專利名稱：偽隨機(jī)噪聲序列碼發(fā)生器和碼分多址無線通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偽隨機(jī)噪聲序列碼發(fā)生電路和碼分多址無線通信終端，并且例如適于一種在碼分多址方法的蜂窩系統(tǒng)中使用的PN碼發(fā)生電路和通信終端。
乞今為止，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，都是通過擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信，所以，在擴(kuò)頻中使用的偽隨機(jī)噪聲序列碼(PN碼)由如由

圖1所示的PN發(fā)生器產(chǎn)生。為了簡化說明，這里示出了一個(gè)四級PN發(fā)生器。
該P(yáng)N發(fā)生器1產(chǎn)生四級(具有15個(gè)周期)的最大長度線性移位電阻序列碼(M序列碼)。每次當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘信號CK被輸入時(shí)，該M序列碼的一個(gè)值就從最終級的延遲型觸發(fā)器(DFF)5輸出。注意，一個(gè)初始化信號S＂INT＂從外部設(shè)備輸入到該P(yáng)N發(fā)生器1，以便每個(gè)延遲型觸發(fā)器2-5被初始化，由此，被整個(gè)PN發(fā)生器1被初始化。
順便說說，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，在擴(kuò)頻中使用的PN碼的速率是大約9.8MHz。因此，當(dāng)使用圖1所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，該P(yáng)N發(fā)生器必須以9.8MHz的速率工作。鑒于這一原因，作為終端設(shè)備硬件的工作速度不能被降低，這樣在減少電功率消耗的過程中就產(chǎn)生了問題。
為了減少硬件的電功率消耗，通常，人們考慮減少以高速工作的部分的電路規(guī)模的方法，減少工作電壓的方法，和減少電路的額外容量的方法，等等。在這些方法中，減少工作電壓的方法產(chǎn)生了特別大的效果它能夠以與電壓的平方成比例減少電功率消耗。
在諸如CDMA蜂窩系統(tǒng)的擴(kuò)頻通信中，高速PN碼被進(jìn)一步與一個(gè)已調(diào)信息信號相乘，以擴(kuò)展頻率帶寬，結(jié)果，該P(yáng)N發(fā)生器的工作速率非常高。因而，在擴(kuò)頻通信中，硬件的工作速率高于其它的方法，并且減小工作電壓是困難的；與其它方法相比，減少電功率消耗變得十分困難。
雖然，人們認(rèn)為，如果該P(yáng)N發(fā)生器的工作速率(在硬件中具有最大的工作速率)能被減小，工作電壓也將被減小，但結(jié)果，該終端裝置的電功率消耗能被減小。
按照上述的觀點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠減小工作速率的偽隨機(jī)噪聲序列碼發(fā)生器。
事實(shí)上，通過下面的詳細(xì)描述并當(dāng)參考了附圖后，本發(fā)明的原理和使用將變得更清楚，在附圖中相同的部件將采用相同的參考數(shù)字或字母標(biāo)注。
在下列附圖中圖1是表示通常PN發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的PN發(fā)生器的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖3A至3G是說明所述PN發(fā)生器的定時(shí)圖；圖4是表示在四級情況下序列發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是表示控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是表示在四級情況下矢量倍增延遲電路的框圖7是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的PN發(fā)生器的總體結(jié)構(gòu)的框圖；圖8A至8H是說明PN發(fā)生器的第二實(shí)施例的定時(shí)圖；圖9是表示按照第二實(shí)施例的控制電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖10是表示按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的PN發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖11是表示本發(fā)明的CDMA接收機(jī)/發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的框圖；和圖12是表示圖11的瑞克接收機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述(1)概要通常，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中使用的PN發(fā)生器基本上由一個(gè)產(chǎn)生M序列碼的序列發(fā)生器構(gòu)成。在本實(shí)施例中，每N片的M序列碼對應(yīng)于每個(gè)時(shí)鐘由該序列發(fā)生器輸出，并且在該序列發(fā)生器中已被略過的(N-1)片的值根據(jù)該序列發(fā)生器的寄存器的狀態(tài)值通過矢量倍增產(chǎn)生。因而，在本實(shí)施例中，該P(yáng)N發(fā)生器的工作速率被減小至1/N，以減小該電路的工作電壓，結(jié)果，人們看到電功率消耗被減小了。
