專利名稱：連續(xù)波濾除系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)，特別涉及用于對帶有連續(xù)波(CW)干擾的通信環(huán)境中的短碼進行精確檢測的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在過去的十年中，隨著無線通信系統(tǒng)應(yīng)用的急速增長，可用于這種系統(tǒng)的RF頻譜已經(jīng)變成一種稀缺資源。使用CDMA技術(shù)的無線通信系統(tǒng)可以容納比傳統(tǒng)時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)系統(tǒng)更多的用戶，從而可以充分利用可用的頻譜。
在CDMA系統(tǒng)中，所有的用戶單元使用相同的頻譜部分進行通信。通常，對于每一個地理區(qū)域，一個信號基站為多個用戶單元提供服務(wù)。每個用戶單元內(nèi)的基帶數(shù)據(jù)信號乘以叫作擴頻碼的偽隨機碼序列，它比數(shù)據(jù)具有更高的傳輸率。于是，數(shù)據(jù)信號擴展到整個可用帶寬。通過為每個通信鏈路分配唯一的擴頻碼來區(qū)分各個用戶單元通信。
有時，在CDMA系統(tǒng)中發(fā)送比通常的擴頻碼短的編碼也有用處。不使用一個非常長的擴頻碼，而是使用短很多的編碼并多次重復(fù)。使用短碼優(yōu)于使用長碼，因為可以快速地對短碼進行檢測。然而，使用短碼有一個固有的缺點，由于重復(fù)短碼很多次，它比長碼更少隨機性。當使用短碼時，由于重復(fù)的短碼可以與CW干擾相關(guān)，當出現(xiàn)連續(xù)波(CW)干擾時，現(xiàn)有的檢測算法可能會產(chǎn)生更多的捕獲錯誤。
當短碼和CW干擾之間存在相關(guān)時，就會出現(xiàn)捕獲錯誤，基站中的短碼檢測器的錯誤輸出可以持續(xù)一段與短碼存在的時間相同長度的時間。例如，在現(xiàn)有的短碼系統(tǒng)中，短碼有195個碼片，它以15兆赫的速度發(fā)送，以3毫秒的周期重復(fù)。在3毫秒周期結(jié)束時，一個新的短碼以相同的方式發(fā)送。在這樣的系統(tǒng)中，檢測器輸出可能響應(yīng)于CW干擾出現(xiàn)時的捕獲錯誤而在3毫秒周期的剩余時間內(nèi)鎖定。
我們知道，在使用CDMA的通信系統(tǒng)中，基站接收機使用各種檢測來確定用戶單元所發(fā)送的短碼。一種已知的測試技術(shù)是序列概率比測試(SPRT)檢測算法。在SPRT檢測算法這樣的檢測算法中，CW干擾出現(xiàn)時會出現(xiàn)檢測錯誤，雖然在其它環(huán)境下SPRT檢測算法對于濾去噪聲很有效果。
在SPRT檢測算法中，在獲得每一個輸入采樣后，要計算和調(diào)節(jié)似然比。重復(fù)調(diào)節(jié)導(dǎo)致當短碼出現(xiàn)時似然比增加，而短碼不出現(xiàn)時似然比降低。當似然比增加并達到預(yù)先設(shè)定的閾值時，便檢測到出現(xiàn)了短碼。當似然比處于接受和拒絕閾值之間，進行進一步的采樣并進一步調(diào)節(jié)似然比直到達到閾值。于是，當CW錯誤地導(dǎo)致似然比增加并超過可接受值時，在SPRT檢測算法中會出現(xiàn)檢測錯誤。
因此，需要提供一種用于防止CW干擾出現(xiàn)時的短碼檢測錯誤，同時不限制系統(tǒng)中可用編碼的數(shù)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用于在通信系統(tǒng)中出現(xiàn)CW干擾時接收所發(fā)送信號的方法，通過比較檢測器的輸出與根據(jù)接收信號的采樣而計算的閥值來確定在接收信號中是否出現(xiàn)了短碼。這種系統(tǒng)包括但不限于那些采用序列概率比測試檢測算法的系統(tǒng)。這種方法包括在第一采樣時間獲得接收信號的第一輸入功率值，在第二采樣時間獲得接收信號的第二輸入功率值。比較第一和第二功率值以提供輸入采樣比較并重復(fù)上述步驟，以提供多個輸入采樣比較。根據(jù)這多個采樣比較調(diào)節(jié)檢測器閥值。


圖1示意地顯示了本發(fā)明的CW濾除系統(tǒng)；圖2顯示了在圖1的系統(tǒng)中獲得的采樣與施加到圖1系統(tǒng)輸入中的CW干擾之間的關(guān)系圖；圖3示意地顯示了用于CW濾除的另一種系統(tǒng)。
