本發(fā)明涉及接收器裝置，特別涉及具有可編程精度模擬數(shù)字轉換器的接收器裝置。

背景技術：

在無線通信系統(tǒng)中，為了避免量化誤差所造成的效能損失，在現(xiàn)有電子通信裝置的接收器架構之中，大都采用高解析度模擬數(shù)字轉換器。相對先前無線通信技術，下一代無線通信技術(例如移動電話移動通信技術第五代(5G))使用更大的無線傳輸帶寬和更多的接收天線進行通信傳輸。

然而，在增加無線傳輸帶寬的情形下，需要倍數(shù)增加高解析模擬數(shù)字轉換器的采樣頻率，進而提高高解析度模擬數(shù)字轉換器的功耗。提高高解析度模擬數(shù)字轉換器的功耗意謂著電子通信裝置耗電變得更快。再者，接收天線數(shù)目增加(例如，巨量天線多輸入多輸出系統(tǒng)(massive multi-input multi-output system，massive MIMO system))亦需要相對增加高解析度模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目，這大大提升接收器架構的硬件成本。有鑒于此，本發(fā)明提出一種具有可編程精度模擬數(shù)字轉換器的接收器裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實施例提供一種用于一多輸入多輸出通信系統(tǒng)的接收器裝置，該接收器裝置包括多個接收天線、多個射頻接收器、一開關裝置、一可編程精度模擬數(shù)字轉換器、一基帶處理器、以及一模擬數(shù)字轉換控制器。該等接收天線用以接收一第一數(shù)目的多個射頻模擬信號。該等射頻接收器分別耦接至該等接收天線，用以處理該第一數(shù)目的該等射頻模擬信號，并對應產(chǎn)生該第一數(shù)目的多個基帶模擬信號。該開關裝置電性連接至該等射頻接收器，其中該開關裝置接收一第一數(shù)目的該等基帶模擬信號，并依據(jù)一映射信息輸出大于該第一數(shù)目的一第二數(shù)目的多個基帶模擬信號。該可編程精度模擬數(shù)字轉換器電性連接至該開關裝置，接收該第二數(shù)目的該等基帶模擬信號，并 對應產(chǎn)生小于該第二數(shù)目的一第三數(shù)目的多個第一基帶數(shù)字信號，其中該可編程精度模擬數(shù)字轉換器包括多個第一模擬數(shù)字轉換器和一位組合器。該等第一模擬數(shù)字轉換器用以將該第二數(shù)目的該等基帶模擬信號對應轉換成該第二數(shù)目的多個第二基帶數(shù)字信號，其中該可編程精度模擬數(shù)字轉換器依據(jù)一轉換器配置信息將該等第一模擬數(shù)字轉換器中的至少兩者組合成至少一第二模擬數(shù)字轉換器，使該至少一第二模擬數(shù)字轉換器和所剩的該第一模擬數(shù)字轉換器的總數(shù)目等于該第三數(shù)目；且每一該第二模擬數(shù)字轉換器的解析度大于每一該第一模擬數(shù)字轉換器的解析度。該位組合器用以依據(jù)該轉換器配置信息將該等第二基帶數(shù)字信號轉換為該等第一基帶數(shù)字信號。該基帶處理器電性連接至該可編程精度模擬數(shù)字轉換器，用以處理該等第一基帶數(shù)字信號，并依據(jù)該等第一基帶數(shù)字信號輸出一信道信息。該模擬數(shù)字轉換控制器分別電性連接至該開關裝置、該可編程精度模擬數(shù)字轉換器、以及該基帶處理器，其中該模擬數(shù)字轉換控制器依據(jù)所接收的該信道信息決定該映射信息和該轉換器配置信息；以及其中該模擬數(shù)字轉換控制器分別輸出該映射信息和該轉換器配置信息至該開關裝置和該可編程精度模擬數(shù)字轉換器。

本發(fā)明的一實施例提供一種應用于上述接收器裝置的控制方法。該控制方法包括下列步驟：依據(jù)該信道信息判定該模擬數(shù)字轉換控制器是否得到該多輸入多輸出通信系統(tǒng)的完整信道統(tǒng)計信息；依據(jù)得到該完整信道統(tǒng)計信息與否，通知該接收器裝置進入一第一模式或一第二模式；若尚未得到該完整信道統(tǒng)計信息，則通知該接收器裝置進入該第一模式，其中當該接收器裝置在該第一模式時，通過該模擬數(shù)字轉換控制器周期性改變該映射信息，使每一該第二模擬數(shù)字轉換器輪流輸出每一該接收天線所對應的該第一基帶數(shù)字信號；以及其中該基帶處理器依據(jù)該至少一第二模擬數(shù)字轉換器所對應的該等第一基帶數(shù)字信號得到該信道信息。

