TWI227975B - Communication system, signal pre-processing apparatus and signal receiving apparatus thereof - Google Patents

Description

1227975 五、發明說明（1) 一、 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種訊號預先處理裝置及其訊號接收裝 置’更特別地係關於一種應用於一通訊系統中之訊號預先 處理裝置及其訊號接收裝置。 二、 【先前技術】 第三代全球無線蜂巢通訊技術目前已朝向分碼多重 取（CDMA)系統發展。可預見地，未來無線通訊系統之目 為寬頻、高品質、高速資料傳送與多用戶同時傳輸。= 使通訊系統達到這個目標，勢必要增加訊號接收盘送f 置的製作複雜度與成本。 〃知k衣 為避免增加使用者的成本 雜度與製作成本的訊號接收裝置。要禋T即’衣作设 三、 【發明内容】 鑑於上述’本發明之一 Η ΛΑ 士 ^ <用；^ 目的在於提供一種訊號預先處 理I置，1用於基地台之银I ?々么 用上鏈通道的資m^馮路糸統，用以在訊號傳送前利 :二； 補償訊號在通道中的衰減、延遲 或相位改變亚利用多個發详不細八w ^ k遲 ^ ^ ^ 、天、·泉分別所欲發送之訊號使用 空間增益的-處’提高接收端的通訊品質。 使用 另外，本發明之另_ 置，如一行動台。此的f於提供-種訊號接收裝 σ Α接收裝置係供接收任一發送天線

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所發送出之訊號。 耙式處理器，因此 成本。 由於，此訊號接收裝置不需專額外的梨 ，可更節省訊號接收裝置的電路與製作 哭月之/滅預先處理裝置包含一串列轉並列轉換 LV、=!r處理器、以及對應於此“固補償處理器的 们波束形成處理器。串列轉並列轉換器首先分解此串列 數位汛旒為N個並列數位訊號。L個補償處理器中之接收並 3，道的補償參數預先補償N個並列訊號預估的通 ΪI婉Ϊ :通迢時間延遲，㉟出一補償訊號，此補償訊號 亦、、二過展頻的處理，利用展頻處理單元 =以—展㈣，該展頻碼可以使用Ν組不相母同且路正= ^頻碼，讓同一路徑可以有Ν個訊號同時傳輪。接著，每 二ί i形成處理器接收並強化此補償訊號，使訊號經由環 、^’，用戶端接收機時，獲得空域上的分送增益。數個發 ϊ:ϊ接收並組合此l個增強訊號以得到-特定訊號，同x ^ i/中ΐ特定訊號以得到—射頻訊號。最後，*送天線即 七运出此射頻訊號。 匹配ί ϊ，之訊號接收裝置包含一接收天線、ν個展頻碼 -/思波為、Ν個決策器以及一並列轉串列轉換器。首 ^，接收天線接收並降頻此射頻訊號為一基頻訊號。ν個 、、頻碼匹配濾波器分別具有相對應之Ν組展頻碼，其係用 以接收基頻訊號並分別摺積基頻訊號與Ν組展頻碼，以得 1227975

。N個決策器 並列轉串列 訊號之值組 措此，本發 置與行動台 固定台收發 號，並估計 處理裝置， 含上述訊號 號。 一補償 並利用 接收裝 分別接 轉換器 合成所 明可使 裝置間 裝置具 到N個主訊號 主訊號之值。 果，將每一主 轉換成串列。 固定台收發裝 糸統包括：一 元接收上鏈訊 上述訊號預先 另一行動台包 傳遞此數位訊 收N個主訊號並判斷每一 依照每一決策器之判斷結 欲知到之訊號，例如並列 用於一通訊系統，用以在 傳遞一數位訊號，該通訊 有一接收單元，該接收單 參數；一傳送單元，具有 補償參數補償傳送信號， 置接收此傳輸訊號，即可

四、【實施方式】 本發明提供一種可應用 裝置與其訊號接收裝置。在 置利用上行鏈路所收到多個 鏈路的通道特性相同，因此 預估下行鏈路的通道特性， 變或空間改變等。通訊系統 I置在訊號傳輸之前預先補 送天線發送出去。本發明為 路徑到達的延遲時間、波束 了結合時域與空域優點的下 之訊號接收裝置並不需要多 可節省訊號接收裝置的電路

