专利名称：无线接收装置,判定调制方案的方法和判定编码方案的方法
技术领域：
本发明涉及一种无线接收装置，一种判定调制方案的方法和一种判定编码方案的方法。
背景技术：
欧洲当前使用的一种移动通信标准是GSM(Global Systems for Mobilecommunications，全球移动通信系统)。EDGE(Enhanced Data rate for GSMEvolution，GSM演进增强型数据率)是跟随这种GSM标准之后的新标准，近来关于EDGE的技术建议的数量在不断增加。在EDGE中，存在根据移动站的接收性能改变数据传输率的信道。传输率通过在多个调制方案之间和在多个编码方案之间切换来改变。
这里，关于调制体系，没有关于调制方案的信息从基站发送到移动站，因此移动站一方需要使用某种方法来判定该调制方案。用于判定调制方案的方法的例子有“EDGE再利用8-PSK的GSM训练序列对调制方案进行盲目检测(关于EDGE的ETSI SMG2工作会议)”。
另一方面，关于编码方案，关于编码方案的信息从基站发送到移动站，因此移动站可以从该信息判定编码方案。根据EDGE，2个符号表示的信息在一个时隙发送，并且可以使用相应于4个时隙(也就是，8个符号)的信息来判定编码方案。
对于调制方案和编码方案的错误判定会妨碍接收数据的解调和解码，也就妨碍了正常的通信。因为这个原因，这些判定就需要极高的准确度。
但是，传统的判定方法假定数据在良好的传播环境下传输，并且不考虑延时信号、噪声和衰减变化等在移动通信中不可避免的影响，因此对调制方案和编码方案做出错误判定的可能性在不好的环境下会增加。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种无线接收装置，能够提高判定调制方案或编码方案的准确度。
为了达到上述目的，本发明计算已知符号的判定误差，该已知符号按与发送方相反的旋转方向、以相应于发送方可能采用的多种调制方案的每一种的相位旋转量进行相位旋转，并将按照误差量升序排列的判定之后已知符号和相应于发送方可能采用的多种调制方案的预定的已知符号串比较。
图1表示根据传统系统的GMSK；图2表示根据传统系统的8PSK；图3表示传统系统接收方的操作；图4表示传统系统接收方的操作；图5是显示根据本发明实施例1的无线接收装置的结构的方框图；图6是表示根据本发明实施例1的无线接收装置的操作的流程图；图7A表示根据本发明实施例1的无线接收装置计算误差的方法(在GMSK情况下)；图7B表示根据本发明实施例1的无线接收装置计算误差的方法(在8PSK情况下)；图8是显示根据本发明实施例2的无线接收装置的结构的方框图；图9是表示根据本发明实施例2的无线接收装置的操作的流程图；图10表示用于判定编码方案的已知符号的传输模式；图11是显示根据本发明实施例3的无线接收装置的结构的方框图；图12表示根据本发明实施例3的无线接收装置的排序方法和比较方法；以及图13是表示根据本发明实施例3的无线接收装置的操作的流程图。
实现本发明的最佳方式现参照附图在下面对本发明的各实施例详细说明。
(实施例1)根据此实施例的无线接收装置只使用符号判定误差等于或低于一个预定值的那些符号判定调制方案。
在下面的说明里将描述前面提到的“EDGE再利用8-PSK的GSM训练序列对调制方案进行盲目检测(关于EDGE的ETSI SMG2工作会议)”(以下称为“传统系统”)的情况。传统系统使用两种调制方案，GMSK和8PSK。图1表示根据传统系统的GMSK，图2表示根据传统系统的8PSK。传统系统通过识别已知符号串(在这里包括5个符号)判定调制方案。已知符号串作为训练序列在发送方发送数据之前发送。如图1和2所示，例如，当已知符号串是11101时，调制方案是GMSK，当已知符号串是(001)(001)(001)(111)(001)时，调制方案是8PSK。
首先，用图1来解释GMSK。当用已知符号串11101指示调制方案是GMSK的信息时，首先计算符号之间的差异(异或，exclusive OR)。在图1的情况下这种差异是0011。然后，各符号的映射位置按照差异是0即+π/2和差异是1即-π/2，顺序地进行相位旋转。但第一个符号被映射到对应于已知符号的位置(在这里为1)，假定相位旋转量为零。因此，当已知符号串是11101时，发送的符号的映射如图1所示。当所用的调制方案是GMSK时，发送方把以这种方式映射的已知符号串发送到接收方。
