分集接收设备和使用相同设备的无线接收设备转让专利
申请号 : CN200480001422.5
文献号 : CN1706115B
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 白方亨宗 , 木村知弘 , 细川修也 , 原田泰男
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
在接收图形信号的整个或部分时间周期期间，分集接收设备允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分而获得的平均功率电平，来确定用于接收包含在分组中的数据的天线。
权利要求 :
1.一种分集接收设备，用于接收内嵌符号的分组，所述符号是具有预定图形的图形信号的多次重复，此设备包括：多个天线；
天线切换部分，用于从多个天线中选择一个天线，并输出所选择的天线接收到的信号，作为接收信号；
增益放大器部分，用于放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出经放大的信号；
增益控制部分，用于控制增益放大器部分的增益；
功率测量部分，用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率；
平均部分，用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，通过对功率测量部分所测量并获得的瞬时功率取平均值来获得平均功率；和控制部分，用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分做出的天线选择，其中：一个平均周期的时间长度与图形信号的一个周期的时间长度相同，在接收图形信号的整个或部分时间周期期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分而获得的平均功率电平，来确定用于接收包含在所述分组中的数据的天线。
2.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，
在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间，平均部分获得的任何平均功率电平超过第一个阈值，则控制部分将在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
3.如权利要求2所述的分集接收设备，其特征在于，如果在图形信号的等待时间期间，平均部分获得的任何平均功率电平超过第一个阈值，则控制部分比较超过第一个阈值的平均功率和在测量到超过第一个阈值的平均功率的平均周期之后的平均周期期间测量到的平均功率，并将在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
4.如权利要求2所述的分集接收设备，其特征在于，
如果在图形信号的等待时间期间，平均部分获得的任何平均功率电平超过比第一个阈值高的第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得多个天线都被选择到，和在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，控制部分将测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
5.如权利要求4所述的分集接收设备，其特征在于，进一步包括：相关部分，用于确定从增益放大器部分输出的信号和所述图形信号之间的相关值；和相关检测部分，用于基于由相关部分确定的相关值和由平均部分获得的平均功率，检测接收所述图形信号的时序，其中如果在图形信号的等待时间期间，平均部分测量到的任何平均功率电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得多个天线都被选择到，和在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，控制部分将测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
6.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，
在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，如果在图形信号的等待时间期间，平均部分获得的任何平均功率电平超过第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得多个天线都被选择到，和在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，控制部分将测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线确定为接收数据的天线。
7.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，还包括：相关部分，用于确定从增益放大器部分输出的信号和所述图形信号之间的相关值；和相关检测部分，用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分获得的平均功率，检测接收所述图形信号的时序，其中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，如果在图形信号的等待时间期间，平均部分测量到的任何平均功率电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得多个天线都被选择到，和在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，控制部分将测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。
8.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，
在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间，平均部分获得的任何平均功率电平超过第二个阈值，则控制部分将在测量到超过第二个阈值的平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
9.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，还包括：相关部分，用于确定从增益放大器部分输出的信号和所述图形信号之间的相关值；和相关检测部分，用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分获得的平均功率，检测接收所述图形信号的时序，其中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，如果在图形信号在等待时间期间，平均部分测量到的任何平均功率电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到所述图形信号的接收，则控制部分将在测量到低于第一个阈值的平均功率的平均周期期间所选择的天线确定为接收数据的天线。
10.如权利要求1所述的分集接收设备，其特征在于，增益控制部分基于由控制部分确定的天线所接收的信号的平均功率，使用增益值控制增益放大器部分的增益。
11.一种无线接收设备，用于接收内嵌符号的分组，所述符号是具有预定图形的图形信号的多次重复，所述设备包括：分集接收设备，用于选择天线并接收所述分组；和
解调部分，用于解调由分集接收设备接收到的信号，其中，
所述分集接收设备包括：
多个天线；
天线切换部分，用于从多个天线中选择一个天线，并输出所选择的天线接收到的信号作为接收信号；
增益放大器部分，用于放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出经放大的信号；
频率变换部分，用于对所述被放大的接收信号进行频率变换；
增益控制部分，用于控制增益放大器部分的增益；
功率测量部分，用于测量来自频率变换部分的输出信号的瞬时功率；
平均部分，用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，通过对功率测量部分所测量并获得的瞬时功率取平均值来获得平均功率；和控制部分，用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分做出的天线选择，其中一个平均周期的时间长度与图形信号的一个周期的时间长度相同，在接收图形信号的整个或部分时间周期期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分而获得的平均功率电平，来确定用于接收包含在所述分组中的数据的天线。
12.一种无线接收设备，用于接收内嵌符号的分组，所述符号是具有预定图形的图形信号的多次重复，所述设备包括：分集接收设备，用于选择天线并接收所述分组；和
解调部分，用于解调由分集接收设备接收到的信号，其中，
所述分集接收设备包括：
多个天线；
天线切换部分，用于从多个天线中选择一个天线，并输出所选择的天线接收到的信号作为接收信号；
频率变换部分，对所述接收信号进行频率变换；
增益放大器部分，用于放大从频率变换部分输出的信号，并输出此放大信号；
增益控制部分，用于控制增益放大器部分的增益；
功率测量部分，用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率；
平均部分，用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，通过对功率测量部分所测量并获得的瞬时功率取平均值来获得平均功率；和控制部分，用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分做出的天线选择，其中一个平均周期的时间长度与图形信号的一个周期的时间长度相同，在接收图形信号的整个或部分时间周期期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分而获得的平均功率电平，来确定用于接收包含在所述分组中的数据的天线。
说明书 :
技术领域
本发明涉及分集接收设备和使用分集接收设备的无线接收设备，尤其是涉及用于从大量天线中选择一个接收信号的天线的天线选择分集接收设备，和使用天线选择分集接收设备的无线接收设备。
背景技术
众所周知，在诸如无线局域网(LANs)的移动通信中，由于无线电波的反射和散射，接收电场强度相当大地变化的衰落现象，使得接收性能非常大地降级。作为用来降低这样的衰落现象影响的接收技术，有大家知道的用于从大量接收系统中获得的接收信号中选择一个信号来解调的分集接收方法。分集接收方法包括用于从大量天线中选择一个天线来接收信号的天线选择分集接收方法。
日本专利公开出版物No.9-148973揭示了传统天线选择分集方法。图10是显示在日本专利公开出版物No.9-148973中所揭示的传统天线选择分集接收设备900的功能结构的方框图。
在图10所示的天线选择分集接收设备900中，响应来自控制部分908的指令，天线切换部分903从由第一个和第二个天线901和902所接收的接收信号中选择一个信号。AGC(自动增益控制)电路904基于来自控制电压产生部分(下文称为“VCO(电压控制振荡器)”)的控制电压来控制一个增益，使得被天线切换部分903选择的接收信号的输出信号电平是常数。VCO905基于来自AGC电路904的一个输出信号，输出一个用于控制AGC电路904的增益的控制电压给AGC电路904。控制部分908基于来自VCO905的控制电压确定所接收信号的功率电平。例如，在信号被第一个天线901接收的情况下，一旦控制部分908确定所接收信号的功率电平，接下来控制部分908允许天线切换部分903切换天线到第二个天线902，使得信号可以被第二个天线902接收。然后控制部分908基于来自VCO905的控制电压来确定被第二个天线902接收的接收信号的功率电平。此后，控制部分908比较从由第一个天线901的接收获得的功率电平和从由第二个天线902的接收获得的功率电平，基于比较的结果，指示天线切换部分903从第一个和第二个天线901和902中选择一个在适当功率电平接收信号的天线。解调电路907解调来自A/D变换部分906的数字信号。如此，传统天线选择分集接收设备900根据接收性能的变化选择适当的天线，从而避免了接收性能的非常大地降级。
然而，上述传统结构不能精确确定接收功率，除非由AGC电路904和VCO905组成的反馈环被会聚。因此，在控制部分908中，功率比较要求认为反馈环会聚这样多的时间。此外，在二个天线之间所接收的功率由大量差异的情况下，被输入AGC电路904的功率在从一个天线到另一个天线切换的时刻突然地变化，因此反馈环的会聚要求更多的时间。
