專利名稱：抑制擴(kuò)頻信號(hào)中干擾的方法與設(shè)備的制作方法
本申請(qǐng)是中國(guó)專利申請(qǐng)96197833.3的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明廣泛涉及擴(kuò)頻系統(tǒng)與技術(shù)，特別涉及到一種改進(jìn)信息信號(hào)恢復(fù)的方法和設(shè)備，其通過(guò)重構(gòu)或替換擴(kuò)頻信號(hào)來(lái)最小化干擾。
擴(kuò)展頻譜的思想最早用于第二次世界大站中，以對(duì)抗故意的干擾和安全地交換信息。擴(kuò)頻系統(tǒng)必須滿足至少兩條判據(jù)。首先，發(fā)射帶寬必須遠(yuǎn)大于要發(fā)送信息的帶寬或速率。其次，使用不同于被傳送信息的函數(shù)來(lái)決定最終的被調(diào)制射頻(RF)的帶寬。這樣，擴(kuò)頻通信的要素包括擴(kuò)展信號(hào)的帶寬，發(fā)射被擴(kuò)展的信號(hào)，以及通過(guò)重新變換收到的擴(kuò)頻信號(hào)為原始信息的帶寬來(lái)恢復(fù)需要的信號(hào)，其目的是在有噪聲的信號(hào)環(huán)境中傳送無(wú)錯(cuò)誤的信息。人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多方案來(lái)滿足這兩條要求，但是代表性地過(guò)量干擾，包括從窄帶干擾源發(fā)出的干擾削弱了這類(lèi)系統(tǒng)的性能。
擴(kuò)頻由兩種不同的調(diào)制方案組成，直接序列擴(kuò)頻(DSSS)和跳頻擴(kuò)頻(FHSS)。DSSS調(diào)制使用高速編碼器將數(shù)據(jù)擴(kuò)展于一個(gè)大的帶寬中，而FHSS調(diào)制則包括快速地改變窄帶數(shù)據(jù)信號(hào)的載頻。本發(fā)明專門(mén)用于DSSS系統(tǒng)，但其他應(yīng)用可以在權(quán)利要求書(shū)中被考慮。
通過(guò)規(guī)定處理增益等于擴(kuò)展比，直接序列擴(kuò)頻調(diào)制由于其容忍窄帶干擾的能力而引起人們的注意。擴(kuò)展因子也稱處理增益，是系統(tǒng)抗干擾噪聲的量度。從窄帶干擾源發(fā)出的能量被擴(kuò)展于擴(kuò)頻信號(hào)的寬帶上，只有在數(shù)據(jù)帶寬以內(nèi)的噪聲才會(huì)影響DSSS接收機(jī)的靈敏度。但當(dāng)處理過(guò)量窄帶干擾時(shí)，擴(kuò)展增益不足以克服這樣大的噪聲。
減少窄帶干擾(NBI)的大部分工作已被L.B.Milstein在一篇題為“擴(kuò)頻通信中的干擾抑制技術(shù)”的論文中綜述，發(fā)表在Proceedings of the IEEE，vol.76，no.6，pp.657-671。簡(jiǎn)單地說(shuō)，絕大部分的工作集中于兩類(lèi)基本方法上，時(shí)域估計(jì)/陷波濾波和頻域窄帶干擾(NBI)能量抑制。時(shí)域方法由估計(jì)窄帶信號(hào)和將其從收到的信號(hào)中提取出來(lái)組成，這就增強(qiáng)了寬帶的成分。抑制窄帶干擾的另一方法在頻域中完成，其將收到的信號(hào)進(jìn)行傅利葉變換，然后消除頻域干擾。消除干擾最常用的技術(shù)之一是使用掩模(mask)和衰減局部NBI信號(hào)。其他方法建議刪除干擾信號(hào)，其包括估計(jì)最佳刪除閾值，高于閾值的所有能量被消除，T.Kohri在一篇題為“在CDMA通信中使用濾波器組的CW與窄帶信號(hào)的干擾抑制器”的論文中介紹了該方法，發(fā)表在Proceedings of IEEE ISSSTA′94，vol.1 pp.61-68 Oulu，F(xiàn)inland。還有方法包含使用濾波器來(lái)試圖適應(yīng)干擾。如果窄帶干擾是跳頻信號(hào)，那么接收機(jī)無(wú)法足夠快地適應(yīng)干擾信號(hào)以定位并消去它。以上提到的絕大部分工作仍停留在理論階段，由于算法的復(fù)雜性及在實(shí)際中缺乏效率，很多算法尚未在通信產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)。
