专利名称：发送增益调整方法和无线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于TDD(Time Division Duplex时分双工)通信方式的基站装置或移动台装置的发送增益调整方法和无线装置。
背景技术：
图1表示现有的无线装置的结构方框图。该现有的无线装置没有后述的逆均衡处理功能。
该无线装置包括对发送数据进行相位调制的PSK(phase Shift Keying相移键控)调制部100、对由PSK调制部相位调制的信号实施方根奈奎斯特滤波处理的发送RNF(Root Nyquist Filter根奈奎斯特滤波器)部101、对发送RNF部101的输出进行正交调制而上变频为载波频率的无线发送部102、将从无线发送部102输出的无线信号发射到空中的天线103。
在该无线装置中，由于对发送数据实施相位调制和方根奈奎斯特滤波处理来发送，所以可以发送没有失真的数据。但是，由于发送数据在无线传送路径上容易受到衰落的影响，所以一般在接收端会变成有失真的接收信号。
另一方面，图2表示具有逆均衡处理功能的现有的无线装置的结构方框图。该无线装置在图1的无线装置上追加了逆均衡处理部104。逆均衡处理部104用来自线路估计部105的线路估计值来对由PSK调制部100相位调制过的发送信号提供与接受时的无线传送路径上的失真特性相反的特性。线路估计部105从唯一字(是基站和移动台双方都知道的信息，是用于获得同步的信息)区间的接受信号来估计无线传送路径上的失真特性，并求线路估计值。
该无线装置对相位调制后的发送信号实施逆均衡处理方面与图1的无线装置有所不同，但进行逆均衡处理对发送信号附加失真则是相同的，该附加的失真对无线传送路径上的失真特性仅在表示相反的特性时才会在接收端接收没有失真的信号。
这里，参照图3在发送波形为单位脉冲的情况下来考虑图1和图2的各自无线装置的工作情况。
图3(a)是表示没有逆均衡处理功能的无线装置中的冲激响应的波形图。在没有逆均衡处理功能的无线装置中，在发送单位脉冲的情况下，经过无线传送路径的冲激响应的信号，在接收端成为图示的脉冲被接收。图3(b)是表示具有逆均衡处理功能的无线装置中的冲激响应的波形图。在具有逆均衡处理功能的无线装置中，由于在发送单位脉冲前实施逆均衡处理而与无线传送路径的冲激响应有相反的特性，所以经过无线传送路径的冲激响应的信号，在接收端成为图示的脉冲(单位脉冲的接收脉冲)被接收。
下面，说明衰落模型为双波情况时的逆均衡处理部104的结构。
图4表示双波的衰落产生模型的方框图。在该图中，衰落产生模型400为横向滤波器结构。发送码元由乘法器401与衰落复数振幅R0(t0)相乘，并且由延迟器402延迟1码元，由乘法器403与衰落复数振幅R1(t0)相乘。用加法器404将乘法器401相乘的发送码元和衰落复数振幅R0(t0)与乘法器403相乘的、延迟了1码元的发送码元和衰落复数振幅R1(t0)进行相加。相加过的信号作为双波衰落(即接收码元)来输出。
另一方面，图5是实施逆均衡处理进行发送的模型的方框图。在该图中，逆均衡处理部500为循环型数字滤波器结构，具有加法器501、延迟器502、乘法器503、504的结构。
这里，接收由上述双波衰落产生模型400产生的信号，根据唯一字区间的接收数据来估计时刻t0的无线传送路径上的失真特性，假设求出了衰落复数振幅R0(t0)和衰落复数振幅R1(t0)，则根据这些衰落复数振幅R0(t0)和衰落复数振幅R1(t0)，将逆均衡处理部500的抽头系数假设为1/R0(t0)、-R1(t0)，发送码元X(t)被逆均衡处理为发送数据D(t)。如果用公式来表示，则发送数据D(t)为D(t)＝{X(t)-R1(t0)·D(t-1))×(1/R0(t0))＝(1/R0(t0)·X(t))((R1(t0)/R0(t0))·D(t-1) …(1)。此外，该式(1)也可如下表示。
X(t)＝R0(t0)·D(t)+R1(t0)·D(t-1) …(2)接收码元Y(t)在数据发送时刻t1时用发送数据D(t)如下表示。
Y(t)＝R0(t1)·D(t)+R1(t1)·D(t-1)…(3)由式(2)和式(3)，如果R0(t0)＝R0(t1)、R1(t0)＝R1(t1)成立，则得到Y(t)＝X(t) …(4)。即，如果TDD周期与衰落变动相比快很多，则可以忽略衰落复数振幅的变化，接收码元Y(t)能够接收没有失真的发送码元X(t)本身。
