專利名稱：帶時(shí)差補(bǔ)償?shù)腸dma搜索器的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信，尤其涉及新穎改進(jìn)的導(dǎo)頻信號(hào)采集方法與設(shè)備。
背景廣泛布設(shè)的無線通信系統(tǒng)可提供話音、數(shù)據(jù)等各類通信，這些系統(tǒng)可以基于碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或某些其它調(diào)制技術(shù)。CDMA系統(tǒng)比其它類系統(tǒng)有一定優(yōu)點(diǎn)，包括系統(tǒng)容量大。
CDMA系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成支持一種或多種CDMA標(biāo)準(zhǔn)，諸如(1)“雙模寬帶擴(kuò)展譜蜂窩系統(tǒng)的TIA/EIA-95-B移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”(IS-95標(biāo)準(zhǔn))，(2)“雙模寬帶擴(kuò)展譜蜂窩移動(dòng)站的TIA/EIA-98-C推薦的最低限度標(biāo)準(zhǔn)”(IS-98標(biāo)準(zhǔn))，(3)由聯(lián)合體提供名為“第三代合作計(jì)劃”(3GPP)的標(biāo)準(zhǔn)，包含在成套實(shí)施文件包括文件號(hào)3GTS25,211、3GTS25.212、3GTS25.213和3GTS25.214(W-CDMA標(biāo)準(zhǔn))，(4)由聯(lián)合體提供名為“第三代合作計(jì)劃2)(3GPP2)的標(biāo)準(zhǔn)，包含在成套實(shí)施文件包括“cdma 2000擴(kuò)展譜系統(tǒng)的TR-45.5物理層標(biāo)準(zhǔn)”、“cdma 2000擴(kuò)展譜系統(tǒng)的C.S0005-A上層(層3)發(fā)信標(biāo)準(zhǔn)”和“C.S0024 cdma2000高速率包數(shù)據(jù)空中接口規(guī)程”(cdma 2000標(biāo)準(zhǔn))，和(5)一些其它標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)都引入于此作參考。本文把實(shí)施cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)的“高速率包數(shù)據(jù)規(guī)程”的系統(tǒng)稱為高數(shù)據(jù)率(HDR)系統(tǒng)，該系統(tǒng)已編制于TIA/EIA-IS-856“CDMA2000高速率包數(shù)據(jù)空中接口規(guī)程”中。并引入于此作參考。推薦的無線系統(tǒng)還提供用單一空中接口進(jìn)行HDR與低數(shù)據(jù)率組合服務(wù)(如話音與傳真服務(wù))。
為擴(kuò)展發(fā)送的數(shù)據(jù)，包括發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)，CDMA系統(tǒng)普遍應(yīng)用了偽隨機(jī)噪聲(PN)序列。在題為“Diversity Receiver in a CDMA Cellular Telephone System”的美國專利No.5,109,390中，描述了CDMA接收機(jī)常用的RAKE接收機(jī)，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，并引入于此作參考。掃視(RAKE)接收機(jī)通常包括一個(gè)或多個(gè)探測(cè)來自相鄰基站的直接導(dǎo)頻與多徑導(dǎo)頻的搜索器和兩個(gè)或多個(gè)接收并組合來自這些基站的信息信號(hào)的多徑解調(diào)器(查找器)。在1994年9月30日提交的題為“Multipath Seaarch Processor for Spread Spectrum Multiple AccessCommunication System”的共同待批美國專利申請(qǐng)08/316,177和1999年3月31日提交的題為“Programmable Matched Filter Searcher”的共同待批美國專利申請(qǐng)09/283,010中，都描述了搜索器。該兩份申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，并引入于此作參考。
在設(shè)計(jì)直接序列CDMA系統(tǒng)歷來要求接收機(jī)必須將其PN序列對(duì)準(zhǔn)基站的序列。發(fā)送PN序列單值所需的時(shí)間稱為片，而片變化的速率稱為片速率，如在IS-95中，各基站和用戶單元都使用完全一樣的PN序列?；就ㄟ^在產(chǎn)生其PN序列時(shí)插入獨(dú)特的時(shí)差而與其它基站區(qū)分開來。在IS-95系統(tǒng)中，所有基站都相差64片的整數(shù)倍。用戶單元對(duì)基站指定至少一個(gè)查找器與其通信，為了與該基站通信，指定的查找器必須將正確的偏差插入其PN序列。除了同一PN序列的偏差外，也可對(duì)每個(gè)基站使用獨(dú)特的PN序列來區(qū)分諸基站，此時(shí)查找器要調(diào)節(jié)其PN發(fā)生器，以對(duì)指定基站產(chǎn)生正確的PN序列。
