专利名称：空间多路无线通信方法以及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信方法和无线通信装置，配有N台发射机、N单元发送接收天线和N台接收机，通过使N信道发送信号之间的相互相关最小来进行N信道空间多路。
近年来，随着移动通信的迅速普及，要求频率利用率高的无线通信方法。作为一般定义的频率利用率，用通信量和使用的频谱空间大小之比来表示。所谓使用的频谱空间是使用的频率带宽、占有的物理空间大小和使用的时间的积。为了提高象这样定义的频率利用效率，通过以下方式来达到(1)增加通信量，(2)使频率带宽变窄，(3)使物理空间变窄，(4)缩短使用时间。
例如，在数字调制方式中，通过多值化增加每单位频率的信息传输量。作为该例，应用从固定微波通信的16QAM(Quadrature AmplitudeModulation量化调幅)到256QAM。在作为频率带宽变窄的例子中，有移动通信的交织信道配置的例子。在作为物理空间变窄的例子中，有象PHS(Personal Handyphone System个人携带电话系统)实现微单元的例子。在作为缩短使用时间的例子中，有实现从PDC(Personal Digial Cellular个人数字单元)的全比率(フルレ-ト)话音编码到半比率(ハフレ-ト)话音编码的例子。
象这样，使各种无线传输技术组合，以便提高频率利用率。例如，在PDC中，通过使区段(sector)产生的频率配置、高效话音编码、时分多路连接方式等的技术组合，在3个区段、1个载波频率上使3个信道或6个信道的话音信道多路化。
还有，为了提高频率的利用率，必要的方法是减少载波频率之间的保护频带，在同一个地域使用多个相同频率等。例如，在根据码分多路连接(CodeDivision Multiple Access:CDMA)方式产生的移动通信中，通过正交的扩散码识别各通信信道。由扩散码识别的通信信道在同一载波频率中被多路化。与在同一地域中可使用一个载波的已有的无线通信方法相比较，如果使用已有的无线信道多路技术，在同一地域可使用N个载波，那么在理论上有可能使频率利用效率成N倍。然而问题在于，实际上，因无线信道之间正交性变差形成的其他信道之间干扰，实际可传输的通信量受到限制。
本发明目的在于提供空间多路无线通信方法、无线通信装置、接收方法以及接收装置，即使在同一频率上利用多个发射机使多个信道的信号进行空间多路发射，在接收端也能使各个信道的接收信号分离。
本发明的N信道空间多路无线通信方法，包括以下步骤(a)用独立的N个(N为2以上的整数)的发射机产生变频成同一发射频率的N信道发送信号，对发送天线的N个单元分别供电并发送N信道的所述各发送信号。
(b)通过用各个接收天线的N单元来接收N信道发送信号，产生N信道的接收信号，使N信道接收信号之间相关系数最小，从而还原所述各发送信号。
本发明的无线通信装置的包括以下部分独立的N个发射机，N为2以上的整数；发送天线，配有分别输N个发射机输出的N个单元；接收天线，配有N个单元；信道间干扰消除器，输入所述接收天线各单元的输出，产生所述发送天线N个单元和所述接收天线N个单元间空间传递函数的反函数；以及N个接收机，输入所述信道间干扰消除器的各个输出。
根据本发明，从发送天线的N个单元发送的N信道空间多路信号的接收方法包括以下步骤(a)用接收天线的N单元的每个来接收N信道发送信号，产生N信道的接收信号；(b)分别将N信道接收信号作N分配，获得N×N路径的信号，在那些N×N路径的信号上分别用加权系数加权，合成到N信道的每一个上，得到N信道合成信号；(c)通过监视所述N信道合成信号，设定所述加权系数，使得所述N信道接收信号相互相关最小，来还原N信道发送信号。
根据本发明，接收从发送天线的N个单元发送的N信道的发送信号的接收装置包括以下部分具有N个单元的接收天线，N为2以上的整数；
