專利名稱：碼分多址信號接收方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遵循碼分多址(CDMA)通信方案的信號接收方法和信號接收設(shè)備。
背景技術(shù)：
在CDMA通信系統(tǒng)中，發(fā)送端利用預(yù)先分配的預(yù)定的單獨擴頻碼(spreading code)，在寬帶頻譜范圍內(nèi)對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行擴頻，并且接收端利用相同的擴頻碼對接收信號進(jìn)行解擴(即解調(diào))。例如，偽隨機碼序列通常用作擴頻碼，并且如果在發(fā)送端與接收端之間沒有建立起擴頻碼的同步，將不能正確地實現(xiàn)解擴(despreading)。
一般來說，發(fā)送端與接收端之間的無線電傳播路徑不必是單一的，由于無線電波的反射和/或衍射，可以有多條傳播路徑。接收端在不同的時刻接收已經(jīng)通過多條傳播路徑傳播的信號。傳播路徑一般稱為路徑。CDMA通信系統(tǒng)對已經(jīng)通過不同路徑、由此以不同的傳播時間和接收定時到達(dá)的多個接收信號單獨地進(jìn)行解擴，然后合成解擴信號，由此實現(xiàn)分集效應(yīng)以及提高接收靈敏度和接收質(zhì)量。這種擴頻碼合成方式類似于用耙子聚集幾件東西。為此，將該合成稱為瑞克(RAKE)合成。此外，將用于單獨對接收信號實施解擴的裝置稱為指針(finger)。適于RAKE合成的接收機配有多個指針，并且能夠?qū)Χ嘀林羔様?shù)目的接收信號進(jìn)行解擴，以獲得RAKE合成。
CDMA通信系統(tǒng)中的接收機，即CDMA接收機，執(zhí)行路徑搜索，以便逐個路徑地檢測擴頻碼的定時同步。通過路徑搜索，產(chǎn)生了延遲分布。在路徑搜索中，通過使接收端的擴頻碼的定時(同步時間)以小步長偏移，來計算接收端的擴頻碼與接收信號之間的相關(guān)，從而確定這兩者之間的每個定時處的相關(guān)電平。這樣計算的相關(guān)電平稱為接收電平。在一個信號接收周期內(nèi)以橫坐標(biāo)表示定時偏移、以縱坐標(biāo)表示相關(guān)電平，由此構(gòu)成了延遲分布(delay profile)。延遲分布表示所關(guān)心的信號的相關(guān)功率分配與定時偏移即延時的關(guān)系分布。在延遲分布中，代表高相關(guān)值的每個峰對應(yīng)于接收路徑。因此，通過與每個峰的定時同步對接收信號進(jìn)行解擴，可以實現(xiàn)對接收信號的正常、高電平解調(diào)。因此，執(zhí)行路徑搜索的目標(biāo)在于，為每個指針建立擴頻碼的同步定時。
然而，可能會出現(xiàn)這種情況，即當(dāng)發(fā)送端與接收端至少之一移動時，發(fā)送端與接收端之間的傳播狀態(tài)經(jīng)常變化，或者例如新的路徑突然出現(xiàn)，或者當(dāng)移動端移動時，迄今一直存在的、具有高接收電平的路徑突然丟失了。為此，經(jīng)常要求執(zhí)行路徑搜索，以更新延遲分布以及進(jìn)一步為每個指針更新同步定時。按照慣例，通常為延遲分布中涉及的相關(guān)電平建立一個閾值，以便把與具有超過閾值的電平的峰相對應(yīng)的路徑分配給指針，且路徑數(shù)目不超過指針的數(shù)目，并且不把與具有低于閾值的電平的峰相對應(yīng)的路徑分配給指針。在該方法中，可能出現(xiàn)這種情況，即在例如發(fā)生多徑衰減的情況下延遲分布中的相關(guān)電平值變化較大，造成了要分配給某一指針的同步定時的完全改變，并且又造成了接收路徑的頻繁轉(zhuǎn)換。接收路徑的這種頻繁轉(zhuǎn)換大大地惡化了CDMA接收系統(tǒng)的接收特性。此外，通過單路徑搜索獲得的延遲分布有時包括高電平噪聲。已經(jīng)建議在遠(yuǎn)長于衰減周期的周期內(nèi)對延遲分布執(zhí)行平均處理，并且利用平均的延遲分布進(jìn)行路徑分配，由此提高路徑檢測的精度以及防止過多的路徑轉(zhuǎn)換的發(fā)生。在這種情況下，對平均延遲分布實施閾值控制，以選擇要分配給各個指針的路徑。上述的平均延遲分布是指，通過取多個延遲分布作為平均計算的對象、并且對多個延遲分布內(nèi)的各個定時處的相關(guān)電平值進(jìn)行平均而產(chǎn)生的延遲分布。換句話說，在平均延遲分布中，每個相關(guān)電平代表在多個信號接收周期中各個指定的定時處的相關(guān)電平的平均。
然而，由于平均延遲分布的使用不能迅速適應(yīng)這些情況，例如新的強路徑出現(xiàn)了，以及迄今一直存在的路徑丟失了，因此可能會出現(xiàn)接收信號質(zhì)量下降的不利情況。為了防止這種情況，已公開的日本專利申請No.2001-297076(JP，P2001-292076A)描述了一種多路檢測電路，其同時配有用于在長周期內(nèi)對延遲分布進(jìn)行平均的部件和用于在短周期內(nèi)對延遲分布進(jìn)行平均的部件，以基于這兩個平均結(jié)果對指針進(jìn)行路徑分配。已
