CN1180276C - 自适应天线接收设备 - Google Patents

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Abstract

一种自适应天线接收设备,该设备在多个天线(1-1到1-N)接收信号,将每个这样接收的信号乘以一个加权系数,和将该乘积彼此相加由此检测该信号,其特征在于(a)初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2),每个该计算器根据接收的信号计算一个初始加权系数,和(b)自适应接收机(3-1-1到3-M-1),每个该接收机按照所接收信号更新该加权系数。

Description

自适应天线接收设备
技术领域
本发明涉及一种自适应天线接收设备,更具体地涉及根据接近自适应加权收敛值的初始加权能够快速执行自适应收敛的自适应天线接收设备。
背景技术
一种CDMA(码分多址)自适应天线接收设备已经常规地用于消除由天线方向性产生的干扰,如同下列文献中所建议的:
(A)Oh,Kohno和Imai的文章“利用扩频增益实现扩频多址的TDL自适应阵列天线”,Electronic Information Communication Academy,Vol.J75-BII,No.11,pp.815-825,1992;
(B)Tanaka,Miki Sawahashi的文章“在DS-CDMA中判决反馈型相关自适应分集的特性”,Electronic Information Communication Academy,Radio communication System Team Technical Report RC96-102,November1996。
图1表示常规CDMA自适应天线接收设备的方框图。
假设图示的CDMA自适应天线接收设备包括N个天线,其中N是等于或大于2的整数,和M个多径,其中M是等于或大于1的整数,并且定向到第K个用户,其中K是等于或大于1的整数。
参照图1,在第一到N个天线110-1到110-N收到的信号按照延迟时间被分成第一到第M个路径,并且输入到第二到第M个延迟单元120-2到120-M和第一到第M个自适应接收机130-1到130-M。延迟单元120-2到120-M延迟该输入信号以便使第一路径的输入信号与定时同步。因此,由于第一延迟单元120-1产生零(0)延迟,第一延迟单元120-1在图1中没有图示。
从第一到第M自适应接收机130-1到130-M发送的输出信号在加法器140中被彼此相加,并且这样相加的输出信号输入到判决器150。判决器150将其输出信号作为第K用户的接收符号,该输出信号也被传送给第一到第M自适应接收机130-1到130-M。
由于第一到第M自适应接收机130-1到130-M被设计得具有相同结构,在图2中只图示第m路径(1≤m≤M)的自适应接收机。
在第一到第N反扩频单元161-1到161-N中扩频和解调所接收信号,此后输出给第一到第N乘法器162-1到162-N和一个延迟单元163。所接收信号与接收加权在第一到第N乘法器162-1到162-N相乘。已经与接收加权相乘的信号在加法器164中彼此相加。因此,所接收信号被加权。
这样加权的信号被传送给一个乘法器165、一个通信路径估计单元166和一个加法器169。通信路径估计单元166估计通信路径中的失真。由通信路径估计单元166估计出的失真通过复数共轭产生单元167传送给乘法器165,并且在乘法器165中与加权的信号相乘。
从乘法器165传送的输出信号定义了第m路径的解调信号,并且传送给加法器140,如图1所示。
加法器140将从第一到第M路径自适应接收机130-1到130-M传送的输出信号在RAKE合成器中彼此相加,并且传送输出信号给判决器150,该判决器针对数据码元判断信号。
在自适应接收机中,在乘法器168中从判决器150传送的输出信号与从通信路径估计单元166传送的输出信号相乘,然后输入到加法器169。加法器169通过将从乘法器168传送的输出减去加法器164传送的输出计算误差,并且将这样计算的误差传送给自适应更新单元170。
自适应更新单元170根据加法器169传输的误差和在天线接收的信号更新接收加权,该天线信号被延迟单元163延迟一个解调该信号所必须的时间周期。在此,可以使用公知算法例如最小均方算法作为自适应更新接收加权的算法。
在上述常规自适应天线接收设备中,自适应控制通常通过可以接收的信号选择加权作为初始接收加权执行而不论信号接收的条件如何,以便考虑信号来自与信号接收条件无关的不同方向时在任何条件下接收信号是可能的。例如,将天线方向性是无方向性的加权被选择作为这种加权。可是,这产生了在接收加权已经开始被自适应更新之后为接收加权花费太多时间以收敛到最佳接收加权的问题。