此外，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中使用的PN碼通過額外地將＂0＂插入到15級M序列碼的循環(huán)的末尾(具體地，在第14個(gè)＂0＂被完成之后)而被調(diào)整以具有2＂15＂循環(huán)。以一種簡單的矢量乘，不能產(chǎn)生PN碼的循環(huán)的末尾部分，然而，本實(shí)施例利用一種簡單的結(jié)構(gòu)，通過增加一個(gè)選擇電路，一個(gè)具有初始化輸入的序列發(fā)生器，和一個(gè)控制上述裝置的控制電路可以容易地產(chǎn)生這一部分。(2)第一實(shí)施例(2-1)總結(jié)構(gòu)在圖2中，參考數(shù)字10總體表示一個(gè)在CDMA蜂窩系統(tǒng)中使用的PN發(fā)生器。該P(yáng)N發(fā)生器10以現(xiàn)有技術(shù)的1/4工作速率產(chǎn)生PN碼。在這種情況下，PN序列發(fā)生器10產(chǎn)生一個(gè)2＂15＂循環(huán)序列(該序列已被額外地將＂0＂插入到15級M序列碼的末尾)，作為按照該CDMA蜂窩系統(tǒng)的PN碼。
序列發(fā)生器11是一個(gè)用于根據(jù)時(shí)鐘信號CK以4片周期連續(xù)產(chǎn)生15級M序列碼的電路。該序列發(fā)生器11以每個(gè)寄存器的狀態(tài)值S1的方式輸出最終級的寄存器的狀態(tài)值作為第一PN輸出PN1，還輸出相應(yīng)寄存器的狀態(tài)值S1到矢量倍增延遲電路12至14和控制電路15。
該序列發(fā)生器11由自外部設(shè)備輸入的一個(gè)初始化信號S2或從控制電路輸出的序列結(jié)束信號S3初始化。
矢量倍增延遲電路12至14是用于使從狀態(tài)值S1獲得的狀態(tài)矢量與由一內(nèi)部延遲矢量發(fā)生器產(chǎn)生的延遲矢量相乘的電路，用以根據(jù)已由該序列發(fā)生器11產(chǎn)生的4片周期產(chǎn)生該M序列碼中的略過部分。矢量倍增延遲電路12獲得作為緊跟由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼的片的值，并輸出上述獲得的值作為第二PN輸出PN2。矢量倍增延遲電路13獲得位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的兩個(gè)M序列碼之后的片的值，并輸出上述獲得的值作為第三PN輸出PN3。
類似地，矢量倍增延遲電路14獲得位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的三個(gè)M序列碼之后的片的值，然而，輸出該所獲得的值連同第三PN輸出PN3一起到一個(gè)選擇電路16。
選擇電路16根據(jù)從控制電路輸出的序列結(jié)束信號S3在序列發(fā)生器11的循環(huán)的最后狀態(tài)選擇第三PN輸出PN3，另一方面，選擇由矢量倍增延遲電路14在其它部分中獲得的值，和輸出所選的值作為第四PN輸出PN4。
如上所述，所以在最終狀態(tài)選擇第三PN輸出PN3是因?yàn)橛捎谌缟纤龅乃傻腜N碼已被額外地插入＂0＂到15級M序列碼的循環(huán)的末尾，因而最后的＂0＂部分不能簡單地通過矢量乘獲得。然而，在本實(shí)施例中，由于該最后＂0＂部分與前一部分(即，第三PN輸出PN3)相等，所以為簡化結(jié)構(gòu)，該第三PN輸出PN3被輸出作為第四PN輸出PN4。
控制電路15根據(jù)序列發(fā)生器11的周期地變化狀態(tài)通過監(jiān)視自序列發(fā)生器11輸出的狀態(tài)值S1檢測最終的狀態(tài)。如果檢測到最終的狀態(tài)，控制電路15輸出序列結(jié)束信號S3到選擇電路16，以通知是最終的狀態(tài)，并且還輸出序列結(jié)束信號S3到序列發(fā)生器11，以對該序列發(fā)生器11進(jìn)行初始化。在這種情況中，序列發(fā)生器11按照該最終的狀態(tài)被初始化，因?yàn)槿绻粓?zhí)行初始化，則該序列發(fā)生器11的狀態(tài)被連續(xù)地位移，從而造成了不方便。
