專利名稱：包括數(shù)據(jù)接收機(jī)的擴(kuò)頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括數(shù)據(jù)接收機(jī)的擴(kuò)頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，該數(shù)據(jù)接收機(jī)用于在傳輸信道被借用前接收以持續(xù)時(shí)間Ts的碼元組成并通過具有周期Tc的擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻的數(shù)據(jù)，該信道具有每個(gè)都產(chǎn)生延遲的不同廣播路徑，該接收機(jī)包括一個(gè)由L個(gè)分路形成的稱為Rake電路的接收電路，用于處理涉及路徑延遲的數(shù)據(jù)，一個(gè)估計(jì)電路，用于所接收的碼元。
本發(fā)明也涉及處理以擴(kuò)頻為特征的數(shù)據(jù)的一種方法。
這種設(shè)備是公知的并在便攜電話領(lǐng)域明顯有著許多用途。關(guān)于該主題可以參考?xì)W洲專利EP0851600。該公知的設(shè)備包括一個(gè)接收機(jī)，該接收機(jī)將延遲一個(gè)或更多碼元周期的信號(hào)合并，目的是減少出現(xiàn)在超過該碼元周期時(shí)間段內(nèi)的干擾的影響。
本發(fā)明也打算通過利用其它方法消除出現(xiàn)在超過該碼元周期多倍時(shí)間段內(nèi)的干擾。
為此目的，這種接收機(jī)的特征在于它進(jìn)一步包括一個(gè)覆蓋各個(gè)Ts的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間干擾消除電路。
通過非限定性示例并參照下面描述的實(shí)施例，將本發(fā)明的這些和其它方面闡述得更清楚。
在附圖中

圖1表示按照本發(fā)明的一個(gè)接收機(jī)，圖2是解釋碼元周期和擴(kuò)頻單元持續(xù)時(shí)間的時(shí)序圖，圖3表示按照本發(fā)明的接收機(jī)的細(xì)節(jié)，和圖4表示包含在圖3所示接收機(jī)中的干擾消除電路的詳細(xì)構(gòu)成。
在圖1中表示了與基站2協(xié)同工作的一個(gè)傳輸設(shè)備1，該基站使用QPSK調(diào)制(正交相移鍵控)發(fā)射對(duì)應(yīng)CDMA方式的復(fù)數(shù)形式數(shù)據(jù)。該設(shè)備用數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)3和數(shù)據(jù)接收機(jī)4共用一個(gè)天線8的形式。
該接收機(jī)4明顯包括一個(gè)解調(diào)器12，該解調(diào)器在對(duì)從天線8所接收的數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行解調(diào)，和包括一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元14，該處理單元與標(biāo)記為15的Rake接收電路合并。該電路允許改善發(fā)生在各個(gè)路徑Pth1，Pth2，…，Pthn上的無線電鏈路的接收，以便對(duì)于終端20可以使用的數(shù)據(jù)d-k具有盡可能好的質(zhì)量。
按照本發(fā)明，在接收機(jī)中進(jìn)一步提供有干擾消除電路25。
在圖2中，線A表示要傳輸?shù)拇a元，為簡(jiǎn)單起見用兩個(gè)狀態(tài)表示。Ts是該碼元的持續(xù)時(shí)間。該碼元經(jīng)歷由擴(kuò)頻碼進(jìn)行的調(diào)制，每個(gè)擴(kuò)頻碼具有持續(xù)時(shí)間Tc。Ts／Tc的比值提供了擴(kuò)頻系數(shù)。該擴(kuò)頻碼實(shí)際上用有關(guān)用戶的第一碼Csp和有關(guān)基站的第二碼Csc形式體現(xiàn)，該基站發(fā)射該碼。因此組合擴(kuò)頻碼允許通過相關(guān)在接收機(jī)級(jí)恢復(fù)傳輸?shù)拇a元。