優(yōu)選實施例詳述由以下詳細說明，結(jié)合附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點，附圖中相同的標號代表相同的組件。
現(xiàn)在參照圖1，其中顯示了一個RAKE解擴器系統(tǒng)10。RAKE解擴器系統(tǒng)10包括RAKE 16和輔助(AUX)RAKE 18。RAKE 16計算輸入信號和本地產(chǎn)生的短偽隨機碼(下文中稱為“短碼”)之間的相關(guān)值。AUX RAKE 18計算輸入信號和本地產(chǎn)生的長偽隨機碼(下文中稱為“長碼”)之間的相關(guān)值。雖然為了簡化，RAKE 16和AUX RAKE18每個顯示了一個解擴器輸出，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，RAKE 16和AUX RAKE 18可以具有多個解擴器，根據(jù)本發(fā)明，每個解擴器為不同的時間采樣提供輸出。
RAKE 16提供一個或多個復(fù)數(shù)采樣，這些采樣由電路14a，...，14n轉(zhuǎn)換為功率幅值Pij。這里需要注意的是，電路14a，...，14n和相關(guān)的解擴器裝置可以在具有N個解擴器/濾波器的系統(tǒng)中重復(fù)N次。得到第j個RAKE濾波器的時間i的采樣功率值。第j個RAKE濾波器的時間i的采樣功率值表示為Pi，j，其中j＝1...N，N是在RAKE內(nèi)的濾波器的總數(shù)目。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，單元14a，...，14n可以利用幅值函數(shù)或平方函數(shù)來生成Pi，j的幅值。功率值Pi，j表示相應(yīng)于短碼中碼元周期的功率測定值。碼元周期是發(fā)送一個信息比特所需的周期，其中的比特由隨偽隨機碼進行擴頻。AUX RAKE 18提供由單元20轉(zhuǎn)換為功率值PA，i，j的復(fù)數(shù)采樣。同樣的，對于具有N個解擴器/濾波器的系統(tǒng)，單元20和相關(guān)的解擴器裝置可以重復(fù)，在此顯示為單元20a，...，20N。輸出采樣值PA，ij表示相應(yīng)于碼元周期的功率測定值。
當RAKE解擴器系統(tǒng)10的輸入是隨機的時，從RAKE 16中得到的采樣值Pi，j和時間Pi-1，j內(nèi)的先前采樣值之間的關(guān)系是隨機的。然而，當輸入信號包含與利用RAKE解擴器系統(tǒng)10檢測到的短碼相關(guān)的噪聲時，Pi，j和Pi-1，j是相互關(guān)聯(lián)的。于是，采樣Pi，j和Pi-1，j對與短碼相關(guān)的RAKE解擴器系統(tǒng)10的輸入中的CW干擾量敏感。
當RAKE解擴器系統(tǒng)10的輸入是隨機的時，從AUX RAKE 18中得到的采樣值PA，i，j和時間PA，i-1，j內(nèi)的先前采樣值之間的關(guān)系是隨機的。然而，AUX RAKE 18與使用RAKE解擴器系統(tǒng)10檢測到的短碼沒有關(guān)系。AUX RAKE 18使用與CW干擾無關(guān)的長偽隨機碼。因此，在AUX RAKE 18的輸出中采集的兩個連續(xù)采樣相互沒有關(guān)聯(lián)。于是，在CW干擾出現(xiàn)時AUX RAKE 18提供基本上代表背景噪聲的輸出。從RAKE 16中得到的采樣值與從AUX RAKE 18中得到的采樣值的關(guān)系可以用作RAKE解擴器系統(tǒng)10的輸入中CW干擾量的測量。
由此，根據(jù)本發(fā)明，在每個采樣時間i，測定RAKE 16的輸出中Pi，j-Pi-1，j的值。Pi，j-Pi-1，j的值可以由RAKE解擴器系統(tǒng)10的延遲器22和加法器24或本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的其它方法確定。
通過得到Pi，j和Pi-1，j的差值并將差值通過低通濾波器26來找出連續(xù)的輸入值Pi，j和Pi-1，j的相關(guān)度(br)。在一個實施例中，低通濾波器26會被平均例程影響，所述的平均例程累加連續(xù)的Pi，j-Pi-1，j結(jié)果，并除以相加項的數(shù)目。在這個實施例中，用于確定bR的采樣周期的預(yù)定數(shù)目是K，平均差值bR由如下公式表示bR=(Σk=0K-1Pi,j-k-Pi-1,j-k)/K]]>公式1
