專利名稱：無線電通信終端和無線電信號(hào)接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線電通信終端和接收方法，更具體地說，本發(fā)明涉及具有自動(dòng)增益控制(AGC)的無線電通信終端和天線切換方法。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)的寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng)中，無線電通信終端具有多個(gè)用于RX(接收)分集通信的天線。在無線電通信終端中，為了提高接收信號(hào)質(zhì)量，通過天線接收的無線電信號(hào)彼此合成以獲得最佳增益。無線電通信終端很小。因此，在無線電通信終端中難于配備用于執(zhí)行上述操作的復(fù)雜的電路。由于無線電通信終端總是隨著它的用戶而移動(dòng)，所以該終端的無線電通信環(huán)境不恒定。因而，無線電通信終端需要更復(fù)雜的接收處理。
另外，一種接收方法提供簡(jiǎn)單天線切換過程。天線切換是基于接收信號(hào)功率進(jìn)行的。無線電通信終端中的AGC接收機(jī)測(cè)量接收功率強(qiáng)度。AGC接收機(jī)通過反饋控制來放大接收的無線電信號(hào)。例如，日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2002-135346公開了在短時(shí)間段內(nèi)計(jì)算輸入信號(hào)功率的AGC電路。該AGC電路使得有可能在操作開始時(shí)高速地獲得目標(biāo)接收電平。但是，相關(guān)技術(shù)的AGC技術(shù)有這樣的可能，即，由天線切換導(dǎo)致的不穩(wěn)定的接收的無線電信號(hào)可能被用作接收數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無線電通信終端，包括多個(gè)天線；天線切換單元，用于將一個(gè)天線切換到另一個(gè)；接收機(jī)，用于在自動(dòng)增益控制下放大接收信號(hào)；功率計(jì)算器，用于計(jì)算接收信號(hào)功率；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算得到的功率值；和功率判斷單元，用于選擇接收了最大信號(hào)功率的天線。并且，其中接收信號(hào)是在接收機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在高速操作期間被接收的。
優(yōu)選地，該無線電通信終端還包括增益計(jì)算器，用于基于來自接收機(jī)的輸出計(jì)算增益。該增益計(jì)算器可以輸出增益到功率計(jì)算器和增益控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了無線電信號(hào)接收方法，其包括如下步驟由在自動(dòng)增益控制下工作的接收機(jī)通過多個(gè)天線之一接收無線電信號(hào)；基于接收機(jī)的輸出和增益來計(jì)算接收的無線電信號(hào)的功率；切換所述多個(gè)天線的一個(gè)天線到另一個(gè)天線；在存儲(chǔ)器中為每個(gè)天線存儲(chǔ)計(jì)算得到的功率；基于接收機(jī)的輸出計(jì)算增益，并且在接收機(jī)中設(shè)置計(jì)算得到的增益；以及從所述多個(gè)天線中，選擇從其獲得了最大功率的一個(gè)天線。
根據(jù)本發(fā)明，由天線切換導(dǎo)致的不穩(wěn)定的無線電信號(hào)不用作接收數(shù)據(jù)。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線電通信終端的框圖；圖2是示出了當(dāng)示于圖1的無線電通信終端啟動(dòng)時(shí)，它的接收操作的示例的時(shí)序圖；圖3是示出了示于圖1的無線電通信終端轉(zhuǎn)移到AGC操作的過程的示例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，直接擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA)無線電通信終端的示例被示出作為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無線電通信終端。該無線電通信終端包括天線A和B、天線切換單元2和直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100，它是AGC無線電接收機(jī)。無線電通信終端還包括平均功率計(jì)算器3、AGC增益計(jì)算器4、瞬時(shí)功率計(jì)算器5、存儲(chǔ)器6和接收功率判斷單元7。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100在它的輸出側(cè)具有模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器22a和22b。
