專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA系統(tǒng)無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法，該方法通過(guò)導(dǎo)頻相干檢測(cè)實(shí)現(xiàn)解調(diào)。
近來(lái)，在諸如汽車(chē)電話和便攜式電話等蜂窩式系統(tǒng)中，一種有效地利用頻率的技術(shù)變得重要起來(lái)，該技術(shù)能在有限的頻帶上保證一些用戶(hù)的容量。
眾所周知碼分多址(CDMA)系統(tǒng)是一種能有效利用頻率的多址系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)也叫做“擴(kuò)展頻譜多址(SSMA)系統(tǒng)”，它能通過(guò)寬頻帶特征來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的通信質(zhì)量以及通過(guò)偽隨機(jī)噪聲(PN)等來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)特性。
例如，在4,901,307號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中揭示了一種利用CDMA系統(tǒng)的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)。作為CDMA系統(tǒng)的一種，有把偽隨機(jī)噪聲碼(以下叫做“擴(kuò)展碼”)乘到傳輸信號(hào)上的直接擴(kuò)展系統(tǒng)。
在利用直接擴(kuò)展系統(tǒng)的情況下，通過(guò)分離多徑(rake)接收和并以最大的比例合成多路徑分量可增加分集效應(yīng)。例如，在5,109,390號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中揭示了分離多徑接收。
以下，將參考

圖1描述利用直接擴(kuò)展系統(tǒng)的CDMA通信系統(tǒng)的概況。參考圖1，圖1是示出使用直接擴(kuò)展系統(tǒng)的CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖1所示，CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的傳輸側(cè)主要由以下裝置構(gòu)成，用于調(diào)制傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)調(diào)制部件1、用于產(chǎn)生擴(kuò)展碼的擴(kuò)展碼產(chǎn)生部件2、用于把擴(kuò)展碼乘到傳輸信號(hào)上的擴(kuò)展調(diào)制部件3以及用于無(wú)線發(fā)送傳輸信號(hào)的發(fā)送天線4。
此外，該系統(tǒng)的接收側(cè)主要由以下裝置構(gòu)成，用于接收從發(fā)送側(cè)無(wú)線發(fā)送的信號(hào)的接收天線5、用于與擴(kuò)展碼產(chǎn)生部件2產(chǎn)生擴(kuò)展碼的同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)展碼的同步獲取部件6、用于把擴(kuò)展碼乘到接收信號(hào)上的解擴(kuò)展部件7以及用于解調(diào)解擴(kuò)展接收信號(hào)的數(shù)據(jù)解調(diào)部件8。
在如上所述構(gòu)成的CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)調(diào)制部件1來(lái)調(diào)制諸如話音數(shù)據(jù)等傳輸數(shù)據(jù)，被調(diào)制的信號(hào)是只具有(a)處所示傳輸所需帶寬的窄頻帶信號(hào)。
此外，與(b)處所示經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)制部件1調(diào)制的信號(hào)的帶寬相比，由擴(kuò)展碼產(chǎn)生部件2所產(chǎn)生的擴(kuò)展碼帶寬足夠?qū)挕?br> 傳輸天線4傳輸經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)制部件1調(diào)制的信號(hào)，通過(guò)擴(kuò)展調(diào)制部件3與其擴(kuò)展碼相乘。
解擴(kuò)展部件7再次把接收天線5所產(chǎn)生的信號(hào)與同步獲取部件6所產(chǎn)生的擴(kuò)展碼相乘，并把該信號(hào)從寬頻帶解擴(kuò)展到窄頻帶。
如(c)處所示，在接收側(cè)的處理中，引起把來(lái)自于其他用戶(hù)和熱噪聲等的干擾加到所傳輸?shù)男盘?hào)上。然而，由于擴(kuò)展碼與干擾具有足夠小的相關(guān)，所以如(d)處所示，解擴(kuò)展部件7減少了干擾以檢測(cè)所接收的數(shù)據(jù)。
這里，在諸如蜂窩式系統(tǒng)的下行鏈路等CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)中，有這樣一種類(lèi)型，其中使用導(dǎo)頻信道和用于傳輸與用戶(hù)有關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信道，通過(guò)導(dǎo)頻信道來(lái)一直或周期性地傳輸每個(gè)用戶(hù)已知道的導(dǎo)頻信號(hào)。
在CMA無(wú)線通信系統(tǒng)的接收側(cè)，使用通過(guò)導(dǎo)頻信道傳輸?shù)男盘?hào)(以下叫做“導(dǎo)頻信號(hào)”)，實(shí)行幾個(gè)處理，諸如同步獲取、跟蹤、估計(jì)多路徑狀態(tài)、相干檢測(cè)、頻率同步、轉(zhuǎn)換(hand-off)等。在這些處理中，使用導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)從數(shù)據(jù)信道傳輸?shù)男盘?hào)(以下叫做“數(shù)據(jù)信號(hào)”)所進(jìn)行的相干檢測(cè)處理叫做“導(dǎo)頻相干檢測(cè)”。
