CN1327318A

CN1327318A - 用于减小射频接收机中的频率偏移的方法和设备

Info

Publication number: CN1327318A
Application number: CN01119785.4A
Authority: CN
Inventors: J·维里尔莱
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2001-12-19
Also published as: US6956895B2; US20020045433A1; EP1160981A3; JP2002026775A; EP1160981A2; FI20001289A

Abstract

本发明总的涉及减小射频接收机中的频率偏移的技术。具体地,涉及其中将信道估算器(514)用来校正基带信号的接收机。通过监视信道估算输出的相位(541)和根据接连的相位值产生复相量来实现本发明的方法。然后接收的基带信号与产生的复相量相乘(550),以便补偿频率偏移。频率补偿可以在所述信道估算以前或估算以后进行,从而产生反馈补偿或前馈补偿。可通过在去扩频之前或在去扩频之后补偿基带信号实施反馈补偿。

Description

用于减小射频接收机中的频率偏移的方法和设备

本发明总的涉及减小射频接收机中的频率偏移移的技术。具体地，本发明涉及其中由于多径传输将信道估算器用于校正信号的接收机，最好将本发明应用于移动通信***的接收机中，特别是基于CDMA(码多分址)的***中。

接收的射频信号常常被由多径传播引起的噪声和码间干扰弄乱。多径传播可以是Rice(莱斯)类型的，其中有一条具有强的接收信号的(直射)路径和具有较小的信号强度的其它(反射)路径。Rice型传播通常是在卫星***中。另一种类型的多径传播是Rayleigh(瑞利)衰落信道，其中来自不同的路径的接收信号的强度具有相同的幅度。Rayleigh衰落信道典型地是在具有固定的基站的蜂窝通信***中。

常常将称为信号均衡器的功能块用于从接收的信号恢复发送数据的TDMA(时分多址)接收机中。在CDMA接收机中，使用RAKE接收机执行这个功能。使用信号均衡器和RAKE接收机的典型的射频接收机是蜂窝无线***的移动台和基站。为了成功地均衡，信号均衡器需要知道射频信道的脉冲响应。执行信道估算和信号均衡的传统方法是产生射频信道的脉冲响应的估算(也简称为信道估算)，和通过使用得到的均衡数据来均衡接收的传输块。RAKE接收机典型地包括对于每个RAKE指的信道估算器，用于对要被校正的每个信号路径估算复数信道乘法因子。用于提供WCDMA(宽带码分多址)RAKE接收机中的一个RAKE指的现有技术解决方案的一个实例被显示于图1中。

图1表示了用于接收CDMA信号的现有技术接收机装置。射频的模拟振荡信号通过天线102被接收，在射频接收机104中被下变频为复数基带信号，并在A/D变换器106中被变换成一系列数字样本。在该CDMA接收机中，通过首先把样本加到乘法器110用于将接收的样本与长码(在WCDMA中也称为“扰频码”)的复数共轭值相乘，而执行信号的去扩频。将来自乘法器110的信号加到另一个乘法器120，用于将信号与短码相乘。得到的去扩频的信号然后在方决122中被积分。

来自乘法器110的信号也被加到积分器112，并进一步加到信道估算器114。信道估算器通过使用导引信号信息(或TDMA接收机中的训练序列)，估算射频信道的复数信道系数。来自积分器122的去扩频信号然后与信道估算器输出的复数共轭相乘，以便去除由信道造成的相移。该输出包括恢复的数据(所谓的硬判决输出)，以及它可包括与恢复的数据有关的某些可靠度信息(软判决输出)。

该输出在方块132中被变换成实数信号。信道译码操作可包括像去交织那样的附加操作，以及将重建的信息符号进一步输送到音频或视频译码器、数据贮存装置、或某些控制电路。

论文[1]，T.Asahara，T.Kojima和M.Miyake，“A Novel PilotSymbol Assisted Coherent Detection Scheme for Rician FadingChannels(用于Rice衰落信道的精巧的导引符号辅助的相干检测方案)”，WPMC’98，pp.236-239，1998，给出了用于均衡射频信道的高级的现有技术方法。这个方法被开发来用于卫星通信***中的接收机，其中信道是Rice型的。

