專利名稱:接收機(jī)、發(fā)送裝置以及接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般與無(wú)線通信的技術(shù)領(lǐng)域：
相關(guān)，特別涉及將從多個(gè)發(fā)送天線接收的信號(hào)各自分離的接收機(jī)以及接收方法。
背景技術(shù)：
在這種技術(shù)領(lǐng)域：
中，主要從增加通信容量的觀點(diǎn)出發(fā)，關(guān)注多輸入多輸出(MIMOMulti Input Multi Output)方式的無(wú)線通信技術(shù)。該技術(shù)如下，在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別設(shè)置多個(gè)天線，利用在各天線之間形成的傳播路(或信道)，增加通信容量(對(duì)于MIMO方式，例如參照非專利文獻(xiàn)1。)。從提高對(duì)多路傳播環(huán)境的耐性和頻率利用效率的觀點(diǎn)出發(fā)，關(guān)注正交頻分復(fù)用(OFDMOrthogonal Frequency Division Multiplexing)方式的無(wú)線通信技術(shù)。在OFDM方式中，使用在頻率軸上排列的相互正交的多個(gè)副載波傳送信號(hào)，從而抑制頻率選擇性衰減和多路傳播環(huán)境產(chǎn)生的影響。此外，也可以有望看到將MIMO方式和OFDM方式組合的無(wú)線通信系統(tǒng)(對(duì)于這種系統(tǒng)，參照非專利文獻(xiàn)2。)。
圖1是示出MIMO方式的概要的圖。如圖所示，發(fā)送側(cè)設(shè)置有Nt個(gè)發(fā)送天線，從各個(gè)發(fā)送天線分別發(fā)送出發(fā)送信號(hào)x0～xNt-1。這些發(fā)送信號(hào)以同一時(shí)間和同一頻率發(fā)送，但為了相互獨(dú)立地傳送信號(hào)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各發(fā)送天線之間的距離和配置形式。從各發(fā)送天線發(fā)送的發(fā)送信號(hào)被Nr(≥Nt)個(gè)接收天線接收，得到Nr個(gè)接收信號(hào)y0～yNr-1。圖中，附加在各接收信號(hào)上的信號(hào)n0～nNr-1分別表示噪聲成分。發(fā)送天線和接收天線之間的無(wú)線區(qū)間用信道矩陣H表現(xiàn)，信道矩陣H的各個(gè)矩陣要素Hnm相當(dāng)于第m個(gè)發(fā)送天線和第n個(gè)接收天線之間的信道傳遞函數(shù)。圖示的例子中，0≤m≤Nt-1以及0≤n≤Nr-1。
圖2示出一般的OFDM方式的發(fā)送機(jī)的概要圖。映射(mapping)到預(yù)定信號(hào)點(diǎn)的已調(diào)制的發(fā)送信號(hào)被進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換(S/P202)、快速傅立葉逆變換(IFFT204)，由此進(jìn)行基于OFDM方式的調(diào)制。對(duì)IFFT后的時(shí)間區(qū)域的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換(P/S206)，之后附加保護(hù)間隔(guard interval)(GI208)，從發(fā)送天線210進(jìn)行無(wú)線發(fā)送。另外，作為信號(hào)的映射方式，可以采用QPSK、16QAM、64QAM及其它任意方式。
圖3示出一般的OFDM方式的接收機(jī)的概要圖。去除接收天線302所接收的信號(hào)的保護(hù)間隔(-GI306)。之后，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換(S/P306)、快速傅立葉變換(FFT308)。由此，進(jìn)行OFDM方式的解調(diào)。對(duì)變換后的頻域的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換(P/S310)，之后進(jìn)行解調(diào)(312)，進(jìn)行解碼等其它處理。
圖4示出將MIMO方式和OFDM方式組合的系統(tǒng)中使用的發(fā)送機(jī)的概要圖。如圖所示，發(fā)送信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換(S/P402)分為Nt個(gè)信號(hào)。分別對(duì)Nt個(gè)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理之后，分別從Nt個(gè)發(fā)送天線發(fā)送。例如，對(duì)第一發(fā)送信號(hào)進(jìn)行編碼(404-1)、映射(406-1)、快速傅立葉逆變換(408-1)之后，附加保護(hù)間隔(410-1)，從發(fā)送天線412-1發(fā)送。其它發(fā)送信號(hào)也進(jìn)行相同的處理后發(fā)送。
圖5示出將MIMO方式和OFDM方式組合的系統(tǒng)中使用的接收機(jī)的概要圖。如圖所示，接收信號(hào)被Nr個(gè)接收天線502-1～Nr接收，去除它們的保護(hù)間隔(504-1～Nr)，分別進(jìn)行快速傅立葉變換(506-1～Nr)。傅立葉變換后的信號(hào)被分離成Nt個(gè)發(fā)送信號(hào)(508)，對(duì)每個(gè)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼。
關(guān)于信號(hào)分離部508的信息處理，存在多種將多個(gè)接收天線接收的信號(hào)分離成從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的各個(gè)發(fā)送信號(hào)的方法。第一方法利用被稱為迫零(Zero Forcing)法的算法。該算法計(jì)算信道矩陣H的偽逆矩陣(pseudo inverse of H)H+，對(duì)接收信號(hào)乘以偽逆矩陣，從而得到發(fā)送信號(hào)。
第二方法利用被稱為最小均方誤差(MMSMinimum Mean Square Error)法的算法。該算法將(αI+H*H)-1H*所表現(xiàn)的矩陣乘到接收信號(hào)中，從而得到發(fā)送信號(hào)。此處，α是信噪比的倒數(shù)(SNR-1)，I表示單位矩陣，H*表示矩陣H的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。
第三方法利用被稱為迫零分層空時(shí)(ZF-BLASTZero Forcing BellLaboratories Layered Space Time)法的算法。該算法反復(fù)從1個(gè)發(fā)送天線選擇信號(hào)并去除，從而實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳送(對(duì)于該方法，例如參照非專利文獻(xiàn)3。)。
第四方法利用被稱為最小均方誤差分層空時(shí)(MMSE BLASTMinimumMeaNSquare Error BLAST)法的算法。該算法相當(dāng)于將最小均方誤差和BLAST法組合的算法。
第五方法利用被稱為最大似然判斷(MLDMaximum LikelihoodDecoding)法的算法。該算法計(jì)算所有可能的發(fā)送碼元(symbol)的組合和接收信號(hào)的平方歐幾里德距離(Euclidean space)，判斷賦予了最小距離的碼元的組合作為發(fā)送信號(hào)最可靠。
非專利文獻(xiàn)1A.Van Zelst，“Space division multiplexingalgorithm”，Proc.10thMed.ElectrotechnicalConference2000，pp.1218-1221非專利文獻(xiàn)2A.Van Zelst et al.，“Implementation of a MIMOOFDM based wireless LAN system”，IEEE Trans.Signal.Process.52，no.2，2004，pp.483-494非專利文獻(xiàn)3P.W.Wolniansky et al.，“V-BLASTAn architecturefor realizing very high data rates over the rich scattering wirelesschannel”，in Proc.Int.Symposium on Advanced Radio Technologies，Boulder，CO，Sept.1998
