CN1790944A - 分集接收装置及分集接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明能够在短时间内选择最合适的天线。本发明涉及一种分集接收装置，包括：控制单元，生成天线选择信号，以便于从多个天线中依次选择一个；多个相关单元，分别对应所述多个天线，确定由相应天线接收的信号与规定模式之间的相关值，并将其输出；以及相关检测单元，分别对于所述多个天线，根据所述多个相关单元中的对应单元确定的相关值和有关该天线的平均功率，从接收到的信号中检测出所述规定模式，然后将检测结果输出。该控制单元基于该相关检测单元输出的检测结果，生成所述天线选择信号，以便将接收所述规定模式检测出的信号的天线确定为应选择的天线，并选择该天线。

Description

分集接收装置及分集接收方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2004年12月16日递交的日本专利申请No.2004-364360的优先权，其全部内容在此合并以供参考。

技术领域

本发明涉及分集接收装置及分集接收方法。尤其是，涉及从多个天线中选择应用于接收天线的天线选择分集接收装置及方法。

背景技术

对于无线LAN(局域网)等的移动通信，已知由于电波反射以及散射而造成接收电场强度剧烈变化的衰减现象，接收性能显著恶化。作为减轻这种衰减影响的接收技术，存在从由多个接收路线得到的接收信号中选择应解调信号的分集接收。作为其中的一种，已知有从多个天线中选择应进行接收的天线的天线选择分集接收。

图17是现有的天线选择分集接收装置的方框图。在例如日本特开平9-148973号公报中公开了该装置。图17中，天线切换单元922选择由2个天线11、12接收的接收信号，AGC(自动增益控制)电路924以及控制电压生成单元(例如，VCO)934维持在一定的接收输入电平上。此时，控制单元932根据控制电压生成单元934输出的控制电压，判断哪个天线的接收功率大。基于判断结果，将天线选择信号输出到天线切换单元922中，以便选择接收功率大的天线。

但是，如果采用图17这样的接收装置，由于由AGC电路924以及控制电压生成单元934构成的反馈回路必须收敛才能正确确定接收功率，因此进行功率比较需要时间。并且，在2个天线的接收功率存在较大差异的情况下，由于切换天线时输入到AGC电路924中的功率剧烈变化，在反馈回路收敛时更加需要时间。

在无线LAN等高速无线数据包通信中，多个终端在任意时刻都要传送无线数据包。在接收端，必须在数μ秒的引导期间进行天线的选择、自动增益控制(AGC)、数据包的检测。这样，就存在用现有结构不能执行这些处理的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在短时间内选择最佳天线的分集接收装置。

为了解决所述问题，权利要求1中的发明所述的方式为分集接收装置，包括：控制单元，生成并输出天线选择信号，以便从多个天线中依次选择一个；增益放大器，用于基于增益控制信号，放大并输出通过由该天线选择信号选择出的天线而接收到的信号；功率测定单元，用于测定从该增益放大器中输出的信号的功率；平均化单元，用于基于由该功率测定单元测定的功率，求出并输出分别由所述多个天线接收到的每个信号的平均功率；保持单元，保持所述平均功率中的至少一个；多个相关单元，分别对应于所述多个天线，求出由相应天线接收、并从该增益放大器中输出的信号与规定模式之间的相关值并输出；相关检测单元，分别为所述多个天线，根据所述多个相关单元中的对应单元求出的相关值和与该天线对应的平均功率，从接收到的信号中检测出所述规定模式，然后将检测结果输出；增益控制单元，输出所述增益控制信号，以便在确定应由所述控制单元选择的天线之前，该增益放大器以一定增益进行放大，之后，该增益放大器以相应于所选的天线的平均功率的增益进行放大，其中该控制单元基于该相关检测单元的输出，生成并输出所述天线选择信号，以便将接收由所述规定模式检测出的信号的天线确定为应选择的天线，并选择该天线。

如此，由于分别对应于多个天线的多个相关单元检测出该规定模式，则不必通过到达的无线数据包的定时，不会将多个天线中接收到的信号混合为对象，检测规定模式。为此，可以提高规定模式的检测精度，并能够快速确定应选天线。

对于权利要求2的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，在从所述多个天线接收到的信号的任意一个中检测出所述规定模式时，所述控制单元选择保持在所述保持单元中的平均功率和检测出的所述规定模式的信号的平均功率中的最大者，将对应于所述选择出的平均功率的天线，确定为应选择的天线。

对于权利要求3的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，还包括相关保持单元，所述相关检测单元分别为所述多个天线，确定在所述多个相关单元的对应部分中求出的相关值与对应于该天线的平均功率之差，并将该差值输出。所述相关保持单元保持从所述相关检测单元输出的差值，并将该差值输出到所述控制单元。所述控制单元根据从所述相关检测单元以及所述相关保持单元输出的相关值与平均功率之差，确定要选择的天线。