图5所示的双波衰落产生模型600与图4的模型同样为横行滤波器结构，由乘法器601和603、延迟器602、以及加法器604构成。
图6表示以补偿主波的相位偏差、以及补偿因通信对方的再现时钟跳动或不能正确地取得比特同步造成的特性恶化为目的，在图5的逆均衡处理部500上附加了前馈滤波器(FFF)的模型的方框图。该情况下的前馈滤波器的抽头间隔为用于吸收再现时钟抖动的分数间隔。在该图所示的模型中，将循环型数字滤波器和前馈滤波器合并来进行逆均衡处理。
以前馈滤波器的抽头间隔作为分数间隔的理由如下。
根据接收再现时钟的定时抖动，在从原来的码元定时偏差1/2码元来进行时钟再现的情况下，也通过将前馈滤波器的抽头系数的加权移动1/2(实际上，线路估计部估计的抽头系数以移动1/2的形式来估计)，在接收再现时钟上即使存在抖动也能够校正定时。即，前馈滤波器的抽头间隔表示可进行定时校正的间隔，该间隔根据码元间隔，或是1/2码元间隔，或是1/4码元间隔等与可以吸收/不能吸收定时抖动相关联。因此，与码元间隔相比，通过形成分数间隔，不仅提高延迟波的分解能力，还可以吸收接收再现时钟的抖动。
可是，在具有现有的逆均衡处理功能的无线装置中，由于设置了逆均衡处理部分的动态范围增宽，在逆均衡处理部以后的各部分也需要与其一致的性能，所以存在电路规模增大、对数字-模拟变换器等的性能要求高、成本上升的问题。
即，实施逆均衡处理与对发送信号附加失真相同，在与不实施逆均衡处理的无线装置相比的情况下，仅在发送时附加失真的发送信号需要宽的动态范围。因此，在逆均衡处理以后的发送电路中，需要用于维持该动态范围的性能，为了满足该性能，成本必然上升。
在具有现有的逆均衡处理功能的无线装置中，如果估计无线传送路径上的失真特性来进行逆均衡处理，则有逆均衡处理后的发送信号的振幅降低的情况，在这样的状况中，存在发送信号的SNR(Signal to Noise Ratio信噪比)恶化的问题。如果发送信号的SNR恶化，则通信对方台的接收特性将会恶化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发送增益调整方法和无线装置，可以不增大无线装置的电路规模，防止通信对方台的接收特性恶化。
该目的如下实现在对发送信号赋予与接收时接受的无线传送路径上的失真特性相反特性的逆均衡处理中，根据逆均衡处理所用的线路估计值来调整逆均衡处理后的发送信号的振幅。
图1表示现有的无线装置的结构方框图；图2表示现有的无线装置的结构方框图；图3表示逆均衡处理的发送接收脉冲波形的图；图4表示2波衰落发生模块的方框图；图5表示实施逆均衡处理来发送情况下的结构方框图；图6表示实施逆均衡处理来发送情况下的结构方框图；图7表示实施逆均衡处理来发送情况下的结构方框图；图8表示本发明实施例1的无线装置的帧格式的图；图9表示逆均衡处理输出值的频数分布的图；以及图10表示本发明实施例2的无线装置的结构方框图。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明用于实施发明的最佳形态。
图7表示本发明实施例1的无线装置的结构方框图。本实施例的无线装置在发送时实施逆均衡处理来发送。在该图中，与上述图2相同的部分附以相同的标号。
在图7中，本实施例的无线装置包括PSK调制部100、逆均衡处理部104、振幅调整部106、发送RNF部101、无线发送部102、天线103、线路估计部105、无线接收部107、接收RNF部108以及接收FFF部109。
无线接收部107对天线103捕捉的信号进行正交检波，下变频为基带信号来输出。接收RNF108对无线接收部107的输出实施根奈奎斯特滤波处理。线路估计部105在接收RNF部108的输出中由唯一字区间的接收信号来估计无线传送路径上的失真特性并求线路估计值。接收FFF部109用来自线路估计部105的线路估计值进行基于FFF(Feed Forward Filter前馈滤波器)的滤波处理，对数据进行解调。PSK调制部100对发送数据进行相位调制。逆均衡处理部104用来自线路估计部105的线路估计值来实施发送逆均衡处理。振幅调整部106用来自线路估计部105的线路估计值来调整从逆均衡处理部104输出的发送信号的振幅。发送RNF部101对振幅调整部106的振幅调整后的发送信号实施根奈奎斯特滤波处理。无线发送部102对发送RNF部101的输出进行正交调制，上变频为载波频率来输出。