日本专利2914445(日本未审查专利申请公告11-55216)已经建议了包括一个用户的加权和合成单元和加权控制器的CDMA自适应接收设备。该加权和合成单元对在N个天线所接收CDMA信号的每个信号执行加权和合成。该CDMA自适应接收设备还包括一个误差发生器,该发生器(a)根据通信路径估计和M个解调信号和根据加权和合成单元传送的信号产生与希望的电波信号的每个路径有关的M个误差信号,M个解调信号是在构成多径的M个路径有关的定时处解调的,(b)将误差信号合成到一个信号中,传送给加权控制器。
日本未审查专利公告10-341200已经建议一种自适应阵列天线接收设备,包括:一个复数乘法单元,该乘法单元将所接收信号乘以复数加权系数;一个加法器,将复数乘法单元传送的输出信号彼此相加;一个调制器,调制已知符号;一个减法器,计算加法器传送的输出信号与调制器传送的输出信号之间的差;和一个加权系数计算器,仅仅当所希望站中已知信号模式和干扰站相互不同时,根据所接收信号和减法器传送的输出信号计算复数加权系数。
日本未审查专利公告11-298388已经建议一种自适应接收设备,包括:N个天线,接收多个用户信号复用的信号;与K个用户有关的K个自适应接收模块,在相对天线所接收信号的任何方向上形成具有增益的方向性图,并且通过多个路径接收所希望电波信号,由此抑制干扰波信号;和一个合成器,通过路径组合将一个用户的多个加权控制误差合成,由此传送合成的加权控制误差信号。在此,N和K是等于或大于1的整数。该自适应接收模块根据合成的加权控制误差信号形成方向性图。
日本未审查专利公告2000-22612已经建议一种CDMA型自适应收发信机,包括:一个路径搜索器,从天线所接收信号中提取路径电平信息和路径延迟时间信息;M个自适应接收机,接收在天线已经接收的N个信号,形成具有在每个路径延迟时间所希望电波信号方向上增益的方向性图,并且接收所希望电波信号以抑制干扰波信号;一个天线加权选择器,根据路径电平信息从M个天线加权中选择出与L个传输路径有关的天线加权;L个天线加权控制器,根据从天线加权选择器传送的输出信号,确定定义发射方向性图的发射天线加权;和一个自适应发射机,借助于天线加权控制器传送的传输发射天线加权形成具有用户方向增益的发射方向性图,并且发射N个天线发射信号,用于发射所希望电波信号;其中N是正整数,M是正整数,和L是等于或小于M的整数。
即使在上述申请公告中也仍然没有解决上述问题。
发明内容
考虑常规自适应天线接收设备中的上述问题,本发明的目的是提供一种自适应天线接收设备,该设备能够按照信号接收条件确定初始天线接收加权,并且增强接收加权自适应更新时的收敛速度。
按照本发明的一种自适应天线接收设备,该设备在多个天线接收信号,每个这样接收的信号乘以一个加权系数,和将乘积彼此相加由此检测该信号,其特征在于,(a)初始接收加权计算器,每个该计算器根据所接收信号计算初始加权系数;(b)自适应接收机,每个该接收机按照所接收信号更新加权系数;(c)一个加法器,将每个自适应接收机传送的输出信号彼此相加;和,(d)一个判决器,码元判决加法器传送的输出信号,并传输输出信号给每个自适应接收机,其中每个自适应接收机按照信号到达天线的顺序接收自适应天线图中的信号,并且每个初始接收加权计算器计算每个信号的初始天线图,并且输出这样计算出的初始天线图给每个自适应接收机。
按照本发明的自适应天线接收设备特征在于在接收加权更新之前或在接收加权正更新期间估计接收加权,并且确定估计的接收加权作为初始接收加权。
特别是,提供一种自适应天线接收设备,该设备在多个天线接收信号,将这样接收的每个信号乘以加权系数,和将乘积彼此相加,由此检测该信号,特征在于:初始接收加权计算器,每个该计算器根据所接收信号计算一个初始加权系数;和自适应接收机,每个自适应接收机按照所接收信号更新加权系数。
下面将描述本发明所获得的优点。
第一优点是可能缩短接收加权收敛所需要的时间。这是因为在接收加权自适应更新之前获得执行同相合成的接收加权,和这样获得的接收加权被用作更新接收加权的初始接收加权。
第二优点是可能防止信号到达天线方向上快速改变引起的特性衰退。这是因为按照本发明的自适应天线接收设备检测由信号到达天线方向上快速改变所产生的自适应控制中的随动延迟,和预先设置接收加权作为最佳初始接收加权。
附图说明
图1是常规CDMA自适应天线接收设备的方框图。
图2是图1所示常规CDMA自适应天线接收设备自适应接收机的方框图。
图3是按照本发明第一实施例的CDMA自适应天线接收设备的方框图。
图4是图3所示CDMA自适应天线接收设备中自适应接收机的方框图。
图5是图3所示CDMA自适应天线接收设备中初始接收加权计算器的方框图。
图6是图3所示CDMA自适应天线接收设备中另一个初始接收加权计算器的方框图。
图7表示直线排列的天线的信号到达方向和所接收信号的相位之间的差。
图8是按照本发明第二实施例的CDMA自适应天线接收设备的方框图。
图9是图8所示CDMA自适应天线接收设备中初始加权计算器的方框图。
图10是图8所示CDMA自适应天线接收设备中随动延迟检测器的方框图。
具体实施方式
