專利名稱：擴(kuò)頻通信系統(tǒng)及其部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴(kuò)頻通信系統(tǒng)及其部件。具體地，本發(fā)明涉及通過(guò)簡(jiǎn) 單的方法使得數(shù)據(jù)速率可變的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)制造的許多新型號(hào)汽車配備有遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入(RKE)系 統(tǒng)。遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入(RKE)系統(tǒng)是不用駕駛員把鑰匙插入到鑰匙孔 而開鎖/鎖住汽車門或后備箱蓋的系統(tǒng)。某些遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)具有 通過(guò)遙控器啟動(dòng)引擎和定位汽車停放的地方的功能。
雖然法律允許遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)僅僅使用有限的頻段，但人們 希望把各種應(yīng)用與遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)相組合。實(shí)現(xiàn)這二者的一個(gè)可 能的方式是采用擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，用于在遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)中的主站 與從屬站之間的通信。
然而，傳統(tǒng)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是考慮到特定應(yīng)用開發(fā)的，它將相對(duì) 大的服務(wù)區(qū)域分配給主站，并使得主站在服務(wù)區(qū)域中發(fā)送/接收栽送大 量信息的音頻信號(hào)。除非作出某些修改，傳統(tǒng)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)不適用 于遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)和其中在主站與從屬站之間的距離相對(duì)較短并 且數(shù)據(jù)量相對(duì)較小的其它應(yīng)用。
另外，遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)中的從屬站釆取密鑰卡或卡式遙控器 的形式，這限制了從屬站的尺寸，從而在一定的程度上限制了電池容 量。所以，功耗的減小構(gòu)成系統(tǒng)要求中的很大的部分。這些問(wèn)題不限 于遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)，而是對(duì)于發(fā)送/接收低功率無(wú)線電波的任何系 統(tǒng)共同的。
在多種不同的應(yīng)用中，認(rèn)為位于靠近主站的從屬站要求主站立即 響應(yīng)，而當(dāng)從屬站遠(yuǎn)離主站時(shí)并不經(jīng)常要求立即響應(yīng)。例如，在引入
入系統(tǒng)中，當(dāng)駕駛員操作離汽車某個(gè)距離的控制器來(lái)啟動(dòng)引擎或開鎖/ 鎖住車門時(shí)，主站不這樣立即響應(yīng)于從屬站的操作未必引起問(wèn)題，而 當(dāng)駕駛員採(cǎi)縱控制器以開鎖/鎖住離汽車短距離的門時(shí)，需要主站立即 響應(yīng)。
在需要主站立即響應(yīng)的情形下，主站需要處在待機(jī)狀態(tài)，而同時(shí) 以相對(duì)較快的數(shù)據(jù)速率建立鏈路。當(dāng)對(duì)于立即響應(yīng)沒有要求時(shí)，主站 在等待狀態(tài)下能夠慢慢降低數(shù)據(jù)速率，這是立即響應(yīng)的基礎(chǔ)，因此減 小功耗。另一方面，使得數(shù)據(jù)速率可變的機(jī)構(gòu)必須不太復(fù)雜，因?yàn)樵?從屬站安裝這樣復(fù)雜的機(jī)構(gòu)是不實(shí)際的。
鑒于上述的內(nèi)容，所以，本發(fā)明的目的是提供能夠以較簡(jiǎn)單的機(jī) 構(gòu)和系統(tǒng)的部件改變數(shù)據(jù)速率的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中使用的無(wú)線單元，包括接收處理 部分，對(duì)于從對(duì)方的無(wú)線單元(或另一端無(wú)線單元)發(fā)送的信號(hào)執(zhí)行 接收處理，以便產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)；可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分，監(jiān)視在接收處 理部分中的接收處理，以識(shí)別在無(wú)線單元與對(duì)方的無(wú)線單元之間的距 離，和根據(jù)所識(shí)別的距離可變地產(chǎn)生擴(kuò)頻碼；以及發(fā)送處理部分，執(zhí) 行發(fā)送處理，包括使用由可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼的擴(kuò)頻處 理，其中可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分從具有不同的代碼長(zhǎng)度的多個(gè)代碼中按 照距離選擇的一個(gè)代碼和從固定的碼片速率時(shí)鐘可變地產(chǎn)生擴(kuò)頻碼。
