專利名稱：使移動無線接收器同步到無線接收信號的幀結(jié)構(gòu)上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系一種用于移動無線接收器的裝置，經(jīng)由這種裝置使移動無線接收器可以在從基站發(fā)出并被移動無線接收器接收到的無線信號的幀結(jié)構(gòu)上同步化。
背景技術(shù)：
依據(jù)UMTS(Univseral Mobile Telecommunication System通用移動通信系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)，基站及移動無線接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸是在一個幀結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行。依據(jù)UMTS標(biāo)準(zhǔn)，每一個幀(frame)含有15個時隙(slot)，而每一個時隙則具有2560個小片段。
基站與移動無線接收器之間的時間同步性是移動無線系統(tǒng)運(yùn)作的一個必要條件。為此所需的移動無線接收器的同步是在接通移動無線接收器及在過渡到一個新的組件及/或請求更高的記錄層級時被執(zhí)行。應(yīng)將時隙同步及幀同步二者加以區(qū)分。時隙同步的目的是要找出時隙界限。只要找出時隙界限，就可以執(zhí)行幀同步。接著就開始進(jìn)入尋找?guī)倪^程。
時隙同步及幀同步均有由一系列小片段構(gòu)成的同步編碼供其支配/使用。在每一個時隙開始時這些同步編碼都會被基站發(fā)送出去，并被移動無線接收器接收。被移動無線接收器接收到的同步編碼會被拿來與已知的同步編碼作相關(guān)分析。然后再從相關(guān)分析的結(jié)果求出時隙界限及幀界限。
由于時隙同步使用的時隙同步編碼又稱為”初級同步編碼”(PSCPrimary Synchronization Code)，因此幀同步使用的幀同步編碼又可稱為”二級同步編碼”(SSCSecondary Synchronization Code)以下將詳細(xì)討論移動無線接收器在從基站發(fā)出的無線信號的幀結(jié)構(gòu)上的同步。
在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中有16個不同的幀同步編碼CSSCa(a＝1，2，......，16)，而且每一個幀同步編碼CSSCa都是由256個小片段所構(gòu)成。每一個幀同步編碼CSSCa都是經(jīng)由將一個所形成的阿達(dá)馬順序(Hadamard-Folge)與一個所有的幀同步編碼均相同的共同順序z按位置相乘的方式所產(chǎn)生。這個順序z的構(gòu)造如以下所示，其中符號代表克羅內(nèi)克積(Kronecker product)z＝[b，b，b，-b，b，b，-b，-b，b，-b，b，-b，-b，-b，-b，-b，]＝[1，1，1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，]b(1)從方程式(1)可以看出順序z是由16個序項(xiàng)所構(gòu)成，而且每一個序項(xiàng)都是由一個基本序項(xiàng)b乘上+1或-1而形成。基本序項(xiàng)b是由一個含有16個小片段的順序產(chǎn)生的一個復(fù)合值，這16個小片段的值不是+1就是--1b＝(1+j)[1，1，1，1，1，1，-1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，-1] (2)將方程式(1)及方程式(2)結(jié)合在一起就可以看出順序z總共有256個小片段。
將順序z按位置相乘的方式與同樣具有256個小片段的16個不同的阿達(dá)馬順序(Hadamard-Folge)相乘，即可產(chǎn)生16個不同的幀同步編碼CSSCa。
在每一個時隙開始的時候都會有一個特定的幀同步編碼CSSCa從基站被發(fā)送出去。從給定的基站發(fā)送出去的幀同步編碼CSSCa在每一個幀內(nèi)的順序都是一樣的。在一個幀內(nèi)能夠被發(fā)送出去的幀同步編碼CSSCa的可能的順序取決于所謂的編碼組CG(m)(m＝0，1，.......，63)CG(m)＝[Cm，0，Cm，1，....，Cm，14] (3)編碼組CG(m)的元素Cm，k來自于幀同步編碼CSSCa的數(shù)量Cm，k《{CSSC1，CSSC2，.....，CSSC16)(4)上式中的底標(biāo)k(k＝0，1，.....，14)標(biāo)示一個幀的15個時隙的連續(xù)編號。
總共有64個編碼組CG(m)。編碼組CG(m)的構(gòu)造是在編碼組CG(m)的數(shù)量內(nèi)，一個編碼組CG(m)的元素Cm，k的每一個循環(huán)移動只會發(fā)生一次。這表示一個編碼組CG(m’)的元素Cm’，K的一個循環(huán)移動與另外一個編碼組CG(m”)的元素Cm”，k的一個循環(huán)移動的不一致性會大于0個位置，但是小于15個位置。此外這還表示在一個編碼組CG(m)內(nèi)一個元素Cm，k不會有任何一個循環(huán)移動與同一個編碼組CG(m)內(nèi)的另外一個循環(huán)移動的一致性會是大于0個位置，但是小于15個位置。
圖式1將這64個編碼組CG(m)詳列在一個表格中。在UMTS規(guī)格”Spreading and modulation(FDD)”，第3代Partnership projectTS 25.213 V4.3.0(2002--06)及5.2.3.2節(jié)的表格4也可以找到這64個編碼組CG(m)。登記在圖式1之表格中的數(shù)字代表在一個特定的時隙k開始的時候應(yīng)為一個特定的編碼組CG(m)發(fā)送出去的幀同步編碼CSSCa的底標(biāo)a。例如，如果登記在圖式1之表格中的數(shù)字是”7”，也就是對應(yīng)于表格中的時隙#4及編碼組CG(1)的數(shù)字，代表的就是幀同步編碼CSSC7。以下的說明將視圖式1的表格為一個64×15的矩陣CG(m，k)(m＝0，1，......，63；k＝0，1，......，14)。
