專利名稱：降低能耗的匹配過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及無線電話通信系統(tǒng)中的接收機(jī)，更具體來說，涉及接收碼分多路訪問(CDMA)信號(hào)的無線電接收機(jī)。
在美國以及世界各地，蜂窩式電話產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在商業(yè)經(jīng)營中取得了巨大進(jìn)展。在主要大城市地區(qū)的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期，正在超過系統(tǒng)容量。如果這個(gè)趨勢(shì)繼續(xù)下去，快速增長的效應(yīng)甚至將很快觸及到最小的市場(chǎng)。需要有創(chuàng)新的解決方案來滿足這些增長的容量需求以及保持高質(zhì)量的服務(wù)，避免價(jià)格上漲。
統(tǒng)觀世界，蜂窩式系統(tǒng)中的一個(gè)重要步驟是從模擬傳輸向數(shù)字傳輸?shù)霓D(zhuǎn)變。同等重要的是對(duì)實(shí)現(xiàn)下一代蜂窩技術(shù)的高效數(shù)字傳輸方案的選擇。此外，人們廣泛認(rèn)為，采用能方便地?cái)y帶、用來在家中、辦公室、大街上、汽車內(nèi)打電話的低成本袖珍無線電話的第一代個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)(PCN)，會(huì)由使用下一代數(shù)字蜂窩式系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和蜂窩式頻率的蜂窩式通信公司提供。這些新系統(tǒng)所需求的關(guān)鍵特點(diǎn)是增加的通話容量。
目前，信道訪問是用頻分多路訪問(FDMA)、時(shí)分多路訪問(TDMA)和碼分多路訪問(CDMA)等方法實(shí)現(xiàn)的。在FDMA系統(tǒng)中，通信信道是一個(gè)在其中匯集著信號(hào)的傳輸能量的單一無線頻帶。與相鄰信道的干擾，因只通過在濾波器的額定頻帶內(nèi)的信號(hào)能量帶通濾波器的使用而得到限制。這樣，由于每個(gè)信道分配有不同的頻率，系統(tǒng)容量就因可用頻率以及信道再使用所施加的限制而受限制。
在TDMA系統(tǒng)中，信道由相同頻率上周期性時(shí)隙序列中的時(shí)隙組成。時(shí)隙的每個(gè)持續(xù)時(shí)間稱為幀。給定信號(hào)的能量被限制在這些時(shí)隙的其中一個(gè)時(shí)隙的范圍內(nèi)。相鄰信道干擾因只通過在適當(dāng)時(shí)間接收的信號(hào)能量的時(shí)間門或其它同步單元的使用而得到限制。這樣就減少了來自不同相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度水平的干擾的問題。
TDMA系統(tǒng)中的容量因把傳輸信號(hào)壓縮到較短的時(shí)隙內(nèi)而增加。結(jié)果，必須以相應(yīng)地更快的、按比例增加所占用的頻譜量突發(fā)速率傳輸信息。
就FDMA或TDMA系統(tǒng)或FDMA/TDMA混合系統(tǒng)來說，目標(biāo)是保證兩個(gè)可能干擾的信號(hào)不在相同時(shí)間占用相同頻率。相反，CDMA允許信號(hào)在時(shí)間和頻率上重疊。所以，所有CDMA信號(hào)共享相同的頻譜。在頻率域和時(shí)間域中，多路訪問信號(hào)重疊。CDMA通信的各個(gè)方面，例如在“蜂窩式CDMA系統(tǒng)的容量”(作者為Gilhousen、Jacobs、Viterbi、Weaver和Wheatley，IEEE媒介技術(shù)學(xué)報(bào)，1991年5月)有說明。
在典型的CDMA系統(tǒng)中，將要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)流加到由偽隨機(jī)噪聲碼(PNcode)發(fā)生器生成的更高位速率的數(shù)據(jù)流上。通常將信息數(shù)據(jù)流和高位速率數(shù)據(jù)流相乘在一起。這種較高位速率信號(hào)與較低位速率數(shù)據(jù)流的組合被稱作編碼(coding)或擴(kuò)展(spreading)信息數(shù)據(jù)流信號(hào)。每個(gè)信息數(shù)據(jù)流或信道都被分配一個(gè)獨(dú)有的擴(kuò)展碼。多個(gè)編碼的信息信號(hào)在無線電頻率載波上被傳輸，共同地作為一個(gè)合成信號(hào)在接收機(jī)被接收。每個(gè)編碼信號(hào)在時(shí)間和頻率上，與所有其它編碼信號(hào)以及噪聲有關(guān)的信號(hào)重疊。通過將合成信號(hào)與各個(gè)獨(dú)有擴(kuò)展碼的其中之一相聯(lián)系，將對(duì)應(yīng)的信息信號(hào)分離和解碼。
CDMA通信技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)。由于寬帶CDMA系統(tǒng)的特性-如改善的編碼增益/調(diào)制密度、語音活動(dòng)開啟、相同頻譜在每一個(gè)單元中的分區(qū)和復(fù)用，基于CDMA的蜂窩式系統(tǒng)的容量極限被提高到現(xiàn)有模擬技術(shù)的二十倍。CDMA幾乎不受多路徑干擾的影響，消除衰減和靜態(tài)，以增強(qiáng)在城市地區(qū)的性能。用高位速率編碼器進(jìn)行語音的CDMA傳輸，保障一流的、逼真的語音質(zhì)量。CDMA也設(shè)置可變的數(shù)據(jù)速率，以便能提供不同等級(jí)的語音質(zhì)量。CDMA的加擾的信號(hào)格式消除串話，使竊聽或跟蹤電話困難大，成本高，更保證通話者的隱私，更保證不受空中時(shí)間欺詐(air time fraud)的影響。在繼CDMA或“擴(kuò)展頻譜”(spreadspectrum)概念之后的通信系統(tǒng)中，信息數(shù)據(jù)流的頻譜是用一種與數(shù)據(jù)信號(hào)的代碼無關(guān)的代碼擴(kuò)展(spread)的。這些代碼也是對(duì)每一個(gè)用戶來說是獨(dú)有的。這就是為什么了解預(yù)定發(fā)射機(jī)的代碼的接收機(jī)能選擇預(yù)定信號(hào)的原因。
有幾種不同的擴(kuò)展(spread)信號(hào)的技術(shù)。最常用的兩個(gè)是直接序列(DS)和跳頻(FH)，這兩種技術(shù)都是本領(lǐng)域中眾所周知的。按照DS技術(shù)，數(shù)據(jù)信號(hào)被乘以一個(gè)被稱作偽隨機(jī)噪聲碼(PNcode)的無關(guān)聯(lián)的代碼。PNcode是一系列值為-1和1(極性)或0和1(非極性)的芯片(位)，有類噪聲的屬性。創(chuàng)建PNcode的一種方法是通過至少一個(gè)移位寄存器。如果這種移位寄存器的長度為N，則持續(xù)時(shí)間NDS由等式NDS＝2n－1確定。
在CDMA系統(tǒng)中的接收機(jī)中，所接收的信號(hào)再次被乘以相同的(同步的)PNcode。由于該代碼由+1和-1組成，該操作將該代碼從信號(hào)中去除留下原始的數(shù)據(jù)信號(hào)。換言之，去擴(kuò)展(despreading)操作是與擴(kuò)展操作相同的。
圖1是一個(gè)常規(guī)相關(guān)器(correlator)的框圖，該相關(guān)器被用來計(jì)算所接收的最近M個(gè)信號(hào)樣本與一個(gè)M位碼字的相互關(guān)系。M單元的延遲線路10存儲(chǔ)所接收的信號(hào)樣本，順序地把它們移動(dòng)經(jīng)過M個(gè)階段的每個(gè)階段。于是，延遲線路存儲(chǔ)單元含有接收到的最近M個(gè)信號(hào)樣本值。在每個(gè)新樣本被移入同時(shí)一個(gè)老樣本被移出后，M個(gè)樣本值被從延遲線路讀到M個(gè)符號(hào)改變器12中，在這里，按照要計(jì)算與其相互關(guān)系的預(yù)定代碼的位b…b將M個(gè)樣本值乘以+1或-1。然后將符號(hào)改變的值在加法器13中相加，生成相互關(guān)系結(jié)果。
總之，建立一個(gè)64元素的向量A＝(a1，a2，…a64)與另一個(gè)64元素的向量C＝(c1，c2，…c64)的關(guān)系的過程要生成內(nèi)積A*C＝a1*c1＋a2*c2＋…a64*c64。當(dāng)其中一個(gè)向量(例如C)的元素只包含二進(jìn)制值(算術(shù)上+1或-1)，諸如a1*c1的積簡(jiǎn)化為±a1，但是，加64個(gè)值±a1±a2±…±a64的過程如果必須對(duì)接收到的每個(gè)新值“a”都要執(zhí)行，仍然是非常費(fèi)力的。在以上的例子中，向量長度(64)只是用來作解釋的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可以使用任何長度的向量。
