专利名称：接收装置、接收方法、程序和无线通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收装置、接收方法、程序和无线通信系统。
背景技术：
被称为MIMO(多输入多输出)通信的通信方案现今在实际使用了，该方案通过利 用空分多路复用(space division multiplexing)改进了在通信频带上的频率使用的效 率。在MMO通信中，在发射装置和接收装置中的每一个上安装多个天线，且通过将在各个 天线之间的传输路径当做彼此独立的虚拟通信信道(MMO信道)，而通过使用扩大了的传 输容量执行通信。 在在发射装置上安装M个发射天线并在接收装置上安装N个接收天线的情况下， 例如，虚拟MMO信道的数目是MXN。 MXN个MMO信道的特性典型地被表示为具有M个行 和N个列的MXN信道矩阵。在MMO通信中，接收装置通过使用从发射装置发送的已知信 号(例如，前同步信号等)来估计MXN信道矩阵，并根据估计结果从接收信号重构传输信 号。 例如，在日本未审查专利公开No. 2005-184730中公开了执行MMO通信的无线通 信系统。在日本未审查专利公开No. 2005-184730中，提出了当通过使用信道矩阵的奇异值 分解(singular value decomposition)来改进MM0通信的传输效率时，消除从接收装置 到发射装置的连续反馈的需要的无线通信系统。
发明内容
但是，在无线LAN(局域网)的分组格式中，例如，用于信道矩阵的估计的已知信号 被置于分组的头部(head)。因此，在通过使用已知信号估计信道矩阵之后，如果分组长度 长，那么信道特性由于衰减而随时间变化，这有时引起接收信号的质量的显著退化。另外， 即使利用通过使用在数据码元中包含的导频音(Pilot tone)跟随(follow)信道特性的变 化的努力，如果分组长度长，也难以跟随该特性。 为了允许信道矩阵自适应地跟随由于衰减造成的特性的变化，存在例如通过使用 LMS(最小均方)算法，而根据以下表达式(1)从预先估计的信道矩阵H。w计算新的信道矩 阵H旨的技术。在表达式(1)中，Y表示接收信号，X'表示解码接收信号Y的结果，X'h表 示解码结果X'的复共轭转置矩阵(complex conjugate transposed matrix)，且u表示遗 忘因子(forgetting factor)。
[数学表达式1] Hnew = Hold+ii (Y_Hold*X' ) X' h，0 < y《1. 0 (1) 虽然信道矩阵H的每个元素是易于几乎独立地受到衰减变化的矢量(vector quantity)，但即使可以正确地估计X'，也不能精确地估计信道矩阵的每个元素的时间变 化。具体地，可应用于实际MMO信道的最优遗忘因子的值经验上是小值(大约P = 0. 125)，而且表达式(1)的收敛很慢，因此其难以立即响应于信道特性的变化。另外，例如，通过迄今为止使用的技术，不能校正在使用前同步信号校正频率误差之后残存的残余频率 偏移分量。 考虑到上述，需要提供已经改进了与MM0信道的信道特性的时间变化(temporal variation)的自适应性、的新颖的和改进的接收装置、接收方法、程序和无线通信系统。
根据本发明的实施例，提供了接收装置，包括无线电接收单元，通过多个接收天 线接收从多个发射天线发送的无线电信号并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单 元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正该频率误差；信道估计单元，估计其每个元素 对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由信道估 计单元估计的信道矩阵来补偿接收信号；解调和解码单元，解调和解码由均衡单元所均衡 的接收信号；和误差估计单元，基于信道矩阵、接收信号以及解调和解码单元的解码结果或 均衡单元的均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接 收信号中的相位误差分量。 误差估计单元可以通过使用多个接收码元创建用于计算信道变化分量和相位误 差分量的在接收信号和解码结果或均衡结果之间的足够数目的关系表达式，并求解所创建 的关系表达式来计算信道变化分量和相位误差分量。 误差估计单元可以通过使用信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果来根据递 归最小二乘算法或最小均方算法计算信道变化分量和相位误差分量。 误差估计单元可以输出对于多个时间所计算的信道变化分量和相位误差分量的 加权平均。 均衡单元可以通过进一步使用由误差估计单元所估计的信道变化分量来均衡接 收信号。 