專利名稱：擴展頻譜接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對移動通信系統(tǒng)(例如移動數(shù)字蜂窩電話應(yīng)用)中所使用的碼分多址方案通信系統(tǒng)(下文稱為“CDMA方案”或“CD-MA通信系統(tǒng))的一種擴展頻譜接收機。本發(fā)明具體涉及“為了對利用多個通路中、按照不同定時而區(qū)分的多個定時信號來控制多個定時調(diào)節(jié)緩存器的延遲時間、在對延時了一個或多個符號周期的路徑上的信號在進行瑞克(RAKE)合并過程中也能夠采用”而設(shè)計的一種擴展頻譜接收機。
按照移動通信(例如移動數(shù)字蜂窩電話通信等)所采用的CD-MA方案，同一頻段同時可由多個信道來使用。為達此目的，在發(fā)送側(cè)將發(fā)送的符號數(shù)據(jù)乘以擴展碼(這些擴展碼對于每個信道而言是互不相同的)，借此，產(chǎn)生一種發(fā)送信號，以待發(fā)送出去。與此有關(guān)的是，對于如上所述的將發(fā)送符號數(shù)據(jù)乘以擴展碼的處理稱為“擴展處理”，而所產(chǎn)生的發(fā)送信號(用于發(fā)送的信號)稱為“擴展頻譜信號”?，F(xiàn)在可采用以比發(fā)送符號數(shù)據(jù)速率高十幾倍到幾百倍數(shù)量級的高速率所產(chǎn)生的一系列碼作為擴展碼。順便地說，擴展碼的最小單元稱為“片”。
用于CDMA通信系統(tǒng)的擴展頻譜接收機自適應(yīng)地接收從基站發(fā)出的發(fā)送信號。在擴展頻譜接收機中，已接收信號與同步定時時所分配給該接收機的一個復(fù)制碼相乘(該復(fù)制碼也稱為“解擴展碼”，其實是與發(fā)送側(cè)所使用的擴展碼相同)，其中，由乘法運算所得出的信號以逐個符號為基礎(chǔ)地進行累積(integrate)。這種處理稱為“相關(guān)性處理”或“解擴展處理”，而所獲得的累積值稱為“相關(guān)值”。附帶地說，用于執(zhí)行相關(guān)性處理的電路稱為“相關(guān)器”。在相關(guān)性處理過程中，接收機所使用的復(fù)制碼與發(fā)射機所使用的擴展碼相同時可獲得一個大的相關(guān)值。在這種情況下，所獲得的相關(guān)值具有與發(fā)送符號數(shù)據(jù)的相等性。相反，在接收機所使用的復(fù)制碼與發(fā)射機所使用的擴展碼不同時，不可能獲得相關(guān)碼。據(jù)此，一收到由簡單地相加多個信道的發(fā)送信號所獲得的多重發(fā)射信號，就能夠借助于在多重接收信號上和在分配給有關(guān)信道的擴展碼上執(zhí)行相關(guān)性處理從而獲得僅是有關(guān)信道的發(fā)送符號數(shù)據(jù)。這就是構(gòu)成在CDMA通信系統(tǒng)中分別地對各個信道單獨地解調(diào)已擴展頻譜信號的原理。
為了解調(diào)已擴展頻譜信號，在已接收信號中內(nèi)含的擴展碼的定時必須與該接收機所使用的復(fù)制碼的定時相匹配。在復(fù)制碼的定時偏離開該擴展碼的定時只是一片時，其結(jié)果與已接收信號乘以完全不相關(guān)的復(fù)制碼所得到的結(jié)果相同，這就使獲得大的相關(guān)值成為不可能。鑒于這個理由，在CDMA通信系統(tǒng)中在擴展碼與復(fù)制碼之間要求極其高準(zhǔn)確度的定時同步。
在CDMA通信系統(tǒng)中使頻率利用效率劣化或下降的重要原因之一是其它用戶設(shè)備的干擾。雖然降低所有用戶設(shè)備發(fā)射功率肯定會減輕或抑制相互干擾，但是各個用戶設(shè)備的通信質(zhì)量就會變壞。鑒于這種情況就產(chǎn)生了對于“能夠保證在低接收功率電平時獲得高通信質(zhì)量的科技技術(shù)”的需求。盡管現(xiàn)已建議和研制了許多能夠保證高通信質(zhì)量的技術(shù)，但它們都未能展現(xiàn)其固有的能力，除非建立擴展碼與復(fù)制碼的同步。據(jù)此，可以有把握地說，擴展碼的同步狀態(tài)制約了CDMA通信的性能。
對此，應(yīng)該說明陸上移動通信涉及到由于無線電波碰到建筑物、山等會有反射和繞射從而造成具有不同延遲的多條傳播路徑。在已知的常規(guī)窄帶通信系統(tǒng)中，由于瞬時在先的符號的無線電波對瞬時在后的符號的無線電波施加了干擾(稱為“符號間干擾”)，從而導(dǎo)致特性明顯降級。為了抑制或防止符號間干擾，要求使用自適應(yīng)均衡器等，可是，這涉及到更復(fù)雜和更昂貴的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置，是一個大缺點。
相反，在擴展頻譜通信系統(tǒng)的情況下，復(fù)制碼的定時能夠只與多個路徑之一上的信號相匹配，而與其它路徑上的信號不相匹配。為此，僅在有關(guān)的一條路徑上的信號呈現(xiàn)在解調(diào)后所獲得的信號中，從而根本上消除了來自其它路徑上的影響。從上文的描述可以明顯地看出，擴展頻譜通信系統(tǒng)可以保證高的瞬時分辨力的功率而無需提供自適應(yīng)均衡器，這是因為雖然存在多條路徑但符號間干擾發(fā)生的可能性很小的緣故。
為了解調(diào)從多路徑上接收的信號，要求首先單獨地測量或確定來自多路徑的每個的信號的定時。這種測量是借助于對接收信號和復(fù)制碼執(zhí)行相關(guān)性處理并且同時移位該復(fù)制碼的定時來實現(xiàn)的。然后，針對沿橫坐標(biāo)取得的復(fù)制碼的定時標(biāo)繪出相關(guān)值的位置，而在各個定時時的相關(guān)值是沿坐標(biāo)取得的，由此可以得到一個圖，稱為“延遲圖”(見圖4B和圖4C)。對此，應(yīng)該說明，沿橫坐標(biāo)T所取得的值并不表示真實的時間，而表示“復(fù)制碼的位移”。
