專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中的時(shí)間定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及依照接收信號(hào)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行時(shí)間定位的方法和設(shè)備。具體地說，本發(fā)明涉及確定在接收信號(hào)中已知同步標(biāo)記或數(shù)據(jù)串的位置，以使對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行其他處理(例如頻率鎖定和數(shù)據(jù)解碼)。


圖1示出由例如移動(dòng)電話接收的信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。接收信號(hào)包括一個(gè)連續(xù)碼片序列，每個(gè)碼片有固定的時(shí)長(zhǎng)。每個(gè)碼片包括一對(duì)I(同相)值和Q(正交)值，從這個(gè)意義上說，碼片r是復(fù)數(shù)r＝rx+jry，其中rx和ry分別代表組成碼片的I值和Q值?？砂迅鱅Q碼片對(duì)看作是碼元。如圖1所示，幀結(jié)構(gòu)包括38400個(gè)碼片長(zhǎng)的幀。幀由15個(gè)連續(xù)的PCP(功率控制周期)構(gòu)成，每個(gè)PCP為2560個(gè)碼片長(zhǎng)。每個(gè)PCP包括10個(gè)連續(xù)的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為256個(gè)碼片長(zhǎng)。其中(在每個(gè)PCP中)各時(shí)隙中的一個(gè)包含同步字(SW)，同步字長(zhǎng)度為256個(gè)碼片或碼元。
接收如圖1所示信號(hào)的設(shè)備搜索接收信號(hào)，尋找同步字(SW)，以便接收機(jī)能依照接收信號(hào)對(duì)自身進(jìn)行時(shí)間定位，從而完成接收信息的頻率鎖定和正確解碼。
依照接收信號(hào)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行時(shí)間定位的傳統(tǒng)方法是費(fèi)時(shí)的，而且是計(jì)算密集型的。
本發(fā)明旨在改進(jìn)這些問題。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的方法，接收信號(hào)包括一系列以連續(xù)周期排列的碼片，該方法包括使同步字與接收信號(hào)周期長(zhǎng)度相關(guān)，累加相關(guān)結(jié)果以產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果，并檢查第一組累積相關(guān)結(jié)果以確定同步字在接收信號(hào)中的位置，其中所述數(shù)目在第一組累積相關(guān)結(jié)果超過閾值處被截?cái)唷?br> 根據(jù)有關(guān)方面，本發(fā)明提供實(shí)現(xiàn)方法的計(jì)算機(jī)程序。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供用于使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的設(shè)備，接收信號(hào)包括一系列以連續(xù)周期排列的碼片，該設(shè)備包括用于使同步字與若干數(shù)目的接收信號(hào)周期長(zhǎng)度相關(guān)的相關(guān)裝置；用于累加相關(guān)結(jié)果以產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果的累加裝置；以及用于檢查第一組累積相關(guān)結(jié)果以確定同步字在接收信號(hào)中的位置的檢查裝置，其中該設(shè)備進(jìn)一步包括用于在第一組累積相關(guān)結(jié)果超過閾值時(shí)截?cái)嗨鰯?shù)目的截?cái)嘌b置。
通過使相關(guān)處理可以被截?cái)?，能使同步處理更有效地運(yùn)行。
在一個(gè)實(shí)施例中，周期長(zhǎng)度的起點(diǎn)可以由例如一個(gè)碼片片斷替換?？墒雇阶峙c若干數(shù)目的偏移長(zhǎng)度相關(guān)以產(chǎn)生第二累積相關(guān)結(jié)果。這樣做的好處在于，利用具有周期長(zhǎng)度基準(zhǔn)的偏移幀再次執(zhí)行相關(guān)可提高分辨率，也就是說，能以更高的精度確定同步字在接收信號(hào)中的位置。產(chǎn)生第二個(gè)(或第三個(gè)、第四個(gè)等)累積相關(guān)結(jié)果所用的累加處理可被限制在與產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果所用的周期長(zhǎng)度相同的數(shù)目上?；谙嗤瑪?shù)目的周期長(zhǎng)度產(chǎn)生第一組和第二組累積相關(guān)結(jié)果，這一事實(shí)帶來(lái)了其他好處。這意味著如果對(duì)第一組和第二組累積相關(guān)結(jié)果進(jìn)行比較，以確定同步字在接收信號(hào)中的位置，那么其中一組累積相關(guān)結(jié)果就不會(huì)傾向于與另一組相關(guān)。