以下，將參考圖2所示的方框圖來(lái)描述常規(guī)無(wú)線通信設(shè)備中的導(dǎo)頻相干檢測(cè)。此外，圖2相應(yīng)于圖1的同步獲取部件6和解擴(kuò)展部件7。
如圖2所示，常規(guī)的無(wú)線通信設(shè)備使用導(dǎo)頻擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，該設(shè)備主要由以下裝置構(gòu)成，檢測(cè)導(dǎo)頻信號(hào)的導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件11、對(duì)下述檢測(cè)到的導(dǎo)頻信號(hào)求平均值的平均部件12、使用用于數(shù)據(jù)的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件13以及使用平均的導(dǎo)頻信號(hào)修正數(shù)據(jù)信號(hào)相移的相干檢測(cè)部件14。
對(duì)于由如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備接收到的信號(hào)，通過(guò)在導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件11處以用于導(dǎo)頻的擴(kuò)展碼進(jìn)行解擴(kuò)展來(lái)檢測(cè)導(dǎo)頻信號(hào)，在數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件13處通過(guò)以用于數(shù)據(jù)的擴(kuò)展碼進(jìn)行解擴(kuò)展來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)。
由平均部件12對(duì)檢測(cè)到的導(dǎo)頻信號(hào)求平均值，其中由相干檢測(cè)部件14根據(jù)平均導(dǎo)頻信號(hào)的相移來(lái)修正數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
接著，將描述對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)求平均值，其中假設(shè)通過(guò)正交相移鍵控系統(tǒng)(QPSK系統(tǒng))來(lái)實(shí)行擴(kuò)展。
由以下所示的公式1來(lái)表示從導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件11輸出的導(dǎo)頻信號(hào)公式1I0(t)=A0·cosφ(t)+n0I(t)Q0(t)=A0·sinφ(t)+n0Q(t)這里，A0表示導(dǎo)頻信號(hào)的電平，φ(t)表示載波相位偏移，n0I(t)、n0Q(t)表示干擾。干擾包括其他多路徑波的干擾，除導(dǎo)頻信道以外的信道干擾以及其他小區(qū)的干擾等。
在認(rèn)為cosφ(t)、sinφ(t)的值恒定的時(shí)間周期中由平均部件12對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)求平均值。通過(guò)此平均，減少了干擾，并獲得了導(dǎo)頻信號(hào)的電平A0以及cosφ(t)和sinφ(t)的值。
此外，由以下所示的公式2來(lái)表示從數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件13對(duì)用戶(hù)k輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)公式2Ik(t)=Ak·dk(t)cosφ(t)+nkI(t)Qk(t)=Ak·dk(t)·sinφ(t)+nkQ(t)Ak表示用戶(hù)k的擴(kuò)展碼的電平，dk(t)表示用戶(hù)k的數(shù)據(jù)，nkI(t)、nkQ(t)表示干擾。
如果假設(shè)在求平均值后導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)中沒(méi)有干擾，即如果假設(shè)公式1和2中的干擾n0I(t)、n0Q(t)、nkI(t)、nkQ(t)為零(0)，則可通過(guò)相干檢測(cè)部件14處的內(nèi)積計(jì)算來(lái)修正載波相位偏移，其中可獲得以下公式3所表示的解調(diào)信號(hào)。
公式3I0(t)·Ik(t)+Q0(t)·Qk(t)=A0·Ak·dk(t)這里，在諸如移動(dòng)通信等無(wú)線線路中，在線路中導(dǎo)頻信號(hào)的電平A0和相位偏移φ(t)隨移動(dòng)電臺(tái)的移動(dòng)而變化，除了接收側(cè)處本地振蕩器的載波頻率偏移以外，還因衰落而發(fā)生頻移。
然而，除非求平均的周期處于公式1的cosφ(t)、sinφ(t)的值被認(rèn)為是恒定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，否則上述常規(guī)的無(wú)線通信設(shè)備不能修正數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
由于求平均的周期必須比因衰落而引起的載波頻率偏移或頻移短得多，所以在因衰落而發(fā)生載波頻率偏移或頻移的情況下常規(guī)的無(wú)線通信設(shè)備不能足夠地減少加到接收信號(hào)上的干擾。結(jié)果，在進(jìn)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)后使解調(diào)信號(hào)惡化，并降低了接收質(zhì)量。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法，它們能防止進(jìn)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)后解調(diào)信號(hào)的惡化并將提高接收質(zhì)量。
