專利名稱：Rake接收器和提供頻率誤差估算的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供估算接收的信號(hào)的載波與載波的本地生成版本之間的差異的方法。本發(fā)明還涉及rake接收器。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種rake接收器，包括振蕩器，用于本地生成振蕩信號(hào)；輸入部分，用于接收輸入信號(hào)；及第一和第二指狀部件，每個(gè)指狀部件與下面的部件相關(guān)第一相關(guān)器，用于在第一和第二時(shí)間周期將輸入信號(hào)與振蕩信號(hào)相關(guān)來(lái)分別提供第一和第二復(fù)數(shù)信號(hào)；及乘法器，用于將第一復(fù)數(shù)信號(hào)與第二信號(hào)的共扼相乘來(lái)提供乘積信號(hào)；rake接收器還包括序列器，用于使第一時(shí)間周期與第二時(shí)間周期分離；組合器，用于組合來(lái)自第一和第二指狀部件的乘積信號(hào)來(lái)生成組合信號(hào)；及估算器，用于根據(jù)組合信號(hào)估算振蕩器的頻率誤差，序列器，用于根據(jù)估算的頻率誤差動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)第一和第二時(shí)間周期的分離。
本發(fā)明允許利用在發(fā)送器和rake接收器之間的傳播信道所提供的分集(diversity)。本發(fā)明提高了對(duì)在衰落期間由相位變化引起的脈沖噪聲的抗干擾性。
編碼生成器15、16和20是相互碼元鎖定的。編碼生成器15在碼片速率上運(yùn)行，編碼生成器16在業(yè)務(wù)信道碼元速率上運(yùn)行，并且編碼生成器20在導(dǎo)頻信道碼元速率上運(yùn)行。
在第二延遲線22的位置P(n)的復(fù)數(shù)值被提供到乘法器25的第一輸入部分上。由共扼計(jì)算設(shè)備26計(jì)算在第二延遲線22的另一位置P(n+k)的復(fù)數(shù)值的共扼，并且其結(jié)果提供到乘法器25的第二輸入部分上。乘法器25將其接收的兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘，并且在輸出部分27提供生成的復(fù)數(shù)。開(kāi)始，k的值被設(shè)置為2，位置P(n)然后對(duì)應(yīng)于位置P(n+2)之后兩個(gè)碼元的累積結(jié)果。第二延遲線22以滾動(dòng)(rolling)方式操作，以便當(dāng)?shù)诙鄯e器21提供另一個(gè)累積結(jié)果時(shí)，其通過(guò)第二延遲線提供，并且提供給乘法器25來(lái)自第二延遲線中后續(xù)位置的信號(hào)。因此，每個(gè)碼元提供新復(fù)數(shù)輸出。
復(fù)數(shù)數(shù)輸出是復(fù)數(shù)矢量，其相位是在對(duì)應(yīng)于位置P(n)和位置P(n+k)的碼元之間發(fā)生的相位旋轉(zhuǎn)的相干測(cè)量值。復(fù)數(shù)矢量的幅度與該兩個(gè)碼元的累積結(jié)果的平均功率成比例。
圖2表示rake接收器的指狀部件10的另一部分，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。指狀部件10還包括分別向第二和第三累積器32、33輸出的第一和第二組合器30、31、相位計(jì)算設(shè)備34和低通濾波器35。
在復(fù)數(shù)乘法器25的輸出部分27提供的復(fù)數(shù)信號(hào)的實(shí)部被提供到第一組合器30的第一輸入部分上。相同信號(hào)的虛部被提供到第二組合器31的第一輸入部分上。這些組合器30、31同樣從rake接收器的所有的其它指狀部件(未示出)接收對(duì)應(yīng)的信號(hào)。每個(gè)組合器30、31在其輸入部分將所有的信號(hào)相干相加，并且將結(jié)果提供到其各自的提供相干濾波的累積器32、33。由以常規(guī)方式工作的相位計(jì)算設(shè)備34考慮位置P(n)和P(n+k)的時(shí)間分離計(jì)算組合和累積的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。由于復(fù)數(shù)信號(hào)的幅度與信號(hào)的強(qiáng)度有關(guān)，從該信號(hào)獲得該復(fù)數(shù)信號(hào)性，該裝置(arrangement)提供指狀部件根據(jù)其接收的信號(hào)的功率得出的基值(contribution)的加權(quán)值。在被反饋來(lái)控制接收器的本地振蕩器(未示出)的操作頻率來(lái)趨向于所接收的載波的頻率之前，低通濾波器35將由相位計(jì)算設(shè)備34計(jì)算的相位旋轉(zhuǎn)角度濾波。
一旦收斂(convergence)，k的值增加，于是乘法器25接收對(duì)應(yīng)于在時(shí)間上分離更遠(yuǎn)的累積結(jié)果的信號(hào)，例如相距六個(gè)碼元。這允許計(jì)算更準(zhǔn)確的相位，并且由此計(jì)算頻率和誤差信號(hào)。因此，其優(yōu)點(diǎn)是提供更好的頻率誤差測(cè)量的分辨率。
本發(fā)明還用于以軟交接的方式(soft handover scenario)提供不同基站的相關(guān)信號(hào)的頻率誤差估算。rake接收器中的不同的指狀部件將從不同基站發(fā)送器發(fā)送的輸入信號(hào)去擴(kuò)(despread)。由于不同的基站具有不同的擾頻碼，提供給不同的指狀部件不同的OVSF和擾頻碼。在這種情況下，第一和第二指狀部件每一個(gè)包括各自的用于生成與其它編碼生成器生成的編碼不同的編碼的編碼生成器，即一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)于來(lái)自一個(gè)基站的導(dǎo)頻信道并且其它編碼對(duì)應(yīng)于來(lái)自另一個(gè)基站的導(dǎo)頻信道。生成的頻率誤差估算是本地頻率參考(本地振蕩器)和包括在軟交接中的基站發(fā)送器的載波平均頻率之間的差。根據(jù)它們的信號(hào)強(qiáng)度，影響頻率誤差估算的信號(hào)被加權(quán)。