在搜索器設(shè)計(jì)中，進(jìn)入信號(hào)增高的取樣率轉(zhuǎn)換為更精細(xì)的時(shí)間分辨率，從而得到以PN空間搜索精度來衡量的較佳結(jié)果。然而，這些較佳結(jié)果通常伴隨著要權(quán)衡增加的運(yùn)算時(shí)間或增大的復(fù)雜性或二者。成熟的做法是以兩倍于片速率的分辨率向搜索器提供進(jìn)入接收信號(hào)的樣本，這樣在執(zhí)行確定導(dǎo)頻位置的搜索計(jì)算時(shí)，接收機(jī)產(chǎn)生的PN序列與埋入接收信號(hào)里的PN序列在對(duì)準(zhǔn)時(shí)總存在半片的不確定性。
這一導(dǎo)頻采集失準(zhǔn)的原因是，對(duì)指定假設(shè)的被測(cè)試偏差的能量計(jì)算實(shí)際上低估了該偏差的真實(shí)能量。例如，若接收的PN序列與以其相關(guān)而產(chǎn)生的PN序列的時(shí)序之間有1/4片不符，則仍有被檢測(cè)的能量，但它基本上小于能以該偏差時(shí)接收信號(hào)的實(shí)際能量，因而有效導(dǎo)頻存貯的能量不會(huì)超過編程閾值，而被忽略，這就導(dǎo)致根據(jù)偏差誤差的相對(duì)大小來選擇次優(yōu)化多徑信號(hào)。在系統(tǒng)范圍內(nèi)，低估的能量轉(zhuǎn)化為搜索采集平均時(shí)間的增加，造成數(shù)據(jù)率與容量受損。為了補(bǔ)償這些不利效應(yīng)，系統(tǒng)可能要求作過分設(shè)計(jì)。因而，為了更精密地探測(cè)導(dǎo)頻信號(hào)以提高采集性能，本領(lǐng)域要求改進(jìn)導(dǎo)頻能量計(jì)算技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本文揭示的實(shí)施例提出提高導(dǎo)頻檢測(cè)精度的要求。在一個(gè)方面，對(duì)應(yīng)于圍繞局部導(dǎo)頻能量最大PN偏差的PN偏差的的導(dǎo)頻能量計(jì)算結(jié)合局部導(dǎo)頻能量最大值，形成經(jīng)補(bǔ)償?shù)母_的局部導(dǎo)頻能量最大值。在另一個(gè)方面，組合的鄰近能量計(jì)算通過帶有預(yù)計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)的函數(shù)與局部導(dǎo)頻能量最大值相結(jié)合。確定預(yù)計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)可將得到的補(bǔ)償?shù)木植繉?dǎo)頻能量最大值的均方誤差減至最小，這些系數(shù)可根據(jù)諸實(shí)施例使用的匹配濾波器算出。這些方面的好處是提高了導(dǎo)頻搜索精度，由此轉(zhuǎn)化成提高采集速度、提高數(shù)據(jù)率、減小功率或改善全系統(tǒng)容量。本文描述的技術(shù)同樣可應(yīng)用于進(jìn)入點(diǎn)與進(jìn)入終端二者。還提供本發(fā)明其它各個(gè)方面。
揭示的方法和設(shè)備為實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)方面、實(shí)施例與特征提供了方法和系統(tǒng)元件，如下面進(jìn)一步詳述。


通過下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的諸特征、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)就更清楚了，圖中用相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相應(yīng)的元件，其中圖1是支持若干用戶并能構(gòu)制本發(fā)明諸實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)；圖2A是一般化能量函數(shù)，表明接收的能量與接收機(jī)計(jì)時(shí)偏差的關(guān)系；圖2B～2D分別為矩形、Sin(x)/x濾波器與三角形濾波器的脈沖響應(yīng)與能量輸出曲線；圖3是本發(fā)明諸實(shí)施例，進(jìn)入終端接收機(jī)實(shí)施例的框圖；圖4是一般化的偏差補(bǔ)償塊實(shí)施例；圖5是本發(fā)明諸實(shí)施例中偏差補(bǔ)償塊實(shí)施例框圖。
詳細(xì)描述圖1是無線通信系統(tǒng)100示圖，它支持若干用戶，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明諸實(shí)施例。可把系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成支持一種或多種CDMA標(biāo)準(zhǔn)和/或設(shè)計(jì)(如IS-95標(biāo)準(zhǔn)、cdma2000標(biāo)準(zhǔn)、HDR規(guī)程)。為了簡(jiǎn)明，圖示系統(tǒng)100包括三個(gè)進(jìn)入點(diǎn)104(也可稱為基站)，它們與兩個(gè)進(jìn)入終端106(也可稱為遠(yuǎn)程終端或移動(dòng)站)通信。進(jìn)入點(diǎn)及其覆蓋區(qū)統(tǒng)常稱為“小區(qū)”。