現(xiàn)有技術(shù)包括圖1所示的相關(guān)器的許多變體。例如，信號(hào)樣本可以是一位的，或者“硬性限制的”只是+1或-1的數(shù)，而不是多位的數(shù)。于是所用的符號(hào)改變器通常就是簡(jiǎn)單的XOR門。在這種情況下，加法器13可以先將各對(duì)一位值相加，獲得M/2個(gè)兩位值；M/4個(gè)兩位加法器然后將兩位值相加，獲得M/4個(gè)三位值，如此等等。這種被稱作“加法器樹”的結(jié)構(gòu)，在輸入值是一位值而不是多位值時(shí)更簡(jiǎn)單。
對(duì)于一位值信號(hào)樣本，加法器樹可以由一個(gè)上/下計(jì)數(shù)器替代，該計(jì)數(shù)器掃描M個(gè)值，遇到+1時(shí)遞增，遇到-1時(shí)遞減。同樣，對(duì)于多位值信號(hào)樣本，可以將并行加法器樹替換為串行加法器，從延遲線路存儲(chǔ)器依次提取M個(gè)值的每個(gè)值，加到一個(gè)累加器。在后一種情況中，所采用的邏輯的運(yùn)行速度必須是并行加法器情況的M倍。因此，在相關(guān)器的總體速度與邏輯復(fù)雜度之間有一個(gè)折衷。不過在每一個(gè)上述現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)器變體中，有必要在接收每個(gè)新的信號(hào)樣本后重新組合M個(gè)值。
圖2中表示的對(duì)另一個(gè)對(duì)傳統(tǒng)的匹配過濾器或相關(guān)器的描述。以每秒Fc個(gè)樣本的速度對(duì)所接收的信號(hào)取樣，將樣本順序地輸入記為X的乘法器的輸入端。64個(gè)乘法器各有PNcode的一位作為乘法器的第二輸入值，如圖2中的C1、C2、C3…C64所示(對(duì)應(yīng)于長度64的匹配過濾器)。在這個(gè)傳統(tǒng)匹配過濾器中，在最左邊的乘法器總將當(dāng)前輸入樣本a(i)乘以C1，將乘法輸出C1×a(i)發(fā)送到樣本延遲單元D1。該值將在當(dāng)a(i＋1)被輸入到所有乘法器時(shí)的下一個(gè)取樣周期從延遲單元D1輸出。當(dāng)值C1×a(i)從延遲單元D1輸出到第一加法器的第一輸入端時(shí)，C2乘以輸入樣本a(i＋1)，得到值C2×a(i＋1)，將這個(gè)積施加到第一加法器的第二輸入端。于是，第一加法器的輸出是C1×a(i)＋C2×a(i＋1)，進(jìn)入延遲單元D2。該值在當(dāng)a(i＋2)被輸入到乘法器時(shí)的下一個(gè)取樣周期從延遲單元D2輸出。D2的輸出于是與C3×a(i＋2)相加，結(jié)果被輸入延遲單元D4，如此等等。于是可見，在輸入了64個(gè)樣本之后，從最右邊的加法器輸出以下值C1×a(i)＋C2×a(i＋1)＋C3×a(i＋2)＋…＋C64×a(i＋63)這是值C1…C64與信號(hào)樣本a(i)…a(i＋63)之間的一個(gè)64樣本相關(guān)關(guān)系。
在每個(gè)連續(xù)的信號(hào)樣本被輸入時(shí)，連續(xù)地計(jì)算信號(hào)樣本a(i＋1)…a(i＋64)a(i＋2)…a(i＋65)之間的新的64點(diǎn)相關(guān)關(guān)系。
生成的相關(guān)關(guān)系就是系數(shù)C1…C64與按照一個(gè)滑動(dòng)窗口64樣本寬選擇的64個(gè)信號(hào)樣本的組合。所以，這個(gè)匹配過濾器的另一個(gè)叫法是“滑動(dòng)相關(guān)器”。
圖1的裝置在每個(gè)采樣時(shí)鐘周期執(zhí)行64個(gè)乘法和64個(gè)加法。這消耗大量的電能-特別是電源是諸如電池的便攜式電源時(shí)。因此需要一種為降低能耗而使計(jì)算量最小的匹配過濾器。
本發(fā)明的一個(gè)目的是減少為獲得連續(xù)的相關(guān)值而執(zhí)行的乘法和/或加法的數(shù)量。減少乘法和加法的數(shù)量能降低電源的能耗，由此延長使用滑動(dòng)相關(guān)器或匹配過濾器的以電池為電源的設(shè)備(如接收CDMA信號(hào)的移動(dòng)電話)的電池壽命。
按照典型實(shí)施例，匹配過濾器在其輸入端接收一個(gè)信號(hào)樣本流，在某采樣速率時(shí)鐘的每個(gè)連續(xù)周期接收一個(gè)新樣本。對(duì)于每個(gè)新樣本，輸出一個(gè)完整的相關(guān)值，該值是最近N個(gè)信號(hào)樣本與一個(gè)包含N個(gè)數(shù)字符號(hào)的PNcode的相互關(guān)系。相關(guān)器通過生成獨(dú)立于給定PNcode的、有限數(shù)量的連續(xù)輸入樣本的預(yù)組合，以計(jì)算每個(gè)相關(guān)值需要大大少于N個(gè)乘法運(yùn)算和N個(gè)加法運(yùn)算的方式，在每個(gè)新樣本時(shí)鐘周期計(jì)算連續(xù)的相關(guān)關(guān)系。
通過結(jié)合附圖閱讀本說明書將能理解申請(qǐng)人的發(fā)明。附圖簡(jiǎn)介圖1表示一個(gè)常規(guī)的相關(guān)器；圖2表示另一個(gè)常規(guī)的相關(guān)器；圖3表示疊加一個(gè)能與所接收樣本相關(guān)的15位代碼的連續(xù)位移的安排。
圖4是典型相關(guān)器的示意框圖；圖5表示能被用來實(shí)現(xiàn)圖4的相關(guān)器的一系列步驟；圖6a-6c和7-10表示按照本發(fā)明各種第一實(shí)施例的匹配過濾器裝置。
按照典型實(shí)施例，用于DS CDMA系統(tǒng)中的匹配過濾器以一個(gè)采樣時(shí)鐘速率接收輸入樣本信號(hào)，并生成輸入樣本信號(hào)的預(yù)組合。匹配過濾器用這些預(yù)組合以及給定的PNcode，解譯所接收的輸入樣本信號(hào)并以采樣時(shí)鐘速率生成一個(gè)相關(guān)值輸出。匹配過濾器用較少的邏輯運(yùn)算生成與常規(guī)匹配過濾器的相同的輸出，由此更節(jié)省電能，延長電池壽命。
圖3是表示一個(gè)疊加一個(gè)能與所接收樣本相關(guān)的15位代碼的連續(xù)位移的安排的示意圖。參看圖3，將所接收的多個(gè)信號(hào)樣本(在水平方向上)以十六進(jìn)制方式編號(hào)為1至I。在信號(hào)樣本編號(hào)下邊顯示的是15個(gè)被接收的樣本要與之相關(guān)的一個(gè)15位碼字的不同位移。最左邊的縱向編號(hào)表示所執(zhí)行的相關(guān)的編號(hào)。例如，相關(guān)編號(hào)1將把行號(hào)1中的碼字與編號(hào)為1、2、3…F的信號(hào)樣本相關(guān)。
圖3表示一種恰好在樣本信號(hào)F被接收之前的安排。尚未接收樣本以粗體字突出表示，位于已經(jīng)接收的的樣本的右邊。所示的分割線2，右邊是尚待與還未接收到的樣本相關(guān)的碼字的位，左邊是已經(jīng)與接收到的樣本相關(guān)過的位。存儲(chǔ)單元1至E分別含有與行1至E的未完成相關(guān)相比的部分結(jié)果。圖3表示，先要接收到第F號(hào)樣本，才能完成第1號(hào)相關(guān)。第F、G、H和I號(hào)樣本的接收，將允許完成第1、2、3和4號(hào)相關(guān)，并且將允許與行F、G、H和I的相關(guān)至少開始。已經(jīng)開始的第5至E號(hào)相關(guān)，在第F、G、H和I號(hào)樣本被接收后，可向右邊繼續(xù)四個(gè)位置-方法是將四個(gè)新樣本的不同組合與存儲(chǔ)單元5至E中含有的部分相關(guān)累加。
注意到完成第4號(hào)相關(guān)所需的四個(gè)新樣本S(F)、S(G)、S(H)、S(I)的組合是-S(F)＋S(G)－S(H)＋S(I)。這個(gè)組合的各符號(hào)對(duì)應(yīng)于行4中的其余四位。“1”表示負(fù)號(hào)，而“0”表示正號(hào)。需要使用其它符號(hào)模式的其它組合來繼續(xù)累加行5至E的相關(guān)，行4及行5至E總共需要11種組合。
需要有一種方法用于計(jì)算S(F)、S(G)、S(H)、S(I)的所有可能組合(總共16種組合)-即使少于16種組合，因?yàn)榭梢杂靡环N有效的方法按Grey碼順序計(jì)算所有16種組合。此外，一個(gè)由位模式1100所指示的符號(hào)組合，正好是由位模式0011所指示的符號(hào)組合的反。因此，只需要生成這16種組合中的一半，另一半就是所生成這一半的反。于是，如果這八個(gè)組合是按符號(hào)組合的Grey碼順序計(jì)算的，在第一個(gè)值生成后只要對(duì)每個(gè)新值使用一個(gè)加法或減法，就能生成這八個(gè)要計(jì)算的組合。如下文解釋的那樣，按照該順序，在連續(xù)的模式之間只出現(xiàn)一個(gè)符號(hào)改變。
