專利名稱：同步捕獲電路及利用該電路的接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步捕獲技術(shù)，尤其是涉及捕獲包含于所輸入信號的規(guī)定模型的同步捕獲電路以及利用該電路的接收裝置。
背景技術(shù)：
在無線通信領(lǐng)域，過去研究了擴(kuò)頻通信方式(SS)。擴(kuò)頻通信方式包括直接擴(kuò)散方式(DS)和跳頻方式(FH)。FH方式是根據(jù)編碼序列使載波頻率一個接一個地跳躍進(jìn)行擴(kuò)頻通信。因此，F(xiàn)H方式的頻譜分布，若長時間觀測則占有寬頻帶；而若以一位或符號單位觀測則為僅占有特定頻帶的信號，是比DS方式更窄頻帶的信號，故可以說是抗干擾型SS，所以具有多個用戶在同一時間以同一頻率通信的概率變小這一優(yōu)點(diǎn)。通常發(fā)送信號的頻帶由預(yù)定的跳頻模型決定，但設(shè)有多個跳頻模型；接收端事先不知道以哪個跳頻模型、在哪個定時接收，故需要通過同步捕獲來確定時間及頻率兩者的同步。
執(zhí)行這種同步捕獲的技術(shù)之一是由覆蓋FH方式所有信道的寬頻帶接收信號，通過FFT等數(shù)字信號處理來推斷接收信道的方式(例如參照專利文獻(xiàn)1)。這是設(shè)置頻率檢測部，根據(jù)所檢測出的頻率進(jìn)行跳頻模型檢測。另外，通過對來自頻率檢測部的輸出進(jìn)行微分，發(fā)現(xiàn)頻率模型的變化點(diǎn)并進(jìn)行時間同步。但是，在該方式中，由于接收頻帶寬、接收熱噪聲的頻帶也寬，故接收靈敏度低。此外，為了提高頻率檢測的分辨率，使用組合了多速率信號處理的濾波器組和FFT的DFT濾波器組以及FFT，構(gòu)成頻率檢測部，如果還包括定時檢測則存在同步捕獲電路復(fù)雜化的傾向。
另一方面，同步捕獲的另一技術(shù)是僅接收特定頻帶的信號，將信號有無模型和預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)定的多種跳頻模型進(jìn)行比較(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。這是設(shè)置通過并輸出接收信號頻帶中、作為同步捕獲電路監(jiān)視對象的頻帶成分的BPF(帶通濾波器)，判斷電路進(jìn)行在該頻帶內(nèi)有無信號的判斷，將判斷結(jié)果作為信號有無模型輸出至模型比較電路。模型比較電路將發(fā)送端的跳頻模型中、與同步捕獲電路作為監(jiān)視對象的頻帶中某部分相同的模型作為同步用模型輸出。
模型比較電路比較來自判斷電路的信號有無模型和同步用模型是否一致。在該比較中，如果即使在信號有無模型和同步用模型中存在相位差時，模型的形態(tài)也一致，則可判斷為信號有無模型和同步用模型一致。在信號有無模型和同步用模型一致時，根據(jù)規(guī)定的處理完成同步捕獲。在該方式中，跳頻模型檢測電路的構(gòu)成簡單，但由于僅根據(jù)信號電平進(jìn)行判斷，故在因多路徑導(dǎo)致電場強(qiáng)度變化大等情況下檢測精度劣化。而且，符號定時檢測誤差大、被推測為困難。
〖專利文獻(xiàn)1〗特開平11-251969號公報(bào)〖專利文獻(xiàn)2〗特開2003-32149號公報(bào)如上所述，在接收端跳頻模型不明時，作為同步捕獲處理，進(jìn)行跳頻模型檢測和符號定時檢測、兩工序的捕獲處理。在跳頻模型檢測中使用上述檢測技術(shù)時，檢測電路的復(fù)雜化和檢測精度的降低成為折衷選擇(tradeoff)。此外，符號定時檢測因多路徑干擾等，誤差進(jìn)一步變大。而且，在預(yù)先接收信號中含有跳頻模型的識別信息時，用匹配濾波器可提高檢測精度，但由于通常模型數(shù)和模型長度(碼長)存在多種類型，故存在匹配濾波器的電路規(guī)模增大的傾向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種在跳頻模型的識別信息作為發(fā)送信號模型發(fā)送的系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)高精度地進(jìn)行跳頻模型和符號定時的檢測、同時電路規(guī)模及消耗功率均降低的同步捕獲電路以及利用該電路的接收裝置。
本發(fā)明的某方式為同步捕獲電路。該電路具備輸入含有規(guī)定參照信號序列的信號的輸入部；根據(jù)應(yīng)成為包含于輸入信號的參照信號序列候補(bǔ)的多個候補(bǔ)用信號序列，導(dǎo)出用于特定包含于所輸入信號的參照信號序列的特定用信號序列的導(dǎo)出部；計(jì)算導(dǎo)出的特定用信號序列和所輸入的信號間相關(guān)值的匹配濾波器；根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)值，從多個候補(bǔ)用信號序列中特定包含于所輸入信號的參照信號序列的特定部。根據(jù)該電路，導(dǎo)出部可以用候補(bǔ)用信號序列數(shù)分割包含于匹配濾波器的多個抽頭，并設(shè)定候補(bǔ)用信號序列數(shù)組，而且組合分別對應(yīng)于設(shè)定后的組的候補(bǔ)用信號序列，并導(dǎo)出特定用信號序列；匹配濾波器分別計(jì)算對應(yīng)于設(shè)定后的組的相關(guān)值；特定部根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)值大小選擇所設(shè)定的組的一部分，而且對所選擇的組的一部分再度執(zhí)行導(dǎo)出部和匹配濾波器的處理，最終由所選擇的組特定包含于輸入信號的參照信號序列，也可以。