公開日本專利申請No.2001-267958(JP，P2001-267958A)描述了一種用于自適應(yīng)地控制用來進(jìn)行平均的延遲分布的數(shù)量的裝置。
已
公開日本專利申請No.2000-115030(JP，P2000-115030A)描述了一種裝置，其中在根據(jù)平均延遲分布選擇路徑的過程中，將權(quán)重分配給當(dāng)前選擇的路徑，以避免過度頻繁的路徑轉(zhuǎn)換的發(fā)生。
圖1說明了被配置成利用上述現(xiàn)有技術(shù)檢測同步定時的信號接收設(shè)備的例子。
圖1所示的碼分多址(CDMA)接收機包括天線1000，用于接收無線電信號；無線電接收單元1002，用于將通過天線1000接收的無線電信號1001轉(zhuǎn)換為基帶信號1003；相關(guān)計算單元1004，用于計算基帶信號1003與擴頻碼的相關(guān)值，以及提供延遲分布1005；延遲分布平均單元1006，用于對先前計算的延遲分布和當(dāng)前計算的延遲分布進(jìn)行平均；先前計算延遲分布存儲器1008，用于存儲在延遲分布平均單元1006中計算的平均延遲分布，以及將平均延遲分布提供給延遲分布平均單元1006以供下一次計算；延遲分布計算計數(shù)器1010，用于更新平均計算次數(shù)(對延遲分布進(jìn)行平均的計算次數(shù))，以及將更新的平均計算次數(shù)提供給延遲分布平均單元1006。相關(guān)計算單元1004利用例如滑動相關(guān)器和匹配濾波器，來計算延遲分布。
該CDMA接收機還包括路徑電平計算單元1012，用于根據(jù)平均延遲分布計算各個路徑的路徑電平1014-1至1014-N；路徑定時計算單元1013，用于根據(jù)平均延遲分布計算各個路徑的路徑定時1015-1至1015-N；閾值處理單元1016，用于判定路徑電平1014-1至1014-N是否超過閾值；指針分配單元1019，適于接收與超過閾值的K個路徑的路徑電平1017-1至1017-K以及對應(yīng)于該K個路徑電平的路徑定時1018-1至1018-K有關(guān)的信息，以便將這K個路徑中的J個路徑分配個指針，其中J是預(yù)定數(shù)目指針內(nèi)的一個數(shù)；以及解調(diào)處理單元1021，用于利用作為同步定時被分配給指針的路徑的路徑定時1020-1至1020-J，來對接收信號1003實現(xiàn)解擴和解調(diào)處理。解調(diào)處理單元1021配有預(yù)定數(shù)目的指針，每一個指針都具有被確認(rèn)為同步定時的路徑定時，并且根據(jù)在相關(guān)的指針上建立的同步定時、利用擴頻碼來解擴(解調(diào))基帶信號。解調(diào)處理單元1021對由各個指針提供的解擴信號進(jìn)一步進(jìn)行RAKE合成。
在CDMA接收機中，先前計算的延遲分布1009被存儲在先前計算延遲分布存儲器1008中，并且延遲分布平均單元1006對由相關(guān)計算單元1004提供的延遲分布1005與先前計算的延遲分布1009進(jìn)行平均。然后，延遲分布計算計數(shù)器1010更新平均計算次數(shù)1011，并將更新的結(jié)果提供給延遲分布平均單元1006。平均延遲分布1007被分發(fā)給路徑電平計算單元1012和路徑定時計算單元1013。路徑電平計算單元1012按電平的降序來選擇平均延遲分布1007的N個峰，其中N為自然數(shù)，并將選擇的N個峰的電平作為路徑電平1014-1至1014-N發(fā)送給閾值處理單元1016。路徑定時計算單元1013按電平的降序來選擇平均延遲分布1007的N個峰，并將選擇的N個峰的定時作為N個路徑定時1015-1至1015-N發(fā)送給閾值處理單元1016。
閾值處理單元1016判定該N個路徑的路徑電平1014-1至1014-N是否超過閾值，并將具有超過閾值的路徑電平的K個路徑的路徑電平1017-1至1017-K和路徑定時1018-1至1018-K發(fā)送給指針分配單元1019。指針分配單元1019按路徑電平1017-1至1017-K的降序，把從K個路徑中選擇的J個路徑分配給指針，其中J為預(yù)定數(shù)，并將路徑定時1020-1至1020-J提供給解調(diào)處理單元1021。在這種情況下，如果K＞J，則路徑定時1018-1至1018-K中的一些沒有被分配給指針。如果J小于指針的數(shù)目，則至少有一個指針沒有被指針分配單元1019分配路徑。
解調(diào)處理單元1021利用路徑定時1020-1至1020-J作為同步定時，來執(zhí)行解調(diào)處理，例如接收信號1003的RAKE合成，并傳送解調(diào)結(jié)果。在由指針分配單元1019通知路徑定時之前，解調(diào)處理單元1021保存最后一次通知的路徑定時，并利用該保存的路徑定時作為同步定時，來執(zhí)行解調(diào)處理。從而，當(dāng)延遲分布的平均處理正在被執(zhí)行時，解調(diào)處理單元1021利用從最后一次平均延遲分布計算的路徑定時，來執(zhí)行解調(diào)。
