專利名稱：使用混合加權(quán)的接收指及其在解調(diào)設(shè)備和方法中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在移動通信環(huán)境中，例如碼分多址(CDMA)型移動通信等，進行信號接收的解調(diào)技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及可應(yīng)用于具有混合加權(quán)(意思是混合了碼元速率與碼片速率加權(quán))的智能天線系統(tǒng)的接收指(finger)，采用該接收指的解調(diào)設(shè)備和方法，以及用于記錄用來體現(xiàn)該方法的程序的計算機可讀記錄媒體。
背景技術(shù)：
廣泛認識到，作為有效地增加移動通信系統(tǒng)容量的工具的智能天線系統(tǒng)的重要性。一般來說，已經(jīng)知道，智能天線系統(tǒng)可通過空間選擇性接收而提高無線通信系統(tǒng)的性能，空間選擇性接收可以降低或消除干擾信號，。
在通常的情形下，智能天線系統(tǒng)中所需的加權(quán)信息是從反向鏈路中的業(yè)務(wù)信道得到的。然而，用于解擴頻(despreading)過程的積分區(qū)間不能取得足夠長這一業(yè)務(wù)信道的固有特征，使得信息不可避免被劣化。
為了解決這一問題，有在1999年10月19日登記的、題目為“ReceivingApparatus and Method of Smart Antenna using Pilot Signals in CDMAMobile Telecommunication System”的韓國專利239177。在韓國專利239177中，每個天線單元處的信號與自適應(yīng)權(quán)相乘，并被組合而產(chǎn)生陣列輸出。該輸出被以PN碼解擴頻并被適當?shù)貫V波。然而為了產(chǎn)生基準信號，被濾波的信號再次乘以同一PN碼。專利239177中所公開的技術(shù)是基于從陣列輸出與基準信號之間的差值產(chǎn)生的誤差信號。該自適應(yīng)過程通過借助于最小均方算法這一公知的技術(shù)使誤差信號最小化，產(chǎn)生要與多個天線單元處的接收信號相乘的權(quán)。
然而這一方法的問題在于，要執(zhí)行LMS算法，它實際上需要基準信號，用于產(chǎn)生在每個自適應(yīng)步驟被最小化的差值。事實上，為了產(chǎn)生基準信號只需要將PN碼乘以解擴頻的接收信號的過程。這與接收或解調(diào)過程本身是絕對無關(guān)的。產(chǎn)生基準信號的過程必定會引起額外的延時和誤差，以及由于PN碼相乘所引起的復(fù)雜性。
作為另一個技術(shù)，有在2001年2月5日公布的、題目為“CDMA SignalDemodulator for an adaptive smart antenna system”的韓國專利申請1999-28020。在這一發(fā)明中，自適應(yīng)智能天線系統(tǒng)中的CDMA信號解調(diào)器包含用于PN碼捕獲的搜索器庫、產(chǎn)生精確定時信息的接收指庫、產(chǎn)生解擴頻數(shù)據(jù)的相關(guān)器庫、產(chǎn)生要與接收信號相乘的權(quán)的波束形成參數(shù)計算機、通過使權(quán)與接收信號相乘產(chǎn)生陣列輸出的波束形成乘法器、以及在時域中對準解擴頻的數(shù)據(jù)的多徑組合器。
這一技術(shù)的問題在于，它不提供每個塊(或等價地，庫)如何協(xié)同工作和互相接口。由該缺陷引起的一個實際的現(xiàn)象是不能實現(xiàn)初始PN碼捕獲。為了使韓國專利申請1999-28020中所示的智能天線系統(tǒng)按權(quán)利要求所述正確地工作，應(yīng)當假設(shè)每個塊所需的所有定時信息都由外部提供，這在實際情形下是不實際的。例如，為了使相關(guān)器庫正確地工作，應(yīng)當在開始階段事先以某種方式實現(xiàn)初始PN碼捕獲及多徑搜索，但這在實際情形下是絕對不實際的。更具體地說，韓國專利申請1999-28020公開的技術(shù)不能提供定時信息如何從搜索器庫提供給相關(guān)器庫以及波束形成參數(shù)計算機，以使得不能在適當?shù)臅r間實現(xiàn)用于解擴頻接收信號與計算權(quán)的相關(guān)。而且，不規(guī)定PN碼捕獲的詳細的方法，在CDMA接收機中至關(guān)重要的多徑組合也是絕不能實現(xiàn)的。
因而，韓國專利申請1999-28020中所示的系統(tǒng)在開始階段必須從不精確的定時信息開始，這導(dǎo)致非常差的可靠性。此外，不精確的定時信息導(dǎo)致顯著減慢了在權(quán)自適應(yīng)時的收斂，即使其能夠收斂。況且它幾乎根本就不收斂。
另一個技術(shù)在2001年2月15日公布的、題目為“Smart AntennaSystem having a beam-former and an adaptive equalization combiner formultipath signals”的韓國專利申請1999-30463中被公開。這一技術(shù)的主要部分是波束形成可通過自適應(yīng)波束形成算法被實現(xiàn)，而不是通過搜索器庫的選擇分集。
在這一技術(shù)以及前述的技術(shù)中，沒有說明關(guān)于如何得到定時信息。更具體地，在這一技術(shù)中假設(shè)在開始階段，即在碼元級加權(quán)的解擴頻過程之前的階段，事先很好地獲得搜索，但這在實際情形下絕對是不實際的。如同在早先的情形下，即，1999-28020，即使過程不是發(fā)散的，由于缺乏規(guī)定的搜索技術(shù)而引起的不精確的定時信息也必將引起權(quán)自適應(yīng)中非常慢的收斂。慢的收斂將導(dǎo)致智能天線系統(tǒng)性能嚴重的降級。
此外，這一技術(shù)沒有公開從而使任何有常識的普通人員理解自適應(yīng)波束形成算法如何搜索權(quán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的提出是為了解決以上討論的傳統(tǒng)技術(shù)中的問題。本發(fā)明的目的是提供一種主要著重應(yīng)用于智能天線系統(tǒng)的接收指，用于通過對業(yè)務(wù)信道承載的接收數(shù)據(jù)以混合速率(意思是混合了碼元速率和碼片速率)用權(quán)進行加權(quán)而跟蹤每個用戶并提供高速寬帶通信，該權(quán)是從反向鏈路的導(dǎo)頻信道信號計算出來的本發(fā)明還提供使用以混合速率工作的接收指的智能天線系統(tǒng)的解調(diào)設(shè)備，用于通過對業(yè)務(wù)信道中承載的接收數(shù)據(jù)用權(quán)進行加權(quán)而跟蹤每個用戶并實現(xiàn)高速寬帶通信，該權(quán)是從反向鏈路的導(dǎo)頻信道信號計算出來的。
本發(fā)明還提供使用以混合速率工作的接收指的智能天線系統(tǒng)的解調(diào)方法，用于通過對業(yè)務(wù)信道中承載的接收數(shù)據(jù)用權(quán)加權(quán)而跟蹤每個用戶并實現(xiàn)高速寬帶通信，該權(quán)是從反向鏈路的導(dǎo)頻信道信號計算出來的。
本發(fā)明還提供了一種計算機可讀記錄媒體，用于記錄體現(xiàn)使用以混合速率工作的接收指的方法的程序，用于通過對業(yè)務(wù)信道中承載的接收數(shù)據(jù)用權(quán)加權(quán)而跟蹤每個用戶并實現(xiàn)高速寬帶通信，該權(quán)是從反向鏈路的導(dǎo)頻信道信號計算出來的。