在延遲圖中，各個路徑上的信號分別由單獨的或離散的脈沖波形表示。為此，延遲圖基本上對應(yīng)于傳播路徑的脈沖響應(yīng)。鑒于這些理由，多個復(fù)制碼發(fā)生器和相應(yīng)數(shù)量的相關(guān)器要被使用，并將它們安排得可單獨地設(shè)定各個復(fù)制碼的定時。然后，將多個復(fù)制碼的定時分別與在相應(yīng)數(shù)量的路徑上的定時相匹配，如從延遲圖中所讀出的那樣。按照這種方式，在各個路徑上的信號可在無相互干擾的狀態(tài)下單獨地被解調(diào)。由于這多個已解調(diào)信號載帶相同信息，因而借助于合成這些已解調(diào)信號就可實現(xiàn)增強的接收質(zhì)量，這稱為“路徑分集效應(yīng)”。上述的過程稱為“瑞克方案”，這是因為從信號是由各個路徑上集合得出的方面來看與瑞克功能相似的緣故。瑞克方案或功能固有地歸功于擴展頻譜通信系統(tǒng)，利用了在多傳播環(huán)境中所遇到的障礙物，為此，瑞克方案對于保證在擴展頻譜通信系統(tǒng)中取得高的通信質(zhì)量是必要的。對此，把解調(diào)一條路徑上的信號所使用的、由復(fù)制碼發(fā)生器、相關(guān)器和同步檢測器所組成的一組稱為“指”，即比喻為瑞克的手指。據(jù)此，為了實現(xiàn)解調(diào)n條路徑上的信號而進行瑞克組合需要有n個“指”，亦即n組，每組都包括復(fù)制碼發(fā)生器、相關(guān)器和同步檢測器。順便地說，“復(fù)制碼的定時與一條給定路徑上的信號的定時相匹配”稱為“手指分配”(finger allocation)。
為了體現(xiàn)出瑞克方案的大部分有益的特征，需要確定每個路徑上的信號的定時及其接收電平，以便借助于將各個路徑上的信號的定時按照接收電平從高到低的次序順序地分配給“手指”，以可靠地實現(xiàn)同步化而不致失效。這個程序稱為“檢索”。借助于執(zhí)行檢索處理，可以在CDMA通信系統(tǒng)的擴展頻譜接收機中建立了同步化。
為了更好地理解本發(fā)明的基本概念，下文將詳細說明本發(fā)明的技術(shù)背景。

圖1示出采用三指瑞克方案的一種常規(guī)的擴展頻譜接收機的結(jié)構(gòu)圖。參照該圖，由天線1所接收的高頻信號在無線電電路2中經(jīng)歷頻率變換和正交檢測，以變換成為基帶信號，然后輸入到定時控制電路3中，以通過同步檢索處理分別地確定第一至第三路徑的定時。將相應(yīng)于第一路徑的第一定時信號輸入到第一復(fù)制碼發(fā)生器41和第一相關(guān)器51；將相應(yīng)于第二通路的第二定時信號輸入到第二復(fù)制碼發(fā)生器42和第二相關(guān)器52；以及相應(yīng)于第三路徑的第三定時信號輸入到第三復(fù)制碼發(fā)生器43和第三相關(guān)器53。在第一至第三復(fù)制碼發(fā)生器41至43中，三種碼(每種碼都與在發(fā)送側(cè)所執(zhí)行的擴展過程中所使用的擴展碼相同)分別地被產(chǎn)生，以作為第一至第三復(fù)制碼(亦稱為“反擴展碼”(reverse-spreading code))。第一至第三復(fù)制碼在分別由第一至第三定時信號所給定的定時時分別地從第一至第三復(fù)制碼發(fā)生器41至43提供給第一至第三相關(guān)器51至53。在第一相關(guān)器51中，從無線電電路2輸入的基帶信號乘以第一復(fù)制碼，再把由乘法運算所得出的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地進行累積，可得出一個第一相關(guān)值。第一相關(guān)值在第一同步檢測器61經(jīng)歷同步檢測，借此變換成為一個第一符號信號。然后該第一符號信號由響應(yīng)定時控制電路3所提供的符號定時脈沖的第一閂鎖電路71鎖存(該第一閂鎖電路用以作為一個定時調(diào)節(jié)緩存器)。在第二相關(guān)器52中，基帶信號乘以第二復(fù)制碼，從乘法運算中得出的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地被累積，以獲得一個第二相關(guān)值。然后，該第二相關(guān)值在第二同步檢測器62中經(jīng)歷同步檢測，而被變換成為一個第二符號信號。該第二符號信號由響應(yīng)符號定時脈沖的第二閂鎖電路72鎖存(該第二閂鎖電路用以作為一個定時調(diào)節(jié)緩存器)。在第三相關(guān)器53中，基帶信號乘以第三復(fù)制碼，由該乘法運算所得出的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地累積，以獲得一個第三相關(guān)值。然后，該第三相關(guān)值在第三同步檢測器63中經(jīng)歷同步檢測而被變換成為一個第三符號信號。然后該第三符號信號由響應(yīng)符號定時脈沖的第三閂鎖電路73鎖存(該第三閂鎖電路用以作為一個定時調(diào)節(jié)緩存器)。第一至第三閂鎖電路71至73的輸出信號由瑞克合并電路8合成或合并在一起。瑞克合并電路8的輸出用以作為一個解調(diào)信號。