由于在執(zhí)行幀同步的時候時隙同步通常已經(jīng)結(jié)束，因此時隙界限是已知的。因此可以偵測到在時隙開始時被移動無線接收器接收到的幀同步編碼的256個小片段，并拿來作為確定幀界限之用。
從每一個時隙的開始底標(biāo)開始，256個掃描值首先都會被按照位置方式與復(fù)合值順序z相乘。接著將每16個連續(xù)排列的乘積相加成一個總數(shù)。這相當(dāng)于掃描值與順序b之間的相關(guān)性，因?yàn)轫樞騜是構(gòu)成順序z的基礎(chǔ)。在執(zhí)行上述步驟時正負(fù)號也要加以注意，順序b就是經(jīng)由這些正負(fù)號確定其在順序z中的位置。經(jīng)過以上步驟可以為每一個時隙產(chǎn)生16個復(fù)合值的相關(guān)值X(i)(i＝0，1，......，15)?？梢詫⑾嚓P(guān)值X(i)合并成一個列向量如下X＝[X(0)，X(1)，.......，X(15)] (5)到目前為止只有順序z進(jìn)入相關(guān)值X(i)內(nèi)。為了獲得一完全的幀同步必須將阿達(dá)馬順序(Hadamard-Folge)也一并納入，因?yàn)轫樞騴必須與這個阿達(dá)馬順序(Hadamard-Folge)相乘才能產(chǎn)生幀同步編碼CSSCa。這個步驟是以阿達(dá)馬變換(Hadamard-Transformation)的方式被執(zhí)行。也就是將向量X與一個16×16的阿達(dá)馬矩陣H16相乘以產(chǎn)生一個含有16個元素的列向量YY(0)Y(1)MY(15)=H16·X(0)X(1)MX(15)-------(6)]]>阿達(dá)馬矩陣H16所含的元素不是+1就是--1。向量Y(i)的16個元素定出16個幀同步編碼CSSCa在相關(guān)的時隙中移動無線接收器接收到的能量。
在計算出向量Y后，將向量Y寫入一個16×15的矩陣A(i，j)(i＝0，1，......，15；j＝0，1，......，14)的一個列。矩陣A(i，j)的15個列中的每一個列都是預(yù)留給一個幀的一個特定的時隙。接著將根據(jù)第一個被檢驗(yàn)的時隙得出的向量Y寫入列j＝0，然后將根據(jù)下一個被檢驗(yàn)的時隙得出的向量Y寫入列j＝1，并按照此種方式繼續(xù)進(jìn)行下去。
按照以上說明的過程得出的矩陣A(i，j)的元素代表的就是16個幀同步編碼CSSCa在一個幀的時間內(nèi)接收到的能量。
找尋幀界限的意義就等同于根據(jù)矩陣A(i，j)檢查是那一個編碼組CG(m)從基站被發(fā)送出去。只要找到這個編碼組CG(m)就可以直接得出幀界限。
為了找出從基站被發(fā)送出去的編碼組CG(m)，需計算出圖式1之表格中的每一個編碼組CG(m)接收到的能量。這個計算必須將涉及到的編碼組CG(m)內(nèi)的所有可能的循環(huán)移動都考慮進(jìn)去。因此這個計算過程會將幀同步編碼CSSCa的所有可能的發(fā)送順序都計算進(jìn)去。
利用下式可以計算出從一個特定的編碼組CG(m)及在這個編碼組CG(m)內(nèi)的一個移動n個位置的特定的移動中產(chǎn)生的被接收能量Dval(m，n)Dval(m,n)=Σk=014A(CG(m,k),(k-n)mod15)---------(7)]]>
在計算出所有的底標(biāo)m(m＝0，1，......，63)及底標(biāo)n(n＝0，1，......，14)代表的能量值Dval(m，n)后，即可得出最大能量值Dval(mmax，nmax)Dval(mmax，nmax)＝max(Dval(m，n)) (8)最大能量值Dval(mmax，nmax)包含兩項(xiàng)重要的訊息。第一個重要訊息是底標(biāo)mmax指出基站很可能發(fā)送出的編碼組CG(mmax)。第二個重要訊息是幀是從底標(biāo)nmax代表的時隙開始。
由于最大能量值Dval(mmax，nmax)的計算是以反復(fù)和”在飛行中”(onthe fly)的方式進(jìn)行的，因此通常沒有必要將能量值Dval(m，n)儲存下來。
在執(zhí)行以上描述的運(yùn)算工作時，由于矩陣A(i，j)的計算非常麻煩，因此通常是經(jīng)由阿達(dá)馬元素(Hadamard-Bauelementen)來計算矩陣A(i，j)。計算出來的矩陣A(i，j)的元素會被傳送到一個依據(jù)方程式(7)及方程式(8)計算出最大能量值Dval(mmax，nmax)的數(shù)字信號處理器。
確定從一個基站發(fā)出的編碼組所需的執(zhí)行時間是由要從數(shù)字信號處理器的存儲器將矩陣A(i，j)讀取出來所需的存儲器存儲次數(shù)決定。以每個幀有64個編碼組、15種可能的循環(huán)移動、以及15個時隙為例，共需要64×15×15個時鐘循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種使移動無線接收器在所接收之無線信號的一個幀結(jié)構(gòu)上同步的裝置，而且這種裝置能夠在比目前使用的相同目的的裝置短很多的時間內(nèi)完成幀同步的作業(yè)。此外，本發(fā)明的裝置還可以減輕移動無線接收器的數(shù)字信號處理器的負(fù)擔(dān)。
使用本發(fā)明提出之具有權(quán)利要求第1項(xiàng)之特征的裝置即可達(dá)到本發(fā)明的目的。附屬于權(quán)利要求第1項(xiàng)之附屬專利申請項(xiàng)盼的內(nèi)容均為本發(fā)明之其它進(jìn)一步改良及其它有利的實(shí)施方式。
本發(fā)明的裝置是用來使移動無線接收器可以在從基站發(fā)出并被移動無線接收器接收到的無線信號的幀結(jié)構(gòu)上同步化?；緯诿恳粋€幀發(fā)送出一個移動無線接收器已知的幀同步編碼的順序，這些幀同步編碼同樣也是移動無線接收器已知的幀同步編碼。為此一個幀會被分成N個時隙，而且N是一個事先給定的數(shù)量。
本發(fā)明的裝置具有第一個單元(其任務(wù)為測定能量值)、至少兩個可重復(fù)寫入的中間存儲器、以及第二個單元(其任務(wù)為計算無線信號的幀開始)。
第一個單元測定的能量值是每一個時隙移動無線接收器為每一個幀同步編碼接收的能量值。為此需要測定N個連續(xù)時隙的能量值并存放在本發(fā)明之裝置具有的至少兩個中間存儲器內(nèi)。第二個單元會從存放在至少兩個中間存儲器的能量值及與已知的幀同步編碼的關(guān)系計算出無線信號的幀開始。