通过[1]和图1的现有技术信道均衡，有可能补偿由于多径射频信道特征而在接收信号中出现的相移。然而，[1]和图1的现有技术信道均衡不能充分地校正可能存在的频率偏移。即使现有技术装置能够校正某些频率偏移，但频率偏移仍旧使得信道估算不太精确，这使得性能受损失。

有两种主要原因造成频率误差或“频率偏移”。第一个原因是在被用于下变频接收的RF信号的接收机振荡器中的频率偏移。这意味着，在接收机振荡器频率与基站的载频之间有频率偏差。这种偏差恶化信道估算器的性能。

对于信号星图旋转的另一个原因是所谓的多卜勒效应。这意味着，当移动台移动时，在移动台与基站之间的射频信号路径的长度改变。这造成接收信号中的多卜勒频谱。因为移动台按照接收的载波调节它的发送频率，而由于接收信号中的多卜勒效应它将有一个频率误差。特别是对于高的移动台速度，残余多卜勒效应可以很大，这也将恶化信道估算器的性能。

在移动台接收机中，频率偏移可被检测，并可控制本地振荡器(RF振荡器或IF振荡器)信号的频率来去除该偏移。然而，在现有技术接收机中，不能提供关于频率偏移的精确量的信息。另一个问题是振荡器频率调节的分辨率通常太粗而不能适当地补偿频率偏移。在基站接收机中，不可能调节本地振荡器频率，因为本地振荡器是对于几个信道公共的，且多卜勒效应的量对于从不同的移动台接收的信号通常是不同的。也有可能使用自适应信道均衡器，用来补偿频率偏移，但这种均衡器需要大量存储器和处理能力，所以，它们大大地提高了接收机的制造成本。

本发明的一个目的是提供用于通过减小频率偏移而改善射频接收机的性能的方法和装置。本发明的另一个目的是提供没有增加多少接收机复杂性的方法和装置。

本发明的方法是通过监视信道估算输出的相位和根据接连的相位值产生复相量而达到本发明目的的。然后将接收的基带信号与产生的复相量相乘，以便补偿频率偏移。频率补偿可以在所述信道估算以前或估算以后进行，从而产生反馈补偿或前馈补偿。在接收扩频信号的情况下，该反馈补偿可通过在去扩频之前或在去扩频之后补偿基带信号而来实施。在RAKE接收机的情况下，频率偏移可以从几个信道估算被估算。

反馈补偿的优点是它的简单结构。然而，因为反馈环路的长建立时间，通常不可能用反馈补偿来补偿RACH(随机接入信道)突发。前馈补偿的优点在于，对于达到精确的频率补偿，它没有建立延时，所以，也有可能补偿RACH突发。

本发明解决方案比起现有技术解决方案具有重要的优点。首先，频率偏移可以非常有效地被补偿，即，可能达到非常小的频率偏移。本发明可以在基站使用，这里传统的本地频率控制是不可能的。本发明的另一个优点在于，频率误差可以在最后的信道估算阶段以前被去除。在信道补偿以前补偿频率偏移，提高信道估算器的精度，这改进了接收机的总的性能。这个效应特别重要，如果信道估算滤波器是自适应的，因为当在信道估算器输入中频率偏移是零时，信道估算的自相关是实数(多卜勒频谱是对称的)。所以，一部分计算处理可以通过使用实数算术来完成。所描述的优点可以用小的存储器和处理能力来达到。

接着参照图2a和2b描述本发明的原理。

在该信道中，正如由基带接收机看到的，发送的信号x(t)与c(t)相乘，并且把加性白色高斯噪声(AWGN)n(t)加到其上：

r(t)＝c(t)·x(t)＋n(t) (1)

实际上，在发射机和接收机载波振荡器频率之间也有差别，所以，倍增的失真的复数包络变成为

c (t) = e^{j 2 π f_{c}} g (t) - - - (2)