天線A和B接收無線電信號(hào)。在瞬時(shí)功率計(jì)算器5或接收功率判斷單元7之一的控制下，天線切換單元2選擇天線A和B之一。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100接收通過所選擇的天線接收的無線電信號(hào)。接收機(jī)100是使用直接轉(zhuǎn)換方法的AGC接收機(jī)。接收機(jī)100直接將載波頻率轉(zhuǎn)換為基帶頻率。因此，接收機(jī)100不需要中頻(IF)濾波器。接收機(jī)100具有內(nèi)置增益控制器107。當(dāng)無線電通信終端開始接收信號(hào)時(shí)，接收機(jī)100在很短的更新時(shí)間段內(nèi)設(shè)置增益控制器107。在該實(shí)施例中，增益控制器107包括增益控制放大器(GCA)。GCA需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間來穩(wěn)定。
直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100包括增益控制器107(包括GCA)、高頻放大器101、正交混頻器102a和102b和本地振蕩器103。接收機(jī)100還包括90度移相器104、低通濾波器(LPF)105a和105b和帶通放大器106a和106b。增益控制器107(包括GCA)控制上述三個(gè)放大器101、106a和106b。放大器101、106a和106b以所設(shè)置的增益來放大接收信號(hào)。正交混頻器102a和102b各自將接收信號(hào)正交地變換為I分量信號(hào)和Q分量信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器22a和22b分別將從接收機(jī)100輸出的I信號(hào)和Q信號(hào)從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。
平均功率計(jì)算器3計(jì)算轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的I信號(hào)和Q信號(hào)的平均功率。平均功率被輸出到AGC增益計(jì)算器4和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。AGC增益計(jì)算器4基于平均功率計(jì)算增益，并將計(jì)算得到的增益輸出到增益控制器107(包括GCA)和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。AGC增益計(jì)算器4具有保持該增益直到需要它的時(shí)候的功能?；谠撈骄β屎蛷腁GC增益計(jì)算器4輸出的增益的倒數(shù)，瞬時(shí)功率計(jì)算器5計(jì)算接收無線電信號(hào)的瞬時(shí)接收功率。存儲(chǔ)器6存儲(chǔ)計(jì)算得到的接收功率。此時(shí)，當(dāng)存儲(chǔ)器6存儲(chǔ)有通過同一天線接收的無線電信號(hào)的接收功率時(shí)，計(jì)算得到的功率被累加到所存儲(chǔ)的接收功率，并且所獲得的接收功率被存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器6存儲(chǔ)每個(gè)天線的接收的無線電信號(hào)的接收功率。接收功率判斷單元7比較存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器6中的接收的無線電信號(hào)的接收功率。單元7控制天線切換單元2來選擇接收了具有較大接收功率的信號(hào)的天線。當(dāng)瞬時(shí)功率計(jì)算器5多次計(jì)算瞬時(shí)接收功率時(shí)，單元7比較接收功率的平均值。上述無線電通信終端可以是例如蜂窩電話。
圖2示出了上述無線電通信終端的操作的示例。在該示例中，當(dāng)無線電通信終端啟動(dòng)時(shí)，在增益控制器107(包括GCA)中，以高速執(zhí)行對(duì)所設(shè)置的增益的更新。在該高速操作中，對(duì)于每個(gè)天線執(zhí)行四次連續(xù)操作(在后面描述)。在該高速操作的末尾，無線電通信終端選擇天線A或B。在此之后，高速操作被切換到通常的AGC操作。在該通常的AGC操作中，不執(zhí)行天線A和B的切換。