於通訊系統的一訊號預先處理 此’本發明的訊號預先處理裝 路徑的通道特性。由於上、下 可以利用這些上行通道特性去 例如彳s 5虎哀減、延遲、相位改 中的訊號將經由訊號預先處理 償傳輸通道特性並利用多個發 基於上鏈已知的通道增益、多 形成向量與展頻技術來設計， 鍵收發機系統。另外，本發明 增加犁耙式處理器，因此，更 與製作成本。 第8頁

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五、發明說明（5) 107。在此，本發明之L個波束形成處理器1〇5分 二的-波束形成向量。此波束形成向量分別使補償: 仵到一空域分达增益（space_diversity gain)，以形法二 ，訊號17。接著，j個訊號結合裝置1〇7分別接收…宫 束形成處理态1 05所傳送之l個增強訊號丨7。每_ ’ 裝置107接收並組合L個增強訊號17，以得到一 e 19。最後，J個升頻裝置1〇9將；個特定 ’ ^ 訊號2卜⑽發送天線2。即可發送出此;個射升^ 理單ΪΠ ’補償處理器103進一步包含通道預先處 031、展頻處理單元1〇33與時間預先補償單元 2斟f道預先處理單元1 031利用上述[個多路徑通道增 二二二Γ償處理器1 〇 3做補償’ _ 後Λ / 徑所須之增益。如此，讓信號通過通道 :列訊號m傳送至展頻處理單元1〇33。 曼弟一 不以λ時傳送r固訊號，而不造成相對的干擾二 4-,, 目5且正父的展頻碼，如Hadamard-Wal sh Code。 一、，展頻處理單元1 〇 3 3使用N組展頻碼相乘與相對的第 133亚列Λ號13:，並合成N個數值後輸出-第二並列訊號 路％：μ取:，蚪間預先補償單元1 0 3 5接收接收器40的L·個多 間^、严達時間的延遲’並預先對相對的路徑之訊號進行時 個夕之預先補償’即可得到補償訊號1 5。由於本發明係 夕路徑到達時間做補償，因此對於經由L·路徑傳送的 1227975

五、發明說明（6) 訊號，無論於哪一路徑，$丨丨、去拉&山 俗仫，到達接收端的訊號將會一致。 訊號=收射頻㈣^ :展頻…濾摘 列：換器3 0 5。在此，N個展頻碼亚 =展頻碼。而此N組展頻碼係設定為彼此相異°】：=有N 碼，並且相同於發射端組展頻碼。 又之

、& 士圖一所示接收天線4 0接收並降頻此射頻訊號2 1， 以轉換為-基頻訊號23。接¥，展頻碼匹配濾波器3〇"妾 ，基頻訊號23，並分別摺積基頻訊號23與N組展頻碼，以 得到N個主訊號25。接著，N個決策器30 3分別接收N個主訊 號25，並判斷每一主訊號25之值。最後，並列轉串列轉換 器305，依照每一決策器303之判斷結果，將每一主訊號25 之值組合成一訊號2 7。此訊號2 7即為使用者所欲接收之原 發送的訊號11。 在此實施例中，上述之訊號可為一雙位相位移鍵 (binary phase shift keying, BPSK)訊號或是一正交相 位移鍵（quadrature phase shift keying, QPSK)訊號。 而本發明所應用之通訊系統可為一分碼多重進階（CDMA)系 統。另外，本發明可適用於以超大型積體電路設計 (VLSI)製造，並且符合系統單一晶片（System on Chip,

第11頁 1227975 五、發明說明（7) 的設 SOC)的設計理念，進而符合未來接收機『輕薄短小 計0 前述說明書中，本發明以特定具體實施例為參考來描 述，然而顯然各種的修正與改變都不脫離本發明之寬廣的 精神與範圍。而該對應之說明與圖示係用來加以說明而非 限制本發明之範疇。因此，表示本發明應涵蓋所有出現在 本發明之附加的申請專利範圍與其相等項之修正與變化。 _

