳送路徑9Β,必須在傳送(接收)天線之間確保足夠的距離。然而, 這表示存在對信道間的距離的限制,并且產(chǎn)生了必須在有限空間中部署大量天線對(傳送 信道)的問題。
作為用于干擾對策的另一技術(shù),采用防止無線電波在傳送(接收)天線之間傳播 的結(jié)構(gòu)(如,例如圖4Β中所示)可以是可行的辦法。而且,采用如介電傳送路徑9Α或空心 波導9L的限制結(jié)構(gòu)(如上文參照圖4C至4F所描述)來減小信道之間的距離可以是可行 的辦法。然而,這些技術(shù)具有比自由空間傳送路徑9Β需要更高的成本的難點。
[針對問題的對策的原理]
因此,建議當前實施例的無線傳送系統(tǒng)1作為這樣的系統(tǒng),其即使在形成毫米波 信號傳送路徑9作為自由空間傳送路徑9Β以通過空分復用實現(xiàn)復用傳送的情況中,也可以緩和對干擾對策的需要的程度?!熬徍蛯Ω蓴_對策的需要的程度”表示其使得能夠在沒有 毫米波阻礙體MX的情況下降低信道之間的距離,或者可以緩和干擾對策。
基本概念是通過在接收側(cè)上提供MIMO處理器603和604來從基帶信號處理的方 面采取干擾對策,使降低信道之間的距離成為可能。
MIMO處理器603和604是傳送特性校正單元的示例,其基于天線136和天線 236 (接收天線)之間的、用于與多個天線136 (傳送天線)相對應(yīng)的多個傳送對象信號中每 個的毫米波信號傳送路徑9 (傳送空間)的傳送特性,來執(zhí)行校正計算。傳送特性由信道矩 陣表示,并且作為校正計算,為信道的傳送對象信號執(zhí)行逆矩陣計算。
校正計算(逆矩陣計算)的重要性在于使獲取傳送對象信號成為可能,其中,通 過校正解調(diào)信號的傳送特性,傳送特性的影響被從所述傳送對象信號中消除,作為處理過 的信號。在用于信道的調(diào)制方法互相相同的情況下,完全消除基于由天線236接收的非必 要波的解調(diào)成分。在用于信道的調(diào)制方法互不相同的情況下,雖然非必要波的成分未被完 全消除,但可以通過解調(diào)處理的處理而防止非必要波成分的影響。
這里,當前實施例中的MIMO處理器603和604的MIMO處理的特征在于其是僅意 在用于每個天線的傳送和接收之間的直接波的MIMO處理。這與用于無線傳送的、可以在不 同的設(shè)備之間或殼體內(nèi)執(zhí)行的普通MIMO處理很不相同,其中普通MIMO處理成為處理多個 接收信號的信號處理。這是因為,作為用于多路徑傳送(從傳送側(cè)傳送的無線電波被殼體 中的部件、壁等反射或衍射,因此相同的無線電波從多個不同的路由到達接收側(cè))的對策, 一個接收天線處理包括沿著與傳送從相同傳送天線發(fā)射的直接波的路由不同的不同路由 傳送的反射波的多個接收信號。
這是因為,在具有相對短的波長的毫米波(或微波)被用在設(shè)備內(nèi)或不同設(shè)備之 間的無線信號傳送的情況下,可以基本上消除對形成應(yīng)用了空分復用的毫米波信號傳送路 徑9的空間中的無線傳送的阻礙,并且在該情況中,幾乎不需要考慮反射波的影響。
如果在多路徑環(huán)境中、在接收側(cè)接收到來自多個路徑的無線電波,則因為路徑之 間的距離不同,所以,無線電波從傳送側(cè)到達接收側(cè)所需要的時間在不同路徑之間不同。因 此,接收側(cè)接收到具有互相偏離的相位的多個無線電波。結(jié)果,接收信號的波形失真,導致 接收不到信號的可能性。作為針對此的對策,應(yīng)用MIMO處理可以是可行的辦法。在該實例 中,信道矩陣的方法也變得符合多路徑對策。
然而,當前實施例中的MIMO處理與剛描述的用于多路徑對策的MIMO處理不同,而 且,信道矩陣的方法也與用于多路徑對策的不同。
然而,雖然很容易求解在反射波大量存在的環(huán)境中的信道矩陣的逆矩陣,但存在 難以獲得真實環(huán)境中的信道矩陣的逆矩陣的可能性,在真實環(huán)境中,僅存在直接波而沒有 反射波。在當前實施例中,限制天線排列,以防止它變得難以獲得信道矩陣的逆矩陣。
因此,雖然下文描述細節(jié),但在當前的實施例中,天線排列(傳送側(cè)和接收側(cè)上的 天線之間的距離)可以被設(shè)置為預(yù)定的距離,從而可以減少MIMO處理中所需要的乘法器 (放大器的部件)和加法器的數(shù)量,并且與所述設(shè)置一致地設(shè)置接收側(cè)上的MIMO處理。換 句話說,天線排列被確定為使得可以減少MIMO處理的數(shù)量,并且依照天線排列,僅對直接 波執(zhí)行接收側(cè)上的MIMO處理。
所描述的關(guān)系對在解調(diào)功能單元8400中是否需要正交檢測具有影響。如果不需要正交檢測,則可以在配置中簡化解調(diào)功能單元8400。
總之,通過將MIMO處理應(yīng)用到接收側(cè),緩和了對應(yīng)用自由空間傳送路徑9B情況中 的干擾對策的要求。此外,通過在不同信道間共同地使用載頻,使得可以在接收側(cè)上執(zhí)行基 帶中的MIMO處理,并通過限制天線排列,減少了 MIMO處理量(逆矩陣計算量)。
雖然在下文所描述的實施例中,使用了每個信道共同的載頻,但這并不必須,不 過,至少每個信道的載頻必須處于互相同步的關(guān)系。空分復用的基本方法通常使不同信道 中的載頻互相共用(或相同)。如果共同的頻率被應(yīng)用到傳送側(cè)上的載波信號中,則因為載 頻的影響在每個信道之間一定相同,所以,一定可以高效地執(zhí)行基帶域中的MIMO處理。在 載頻在不同的信道之間不同的情況下,在接收側(cè)上需要為每個信道提供對應(yīng)于每個載頻的 解調(diào)器或頻率選擇濾波器的對策,這導致系統(tǒng)規(guī)模的增加。在這些點上,信道之間共同載頻 的使用體現(xiàn)了重大的優(yōu)點。
MIMO處理通常需要復數(shù)處理(或相應(yīng)的處理),并增加了電路規(guī)模。相比之下,通 過注意到僅直接波被確定為處理的對象的事實而限制天線排列,以及通過執(zhí)行與天線排列 相一致的信號處理,可以減少MIMO計算量(逆矩陣計算量)。
在采用第一示例的配置的情況中,因為接收側(cè)具有單芯片配置,所以,接收側(cè)信號 產(chǎn)生單元220中的解調(diào)功能單元8400并不必須包括用于各個信道的接收側(cè)本地振蕩器 8404,并且這對于與下文描述的用于注入鎖定電路的數(shù)量的降低的對策的情況中的機制類 似的機制的應(yīng)用很方便。特別地,僅為一個信道提供接收側(cè)本地振蕩器8404,并且,在其它 信道中,由接收側(cè)本地振蕩器8404產(chǎn)生的恢復的載波信號被用于執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換(解調(diào)和同 步檢測)。