振幅调整部106对来自逆均衡处理部104的动态范围宽的输出振幅进行调整，使得收敛在规定的动态范围内。预先用计算机求出将预先作为线路估计值的数字滤波器的所有抽头系数值的平方和、平方和的平方根、或绝对值的和等作为参数情况下的逆均衡处理部104的输出值的频数分布，用该求出的各频数分布的某一个来进行该调整。
下面，说明上述结构的无线装置的工作情况。
天线103捕捉的信号被进行正交检波，下变频为I、Q的基带信号。下变频的基带信号被进行根奈奎斯特滤波处理。然后，在根奈奎斯特滤波处理过的接收信号中，根据唯一字区间的数据来估计与唯一字区间的时刻和其频率对应的无线传送路径上的失真特性，求线路估计值。然后，根据求出的线路估计值对接收RNF部108的输出信号进行前馈滤波处理，并进行解调。
另一方面，发送数据被进行PSK调制而分离成I、Q信号。然后，根据线路估计值对I、Q分离的发送信号实施逆均衡处理。该逆均衡处理是与对发送信号产生失真相同的处理。这是因为在现有的无线装置中，如在接收时考虑到噪声容限和衰落容限而需要宽的动态范围那样，在实施逆均衡处理的情况下，在发送端也需要宽的动态范围。因此，逆均衡处理过的发送信号被调整振幅，使得在规定的动态范围内成为最佳的输出振幅。
在实施了根奈奎斯特滤波处理后，进行正交调制和上变频为载波频率，从天线100输出。
以下更详细地说明发送工作情况。假设帧格式是以短的时隙交替地切换例如图8所示的接收时隙和发送时隙的格式。在接收时隙中，线路估计部105在接收到唯一字的时刻开始进行无线传送路径上的失真特性的估计。然后，在求出线路估计值的时刻，将该线路估计值转交到逆均衡处理部104和振幅调整部106。再有，假设线路估计值在发送时隙内经常维持在一定的值。
逆均衡处理部104接受来自线路估计部105的线路估计值后用该值来进行逆均衡处理。如上所述，由于逆均衡处理部104的输出动态范围过大，如果通过线路估计值使逆均衡处理部104的输出值极大地降低，则发送信号的SNR减低，所以由振幅调整部106对逆均衡处理部104的输出信号进行振幅调整。在该振幅调整中，可以将图3的线路估计值作为参数来预先求逆均衡处理部104的输出值的频数分布，基于该频数分布来进行振幅调整。图9的情况是获得线路估计值的平方和的平方根。
根据本实施例，通过设置振幅调整部106，对来自逆均衡处理部104的发送信号进行振幅调整，与不进行振幅调整的情况相比，可以减小动态范围。由此，能够抑制逆均衡处理部104后的电路规模的增加。此外，由于在规定的动态范围内以最佳的发送振幅来发送，所以还能够抑制发送信号的SNR的恶化。
图10表示本发明实施例2的无线装置的结构方框图。在该图中，对与上述图2相同的部分附以相同的标号。
本实施例的发送装置存储至少一个时隙的逆均衡处理后的发送信号，检测该时隙中振幅的最大值，根据该最大值来进行振幅调整，使得逆均衡处理后的振幅收敛在规定的动态范围内，并且可抑制发送信号的SNR的恶化。调整后的数据在下个发送时隙进行发送。
在图10中，存储器110存储至少一个时隙的逆均衡处理部104的输出值。最大值检测部111检测存储器110中存储的一个时隙的输出值中的最大值。振幅调整部112根据最大值检测部111检测出的最大值来调整逆均衡处理部104的输出振幅。
下面，说明该无线装置的发送工作情况。
天线103捕捉的信号由无线接收部107进行正交检波，下变频为I、Q的基带信号。下变频的基带信号由接收RNF部108进行根奈奎斯特滤波处理。接着，在根奈奎斯特滤波处理过的接收信号中，使用唯一字区间的数据来估计与时刻和其频率对应的无线传送路径上的失真特性，求线路估计值。然后，用求出的线路估计值对接收RNF部108的输出信号进行前馈滤波处理，并进行解调。
另一方面，发送数据被进行PSK调制而分离为I、Q信号。然后，用线路估计值对I、Q分离的发送信号实施逆均衡处理。接着，逆均衡处理过的发送信号的至少一个时隙的信号被存储在存储器110中，在该信号中求值最大的信号。然后，根据求出的最大值，调整存储器110中存储的发送信号的振幅，使得收敛在规定的动态范围内。发送时隙的间隔需要比无线传送路径的失真特性的变动短。
