專(zhuān)利名稱(chēng)：瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑裝置、使用該裝置的瑞克接收機(jī)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瑞克接收機(jī)，尤其涉及其中的能量計(jì)算和搜索多徑裝置。本發(fā) 明主要涉及在能量計(jì)算和搜索多徑時(shí)進(jìn)行資源復(fù)用的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)中，瑞克接收機(jī)在許多場(chǎng)合下都有應(yīng)用。瑞克接收機(jī)典型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器10、第一延遲線20、瑞克手指30、本地?cái)U(kuò)頻碼產(chǎn)生器40、 能量計(jì)算和搜索多徑單元50、控制單元60、第二延遲線70以及解擴(kuò)單元80。瑞克 接收機(jī)是一個(gè)多時(shí)鐘系統(tǒng)，它還包括一個(gè)比特時(shí)鐘發(fā)生器81、 一個(gè)擴(kuò)頻碼時(shí)鐘發(fā)生 器82和一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器83。比特時(shí)鐘發(fā)生器81產(chǎn)生比特時(shí)鐘信號(hào)CLK一bit; 擴(kuò)頻碼時(shí)鐘發(fā)生器82產(chǎn)生擴(kuò)頻碼時(shí)鐘信號(hào)CLK一chip;采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器83產(chǎn)生采 樣點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK—sample。這些時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生這些時(shí)鐘信號(hào)分別輸入到瑞克接收 機(jī)的其它各個(gè)單元。在上述的瑞克接收機(jī)中，能量計(jì)算和搜索多徑單元50的作用是從與之相連的瑞 克手指30輸出的信號(hào)中選出數(shù)徑(例如3徑)能量最大的徑信號(hào)。其進(jìn)一步結(jié)構(gòu)如 圖2所示，包括多個(gè)平方相加單元501A-501M和比較器502，多個(gè)平方相加單元的 每個(gè)分別與一個(gè)瑞克手指30相連。每個(gè)平方相加單元501A包括兩個(gè)平方器5011 和5012和一個(gè)加法器5013。平方器5011接收瑞克單元30輸出的I路累加值；平 方器5012接收瑞克單元30輸出的Q路累加值，在加法器5013中將該兩路平方值 相加后，輸出給比較器502。比較器502接收到每個(gè)平方相加單元501A-501M輸出 的平方相加值之后，進(jìn)行比較，從中選擇中數(shù)徑(例如3徑)能量值最大的徑信號(hào)輸 出。從上述的例子中可以看出，對(duì)于一個(gè)具有16個(gè)瑞克手指的瑞克接收機(jī)來(lái)說(shuō)，能 理計(jì)算和搜索多徑單元要有32個(gè)平方器，16個(gè)相加單元。平方器是一個(gè)非常耗資 源的模塊。根據(jù)目前的集成電路技術(shù)來(lái)說(shuō)，需要耗用大約60萬(wàn)門(mén)的FPGA資源或者 大約20萬(wàn)門(mén)的IC資源
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于利用復(fù)用技術(shù)，在不降低效率的情況下，簡(jiǎn)化瑞克接收機(jī) 中的能量計(jì)算和搜索多徑單元的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種用于瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑裝置， 包括多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器與瑞克接收機(jī)中的多個(gè)瑞克手指相連，從多 個(gè)瑞克手指中選擇一路信號(hào)輸出；多個(gè)平方相加單元，分別與所述多個(gè)多路選擇器之一相連； 多個(gè)分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個(gè)能量寄存器，分別與多個(gè)分路器相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)平方相加后的信號(hào)；以及比較器，與所述多個(gè)能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數(shù)路能量值最 大的徑信號(hào)輸出。在上述的能量計(jì)算和搜索多徑裝置中，所述多路選擇器根據(jù)采樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻 碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多個(gè)瑞克手指中選擇一路信號(hào)輸出。在上述的能量計(jì)算和搜索多徑裝置中，所述平方相加單元包括2個(gè)平方器和一 個(gè)加法器。