附圖說明

圖1是依據(jù)本發(fā)明的一第一實施例舉例說明本發(fā)明的一接收器裝置10的區(qū)塊圖。

圖2是依據(jù)本發(fā)明的一第二實施例舉例說明開關裝置120和可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的一示意圖。

圖3是依據(jù)本發(fā)明的一第三實施例說明第二模擬數(shù)字轉換器1301的一配 置圖。

圖4是依據(jù)本發(fā)明的一第四實施例說明基帶處理器140的一配置圖。

圖5至圖7舉例說明在一訓練模式(第一模式)下開關裝置120與可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置關系。

圖8至圖9舉例說明在該非訓練模式(第二模式)下開關裝置120與可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置關系。

圖10是依據(jù)本發(fā)明的一第六實施例實現(xiàn)適用于可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的一控制方法的流程圖。

圖11是依據(jù)本發(fā)明的一第七實施例舉例說明適用于巨量天線多輸入多輸出系統(tǒng)的一接收器裝置20的區(qū)塊圖。

【符號說明】

10～接收器裝置

11～傳送器裝置

101～10n～接收天線

111～11n～射頻接收器

120～開關裝置

130～可編程精度模擬數(shù)字轉換器

131～13m～第一模擬數(shù)字轉換器

1301～1303～第二模擬數(shù)字轉換器

140～基帶處理器

150～模擬數(shù)字轉換控制器

20～巨量天線接收器裝置

201～20L～接收天線群組

211～21L～射頻接收器群組

220～22L～開關裝置

230～23L～可編程精度模擬數(shù)字轉換器

240～基帶處理器

250～模擬數(shù)字轉換控制器。

h₁～h_N～信道信號

x₁～x_N～射頻模擬信號

y₁～y_N～基帶模擬信號

z₁～z_M～基帶模擬信號

r₁～r_S～第一基帶數(shù)字信號

z’₁～z’_M～第二基帶數(shù)字信號

CI～信道信息

MI～映射信息

ACI～轉換器配置信息

具體實施方式

本公開所附圖示的實施例或例子將如以下說明。本公開的范圍并非以此為限。本領域技術人員應能知悉在不脫離本公開的精神和架構的前提下，當可作些許更動、替換和置換。在本公開的實施例中，元件符號可能被重復地使用，本公開的數(shù)種實施例可能共用相同的元件符號，但為一實施例所使用的特征元件不必然為另一實施例所使用。

圖1是依據(jù)本發(fā)明的一第一實施例舉例說明用于一多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)的一接收器裝置10的區(qū)塊圖。在本發(fā)明第一實施例中，接收器裝置10通過無線傳輸信道接收來自一傳送器裝置11的無線信號，其中各個無線子信道伴隨的信道效應以信道信號表示。在本發(fā)明第一實施例中，接收器裝置10包括多個接收天線101～10n、多個射頻接收器111～11n、一開關裝置120、一可編程精度模擬數(shù)字轉換器130、一基帶處理器140、以及一模擬數(shù)字轉換控制器150。

在本發(fā)明第一實施例中，該等接收天線101～10n用以接收一第一數(shù)目(N)的多個射頻模擬信號x₁～x_N。該等射頻接收器分別耦接至該等接收天線，用以處理第一數(shù)目(N)的該等射頻模擬信號x₁～x_N，并對應產(chǎn)生第一數(shù)目(N)的多個基帶模擬信號y₁～y_N。在本發(fā)明第一實施例中，開關裝置120電性連接至該等射頻接收器111～11n，其中開關裝置120接收第一數(shù)目(N)的該等基帶模擬信號y₁～y_N，并依據(jù)一映射信息(Mapping vector Information，MI)輸出大于第一數(shù)目(N)的一第二數(shù)目(M)的多個基帶模擬信號z₁～z_M。

在本發(fā)明第一實施例中，可編程精度模擬數(shù)字轉換器130電性連接至開關裝置120?？删幊叹饶M數(shù)字轉換器130接收第二數(shù)目(M)的該等基帶模擬信號z₁～z_M，并對應產(chǎn)生小于第二數(shù)目(M)的一第三數(shù)目(S)的多個第一基帶數(shù)字信號r₁～r_S?；鶐幚砥?40電性連接至可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。 基帶處理器140用以處理該等第一基帶數(shù)字信號r₁～r_S，并依據(jù)該等第一基帶數(shù)字信號r₁～r_S輸出一信道信息(Channel Information，CI)至模擬數(shù)字轉換控制器150。該信道信息(CI)包括MIMO通信系統(tǒng)的相干時間(coherence time，又稱之為“同調時間”)、信道相關系數(shù)(channel correlated coefficient)、或各子信道的信道響應(channel response)等信道信息。模擬數(shù)字轉換控制器150分別電性連接至開關裝置120、可編程精度模擬數(shù)字轉換器130、以及基帶處理器140。模擬數(shù)字轉換控制器150依據(jù)所接收的該信道信息(CI)決定該映射信息(MI)和一轉換器配置信息(ADC Configuration Information，ACI)，并將該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)分別輸出至開關裝置120和可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。