下面將參考圖3A至3G中所示的定時(shí)圖對PN發(fā)生器10的工作進(jìn)行描述。如圖3A，3B和3C所示，序列發(fā)生器11根據(jù)時(shí)鐘信號CK以4片周期產(chǎn)生M序列碼[M(1)，M(5)，...]，并輸出它們作為第一PN輸出PN1。然后，如果控制電路15檢測到如圖3B和3C所示的最終狀態(tài)，則序列發(fā)生器11被初始化和返回到初始狀態(tài)，并再次連續(xù)產(chǎn)生M序列碼[M(1)，M(5)，...]。
另一方面，矢量倍增延遲電路12至14根據(jù)從序列發(fā)生器11輸出的狀態(tài)值S1通過矢量乘分別輸出該第一PN輸出PN1被延遲一片，被延遲兩片，和被延遲三片的值。特別地是，如圖3E中所示，矢量倍增延遲電路12產(chǎn)生作為緊跟由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼的片的值[M(2)，M(6)，...]，并輸出它們作為第二PN輸出PN2。矢量倍增延遲電路13產(chǎn)生得位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的兩個(gè)M序列碼之后的片的值[M(3)，M(7)，...]，并輸出它們作為第三PN輸出PN3，如圖3G中所示。
然而，在最終狀態(tài)，第三PN輸出PN3的值[M(4N-1)]已被輸出作為第四PN輸出PN4。因?yàn)樗傻腜N碼已被額外地插入＂0＂到15級M序列碼的循環(huán)的末尾，且該序列具有2＂15＂循環(huán)，這樣該添加部分不能通過矢量乘容易地獲得。由此，在本實(shí)施例中，剛好之前的輸出(即，第三PN輸出PN3)已被輸出作為第四PN輸出PN4，以便該序列發(fā)生器能夠使用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
如上所述，通過將產(chǎn)生的第一至第四PN輸出PN1至PN4組合，能夠獲得連續(xù)的PN碼。具體地，該連續(xù)的PN碼能通過按順序，例如按照四倍的時(shí)鐘信號CK交換第一PN輸出PN1至第四PN輸出PN4來獲得。(2-2)序列發(fā)生器的結(jié)構(gòu)在這一項(xiàng)中，上述序列發(fā)生器的結(jié)構(gòu)將通過參考圖4進(jìn)行描述。然而，為了簡化描述，假設(shè)序列發(fā)生器11產(chǎn)生四級M序列碼。
如圖4所示，在四級的情況下，該序列發(fā)生器11由4個(gè)作為寄存器的延遲型觸發(fā)器(DFF)17-20和4個(gè)異或門21-24組成。在該序列發(fā)生器11中，在最終級的延遲型觸發(fā)器20的狀態(tài)值被輸出作為第一PN輸出PN1，而相應(yīng)延遲型觸發(fā)器17-20的狀態(tài)值被分別輸出到矢量倍增延遲電路12至14和控制電路15，作為狀態(tài)值S1。
在這種情況中，將對每個(gè)延遲型觸發(fā)器17-20的連續(xù)變化方式進(jìn)行確定，以確定該延遲型觸發(fā)器(17-20)的哪個(gè)輸出被連接到在輸入級上提供的異或門21-24的輸入側(cè)。在圖4中，該序列發(fā)生器11被這樣構(gòu)造，即每4片產(chǎn)生一個(gè)值。然而，在周期從4片變?yōu)?片的情況下，改變與異或門21-24的輸入側(cè)連接的延遲型觸發(fā)器(17-20)的輸出是不錯(cuò)的方案。
注意，在該序列發(fā)生器11中，時(shí)鐘信號CK被直接輸入給每個(gè)延遲型觸發(fā)器17-20；每個(gè)延遲型觸發(fā)器17-20根據(jù)該時(shí)鐘信號CK工作。另一方面，在該序列發(fā)生器11中，初始信號S2和序列結(jié)束信號S3經(jīng)或門25被分別輸入到延遲型觸發(fā)器17-20。如果延遲型觸發(fā)器17-20已接收到初始信號S2或序列結(jié)束信號S3之一，則其被初始化，以便該整個(gè)序列發(fā)生器11被初始化。(2-3)控制電路的結(jié)構(gòu)在這一項(xiàng)中，上述控制電路15的結(jié)構(gòu)將通過參考圖5進(jìn)行描述。如圖5所示，控制電路15由一個(gè)比較器26構(gòu)成，在比較器26中，上述序列發(fā)生器11中的每個(gè)寄存器的狀態(tài)值S1具有輸入，并且上述序列發(fā)生器11中的每個(gè)寄存器的最終狀態(tài)值S4具有作為固定值的輸入用于比較。
比較器26通過檢查輸入狀態(tài)值S1是否與最終狀態(tài)值S4相一致檢測該序列發(fā)生器11的最終狀態(tài)。結(jié)果，如果由狀態(tài)值S1和最終值S4相一致檢測到序列發(fā)生器11的最終狀態(tài)，則該比較器26輸出該序列結(jié)束信號S3。該序列結(jié)束信號S3被輸入到選擇電路16，用于與第四PN輸出PN4平衡的目的，和還輸入到序列發(fā)生器11用于初始化。(2-4)矢量倍增延遲電路的結(jié)構(gòu)在這一項(xiàng)中，上述矢量倍增延遲電路12至14的結(jié)構(gòu)將通過參考圖6進(jìn)行描述。然而，由于矢量倍增延遲電路12至14具有相同的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)于該序列發(fā)生器11是四級的情況(見圖4)，將僅就矢量倍增延遲電路12進(jìn)行描述。
