發送/接收裝置和發送/接收方法

專利名稱：發送/接收裝置和發送/接收方法
技術領域：
本發明涉及發送/接收裝置和發送/接收方法，特別涉及在CDMA(碼分多址)通信中，用于執行多載波傳輸的發送/接收裝置和發送/接收方法。
背景技術：


圖1是傳統發送/接收裝置的配置的方框圖。該例示出3路碼多路復用的情況。發送數據#0、#1、#2在擴展器1到3分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。擴展數據在加法器4相加。
此時，根據發送數據的模式(pattern)出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，限幅器6限制幅值。幅值比較器5將閾值和從加法器4的輸出的絕對值相比較。當閾值較小時，限幅器6限制幅值。在此，閾值是在限幅中使用的預定幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。例如，在閾值是2的情況下，當從加法器4的輸出是3時，限幅器6將輸出改變為2，并且當從加法器4的輸出是-3時，限幅器將輸出改變到-2。在另外的情況下，如在±1內，輸出不被改變。
調制器7對所得結果進行調制，此外放大器8將調制的信號放大，以從發送天線9發送。這樣，使幅值較小，由此減少了放大器8的負載。
接收端執行正常的CDMA接收。換言之，在接收天線10接收的信號在放大器11放大，在解調器12被解調，然后在采樣器13被采樣。用與在發送端擴展中使用的碼相同的碼來在解擴器14到16對采樣結果進行解擴，由此將采樣結果分離為三個信號，以獲得接收的數據#0、#1、#2。在出現延遲波的情況下，在其后執行RAKE(瑞克)接收，以進一步改善性能。
由于通過解擴來抑制失真分量，在發送端使用限幅器6對接收質量沒有太大影響。在此方法的情況下，隨著復用碼數目的增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，限幅器6的影響進一步增加。
在上述傳統的通信系統中，盡管由限幅器引起的失真通過解擴被抑制到某種程度，但不能夠將閾值降低太多，因為接收端沒有足夠的補償能力。另一方面，希望在發送端將幅值(峰值功率)抑制到盡可能小的值，以降低放大器的負載到盡可能小。
發明的公開本發明的一個目的是提供一種發送/接收裝置和發送/接收方法，能夠在發送端降低峰值功率，以減小放大器的負載，并且能夠給接收端提供足夠的補償能力。
為了實現上述目的，在本發明的發送/接收裝置中，發送端轉換幅值以抑制在進行多碼傳輸中的峰值功率，并且接收端具有補償由此引起的失真的估算器。
圖1是傳統發送/接收裝置的配置方框圖；圖2是按照本發明第一實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖3是按照本發明第二實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖4是按照本發明第三實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖5是按照本發明第四實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖6是MOD計算結果圖；圖7是按照本發明第五實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖8是按照本發明第六實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖9是按照本發明第七實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；圖10是按照本發明第八實施例的發送/接收裝置的配置方框圖。
實現本發明的最佳方式下面參照附圖解釋本發明的優選實施例。
(第一實施例)圖2是按照本發明第一實施例的發送/接收裝置的配置方框圖；在圖2中，發送/接收裝置100設有發送部分100和接收部分200。發送部分100設有擴展器101到103，每一個對發送數據進行擴展；加法器104，將擴展數據相加；幅值比較器105，將閾值與數據的幅值相比較；幅值轉換器106，基于在幅值比較器105處的結果來轉換幅值；調制器107，調制所述數據；放大器108，放大所述信號；天線109，發送所述信號。
接收部分200設有天線110，接收數據；放大器111，放大所述數據；解調器112，對所述數據解調；采樣器113，對所述數據進行采樣；模式匹配部分114到121，對經受幅值轉換的碼片進行模式匹配(pattern matching)；最大似然率選擇器122，從經受模式匹配的模式中選擇具有最大似然率的模式。
該例示出了3路碼多路復用的情況。發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。擴展數據提供到加法器104相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，幅值轉換器106轉換幅值。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值與一預定閾值相比較。當加法器104的輸出的絕對值超過閾值時，幅值轉換器106執行幅值轉換。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。該幅值轉換方法沒有特別限制，但是需要對加法器104的輸出逐一執行幅值轉換。或者，可以執行幅值轉換而不比較幅值。
