專利名稱：編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置，更具體地，是涉及一種使用彼此不同的編碼分別對(duì)多個(gè)信道的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制，混合各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)并發(fā)送所得到的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置。
使用CDMA(碼分多址)的無線尋址已被研制出來并將被用作下一代數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA是一種使用擴(kuò)展頻譜通信的多址方法。具體地，通過編碼把多個(gè)信道或用戶的發(fā)送信息多路復(fù)用，并在一個(gè)諸如無線鏈路的發(fā)送路徑上發(fā)送。
擴(kuò)展頻譜通信是一種調(diào)制方法，它與一般的窄帶調(diào)制方式不同。在擴(kuò)展頻譜通信中，調(diào)制后的信號(hào)帶寬與經(jīng)過調(diào)制的窄帶信號(hào)相比變得很寬。通過擴(kuò)展頻譜通信，在收發(fā)器中進(jìn)行兩級(jí)調(diào)制/解調(diào)操作。


圖16是圖示擴(kuò)展頻譜通信中的一個(gè)發(fā)送器的操作原理的結(jié)構(gòu)視圖。圖16所示的是諸如(相移鍵控)PSK調(diào)制器的一個(gè)調(diào)制器1，一個(gè)擴(kuò)展電路2，一個(gè)功率放大器3及一個(gè)天線4。調(diào)制器1和擴(kuò)展電路2的位置可以互換。擴(kuò)展電路2包括一個(gè)擴(kuò)展編碼產(chǎn)生器2a和一個(gè)乘法器2b，該產(chǎn)生器輸出一個(gè)隨機(jī)具有±1電平，被稱作偽隨機(jī)噪聲(PN)序列的矩形擴(kuò)展編碼序列(參見圖17)，而該乘法器把擴(kuò)展編碼與調(diào)制器1所調(diào)制的數(shù)字傳輸數(shù)據(jù)相乘。
如圖17所示，與由擴(kuò)展編碼調(diào)制的窄帶調(diào)制信號(hào)的符號(hào)變換速度(PSK調(diào)制信號(hào)的一位間隔T)相比，擴(kuò)展編碼的變換速度(即矩形波的時(shí)延Tc)被設(shè)定成以非常高的速率進(jìn)行變換。即，保持T＞＞Tc。T的時(shí)延被稱作“位時(shí)延”，Tc的時(shí)延被稱作“碼片時(shí)延”，而它們的倒數(shù)分別被稱作“位速率”和“碼片速率”。T與Tc的比率(即T/Tc)被稱作“擴(kuò)展比”。
如圖18所示，一個(gè)擴(kuò)展頻譜調(diào)制的信號(hào)的頻譜分配呈現(xiàn)了正弦函數(shù)的波形。主波瓣ML的帶寬等于碼片速率的兩倍(即ML＝2/Tc)，而邊瓣SL的帶寬為1/Tc。由于在進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制之前的PSK信號(hào)是一個(gè)以位速率1/T調(diào)制的普通PSK信號(hào)，其所覆蓋的帶寬為2/T。因此，如果擴(kuò)展頻譜調(diào)制的信號(hào)所覆蓋的帶寬成為主瓣帶寬(＝2/Tc)，那么通過擴(kuò)展頻譜調(diào)制可以把普通PSK-調(diào)制的信號(hào)的帶寬加大T/Tc倍。結(jié)果，能量被散布開來。圖19是一個(gè)圖示了通過擴(kuò)展頻譜調(diào)制擴(kuò)大帶寬的方法的說明性的視圖。圖19說明了一個(gè)窄帶調(diào)制的信號(hào)NM和一個(gè)擴(kuò)展頻譜調(diào)制的信號(hào)SM。
圖20是一個(gè)圖示進(jìn)行擴(kuò)展頻譜通信的一個(gè)接收器的操作原理的結(jié)構(gòu)性的視圖。圖20中說明了一個(gè)天線5，一個(gè)寬帶帶通濾波器6，該濾波器只允許具有必要頻帶的信號(hào)通過，一個(gè)解擴(kuò)展電路7，一個(gè)窄帶帶通濾波器8和一個(gè)諸如PSK解調(diào)器的檢測(cè)電路9。解擴(kuò)展電路7具有一個(gè)與發(fā)送端的擴(kuò)展電路2相同的結(jié)構(gòu)，并包括一個(gè)用于輸出與發(fā)送端相同的矩形擴(kuò)展編碼序列的擴(kuò)展編碼產(chǎn)生器7a，及一個(gè)把擴(kuò)展編碼與帶通濾波器6的輸出信號(hào)相乘的乘法器7b。
通過與發(fā)送端的擴(kuò)展電路類似的解擴(kuò)展電路7，發(fā)送給接收器的寬帶接收信號(hào)被恢復(fù)成普通窄帶調(diào)制信號(hào)。接下來通過普通類型的檢測(cè)電路9產(chǎn)生一個(gè)基帶波形。由解擴(kuò)展電路7獲得窄帶調(diào)制信號(hào)的原因在下面描述。
如圖21所示，讓a(t)表示發(fā)送端的調(diào)制波形，c(t)表示擴(kuò)展編碼序列(擴(kuò)展編碼)而x(t)表示發(fā)送的波形。下面就是它們之間的關(guān)系x(t)＝a(t)·c(t)如果忽略在發(fā)送期間的衰減和噪聲效應(yīng)，則發(fā)送波形x(t)完整地到達(dá)接收端。由解擴(kuò)展電路7使用的擴(kuò)展編碼序列具有與前面提及的在發(fā)送端用于擴(kuò)展頻譜調(diào)制的擴(kuò)展編碼完全相同的波形。因比解擴(kuò)展電路7的輸出y(t)由下面等式給出y(t)＝x(t)·c(t)＝a(t)·c2(t)輸出信號(hào)y(t)進(jìn)入帶通濾波器8。讓該信號(hào)通過帶通濾波器與積分該信號(hào)一樣。因此帶通濾波器的輸出由下面等式給出∫y(t)dt＝a(t)·∫c2(t)dt等式右側(cè)的積分是在時(shí)間偏移0時(shí)獲得的自相關(guān)值。自相關(guān)值是單一(unity)的。因此，帶通濾波器的輸出是a(t)并獲得信息調(diào)制信號(hào)。
碼分多址(CDMA)是一種對(duì)于各個(gè)信道或用戶使用不同擴(kuò)展編碼的通信方法，其中在各信道上發(fā)送的信息被用編碼加以多路復(fù)用。圖22是一個(gè)描述在兩個(gè)信道上CDMA的原理的圖例。圖22所示的是一個(gè)發(fā)送器TR，第一和第二接收器RV1，RV2，在發(fā)送器中CH1是第一信道，CH2是第二信道，而CMP是一個(gè)混合單元。
CDMA的一個(gè)重要特性是各信道使用的擴(kuò)展編碼的相似性。當(dāng)幾乎相同的擴(kuò)展碼被各信道使用時(shí)，信道之間出現(xiàn)嚴(yán)重的相互干擾。一個(gè)所謂的“相關(guān)值”是對(duì)信道之間發(fā)生的干擾的等級(jí)測(cè)量。相關(guān)值根據(jù)a(t)和b(t)這兩個(gè)波形由下面的等式定義R＝∫a(t)·b(t)dt T周期積分是在a(t)和b(t)的一個(gè)周期T上進(jìn)行的。當(dāng)a(t)和b(t)波形完全相同時(shí)R＝1，而當(dāng)波形符號(hào)相反時(shí)R＝-1。平均來說，對(duì)于某個(gè)周期，當(dāng)a(t)和b(t)在同一特定的時(shí)間上的值沒有關(guān)系時(shí)所獲得的R值是0。
考慮在使用CDMA的情況下的第一接收器RV1，其中把兩個(gè)波形c1(t)和c2(t)用作擴(kuò)展編碼，而波形c1(t)和c2(t)被加以混合使得相關(guān)值R為0。來自第一和第二信道CH1和CH2的信號(hào)到達(dá)第一接收器RV1。當(dāng)?shù)谝唤邮掌鱎V1使用編碼c1(t)解擴(kuò)展接收的信號(hào)時(shí)，帶通濾波器81輸出一個(gè)如下面等式所示的信號(hào)∫{a1(t)c1(t)c1(t)+a2(t)c2(t)c1(t)}dt由于c2(t)和c1(t)之間的相關(guān)值為0，所以該等式的∫{a2(t)c2(t)c1(t)}dt部分為0。另外，由于是時(shí)間偏移為0的自相關(guān)值，所以∫c1(t)c1(t)dt為一(unity)。因此，第一接收器RV1的帶通濾波器81的輸出是a1(t)而完全沒有使用c2(t)作為擴(kuò)展編碼信號(hào)時(shí)的影響。對(duì)于第二接收器RV2也一樣。甚至在同時(shí)連接的通信信道數(shù)增加時(shí)也是這樣。但是，需要使相關(guān)值對(duì)于所有混合的擴(kuò)展碼均為0。
在移動(dòng)無線通信中，無線基站以相同的時(shí)序(即同步地)發(fā)出無線電波(產(chǎn)生擴(kuò)展編碼序列)。因而以使得擴(kuò)展編碼序列之間的相關(guān)值為0的方式足以選擇擴(kuò)展編碼序列。應(yīng)當(dāng)注意，由于一個(gè)無線移動(dòng)站不會(huì)以和其它無線移動(dòng)站相同的時(shí)序發(fā)送無線電波，所以不能只用相關(guān)值來測(cè)量相互影響。因此，不僅比較c1(t)和c2(t)的相關(guān)值；還需在c1(t)和c2(t)任意時(shí)間出現(xiàn)偏移的情況下觀察相關(guān)值。
