CN100433580C - 无线接收装置及方法 - Google Patents

Abstract

无线接收装置，包括天线；无线单元，分别调整接收到的信号的增益，输出调整后的接收到的信号；转换器，将调整后的接收到的信号转换为数字信号；选择器单元，选择所述数字信号中的几个，所选数字信号的组合呈现良好的接收特性；控制器，确定所述增益，并向某些无线单元输出包含在所确定的增益的信息中的单独控制信号，这些无线单元包含在所述无线单元中，并与所述转换器中的某些连接，所述转换器输出包含在所选组合中的数字信号；权重计算器，如果所述控制器输出单独控制信号，计算每个所选数字信号的权重以提高所述接收特性；合成器，将由每个所选数字信号与所述权重相乘所得的数字信号合成为合成数字信号；以及解调器，解调该合成数字信号。

Description

无线接收装置及方法

相关申请交叉参照

本申请基于在2004年1月26日提交的在前日本专利申请P2004-17338并主张其优先权，其全部内容在此引用作为参考。

技术领域

本发明涉及具有多个天线振子的无线接收装置，以及无线接收方法，更详细地，涉及一种无线接收装置，在其中单独控制信号控制由多个天线振子所接收到的信号的增益，以及用于该装置的无线接收方法。

背景技术

一般而言，利用数字信号进行解调的接收装置必须具备A/D转换器。大多数A/D转换器仅能将一定功率范围内的模拟信号转换为数字信号。如果模拟信号由于其功率超出所述范围而不能被适当地转换为数字信号，那么所得的数字信号将失真。众所周知，此失真将严重降低接收特性。为避免失真并保持良好的接收特性，需要适当地调整将输入到A/D转换器的模拟信号的增益。

当有多个天线振子时，需要多个增益调整装置来调整该天线振子所接收的信号的各自增益。如果所述增益调整装置能够单独得到控制，就可以实现通过每一个装置调整将要输入到相应A/D转换器的信号的增益。然而，如果多个增益调整装置必须被单独控制信号控制，由于可能需要用不同的增益调整值对所述输入信号进行调整，将很难恰当地控制所有输入信号。

作为利用单独控制信号调整多个增益调整装置的技术，例如，日本专利申请公开2003-152611，提出了一种接收装置，在其中使用了多个天线振子和增益调整装置，并且所有的增益调整装置由单独控制信号控制。

然而，如果如上述公开中的一样，天线振子所接收的模拟信号的幅度减小到允许A/D转换器将此模拟信号适当地转换为数字信号的数值，那么通过合成相应于该模拟信号的多个数字信号而得到的合成信号的接收特性可能降低。

以下将描述一个例子。普通无线装置具有与接受功率无关的噪声基准，因此，即使当所述接受功率增长到一定程度，信噪比(SNR)的增长也将被抑制。假设所述天线振子中的一个接收了很高功率的信号，且其它天线振子(两个或者更多的天线振子)所接收的信号的功率处在SNR增长被抑制的范围内。在增益控制基于具有与最大功率天线基本相同的SNR的天线振子来进行，且由这些天线振子接收到的信号被合成的情况下，最终处理后的信号的接收特性将优于在增益控制基于所述最大功率天线振子进行，并因此，所述其余天线振子没有被使用的情况下的该信号的接收特性。

发明内容

本发明的开发基于上述的技术，致力于提供一种无线接收装置，其在用单独控制信号控制多个天线接收信号时表现出良好的接收特性，以及一种用于此装置的无线接收方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种无线接收装置，其包括：n(n为不小于2的自然数)个天线；n个无线单元，用于分别地调整从所述天线输出的接收到的信号的增益，并输出调整后的接收到的信号；n个转换器，用于将调整后的接收到的信号转换为n个数字信号；选择器单元，用于选择所述数字信号中的几个，所选择的数字信号的组合呈现良好的接收特性；控制器，用于确定所述增益，并向一个或多个无线单元输出包含在所确定增益的信息中的相同的单独控制信号，所述一个或多个无线单元包含在所述n个无线单元中并与所述n个转换器中的一个或多个转换器相连接，所述一个或多个转换器输出包含于所选组合中的数字信号；权重计算器(weight calculator)，用于若所述控制器输出所述单独控制信号，计算每一个被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；合成器，用于将由所述每一个被选择的数字信号与所述权重相乘而得到的多个数字信号合成为合成数字信号；以及解调器，用于解调所述合成数字信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种无线接收装置，包括：n(n为不小于2的自然数)个调整单元，其被配置为用于分别地调整由n个天线接收到的n个信号的增益的每一个，并输出调整后的接收到的信号；n个转换器，用于将所述n个调整后的接收信号转换为n个数字信号；选择器单元，用于选择所述n个数字信号中的几个，所选择的数字信号的组合表现出良好的接收特性；控制器，用于确定所述增益，并向一个或多个调整单元输出包含在所确定的增益的信息中的单独控制信号，所述一个或多个调整单元包含于所述n个调整单元中，并与所述n个转换器中的一个或多个转换器连接，所述一个或多个转换器输出包含在被选择的组合中的数字信号；权重计算器，用于若所述控制器输出所述单独控制信号，计算每一个被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；合成器，用于将由所述每一个被选择的数字信号与所述权重相乘而得到的多个数字信号合成为合成数字信号；以及解调器，用于解调所述合成数字信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种无线接收方法，其包括：分别地，调整由n(n为不小于2的自然数)个天线接收到的n个信号的增益的每一个，并输出调整后的接收信号；将所述n个调整后的接收信号转换为n个数字信号；选择所述n个数字信号中的几个，所选择的数字信号的组合表现出良好的接收特性；确定所述增益，并输出包含在这样的接收信号的所确定增益的信息中的单独控制信号，其中所述这样的接收信号被转换为包含在被选择的组合中的数字信号；如果所述单独控制信号被输出，计算每一个被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；将由每一个被选择的数字信号与权重相乘而得到的多个数字信号合成为合成数字信号；解调所述合成数字信号。

