СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ И СПОСОБ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2012 года по МПК H04H60/90 H04B7/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к системе беспроводной передачи данных. Техническим результатом является обеспечение возможности использования технологии MIMO без OFDM-модуляции. В данной заявке раскрывается система беспроводной передачи данных, включающая в себя множество антенных пар; функциональный модуль демодуляции; и модуль коррекции характеристики передачи. Во множестве антенных пар каждая включает в себя передающую антенну и приемную антенну. Беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны, напрямую поступает как полезная волна в приемную антенну. Между тем, в эту приемную антенну напрямую поступает как ненужная волна беспроводный сигнал, переданный из другой передающей антенны. Функциональный модуль демодуляции, соответствующий каждой антенной паре, демодулирует сигнал модуляции, принятый приемной антенной. Модуль коррекции характеристики передачи осуществляет вычисление коррекции на основе характеристики передачи для пространства передачи между передающей и приемной антеннами, основываясь на сигналах демодуляции, демодулированных функциональными модулями демодуляции, для того, чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 85 ил.

1. Система беспроводной передачи данных, содержащая:
множество антенных пар, каждая из которых образована из сочетания передающей антенны и приемной антенны, которые соответствуют друг другу и расположены таким образом, что беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны одной из множественных антенных пар, напрямую поступает как полезная волна в приемную антенну этой одной антенной пары, и беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны другой антенной пары из числа множественных антенных пар, отличной от этой одной антенной пары, напрямую поступает как ненужная волна в приемную антенну этой одной антенной пары;
функциональный модуль демодуляции, предусматриваемый соответствующим каждой из антенных пар, для демодулирования сигнала модуляции, принятого приемной антенной; и
модуль коррекции характеристики передачи для осуществления вычисления коррекции на основе характеристики передачи для пространства передачи между передающими антеннами и приемными антеннами, основываясь на сигналах демодуляции, демодулированных функциональными модулями демодуляции, соответствующими приемным антеннам, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.

2. Система беспроводной передачи данных по п.1, в которой разности путей, каждая из которых представляет собой разность между межантенным расстоянием полезной волны и межантенным расстоянием ненужной волны между передающей и приемной антеннами, задаются таким образом, чтобы каждый из элементов полезной волны в матрице, которая определяет характеристику передачи, мог быть представлен только вещественным слагаемым, в то время как каждый из элементов ненужной волны в матрице, которая определяет характеристику передачи, мог быть представлен только вещественным слагаемым или только мнимым слагаемым.

3. Система беспроводной передачи данных по п.2, в которой в случае, при котором длина волны сигнала несущей частоты, используемого в упомянутом функциональном модуле демодуляции, представлена как λс, а фазовая характеристика, которая зависит от направленности антенны, представлена нолем, разность путей, которая представляет собой разность между межантенным расстоянием полезной волны и межантенным расстояния ненужной волны между передающей антенной и приемной антенной, задается равной (n/2+1/4)λс, где n представляет собой 0 или положительное целое число, равное или больше чем 1; или
в случае, при котором угол излучения из передающей антенны к приемной антенне одной антенной пары представлен как θ1, а другой угол излучения из передающей антенны другой одной антенной пары к приемной антенне одной антенной пары представлен как θ2, и фазовые характеристики, которые зависят от направленности индивидуальных антенн, представлены как φа (θ1) и φа (θ2), разность путей корректируется на - (φа (θ2)-(φа (θ1))/π)λс.

4. Система беспроводной передачи данных по п.2, в которой в случае, при котором длина волны сигнала несущей частоты, используемого в упомянутом функциональном модуле демодуляции представлена как λс, и фазовая характеристика, которая зависит от направленности антенны, представлена нолем, разность путей, которая представляет собой разность между межантенным расстоянием полезной волны и межантенным расстоянием ненужной волны между передающей антенной и приемной антенной, задается равной (n/2)λс, где n представляет собой положительное целое число, равное или больше чем 1; или,
в случае, при котором угол излучения из передающей антенны к приемной антенне одной антенной пары представлен как θ1, а другой угол излучения из передающей антенны другой одной антенной пары к приемной антенне одной антенной пары представлен как θ2, и фазовые характеристики, которые зависят от направленности индивидуальных антенн, представлены как φа (θ1) и φа (θ2), разность путей корректируется на - (φa (θ2)-(φa (θ1))/π)λc.

5. Система беспроводной передачи данных по п.2, в которой разности путей задаются таким образом, чтобы каждый из элементов ненужной волны в матрице, которая определяет характеристику передачи, мог быть представлен только мнимым слагаемым.

6. Система беспроводной передачи данных по 2, в которой разность путей задается таким образом, чтобы каждый из элементов ненужной волны в матрице, которая определяет характеристику передачи, мог быть представлен только вещественным слагаемым.