根據(jù)以上裝置，雖然使用一個匹配濾波器，但通過分割并使用匹配濾波器的多個抽頭，從而以用于最初計(jì)算相關(guān)值的候補(bǔ)用信號序列數(shù)變多的方式進(jìn)行設(shè)定并順序遞減，故可不增加電路規(guī)模而提高檢測精度。
導(dǎo)出部也可預(yù)先存儲以不同的模型組合了多個候補(bǔ)用信號序列的多個特定用信號序列，根據(jù)在特定部所進(jìn)行的選擇組的一部分，從存儲的多個特定用信號序列中輸出對應(yīng)于所選擇的組的一部分的特定用信號序列。導(dǎo)出部也可根據(jù)在特定部進(jìn)行的選擇一部分組，以組數(shù)順序減少的方式設(shè)定組，而且導(dǎo)出特定用信號序列，以使被組合于特定用信號序列的各候補(bǔ)用信號序列的長度順序變長。由輸入部輸入的信號中所包含的參照信號序列具有規(guī)定的周期性，導(dǎo)出部也可根據(jù)周期性，設(shè)定從多個候補(bǔ)用信號序列中選擇的多個代表性的候補(bǔ)用信號序列的數(shù)組，在特定部選擇對應(yīng)于多個代表性的候補(bǔ)用信號序列之一的組后，設(shè)定由多個代表性的候補(bǔ)用信號序列之一所代表的多個候補(bǔ)用信號序列的數(shù)組。
所謂“組”，意味著將匹配濾波器的多個抽頭分割為多個時的規(guī)定數(shù)的抽頭。在此，對應(yīng)于一個組的抽頭在多個抽頭中既可以連續(xù)配置，也可以不連續(xù)。
在輸入部輸入的信號中所包含的參照信號序列具有規(guī)定的周期性，特定部也可以一組為單位，根據(jù)周期性由計(jì)算后的相關(guān)值生成一個比較對象的相關(guān)值，而且根據(jù)分別對應(yīng)于設(shè)定的組的比較對象的相關(guān)值，選擇設(shè)定的組的一部分。由輸入部輸入的信號被跳頻，而且跳頻的跳頻模型按包含于輸入的信號中的參照信號序列進(jìn)行規(guī)定；特定部也可根據(jù)特定的參照信號序列來特定輸入的信號的跳頻模型。輸入部也可僅輸入由輸入信號所規(guī)定的多個跳頻中、對應(yīng)于規(guī)定跳頻的信號。還可包括對應(yīng)于由特定部特定的參照信號序列，輸入由匹配濾波器計(jì)算出的相關(guān)值，根據(jù)輸入的相關(guān)值，檢測輸入信號的定時的檢測部。
“比較對象的相關(guān)值”是應(yīng)使用于比較的相關(guān)值，不僅對原相關(guān)值施加規(guī)定的處理的情況，而且也可是與原相關(guān)值相同的值。
本發(fā)明的其他方式是接收裝置。該裝置包括輸入含有規(guī)定參照信號序列的信號的輸入部；根據(jù)應(yīng)成為包含于輸入信號的參照信號序列候補(bǔ)的候補(bǔ)用信號的多個序列，導(dǎo)出用于特定包含于輸入信號的參照信號序列的特定用信號序列的導(dǎo)出部；計(jì)算導(dǎo)出的特定用信號序列和輸入的信號間的相關(guān)值的匹配濾波器；根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)值，從候補(bǔ)用信號的多個序列中特定包含于輸入的信號的參照信號序列的特定部；根據(jù)特定的參照信號序列來處理輸入的信號的處理部。根據(jù)該裝置，導(dǎo)出部以候補(bǔ)用信號序列數(shù)分割匹配濾波器中所包含的多個抽頭，設(shè)定候補(bǔ)用信號序列的數(shù)組，而且組合分別對應(yīng)于設(shè)定后的組的候補(bǔ)用信號序列并導(dǎo)出特定用信號序列；匹配濾波器分別計(jì)算對應(yīng)于設(shè)定后的組的相關(guān)值；特定部根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)值大小選擇所設(shè)定的組的一部分，而且對所選擇的組的一部分再度執(zhí)行導(dǎo)出部和匹配濾波器的處理，最終由所選擇的組特定輸入的信號中所包含的參照信號序列，也可以。
再者，在方法、裝置、系統(tǒng)、記錄介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序等之間變換以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的表現(xiàn)的結(jié)果，作為本發(fā)明的方式仍然是有效的。
根據(jù)本發(fā)明，在跳頻模型的識別信息作為發(fā)送信號模型被發(fā)送的系統(tǒng)中，可高精度進(jìn)行跳頻模型和符號定時的檢測、同時電路規(guī)模及消耗功率均可降低。


圖1是表示實(shí)施例1涉及的通信系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
圖2(a)-(d)是表示實(shí)施例涉及的成組傳輸格式(burst format)的構(gòu)成的圖。
圖3(a)-(e)是表示實(shí)施例涉及的跳頻和跳躍模型(hopping pattern)的圖。
圖4是表示圖1的同步捕獲部的構(gòu)成的圖。
圖5是表示圖1的匹配濾波器的構(gòu)成的圖。
圖6是表示圖1的跳躍模型檢測部的構(gòu)成的圖。
圖7是表示圖1的符號定時檢測部的構(gòu)成的圖。
圖8是表示圖1的同步捕獲部的動作定時的圖。
圖9(a)-(d)是表示在圖4的跳躍模型檢測部的第1階段計(jì)算出的相關(guān)值的圖。
圖10(a)-(b)是表示在圖4的跳躍模型檢測部的第2階段計(jì)算出的相關(guān)值的圖。
圖11是表示在圖4的跳躍模型檢測部的第3階段計(jì)算出的相關(guān)值的圖。