信道间干扰消除器，具有N输入N输出，从所述接收天线的N个单元输入N信道接收信号，分别作N分配，通过N×N路径来加权，合成到N信道的每一个上，从而产生N信道合成信号，根据这些N信道的合成信号来控制所述加权系数，使所述N信道接收信号的彼此相关最小；以及N个接收机，输入所述信道间干扰消除器的各个输出。
图1表示本发明原理构成图。
图2表示本发明原理构成的具体示例。
图3是表示使本发明矩阵WP对角化的原理构成图。
图4是表示使矩阵WP对角化的处理顺序示例的流程图。
图5是表示使矩阵WP对角化的处理顺序其他例的流程图。
图6是表示本发明第一实施例的结构图。
图7是表示本发明第二实施例的结构图。
图8是表示本发明接收发射系统结构的图。
图9是表示有用波对无用波功率比Γm和误码概率之间关系的图。
图10是表示使用正交码的发送接收系统构成图。
图11是表示使用纠错码的发送接收系统的构成图。
图12是表示本发明发送天线和接收天线例的构成图。
图13是表示本发明发送天线和接收天线其他例的构成图。
图1表示本发明原理构成图。
本发明的无线通信装置的原理构成包括由N个发射机、N单元TxA1～TxAN的发送天线TxANT构成的发射系统；和由N单元RxA1～RxAN的接收天线RxANT、N输入N输出信道间干扰消除部20、以及N个接收机20R1～20RN组成的接收系统。信道间干扰消除部20使N输入信号间彼此相关最小，产生N输出信号。
接着，具体说明本发明的原理。为了简化说明，假设N=2信道的发送接收机。图2显示其构成。假设从发送天线单元TxA1到接收天线单元RxA1的路径为p11，从发送天线单元TxA1到接收天线单元RxA2的路径为p12，从发送天线单元TxA2到接收天线单元RxA1的路径为p21，从发送天线单元TxA2到接收天线单元RxA2的路径为p22。在接收天线RxANT的单元RxA1～RxAN和接收机20R1～20RN之间设置N信道的信道间干扰消除器20。
如果发送天线TxANT和接收天线RxANT间的距离相对于天线单元的间隔充分长，那么根据路径ij衰减系数aij和相位系数θij，各路径的传递函数pij可如下Pij=aijejθij······(1)]]>如果作为来自各发射机11T1、11T2的发送信号x1,x2的发送信号串为x，作为各接收天线RxA1、RxA2的接收信号y1,y2的接收信号串为y，从发送天线TxANT到接收天线RxANT的传递函数矩阵为P，则y=Px ……(2)x=(x1x2)T……(3)y=(y1y2)T……(4)P=p11p21p12p22·······(5)]]>假设从接收天线单元RxA1到接收装置20R1的路径的加权系数为w11，从接收天线单元RxA1到接收装置20R2的路径的加权系数为w12，从接收天线单元RxA2到接收装置20R1的路径的加权系数为w21，从接收天线单元RxA2到接收装置20R2的路径的加权系数为w22，加权系数矩阵为W。假设此时的到各接收机的输入信号为z1,z2，如果设输入信号串为z，那么z=Wy……(6)W=w11w21w12w22······(7)]]>z=(z1z2)T……(8)从式(2)和(6)得出
z=WPx=p11w11+p21w12p11w21+p21w22p12w11+p22w12p12w21+p22w22x1x2······(9)]]>这里，如果有使式(9)的矩阵WP成为对角矩阵的矩阵W，那么可消除在发送天线TxANT和接收天线RxANT间的路径中的信道间干扰等。即，通过确定加权系数w11、w12、w21、w22使得矩阵要素为P11w21+P21w22=0P12w11+P22w12=0……(10)可在接收端还原发射的N信道信号。在本发明中，通过操作加权系数矩阵W来将矩阵WP对角化。
