CN1324522A - Cdma通信系统中用于多路径传播的自适应接收机 - Google Patents

Abstract

用于例如移动电话系统的无线通信系统中的一种接收机,此接收机具有多个分支,这些分支均能从不同的传播路径中接收信号并能估算由相应的分支接收的信号使用的传播路径的信道相干时间。此接收机也具有滤波电路,根据估算的相干时间改变此滤波电路的操作。

Description

GDMA通信系统中用于多路径传播的自适应接收机

本发明涉及接收机，具体地但不仅仅是涉及在蜂窝电信网络中使用的RAKE接收机。此蜂窝电信网络可以但不一定使用码分多址(CDMA)。

当从基站中发送信号给移动站或反之时，由于来自建筑物等的信号的反射，此信号将沿着许多不同的路径(多路径)。因而，根据移动的路径的长度，同一信号将在不同的时间到达其目的移动站或基站。RAKE(瑞克)接收机是公知的并一般用于解决此问题。在RAKE接收机中，将不同的一个传播路径分配给此RAKE接收机的不同分支，并且这些信号随后进行组合以提供单个信号。然而，如果此移动站正在移动，或如果车辆或人们正在移动靠近此移动站或基站收发信机时，这将导致不同的多路径信号的相对相位的变化，这又使组合的单个信号的功率波动。如果没有这些移动，信道脉冲响应一般将保持恒定。因此，信道脉冲响应的变化速率与前面所提及的移动速度有关。

基站与移动站的相对移动在各个多路径信号中引起多普勒频移，这引起接收信号中的多普勒散布，可将这看作发送信号频率的扩展。在接收信号中的多普勒散布与接收信号中的波动速率有关。该多普勒散布的倒数是信道的相干时间，此相干时间是发送信号将相对不受信道波动干扰的时间间隔。移动站相对基站的相对速度提供了信道的相干时间的测量。

在公知的RAKE接收机中，每个分支包括一个平滑滤波器。然而，这些滤波器的特性是固定的，这引起RAKE接收机仅在信道的相干时间在有限值的范围内时提供最佳结果的问题。这意味着：利用一些相干时间值，由于平滑滤波器较差滤波的结果而使RAKE接收机的输出恶化。

在码分多址系统中，使用软切换。利用软切换，移动站同时与多于一个的基站通信。因此可以分配此RAKE接收机的不同分支以便从不同的基站接收信亏。相应地，来自两个不同基站的信亏的信道的相干时间可能很不相同。因此，来自一个基站的至少一个信号可能未以最优方式进行处理，这意味着可能降低组合信号的质量。

因此，本发明的实施例的一个目的是减少或至少缓解上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于无线通信系统中的接收机，所述接收机包括多个接收机装置，将所述多个接收机装置均安排为从不同的传播路径中接收信号，每个所述接收机装置包括用于估算由相应的接收机装置与滤波装置接收的信号使用的传播路径的信道相干时间的装置，其中根据此估算装置提供的相干时间估算来改变滤波装置的操作。

由于根据此估算装置提供的相干时间估算来改变滤波装置，所以对由此滤波装置提供的滤波操作能进行最优化以减少噪声的影响。

最好，此接收机是RAKE接收机，并且所述接收机装置包括分支。

最好，用于所述滤波装置的抽头系数根据相干时间估算是可改变的。另外或可选择地，所述滤波装置使用的抽头的数量根据相干时间估算是可改变的。以这种方式，能改变滤波装置的操作。

最好，此滤波装置具有使信号的均方误差最小的特性。此滤波装置因此可以包括Wiener滤波器。

然而，能使用其它类型的滤波器。例如，每个接收机装置的滤波装置可以包括有限脉冲响应滤波器或无限脉冲响应滤波器。

可将此接收机合并在移动站中。最好，此估算装置根据表示移动站移动的参数估算与相应的接收机装置相关的传播路径的信道的相干时间。移动站的移动将是相干时间改变中的一个重要因素。

