使用相关天线元件之盲信号分离

摘要

一种通讯装置，用以分离由M个讯号来源所提供之来源讯号，其中，通讯装置包括一天线阵列，天线阵列具有N个关连天线元件，藉以接收M个来源讯号之至少N个不同总和，其中，N及M大于一。一接收器系连接至天线阵列，藉以接收M个来源讯号之至少N个不同总和。一盲讯号分离(BSS)处理器系连接至接收器，以形成一混合矩阵，其中，混合矩阵包括M个来源讯号之高达至少N个不同总和，以及，藉以自混合矩阵中分离得到想要之来源讯号。混合矩阵可以有等于至少N之一秩数(rank)。

主权项

1.一种通讯装置,用以分离由M个讯号来源所提供之 来源讯号,该通讯装置包括: 一天线阵列,具有N个关连天线元件,用以接收该M个 来源讯号之至少N个不同总和,其中,N及M大于一; 一接收器,连接至该天线阵列,藉以接收该M个来源 讯号之该至少N个不同总和;以及 一盲讯号分离处理器,连接至该接收器,藉以形成 一混合矩阵,其中,该混合矩阵包括该M个来源讯号 之高达该至少N个不同总和,并且,该混合矩阵系具 有等于至少N之一秩数,该盲讯号分离处理器系自 该混合矩阵中分离想要之来源讯号。 2.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,N=M 。 3.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 混合矩阵之该秩数为K,其中,KM 。 5.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该N 个关连天线元件包括N个主动天线元件,使得该天 线阵列形成一相位阵列。 6.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该N 个关连天线元件包括至少一主动天线元件、及高 达N-1个被动天线元件,使得该天线阵列形成一切换 波束天线。 7.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 天线阵列形成至少N个天线波束,藉以接收该M个来 源讯号所形成之至少N个不同总和,其中,各天线波 束具有一低于最大增益点3dB之点,以将讯号拒绝提 供给至少一方向之一到达讯号。 8.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 天线阵列形成至少一天线场型,藉以接收该M个来 源讯号所形成之N个不同总和中至少一个总和,该 至少一个天线场型实质上不具有一低于最大增益 点3dB之点,因此无讯号拒绝于任何方向中的一到达 讯号。 9.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该M 个来源讯号之各个总和系线性的。 10.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 盲讯号分离处理器基于主要成分分析(PCA),以自该 混合矩阵中分离该想要之来源讯号。 11.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 盲讯号分离处理器系基于独立成分分析(ICA),藉以 自该混合矩阵中分离该想要之来源讯号。 12.如申请专利范围第1项所述之通讯装置,其中,该 盲讯号分离处理器基于单一数値分解(SVD),以自该 混合矩阵中分离该想要之来源讯号。 13.一种操作通讯装置的方法,该通讯装置分离由M 个讯号来源所提供之来源讯号,该通讯装置包括: 一天线阵列、连接至该天线阵列之一接收器、及 连接该接收器之一盲讯号分离处理器,该方法包括 下列步骤: 由该天线阵列接收该M个来源讯号之至少N个不同 总和,该天线阵列包括N个关连天线元件,其中,N及M 大于一; 提供该M个来源讯号之该至少N个不同总和至该接 收器;以及 在该盲讯号分离处理器处理由该接收器接收之该M 个来源讯号之该至少N个不同总和,该处理包括下 列步骤: 形成一混合矩阵,其中,该混合矩阵包括该M个来源 讯号之高达该至少N个不同总和,该混合矩阵具有 等于至少N之一秩数,以及 自该混合矩阵中分离得到想要之来源讯号。 14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,N=M。 15.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该N个 关连天线元件包括N个主动天线元件,使得该天线 阵列形成一相位阵列。 16.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该N个 关连天线元件包括至少一主动天线元件、及高达( N-1)个被动天线元件,使得该天线阵列形成一切换 波束天线。 17.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该天线 阵列形成至少N个天线波束,藉以接收该M个来源讯 号所形成之至少N个不同总和,其中,各个天线波束 具有一低于最大增益点3dB之点,以将讯号拒绝提供 给至少一方向之一到达讯号。 18.