由于可以同時對這至少兩個中間存儲器進(jìn)行存取的動作，因此存放在中間存儲器的能量值可以用極快的速率被傳輸至第二個單元進(jìn)行處理。所以本發(fā)明的裝置所需的同步過程執(zhí)行時間會比使用現(xiàn)有技術(shù)所需的執(zhí)行時間短很多。
此外，本發(fā)明的裝置可以制作成固定接線電路。因此設(shè)置在移動無線接收器內(nèi)的數(shù)字信號處理器就不需要再負(fù)擔(dān)由本發(fā)明的裝置執(zhí)行的計算工作。
可以規(guī)定在一個幀內(nèi)可以從基站被發(fā)送出去的幀同步編碼的每一個順序都構(gòu)成一個編碼組。這些編碼組最好是被存放在本發(fā)明之裝置具有的至少兩個編碼組存儲器內(nèi)。由于這些編碼組從一開始就已經(jīng)確定，因此可以將這至少兩個編碼組存儲器設(shè)計為常數(shù)存儲器。利用這至少兩個編碼組存儲器可以將編碼組的元素以極快的速率傳輸出去，以供進(jìn)一步處理之用。
第二個單元最好也作為計算從基站發(fā)出去的編碼組之用。執(zhí)行這個計算需要用到存放在前述之至少兩個中間存儲器內(nèi)的能量值及已知的編碼組。依據(jù)計算出來的編碼組就可以確定發(fā)送出無線信號的基站。
在本發(fā)明的裝置的一種有利的實(shí)施方式中，在這至少兩個編碼組存儲器的后面都有連接一個地址生成單元。這些地址生成單元可以利用來自這至少兩個編碼組存儲器的編碼組的元素生成地址。每一個地址都會被輸入這至少兩個中間存儲器中的一個中間存儲器。接著這至少兩個中間存儲器都會送出一個被前述之輸入地址標(biāo)示的存放于其內(nèi)的能量值。
本發(fā)明的裝置的另外一種有利的實(shí)施方式是具有第一個控制單元及/或第二個控制單元及/或第三個控制單元。
第一個控制單元的任務(wù)是控制從至少兩個編碼組存儲器輸出的編碼組的元素，而第二個控制單元的任務(wù)則是控制地址生成單元中地址的生成。第三個控制單元的任務(wù)是控制地址向至少兩個中間存儲器的傳輸。
在本發(fā)明的裝置的另外一種有利的實(shí)施方式的特征是在這至少兩個中間存儲器的后面有連接一個加法器，這個加法器的任務(wù)是將這至少兩個中間存儲器輸出的能量值相加。必要時上文提及的總數(shù)至少有一個可以被能量值0取代。
最好是以第四個控制單元來控制總數(shù)向加法器的傳輸。
另外一種有利的方式是在加法器后面連接一個累加器，其任務(wù)是將加法器連續(xù)輸出的一定數(shù)量(此數(shù)量可事先加以規(guī)定)的能量值累加在一起。
累加器累加出來的能量值可以指出移動無線接收器在一個幀期間為一個特定的編碼組接收的能量。為了進(jìn)一步處理的需要，應(yīng)在累加器累加出來的能量值中找出最大能量值，因此最好在累加器后面連接一第三個單元。
在本發(fā)明的裝置的另外一種有利的實(shí)施方式中，第四個單元可以從最大能量值計算出從基站發(fā)出的無線信號的幀開始，以及計算出從基站發(fā)出的編碼組。
在本發(fā)明的裝置的另外一種有利的實(shí)施方式中，存放在至少兩個中間存儲器內(nèi)的在相應(yīng)之時隙內(nèi)接收的以幀同步編碼為基礎(chǔ)的能量值會被附上一個底標(biāo)j加以標(biāo)示。經(jīng)由這種方式可以使被接收的能量值能夠依據(jù)其底標(biāo)j被存放到至少兩個中間存儲器內(nèi)。
另外一種有利的方式是，每一個被接收的能量值都被準(zhǔn)確的存放到至少兩個中間存儲器中的一個中間存儲器內(nèi)。為了避免在特定的情況下在一個時鐘循環(huán)期間只會在一個中間存儲器進(jìn)行兩倍的存取動作，可以另行規(guī)定要另外將至少一個標(biāo)有一特定底標(biāo)j的能量值存放在另外一個中間存儲器內(nèi)。
此外，編碼組的元素也可以依據(jù)其涉及的時隙被附上一個底標(biāo)n加以標(biāo)示。這樣編碼組的元素就也可以依據(jù)其底標(biāo)n被存放到至少兩個中間存儲器內(nèi)。最好是將編碼組的每一個元素準(zhǔn)確的存放到至少兩個編碼組存儲器中的一個編碼組存儲器內(nèi)。為此本發(fā)明的裝置應(yīng)具有與中間存儲器相同數(shù)量的編碼組存儲器。
另外一種有利的方式是將底標(biāo)n為偶數(shù)的編碼組的元素存放在第一個編碼組存儲器內(nèi)，底標(biāo)n為奇數(shù)的編碼組的元素存放在第二個編碼組存儲器內(nèi)。
在本發(fā)明的裝置的另外一種有利的實(shí)施方式中，第一個單元會將接收到的幀同步編碼與一個作為已知的幀同步編碼的基礎(chǔ)的共同順序(z)進(jìn)行相關(guān)性分析，然后再將相關(guān)性分析的結(jié)果以阿達(dá)馬變換(Hadamard-Transformation)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以計算出能量值。
基站及移動無線接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸最好是以UNTS標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。
以下配合圖式及實(shí)際的實(shí)施方式對本發(fā)明的裝置作進(jìn)一步的說明


圖式1將編碼組CG(m)以表格方式列出來。
圖式2本發(fā)明的裝置的一種實(shí)施方式的電路示意圖。
圖式3A矩陣CG(m，n)的元素在存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)內(nèi)的存放配置方式。
圖式3B矩陣A(i，j)的元素在存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的存放配置方式。
圖式4以表格方式顯示變量j1及j2與底標(biāo)n及k之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