图3是按照本发明第一实施例的CDMA自适应天线接收设备的方框图。所示的CDMA自适应天线接收设备指向第K个用户,其中K是等于或大于1的整数。
该CDMA自适应天线接收设备包括:第一到第N个天线1-1到1-N,其中N是等于或大于2的整数;第一到第M个多径,其中M是等于或大于1的整数;第一到第M个接收机3-1到3-M;第一到第(M-1)个延迟单元2-2到2-M;一个加法器4;一个判决器5。
第一到第M个接收机3-1到3-M每个包括一个自适应接收机3-1-1到3-M-1,和一个初始接收加权计算器3-1-2到3-M-2。
第一到第N天线1-1到1-N通过多路径连接到第一到第M接收机3-1到3-M。在第一到第N天线1-1到1-N上所接收信号被直接传送给第一接收机3-1,并且通过第一到第M-1延迟单元2-2到2-M传送给第二到第M接收机3-2到3-M。第一到第M-1延迟单元2-2到2-M延迟该所接收信号,以便多径中所接收信号相互合成。
从第一到第M接收机3-1到3-M传送的输出信号在加法器4中彼此相加。加法器4传送其输出信号给判决器5,而判决器5根据所接收输出信号判决第K用户的传输码元。判决后的码元输入给第一到第M接收机3-1到3-M用于更新接收加权。
图4是自适应接收机3-1-1的方框图。由于自适应接收机3-1-1到3-M-1被设计得具有相同结构,下面参照图4只解释自适应接收机3-1-1。
自适应接收机3-1-1包括第一到第N个反扩频单元10-1到10-N,一个自适应更新单元11,第一到第N乘法器12-1到12-N,一个第一加法器13-1,一个第二加法器13-2,一个延迟单元14,一个输出乘法器15-1,一个输入乘法器15-2,一个通信路径估计单元16,和一个复数共轭发生器17。
自适应接收机3-1-1中所接收的信号在反扩频单元10-1到10-N中扩频和解调。扩频和解调后信号在第一到第N乘法器12-1到12-N中被乘以自适应更新单元11传输的天线加权,此后在第一加法器13-1中彼此相加。扩频和解调后信号也被输入给延迟单元14。
在第一加法器13-1中彼此相加的信号在输出乘法器15-1中被乘以通信路径估计单元16估计和由复数共轭发生器17产生的通信路径相反特征。根据周期地***的已知码元测量传输路径特性和将测量出的特性按照时间顺序***而执行在通信路径估计单元16的估计,由此估计所***元的传输路径,例如在Mihei的文章“陆地移动通信的16QAM中相位失真的补偿”,Electronic InformationCommunication Academy,vol.J72-BII,No.1,pp.7-15,1989中所建议的。
输出乘法器15-1将其输出信号传送给加法器4。加法器4将所接收输出信号与第二到第M接收机3-2到3-M传送的输出信号相加。在加法器4已经将第一到第M接收机3-1到3-M传送的输出信号彼此相加之后,加法器4将其输出信号传送给判决器5。判决器5传输的判决结果在输入乘法器15-2中乘以通信路径估计单元16传输的通信路径估计失真。这样,再生检测前的信号。
第二加法器13-2计算定义为如此再生信号和第一加法器13-1传送的输出信号之间差的一个误差。如此计算的误差输入给自适应更新单元11用于自适应更新接收加权。
自适应更新单元11通过利用第二加法器13-2传输的误差和延迟单元14传送的输出信号自适应地更新接收加权。这可以使用最小均方误差控制作为自适应更新接收加权的算法,其中初始接收加权计算器3-1-2传输的天线加权被用作初始接收加权。
图5是初始接收加权计算器3-1-2的方框图。由于初始接收加权计算器3-1-2到3-M-2设计得具有相同结构,只参照图5说明初始接收加权计算器3-1-2。
初始接收加权计算器3-1-2包括:第一到第N反扩频单元20-1到20-N,第一到第N通信路径估计单元21-1到21-N,和第一到第N复数共轭发生器22-1到22-N。
在初始接收加权计算器3-1-2中,在每个第一到第N反扩频单元20-1到20-N中对第一到第N天线1-1到1-N所接收的每个信号扩频和解调。
如此扩频和解调的信号输入给第一到第N通信路径估计单元21-1到21-N。每个第一到第N通信路径估计单元21-1到21-N估计第一到第N天线1-1到1-N所接收的每个信号的通信路径。
第一到第N复数共轭发生器22-1到22-N根据通信路径估计单元21-1到21-N传送的输出信号检测通信路径的相反特性。第一到第N复数共轭发生器22-1到22-N传输输出信号A-1到A-N给第一到第M自适应接收机3-1到3-m作为初始接收加权。输出信号A-1到A-N只当接收加权开始更新时传输一次。
当天线1-1到-N在一定间隔接收多个突发信号时,根据所接收突发信号计算每个突发信号的接收加权或加权系数,如此计算出的接收加权输入给第一到第M自适应接收机。此后,第一到第N自适应接收机3-1到3-M根据所接收信号自适应地更新相同突发信号中的接收加权或加权系数,由此检测该信号。