由于相干时间估算基于表示移动站移动的参数，所以能获得相干时间的合理估算。表示移动站移动的参数可以利用与给定接收机装置相关的传播路径的无延迟的信道脉冲响应的第一自相关和具有给定延迟的所述信道脉冲响应的第二自相关的比率来定义。这具有能只使用少数的组成部分来简单实施的优点。

最好，第一与第二自相关是平均值，因而，可减少任何异常值的影响。

最好，使用滤波装置的输出来控制加到接收信号上的相位改变。该加到接收信号上的相位改变使得通过不同的接收机装置接收的信号的相干组合。滤波装置能减少噪声的影响越好，加到接收信号上的相位改变越好。

最好，将该估算装置安排为接收所述接收信号的多个信道脉冲响应，所述信道响应估算由所述估算装置用于估算信道相干时间。

也可将此接收机合并在基站收发信机中，可将本发明实施例的原理用于补偿无线电环境变化的影响。

最好，将此接收机安排为以码分多址格式接收信号。

根据本发明的第二方面，提供用于无线通信系统中的一种接收机，所述接收机包括多个接收机装置，所述多个接收机装置均安排为从不同的传播路径中接收信号，每个所述接收机装置包括用于滤波所述接收信号的自适应滤波装置，其中根据由相应的接收机装置从传播路径中接收的信号的特性来改变所述自适应滤波装置的操作。

由于根据单个接收机装置接收的信号单独地改变每个接收机装置中的滤波装置，所以能获得接收机的最佳性能。

最好，将该接收的信号在通过自适应滤波装置之前进行处理。最好，此特性是由相应接收机接收的信号使用的传播路径的信道脉冲响应。

应认识到：本发明第一方面的特性能利用第二方面来提供，并且反之亦然。

为了更好理解本发明和表示如何可以实施本发明，现在将利用示例参见附图，其中：

图1表示移动站中的发送与接收电路的方框图；

图2表示移动通信系统的方框图；

图3表示RAKE接收机的方框图；

图4表示图3的相干时间估算器的组成部分的示意图；

图5表示如何识别不同的多路径信号；

图6表示图4的相干时间估算器的一种实施例；

图7表示图3的可调滤波器的一种实施例；

图8a表示具有长相干时间的信道的特性；和

图8b表示具有短相干时间的信道的特性。

首先将参见图1与图2，图1表示CDMA系统的移动站(MS)上的发送与接收电路的方框图，而图2表示其中可以使用本申请的内容的方框图。即，CDMA移动通信系统允许多个移动站MS1、MS2、MS3通过相应的信道CH1、CH2、CH3在共同的网孔中与基站收发信机BTS1通信。移动站MS3在它与第一基站收发信机BTS1通信的同时能与第二基站收发信机BTS2通信，这允许实现软切换。软切换例如发生在移动站靠近两个或多个相邻网孔的边缘时。移动站MS3使用信道CH4与第二基站收发信机BTS2通信。在信道CH3上发送的信息与在信道CH4上发送的信息相同，并且同一扩展码用于这两个信道。换句话说，第三移动站MS3提供单个传输，这提供第三与第四信道CH3与CH4。用于与第一基站收发信机BTS1通信的三个信道以公知的方式利用扩展码相互进行区分。

现在将参见图1。将首先描述移动站内的发送电路。可以是语音数据、视频数据或其它数据的要发送的数据提供给MS接口2。将此数据编码为适于发送的形式。通过线路6将编码的用户数据并通过线路8将识别比特率的速率信息序列RI、通过线路10将每帧数据的校验序列(CRC)以及通过线路12将定义每个用户数据序列末尾的纠错尾比特一起提供给帧多路复用器4。此帧多路复用器4将用于发送的数据组织在帧序列中。

将此帧序列提供给卷积编码器14与比特交错器16。这些电路以本领域公知的并且在此将不作进一步描述的方式完成卷积编码与比特交错。卷积编码的目的是保护用户数据不受无线电信道中的差错的影响，因此即使一些比特遭到破坏，(Viterbi)解码器也能恢复编码的数据。比特交错在时间上更平均地扩展一般出现在移动无线电信道中的突发差错，以允许解码器更有效地纠正编码数据中的差错。