如圖6所示，矢量倍增延遲電路12由一個(gè)延遲矢量發(fā)生器27，與門28-31，和一個(gè)異或門32組成。
該延遲矢量發(fā)生器27是一個(gè)用于產(chǎn)生延遲矢量的電路，當(dāng)以4片周期由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼之間的部分通過矢量乘獲得時(shí)使用該延遲矢量，和將上述產(chǎn)生的延遲矢量S5的每一部分一個(gè)個(gè)地輸出到與門28至31。
在與門28至31中，從序列發(fā)生器11輸出的狀態(tài)值S1的每一部分被分別輸入作為一個(gè)矢量。
與門28至31中的每一個(gè)獲得輸入的延遲矢量S5的每一部分與輸入的狀態(tài)值S1的每一部分的組合，和分別輸出該獲得的組合到異或門32。
在異或門32中，得到從與門28至31輸出的組合的異或，并輸出根據(jù)由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼被延遲了一片的值(即，第二PN輸出PN2)。
注意，在序列發(fā)生器11為4級的情況下，如圖4所示，該狀態(tài)值S1由四部分組成，而與之相對應(yīng)，在延遲矢量發(fā)生器27中產(chǎn)生的延遲矢量S5也由四部分組成。因此，在序列發(fā)生器11為n級的情況下，該狀態(tài)值S1和延遲矢量S5也由n部分組成。
按照延遲量，由延遲矢量發(fā)生器27產(chǎn)生的延遲矢量S5是不同的?？偠灾?，矢量倍增延遲電路12至14在基本結(jié)構(gòu)上是相同的，但在延遲量上是不同的，因而，延遲矢量S5的值是不同的。(2-5)工作和效果根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例的PN發(fā)生器10中，該M序列碼由序列發(fā)生器11以4片周期產(chǎn)生。對于在該序列發(fā)生器11中略過的三片的值，在矢量倍增延遲電路12至14中根據(jù)該序列發(fā)生器11的狀態(tài)值S1通過矢量乘被連續(xù)地產(chǎn)生。上述被產(chǎn)生的第一PN輸出PN1至第四PN輸出PN4在PN發(fā)生器10中被組合；從而獲得該連續(xù)的PN碼。由此，可將該P(yáng)N發(fā)生器10的工作速率減小至現(xiàn)有技術(shù)的四分之一；工作電壓被減小，并且降低了電功率消耗。
在被額外插入＂0＂到該M序列碼的循環(huán)的末尾的序列被產(chǎn)生作為一PN碼的情況下，該循環(huán)的末尾部分不能通過矢量乘而被簡單地獲得，然而，在本實(shí)施例的PN發(fā)生器10中，通過利用該末尾部分與前一部分相同，該第三PN輸出PN3被輸出作為在該末尾部分的第四PN輸出PN4。由此，不能通過矢量乘簡單獲得的該循環(huán)的末尾部分能夠利用一個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)獲得。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，該M序列碼由序列發(fā)生器11以4片周期產(chǎn)生，在該序列發(fā)生器11中的略過部分通過矢量乘由矢量倍增延遲電路12至14獲得，從而，該P(yáng)N發(fā)生器10的工作速率被減小到現(xiàn)有技術(shù)的四分之一；工作電壓可以被減小，并且降低了整體的電功率消耗。(3)第二實(shí)施例(3-1)總的結(jié)構(gòu)在圖7中，其中于圖2對應(yīng)的部分被添加與圖2相同的參考數(shù)字，參考數(shù)字40總體表示按照第二實(shí)施例的PN發(fā)生器。該P(yáng)N發(fā)生器40以四分之一的現(xiàn)有技術(shù)速率產(chǎn)生PN碼。
還是在本實(shí)施例中，序列發(fā)生器11根據(jù)時(shí)鐘信號CK以4片周期連續(xù)地產(chǎn)生一15級M序列碼。在該序列發(fā)生器11中，在最終級的寄存器的狀態(tài)值以每個(gè)寄存器的狀態(tài)值S1的方式被輸出作為第一PN輸出PN1，并且每個(gè)寄存器的狀態(tài)值S1被輸出到矢量倍增延遲電路12至14。
矢量倍增延遲電路12至14將從狀態(tài)值S1獲得的狀態(tài)矢量與由一內(nèi)部延遲矢量發(fā)生器產(chǎn)生的延遲矢量相乘，以便在序列發(fā)生器11中產(chǎn)生略過部分。具體地說，矢量倍增延遲電路12獲得作為緊跟由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼的片的值，并輸出其作為第二PN輸出PN2。矢量倍增延遲電路13獲得位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的兩個(gè)M序列碼之后的片的值，并輸出其作為第三PN輸出PN3。矢量倍增延遲電路14獲得位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的三個(gè)M序列碼之后的片的值，并輸出其作為第四PN輸出PN4。