雖然在圖IOA所示的第一示例中,接收側(cè)具有用于N個信道的單芯片配置,但傳送 側(cè)具有其中將將調(diào)制功能單元8300 (MOD)容納在其中的半導體芯片103用于每個信道的配 置。因此,圖IOA中所示的第一示例具有N 1的配置。然而,在MIMO處理被用于接收側(cè) 的情況中,這并非必需的要求。
例如,圖IOB中所示的第二示例具有1 1的配置,其中,接收側(cè)具有單芯片配置, 而且,傳送側(cè)也具有單芯片配置。在采用第二示例的配置的情況下,因為傳送側(cè)具有單芯片 配置,所以,傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110中的調(diào)制功能單元8300不必要為每個信道包括傳送 側(cè)本地振蕩器8304。這對于與下文描述的注入鎖定電路的數(shù)量的降低對策的情況中的機制 類似的機制的應(yīng)用很方便。特別地,應(yīng)該僅為一個信道提供傳送側(cè)本地振蕩器8304,并且 在剩余信道中,由傳送側(cè)本地振蕩器8304產(chǎn)生的載波信號本身應(yīng)被用于執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換(調(diào) 制)。
圖IOC中所示的第三示例具有1 N的配置,其中,傳送側(cè)具有單芯片配置,而接 收側(cè)具有為每個信道使用一個芯片的配置。圖IOD中所示的第四示例具有N N的配置, 其中傳送側(cè)為每個信道使用一個芯片,并且接收側(cè)也為每個信道使用一個芯片。在第三或 第四示例中,在各個信道的解調(diào)功能單元8400 (DEMOD)與串行-并行轉(zhuǎn)換器8277之間提供 被所有信道共同使用的MIMO處理器604。
<多信道傳送與注入鎖定之間的關(guān)系>
圖IlA和圖IlB示出了用于在多信道傳送與注入鎖定之間的關(guān)系中獲得電路規(guī)模 減小的基本機制。36
當意在實施多路復用傳送(多信道傳送)時,作為另一問題,存在這樣的難點例 如,當采用注入鎖定方法實現(xiàn)多信道傳送時,如果不采取對策,則接收側(cè)必須為每個信道準 備注入鎖定電路。
因此,在當前實施例的無線傳送系統(tǒng)1中,與MIMO處理的應(yīng)用一起,還考慮到如 果在采用注入鎖定方法的情況下接收側(cè)優(yōu)選地包括多個信道,則信道應(yīng)該沒有問題,即使 未為每個信道準備注入鎖定電路也是如此。作為剛剛描述的技術(shù)的基本方法,為了獲得接 收側(cè)上的注入鎖定電路的數(shù)目的降低,并非所有信道都采用注入鎖定方法,而是至少一個 信道不采用注入鎖定方法,如圖IlA所示。在不采用注入鎖定方法的每個信道中,由本地振 蕩器8304和8404產(chǎn)生的并且與所述載波信號同步的載波信號被用于執(zhí)行調(diào)制和解調(diào)(或 者,在接收側(cè)執(zhí)行同步檢測)。
雖然傳送側(cè)上的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110具有單芯片配置,其中它們被容納在同 一芯片中,但這并不必須。類似地,雖然接收側(cè)上的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220具有單芯片配 置,其中它們被容納在同一芯片上,但這也不必須。然而,在考慮用于自由運行振蕩頻率fo 的配線線路長度的情況下,傳送側(cè)和接收側(cè)兩者都優(yōu)選地具有單芯片配置。
圖IlB示出了對圖IlA中所示的系統(tǒng)的修改。此修改的特征在于“雖然未為接收 側(cè)的每個信道準備一個注入鎖定電路,但并非為一個信道而是為多個信道提供所述注入鎖 定電路”。在圖IlA中,在接收側(cè)包括多個信道的情況下,僅一個信道為注入鎖定準備好,并 且,在所有其它信道中,基于所述一個信道通過注入鎖定獲得的恢復的載波信號,為每個信 道執(zhí)行同步檢測,但這并不必須。
簡而言之,僅需要準備了注入鎖定電路的信道的數(shù)目比接收側(cè)上的信道的數(shù)目 小,并且,未準備注入鎖定電路的其它信道應(yīng)被配置為使得它們基于通過注入鎖定獲得的 恢復的載波信號執(zhí)行同步檢測。簡而言之,在接收側(cè)上的信道的數(shù)目由P表示、并且準備了 注入鎖定電路的那些信道的數(shù)目由Q表示的情況下,系統(tǒng)應(yīng)被配置為滿SP > Q的關(guān)系。 此外,對于剩余的“P-Q”個信道,應(yīng)該基于通過注入鎖定獲得的恢復的載波信號執(zhí)行同步檢 測。而且,在該實例中,系統(tǒng)被配置為“在采用注入鎖定的方法的情況下,如果接收側(cè)具有 多個信道,則不為每個信道準備注入鎖定電路。,,
例如,在圖IlB中所示的配置中,6個信道被分為每組3個信道的兩組,并且,從第 一至第三信道中(從具有參考字符_1至_3的信道中),僅一個信道(參考字符_1的信 道)為注入鎖定準備好。另一方面,從第四至第六信道中(從具有參考字符_4至_6的信 道中),僅一個信道(參考字符_4的信道)為注入鎖定準備好。
在當前示例中,優(yōu)選地,第一至第三信道的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110具有單芯片 配置,其中,它們被容納在同一芯片中,并且,優(yōu)選地,第四至第六信道的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單 元110具有單芯片配置,其中,它們被容納在同一芯片中。而且,在相應(yīng)的接收側(cè)上,優(yōu)選 地,第一至第三信道的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220具有單芯片配置,其中,它們被容納在同一 芯片中,并且,優(yōu)選地,第四至第六信道的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220具有單芯片配置,其中, 它們被容納在同一芯片中。本質(zhì)上,這種配置并不必須。