圖中10-發(fā)送裝置、12-接收裝置、14-基帶調(diào)制部、16-上變頻器、18-編碼產(chǎn)生器、20-頻率合成器、22-發(fā)送用天線、24-接收用天線、26-下變頻器、28-同步捕獲部、30-編碼生成部、32-頻率合成器、34-基帶解調(diào)部、36-控制部、40-匹配濾波器、42-跳躍模型檢測部、44-符號定時檢測部、46-同步控制部、48-相對峰值電平計(jì)算部、50-緩沖器、52-乘法運(yùn)算部、54-加法寓所暖部、56-存儲部、58-選擇部、60-參照編碼緩沖器、70-分離部、72-計(jì)算部、74-判斷部、76-加法運(yùn)算部、78-第1選擇器、80-延遲分布存儲器、82-第2選擇器、84-開關(guān)、86-延遲分布緩沖器、88-峰值檢測部、90-強(qiáng)度計(jì)算部、92-平均化部、94-峰值檢測部、96-移動平均部、98-判斷部、100-通信系統(tǒng)、200-基帶信號、202-同步模型信號、204-同步定時信號、206-相關(guān)值、208-匹配濾波器控制信號、210-跳躍模型檢測部控制信號、212-判斷結(jié)果、214-符號定時檢測部控制信號、216-符號定時。
具體實(shí)施例方式
在具體說明本發(fā)明前進(jìn)行概述。本發(fā)明的實(shí)施例涉及以符號為單位進(jìn)行跳頻的通信系統(tǒng)。以本實(shí)施例涉及的通信系統(tǒng)傳送的成組傳輸信號在前端部分附加前同步碼。還設(shè)置多種該前同步碼的模型，而且各前同步碼模型對應(yīng)跳頻模型。即，接收裝置若在成組傳輸信號的前同步碼區(qū)間特定前同步碼模型，則也可取得對應(yīng)該特定的前同步碼模型的跳頻模型。
本發(fā)明實(shí)施例涉及的接收裝置由匹配濾波器特定前同步碼的模型，但不具備對應(yīng)于前同步碼模型數(shù)的匹配濾波器，僅具有一個匹配濾波器。因此，以前同步碼的模型數(shù)分割一個匹配濾波器中所包含的多個抽頭、且相當(dāng)于一個符號中所包含的采樣數(shù)的多個抽頭的數(shù)，將所分割的抽頭作為各個組設(shè)定。并且，根據(jù)各個組的抽頭數(shù)抽取前同步碼模型的一部分，對所有的組進(jìn)行該操作，組合抽取的各個前同步碼模型，生成新的前同步碼模型(以下稱“特定用信號序列”)。
接收裝置在所接收信號和特定用信號序列間進(jìn)行相互相關(guān)處理，而相互相關(guān)處理的加法以組為單位進(jìn)行，輸出多個組單位的部分的相關(guān)值。比較所輸出的多個相關(guān)值的大小，將組數(shù)限定為比預(yù)先設(shè)定的組數(shù)還少的數(shù)。并且，接收裝置根據(jù)限定的組數(shù)生成新的特定用信號序列，反復(fù)執(zhí)行同樣的處理，最終選擇一個組。接收裝置特定對應(yīng)于選擇的一個組的前同步碼模型，隨之還特定跳頻的模型。通過限定組數(shù)，從而一個特定用信號序列中所包含的各個前同步碼的長度變長，其結(jié)果的相關(guān)值精度也被提高。
圖1示出了本實(shí)施例涉及的通信系統(tǒng)100的構(gòu)成。通信系統(tǒng)100包括發(fā)送裝置10、接收裝置12。而且，發(fā)送裝置10包括基帶調(diào)制部14、上變頻器16、編碼生成部18、頻率合成器20、發(fā)送用天線22；接收裝置12包括接收用天線24、下變頻器26、同步捕獲部28、編碼生成部30、頻率合成器32、基帶解調(diào)部34、控制部36。另外，作為信號包括基帶信號200、同步模型信號202、同步定時信號204。
基帶調(diào)制部14根據(jù)PSK、MSK、OFDM等調(diào)制方式調(diào)制數(shù)據(jù)信號。編碼生成部18生成模擬隨機(jī)編碼信號，頻率合成器20根據(jù)模擬隨機(jī)編碼信號生成隨機(jī)跳躍的載波。上變頻器16根據(jù)隨機(jī)跳躍的載波使調(diào)制后的信號跳頻。發(fā)送用天線22發(fā)送跳頻后的信號。接收用天線24接收由發(fā)送用天線22發(fā)送的信號。頻率合成器32與頻率合成器20一樣生成隨機(jī)跳躍的載波；下變頻器26根據(jù)隨機(jī)跳躍的載波對接收到的信號進(jìn)行頻率變換。經(jīng)頻率變換后的信號作為基帶信號200輸出。
在此，如果由頻率合成器20生成的載波跳頻模型和由頻率合成器32生成的載波跳頻模型一致，則下變頻器26可對收到信號正確地進(jìn)行頻率變換；若不一致，則不能進(jìn)行頻率變換。因此，同步捕獲部28為了可對收到信號正確地進(jìn)行頻率變換，使其與接收的由頻率合成器32生成的載波跳頻模型信號的跳頻模型同步。與跳躍模型同步有關(guān)的指示信號作為同步模型信號202輸出。而且，同步捕獲部28還執(zhí)行收到信號的符號定時同步，將與符號定時同步有關(guān)的指示信號作為同步定時信號204輸出。
圖2(a)-(d)示出了實(shí)施例涉及的成組傳輸格式的構(gòu)成。圖2(a)表示MB-OFDM方式的成組傳輸格式。橫軸為時間。幀大致被分為前同步碼、頭部、數(shù)據(jù)部，由根據(jù)各自通信模式規(guī)定的數(shù)的符號數(shù)據(jù)構(gòu)成。圖2(b)表示前同步碼的構(gòu)成。在此，前同步碼由24符號構(gòu)成，一個符號由128個樣本信號構(gòu)成。此外，由于跳頻以符號為單位進(jìn)行，故在一個符號內(nèi)使用同一頻率。
圖2(c)表示前同步碼的模型。在同步捕獲處理中利用前同步碼部，但該前同步碼模型保持相互正交關(guān)系，同時設(shè)置有4種。在此，設(shè)4種前同步碼的模型為第1模型至第4模型。另外，如上所述，分別根據(jù)4種前同步碼模型，規(guī)定跳頻模型。