發(fā)明內(nèi)容
這樣利用各種方法，能夠?qū)⒔邮招盘?hào)分別分離成多個(gè)發(fā)送信號(hào)，但即使采用任何方法，運(yùn)算負(fù)擔(dān)都不減小。大體上隨著從第一方法邁向第五方法，可以提高信號(hào)分離精度或信號(hào)推測(cè)精度，但信號(hào)處理所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)也具有增加的趨勢(shì)。特別是第五方法，需要對(duì)所有可能的信號(hào)點(diǎn)的組合數(shù)、即(可以進(jìn)行碼元映射的信號(hào)點(diǎn)數(shù))(發(fā)送天線數(shù))的組合數(shù)計(jì)算距離，所以運(yùn)算負(fù)擔(dān)變得非常大。即使采用第一方法，求出逆矩陣的運(yùn)算負(fù)擔(dān)也不減小。因此，MIMO方式或?qū)IMO方式和其它技術(shù)組合的通信系統(tǒng)具備有望在將來(lái)發(fā)展的性質(zhì)，但存在區(qū)分從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)大的問題。這在便攜終端或簡(jiǎn)易移動(dòng)終端等產(chǎn)品用途中尤其成為問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的，本發(fā)明的課題是提供一種接收機(jī)和接收方法，其能夠減輕將包括從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)分離成各個(gè)發(fā)送信號(hào)所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明中使用的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)具備自適應(yīng)陣列天線單元，其在多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)中，接收為了區(qū)分發(fā)送天線而在發(fā)送前抑制了預(yù)定值的副載波信號(hào)成分的發(fā)送信號(hào)；計(jì)算權(quán)重系數(shù)的單元，所述權(quán)重系數(shù)抑制接收信號(hào)中包含的副載波成分內(nèi)、設(shè)定為所述預(yù)定值的副載波的信號(hào)成分；以及將所述權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分接收所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
根據(jù)本發(fā)明，在接收從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)的接收機(jī)中，能夠減輕將接收信號(hào)分離成各個(gè)發(fā)送信號(hào)所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
圖1示出MIMO方式的無(wú)線通信系統(tǒng)的概念圖。
圖2示出OFDM方式的發(fā)送機(jī)的概念圖。
圖3示出OFDM方式的接收機(jī)的概念圖。
圖4示出MIMO方式和OFDM方式的發(fā)送機(jī)的概念圖。
圖5示出MIMO方式和OFDM方式的接收機(jī)的概念圖。
圖6示出本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的框圖。
圖7示出用于說明本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)作的說明圖。
圖8是示出頻率軸上的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的圖。
圖9是示出本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的變形例的框圖。
圖10示出本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的框圖。
圖11示出本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)送機(jī)的框圖。
圖12示出本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的框圖。
圖13示出本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)作的流程圖。
圖14示出本發(fā)明的一實(shí)施例的動(dòng)作的流程圖。
圖15是示出發(fā)送信號(hào)的到來(lái)方向和指向性的關(guān)系的圖。
圖16示出本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)送機(jī)的框圖。
符號(hào)說明202串并轉(zhuǎn)換部；204快速傅立葉逆變換部；206并串轉(zhuǎn)換部；208保護(hù)間隔附加部；210發(fā)送天線；302接收天線；304保護(hù)間隔去除部；306串并轉(zhuǎn)換部；308快速傅立葉變換部；310并串轉(zhuǎn)換部；402串并轉(zhuǎn)換部；404-1～Nt編碼器；406-1～Nt映射部；408-1～Nt快速傅立葉逆變換部；410-1～Nt保護(hù)間隔附加部；412-1～Nt發(fā)送天線部；502-1～Nr接收天線部；504-1～Nr保護(hù)間隔去除部；506-1～Nr快速傅立葉變換部；508信號(hào)分離部；602-1～NA天線元件；604-1～NA保護(hù)間隔去除部；606-1，2信號(hào)分離部；608-1～NA權(quán)重乘法部；610加法部；612，612’ 快速傅立葉變換部；614信道補(bǔ)償部；616解調(diào)部；618，618’權(quán)重控制部；710，720發(fā)送天線；1002-1～NA天線元件；1004-1～NA保護(hù)間隔去除部；1008-1～NA權(quán)重乘法部；1010加法部；1012快速傅立葉變換部；1014信道補(bǔ)償部；1016，1018乘法部；1020加法部；1022并串轉(zhuǎn)換部；1024解調(diào)部；1026權(quán)重控制部；1102快速傅立葉變換部；1104虛擬副載波設(shè)定部；1106快速傅立葉逆變換部；1108并串轉(zhuǎn)換部；1110編碼部；1112映射部；1113串并轉(zhuǎn)換部(S/P)；1114保護(hù)間隔附加部；1116數(shù)模轉(zhuǎn)換部；1118頻率變換部；1120發(fā)送天線；1202-1～NA接收天線；1204-1～NA帶通濾波器；1206-1～NA頻率變換部；1208-1～NA模數(shù)轉(zhuǎn)換部；1210-1～NA保護(hù)間隔去除部；1212-1～NA權(quán)重乘法部；1214加法部；1216串并轉(zhuǎn)換部；1218快速傅立葉變換部；1220信道補(bǔ)償部；1222乘法部；1224快速傅立葉逆變換部；1226并串轉(zhuǎn)換部；1228解調(diào)部；1230權(quán)重控制部；1232選擇的信號(hào)線。
具體實(shí)施方式根據(jù)本發(fā)明的一方式，利用自適應(yīng)陣列天線單元接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)。所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)根據(jù)發(fā)送前設(shè)定為預(yù)定值的副載波的位置關(guān)系相互區(qū)分。計(jì)算出權(quán)重系數(shù)，所述權(quán)重系數(shù)抑制接收信號(hào)中包含的副載波內(nèi)、設(shè)定為所述預(yù)定值的副載波的信號(hào)成分。所述權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分并接收所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)。