當RAKE 16的輸入信號只是背景噪聲，并且采樣值Pi，j和Pi-1，j相互具有隨機關(guān)系時，bR將會為一個小值。由于在隨機關(guān)系的情況下，連續(xù)的Pi，j之間的差值不相關(guān)，于是當連續(xù)的Pi，j值相關(guān)時，bR可以提供從RAKE 16中得到的采樣Pi，j的相關(guān)度的測量。
同樣的，在每一個采樣周期i中，確定AUX RAKE 18的輸出中PA,i,j-PA，i-1，j的差值。PA，i，j-PA，i-1，j的差值可以由延遲器28和加法器30或其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法獲得。
得到PA，i，j和PA，i-1，j的差值，并將差值通過低通濾波器32，從而找出連續(xù)的PA，i，j和PA，i-1，j之間的相關(guān)度。在一個實施例中，低通濾波器32會被平均例程影響，所述的平均例程累加連續(xù)的PA，i，j-PA，i-1，j結(jié)果，并把和值除以相加項的數(shù)目。PA，i-PA，i-1的值可以利用低通濾波器32在預(yù)定數(shù)目的采樣周期上進行平均，以生成平均差值bAR。平均差值bAR提供由AUX RAKE 18得到的背景噪聲量的測量，其中采樣的預(yù)定數(shù)目等于K，如下表示bAR=(Σk=0K-1PA,i,j-k-PA,i-1,j-k)/K]]>公式2如圖1所示，bR和bAR的絕對值在單元34中計算，并且這些絕對值在38中與閥值RT進行比較。這個值OffsetCW用于調(diào)節(jié)序列概率比測試之類的檢測算法44中的檢測閥值42。輸入信號中CW干擾的出現(xiàn)可以使OffsetCW具有正值，當它增加到SPRT檢測閥值時，將會使閥值與CW干擾量成比例地增加。把檢測閥值提高與CW干擾程度相關(guān)的量，確保了CW干擾不會引起短碼的檢測錯誤。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會意識到，在用戶單元功率不斷向上調(diào)節(jié)直到基站獲取這個單元的系統(tǒng)中，在CW干擾出現(xiàn)時增加SPRT檢測閥值會導(dǎo)致用戶單元不斷增強自己的信號功率，直到基站能夠獲得合適的短碼。在本發(fā)明的另一個實施例中，OffsetCW用于向下調(diào)節(jié)SPRT似然比。這與向上調(diào)節(jié)檢測閥值具有相同的效果。
現(xiàn)在參照圖2，顯示了比率R＝bR/bAR的圖形表示50。圖形表示50表明了比率R和CW干擾對施加給RAKE解擴器系統(tǒng)10的輸入信號的背景噪聲的比率之間的關(guān)系。不存在CW干擾和bR＝bAR時，比率R達到它的最小值1。在這種情況下，不會出現(xiàn)與具有大的不平衡性的編碼相關(guān)的檢測錯誤問題。當CW干擾隨著背景噪聲增加時，比率R與CW干擾量成比例增加。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以計算比率R，并建立起了兩種情況之間的閥值RT。只有當R的值大于閥值RT時，SPRT和類似檢測方法的檢測閥值才由OffsetCW調(diào)節(jié)。
圖3顯示了一個可選實施例。多個RAKE相關(guān)器50a...50N接收包含CW信號的CDMA信號。復(fù)數(shù)信號轉(zhuǎn)換為功率幅值Pij，其中i表示時間采樣，j表示RAKE相關(guān)器50a，...，50N。在單元60處確定最大功率采樣MAX(Pi，j)，并且在單元70上去除。
Pi，j的平均值avg(Pi)通過平均Pi，j的N-1個值得到。即avg(Pi)=1/(N-1)Σj=1N-1Pi,j]]>公式3請注意，沒有使用最大的Pi，j值，因為它可能包含CW干擾之外的信號。在單元80內(nèi)進行avg(Pi)的計算。
對于第j個RAKE濾波器，在時間i內(nèi)得到的功率采樣Pi，j和在時間i-1內(nèi)先前得到的功率采樣Pi-1，j之間的差的絕對值表示為ai，j。首先，延遲器55a...50N應(yīng)用于每個Pi，j。功率采樣Pi和Pi-1，j之間的差值的絕對值ai在單元57a...57N中確定。最大值MAX(ai，j)在單元58處去除。
ai，j的平均值avg(ai)通過平均在單元59和82內(nèi)的相同的N-1個RAKE濾波器50a，...，50N得到。即