圖2(d)表示第1模型至第4模型的數(shù)據(jù)。在一個符號中所包含的128個樣本信號具有以16個樣本信號為單位的規(guī)則性。雖然將符號值作為“1”或“-1”而在圖中示出，但一個前同步碼的模型具有每16個樣本僅同一信號或只符號反轉(zhuǎn)的信號重復(fù)這樣的周期性。再者，16個樣本信號的值在不同的前同步碼模型中是不同的。
圖3(a)-(e)示出了實(shí)施例涉及的跳頻和跳躍模型。其中，作為比無線LAN范圍還窄的無線網(wǎng)絡(luò)，以作為PDA或外設(shè)間的近距離無線網(wǎng)絡(luò)的WPAN(Wireiess Personal Area Network)為對象。在WPAN中，與USB或Wireiess1394或者Bluetooth(注冊商標(biāo))相比，可實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的高速化，實(shí)現(xiàn)其的方式之一為MB-OFDM方式。圖3(a)表示作為對象的跳頻。在此，使用頻率“f1”、“f2”、“f3”。圖3(b)表示第1跳躍模型，這是對應(yīng)于圖2(c)的第1模型的跳躍模型。在6個符號期間，跳頻為“f1”→“f2”→“f3”→“f1”→“f2”→“f3”。其中，用“S1”至“S3”表示各自的符號定時。
圖3(c)示出了第2跳躍模型，這是對應(yīng)于圖2(c)的第2模型的跳躍模型。在6個符號期間，跳頻為“f1”→“f3”→“f2”→“f1”→“f3”→“f2”。圖3(d)示出了第3跳躍模型，這是對應(yīng)于圖2(c)的第3模型的跳躍模型。在6個符號期間，跳頻為“f1”→“f1”→“f2”→“f2”→“f3”→“f3”。圖3(e)示出了第4跳躍模型，這是對應(yīng)于圖2(c)的第4模型的跳躍模型。在6個符號期間，跳頻為“f1”→“f1”→“f3”→“f3”→“f2”→“f2”。
圖4示出了同步捕獲部28的構(gòu)成。同步捕獲部28包括匹配濾波器40、跳躍模型檢測部42、符號定時檢測部44、同步控制部46。另外，作為信號包括相關(guān)值206、匹配濾波器控制信號208、跳躍模型檢測部控制信號210、判斷結(jié)果212、符號定時檢測部控制信號214、符號定時216。
匹配濾波器40具有多個抽頭，計(jì)算出基帶信號200和特定用信號序列間的相關(guān)值。匹配濾波器40輸入包含規(guī)定參照序列、即具有規(guī)定模型的前同步碼的基帶信號200。此時，僅輸入如圖3(a)所示的多個跳頻中、規(guī)定的跳頻信號，例如僅對應(yīng)于“f2”的信號。
此外，匹配濾波器40根據(jù)作為基帶信號200所含有的前同步碼模型候補(bǔ)的前同步碼的第1模型至第4模型，導(dǎo)出特定用信號序列。在此，用前同步碼模型數(shù)“4”分割匹配濾波器40所含有的多個抽頭，設(shè)定“4”個組，并組合分別對應(yīng)于“4”個組的第1模型至第4模型，生成特定用信號序列。再者，由于特定用信號序列的長度符合匹配濾波器40的多個抽頭數(shù)，故在生成特定用信號序列時，第1模型至第4模型僅使用相當(dāng)于各自1/4長度的部分。而且，匹配濾波器40分別計(jì)算對應(yīng)于組的4種相關(guān)值，并分別作為相關(guān)值206輸出。
跳躍檢測部42以符號為單位對由匹配濾波器40輸出的相關(guān)值206進(jìn)行平均化，對延遲分布進(jìn)行生成及分析，以進(jìn)行跳頻檢測。具體為跳躍模型檢測部42根據(jù)由匹配濾波器40計(jì)算的相關(guān)值206，從對應(yīng)于編入特定用信號序列的前同步碼模型的組中選擇一部分組。例如，在包括“4”個組的情況下，從其中選擇“2”個組。并且，選擇的結(jié)果作為判斷結(jié)果212輸出至同步控制部46，在同步控制部46中根據(jù)判斷結(jié)果212進(jìn)行匹配濾波器40的抽頭數(shù)、特定用信號序列的控制。在此，若設(shè)一個符號中所含有的樣本數(shù)為m、跳頻模型數(shù)為n，則在初期階段的一個組中設(shè)定的抽頭數(shù)N以N＝m/n設(shè)定。在第2階段為N＝2m/n，在第k階段用N＝2k-1m/n表示。以下以m＝“128”、n＝“4”進(jìn)行說明。
如上所述，跳躍模型檢測部42通過同步控制部46，對所選擇的部分組再次進(jìn)行匹配濾波器40的處理，將特定用信號中所含有的前同步碼模型進(jìn)行階段性減少，由最終選擇的一個組特定基帶信號200所包含的前同步碼的模型。根據(jù)特定的前同步碼模型，同步控制部46特定跳頻模型。
符號定時檢測部44以符號為單位平均化由匹配濾波器40輸出的相關(guān)值206，對延遲分布進(jìn)行生成及分析，并階段性檢測符號定時。在此，符號定時檢測部44的處理是通過在跳躍模型檢測部42中將基帶信號200內(nèi)所含有的前同步碼模型限定為一個來執(zhí)行的。
該構(gòu)成在硬件方面可用任意計(jì)算機(jī)的CPU、存儲器、其他LSI來實(shí)現(xiàn)，在軟件方面可由存儲器所裝載的具有預(yù)約管理功能的程序等來實(shí)現(xiàn)。在此，描述了由這些協(xié)同來實(shí)現(xiàn)的功能塊。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這些功能塊可僅由硬件、僅由軟件、或這兩者組合等各種形式來實(shí)現(xiàn)。
圖5示出了匹配濾波器40的構(gòu)成。匹配濾波器40包括統(tǒng)稱為緩沖器50的第1緩沖器50a、第2緩沖器50b、第M緩沖器50m，統(tǒng)稱為乘法運(yùn)算部52的第1乘法運(yùn)算部52a、第2乘法運(yùn)算部52b、第M乘法運(yùn)算部52m，加法運(yùn)算部54、存儲部56、選擇部58、參照編碼緩沖器60。