本發(fā)明提供獨(dú)特的效果具有作為從屬站的無(wú)線單元的擴(kuò)頻通信 系統(tǒng)可以以簡(jiǎn)單的機(jī)制改變數(shù)據(jù)速率，其中從屬站選擇其代碼長(zhǎng)度是 與離主站的距離有關(guān)的代碼，以及所選擇的代碼根據(jù)固定速率的碼片 速率時(shí)鐘被變換成擴(kuò)頻碼。


圖1是顯示在按照本發(fā)明的實(shí)施例的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中從屬站無(wú)線
單元的配置的示意性框圖。
圖2是顯示在按照本發(fā)明的實(shí)施例的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中主站無(wú)線單 元的配置的示意性框圖。
圖3是顯示所接收的信號(hào)電平、數(shù)據(jù)速率、和擴(kuò)頻碼之間的關(guān)系 的表。
圖4是顯示在按照本發(fā)明的實(shí)施例的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中從屬站無(wú)線
圖
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
按照本實(shí)施例的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有圖1所示的無(wú)線單元作為從屬 站和圖2所示的無(wú)線單元作為主站。此后，圖l所示的無(wú)線單元和圖 2所示的無(wú)線單元分別被稱為從屬站無(wú)線單元100和主站無(wú)線單元 200。
為了更好地理解對(duì)于本實(shí)施例獨(dú)特的項(xiàng)目，通常被包括在擴(kuò)頻通 信系統(tǒng)中的、但不直接涉及到對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例獨(dú)特的處理的單元 從用來(lái)分別顯示從屬站無(wú)線單元100和主站無(wú)線單元200的圖1和2 上被略去，對(duì)于這樣的單元只給予簡(jiǎn)略的說(shuō)明。
從屬站無(wú)線單元100具有接收處理部分110，處理所接收的信號(hào) 以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)；發(fā)送處理部分120，執(zhí)行發(fā)送處理，包括對(duì)發(fā)送數(shù) 據(jù)執(zhí)行擴(kuò)頻處理，以便產(chǎn)生和發(fā)送要發(fā)送的信號(hào)；以及可變擴(kuò)頻碼產(chǎn) 生部分130，產(chǎn)生被使用于發(fā)送處理部分120中的擴(kuò)頻處理和具有與 在主站無(wú)線單元200和從屬站無(wú)線單元100之間的距離有關(guān)的數(shù)據(jù)速 率的擴(kuò)頻碼。
接收處理部分110，在其它處理類型中間，尤其執(zhí)行無(wú)線處理， 其中，如果必須的話，所接收的信號(hào)被濾波，并且通過(guò)使用由本地振 蕩器振蕩的頻率接收IF信號(hào)被生成；A/D轉(zhuǎn)換處理，其中接收IF信 號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換；載波解調(diào)處理lll，其中通過(guò)使用載波數(shù)據(jù)執(zhí)行載
波解調(diào)；逆擴(kuò)頻處理112，在其中對(duì)通過(guò)栽波解調(diào)得到的I信號(hào)(實(shí)
部)和Q信號(hào)(虛部)每個(gè)進(jìn)行逆擴(kuò)頻；以及初步解調(diào)處理，在其中 對(duì)通過(guò)逆擴(kuò)頻而得到的信號(hào)接受初步解調(diào)。作為初步解調(diào)處理的例子，
給出BPSK解調(diào)。無(wú)需說(shuō)，通過(guò)逆擴(kuò)頻得到的信號(hào)是在利用BPSK解 調(diào)時(shí)檢測(cè)到的。
發(fā)送處理部分120，在其它處理類型中間，執(zhí)行初步調(diào)制處理， 其中對(duì)于發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行初步調(diào)制；擴(kuò)頻處理122,在其中受到初步調(diào) 制的發(fā)送數(shù)據(jù)通過(guò)使用擴(kuò)頻碼被擴(kuò)頻；載波調(diào)制處理123，在其中通 過(guò)使用栽波數(shù)據(jù)執(zhí)行栽波調(diào)制；D/A轉(zhuǎn)換處理，在其中受到栽波調(diào)制 的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生發(fā)送IF信號(hào)；以及無(wú)線處理，在其中通 過(guò)混頻處理把發(fā)送IF信號(hào)與本地振蕩頻率混頻或通過(guò)信號(hào)放大進(jìn)行 發(fā)送IF信號(hào)放大而產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)，然后把要發(fā)送的信號(hào)發(fā)送到主站無(wú) 線單元200。初步調(diào)制處理是與初步解調(diào)處理相協(xié)調(diào)的。例如，當(dāng)所 釆用的初步解調(diào)處理是BPSK解調(diào)時(shí)，被釆用為初步調(diào)制處理的基本 上是BPSK調(diào)制。初步調(diào)制處理可以在擴(kuò)頻處理122后執(zhí)行。