由此，不執(zhí)行MIMO方式的接收機(jī)中所不進(jìn)行的信號(hào)分離法，利用朝向各發(fā)送信號(hào)的到來(lái)方向的指向性，可以區(qū)分各個(gè)發(fā)送信號(hào)。通過活用與數(shù)據(jù)傳送中未使用的副載波相關(guān)的知識(shí)，導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)這種敏捷的指向性的權(quán)重系數(shù)。即，計(jì)算出能夠抑制接收信號(hào)中包含的預(yù)定副載波成分的權(quán)重系數(shù)，此時(shí)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)(與MIMO方式的信號(hào)分離相比)較輕。因此，能夠減輕為了將包含從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)分離成各個(gè)發(fā)送信號(hào)所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，所述預(yù)定值實(shí)質(zhì)上為零。由此，為使數(shù)據(jù)傳送中未使用的副載波的信號(hào)成分為零，進(jìn)行自適應(yīng)控制，設(shè)定權(quán)重系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)以同一頻率發(fā)送的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是利用正交頻分復(fù)用(OFDM)方式調(diào)制的信號(hào)。并且，在該方式中，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是利用多載波碼分多址(MC-CDMA)方式調(diào)制的信號(hào)。
本發(fā)明的一方式中的接收機(jī)中，權(quán)重系數(shù)抑制從某一發(fā)送天線以外的1個(gè)以上的發(fā)送天線在某一期間內(nèi)發(fā)送且利用所述自適應(yīng)陣列天線單元接收的信號(hào)，所述接收機(jī)使用該權(quán)重系數(shù)，接收從所述某一發(fā)送天線在其它期間內(nèi)發(fā)送的信號(hào)。由此，能夠?qū)?quán)重系數(shù)設(shè)定成發(fā)送信號(hào)不形成最大值而得到抑制，所以能夠可靠且有效地設(shè)定與各發(fā)送天線對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，使用接收機(jī)，所述接收機(jī)接收從第一和第二發(fā)送天線分別發(fā)送的第一和第二發(fā)送信號(hào)。該接收機(jī)的特征在于，其包括自適應(yīng)陣列天線單元，其包括多個(gè)天線元件，所述多個(gè)天線元件接收第一副載波成分設(shè)定為預(yù)定值的所述第一發(fā)送信號(hào)和第二副載波成分設(shè)定為預(yù)定值的所述第二發(fā)送信號(hào)；權(quán)重控制單元，其分別計(jì)算出第一和第二權(quán)重系數(shù)，所述第一和第二權(quán)重系數(shù)分別抑制傅立葉變換后的接收信號(hào)中包含的所述第一和第二副載波成分；以及將所述第一和第二權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分各個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，設(shè)定為所述預(yù)定值的第一和第二副載波中的至少一方由2個(gè)以上的副載波構(gòu)成。由此，相互區(qū)分多個(gè)發(fā)送信號(hào)的自由度增大。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是進(jìn)行如下處理后得到的單載波信號(hào)在發(fā)送側(cè)實(shí)施傅立葉變換，將所述第一和第二副載波成分設(shè)定為預(yù)定值，進(jìn)行傅立葉逆變換后進(jìn)行無(wú)線發(fā)送。由此，即使在單載波方式的通信系統(tǒng)中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的一方式，分別接收以不同的時(shí)隙分別發(fā)送的所述第一和第二發(fā)送信號(hào)。并且，使用權(quán)重系數(shù)接收所述第二發(fā)送信號(hào)，所述權(quán)重系數(shù)抑制所接收的所述第一發(fā)送信號(hào)。
下面，說明在MIMO-OFDM方式(實(shí)施例1)、MIMO-OFDM-CDMA方式(實(shí)施例2)以及MIMO-單載波方式(實(shí)施例3)中應(yīng)用本發(fā)明的例子，以及其它實(shí)施例(實(shí)施例4)。
實(shí)施例1圖6示出本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的概要圖。本實(shí)施例中，采用了MIMO方式和OFDM方式。對(duì)于發(fā)送機(jī)，可以采用圖4所示的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，采用如下結(jié)構(gòu)的發(fā)送機(jī)具有2個(gè)發(fā)送天線，從2個(gè)發(fā)送天線同時(shí)以同一頻率發(fā)送2種發(fā)送信號(hào)x1，x2。圖6所示的接收機(jī)具有多個(gè)(NA)天線元件602-1～NA、NA個(gè)保護(hù)間隔去除部(-GI)604-1～NA、第一信號(hào)分離部606-1、以及第二信號(hào)分離部606-2。第一和第二信號(hào)分離部606-1，2實(shí)質(zhì)上具有相同的結(jié)構(gòu)，所以將第一信號(hào)分離部606-1作為它們的代表進(jìn)行說明。第一信號(hào)分離部606-1具有NA個(gè)權(quán)重乘法部608-1～NA、加法部610、快速傅立葉變換部(FFT)612、信道補(bǔ)償部614、解調(diào)部616、以及權(quán)重控制部618。
NA個(gè)天線元件602-1～NA的相互位置關(guān)系確定為由NA個(gè)整體構(gòu)成一個(gè)自適應(yīng)陣列天線。實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)陣列天線的方式可以有很多，作為一個(gè)例子，舉出相鄰的天線元件以接收信號(hào)的半波長(zhǎng)左右的距離排列而成的等間隔直線配置陳列天線。
保護(hù)間隔去除部(-GI)604-1～NA去除各天線元件所接收的信號(hào)中相當(dāng)于保護(hù)間隔的信號(hào)部分。
第一信號(hào)分離部606-1進(jìn)行與接收信號(hào)中包含的第一發(fā)送信號(hào)x1相關(guān)的信號(hào)處理。第二信號(hào)分離部606-2進(jìn)行與接收信號(hào)中包含的第二發(fā)送信號(hào)x2相關(guān)的信號(hào)處理。如上所述，第一和第二信號(hào)分離部實(shí)質(zhì)上具有相同的結(jié)構(gòu)，所以將第一信號(hào)分離部606-1作為它們的代表進(jìn)行說明。另外，需要注意的是信號(hào)處理部的數(shù)量可以根據(jù)發(fā)送信號(hào)的種類、即發(fā)送天線數(shù)量設(shè)定。
NA個(gè)權(quán)重乘法部608-1～NA與天線元件602-1～NA的各個(gè)天線相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，分別對(duì)各天線元件所接收的信號(hào)乘以權(quán)重或權(quán)重系數(shù)。
加法部610合成加權(quán)后的接收信號(hào)。
快速傅立葉變換部612對(duì)加權(quán)合成后的接收信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，進(jìn)行OFDM方式的解調(diào)。更準(zhǔn)確地說，進(jìn)行離散快速傅立葉變換(DFTDiscrete FFT)。由此，生成頻域的接收信號(hào)，得到接收信號(hào)中的N個(gè)副載波成分。
