[發(fā)明專利]用于減小射頻接收機(jī)中的頻率偏移的方法和設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01119785.4
• 申請(qǐng)日: 2001-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN1327318A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·維里爾萊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾基亞移動(dòng)電話有限公司
• 主分類號(hào): H04J13/02
• 分類號(hào): H04J13/02;H04Q7/30;H04Q7/32;H04B7/26
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 欒本生,張志醒

本發(fā)明總的涉及減小射頻接收機(jī)中的頻率偏移移的技術(shù)。具體地，本發(fā)明涉及其中由于多徑傳輸將信道估算器用于校正信號(hào)的接收機(jī)，最好將本發(fā)明應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)中，特別是基于CDMA(碼多分址)的系統(tǒng)中。

接收的射頻信號(hào)常常被由多徑傳播引起的噪聲和碼間干擾弄亂。多徑傳播可以是Rice(萊斯)類型的，其中有一條具有強(qiáng)的接收信號(hào)的(直射)路徑和具有較小的信號(hào)強(qiáng)度的其它(反射)路徑。Rice型傳播通常是在衛(wèi)星系統(tǒng)中。另一種類型的多徑傳播是Rayleigh(瑞利)衰落信道，其中來自不同的路徑的接收信號(hào)的強(qiáng)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窩通信系統(tǒng)中。

常常將稱為信號(hào)均衡器的功能塊用于從接收的信號(hào)恢復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)的TDMA(時(shí)分多址)接收機(jī)中。在CDMA接收機(jī)中，使用RAKE接收機(jī)執(zhí)行這個(gè)功能。使用信號(hào)均衡器和RAKE接收機(jī)的典型的射頻接收機(jī)是蜂窩無(wú)線系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)和基站。為了成功地均衡，信號(hào)均衡器需要知道射頻信道的脈沖響應(yīng)。執(zhí)行信道估算和信號(hào)均衡的傳統(tǒng)方法是產(chǎn)生射頻信道的脈沖響應(yīng)的估算(也簡(jiǎn)稱為信道估算)，和通過使用得到的均衡數(shù)據(jù)來均衡接收的傳輸塊。RAKE接收機(jī)典型地包括對(duì)于每個(gè)RAKE指的信道估算器，用于對(duì)要被校正的每個(gè)信號(hào)路徑估算復(fù)數(shù)信道乘法因子。用于提供WCDMA(寬帶碼分多址)RAKE接收機(jī)中的一個(gè)RAKE指的現(xiàn)有技術(shù)解決方案的一個(gè)實(shí)例被顯示于圖1中。

圖1表示了用于接收CDMA信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)接收機(jī)裝置。射頻的模擬振蕩信號(hào)通過天線102被接收，在射頻接收機(jī)104中被下變頻為復(fù)數(shù)基帶信號(hào)，并在A/D變換器106中被變換成一系列數(shù)字樣本。在該CDMA接收機(jī)中，通過首先把樣本加到乘法器110用于將接收的樣本與長(zhǎng)碼(在WCDMA中也稱為“擾頻碼”)的復(fù)數(shù)共軛值相乘，而執(zhí)行信號(hào)的去擴(kuò)頻。將來自乘法器110的信號(hào)加到另一個(gè)乘法器120，用于將信號(hào)與短碼相乘。得到的去擴(kuò)頻的信號(hào)然后在方?jīng)Q122中被積分。

來自乘法器110的信號(hào)也被加到積分器112，并進(jìn)一步加到信道估算器114。信道估算器通過使用導(dǎo)引信號(hào)信息(或TDMA接收機(jī)中的訓(xùn)練序列)，估算射頻信道的復(fù)數(shù)信道系數(shù)。來自積分器122的去擴(kuò)頻信號(hào)然后與信道估算器輸出的復(fù)數(shù)共軛相乘，以便去除由信道造成的相移。該輸出包括恢復(fù)的數(shù)據(jù)(所謂的硬判決輸出)，以及它可包括與恢復(fù)的數(shù)據(jù)有關(guān)的某些可靠度信息(軟判決輸出)。

該輸出在方塊132中被變換成實(shí)數(shù)信號(hào)。信道譯碼操作可包括像去交織那樣的附加操作，以及將重建的信息符號(hào)進(jìn)一步輸送到音頻或視頻譯碼器、數(shù)據(jù)貯存裝置、或某些控制電路。

論文[1]，T.Asahara，T.Kojima和M.Miyake，“A?Novel?PilotSymbol?Assisted?Coherent?Detection?Scheme?for?Rician?FadingChannels(用于Rice衰落信道的精巧的導(dǎo)引符號(hào)輔助的相干檢測(cè)方案)”，WPMC’98，pp.236-239，1998，給出了用于均衡射頻信道的高級(jí)的現(xiàn)有技術(shù)方法。這個(gè)方法被開發(fā)來用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的接收機(jī)，其中信道是Rice型的。

通過[1]和圖1的現(xiàn)有技術(shù)信道均衡，有可能補(bǔ)償由于多徑射頻信道特征而在接收信號(hào)中出現(xiàn)的相移。然而，[1]和圖1的現(xiàn)有技術(shù)信道均衡不能充分地校正可能存在的頻率偏移。即使現(xiàn)有技術(shù)裝置能夠校正某些頻率偏移，但頻率偏移仍舊使得信道估算不太精確，這使得性能受損失。

有兩種主要原因造成頻率誤差或“頻率偏移”。第一個(gè)原因是在被用于下變頻接收的RF信號(hào)的接收機(jī)振蕩器中的頻率偏移。這意味著，在接收機(jī)振蕩器頻率與基站的載頻之間有頻率偏差。這種偏差惡化信道估算器的性能。

對(duì)于信號(hào)星圖旋轉(zhuǎn)的另一個(gè)原因是所謂的多卜勒效應(yīng)。這意味著，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)臺(tái)與基站之間的射頻信號(hào)路徑的長(zhǎng)度改變。這造成接收信號(hào)中的多卜勒頻譜。因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)按照接收的載波調(diào)節(jié)它的發(fā)送頻率，而由于接收信號(hào)中的多卜勒效應(yīng)它將有一個(gè)頻率誤差。特別是對(duì)于高的移動(dòng)臺(tái)速度，殘余多卜勒效應(yīng)可以很大，這也將惡化信道估算器的性能。