可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分130在本實(shí)施例中具有距離計(jì)算部分131， 它計(jì)算/識(shí)別主站無(wú)線單元200和從屬站無(wú)線單元IOO之間的距離。在 本實(shí)施例中，距離計(jì)算部分131的特征在于，部分131不計(jì)算/識(shí)別實(shí) 際距離，而是計(jì)算在接收處理部分110中作為載波解調(diào)處理111的結(jié) 果得到的I信號(hào)和Q信號(hào)的向量和，當(dāng)作為接收信號(hào)的信號(hào)電平 (々(I2+Q2): I/Q幅度)。當(dāng)距離較長(zhǎng)時(shí)，接收信號(hào)電平(1/Q幅度)較小， 而當(dāng)距離較短時(shí)，接收信號(hào)電平較大。實(shí)際上，距離可以通過(guò)計(jì)算接 收信號(hào)電平而精確地估計(jì)。
可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分130具有數(shù)據(jù)速率表132，表上有距離(接 收信號(hào)電平)與數(shù)據(jù)速率的互相關(guān)系。更具體地，例如，數(shù)據(jù)速率表 132，如圖3所示，列出與在通過(guò)分割1/Q幅度而得到的范圍之間定邊 界的閾值(圖3上的al，a2，a3)有關(guān)的數(shù)據(jù)速率。圖3顯示四種類型 的數(shù)據(jù)速率與非常短的距離有關(guān)的超高速模式、與短距離有關(guān)的高 速模式、與中等距離有關(guān)的中間模式、和與長(zhǎng)距離有關(guān)的慢模式。在
本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)速率表132的特征在于，I/Q幅度的閾值不是與實(shí) 際的數(shù)據(jù)速率相聯(lián)系，而是與和各個(gè)數(shù)據(jù)速率有關(guān)的、代碼長(zhǎng)度的代 碼(圖3上的a，p，Y，S)相聯(lián)系。簡(jiǎn)言之，本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)速率表132 把距離與數(shù)據(jù)速率間接地相聯(lián)系。代碼a具有最長(zhǎng)的代碼長(zhǎng)度，代碼 P，Y，和3的代碼長(zhǎng)度按所列的次序逐步減短。數(shù)據(jù)速率表132因此，即 使間接地，把距離與數(shù)據(jù)速率相聯(lián)系，這樣，當(dāng)距離變?yōu)楦虝r(shí)使得 數(shù)據(jù)速率更快。
發(fā)送處理部分130還具有數(shù)據(jù)速率確定部分133和擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部 分134。數(shù)據(jù)速率確定部分133使用在距離計(jì)算部分131中計(jì)算的接 收信號(hào)電平(1/Q幅度)搜索數(shù)據(jù)速率表132，從而確定適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)速 率。由于數(shù)據(jù)速率表132的數(shù)據(jù)配置，本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)速率確定部 分133決定具有與適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)速率有關(guān)的代碼長(zhǎng)度的代碼(圖3上的 a，IV/，8)之一，而不是確定實(shí)際的數(shù)據(jù)速率。更具體地，數(shù)據(jù)速率確 定部分133順序比較在距離計(jì)算部分131計(jì)算的接收信號(hào)電平與被存 儲(chǔ)在數(shù)據(jù)速率表132中IQ幅度閾值(圖3上的al，a2，和a3 )，由此 確定選擇哪個(gè)數(shù)據(jù)速率(代碼)。
擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分134從在數(shù)據(jù)速率確定部分133確定的數(shù)據(jù)速率 (代碼)和碼片速率(固定長(zhǎng)度)中產(chǎn)生在擴(kuò)頻處理122中使用的擴(kuò)
頻碼。擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分134在本實(shí)施例中是由數(shù)據(jù)速率確定部分133
輸出的代碼和碼片速率時(shí)鐘構(gòu)成的移位寄存器。