将矩阵WP对角化的原理构成示于图3。在图3中，是信道数N=2的情况，信道间干扰消除部20具有向量系数器21和抽头系数控制器22。向量系数器21在各天线单元RxAi(i=1,2)和接收机20R1、20R2之间的路径上插入系数乘法器21Wi1、21Wi2，将加权系数wi1、wi2乘以该路径的输入信号。
抽头系数控制器22监视接收装置输入信号串z，自适应地控制各路径加权系数。如果信号串z的相关矩阵被对角化，那么能实现矩阵WP的对角化。即，加权系数矩阵W从接收的信号中除去来自不需要的其他发送接收天线单元的输入信号。相关矩阵的自适应的对角化方法有最小平方估计法等。这些估计算法一般在自适应信号处理中使用。本发明也可使用同样的信号处理。
接着，说明加权系数矩阵W的初始设定方法。其中，在图3中是N=2的情况，但以下N为2以上的任意整数。通常传播路径的传递函数是未知的。因此，在本发明中，在接收端进行无线通信之前设定加权系数矩阵W。首先，将所有的加权系数的初始值例如规定为1。接着，从各发送天线单元TxAi(i=1,2,…,N)依次放射电波，使对应于该发送天线单元TxAi的接收机20Rj(j=i)的接收输入电平最大，而且，设定加权系数矩阵W的系数wij，使其他的接收机20Rj(j≠i)接收输入电平最小。通过对全部N个发送天线单元TxA1～TxAN进行该操作，来设定N行N列的加权系数矩阵W的系数w11～wNN。
图4是表示更新初始设定加权系数w11～wNN，使矩阵WP对角化的处理步骤的示例。
步骤S1通过抽头系数控制器22将作为系数乘法器21W11～21WNN的加权系数w11～wNN初始值的w11(0)～wNN(0)全部设定成1，并设定i=1。
步骤S2从第i号发射机11Ti发送信号，通过自适应算法来分段地确定并保存系数w11(i)～wNN(i)，使得对应的接收机20Rj(j=i)的接收电平最大，而且，其他的接收机20Rj(j≠i)的接收电平最小。
步骤S3将由步骤S2确定的系数w11(i)～wNN(i)作为在系数乘法器21W11～21WNN中更新过的系数值来设定。
步骤S4 判定i是否达到N。
步骤S5如果i未达到N，则将i的值增加1，返回到步骤S2，对下面发射机执行相同处理。
步骤S6如果在步骤S4中i=N，则判定除系数矩阵w11(N)～wNN(N)对角分量以外、即非对角分量的系数wij(N)(i≠j)的绝对值是否比所有预先确定的值Δw小，如果全部变小，则结束。
步骤S7如果在步骤S6中非对角分量的绝对值即使为1也不变小，那么复位到i=1，返回到步骤S2，再对各发射机11Ti作同样的系数更新处理。
如上所述，进行加权系数w11～wNN更新处理，直至使矩阵WP的相互关系要素达到规定的设计值(例如0.01以下)。
也可以不使用自适应算法，而根据已知的发送信号x和与其对应的接收信号z来一并计算并求加权系数矩阵W。即，在式(9)中，作为加权系数设定用发送信号，在从各个发射机11T1～11TN发射已知的序列(训练(トレ-ニング)序列)，用接收机20R1～20RN全部进行所述信号的接收之后，一并计算加权系数矩阵W。图5表示该处理步骤。
步骤S1首先，在系数乘法器21W11～21WNN中作为系数初始值w11(0)～wNN(0)，将对角分量wij(0)(i=j)例如全部设定为1，将非对角分量wij(0)(j≠i)设定为0。
步骤S2用接收天线单元RxA1～RxAN接收从各发射机11T1～11TN依次发射的已知训练序列x(x1,x2,……xN)，得到传递函数矩阵P=(p11,……,pNN)。具体来说，例如仅在最初进行发射机11T1空发射，用接收天线单元RxA1～RxAN接收发送信号。在系数乘法器中设定对角分量系数wij(0)=1(i=j)和非对角分量系数wij(0)(j≠i)。从而，用各接收天线单元RxA1～RxAN接收的信号未被相互合成，用原来分别对应的接收机20R1～20RN来检波。将从发射机11T1发送的、用接收天线单元RxAj接收的信号作为zij。接着从发射机11T2进行发送，进行同样的接收。重复进行该步骤直到发射机11TN。从发射机11Ti发射的、由接收天线单元RxAj接收的信号作为zij。由此，求下一个矩阵Z。 所得到的矩阵Z求出从各发射机到各接收天线单元的传递函数，因此，Z=P。