調制器107對所得結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將該信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110處接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果在模式匹配部分114到121經受模式匹配。在此例中，由于使用每個碼具有每1個符號1位的3路碼來進行發送，所有可用模式的數目是8。因此，配備8個模式匹配部分。
模式匹配部分114到121的每一個在1個符號上進行接收信號與被認為是可能的從幅值轉換器106的輸出的所有模式的匹配，以計算似然率。通過積分接收信號和被認為可能的模式之間的歐幾里德(Euclid)距離，即其間差的平方積分來計算似然率。結果提供給似然率選擇器122。似然率選擇器122將提供的模式相互比較，以選擇具有最大似然率的模式。于是，獲得接收的數據#0、#1、#2。
在出現延遲波的情況下，通過將關于延遲波的信息提供給模式匹配部分114到121，能夠執行包括延遲波的模式匹配。此外，通過將模式匹配部分114到121考慮作為解擴濾波器，能夠執行模式匹配部分114到121的輸出執行RAKE組合。
按照上述配置，能夠對于具有大的峰值功率的碼片大大限制幅值，由此能將放大器的負載降低到盡可能小。在此情況下，由于接收端對具有限制幅值的碼片進行功率補償，能夠避免接收的質量受影響。具體地說，由于從經受幅值轉換的碼片的所有碼模式中選擇具有最大似然率的模式，能夠確保補償經受轉換的幅值的碼片。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于在知道發送數據模式時能夠估算由在發送端抑制峰值功率引起的失真，所以，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
(第二實施例)圖3是按照第二實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖3中，與圖2中相同的部分具有與圖2中相同的符號，其解釋省略。在示于圖3的發送/接收裝置中，限幅器201在發送部分100中用作幅值轉換器。該例示出3路碼復用的情況。
發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼進行擴展。假定這些碼是彼此正交的。各擴展數據提供給加法器104進行相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，限幅器201轉換器106轉換幅值。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值和預定閾值相比較。當閾值小于該值時，限幅器201執行幅值轉換。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
調制器107對結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將所述信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110處接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果在模式匹配部分114到121經受模式匹配。在此例中，由于使用每個碼具有每1個符號1位的3路碼進行發送，所有可用模式的數目是8。因此，配備8個模式匹配部分。
模式匹配部分114到121每一個在1個符號上進行接收信號與被認為是可能的從幅值轉換器106的輸出的所有模式的匹配，以計算似然率。結果提供給似然率選擇器122以被比較。由此選擇具有最大似然率的模式。由此，獲得接收的數據#0、#1、#2。
在出現延遲波的情況下，通過將關于延遲波的信息提供給模式匹配部分114到121，能夠進行包括延遲波的模式匹配。此外，通過將模式匹配部分114到121考慮作為解擴濾波器，能夠對從模式匹配部分114到121的輸出進行RAKE組合。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于能夠估算通過在發送端抑制峰值功率引起的失真，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，限幅器201用作幅值轉換器。限幅器的使用是幅值限制的最簡單的方法，并且幾乎不給發送端產生過量的負載。此外，由于從限幅器201的輸出完全逐一地對應于發送數據模式，模式匹配部分114到121完全識別這樣的輸出是可能的。
(第三實施例)圖4是按照第三實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖4中，與圖2中相同的部分具有與圖2中相同的符號，其解釋省略。在示于圖4的發送/接收裝置中，LOG(對數)轉換器302在發送部分100用作幅值轉換器。該例示出3路碼復用的情況。