如此，由于相关保持单元保持相关值和平均功率之间的差值，则可以将相关值和平均功率之差最大的天线确定为应选天线，从而能接收传输路径中失真影响最小的信号。

对于权利要求4中的发明，在权利要求3记载的分集接收装置中，所述相关检测单元保持求出的最新平均功率，确定所保持的平均功率与在所述多个相关单元中对应于所述保持平均功率的天线的那个相关单元中求出的相关值之差，并将其输出。

对于权利要求5中的发明，在权利要求3记载的分集接收装置中，在通过所述多个天线接收到的信号中，在所述控制单元从多个信号中检测出与所述规定模式之间相关的情况下，选择保持在所述相关保持单元中的相关值与平均功率之差和检测出所述相关的信号的相关值与平均功率之差中的最大者，将对应于所选的相关值与平均功率之差的天线，确定为应选择的天线。

对于权利要求6中的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，所述多个相关单元中的每个均包括选择器，以及将输入的信号顺次移位存储的移位寄存器。所述选择器在选择了对应于该相关单元的天线时，选择所述增益放大器的输出并输出到所述移位寄存器中，在其它情况下，选择被移位的输出值并输出到所述移位寄存器中。

对于权利要求7中的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，对于各个天线，所述控制单元生成并输出相关处理通知信号，表示应对该天线中接收到的信号进行相关处理的时间，所述平均化单元在所述相关处理通知信号有效时，计算平均功率。

对于权利要求8中的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，所述控制单元将等待接收功率稳定的时间与求出平均功率的时间之和，作为在所述多个天线中依次选择的间隔。

对于权利要求9中的发明，在权利要求8记载的分集接收装置中，还包括存储等待接收功率稳定的时间和求出平均功率的时间的寄存器。

对于权利要求10中的发明，在权利要求1记载的分集接收装置中，还包括对所述增益放大器的输出执行自动频率控制处理的自动频率控制单元，以及对所述自动频率控制单元的输出进行解调处理的解调单元。

对于权利要求11中的发明，在权利要求10记载的分集接收装置中，所述解调单元检测接收信号中传送的数据误差，并通知所述控制单元，在所述解调单元检测出误差的情况下，所述控制单元将除当前所选天线之外的天线确定为应选择的天线。

对于权利要求12中的发明，在权利要求10记载的分集接收装置中，在所选天线中接收到的信号的平均功率小于规定值的情况下，所述控制单元不改变所述增益控制信号。

对于权利要求13中的发明，在权利要求10记载的分集接收装置中，在所选天线中接收到的信号的平均功率小于规定值的情况下，所述控制单元在确定所述应选择天线之后，在所述自动频率控制单元中开始自动频率控制处理，而不改变所述增益控制信号。

对于权利要求14中的发明，在权利要求13记载的分集接收装置中，对于每个天线，所述控制单元生成并输出相关处理通知信号，该信号表示应执行该天线中接收到信号的相关处理的时间，并且，有关除所述应选天线之外的天线的所述相关处理通知信号如果未表示所有应执行相关处理的时间，则所述控制单元迫使所述自动频率控制单元开始自动频率控制处理。

对于权利要求15中的发明，在权利要求10记载的分集接收装置中，对于每个天线，所述控制单元生成并输出相关处理通知信号，该信号表示应执行该天线中接收到信号的相关处理的时间，所述相关检测单元在所述相关处理通知信号中的每个都表示应执行相关处理的时间时，保持计算出的最新平均功率。

权利要求16中的发明是一种分集接收方法，包括：生成天线选择信号以便从多个天线中依次选择一个的步骤；放大步骤，基于增益控制信号，放大通过由所述天线选择信号选择出的天线接收到的信号；功率测定步骤，测定在所述放大步骤中放大的信号的功率；平均化步骤，基于所述功率测定步骤中测定的功率，求出每个分别由所述多个天线接收到的信号的平均功率；保持步骤，保持所述平均功率中的至少一个；相关步骤，求出分别由所述多个天线接收到的、在所述放大步骤中放大的信号与规定模式之间的相关值；相关检测步骤，分别为所述多个天线，根据求出的相关值和与该天线有关的平均功率，从接收到的信号中检测出所述模式；增益控制步骤，生成所述增益控制信号，以便在确定应由所述控制单元选择的天线之前，以一定的增益在放大步骤中放大，之后，以相应于所选的天线的平均功率的增益，在放大步骤中放大；生成所述天线选择信号，以便将接收由所述规定模式检测出的信号的天线确定为应选择的天线，并选择该天线。