本發(fā)明還提供一種瑞克接收機(jī)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一延遲線、多個(gè)瑞克手指、 能量計(jì)算和搜索多徑單元、控制單元、第二延遲線、解擴(kuò)單元以及擴(kuò)頻碼時(shí)鐘發(fā)生 器、比特時(shí)鐘發(fā)生器和采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器，其特征在于，所述能量計(jì)算和搜索多徑 裝置，包括多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器與所述多個(gè)瑞克手指中的一組相連，從多個(gè) 瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出；多個(gè)平方相加單元，分別與所述多個(gè)多路選擇器之一相連；多個(gè)分路器，分別 與所述平方相加單元相連；多個(gè)能量寄存器，分別與多個(gè)分路器相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)平方相加后的信號(hào)；以及比較器，與所述多個(gè)能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數(shù)路能量值最 大的徑信號(hào)輸出。在上述的瑞克接收機(jī)中，所述多路選擇器與所述采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器、擴(kuò)頻碼時(shí) 鐘發(fā)生器和比特時(shí)鐘發(fā)生器相連，根據(jù)釆樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多 個(gè)瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出。在上述的瑞克接收機(jī)中，所述瑞克手指為16個(gè)，所述多路選擇器為4個(gè)，所述 一個(gè)多路選擇器與四個(gè)一組的瑞克手指相連。在上述的瑞克接收機(jī)中，所述平方相加單元包括2個(gè)平方器和一個(gè)加法器。本發(fā)明還提供一種瑞克接收機(jī)中能量計(jì)算和搜索多徑方法，包括如下步驟 準(zhǔn)備多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器分別接收多個(gè)瑞克手指輸出的信號(hào)； 每個(gè)多路選擇器從多個(gè)瑞克手指中選出一路信號(hào)輸出； 把每個(gè)多路選擇器輸出的信號(hào)進(jìn)行平方相加運(yùn)算；從各個(gè)經(jīng)平方相加運(yùn)算后的信號(hào)選出數(shù)路能量值最大的徑信號(hào)輸出。 在上述的能量計(jì)算和搜索多徑方法中，所述多路選擇器根據(jù)采樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻 碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多個(gè)瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出。由于瑞克接收機(jī)中有很多簇發(fā)式操作，這些操作并未占滿(mǎn)一個(gè)比特時(shí)間內(nèi)的所 有運(yùn)算時(shí)鐘，因此，本發(fā)明就是針對(duì)這一現(xiàn)象對(duì)這些操作進(jìn)行資源復(fù)用，即將一些 操作提前或延遲，使它們相互之間在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)，從而可以重復(fù)利用硬件資源。如 上所述的本發(fā)明中，通過(guò)多路選擇器，使一個(gè)平方相加單元可以供多個(gè)瑞克手使用， 故在時(shí)間上復(fù)用了平方相加單元，使能量計(jì)算和搜索多徑裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，節(jié)省了 硬件資源，同時(shí)又不提高內(nèi)部的時(shí)鐘頻率。


圖1是傳統(tǒng)瑞克接收機(jī)的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是傳統(tǒng)的能量計(jì)算和搜索多徑單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3是本發(fā)明的能量計(jì)算和搜索多徑裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖4示出了本發(fā)明的平方相加單元的時(shí)間復(fù)用原理。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合上述附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例。本發(fā)明改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)在于能量計(jì)算和搜索多徑單元，故對(duì)于瑞克接收機(jī)整體的 結(jié)構(gòu)和工作原理與傳統(tǒng)技術(shù)相類(lèi)似，為清楚起見(jiàn)，在此不再詳細(xì)論述，相信本領(lǐng)域 技術(shù)人員完全可以根據(jù)公知技術(shù)得以了解和實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，圖3示出了應(yīng)用于16個(gè)手指的瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑
單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，它包括四個(gè)多路選擇器M1-M4，每個(gè)多路選擇器 與四個(gè)瑞克手指F1-F16相連。例如第一多路選擇器M1與第一至第四瑞克手指F1-F4 相連；第二多路選擇器M2與第五至第八瑞克手指F5-F8相連，以此類(lèi)推。每個(gè)多路選擇器Ml-M4還分別與瑞克接收機(jī)中的比特時(shí)鐘發(fā)生器81、擴(kuò)碼碼時(shí) 鐘發(fā)生器82和采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器83(參見(jiàn)圖l所示)相連，在擴(kuò)頻碼時(shí)鐘、比特時(shí) 鐘和采樣點(diǎn)時(shí)鐘的控制下工作，根據(jù)擴(kuò)頻碼時(shí)鐘、比特時(shí)鐘和采樣點(diǎn)時(shí)鐘從四個(gè)瑞 克手指中選擇一路信號(hào)輸出，并在一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)鐘內(nèi)完成計(jì)算，所有4組數(shù)據(jù)分在 4個(gè)擴(kuò)頻碼時(shí)鐘內(nèi)完成。四個(gè)多路選擇器Ml-M4的輸出分別連接到四個(gè)平方相加單元A1-A4，每個(gè)平方相 加單元把每路瑞克手指中的I路累加值和Q路累加值分別平方運(yùn)算后再相加，輸出 徑搜索能量信號(hào)，然后，四個(gè)平方相加單元A1-A4把徑搜索能量信號(hào)提供給后續(xù)的 分路器D1-D4。通過(guò)分路器D1-D4，把經(jīng)平方相加運(yùn)算后的信號(hào)分別存儲(chǔ)到能量寄 存器R1-R16中。在分路器D1-D4的控制下，每個(gè)能量寄存器R1-R16分別存儲(chǔ)對(duì)應(yīng) 于瑞克手指F1-F16的平方相加后的信號(hào)。最后，從能量寄存器R1-R16中，最后， 把信號(hào)輸出給比較器C，在比較器C中，從徑搜索能量信號(hào)中選擇出三路能量值最 大的徑信號(hào)輸出。圖4示出了本發(fā)明的平方相加單元的時(shí)間復(fù)用的原理。如圖4所示，圖4左側(cè) 示出了復(fù)用前的情況，假設(shè)瑞克接收機(jī)的搜索精度為x，因此，經(jīng)過(guò)l比特的時(shí)間 之后，每個(gè)瑞克手指上共有x路累加值存儲(chǔ)，手指在x個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)鐘的上升沿分別 輸出這x路累加值。在復(fù)用之前，這16路手指的輸出在同一個(gè)采樣點(diǎn)上同時(shí)進(jìn)行 平方相加運(yùn)算，因此，需要16個(gè)平方相加運(yùn)算單元來(lái)支持。根據(jù)本發(fā)明對(duì)平方相 加單元進(jìn)行復(fù)用之后，如圖4右側(cè)所示，在一個(gè)比特時(shí)鐘內(nèi)，分在四個(gè)擴(kuò)頻碼時(shí)鐘 內(nèi)分別完成四路輸入的平方相加運(yùn)算，例如，在第127個(gè)比特時(shí)鐘的上升沿選擇瑞 克手指Rl的兩路累加值輸出進(jìn)行平方相加運(yùn)算，在第1個(gè)比特時(shí)鐘的上升沿選擇 瑞克手指R2的兩路累加值輸出進(jìn)行平方相加運(yùn)算，在第2個(gè)比特時(shí)鐘的上升沿選 擇瑞克手指R3的兩路累加值輸出進(jìn)行平方相加運(yùn)算，在第3個(gè)比特時(shí)鐘的上升沿 選擇瑞克手指R4的兩路累加值輸出進(jìn)行平方相加運(yùn)算，其它各路依此類(lèi)推。在上面的實(shí)施例中，是以16個(gè)瑞克手指和4個(gè)多路選擇器為例進(jìn)行描述，但應(yīng) 當(dāng)理解，這里的這些具體數(shù)值只是為方便說(shuō)明所舉的一個(gè)例子，并非是對(duì)本發(fā)明實(shí) 現(xiàn)的限制。本發(fā)明中，瑞克手指的數(shù)量、多路選擇器的個(gè)數(shù)以及復(fù)用的數(shù)量，在本 發(fā)明最基本的時(shí)間復(fù)用平方相加器的構(gòu)思下，可以根據(jù)實(shí)際情況，由本領(lǐng)域技術(shù)人 員進(jìn)行選擇確定，而無(wú)需付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)由所附的 權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1、一種用于瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑裝置，包括多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器與瑞克接收機(jī)中的多個(gè)瑞克手指相連，從多個(gè)瑞克手指中選擇一路信號(hào)輸出；多個(gè)平方相加單元，分別與所述多個(gè)多路選擇器之一相連；多個(gè)分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個(gè)能量寄存器，分別與多個(gè)分路器相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)平方相加后的信號(hào)；以及比較器，與所述多個(gè)能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數(shù)路能量值最大的徑信號(hào)輸出。
2、 如權(quán)利要求l所述的能量計(jì)算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述多路選擇 器根據(jù)采樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多個(gè)瑞克手指中選擇一路信號(hào)輸出。