圖23是說明在一些信道上編碼多路復(fù)用并發(fā)送數(shù)據(jù)的CDMA發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例。該圖以舉例的方式圖示了現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)行無線移動(dòng)通信的基站的結(jié)構(gòu)。如圖23所示，發(fā)送器分別包括第一到第n個(gè)信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制器111～11n。每個(gè)擴(kuò)展頻譜調(diào)制器均包括一個(gè)幀產(chǎn)生器21，一個(gè)把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的串行/并行(S/P)轉(zhuǎn)換器22和一個(gè)擴(kuò)展電路23。幀產(chǎn)生器21具有一個(gè)產(chǎn)生串行發(fā)送數(shù)據(jù)D1的發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生器21a，一個(gè)產(chǎn)生僅由基站使用的導(dǎo)頻信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生器21b，和一個(gè)每隔預(yù)定的位數(shù)便把串行數(shù)據(jù)D1(圖24所示)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊并且把導(dǎo)頻信號(hào)P插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，從而生成數(shù)據(jù)幀的幀形成單元21c。各擴(kuò)展頻譜調(diào)制器111～11n的幀產(chǎn)生器21以相同的時(shí)序把相同的導(dǎo)頻信號(hào)P插入發(fā)送數(shù)據(jù)。導(dǎo)頻信號(hào)的目的是允許接收器識(shí)別出因發(fā)送而產(chǎn)生的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量。換而言之，通過允許接收器檢測(cè)在從發(fā)送導(dǎo)頻位置到接收導(dǎo)頻位置的發(fā)送路徑上的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)量，導(dǎo)頻信號(hào)被用來進(jìn)行解擴(kuò)展，并且通過一個(gè)等于相位旋轉(zhuǎn)量的量恢復(fù)出擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的相位。
如圖24所示，S/P轉(zhuǎn)換器以每次一位的方式輪流分配幀數(shù)據(jù)(導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù))，從而把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成I分量(同相分量)數(shù)據(jù)DI和Q分量(正交分量)數(shù)據(jù)DQ。
擴(kuò)展電路23包括一個(gè)產(chǎn)生僅由基站使用的pn序列(長擴(kuò)展編碼)的偽隨機(jī)噪聲(pn)產(chǎn)生器23a，一個(gè)產(chǎn)生用于用戶識(shí)別的正交Gold編碼(短擴(kuò)展編碼)的正交Gold編碼產(chǎn)生器23b，一個(gè)得到pn序列和正交Gold編碼之間的異或并輸出所得到的編碼C1的EX-OR門23c，和通過分別得到數(shù)據(jù)DI和C1，數(shù)據(jù)DQ和C1之間的異或從而進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制的EX-OR門23d，23e。應(yīng)當(dāng)注意，由于“1”是電平1而“0”是電平-1，所以信號(hào)之間的異或與其乘積相同。
圖23中還說明了一個(gè)混合器12i，該混合器通過混合由各擴(kuò)展電路111～11n輸出的I分量擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)VI，從而輸出一個(gè)I分量編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI；一個(gè)混合器12q，該混合器通過混合由各擴(kuò)展電路111～11n輸出的Q分量擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)VQ，從而輸出一個(gè)Q分量編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VQ；分別限制編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI，∑VQ的帶寬的FIR型數(shù)字碼片整形濾波器13i，13q；把各濾波器13i，13q的數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的DA轉(zhuǎn)換器14i，14q；一個(gè)對(duì)I和Q分量的編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI，∑VQ進(jìn)行正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制，并且輸出調(diào)制信號(hào)的正交調(diào)制器15；一個(gè)放大正交調(diào)制器15的輸出的功率放大器16；和一個(gè)天線17。
正交調(diào)制器15包括一個(gè)輸出具有指定頻率的載波cosωt的載波發(fā)生器15a，一個(gè)把載波相位偏移90°并輸出-sinωt的90°移相器15b，一個(gè)把DA轉(zhuǎn)換器14i的輸出信號(hào)與cosωt相乘的乘法器15c，一個(gè)把DA轉(zhuǎn)換器14q的輸出信號(hào)與-sinωt相乘的乘法器15d，和一個(gè)混合乘法器15c和15d的輸出的混合器15e。
圖25是一個(gè)說明正交Gold編碼產(chǎn)生器23b的結(jié)構(gòu)的圖例。編碼產(chǎn)生器23b包括一個(gè)第一M(最大長度編碼)序列產(chǎn)生器23b-1，一個(gè)第二M序列產(chǎn)生器23b-2，一個(gè)得到第一和第二M序列之間的異或的異或門23b-3，和一個(gè)把“0”加到異或門23b-3輸出序列未端的加“0”單元23b-4。
第一M序列產(chǎn)生器23b-1具有一個(gè)6位移位寄存器SF1和一個(gè)異或門EOR1，通過執(zhí)行由本原多項(xiàng)式X6+X+1表示的操作以產(chǎn)生M序列A＝{ai，i＝0，1，2...，N-2}并且把“0”加到M序列A的未端，從而產(chǎn)生由下述等式U＝(a0，a1，a2…aN-2，0)＝(A，0)表示的具有序列長度N＝2n的序列U。
第二M序列產(chǎn)生器23b-2具有一個(gè)6位移位寄存器SF2和一個(gè)異或門EOR2，通過執(zhí)行由本原多項(xiàng)式X6+X5+X3+X2+1表示的操作以產(chǎn)生M序列B＝{bi，i＝0，1，2，...，N-2}并且把“0”加到M序列B的未端，從而產(chǎn)生由下述等式Vj＝[Tj(b0，b1，b2...bN-2)，0]＝(TjB，0)表示的具有序列長度N＝2n的序列Vj，其中TjB是把序列B移動(dòng)j位的結(jié)果。正交Gold碼是從序列U，Vj產(chǎn)生的，并且由一個(gè)包含N個(gè)序列的序列組構(gòu)成。
第一M序列產(chǎn)生器23b-1產(chǎn)生序列U(移位寄存器SF1的初值為000001)。而第二M序列產(chǎn)生器23b-2在移位寄存器SF2的初值為‘000000’的情況下產(chǎn)生序列B，并且通過把序列B移位(N-1)次產(chǎn)生序列Vj。接著，異或門23b-3得到序列U和Vj之間的異或并輸出(N-1)項(xiàng)數(shù)據(jù)。在輸出(N-1)項(xiàng)數(shù)據(jù)后，加“0”單元23b-4把“0”當(dāng)作第N項(xiàng)數(shù)據(jù)輸出，從而產(chǎn)生第一正交編碼序列G1。
接著，第一M序列產(chǎn)生器23b-1產(chǎn)生序列U(移位寄存器SF1的初值為000001)。而第二M序列產(chǎn)生器23b-2在移位寄存器SF2的初值為‘000000’的情況下產(chǎn)生序列B，并且通過把序列B移位(N-2)次產(chǎn)生序列Vj。然后，異或門23b-3得到序列U和Vj之間的異或并輸出(N-1)項(xiàng)數(shù)據(jù)。在輸出(N-1)項(xiàng)數(shù)據(jù)后，加“0”單元23b-4把“0”當(dāng)作第N項(xiàng)數(shù)據(jù)輸出，從而產(chǎn)生第二正交編碼序列G2。
此后，以類公的方式產(chǎn)生序列G3～GN。結(jié)果，得到了總共有N個(gè)序列G1～GN的一個(gè)序列組。這些編碼的特點(diǎn)在于編碼序列之間是正交的。圖26說明了一個(gè)關(guān)于64個(gè)以上述方式產(chǎn)生的正交Gold編碼序列的例子，其中每個(gè)序列的編碼長度均為64位。每個(gè)序列最后的值均為“0”。
在已經(jīng)使用具有同相導(dǎo)頻的上述正交Gold編碼進(jìn)行編碼多路復(fù)用的情況下，導(dǎo)頻的多路復(fù)用信號(hào)被表示如下
其中所涉及的數(shù)據(jù)為(-1，+1)。考慮該等式的右邊。如圖27所示，當(dāng)產(chǎn)生正交Gold編碼時(shí)，多路復(fù)用信號(hào)的振幅在“0”被作為第N項(xiàng)數(shù)據(jù)的部分具有最大值(“0”對(duì)應(yīng)于-1電平)。其原因是由于CDMA中的多路復(fù)用信號(hào)的振幅(圖24中混合器12i，12q的輸出)是所有被多路復(fù)用的信道的電平總和，而最大值是在正交Gold編碼是全“0”或全“1”時(shí)獲得的。