這樣，可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分130根據(jù)具有每個(gè)與特定的距離和固 定的碼片速率時(shí)鐘有關(guān)的代碼長(zhǎng)度的代碼，產(chǎn)生可變擴(kuò)頻碼。
而且，監(jiān)視數(shù)據(jù)速率確定部分133的輸出的命令產(chǎn)生部分121在 本實(shí)施例中在發(fā)送處理部分120中被提供。當(dāng)在數(shù)據(jù)速率確定部分133 中要改變數(shù)據(jù)速率時(shí)，命令產(chǎn)生部分121產(chǎn)生數(shù)據(jù)速率改變命令，通 過(guò)該命令，請(qǐng)求主站無(wú)線單元200切換到新的數(shù)據(jù)速率。所產(chǎn)生的命 令在被發(fā)送到主站無(wú)線單元200之前受到被用來(lái)處理正常的發(fā)送數(shù)據(jù) (包括調(diào)制)的同樣的處理。包含命令產(chǎn)生部分121的發(fā)送處理部分 120在這個(gè)意義下，作為用于把在數(shù)據(jù)速率確定部分133中確定的數(shù)
據(jù)速率通知主站無(wú)線單元200的數(shù)據(jù)速率通知方式來(lái)操作。
如圖2所示，主站無(wú)線單元200具有接收處理部分210，用來(lái)處 理接收信號(hào)以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)；發(fā)送處理部分220，用來(lái)對(duì)于發(fā)送數(shù)據(jù) 執(zhí)行包括擴(kuò)頻處理的發(fā)送處理以產(chǎn)生和發(fā)送要發(fā)送的信號(hào)；以及可變 擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分230，用來(lái)產(chǎn)生被使用于發(fā)送處理部分220中的擴(kuò)頻 處理和具有由從屬站無(wú)線單元100確定的數(shù)據(jù)速率的擴(kuò)頻碼。
接收處理部分210類似于從屬站無(wú)線單元100的接收處理部分 110，在其它處理類型中間，執(zhí)行無(wú)線處理，其中，如果必須的話， 所接收的信號(hào)被濾波，并且通過(guò)使用由本地振蕩器振蕩的頻率產(chǎn)生接 收IF信號(hào)；其中接收IF信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換處理；其中通 過(guò)使用載波數(shù)據(jù)執(zhí)行栽波解調(diào)的載波解調(diào)處理211;其中對(duì)通過(guò)載波 解調(diào)得到的I信號(hào)(實(shí)部分量)和Q信號(hào)(虛部分量)每個(gè)進(jìn)行逆擴(kuò) 頻的逆擴(kuò)頻處理212;以及其中通過(guò)逆擴(kuò)頻得到的信號(hào)受到初步解調(diào) 以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生處理。
發(fā)送處理部分220類似于從屬站無(wú)線單元100的發(fā)送處理部分 120，在其它處理類型中間，執(zhí)行初步調(diào)制處理，其中對(duì)于發(fā)送數(shù)據(jù) 執(zhí)行初步調(diào)制；擴(kuò)頻處理221，其中受到初步調(diào)制的發(fā)送數(shù)據(jù)通過(guò)使 用擴(kuò)頻碼被擴(kuò)頻；載波調(diào)制處理222，其中通過(guò)使用載波數(shù)據(jù)執(zhí)行載 波調(diào)制；D/A轉(zhuǎn)換處理，其中受到載波調(diào)制的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換以產(chǎn) 生發(fā)送IF信號(hào)；以及無(wú)線處理，其中通過(guò)混頻處理把發(fā)送IF信號(hào)與 本地振蕩頻率混頻或通過(guò)信號(hào)放大進(jìn)行發(fā)送IF信號(hào)放大而產(chǎn)生發(fā)送 信號(hào)，然后把發(fā)送信號(hào)發(fā)送到主站無(wú)線單元200。
可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分230產(chǎn)生相應(yīng)于由從屬站無(wú)線單元100通知 的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率的擴(kuò)頻碼，并把該擴(kuò)頻碼輸出到擴(kuò)頻處理221。
為了給出更詳細(xì)的說(shuō)明，可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分230具有命令檢測(cè) 部分231，它監(jiān)視作為接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生輸出213的輸出的接收數(shù)據(jù)，并 且當(dāng)接收數(shù)據(jù)包含命令時(shí)，檢測(cè)該命令。在本實(shí)施例中的命令檢測(cè)部 分231的特征在于，命令檢測(cè)部分231檢測(cè)在從屬站無(wú)線單元100的 命令產(chǎn)生部分121中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)速率改變命令121，并把在數(shù)據(jù)速率