1985年，聯(lián)邦通信委員(FCC)會(huì)將工業(yè)、科技、醫(yī)學(xué)波段(ISM，三個(gè)未獲許可的波段902-928MHz，2.4-2.4835GHz，5.725-5.870GHz)分配作為一般性通信，只要擴(kuò)頻通信在15部分規(guī)則下被使用。FCC的決定給通信界造成了很大的沖擊。現(xiàn)在市場(chǎng)上有數(shù)以千計(jì)的ISM波段設(shè)備。由于該波段未獲許可，很多其他的無(wú)線應(yīng)用也會(huì)使用該波段。這將導(dǎo)致干擾噪聲水平的災(zāi)難性加大，進(jìn)而使整個(gè)波段崩潰。本發(fā)明提出一種在這樣的噪聲環(huán)境中通信的解決途徑，進(jìn)而可作為一種消除干擾的有效方法。
在其他應(yīng)用中，本發(fā)明可被用于碼分多址(CDMA)和高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)(AMPS)共存的800MHz蜂窩波段中。人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工作于AMPS基站附近時(shí)，CDMA蜂窩式電話變得完全不可靠，AMPS系統(tǒng)發(fā)射的窄帶信號(hào)具有高于常規(guī)擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾能力的能量水平，因此，需要一種有效的且花費(fèi)不高的方法和裝置來(lái)抑制擴(kuò)頻信號(hào)的干擾。
本發(fā)明的一方面是，提出了一種用數(shù)據(jù)調(diào)制重復(fù)噪聲序列，從而消除被編碼和發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)干擾的方法，該方法包括，在接收端收到帶干擾的擴(kuò)頻信號(hào)；將擴(kuò)頻信號(hào)變換到頻域，提供的接收信號(hào)具有相位信息和幅度信息兩部分；通過(guò)將預(yù)存重復(fù)噪聲序列的函數(shù)應(yīng)用到幅度信息部分，消除幅度信息部分的干擾；從相位信息部分提取真正的無(wú)干擾數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一方面是，提出一個(gè)干擾抑制電路，用于抑制在擴(kuò)頻信號(hào)中被編碼的受損數(shù)據(jù)的干擾，它包括，接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)；將擴(kuò)頻信號(hào)從時(shí)域變換到頻域的頻域變換器，它提供了受損相位信息部分和受損幅度信息部分；用于抑制受損幅度信息部分干擾的干擾抑制電路，以提供改正的幅度信息部分，進(jìn)而將改正的幅度信息部分與受損的相位信息部分混合，提供抑制干擾后的信息信號(hào)；將抑制干擾后的信息信號(hào)從頻域變換到時(shí)域的時(shí)域變換器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明使用相移鍵控調(diào)制的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明另一方面使用脈沖位置調(diào)制的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明使用重構(gòu)方法的擴(kuò)頻接收機(jī)的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明使用替換方法的擴(kuò)頻接收機(jī)的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明使用替換方法的擴(kuò)頻接收機(jī)的部分框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的其他擴(kuò)頻接收機(jī)的框圖。