在诸如无线LANs的高速无线分组通信中，大量终端在给定的时间发送无线分组。无线分组的前同步码长度仅仅是几微秒。因此，接收侧必须在几微秒的前同步码周期内选择一个天线；然而，在诸如上述的传统结构，因为接收的功率的AGC比较花费了一个长的时间，所以天线选择需要长时间，从而不可能在几微秒的前同步码周期内选择一个天线。
日本专利公开出版物No.9-148973揭示了传统天线选择分集方法。图10是显示在日本专利公开出版物No.9-148973中所揭示的传统天线选择分集接收设备900的功能结构的方框图。
在图10所示的天线选择分集接收设备900中，响应来自控制部分908的指令，天线切换部分903从由第一个和第二个天线901和902所接收的接收信号中选择一个信号。AGC(自动增益控制)电路904基于来自控制电压产生部分(下文称为“VCO(电压控制振荡器)”)的控制电压来控制一个增益，使得被天线切换部分903选择的接收信号的输出信号电平是常数。VCO905基于来自AGC电路904的一个输出信号，输出一个用于控制AGC电路904的增益的控制电压给AGC电路904。控制部分908基于来自VCO905的控制电压确定所接收信号的功率电平。例如，在信号被第一个天线901接收的情况下，一旦控制部分908确定所接收信号的功率电平，接下来控制部分908允许天线切换部分903切换天线到第二个天线902，使得信号可以被第二个天线902接收。然后控制部分908基于来自VCO905的控制电压来确定被第二个天线902接收的接收信号的功率电平。此后，控制部分908比较从由第一个天线901的接收获得的功率电平和从由第二个天线902的接收获得的功率电平，基于比较的结果，指示天线切换部分903从第一个和第二个天线901和902中选择一个在适当功率电平接收信号的天线。解调电路907解调来自A/D变换部分906的数字信号。如此，传统天线选择分集接收设备900根据接收性能的变化选择适当的天线，从而避免了接收性能的非常大地降级。
然而，上述传统结构不能精确确定接收功率，除非由AGC电路904和VCO905组成的反馈环被会聚。因此，在控制部分908中，功率比较要求认为反馈环会聚这样多的时间。此外，在二个天线之间所接收的功率由大量差异的情况下，被输入AGC电路904的功率在从一个天线到另一个天线切换的时刻突然地变化，因此反馈环的会聚要求更多的时间。
在诸如无线LANs的高速无线分组通信中，大量终端在给定的时间发送无线分组。无线分组的前同步码长度仅仅是几微秒。因此，接收侧必须在几微秒的前同步码周期内选择一个天线；然而，在诸如上述的传统结构，因为接收的功率的AGC比较花费了一个长的时间，所以天线选择需要长时间，从而不可能在几微秒的前同步码周期内选择一个天线。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种分集接收设备，使用它可以为每个到达的无线分组在短时间内快速选择一个具有最高接收功率电平的天线，和一种使用这样分集接收设备的无线接收设备。
为了克服上述问题，本发明具有下面的特点。本发明涉及用于接收内嵌具有预设图形的图形信号的多次重复的符号的分组，此设备包括：大量天线；用于从大量天线中选择一个天线，并输出所选择天线接收到的信号作为接收信号的天线切换部分；用于放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出此放大信号的增益放大器部分；用于控制增益放大器部分的增益的增益控制部分；用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率的功率测量部分；用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，使用功率测量部分来测量瞬时功率的平均值，并测量平均功率，此平均周期具有和图形信号的一个周期相同的间长度的平均部分；和用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分作出的天线选择的控制部分。在接收图形信号的时间周期的整个或部分期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分，在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分来测量的平均功率电平，来确定用于接收包含在分组中数据的天线。
在一个较佳实施例中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第一个阈值，则控制部分确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在这样的实施例中，如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第一个阈值，则控制部分比较超过第一个阈值的平均功率和在测量到超过第一个阈值的平均功率的平均周期之后的平均周期期间测量到的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
此外，如果在图形信号的等待时间期间，平均部分测量的平均功率的任何电平超过比第一个阈值高的第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个较佳实施例中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在还有的另一个较佳实施例中，分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且能够确定在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个实施例中，在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第二个阈值，则控制部分确定在平均功率超过测量到的第二个阈值的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个较佳实施例中，分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分确定在平均功率低于测量到的第一个阈值的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在还有另一个较佳实施例中，增益控制部分基于由控制部分确定的天线所接收的信号的平均功率，使用增益值控制增益放大器部分的增益。
此外，本发明涉及一种无线接收设备，用于接收内嵌具有预设图形的图形信号的多次重复的符号的分组，此设备包括：一个用于选择天线和接收分组的分集接收设备；和一个用于解调由分集接收设备接收到的信号的解调部分。分集接收设备包括：大量天线；用于从大量天线中选择一个天线，并输出所选择天线接收到的信号作为接收信号的天线切换部分；用于在频率变换之前或之后，放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出此放大信号的增益放大器部分；用于控制增益放大器部分的增益的增益控制部分；用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率的功率测量部分；用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，使用功率测量部分来测量瞬时功率的平均值，并测量平均功率，此平均周期具有和图形信号的一个周期相同的间长度的平均部分；和用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分做出的天线选择的控制部分。在接收图形信号的时间周期的整个或部分期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分，在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分来测量的平均功率电平，来确定用于接收包含在分组中数据的天线。
根据本发明的分集接收设备，在接收具有相同图形的图形信号期间的时间周期的整个或部分期间，增益被固定，且由每个天线接收的接收信号的平均功率被确定。然后，基于平均功率的电平确定接收数据的天线。因此，没有必要为了确定由每个天线接收的接收信号的平均功率等待反馈环会聚，使得可能在短时间内测量平均功率。此外，因为增益被固定，所以容易进行平均功率之间的电平比较。此外，因为确定平均功率的平均周期具有和图形信号的一个周期一样的时间长度，所以分集接收设备可以在每个平均周期相同波形中确定平均功率，不管执行平均的时序，由此可以更加精确地比较平均功率。
如果接收信号的电平太高，则增益被降低，并重新测量平均功率，然后确定选择的天线。如果接收信号的电平太低，则增益被提高，并重新测量平均功率，然后确定选择的天线。因此可能进行在短时间内在从微弱电场到强电场的宽范围内精确地进行功率比较。
因此，可以为每个到达的无线分组快速选择具有最高接收功率的天线，从而即使在传输环境有变化的情况下也可能建立稳定的通信。此外，即使在接收从大量终端被发送的无线分组的情况下，因为为每个无线分组选择天线，所以可以实现稳定的通信。
附图简述
图1是显示根据本发明第一实施例的分集接收设备1的功能结构的方框图。
图2是显示被根据第一实施例的分集接收设备1接收的一个分组的帧结构图。
图3是用于说明在平均周期具有和图形信号的一个周期相同时间长度的情况下，重复相同图形的信号的平均功率可以被确定，而不管执行平均的时序的示意图。
图4是显示在图1所示分集接收设备1的主要部分的信号之间相关的时序图。
图5是显示根据第二实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图6是显示根据本发明第三实施例的分集接收设备3的功能结构的方框图。
图7是显示根据第三实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图8是显示根据第四实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图9是显示根据本发明第五实施例的分集接收设备5的功能结构的方框图。
图10是显示在日本开放专利出版物No.9-148973中所揭示的传统天线选择分集接收设备900的功能结构的方框图。
本发明的较佳实施例
(第一实施例)
图1是显示根据本发明第一实施例的分集接收设备1的功能结构的方框图。在图1中，分集接收设备1包括大量天线(例如第一个天线101和第二个天线102)；天线切换部分103；增益放大器104；功率测量部分105；平均部分106；保留部分107；分组到达检测部分112；控制部分110；和增益控制部分111。
图2是显示被根据第一实施例的分集接收设备1接收的一个分组的帧结构图。一个分组包括前同步码部分301和数据部分302。在前同步码部分301中，具有预设波形的图形P的图形信号被重复多次。在图2中，为了说明的目的，第一个到达的图形信号标识为“P1”，下一个到达的图形信号标识为“P2”；同样，第n个到达的图形信号在下文标识为“Pn”。任何波形可以被用作图形P；然而，最好使用PN序列、线性脉冲调频波形，或类似具有高自相关特性的波形。在数据部分302中，存储发送和接收的数据。在此值得注释的是，尽管在图2中图形信号被包含在前同步码部分301中，但是被包含的图形信号的区域不限于这个；区域可以是在包含数据的分组的数据之前，嵌入在区域中的图形信号的多次重复的符号一样长的任何地方。
在接收分组的等待状态期间，即图形信号的等待时间期间，控制部分110输入天线切换部分103一个天线切换信号S1，来切换前面所选择的天线。当等待分组到达时，响应天线切换信号S1，天线切换部分103顺序切换大量天线的选择。在下文中，在天线被切换到由天线切换信号S1特指的天线期间的预定周期称为“天线切换周期”。下面将描述天线切换周期的特征。
此外，在图形信号的等待时间期间，控制部分110输入增益控制部分111指示增益放大器104在第一个固定增益运行的第一个增益切换信号S2。响应第一个增益切换信号S2，增益控制部分111输入增益放大器104一个标识第一个固定增益的增益控制信号S3。响应增益控制信号S3，增益放大器104使用第一个固定增益放大从天线切换部分103输入的接收信号，并输出放大信号。
功率测量部分105测量增益放大器104的输出信号的瞬间功率S4，并输入瞬时功率S4到平均部分106。
平均部分106在预设周期计算从功率测量部分105输入的瞬时功率S4的平均值。预设周期具有与图形P相同的长度，即与图形信号的一个周期相同时间长度。这时，在瞬时功率S4被平均期间预设周期的信号所有图形变得唯一。在下文中，这样的预设周期称为“平均周期”。
图3是说明在平均周期具有与图形信号的一个周期相同时间长度的情况下，重复相同图形的信号的平均功率可以被确定，而不论执行平均的时序的示意图。在图3中，为了便于理解，图形P用数列“1，2，3，4，5”表示。对于时序A来说，平均部分106重复地计算在平均周期A1具有图形“2，3，4，5，1”的信号的功率平均。对于时序B来说，平均部分106重复地计算在平均周期B1具有图形“3，4，5，1，2”的信号的周期平均。如此，在平均周期具有和图形信号的一个周期相同的时间长度的情况下，平均部分106可以计算在每个平均周期重复相同图形的信号的功率平均，不管什么时候是平均状态。