在时隙多路复用器18上，利用编码的数据将导频码元(PS)引入这些时隙中，以生成一个时隙序列。在相干系统中在每个时隙的开头与末尾引入导频码元(PS)。这些码元是容易进行识别的，并因此能识别每个时隙的开头与末尾以便同步。在非相干系统中，这些导频码元不是必需的。

将此时隙序列提供给从码生成器22中接收扩展码的扩展器20。此扩展码根据公知的CDMA技术来生成并在此不再进行描述。此扩展码对于发送给单个基站的每个移动站来说是唯一的，以致在基站上能区分来自各个移动站的传输。将这些码设计为在不同的移动站之间是尽可能正交的。

如果采用M个并行码信道，则使用不同的码来扩展M个数据码元。

在扩展之后，将扩展信号提供给例如根据QPSK调制来调制准备发送的信号的调制器24。在一些系统中，在扩展之前完成调制。将扩展的调制信号提供给脉冲整形滤波器25，此整形滤波器25将数字信号整形为数字模拟(D/A)变换器26更容易处理的形式。D/A变换器26连接到脉冲整形滤波器25的输出端。将此模拟信号输入到RF单元28，此RF单元将此信号准备好以便通过天线30发送。RF单元28将此信号从中频或基带频率变换为射频，此RF单元28因而可以包括一个混频器。

现在将描述移动站的接收一侧。在天线30上输入的信号由RF单元28接收并提供给模数(A/D)变换器32，此变换器32将接收的模拟信号转换为数字信号。RF单元28可以将射频的接收信号转换为中频或基带频率。将容易明白：信号可能经历具有不同传播延迟的多路径而到达移动站。A/D变换器32提供数字信号给RAKE接收机34，这将在下面更详细地进行描述。RAKE接收机34也从码生成器22中接收输入。

RAKE接收机34的输出输入到比特检测器42。比特检测器42对接收的码元进行有关发送比特的软或硬判定。将来自比特检测器42的检测比特序列提供给时隙多路分解器44，此多路分解器44多路分解此时隙结构并提供RAKE接收机计算的传输速率的估算。随后将多路分解的时隙结构提供给有效地取消交错器16的作用的去交错单元46。利用速率信息将去交错的信号提供给Viterbi解码单元48，将此Viterbi解码单元48确定的解码信号提供给帧多路分解器50，从中恢复尾比特、用户数据、CRC序列和RI序列。沿线路52将用户数据提供给发送接口2。

沿线路56将速率信息序列RI提供给速率检测单元54。此速率检测单元比较解码的速率信息与估算的速率，而如果不一致，则沿线路58提供一个信号给Viterbi解码单元48，以允许Viterbi解码单元进行解码的不同速率判定。

速率信息以及数据自身有效性的附加检查通过将此用户数据提供给从接收的用户数据中生成CRC序列的CRC编码器60来完成。在CRC检查单元62中相对从输入数据中导出的CRC序列检查此CRC序列。如果此检查是有效的，则假定此速率信息与数据是好的。如果此CRC检查失败，则提供给Viterbi解码单元的估算速率能用于对解码的正确传输速率进行下一个推测。

现在将参见图3更具体描述RAKE接收机34。此RAKE接收机34包括多个RAKE分支100_1-n。RAKE分支的数量根据移动电话机的要求而不同，在一个实施例中，提供6个分支。

每个RAKE分支100包括相关器101、信道估算器104、相干时间估算器106、可调滤波器108和相位旋转单元110。将每个RAKE分支100的输入提供给相关器101。相关器101提供输出给相位旋转单元110与信道估算器104。将信道估算器104的输出提供给可调滤波器108与相干时间估算器106。相干时间估算器106的输出端连接到可调滤波器108的另一输入端。可调滤波器输出端连接到相位旋转单元110的另一输入端。每个相位旋转单元110的输出端连接到延迟均衡器1 50的输入端。每个延迟均衡器150的输出输入到组合器38。