圖2是依據(jù)本發(fā)明的一第二實施例舉例說明開關裝置120和可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的一示意圖。在本發(fā)明第二實施例中，可編程精度模擬數(shù)字轉換器130包括多個第一模擬數(shù)字轉換器131～13m和一位組合器1310。該等第一模擬數(shù)字轉換器131～13m用以將第二數(shù)目(M)的該等基帶模擬信號z₁～z_M對應轉換成第二數(shù)目(M)的多個第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’_M。

在本發(fā)明第二實施例中，可編程精度模擬數(shù)字轉換器130依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將該等第一模擬數(shù)字轉換器131～13m中的至少兩者(例如131～13k)組合成至少一第二模擬數(shù)字轉換器1301，使至少一第二模擬數(shù)字轉換器1301和所剩的第一模擬數(shù)字轉換器13(k+1)～13m的總數(shù)目等于第三數(shù)目(S)。例如，當可編程精度模擬數(shù)字轉換器130依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將九個第一模擬數(shù)字轉換器131～139中的至少兩者(131、132、133、134)組合成一第二模擬數(shù)字轉換器1301時，第三數(shù)目(S)＝9-4+1＝6。例如，當可編程精度模擬數(shù)字轉換器130依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將九個第一模擬數(shù)字轉換器131～139中的第一模擬數(shù)字轉換器131～133和134～136組合成兩第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302時，第三數(shù)目(S)＝9-6+2＝5。通過上述配置方式，可編程精度模擬數(shù)字轉換器130藉由該轉換器配置信息(ACI)動態(tài)調整所需第一和第二模擬數(shù)字轉換器的比例。

在本發(fā)明第二實施例中，該等第一模擬數(shù)字轉換器131～13m是低解析度模擬數(shù)字轉換器。由于第二模擬數(shù)字轉換器1301由多個第一模擬數(shù)字轉換器131～13k組合而成的高解析度模擬數(shù)字轉換器，第二模擬數(shù)字轉換器1301的解析度大于每一第一模擬數(shù)字轉換器131～13m的解析度。另外，值得注意的 是該等第一模擬數(shù)字轉換器131～13m可為不同解析度的低解析度模擬數(shù)字轉換器。例如，第一模擬數(shù)字轉換器131～135為三位解析度的低解析度模擬數(shù)字轉換器，而第一模擬數(shù)字轉換器136～13m則為二位解析度的低解析度模擬數(shù)字轉換器。

在本發(fā)明第二實施例中，位組合器1310依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將該等第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’_M轉換為該等第一基帶數(shù)字信號r₁～r_S，其中位組合器1310將從每一第二模擬數(shù)字轉換器所輸出的所有第二基帶數(shù)字信號整合為單一第一基帶數(shù)字信號。例如，位組合器1310將從第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的該等第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’_K整合為單一第一基帶數(shù)字信號r₁。

圖3是依據(jù)本發(fā)明的一第三實施例說明第二模擬數(shù)字轉換器1301的一配置圖。在本發(fā)明第三實施例中，第一模擬數(shù)字轉換器131～13k的每一個接收來自模擬數(shù)字轉換控制器150的該轉換器配置信息(ACI)，其中該轉換器配置信息(ACI)可為決定第一模擬數(shù)字轉換器是否與其他第一模擬數(shù)字轉換器相結合的一控制信號。在本發(fā)明第三實施例中，第二模擬數(shù)字轉換器1301由第一模擬數(shù)字轉換器131～13k構成的一虛擬高精度模擬數(shù)字轉換器(Pseudo HADC)。第二模擬數(shù)字轉換器1301通過該轉換器配置信息(ACI)調整每一第一模擬數(shù)字轉換器131～13k的判別電平和位關系，以將每一第一模擬數(shù)字轉換器131～13k的輸出信號組合成高精度模擬數(shù)字轉換器輸出信號。因此，模擬數(shù)字轉換控制器150得以通過該轉換器配置信息(ACI)將K個第一模擬數(shù)字轉換器131～13k組合成第二模擬數(shù)字轉換器1301。

在本發(fā)明第三實施例中，第二模擬數(shù)字轉換器1301用以將K個基帶模擬信號z₁～z_K對應轉換成K個第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’_K，其中上述K個基帶模擬信號z₁～z_K可以皆為同一射頻接收器(例如射頻接收器111)輸出的基帶模擬信號(例如基帶模擬信號y₁)。因此，第二模擬數(shù)字轉換器1301可對特定射頻接收器輸出的基帶模擬信號提供高解析度的模擬數(shù)字轉換功能。