圖式2系以示意方式顯示本發(fā)明之裝置(1)的一種實(shí)施方式的電路圖。裝置(1)系設(shè)置在移動無線接收器內(nèi)，其作用為測定所接收到的從基站發(fā)出的無線信號的一個幀的開始。
裝置(1)具有存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)及存儲器TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)。此外，裝置(1)還具有地址生成單元(CG_ADDR_CALC，AMAT_ADDR_CALC，ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)、控制單元(CONTROL_MUX_1/2，CONTROL_MUX_3，CONTROL_MUX_4)、2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2，MUX_3，MUX_4)、一個加法器(ADD)、一個累加器(ACCU)、一個單元(PEAK_DETECT)、一個單元(2)、以及一個單元(3)。
地址生成單元(CG_ADDR_CALC)與存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)的控制輸入端連接。存儲器(CG_ROM_EVEN)的輸出端與地址生成單元(ADDR_MAP_1)的一個輸入端連接。存儲器(CG_ROM_ODD)的輸出端后面連接地址生成單元(ADDR_MAP_2)的一個輸入端。地址生成單元(ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)各有另外一個輸入端與地址生成單元(AMAT_ADDR_CALC)的輸出端連接。
2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)系設(shè)置在地址生成單元(ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)之后。2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)受到控制單元(CONTROL_MUX_1/2)的控制。
存儲器(TEMP_RAM_EVEN)及21-乘法器(MUX_3)串聯(lián)接在2:1-乘法器(MUX_1)的后面。存儲器(TEMP_RAM_ODD)及2:1-乘法器(MUX_4)串聯(lián)接在2:1-乘法器(MUX_2)的后面。單元(2)會向存儲器(TEMP_RAM_EVEN)及存儲器(TEMP_RAM_ODD)輸出資料。2:1-乘法器(MUX_4，MUX_4)各有一個輸入端被接通至一個0。2:1-乘法器(MUX_3)受到控制單元(CONTROL_MUX_3)的控制。2:1-乘法器(MUX_4)會從控制單元(CONTROL_MUX_4)收到控制信號。
2:1-乘法器(MUX_3，MUX_4)向加法器(ADD)輸出資料，加法器(ADD)的后面依序設(shè)有累加器(ACCU)要單元(PEAK_DETEC)、以及單元(3)。
在裝置(1)內(nèi)部是依據(jù)方程式(9)計算被移動無線接收器接收且其根源在基站發(fā)送的一個循環(huán)移動n個位置的編碼組CG(m)內(nèi)的能量Dval(m,n)=Σk=06[A(i1(m,k),j1(n,k))+A(i2(m,k),j2(n,k))]]]>+A(i1(m,k=7),j1(n,k=7))--------(9)]]>在方程式(9)中，底標(biāo)m(m＝0，1，......，63)代表如圖式1之表格中的編碼組CG(m)，底標(biāo)n(n＝0，1，......，14)代表幀同步編碼CSSCa在相關(guān)的編碼組CG(m)中循環(huán)移動的位置數(shù)。底標(biāo)k(k＝0，1，......，7)則是加法底標(biāo)。
按照以下的方程式可以計算出在方程式(9)中出現(xiàn)的變量i1、i2、j1、以及j2i1(m，k)＝CG(m，2k)(10)i2(m，k)＝CG(m，2k+1) (11)j1(n，k)＝(2k-n)mod15 (12)j2(n，k)＝(2k+1-n)mod15(13)之所以如此選擇方程式(10)-(13)是為了讓方程式(7)及方程式(9)的計算結(jié)果一致。不過方程式(7)及方程式(9)用于計算所需的時鐘循環(huán)數(shù)是不相同的。計算方程式(7)所需的時鐘循環(huán)數(shù)為15，而方程式(9)只需8個時鐘循環(huán)即可完成計算。
方程式(9)的計算必須用到矩陣CG(m，n)及A(i，j)的元素。矩陣CG(m，n)的元素從一開始就是確定的，而且是存放在存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)內(nèi)。矩陣A(i，j)的元素必須按照上文中的方程式(6)及關(guān)于方程式(6)的說明計而得。計算矩陣A(i，j)的元素的過程是在單元(2)中進(jìn)行，接著再將單元(2)計算出的矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)。
矩陣CG(m，n)及A(i，j)的元素在存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD，TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的配置方式如圖式3A及3B所示，并請見以下的說明。
如果n是一個偶數(shù)，則將矩陣CG(m，n)的元素存放在存儲器(CG_ROM_EVEN)內(nèi)；如果n是一個奇數(shù)，則將矩陣CG(m，n)的元素存放在存儲器(CG_ROM_ODD)內(nèi)。由于矩陣CG(m，n)從一開始就是確定的，因此存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)都可以被設(shè)計成常數(shù)存儲器。