通過(guò)降低加到解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)上的干擾并使用減少了干擾的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)實(shí)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)上述目的。
圖1是示出使用直接擴(kuò)展系統(tǒng)的CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖，圖2是示出常規(guī)的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖，圖3是示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖，圖4是示出依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖，圖5是示出依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖，圖6是示出依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖，以及圖7是示出依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
將參考本發(fā)明來(lái)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
(實(shí)施例1)第一實(shí)施例是一個(gè)使用估計(jì)系數(shù)來(lái)估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的實(shí)施例，其中降低了解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)中的干擾。
圖3是示出依據(jù)第一較佳實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖3的無(wú)線通信設(shè)備中，導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件101使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，并檢測(cè)通過(guò)導(dǎo)頻信道所傳輸?shù)男盘?hào)(以下叫做“導(dǎo)頻信號(hào)”)。導(dǎo)頻估計(jì)部件102使用下述的估計(jì)系數(shù)來(lái)估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)，其中降低了經(jīng)導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件101解擴(kuò)展的導(dǎo)頻信號(hào)(以下叫做“解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)”)中的干擾。估計(jì)系數(shù)預(yù)測(cè)部件103估計(jì)估計(jì)系數(shù)，從而使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)和經(jīng)導(dǎo)頻估計(jì)部件102估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)(以下叫做“估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)”)之間的誤差最小，估計(jì)系數(shù)預(yù)測(cè)部件103把估計(jì)系數(shù)輸出到導(dǎo)頻估計(jì)部件102。
數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件104使用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)通過(guò)數(shù)據(jù)信道傳輸?shù)男盘?hào)(以下叫做“數(shù)據(jù)信號(hào)”)進(jìn)行解擴(kuò)展。相干檢測(cè)部件105使用估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)(以下叫做“解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)”)的相移。
導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件101使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，其中數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件104檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)并使用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
導(dǎo)頻估計(jì)部件102計(jì)算解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)和估計(jì)系數(shù)預(yù)測(cè)部件103所估計(jì)的估計(jì)系數(shù)，其中輸出減少了任何干擾的估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。
此外，相干檢測(cè)部件105根據(jù)根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