其中g(t)是具有功率谱的复数高斯过程，291-294，如图2a所示。在本例中，假定是经典的多卜勒频谱，但该频谱的形状对本发明的实施并不重要。另外，在本例中，假定是瑞利衰落信道，它比起Rice信道对接收机有更多的要求。

由于与复数相位相乘，接收的下变频信号的中心频率被移动数量f_e。c(t)的频谱，296-299，被显示在图2b上。f_D被称为(最大)多卜勒频率，以及它取决于移动台速度，并被定义为：

f_{D} = \frac{v f_{0}}{c} - - - (3)

其中υ是移动台速度，f₀是载波频率以及c是光速。

频率偏移是从接连的滤波的复数信道估算被检测的。例如，在相位分析块和在它后面的微分器中测量接连的信道估算之间的相位差。在反馈补偿的情况下，估算被低通滤波，以便减小噪声，并将其结果积分，以便形成控制变量

。然后，这被使用来形成形式为

e^{- j 2 π {\hat{f}}_{e} t}

的复相量，将它与输入信号相乘。输入信号的校正可以在去扩频之前或之后执行。结果，由信道估算看到的残余频率误差非常小。

如果使用具有几个RAKE指的RAKE接收机，则全部指的频率误差估算可被平均。在反馈补偿的情况下，低通滤波器的截止频率可被做得很低，因为频率偏移改变得很慢。

本发明适合于一种用于补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的方法，其中接收和处理步骤包括以下：

-从射频信道接收具有载波频率的射频信号，

-产生本地振荡器信号，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移，

-将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频，产生基带信号，

-把基带信号变换成数字样本，

-产生射频信道估算数据，

-根据该信道估算数据校正该基带信号的相位，

本发明的特征在于，该方法还包括以下步骤：

-从接连的信道估算数据检测相位，

-根据所述检测的相位产生复相量，以及

-把该基带信号与所述复相量相乘，以便减小该基带信号的频率偏移。

本发明也适合用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置，

-用于产生本地振荡器信号的装置，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移，

-用于将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频的装置，以便产生基带信号，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置，

-用于产生射频信道估算数据的装置，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号的相位的装置，

其特征在于，该设备还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置，以及

-用于把基带信号与所述复相量相乘的装置，以便减小基带信号的频率偏移。

本发明还适合包括用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备的移动台，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置，

-用于产生射频信道估算数据的装置，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号的相位的装置，

其特征在于，该设备还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置，以及

本发明还适合于包括用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备的基站，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置，

-用于产生射频信道估算数据的装置，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号的相位的装置，

其特征在于，该基站还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置，以及

在从属权利要求中描述了本发明的最佳实施例。

当结合附图阅读以下的特定的实施例的说明时，将最好地了解本发明，关于它的结构和它的运行方法，连同它的附加目的和优点，其中：

图1显示现有技术接收设备的方框图，

图2显示移动的接收机的多卜勒效应，

图3显示按照本发明的第一实施例的接收方法的流程图，

图4显示按照本发明的另一个实施例的接收方法的流程图，

图5显示具有反馈频率校正的、按照本发明的第一实施例的设备，

图6显示具有反馈频率校正的、按照本发明的第二实施例的设备，

图7a显示其中使用前馈频率校正的、按照本发明的第三实施例的设备，

图7b显示说明RAKE指的耦合的、按照本发明的第三实施例的设备，以及

图8显示按照本发明的移动台和基站的实例。

图3显示按照本发明的第一实施例的接收方法的流程图，其中用反馈信号执行频率偏移校正。接收的RF信号首先通过与本地振荡器(LO)信号混频，304，而被下变频成基带，然后被变换成构成数字基带信号的数字样本，306。如果对于宽带信号执行频率偏移校正，则在步骤350，将信号与复相量相乘。

信号被去扩频，形成窄带信号，310。去扩频是用长码接连地用长码与短码被执行的。如果对于窄带信号执行频率偏移校正，则在步骤351，将在用长码进行去扩频以后的信号与复相量相乘，以及在步骤352，被用长码和短码进行去扩频的信号与复相量相乘。