存儲部56預(yù)先存儲組合了模型不同的前同步碼的多個特定用信號序列或前同步碼模型。在此，存儲“第1模型”、“第2模型”、“第3模型”、“第4模型”。此外，也可分別存儲“第1模型和第2模型和第3模型和第4模型的組合”、“第1模型和第2模型的組合”、“第1模型和第3模型的組合”、“第1模型和第4模型的組合”、“第2模型和第3模型的組合”、“第2模型和第4模型的組合”、“第3模型和第4模型的組合”、“第1模型”、“第2模型”、“第3模型”、“第4模型”。而且，存儲部56根據(jù)匹配濾波器控制信號208所包含的指示來選擇組，以使特定用信號序列中所含有的組數(shù)階段性地減少，故其結(jié)果是選擇使在特定用信號序列中組合的各個前同步碼的長度階段性地變長的特定用信號序列。
選擇部58根據(jù)匹配濾波器控制信號208所包含的指示，從存儲在存儲部56的多個特定用信號序列中，選擇包含對應(yīng)的組的特定用信號序列。即，選擇部58在第1階段以從存儲部56中形成“第1模型和第2模型和第3模型和第4模型的組合”的方式進(jìn)行選擇；在第2階段以形成“第1模型和第2模型的組合”、“第1模型和第3模型的組合”、“第1模型和第4模型的組合”、“第2模型和第3模型的組合”、“第2模型和第4模型的組合”、“第3模型和第4模型的組合”的其中之一的方式進(jìn)行選擇；在第3階段，選擇“第1模型”、“第2模型”、“第3模型”、“第4模型”的其中之一。
基帶信號200被依次存儲在緩沖器50中。如前所述，M為128，故緩沖器50由128級的移位寄存器構(gòu)成。另一方面，參照編碼緩沖器60根據(jù)匹配濾波器控制信號208所包含的指示，裝載由檢索階段選擇的特定用信號序列。即，如前所述，在第1階段，每32芯片順序裝載對應(yīng)于前同步碼的第1模型至第4模型的前同步碼模型的部分序列；在第2階段，接受第1階段的判斷結(jié)果，每64芯片順序設(shè)定對應(yīng)于作為高位2候補(bǔ)而選擇的前同步碼的第X1模型和第X2模型(X1、X2為1至4的其中之一，X1和X2不同)的前同步碼模型的部分序列。最后，作為第3階段，對應(yīng)于第2階段特定的前同步碼的第X模型(X為1～4其中之一)的前同步碼設(shè)定128芯片。
存儲在參照編碼緩沖器60中的特定用信號序列和存儲在緩沖器50中的128個基帶信號200之間的相關(guān)值由乘法運(yùn)算部52和加法運(yùn)算部54計(jì)算出。乘法運(yùn)算部52對緩沖器50所存儲的128個基帶信號200和特定用信號序列作乘法運(yùn)算，加法運(yùn)算部54將乘法運(yùn)算結(jié)果相加。此外，在乘法運(yùn)算前，若特定用信號序列為“0”，則變換為“1”；若為“1”，則變換為“-1”。加法運(yùn)算部54按第1至第3階段進(jìn)行如下可改變加法運(yùn)算范圍的控制。
在第1階段，(1)由緩沖器50中、第1緩沖器50a(在此，為1號緩沖器50，以下同)對對應(yīng)于未圖示的32號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；(2)由緩沖器50中、未圖示的33號緩沖器50對對應(yīng)于未圖示的64號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；(3)由緩沖器50中、未圖示的65號緩沖器50對對應(yīng)于未圖示的96號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；(4)由緩沖器50中、未圖示的97號緩沖器50對對應(yīng)于128(M)號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；將作為(1)至(4)的加法運(yùn)算結(jié)果的4個相關(guān)值作為相關(guān)值206輸出。
在第2階段中，(1)由緩沖器50中、1號緩沖器50對對應(yīng)于未圖示的64號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；(2)由緩沖器50中、未圖示的65號緩沖器50對對應(yīng)于128號緩沖器50的乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算；將(1)和(2)的加法運(yùn)算結(jié)果的2個相關(guān)值作為相關(guān)值206輸出。在第3階段中，對所有乘法運(yùn)算部52的輸出向量作加法運(yùn)算，將一個相關(guān)值作為206輸出。
圖6示出了跳躍模型檢測部42的構(gòu)成。跳躍模型檢測部42包括分離部70、總稱為計(jì)算部72的第1計(jì)算部72a、第2計(jì)算部72b、第3計(jì)算部72c、第4計(jì)算部72d、判斷部74。并且，第1計(jì)算部72a包括加法運(yùn)算部76、第1選擇器78、延遲分布存儲器80、第2選擇器82、開關(guān)84、延遲分布緩沖器86、峰值檢測部88、強(qiáng)度計(jì)算部90、平均化部92。
分離部70對應(yīng)于第1模型至第4模型分離輸入的相關(guān)值。
加法部76、第1選擇器78、延遲分布存儲器80、第2選擇器82對由分離部70輸出的相關(guān)值作加法運(yùn)算。此時，如圖2(d)所示，由于前同步碼具有以16樣本為單位的周期性，故根據(jù)周期性，按每16樣本分別對相關(guān)值作加法運(yùn)算。第1選擇器78，將由加法部76輸出的信號，作為根據(jù)跳躍模型檢測部控制信號210而用于更新延遲分布存儲器80的數(shù)據(jù)輸出。延遲分布存儲器80就這樣根據(jù)每16各樣本被同步平均的數(shù)據(jù)而被依次更新。若設(shè)從剛開始有效的相關(guān)值206輸入后的相關(guān)值206的時間序列數(shù)據(jù)為{Ci}(I＝1，2，3，…)，則來自延遲分布存儲器80的輸出信號向量{AVE1，AVE2，…，AVE16}如下〖式1〗