本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將容易從附圖、本發(fā)明的詳細說明、及權(quán)利要求書認識到本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點。
為了滿足這些目的并解決以上討論的問題，由本發(fā)明提供的以混合速率工作的接收指，包括解擾裝置，其使用幀定時信息通過將PN碼與接收信號相乘對接收信號解擾；導(dǎo)頻信號生成裝置，其通過使用來自解擾裝置的解擾信號產(chǎn)生將要用作權(quán)矢量計算裝置的輸入以計算權(quán)矢量的導(dǎo)頻信號，并找出對每一業(yè)務(wù)信道的延時相位的估計值；權(quán)矢量計算裝置，其通過使用來自解擾裝置及導(dǎo)頻信號生成裝置的信號產(chǎn)生權(quán)矢量；總體加權(quán)裝置，用于通過以權(quán)矢量補償基帶接收信號的相位延時產(chǎn)生總體加權(quán)信號；導(dǎo)頻相位估計裝置，其通過使用權(quán)矢量和導(dǎo)頻信號產(chǎn)生補償每一信道的相位延時的相位補償信號；沃爾什解擴頻裝置，用于通過使用總體加權(quán)裝置的輸出、PN碼和相應(yīng)的沃爾什碼，提供每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；以及信道補償裝置，通過使用導(dǎo)頻相位估計裝置的輸出對沃爾什解擴頻裝置的每一輸出，補償由相位延時引起的相位失真。
而且，接收指還包括跟蹤裝置，該跟蹤裝置用于產(chǎn)生用來補償路徑延時中的微小變化的幀跟蹤信息。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種解調(diào)設(shè)備，該解調(diào)設(shè)備使用用于移動通信系統(tǒng)的、以混合速率工作的接收指，包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于通過過采樣過程把已經(jīng)被下變頻到基帶的模擬信號，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號；搜索器，用于在通過ADC輸出與對應(yīng)于導(dǎo)頻信道的PN碼之間的相關(guān)過程計算出搜索器能量時，把超過預(yù)置閾值的搜索器能量(或，等同地，相關(guān)能量)發(fā)送到鎖定檢測器；鎖定檢測器，用于使用從搜索器提供的相關(guān)能量，產(chǎn)生精確幀同步所需要的信號，諸如幀復(fù)位(f_reset)、幀定時(f_timing)、幀停用(f_death)信息；以及至少一個接收指，其中業(yè)務(wù)信道信號以混合速率用權(quán)加權(quán)，該權(quán)是從在反向鏈路的導(dǎo)頻信道的接收數(shù)據(jù)中獲得的。
根據(jù)本發(fā)明的解調(diào)設(shè)備的接收指包括解擾裝置，其通過使用幀定時信息對基帶接收信號解擾；導(dǎo)頻信號生成裝置，其從解擾裝置產(chǎn)生導(dǎo)頻信號，并找出對每一業(yè)務(wù)信道延時相位的估計值；權(quán)矢量計算裝置，其使用來自解擾裝置和導(dǎo)頻信號生成裝置的信號產(chǎn)生權(quán)矢量；總體加權(quán)裝置，用于使用權(quán)矢量和接收信號產(chǎn)生陣列輸出；導(dǎo)頻估計裝置，其使用權(quán)矢量和導(dǎo)頻信號產(chǎn)生補償每一信道的相位延時的相位補償信號；沃爾什解擴頻裝置，其通過使用總體加權(quán)裝置的輸出、PN碼和相應(yīng)的沃爾什碼，產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；信道補償裝置，其使用導(dǎo)頻加權(quán)裝置和業(yè)務(wù)信道加權(quán)裝置的輸出，對沃爾什解擴頻裝置的每一輸出，補償由相位延時引起的相位失真。
解調(diào)設(shè)備的接收指還包括跟蹤裝置，該跟蹤裝置用于產(chǎn)生從兩個能量之間的差中產(chǎn)生的幀跟蹤信息，該兩個能量是通過積分早先與以后的解擾的結(jié)果獲得的，在所述早先與以后的解擾中分別使用第一和第二同步時間信息，以便產(chǎn)生用于補償路徑延時中的微小變化的幀跟蹤信息。
而且，在解調(diào)設(shè)備中使用的搜索器包括接收信號處理裝置，用于實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的包絡(luò)檢測，使得在每一天線信道獲得相關(guān)能量；加法裝置，用于把在每一天線信道從接收信號處理裝置獲得的相關(guān)能量相加在一起；以及輸出裝置，用于作為非相干檢測的最終輸出產(chǎn)生加法裝置的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了使用用于移動通信系統(tǒng)的、以混合速率工作的接收指的解調(diào)方法，包括第一步驟，通過使用幀定時信息(f_timing)將PN碼乘以接收信號對接收信號解擾；第二步驟，產(chǎn)生通過積分解擾的信號獲得的導(dǎo)頻信號，以便使用其來計算權(quán)矢量；第三步驟，通過使用解擾的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號計算權(quán)矢量；第四步驟，通過對權(quán)矢量與接收信號之間的相乘結(jié)果求和以這樣一種方式產(chǎn)生陣列輸出，使得單元之間的相位差被補償；第五步驟，通過將權(quán)矢量乘以導(dǎo)頻信號而產(chǎn)生補償信道的相位延時的相位補償信號；第六步驟，通過使用總體加權(quán)步驟的輸出、PN碼、及相應(yīng)的沃爾什碼產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收的數(shù)據(jù)；以及第七步驟，通過使用相位補償信號對加權(quán)的業(yè)務(wù)信號補償由于信道延時所引起的相位失真。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀記錄媒體，用于記錄體現(xiàn)使用以混合速率工作的接收指的方法的程序，包括第一功能，使用幀定時信息(f_timing)通過將PN碼乘以接收信號對接收信號解擾；第二功能，產(chǎn)生通過積分解擾的信號獲得的導(dǎo)頻信號，以便使用其來計算權(quán)；第三功能，使用解擾的信號和導(dǎo)頻信號計算權(quán)矢量；第四功能，通過將權(quán)矢量與接收信號之間的相乘結(jié)果加在一起以這樣一種方式產(chǎn)生陣列輸出，使得單元之間的相位差被補償；第五功能，通過將權(quán)矢量乘以導(dǎo)頻信號，產(chǎn)生補償信道的相位延時的相位補償信號；第六功能，通過使用總體加權(quán)步驟的輸出、PN碼、及相應(yīng)的沃爾什碼產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收的數(shù)據(jù)；以及第七功能，通過使用相位補償信號對加權(quán)的業(yè)務(wù)信號補償由于信道延時所引起的相位失真。


