接收装置、程序和接收方法

专利名称：接收装置、程序和接收方法
技术领域：
本发明涉及接收装置、程序和接收方法。
背景技术：
基于IEEE (电气和电子工程师协会)802.11标准的无线通信系统已经广 泛应用。诸如构成这种无线通信系统的发送装置和接收装置的无线通信装置 比有线通信系统更有利的是，其具有诸如便携性的高度灵活性。
如国际专利公开No.W02006/020520中所述，IEEE 802.11n标准采用 20MHz模式、40MHz模式、使用40MHz模式的上半部中的20MHz的模式 (40MHz上部模式(upper mode ))、或使用40MHz模式的下半部中的2OMHz 的模式(40MHz下部模式(lowermode))，作为无线通信使用的频带模式。
因此，当接收装置接收无线电信号时，需要确定所接收的无线电信号对 应于哪个频带模式并根据相关频带模式进行解调。接收装置还需要基于所接 收的无线电信号来估算解调信息，如用于解调的频率偏移量和定时(timing)。

发明内容
但是因为无线电信号受到例如衰落的影响，因此已关注接收装置是否能 够适当地执行确定频带模式、估算解调信息等等的处理。例如，估算40MHz 的无线电信号的解调信息的精确度可能由于具有低SNR (信噪比)的频带的 影响而降低。另外，当接收40MHz模式的无线电信号时，可能错误地确定频 带模式为40MHz上部/下部模式。
鉴于前述，需要能够更适当地处理所接收的无线电的新的改进的接收装 置、程序和接收方法。
根据本发明的实施例，提供一种接收装置，包括接收部分，接收基于 具有规定频带的基带信号和具有作为规定频带的一部分的部分频带的基带信 号中的一个基带信号而生成的无线电信号；信号处理部分，通过转换无线电 信号的频率来生成基带信号；滤波器部分，输出多个部分信号，每个部分信号具有从由信号处理部分生成的基带信号中所提取的每个部分频带的频率分
量；以及分析部分，分析从滤波器部分输出的多个部分信号的每个部分信号
的特性。
在该配置中，信号处理部分通过转换无线电信号的频率来生成基带信号， 滤波器部分通过从基带信号中提取每个部分频带的频率分量来输出部分信 号，并且分析部分分析每个部分信号。因此，当信号处理部分生成具有规定 频带的基带信号时，分析部分不将基带信号作为一整个信号来分析该基带信
析该基带信号。〃 g 3'、 、"； '
在上述接收装置中，分析部分可以分析多个部分信号的每个部分信号的 解调信息，所述解调信息要被用于在解调器中对基带信号的解调，且接收装 置可以进一步包括确定部分，如果由分析部分分析的多个部分信号的解调信 息的差值在设置范围内，则确定部分确定由信号处理部分生成的基带信号是 具有规定频带的基带信号。
如果由分析部分分析的部分信号的解调信息(如频率偏移量和定时)在 设置范围内，则由信号处理部分生成的基带信号很可能在一整个单元中。因 此，当由分析部分分析的多个部分信号的解调信息的差值在设置范围内时， 确定部分能够适当地确定由信号处理部分生成的基带信号是具有规定频带的 基带信号。
上述接收装置可以进一步包括计算部分，通过平均化由分析部分分析的 多个部分信号的解调信息，来计算具有规定频带的基带信号的解调信息。
在上述接收装置中，分析部分可以进一步分析每个部分信号的SNR (信 噪比)，以及接收装置可以进一步包括计算部分，由于部分信号具有较高SNR， 因此计算部分通过给由分析部分分析的多个部分信号中具有较高SNR的部分 信号的解调信息分配较高的权重，来计算具有规定频带的基带信号的解调信 息。从具有较低SNR的频带中的部分信号中估算的解调信息的可靠性低于从 在具有较高SNR的频带中的部分信号中估算的解调信息的可靠性。然后，如 果如上所述计算部分通过给具有较高SNR的每个部分信号的解调信息分配较 高的权重来计算具有规定频带的基带信号的解调信息，则能够获得具有较高 可靠性的解调信息。
在上述接收装置中，分析部分能够从部分信号中检测规定同步信号，以及如果由分析部分分析的多个部分信号的解调信息的差值超出设置范围且仅 从一个部分信号中检测到同步信号，则确定部分可以确定由信号处理部分生 成的基带信号是具有对应于所述一个部分信号的部分频带的基带信号。
在上述接收装置中，分析部分可以进一步分析每个部分信号的SNR (信 噪比)，以及如果由分析部分分析的多个部分信号的解调信息的差值超出设置 范围且从两个或更多个部分信号中检测到同步信号，则确定部分可以基于
SNR或由确定部分确定的最近(latest)频带来确定由信号处理部分生成的基带 信号的频带。例如，当由分析部分从两个或更多个部分信号中检测到同步信 号时，确定部分可以确定基带信号的频带是对应于具有较高SNR的同步信号 的频带。可替换地，当由分析部分从两个或更多个部分信号中检测到同步信 号时，确定部分可以确定基带信号的频带是最新近确定的基带信号的频带。
在上述接收装置中，分析部分可以通过分析每个部分信号与在规定时间 之前的部分信号的相关值来计算频率偏移量，以及接收装置可以进一步包括 确定部分，如果多个部分信号的相关值的绝对值的每个或相关值的绝对值的 平方的每个超过阈值，确定部分确定由信号处理部分生成的基带信号是具有 规定频带的基带信号。
在上述接收装置中，该接收装置可以进一步包括计算部分，如果确定部 分确定多个部分信号的相关值的绝对值的每个或相关值的绝对值的平方的每 个超过阈值，则计算部分通过给由分析部分计算的每个部分信号的频率偏移 量分配根据相关值的绝对值的平方的权重来计算具有规定频带的基带信号的 频率偏移量。