通過(guò)在頻域中使用數(shù)字信號(hào)處理的獨(dú)特方法消除窄帶或?qū)拵Ц蓴_，本發(fā)明提高了擴(kuò)頻接收機(jī)的靈敏度。數(shù)字信號(hào)處理可用數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)，也可用能夠?qū)崿F(xiàn)在此描述的功能的離散元件代替。抑制擴(kuò)頻信號(hào)中干擾的方法和設(shè)備用于直接序列擴(kuò)頻信號(hào)，該直接序列擴(kuò)頻信號(hào)最好由圖1或圖2示出的發(fā)射機(jī)產(chǎn)生。圖1中的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)10使用相移鍵控調(diào)制。用包含在數(shù)據(jù)符號(hào)17中的重復(fù)噪聲序列，以時(shí)鐘發(fā)生器9發(fā)出的碼片時(shí)鐘信號(hào)14的速率，擴(kuò)展信息于預(yù)定的譜。由于碼片時(shí)鐘信號(hào)14的速率被擴(kuò)展比通過(guò)分頻器13減少，數(shù)據(jù)符號(hào)速率低于碼片速率。數(shù)據(jù)發(fā)生器12將數(shù)據(jù)格式化為數(shù)據(jù)符號(hào)17并以數(shù)據(jù)符號(hào)速率輸出。建議存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器18中的噪聲序列16(或噪聲樣本)是二進(jìn)制序列，但也可以包含復(fù)雜的如子波的模擬波形。存儲(chǔ)器18中的噪聲樣本個(gè)數(shù)等于擴(kuò)展比。在每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)期間，作為循環(huán)緩沖區(qū)的地址發(fā)生器15將存儲(chǔ)器18中的所有噪聲樣本以碼片速率依次輸出。乘法器20用噪聲樣本16乘以數(shù)據(jù)符號(hào)17，即用數(shù)據(jù)來(lái)相位調(diào)制噪聲樣本。相位調(diào)制噪聲信號(hào)21經(jīng)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器23轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，以提供一個(gè)基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)24。通過(guò)將基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)24與本機(jī)振蕩器28產(chǎn)生的載波在混頻器30中混頻，得到混頻信號(hào)31，基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)24被轉(zhuǎn)化到更高的頻率?；祛l信號(hào)31被只容許基帶信號(hào)通過(guò)的帶通濾波器32濾波。隨后，被轉(zhuǎn)化及濾波的擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)被線性功率放大器33放大，并由天線34發(fā)射。
圖2的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)使用了脈沖位置調(diào)制。用包含在數(shù)據(jù)符號(hào)142中的重復(fù)噪聲序列，以時(shí)鐘發(fā)生器139發(fā)出的碼片時(shí)鐘信號(hào)144的速率，擴(kuò)展信息于預(yù)定的譜。由于碼片時(shí)鐘信號(hào)144的速率被擴(kuò)展比通過(guò)分頻器145減少，數(shù)據(jù)符號(hào)速率低于碼片速率。數(shù)據(jù)發(fā)生器141將數(shù)據(jù)格式化為數(shù)據(jù)符號(hào)142并以數(shù)據(jù)符號(hào)速率輸出。建議存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器146中的噪聲序列147(或噪聲樣本)是二進(jìn)制序列，但也可以包含復(fù)雜的模擬波形或如上所述的子波。存儲(chǔ)器146中的噪聲樣本個(gè)數(shù)等于擴(kuò)展比。通過(guò)將噪聲樣本147從由數(shù)據(jù)符號(hào)142決定的不同起始存儲(chǔ)器位置循環(huán)移出存儲(chǔ)器146，數(shù)據(jù)符號(hào)142被脈沖位置調(diào)制。