專利名稱：互相關(guān)方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在諸如擴頻蜂窩通信系統(tǒng)之類的無線通信系統(tǒng)中，互相關(guān)器可以被用來執(zhí)行擴頻信號的序列流之間的互相關(guān)。例如，在蜂窩寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)中，擴頻信號可以包括一個編碼序列，例如一個偽隨機碼。在蜂窩寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)中，偽隨機碼是一個M序列或金色序列，該序列具有很好的″噪聲類似″屬性并且容易構(gòu)造。此外，擴頻信號的序列可以是一個64片Walsh代碼(針對于把每個基元分給64個不同的用戶)的產(chǎn)品和一個定期偽隨機噪聲(PN)序列(針對于分開不同的基元)。
互相關(guān)器可以被用來執(zhí)行序列流之間的互相關(guān)。然而，現(xiàn)有互相關(guān)器的硬件實現(xiàn)可包括大量的元件并且可耗費很大的電流。
從而，需要硬件和/或軟件實現(xiàn)來計算互相關(guān)值從而減輕上述缺點。


本發(fā)明主題在本說明書的結(jié)束部分中被特別指出并清楚地要求。然而，通過參考連同附圖的下列詳細說明，本發(fā)明的構(gòu)造和操作方法，以及其中的目的、特征和優(yōu)點都可以被理解，其中圖1是一個描述根據(jù)本發(fā)明可仿效實施例的方法的示意流程圖；圖2是一個有助于理解根據(jù)本發(fā)明一部分可仿效實施例的相位旋轉(zhuǎn)的示意圖；和圖3是一個根據(jù)本發(fā)明一部分可仿效實施例的接收機的示意圖。
應(yīng)當理解，為了圖解的簡單和清楚起見，在附圖中示出的元件不一定按比例描繪。例如，為了清楚起見，一部分元件的尺寸相對其它元件而被放大。此外，被考慮認為適當?shù)膮⒖紨?shù)字可以在附圖中被重復(fù)采用以指出相應(yīng)的或者相似的元件。
具體實施例方式
在以下詳細說明中，大量細節(jié)被闡述以便徹底了解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，本發(fā)明可以脫離這些細節(jié)而被實踐。在其它情況中，眾所周知的方法、程序、元件和電路沒有被詳細描述，以免模糊本發(fā)明。
按照在計算機存儲器內(nèi)操作數(shù)據(jù)位或二進制數(shù)字信號的算法和符號表示，一部分詳細說明被陳述。這些算法說明和表示可以被那些數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的技術(shù)人員用來將其工作內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)給本技術(shù)領(lǐng)域的其他技術(shù)人員。
除非特別說明，否則從以下討論應(yīng)當明顯理解是，在整個說明討論中使用的諸如″處理″、″計算″、″確定″等等之類的術(shù)語指的是計算機、計算系統(tǒng)或類似電子計算裝置的動作和/或進程，這種處理把表示計算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲器中的物理量的數(shù)據(jù)變換成同樣表示計算系統(tǒng)的存儲器、寄存器或其它這種信息存儲器、發(fā)射或顯示設(shè)備中的物理量的其它數(shù)據(jù)。
應(yīng)當理解，本發(fā)明可以用于各類應(yīng)用。盡管本發(fā)明不受限于這方面，在此公開的電路和技術(shù)可以用于許多諸如無線電系統(tǒng)的接收機之類的設(shè)備。接收機意指被包括在本發(fā)明范圍內(nèi)，比如蜂窩無線電話接收機、擴頻接收機、數(shù)字系統(tǒng)接收機和類似的接收機。
蜂窩無線電話接收機的類型意指在本發(fā)明范圍內(nèi)，其包括用于接收擴頻信號的碼分多址(CDMA)、碼分多址2000和寬帶碼分多址(WCDMA)的蜂窩無線電話的接收機等等，但不限于此。
轉(zhuǎn)到圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的復(fù)數(shù)二進制序列的至少兩個信號之間的互相關(guān)方法被示出。盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，按照需要，該方法可以從把四相移相鍵控(QPSK)序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列的兩個信號開始(模塊100)。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，把四相移相鍵控序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列的兩個信號可以通過下列等式表示。下列等式可以被用來計算兩個四相移相鍵控復(fù)數(shù)序列之間的復(fù)數(shù)互相關(guān)CC(n,d)=Σi=1L-1S1(n+1)·S2*(n+i+d)]]>等式1其中S1(n)、S2(n)是復(fù)數(shù)序列的兩個信號，其具有給定的復(fù)數(shù)值±A和±j·A；L是互相關(guān)項的數(shù)目；和d是兩個序列之間的延遲。
