專利名稱：導(dǎo)頻點積電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及通過產(chǎn)生包含在通信信號中的導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號間的點積來對所述通信信號進行解調(diào)的一種新穎的、改進方法的裝置。
在發(fā)送數(shù)字信號的通信系統(tǒng)中，為從所接收的信號中取出數(shù)據(jù)提出了各種解調(diào)方案。特別是，應(yīng)用四相移相鍵控(QPSK)調(diào)制技術(shù)的系統(tǒng)，當(dāng)解調(diào)接收信號時，不是立即容許取出為多徑信號組合完成信號加權(quán)所必須的信息。
因此，本發(fā)明的目的是在解調(diào)已調(diào)信號的過程中規(guī)定一種相對于所接收的基準(zhǔn)的加權(quán)方法。
本發(fā)明是一種新穎的、改進方法的裝置，在以數(shù)字方式調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中，用于解調(diào)發(fā)送信號以便提取發(fā)送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明是用于數(shù)字通信系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)及導(dǎo)頻信號兩者都以雙相移相鍵控調(diào)制在載頻上并且以四相移相鍵控(QPSK)方式加以擴展。在接收機端，通過計算導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)矢量之間的點積從所接收的信號中提取數(shù)據(jù)。與導(dǎo)頻矢量(數(shù)據(jù)的相位基準(zhǔn))同相的數(shù)據(jù)矢量分量的大小由這些矢量的點積確定。尤其是，這些矢量的點積為同相導(dǎo)頻分量(PI)乘以同相數(shù)據(jù)分量(DI)的積加上正交相位導(dǎo)頻分量(PQ)乘以正交相位數(shù)據(jù)分量(DQ)的積。
在典型現(xiàn)實中本發(fā)明體現(xiàn)在通信系統(tǒng)的接收機中該接收機接收各自定義相應(yīng)的矢量的導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號。每個接收信號矢量用它的I和Q分量來表示。本發(fā)明的電路從矢量分量確定與導(dǎo)頻信號矢量同相的數(shù)據(jù)信號矢量的大小。
確定電路包含一乘法器電路，它用來接收數(shù)據(jù)信號I分量的抽樣和導(dǎo)頻信號I分量的抽樣，將所接收的數(shù)據(jù)信號I分量的抽樣與導(dǎo)頻信號I分量的抽樣相乘，并提供第一乘積抽樣。該乘法器電路進一步用來接收數(shù)據(jù)信號Q分量的抽樣和導(dǎo)頻信號Q分量的抽樣，將所接收的數(shù)據(jù)信號Q分量的抽樣與導(dǎo)頻信號Q分量的抽樣相乘，并提供第二乘積抽樣。該確定電路另外包含一加法器電路，它用來接收第一和第二乘積抽樣，將兩者相加，并提供一個代表與導(dǎo)頻信號矢量同相的數(shù)據(jù)信號矢量幅度的數(shù)值的合成抽樣。
該確定電路也可包括存貯電路和選擇電路。該存貯電路用于存貯數(shù)據(jù)信號I分量抽樣、數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣、導(dǎo)頻信號I分量抽樣和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣。選擇電路用于接收所存貯的數(shù)據(jù)信號I和Q分量抽樣，導(dǎo)頻信號的I和Q分量的抽樣和選擇信號。該選擇電路響應(yīng)選擇信號的第一狀態(tài)向乘法器電路提供數(shù)據(jù)信號，和導(dǎo)頻信號的I分量的抽樣的輸出，并響應(yīng)選擇信號的第二狀態(tài)向乘法器電路提供數(shù)據(jù)信號Q和導(dǎo)頻信號Q分量的抽樣的輸出。