雖然描述了僅從兩個(gè)指狀部件組合信號(hào)的情況，本發(fā)明被希望用于從rake接收器的所有或絕大部分指狀部件組合信號(hào)，例如可以是用于UMTS無(wú)線電話rake接收器的六個(gè)或八個(gè)指狀部件。
例如，本發(fā)明可以用軟件、專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種提供估算在接收信號(hào)的載波與本地生成的信號(hào)之間的差異的方法，該方法包括在rake接收器的第一和第二指狀部件的每一個(gè)中在第一時(shí)間周期提供從接收信號(hào)與本地生成的信號(hào)的相關(guān)中獲得的第一復(fù)數(shù)信號(hào)；在第二時(shí)間周期提供從接收信號(hào)與本地生成的信號(hào)的相關(guān)中獲得的第二復(fù)數(shù)信號(hào)，第二時(shí)間周期與第一時(shí)間周期分離；及確定第一信號(hào)以及第二信號(hào)的共扼的乘積來(lái)提供乘積信號(hào)；將來(lái)自第一和第二指狀部件的乘積信號(hào)組合來(lái)提供組合信號(hào)；使用組合信號(hào)來(lái)估算頻率誤差；及根據(jù)估算的頻率誤差動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)在第一和第二時(shí)間周期之間的間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將估算的頻率誤差與閾值比較，并且根據(jù)比較結(jié)果控制rake接收器的操作模式。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的方法，還包括低通濾波相繼的頻率誤差估算來(lái)提供濾波后的信號(hào)，并且根據(jù)濾波后的信號(hào)控制提供本地生成的信號(hào)的振蕩器的操作頻率。
4.一種rake接收器，包括振蕩器，用于本地生成振蕩信號(hào)；輸入部分，用于接收輸入信號(hào)；及第一和第二指狀部件，每個(gè)指狀部件與下面的部件相關(guān)第一相關(guān)器，用于在第一和第二時(shí)間周期將輸入信號(hào)與振蕩信號(hào)相關(guān)來(lái)分別提供第一和第二復(fù)數(shù)信號(hào)；及乘法器，用于將第一復(fù)數(shù)信號(hào)與第二信號(hào)的共扼相乘來(lái)提供乘積信號(hào)；rake接收器還包括序列器，用于使第一時(shí)間周期與第二時(shí)間周期分離；組合器，用于組合來(lái)自第一和第二指狀部件的乘積信號(hào)來(lái)生成組合信號(hào)；及估算器，用于根據(jù)組合信號(hào)估算振蕩器的頻率誤差，序列器，用于根據(jù)估算的頻率誤差動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)第一和第二時(shí)間周期的分離。
5.如權(quán)利要求4所述的rake接收器，還包括比較器，該比較器用于將估算的頻率誤差與閾值比較；和控制器，用于根據(jù)比較結(jié)果控制rake接收器的操作模式。
6.如權(quán)利要求4或5所述的rake接收器，還包括低通濾波器，用于濾波相繼的頻率誤差估算，并且向振蕩器的頻率控制輸入部分提供生成的濾波的信號(hào)。
7.如權(quán)利要求4到6所述的rake接收器，其中，第一和第二指狀部件中的每個(gè)包括各自的編碼生成器，用于生成不同于其它編碼生成器生成的編碼的編碼。
全文摘要
輸入信號(hào)與擾頻碼和OVSF碼混頻，并且在被復(fù)位前，在等于導(dǎo)頻信道的一碼元的時(shí)間周期中累積。生成的復(fù)數(shù)信號(hào)與導(dǎo)頻模式生成器提供的復(fù)數(shù)信號(hào)的共扼混頻，其結(jié)果提供到延遲線(22)。乘法器將在延遲線22中的位置P(n)上的復(fù)數(shù)值與在另一位置P(n+k)上的復(fù)數(shù)值的共軛相乘，并且在輸出部分(27)提供生成的復(fù)數(shù)(其為復(fù)數(shù)矢量，它的相位是對(duì)應(yīng)于兩個(gè)位置的碼元之間發(fā)生相位旋轉(zhuǎn)的相關(guān)測(cè)量值)。在輸出部分(27)復(fù)數(shù)信號(hào)的實(shí)部被提供到第一組合器(30)，并且虛部被提供到第二組合器(31)。這些組合器(30、31)也接收來(lái)自rake接收器中的其它指狀部件(未示出)的相應(yīng)信號(hào)。每個(gè)組合器(30、31)在其輸入部分的對(duì)所有信號(hào)相干求和(coherently sum)并且將結(jié)果提供到其各自的提供相干濾波的累積器(32、33)上。然后計(jì)算組合和累積的信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。一旦LO的頻率與接收的信號(hào)的頻率收斂，k值增加。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1476683SQ0181926
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2001年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
發(fā)明者迪戈·詹科拉, 安德魯·瑟斯頓, 喬納森·盧卡斯, 盧卡斯, 瑟斯頓, 迪戈 詹科拉 申請(qǐng)人:尤比尼蒂克斯有限公司