根據(jù)構(gòu)建的CDMA系統(tǒng)，各進(jìn)入終端106可在正向鏈路上在某一瞬間與一個(gè)(或多個(gè))進(jìn)入點(diǎn)104通信，并根據(jù)進(jìn)入終端106是否處于軟越區(qū)切換，可在反向鏈路上與一個(gè)或多個(gè)進(jìn)入點(diǎn)104通信。正向鏈路(即下行鏈路)指進(jìn)入點(diǎn)104到進(jìn)入終端106的傳輸，反向鏈路(即上行鏈路)指進(jìn)入終端106到進(jìn)入點(diǎn)104的傳輸。
為明白起見，描述實(shí)施例所用的實(shí)例把進(jìn)入點(diǎn)假設(shè)為導(dǎo)頻信號(hào)始發(fā)器，而把進(jìn)入終端假設(shè)為導(dǎo)頻信號(hào)(即正向鏈路上的導(dǎo)頻信號(hào))接收機(jī)與捕捉器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，進(jìn)入終端和進(jìn)入點(diǎn)都可以配備成發(fā)送帶有這里描述的導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的諸方面也都應(yīng)用于這些情況。這里使用“示例”一詞專指“舉例、實(shí)例或說明”的意思，這兒描述的作為“示例”的任一實(shí)施例并沒必要認(rèn)作為比其它實(shí)施例更佳或更優(yōu)。
如圖1的106a與106b所示，進(jìn)入終端要執(zhí)行的共同任務(wù)就是導(dǎo)頻采集。在進(jìn)入終端106最初上電或因另一原因必須與進(jìn)入點(diǎn)104通信時(shí)，就要進(jìn)行采集。在與進(jìn)入點(diǎn)主動(dòng)通信期間也常常要采集，如移動(dòng)站106正在運(yùn)行并搜索與之通信的基站104，或在來自某基站104的遠(yuǎn)程站106信號(hào)干擾時(shí)，要求定位于另一基站104。
采集期間，對(duì)整個(gè)PN空間或其子空間作搜索。通常把搜索的成組假設(shè)稱為搜索窗。進(jìn)入終端106在采集時(shí)搜索出PN序列被用作導(dǎo)頻信號(hào)的整個(gè)PN空間，并測(cè)定該導(dǎo)頻中接收的能量值及其定義為與內(nèi)部生成PN參考的偏差的位置。此時(shí)，搜索窗是整個(gè)PN空間。如在搜索相鄰基站104時(shí)，搜索窗可以是整個(gè)PN序列中小得多的分空間。
通常搜索引擎在指定積分長度的預(yù)置搜索窗內(nèi)搜出半片PN假設(shè)，不相干地累積若干分離搜索段的解擴(kuò)展信號(hào)能量，以把相干積分長度保持在合理的界限內(nèi)(如避免頻偏引起的損失)。典型的搜索算法分幾級(jí)執(zhí)行，例如搜索窗較寬而且整個(gè)積分周期相對(duì)短的粗搜階段建立一粗略的分布曲線，而經(jīng)過一次或幾次后續(xù)的搜索搜出第一階段發(fā)現(xiàn)的峰值(如利用積分間隔更長的較窄搜索窗)，并精度提高較大。
進(jìn)入點(diǎn)104發(fā)送的信號(hào)反射離開各種障礙物如山丘、大樓、卡車等以后，將到達(dá)進(jìn)入終端106。得到的接收信號(hào)稱為多徑信號(hào)，因它含有到達(dá)的原始信號(hào)的分量相互有時(shí)差，這由各分量運(yùn)行不同的距離所造成。多徑信號(hào)不要求含直徑分量，完全由反射信號(hào)構(gòu)成。在軟越區(qū)切換時(shí)，移動(dòng)站106與各同它通信的基站104不等距，因而從各站進(jìn)入的信號(hào)不大可能在時(shí)間上對(duì)準(zhǔn)，結(jié)果即使某進(jìn)入終端與所有的進(jìn)入點(diǎn)精密地對(duì)準(zhǔn)時(shí)間(這本身就不可能)，由于運(yùn)行路徑不確定，多徑分量的時(shí)序不會(huì)對(duì)準(zhǔn)。
典型的進(jìn)入點(diǎn)發(fā)射機(jī)用發(fā)送濾波器作脈沖成形，因而進(jìn)入終端接收機(jī)一般用匹配的濾波器來優(yōu)化地檢測(cè)這些脈沖。理想的濾波器應(yīng)該為Rect函數(shù)，但因這種時(shí)間有限的濾波器的阻帶特性不強(qiáng)，故一般利用窗式正弦、抬高余弦或其它脈沖響應(yīng)特性來盡量減小符號(hào)間干擾和盡量增大阻帶抑制。通常，在發(fā)送與接收濾波器中應(yīng)用對(duì)稱型脈沖響應(yīng)，但本發(fā)明諸方面不限于應(yīng)用對(duì)稱濾波器。
根據(jù)一實(shí)施例，可用匹配濾波器的自相關(guān)方陣計(jì)算接收的能量，它是發(fā)送機(jī)與接收機(jī)相對(duì)時(shí)差的函數(shù)。圖2A示出對(duì)稱脈沖成形濾波器的一般化能量函數(shù)E(τ)。在接收機(jī)與發(fā)送機(jī)完全對(duì)準(zhǔn)(τ＝0)并假設(shè)取樣率為片速率兩倍時(shí)，把以對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)的PN偏差算出的能量圖示為能量E2，這是最大值。能量E1和E3分別對(duì)應(yīng)于以該最大偏差加減半片(Tc/2)(τ＝Tc/2和-Tc/2)而算出的能量，因E(τ)呈對(duì)稱，故E1＝E3。