專利名稱：用于直接序列擴(kuò)頻通信的偽噪聲碼獲取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)中的直接序列擴(kuò)頻接收機(jī)中的快速同步獲取設(shè)備，具體涉及偽噪聲(PN)碼獲取設(shè)備，用于消除更新偽噪聲碼時(shí)涉及的延遲。
直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，其中接收機(jī)端根據(jù)來自發(fā)送機(jī)端的用PN碼被經(jīng)一個(gè)頻譜擴(kuò)頻并被調(diào)制到載波上的輸出信號(hào)，產(chǎn)生和所接收的信號(hào)中包括的同一PN碼，并根據(jù)產(chǎn)生的PN碼對(duì)接收的信號(hào)解擴(kuò)，從而獲得原始信號(hào)。


圖1是說明傳統(tǒng)的PN碼獲取設(shè)備的框圖。
從直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)經(jīng)無線信道被發(fā)送的擴(kuò)頻信號(hào)，通過接收天線在PN碼獲取設(shè)備中被接收并向下變頻。由參考符號(hào)“S1”表示的經(jīng)下變頻的接收信號(hào)，在經(jīng)過匹配濾波器以獲取最大信號(hào)噪聲比(SNR)之后被輸入到解擴(kuò)單元12。解擴(kuò)單元12通過將信號(hào)乘以一個(gè)與之同步的擴(kuò)頻碼對(duì)接收信號(hào)解擴(kuò)，使得處于擴(kuò)頻調(diào)制狀態(tài)的信號(hào)被解調(diào)。也就是，解擴(kuò)單元12通過從PN碼發(fā)生器13產(chǎn)生的PN碼對(duì)經(jīng)匹配濾波的接收信號(hào)S1解擴(kuò)。
接著產(chǎn)生的解擴(kuò)信號(hào)被發(fā)送到一個(gè)相關(guān)器14，在某個(gè)時(shí)間周期Td內(nèi)對(duì)接收的信號(hào)累加。閾值比較單元15接收相關(guān)器14的輸出。閾值比較單元15比較相關(guān)器14的輸出信號(hào)和預(yù)定的閾值，從而檢查從PN碼發(fā)生器13產(chǎn)生的PN碼是否與接收信號(hào)S1的擴(kuò)頻PN碼同步。根據(jù)檢查結(jié)果，閾值比較單元15確定是否獲取了一個(gè)所需的PN碼。也就是，當(dāng)確定相關(guān)器14的輸出信號(hào)高于閾值時(shí)，就判定實(shí)現(xiàn)了所需PN碼的獲取。當(dāng)確定相關(guān)器14的輸出信號(hào)不高于閾值時(shí)，就判定所需PN碼的獲取失敗。在后一種情況下，PN碼更新信號(hào)被供給壓控振蕩器16，以將PN碼序列保持一個(gè)時(shí)間切片。這樣，執(zhí)行PN碼更新。之后上述標(biāo)號(hào)被重復(fù)。
同時(shí)如果PN碼周期太長(zhǎng)，在最壞的情況下有可能在PN碼序列的整個(gè)階段執(zhí)行解擴(kuò)和相關(guān)。在這種情況下，PN碼獲取時(shí)間將極大影響系統(tǒng)性能。實(shí)際上，在CDMA IS-95系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)快速PN碼獲取很重要，因?yàn)樗麄兪褂靡粋€(gè)最大線性PN碼發(fā)生器，適于以最多32768(215)個(gè)時(shí)間切片產(chǎn)生一個(gè)PN碼序列。
圖2表示一個(gè)圓圈形式的PN碼序列的整個(gè)周期的草圖，以說明PN碼序列的更新。在圖2中，“PN[i]”表示從初始階段PN[o]偏移i個(gè)時(shí)間切片的階段。術(shù)語(yǔ)“一時(shí)間切片保持”是指當(dāng)在PN[i]階段確定PN碼獲取失敗時(shí)，根據(jù)輸入信號(hào)將從PN碼發(fā)生器產(chǎn)生的PN碼序列偏移一個(gè)時(shí)間切片，從而將PN[i]階段移位為PN[i+1]階段，接著在階段PN[i+1]再次執(zhí)行PN碼獲取過程在圖1所示的設(shè)備中，根據(jù)從閾值比較單元15產(chǎn)生的PN碼更新信號(hào)控制VCO16，以便以硬件方式控制輸入時(shí)鐘的產(chǎn)生，即時(shí)間切片速率，方式是在一個(gè)時(shí)間切片期間阻止輸入時(shí)鐘的產(chǎn)生。也就是，以這樣的方式控制PN碼發(fā)生器13，使其輸出對(duì)于一個(gè)時(shí)間切片有偏移。
圖3表示在傳統(tǒng)的設(shè)備中執(zhí)行的由于PN碼序列更新操作而引起的一個(gè)延遲。
以上述方式實(shí)現(xiàn)PN碼序列更新存在問題。也就是對(duì)于在PN碼發(fā)生器從當(dāng)前階段PN[i]移位到下一階段PN[i+1]之后新輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)處理，而忽略在當(dāng)前階段PN[i]N個(gè)時(shí)間切片相關(guān)之后進(jìn)行的閾值比較期間接收的數(shù)據(jù)。然而這個(gè)操作產(chǎn)生不必要的延遲。將被尋找的PN碼序列相對(duì)初始階段有N個(gè)時(shí)間切片的位移，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于N個(gè)時(shí)間切片的延遲。在這種情況下如果N大，則PN碼獲取被嚴(yán)重地延遲。這使整個(gè)系統(tǒng)性能降低。另外，在直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中，在解調(diào)操作的載波恢復(fù)之前執(zhí)行PN碼獲取。