用于发射机的装置和方法制造方法及图纸

宽带码分多址（ＷＣＤＭＡ）通信系统这种无线电通信系统里的发射机在同相（Ⅰ）信道发射一组数据，在正交（Ｑ）信道发射另外一组数据。这个发射机产生一个增益信号β，并将Ｑ信道里的数字数据乘以增益信号β。通过将这一增益信号β限制在能够用预定比特数精确表示的有限个数的值上，比方说到二进制小数点右边的４比特值，降低了这一乘法运算的复杂性。跟β的量化有关的调制误差可以通过在这一无线电通信系统中所有分量里使用β的相同量化值而得到减小。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及采用I/Q调制的无线电通信系统，具体地说涉及这种系统中I信道和Q信道之间的功率比控制。采用同相(I)和正交(Q)信号分量的调制方法已经是众所周知。在一些情况下，比方说，在欧洲和日本提出的IMT20000宽带码分多址(WCDMA)无线电通信系统标准的上行链路上，这样来使用IQ调制，其中不同的数据信道是在I和Q分量里发射的(在这一说明中，以后将它们叫做“I”和“Q信道”)。在提出的这一WCDMA系统里，公共控制信道(PCCH)是利用扩频系数256以16千比特每秒的数据率通过Q信道发射的，而业务和专用控制信道(PDCH)则是用32千比特每秒(扩频系数为128)和1024千比特每秒(扩频系数为4)之间的某个数据率通过I信道发射的。对I信道的功率要求跟对Q信道的功率要求当然不相同。因此，在进行扩频和扰频之前，I和Q信道具有不同的功率电平。可以首先假设信道里的功率正比于这个信道里的数据率。但这不必就是实际情况，因为对不同的信道有不同的业务质量要求。PCCH信道有导频信号，它们需要的业务质量不同于PDCH信道上多路复用的语音或者数据业务要求的业务质量。I和Q信道的功率电平是由一个公共功率控制算法控制的。这个算法提高或者降低功率，从而使接收机那里的信号功率维持为常数。为了做到这一点，这一算法应当遵循瑞利衰落、对数正态衰落以及随着终端和基站之间的距离不同而不同的路径损耗。碰到的一个问题来源于要求WCDMA系统里终端的发射机应当具有良好的调制精度。为了在I和Q信道之间获得准确的功率差，例如3分贝，要求终瑞里的幅度比等于β=12=0.707]]>为了实现这一功率比，用β的值乘以Q信道里的数据抽样，将得到的抽样跟来自I信道的数据抽样一起，提供给扩频和复调制电路。准确地实现这一功率比是比较困难的，因为表示0.707这个数字需要许多比特参加对要发射的每一个抽样进行的乘法运算。众所周知，乘法操作的计算量跟参加这一运算的操作数的长度有关。增大了的计算负担不仅延长了计算时间，还提高了这一计算对功率的要求。此外，设计上述WCDMA系统那种系统的时候，如果假设β的值连续变化，表示β的时候系统里不同的分量(例如不同制造商生产的终端)会引入不同的量化误差。由于这种失配，系统性能会下降。专利技术简述因此本专利技术的一个目的是提供一种功率比控制方法，跟传统技术相比，它能提高性能。一方面，为了本专利技术前面的目的和其它目的，将一些方法和装置用于宽带码分多址(WCDMA)通信系统这样的无线电通信系统里的发射机。发射机在同相(I)信道里发射一组数据，在正交(Q)信道里发射另一组数据。发射机产生一个增益信号β，并将Q信道的数字信号乘以这个增益信号β。乘法运算的复杂性是通过将这个增益信号β限制在有限数量的值上来降低的，这些值可以用预定个数的比特，比方说4个比特，来表示。另一方面，本专利技术中跟β的量化有关的调制误差可以通过在这一无线电通信系统中所有分量里使用同样的量化值来加以消除。附图简述通过阅读以下详述，并参考附图，就能理解本专利技术的目的和优点，在这些附图中附图说明图1是按照本专利技术的一个方面工作的无线电通信系统发射机的一个框图；图2说明对于多个候选量化程度，作为所需增益值β的函数，需要的额外的发射功率；图3是按照本专利技术的一个方面选择β值的一个示例性技术流程图；图4说明对于多个量化程度，作为理想增益参数β理想的函数，得到的调制精度。专利技术详述现在参考附图来描述本专利技术的各个特征，其中相似的部件用相似的引用字符来标识。图1是按照本专利技术工作的无线电通信系统发射机的一个框图。如同专利技术背景那一部分所说明的一样，发射机采用I和Q信道。