附图说明

图1是框图，其示出了依据本发明实施例的无线接收装置；

图2是视图，其示出了从图1所示的组分选择器(element selector)输出的组分选择数据样例；

图3是流程图，其示出了所述实施例的无线接收装置的工作样例；

图4是框图，其示出了图1中出现的组分选择器；

图5是框图，其示出了图4中出现的SNR最大化组分选择器；

图6是框图，其示出了图5中出现的SNR估计单元；

图7是框图，其示出了图1中出现的增益控制器；

图8是框图，其示出了图1中出现的权重计算器；

图9是框图，其示出了图1中出现的组分选择器的变型；

图10是框图，其示出了图4中出现的SNR最大化组分选择器的第一变型；

图11是框图，其示出了图4中出现的SNR最大化组分选择器的第二变型；

图12是框图，其示出了图1中出现的增益控制器的变型；以及

图13是框图，其示出了图1中出现的权重计算器的变型。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述依据本发明实施例的无线接收装置和方法。

首先将参照图1，描述本实施例的无线接收装置的结构样例。图1是框图，示出了此实施例的无线接收装置。

在此实施例的无线接收装置中，估计待解调信号的接收特性，并且选择可以提高该接收特性的接收到的信号的组合。此外，控制每一接收信号的增益，在增益控制后，计算将要施加到每一接收信号的权重，并且利用该计算得到的权重合成多个接收信号。如图1所示，所述无线接收装置包括多个天线振子1，(假设此实施例使用了n(n为不小于2的自然数)个天线振子1，n个无线单元2和n个模-数(A/D)转换器3)。此无线接收装置还包括组分选择器4，增益控制器5，权重计算器6，合成器7和解调器8。

每一个天线振子1接收，例如，从另一个无线通信装置或基站传输来的信号，并将该接收到的信号传送给相应的无线单元2(每个天线单元1被分配了一个无线单元2)。无线单元2调整从相应的天线振子1传送来的信号的增益，并将其转换为基带信号。此外，无线单元2去除所需信道信号之外的不必要的信号分量。每一个A/D转换器3将所述基带信号转换为数字信号。由于每一个天线振子1和每一个无线单元2分配有一个A/D转换器3，如果所述无线接收装置具有n个天线振子1，它同样也具有n个无线单元2和n个A/D转换器3。

组分选择器4接收从A/D转换器3输出的数字信号，并利用该接收到的数字信号估计将要从合成器7输出并由解调器8解调的信号的接收特性。此后，组分选择器4从A/D转换器3输出的n个数字信号中选择一些数字信号，这些数字信号将被估计以提高所述接收特性。对于组分选择器4将在后文中参照图4、图5和图6进行更详细地描述。此外，组分选择器4的变型将参照图9，图10，图11来进行描述。

组分选择器4产生指示组分选择信息的信号，用于指示从n个A/D转换器3输出的数字信号中那些被选择。如图2所示，所述组分选择信息由数据项“0”和/或“1”以对应于A/D转换器3的行排列形成。“0”表示相应的数字信号没有被选中，而“1”表示相应的数字信号被选中。每一个数据项“0”或“1”包含于上述相应于A/D转换器3的信号中。例如，所述组分选择信息中的第一数据项指示从第一A/D转换器3输出的数字信号是否被选中，而第二数据项则指示从第二A/D转换器3输出的数字信号是否被选中。图2中的组分选择信息的样例表示从第一，第三，第四，第五和第n A/D转换器3输出的数字信号被选中，而从第二A/D转换器3输出的数字信号没有被选中。

基于从组分选择器4接收到的组分选择信息，增益控制器5控制无线单元2，使得只有对应于所述选择器4所选择的数字信号的无线单元的信号的增益将被调整。换言之，增益控制器5并不控制对应于组分选择单元4所没有选择的数字信号的无线单元2。对于增益控制器5将在后文中参照图7进行更详细地描述。此外，增益控制器5的变型将在后文中参照图12来进行描述。