步骤S3式(9)的矩阵WP通过计算作为单位矩阵的传递函数矩阵P的逆矩阵来求。例如，N=2的情况如下所示。W=P-1=1p11p22-p21p12p22-p12-p21p11······(12)]]>实施例图6表示RF电路中实现信道间干扰消除器20的第一实施例。
第一实施例由N个天线单元RxA1～RxAN组成的接收天线RxANT、接收放大器LNA1～LNAN、信道间干扰消除部20、以及接收机20R1～20RN构成。信道间干扰消除部20由向量系数器21、抽头系数控制器22、以及功率分配器23D1～23DN构成。向量系数器21由N个功率分配器21D1～21DN、N个功率合成器21C1～21CN、以及在它们之间的N×N路径中插入的系数乘法器21W11～21WNN构成。各系数乘法器21Wij由可变衰减器21A和可变相位器21P构成。抽头系数控制器22由控制器22C和电平检测器22D1～22DN构成。
各功率合成器21Cj(j=1,……,N)合成来自系数乘法器21W1j～21WNj的信号，供给对应的功率分配器23Dj。功率分配器23Dj将提供的信号分配给对应的接收机20Rj和电平检测器22Dj。电平检测器22Dj检测输入信号电平，提供给控制器22C。控制器22C根据用电平检测器22D1～22DN检测的电平(对应接收机20R1～20RN的输入信号电平)通过例如图4说明的步骤来控制各路径pij的系数乘法器21Wij的可变衰减器21A和可变相位器21P。
图7表示通过数字信号处理来实现信道间干扰消除器20的第二实施例。
在图7中，各接收装置20Ri,(i=1,……,N)内具有将接收信号降频为适合于数字处理的低频信号的变频器24Fi、将其低频信号变换成其数字信号的模拟/数字转换器(A/D)25Adi、以及对其数字信号进行检波的检波器26Di。在接收机20R1～20RN的每个A/D转换器25AD1～25ADN和检波器32D1～32DN之间插入信道间干扰消除器20。信道间干扰消除器20的构成与图5的情况一样。由分配器23D1～23DN分配的信号用电平检测器22D1～22DN检测电平。控制器22C例如根据图4的处理步骤来确定系数w11～wNN。各合成器21Ci也可以是数字加法器。
图8表示使用训练序列来更新加权系数的实施例。
尽管示出N=2的情况，但N也可2以上的任意整数。在发射端，例如具有将M序列的正交优良的模拟随机码(PN序列)作为训练序列产生的训练序列生成器11TS和切换器11S。在加权系数设定时，训练序列通过切换器11S进行切换并依次通过发射机11T1,11T2发射。接收端的信道间干扰消除器20由开关天线单元RxA1、RxA2的各输出的切换器21S、向量系数器21、以及抽头系数控制器22组成。
切换器21S选择接收天线单元RxA1、RxA2的一个信道，将接收信号输入到由2×2路径系数乘法器21W11～21W22组成的向量系数器21的对应的信道。抽头系数控制器22由对接收机20R1、20R2的输入信号z1、z2进行相关检波的相关检波器22CD1、22CD2、以及对这些相关检波器提供与发射训练序列相同的训练序列的训练序列生成器22TS组成。
发送端训练序列生成器11TS的输出通过切换器11S被首先输入到发射机11T1。在发射机11T1中进行规定的调制，将训练序列变换成发射频带。发射机11T1的输出被馈电到发送天线的第一单元TxA1。从第一单元TxA1发送的训练序列因空间而衰减，接受相位旋转，被接收天线RxANT接收。
在接收端的系数乘法器21W11～21W22中作为加权系数w11、w12、w21、w22的初始值例如全部设定为1。通过接收切换器21S来选择接收天线的第一单元RxA1，接收到的训练序列用系数乘法器21W11进行初始值1的加权。加权过的训练序列通过训练序列生成器22TS中产生的、与发射训练序列相同的训练序列和相关检波器22CD1来进行相关检波，得到相关值σ112，储存在控制器22C上。