应认识到：组合器38也提供解调功能。在本发明的其他实施例中，组合器38的输出可以输入到一个单独解调器。如图3所示，组合器38的输出端连接到比特检测器42的输入端。

RAKE接收机34也包括探测方框114(有时称为搜索器)，此探测方框114搜索接收的信号以确定何时每个多路径传播到达此移动站，或者是否具有基站分集以确定何时来自基站的相应信号到达此移动站。例如，基站分集出现在一个以上的基站发送同一信号给同一移动站的软切换期间。探测方框是本领域众所周知的并因此将不描述此探测方框的特定结构。任何合适的方法能用于执行此探测，诸如快速付立叶变换等。

然而，将描述此探测方框的功能。探测方框114有效地但利用各种延迟将接收的信号与相应码进行相关。在图5中表示出典型探测相关的结果。正如所能明白的，当利用相对延迟τ1相对此接收信号延迟此码时，获得第一相关。当相对延迟分别为τ2与τ3时，获得大小递减的接下来的两个相关。当相对延迟为τ4时，获得另一大相关，这之后分别是两个递减的强相关τ5与τ6。第一相关峰值对应于从给定基站收发信机中接收的最强多路径信号，而第二与第三峰值对应于从同一基站接收的同一信号的两个多路径传播。第四峰值对应于从可能比第一基站收发信机更远离此移动站的第二基站收发信机中接收的最强多路径信号。第五与第六峰值对应于从第二基站收发信机中接收的信号的多路径传播。典型地，来自任何一个给定基站的这些多路径传播将组合在一起，并能容易地与来自第二基站收发信机的第二组信号区分开来。换句话说，探测方框114确定每个多路径传播的不同相位(或延迟)，并将这些延迟发送给分配用于处理特定多路径传播的RAKE接收机34的相应分支。

一旦探测方框114已确定获得相关峰值的延迟，则将这些延迟提供给不同的分支。例如，如果具有六个分支，则第一分支将接收信号与具有延迟τ1的码相关，第二信号将此信号与具有延迟τ2的码相关，第三分支将此信号与具有延迟τ3的码相关，等等。如果具有比这些分支更多的相关峰值，则可以安排此探测方框选择最强信号来分配给相应分支。所分配的每个分支101的延迟通过线路124_1-n输出给相应分支的相关器。

探测方框114也提供输出149给每个RAKE分支100的相应延迟均衡器150。由探测方框114提供给延迟均衡器150的输出149保证相应分支100的输出同步并能由组合器38有意义地进行组合。例如，如果仅有三个分支分配来处理出现在延迟时间τ1、τ2与τ3上的峰值，则如此进行安排，以使每个分支的输出同一时间出现，以致这些信号能利用组合器138与出现在延迟τ1、τ2和τ3上的峰值进行叠加。因而，具有延迟τ1的峰值将相对具有延迟τ3的峰值延迟τ3-τ1的时间周期。同样，第二峰值将被相对具有延迟τ3的峰值延迟τ3-τ2的时间周期。因此，对应于延迟τ1、τ2与τ3的峰值将在同一时间由相应的分支输出给组合器38。

显然，码生成器22通过线路120提供输入给探测方框114以及通过线路122提供给相应分支100的每个相关器101。

每个分支100的每个相关器101通过线路33接收A/D变换器32的输出、通过线路122从码生成器22中接收相关码并通过线路124从探测方框144中接收指定的延迟。每个相关器101将接收的信号与来自码生成器22的码相关，将此码延迟探测方框114所确定的数量并分配给特定分支100。相关器101从而解扩此接收信号。

每个分支的相关器101的输出输入给信道估算器104。当在基站与移动站之间(或在上行链路或在下行链路上)发送信号时，信号接收单元需要从它已经接收的信号中建立有关此信号移动所沿的通信路径的一些信息，这称为“信道估算”并在生成信道脉冲响应的信道估算器单元104中完成。用于信道估算的各种技术是公知的。要求信道脉冲响应，以便正确地解码与解调输入数据。