但在引入時(shí)差τ＝τ1時(shí)，對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻PN偏差算出的能量現(xiàn)在是E5。盡管E5仍可正確地識(shí)別最大能量而成功地識(shí)別進(jìn)入的導(dǎo)頻信號(hào)，但它明顯小于以E2給出的偏差真實(shí)接收的能量。還要注意，分別在能量E5、E4和E6前后半片間隔算出的能量不再相等，本例中E4大于E6。為盡量提高搜索性能并優(yōu)化系統(tǒng)容量與功耗，希望盡量減小以特定PN偏差接收的真實(shí)能量與以該偏差計(jì)算的能量之間的不一致，計(jì)算的能量因接收機(jī)與發(fā)送機(jī)的時(shí)序失準(zhǔn)而較低。通過在這兩個(gè)能量的相互關(guān)系中乘上系數(shù)，可以減小這一誤差。本例中，在時(shí)序?qū)?zhǔn)正確時(shí)，兩能量E1與E3相等，表明E2(準(zhǔn)時(shí)能量)為峰值。當(dāng)時(shí)序?qū)?zhǔn)錯(cuò)誤時(shí)，前一能量E4大于后一能量E6，說明記錄的能量E5小于真實(shí)接收的能量(當(dāng)然等于E2)。對(duì)任一給定的脈沖成形濾波器而言，可用計(jì)算的諸參數(shù)處理前、后和準(zhǔn)時(shí)能量，以盡量減小計(jì)算的接收的最大能量的誤差。本例中，可將組合的E4與E6能量加到能量E2，以在對(duì)應(yīng)于能量E2的PN偏差時(shí)產(chǎn)生更精確的能量讀數(shù)。為了減小最大檢測(cè)能量的誤差，一般可對(duì)最大檢測(cè)能量組合任意數(shù)量的相鄰能量。下面再詳述這一過程。
圖2B～2D示出其它濾波器的特性。除了作為時(shí)間失準(zhǔn)函數(shù)的濾波器能量輸出曲線外，還給出了脈沖響應(yīng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)注意，由于相應(yīng)的能量輸出因在任一方向引入了時(shí)間失準(zhǔn)而下降，所以這些實(shí)例本身也可以剛才討論的方式處理前、后和準(zhǔn)時(shí)能量。圖2B示出一種矩形濾波器脈沖響應(yīng)和作為時(shí)間失準(zhǔn)函數(shù)的相應(yīng)能量輸出，圖2C示出的濾波器具有sin(x)/(x)脈沖響應(yīng)和作為時(shí)間失準(zhǔn)函數(shù)的相應(yīng)能量輸出，圖2D的濾波器具有三角形脈沖響應(yīng)和作為時(shí)間失準(zhǔn)函數(shù)的相應(yīng)能量輸出。這些濾波器僅是些實(shí)例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易把這些原理應(yīng)用于數(shù)量不限的不同的濾波器類型。還要指出，想從這里揭示的諸技術(shù)得益，脈沖響應(yīng)不一定呈對(duì)稱。
圖3示出一實(shí)施例的進(jìn)入終端接收機(jī)300，為了簡(jiǎn)化，只示出其描繪本發(fā)明諸方面的部分。天線305接收來自進(jìn)入點(diǎn)(未示出)的接收信號(hào)，供給RF下變頻塊310下變頻到基帶，該基帶信號(hào)在匹配濾波器320中濾波。該匹配濾波器通常與進(jìn)入點(diǎn)發(fā)送機(jī)里的脈沖成形濾波器相匹配，如上面圖2所述。匹配濾波器輸出經(jīng)取樣器330取樣而供給相關(guān)器340。在上述例中，取樣率為片速率的二倍，但設(shè)計(jì)師可自由選用任一取樣率，而且仍可應(yīng)用本發(fā)明的諸方面。技術(shù)人員顯然知道，這些功能塊只作簡(jiǎn)明描述，至于處理順序和實(shí)施用數(shù)字還是模擬形式，可隨常用的信號(hào)處理技術(shù)而變化。相關(guān)器340得出的能量計(jì)算，對(duì)應(yīng)于接收的導(dǎo)頻信號(hào)與其中產(chǎn)生的PN序列偏差之間的相關(guān)性。將這些能量/偏差對(duì)供給塊350作峰值檢測(cè)與偏差/能量對(duì)分類。
通常這些配對(duì)可作分類，最大能量偏差將具有指定給這些偏差的RAKE接收機(jī)的(未示出)查找器，或者可對(duì)這些偏差作附加搜索以提高這些結(jié)果的精度。本發(fā)明一實(shí)施例在峰值檢測(cè)與偏差/能量對(duì)分類塊350后面設(shè)有偏差補(bǔ)償塊360，用于盡量減小報(bào)道的峰值能量誤差，因而最后分類的搜索結(jié)果更精確，從而提高了搜索與系統(tǒng)效率。在有些場(chǎng)合中，可將偏差補(bǔ)償塊360交替插在相關(guān)器340和峰值檢測(cè)與偏差/能量對(duì)分類塊350之間，這樣可對(duì)所有偏差/能量對(duì)而不是單單對(duì)峰值作偏差補(bǔ)償。為了方便，已描述了進(jìn)入終端，但這些技術(shù)應(yīng)用于進(jìn)入點(diǎn)即基站的接收機(jī)具有同等效力。