信道補(bǔ)償部614根據(jù)接收信號(hào)和已知信號(hào)求出信道推測(cè)值，對(duì)每個(gè)副載波修正接收信號(hào)，從而補(bǔ)償傳播路上導(dǎo)入的信號(hào)失真。
解調(diào)部616根據(jù)信道補(bǔ)償后的接收信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，將解調(diào)結(jié)果輸出到解碼部(未圖示)。
權(quán)重控制部618根據(jù)來(lái)自各天線元件的信號(hào)和來(lái)自快速傅立葉變換部612的信號(hào)的一部分，計(jì)算一組權(quán)重系數(shù)w(1)＝(w1，…，wNA)，將這些權(quán)重系數(shù)提供給權(quán)重乘法部608-1～NA。與通常的自適應(yīng)陣列天線的權(quán)重控制不同，本實(shí)施例中，確定權(quán)重系數(shù)，以便能夠抑制來(lái)自快速傅立葉變換部612的輸出的一部分、即接收信號(hào)中的某個(gè)副載波成分(圖示的例子中，第p個(gè)副載波成分)。并且，第二信號(hào)分離部606-2內(nèi)的權(quán)重控制部618’確定權(quán)重系數(shù)，以便能夠抑制接收信號(hào)中的第q個(gè)(q≠p)的副載波成分。對(duì)于權(quán)重系數(shù)的確定方法等，在下面的動(dòng)作說明中予以明確。
參照?qǐng)D7以及相關(guān)的附圖，說明動(dòng)作。從2個(gè)發(fā)送天線710，720分別發(fā)送不同的發(fā)送信號(hào)x1，x2。發(fā)送天線710，720設(shè)置成相互不相關(guān)，同時(shí)以同一頻率發(fā)送第一和第二發(fā)送信號(hào)x1，x2。這一點(diǎn)與圖4中說明的MIMO方式的發(fā)送機(jī)相同。圖中，AAA是指圖6的接收機(jī)的自適應(yīng)陣列天線，用8個(gè)白圈表示多個(gè)天線元件。并且，圖7中，還描繪了表示自適應(yīng)陣列天線的指向性的2個(gè)曲線(對(duì)此將在后面敘述)。
但是，在OFDM方式的發(fā)送信號(hào)中，將數(shù)據(jù)映射到多個(gè)副載波上，對(duì)其進(jìn)行快速傅立葉逆變換，從而進(jìn)行OFDM方式的調(diào)制。各副載波相互相隔1個(gè)碼元期間的倒數(shù)的倍數(shù)距離，維持相互正交的位置關(guān)系。因此，發(fā)送信號(hào)x1，x2在頻率軸上具有圖8上半部分所示的多個(gè)頻率成分(副載波成分)。但是，像與發(fā)送信號(hào)x1相關(guān)的第p個(gè)副載波或與發(fā)送信號(hào)x2相關(guān)的第q個(gè)副載波那樣，在部分副載波上并未映射到數(shù)據(jù)。設(shè)定這種不用于數(shù)據(jù)傳送的副載波(又被稱為“虛擬(virtual)副載波”。)是為了例如抑制DC偏移成分、或避免相鄰的頻帶之間的干擾等。未用于數(shù)據(jù)傳送的副載波的位置可以由通信標(biāo)準(zhǔn)決定，也可以由系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商決定，也可以根據(jù)其它觀點(diǎn)決定。無(wú)論怎樣，只要向發(fā)送側(cè)和接收側(cè)雙方通知該副載波沒有在數(shù)據(jù)傳送中使用，能夠以虛擬副載波的位置關(guān)系區(qū)分多個(gè)發(fā)送信號(hào)即可。
從其它發(fā)送天線710，720發(fā)送第一和第二發(fā)送信號(hào)x1，x2。在發(fā)送時(shí)刻，各信號(hào)分別具有圖8上側(cè)所示的頻率特性。這些信號(hào)經(jīng)由互不相同(至少一部分不同)的傳播路到達(dá)接收機(jī)的自適應(yīng)陣列天線602-1～NA，第一和第二發(fā)送信號(hào)x1，x2作為第一和第二接收信號(hào)y1，y2接收。第一接收信號(hào)y1是進(jìn)行如下處理后得到的信號(hào)以權(quán)重控制部618決定的權(quán)重系數(shù)w(1)對(duì)圖6的自適應(yīng)陣列天線接收的接收信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，利用加法部610進(jìn)行相加。第二接收信號(hào)y2是進(jìn)行如下處理后得到的信號(hào)以權(quán)重控制部618’決定的權(quán)重系數(shù)w(2)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，利用加法部610進(jìn)行相加。
如圖8所示，第一發(fā)送信號(hào)x1的第p個(gè)副載波成分為零，所以可以期待第一接收信號(hào)y1的第p個(gè)副載波成分也為零。但是，接收第一接收信號(hào)y1時(shí)，也同時(shí)接收第二接收信號(hào)y2，主要由于該原因，有可能具有第一接收信號(hào)y1的第p個(gè)副載波成分不為零的信號(hào)成分。這樣的信號(hào)成分為干擾成分，用圖8下側(cè)的接收信號(hào)y1的第p個(gè)副載波附近的虛線表示。第一接收信號(hào)y1中包含的頻率成分，全部從圖6的FFT部612的輸出信號(hào)獲得，將其中的與第p個(gè)副載波相關(guān)的信號(hào)成分提供給權(quán)重控制部618。權(quán)重控制部618計(jì)算與第p個(gè)副載波成分相關(guān)的評(píng)價(jià)函數(shù)或成本函數(shù)，并計(jì)算一組權(quán)重系數(shù)w(1)＝(w1，w2，…，wNA)，使得將該評(píng)價(jià)函數(shù)最小化，即第p個(gè)副載波成分為零。評(píng)價(jià)函數(shù)可以考慮各種函數(shù)形式，作為一個(gè)例子，可以采用如下的函數(shù)。
|ξR(i)|2=Σj=N-1iλi-j|wHRP|2]]>此處，i是表示反復(fù)次數(shù)的參數(shù)，λ是例如采用0.995這樣的值的遺忘因子，wH是將權(quán)重系數(shù)作為成分的向量的共軛轉(zhuǎn)置向量，Rp是表示接收信號(hào)中的第p個(gè)副載波成分的量。對(duì)于權(quán)重系數(shù)的算法，可以利用遞推最小二乘(RLSRecursive Least Square)法、最小均方(LMSLeast Mean Square)等最小均方誤差(MMSEMinimum Mean Square Error)法及其它現(xiàn)有技術(shù)。只要在接收機(jī)側(cè)已知發(fā)送信號(hào)和虛擬副載波(未映射數(shù)據(jù)的副載波)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就能夠根據(jù)與該虛擬副載波相關(guān)的知識(shí)，利用接收機(jī)計(jì)算出自適應(yīng)陣列天線中使用的權(quán)重系數(shù)。
若利用權(quán)重乘法部608-1～NA將抑制第p個(gè)副載波成分的權(quán)重系數(shù)w(1)提供給各天線元件，則如圖7所示，自適應(yīng)陣列天線的指向性為將零位(null)朝向第二發(fā)送信號(hào)x2到來(lái)的方向。若充分抑制了第p個(gè)副載波成分，則根據(jù)第一接收信號(hào)y1解調(diào)的信號(hào)準(zhǔn)確地表示第一發(fā)送信號(hào)x1。
同樣地對(duì)于第二接收信號(hào)y2，也可以期待第q個(gè)副載波成分為零，但由于第一接收信號(hào)y1，會(huì)在第q個(gè)副載波成分上產(chǎn)生干擾成分。因此，從第二接收信號(hào)y2提取第q個(gè)副載波成分，將其提供給權(quán)重控制部618’，計(jì)算出能夠抑制第q個(gè)副載波成分的一組權(quán)重系數(shù)w(2)。利用與第二接收信號(hào)相關(guān)的權(quán)重乘法部608-1～NA將這些權(quán)重系數(shù)提供給各天線元件時(shí)，自適應(yīng)陣列天線的指向性將零位朝向第一發(fā)送信號(hào)x1的到來(lái)方向。若充分抑制了第q個(gè)副載波成分，則根據(jù)第二接收信號(hào)y2解調(diào)的信號(hào)準(zhǔn)確地表示第二發(fā)送信號(hào)x2。
