专利名称：一种多载波联合检测接收的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统中的多载波联合检测接收的装置和方法。
背景技术：
随着未来无线多媒体业务对高速数据传输日益增长的需求，要求B3G(后三代)移动通信系统标准必须具有适合传输高速数据业务的一些特点，例如，高数据量、高突发性、高可靠性等。
为保证B3G移动通信系统对其他移动通信系统的竞争力，3GPP(第三代移动通信合作伙伴)提出了B3G移动通信系统的LTE(长期演进计划)，在该长期演进计划中，TDD(时分双工)MC(多载波)的TD-SCDMA标准被列为侯选标准之一。上述的多载波TD-SCDMA系统在理论上提供的系统容量是单载波TD-SCDMA系统的N倍，这里所述的N表示载波的数目。因此，多载波TD-SCDMA系统能够提供更高的数据传输速率，提供更多丰富多彩的多媒体业务，提供更高的服务质量。
在上述的多载波TD-SCDMA系统中，只有实现将多载波信号分离为单载波信号，才能消除通信系统中的多址干扰和多径干扰，达到检测输出每个用户的软比特信息的目的。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，提供一种多载波联合检测接收的装置和方法，可以实现对多载波信号的分离与联合检测。
本发明所述多载波联合检测接收装置，包括多载波信号接收模块，用于接收多载波系统中的多载波信号；混频处理模块，用于对多载波信号接收模块接收到的多载波信号进行混频；
多载波信号处理模块，用于将混频处理模块混频后的多载波信号分离和转换为多路数字基带信号；联合检测模块，用于对多载波信号处理模块输出的各路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息；解码输出模块，用于对联合检测模块输出的用户数据信息进行解码及输出。
本发明所述多载波联合检测接收方法，其步骤包括步骤一，接收多载波信号，并对接收到的信号进行混频；步骤二，将混频后的多载波信号分离并转换为多路数字基带信号；步骤三，对多路数字基带信号进行联合检测，并将联合检测后的数据信息解码输出。
本发明中，首先对天线端接收到的多载波信号进行分离，获得单载波的多路数字基带信号，再分别对多路数字基带信号进行联合检测，并按照时间顺序输出用户数据信息，最后对这些用户数据信息进行解码输出，从而实现了利用多载波信号系统快速、准确的完成数据传输。
图1为本发明所述多载波联合检测接收装置的结构示意图；图2为本发明所述多载波联合检测接收方法的流程图；图3为本发明中天线端多载波信号单边带频谱结构示意图；图4为本发明中混频处理后的多载波中频信号单边带频谱结构示意图；图5为本发明中混频处理后的多载波零中频信号单边带频谱结构示意图；图6为本发明中对模拟信号域的中频信号进行分离的多载波信号处理模块结构示意图；图7为本发明中对模拟信号域的零中频信号进行分离的多载波信号处理模块结构示意图；图8为本发明中对数字信号域的中频信号进行分离的多载波信号处理模块结构示意图；图9为本发明中对数字信号域的零中频信号进行分离的多载波信号处理模块结构示意图；图10为本发明中对多路载波基带信号进行并行级联联合检测的联合检测模块结构示意图；图11为本发明中对多路载波基带信号进行串行级联联合检测的联合检测模块结构示意图。
具体实施例方式
本发明中，首先对多载波信号进行分离，再在分离得到的各路数字基带信号的基础上进行联合检测，从而实现了利用多载波信号系统快速、准确的完成数据传输。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明所述多载波联合检测接收装置，包括多载波信号接收模块、混频处理模块、多载波信号处理模块、联合检测模块和解码输出模块。
其中，多载波信号接收模块，用于接收多载波系统中的多载波信号。该模块可对应于多载波系统中的天线，在多载波系统中，通过天线接收多载波信号。图3中给出了天线端接收到的多载波信号的单边带频谱结构，由图3中可以看出，各载波具有相同的带宽。
混频处理模块，用于对多载波信号接收模块接收到的多载波信号进行混频。该混频处理模块对多载波信号进行混频处理后，可得到多载波中频信号。所述多载波中频信号单边带频谱如图4所示。该混频处理模块对多载波信号进行混频处理后，也可得到多载波零中频信号。所述多载波零中频信号单边带频谱如图5所示。
多载波信号处理模块，用于将混频处理模块混频后的多载波信号分离和转换为多路数字基带信号。
该多载波信号处理模块包括多载波信号分离模块和模/数转换模块。
混频处理模块混频后的多载波信号为模拟信号，该模拟信号经过多载波信号处理模块处理后，转变为多路数字基带信号。
多载波信号处理模块可先经多载波信号分离模块对混频后的多载波信号进行分离，再经模/数转换器对分离后的各路单载波信号进行转换。在此种情况下，多载波信号分离模块获得的是模拟信号域的多载波信号。
如图6所示，当混频后的多载波信号为模拟信号域的中频信号时，所述多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目N对应的多路带通滤波器1、带通滤波器2……带通滤波器N，在各个带通滤波器的输出端连接有多路模/数转换器1、模/数转换器2……模/数转换器N。经混频处理模块混频后的模拟信号域的多载波中频信号，由各个带通滤波器进行滤波分离，得到各路单载波信号，再对各路单载波信号分别进行模/数转换，得到各路数字基带信号1、数字基带信号2……数字基带信号N。这里所述的每个带通滤波器的中心频率分别对应了中频多载波信号中每个载波的中心频率，并且，所述各带通滤波器的带宽与中频多载波信号中对应载波的带宽相同。