根据通过使用导引信号用长码进行去扩频的信号，形成信道估算，314。信道估算数据被使用来通过与信息信号进行混频而执行信道校正，330，该信息信号是通过用长码和短码进行去扩频而得到的。然后，数据被变换成实数信号，332，以及被用作为接收机的信息输出信号，333。

按照本发明，信道估算数据被使用于形成频率偏移校正信号。信道估算校正数据的相位首先被检测，341。检测的相位数据然后通过计算在两个接连的相位之间的差值而被求导。求导的信号然后被低通滤波，345，以及滤波的信号再被积分，347，以便形成频率偏移控制变量fe。根据控制变量形成复相量，349。然后，通过在去扩频之前，350，或在去扩频之后，351，将输入信号的下一个样本与复相量相乘，得到频率偏移校正。

在图3的方法中，相位的求导和低通滤波的步骤也可在相位检测之前执行，这将减小在相位检测步骤中必要的反正切计算的次数。

图4显示按照本发明的另一个实施例的接收方法的流程图，其中频率偏移校正是用反馈信号执行的。接收的RF信号首先通过与本地振荡器(L0)信号混频而被下变频成基带，404，然后被变换成构成数字基带信号的数字样本，406。信号被去扩频相乘窄带信号，410。去扩频是用长码与短码的复数共轭被接连地进行的。

根据通过使用导引信号用长码进行去扩频的信号，形成第一信道估算，414。信道估算数据被使用来对通过用长码和短码进行去扩频而得到的信息信号进行信道校正，通过乘法430。来自其它指的初始判决与信号相加，431，然后数据被变换成实数信号，432，以及进行判决，434。这个判决被使用来执行第二信道估算。

按照本发明，第一信道估算数据被使用于形成频率偏移校正信号。第一信道估算校正数据的相位首先被检测，441。检测的相位数据然后通过计算在两个接连的相位之间的差值而被微分。在这种情况下，微分的信号不被积分，因为在反馈环路中不使用校正信号。得到的信号与来自其它RAKE指的频率偏移控制变量f_e相加，以便形成用于控制变量的平均值，以及被低通滤波，445。用于频率偏移校正的复相量是根据平均控制变量被形成的，449。

对于用长码进行去扩频的窄带信号，451，和对于用长码和短码进行去扩频的窄带信号，452，通过与复相量相乘，进行频率偏移校正。在相乘以后，信号被相加，453，以及进一步被使用来用导引信号计算第二信道估算。第二信道估算数据现在包括频率偏移校正复相量，对于去扩频信息信号，通过与第二信道估算数据执行相位和频率校正，460。得到的信号还用来自其它指的最后判决被判决，461，以及信号被变换成实数信号，462，用于相乘接收机的输出信号，463。

在图4的方法中，求导的步骤也可在相位检测之前执行，这将减小在相位检测步骤中必要的反正切计算的次数。

图5显示按照本发明的第一实施例的设备，其中频率偏移的反馈校正是对于宽带信号执行的。图5上没有显示射频部分和基带信号被变换成数字信号，因为它们类似于图1显示的现有技术的设备。数字的、基带样本首先被加到乘法器550，用于与复相量混频，以便补偿寻呼的频率偏移，以及还被加到第二乘法器510。第二乘法器通过与长码的复数共轭相乘(符号*代表复数共轭)而去除长码。信号然后被加到两个信道分支。在第一信号分支中，信号被相加，512，还被加到信道估算器，它形成信道校正估算信号。在第二信号分支中，信号与信道的适当的短码相乘，520，以及被相加，522。总和器522的输出与信道估算的复数共轭相乘，530，以及复数信号在变换器532中被变换成实数信号。上述的信号处理块510-532和它们的耦合因此类似于图1的现有技术的设备。

信道估算器的输出也被加到相位检测器541，它检测信道估算器514的输出校正信号的相位。检测的相位信号然后被加到电路542，543，其中形成两个接连的相位样本的微分，即导数。导出的信号然后被加到低通滤波器545，以及滤波的信号还被加到积分器547。复相量产生器549产生复相量，它的相位速度正比于滤波的和积分的相位导数。然后，通过在去扩频前在乘法器中将宽带信号与复相量相乘，而得出频率补偿。