然而，還是在本實(shí)施例中，該第三PN輸出PN3由序列發(fā)生器11的最終級中的選擇電路16輸出作為第四PN輸出PN4。如上所述第一實(shí)施例中所描述的，因?yàn)樗傻腜N碼已被額外地插人＂0＂到15級M序列碼的循環(huán)的末尾，所以該部分不能簡單地通過矢量乘獲得。
在第一實(shí)施例中，控制電路15根據(jù)序列發(fā)生器11的周期地變化狀態(tài)通過監(jiān)視自序列發(fā)生器11輸出的狀態(tài)值S1檢測最終的狀態(tài)。如果檢測到最終的狀態(tài)，控制電路15輸出序列結(jié)束信號S3到選擇電路16，以通知是最終的狀態(tài)，并且輸出序列結(jié)束信號S3到序列發(fā)生器11，以對該序列發(fā)生器11進(jìn)行初始化。
然而，在該第二實(shí)施例中，控制電路41通過計(jì)數(shù)施加到該序列發(fā)生器11的時(shí)鐘信號CK檢測該最終狀態(tài)。如果檢測到最終的狀態(tài)，控制電路41輸出序列結(jié)束信號S3到選擇電路16，以通知是該最終狀態(tài)，并且還輸出該序列結(jié)束信號S3到序列發(fā)生器11用于初始化。
這就是說，控制電路41具有一個(gè)計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器與序列發(fā)生器11一起同時(shí)由初始化信號S2初始化，并通過該計(jì)數(shù)器對時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，以檢測該最終狀態(tài)。當(dāng)檢測到最終的狀態(tài)時(shí)，控制電路41輸出序列結(jié)束信號S3到選擇電路16，以通知是最終的狀態(tài)，并對該序列發(fā)生器11進(jìn)行初始化。
下面將參考圖8A至8H中所示的定時(shí)圖對PN發(fā)生器40的工作進(jìn)行描述。如圖8A，8B和8E所示，序列發(fā)生器11根據(jù)時(shí)鐘信號CK以4片周期產(chǎn)生M序列碼[M(1)，M(5)，...]，并輸出它們作為第一PN輸出PN1。然后，如果該最終狀態(tài)由控制電路41的計(jì)數(shù)器檢測到，如圖8B，8C和8D所示，則序列發(fā)生器11被初始化并返回到初始狀態(tài)，并再次連續(xù)產(chǎn)生M序列碼[M(1)，M(5)，...]。
另一方面，矢量倍增延遲電路12至14根據(jù)從序列發(fā)生器11輸出的狀態(tài)值S1通過矢量乘分別輸出相應(yīng)于該第一PN輸出PN1被延遲一片，被延遲兩片，和被延遲三片的值.特別地是，如圖8E中所示，矢量倍增延遲電路12產(chǎn)生作為緊跟由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的M序列碼的片的值[M(1)，M(6)，....]，并輸出它們作為第二PN輸出PN2。矢量倍增延遲電路13產(chǎn)生位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的兩個(gè)M序列碼之后的片的值[M(1)，M(7)，...]，并輸出它們作為第三PN輸出PN3，如圖8G中所示。矢量倍增延遲電路13產(chǎn)生位于由序列發(fā)生器11產(chǎn)生的三個(gè)M序列碼之后的片的值[M(4)，M(8)，...]，并輸出它們作為第四PN輸出PN4，如圖8H中所示。
然而，在最終狀態(tài)，第三PN輸出PN3的值[M(4N-1)]被輸出作為第四PN輸出PN4。因?yàn)樗傻腜N碼已被額外地插入＂0＂到15級M序列碼的循環(huán)的末尾，且該序列具有2＂15＂循環(huán)，這樣該添加部分不能通過矢量乘容易地獲得。由此，在本實(shí)施例中，剛好之前的輸出(即，第三PN輸出PN3)被輸出作為第四PN輸出PN4，以便該序列發(fā)生器能夠使用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
通過將產(chǎn)生的第一至第四PN輸出PN1至PN4組合，能夠獲得連續(xù)的PN碼。具體地，該連續(xù)的PN碼能通過按順序，例如按照四倍的時(shí)鐘信號CK交換第一PN輸出PN1至第四PN輸出PN4來獲得。(3-2)控制電路的結(jié)構(gòu)在這一項(xiàng)中，將相應(yīng)于圖9對上述的控制電路41進(jìn)行描述。如圖9所示，該控制電路41由計(jì)數(shù)器42和載波發(fā)生器43組成。計(jì)數(shù)器42與序列發(fā)生器11一起同時(shí)由初始化信號S2初始化，并開始計(jì)數(shù)。在這種情況下，該計(jì)數(shù)器42的周期被設(shè)定為這樣一個(gè)值，即所產(chǎn)生的PN碼的周期減去N(N＝4，因?yàn)樵诒緦?shí)施例中其為4片周期)。