由天线切换信号S1特指的天线切换周期具有和图形P相同的长度，并与平均周期同步。然而，在天线切换部分103基于天线切换信号S1切换天线的情况下，导致轻微的时间延迟。因此，在某些情况下，天线被精确切换的时间周期可能比图形P的长度更长。然而，因为天线切换信号和平均周期彼此同步，所以在一个平均周期期间测量的平均功率充分地等于由给定天线接收的瞬时功率的平均。因此，作为在给定平均周期选择的天线，可以指定给定的天线。
平均部分106输出平均功率S5到控制部分110、保留部分107、增益控制部分111和分组到达检测部分112。
保留部分107保留每当天线从一个切换到另一个时与每个天线相关的平均功率S5。虽然没有在图中显示，但是天线切换信号S1被从控制部分110输入到保留部分107，且响应天线切换信号S1，保留部分107控制时序来保留平均功率S5。在此值得注释的是，保留部分107可以为每个平均周期保留平均功率S5。
分组到达检测部分112确定从平均部分106输入的平均功率S5是否超过预设第一个阈值。如果平均功率S5超过第一个阈值TH1，则分组到达检测部分112确定分组已经到达，并因此输入分组达到信号S7到控制部分110。
控制部分110基于来自分组到达检测部分112的分组到达信号S7检测分组的到达，当检测到分组到达时，控制部分110比较当检测到分组到达时(当平均功率S5超过第一个阈值TH1)所测量到的平均功率和这样的事件之后测量的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。此后，控制部分110输入到天线切换部分103一个天线切换信号S1来维持所选择天线的使用，知道所接收分组的接收完成。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111指示增益放大器104作为可变增益放大器运行的第二个增益切换信号S8，使得由接收天线所接收的信号的平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。
当第二个增益切换信号S8被输入到增益控制部分111时，增益控制部分111输入增益控制信号S3到增益放大器104，使得从平均部分106输出的平均功率S5具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值，并控制增益放大器104，使得平均功率S5具有预设值，而允许增益放大器104的增益变化。这时，增益放大器104的输出被会聚到预设值。
其增益已经被控制的增益放大器104的输出信号此后被输入到数据解调部分(未显示)，且分组的数据部分被解调。当数据部分的解调完成时，控制部分110又回到接收等待状态并重复上述操作。
参考指定的例子，假设有二个天线，下面将详细描述分集接收设备1的每个部分的运行。
图4是显示在图1所示分集接收设备1的主要部分的信号之间相关的时序图。在此，提供假设第一个天线101的接收功率高于第二个天线102的接收功率的描述；然而，容易理解的是，即使在相反的情况下，分集接收设备1以相同的方式运行。
在接收图形信号的等待时间期间(从时间T(1)到T(3)周期期间)，接收信号没有被输入到分集接收设备1。自接收等待时间的期间，控制部分110在预设天线切换周期期间切换天线切换信号S1，在此假设的是天线被精确切换的时间间隔也具有与图形P相同的长度。此外，尽管图4显示天线切换周期的状态时间对应于图形信号的状态时间，但是即使它们不是彼此相关的，它也可被看作以图3所描述的那些相同的规则，每当天线从一个变换到另一个时，重复相同图形的信号可以被接收。图4中，在天线切换信号S1是电平L的情况下，天线切换部分103选择第一个天线101。在天线切换信号S1是电平H的情况下，天线切换部分103选择第二个天线102。天线切换周期和平均周期T(k+1)-T(k)每个具有和图形P相同的长度。在此，k是大于或等于1的整数。
控制部分110输入第一个增益切换信号S2到增益控制部分111。因此，增益控制部分111输入到增益放大器104一个增益控制信号S3，用于固定增益放大器104的增益到第一个固定增益。因此通过固定增益，在固定增益周期期间测量到的平均功率变成与接收信号的功率成比例，且因此变得可能客观地比较当天线被切换到第一个天线101时测量到的接收功率和当天线被切换到第二个天线102时测量到的接收功率。
首先，在从时间T(1)到时间T(2)的周期期间天线被切换到第一个天线101。功率测量部分105和平均部分106测量这样一个周期的平均功率。因为平均周期的长度与一个图形信号的长度相同，所以平均部分106为每个天线在相同的波形(图形)确定平均功率。因此，由第一个天线101接收的信号功率和由第二个天线102接收的信号功率之间的电平的精确比较可以在短时间内进行。因为在从时间T(1)到时间T(2)的周期期间没有信号，所以来自第一个天线101的瞬时功率S4是0，因此在时间T(2)确定的从时间T(1)到时间T(2)的周期期间的平均功率S5也是0。在此值得注释的是，图4中平均功率用黑点标识。当在时间T(2)确定从时间T(1)到时间T(2)的周期期间的平均功率S5时，分组到达检测部分112比较平均功率S5和第一个阈值TH1。如果平均功率S5超过第一个阈值TH1，则分组到达检测部分112确定分组已经到达，因此输入到控制部分110一个标识分组到达的分组到达信号S7。在此，因为平均功率S5没有超过第一个阈值TH1，所以分组到达检测部分112确定分组没有到达。在这种情况下，控制部分110脱离增益控制部分111来维持第一个固定增益。此后，由平均部分106测量的平均功率S5在保留部分107保留。保留部分107输出在此保留的平均功率S5作为先前平均周期的平均功率S6。
接下来，在从时间T(2)到时间T(3)的周期期间，天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后同样地，增益放大器104用第一个固定增益放大所接收的信号，并输出放大信号。功率测量部分105和平均部分106在时间T(3)确定平均功率S5，并输出平均功率S5。而且这个周期期间，因为没有信号，所以第二个天线102的输出的平均功率S5在时间T(3)是0。分组到达检测部分112比较第一个阈值TH1和第二个天线102的平均功率S5。因为平均功率S5没有超过第一个阈值TH1，所以分组到达检测部分112确定分组没有到达。在这种情况下，控制部分110脱离增益控制部分111来维持第一个固定增益。由平均部分106测量的平均功率S5被保留在保留部分107。如此，直到分组到达的检测，分集接收设备1在预设天线切换周期期间使用第一个固定增益顺序地切换二个天线，确定接收信号的平均功率，并保留平均功率。
假设时间T(3)之后分组被输入。以与从时间T(1)到时间T(3)的周期期间所执行的相同的方式，在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间，天线切换部分103切换天线到第一个天线101。然后同样，增益放大器104用第一个固定增益放大所接收的信号，并输出放大信号。在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间，瞬时功率S4显示了增长趋势。平均部分106在时间T(4)确定从时间T(3)到时间T(4)的周期期间的平均功率S5a，并输出平均功率S5a。在此假设平均功率S5a超过第一个阈值TH1。因此分组到达检测部分112输入到控制部分110一个标识分组到达的分组检测信号S7。
响应分组检测信号S7，控制部分开始确定哪个接收天线应该被选择的确定过程。特别地，首先在时间点T(4)测量的第一个天线101的平均功率S5a被保留在保留部分107作为平均功率S6a。接下来，天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后，在天线切换周期，即从时间T(4)到时间T(5)的周期期间，来自第二个天线102的信号的瞬时功率S4被功率测量部分105测量。平均部分106在时间点T(5)确定从时间T(4)到时间T(5)的周期期间的平均功率S5b，并输入平均功率S5b到控制部分110。控制部分110比较保留在保留部分107的从时间T(3)到时间T(4)的周期期间的平均功率S6a，和从平均部分106输入的从时间T(4)到时间T(5)的周期期间的平均功率S5b。在此，因为平均功率S6a高于平均功率S5b，所以控制部分110在时间T(5)之后确定第一个天线101被选择，为此第一个天线101可以获得比第二个天线102更高的接收功率。
如此，在从时间T(3)到时间T(5)的周期期间，分集接收设备1固定增益放大器104的增益，并顺序切换对天线的选择，因此确定由每个天线接收的接收信号的平均功率，并基于所确定的平均功率的电平来确定接收数据的天线。获得由每个天线接收的接收信号的平均功率周期期间来确定天线，诸如从时间T(3)到时间T(5)的周期期间被称为“天线选择期间”。
一旦选择了第一个天线101，其后控制部分110固定天线选择信号S1为选择第一个天线101的电平L，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111第二个增益切换信号S8，来允许增益放大器104作为可变增益放大器服务。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第一实施例中，天线选择周期期间，分集接收设备1固定增益，确定由每个天线所接收的接收信号的平均功率，并基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，没有必要为了确定由每个天线接收的接收信号的平均功率等待反馈环会聚，使得可能在短时间内测量平均功率。此外，因为增益被固定，所以容易进行平均功率之间的电平比较。此外，因为确定平均功率的平均周期具有和图形信号的一个周期一样的时间长度，所以分集接收设备1可以在每个平均周期相同波形中确定平均功率，不管执行平均的时序，由此可以更加精确地比较平均功率。因此，分集接收设备可以被提供具有为每个到达无线分组在短时间内快速选择具有最高接收功率电平的天线。
在此值得注释的是，在第一实施例中，保留部分107保留在先前平均周期期间测量到的平均功率，控制部分110比较保留部分107的保留内容和在当前平均周期期间测量到的平均功率，来识别哪个平均功率更高；然而，保留部分107不必提供对每个平均周期进行平均功率的比较。例如，控制部分110可以存储每当平均功率从平均部分106输入时关于平均功率的信息，并确定在确定天线阶段哪个平均功率最高，由此可以确定天线。可替换地，控制部分110可以每当平均功率被输入时确定平均功率的电平，存储关于较高平均功率的信息，然后在确定天线阶段，确定对应于关于较高平均功率的信息的天线。
尽管在此值得注释的是，在第一实施例中，天线选择周期由平均功率超过第一个阈值TH1的期间的平均周期(从时间T(3)到时间T(4)的周期)和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，平均功率超过第一个阈值TH1之后，具有保留的第一个固定增益，分集接收设备1可以再次允许天线切换部分103顺序地选择所有的天线，并确定具有在所获得的平均功率中最好平均功率的天线作为接收数据的天线。可替换地，天线选择周期可以在某个时间从当平均功率已超过第一个阈值TH1时流逝之后被呈现。在任何情况下，如果平均功率超过第一个阈值TH1，则在测量最高平均功率的平均周期期间已选择的天线应该被确定作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，天线切换部分响应根据天线的数量具有不同电平的天线切换信号，从大量天线中选择一个天线，并输出由所选择天线接收的信号作为接收信号。在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益放大器，使得增益放大器在第一个固定增益运行，并允许天线切换部分顺序的切换大量天线。如果在图形信号的等待时间期间测量到超过第一个阈值的平均功率，则控制部分在图形选择周期期间比较超过第一个阈值的平均功率和这样的平均哦那嘎拉之后测量到的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间已选择的天线作为接收数据的天线。
(第二实施例)
根据本发明第二实施例的分集接收设备的方块结构和第一实施例的一样，因此在此结合参考图1。在使用第一实施例中，在接收功率非常高的情况下，如果增益放大器104用第一个固定增益放大接收信号，则测量值可能在功率测量部分105饱和，从而瞬时功率不能被精确地确定。考虑到这个，在第二实施例中，在接收功率非常高的情况下，控制部分110切换增益到比第一个固定增益更低的第二个固定增益来调节测量值，使得测量值在功率测量部分105不饱和，然后为每个所选择的天线确定平均功率。