發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。各擴展數據提供給加法器104進行相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，LOG轉換器301對幅值進行對數轉換。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值和預定閾值比較。當閾值小于該值時，LOG轉換器301對幅值進行對數轉換。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。于是大的幅值通過LOG轉換器變成壓縮的幅值。
調制器107對所得結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將所述信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果在模式匹配部分114到121經受模式匹配。在此例中，由于使用每碼具有每1個符號1位的3路碼來進行發送，所有可用模式的數目是8。因此，配備8個模式匹配部分。
模式匹配部分114到121每一個在1個符號上進行接收信號與被認為是可能的從幅值轉換器106的輸出的所有模式的匹配，以計算似然率。結果提供給似然率選擇器122以被比較。由此選擇具有最大似然率的模式。于是，獲得接收的數據#0、#1、#2。
在出現延遲波的情況下，通過將關于延遲波的信息提供給模式匹配部分114到121，能夠進行包括延遲波的模式匹配。此外，通過將模式匹配部分114到121考慮作為解擴濾波器，能夠執行從模式匹配部分114到121的輸出的RAKE組合。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于能夠估算通過在發送端抑制峰值功率引起的失真，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，LOG轉換器301用作幅值轉換器。通過例如在存儲器中配備例如一個表，LOG轉換器301容易實現，它幾乎不給發送端產生過量的負載。此外，由于從LOG轉換器301的輸出完全逐一對應于發送數據模式，模式匹配部分114到121能夠完全識別這樣的輸出。
與第二實施例比較，第三實施例在大幅值的情況下，由于有保留的信息而改善了性能，但是增加了峰值功率。在相同峰值功率的情況下，根據具體情況，其優劣各不相同，考慮這些條件，可以使用該兩個實施例中的任何一個。
(第四實施例)圖5是按照第四實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖5中，與圖2中相同的部分具有與圖2中相同的符號，其解釋省略。在示于圖5的發送/接收裝置中，MOD計算器401在發送部分100用作幅值轉換器。該例示出3路碼復用的情況。
發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。擴展數據提供給加法器104相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，MOD計算器401轉換幅值。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值和預定閾值比較。當閾值小于該值時，MOD計算器401執行幅值轉換。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
在MOD計算中，假定分母(denominator)是X。當分母大于X時，用-2X替換分母。當分母小于X時，+2X替換分母。圖6示出了MOD計算。在上述處理之后，當分母仍然大于X時，-2X再次替換到分母中，并且當分母小于X時，+2X再替換到分母中。在圖5中的閾值對應于X值。按照上述處理，任何是有限值的值被轉換成±X之間的值。
調制器107對結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將所述信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果在模式匹配部分114到121經受模式匹配。在此例中，由于使用每碼具有每1個符號1位的3路碼進行發送，所有可用模式的數目是8。因此，配備8個模式匹配部分。
模式匹配部分114到121每一個在1個符號上進行接收信號與被認為是可能的從幅值轉換器106的輸出的所有模式的匹配，以計算似然率。所得結果提供給似然率選擇器122以被比較。由此選擇具有最大似然率的模式。于是，獲得接收的數據#0、#1、#2。
在出現延遲波的情況下，通過將關于延遲波的信息提供給模式匹配部分114到121，能夠執行包括延遲波的模式匹配。此外，通過將模式匹配部分114到121考慮作為解擴濾波器，能夠執行從模式匹配部分114到121的輸出的RAKE組合。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于能夠估算由在發送端抑制峰值功率引起的失真，與通過解擴簡單地抑制失真的情況比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，MOD計算器401用作幅值轉換器。通過給MOD計算器401提供一比較器，容易實現MOD計算器401，它在發送端幾乎不產生過量的負載，。此外，由于從MOD計算器401的輸出完全逐一對應于發送數據模式，模式匹配部分114到121能夠完全識別這樣的輸出。