在增益控制器5基于所述组分选择信息控制无线单元2后，利用该组分选择信息，权重计算器6识别由组分选择器4从n个A/D转换器3输出的所有数字信号中选出的数字信号。随后，权重计算器6获取这些识别到的数字信号，并为每一个被选择的数字信号计算权重，以使得通过合成该被选择的数字信号而得到的信号表现出良好的接收特性。例如，计算每一个权重以最大化所述合成信号的SNR。可选择地，可以计算每一个权重以最小化包含于所述合成信号中的干扰信号的能级。换言之，计算每一个权重以最大化信号干扰比(SIR)。对于权重计算器6将在后文中参照图8进行更详细地描述。此外，权重计算器6的变型将在后文中参照图13来进行描述。

合成器7利用由权重计算器6计算得到的权重，来合成从A/D转换器3输出并由组分选择器4选择的数字信号。换言之，所述被选择的数字信号的每一个与关于该数字信号计算得到的一个相应权重相乘，并通过将该相乘结果相加来进行合成。

解调器8解调由合成器7合成的数字信号。

参照图3，将给出参照图1所描述的实施例的无线接收装置的工作样例的描述。

首先，n(n为不小于2的自然数)个天线振子1接收信号并发送至n个相应的无线单元2。各无线单元2调整所述接收到的信号的增益，以将其转换为基带信号，并将此基带信号输出至相应的A/D转换器3。各A/D转换器3将此基带信号转换为数字信号，并将此数字信号输出至组分选择器4，增益控制器5，权重计算器6以及合成器7(步骤S1)。

之后，组分选择器4从所有A/D转换器3接收n个数字信号，并基于该接收到的数字信号，来估计将从合成器7输出并由解调器8解调的每一个信号的接收特性(步骤S2)。此后，组分选择器4从所述n个数字信号中选择数字信号，该数字信号被估计以提供良好的接收特性(步骤S3)。

增益控制器5向对应于所述被选择的数字信号的无线单元2输出控制信号。各无线单元2调整从与之连接的天线振子1传输来的信号的增益(步骤S4)。权重计算器6计算权重，该权重在合成所述数字信号的过程中与所述与模拟信号相对应的增益被调整的且从A/D转换器3输出的数字信号相乘(步骤S5)。更明确地，权重计算器6计算每一个被选择的数字信号的权重，以使得所得的合成信号将具有良好的接收特性。例如，确定该权重以最大化所得的合成信号的SNR或者SIR。

合成器7利用在步骤S5计算得到的权重来合成从A/D转换器3输出并由组分选择器4进行选择所得到的数字信号(步骤S6)。解调器8解调在步骤S6获得的所述合成信号(步骤S7)。

参照图4、图5和图6，将对图1中出现的组分选择器4进行描述。

组分选择器4包括功率测量单元41和SNR最大化组分选择器42。功率测量单元41从A/D转换器3接收n个数字信号，并测量各数字信号的功率。SNR最大化组分选择器42基于功率测量单元41所测量的各数字信号的功率，生成数字信号的多种组合，并估计从每一个组合产生的合成信号的SNR。然后，SNR最大化组分选择器42选择能够合成最大SNR合成信号的数字信号组合，并输出用于指示该选择的数字信号组合的组分选择信息。

在包括本实施例的无线接收装置的普通无线设备中，从各A/D转换器3输出的信号的功率和SNR之间具有很高相关性，因此，SNR可从功率估计得到。此外，通过合成由n个A/D转换器3输出的数字信号得到的合成信号的SNR也能够从这样的事实来进行估计，即叠加在数字信号上的噪声分量无相关性，而去除噪声分量得到的纯信号分量具有很高相关性。由于合成信号的SNR与所述接收特性有很高的相关性，具有较高接收特性的合成信号可以通过比较SNR检测得到。

现在参照图5，对图4所示的SNR最大化组分选择器42进行描述。

SNR最大化组分选择器42包括SNR估计单元421，组合发生单元422，合成后SNR估计单元423以及最大组合选择器424。SNR估计单元421接收功率测量单元41测量到的n个数字信号的功率级，从而估计各数字信号的SNR，并向合成后SNR估计单元423输出各数字信号的估计的SNR。

另一方面，组合发生单元422产生从n个A/D转换器3输出的n个数字信号的多种组合，并将这些组合提供给合成后SNR估计单元423。组合发生单元422可以输出此n个数字信号的所有组合，也即，2ⁿ种组合。或者，它也可以仅输出所选择数字信号数目高于预定值的组合。例如，当n＝4，所有组合的数目是16。这种情况下，如果所述组合限于那些所选择的数字信号的数目不少于3的组合，组合发生单元422仅输出五种组合“0111”，“1011”，“1101”，“1110”，“1111”(此处，“1”表示选中的数字信号，而“0”则为没有选中的数字信号)。一般而言，当组分选择器4所选择的数字信号的数目增加时，合成信号的接收特性通常变得更好。因此，即使当组合发生单元422仅产生预定数目或以上个所选择的数字信号的组合时，该产生的组合中差不多包括提供最高接收特性的组合。如果组合发生单元422仅产生这些组合，组合发生单元422的计算量将减小。由此，本实施例的无线接收装置的处理负担也可以减小，从而增加该装置的处理速度。