如果j是一個偶數(shù)，則將矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)內(nèi)；如果j是一個奇數(shù)，則將矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)。此外，當(dāng)j＝14，則不僅將矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)內(nèi)，也要將矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)。由于在裝置(1)每一次進(jìn)行運(yùn)算之前都需要重新計算矩陣A(i，j)，因此必須將存儲器TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)設(shè)計成可重復(fù)寫入的存儲器。
矩陣A(i，j)的元素必須以適當(dāng)?shù)姆绞奖淮娣旁诖鎯ζ?TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)，以確保在任何情況下都不會出現(xiàn)必須為相同的底標(biāo)k從同一個存儲器(存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD))讀取兩個元素的不利情況。如果只是根據(jù)j是偶數(shù)或奇數(shù)來決定將矩陣A(i，j)的元素存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)，則這種不利的情況是可能出現(xiàn)的。圖式4顯示按照方程式(12)及方程式(13)由底標(biāo)n及k計算變量j1及j2的結(jié)果。如果沒有將矩陣元素A(I，j＝14)也存放在存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)，則在出現(xiàn)圖式4中以灰底標(biāo)示的情況時，就必須在一個時鐘循環(huán)期間對存儲器(TEMP_RAM_EVEN)進(jìn)行兩次存取的動作。
另外要注意的一點(diǎn)是，存儲器(CG_ROM_EVEN)及存儲器(CG_ROM_ODD)是兩個獨(dú)立分開設(shè)置的存儲器。這樣做的目的是在一個時鐘循環(huán)期間可以同時對存儲器(CG_ROM_EVEN)及存儲器(CG_ROM_ODD)進(jìn)行存取的動作。同樣的，存儲器(TEMP_RAM_EVEN)及存儲器(TEMP_RAM_ODD)也是兩個獨(dú)立分開設(shè)置的存儲器。
方程式(9)的計算必須用到所有的底標(biāo)m、n、以及k。因此需設(shè)置一個計數(shù)器(未在圖式2中繪出)。
地址生成單元(CG_ADDR_CALC)依據(jù)底標(biāo)(m及k)及方程式(10)及(11)計算出地址，其中變量i1及i2系存放在存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)內(nèi)。也就是要從存儲器(CG_ROM_EVEN)讀取變量i1，從存儲器(CG_ROM_ODD)讀取變量i2。
地址生成單元(AMAT_ADDR_CALC)依據(jù)底標(biāo)(m及k)及從方程式(12)及(13)計算出來的變量j1及j2計算出地址。
變量i1及j1會被輸入地址生成單元(ADDR_MAP_1)，并由地址生成單元(ADDR_MAP_1)計算出一個地址(ADDR1)。經(jīng)由地址(ADDR1)就可以找到存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的矩陣元素A(i1，j1)。由于存儲器(TEMP_RAM_EVEN)及存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)存放的資料并不一定只有矩陣A(i，j)的元素，因此地址(ADDR1)還含有一個指示數(shù)p1，其作用是指出在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)含有矩陣A(i，j)的元素的數(shù)據(jù)塊的開始位置。從圖式3B顯示的矩陣元素A(i，j)在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)及存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的配置方式可得出計算地址(ADDR1)的方程式如下ADDR1＝i1+(j1/2)*16+p1 (14)和計算地址(ADDR1)的方式一樣，變量i2及j2會被輸入地址生成單元(ADDR_MAP_2)，并由地址生成單元(ADDR_MAP_2)計算出一個地址(ADDR2)。經(jīng)由地址(ADDR2)就可以找到存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的矩陣元素A(i2，j2)。同樣的，地址(ADDR2)也含有一個指示數(shù)p2，其作用是指出在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)含有矩陣A(i，j)的元素的數(shù)據(jù)塊的開始位置。計算地址(ADDR2)的方程式如下ADDR2＝i2+(j2/2)*16+p2 (15)地址(ADDR1，ADDR2)并未含有顯示所屬的矩陣元素A(i1，j1)及A(i2，j2)是存放在存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的資料。控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會計算出矩陣元素A(i1，j1)及A(i2，j2)的存放位置，然后再根據(jù)這個數(shù)據(jù)控制2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)。2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)會根據(jù)矩陣元素A(il，j1)及A(i2，j2)的存放位置改變開關(guān)位置，以便將將地址(ADDR1，ADDR2)輸入存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)。
控制單元(CONTROL_MUX-1/2)是根據(jù)以下說明的算法來決定2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)的開關(guān)位置。