信道估算器104因此估算用于接收并相关的信号的信道脉冲响应。此信道估算可以基于接收信号中的导频码元。导频码元可当作基准信号。信道估算器104将接收的信号与在接收机中可利用的基准导频码元相关，此相关有效地允许在应该接收的导频码元与实际接收的导频码元之间进行比较。由信道估算器104确定的信道估算也用于控制可调滤波器108以及由相干时间估算器106用于估算信道的相干时间。

信道的相干时间是发送的码元将相对不受信道波动的干扰的间隔。可能由于可能在移动的车辆中的移动站的移动或由于无线电环境的变化而引起信道波动。安排相干时间估算器106来估算信道的相干时间，并将参见图4描述相干时间估算器106的组成部分。

相干时间基于移动站的估算速度。一般地，移动站移动得越快，相干时间越短。移动站的速度能以许多不同的方式来估算。估算移动站速度的一个优选方法结合图4所示的相干时间估算器106来描述。

相干时间估算器106包括自相关单元120，其输入端连接到信道估算器104的输出端。自相关单元120的输出端提供两个输出，此两个输出输入到低通滤波器单元122。低通滤波器单元122具有两个输出端，每个输出端连接到相应的绝对方框124与126。每个绝对方框124与126的输出输入到除法单元128。除法单元128的输出端连接到可调滤波器108的一个输入端。

由信道估算器104计算的信道脉冲响应输入给自相关单元120。随后对此信道脉冲响应执行自相关功能。换句话说，此输入信道脉冲响应因此与它自身相关。利用0与τ的延迟进行信道脉冲响应的自相关。换句话说，在两种版本的信道脉冲响应之间没有延迟的情况中和在一种版本的信道脉冲响应相对另一种版本的信道脉冲响应被延迟时间τ的另一种情况中，信道脉冲响应与它自身相关。这两个自相关的结果在自相关单元120的相应输出端上输出给低通滤波器单元122。低通滤波器单元122平均由自相关单元120执行的自相关以提供两个平均值。第一平均值代表没有延迟的自相关的平均值，而另一值代表具有延迟τ的自相关的平均值。没有延迟时获得的自相关值代表最大自相关值。

没有延迟的平均自相关值Rc(0)可表示为如下：

R_c(0)=E[C₀(t)C₀*(t)]

其中E代表由低通滤波器单元122执行的平均功能，C₀(t)是信道估算器104提供的信道脉冲响应，而C₀*(t)是信道脉冲响应值的复共轭值。因此，C₀(t)C₀*(t)是给出自相关值的复数乘法。

具有延迟τ的平均自相关值R_c(τ)为如下：

R_c(τ)=E[C₀(t)C₀*(t+τ)]

相应自相关值的平均将减少噪声的影响。这两个平均值由低通滤波器单元122的相应输出端输出并输入给相应的绝对方框124。绝对方框124计算每个平均值的绝对值(这是幅度)。计算的绝对值由相应的绝对方框124输出到除法方框128。除法方框128比较这两个平均值，以提供一个相关系数p。特别地，除法方框128进行下面的计算。 $P=\frac{\left|\mathrm{Rc}\right(0\left)\right|}{\left|\mathrm{Rc}\right(\mathrm{\τ}\left)\right|}$

因此p是与移动站速度成比例的一个参数。如果移动站未在移动，则这两个平均值将是类似的并且p将接近一(1)。然而，移动站移动得越快，这两个平均值之间的差越大。p因而将在移动站的速度增加时增加。p因此代表信道的相干时间。

图6表示实际上如何能实施图4的示意安排的一种方式。信道估算器104的输出输入到第一抽取器152。应注意：信道估算器104的输出表示为两个独立信号，一个信号对应于I分量，一个信号对应于Q分量。此抽取器通过从每n个比特中抛弃m个比特来减少输入信号的大小。m与n能具有任何适合的值，并且在本发明的实施例中，抛弃一个时隙中所有的非导频码元。在此实施例的一个修改中，对于每个时隙抛弃所有的非导频码元与一些导频码元是可能的。