根据本发明的另 一实施例，提供一种用于使得计算机用作接收装置的程 序，接收装置包括接收部分，接收基于具有规定频带的基带信号和具有作 为规定频带的一部分的部分频带的基带信号中的一个基带信号而生成的无线 电信号；信号处理部分，通过转换无线电信号的频率来生成基带信号；滤波 器部分，输出多个部分信号，每个部分信号具有从由信号处理部分生成的基 带信号中所提取的每个部分频带的频率分量；以及分析部分，分析从滤波器 部分输出的多个部分信号的每个部分信号的特性。
上述程序可以使得包括CPU、 ROM、 RAM等等的计算机硬件资源执行 上述接收部分、信号处理部分和分析部分等等的功能。从而能够允许实现该 程序的计算机用作上述接收装置。根据本发明的另一实施例，提供一种接收方法，包括步骤接收基于具
有规定频带的基带信号和具有作为规定频带的一部分的部分频带的基带信号
中的一个基带信号而生成的无线电信号；通过转换无线电信号的频率来生成 基带信号；输出多个部分信号，每个部分信号具有从基带信号中提取的每个 部分频带的频率分量；以及分析多个部分信号的每个部分信号的特性。 根据本发明的上述实施例，能够更适当地分析所接收的无线电信号。


图1是示出根据本发明的第一实施例的无线通信系统的配置的例子的图示。
图2是示出根据本实施例的无线通信装置的配置的功能方块图。 图3是示出40MHz模式的帧格式的例子的图示。 图4是示出40MHz上部模式的帧格式的例子的图示。 图5是示出40MHz下部模式的帧格式的例子的图示。 图6是示出分析部分的详细配置的功能方块图。 图7是示出由天线接收的无线电信号的帧格式的例子的图示。 图8是示出在根据本实施例的无线通信装置中进行的接收方法的流程的 流程图。
图9是示出根据本发明的第二实施例的无线通信装置的配置的方块图。 图10是示出根据本发明的第三实施例的无线通信装置的配置的图示。 图11是示出在复共轭计算部分和乘法部分中的计算的具体例子的图示。 图12是示出在复共轭计算部分和乘法部分中的计算的具体例子的图示。 图13是示出自相关值的计算时段的图示。
图14是示出在根据本发明的第三实施例的无线通信装置中进行的接收 方法的流程的流程图。
具体实施例方式
下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在该说明书和 附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记来表示， 且省略这些结构元件的重复说明。第一实施例
图1是示出根据本发明的第一实施例的无线通信系统1的配置的例子的 图示。如图1所示，无线通信系统1包括无线通信装置IOA、无线通信装置
IOB和基站12。此后，无线通信装置IOA和无线通信装置IOB在不特别需要 区分它们时被统称为无线通信装置10。
例如，基站12是无线LAN (局域网)的接入点(AP)，其中继无线通信 系统1中的无线通信装置IO传送的信号。例如，由无线通信装置IO传送的 信号可以是诸如音乐、演讲和无线电节目的声音数据、诸如电影、电视节目、 视频节目的视频数据、照片、文档、图片和图表、诸如游戏和软件的给定数 据、或用于控制无线通信的给定信号。
无线通信装置IOA和无线通信装置10B可以通过基站12发送和接收信 号。该实施例的无线通信装置10可以在以下之一种频带模式中进行无线通 信使用20MHz的带宽的20MHz模式、使用具有40MHz (规定频带)的带 宽的规定频带的40MHz模式、使用40MHz的上半部中的20MHz的频带(部 分频带)的40MHz上部模式、和使用40MHz的下半部中的20MHz的频带(部 分频带)的40MHz下部模式。在20MHz模式和40MHz模式的基带信号的中 心频率可以是近似OMHz,且无线电信号的中心频率可以是近似5GHz。
因此，接收端处的无线通信装置IO需要准确地确定所接收的信号的频带 模式并使用根据该频带模式的方法来解调所接收的信号。但是，如果仅基于 40MHz上部信号和40MHz下部信号的存在或不存在来确定频带模式，可能 导致错误的确定。例如，虽然假设普通无线通信装置当从所接收的信号中检 测到40MHz上部信号和40MHz下部信号两者时确定模式是40MHz,但是存 在分开地接收40MHz上部信号和40MHz下部信号两者的可能。如果错误地 确定了频带模式，则接收处理不能正常结束。
如前所述，已经发明了根据本发明的第一实施例的无线通信装置10。本 实施例的无线通信装置10能够更准确地确定所接收的信号的频带模式。下面 参考图2到图8来详细描述根据本实施例的无线通信装置10的配置和操作。
虽然图1示出PC(个人计算机)作为具有接收装置的功能的无线通信装 置10的例子，但是无线通信装置10可以是其他信息处理装置，诸如家庭视 频处理单元(例如，DVD记录器、录像带(videocassette)记录器等等)、手机、 PHS(个人掌上电话系统)、便携式声音回放单元、便携式视频处理单元、PDA(个人数字助理)、家庭游戏设备、便携式游戏设备和家用电器。
另外，虽然图1通过图示而示出基础结构模式的无线通信系统1,但是
无线通信装置IO可以以ad-hoc (专用)模式进行自主无线通信。