下面結(jié)合附圖進行詳細描述將會更清楚地認(rèn)識到本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點，其中同樣的標(biāo)號前后標(biāo)識一致。


圖1為實現(xiàn)本發(fā)明的點積處理的接收機的典型方框圖;
圖2為所接收的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號的典型矢量表示;
圖3為從所接收的I和Q信號分量提取導(dǎo)頻和信息數(shù)據(jù)的數(shù)字接收和相關(guān)電路的典型方框圖;
圖4為QPSK信號空間的典型圖;
圖5為圖3的點積電路的功能框圖;和圖6表示實現(xiàn)圖3的點積電路的示例框圖。
在已轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人的美國專利第5，103，459號題為“碼分多址聯(lián)接蜂窩電話系統(tǒng)中形成信號波形的方法和裝置”中，揭示了一種發(fā)送數(shù)字已調(diào)信號的調(diào)制方案，這里將其說明書作為參考收編。這種調(diào)制方案在網(wǎng)孔至移動站的線路中使用一種與數(shù)據(jù)信號一起發(fā)送的導(dǎo)頻信號，它用作接收解調(diào)器的相位基準(zhǔn)。導(dǎo)頻信號的這種用途是眾所周知的，并在題為“使用衛(wèi)星或地面轉(zhuǎn)發(fā)器的擴展頻譜多址聯(lián)接通信系統(tǒng)”的美國專利第4，901，307號中進一步加以揭示，該專利也轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人，這里將其說明書作為參考收編。
在上述美國專利第5，103，459號中揭示了一種用于解調(diào)被發(fā)送的QPSK擴展導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號的接收機。該接收機如美國專利第5，109，390號題為“碼分多址聯(lián)接蜂窩電話系統(tǒng)中的分集式接收機”所進一步揭示的那樣具有多徑接收能力，該專利也轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人，這里的其說明書作為參考收編。
圖1以框圖形式表示了如美國專利第5，103，459號中所揭示的用于接收和解調(diào)基站發(fā)送波形的接收機的基本構(gòu)成。在圖1中，基站發(fā)送信號由天線10接收并供給由模擬接收機12和數(shù)字接收機14組成的分集式RAKE接收機。由天線10所接收并供給模擬接收機12的信號可以由多徑傳播的同一基站發(fā)送信號、供單個或多個遠程接收機用的導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號組成。模擬接收機12，在典型實施例中構(gòu)成QPSK調(diào)制解調(diào)器和降頻變頻器，并把所接收的信號數(shù)字化成復(fù)合的I和Q分量。把該合成的I和Q分量供給數(shù)字接收器14以便解調(diào)。然后把解調(diào)數(shù)據(jù)供給數(shù)字電路16以便組合、去交錯和解碼。控制器12使用某些數(shù)據(jù)在數(shù)字接收機中設(shè)定某些解調(diào)參數(shù)，這些將在下面加以詳細討論。
從模擬接收機12輸出的每個I和Q分量可包含同一導(dǎo)頻和相應(yīng)數(shù)據(jù)信號的多徑傳播。在數(shù)字接收機14中，某些多徑傳播的發(fā)送信號，按照搜索接收機14a與控制器18結(jié)合所進行的選擇，每一個由稱為“手指”(finger)的不同的多數(shù)據(jù)接收機或解調(diào)器14b-14d所處理。雖然在該例子中僅描述三個數(shù)據(jù)解調(diào)手指(解調(diào)器14b-14d)，但應(yīng)當(dāng)理解，使用更多或更少的手指也是可以的。通過去擴展，每個手指從復(fù)合的I和Q分量中為所選路徑提取每個導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號的I和Q分量。