截?cái)嗨瞄撝悼梢允穷A(yù)先確定的，或者是動(dòng)態(tài)確定的。
在同步處理中，接收機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的測(cè)試段進(jìn)行處理，輸入信號(hào)測(cè)試段持續(xù)長(zhǎng)度至少為一個(gè)周期長(zhǎng)度。最好，接收機(jī)對(duì)持續(xù)長(zhǎng)度為3到8個(gè)周期長(zhǎng)度的測(cè)試段進(jìn)行處理。當(dāng)然，相關(guān)處理中所用的周期長(zhǎng)度的數(shù)目將在截?cái)嗾{(diào)停處減少。
在優(yōu)選實(shí)施例中，接收機(jī)是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)接收機(jī)，同步字是主同步序列PSCH。
現(xiàn)在僅通過示例，結(jié)合附圖來(lái)說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中很明顯，周期長(zhǎng)度不必與接收信號(hào)的周期同步。
圖1說明接收信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，接收機(jī)對(duì)具有前面結(jié)合圖1所說明的幀結(jié)構(gòu)的信號(hào)進(jìn)行處理。接收機(jī)通過對(duì)接收信號(hào)的測(cè)試段進(jìn)行處理來(lái)執(zhí)行同步過程，(根據(jù)默認(rèn)準(zhǔn)則)接收信號(hào)的測(cè)試段長(zhǎng)度為6個(gè)PCP。
接收機(jī)利用下列公式使SW與PCP長(zhǎng)度相關(guān)Pk=[Σi=0255(si·rx(i+k))]2+[Σi=0255(si·ry(i+k))]2]]>其中si為標(biāo)量，表示SW的第i個(gè)碼片；rx(i+k)表示測(cè)試段PCP長(zhǎng)度的第(i+k)個(gè)碼片(r(i+k))的同相分量；以及ry(i+k)表示測(cè)試段PCP長(zhǎng)度的第(i+k)個(gè)碼片(r(i+k))的正交分量。
相關(guān)結(jié)果由字母P表示(P代表功率，由于相乘的結(jié)果是信號(hào)幅度的平方，而信號(hào)幅度的平方與功率的量綱相同)。索引k表示相關(guān)值P是由SW的碼片與PCP長(zhǎng)度的第k個(gè)到第(k+255)個(gè)碼片相乘而得。如果rk恰好是SW出現(xiàn)在PCP長(zhǎng)度中的第一個(gè)碼片，那么Pk的相關(guān)值將為高數(shù)值。對(duì)接收信號(hào)的每個(gè)碼片重復(fù)執(zhí)行相關(guān)處理，以測(cè)試SW是否在該碼片處出現(xiàn)于PCP長(zhǎng)度中，即可對(duì)k＝0到2559中的每一個(gè)計(jì)算Pk。因此，就對(duì)PCP長(zhǎng)度產(chǎn)生了具有2560個(gè)P值的數(shù)組。該數(shù)組被稱為“功率”數(shù)組。
為在處理中引入平均度，對(duì)測(cè)試段的下一個(gè)PCP長(zhǎng)度計(jì)算Pk值。將新的功率數(shù)組與前面的功率數(shù)組相加，以產(chǎn)生累積功率數(shù)組。在累積功率數(shù)組中，第k個(gè)元素包含第一個(gè)和第二個(gè)PCP長(zhǎng)度的第k個(gè)功率值的和。
然后，通過計(jì)算另外4組Pk數(shù)組繼續(xù)執(zhí)行上述過程，以便產(chǎn)生接收信號(hào)測(cè)試段的全部6個(gè)PCP長(zhǎng)度的Pk數(shù)組。每當(dāng)產(chǎn)生新的Pk值時(shí)，都將該值加到累積功率數(shù)組的第k個(gè)值中。當(dāng)處理完全部6個(gè)PCP長(zhǎng)度后，累積功率數(shù)組就成為最終功率數(shù)組。可將最終功率數(shù)組中的最大值看作用來(lái)識(shí)別在接收信號(hào)中SW出現(xiàn)的第一個(gè)碼片，從而允許接收機(jī)與接收信號(hào)同步。