例如，以要求累加四個(gè)新值(按四個(gè)操作計(jì))的模式0000為開始，對(duì)該組合C按Grey碼順序的計(jì)算按下列方式進(jìn)行0000 S(F)＋S(G)＋S(H)＋S(I)＝C(0)0001 S(F)＋S(G)＋S(H)－S(I)＝C(1)＝C(0)－2S(I)0011 S(F)＋S(G)－S(H)－S(I)＝C(3)＝C(1)－2S(H)0010 S(F)＋S(G)－S(H)＋S(I)＝C(2)＝C(3)＋2S(I)0110 S(F)－S(G)－S(H)＋S(I)＝C(6)＝C(2)－2S(G)0111 S(F)－S(G)－S(H)－S(I)＝C(7)＝C(6)－2S(I)0101 S(F)－S(G)＋S(H)－S(I)＝C(5)＝C(7)＋2S(H)
0100 S(F)－S(G)＋S(H)＋S(I)＝C(4)＝C(5)＋2S(I)這個(gè)過程完成全部八個(gè)組合的計(jì)算-它用四個(gè)操作生成第一個(gè)值，用一個(gè)操作(對(duì)前一個(gè)組合加或減所接收的樣本的兩倍)按上述Grey碼順序生成后繼的組合。將一個(gè)樣本值乘以2在這里不計(jì)為一個(gè)操作，因?yàn)榧僭O(shè)使用的是二進(jìn)制算術(shù)，在二進(jìn)制算術(shù)中，右移一位相當(dāng)于乘以2。
可以將以上所述的典型實(shí)施例推廣到生成多于四個(gè)值的所有組合。對(duì)任意數(shù)量的值的計(jì)算的Grey碼順序，特征在于連續(xù)的二進(jìn)制代碼只有一位不同，正如以上所述的那樣。
將以上用總共11個(gè)操作生成的組合，按下述方式與存儲(chǔ)的代表信號(hào)樣本4至E的值組合存儲(chǔ)的值4減C(5)，完成第4號(hào)相關(guān)；存儲(chǔ)的值5減C(2)；存儲(chǔ)的值6加C(6)；存儲(chǔ)的值7加C(3)；存儲(chǔ)的值8減C(6)；存儲(chǔ)的值9加C(4)；存儲(chǔ)的值A(chǔ)加C(2)；存儲(chǔ)的值B加C(1)；存儲(chǔ)的值C加C(7)；存儲(chǔ)的值D減C(3)；存儲(chǔ)的值E減C(1)；存儲(chǔ)的值F減C(0)。以上說明，該過程進(jìn)行了另外12個(gè)操作。
下一步，從存儲(chǔ)的值1中減去信號(hào)樣本S(F)，以便完成對(duì)應(yīng)于行號(hào)1的相關(guān)。類似地，將信號(hào)樣本S(F)加到存儲(chǔ)的值2，并從存儲(chǔ)的值2中減去信號(hào)樣本S(G)，以完成第2號(hào)相關(guān)。也將信號(hào)樣本組合-S(F)＋S(G)－S(H)與存儲(chǔ)的值3組合，以完成第3號(hào)相關(guān)。此時(shí)，該過程又進(jìn)行了1＋2＋3＝6個(gè)操作。然而，注意到組合-S(F)＋S(G)－S(H)±S(I)已經(jīng)被計(jì)算，去除成分±S(I)需要一個(gè)操作，所以可以減去這個(gè)數(shù)字。因此，只用兩個(gè)操作而不是三個(gè)操作就能計(jì)算第3號(hào)相關(guān)。
更好的是，通過以生成下列組合作為開始，有可能在任何時(shí)刻開始按Grey碼順序計(jì)算組合-S(F)＋S(G)；-S(F)＋S(G)－S(H)；和-S(F)＋S(G)－S(H)＋S(I)。
注意到完成第3號(hào)相關(guān)所需的三個(gè)值的組合是在第二個(gè)步驟生成的。在第三個(gè)步驟之后，按Grey碼順序生成其它組合1010(在以上第三個(gè)步驟生成)10111001
10001100110111111110這只進(jìn)行了7個(gè)額外的操作。此時(shí)，注意到已經(jīng)有四個(gè)相關(guān)被完成，花費(fèi)的總的操作次數(shù)按下列公式計(jì)算(在上述例子中，N＝4，M＝15)(1)N＋(2(n－1)－1)次操作，用于生成N個(gè)值的全部2N個(gè)可能的符號(hào)組合；(2)1＋2＋3…(N－1)＝0.5N(N－1)次操作，用于完成相關(guān)號(hào)1至(N－1)；(3)M－N＋1次操作，用于完成第N號(hào)相關(guān)和繼續(xù)M－N個(gè)其它相關(guān)。此外，相關(guān)號(hào)G、H和I通過生成3、2和1值(信號(hào)樣本1、2和3的值)的組合并將它們加到由完成的相關(guān)1、2和3騰出的存儲(chǔ)位置而被啟動(dòng)，由此循環(huán)地重復(fù)使用相同的存儲(chǔ)位置。這個(gè)過程也需要0.5N(N－1)次操作。
累計(jì)所有這些操作可以確定，在每接收N個(gè)新信號(hào)樣本后，N個(gè)完成的相關(guān)是用0.5N(N－1)＋M－N＋1＋0.5N(N－1)＋N＋2(N－1)－1＝M＋2(n－1)＋N(N－1)操作生成的，就是說，每個(gè)相關(guān)的平均操作次數(shù)是(M＋2(n－1)＋N(N－1))/N。
注意到一個(gè)大于N/2個(gè)值的組合可以通過從已經(jīng)生成的所有N個(gè)值的組合之一減去一個(gè)小于N/2個(gè)值的組合而生成，所以通過更有效地計(jì)算開始和結(jié)尾三角填角(triangular fillets)，能稍微縮短這個(gè)過程。于是，填角的計(jì)算就需要0.5N(N－1)次操作而不是N(N－1)次操作。
以下例子解釋通過使用上述的相關(guān)方法所獲得的節(jié)省操作次數(shù)的效果。該例說明的是一個(gè)被接收信號(hào)的所有位移與一個(gè)M＝1024位碼字之間的相關(guān)的計(jì)算。以不同的新樣本N的值獲得的每個(gè)(1024點(diǎn))相關(guān)的總操作數(shù)，可以表達(dá)為N＝4 5 6 7 8 9 10261212181162151151161
注意到N＝8或9的值導(dǎo)致對(duì)進(jìn)行一個(gè)1024點(diǎn)相關(guān)所需的操作次數(shù)的最佳減少(約151次操作)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這導(dǎo)致節(jié)省七分之一的操作。采用上述方法，有可能制造具有可與現(xiàn)有技術(shù)的151位相關(guān)器相媲美的速度/電能/成本折衷的1024位相關(guān)器，由此以就速度、電能或成本而言同等的成本實(shí)現(xiàn)更長的相關(guān)計(jì)算。這種折衷轉(zhuǎn)換成更高的通信設(shè)備性能。
此外，在必須將所接收數(shù)據(jù)樣本的許多位移與多于一個(gè)的碼字相關(guān)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)額外的節(jié)省。如上所述，N個(gè)數(shù)據(jù)樣本的所有組合的計(jì)算，按Grey碼順序進(jìn)行組合時(shí)需要2(N－1)＋N－1次操作。然后將這些組合中的M－N＋1個(gè)添加到用于與第一個(gè)碼字相關(guān)的第一個(gè)存儲(chǔ)位置集合和用于與第二個(gè)碼字相關(guān)的第二個(gè)存儲(chǔ)位置集合。如上所述，計(jì)算為啟動(dòng)和完成N個(gè)與每個(gè)碼字的相關(guān)而必須添加的值的三角填角，每個(gè)碼字最多需要N(N－1)次操作，這導(dǎo)致總共需要L(M－N＋1)＋2(N－1)＋N－1)＋LN(N－1)＝LM＋L(N－1)2＋2(N－1)＋(N－1)次操作才能完成N次與L個(gè)碼字的相關(guān)。因此，可以將平均每個(gè)相關(guān)的總操作次數(shù)表達(dá)為LM＋L(N－1)2＋2(N－1)＋(N－1)/LN。
例如，要把相關(guān)一個(gè)滑動(dòng)的1024信號(hào)樣本段與六個(gè)不同的1024位代碼相關(guān)，需要下述努力N＝ 9 10 11 12126120 118 125這表明N＝11是最高效的選擇。
上述方法能成功地用于任何任意的碼字。為與特定碼字相關(guān)，可以按上述原理設(shè)計(jì)更有效的相關(guān)器。例如，考慮到當(dāng)N被選擇得大于log2(M)時(shí)，計(jì)算出來的N個(gè)信號(hào)樣本值的組合多于所需要的。然而，它們是以有效的Grey碼順序計(jì)算的，每個(gè)信號(hào)樣本值只需一次操作。盡管只計(jì)算所需的組合是有益的，通過省略某些組合的計(jì)算，僅以每個(gè)組合一個(gè)額外操作的方式，要達(dá)到所有所需的組合，就不再是肯定的。實(shí)際上，省略某些組合的計(jì)算，產(chǎn)生不連接的和分離的組合分組。因此，在每個(gè)情況中都有必要檢查所需組合集合的每個(gè)成員的排列，以便確定需要多少操作才能從另一個(gè)成員達(dá)到它。操作的數(shù)量等于描述將被用來組合信號(hào)樣本的符號(hào)(正或負(fù))的相應(yīng)位模式之間的漢明距離。對(duì)于給定的距離結(jié)構(gòu)-距離結(jié)構(gòu)是從待計(jì)算的集合中的每一個(gè)N位子碼到每一個(gè)其它N位子碼的所有漢明距離的集合，可以通過用維特比算法測(cè)試所有可能路徑而確定以最小努力計(jì)算所有子碼的最佳順序。結(jié)果可能是對(duì)于特定的代碼，計(jì)算N個(gè)信號(hào)樣本的所需組合的操作的數(shù)目小于值2(N－1)＋N－1，這原來是對(duì)任意代碼的一般情形假設(shè)的。于是按照上述原理，就能為這些特定的代碼制造更有效的相關(guān)器。