7. Система беспроводной передачи данных по п.1, в которой упомянутый функциональный модуль демодуляции осуществляет демодуляцию способом квадратурного детектирования сигналов приема, принимаемых множественными приемными антеннами; и
упомянутый модуль коррекции характеристики передачи осуществляет, для каждого из каналов множественных приемных антенн, только вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого для составляющих полезного сигнала в сигнале демодуляции, демодулированном способом квадратурного детектирования упомянутым функциональным модулем демодуляции, но осуществляет только вычисление коррекции в отношении мнимого слагаемого для составляющих, соответствующих ненужной волне, ортогональных составляющим полезной волны, и суммирует скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому для полезной волны, и скорректированный сигнал, относящийся к мнимому слагаемому для составляющих ненужной волны, ортогональных составляющим полезной волны, в отношении канала другой приемной антенны, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.

8. Система беспроводная передачи данных по п.1, в которой упомянутый функциональный модуль демодуляции осуществляет демодуляцию способом квадратурного детектирования сигналов приема, принимаемых множественными приемными антеннами; и
упомянутый модуль коррекции характеристики передачи осуществляет, для каждого из каналов множественных приемных антенн, вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого, соответствующего полезной волне, и вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого, соответствующего ненужной волне, для составляющих демодуляции, демодулированных способом синхронного детектирования упомянутым функциональным модулем демодуляции, и суммирует скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому, соответствующему полезной волне, и скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому, соответствующему ненужной волне, в отношении канала другой приемной антенны, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.

9. Система беспроводной передачи данных по п.3, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции, по меньшей мере, одного из каналов антенных пар для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи, в то время как в упомянутом функциональном модуле модуляции остальных каналов принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду; и
упомянутый функциональный модуль демодуляции в канале, в котором принят способ, который модулирует только амплитуду сигнала предмета передачи, генерирует сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, осуществляет преобразование частоты принятого сигнала модуляции посредством сигнала несущей частоты для демодуляции и демодулирует сигнал модуляции, в то время как упомянутые функциональные модули демодуляции в канале или каналах, в которых не принят способ внешней синхронизации, осуществляют преобразование частоты принятого сигнала модуляции, основанное на сигнале несущей частоты для демодуляции, сгенерированном в канале, в котором принят способ внешней синхронизации, и демодулируют сигнал модуляции.

10. Система беспроводной передачи данных по п.3, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции, по меньшей мере, одного из каналов антенных пар для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи, в то время как в упомянутом функциональном модуле модуляции остальных каналов принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду;
упомянутый функциональный модуль демодуляции, генерирует, для каждого из множественных сигналов предмета передачи, сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, осуществляет преобразование частоты принятого сигнала модуляции посредством несущей частоты для демодуляции и демодулирует сигнал модуляции;
упомянутая система беспроводной передачи данных дополнительно содержит фазосдвигающее устройство, предусмотренное для каждого из каналов, в которых принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду, для осуществления сдвига фазы сигнала несущей частоты для демодуляции и подачи сдвинутого по фазе сигнала несущей частоты для модуляции соответствующему функциональному модулю демодуляции.

11. Система беспроводной передачи данных по п.4, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции, по меньшей мере, одного из каналов антенных пар для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи, в то время как в упомянутом функциональном модуле модуляции остальных каналов принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду; и
упомянутый функциональный модуль демодуляции, для множественных сигналов предмета передачи, в канале, в котором принят способ, который модулирует только амплитуду сигнала предмета передачи, генерирует сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, осуществляет преобразование частоты принятого сигнала модуляции посредством сигнала несущей частоты для демодуляции и демодулирует сигнал модуляции, в то время как упомянутые функциональные модули демодуляции в канале или каналах, в которых не принят способ внешней синхронизации, осуществляют преобразование частоты принятого сигнала модуляции, основанное на сигнале несущей частоты для демодуляции, сгенерированной в канале, в котором принят способ внешней синхронизации, и демодулируют сигнал модуляции.

12. Система беспроводной передачи данных по п.4, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции, по меньшей мере, одного из каналов антенных пар для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи, в то время как в упомянутом функциональном модуле модуляции остальных каналов принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду;
упомянутый функциональный модуль демодуляции, генерирует, для каждого из множественных сигналов предмета передачи, сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, осуществляет преобразование частоты принятого сигнала модуляции посредством сигнала несущей частоты для демодуляции и демодулирует сигнал модуляции;
упомянутая система беспроводной передачи данных дополнительно одержит модуль задания кодирования, предусматриваемый в канале или каналах, в которых принят способ, отличный от способа, который модулирует только амплитуду, для задания знака выходного сигнала, выводимого из упомянутого функционального модуля демодуляции.

13. Система беспроводной передачи данных по п.4, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции всех каналов для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи; и
функциональные модули демодуляции включают в себя, в перемешанном состоянии, канал для того, чтобы генерировать сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, и преобразовывать частоту принятого сигнала модуляции посредством сигнала несущей частоты для демодуляции, и затем демодулировать подвергшийся преобразованию частоты сигнал модуляции, и другой канал для того, чтобы преобразовывать частоту принятого сигнала модуляции на основе сигнала несущей частоты для демодуляции, сгенерированного посредством внешней синхронизации, и демодулировать подвергшийся преобразованию частоты сигнал модуляции.

