專利名稱：同步跟蹤裝置及無線通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步跟蹤裝置以及無線通信終端。
背景技術(shù)：
如圖6所示，在配置多個基站100，對每個基站100構(gòu)成服務(wù)區(qū)(小區(qū))，在各服務(wù)區(qū)內(nèi)在基站100和移動臺101之間形成無線通路進行無線通信的移動通信系統(tǒng)中，具有多路干涉和干擾強，系統(tǒng)容量大，通話質(zhì)量好等很多優(yōu)點的CDMA(代碼部門多路存取)方式倍受注目。
使用CDMA方式的無線通信系統(tǒng)，在發(fā)送方裝置中，在對被數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)和圖象數(shù)據(jù)，采用四相移鍵控調(diào)制方式等的數(shù)字調(diào)制方式進行調(diào)制后，把該被調(diào)制后的發(fā)送數(shù)據(jù)用偽噪聲符號(PN符號)等的擴展符號變換為寬帶的基帶信號，然后變換為無線頻率的信號并發(fā)送出去。
另一方面，在接收方裝置中的構(gòu)成是，對已接收的無線頻率信號，用和在發(fā)送方的裝置中使用的擴展符號一樣的符號進行反擴展，然后用QPSK解調(diào)方式等的數(shù)字解調(diào)方式進行數(shù)字式解調(diào)，再生接收數(shù)據(jù)。
為了解調(diào)數(shù)據(jù)必須取得擴展符號的同步，在電源接通時和越區(qū)切換時，在每次間歇地進行接收時進行其同步處理。在通話時為了進行高品質(zhì)的解調(diào)，通過進行符號同步處理，始終搜索探索從多條通路到來的多路徑信號。在CDMA方式中通過合成在獨立的定時到來的多路徑信號的相位，就可以提高通話品質(zhì)。把它稱為RAKE合成。在解調(diào)時，進行解調(diào)的處理由指狀設(shè)備承擔(dān)，多路徑信號搜索由搜索器承擔(dān)。指狀設(shè)備、搜索器都具有多個相關(guān)器，通過取得和接收信號的相關(guān)，進行解調(diào)、搜索操作。
圖7是展示無線通信終端的概略構(gòu)成的方框圖。接收信號經(jīng)由天線200被輸入到該終端，在RF/IF部分201實施高頻帶處理后，在搜索器202、指狀設(shè)備203中實施基帶的處理。搜索器202從電源接通時到通話時及等待時也進行符號同步的處理。而且，因為該處理要求高速性，所以用多個搜索器202實現(xiàn)。
在CDMA方式中，因為可以合成獨立到來的多路徑，所以通過對應(yīng)多個多路徑設(shè)置多個指狀設(shè)備203，實現(xiàn)RAKE合成。而且，和控制多個搜索器202、指狀設(shè)備203的控制部分204配合構(gòu)成CDMA方式接收機的基帶前端。
圖8是展示在圖7中說明的指狀設(shè)備203的構(gòu)成圖。主要部分由解調(diào)部分10、擴展符號發(fā)生器14、相位控制器15、同步跟蹤部分21構(gòu)成。
解調(diào)部分10，由用于推定傳送線路的相關(guān)器11、用于進行通話信道的解調(diào)的相關(guān)器12、推定傳送線路的傳送線路推定器13構(gòu)成。相關(guān)器11，接收來自擴展符號發(fā)生器14的引導(dǎo)信道用的擴展符號，獲取和傳送線路推定用的公共引導(dǎo)信道之間的相關(guān)。相關(guān)器12，接收來自擴展符號發(fā)生器14的通話信道用擴展符號，獲取和通話信道之間的相關(guān)。各相關(guān)器11、12的輸出在傳送線路推定器13中被實施在傳送線路中產(chǎn)生的相反處理，然后被交到糾錯處理電路。
另一方面，同步跟蹤電路21具備相關(guān)器16，從擴展符號發(fā)生器14接收滯后相位的引導(dǎo)信道用擴展符號；相關(guān)器17，從擴展符號發(fā)生器14接收超前相位的引導(dǎo)信道用擴展符號。使用這種相關(guān)器16、17，利用在偏移±1/2碼片相位的點上的相關(guān)，通過插入進行跟蹤接收信號相位的處理。成為對象的信道，和上述的傳送線路推定用的相關(guān)器11一樣，是已知模式的公共引導(dǎo)信道。
來自超前相關(guān)器17的作為輸出的超前相關(guān)值和來自滯后相關(guān)器16的滯后相關(guān)值在減法器18中被進行減法處理。減法的結(jié)果被輸入循環(huán)過濾器20，通過在其中進行過濾處理生成被稱為曲線的控制信號，執(zhí)行用相位控制器15控制擴展符號發(fā)生器14的相位的循環(huán)控制。
圖9展示以往的S曲線，各相關(guān)器輸出，通過減法運算處理、過濾處理生成被稱為S曲線的控制信號，在相位控制器15執(zhí)行控制擴展符號發(fā)生器14的相位的循環(huán)控制。擴展符號發(fā)生器14，產(chǎn)生被相位控制器15控制的相位的擴展符號。擴展符號發(fā)生器14生成4種擴展符號。作為公共引導(dǎo)信道用的擴展符號，在3種定時生成引導(dǎo)信道用擴展符號。