等式1可以被進一步發(fā)展為下列方式CC(n,d)=Σi=0L-1S1(n+1)·S2*(n+i+d)=2·Σi=0L-1S~1(n+i)·S~2*(n+i+d)]]>等式2通過等式2證明，互相關(guān)序列S1(n)、S2(n)可以被替代為復(fù)數(shù)二進制序列的兩個信號 信號 的內(nèi)容可以通過下列等式來描述S~1I(n)=(S1I(n)+S1O‾(n))/2]]>S~1O‾(n)=(-S1I(n)+S1O‾(n))/2]]>S~2I(n)=(S2I(n)+S2O‾(n))/2]]>S~2O‾(n)=(-S2I(n)+S2O‾(n))/2]]>等式3其中，符號I可以指示信號 的同相分量和符號O可以指示信號 的正交相位分量。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當知道，I可以表示信號 的實部分量，和O可以表示信號 的虛部分量。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，參照圖2的如下所述，QPSK序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列可以通過把QPSK序列的相位旋轉(zhuǎn)±(π/4)來執(zhí)行。
轉(zhuǎn)到圖2，有助于說明根據(jù)本發(fā)明實施例的QPSK序列旋轉(zhuǎn)的圖解被示出。盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，圖2示出QPSK序列值±(π/4)的旋轉(zhuǎn)。然而，按照需要，在本發(fā)明的其它實施例中，16正交調(diào)幅(QAM)序列的±(π/4)旋轉(zhuǎn)或其它適當序列的旋轉(zhuǎn)形式可以被執(zhí)行。更加實際的，QPSK值X1、X2、X3和X4可以被旋轉(zhuǎn)到虛軸或?qū)嵼S上。例如，X1可以被旋轉(zhuǎn)到實軸上，X2可以被旋轉(zhuǎn)到虛軸上，X3可以被旋轉(zhuǎn)到實軸上和X4可以被旋轉(zhuǎn)到虛軸上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，按照需要，QPSK序列值的旋轉(zhuǎn)可以模擬QPSK序列到復(fù)數(shù)二進制序列的實部分量或虛部分量的轉(zhuǎn)換。
此外，該旋轉(zhuǎn)可以被利用來簡化互相關(guān)計算，其通過下列等式被說明 等式4在等式4中可以看出，復(fù)數(shù)二進制序列信號 是純粹的實數(shù)或虛數(shù)，其可以把執(zhí)行復(fù)數(shù)乘法所需的實數(shù)和/或虛數(shù)乘法的數(shù)目從四個減少到一個。
轉(zhuǎn)回到圖1，該方法可以繼續(xù)把復(fù)數(shù)序列變換成符號位和類型位表示(模塊110)。例如，如圖2中所示，值X1的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生符號位″加″和類型位″實數(shù)″。此外，序列X4的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生符號位″減″和類型位″虛數(shù)″。盡管本發(fā)明不受限于這方面，按照需要，序列的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換可以在單一操作中被執(zhí)行。然而，在本發(fā)明的其它實施例中，旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換可以通過分開操作被執(zhí)行。另外，在本發(fā)明的一個實施例中，類型位和符號位可以被用來把復(fù)數(shù)二進制序列的實部分量和/或虛部分量分別提供給實數(shù)和/或虛數(shù)累加器(模塊120)。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，至少兩個累加器可以被使用，第一累加器可以被用來輸出互相關(guān)結(jié)果的實部分量和第二累加器可以被用來輸出互相關(guān)結(jié)果的虛部分量。
如等式2所示，互相關(guān)結(jié)果可以被乘以2(模塊130)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，上述方法可以通過硬件和/或軟件被實現(xiàn)。現(xiàn)在將說明本發(fā)明實施例的一個例子，其可以使用硬件和軟件的組合。
轉(zhuǎn)到圖3，根據(jù)本發(fā)明實施例的接收機300的一個框圖被示出。盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，接收機300可以包括天線310、包括轉(zhuǎn)換器320、330的轉(zhuǎn)換單元315、以及互相關(guān)器400。互相關(guān)器400可以包括互相關(guān)控制器340、累加單元345，累加單元345可以包括實數(shù)累加器350和虛數(shù)累加器360以及放大器370、380。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這實例，為了簡單說明起見，接收機300將被描述為一個WCDMA接收機。天線310可以接受例如引導(dǎo)信號、專用信道信號等等的信號，這些信號可以包括QPSK序列。在本發(fā)明某些實施例中，按照需要，天線310可以是一個偶極天線。然而，其它類型的天線以可以被使用。