合成后SNR估计单元423接收由组合发生单元422产生的组合，n个数字信号的SNR由SNR估计单元421估计，从而通过合成每一个组合中包含的数字信号来估计合成信号的SNR。所述单元423输出这些组合以及与其相关的SNR。最大组合选择器424从由合成后SNR估计单元423传送来的具有各自SNR的组合中选择具有最大SNR的组合。最大组合选择器424将该具有最大SNR的组合作为组分选择信息输出。

参照图6，将描述图5中出现的SNR估计单元421。

SNR估计单元421包括表4211和插值单元4212。一般而言，对于无线设备来说，由于信号的功率和SNR具有高度相关性，SNR可以根据功率进行估计。因此，表4211存储了对应于多个功率级的多个SNR。令人满意的是，表4211中存储的功率级包含于与从功率测量单元41预期输出的功率极相近的范围内。例如，如果表4211存储与从功率测量单元41输出的相同的功率级，与此功率级对应的SNR被输出，然而，如果表4211没有存储这样的功率级，存储于表4211中的数据被提供给插值单元4212。插值单元4212通过对在表4211中存储的离散功率级进行插值，来计算与所述输入功率级对应的SNR。

插值单元4212从功率测量单元41接收n个功率级，并参照表4211，计算与各输入功率极相对应的SNR。如果从功率测量单元41传送来的功率级与表4211中存储的基本相同，表4211中存储的相应SNR被确定为所述输入的功率级的SNR。然而，从功率测量单元41传送来的功率级不总是包含在表4211中存储的功率级中。如果表4211没有存储相应的功率级，插值单元4212利用多个对应的SNR，对表4211中存储的多个功率级进行插值，从而获得与从功率测量单元41传送来的功率级对应的SNR。更具体地说，如果所述输入的功率级落入表4211中的功率级的范围内，可以通过插值获得与该输入的功率级对应的SNR。另一方面，如果所述输入的功率级处在表4211中的功率级的范围以外，可以通过外插获得与该输入的功率级对应的SNR。或者，插值单元4212对表4211中存储的功率级和相应SNR进行插值，从而得到表示功率级和SNR之间关系的连续函数，并从此函数获得与从功率测量单元41传送来的功率级相对应的SNR。

上述用于指示由组分选择器4所选择的数字信号的组分选择信息输入到增益控制器5。增益控制器5将参照图7进行描述。

增益控制器5包括功率测量单元51，最大功率确定单元52以及控制值转换单元53。功率测量单元51与已参照图4描述过的组分选择器4中所并入的功率测量单元41基本相同。然而，前者与后者的区别在于，在前者中，仅有从组分选择器4传送来的组分选择信息中包含的数字信号的功率级得到测量。或者，由功率测量单元41所测量的功率级可存储在存储器(未示出)中，且功率测量单元51从该存储器中读取与所述组分选择信息中包含的每一个数字信号对应的功率级。

最大功率确定单元52从由功率测量单元51所测量的功率级中获取最大功率级，并将其输出。控制值转换器53向所有无线单元2提供增益控制信号，以使得来自于与最大功率确定单元52所确定的最大功率级的数字信号对应的无线单元2的模拟信号，也将具有使相应的A/D转换器3能够对此模拟信号进行适当A/D转换的幅度级。如图1所示，所述增益控制信号几乎同时提供给所有的无线单元2。由于对应于具有最大功率级的数字信号的模拟信号被调整到适当的幅度，所有从无线单元2输出并经过组分选择器4选择的信号被调整到适于A/D转换器3的能级。换言之，使得所有被选择的信号落入A/D转换器3的动态范围内。从而，从A/D转换器3输出的数字信号可以被控制到合适的功率级。

从A/D转换器3输出的数字信号在增益控制后输入到图1所示的权重计算器6。权重计算器6计算每一个被选择的数字信号的权重。参照图8，将更详细地描述权重计算器6。

权重计算器6包括非选择组分置零单元61，零信号输出单元62，切换器63以及n个组分的权重计算器64。非选择组分置零单元61从组分选择器4接收所述组分选择信息，并确定n个数字信号中的每个是否应输入。输出所述对应于各数字信号的确定结果。各零信号输出单元62输出“0”信号。