將存儲(chǔ)器146作為循環(huán)緩沖區(qū)的地址發(fā)生器143被數(shù)據(jù)符號(hào)142預(yù)置到不同的起始存儲(chǔ)器位置。地址發(fā)生器143隨后從預(yù)置存儲(chǔ)器位置輸出存儲(chǔ)器146中的所有噪聲樣本147。這相當(dāng)于脈沖位置調(diào)制。時(shí)移噪聲樣本147經(jīng)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器150被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，以提供一個(gè)基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)151。通過(guò)將基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)151與本機(jī)振蕩器153產(chǎn)生的載波在混頻器152中混頻，得到混頻信號(hào)154，基帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)151被轉(zhuǎn)化到更高的頻率?；祛l信號(hào)154被只容許基帶信號(hào)通過(guò)的帶通濾波器155濾波。隨后，基帶信號(hào)或擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)被線性功率放大器156放大，并由天線157發(fā)射。
抑制擴(kuò)頻信號(hào)中干擾的系統(tǒng)和方法最好包括圖3所示的擴(kuò)頻接收機(jī)40，它使用了“重構(gòu)”方法，下文將作說(shuō)明，或圖4所示的使用“替換”方法的擴(kuò)頻接收機(jī)60。參照?qǐng)D3，接收機(jī)40在方框41處收到帶有干擾的擴(kuò)頻信號(hào)(帶數(shù)據(jù))。通過(guò)將擴(kuò)頻信號(hào)與窗函數(shù)44相乘(42)，該信號(hào)被可選地“加窗”，從而得到擴(kuò)頻接收信號(hào)或接收信號(hào)。接收的擴(kuò)頻信號(hào)43在46處(最好經(jīng)快速傅利葉變換(FFT))變換到頻域，得到頻域信號(hào)47。然后，頻域信號(hào)47在48處被解擴(kuò)或者乘以一個(gè)框50處的重復(fù)噪聲序列譜的倒數(shù)(reciprocal)，以得到帶有干擾的數(shù)據(jù)譜或解擴(kuò)信號(hào)49。注意，如果收到的擴(kuò)頻信號(hào)或解擴(kuò)碼是加窗的，那么干擾信號(hào)的帶寬就被減小，其對(duì)收到的譜的損害就小。在框52處，解擴(kuò)信號(hào)49最好被硬限幅或歸一化以得到歸一化的信號(hào)51(或干凈的數(shù)據(jù)譜，因?yàn)樵陬l域中，真正的數(shù)據(jù)信息大部分在相位中)。然后，歸一化信號(hào)51在方框54處經(jīng)逆FFT變換到時(shí)域中，得到恢復(fù)信號(hào)53。恢復(fù)信號(hào)在解調(diào)器56處被解調(diào)制，得到恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)57。
作為頻域中解擴(kuò)處理的一部分，輸入數(shù)據(jù)被變換以使它的頻譜有一不變的幅值。換句話說(shuō)，通過(guò)將接收信號(hào)乘以擴(kuò)展碼(發(fā)射端的偽噪聲序列)的倒數(shù)，將得到具有恒定幅度的譜。用這種方式，干擾作為幅度的變化被顯露出來(lái)，它可通過(guò)執(zhí)行期望的復(fù)歸一化被消除。這一操作迫使干擾與數(shù)據(jù)具有相同的幅度值。現(xiàn)在所有信息均在譜相位中。干擾只損壞了譜的小部分。
解擴(kuò)信號(hào)可以是擴(kuò)展碼的譜的復(fù)倒數(shù)。由于變換和復(fù)倒數(shù)運(yùn)算需要很大的運(yùn)算量，波形最好被存放在復(fù)存儲(chǔ)器中，而不是對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)都產(chǎn)生它。這一實(shí)施例中的解擴(kuò)方法可包括，在方框48處對(duì)存儲(chǔ)波形與接收信號(hào)譜的逐點(diǎn)復(fù)數(shù)乘法。窗函數(shù)的增加會(huì)進(jìn)一步衰減高功率窄帶干擾信號(hào)。