這樣，在插入導(dǎo)頻類型的CDMA中，以逐幀的方式加入導(dǎo)頻信號(hào)并且通過用于用戶識(shí)別的正交編碼(正交Gold編碼)和一個(gè)pn序列對(duì)該導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制。令n表示信道數(shù)量。在對(duì)n個(gè)已經(jīng)產(chǎn)生的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)進(jìn)行編碼多路復(fù)用后，一個(gè)CDMA基站進(jìn)行QPSK調(diào)制并發(fā)送所調(diào)制的信號(hào)。當(dāng)在這樣的基站中對(duì)n個(gè)信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)進(jìn)行編碼多路復(fù)用時(shí)，導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)各信道而言是公共的，并且各信道的導(dǎo)頻信號(hào)的輸出時(shí)序是相同的。因而，如圖28所示，通過對(duì)擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)進(jìn)行n編碼多路復(fù)用而獲得的信號(hào)功率在導(dǎo)頻信號(hào)的駐留點(diǎn)處達(dá)到峰值。這是一個(gè)問題，其中多路復(fù)用信號(hào)的這些尖峰相對(duì)于其它的站則表現(xiàn)為干擾。
另一個(gè)因素是功率放大器的輸入/輸出特征線性增長到某個(gè)輸入電平，但在該電平被超過時(shí)就變成非線性的。圖29說明了關(guān)于功率放大器的AM-AM特征(輸入功率針對(duì)(vs.)增益的特征)的一個(gè)例子，而圖30說明了關(guān)于功率放大器的AM-PM特征(輸入功率針對(duì)相位的特征)的一個(gè)例子。通過這些特征曲線可以理解，只要輸入功率很小，功率放大器的增益特征和相位特征是平滑的，并且輸入/輸出特征也是如此。在這些條件下也沒有相位旋轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)輸入功率超過某個(gè)電平時(shí)，增益開始下降，形成相位遲滯并且各個(gè)特征變成非線性的。需要使用一個(gè)具有高功率效率的功率放大器，并且需要提高輸入信號(hào)的平均功率電平。但是當(dāng)提高輸入信號(hào)的平均功率電平時(shí)，如圖31所示，編碼多路復(fù)用信號(hào)的峰值超出線性區(qū)域并且達(dá)到飽和，而導(dǎo)頻信號(hào)位置上的峰值則受到限制。結(jié)果，當(dāng)在接收端對(duì)該編碼多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展時(shí)，與其它數(shù)據(jù)的功率相比導(dǎo)頻信號(hào)功率變得很小，導(dǎo)頻檢測(cè)錯(cuò)誤增加并且不再能夠識(shí)別相位旋轉(zhuǎn)量。結(jié)果是不再能夠正確解調(diào)數(shù)據(jù)。如果使用剛被減少的輸入信號(hào)平均功率電平，則會(huì)出現(xiàn)功率放大器的功率效率下降的問題。
因而，發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是減少在編碼多路復(fù)用信號(hào)中具有相同時(shí)序和諸如導(dǎo)頻信號(hào)部分的相同信號(hào)部分的峰值。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是減少干擾其它站點(diǎn)的無線電波的功率，從而增加系統(tǒng)容量。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是有效使用功率放大器。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一個(gè)編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目標(biāo)，其中該編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置用彼此不同的擴(kuò)展編碼對(duì)多個(gè)信道的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制，組合備信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)并發(fā)送所得到的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，該編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置包括一個(gè)以逐個(gè)信道的方式把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度的移相器。
通過下面結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更為清晰。
圖1是圖示本發(fā)明的原理的模塊圖；圖2是說明基于本發(fā)明的第一實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖3是有助于描述擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的位置向量的圖例；圖4是描述相位偏移量的圖例；圖5是有助于描述正交相移鍵控調(diào)制的符號(hào)位置的圖例；圖6是描述一次相位偏移之后的符號(hào)值(VI，VQ)的圖例；圖7是有助于描述在相位偏移量為2π·i/N時(shí)的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例；圖8是說明基于本發(fā)明的第二實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖9是有助于描述相位偏移控制值(相位偏移量)的圖例；圖10是有助于描述相位偏移控制值(相位偏移量)的圖例；圖11是有助于描述在相位偏移量為2π·i/N時(shí)的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例；圖12是說明基于本發(fā)明的第三實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖13是說明基于本發(fā)明的第四實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖14是說明基于本發(fā)明的第五實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖15是說明基于本發(fā)明的第六實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖16是圖示一個(gè)發(fā)送器的原理的模塊圖；圖17是有助于描述發(fā)送數(shù)據(jù)和一個(gè)擴(kuò)展編碼序列的瞬時(shí)波形的圖例；圖18是有助于描述擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的頻譜分布的圖例；圖19是描述擴(kuò)展比的圖例；圖20是說明一個(gè)接收器的原理的圖例；
圖21是描述解擴(kuò)展的圖例；圖22是描述CDMA原理的圖例；圖23是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的CDMA發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例；圖24是描述幀的圖例；圖25是說明一個(gè)正交Gold編碼產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)的圖例；圖26是描述正交Gold編碼的圖例；圖27是描述當(dāng)多路復(fù)用正交編碼時(shí)的振幅的圖例；圖28是有助于描述當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)的方法時(shí)的多路復(fù)用信號(hào)的輸出功率的圖例；圖29是說明一個(gè)放大器的AM-AM特征的特征圖；圖30是說明一個(gè)放大器的AM-PM特征的特征圖；圖31是描述一個(gè)發(fā)送放大器的輸出功率和在解擴(kuò)展后的發(fā)送功率的圖例；(A)本發(fā)明的綜述圖1是有助于綜述基于本發(fā)明的編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置的圖例。
第1～第n信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元511～51n均包含一個(gè)通過每隔預(yù)定項(xiàng)數(shù)的數(shù)據(jù)便把導(dǎo)頻信號(hào)插入發(fā)送數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生一個(gè)幀信號(hào)的幀產(chǎn)生器61，一個(gè)產(chǎn)生擴(kuò)展編碼的擴(kuò)展編碼產(chǎn)生器63，一個(gè)用擴(kuò)展編碼對(duì)幀信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制的擴(kuò)展頻譜調(diào)制器64，和一個(gè)以逐個(gè)信道的方式把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度的移相器65。編碼多路復(fù)用產(chǎn)生器52多路復(fù)用各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，編碼多路復(fù)用產(chǎn)生器52的輸出被輸入到一個(gè)諸如正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制器的調(diào)制器55，調(diào)制器55的輸出被提供給一個(gè)發(fā)送功率放大器56，而從放大器56放大的信號(hào)被輸入到一個(gè)天線57。