在第四實施例中的發送/接收裝置能夠獲得具有超過閾值的值的信號的信息，具體地說，能獲得關于其高于預定值多少的信息。這種信息被認為給第四實施例中的裝置提供比第二實施例中裝置更高的性能。
(第五實施例)圖7是按照第五實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖7中，與圖5中相同的部分具有與圖5中相同的符號，其解釋省略。在示于圖7的發送/接收裝置的接收部分200設有天線110，接收信號；放大器111，放大所述信號；解調器112，對所述信號解調；采樣器113，對所述數據采樣；解擴器601到603，每個對采樣數據解擴；MOD倍數(magnification)估算器604到606，每個估算執行多少次MOD計算；偶/奇數確定器607，根據在MOD倍數估算器604到606中的結果，確定MOD計算次數的數目是偶數還是奇數。該例示出了3路碼復用的情況。
發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。擴展數據提供到加法器104相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，MOD計算器401轉換幅值。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值與預定閾值相比較。當閾值小于該值時，MOD計算器401執行幅值轉換。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
在MOD計算中，假定分母是X。當分母大于X時，用-2X替換分母。當分母小于X時，+2X替換分母。圖6示出了MOD計算。在上述處理之后，當分母仍然大于X時，-2X再次替換到分母中，并且當分母小于X時，+2X再替換到分母中。在圖7中的閾值對應于X值。按照上述處理，任何是有限值的值被轉換成±X之間的值。
調制器107對結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將所述信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果通過在解擴器601到603的解擴被分成三個信號，然后分別提供給MOD倍數估算器604到606，以經受對由MOD丟失的信息的估算。
例如，當假定使用的碼數目是12，并且閾值是4時，實際幅值是10的碼片的幅值是2(10-4×2＝2)。還假定Y的值是閾值的2倍(2X)。當在一值超過閾值時MOD計算器401所執行的幅值轉換被執行一次時，從解擴器601到603的輸出每個具有一絕對值為Y的誤差。通常，當通過MOD計算的幅值轉換次數的數目是N時，相對于從解擴器601到603的輸出，產生誤差±NY。此外，當N是偶數時，該誤差的值是Y的偶數倍，并且當N是奇數時，該誤差的值是Y的奇數倍。使用上述特性，MOD倍數估算器604到606為每個碼獲得具有最大似然率的Y的整數倍的值。對于具有誤差N確定結果的碼，將±1進一步添加到獲得的倍數，并且比較兩個倍數，以獲得更大的似然率，并且確定具有第二似然率的倍數。
偶/奇數確定器607根據從MOD倍數估算器604到606的輸出，估算所有碼的N的值的每一個是偶數還是奇數。在估算結果是偶數的情況下，對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用該確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2。相反，在估算結果是奇數的情況下，對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器604到606使用確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2。
在出現延遲波的情況下，執行從解擴器601到603的輸出的RAKE組合是可能的。在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于在發送端由峰值功率的抑制引起的失真，在從解擴器601到603輸出中是Y值的整數倍，所以能夠在一定程度以高精度估算這種失真。此外，由于能夠使用多個碼的估算結果，隨著碼數目的增加，當知道發送數據的模式時，能夠估算所述碼。因此，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，MOD計算器401用作幅值轉換器。通過給MOD計算器401提供比較器，容易實現MOD計算器401，它在發送端幾乎不產生過量的負載。此外，由于從MOD計算器401的輸出完全逐一對應于發送數據模式，能夠完全再現。
此外，在此實施例中，由于能夠為每碼獲得執行MOD計算的數目，能夠獲得一個值超過閾值多大程度，并且基于該程度，得知應進行多大程度的補償。由此能夠在接收端保證補償在發送端執行的幅值轉換。此外，在此情況下，由于獲得了補償的程度，能夠執行具有少量計算的接收處理。從而，能夠減少接收端處理的負載。于是，按照第五實施例的發送/接收裝置比按照第一到第四實施例的發送/接收裝置具有更小規模的接收端。