在常規(guī)CDMA接收機中，由于根據(jù)平均延遲分布來執(zhí)行路徑檢測，如上所述，因此，有可能提高信噪(S/N)比，以及通過平滑噪聲電平來提高路徑檢測的精度。然而，由于在對延遲分布進(jìn)行平均的過程中不能更新路徑定時，因此不可能跟蹤定時變化，從而造成了特性分布的惡化。這是因為，不僅相對于路徑電平進(jìn)行平均，而且還相對于時間進(jìn)行平均。接下來說明由相對于時間進(jìn)行平均所引起的問題。
考慮某一路徑(傳播路徑)。則，尤其是如果發(fā)送端和接收端至少之一移動時，該移動將造成路徑定時逐漸變化。因此，在已經(jīng)受到平均處理的多個延遲分布的最后延遲分布中涉及的路徑定時將與當(dāng)前的最佳路徑定時最接近。平均延遲分布所涉及的路徑定時受除最后延遲分布之外的延遲分布所涉及的路徑定時的影響，并且假設(shè)從平均延遲分布得到的路徑定時可能偏離當(dāng)前的最佳路徑定時。
在CDMA通信系統(tǒng)中，表示與一位擴頻碼的持續(xù)時間相對應(yīng)的持續(xù)時間的單位被稱為“碼片(chip)”，并且甚至僅僅一個碼片的同步定時時差就造成了正常擴頻的失敗。例如，僅僅0.7個碼片的不同步就造成了接收特性(例如接收靈敏度、信噪比)的惡化。從同步定時的精確一致的觀點看，從平均延遲分布提取路徑定時不一定是最佳的方法。
圖2A至2D舉例說明了上述情況，說明了功率延遲分布的相加和平均過程。雖然在每個信號接收周期(例如10毫秒)產(chǎn)生延遲分布，但是在該示例中，從中選擇并代表與所關(guān)心的延遲分布相對應(yīng)的周期的時間被稱為接收時間。在圖2中，從接收時間τ1處的延遲分布1，檢測到在10.0個碼片的定時處的路徑1和在22.0個碼片的定時處的路徑2，如圖2A所示；從接收時間τ2處的延遲分布2，檢測到在6.0個碼片的定時處的路徑3和在10.5個碼片的定時處的路徑4，如圖2B所示；從接收時間τ3處的延遲分布3，檢測到在11.0個碼片的定時處的路徑5，如圖2C所示。
在該示例中，如果起源于原始接收信號的路徑是路徑1、路徑4和路徑5，則判定路徑2和路徑3是將噪聲作為路徑的錯誤檢測。此外，眾所周知，當(dāng)接收時間從τ1流逝到τ3時，由接收信號創(chuàng)建的路徑在從10.0個碼片至11.0個碼片的定時間隔中變化。對延遲分布1、2和3進(jìn)行相加和平均計算，產(chǎn)生了如圖2D所示的平均延遲分布，其中作為接收信號的路徑1、路徑4和路徑5的合成的結(jié)果，在10.5個碼片的定時處檢測到路徑6，并且路徑2和路徑3的電平被平滑且降低到閾值以下，以便被檢測到。從而，由于平滑噪聲電平的優(yōu)點，延遲分布的相加和平均提高了路徑的檢測精度。
在該示例中，最佳的情況是采用11個碼片作為同步定時，用于解擴接收信號以解調(diào)接收信號，這是因為在最后延遲分布中涉及的接收信號的路徑的定時顯示出11.0個碼片。然而，從平均延遲分布檢測到10.5個碼片的定時。結(jié)果，利用10.5個碼片的定時來實現(xiàn)解擴造成了接收特性的惡化，例如接收靈敏度的下降。因此，延遲分布的單獨平均還涉及相對于路徑定時的平均，由此使定時變化的隨動特性惡化。
另外，作為能夠執(zhí)行閾值處理的電路的例子，在已
公開日本專利申請No.2000-134215(JP，P2000-134125A)和No.2001-251215(JP，P2001-251215A)中描述了適于對平均延遲分布實施閾值處理以確定要分配給指針的路徑的電路。
如上所述，常規(guī)的CDMA接收機的問題在于，基于平均延遲分布的路徑檢測雖然提高了路徑檢測的精度，但卻不可能跟蹤路徑定時的變化，造成了特性的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種CDMA接收方法，其能夠避免由定時變化引起的接收特性的惡化，同時提高路徑檢測的精度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種CDMA接收設(shè)備，其能夠避免由定時變化引起的接收特性的惡化，同時提高路徑檢測的精度。
雖然本發(fā)明的CDMA接收方法與常規(guī)CDMA接收方法的類似之處在于，根據(jù)平均延遲分布來檢測路徑，然后確定要分配給指針的路徑，但是本發(fā)明的CDMA接收方法與常規(guī)CDMA接收方法的不同之處在于，對于各個指針，將最后的延遲分布上的路徑定時確定為對應(yīng)于路徑的同步定時。
根據(jù)本發(fā)明的CDMA信號接收方法包括步驟在預(yù)定的處理周期創(chuàng)建延遲分布；從延遲分布選擇預(yù)定數(shù)目的峰；為每個選擇的峰確定峰的路徑電平和路徑定時；比較路徑定時，以檢測在預(yù)定處理周期的不同周期中創(chuàng)建的延遲分布中涉及的相同路徑；使每個延遲分布中涉及的各個峰與路徑相關(guān)；在預(yù)定處理周期的不同周期內(nèi)，逐個路徑地對路徑電平進(jìn)行平均(稱為逐個路徑地平均)；根據(jù)平均路徑電平選擇要分配給指針的路徑；以及將已經(jīng)為各個選擇的路徑確定的路徑定時的最后路徑定時作為同步定時分配給指針。