权利要求17中的发明，在权利要求16记载的分集接收方法中，所述相关检测步骤分别为所述多个天线中的每一个，确定所求出的相关值与有关该天线的平均功率之差，该分集接收方法还包括：保持在所述相关检测步骤中得到的值的相关保持步骤，和根据在所述相关检测步骤中得到的相关值与平均功率之差，以及在所述相关保持步骤中保持的相关值与平均功率之差，确定应选择的天线的步骤。

发明效果

根据本发明，可以在短时间内选择最佳天线。对每个接收的数据包可以选择最佳天线，因此即使在传输环境急速变化的情况，以及从多个终端等传送数据包的情况下，也可以进行稳定通信。

附图说明

图1是根据本发明第1实施例的分集接收装置的方框图。

图2是表示图1的分集接收装置所接收的数据包结构的例子的图。

图3是表示图1的分集接收装置各部分的信号的时序图。

图4是表示图1中第一相关单元的结构方框图。

图5是表示图1中相关检测单元结构的方框图。

图6是仅包括一个相关单元的分集接收装置的方框图。

图7是表示图6的分集接收装置各部分信号的时序图。

图8是表示在天线切换间隔比模式P的长度长的情况下，图1的分集接收装置各部分信号的时序图。

图9是表示在天线切换时所产生的噪声的图。

图10是表示图1的分集接收装置所接收数据包结构的另一例子的图。

图11是表示图1解调单元结构的例子的方框图。

图12是表示在弱电场时有关图1中分集接收装置的自动频率控制操作的时序图。

图13是根据本发明第2实施例的分集接收装置的方框图。

图14是表示图13中相关检测单元的结构的方框图。

图15是表示图13的分集接收装置各部分信号的时序图。

图16中(a)是表示接收信号没有受到传输路径失真影响情况下的相关值图，(b)是表示接收信号受到传输路径失真影响情况下的相关值图。

图17是现有技术中的天线选择分集接收装置的方框图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例。

(第1实施例)

图1是有关本发明第1实施例的分集接收装置的方框图。图1的分集接收装置包括增益放大器102、功率测定单元104、平均化单元106、保持单元108、第一相关单元120、第二相关单元130、相关检测单元140、控制单元162、增益控制单元172、自动频率控制(AFC)单元174以及解调单元180。图1的分集接收装置从第一天线11以及第二天线12中选出一个。具体而言，为天线切换单元22生成天线选择信号SWA，以选择任何一个通过天线11、12接收的信号。

图2是表示图1的分集接收装置所接收的数据包结构的例子的图。图2的数据包包括前置码部分PK1和数据部分PK2。在前置码部分PK1中包含有模式(pattern)P1、P2、......Pn(n≥2)。模式P1、P2、......Pn中的任何一个都是规定模式P。即，在前置码部分PK1中至少重复2次模式P。虽然任意模式都可以用作模式P，但是较优选地使用自相关特性高的PN(伪噪声)序列或线性调频波形等。数据部分PK2中包含了应传输的数据。

图3是表示图1的分集接收装置各部分信号的时序图。这里，假设与由天线12接收的信号相比，由天线11接收的信号受到的传输路径失真影响较小。图3中时刻T1、T2、T3、T4、T5....的间隔为时间T。以下，将时刻T2、T3、T4之后的T/2时刻分别设定为时刻T2A、T3A、T4A。

现在对没有输入接收信号等情况下的等待信号接收的操作进行说明。控制单元162将天线选择信号SWA输出到天线切换单元22，将增益切换信号S4输出到增益控制单元172。天线切换单元22根据天线选择信号SWA选择由天线11或天线12接收的信号，并将其作为信号S0输出给增益放大器102。天线切换单元22在天线选择信号SWA为低电位(“L”)时选择由天线11接收的信号，为高电位(“H”)时选择由天线12接收的信号。

在等待接收时，控制单元162使天线选择信号SWA的电平交替变换为“H”以及“L”，以便顺序选择天线11、12，因此，天线切换单元22一边交替选择天线11和天线12一边等待数据包的到达。控制单元162将执行天线切换的间隔至少设定为模式P的长度。这里为了易于说明，将天线切换间隔设定为与模式P的长度(时间T)相同。控制单元162在等待接收时，将指定固定增益的第一增益切换信号GS1作为增益切换信号S4输出。

根据增益切换信号S4，增益控制单元172将表示第一固定增益的增益控制信号S5输出到增益放大器102。由此，增益放大器102以第一固定增益来放大从天线切换单元22中输入的接收信号S0，并将其作为信号S2输出到功率测定单元104、第一相关单元120以及第二相关单元130。