或者，可以專門構(gòu)造一種代碼，以便能使用有效的相關(guān)器。例如，這種代碼可以是任何具有這樣性質(zhì)的M位代碼-M位的所有重疊的位移構(gòu)成一個(gè)(在漢明距離意義上)相鄰的N位代碼的鄰接集合，使得在第一個(gè)組合之后每個(gè)額外的組合只用一個(gè)操作就能計(jì)算出信號(hào)組合。此外，鄰接集合中的一半的代碼應(yīng)當(dāng)是另一半的反碼，使得無需計(jì)算反碼組合，因?yàn)榉创a是其它代碼的反。
圖4是一個(gè)典型相關(guān)器18的示意框圖。典型相關(guān)器18包含一個(gè)定時(shí)控制器20，它通過生成信號(hào)樣本時(shí)鐘而控制新信號(hào)樣本的輸入。由定時(shí)控制器20控制的操作的序列，每隔N個(gè)樣本時(shí)鐘周期重復(fù)。每隔N個(gè)樣本時(shí)鐘周期，定時(shí)控制器20控制輸入N個(gè)新信號(hào)樣本值(在本例中N＝4)和用加法器/加法器(修改器)(24)將它們與存儲(chǔ)器21中的N個(gè)位置相加或相減。每個(gè)這種加法或減法包含一個(gè)存儲(chǔ)器讀、修改和重寫周期，使得該存儲(chǔ)位置中存儲(chǔ)的值代表以前相加或相減的各值的累計(jì)。N個(gè)輸入樣本的其中之一是相加還是相減，取決于該信號(hào)正與之相關(guān)的N碼字的前N位或后N位之一。預(yù)定符號(hào)模式由映射邏輯電路23生成，后者被設(shè)置成能在定時(shí)控制器20的控制下按照碼字在不同時(shí)間向修改器24生成正確的加/減命令。存儲(chǔ)器21被用作循環(huán)緩沖器，保存M個(gè)部分完成的相關(guān)。
下一個(gè)要完成的相關(guān)位于存儲(chǔ)位置“k”，其中“k”的地址被保存在地址位移寄存器22中。在地址“k”的部分相關(guān)將通過添加在N單元鎖存器26中保存的N個(gè)以前輸入的樣本的N個(gè)樣本組合而完成。選擇器25包含作用是-以以前在存儲(chǔ)位置“k-N”中存儲(chǔ)的N個(gè)樣本組合開始，以Grey碼順序計(jì)算和存儲(chǔ)在N單元鎖存器26中保存的N個(gè)以前輸入的樣本的2(N－1)個(gè)(即8個(gè)-如果N＝4)樣本組合-的邏輯。選擇器25在來自映射邏輯23的N－1個(gè)選擇線的控制下，輸出這些組合中的一個(gè)完成相關(guān)“k”所必需的選定的一個(gè)組合。同時(shí)，映射邏輯23根據(jù)該組合是要相加還是相減(即在相加之前要符號(hào)轉(zhuǎn)換還是不轉(zhuǎn)換)，向修改器24輸出一個(gè)加/減命令。
下一步，控制器20通過使輸出門28能連接剛剛完成的相關(guān)“k”值到輸出而輸出剛剛完成的相關(guān)“k”，并取代一個(gè)要寫到存儲(chǔ)位置“k”的零值，由此將存儲(chǔ)位置“k”清除為零。定時(shí)控制器20然后控制選擇器25選擇來自輸入位移寄存器27的要傳送到加法器/減法器24的最新輸入樣本，與此同時(shí)控制映射邏輯電路23順序地選擇要通過加或減新輸入樣本而修改的存儲(chǔ)位置k、k＋1、k＋2、…k＋1－N。映射邏輯電路23也按照取決于碼字位的預(yù)存儲(chǔ)的符號(hào)模式，控制每個(gè)存儲(chǔ)位置的加或減。
例如，如果碼字的前四位是1101，后四位是1010，則映射邏輯23導(dǎo)致向寄存器27的四個(gè)新樣本輸入的第一個(gè)樣本的減(對(duì)應(yīng)于在第一個(gè)位位置中的有“1”(＝“－”)的碼字)，一個(gè)對(duì)位置k＋1的加(對(duì)應(yīng)于是“0”(＝“＋”)的最后碼字位)，從位置k＋2的減(對(duì)應(yīng)于是“1”的倒數(shù)第二個(gè)碼字位)和一個(gè)對(duì)位置k＋3的加(對(duì)應(yīng)于是“0”的倒數(shù)第三個(gè)碼字位)。當(dāng)下四個(gè)樣本的第二個(gè)樣本輸入到寄存器27時(shí)，映射邏輯23將為存儲(chǔ)位置“k”生成一個(gè)”－”號(hào)(對(duì)應(yīng)于是“1”的第二碼字位)，為位置“k＋1”生成一個(gè)”－”號(hào)(對(duì)應(yīng)于是“1”的第一碼字位)，為位置k＋2生成一個(gè)”＋”，號(hào)(對(duì)應(yīng)于是“0”的最后碼字位)，為位置k＋3生成一個(gè)”－”號(hào)(對(duì)應(yīng)于是“1”的倒數(shù)第二個(gè)碼字位)，等等。以下示意圖可幫助理解上述模式k1101k＋1 0110k＋2 1011k＋3 0101以上帶下劃線的各位是確定啟動(dòng)新相關(guān)的樣本的符號(hào)的碼字的前幾位，這些新相關(guān)將在通過用無下劃線的各位作為符號(hào)(要被相關(guān)的碼字的后幾位)完成的相關(guān)騰出的相同存儲(chǔ)位置中生成。在用最后的無下劃線位完成一個(gè)相關(guān)與用第一個(gè)帶下劃線位在相同位置開始一個(gè)新相關(guān)之間，相關(guān)存儲(chǔ)位置被清零-如上所述，這是通過定時(shí)控制器20在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開啟輸出門28而進(jìn)行的。
在處理N個(gè)新樣本以完成N個(gè)相關(guān)和啟動(dòng)N個(gè)新相關(guān)的同時(shí)，定時(shí)控制器控制在選擇器中存儲(chǔ)的以前的N個(gè)樣本組合對(duì)存儲(chǔ)器21的其它M-N個(gè)位置的加或減。這種計(jì)算的時(shí)間可以多多少少均勻地分布在N個(gè)新樣本周期中-每個(gè)樣本周期更新(M－N)/N＝M/N－1個(gè)位置。定時(shí)控制器20向映射邏輯23提供對(duì)在地址寄存器22中存儲(chǔ)的基址“k”的增量“i”-由i＝N開始按1遞增到i＝M－1，直到M-N個(gè)位置被更新。映射邏輯23模M加增量“i”到基址“k”，以獲得要更新的存儲(chǔ)器地址位置。
由定時(shí)控制器20提供的增量“i”也被映射邏輯23用于確定要由選擇器25選擇的N樣本組合以及該組合是否將被轉(zhuǎn)換(通過向修改器24提供一個(gè)“＋”或”－”號(hào))。將被與特定存儲(chǔ)位置的內(nèi)容組合的組合的變址(“i”的值)與各碼字位有關(guān)，回顧圖3就更容易明白這一點(diǎn)-圖3中用值N＝4作為例子。四位部分組成的帶括號(hào)的列指示要添加該組合，以更新每行的部分相關(guān)。如果對(duì)應(yīng)于這些位模式的補(bǔ)碼的某組合被存儲(chǔ)在選擇器25中，則該互補(bǔ)組合在負(fù)號(hào)被提供給修改器的同時(shí)被選擇；否則，就以“＋”號(hào)使用正確的組合(如果可用的話)。
增量“i”向輸入到選擇器25的N－1個(gè)選擇控制線的映射以及為修改器24選擇＋/－，例如可通過在一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)M-N個(gè)N位控制信號(hào)而完成。當(dāng)相關(guān)碼字被選擇或更改時(shí)，適當(dāng)?shù)闹祵⒈谎b入這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。也可將該存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)展到含有控制開始和結(jié)尾三角填角的生成所需的N×N個(gè)符號(hào)位，導(dǎo)致共有M×N個(gè)存儲(chǔ)位。
或者，對(duì)于固定的相關(guān)代碼，可以用這個(gè)信息對(duì)一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)編程，在有些情況中，將增量“i”的各位以硬線邏輯轉(zhuǎn)換成修改器24和選擇器25的N個(gè)控制和選擇信號(hào)可能更有效。所有這些可能以及上述的其它可能在此都予以考慮。
