专利名称：全自适应智能天线接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及采用阵列天线接收的全自适应智能天线接收装置。
背景技术：
随着移动通信系统的快速发展，码分多址(CDMA)技术正在得到越来越多的应用，码分多址(CDMA)是一种多址接入方法，它基于扩频技术并且近来已成为除现有频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)方法之外应用于蜂窝无线系统的又一种多址方法。与现有方法相比，CDMA具有许多优点，例如频谱利用率高，规划简单等。正因如此，在第三代移动通信中，CDMA系统逐渐成为主流。
目前，采用CDMA方法的系统主要包括窄带CDMA(IS-95InterimStandard95)系统，宽带CDMA(WCDMAWideband CDMA)系统，Cdma2000系统，TD-SCDMA(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)系统和TD-CDMA(Time Division-Code Division Multiple Access)系统等。这些系统中普遍采用了多码扩频技术或称双层扩频码分配技术，即在这些CDMA系统中，从移动用户到基站的反向链路扩频方式可以分为两步，第一步是用同步互相关性能很好的正交函数作为信道码扩频，例如沃尔什(Walsh)函数，扩频因子可变正交码(OVSFOrthogonal Variable Spreading Factor)，这一步称作加扩，对应接收端的恢复过程称作解扩；第二步把加扩后的信号乘上每个用户唯一分配的自相关性能较好的伪随机码(PN序列，M序列，Go1d序列)，这一步称作加扰，对应接收端的恢复过程称作解扰，上述的伪随机码称作扰码，用扰码来区分不同的移动用户。同样，这些系统中从基站到移动用户的前向链路的扩频方式也分同样的两步，唯一的区别是前向链路中的扰码用来区分基站或小区。不同的基站或小区的扰码不同。这种解扩加扰的系统通常用四相相移键控(QPSKQuadrature Phase Shift Keying)调制，QPSK信号通常看作两路二相相移键控(BPSKBinary Phase Shift Keying)调制信号的正交叠加，分别称为I路信号和Q路信号。QPSK信号也可以看作一路复数信号，I路可以看成实部，Q路可以看成虚部。
现有CDMA系统中通常采用导频信道传送导频符号，具体包括两种方式，一种是专用导频信道方式，这种方式连续发送导频符号。另一种是插入导频信道方式，这种方式把导频符号和其它信息符号在时间上复用，有的时间段内发送导频符号，有的时间段内没有导频被发送。
在一般的移动通信环境中，基站和移动台之间的信号沿接收机和发射机之间的若干路径进行传播。这种多径传播现象主要是由信号在发射机和接收机周围的物体表面的反射引起的。由于不同的传播路径的不同，沿不同路径到达接收机的同一信号的不同多径成分到达接收机的传播时延和到达角度也不同，从而造成多径干扰。在CDMA系统中，在信号的接收过程可以采用分集接收或分集发送方式抵抗多径传播。在CDMA系统中使用的接收机是一种多分支结构的接收机，其中每一分支与沿某一单独路径传播的多径组分同步。每一分支是一个单独的接收机元件，其功能是生成和解调期望接收信号分量。在传统的CDMA系统中采用相干或不相干的方法合并不同接收机元件信号是有益的，可以改善接收信号质量。
在CDMA系统中，许多用户使用同一频带进行通信。由于不可能设计出完全互不相关的扩频码集合，所以不同用户之间仍存在相互干扰。一般来说，在一个频带内的用户数越多，干扰电平就越高，链路的通信质量就越差。因此，CDMA系统是一个干扰受限的无线通信系统，其每一个规定宽度的频带所能容纳的信道数是有限度的，所以前述的各种技术手段只能将通信系统的容量提高到一定程度，要想超过这个限度则必须增加其他的资源。利用空间资源增加系统容量与改善系统性能是目前发展较快的技术，理论上分析表明只要正确地使用一组天线，形成新的自由度和空间，就能较大地增加系统容量。此外，采用合理利用空间资源还可以降低功耗，增加抗衰落和抗干扰能力，更有效地切换以及更好的安全性和系统鲁棒性。
为了增加系统容量改善系统性能，利用空间资源的一种直接方法是使用定向天线，将无线系统分为扇区。采用扇区的基站接收机中可以大幅度减少移动台间的相互干扰。这是因为一般干扰均匀分布在不同的入射方向上，因而其数量可以通过扇区化减少。当然可以在传输的两个方向上都实现扇区化，扇区化所提供的容量收益正比于扇区的数量。
扇区化可以采用一种特殊形式的软切换，即更软越区切换。其中移动台通过同时与两个扇区通信来执行从其中一个扇区到另一个扇区的软越区切换。尽管越区切换提高了连接质量，扇区化增加了系统容量，可是多个移动台的移动自然导致了这些移动台执行若干从一个扇区到另一个扇区的越区切换的次数，这增加了系统的负荷。若干越区切换也产生了几个移动台同时与多个扇区通信的情况，从而因为移动台要在较宽的区域内接收信号而丧失了扇区化所增加的系统容量的优势。
为了进一步利用不同信号的不同空间特性提高系统性能，很多人研究了智能天线技术，也叫阵列天线技术。智能天线采用两个以上的单天线阵元组成天线阵，每个阵元的接收到的信号经过射频处理后在基带用适当的权值进行加权求和，就能达到定向接收的效果。加权求和过程也可以称为波束赋形过程，其实质是一种空间滤波，智能天线也可以认为是一种空分多址(SDMASpace-Division Multiple-Access)技术。在SDMA中通过天线阵列接收信号，并通过数字信号处理进行数字波束赋形(DBFDigital Beam Forming)，使所需信号的信噪比最大。这是通过调整天线阵列所接收的信号的相位使所需信号通过同相叠加得到加强，而其它干扰信号通过非同相叠加得以削弱实现的。对采用CDMA多址方式的系统而言，使用SDMA比用其他利用空间资源的技术，如扇区化，具有许多优势。如果在扇区化过程中为增加频谱利用率而窄化扇区波束，则系统内扇区之间的切换次数也随着增加。这就相应地增加了基站控制器的负荷。
智能天线按其性能优劣大体可分三种。