图5是显示在根据第二实施例的分集接收设备的主要部分信号之间相关的时序图。参考图5，下面将描述根据第二实施例的分集接收设备的运行。在此值得注释的是，为了便于说明，下面描述有二个天线的情况。
在从时间T(1)到时间T(3)的周期期间，和在第一实施例的情况一样，分集接收设备每当天线被从一个切换到另一个时测量平均功率S5，并允许保留部分107保留平均功率S5。
在此，假设在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间输入非常大的信号。功率测量部分105测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(4)测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的由第一个天线101接收的信号平均功率S5c。控制部分110确定在时间T(4)获得的101的平均功率S5c是否超过比第一个阈值TH1更高的第二个阈值TH2。例如，第二个阈值TH2可以设为不能获得平均功率的精确值的极限值。在此，假设平均功率S5c超过第二个阈值TH2。如此，如果平均功率超过第二个阈值TH2，控制部分110确定有输入一个使用第一个固定增益不能精确测量平均功率的大信号。因此控制部分110控制增益控制部分111和天线切换部分103，使得使用降低的增益再次测量平均功率。
特别是，首先，当没有切换到另一个天线时，控制部分110脱离天线切换信号S1。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111指示使用比第一个固定增益更低的第二个固定增益的第三个增益切换信号S9。当输入第三个增益切换信号S9时，增益控制部分111降低增益放大器104的增益为第二个固定增益。这时，功率测量部分105可以不导致饱和的测量瞬时功率。
在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间，功率测量部分105测量来自第一个天线101的信号的瞬时功率S4。然后在时间T(5)，平均部分106测量在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的来自第一个天线101的信号的平均功率S5d。一旦在时间T(5)确定了来自第一个天线101的信号的平均功率S5d，平均部分106允许保留部分107保留平均功率S5d作为平均功率S6d。
接下来，控制部分110带来天线切换信号S1到电平H，并允许天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后，功率测量部分105测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间被增益放大器104用第二个固定增益放大的信号的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(6)测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间产生的来自第二个天线102的信号的平均功率S5e。基于在时间T(6)来自第二个天线102的信号的平均功率S5e的确定，控制部分110比较保留在保留部分107内的先前天线切换周期的平均功率S6d和当前天线切换周期的平均功率S5e。在此，因为平均功率S5e比平均功率S6d更高，所以控制部分110选择第二个天线102。在第二个实施例中，使用第二个固定增益测量天线平均功率的周期作为天线选择周期服务。
一旦选择了接收天线，其后控制部分110固定天线选择信号S1为选择第二个天线102的电平H，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110输入第二个增益切换信号S8到增益控制部分111。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第二实施例中，图形信号等待时间期间，分集接收设备使用第一个固定增益接收图形信号并测量平均功率。如果平均功率超过第二个阈值，则分集接收设备降低增益到比第一个固定增益更低的第二个固定增益，为此接收信号的电平太高。然后，分集接收设备在天线选择周期期间确定使用第二个固定增益的情况下天线的平均功率，然后基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，即使在输入具有高功率的信号的情况下，可以使用降低的固定增益来重新测量平均功率，使得可能不导致功率测量部分的饱和而精确测量功率；因此，除了由第一实施例提供的优点以外，分集接收设备具有可以适当地选择能够获得较高接收功率的天线的优点。
在此值得注释的是，尽管在第二实施例中，天线选择周期由平均功率超过第二个阈值TH2的期间的平均周期和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，天线选择周期可以在某个时间从当平均功率已超过第二个阈值TH2时流逝之后被呈现。在任何情况下，如果平均功率超过第二个阈值TH2在此使用固定增益选择所有天线，测量每个天线的平均功率，然后基于平均功率的比较确定天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，图形信号等待时间期间，分集接收设备的控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器使用第一个固定增益放大接收信号。此外，控制部分允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序的切换天线的选择。在图形信号的等待时间期间平均部分测量到的平均功率的电平超过第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益更低的第二个固定增益来放大接收信号。此外，控制部分允许图形切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线可以被都选择。在这种情况下，所有天线被切换的周期作为天线选择周期服务。然后在天线选择周期期间，控制部分确定在使用第二个增益测量的所有平均功率中测量到的最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，不必说根据第二实施例的过程可以在根据第一实施例的分集接收设备中被结合。也就是，首先测量到超过第一个阈值TH1的平均功率，然后如果平均功率超过第一个阈值TH1而不超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第一实施例的过程。另一个方面，如果平均功率还超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第二实施例的过程。
在此值得注释的是，在第二实施例中，如果平均功率超过第二个阈值TH2，则为了选择能够获得较高接收功率的天线，降低增益，且在天线选择周期期间重新测量所有天线的平均功率。然而，因为在测量到平均功率超过第二个阈值TH2的平均周期期间所选择的天线能够活动足够高的平均功率，作为分集接收设备可以确定这样的天线作为接收数据的天线。这时，可以在较短的时间内选择天线。
(第三实施例)
图6是显示根据本发明第三实施例分集接收设备3的功能结构的方框图。图6中，和第一实施例中相同功能的单元用相同的参考数字表示，在此忽略其描述。图6中，分集接收设备3包括大量天线(例如第一个天线101和第二个天线102)；天线切换部分103；增益放大器104；功率测量部分105；平均部分106；保留部分107；相关部分108；相关检测部分109；控制部分110a和增益控制部分111a。
在使用第一实施例的情况下，如果接收功率非常低，则即使增益放大器104使用第一个固定增益放大接收信号，接收信号可能被掩藏在噪声电平中，瞬时功率不可能被功率测量部分105精确地测量到。考虑到这点，在第三实施例中，如果接收功率非常低，则控制部分110a切换增益到比第一个固定增益更高的第三个固定增益，使得功率测量部分105可以测量瞬时功率。
图7是显示在根据第三实施例分集接收设备3的主要部分的信号之间相关的时序图。参考图7，下面将描述根据第三实施例分集接收设备3的运行。
相关部分108预先认出图形P的波形，在天线切换周期或平均周期期间扫描图形P，确定增益放大器104的输出和图形P之间的相关，并输出相关值S11。相关值S11在接收信号中图形P和图形Pk彼此一致的时序到达它的波峰。在此，k是1到n的任何整数。
相关检测部分109相关值S11和从平均部分106输出的平均功率S5，检测相关值S11的波峰出现的时序，然后在这样的时序输出标识图形信号到达的相关检测信号S12。特别是，相关检测部分109检测相关值S11变得比平均功率S5更高的时序，在这样的时序确定相关值S11到达它的峰值。如果基于相关值S11是否超过某个阈值来检测到图形信号的到达，则在接收电平低的情况下，相关值也变得低，因此不能检测到图形信号的到达。另一个方面，如上所述，通过基于相关值是否超过平均功率来检测图形信号的到达，相关值S11的波峰可以正确地检测到，不管每个天线接收功率的电平。
在从时间T(1)到时间T(3)的周期期间，如在第一实施例的情况，分集接收设备3测量每当天线从一个切换到另一个时的平均功率S5，并允许保留部分107保留平均功率S5。在这个周期期间，不输入接收信号，因此即没有相关值S11也没有相关检测信号S12被输出。
在此，假设在时间T(3)输入一个非常小的信号。功率测量部分105测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(4)测量从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的由第一个天线101所接收的信号的平均功率S5f。在此，因为假设第一个天线的平均功率S5f不超过第一个阈值TH1，所以根据第一实施例的分组到达检测部分112不能意识到分组的到达。然而在第三实施例中，相关部分108检测增益放大器104的输出和图形P之间的相关值S11，如果相关值S11高于或等于平均功率S5，则相关检测部分109输出相关检测信号S12。当相关检测信号S12从相关检测部分109输入时，控制部分110a确定输入具有非常低功率的信号，因此输入到增益控制部分111a指示增益控制部分111a提高增益并重新测量平均功率的第四个增益切换信号S10。基于第四个增益切换信号S10的输出，控制部分110a脱离天线切换信号S1在电平L。
响应第四个增益控制信号S10，增益控制部分111a输入到增益放大器104一个允许增益放大器104在第三个固定增益运行的增益控制信号S3。第三个固定增益高于第一个固定增益。因此，增益放大器104使用第三个固定增益放大信号，由此功率测量部分105可以不导致接收信号掩藏在噪声电平中而测量小接收信号的瞬时功率S4。如此，估计在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的瞬时功率S4，平均部分106可以在时间T(5)测量在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的来自第一个天线101的信号的平均功率S5g。平均部分106允许保留部分107保留在时间T(5)测量到的平均功率S5g，作为平均功率S6g。
接下来，控制部分110a带来天线切换信号S1到电平H，使得天线从第一个天线101切换到第二个天线102。从时间T(5)到时间T(6)的周期期间，功率测量部分105测量瞬时功率S4。平均部分106在时间T(6)测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间产生的来自第二个天线1025的信号的平均功率S5h。接下来，控制部分110a比较保留在保留部分107中先前天线切换周期的平均功率S6g和当前天线切换周期的平均功率S5的电平。在此，因为平均功率S6g是更高的，所以控制部分110a选择第一个天线101。在第三实施例中，使用第三个固定增益测量的天线的平均功率的周期作为天线选择周期服务。
一旦选择了接收天线，其后控制部分110a固定天线选择信号S1为选择第一个天线101的电平L，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110a输入第二个增益切换信号S8到增益控制部分111a。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111a在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第三实施例中，图形信号等待时间期间，分集接收设备使用第一个固定增益接收图形信号并测量平均功率和相关值。如果平均功率不超过第一个阈值但相关值超过平均功率，则分集接收设备确定输入了具有低接收电平的图形信号，因此提高增益到比第一个固定增益更高的第三个固定增益。然后，分集接收设备在天线选择周期期间确定使用第三个固定增益的情况下天线的平均功率，然后基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，即使在输入具有低功率的信号的情况下，可以使用提高的固定增益来重新测量平均功率，使得可能不导致接收信号被掩藏在噪声电平中而精确测量功率；因此，除了由第一实施例提供的优点以外，分集接收设备具有可以适当地选择能够获得较高接收功率的天线的优点。