频率控制单元可以通过使用由误差估计单元所估计的相位误差分量来进一步校 正接收信号的相位。 频率控制单元可以进一步基于由误差估计单元所估计的相位误差分量在子载波 之间的改变量，来校正由于时钟偏差造成的相位的误差。 误差估计单元可以进一步基于信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果来估计 残存在接收信号中的幅度误差分量。 解调和解码单元可以通过使用由误差估计单元所估计的幅度误差分量，来校正均 衡单元的均衡结果的幅度。 根据本发明的另一实施例，提供了用于在接收装置中接收无线电信号的方法，包 括步骤通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号并输出作为数字信号的 接收信号，检测在接收信号中包含的频率误差并校正该频率误差，估计其每个元素对应于 每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵，通过使用所估计的信道矩阵均衡接收 信号，解调和解码所均衡的接收信号，和基于信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果来 估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分 根据本发明的另一实施例，提供了引起控制接收装置的计算机用作误差估计单元 的程序，该接收装置包括无线电接收单元，通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的 无线电信号并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正该频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接 收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由信道估计单元估计的信道矩阵来均衡 接收信号；和解调和解码单元，解调和解码由均衡单元所均衡的接收信号，而所述误差估计 单元基于信道矩阵、接收信号以及解调和解码单元的解码结果或均衡单元的均衡结果，来 估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分 根据本发明的另一实施例，提供了无线通信系统，其包括从多个发射天线发送无 线电信号的发射装置；和接收装置，该接收装置包括无线电接收单元，通过多个接收天线 接收无线电信号并输出作为数字信号的所发射的信号；频率控制单元，检测在接收信号中 包含的频率误差并校正该频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线 和每个发射天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由信道估计单元估计的信道矩 阵来均衡接收信号；和解调和解码单元，解调和解码由均衡单元所均衡的接收信号；和误 差估计单元，基于信道矩阵、接收信号以及解调和解码单元的解码结果或均衡单元的均衡 结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位 误差分量。 在上述根据本发明实施例的接收装置、接收方法、程序和无线通信系统中，有可能 改进与MM0信道的信道特性的时间变化的自适应性。
图1是示出根据实施例的无线通信系统的示意性图。
图2是示出根据实施例的接收装置的配置的框图。
图3是示出根据实施例的无线电接收单元的配置的框图。
图4是示出根据实施例的接收处理的流程的流程图。
图5是示出计算机的示例性配置的框图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在该说明书和附图 中，具有实质上相同的功能和结构的结构元素被以相同的附图标记表示，且省略这些结构 元素的重复说明。 将在下文中按以下顺序描述本发明的优选实施例。
1.根据实施例的无线通信系统的概述 2.根据实施例的接收装置的说明 2-1.接收装置的示例性配置 2-2.接收处理的流程的示例 2-3.第一替换示例 2-4.第二替换示例 2-5.第三替换示例 3.总结 〈1.根据实施例的无线通信系统的概述〉
在下文中参考图1描述根据本发明实施例的无线通信系统10的概述。
图1是示意性地示出根据本发明实施例的无线通信系统10的视图。参考图l，无
线通信系统10包括发射装置100和接收装置110。发射装置100具有M个发射天线102a，
102b， . . . ， 102m。接收装置110具有N个接收天线112a， 112b， . . . ， 112n。 发射装置100将通过执行K个传输数据的时空编码而产生的无线电信号分配给M