從圖2可以看出，符號信號a1、b1和c1是第一指(由第一復(fù)制碼發(fā)生器41、第一相關(guān)器51和第一同步檢測器61組成)的順序輸出。符號a2、b2和c2是第二指(由第二復(fù)制碼發(fā)生器42、第二相關(guān)器52和第二同步檢測器62組成)分別在相對于符號信號a1、b1和c1有一個很小延遲的定時時的順序輸出。而符號信號a3、b3和c3是第三指(由第三復(fù)制碼發(fā)生器43、第三相關(guān)器53和第三同步檢測器63組成)分別在相對于符號信號a2、b2和c2有一個很小延遲的定時時的順序輸出。據(jù)此，在最領(lǐng)先的路徑內(nèi)、在每個符號周期的邊界之前立即從定時控制電路順序產(chǎn)生符號定時脈沖ta、tb和tc，借此，允許第一至第三閂鎖電路71至73分別響應(yīng)符號定時脈沖ta、tb和tc來鎖存第一至第三指的輸出信號，于是，符號信號a1、a2和a3在對應(yīng)于符號定時脈沖ta的同一定時時分別由第一至第三閂鎖電路71至73鎖存；符號信號b1、b2和b3在對應(yīng)于符號定時脈沖tb的同一定時時分別由第一至第三閂鎖電路71至73鎖存，以及符號信號c1、c2和c3在對應(yīng)于符號定時脈沖tc的同一定時時分別由第一至第三閂鎖電路71至73鎖存。由于相應(yīng)的符號信號部按照這種方式分別由第一至第三閂鎖電路71至73鎖存，因而借助于瑞克合并電路8合并或合成第一至第三閂鎖電路71至73的輸出信號就可以獲得解調(diào)信號a、b和c。
然而，CDMA通信系統(tǒng)的常規(guī)擴展頻譜接收機在下述方面有缺點，亦即，在該路徑上相對于“在定時上最高領(lǐng)先的”路徑呈現(xiàn)相應(yīng)于一個或多個符號周期的延遲時，該路徑上的符號信號不能在同一時刻與其它路徑上的信號一起被鎖存，因為在該指與瑞克合并電路之間只設(shè)置了一級閂鎖電路，用以作為定時調(diào)節(jié)緩存器。換言之，只有在呈現(xiàn)少于一個符號周期延遲的路徑上的信號才能由瑞克合并電路來合成，這意味著易于瑞克合并的脈沖是有限的。其后果是，即便在指的個數(shù)增加時，擴展頻譜接收機的接收電平也不可能有效地提高，這是在改善CDMA通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量方面設(shè)置的困難。
根據(jù)上述的現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種擴展頻譜接收機，它甚至在該路徑相對于最領(lǐng)先定時的路徑呈現(xiàn)相應(yīng)于一個或多個符號周期延遲時也能夠?qū)υ撀窂缴系男盘枅?zhí)行瑞克合并，借此，保證改善的通信質(zhì)量、同時把干擾抑制到盡可能的最小程度，以允許CDMA通信系統(tǒng)容納增加數(shù)量的用戶設(shè)備。
根據(jù)上述的目的和在說明書開始時所提到的其它目的，按照本發(fā)明的總體方面，這里提供一種擴展頻譜接收機，它包括一個無線電電路，將由天線所接收的高頻信號經(jīng)過頻率變換和正交檢測而變換成為基帶信號；一個定時控制電路，通過對所述的基帶信號進行檢索處理，以檢測多個路徑上的定時，借此，產(chǎn)生第一和第二復(fù)制碼定時指示信號、定時脈沖、第一和第二延時指示信號；一個第一復(fù)制碼發(fā)生器，用以在由所述的定時控制電路所提供的第一復(fù)制碼定時指示信號所指示的定時時產(chǎn)生第一復(fù)制碼；一個第二復(fù)制碼發(fā)生器，用以在由所述的定時控制電路所提供的第二復(fù)制碼定時指示信號所指示的定時時產(chǎn)生第二復(fù)制碼；一個第一相關(guān)器，用以確定所述的基帶信號與由所述的第一復(fù)制碼發(fā)生器所提供的第一復(fù)制碼的一個相關(guān)值；一個第二相關(guān)器，用以確定所述的基帶信號與由所述的第二復(fù)制碼發(fā)生器所提供的第二復(fù)制碼的一個相關(guān)值；一個第一同步檢測器，經(jīng)過對所述的第一相關(guān)器輸出信號的同步檢測，輸出一個第一符號信號；一個第二同步檢測器，經(jīng)過對所述的第二相關(guān)器輸出信號的同步檢測，輸出一個第二符號信號；一個第一定時調(diào)節(jié)緩存器，響應(yīng)由所述的定時控制電路所提供的定時脈沖，鎖存由所述的第一同步檢測器所輸出的第一符號信號，并輸出這個經(jīng)所述的定時控制電路所輸出的第一延時指示信號所指示的一個延遲時間而鎖存的第一符號信號；一個第二定時調(diào)節(jié)緩存器，響應(yīng)由所述的定時控制電路所提供的定時脈沖，鎖存由所述的第二同步檢測器所輸出的第二符號信號，并輸出這個經(jīng)所述的定時控制電路所輸出的第二延時指示信號所指示的一個延遲時間而鎖存的第二符號信號；一個瑞克合并電路，用以合成來自所述的第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器的輸出信號。
按照實現(xiàn)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，第一和第二延時指示信號可以有準(zhǔn)備地制定得以片周期為基礎(chǔ)地或以符號周期為基礎(chǔ)地、分別為第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器指示出延遲時間。
按照實現(xiàn)本發(fā)明的另一種優(yōu)選方式，第一定時調(diào)節(jié)緩存器可以包括多級的第一閂鎖電路，設(shè)置在第一同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第一開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第一閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并且在第一延時指示信號的控制下被接通/斷開。