圖5現(xiàn)在表示一個(gè)示例性的對(duì)應(yīng)于N＝4的步驟的定時(shí)序列。在序列的步驟1a，將位于地址“k”的先前完成的相關(guān)從該存儲(chǔ)位置輸出，并將該位置清零。在步驟1b，將四個(gè)新樣本的第一個(gè)樣本輸入，并加到如含有地址“k”的地址位移寄存器22所確定的存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3或從存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3中減去。是加還是減，由映射邏輯23的內(nèi)容確定。
在步驟2a，將完成的相關(guān)從存儲(chǔ)位置k＋1輸出，并將存儲(chǔ)位置k＋1清零。在步驟2b，將第二個(gè)信號(hào)樣本加到存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3或從存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3中減去。
在步驟3a，將完成的相關(guān)從存儲(chǔ)位置k＋2輸出，并將存儲(chǔ)位置k＋2清零。在步驟3b，將第三個(gè)信號(hào)樣本加到存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3或從存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3中減去。
在步驟4a，將完成的相關(guān)從存儲(chǔ)位置k＋3輸出，并將存儲(chǔ)位置k＋3清零。在步驟4b，將第四個(gè)信號(hào)樣本加到存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3或從存儲(chǔ)器地址k、k＋1、k＋2和k＋3中減去。在步驟4c，從存儲(chǔ)器地址“k”開始，按Grey碼順序計(jì)算其它2(N－1)－1個(gè)(即7個(gè)-本例中N＝4)四個(gè)樣本組合。在步驟4d，將在步驟4c中計(jì)算的組合中的一個(gè)選定的組合加到其余存儲(chǔ)位置k＋4、k＋6…k＋M－1的每個(gè)位置的內(nèi)容。對(duì)于每個(gè)這種存儲(chǔ)位置，被選擇要加到該位置的組合是為碼字的特定選擇而預(yù)先確定的。在步驟4e，將地址k增加4(模M)，從步驟1a開始重復(fù)該序列。
在步驟4b完成后，存儲(chǔ)位置“k”含有帶對(duì)應(yīng)于碼字的前四位的符號(hào)的四個(gè)信號(hào)值的一個(gè)組合。該組合被用作在步驟4c中對(duì)總共八個(gè)組合中的其它七個(gè)組合的計(jì)算的起始點(diǎn)，這八個(gè)組合連同它們各自的反，包含四個(gè)信號(hào)樣本的16個(gè)可能的符號(hào)組合。這些組合中的一個(gè)組合將被需要用來通過將它加到存儲(chǔ)位置k＋4的內(nèi)容而完成相關(guān)k＋4。一般來說，計(jì)算該值的順序取決于信號(hào)正在與其相關(guān)的代碼，該值可能是最后被計(jì)算的的值。因此，要求步驟4a至4e在一個(gè)樣本時(shí)鐘周期內(nèi)完成，以保證按時(shí)獲得完成相關(guān)k＋4(即k的遞增值)所需的組合。如此完成的相關(guān)在下一個(gè)周期的步驟1a被輸出。注意步驟4e和4d可以掉換次序(即可以在步驟4d將k遞增4)，但是對(duì)步驟4e來說，地址k＋4、k＋5…k＋M－1就必須明確地以新的k值表達(dá)為k、k＋1、k＋2…k＋M－5。
在步驟4c計(jì)算的四個(gè)樣本組合向其它M－5個(gè)存儲(chǔ)位置k＋5、k＋6、…、M－1、0、1、…、k－1的累加，必須在步驟1至4的下一個(gè)執(zhí)行周期進(jìn)行。因此，在下一個(gè)周期的步驟4d和步驟4c的執(zhí)行期間，總共要把所計(jì)算的組合的選定的組合加到包括存儲(chǔ)位置k＋4在內(nèi)的M－4個(gè)存儲(chǔ)位置的內(nèi)容。步驟4c本身就要求在不到一個(gè)樣本時(shí)鐘周期中完成七個(gè)操作，但這些操作能與步驟4b的四個(gè)操作并行執(zhí)行。其它M－4個(gè)操作必須在四個(gè)樣本周期的其余時(shí)間完成，加上其它三個(gè)操作，總共M－4＋7個(gè)操作必須在四個(gè)樣本時(shí)鐘周期內(nèi)完成。這可以通過提供每個(gè)樣本時(shí)鐘周期至少(M＋3)/4個(gè)操作的計(jì)算速度而實(shí)現(xiàn)。
例如，如果M＝64，則除了步驟1至4d并行執(zhí)行外，將需要每個(gè)樣本時(shí)鐘周期至少17個(gè)操作的計(jì)算速度。每個(gè)步驟1－4d每個(gè)樣本時(shí)鐘周期消耗另外四個(gè)算術(shù)操作，所以如果定時(shí)控制器20有至少是樣本時(shí)鐘頻率的21倍的高速時(shí)鐘可供使用-允許每個(gè)樣本時(shí)鐘周期對(duì)存儲(chǔ)器21的21個(gè)讀-修改-重寫周期，則能包容所有的操作。顯然，這不到現(xiàn)有技術(shù)的滑動(dòng)相關(guān)器的長度的三分之一。
允許七個(gè)新的四樣本組合的計(jì)算在前七個(gè)值正在被使用的同時(shí)進(jìn)行，能降低所需要的高速樣本時(shí)鐘頻率。如果提供交替的兩組存儲(chǔ)位置，這就可能發(fā)生。計(jì)算七個(gè)新組合所需的七個(gè)操作于是就能與先前的組合與M－4個(gè)存儲(chǔ)位置的相加并行地進(jìn)行，并且對(duì)于M＝64相關(guān)器來說，存儲(chǔ)器21所需的讀-修改-重寫周期的速度被降到每個(gè)樣本時(shí)鐘周期4＋(M－4)/4即19個(gè)周期。當(dāng)然，有可能在為提高速度而提供更多并行處理或降低每個(gè)處理單元的計(jì)算速度之間作出平衡。例如，可以將存儲(chǔ)器21劃分成兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，提供兩個(gè)加法器/減法器，以便能在每個(gè)高速時(shí)鐘周期并行地執(zhí)行兩個(gè)讀-修改-重寫周期。
并行性的極限是將存儲(chǔ)區(qū)21劃分成N個(gè)單元的M/N個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)連接到M/N個(gè)加法器/減法器中相應(yīng)的一個(gè)。每個(gè)新樣本時(shí)鐘周期要更新的四個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)位置能同其它(M-N)/N個(gè)存儲(chǔ)位置一樣，存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)區(qū)，使得所有需要的存儲(chǔ)區(qū)讀-修改-重寫周期都能并行地進(jìn)行。為了與這種速度匹配，可以用2(N－1)－1個(gè)級(jí)聯(lián)的加法器鏈路按Grey碼順序計(jì)算選擇器25所需的N個(gè)樣本的2(N－1)個(gè)組合，由此，加法器兩次加或減去往/來自前置加法器的輸出的樣本值，以獲得僅與該邏輯的行波延遲并行的所有組合。這種安排的硬件復(fù)雜度只有現(xiàn)有技術(shù)的需要M－1個(gè)并行加法器的完全并行相關(guān)器的1/N。
這樣，與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，所述技術(shù)可用于構(gòu)造或者更長相關(guān)長度的、更低硬件復(fù)雜度的、更高速度的、更低能耗的或這些優(yōu)點(diǎn)的任何組合的相關(guān)器。改進(jìn)的相關(guān)器可被用來相關(guān)被接收信號(hào)樣本集合的所有位移，其中該集合不必是相鄰的信號(hào)集合，但是例如能按脈沖串方式(例如時(shí)分多路訪問(TDMA)系統(tǒng)中的那樣的，或者按頻率跳躍系統(tǒng)中的“跳躍”方式)被接收。例如每當(dāng)對(duì)被接收信號(hào)的定時(shí)不確定時(shí)，就需要這個(gè)方法。在碼分多路訪問(CDMA)系統(tǒng)中當(dāng)要構(gòu)造“RAKE”接收機(jī)，以通過去擴(kuò)展帶有用于構(gòu)造不同的“RAKE taps”不同的被延遲的信號(hào)樣本集合，組合沿不同延遲路徑接收的信號(hào)時(shí)，也存在這樣的需要。該相關(guān)器可被有效地用來同時(shí)地去擴(kuò)展大量的RAKE taps。
此外，該方法能被用來計(jì)算M個(gè)連續(xù)信號(hào)樣本的連續(xù)位移與一個(gè)M個(gè)被存儲(chǔ)樣本值的一個(gè)信號(hào)模式之間的相關(guān)-樣本值不限于是二進(jìn)制值，但是可包括例如三元值+1、-1和0。N個(gè)信號(hào)值的所有3**N個(gè)可能組合都可按Grey碼順序有效地計(jì)算，其中，一次只有一位通過其允許的值的集合被改變，由此能按上述的發(fā)明原理設(shè)計(jì)出更快的相關(guān)算法。