解調(diào)器(未示出)可以輸出QPSK序列的兩個信號S1(N)和S2*(N+D)。轉(zhuǎn)換器320和330接收QPSK序列的信號S1(N)和S2*(N+D)，并且可以分別把QPSK序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列的兩個信號 和 上面參照圖2詳細描述的是，把QPSK序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列可以通過把QPSK序列的相位旋轉(zhuǎn)±(π/4)來被執(zhí)行。此外，轉(zhuǎn)換器320和330可以把諸如符號位325和335以及類型位327和337之類的控制比特提供給互相關(guān)控制器340。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，互相關(guān)控制器340可以經(jīng)由端口341、346提供復(fù)數(shù)二進制序列并且可以用端口342、347來分別啟用或停用累加器350、370。更特別地，根據(jù)符號位325、335和類型位327、337，通過經(jīng)由端口342、347使用啟動信號，互相關(guān)控制器340可以有選擇地控制哪個累加器是激活的。這類選擇性控制的一個實例在下面參考表1被說明。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，在本發(fā)明一部分實施例中，下表1中示出的表示可以被存儲在一個存儲器(未示出)中。另外，在本發(fā)明其它實施例中，如表1中所示的表示可以通過硬件和/或軟件被實現(xiàn)。

表1在表1中用到了下列符號″索引″表示復(fù)數(shù)二進制序列的索引；″符號位″(325、335)表示已轉(zhuǎn)換序列的符號；″類型位″(335、337)表示復(fù)數(shù)二進制序列的已轉(zhuǎn)換比特是″實部″還是″虛部″(例如虛數(shù))；
″輸入″表示哪個二進制序列可以被提供給哪個累加器；和″啟用″表示是否累加器通過啟用比特被啟用。
盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，互相關(guān)控制器340可以根據(jù)表1來選擇復(fù)數(shù)二進制序列。所選擇的序列可以被輸入給所選擇的累加器350和/或360來進行累加。實數(shù)累加器350和虛數(shù)累加器360可以分別產(chǎn)生總的實數(shù)/虛數(shù)互相關(guān)結(jié)果。
另外，累加器350和360可以包括一個上/下計數(shù)器和一個與門(未示出)。該與門可以啟動上/下計算器的操作。然而，應(yīng)當理解，其它累加器實施也可以被使用。盡管本發(fā)明范圍不受限于這方面，通過等式2說明的是，乘法器370、380可以把由互相關(guān)控制器340、實數(shù)累加器350和虛數(shù)累加器360執(zhí)行出來的互相關(guān)結(jié)果乘以2。
雖然本發(fā)明的某些特征已經(jīng)在此被說明和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出許多修改、替換、改變和等效方案。因此，應(yīng)當理解，附加的權(quán)利要求被用來限定符合本發(fā)明真實精神的所有這類修改和改變。
權(quán)利要求
1.一個設(shè)備，包括轉(zhuǎn)換單元，用于把第一和第二輸入信號的四相移相鍵控(QPSK)序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號；和互相關(guān)器，用于基于由轉(zhuǎn)換單元提供的符號位和類型位來互相關(guān)復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，轉(zhuǎn)換單元包括第一轉(zhuǎn)換器，旋轉(zhuǎn)輸入信號的QPSK序列的相位，從而提供復(fù)數(shù)二進制序列的第一信號的類型位和符號位，該復(fù)數(shù)二進制序列包括實部分量和虛部分量；和第二轉(zhuǎn)換器，其能夠旋轉(zhuǎn)第二輸入信號的QPSK序列的相位，從而提供復(fù)數(shù)二進制序列的第二信號的類型位和符號位，該復(fù)數(shù)二進制序列包括實部分量和虛部分量。
3.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，互相關(guān)器包括累加單元，其包括第一累加器來提供實數(shù)互相關(guān)信號，和第二累加器來提供虛數(shù)互相關(guān)信號；和互相關(guān)控制器，用于把復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號的實部分量提供給第一累加器，和把復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號的虛部分量提供給第二累加器。
4.權(quán)利要求3的設(shè)備，其中，互相關(guān)器還包括第一乘法器，乘以已互相關(guān)信號的實部；和第二乘法器，乘以已互相關(guān)信號的虛部。
5.權(quán)利要求4的設(shè)備，其中，第一和第二乘法器能夠把已互相關(guān)信號的實部和虛部乘以2。
6.權(quán)利要求2的設(shè)備，其中，第一和第二轉(zhuǎn)換器能夠把±(π/4)的相位旋轉(zhuǎn)提供給復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號比特。
7.權(quán)利要求2的設(shè)備，其中，復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號包括值±A和±j·A。
8.一個方法，包括根據(jù)通過相位旋轉(zhuǎn)第一和第二信號的復(fù)數(shù)二進制序列提供的符號位和類型位，互相關(guān)復(fù)數(shù)二進制序列的第一信號和第二信號。