在此值得注释的是，尽管在第三实施例中，天线选择周期由检测相关的平均周期和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，天线选择周期可以在某个时间从当相关被检测到时流逝之后被呈现。在任何相关被检测到的情况下，在此使用固定增益选择所有天线，测量每个天线的平均功率，然后基于平均功率的比较确定天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，图形信号等待时间期间，分集接收设备3的控制部分110a控制增益控制部分111a，使得增益放大器104使用第一个固定增益放大接收信号。此外，控制部分110a允许天线切换部分103在天线切换周期期间顺序的切换对天线的选择。如果在图形信号的等待时间期间平均部分106测量到的平均功率的电平低于第一个阈值，且图形信号的接收被相关检测部分109检测到，则控制部分110a控制增益控制部分111a，使得增益放大器部分104使用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大接收信号。此外，控制部分110a允许图形切换部分103在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都可以被选择。然后，控制部分110a确定在使用第三个增益测量的所有平均功率中测量到的最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，不必说根据第三实施例的过程可以在根据第一和第二实施例的分集接收设备中被结合。也就是，首先测量到超过第一个阈值TH1的平均功率，然后如果平均功率超过第一个阈值TH1而不超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第一实施例的过程。另一个方面，如果平均功率还超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第二实施例的过程。可替换地，如果平均功率不超过第一个阈值TH1但图形信号的接收被相关值检测到，分集接收设备执行根据第三实施例的过程。
在此值得注释的是，在第三实施例中，如果平均功率低于第一个阈值TH1且检测到图形P的相关峰值，则为了选择能够获得较高接收功率的天线，提高增益，且重新测量所有天线的平均功率。然而，因为在相关峰值的测量阶段可能测量到能够通过已经检测到相关峰值的天线接收到的峰值，分集接收设备可以确定在测量到相关峰值的检测阶段产生的平均功率的平均周期期间已经选择的天线作为接收数据的天线。这时，可以在较短的时间内选择天线。
(第四实施例)
根据本发明第四实施例的分集接收设备的方块结构与第一实施例一样，因此在此结合图1。在第四实施例中，接收天线的选择之后控制增益的方法不同于第一实施例。
图8是显示在根据第四实施例的分集接收设备的主要部分信号之间的相关的时序图。通过比较图4和图8，下面将描述根据第四实施例的分集接收设备的运行。
在第四实施例中也等到时间T(5)，以与第一实施例相同的方式选择接收天线。在此，假设选择第一个天线101。
如图4所示，在第一实施例中，为了选择的天线的接收平均功率可以具有适用于数据解调的预设值，增益控制部分111通过反馈控制改变增益放大器104的增益，从而运行平均功率会聚到一个预设值。然而，等到时间点T(5)，因为增益是固定增益，所以会聚反馈环要求某个数量的时间。就是说，如果所选择天线的接收功率关于在时间T(5)的固定增益值非常高或非常低，则当前固定增益值和过去会聚的增益值之间的差异变大，因此使用反馈控制花费长时间会聚增益。
考虑到这个，第四实施例的控制部分110基于接收信号的平均功率S5，在选择天线的时间T(5)阶段直接确定过去会聚的增益值，并输入增益控制部分111第五个增益切换信号S13，使得增益放大器104可以在确定的增益值运行。更特别的是，接收需要的信号功率(下文称为“参考功率”)是预设的。通过计算或类似的可以确定在增益值的接收信号的平均功率变成参考功率。因此，如上所述，基于接收信号的平均功率S5可以直接确定过去会聚的增益值。
增益控制部分111控制增益放大器104，使得增益放大器104使用由控制部分110指定的过去会聚的增益值运行。
如上所述，在第四实施例中，天线选择周期结束的时间T(5)之后，可以不必等待反馈环会聚，在短时间内适当地接收信号。
在此值得注释的是，第五个增益切换信号可以是由所选择的接收天线测量到的平均功率。在这种情况下，控制部分110基于由当前天线测量到的平均功率值S4和由保留在保留部分107的，由另一个天线测量到的平均功率值S5，确定由选择作为接收天线的天线所测量到的平均功率值，然后输出平均功率值到增益控制部分111。增益控制部分111基于第五个增益切换信号使用所选择接收天线的平均功率值确定过去会聚的增益值，并输出过去会聚的增益值到增益放大器104作为增益控制信号S3。增益放大器104使用由增益控制信号S3指定的增益值调节增益。
在任一个情况下，通过使用确定的过去会聚增益值作为初始值，增益控制部分可以通过反馈控制会聚增益。这时，可以在短时间内会聚反馈控制。
在此值得注释的是，不必说根据第四实施例的过程可以与第一、第二或第三实施例结合。
(第五实施例)
图9是显示根据本发明第五实施例的无线接收设备5的功能结构方框图。图9中，无线接收设备5包括分集接收设备500、频率转换部分501和解调部分502。在此分集接收设备500具有和根据第一实施例的分集接收设备1相同的结构，因此相同功能的单元用相同参考数字表示。在此值得注释的是，分集接收设备500可以用第二到第四实施例的分集接收设备中的任何一个替代。
天线被控制部分110选择之后，被此天线接收的无线分组被频率变换部分501下变换，并输入到增益放大器104。增益放大器104放大已经下变换的信号，并输入放大信号到解调部分502。解调部分502解调输入的信号并输出数据。
在此值得注释的是，尽管在图9中，已被频率变换部分501下变换的信号被增益放大器104放大，但是由天线接收的信号可以被增益放大器104放大，其后放大信号可以被频率变换部分501下变换。
在此值得注释的是，根据第一到第四实施例的分集接收设备和根据第五实施例的无线接收设备可以实现为集成电路LSIs。这些设备的功能方块可以集成在一个芯片，或功能方块的部分或全部可以集成在一个芯片。例如，功率测量部分105、平均部分106、保留部分107、控制部分110、分组到达检测部分112、增益控制部分111、相关部分108、相关检测部分109和解调部分502，全部或部分可以实现为一个LSI。在此，电路叫做“LSI”，然而，基于集成的电平，电路可以叫做“IC”、“系统LSI”、“超级LSI”或“超LSI”。此外，实现集成电路的方法不限于LSI；集成电路可以使用专用电路或通用处理器来实现。可替换地，还可能使用能够在LSI制造之后编程的FPGA(现场可编程门阵列)，或能够线路重新配置或LSI中电路单元设置的可重新配置处理器。此外，随着半导体技术的发展或其他从中衍生的技术，如果替代LSIs的集成电路技术出现，必然的结果是功能方块可使用这样的技术集成。生物应用等是可能的案例。
工业适用性
在根据本发明的分集接收设备中，使用在相同图形波形中测量的平均功率进行天线接收功率的比较，在相同时间控制增益切换，由此可以在短时间内从微弱电场到强电场的宽范围内精确地进行功率比较。因此分集接收设备可以有效地应用于高速无线分组通信设备和类似的。
为了克服上述问题，本发明具有下面的特点。本发明涉及用于接收内嵌具有预设图形的图形信号的多次重复的符号的分组，此设备包括：大量天线；用于从大量天线中选择一个天线，并输出所选择天线接收到的信号作为接收信号的天线切换部分；用于放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出此放大信号的增益放大器部分；用于控制增益放大器部分的增益的增益控制部分；用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率的功率测量部分；用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，使用功率测量部分来测量瞬时功率的平均值，并测量平均功率，此平均周期具有和图形信号的一个周期相同的间长度的平均部分；和用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分作出的天线选择的控制部分。在接收图形信号的时间周期的整个或部分期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分，在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分来测量的平均功率电平，来确定用于接收包含在分组中数据的天线。
在一个较佳实施例中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第一个阈值，则控制部分确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在这样的实施例中，如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第一个阈值，则控制部分比较超过第一个阈值的平均功率和在测量到超过第一个阈值的平均功率的平均周期之后的平均周期期间测量到的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
此外，如果在图形信号的等待时间期间，平均部分测量的平均功率的任何电平超过比第一个阈值高的第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个较佳实施例中，在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用第一个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期顺序切换对天线的选择，如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益低的第二个固定增益放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且可以确定在使用第二个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在还有的另一个较佳实施例中，分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都被选择到，且能够确定在使用第三个增益测量到的所有平均功率中，测量到最高平均功率的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个实施例中，在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号的等待时间期间平均部分测量的平均功率的任何电平超过第二个阈值，则控制部分确定在平均功率超过测量到的第二个阈值的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在另一个较佳实施例中，分集接收设备可能还包括：一个用于确定从增益放大器部分输出的信号和图形信号之间的相关值的相关部分；和一个用于基于由相关部分确定的相关值的峰值和由平均部分测量的平均功率，检测接收图形信号的时序的相关检测部分。在图形信号等待时间期间，控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分用第一个固定增益来放大所接收的信号，并允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，和如果在图形信号等待时间期间平均部分测量到的平均功率的任何电平低于第一个阈值，且相关检测部分检测到图形信号的接收，则控制部分确定在平均功率低于测量到的第一个阈值的平均周期期间所选择到的天线作为接收数据的天线。
在还有另一个较佳实施例中，增益控制部分基于由控制部分确定的天线所接收的信号的平均功率，使用增益值控制增益放大器部分的增益。