第12頁 1227975 .画

圖式簡單說明 五 [ 圖 示 簡 單 說 明 ] 各 圖 意 義 如 下 • 圖 一— 顯 示 本發 明 之 訊 號預： 先處理裝置方塊示意圖< ) 圖 -- 顯 示 本發 明 之 補 償處: E里器方塊示意圖< 圖 顯 示 本 發 明 之 訊 號接I 從裝置方塊示意圖< ) 圖 示 中 之 參 昭 號 數 I 10 訊 號 預 先 處 理 裝置 101 串 列 轉 並 列 轉 換 器 20 發 送 天 線 103 補 償 處 理 器 30 訊 號 接 收 裝 置 105 波 束 形 成 處 理 器 107 訊 號 結 合 裝 置 109 升 頻 裝 置 40 接 收 天 線 131 第 一 並 列 訊 號 11 27 訊 號 133 第 二 並 列 訊 號 13 並 列 訊 號 301 展 頻 碼 匹 配 濾 波 器 15 補 償 訊 號 303 決 策 器 17 增 強 訊 號 305 並 列 轉 事 列 轉 換 器 19 特 定 訊 號 21 射 頻 訊 號 1031 通 道 預 先 處 理 單 元 23 基 頻 訊 號 1033 展 頻 處 理 單 元 25 主 訊 號 1035 時 間 預 先 補 償 單 元 第13頁

Claims (1)

1227975 六、申請專利範圍 號預先處理裝£ ’係供藉由—補償參數，預先在 电l早兀傳送一訊號之前，於L個路 補償該訊號，其中，該補償灸數用補杨麥數 獨1貝蒼歎包括一通迢麥數、一時間 芩數與一波束參數，該訊號預先處理裝置包含： 串列轉並列轉換$ ’供將該訊號由串列分解為N個 並列訊號； γ J刀浒馬1N1U 補广H補償處理器’每—該補償處理器利用該通道參數 個並列訊號與利用該時間參數進行時 預 補禎亚分別輸出一補償訊號；以及 預无 接收Tf/形成處理器，對應於該L個補償處理器以分別 imi訊號，T —該波束形成處理器利用該波束參數 強化A補彳員訊號並傳送至該發送單元。 數 2兮t T f專利範圍第1項所述之訊號預先處理震置，其中 μ毛达單元包含有複數組發送天線，每一該發 _、八 =到該l個波束形成處理器所傳送之L個增強訊號、、，ς ^ =i送天線進一步包含一訊號結合裝置，供組合該l個择' β號以得到一特定訊號。 9 3三如申請專利範圍第2項所述之訊號預先處理裝置，其中 每:該發送天線進一步包含一升頻裝置，該升頻裝置將今 -疋1^ 5虎升頻為一射頻訊5虎，違複數個發送天線即發W 該射頰訊號。 χ出

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/、、申睛專利範圍 如申請專利範圍第1項所述之訊號預先處理裝置，其中 °亥通道參數包含L個多路徑通道增益參數以及L個多路徑到 達時間的延遲參數。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之訊號預先處理裝置，其中 該補償處理器進一步包含： 一通道預先處理單元，接收該N個並列訊號且依據其 相對之多路徑通道增益參數相乘後輸出； 一展頻處理單元，接收該通道預先處理單元之輸出，

且對其N個輸入訊號對應N組展頻碼相乘後加總得到一展頻 訊號；以及 一時間預先補償單元，接收並預先對該展頻訊號依相 對之多路徑到達時間的延遲參數進行時間延遲預先補償， 以得到該補償訊號。 •如申請專利範圍第1項所述之訊號預先處理裝置，豆中 該波束參數具有L個波束形成向量，該L個波束形成處理器 为別使用其相對的波束形成向量進行補償，該波束形成向 量分別使該補償訊號得到一空域分送增益（S^a — diversity gain)，以形成該增強訊號。皿 7·如申請專利範圍第5項所述之訊號預先處理裝置，其中 該N組展頻碼係彼此相異且正交之碼。

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