接着用图2解释8PSK。根据依靠EDGE实现的调制方案，经过8PSK调制后的数据，对每一个符号旋转3iπ/8(i符号数)。这样，当表示已知字符串(001)(001)(001)(111)(001)时，对发送符号的映射举例如图2所示。图2显示从正常的8PSK映射位置，对第一个符号以+2π/8、对第二个符号以+5π/8、对第三个符号以+π、对第四个符号以+11π/8和对第五个符号以+14π/8进行相位旋转而得到的映射。当所用的调制方案是8PSK时，发送方把以这种方式映射的已知符号串发送到接收方。
然后解释接收方的操作。图3和图4表示根据传统系统的接收方操作。如图3和图4所示，接收方对每一个接收符号的相位以相应GMSK的相位旋转量和以相应8PSK的相位旋转量进行反向的旋转。也就是，一方面五个接收符号以0、-π/2、-π、-3π/2和-2π进行反向旋转，另一方面五个接收符号以-2π/8、-5π/8、-π、-11π/8、-14π/8进行反向旋转。结果是，当如图1那样映射的已知符号串从发送方发送时(也就是当调制方案是GMSK时)，如图3所示，在反向旋转后判定的符号串和已知符号串(图1)匹配，说明调制方案是GMSK，而不和已知符号串(图2)匹配，则说明调制方案是8PSK。这样就很清楚调制方案是GMSK。另一方面，当如图2那样映射的已知符号串从发送方发送时(也就是当调制方案是8PSK时)，如图4所示，在反向旋转后判定的符号串不和已知符号串(图1)匹配，说明调制方案是GMSK，而和已知符号串(图2)匹配，则说明调制方案是8PSK。这样就很清楚调制方案是8PSK。传统系统用这种方式来判定调制方案。
这里，在移动通信中，由于延时信号、噪声和衰减变化等因素的影响，在传输过程中可能造成符号相位的偏移，这些符号可能在图1图2所示映射位置的偏移的位置上被接收到。如果用这些有相位偏移的符号判定调制方案，有高度的可能性会做出错误的判定。因此，本实施例打算只使用符号判定误差等于或低于某个预定值的那些符号来判定调制方案。
图5是根据本发明实施例1显示无线接收装置的结构的方框图。在图5所示的无线接收装置中，反向旋转部分101对接收到的符号进行相位旋转，该相位旋转按与发送方旋转方向相反的方向、以相应于发送方可能采用的多种调制方案的每一种的相位旋转量进行；符号判定部分102为训练序列部分(已知信号部分)的每一个符号判定一个已知符号；误差计算部分103计算判定误差；选择部分104从判定的已知符号中选择误差等于或小于某个预定值的那些符号；比较部分105把选择的已知符号和预定的对应于发送方可能采用的多种调制方案的每一种的已知符号串比较；以及调制方案判定部分107根据比较的结果判定发送方使用的调制方案。这些内容将在下面更具体地描述。
如上所述，反向旋转部分101对相应发送方使用的调制方案(BPSK和8PSK)的相位旋转量进行相位旋转的已知符号进行相位旋转，该相位旋转按与发送方旋转方向相反的方向、以相应于发送方可能采用的多种调制方案(GMSK和8PSK)的每一种的相位旋转量进行对已知符号进行相位旋转。更具体地说，反向旋转部分101对在训练序列部分中接收的五个接收符号一方面以0、-π/2、-π、-3π/2和-2π进行反向旋转，另一方面以-2π/8、-5π/8、-π、-11π/8、-14π/8进行反向旋转。反向旋转后的符号被送到符号判定部分102。
符号判定部分102判定经过反向旋转后的接收符号(反向旋转之后的已知符号)(符号判定)。如图3和图4所示，符号判定部分102对应GMSK的情况和8PSK的情况从反向旋转后的映射位置判定每一个符号的值。因此，每个符号经过对应GMSK的符号判定，被判定为0或1，或经过对应8PSK的符号判定，被判定为(000)(001)(010)(011)(100)(101)(110)(111)中的一个。判定的符号被发送到选择部分104。
误差计算部分103计算由符号判定部分102所做的判定中的误差。具体计算方法将在后面描述。
选择部分104从由符号判定部分102判定的已知符号中仅选出那些由误差计算部分103计算的误差等于或低于一个预定的值的已知符号并把它们送到比较部分105。
比较部分105比较选择部分104选出的已知符号和存储在已知符号串存储部分106中的已知符号串。已知符号串存储部分106存储已知符号串11101以指示调制方案是GMSK和已知符号串(001)(001)(001)(111)(001)以指示调制方案是8PSK，并且比较部分105仅使用选择部分104选出的已知符号和这两个已知符号串。即，比较部分105比较选择部分104选出的已知符号和预定的对应发送方可能采用的多种调制方案的每一种的已知符号串。分别对应GMSK和8PSK的情况，将作为比较结果的与已知符号串匹配的符号的个数送到调制方案判定部分107。