由于复数共轭发生器22-1到22-N传送的输出信号A-1到A-N代表天线1-1到1-N的通信路径的相反特性,有可能通过将相反特性乘以在天线1-1到1-N所接收信号补偿与天线1-1到1-N有关的通信路径中的失真,而且也可能通过将如此补偿的信号彼此地合成实现所接收信号的同相合成。由于同相合成使所希望信号的功率最大,有可能在接收加权开始更新之前在指向所希望信号到达方向上建立波束方向性。
图6是按照第一实施例的CDMA自适应天线接收设备中另一个初始接收加权计算器的方框图。
在该实施例中,根据每个天线中估计的通信路径特性估计信号到达的方向,和根据这样估计出的方向计算初始接收加权。
图6所示的初始接收加权计算器包括第一到第N反扩频单元31-1到31-N,第一到第N通信路径估计单元32-1到32-N,一个方向估计单元33和一个接收加权计算器34。
在天线1-1到1-N上已经接收的信号在第一反扩频单元31-1到31-N中对每个天线1-1到1-N扩频和解调。第一到第N通信路径估计单元32-1到32-N从第一到第N反扩频单元31-1到31-N分别接收这样扩频和解调的信号,和估计每个天线1-1到1-N的通信路径特性。
方向估计单元33根据第一到第N通信路径估计单元32-1到32-N传送的输出信号估计所接收信号到达方向。
方向的估计例如可以通过R.O.Schmidt的文章“多发射位置和信号参数估计”,IEEE Trans.Vol.AP-34,No.3,pp.276-286,March 1986所建议的MUSIC(多信号分类)算法,或R.Roy和T.Kailath的文章“ESPRIT-通过旋转恒定技术的信号参数估计”,IEEE Trans.Vol.ASSP-37,pp.984-995,July 1989所建议的ESPRIT算法实现。
作为一种替代,由于天线中的通信路径特性的差构成所接收信号中的相位差,该相位差仅仅由天线地理安排和信号到达方向确定,可以根据所接收信号的相位差估计信号的到达方向。
图7表示在直线排列的天线接收的相位差信号到达方向之间的关系。相邻天线之间的相位差Θ按照下列公式定义:
Θ = 2 π d sin θ λ = π sin θ
在公式中,“d”表示天线之间的距离,“θ”表示信号到达方向。
在公式中,距离“d”被设置等于载波波长的一半。因此,有可能使估计出的相邻天线之间通信路径近似为天线之间的相位差。
假设hn(t)表示在时间“t”(0≤n<N-1)第n个通信路径估计,在时间“t”时hn(t)与hn+1(t)之间的相关性Rn,n+1(t)按照下列公式定义:
Rn,n+1(t)=hn(t)h*n+1(t)
在公式中,“*”表示复数共轭。
天线在时间“t”的上述相关性Rn,n+1(t)求平均获得的相关性R(t)按照下列公式定义。
R ( t ) = 1 N - 1 Σ n = 0 N - 2 R n , n + 1 ( t )
另外,通过时间平均相关性R(t)获得的时间平均相关性R按照下列公式定义。
R = 1 T Σ t = 0 T - 1 R ( t ) = 1 T Σ t = 0 T - 1 1 N - 1 Σ n = 0 N - 2 R n , n + 1 ( t )
因此,可以如下计算出信号到达的角度θ。
θ = sin - 1 [ 1 π arg ( R ) ]
接收加权计算器34计算接收加权,通过它所接收的相位可以根据估计出的方向被变成相反相位,和输出这样计算出的接收加权B-1到B-N作为初始接收加权。初始接收加权B-1到B-N只当接收加权开始更新时输出一次,类似于图5所示的从第一到第N复数共轭发生器22-1到22-N传送的输出信号A-1到A-N。
必须使第一到第M初始接收加权计算器3-1-2到3-M-2输出初始接收加权所需要的时间周期短于利用接收加权的自适应控制加权收敛的时间周期。图5和6所示的初始接收加权计算器使快速输出接收加权成为可能。
图8是按照本发明的第二实施例的CDMA自适应天线接收设备的方框图。图示的CDMA自适应天线接收设备指向第K用户,其中K是等于或大于1的整数。
CDMA自适应天线接收设备包括:第一到第N天线1-1到1-N,其中N是等于或大于2的整数;第一到第M多径,其中M是等于或大于1的整数;第一到第M接收机3-1到3-M;第一到第M-1延迟单元-2-2到2-M;一个加法器4;一个判决器5。
第一到第M接收机3-1到3-M每个包括:一个自适应接收机3-1-1到3-M-1;一个初始接收加权计算器3-1-2到3-M-2;一个随动延迟检测器3-1-3到3-M-3。
第一到第N天线1-1到1-N通过第一到第M多径连接到第一到第M接收机3-1到3-M。第一到第N天线1-1到1-N所接收信号直接传送给第一接收机3-1,和通过第一到第M-1延迟单元2-2到2-M传送给第二到第M接收机3-2到3-M。第一到第M-1延迟单元2-2到2-M延迟所接收信号,以便多径中的接收信号相互同步。