每個手指的導(dǎo)頻信號的I和Q分量形成一個導(dǎo)頻矢量(PI、PQ)。同樣，每個手指的數(shù)據(jù)信號的I和Q分量形成一個數(shù)據(jù)矢量(DI、DQ)。由路徑的每個導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號的這些I和Q分量可計算出與導(dǎo)頻矢量同相的數(shù)據(jù)矢量分量的大小。
圖2顯示導(dǎo)頻信號和一數(shù)據(jù)信號的典型矢量表示。在圖2中，用于分集式RAKE接收機的一個手指的導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號的去擴展(despread)的I和Q分量分別定義IQ構(gòu)象中的導(dǎo)頻信號矢量20和數(shù)據(jù)信號矢量22。通常導(dǎo)頻信號以比數(shù)據(jù)信號更強的信號強度進行發(fā)送，就這一點而論導(dǎo)頻信號矢量20的大小比所接收的數(shù)據(jù)信號矢量22更大。而且，由于導(dǎo)頻信號矢量比數(shù)據(jù)信號矢量強得多，所以它可用作精確的相位基準(zhǔn)供信號處理之用。
在發(fā)送過程中，發(fā)送的導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號通過同樣路徑到達接收機。在沒有噪聲情況下，導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)矢量方向一致且處于相位角π/4、-π/4、3π/4或-3π/4當(dāng)中的一個相位角上。然而由于信道噪聲，所接收的信號可能偏離發(fā)送相位角。在本發(fā)明的典型實施例中，進一步把導(dǎo)頻信號低通濾波以除掉噪聲和數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)信號則依然沒有被濾波，于是當(dāng)存在噪聲時，則在導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)矢量之間形成一個以導(dǎo)頻作為精確的相位基準(zhǔn)的相位差θ。應(yīng)當(dāng)注意，如圖2所示的矢量，在導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)矢量之間存在一相位差。
列出的點積，也稱為導(dǎo)頻信號矢量20和數(shù)據(jù)信號矢量22的標(biāo)積，在多解調(diào)器或多手指分集式接收機中特別有利于從所接收的信號中提取數(shù)據(jù)。在這類接收機中，把幾個手指分配給來自幾個不同路徑或信號源的已解調(diào)信號。在每個手指中，通過將數(shù)據(jù)矢量投影到導(dǎo)頻矢量上用點積求出與導(dǎo)頻矢量同相的數(shù)據(jù)矢量的分量大小。在形成導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)矢量之間的點積的過程中，數(shù)據(jù)上的正交噪聲被除掉。
在多手指分集式接收機中，有效的組合，由每個手指產(chǎn)生的數(shù)據(jù)點積也用來加權(quán)于該數(shù)據(jù)。于是，借助于組合前的導(dǎo)頻信號的幅度，可用點積來估測該數(shù)據(jù)。如果輸入信號沒有與數(shù)據(jù)正交，且總輸入功率保持在某個設(shè)定點上，導(dǎo)頻信號的幅度正比于手指的信噪比(SNR)的平方根。于是按照“微波移動通信”一書(1974年，紐約JohnWiley&Sons書局出版)中的第313-319頁上的“最大比率組合”一文所述，可獲得最佳組合。