调制方案判定部分107根据比较部分105的比较结果判定发送方采用的调制方案。更具体地说，调制方案判定部分107把在比较部分105所做的比较中具有最多个匹配符号的已知符号串对应的调制方案(这里，GMSK或8PSK)判定为发送方采用的调制方案。通过根据匹配符号的个数判定调制方案，精确地判定调制方案是可能的。然后调制方案判定部分107输出判定结果。
接着将解释无线接收装置的操作和计算判定误差的方法。图6是表示根据本发明实施例1的无线接收装置的操作的流程图。
首先，在步骤ST1010，反向旋转部分101将接收符号反向旋转。反向旋转量如图3和图4所示。
在步骤ST1020，符号判定部分102分别为GMSK和8PSK判定符号。更明确地说，符号判定部分102从接收的已知符号在直角坐标(IQ平面上)上的位置判定发送方发送的已知符号。
在步骤ST1030，误差计算部分103计算在符号判定中的误差。图7A表示根据本发明实施例1的由无线接收装置计算误差的方法(在GMSK情况下)。另外，图7B表示根据本发明实施例1的由无线接收装置计算误差的方法(在8PSK情况下)。反向旋转之后的判定的符号的映射位置(实际符号位置)可能在传输过程中偏移了图1和图2所示的原始映射位置(已知符号的预期位置)(图7A和图7B)。因而误差计算部分103计算接收的已知符号的位置(图7A和图7B中的实际符号位置)和由符号判定部分102判定的已知符号位置(图7A和图7B中的预期位置)在直角坐标(IQ平面)上的距离，作为符号判定中的误差。
在步骤ST1040，选择部分104把误差计算部分103计算的距离(误差)和图7A和图7B所示的预定的阈值比较，仅选择距离(误差)等于或低于预定的阈值的那些符号并发送到比较部分105。
因此，在步骤ST1050，只有那些距离(误差)等于或低于预定的阈值的符号被比较部分105拿来和存储在已知符号串存储部分106中的已知符号串比较。
从步骤ST1010到步骤ST1050的操作过程被重复执行的次数等于指示该调制方案的已知符号串包含的符号个数(这里是5个符号)(步骤ST1060)。
接着，在步骤ST1070，调制方案判定部分根据比较部分105的比较结果判定发送方采用的调制方案。
因此，本实施例的无线接收装置只利用那些判定误差等于或低于预定的阈值的符号来判定调制方案，因而能够提高判定调制方案的准确度。而且，本实施例的无线接收装置计算直角坐标上的距离作为符号判定中的误差，因而能够用一种简单的方法精确地计算符号判定中的误差。另外，提供反向旋转部分101，通过使用凭借基于相位旋转量和已知符号映射判定调制方案的判定方法，也能够提高判定调制方案的准确度，比如以上描述的传统系统。
(实施例2)根据本实施例的无线接收装置使用按符号判定误差量升序排列的符号来判定调制方案。
图8是显示根据本发明实施例2的无线接收装置的结构的方框图。然而，那些和实施例1(图5)中相同的部分被分配了相同的标号，而将省略对它们的解释。
排序部分201把符号判定部分102判定的已知符号串按误差计算部分103计算的误差量(直角坐标上的距离)升序排列，并把排列好的符号串送到比较部分105。同样的，排序部分202把存储在已知符号串存储部分106中的已知符号串按误差计算部分103计算的误差量(直角坐标上的距离)升序排列，并把排列好的符号串送到比较部分105。通过这种排序，比较部分105按由误差计算部分103计算的误差量的升序排列(距离的升序排列)比较符号判定部分102判定的已知符号和预定的对应发送方可能采用的多种调制方案的每一种的已知符号串。然后，分别对应GMSK和8PSK的情况，与已知符号串匹配的符号的个数作为比较结果被送到调制方案判定部分107。
接着解释无线接收装置的操作。图9是表示根据本发明实施例2的无线接收装置的操作的流程图。然而，那些和实施例1(图6)中相同的操作对应的步骤被分配了相同的标号，而将省略对它们的解释。
首先，从步骤ST1010到步骤ST1030的操作过程被重复执行的次数等于指示该调制方案的已知符号串包含的符号个数(这里是5个符号)(步骤ST1060)。
在步骤ST2010，基于误差计算部分103计算的误差，如以上所述，符号被排序部分201和排序部分202排序。