為了使具有注入鎖定電路的信道的數(shù)目比信道總數(shù)小、以使系統(tǒng)配置緊湊,最佳 配置為僅一個信道具有注入鎖定電路。然而,在考慮用于在另一信道中基于通過注入鎖定 獲得的恢復的載波信號執(zhí)行注入鎖定的、用于恢復的載波信號的配線線路長度的情況下,就布局而言,僅一個信道具有注入鎖定電路的配置可能不合適。在這種情況中,圖IlB中所 示的配置是有效的。
<多信道傳送與所需要的傳送功率之間的關(guān)系>
圖12A至14B示出了多信道傳送與所需要的傳送功率之間的關(guān)系。具體地,圖12A 至12E示出了 ASK方法中的載波信號與基準載波信號具有相同頻率和相同相位情況下的幅 度調(diào)制信號。圖13A至圖13C示出了 ASK方法和PSK方法之間的傳送功率的關(guān)系。圖14A 與圖14B示出了用于在執(zhí)行復用傳送情況下獲得傳送功率降低的基本機制。
當試圖實施復用傳送(多信道傳送)的情況下,還存在所需要的傳送功率的提高 的問題。例如,如可以從關(guān)于注入鎖定的之前描述中認識到,注入鎖定對于設(shè)備內(nèi)或不同設(shè) 備間的無線信號傳送有效。此外,在采用注入鎖定方法的情況下,從在接收側(cè)上建立的容易 度角度看,調(diào)幅的方法(如ASK方法)作為調(diào)制方法是合適的。例如,如果ASK方法被用于 注入鎖定,則存在這樣的優(yōu)點接收電路的配置被簡化為不再需要濾波器;以及接收特性 更不易于惡化。然而,調(diào)幅的方法(其包括ASK方法)比其它調(diào)制方法表現(xiàn)了更高的傳送 功率。下面參照圖12A至14B描述這一點。
[幅度調(diào)制信號]
在ASK方法的情況中,利用傳送對象信號調(diào)制載波信號的幅度。應(yīng)該考慮在由I 軸和Q軸表示的相位平面上使用I相信號和Q相信號之一,并且在0至+F的范圍內(nèi)給出調(diào) 制信號的信號幅度。帶有0和+F兩個值的調(diào)制是最簡單的調(diào)制,并且在調(diào)制度是100%的 情況下,該調(diào)制變?yōu)?0K??紤]“F”的歸一化變?yōu)椤?1 ”,并且實現(xiàn)二進制值的ASK。
這里,檢查其中具有與用于調(diào)制的載波信號的頻率和相位相同的頻率和相位的信 號被用作基準載波信號的情況。例如,如在圖12A中所示,當意在傳送位于I軸上的信息時, 基準載波信號也位于相同的相位中(在I軸上)。
順便提及,在使用于調(diào)制的載波信號與基準載波信號的相位為相同相位的情況 下,例如可以采用以下技術(shù)。
圖12B中所示的第一示例是用于應(yīng)用圖6A中所示的基本配置1的技術(shù)的示例。 傳送對象信號a(t)和傳送信號c(t) =cos 被提供給混頻器8302?;祛l器8302使用平 衡調(diào)制電路或雙平衡調(diào)制電路來執(zhí)行載波抑制的幅度調(diào)制,以產(chǎn)生載波信號d(t) = a(t) cos cot,并將載波信號d(t) =a(t)COSon提供給信號組合單元8308。傳送對象信號a(t) 是0和+1的二進制信號?;鶞瘦d波信號處理器8306將從傳送側(cè)本地振蕩器8304輸出的 載波信號c (t) = a (t) cos ω t的幅度控制到Co (在0到1的范圍內(nèi)),以產(chǎn)生基準載波信號 e(t) =C0c0S ω t,并將基準載波信號e(t)提供給信號組合單元8308。信號組合單元8308 執(zhí)行d(t)+e(t)的信號組合,以產(chǎn)生傳送信號f (t)。Co = 0等效于100%的調(diào)制。
圖12C中所示的第二示例和圖12D中所示的第三示例是圖6C中所示的應(yīng)用基本 結(jié)構(gòu)3的技術(shù)的示例?;祛l器8302具有其中未應(yīng)用載波抑制的幅度調(diào)制的電路結(jié)構(gòu),并利 用通過將DC成分b0加到傳送對象信號b(t)上而獲得信號g(t)執(zhí)行幅度調(diào)制,以產(chǎn)生信 號h(t) = g(t)cos t0傳送對象信號b(t)可以呈現(xiàn)-1和+1兩個值。
關(guān)于調(diào)制度(百分比調(diào)制),有兩個方法可用,包括利用值Ma = Vs/Vc處理它 的方法,其中,Vc是載波信號的幅度,Vs是傳送對象信號的幅度;以及利用值M= (x-y)/ (x+y)處理它的另一方法,其中,χ和y分別是幅度調(diào)制的結(jié)果(幅度調(diào)制波)的最大值和38最小值。在當前說明書中,采用前者,因此,傳送對象信號b(t)的幅度B對應(yīng)于調(diào)制度(百 分比調(diào)制)。
這里,在圖12C中所示的第二示例中,在DC成分b0被固定為1的同時,在從0至1 的范圍內(nèi)控制調(diào)制度B,以調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度(在b(t) =-1的周期內(nèi)的幅度)。由 放大器8117調(diào)節(jié)的放大因子是一倍。
圖12D中所示的第三示例是這樣的情況,其中,關(guān)于在圖12C中所示的第二示例中 的50%調(diào)制中的狀態(tài),通過放大器8117調(diào)節(jié)放大因子來獲得與100%調(diào)制時相同的信號質(zhì) 量。在第二示例中,b(t) = -1的周期內(nèi)的幅度與b(t) = +1的周期內(nèi)幅度之間的差是調(diào) 制信息,并且在100 %調(diào)制時,調(diào)制信息是2. 0,但在50 %調(diào)制時,調(diào)制信息是1.0。因此,如 果不采取對策,則50%調(diào)制時的信號質(zhì)量比100%調(diào)制時惡化。為了將50%調(diào)制時的信號 質(zhì)量提高到與100%調(diào)制時相同的水平上,放大因子應(yīng)被放大器8117提高到兩倍。在此情 況中,b(t) =-1的周期內(nèi)的幅度變?yōu)?.0,并且卜(0 =+1的周期內(nèi)的幅度變?yōu)?.0。
需要注意,甚至在第二示例或第三示例中的放大器8117的放大因子是一倍的情 況下,也可以通過將調(diào)制度B控制到“ 1”并且在從1至2的范圍內(nèi)控制DC成分b0 (在此實 例中,到“2”),以調(diào)節(jié)基準載波信號的幅度(即,b(t) =-1的周期內(nèi)的幅度),來產(chǎn)生圖 12D中所示的第三示例的波形狀態(tài)。在此模式中,根據(jù)上述調(diào)制度的處理的方式,可以認為 調(diào)制度是100%。