接着，发送端的切换器11S原封不动地切换接收天线切换器21S，由接收天线的第二单元RxA2接收自发送天线单元RxA1的发送信号，通过初始加权系数1的系数乘法器21W22由相关检波器22CD2得到与来自训练序列生成器22TS的训练序列的相关值σ122，存储在控制器22C上。
接着，通过切换器11S来选择发射机11T2，与发射机11T1的情况一样，对从发射机11T2发送的训练序列，利用切换器21S来选择通过接收天线的第一单元RxA1接收的信号，通过系数乘法器21W11用相关检波器22CD1来检出与训练序列的相关值σ212，将该值存储在控制器22C上，接着使通过切换器21S选择接收天线的第二单元RxA2接收的信号，通过系数乘法器21W22用相关检波器22CD2进行与训练序列相关检波，将得到的相关值σ222存储在控制器22C上。
通过以上处理，可得到将相关值σ112、σ122、σ212、σ222作为要素的2×2的接收信号相关矩阵。然后，为了使得到的相关矩阵的相互相关要素σ122、σ212接近0，通过利用自适应算法从初始值依次更新加权系数w11、w12、w21、w22，使相关矩阵对角化。在使相关矩阵对角化时的更新过的加权系数w11、w12、w21、w22是求出的最终加权系数。
这样，作为训练序列，例如使用M序列等正交性优异的码时，在接收端，可以容易检出训练序列。
在图8，说明了用训练序列生成器11TS产生同样的训练序列，并依次提供到发射机11T1、11T2的情况，但也可将相互正交的第一和第二训练序列提供到发射机11T1、11T2并同时发射。在该情况下，接收端的训练序列生成器22TS也产生与发送端相同的第一和第二训练序列，分别供给到相关检波器22CD1、22CD2。接收天线与上述一样，首先，通过切换器21S选择第一单元RxA1，将接收信号通过系数乘法器21W11、21W12分别提供给相关检波器22CD1、22CD2。相关检波器22CD1、22CD2分别求训练序列生成器22TS的第一和第二训练序列和接收信号的相关值σ112、σ122，存储在控制器22C内。
然后，通过天线切换器21S选择接收天线的第二单元RxA2，通过各系数乘法器21W21、21W22将接收信号提供给相关检波器22CD1、22CD2，分别得到与第一和第二训练序列的相关值σ212、σ222，存储到控制器22C。以此得到将4个相关值作为要素的相关矩阵。以下，与上述一样，控制器22C根据自适应算法从初始值依次更新加权系数w11、w12、w21、w22，使相关矩阵对角化。由此，通过使接收信号的相关矩阵对角化，用同一频率能使阵列天线单元的一部分被空间多路。
下面描述以同一频率将N发送信号进行空间多路的实施例。
图1是基本的发送接收信号系统。在接收系统中，可使用至此描述的图6和图7的实施例。N个发射机11T1～11TN独立产生发送信号，用同一载波频率从各发送天线单元TxA1～TxAN发射。产生接收系统的空间传递函数的反传递特性的向量系数器21应该被设定成通过训练序列使接收信号的相关矩阵全部对角化。由此，N单元天线接收的信号可以通过用向量系数器21实现的空间反传递函数来各自分离。因此，如果相关矩阵完全对角化，那么，显然频率利用效率达到N倍。
接着，叙述接收信号相关矩阵对角化不完全情况下的本发明特征。
接收机输入信号序列z的相关矩阵Rzz如下式 H表示复数共轭转置。从式(13)求第m个的每个接收序列的有用波与干扰波功率之比Γm。Γm=σmm2Σn≠mNσnm2······(14)]]>
如果可使相关矩阵Rzz，对角化，那么式(14)的分母为0，第m个的每个接收序列的有用波与干扰波功率比Γm无限大。即，用反传递矩阵来消除干扰。这时的N信道接收天线的信息传输量成为各信道信息传输量之和。例如，如果使各信道传输量相同，那么可以说是N倍传输量。