振幅调整过的发送信号由发送RNF部101实施根奈奎斯特滤波处理后，由无线发送部102进行正交调制和被上变频为载波频率，从天线103向空中发射。
根据本实施例的无线装置，由于对通过逆均衡处理部104进行了逆均衡处理的发送信号的振幅进行调整，所以可以抑制通过进行逆均衡处理产生的发送信号的动态范围的增加。由此，在逆均衡处理部104后的电路中不需要具有维持动态范围的性能，所以可将电路规模的增大抑制到最小限度。此外，通过将发送信号的振幅调整到最佳的值，即使在逆均衡处理后的发送信号振幅小的情况下，由于发送信号的SNR的恶化被抑制，所以仍然可以抑制通信对方台的接收特性的恶化。
通过将上述实施例的无线装置用于移动通信系统的基站装置或移动台装置，由于可以使这些装置小型化，并可以抑制发送信号的SNR的恶化，所以可以提高通信性能。
如以上说明，根据本发明，通过对逆均衡处理过的发送信号进行振幅调整，与不进行振幅调整的情况相比，可以减小动态范围，可以将逆均衡处理后的电路规模的增加抑制到最小限度。此外，由于在规定的动态范围内以最佳的发送振幅来发送，所以可以抑制发送信号的SNR的恶化。
本说明书基于2000年3月13日申请的(日本)特愿2000-068427专利申请。其内容全部包括于此。
产业上的可利用性本发明适用于TDD(Time Division Duplex)通信方式的携带电话等的移动通信系统。
权利要求
1.一种发送增益调整方法，其特征在于，在对发送信号赋予与接收时接收的无线传送路径上的失真特性相反的特性的逆均衡处理中，根据线路估计值来调整处理后的发送信号的振幅。
2.如权利要求1所述的发送增益调整方法，其特征在于，根据线路估计值的数字滤波器的所有抽头系数值的平方和或平方和的平方根或绝对值的某一个，来进行逆均衡处理后的发送信号的振幅调整。
3.如权利要求1所述的发送增益调整方法，其特征在于，根据从逆均衡处理中使用的数字滤波器输出的至少1时隙的输出值中绝对值最大的值，来进行逆均衡处理后的发送信号的振幅调整。
4.一种无线装置，其特征在于包括线路估计部件，从接收信号中估计无线传送路径上的失真特性并输出线路估计值；逆均衡处理部件，用所述线路估计部件求出的线路估计值对发送信号提供与所述无线传送路径上的失真特性相反的特性；以及振幅调整部件，根据所述线路估计部件求出的线路估计值来调整从所述逆均衡处理部件输出的发送信号的振幅。
5.如权利要求4所述的发送增益调整方法，其特征在于，逆均衡处理部件由数字滤波器组成，振幅调整部件根据线路估计值的数字滤波器的所有抽头系数值的平方和或平方和的平方根或绝对值的和的某一个来进行从所述数字滤波器输出的发送信号的振幅调整。
6.一种无线装置，其特征在于包括线路估计部件，从接收信号中估计无线传送路径上的失真特性并输出线路估计值；逆均衡处理部件，用所述线路估计值对发送信号提供与所述无线传送路径上的失真特性相反的特性；存储部件，至少存储1时隙的所述逆均衡处理部件的输出值；最大值检测部件，在所述存储部件中存储的所述逆均衡处理部件的输出值中检测绝对值最大的值；以及振幅调整部件，根据所述最大值检测部件检测出的最大值，来调整所述存储部件中存储的所述逆均衡处理部件的输出值的振幅，以下一个时隙的定时来发送调整过的所述逆均衡处理部件的输出值。
7.一种移动台装置，其特征在于，包括权利要求4至权利要求6的任何一项所述的无线装置。
8.一种基站装置，其特征在于，包括权利要求4至权利要求6的任何一项所述的无线装置。
全文摘要
不增大无线装置的电路规模,防止通信对方台的接收特性的恶化。在对发送信号赋予与接收时接收的无线传送路径上的失真特性相反的特性的逆均衡处理部104中,根据逆均衡处理中使用的线路估计值的数字滤波器的所有抽头系数值的平方和或平方和的平方根或绝对值之和的某一个,来调整处理后的发送信号的振幅。
文档编号H04B1/04GK1364373SQ01800441
公开日2002年8月14日 申请日期2001年3月8日 优先权日2000年3月13日
发明者桥本和作, 二木贞树, 上杉充 申请人:松下电器产业株式会社