控制单元162将第一相关处理通知信号S11输出到平均化单元106、第一相关单元120以及相关检测单元140，将第二相关处理通知信号S12输出到平均化单元106、第二相关单元130以及相关检测单元140。第一以及第二相关处理通知信号S11、S12分别表示其有效期间(例如为“H”期间)为应该执行关于第一以及第二天线中接收到的信号的相关处理的期间。

功率测定单元104测定增益放大器102的输出信号S2的瞬时功率，将其结果输出到平均化单元106。平均化单元106仅在第一相关处理通知信号S11或第二相关处理通知信号S12的有效期间内，将从功率测定单元104中输入的瞬时功率平均化。平均化单元106将求出的平均功率输出到控制单元162、增益控制单元172、保持单元108以及相关检测单元140。

在平均化单元106中，由于交替提供由天线11、12接收到的信号的瞬时功率，因此，平均化单元106得到由天线11、12接收到的每个信号的平均功率，并顺次输出。保持单元108保持除当前所选天线以外的天线中已经接收到信号的平均功率，并将其输出到控制单元162。

第一相关单元120以及第二相关单元130分别对应于天线11、12。第一相关单元120求出从增益放大器102中输出的接收信号S2和模式P之间的相关值S8，将其输出到相关检测单元140。第二相关单元130求出从增益放大器102中输出的接收信号S2和模式P之间的相关值S9，将其输出到相关检测单元140。

图4是表示图1中第一相关单元120的结构的方框图。第一相关单元120包括选择器122、具有16个串联连接的触发器(FF)的移位寄存器124、具有用于各比特的16个乘法器的乘法单元126以及运算单元128。

在图4中，移位寄存器124接收选择器122的输出，向右依次移位存储。选择器122在第一相关处理通知信号S11的有效期间内，选择从增益放大器102输出的接收信号S2。在其他期间(第一相关处理通知信号S11的无效期间)选择被移位的从移位寄存器124右端的触发器中输出的值。

换言之，如图3所示，第一相关单元120在第一相关处理通知信号S11的有效期间内依次更新移位寄存器124，在无效期间内使移位寄存器124的数据依次返回输入端，执行反馈处理。通过执行这种反馈处理，即使天线切换间隔被设定为比模式P的长度还要长，也能维持在移位寄存器124中保持的模式波形，从而可防止相关检测精度的恶化。

在乘法单元126中，预先设定表示模式P的16比特的值。乘法单元126在表示模式P的值和保持在移位寄存器124中的16比特的值之间，对每个比特进行乘法计算，然后将其结果作为相关值S8输出。

除了输入第二相关处理通知信号S12以替代第一相关处理通知信号S11、输出相关值S9以替代相关值S8之外，第二相关单元130与第一相关单元120具有相同的结构，因此省略对其的说明。

相关检测单元140在第一相关处理通知信号S11的有效期间内比较从第一相关单元120输入的相关值S8和从平均化单元106输入的平均功率值S6，检测出包含在接收信号S2中的模式P。此外，相关检测单元140在第二相关处理通知信号S12的有效期间内比较从第二相关单元130输入的相关值S9和从平均化单元106输入的平均功率值S6，并从接收信号S2中检测模式P。另外，相关检测单元140求出这两个比较结果的逻辑和，将其作为相关检测值S10输出到控制单元162。

图5是表示图1中相关检测单元140的结构的方框图。相关检测单元140具有触发器141、142，比较器143、144，OR门147。如图3的时序图所示，触发器141、142分别将第一以及第二相关处理通知信号S11、S12的最近有效期间(平均功率计算期间APC)的平均功率值S6作为最新平均功率进行保持，并将其作为平均功率值S30、S31分别输出到比较器143、144中。平均功率计算期间APC之后到下一个平均功率计算期间APC为止的期间，是平均功率保持期间APH，触发器141、142继续保持输入的平均功率值S6。

比较器143比较平均功率值S30和第一相关值S8，在第一相关值S8大的情况下，将输出S32设定为“H”。比较器144比较平均功率值S31和第二相关值S9，在第二相关值S9大的情况下，将输出S33设定为“H”。OR门求出输出S32以及S33的逻辑和，将其结果作为相关检测值S10输出到控制单元162。由此，不必混合由天线11、12接收到信号的功率，就可以求出相关检测值S10，并将其输出到控制单元162。输出S32、S33以及相关检测值S10在电平为“H”时表示已检测出模式P，换言之，表示数据包已到达。

在图3的时序图中，由于天线11的接收信号与天线12的接收信号相比，受到传输路径失真的影响较小，因此在相关值S8中产生峰值。相关检测值S10具有对应于相关值S8峰值的脉冲。