參照?qǐng)D2，無線電通信終端于時(shí)間t1啟動(dòng)。在此時(shí)，天線切換單元2已經(jīng)預(yù)先選擇了天線A。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100接收通過天線A接收的無線電信號(hào)。
在時(shí)間t1，增益控制器107(包括GCA)具有預(yù)先確定的增益。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)100以上述增益來放大通過天線A接收的無線電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器22a和22b將放大后的信號(hào)從模擬形式轉(zhuǎn)換到數(shù)字形式。平均功率計(jì)算器3計(jì)算數(shù)字化信號(hào)的平均接收功率。因?yàn)樵鲆婵刂破?07(包括GCA)具有預(yù)先確定的增益，所以增益控制器107(包括GCA)在從時(shí)間t1到時(shí)間t4的時(shí)間段內(nèi)(正好在無線電通信終端啟動(dòng)之后)是穩(wěn)定的。因此，平均功率計(jì)算器3可以在任意時(shí)間段(t1到t2，或者t3到t4)內(nèi)計(jì)算平均接收功率。
在時(shí)間t2，平均功率計(jì)算器3將平均接收功率輸出到AGC增益計(jì)算器4和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。當(dāng)接收到通過天線A接收的無線電信號(hào)的平均接收功率時(shí)，瞬時(shí)功率計(jì)算器5通過向天線切換單元2發(fā)送控制信號(hào)來選擇天線B。在時(shí)間t3完成切換到天線B。在時(shí)間t2，瞬時(shí)功率計(jì)算器5通過將通過天線A接收的無線電信號(hào)的平均接收功率除以AGC增益計(jì)算器4中設(shè)置的增益而獲得來自天線A的瞬時(shí)接收功率。
在時(shí)間t3，瞬時(shí)功率計(jì)算器5在存儲(chǔ)器6中存儲(chǔ)計(jì)算得到的功率。當(dāng)存儲(chǔ)器6已經(jīng)存儲(chǔ)了來自天線A的接收功率時(shí)，計(jì)算得到的瞬時(shí)接收功率被累加到所存儲(chǔ)的接收功率，并且所獲得的功率被存儲(chǔ)。在時(shí)間t3，AGC增益計(jì)算器4基于當(dāng)前通過天線A接收的無線電信號(hào)的平均接收功率和目標(biāo)值之間的差值來計(jì)算(將在增益控制器107(包括GCA)中設(shè)置的)增益。在那時(shí)(時(shí)間t4)，平均功率計(jì)算器3完成計(jì)算下一個(gè)平均接收功率，AGC增益計(jì)算器4輸出計(jì)算得到的增益到增益控制器107(包括GCA)和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。AGC增益計(jì)算器4保持該計(jì)算得到的增益，直到時(shí)間t4。
在時(shí)間t3，天線B開始接收無線電信號(hào)。在時(shí)間t3，增益控制器107(包括GCA)具有預(yù)定的增益。因此，以該增益來放大通過天線B接收的無線電信號(hào)。平均功率計(jì)算器3計(jì)算時(shí)間t3和時(shí)間t4之間的平均接收功率，并且在時(shí)間t4將該計(jì)算得到的平均接收功率輸出到AGC增益計(jì)算器4和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。
在時(shí)間t4，當(dāng)接收到通過天線B接收的信號(hào)的平均接收功率時(shí)，瞬時(shí)功率計(jì)算器5通過向天線切換單元2發(fā)送控制信號(hào)來選擇天線A。在時(shí)間t5完成切換到天線A。在時(shí)間t4，瞬時(shí)功率計(jì)算器5通過將通過天線B接收的信號(hào)的平均接收功率除以從AGC增益計(jì)算器4發(fā)送的增益而獲得來自天線B的瞬時(shí)接收功率。
在時(shí)間t5，瞬時(shí)功率計(jì)算器5存儲(chǔ)通過天線B接收無線電信號(hào)的接收功率。在此時(shí)，當(dāng)存儲(chǔ)器6已經(jīng)存儲(chǔ)了通過天線B接收的無線電信號(hào)的接收功率時(shí)，計(jì)算得到的接收功率被累加到所存儲(chǔ)的接收功率，并且所獲得的接收功率被存儲(chǔ)。瞬時(shí)功率計(jì)算器5在存儲(chǔ)器6中為每個(gè)天線存儲(chǔ)瞬時(shí)接收功率。