圖3表示按照本發(fā)明的接收機(jī)的細(xì)節(jié)。以接收由四個(gè)分路例如BR1到BR4形成的復(fù)合信號(hào)y(t)的Rake接收電路15形式，來處理來自導(dǎo)致各個(gè)延遲τ1到τ4的各種路徑的信號(hào)。這些分路各自包括采樣器ER1到ER4，該采樣器以1／Tc頻率對(duì)所接收信號(hào)的實(shí)部R(y)進(jìn)行采樣而另一個(gè)采樣器EI1到EI4用于該信號(hào)的虛部J(y)。各個(gè)采樣器的采樣時(shí)間對(duì)于每個(gè)分路偏移τ1到τ4的時(shí)間段。相關(guān)器CR1到CR4提供通過各個(gè)采樣器ER1到ER4所采樣的信號(hào)的實(shí)部與根據(jù)本地所處理的部分Csp和Csc形成的擴(kuò)頻碼的相關(guān)性。相關(guān)器CI1到CI4對(duì)于此所接收信號(hào)的虛部提供相同的相關(guān)性。該相關(guān)器上輸出的信號(hào)由所使用信道的估計(jì)進(jìn)行校正?；谛诺罌_擊響應(yīng)處理的估計(jì)由一個(gè)信道估計(jì)器50實(shí)現(xiàn)。該類型估計(jì)器形成了現(xiàn)有技術(shù)部分，該技術(shù)的說明可以在1958年3月出版的IRE會(huì)議錄46卷中R．PRICE和P．E．GREEN所著題目為“用于多徑信道的一種通信技術(shù)”的文章中找到。很明顯這種估計(jì)是以所謂BCCH(見UMTS標(biāo)準(zhǔn))的信道為基礎(chǔ)的。各個(gè)乘法器M11、M12、M13、M14和M15使對(duì)相關(guān)器CR1和CI1輸出信號(hào)幅度和相位的調(diào)整成為可能，(后者通過乘以-1給出相關(guān)器CR1和CI1組輸出信號(hào)的共軛部分)；對(duì)于其它分路也是一樣的。相加器A11和A12最后產(chǎn)生校正過的信號(hào)。相加器ARF和AIF產(chǎn)生由該電路各個(gè)分路所處理信號(hào)的組合。
按照本發(fā)明，在將這些信號(hào)施加到判決電路SR和SI前，通過相加器ARI和AⅡ減去由干擾消除電路25評(píng)估的干擾成分。
該電路25包括涉及計(jì)算的一個(gè)部件25a和有意存儲(chǔ)由判決電路SR和SI所估計(jì)出的各個(gè)數(shù)據(jù)的一個(gè)部件25b，該判決電路因此形成估計(jì)電路用于所接收并在終端20處可再現(xiàn)的碼元。計(jì)算電路因此使用這些各種所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和各種由估計(jì)器50產(chǎn)生的信道各個(gè)估計(jì)樣本。
圖4表示消除電路25的結(jié)構(gòu)。該電路是K個(gè)互相關(guān)塊IntC1到IntCK的形式，其中K限定了可以抑制干擾的時(shí)間段。這些塊接收信號(hào)Epth1到Epth4，這些信號(hào)可能證實(shí)指定給路徑Pth1到Pth4的分路BR1到BR4的作用。塊IntC1的各個(gè)乘法器N11到N15與相加器PR1到PI1協(xié)同工作對(duì)以前的操作執(zhí)行這些類似運(yùn)算，但是這些運(yùn)算與塊IntCK的判決數(shù)據(jù)d-1到d-k有關(guān)。兩個(gè)相加器FRⅠ和FⅡ?qū)⑺袎K的成分合并以產(chǎn)生計(jì)算出的干擾信號(hào)R(ISI)和J(ISI)。