控制单元162根据由当前所选天线接收到的信号的平均功率值S6、保持单元108保持的由以前所选天线接收到的信号的平均功率值S7、或相关检测单元140输出的相关检测值S10，来检测数据包的到达，从而确定应选天线。

例如，控制单元162基于相关检测值S10，检测相关检测值的峰值，将在该峰值检出时刻T4所选的天线11确定为应选天线。

另外，控制单元162在从由天线11或12接收到的任一信号中检测出规定模式P的情况下，也可以从保持单元108中所保持的时刻T3处的平均功率和检测出相关检测值峰值的时刻T4处的平均功率中选择最大的那个，并将接收该平均功率的信号的天线作为应选天线。

可选地，控制单元162在平均功率小于规定值的情况下进行前述处理，在平均功率比规定值大的情况下，通常将接收信号平均功率为最大的那个天线设定为应选天线。

一旦检测出数据包到达，并确定了应选天线，控制单元162就输出天线选择信号SWA，以便选择被确定的天线，并且直到随后的数据包接收结束，都固定天线选择信号SWA的电平(在图3的情况下，信号SWA固定在“L”，以便保持第一天线11被选择)。

另外，控制单元块162在时刻T4之后，将第二天线切换信号GS2作为增益切换信号S4输出。这样，增益控制单元172输出增益控制信号S5，进行增益的反馈控制，以便平均功率变为适合于自动频率控制单元(AFC)174以及解调单元180的规定值。换言之，增益放大器102以对应于有关所选天线接收信号的平均功率的增益，进行放大。

随后，控制增益的增益放大器102通过自动频率控制单元174将放大后的信号输出到解调单元180，解调单元180进行数据包的数据部分的解调。在数据部分的解调结束之后，控制单元162返回接收等待状态，并重复上述操作。

这里，为了比较，针对仅带有一个相关单元的分集接收装置进行说明。图6是仅具有1个相关单元的分集接收装置的方框图。图7是表示图6的分集接收装置各部分信号的时序图。图6的分集接收装置与图1中的分集接收装置中相同，除了相关单元830、相关检测单元840以及控制单元862，代替第一以及第二相关单元120、130、相关检测单元140和控制单元162。

在相关单元830中，由于交替输入由天线11以及12接收到的信号，因此，如图7的时序图所示，相关单元830中混合了包含在通过天线11接收的信号中的模式，以及包含在通过天线12接收的信号中的模式。由于通过天线11接收的信号以及通过天线12接收的信号具有不同的传输路径失真，当通过2个天线11、12接收的信号混合时，相关检测准确率低，接收性能恶化。

对此，图1的分集接收装置具有分别对应于多个天线的多个相关单元，并且各个相关单元可以确定由相应天线接收到的信号和规定模式之间的相关值。即，如图3中的时序图所示，与接收信号的定时无关，在相关单元中没有混合包含于通过天线11接收的信号中的模式以及包含在通过天线12接收的信号中的模式，从而能够进行相关检测。为此，可以提高相关检测准确率，实现接收性能的提高。

相关检测单元140包括2个触发器141、142以及2个比较器143、144。为此，不会混合由2个天线11、12接收的信号的功率，从而可以求出相关检测值S10，并将其输出到控制单元162。

如上所述，通过图1的分集接收装置，分别对应于多个天线11、12的多个相关单元120、130可以检测出规定模式P，因此不必考虑到达无线数据包的定时，不需要以多个天线11、12中接收到的信号混合后的信号为对象，来检测出规定模式。为此，能够提高规定模式的检测精度，从而能够快速确定应选天线。

即使高频单元(天线切换单元22、增益放大器102等)由处理延迟大且便宜的部件形成时，也可以较快确定应选天线。为此，在天线选择处理时，不必花费较长时间就可以执行自动频率控制(AFC)处理以及解调处理，更能谋求接收性能的提高。

为了简单起见，以上描述将天线切换间隔设定得与模式P的长度相同。但是，也能以比模式P的长度更长的周期来执行天线切换。图8是表示在天线切换间隔比模式P的长度长的情况下，图1的分集接收装置各部分信号的时序图。图8中天线切换间隔为1.5T。

图9是表示在天线切换时所产生噪声的图。如图9所示，由于天线切换单元22或者其他原因，在天线切换瞬间，存在由于天线切换而产生噪声的情况。为此，在天线切换之后，将等待接收功率稳定的期间设定为WT，在之后的功率平均化期间AV内，还可以求出平均化单元106中的平均功率。即，将等待接收功率稳定的期间WT与功率平均化期间AV之和，设定为天线11、12之间的依次选择的间隔。这样做能够以较高精度进行功率测定。