圖4示出按一實(shí)施例配置的一般化偏差補(bǔ)償塊400，它是上面參照?qǐng)D3描述的偏差補(bǔ)償塊350的一個(gè)實(shí)施例。偏差補(bǔ)償塊400的一般化實(shí)施例包含對(duì)應(yīng)于N個(gè)不同偏差的N個(gè)相關(guān)結(jié)果，如塊E1～E5所示。局部能量最大值示為塊EM。對(duì)于對(duì)稱的脈沖響應(yīng)，該例在峰值EM之前作(N-1)/2次能量計(jì)算，在峰值之后作(N-1)/2次計(jì)算。在這些場(chǎng)合中，N為奇數(shù)最佳，但本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這不是強(qiáng)制性的。對(duì)于不對(duì)稱脈沖響應(yīng)，就有關(guān)與其他能量計(jì)算值有關(guān)的偏差而言，本實(shí)施例的原理不變，與峰值能量計(jì)算值EM駐留情況無關(guān)。把得到的能量計(jì)算E1～EN送到組合塊430以某種方式組合，盡量減小最大能量均方值誤差。技術(shù)人員知道可用來將誤差減至最小的任何技術(shù)，該技術(shù)不必限于盡量減小均方誤差。式(1)里把該校正能量值定為E
E＝f(E1，E2，…EN；a1，a2，…aN) (1)式中函數(shù)f與變量a1～aN一起選擇，在E中盡量減小這種均方誤差。若希望減小非均方誤差，可決定另一函數(shù)f與成組變量a1～aN。
能用于對(duì)稱脈沖響應(yīng)濾波器的一個(gè)一般化函數(shù)f和最大能值周圍的成對(duì)能值如下。把最大能值定為EMAX，在EMAX周圍的M對(duì)能值分別定為E1至EM，EM，然后按式(2)給出的函數(shù)預(yù)先計(jì)算出變量a1～aM，將誤差減至最小E＝EMAX+a1|E1-E-1|+a2|E2-E-2|…+aM|EM-E-M|(2)根據(jù)所用接收和發(fā)射濾波器的類型，可用閉合形式求出這些變量，或運(yùn)用本領(lǐng)域常見的任意次迭代法求解。接收機(jī)與進(jìn)入導(dǎo)頻信號(hào)間的時(shí)序偏差是一隨機(jī)過程。對(duì)發(fā)射和接收濾波器與信道引起的時(shí)差統(tǒng)計(jì)分布的相關(guān)性乘上系數(shù)，可算出最小均方誤差。通常時(shí)差是均勻分布的，當(dāng)然也可考慮非均勻分布。
圖4塊430的組合可用各種已知技術(shù)實(shí)現(xiàn)微處理器或DSP經(jīng)編碼執(zhí)行該任務(wù)，可應(yīng)用構(gòu)成乘法器與加法器的分立邏輯電路，可用查找表或移位器替代乘法器等。
圖5示出一階內(nèi)插濾波器500，另一偏差補(bǔ)償塊350實(shí)施例已參照?qǐng)D3作了描述。該例中，加法器560計(jì)算較早能量、偏差x-1 505的能量和較晚能量、偏差x+1 520的能量之間的差值，絕對(duì)值550計(jì)算所得差值的絕對(duì)值。絕對(duì)值在乘法器540中乘上相關(guān)系數(shù)的倍數(shù)而標(biāo)定，然后把標(biāo)定的絕對(duì)值加到標(biāo)為塊510的偏差x的局部能量最大值，相加結(jié)果就是校正的能值。該例只用兩個(gè)相鄰能量補(bǔ)償偏差x的局部能量最大值。當(dāng)用若干附加項(xiàng)只需得出很小的改進(jìn)時(shí)，該例是有好處的。
根據(jù)對(duì)圖2A的討論，可以明白一階內(nèi)插濾波器500的工作原理。當(dāng)接收機(jī)與進(jìn)入導(dǎo)頻信號(hào)完全時(shí)間對(duì)準(zhǔn)時(shí)，最大能量任一邊所貯存的能量(即貯存在塊505和520的能量)將相等，差值為零，因而標(biāo)定的絕對(duì)值也為零，校正的能值就是貯存在塊510里的計(jì)算的局部能量最大值。若時(shí)序發(fā)生偏離，將在加法器560里產(chǎn)生差值，其幅度將在乘法器540中標(biāo)定并加到局部能量最大值510，從而產(chǎn)生以均方值減少總誤差的校正的能值。
在當(dāng)代IS-95系統(tǒng)及HDR系統(tǒng)中，搜索器應(yīng)用硬件或軟件方式的分類引擎建立一系列最佳局部最大值(累積能量)及其PN偏差。在剛才對(duì)圖5描述的方法中，可用加權(quán)最大能量校正法通過報(bào)告與實(shí)際優(yōu)化搜索能量更接近的能值，減少時(shí)差作用及其損失。對(duì)在最大值一個(gè)取樣周期內(nèi)的任意偏差，推斷出峰位置的真實(shí)能量。
在另一實(shí)施例中，應(yīng)用2倍過取樣的24抽頭FIR濾波器與IS-95和HDR標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的濾波器相似，進(jìn)入數(shù)據(jù)的取樣率是片速率的二倍。經(jīng)若干次搜索，可將發(fā)送機(jī)與接收機(jī)的時(shí)序偏差假設(shè)成在半片PN間隔內(nèi)均勻分布。表1對(duì)4個(gè)不同的校正系數(shù)列出計(jì)算的能量損失(dB)，假定為均勻分布狀況。本例的校正系數(shù)為2的冪，技術(shù)人員都清楚，可用簡(jiǎn)單的移位元件執(zhí)行其乘法運(yùn)算。技術(shù)人員還明白，本文描述的諸技術(shù)可以優(yōu)化各種其它濾波器實(shí)例。
表1

表1說明該例的優(yōu)化2的冪校正系數(shù)為0.25，幾乎消除了時(shí)差誤差引起的損失(對(duì)能量損失略作過補(bǔ)償，增加0.09dB)。如表所示，不用校正系數(shù)，平均能量損失為0.37dB。0.125的校正系數(shù)把能量損失減到0.11dB，但這不是最佳的。0.5的校正系數(shù)過補(bǔ)償0.49dB。