該處理過(guò)程的一個(gè)特例為，當(dāng)擴(kuò)展信號(hào)的頻譜有一個(gè)平直的幅度時(shí)。如果幅值在每一點(diǎn)都一樣，則幅值的倒數(shù)亦然。如果幅值為1則幅值的倒數(shù)也為1。這即表明，倒數(shù)運(yùn)算被簡(jiǎn)化為一個(gè)復(fù)共軛運(yùn)算。由于在解擴(kuò)過(guò)程中，固定幅度的擴(kuò)展信號(hào)不會(huì)放大噪聲或干擾，因此它們是受歡迎的。
圖3示出的實(shí)施例用于處理所有帶有重復(fù)編碼序列的DSSS波形的一般情況。
在本發(fā)明使用“重構(gòu)”方法實(shí)現(xiàn)接收機(jī)40的方面，本發(fā)明可被分解為三種算法的串接組合。第一種算法是利用窗函數(shù)減少干擾帶寬。然后是在頻域中解擴(kuò)，這樣數(shù)據(jù)譜就有了固定的幅度值。最后一種算法是對(duì)(包含數(shù)據(jù)和干擾的信號(hào))譜復(fù)歸一化，以消除干擾。存儲(chǔ)的解擴(kuò)波形減少了要求的計(jì)算量。
參照?qǐng)D4，接收機(jī)60收到受到干擾損害的擴(kuò)頻信號(hào)63(在此用s(t)表示)。如同對(duì)圖3的討論，該信號(hào)可被可選地“加窗”(未顯示于圖中)以減少干擾信號(hào)的帶寬，從而減少對(duì)接收譜的損害。擴(kuò)頻信號(hào)63或接收信號(hào)隨后被送入干擾抑制單元64，該單元與其他函數(shù)一起被執(zhí)行，接收信號(hào)在框66處被變換到頻域，建議使用快速傅利葉變換(FFT)。FFT提供了受損數(shù)據(jù)信號(hào)67(在此用S(W)表示)，它包括受損幅度譜和受損相位譜。干擾抑制單元64在68處從受損數(shù)據(jù)信號(hào)67中確定相位信息。在方框70處，受損幅度譜被預(yù)先存放的重復(fù)噪聲序列(在此用PN(W)表示)的幅度譜替換。隨后，受損相位譜與預(yù)先存儲(chǔ)的重復(fù)噪聲譜的幅度譜在64和72處組合，以提供真正去干擾的擴(kuò)頻信號(hào)73(在此用S(W)表示)。在單元74處，建議使用逆FFT將基本上去干擾的擴(kuò)頻信號(hào)73變?yōu)闀r(shí)域信號(hào)75(在此用s(t)表示)。對(duì)干擾抑制單元64和擴(kuò)展編碼單元78，要求有76處的同步和跟蹤，以便同步地對(duì)基本上去干擾擴(kuò)頻信號(hào)解擴(kuò)。這樣，通過(guò)在框80處組合基本上去干擾擴(kuò)頻信號(hào)和時(shí)域擴(kuò)展碼，在解調(diào)器84處，最好在對(duì)恢復(fù)信號(hào)81用窄帶濾波器82濾波后，恢復(fù)信號(hào)81(在此用d(t)表示)容許從接收信號(hào)的相位信息部分提取真正的無(wú)干擾數(shù)據(jù)。窄帶濾波器82最好能用來(lái)消除很少相關(guān)內(nèi)容的帶寬。
下面的實(shí)施例表示出了一個(gè)在DSSS系統(tǒng)及DS/FHS混合系統(tǒng)中抑制干擾的實(shí)際、有效的方法。當(dāng)處理窄帶干擾時(shí)，該方法性能最好；當(dāng)處理其他干擾例如同頻道干擾、寬帶干擾、及相鄰信道干擾時(shí)，該方法有很好的性能。通過(guò)消除干擾信號(hào)對(duì)傅利葉變換后的DSSS信號(hào)的幅值的影響，該方法揭示了通常的操作。這樣的處理在頻域中完成。為進(jìn)一步理解替換方法，將規(guī)則和記法重新表示于下d(t)發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)i(t)干擾信號(hào)s(t)發(fā)射的受到干擾損害的擴(kuò)頻信號(hào)s(t)經(jīng)過(guò)去干擾處理的擴(kuò)頻信號(hào)pn(t)時(shí)域中的偽噪聲擴(kuò)展編碼S(W)s(t)的快速傅利葉變換(FFT)PN(W)pn(t)的快速傅利葉變換(FFT)S(W)s(t)的快速傅利葉變換(FFT)此外，擴(kuò)頻符號(hào)被定義為由M進(jìn)制PSK符號(hào)產(chǎn)生的PN序列的乘積。