14. Система беспроводной передачи данных по п.13, в которой сигнал несущей частоты для демодуляции генерируется посредством внешней синхронизации в единственном канале.

15. Система беспроводной передачи данных по п.4, в которой в соответствии с каждой из антенных пар предусматривается функциональный модуль модуляции для модулирования сигнала несущей частоты сигналом предмета передачи и для передачи модулированного сигнала несущей частоты из соответствующей передающей антенны, и в упомянутом функциональном модуле модуляции всех каналов для множества сигналов предмета передачи принят способ для модулирования только амплитуды сигнала предмета передачи; и
каждый из функциональных модулей демодуляции в устройстве беспроводной связи на принимающая стороне генерирует для каждого из множественных сигналов предмета передачи сигнал несущей частоты для демодуляции, синхронизированный посредством внешней синхронизации, основанной на сигнале приема, с сигналом несущей частоты для модуляции, преобразует частоту принятого сигнала модуляции посредством сигнала несущей частоты для демодуляции и демодулирует подвергшийся преобразованию частоты сигнал модуляции.

16. Система беспроводной передачи данных по п.1, в которой сигналы несущей частоты, используемые функциональными модулями демодуляции, имеют общую частоту для всех каналов.

17. Устройство беспроводной связи для системы, которая включает в себя множество антенных пар, каждая из которых образована из сочетания передающей антенны и приемной антенны, которые соответствуют друг другу, содержащее:
модуль коррекции характеристики передачи для осуществления, основываясь на сигналах демодуляции, индивидуально соответствующих приемным антеннам, сконфигурированным таким образом, что беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны одной из множественных антенных пар, напрямую поступает как полезная волна в приемную антенну этой одной антенной пары, и беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны другой антенной пары из числа множественных антенных пар, отличной от этой одной антенной пары, напрямую поступает как ненужная волна в приемную антенну этой одной антенной пары, вычисление коррекции на основе характеристики передачи для пространства передачи между передающими антеннами и приемными антеннами, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.

18. Устройство беспроводной связи по п.17, дополнительно содержащее функциональный модуль демодуляции, предусматриваемый соответствующим каждой из антенных пар, для демодулирования сигнала модуляции, принятого приемной антенной, и подачи демодулированного сигнала упомянутому модулю коррекции характеристики передачи.

19. Устройство беспроводной связи по п.18, в котором упомянутый функциональный модуль демодуляции осуществляет демодуляцию способом квадратурного детектирования сигналов приема, принимаемых множественными приемными антеннами, а упомянутый модуль коррекции характеристики передачи осуществляет, для каждого из каналов множественных приемных антенн, только вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого для составляющих полезного сигнала в сигнале демодуляции, демодулированном способом квадратурного детектирования упомянутым функциональным модулем демодуляции, но осуществляет только вычисление коррекции в отношении мнимого слагаемого для составляющих, соответствующих ненужному сигналу, ортогональных составляющим полезного сигнала, и суммирует скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому для полезного сигнала, и скорректированный сигнал, относящийся к мнимому слагаемому для составляющих ненужной волны, ортогональных составляющим полезного сигнала, в отношении канала другой приемной антенны, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи, или
упомянутый функциональный модуль демодуляции осуществляет демодуляцию способом синхронного детектирования сигналов приема, принимаемых множественными приемными антеннами, и упомянутый модуль коррекции характеристики передачи осуществляет, для каждого из каналов множественных приемных антенн, вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого, соответствующего полезной волне, и вычисление коррекции в отношении вещественного слагаемого, соответствующего ненужной волне, для составляющих демодуляции, демодулированных способом синхронного детектирования упомянутым функциональным модулем демодуляции, и суммирует скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому, соответствующему полезной волне, и скорректированный сигнал, относящийся к вещественному слагаемому, соответствующему ненужной волне, в отношении канала другой приемной антенны, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.

20. Способ беспроводной передачи данных для системы, которая включает в себя множество антенных пар, каждая из которых образована из сочетания передающей антенны и приемной антенны, которые соответствуют друг другу и расположены таким образом, что беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны одной из множественных антенных пар, напрямую поступает как полезная волна в приемную антенну этой одной антенной пары, и беспроводный сигнал, переданный из передающей антенны другой антенной пары из числа множественных антенных пар, отличной от этой одной антенной пары, напрямую поступает как ненужная волна в приемную антенну этой одной антенной пары, причем способ беспроводной передачи данных, содержит этапы, на которых:
осуществляют беспроводную передачу сигналов модуляции из передающих антенн посредством мультиплексирования с пространственным разделением каналов; и
осуществляют посредством аппарата беспроводной связи, находящегося на принимающей стороне: прием сигналов модуляции посредством приемных антенн; демодулирование принятых сигналов модуляции; и осуществление вычисления коррекции, на основе характеристики передачи для пространства передачи между передающими антеннами и приемными антеннами, основанное на демодулированных сигналах, соответствующих приемным антеннам, для того чтобы получить выходной сигнал, соответствующий сигналу предмета передачи.