3、 如權(quán)利要求l所述的能量計(jì)算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述多路選擇 器為4個(gè)。
4、 如權(quán)利要求l所述的能量計(jì)算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述平方相加 單元包括2個(gè)平方器和一個(gè)加法器。
5、 一種瑞克接收機(jī)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一延遲線、多個(gè)瑞克手指、能量計(jì)算 和搜索多徑單元、控制單元、第二延遲線、解擴(kuò)單元以及擴(kuò)頻碼時(shí)鐘發(fā)生器、比特 時(shí)鐘發(fā)生器和采樣點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器，其特征在于，所述能量計(jì)算和搜索多徑裝置，包 括多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器與所述多個(gè)瑞克手指中的一組相連，從多個(gè) 瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出；多個(gè)平方相加單元，分別與所述多個(gè)多路選擇器之一相連； 多個(gè)分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個(gè)能量寄存器，分別與多個(gè)分路器相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)平方相加后的信號(hào)；以及比較器，與所述多個(gè)能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數(shù)路能量值最 大的徑信號(hào)輸出。
6、 如權(quán)利要求1所述的瑞克接收機(jī)，其特征在于，所述多路選擇器與所述采樣 點(diǎn)時(shí)鐘發(fā)生器、擴(kuò)頻碼時(shí)鐘發(fā)生器和比特時(shí)鐘發(fā)生器相連，根據(jù)采樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻 碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多個(gè)瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出。
7、 如權(quán)利要求1所述的瑞克接收機(jī)，其特征在于，所述瑞克手指為16個(gè)，所述多路選擇器為4個(gè)，所述一個(gè)多路選擇器與四個(gè)一組的瑞克手指相連。
8、 如權(quán)利要求1所述的瑞克接收機(jī)，其特征在于，所述平方相加單元包括2個(gè) 平方器和一個(gè)加法器。
9、 一種瑞克接收機(jī)中能量計(jì)算和搜索多徑方法，包括如下步驟 準(zhǔn)備多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器分別接收多個(gè)瑞克手指輸出的信號(hào)； 每個(gè)多路選擇器從多個(gè)瑞克手指中選出一路信號(hào)輸出； 把每個(gè)多路選擇器輸出的信號(hào)進(jìn)行平方相加運(yùn)算；從各個(gè)經(jīng)平方相加運(yùn)算后的信號(hào)選出數(shù)路能量值最大的徑信號(hào)輸出。
10、 如權(quán)利要求9所述的能量計(jì)算和搜索多徑方法，其特征在于，所述多路選 擇器根據(jù)采樣點(diǎn)時(shí)鐘、擴(kuò)頻碼時(shí)鐘和比特時(shí)鐘，從多個(gè)瑞克手指出選擇一路信號(hào)輸出。
11、 如權(quán)利要求9所述的能量計(jì)算和搜索多徑方法，其特征在于，每個(gè)多路選擇器接收4個(gè)瑞克手指輸出的信號(hào)。
12、 如權(quán)利要求9所述的能量計(jì)算和搜索多徑方法，其特征在于，在進(jìn)行平方 相加運(yùn)算之后，還包括寄存步驟，寄存經(jīng)平方相加后得到的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑裝置、使用該裝置的瑞克接收機(jī)及其方法。傳統(tǒng)技術(shù)中需要使用大量的平方相加器，消耗資源較大。本發(fā)明利用資源復(fù)用技術(shù)，提供一種用于瑞克接收機(jī)的能量計(jì)算和搜索多徑裝置，包括多個(gè)多路選擇器，每個(gè)多路選擇器與瑞克接收機(jī)中的多個(gè)瑞克手指相連，從多個(gè)瑞克手指中選擇一路信號(hào)輸出；多個(gè)平方相加單元，分別與所述多個(gè)多路選擇器之一相連；多個(gè)分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個(gè)能量寄存器，分別與多個(gè)分路器相連，用于存儲(chǔ)經(jīng)平方相加后的信號(hào)；以及比較器，與所述多個(gè)能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數(shù)路能量值最大的徑信號(hào)輸出。與已有技術(shù)相比，平方相加單元可以大大減少。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101162916SQ20061011695
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者何洪路, 全源源, 吳明森, 朱明華, 邱云周 申請(qǐng)人:中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心