图2是示出根据本实施例的无线通信装置10的配置的功能方块图。如图 2所示，无线通信装置10包括天线104、高频处理部分106、 A/D转换部分 110、滤波器部分120、抽取器(decimator) 132、抽取器134、抽取器136、 分析部分140、确定部分150、计算部分160、解调部分170和应用部分174。 天线104是与另一无线通信装置10B的接口 ，且其用作从无线通信装置 IOB接收给定无线信号的接收部分。例如，在无线通信装置10B中，天线104 接收40MHz模式、40MHz上部模式或40MHz下部模式的无线电信号(正交 频分复用信号)。
高频处理部分106用作信号处理部分，其对由天线104接收的无线电信 号进行频率转换(下转换)以生成模拟基带信号。A/D转换部分110将高频 处理部分106生成的模拟基带信号转换成以例如80MHz的样本率的数字基带 信号。
滤波器部分120包括上部滤波器122、下部滤波器124和40MHz滤波器 126。上部滤波器122从A/D转换部分110输出的基带信号中提取作为用于 40MHz上部才莫式的频带的OMHz到20MHz的频率分量，并将其输出作为上 部信号。类似地，下部滤波器124从A/D转换部分IIO输出的基带信号中提 取作为用于40MHz下部模式的频带的-20MHz到OMHz的频率分量，并将其 输出作为下部信号。40MHz滤波器126从A/D转换部分IIO输出的基带信号 中提取作为用于40MHz模式的频带的-20MHz到20MHz的频率分量，并输 出它。
因此，当天线104接收到基于40MHz模式的无线电信号时，假定滤波器 部分120输出上部信号和下部信号两者。另外，当天线104接收到基于40MHz 上部模式的无线电信号时，假定滤波器部分120仅输出上部信号。另一方面， 当天线104接收到基于40MHz下部模式的无线电信号时，假定滤波器部分 120仅输出下部信号。
例如，抽取器132以从上部滤波器122输出的上部信号的样本率变为 20MHz或40MHz的方式来抽取上部信号。类似地，例如，抽取器134以从 下部滤波器124输出的下部信号的样本率变为20MHz或40MHz的方式来抽取下部信号。另夕卜，例如，抽取器136以从40MHz滤波器126输出的40MHz 信号的样本率变为40MHz的方式来抽取40MHz信号。
下面参考图3到图5描述40MHz模式、40MHz上部模式和40MHz下部 模式。
图3是示出40MHz模式的帧格式的例子的图示。在图3中，垂直方向指 示频率，而水平方向指示时间。L-STF包括在0.8ps的频率上的短训练码元 (training symbol) tl到t10。该短训练码元tl到tlO是已知的固定样式，且 L-STF用作同步信号。
L-LTF包括在3.2ps的频率上的长训练码元Tl和T2。 L-LTF是主要用于 估算用来在解调部分170中挑取OFDM码元的调制信息(如频率偏移量或定 时)、SNR等等的字段。另夕卜，L-LTF与L-STF —起用作前同步码(preamble )。 L-SIG包括在帧中包含的诸如传输速率或数据的调制方法的信息。
虽然可以在上述L-SIG中描述频带，但是本实施例的优势在于，无线通 信装置10能够确定频带模式而不等待L-SIG的分析的完成。
在L-SIG之后，放置IEEE 802.1 In标准专用的字段，诸如HT-SIG、HT-STF 和HT-LTF，随后放置数据字段。
如图3所示，在使用40MHz的带宽作为规定频带的40MHz模式中， L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-SIG、 HT-LTF和凄t据字l史;故包括在上部20MHz 频带和下部20MHz频带两者中。
图4是示出40MHz上部模式的帧格式的例子的图示。类似于图3,图4 中，垂直方向指示频率，而水平方向指示时间。如图4所示，在40MHz上部 模式中，L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-STG、 HT-STF、 HT-LTF和数据字段仅 被包括在40MHz模式的上部20MHz频带(由实线界定的区域)中，而不使 用下部20MHz频带(由虚线界定的区域)。
图5是示出40MHz下部模式的帧格式的例子的图示。类似于图3，在图 5中，垂直方向指示频率，而水平方向指示时间。如图5所示，在40MHz下 部模式中，L-STF、 L-LTF、 L-SIG、 HT-STG、 HT-STF、 HT-LTF和数据字段 仅被包括在40MHz模式的下部20MHz频带(由实线界定的区域)中，而不 使用上部20MHz频带(由虚线界定的区域)。
回到参考图2的无线通信装置10的配置的描述，分析部分140从滤波器 部分120接收诸如上部信号或下部信号的部分信号，并分析每个部分信号的特性。在图6中示出分析部分140的详细配置。
图6是示出分析部分140的详细配置的功能方块图。如图6所示，分析 部分140包括L-STF检测部分142A和142B、定时估算部分144A和144B、 频率偏移量估算部分146A和146B和SNR估算部分148A和148B。
L-STF ;f企测部分142A进行从上部滤波器122输出的上部信号中^r测 L-STF的处理。类似地，L-STF检测部分142B进行从下部滤波器124输出的 下部信号中检测L-STF的处理。
定时估算部分144A通过使用在从上部滤波器122输出的上部信号中包 含的L-LTF来估算用来在解调部分170中获取OFDM码元的定时。类似地， 定时估算部分144B通过使用在从下部滤波器124输出的下部信号中包含的 L-LTF来估算用来在解调部分170中获取OFDM码元的定时。