个发射天线102a，b，... ，m，并将信号发送到MIMO信道。另一方面，接收装置IIO通过N个
接收天线112a，b，... ，n，接收经由MMO信道从发射装置100发送的无线电信号，执行时空
解码并由此获得K个所接收的数据。 这样，MIMO通信中的通信信道(MMO信道)的特性由MXN信道矩阵H表示，该矩 阵H每个元素对应于发射装置100的M个发射天线中的每一个和接收装置110的N个接收 天线中的每一个的相应对。 例如，通过使用已知信号(诸如在无线LAN的分组的头部添加的前同步信号或每 隔一定间隔插入到连续信号的导频信号)，来在接收装置110中估计信道矩阵H。但是，如 上所述，在通过使用已知信号估计信道矩阵之后，如果分组长度长，那么信道特性由于衰减 而随时间变化，这引起接收信号的质量的退化。考虑到此，以下描述为示例的接收装置110 被配置以容易地检测MIMO信道的特性的时间变化并自适应地跟随该变化。在下面的描述 中，接收装置110是根据OF匿(垂直频分多路复用)方法接收无线电信号的接收装置。
〈2.根据实施例的接收装置的说明> [OO46] [2-1.接收装置的示例性配置] 图2是示出根据实施例的接收装置110的配置的框图。参考图2，接收装置110包 括N个接收天线112a， b， ...， n、无线电接收单元120、频率控制单元130、 FFT单元140a， b， . . . ， n、信道估计单元150、均衡单元160、解调和解码单元170和误差估计单元180。
无线电接收单元120通过N个接收天线112a，b，... ，n，接收从在图1中显示为示 例的发射装置100的M个发射天线102a， b， . . . ， m发送的无线电信号，产生作为数字信号 的接收信号，并输出该信号到频率控制单元130。 图3是示出无线电接收单元120的更具体的配置的示例的框图。
参考图3，在无线电接收单元120中，N个接收天线112a， b， . . . ， n分别连接到 AGC(自动增益控制)单元122a， b， . . . ， n。 AGC单元122a， b， . . . ， n自动地控制由接收天 线112a， b， ... ， n接收的每个无线电信号的增益。AGC单元122a， b， . . . ， n分别连接到 ADC(模拟数字转换器)单元124a， b， . . . ， n。 ADC单元124a， b， . . . ， n分别将从AGC单元 122a，b，. . . ，n输出的无线电信号转换为作为数字信号的接收信号。ADC单元124a，b，...， n分别连接到滤波器单元126a， b，. . . ， n。滤波器单元126a， b，. . . ， n对从ADC单元124a， b， . . . ， n输出的接收信号、以给定频率执行滤波。滤波器单元126a， b， . . . ， n连接到同步 单元128。例如，同步单元128从在由滤波器单元126a，b，. . . ，n滤波之后的接收信号中寻 找分组，并检测同步定时。然后，同步单元128将接收信号输出到频率控制单元130。
回来参考图2，进一步描述根据本实施例的接收装置110的配置。
频率控制单元130检测在从无线电接收单元120输出的接收信号中包含的载波频 率误差，校正所检测到的载波频率误差并将接收信号输出到FFT单元140a， b， . . . ， n。这 样，例如，频率控制单元130实现AFC(自动频率控制)的功能。在该实施例中，频率控制单元130进一步通过使用由将在之后描述的误差估计单元180估计的相位误差分量，来校正 接收信号的相位。在之后详细描述通过误差估计单元180的相位误差分量的估计。
FFT(快速傅里叶变换)单元140a， b， . . . ， n将从无线电接收单元120输出并由 频率控制单元130校正的、时域下的接收信号划分为频域下的、用于各个子载波的信号。由 FFT单元140a， b， . . . ， n划分的接收信号被输入到信道估计单元150和均衡单元160。
信道估计单元150从在接收信号中包含的已知信号的相位和幅度，来估计其元素 对应于每个发射天线102a， b， . . .m和每个接收天线112a， b， . . . ， n的相应对的MXN信道 矩阵H。 均衡单元160通过使用由信道估计单元150估计的信道矩阵H来均衡从FFT单元 140a， b， . . . ， n输入的接收信号，由此在多路径传播环境中消除MMO信道的传输路径失真 的影响。在该实施例中，均衡单元160通过进一步使用由在之后描述的误差估计单元180 估计的信道变化分量，来均衡接收信号。在之后详细描述通过误差估计单元180的信道变 化分量的估计。由均衡单元160所均衡的接收信号被输出到解调和解码单元170。