此外，本发明涉及一种无线接收设备，用于接收内嵌具有预设图形的图形信号的多次重复的符号的分组，此设备包括：一个用于选择天线和接收分组的分集接收设备；和一个用于解调由分集接收设备接收到的信号的解调部分。分集接收设备包括：大量天线；用于从大量天线中选择一个天线，并输出所选择天线接收到的信号作为接收信号的天线切换部分；用于在频率变换之前或之后，放大从天线切换部分输出的接收信号，并输出此放大信号的增益放大器部分；用于控制增益放大器部分的增益的增益控制部分；用于测量来自增益放大器部分的输出信号的瞬时功率的功率测量部分；用于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上，使用功率测量部分来测量瞬时功率的平均值，并测量平均功率，此平均周期具有和图形信号的一个周期相同的间长度的平均部分；和用于控制增益控制部分，使得增益放大器部分具有期望的增益，并控制天线切换部分做出的天线选择的控制部分。在接收图形信号的时间周期的整个或部分期间，控制部分允许增益控制部分固定增益放大器部分的增益，允许天线切换部分，在与平均周期同步的天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，并基于在一个平均周期接着一个平均周期的基础上使用平均部分来测量的平均功率电平，来确定用于接收包含在分组中数据的天线。
根据本发明的分集接收设备，在接收具有相同图形的图形信号期间的时间周期的整个或部分期间，增益被固定，且由每个天线接收的接收信号的平均功率被确定。然后，基于平均功率的电平确定接收数据的天线。因此，没有必要为了确定由每个天线接收的接收信号的平均功率等待反馈环会聚，使得可能在短时间内测量平均功率。此外，因为增益被固定，所以容易进行平均功率之间的电平比较。此外，因为确定平均功率的平均周期具有和图形信号的一个周期一样的时间长度，所以分集接收设备可以在每个平均周期相同波形中确定平均功率，不管执行平均的时序，由此可以更加精确地比较平均功率。
如果接收信号的电平太高，则增益被降低，并重新测量平均功率，然后确定选择的天线。如果接收信号的电平太低，则增益被提高，并重新测量平均功率，然后确定选择的天线。因此可能进行在短时间内在从微弱电场到强电场的宽范围内精确地进行功率比较。
因此，可以为每个到达的无线分组快速选择具有最高接收功率的天线，从而即使在传输环境有变化的情况下也可能建立稳定的通信。此外，即使在接收从大量终端被发送的无线分组的情况下，因为为每个无线分组选择天线，所以可以实现稳定的通信。
附图简述
图1是显示根据本发明第一实施例的分集接收设备1的功能结构的方框图。
图2是显示被根据第一实施例的分集接收设备1接收的一个分组的帧结构图。
图3是用于说明在平均周期具有和图形信号的一个周期相同时间长度的情况下，重复相同图形的信号的平均功率可以被确定，而不管执行平均的时序的示意图。
图4是显示在图1所示分集接收设备1的主要部分的信号之间相关的时序图。
图5是显示根据第二实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图6是显示根据本发明第三实施例的分集接收设备3的功能结构的方框图。
图7是显示根据第三实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图8是显示根据第四实施例的分集接收设备的主要部分的信号之间相关的时序图。
图9是显示根据本发明第五实施例的分集接收设备5的功能结构的方框图。
图10是显示在日本开放专利出版物No.9-148973中所揭示的传统天线选择分集接收设备900的功能结构的方框图。
本发明的较佳实施例
(第一实施例)
图1是显示根据本发明第一实施例的分集接收设备1的功能结构的方框图。在图1中，分集接收设备1包括大量天线(例如第一个天线101和第二个天线102)；天线切换部分103；增益放大器104；功率测量部分105；平均部分106；保留部分107；分组到达检测部分112；控制部分110；和增益控制部分111。
图2是显示被根据第一实施例的分集接收设备1接收的一个分组的帧结构图。一个分组包括前同步码部分301和数据部分302。在前同步码部分301中，具有预设波形的图形P的图形信号被重复多次。在图2中，为了说明的目的，第一个到达的图形信号标识为“P1”，下一个到达的图形信号标识为“P2”；同样，第n个到达的图形信号在下文标识为“Pn”。任何波形可以被用作图形P；然而，最好使用PN序列、线性脉冲调频波形，或类似具有高自相关特性的波形。在数据部分302中，存储发送和接收的数据。在此值得注释的是，尽管在图2中图形信号被包含在前同步码部分301中，但是被包含的图形信号的区域不限于这个；区域可以是在包含数据的分组的数据之前，嵌入在区域中的图形信号的多次重复的符号一样长的任何地方。
在接收分组的等待状态期间，即图形信号的等待时间期间，控制部分110输入天线切换部分103一个天线切换信号S1，来切换前面所选择的天线。当等待分组到达时，响应天线切换信号S1，天线切换部分103顺序切换大量天线的选择。在下文中，在天线被切换到由天线切换信号S1特指的天线期间的预定周期称为“天线切换周期”。下面将描述天线切换周期的特征。
此外，在图形信号的等待时间期间，控制部分110输入增益控制部分111指示增益放大器104在第一个固定增益运行的第一个增益切换信号S2。响应第一个增益切换信号S2，增益控制部分111输入增益放大器104一个标识第一个固定增益的增益控制信号S3。响应增益控制信号S3，增益放大器104使用第一个固定增益放大从天线切换部分103输入的接收信号，并输出放大信号。
功率测量部分105测量增益放大器104的输出信号的瞬间功率S4，并输入瞬时功率S4到平均部分106。
平均部分106在预设周期计算从功率测量部分105输入的瞬时功率S4的平均值。预设周期具有与图形P相同的长度，即与图形信号的一个周期相同时间长度。这时，在瞬时功率S4被平均期间预设周期的信号所有图形变得唯一。在下文中，这样的预设周期称为“平均周期”。
图3是说明在平均周期具有与图形信号的一个周期相同时间长度的情况下，重复相同图形的信号的平均功率可以被确定，而不论执行平均的时序的示意图。在图3中，为了便于理解，图形P用数列“1，2，3，4，5”表示。对于时序A来说，平均部分106重复地计算在平均周期A1具有图形“2，3，4，5，1”的信号的功率平均。对于时序B来说，平均部分106重复地计算在平均周期B1具有图形“3，4，5，1，2”的信号的周期平均。如此，在平均周期具有和图形信号的一个周期相同的时间长度的情况下，平均部分106可以计算在每个平均周期重复相同图形的信号的功率平均，不管什么时候是平均状态。
由天线切换信号S1特指的天线切换周期具有和图形P相同的长度，并与平均周期同步。然而，在天线切换部分103基于天线切换信号S1切换天线的情况下，导致轻微的时间延迟。因此，在某些情况下，天线被精确切换的时间周期可能比图形P的长度更长。然而，因为天线切换信号和平均周期彼此同步，所以在一个平均周期期间测量的平均功率充分地等于由给定天线接收的瞬时功率的平均。因此，作为在给定平均周期选择的天线，可以指定给定的天线。
平均部分106输出平均功率S5到控制部分110、保留部分107、增益控制部分111和分组到达检测部分112。
保留部分107保留每当天线从一个切换到另一个时与每个天线相关的平均功率S5。虽然没有在图中显示，但是天线切换信号S1被从控制部分110输入到保留部分107，且响应天线切换信号S1，保留部分107控制时序来保留平均功率S5。在此值得注释的是，保留部分107可以为每个平均周期保留平均功率S5。
分组到达检测部分112确定从平均部分106输入的平均功率S5是否超过预设第一个阈值。如果平均功率S5超过第一个阈值TH1，则分组到达检测部分112确定分组已经到达，并因此输入分组达到信号S7到控制部分110。
控制部分110基于来自分组到达检测部分112的分组到达信号S7检测分组的到达，当检测到分组到达时，控制部分110比较当检测到分组到达时(当平均功率S5超过第一个阈值TH1)所测量到的平均功率和这样的事件之后测量的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。此后，控制部分110输入到天线切换部分103一个天线切换信号S1来维持所选择天线的使用，知道所接收分组的接收完成。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111指示增益放大器104作为可变增益放大器运行的第二个增益切换信号S8，使得由接收天线所接收的信号的平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。
当第二个增益切换信号S8被输入到增益控制部分111时，增益控制部分111输入增益控制信号S3到增益放大器104，使得从平均部分106输出的平均功率S5具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值，并控制增益放大器104，使得平均功率S5具有预设值，而允许增益放大器104的增益变化。这时，增益放大器104的输出被会聚到预设值。
其增益已经被控制的增益放大器104的输出信号此后被输入到数据解调部分(未显示)，且分组的数据部分被解调。当数据部分的解调完成时，控制部分110又回到接收等待状态并重复上述操作。
参考指定的例子，假设有二个天线，下面将详细描述分集接收设备1的每个部分的运行。
图4是显示在图1所示分集接收设备1的主要部分的信号之间相关的时序图。在此，提供假设第一个天线101的接收功率高于第二个天线102的接收功率的描述；然而，容易理解的是，即使在相反的情况下，分集接收设备1以相同的方式运行。
在接收图形信号的等待时间期间(从时间T(1)到T(3)周期期间)，接收信号没有被输入到分集接收设备1。自接收等待时间的期间，控制部分110在预设天线切换周期期间切换天线切换信号S1，在此假设的是天线被精确切换的时间间隔也具有与图形P相同的长度。此外，尽管图4显示天线切换周期的状态时间对应于图形信号的状态时间，但是即使它们不是彼此相关的，它也可被看作以图3所描述的那些相同的规则，每当天线从一个变换到另一个时，重复相同图形的信号可以被接收。图4中，在天线切换信号S1是电平L的情况下，天线切换部分103选择第一个天线101。在天线切换信号S1是电平H的情况下，天线切换部分103选择第二个天线102。天线切换周期和平均周期T(k+1)-T(k)每个具有和图形P相同的长度。在此，k是大于或等于1的整数。
控制部分110输入第一个增益切换信号S2到增益控制部分111。因此，增益控制部分111输入到增益放大器104一个增益控制信号S3，用于固定增益放大器104的增益到第一个固定增益。因此通过固定增益，在固定增益周期期间测量到的平均功率变成与接收信号的功率成比例，且因此变得可能客观地比较当天线被切换到第一个天线101时测量到的接收功率和当天线被切换到第二个天线102时测量到的接收功率。
首先，在从时间T(1)到时间T(2)的周期期间天线被切换到第一个天线101。功率测量部分105和平均部分106测量这样一个周期的平均功率。因为平均周期的长度与一个图形信号的长度相同，所以平均部分106为每个天线在相同的波形(图形)确定平均功率。因此，由第一个天线101接收的信号功率和由第二个天线102接收的信号功率之间的电平的精确比较可以在短时间内进行。因为在从时间T(1)到时间T(2)的周期期间没有信号，所以来自第一个天线101的瞬时功率S4是0，因此在时间T(2)确定的从时间T(1)到时间T(2)的周期期间的平均功率S5也是0。在此值得注释的是，图4中平均功率用黑点标识。当在时间T(2)确定从时间T(1)到时间T(2)的周期期间的平均功率S5时，分组到达检测部分112比较平均功率S5和第一个阈值TH1。如果平均功率S5超过第一个阈值TH1，则分组到达检测部分112确定分组已经到达，因此输入到控制部分110一个标识分组到达的分组到达信号S7。在此，因为平均功率S5没有超过第一个阈值TH1，所以分组到达检测部分112确定分组没有到达。在这种情况下，控制部分110脱离增益控制部分111来维持第一个固定增益。此后，由平均部分106测量的平均功率S5在保留部分107保留。保留部分107输出在此保留的平均功率S5作为先前平均周期的平均功率S6。
接下来，在从时间T(2)到时间T(3)的周期期间，天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后同样地，增益放大器104用第一个固定增益放大所接收的信号，并输出放大信号。功率测量部分105和平均部分106在时间T(3)确定平均功率S5，并输出平均功率S5。而且这个周期期间，因为没有信号，所以第二个天线102的输出的平均功率S5在时间T(3)是0。分组到达检测部分112比较第一个阈值TH1和第二个天线102的平均功率S5。因为平均功率S5没有超过第一个阈值TH1，所以分组到达检测部分112确定分组没有到达。在这种情况下，控制部分110脱离增益控制部分111来维持第一个固定增益。由平均部分106测量的平均功率S5被保留在保留部分107。如此，直到分组到达的检测，分集接收设备1在预设天线切换周期期间使用第一个固定增益顺序地切换二个天线，确定接收信号的平均功率，并保留平均功率。