频率偏移量估算部分146A通过使用在从上部滤波器122输出的上部信 号中包含的L-LTF来估算要在解调部分170中的解调处理中使用的频率偏移 量。类似地，频率偏移量估算部分146B通过使用在从下部滤波器124输出的 下部信号中包含的L-LTF来估算要在解调部分170中的解调处理中使用的频 率偏移量。
SNR估算部分148A通过使用从上部滤波器122输出的上部信号中包含 的L-LTF来估算上部信号的SNR (信噪比)。类似地，SNR估算部分148B 通过使用从下部滤波器124输出的下部信号中包含的L-LTF来估算下部信号 的SNR。
向确定部分150和计算部分160输出L-STF 4企测部分142A和142B、定 时估算部分144A和144B、频率偏移量估算部分146A以及146B和SNR估 算部分148A和148B的检测结果和估算结果。在该实施例中，定时估算部分 144A和144B、频率偏移量估算部分146A和146B以及SNR估算部分148A 和148B进行估算，而不考虑L-STF 一企测部分142A和142B的L-STF的检测 结果。
确定部分150通过使用分析部分140对上部信号和下部信号的分析结果， 确定由天线104接收的无线电信号基于哪个频带模式，
具体地，当由定时估算部分144A估算的上部信号的定时和由定时估算 部分144B估算的下部信号的定时之间的差值处于设置范围内时，确定部分 150可以确定频带模式是40MHz模式。可替换地，当由频率偏移量估算部分146A估算的上部信号的频率偏移量和频率偏移量估算部分146B估算的下部 信号的频率偏移量之间的差值处于设置范围内时，确定部分150可以确定频 带模式是40MHz模式。
另外，当诸如定时和频率偏移量的解调信息的上述差值都处于设置范围 内时，确定部分150可以确定频带模式是40MHz模式。如果解调信息在上部 信号和下部信号之间匹配，则很可能天线104接收到基于40MHz模式的无线 电信号。因此，确定部分150的确定结果很可靠且有效。
另外，即使在未检测到上部信号或下部信号的L-STF的情况下，当上部 信号和下部信号的解调信息匹配时，确定部分150也可以确定频带模式是 40MHz模式。
另一方面，当由定时估算部分144A估算的上部信号的定时和由定时估 算部分144B估算的下部信号的定时之间的差值超出设置范围时，以及当由 L-STF检测部分142A或142B中的任何一个检测到L-STF时，确定部分150 可以基于L-STF检测部分142A或142B中的哪个已经检测到L-STF来确定 基带模式。例如，如果仅由L-STF检测部分142A检测到L-STF,则确定部 分150可以确定频带模式是40MHz上部模式。
另外，当由频率偏移量估算部分146A估算的上部信号的频率偏移量和 由频率偏移量估算部分146B估算的下部信号的频率偏移量之间的差值超出 设置范围时，以及当由L-STF检测部分142A或142B中的任何一个检测到 L-STF时，确定部分150可以基于L-STF检测部分142A或142B中的哪个已 经检测到L-STF来确定基带模式。例如，如果仅由L-STF检测部分142B检 测到L-STF,确定部分150可以确定频带模式是40MHz下部模式。
可以预先或动态地、手动地或自动地设置频率偏移量的差值的设置范围 和定时的差值的设置范围。例如，频率偏移量的差值的设置范围可以是 lOMHz、 lOOMHz等等，而定时的差值的设置范围可以是0.2(is、 0.41is等等。
另外，当由分析部分140分析的上部信号的解调信息和下部信号的解调 信息之间的差值超出设置范围时，以及当由L-STF检测部分142A和142B两 者检测到L-STF时，确定部分150可以基于上部信号和下部信号的先前模式 或SNR来确定频带模式。例如，这出现在图7所示的情况中。
图7是示出由天线104接收的无线电信号的帧格式的例子的图示。图7 的例子示出天线104基本上同时接收基于40MHz上部模式的无线电信号和基于40MHz下部模式的无线电信号的情况。由于在这种情况下从滤波器部分 120输出上部信号和下部信号两者，因此，假定L-STF冲全测部分142A和142B 两者检测到L-STF。如果确定部分150仅基于L-STF的存在或不存在来确定 频带模式，则在图7所示的情况下可能错误地确定频带模式是40MHz模式。
但是，通过不同的波路径从不同的无线通信装置IO发送由天线104接收 的基于40MHz上部模式的无线电信号和基于40MHz下部模式的无线电信号， 从而期望诸如频率偏移量和定时的解调信息有所不同。
据此，当由分析部分140分析的上部信号的解调信息和下部信号的解调 信息之间的差值超出设置范围时，以及当由L-STF检测部分142A和142B两 者才企测到L-STF时，该实施例的确定部分150可以确定频带模式是对应于具 有较高SNR的信号的频带模式。例如，如果由SNR估算部分148A估算的上 部信号的SNR较高，则确定部分150可以确定频带模式是上部模式。
可替换地，当由分析部分140分析的上部信号的解调信息和下部信号的 解调信息之间的差值超出设置范围时，以及当由L-STF检测部分142A和142B 两者检测到L-STF时，确定部分150可以确定频带模式是最新近确定的最近 频带模式。
虽然上面描述了确定部分150综合性地基于L-STF的检测结果和诸如定 时或频率偏移量的解调信息的估算结果来确定频带模式的情况，但是本发明 不局限于此。例如，确定部分150可以尝试性地在获得L-STF 一企测部分142A 和142B的L-STF的检测结果的时刻确定频带模式，然后在获得解调信息的 估算结果的时刻校正对频带模式的确定。