在全部第一至第三示例中,當設(shè)法傳送僅位于一個軸上的信息時,基準載波信號 也具有相同的相位,即I軸。在此示例中,如可以從圖12E認識到的,DC偏置成分出現(xiàn)在接 收側(cè)上。
例如,如果假定I軸表示實數(shù)成分,Q軸表示虛數(shù)成分,并且在第一示例中,傳送對 象信號a(t)的幅度在0和+1之間變化,則接收信號點在I軸上的變?yōu)?和+1。如果基準 載波信號也位于I軸上,則信號點變?yōu)椤?+Co”與“+Ι+Co”。結(jié)果,對應(yīng)于+Co的DC成分被放置。
如果在第二示例或第三示例中,傳送對象信號b(t)呈現(xiàn)為-1和+1,則接收信號 點變?yōu)镮軸上的-1和+1。如果基準載波也類似地位于I軸上,則信號點變?yōu)椤?Ι+Co”與 “+Ι+Co”。結(jié)果,對應(yīng)于+Co的DC成分被放置。這是這樣的方法,其中,在應(yīng)用BPSK的情況 下,調(diào)制對象信號在被信號處理預(yù)先處理之后也被調(diào)制,使得基準載波被置于I軸上以使 BPSK等效于ASK。
為了解決此問題,提供DC成分抑制器8407用于在接收側(cè)上抑制DC偏置成分可以 是可行的辦法。然而,此辦法存在如下缺陷不同設(shè)備之間的差異不同,并且,需要依照DC 偏置的幅度的單獨調(diào)節(jié);以及DC偏置成分的這種抑制受溫度偏移的影響。
作為不在接收側(cè)上提供DC成分抑制器8407的情況下解決此問題的方法,將基準 載波信號放置在與放置傳送信息不同的相軸上(即與調(diào)制信號的相軸不同,優(yōu)選地,在分 開最大的相上)可以是可行的辦法。
例如,在其中傳送信息僅被置于I軸和Q軸之一上的ASK模式的情況中,在傳送側(cè) 上使基準載波信號與調(diào)制信息互相正交可以是可行的辦法。換句話說,取代執(zhí)行I相信號 和Q相信號的雙軸調(diào)制,僅I軸和Q軸之一被用于信號傳送,而另一個保持在非調(diào)制狀態(tài), 并且,非調(diào)制信號被用作基準載波信號。
上述的傳送信息或調(diào)制信息與基準載波信號之間的關(guān)系以及I軸與Q軸之間的關(guān) 系可以被反轉(zhuǎn)。例如,在傳送側(cè)上,傳送信息位于I軸側(cè)上,而基準載波信號位于Q軸側(cè)上。 相反地,傳送信息可以被設(shè)置到Q軸側(cè),而基準載波信號被設(shè)置到I軸側(cè)。
[傳送功率]
另一方面,無論信號的調(diào)制軸與基準載波信號的軸具有哪種關(guān)系,調(diào)制幅度的方 法都具有傳送功率比任何其它調(diào)制方法高的難點。在意在獲得多信道傳送或復用傳送的情 況下,所需要的傳送功率的增加顯著地出現(xiàn)。因此,要求對此問題的解決方案。
例如,圖13A至13C示出了 ASK方法(100%調(diào)制與50%調(diào)制)與BPSK方法的調(diào) 制信號的示例、以及所需要的傳送功率的關(guān)系。
在BPSK的幅度由a表示的情況下,獲得相同信號點距離(相同的ber)所必需的 傳送功率由表達式(B-I)表示,如圖13A中所示。相比之下,為了獲得與通過BPSK的信號 質(zhì)量相同的信號質(zhì)量,根據(jù)ASK方法(100%調(diào)制),最大幅度是2a,并且,所需要的傳送功率 由表達式(B-2)表示,如在圖1 中所示。因此,在ASK方法(100%調(diào)制)中,需要像BPSK 方法的功率的兩倍那么高的傳送功率。
類似地,在ASK方法(50%調(diào)制)中,載波量變?yōu)樽畲蠓仁?a的情況,并且,所需 要的傳送功率由表達式(B-3)表示,如圖13C中所示。因此,在ASK方法(50%調(diào)制)中,需 要高達BPSK方法的功率的5倍的傳送功率。
如可以從此認識到的,為了獲得相同的信號質(zhì)量,不論調(diào)制度如何,ASK均需要比 BPSK方法更高的傳送功率。當用于復用傳送的信道增加時,這產(chǎn)生更顯著的問題。
如果所有信號都被利用ASK通過復用傳送傳送來增加信道數(shù)量,則與其中所有信 號都被利用BPSK通過復用傳送傳送來增加信道的數(shù)量的可替代情況相比,所需要的傳送 功率上的差別增加。特別地,如果調(diào)制率低,則功率差顯著地出現(xiàn)。
雖然這里進行ASK(100%和50% )與BPSK之間的比較,但不僅在與BPSK、而且與 任何其它諸如QPSK或8PSK的PSK、或者與諸如QAM的幅度相位調(diào)制方法的關(guān)系中,為了獲 得相同的質(zhì)量,諸如ASK的幅度調(diào)制需要高傳送功率。不僅與調(diào)相的方法相比、而且與調(diào)頻 的方法相比,僅調(diào)制幅度的方法表現(xiàn)出高傳送功率。
因此,在當前實施例中,意在獲得復用傳送時所需要的傳送功率的降低。根據(jù)從前 面的描述的簡單推測,為了獲得相同的信號質(zhì)量,因為僅調(diào)制幅度的方法需要比除僅調(diào)制 幅度的方法之外的任何其它方法所需要的功率更高的傳送功率,所以,使用除僅調(diào)制幅度 的方法之外的任何其它方法來形成所有信道可以是第一可行的辦法。然而,僅在注入鎖定 的建立的方便性方面,僅調(diào)制幅度的方法就更有優(yōu)勢,而且,使用除僅調(diào)制幅度的方法之外 的任何其它方法來形成所有信道并不優(yōu)選。
因此,在當前實施例中,并不使用除僅調(diào)制幅度的方法之外的任何其它方法形成 所有信道,而是在混合狀態(tài)中使用僅調(diào)制幅度的方法與某些其它方法,此外,在“獲得相同 信號質(zhì)量”的同時,采用通過其的傳送功率可以比通過僅調(diào)制幅度的方法更低的方法。作為 用于信號質(zhì)量的標準,可以采用諸如錯誤率的公知標準。
作為不是僅調(diào)制幅度的方法的方法,可以有僅調(diào)制相位的方法、調(diào)制幅度和相位 兩者的另一方法、僅調(diào)制頻率的再一方法等。然而,從電路結(jié)構(gòu)的簡單性和容易度的角度, 應(yīng)該以僅調(diào)制相位的方法、調(diào)制幅度和相位兩者的方法以及僅調(diào)制頻率的方法的順序確定用于選擇的優(yōu)先級。例如,當意在數(shù)字調(diào)制時,優(yōu)選地采用PSK或QAM。