接著，將描述在第一實(shí)施例中估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。在無(wú)線傳輸前干擾n(t)被加到解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)y(t)中的導(dǎo)頻信號(hào)x(t)上，這可用以下的公式4來(lái)表示。
公式4y(t)=x(t)+n(t)導(dǎo)頻估計(jì)部件102構(gòu)成一濾波器，從而使以下公式5所示的估計(jì)函數(shù)J為最小，且通過(guò)使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器，導(dǎo)頻估計(jì)部件102輸出干擾減少的估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。
公式5J=E[(x(t+m)-x’(t+m))2]這里x’(t)表示估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)，E[-]表示平均值，(t+m)表示從時(shí)間(t)的時(shí)間滯后(m)。
如此設(shè)計(jì)濾波器從而使估計(jì)函數(shù)J最小的問(wèn)題叫做“Wiener問(wèn)題”。眾所周知各種解決方法。例如，對(duì)此最小化可使用Wiener-Hopf方程的積，并可利用自適應(yīng)算法。估計(jì)系數(shù)預(yù)測(cè)部件103將實(shí)現(xiàn)這些解決方法。
作為估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的一個(gè)例子，在以下的公式6中示出以當(dāng)前到過(guò)去第N個(gè)樣品的導(dǎo)頻信號(hào)的線性耦合來(lái)表示估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的情況。
公式6x,(n+1)=Σk=0N-1ak·y(n-k)]]>這里ak表示加權(quán)系數(shù)，x’(n)是時(shí)間nT(T采樣間隔，n整數(shù))處的采樣值，N表示觀察的持續(xù)時(shí)間。
于是，通過(guò)把直到當(dāng)前的各個(gè)采樣值與加權(quán)系數(shù)相乘可獲得估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。由估計(jì)系數(shù)預(yù)測(cè)部件103來(lái)選擇加權(quán)系數(shù)，從而使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)和估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)之間的誤差最小。
于是，通過(guò)使用估計(jì)系數(shù)構(gòu)成的濾波器來(lái)使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器并估計(jì)干擾減少的導(dǎo)頻信號(hào)，可防止在執(zhí)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)后解調(diào)信號(hào)的惡化，并將提高實(shí)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)后的接收質(zhì)量。
(實(shí)施例2)第二實(shí)施例是一個(gè)通過(guò)從解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)中估計(jì)頻率偏移的值來(lái)確定濾波時(shí)間常數(shù)并通過(guò)對(duì)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行濾波來(lái)減少干擾的實(shí)施例。
圖4是示出依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖4所示的無(wú)線通信設(shè)備中，導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件201使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，并檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。濾波部件202通過(guò)使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)如下所述通過(guò)該部件202來(lái)減少干擾。頻率偏移估計(jì)部件203估計(jì)可被解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)所利用的載波頻率偏移的數(shù)量并確定濾波部件202的時(shí)間常數(shù)。
數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件204使用數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。相干檢測(cè)部件205使用通過(guò)濾波部件202的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件201使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件104使用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)按頻率偏移估計(jì)部件203所估計(jì)的時(shí)間常數(shù)所構(gòu)成的濾波部件202，以減少干擾。
相干檢測(cè)部件205估根據(jù)通過(guò)濾波部件202的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