如至此所述，本发明的频率利用率取决于式(13)的对角化。发送天线和接收天线之间的传递函数存在因衰落而动态变化的情况。此外，实际上也会有实质上不求反传递函数的情况。因此，示出对角化不完全情况下的本发明实施例。图9中横轴表示式(14)，纵轴表示信号与噪音功率比无限大、无编码QPSK、静态传输路径的误码概率。如果第m个的每个接收序列的有用波对干扰波功率之比Γm为5dB，则误码概率大体为1％左右。而且，如果达到10dB，则大体为1E-5(10-5)。与此相反，在-5dB、-10dB情况下，误码概率为10％以上。这里在低Γm中，如果能改善误码概率，则能更简便地产生本发明反传递函数。
因此，如图10所示，在各发送信道上使用正交码，改善各信道间的正交性，可解决上述课题。在发送端，将应发送的数据d1、d2通过乘法器13M1、13M2与来自正交码生成1器12C1、12C2的正交码相乘，将乘法结果分别输入到发射机11T1、11T2。在接收端，在接收机20R1、20R2的输入侧分别插入相关器27C1、27C2，通过获得来自正交码生成器29C1、29C2的正交码和接收信号的相关，从而分离重叠在正交码中的输入信号z1、z2。该方法是将根据频谱扩散形成的通信方法应用于本发明。这样，可以说成是通过正交码序列长产生的扩散增益，即便信道间残留干扰也能进行良好的通信。
同样，在图11中表示使用纠错码的实施例。
在发送端，利用纠错编码器14E1、14E2对应发送的输入数据d1、d2进行纠错编码，通过发射机11T1、11T2发送。在接收端，利用纠错解码器28D1、28D2对信道间干扰消除器20的每个信道输出进行解码，得到接收信号z1、z2，将它们分别输入到接收装置20R1、20R2。编码器14E1、14E2、和解码器28D1、28D2只要是普通的就可以。例如，也可使用卷积编码器和对此最优序列推定器的组合。当本发明应用于图11原理所示的方法时，通过编码增益可改善有用波对干扰波功率比的错码率。这样，通过使用纠错码，即使在信道间残留干扰也能良好地进行通信。
下面说明在本发明中使用的发送天线单元TxA1～TxAN及接收天线单元RxA1～RxAN示例。这里，发送天线例如是4单元阵列天线，如图12A所示，发送天线单元TxA1～TxA4成几何学配置。这里，为了说明原理，规定接收天线与发送天线为同样类型。在接收端产生的反系数矩阵对发送天线的各单元发射已知的信号序列，使用接收天线的各单元通过电波路径差确定。该路径差为相当于式(1)的相位差。这里，接收天线的各单元成几何学配置，所以例如对于接收天线单元RxA1用从RxA2到RxA4的单元检出接收的信号相位差。对于衰减系数，通过用在接收天线的各单元中检出的接收功率可了解到。如图12B所示，发射阵列天线和接收阵列天线也可是接线天线(パツチア ンテナ)。
同样，如图13A、13B所示，通过在发送天线TxANT和接收天线RxANT的各单元TxA1～TxA4和RxA1～RxA4中获得空间上一定的距离，从而等效地加大各单元相位差，可容易地进行接收端的相位差检测。这样，作为在本发明中使用的发送天线和接收天线，例如，也可使用具有将各单元一定排列的几何学形状的阵列天线。
至此，对发射系统数量和接收系统数量相等的情况说明了本发明的原理，根据本发明的原理，接收系统数目可比发射系统数目多。其原因是，如果存在发射系统数目以上的独立的接收系统数目，那么可数学计算由信道干扰消除部设定的抽头系数矩阵。
如上所述，根据本发明，在接收端信道间干扰消除器中，通过确定向量系数，使接收信号间相互相关最小，可分离各个信道的接收信号，所以在发送端可多路发送同一频率的多个信道信号，能改善频率利用率。
权利要求