由這些塊執(zhí)行的各個(gè)計(jì)算將結(jié)合下列理由進(jìn)行解釋在使用無線電廣播的通信中，傳輸信道被分裂成L個(gè)路徑，每個(gè)路徑一方面導(dǎo)致τ1的延遲，另一方面導(dǎo)致φ1的相位轉(zhuǎn)動(dòng)和β1的幅度衰減，以致從發(fā)射信號(hào)S(t)所接收的信號(hào)Y(t)將考慮這些各種干擾和噪聲n(t)，并寫成下式Y(jié)(t)=Σl=1Lβ1·ejφ1S(t-τ1)+n(t)(1)]]>信號(hào)S(t)代表數(shù)據(jù)dk，該數(shù)據(jù)經(jīng)歷由擴(kuò)頻碼C(t-k，Ts)的擴(kuò)頻，其中Ts代表傳輸碼元的持續(xù)時(shí)間。該碼由Cj值形成，以便可以寫成下式C(t)=Σj=0j=k-1Cjδ(t-jTc)---(4)]]>其中Tc代表擴(kuò)頻碼單元的持續(xù)時(shí)間而K是這些擴(kuò)頻碼單元的數(shù)量。也可以寫成Ts=KTc。然后信號(hào)x(t)可以寫成Y(t)=Σl=1Lβ1·ejφ1·Σk=-∞K=+∞d-k·C(t-τ1-kTs)+n(t)(5)]]>每個(gè)Rake接收機(jī)分路執(zhí)行一個(gè)相關(guān)，這些分路的輸出信號(hào)r(τ1)可以寫成r(τ1)=Σk=-∞k=+∞d-k.W(τ1-kTs)+η(τ1)---(6)]]>W(τ1-kTs)是在括號(hào)中指示時(shí)間的信道沖擊響應(yīng)。該信號(hào)被分成兩個(gè)部分一個(gè)有用信號(hào)部分rus和一個(gè)訓(xùn)練信號(hào)部分rps，可以寫成如下rus=d0．W(τ1)(7a)
rps=Σk≠0dk.W(τ1+kTs)---(7b)]]>由于延遲τ1在時(shí)間間隔
內(nèi)選擇，因此意味著只考慮通過的碼元，公式(6)寫成r(τ1)=Σk=0k=Kd-k.W(τ1-kTs)+η(τ1)---(9)]]>選擇K使得KTc≤τLτL代表最長(zhǎng)時(shí)間，該時(shí)間實(shí)際上不是固定的，因?yàn)樗Q于物理環(huán)境?？梢哉f能夠從一個(gè)碼元的幾分之一到幾個(gè)碼元改變。
按照某種標(biāo)準(zhǔn)(特別是UMTS)τL假設(shè)為等于256Tc，由此系數(shù)KK=256.TcSF.TC=256SF---(10)]]>SF是擴(kuò)頻系數(shù)，該系數(shù)可以從4到256的范圍取值。應(yīng)當(dāng)注意，預(yù)先不知道的信息的一個(gè)碼元Ts的持續(xù)時(shí)間可以從4到256SF變化，用于估計(jì)路徑引起的延遲的控制信道一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間是固定的(它等于UMTS情況下的256和IS95情況下的128)。
根據(jù)公式(9)，不受由已經(jīng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)引起的干擾影響的部分r｀(t)可以被引出。r′(t)=r(τ1)-Σk=0k=Kdk.W(τ1+kTs)+=d0.W(τ1)+η(τ1)---(11)]]>d0是將估計(jì)的碼元而d-1，d-2，…，d-k是已經(jīng)估計(jì)出的通過的碼元。
在相加器ARI和AⅡ輸出處的信號(hào)Z，該信號(hào)由Rake接收機(jī)和電路25的各個(gè)分路合并產(chǎn)生，寫成Z=Σl=1l=Ld-k·W*(τ1)·r(τ1)-Σk=1k=Kd-k·(Σl=1l=LW*(τ1)·W(τ1-kTs)---(12)]]>Z=Σl=1l=LW*(τ1).r(τ1)-Σk=1k=Kd-k.Rk.----(13)]]>其中Rk.=Σl=1l=LW*(τ1).W(τ1-kTs)-----(14)]]>
塊IntCK執(zhí)行由公式(14)表示的計(jì)算。
各個(gè)乘法器N11，…，N15到NK1，…，NK5執(zhí)行位于公式(11)負(fù)號(hào)后面的運(yùn)算。公式(14)表示實(shí)現(xiàn)限制在
的信道沖擊響應(yīng)的互相關(guān)性和對(duì)該區(qū)間(0，Ts)外沖擊響應(yīng)的互相關(guān)性。
權(quán)利要求