把提供給傳送線路推定用的相關(guān)器11的符號相位作為定時(On-time)相位，同步跟蹤用的相關(guān)器17的超前相位、相關(guān)器16的滯后相位，是分別從定時相位偏離1/2碼片的相位。只對通話信道用相關(guān)器12產(chǎn)生不同的擴展符號，其定時和定時相位是同相位。各擴展符號都在保持相對的相位的同時連續(xù)變化。
同步跟蹤部分21中的相關(guān)器輸出，在接收信號強度大的情況下為大的相關(guān)值，當(dāng)小的情況下為小的相關(guān)值。這樣同步跟蹤部分21的相位控制動作由接收信號強度控制。另外，相位控制幅度由于是固定的所以限制了跟蹤能力，需要假設(shè)各種各樣的狀況，最佳地設(shè)定相位控制周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是著眼于上述課題而完成的，其目的在于提供一種同步跟蹤動作不受接收信號強度影響的同步跟蹤裝置以及無線通信終端。
另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可以改變相位控制幅度提高跟蹤能力，在任何狀態(tài)下都可以進行跟蹤的同步跟蹤裝置以及無線通信終端。
為了實現(xiàn)上述目的，第1發(fā)明是同步跟蹤裝置，它用于和基站之間進行無線通信的無線通信終端，具備以下構(gòu)成擴展符號發(fā)生器，生成預(yù)定相位的擴展符號；第1相關(guān)器，使用從該擴展符號發(fā)生器輸出的第1擴展符號，推定在接收信號的解調(diào)中的傳送線路；第2相關(guān)器，使用與從上述第1擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定相位超前的第2擴展符號進行反擴展；第3相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定相位滯后的第3擴展符號進行反擴展；減法器，計算從上述第2相關(guān)器輸出的相關(guān)值和從上述第3相關(guān)器輸出的相關(guān)值之間的差分值；標(biāo)準(zhǔn)化電路，用從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化來自該減法器的差分值。
另外，第2發(fā)明，是在涉及第1發(fā)明的同步跟蹤裝置中，對應(yīng)來自上述標(biāo)準(zhǔn)化電路的輸出，變更控制上述擴展符號發(fā)生器的相位時的相位幅度。
另外，第3發(fā)明，是在涉及第1或者第2發(fā)明的同步跟蹤裝置中，根據(jù)從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值，確定控制上述擴展符號發(fā)生器的相位時的最大相位幅度。
另外，第4發(fā)明，是在涉及第2發(fā)明的同步跟蹤裝置中，測定上述相位幅度的統(tǒng)計量，當(dāng)測定的統(tǒng)計量在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，縮短上述擴展符號發(fā)生器的相位控制的間隔。
另外，第5發(fā)明提供和基站進行無線通信的無線通信終端，具備擴展符號發(fā)生器，生成預(yù)定相位的擴展符號；第1相關(guān)器，使用從該擴展符號發(fā)生器輸出的第1擴展符號，推定在接收信號的解調(diào)時的傳送線路；第2相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定相位超前的第2擴展符號進行反擴展；第3相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定相位滯后的第3擴展符號進行反擴展；減法器，計算從上述第2相關(guān)器輸出的相關(guān)值和從上述第3相關(guān)器輸出的相關(guān)值之間的差分值；標(biāo)準(zhǔn)化電路，用從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化來自該減法器的差分值。
如果采用本發(fā)明，則可以提供同步跟蹤動作不受接收信號強度影響的同步跟蹤裝置以及無線通信終端。
另外，如果采用本發(fā)明，則可以提供能夠改變相位控制幅度，提高跟蹤能力，在任何狀況下都可以跟蹤的同步跟蹤裝置以及無線通信終端。


圖1是展示本發(fā)明的實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的圖。
圖2是展示本發(fā)明以及以往例中的各相關(guān)器輸出(超前，滯后，定時)的圖。