在本發(fā)明第三實施例中，位組合器1310將第二模擬數(shù)字轉換器1301輸出的K個第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’_K整合為單一第一基帶數(shù)字信號r₁。由于基帶處理器140進行信道估計(channel estimation)需要高解析度的基帶數(shù)字信號，上述第一基帶數(shù)字信號r₁適用于提供給基帶處理器140進行信道估計(channel estimation)。因此，第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的第一基帶數(shù)字 信號r₁適用于對特定接收天線所接收的射頻模擬信號(例如接收天線101接收的射頻模擬信號x₁)進行信道估計。

在本發(fā)明第三實施例中，接收器裝置10可依據(jù)信道估計上的需求決定第二模擬數(shù)字轉換器1301的解析度，亦即調整K值大小。例如，當接收器裝置10需要得到更高解析度的第一基帶數(shù)字信號r₁時，模擬數(shù)字轉換控制器150改變該轉換器配置信息(ACI)使第二模擬數(shù)字轉換器1301所包含的第一模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目由3個提高為5個。

圖4是依據(jù)本發(fā)明的一第四實施例說明基帶處理器140的一配置圖。在本發(fā)明第四實施例中，基帶處理器140包括一信道估計單元141、一數(shù)據(jù)檢測單元142、一解調單元143、以及一解碼器144。數(shù)據(jù)檢測單元142分別連接至信道估計單元141和解調單元143。解調單元143連接至解碼器144。在本發(fā)明第四實施例中，信道估計單元141用以接收來自第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302的第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂。信道估計單元141處理第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂以得到該信道信息(CI)，并將該信道信息(CI)輸出至模擬數(shù)字轉換控制器150。數(shù)據(jù)檢測單元142則使用信道估計單元141最近一次估計得到的所有信道信號h₁～h_N對可編程精度模擬數(shù)字轉換器130所輸出的所有第一基帶數(shù)字信號r₁～r_S進行信號處理。

一般而言，基帶處理器140在進行數(shù)據(jù)檢測時所需模擬數(shù)字轉換器的解析度低于在進行信道估計時所需模擬數(shù)字轉換器的解析度。例如，假設若解調單元143正在解調64-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的數(shù)字調制信號，數(shù)據(jù)檢測單元142需要用到6位解析度的模擬數(shù)字轉換器。但相對地，信道估計單元141卻需要用到12位解析度的模擬數(shù)字轉換器去估計上述64-QAM的數(shù)字調制信號上的信道效應。

因此，在本發(fā)明第四實施例中，數(shù)據(jù)檢測單元142進行數(shù)據(jù)檢測同時使用第一和第二模擬數(shù)字轉換器的輸出信號(亦即數(shù)據(jù)檢測單元142進行數(shù)據(jù)檢測時不需考慮到模擬數(shù)字轉換器的解析度)。然而，信道估計單元141進行信道估計時僅使用到高解析度的模擬數(shù)字轉換器(即第二模擬數(shù)字轉換器)的輸出信號。因此，在不同的傳輸情形之下，如何配置可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目及其解析度成為本發(fā)明很重要的議題。

圖5至圖9是依據(jù)本發(fā)明的一第五實施例舉例說明開關裝置120和可編 程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置圖。在本發(fā)明第五實施例中，模擬數(shù)字轉換控制器150依據(jù)不同的信道信息(CI)調整開關裝置120和可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。為了方便理解，在本發(fā)明第五實施例中，第一數(shù)目(N)和第二數(shù)目(M)分別為5和9，亦即接收器裝置10具有五個接收天線111～115和九個第一模擬數(shù)字轉換器131～139。但本領域技術人員應理解到他們可輕易地以本發(fā)明做為基礎，改變接收天線的數(shù)目和第一模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目。

圖5至圖7舉例說明在一訓練模式(Training Phase)(第一模式)下開關裝置120與可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置關系。在本發(fā)明第五實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150尚未得到完整信道統(tǒng)計信息(Full Channel State Information，F(xiàn)ull CSI)時，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入該訓練模式。當接收器裝置10在該訓練模式時，模擬數(shù)字轉換控制器150周期性改變該映射信息(MI)，使第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302輪流輸出每兩接收天線所對應的兩第一基帶數(shù)字信號r_j、r_j+1。基帶處理器140的信道估計單元141依據(jù)兩第一基帶數(shù)字信號r_j、r_j+1得到對應的信道信號h_j、h_j+1(即該信道信息(CI))。