當(dāng)計(jì)數(shù)器42的值已變?yōu)樽罱K值時(shí)(即，最大值)，載波發(fā)生器43檢測到它并輸出作為序列結(jié)束信號S3。在這種情況下，在計(jì)數(shù)器42中改變最終值意味著序列發(fā)生器11處于最終狀態(tài)。
上述序列結(jié)束信號S3被輸出到選擇電路16用于與第四PN輸出PN4平衡的目的，也還被輸出到序列發(fā)生器11用于初始化。
就此而論，在本項(xiàng)中已對控制電路41進(jìn)行了描述，然而，其它部分例如，序列發(fā)生器11，矢量倍增延遲電路12至14，或類似裝置的描述被刪除，因?yàn)樗鼈兣c第一實(shí)施例相同。(3-3)操作和效果根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例的PN發(fā)生器40中，由序列發(fā)生器11以4周期產(chǎn)生最初的一個(gè)M序列碼。對于在該序列發(fā)生器11中略過的三片的值，在矢量倍增延遲電路12至14中根據(jù)該序列發(fā)生器11的狀態(tài)值S1通過矢量乘被連續(xù)地產(chǎn)生。在該P(yáng)N序列發(fā)生器40中，上述被產(chǎn)生的第一PN輸出PN1至第四PN輸出PN4被組合，從而獲得連續(xù)的PN碼。由此，在該P(yáng)N序列發(fā)生器40中工作速率可被減小至現(xiàn)有技術(shù)的四分之一；電路的工作電壓被減小，并且降低了電功率消耗。
還是在本實(shí)施例的PN序列發(fā)生器40中，改變了序列發(fā)生器11的工作時(shí)鐘的時(shí)鐘信號CK被計(jì)數(shù)，以檢測該序列發(fā)生器11的最終狀態(tài)。也是在這種情況下，序列發(fā)生器11的最終狀態(tài)可以被檢測，其進(jìn)一步使得處于最終狀態(tài)的第四PN輸出PN4能夠平衡。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，由序列發(fā)生器11以4周期產(chǎn)生一M序列碼。在該序列發(fā)生器11中已被略過的三片的值，由矢量倍增延遲電路12至14通過矢量乘獲得，以便與現(xiàn)有技術(shù)相比該P(yáng)N序列發(fā)生器40的工作速率能被減??；電路的工作電壓被減小，并且降低了整體的電功率消耗。(4)其它實(shí)施例在上述的實(shí)施例中，已就如下情況，即在最終狀態(tài)，第三PN輸出PN3被輸出作為第四PN輸出PN4，以平衡該第四PN輸出PN4的情況進(jìn)行了描述，然而，本發(fā)明并不僅限于這種情況，也可以利用一個(gè)門或類似電路強(qiáng)迫輸出＂0＂，以平衡該第四PN輸出PN4。例如，在第一實(shí)施例中，如圖10所示，當(dāng)序列結(jié)束信號S3已被輸出時(shí)，通過與門44而不是選擇電路16強(qiáng)迫輸出＂0＂作為第四PN輸出PN4。由此，使得其結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步簡化。
還是在上述的實(shí)施例中，已就其中被額外插入＂0＂到M序列碼的末尾周期作為PN碼的序列的產(chǎn)生情況作了描述，然而，本發(fā)明并不僅限于這種情況，M序列碼也可被簡單地產(chǎn)生作為PN碼，其中序列被額外插入＂1＂到該M序列碼的末尾周期，如同上面的情況，工作速率能被降低。
此外，在上述的實(shí)施例中，對序列發(fā)生器11以4片周期產(chǎn)生M序列碼的情況進(jìn)行了描述，然而，本發(fā)明并不僅限于這種情況，該序列發(fā)生器11也可以其它周期產(chǎn)生M序列碼。例如，序列發(fā)生器11可以N-片周期產(chǎn)生M序列碼，工作速率能被減少1/N。
如上所述，本發(fā)明包括一個(gè)序列發(fā)生裝置，用于以N片周期連續(xù)地產(chǎn)生最大長度線性碼序列；和第一至第(N-1)矢量倍增裝置，用于根據(jù)構(gòu)成該序列發(fā)生裝置的寄存器的狀態(tài)值獲得在序列發(fā)生裝置中通過矢量乘已略過的部分的值，和根據(jù)該序列發(fā)生裝置的輸出和第一至第(N-1)矢量倍增裝置的輸出產(chǎn)生一連續(xù)偽隨機(jī)噪聲序列碼。由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其工作速率可被減小至1/N；工作電壓被減小，并且降低了整體的電功率消耗。(5)其它實(shí)施例圖11示出了應(yīng)用在本發(fā)明中的CDMA接收機(jī)/發(fā)射機(jī)50的框圖。
天線51發(fā)送和捕獲電波。模擬前端52將信號分離成發(fā)送信號和接收信號，以便彼此不相互干擾。