可以將測(cè)試段中的碼片邊界偏移二分之一碼片的偏移量。然后重復(fù)執(zhí)行相關(guān)處理，計(jì)算每個(gè)PCP長(zhǎng)度的功率數(shù)組，并構(gòu)造另一個(gè)最終功率數(shù)組。這一新的最終功率數(shù)組將包含表示在接收信號(hào)中SW的初始碼片的最大值?？梢员容^來(lái)自初始的最終功率數(shù)組和新的最終功率數(shù)組中的最大值，將兩者之中的較大者表示在接收信號(hào)中SW的初始碼片的位置?？梢岳斫猓@是可提高確定SW在接收信號(hào)中的位置的過程的分辨率的方式。而且，可以理解，測(cè)試段中的碼片邊界可以偏移其他的碼片片斷。事實(shí)上，最終功率數(shù)組可針對(duì)任何數(shù)目的偏移量(每個(gè)偏移量是不同的碼片片斷)來(lái)計(jì)算以進(jìn)一步提高分辨率。
為了加快確定在接收信號(hào)中SW的位置的過程，在計(jì)算最終功率數(shù)組的過程中采用截?cái)嗯卸?。在開始計(jì)算關(guān)于第二個(gè)和后續(xù)的PCP長(zhǎng)度(這里是第2到6個(gè)PCP長(zhǎng)度)的Pk數(shù)組之前，接收機(jī)檢查累積功率數(shù)組，以確定其中的任何k元素是否已超過預(yù)先確定的閾值。如果超過，則累積功率數(shù)組成為最終功率數(shù)組，并且在這個(gè)最終功率數(shù)組的產(chǎn)生過程中，不再處理其他的PCP長(zhǎng)度。
很明顯，在產(chǎn)生多個(gè)最終功率數(shù)組時(shí)(基于不同的碼片片段偏移量)，每個(gè)最終數(shù)組都必須基于相同數(shù)目的累積功率數(shù)組Pk(或PCP長(zhǎng)度)。否則，最終功率數(shù)組將不能在公平的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較，以確定同步字在接收信號(hào)中的位置。因此，如果對(duì)所處理的PCP長(zhǎng)度的數(shù)目的截?cái)喟l(fā)生在第一個(gè)最終功率數(shù)組的產(chǎn)生過程中，那么在全部后續(xù)的最終功率數(shù)組的產(chǎn)生過程中，應(yīng)采用相同的截?cái)?而不必依靠閾值的比較)。
權(quán)利要求
1.一種使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的方法，所述接收信號(hào)包括一系列以連續(xù)周期排列的碼片，所述方法包括使同步字與若干數(shù)目的接收信號(hào)周期長(zhǎng)度相關(guān)，累加相關(guān)結(jié)果以產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果，并檢查第一組累積相關(guān)結(jié)果以確定在接收信號(hào)中同步字的位置，其中所述數(shù)目在第一組累積相關(guān)結(jié)果超過閾值處被截?cái)唷?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括偏移周期長(zhǎng)度的起點(diǎn)以產(chǎn)生偏移長(zhǎng)度，使同步字與若干數(shù)目的偏移長(zhǎng)度相關(guān)以產(chǎn)生第二組累積相關(guān)結(jié)果，并檢查第二組累積相關(guān)結(jié)果以確定在接收信號(hào)中同步字的位置，其中確定偏移長(zhǎng)度的數(shù)目為產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果所用的長(zhǎng)度數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中周期長(zhǎng)度的起點(diǎn)可偏移一個(gè)碼片片斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中確定偏移長(zhǎng)度數(shù)目的步驟包括通知是否在產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果所用的長(zhǎng)度數(shù)目被截?cái)唷?br> 5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中使同步字與周期長(zhǎng)度相關(guān)的步驟包括通過使同步字與始于周期長(zhǎng)度中的每個(gè)碼片位置的碼片序列相關(guān)來(lái)產(chǎn)生關(guān)于那個(gè)碼片位置的相關(guān)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中累加相關(guān)結(jié)果的步驟包括將從不同周期長(zhǎng)度中的一碼片位置得來(lái)的相關(guān)值相加。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中檢查累積相關(guān)結(jié)果的步驟包括確定累積相關(guān)結(jié)果中的最大相關(guān)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在檢查累積相關(guān)結(jié)果的步驟中，確定的最大相關(guān)值表示在接收信號(hào)中同步字的起點(diǎn)。