第一抽取器152提供又对应于此信号的I与Q分量的两个输出。这两个输出输入到自相关单元120，此自相关单元120包括提供没有延迟的自相关值的第一复数乘法器130和提供具有延迟τ的自相关的第二复数乘法器。第一复数乘法器130在两个独立输入端上接收此信号的I分量并在两个独立输入端上接收此信号的Q分量。第二复数乘法器132具有用于此信号的I分量的第一输入端与用于此信号的Q分量的第二输入端。第二复数乘法器也具有连接到延迟单元134的两个输出端的两个输入端。延迟单元134从第一抽取器152的相应输出端中在一个输入端上接收此信号的I分量并在第二输入端上接收此信号的Q分量。延迟单元134在将I与Q分量输出到第二复数乘法器132之前将这些信号延迟时间τ。因此，利用第一与第二复数乘法器130与132来完成自相关功能。

第一复数乘法器130的输出输出到第一无限脉冲响应(IIR)滤波器136。同样，第二复数乘法器132的输出输出到第二IIR滤波器138。第一与第二IIR滤波器136与138的输出输出到相应的第二与第三抽取器140与142。虽然m与n的值可能不同，但第二与第三抽取器140与142提供与第一抽取器152相同的功能。应注意：m与n的值对于第二与第三抽取器140与142是相同的。第二与第三抽取器140与142的输出输入到第三与第四IIR滤波器145与146。安排第四IIR滤波器136、138、145与146和第二与第三抽取器140与142对自相关单元120完成的自相关的结果进行平均。第三与第四IIR滤波器145与146提供实际平均功能。

第二与第三抽取器140与142减少传送给第三与第四IIR滤波器145与146的样本数量并因而能减少第三与第四IIR滤波器的复杂性。如图4所示，第三与第四IIR滤波器的输出输入到相应的绝对方框124。绝对方框124的输出输入到执行与图4相同的功能的除法单元128。用于第一至第三抽取器152、140与142的m与n的最合适的值能根据经验来确定。

信道估算器104提供的信道估算受噪声的影响。提供可调滤波器108以减少噪声的影响。通过在这些信道估算用于在相位旋转方框110中校正此信号的相位之前滤波这些信道估算，此相位旋转方框110的结果将更加准确。换句话说，可调滤波器提高这些信道估算的信噪比。

因而如此安排可调滤波器108，以改变其操作特性来响应由相干时间估算器106估算的正由那个RAKE分支100处理的特定传播路径的相干时间。更特殊地，改变可调滤波器108的操作以考虑相关系数的当前值。可调滤波器108随后滤波由信道估算器104计算的信道估算。应认识到：每个RAKE分支100同时考虑单个传播路径。因此，可调滤波器108是根据估算的相干时间编程的可编程滤波器。

参见图7，此图示意地表示可用于本发明实施例中的一种类型的滤波器。滤波器108包括许多延迟方框160-168。延迟方框的数量可根据需要而改变。然而，仅为了示意目的，图7的滤波器108具有5个延迟方框160-168。滤波器108的输入170连接到具有两个输出端的第一延迟方框160，其中一个输出端与第二延迟方框162连接，而另一个输出端连接到加法单元172。同样，第二延迟方框16具有两个输出端，一个输出端连接到第三延迟方框164，而另一个输出端连接到加法器172。第三与第四延迟方框164与166均具有两个类似的输出端。第五延迟方框168具有单个输出端，此输出端连接到加法器172。每个延迟方框具有第二输入端174，此第二输入端174提供分配给特定延迟方框的系数。此一般结构由FIR(有限脉冲响应)滤波器、IIR滤波器和Wiener滤波器使用，这些滤波器都能用于本发明的实施例中。利用这些滤波器实现的不同功能利用提供给延迟方框160-168的系数来实现。滤波器108的输出由相加每个延迟方框160-168的输出的加法器172的输出176提供。