基于非选择组分置零单元61的确定结果，各切换器63对从相应的A/D转换器3输出的相应数字信号在所述增益控制后是否发送到权重计算器64进行切换。确切地说，如果非选择组分置零单元61的确定结果指出某数字信号应该被发送(如果此信号已被选中)，将此信号输出到权重计算器64。另一方面，如果非选择组分置零单元61的确定结果指出某数字信号不应该被发送(如果此信号没有被选中)，零信号将从相应的零信号输出单元62被输出到权重计算器64。

权重计算器64计算第n个组分的权重。如上所述，权重计算器64计算各被选择的数字信号的权重，使得此权重将提高各选中的数字信号的接收特性，并因此通过合成各选中的数字信号而得到的合成信号也将有良好的接收特性。权重计算器64总是无需利用组分选择信息就可以进行此过程。在图8所示的权重计算器6中，用于非选择的数字信号的零信号输入到权重计算器64，该权重计算器无需利用组分选择信息来进行权重计算。权重计算器64的另一个例子将在下文中参照图13进行描述。

此后，合成器7将各选中的数字信号乘以由权重计算器6计算得到的相应权重，并将所得的数字信号合成为合成信号。解调器8解调此合成信号。

如上所述，在本实施例的无线接收装置中，待解调信号的接收特性得到估计，且选择可增强接收信号的数字信号以调整从各无线单元输出的接收信号的增益。由此，具有良好接收特性的信号可被解调。

现在参照图9到图13，对图4中的组分选择器4的变型，图5中的SNR最大化组分选择器42，图7中的增益控制器5以及图8中的权重计算器6进行描述。

(组分选择器4的变型)

图9所示的组分选择器4的变型包括组分相关性计算器43和相关性平均值最大化/最小化组分选择器44。组分相关性计算器43计算从n个A/D转换器3输出的n个数字信号之间的相关性值。确切地说，从所述n个数字信号中选出每一个由两个数字信号组成的组合，并且计算各组合中的数字信号之间的相关性值。例如，如果n＝3，存在三种组合，即，第一和第二数字信号的组合，第一和第三数字信号的组合以及第二和第三数字信号的组合。这三个组合中每个组合的两个数字信号之间的相关性值得到计算。

相关性平均值最大化/最小化组分选择器44计算由组分相关性计算器43计算到的相关性值的平均值，且选择使得此平均值最大或最小的数字信号。可假设被选中的数字信号的最小数目为两个或者更多。是选择使得所述相关性值的均值最大的数字信号，还是选择使得该平均值最小的数字信号，取决于所期望的接收特性。如果权重计算器6利用最大比例合成来计算各数字信号的权重，相关性平均值最大化/最小化组分选择器44将选择使得此平均值最大的数字信号。另一方面，如果所述无线接收装置是多输入多输出(MIMO)系统，所述相关性平均值最大化/最小化组分选择器44则选择使得所述平均值最小的数字信号。最大比例合成意味着由权重计算器6计算各数字信号的权重以最大化由合成器7所得到的所述数字信号的合成信号的SNR。此外，MIMO系统利用多个天线以并行方式通过单一频率传输不同的数据串(data string)，以显著增加通信容量(bps/Hz)。在MIMO系统中，权重计算器6计算各数字信号的权重以最大化从合成器7输出的合成信号的SNR。此外，在MIMO系统中，期望与天线振子1相对应的数字信号之间的相关性值很低，因为这意味着这些数字信号表示不同的数据项。

(SNR最大化组分选择器42的变型)

图10所示的SNR最大化组分选择器42的变型包括区域确定单元425，信号集中度确定单元426以及最大区域组分选择器427。区域确定单元425预先将功率测量单元41测量时所期望得到的功率范围划分为多个区域，并确定从功率测量单元41输出的各数字信号的功率属于哪个区域。

信号集中度确定单元426对属于各区域的数字信号的数目进行计数，并输出通过用权重乘以所述数目而得到的信号集中度。例如，权重0.5，0.8和1.0分别赋给所述功率范围内的三个区域。如果一、二和三个信号分别属于三个区域，其各自的信号集中度为0.5(＝0.5×1)，1.6(＝0.8×2)，3.0(＝1.0×3)。通过设置作为所述信号集中度的值，即将属于每一个区域的数字信号的数目与权重相乘而获得的值，可以加权狭窄的或者具有高功率值的区域。

最大区域组分选择器427基于从信号集中度确定单元426输出的数据确定具有最高信号集中度的区域，选择属于此确定区域的数字信号，并输出指示所选中的数字信号的组分选择信息。或者，最大区域组分选择器427也可以选择，例如，属于具有最高信号集中度和第二高信号集中度的区域的数字信号。更或者，可以选择功率值低于最高信号集中度所在区域的功率值的区域中的数字信号。

当利用单独控制信号控制多个信号时，很难将具有大功率差的信号的增益调整为多个A/D转换器3的适当增益。然而，如果能够检测到在其中存在功率值相近的数字信号的区域，并选中这些数字信号，如上所述，从合成器7输出的合成信号的SNR将得到很大提高。