图6显示按照本发明的第二实施例的设备，其中频率偏移的反馈校正是对于窄带信号执行的。相应于图5的设备，它包括用于将基带信号与适当的长码，610，和适当的短码，620，进行相乘的块，在两个信号分支中的相加块612与622，信道估算器614，用于将来自两个分支的信号相乘的乘法器630，以及用于从乘法器630的输出相乘实数信号的变换器632。

图6的设备也包括反馈分支，具有相位检测器641，微分器642，643，低通滤波器645，积分器647和复相量产生器649，形成用于频率偏移补偿的复相量。

在图6的设备中，用复相量的补偿，然而，在去扩频后被应用于窄带信号。所以，该设备包括两个用于频率偏移补偿的乘法器：乘法器651，用于补偿第一分支的去扩频信号，以及乘法器652，用于补偿第二分支的去扩频信号。乘法器被连接到加法器612和622的输出端，来自复相量的相同的复相量信号被加到乘法器651和652。

在图5和6的设备中，微分和低通滤波也可在相位计算之前执行。这将减小在相位块中必要的反正切计算的次数。

应当指出，图5和6上只显示一个RAKE指，但在RAKE接收机中，通常有几个RAKE指。

图7a显示具有频率偏移的前馈校正的、按照本发明的另一个实施例的RAKE接收机设备。相应于以前的设备，图7a包括用于将基带信号与适当的长码710，和适当的短码720，进行相乘的块，在两个信号分支中的相加块712与722。第一信道估算器714形成初始信道估算数据，以及乘法器730将来自两个分支的信号相乘，以便形成相位校正的信息信号，构成初始判决。

图7a的设备包括前馈分支，具有相位检测器741，微分器742，743，和复相量产生器749，用于形成复相量，，进行频率偏移补偿。因为这个信号线路是前馈分支的一部分，所以在这个信号线路中不需要积分器。

来自730的这个初始判决以最大比值组合(MRC)与来自RAKE接收机的其它的指的初始判决相组合，731，以及变换器732形成实数信号，根据此信号作出硬判决，734。数据信号与硬判决相乘，752，如果硬判决是正确的，则它去除信号中的数据调制。这个信号也与复相量相乘，752，它去除信号中的频率误差，然后结果的信号只包含信道信息和噪声。

通过使用已知的导引比特，去除控制信道中的数据解调，756。然后，通过乘以复相量，校正频率误差，751，以及结果的信号只包含信道信息和噪声。从数据和控制信道得出的信号然后被相加，753，以便改进信号噪声比。信号还被第二信道估算器滤波，754，中衰减噪声功率。来自722的数据信号通过乘以复相量被频率校正，755，以及与从第二信道估算器接收的信道估算的复数共轭相乘，760。

校正的信号与来自RAKE接收机的其它指的最后判决相组合，信号还被加到变换器762，，用于形成实数输出信号。

图7a只显示RAKE接收机的一个指；接收机还包括用于其它RAKE指的相同的接收机电路。图7b显示说明L RAKE指，780-784，的RAKE接收机。RAKE接收机接收来自RF块705的同一个信号，RF块从天线702接收扩频信号。延时估算块707估算L个最重大的多径分量，给出每个信号分量的时延信息，给相应的RAKE指。来自RAKE指的处理的多径分量然后在块761中按照最大比组合(MRC)被组合，以及再被变换成实数信号，762。

图8显示按照本发明的CDMA移动通信***的移动台(MS)800和基站(BS)900的实例。移动通信***的基站通常被连接到基站控制器(BSC)或无线网控制器(RNC)，它们又被连接到包含移动业务交换中心(MSC)和其它网络单元的核心网络。移动通信***通常也接入到其它移动通信***和公共交换电话网(PSTN)。这些连接和单元在图8上未示出。

在图8中，移动台的接收机配备有反馈环路，用来对窄带信号进行频率偏移校正。基站的接收机配备有RAKE接收机，它具有前馈频率偏移校正。在图8上，基站和移动台配备有按照本发明的接收机。当然，也可能是基站配备有按照本发明的接收机，而某些或全部移动台配备有其它的用于调节振荡器频率的装置，诸如AFC(自动频率控制)。在AFC功能中，移动台根据接收的频率调节它的发射频率。

