使用信号路径选择之盲信号分离

摘要

一种可分离由M信号源所提供源信号之通信装置，该通信装置包含一天线阵列，其包含N元件，用以形成接收该M源信号至少N不同加总之至少N天线波束，其中，N及M大于2。一控制器，连接至该天线阵列，以选择性形成该至少N天线波束。一盲信号分离处理器形成一包含该M源信号至少N不同加总之混合矩阵。该盲信号分离处理器亦可决定该M源信号不同加总是否为相关联或统计独立，若否，则与该控制器共同操作，以不同波束形成而接收该M源信号新不同加总，来取代该混合矩阵中不相关联或统计独立之M源信号不同加总。预期源信号可藉由该盲信号分离处理器与该混合矩阵分离。

主权项

1.一种可分离M信号源所提供源信号之通信装置,该 通信装置包含: 一天线阵列,包含可形成至少N天线波束的N元件,以 接收该M源信号的至少N不同加总,N及M大于2; 一控制器,连接至该天线阵列以选择性形成该至少 N天线波束; 一接收器组件,连接至该天线阵列,以接收该M源信 号至少N不同加总; 一盲信号分离处理器,连接至该接收器组件,以形 成一包含该M源信号至少N不同加总之混合矩阵,该 盲信号分离处理器亦 决定该M源信号不同加总是否为相关联或统计独立 ,若否,则 与该控制器共同操作来形成可接收该M源信号的新 不同加总之不同波束,以取代该混合矩阵中不相关 联或统计独立之该M源信号不同加总,及 分离预期源信号及该混合矩阵。 2.如申请专利范围第1项之通信装置,其中该接收器 组件包含N耙式接收器,各耙式接收器包含可针对 被连接至此之该各天线元件所接收该M源信号不同 加总,产生k不同多路分量之k耙指;及其中该盲信号 分离处理器系连接至该N耙式接收器来形成该混合 矩阵,该混合矩阵可包含达该M源信号至少N不同加 总之至少kN不同多路分量,该混合矩阵系具有等于 达kN之排序。 3.如申请专利范围第1项之通信装置,其中N=M。 4.如申请专利范围第1项之通信装置,其中该混合矩 阵排序为K,其中KM。 6.如申请专利范围第1项之通信装置,其中该N天线 元件包含N相关联天线元件。 7.如申请专利范围第6项之通信装置,其中该N相关 联天线元件包含N主动天线元件,使得该天线阵列 形成一相位阵列。 8.如申请专利范围第6项之通信装置,其中该N相关 联天线元件包含至少一主动天线元件,及至多N-1被 动天线元件,使得该天线阵列形成一切换波束天线 。 9.如申请专利范围第1项之通信装置,其中至少两该 N天线元件相关联且具有不同极性。 10.如申请专利范围第9项之通信装置,其中该不同 极性彼此正交。 11.如申请专利范围第1项之通信装置,进一步包含 一仰角控制器,可选择性改变该N天线波束至少其 中之一之仰角,以产生至少一附加天线,使该M源信 号至少一附加不同加总得以被接收;其中该接收器 组件亦使用该至少一附加天线波束接收该该M源信 号至少一附加不同加总;及其中该盲信号分离处理 器形成该混合矩阵以包含该M源信号之该至少一附 加不同加总。 12.如申请专利范围第11项之通信装置,其中该仰角 控制器可选择性改变该N天线场型之仰角,使得可 产生N附加天线场型来接收该M源信号之N附加不同 加总,该混合矩阵之排序现在等于2N。 13.如申请专利范围第11项之通信装置,其中该仰角 控制器系被分割为相对该N天线元件之k区域,各该 区域被独立控制来改变该N天线场型该仰角,使得 可产生N附加天线场型来接收该M源信号之N附加不 同加总,该混合矩阵之该排序现在等于2kN。 14.如申请专利范围第11项之通信装置,其中该天线 阵列包含一接地平面;且其中该N天线元件包含: 邻近该接地平面之一主动天线元件; 邻近该接地平面之复数被动天线元件,各被动天线 元件包含 一上半部及一对应下半部, 一上部可变电抗负载,连接该上半部至该接地平面 ,以改变一天线场型方位角; 该仰角控制器包含一用于各被动天线元件之一个 别下部可变电抗负载,以连接该下半部至该接地平 面,并藉由调整该下部可变电抗负载至少其中之一 而使该N天线场型于仰角方向移动。 15.如申请专利范围第11项之通信装置,其中该天线 阵列包含邻接该N天线元件之一接地平面;且其中 该仰角控制器包含一耦合至该接地平面之可控射 频抑制线圈,并藉由控制该射频抑制线圈而使该N 天线波束于仰角方向移动。 16.如申请专利范围第1项之通信装置,其中该盲信 号分离处理器以主分量分析(PCA)、独立分量分析( ICA)及单値分解(SVD)至少其中之一为基础,将预期源 信号与该混合矩阵分离。 17.一种操作一通信装置以分离由M信号源所提供源 信号之方法,该通信装置包含一天线阵列、一连接 至该天线阵列之一控制器、一连接至该天线阵列 之接收器组件以及一连接至该接收器组件之盲信 号分离处理器,该方法包含: 于天线阵列处接收该M源信号的至少N不同加总,该 天线阵列包含可形成至少N天线波束之N元件,N及M 大于2; 选择性形成该至少N天线波束以回应该控制器; 将该M源信号至少N不同加总提供至该接收器组件; 及 由该盲信号分离处理器处理由该接收器组件所接 收之该M源信号至少N不同加总,该处理包含: 决定该M源信号不同加总是否为相关联或统计独立 ,若否,则 与该控制器共同操作以形成不同波束,用以接收该 M源信号的新不同加总来取代该混合矩阵中不相关 联或统计独立之该M源信号不同加总,及 将预期源信号与该混合矩阵分离。