第一到第M接收机3-1到3-M传送的输出信号在加法器4中彼此相加。加法器4将其输出信号传送给判决器5,和判决器5根据所接收输出信号判决第K用户的传输码元。判决的码元输入给第一到第M接收机3-1到3-M用于更新接收加权。
由于自适应接收机3-1-1到3-M-1设计得具有与第一实施例中自适应接收机3-1-1结构基本上相同的结构,已经参照图4进行了解释。第二实施例中的自适应接收机3-1-1到3-M-1与第一实施例自适应接收机3-1-1结构不同之处在于自适应更新单元11不仅输出接收加权给第一到第N乘法器12-1到12-N,也输出给随动延迟检测器3-1-3,并且当自适应接收机3-1-1从初始加权计算器3-1-2接收初始接收加权时,自适应接收机3-1-1保证继续根据所接收的初始接收加权更新接收加权。第二实施例中的自适应接收机3-1-1到3-M-1除了上述一点外,以与第一实施例自适应接收机相同的方式工作。
图9是第二实施例中第一初始接收加权计算器3-1-2的方框图。
图9所示的初始接收加权计算器3-1-2包括:第一到第N反扩频单元41-1到41-N;第一到第N通信路径估计单元42-1到42-N;一个方向估计单元43;一个接收加权计算器44。
图9所示的初始接收加权计算器3-1-2具有与图6所示的第一实施例中的初始接收加权计算器相同的结构,除了方向估计单元43不仅传输估计信号给接收加权计算器44而且也输出给随动延迟检测器3-1-3作为输出信号D,和接收加权计算器44当接收预先设置输入信号E时输出接收加权C-1到C-N。
图10是第二实施例中随动延迟检测器的方框图。由于第一到第M随动延迟检测器3-1-3到3-M-3具有相同结构,下面参照图10只解释第一随动延迟检测器3-1-3。
如图10所示,第一随动延迟检测器3-1-3包括一个峰值方向检测器51和一个比较器52。
当从第一自适应接收机3-1-1接收接收加权时,峰值方向检测器51检测峰值方向,并且输出这样检测的峰值方向给比较器52。
峰值方向检测器51例如通过计算接收加权中的相关性检测峰值方向。
假设wn(t)表示在时间“t”(0≤n<N-1)的第n个接收加权,在时间“t”时wn(t)与wn+1(t)之间的相关性Rn,n+1(t)按照下列公式定义:
Rn,n+1(t)=wn(t)w*n+1(t)
在公式中,“*”表示复数共轭。
由天线在时间“t”平均上述相关性Rn,n+1(t)所获得的相关性R(t)按照下列公式定义。
R ( t ) = 1 N - 1 Σ n = 0 N - 2 R n , n + 1 ( t )
另外,通过时间平均相关性R(t)获得的时间平均相关性R按照下列公式定义。
R = 1 T Σ t = 0 T - 1 R ( t ) = 1 T Σ t = 0 T - 1 1 N - 1 Σ n = 0 N - 2 R n , n + 1 ( t )
如同在第一实施例中已说明的,可以如下计算出信号到达的角度θ。
θ = sin - 1 [ 1 π arg ( R ) ]
这样计算出的角度θ从峰值方向检测器51的输出。
作为一种替代,可以计算出第一自适应接收机3-1-1传输的接收加权与所有方向的固定波束加权之间的相关性。峰值方向检测器51可以设计得输出表示相关性最大的固定波束加权方向的信号。
比较器52计算峰值方向检测器51传送的输出信号与方向估计单元43传输的估计方向D之间的差,并且将这样计算出的差与方向差阈值比较。当大于该方向差阈值时,比较器52判断出现自适应控制加权的随动延迟,并且因此输出预先设置信号E。
按照第二实施例,即使信号到达方向快速改变,初始接收加权计算器可以迅速地应用补偿方向的快速改变的接收加权,因此可能避免在自适应更新接收加权中由随动延迟产生的特性降低。
尽管上述第一和第二实施例涉及CDMA,应当注意本发明不仅应用于CDMA,也可以利用训练序列或同相序列分离多个输入波而应用于TDMA或FDMA,如在H.Yoshino,K.Fukawa和H.Suzuki的文章“用于移动无线电通信的干扰消除均衡器(ICE)”,Proc.ICC,pp.1427-1432(1994)所建议的。

Claims (17)

1.一种自适应天线接收设备,该设备在多个天线(1-1到1-N)接收信号,每个这样接收的信号乘以一个加权系数,和将乘积彼此相加由此检测该信号,
其特征在于,
(a)初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2),每个该计算器根据所接收信号计算初始加权系数;
(b)自适应接收机(3-1-1到3-M-1),每个该接收机按照所接收信号更新加权系数;
(c)一个加法器(4),将每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)传送的输出信号彼此相加;和
(d)一个判决器(5),码元判决加法器(4)传送的输出信号,并传输输出信号给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1),