根據(jù)本發(fā)明的CDMA信號接收設(shè)備包括相關(guān)計算單元，適于創(chuàng)建延遲分布；路徑定時計算單元，適于按照從延遲分布中涉及的最高峰開始的降序，選擇預(yù)定數(shù)目的峰，以及根據(jù)延遲分布獲得選擇的峰的路徑定時；路徑電平計算單元，適于按照從延遲分布中涉及的最高峰開始的降序，選擇預(yù)定數(shù)目的峰，以及根據(jù)延遲分布獲得選擇的峰的路徑電平；路徑定時比較單元，適于對從在過去周期中獲得的延遲分布中計算的路徑定時和在當(dāng)前周期中獲得的路徑定時進(jìn)行比較，為不同的延遲分布檢測相同的路徑，以及使每個延遲分布中的各個峰與路徑相關(guān)聯(lián)；路徑電平平均單元，適于在不同的延遲分布上逐個路徑地對路徑電平計算單元獲得的路徑電平進(jìn)行平均；閾值處理單元，適于將閾值作用于平均路徑電平，以及選擇要分配給指針的路徑；以及指針分配單元，適于將路徑定時作為同步信號分配給所述指針，所述路徑定時是已經(jīng)為各個選擇的路徑獲得的路徑定時的最后路徑定時。
在本發(fā)明中，當(dāng)從延遲分布選擇預(yù)定數(shù)目的峰時，優(yōu)選地按照從最高峰開始的電平降序選擇預(yù)定數(shù)目的峰。在本發(fā)明中，預(yù)定處理周期通常為信號接收周期。作為選擇，處理周期可以是，例如等于信號接收周期的整數(shù)倍的預(yù)定周期。雖然在此所述的信號接收周期通常指的是無線電幀單位，即無線電幀周期，但是作為選擇，也可以使用時隙單位，或者無線電幀的整數(shù)倍或時隙的整數(shù)倍。
在本發(fā)明中，對路徑電平進(jìn)行平均的過程包括例如以下方法根據(jù)例如在上一次計算的平均路徑電平和當(dāng)前獲得的路徑電平，利用遺忘因數(shù)(forgetting factor)計算平均；建立移動平均周期，并在該移動平均周期內(nèi)使用移動平均；以及在每個平均周期內(nèi)計算平均，其中該平均周期被設(shè)置為與用于創(chuàng)建延遲分布的多個處理周期一樣長。
一種檢測相同路徑的方法是，把不同延遲分布上的、彼此在預(yù)定的定時差(例如0.5個碼片)出現(xiàn)的峰確定為與相同路徑關(guān)聯(lián)的峰。
在本發(fā)明中，將路徑電平的平均過程與路徑定時的更新分開，使得能夠在例如無線電信號的每個接收周期更新路徑定時，同時提高路徑檢測的精度。結(jié)果，本發(fā)明的優(yōu)點在于，允許良好的定時變化跟蹤，同時保持高路徑檢測精度，由此避免由定時變化引起的信號接收特性的惡化。換句話說，由于在執(zhí)行同步定時的檢測時，根據(jù)本發(fā)明的CDMA信號接收方法和CDMA信號接收設(shè)備在接收無線電信號的周期計算路徑定時，以便在接收無線電信號的周期更新指針的分配，以及還在接收無線電信號的周期計算路徑電平，以便計算當(dāng)前計算的路徑電平與過去計算的路徑電平的平均，以實現(xiàn)準(zhǔn)確的路徑檢測，因此可以保持定時變化的隨動特性，同時提高路徑檢測的將度。
現(xiàn)在考慮如表1所示的信號接收路徑定時的例子，其顯示了這樣一種情況在每三個信號接收周期內(nèi)對延遲分布進(jìn)行平均，以及根據(jù)平均延遲分布，為隨后的三個信號接收周期確定要分配給指針的路徑。表1說明了，在現(xiàn)有技術(shù)中，僅僅每三個信號接收周期對路徑定時更新一次，而根據(jù)本發(fā)明的CDMA接收設(shè)備每個信號接收周期都更新路徑定時，由此能夠改善定時變化的隨動特性。因此，與如圖2A至圖2D所示的、對延遲分布實施相加和平均處理的常規(guī)技術(shù)相比，能夠完全防止由定時變化引起的信號接收特性的惡化。
表1



圖1所示框圖說明了常規(guī)CDMA接收機的結(jié)構(gòu)；圖2A至圖2D說明了延遲分布的平均；圖3所示框圖說明了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的CDMA接收設(shè)備；圖4所示流程圖說明了圖3所示的CDMA接收設(shè)備的操作；圖5所示框圖說明了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的CDMA接收設(shè)備；以及圖6所示框圖說明了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的CDMA接收設(shè)備。
具體實施例方式
為了分別執(zhí)行路徑電平的平均過程和路徑定時的更新，圖3所示的根據(jù)本發(fā)明第一實施例的CDMA接收設(shè)備配有天線100，用于接收發(fā)自發(fā)送端的無線電信號；無線電接收單元102，用于將接收的無線電信號轉(zhuǎn)換為基帶信號103；相關(guān)計算單元104，用于計算基帶信號103的相關(guān)值，以及提供延遲分布105；路徑電平計算單元106，用于根據(jù)由相關(guān)計算單元104提供的延遲分布105，來計算N個路徑電平108-1至108-N；以及路徑定時計算單元107，用于根據(jù)延遲分布105計算N個路徑定時109-1至109-N。數(shù)N為自然數(shù)。配有滑動相關(guān)器和匹配濾波器的相關(guān)計算單元能夠用作相關(guān)計算單元104，如常規(guī)CDMA接收設(shè)備一樣。