如图7所示，当混频后的多载波信号为模拟信号域的零中频信号时，所述多载波信号分离模块也可以包括与多载波信号的载波数目N对应的多路频谱搬移模块1、频谱搬移模块2……频谱搬移模块N，和对应的多路低通滤波器1、低通滤波器2……低通滤波器N。所述频谱搬移模块用于对零中频信号进行频谱搬移，各频谱搬移模块利用带有相应频率偏移的单位冲激响应信号与对应的零中频信号相乘，从而实现载波的搬移。经过频谱搬移后的各路信号输出至对应的各路低通滤波器，所述各低通滤波器具有与对应的各个载波相同的带宽，因此，经过低通滤波器后可以输出单载波信号，从而实现多载波信号的分离。分离后的各路单载波信号由对应的各路模/数转换器进行模/数转换，最终得到各路数字基带信号1、数字基带信号2……数字基带信号N。
多载波信号处理模块也可先对混频后的多载波信号进行模/数转换，获得数字信号，再经多载波信号分离模块对多载波信号进行分离。在此种情况下，多载波信号分离模块获得的是数字信号域的多载波信号。
如图8所示，当混频后的多载波信号为中频信号时，所述多载波信号处理模块包括一个模/数转换器和多载波信号分离模块。所述多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目N对应的多路数字带通滤波器1、数字带通滤波器2……数字带通滤波器N。所述模/数转换器先对中频信号进行模/数转换，得到数字信号，再通过各带通滤波器对数字信号进行分离，得到各路数字基带信号1、数字基带信号2……数字基带信号N。
如图9所示，当混频后的多载波信号为零中频信号时，所述多载波信号处理模块也可以包括一个模/数转换器和多载波信号分离模块。所述多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目N对应的多路频谱搬移模块1、频谱搬移模块2……频谱搬移模块N，和对应的多路数字低通滤波器1、数字低通滤波器2……数字低通滤波器N。所述零中频信号先经模/数转换器进行模/数转换，得到数字信号，再由各路频谱搬移模块进行频谱搬移。所述各频谱搬移模块利用带有相应频率偏移的单位冲激响应信号与对应的零中频信号相乘，从而实现载波的搬移。之后，由对应的各路低通滤波器进行多载波信号分离，从而获得各路数字数字基带信号1、数字基带信号2……数字基带信号N。
联合检测模块，用于对多载波信号处理模块输出的各路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息。
如图10所示，所述联合检测模块可以为若干个与多载波信号处理模块输出的数字基带信号1、数字基带信号2……数字基带信号N相对应的联合检测器1、联合检测器2……联合检测器N。所述各路联合检测器分别对相应的数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息，再将所得用户数据信息依据发送端的数据发送顺序依次组合，构成一个串行的信息序列。
如图11所示，所述联合检测模块也可以由一个并/串转换器和一个联合检测器串联构成。所述的并/串转换器根据其接收到多路数字基带信号的时间顺序，把多路数字基带信号转换为单路数字基带信号。所述联合检测器对上述并/串转换器输出的单路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息。
解码输出模块，用于对联合检测模块输出的用户数据信息进行解码、输出。
本发明中，首先对天线端接收到的多载波信号进行分离，获得单载波的多路数字基带信号，再分别对多路数字基带信号进行联合检测，并按照时间顺序输出用户数据信息，最后对这些用户数据信息进行解码输出，从而实现了利用多载波信号系统快速、准确的完成数据传输。
本发明还提供一种多载波联合检测接收方法，如图2所示，其步骤包括步骤101，接收多载波信号，并对接收到的信号进行混频。
本步骤中，移动通信系统通过天线端接收的多载波信号后，对多载波信号进行混频处理，经过混频可获得多载波中频信号，或者多载波零中频信号。
步骤102，将混频后的多载波信号分离并转换为多路数字基带信号。
对于混频后的多载波中频信号或零中频信号，可先进行模/数转换，得到数字信号，再对该数字信号进行分离，以获得多路数字基带信号；也可先进行分离，获得多路单载波信号，再对这些单载波信号进行模/数转换，以获得多路数字基带信号。
步骤103，对多路数字基带信号进行联合检测，并将联合检测后的数据信息解码输出。
本步骤中，在对多路数字基带信号进行联合检测时，既可以采用多路联合检测器对各路数字基带信号分别进行联合检测，再将检测后的用户数据信息依据发送端的数据发送顺序依次组合，构成一个串行的信息序列。也可以先根据发送端发送的数据信号的时间顺序对多路数字基带信号进行并/串转换，即将多路数字基带信号合成为单路数字基带信号，再由一个联合检测器对该一路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息。
上述联合检测获得的数据信息最终经解码器解码输出。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述装置包括多载波信号接收模块，用于接收多载波系统中的多载波信号；混频处理模块，用于对多载波信号接收模块接收到的多载波信号进行混频；多载波信号处理模块，用于将混频处理模块混频后的多载波信号分离和转换为多路数字基带信号；联合检测模块，用于对多载波信号处理模块输出的各路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息；解码输出模块，用于对联合检测模块输出的用户数据信息进行解码及输出。