導(dǎo)頻矢量P和數(shù)據(jù)矢量D之間在IQ座標(biāo)空間中的點積可用等式(1)表示P·D＝｜P｜｜D｜cosθ……(1)其中θ為P和D矢量之間的夾角。
如圖2所示，矢量20和22之間的點積，按等式(1)計算產(chǎn)生疊加在矢量20上的矢量分量24。
應(yīng)當(dāng)理解，等式(1)按矢量分量形式可重寫為等式P·D＝PIDI+PQDQ……(2)其中PI和PQ分別為導(dǎo)頻矢量P的I和Q分量;而DI和DQ分別為數(shù)據(jù)矢量D的I和Q分量。
在處理導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)I和Q分量的過程中，研究由等式(1)表達的點積，不但能得到投影而且得到換算。通過研究等式(2)的表達式，很容易在數(shù)字應(yīng)用中實現(xiàn)點積。單一的乘法和累加單元就能三步完成這種操作以便減少硬件的復(fù)雜性。
圖3進一步詳細顯示圖1的數(shù)字接收機14部分和數(shù)字電路16。在圖3中，來自模擬接收機12的復(fù)合I和Q信號抽樣加到每個數(shù)據(jù)解調(diào)手指14b-14d。為討論起見，僅詳細說明數(shù)字解調(diào)手指之一(手指14b)，其它手指具有同樣結(jié)構(gòu)和功能。指定每個手指14b-14c對通過不同路徑到達用戶接收機的發(fā)送信號進行解調(diào)，因而在解調(diào)過程中使用至少相隔一個PN時隙稍有差別的定時。
復(fù)合I和Q分量信號抽樣(每個為多位值)依次輸入給QPSK去擴展器30。QPSK去擴展器30也從導(dǎo)頻PN序列發(fā)生器32接收導(dǎo)頻PN序列PNI和PNQ。導(dǎo)頻PN序列發(fā)生器32按照序列定時和由控制器(圖1)18所提供的狀態(tài)輸入(未圖示)所產(chǎn)生的PN序列PNI和PNQ與在發(fā)射機中所使用的PNI和PNQ相同?？刂破?8一般由微處理器構(gòu)成并包括適當(dāng)?shù)拇尜A器和程序指令。
在典型的實施例中，以抽樣的速率把I和Q分量信號抽樣供給QPSK去擴展器30，該速率相當(dāng)于八倍PN序列的時隙速率(chiprate)。然而應(yīng)當(dāng)理解，也可以以任何大于PN序列時隙速率提供抽樣。在典型實施例中，PN時隙速率為1.2288Mcps，它比數(shù)據(jù)符號速率19.2Ksps大得多。
QPSK去擴展器30除掉復(fù)合I和Q分量信號抽樣上的PN擴展以便由此提取復(fù)合I和Q分量抽樣。為了理解去擴展器30的工作，有必要理解典型發(fā)送調(diào)制方案、BPSK調(diào)制和QPSK擴展對導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號具有的作用。圖4表示了I和Q擴展信號的調(diào)制構(gòu)象。通常在載頻中使用無相移或相移180°代表兩個數(shù)據(jù)狀態(tài)(即“0”或“1”)來發(fā)送BPSK信號。在為BPSK調(diào)制方案的QPSK擴展規(guī)定同一數(shù)據(jù)位的兩個型式時(其中沒有I或Q擴展信號輸入)，I/Q輸出信號屬于信號空間坐標(biāo)(0，0)或(1，1)。由于QPSK擴展工程中，I和QPN序列的作用，如圖4所示，合成信號屬于四個相位中的一個。下面的表Ⅰ表明作為I和Q擴展的結(jié)果在坐標(biāo)(0，0)或(1，1)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系和反時針旋轉(zhuǎn)。
應(yīng)當(dāng)進一步理解，在典型的調(diào)制方案中，發(fā)送調(diào)制方案采用FIR濾波信號。為了FIR濾波，I和QPN擴展導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)的數(shù)值“0”和“1”分別被轉(zhuǎn)換成數(shù)值“+1”和“-1”。
