专利名称：解调装置和解调方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于无线电通信系统中通信终端装置和基站装置的解调装置和解调方法。
背景技术：
最近，作为在数字无线电通信中用于应付不断增加的通信需求的调制方案，实现了提供带有信息的振幅(amplitude)的调幅，例如M元正交调幅(M-aryQuadrature Amplitude Modulation，M元QAM)。
在M元正交调幅中，例如在16QAM中，为了解调调制信号，需要使接收信号点的振幅标度(scale)与作为解调参考的参考信号点的振幅标度一致。这种处理一般被称为振幅变动补偿(amplitude variation compensation)。
具体来说，获得接收信号点的平均振幅和参考信号点的平均振幅，计算比率α(＝接收信号点的平均振幅/参考信号点的平均振幅)，并且将α与每个参考信号点相乘，从而执行振幅变动补偿。
在此，需要长期对码元进行平均操作，以便获得高精度的接收信号点的平均振幅。然而，由于例如衰落导致的接收功率变动的效应，长期的振幅平均会增加平均振幅和瞬时振幅之间的差值，从而使接收信号点和解调中使用的参考信号点之间出现明显的误差，并带来接收信号的解调特性变差的问题。
同时，当要平均的码元的数量较小时，平均振幅的精确度变差，这也会带来解调特性变差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高接收信号点的平均振幅精度以及提高解调精度的解调装置和解调方法。
本发明的主旨在于根据接收信号的振幅变动或接收信号的数据量来划分M元正交调幅的解调间隔，以便把接收信号的振幅变动补偿中使用的平均间隔设置为最佳间隔。
图1是示出根据本发明第一实施例的解调装置的结构示例的方框图；图2是示出在振幅变动补偿前后的参考信号点的视图；图3是示出传统装置的一个时隙中的解调精度变化的视图；图4是示出划分数目N为4(N＝4)时一个时隙的接收信号的结构的视图；图5是当一个时隙被划分成N个间隔时的解调精度的曲线图；图6是示出根据本发明第二实施例的解调装置的结构示例的方框图；图7是示出根据本发明第三实施例的解调装置的结构示例的方框图；图8是示出根据本发明第四实施例的解调装置的结构示例的方框图；和图9是示出根据本发明第五实施例的解调装置的结构示例的方框图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例。这里，使用如下情况的示例进行说明其中，在3GPP(第三代伙伴项目)TR25.848 v4.0.0(2001-03)中规定的HSDPA(高速下行链路分组接入)中使用IMT2000-TDD(国际移动电信2000时分双工)，并且对经过16QAM调制的信号进行解调。
(第一实施例)图1是示出根据本发明第一实施例的解调装置的结构示例的方框图。
该无线电通信装置具有天线101、无线电接收部件102、相关处理部件103、延时概要(profile)产生部件104、RAKE组合部件105、JD计算部件106、码元划分部件107、码元平均部件108、参考信号点设置部件109和软判定值计算部件110。
无线电接收部件102对天线101接收的信号执行预定无线电处理，例如下变频处理。相关处理部件103执行从无线电接收部件102输出的接收信号中包含的被称为中置码(midamble)部分的导频信号部分与输出到延时概要产生部件104的已知中置码序列之间的相关计算。延时概要产生部件104产生从相关处理部件103输出的信号的延时概要，以将其输出到RAKE组合部件105。RAKE组合部件105使用延时概要，对接收信号执行解扩和RAKE组合，以便将其输出到JD计算部件106。基于在RAKE组合部件105中经过RAKE组合的接收信号以及在延时概要部件104中产生的延时概要，JD计算部件106对单一时隙的接收信号执行JD计算处理，以便将其输出到码元划分部件107。例如，JD计算是日本专利申请No.2001-156625中说明的一种计算方法。
码元划分部件107把从JD计算部件106输出的接收信号划分成预先设置间隔，以便输出到软判定值计算部件110和码元平均部件108。