從以下結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的說明，本發(fā)明的以上和其它目的與特征將顯而易見，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的以混合速率工作的接收指的框圖的一個理想的實例。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的配有圖1中所示接收指的解調(diào)設(shè)備的框圖的一個實例。
圖3描繪了本發(fā)明中公開的搜索器與跟蹤器中使用的、稱為“相位分集技術(shù)”的技術(shù)的概念。
圖4示出當Sl，k＝50且σ2＝1000時，相位分集技術(shù)的性能。可觀察到在天線數(shù)增加時能量(Zl，k)的分布更為集中。
圖5示出當Sl，k＝0(沒有想要的信號)且σ2＝1000時，相位分集技術(shù)的性能。可觀察到在天線數(shù)增加時能量(Zl，k)的分布更為集中。
圖6示出相位分集用于工作在移動通信系統(tǒng)的反向鏈路上的搜索器的實例。
圖7示出當處理增益(PG)即導(dǎo)頻信道積分區(qū)間為64且干擾數(shù)為50時，檢測概率(PD)及誤報警概率(PF)的理論性能。
圖8示出當處理增益(PG)即導(dǎo)頻信道積分區(qū)間為64且干擾數(shù)為50時，檢測概率及誤報警概率的仿真性能。
圖9示出當天線單元數(shù)為一時PF與PD的理論值。
圖10示出當天線單元數(shù)為一時PF與PD的仿真值。
圖11示出使用根據(jù)本發(fā)明的以混合速率工作的接收指的解調(diào)方法的理想實例的流程圖。
圖12示出圖11中混合速率加權(quán)本身過程中遇到了多大的延時。
具體實施例方式
通過本部分給出的說明，將使上述本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點更清晰。在說明本發(fā)明時，本發(fā)明慣常所使用的傳統(tǒng)技術(shù)的細節(jié)在本文獻中不包括，因為否則可能擾亂僅在本發(fā)明中公開的創(chuàng)新。本部分與附圖一同提供采用本發(fā)明中公開的技術(shù)的理想實例。
圖1示出本發(fā)明中公開的以混合速率工作的接收指的框圖的理想實例。圖1中，110，120，130，140，150，160，170，和180分別表示解擾部件，導(dǎo)頻信號生成部件，權(quán)矢量計算部件，總體加權(quán)部件，導(dǎo)頻相位估計部件，沃爾什解擴頻部件，信道補償部件，及跟蹤部件。
如圖中所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實例的接收指包括以下部件解擾部件(110)，使用從接收指外部提供的幀定時信息通過將PN碼與數(shù)字狀態(tài)的接收信號(就是說從每一天線單元轉(zhuǎn)換為基帶的接收信號，此后將稱為“接收信號”)相乘而對接收信號解擾；導(dǎo)頻信號生成部件(120)，通過對解擾部件(110)的輸出積分產(chǎn)生導(dǎo)頻信號，該導(dǎo)頻信號將要被用作為權(quán)矢量計算部件的輸入；權(quán)矢量(波束形成參數(shù))計算部件(130)，通過分別使用來自解擾部件(110)的解擾信號及從導(dǎo)頻信號生成部件提供的導(dǎo)頻信號，計算權(quán)矢量；總體加權(quán)部件(140)，通過將接收信號乘以權(quán)矢量并對相乘結(jié)果求和以這樣一種方式產(chǎn)生陣列輸出，使得天線單元之間的單元間相位差被補償；導(dǎo)頻相位估計部件(150)，通過將來自權(quán)矢量計算部件(130)的權(quán)矢量和導(dǎo)頻信號相乘產(chǎn)生補償信道的相位延時的相位補償信號。
此外，本發(fā)明中提出的接收指還包括以下部件沃爾什解擴頻部件(160)，通過將PN碼乘以來自總體加權(quán)部件(140)的陣列輸出，并且將以上結(jié)果乘以在每一業(yè)務(wù)信道指定的沃爾什碼，把陣列輸出分成每一業(yè)務(wù)信道信號；信道補償部件(170)，用于通過使用導(dǎo)頻相位估計部件(150)的輸出對沃爾什解擴頻部件(160)的每一輸出，補償由相位延時引起的相位失真；此外，本發(fā)明還在以混合速率工作的接收指內(nèi)提供跟蹤部件(180)，其產(chǎn)生幀跟蹤信息(f_trk)，以補償路徑延時中的微小變化，使得在給定的接收指中能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤的細調(diào)。
權(quán)矢量計算部件(130)，通過根據(jù)預(yù)置的計算過程處理接收信號而提供波束形成參數(shù)，即權(quán)矢量。權(quán)矢量是復(fù)數(shù)值矢量，其實部和虛部在本文獻中將分別以Weight_I和Weight_Q表示。當在給定的接收指的PN碼獲取丟失時，在鎖定檢測器中與搜索器結(jié)合產(chǎn)生接收指停用信號(f_death)。當出現(xiàn)接收指停用信號(f_death)時為了PN碼獲取的重新鎖定，要從鎖定檢測器產(chǎn)生f_reset，且權(quán)矢量計算部件(130)然后復(fù)位，使得權(quán)矢量計算部件(130)從初始階段啟動。
當導(dǎo)頻信號乘以權(quán)矢量時，希望通過相位延時的計算對導(dǎo)頻信號加權(quán)，該相位延時是基準天線與每一天線單元之間的延時。
如上所述，提供精確的定時信息，即在接收信號與本地PN碼之間的同步，對于精確解調(diào)CDMA數(shù)據(jù)是非常重要的。因而，跟蹤部件(180)通過觀察接收信號與本地PN碼的早先的和以后的解擾之間的能量差，產(chǎn)生幀跟蹤信息(f_trk)。早先的和以后的相關(guān)的時間滯后的差是以適當?shù)牧款A(yù)置的。本文獻中，早先的和以后的時間信息將分別表示為第一和第二同步時間信息。
在跟蹤部件(180)中，希望第一同步時間信息比幀定時信息(f_timing)要早0.2或0.5碼片持續(xù)時間，而第二同步時間信息要晚0.2或0.5碼片。
在跟蹤部件(180)中，定時信息是從兩個能量之間的差中產(chǎn)生的，該兩個能量是通過對早先的和以后的解擾結(jié)果積分獲得的，在早先的和以后的解擾中分別使用第一和第二同步時間信息?；蛟诟櫜考?，還可通過在權(quán)矢量與對分別經(jīng)過早先的和以后的解擾過程獲得的解擾信號積分之間求加權(quán)和的平方，產(chǎn)生對應(yīng)于早先的和以后的解擾的能量。跟蹤部件中的另一方法是，還可通過對在權(quán)矢量與分別經(jīng)過早先的和以后的解擾過程獲得的解擾信號之間的加權(quán)和的積分求平方，產(chǎn)生對應(yīng)于早先的和以后的解擾的能量。
為了在跟蹤部件(180)中獲得幀跟蹤信息(f_trk)，除了計算早先的和以后的相關(guān)的能量差，還可包括某些額外的處理，諸如能量差的低通濾波。
在本發(fā)明的理想實例中，在每一接收指采用了DLL(數(shù)字鎖相環(huán))用于精細跟蹤，以應(yīng)對通信期間路徑延時的微小變化。通過許多計算機仿真，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，幀定時信息(f_timing)比當前值早或晚1/3-1/8碼片變化。作為使用該接收指的實例。
參見表示接收指結(jié)構(gòu)的一個理想實例的圖1，解擾部件(110)使用從圖2A所示鎖定檢測器提供的幀定時信息(f_timing)，通過將接收信號與PN碼相關(guān)，對接收信號進行復(fù)數(shù)解擾，該接收信號的同相和正交相位分量已分別以相應(yīng)的PN碼加擾。