一种是预多波束智能天线。这种方案是预先设定一些指向不同方向的波束权值，在通信过程中选择接收信号比较好的那些波束权值加权结果进行后续处理，如中国专利98800049(自适应阵列天线装置)，还有美国metawave公司的GSMSpotlight智能天线。这种方法的缺点是需要设计较好较多的预先权值，也没有充分利用具体时刻的信号空间分布特性，不能很好的提高接收信号的信噪比。不过这种方法的实现思路很容易想到。
第二种是部分自适应智能天线。这种实现方案通常从接收的阵列信号中提取期望用户的信号到达方向角的信息，然后形成指向到达方向角的波束，到达方向角变化则权值跟着变化。这种算法的准则是使接收到的期望用户的信号能量最大，同时有限的压制其它方向的干扰。相控阵就属于这样的技术，相控阵的所有幅度一样，不能改变，只有相位能自适应的改变。部分自适应智能天线的性能比预多波束智能天线要好，但还是没有完全利用信号空间信息，自适应范围也有限，而且提取达到方向角的算法比较复杂，能不能实时实现还是一个问题。也有不少这方面的专利，如中国专利97104039(具有智能天线的时分双工同步码分多址无线通信系统)，中国专利97202038(用于自适应天线的方向控制电路)，中国专利99105647(用于码分多址系统的预先优化成形波束的自适应阵列天线)。
另一种是全自适应智能天线。这种天线的权值不需要预先设置，而是根据信号空间分布特性的变化而按一定准则不断更新权值，权值的幅度和相位都可以自由的更新，当更新算法收敛时这种方法能充分利用期望用户的信号和干扰信号的空间特性使接收到的信号的信干噪比达到最大，而部分自适应智能天线一般不考虑干扰到达方向。这是很令人向往的结果，可以说是智能天线的最高境界，也有人申请了这方面的专利，如中国专利99104709(自适应天线)。
其它与智能天线相关专利还有美国专利U.S4599734(多向时分复用的通信的空间分集通信系统)，美国专利U.S550735(在移动/室内蜂窝无线通信系统中的分集发送)和中国专利96194112(基站设备，以及一种控制天线波束方向的发射方法)。
在CDMA系统中，自适应智能天线系统按波束赋形的实现方式可以分为码片级波束赋形和符号级波束赋形。码片级波束赋形在解扰解扩之前进行空间加权求和，这种方法对一条多径信号的处理过程中只需用一个解扰解扩模块，但是这种方法在每个采样周期内都需要进行一次复数的加权求和计算，计算量比较大。而符号级波束赋形在解扰解扩之后进行空间加权求和，这种方法对一条多径信号的处理过程中需要用到和天线数目一样多的解扰解扩模块，但是这种方法只需在一个符号周期内进行一次复数的加权求和计算。扰码和扩频码的数据一般取1或-1，解扰解扩过程只是对数据的符号位进行异或计算，计算非常简单。如果扩频因子为64(一个符号周期等于64个码片周期)，每码片周期采样2次，则码片级波束赋形的计算量是符号级波束赋形计算量的几十倍。
显然使用全自适应天线阵列的无线通信系统能达到最好的系统性能，但目前在实际中应用还需要解决一些关键的技术问题。其中自适应算法的计算复杂度和收敛速度就是制约自适应天线发展的难题之一。上述涉及全自适应智能天线的专利中，要么只是提出了系统实现的框架，没有具体的实现方法；要么提出了包含矩阵求逆运算的更新方法，这种方法的有效实现是很困难的；要么提出了一些码片级波束赋形的方法，这种方法虽然可以实现，但其计算量还是比较大。在IEICE.TRANS.FUNDAMENTALS.VOL.E80-A，No.12DECEMBER的Pilot Symbol-Assisted Decision-Directed Coherent Adaptive Array Diversity for DS-CDMA Mobile Radio Reverse Link中，介绍了符号级波束赋形和权值更新算法，但这个算法针对一个信道的QPSK调制方式，不适用于WCDMA系统，另外，这个算法中必须要有专门的信道估计补偿模块，权值更新算法的参考信号是复数的，而且其需要30帧(0.3秒)才能收敛。即使是部分自适应系统，由于到达方向角估计的计算复杂度和多径传播的现实情况，仍处于理论研究阶段。所以，简单有效的自适应算法是智能天线发展的决定性核心技术。
发明内容
针对现有智能天线接收装置中存在的问题，如，对于预多波束智能天线系统没有充分利用具体时刻的信号空间分布特性，不能很好的提高接收信号的信噪比；对于部分自适应智能天线系统没有完全利用信号空间信息，自适应范围有限，提取达到方向角的算法复杂；对于全自适应天线系统实现复杂，尤其是自适应算法计算量大。
本发明的目的是提出简洁高效的符号级全自适应智能天线接收装置，该装置可以应用于采用各种阵列方式和各种双工方式的采用四相键控调制(QPSK)的码分多址(CDMA)通信系统中。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案该全自适应智能天线接收装置，包括如图1所示，天线阵列101、射频通道组102、解扰模块103、Q路解扩积分模块104、Q路波束赋形模块105、权值更新模块106、I路解扩积分模块107和I路波束赋形模块108，所述天线阵列101包括两个或两个以上的天线阵元，这些天线阵元的输出端接到射频通道组102的输入端；所述射频通道组102包括两个或两个以上的射频通道，每个射频通道对应一个天线阵元，每个射频通道输入端接一个天线阵元的输出端，所有射频通道的输出端接到所述解扰模块103的输入端；所述的解扰模块103的输入信号为所述射频通道组102的输出信号，结果信号输出到I路解扩积分模块和Q路解扩积分模块。所述解扰模块完成解扰过程；所述的Q路解扩积分模块104的输入信号为解扰模块的各路输出信号，结果输出到Q路波束赋形模块105和权值更新模块106。所述的Q路解扩积分模块104完成Q路信号的解扩积分；所述Q路波束赋形模块105的输入信号为所述Q路解扩模块104的输出信号和所述权值更新模块106的权值输出信号，所述Q路波束赋形模块105完成复数加权求和的功能；所述权值更新模块106的输入信号包括所述Q路解扩积分模块104的输出信号、所述Q路波束赋形模块105的输出复数信号DQ和导频符号，结果输出到所述Q路波束赋形模块105和I路波束赋形模块108，所述权值更新模块完成权值更新的功能；所述的I路解扩积分模块107的输入信号为解扰解扩模块103的各路输出信号，结果输出I路波束赋形模块108；所述I路解扩积分模块完成I路的解扩积分后的功能；所述I路波束赋形模块108的输入信号为所述I路解扩模块107的输出信号和所述权值更新模块106的权值输出信号，所述I路波束赋形模块完成复数加权求和的功能；所述的权值更新模块106包括如图2所述，收敛因子寄存器201、判决模块202、选择模块203、幅度调整模块204、减法器205、实数乘法器206和207、复数乘法器组208、权值调整模块209和权值寄存器组210，