類似地是，第二定時調(diào)節(jié)緩存器可以包括多級的第二閂鎖電路，設(shè)置在第二同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第二開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第二閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并在第二延時指示信號的控制下被接通/斷開。
按照實現(xiàn)本發(fā)明的再一種優(yōu)選方式，上述的定時控制電路可以有準(zhǔn)備地制定得以利用長于一個符號周期的一種長碼所獲得的延時圖為基礎(chǔ)地產(chǎn)生第一和第二延時指示信號。
本發(fā)明的上述目的和其它目的、特點和突出的優(yōu)點將通過閱讀下文以舉例的方式所描述的優(yōu)選實施例并參照以下附圖就會明了。
圖1示出一種常規(guī)的擴展頻譜接收機結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2示出用以說明一種用于使這種常規(guī)的擴展頻譜接收機中的符號信號的定時相匹配的方法的示意圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一種擴展頻譜接收機結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4A至4C示出用以說明一種用于獲得多徑的延時圖的方法的示意圖；圖5示出用以說明在圖3所示的這種擴展頻譜接收機中進行瑞克合并的方法的示意圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的一種擴展頻譜接收機結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7A至7D示出用以說明在圖6所示的這種擴展頻譜接收機中進行瑞克合并的示意圖。
現(xiàn)在參照附圖并結(jié)合當(dāng)前已被認為是優(yōu)選或典型的實施例來詳細描述本發(fā)明。
第一實施例根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的擴展頻譜接收機被安排得可使從多個指輸出的符號信號的延遲利用移位寄存器(它能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間)來進行調(diào)節(jié)，以使符號信號的定時相匹配(該符號信號然后由瑞克合并電路合成或合并在一起)。
具體參照圖3，根據(jù)第一實施例的擴展頻譜接收機包括一個第一移位寄存器171，設(shè)置在第一同步檢測器161與瑞克合并電路18之間，用以作為一個定時調(diào)節(jié)緩存器來替代上文提到的第一閂鎖電路71，并且被設(shè)計得能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間；一個第二移位寄存器172，設(shè)置在第二同步檢測器162與瑞克合并電路18之間，用以作為定時調(diào)節(jié)緩存器以替代上文提到的第二閂鎖電路72，并被設(shè)計得能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間；一個第三移位寄存器173，設(shè)置在第三同步檢測器163與瑞克合并電路18之間，用以作為時間調(diào)節(jié)緩存器以替代上文提到的第三閂鎖電路73，并被設(shè)計得能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間。據(jù)此，第一實施例的擴展頻譜接收機與圖1所示的那種常規(guī)的擴展頻譜接收機不同，它用移位寄存器替代了閂鎖電路。現(xiàn)在描述這種移位寄存器的結(jié)構(gòu)。第一移位寄存器171包括八級第一閂鎖電路2111至2118，它們被設(shè)置得響應(yīng)從定時控制電路13輸出的定時脈沖、依序地鎖存第一同步檢測器161的輸出信號；和八級第一開關(guān)2211至2218，分別地設(shè)置在第一閂鎖電路2111至2118的輸出端與瑞克合并電路18之間，響應(yīng)從定時控制電路13輸出的第一定時信號而受控被接通/斷開。第二移位寄存器172包括八級第二閂鎖電路2121至2128，它們被設(shè)置得響應(yīng)從定時控制電路13的定時脈沖、依序地鎖存第二同步檢測器162的輸出信號；和八級第二開關(guān)2221至2228，分別地設(shè)置在第二閂鎖電路2121至2128的輸出端與瑞克合并電路18之間，響應(yīng)從定時控制電路13輸出的第二定時信號而受控被接通/斷開。第三移位寄存器173包括八級第三閂鎖電路2131至2138，它們被設(shè)置得響應(yīng)從定時控制電路13輸出的定時脈沖、依序地鎖存第三同步檢測器163的輸出信號；和八級第三開關(guān)2231至2238，分別地設(shè)置在第三閂鎖電路2131至2138的輸出端與瑞克合并電路18之間，響應(yīng)從定時控制電路13輸出的第三定時信號而受控被接通/斷開。