接著，將描述在第二實(shí)施例中對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行濾波。導(dǎo)頻信號(hào)因來(lái)自于接收側(cè)本地振蕩器的載波頻率偏移以及衰落的頻移而波動(dòng)。如果接收導(dǎo)頻信號(hào)的幅度為A0(t)，相位是φ(t)，待加的干擾是n0I(t)、n0Q(t)，則由以下公式7來(lái)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)。
公式7I0(t)=A0(t)·cosφ(t)+n0I(t)Q0(t)=A0(t)·sinφ(t)+n0Q(t)頻率偏移估計(jì)部件203估計(jì)可被導(dǎo)頻信號(hào)所利用的載波頻率偏移的數(shù)量，并確定濾波部件202通帶區(qū)域的寬度(或時(shí)間常數(shù))。
作為估計(jì)可被導(dǎo)頻信號(hào)所利用的載波頻率偏移數(shù)量的方法，有一種使用自動(dòng)頻率控制電路(AFC電路)輸出的信息的方法。AFC電路旨在把載波頻率偏移引入指定頻率范圍，這是被廣泛使用的方法，而不限于擴(kuò)展頻譜多址系統(tǒng)。
通過(guò)輸入來(lái)自AFC電路的把載波頻率偏移引入指定頻率范圍的信息，頻率偏移估計(jì)部件203能確定濾波組件202中通帶區(qū)域的寬度(或時(shí)間常數(shù))。
此外，頻率偏移估計(jì)部件203通過(guò)相對(duì)于導(dǎo)頻信號(hào)的時(shí)間變化而計(jì)算每個(gè)部件時(shí)間的過(guò)零數(shù)目，可預(yù)測(cè)載波頻率偏移。
于是，確定了與所估計(jì)的載波頻率偏移數(shù)量一致的時(shí)間常數(shù)，根據(jù)此時(shí)間常數(shù)來(lái)構(gòu)成一濾波器，使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器以減少干擾，從而防止導(dǎo)頻相干檢測(cè)后解調(diào)信號(hào)的惡化，并將提高導(dǎo)頻相干檢測(cè)后的接收質(zhì)量。
(實(shí)施例3)第三實(shí)施例是一個(gè)使用所接收的導(dǎo)頻信號(hào)的解擴(kuò)展輸出來(lái)估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位并產(chǎn)生所估計(jì)的幅度、頻率和相位的正弦波以減少干擾的實(shí)施例。
圖5是示出依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖5的無(wú)線通信系統(tǒng)中，導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件301使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并接收解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。如下所述，波形估計(jì)部件302觀察解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位并在加上干擾前估計(jì)幅度頻率和相位。正弦波產(chǎn)生部件303產(chǎn)生具有所估計(jì)的幅度頻率和相位的正弦波導(dǎo)頻信號(hào)(以下叫做“估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)”)。
數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件304使用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。相干檢測(cè)部件305使用估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件301以用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備所接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件304以用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
波形估計(jì)部件302在加上干擾前估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位。正弦波產(chǎn)生部件303根據(jù)估計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。
此外，數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件304以用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，并根據(jù)所估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
接著，將描述在第三實(shí)施例中產(chǎn)生正弦波。為了簡(jiǎn)化，假設(shè)導(dǎo)頻信號(hào)象正弦波一樣波動(dòng)，其中幅度為A0、頻率為f0，相位為φ。則，由以下公式8來(lái)表示導(dǎo)頻信號(hào)。
公式8I0(t)=A0·cos(2πf0t+φ)+n0I(t)Q0(t)=A0·sin(2πf0t+φ)+n0Q(t)作為估計(jì)幅度、頻率和相位的方法，有一種通過(guò)取導(dǎo)頻信號(hào)的平均值從而達(dá)到例如沒(méi)有幅度和相位變化的程度來(lái)獲得幅度、頻率和相位的方法。如果假設(shè)通過(guò)求平均而減少了干擾，則通過(guò)以下公式9的計(jì)算可獲得幅度。
公式9I02(t)+Q02(t)=A02·cos(2πfot+φ)+A02·sin(2πfot+φ)=A02]]>此外，由以下公式10的時(shí)間差分值和瞬時(shí)值來(lái)獲得頻率和相位。
公式10tan-1(Q0(t)I0(t))=2πfot+φ]]>此外，使用一般所利用的系統(tǒng)估計(jì)和識(shí)別算法，可預(yù)測(cè)幅度、頻率和相位。此外，使用相應(yīng)于隨時(shí)間變化的頻率偏移數(shù)量的自適應(yīng)算法，可依次預(yù)測(cè)幅度、頻率和相位。