当确定部分150确定频带模式是40MHz时，计算部分160可以平均化由 分析部分140分析的上部信号的解调信息和下部信号的解调信息，并向解调 部分170输出结果作为基带信号的解调信息。
可替换地，当确定部分150确定频带模式是40MHz时，计算部分160可 以通过给上部信号和下部信号中具有较高SNR的任何一个的解调信息分配较 高的权重来计算基带信号的解调信息，并将其输出给解调部分170。从具有 较低SNR的频带的信号估算解调信息的可靠性低于从具有较高SNR的频带 的信号估算解调信息的可靠性。因此，如果如上所述计算部分160通过给SNR 较高的上部信号和下部信号的解调信息分配较高权重来计算基带信号的解调 信息，能够获得具有较高可靠性的解调信息。当确定部分150确定频带模式是40MHz上部模式或40MHz下部模式时， 计算部分160可以向解调部分170输出对应于由确定部分150确定的频带模 式的解调信息。例如，如果确定部分150确定频带模式是40MHz上部模式， 则计算部分160可以选择由定时估算部分144A估算的定时和由频率偏移量 估算部分146A估算的频率偏移量，并向解调部分170输出它们。
确定部分170通过使用从计算部分160输入的解调信息，根据由确定部 分150确定的频带模式，对从40MHz滤波器126输出的基带信号进行解调。 例如，解调部分170在从计算部分160输入的定时160处获取从40MHz滤波 器126输出的基带信号，并进行傅立叶变换。然后，解调部分170向应用部 分174输出在对应于由确定部分150确定的频带^f莫式的频带中的频率分量。 应用部分174可以是进行规定处理的功能块或外部连接的设备。
上面描述了根据实施例的无线通信装置10的配置。下面参考图8描述在 根据实施例的无线通信装置10中进行的接收方法。
图8是示出在根据本实施例的无线通信装置10中进行的接收方法的流程 的流程图。首先，无线通信装置10的L-STF检测部分142A进行从上部滤波 器122输出的上部信号中检测L-STF的处理，且L-STF检测部分142B进行 从下部滤波器124输出的下部信号中检测L-STF的处理(S204 )。
如果在S204中从上部信号和下部信号的至少一个中检测到L-STF (S208 ),则分析部分140估算上部信号和下部信号中的每一个的定时、频率 偏移量和SNR (S212)。
然后，确定部分150确定由分析部分140分析的上部信号和下部信号之 间的定时的差值和频率偏移量的差值是否在设置范围内(S216)。如果定时的 差值和频率偏移量的差值在设置范围内，则确定部分150确定频带模式是 40MHz模式(S220 )。
然后，计算部分160平均化上部信号和下部信号的定时的估算值和频率 偏移量的估算值，并向解调部分170输出结果(S224)。然后，解调部分170 基于被计算部分160平均化的频率偏移量的估算值，校正从40MHz滤波器 126输出的信号的频率，在被计算部分160平均的定时的估算值处从具有校 正后的频率的信号中获取OFDM码元，并进行解调(S228 )。
另一方面，如果确定部分在S216中确定定时的差值和频率偏移量的差值 超出设置范围，则确定部分150确定是否从上部信号或下部信号中的任何一个斗企测到L-STF( S232 )。如果^f又从上部信号中4企测到L-STF,则确定部分150 确定频带模式是40MHz上部模式，而如果仅从下部信号中检测到L-STF,则 确定部分150确定频带模式是40MHz下部模式(S236 )。另 一方面，如果从 上部信号和下部信号两者检测L-STF,则确定部分150基于最近频带模式或 SNR来确定频带模式(S240)。
然后，计算部分160从分析部分140输入的上部信号和下部信号的定时 的估算值和频率偏移量的估算值中，选择与确定部分150所确定的频带模式 相对应的定时的估算值和频率偏移量的估算值，并将它们输出到解调部分170 (S244 )。
然后，解调部分170基于由计算部分160选择的频率偏移量的估算值来 校正从40MHz滤波器126输出的信号的频率，在由计算部分160选择的定时 的估算值处从具有校正后的频率的信号中获取OFDM码元，并进行解调 (S228 )。然后，解调部分170仅输出与确定部分150所确定的频带模式相对 应的频率分量。
如前所述，根据本发明的第一实施例的无线通信装置10不仅基于是否从 上部信号和下部信号中检测到L-STF来确定频带模式，还基于上部信号和下 部信号的每个解调信息的差值是否在设置范围内，来确定频带模式。如果由 分析部分140估算的上部信号和下部信号的解调信息的差值在设置范围内， 则上部信号和下部信号可能在一整个单元中。因此，如果如上所述确定部分 150基于上部信号和下部信号的解调信息的差值是否在设置范围内而操作， 则能够更准确地确定频带模式。
第二实施例
下面描述本发明的第二实施例。根据本发明的第一实施例，滤波器部分 120包括用来消除正或负频率分量的滤波器，诸如上部滤波器122和下部滤 波器124。相比于通行对称频率特性的滤波器(如40MHz滤波器126),用来 消除正或负频率分量的滤波器在配置上较复杂。
根据前述，已经发明的根据本发明的第二实施例的无线通信装置14。该 实施例的无线通信装置14能够简化要;^丈在无线通信装置14中的滤波器的配 置。下面参考图9描述无线通信装置14的配置。无线通信装置14的配置与 根据第一实施例的无线通信装置10的配置在许多方面共同，下面主要描述它们之间的差异。