假设时间T(3)之后分组被输入。以与从时间T(1)到时间T(3)的周期期间所执行的相同的方式，在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间，天线切换部分103切换天线到第一个天线101。然后同样，增益放大器104用第一个固定增益放大所接收的信号，并输出放大信号。在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间，瞬时功率S4显示了增长趋势。平均部分106在时间T(4)确定从时间T(3)到时间T(4)的周期期间的平均功率S5a，并输出平均功率S5a。在此假设平均功率S5a超过第一个阈值TH1。因此分组到达检测部分112输入到控制部分110一个标识分组到达的分组检测信号S7。
响应分组检测信号S7，控制部分开始确定哪个接收天线应该被选择的确定过程。特别地，首先在时间点T(4)测量的第一个天线101的平均功率S5a被保留在保留部分107作为平均功率S6a。接下来，天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后，在天线切换周期，即从时间T(4)到时间T(5)的周期期间，来自第二个天线102的信号的瞬时功率S4被功率测量部分105测量。平均部分106在时间点T(5)确定从时间T(4)到时间T(5)的周期期间的平均功率S5b，并输入平均功率S5b到控制部分110。控制部分110比较保留在保留部分107的从时间T(3)到时间T(4)的周期期间的平均功率S6a，和从平均部分106输入的从时间T(4)到时间T(5)的周期期间的平均功率S5b。在此，因为平均功率S6a高于平均功率S5b，所以控制部分110在时间T(5)之后确定第一个天线101被选择，为此第一个天线101可以获得比第二个天线102更高的接收功率。
如此，在从时间T(3)到时间T(5)的周期期间，分集接收设备1固定增益放大器104的增益，并顺序切换对天线的选择，因此确定由每个天线接收的接收信号的平均功率，并基于所确定的平均功率的电平来确定接收数据的天线。获得由每个天线接收的接收信号的平均功率周期期间来确定天线，诸如从时间T(3)到时间T(5)的周期期间被称为“天线选择期间”。
一旦选择了第一个天线101，其后控制部分110固定天线选择信号S1为选择第一个天线101的电平L，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111第二个增益切换信号S8，来允许增益放大器104作为可变增益放大器服务。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第一实施例中，天线选择周期期间，分集接收设备1固定增益，确定由每个天线所接收的接收信号的平均功率，并基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，没有必要为了确定由每个天线接收的接收信号的平均功率等待反馈环会聚，使得可能在短时间内测量平均功率。此外，因为增益被固定，所以容易进行平均功率之间的电平比较。此外，因为确定平均功率的平均周期具有和图形信号的一个周期一样的时间长度，所以分集接收设备1可以在每个平均周期相同波形中确定平均功率，不管执行平均的时序，由此可以更加精确地比较平均功率。因此，分集接收设备可以被提供具有为每个到达无线分组在短时间内快速选择具有最高接收功率电平的天线。
在此值得注释的是，在第一实施例中，保留部分107保留在先前平均周期期间测量到的平均功率，控制部分110比较保留部分107的保留内容和在当前平均周期期间测量到的平均功率，来识别哪个平均功率更高；然而，保留部分107不必提供对每个平均周期进行平均功率的比较。例如，控制部分110可以存储每当平均功率从平均部分106输入时关于平均功率的信息，并确定在确定天线阶段哪个平均功率最高，由此可以确定天线。可替换地，控制部分110可以每当平均功率被输入时确定平均功率的电平，存储关于较高平均功率的信息，然后在确定天线阶段，确定对应于关于较高平均功率的信息的天线。
尽管在此值得注释的是，在第一实施例中，天线选择周期由平均功率超过第一个阈值TH1的期间的平均周期(从时间T(3)到时间T(4)的周期)和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，平均功率超过第一个阈值TH1之后，具有保留的第一个固定增益，分集接收设备1可以再次允许天线切换部分103顺序地选择所有的天线，并确定具有在所获得的平均功率中最好平均功率的天线作为接收数据的天线。可替换地，天线选择周期可以在某个时间从当平均功率已超过第一个阈值TH1时流逝之后被呈现。在任何情况下，如果平均功率超过第一个阈值TH1，则在测量最高平均功率的平均周期期间已选择的天线应该被确定作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，天线切换部分响应根据天线的数量具有不同电平的天线切换信号，从大量天线中选择一个天线，并输出由所选择天线接收的信号作为接收信号。在图形信号的等待时间期间，控制部分控制增益放大器，使得增益放大器在第一个固定增益运行，并允许天线切换部分顺序的切换大量天线。如果在图形信号的等待时间期间测量到超过第一个阈值的平均功率，则控制部分在图形选择周期期间比较超过第一个阈值的平均功率和这样的平均哦那嘎拉之后测量到的平均功率，并确定在测量到最高平均功率的平均周期期间已选择的天线作为接收数据的天线。
(第二实施例)
根据本发明第二实施例的分集接收设备的方块结构和第一实施例的一样，因此在此结合参考图1。在使用第一实施例中，在接收功率非常高的情况下，如果增益放大器104用第一个固定增益放大接收信号，则测量值可能在功率测量部分105饱和，从而瞬时功率不能被精确地确定。考虑到这个，在第二实施例中，在接收功率非常高的情况下，控制部分110切换增益到比第一个固定增益更低的第二个固定增益来调节测量值，使得测量值在功率测量部分105不饱和，然后为每个所选择的天线确定平均功率。
图5是显示在根据第二实施例的分集接收设备的主要部分信号之间相关的时序图。参考图5，下面将描述根据第二实施例的分集接收设备的运行。在此值得注释的是，为了便于说明，下面描述有二个天线的情况。
在从时间T(1)到时间T(3)的周期期间，和在第一实施例的情况一样，分集接收设备每当天线被从一个切换到另一个时测量平均功率S5，并允许保留部分107保留平均功率S5。
在此，假设在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间输入非常大的信号。功率测量部分105测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(4)测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的由第一个天线101接收的信号平均功率S5c。控制部分110确定在时间T(4)获得的101的平均功率S5c是否超过比第一个阈值TH1更高的第二个阈值TH2。例如，第二个阈值TH2可以设为不能获得平均功率的精确值的极限值。在此，假设平均功率S5c超过第二个阈值TH2。如此，如果平均功率超过第二个阈值TH2，控制部分110确定有输入一个使用第一个固定增益不能精确测量平均功率的大信号。因此控制部分110控制增益控制部分111和天线切换部分103，使得使用降低的增益再次测量平均功率。
特别是，首先，当没有切换到另一个天线时，控制部分110脱离天线切换信号S1。接下来，控制部分110输入到增益控制部分111指示使用比第一个固定增益更低的第二个固定增益的第三个增益切换信号S9。当输入第三个增益切换信号S9时，增益控制部分111降低增益放大器104的增益为第二个固定增益。这时，功率测量部分105可以不导致饱和的测量瞬时功率。
在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间，功率测量部分105测量来自第一个天线101的信号的瞬时功率S4。然后在时间T(5)，平均部分106测量在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的来自第一个天线101的信号的平均功率S5d。一旦在时间T(5)确定了来自第一个天线101的信号的平均功率S5d，平均部分106允许保留部分107保留平均功率S5d作为平均功率S6d。
接下来，控制部分110带来天线切换信号S1到电平H，并允许天线切换部分103切换天线到第二个天线102。然后，功率测量部分105测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间被增益放大器104用第二个固定增益放大的信号的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(6)测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间产生的来自第二个天线102的信号的平均功率S5e。基于在时间T(6)来自第二个天线102的信号的平均功率S5e的确定，控制部分110比较保留在保留部分107内的先前天线切换周期的平均功率S6d和当前天线切换周期的平均功率S5e。在此，因为平均功率S5e比平均功率S6d更高，所以控制部分110选择第二个天线102。在第二个实施例中，使用第二个固定增益测量天线平均功率的周期作为天线选择周期服务。
一旦选择了接收天线，其后控制部分110固定天线选择信号S1为选择第二个天线102的电平H，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110输入第二个增益切换信号S8到增益控制部分111。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第二实施例中，图形信号等待时间期间，分集接收设备使用第一个固定增益接收图形信号并测量平均功率。如果平均功率超过第二个阈值，则分集接收设备降低增益到比第一个固定增益更低的第二个固定增益，为此接收信号的电平太高。然后，分集接收设备在天线选择周期期间确定使用第二个固定增益的情况下天线的平均功率，然后基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，即使在输入具有高功率的信号的情况下，可以使用降低的固定增益来重新测量平均功率，使得可能不导致功率测量部分的饱和而精确测量功率；因此，除了由第一实施例提供的优点以外，分集接收设备具有可以适当地选择能够获得较高接收功率的天线的优点。
在此值得注释的是，尽管在第二实施例中，天线选择周期由平均功率超过第二个阈值TH2的期间的平均周期和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，天线选择周期可以在某个时间从当平均功率已超过第二个阈值TH2时流逝之后被呈现。在任何情况下，如果平均功率超过第二个阈值TH2在此使用固定增益选择所有天线，测量每个天线的平均功率，然后基于平均功率的比较确定天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，图形信号等待时间期间，分集接收设备的控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器使用第一个固定增益放大接收信号。此外，控制部分允许天线切换部分在天线切换周期期间顺序的切换天线的选择。在图形信号的等待时间期间平均部分测量到的平均功率的电平超过第二个阈值，则控制部分控制增益控制部分，使得增益放大器部分使用比第一个固定增益更低的第二个固定增益来放大接收信号。此外，控制部分允许图形切换部分在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线可以被都选择。在这种情况下，所有天线被切换的周期作为天线选择周期服务。然后在天线选择周期期间，控制部分确定在使用第二个增益测量的所有平均功率中测量到的最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，不必说根据第二实施例的过程可以在根据第一实施例的分集接收设备中被结合。也就是，首先测量到超过第一个阈值TH1的平均功率，然后如果平均功率超过第一个阈值TH1而不超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第一实施例的过程。另一个方面，如果平均功率还超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第二实施例的过程。
在此值得注释的是，在第二实施例中，如果平均功率超过第二个阈值TH2，则为了选择能够获得较高接收功率的天线，降低增益，且在天线选择周期期间重新测量所有天线的平均功率。然而，因为在测量到平均功率超过第二个阈值TH2的平均周期期间所选择的天线能够活动足够高的平均功率，作为分集接收设备可以确定这样的天线作为接收数据的天线。这时，可以在较短的时间内选择天线。
(第三实施例)