當(dāng)必須作出與例如在處理從多個(gè)(例如4個(gè)或更多的)全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星接收的CDMA信號(hào)的導(dǎo)航接收機(jī)中的許多不同的CDMA代碼的一些位移相關(guān)時(shí)，該方法也有用。
圖4中所示的相關(guān)器的復(fù)雜性比常規(guī)相關(guān)器的復(fù)雜性小，但速度更快。有各種提供類似優(yōu)點(diǎn)的替代性方案。圖6a-6c中顯示了這種方案的一個(gè)例子。
在圖6a中，一個(gè)長度64的匹配過濾器先被32個(gè)長度2的匹配過濾器1、2、…32替代。第一個(gè)匹配過濾器在延遲單元D1中延遲輸入樣本，并將延遲的輸出加到由C1C2相乘的下一個(gè)樣本，其中運(yùn)算與當(dāng)系數(shù)值是一位布爾表示法的二進(jìn)制值+1或-1(或代數(shù)表示法的+1或-1)的運(yùn)算“異或”相同。乘以+1或-1的乘法操作于是相當(dāng)于輸入值的符號(hào)改變(對(duì)于-1來說)或不改變(對(duì)于+1來說)。用輸入信號(hào)樣本a(i)至a(I＋63)，圖6a中的第一個(gè)和的輸出于是為a(i)＋(C1C2)·a(i＋1)這被再次乘以C1(改變符號(hào))，得出C1·a(i)＋C12·C2·a(i＋1)由于C12＝1，上式等于C1·a(i)＋C2·a(i＋1)，等于一個(gè)二樣本匹配過濾器輸出。
該值然后在圖6a的第一個(gè)二樣本延遲單元中被延遲，這樣，在兩個(gè)樣本周期之后，它被加到第二個(gè)二樣本匹配過濾器的輸出C3a(i＋2)＋C4·a(i＋3)，由此得到C1·a(i)＋C2·a(i＋1)＋C3·a(i＋2)＋C4·a(i＋3)
這個(gè)結(jié)果將被認(rèn)為是一個(gè)四樣本匹配過濾器的輸出。該輸出可以被延遲并進(jìn)而加到第二個(gè)二樣本匹配過濾器的輸出，如此等等，直到獲得相當(dāng)于一個(gè)64單元的匹配過濾器的輸出?；蛘撸梢詫⒍颖酒ヅ溥^濾器的輸出，在它們的其中之一被延遲四個(gè)樣本周期后進(jìn)行組合，以獲得一個(gè)8樣本匹配過濾器值，如此等等，構(gòu)造一個(gè)連續(xù)地加倍匹配過濾器長度的二進(jìn)制樹。不過，無論進(jìn)行這些變化中的何種變化，加法和乘法(符號(hào)改變)的總數(shù)還是與圖2的常規(guī)設(shè)備中的大致相同。
圖6a的32個(gè)二樣本匹配過濾器每個(gè)計(jì)算最近兩個(gè)輸入樣本(或它們的反)的和或差。所以，只有兩個(gè)不同的值-和和差-需要生成，而不是32個(gè)值。
圖6b表示通過在延遲D中延遲一個(gè)樣本并將與蝶形電路中的一個(gè)后繼樣本組合對(duì)兩個(gè)連續(xù)樣本的和和差的預(yù)先計(jì)算。術(shù)語“蝶形電路”是從也需要計(jì)算許多同時(shí)的和和差的快速傅立葉變換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)借的。兩個(gè)多位二進(jìn)制值的同時(shí)和和差能用小于單一的加法電路或減法電路的復(fù)雜度的兩倍并且只是多于單一的加法電路40％的數(shù)量級(jí)的邏輯結(jié)構(gòu)計(jì)算。所以，用蝶形電路來生成成對(duì)的樣本組合，與同等數(shù)量的分立加法器和減法器相比，復(fù)雜性和能耗節(jié)省大約40％。
在圖6b中，和值a(i)＋a(i＋1)和差值a(i)－a(i＋1)被饋送到許多兩路開關(guān)或選擇器。第一個(gè)選擇器選擇依據(jù)C1與C2之間的異或選擇和或差。在圖6b的設(shè)備中，如果C1＝C2，則a(i)和a(i＋1)被乘以相同的符號(hào)，由此生成它們的和或負(fù)和。因此，如果C1＝C2(即C1.XOR.C2＝0)，第一個(gè)選擇器選擇和。相反，如果C1.XOR.C2＝1，則選擇差。所選擇的和或差然后通過進(jìn)一步與C1相乘而被改變符號(hào)，以獲得來自第一分級(jí)(二樣本匹配過濾器)的預(yù)定值C1·a(i)＋C2·a(i＋1)。
如圖6a中的那樣，該來自第一分級(jí)的值被延遲單元2D中被延遲兩個(gè)樣本周期，然后加到第二分級(jí)輸出X2C3·a(i＋2)＋C4·a(i＋3)。
這樣，64分級(jí)的匹配過濾器輸出值的生成是如前面一樣地進(jìn)行的。然而在這個(gè)實(shí)施例中，由于用蝶形電路對(duì)兩個(gè)連續(xù)輸入樣本的預(yù)組合，加法和減法(或符號(hào)改變)的數(shù)目已經(jīng)從63－64減少到31。這減少乘-加操作中一半的能耗。
然而，延遲單元消耗大量的電能。在圖6a、6b和6c中，延遲單元的數(shù)目乘它們的操作頻率是大致相同的。要減少一半能耗，就應(yīng)當(dāng)減少延遲單元的數(shù)目或時(shí)鐘頻率。
圖6c表示如何將圖6b的31個(gè)二單元延遲(其全部62個(gè)單元都是以相同的樣本速率Fc定時(shí)的)劃分成兩組31個(gè)單個(gè)單元延遲，每組以Fc/2定時(shí)。這樣，將能耗從62.Fc個(gè)單位減少到2×31.Fc/2個(gè)單位，即31.Fc個(gè)單位，導(dǎo)致延遲單元中能耗的減半。所以，圖6c的本發(fā)明匹配過濾器大致消耗圖2的現(xiàn)有技術(shù)的匹配過濾器的電能的一半。
在第一個(gè)實(shí)施例中，輸入樣本被一個(gè)樣本用一個(gè)延遲單元D(如數(shù)字存儲(chǔ)單元、寄存器或鎖存器)延遲，由此提供同時(shí)提供對(duì)新樣本和前一個(gè)樣本的訪問。蝶形電路生成當(dāng)前值與前一個(gè)值的和和差。兩個(gè)連續(xù)輸入樣本的這兩個(gè)預(yù)組合然后被發(fā)送到N/2個(gè)選擇器電路。選擇器電路根據(jù)給定N位字的連續(xù)二進(jìn)制位的每對(duì)相同還是不同而選擇和或差。然后根據(jù)每個(gè)位對(duì)的第一對(duì)改變被選擇的值的符號(hào)，使得根據(jù)相關(guān)的二進(jìn)制位對(duì)有值00、01、10還是11，符號(hào)改變的值分別等于和、差、負(fù)和或負(fù)差。然后將符號(hào)改變的被選擇值發(fā)送到N/2個(gè)加法器電路，將加法器電路的輸出發(fā)送到N/2個(gè)二樣本周期延遲單元的相應(yīng)一個(gè)單元。每個(gè)加法器的第二輸入是從前一個(gè)延遲單元導(dǎo)出的，由此生成一個(gè)鏈路。如果不打算有級(jí)聯(lián)，則可以省略位于鏈路的開始的加法器；最后的加法器之后的延遲單元也可以省略。如果不使用級(jí)聯(lián)，第一個(gè)二樣本匹配過濾器的輸出直接去往第一個(gè)延遲單元，最后的加法器的輸出是最終輸出即相關(guān)值。所以在每個(gè)樣本時(shí)鐘周期執(zhí)行的加法的數(shù)量已經(jīng)從常規(guī)匹配過濾器所要求的N個(gè)加法減少到一個(gè)蝶形操作(相當(dāng)于兩個(gè)加法)加N/2－1個(gè)加法。
回到圖6c，圖中顯示的是對(duì)第一實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，它將N/2－1個(gè)二樣本延遲單元的每個(gè)替換為兩個(gè)有N/2－1個(gè)一樣本延遲單元的鏈路。選擇第一個(gè)鏈路用在偶數(shù)樣本周期上，選擇第二個(gè)鏈路用在奇數(shù)樣本周期上。這就把需要在每個(gè)樣本周期定時(shí)的延遲單元的數(shù)量從現(xiàn)有技術(shù)的N－1個(gè)減少到N/2－1個(gè)。加法數(shù)量減半和每個(gè)樣本周期定時(shí)的延遲單元數(shù)量減半的綜合，有效地把匹配過濾器的能耗減半。
圖7表示按照另一個(gè)實(shí)施例的匹配過濾器裝置，其中用蝶形電路來生成兩個(gè)連續(xù)輸入樣本的所有4種組合-和、差、負(fù)和、負(fù)差。32個(gè)4路選擇器根據(jù)各對(duì)二進(jìn)制系數(shù)-如(C1，C2)、(C3，C4)等，選擇這四種組合的其中之一。所選擇的組合在第一組偶數(shù)樣本周期的31個(gè)延遲單元D1e至D31e中或在第二組奇數(shù)樣本周期的31個(gè)延遲單元D1o至D31o中被延遲，每個(gè)延遲值加到上一延遲和。選擇器開關(guān)S1、S2、…S32從偶數(shù)樣本周期的偶數(shù)延遲組的延遲單元或者從奇數(shù)樣本周期的奇數(shù)組延遲單元選擇上一延遲和。生成所有4種組合因此以用4路選擇器開關(guān)代替2路選擇器開關(guān)為代價(jià)而消除32個(gè)符號(hào)改變。這個(gè)選擇可以在用特定集成電路技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的權(quán)衡之后作出，以確定最佳實(shí)現(xiàn)。這個(gè)權(quán)衡更詳細(xì)地由圖8表示，該圖表示一種生成四個(gè)預(yù)組合和使用4路選擇器開關(guān)的選擇方案，該方案用2路選擇器開關(guān)只生成兩個(gè)預(yù)組合，但需要一個(gè)根據(jù)C1的值的后選擇符號(hào)改變器。