改變命令中規(guī)定的新的數(shù)據(jù)速率輸出到命令選擇部分232。
可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分230具有類似于從屬站無(wú)線單元100的數(shù)據(jù) 速率表132的數(shù)據(jù)速率表233。具體地，數(shù)據(jù)速率表233列出與不同 的代碼有關(guān)的不同的數(shù)據(jù)速率。取圖3作為例子，數(shù)據(jù)速率表233具 有四種類型的數(shù)據(jù)速率與非常短的距離有關(guān)的超高速模式、與短距 離有關(guān)的高速模式、與中等距離有關(guān)的中間模式、和與長(zhǎng)距離有關(guān)的 慢模式，它們與分別具有不同的代碼長(zhǎng)度的代碼(A，B,r，A)相聯(lián)系。 關(guān)于被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)速率表233中的代碼(A，B，r，A)，這些代碼的內(nèi)容 基本上與被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表132中的代碼(a,p，Y，S)的內(nèi)容不同，然而， 代碼(A,B，r，A)分別具有與代碼a,p，Y，S相同的代碼長(zhǎng)度。因此，代 碼A具有最長(zhǎng)的代碼長(zhǎng)度，代碼B,r，A的代碼長(zhǎng)度按所列的次序逐步
減短o
代碼選擇部分232從命令檢測(cè)部分231接收新的數(shù)據(jù)速率，并查 詢數(shù)據(jù)速率表233，以選擇與新的數(shù)據(jù)速率有關(guān)的主站一側(cè)代碼
(A，B，r，A )之一。代碼選擇部分232把所選擇的代碼輸出到擴(kuò)頻碼產(chǎn) 生部分234，它以與從屬站無(wú)線單元100的擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分134產(chǎn)生 的方式相同的方式產(chǎn)生擴(kuò)頻碼，并把該擴(kuò)頻碼傳遞到發(fā)送處理部分220 的擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分221。主站無(wú)線單元200因此以與從屬站無(wú)線單元 100中的數(shù)據(jù)速率一致的數(shù)據(jù)速率形成鏈路。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D4中的狀態(tài)流程描述按照本實(shí)施例的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。 當(dāng)處在關(guān)斷狀態(tài)(Sl)的系統(tǒng)被接通電源時(shí)，執(zhí)行同步建立處理
(S2)。具體地，從屬站無(wú)線單元100間歇地發(fā)送與用于慢模式的代 碼a有關(guān)的導(dǎo)引信號(hào)到主站無(wú)線單元200，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)打開接收窗 口而等待來(lái)自主站無(wú)線單元200的呼叫信號(hào)。主站無(wú)線單元200在電 源被接通時(shí)進(jìn)入連續(xù)接收狀態(tài)，以便獲取來(lái)自從屬站無(wú)線單元100的 導(dǎo)引信號(hào)。在接收來(lái)自從屬站無(wú)線單元100的導(dǎo)引信號(hào)后，主站無(wú)線 單元200發(fā)送與代碼B有關(guān)的呼叫信號(hào)到從屬站無(wú)線單元100。與主 站無(wú)線單元200發(fā)送的呼叫信號(hào)與具有較短的代碼長(zhǎng)度的代碼B有 關(guān)，而不是與具有與代碼a相同的代碼長(zhǎng)度的代碼A有關(guān)，因?yàn)樵谧?br> 為這個(gè)系統(tǒng)的可能的應(yīng)用之一的遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)或其它系統(tǒng)中，
在從屬站無(wú)線單元100中的天線靈敏度通常很可能低于在主站無(wú)線單 元200中的天線靈敏度。這個(gè)系統(tǒng)考慮天線靈敏度的差別，并使得主 站無(wú)線羊元200在較早點(diǎn)識(shí)別從屬站無(wú)線羊元100，由此，4吏得主站 無(wú)線單元200能夠適當(dāng)?shù)毓芾砗罄m(xù)處理。
由從屬站無(wú)線單元100對(duì)于與代碼B有關(guān)的呼叫信號(hào)的接收建立 同步，并且系統(tǒng)進(jìn)到下一個(gè)狀態(tài)握手處理(S3)。應(yīng)當(dāng)指出，雖然 同步建立處理(S2)是在接收呼叫信號(hào)后完成的，但從屬站無(wú)線單元 100在這時(shí)不能判斷發(fā)送呼叫信號(hào)的主站無(wú)線單元200是否為它的主 站。換句話說(shuō)，從屬站無(wú)線單元IOO接受來(lái)自任何無(wú)線單元的呼叫信 號(hào)，并立即建立同步。
在接收呼叫信號(hào)后，從屬站無(wú)線單元ioo使用代碼p來(lái)發(fā)送它自