首先是來定變量j1是否為偶數(shù)，以及變量j1是否不等于14。這個步驟得出的結(jié)果可分為3種不同的情況。要注意的一點(diǎn)是，只有在底標(biāo)k小于7的時候，這3種情況才會具有重要性。
第1種情況變量j1是偶數(shù)而且不等于14，變量j2是奇數(shù)。在此情況下，控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會將2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)的開關(guān)位置1接通，以便使地址(ADDR1)被輸入存儲器(TEMP_RAM_EVEN)，而地址(ADDR2)則被輸入存儲器(TEMP_RAM_ODD)。
第2種情況變量j1等于14，變量j2等于0。在此情況下，控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會將2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)的邏輯路徑0(也就是開關(guān)位置0)接通，使地址(ADDR1)被輸入存儲器(TEMP_RAM_ODD)，而地址(ADDR2)則被輸入存儲器(TEMP_RAM_EVEN)。
第3種情況變量j1是奇數(shù)數(shù)因此不會等于14，變量j2是偶數(shù)。在此情況下，控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會和第2種情況一樣將2:1-乘法器(MUX_1，MUX_2)的開關(guān)設(shè)定為開關(guān)位置0。
在此還必須討論到目前為止一直被略去不談的一種情況，也就是k＝7的情況。在此情況下，只有矩陣元素A(i1，j1)是有效的，因?yàn)樵趉＝7的時候并沒有任何矩陣元素A(i2，j2)存在，原因是一個幀具有15個時隙，而且這些時隙是以成對的方式被看待。因此在k＝7的時候只有一個矩陣元素。為了查明控制單元(CONTROL_MUX-1/2)產(chǎn)生的控制信號，在k＝7的時候必須檢查j1是不是偶數(shù)。檢查結(jié)果可分成兩種情況。
第1種情況j1是偶數(shù)。在此情況下，控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會將2:1-乘法器(MUX_1)的開關(guān)位置1接通，以便使地址(ADDR1)被輸入存儲器(TEMP_RAM_EVEN)。
第2種情況j1是奇數(shù)。在此情況下，控制單元(CONTROL_MUX-1/2)會將2:1-乘法器(MUX_1)的開關(guān)位置0接通，以便使地址(ADDR1)被輸入存儲器(TEMP_RAM_ODD)。
由地址(ADDR1，ADDR2)決定的矩陣元素A(i1，j1)及A(i2，j2)會從存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的輸出端被輸出。
如果底標(biāo)k小于7，則矩陣元素A(i1，j1)及A(i2，j2)會被輸送到加法器(ADD)。為此必須由控制單元(CONTROL_MUX_3，CONTROL_MUX_4)將2:1-乘法器(MUX_3，MUX_4)的邏輯路徑1(也就是開關(guān)位置1)接通。
如果底標(biāo)k等于7，則必須檢查j1是不是奇數(shù)。如果j1是奇數(shù)，則控制單元(CONTROL_MUX_3)會向2:1-乘法器(MUX_3)發(fā)出控制信號0，而控制單元(CONTROL_MUX_4)則會向2:1-乘法器(MUX_4)發(fā)出控制信號1。如果j1是偶數(shù)，則控制單元(CONTROL_MUX_3)會向2:1-乘法器(MUX_3)發(fā)出控制信號1，而控制單元(CONTROL_MUX_4)則會向2:1-乘法器(MUX_4)發(fā)出控制信號0。這種接通2:1-乘法器(MUX_3，MUX_4)的方式可以確保在k＝7的時候，只有在有存放矩陣元素A(i1，j1)的存儲器(TEMP_RAM_EVEN)或存儲器(TEMP_RAM_ODD)會與加法器(ADD)連接。在此情況下，加法器(ADD)的另外一個是被輸入一個0。
加法器(ADD)會以成對的方式將同時收到的矩陣元素A(i1，j1)及A(i2，j2)及/或0相加。累加器(ACCU)會將加法器(ADD)在8個時鐘循環(huán)期間的相加的結(jié)果累加在一起。這個方式就和方程式(9)經(jīng)過所有的底標(biāo)k所得的結(jié)果一樣。因此累加器(ACCU)就會按照方程式(9)的方式將能量值Dval(m，n)輸出。
接下來的步驟是計算最大能量值Dval(mmax，nmax)Dval(mmax，nmax)＝max(Dval(m，n)) (16)單元(PEAK_DETECT)會將每一個新進(jìn)來的能量值Dval(m，n)與之前出現(xiàn)的最大能量值Dval(mmax，nmax)作一比較，如果發(fā)現(xiàn)一個新進(jìn)來的能量值Dval(m，n)大于之前出現(xiàn)的最大能量值Dval(mmax，nmax)，就會以這個新進(jìn)來的能量值Dval(m，n)取代之前出現(xiàn)的最大能量值DVal(mmax，nmax)。為了激活這個比較程序，在裝置(1)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時會先將最大能量值Dval(mmax，nmax)設(shè)定為0。
為了能夠確定從基站發(fā)出的編碼組及無線信號的幀界限，裝置(1)需要一個相當(dāng)于64×15×8＝7680個時鐘循環(huán)的執(zhí)行時間。這個執(zhí)行時間大約只有采用現(xiàn)有技術(shù)之裝置所需的執(zhí)行時間的一半。
此外，還有另外一種方式可以進(jìn)一步縮短裝置(1)所需的執(zhí)行時間。這種方式是將存放供矩陣A(i，j)的元素用的存儲器的數(shù)量從兩個增加到4個或8個。裝置(1)所需的執(zhí)行時間相較于現(xiàn)有技術(shù)所需的執(zhí)行時間的縮短倍數(shù)大約就等于所安裝的這種存儲器的數(shù)量。