解调和解码单元170解调和解码从均衡单元160输入的所均衡的接收信号。根据 在无线通信系统10中可用的任意数字调制方案，比如16QAM(正交调幅)或QPSK(四相移 相键控)，来执行由解调和解码单元170对接收信号的解调。另外，在通过解调和解码单元 170解码的时侯，可以同时执行误差校正等，比如维特比解码。 误差估计单元180基于信道矩阵、接收信号以及解调和解码单元170的解码结果 或均衡单元160的均衡结果，来估计指示MIMO信道的信道矩阵的时间变化的信道变化分量 和残存在接收信号中的相位误差分量。 在下文描述通过误差估计单元180的信道变化分量和相位误差分量估计的概念。
例如，假定发射天线102的数目和接收天线112的数目都是二 (M = N = 2)的情 况。在该情况下，如果用于第i码元的信道矩阵是Hi，则信道矩阵的初始值H。被定义为以 下表达式(2)。 [OOSO][数学表达式2]
<formula>formula see original document page 8</formula>(2) 另外，如果根据衰减的信道变化分量是BejA (B指示幅度变化，且ej 化)，在i > 0之后由衰减影响的信道矩阵&被定义为以下表达式(3)。
[数学表达式3]
指示相位变 <formula>formula see original document page 8</formula>(3) 在该情况下，将要由信道估计单元150估计的值是四个信道变化分量 ， A,," ， 5,。,'邻^,"。如果对于第i个码元的接收信号是Yi，且解调和解码单 元170的解码结果或均衡单元160的均衡结果(例如，通过均衡结果的硬判决获得的值) 是X' i，则通过使用信道矩阵Hi建立以下关系表达式。
Yi = & X' i (4)
如果以向量元素单位分解表达式(4)，则推导出以下两个联立方程式: [数学表达式5]
<formula>formula see original document page 9</formula>
(5) (6)
另外，对于第i+1个码元，推导出以下两个联立方程式。
(8) 如果假定在码元之间的信道变化分量和ejA '的差值B'充分小，表达式(7)和(8) 可以被简化为以下表达式(9)和(10)。
[数学表达式7]<formula>formula see original document page 9</formula>
<formula>formula see original document page 9</formula> 如上所述，对于四个信道变化分量万。。e'a'"， S。,e ，^^"'和^一 雅导出四
个关系表达式(5) 、 (6) 、 (9)和(10)。在关系表达式中出现的h。。,卜p h。u—p hiai—!和hu,i—i 是对于在过去接收的第i-l码元估计的信道矩阵H卜工的元素。这样，可以通过使用已知信 道矩阵H、接收信号Y和解码结果或均衡结果X'来求解联立方程式，获得上述四个信道变化 分量5。。Z'"，万。,a"'， S,。e 和^eA'。 除由于衰减造成的信道变化分量之外，根据本实施例的误差估计单元180进一步 估计在通过频率控制单元130的载波频率误差的校正之后残存在接收信号中的相位误差 首先，残存在接收信号中的相位误差分量可以被划分为在解码码元的处理中从导 频信道获得的误差分量Pi和在频率控制单元130中由于频率偏移造成的残余频率偏移分 量Pm。误差分量Pi是在码元解码的处理中从导频信道获得的已知值。误差分量Pi由以下 表达式(11)表示。
尸=,
(11) 另一方面，残余频率偏移分j (12)表示。[数学表达式9]
:P,i是未知值。残余频率偏移分量P,i由以下表达式
(1 2)
关于第i码元的接收信号Yi、解码结果或均衡结果X'、信道矩阵Hp误差分量Pi和 残余频率偏移分量P^的关系表达式通过展开上述表达式(4)，由以下表达式(13)给出。
[数学表达式10]
<formula>formula see original document page 10</formula>
因为残余频率偏移分量P,i是对于每个码元旋转的相位，所以考虑第i、第i+l和 第i+2码元推导出以下表达式(14)到(19)。
[数学表达式ll]<formula>formula see original document page 10</formula>
在上述六个关系表达式(14)到(19)中，存在五个未知变
■ e
5 eJ
Aoe^'和^,a',以及残余频率偏移分J
(19)
，四个信道变化分量
PAi。这样，不仅有可能通过使