正弦波產(chǎn)生部件303產(chǎn)生以波形估計(jì)部件302所估計(jì)的幅度、頻率和相位的正弦波所表示的估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)。
此外，在第三實(shí)施例中，雖然已對(duì)由幅度、頻率和相位的一個(gè)組合產(chǎn)生正弦波的情況，但也可通過(guò)估計(jì)幅度、頻率和相位的多個(gè)組合來(lái)產(chǎn)生多個(gè)正弦波。
于是，通過(guò)在加上干擾前估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位并實(shí)行導(dǎo)頻相干檢測(cè)，可防止解調(diào)信號(hào)在導(dǎo)頻相干檢測(cè)完成前的惡化，并可提高導(dǎo)頻相干檢測(cè)后的接收質(zhì)量。
(實(shí)施例4)第四實(shí)施例是這樣一個(gè)實(shí)施例，其中通過(guò)估計(jì)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)每個(gè)多重波的多普勒偏移量而構(gòu)成一濾波器，只使對(duì)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)所估計(jì)的多普勒偏移的頻率分量通過(guò)濾波器以減少干擾。
圖6是示出依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖6的無(wú)線通信設(shè)備中，導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件401使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。多普勒偏移估計(jì)部件402如下所述估計(jì)來(lái)自解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的每個(gè)多重波的多普勒偏移量。多普勒偏移分量濾波部件403根據(jù)多普勒偏移估計(jì)部件402的估計(jì)結(jié)果而只使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的特定頻率區(qū)通過(guò)。
數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件404使用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。相干檢測(cè)部件405使用通過(guò)多普勒偏移分量濾波部件403的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
由導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件401以用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備所接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件404以用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)根據(jù)多普勒偏移估計(jì)部件402所估計(jì)的多普勒偏移量構(gòu)成的多普勒偏移分量濾波部件403，只檢測(cè)加上干擾前的頻率區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)。
相干檢測(cè)部件405根據(jù)通過(guò)多普勒偏移分量濾波部件403的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
接著，將描述在第四實(shí)施例4中根據(jù)多普勒偏移量。由接收側(cè)本地振蕩器的載波頻率偏移而引起的頻移以及衰落使導(dǎo)頻信號(hào)波動(dòng)。假設(shè)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度為A0(t)，其相位是φ(t)，待加的干擾是n0I(t)、n0Q(t)，則由以下公式11來(lái)表示接收到的導(dǎo)頻信號(hào)。
公式11I0(t)=A0(t)·cosφ(t)+n0I(t)Q0(t)=A0(t)·sinφ(t)+n0Q(t)因接收側(cè)本地振蕩器的載波頻率偏移以及衰落而導(dǎo)致的頻移引起幅度A0(t)和φ(t)的波動(dòng)。多普勒偏移估計(jì)部件402根據(jù)這些導(dǎo)頻信號(hào)的頻譜來(lái)估計(jì)相應(yīng)于每個(gè)多重波的多普勒偏移量。
作為獲得頻譜的方法，例如通過(guò)觀察只允許特定頻帶通過(guò)的多個(gè)帶通濾波器(BPF)輸出信號(hào)的電平可獲得各個(gè)頻帶的頻譜。此外，對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行富里葉變換以獲得頻譜。
根據(jù)所獲得的導(dǎo)頻信號(hào)的頻譜來(lái)確定多普勒偏移分量濾波部件403的通帶區(qū)域。所確定的通帶區(qū)域覆蓋存在導(dǎo)頻信號(hào)的所有頻率區(qū)。
作為構(gòu)成多普勒偏移分量濾波部件403的方法，有一種方法是把只允許多普勒偏移估計(jì)部件402所獲得的頻譜的特定頻帶通過(guò)的多個(gè)帶通濾波器(BPF)組合起來(lái)，判定其中存在導(dǎo)頻信號(hào)。
于是，通過(guò)構(gòu)成只允許在加上干擾信號(hào)前使導(dǎo)頻信號(hào)的頻率區(qū)通過(guò)從而使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器并減少干擾的濾波器，從而可防止解調(diào)信號(hào)在導(dǎo)頻相干檢測(cè)完成后的惡化并將提高導(dǎo)頻相干檢測(cè)完成后的接收質(zhì)量。