特别地，虽然图中没有示出，但是，也可以在图1的分集接收装置中包括寄存器，该寄存器中存储了分别指定接收功率等待稳定的期间WT的长度以及功率平均化期间AV的长度的值。此时，控制单元162读出该寄存器的值，以设定接收功率等待稳定的期间WT以及功率平均化期间AV。

图10是表示图1的分集接收装置所接收数据包的结构的其它例子的图。图10的数据包在图2数据包的前置码部分PK1和数据部分PK2之间具有已知数据部分PK3和奇偶校验位PK4。已知数据部分PK3是事先确定内容的数据。奇偶校验位PK4是已知数据部分PK3的奇偶校验。该奇偶校验既可以是偶数奇偶校验，也可以是奇数奇偶校验。一旦发送图10的数据包，解调后就在接收端进行误差评价，以便能够进行天线选择。

图11是表示图1解调单元180的结构的例子的方框图。解调单元180具有解调器182、已知数据评价器184、奇偶校验误差检测器186以及OR门188。

解调器182解调自动频率控制单元174的输出信号S14，将其输出到已知数据评价器184以及奇偶校验误差检测器186中。已知数据评价器184比较已知数据部分PK3的解调结果和应作为已知数据部分PK3而被传送的数据如果存在误差，则将输出信号作为“H”输出到OR门188。奇偶校验误差检测器186比较解调器182解调的奇偶校验位和应作为奇偶校验位PK4而被传送的数据。在存在奇偶校验误差时，将输出信号作为“H”输出到OR门188。

OR门188在已知数据或奇偶校验中存在误差的情况下，输出“H”作为误差信号S15，并通知控制单元162。此时，控制单元162将当前所选天线之外的天线确定为应选天线。借此，可以不必使用由于受到干扰而被检测出相关峰值从而被误选的天线。

图12是表示在弱电场时有关图1中分集接收装置的自动频率控制操作的时序图。通常，在等待接收时，增益控制信号S5表示可以放大较弱信号的大的固定增益(第一固定增益)。考虑将这种较弱信号的平均功率程度的值作为阈值，来接收较弱信号。

增益控制单元172在天线选择之后，根据增益切换信号S4，进行增益的反馈控制，以便使所选天线中的接收平均功率成为适合于数据解调的规定值，平均功率值S6几乎没有变化。为此，如果图12的平均功率值S6小于阀值，则控制单元162保持增益控制信号S5不变化。此时，控制单元162无需使增益控制信号S5变化而改变增益，而是在天线选择之后，直接使自动频率控制(AFC)开始通知信号S13有效，从而在自动频率控制单元174中开始AFC处理。

通过延长AFC处理的周期，AFC的精度变高，可以谋求弱信号接收性能的提高。此外，如果考虑实际电路中的处理延迟，则在天线选择之后，存在除所选天线以外的相关处理通知信号有效的情况。在这种情况下，也可以在除所选天线以外的相关处理通知信号变为无效的那个时间点，使得AFC开始通知信号S13有效。

(第2实施例)

图13是根据本发明第2实施例的分集接收装置的方框图。图13的分集接收装置包括相关检测单元240和控制单元262，以替代图1中的相关检测单元140和控制单元162，此外还具有相关保持单元276。对于其它结构要素，由于与参照图1说明的内容一样，相同的部分附上相同的附图标记，省略对其的说明。

图14是表示图13中相关检测单元240的结构的方框图。相关检测单元240在图5的相关检测单元140中还具有减法器245、246以及选择器248。

减法器245在第一相关处理通知信号S11的有效期间内，从第一相关值S8中减去平均功率值S30，将得到的减法结果S34输出给选择器248。减法器246在第二相关处理通知信号S12的有效期间内，从第二相关值S9中减去平均功率值S31，将得到的减法结果S35输出给选择器248。选择器248在第一相关处理通知信号S11的有效期间内，选择减法结果S34，在第二相关处理通知信号S12的有效期间内，选择减法结果S35，将所选值作为相关值和平均功率之差S17，输出到控制单元262以及相关保持单元276。

相关保持单元276保持根据通过除当前所选天线之外的天线接收到的信号而求出的相关检测值S10、相关值和平均功率之差S17，然后将其分别作为相关检测值S18、相关值和平均功率之差S19，输出到控制单元262。

控制单元262根据随后的6个值中的任意一个，检测数据包的到达，选择接收时要用的天线。即，控制单元262基于下列信号中的任意一个来执行检测：通过当前所选天线接收到的接收信号的平均功率值S6、相关检测值S10和相关值与平均功率之差S17，以及通过以前所选天线接收到的接收信号的平均功率值S7、相关检测值S18以及相关值与平均功率之差S19。