例如,在采用注入鎖定方法的情況下,在復用傳送時,采用僅調(diào)制幅度且通過其可 以容易地建立注入鎖定的方法(典型地,ASK)用于一個信道,并且對于其它信道,采用除僅 調(diào)制幅度的方法之外的任何其它調(diào)制方法,如圖14A中所示。作為典型的示例,ASK被一個 信道用于傳送,而需要低傳送功率的BPSK被其它信道用于傳送。結(jié)果,在通過空分復用、頻 分復用等執(zhí)行復用傳送的情況下,可以抑制所需要的傳送功率的提高,而同時保持使用注 入鎖定方法。
優(yōu)選地,為了獲得注入鎖定電路的數(shù)目的減少,將注入鎖定應(yīng)用于一個信道或比 接收側(cè)的信道數(shù)少的數(shù)目的信道,同時與注入鎖定同步的載波信號被用于執(zhí)行調(diào)制和解 調(diào)。在該實例中,在空分復用中,在極端情況中,載波信號可以具有相同的頻率。本質(zhì)上,使 用與用于獲得注入鎖定電路的數(shù)目的降低的機制的組合并不必須,而接收側(cè)的所有信道可 以單獨地采用注入鎖定方法。
順便提及,在僅意在降低所需要的傳送功率的情況下,將除僅調(diào)制幅度的方法之 外的任何其它方法應(yīng)用到所有信道可以是可行的辦法。然而,在意在與注入鎖定方法一起 使用的情況中,僅調(diào)制幅度的方法應(yīng)該被應(yīng)用到至少一個信道中,因為其可以容易地建立 注入鎖定。
圖14B示出了對應(yīng)于圖14A的修改。此修改的特征在于,在復用傳送時,“雖然幅 度調(diào)制不被應(yīng)用到所有信道,但不是一個而是多個信道采用幅度調(diào)制”。雖然在圖14A中, 在復用傳送時,僅一個信道采用幅度調(diào)制方法并且所有剩余信道采用除幅度調(diào)制方法之外 的任何其它方法,但這并不必須。
簡而言之,只有采用幅度調(diào)制方法的信道數(shù)比復用傳送時的總信道數(shù)小才是必須 的,并且那些未采用幅度調(diào)制方法的信道可以采用除幅度調(diào)制方法之外的相位調(diào)制方法 (例如PSK之類)、或者幅度相位調(diào)制方法(例如QAM之類)。具體地,在信道總數(shù)由S表 示、那些采用幅度調(diào)制的信道的數(shù)目由T表示的情況下,應(yīng)該采用滿SS > T的關(guān)系的系統(tǒng) 配置,并且對于剩余的“S-T”個信道,應(yīng)該采用除幅度調(diào)制之外的任何其它調(diào)制方法。而且, 在此情況中,系統(tǒng)具有如下的配置其中,“在復用傳送時,不是所有的信道采用幅度調(diào)制, 但某些信道采用其所需要的傳送功率比幅度調(diào)制方法的低的調(diào)制方法,諸如相位調(diào)制或幅 度相位調(diào)制?!?br>
例如,在如圖14B中所示的配置中,六個信道被分為每組3個信道的兩組,并且從 第一至第三信道中,即從具有參考字符_1至_3的信道中,僅一個信道(即參考字符_1的 信道)為ASK方法和注入鎖定準備好。另一方面,從第四至第六信道中,即從具有參考字符 _4至_6的信道中,僅一個信道(即參考字符_4的信道)為ASK方法和注入鎖定準備好。 未采用ASK方法的剩余信道采用比ASK方法需要更低的所需要的傳送功率的BPSK方法。
在當前示例中,優(yōu)選地,在傳送側(cè)上的第一至第三信道的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110 具有單芯片配置,其中,它們被容納在同一芯片中,并且,優(yōu)選地,第四至第六信道的傳送側(cè) 信號產(chǎn)生單元110具有單芯片配置,其中它們被容納在同一芯片中。而且,在相應(yīng)的接收 側(cè)上,優(yōu)選地,第一至第三信道的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220具有單芯片配置,其中它們被容 納在同一芯片中,并且,優(yōu)選地,第四至第六信道的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220具有單芯片配 置,其中它們被容納在同一芯片中。實質(zhì)上,這種配置并不必須。
為了使那些采用需要更高的所需要的傳送功率的幅度調(diào)制方法(例如ASK之類) 的信道的數(shù)目小于信道總數(shù),以減小復用傳送時所需要的總傳送功率,僅一個信道具有幅 度調(diào)制方法是最佳配置。然而,例如,在考慮與注入鎖定方法一起使用的情況下,如果考慮 用于基于通過另一信道中的注入鎖定獲得的恢復的載波信號執(zhí)行同時檢測的、用于恢復的 載波信號的配線線路長度,則在布局方面,僅一個信道使用ASK方法并且具有注入鎖定電 路的配置可能不合適。在這種情況中,圖14B中所示的配置是有效的。
下面,描述執(zhí)行MIMO處理的當前實施例的無線傳送系統(tǒng)1,特別關(guān)注MIMO處理。 需要注意,除非另有說明,描述從第一通信裝置100向第二通信裝置200的單向傳送用于簡 化的描述。此外,假定傳送系統(tǒng)具有最佳形式的芯片配置,其中,具有每個都容納調(diào)制功能 單元8300的M個信道的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110被容納在一個半導體芯片103中。而且, 接收系統(tǒng)具有最佳形式的芯片配置,其中,具有每個都容納解調(diào)功能單元8400的M個信道 的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220中的所有都被容納在一個半導體芯片203中。簡而言之,從包 含一個容納M個信道的傳送側(cè)信號產(chǎn)生單元110的半導體芯片103的第一通信裝置100向 包含一個容納M個信道的接收側(cè)信號產(chǎn)生單元220的半導體芯片203的第二通信裝置200 執(zhí)行通信。
<應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的概述>