另外，對(duì)于1個(gè)發(fā)送信號(hào)，可以存在1個(gè)未用于數(shù)據(jù)傳送的副載波，也可以存在多個(gè)。從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的多個(gè)信號(hào)只要能夠以虛擬副載波的位置關(guān)系相互區(qū)分即可。因此，1個(gè)發(fā)送信號(hào)中包含多個(gè)虛擬副載波時(shí)，在不同的發(fā)送信號(hào)之間，需要虛擬副載波的至少一部分不同。如上所述，虛擬副載波的位置可以進(jìn)行多種設(shè)定。不僅可以將已作為未使用頻率設(shè)定的頻率用作虛擬副載波，還可以將可用于數(shù)據(jù)傳送的副載波的一部分設(shè)定為虛擬副載波。該情況下，因新設(shè)置虛擬副載波而發(fā)生數(shù)據(jù)傳送質(zhì)量劣化，但只要這種劣化在可補(bǔ)償程度的通信環(huán)境的惡化范疇內(nèi)，就能夠利用糾錯(cuò)及其它補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償劣化。將已作為未使用頻率設(shè)定的頻率用作虛擬副載波時(shí)，變更濾波器的截止頻率，從而也能夠確保未使用頻率。
在IEEE802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)中，相同內(nèi)容的2個(gè)連續(xù)的OFDM碼元(方便起見，稱為第一碼元和第二碼元。)作為前置碼序列(preamble sequence)傳送。在該標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用本實(shí)施例的情況下，(相同內(nèi)容的)第一和第二碼元上設(shè)定的虛擬副載波需要設(shè)定在互不相同的位置上。例如，第一碼元中將第p個(gè)副載波設(shè)定為虛擬副載波，第二碼元中將第q(q≠p)個(gè)設(shè)定為虛擬副載波。相反，若第一和第二碼元的雙方都將第p個(gè)設(shè)定為虛擬副載波，則與前置碼序列相關(guān)的第p個(gè)副載波成分變得不明確。
本實(shí)施例在多輸出型的發(fā)送裝置中，為了區(qū)分第一天線和第二天線發(fā)出的無(wú)線波，在從第一天線和第二天線輸出的多載波內(nèi)設(shè)置不配置載波的頻域，使得第一天線和第二天線中不配置載波的頻域不同。不配置載波的頻域通過縮小該頻域的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)，從接收側(cè)來(lái)看，包括實(shí)質(zhì)上沒有載波的任意狀態(tài)。
本實(shí)施例中，從發(fā)送側(cè)發(fā)送2種發(fā)送信號(hào)，但發(fā)送信號(hào)的種類或發(fā)送天線數(shù)量不限于2個(gè)，可以使用任意的發(fā)送天線數(shù)量。但是，需要與發(fā)送天線數(shù)量對(duì)應(yīng)的數(shù)量的信號(hào)分離部606，以及所有的發(fā)送信號(hào)能夠在虛擬副載波的位置實(shí)現(xiàn)相互區(qū)別。
圖9示出圖6所示的接收機(jī)的變形例。圖9中，需要注意的是，方便起見，僅描繪了與第一發(fā)送信號(hào)x1和第一接收信號(hào)y1相關(guān)的部分。圖9和圖6所示的接收機(jī)均對(duì)第一發(fā)送信號(hào)計(jì)算抑制接收信號(hào)中的第p個(gè)副載波成分的權(quán)重系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)將零位朝向第一發(fā)送信號(hào)以外的信號(hào)的到來(lái)方向的指向性。在圖9的接收機(jī)中，與圖6的接收機(jī)不同，對(duì)輸入到加法部之前的信號(hào)實(shí)施快速傅立葉變換。
實(shí)施例2圖10是本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的部分框圖。本實(shí)施例的接收機(jī)在將MIMO方式、OFDM方式以及碼分多址(CDMA)方式組合的系統(tǒng)中使用。需要注意的是，方便起見，僅描繪了與第一發(fā)送信號(hào)x1和第一接收信號(hào)y1相關(guān)的部分。對(duì)于發(fā)送機(jī)，可以利用采用MIMO方式、OFDM方式以及CDMA方式的通常的發(fā)送機(jī)(未圖示)。圖10所示的接收機(jī)具有多個(gè)(NA個(gè))天線元件1002-1～NA、NA個(gè)保護(hù)間隔去除部(-GI)1004-1～NA、NA個(gè)權(quán)重乘法部1008-1～NA、加法部1010、快速傅立葉變換部(FFT)1012、信道補(bǔ)償部1014、副載波個(gè)數(shù)的乘法部1016，1018、合成部1020、并串轉(zhuǎn)換部(P/S)1022、解調(diào)部1024、以及權(quán)重控制部1026。圖示時(shí)，副載波個(gè)數(shù)的乘法部1016，1018全部用相同的參照符號(hào)表示。
NA個(gè)天線元件1002-1～NA的相互位置關(guān)系確定為由NA個(gè)整體構(gòu)成一個(gè)自適應(yīng)陣列天線。保護(hù)間隔去除部(-GI)1004-1～NA從各天線元件接收的信號(hào)中去除相當(dāng)于保護(hù)間隔的信號(hào)部分。NA個(gè)權(quán)重乘法部1008-1～NA與天線元件1002-1～NA的各個(gè)天線相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，分別對(duì)各天線元件所接收的信號(hào)乘以權(quán)重或權(quán)重系數(shù)。加法部1010合成加權(quán)后的接收信號(hào)。
快速傅立葉變換部1012對(duì)加權(quán)合成后的接收信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，進(jìn)行OFDM方式的解調(diào)。由此，生成頻域的接收信號(hào)，對(duì)N個(gè)副載波成分的每個(gè)副載波成分得到接收信號(hào)。信道補(bǔ)償部1014求出信道推測(cè)值，對(duì)每個(gè)副載波修正接收信號(hào)，從而補(bǔ)償傳播路上導(dǎo)入的信號(hào)失真。副載波個(gè)數(shù)(N個(gè))的乘法部1018對(duì)傅立葉變換后的信號(hào)乘以解擴(kuò)碼。合成部1020合成解擴(kuò)后的預(yù)定個(gè)數(shù)的信號(hào)。并串轉(zhuǎn)換部1022將合成后的并行信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)。解調(diào)部1024進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，將解調(diào)結(jié)果輸出到解碼部(未圖示)。
權(quán)重控制部1026根據(jù)來(lái)自各天線元件的信號(hào)和來(lái)自快速傅立葉變換部1012的信號(hào)的一部分(圖示的例子中第p個(gè)副載波成分)，計(jì)算權(quán)重系數(shù)，將它們的權(quán)重系數(shù)提供給權(quán)重乘法部1008-1～NA。本實(shí)施例中，權(quán)重系數(shù)確定為能夠抑制來(lái)自快速傅立葉變換部1012的輸出的一部分、即接收信號(hào)中的某個(gè)副載波成分(圖示的例子中為第p個(gè)副載波成分)。利用權(quán)重乘法部1008-1～NA將抑制第p個(gè)副載波成分的權(quán)重系數(shù)提供給各天線元件時(shí)，自適應(yīng)陣列天線的指向性為零位朝向第一發(fā)送信號(hào)x1以外的信號(hào)到來(lái)的方向。只要充分抑制第p個(gè)副載波成分，則根據(jù)第一接收信號(hào)y1解調(diào)的信號(hào)可以準(zhǔn)確地表示第一發(fā)送信號(hào)x1。
實(shí)施例3第一和第二實(shí)施例中說明的例子使用了采用多載波方式的通信系統(tǒng)。多個(gè)副載波的一部分設(shè)定為虛擬副載波，抑制接收信號(hào)中的虛擬副載波的信號(hào)成分，從而將自適應(yīng)陣列天線的權(quán)重調(diào)整成能夠區(qū)分接收發(fā)送信號(hào)。因此，不進(jìn)行任何修正，就不能將這種技術(shù)用于現(xiàn)有的單載波方式的通信系統(tǒng)。下面說明將本發(fā)明應(yīng)用到單載波方式的MIMO方式的系統(tǒng)中的實(shí)施例。