己的ID到主站無(wú)線單元200，并等待主站無(wú)線單元200發(fā)送ID作為 應(yīng)答。主站無(wú)線單元200檢查從從屬站無(wú)線單元IOO接收的ID。在確 認(rèn)從屬站無(wú)線單元100為它自己的從屬后，主站無(wú)線單元200使用相 應(yīng)于代碼P的代碼B來(lái)發(fā)送它自己的ID (主站無(wú)線單元的ID)到從 屬站無(wú)線單元100，然后等待從屬站無(wú)線單元100告知它的數(shù)據(jù)速率。
在從屬站無(wú)線單元100把它自己的ID發(fā)送到的無(wú)線單元不是這個(gè) 從屬站無(wú)線單元100的主站的情形下，從屬站無(wú)線單元100不接收作 為應(yīng)答的、來(lái)自主站無(wú)線單元200的ID。系統(tǒng)預(yù)期這樣的情形，并且 使得從屬站無(wú)線單元100在給定的時(shí)間間隔內(nèi)等待來(lái)自主站無(wú)線單元 200的ID，此后，在沒有從主站無(wú)線單元200作為應(yīng)答發(fā)送的ID的 情形下，進(jìn)行到同步建立處理(S2)。同樣地，在從主站無(wú)線單元200 接收的作為應(yīng)答的ID不是從屬站無(wú)線單元100的主站的ID的情形下， 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到同步建立處理(S2)。
另 一方面，在主站無(wú)線單元200從所接收的ID被判斷為是從屬站 無(wú)線單元100的主站的情形下，從屬站無(wú)線單元100計(jì)算接收信號(hào)電 平以估計(jì)距離，確定適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)速率，和選擇與估計(jì)的距離有關(guān)的代 碼。所確定的數(shù)據(jù)速率接受通過(guò)使用代碼p的擴(kuò)頻處理，然后通過(guò)上述的數(shù)據(jù)速率通知方式被發(fā)送到主站無(wú)線單元200，這完成在從屬站 無(wú)線單元100 —側(cè)的握手處理。
在從其接收ID和主站無(wú)線單元200作為應(yīng)答把它自己的ID發(fā)送 到的從屬站無(wú)線單元100是主站無(wú)線單元200的從屬站的情形下，主 站無(wú)線單元200可以經(jīng)由從屬站無(wú)線單元100的數(shù)據(jù)速率通知方式接 收數(shù)據(jù)速率通知。數(shù)據(jù)速率通知的接收在主站無(wú)線單元200 —側(cè)完成 握手處理。如果自從主站無(wú)線單元200發(fā)送它自己的ID到從屬站無(wú)線 單元100以來(lái)經(jīng)過(guò)給定的時(shí)間間隔主站無(wú)線單元200沒有接收到數(shù)據(jù) 速率通知，則主站無(wú)線單元200確定該從屬站無(wú)線單元100不是它自 己的從屬站，并轉(zhuǎn)移到同步建立處理(S2)。
在握手處理(S3)完成后，主站無(wú)線單元200按照由從屬站無(wú)線 單元100確定的數(shù)據(jù)速率移動(dòng)到待機(jī)狀態(tài)(S4-S7 )。圖4所示的待機(jī) 狀態(tài)與圖3所示的數(shù)據(jù)速率相對(duì)應(yīng)。在非常短距離的待機(jī)狀態(tài)下(S4)， 選擇由代碼A和代碼d組成的一對(duì)代碼。在短距離的待機(jī)狀態(tài)下(s5 )， 選擇由代碼r和代碼y組成的一對(duì)代碼。在中等距離的待機(jī)狀態(tài)下 (S6)，選擇由代碼B和代碼P組成的一對(duì)代碼。在長(zhǎng)距離的待機(jī)狀 態(tài)下(S7)，選擇由代碼A和代碼a組成的一對(duì)代碼。在每個(gè)等待狀 態(tài)下(S4-S7)，鏈路通過(guò)使用所選擇的代碼對(duì)發(fā)送和接收導(dǎo)引信號(hào)而 被保持。
從屬站無(wú)線單元100通過(guò)在各個(gè)等待狀態(tài)(S4-S7 )下發(fā)送和接收 導(dǎo)引信號(hào)而執(zhí)行距離估值和數(shù)據(jù)速率確定處理。如果在各個(gè)等待狀態(tài) (S4-S7)期間從屬站無(wú)線單元100的位置的改變?cè)斐稍趶膶僬緹o(wú)線單 元100與主站無(wú)線單元200之間的距離的改變，達(dá)到如圖3所示的閾 值被交叉的結(jié)果，則數(shù)據(jù)速率必須改變。在這種情形下，從屬站無(wú)線 單元100通過(guò)使用現(xiàn)有的代碼把新的數(shù)據(jù)速率通知主站無(wú)線單元200。 由于鏈路在進(jìn)入等待狀態(tài)之前和之后通過(guò)使用導(dǎo)引信號(hào)這樣地被保 持，通信可以在發(fā)送/接收數(shù)據(jù)中以最佳數(shù)據(jù)速率開始(S8)。在數(shù)據(jù) 發(fā)送/接收期間，從屬站無(wú)線單元100通過(guò)使用發(fā)送/接收數(shù)據(jù)信號(hào)繼續(xù) 進(jìn)行距離估值和數(shù)據(jù)速率確定處理，所以停止導(dǎo)引信號(hào)的發(fā)送/接收。另外，由于系統(tǒng)在數(shù)據(jù)發(fā)送/接收期間沒有停止按照距離改變數(shù)據(jù)速
率，所以，系統(tǒng)不經(jīng)常從數(shù)據(jù)發(fā)送/接收狀態(tài)(S8)返回到與以前的等 待狀態(tài)(S4-S7)相同的等待狀態(tài)。