在以上設(shè)備中，雖然分別計算路徑電平和路徑定時，但是要求闡明計算的路徑電平和路徑定時與什么路徑相關(guān)。為此，例如按從最高路徑電平的峰開始的降序，將編號分配給延遲分布中的峰，并且將這些編號用作路徑電平和路徑定時的共用索引。特別是，把從最高峰計算的路徑電平和路徑定時分別指定為路徑電平108-1和路徑定時109-1，把從第二高峰計算的路徑電平和路徑定時分別指定為路徑電平108-2和路徑定時109-2，依此類推。
此外，CDMA接收設(shè)備還配有先前計算路徑定時存儲器118，用于存儲在上一次計算的、或者在處理周期中計算的先前計算路徑定時；路徑定時比較單元120，用于對當(dāng)前計算的(即在本周期計算的)N個路徑定時109-1至109-N與上一次計算的L個路徑定時119-1至119-L進(jìn)行比較，以及找出在先前延遲分布所涉及的路徑與當(dāng)前延遲分布所涉及的路徑之間的對應(yīng)關(guān)系；先前計算平均路徑電平存儲器116，用于存儲上一次計算的平均路徑電平；路徑電平平均單元110，用于相對于由路徑定時比較單元120判定為相同路徑的路徑，逐個路徑地對當(dāng)前計算的路徑電平108-1至108-N和上一次計算的路徑電平117-1至117-L進(jìn)行平均；閾值處理單元113，用于判定由路徑平均單元110當(dāng)前計算的M個平均路徑電平111-1至111-M的每一個是否超過預(yù)定閾值；指針分配單元122，用于把具有超過閾值的平均路徑電平的路徑分配給指針；以及解調(diào)處理單元124，用于執(zhí)行解擴過程。
常規(guī)電路可以用作閾值處理單元113，其中閾值被作用于平均延遲分布，以確定要分配給指針的路徑?？梢圆捎迷诶鏙P，P2000-134135A或JP，P2001-251215A中所述的電路。
解調(diào)處理單元124配有多個指針，并且通過這些指針對基帶信號103進(jìn)行解擴，還執(zhí)行RAKE合成以提供解調(diào)結(jié)果。指針分配單元122向解調(diào)處理單元124供給各個指針的同步定時123-1至123-J，其中J為等于或小于解調(diào)處理單元124中的指針數(shù)目的自然數(shù)。
關(guān)于在路徑電平平均單元110處對路徑電平進(jìn)行平均的方法，雖然利用本實施例中的遺忘因數(shù)對平均過程進(jìn)行說明，但是其它任何平均過程也可以使用。
接下來，將描述CDMA接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
與常規(guī)CDMA接收設(shè)備一樣，相關(guān)計算單元104在信號接收周期提供延遲分布105的輸出。利用每個延遲分布105的輸出，路徑電平計算單元106和路徑定時計算單元107分別提供與按照所關(guān)心的延遲分布105中涉及的電平的降序選擇的N個峰相關(guān)聯(lián)的路徑電平108-1至108-N和路徑定時109-1至109-N。如上所述，按路徑電平的降序分配編號闡明了路徑電平和路徑定時與各個路徑的對應(yīng)關(guān)系。以上的數(shù)N對應(yīng)于在閾值處理單元113對延遲分布進(jìn)行閾值處理之前從當(dāng)前收到的信號的延遲分布計算的路徑數(shù)目，并且一般取決于計算電路的硬件。然而，例如有可能建立一個初步閾值，并且確定N等于具有超過該初步閾值的電平的峰的數(shù)目、而且處于由硬件的約束等確定的上限之內(nèi)。
路徑定時比較單元120對與當(dāng)前延遲分布相關(guān)聯(lián)的N個路徑定時109-1至109-N和上一次計算的、且與已經(jīng)受到閾值處理的路徑電平相對應(yīng)的L個路徑定時109-1至109-L進(jìn)行比較，并判定比較的路徑定時的路徑定時是否與相同的路徑相關(guān)聯(lián)。通過消除相同路徑的重復(fù)識別，路徑定時比較單元120識別M個路徑，并且連同M個路徑，提供M個路徑狀態(tài)121-1至121-M以及M個路徑定時112-1至112-M的輸出。關(guān)于路徑狀態(tài)，后面將給出說明。M個路徑狀態(tài)121-1至121-M被供給路徑電平平均單元110，由此路徑電平平均單元110還提供分別與M個路徑相對應(yīng)的平均路徑電平111-1至111-M。在例如JP，P2001-251215A中，描述了適于本實施例的路徑定時比較單元120的細(xì)節(jié)。
例如，可以通過以下方法來判定所關(guān)心的路徑定時是否與各個相同路徑相關(guān)如果當(dāng)前計算的路徑定時與上一次計算的路徑定時之間的差在參考值之內(nèi)，則認(rèn)為所關(guān)心的路徑定時與相同路徑相關(guān)。例如，可以將±0.5個碼片用作參考值。