發(fā)送單元50A包括一個(gè)數(shù)據(jù)調(diào)整單元53，一個(gè)內(nèi)插編碼器54，一個(gè)交錯(cuò)電路55，一個(gè)頻譜擴(kuò)散電路56，一個(gè)數(shù)字濾波器57，一個(gè)數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器58。在發(fā)送中，數(shù)據(jù)調(diào)整單元53首先對應(yīng)被發(fā)送準(zhǔn)備用于編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行信號處理。然后，該內(nèi)插編碼器54產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)插碼。該內(nèi)插碼由交錯(cuò)電路55進(jìn)行交錯(cuò)。數(shù)字濾波器57從被擴(kuò)散的信號中除去不需要的頻帶成分。這樣，該被擴(kuò)散和濾波的信號由D/A轉(zhuǎn)換器58被轉(zhuǎn)換成適合于發(fā)送的模擬信號。
接收單元50B包括模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器59，瑞克接收機(jī)60，乘法器61，PN發(fā)生器62，碼元合成器63，AGC電路64，信號恢復(fù)電路65，去交錯(cuò)電路66，維特比解碼器67，和差錯(cuò)校正電路68。A/D轉(zhuǎn)換器59首先將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號被提供到瑞克接收機(jī)60。
另一方面，從PN發(fā)生器62獲得的PN碼通過乘法器61與一個(gè)載波相乘，并被提供到瑞克接收機(jī)60。這里，本發(fā)明的PN發(fā)生器被用作PN發(fā)生器62。注意，在本實(shí)施例中假設(shè)該瑞克接收機(jī)62具有4個(gè)指電路70-73，如圖12所示。每個(gè)指電路由一個(gè)乘法器和一個(gè)FIR濾波器(有限脈沖響應(yīng)濾波器)組成。指電路70-73用從PN發(fā)生器62提供的PN碼乘以該輸入的數(shù)字信號，和對其解調(diào)，然后將該被解調(diào)數(shù)據(jù)連同定時(shí)信息一起分別輸出到碼元合成器63。如上所述，多個(gè)指電路其每一個(gè)都具有彼此不同的在瑞克接收機(jī)60中提供的定時(shí)，以便能夠克服多徑效應(yīng)。
于是，碼元合成器63按照定時(shí)信息根據(jù)相互地匹配定時(shí)合成自瑞克接收機(jī)60輸出的被解調(diào)信號。AGC電路64產(chǎn)生用于接收電路的增益和發(fā)送功率控制的信號。信號恢復(fù)電路65被用于控制發(fā)送功率。去交錯(cuò)電路66對接收的在發(fā)送前已被交錯(cuò)的信號進(jìn)行恢復(fù)。維特比解碼器67對在信號中的內(nèi)插碼進(jìn)行解碼。然后，差錯(cuò)校正電路68根據(jù)一差錯(cuò)校正碼對發(fā)送差錯(cuò)進(jìn)行校正。微處理器69控制整個(gè)接收機(jī)的工作和執(zhí)行被接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理。一個(gè)聲碼器70執(zhí)行聲音信號的編碼和譯碼。一個(gè)數(shù)-模/模-數(shù)轉(zhuǎn)換器71將發(fā)送的聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，和將接收的聲音信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。一個(gè)鍵盤顯示器72被用作由用戶操作或顯示，以提供用戶信息。麥克風(fēng)揚(yáng)聲器73執(zhí)行在空間中傳播的電信號與聲音信號間的轉(zhuǎn)換。
在CDMA的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的方法中，可以使用上述的PN發(fā)生器62。
根據(jù)本發(fā)明，該P(yáng)N發(fā)生器的電功率消耗可被減少，從而整個(gè)設(shè)備的電功率消耗能被減少，由此能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備重量的減小和最小化。由于提供了這樣一種非常由價(jià)值的產(chǎn)品，必將在工業(yè)的發(fā)展中產(chǎn)生巨大的影響。