在時(shí)間t5，AGC增益計(jì)算器4基于當(dāng)前通過天線B接收的無線電信號(hào)的平均接收功率和目標(biāo)值之間的差值來計(jì)算(將在增益控制器107(包括GCA)中設(shè)置的)增益。在那時(shí)(時(shí)間t7)，平均功率計(jì)算器3完成計(jì)算下一個(gè)平均接收功率，AGC增益計(jì)算器4輸出計(jì)算得到的增益到增益控制器107(包括GCA)和瞬時(shí)功率計(jì)算器5。AGC增益計(jì)算器4保持該計(jì)算得到的增益，直到時(shí)間t7。
平均功率計(jì)算器3計(jì)算平均功率的時(shí)間段(例如，時(shí)間t6到t7)在更新增益控制器107(包括GCA)中的所設(shè)置的增益的時(shí)間段(例如時(shí)間t6到時(shí)間t7)內(nèi)，并且在增益控制器107(包括GCA)穩(wěn)定之后。在該實(shí)施例中，上述操作對(duì)于每個(gè)天線執(zhí)行四次。此后，開始圖3所示的操作。
圖3示出了操作的示例，該操作在高速操作轉(zhuǎn)移到正常AGC操作的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行。在時(shí)間t23，存儲(chǔ)器6存儲(chǔ)瞬時(shí)功率計(jì)算器5計(jì)算得到的通過天線A接收的無線電信號(hào)的(第四)接收功率。在時(shí)間t26，存儲(chǔ)器6存儲(chǔ)瞬時(shí)功率計(jì)算器5計(jì)算得到的通過天線B接收的無線電信號(hào)的(第四)接收功率。在時(shí)間t26，接收功率判斷單元7比較存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器6中的通過天線A和B獲得的平均(或總)瞬時(shí)接收功率。在時(shí)間t27，通過發(fā)送控制信號(hào)到天線切換單元2，接收功率判斷單元7選擇從其獲得較大接收功率的一個(gè)天線。在時(shí)間t28，通過所選擇的天線的無線電信號(hào)接收被初始化。該接收操作是正常的AGC操作，沒有在天線A和B之間的切換。并且，此后，可以維持高速操作。在這種情況下，高速操作可以轉(zhuǎn)移到正常AGC操作。
在高速操作期間，不執(zhí)行諸如對(duì)接收的無線電信號(hào)進(jìn)行編碼的處理，該高速操作是在無線電通信終端啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的。因此，接收的無線電信號(hào)不用作接收的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，在當(dāng)無線電通信終端啟動(dòng)時(shí)的高速操作期間，執(zhí)行選擇和設(shè)置從其獲得最大接收功率的天線的步驟。這樣，在高速操作之后的AGC操作中，由天線切換引起的不穩(wěn)定的接收無線電信號(hào)不用作接收數(shù)據(jù)。
雖然已經(jīng)聯(lián)系某些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解到本發(fā)明所包含的主題不限于這些具體的實(shí)施例。相反，本發(fā)明意于包括在所附權(quán)利要求的技術(shù)構(gòu)思和范圍之內(nèi)的所有替換、修改和等價(jià)方案。
權(quán)利要求
1.一種無線電通信終端，包括多個(gè)天線；天線切換單元，用于將一個(gè)天線切換到另一個(gè)；接收機(jī)，用于在自動(dòng)增益控制下放大接收信號(hào)；功率計(jì)算器，用于計(jì)算接收信號(hào)功率；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述計(jì)算得到的功率值；和功率判斷單元，用于選擇接收了最大信號(hào)功率的天線；并且，其中所述接收信號(hào)是在所述接收機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在高速操作期間被接收的。
2.如權(quán)利要求1所述的無線電通信終端，還包括增益計(jì)算器，用于基于來自所述接收機(jī)的輸出計(jì)算增益。
3.如權(quán)利要求2所述的無線電通信終端，還包括增益控制器，其中所述增益計(jì)算器輸出所述增益到所述功率計(jì)算器和所述增益控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的無線電通信終端，其中所述功率控制單元控制所述天線切換單元來切換所述天線。