参照图11，将描述SNR最大化组分选择器42的另一种变型。如图11所示的SNR最大化组分选择器42包括功率差确定单元428和外围区域组分选择器429。功率差确定单元428从由功率测量单元41生成的n个数字信号的功率值中提取两个功率值的所有组合，并计算各组合的功率差。外围区域组分选择器429接收来自功率差确定单元428的所有组合的功率差，选择具有最小功率差的一对数字信号，并还选择功率值落入包含这对数字信号的某一功率范围内的数字信号。此后，外围区域组分选择器429输出组分选择信息，该组分选择信息用于指示具有最小功率差的那对数字信号以及功率值落入此范围内的数字信号为所选中的数字信号。

如果存在功率值相近的数字信号，它们将被认为具有很小的功率差。从而，如果选择功率值与功率差很小的两个数字信号的功率值相近的数字信号，可以提高合成信号的SNR。

(增益控制器5的变型)

图12所示的增益控制器5的变型包括功率测量单元51，平均功率计算器54和控制值转换单元55。功率测量单元51与图7所示的增益控制器5中的功率测量单元51相似，因此不再详述。平均功率计算器54计算由功率测量单元51测量的功率值的平均值，并将其向控制值转换单元55输出。控制值转换单元55向无线单元2提供增益控制信号，该无线单元2对应于由平均功率计算器54计算出的平均功率值的数字信号。此增益控制信号用于将从所述无线单元2向相应的A/D转换器3输出的信号的幅度调整到使得所述转换器能够对此信号进行适当A/D转换的能级。如图1所示，此增益控制信号同时提供给所有无线单元2。通过控制与具有所述平均功率值的信号相对应的信号的幅度，从无线单元2输出并经过组分选择器4选择的数字信号可以具有即使并不是非常好，却也相对令人满意的接收特性。

当增益控制器5测量图7或图12所示的各数字信号的功率，并利用测量的功率值计算控制信号时，通过预先将所述增益控制信号降低到某个适当值，可以更准确地进行功率测量。

(权重计算器6的变型)

如图13所示的权重计算器6的变型包括信号选择器65，用于k个组分(k＝2，3，…，n-1，n)的权重计算器66，以及权重选择器67。信号选择器65接受组分选择信息，将由组分选择器4选中的数字信号提供给与选中的数字信号的数目相对应的权重计算器66。如果没有与选中的数字信号的数目相对应的权重计算器66，所有选中的数字信号输出到用于最小组分的权重计算器66，此权重计算器66包含在用于各种数目的组分的权重计算器66中，这些分别的数目大于数字信号的数目。同时，如果所述数字信号的数目小于被选中的权重计算器66的数目，向各多余的被选择的权重计算器输出零信号。此外，数字选择器65不向其它非选中权重计算器66输出信号。

用于k个组分的权重计算器66计算用于k个组分的权重。如上所述，用于所述k个组分的权重计算器66计算能够使得每一个被选中的数字信号具有良好接收特性的权重，从而提高由合成这些被选中的数字信号所得到的合成信号的接收特性。

权重选择器67从由所有权重计算器66生成的权重中，选择与基于所述组分选择信息而选择的数字信号的数目相对应的权重计算器66所输出的权重，并输出此权重。如果没有与所选中的数字信号的数目相对应的权重计算器66，权重选择器67选择从用于最小组分的权重计算器66输出的权重，此权重计算器包含在用于各种数目的组分的权重计算器66中，此分别的数目大于所述数字信号的数目。然后，权重选择器67输出所选中的权重。尽管此变型比图8中所示的更为复杂，由于用于所选数字信号的数目的适当数量的权重计算器66利用对应于所选中的数字信号的数目的专用算法来计算各个权重，因此可以提供更准确的权重。

本实施例中使用的“功率”也可以被解释为平均幅度或是削波的数目。平均幅度与功率平方根成正比，因此可以等同于功率来处理。削波的数目指示在其中所述A/D转换器呈现最小或最大值的信号瞬时值(sample)的数目。一般而言，所述功率越高，削波数目越大。因此，削波数目也可以等同于功率处理。

在本实施例中，输入到功率测量单元(例如，功率测量单元41或51)的数字信号可以用正好在将此数字信号被A/D转换前所获得的信号来代替。这种情况下，所述功率测量单元由用于接收模拟信号并输出指示该模拟信号的功率的数字信号的单元来代替。

对本领域一般技术人员而言，可以很容易地得到更多的优点和变型。因此，就更广的方面来说，本发明不限于以上描述和表示的具体细节和典型实施例。因此，无需背离所附权利要求中所定义的一般发明思想的精神和范围，就可以得到各种变型。

Claims (20)