在這種情況下，根據(jù)下式計算MM＝相同路徑的數(shù)目+{N-相同路徑的數(shù)目}+{L-相同路徑的數(shù)目}(1)M的最大值為N+L。例如，在如表2所示的計算的路徑定時的情況下，如果所關(guān)心的路徑的路徑定時的差等于或小于0.5個碼片，則認(rèn)為路徑是相同的路徑。此時，L＝3，M＝4；上一次計算的路徑號1和當(dāng)前計算的路徑號1被認(rèn)為與相同路徑相關(guān)；上一次計算的路徑號2和當(dāng)前計算的路徑號4被認(rèn)為與相同路徑相關(guān)。從而，相同路徑的數(shù)目為2。
可以如下計算MM＝2+(4-2)+(3-2)＝5 (2)表2 閾值處理單元113提供與具有超過預(yù)定閾值的平均路徑電平的K個路徑相關(guān)聯(lián)的K個平均路徑電平114-1至114-K和K個路徑定時115-1至115-K，它們包括在上述的M個路徑中。先前計算平均路徑電平存儲器116提供L個先前計算的平均路徑電平117-1至117-L，先前計算路徑定時存儲器118提供L個先前計算的路徑定時119-1至119-L。指針分配單元122提供J個同步定時123-1至123-J。
最后，該CDMA接收設(shè)備被配置成在路徑定時計算單元107計算接收信號的N個路徑定時109-1至109-N；在路徑定時比較單元120對該N個路徑定時與先前計算的L個路徑定時119-1至119-L進(jìn)行比較，以判定M個路徑狀態(tài)121-1至121-M；將判定結(jié)果通知給路徑電平平均單元110，并將M個路徑定時112-1至112-M通知給閾值處理單元113。
另一方面，在路徑電平計算單元106計算接收信號的N個路徑電平108-1至108-N，并進(jìn)行平均處理(逐個路徑的平均處理)，以便根據(jù)路徑電平平均單元110的路徑狀態(tài)對以上的N個路徑電平和上一次計算的L個路徑電平117-1至117-L進(jìn)行平均。閾值處理單元113判定平均路徑電平111-1至111-M是否超過了閾值；將具有超過閾值的平均路徑電平的路徑的路徑電平114-1至114-K分配給指針分配單元122和先前計算平均路徑電平存儲器116；將路徑定時115-1至115-K分配給指針路徑單元122和先前計算路徑定時存儲器118。當(dāng)然，M等于或大于K。僅供參考，由于K明確地是當(dāng)前計算的、且已經(jīng)受到閾值處理的多個路徑，而L明確地是上一次計算的、且已經(jīng)受到閾值處理的多個路徑，因此在某些情況下K與L是一致的，而在其它情況下不一致。因此，可能出現(xiàn)這種情況，其中先前計算平均路徑電平存儲器116和先前計算路徑定時存儲器118兩者的輸出中的路徑數(shù)目與這兩個存儲器的輸入中的路徑數(shù)目一致或不一致。
此外，指針分配單元122按照與平均路徑電平114-1至114-K的降序相對應(yīng)的順序，從K個路徑定時115-1至115-K中選擇J個平均路徑定時，并將選取的路徑定時123-1至123-J作為同步定時通知給解調(diào)處理單元124。J的值不超過解調(diào)處理單元124中的指針數(shù)目，并且如果K大于指針數(shù)目，則把J的值設(shè)置為指針的數(shù)目。另一方面，如果K的值小于指針數(shù)目，則假設(shè)K＝J。在這種情況下，當(dāng)前可以出現(xiàn)這樣的指針，其沒有關(guān)聯(lián)的路徑，且沒有被通知同步定時。這種指針相當(dāng)于無效路徑，并且不用于諸如RAKE合成的解調(diào)過程。
如上所述，CDMA接收設(shè)備允許更新路徑定時以及在信號接收周期對接收信號的路徑電平進(jìn)行平均，由此提高路徑檢測的精度，同時保持定時變化的隨動特性。
接下來，說明圖3所示的CDMA接收設(shè)備的操作。
無線電接收單元102把通過天線100接收的無線電信號101轉(zhuǎn)換為基帶信號103。基帶信號103被分配給解調(diào)處理單元124和相關(guān)計算單元104。相關(guān)計算單元104計算基帶信號103與擴頻碼的相關(guān)，以產(chǎn)生延遲分布105。延遲分布105被分發(fā)給路徑電平計算單元106和路徑定時計算單元107。路徑電平計算單元106按延遲分布105上的峰值電平的降序選擇N個峰，并將該N個峰值電平作為路徑電平108-1至108-N供給路徑電平平均單元110。路徑定時計算單元107按延遲分布105上的峰值電平的降序選擇N個峰，并計算該N個峰的定時，然后將計算的定時作為路徑定時109-1至109-N提供給路徑定時比較單元120。如上所述，由于按照從最高峰開始的降序選擇峰，因此按照選擇的順序分配路徑號。換句話說，路徑號為n的路徑指的是，與具有108-n的峰值電平和109-n的峰定時的、且具有第n高電平的峰相對應(yīng)的路徑。