雖然結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很清楚，可以有目的地進(jìn)行各種改變和改進(jìn)，以在所附的權(quán)利要求中覆蓋落在本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的所有改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器包括一個(gè)序列發(fā)生裝置，用于以N片周期產(chǎn)生最大長度線性序列碼；和多個(gè)(1至N-1)矢量倍增裝置，用于分別產(chǎn)生還沒有被所述序列發(fā)生裝置產(chǎn)生的碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的偽隨機(jī)序列發(fā)生器，進(jìn)一步包括一個(gè)控制裝置，用于檢測所述序列的結(jié)束和產(chǎn)生一控制信號；和一個(gè)碼插入裝置，用于將一個(gè)預(yù)定碼插入到所述序列碼的末尾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器，其中所述控制裝置包括一個(gè)比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的偽隨機(jī)序列發(fā)生器，其中所述控制裝置包括一個(gè)計(jì)數(shù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器，其中所述碼插人裝置包括一個(gè)選擇裝置，用于選擇所述多個(gè)(1至N-1)矢量倍增裝置之一的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器，其中所述碼插入裝置包括一個(gè)門裝置，用于選擇所述多個(gè)(1至N-1)矢量倍增裝置之一的輸出信號和所述控制裝置的輸出信號。
7.一種偽隨機(jī)噪聲發(fā)生方法，包括一個(gè)序列發(fā)生步驟，用于以N片周期產(chǎn)生最大長度線性序列碼；和多個(gè)(1至N-1)矢量倍增步驟，用于分別產(chǎn)生還沒有被所述序列發(fā)生裝置產(chǎn)生的碼。
8.一種接收CDMA信號的接收機(jī)包括一個(gè)RF信號處理裝置，用于處理被接收的RF信號；一個(gè)解擴(kuò)裝置，用于對接收的CDM.A信號進(jìn)行解擴(kuò)；一個(gè)用于產(chǎn)生PN碼的偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器包括，一個(gè)序列發(fā)生裝置，用于以N片周期產(chǎn)生最大長度線性序列碼；和多個(gè)(1至N-1)矢量倍增裝置，用于分別產(chǎn)生還沒有被所述序列發(fā)生裝置產(chǎn)生的碼，一個(gè)解碼裝置，用于對卷積碼解碼；和一個(gè)基帶信號處理裝置，用于處理由所述解碼裝置解碼的解碼信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收機(jī)，其中所述偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器進(jìn)一步包括一個(gè)控制裝置，用于檢測所述序列的結(jié)束和產(chǎn)生一控制信號；和一個(gè)碼插人裝置，用于將一個(gè)預(yù)定碼插入到所述序列碼的末尾。
10.用于接收和發(fā)送CDMA信號的通信裝置，包括一個(gè)天線；一個(gè)RF信號處理裝置，用于處理被接收的RF信號；一個(gè)解擴(kuò)裝置，用于對接收的CDMA信號進(jìn)行解擴(kuò)；一個(gè)用于產(chǎn)生PN碼的偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器包括，一個(gè)序列發(fā)生裝置，用于以N片周期產(chǎn)生最大長度線性序列碼；和多個(gè)(1至N-1)矢量倍增裝置，用于分別產(chǎn)生還沒有被所述序列發(fā)生裝置產(chǎn)生的碼，一個(gè)解碼裝置，用于對卷積碼解碼；和一個(gè)基帶信號處理裝置，用于處理由所述解碼裝置解碼的解碼信號；一個(gè)編碼裝置，用于對卷積碼編碼；和一個(gè)擴(kuò)展裝置，用于對所述編碼裝置的輸出信號進(jìn)行擴(kuò)展，以產(chǎn)生CDMA信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的通信裝置，其中所述偽隨機(jī)噪聲發(fā)生器進(jìn)一步包括一個(gè)控制裝置，用于檢測所述序列的結(jié)束和產(chǎn)生一控制信號；和一個(gè)碼插入裝置，用于將一個(gè)預(yù)定碼插入到所述序列碼的末尾。
全文摘要
一種偽隨機(jī)噪聲發(fā)生電路包括，一個(gè)序列發(fā)生裝置(11)，用于以N片周期連續(xù)地產(chǎn)生最大長度線性碼序列；和第一至第(N-1)矢量倍增裝置(12-14)，用于根據(jù)構(gòu)成該序列發(fā)生裝置的寄存器的狀態(tài)值(S1)獲得在序列發(fā)生裝置中通過矢量乘已略過的部分的值，和根據(jù)該序列發(fā)生裝置的輸出和第一至第(N-1)矢量倍增裝置的輸出產(chǎn)生一連續(xù)偽隨機(jī)噪聲序列碼。由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其工作速率可被減小至1/N。
文檔編號H03K3/84GK1143867SQ96108959
公開日1997年2月26日 申請日期1996年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月24日
發(fā)明者杉田武弘 申請人:索尼公司