在接收和解調(diào)已調(diào)載波的時候，把復(fù)合I和Q信號抽樣加到去擴展器30。雖然從為去擴展器30而設(shè)的導(dǎo)頻PN序列發(fā)生器32引出的PN時隙為“0”和“1”值，但這些數(shù)值被去擴展器30理解為“+1”和“-1”值。由于這樣理解的結(jié)果，I和Q分量信號抽樣的符號必須根據(jù)如表Ⅱ中表明的PN值而改變。為了正確地改變I和Q值的符號，需要考慮QPSK波形的相位角。下面的表Ⅱ表明了由PN位引起的接收信號坐標(biāo)的順時針(CW)或反時針(CCW)旋轉(zhuǎn)。因此相對于I和Q輸入的I和Q輸出依據(jù)表Ⅱ決定。
作為例子，人們可研究輸入數(shù)據(jù)的全零(“0”)序列。于是未擴展的數(shù)據(jù)具有如圖4所示的信號坐標(biāo)(0，0)。應(yīng)用表Ⅰ，數(shù)據(jù)被擴展為圖4所示的四個IQ矢量之一。把表Ⅱ所示旋轉(zhuǎn)應(yīng)用于去擴展數(shù)據(jù)序列的過程中，每個IQ矢量回轉(zhuǎn)到對應(yīng)于一個零的第一象限，即坐標(biāo)(0，0)。
I和Q分量抽樣分別從QPSK去擴展器30輸出到數(shù)字濾波器34和36，在那里信號被數(shù)字濾波。濾波器34和36通常構(gòu)成一個簡單的具有反饋系數(shù)為(N-1)/N的一階濾波器，在典型實施例中N＝64。從波濾器34和36輸出的已濾波的I和Q信號抽樣為導(dǎo)頻信號的I和Q分量的抽樣并稱為導(dǎo)頻I(PI)和導(dǎo)頻Q(PQ)抽樣。導(dǎo)頻I和導(dǎo)頻Q抽樣被加到點積電路38，它是數(shù)字電路16(圖1)的一部分。
應(yīng)當(dāng)理解，在為這例子所研究的調(diào)制方案中，所發(fā)送的導(dǎo)頻信號使用全零Walsh碼作為導(dǎo)頻信號，它是用I和QPN擴展序列加以PN擴展。就使用全零Walsh碼而論，PN擴展導(dǎo)頻信號與I和QPN擴展序列自身是相同的。因此，通過除掉復(fù)合I和Q分量信號上的PN擴展和濾波，就能再現(xiàn)全零導(dǎo)頻。應(yīng)當(dāng)理解，其它任何一種Walsh碼都可用作導(dǎo)頻信號。應(yīng)當(dāng)進一步理解，對于導(dǎo)頻信號來說，一個預(yù)定的輸入可用一個Walsh序列復(fù)蓋以供發(fā)送之用。當(dāng)接收時，用下面所描述的與數(shù)據(jù)再現(xiàn)有關(guān)的方法從去擴展信號中除掉Walsh復(fù)蓋，以便再現(xiàn)原來的輸入。
為了再現(xiàn)數(shù)據(jù)，I和Q分量也分別從QPSK去擴展器30輸出到數(shù)字混合器40和42，它們可構(gòu)成模2加法器或異門。數(shù)字混合器40和42也從Walsh序列發(fā)生器44接收一個Walsh序列。該Walsh序列與指定給發(fā)射機中的該信道的Walsh序列是相同的，并且按照由控制器18輸入的序列分配(未圖示)加以選擇。在典型實施例中，該Walsh序列的時隙速率(chiprate)也是1.2288Mcps。數(shù)字混合器40和42完成Walsh時隙和相應(yīng)各輸入I和Q分量抽樣之間的模2相加。已去擴展而且此刻沒有被復(fù)蓋的I和Q分量抽樣從數(shù)字混合器40和42輸出去，在那里分別把它們供給累加器46和48。累加器46和48分別累加I和Q分量抽樣，直到一個碼元時間過完，在典型實施例中，該碼元時間相當(dāng)于64個抽樣或1/19200秒。累加器46、48的輸出是以19200碼元/秒的碼元速率進行，并且是相應(yīng)的碼元數(shù)據(jù)I和Q，在本文中稱其為數(shù)據(jù)I(DI)和數(shù)據(jù)Q(DQ)抽樣。數(shù)據(jù)I和數(shù)據(jù)Q抽樣也加到點積電路38。其次在數(shù)據(jù)輸出之后把累加器46、48清零或置位，以便累加下一批抽樣。