所以，在擴(kuò)頻和相關(guān)之后對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行平方處理，從而移去頻率相位分量。也就是進(jìn)行非相干同步。由于這種附加的操作，一個(gè)PN序列所占的直到閾值比較的時(shí)間增長(zhǎng)了。另外，確定所需PN碼獲取為失敗的延遲時(shí)間也進(jìn)一步增長(zhǎng)。在采用數(shù)字信號(hào)處理單元進(jìn)行相關(guān)，平方處理，閾值比較時(shí)，延遲時(shí)間也增長(zhǎng)。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種PN碼獲取裝置，能夠最小化更新PN所需的延遲時(shí)間，從而降低PN碼獲取時(shí)間。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在適于接收擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)的接收機(jī)中提供一個(gè)偽噪聲碼獲取裝置，包括用于產(chǎn)生偽噪聲碼的偽噪聲碼發(fā)生器；壓控振蕩器，用于調(diào)整所述偽噪聲碼發(fā)生器的偽噪聲碼序列；解擴(kuò)單元，用于解擴(kuò)所述裝置中接收的和所述偽噪聲碼同步的擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)；一個(gè)相關(guān)器，用于為預(yù)定數(shù)目的切片累積所述擴(kuò)頻信號(hào)，從而獲取一個(gè)相關(guān)值，同時(shí)向所述偽噪聲碼發(fā)生器發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)，在每次結(jié)束所述預(yù)定數(shù)目的切片相關(guān)后，保持所述偽噪聲碼序列一個(gè)時(shí)間切片；和一個(gè)閾值比較單元，用于比較所述相關(guān)器輸出的所述相關(guān)值和一個(gè)預(yù)定的閾值，從而確定是否實(shí)現(xiàn)了所需的偽噪聲碼獲取，所述閾值比較單元產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，適于在確定實(shí)現(xiàn)了所需的偽噪聲碼獲取時(shí)，將所述偽噪聲碼序列提前一個(gè)時(shí)間切片。
在這個(gè)裝置中，在預(yù)定時(shí)間切片數(shù)對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)和相關(guān)之后的閾值比較之前，進(jìn)行PN碼更新。通過這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)根據(jù)閾值比較結(jié)果確定所需PN碼獲取失敗時(shí)，可以無延遲地接收與新的PN序列相關(guān)的數(shù)據(jù)。也就是，本發(fā)明消除了在閾值比較期間移去數(shù)據(jù)解擴(kuò)和相關(guān)所需的時(shí)間延遲，同時(shí)接收和新更新的PN碼序列相關(guān)的數(shù)據(jù)。
通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的，特征和益處將更顯然，其中圖1是說明傳統(tǒng)的PN碼獲取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是說明圓圈形式的PN碼序列的整個(gè)周期的草圖3是說明在傳統(tǒng)的PN碼獲取裝置中執(zhí)行的PN碼序列更新操作所引起的延遲的草圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PN碼獲取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的PN碼獲取裝置中執(zhí)行的PN碼序列更新操作的框圖。
瑞將參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明的以下描述中，為了使本發(fā)明更清楚，沒有包括對(duì)已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PN碼獲取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
從直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)經(jīng)過無線信道發(fā)送的擴(kuò)頻信號(hào)，經(jīng)過接收天線被在PN碼獲取設(shè)備中接收，接著被向下變頻。由參考字符“S1”表示的經(jīng)向下變頻的接收信號(hào)，在通過一個(gè)匹配濾波器41以獲取最大SNR后被輸入到解擴(kuò)單元42。解擴(kuò)單元42通過將信號(hào)乘以一個(gè)與之同步的擴(kuò)頻碼來解擴(kuò)接收信號(hào)，這樣處于頻調(diào)制狀態(tài)的信號(hào)被解調(diào)。也就是解擴(kuò)單元42用PN碼發(fā)生器43產(chǎn)生的PN碼解擴(kuò)經(jīng)濾波匹配和接收的信號(hào)S1。
接著產(chǎn)生的解擴(kuò)信號(hào)被發(fā)送到一個(gè)相關(guān)器44，在某個(gè)時(shí)間周期Td內(nèi)對(duì)接收的信號(hào)累加。閾值比較單元45接收相關(guān)器44的輸出。閾值比較單元45比較相關(guān)器44的輸出信號(hào)和預(yù)定的閾值，從而檢查從PN碼發(fā)生器43產(chǎn)生的PN碼是否與接收信號(hào)S1的擴(kuò)頻PN碼同步。根據(jù)檢查結(jié)果，閾值比較單元45確定是否獲取了一個(gè)所需的PN碼。也就是，當(dāng)確定相關(guān)器44的輸出信號(hào)高于閾值時(shí)，就判定實(shí)現(xiàn)了所需PN碼的獲取。當(dāng)確定相關(guān)器44的輸出信號(hào)不高于閾值時(shí)，就判定所需PN碼的獲取失敗。