AVE1＝C1+C17+…+C113AVE2＝C2+C18+…+C114…AVE16＝C16+C32+…+C128上述平均化一結(jié)束，延遲分布緩沖器86就接通，將延遲分布數(shù)據(jù)(AVE1～16)裝載至延遲分布緩沖器86。此外，延遲分布緩沖器86斷開，且延遲分布存儲器80被復(fù)位，轉(zhuǎn)移至用于第2階段的延遲分布生成。而且，在此算出的延遲分布數(shù)據(jù)為嚴(yán)密地將128個載波脈沖每16脈沖劃分并加在一起的結(jié)果。因此，不具有與延遲分散相關(guān)的正確的信息，但在本實(shí)施例的跳頻模型檢測中不需要定時信息。
峰值檢測部88求取裝載在延遲分布緩沖器86中的延遲分布數(shù)據(jù)的最大值PEAK_k(＝max(AVE1，AVE2，…，AVE16))。而且，k為2或4。平均化部92求取延遲分布數(shù)據(jù)的平均值A(chǔ)VE_k(＝(AVE1+AVE2+…+AVE16)/16)。強(qiáng)度計(jì)算部90如下計(jì)算相對峰值強(qiáng)度。
〖式2〗相對峰值強(qiáng)度＝max(AVE1，AVE2，…，AVE16)/((AVE1+AVE2+…+AVE16)/16)＝16×max(AVE1，AVE2，…，AVE16)/(AVE1+AVE2+…+AVE16)判斷部74比較由計(jì)算部72輸出的相對峰值強(qiáng)度，選擇規(guī)定數(shù)的前同步碼模型。最終選擇一個前同步碼模型。具體選擇如下在第1階段，選擇相對峰值強(qiáng)度的高位2系統(tǒng)，將其序號(1～4中的2個)作為判斷結(jié)果212輸出。而在第2階段，選出相對峰值強(qiáng)度大的一方，將其序號(1～4中的1個)作為判斷結(jié)果212輸出。在同步控制部46，根據(jù)判斷結(jié)果212，特定對應(yīng)的跳躍模型。所特定的跳躍模型作為同步模型信號202輸出。
圖7示出了符號定時檢測部44的構(gòu)成。符號定時檢測部44包括相對峰值電平計(jì)算部48、判斷部98。另外，相對峰值電平計(jì)算部48包括峰值檢測部94、移動平均部96。符號定時檢測部44輸入對應(yīng)于由判斷部74特定的符號模型的相關(guān)值206，根據(jù)相關(guān)值206檢測基帶信號200的定時。
相關(guān)值206被輸入到相對峰值電平計(jì)算部48。由符號定時檢測部控制信號214通知第3階段的開始，相對峰值電平計(jì)算部48開始動作。峰值檢測部94檢測所輸入的相關(guān)值206的最大值，與最大值一起保持其定時信息。接著，在所輸入的相關(guān)值206比所保持的最大值還大時，用該值更新最大值寄存器，也更新定時信息。
而且，相關(guān)值206還被輸入到移動平均部96，在移動平均部96中，移動平均128個樣本份的相關(guān)值206。一旦128個樣本份的處理結(jié)束，則判斷部98計(jì)算出相對峰值電平(＝最大值/移動平均值)，根據(jù)閾值比較進(jìn)行符號定時檢測的結(jié)束判斷。在相對峰值電平為小于閾值，不滿足結(jié)束條件時，在下一個接收符號以后，同樣地繼續(xù)進(jìn)行128個樣本份的處理。
圖8示出了同步捕獲部28的動作定時。圖8以橫軸為時間軸，表示所接收的前同步碼信號和同步捕獲處理的各程序之間的關(guān)系。前同步信號按每個符號劃分并顯示，以匹配濾波器40的動作開始定時為基準(zhǔn)，顯示的符號界限是假設(shè)的。
“T1”為匹配濾波器40中的緩沖器50的填充時間?！癟2”為第1階段的匹配濾波器40的動作(輸出有效的相關(guān)值206)期間?！癟3”為跳躍模型檢測部42在第1階段的跳頻模型的候補(bǔ)集中期間。選擇2個候補(bǔ)?！癟4”為第2階段的匹配濾波器40的動作(輸出有效的相關(guān)值206)期間?！癟5”為第2階段的跳頻模型的檢測期間。“T6”為第3階段的匹配濾波器40的動作(輸出有效的相關(guān)值206)期間。此外，由符號定時檢測部44進(jìn)行的符號定時檢測，在“T6”期間內(nèi)按每1符號進(jìn)行。
根據(jù)以上處理，在19符號的前同步碼期間，結(jié)束直至符號定時檢測的處理。如圖2(c)所示，使用于同步捕獲的前同步碼由24符號構(gòu)成。在本實(shí)施例中，在19符號內(nèi)同步捕獲完成，故規(guī)定的前同步碼期間內(nèi)的處理完成是可能的。
圖9(a)-(d)示出了在跳躍模型檢測部42的第1階段計(jì)算出的相關(guān)值。這些是在第1階段的延遲分布緩沖器86的輸出波形的例子。圖9(a)-(d)分別示出了對應(yīng)于所發(fā)送的信號跳頻模型的前同步碼第1模型至第4模型和基帶信號200之間的相關(guān)值。在這里，相關(guān)值為32樣本份的部分相關(guān)。圖9(a)和(d)中的相對峰值強(qiáng)度變大。判斷部74輸出指示信號，以便作為第1階段的選擇結(jié)果，選擇第1模型至第4模型。
圖10(a)-(b)示出了在跳躍模型檢測部42的第2檢測階段計(jì)算出的相關(guān)值。這些是在第2階段的延遲分布緩沖器86的輸出波形的例子。圖10(a)-(b)分別示出了對應(yīng)于所發(fā)送的信號跳頻模型的前同步碼第1模型和第4模型及基帶信號200之間的相關(guān)值。在這里，相關(guān)值為64樣本份的部分相關(guān)。圖10(a)中的相對峰值強(qiáng)度變大。判斷部74輸出指示信號，以便作為第2階段的選擇結(jié)果，選擇第1模型至第4模型。