圖15A至圖25B示出了應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的概述。具體地,圖15A和圖15B 示出了應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的計算。圖16示出應(yīng)用到接收側(cè)的MIMO處理的計算技 術(shù)的基礎(chǔ)。圖17A和圖17B示出使用兩個信道的情況下接收側(cè)上的MIMO處理的基礎(chǔ)。圖 18A至圖18C示出使用兩個信道的情況下路徑差與信道矩陣之間的關(guān)系。圖19A至圖19D 以及圖20A至圖20D分別示出了使用兩個信道的情況下用于天線排列的限制條件的第一和 第二示例。圖21示出了天線具有依賴于方向性的相位特性的情況下路徑差的調(diào)節(jié)或校正 方法。圖22和圖23示出了使用三個或更多天線對的情況下的MIMO處理的應(yīng)用技術(shù)。圖 24A和圖24B示出對于其中用于傳送和接收的天線被三維地排列的情況的MIMO處理的應(yīng)用 技術(shù)。圖25A和圖25B圖示其中通過數(shù)字處理執(zhí)行接收側(cè)上的MIMO處理的基本配置。
[ΜΙΜΟ處理的計算]
圖15Α和圖15Β示出了當前實施例中應(yīng)用的MIMO處理的計算方法的方法。在圖 15Α和圖15Β中,為了在空分復用中使用M個傳送信道,使用M個天線136和236。毫米波 信號被從傳送側(cè)上的每個天線136傳送到接收側(cè)上的以與天線136的相對關(guān)系部署的天線 236。
參照圖15Α和圖15Β,實線指示從天線136_1直接傳送到部署在與天線136_1的相 對關(guān)系中的天線236_1的期望波。同時,虛線指示從天線136_1傳送到不是以與天線136_1 的相對關(guān)系部署的另一天線236_2的非必要波或干擾波。期望波與非必要波兩者分別是從 天線136_1直接傳送到天線236_1和236_2的直接波。
這里,應(yīng)用于MIMO處理的計算的信道矩陣H由下文給出的表達式(1-1)表示。在 具有M行和M列的信道矩陣H中,來自矩陣元素hi,j中的i = j的元素是有關(guān)期望波的元 素,并且,i興j的元素是有關(guān)非必要波的元素。此外,此時,接收信號r由下文給出的表達 式(1-2)表示。在表達式(1-2)中,s表示傳送信號,ν表示噪聲。
H =h'2,1KΜ, M,X^1M,\ ^1M,2f K1 Kkm.(1-1)M JKUM
權(quán)利要求
1.一種無線傳送系統(tǒng),包括多個天線對,每個所述天線對由互相對應(yīng)的傳送天線和接收天線的組合形成,并且,所 述多個天線對被排列為使得從所述多個天線對中的一個天線對的傳送天線傳送的無線信 號作為期望波直接到達所述一個天線對的接收天線,并且,從所述多個天線對中的與所述 一個天線對不同的一個不同天線對的傳送天線傳送的無線信號作為非必要波直接到達所 述一個天線對的接收天線;對應(yīng)于每個所述天線對而提供的解調(diào)功能單元,用于解調(diào)由所述接收天線接收的調(diào)制 信號;以及傳送特性校正單元,用于基于由對應(yīng)于所述接收天線的所述解調(diào)功能單元解調(diào)的解調(diào) 信號,來執(zhí)行基于所述傳送天線與所述接收天線之間的傳送空間的傳送特性的校正計算, 以獲得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng),其中,路徑差被設(shè)置為使得定義所述傳送特 性的矩陣的所述期望波的每個元素能夠僅由實數(shù)項表示,而定義所述傳送特性的矩陣的所 述非必要波的每個元素能夠僅由實數(shù)項或僅由虛數(shù)項表示,其中,每個所述路徑差是所述 傳送天線與所述接收天線之間的所述期望波的天線間距離以及所述非必要波的天線間距 離之間的差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳送系統(tǒng),其中,在所述解調(diào)功能單元中使用的載波信 號的波長由λ c表示、并且依賴天線的方向性的相位特性由0表示的情況下,作為所述傳送 天線與所述接收天線之間的所述期望波的天線間距離以及所述非必要波的天線間距離之 間的差的所述路徑差被設(shè)置為(η/2+1/4) λ c,η是0、或者等于或大于1的正整數(shù);或者在從所述一個天線對的傳送天線向所述一個天線對的接收天線的輻射角由θ 1表示、 并且從所述一個不同天線對的傳送天線向所述一個天線對的接收天線的另一輻射角由θ 2 表示、并且依賴各個天線的方向性的相位特性由cpa(Gl)和cpa(02).表示的情況下,所述路徑 差被校正-(φ&(θ2)-φ&(θ1))/π)λ 。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳送系統(tǒng),其中,在所述解調(diào)功能單元中使用的載波信 號的波長由λ c表示、并且依賴天線的方向性的相位特性由0表示的情況下,作為所述傳送 天線與所述接收天線之間的所述期望波的天線間距離以及所述非必要波的天線間距離之 間的差的所述路徑差被設(shè)置為(η/2) λ c,η是0、或者等于或大于1的正整數(shù);或者在從所述一個天線對的傳送天線向所述一個天線對的接收天線的輻射角由θ 1表示、 并且從所述一個不同天線對的傳送天線向所述一個天線對的接收天線的另一輻射角由θ 2 表示、并且依賴各個天線的方向性的相位特性由cpa(ei)和φα(θ2)表示的情況下,所述路徑 差被校正-(cpa(e2)-cpa(01))/7i)Xc。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳送系統(tǒng),其中,所述路徑差被設(shè)置為使得定義所述傳 送特性的矩陣的所述非必要波的每個元素能夠僅由虛數(shù)項表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳送系統(tǒng),其中,所述路徑差被設(shè)置為使得定義所述傳 送特性的矩陣的所述非必要波的每個元素能夠僅由實數(shù)項表示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng),其中,所述解調(diào)功能單元通過由多個接收天 線接收的接收信號的正交檢測,來執(zhí)行解調(diào);并且所述傳送特性校正單元針對所述多個接收天線的每個信道,執(zhí)行僅關(guān)于由所述解調(diào)功 能單元通過所述正交檢測解調(diào)的解調(diào)信號中的期望波的成分的實數(shù)項的校正計算,執(zhí)行僅 關(guān)于對應(yīng)于與所述期望波的成分正交的非必要波的成分的虛數(shù)項的校正計算,并且,將關(guān) 于所述期望波的實數(shù)項的校正信號、以及關(guān)于與關(guān)于不同的接收天線的信道的期望波的成 分正交的非必要波的成分的虛數(shù)項的校正信號相加,以獲得對應(yīng)于所述傳送對象信號的輸 