如果除了圖式1所示的存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)外還要為裝置(1)再加裝其它同類型的存儲器，則與這些存儲器串聯(lián)的組件的線路配置也要作相應(yīng)的增加和修改。例如可以比照存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的方式，為加裝的存儲器串聯(lián)供存放矩陣CG(m)的元素用的存儲器及地址生成單元。
權(quán)利要求
1.一種使移動無線接收器在從基站發(fā)出并被移動無線接收器接收到的無線信號的幀結(jié)構(gòu)上同步的裝置(1)，其中--一個幀被分成N個時隙，且N是一個規(guī)定的數(shù)量；--基站會在每一個幀發(fā)送出一個移動無線接收器已知的幀同步編碼(CSSCa)的已知順序(CG(m))；裝置(1)具有--第一個單元(2)，其任務(wù)是測定能量值(A(i，j))，這些能量值(A(i，j))是每一個時隙移動無線接收器為每一個幀同步編碼(CSSCa)在N個連續(xù)的時隙接收的能量；--至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)，其任務(wù)是儲存所接收的能量值(A(i，j))；--第二個單元(PEAK_DETECT，3)，其任務(wù)是從存放在至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的能量值(A(i，j))及與已知的幀同步編碼(CSSCa)的關(guān)系計算出無線信號的幀開始。
2.如權(quán)利要求第1項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--在一個幀內(nèi)可以從基站被發(fā)送出去的幀同步編碼(CSSCa)的每一個順序都構(gòu)成一個編碼組(CG(m))；--編碼組(CG(m))被存放在至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)內(nèi)，而且這至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)是常數(shù)存儲器。
3.如權(quán)利要求第2項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--第二個單元(PEAK_DETECT，3)可以從存放在至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的能量值(A(i，j))及與已知的編碼組(CG(m))的關(guān)系計算出從基站發(fā)出去的編碼組(CG(m))。
4.如權(quán)利要求第2項(xiàng)或第3項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)的后面都有連接一個地址生成單元(ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)，地址生成單元(ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)可以利用來自這至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)的編碼組(CG(m))的元素(i1，i2)生成地址(ADDR1，ADDR2)；--地址(ADDR1，ADDR2)分別被輸入這至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)中的一個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)；--這至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)都會送出一個被輸入中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的地址(ADDR1，ADDR2)標(biāo)示的存放于其內(nèi)的能量值(A(i1，j1)，A(i2，j2))。
5.如權(quán)利要求第4項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--具有第一個控制單元(CG_ADDR_CALC)，其任務(wù)為控制從至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)輸出的編碼組(CG(m))的元素(i1，i2)。
6.如權(quán)利要求第4項(xiàng)或第5項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--具有第二個控制單元(AMAT_ADDR_CALC)，其任務(wù)為控制地址生成單元(ADDR_MAP_1，ADDR_MAP_2)中地址(ADDR1，ADDR2)的生成。
7.如權(quán)利要求第4--6項(xiàng)中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--具有第三個控制單元(CONTROL_MUX_1/2，MUX_1，MUX_2)，其任務(wù)為控制地址(ADDR1，ADDR2)向至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的傳輸。
8.如權(quán)利要求第4--7項(xiàng)中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為_在至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的后面有連接一個加法器(ADD)，其任務(wù)為將這至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)輸出的能量值(A(i1，j1)，A(i2，j2))相加，必要時加法器(ADD)算出來的和至少有一個可以被能量值0取代。