移动台800包括天线802，用于接收来自基站的RF信号和用于发射RF信号到一个或几个基站。接收的RF信号在RF接收机804中被下变频成基带，以及基带信号再被变换成数字样本，806。接收机的数字处理部分基本上与图6所示的接收机设备具有相同的部件。宽带信号在去扩频和相加块中，810-822，被去扩频成窄带信号，以及在乘法器中851，852，通过乘以复相量信号，执行频率偏移校正。频率校正的信号的第一分支被加到信道估算器814，以及第二分支被加到乘法器830，用于乘以信道估算器输出。信号再被变换成实数信号，用于进一步处理或存储在数据接收器1中，835。

反馈环路包括相位检测器841，用于检测自动估算器4的输出的相位，微分器和低通滤波器，842，843，积分器847和复相量产生器849。

移动台的发射机包括数据源870，它可包括用于发送的存储的数据，语音数据等。数据帧被组合，872，以及数据被扩频，876。宽带信号在调制器876中被上变频到载波频率，以及在RF发射机中被放大，以便通过天线802发射到基站。移动台的发射机基本上相应于现有技术的发射机，但本发明的接收机部件的频率偏移程序可被使用来得到对于传输的正确的频率。

移动台800还包括控制处理器890，用于以上述的方式控制接收机和发射机的部件。控制处理器也可接入到存储器，在其中存储有控制程序，参量和要被处理的数据。

基站900包括天线902，用于接收来自移动台的RF信号和用于发射RF信号到移动台。接收的RF信号在RF接收机904中被下变频成基带，以及基带信号再被变换成数字样本，906。这些块是通常用于接收在确定的频带上的信号的块。

接收机的数字基带处理部分包括几个RAKE指980-984。它们基本上具有与图7所示的接收机设备相同的部件。宽带信号在去扩频和相加块中，910-922，被去扩频成窄带信号。第一信道估算器914形成初始信道估算数据，以及乘法器930将来自两个支路的信号相乘，以及通过使用也来自其它的RAKE接收机982，984的初始判决，形成硬判决，931-934。

该设备包括前馈分支，它具有相位检测器941和微分器942，943，用于形成频率偏移估算。来自所有的RAKE指的频率估算的平均被形成和被低通滤波，944，945，以及滤波的平均信号fe被加到复相量产生器949，它形成用于频率偏移校正的复相量。

复相量在乘法器951，952，955中被使用来形成频率偏移校正，这些乘法器接收来自加法器912，922的去扩频信号，以及硬判决，如图7详细显示的。来自乘法器951，952的校正的信号被相加，以及根据在第二信道估算器954中的和信号执行新的信道估算。

第二信道估算器954被使用来校正从加法器922接收的、和在乘法器955中被频率校正的、去扩频的数据信号。在乘法器960中执行信道校正，以及校正的信号与来自其它RAKE指的最后判决进行平均，以及被变换成实数输出信号961，962。实数信号然后被进一步处理或存储在第二数据接收器中，935。

该基站的发射机包括数据源970，它可包括用于发送的存储的数据，语音数据等。数据帧被组合，972，突发数据被扩频，976。宽带信号在调制器976中被上变频到载波频率，以及在RF发射机978中被放大，以便通过天线902发射到移动台。RF发射机对于所有的RF信道可以是共同的。基站的发射机基本上相应于现有技术的发射机，但本发明的接收机部件的信道估算可被使用来确定对于RF发射所需要的发射功率。

基站900也包括控制处理器990，用于以上述的方式控制接收机和发射机的部件。控制处理器也可接入到存储器，在其中存储有控制程序，参量和要被处理的数据。

通常，在诸如移动台和6基站的在电信设备中的信息处理，是在以微处理器形式的处理能力的设备中和在以存储器电路形式的存储器中进行的。这样的设备是从移动台和固定的网络单元的技术中获知的。为了把已知的电信设备变换成按照本发明的电信设备，必须把命令微处理器执行上述的操作的、机器可读出的指令组存储在存储器装置中。组合和存储这样的指令到存储器，涉及已知的技术，当它与本专利申请的教导相组合时，是在本领域技术人员的能力范围内。