码元平均部件108对由码元划分部件107输出的划分接收信号进行平均，以便获得接收信号的平均振幅，并且把该平均振幅输出到参考信号点设置部件109。
基于从码元平均部件108输出的接收信号的平均振幅，参考信号点设置部件109设置在解调中使用的参考信号，以输出到软判定值计算部件110。
具体来说，部件109计算α(＝接收信号的平均振幅/参考信号的平均振幅)，这是接收信号的平均振幅与预先设置的参考信号的平均振幅的比率，并且把α乘以每个参考信号点，以便设置最终的参考信号点。
软判定值计算部件110使用在参考信号点设置部件109中设置的参考信号点，对从码元划分部件107输出的接收信号执行软判定。计算出的软判定值被作为解调信号输出。
以下将说明如上所述的解调方案的原理。
当在M元调制例如16QAM中调制的信号被解调时，通过比较接收信号点和参考信号点执行数据判定。在判定中，需要对接收信号点和参考信号点进行标度上的均衡。换句话说，为了执行更精确的解调，需要补偿由于例如传播路径的衰落效应而引起的接收信号中发生的振幅变动。
在FDD(频分双工)系统中，使用公共导频信号，并且在振幅变动补偿中使用公共导频信号的接收功率。然而，在TDD系统中，包含导频信号的中置码部分在标度上不总是与接收码元相同，而且，经过JD计算处理的信号并不总是具有与从中置码部分获得的相同的接收功率。因此，不能够使用导频信号执行振幅变动补偿。
因此，需要确定参考信号的振幅标度作为解调参考。因此，在本发明中，使用数据部分的接收码元的平均振幅。
如图2所示，假定单一时隙的接收码元的平均振幅为X，假定预先设置的16个参考信号点的平均振幅为y，并且每个预先设置的参考信号点被乘以x/y(＝α)，从而对接收信号点和参考信号点的标度进行均衡。随后通过比较经过JD计算处理的接收码元和每个都乘以α的参考信号点，来执行对QAM码元点的判定。
在获得接收码元的平均振幅的过程中，为了提高平均值的精度，应当使用足够数量的码元。然而，由于衰落导致的功率变动效应，长时间执行平均会增加平均振幅和瞬时振幅之间的差值，并且在接收码元和解调中使用的参考信号点之间会出现标度上的明显误差。结果，解调的特性变差。
举例来说，当接收信号的振幅如图3所示变动时，传统装置中单一时隙的解调精度如下所述。在处于时隙中心部分的码元中，由于从平均振幅获得的参考信号点的标度基本上等于接收码元的信号点的标度，解调精度较高。同时，在时隙的相反两端，由于参考信号点的标度与和接收码元的信号点的标度不同，解调精度较低。
在本发明中，为了不产生上述问题，时隙被划分为适当的间隔。图4示出划分数目N是4(N＝4)的示例。数据1表示布置在中置码部分之前的数据部分，数据2表示布置在中置码部分之后的数据部分。
使用各划分间隔的平均振幅值x1到x4，为每个划分间隔设置参考信号点，并且使用各自的参考信号点对接收信号执行判定。从而可能避免由于参考信号点和接收码元之间的振幅误差导致解调精度变差的现象。
图5是示出时隙被划分为N个间隔时实验获得的解调精度曲线的曲线图。曲线P1、P2、P3和P4分别表示N＝1、N＝2、N＝4和N＝8时的解调精度曲线。
例如，应当理解当接近噪声水平的接收信号能量(Ec/NO)较大时，增加划分数目N能够显著提高表示解调精度的BLER(码组错误率)。
于是，根据本实施例，单一时隙被划分为N个间隔，并且在每个间隔中执行振幅变动补偿，从而有可能提高接收信号点的平均振幅的精度以及提高解调精度。而且，由于可选处理仅仅是把时隙划分为N个间隔，本发明的技术可以容易地应用于现有的移动通信系统。
(第二实施例)图6是示出根据本发明第二实施例的解调装置的结构示例的方框图。此外，解调装置具有与图1所示的解调装置基本相同的结构，并且相同的结构元件分别被分配相同的标号以省略说明。
本实施例的特征是该装置还具有衰落速度计算部件601和划分数目计算部件602，用以确定对应于传播路径环境的时隙划分数目。
延时概要产生部件104将产生的延时概要输出到衰落速度计算部件601。
衰落速度计算部件601 使用从延时概括延时概要产生部分部件104输出的延时概要，测量第i帧的延时概要中的总路径功率Pi以及第i+1帧的延时概要中的总路径功率Pi+1，并且获得两帧间的接收功率差ΔP(＝Pi+1-Pi)。随后，部件104计算衰落速度Vf(ΔP/ΔTframe)，以便将其输出到划分数目计算部件602。在这里，ΔTframe是帧的时长[秒]。