出信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng),其中,所述解調(diào)功能單元通過由多個接收天 線接收的接收信號的同步檢測,來執(zhí)行解調(diào);并且所述傳送特性校正單元針對所述多個接收天線的每個信道,對于由所述解調(diào)功能單元 通過同步檢測解調(diào)的解調(diào)成分,執(zhí)行關(guān)于與所述期望波相對應(yīng)的實數(shù)項的校正計算、以及 關(guān)于與所述非必要波相對應(yīng)的實數(shù)項的校正計算,并且,將關(guān)于與所述期望波相對應(yīng)的實 數(shù)項的校正信號、以及關(guān)于與關(guān)于不同的接收天線的信道的非必要波相對應(yīng)的實數(shù)項的校 正信號相加,以獲得對應(yīng)于所述傳送對象信號的輸出信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所述天線對的至少一個信道的所述調(diào)制功能單元 采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法,而其余信道的所述調(diào)制功能單元采用除了僅 調(diào)制所述幅度的方法之外的方法;并且采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法的信道中的所述解調(diào)功能單元通過基于 接收信號的注入鎖定,來產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信號,利用所 述用于解調(diào)的載波信號來對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)所述調(diào)制信號;不采 用所述注入鎖定方法的信道中的所述解調(diào)功能單元基于在采用所述注入鎖定方法的信道 中產(chǎn)生的用于解調(diào)的載波信號,對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)所述調(diào)制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所述天線對的至少一個信道的所述調(diào)制功能單元 采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法,而其余信道的所述調(diào)制功能單元采用除了僅 調(diào)制所述幅度的方法之外的方法;所述解調(diào)功能單元針對所述多個傳送對象信號的每個,通過基于接收信號的注入鎖定 來產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信號,利用用于解調(diào)的載頻對所接收 的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)所述調(diào)制信號;所述無線傳送系統(tǒng)還包括為采用除了僅調(diào)制所述幅度的方法之外的方法的每個信道 提供的移相器,用于移動所述用于解調(diào)的載波信號的相位,并將移相之后的用于調(diào)制的載 波信號提供給對應(yīng)的解調(diào)功能單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所述天線對的至少一個信道的所述調(diào)制功能單元 采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法,而其余信道的所述調(diào)制功能單元采用除了僅 調(diào)制所述幅度的方法之外的方法;并且對于所述多個傳送對象信號,采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法的信道中的 所述解調(diào)功能單元通過基于接收信號的注入鎖定,來產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用 于解調(diào)的載波信號,利用所述用于解調(diào)的載波信號來對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換, 并解調(diào)所述調(diào)制信號;不采用所述注入鎖定方法的信道中的所述解調(diào)功能單元基于在采用 所述注入鎖定方法的信道中產(chǎn)生的用于解調(diào)的載波信號,對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn) 換,并解調(diào)所述調(diào)制信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所述天線對的至少一個信道的所述調(diào)制功能單元 采用僅調(diào)制所述傳送對象信號的幅度的方法,而其余信道的所述調(diào)制功能單元采用除了僅 調(diào)制所述幅度的方法之外的方法;所述解調(diào)功能單元針對所述多個傳送對象信號的每個,通過基于接收信號的注入鎖定 來產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信號,利用用于解調(diào)的載頻對所接收 的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)所述調(diào)制信號;所述無線傳送系統(tǒng)還包括在采用除了僅調(diào)制所述幅度的方法之外的方法的信道上提 供的符號設(shè)置單元,用于設(shè)置從所述解調(diào)功能單元輸出的輸出信號的符號。