1.一种无线接收装置，包括：

n个天线，n为不小于2的自然数；

n个无线单元，用于调整从所述天线输出的接收到的信号的增益，并分别输出调整后的接收到的信号；

n个转换器，用于将调整后的接收到的信号转换为n个数字信号；

选择器单元，用于选择所述数字信号中的几个，所选择的数字信号的组合表现良好的接收特性；

控制器，用于确定所述增益，并向一个或多个无线单元输出包含在所确定增益的信息中的相同的单独控制信号，所述一个或多个无线单元包含在所述n个无线单元中，并与所述n个转换器中的一个或多个转换器连接，其中所述一个或多个转换器输出包含在被选择的组合中的数字信号；

权重计算器，用于如果所述控制器输出所述单独控制信号，则计算每个被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；

合成器，用于将由每一个被选择的数字信号与所述权重相乘所得到的多个数字信号合成为合成数字信号；以及

解调器，用于解调所述合成数字信号。

2.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述选择器单元包括：

测量单元，被设置为测量所述n个数字信号的每一个的功率值；以及

选择单元，被设置为基于所述功率值选择所述n个数字信号中的几个，形成多个组合，估计通过合成在所述多个组合每一个中包含的数字信号所得到的合成信号的信噪比，并选择呈现出最大信噪比的组合。

3.根据权利要求2的无线接收装置，其中所述选择单元包括：

第一估计单元，被设置为基于所述功率值估计所述n个数字信号的信噪比；

形成单元，被设置为形成所述多个组合；

第二估计单元，被设置为基于所述估计的信噪比来估计与所述多个组合相关的信噪比；以及

次级选择单元，被设置为选择这样的组合，其包含多个数字信号以呈现最大信噪比。

4.根据权利要求3的无线接收装置，其中所述形成单元形成这样的多个组合，其包含数字信号的数目的值不为零。

5.根据权利要求3的无线接收装置，其中所述第一估计单元包括：

存储器，用于存储对应于所述n个数字信号所具有的多个功率值的多个信噪比；以及

获取单元，被设置为获取所述n个数字信号每一个的功率值，如果所述存储器存储了对应于该功率值的数值，则其从此存储器获取对应于此功率值的信噪比，并且如果所述存储器没有存储对应于该功率值的所述数值，则通过插值来获取此功率值对应的信噪比。

6.根据权利要求2的无线接收装置，其中所述选择单元包括：

确定单元，其被设置为确定所述n个数字信号每一个的功率值所属的功率区域，此功率区域包含在一功率范围内的多个功率区域中；

计数单元，其被设置为对属于每一个所述功率区域的多个数字信号进行计数，以获得所述属于每一个所述功率区域的数字信号的数目，为所述功率区域赋予每一个权重，并将所述属于每一个所述功率区域的数字信号的数目乘以相应的权重，将此相乘结果作为信号集中度提供给各个功率区域；以及

次级选择单元，其被设置为选择所述所选择的数字信号的所述组合，此组合包含属于这样的区域的数字信号，此区域具有提供给所述功率区域的最大信号集中度。

7.根据权利要求2的无线接收装置，其中所述选择单元包括：

第一提取单元，其被设置为从所述n个数字信号中提取两个数字信号的所有组合，以计算各组合中所包括的两个数字信号的功率差；以及

第二提取单元，其被设置为从所述所有组合中提取具有最小功率差的两个数字信号的组合，并选择此提取的组合以及至少一个数字信号，此数字信号的功率值落入包含了该提取的组合中的两个数字信号的功率值的功率范围之内。

8.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述选择器单元包括：

提取单元，其被设置为从所述n个数字信号中提取两个数字信号的所有组合，以计算各组合中所包括的两个数字信号的相关性值；以及

计算器单元，用于计算所述所有组合间已计算得到的相关性值的平均值，基于此平均值，选择使得此平均值最大或最小的所述数字信号中的几个，形成所选数字信号的多个组合，并选择所形成的组合中的一个。

9.根据权利要求8的无线接收装置，其中，如果所述权重计算器计算各所选的数字信号的所述权重以使得所选数字信号的合成数字信号具有最大的信噪比，所述计算器选择使得所述平均值最大的数字信号的组合。

10.根据权利要求8的无线接收装置，其中，如果所述权重计算器计算各所选的数字信号的所述权重以使得所选数字信号的合成数字信号具有最大的信号干扰比，所述计算器选择使得所述平均值最小的数字信号的组合。

11.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述控制器包括：

测量单元，其被设置为测量所选组合中包含的所述数字信号的功率值；

确定单元，其被设置为确定所测量的功率值中的最大功率值以及具有此最大功率值的数字信号；以及

发生器，用于产生所述单独控制信号，该控制信号用于调整从所述n个无线单元中的几个输出的接收到的信号的幅度，以使得对应于所述最大功率值的接收到的信号能够由所述n个转换器中相对应的一个转换器转换为数字信号，此发生器向所述n个无线单元中的所述几个输出此单独控制信号。