所述的收敛因子寄存器201，存放预先设置的收敛因子数值，供实数乘法器206和207使用；所述的判决模块202对输入数据DQ的虚部DQ.i进行符号判决，如果结果输出到选择模块203；所述的选择模块203，输入数据为导频符号和判决模块202的输出数据。选择模块203选择数据输出到幅度调整模块204；所述的幅度调整模块204，输入数据为选择模块203的输出数据，数据输出到减法器205的加号端；所述减法器205的输入数据是DQ.i和幅度调整模块204的输出数据，结果输出到实数乘法器206；所述的实数乘法器206把减法器205输出的数据和收敛因子寄存器201中的收敛因子数值相乘。所述的实数乘法器207把DQ(权值更新模块106的一个输入信号)的实部DQ.r和收敛因子寄存器201中的收敛因子数值相乘。上述两个实数乘法器206和207得到的结果DQE.r和DQE.i分别作为一个复数DQE的实部和虚部送入复数乘法器组208；所述的复数乘法器组208的输入数据为Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器206和207输出的复数数据DQE。复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到权值调整模块209；所述的权值调整模块209，输入信号为从权值寄存器组210提取的当前复数权值矢量和复数乘法器组208的输出结果，所述权值更新模块完成权值更新的功能，结果输入到权值寄存器组210。
所述的权值寄存器组210存储权值矢量的实部和虚部供权值调整模块209提取和更新后输出到I路波束赋形模块和Q路波束赋形模块。
所述权值更新模块106包括如图3所示，收敛因子寄存器301、幅度调整模块302、减法器303、实数乘法器304和305、复数乘法器组306、权值调整模块307和权值寄存器组308。
与图2所示的权值更新模块相比，所述权值更新模块少了判决模202和选择模块203，导频符号Pilot直接输入幅度调整模块302，幅度调整模块的结果输入减法器303的加号端。DQ.i输入减法器303的减号端。其它子模块的连接方式及完成的功能和图2所示的权值更新模块中的相应子模块相同。
所述权值更新模块106包括如图4所示，收敛因子寄存器401、判决模块402、幅度调整模块403、减法器404、实数乘法器405和406、复数乘法器组407、权值调整模块408和权值寄存器组409。
与图2所示的权值更新模块相比，所述的权值更新模块少了选择模块203，没有导频符号Pilot输入，DQ.i输入判决模块402进行判决后得到的结果直接输入幅度调整模块403，幅度调整结果输入减法器404的加号端。DQ.i输入减法器404的减号端。其它子模块的连接方式及完成的功能和图2所示的权值更新模块中的相应子模块的相同。
该智能天线接收装置还包括如图5所示天线阵列501、射频通道组502、解扰模块503、Q路解扩积分模块504、Q路波束赋形模块505、权值更新模块506、I路解扩积分模块507、I路波束赋形模块508、信道估计模块509、Q路信号补偿模块510和I路信道补偿模块511。
所述的天线阵列501、射频通道组502、解扰模块503、Q路解扩积分模块504、I路解扩积分模块507、I路波束赋形模块508和图1所示的全自适应智能天线接收装置中相应的天线阵列101、射频通道组102、解扰模块103、Q路解扩积分模块104、I路解扩积分模块107、I路波束赋形模块108相同。
所述的Q路波束赋形模块505和图1所是的Q路波束赋形模块105也完全类似。只不过其输出数据DQ同时输出到权值更新模块506，信道估计模块509和Q路信道补偿模块510。
所述的信道估计模块509的将信道估计的结果送往Q路信道补偿模块510和I路信道补偿模块511以完成信道估计的功能。
所述信道补偿模块510的输入信号为DQ和信道估计模块509的输出结果。信道补偿后得到的实数数据DRQ，其结果输出到后续的处理模块和权值更新模块506。
所述信道补偿模块511的输入信号为DI和信道估计模块509的输出结果，信道补偿后得到的实数数据DRI输出到后续的处理模块。
所述的权值更新模块506与图1所示的权值更新模块106类似，其输入信号包括所述Q路解扩积分模块的输出信号、所述Q路波束赋形模块505的输出复数信号DQ、导频符号Pilot和Q路信道补偿结果DRQ。所述权值更新模块506完成复数权值更新并将结果输出到所述Q路波束赋形模块505和I路波束赋形模块508。
所述权值更新模块506包括如图6所示，收敛因子寄存器601、判决模块602、选择模块603、幅度调整模块604、减法器605、实数乘法器606和607、复数乘法器组608、权值调整模块609和权值寄存器组610。
所述判决模块602的输入数据为Q路信道补偿模块510的输出结果数据DRQ。数据DQ.i不再输入所述判决模块602。其他所有子模块都与图2所示权值更新模块106中的相应子模块相同。
所述权值更新模块506包括收敛因子寄存器、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块和权值寄存器组。所述权值更新模块和图3所示的权值更新模块106完全一样。
所述的权值更新模块506包括如图7所示，收敛因子寄存器701、判决模块702、幅度调整模块703、减法器704、实数乘法器705和706、复数乘法器组707、权值调整模块708和权值寄存器组709。