用已知信道矩阵H、接收信号Y和解码结果或均衡结果X'来估计上述四个信道变化分量 ^。e/A"' , A,,'1 , ￡,。^'邻5,,,'，而且有可能通过这些估计残余频率偏移分量P,i。虽然 通过使用2X2MM0信道作为示例给出上述说明，但如果MM0信道的阶数(order)更大，可 以通过增加考虑的码元的数目来准备用于计算信道变化分量和相位误差分量的足够数目 的关系表达式。 误差估计单元180可以通过在产生例如上述六个关系表达式(14)到(19)之后获 得联立方程式的解，来计算信道变化分量和残余频率偏移分量。替代地，误差估计单元180 可以通过应用已知的RLS(递归最小二乘)算法或LMS(最小均方)算法来计算信道变化分 量和残余频率偏移分量。 如果在通过频率控制单元130的载波频率误差的校正之后残存频率的偏差，则正 交偏差残存在由FFT单元140a， b，. . . ， n划分的、用于各个子载波的信号中，这引起在子载 波之间的干涉。考虑到此，在该实施例中，由误差估计单元180计算的残余频率偏移分量 P^被反馈到如图2所示的频率控制单元130。然后，频率控制单元130进一步通过使用残 余频率偏移分量PAi作为相位误差分量来校正接收信号的相位，并将接收信号输出到FFT 单元140a， b，…，n。 另外，可以通过使用由误差估计单元180计算的信道变化分量，根据表达式(3)计 算更适当地适于信道特性的时间变化的新的信道矩阵Hi。在该实施例中，均衡单元160从误差估计单元180获取这种信道矩阵Hi，并将其用于从FFT单元140a， b， . . . ， n输入的接 收信号的均衡。 [2-2.接收处理的流程的示例] 在上文中参考图1到图3描述了根据本实施例的接收装置110的配置。在下面， 参考图4描述通过接收装置110的接收处理的流程。 图4是示出根据本实施例的接收装置110的无线电信号的接收处理的流程的示例 的流程图。 在图4中，无线电接收单元120首先通过使用接收天线112a， b， . . . ， n，接收经由 MMO信道从发射装置IOO发送的无线电信号，并输出作为数字信号的接收信号(S202)。
接下来，频率控制单元130检测在接收信号中包含的载波频率误差并校正该载波 频率误差(S204)。 然后，FFT单元140a， b， . . . ， n将其频率误差被校正了的、时域下的接收信号划分 为频域下的用于各个子载波的信号(S206)。由？ 1单元140&，13，...，11划分的接收信号被 输出到信道估计单元150和均衡单元160。 之后，例如，信道估计单元150通过使用在接收信号中包含的已知信号，估计表示 MMO信道的特性的信道矩阵H(S208)。 然后，均衡单元160通过使用信道矩阵H作为信道估计单元150的信道估计结果， 来均衡接收信号(S210)。然后，解调和解码单元170解调并解码所均衡的接收信号(S212)。由解调和解码
单元170解码的信号被作为数据信号输出到主机装置，且还被输出到误差估计单元180。 误差估计单元180然后基于信道矩阵、接收信号、解调和解码单元170的解码结果
或均衡单元160的均衡结果，来估计信道变化分量和相位误差分量(S214)。 之后，作为由误差估计单元180估计的相位误差分量的残余频率偏移被反馈到频
率控制单元130(S216)，并被用于接下来将要处理的信号的频率误差的校正。 另外，由误差估计单元180估计的信道变化分量被作为将要用于新的信道矩阵H
的计算的值而反馈到均衡单元160(S21S)。 之后，如果留下将要处理的信号，则处理返回到S202并通过使用由误差估计单元 180估计的信道变化分量和相位误差分量来重复从S202到S218的步骤(S220)。另一方面， 如果没有留下将要处理的信号，则结束通过接收装置110的接收处理。
在上文中根据图4描述了通过接收装置110的接收处理的流程的示例。可以通过 使用软件实现通过接收装置110的接收处理(例如，误差估计处理等)的一部分。如果通 过软件执行处理的全部或一部分，例如，通过使用集成到专用硬件的计算机或图5所示的 计算机900来执行构成软件的程序。 在图5中，CPU(中央处理单元)902控制计算机900的总体操作。R0M(只读存储 器)904存储构成软件的程序、数据等。RAM(随机存取存储器)906临时存储在处理的执行 期间将要由CPU 902使用的程序、数据等。 CPU 902、 ROM 904和RAM 906经由总线910连接到输入/输出接口 912。输入/ 输出接口 912是用于从计算机900外输入命令或信息到计算机900和从计算机900输出命 令或信息到计算机900外的接口 。
在下文中，描述了可以通过应用在上文中描述的接收装置110的配置实现的替换 示例。 [2-3.第一替换示例] 如果接收装置110通过0F匿接收无线电信号，则在由FFT单元140ab，. . . ， n划分
的用于各个子载波的信号中，有时相位误差分量具有与子载波频率对应的倾角。相位误差 分量的倾角可能由例如，接收装置110中的时钟偏差所引起。考虑到此，频率控制单元130 可以计算在从误差估计单元180输出的相位误差分量中的子载波之间的改变量，并可以根 据从改变量确定的子载波频率，基于倾角校正由于时钟偏差造成的相位误差。由此可以防 止在发生时钟偏差的情况下接收信号的质量的恶化。