圖11是示出本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)送機(jī)的部分框圖。該發(fā)送機(jī)在MIMO方式中采用單載波方式。本實(shí)施例的發(fā)送機(jī)中，Nt個(gè)發(fā)送天線各自具有編碼部1110、映射部1112、串并轉(zhuǎn)換部(S/P)1113、快速傅立葉變換部(FFT)1102、虛擬副載波設(shè)定部1104、快速傅立葉逆變換部(IFFT)1106、并串轉(zhuǎn)換部(P/S)1108、保護(hù)間隔附加部(GI)1114、數(shù)模轉(zhuǎn)換部(D/A)1116、Nt個(gè)頻率變換部(U/C)1118、以及發(fā)送天線1120。
快速傅立葉變換部1102對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出N個(gè)副載波成分。虛擬副載波設(shè)定部1104將N個(gè)副載波成分中作為虛擬副載波設(shè)定的副載波成分(例如第p個(gè)副載波成分)強(qiáng)制歸零，并輸出。對(duì)于虛擬副載波以外的副載波，不進(jìn)行任何變更，直接輸出?？焖俑盗⑷~逆變換部1106對(duì)輸入的一組信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉逆變換，將它們返回到時(shí)間區(qū)域的信號(hào)。對(duì)于將哪個(gè)副載波設(shè)定為虛擬副載波，預(yù)先在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間確定，或者由系統(tǒng)事先設(shè)定。
編碼部1110-1～Nt進(jìn)行卷積編碼或糾錯(cuò)編碼等適當(dāng)?shù)木幋a。映射部1112-1～Nt利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式將發(fā)送信號(hào)映射到星座圖(constellation)上的適當(dāng)信號(hào)點(diǎn)上。保護(hù)間隔附加部1114-1～Nt對(duì)信號(hào)附加保護(hù)間隔。數(shù)模轉(zhuǎn)換部1116-1～Nt將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。頻率變換部1118-1～Nt將轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)。發(fā)送天線1120-1～Nt將發(fā)送信號(hào)獨(dú)立發(fā)送。
圖12是本發(fā)明的一實(shí)施例的接收機(jī)的框圖。本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)圖1的發(fā)送機(jī)，采用單載波的MIMO方式。需要注意的是，方便起見，僅描繪了與第一發(fā)送信號(hào)x1和第一接收信號(hào)y1相關(guān)的部分。本接收機(jī)具有多個(gè)(NA個(gè))天線元件1202-1～NA、NA個(gè)帶通濾波器部1204-1～NA、NA個(gè)頻率變換部(D/C)1206-1～NA、NA個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換部(A/D)1208-1～NA、NA個(gè)保護(hù)間隔去除部(-GI)1210-1～NA、NA個(gè)權(quán)重乘法部1212-1～NA、加法部1214、串并轉(zhuǎn)換部(S/P)1216、快速傅立葉變換部(FFT)1218、信道補(bǔ)償部1220、副載波個(gè)數(shù)(N個(gè))的乘法部1222、快速傅立葉逆變換部(IFFT)1224、并串轉(zhuǎn)換部(P/S)1226、解調(diào)部1228、以及權(quán)重控制部1230。
NA個(gè)天線元件1202-1～NA的相互位置關(guān)系確定為由NA個(gè)整體形成一個(gè)自適應(yīng)陣列天線。帶通濾波器部1204-1～NA限定每個(gè)天線元件的信號(hào)頻帶。頻率變換部1206-1～NA將高頻信號(hào)變換為低頻信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換部1208-1～NA將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。保護(hù)間隔去除部(-GI)1210-1～NA從各天線元件接收的信號(hào)中去除相當(dāng)于保護(hù)間隔的信號(hào)部分。權(quán)重乘法部1212-1～NA對(duì)各天線元件接收的信號(hào)分別乘以權(quán)重系數(shù)。加法部1214合成加權(quán)后的接收信號(hào)。
串并轉(zhuǎn)換部1216將合成后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為N個(gè)并行信號(hào)。快速傅立葉變換部1218對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出接收信號(hào)中包含的N個(gè)副載波成分。信道補(bǔ)償部1220求出信道推測(cè)值，對(duì)每個(gè)副載波修正接收信號(hào)，從而補(bǔ)償傳播路中導(dǎo)入的信號(hào)失真。快速傅立葉逆變換部1224對(duì)輸入的信號(hào)組進(jìn)行快速傅立葉逆變換，輸出時(shí)間區(qū)域的信號(hào)組。并串轉(zhuǎn)換部1226將該信號(hào)組轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)。解調(diào)部1228進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，將解調(diào)結(jié)果輸出到解碼部(未圖示)。權(quán)重控制部1230根據(jù)來(lái)自各天線元件的信號(hào)和來(lái)自快速傅立葉變換部1218的信號(hào)的一部分，計(jì)算權(quán)重系數(shù)，將這些權(quán)重系數(shù)提供給權(quán)重乘法部1212-1～NA。在不進(jìn)行頻域均化的情況下，如虛線的信號(hào)線1232所示，省略信道補(bǔ)償部1220、副載波個(gè)數(shù)(N個(gè))的乘法部1222、快速傅立葉逆變換部(IFFT)1224、以及并串轉(zhuǎn)換部(P/S)1226，將加法部1214的輸出y1直接引導(dǎo)到解調(diào)部1228。這樣，快速傅立葉變換部1218只要計(jì)算設(shè)定為虛擬副載波的副載波部分即可，與進(jìn)行頻域均化的情況相比，簡(jiǎn)略化。
本實(shí)施例中，權(quán)重系數(shù)也被確定為能夠抑制來(lái)自快速傅立葉變換部1218的輸出的一部分、即接收信號(hào)中的某個(gè)副載波成分(例如第p個(gè)副載波成分)。權(quán)重乘法部將這樣的權(quán)重系數(shù)提供給各天線元件，所以自適應(yīng)陣列天線的指向性為零位朝向第一發(fā)送信號(hào)x1以外的信號(hào)到來(lái)的方向。若充分抑制第p個(gè)副載波成分，則根據(jù)第一接收信號(hào)y1解調(diào)的信號(hào)準(zhǔn)確地表示第一發(fā)送信號(hào)x1。這樣，即使在單載波方式的通信系統(tǒng)中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。但是，由于虛擬副載波設(shè)定部1104中導(dǎo)入的虛擬載波，有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送質(zhì)量稍有劣化。因此，本實(shí)施例中，假設(shè)這種劣化控制在可進(jìn)行補(bǔ)償程度的通信環(huán)境惡化范疇內(nèi)。
實(shí)施例4實(shí)施例1至實(shí)施例3中，抑制接收信號(hào)中的部分副載波成分(例如對(duì)于第一發(fā)送信號(hào)為第p個(gè)副載波成分)，同時(shí)控制自適應(yīng)陣列天線的指向性。本實(shí)施例中，計(jì)算出可以抑制某期間內(nèi)接收的信號(hào)的所有的副載波成分的權(quán)重系數(shù)。