應(yīng)指出，在不背離本發(fā)明范圍的條件下，上述諸實(shí)施例中方法步驟可以互換。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，信息與信號(hào)可用任何不同的技術(shù)來表示，如上述相當(dāng)規(guī)模出的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)與片可以用電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒、光場(chǎng)或光?；蛩鼈兊娜我饨M合來表示。
技術(shù)人員還將明白，結(jié)合本文揭示實(shí)施例所描述的各種示例的邏輯塊、模塊、電路與算法步驟，都可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或二者的組合。為了明白地示出硬件與軟件的這種互換性，各種示例的元件、方塊、模塊、電路與步驟一般以其功能來描述。這種功能實(shí)施為硬件還是軟件，取決于具體的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所限定的應(yīng)用與設(shè)計(jì)。熟練的技師能以各種方式對(duì)每個(gè)具體應(yīng)用實(shí)施所述的功能，但這類實(shí)施判定不應(yīng)認(rèn)為背離了本發(fā)明的范圍。
結(jié)合諸實(shí)施例描述的各種示例邏輯塊、模塊和電路，可用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門電路或晶體管邏輯、分立硬件元件，或者設(shè)計(jì)成執(zhí)行所述功能的它們的任意組合來實(shí)現(xiàn)。通用處理器可以是微處理器，但也可以是任何普通處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)，還可被構(gòu)成計(jì)算裝置的組合，如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP關(guān)鍵部件的一個(gè)或多個(gè)微處理器，或任何其它此類配置。
結(jié)合諸實(shí)施例描述的方法或算法的步驟，可直接包含在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或二者的組合。軟件模塊可以駐留于RAM存儲(chǔ)器、閃耀存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可卸盤、CD-ROM或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的存貯媒體。一示例存貯媒體可與處理器耦接，使該處理器能同該存貯媒體作信息讀寫?；蛘撸蓪⒋尜A媒體與處理器連成一體，二者都駐留于ASIC，而ASIC駐留于用戶終端，或者，二者作為分立部件駐留于用戶終端。
前述諸實(shí)施例能讓技術(shù)人員構(gòu)制或應(yīng)用本發(fā)明，他們顯然明白這些實(shí)施例的各種更改并將這里定義的一般原理應(yīng)用于其它實(shí)施例而不違背本發(fā)明的精神或范圍，因此本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，而是給予與本文所揭示的原理與新特征相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中把導(dǎo)頻信號(hào)從第一方發(fā)送給第二方的方法，其特征在于包括第二方測(cè)量相對(duì)于第一PN偏差的局部導(dǎo)頻能量最大值；第二方測(cè)量附加PN偏差的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻能量；和根據(jù)所述局部導(dǎo)頻能量最大值和所述一個(gè)或多個(gè)附加PN偏差的導(dǎo)頻能量，計(jì)算所述第一PN偏差的補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值由以下方法算出計(jì)算成對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻能量的絕對(duì)差值；將所述絕對(duì)值乘上多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)的導(dǎo)頻能量；和把所述一個(gè)或多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)的導(dǎo)頻能量與所述局部導(dǎo)頻能量最大值相加。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，算出所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，減小所述補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值因時(shí)差造成的均方誤差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，把所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)舍入為2的冪，并通過移位實(shí)現(xiàn)所述乘法。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)匹配濾波器的特性確定所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)所述補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾导捌湎嚓P(guān)PN偏差分類的步驟。