圖3是展示本實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的另一例子的圖。
圖4是展示本實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的再一例子的圖。
圖5是展示本實施方案的S曲線(相位控制信號的曲線)的圖。
圖6是展示以往的小區(qū)構(gòu)成的圖。
圖7是展示無線通信終端的概要構(gòu)成的方框圖。
圖8是以往的指狀設(shè)備構(gòu)成的概略的圖。
圖9是展示以往的S曲線(相位控制曲線)的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方案。圖1是展示本發(fā)明的實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的圖。圖1的構(gòu)成的特征是，在同步跟蹤電路21-1中，在上述以往的構(gòu)成(圖8)中增加了標(biāo)準(zhǔn)化電路19，它使用從傳送線路推定用的相關(guān)器11輸出的定時相關(guān)值，標(biāo)準(zhǔn)化從減法器18輸出的減法運算結(jié)果。作為在標(biāo)準(zhǔn)化電路19中的具體的標(biāo)準(zhǔn)化方法，可以采用用定時相關(guān)值除超前相關(guān)值和滯后相關(guān)值之間的減法運算結(jié)果的方法，但本發(fā)明并不限于此方法。
標(biāo)準(zhǔn)化電路19的輸出被提供給循環(huán)過濾器20。通過在該循環(huán)過濾器20中的循環(huán)處理，生成被稱為S曲線的控制信號，執(zhí)行用相位控制器15控制擴展符號發(fā)生器14的相位的循環(huán)控制。
圖2展示在本發(fā)明以及以往例子中的各相關(guān)器輸出(超前，定時，滯后)。如圖2所示，以往的各相關(guān)器的輸出受到接收信號電場強度的影響。當(dāng)接收電場強度大的情況下，相關(guān)值大。因而，超前相關(guān)值和滯后相關(guān)值的差分也大，作為控制信號和表示相位偏差大的結(jié)果等效。另一方面，當(dāng)接收信號強度小的情況下，成為相位偏離不大的控制信號。
與此相反，如果采用本實施方案，因為用定時相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化超前相關(guān)值和滯后相關(guān)值的差分，所以超前相關(guān)值和滯后相關(guān)值的差分成為與相位的偏差對應(yīng)的值，不依賴接收信號的強度。
圖5是展示本實施方案中的S曲線(相位控制信號的曲線)的圖。還如圖2所示，相關(guān)值不根據(jù)接收信號強度的變化而變化，而其大小只根據(jù)相位偏差而變化。因而，作為循環(huán)過濾器20的輸出的S曲線也根據(jù)相位取單一的值。
另外，也可以對與相位偏差完全對應(yīng)的控制信號值設(shè)置閾值，改變相位控制幅度。在圖5中，假設(shè)采用用±1/2、±1/4[碼片]的相位控制幅度的4級控制。
圖3是展示本實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的另一例子的圖。本構(gòu)成是在圖1所示的相位控制器15和循環(huán)過濾器20之間添加用于相位控制的限制電路22。限制電路22，對應(yīng)來自相關(guān)器11的定時相關(guān)值對來自循環(huán)過濾器的控制實施限制。
即，假設(shè)在來自相關(guān)器11的定時相關(guān)值小的情況下接收信號小。這種情況下，因為控制信號的可靠性低，所以有可能成為大幅度的相位控制失步的原因。因而，當(dāng)定時相關(guān)值在閾值以上的情況下，如果實施4級(±1/2、±1/4[碼片])相位控制，則在比閾值小的情況下，切換為2級控制(±1/4[碼片])。
圖4是展示本實施方案的指狀設(shè)備構(gòu)成的再一例子的圖。本構(gòu)成是在圖1所示的相位控制器15和循環(huán)過濾器20之間，添加了用于相位控制的統(tǒng)計量測定電路23。統(tǒng)計量測定電路23測定來自循環(huán)過濾器20的控制的統(tǒng)計量，對應(yīng)該統(tǒng)計量改變循環(huán)過濾器20的參數(shù)。例如，假設(shè)執(zhí)行了4級(±1/2、±1/4[碼片])相位控制，如果查看過去一定時間段，則當(dāng)±1/2[碼片]的控制占據(jù)一定以上時，縮短循環(huán)過濾器20的時間常數(shù)，或者控制間隔短。另外，即使只進行2級(±1/4[碼片])相位控制的情況下，由于在標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果中設(shè)置閾值，查看過去一定時間段中超過閾值的次數(shù)，因而也可以縮短循環(huán)過濾器20的時間常數(shù)，或者控制間隔。