其中每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)按照信号到达天线(1-1到1-N)的顺序接收自适应天线图中的信号,并且每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)计算每个信号的初始天线图,并且输出这样计算出的初始天线图给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)。
2.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,信号包括以一定间隔接收的多个突发信号,和其中初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)计算每个突发信号的初始加权系数,和自适应接收机(3-1-1到3-M-1)按照相同突发信号中的接收信号更新加权系数。
3.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)包括:
(b1)多个第一乘法器(12-1到12-N),每个该乘法器将每个接收信号乘以加权系数;
(b2)一个加法器(13-1),该加法器一个一个地输出第一乘法器(12-1到12-N)传输的信号;
(b3)一个通信路径估计单元(16),该单元根据加法器(13-1)传送的输出信号估计通信路径,和输出表示估计的通信路径的第一信号;
(b4)一个第二乘法器(15-2),该乘法器将判决器(5)传送的输出信号乘以第一信号;
(b5)一个减法器(13-2),该减法器将加法器(13-1)传送的输出信号减去第二乘法器(15-2)传送的输出信号;和
(b6)一个更新单元(11),该单元根据减法器(13-2)传送的输出信号、通过延迟所接收信号获得的信号和每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传输的初始接收加权自适应地计算接收加权,
每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)独立于其它的每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)控制其接收加权。
4.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个通信路径估计单元(21-1到21-N),每个该单元接收在天线(1-1到1-N)上接收的每个信号;和
(c2)多个复数共轭发生器(22-1到22-N),每个该发生器接收每个通信路径估计单元(21-1到21-N)传送的输出信号,和
其中每个复数共轭发生器(22-1到22-N)传送的输出信号被传送给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)进行的加权控制。
5.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个通信路径估计单元(21-1到21-N),每个该单元接收在天线(1-1到1-N)上接收的每个信号;
(c2)一个方向估计单元(43),该单元根据通信路径估计单元(21-1到21-N)传送的输出信号估计信号到达天线(1-1到1-N)的方向;和
(c3)一个接收加权计算器(44),该计算器根据方向估计单元(48)传送的输出信号计算接收加权,和
其中接收加权计算器(44)按照每个延迟检测器传送的信号发送其输出信号给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)中进行的加权控制。
6.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,自适应天线接收设备是CDMA类型的。
7.按照权利要求6所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)包括:
(b1)多个反扩频单元(10-1到10-N),每个该单元与天线(1-1到1-N)中接收的每个信号有关;
(b2)多个第一乘法器(12-1到12-N),每个该乘法器将反扩频单元(10-1到10-N)传输的每个输出信号乘以一个加权系数;
(b3)一个加法器(13-1),该加法器一个一个输出第一乘法器(12-1到12-N)传输的信号;
(b4)一个通信路径估计单元(16),该单元根据加法器(13-1)传送的输出信号估计一个通信路径,和输出表示估计通信路径的第一信号;
(b5)一个第二乘法器(15-2),该乘法器将判决器(5)传送的输出信号乘以第一信号;
(b6)一个减法器(13-2),该减法器将加法器(13-1)传送的输出信号减去第二乘法器(15-2)传送的输出信号;和