不应当认为是本发明的上述的示例性实施例对于附属权利要求的可应用性的范围的限制。特别是，作为基本发明的进一步发展被揭示的某些附加特性并不是互相排斥的，而是可以以多种方式被组合。

例如，虽然所描述的实施例涉及CDMA/WCDMA接收机，但本发明也可应用于其它类型的接收机，诸如TDMA接收机。

Claims

1.一种在处理接收的射频信号时用于补偿频率偏移的方法，其中该接收和处理包括以下步骤：

-从射频信道接收具有载波频率的射频信号(304，404)，

-产生本地振荡器信号(304，404)，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移，

-将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频，产生基带信号(304，404)，

-把基带信号变换成数字样本(306，406)，

-产生射频信道估算数据(314，414)，

-根据该信道估算数据校正基带信号的相位(330，430)，

其特征在于，该方法还包括以下步骤：

-从接连的信道估算数据检测相位(341，441)，

-根据所述检测的相位产生复相量(349，449)，以及

-把基带信号与所述复相量相乘，以便减小基带信号的频率偏移(350，351，352，449，451，460)。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，接收的信号是扩频信号，该方法还包括去扩频接收的宽带信号形成窄带信号(310)的步骤。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，把基带信号与所述复相量相乘的步骤是在去扩频前对于宽带信号执行的(350)。

4.按照权利要求2的方法，其特征在于，接收的信号是扩频信号，把基带信号与所述复相量相乘的步骤是在去扩频后对于窄带信号执行的(351，352)。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，射频信道估算数据是根据为了频率偏移校正已与所述复相量相乘的基带信号而进行的。

6.按照权利要求5的方法，其特征在于，在相位检测步骤前，该方法包括根据接连的信道估算数据形成微分信号的步骤和低通滤波该微分数据的步骤。

7.按照权利要求5的方法，其特征在于，在相位检测步骤后，该方法包括根据接连的检测的相位值形成相位微分信号的步骤(343)和低通滤波该微分数据的步骤(345)。

8.按照权利要求5的方法，其特征在于，在根据所述检测相位产生复相量的步骤前，该方法还包括积分的步骤(347)。

9.按照权利要求1，2或4的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

-产生第一信道估算数据(414)，

-检测来自接连的第一信道估算数据的相位(441)，

-根据所述检测的来自接连的第一信道估算数据的相位产生复相量(449)，

-把基带信号与复相量相乘，以便校正频率偏移(451，452)，

-根据该频率校正信号产生第二信道估算数据(454)，以及

-把未校正的基带信号与第二信道估算数据相乘，以便形成校正的输出信号(460)。

10.按照权利要求9的方法，其特征在于，在相位检测步骤后，该方法包括根据接连的检测相位值形成相位微分信号的步骤(343)。

11.按照权利要求9的方法，其特征在于，在相位检测步骤前，该方法包括根据接连的信道估算数据形成相位微分信号的步骤。

12.按照权利要求9的方法，其特征在于，对于接收信号的两个多径分量进行基带信号处理，且减小频率偏移的处理过程是基于平均来自不同的多径分量处理的至少一个信号的。

13.按照权利要求12的方法，其特征在于，该复相量是根据来自至少两个多径分量的频率偏移估算值产生的。

14.一个用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置(102，104)，

-用于产生本地振荡器信号的装置，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移(104)，

-用于将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频的装置，以便产生基带信号(104)，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置(106)，

-用于产生射频信道估算数据的装置(514，614，714)，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号相位的装置(330)，

其特征在于，该设备还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置(541，641，741)，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置(549，649，749)，以及

-用于把基带信号与所述复相量相乘的装置，以便减小基带信号的频率偏移(550，651，652，751，752，755，760)。

15.按照权利要求14的设备，其特征在于，接收的信号是扩频信号，该设备还包括用于去扩频接收的宽带信号形成窄带信号(310)的装置(510，512，520，522，610，612，620，622，710，712，720，722)。