图15是表示图13的分集接收装置各部分信号的时序图。这里，与通过天线11接收到的信号相比，通过天线12接收到的信号受到较小的传输路径失真影响。

现在说明没有输入接收信号等情况下的接收等待时的操作。在没有输入接收信号的情况下，控制单元262以规定间隔来交替改变天线选择信号SWA。天线切换间隔T最好大于模式P的长度。这里为了便于说明，将天线切换间隔设定成和模式P的长度相同。这点与图1中的分集接收装置相同。

图16(a)是表示接收信号没有受到传输路径失真影响情况下的相关值图。图16(b)是表示接收信号受到传输路径失真影响情况下的相关值图。如图16(a)、(b)所示，受到传输路径失真的影响越大，相关值的峰值和平均功率之差就越小。

在相关检测值S10以及相关检测值S18中的一方表示检测出相关的情况下，控制单元262选择接收到表示检测出相关的相关检测值计算中所用信号的天线。

在相关检测值S10以及相关检测值S18均表示检测出相关的情况下，控制单元262从相关检测单元240中输出的、相关值和平均功率之差S17，与相关保持单元276中输出的、相关值和平均功率之差S19中，选择较大的那个的天线。而且，控制单元262将接收到的在该计算中使用的信号的天线，确定为应被随后选则的天线。在图15的例子中，控制单元262将对应于相关值和平均功率之差S19的天线12确定为应选天线，并输出表示天线12的选择信号SWA。

控制单元262在平均功率小于规定值的情况下执行前述处理，在平均功率大于规定值的情况下，总是选择平均功率最大的信号通过天线。

如上所述，根据图13的分集接收装置，相关检测单元240求出相关值(接收到的信号与规定模式P之间的相关值)和平均功率之差，并且相关保持单元276保持该差值。因此可以将相关值和平均功率之差最大的天线确定为应选天线。结果，可以接收传输路径失真影响最小的信号，从而能够提高接收性能。

在第1实施例中，同样可以使用图13的分集接收装置来代替图1的分集接收装置。

上述实施形式，虽然是以提供2个接收天线的情况为例，但是还可以使用更多的天线。此时，分集接收装置具有对应于各个天线的相关部分，并且针对各个天线执行平均功率的测定，从而确定应选天线。

(产业上的可用性)

如上所述，本发明由于可在短时间内选择最佳天线，因此可用于高速无线数据包通信装置中等。

Claims (17)

1.一种分集接收装置，包括：

控制单元，生成并输出天线选择信号，以便从多个天线中依次选择一个；

增益放大器，用于基于增益控制信号，放大并输出通过根据该天线选择信号选择出的天线接收的信号；

功率测定单元，用于测定从该增益放大器中输出的信号的功率；

平均化单元，用于基于该功率测定单元测定的功率，计算并输出由所述多个天线接收到的每个信号的平均功率；

保持单元，用于保持所述平均功率中的至少一个；

多个相关单元，分别对应于所述多个天线，求出通过相应天线接收、并从该增益放大器中输出的信号与规定模式之间的相关值，并输出该相关值；

相关检测单元，分别为所述多个天线，根据所述多个相关单元中的对应单元求出的相关值和对应于该天线的平均功率，在接收到的信号中检测出该规定模式，并输出检测结果；和

增益控制单元，用于输出该增益控制信号，以便在该控制单元确定应选择的天线之前，该增益放大器以一定增益进行放大，之后，该增益放大器以相应于所选天线的平均功率的增益进行放大，

其中该控制单元基于该相关检测单元的检测结果，生成并输出该天线选择信号，以便将接收包括由该相关检测单元检测出的该规定模式的信号的天线，确定为应选择的天线，并选择该天线。

2.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，在从所述多个天线接收到信号的任意一个中检测出该规定模式时，该控制单元选择保持在该保持单元中的平均功率和检测出该规定模式的信号的平均功率中的最大者，将对应于该选择出的平均功率的天线，确定为应选择的天线。

3.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，进一步包括相关保持单元，

该相关检测单元分别为所述多个天线中的每一个，求出在所述多个相关单元的对应单元中求出的相关值与对应于该天线的平均功率之差，并输出该差值；

该相关保持单元保持从所述相关单元中输出的差值，并将该差值输出到该控制单元中；并且

该控制单元根据从该相关检测单元以及该相关保持单元输出的该相关值与平均功率之差，确定应选择的天线。

4.如权利要求3所述的分集接收装置，其特征在于，该相关检测单元保持求出的最新平均功率，并求出所保持的平均功率与在所述多个相关单元中对应于该保持平均功率对应的天线的相关单元中求出的相关值之差，并将该差值输出。