(第六實施例)圖8是按照第六實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖8中，與圖7中相同的部分具有與圖7中相同的符號，其解釋省略。在示于圖8的發送/接收裝置的接收部分200中，偶/奇數確定器607包括偶數似然率加法器701，奇數似然率加法器702，和偶/奇數修改器703。該例示出了3路碼復用的情況。
發送數據#0、#1、#2在擴展器101到103分別用不同的擴展碼擴展。假定這些碼是彼此正交的。擴展數據提供到加法器104相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，MOD計算器401限制幅值。
幅值比較器105將從加法器104的輸出的絕對值與預定閾值相比較。當閾值小于該值時，MOD計算器401執行幅值限制。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
在MOD計算中，假定分母是X。當分母大于X時，用-2X替換分母。當分母小于X時，+2X替換分母。圖6示出了MOD計算。在上述處理之后，當分母仍然大于X時，-2X再次替換分母，并且當分母小于X時，+2X再替換分母。在圖8中的閾值對應于X值。按照上述處理，任何是有限值的值被轉換成±X之間的值。
調制器107對所得結果進行調制，以輸出到放大器108。放大器108將所述信號放大，以從發送天線109發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器108的負載。
在接收天線110處接收的信號在放大器111放大，在解調器112被解調，然后在采樣器113被采樣。采樣結果通過在解擴器601到603的解擴被分成三個信號，然后分別提供給MOD倍數估算器604到606，以接受對通過MOD丟失的信息的估算。
例如，當假定使用的碼數目是12，并且閾值是4時，實際幅值是10的碼片的幅值是2(10-4×2＝2)。還假定Y的值是閾值的2倍(2X)。當一值超過閾值、MOD計算器401執行的幅值轉換被執行一次時，從解擴器601到603的輸出每個具有一絕對值為Y的誤差。通常，當通過MOD計算幅值轉換次數的數目是N時，相對于從解擴器601到603的輸出，產生誤差±NY。此外，當N是偶數時，該誤差的值是Y的偶數倍，并且當N是奇數時，該誤差的值是Y的奇數倍。使用上述特性，MOD倍數估算器604到606為每個碼獲得具有最大似然率的Y的整數倍的值。對于具有誤差N確定結果的碼，將±1進一步加到獲得的倍數，并且比較兩個倍數，以獲得更大的似然率，并且確定具有第二似然率的倍數。
在偶/奇數確定中，在根據從MOD倍數估算器604到606的輸出估算所有碼的N的值的每個是偶數還是奇數中，似然率被用于每個估算。例如被用作似然率的是一個值，該值與所需的幅值和加上了估算校正值的解擴器604到606的每個的輸出之間的差值成反比。
在MOD倍數估算器604到606中的估算結果是偶數的情況下，偶數似然率加法器701將似然率相加，并且在估算結果是奇數的情況下，奇數似然率估算器702將似然率相加。偶/奇數修改器702估算較大的相加結果為正確的。在估算結果是偶數的情況下，對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用該確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2。相反，在估算結果是奇數的情況下，對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器604到606使用確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2。如上所述，通過在偶/奇確定中使用似然率，能夠執行具有較高精度的偶/奇確定。
在出現延遲波的情況下，執行從解擴器601到603輸出的RAKE組合是可能的。在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于在發送端由峰值功率的抑制引起的失真在從解擴器601到603的輸出中是Y值的整數倍，所以能夠在一定程度以高精度估算這種失真。此外，由于能夠使用多個碼的估算結果，隨著碼數目的增加，知道發送數據的模式時，能夠估算所述碼。因此，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，MOD計算器401用作幅值轉換器。通過給MOD計算器401提供比較器，容易實現MOD計算器401，它在發送端幾乎不產生過量的負載。此外，由于從MOD計算器401的輸出完全逐一對應于發送數據模式，能夠完全再現。此外，按照第六實施例的發送/接收裝置比按照第一到第四實施例的發送/接收裝置以及按照第五實施例的發送/接收裝置具有更小規模的接收端。
(第七實施例)圖9是按照第七實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。配置示于圖9的發送/接收裝置，以便分別處理I分量(同相分量)和Q分量(正交分量)。該發送/接收裝置設有發送部分100和接收部分200。發送部分100設有分離器801到803，用于將發送數據劃分成I分量和Q分量；I分量擴展器804到806和Q分量擴展器807到809，每個用于擴展發送數據；I分量加法器810和Q分量加法器811，每個用于將擴展數據相加；I分量幅值比較器812和Q分量幅值比較器814，每個用于將閾值和數據的幅值相比較；I分量MOD計算器813和Q分量MOD計算器815，每個基于在幅值比較器812和814處的結果來轉換幅值；QPSK(四相移相鍵控)調制器816，調制所述數據；放大器817，放大所述信號；天線818，發送所述信號。