9.如權(quán)利要求第8項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--具有第四個控制單元(CONTROL_MUX_3，CONTROL_MUX_4，MUX_3，MUX_4)，其任務(wù)為控制總數(shù)向加法器(ADD)的傳輸。
10.如權(quán)利要求第8項(xiàng)或第9項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--在加法器(ADD)后面連接一個累加器(ACCU)，其任務(wù)是將加法器(ADD)連續(xù)輸出的一定數(shù)量(此數(shù)量可事先加以規(guī)定)的能量值累加在一起。
11.如權(quán)利要求第10項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--在累加器(ACCU)后面連接一第三個單元(PEAK_DETECT)，其任務(wù)為確定累加器(ACCU)輸出的最大能量值(Dval(mmax，nmax))。
12.如權(quán)利要求第11項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--在第三個單元(PEAK_DETECT)后面連接一第四個單元(3)，其任務(wù)為計算出從基站發(fā)出的無線信號的幀開始，以及計算出從基站發(fā)出的編碼組(CG(m))。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--存放在至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)的在相應(yīng)之時隙內(nèi)接收的以幀同步編碼(CSSCa)為基礎(chǔ)的能量值(A(i，j))會被附上一個底標(biāo)j加以標(biāo)示；--能量值(A(i，j))會依據(jù)其底標(biāo)j被存放到至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)。
14.如權(quán)利要求第13項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--每一個被接收的能量值(A(i，j))都被準(zhǔn)確的存放到至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)中的一個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)；--另外將至少一個標(biāo)有一特定底標(biāo)j的能量值(A(i，j＝14))存放到至少兩個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)中的另外一個中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)內(nèi)。
15.如權(quán)利要求第2--14項(xiàng)中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--編碼組(CG(m))的元素(CG(m，n))會依據(jù)其涉及的時隙被附上一個底標(biāo)n加以標(biāo)示；--編碼組(CG(m))的每一個元素(CG(m，n))會依據(jù)其底標(biāo)n被準(zhǔn)確的存放到至少兩個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)中的一個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)內(nèi)；--編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN，CG_ROM_ODD)的數(shù)量與中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)的數(shù)量相同。
16.如權(quán)利要求第15項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--將底標(biāo)n為偶數(shù)的編碼組(CG(m))的元素(CG(m，n))存放在第一個編碼組存儲器(CG_ROM_EVEN)內(nèi)，底標(biāo)n為奇數(shù)的編碼組(CG(m))的元素(CG(m，n))存放在第二個編碼組存儲器(CG_ROM_ODD)內(nèi)。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--第一個單元(2)會將接收到的幀同步編碼(CSSCa)與一個作為已知的幀同步編碼的基礎(chǔ)的共同順序(z)的進(jìn)行相關(guān)性分析，然后再將相關(guān)性分析的結(jié)果以阿達(dá)馬變換(Hadamard-Transformation)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以計算出能量值(A(i，j))。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或任數(shù)項(xiàng)的裝置(1)，其特征為--基站及移動無線接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸是以UNTS標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明系一種能夠加速移動無線接收器在所接收之無線信號的幀結(jié)構(gòu)上同步的裝置(1)，本發(fā)明的裝置(1)具有一個測定每一個時隙為每一個幀同步編碼被移動無線接收器接收的能量值用的單元(2)、至少兩個儲存能量值用的中間存儲器(TEMP_RAM_EVEN，TEMP_RAM_ODD)、以及一個可以從能量值及已知的幀同步編碼計算出無線信號的幀開始的單元(PEAK_DETECT，3)。
文檔編號H04B1/707GK1531224SQ20041000551
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者L·圖延, L 圖延 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司