1．一种N信道空间多路无线通信方法，包括以下步骤(a)用独立的N个(N为2以上的整数)的发射机产生变频成同一发射频率的N信道发送信号，对发送天线的N个单元分别供电来发送N信道的所述各发送信号；以及(b)通过用各个接收天线的N单元来接收N信道发送信号，产生N信道接收信号，使N信道接收信号之间相关系数最小，从而还原所述各发送信号。
2．根据权利要求1所述的无线通信方法，其中，所述步骤(a)包括发射训练序列的步骤；所述步骤(b)包括用N单元天线接收所述训练序列，使抽头系数收敛，从而使所述N信道接收信号间相关系数最小的步骤。
3．根据权利要求1所述的无线通信方法，其中，所述步骤(b)包括以下步骤(b-1)对各信道的所述接收信号作N分配；(b-2)将作N分配的各信号乘加权系数；(b-3)合成对应各单元的N信道的各个相乘的信号，产生N信道合成信号；以及(b-4)监视所述N信道合成信号，根据使监视的N信道合成信号间相关最小的算法来确定所述加权系数，使N信道的所述接收信号间的相关系数最小。
4．根据权利要求1无线通信的方法，其中，所述步骤(b)包括以下步骤(b-1)将来自所述N单元的N信道接收信号变频成低频带的N信道的信号；(b-2)将所述低频的N信道信号变换成N信道数字信号；(b-3)将所述N信道数字信号分别作N分配，产生N×N路径的数字信号，在N×N路径的数字信号上以各加权系数进行加权，产生N×N路径的加权数字信号；(b-4)将所述N×N路径加权数字信号合成到对应N信道的N个的每一个上来获得N个数字合成信号，作为对应所述N信道接收信号的信号；以及(b-5)确定所述N×N路径的加权系数，使所述N信道数字信号间的相互相关系数最小。
5．根据权利要求1至4任一项所述的无线通信方法，其中，所述步骤(a)包括通过不同正交码调制各发送信号的步骤；所述步骤(b)包括通过使与正交码有关的相关最小来还原各发送信号的步骤。
6．根据权利要求2的方法，其中，所述步骤(a)从所述发送天线的N个单元依次发送所述训练序列；所述步骤(b)利用自适应算法来确定所述加权系数，使与发射的单元对应的信道的所述合成信号电平最大，其他信道合成信号电平最小。
7．根据权利要求2的方法，其中，在每次所述训练序列的发送时，求与预先确定所述N信道合成信号的PN序列的相关值，根据这些相关值，产生N×N接收信号相关矩阵，确定所述加权系数，使所述相关矩阵对角化。
8．根据权利要求1至4任一项所述的无线通信方法，其中，所述步骤(a)用不同的的纠错码对各发送信号进行编码；所述步骤(b)通过进行与纠错码有关的解码来还原各发送信号。
9．一种无线通信装置，包括独立的N个发射机，N为2以上的整数；发送天线，配有分别输N个发射机输出的N个单元；接收天线，配有N个单元；信道间干扰消除器，输入所述接收天线各单元的输出，产生所述发送天线N个单元和所述接收天线N个单元间的空间传递函数的反函数；以及N个接收机，输入所述信道间干扰消除器的各个输出。
10．根据权利要求9所述的无线通信装置，其中，配有N个单元的所述发送天线和配有N个单元的所述接收天线的至少一个的单元间距离是一定的。
11．根据权利要求9或10所述的无线通信装置，其中，所述N个信道间干扰消除器包括分配器，将输入信号分配成N个；N的2次方个数的向量系数器，将分配成N个的输出乘分别控制的加权系数；N个合成器，输入N个向量系数器输出；N个相关检波器，监视N个合成器输出，并对监视信号进行相关检波；以及控制器，对输入N个相关器检波输出器输出的N的2次方个数的向量系数器进行控制。
12．根据权利要求9的无线通信装置，其中，所述各接收机包括变频器，将来自所述N单元的N信道接收信号变频成低频带的N信道的信号；A/D转换器，将所述低频N信道信号变换成N信道数字信号；N个分配器，分别对所述N信道数字信号作N分配，分配N×N路径的数字信号；系数乘法器，在N×N路径的数字信号上以各个加权系数进行加权，产生N×N路径的加权数字信号；N个合成器，将所述N×N路径的加权数字信号合成到与N信道对应的N个的每一个上而得到N信道数字合成信号，作为对应所述N信道的接收信号的信号；以及控制器，确定所述N×N路径的加权系数，使所述N信道数字信号间相关系数最小。