除非同相偏移各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量，否則導(dǎo)頻信號(hào)在各信道上均是相同的，并且各信道上的導(dǎo)頻信號(hào)的輸出時(shí)序也是相同的。因而，通過編碼多路復(fù)用各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)而得到的信號(hào)(編碼多路復(fù)用產(chǎn)生器52的輸出信號(hào))的功率在導(dǎo)頻信號(hào)位置達(dá)到峰值，這些尖峰部分在其它站點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生干擾，并且功率放大器的功率效率也會(huì)下降。
因而，各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元511～51n中的移相器65以逐個(gè)信道的方式把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度。例如，第i信道的移相器65使第i信道的相位偏移角度θ等于360°·i/N，并且把位置向量相位偏移到一個(gè)等于該相位偏移量θ的數(shù)量，其中N表示信道數(shù)量?？蛇x地，各信道的移相器65存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展編碼的相位偏移量；獲得一個(gè)與擴(kuò)展頻譜調(diào)制中使用的擴(kuò)展編碼一致的相位偏移量并把信號(hào)旋轉(zhuǎn)一個(gè)等于相位偏移量的角度量。如果使用該方案，則以彼此相對(duì)的方式偏移各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元511～51n輸出的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置的相位，從而能夠抑制編碼多路復(fù)用信號(hào)的峰值，減少干擾波的功率并提高發(fā)送功率放大器56的功率效率。在這種情況下，可以針對(duì)所有發(fā)送數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號(hào)把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度，或者可以完全針對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度。
另外，在使用QPSK擴(kuò)展頻譜調(diào)制的情況下，相位偏移量為0，π/2，π或3π/2。更具體地，如果保持m＝mod(i，4)(其中m是在i除以4時(shí)的余數(shù))，則(m·π/2)被用作第i個(gè)信道的相位偏移量。如果采用該方案，則能以簡單的方式進(jìn)行相位控制。
接收器將不能正確解調(diào)數(shù)據(jù)，除非被通知了相位偏移量。因而，接收器被一個(gè)專用于通知相位偏移量的控制信道或?qū)Ｓ眯诺劳ㄖ辔黄屏俊Ａ硗?，指示上述相位偏移量的?shù)據(jù)被插入到各個(gè)幀中，并且這些數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)一起被發(fā)送到接收器。
并且，在幀信號(hào)以每次一位的方式被輪流分配，從而被轉(zhuǎn)換成I分量數(shù)據(jù)和Q分量數(shù)據(jù)的情況下，用擴(kuò)展編碼對(duì)各I分量數(shù)據(jù)和Q分量數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制，針對(duì)各I分量和Q分量多路復(fù)用各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，正交調(diào)制并發(fā)送I分量和Q分量的編碼多路復(fù)用信號(hào)，在各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制器和編碼多路復(fù)用信號(hào)產(chǎn)生器之間提供移相器并且針對(duì)各信道把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I，Q矩形坐標(biāo)系統(tǒng)中的信號(hào)點(diǎn)位置向量偏移一個(gè)預(yù)定角度。在這種情況下，移相器使第i信道的相位偏移角度θ等于360°·i/N，并且把信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移到一個(gè)等于該相位偏移量θ的數(shù)量，其中N表示信道數(shù)量?？蛇x地，如果保持m＝mod(i，4)(其中m是在i除以4時(shí)的余數(shù))，則(m·π/2)被用作第i個(gè)信道的相位偏移量。
(B)第一實(shí)施例圖2是說明諸如在移動(dòng)無線通信中使用的基站的，基于本發(fā)明的第一實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例。這是一個(gè)針對(duì)QPSK被用作普通窄帶調(diào)制的情況的實(shí)施例。
如圖2所示，第1～第n信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元511～51n均包含一個(gè)通過每隔預(yù)定項(xiàng)數(shù)的數(shù)據(jù)便把導(dǎo)頻信號(hào)插入發(fā)送數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生一個(gè)幀信號(hào)的幀產(chǎn)生器61，一個(gè)把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的串行/并行轉(zhuǎn)換器62，產(chǎn)生擴(kuò)展編碼Ci(i＝1，2，...，n)的擴(kuò)展編碼產(chǎn)生器63，用擴(kuò)展編碼Ci對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制的擴(kuò)展頻譜調(diào)制器電路64，和針對(duì)各信道把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度θ的移相器65。
幀產(chǎn)生器61包括一個(gè)產(chǎn)生串行發(fā)送數(shù)據(jù)Di(i＝1，2，...，n)的發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生器61a，一個(gè)產(chǎn)生與一個(gè)基站正交(perpendicular)的導(dǎo)頻信號(hào)P的導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生器61b，和一個(gè)每隔預(yù)定的位數(shù)便把串行數(shù)據(jù)Di構(gòu)成數(shù)據(jù)塊并且把導(dǎo)頻信號(hào)插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，從而生成數(shù)據(jù)幀的幀形成單元61c。各擴(kuò)展頻譜調(diào)制器511～51n的幀產(chǎn)生器61以相同的時(shí)序把相同的導(dǎo)頻信號(hào)P插入發(fā)送數(shù)據(jù)。
S/P轉(zhuǎn)換器62以每次一位的方式輪流分配幀數(shù)據(jù)(導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù))，從而把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成I分量(同相分量)數(shù)據(jù)DI和Q分量(正交分量)數(shù)據(jù)DQ。擴(kuò)展編碼產(chǎn)生器63包括一個(gè)產(chǎn)生僅由基站使用的pn序列(長擴(kuò)展編碼)的pn序列產(chǎn)生器63a，一個(gè)產(chǎn)生用于用戶識(shí)別的正交Gold編碼(短擴(kuò)展編碼)的正交Gold編碼產(chǎn)生器63b，一個(gè)得到pn序列和正交Gold編碼之間的異或并輸出所得到的編碼Ci(i＝1，2，...，n)的EX-OR門63c。擴(kuò)展電路64包括通過分別得到I分量數(shù)據(jù)DI和編碼C1，Q分量數(shù)據(jù)DQ和編碼C1之間的異或，從而進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制的EX-OR門64a，64b。應(yīng)當(dāng)注意，由于“1”是電平1而“0”是電平-1，所以信號(hào)之間的異或與其乘積相同。