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中该接收器组 件包含N耙式接收器,各耙式接收器包含k耙指,以针 对被连接至此之该各天线元件所接收之该M源信号 不同加总,选择k不同多路分量;及其中该盲信号分 离处理器系连接至该N耙式接收器以形成该混合矩 阵,该混合矩阵包含达该M源信号至少N不同加总之 至少kN不同多路分量,该混合矩阵具有等于达kN之 排序。 19.如申请专利范围第17项之方法,其中N=M。 20.如申请专利范围第17项之方法,其中该混合矩阵 的该排序为K,其中KM。 22.如申请专利范围第17项之方法,其中该N天线元件 包含N相关联天线元件。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中该N相关联天 线元件包含N主动天线元件,使得该天线阵列形成 一相位阵列。 24.如申请专利范围第22项之方法,其中该N相关联天 线元件包含至少一主动天线元件,及达到N-1被动天 线元件,使得该天线阵列形成一切换波束天线。 25.如申请专利范围第17项之方法,其中至少两该N天 线元件相关联且具有不同极性。 26.如申请专利范围第17项之方法,其中该通信装置 进一步包含一仰角控制器,可选择性改变该N天线 波束至少其中之一之仰角以产生至少一附加天线 波束,使该M源信号的至少一附加不同加总被接收; 其中该接收器组件亦使用该至少一附加天线波束 来接收该该M源信号至少一附加不同加总;及其中 该盲信号分离处理器形成该混合矩阵以包含该M源 信号之该至少一附加不同加总。 27.如申请专利范围第26项之方法,其中该仰角控制 器可选择性改变该N天线场型之该仰角,使得可产 生N附加天线场型以接收该M源信号之N附加不同加 总,该混合矩阵之该排序现在等于2N。 28.如申请专利范围第26项之方法,其中该仰角控制 器系被分割为相对该N天线元件之k区域,各区域被 独立控制来改变该N天线场型之该仰角,使得可产 生N附加天线场型以接收该M源信号之N附加不同加 总,该混合矩阵之该排序现在等于2kN。 29.如申请专利范围第17项之方法,其中该盲信号分 离处理器以主分量分析(PCA)、独立分量分析(ICA)及 单値分解(SVD)至少其中之一为基础,将预期源信号 与该混合矩阵分离。 图式简单说明: 第1图为依据本发明之典型操作方案方块图,其中 通信装置系接收来自其各信号源之预期及非预期 信号。 第2图为第1图所示通信装置之更详细方块图。 第3图为依据本发明为混合矩阵创造源信号线性独 立加总之不同方法说明。 第4图为依据本发明被配置当作切换波束天线之天 线阵列方块图。 第5图为依据本发明被配置当作相位阵列之天线阵 列方块图。 第6图为依据本发明被配置极性天线元件之天线阵 列方块图。 第7图为描绘依据本发明使用三极性之三因次图。 第8图为依据本发明包含可为盲信号分离处理提供 不同信号加总之相关联及不相关联天线元件之通 信装置方块图。 第9图为依据本发明为盲信号分离处理提供不同信 号加总之阵列偏向为基础操作之通信装置方块图 。 第10图为依据本发明具有可选择性改变天线场型 仰角之仰角控制器之切换波束天线方块图。 第11图系为描绘方位角方向中之天线场型且接着 被以仰角方向旋转以回应第9图所示仰角控制器之 天线图示。 第12图为依据本发明具有可以仰角方向旋转天线 场型之被形成于接地平面中之射频抑流圈之天线 元件方块图。 第13图为依据本发明为盲信号分离处理提供不同 信号加总之路径选择为基础操作之通信装置方块 图。 第14图为依据本发明为盲信号分离处理提供附加 信号加总之展开码为基础操作之通信装置方块图 。 第15图为依据本发明为盲信号分离处理提供附加 信号加总之同相及正交信号分量为基础操作之通 信装置方块图。 第16图为第15图所示被连接至天线元件之同相及正 交模组更详细方块图。 第17图为依据本发明以场型分集为基础操作之多 输入多输出系统方块图。 第18图为依据本发明提出符号间干扰之富利叶转 换通信系统方块图。 第19图为依据本发明之通信系统方块图,其中传送 器系以分时基础改变各分层空间流之功率位准。 第20图为依据本发明之通信系统方块图,其中波浪 场型系被用来支援多传送器传送至相同存取点。 第21图为依据本发明之接收器最佳处理及功率汲 极方块图。 第22图为协调其操作与传送器之第21图所示接收器 方块图。 第23图为依据本发明传送接收器已知时序波状之 场型轮廓图示。 第24图为依据本发明之时线,其中符号周期系具有 12变数(也就是12码片),而被改变之参数系被4码片 固定。 第25图为依据本发明之用于复数空间独立频道之 接收器方块图。 第26图为依据本发明之接收器解码链方块图。 第27图至第30图系为分别对应第26图中之节点A,B,D 及E之振幅对频率图示。