13．一种从发送天线的N个单元发送的N信道空间多路信号的接收方法，包括以下步骤(a)用接收天线的各个N单元来接收N信道发送信号，产生N信道接收信号；(b)将N信道接收信号分别作N分配，获得N×N路径的信号，在那些N×N路径的信号上用各自加权系数来加权，合成到N信道的每一个上，得到N信道的合成信号；(c)通过监视所述N信道的合成信号，设定所述加权系数，使得所述N信道接收信号相互相关最小，来还原N信道发送信号。
14．根据权利要求13的接收方法，其中，所述步骤(b)包括以下步骤(b-1)将来自所述N单元的N信道接收信号变频成低频带的N信道的信号；(b-2)将所述低频的N信道信号变换成N信道数字信号；(b-3)将所述N信道数字信号分别作N分配，产生N×N路径的数字信号，在N×N路径的数字信号上以各自加权系数进行加权，产生N×N路径的加权数字信号；(b-4)将所述N×N路径加权数字信号合成到对应N信道的N个的每一个上来获得N个数字合成信号，作为对应所述N信道接收信号的信号；以及(b-5)确定所述N×N路径的加权系数，使所述N信道数字信号间的相互相关系数最小。
15．根据权利要求13或14所述的接收方法，其中，所述步骤(b)包括通过使与正交码有关的相关最小来还原各发送信号的步骤。
16．根据权利要求13或14的接收方法，其中，所述步骤(b)包括通过进行与纠错码相关的解码来还原各发送信号的步骤。
17．一种接收装置，接收从发送天线的N个单元发射的N信道的发送信号，该装置包括以下部分具有N个单元的接收天线，N为2以上的整数；信道间干扰消除器，具有N输入N输出，从所述接收天线的N个单元输入N信道接收信号，分别作N分配，通过N×N路径来加权，每N信道上进行合成，产生N信道合成信号，根据这些N信道的合成信号来控制所述加权系数，使所述N信道接收信号的彼此相关最小；以及N个接收机，输入所述信道间干扰消除器的各个输出。
18．根据权利要求17的接收装置，其中，配有N个单元的所述接收天线的单元间距离是一定的。
19．根据权利要求17或18的接收装置，其中，所述信道间干扰消除器包括分配器，将输入信号分配成N个；N的2次方个的向量系数器，将分配成N个的输出乘分别控制的加权系数；N个合成器，输入N个向量系数器输出；N 个相关检波器，监视N个合成器输出，对监视信号进行相关检波；以及控制器，对输入N个相关器检波输出器输出的N的2次方个的向量系数器进行控制。
20．根据权利要求17的接收装置，其中，所述接收机包括变频器，将来自所述N单元的N信道接收信号变频成低频带的N信道的信号；A/D转换器，将所述低频N信道信号变换成N信道数字信号；N个分配器，分别对所述N信道数字信号作N分配，分配N×N路径的数字信号；系数乘法器，在N×N路径的数字信号上以各个加权系数进行加权，产生N×N路径的加权数字信号；N个合成器，将所述N×N路径的加权数字信号合成到与N信道对应的N个的每一个上而得到N信道数字合成信号，作为对应所述N信道的接收信号的信号；以及控制器，确定所述N×N路径的加权系数，使所述N信道数字信号间相关系数最小。
全文摘要
由用N(N为2以上整数)个发射机产生以同一发射频率进行变频的N个发送信号,向各单元供电并用N单元天线发送各发送信号的发射系统,和用N单元天线接收各发送信号,通过使用各单元接收的各发送信号之间相关系数最小来还原各发送信号的接收系统构成,通过接收多个同样频率的发送信号,使接收的发送信号相关系数最小,可使发送信号多路化。
文档编号H04B7/08GK1325243SQ01122090
公开日2001年12月5日 申请日期2001年5月23日 优先权日2000年5月23日
发明者铃木恭宜, 广田哲夫, 野岛俊雄 申请人:株式会社Ntt杜可莫