avg(ai)=1/(n-1)Σj=iN-1ai,j]]>公式4然后，為了找出由于在CDMA信號中出現(xiàn)CW干擾而應(yīng)起的偏移量，在加法器84內(nèi)比較avg(Pi)和avg(ai)。這一項由offsetCW表示，并和與圖1的實施例類似地應(yīng)用于閥值42。
以上優(yōu)選實施例的說明是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖屠帽景l(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，很顯然可以對這些實施例進行各種修改，這里限定的普遍原理可以無需創(chuàng)造性地應(yīng)用于其它實施例。因此，本發(fā)明不限于所述的實施例，而是包括由所公開的原理和特征所限定的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種在碼分多址通信系統(tǒng)中接收傳輸信號的基站，所述的通信系統(tǒng)具有一檢測閾值，所述檢測閾值用于在存在連續(xù)波干擾時檢測接收信號的編碼，所述的基站包含一第一濾波器，用于分別在一第一采樣時間與一第二采樣時間時獲得一第一輸入采樣與一第二輸入采樣；一第二濾波器，用于分別在所述第一采樣時間與所述第二采樣時間時獲得一第三輸入采樣與一第四輸入采樣；一第一相關(guān)器，用于產(chǎn)生所述第一輸入采樣與所述第二輸入采樣間的一相關(guān)度；一第二相關(guān)器，用于產(chǎn)生所述第三輸入采樣與所述第四輸入采樣間的一輔助相關(guān)度；一比較器，用于比較所述的相關(guān)度與所述的輔助相關(guān)度；以及一調(diào)節(jié)裝置，用于響應(yīng)比較結(jié)果而調(diào)節(jié)所述的檢測閾值。
2.如權(quán)利要求1所述的基站，其中所述的相關(guān)度與所述的輔助相關(guān)度分別與所述接收信號中的連續(xù)波干擾量與背景噪聲量相關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的基站，其中產(chǎn)生多個相關(guān)度且將該等相關(guān)度加以平均，藉以所述的平均相關(guān)度與接收信號中的連續(xù)波干擾量相關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的基站，其中產(chǎn)生多個輔助相關(guān)度且將該等輔助相關(guān)度加以平均，藉以所述的平均輔助相關(guān)度與所述接收信號中的背景噪聲量相關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的基站，其中對所述的平均相關(guān)度與輔助平均相關(guān)度進行除法運算，且所述比較器對經(jīng)除法運算的所述相關(guān)度與一預(yù)定比值的閾值進行比較，并產(chǎn)生一個與經(jīng)除法運算的所述相關(guān)度與所述預(yù)定比值的閾值間的差異量相關(guān)的偏移。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)中存在CW干擾時接收所傳輸信號的方法，通過比較根據(jù)接收信號的采樣而進行的檢測器閥值計算來確定接收信號中編碼的存在。這種系統(tǒng)包括但不限于那些采用序列概率比測試的系統(tǒng)。本方法包括如下步驟在第一采樣時間獲得接收信號的第一輸入采樣；在第二采樣時間獲得接收信號的第二輸入采樣；比較第一和第二采樣以提供輸入采樣比較；重復(fù)上述步驟以提供多個輸入采樣比較；根據(jù)這多個輸入采樣比較調(diào)節(jié)檢測器閥值。CW信號可以與用于捕獲目的短碼高度相關(guān)。因此，在CDMA系統(tǒng)中，如果接收信號包含有CW信號，則CW信號和用于捕獲的短碼之間的高度相關(guān)性會導(dǎo)致錯誤警報。為了防止這種情況，如果在接收到的CDMA信號中存在CW信號，建議使用下面的算法來消除CW。
文檔編號H04B1/707GK1697335SQ20051007125
公開日2005年11月16日 申請日期2000年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者納德·賽茲金, 斯蒂芬G.迪克 申請人:交互數(shù)字技術(shù)公司