針對(duì)各信道，移相器65把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量偏移一個(gè)預(yù)定角度θ。如果在復(fù)合平面上標(biāo)出I和Q分量的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)DI，DQ，則結(jié)果如圖3所示，其中可以看出結(jié)果向量V是擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量。
編碼多路復(fù)用信號(hào)的尖峰在多路復(fù)用擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的部分出現(xiàn)。因而，如圖4所示，各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量被旋轉(zhuǎn)(偏移)了角度0，π/2，π或3π/2，從而分散了各信道的導(dǎo)頻信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置。更具體地，根據(jù)等式θ＝(π/2)·mod(i，4)(1)得到N 個(gè)信道中的第i個(gè)信道的相位偏移量θ，并且把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量V旋轉(zhuǎn)一個(gè)相位偏移量θ，其中mod(i，4)是在i除以4時(shí)得到的余數(shù)。根據(jù)等式(1)，第0個(gè)信道的相位偏移量是0，第1個(gè)信道的相位偏移量是π/2，第2個(gè)信道的相位偏移量是π，第3個(gè)信道的相位偏移量是3π/2，等等。
移相器65包括一個(gè)根據(jù)等式(1)的操作計(jì)算第i個(gè)信道的相位偏移量θ的相位控制器65a，和根據(jù)下面等式(2)和(3)計(jì)算通過旋轉(zhuǎn)θ而得到的信號(hào)點(diǎn)位置向量V的I和Q分量(符號(hào))VI，VQ的算法單元65b，65cVI′＝VI·cosθ-VQ·sinθ(2)VQ′＝VI·cosθ+VQ·sinθ(3)如圖5所示，如果通過把QPSK調(diào)制中的符號(hào)(00)放在第一象限，把符號(hào)(10)放在第二象限，把符號(hào)(11)放在第三象限，把符號(hào)(01)放在第四象限，并且用+1電平表示“1”和-1電平表示“0”來進(jìn)行等式(2)和(3)的操作，則經(jīng)過相位量0，π/2，π和3π/2的旋轉(zhuǎn)的符號(hào)(VI，VQ)如圖6所示。圓括號(hào)中的數(shù)值是電平。因而，可以在前述的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)如圖6所示的，給出旋轉(zhuǎn)前的符號(hào)(VI，VQ)和經(jīng)過旋轉(zhuǎn)各相位偏移量之后的符號(hào)(VI，VQ)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表。這使得能夠在不執(zhí)行等式(2)和(3)的操作的情況下根據(jù)對(duì)應(yīng)表得到信號(hào)點(diǎn)位置向量V的相位偏移I和Q分量VI和VQ。
再次參照?qǐng)D2，混合器52i通過混合由各擴(kuò)展電路511～51n輸出的I分量擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，從而輸出一個(gè)I分量編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI，而混合器52q通過混合由各擴(kuò)展電路511～51n輸出的Q分量擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，從而輸出一個(gè)Q分量編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VQ。FIR型數(shù)字碼片整形濾波器53i，53q分別限制編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI，∑VQ的帶寬，而DA轉(zhuǎn)換器54i，54q把各濾波器53i，53q的數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。正交調(diào)制單元55對(duì)I和Q分量的編碼多路復(fù)用信號(hào)∑VI，∑VQ進(jìn)行QPSK調(diào)制，并且輸出調(diào)制信號(hào)，功率放大器56放大正交調(diào)制單元55的輸出，而天線57發(fā)送功率放大器的輸出。
正交調(diào)制單元55包括一個(gè)輸出具有指定頻率的載波cosωt的載波發(fā)生器55a，一個(gè)把載波相位偏移90°并輸出-sinωt的90°移相器55b，一個(gè)把DA轉(zhuǎn)換器54i的輸出信號(hào)與cosωt相乘的乘法器55c，一個(gè)把DA轉(zhuǎn)換器54q的輸出信號(hào)與-sinωt相乘的乘法器55d，和一個(gè)混合乘法器55c和55d的輸出的混合器55e。
根據(jù)第一實(shí)施例，可以通過這樣的安排，使得各信道的移相器65把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移等式(1)給出的角度0，π/2，π，3π/2。結(jié)果，導(dǎo)頻信號(hào)部分被分割成四個(gè)部分。因而，可以減少在多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分上的峰值和干擾其它站點(diǎn)的無線電波的功率，并且可以增加系統(tǒng)的容量。另外，可以使多路復(fù)用信號(hào)的峰值變得很小的事實(shí)，使得能夠提高到達(dá)發(fā)送功率放大器56的輸入信號(hào)的平均功率，從而能夠有效地使用功率放大器。
前面是針對(duì)把相位偏移量定為等式(1)給出的角度0，π/2，π和3π/2，并且多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分被分割成四個(gè)部分的情況。但是，可以使用導(dǎo)頻信號(hào)部分被分成N(＞4)個(gè)部分的方案以增強(qiáng)尖峰抑制的效果。更具體地，可以通過這樣的安排，使得移相器65的相位控制器65a根據(jù)等式θ＝360°·i/N (i＝0，1，...)(4)計(jì)算第i個(gè)信道(第i個(gè)用戶)的相位偏移量θ(其中N表示信道數(shù)量)，并且算法單元65b，65c執(zhí)行等式(2)，(3)的操作，對(duì)信號(hào)點(diǎn)位置向量加以旋轉(zhuǎn)(偏移相位)。如果使用該方案，則可以使各信道的相位偏移量彼此不同。結(jié)果，可以使多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分被分成N個(gè)部分，使得能夠滿意地抑制在導(dǎo)頻信號(hào)部分上的多路復(fù)用信號(hào)的峰值。
圖7是有助于描述在導(dǎo)頻符號(hào)為00的情況下各信道的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例。這里A是描述在不進(jìn)行常規(guī)相位控制的情況下的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例，而B是描述在根據(jù)本發(fā)明以等式(4)給出的角度進(jìn)行相位偏移的情況下各信道的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例。在使用常規(guī)方法的情況下，導(dǎo)頻符號(hào)位置重疊起來并且在多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分產(chǎn)生大的尖峰。相比之下，在使用本發(fā)明的方法的情況下，導(dǎo)頻符號(hào)位置不被重疊，因而在導(dǎo)頻信號(hào)部分不產(chǎn)生大的尖峰。
(C)第二實(shí)施例圖8是說明基于本發(fā)明的第二實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例。這是一個(gè)針對(duì)QPSK調(diào)制被用于普通窄帶調(diào)制的情況的實(shí)施例。用類似的索引字母表示與圖2所示的第一實(shí)施例中的元素相同的元素。
第一實(shí)施例涉及時(shí)編碼多路復(fù)用信號(hào)中所有發(fā)送數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位加以旋轉(zhuǎn)的情況。在第二實(shí)施例中，只旋轉(zhuǎn)導(dǎo)頻信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量。
圖8的第二實(shí)施例與圖2的第一實(shí)施例的不同之處在于(1)導(dǎo)頻產(chǎn)生器61b把指示導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)延的導(dǎo)頻位置信號(hào)PPS輸入到移相器65，及(2)移相器65在導(dǎo)頻位置信號(hào)PPS處于高電平時(shí)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)控制，從而根據(jù)等式(1)～(3)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)頻符號(hào)(導(dǎo)頻信號(hào)點(diǎn)向量)的相位。