導(dǎo)頻信號生成部件(120)通過對解擾數(shù)據(jù)積分來恢復(fù)導(dǎo)頻信號，以便補償信道的相位延時，且來自導(dǎo)頻信號生成部件的輸出信號饋送到權(quán)矢量計算部件。本文獻中，導(dǎo)頻信號生成部件與解擾部件的輸出將分別表示為y-矢量和x-矢量。y-矢量從x-矢量的積分獲得，并在積分區(qū)間中x-矢量之一饋送到權(quán)矢量計算部件。根據(jù)在權(quán)矢量計算部件中計算權(quán)矢量的計算過程，只有x-或y-矢量之一而不是它們的兩個可以使用。此外，解擾部件(110)和導(dǎo)頻信號生成部件(120)還可統(tǒng)一為單個部件，使得可在單個的部件中實現(xiàn)兩個運算。
權(quán)矢量計算部件(130)使用分別從解擾部件(110)與導(dǎo)頻積分部件(120)提供的x-矢量和y-矢量，產(chǎn)生權(quán)矢量(Weigh_I，Weight_Q)。此外，權(quán)矢量計算部件(130)還可以包括權(quán)矢量初始化部件。并且，權(quán)矢量計算部件(130)還可配有附加部件，從時鐘檢測器(參見圖2)接收幀復(fù)位信號(f_reset)以將權(quán)矢量復(fù)位到初始狀態(tài)。而且，根據(jù)在權(quán)矢量計算部件中計算權(quán)矢量的計算過程，只能使用x-或y-矢量之一。
總體加權(quán)部件(140)通過將接收的數(shù)據(jù)乘以權(quán)矢量并對相乘的結(jié)果求和而以這樣一種方式以碼片速率產(chǎn)生陣列輸出，使得天線單元之間的單元間相位差可被補償。
導(dǎo)頻相位估計部件(150)恢復(fù)導(dǎo)頻信號，該導(dǎo)頻信號用于通過將來自導(dǎo)頻信號生成部件(110)的導(dǎo)頻信號乘以從總體加權(quán)部件(140)獲得的陣列輸出，來補償由于路徑延時所引起的相位失真。導(dǎo)頻相位估計部件(150)還檢測功率控制比特并向鎖定檢測器提供幀能量信號(f_eng)，使得幀能量的當前值被傳送到鎖定檢測器。
此外，在本發(fā)明的理想的實例中，沃爾什解擴頻部件(160)包括以下部件基本信道(為了簡化將稱之為“FCH”)解擴頻部件(161)，用于恢復(fù)通過FCH傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這是通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于FCH的、長度為16碼片的沃爾什碼相乘，使得結(jié)果數(shù)據(jù)的碼元速率被降低1/16碼片速率(76.8kbps)而實現(xiàn)的；專用控制信道(為了簡化將稱之為DCCH)解擴頻部件(163)，用于恢復(fù)通過DCCH傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這是通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于DCCH的、長度為16碼片的沃爾什碼相乘，使得結(jié)果數(shù)據(jù)的碼元速率被降低1/16碼片速率(76.8kbps)而實現(xiàn)的；輔助信道#1(為了簡化將稱之為SCH#1)解擴頻部件(165)，用于恢復(fù)通過SCH#1傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這是通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于SCH#1的、長度為16，8，4，或2碼片的沃爾什碼相乘，使得結(jié)果數(shù)據(jù)的碼元速率被降低1/16，1/8，1/4，或1/2碼片速率(76.8kbps，153.6kbps，307.2kbps，或614.4kbps)而實現(xiàn)的；輔助信道#2(為了簡化將稱之為SCH#2)解擴頻部件(167)，用于恢復(fù)通過SCH#2傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這是通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于SCH#2的、長度為16，8，4，或2碼片的沃爾什碼相乘，使得結(jié)果數(shù)據(jù)的碼元速率被降低1/16，1/8，1/4，或1/2碼片速率(76.8kbps，153.6kbps，307.2kbps，或614.4kbps)而實現(xiàn)的。在沃爾什解擴頻部件中，解擾過程和與相應(yīng)的沃爾什碼相關(guān)的過程，可以使用沃爾什碼與PN碼在逐個碼片基礎(chǔ)上的相乘來在單一的過程中進行。
信道補償部件(170)分開補償與每一業(yè)務(wù)信道相關(guān)的由于路徑延時所引起的相位失真，使得信道補償部件(170)包括多個信道補償部件。例如，在CDMA2000 1X系統(tǒng)的情形下有四個信道補償部件(171)，(173)，(175)，和(177)。
通過PN碼獲取的細調(diào)提供精確碼片同步的跟蹤部件(180)包括以下部件復(fù)數(shù)解擾部件1(181)，用于將接收信號與相對于f_timing提前1/2碼片時間的PN碼相乘(本文獻中這一解擾部件將表示為“早先的解擾部件”)；復(fù)數(shù)解擾部件2(183)，用于將接收信號與相對于f_timing滯后1/2碼片時間的PN碼相乘(本文獻中這一解擾部件將表示為“以后的解擾部件”)；能量估計部件(185，187)，用于通過分別積分復(fù)數(shù)解擾部件1和復(fù)數(shù)解擾部件2(181，183)的結(jié)果提供相關(guān)能量；以及跟蹤信息(f_trk)生成部件(189)，用于通過比較能量估計部件(185，187)的結(jié)果的大小提供跟蹤信息(f_trk)。在解擾部件中，在早先的和以后的解擾部件中分別相對于f_timing提前的和滯后的時間，可以是不同于1/2的某些其它值。一般來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可在0.2到0.5的范圍內(nèi)選擇早先的和以后的時間。
為了本地PN碼和接收信號的碼片同步的細調(diào)需要能量估計部件(185，187)。接收信號與本地PN碼之間的能量水平的積分值，在最佳碼片同步情形下具有最大值。
在跟蹤信息(f_trk)生成部件(189)中，通過比較從分別與早先的和以后的解擾部件相關(guān)聯(lián)的相關(guān)能量生成部件(185，187)提供的積分值，獲得跟蹤信息(f_trk)。壓控振蕩器(VCO)能夠用來產(chǎn)生跟蹤信息(f_trk)。
如以上詳細所述，主要著重于智能天線系統(tǒng)應(yīng)用的CDMA接收機的接收指，使得有可能通過以碼片速率用從反向鏈路中導(dǎo)頻信道計算出的權(quán)，對業(yè)務(wù)信道承載的接收數(shù)據(jù)加權(quán)，來跟蹤每一用戶并提供高速寬帶通信。
雖然在本文獻理想的實例中，為智能天線系統(tǒng)解調(diào)設(shè)備中的每一用戶分配有四個接收指，但任何有常識的普通人員很容易看出，分配給每一用戶的接收指的數(shù)目在給定的情形下能夠設(shè)置為任何適當數(shù)目。
圖2示出圖1中所示的本發(fā)明中公開的接收指的應(yīng)用的一個實例。明顯的是，本發(fā)明中公開的接收指能夠用于在任何其它類型的通信環(huán)境(諸如WCDMA系統(tǒng)而不是CDMA2000 1X系統(tǒng))中工作的解調(diào)設(shè)備。圖2所示的解調(diào)設(shè)備包括ADC(210)，搜索器(220)，鎖定檢測器(230)，接收指(240a-240d)，以及接收信號處理部件(250)。