參照圖5，由于模擬數(shù)字轉換控制器150尚未取得完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入該訓練模式。此時，為了估計信道信號h₁、h₂，模擬數(shù)字轉換控制器150輸出一映射向量M₁＝[1，1，1，2，2，2，3，4，5]至開關裝置120，并同時輸出該轉換器配置信息(ACI)至可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。開關裝置120依據(jù)該映射信息(MI)(即映射向量M₁)處理該等基帶模擬信號y₁～y₅得到對應的基帶模擬信號z₁～z₉。更明確地說，開關裝置120依據(jù)映射向量M₁提供三個相同的基帶模擬信號y₁做為對應的基帶模擬信號z₁～z₃以及提供三個相同的基帶模擬信號y₂做為對應的基帶模擬信號z₄～z₆。同樣地，開關裝置120依據(jù)映射向量M₁分別將基帶模擬信號y₃、y₄、y₅提供至對應的基帶模擬信號z₇、z₈、z₉。可編程精度模擬數(shù)字轉換器130則依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器131～133組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301、以及將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器134～136組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302。

在圖5中，上述相同的基帶模擬信號z₁～z₃和基帶模擬信號z₄～z₆分別作為高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302的輸入信號；反之，上述基 帶模擬信號z₇、z₈、z₉分別作為低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器137、138、139的輸入信號。在本發(fā)明第五實施例中，位組合器1310將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’₃組合成一第一基帶數(shù)字信號r₁。同理，位組合器1310亦將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₄～z’₆組合成一第一基帶數(shù)字信號r₂。接著，位組合器1310將上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂輸出至信道估計單元141。最后，信道估計單元141處理上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂得到信道信號h₁、h₂。

參照圖6，由于模擬數(shù)字轉換控制器150仍未取得完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)，接收器裝置10仍在該訓練模式。此時，為了估計信道信號h₃、h₄，模擬數(shù)字轉換控制器150輸出一映射向量M₂＝[3，3，3，4，4，4，5，1，2]至開關裝置120，并同時輸出該轉換器配置信息(ACI)至可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。開關裝置120依據(jù)該映射信息(MI)(即映射向量M₂)提供三個相同的基帶模擬信號y₃做為對應的基帶模擬信號z₁～z₃以及提供三個相同的基帶模擬信號y₄做為對應的基帶模擬信號z₄～z₆。同樣地，開關裝置120分別將基帶模擬信號y₅、y₁、y₂提供至對應的基帶模擬信號z₇、z₈、z₉?？删幊叹饶M數(shù)字轉換器130則依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器131～133組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301、以及將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器134～136組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302。

在圖6中，上述相同的基帶模擬信號z₁～z₃和基帶模擬信號z₄～z₆分別作為高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302的輸入信號；反之，上述基帶模擬信號z₇、z₈、z₉分別作為低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器137、138、139的輸入信號。在本發(fā)明第五實施例中，位組合器1310將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’₃組合成一第一基帶數(shù)字信號r₁。同理，位組合器1310亦將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₄～z’₆組合成一第一基帶數(shù)字信號r₂。接著，位組合器1310將上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂輸出至信道估計單元141。最后，信道估計單元141處理上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂得到信道信號h₃、h₄。

參照圖7，由于模擬數(shù)字轉換控制器150仍未取得完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)，接收器裝置10仍在該訓練模式。此時，為了估計信道信號h₃、h₄，模擬數(shù)字轉換控制器150輸出一映射向量M₃＝[5，5，5，1，1，1，2，3，4]至 開關裝置120，并同時輸出該轉換器配置信息(ACI)至可編程精度模擬數(shù)字轉換器130。開關裝置120依據(jù)該映射信息(MI)(即映射向量M₃)提供三個相同的基帶模擬信號y₅做為對應的基帶模擬信號z₁～z₃以及提供三個相同的基帶模擬信號y₁做為對應的基帶模擬信號z₄～z₆。同樣地，開關裝置120分別將基帶模擬信號y₂、y₃、y₄提供至對應的基帶模擬信號z₇、z₈、z₉。可編程精度模擬數(shù)字轉換器130則依據(jù)該轉換器配置信息(ACI)將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器131～133組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301、以及將低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器134～136組合成高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302。

在圖7中，上述相同的基帶模擬信號z₁～z₃和基帶模擬信號z₄～z₆分別作為高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301和1302的輸入信號；反之，上述基帶模擬信號z₇、z₈、z₉分別作為低解析度的第一模擬數(shù)字轉換器137、138、139的輸入信號。在本發(fā)明第五實施例中，位組合器1310將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’₃組合成一第一基帶數(shù)字信號r₁。同理，位組合器1310亦將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1302所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₄～z’₆組合成一第一基帶數(shù)字信號r₂。接著，位組合器1310將上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂輸出至信道估計單元141。最后，信道估計單元141處理上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂得到信道信號h₅、h₁。