跟Q信道103有关的数据抽样被提供给乘法器105的一个输入端，它的另一个输入端从功率比控制电路107接收β值。如前所述，为了进行功率控制，乘法器105将Q信道的数据乘以β。乘过后的Q信道数据跟I信道101的数据一起被提供给扩频和复调制电路109。得到的I和Q信道信号被分别提供给第一个和第二个数模(D/A)转换器111、113。第一个和第二个D/A转换器111、113提供的模拟信号被提供给对应的第一个和第二个混频器115、117。第一个混频器115用一个余弦信号进行混频，而第二个混频器117则用一个正弦信号进行混频。在合并装置119里(例如一个加法器)将第一个和第二个混频器115、117的输出合并起来，它的输出被提供给功率放大器121，在发射之前进行放大。根据本专利技术的一个方面，发射机还包括一个功率比控制单元107，它用一种方式产生β值，现在介绍这种方法。这一功率比控制单元107的工作原理来源于，至少部分地来源于，在CDMA这样的无线电通信系统里，所有信号都是在同样频率的载波上发射的。在接收机里，除了所需要的信号以外，所有其它的信号都被看成干扰信号。基站收到的每一个比特都应当具有近似相同的能量，以便降低用户之间的干扰，提高小区容量。在前面提到的WCDMA系统这样的IQ调制方案的上行链路信道里，Q信道的扩频系数被设置成256，而I信道的扩频系数则可以是128、64、32、16、8和4中的任意一个。采用增益系数β的目的是保证系统的容量最大。在传统系统里，没有对β的可能取值施加任何限制(也就是说，在传统系统里β是一个连续参数)。β值的选择对系统性能影响极大。例如，在CDMA系统里信息发射速度的一个度量是“码片速率”。在一个示例性系统里，主要的码片速率可以是fc=4.096Mchip/s，还定义了其它的码片速率1.024、2.048、8.192和16.384 Mchip/s供使用。参考图1，提供给Q信道103的数字信息信号可以具有4倍的过采样速率(“OS”)，每一个抽样用Nb个比特表示。在4.096 Mchip/s模式中，将得到的每一个抽样乘以β需要fs=fc·OS=16.385 Mops。乘法器里每增加一个比特(也就是β中的比特数*Nb)都会使每一次乘法运算更加复杂，此外，还增加了每个抽样要发射和处理的额外的一个比特。因此，为了提高功率效率，乘法中涉及的比特数应当尽可能地小。这可以通过将β值限制在能够用相对较少的比特精确地表示来做到。但是，如上所述，采用增益系数β的目的是保证系统容量最大，而使用任意β值是不能做到这一点的。相反，需要进行分析，以确定β值，它能够降低乘法运算所需要的计算复杂性，同时又不至于过度地降低系统容量。下面给出一个示例性的分析。假设在采用示例性的发射机时，β应当具有有限的比特数。因此，如果β理想表示能够保证系统容量的“理想”值，这个β信号就表示理想值加上用有限个比特数近似理想值带来的一些量化噪声。也就是说β=β理想+量化噪声。在这一说明性的实施方案里，这样来选择β的值，只要可能就让β精确地等于β理想(例如，如果β理想=0.5，那么β就表示到二进制小数点右边至少一位(one bit to the right of the binary radix point))，在所有其它情况下，将β舍入到可以表示的比它大的最小整数。总是往上舍入而不是舍入到最接近的数(在某些情况下这样做会导致向下舍入)的原因是向下舍入会导致I跟Q功率比下降。结果，不得不提高I信道的功率，以便使它的性能比Q信道的性能更好。脑子本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于发射机的一种装置，这种装置包括： 接收跟同相（Ｉ）信道有关的数字数据的装置； 接收跟正交（Ｑ）信道有关的数字数据的装置； 产生增益信号β的装置； 将Ｑ信道的数字数据跟增益信号β相乘的装置， 其中的增益信号β表示可以用４比特信号精确地表示到二进制小数点的右边的一个增益值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T帕莱纽斯，H艾利森，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]