圖9是有助于描述一個(gè)相位控制值(相位偏移量)的圖例。圖9圖示了通過等式(1)給出的角度0，π/2，π，3π/2，完全對(duì)擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分進(jìn)行的相位旋轉(zhuǎn)控制。在數(shù)據(jù)部分不控制相位角。
前面是針對(duì)把相位偏移量定為等式(1)給出的角度0，π/2，π，3π/2，從而把導(dǎo)頻信號(hào)部分分割成四部分的情況進(jìn)行描述的。但是，通過把導(dǎo)頻信號(hào)部分分成N個(gè)部分還可以增強(qiáng)尖峰抑制的效果。更具體地，可以通過這樣的安排，使得移相器65的相位控制器65a根據(jù)等式(4)計(jì)算第i個(gè)信道(第i個(gè)用戶)的相位偏移量θ(其中N表示信道數(shù)量)，并且算法單元65b，65c執(zhí)行等式(2)，(3)的操作，對(duì)擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分的信號(hào)點(diǎn)位置向量加以旋轉(zhuǎn)(偏移相位)。
圖10是有助于描述一個(gè)相位控制值(相位偏移量)的圖例。圖10圖示了通過等式(4)給出的角度θ0-θN-I，完全對(duì)擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分進(jìn)行的相位旋轉(zhuǎn)控制。在數(shù)據(jù)部分不控制相位角。
圖11是有助于描述在導(dǎo)頻符號(hào)為00的情況下各信道的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例。這里A是描述在不進(jìn)行常規(guī)相位控制的情況下的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例，而B是描述在根據(jù)本發(fā)明以等式(4)給出的角度進(jìn)行相位偏移控制的情況下各信道的導(dǎo)頻符號(hào)位置的圖例。在使用常規(guī)方法的情況下，導(dǎo)頻符號(hào)位置重疊起來并且在多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分產(chǎn)生大的尖峰。相比之下，在使用本發(fā)明的方法的情況下，導(dǎo)頻符號(hào)位置不被重疊，因而在導(dǎo)頻信號(hào)部分不產(chǎn)生大的尖峰。
如果采用該方案，則可以使各信道的相位偏移量彼此不同。結(jié)果，可以使多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分被分成N個(gè)部分，使得能夠滿意地抑制在導(dǎo)頻信號(hào)部分上的多路復(fù)用信號(hào)的峰值。
(D)第三實(shí)施例在第一和第二實(shí)施例中，是根據(jù)等式(1)或等式(4)來計(jì)算相位偏移量的。在第三實(shí)施例中，相位偏移量與正交Gold編碼(短編碼)之間具有1∶1的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取與在擴(kuò)展頻譜調(diào)制中使用的正交Gold編碼一致的相位偏移量，并且把信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移該相位偏移量。
圖12是說明基于本發(fā)明的第三實(shí)施例的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例。用類似的索引字母表示與圖2所示的第一實(shí)施例中的元素相同的元素。圖12的第三實(shí)施例與圖2的第一實(shí)施例的不同之處在于(1)提供導(dǎo)頻相位信息存儲(chǔ)表66并存儲(chǔ)正交Gold編碼識(shí)別號(hào)和導(dǎo)頻相位偏移量之間的對(duì)應(yīng)表，(2)移相器65根據(jù)對(duì)應(yīng)表獲得對(duì)應(yīng)于在擴(kuò)展頻譜調(diào)制中使用的正交Gold編碼的相位偏移量，并且以該相位偏移量控制信號(hào)點(diǎn)位置向量的旋轉(zhuǎn)。
下面的等式給出了對(duì)應(yīng)于一個(gè)第i個(gè)正交Gold編碼的相位偏移量θθ＝(i-1)·2π/M(5)其中M表示正交Gold編碼的數(shù)量。因而，也可以采用一種方案，其中相位控制器65a在不使用一張表的情況下通過執(zhí)行等式(5)的操作可以確定相位偏移量θ。
根據(jù)第三實(shí)施例，根據(jù)用于用戶識(shí)別的正交Gold編碼來確定相位偏移量。這意味著用戶只需被通知正交Gold編碼，而分別向用戶通知相位偏移量是不必要的。這使得能夠消除通知相位偏移量的控制。
(E)第四實(shí)施例在發(fā)送器端，信號(hào)點(diǎn)位置向量已經(jīng)加以旋轉(zhuǎn)(符號(hào)位置已被相位偏移)的情況下，不能精確地檢測(cè)導(dǎo)頻，并且不能在接收端進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)重構(gòu)，除非讓接收器識(shí)別出相位偏移量。因而，第四實(shí)施例被加以改進(jìn)，使得能夠把相位偏移量通知給接收器。
圖13是說明基于本發(fā)明的第四實(shí)施例的，具有通知相位偏移量的裝置的編碼多路復(fù)用發(fā)送器的結(jié)構(gòu)的圖例。用類似的索引字母表示與圖2所示的第一實(shí)施例中的元素相同的元素。該發(fā)送器包括一個(gè)控制信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元71。在81示出了一個(gè)移動(dòng)站(MS)。
控制信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元71包括一個(gè)控制信息產(chǎn)生器71a，一個(gè)導(dǎo)頻產(chǎn)生器71b，一個(gè)幀形成單元71c，一個(gè)S/P轉(zhuǎn)換器71d，一個(gè)產(chǎn)生已知的用于控制信道的正交Gold編碼的正交Gold編碼產(chǎn)生器71e，和一個(gè)擴(kuò)展電路71f。控制信息產(chǎn)生器71a獲取和產(chǎn)生諸如(1)一個(gè)指定各信道中使用的正交Gold編碼的數(shù)碼和(2)各信道中的相位偏移量θ的控制信息。幀形成單元71c每隔預(yù)定的位數(shù)便把控制數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊并且把導(dǎo)頻信號(hào)P插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，從而生成數(shù)據(jù)幀。S/P轉(zhuǎn)換器71d以每次一位的方式輪流分配幀數(shù)據(jù)(導(dǎo)頻信號(hào)和控制數(shù)據(jù))，從而把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成I分量(同相分量)數(shù)據(jù)DI和Q分量(正交分量)數(shù)據(jù)DQ。擴(kuò)展電路71f的EX-OR門71fI，71fQ通過分別得到I分量數(shù)據(jù)DI和正交Gold編碼，Q分量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DQ和正交Gold編碼之間的異或從而進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，一個(gè)信道被用作控制信道，并且使用該信道把諸如用于識(shí)別用戶的正交Gold編碼識(shí)別號(hào)和各用戶信道中的相位偏移量θ的控制信息發(fā)送到接收器端。
由于在移動(dòng)站(在終端一邊)81中已經(jīng)知道用于控制信道中的正交Gold編碼和插入到幀中的導(dǎo)頻信號(hào)，所以移動(dòng)站使用已知的正交Gold編碼檢測(cè)導(dǎo)頻，得到控制信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)發(fā)送路徑中的相位偏移量θ，并且接著通過用所得到的偏移量(＝θ)恢復(fù)出所接收的經(jīng)過調(diào)制的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的相位來進(jìn)行解擴(kuò)展，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。結(jié)果，移動(dòng)站81能夠得到用于識(shí)別用戶的正交Gold編碼識(shí)別號(hào)和來自控制信道的相位旋轉(zhuǎn)信息(相位偏移量θi)。
因而，移動(dòng)站81對(duì)從基站發(fā)送的編碼多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行QPSK解調(diào)處理，通過沿相反的方向把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I和Q分量(信號(hào)點(diǎn)位置向量)旋轉(zhuǎn)經(jīng)過控制信道通知過來的相位偏移量θi，將這些分量恢復(fù)成初始的分量，并且通過解擴(kuò)展對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