路徑定時比較單元120對當(dāng)前計算的N個路徑定時109-1至109-N與上一次計算的、且已經(jīng)受到閾值處理的L個路徑定時119-1至119-L進(jìn)行比較，并且如果比較的定時與相同的路徑相關(guān)聯(lián)，則認(rèn)為與比較的定時相關(guān)聯(lián)的路徑是新近突然出現(xiàn)的路徑。當(dāng)對上一次計算的、且已經(jīng)受到閾值處理的路徑定時119-1至119-L與當(dāng)前計算的路徑定時109-1至109-N進(jìn)行比較時，如果存在不與相同路徑相關(guān)的路徑定時，則認(rèn)為與先前計算的、且已受到閾值處理的路徑定時相關(guān)聯(lián)的路徑是丟失的路徑。例如，在如表2所示的計算的路徑定時中，如果假設(shè)，相互間的定時差等于或小于0.5個碼片的不同延遲分布的峰被認(rèn)為與相同的路徑相關(guān)聯(lián)，則先前計算的路徑的路徑號1和2是現(xiàn)有的路徑，且路徑號3是丟失的路徑；當(dāng)前計算的路徑的路徑號1和4是現(xiàn)有的路徑，而路徑號2和3是新近突然出現(xiàn)的路徑。
路徑定時比較單元120考慮到相同路徑的數(shù)目，來合并當(dāng)前計算的N個路徑和上一次計算的L個路徑；把用“現(xiàn)有的”、“新近突然出現(xiàn)的”和“丟失的”來表示的路徑狀態(tài)121-1至121-M提供給路徑電平平均單元110，還把M個路徑的路徑定時112-1至112-M提供給閾值處理單元113。數(shù)M由上式(1)表示，其中{L-相同路徑數(shù)目}表示丟失路徑的數(shù)目，上一次計算的路徑定時被提供給丟失的路徑。數(shù){N-相同路徑數(shù)目}表示新近突然出現(xiàn)的路徑的數(shù)目，并且當(dāng)前計算的路徑定時被提供給新近突然出現(xiàn)的路徑。關(guān)于相同的路徑，雖然可以出現(xiàn)上一次計算的路徑定時與當(dāng)前計算的路徑定時不相同的情況，但是假設(shè)始終提供當(dāng)前計算的路徑定時。在表2所示的例子中，雖然上一次計算的路徑號1和當(dāng)前計算的路徑號1代表相同的路徑，但是卻代表不同的路徑定時，在該情況下，當(dāng)前計算的6.5個碼片的路徑定時作為相同路徑的路徑定時被提供。
路徑電平平均單元110根據(jù)從路徑定時比較單元120收到的路徑狀態(tài)121-1至121-M，逐個路徑地對當(dāng)前計算的路徑電平108-1至108-N和上一次計算的平均路徑電平117-1至117-L進(jìn)行平均。一種平均方法包括，例如乘以一個遺忘因數(shù)，對現(xiàn)有路徑的平均如下當(dāng)前的平均路徑電平＝λ×(上一次的平均路徑電平)+(1-λ)×(當(dāng)前計算的路徑電平) (3)在以上表達(dá)式中，λ是大于0且小于1的數(shù)，其代表要設(shè)置的遺忘因數(shù)，例如λ＝0.3。大的λ值強調(diào)直到上一次的平均，小的λ值強調(diào)當(dāng)前計算的延遲分布。雖然應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡x擇λ值，但是通常優(yōu)選地選擇λ＜0.5，以強調(diào)當(dāng)前計算的延遲分布。通過將當(dāng)前要計算的路徑電平表示為0，來計算丟失的路徑，并且通過將上一次計算的路徑電平表示為0，來計算新近突然出現(xiàn)的路徑。作為參考雖然對于現(xiàn)有路徑、丟失路徑和新近突然出現(xiàn)的路徑的每一個，單獨的遺忘因數(shù)用于這些路徑或者共同的遺忘因數(shù)用于這些路徑這兩種情況都存在，但是任何一種情況都可適用。路徑電平平均單元110將M個路徑電平的平均路徑電平111-1至111-M提供給閾值處理單元113。
閾值處理單元113判斷與M個路徑相關(guān)的平均路徑電平111-1至111-M的任何一個是否超過預(yù)定閾值，并且如果與K個路徑相關(guān)的K個平均路徑電平114-1至114-K超過了閾值，則把與該K個路徑相關(guān)的平均路徑電平114-1至114-K和路徑定時115-1至115-K提供給指針分配單元122。作為閾值的值和建立閾值的方法，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的值和方法。此外，閾值處理單元113將平均路徑電平114-1至114-K分發(fā)給先前計算平均路徑電平存儲器116，以存儲在其中，以供下一次執(zhí)行路徑電平的平均過程，閾值處理單元113還將路徑定時115-1至115-K分發(fā)給先前計算路徑定時存儲器118，以存儲在其中，以供下一次執(zhí)行路徑定時的比較過程。
指針分配單元122按照平均路徑電平114-1至114-K的降序，從K個路徑中選擇J個路徑，J為設(shè)置的指針數(shù)目，并把從路徑定時115-1至115-K中選擇的選定J個路徑的路徑定時123-1至123-J供給解調(diào)處理單元124。應(yīng)該注意，雖然指針分配單元122根據(jù)平均路徑電平選擇路徑，但是作為同步定時被供給解調(diào)處理單元124的路徑定時不是平均路徑定時，而是從路徑定時計算單元107經(jīng)過路徑比較單元120供給閾值處理單元113的路徑定時，即在最后延遲分布中涉及的路徑定時。然而，關(guān)于丟失的路徑，在上一次計算的延遲分布中涉及的路徑定時被提供給解調(diào)處理單元124。解調(diào)處理單元124利用路徑定時123-1至123-J作為同步信號，對基帶信號執(zhí)行解調(diào)處理，例如解擴和解碼。