与图6所示的权值更新模块相比，所述的权值更新模块少了选择模块603，没有导频符号Pilot输入，DRQ输入到判决模块702进行判决后得到的结果直接输入幅度调整模块703，幅度调整结果数据送往减法器704的加号端，DQ.i同时输入到减法器704的减号端。其它子模块的连接方式和完成的功能和图6所示的权值更新模块中的相应子模块相同。
所述的结构模块，可以是硬件模块，也可以是软件模块，可以把这些模块做在专用芯片或FPGA(Field Programmable Gate Array)中，也可以把一部分模块在DSP(Digital Signal Processor)中用软件实现。以上所述的模块是为了叙述方便人为的划分和命名的，在实际装置中，只要有相应连接关系，就可以实现相应的功能。
由于采用了上述技术方案，本发明所述的全自适应智能天线接收装置以较少的硬件资源实现了接收信号性能最优的全自适应智能天线方案，能在期望用户的到达方向形成很强的波束增益，利用导频或解扩积分后的信号作为参考信号，结合信道环境信息调整权值使波束赋形后的信号与参考信号相接近，从而达到提高期望信号增益和压制干扰信号的效果而且能适应无线信号环境，同时本发明的智能天线的波束赋形模块兼有信道补偿的功能。本发明所述的全自适应智能天线接收装置在每个符号周期进行一次波束赋形，相比较现有的智能天线技术，该接收装置避免了矩阵求逆计算，波束综合算法和信号到达角判定计算，并且计算的复杂度比码片级波束赋形算法低的多。
图1是本发明的符号级全自适应智能天线接收装置按照不利用信道估计补偿的方式实现的总体结构图。
图2是图1中所述权值更新模块用于插入导频系统中的详细结构图。
图3是图1中所述权值更新模块用于连续导频系统中的详细结构图。
图4是图1中所述权值更新模块用于没有导频的系统的中详细结构图。
图5是本发明的符号级全自适应智能天线接收装置按照利用信道估计补偿的方式实现的总体结构图。
图6是图5中所述权值更新模块用于插入导频系统中的详细结构图。
图7是图5中所述权值更新模块用于没有导频的系统中详细结构图。
图8是复数乘法器的示意图。
图9是按照本发明应用在WCDMA系统中的一个具体实施例结构图。
图10是本发明的全自适应智能天线接收装置在信号接收实例中波束赋形信号和标准信号的误差变化图。
图11是本发明的全自适应智能天线接收装置在信号接收实例中波束的变化示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述，根据这些结构图，同一领域的技术人员可以很容易实现本发明所述装置。
本发明的全自适应智能天线接收装置根据实现方式可以分为两类利用信道估计补偿的和不利用信道估计补偿的；根据不同方式实现的该接收装置都可以应用于使用不同导频结构的系统中插入导频，连续导频以及没有导频，各种系统中的该接收装置稍有差别。下面分别叙述不同实现方式下对于不同导频结构的本发明的全自适应智能天线接收装置。
1.不利用信道估计补偿的符号级全自适应智能天线接收装置。
图1是本发明不利用信道估计补偿的符号级全自适应智能天线接收装置总体结构图。不利用信道估计补偿指的是权值更新方法中不利用信道估计补偿的结果。在整个系统中，可以有信道估计补偿模块，也可以没有信道估计补偿模块。这种智能天线接收装置由以下几部分组成天线阵列101、射频通道组102、解扰模块103、Q路解扩积分模块104、Q路波束赋形模块105、权值更新模块106、I路解扩积分模块107和I路波束赋形模块108。由于接收系统中的扰码产生，扩频码产生，码同步，时钟控制等模块的功能并不是本发明关心的内容，在本发明中一般不描述这些模块，需要时直接引用这些模块或其输出信号。
所述天线阵列101包括两个或两个以上的天线阵元，这些天线阵元的输出端接到射频通道组102的输入端；天线阵元的辐射方向图和天线阵列的排列方式是任意的。
所述射频通道组102包括两个或两个以上的射频通道，每个射频通道对应一个天线阵元，每个射频通道输入端接一个天线阵元的输出端，所有射频通道的输出端接到所述解扰模块103的输入端。射频通道组的功能是完成各路信号的低噪声放大，自动增益控制，解调，通道校正，基带转换，A/D采样以及匹配滤波。
所述的解扰模块103的输入信号的所述射频通道组102的输出信号，结果输出到I路解扩积分模块和Q路解扩积分模块。所述的解扰模块103用同一复数扰码S和输入的多路复数信号相乘，完成解扰过程，由于复数扰码的实部和虚部取值为+1或-1，所以这里所述的相乘过程就是扰码和输入信号符号位的异或运算过程，其计算量比加法运算还小。
所述的Q路解扩积分模块104的输入信号为解扰模块的各路输出信号，结果信号XI.1，XI.2，…XI.M(M为天线阵元数目，后文亦同)输出到Q路波束赋形模块105和权值更新模块106。所述的Q路解扩积分模块104完成Q路信号的解扩积分，由于许多系统(WCDMA系统，CDMA2000系统等)中的Q路扩频码序列是全一序列，所以只要用积分清零装置就可以完成解扩过程，积分清零装置的数量和天线阵元的数量相等，如果Q路的扩频码不是全一序列，则输入端的各路信号还要先乘上扩频码，这时Q路解扩积分模块104和I路解扩积分模块107(后面叙述)结构完全相同，只是扩频码为Q路的扩频码CQ。
所述Q路波束赋形模块105的输入信号为Q路解扩模块104的输出信号和所述权值更新模块106的权值输出信号，其输出信号DQ同时送往权值更新模块106和后续处理模块。所述Q路波束赋形模块105用复数权值对Q路解扩积分104输出的信号进行复数加权求和。
所述权值更新模块106的输入信号包括所述Q路解扩积分模块的各路输出信号XI.1，XI.2，…XI.M，所述Q路波束赋形模块105的输出复数信号DQ，导频符号Pilot(如果系统中没有导频信道，这个输入端可以省略)。所述权值更新模块106用于实现权值更新并得到一组新复数权值，然后将该组复数权值(W.1，W.2，…W.M)输出到所述Q路波束赋形模块105和I路波束赋形模块108。
所述的I路解扩积分模块107的输入信号为所述解扰解扩模块103的各路输出信号，输出信号送往I路波束赋形模块。所述的I路解扩积分模块107完成I路的解扩积分，在I路解扩积分模块中，首先用I路扩频码CI与各路输入信号相乘，相乘结果分别送入各个积分清零装置，积分清零转置数量与天线阵元数目M相等，由于扩频码数据取值为+1或-1，这里所述的“相乘”只是扩频码和输入数据符号为的异或运算，积分的结果作为I路解扩积分模块107的输出数据送往I路波束赋形模块108。
所述I路波束赋形模块108的输入信号为所述I路解扩模块107的输出信号和所述权值更新模块106的权值输出信号。所述I路波束赋形模块108用复数权值对I路解扩积分107过来的信号进行复数加权求和，结果输出到后续处理模块。
如图1所示，从天线阵列101接收的射频信号通过射频通道组102转换为基带数字信号，这些基带数字信号先通过解扰模块103和I路，Q路解扩积分模块104，107进行解扰解扩，形成符号级速率的数据。I路Q路的符号级数据分别送入I路Q路的波束赋形模块105，108进行波束赋形分别得到数据DQ，DI，然后把DQ，DI送往后续的处理模块。其中波束赋形的权值由权值更新模块106实时提供。权值更新模块106需要的输入数据是Q路解扩积分模块输出的数据XI，Q路波束赋形模块105输出的数据DQ，导频符号(如果系统中提供导频)。
所述的权值更新模块106由多个子模块构成，根据系统中导频结构的不同可以分为相应的三种构成方式。下面分别叙述1)对应于插入导频系统的权值更新模块106图2是在插入导频系统中权值更新模块106的详细结构图。在插入导频系统中，权值更新模块106由以下子模块构成收敛因子寄存器201、判决模块202、选择模块203、幅度调整模块204、减法器205、实数乘法器206和207、复数乘法器组208、权值调整模块209和权值寄存器组210。
所述的收敛因子寄存器201，存放预先设置的收敛因子数值，供实数乘法器206和207使用。
所述的判决模块202，输入数据为DQ(权值更新模块106的输入信号之一)的虚部DQ.i(i表示虚部，r表示实部，后同)。判决模块202对输入数据DQ.i进行符号判决，如果DQ.i大于零，就输出1，否则输出-1。结果输出到选择模块203。
所述的选择模块203，输入数据为导频符号Pilot和判决模块202的输出数据。选择模块203在非导频时间段选择判决模块202的信号，在导频时间段选择导频符号Pilot作为输出数据输出到幅度调整模块204。
所述的幅度调整模块204，输入数据为选择模块203的输出数据，取值为+1或-1。如果幅度调整模块的输入数据为+1，则幅度调整模块输出一个正数A，如果输入为-1，则输出-A，A的大小由基带系统实现的具体情况确定，如果系统需要设定A＝1，则幅度调整模块可以省略，数据输出到减法器205的加号端。
所述减法器205的输入数据是DQ.i和幅度调整模块204的输出数据，其中DQ.i连接减号端，幅度调整模块204的输出数据连接加法端。减法器205把加号端数据减去减号端数据，得到的结果输出到实数乘法器206。
所述的实数乘法器206把减法器205输出的数据和收敛因子寄存器201中的收敛因子数值相乘。所述的实数乘法器207把DQ(权值更新模块106的一个输入信号)的实部DQ.r和收敛因子寄存器201中的收敛因子数值相乘。上述两个实数乘法器206和207得到的结果DQE.r和DQE.i分别作为一个复数DQE的实部和虚部送入复数乘法器组208。
所述的复数乘法器组208是由M个复数乘法器组成，每个复数乘法器的输入数据为Q路解扩积分器的相应的一路输出数据(XI.1，XI.2，…，XI.M)和两个实数乘法器206和207输出的复数数据DQE。复数乘法器把DQE和XI.m(m＝1，2，…，M)分别进行复数相乘，得到的M路复数数据输出到权值调整模块209。
所述的权值调整模块209，输入信号为从权值寄存器组210提取的当前复数权值矢量和复数乘法器组208的输出结果。每个复数权值分量的实部加上相应的复数乘法器输出结果的实部，每个复数权值分量的虚部减去相应的复数乘法器输出结果的虚部，得到新的复数结果作为新的权值失量，输入到权值寄存器组210的相应寄存器中。
所述的权值寄存器组210，有2M个实数寄存器来存储权值矢量(M个复数权值分量)的实部和虚部，这些数据供权值调整模块209提取和更新，同时输出到I路波束赋形模块和Q路波束赋形模块。
如图2所示，如果处于导频时间段，则用导频符号做参考信号，如果处于非导频时间段，用DQ.i符号判决的结果作为参考。这一功能由判决模块202和选择模块203完成。把参考信号进行幅度调整(通过幅度调整模块204)减去DQ.i，得到代表当前信号和参考信号差异的误差信号。进行幅度调整的原因是实际硬件实现过程中一般用整数代表信号幅度，并且往往希望接收信号幅度有比较大的值，所以参考信号的幅度一般都要比1大。减法器205出来的误差信号和DQ.r乘上一个收敛因子，得到一个复数信号DQE。收敛因子是用来控制波束权值更新幅度的。在复数乘法器组208中，把Q路解扩积分输出的数据XI(一个矢量，有M个复数分量)和DQE进行复数相乘，得到的仍是一个复数矢量，送入权值调整模块209中。权值调整模块209从权值寄存器组210中提取当前的权值矢量W，然后用当前的权值矢量的实部减去复数乘法器组209输出矢量的实部，用当前权值矢量的虚部加上复数乘法器组输出的虚部，得到新的权值矢量送入权值寄存器组210代替旧的权值矢量。权值寄存器组210随时把当前寄存器中的权值数据送往I路和Q路波束赋形模块。
2)对应于连续导频系统的权值更新模块106图3是在连续导频系统中权值更新模块106的详细结构图。在连续导频系统中，权值更新模块106由以下子模块构成收敛因子寄存器301、幅度调整模块302、减法器303、实数乘法器304和305、复数乘法器组306、权值调整模块307和权值寄存器组308。
与图2所示的插入导频系统的权值更新模块相比，连续导频系统中的权值更新模块少了判决模202和选择模块203，导频符号Pilot直接输入幅度调整模块302，幅度调整模块的结果输入减法器303的加号端。DQ.i输入减法器303的减号端。其它子模块的连接方式和插入导频权值更新模块中的相应子模块的连接方式相同。所有子模块完成的功能和插入导频系统中的权值更新模块中相应子模块完成的功能都一样。
如图3所示，和图2相比，只是参考信号的生成不同，由于有连续导频，就直接把导频信号输入幅度调整模块302，调整之后数据减去DQ.i就是误差信号。其它处理和图2中一样。
3)对应于没有导频的系统的权值更新模块106图4是在没有导频的系统中权值更新模块106的详细结构图。在没有导频的系统中，权值更新模块106由以下子模块构成收敛因子寄存器401、判决模块402、幅度调整模块403、减法器404、实数乘法器405和406、复数乘法器组407、权值调整模块408和权值寄存器组409。
与图2所示的插入导频系统的权值更新模块相比，没有导频系统的中的权值更新模块少了选择模块203，没有导频符号Pilot输入，DQ.i输入判决模块402进行判决后得到的结果直接输入幅度调整模块403，幅度调整结果输入减法器404的加号端。DQ.i输入减法器404的减号端。其它子模块的连接方式和插入导频权值更新模块中的相应子模块的连接方式相同。所有子模块完成的功能和插入导频系统中的权值更新模块中相应子模块完成的功能都一样。
如图4所示，和图2相比，也只是参考信号的生成不同，由于没有导频，就把DQ.i判决之后的数据输入幅度调整模块403，调整之后数据就当作参考信号，参考信号减去DQ.i就是误差信号。其它处理和图2中一样。
2.利用信道估计补偿的符号级全自适应智能天线接收装置。
图5是本发明利用信道估计补偿的符号级全自适应智能天线接收装置总体结构图。利用信道估计补偿的意思就是利用信道估计补偿之后的数据进行权值更新运算。这种智能天线接收装置由以下几部分组成天线阵列501、射频通道组502、解扰模块503、Q路解扩积分模块504、Q路波束赋形模块505、权值更新模块506、I路解扩积分模块507、I路波束赋形模块508、信道估计模块509、Q路信号补偿模块510和I路信道补偿模块511。同样，接收系统中的扰码产生，扩频码产生，码同步，时钟控制等模块的功能并不是本发明关心的内容，在本发明中一般不描述这些模块，需要时直接引用这些模块或其输出信号。
所述的天线阵列501、射频通道组502、解扰模块503、Q路解扩积分模块504、I路解扩积分模块507、I路波束赋形模块508和没有信道估计补偿的符号级全自适应智能天线接收装置中相应的天线阵列101、射频通道组102、解扰模块103、Q路解扩积分模块104、I路解扩积分模块107、I路波束赋形模块108相同。
所述的Q路波束赋形模块505和前面所述的Q路波束赋形模块105也完全类似。只不过其输出数据DQ同时输出到权值更新模块506，信道估计模块509和Q路信道补偿模块510。
所述的信道估计模块509的功能是完成信道估计，信道估计的结果送往Q路信道补偿模块510和I路信道补偿模块511，这两个信道补偿模块分别对I路Q路数据进行补偿。目前已经有许多信道估计补偿的方法，本发明不关心信道估计补偿的具体完成方法。
所述信道补偿模块510的输入信号为DQ和信道估计模块509的输出结果。信道补偿后得到的实数数据DRQ，一方面输出到后续的处理模块，一方面输出到权值更新模块506(在连续导频系统中，DRQ不用输入权值更新模块506)。
所述信道补偿模块511的输入信号为DI(I路波束赋形模块的输出数据)和信道估计模块509的输出结果。信道补偿后得到的实数数据DRI输出到后续的处理模块。
所述的权值更新模块506与前面所述权值更新模块106类似，其输入信号包括所述Q路解扩积分模块的各路输出信号XI.1，XI.2，…XI.M，Q路波束赋形模块505的输出复数信号DQ，导频符号Pilot(如果系统中没有导频信道，这个输入端可以省略)，以及Q路信道补偿结果DRQ。权值更新模块506用于实现权值更新并得到一组新复数权值，然后将该组复数权值(W.1，W.2，…W.M)输出到所述Q路波束赋形模块505和I路波束赋形模块508。
如图5所示，从天线阵列501接收的射频信号通过射频通道组502转换为基带数字信号，这些基带数字信号先通过解扰模块503和I路，Q路解扩积分模块504，507进行解扰解扩，形成符号级速率的数据。I路Q路的符号级数据分别送入I路Q路的波束赋形模块505，508进行波束赋形分别得到数据DQ，DI。以上这些都和图1中一样。然后把DQ送往信道估计模块509，Q路的信道补偿模块5 10以及权值更新模块506，把DI送往I路信道补偿模块511。信道估计模块509的估计结果送往信道补偿模块510和511.信道补偿模块510的输出结果DRQ送入权值更新模块506。其中波束赋形模块505，508的权值由权值更新模块506实时提供。权值更新模块506需要的输入数据还有Q路解扩积分模块输出的数据XI，导频符号Pilot(如果系统中提供导频)。
所述权值更新模块506由多个子模块构成，根据系统中导频结构的不同可以分为相应的三种构成方式。下面分别叙述1.插入导频系统的权值更新模块506图6是在插入导频系统中权值更新模块506的具体实现形式。在插入导频系统中，权值更新模块506由以下子模块构成收敛因子寄存器601、判决模块602、选择模块603、幅度调整模块604、减法器605、实数乘法器606和607、复数乘法器组608、权值调整模块609和权值寄存器组610。其中判决模块602的输入数据为Q路信道补偿模块510的输出结果数据DRQ。数据DQ.i不再输入判决模块602。除此之外，所有子模块都与图2所示的插入导频系统的权值更新模块106中的相应子模块相同。
如图6所示，如果处于导频时间段，则用导频符号做参考信号，如果处于非导频时间段，Q路信道补偿模块510的补偿结果DRQ通过判决模块602进行符号判决后的结果作为参考信号。把参考信号进行幅度调整(通过幅度调整模块604)减去DQ.i，得到代表当前信号和参考信号差异的误差信号。其余的处理或结构(乘上收敛因子，复数乘法器组，权值调整模块，权值寄存器组)和图2中相应内容完全一样。
2.连续导频系统中的权值更新模块506在连续导频系统中，权值更新模块506和图3所示不利用信道估计补偿的连续导频系统中的权值更新模块106完全一样。在连续导频系统中权值更新模块506的详细结构图也和图3中的结构完全一样。
3.没有导频的系统中的权值更新模块506图7是在没有导频的系统中权值更新模块506的详细结构图。在没有导频的系统中，权值更新模块506由以下子模块构成收敛因子寄存器701、判决模块702、幅度调整模块703、减法器704、实数乘法器705和706、复数乘法器组707、权值调整模块708和权值寄存器组709。
与图6所示插入导频系统的权值更新模块相比，没有导频的系统中的权值更新模块少了选择模块603，没有导频符号Pilot输入，DRQ输入到判决模块702进行判决后得到的结果直接输入幅度调整模块703，幅度调整结果数据送往减法器704的加号端，DQ.i同时输入到减法器704的减号端。其它子模块的连接方式和插入导频权值更新模块中的相应子模块的连接方式相同。所有子模块完成的功能和插入导频系统中的权值更新模块中相应子模块完成的功能都一样。
如图7所示，和图6相比，也只是参考信号的生成不同，由于没有导频，就把DRQ判决之后的数据输入幅度调整模块403，调整之后数据减去DQ.i就是误差信号。其它处理和图6中一样。
所述的结构模块，可以是硬件模块，也可以是软件模块，可以把这些模块做在专用芯片或FPGA(Field Programmable Gate Array)中，也可以把一部分模块在DSP(Digital Signal Processor)中用软件实现。以上所述的模块是为了叙述方便人为的划分和命名的，在实际装置中，只要有相应连接关系，就可以实现相应的功能。
图8是复数乘法器的结构示意图，完成复数A乘以复数B得到复数C的结果，从图8中可见复数乘法器的清晰结构。
图9是本发明装置的一个应用实例，把本发明装置和瑞克(RAKE)接收机相结合。无线信号通过天线阵列901和射频通道组902转换成基带数字信号送入瑞克接收机903。瑞克接收机903由多个(比如P个)分支接收机903.1，903.2，…，903.P组成，其中每个分支接收机都采用本发明的接收装置。各个接收机输出的数据在多径合并模块904进行多径合并。这种结构既使用了时间分集合并的瑞克接收技术，又实现了利用信号空间特性的智能天线技术，能达到很好的接收性能。
图10是本发明装置在WCDMA系统工作过程中的误差收敛曲线。其中横坐标为权值调整次数，每256码片调整一次，一个时隙调整10次。(a)(b)(c)(d)中的收敛因子分别为0.1，0.2，1，2。可见，对收敛因子设置范围要求比较低，在较大的范围内，都可以正常工作。在有的情况下，只需3次调整就达到了收敛状态。
图11是本发明装置工作过程中的波束形状。初始时为全向的圆形波束。期望信号在60度方向，收敛因子为0.1，对应图10(a)的情况。通过三次权值调整后变成图11(a)的波束形状，通过10次调整后成为图11(b)的形状，通过50次调整后成为图11(c)所示的形状。可见10次调整已经非常接近收敛状态了。如果是收敛因子取0.2，1或2，即对应图10(b)，(c)，(d)，则能得到更快的收敛效果。
权利要求
1.一种全自适应智能天线接收装置，该装置包括天线阵列、射频通道组、解扰模块、Q路解扩积分模块、I路解扩积分模块，所述天线阵列有两个或两个以上的天线阵元，这些天线阵元的输出端接到射频通道组的输入端；所述射频通道组有两个或两个以上的射频通道，每个射频通道对应一个天线阵元，每个射频通道输入端接一个天线阵元的输出端，所有射频通道的输出端接到解扰模块的输入端；所述解扰模块的输入信号为所述射频通道组的输出信号，结果输出到I路解扩积分模块和Q路解扩积分模块，所述解扰模块完成解扰过程；所述Q路解扩积分模块的输入信号为所述解扰模块的各路输出信号，结果输出到Q路波束赋形模块和权值更新模块，所述Q路解扩积分模块完成Q路信号的解扩积分；所述I路解扩积分模块的输入信号为所述解扰模块的各路输出信号，结果输出到I路波束赋形模块，所述I路解扩积分模块完成I路的解扩积分；其特征在于，该装置进一步包括Q路波束赋形模块、I路波束赋形模块、权值更新模块，所述Q路波束赋形模块的输入信号为所述Q路解扩积分模块的输出信号和所述权值更新模块的权值输出信号，所述Q路波束赋形模块完成复数加权求和的功能；所述I路波束赋形模块的输入信号为所述I路解扩积分模块的输出信号和所述权值更新模块的权值输出信号，所述I路波束赋形模块完成复数加权求和的功能；所述权值更新模块的输入信号包括所述Q路解扩积分模块输出信号、所述Q路波束赋形模块的输出复数信号DQ和导频符号，结果输出到所述Q路波束赋形模块和所述I路波束赋形模块；所述权值更新模块完成权值更新的功能。
2.如权利要求1所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块包括收敛因子寄存器、判决模块、选择模块、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述判决模块对输入数据DQ的虚部DQ.i进行符号判决，结果输出到所述选择模块；所述选择模块的输入数据为导频符号和所述判决模块的输出数据，所述选择模块选择数据输出到所述幅度调整模块；所述幅度调整模块的输入数据为所述选择模块的输出数据，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供权所述值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
3.如权利要求1所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块包括收敛因子寄存器、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述幅度调整模块的输入数据为导频符号，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供所述权值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
4.如权利要求1所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块包括收敛因子寄存器、判决模块、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述判决模块对输入数据DQ的虚部DQ.i进行符号判决，结果输出到所述幅度调整模块；所述幅度调整模块的输入数据为所述判决模块的输出数据，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供权所述值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
5.如权利要求1所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，该接收装置还包括信道估计模块、Q路信号补偿模块、I路信道补偿模块，所述的信道估计模块将信道估计的结果输出到所述Q路信道补偿模块和所述I路信道补偿模块以完成信道估计的功能；所述Q路信道补偿模块的输入信号为DQ和所述信道估计模块的输出结果和信道补偿后得到的实数数据DRQ，结果输出到后续的处理模块和所述权值更新模块；所述I路信道补偿模块的输入信号为DI和所述信道估计模块的输出结果，信道补偿后得到的实数数据DRI输出到后续的处理模块。
6.如权利要求5所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，该接收装置还包括Q路波束赋形模块、I路波束赋形模块、权值更新模块，所述Q路波束赋形模块的输入信号为所述Q路解扩积分模块的输出信号和所述权值更新模块的权值输出信号，输出数据DQ输出到所述权值更新模块、所述信道估计模块和所述Q路信道补偿模块，所述Q路波束赋形模块完成复数加权求和的功能；所述I路波束赋形模块的输入信号为所述I路解扩积分模块的输出信号和所述权值更新模块的权值输出信号，所述I路波束赋形模块完成复数加权求和的功能；所述权值更新模块的输入信号包括所述Q路解扩积分模块的输出信号、Q路波束赋形模块的输出复数信号DQ、导频符号和所述Q路信道补偿结果DRQ，所述权值更新模块完成复数权值更新并将结果输出到所述Q路波束赋形模块和所述I路波束赋形模块。
7.如权利要求5所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块还包括收敛因子寄存器、判决模块、选择模块、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述判决模块对输入数据DRQ进行符号判决，结果输出到所述选择模块；所述选择模块的输入数据为导频符号和所述判决模块的输出数据，所述选择模块选择数据输出到所述幅度调整模块；所述幅度调整模块的输入数据为所述选择模块的输出数据，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供权所述值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
8.如权利要求5所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块还包括收敛因子寄存器、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述幅度调整模块的输入数据为导频符号，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供权所述值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
9.如权利要求5所述的全自适应智能天线接收装置，其特征在于，所述权值更新模块还包括收敛因子寄存器、判决模块、幅度调整模块、减法器、2个实数乘法器、复数乘法器组、权值调整模块、权值寄存器组，所述收敛因子寄存器存放预先设置的收敛因子数值，供所述实数乘法器使用；所述判决模块对输入数据DRQ进行符号判决，结果输出到所述幅度调整模块；所述幅度调整模块的输入数据为所述判决模块的输出数据，结果数据输出到减法器；所述减法器的输入数据是DQ.i和所述幅度调整模块的输出数据，结果输出到所述实数乘法器；所述的实数乘法器中的一个把所述减法器输出的数据和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘，所述实数乘法器中的另一个把DQ的实部DQ.r和所述收敛因子寄存器中的收敛因子数值相乘。所述两个实数乘法器得到的结果DQE.r和DQE.i作为一个复数DQE的实部和虚部送入所述复数乘法器组；所述的复数乘法器组的输入数据为所述Q路解扩积分器的输出数据和两个实数乘法器输出的复数数据DQE，所述复数乘法器完成复数相乘的功能，结果输出到所述权值调整模块；所述的权值调整模块的输入信号为从所述权值寄存器组提取的当前复数权值矢量和所述复数乘法器组的输出结果，所述权值调整模块完成权值更新的功能，结果输入到所述权值寄存器组；所述的权值寄存器组存储权值矢量的实部和虚部供权所述值调整模块提取和更新后输出到所述I路波束赋形模块和所述Q路波束赋形模块。
全文摘要
本发明公开了一种全自适应智能天线接收装置，该装置应用于采用各种阵列方式和各种双工方式的采用四相健控调制的码分多址(CDMA)通信系统中，该接收装置将天线阵列接收的射频信号通过射频信道组转化为基带数字信号，这些基带数字信号通过解扰解扩形成符号级速率的数据，波束赋形模块按照权值更新模块提供的权值对这些数据进行波束赋形。本发明的全自适应智能天线接收装置实现了接收信号最优的全自适应智能天线方案，能在期望用户信号的到达方向形成很强的波束增益，并能对干扰信号作很可观的压制，本发明的接收装置每个符号周期进行一次波束赋形，波束赋形模块兼有信道补偿的功能。
文档编号H04B7/02GK1509089SQ02155088
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者丁杰伟, 张峻峰, 王诚 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司