7.一種在無線通信系統(tǒng)中從第一方向第二方發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的方法，其特征在于，包括第二方測(cè)量相對(duì)于多個(gè)PN偏差的多個(gè)局部導(dǎo)頻能量最大值；第二方測(cè)量所述多個(gè)導(dǎo)頻能量最大值附近PN偏差的多個(gè)相鄰導(dǎo)頻能量；和根據(jù)所述多個(gè)局部導(dǎo)頻能量最大值與所述多個(gè)相鄰導(dǎo)頻能量，對(duì)所述多個(gè)PN偏差計(jì)算多個(gè)補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值按下法計(jì)算計(jì)算成對(duì)所述相鄰導(dǎo)頻能量之間的絕對(duì)差值；把所述絕對(duì)值乘上多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)的導(dǎo)頻能量；和將所述補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值與所述一個(gè)或多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)的導(dǎo)頻能量相加。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，算出所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，減小所述補(bǔ)償?shù)慕邮諏?dǎo)頻能量最大值因時(shí)差造成的均方誤差。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，把所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)舍入為2的冪，并通過移位作所述乘法。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，根據(jù)匹配濾波器的特性確定所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)所述多個(gè)補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻能量最大值及其相關(guān)PN偏差分類的步驟。
13.一種偏差補(bǔ)償方法，其特征在于，包括計(jì)算對(duì)應(yīng)于前一PN偏差的能量與對(duì)應(yīng)于后一PN偏差的能量之差值；取所述差值的絕對(duì)值；把絕對(duì)值乘上預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)；和將所述乘法結(jié)果與局部能量最大值相加，得出補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾怠?br> 14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，把所述預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)舍入為2的冪，并通過移位作所述乘法。
15.一種無線通信系統(tǒng)的進(jìn)入終端，其特征在于，包括接收機(jī)，用于接收導(dǎo)頻信號(hào)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于多個(gè)PN偏差的多個(gè)接收的導(dǎo)頻能量；和偏差補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述接收的導(dǎo)頻能量計(jì)算補(bǔ)償接收的導(dǎo)頻能量最大值。
16.如權(quán)利要求15所述的進(jìn)入終端，其特征在于，所述偏差補(bǔ)償單元包括多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)；多個(gè)絕對(duì)值計(jì)算器，用于計(jì)算成對(duì)所述多個(gè)接收的導(dǎo)頻能量的絕對(duì)差值；多個(gè)乘法器，用于將所述絕對(duì)值與所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)相乘，得出多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)后接收的導(dǎo)頻能量；和加法器，用于相加所述多個(gè)乘上補(bǔ)償系數(shù)后接收的導(dǎo)頻能量，得出所述補(bǔ)償后接收的導(dǎo)頻能量最大值。
17.如權(quán)利要求16所述的進(jìn)入終端，其特征在于，算出所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，減小所述補(bǔ)償后接收的導(dǎo)頻能量最大值因時(shí)差造成的均方誤差。