图6是显示根据本发明第三实施例分集接收设备3的功能结构的方框图。图6中，和第一实施例中相同功能的单元用相同的参考数字表示，在此忽略其描述。图6中，分集接收设备3包括大量天线(例如第一个天线101和第二个天线102)；天线切换部分103；增益放大器104；功率测量部分105；平均部分106；保留部分107；相关部分108；相关检测部分109；控制部分110a和增益控制部分111a。
在使用第一实施例的情况下，如果接收功率非常低，则即使增益放大器104使用第一个固定增益放大接收信号，接收信号可能被掩藏在噪声电平中，瞬时功率不可能被功率测量部分105精确地测量到。考虑到这点，在第三实施例中，如果接收功率非常低，则控制部分110a切换增益到比第一个固定增益更高的第三个固定增益，使得功率测量部分105可以测量瞬时功率。
图7是显示在根据第三实施例分集接收设备3的主要部分的信号之间相关的时序图。参考图7，下面将描述根据第三实施例分集接收设备3的运行。
相关部分108预先认出图形P的波形，在天线切换周期或平均周期期间扫描图形P，确定增益放大器104的输出和图形P之间的相关，并输出相关值S11。相关值S11在接收信号中图形P和图形Pk彼此一致的时序到达它的波峰。在此，k是1到n的任何整数。
相关检测部分109相关值S11和从平均部分106输出的平均功率S5，检测相关值S11的波峰出现的时序，然后在这样的时序输出标识图形信号到达的相关检测信号S12。特别是，相关检测部分109检测相关值S11变得比平均功率S5更高的时序，在这样的时序确定相关值S11到达它的峰值。如果基于相关值S11是否超过某个阈值来检测到图形信号的到达，则在接收电平低的情况下，相关值也变得低，因此不能检测到图形信号的到达。另一个方面，如上所述，通过基于相关值是否超过平均功率来检测图形信号的到达，相关值S11的波峰可以正确地检测到，不管每个天线接收功率的电平。
在从时间T(1)到时间T(3)的周期期间，如在第一实施例的情况，分集接收设备3测量每当天线从一个切换到另一个时的平均功率S5，并允许保留部分107保留平均功率S5。在这个周期期间，不输入接收信号，因此即没有相关值S11也没有相关检测信号S12被输出。
在此，假设在时间T(3)输入一个非常小的信号。功率测量部分105测量在从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的瞬时功率S4。平均部分106在时间T(4)测量从时间T(3)到时间T(4)的周期期间产生的由第一个天线101所接收的信号的平均功率S5f。在此，因为假设第一个天线的平均功率S5f不超过第一个阈值TH1，所以根据第一实施例的分组到达检测部分112不能意识到分组的到达。然而在第三实施例中，相关部分108检测增益放大器104的输出和图形P之间的相关值S11，如果相关值S11高于或等于平均功率S5，则相关检测部分109输出相关检测信号S12。当相关检测信号S12从相关检测部分109输入时，控制部分110a确定输入具有非常低功率的信号，因此输入到增益控制部分111a指示增益控制部分111a提高增益并重新测量平均功率的第四个增益切换信号S10。基于第四个增益切换信号S10的输出，控制部分110a脱离天线切换信号S1在电平L。
响应第四个增益控制信号S10，增益控制部分111a输入到增益放大器104一个允许增益放大器104在第三个固定增益运行的增益控制信号S3。第三个固定增益高于第一个固定增益。因此，增益放大器104使用第三个固定增益放大信号，由此功率测量部分105可以不导致接收信号掩藏在噪声电平中而测量小接收信号的瞬时功率S4。如此，估计在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的瞬时功率S4，平均部分106可以在时间T(5)测量在从时间T(4)到时间T(5)的周期期间产生的来自第一个天线101的信号的平均功率S5g。平均部分106允许保留部分107保留在时间T(5)测量到的平均功率S5g，作为平均功率S6g。
接下来，控制部分110a带来天线切换信号S1到电平H，使得天线从第一个天线101切换到第二个天线102。从时间T(5)到时间T(6)的周期期间，功率测量部分105测量瞬时功率S4。平均部分106在时间T(6)测量在从时间T(5)到时间T(6)的周期期间产生的来自第二个天线1025的信号的平均功率S5h。接下来，控制部分110a比较保留在保留部分107中先前天线切换周期的平均功率S6g和当前天线切换周期的平均功率S5的电平。在此，因为平均功率S6g是更高的，所以控制部分110a选择第一个天线101。在第三实施例中，使用第三个固定增益测量的天线的平均功率的周期作为天线选择周期服务。
一旦选择了接收天线，其后控制部分110a固定天线选择信号S1为选择第一个天线101的电平L，直到分组的接收完成。接下来，控制部分110a输入第二个增益切换信号S8到增益控制部分111a。响应第二个增益切换信号S8，增益控制部分111a在参考从平均部分106输出的平均功率S5调节增益放大器104的地方执行反馈控制，使得选择天线的接收平均功率具有适用于数据解调部分(未显示)的预设值。这时，平均功率S5会聚为预设值。
如上所述，在第三实施例中，图形信号等待时间期间，分集接收设备使用第一个固定增益接收图形信号并测量平均功率和相关值。如果平均功率不超过第一个阈值但相关值超过平均功率，则分集接收设备确定输入了具有低接收电平的图形信号，因此提高增益到比第一个固定增益更高的第三个固定增益。然后，分集接收设备在天线选择周期期间确定使用第三个固定增益的情况下天线的平均功率，然后基于平均功率的电平选择接收数据的天线。因此，即使在输入具有低功率的信号的情况下，可以使用提高的固定增益来重新测量平均功率，使得可能不导致接收信号被掩藏在噪声电平中而精确测量功率；因此，除了由第一实施例提供的优点以外，分集接收设备具有可以适当地选择能够获得较高接收功率的天线的优点。
在此值得注释的是，尽管在第三实施例中，天线选择周期由检测相关的平均周期和接下来的平均周期组成，但是天线选择周期不限于和在接收图形信号期间的时间周期的所有或部分中呈现的天线选择周期一样长。例如，天线选择周期可以在某个时间从当相关被检测到时流逝之后被呈现。在任何相关被检测到的情况下，在此使用固定增益选择所有天线，测量每个天线的平均功率，然后基于平均功率的比较确定天线。
在此值得注释的是，尽管上面描述有二个天线的情况主要的运行，但是即使在有三个或更多天线的情况下，分集接收设备以与上面所描述的一样的方式运行。特别是，图形信号等待时间期间，分集接收设备3的控制部分110a控制增益控制部分111a，使得增益放大器104使用第一个固定增益放大接收信号。此外，控制部分110a允许天线切换部分103在天线切换周期期间顺序的切换对天线的选择。如果在图形信号的等待时间期间平均部分106测量到的平均功率的电平低于第一个阈值，且图形信号的接收被相关检测部分109检测到，则控制部分110a控制增益控制部分111a，使得增益放大器部分104使用比第一个固定增益更高的第三个固定增益来放大接收信号。此外，控制部分110a允许图形切换部分103在天线切换周期期间顺序切换对天线的选择，使得大量天线都可以被选择。然后，控制部分110a确定在使用第三个增益测量的所有平均功率中测量到的最高平均功率的平均周期期间所选择的天线作为接收数据的天线。
在此值得注释的是，不必说根据第三实施例的过程可以在根据第一和第二实施例的分集接收设备中被结合。也就是，首先测量到超过第一个阈值TH1的平均功率，然后如果平均功率超过第一个阈值TH1而不超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第一实施例的过程。另一个方面，如果平均功率还超过第二个阈值TH2，则分集接收设备执行根据第二实施例的过程。可替换地，如果平均功率不超过第一个阈值TH1但图形信号的接收被相关值检测到，分集接收设备执行根据第三实施例的过程。
在此值得注释的是，在第三实施例中，如果平均功率低于第一个阈值TH1且检测到图形P的相关峰值，则为了选择能够获得较高接收功率的天线，提高增益，且重新测量所有天线的平均功率。然而，因为在相关峰值的测量阶段可能测量到能够通过已经检测到相关峰值的天线接收到的峰值，分集接收设备可以确定在测量到相关峰值的检测阶段产生的平均功率的平均周期期间已经选择的天线作为接收数据的天线。这时，可以在较短的时间内选择天线。
(第四实施例)
根据本发明第四实施例的分集接收设备的方块结构与第一实施例一样，因此在此结合图1。在第四实施例中，接收天线的选择之后控制增益的方法不同于第一实施例。
图8是显示在根据第四实施例的分集接收设备的主要部分信号之间的相关的时序图。通过比较图4和图8，下面将描述根据第四实施例的分集接收设备的运行。
在第四实施例中也等到时间T(5)，以与第一实施例相同的方式选择接收天线。在此，假设选择第一个天线101。
如图4所示，在第一实施例中，为了选择的天线的接收平均功率可以具有适用于数据解调的预设值，增益控制部分111通过反馈控制改变增益放大器104的增益，从而运行平均功率会聚到一个预设值。然而，等到时间点T(5)，因为增益是固定增益，所以会聚反馈环要求某个数量的时间。就是说，如果所选择天线的接收功率关于在时间T(5)的固定增益值非常高或非常低，则当前固定增益值和过去会聚的增益值之间的差异变大，因此使用反馈控制花费长时间会聚增益。
考虑到这个，第四实施例的控制部分110基于接收信号的平均功率S5，在选择天线的时间T(5)阶段直接确定过去会聚的增益值，并输入增益控制部分111第五个增益切换信号S13，使得增益放大器104可以在确定的增益值运行。更特别的是，接收需要的信号功率(下文称为“参考功率”)是预设的。通过计算或类似的可以确定在增益值的接收信号的平均功率变成参考功率。因此，如上所述，基于接收信号的平均功率S5可以直接确定过去会聚的增益值。
增益控制部分111控制增益放大器104，使得增益放大器104使用由控制部分110指定的过去会聚的增益值运行。
如上所述，在第四实施例中，天线选择周期结束的时间T(5)之后，可以不必等待反馈环会聚，在短时间内适当地接收信号。
在此值得注释的是，第五个增益切换信号可以是由所选择的接收天线测量到的平均功率。在这种情况下，控制部分110基于由当前天线测量到的平均功率值S4和由保留在保留部分107的，由另一个天线测量到的平均功率值S5，确定由选择作为接收天线的天线所测量到的平均功率值，然后输出平均功率值到增益控制部分111。增益控制部分111基于第五个增益切换信号使用所选择接收天线的平均功率值确定过去会聚的增益值，并输出过去会聚的增益值到增益放大器104作为增益控制信号S3。增益放大器104使用由增益控制信号S3指定的增益值调节增益。
在任一个情况下，通过使用确定的过去会聚增益值作为初始值，增益控制部分可以通过反馈控制会聚增益。这时，可以在短时间内会聚反馈控制。
在此值得注释的是，不必说根据第四实施例的过程可以与第一、第二或第三实施例结合。
(第五实施例)
图9是显示根据本发明第五实施例的无线接收设备5的功能结构方框图。图9中，无线接收设备5包括分集接收设备500、频率转换部分501和解调部分502。在此分集接收设备500具有和根据第一实施例的分集接收设备1相同的结构，因此相同功能的单元用相同参考数字表示。在此值得注释的是，分集接收设备500可以用第二到第四实施例的分集接收设备中的任何一个替代。
天线被控制部分110选择之后，被此天线接收的无线分组被频率变换部分501下变换，并输入到增益放大器104。增益放大器104放大已经下变换的信号，并输入放大信号到解调部分502。解调部分502解调输入的信号并输出数据。
在此值得注释的是，尽管在图9中，已被频率变换部分501下变换的信号被增益放大器104放大，但是由天线接收的信号可以被增益放大器104放大，其后放大信号可以被频率变换部分501下变换。
在此值得注释的是，根据第一到第四实施例的分集接收设备和根据第五实施例的无线接收设备可以实现为集成电路LSIs。这些设备的功能方块可以集成在一个芯片，或功能方块的部分或全部可以集成在一个芯片。例如，功率测量部分105、平均部分106、保留部分107、控制部分110、分组到达检测部分112、增益控制部分111、相关部分108、相关检测部分109和解调部分502，全部或部分可以实现为一个LSI。在此，电路叫做“LSI”，然而，基于集成的电平，电路可以叫做“IC”、“系统LSI”、“超级LSI”或“超LSI”。此外，实现集成电路的方法不限于LSI；集成电路可以使用专用电路或通用处理器来实现。可替换地，还可能使用能够在LSI制造之后编程的FPGA(现场可编程门阵列)，或能够线路重新配置或LSI中电路单元设置的可重新配置处理器。此外，随着半导体技术的发展或其他从中衍生的技术，如果替代LSIs的集成电路技术出现，必然的结果是功能方块可使用这样的技术集成。生物应用等是可能的案例。
工业适用性
在根据本发明的分集接收设备中，使用在相同图形波形中测量的平均功率进行天线接收功率的比较，在相同时间控制增益切换，由此可以在短时间内从微弱电场到强电场的宽范围内精确地进行功率比较。因此分集接收设备可以有效地应用于高速无线分组通信设备和类似的。