圖11示出了在跳躍模型檢測部42的第3階段計(jì)算出的相關(guān)值。這是128抽頭的匹配濾波器40的輸出波形例。以1符號周期觀測相關(guān)值峰值，由該峰值位置可計(jì)算出符號邊界定時。
對根據(jù)以上構(gòu)成的同步捕獲部28的動作進(jìn)行說明。在參照符號緩沖器60中，輸入組合了4個模型的特定用信號序列。匹配濾波器40計(jì)算基帶信號200和特定用信號序列之間的4種相關(guān)值，并輸出相關(guān)值206。跳躍模型檢測部42導(dǎo)出4種相關(guān)值各自相對的大小，根據(jù)相對大小選擇2個模型。在參照編碼緩沖器60中，輸入組合了2個模型的特定用信號序列。匹配濾波器40計(jì)算基帶信號200和特定用信號序列之間的2種相關(guān)值，并輸出相關(guān)值206。跳躍模型檢測部42導(dǎo)出2種相關(guān)值各自的相對大小，根據(jù)相對大小選擇1個模型。在參照編碼緩沖器60中，輸入組合了1個模型的特定用信號序列。匹配濾波器40計(jì)算基帶信號200和特定用信號序列間的1種相關(guān)值，輸出相關(guān)值206。符號定時檢測部44根據(jù)相關(guān)值206的大小檢測出相對大的峰值，確立定時同步。另外，根據(jù)所選擇的1個模型，還可導(dǎo)出跳頻模型。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于分割并使用匹配濾波器，根據(jù)由短的相關(guān)期間的相對水平判斷，進(jìn)行模型的候補(bǔ)集中，同時依次階段性延長相關(guān)期間，經(jīng)過各階段，通過相關(guān)值的相對水平判斷，檢測出1個前同步碼模型，故可維持1個匹配濾波器資源不變，可實(shí)現(xiàn)檢測精度高、檢測時間短的同步捕獲方式。另外，與使用多個匹配濾波器的方式相比，可降低電路規(guī)模、消耗功率。
以上根據(jù)實(shí)施方式說明了本發(fā)明。該實(shí)施方式為示例，對這些各構(gòu)成要素或處理過程的組合可有各種變形例，另外這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解的。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，存儲部56、選擇部58、參照編碼緩沖器60在導(dǎo)出組合了4種前同步碼模型的特定用信號序列后，導(dǎo)出組合了2種前同步碼模型的特定用信號序列，并且還導(dǎo)出了由1種前同步碼模型組成的特定用信號序列。但是不限于此，例如，也可利用前同步碼模型的周期性，用與實(shí)施例不同的模型特定前同步碼模型。即，設(shè)定從多個前同步碼模型中選擇的多個代表性前同步碼模型的數(shù)組，按照與實(shí)施例相同的處理，選擇1個代表性的前同步碼模型，由被1個代表性的前同步碼模型所代表的多個前同步碼模型選擇1個前同步碼模型。
具體地具有如下特性根據(jù)圖2(d)中所示的前同步碼模型，在第1階段區(qū)別第1模型和第4模型是困難的，區(qū)別第2模型和第3模型也是困難的。因此，作為代表性的模型，選擇第1模型和第2模型，選擇其中之一之后，進(jìn)行被選擇的模型所代表的模型之間的選擇。例如，若選擇第1模型，則進(jìn)行第1模型和第4模型中之一的選擇。即，導(dǎo)出了組合了2種前同步碼模型的特定用信號序列后，再次導(dǎo)出組合了2種前同步碼模型的特定用信號序列，并且還導(dǎo)出由1種前同步碼模型組成的特定用信號序列。根據(jù)本變形例，在第1階段，由于可增加組合為特定用信號序列的前同步碼模型的樣本數(shù)，故可提高相關(guān)值的精度。即，只要從多個模型中階段性地選擇1個模型即可。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)度計(jì)算部90使用除法運(yùn)算導(dǎo)出相對峰值強(qiáng)度。但不限于此，例如也可利用減法運(yùn)算等導(dǎo)出相對峰值強(qiáng)度。例如，相對峰值強(qiáng)度也可如以下所示。
〖式3〗相對峰值強(qiáng)度＝max(AVE1，AVE2，…，AVE16)-((AVE1+AVE2+…+AVE16)/16)根據(jù)本變形例，可減小電路規(guī)模。即，也可導(dǎo)出加進(jìn)了噪聲等影響的相對強(qiáng)度。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，同步捕獲部28使用了1個匹配濾波器40。但不限于此，例如，如用2個，可使相關(guān)期間加倍。根據(jù)本變形例，可提高精度。即，關(guān)于匹配濾波器的分割數(shù)，可根據(jù)相關(guān)期間(參照編碼的長度)、跳頻模型數(shù)、同步捕獲處理所用的時間等進(jìn)行最佳化。
權(quán)利要求