象在第二實(shí)施例中那樣，對(duì)于在發(fā)送端完全對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)部分進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的情況，通過在接收時(shí)沿相反的方向旋轉(zhuǎn)已經(jīng)通知過來的相位偏移量，只恢復(fù)出導(dǎo)頻信號(hào)部分的信號(hào)點(diǎn)位置向量，并且通過解擴(kuò)展對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
一種可選的向移動(dòng)站一邊發(fā)送相位信息的方法是準(zhǔn)備一個(gè)與控制信道分離的專用信道，以便通過該信道通知相位信息并給出相位信息的通知。
(F)第五實(shí)施例在第四實(shí)施例中，通過給出相位信息通知的控制信道或?qū)Ｓ眯诺老蚪邮掌魍ㄖ辔黄屏?。在第五?shí)施例中，通過一個(gè)不同于編碼多路復(fù)用信號(hào)的頻率向移動(dòng)站通知相位信息。
圖14是說明第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖例，其中用類似的索引字母表示與圖2所示的第一實(shí)施例中的元素相同的元素。
發(fā)送器包括一個(gè)給出相位信息通知的發(fā)送器91。在81上示出了移動(dòng)站(MS)。
通知相位信息的發(fā)送器91包括一個(gè)擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元92，碼片整形濾波器93i，93q，DA轉(zhuǎn)換器94i，94q，一個(gè)使用不同于正交調(diào)制器55的頻率的頻率cosω1t，sinω1t進(jìn)行正交調(diào)制的QPSK正交調(diào)制器95，一個(gè)發(fā)送功率放大器96和一個(gè)天線97。擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元92包括一個(gè)相位信息產(chǎn)生器91a，一個(gè)導(dǎo)頻產(chǎn)生器91b，一個(gè)幀形成單元91c，一個(gè)S/P轉(zhuǎn)換器91d，一個(gè)產(chǎn)生已知正交Gold編碼的正交Gold編碼產(chǎn)生器91e，和一個(gè)擴(kuò)展電路91f。相位信息產(chǎn)生器91a獲取各信道中(各用戶)的相位偏移量θi并產(chǎn)生相位信息。幀形成單元91c每隔預(yù)定的位數(shù)便把相位數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊并且把導(dǎo)頻信號(hào)P插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，從而生成數(shù)據(jù)幀。S/P轉(zhuǎn)換器91d以每次一位的方式輪流分配幀數(shù)據(jù)(導(dǎo)頻信號(hào)和相位數(shù)據(jù))，從而把幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成I分量(同相分量)數(shù)據(jù)DI和Q分量(正交分量)數(shù)據(jù)DQ。擴(kuò)展電路91f的EX-OR門91fI，91fQ通過分別得到I分量數(shù)據(jù)DI和正交Gold編碼，Q分量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DQ和正交Gold編碼之間的異或從而進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制。
由于在移動(dòng)站(在終端一邊)81中已經(jīng)知道通知相位信息的頻率，用于相位信息通知中的正交Gold編碼和插入到幀中的導(dǎo)頻信號(hào)，所以移動(dòng)站從已知的相位信息通知頻率得到相位信息(相位偏移量)。因而移動(dòng)站81把接收頻帶切換到編碼多路復(fù)用信號(hào)帶寬，對(duì)從基站發(fā)送的編碼多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行QPSK解調(diào)處理，通過沿相反的方向把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I和Q分量(信號(hào)點(diǎn)位置向量)旋轉(zhuǎn)上述相位偏移量，將這些分量恢復(fù)成初始的分量，并且通過解擴(kuò)展對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
(G)第六實(shí)施例在第四實(shí)施例中，通過控制信道或?qū)ｉT給出相位信息通知的專用信道向接收器通知相位偏移量。但在第六實(shí)施例中，各信道的相位信息(相位偏移量)被插入到一個(gè)幀中并且和導(dǎo)頻信號(hào)及發(fā)送數(shù)據(jù)一起被發(fā)送出去。
圖15是說明第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖例，其中用類似的索引字母表示與圖2所示的第一實(shí)施例中的元素相同的元素。該實(shí)施例不同于第一實(shí)施例的方面在于(1)在幀產(chǎn)生器61中提供相位信息產(chǎn)生器61d；(2)從移相器65把相位偏移量θi輸入到相位信息產(chǎn)生器61d；(3)幀形成單元61c通過每隔預(yù)定的位數(shù)便把串行發(fā)送數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊，把導(dǎo)頻信號(hào)插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，并且在導(dǎo)頻信號(hào)之后插入相位信息來形成幀。
最初基站是在沒有旋轉(zhuǎn)向量(沒有進(jìn)行相位控制)的情況下發(fā)送擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的。移動(dòng)站81建立基站和移動(dòng)站之間的同步，接著檢測(cè)幀中的相位信息(相位偏移量θi)，并且沿相反方向把解調(diào)的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I和Q分量(信號(hào)點(diǎn)位置向量)旋轉(zhuǎn)所檢測(cè)的相位偏移量θi。另一方面，基站的移相器65通過合適地選擇移動(dòng)站檢測(cè)相位偏移量θi的時(shí)序把擴(kuò)展頻譜信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量旋轉(zhuǎn)相位偏移量θi，而正交調(diào)制單元55對(duì)編碼多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行QPSK調(diào)制并接著發(fā)送調(diào)制信號(hào)。結(jié)果，移動(dòng)站通過沿相反的方向把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I和Q分量(信號(hào)點(diǎn)位置向量)旋轉(zhuǎn)所檢測(cè)的相位偏移量θi，從而能夠?qū)⑦@些分量恢復(fù)成初始的分量，并且能夠通過解擴(kuò)展對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
根據(jù)第六實(shí)施例，在檢測(cè)到相位信息之前不進(jìn)行相位控制。但在檢測(cè)到相位信息之后進(jìn)行相位控制，使得能夠抑制編碼多路復(fù)用信號(hào)的尖峰。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過這樣的安排，使得各信道把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度。結(jié)果，即使各信道的幀產(chǎn)生器以相同的時(shí)序產(chǎn)生了相同的導(dǎo)頻，各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制器輸出的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分的相位也會(huì)彼此交錯(cuò)并散布開來，從而能夠抑制編碼多路復(fù)用信號(hào)的峰值，減少干擾電波的功率并提高發(fā)送功率放大器的功率效率。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在使用QPSK擴(kuò)展頻譜調(diào)制的情況下相位偏移量被定為0，π/2，π和3π/2。結(jié)果，可以以簡單的方式進(jìn)行相位控制。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過使第i個(gè)信道的相位偏移量θi等于i·2π/N可以使各信道中的相位偏移量彼此不同。這使得能夠分散編碼多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分，從而增大了峰值的抑制量。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以通過這樣的安排，使得能夠通過控制信道或?qū)ｉT給出相位信息通知的專用信道向接收器一邊通知各信道的相位偏移量。結(jié)果，接收器能夠正確地解調(diào)導(dǎo)頻符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以通過這樣的安排，使得能夠把通知相位偏移量的數(shù)據(jù)插入到一個(gè)幀中并且和發(fā)送數(shù)據(jù)一起被發(fā)送到接收器。結(jié)果，通過簡單的控制可以把表示相位偏移量的數(shù)據(jù)通知到接收器端。