相關(guān)器44將N個(gè)時(shí)間切片相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送給閾值比較單元45，與此同時(shí)地產(chǎn)生適于保持PN碼序列一個(gè)時(shí)間切片的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)，也就是PN碼一切片保持信號(hào)被提供給VCO46，而VCO46控制PN碼發(fā)生器43產(chǎn)生保持一個(gè)時(shí)間切片的PN碼序列。因此，接收的信號(hào)S1被和被保持一個(gè)時(shí)間切片的PN碼序列同相解擴(kuò)。這種情況下，即使當(dāng)所需的PN碼獲取失敗時(shí)，閾值比較單元45無延遲地接收與新的PN碼序列相關(guān)的數(shù)據(jù)，因?yàn)橐呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了PN碼序列的一切片時(shí)間保持。這樣可以無延遲地確定是否實(shí)現(xiàn)了所需的PN碼獲取。同時(shí)，在一時(shí)間切片保持狀態(tài)實(shí)現(xiàn)所需的PN碼獲取保持時(shí)，閾值比較單元45再次向VCO46發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)，以適于將PN碼序列提前一個(gè)時(shí)間切片，從而將PN碼控制序列調(diào)整到初始狀態(tài)。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的PN碼獲取裝置中執(zhí)行的PN碼序列更新操作的草圖。參考圖5，可以發(fā)現(xiàn)與圖3的情況相比，當(dāng)所需的PN碼獲取失敗時(shí)，沒有延遲發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明，不是在閾值比較之后進(jìn)行PN碼序列更新，而是在預(yù)定數(shù)目(如上所述的N)的切片相關(guān)之后進(jìn)行的。因此可以消除傳統(tǒng)情況下每次所需的PN碼獲取失敗時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間延遲。這樣有一個(gè)降低PN碼獲取時(shí)間的益處。
盡管已經(jīng)結(jié)合最實(shí)際和優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，相反覆蓋在本發(fā)明的精神和范文內(nèi)的各種變型。
權(quán)利要求
1．在適于接收擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)的接收機(jī)中的偽噪聲編碼獲取設(shè)備，包括用于產(chǎn)生偽噪聲的偽噪聲碼發(fā)生器；壓控振蕩器，用于調(diào)整所述偽噪聲碼發(fā)生器的偽噪聲碼序列；解擴(kuò)單元，用于解擴(kuò)所述設(shè)備中接收的和所述偽噪聲碼同步的擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)；一個(gè)相關(guān)器，用于為預(yù)定數(shù)目的切片累積所述解擴(kuò)信號(hào)，從而獲取一個(gè)相關(guān)值，同時(shí)向所述偽噪聲碼發(fā)生器發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)，在每次結(jié)束所述預(yù)定數(shù)目的切片相關(guān)后，保持所述偽噪聲碼序列一個(gè)時(shí)間切片；和一個(gè)閾值比較單元，用于比較所述相關(guān)器輸出的所述相關(guān)值和一個(gè)預(yù)定的閾值，從而確定是否實(shí)現(xiàn)了所需的偽噪聲碼獲取，所述閾值比較單元產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，適于在確定實(shí)現(xiàn)了所需的偽噪聲碼獲取時(shí)，將所述偽噪聲碼序列提前一個(gè)時(shí)間切片。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的偽噪聲碼獲取設(shè)備，其中當(dāng)所述相關(guān)值高于所述確定閾值時(shí)，所述閾值比較單元確定實(shí)現(xiàn)了所需的偽噪聲碼獲取。
全文摘要
直接序列擴(kuò)頻接收機(jī)中的偽噪聲碼獲取裝置,能夠最小化更新偽噪聲碼序列的延遲,從而降低偽噪聲碼獲取時(shí)間。設(shè)備被配置得在所需時(shí)間切片數(shù)內(nèi)擴(kuò)頻信號(hào)被解擴(kuò)和相關(guān)之后和閾值比較之前,進(jìn)行偽噪聲碼更新。通過這樣配置,當(dāng)根據(jù)閾值比較結(jié)果確定所需偽噪聲碼獲取失敗時(shí),可以無延遲接收與新的偽噪聲序列相關(guān)的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1228643SQ9812658
公開日1999年9月15日 申請(qǐng)日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月29日
發(fā)明者韓忠錫 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社