如前所述，提供平滑功能的可调滤波器108可以是平坦FIR滤波器、IIR滤波器、Wiener滤波器或任何其它合适类型的滤波器。可调滤波器因此也能称为平滑器或平滑滤波器。在Wiener滤波器中，使用的系数适用于特定Doppler频谱。系数p可以用于改变这些系数和/或使用的抽头数量。平坦FIR滤波器是每个抽头系数具有同一值的平均。例如，在20抽头滤波器中，每个滤波器系数将具有同一值，此值例如可以为0.05。在使用平坦FIR滤波器的本发明实施例中，将根据相干时间估算器106提供的相干时间估算改变使用的抽头的数量。

通过使这些信道估算通过使此信号的均方误差最小的线性相位滤波器，Wiener滤波器试图获得最佳信道估算。这样的功能实际实施能是困难的，并且可以使用具有大于或等于最大可能的Doppler频率的截止频率的可调线性相位低通滤波器。

现在将参见分别表示具有长相干时间与短相干时间的信道的图8a与8b。利用较慢移动移动站获得较长相干时间(衰落速率)，同时利用较快移动移动站获得较短相干时间。图8a与8b的y轴表示功率。首先参见图8a，利用区域178表示应进行信道估算的时间周期，在此区域178中这些值相对恒定。因此，滤波器108将使用相对大数量的值来确定滤波器输出176。因而，可使用所有的延迟方框，并且用于每个延迟方框的抽头系数可能非常相似。接下来参见图8b，利用区域180表示应进行信道估算的时间周期，在此区域180中这些值也相对恒定。然而，区域180比区域178短得多。因此，将使用较少的延迟方框。例如，用于延迟方框的一些系数将是0。在这两个示例中，将根据表示相应信道的相干时间的区域176与180的长度选择非零系数。在这两个示例中，如果区域176与180的大小增加到比此信道相干时间长，由于这些信道估算不再对应于信道脉冲响应，所以这些信道估算将是不准确的并将提供不准确的结果。

在RAKE接收机中，RAKE接收机从利用组合器38组合的信道的不同延迟路径中有效地收集信号能量。假定每单个路径引入独立的衰落特性。如前面所讨论的，可能存在n个不同的延迟或传播路径。执行不同延迟路径的最大比值组合是有可能的。在组合这些信号之前，最大比值组合有效地加权这些信号，以便将最大加权给予最强信号。此计算的此准确度将取决于信道估算器104计算的信道估算的准确度。因此，可调滤波器108将平滑利用信道估算器104获得的信道估算。由信道估算器104提供的信道估算输出到相干时间估算器106，此相干时间估算器106使用这些估算来估算相干时间，并且也将这些信道估算输出到可调滤波器108，此可调滤波器108随后滤波这些抽头。正如前面所讨论的，可调滤波器108的特性将取决于信道相干时间估算器106计算的系数。

组合器38相干地组合由每个RAKE分支100提供的信号。相干组合由于每个分支100中相位旋转单元110的存在而是可能的。特别地，在相干组合中，每个分支提供的信号的相位是相同的。应认识到：在本发明的可选择实施例中，能进行非相干组合。相位旋转单元100使相关器101提供的相关输出和可调滤波器108输出的滤波的信道估算相乘。前面已经描述了安排在相位旋转单元与组合器38之间的延迟均衡器150的功能。因而，相位旋转单元100保证将进行组合的信号具有同一相位，而延迟均衡器150保证将进行组合的信号相对延迟，以便同时从延迟均衡器150中输出这些信号的相应部分。

组合器38能使用任何合适的算法来组合这些信号。例如，能与来自不同分支的信号一起使用不同的加权因素。在本发明的一个实施例中，组合器38提供的发送数据信号的估算如下：

∑一条传播路径的信号X信道抽头复估算的复共轭

每个分支100提供指定传播路径的信号×信道抽头复估算的复共轭的结果。然后相加每个分支100的结果。

如图4或图6所示的用于估算信道的相干时间的系统能在也给接收机提供其他处理功能的数字信号处理器中进行实施。可选择地，可提供独立的部件或独立的处理器来估算每个分支的相干时间。

