[发明专利]分集式接收机

说明书

本发明涉及用于无线电通信的分集式接收机。

在发射机和接收机之间产生多条无线传输通路的情况下会出现一种称之谓衰落的现象。假设从发射机发射的无线电波由同一接收机一方面通过第一传输路径接收而另一方面通过第二传输路径加以接收。则已经由第一传输路径传播的无线电波和已经由第二传输路径传播的无线电波之间的干扰会随机地改变所接收信号的包迹与相位。由于通过多道传输路径的无线传输的一个缺陷是通常称之为衰落的缺陷。当出现衰落时，传输质量显着下降了。

例如，在有反射或散射已发送无线电波的大楼或自然地形的环境中即会出现衰落。因此，诸如移动通信系统之类利用在一城内或道路上到处移动的发射机或接收机实现无线通信的系统尤为明显。为避免传输质量由于衰落的结果而下降，移动通信和其他领域可采用分集式接收。

已知若干种分集式接收。其中一种称之为空间分集。空间分集采用空间分隔的多个接收天线并将各自接收天线接收的信号加以组合来减小衰落的影响。空间分集所用的已知接收信号组合方法包括选择组合，等增益组合，和最大比例组合方法。最大比例组合法对受衰落影响的各接收信号的包迹电平按比例地指配权重并同时将这些被接收信号加以组合。最大比例组合法是在各种组合法中经组合之后信-噪比(此后称为载波-噪声比：C/N)变成最高的一种方法。所以，从改善传输质量的观点出发，这是最佳方法。

图12表示一种描述于由电子学，信息和通信工程师学会(IEICE)编辑，由Okumura等人监管的“移动通信基础”(日文)中的分集式接收机的结构，该著作于1986年由Corona发行公司第一次出版。该图所示接收机采用空间分集法作为分集法并用最大比例组合法作为被接收信号的组合方法。它有两个分支机构或接收系统。第一分支包括天线100，包迹检测器102，相位检波器104，移相器106和可变增益放大器108。类似地，第二分支包括天线101，包迹检测器103，相位检波器105，移相器107和可变增益放大器109。天线100和101接收无线电信号并将所接收信号馈送至相应的移相器再送至可变增益放大器。移相器106和107根据相应的相位检波器的输出，偏移从相应天线接收到的信号之相位。可变增益放大器108和109按对应于包迹检测器输出的增益系数对已经相应移相器移相后的接收信号加以放大。通过移相处理和可变增益放大处理获得的两个被接收信号在后一级中由加法器110相加，然后在后一级中由检测器400加以检测和解调。作为结果获得的组合接收信号通过输出端402输出至一电路(未示出)。

相位检波器104和105检测由相应天线接收的信号之相位。如上所述，移相器106和107处的相移根据相应相位检波器的输出加以控制。更确切地说，移相器106和107的相移是如此受相应相位检波器的控制，以致从移相器106输出的被接收信号的相位变成与从移相器109输出的接收信号相位相同。于是，加法器110可产生一同相组合。

此外，包迹检测器102和103检测由相应天线接收的信号包迹电平。可变增益放大器108和109处的放大增益根据如上所述的相应包迹检测器的输出加以控制。更确切地说，可变增益放大器108和109处的放大增益受到如此控制以致与相应天线接收信号的包迹电平成比例。这种加权决定了根据每个可变增益放大以前的包迹电平每个分支对从加法器110输出信号的贡献。

借助以上电路实施分集式接收能根据包迹电平线性地组合所接收的信号。简要地说，有高包迹电平的信号具有良好的C/N，因此由加法器110根据包迹电平组合被接收信号可产生一个总体优良C/N的信号。

然而，对所有被接收信号来说，概括成具有高包迹电平的信号就有良好C/N不总是对的。实际上，某些包迹电平有低的接收信号也有好的C/N。在图12所示电路中，一个有低包迹电平的被接收信号不能对加法器110的输出有所贡献。因此，传统的最大比例组合法无论是否接收到良好C/N的无线电波均不能有效地利用这种无线电波。

反之，某些包迹电平高的被接收信号却有不良C/N。这种类型的信号对于加法器110的输出贡献很大。因此，就传统最大比例组合法而言，被接收信号有不良C/N可作出大贡献，而加法器110的输出信号不会有一个有效的C/N。