在本發(fā)明第五實施例中，通過圖5至圖7所示模擬數(shù)字轉換控制器150的控制方式，信道估計單元141依序得到該等信道信號h₁～h₅。此時，信道估計單元141處理該等信道信號h₁～h₅得到完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)，并將完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)輸出至模擬數(shù)字轉換控制器150。于此，本發(fā)明第五實施例亦包括信道估計單元141將該等信道信號h₁～h₅輸出至模擬數(shù)字轉換控制器150，并由模擬數(shù)字轉換控制器150處理該等信道信號h₁～h₅得到完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)。當模擬數(shù)字轉換控制器150獲得完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)時，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入一非訓練模式(Non-Training Phase)(第二模式)。

圖8至圖9舉例說明在該非訓練模式(第二模式)下開關裝置120與可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置關系。在本發(fā)明第五實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150得到完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)時，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入該非訓練模式。當接收器裝置10在該非訓練 模式時，模擬數(shù)字轉換控制器150依據(jù)完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)最佳化該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)，以改變可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置方式。

參照圖8，在本發(fā)明第五實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率快(亦即相干時間短)時，模擬數(shù)字轉換控制器150藉由改變該轉換器配置信息(ACI)以提高可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目。例如，模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率超過一既定變化速率(或是目前相干時間小于一既定相干時間)時，模擬數(shù)字轉換控制器150調整該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)，使可編程精度模擬數(shù)字轉換器130增加該等第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目。

參照圖8，在本發(fā)明第五實施例中，模擬數(shù)字轉換控制器150改變該轉換器配置信息(ACI)，以將可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目提高至3個(第二模擬數(shù)字轉換器1301、1302、1303)。在圖8的實施例中，模擬數(shù)字轉換控制器150更藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知接收天線102和105的信道效應較差。此時，模擬數(shù)字轉換控制器150更藉由改變該映射信息(MI)以舍棄部分信道效應較差的接收天線(接收天線102和105)。換句話說，模擬數(shù)字轉換控制器150輸出一映射向量M₄＝[1，1，1，3，3，3，4，4，4]至開關裝置120。開關裝置120依據(jù)該映射信息(MI)(即映射向量M₄)提供三個相同的基帶模擬信號y₁做為對應的基帶模擬信號z₁～z₃、提供三個相同的基帶模擬信號y₃做為對應的基帶模擬信號z₄～z₆、以及提供三個相同的基帶模擬信號y₄做為對應的基帶模擬信號z₇～z₉。

參照圖8，在本發(fā)明第五實施例中，上述相同的基帶模擬信號z₁～z₃、基帶模擬信號z₄～z₆、以及基帶模擬信號z₇～z₉分別作為高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301、1302、1303的輸入信號。在本發(fā)明第五實施例中，位組合器1310分別將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301、1302、1303所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’₃、z’₄～z’₆、z’₇～z’₉組合成第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂、r₃。接著，位組合器1310將上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂、r₃輸出至信道估計單元141。最后，信道估計單元141處理上述第一基帶數(shù)字信號r₁、r₂、r₃得到信道信號h₁、h₃、h₄。

相較圖5至圖7的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130，圖8的可編程精度 模擬數(shù)字轉換器130可以更快取得所有信道信號h₁～h₅。因此，圖8的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130適用于目前信道變化速率快(亦即相干時間短)的傳輸信道。如圖8所示，本發(fā)明第五實施例揭示的模擬數(shù)字轉換控制器150考慮到目前信道變化速率快(亦即相干時間短)的情形之下，藉由舍棄部分信道效應較差的接收天線換取更高的信道估計的正確性。

參照圖9，在本發(fā)明第五實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率緩慢(亦即相干時間長)時，模擬數(shù)字轉換控制器150藉由改變該轉換器配置信息(ACI)以將可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目降為1個。例如，當模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率低于一既定變化速率(或是目前相干時間大于一既定相干時間)時，模擬數(shù)字轉換控制器150調整該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)，使可編程精度模擬數(shù)字轉換器130僅有1個第二模擬數(shù)字轉換器。但本發(fā)明并不限定于此，在本發(fā)明另一實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率緩慢(亦即相干時間長)時，模擬數(shù)字轉換控制器150也可維持可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目(例如，同樣維持在圖7所預設的兩個第二模擬數(shù)字轉換器)。

在本發(fā)明第五實施例中，由于可編程精度模擬數(shù)字轉換器130僅有1個高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器，可分配的第一模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目較多。此時，模擬數(shù)字轉換控制器150可以提高單一第二模擬數(shù)字轉換器所包含第一模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目，亦即提高單一第二模擬數(shù)字轉換器的解析度。提高單一第二模擬數(shù)字轉換器的解析度有助于降低量化誤差，使信道估計單元141更精準估計信道信號h_j。此時，模擬數(shù)字轉換控制器150亦周期性改變該映射信息(MI)，使第二模擬數(shù)字轉換器1301輪流輸出每一接收天線所對應的第一基帶數(shù)字信號r₁。最后，信道估計單元141再依據(jù)不同映射信息(MI)對應的第一基帶數(shù)字信號r₁得到所有信道信號h₁～h₅。