在根據(jù)第一實施例的擴展頻譜接收機中，從基站發(fā)送的無線電波由天線11接收。由天線11所接收的高頻信號在無線電電路12中經(jīng)歷頻率變換和檢測，以變換成為一個基帶信號，并被輸入到定時控制電路13，經(jīng)過上文提到的檢索處理，以分別地確定第一至第三路徑各自的定時。對應(yīng)于第一路徑的第一定時信號輸入到第一復(fù)制碼發(fā)生器141、第一相關(guān)器151和第一移位寄存器171。對應(yīng)于第二路徑的第二定時信號輸入到第二復(fù)制碼發(fā)生器142、第二相關(guān)器152和第二移位寄存器172。對應(yīng)于第三路徑的第三定時信號輸入到第三復(fù)制碼發(fā)生器143、第三相關(guān)器153和第三移位寄存器173。在第一至第三復(fù)制碼發(fā)生器141至143中，碼(每個碼都與在發(fā)送側(cè)所執(zhí)行的擴展過程中所使用的擴展碼相同)分別地被產(chǎn)生作為第一至第三復(fù)制碼(解擴展碼)。將第一至第三復(fù)制碼分別在由第一至第三定時信號所給定的定時時提供給第一至第三相關(guān)器151至153。在第一相關(guān)器151中，將無線電電路12所輸出的基帶信號乘以第一復(fù)制碼，從該乘法運算所得到的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地累積，以獲得一個第一相關(guān)值。然后，第一相關(guān)值在第一同步檢測器161中經(jīng)歷同步檢測，借此，被變換成為一個第一符號信號。然后，第一符號信號由第一移位寄存器171的八級第一閂鎖電路2111至2118響應(yīng)定時控制電路13所提供的定時脈沖而被依序地鎖存。在第二相關(guān)器152中，將基帶信號乘以第二復(fù)制碼，從該乘法運算所得到的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地累積，以獲得一個第二相關(guān)值。然后，第二相關(guān)值在第二同步檢測162中經(jīng)歷同步檢測，借此，被變換成為一個第二符號信號。然后，第二符號信號由第二移位寄存器172的八級第二閂鎖電路2121至2128響應(yīng)定時脈沖而被依序地鎖存。在第三相關(guān)器153中，將基帶信號乘以第三復(fù)制碼，從該乘法運算所得到的乘積信號以逐個符號為基礎(chǔ)地累積，以獲得一個第三相關(guān)值。然后，第三相關(guān)值在第三同步檢測器163中經(jīng)歷同步檢測，借此，被變換成為一個第三符號信號。然后，第三符號信號由第三移位寄存器173的八級第三閂鎖電路2131至2138響應(yīng)定時脈中而被依序地鎖存。第一至第三移位寄存器171至173的輸出信號由瑞克合并電路18根據(jù)例如最大比率合成方法(maximum rate synthesizing method)進行合成或合并在一起，從這里依序地輸出以作為一個解調(diào)信號。
現(xiàn)在參照圖4A至4C和圖5詳細地描述定時控制電路13的操作情況。
假設(shè)相應(yīng)于第一至第三路徑的符號信號(亦即第一至第三符號信號a1至a3出自于第一至第三指)相互具有如圖4A所示的定時關(guān)系。在這種情況下，在利用一種短碼(它所具有的周期相應(yīng)于一個符號周期)來確定相關(guān)性時可以獲得一種延遲圖，該圖在每個符號周期都呈現(xiàn)出相同的圖形，如圖4B所示。不可能從這種延遲圖確定出具有長于一個符號周期的較長延時的路徑的定時。從另一方面說，在利用一種長碼(它所具有的周期比一個符號周期長得多)來確定相關(guān)性時可以獲得一種延遲圖，該圖與這些路徑的延遲時間相對應(yīng)，如圖4C所示。據(jù)此，有可能根據(jù)利用長碼所獲得的延遲圖中的峰值P1至P3并按照片數(shù)確定出在第二和第三路徑上相對于領(lǐng)先的第一路徑的延時量。
還假設(shè)第一至第三指的符號信號a1至a3分別在定時t1至t3時出現(xiàn)，第一和第二符號信號a1和a2領(lǐng)先第三指的延時符號信號a3分別為“t3-t1”和“t3-t2”。據(jù)此，借助于將第一指的第一符號信號a1延遲“t3-t1”和將第二指的符號信號a2延遲“t3-t2”，就可以使第一至第三指的符號信號a1至a3相互匹配。
更具體地說，以片為基礎(chǔ)地指示出延遲時間的第一定時信號(亦即第一延時指示信號)從定時控制電路13輸出到第一移位寄存器171，為此，八級第一開關(guān)2211至2218中只有對應(yīng)于由第一定時信號所指示的延遲時間的第一級第一開關(guān)閉合。另外，以片為基礎(chǔ)地指示出延遲時間的第二定時信號(亦即第二延時指示信號)從定時控制電路13輸出到第二移位寄存器172，為此，八級第二開關(guān)2221至2228中只有對應(yīng)于由第二定時信號所指示的延遲時間的第二級第二開關(guān)閉合。再則，以片為基礎(chǔ)地指示出延遲時間的第三定時信號(亦即第三延時指示信號)從定時控制電路13輸出到第三移位寄存器173，為此，八級第三開關(guān)2231至2238中只有對應(yīng)于由第三定時信號所指示的延遲時間的第三級第三開關(guān)閉合。
以舉例方式讓我們假設(shè)第一和第二指的符號信號a1和a2領(lǐng)先第三指的第三符號信號a3分別為六片和三片。在這種情況下，在第一移位寄存器171中，只有第七級的第一開關(guān)2217對應(yīng)于指示延遲時間為六片的第一定時信號，而被閉合。而在第二移位寄存器172中，只有第四級的第二開關(guān)2224對應(yīng)于指示延遲時間為三片的第二定時信號，而被閉合。另一方面，在第三移位寄存器中，只有第一級的第三開關(guān)2231對應(yīng)于指示無延遲的第三定時信號，而被閉合。