在其中在從屬站無(wú)線羊元100與主站無(wú)線羊元200之間的3巨離逐 漸改變的情形下，系統(tǒng)從等待狀態(tài)(S4-S7)之一所移到的狀態(tài)是與當(dāng) 前的等待狀態(tài)緊接著的另 一個(gè)等待狀態(tài)(S4-S7 )。當(dāng)通信實(shí)際開始時(shí)， 系統(tǒng)從等待狀態(tài)(S4-S7)之一移到數(shù)據(jù)發(fā)送/接收狀態(tài)(S8)。當(dāng)例 如帶有從屬站無(wú)線單元100的用戶走進(jìn)電梯時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)主站無(wú)線單 元200與從屬站無(wú)線單元IOO之間的鏈路被強(qiáng)迫斷開連接的情形。在 這種情形下，系統(tǒng)從等待狀態(tài)(S4-S7)之一移到休眠模式(S9)。當(dāng) 它從長(zhǎng)距離等待狀態(tài)(S7)移到休眠模式(S9)時(shí)，在給定的時(shí)間間 隔內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行導(dǎo)引信號(hào)的發(fā)送/接收，因?yàn)閺膶僬緹o(wú)線單元100從主站 無(wú)線單元200退出可能僅僅是暫時(shí)的。這樣，當(dāng)從屬站無(wú)線單元100 重新進(jìn)入主站無(wú)線單元200的區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)可以返回到長(zhǎng)距離等待狀 態(tài)(S7)。如果系統(tǒng)在給定的時(shí)間間隔后無(wú)法返回到長(zhǎng)距離等待狀態(tài)
(S7)，則采用與當(dāng)系統(tǒng)從另外的等待狀態(tài)(S4-S6)移動(dòng)到休眠模式
(S9)時(shí)相同的程序過(guò)程，如下所述。
一旦進(jìn)入休眠模式(S9 )，系統(tǒng)就不直接返回到等待狀態(tài)(S4-S7 )， 除非系統(tǒng)是如上所述從長(zhǎng)距離等待狀態(tài)(S7)進(jìn)入到休眠模式(S9) 的情形。為了返回到等待狀態(tài)，系統(tǒng)在S2再次執(zhí)行同步建立處理。在 休眠模式(S9)下，在給定的時(shí)間間隔內(nèi)可以保持同步時(shí)序，用于同 步建立處理(S2)的平滑執(zhí)行。如圖4所示，系統(tǒng)在處在休眠模式(S9) 一段給定的時(shí)間間隔后可以自動(dòng)移到省電模式(SIO)。例如在采用這 個(gè)系統(tǒng)的遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)中，省電模式(S10)與駕駛員在幾天內(nèi) 不開動(dòng)汽車(不走到汽車附近)的情形相對(duì)應(yīng)。在這種狀態(tài)下(S10)， 主站無(wú)線單元200停止接收，而從屬站無(wú)線單元100停止發(fā)送。從省 電模式(S10 )到同步建立處理(S2 )的轉(zhuǎn)移可以通過(guò)例如復(fù)位硬件而引發(fā)。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明不但可應(yīng)用于遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)，而且也可以應(yīng)用于發(fā) 送/接收低功率無(wú)線電波的系統(tǒng)，諸如短距離無(wú)線控制系統(tǒng)和遙測(cè)系 統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中使用的無(wú)線單元，包括接收處理部分，對(duì)從對(duì)方無(wú)線單元發(fā)送的信號(hào)執(zhí)行接收處理，以產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)；可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分，監(jiān)視在接收處理部分中的接收處理，以識(shí)別在無(wú)線單元與對(duì)方無(wú)線單元之間的距離，并且根據(jù)所識(shí)別的距離可變地產(chǎn)生擴(kuò)頻碼；以及發(fā)送處理部分，執(zhí)行發(fā)送處理，包括使用由可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼的擴(kuò)頻處理，其中可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分從具有不同的代碼長(zhǎng)度的多個(gè)代碼中根據(jù)距離選擇的一個(gè)代碼和從固定的碼片速率時(shí)鐘可變地產(chǎn)生擴(kuò)頻碼。
2. 如在權(quán)利要求l中要求的無(wú)線單元，其中可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分 包括距離計(jì)算部分，其監(jiān)視在接收處理單元中的處理，和計(jì)算接收信 號(hào)電平作為距離的指示器；數(shù)據(jù)速率表，其以如下方式具有多個(gè)代碼，把具有長(zhǎng)的代碼長(zhǎng)度 的代碼與相對(duì)較長(zhǎng)的距離相聯(lián)系，而具有短的代碼長(zhǎng)度的代碼與相對(duì)較短的距離相聯(lián)系；數(shù)據(jù)速率確定部分，其查詢數(shù)據(jù)速率表，從而根據(jù)由距離計(jì)算部 分計(jì)算的接收電平來(lái)確定數(shù)據(jù)速率，并從具有與所確定的數(shù)據(jù)速率有 關(guān)的代碼長(zhǎng)度的多個(gè)代碼中選擇一個(gè)代碼；以及擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分，其從由數(shù)據(jù)速率確定部分選擇的代碼和固定的 碼片速率時(shí)鐘產(chǎn)生擴(kuò)頻碼。