12.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述控制器包括：

测量单元，其被设置为测量所选组合中包含的所述数字信号的功率值；

计算器，用于计算所述测量的功率值的平均值；以及

发生器，用于产生所述单独控制信号，该控制信号被包含于从所述n个无线单元中的几个输出的接收到的信号的幅度的信息中，所述幅度的量值对应于所述平均值的量值，以使得所述调整后的接收到的信号能够由对应的转换器转换为多个数字信号，此发生器向所述n个无线单元中的所述几个输出此单独控制信号。

13.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述权重计算器包括：

第一获取单元，其被设置为获取所述n个数字信号，该第一获取单元输出对应于不包含在所述所选组合中的几个所获取的数字信号的零信号，该第一获取单元输出包含在所述所选组合中的数字信号；以及

第二获取单元，其被设置为获取从第一获取单元输出的零信号和数字信号，并计算所述所选组合中的每一个数字信号的权重。

14.根据权利要求1的无线接收装置，其中所述权重计算器包括：

多个计算器，其在被计算权重的数字信号的数目方面不同；

获取单元，其被设置为获取所选组合，检测该所选组合中包含的数字信号的数目，选择所述计算器中对应于此检测数目的一个计算器，并向所选的计算器输出此所选组合；以及

选择单元，其被设置为选择对应于包含在所选组合中的数字信号的数目的计算器，并输出此所选组合中包含的数字信号的权重。

15.一种无线接收装置，包括：

n个调整单元，其被配置为分别调整由n个天线接收到的n个信号的每一个增益，并输出调整后的接收到的信号，n为不小于2的自然数；

n个转换器，用于将所述n个调整后的接收到的信号转换为n个数字信号；

选择器单元，用于从所述n个数字信号中选择出几个数字信号，所选择的数字信号的组合呈现出良好的接收特性；

控制器，用于确定所述增益，并向一个或多个调整单元输出包含在所确定增益的信息中的相同的单独控制信号，所述一个或多个调整单元包含于所述n个调整单元中，并与所述n个转换器中的一个或多个转换器连接，所述一个或多个转换器输出包含在所述所选组合中的数字信号；

权重计算器，用于如果所述控制器输出所述单独控制信号，计算每一个被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；

合成器，用于将每一个所述被选择的数字信号与所述权重相乘所得到的多个数字信号合成为合成数字信号；以及

解调器，用于解调所述合成数字信号。

16.根据权利要求15的无线接收装置，其中所述选择器单元包括：

n个测量单元，其被设置为测量n个数字信号的功率值；以及

选择单元，其被设置为基于所述功率值，选择n个数字信号中的几个，形成多个组合，估计通过合成在所述多个组合每一个中包含的数字信号所得到的合成信号的信噪比，并选择呈现出最大信噪比的组合。

17.根据权利要求15的无线接收装置，其中所述选择器单元包括：

提取单元，其被设置为从所述n个数字信号中提取两个数字信号的所有组合，以计算每一个组合中所包括的两个数字信号的相关性值；以及

计算器，用于计算从所述所有组合计算得到的相关性值的平均值，基于此平均值，从所述n个数字信号中选择使得此平均值最大或最小的几个数字信号，形成所选数字信号的多个组合，并从所形成的组合中选择一个组合。

18.根据权利要求15的无线接收装置，其中所述控制器包括：

测量单元，其被设置为测量所述所选组合中包含的数字信号的功率值；

确定单元，其被设置为确定包含在所述测量的功率值中的最大功率值以及具有此最大功率值的数字信号；以及

发生器，用于产生所述单独控制信号，该控制信号用于调整来自所述n个天线中的几个的接收到的信号的幅度，以使得对应于所述最大功率值的接收到的信号能够由所述n个转换器中相对应的一个转换器转换为数字信号，此发生器向所述一个或多个调整单元输出此单独控制信号。

19.根据权利要求15的无线接收装置，其中所述权重计算器包括：

第一获取单元，其被设置为获取所述n个数字信号，该第一获取单元输出对应于所述n个获取的数字信号中没有包含在所述所选组合中的几个数字信号的零信号，该第一获取单元输出所述n个数字信号中包含在该所选组合中的数字信号；以及

第二获取单元，其被设置为获取从所述第一获取单元输出的零信号和数字信号，并计算所述所选组合中的每一个数字信号的权重。

20.一种无线接收方法，包括以下步骤：

分别调整由n个天线接收到的n个信号的每一个增益，并分别输出该调整后的接收到的信号，n为不小于2的自然数；

将所述n个调整后的接收到的信号转换为n个数字信号；

从所述n个数字信号中选择出几个，所选择的数字信号的组合呈现出良好的接收特性；

确定所述增益，并输出这样的接收到的信号的所确定增益的信息中所包含的单独控制信号，其中所述这样的接收到的信号被转换为包含在所述所选组合中的数字信号；

如果输出所述单独控制信号，计算每一个所述被选择的数字信号的权重以提高所述接收特性；

将由所述被选择的数字信号的每一个与所述权重相乘所得到的多个数字信号合成为合成数字信号；

解调所述合成数字信号。

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