划分数目计算部件602计算满足公式(Vf×ΔTslot/N)＜Pth的最小自然数N，其中Tslot是发送单元(时隙)的数据部分的时长(除导频部分即中置码部分之外)，Pth是预定的阈值。
随后，计算出的N被设置为在码元划分部件107中的划分数目，并且随后，接收信号经历与第一实施例中相同的处理。
在上面的说明中，一个时间序列被划分为每个被称作帧的时间单元，一个帧被划分为每个被称为时隙的时间单元，并基于时隙发送信号。
于是，根据本实施例，由于根据接收信号的传播路径上的衰落速度来设置用于振幅变动补偿的平均间隔，即使在高速时发生衰落的情况下，也能够获得适当的接收信号的平均振幅，从而提高解调精度。
(第三实施例)图7是示出根据本发明第三实施例的解调装置的结构示例的方框图。此外，解调装置具有与图1所示的解调装置基本上相同的结构，并且相同的结构元件分别被分配相同的标号以省略说明。
本实施例的特征是该装置还具有划分数目计算部件701。
划分数目计算部件701使用从上一层通知的复用码的数量Ncode，计算小于或等于Ncode/Nconst的最大整数N。换句话说，部件710计算使每个划分间隔的复用码的数量(Ncode/Nconst)大于或等于预定常数值Nconst的N，以将其输出给码元划分部件107。例如，当Ncode/Nconst＝2.2时，N是2(N＝2)。
码元划分部件107用划分数目计算部件701中计算出的N来划分从JD计算部件106输出的一个时隙的信号。
于是，根据本实施例，由于根据接收信号的复用码的数量来设置用于接收信号的振幅变动补偿的平均间隔，有可能避免出现较少数量的复用码导致较少数量的码元用于平均而不能充分执行平均的情况，从而能提高解调精度。
(第四实施例)图8是示出根据本发明第四实施例的解调装置的结构示例的方框图。此外，解调装置具有与图1所示的解调装置基本相同的结构，并且相同的结构元件分别被分配相同的标号以省略说明。
本实施例的特征是该装置还具有划分数目计算部件801。
JD计算部件106将经过JD计算的接收信号输出到码元划分部件107和划分数目计算部件801。
划分数目计算部件801使用在JD计算部件106中解调的码元的数量Nsymbol来计算N，使得码元数量除以N(Nsymbol/N)不小于码元数量预定常数Nconst。换句话说，当Nsymbol大于Nconst(Nsymbol＞Nconst)时，部件801计算小于或等于Nsymbol/Nconst的最大整数N，而当Nsymbol小于或等于Nconst(Nsymbol≤Ncons)时，把N设置为1(N＝1)。
将所获得的N输出到码元划分部件107，并且用于划分从JD计算部件106输出的一个时隙的信号。从而有可能保证用于接收信号的振幅变动补偿的每平均间隔的码元数量大于或等于预定值。
于是，根据本实施例，由于根据间隔的码元数量来设置用于接收信号的振幅变动补偿的平均间隔，有可能避免出现由于要平均的码元数量少而导致不能充分执行平均的情况，从而能够提高解调的精度。
(第五实施例)图9是示出根据本发明第五实施例的解调装置的结构示例的方框图。此外，解调装置具有与图6所示出的解调装置基本相同的结构，并且相同的结构元件分别被分配相同的标号以省略说明。
本实施例的特征是该装置还具有码元平均部件901。
衰落速度计算部件601向码元平均部件901输出计算的衰落速度。
当从衰落速度计算部件601输出的衰落速度Vf小于或等于预定值时，码元平均部件901在从JD计算部件106输出的接收信号的时隙的中心部分获得Ncenter个码元的平均值。随后，对于除Ncenter个码元之外的码元，码元平均部件901也输出所获得的对于Ncenter个码元的平均值。因此，对于整个平均间隔，将所获得的对于Ncenter个码元的平均值输出给参考信号点设置部件109。
于是，根据本实施例，当传播路径上的衰落变动较小时，对一部分用于振幅变动补偿的平均间隔计算平均值，并且将其用作平均间隔的平均值，从而有可能最小化用于平均处理的码元数量，以及抑制功率消耗。而且，有可能减少平均处理所需的时间。
使用上述的同样的系统，根据本发明的每个解调装置都能够提供给使用上述相同系统的通信终端装置和基站装置，从而有可能为通信终端装置和基站装置提供上述的相同优点。