18.如權(quán)利要求17所述的進(jìn)入終端，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)被舍入為2的冪；和所述乘法器是移位器。
19.一種偏差補(bǔ)償單元，其特征在于，包括局部能量最大值；多個(gè)相鄰的能量；多個(gè)絕對(duì)值計(jì)算器，用于計(jì)算成對(duì)所述多個(gè)相鄰能量的絕對(duì)差值；多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)；多個(gè)乘法器，用于將所述多個(gè)相鄰能量與所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)相乘；和加法器，用于相加所述多個(gè)乘法器的輸出與所述局部能量最大值，得出補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾怠?br> 20.如權(quán)利要求19所述的偏差補(bǔ)償單元，其特征在于，算出所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)，減小所述補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾狄驎r(shí)差造成的均方誤差。
21.如權(quán)利要求20所述的偏差補(bǔ)償單元，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)被舍入為2的冪；和所述乘法器是移位器。
22.一種CDMA系統(tǒng)的進(jìn)入終端，其特征在于，包括如權(quán)利要求19的偏差補(bǔ)償單元。
23.如權(quán)利要求22所述的進(jìn)入終端，其特征在于，還包括一匹配濾波器，其中根據(jù)所述匹配濾波器的特性確定所述預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的進(jìn)入終端，其特征在于，還包括對(duì)所述補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾导捌湎嚓P(guān)PN偏差分類的裝置。
25.一種CDMA系統(tǒng)的進(jìn)入點(diǎn)，其特征在于，包括如權(quán)利要求19的偏差補(bǔ)償單元。
26.如權(quán)利要求25所述的進(jìn)入點(diǎn)，其特征在于，還包括一匹配濾波器，其中根據(jù)所述匹配濾波器的特性確定所述預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)。
27.如權(quán)利要求26所述的進(jìn)入點(diǎn)，其特征在于，還包括對(duì)所述補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾导捌湎嚓P(guān)PN偏差分類的裝置。
28.一種偏差補(bǔ)償單元，其特征在于，包括對(duì)應(yīng)于PN偏差的局部能量最大值；對(duì)應(yīng)于前一PN偏差的能量；對(duì)應(yīng)于后一PN偏差的能量；加法器，用于計(jì)算所述對(duì)應(yīng)于前一PN偏差的能量與所述對(duì)應(yīng)于一PN偏差的能量之差；絕對(duì)值計(jì)算器，用于取所述差的絕對(duì)值；乘法器，用于對(duì)所述絕對(duì)值乘上預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)；和加法器，用于相加所述乘法器的輸出與所述局部能量最大值，得出補(bǔ)償?shù)木植磕芰孔畲笾怠?br> 29.如權(quán)利要求25所述的偏差補(bǔ)償單元，其特征在于，所述預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)舍入為2的冪；而所述乘法器是移位器。
全文摘要
揭示了提高導(dǎo)頻檢測(cè)精度的技術(shù)，這類技術(shù)有利于提高采集速度、提高數(shù)據(jù)率、減小功率和改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)容量。在一個(gè)方面，把對(duì)應(yīng)于一局部導(dǎo)頻能量最大值PN偏差周圍諸PN偏差的導(dǎo)頻能量計(jì)算值與該局部導(dǎo)頻能量最大值(510)組合起來(530)，得到補(bǔ)償后更精確的局部導(dǎo)頻能量最大值。在另一個(gè)方面，組合的鄰近能量計(jì)算值通過帶有預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)的函數(shù)與該局部導(dǎo)頻能量最大值相組合，確定預(yù)計(jì)算的補(bǔ)償系數(shù)以盡量減小最后補(bǔ)償?shù)木植繉?dǎo)頻能量最大值的均方誤差。這些系數(shù)基于匹配濾波器(即基站)計(jì)算。本文所述的技術(shù)同樣適用于進(jìn)入點(diǎn)與進(jìn)入終端(即移動(dòng)站)二者。
文檔編號(hào)H04Q7/38GK1593017SQ02814137
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月17日
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