然后在步骤ST1050，比较部分105按由误差计算部分103计算的误差的升序排列(距离的升序排列)比较符号判定部分102判定的已知符号和存储在已知符号串存储部分106的预定的符号串。因为按判定误差量升序作比较，越早进行比较的符号具有越高的比较可信度。所以，即使少于已知符号串包括的符号个数的符号(比如3个符号)被用来进行比较以此判定调制方案，而不是比较已知符号串包括的所有符号(这里是5个符号)，以相对高的准确度水平判定调制方案是可能的。因此，比较部分105对预定个数(然而小于已知符号串包括的符号个数)的符号作比较并缩短判定调制方案需要的时间也是可能的。
因此，本实施例的无线接收装置利用按符号判定误差量的升序排列的符号来判定调制方案，因此能够提高判定调制方案的准确度。
(实施例3)如上所述，关于基站采用的编码方案的信息被发送到移动站，因此移动站可以从该信息中判定编码方案。如图10所示，根据EDGE，两个符号在一个时隙发送，使用对应4个时隙的信息(也就是，S1到S8的8个符号)能够判定编码方案。这里，符号S1到S8在似然性(可信度水平)上是不同的。因此，根据本实施例的无线接收装置使用按似然性的降序排列的符号来判定编码方案。
图11是显示根据本发明实施例3的无线接收装置的结构的方框图。指示编码方案的符号串(图10中的S1到S8)被输入到似然性计算部分301和排序部分302。似然性计算部分301计算指示编码方案的符号串中包含的符号S1到S8的似然性。这些似然性被送到排序部分302和排序部分303。
对于这些似然性，可能计算时隙的似然性(时隙似然性)或计算符号的似然性(符号似然性)。时隙似然性能够利用均衡训练处理后的比如残留误差或接收电平等来计算。而符号似然性能够利用均衡处理过程中计算的比如度量值等来计算。似然性也可以通过结合时隙似然性和符号似然性来计算。例如，可以使用时隙似然性×符号似然性或者时隙似然性+符号似然性。
这里，把本实施例和实施例1结合起来也是可能的。也就是，判定如实施例1的情况那样的调制方案并进一步判定如本实施例的情况那样的编码方案是可能的。在这种情况下，由似然性计算部分301计算的似然性可以包括下列可能。也就是，图5所示的误差计算部分103计算的误差可以被当作似然性。这样，通过利用在每一个符号判定中的误差判定编码方案，以高估计准确度的判定编码方案是可能的。或者对经过反向旋转部分101按与发送方旋转方向相反的方向旋转相位的接收符号(已知符号)执行均衡处理，均衡处理过程中得到的值(例如，度量值等)可以被当作似然性。这个均衡过程在判定调制方案完成后执行。按这种方式，利用传统地执行的均衡处理的输出可以使判定编码方案的准确度得到提高，而不增加计算似然性所需的计算量。
排序部分302将符号S1到S8按似然性计算部分301计算的似然性的降序进行排列，并把它们送到比较部分305。同样，排序部分303按似然性计算部分301计算的似然性的降序对存储在已知符号串存储部分304的已知符号串进行排列，并把那些符号送到比较部分305。依靠这种排序，比较部分305按似然性计算部分301计算的似然性的降序排列，比较符号串中包括的符号(S1到S8)和对应发送方可能采用的多种编码方案的每一种并且存储在已知符号串存储部分304的预定的已知符号串。
更明确地说，排序和比较以如下方式执行。
图12表示根据本发明实施例3的无线接收装置的排序方法和比较方法。已知符号串存储部分304存储对应发送方可能采用的多种编码方案(这里有三个编码方案A到C)的每一种的预定的已知符号串(S1’到S8’)。现在，假设似然性计算部分301计算的似然性的降序是S3、S4、S1、S2、S5、S7、S8和S6。依照这个顺序，排序部分302排列接收的符号S1到S8，而排序部分303排列分别对应编码方案A到C的符号串S1’到S8’。从而比较部分305按似然性的降序比较接收符号S1到S8和对应编码方案A到C的每一种的符号串S1’到S8’。然后，与编码方案A到C每一种情况的已知符号串匹配的符号的个数作为比较结果被送到编码方案判定部分306。
编码方案判定部分306根据比较部分305的比较结果判定发送方采用的编码方案。更明确地说，编码方案判定部分306把在比较部分305的比较中具有最多个匹配符号的已知符号串对应的编码方案判定为发送方采用的编码方案。这样，通过根据匹配符号的个数判定编码方案，是可能以高估计准确度判定编码方案的。然后，编码方案判定部分306输出判定结果。