圖13是示出為了進(jìn)行這種動(dòng)作的流程圖的例子。方便起見，假設(shè)如圖7所示，從2個(gè)發(fā)送天線710，720發(fā)送2種發(fā)送信號(hào)x1，x2。但是，與圖7中說明的例子不同，第一和第二發(fā)送信號(hào)分別以不同的時(shí)隙發(fā)送。流程從步驟1302開始，進(jìn)入步驟1304。
步驟1304中，從第二發(fā)送天線720發(fā)送第二發(fā)送信號(hào)x2。該情況下，不發(fā)送第一發(fā)送信號(hào)x1。
步驟1306中，接收機(jī)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)w(1)，以抑制所有的接收信號(hào)。接收信號(hào)中僅包含第二發(fā)送信號(hào)x2?？梢灶A(yù)測(cè)到，抑制該信號(hào)的指向性的圖案為將零位朝向第二發(fā)送信號(hào)x2的到來(lái)方向的圖案。因此，該權(quán)重系數(shù)w(1)用于之后抑制來(lái)自第二發(fā)送天線的信號(hào)、接收來(lái)自第一發(fā)送天線的信號(hào)的情況。
步驟1308中，從第一發(fā)送天線710發(fā)送出第一發(fā)送信號(hào)x1。該情況下，不發(fā)送第二發(fā)送信號(hào)。
步驟1310中，接收機(jī)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)w(2)，以抑制所有的接收信號(hào)。接收信號(hào)中僅包含第一發(fā)送信號(hào)?？梢灶A(yù)測(cè)到，抑制該信號(hào)的指向性的圖案為使零位朝向第一發(fā)送信號(hào)x1的到來(lái)方向的圖案，由與上述同樣的理由得知。因此，該權(quán)重系數(shù)w(2)用于之后接收來(lái)自第二發(fā)送天線的信號(hào)的情況。
這樣，計(jì)算出第一和第二權(quán)重系數(shù)，確定權(quán)重系數(shù)的流程進(jìn)入步驟1212，結(jié)束。之后，可以利用這些權(quán)重系數(shù)，區(qū)分接收來(lái)自各發(fā)送天線的發(fā)送信號(hào)。
圖14示出從3個(gè)發(fā)送天線發(fā)送3種發(fā)送信號(hào)x1，x2，x3的情況下確定3種權(quán)重系數(shù)w(1)，w(2)，w(3)用的流程圖的一個(gè)例子。流程從步驟1402開始，進(jìn)入步驟1404。
步驟1404之中，從第二、第三發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送第二和第三發(fā)送信號(hào)x2，x3。該情況下，不發(fā)送第一發(fā)送信號(hào)x1。
步驟1406中，接收機(jī)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)w(1)，以抑制所有的接收信號(hào)。接收信號(hào)中包含第二和第三發(fā)送信號(hào)。可以預(yù)測(cè)到，抑制該信號(hào)的指向性的圖案如圖15所示，為零位朝向第二和第三發(fā)送信號(hào)x2，x3的到來(lái)方向的圖案。因此，該權(quán)重系數(shù)w(1)用于之后接收來(lái)自第一發(fā)送天線的信號(hào)x1的情況。
步驟1408之中，從第三、第一發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送第三和第一發(fā)送信號(hào)x3，x1。該情況下，不發(fā)送第二發(fā)送信號(hào)x2。
步驟1410中，接收機(jī)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)w(2)，以抑制所有的接收信號(hào)。根據(jù)與上述相同的理由，抑制包括第三和第一發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)的指向性的圖案為零位朝向第三和第一發(fā)送信號(hào)x3，x1的到來(lái)方向的圖案。因此，該權(quán)重系數(shù)w(2)用于之后接收來(lái)自第二發(fā)送天線的信號(hào)x2的情況。
步驟1412之中，從第一、第二發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送第一和第二發(fā)送信號(hào)x1，x2。該情況下，不發(fā)送第三發(fā)送信號(hào)x3。
步驟1414中，接收機(jī)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)w(3)，以抑制所有的接收信號(hào)。根據(jù)與上述相同的理由，抑制包括第一和第二發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)的指向性的圖案為零位朝向第一和第二發(fā)送信號(hào)x1，x2的到來(lái)方向的圖案。因此，該權(quán)重系數(shù)w(3)用于之后接收來(lái)自第三發(fā)送天線的信號(hào)x3。
這樣，計(jì)算出第一、第二和第三權(quán)重系數(shù)，確定權(quán)重系數(shù)的流程進(jìn)入步驟1416，結(jié)束。之后，可以利用這些權(quán)重系數(shù)，區(qū)分接收來(lái)自各發(fā)送天線的發(fā)送信號(hào)。
另外，本實(shí)施例中，依次求出用于接收第一、第二和第三發(fā)送信號(hào)的權(quán)重系數(shù)，但其確定順序?yàn)槿我獾摹?br> 本發(fā)明的實(shí)施例中，使用了正交頻分復(fù)用(OFDM)方式，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明中，載波頻率配置的關(guān)系不必一定為正交，只要使用多載波即可。因此，頻分復(fù)用(FDM)方式中也可以利用本發(fā)明。
本發(fā)明的實(shí)施例中，本發(fā)明是以在多輸出型的發(fā)送裝置上從多個(gè)天線輸出不同信息的例子說明了區(qū)分無(wú)線波的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于MIMO方式，除了上述方式之外，還可以采用如下方式通過對(duì)全部的天線加權(quán)來(lái)承載相同的信息，從而構(gòu)成無(wú)線波束，使用不同的權(quán)重來(lái)反復(fù)，從而構(gòu)成多個(gè)波束。
本發(fā)明還可以用于這些構(gòu)成多個(gè)波束的方式。
圖16示出具體例子。
圖16中到對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換(S/P)402、附加保護(hù)間隔為止與圖4相同，所以省略說明。
發(fā)送信號(hào)被附加了保護(hù)間隔之后，根據(jù)天線數(shù)量分支，進(jìn)行與各個(gè)天線對(duì)應(yīng)地加權(quán)的加權(quán)處理411-1～411-Nt。
加權(quán)處理411-1～411-Nt中加權(quán)的信號(hào)分別輸入天線42-1～412-Nt。
天線412-1～412-Nt相互協(xié)作，構(gòu)成無(wú)線波的波束413-1～413-Nt的波束。
進(jìn)行這種結(jié)構(gòu)的傅立葉逆變換時(shí)產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生的副載波與圖8的副載波的關(guān)系相同。即，X1～XNt分別為副載波不同的信道的功率實(shí)質(zhì)上為零。
通過這樣做，從多個(gè)天線412-1～412-Nt輸出的波束413-1～413-Nt根據(jù)從411-1到411-Nt的加權(quán)將X1～XNt分別作為不同的波束進(jìn)行發(fā)送。