图9是示出根据本发明的第二实施例的无线通信装置14的配置的功能方
块图。如图9所示，无线通信装置14包括天线104、高频处理部分106、 A/D 转换部分110、抽取器132、抽取器134、抽取器136、分析部分140、确定 部分150、计算部分160、解调部分170、应用部分174、加移动器(plus shifter) 182、减移动器184和滤波器部分190。
加移动器182将从A/D转换部分110输出的基带信号的频带向加侧移动 10MHz，使得在20MHz下部模式中的基带信号的中心频率变成近似OMHz。 因此，当在20MHz上部模式中的基带信号被输入到加移动器182时，具有近 似OMHz的中心频率的20MHz的带宽不再包括信号分量。
减移动器184将从A/D转换部分IIO输出的基带信号的频带向减侧移动 lOMHz,使得在20MHz上部模式中的基带信号的中心频率变成近似OMHz。 因此，当在20MHz下部模式中的基带信号被输入到减移动器184时，具有近 似OMHz的中心频率的20MHz的带宽不再包括信号分量。
滤波器部分190包括20MHz滤波器192、 20MHz滤波器194和40MHz 滤波器196。 20MHz滤波器192和20MHz滤波器194是用来提取并输出具有 近似OMHz的中心频率的20MHz的带宽中的信号分量的滤波器。
20MHz滤波器192接收其频率被加移动器182向加侧移动的基带信号。 因此，20MHz滤波器192输出已经在40MHz下部模式中使用的频带中所包 括的信号分量，作为下部信号。另一方面，20MHz滤波器194接收其频率被 减移动器184向减侧移动的基带信号。因此，20MHz滤波器192输出已经在 40MHz上部模式中使用的频带中所包括的信号分量，作为下部信号。
如在第一实施例中一样，分析部分140、确定部分150、计算部分160和 解调部分170可以基于从20MHz滤波器192输出的下部信号和/人20MHz滤 波器194输出的上部信号来确定频带模式，并解调基带信号。
如上所述，该实施例的无线通信装置14能够确定频带模式，而不需要用 来消除正或负频率分量的滤波器，从而简化了配置。
第三实施例
如前所述，根据本发明的第一实施例和第二实施例，基于从上部信号获 得的信息和从下部信号获得的信息之间的差值来确定频带模式。因此在本发明的第 一 实施例和第二实施例中使用了上部信号和下部信号之间的交叉相关
性(cross-correlation)。另一方面，根据本发明的第三实施例，基于上部信号和 下部信号中的每一个的自相关性(autocorrelation)来确定频带模式。以下描述
本发明的第三实施例。
图10是示出根据本发明的第三实施例的无线通信装置16的配置的图示。 参考图10，本实施例的无线通信装置16包括频率偏移量估算部分146A和 146B、确定部分151、计算部分161和解调部分170。根据该第三实施例的无 线通信装置16的其他配置与根据第一实施例的无线通信装置10的配置基本 上相同，因此在本实施例中主要描述图IO所示的配置。
参考图10,频率偏移量估算部分146A包括迟延(deference )部分240A、 复共轭计算部分242A、乘法部分244A和平均部分246A,并估算上部信号的 频率偏移量。类似地，频率偏移量估算部分146B包括迟延部分240B、复共 轭计算部分242B、乘法部分244B和平均部分246B,并估算下部信号的频率
件，但频率偏移量估算部分146A和146B当不特别需要区分它们时被简单地 统称为频率偏移量估算部分146。
如第一实施例所描述，L-LTF包括在3.2(is的频率上的长训练码元Tl和 T2。另夕卜，L-LTF包括对应于长训练码元Tl和T2的后部的保护间隔Gl。因 此，在L-LTF中以3.2|is的间隔来放入相同值。据此，迟延部分240A将从滤 波器部分120输出的上部信号延迟3.2(is(其是L-LTF中的信号样式的重复时 段)。
, 复共轭计算部分242A计算被迟延部分240A延迟的上部信号的复共轭， 并向乘法部分244A输出该结果。乘法部分244A将^J虑波器部分120输出的 当前上部信号乘以从复共轭计算部分242A输出的、在当前上部信号之前 3.2^s的上部信号的复共轭。下面参考图11和图12详细描述复共轭计算部分 242A和乘法部分244A中的运算。
图11和图12是示出复共轭计算部分242A和乘法部分244A中的计算的 具体例子的图示。如图11所示，々i设在I-Q平面上，由迟延部分240A延迟 的上部信号处于坐标DO,且当前上部信号处于坐标Dl。坐标DO具有半径 rO和中心角eO，且坐标D1具有半径rl和中心角61。
在这种情况下，复共轭计算部分242A计算坐标D0',其是上部信号的坐标D0的复共轭。
然后，乘法部分244A将对应于坐标D1的上部信号乘以对应于坐标DO， 的复共轭。结果，获得坐标M，其半径是r0的绝对值与rl的绝对值的乘积
且其中心角是(ei-eo)。
返回参考图10，平均部分246A计算由乘法部分244A如上所述获得的乘 积的平均值。例如，平均部分246A计算以下数学表达式1。在表达式l中， n表示样本编号，N表示用于在平均部分246A中计算平均值的样本的数目。
1 iV-l
丄乞[IH"lxlKH^(")〗
然后平均部分246A计算由表达式1获得的I值和Q值的绝对值的和的 平方根(root sum square),作为自相关值。另夕卜，平均部分246A估算将由表 达式l获得的(Q值/I值)的反正切除以3.2ps的结果，作为频率偏移量。