3. 如在權(quán)利要求2中要求的無(wú)線單元，其中接收處理單元具有栽波解調(diào)部分，其通過(guò)使用栽波數(shù)據(jù)解調(diào) 接收信號(hào)而產(chǎn)生I信號(hào)和Q信號(hào)，以及其中距離計(jì)算部分計(jì)算I信號(hào)與Q信號(hào)的向量和作為接收信號(hào)電平。
4. 如在權(quán)利要求2或3中要求的無(wú)線單元，還包括數(shù)據(jù)速率通知 裝置，其把由數(shù)據(jù)速率確定部分確定的數(shù)據(jù)速率通知給對(duì)方無(wú)線單元。
5. 與權(quán)利要求4的無(wú)線單元通信的對(duì)方無(wú)線單元，包括 對(duì)方數(shù)據(jù)速率表，其具有與多個(gè)數(shù)據(jù)速率有關(guān)的多個(gè)對(duì)方代碼，對(duì)方代碼分別具有與被保存在無(wú)線單元的數(shù)據(jù)速率表中的代碼相同的 代碼長(zhǎng)度；代碼選擇部分，其查詢對(duì)方數(shù)據(jù)速率表，以選擇與由數(shù)據(jù)速率通 知裝置通知的數(shù)據(jù)速率有關(guān)的對(duì)方代碼；以及對(duì)方可變擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分，其從與無(wú)線單元的碼片速率時(shí)鐘相同的數(shù)據(jù)速率的對(duì)方擴(kuò)頻碼，^ ' ''' 、'其中由對(duì)方擴(kuò)頻碼產(chǎn)生部分產(chǎn)生的對(duì)方擴(kuò)頻碼在擴(kuò)頻通信中被使用。
6. —種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，具有權(quán)利要求4的無(wú)線單元作為從屬站和 權(quán)利要求5的對(duì)應(yīng)部分的無(wú)線單元作為主站。
7. 如在權(quán)利要求6中要求的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其中在等待狀態(tài)下， 從屬站根據(jù)從主站發(fā)送的導(dǎo)引信號(hào)執(zhí)行距離識(shí)別，而在數(shù)據(jù)發(fā)送/接收 狀態(tài)下，從屬站根據(jù)從主站發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行距離識(shí)別。
8. 如在權(quán)利要求6或7中要求的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)， 其中緊接在系統(tǒng)接通電源后，從屬站通過(guò)使用用于最低數(shù)據(jù)速率的代碼執(zhí)行擴(kuò)頻處理而產(chǎn)生初始信號(hào)，并把初始信號(hào)發(fā)送到主站， 其中僅僅緊接在接收初始信號(hào)后，主站通過(guò)使用用于比初始信號(hào)的數(shù)據(jù)速率高一級(jí)的數(shù)據(jù)速率的主站代碼執(zhí)行擴(kuò)頻處理而產(chǎn)生呼叫信號(hào)，并把呼叫信號(hào)發(fā)送到從屬站，以及 其中從屬站使用呼叫信號(hào)來(lái)建立同步。
9. 一種采用權(quán)利要求6到8的任一項(xiàng)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的遙控?zé)o鑰 匙進(jìn)入系統(tǒng)，其中主站被安裝在汽車上，以及其中從屬站是遙控器，通過(guò)它遠(yuǎn)端操縱汽車的鎖住和開鎖。
全文摘要
一種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)速率可以通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)被改變。從屬站通過(guò)使用由載波解調(diào)生成的I和Q信號(hào)而估計(jì)離主站的距離，從以前具有的代碼選擇與估計(jì)的距離有關(guān)的代碼長(zhǎng)度的代碼，通過(guò)使用該代碼執(zhí)行擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻，以及執(zhí)行發(fā)送/接收。主站通過(guò)使用具有與由從屬站選擇的代碼相同的代碼長(zhǎng)度的代碼執(zhí)行擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻。
文檔編號(hào)H04Q7/38GK101099299SQ20058004550
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者佐藤信一 申請(qǐng)人:日本電波工業(yè)株式會(huì)社