1．一種擴(kuò)頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，包括一個(gè)數(shù)據(jù)接收機(jī)，用于在傳輸信道被錯(cuò)位之前接收由持續(xù)時(shí)間Ts的碼元組成并通過具有周期Tc的擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻的數(shù)據(jù)，該傳輸信道具有每個(gè)路徑產(chǎn)生延遲的不同廣播路徑，該接收機(jī)包括一個(gè)稱為Rake電路的接收電路，由L個(gè)分路形成用于處理涉及路徑延遲的數(shù)據(jù)，一個(gè)估計(jì)電路，用于所接收的碼元，其特征在于該接收機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)適用各種Ts的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間干擾消除電路。
2．如同權(quán)利要求1中所要求的一種設(shè)備，其特征在于該干擾消除電路具有用于接收的輸入數(shù)量L擴(kuò)頻系數(shù)Ts/Tc由信道估計(jì)器產(chǎn)生的傳輸信道W(…)的估計(jì)系數(shù)K個(gè)已經(jīng)估計(jì)出的碼元，和一個(gè)輸出用于在估計(jì)電路的輸入處抑制估計(jì)出的干擾。
3．如同權(quán)利要求2中所要求的一種設(shè)備，其特征在于該消除電路執(zhí)行下列運(yùn)算Σk=0k=Kd-k.(Σl=1l=LW*(τ1).W(τ1-kTs))]]>其中W(…)代表所述信道估計(jì)，而W*(…)代表其共軛，d-k是已經(jīng)估計(jì)出的碼元。
4．如同權(quán)利要求3中所要求的一種設(shè)備，其特征在于該信道估計(jì)器作用于來自稱為BCCH的信道的信息。
5．在按照權(quán)利要求1到4之一的一個(gè)接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)的一種方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)通過一個(gè)Rake接收機(jī)的一種信號(hào)接收，對(duì)廣播信道的一個(gè)估計(jì)，用于產(chǎn)生判決后碼元的一個(gè)判決，已估計(jì)碼元的存儲(chǔ)，對(duì)于一個(gè)持續(xù)時(shí)間的干擾消除，該持續(xù)時(shí)間可以超過碼元的持續(xù)時(shí)間，干擾通過針對(duì)信道估計(jì)和判決后碼元實(shí)現(xiàn)的互相關(guān)性計(jì)算出。
全文摘要
該擴(kuò)頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備包括一個(gè)數(shù)據(jù)接收機(jī),用于在傳輸信道被錯(cuò)位之前接收具有持續(xù)時(shí)間Ts的碼元組成并通過具有周期Tc的擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻的數(shù)據(jù),該信道具有L個(gè)每個(gè)都產(chǎn)生延遲的主要廣播路徑,該接收機(jī)包括:一個(gè)稱為Rake電路的接收電路,由L個(gè)分路形成用于處理涉及路徑延遲的數(shù)據(jù),一個(gè)估計(jì)電路用于所接收的碼元。還包括干擾消除電路,具有適合各種Ts的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間,該電路執(zhí)行下列運(yùn)算:
文檔編號(hào)H04B1/707GK1283010SQ00126440
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者A·馬祖基 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司