(實(shí)施例5)第五實(shí)施例是這樣一個(gè)實(shí)施例，其中測(cè)量解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的接收質(zhì)量，選擇時(shí)間常數(shù)從而使接收質(zhì)量最佳，根據(jù)選中的時(shí)間常數(shù)來(lái)構(gòu)成濾波器，以及使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器來(lái)減少干擾。
圖7是示出依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖7的無(wú)線通信設(shè)備中，導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件501使用用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。濾波部件502使解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)來(lái)減少干擾。接收質(zhì)量測(cè)量部件503測(cè)量接收質(zhì)量。最佳時(shí)間常數(shù)選擇部件504根據(jù)接收質(zhì)量測(cè)量部件503的測(cè)量結(jié)果來(lái)選擇濾波部件502的時(shí)間常數(shù)，從而使接收質(zhì)量最佳。由相干檢測(cè)后的碼元(symbol)差錯(cuò)率、糾錯(cuò)后的比特差錯(cuò)率或幀差錯(cuò)率等來(lái)獲得第五實(shí)施例的接收質(zhì)量。
數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件505使用用于數(shù)據(jù)信道的擴(kuò)展碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。相干檢測(cè)部件506根據(jù)通過(guò)濾波部件502的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
由導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件501以用于導(dǎo)頻信道的解擴(kuò)展碼對(duì)如上所述構(gòu)成的無(wú)線通信設(shè)備所接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)，數(shù)據(jù)解擴(kuò)展部件505以用于數(shù)據(jù)信號(hào)的擴(kuò)展碼對(duì)同一信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展，以檢測(cè)解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)。
解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)根據(jù)最佳時(shí)間常數(shù)選擇部件504選中的使接收質(zhì)量最佳的時(shí)間常數(shù)而構(gòu)成的濾波部件502，從而減少了干擾。
相干檢測(cè)部件506根據(jù)通過(guò)濾波部件502的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正解擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
于是，通過(guò)建立相對(duì)于導(dǎo)頻信號(hào)的濾波時(shí)間常數(shù)從而使相干檢測(cè)后的接收質(zhì)量為最佳，與濾波時(shí)間常數(shù)固定的情況相比，可進(jìn)一步提高接收質(zhì)量。
此外，依據(jù)本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備可安裝在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基站設(shè)備或移動(dòng)電臺(tái)設(shè)備中。因此，可在移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸中接收未被破壞的數(shù)據(jù)。
從以上描述中很明顯，通過(guò)減少加在解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)上的干擾可防止導(dǎo)頻相干檢測(cè)后解調(diào)信號(hào)的惡化，因此，可提供能提高接收質(zhì)量的無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法。
權(quán)利要求
1．一種無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于包括干擾減少裝置，用于減少加到導(dǎo)頻信號(hào)上的干擾；以及相干檢測(cè)裝置，用于使用所述干擾已減少的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
2．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置由估計(jì)預(yù)測(cè)系數(shù)的系數(shù)估計(jì)裝置以及在把加上干擾前根據(jù)所述預(yù)測(cè)系數(shù)預(yù)測(cè)導(dǎo)頻信號(hào)的預(yù)測(cè)裝置所構(gòu)成。
3．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置估計(jì)預(yù)測(cè)系數(shù)，從而把加有干擾的導(dǎo)頻信號(hào)與加上預(yù)測(cè)干擾前的導(dǎo)頻信號(hào)之間的誤差減到最小。