类似地，构成频率偏移量估算部分146B的迟延部分240、复共轭计算部 分242B、乘法部分244B和平均部分246B /人输入的下部信号计算自相关值， 并估算频率偏移量。
确定部分151基于由频率偏移量估算部分146A和频率偏移量估算部分 146B计算的自相关值来确定频带模式。
如果L-LTF没有^^皮输入作为上部信号，则表达式1中的中心角(ein-eOn) 随着样本的不同而不同，且多个样本抵消了半径值，从而假定自相关值的绝 对值很小。另一方面，如果L-LTF被输入作为上部信号，则表达式l中的中 心角(ein-eOn)在每个样本中近似，从而相比于没有输入L-LTF作为上部信 号的情况，假定自相关值的绝对值更大。
因此，如果由频率偏移量估算部分146A计算的自相关值的绝对值超过 预定阈值，则假定L-LTF被输入作为上部信号。类似地，如果由频率偏移量 估算部分146B计算的自相关值的绝对值超过预定阈值，则假定L-LTF被输 入作为下部信号。
因此，确定部分151合理地基于由频率偏移量估算部分146A和频率偏 移量估算部分146B计算的自相关值的绝对值的每一个是否超过预定阈值，来 确定频带模式。例如，当由频率偏移量估算部分146A和频率偏移量估算部 分146B计算的自相关值的绝对值两者都超过预定阁值时，确定部分151可以确定频带模式是40MHz模式。虽然基于自相关值的绝对值来确定频带模式的 情况，但是确定部分151可以基于自相关值的绝对值的平方来确定频带模式。 例如，当由频率偏移量估算部分146A和频率偏移量估算部分146B计算的自 相关值的绝对值的平方两者都超过预定阈值时，确定部分151可以确定频带 模式是40MHz模式。
如果确定部分151确定频带模式为40MHz模式，则计算部分161可以向 解调部分170输出由频率偏移量估算部分146A和146B估算的频率偏移量的 平均值，作为基带信号的频率偏移量。
可替换地，计算部分161可以通过给由频率偏移量估算部分146A和146B 估算的频率偏移量分配根据自相关值的绝对值的平方的权重，来计算基带信 号的频率偏移量。
如前所述，#4居本实施例，通过在频率偏移量估算部分146A和146B中 计算L-LTF的自相关值来确定频带模式。
在接收L-LTF时还不具体知道L-LTF的时段，因此，频率偏移量估算部 分146A和146B可以计算在图13中的时段T的范围内的自相关值以便允许 在L-LTF的时段之前和之后的某些额外的时间，图13中的时段T是从G1的 中点到长训练码元T2的中点。图13中的箭头A和箭头B指示在时段T内在 L-STF中进行在某个时间点处的L-STF以及从该时间点经过3.2ps之后的 L-STF的相关值的计算。
下面参考图14描述在根据本实施例的无线通信装置16中进行的接收方法。
图14是示出在根据本发明的第三实施例的无线通信装置16中进行的接 收方法的流程的流程图。首先，无线通信装置16的L-STF检测部分142A进 行从上部滤波器122输出的上部信号中检测L-STF的处理，且L-STF检测部 分142B进行从下部滤波器124输出的下部信号中检测L-STF的处理(S304 )。
如果在S304中/人上部信号和下部信号的至少一个中4企测到L-STF (S308 ),则分析部分140估算上部信号和下部信号的每一个的定时、频率偏 移量和SNR (S312)。
然后，确定部分151确定由分析部分140分析的上部信号和下部信号之 间的定时的差值和频率偏移量的差值是否在设置范围内(S316)。另外，确定 部分151确定在频率偏移量估算部分146A和146B中的频率偏移量的估算中计算的两个自相关值是否都超过阈值(S316 )。如果定时的差值和频率偏移量 的差值在设置范围内且两个自相关值都超过阈值，则确定部分151确定频带 模式是40MHz模式(S320 )。
然后，计算部分161平均化(或加权平均化)上部信号和下部信号的定 时的估算值和频率偏移量的估算值，并向解调部分170输出结果(S324)。然 后，解调部分170基于由计算部分161平均的频率偏移量的估算值来校正从 40MHz滤波器126输出的信号的频率，在由计算部分161平均的定时的估算 值处从具有校正后的频率的信号中获取OFDM码元，并进行解调(S328 )。
另一方面，如果在S316中确定部分151确定定时的差值和频率偏移量的 差值或自相关值不满足预定条件，则确定部分151确定是否从上部信号或下 部信号中的任何一个中^r测到L-STF(S332 )。如果仅/人上部信号中;f全测到 L-STF,则确定部分151确定频带模式是40MHz上部模式。如果仅从下部信 号中检测到L-STF,则确定部分151确定频带模式是40MHz下部模式(S336 )。
另一方面，如果从上部信号和下部信号两者中检测到L-STF,则确定部 分151基于自相关值或SNR来确定频带模式(S340)。例如，确定部分151 可以确定频带模式是对应于具有较高自相关值或SNR的频带模式。
然后，计算部分161从分析部分140输入的上部信号和下部信号的定时 的估算值和频率偏移量的估算值中，选择与由确定部分151确定的频带模式 相对应的定时的估算值和频率偏移量的估算值，并将它们输出到解调部分170 (S344 )。
然后，解调部分170基于计算部分161选择的频率偏移量的估算值来校 正从40MHz滤波器126输出的信号的频率，在计算部分161选才奪的定时的估 算值处从具有校正后的频率的信号中获取OFDM码元，并进行解调(S328 )。 然后，解调部分170仅输出对应于由确定部分151确定的频带模式的频率分量。