圖9表示通過生成四個(gè)信號(hào)樣本的預(yù)組合的對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步擴(kuò)展。用三個(gè)延遲電路D把連續(xù)的樣本值a、b、c和d輸入到預(yù)組合器。可能的預(yù)組合符號(hào)模式的數(shù)目現(xiàn)在是2的4次方即16。由于避免生成只有符號(hào)不同的預(yù)組合是有益的，預(yù)組合器只生成樣本值“a”有“＋”號(hào)的八個(gè)組合。16個(gè)選擇器開關(guān)只需要8路開關(guān)而不是16路開關(guān)，因此節(jié)省硬件。這8路開關(guān)按照三個(gè)二進(jìn)制位的分組的選擇八個(gè)預(yù)組合之一，諸如B1＝C1.XOR.C2B2＝C1.XOR.C3B3＝C1.XOR.C4通過異或C1，要被施加到樣本值“a”的符號(hào)被忽略。這個(gè)總符號(hào)是使用C1的乘法器(符號(hào)改變器)中的應(yīng)用后選擇。
第一個(gè)符號(hào)改變器的輸出等于一個(gè)現(xiàn)在在四組15個(gè)延遲單元的其中一組單元中延遲四個(gè)樣本周期的四樣本匹配過濾器值。每個(gè)延遲單元由時(shí)鐘頻率Fc/4驅(qū)動(dòng)，每個(gè)延遲單元組在時(shí)鐘Fc的每四個(gè)時(shí)鐘脈沖上使用。時(shí)鐘Fc于是除以4，生成四個(gè)四分之一頻率的交叉定時(shí)段時(shí)鐘，以分別同步這四個(gè)延遲單元組?？梢钥吹?，在圖9中，只用四個(gè)延遲和加法器級(jí)就構(gòu)成一個(gè)64樣本匹配過濾器，延遲單元中的能耗從圖2中的63.Fc降低到4×15.Fc/4，即15.Fc。所以能耗被大致降低到圖2中所示設(shè)備的能耗的四分之一。
以上原理可以推廣到計(jì)算輸入樣本的更多預(yù)組合，而不只是兩個(gè)連續(xù)值的和與差-正如在父應(yīng)用中所解釋的那樣。例如在圖9中，可以通過一個(gè)三個(gè)延遲單元的鏈路傳送輸入樣本，以提供對(duì)四個(gè)連續(xù)樣本(即當(dāng)前樣本加上最后的三個(gè))的并行使用。預(yù)組合器用所有可能的四位符號(hào)模式計(jì)算四個(gè)輸入樣本的全部16個(gè)可能的加法性組合。按照典型實(shí)施例，只需要計(jì)算執(zhí)行組合中的八個(gè)，因?yàn)槠渌藗€(gè)只是這八個(gè)的反。這八個(gè)組合也是按Grey碼順序的結(jié)構(gòu)計(jì)算的，只計(jì)算所生成的每個(gè)連續(xù)預(yù)組合之間的一個(gè)符號(hào)改變，由此把加法的數(shù)量從8×3＝24降低到3＋7＝10。可以用其它技術(shù)來降低生成預(yù)組合的復(fù)雜性，如采用蝶形電路能同時(shí)生成一個(gè)和和一個(gè)差，而復(fù)雜程度低于兩個(gè)加法。
選擇器電路S1-S16然后各按給定N位字的四個(gè)二進(jìn)制位的極性選擇16個(gè)預(yù)組合之一。這可包含選擇8個(gè)預(yù)組合之一，然后取其反，正如圖9中所示的那樣。然后將所選擇的預(yù)組合通過加法器電路傳送到四樣本延遲單元。選擇器電路的數(shù)量現(xiàn)在被減少到N/4，加法器電路的數(shù)量減少到N/4－1，而所使用的4樣本延遲單元的數(shù)量是N/4－1。這N/4－1個(gè)4樣本延遲單元可以由4個(gè)N/4－1個(gè)一樣本延遲單元的鏈路代替-每個(gè)鏈路以一個(gè)1/4樣本速率時(shí)鐘的四個(gè)段的不同一個(gè)同步，這也在圖9中有表示。所以，在每個(gè)樣本時(shí)鐘周期同步的延遲級(jí)的數(shù)量和進(jìn)行的加法的數(shù)量都被減少到大約N/4，結(jié)果是節(jié)省四分之三的能耗。
如果把以上原理推廣到用多于四個(gè)連續(xù)輸入樣本生成多于16個(gè)預(yù)組合，則只能把相關(guān)器的能耗降低到某個(gè)點(diǎn)，之后，生成并向選擇器電路分配更多數(shù)量的預(yù)組合會(huì)導(dǎo)致能耗的再次上升。這是因?yàn)閭鬏旑A(yù)組合的字線的數(shù)量是按指數(shù)級(jí)上升的-即按2的-所組合的輸入樣本的數(shù)量-次方上升的，而位移和加法的數(shù)量只是有比例地降低的。所以，需要一種對(duì)相關(guān)長度N的任何給定值最小化能耗的設(shè)計(jì)。
在圖10中所示的另一個(gè)實(shí)施例中，不在輸入每個(gè)新樣本而只在輸入每組(例如4個(gè)新樣本)時(shí)，生成預(yù)組合，這樣能進(jìn)一步降低能耗。這樣，預(yù)組合的生成速率減少-與預(yù)組合的字線的切換速率一樣。在這個(gè)實(shí)施例中，在框φ1中增加N/4個(gè)四樣本預(yù)組合，以生成第一N樣本相關(guān)值。然后在框φ2中將N/4－1個(gè)四樣本預(yù)組合加到較早的輸入值的三樣本組合，以生成第二N樣本相關(guān)值。在框φ3中將另N/4－1個(gè)四樣本預(yù)組合與較早的輸入值的二樣本組合和當(dāng)前樣本與上一樣本的組合組合，以生成第三相關(guān)。最后，在框φ4中另外N/4－1個(gè)四樣本預(yù)組合與較早的輸入樣本值和三個(gè)最近輸入樣本值的組合組合，以生成第四相關(guān)。這樣，通過每個(gè)相關(guān)值大約N/4個(gè)加-位移操作，每四個(gè)樣本時(shí)鐘周期生成四個(gè)相關(guān)，預(yù)組合的生成的速率降低到每四個(gè)樣本時(shí)鐘周期一次。
能耗的降低會(huì)受呈指數(shù)級(jí)增長的待生成預(yù)組合的數(shù)量的影響，以及受選擇器開關(guān)的增加的復(fù)雜程度的影響。所以，待生成的預(yù)組合有一個(gè)使能耗最低的最佳數(shù)量。
圖9的匹配過濾器和圖4的滑動(dòng)相關(guān)器的一個(gè)差別是在時(shí)鐘Fc的每個(gè)周期生成八個(gè)預(yù)組合，而在圖4中只在每一個(gè)第四樣本時(shí)鐘計(jì)算四個(gè)樣本的預(yù)組合。一個(gè)原因是，在圖4中，四個(gè)相關(guān)的完整分組，是通過分別在四個(gè)相關(guān)的每個(gè)分組的第二、第三和第四相關(guān)的開始和結(jié)尾加一個(gè)奇數(shù)樣本的三角填角、兩個(gè)樣本之和和三個(gè)樣本之和而計(jì)算的。
圖10表示任何能按照替代性實(shí)施例實(shí)現(xiàn)圖4的滑動(dòng)相關(guān)器。以速率Fc到達(dá)的輸入樣本由四路轉(zhuǎn)換開關(guān)10分配到記為a、b、c、d的四個(gè)存儲(chǔ)單元。這實(shí)際上構(gòu)成一個(gè)串行至4樣本并行轉(zhuǎn)換器，使得在每一個(gè)第四樣本時(shí)鐘輸入樣本被四個(gè)一組地鎖存到預(yù)組合器P1的輸入端。來自輸入鎖存器的四個(gè)樣本以降低的速率Fc/4在預(yù)組合器P1中被組合，8個(gè)輸出線的值相應(yīng)地只以速率Fc/4變化。這降低預(yù)組合器P1中的能耗。標(biāo)記為S1的第一選擇器開關(guān)按以前那樣根據(jù)C1×C2、C1×C3和C1×C4選擇預(yù)組合之一，然后按照總體符號(hào)C1對(duì)該選擇作符號(hào)改變，獲得aC1＋bC2＋cC3＋dC4，這是時(shí)鐘段1的四樣本匹配過濾器值。
對(duì)于時(shí)鐘段2，預(yù)組合器P2生成bC1＋cC2＋dC3。
對(duì)于時(shí)鐘段3，預(yù)組合器P1生成cC1＋dC2。
對(duì)于時(shí)鐘段4，預(yù)組合器P1生成dC1。
將為每個(gè)時(shí)鐘段生成的值在四個(gè)延遲單元組的相應(yīng)之一中延遲-這四個(gè)延遲單元組的各個(gè)第一單元被記為D11、D12、D13和D14。
將第一延遲組單元D11、D12、D13和D14的延遲輸出加到由選擇器S2選擇的另一個(gè)預(yù)組合。不過與圖9不同的是，S2為第一時(shí)鐘段選擇不同的樣本集合eC5＋fC6＋gC7＋hC8，其中e、f、g、h是a、b、c、d后的四個(gè)輸入樣本。相加后，獲得下列8樣本匹配過濾器值aC1＋bC2＋cC3＋dC4＋eC5＋fC6＋gC7＋hC8。
對(duì)于第二時(shí)鐘段，選擇器S2必須選擇eC6＋fC7＋gC8＋hC9以便與來自P2的bC1＋cC2＋dC3相加，以獲得樣本匹配過濾器值bC1＋cC2＋dC3＋eC6＋fC7＋gC8＋hC9如此等等。用來控制選擇器S2的位組合被記為Zi，其中i＝2至16。代碼調(diào)度器100預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)三個(gè)選擇器開關(guān)控制位的分組。