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所有信道的所述調(diào)制功能單元采用僅調(diào)制所述傳 送對象信號的幅度的方法;并且所述解調(diào)功能單元以混合狀態(tài)包括信道,用于通過基于接收信號的注入鎖定來產(chǎn)生 與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信號,利用所述用于解調(diào)的載波信號對所接 收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,然后解調(diào)頻率轉(zhuǎn)換后的調(diào)制信號;以及另一信道,用于基于由 所述注入鎖定產(chǎn)生的用于解調(diào)的載波信號,對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)頻 率轉(zhuǎn)換后的調(diào)制信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線傳送系統(tǒng),其中,按照單個信道,通過注入鎖定來產(chǎn)生 所述用于解調(diào)的載波信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳送系統(tǒng),其中,對應(yīng)于每個所述天線對而提供用于利 用所述傳送對象信號調(diào)制載波信號、并從相應(yīng)的傳送天線傳送所調(diào)制的載波信號的調(diào)制功 能單元,并且,用于多個傳送對象信號的所有信道的所述調(diào)制功能單元采用僅調(diào)制所述傳 送對象信號的幅度的方法;并且接收側(cè)上的無線通信裝置的每個所述解調(diào)功能單元針對所述多個傳送對象信號的每 個,通過基于接收信號的注入鎖定產(chǎn)生與用于調(diào)制的載波信號同步的用于解調(diào)的載波信 號,利用所述用于解調(diào)的載波信號對所接收的調(diào)制信號進行頻率轉(zhuǎn)換,并解調(diào)頻率轉(zhuǎn)換后 的調(diào)制信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng),其中,被所述解調(diào)功能單元使用的載波信號 具有對所有信道公共的頻率。
17.一種用于包括多個天線對的系統(tǒng)的無線通信裝置,每個所述天線對由互相對應(yīng)的 傳送天線和接收天線的組合形成,該無線通信裝置包括傳送特性校正單元,用于基于各自對應(yīng)于所述接收天線的解調(diào)信號,執(zhí)行基于所述傳 送天線與所述接收天線之間的傳送空間的傳送特性的校正計算,以獲得對應(yīng)于傳送對象信 號的輸出信號,所述接收天線被配置為使得從所述多個天線對中的一個天線對的傳送天 線傳送的無線信號作為期望波直接到達所述一個天線對的接收天線,并且,從所述多個天 線對中的與所述一個天線對不同的一個不同天線對的傳送天線傳送的無線信號作為非必 要波直接到達所述一個天線對的接收天線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線通信裝置,還包括對應(yīng)于每個所述天線對而提供的 解調(diào)功能單元,用于解調(diào)由所述接收天線接收的調(diào)制信號,并將所解調(diào)的信號提供給所述 傳送特性校正單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無線通信裝置,其中,所述解調(diào)功能單元通過由多個接收 天線接收的接收信號的正交檢測,來執(zhí)行解調(diào);并且,所述傳送特性校正單元針對所述多個 接收天線的每個信道,執(zhí)行僅關(guān)于由所述解調(diào)功能單元通過所述正交檢測解調(diào)的解調(diào)信號 中的期望波的成分的實數(shù)項的校正計算,執(zhí)行僅關(guān)于對應(yīng)于與所述期望波的成分正交的非 必要波的成分的虛數(shù)項的校正計算,并且,將關(guān)于所述期望波的實數(shù)項的校正信號、以及關(guān) 于與關(guān)于不同的接收天線的信道的期望波的成分正交的非必要波的成分的虛數(shù)項的校正 信號相加,以獲得對應(yīng)于所述傳送對象信號的輸出信號,或者所述解調(diào)功能單元通過由多個接收天線接收的接收信號的同步檢測,來執(zhí)行解調(diào);并 且,所述傳送特性校正單元針對所述多個接收天線的每個信道,對于由所述解調(diào)功能單元 通過同步檢測解調(diào)的解調(diào)成分,執(zhí)行關(guān)于與所述期望波相對應(yīng)的實數(shù)項的校正計算、以及 關(guān)于與所述非必要波相對應(yīng)的實數(shù)項的校正計算,并且,將關(guān)于與所述期望波相對應(yīng)的實 數(shù)項的校正信號、以及關(guān)于與關(guān)于不同的接收天線的信道的非必要波相對應(yīng)的實數(shù)項的校 正信號相加,以獲得對應(yīng)于所述傳送對象信號的輸出信號。
20.一種用于包括多個天線對的系統(tǒng)的無線傳送方法,每個所述天線對由互相對應(yīng)的 傳送天線和接收天線的組合形成,所述多個天線對被排列為使得從所述多個天線對中的 一個天線對的傳送天線傳送的無線信號作為期望波直接到達所述一個天線對的接收天線, 并且,從所述多個天線對中的與所述一個天線對不同的一個不同天線對的傳送天線傳送的 無線信號作為非必要波直接到達所述一個天線對的接收天線,所述無線傳送方法包括步 驟從所述傳送天線通過空分復用執(zhí)行調(diào)制信號的無線傳送;以及由接收側(cè)上的無線通信設(shè)備執(zhí)行以下操作通過所述接收天線來接收所述調(diào)制信號; 對所接收的調(diào)制信號進行解調(diào);以及基于所解調(diào)的對應(yīng)于所述接收天線的信號,來執(zhí)行基 于所述傳送天線與所述接收天線之間的傳送空間的傳送特性的校正計算,以獲得對應(yīng)于傳 送對象信號的輸出信號。
全文摘要
這里公開了一種無線傳送系統(tǒng)、無線通信裝置以及無線傳送方法,該系統(tǒng)包括多個天線對、解調(diào)功能單元以及傳送特性校正單元。所述多個天線對每個包括傳送天線和接收天線。從傳送天線傳送的無線信號作為期望波直接到達對應(yīng)的接收天線。同時,從不同傳送天線傳送的無線信號作為非必要波直接到達接收天線。對應(yīng)于每個天線對的解調(diào)功能單元解調(diào)由接收天線接收的調(diào)制信號。傳送特性校正單元基于由解調(diào)功能單元解調(diào)的解調(diào)信號執(zhí)行基于傳送和接收天線之間的傳送空間的傳送特性的校正計算以獲得對應(yīng)于傳送對象信號的輸出信號。
文檔編號H04B7/06GK102035583SQ20101029438
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
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