(b7)一个更新单元(11),该单元根据减法器(13-2)传送的输出信号、延迟反扩频单元(10-1到10-N)传输的信号获得的信号和每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传输的初始接收加权自适应地计算接收加权,
每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)独立于其它的自适应接收机(3-1-1到3-M-1)控制其接收加权。
8.按照权利要求6所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个反扩频单元(20-1到20-N),每个该单元与天线(1-1到1-N)所接收的每个信号有关;
(c2)多个通信路径估计单元(21-1到21-N),每个该单元接收每个反扩频单元(21-1到21-N)传送的输出信号;
(c3)多个复数共轭发生器(22-1到22-N),每个该发生器接收每个通信路径估计单元(21-1到21-N)传送的输出信号,和
其中每个复数共轭发生器(22-1到22-N)传送的输出信号传送给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于在每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)中进行的加权控制。
9.按照权利要求6所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个反扩频单元(41-1到41-N),每个该单元与在天线(1-1到1-N)中接收的每个信号有关;
(c2)多个通信路径估计单元(42-1到42-N),每个该单元接收每个反扩频单元(41-1到41-N)传送的输出信号;
(c3)一个方向估计单元(43),该单元根据通信路径估计单元(42-1到42-N)传送的输出信号估计信号到达天线(1-1到1-N)的方向;和
(c4)一个接收加权计算器(44),该计算器根据方向估计单元(43)传送的输出信号计算接收加权,和
其中接收加权计算器(44)传送其输出信号给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于在每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)中进行的加权控制。
10.按照权利要求1所述的自适应天线接收设备,其特征在于,还包括多个延迟检测器(3-1-3到3-M-3),每个该检测器检测每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)计算的接收加权与初始接收加权计算器估计的信号到达天线(1-1到1-N)的方向之间的方向差,和通知每个初始接收加权计算器该方向差高于预定方向差阈值,以便每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传送初始接收加权给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)。
11.按照权利要求10所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)包括:
(b1)多个第一乘法器(12-1到12-N),每个该乘法器将每个接收的信号乘以一个加权系数;
(b2)一个加法器(13-1),该加法器彼此输出第一乘法器(12-1到12-N)传输的信号;
(b3)一个通信路径估计单元(16),该单元根据加法器(13-1)传送的输出信号估计一个通信路径,和输出表示估计的通信路径的第一信号;
(b4)一个第二乘法器(15-2),该乘法器将判决器(5)传送的输出信号乘以第一信号;
(b5)一个减法器(13-2),该减法器将加法器(13-1)传送的输出信号减去第二乘法器(15-2)传送的输出信号;和
(b6)一个更新单元(11),该单元根据减法器(13-2)传送的输出信号、延迟所接收信号获得的信号和初始接收加权计算出接收加权,
每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)独立于其它的自适应接收机(3-1-1到3-M-1)控制其接收加权,和输出控制的接收加权给每个延迟检测器(3-1-2到3-M-2)。
12.按照权利要求10所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个通信路径估计单元(42-1到42-N),每个该单元接收天线(1-1到1-N)所接收的每个信号;
(c2)一个方向估计单元(43),该单元根据通信路径估计单元(42-1到42-N)传送的输出信号估计信号到达天线(1-1到1-N)的方向;和
(c3)一个接收加权计算器(44),该计算器根据方向估计单元(43)传送的输出信号计算接收加权,和