參照圖9，在本發(fā)明第五實施例中，模擬數(shù)字轉換控制器150藉由改變該轉換器配置信息(ACI)以將可編程精度模擬數(shù)字轉換器130中的第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目降低為1個(即第二模擬數(shù)字轉換器1301)，并提升該第二模擬數(shù)字轉換器的解析度(調高組成第二模擬數(shù)字轉換器1301的多個第一模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目)。因此，在圖9所示第五實施例之中，第二模擬數(shù)字轉 換器1301由5個第一模擬數(shù)字轉換器131～135組合而成。相較圖8所示的第二模擬數(shù)字轉換器1301僅具有3個第一模擬數(shù)字轉換器，圖9所示的第二模擬數(shù)字轉換器1301具有更高的解析度，進而降低第二模擬數(shù)字轉換器1301本身的量化誤差。同時，模擬數(shù)字轉換控制器150輸出一映射向量M₅＝[1，1，1，1，1，2，3，4，5]至開關裝置120。開關裝置120依據(jù)該映射向量M₅提供五個相同的基帶模擬信號y₁做為對應的基帶模擬信號z₁～z₅以及分別將基帶模擬信號y₂、y₃、y₄、y₅提供至對應的基帶模擬信號z₆、z₇、z₈、z₉。

參照圖9，在本發(fā)明第五實施例中，上述相同的基帶模擬信號z₁～z₅作為高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301的輸入信號。在本發(fā)明第五實施例中，位組合器1310將高解析度的第二模擬數(shù)字轉換器1301所輸出的第二基帶數(shù)字信號z’₁～z’₅組合成第一基帶數(shù)字信號r₁。接著，位組合器1310將上述第一基帶數(shù)字信號r₁輸出至信道估計單元141。信道估計單元141再處理上述第一基帶數(shù)字信號r₁、得到信道信號h₁。同理，在同一相干時間內，模擬數(shù)字轉換控制器150依序輸出映射向量M₆＝[1，1，1，1，1，2，3，4，5]、M₇＝[2，2，2，2，2，3，4，5，1]、M₈＝[3，3，3，3，3，4，5，1，2]、M₉＝[4，4，4，4，4，5，1，2，3]至開關裝置120以對應得到信道信號h₂、h₃、h₄、h₅。

相較圖5至圖7的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130，圖9的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130可以取得具有更小量化誤差的信道信號h₁～h₅，亦即取得更精確的信道信息(CI)。因此，圖9的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130適用于目前信道變化速率緩慢(亦即相干時間長)的傳輸信道。如圖9所示，本發(fā)明第五實施例揭示的模擬數(shù)字轉換控制器150考慮到目前信道變化速率緩慢(亦即相干時間長)的情形之下，利用相干時間長的傳輸信道得到更精確的信道信息(CI)。由于本發(fā)明第五實施例所示模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)改變可編程精度模擬數(shù)字轉換器130內部的配置方式，圖8和圖9所示可編程精度模擬數(shù)字轉換器130能夠有效抵抗具有快衰弱(fast-fading)效應的傳輸信道。

此外，當信道估計單元141未能得到目前信道的完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)的情形發(fā)生時，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10由該非訓練模式切換回該訓練模式，以加快得到目前信道的完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)。此外，值得注意的是，在本發(fā)明所揭示的可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中，低解析度模擬數(shù)字轉換器(即第一模擬數(shù)字轉換器)的總數(shù)目是固定的， 其中模擬數(shù)字轉換控制器150再依據(jù)目前的信道信息(CI)或完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)判斷需將多少個低解析度模擬數(shù)字轉換器組合成高解析度模擬數(shù)字轉換器(即第二模擬數(shù)字轉換器)。本發(fā)明所揭示的接收器裝置10的模擬數(shù)字轉換器架構可僅以低解析度的模擬數(shù)字轉換器實現(xiàn)，更能依據(jù)不同的信道狀態(tài)改變低解析度的模擬數(shù)字轉換器的配置方式。因此，本發(fā)明所揭示的接收器裝置10可在不使用高解析度模擬數(shù)字轉換器的情形下，大幅節(jié)省電子裝置的功耗。

此外，值得注意的是，在本發(fā)明另一實施例中，當模擬數(shù)字轉換控制器150藉由完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)得知目前信道變化速率緩慢(亦即相干時間長)時，模擬數(shù)字轉換控制器150也可維持可編程精度模擬數(shù)字轉換器130之中第二模擬數(shù)字轉換器的數(shù)目(例如，同樣維持在預設的兩個第二模擬數(shù)字轉換器)。