5.如權(quán)利要求1所述的無線電通信終端，其中所述功率判斷單元比較每個(gè)所述天線的存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述功率值。
6.如權(quán)利要求1所述的無線電通信終端，其中，基于所述接收機(jī)的輸出和增益，所述功率計(jì)算器計(jì)算通過每個(gè)所述天線接收的信號(hào)的功率。
7.如權(quán)利要求1所述的無線電通信終端，其中所述接收機(jī)使用直接轉(zhuǎn)換方法。
8.如權(quán)利要求2所述的無線電通信終端，還包括平均功率計(jì)算器，用于計(jì)算從所述接收機(jī)輸出的多個(gè)信號(hào)的平均功率。
9.如權(quán)利要求8所述的無線電通信終端，其中所述平均功率計(jì)算器輸出所述平均功率到所述增益計(jì)算器和所述功率計(jì)算器。
10.一種無線電信號(hào)接收方法，包括如下步驟由在自動(dòng)增益控制下工作的接收機(jī)通過多個(gè)天線之一接收無線電信號(hào)；基于所述接收機(jī)的輸出和增益來計(jì)算所述接收的無線電信號(hào)的功率；切換所述天線到另一個(gè)天線；在存儲(chǔ)器中為每個(gè)所述天線存儲(chǔ)所述計(jì)算得到的功率；基于所述接收機(jī)的所述輸出計(jì)算增益，并且在所述接收機(jī)中設(shè)置所述計(jì)算得到的增益；以及選擇接收了具有最大功率的信號(hào)的天線。
11.如權(quán)利要求10所述的無線電信號(hào)接收方法，還包括計(jì)算來自所述接收機(jī)的多個(gè)信號(hào)的平均功率的步驟。
12.如權(quán)利要求10所述的無線電信號(hào)接收方法，其中當(dāng)所述接收機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在所述接收機(jī)的高速操作期間執(zhí)行每個(gè)所述步驟。
13.如權(quán)利要求11所述的無線電信號(hào)接收方法，其中，在預(yù)定增益保持在所述接收機(jī)中的時(shí)間段內(nèi)，并且在所述接收機(jī)穩(wěn)定后執(zhí)行計(jì)算所述平均功率的步驟。
14.如權(quán)利要求11所述的無線電信號(hào)接收方法，其中，當(dāng)計(jì)算所述平均功率的步驟被初始地執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算步驟在預(yù)定增益保持在所述接收機(jī)中的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求10所述的無線電信號(hào)接收方法，其中對(duì)于每個(gè)所述天線，多次計(jì)算所述無線電信號(hào)的所述功率。
16.如權(quán)利要求15所述的無線電信號(hào)接收方法，其中所述計(jì)算得到的功率被累加。
17.如權(quán)利要求11所述的無線電信號(hào)接收方法，其中在下一個(gè)平均功率的計(jì)算結(jié)束之后，執(zhí)行在所述接收機(jī)內(nèi)設(shè)置所述計(jì)算得到的增益的步驟。
18.如權(quán)利要求11所述的無線電信號(hào)接收方法，其中在所述平均功率的計(jì)算結(jié)束后，執(zhí)行切換天線到另一個(gè)天線的步驟。
全文摘要
當(dāng)包括AGC接收機(jī)的無線電通信終端啟動(dòng)時(shí)，AGC接收機(jī)的所設(shè)置的增益在很短的更新時(shí)間段內(nèi)被切換。在此時(shí)，終端在天線之間切換，并且計(jì)算和存儲(chǔ)通過每個(gè)天線接收的無線電信號(hào)的接收功率。為每個(gè)天線執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的該計(jì)算。此后，終端比較計(jì)算得到的通過每個(gè)天線的無線電信號(hào)的接收功率，并且固定地使用接收了具有最大功率的信號(hào)的一個(gè)天線作為接收天線。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1543086SQ200410037598
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者寺尾賢二 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社