1.一種同步捕獲電路，其特征在于，具備輸入含有規(guī)定參照信號序列的信號的輸入部；根據(jù)應(yīng)成為上述輸入信號所包含的參照信號序列候補(bǔ)的候補(bǔ)用信號的多個序列，導(dǎo)出用于特定上述輸入信號所包含的參照信號序列的特定用信號序列的導(dǎo)出部；計(jì)算上述導(dǎo)出的特定用信號序列和上述輸入信號間的相關(guān)值的匹配濾波器；根據(jù)上述計(jì)算出的相關(guān)值，從上述候補(bǔ)用信號的多個序列中特定上述輸入信號所包含的參照信號序列的特定部；上述導(dǎo)出部以候補(bǔ)用信號序列數(shù)分割上述匹配濾波器所包含的多個抽頭，設(shè)定候補(bǔ)用信號序列數(shù)組，且組合分別對應(yīng)于上述設(shè)定后的組的候補(bǔ)用信號序列，并導(dǎo)出特定用信號序列；上述匹配濾波器分別計(jì)算對應(yīng)于上述設(shè)定后的組的相關(guān)值；上述特定部根據(jù)上述計(jì)算出的相關(guān)值大小，選擇上述設(shè)定的組的一部分，而且對上述選擇的組的一部分再度執(zhí)行上述導(dǎo)出部和上述匹配濾波器處理，由最終所選擇的組特定上述輸入信號所包含的參照信號序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步捕獲電路，其特征在于，上述導(dǎo)出部預(yù)先存儲以不同的模型組合了上述候補(bǔ)用信號的多個序列的特定用信號的多個序列，根據(jù)由上述特定部所進(jìn)行的選擇組的一部分，從上述存儲的特定用信號的多個序列中，輸出對應(yīng)上述所選擇的組的一部分的特定用信號序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步捕獲電路，其特征在于，上述導(dǎo)出部根據(jù)由上述特定部進(jìn)行的組的一部分的選擇，按組數(shù)階段性減少的方式設(shè)定組，而且，導(dǎo)出特定用信號序列，以使組合為特定用信號序列的各候補(bǔ)用信號序列的長度階段性變長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的同步捕獲電路，其特征在于，由輸入部輸入的信號所包含的參照信號序列具有規(guī)定的周期性；上述導(dǎo)出部根據(jù)上述周期性，設(shè)定從上述候補(bǔ)用信號的多個序列中選擇的代表性的候補(bǔ)用信號的多個序列的數(shù)組，在由上述特定部選擇對應(yīng)于上述代表性的候補(bǔ)用信號的多個序列之一的組后，設(shè)定由上述代表性的候補(bǔ)用信號的多個序列之一代表的候補(bǔ)用信號的多個序列的數(shù)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的同步捕獲電路，其特征在于，上述輸入部輸入的信號所包含的參照信號序列具有規(guī)定的周期性；上述特定部以一組為單位，根據(jù)上述周期性由上述計(jì)算后的相關(guān)值生成一個比較對象的相關(guān)值，而且根據(jù)分別對應(yīng)于上述設(shè)定的組的比較對象的相關(guān)值，選擇上述設(shè)定的組的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的同步捕獲電路，其特征在于，由上述輸入部輸入的信號跳頻，而且上述跳頻的跳頻模型根據(jù)上述輸入的信號所包含的參照信號序列來規(guī)定；上述特定部根據(jù)上述特定的參照信號序列，來特定上述輸入的信號的跳頻模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步捕獲電路，其特征在于，上述輸入部僅輸入由上述輸入的信號所規(guī)定的多個跳頻中、對應(yīng)于規(guī)定跳頻的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的同步用捕獲電路，其特征在于，還包括對應(yīng)于由上述特定部特定的參照信號序列，輸入由上述匹配濾波器計(jì)算出的相關(guān)值，根據(jù)上述輸入的相關(guān)值，來檢測上述輸入的信號定時的檢測部。
9.一種接收裝置，其特征在于，具備輸入含有規(guī)定參照信號序列的輸入部；根據(jù)應(yīng)成為由上述輸入的信號所包含的參照信號序列候補(bǔ)的候補(bǔ)用信號的多個序列，導(dǎo)出用于特定由上述輸入的信號所包含的參照信號序列的特定用信號序列的導(dǎo)出部；計(jì)算上述導(dǎo)出的特定用信號序列和上述輸入的信號間的相關(guān)值的匹配濾波器；根據(jù)上述計(jì)算出的相關(guān)值，從上述候補(bǔ)用信號的多個序列中特定上述輸入的信號所包含的參照信號序列的特定部；根據(jù)上述特定的參照信號序列，處理上述輸入的信號的處理部；上述導(dǎo)出部以候補(bǔ)用信號序列數(shù)分割上述匹配濾波器所包含的多個抽頭，設(shè)定候補(bǔ)用信號序列的數(shù)組，而且組合分別對應(yīng)于上述設(shè)定后的組的候補(bǔ)用信號序列并導(dǎo)出特定用信號序列；上述匹配濾波器分別計(jì)算對應(yīng)于上述設(shè)定的組的相關(guān)值；上述特定部根據(jù)上述計(jì)算出的相關(guān)值大小選擇上述設(shè)定的組的一部分，而且對上述選擇的組的一部分再度執(zhí)行上述導(dǎo)出部和上述匹配濾波器處理，由最終所選擇的組特定上述輸入的信號中所包含的參照信號序列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同步捕獲電路和接收裝置。匹配濾波器(40)具有多個抽頭，計(jì)算基帶信號(200)和特定用信號序列之間的相關(guān)值。匹配濾波器(40)根據(jù)作為基帶信號(200)所包含的前同步碼模型候補(bǔ)的前同步碼的第1模型至第4模型，導(dǎo)出特定用信號序列。跳躍模型檢測部(42)以符號為單位平均化從匹配濾波器(40)輸出的相關(guān)值(206)，對延遲分布進(jìn)行生成、分析，檢測出跳頻模型。符號定時檢測部(44)以符號為單位平均化從匹配濾波器(40)輸出的相關(guān)值(206)，對延遲分布進(jìn)行生成、分析，階段性檢測出跳頻模型。
文檔編號H04L27/06GK1677886SQ20051006256
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者后藤章二 申請人:三洋電機(jī)株式會社