另外，根據(jù)本發(fā)明，相位偏移量與上述擴(kuò)展編碼(正交Gold編碼)之間具有1∶1的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且移相器獲取與在擴(kuò)展頻譜調(diào)制中使用的正交Gold編碼一致的相位偏移量，并且把信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位旋轉(zhuǎn)該相位偏移量。結(jié)果，可以以簡單的方式確定相位偏移量。并且，接收器端只需被通知最初需要的，在解擴(kuò)展時(shí)使用的擴(kuò)展編碼(正交Gold編碼)，并且沒有必要分別通知相位偏移量。結(jié)果，可以消除對(duì)給出相位偏移量通知的控制，從而簡化了控制。
在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)和范圍的前提下可以得到許多具有廣泛差異的有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解除了在所附權(quán)利要求書中定義的之外，本發(fā)明并不僅限于上述具體的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置，該裝置使用彼此不同的擴(kuò)展編碼對(duì)各信道的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制，混合各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)并發(fā)送所得到的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，其中包括一個(gè)以逐個(gè)信道的方式把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度的移相器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中上述移相器只在各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)攜帶具有相同時(shí)序的相同數(shù)據(jù)的情況下，把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中上述移相器使第i信道的相位偏移量θ等于360°·i/N，其中N表示信道數(shù)量。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中相位偏移量與擴(kuò)展編碼之間具有1∶1的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而上述移相器獲取與在擴(kuò)展頻譜調(diào)制中使用的擴(kuò)展編碼一致的相位偏移量，并且把信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移該相位偏移量。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中還包括通過控制信道或?qū)ｉT給出相位偏移量通知的專用信道向接收器一邊通知各信道的相位偏移量的裝置。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中還包括把向接收器一邊通知相位偏移量的數(shù)據(jù)插入到發(fā)送數(shù)據(jù)中的裝置；向接收器一邊發(fā)送表示相位偏移量的數(shù)據(jù)和發(fā)送的數(shù)據(jù)的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中上述移相器在進(jìn)行QPSK擴(kuò)展頻譜調(diào)制的情況下使預(yù)定角度等于0，π/2，π或3π/2。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中(m·π/2)被用作第i個(gè)信道的相位偏移量，并且保持m＝mod(i，4)(其中m是在i除以4時(shí)的余數(shù))。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中上述移相器只在各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)攜帶具有相同時(shí)序的相同數(shù)據(jù)的情況下，把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的信號(hào)點(diǎn)位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中上述移相器根據(jù)所使用的信道數(shù)量確定信號(hào)點(diǎn)的數(shù)量。
11.一種編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置，該裝置使用彼此不同的擴(kuò)展編碼對(duì)各信道的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制，混合各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)并發(fā)送所得到的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)，其中包括一個(gè)為各信道提供的輸出相應(yīng)的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元；分別多路復(fù)用由擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元輸出的各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的同相分量和正交分量的多路復(fù)用器；正交調(diào)制同相和正交分量的編碼多路復(fù)用信號(hào)的正交調(diào)制器；發(fā)送由上述正交調(diào)制器調(diào)制的信號(hào)的發(fā)送器；上述各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元包括每隔預(yù)定的位數(shù)便把發(fā)送數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊并且把導(dǎo)頻信號(hào)插入到各數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，從而生成幀的裝置；以每次一位的方式輪流分配幀信號(hào)，從而轉(zhuǎn)換同相分量數(shù)據(jù)和正交分量數(shù)據(jù)的裝置；用擴(kuò)展編碼分別對(duì)同相分量數(shù)據(jù)和正交分量數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制的裝置；把擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的I(同相)，Q(正交)矩形坐標(biāo)系統(tǒng)中的信號(hào)點(diǎn)位置向量偏移一個(gè)預(yù)定角度的相位偏移裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中上述移相器使第i信道的相位偏移量θ等于360°·i/N，其中N表示信道數(shù)量。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中(m·π/2)被用作第i個(gè)信道的相位偏移量，并且保持m＝mod(i，4)(其中m是在i除以4時(shí)的余數(shù))。
全文摘要
一個(gè)編碼多路復(fù)用發(fā)送裝置使用彼此不同的擴(kuò)展編碼對(duì)多個(gè)信道的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展頻譜調(diào)制,混合各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)并發(fā)送所得到的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)。一個(gè)擴(kuò)展頻譜調(diào)制單元包括一個(gè)以逐個(gè)信道的方式把各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的位置向量的相位偏移一個(gè)預(yù)定角度的移相器。作為這種相位控制的結(jié)果,以彼此相對(duì)的方式偏移各信道的擴(kuò)展頻譜調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)部分的相位,從而能夠抑制編碼多路復(fù)用信號(hào)的峰值。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1185691SQ97114770
公開日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月20日
發(fā)明者長谷和男, 大石泰之, 福政英伸, 浜田一, 淺野賢彥 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社