在上述的結(jié)構(gòu)安排的情況下，符號信號在同一定時時從第一至第三移位寄存器輸出，于是，借助于由瑞克合并電路18將這些符號信號合成或合并在一起，就可以獲得具有有效地增強的接收電平的解調(diào)信號，而不管路徑上的延遲時間是短于還是長于一個符號周期。
順便地說，雖然第一至第三移位寄存器171至173的每個是在圖3所示的擴展頻譜接收機中按八級實施的，但是可以理解在實際應(yīng)用中第一至第三移位寄存器171至173的每個可以以與實際應(yīng)用的路徑上的延遲時間相對應(yīng)的級數(shù)來實現(xiàn)。
第二實施例根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的一種擴展頻譜接收機被安排得可借助于使用能夠以符號周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的移位寄存器來調(diào)節(jié)從多個指輸出的符號信號的延遲量，借此，可使符號信號的定時相匹配，所述的符號信號根據(jù)瑞克方案再被合成或合并在一起。
更具體地說，參照圖6，根據(jù)這個實施例的擴展頻譜接收機包括一個第一移位寄存器371，設(shè)置在第一同步檢測器361與瑞克合并電路38之間，替代上文提到的能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的第一移位器171，并且被設(shè)計得能夠以符號周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間；一個第二移位寄存器372，設(shè)置在第二同步檢測器362與瑞克合并電路38之間，替代上文提到的能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的第二移位寄存器172，并且被設(shè)計得能夠以符號周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間；以及一個第三移位寄存器373，設(shè)置在第三同步檢測器363與瑞克合并電路38之間，替代上文提到的能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的第三移位寄存器173，并且被設(shè)計得能夠以符號周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間。據(jù)此，根據(jù)第二實施例的擴展頻譜接收機與圖3所示的根據(jù)第一實施例的擴展頻譜接收機不同，它使用能夠以符號周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的移位寄存器替代了能夠以片周期為基礎(chǔ)地調(diào)節(jié)延遲時間的移位寄存器。更具體地說，第一移位寄存器371包括三級第一閂鎖電路4111至4113，響應(yīng)從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖，依序地鎖存第一同步檢測器361的輸出信號；和三級第一開關(guān)4211至4213，分別地設(shè)置在第一閂鎖電路4111至4113的輸出端與瑞克合并路38之間，并且響應(yīng)從定時控制電路33輸出的第一定時信號而受控被接通/斷開。第二移位寄存器372包括三級第二閂鎖電路4121至4123，響應(yīng)從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖，依序地鎖存第二同步檢測器362的輸出信號；和三級第二開關(guān)4221至4223，分別地設(shè)置在第二閂鎖電路4121至4123的輸出端與瑞克合并電路38之間，響應(yīng)從定時控制電路33輸出的第二定時信號而受控被接通/斷開。第三移位寄存器373包括三級第三閂鎖電路4131至4133，響應(yīng)從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖，依序地鎖存第三同步檢測器363的輸出信號；和三級第三開關(guān)4231至4233，分別地設(shè)置在第三閂鎖電路4131至4133輸出端與瑞克合并電路38之間，響應(yīng)從定時控制電路33輸出的第三定時信號而受控被接通/斷開。
根據(jù)第二實施例的擴展頻譜接收機中的天線31、無線電電路32、第一至第三復(fù)制碼發(fā)生器341至343、第一至第三相關(guān)器351至353和第一至第三同步檢測器361至363的操作情況類似于根據(jù)上文所述的第一實施例的擴展頻譜接收機中的天線11、無線電電路12、第一至第三復(fù)制碼發(fā)生器141至143、第一至第三相關(guān)器151至153和第一至第三同步檢測器161至163的操作情況。
現(xiàn)在參照圖7A至7D詳細地描述定時控制電路33、第一至第三移位寄存器371至373和瑞克合并電路38的操作情況。