接收部分200設有天線819，接收信號；放大器820，放大信號；準相干檢測器821，對信號進行準相干檢測；I分量采樣器822和Q分量采樣器823，每個用于對數據采樣；I分量解擴器824到826和Q分量解擴器827到829，每個用一碼對數據進行解擴處理；I分量MOD倍數估算器830到832和Q分量MOD倍數估算器833到835，每個用于估算被執行的MOD計算的次數的數目；和I分量偶/奇數確定器836和Q分量偶/奇數確定器837，每個根據MOD倍數估算的結果，確定MOD倍數的數目是偶數還是奇數，以執行幅值補償。該例示出3路碼復用的情況，并且QPSK調制被用作調制方法。
發送數據#0、#1、#2每個分別在分離器801到803被分配到I分量端和Q分量端。被分配的數據在擴展器804到806和807到809用不同的擴展碼分別擴展。假定這些碼是彼此正交的。從擴展器804到806的輸出在I分量加法器811中相加，并且從擴展器807到809中的輸出在Q分量加法器811中相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，I分量MOD計算器813和Q分量MOD計算器815每個轉換幅值。
幅值比較器812和814將從每個加法器810和811的輸出的絕對值與預定閾值分別比較。當閾值小于這些值時，MOD計算器813和815執行幅值限制。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
在MOD計算中，假定分母是X。當分母大于X時，用-2X替換分母。當分母小于X時，+2X替換分母。圖6示出了MOD計算。在上述處理之后，當分母仍然大于X時，-2X再次替換到分母中，并且當分母小于X時，+2X再替換分母。在圖9中的閾值對應于X值。按照上述處理，任何是有限值的值被轉換成±X之間的值。
QPSK調制器816對所得結果進行調制，以輸出到放大器817。放大器817將所述信號放大，以從發送天線818發送。于是，限制了幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器817的負載。
在接收天線819接收的信號在放大器820放大，在準相干檢測器821進行準相干檢測，然后I信號在I分量采樣器822被采樣，Q信號在Q分量采樣器823被采樣。采樣結果通過使用與在發送端擴展中使用的碼相同的碼在解擴器824到826和827到829被解擴，被分成六個信號，然后分別提供給MOD倍數估算器830到832和833到836，以經受對由MOD丟失的信息的估算。
例如，當假定使用的碼數目是12，并且閾值是4時，實際幅值是10的碼片的幅值是2(10-4×2＝2)。還假定Y的值是閾值的2倍(2X)。當一值超過閾值時MOD計算器813或815執行的幅值轉換被執行一次時，從解擴器824到829的輸出每個具有一絕對值為Y的誤差。通常，當通過MOD計算的幅值轉換次數的數目是N時，對于從解擴器824到829的輸出，產生誤差±NY。此外，當N是偶數時，該誤差的值是Y的偶數倍，并且當N是奇數時，該誤差的值是Y的奇數倍。使用上述特性，MOD倍數估算器830到850為每個碼獲得具有最大似然率的Y的整數倍的值。對于具有誤差N確定結果的碼，將±1進一步添加到獲得的倍數，并且比較兩個倍數，以獲得更大的似然率，并且確定具有第二似然率的倍數。
偶/奇數確定器836和837根據從MOD倍數估算器830到832和833到835的輸出，估算所有碼的N的值的每個是偶數還是奇數。在估算結果是偶數的情況下，對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器830到834使用該確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器830到835使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2的I分量和Q分量。相反，在估算結果是奇數的情況下，對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器830到835使用確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2的I分量和Q分量。
在出現延遲波的情況下，執行從解擴器824到829的輸出的RAKE組合是可能的。對于Q信號和I信號，通過根據對每個信號的獨立估算，獨立地執行相同處理，以對接收信號進行補償，從而能夠獲得接收數據。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于從解擴器824到829的輸出具有為Y值的整數倍的誤差，能夠在一定程度以高精度估算通過在發送端由峰值功率的抑制引起的失真。此外，由于能夠使用多個碼的估算結果，隨著碼數目的增加，當知道發送數據的模式時，能夠估算所述碼。因此，與通過解擴簡單地抑制失真的情況比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