當(dāng)DSSS連同M進(jìn)制相移鍵控調(diào)制(PSK)被使用時(shí)，所有M擴(kuò)頻符號(hào)的譜幅度是相同的。在每次從一符號(hào)到另一符號(hào)的過(guò)渡中，只有相位的變化。通過(guò)強(qiáng)迫任何收到的符號(hào)有“已知的”正確幅度，本發(fā)明利用了此性能。這樣，任何干擾信號(hào)只能影響信號(hào)的相位部分，幅度部分則保持高可靠性。這樣的技術(shù)十分有效，特別是當(dāng)處理高功率窄帶干擾時(shí)。
圖5給出了干擾抑制單元61的硬件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)接收機(jī)能夠解調(diào)M進(jìn)制相移鍵控(MPSK)調(diào)制時(shí)，它可代替圖4中的干擾抑制單元64。受損數(shù)據(jù)信號(hào)63，s(t)，通過(guò)框65處的前向快速傅利葉變換，得到S(W)信號(hào)或頻域信號(hào)67。S(W)的幅值為＂[sin(x)/x]2＂形狀的函數(shù)，其頂部上有對(duì)應(yīng)著干擾信號(hào)頻率成分的尖峰。為了從受損幅度譜中完全消除干擾成分，一個(gè)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器70處的完好譜被用來(lái)代替此受損譜。此預(yù)存儲(chǔ)的譜為PN(W)的幅度。
再次參照?qǐng)D4，抑制算法的下一步包括產(chǎn)生“干凈的”擴(kuò)頻信號(hào)。該過(guò)程由在68處得到的S(W)(受損擴(kuò)頻信號(hào)的FFT)的相位與預(yù)存儲(chǔ)的PN(W)(70)的幅度用框72處混合成復(fù)信號(hào)組成。此過(guò)程得到了信號(hào)S(W)(73)，它有正確的幅度值，及輕微受損的相位值。最終，通過(guò)對(duì)S(W)進(jìn)行逆FFT恢復(fù)出s(t)。注意，通過(guò)在每個(gè)FFT運(yùn)算前加窗，可以進(jìn)一步衰減干擾，從而改善整體性能。為了硬件實(shí)現(xiàn)圖4的單元64，利用反正切設(shè)備(68)，相位信息被完整地提取出來(lái)。另一方面，干擾抑制單元64可以被圖5中的干擾抑制單元61代替，其中頻域的受損擴(kuò)頻信號(hào)S(W)在框69處被歸一化，得到有歸一化幅值的復(fù)信號(hào)(77)，該復(fù)信號(hào)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器70處的PN(W)的幅值相乘，就得到真正的無(wú)干擾擴(kuò)頻信號(hào)73，S(W)。
一個(gè)“干凈的”擴(kuò)頻信號(hào)一旦在時(shí)域中被產(chǎn)生，余下的處理僅簡(jiǎn)單由利用熟悉的DSSS檢測(cè)技術(shù)組成。即，擴(kuò)頻信號(hào)被解擴(kuò)、濾波和由一個(gè)用判定設(shè)備恢復(fù)發(fā)射數(shù)據(jù)。
本算法的實(shí)施要求對(duì)一些已有的DSSS的傳統(tǒng)接收機(jī)作小的改動(dòng)。如圖6所示，干擾抑制模塊106可被插到RF前端104和解擴(kuò)/解調(diào)電路110之間，位于具有接收DSSS信號(hào)天線的DSSS接收機(jī)中。如單元112所示，它應(yīng)具有關(guān)于接收機(jī)捕獲和跟蹤狀態(tài)的準(zhǔn)確信息。為了調(diào)整S(W)的幅值和相位，此信息在捕獲和跟蹤模式下均被使用。如前所述，擴(kuò)頻信號(hào)被按期望解擴(kuò)(110處)，濾波(未顯示)，在114處判定設(shè)備或解調(diào)器被用來(lái)恢復(fù)發(fā)射數(shù)據(jù)。
該算法的實(shí)現(xiàn)基于兩條重要知識(shí)1〕高功率窄帶信號(hào)對(duì)接收頻譜幅度的影響大于對(duì)相位的影響；2〕M進(jìn)制的PSK擴(kuò)頻信號(hào)頻譜的幅值獨(dú)立于調(diào)制數(shù)據(jù)。