此外，使用如下情况的示例进行说明其中，在基于3GPP(第三代伙伴项目)TR25.848 v4.0.0(2001-03)规范的HSDPA(高速下行链路分组接入)中使用IMT2000-TDD，并且对经过16QAM调制的信号进行解调。然而，本发明并不局限于这种情况，而是可以应用于具有如上所述的相同特性的系统。
如上所述，根据本发明，用于接收信号的振幅变动补偿的平均间隔是根据接收信号的传播路径上的振幅变动而变动的，从而有可能提高接收信号点的平均振幅的精度，并且提高解调精度。
本申请基于2002年2月26日提出的日本专利申请第2002-050002号，其全部内容以引用方式包含在本文的内容中。
工业适用性本发明适用于无线电通信系统的通信终端装置和基站装置中的解调装置。
权利要求
1.一种解调装置，包括划分部件，把时隙划分成多个间隔，所述时隙是用于接收信号的码元再现的单位；设置部件，使用每个划分间隔中的接收信号的数据部分的振幅来设置每个间隔的参考信号点，所述参考信号点是用于解调接收信号的参考；和解调部件，使用所设置的参考信号点，在每个间隔中对接收信号进行解调。
2.一种解调装置，包括划分部件，其根据接收信号的振幅的变动来划分单位解调长度的接收信号序列；平均部件，对在所述划分部件中划分的每个接收信号序列的振幅进行平均；设置部件，使用在所述平均部件中平均的振幅，为接收信号设置正交振幅解调的参考信号点；和解调部件，使用所设置的参考信号点，对每个接收信号序列进行解调。
3.如权利要求2所述的解调装置，还包括计算部件，计算接收信号的衰落速度；其中，所述划分部件根据在所述计算部件中计算的衰落速度来划分单位解调长度的接收信号序列。
4.一种解调装置，包括划分部件，根据接收信号的数据量来划分单位解调长度的接收信号序列；平均部件，对在所述划分部件中划分的每个接收信号序列的振幅进行平均；设置部件，使用在所述平均部件中平均的振幅，为接收信号设置正交振幅解调的参考信号点；和解调部件，使用所设置的参考信号点，对每个接收信号序列进行解调。
5.如权利要求4所述的解调装置，其中，所述划分部件根据接收信号的复用数量来划分单位解调长度的接收信号序列。
6.一种解调装置，包括平均部件，根据接收信号的振幅变动，在接收信号的部分间隔中对接收信号序列的振幅进行平均；设置部件，使用在所述平均部件中平均的振幅，为接收信号设置正交振幅解调的参考信号点；和解调部件，使用所设置的参考信号点对接收信号进行解调。
7.一种具有如权利要求1所述的解调装置的通信终端装置。
8.一种具有如权利要求1所述的解调装置的基站装置。
9.一种解调方法，包括划分步骤，根据接收信号的振幅变动来划分单位解调长度的接收信号序列；平均步骤，对在所述划分步骤中划分的每个接收信号序列的振幅进行平均；设置步骤，使用在所述平均步骤中平均的振幅，为接收信号设置正交振幅解调的参考信号点；和解调步骤，使用所设置的参考信号点，对每个接收信号序列进行解调。
10.一种使计算机执行如下步骤的解调程序划分步骤，根据接收信号的振幅的变动来划分单位解调长度的接收信号序列；平均步骤，对在所述划分步骤中划分的每个接收信号序列的振幅进行平均；设置步骤，使用在所述平均步骤中平均的振幅，为接收信号设置正交振幅解调的参考信号点；和解调步骤，使用所设置的参考信号点，对每个接收信号序列进行解调。
全文摘要
在本发明中，将天线(101)接收的信号通过无线电接收部件(102)、延时概要产生部件(104)、RAKE组合部件(105)以及JD计算部件(106)输入到码元划分部件(107)，码元划分部件(107)以预定数量的码元划分输入信号，并将划分信号输出给软判定值计算部件(110)和码元平均部件(108)。码元平均部件(108)获得划分接收信号的平均振幅。参考信号点设置部件(109)基于该平均振幅设置参考信号点。软判定值计算部件(110)使用参考信号点设置部件(109)所设置的参考信号点，对从码元划分部件(107)输出的接收信号进行软判定。这样，就能够提高接收信号点的平均振幅的精度，以及提高解调精度。
文档编号H04L27/38GK1511403SQ0380032
公开日2004年7月7日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年2月26日
发明者西尾昭彦 申请人:松下电器产业株式会社