每個其它解調(diào)手指14c-14d也提供各自路徑的導(dǎo)頻I和Q、及數(shù)據(jù)I和Q抽樣給各自的點積電路50和52。點積電路38、50和52每個都完成關(guān)于所接收的導(dǎo)頻I和Q及數(shù)據(jù)I和Q抽樣的點積運算，以便提供反映出與該路徑的導(dǎo)頻同相的數(shù)據(jù)碼元的幅度的相應(yīng)標(biāo)量值。碼元抽樣數(shù)據(jù)是從每個點積電路38、50和52輸出到碼元組合器54。每個點積電路38、50和52的輸出可用舍位器(abittruncator)(未圖示)截掉碼元抽樣值的較低位以便減少處理的技術(shù)要求。組合器54將輸入的碼元抽樣相加并提供一個輸出碼元抽樣。組合器54的輸出也可用舍位器(未圖示)舍掉碼元抽樣值的較低位以便減少位處理的技術(shù)要求。
組合器54的輸出加到數(shù)字混合器56。當(dāng)需要時，用戶PN序列也作為輸入加到數(shù)字混合器例如當(dāng)用戶PN用于對所發(fā)送的碼元流進行擾碼時。用戶PN發(fā)生器58，在控制器18的控制下(輸入未圖示)，產(chǎn)生用于對所發(fā)送的碼元流進行擾碼的相同的用戶PN序列，數(shù)字混合器56可以如前面所討論的那樣簡單地使之形成為一組邏輯異門。通常用戶PN序列是以碼元速率運行。
把用戶PN已解擾的碼元抽樣供給去交錯器(deinterleaver)60，在那里使已被交錯的碼元的幀除去交錯。然后，把已解錯的碼元供給解碼器62，用于對代表前向糾錯(FEC)編碼數(shù)據(jù)的碼元進行解碼。通常使解碼器62構(gòu)成一個維持比解碼器。
圖5以功能框圖形式圖示包含圖3的點積電路38、50和52的部件。在圖5中，數(shù)據(jù)I抽樣和對應(yīng)的導(dǎo)頻I抽樣作為輸入加到數(shù)字乘法器70，而數(shù)據(jù)Q抽樣和對應(yīng)的導(dǎo)頻Q抽樣作為輸入加到數(shù)字乘法器72。在乘法器70中數(shù)據(jù)I抽樣和導(dǎo)頻I抽樣之間相乘的積作為輸入加到數(shù)字加法器74。同樣，在乘法器72中數(shù)據(jù)Q抽樣和導(dǎo)頻Q抽樣之間相乘的積作為另一個輸入加到數(shù)字加法器74。加法器74將兩個輸入值相加以便提供一個輸出碼元抽樣，用于與來自其它路徑的已解調(diào)碼元相結(jié)合。該碼元抽樣值代表由導(dǎo)頻信號強度換算的與導(dǎo)頻矢量同相的數(shù)據(jù)矢量值。
圖6提供了圖3的點積電路38的典型實現(xiàn)，包括點積電路50和52在內(nèi)都具有相同的結(jié)構(gòu)。圖6的電路以數(shù)字電路形式實現(xiàn)上面提出的等式(1)和(2)。在圖6中，數(shù)據(jù)I和數(shù)據(jù)Q抽樣和相應(yīng)的導(dǎo)頻I和導(dǎo)頻Q抽樣分別加到鎖存器80、82、84和86，在那里為響應(yīng)以碼元速率提供的鎖存起動信號而把它們貯存在其中，由于這些抽樣當(dāng)中的每一個都是多位抽樣，所以鎖存器80-86每一個都由一連串鎖存元件(未圖示)構(gòu)成，每個元件貯存一個抽樣的不同位。
貯存在每個鎖存器(80和82)中的I、Q值分別加到2∶1多位輸入多路調(diào)制器88的I和Q輸入端。同樣，每個鎖存器(84和86)的輸出分別加到2∶1多位輸入多路調(diào)制器90的I和Q輸入端。一個I/Q選擇信號也加到多路調(diào)制器88和90。多路調(diào)制器88和90響應(yīng)I/Q選擇信號以便在半個碼元周期中提供一個來自其中一個輸入(例如I輸入)的輸出，而在另外半個碼元周期中提供一個來自另外的其中一個輸入(例如Q輸入)的輸出。
從多路調(diào)制器88和90輸出的選擇數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻抽樣加到串聯(lián)的相乘和累加元件92，它是由數(shù)字乘法器94和累加器96組成。元件92在每個碼元周期中依次用乘法器94將數(shù)據(jù)I抽樣乘以導(dǎo)頻I抽樣，用乘法器94將數(shù)據(jù)Q抽樣與導(dǎo)頻Q抽樣相乘，并在累加器96中使這些乘積相加以提供代表與導(dǎo)頻同相的碼元的幅度的碼元抽樣值。根據(jù)碼元時鐘輸入，每一碼元周期一次把在元件92中產(chǎn)生的數(shù)值從那里除掉。