圖10是依據(jù)本發(fā)明的一第六實施例實現(xiàn)適用于可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的一控制方法的流程圖。在步驟S1001中，模擬數(shù)字轉換控制器150依據(jù)目前的信道信息(CI)判斷接收器裝置10是否得到完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)。若是，進入步驟S1002；反之進入步驟S1003。在步驟S1002中，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入一訓練模式，并依據(jù)預設的映射信息(MI)和轉換器配置信息(ACI)設定可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置方式。在步驟S1003中，模擬數(shù)字轉換控制器150通知接收器裝置10進入一非訓練模式，并依據(jù)完整信道統(tǒng)計信息(Full CSI)最佳化該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)，以改變可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的配置方式。在步驟S1004中，模擬數(shù)字轉換控制器150周期性改變該映射信息(MI)以取得所有信道信號h₁～h_N，并處理信道信號h₁～h_N得到目前的信道信息(CI)。接著，回到步驟S1001。

圖11是依據(jù)本發(fā)明的一第七實施例舉例說明適用于巨量天線多輸入多輸出系統(tǒng)的一巨量天線接收器裝置20的區(qū)塊圖。在本發(fā)明第七實施例中，巨量天線接收器裝置20包括多個接收天線群組201～20L、多個射頻接收器群組211～21L、多個開關裝置221～22L、可編程精度模擬數(shù)字轉換器231～23L、一基帶處理器240、以及一模擬數(shù)字轉換控制器250。接收天線群組201～20L的每一接收接線子群組(例如接收天線子群組201)包括N個接收天線。接收射頻接收器群組211～21L的每一射頻接收器子群組(例如射頻接收器子群 組211)包括N個射頻接收器。

在本發(fā)明第七實施例中，巨量天線接收器裝置20通過單一模擬數(shù)字轉換控制器250控制并聯(lián)在一起的L個模塊，其中每一模塊具有一接收接線子群組、一射頻接收器子群組以及一可編程精度模擬數(shù)字轉換器。

在本發(fā)明第七實施例中，每一開關裝置220～22L分別電性連接至對應的射頻接收器群組211～21L和可編程精度模擬數(shù)字轉換器231～23L。基帶處理器240電性連接至該等可編程精度模擬數(shù)字轉換器231～23L和模擬數(shù)字轉換控制器250。模擬數(shù)字轉換控制器250分別電性連接至該等開關裝置221～22L、該等可編程精度模擬數(shù)字轉換器231～23L、以及基帶處理器240。與本發(fā)明第四實施例所示基帶處理器140相同，本發(fā)明第七實施例所示基帶處理器240包括一信道估計單元241、一數(shù)據(jù)檢測單元242、一解調單元243、以及一解碼器244。數(shù)據(jù)檢測單元242分別連接至信道估計單元241和解調單元243。解調單元243連接至解碼器244。

在本發(fā)明第七實施例中，模擬數(shù)字轉換控制器250依據(jù)從基帶處理器240接收的信道信息(CI)決定一映射信息(MI)和一轉換器配置信息(ACI)。模擬數(shù)字轉換控制器250將該映射信息(MI)和該轉換器配置信息(ACI)分別輸出至該等開關裝置220～22L和該等可編程精度模擬數(shù)字轉換器230～23L。在本發(fā)明第七實施例中，該映射信息(MI)包括用以分別控制該等開關裝置221～22L的映射向量M_I～M_L，而該轉換器配置信息(ACI)則用以決定每一可編程精度模擬數(shù)字轉換器231～23L之中各個模擬數(shù)字轉換器的解析度及其組合方式。

在本發(fā)明第七實施例中，前述第一至第六實施例所示可編程精度模擬數(shù)字轉換器130的運作方式皆可應用至每一可編程精度模擬數(shù)字轉換器230～23L。此外，前述第一至第六實施例所示模擬數(shù)字轉換控制器150及其控制方法皆可應用至模擬數(shù)字轉換控制器250。因此，本發(fā)明所揭示的可編程精度模擬數(shù)字轉換器亦能應用至巨量天線多輸入多輸出系統(tǒng)。

本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例公開如上，使得本領域技術人員能夠更清楚地理解本發(fā)明的內容。然而，本領域技術人員應理解到他們可輕易地以本發(fā)明做為基礎，設計或修改流程以及使用用于多輸入多輸出通信系統(tǒng)的接收器裝置及其控制方法進行相同的目的和/或達到這里介紹的實施例的相同優(yōu)點。因此本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求書界定范圍為準。

另外，一特定特征或觀點已被相對公開在數(shù)個實施例的其中一個，該特 定特征或觀點可視需求與一或多個其他特征和/或其他實施例的觀點結合。此外，在此所述范圍像是“包含”、“具有”、“帶有”和/或其他變形的本意是“包括”。而且，“示范性”僅僅是為了舉例而非最佳例子。亦應當理解的是以特定方向和/或相對彼此方向來說明在此所述特征、迭層、和/或元件是為了簡易理解的目的，而實際的方向和/或方位可能大致不同于在此舉例說明所述的方向和/或方位。