假設(shè)對應(yīng)于第一至第三路徑的符號信號(亦即，第一至第三符號信號a1至a3出自于第一至第三指)具有圖7A所示的定時關(guān)系。在這種情況下，第一符號信號a1是由第一閂鎖電路4111(它構(gòu)成第一移位寄存器371的第一級)響應(yīng)立即在第一指的第一符號信號a1(參見圖7C)的符號周期結(jié)束之前從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖t1(參見圖7B)進行鎖存的。隨后，響應(yīng)立即在第一指的隨后的符號周期結(jié)束之前從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖t2(參見圖7B)，已由第一閂鎖電路4411(構(gòu)成第一移位寄存器371的第一級)所鎖存的第一符號信號a1再由第二級的第一閂鎖電路4112鎖存，并且與此同時第二符號信號a2由第二移位寄存器372的第一級的第二閂鎖電路4121來鎖存(參見圖7C)。隨后，響應(yīng)立即在第一指的隨后符號周期的結(jié)束之前從定時控制電路33輸出的符號定時脈沖t3(參照圖7B)，已由第一閂鎖電路4412(它構(gòu)成第一移位寄存器371的第二級)所鎖存的第一符號信號a1再由第三級的第一閂鎖電路4113來鎖存，并且與此同時已由第二移位寄存器372的第一級的第二閂鎖電路4121所鎖存的第二符號信號a2由第二級的第二閂鎖電路4222來鎖存，同時第三符號信號a3由第三閂鎖電路4131(它構(gòu)成第三移位寄存器373的第一級)來鎖存(參見圖7C)。
據(jù)此，借助于分別響應(yīng)第一至第三定時信號(第一至第三延時指示信號，它們是從定時控制電路33輸出的)、僅閉合第一開關(guān)4213(它設(shè)置在第一移位寄存器的第三級處)、第二開關(guān)4222(它設(shè)置在第二移位寄存器372的第二級處)、和第三開關(guān)4231(它設(shè)置在第三寄位寄存器373的第一級處)，有可能將第一至第三符號信號a1至a3的定時調(diào)準(zhǔn)對齊(參見圖7D)，它們將輸入到瑞克合并電路38。
以舉例的方式讓我們假設(shè)第三符號信號a3相對于第一符號信號a1被延遲相應(yīng)于150片的一個時段，而前者相對于第二符號信號a2被延遲相當(dāng)于80片的時段。在這種情況下，假設(shè)符號周期相應(yīng)于64片，延遲級的數(shù)目可以被確定為等于延遲的片周期除以符號的周期所得出的商。更具體地說，第一符號信號a1相對于第三符號信號a3被延遲為“2”，即“150”除以“64”的商，而第二符號信號a2相對于第三符號信號a3被延遲“1”，即“80”除以“64”的商。在這種情況下，借助于分別響應(yīng)第一至第三定時信號(它們是從定時控制電路33輸出的)僅閉合第一開關(guān)4213(它設(shè)置在第一移位寄存器371的第三級處)、第二開關(guān)4222(它設(shè)置在第二移位寄存器372的第二級處)和第三開關(guān)4231(它設(shè)置在第三移位寄存器373的第一級處)，有可能將第一至第三符號信號a1至a3的定時調(diào)準(zhǔn)對齊，它們將輸出到瑞克合并電路38。按照這種方式，借助于使用第一至第三移位寄存器371至373的符號周期為基礎(chǔ)延遲符號信號，有可能在相當(dāng)少數(shù)量的移位寄存器的情況下甚至在相應(yīng)于一個或多個符號周期的延遲發(fā)生時、在各條路徑之間建立同步。
在上述的結(jié)構(gòu)安排的情況下，符號信號在同一定時時從第一至第三移位寄存器371至373輸出。借助于瑞克合并電路38按照最大比率合成方法將這些符號信號合成或合并在一起，有可能獲得具有有效地增強的接收電平的解調(diào)信號，而不管在路徑上的延遲比一個符號周期短些還是長些。
順便地說，第一至第三移位寄存器371至373是在圖6所示的擴展頻譜接收機中按照三級來實施的。然而，可以理解，在實際應(yīng)用中，第一至第三移位寄存器371至373的每個可以以與在實際應(yīng)用時在路徑上的延遲時間相對應(yīng)的級數(shù)來實現(xiàn)。
從上文的描述可以看出，在根據(jù)本發(fā)明的擴展頻譜接收機中，瑞克合并可以實現(xiàn)，盡管路徑產(chǎn)生了相應(yīng)于一個或多個符號的延遲。換言之，在根據(jù)本發(fā)明的擴展頻譜接收機中，解調(diào)處理可以執(zhí)行，以便合成或合并增加數(shù)目的路徑的符號信號，這意味著根據(jù)本發(fā)明的擴展頻譜接收機可以獲得改善的抗干擾特性。此外，鑒于相當(dāng)?shù)偷陌l(fā)射功率而對其它用戶設(shè)備沒什么干擾，因而可以實現(xiàn)一種能夠容納增加用戶數(shù)量的通信系統(tǒng)。還鑒于將移位寄存器用以作為定時調(diào)節(jié)緩存器來以符號周期為基礎(chǔ)地延遲符號信號，因而多個符號信號的定時的調(diào)準(zhǔn)對齊可以用一種簡化的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
針對上述的技術(shù)而言，對本發(fā)明能夠作出許多修改和變型。對此，可以理解，本發(fā)明在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)是切合實際的。
權(quán)利要求