在此實施例中，通過給I分量和Q分量MOD計算器813和815提供一比較器，容易實現I分量和Q分量MOD計算器813和815，它在發送端幾乎不產生過量的負載。此外，由于從I分量和Q分量MOD計算器813和815的輸出完全逐一對應于發送數據模式，能夠完全再現。此外，按照第五實施例的發送/接收裝置具有比按照第一到第四實施例的發送/接收裝置更小規模的接收端。此外，與按照第一到第六實施例的發送/接收裝置相比較，因為對I和Q分量獨立地執行估算，本實施例能夠進一步減少在接收端的計算量，因此，估算所需要的復雜性小。
(第八實施例)圖10是按照第八實施例的發送/接收裝置的配置的方框圖。在圖10中，與圖9中相同的部分具有與圖9中相同的符號，其解釋省略。在示于圖9的發送/接收裝置中，接收部分100設有MOD分母確定器901，確定在MOD計算中使用的分母，用于要輸入到MOD幅值比較器812和814的閾值。該例示出3路碼復用的情況，QPSK調制用作調制方法。
發送數據#0、#1、#2每個分別在分離器801到803被分配給I分量端和Q分量端。被分配的數據在擴展器804到806和807到809用不同的擴展碼分別擴展。假定這些碼是彼此正交的。從擴展器804到806的輸出在I分量加法器811中相加，并且從擴展器807到809中的輸出在Q分量加法器811中相加。此時，根據發送數據的模式出現大的峰值。例如，在3路碼復用的情況下，出現最大值±3的信號。為了抑制這種信號，I分量MOD計算器813和Q分量MOD計算器815每個轉換幅值。
幅值比較器812和814將從每個加法器810和811的輸出的絕對值與預定閾值分別比較。當閾值小于這些值時，MOD計算器813和815執行幅值限制。此外，將閾值設為限幅中使用的幅值。此外，閾值被確定為在不使接收質量嚴重變差的范圍內盡可能小的值。
在MOD計算中，假定分母是X。當分母大于X時，用-2X替換分母。當分母小于X時，+2X替換分母。圖6示出了MOD計算。在上述處理之后，當分母仍然大于X時，-2X再次替換分母，并且當分母小于X時，+2X再替換分母。在圖10中的閾值對應于X值。按照上述處理，任何是有限值的值被轉換成±X之間的值。由于閾值依賴于使用碼的數目而具有不同的最佳值，MOD分母確定器901根據關于碼數目的信息確定最佳閾值。
QPSK調制器816對所得結果進行調制，以輸出到放大器817。放大器817將所述信號放大，以從發送天線818發送。于是，限制幅值(峰值功率)，由此能夠減小放大器817的負載。
在接收天線819處接收的信號在放大器820放大，在準相干檢測器821進行準相干檢測，然后I信號在I分量采樣器822被采樣，Q信號在Q分量采樣器823被采樣。采樣結果通過使用與在發送端擴展中使用的碼相同的碼在解擴器824到826和827到829被解擴，被分成六個信號，然后分別提供給MOD倍數估算器830到832和833到836，以經受對由MOD丟失的信息的估算。
例如，當假定使用的碼數目是12，并且閾值是4時，實際幅值是10的碼片的幅值是2(10-4×2＝2)。還假定Y的值是閾值的2倍(2X)。當一值超過閾值、MOD計算器813或815執行的幅值轉換被執行一次時，從解擴器824到829的輸出每個具有一絕對值為Y的誤差。通常，當通過MOD計算幅值轉換次數的數目是N時，對于從解擴器824到829的輸出，產生誤差±NY。此外，當N是偶數時，該誤差的值是Y的偶數倍，并且當N是奇數時，該誤差的值是Y的奇數倍。使用上述特性，MOD倍數估算器830到850為每個碼獲得具有最大似然率的Y的整數倍的值。對于具有誤差N確定結果的碼，將±1進一步加到獲得的倍數，并且比較兩個倍數，以獲得更大的似然率，并且確定具有第二似然率的倍數。
偶/奇數確定器836和837根據從MOD倍數估算器830到832和833到835的輸出，估算所有碼的N的值的每個是偶數還是奇數。在估算結果是偶數的情況下，對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器830到834使用該確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器830到835使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2的I分量和Q分量。相反，在估算結果是奇數的情況下，對于確定為具有奇數的碼，MOD倍數估算器830到835使用確定結果來執行接收信號的補償，并且對于確定為具有偶數的碼，MOD倍數估算器604到606使用具有第二似然率的確定結果來執行接收信號的補償。于是，獲得接收數據#0、#1和#2的I分量和Q分量。
在出現延遲波的情況下，執行從解擴器824到829輸出的RAKE組合是可能的。對于Q信號和I信號，通過根據對每個信號的獨立估算，獨立地執行相同處理，以使接收信號經受補償，能夠獲得接收數據。
在此方法中，隨著復用碼的數目增加，由于峰值功率和平均功率的比率增加，其影響進一步增加。由于從解擴器824到829的輸出具有為Y值的整數倍的誤差，能夠在一定程度以高精度估算通過在發送端由峰值功率的抑制引起的失真。此外，由于能夠使用多個碼的估算結果，隨著碼數目的增加，當知道發送數據的模式時，能夠估算所述碼。因此，與通過解擴簡單地抑制失真的情況相比較，較大失真是可接受的。因此，閾值能夠降到低于傳統情況中的閾值，由此產生另外的優點，如小型化，低功耗和降低成本。