16.按照权利要求15的设备，其特征在于，设备包括用于把宽带基带信号与所述复相量相乘的装置(550)，其输出端被耦合到所述去扩频装置的输入端。

17.按照权利要求15的设备，其特征在于，该设备包括用于把窄带基带信号与所述复相量相乘的装置(651，651)，其输入端被耦合到去扩频装置的输出端。

18.按照权利要求14的设备，其特征在于，用于形成射频信道估算数据的装置的输入端被耦合到所述用于把基带信号与所述复相量相乘、以便减小基带信号的频率偏移的装置的输出端。

19.按照权利要求14的设备，其特征在于，它包括微分器，被耦合到所述信道估算器的输出端，以及低通滤波器，具有被藕合到所述微分器的输出端的输入端和被耦合到所述用于相位检测装置的输入端的输出端。

20.按照权利要求14的设备，其特征在于，它包括微分器(542，543，642，643)，被耦合到所述用于相位检测的装置的输出端，以及低通滤波器(545，645)，具有被耦合到所述微分器的输出端的输入端和被耦合到所述用于形成复相量的装置的输入端的输出端。

21.按照权利要求14的设备，其特征在于，包括积分器(547，647)，用于积分相位检测数据，形成误差频率值，加到用于形成复相量的装置的输入端。

22.按照权利要求14或15的设备，其特征在于，该设备还包括：

-用于产生第一信道估算数据的装置(714)，

-用于检测来自接连的第一信道估算数据的相位的装置(741)，

-用于根据所述检测的来自接连的第一信道估算数据的相位产生复相量的装置(749)，

-用于把基带信号与该复相量相乘，以便校正频率偏移的装置(751，752)，

-用于根据频率校正的信号产生第二信道估算数据的装置(754)，以及

-用于把未校正的基带信号与第二信道估算数据相乘，以便形成校正的输出信号的装置(760)。

23.按照权利要求14-22的任一项的设备，其特征在于，它包括微分器(542，543，642，643，742，743)，用于根据接连的相位检测值形成相位微分信号。

24.按照权利要求14-22的任一项的设备，其特征在于，它包括微分器，它的输入端被耦合到所述信道估算器的输出端，用于在相位检测前，根据信道估算数据形成微分信号。

25.按照权利要求15的设备，其特征在于，它包括至少两个RAKE指，以及用于平均来自至少两个RAKE指的至少一个相应信号的装置(744，731，761)，以便减小频率偏移。

26.按照权利要求15的设备，其特征在于，它包括用于根据来自至少两个RAKE指的频率偏移估算值(

)产生复相量的装置(744，749)。

27.包括用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备的移动台，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置(804)，

-用于产生本地振荡器信号的装置，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移(804)，

-用于将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频的装置，以便产生基带信号(804)，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置(806)，

-用于产生射频信道估算数据的装置(814)，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号的相位的装置(830)，

其特征在于，该设备还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置(841)，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置(849)，以及

-用于把基带信号与所述复相量相乘的装置，以便减小基带信号的频率偏移(851，852)。

28.包括用于接收射频信号和补偿在处理接收的射频信号时的频率偏移的设备的基站，其中该设备包括：

-用于从射频信道接收具有载波频率的射频信号的装置(902，904)，

-用于产生本地振荡器信号的装置，其中在接收的射频信号的载波频率与本地振荡器信号的频率之间有频率偏移(904)，

-用于将接收的射频信号与本地振荡器信号进行混频的装置，以便产生基带信号(904)，

-用于把基带信号变换成数字样本的装置(906)，

-用于产生射频信道估算数据的装置(914)，

-用于根据该信道估算数据校正基带信号的相位的装置(930)，

其特征在于，该设备还包括：

-用于从接连的信道估算数据检测相位的装置(941)，

-用于根据所述检测的相位产生复相量的装置(949)，以及

-用于把基带信号与所述复相量相乘的装置，以便减小基带信号的频率偏移(951，952，960)。