5.如权利要求3所述的分集接收装置，其特征在于，在通过所述多个天线接收到的信号中，当从多个信号中检测出与该规定模式相关的情况下，该控制单元选择被保持在该相关保持单元中的相关值与平均功率之差和检测出该相关的信号的相关值与平均功率之差中的最大者，并将对应于该所选的相关值与平均功率之差的天线，确定为应选择的天线。

6.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，

所述多个相关单元中的每个均包括

选择器，和

用于将输入的信号顺次移位并存储的移位寄存器；

该选择器在选择对应于该相关单元的天线时，选择该增益放大器输出的放大信号，并将被选择的信号输出到该移位寄存器中，但是在其它情况下，该选择器选择被移位的值，并将被选择的值输出到该移位寄存器中。

7.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，

对于每个天线，该控制单元生成并输出相关处理通知信号，该信号表示应对通过该天线接收到的信号进行相关处理的时间，

该平均化单元在该相关处理通知信号有效时，求出平均功率。

8.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，该控制单元将等待接收功率稳定的时间与求出平均功率的时间之和，作为在所述多个天线中依次选择的间隔。

9.如权利要求8所述的分集接收装置，其特征在于，进一步包括所述存储等待接收功率稳定的时间和所述求出平均功率的时间的寄存器。

10.如权利要求1所述的分集接收装置，其特征在于，进一步包括：

对该增益放大器输出的放大信号执行自动频率控制处理的自动频率控制单元，以及

对该自动频率控制单元输出的信号进行解调处理的解调单元。

11.如权利要求10所述的分集接收装置，其特征在于，

该解调单元检测由接收到的信号传送的数据中的误差，并通知该控制单元；并且

在该解调单元检测出误差的情况下，该控制单元将除当前所选天线之外的天线，确定为应选择的天线。

12.如权利要求10所述的分集接收装置，其特征在于，在通过所选天线接收到的信号的平均功率小于规定值的情况下，该控制单元保持该增益控制信号不变。

13.如权利要求10所述的分集接收装置，其特征在于，在通过所选天线接收到的信号的平均功率小于规定值的情况下，该控制单元确定该应选择的天线，并促使该自动频率控制单元开始自动频率控制处理，而不改变该增益控制信号。

14.如权利要求13所述的分集接收装置，其特征在于，

对于每个天线，该控制单元生成并输出相关处理通知信号，该信号表示应对通过该天线接收到的信号执行相关处理的时间，并且

如果用于除该应选天线之外的天线的相关处理通知信号未表示应执行所有相关处理的时间，则该控制单元促使该自动频率控制单元开始自动频率控制处理。

15.如权利要求10所述的分集接收装置，其特征在于，

对于每个天线，该控制单元生成并输出相关处理通知信号，该信号表示应对通过该天线接收到的信号执行相关处理的时间，并且

每当该相关处理通知信号中的每个都表示应执行相关处理的时间时，该相关检测单元保持求出的最新平均功率。

16.一种分集接收方法，包括：

生成天线选择信号以便从多个天线中依次选择一个的步骤；

放大步骤，基于增益控制信号，放大通过根据该天线选择信号选择出的天线接收到的信号；

功率测定步骤，测定在该放大步骤中放大的信号的功率；

平均化步骤，基于该功率测定步骤中测定的功率，求出通过所述多个天线接收到的信号中的每个信号的平均功率；

保持步骤，保持所述平均功率中的至少一个；

相关步骤，求出通过所述多个天线接收到的、并在该放大步骤中被放大的信号中的每个信号与规定模式之间的相关值；

相关检测步骤，根据求出的相关值和与该天线对应的平均功率，在通过所述多个天线中的每个天线接收到的信号中检测出该规定模式；

增益控制步骤，产生该增益控制信号，以便在确定应选择的天线之前，以一定增益实施该放大步骤，之后，以根据通过该所选天线接收到的信号的平均功率求出的增益，实施该放大步骤；

确定天线步骤，将接收包括该相关检测步骤中检测出的该规定模式的信号的天线，确定为应选择的天线，并生成该天线选择信号，以选择该被确定的天线。

17.如权利要求16所述的分集接收方法，其特征在于，

对于所述多个天线中的每一个，该相关检测步骤包括确定所求出的相关值与对应于该天线的平均功率之差；并且

该分集接收方法进一步包括：

相关保持步骤，保持在该相关检测步骤中得到的差；以及

确定应选择的天线的步骤，根据在该相关检测步骤中得到的相关值与平均功率之差，以及在该相关保持步骤中保持的相关值与平均功率之差。

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