9.一種用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述任何權(quán)利要求的方法的計(jì)算機(jī)程序。
10.一種用于使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的設(shè)備，所述接收信號(hào)包括一系列以連續(xù)周期排列的碼片，所述設(shè)備包括用于使同步字與若干數(shù)目的接收信號(hào)周期長(zhǎng)度相關(guān)的相關(guān)裝置，用于累加相關(guān)結(jié)果以產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果的累加裝置；以及用于檢查第一組累積相關(guān)結(jié)果以確定同步字在接收信號(hào)中的位置的檢查裝置，其中所述設(shè)備進(jìn)一步包括用于在第一組累積相關(guān)結(jié)果超過閾值時(shí)截?cái)嗨鰯?shù)目的截?cái)嘌b置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于偏移周期長(zhǎng)度的起點(diǎn)以產(chǎn)生偏移長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)移裝置、和確定裝置，其中相關(guān)裝置用于使同步字與若干數(shù)目的偏移長(zhǎng)度相關(guān)以產(chǎn)生第二組累積相關(guān)結(jié)果，檢查裝置用于檢查第二組累積相關(guān)結(jié)果以確定在接收信號(hào)中同步字的位置，以及確定裝置用于使偏移長(zhǎng)度的所述數(shù)目確定為產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果所用的長(zhǎng)度數(shù)目。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中偏移裝置用于將周期長(zhǎng)度的起點(diǎn)轉(zhuǎn)移一個(gè)碼片片斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的設(shè)備，其中相關(guān)裝置包括監(jiān)視裝置，用于通知是否在產(chǎn)生第一組累積相關(guān)結(jié)果所用的長(zhǎng)度數(shù)目被截?cái)唷?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求10到13中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中相關(guān)裝置用于通過使同步字與始于周期長(zhǎng)度中的每個(gè)碼片位置的碼片序列相關(guān)來(lái)產(chǎn)生關(guān)于那個(gè)碼片位置的相關(guān)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中累加裝置用于將從不同的周期長(zhǎng)度中的一碼片位置得來(lái)的相關(guān)值相加。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的設(shè)備，其中檢查裝置用于確定累積相關(guān)結(jié)果中的最大相關(guān)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中檢查裝置用于將最大相關(guān)值表示在接收信號(hào)中同步字的起點(diǎn)。
18.一種使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的方法，所述方法在本質(zhì)上如上文結(jié)合附圖所做的說明。
19.一種使接收機(jī)與接收信號(hào)同步的設(shè)備，所述設(shè)備在本質(zhì)上如上文結(jié)合附圖所做的說明。
全文摘要
一種使自身與具有圖(1)所示幀結(jié)構(gòu)的信號(hào)有效同步的接收機(jī)。接收信號(hào)的各功率控制周期(PCP)在它的一個(gè)時(shí)隙中包含主同步序列(PSCH)。接收機(jī)使已知的PSCH與接收信號(hào)相關(guān)，以確定在接收信號(hào)中PSCH的位置，并由此使自身與接收信號(hào)同步。為保存處理資源，可在相關(guān)例行程序正常結(jié)束之前獲得足夠好的相關(guān)時(shí)截?cái)嘞嚓P(guān)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1483247SQ01821118
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2001年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日
發(fā)明者安迪·瑟斯頓, 安迪 瑟斯頓 申請(qǐng)人:尤比尼蒂克斯有限公司