另外在圖10中，S16的功能是選擇在第一時(shí)鐘段上完成一個(gè)64樣本相關(guān)所需的最終四樣本組合。對(duì)于第二時(shí)鐘段選擇不同的組合，它對(duì)應(yīng)于第二相關(guān)的倒數(shù)第二的四樣本值，最終值aC64則由第三預(yù)組合器P3提供。同樣地，P3提供預(yù)組合aC63＋bC64，以完成第三Fc/4時(shí)鐘段的相關(guān)，提供aC62＋bC63＋cC64，以完成第四相關(guān)。所以，在一個(gè)Fc/4時(shí)鐘周期中完成四個(gè)相關(guān)。平均每個(gè)相關(guān)只要16個(gè)延遲操作和16個(gè)加法操作，就實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。附加的操作只是樣本速率時(shí)鐘Fc的每個(gè)第四時(shí)鐘周期由P1、P2和P3執(zhí)行的預(yù)組合操作。所生成的預(yù)組合的總數(shù)因此是每四個(gè)時(shí)鐘Fc周期8(P1)＋3(P2)＋3(P3)＝14個(gè)，即除16個(gè)延遲和加法操作外每個(gè)被計(jì)算的相關(guān)3.5個(gè)組合。因此，與圖9的方案相比，生成預(yù)組合的能耗降低。
該原理當(dāng)然可以推廣到進(jìn)一步通過以Grey碼順序生成預(yù)組合而降低生成預(yù)組合的能耗，可以應(yīng)用于一次預(yù)組合多于四個(gè)的輸入樣本。此外，用雙套的選擇-延遲-加法單元而無需重復(fù)預(yù)組合電路P1，一次可以進(jìn)行與多于一個(gè)的64位二進(jìn)制碼的相關(guān)。用圖9的沒有三角開始和結(jié)尾填角的方案或者用圖10的實(shí)行開始和結(jié)尾填角的方案進(jìn)行預(yù)組合的樣本的最佳數(shù)量，當(dāng)同時(shí)與一個(gè)以上代碼相關(guān)時(shí)更大，因?yàn)樵诳傠姾念A(yù)算中共同的預(yù)組合工作變得較不重要。
本發(fā)明也能應(yīng)用于將具有實(shí)部分和想像部分的復(fù)雜樣本流與具有實(shí)符號(hào)和想像符號(hào)的復(fù)雜代碼相關(guān)。這種相關(guān)器可按Bottomley等人的08/748，755號(hào)美國專利申請(qǐng)構(gòu)造，該申請(qǐng)與本申請(qǐng)的受讓人相同，在此引用作為參考。
也可以意識(shí)到，與無需在給定應(yīng)用中生成的樣本位移的相關(guān)，可以省略，方法是根據(jù)要省略的相關(guān)禁止向電路和延遲單元的不同部分發(fā)送時(shí)鐘脈沖。所以，當(dāng)不需要計(jì)算所有的滑動(dòng)相關(guān)時(shí)，可以進(jìn)一步降低能耗。
本領(lǐng)域的一般熟練人員顯然知道，本發(fā)明可以以其它特定形式體現(xiàn)而不偏離其基本特征。因此上述實(shí)施例在各方面均應(yīng)視為是示例性的而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種用于生成以樣本速率時(shí)鐘確定的速率出現(xiàn)的信號(hào)樣本流與給定的具有多個(gè)二進(jìn)制位的二進(jìn)制碼之間的相關(guān)的匹配過濾器，包含-用于生成輸入樣本的分組的預(yù)組合的預(yù)組合裝置；-多個(gè)各由一組二進(jìn)制位控制而根據(jù)它們選擇預(yù)組合之一的選擇裝置；-用于將所選擇預(yù)組合與延遲和組合以獲得無延遲和的加法裝置；和-用于延遲無延遲和以生成延遲和的延遲裝置。
2.權(quán)利要求1的匹配過濾器，其中，延遲裝置被劃分成多個(gè)延遲單元組，每組是以用樣本速率時(shí)鐘的頻率除以組數(shù)得出的多段時(shí)鐘的相應(yīng)段同步的。
3.權(quán)利要求2的匹配過濾器，其中，組數(shù)等于輸入樣本的分組中的樣本數(shù)。
4.權(quán)利要求1的匹配過濾器，其中，所生成的所述預(yù)組合的數(shù)目等于2的-輸入樣本的分組中的樣本數(shù)-次方。
5.權(quán)利要求1的匹配過濾器，其中，所生成的所述預(yù)組合的數(shù)目等于2的-輸入樣本的分組中的樣本數(shù)除以2-次方。
6.一種用于生成以樣本速率時(shí)鐘確定的速率出現(xiàn)的信號(hào)樣本流與給定的具有多個(gè)二進(jìn)制位的二進(jìn)制碼之間的相關(guān)的方法，包含下列步驟-為生成輸入樣本的預(yù)組合而預(yù)組合輸入樣本的分組；-選擇多個(gè)預(yù)組合，該選擇由一組二進(jìn)制位控制；-將所選擇預(yù)組合與延遲部分的和相加以獲得無延遲的部分和；知-延遲無延遲部分的和以生成延遲部分的和。
7.權(quán)利要求6的方法，其中，延遲步驟由多個(gè)延遲單元組執(zhí)行，每組是以用樣本速率時(shí)鐘的頻率除以組數(shù)得出的多段時(shí)鐘的相應(yīng)段同步的。
8.權(quán)利要求7的方法，其中，延遲單元組數(shù)等于輸入樣本的分組中的樣本數(shù)。
9.權(quán)利要求6的方法，其中，所生成的所述預(yù)組合的數(shù)目等于2的-輸入樣本的分組中的樣本數(shù)-次方。
10.權(quán)利要求6的方法，其中，所生成的所述預(yù)組合的數(shù)目等于2的-輸入樣本的分組中的樣本數(shù)除以2-次方。
11.一種用于生成數(shù)字樣本序列的連續(xù)位移與至少一個(gè)給定的含有多個(gè)二進(jìn)制位的二進(jìn)制碼之間的相關(guān)的方法，包含下列步驟-生成數(shù)字樣本的連續(xù)樣本的多個(gè)預(yù)組合，所生成的預(yù)組合的數(shù)量小于數(shù)字樣本序列中的樣本數(shù)；-對(duì)所選擇預(yù)組合施加不同的變符模式；和-把所選擇預(yù)組合延遲并相加，以生成相關(guān)。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，預(yù)組合是以相應(yīng)的不同符號(hào)模式的Grey碼順序生成的。
13.權(quán)利要求11的方法，其中，變符模式中的至少一個(gè)變符是以多個(gè)二進(jìn)制位的至少一位為根據(jù)的。
14.權(quán)利要求11的方法，其中，延遲和相加的步驟包含-將所選擇預(yù)組合在多個(gè)延遲單元組中延遲，每組是以用樣本速率時(shí)鐘的頻率除以組數(shù)得出的多段時(shí)鐘的相應(yīng)段同步的。
15.一種用于生成數(shù)字樣本序列的連續(xù)位移與至少一個(gè)給定的含有多個(gè)二進(jìn)制位的二進(jìn)制碼之間的相關(guān)的設(shè)備，包含-用于生成數(shù)字樣本的連續(xù)樣本的一些預(yù)組合第一電路，所生成的預(yù)組合的數(shù)量小于數(shù)字樣本序列中的樣本數(shù)；-用于對(duì)所選擇預(yù)組合施加不同的變符模式的第二電路；和-用于把所選擇預(yù)組合延遲和相加以生成相關(guān)的延遲裝置和加法裝置。
16.權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，預(yù)組合是以相應(yīng)的不同變符模式的Grey碼順序生成的。
17.權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，變符模式中的至少一個(gè)變符是以多個(gè)二進(jìn)制位的至少一位為根據(jù)的。
18.權(quán)利要求15的方法，其中，延遲裝置包含-至少一個(gè)用于延遲所選擇預(yù)組合的延遲單元組，每組是以用樣本速率時(shí)鐘的頻率除以延遲單元組數(shù)得出的多段時(shí)鐘的相應(yīng)段同步的。
全文摘要
一種用于接收碼分多路訪問(CDMA)信號(hào)的無線電話接收機(jī)的匹過濾器。匹配過濾器生成輸入值的預(yù)組合,以－與常規(guī)的匹配過濾器相比－顯著地減少生成相關(guān)值所需的乘法和加法操作的數(shù)量。所需操作的這個(gè)減少的數(shù)量,連同去擴(kuò)展CDMA信號(hào)所需的延遲單元的減少的數(shù)量,顯著地降低匹配過濾器的總體能耗。因此在像例如移動(dòng)電話這樣的裝置中使用這樣的匹配過濾器會(huì)延長電池壽命。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1328671SQ99813619
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月23日
發(fā)明者P·登特, K·烏拉貝 申請(qǐng)人:艾利森公司