本领域技术人员应该理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，可以 基于设计需要和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更。
另外，不需要以根据流程图所示的顺序以时间次序来进行在无线通信装 置10、 14和16的处理中的每个步骤，且可以包括并行或单独地进行的处理 (例如并4于处理或对象处理)。
另外，能够创建使得内置于无线通信装置10、 14和16中的诸如CPU、ROM或RAM的硬件进行与上述无线通信装置10、 14和16的每个配置相同 的功能的计算机程序。另外，可以提供存储上述这种计算机程序的存储介质。 另外，可以通过硬件来实现图2、 6、 9或IO的功能方块图中所示的每个功能 块，从而在硬件上实现一系列处理。
相关申请的交叉引用
本发明包含与2007年5月31日在日本专利局提交的日本专利申请 JP2007-146067相关的主题，其全部内容被引用附于此。
权利要求
1.一种接收装置，包括接收部分，接收基于具有规定频带的基带信号和具有部分频带的基带信号中的一个基带信号而生成的无线电信号，其中所述部分频带是所述规定频带的一部分；信号处理部分，通过转换所述无线电信号的频率来生成所述基带信号；滤波器部分，输出多个部分信号，每个部分信号具有从所述信号处理部分所生成的所述基带信号中所提取的每个所述部分频带的频率分量；以及分析部分，分析从所述滤波器部分输出的所述多个部分信号中的每个部分信号的特性。
2. 根据权利要求1所述的接收装置，其中所述分析部分分析所述多个部分信号中的每个部分信号的解调信息，所 述解调信息用于在解调器中对基带信号的解调，以及所述接收装置进一步包括确定部分，如果由所述分析部分分析的所述多 个部分信号的所述解调信息的差值在设置范围内，则所述确定部分确定由所 述信号处理部分生成的所述基带信号是具有所述规定频带的基带信号。
3. 根据权利要求2所述的接收装置，进一步包括解调信息，来计算具有所述规定频带的基带信号的解调信息。
4. 根据权利要求2所述的接收装置，其中 所述分析部分进一步分析每个部分信号的SNR (信噪比)，以及 所述接收装置进一步包括计算部分，所述计算部分通过给由所述分析部分分析的所述多个部分信号中具有较高SNR的部分信号的解调信息分配较高 权重，来计算具有所述规定频带的基带信号的解调信息。
5. 根据权利要求2所述的接收装置，其中 所述分析部分能够从所述部分信号中检测规定同步信号，以及如果由所述分析部分分析的所述多个部分信号的所述解调信息的差值超 出设置范围且仅从一个部分信号中检测到同步信号，则所述确定部分确定由 所述信号处理部分生成的基带信号是具有对应于所述一个部分信号的部分频 带的基带信号。
6. 根据权利要求2所述的接收装置，其中所述分析部分进一步分析每个部分信号的SNR (信噪比)，以及 如果由所述分析部分分析的所述多个部分信号的解调信息的差值超出设 置范围且从两个或更多个部分信号中检测到同步信号，则所述确定部分基于 所述SNR或由所述确定部分确定的最近频带来确定由所述信号处理部分生成 的所述基带信号的频带。
7. 根据权利要求1所述的接收装置，其中关值来计算频率偏移量，以及所述接收装置进一步包括确定部分，如果多个部分信号的相关值的绝对 值的每一个或相关值的绝对值的平方的每一个超过阈值，则所述确定部分确
8. 根据权利要求7所述的接收装置，进一步包括计算部分，如果所述确定部分确定所述多个部分信号的相关值的绝对值 的每一个或相关值的绝对值的平方的每一个超过阈值，则所述计算部分通过 给所述分析部分所计算的每个部分信号的频率偏移量分配根据所述相关值的 绝对值的平方的权重，来计算具有所述规定频带的基带信号的频率偏移量。
9. 一种用于使得计算机用作接收装置的程序，所述接收装置包括 接收部分，接收基于具有规定频带的基带信号和具有部分频带的基带信号中的一个基带信号而生成的无线电信号，其中所述部分频带是所述规定频 带的一部分；信号处理部分，通过转换所述无线电信号的频率来生成所述基带信号； 滤波器部分，输出多个部分信号，每个部分信号具有从所述信号处理部分析部分，分析从所述滤波器部分输出的所述多个部分信号中的每个部 分信号的特性。
10. —种接收方法，包括步骤接收基于具有规定频带的基带信号和具有部分频带的基带信号中的一个 基带信号而生成的无线电信号，其中所述部分频带是所述规定频带的一部分； 通过转换所述无线电信号的频率来生成所述基带信号； 输出多个部分信号，每个部分信号具有从所述基带信号中提取的每个所述部分频带的频率分量；以及分析所述多个部分信号中的每个部分信号的特性。
全文摘要
一种接收装置，包括接收部分，接收基于具有规定频带的基带信号和具有作为规定频带的一部分的部分频带的基带信号中的一个基带信号而生成的无线电信号；信号处理部分，通过转换无线电信号的频率来生成基带信号；滤波器部分，输出多个部分信号，每个部分信号具有从由信号处理部分生成的基带信号中所提取的每个部分频带的频率分量；以及分析部分，分析从滤波器部分输出的多个部分信号的每个部分信号的特性。
文档编号H04L27/26GK101316249SQ20081010878
公开日2008年12月3日 申请日期2008年6月2日 优先权日2007年5月31日
发明者泉诚一, 高桥宏彰 申请人:索尼株式会社