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该天线 阵列形成至少一个天线场型,藉以接收该M个来源 讯号所形成之N个不同总和之其中至少一个总和, 该至少一个天线场型实质上不具有低于最大增益 点3dB之点,因此无讯号拒绝于任何方向中的一到达 讯号。 19.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该M个 来源讯号之各个总和系线性的。 20.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该盲讯 号分离处理器基于主要成分分析(PCA),以自该混合 矩阵中分离该想要之来源讯号。 21.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该盲讯 号分离处理器系基于独立成分分析(ICA),以自该混 合矩阵中分离该想要之来源讯号。 22.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该盲讯 号分离处理器系基于单一数値分解(SVD),以自该混 合矩阵中分离该想要之来源讯号。 图式简单说明: 第1图系表示根据本发明之一种典型操作情境之方 块图,其中,一通讯装置系经由个别讯号来源接收 想要及不想要之讯号; 第2图系表示第1图所示之通讯装置之细部方块图; 第3图系表示根据本发明之不同手段之规划图,藉 以产生混合矩阵之来源讯号之线性独立总和; 第4图系表示根据本发明之天线阵列之方块图,其 中,天线阵列系架构为切换波束天线; 第5图系表示根据本发明之天线阵列之方块图,其 中,天线阵列系架构为相位阵列; 第6图系表示根据本发明之天线阵列之方块图,其 中,天线阵列系架构有极性天线元件; 第7图系表示根据本发明之三极性应用之三维示意 图; 第8图系表示根据本发明之一种通讯装置之方块图 ,其中,该种通讯装置系具有一天线阵列,并且,该夭 线阵列系包括关连及非关连天线元件,藉以提供来 源讯号之不同总和,进而提供盲讯号分离(BSS)处理 应用; 第9图系表示根据本发明之一种通讯装置之方块图 ,其中,该种通讯装置系基于阵列偏向(deflection)操 作,藉以提供来源讯号之不同总和,进而提供盲讯 号分离(BSS)处理应用; 第10图系表示根据本发明之一种切换波束天线之 方块图,其中,该种切换波束天线系具有一高度( elevation)控制器,藉以选择性地改变一天线场型之 高度(elevation); 第11图系表示一种天线场型之天线示意图,其中,该 种天线场型系沿着方位(azimuth)方向,且随后,该种 天线场型系基于第9图所示之高度(elevation)控制器 以沿着高度(elevation)方向旋转; 第12图系表示根据本发明之一种天线元件之方块 图,其中,该种天线元件系具有一射频(RF)抗流,该射 频(RF)抗流系形成于地面,藉以沿着高度(elevation)方 向旋转天线场型; 第13图系表示根据本发明之一种通讯装置之方块 图,其中,该种通讯装置系基于路径选择操作,藉以 提供来源讯号之不同总和,进而提供盲讯号分离( BSS)处理应用; 第14图系表示根据本发明之一种通讯装置之方块 图,其中,该种通讯装置系基于扩频数码(spreading code)操作,藉以提供来源讯号之不同总和,进而提供 盲讯号分离(BSS)处理应用; 第15图系表示根据本发明之一种通讯装置之方块 图,其中,该种通讯装置系基于同相(I)及正交(Q)讯 号成分操作,藉以提供来源讯号之额外总和,进而 提供盲讯号分离(BSS)处理应用; 第16图系表示一种同相(I)及正交(Q)模组之细部方 块图,其中,该种同相(I)及正交(Q)模组系连接至第15 图所示之天线元件; 第17图系表示根据本发明之一种多重输入多重输 出(MIMO)系统之方块图,其中,该种多重输入多重输 出(MIMO)系统系基于场型多样性操作; 第18图系表示根据本发明之一种傅立叶转换通讯 系统之方块图,其中,该种傅立叶转换通讯系统系 可以对付相互符号干扰(ISI); 第19图系表示根据本发明之一种通讯系统之方块 图,其中,一传输器系基于一时槽以改变各个分层 空间串流(layered space stream)之功率位准; 第20图系表示根据本发明之一种通讯系统之方块 图,其中,波动场型系可以支援传输至相同无线网 路基地台(AP)之复数传输器; 第21图系表示根据本发明之一种接收器之方块图, 其中,该种接收器系可以使处理及功率吸收最佳化 ; 第22图系表示第21图所示之接收器之方块图,其中, 该种接收器之操作系协调于一传输器; 第23图系表示根据本发明之传输场型轮廓随接收 器已知之时序波动之示意图; 第24图系表示根据本发明之时间轴,其中,一符号期 间系具有十二个异动(亦即:十二个缺口),并且,变 动参数系维持固定于四个缺口; 第25图系表示根据本发明之一种接收器之方块图, 其中,该种接收器系应用于复数空间独立频道; 第26图系表示根据本发明之一种接收器解码链结 之方块图;以及 第27至30图系表示振幅相对于频率之示意图,其中, 各个振幅相对于频率之示意图系对应于第26图所 示之节点A、B、D、及E。