9.權(quán)利要求8的方法，還包括把四相移相鍵控(QPSK)序列的第一和第二輸入信號轉(zhuǎn)換成所述的復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號。
10.權(quán)利要求9的方法，其中，互相關(guān)包括把互相關(guān)的結(jié)果乘以2。
11.權(quán)利要求9的方法，其中，轉(zhuǎn)換包括旋轉(zhuǎn)第一輸入信號的QPSK序列的相位和旋轉(zhuǎn)第二輸入信號的QPSK序列的相位；和把第一和第二信號的復(fù)數(shù)二進制序列的實部分量和虛部分量分別提供給實數(shù)和虛數(shù)累加器。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，旋轉(zhuǎn)包括把復(fù)數(shù)二進制序列的相位旋轉(zhuǎn)±(π/4)。
13.一個設(shè)備，包括偶極天線，用于接收四相移相鍵控(QPSK)序列的第一和第二輸入信號；轉(zhuǎn)換單元，用于把第一和第二輸入信號的四相移相鍵控(QPSK)序列轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號；和互相關(guān)器，用于基于由轉(zhuǎn)換單元提供的符號位和類型位來互相關(guān)復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號。
14.權(quán)利要求13的設(shè)備，其中，轉(zhuǎn)換單元包括第一轉(zhuǎn)換器，旋轉(zhuǎn)輸入信號的QPSK序列的相位，從而提供復(fù)數(shù)二進制序列的第一信號的類型位和符號位，該復(fù)數(shù)二進制序列包括實部分量和虛部分量；和第二轉(zhuǎn)換器，其能夠旋轉(zhuǎn)第二輸入信號的QPSK序列的相位，從而提供復(fù)數(shù)二進制序列的第二信號的類型位和符號位，該復(fù)數(shù)二進制序列包括實部分量和虛部分量。
15.權(quán)利要求14的設(shè)備，其中，互相關(guān)器包括累加單元，其包括第一累加器來提供已互相關(guān)信號的實部，和第二累加器來提供已互相關(guān)信號的虛部；和互相關(guān)控制器，用于把復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號的實部分量提供給第一累加器，和把復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號的虛部分量提供給第二累加器。
16.權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，互相關(guān)器還包括第一乘法器，其能夠乘以已互相關(guān)信號的實部；和第二乘法器，其能夠乘以已互相關(guān)信號的虛部。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，其中，第一和第二乘法器能夠把已互相關(guān)信號的實部和虛部乘以2。
18.權(quán)利要求14的設(shè)備，其中，第一和第二轉(zhuǎn)換器能夠把復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號的比特的相位旋轉(zhuǎn)±(π/4)。
19.權(quán)利要求14的設(shè)備，其中，復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號包括值±A和±j·A。
20.一個產(chǎn)品，包括其中存儲了指令的存儲媒介，執(zhí)行該指令導(dǎo)致根據(jù)通過相位旋轉(zhuǎn)第一和第二信號的復(fù)數(shù)二進制序列提供的符號位和類型位，互相關(guān)復(fù)數(shù)二進制序列的第一信號和第二信號。
21.權(quán)利要求20的產(chǎn)品，其中，執(zhí)行該指令還導(dǎo)致把四相移相鍵控(QPSK)序列的第一和第二輸入信號轉(zhuǎn)換成所述的復(fù)數(shù)二進制序列的第一和第二信號。
22.權(quán)利要求20的產(chǎn)品，其中，執(zhí)行該指令還導(dǎo)致互相關(guān)第一和第二信號的復(fù)數(shù)二進制序列和把互相關(guān)的結(jié)果乘以2。
23.權(quán)利要求21的產(chǎn)品，其中，執(zhí)行該指令還導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)第一輸入信號的QPSK序列的相位和旋轉(zhuǎn)第二輸入信號的QPSK序列的相位；和把第一和第二信號的復(fù)數(shù)二進制序列的實部分量和虛部分量提供給第一和第二累加器。
24.權(quán)利要求22的產(chǎn)品，其中，執(zhí)行該指令還導(dǎo)致把復(fù)數(shù)二進制序列的比特相位旋轉(zhuǎn)±(π/4)。
全文摘要
簡要地，提供一種計算復(fù)數(shù)二進制序列的互相關(guān)值的方法和設(shè)備。該設(shè)備可以包括轉(zhuǎn)換單元和互相關(guān)器?；ハ嚓P(guān)器可以包括互相關(guān)控制器，其基于類型位和符號位來給實數(shù)累加器和/或虛數(shù)累加器提供復(fù)數(shù)二進制序列的信號實部分量和/或虛部分量。
文檔編號G06F17/15GK1606852SQ03801773
公開日2005年4月13日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
發(fā)明者科彼·皮克, 約納·佩列茨 申請人:英特爾公司