在上述实施例的一种修改中，在可调滤波器之后可以加上线性插入器以便将这些估算的值插在两个相连时隙之间。

在本发明的所述实施例中，信道的相干时间的估算基于移动站的估算速度。然而，任何其它适合的技术能选择地用于测量信道的相干时间。

在本发明的实施例中，利用匹配滤波器可实现探测方框的相关功能。也有可能利用匹配滤波器代替每个分支中的相关器。

信道估算可以基于数据码元而不是导频信号。可选择地，估算可基于导频与数据码元。

应注意到：能使用用于估算移动站的速度或表示速度的参数的任何其它适合的方法来替代上述的特定方法。

利用任何其它适合的滤波器结构替代图7所示的滤波器结构，能实施可调滤波器提供的滤波功能。

应认识到：虽然结合移动站描述了本发明的实施例，但本发明的实施例也能在基站收发信机中采用。基站收发信机可以是移动的或固定的。此外，本发明的实施例可在可以与基站等通信的固定设备中采用。在本发明的实施例在固定设备中采用时，仍然可以获得优点，即无线电环境本身可能由于例如业务等的移动而改变。

本发明的实施例特别可应用于码分多址系统与宽带码分多址系统。然而，本发明的实施例实际上能与诸如其它的扩频系统、时分多址系统、频分多址系统和这些接入系统的混合的其它任何接入系统一起使用。

Claims (19)

1．用于无线通信系统中的一种接收机，所述接收机包括多个接收机装置，所述多个接收机装置均安排为从不同的传播路径中接收信号，每个所述接收机装置包括用于估算由相应的接收机装置与滤波装置接收的信号使用的传播路径的信道相干时间的装置，其中根据此估算装置提供的相干时间估算改变此滤波装置的操作。

2．根据权利要求1的接收机，其中所述接收机是RAKE接收机，并且所述接收机装置包括分支。

3．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中用于所述滤波装置的抽头系数根据此相干时间估算是可改变的。

4．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中所述滤波装置中使用的抽头的数量根据此相干时间估算是可改变的。

5．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中所述滤波装置具有使此信号的均方误差最小的特性。

6．根据权利要求5的接收机，其中每个接收机装置的所述滤波装置包括Wiener滤波器。

7．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中每个接收机装置的所述滤波装置包括有限脉冲响应滤波器。

8．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中每个接收机装置的所述滤波装置包括无限脉冲响应滤波器。

9．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中在移动站中采用此接收机。

10．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中此估算装置根据表示此移动站移动的参数估算与相应的接收机装置相关的传播路径的信道的相干时间。

11．根据权利要求10的接收机，其中表示此移动站移动的参数利用与给定接收机相关的传播路径的无延迟的信道脉冲响应的第一自相关和具有给定延迟的所述信道脉冲响应的第二自相关的比率来定义。

12．根据权利要求11的接收机，其中所述第一与第二自相关为平均值。

13．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中所述滤波装置的输出用于控制加到接收信号上的相位改变。

14．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中所述估算装置安排为接收所述接收信号的多个信道脉冲响应估算，所述信道脉冲响应估算由所述估算装置用于估算信道相干时间。

15．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中在基站收发信机中采用所述接收机。

16．根据任何一个前述权利要求的接收机，其中所述接收机安排为接收码分多址格式的信号。

17．用于无线通信系统中的一种接收机，所述接收机包括多个接收机装置，所述多个接收机装置均安排为从不同的传播路径中接收信号，每个所述接收机装置包括用于滤波所述接收信号的自适应滤波装置，其中根据由相应的接收机装置接收的传播路径的信号的特性改变所述自适应滤波装置的操作。

18．根据权利要求17的接收机，其中所述接收信号在通过自适应滤波装置之前进行处理。

19．根据权利要求17或18的接收机，其中所述特性是由相应的接收机接收的所述信号使用的传播路径的信道相干时间。

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