一旦這兩條確定，可以有兩種方法代替接收譜的幅度。這兩種方法可用軟件或?qū)ｉT(mén)硬件實(shí)現(xiàn)，以提供計(jì)算量上的折衷。這些方法或是將譜轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，替換其中幅度值，然后再變回直角坐標(biāo)數(shù)據(jù)，如圖4所示；或是將信號(hào)歸一化到單位幅值，然后換算幅度以匹配模板，如圖5所示。
上述方法是自適應(yīng)的且要求干擾識(shí)別。本方法提供了優(yōu)于已知技術(shù)的性能，而不局限于跳頻干擾信號(hào)的消除、在一快速衰落環(huán)境中干擾的消除、以及任意高能干擾的消除，只要干擾帶寬不覆蓋于絕大部分的譜上。還應(yīng)注意，該方法主要面向相位調(diào)制實(shí)現(xiàn)，但熟練的技術(shù)人員應(yīng)理解，“時(shí)間”調(diào)制也能被等同使用。
本發(fā)明連同具體實(shí)施例已被詳細(xì)說(shuō)明。如上所述，本發(fā)明可被實(shí)現(xiàn)于CDMA與AMPS共存的蜂窩波段中。進(jìn)一步，此處描述的接收機(jī)和電路可組成反向確認(rèn)接收機(jī)的一部分。然而，這些實(shí)施例僅是示例，本發(fā)明并不局限于此。熟練的技術(shù)人員會(huì)理解，在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)定義的范圍和宗旨內(nèi)，可以進(jìn)行變化和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用數(shù)據(jù)調(diào)制重復(fù)噪聲序列，從而消除被編碼和擴(kuò)展的擴(kuò)頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)干擾的方法，包括以下步驟在接收端收到帶干擾的擴(kuò)頻信號(hào)；將擴(kuò)頻信號(hào)變換到頻域，得到具有相位信息和幅度信息兩部分的接收信號(hào)；通過(guò)將預(yù)存重復(fù)噪聲序列的函數(shù)應(yīng)用到幅度信息部分，消除幅度信息部分的干擾；從相位信息部分提取真正的無(wú)干擾數(shù)據(jù)。
2.一種從擴(kuò)頻信號(hào)中消除干擾的方法，包括以下步驟在發(fā)射端通過(guò)相位調(diào)制重復(fù)噪聲序列將信息擴(kuò)展于預(yù)定的譜，得到擴(kuò)頻信號(hào)；發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)；在接收端收到帶干擾的擴(kuò)頻信號(hào)；將帶干擾擴(kuò)頻信號(hào)乘以窗函數(shù)，得到混頻擴(kuò)頻信號(hào)；使用重復(fù)噪聲序列譜的倒數(shù)解擴(kuò)混頻擴(kuò)頻信號(hào)，得到帶干擾數(shù)據(jù)譜；以及復(fù)歸一化帶干擾數(shù)據(jù)譜，得到干凈的數(shù)據(jù)譜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用數(shù)據(jù)調(diào)制重復(fù)噪聲序列，從而消除被編碼和擴(kuò)展的擴(kuò)頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)干擾的方法，包括以下步驟在接收端收到帶干擾的擴(kuò)頻信號(hào)；將擴(kuò)頻信號(hào)變換到頻域，得到具有相位信息和幅度信息兩部分的接收信號(hào)；通過(guò)將預(yù)存重復(fù)噪聲序列的函數(shù)應(yīng)用到幅度信息部分，消除幅度信息部分的干擾；從相位信息部分提取真正的無(wú)干擾數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1442969SQ0212221
公開(kāi)日2003年9月17日 申請(qǐng)日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月24日
發(fā)明者斯里姆·蘇伊西, 約漢·B·格曼 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司