從以上說明可知，如果采用本實施方案，則通過在同步跟蹤電路21-1中用定時相關(guān)值來標(biāo)準(zhǔn)化超前相關(guān)值與滯后相關(guān)值的差分結(jié)果，就可以生成只與相位的偏差對應(yīng)的相位控制信號。因此，可以實現(xiàn)不受接收信號強度影響的相位控制。
另外，通過對不依賴接收信號強度的控制信號設(shè)置閾值，進行多個等級的相位控制，就可以具有高速的跟蹤動作。因此即使在頻率偏差大的惡劣環(huán)境，或者使用保持特性差的AFC(自動頻率控制)的情況下也可以跟蹤。
進而，根據(jù)定時相關(guān)值的大小限制最大相位控制。相對相位控制信號的可靠性高的情況，在低的情況下的控制中實施限制，由此抑制誤動作。
可是，同步跟蹤電路21-1存在的問題是，循環(huán)過濾器的時間常數(shù)、控制間隔。如果使上述參數(shù)固定，則不能進行對應(yīng)各種狀況的最佳的控制。因此，在本發(fā)明中測定控制的統(tǒng)計量，通過把測定結(jié)果反饋到上述的參數(shù)中，克服這種問題。
權(quán)利要求
1.一種同步跟蹤裝置，用于和基站進行無線通信的無線通信終端中，其特征在于具備擴展符號發(fā)生器，生成預(yù)定相位的擴展符號；第1相關(guān)器，使用從該擴展符號發(fā)生器輸出的第1擴展符號，推定在接收信號的解調(diào)時的傳送線路；第2相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定的相位超前的第2擴展符號進行反擴展；第3相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定的相位滯后的第3擴展符號進行反擴展；減法器，計算從上述第2相關(guān)器輸出的相關(guān)值和從上述第3相關(guān)器輸出的相關(guān)值之間的差分值；標(biāo)準(zhǔn)化電路，使用從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化來自該減法器的差分值。
2.權(quán)利要求1所述的同步跟蹤裝置，其特征在于對應(yīng)來自上述標(biāo)準(zhǔn)化電路的輸出，變更控制上述擴展符號發(fā)生器的相位時的相位幅度。
3.權(quán)利要求1或2所述的同步跟蹤裝置，其特征在于根據(jù)從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值，確定控制上述擴展符號發(fā)生器的相位時的最大相位幅度。
4.權(quán)利要求2所述的同步跟蹤裝置，其特征在于測定上述相位幅度的統(tǒng)計量，當(dāng)測定的統(tǒng)計量在預(yù)先設(shè)定的閾值以上的情況下，縮短上述擴展符號發(fā)生器的相位控制的間隔。
5.一種無線通信終端，用于和基站進行無線通信，其特征在于具備擴展符號發(fā)生器，生成預(yù)定相位的擴展符號；第1相關(guān)器，使用從該擴展符號發(fā)生器輸出的第1擴展符號推定在接收信號的解調(diào)時的傳送線路；第2相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定的相位超前的第2擴展符號進行反擴展；第3相關(guān)器，使用與從上述擴展符號發(fā)生器輸出的上述第1擴展符號相比有一定的相位滯后的第3擴展符號進行反擴展；減法器，計算從上述第2相關(guān)器輸出的相關(guān)值和從上述第3相關(guān)器輸出的相關(guān)值之間的差分值；標(biāo)準(zhǔn)化電路，使用從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化來自該減法器的差分值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同步跟蹤動作不受接收信號的強度影響的同步跟蹤裝置。它是用于和基站進行無線通信的移動無線終端的同步跟蹤裝置,具備:第1相關(guān)器,使用第1擴展符號推定在接收信號的解調(diào)時的傳送線路;第2相關(guān)器,使用與上述第1擴展符號相比有一定相位超前的第2擴展符號進行反擴展;第3相關(guān)器,使用與從上述第1擴展符號相比有一定相位滯后的第3擴展符號進行反擴展;減法器,計算從上述第2相關(guān)器輸出的相關(guān)值和從上述第3相關(guān)器16輸出的相關(guān)值之間的差分值;標(biāo)準(zhǔn)化電路,用從上述第1相關(guān)器輸出的相關(guān)值標(biāo)準(zhǔn)化來自該減法器的差分值。
文檔編號H04B7/26GK1377153SQ0210532
公開日2002年10月30日 申請日期2002年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者三村雅彥 申請人:株式會社東芝