2.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述多载波信号处理模块包括多载波信号分离模块和多路模/数转换模块，所述多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目对应的多路带通滤波器，所述带通滤波器用于对中频信号进行滤波分离得到各路单载波信号；所述各路模/数转换器连接于对应带通滤波器的输出端，所述模/数转换模块用于对各路单载波信号进行模/数转换，得到对应的各路数字基带信号。
3.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述多载波信号处理模块包括一个模/数转换器和与其输出端相连接的多载波信号分离模块，该多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目对应的多路数字带通滤波器，所述模/数转换器用于将中频信号转换为数字信号，所述各路数字带通滤波器用于对上述数字信号进行滤波分离得到各路数字基带信号。
4.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述多载波信号处理模块包括多载波信号分离模块和多路模/数转换模块，所述多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目对应的多路频谱搬移模块和对应的多路低通滤波器，所述频谱搬移模块用于对零中频信号进行频谱搬移，所述低通滤波器用于对零中频信号进行滤波分离得到各路单载波信号，所述各路模/数转换模块用于对上述各路单载波信号进行模/数转换，得到对应的各路数字基带信号。
5.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述多载波信号处理模块包括一个模/数转换器和与其输出端相连接的多载波信号分离模块，该多载波信号分离模块包括与多载波信号的载波数目对应的多路频谱搬移模块和对应的多路数字低通滤波器，所述模/数转换器用于将零中频信号转换为数字信号，所述频谱搬移模块用于对零中频信号进行频谱搬移，所述数字低通滤波器用于对零中频信号进行滤波分离得到对应的数字基带信号。
6.如权利要求4或5所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述频谱搬移模块利用带有相应频率偏移的单位冲激响应信号与对应的零中频信号相乘，从而完成载波的搬移。
7.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述联合检测模块包括与多载波信号的载波数目对应的多路联合检测器，所述各路联合检测器分别对相应的数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息，再将所得用户数据信息依据发送端的数据发送顺序依次组合，构成一个串行的信息序列。
8.如权利要求1所述的多载波联合检测接收装置，其特征在于，所述的并/串转换器根据其接收到多路数字基带信号的时间顺序，把多路数字基带信号转换为单路数字基带信号；所述联合检测器对上述并/串转换器输出的单路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息。
9.一种多载波联合检测接收的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，接收多载波信号，并对接收到的信号进行混频；步骤二，将混频后的多载波信号分离并转换为多路数字基带信号；步骤三，对多路数字基带信号进行联合检测，并将联合检测后的数据信息解码输出。
10.如权利要求9所述的多载波联合检测接收的方法，其特征在于，所述步骤一中，混频后输出多载波中频信号，或者多载波零中频信号。
11.如权利要求9所述的多载波联合检测接收的方法，其特征在于，所述步骤二中，对混频后信号进行模/数转换得到数字信号，再对该数字信号进行分离，以获得多路数字基带信号。
12.如权利要求9所述的多载波联合检测接收的方法，其特征在于，所述步骤二中，对混频后信号进行分离获得多路单载波信号，再对上述多路单载波信号进行模/数转换，以获得多路数字基带信号。
13.如权利要求9所述的多载波联合检测接收的方法，其特征在于，所述步骤三中，对各路数字基带信号分别进行联合检测，再将检测后的用户数据信息依据发送端的数据发送顺序依次组合，构成一个串行的信息序列。
14.如权利要求9所述的多载波联合检测接收的方法，其特征在于，所述步骤三中，根据发送端发送的数据信号的时间顺序将多路数字基带信号经过并/串转换为单路数字基带信号，再由一个联合检测器对该单路数字基带信号进行联合检测，获得用户数据信息。
全文摘要
本发明公开了一种多载波联合检测接收的装置和方法，所述装置包括多载波信号接收模块、混频处理模块、多载波信号处理模块、联合检测模块、解码输出模块。所述方法，其步骤包括接收多载波信号，并对接收到的信号进行混频；将混频后的多载波信号分离并转换为多路数字基带信号；对多路数字基带信号进行联合检测，并将联合检测后的数据信息解码输出。本发明中，首先对天线端接收到的多载波信号进行分离，获得单载波的多路数字基带信号，再分别对多路数字基带信号进行联合检测，并按照时间顺序输出用户数据信息，最后对这些用户数据信息进行解码输出，从而实现了利用多载波信号系统快速、准确的完成数据传输。
文档编号H04W24/00GK1960554SQ20061011462
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者董霄剑, 杨文学 申请人:北京天碁科技有限公司