1.一種用于碼分多址通信系統(tǒng)的擴展頻譜接收機，其特征在于，包括一個無線電電路，將由天線所接收的高頻信號經(jīng)過頻率變換和正交檢測而變換成為基帶信號；一個定時控制電路，通過對所述的基帶信號進行檢索處理，以便檢測多個路徑上的定時，借此，產(chǎn)生第一和第二復(fù)制碼定時指示信號、定時脈沖、第一和第二延時指示信號；一個第一復(fù)制碼發(fā)生器，用以在由所述的定時控制電路所提供的第一復(fù)制碼定時指示信號所指示的定時時產(chǎn)生第一復(fù)制碼；一個第二復(fù)制碼發(fā)生器，用以在由所述的定時控制電路所提供的第二復(fù)制碼定時指示信號所指示的定時時產(chǎn)生第二復(fù)制碼；一個第一相關(guān)器，用以確定所述的基帶信號與由所述的第一復(fù)制碼發(fā)生器所提供的第一復(fù)制碼的一個相關(guān)值，所述的第二復(fù)制碼與所述的第一復(fù)制碼相同；一個第二相關(guān)器，用以確定所述的基帶信號與由所述的第二復(fù)制碼發(fā)生器所提供的第二復(fù)制碼的一個相關(guān)值；一個第一同步檢測器，經(jīng)過對所述的第一相關(guān)器輸出信號的同步檢測，輸出一個第一符號信號；一個第二同步檢測器，經(jīng)過對所述的第二相關(guān)器輸出信號的同步檢測，輸出一個第二符號信號；一個第一定時調(diào)節(jié)緩存器，響應(yīng)由所述的定時控制電路所提供的定時脈沖，鎖存由所述的第一同步檢測器所輸出的第一符號信號，并輸出這個經(jīng)所述的定時控制電路所輸出的第一延時指示信號所指示的一個延遲時間而鎖存的第一符號信號；一個第二定時調(diào)節(jié)緩存器，響應(yīng)由所述的定時控制電路所提供的定時脈沖，鎖存由所述的第二同步檢測器所輸出的第二符號信號，并輸出這個經(jīng)所述的定時控制電路所輸出的第二延時指示信號所指示的一個延遲時間而鎖存的第二符號信號；一個瑞克合并電路，用以合成來自所述的第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器的輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的第一和第二延時指示信號以片周期為基礎(chǔ)地分別地指示第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器的延遲時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的第一定時調(diào)節(jié)緩存器包括多級的第一閂鎖電路，設(shè)置在第一同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第一開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第一閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并且在第一延時指示信號的控制下被接通/斷開；所述的第二定時調(diào)節(jié)緩存器包括多級的第二閂鎖電路，設(shè)置在第二同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第二開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第二閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并在第二延時指示信號的控制下被接通/斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的定時控制電路根據(jù)利用長于一個符號周期的一種長碼所獲得的延遲圖，產(chǎn)生所述的第一和第二延時指示信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的定時脈沖具有與符號周期相同的周期；和所述的第一和第二延時指示信號以符號周期為基礎(chǔ)地分別指示所述的第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器的延遲時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的第一定時間節(jié)緩存器包括多級的第一閂鎖電路，設(shè)置在第一同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第一開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第一閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并且在第一延時指示信號的控制下被接通/斷開；所述的第二定時調(diào)節(jié)緩存器包括多級的第二閂鎖電路，設(shè)置在第二同步檢測器與瑞克合并電路之間；和多個第二開關(guān)，分別地設(shè)置在多級的第二閂鎖電路的輸出端與瑞克合并電路之間，并在第二延時指示信號的控制下被接通/斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擴展頻譜接收機，其特征在于，所述的定時控制電路根據(jù)利用長于一個符號周期的一種長碼所獲得的延遲圖，產(chǎn)生所述的第一和第二延時指示信號。
全文摘要
天線接收的高頻信號由無線電電路變換成為基帶信號。定時控制電路檢索處理基帶信號,產(chǎn)生第一和第二復(fù)制碼定時指示信號、定時脈沖、第一和第二延時指示信號。第一和第二復(fù)制碼發(fā)生器分別在指定的定時產(chǎn)生第一和第二復(fù)制碼。第一和第二相關(guān)器分別輸出一個相關(guān)值。第一和第二同步檢測器分別輸出第一和第二符號信號。第一和第二定時調(diào)節(jié)緩存器緩存第一和第二符號信號并向瑞克合并電路輸出具有延時的符號信號以合并它們。
文檔編號H04L1/00GK1189025SQ9712568
公開日1998年7月29日 申請日期1997年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月25日
發(fā)明者高草木二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社