其中方向估计单元(43)传送其输出信号给接收加权计算器(44),和接收加权计算器(44)按照每个延迟检测器(3-1-3到3-M-3)传输的信号传送其输出信号给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于在每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)中进行的加权控制。
13.按照权利要求10所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个延迟检测器(3-1-3到3-M-3)包括:
(d1)一个峰值方向检测器(51),该检测器根据自适应接收机(3-1-1到3-M-1)传送的输出信号检测接收加权最大方向性的方向;和
(d2)一个比较器(52),该比较器检测每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传送的方向与最大方向性的方向之间的差,和传送一个信号给初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2),以便当该差高于预定阈值差时每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传送初始接收加权。
14.按照权利要求10所述的自适应天线接收设备,其特征在于,自适应接收设备是CDMA类型的。
15.按照权利要求14所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)包括:
(b1)多个反扩频单元(10-1到10-N),每个该单元与在天线(1-1到1-N)中接收的每个信号有关;
(b2)多个第一乘法器(12-1到12-N),每个该乘法器将反扩频单元(10-1到10-N)传输的每个输出信号乘以一个加权系数;
(b3)一个加法器(13-1),该加法器一个一个输出第一乘法器(12-1到12-N)传输的信号;
(b4)一个通信路径估计单元(16),该单元根据加法器(13-1)传送的输出信号估计一个通信路径,和输出表示一个估计的通信路径的第一信号;
(b5)一个第二乘法器(15-2),该乘法器将判决器(5)传送的输出信号乘以第一信号;
(b6)一个减法器(13-2),该减法器将加法器(13-1)传送的输出信号减去第二乘法器(15-2)传送的输出信号;和
(b7)一个更新单元(11),该单元根据减法器(13-2)传送的输出信号、延迟反扩频单元(10-1到10-N)传输的信号获得的信号和初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传输的初始接收加权计算接收加权,
每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)独立于其它的每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)控制其接收加权,和输出所控制的接收加权给每个延迟检测器。
16.按照权利要求14所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)包括:
(c1)多个反扩频单元(41-1到41-N),每个该单元与天线(1-1到1-N)所接收的每个信号有关;
(c2)多个通信路径估计单元(42-1到42-N),每个该单元接收每个反扩频单元(41-1到41-N)传送的输出信号;
(c3)一个方向估计单元(43),该单元根据通信路径信计单元(42-1到42-N)传送的输出信号估计信号到达天线(1-1到1-N)的方向;和
(c4)一个接收加权计算器(44),该计算器根据方向估计单元(43)传送的输出信号计算接收加权,
接收加权计算器(44)按照每个延迟检测器传输的信号传送其输出信号给每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)作为初始值,用于在每个自适应接收机(3-1-1到3-M-1)中进行的加权控制。
17.按照权利要求14所述的自适应天线接收设备,其特征在于,每个延迟检测器(3-1-3到3-M-3)包括:
(d1)一个峰值方向检测器(51),该检测器根据自适应接收机(3-1-1到3-M-1)传送的输出信号检测接收加权最大方向性的方向;和
(d2)一个比较器(52),该比较器检测每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传输的方向与最大方向性的方向之间的差,和传送一个信号给初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2),以便当该差高于预定阈值差时每个初始接收加权计算器(3-1-2到3-M-2)传送该初始加权。
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