接着解释无线接收装置的操作。图13是表示根据本发明实施例3的无线接收装置的操作的流程图。
首先，在步骤ST3010，似然性计算部分301计算接收符号的似然性。这一过程被重复执行的次数等于指示编码方案的符号串包括的符号的个数(这里有8个符号S1到S8)(步骤ST3020)。
在步骤ST3030，基于似然性计算部分301计算的似然性，排序部分302和排序部分303如上所述对符号进行排序。
在步骤ST3040，对编码方案A到C中每一种方案，比较部分305按似然性计算部分301计算的似然性的降序比较接收符号S1到S8和预定的存储在已知符号串存储部分304的已知符号串S1’到S8’。因为是按似然性降序进行比较，越早进行比较的符号具有越高的比较可信度。所以，即使少于符号串包括的符号个数的符号(比如4个符号)被用来比较，以此判定编码方案，而不是比较符号串包括的所有符号(这里是8个符号)，以相对高的准确度判定编码方案也是可能的。因此，比较部分305对预定个数(然而小于已知符号串包括的符号个数)的符号作比较并且缩短判定编码方案需要的时间也是可能的。
接着，在步骤ST3050，编码方案判定部分306根据比较部分305的比较结果判定发送方采用的编码方案。
因此，本实施例的无线接收装置利用按似然性(可信度水平)的降序排列的符号来判定编码方案，因此能够提高判定编码方案的准确度。
以适当方式结合上面叙述的实施例1到3也是可能的。例如，可以结合实施例1和实施例2以对选择出的符号排序然后对该符号进行比较。这可以进一步提高判定调制方案的准确度。
另外，根据实施例1到3的无线接收装置可以更好地适用于移动通信系统中的通信终端装置等。把根据实施例1到3的无线接收装置结合在通信终端装置里使得提供一种和上述那些装置具有同样的操作和效果的通信终端装置及提高该通信终端装置的接收性能成为可能。
如上所述，本发明能提高判定调制方案的准确度和判定编码方案的准确度。
本申请基于2002年2月27日提交的日本专利申请第2002-051262号，该申请全部内容引用与此以资参考。
权利要求
1.一种无线接收装置，包括符号判定部分，判定发送方发送的已知符号；计算部分，计算所述符号判定部分的判定误差；比较部分，按上述计算部分计算的误差的升序比较上述符号判定部分判定的已知符号和对应发送方可能采用的多种调制方案的每一种的预定的已知符号串；以及调制方案判定部分，根据上述比较部分的比较结果判定发送方采用的调制方案。
2.根据权利要求1的无线接收装置，其中上述符号判定部分从接收的已知符号在直角坐标上的位置判定发送方发送的已知符号，所述计算部分计算接收的已知符号的位置与所述符号判定部分判定的已知符号的位置之间在直角坐标上的距离，以及所述比较部分按所述计算部分计算的距离的升序进行比较。
3.根据权利要求1的无线接收装置，其中上述调制方案判定部分把在上述比较部分的比较中具有最多个匹配符号的已知符号串对应的调制方案判定为发送方采用的调制方案。
4.根据权利要求1的无线接收装置，还包括反向旋转部分，反向旋转部分对以对应发送方采用的调制方案的相位旋转量进行相位旋转的已知符号进行相位旋转，相位旋转按与发送方旋转方向相反的方向、以对应于发送方可能采用的多种调制方案的每一种的相位旋转量进行。
5.一种包含根据权利要求1的无线接收装置的通信终端装置。
6.一种判定调制方案的方法，包括符号判定步骤，判定发送方发送的已知符号；计算步骤，计算所述判定步骤中的判定误差；比较步骤，按所述计算步骤计算的误差的升序比较所述符号判定步骤判定的已知符号和对应发送方可能采用的多种调制方案的每一种的预定的已知符号串；以及调制方案判定步骤，根据所述比较步骤的比较结果判定发送方采用的调制方案。
全文摘要
反向旋转部分对接收符号进行相位旋转，相位旋转按与发送方旋转方向相反的方向、以对应发送方可能采用的多种调制方案的每一种的相位旋转量进行。符号判定部分为在训练序列段(已知信号段)中的每个符号判定已知符号。误差计算部分计算判定误差。比较部分按误差的升序比较判定的已知符号和对应多种调制方案的每一种的预定的已知符号序列。调制方案判定部分根据比较结果判定发送方采用的调制方案。
文档编号H04L27/22GK1511402SQ0380031
公开日2004年7月7日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年2月27日
发明者斋藤佳子, 椿和久 申请人:松下电器产业株式会社