應(yīng)當(dāng)看到，可以設(shè)計出點積電路的種種其它數(shù)字結(jié)構(gòu)。例如，不用多路復(fù)用那些要乘在一起的數(shù)值，而是將數(shù)據(jù)I與導(dǎo)頻I和數(shù)據(jù)Q與導(dǎo)頻Q用于分立式乘法器中的個別乘法器中。
上面描述的較佳實施例使擅長技術(shù)的任何人能夠制造或使用本發(fā)明。對這些實施例作種種修改對擅長技術(shù)的那些人來說是顯而易見的，在本文中確定的一般原則可應(yīng)用于其它實施例而不需創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明并不規(guī)定限于在本文中所顯示的實施例，但規(guī)定限于與本文所揭示的新穎特征和原則一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于計算一矢量在另一矢量上的標(biāo)量投影的裝置，它包含用于將代表第一矢量的第一分量的數(shù)值與代表第二矢量的第一分量的數(shù)值相乘以提供第一中間值，和用于將代表第一矢量的第二分量的數(shù)值與代表第二矢量的第二分量的數(shù)值相乘以提供第二中間值的乘法裝置；和用于將所述第一和第二中間值相加并提供合成值的加法裝置。
2.屬于權(quán)利要求1的裝置另外包含用于貯存代表所述第一矢量的所述第一和第二分量的所述數(shù)值，和代表所述第二矢量的所述第一第二分量的所述數(shù)值的存貯裝置;和用于響應(yīng)選擇信號的第一狀態(tài)以便將代表所述第一第二矢量的所述第一分量的所述數(shù)值供給所述乘法裝置，和響應(yīng)所述選擇信號的第二狀態(tài)以便將代表所述第一和第二矢量的所述第二分量的所述數(shù)值供給所述乘法裝置的供給裝置。
3.屬于權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述乘法裝置包含具有一對分別接收所述第一矢量的第一分量和所述第二矢量的第一分量的輸入端，和一個耦連到所述加法裝置的輸出端的第一乘法器;和具有一對分別接收所述第一矢量的第二分量和所述第二矢量的第二分量的輸入端，和一個輸出端的第二乘法器。
4.屬于權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，所述加法裝置包含一個具有一對分別耦連到所述第一和第二乘法器的輸出端的輸入端，和一個輸出端的加法器。
5.在接收導(dǎo)頻信號和數(shù)字信號的通信系統(tǒng)接收機中，上述每個信號確定了各自的矢量并通過同一發(fā)送路徑，每個矢量用I和Q分量表達，其中用于確定與所述導(dǎo)頻信號矢量同相位的所述數(shù)據(jù)信號矢量的幅度的裝置包含用于接收數(shù)據(jù)信號I分量抽樣和導(dǎo)頻信號I分量抽樣、將所接收的所述數(shù)據(jù)信號I分量抽樣和導(dǎo)頻信號I分量抽樣相乘、并提供第一乘積抽樣，以及用于接收數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣，將所接收的所述數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣相乘、并提供第二乘積抽樣的乘法裝置;和用于接收所述第一和第二乘積抽樣，將所接收的所述第一和第二乘積抽樣相加，并提供代表與所述導(dǎo)頻信號矢量同相的所述數(shù)據(jù)信號矢量的幅度的數(shù)值的合成抽樣的加法裝置。