如圖2所示，采用以混合速率工作的接收指的解調(diào)設(shè)備包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于在下變頻之后通過過采樣接收的模擬信號的過程產(chǎn)生接收信號；以及搜索器(220)，用于在通過ADC的輸出與對應(yīng)于導(dǎo)頻信道的PN碼之間的相關(guān)過程計算出搜索器能量時，向鎖定檢測器發(fā)送超過預(yù)置閾值的搜索器能量(或，等同地，相關(guān)能量)。
此外，采用以碼片速率工作的接收指的解調(diào)設(shè)備還包括鎖定檢測器(230)，用于使用從搜索器提供的相關(guān)能量產(chǎn)生精確幀同步所需的信號，諸如幀復(fù)位(f_reset)，幀定時(f_timing)，幀停用(f_death)信息。正如圖1早先的說明中已描述的那樣，解調(diào)設(shè)備包括至少一個接收指(240a-240d)，接收指還包括解擾部件(110)，導(dǎo)頻信號生成部件(120)，權(quán)矢量計算部件(130)，總體加權(quán)部件(140)，導(dǎo)頻相位估計部件(150)，沃爾什解擴頻部件(160)，信道補償部件(170)，以及跟蹤部件(180)(本文獻中也稱作“跟蹤器”)；以及接收信號處理部件(250)，其執(zhí)行接收設(shè)備常規(guī)的功能，諸如信號組合器，去交織器，軟判決執(zhí)行器，維特比解碼器，CRC(循環(huán)冗余碼)校驗器，渦輪碼解碼器，和/或其它類型的常規(guī)的信號接收，估計，和/或檢測部件。
如圖2C所示，接收信號處理部件(250)包括信號組合器，用于組合從多個接收指饋送的每個業(yè)務(wù)信號；去交織器，用于把接收數(shù)據(jù)重新安排回它們原來的順序；軟判決執(zhí)行器，用于提供去交織數(shù)據(jù)的軟判決；維特比解碼器，用于解碼卷積編碼數(shù)據(jù)；CRC校驗器，用于檢測幀誤差等等，它們的結(jié)構(gòu)與功能對有本領(lǐng)域知識的人員來說是很普通的，因此在本文獻中其詳細說明從略。
此外，已經(jīng)在2001年4月18日作為專利(韓國專利20971)提交了能夠被適當?shù)夭捎靡蕴岣咚阉髌?220)的性能而不用計算權(quán)的技術(shù)。
此后，使用相關(guān)的附圖提供關(guān)于接收指的更為詳細的說明。
圖3示出一概念框圖，用于說明用于搜索器(220)的相位分集技術(shù)的概念。為了易于說明，我們以第n個天線單元處的接收數(shù)據(jù)的解調(diào)過程為例。在后文中使用通過各種計算機仿真獲得的相關(guān)附圖，更為詳細地說明已經(jīng)用于本發(fā)明中公開的接收指的相位分集。設(shè)有M個波以不同的入射角射到智能天線系統(tǒng)。這對應(yīng)于假設(shè)沒有多徑時M個用戶向智能天線系統(tǒng)發(fā)送信號的情形。然而，在多徑環(huán)境中，用戶數(shù)大大小于M。在兩種情形下，由于通過單個路徑，比如說第l個路徑，來傳播的信號引起的智能天線系統(tǒng)中兩個天線單元之間的相位差，可寫為入射角θ1與單元間隔d的函數(shù)(θ1，d)。因而，[公式1]相位差＝(θ1，d)設(shè)第l條路徑承載想要的信號，且第一天線單元是基準單元。則分別由In，k和Qn，k表示的第n天線單元的第k個分支處的接收信號的I-和Q-分量的想要的和不想要的部分，可以寫為[公式2] [公式3] 其中φm是與第m路徑相關(guān)的載波相位延時，且Sm，k是在基準天線單元第k個分支處的、通過第m路徑傳播的接收信號的幅度。要注意，公式(2)和(3)的第一項是想要的信號，而第二項是干擾，因為第l路徑承載想要的信號。為了簡化忽略噪聲項。如果假設(shè)入射角{θm}是均勻分布的、相互獨立的隨機變量，則對于充分大的M，公式(2)和(3)的干擾項即第二項是相互獨立的高斯隨機變量。則公式(2)和(3)可重新寫為[公式4]In，k＝G[Sl，kcos(Θn，l)，σ2][公式5]Qn，k＝G[Sl，ksin(Θn，l)，σ2]其中G[μ，σ2]表示均值為μ方差為σ2的高斯隨機變量，其中方差由在接收側(cè)測量的干擾功率的和確定，且Θn，l＝φl+(n-1)(θ1，d)。
從I-和Q-分量的平方和獲得相關(guān)能量用于非相干包絡(luò)檢測。以Zk表示與第k個分支相關(guān)的相關(guān)能量，在“相位分集技術(shù)”(申請日為2001年4月18日的韓國未決專利20971)中要求保護，應(yīng)當從從每一天線單元獲得的所有相應(yīng)的I-和Q-分量的和中獲得每一相關(guān)能量，即，[公式6]Zk=Σn=1N[In,k2+Qn,k2]]]>對于k＝1，2，...，K相關(guān)能量Zk的概率密度函數(shù)(PDF)可寫成為[公式7]pZk(α)=(α/σ2bk)(N-1)/22σ2e-12(bk+α/σ2)IN-1(bkασ2),]]>對于α≥0=0,]]>對于α＜0其中非向心性(non-centrality)參數(shù)bk＝NSk2/σ2與IN-1(·)是N-1階第一類修正貝賽爾(Bessel)函數(shù)。注意，當Sk＝0時，bk成為零。這表示何時在第k分支處想要的信號的幅度為零。因而，當在第k分支處沒有想要的信號時，相關(guān)能量Zk是中心卡方隨機變量。對于這種情形，相關(guān)能量Zk的PDF為， pZk(α)=1(σ2)N2NΓ(N)α(N-1)e-α/2σ2]]>其中Γ(·)表示伽馬函數(shù)。
中心卡方隨機變量的均值為2Nσ2而其方差為4Nσ4。對于非中心卡方的情形，均值為N(2σ2+S2)且方差為4Nσ2(σ2+S2)。相關(guān)能量Zk的均值與方差隨天線單元數(shù)目的增加而線性增加。這表示，非相干檢測的性能隨智能天線系統(tǒng)中天線單元數(shù)目的增加而線性提高。因而，相位分集技術(shù)通過相關(guān)能量Zk增加了信號干擾比(SIR)近N倍，其中N是智能天線系統(tǒng)中天線單元的數(shù)目。重要的是在實現(xiàn)相位分集增益時沒有涉及到權(quán)計算。
圖4和5示出天線單元數(shù)目從1到4變化時相關(guān)能量Zk的概率分布。圖4示出Sk＝50，σ2＝1000的情形，其意味著存在著想要的信號；而圖5示出Sk＝0，σ2＝1000的情形，其意味著沒有想要的信號出現(xiàn)。圖6示出引入相位分集技術(shù)的CDMA系統(tǒng)的實例中使用的搜索器的框圖。圖6中，PI(t-τ)和PQ(t-τ)分別表示對應(yīng)于通過第1路徑射到智能天線系統(tǒng)上的想要的信號的PN碼的I-和Q-分量。PN碼獲取的目的是要找出定時信息，更具體來說，對于PI(t-τ)和PQ(t-τ)中時間滯后τ的值，該值提供相關(guān)中的峰值。在下標k被刪除時，相關(guān)能量Z可重寫為[公式9]Z=Σn=1N[In2+Qn2].]]>考慮以下兩個前提；H1獲取被實現(xiàn)H0獲取沒有實現(xiàn)這時，在這些前提下的條件概率為[公式10]pZ(α|H0)=1(σ2)N2NΓ(N)α(N-1)e-α/2σ2,]]> pZ(α|H1)=(α/σ2b)(N-1)/22σ2e-12(b+α/σ2)IN-1(bασ2),]]>其中在(10)中σ2＝2TM，在(11)中σ2＝2T(M-1)，且b＝2TM/(M-0.5)，T是計算相關(guān)能量的積分區(qū)間。從(10)和(11)可分別給出單一同步測試中的檢測和誤報警概率為[公式12]PF=Pr{Z>βT|H0}]]>當σ2＝2TM=∫βT∞1(σ2)N2NΓ(N)α(N-1)e-α/2σ2dα]]>[公式13]PD=Pr{Z>βT|H}|]]>當σ2＝2T(M-1)=∫βT∞(α/σ2b)(N-1)/22σ2e-12(b+α/σ2)IN-1(bασ2)dα]]>對βT求解方程(12)和(13)，可獲得檢測概率和誤報警概率的理論值。圖7示出從公式(12)和(13)獲得的檢測和誤報警概率的理論值，而圖8示出對于從蒙特卡羅(Monte Carlo)仿真獲得的實際情形的相應(yīng)結(jié)果。圖7和圖8中，積分區(qū)間T是這樣設(shè)置的，使得積分區(qū)間中的碼片數(shù)為64。這意味著在搜索過程中采用64的處理增益。干擾數(shù)目已設(shè)置為50。
圖9和10示出作為干擾數(shù)目的函數(shù)的對于單天線系統(tǒng)的檢測概率和誤報警概率。值得注意的是，在給定的CDMA接收機中搜索器的性能被相位分集技術(shù)明顯提高。例如，如圖8所示，引入相位分集技術(shù)的、具有四個天線單元的智能天線系統(tǒng)，可容許50個干擾，而通常的一個天線的系統(tǒng)只能容許20個干擾用戶，以保持可比較的搜索性能。這意味著對于PN碼獲取通信容量增加近2.5倍。這一改進是由于通過4天線單元的智能天線系統(tǒng)中的相位分集技術(shù)獲得的4dB的SIR增益所引起的。
相位分集技術(shù)的主要貢獻在于，能夠使智能天線系統(tǒng)工作性能勝過普通的一個天線的系統(tǒng)，甚至從當最佳權(quán)矢量不能獲得時的初始階段開始。
有上述結(jié)構(gòu)和功能的解調(diào)設(shè)備，使得有可能在智能天線系統(tǒng)中，通過以混合速率用權(quán)加權(quán)在業(yè)務(wù)信道中承載的接收數(shù)據(jù)，來精確跟蹤每一用戶，并提供高速寬帶通信，該權(quán)是從反向鏈路中的導(dǎo)頻信道計算出的。
所公開的解調(diào)設(shè)備用于每一用戶的信道卡。例如，在本文獻中介紹了在每一用戶信道卡有四個接收指的信道卡。然而，對本領(lǐng)域的任何人員明顯的是，在每一用戶處被分配的接收指數(shù)目可按給定的信號環(huán)境和/或方便性以任何適當選擇設(shè)置。
圖11示出使用接收指的解調(diào)方法的流程圖，在該接收指中，如本發(fā)明中所述，接收信號以混合速率加權(quán)。圖12示出在采用以混合速率工作的接收指的解調(diào)過程中遇到了多大的處理延時。
根據(jù)圖11，本發(fā)明公開的解調(diào)方法可解釋如下在復(fù)數(shù)解擾器(501)中，使用幀定時信息(f_timing)，通過將接收信號與PN碼相乘，解擾接收信號。然后通過積分(503)解擾數(shù)據(jù)產(chǎn)生導(dǎo)頻信號，以便用作計算權(quán)矢量的輸入信號。從解擾接收信號和導(dǎo)頻信號計算(505)波束形成參數(shù)，即權(quán)矢量。獲得權(quán)矢量所需的計算時間取決于權(quán)矢量計算部件中所使用的處理器和算法，雖然在本發(fā)明所示的實例中已寫成單個抽點(snapshot)時間間隔。
當在總體加權(quán)部件中接收信號乘以權(quán)矢量之后，對相乘的結(jié)果求和以產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道信號。當導(dǎo)頻信號乘以權(quán)矢量時，最好是通過計算相位延時對導(dǎo)頻信號加權(quán)，該相位延時是基準天線與每一天線單元之間的延時。
然后，通過將陣列輸出與分配給每一相應(yīng)的信道的每一沃爾什碼相關(guān)，在業(yè)務(wù)信道的每一信號被分開恢復(fù)(509)。而且，用于補償相位失真的加權(quán)導(dǎo)頻信號被分開施加到每一業(yè)務(wù)信道，以產(chǎn)生相位補償?shù)臄?shù)據(jù)(513)。
圖12中，寫成為x1，x2，...，x8的期間表示積分期間，用于在導(dǎo)頻信號生成部件(120)中對接收信號解擾。積分期間的結(jié)果分別表示為y1，y2，...，y7。
權(quán)矢量計算部件(130)接收兩個輸入，一個是x矢量而另一個是y矢量。由于y矢量是x矢量的積分結(jié)果，圖12中的y1可在對應(yīng)的x1積分完成之后獲得。類似地，由于權(quán)矢量w1使用x1和y1兩者，權(quán)矢量w1可在消耗另一計算時間之后獲得，另一計算時間為了簡化說明假設(shè)為一個抽點時間間隔。與導(dǎo)頻信號生成部件(12)的輸出y2相乘的權(quán)矢量w1，用作由x31表示的碼元持續(xù)時間的信道補償。
從以上所述，分析了對于持續(xù)時間x1的信道輸出施加到被延時兩個計算時間的x3。這一結(jié)果來自每一塊之間沒有緩沖塊的條件。如果在本發(fā)明中使用緩沖塊，則即使用于獲得結(jié)果的時間延時(當w1施加到x1持續(xù)時間時，由于需要兩個計算時間，用于信道補償?shù)臅r間被延時)，也能夠避免由于兩個延時時間所引起的性能降級。
根據(jù)本發(fā)明的處理裝置能夠通過軟件實現(xiàn)，并被記錄在能夠通過計算機程序讀取以實現(xiàn)的記錄媒體(CD-ROM，ROM，RAM，軟盤，硬盤，磁光盤等等)上。
本發(fā)明以工作在CDMA2000(稱為IS-2000或IMT-2000)上的設(shè)備為例，但明顯的是本發(fā)明公開的接收指可用于諸如WCDMA。而且，業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)速率是為了有助于理解本發(fā)明的意義，而不是限于CDMA2000系統(tǒng)。
可以通過在3G移動通信系統(tǒng)中使用導(dǎo)頻信號計算最優(yōu)權(quán)矢量，因為業(yè)務(wù)信號和導(dǎo)頻信號從移動臺發(fā)送。因為使用導(dǎo)頻信號的最優(yōu)權(quán)矢量施加到每一業(yè)務(wù)信道，混合速率加權(quán)是可行的。如果混合速率加權(quán)與其它加權(quán)方法(例如碼元速率加權(quán)或碼片速率加權(quán))比較，混合速率加權(quán)有以下性質(zhì)在混合速率加權(quán)中，權(quán)矢量的施加速度降低到碼片速率；當為了信道估計檢測導(dǎo)頻信號時，在加權(quán)解擴頻導(dǎo)頻信號時不需要另一積分；以及計算出的權(quán)矢量與施加到權(quán)矢量的接收信號之間的時間差，比碼片速率加權(quán)快一個碼片持續(xù)時間。
根據(jù)本發(fā)明，由于從可具有長積分區(qū)間的導(dǎo)頻信道提取加權(quán)信息，能夠顯著降低干擾，且增加通信容量。此外，由于在解調(diào)設(shè)備中使用混合速率加權(quán)，能夠使信號處理所需的延時時間最小化，并有可能精確估計信道。而且，當使用相位分集技術(shù)時，能夠提高搜索器與跟蹤器的性能。這時，由于通過將從陣列天線接收的導(dǎo)頻信號與從權(quán)矢量計算部件獲得的權(quán)矢量相乘而實現(xiàn)了精確的相位補償，顯著提高了系統(tǒng)性能。
雖然已參照某些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在不背離由以下權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍的情況下，可作出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種以混合速率工作的接收指，包括解擾裝置，其使用幀定時信息通過將PN碼與接收信號相乘而對接收信號解擾；導(dǎo)頻信號生成裝置，其通過使用來自解擾裝置的解擾信號產(chǎn)生將要用作權(quán)矢量計算裝置的輸入以計算權(quán)矢量的導(dǎo)頻信號，并找出對每一業(yè)務(wù)信道延時相位的估計值；權(quán)矢量計算裝置，其通過使用來自解擾裝置及導(dǎo)頻信號生成裝置的信號產(chǎn)生權(quán)矢量；總體加權(quán)裝置，用于通過以權(quán)矢量補償基帶接收信號的相位延時而產(chǎn)生總體加權(quán)信號；導(dǎo)頻相位估計裝置，其通過使用權(quán)矢量和導(dǎo)頻信號產(chǎn)生補償每一信道的相位延時的相位補償信號；沃爾什解擴頻裝置，用于通過使用總體加權(quán)裝置的輸出，PN碼和相應(yīng)的沃爾什碼，提供每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；以及信道補償裝置，通過使用導(dǎo)頻相位估計裝置的輸出對沃爾什解擴頻裝置的每一輸出，補償由相位延時引起的相位失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的接收指，還包括跟蹤裝置，該跟蹤裝置用于產(chǎn)生用于補償路徑延時中的微小變化的幀跟蹤信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的接收指，其中跟蹤裝置從兩個能量之間的差中產(chǎn)生幀跟蹤信息，這兩個能量是通過積分早先的和以后的解擾的結(jié)果獲得的，在所述早先的和以后的解擾中，分別使用第一和第二同步時間信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的接收指，其中跟蹤裝置從兩個能量之間的差中產(chǎn)生幀跟蹤信息，這兩個能量是通過對經(jīng)由早先的和以后的解擾提供的解擾信號的積分的加權(quán)和求平方獲得的，在所述早先的和以后的解擾中，分別使用第一和第二同步時間信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的接收指，其中跟蹤裝置從兩個能量之間的差中產(chǎn)生幀跟蹤信息，這兩個能量是通過對權(quán)矢量與經(jīng)由早先的和以后的解擾提供的解擾信號之間的加權(quán)和的積分的結(jié)果求平方獲得的，在所述早先的和以后的解擾中，分別使用第一和第二同步時間信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5的接收指，其中跟蹤裝置從兩個能量之間的差中產(chǎn)生幀跟蹤信息，這兩個能量是通過積分早先的和以后的解擾的結(jié)果獲得的，在所述早先的和以后的解擾中，分別使用第一和第二同步時間信息，這種幀跟蹤信息是在對兩個能量之間的差濾波之后產(chǎn)生的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5的接收指，其中用于早先解擾的第一同步時間信息比幀定時信息早大約0.2到0.5碼片持續(xù)時間，而用于以后解擾的第二同步時間信息比幀定時信息晚大約0.2到0.5碼片持續(xù)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中解擾裝置使用從外部接收指提供的接收指定時信息(f_timing)將數(shù)字狀態(tài)的接收信號(I_rx，Q_rx)與本地PN碼相乘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中導(dǎo)頻信號生成裝置通過在預(yù)置時間段內(nèi)積分解擾裝置的輸出，即y矢量信號，而恢復(fù)將要用作權(quán)矢量計算裝置的輸入的導(dǎo)頻信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的接收指，其中權(quán)矢量計算裝置使用x矢量信號和y矢量信號產(chǎn)生權(quán)矢量(Weight_I，Weight_Q)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的接收指，其中當PN碼獲取丟失時，權(quán)矢量計算裝置在收到由接收指停用信號(f_death)產(chǎn)生的幀復(fù)位信號(f_reset)時被復(fù)位到初始狀態(tài)，使得對丟失路徑的PN碼的獲取能夠以初始狀態(tài)重新啟動。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中總體加權(quán)裝置，通過將來自權(quán)矢量計算裝置的碼片速率的權(quán)矢量與解擾信號(I_rx，Q_rx)相乘，并將相乘的結(jié)果加在一起，產(chǎn)生陣列輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中導(dǎo)頻相位估計裝置，通過將來自權(quán)矢量計算裝置的權(quán)矢量與來自導(dǎo)頻信號生成裝置的導(dǎo)頻信號相乘，而產(chǎn)生補償每一業(yè)務(wù)信道的相位延時的相位補償信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中沃爾什解擴頻裝置包括基本信道(FCH)解擴頻裝置，用于通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于FCH的沃爾什碼相乘，恢復(fù)通過基本信道(FCH)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；專用控制信道(DCCH)解擴頻裝置，用于通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于專用控制信道(DCCH)的沃爾什碼相乘，恢復(fù)通過專用控制信道(DCCH)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；輔助信道1(SCH1)解擴頻裝置，用于通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于輔助信道1(SCH1)的沃爾什碼相乘，恢復(fù)通過輔助信道1(SCH1)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及輔助信道2(SCH2)解擴頻裝置，用于通過經(jīng)由將陣列輸出與PN碼相乘對陣列輸出解擾，并進一步將陣列輸出的解擾結(jié)果與對應(yīng)于輔助信道2(SCH2)的沃爾什碼相乘，恢復(fù)通過輔助信道2(SCH2)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的接收指，其中信道補償裝置被設(shè)置用于補償由于與業(yè)務(wù)信道，即基本信道(FCH)、專用控制信道(DCCH)、輔助信道1(SCH1)、和輔助信道2(SCH2)的每個信道相關(guān)的路徑延時而引起的相位失真。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2的接收指，其中用于通過PN碼獲取的細調(diào)提供精確碼片同步的跟蹤裝置，包括第一復(fù)數(shù)解擾裝置，用于將接收信號與相對于f_timing提前1/2碼片時間的PN碼相乘；第二復(fù)數(shù)解擾裝置，用于將接收信號與相對于f_timing滯后1/2碼片時間的PN碼相乘；第一和第二能量估計裝置，用于通過分別積分早先的解擾器和以后的解擾器的結(jié)果而提供相關(guān)能量；以及跟蹤信息(f_trk)生成裝置，用于通過比較第一和第二能量估計裝置的結(jié)果的大小提供跟蹤信息(f_trk)。
17.一種解調(diào)設(shè)備，該解調(diào)設(shè)備使用用于移動通信系統(tǒng)的、以混合速率工作的接收指，該解調(diào)設(shè)備包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于通過過采樣過程把已被下變頻為基帶的模擬信號，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號；搜索器，用于在通過在ADC輸出與對應(yīng)于導(dǎo)頻信道的PN碼之間的相關(guān)過程計算出搜索器能量時，把超過預(yù)置閾值的搜索器能量(或，等同地，相關(guān)能量)發(fā)送到鎖定檢測器；鎖定檢測器，用于使用從搜索器提供的相關(guān)能量，產(chǎn)生精確幀同步所需要的信號，諸如幀復(fù)位(f_reset)、幀定時(f_timing)、幀停用(f_death)信息；以及至少一個接收指，其中業(yè)務(wù)信道信號按混合速率以從在反向鏈路的導(dǎo)頻信道中的接收數(shù)據(jù)獲得的權(quán)被加權(quán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的解調(diào)設(shè)備，其中接收指包括解擾裝置，其通過使用幀定時信息對基帶接收信號解擾；導(dǎo)頻信號生成裝置，其從解擾裝置產(chǎn)生導(dǎo)頻信號，并找出對每一業(yè)務(wù)信道的延時相位的估計值；權(quán)矢量計算裝置，其使用來自解擾裝置和導(dǎo)頻信號生成裝置的信號產(chǎn)生權(quán)矢量；總體加權(quán)裝置，用于使用權(quán)矢量和接收信號產(chǎn)生陣列輸出；導(dǎo)頻估計裝置，其使用權(quán)矢量和導(dǎo)頻信號產(chǎn)生補償每一信道的相位延時的相位補償信號；沃爾什解擴頻裝置，其通過使用總體加權(quán)裝置的輸出、PN碼和相應(yīng)的沃爾什碼，產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；信道補償裝置，其使用導(dǎo)頻加權(quán)裝置和業(yè)務(wù)信道加權(quán)裝置的輸出，對沃爾什解擴頻裝置的每一輸出，補償由相位延時引起的相位失真。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的解調(diào)設(shè)備，其中接收指還包括跟蹤裝置，用于產(chǎn)生從兩個能量之間的差中產(chǎn)生的幀跟蹤信息，該兩個能量是通過積分早先的與以后的解擾的結(jié)果而獲得的，在所述早先的與以后的解擾中分別使用第一和第二同步時間信息，以便產(chǎn)生幀跟蹤信息用于補償路徑延時中的微小變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的解調(diào)設(shè)備，其中搜索器包括接收信號處理裝置，用于實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)的包絡(luò)檢測，使得在每一天線信道獲得相關(guān)能量；加法裝置，用于把在每一天線信道的、從接收信號處理裝置獲得的相關(guān)能量相加在一起；以及輸出裝置，用于作為非相干檢測的最終輸出產(chǎn)生加法裝置的結(jié)果。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的解調(diào)設(shè)備，其中接收信號處理裝置包括第一計算裝置，用于通過將沿I-信道和Q-信道的處理結(jié)果的平方的結(jié)果相加，計算在每一天線信道的相關(guān)能量的量值；以及第二計算裝置，用于將在每一天線信道的相關(guān)能量的計算出的量值的結(jié)果加在一起。
22.一種使用用于移動通信系統(tǒng)的、以混合速率工作的接收指的解調(diào)方法，包括第一步驟，使用幀定時信息(f_timing)通過將PN碼乘以接收信號而對接收信號解擾；第二步驟，產(chǎn)生通過積分解擾的信號獲得的導(dǎo)頻信號，以便使用其來計算權(quán)矢量；第三步驟，通過使用解擾的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號計算權(quán)矢量；第四步驟，通過將在權(quán)矢量與接收信號之間的相乘結(jié)果加在一起以這樣一種方式產(chǎn)生陣列輸出，使得單元間相位差被補償；第五步驟，通過將權(quán)矢量乘以導(dǎo)頻信號產(chǎn)生補償信道的相位延時的相位補償信號；第六步驟，通過使用總體加權(quán)步驟的輸出、PN碼、及相應(yīng)的沃爾什碼產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；以及第七步驟，通過使用相位補償信號對加權(quán)的業(yè)務(wù)信號補償由于信道延時所引起的相位失真。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的解調(diào)方法，其中第四步驟，在通過相位延時估計精確計算出導(dǎo)頻信號之后，將權(quán)矢量乘以導(dǎo)頻信號。
24.一種計算機可讀記錄媒體，用于記錄體現(xiàn)使用以混合速率工作的接收指的方法的程序，包括第一功能，使用幀定時信息(f_timing)通過將PN碼乘以接收信號而對接收信號解擾；第二功能，產(chǎn)生通過積分解擾的信號獲得的導(dǎo)頻信號，以便使用其來計算權(quán)；第三功能，使用解擾的信號和導(dǎo)頻信號計算權(quán)矢量；第四功能，通過將權(quán)矢量與接收信號之間的相乘結(jié)果加在一起以這樣一種方式產(chǎn)生陣列輸出，使得單元間相位差被補償；第五功能，通過將權(quán)矢量乘以導(dǎo)頻信號而產(chǎn)生補償信道的相位延時的相位補償信號；第六功能，通過使用總體加權(quán)步驟的輸出、PN碼、及相應(yīng)的沃爾什碼產(chǎn)生每一業(yè)務(wù)信道的接收數(shù)據(jù)；以及第七功能，通過使用相位補償信號對加權(quán)的業(yè)務(wù)信號補償由于信道延時所引起的相位失真。
全文摘要
本發(fā)明涉及在智能天線系統(tǒng)中使用混合速率加權(quán)的接收指，以及使用這種接收指的、用于解調(diào)信號的設(shè)備和方法。本發(fā)明在具有反向?qū)ьl信道的無線通信網(wǎng)絡(luò)中有用。此外，通過使用這種接收指，本發(fā)明提供了一種解調(diào)設(shè)備和方法，用于使高速寬帶通信在智能天線系統(tǒng)中可行。在業(yè)務(wù)信號和導(dǎo)頻信號都從終端發(fā)送的這種3－G無線通信中，本發(fā)明使用導(dǎo)頻信號計算最佳權(quán)矢量，且計算出的權(quán)矢量適用于具有碼元速率權(quán)的每一業(yè)務(wù)信號。
文檔編號H04B7/08GK1565090SQ02819696
公開日2005年1月12日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月18日
發(fā)明者林興載 申請人:崔勝元