4．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置由頻率偏移估計(jì)裝置以及濾波裝置構(gòu)成，所述頻率偏移估計(jì)裝置通過(guò)在加上干擾前估計(jì)可被導(dǎo)頻信號(hào)所利用的頻率偏移量來(lái)確定時(shí)間常數(shù)，所述濾波裝置減少加到待通過(guò)根據(jù)所述時(shí)間常數(shù)而構(gòu)成的濾波器的導(dǎo)頻信號(hào)上的干擾。
5．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置由波形估計(jì)裝置和正弦波產(chǎn)生裝置構(gòu)成，所述波形估計(jì)裝置在加上干擾前估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位，所述正弦波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生以所述估計(jì)的幅度、頻率和相位的正弦波來(lái)表示的導(dǎo)頻信號(hào)。
6．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置由偏移量估計(jì)裝置和分量濾波裝置構(gòu)成，所述偏移量估計(jì)裝置用于估計(jì)加在干擾上的導(dǎo)頻信號(hào)的每個(gè)多重波的多普勒偏移量，所述分量濾波裝置只允許相對(duì)于所述導(dǎo)頻信號(hào)所估計(jì)的多普勒偏移頻率分量通過(guò)。
7．如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于干擾減少裝置由接收質(zhì)量測(cè)量裝置、最佳時(shí)間常數(shù)選擇裝置以及濾波裝置構(gòu)成，所述接收質(zhì)量測(cè)量裝置用于在相干檢測(cè)后測(cè)量信號(hào)的質(zhì)量，所述最佳時(shí)間常數(shù)選擇裝置用于如此選擇時(shí)間常數(shù)從而使測(cè)得的接收質(zhì)量最佳，所述濾波裝置用于根據(jù)所述時(shí)間常數(shù)構(gòu)成一濾波器并通過(guò)使導(dǎo)頻信號(hào)通過(guò)該濾波器來(lái)減少干擾。
8．一種無(wú)線通信系統(tǒng)，其中基站設(shè)備具有如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備。
9．一種無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于移動(dòng)電臺(tái)設(shè)備有如權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信設(shè)備。
10．一種無(wú)線通信方法，其特征在于包括以下步驟在加上干擾前根據(jù)所估計(jì)的預(yù)測(cè)系數(shù)來(lái)估計(jì)導(dǎo)頻信號(hào)；以及使用所述預(yù)測(cè)的導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
11．如權(quán)利要求10所述無(wú)線通信方法，其特征在于估計(jì)預(yù)測(cè)系數(shù)，從而把加有干擾的導(dǎo)頻信號(hào)與加上預(yù)測(cè)的干擾前的導(dǎo)頻信號(hào)之間的誤差減到最小。
12．一種無(wú)線通信方法，其特征在于包括以下步驟根據(jù)在加上所估計(jì)的干擾前由導(dǎo)頻信號(hào)的頻帶而確定的時(shí)間常數(shù)來(lái)構(gòu)成一濾波器；減少加在待通過(guò)濾波器的導(dǎo)頻信號(hào)上的干擾；以及使用通過(guò)所述濾波器的導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
13．一種無(wú)線通信方法，其特征在于包括以下步驟在加上所估計(jì)的干擾前產(chǎn)生由導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位的正弦波所表示的導(dǎo)頻信號(hào)；以及使用所產(chǎn)生的導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
14．一種無(wú)線通信方法，其特征在于包括以下步驟估計(jì)加有干擾的導(dǎo)頻信號(hào)的每個(gè)多重波的多普勒偏移量；以及使用只估計(jì)多普勒偏移頻率分量的導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
15．一種無(wú)線通信方法，其特征在于包括以下步驟根據(jù)選中的時(shí)間常數(shù)構(gòu)成一濾波器，從而使相干檢測(cè)的信號(hào)的接收質(zhì)量最佳；以及使用通過(guò)該濾波器而減少干擾的導(dǎo)頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行相干檢測(cè)。
全文摘要
波形估計(jì)部件302觀察從導(dǎo)頻解擴(kuò)展部件301輸出的導(dǎo)頻信號(hào)的幅度和相位,并估計(jì)沒(méi)有干擾的導(dǎo)頻信號(hào)的幅度、頻率和相位。正弦波產(chǎn)生部件303產(chǎn)生具有所估計(jì)幅度的正弦波的導(dǎo)頻信號(hào)。相干檢測(cè)部件305檢測(cè)從數(shù)據(jù)信道解擴(kuò)展部件304使用所產(chǎn)生的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)修正輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的相移。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1209003SQ9810923
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1998年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月20日
發(fā)明者中野隆之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社