此外，當MOD分母確定器901確定閾值時，通過在碼數目是偶數的情況下選擇奇數，并且在碼數是奇數的情況下選擇偶數，確保避免了多個傳輸數據具有相同接收模式的不確定性。換言之，由于對應于多路復用的碼的數目來確定在MOD計算中的MOD分母，能夠確定偶數或奇數，并且由此不會產生不同數據模式之間的不確定性。
在此實施例中，通過給I分量和Q分量MOD計算器813和815提供一比較器，容易實現I分量和Q分量MOD計算器813和815，它在發送端幾乎不產生過量的負載。此外，由于從I分量和Q分量MOD計算器813和815的輸出完全逐一對應于發送數據模式，能夠完全再現。此外，按照第五實施例的發送/接收裝置具有比按照第一到第四實施例的發送/接收裝置更小規模的接收端。此外，與按照第一到第六實施例的發送/接收裝置相比較，因為對I和Q分量獨立地執行估算，本實施例能夠進一步減少在接收端的計算量，因此，估算需要的復雜性是小的。此外，由于MOD分母確定器901基于關于碼的數目的信息來確定最佳閾值，能夠總是用所需的最小峰值功率執行傳輸，并進一步與第七實施例相比較改善了性能。
本發明的傳輸和接收裝置可用于基站和諸如無線通信系統中的移動臺的通信終端設備。因此，能夠使無線通信系統中放大器的負載減少。
如上所述，在本發明的發送/接收裝置和發送/接收方法中，由于發送端執行幅值轉換，以減少峰值功率，并且接收端補償變換，能夠大大減少峰值功率，而不降低通信質量，于是，使得該裝置能實現如小型化、低功耗和降低成本。
該申請基于在1998年3月31日提交的日本專利申請平10-105745號，其全部內容在此被引用作為參考。
工業應用性本發明可用于基站和諸如無線通信系統中的移動臺的通信終端設備。
權利要求
1.一種發送/接收裝置，包括發送部分，設有轉換裝置，用于對在具有多碼的發送信號中需要超過預定閾值的發送功率的碼片執行幅值轉換；和接收部分，設有補償裝置，用于補償對所述碼片執行的幅值轉換。
2.如權利要求1所述的發送/接收裝置，其中，所述轉換裝置通過用所述閾值限制幅值來執行所述幅值轉換。
3.如權利要求1所述的發送/接收裝置，其中，所述轉換裝置通過用LOG(對數)計算壓縮幅值來執行幅值轉換。
4.如權利要求1所述的發送/接收裝置，其中，所述轉換裝置通過用MOD計算減小幅值來執行所述幅值轉換。
5.如權利要求1所述的發送/接收裝置，其中，所述補償裝置包括選擇裝置，用于為經受幅值轉換的碼片從所有碼模式中選擇具有最大似然率的模式。
6.如權利要求4所述的發送/接收裝置，其中，所述補償裝置包括估算裝置，用于估算為每碼執行多少次MOD計算；確定裝置，用于確定執行MOD計算的次數數目是偶數還是奇數。
7.如權利要求6所述的發送/接收裝置，其中，所述確定裝置從被估算為次數是偶數的各碼的似然率之和與被估算的次數是奇數的各碼的似然率之和中選擇一較大值。
8.如權利要求6所述的發送/接收裝置，其中，所述補償裝置對于具有不同于所確定的奇或偶數的確定結果的碼，使用具有第二似然率的候選的次數數目來執行所述補償。
9.如權利要求4所述的發送/接收裝置，還包括MOD分母確定裝置，用于確定對應于碼的數目的MOD分母。
10.如權利要求1所述的發送/接收裝置，其中，所述發送部分和所述接收部分每個對同相分量和正交分量執行獨立的處理。
11.一種包括發送/接收裝置的通信終端裝置，包括發送部分，設有轉換裝置，用于對在具有多碼的發送信號中需要超過預定閾值的發送功率的碼片執行幅值轉換；和接收部分，設有補償裝置，用于補償對所述碼片執行的幅值轉換。
12.一種包括發送/接收裝置的基站裝置，包括發送部分，設有轉換裝置，用于對在具有多碼的發送信號中需要超過預定閾值的發送功率的碼片執行幅值轉換；和接收部分，設有補償裝置，用于補償對所述碼片執行的幅值轉換。
13.一種發送/接收方法，包括發送步驟，對在具有多碼的發送信號中需要超過預定閾值的發送功率的碼片執行幅值轉換；和接收步驟，補償對所述碼片執行的幅值轉換。
14.如權利要求13所述的發送/接收裝置，其中，在所述發送步驟，通過用MOD計算減小幅值來執行所述幅值轉換。
15.如權利要求13所述的發送/接收裝置，其中，在所述發送步驟，為經受幅值轉換的碼片從所有碼模式中選擇具有最大似然率的模式。
16.如權利要求14所述的發送/接收裝置，其中，所述接收步驟包括估算步驟，估算為每碼執行多少次MOD計算；確定步驟，確定執行所述MOD計算的次數數目是偶數還是奇數。
17.如權利要求16所述的發送/接收裝置，其中，在所述確定步驟，從被估算為次數是偶數的各碼的似然率之和與被估算為次數是奇數的各碼的似然率之和中選擇一較大值。
18.如權利要求16所述的發送/接收裝置，其中，在所述接收步驟，對于具有不同于所確定的奇或偶數的確定結果的碼，使用具有第二似然率的候選的次數數目來執行所述補償。
19.如權利要求14所述的發送/接收裝置，其中，在所述發送步驟，對應于碼的數目確定MOD分母。
全文摘要
對于多碼傳輸,為了減少峰值功率,在發送端轉換幅值,并且在接收端提供估算器,用于補償由于轉換引起的失真。在所使用的一種方法中,在發送端進行對每個碼片的MOD計算,并且由MOD損失的幅值在接收端估算,由此,峰值功率減少到九分之一。在估算由MOD計算損失的幅值中,判斷使用的所有碼中MOD的分母的奇或偶數倍數哪一個更為可能。
文檔編號H04B1/707GK1262829SQ99800419
公開日2000年8月9日 申請日期1999年3月29日 優先權日1998年3月31日
發明者上杉充 申請人:松下電器產業株式會社