本發(fā)明不限于特定的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改良、修改、變形等。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)具備自適應(yīng)陣列天線單元，其在從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)中，接收為了區(qū)分發(fā)送天線而在發(fā)送前抑制了預(yù)定的副載波的信號(hào)成分的發(fā)送信號(hào)；計(jì)算權(quán)重系數(shù)的單元，所述權(quán)重系數(shù)抑制接收信號(hào)中包含的副載波成分內(nèi)、設(shè)定為所述預(yù)定值的副載波的信號(hào)成分；以及將所述權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分接收所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述預(yù)定值實(shí)質(zhì)上為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)以同一頻率發(fā)送的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)使用抑制從某一發(fā)送天線以外的1個(gè)以上的發(fā)送天線在某一期間內(nèi)發(fā)送且利用所述自適應(yīng)陣列天線單元接收的信號(hào)的權(quán)重系數(shù)，接收從所述某一發(fā)送天線在其它期間內(nèi)發(fā)送的信號(hào)。
5.一種接收機(jī)，該接收機(jī)接收從第一和第二發(fā)送天線分別發(fā)送的第一和第二發(fā)送信號(hào)，該接收機(jī)的特征在于，該接收機(jī)包括自適應(yīng)陣列天線單元，其包括多個(gè)天線元件，所述多個(gè)天線元件接收第一副載波成分被設(shè)定為預(yù)定值的所述第一發(fā)送信號(hào)和第二副載波成分被設(shè)定為預(yù)定值的所述第二發(fā)送信號(hào)；權(quán)重控制單元，其分別計(jì)算出第一和第二權(quán)重系數(shù)，所述第一和第二權(quán)重系數(shù)分別抑制傅立葉變換后的接收信號(hào)中包含的所述第一和第二副載波成分；以及將所述第一和第二權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分各個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的接收機(jī)，其特征在于，被設(shè)定為所述預(yù)定值的第一和第二副載波中的至少一方由2個(gè)以上的副載波構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的接收機(jī)，其特征在于，所述自適應(yīng)陣列天線單元所接收的信號(hào)是進(jìn)行如下處理后得到的單載波信號(hào)在發(fā)送側(cè)實(shí)施傅立葉變換，將所述第一和第二副載波成分設(shè)定為預(yù)定值，進(jìn)行傅立葉逆變換后進(jìn)行發(fā)送。
8.一種接收機(jī)，該接收機(jī)接收從第一和第二發(fā)送天線發(fā)送的第一和第二發(fā)送信號(hào)，該接收機(jī)的特征在于，該接收機(jī)包括自適應(yīng)陣列天線單元，其包括多個(gè)天線元件；權(quán)重控制單元，其在分別接收到以不同的時(shí)隙發(fā)送的第一發(fā)送信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)和第二發(fā)送信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，分別計(jì)算出抑制各個(gè)發(fā)送信號(hào)的第一和第二權(quán)重系數(shù)；以及將所述第一和第二權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分各個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
9.一種接收方法，其特征在于，所述接收方法包括如下步驟從某個(gè)發(fā)送天線以外的1個(gè)以上的發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送信號(hào)，計(jì)算出抑制自適應(yīng)陣列天線所接收的信號(hào)的所有副載波成分的權(quán)重系數(shù)，在所述自適應(yīng)陣列天線中應(yīng)用所述權(quán)重系數(shù)，接收從所述某個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)。
10.一種多輸出型的發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置從多個(gè)天線輸出多載波，所述發(fā)送裝置的特征在于，至少產(chǎn)生從多個(gè)天線輸出通過進(jìn)行不同加權(quán)且進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)的第一波束、和從多個(gè)天線輸出通過進(jìn)行不同加權(quán)且進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)的第二波束，為了區(qū)分該第一波束和第二波束發(fā)出的無(wú)線波，在從該第一波束和第二波束輸出的多載波內(nèi)設(shè)置不配置載波的頻域，該不配置載波的頻域在該第一波束和第二波束中不相同。
11.一種多輸出型的發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置從多個(gè)天線輸出多載波，所述發(fā)送裝置的特征在于，至少產(chǎn)生從多個(gè)天線輸出通過進(jìn)行不同加權(quán)且進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)的第一波束、和從多個(gè)天線輸出通過進(jìn)行不同加權(quán)且進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)的第二波束，在該第一波束內(nèi)的進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)之中設(shè)置至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上無(wú)載波的頻域，在該第二波束內(nèi)的進(jìn)行頻率復(fù)用而得到的信號(hào)之中、在與該第一波束的實(shí)質(zhì)上無(wú)載波的頻域不同的頻域上設(shè)置至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上無(wú)載波的頻域。
專利摘要
本發(fā)明的課題是獲得一種接收機(jī)、發(fā)送裝置以及接收方法，其中，該接收機(jī)減輕了將包括從多個(gè)發(fā)送天線同時(shí)發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)分離成各個(gè)發(fā)送信號(hào)所需的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。本接收機(jī)具有接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的多個(gè)發(fā)送信號(hào)的自適應(yīng)陣列天線單元。所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)利用發(fā)送前設(shè)定為預(yù)定值的副載波的位置關(guān)系而相互區(qū)分。本接收機(jī)具有計(jì)算出抑制接收信號(hào)中包含的副載波成分內(nèi)、設(shè)定為所述預(yù)定值的副載波的信號(hào)成分的權(quán)重系數(shù)的單元；以及將所述權(quán)重系數(shù)應(yīng)用于所述自適應(yīng)陣列天線單元，區(qū)分接收所述多個(gè)發(fā)送信號(hào)的單元。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1998173SQ200480043778
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2004年8月12日
發(fā)明者弗拉迪米爾·博凱, 中村道春 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan