用于多输入多输出通信系统的接收器装置及其控制方法与流程

本发明涉及接收器装置，特别涉及具有可编程精度模拟数字转换器的接收器装置。

背景技术：

在无线通信系统中，为了避免量化误差所造成的效能损失，在现有电子通信装置的接收器架构之中，大都采用高解析度模拟数字转换器。相对先前无线通信技术，下一代无线通信技术(例如移动电话移动通信技术第五代(5G))使用更大的无线传输带宽和更多的接收天线进行通信传输。

然而，在增加无线传输带宽的情形下，需要倍数增加高解析模拟数字转换器的采样频率，进而提高高解析度模拟数字转换器的功耗。提高高解析度模拟数字转换器的功耗意谓着电子通信装置耗电变得更快。再者，接收天线数目增加(例如，巨量天线多输入多输出系统(massive multi-input multi-output system，massive MIMO system))亦需要相对增加高解析度模拟数字转换器的数目，这大大提升接收器架构的硬件成本。有鉴于此，本发明提出一种具有可编程精度模拟数字转换器的接收器装置。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供一种用于一多输入多输出通信系统的接收器装置，该接收器装置包括多个接收天线、多个射频接收器、一开关装置、一可编程精度模拟数字转换器、一基带处理器、以及一模拟数字转换控制器。该等接收天线用以接收一第一数目的多个射频模拟信号。该等射频接收器分别耦接至该等接收天线，用以处理该第一数目的该等射频模拟信号，并对应产生该第一数目的多个基带模拟信号。该开关装置电性连接至该等射频接收器，其中该开关装置接收一第一数目的该等基带模拟信号，并依据一映射信息输出大于该第一数目的一第二数目的多个基带模拟信号。该可编程精度模拟数字转换器电性连接至该开关装置，接收该第二数目的该等基带模拟信号，并 对应产生小于该第二数目的一第三数目的多个第一基带数字信号，其中该可编程精度模拟数字转换器包括多个第一模拟数字转换器和一位组合器。该等第一模拟数字转换器用以将该第二数目的该等基带模拟信号对应转换成该第二数目的多个第二基带数字信号，其中该可编程精度模拟数字转换器依据一转换器配置信息将该等第一模拟数字转换器中的至少两者组合成至少一第二模拟数字转换器，使该至少一第二模拟数字转换器和所剩的该第一模拟数字转换器的总数目等于该第三数目；且每一该第二模拟数字转换器的解析度大于每一该第一模拟数字转换器的解析度。该位组合器用以依据该转换器配置信息将该等第二基带数字信号转换为该等第一基带数字信号。该基带处理器电性连接至该可编程精度模拟数字转换器，用以处理该等第一基带数字信号，并依据该等第一基带数字信号输出一信道信息。该模拟数字转换控制器分别电性连接至该开关装置、该可编程精度模拟数字转换器、以及该基带处理器，其中该模拟数字转换控制器依据所接收的该信道信息决定该映射信息和该转换器配置信息；以及其中该模拟数字转换控制器分别输出该映射信息和该转换器配置信息至该开关装置和该可编程精度模拟数字转换器。

本发明的一实施例提供一种应用于上述接收器装置的控制方法。该控制方法包括下列步骤：依据该信道信息判定该模拟数字转换控制器是否得到该多输入多输出通信系统的完整信道统计信息；依据得到该完整信道统计信息与否，通知该接收器装置进入一第一模式或一第二模式；若尚未得到该完整信道统计信息，则通知该接收器装置进入该第一模式，其中当该接收器装置在该第一模式时，通过该模拟数字转换控制器周期性改变该映射信息，使每一该第二模拟数字转换器轮流输出每一该接收天线所对应的该第一基带数字信号；以及其中该基带处理器依据该至少一第二模拟数字转换器所对应的该等第一基带数字信号得到该信道信息。

附图说明

图1是依据本发明的一第一实施例举例说明本发明的一接收器装置10的区块图。

图2是依据本发明的一第二实施例举例说明开关装置120和可编程精度模拟数字转换器130的一示意图。

图3是依据本发明的一第三实施例说明第二模拟数字转换器1301的一配 置图。

图4是依据本发明的一第四实施例说明基带处理器140的一配置图。

图5至图7举例说明在一训练模式(第一模式)下开关装置120与可编程精度模拟数字转换器130的配置关系。

图8至图9举例说明在该非训练模式(第二模式)下开关装置120与可编程精度模拟数字转换器130的配置关系。

图10是依据本发明的一第六实施例实现适用于可编程精度模拟数字转换器130的一控制方法的流程图。

图11是依据本发明的一第七实施例举例说明适用于巨量天线多输入多输出系统的一接收器装置20的区块图。

【符号说明】

10～接收器装置

11～传送器装置

101～10n～接收天线

111～11n～射频接收器

120～开关装置

130～可编程精度模拟数字转换器

131～13m～第一模拟数字转换器

1301～1303～第二模拟数字转换器

140～基带处理器

150～模拟数字转换控制器

20～巨量天线接收器装置

201～20L～接收天线群组

211～21L～射频接收器群组

220～22L～开关装置

230～23L～可编程精度模拟数字转换器

240～基带处理器

250～模拟数字转换控制器。

h₁～h_N～信道信号

x₁～x_N～射频模拟信号

y₁～y_N～基带模拟信号

z₁～z_M～基带模拟信号

r₁～r_S～第一基带数字信号

z’₁～z’_M～第二基带数字信号

CI～信道信息

MI～映射信息

ACI～转换器配置信息

具体实施方式

本公开所附图示的实施例或例子将如以下说明。本公开的范围并非以此为限。本领域技术人员应能知悉在不脱离本公开的精神和架构的前提下，当可作些许更动、替换和置换。在本公开的实施例中，元件符号可能被重复地使用，本公开的数种实施例可能共用相同的元件符号，但为一实施例所使用的特征元件不必然为另一实施例所使用。

图1是依据本发明的一第一实施例举例说明用于一多输入多输出(MIMO)通信系统的一接收器装置10的区块图。在本发明第一实施例中，接收器装置10通过无线传输信道接收来自一传送器装置11的无线信号，其中各个无线子信道伴随的信道效应以信道信号表示。在本发明第一实施例中，接收器装置10包括多个接收天线101～10n、多个射频接收器111～11n、一开关装置120、一可编程精度模拟数字转换器130、一基带处理器140、以及一模拟数字转换控制器150。

在本发明第一实施例中，该等接收天线101～10n用以接收一第一数目(N)的多个射频模拟信号x₁～x_N。该等射频接收器分别耦接至该等接收天线，用以处理第一数目(N)的该等射频模拟信号x₁～x_N，并对应产生第一数目(N)的多个基带模拟信号y₁～y_N。在本发明第一实施例中，开关装置120电性连接至该等射频接收器111～11n，其中开关装置120接收第一数目(N)的该等基带模拟信号y₁～y_N，并依据一映射信息(Mapping vector Information，MI)输出大于第一数目(N)的一第二数目(M)的多个基带模拟信号z₁～z_M。

在本发明第一实施例中，可编程精度模拟数字转换器130电性连接至开关装置120。可编程精度模拟数字转换器130接收第二数目(M)的该等基带模拟信号z₁～z_M，并对应产生小于第二数目(M)的一第三数目(S)的多个第一基带数字信号r₁～r_S。基带处理器140电性连接至可编程精度模拟数字转换器130。 基带处理器140用以处理该等第一基带数字信号r₁～r_S，并依据该等第一基带数字信号r₁～r_S输出一信道信息(Channel Information，CI)至模拟数字转换控制器150。该信道信息(CI)包括MIMO通信系统的相干时间(coherence time，又称之为“同调时间”)、信道相关系数(channel correlated coefficient)、或各子信道的信道响应(channel response)等信道信息。模拟数字转换控制器150分别电性连接至开关装置120、可编程精度模拟数字转换器130、以及基带处理器140。模拟数字转换控制器150依据所接收的该信道信息(CI)决定该映射信息(MI)和一转换器配置信息(ADC Configuration Information，ACI)，并将该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)分别输出至开关装置120和可编程精度模拟数字转换器130。

图2是依据本发明的一第二实施例举例说明开关装置120和可编程精度模拟数字转换器130的一示意图。在本发明第二实施例中，可编程精度模拟数字转换器130包括多个第一模拟数字转换器131～13m和一位组合器1310。该等第一模拟数字转换器131～13m用以将第二数目(M)的该等基带模拟信号z₁～z_M对应转换成第二数目(M)的多个第二基带数字信号z’₁～z’_M。

在本发明第二实施例中，可编程精度模拟数字转换器130依据该转换器配置信息(ACI)将该等第一模拟数字转换器131～13m中的至少两者(例如131～13k)组合成至少一第二模拟数字转换器1301，使至少一第二模拟数字转换器1301和所剩的第一模拟数字转换器13(k+1)～13m的总数目等于第三数目(S)。例如，当可编程精度模拟数字转换器130依据该转换器配置信息(ACI)将九个第一模拟数字转换器131～139中的至少两者(131、132、133、134)组合成一第二模拟数字转换器1301时，第三数目(S)＝9-4+1＝6。例如，当可编程精度模拟数字转换器130依据该转换器配置信息(ACI)将九个第一模拟数字转换器131～139中的第一模拟数字转换器131～133和134～136组合成两第二模拟数字转换器1301和1302时，第三数目(S)＝9-6+2＝5。通过上述配置方式，可编程精度模拟数字转换器130藉由该转换器配置信息(ACI)动态调整所需第一和第二模拟数字转换器的比例。

在本发明第二实施例中，该等第一模拟数字转换器131～13m是低解析度模拟数字转换器。由于第二模拟数字转换器1301由多个第一模拟数字转换器131～13k组合而成的高解析度模拟数字转换器，第二模拟数字转换器1301的解析度大于每一第一模拟数字转换器131～13m的解析度。另外，值得注意的 是该等第一模拟数字转换器131～13m可为不同解析度的低解析度模拟数字转换器。例如，第一模拟数字转换器131～135为三位解析度的低解析度模拟数字转换器，而第一模拟数字转换器136～13m则为二位解析度的低解析度模拟数字转换器。

在本发明第二实施例中，位组合器1310依据该转换器配置信息(ACI)将该等第二基带数字信号z’₁～z’_M转换为该等第一基带数字信号r₁～r_S，其中位组合器1310将从每一第二模拟数字转换器所输出的所有第二基带数字信号整合为单一第一基带数字信号。例如，位组合器1310将从第二模拟数字转换器1301所输出的该等第二基带数字信号z’₁～z’_K整合为单一第一基带数字信号r₁。

图3是依据本发明的一第三实施例说明第二模拟数字转换器1301的一配置图。在本发明第三实施例中，第一模拟数字转换器131～13k的每一个接收来自模拟数字转换控制器150的该转换器配置信息(ACI)，其中该转换器配置信息(ACI)可为决定第一模拟数字转换器是否与其他第一模拟数字转换器相结合的一控制信号。在本发明第三实施例中，第二模拟数字转换器1301由第一模拟数字转换器131～13k构成的一虚拟高精度模拟数字转换器(Pseudo HADC)。第二模拟数字转换器1301通过该转换器配置信息(ACI)调整每一第一模拟数字转换器131～13k的判别电平和位关系，以将每一第一模拟数字转换器131～13k的输出信号组合成高精度模拟数字转换器输出信号。因此，模拟数字转换控制器150得以通过该转换器配置信息(ACI)将K个第一模拟数字转换器131～13k组合成第二模拟数字转换器1301。

在本发明第三实施例中，第二模拟数字转换器1301用以将K个基带模拟信号z₁～z_K对应转换成K个第二基带数字信号z’₁～z’_K，其中上述K个基带模拟信号z₁～z_K可以皆为同一射频接收器(例如射频接收器111)输出的基带模拟信号(例如基带模拟信号y₁)。因此，第二模拟数字转换器1301可对特定射频接收器输出的基带模拟信号提供高解析度的模拟数字转换功能。

在本发明第三实施例中，位组合器1310将第二模拟数字转换器1301输出的K个第二基带数字信号z’₁～z’_K整合为单一第一基带数字信号r₁。由于基带处理器140进行信道估计(channel estimation)需要高解析度的基带数字信号，上述第一基带数字信号r₁适用于提供给基带处理器140进行信道估计(channel estimation)。因此，第二模拟数字转换器1301所输出的第一基带数字 信号r₁适用于对特定接收天线所接收的射频模拟信号(例如接收天线101接收的射频模拟信号x₁)进行信道估计。

在本发明第三实施例中，接收器装置10可依据信道估计上的需求决定第二模拟数字转换器1301的解析度，亦即调整K值大小。例如，当接收器装置10需要得到更高解析度的第一基带数字信号r₁时，模拟数字转换控制器150改变该转换器配置信息(ACI)使第二模拟数字转换器1301所包含的第一模拟数字转换器的数目由3个提高为5个。

图4是依据本发明的一第四实施例说明基带处理器140的一配置图。在本发明第四实施例中，基带处理器140包括一信道估计单元141、一数据检测单元142、一解调单元143、以及一解码器144。数据检测单元142分别连接至信道估计单元141和解调单元143。解调单元143连接至解码器144。在本发明第四实施例中，信道估计单元141用以接收来自第二模拟数字转换器1301和1302的第一基带数字信号r₁、r₂。信道估计单元141处理第一基带数字信号r₁、r₂以得到该信道信息(CI)，并将该信道信息(CI)输出至模拟数字转换控制器150。数据检测单元142则使用信道估计单元141最近一次估计得到的所有信道信号h₁～h_N对可编程精度模拟数字转换器130所输出的所有第一基带数字信号r₁～r_S进行信号处理。

一般而言，基带处理器140在进行数据检测时所需模拟数字转换器的解析度低于在进行信道估计时所需模拟数字转换器的解析度。例如，假设若解调单元143正在解调64-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的数字调制信号，数据检测单元142需要用到6位解析度的模拟数字转换器。但相对地，信道估计单元141却需要用到12位解析度的模拟数字转换器去估计上述64-QAM的数字调制信号上的信道效应。

因此，在本发明第四实施例中，数据检测单元142进行数据检测同时使用第一和第二模拟数字转换器的输出信号(亦即数据检测单元142进行数据检测时不需考虑到模拟数字转换器的解析度)。然而，信道估计单元141进行信道估计时仅使用到高解析度的模拟数字转换器(即第二模拟数字转换器)的输出信号。因此，在不同的传输情形之下，如何配置可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目及其解析度成为本发明很重要的议题。

图5至图9是依据本发明的一第五实施例举例说明开关装置120和可编 程精度模拟数字转换器130的配置图。在本发明第五实施例中，模拟数字转换控制器150依据不同的信道信息(CI)调整开关装置120和可编程精度模拟数字转换器130。为了方便理解，在本发明第五实施例中，第一数目(N)和第二数目(M)分别为5和9，亦即接收器装置10具有五个接收天线111～115和九个第一模拟数字转换器131～139。但本领域技术人员应理解到他们可轻易地以本发明做为基础，改变接收天线的数目和第一模拟数字转换器的数目。

图5至图7举例说明在一训练模式(Training Phase)(第一模式)下开关装置120与可编程精度模拟数字转换器130的配置关系。在本发明第五实施例中，当模拟数字转换控制器150尚未得到完整信道统计信息(Full Channel State Information，Full CSI)时，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入该训练模式。当接收器装置10在该训练模式时，模拟数字转换控制器150周期性改变该映射信息(MI)，使第二模拟数字转换器1301和1302轮流输出每两接收天线所对应的两第一基带数字信号r_j、r_j+1。基带处理器140的信道估计单元141依据两第一基带数字信号r_j、r_j+1得到对应的信道信号h_j、h_j+1(即该信道信息(CI))。

参照图5，由于模拟数字转换控制器150尚未取得完整信道统计信息(Full CSI)，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入该训练模式。此时，为了估计信道信号h₁、h₂，模拟数字转换控制器150输出一映射向量M₁＝[1，1，1，2，2，2，3，4，5]至开关装置120，并同时输出该转换器配置信息(ACI)至可编程精度模拟数字转换器130。开关装置120依据该映射信息(MI)(即映射向量M₁)处理该等基带模拟信号y₁～y₅得到对应的基带模拟信号z₁～z₉。更明确地说，开关装置120依据映射向量M₁提供三个相同的基带模拟信号y₁做为对应的基带模拟信号z₁～z₃以及提供三个相同的基带模拟信号y₂做为对应的基带模拟信号z₄～z₆。同样地，开关装置120依据映射向量M₁分别将基带模拟信号y₃、y₄、y₅提供至对应的基带模拟信号z₇、z₈、z₉。可编程精度模拟数字转换器130则依据该转换器配置信息(ACI)将低解析度的第一模拟数字转换器131～133组合成高解析度的第二模拟数字转换器1301、以及将低解析度的第一模拟数字转换器134～136组合成高解析度的第二模拟数字转换器1302。

在图5中，上述相同的基带模拟信号z₁～z₃和基带模拟信号z₄～z₆分别作为高解析度的第二模拟数字转换器1301和1302的输入信号；反之，上述基 带模拟信号z₇、z₈、z₉分别作为低解析度的第一模拟数字转换器137、138、139的输入信号。在本发明第五实施例中，位组合器1310将高解析度的第二模拟数字转换器1301所输出的第二基带数字信号z’₁～z’₃组合成一第一基带数字信号r₁。同理，位组合器1310亦将高解析度的第二模拟数字转换器1302所输出的第二基带数字信号z’₄～z’₆组合成一第一基带数字信号r₂。接着，位组合器1310将上述第一基带数字信号r₁、r₂输出至信道估计单元141。最后，信道估计单元141处理上述第一基带数字信号r₁、r₂得到信道信号h₁、h₂。

参照图6，由于模拟数字转换控制器150仍未取得完整信道统计信息(Full CSI)，接收器装置10仍在该训练模式。此时，为了估计信道信号h₃、h₄，模拟数字转换控制器150输出一映射向量M₂＝[3，3，3，4，4，4，5，1，2]至开关装置120，并同时输出该转换器配置信息(ACI)至可编程精度模拟数字转换器130。开关装置120依据该映射信息(MI)(即映射向量M₂)提供三个相同的基带模拟信号y₃做为对应的基带模拟信号z₁～z₃以及提供三个相同的基带模拟信号y₄做为对应的基带模拟信号z₄～z₆。同样地，开关装置120分别将基带模拟信号y₅、y₁、y₂提供至对应的基带模拟信号z₇、z₈、z₉。可编程精度模拟数字转换器130则依据该转换器配置信息(ACI)将低解析度的第一模拟数字转换器131～133组合成高解析度的第二模拟数字转换器1301、以及将低解析度的第一模拟数字转换器134～136组合成高解析度的第二模拟数字转换器1302。

在图6中，上述相同的基带模拟信号z₁～z₃和基带模拟信号z₄～z₆分别作为高解析度的第二模拟数字转换器1301和1302的输入信号；反之，上述基带模拟信号z₇、z₈、z₉分别作为低解析度的第一模拟数字转换器137、138、139的输入信号。在本发明第五实施例中，位组合器1310将高解析度的第二模拟数字转换器1301所输出的第二基带数字信号z’₁～z’₃组合成一第一基带数字信号r₁。同理，位组合器1310亦将高解析度的第二模拟数字转换器1302所输出的第二基带数字信号z’₄～z’₆组合成一第一基带数字信号r₂。接着，位组合器1310将上述第一基带数字信号r₁、r₂输出至信道估计单元141。最后，信道估计单元141处理上述第一基带数字信号r₁、r₂得到信道信号h₃、h₄。

参照图7，由于模拟数字转换控制器150仍未取得完整信道统计信息(Full CSI)，接收器装置10仍在该训练模式。此时，为了估计信道信号h₃、h₄，模拟数字转换控制器150输出一映射向量M₃＝[5，5，5，1，1，1，2，3，4]至 开关装置120，并同时输出该转换器配置信息(ACI)至可编程精度模拟数字转换器130。开关装置120依据该映射信息(MI)(即映射向量M₃)提供三个相同的基带模拟信号y₅做为对应的基带模拟信号z₁～z₃以及提供三个相同的基带模拟信号y₁做为对应的基带模拟信号z₄～z₆。同样地，开关装置120分别将基带模拟信号y₂、y₃、y₄提供至对应的基带模拟信号z₇、z₈、z₉。可编程精度模拟数字转换器130则依据该转换器配置信息(ACI)将低解析度的第一模拟数字转换器131～133组合成高解析度的第二模拟数字转换器1301、以及将低解析度的第一模拟数字转换器134～136组合成高解析度的第二模拟数字转换器1302。

在图7中，上述相同的基带模拟信号z₁～z₃和基带模拟信号z₄～z₆分别作为高解析度的第二模拟数字转换器1301和1302的输入信号；反之，上述基带模拟信号z₇、z₈、z₉分别作为低解析度的第一模拟数字转换器137、138、139的输入信号。在本发明第五实施例中，位组合器1310将高解析度的第二模拟数字转换器1301所输出的第二基带数字信号z’₁～z’₃组合成一第一基带数字信号r₁。同理，位组合器1310亦将高解析度的第二模拟数字转换器1302所输出的第二基带数字信号z’₄～z’₆组合成一第一基带数字信号r₂。接着，位组合器1310将上述第一基带数字信号r₁、r₂输出至信道估计单元141。最后，信道估计单元141处理上述第一基带数字信号r₁、r₂得到信道信号h₅、h₁。

在本发明第五实施例中，通过图5至图7所示模拟数字转换控制器150的控制方式，信道估计单元141依序得到该等信道信号h₁～h₅。此时，信道估计单元141处理该等信道信号h₁～h₅得到完整信道统计信息(Full CSI)，并将完整信道统计信息(Full CSI)输出至模拟数字转换控制器150。于此，本发明第五实施例亦包括信道估计单元141将该等信道信号h₁～h₅输出至模拟数字转换控制器150，并由模拟数字转换控制器150处理该等信道信号h₁～h₅得到完整信道统计信息(Full CSI)。当模拟数字转换控制器150获得完整信道统计信息(Full CSI)时，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入一非训练模式(Non-Training Phase)(第二模式)。

图8至图9举例说明在该非训练模式(第二模式)下开关装置120与可编程精度模拟数字转换器130的配置关系。在本发明第五实施例中，当模拟数字转换控制器150得到完整信道统计信息(Full CSI)时，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入该非训练模式。当接收器装置10在该非训练 模式时，模拟数字转换控制器150依据完整信道统计信息(Full CSI)最佳化该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)，以改变可编程精度模拟数字转换器130的配置方式。

参照图8，在本发明第五实施例中，当模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率快(亦即相干时间短)时，模拟数字转换控制器150藉由改变该转换器配置信息(ACI)以提高可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目。例如，模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率超过一既定变化速率(或是目前相干时间小于一既定相干时间)时，模拟数字转换控制器150调整该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)，使可编程精度模拟数字转换器130增加该等第二模拟数字转换器的数目。

参照图8，在本发明第五实施例中，模拟数字转换控制器150改变该转换器配置信息(ACI)，以将可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目提高至3个(第二模拟数字转换器1301、1302、1303)。在图8的实施例中，模拟数字转换控制器150更藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知接收天线102和105的信道效应较差。此时，模拟数字转换控制器150更藉由改变该映射信息(MI)以舍弃部分信道效应较差的接收天线(接收天线102和105)。换句话说，模拟数字转换控制器150输出一映射向量M₄＝[1，1，1，3，3，3，4，4，4]至开关装置120。开关装置120依据该映射信息(MI)(即映射向量M₄)提供三个相同的基带模拟信号y₁做为对应的基带模拟信号z₁～z₃、提供三个相同的基带模拟信号y₃做为对应的基带模拟信号z₄～z₆、以及提供三个相同的基带模拟信号y₄做为对应的基带模拟信号z₇～z₉。

参照图8，在本发明第五实施例中，上述相同的基带模拟信号z₁～z₃、基带模拟信号z₄～z₆、以及基带模拟信号z₇～z₉分别作为高解析度的第二模拟数字转换器1301、1302、1303的输入信号。在本发明第五实施例中，位组合器1310分别将高解析度的第二模拟数字转换器1301、1302、1303所输出的第二基带数字信号z’₁～z’₃、z’₄～z’₆、z’₇～z’₉组合成第一基带数字信号r₁、r₂、r₃。接着，位组合器1310将上述第一基带数字信号r₁、r₂、r₃输出至信道估计单元141。最后，信道估计单元141处理上述第一基带数字信号r₁、r₂、r₃得到信道信号h₁、h₃、h₄。

相较图5至图7的可编程精度模拟数字转换器130，图8的可编程精度 模拟数字转换器130可以更快取得所有信道信号h₁～h₅。因此，图8的可编程精度模拟数字转换器130适用于目前信道变化速率快(亦即相干时间短)的传输信道。如图8所示，本发明第五实施例揭示的模拟数字转换控制器150考虑到目前信道变化速率快(亦即相干时间短)的情形之下，藉由舍弃部分信道效应较差的接收天线换取更高的信道估计的正确性。

参照图9，在本发明第五实施例中，当模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率缓慢(亦即相干时间长)时，模拟数字转换控制器150藉由改变该转换器配置信息(ACI)以将可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目降为1个。例如，当模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率低于一既定变化速率(或是目前相干时间大于一既定相干时间)时，模拟数字转换控制器150调整该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)，使可编程精度模拟数字转换器130仅有1个第二模拟数字转换器。但本发明并不限定于此，在本发明另一实施例中，当模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率缓慢(亦即相干时间长)时，模拟数字转换控制器150也可维持可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目(例如，同样维持在图7所预设的两个第二模拟数字转换器)。

在本发明第五实施例中，由于可编程精度模拟数字转换器130仅有1个高解析度的第二模拟数字转换器，可分配的第一模拟数字转换器的数目较多。此时，模拟数字转换控制器150可以提高单一第二模拟数字转换器所包含第一模拟数字转换器的数目，亦即提高单一第二模拟数字转换器的解析度。提高单一第二模拟数字转换器的解析度有助于降低量化误差，使信道估计单元141更精准估计信道信号h_j。此时，模拟数字转换控制器150亦周期性改变该映射信息(MI)，使第二模拟数字转换器1301轮流输出每一接收天线所对应的第一基带数字信号r₁。最后，信道估计单元141再依据不同映射信息(MI)对应的第一基带数字信号r₁得到所有信道信号h₁～h₅。

参照图9，在本发明第五实施例中，模拟数字转换控制器150藉由改变该转换器配置信息(ACI)以将可编程精度模拟数字转换器130中的第二模拟数字转换器的数目降低为1个(即第二模拟数字转换器1301)，并提升该第二模拟数字转换器的解析度(调高组成第二模拟数字转换器1301的多个第一模拟数字转换器的数目)。因此，在图9所示第五实施例之中，第二模拟数字转 换器1301由5个第一模拟数字转换器131～135组合而成。相较图8所示的第二模拟数字转换器1301仅具有3个第一模拟数字转换器，图9所示的第二模拟数字转换器1301具有更高的解析度，进而降低第二模拟数字转换器1301本身的量化误差。同时，模拟数字转换控制器150输出一映射向量M₅＝[1，1，1，1，1，2，3，4，5]至开关装置120。开关装置120依据该映射向量M₅提供五个相同的基带模拟信号y₁做为对应的基带模拟信号z₁～z₅以及分别将基带模拟信号y₂、y₃、y₄、y₅提供至对应的基带模拟信号z₆、z₇、z₈、z₉。

参照图9，在本发明第五实施例中，上述相同的基带模拟信号z₁～z₅作为高解析度的第二模拟数字转换器1301的输入信号。在本发明第五实施例中，位组合器1310将高解析度的第二模拟数字转换器1301所输出的第二基带数字信号z’₁～z’₅组合成第一基带数字信号r₁。接着，位组合器1310将上述第一基带数字信号r₁输出至信道估计单元141。信道估计单元141再处理上述第一基带数字信号r₁、得到信道信号h₁。同理，在同一相干时间内，模拟数字转换控制器150依序输出映射向量M₆＝[1，1，1，1，1，2，3，4，5]、M₇＝[2，2，2，2，2，3，4，5，1]、M₈＝[3，3，3，3，3，4，5，1，2]、M₉＝[4，4，4，4，4，5，1，2，3]至开关装置120以对应得到信道信号h₂、h₃、h₄、h₅。

相较图5至图7的可编程精度模拟数字转换器130，图9的可编程精度模拟数字转换器130可以取得具有更小量化误差的信道信号h₁～h₅，亦即取得更精确的信道信息(CI)。因此，图9的可编程精度模拟数字转换器130适用于目前信道变化速率缓慢(亦即相干时间长)的传输信道。如图9所示，本发明第五实施例揭示的模拟数字转换控制器150考虑到目前信道变化速率缓慢(亦即相干时间长)的情形之下，利用相干时间长的传输信道得到更精确的信道信息(CI)。由于本发明第五实施例所示模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)改变可编程精度模拟数字转换器130内部的配置方式，图8和图9所示可编程精度模拟数字转换器130能够有效抵抗具有快衰弱(fast-fading)效应的传输信道。

此外，当信道估计单元141未能得到目前信道的完整信道统计信息(Full CSI)的情形发生时，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10由该非训练模式切换回该训练模式，以加快得到目前信道的完整信道统计信息(Full CSI)。此外，值得注意的是，在本发明所揭示的可编程精度模拟数字转换器130之中，低解析度模拟数字转换器(即第一模拟数字转换器)的总数目是固定的， 其中模拟数字转换控制器150再依据目前的信道信息(CI)或完整信道统计信息(Full CSI)判断需将多少个低解析度模拟数字转换器组合成高解析度模拟数字转换器(即第二模拟数字转换器)。本发明所揭示的接收器装置10的模拟数字转换器架构可仅以低解析度的模拟数字转换器实现，更能依据不同的信道状态改变低解析度的模拟数字转换器的配置方式。因此，本发明所揭示的接收器装置10可在不使用高解析度模拟数字转换器的情形下，大幅节省电子装置的功耗。

此外，值得注意的是，在本发明另一实施例中，当模拟数字转换控制器150藉由完整信道统计信息(Full CSI)得知目前信道变化速率缓慢(亦即相干时间长)时，模拟数字转换控制器150也可维持可编程精度模拟数字转换器130之中第二模拟数字转换器的数目(例如，同样维持在预设的两个第二模拟数字转换器)。

图10是依据本发明的一第六实施例实现适用于可编程精度模拟数字转换器130的一控制方法的流程图。在步骤S1001中，模拟数字转换控制器150依据目前的信道信息(CI)判断接收器装置10是否得到完整信道统计信息(Full CSI)。若是，进入步骤S1002；反之进入步骤S1003。在步骤S1002中，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入一训练模式，并依据预设的映射信息(MI)和转换器配置信息(ACI)设定可编程精度模拟数字转换器130的配置方式。在步骤S1003中，模拟数字转换控制器150通知接收器装置10进入一非训练模式，并依据完整信道统计信息(Full CSI)最佳化该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)，以改变可编程精度模拟数字转换器130的配置方式。在步骤S1004中，模拟数字转换控制器150周期性改变该映射信息(MI)以取得所有信道信号h₁～h_N，并处理信道信号h₁～h_N得到目前的信道信息(CI)。接着，回到步骤S1001。

图11是依据本发明的一第七实施例举例说明适用于巨量天线多输入多输出系统的一巨量天线接收器装置20的区块图。在本发明第七实施例中，巨量天线接收器装置20包括多个接收天线群组201～20L、多个射频接收器群组211～21L、多个开关装置221～22L、可编程精度模拟数字转换器231～23L、一基带处理器240、以及一模拟数字转换控制器250。接收天线群组201～20L的每一接收接线子群组(例如接收天线子群组201)包括N个接收天线。接收射频接收器群组211～21L的每一射频接收器子群组(例如射频接收器子群 组211)包括N个射频接收器。

在本发明第七实施例中，巨量天线接收器装置20通过单一模拟数字转换控制器250控制并联在一起的L个模块，其中每一模块具有一接收接线子群组、一射频接收器子群组以及一可编程精度模拟数字转换器。

在本发明第七实施例中，每一开关装置220～22L分别电性连接至对应的射频接收器群组211～21L和可编程精度模拟数字转换器231～23L。基带处理器240电性连接至该等可编程精度模拟数字转换器231～23L和模拟数字转换控制器250。模拟数字转换控制器250分别电性连接至该等开关装置221～22L、该等可编程精度模拟数字转换器231～23L、以及基带处理器240。与本发明第四实施例所示基带处理器140相同，本发明第七实施例所示基带处理器240包括一信道估计单元241、一数据检测单元242、一解调单元243、以及一解码器244。数据检测单元242分别连接至信道估计单元241和解调单元243。解调单元243连接至解码器244。

在本发明第七实施例中，模拟数字转换控制器250依据从基带处理器240接收的信道信息(CI)决定一映射信息(MI)和一转换器配置信息(ACI)。模拟数字转换控制器250将该映射信息(MI)和该转换器配置信息(ACI)分别输出至该等开关装置220～22L和该等可编程精度模拟数字转换器230～23L。在本发明第七实施例中，该映射信息(MI)包括用以分别控制该等开关装置221～22L的映射向量M_I～M_L，而该转换器配置信息(ACI)则用以决定每一可编程精度模拟数字转换器231～23L之中各个模拟数字转换器的解析度及其组合方式。

在本发明第七实施例中，前述第一至第六实施例所示可编程精度模拟数字转换器130的运作方式皆可应用至每一可编程精度模拟数字转换器230～23L。此外，前述第一至第六实施例所示模拟数字转换控制器150及其控制方法皆可应用至模拟数字转换控制器250。因此，本发明所揭示的可编程精度模拟数字转换器亦能应用至巨量天线多输入多输出系统。

本发明虽以优选实施例公开如上，使得本领域技术人员能够更清楚地理解本发明的内容。然而，本领域技术人员应理解到他们可轻易地以本发明做为基础，设计或修改流程以及使用用于多输入多输出通信系统的接收器装置及其控制方法进行相同的目的和/或达到这里介绍的实施例的相同优点。因此本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

另外，一特定特征或观点已被相对公开在数个实施例的其中一个，该特 定特征或观点可视需求与一或多个其他特征和/或其他实施例的观点结合。此外，在此所述范围像是“包含”、“具有”、“带有”和/或其他变形的本意是“包括”。而且，“示范性”仅仅是为了举例而非最佳例子。亦应当理解的是以特定方向和/或相对彼此方向来说明在此所述特征、迭层、和/或元件是为了简易理解的目的，而实际的方向和/或方位可能大致不同于在此举例说明所述的方向和/或方位。