[2-4.第二替换示例] 另外，在接收装置110中，由RF(射频)电路的不完善、MIMO信道的失真等所引起
的误差不仅可以在接收信号的相位中而且可以在幅度中发生。考虑到此，用于估计幅度误
差分量的参数Be可以用在下面的表达式(20)中，代替上述的表达式(13)。[数学表达式12] Yi = Be*Hi*X' i'Pi'PAi (20) 在该情况下，误差估计单元180可以如表达式(14)到(19)中所示那样，关于多个 码元创建用于计算幅度误差分量Be (和信道变化分量和相位误差分量)的足够数目的关系 表达式，并从关系表达式计算幅度误差分量Be。 例如，由误差估计单元180计算的幅度误差分量B j皮反馈到解调和解码单元170。 然后，解调和解码单元170可以通过使用反馈的幅度误差分量Be来校正从均衡单元160输 入的所均衡的接收信号的幅度。
[2-5.第三替换示例] 另外，误差估计单元180可以多次计算信道变化分量和相位误差分量，且然后计 算所计算的信道变化分量的加权平均和相位误差分量的加权平均，由此增加每个分量的估 计结果的精确性。在该情况下，例如，误差估计单元180可以临时存储所计算的信道变化分 量和相位误差分量到接收装置110的内存储器中某些次，且然后从存储器多次获取信道变 化分量和相位误差分量并计算加权平均。例如，由误差估计单元180计算的加权平均被输 出到频率控制单元130和均衡单元160，以用于接收信号的高度精确的相位误差校正或均 衡。 〈3.结论> 参考图1到图5，主要关于接收装置110的配置，描述了根据本发明实施例的无线 通信系统10。根据该实施例，使用解调和解码单元170的解码结果或均衡单元160的均衡 结果，在误差估计单元180中估计与MMO信道的时间变化对应的信道变化分量，并且将其 反映在信道矩阵上。因此，即使分组长度很长，也改进与例如由于衰减造成的信道特性的时 间变化的适应性。 另外，根据本实施例，也在误差估计单元180中估计在由频率控制单元130校正载 波频率误差之后残存的相位误差分量，并反馈到频率控制单元130。因此，由残余频率偏移、 时钟偏差等所引起的相位误差由频率控制单元130适当地校正。因此，例如，防止了在FFT 单元140中由于正交偏差等造成的在子载波之间的干涉，由此进一步增强在接收装置110中通信业务的质量。 例如，根据如上所述的实施例的发射装置100和接收装置110可以是诸如移动电 话终端或便携式信息终端之类的无线通信装置，或诸如PC(个人计算机)或家庭信息设备 之类的信息处理装置。替代地，例如，根据实施例的发射装置ioo和接收装置110可以是集 成到如上所述的每个装置中的无线通信模块等。 本领域技术人员应该理解根据设计要求及其它因素，可产生各种修改、组合、部分 组合和变更，只要它们在所附权利要求及其等效物的范围之内。 例如，并不总是需要根据流程图所示的顺序来执行根据参考图4描述的实施例的 接收处理。例如，每个处理步骤可以包括并行或单独地执行的处理。 本申请包括与在2008年10月10日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-264109中公开的主题相关的主题，将其全部内容通过引用完全包括于此。
权利要求
一种接收装置，包括无线电接收单元，通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号，并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正所述频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由所述信道估计单元估计的所述信道矩阵来均衡接收信号；解调和解码单元，解调和解码由所述均衡单元均衡的接收信号；和误差估计单元，基于所述信道矩阵、接收信号以及所述解调和解码单元的解码结果或所述均衡单元的均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分量。
2. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述误差估计单元通过使用多个接收码元创 建用于计算所述信道变化分量和所述相位误差分量的在接收信号和解码结果或均衡结果 之间的足够数目的关系表达式，并求解所创建的关系表达式，来计算所述信道变化分量和 所述相位误差分量。
3. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述误差估计单元通过使用所述信道矩阵、接 收信号和所述解码结果或所述均衡结果，来根据递归最小二乘算法或最小均方算法计算所 述信道变化分量和所述相位误差分量。
4. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述误差估计单元输出多次计算的所述信道 变化分量和所述相位误差分量的加权平均。
5. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述均衡单元通过进一步使用由所述误差估 计单元估计的所述信道变化分量来均衡接收信号。
6. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述频率控制单元进一步通过使用由所述误 差估计单元估计的所述相位误差分量来校正接收信号的相位。
7. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述频率控制单元进一步基于由所述误差估 计单元估计的所述相位误差分量在子载波之间的改变量，来校正由于时钟偏差造成的相位 的误差。
8. 如权利要求1所述的接收装置，其中，所述误差估计单元进一步基于所述信道矩阵、 接收信号和所述解码结果或所述均衡结果，来估计残存在所述接收信号中的幅度误差分
9. 如权利要求8所述的接收装置，其中，所述解调和解码单元通过使用由所述误差估 计单元估计的所述幅度误差分量，来校正根据所述均衡单元的所述均衡结果的幅度。
10. —种用于在接收装置中接收无线电信号的方法，包括步骤通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号，并输出作为数字信号的接 收信号；检测在接收信号中包含的频率误差并校正所述频率误差； 估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵； 通过使用所估计的信道矩阵均衡接收信号； 解调并解码所均衡的接收信号；禾口基于所述信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果，来估计指示每个信道的特性的 时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分量。
11. 一种引起控制接收装置的计算机用作误差估计单元的程序，所述接收装置包括 无线电接收单元，通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号，并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正所述频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用由所述信道估计单元估计的所述信道矩阵来均衡接收信号；禾口 解调和解码单元，解调和解码由所述均衡单元均衡的接收信号，而所述误差估计单元基于所述信道矩阵、接收信号以及所述解调和解码单元的解码结果 或所述均衡单元的均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残 存在接收信号中的相位误差分量。
12. —种无线通信系统，包括 发射装置，从多个发射天线发送无线电信号；禾口 接收装置，包括无线电接收单元，通过多个接收天线接收所述无线电信号并输出作为数字信号的接收 信号，频率控制单元，检测在接收信号中包含的频率误差并校正所述频率误差， 信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道 矩阵，均衡单元，通过使用由所述信道估计单元估计的所述信道矩阵来均衡接收信号， 解调和解码单元，解调和解码由所述均衡单元均衡的接收信号，禾口误差估计单元，基于所述信道矩阵、接收信号以及所述解调和解码单元的解码结果或 所述均衡单元的均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存 在接收信号中的相位误差分量。
全文摘要
提供了接收装置、接收方法、程序和无线通信系统。所述接收装置包括无线电接收单元，通过多个接收天线接收从多个发射天线发送的无线电信号并输出作为数字信号的接收信号；频率控制单元，检测并校正在接收信号中包含的频率误差；信道估计单元，估计其每个元素对应于每个发射天线和每个接收天线的相应对的信道矩阵；均衡单元，通过使用所估计的信道矩阵均衡接收信号；解调和解码单元，解调和解码所均衡的接收信号；和误差估计单元，基于所述信道矩阵、接收信号和解码结果或均衡结果，来估计指示每个信道的特性的时间变化的信道变化分量和残存在接收信号中的相位误差分量。
文档编号H04L25/03GK101729467SQ20091020469
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者泽井亮 申请人:索尼株式会社