6.屬于權(quán)利要求5的裝置，另外包含用于存貯所述數(shù)據(jù)信號I分量抽樣、所述數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣、所述導(dǎo)頻信號I分量抽樣和所述導(dǎo)頻信號Q分量抽樣的存貯裝置;和用于接收所述存貯數(shù)據(jù)信號I和Q分量抽樣、所述導(dǎo)頻信號I和Q分量抽樣，和選擇信號的選擇裝置，所述選擇裝置響應(yīng)所述選擇信號的第一狀態(tài)以便將所述數(shù)據(jù)信號I和導(dǎo)頻信號I分量抽樣供給所述乘法裝置，和響應(yīng)所述選擇信號的第二狀態(tài)以便將所述數(shù)據(jù)信號Q和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣供給所述乘法裝置。
7.屬于權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，所述乘法裝置各自包含具有乘法器第一和第二輸入端和一個乘法器輸出端的數(shù)字乘法器，所述加法裝置包含具有累加器第一和第二輸入端和一個累加器輸出端的數(shù)字累加器。
8.屬于權(quán)利要求7的裝置另外包含每一個具有一起動信號輸入端、一鎖存抽樣輸入端和一鎖存抽樣輸出端的第一、第二、第三和第四數(shù)字鎖存器，所述第一、第二、第三和第四鎖存器每一個都在各自的抽樣輸入端上接收所述數(shù)據(jù)信號I分量抽樣，所述數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣、所述導(dǎo)頻信號I分量抽樣和所述導(dǎo)頻信號Q分量抽樣;具有一個第一多路復(fù)用器選擇信號輸入端、一對分別耦連到所述第一和第二鎖存器抽樣輸出端的第一多路復(fù)用器抽樣輸入端和一個耦連到所述乘法器第一輸入端的第一多路復(fù)用器抽樣輸出端的第一數(shù)字復(fù)用器;和具有一個第二多路復(fù)用器選擇信號輸入端，一對分別耦連到所述第三和第四鎖存器抽樣輸出端的第二多路復(fù)用器抽樣輸入端和一個耦連到所述乘法器第二輸入端的第二多路復(fù)用器抽樣輸出端的第二數(shù)字多路復(fù)用器。
9.在接收導(dǎo)頻信號和數(shù)字信號的通信系統(tǒng)接收機中，上述每個信號確定了各自的矢量，每個矢量用I和Q分量表達，其中用于確定與所述導(dǎo)頻信號矢量同相的所述數(shù)據(jù)信號矢量的幅度的方法包括以下步驟為將所述接收的所述數(shù)據(jù)信號I分量抽樣和導(dǎo)頻信號I分量抽樣相乘以提供合成的第一乘積抽樣;將所接收的所述數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣相乘以提供合成的第二乘積抽樣;和將所述第一和第二乘積抽樣相加以提供代表與所述導(dǎo)頻信號矢量同相的所述數(shù)據(jù)信號矢量的幅度的數(shù)值的合成的總數(shù)抽樣。
10.屬于權(quán)利要求9的方法另外包括以下步驟貯存每個所述數(shù)據(jù)信號I分量抽樣，所述數(shù)據(jù)信號Q分量抽樣、所述導(dǎo)頻信號I分量抽樣和所述導(dǎo)頻信號Q分量抽樣;提供所述存貯的數(shù)據(jù)信號I和導(dǎo)頻信號I分量抽樣以便將兩者相乘;和提供所述存貯的數(shù)據(jù)信號Q和導(dǎo)頻信號Q分量抽樣以便將兩者相乘。
全文摘要
一種計算一矢量在另一矢量上的標(biāo)量投影的方法和裝置。該裝置包含一乘法電路一加法電路。該乘法電路用于將代表第一矢量的第一分量的數(shù)值與代表第二矢量的第一分量的數(shù)值相乘以提供第一中間值，并用于將代表第一矢量的第二分量的數(shù)值與代表第二矢量的第二分量的數(shù)值相乘以提供第二個中間值，加法電路將第一和第二中間值相加以提供代表第一矢量投影到第二矢量上的標(biāo)量的合成值。該裝置可進一步包含一存貯電路和一選擇電路。
文檔編號G06F17/16GK1091879SQ9311483
公開日1994年9月7日 申請日期1993年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月24日
發(fā)明者林賽A·韋費，Jr 申請人:夸爾柯姆股份有限公司