如上所述，本發(fā)明的CDMA接收設(shè)備允許通過使用平均路徑電平來提高路徑檢測精度，還允許通過使用在最后延遲分布中涉及的路徑定時作為同步定時，來跟蹤路徑定時的變化。
圖4所示流程圖說明了上述操作的概述。在由該CDMA接收設(shè)備實施的CDMA接收方法中，在步驟51產(chǎn)生延遲分布，在步驟52按照從最高峰開始的降序從延遲分布選擇N個峰；以及在步驟53為每個選擇的峰獲得路徑電平和路徑定時。應(yīng)該理解，在路徑電平計算單元106計算路徑電平，在路徑定時計算單元107計算路徑定時。接下來，在步驟54，在路徑定時比較單元120中，對上一次計算的、且存儲在先前計算路徑定時存儲器118中的路徑定時和當(dāng)前計算的路徑定時進(jìn)行比較；單獨為不同接收周期的延遲分布檢測相同的路徑；以及使各個延遲分布中涉及的每個峰與檢測到的路徑相關(guān)聯(lián)。另一方面，在步驟55，根據(jù)上一次在路徑電平平均單元110中計算的平均路徑電平和當(dāng)前計算的路徑電平，為每個路徑獲得當(dāng)前的平均路徑電平。在步驟56，在閾值處理單元113，根據(jù)預(yù)定閾值選擇要分配給指針的路徑。在步驟57，將已經(jīng)逐個路徑地為各個選擇的路徑獲得的路徑定時的最后路徑定時作為同步定時分配給指針。接下來，在步驟58，將當(dāng)前計算的路徑定時和平均路徑電平分別存儲在先前計算路徑定時存儲器118和先前計算平均路徑電平存儲器116中。該步驟跳回到步驟51，以便在下一個信號接收周期重復(fù)上述的相同過程。
應(yīng)該注意，雖然接收設(shè)備被用于其中通信系統(tǒng)依照CDMA的本實施例中，但是本發(fā)明也適用于這樣的接收設(shè)備，其遵循用于通過同步定時檢測電路執(zhí)行信號解調(diào)過程的其它通信系統(tǒng)。
接下來，對根據(jù)本發(fā)明第二實施例的CDMA接收設(shè)備進(jìn)行說明。
雖然圖3所示的CDMA接收設(shè)備利用遺忘因數(shù)來實現(xiàn)路徑電平的平均，但是在移動平均應(yīng)用于路徑電平的平均過程的情況下，圖5所示的第二實施例的CDMA接收設(shè)備是有用的。圖5所示設(shè)備的結(jié)構(gòu)與圖3所示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，先前計算平均路徑電平存儲器116被路徑電平存儲器216代替了，以及先前計算路徑定時存儲器118被路徑定時存儲器218代替了。僅供參考，圖5所示設(shè)備中的路徑號N、K和J的意思與圖3所示設(shè)備中的相同。
圖5所示的CDMA接收設(shè)備配有天線200，用于接收無線電信號；無線電接收單元202，用于將接收的無線電信號201轉(zhuǎn)換為基帶信號203；相關(guān)計算單元204，用于計算基帶信號203的相關(guān)值，以及提供延遲分布205；路徑電平計算單元206，用于根據(jù)由相關(guān)計算單元204提供的延遲分布205，來計算N個路徑電平208-1至208-N；路徑定時計算單元207，用于根據(jù)延遲分布205計算N個路徑定時209-1至209-N；路徑電平存儲器216，用于存儲路徑電平208-1至208-N；以及路徑定時存儲器218，用于存儲路徑定時209-1至209-N。
在計算移動平均的指定周期內(nèi)，路徑電平存儲器216存儲路徑電平217-1至217-P，包括當(dāng)前計算的路徑電平208-1至208-N。如果規(guī)定在R個信號接收周期內(nèi)計算移動平均，其中R＞1，則路徑電平存儲器216為R次存儲操作保持路徑電平存儲區(qū)，并且以這樣一種方式來存儲路徑電平，以致最后的路徑電平被寫進(jìn)其中已經(jīng)寫入了最舊的路徑電平的路徑電平存儲區(qū)中，以利用環(huán)形緩沖區(qū)等覆蓋最舊的路徑電平?？傻肞＝R×N。路徑定時存儲器218以類似的方式，在計算移動平均的周期內(nèi)存儲路徑定時219-1至219-P，包括當(dāng)前計算的路徑定時209-1至209-N。如果規(guī)定在R個信號周期內(nèi)計算移動平均，則路徑定時存儲器218為R次存儲操作保持路徑定時存儲區(qū)，并且以這樣一種方式存儲路徑定時，以致最后的路徑定時被寫進(jìn)其中已經(jīng)寫入了最舊的路徑定時的路徑定時存儲區(qū)中，以利用環(huán)形緩沖區(qū)等覆蓋最舊的路徑定時?？梢赃m當(dāng)?shù)卮_定與移動平均周期相對應(yīng)的信號接收周期的數(shù)目，即R值，例如可以設(shè)置R＝10。
另外，該CDMA接收設(shè)備還配有路徑定時比較單元220，用于根據(jù)由路徑定時存儲器218提供的整個移動平均周期內(nèi)的路徑定時219-1至219-P，來判斷與不同延遲分布相關(guān)的路徑之間或當(dāng)中的對應(yīng)關(guān)系；路徑電平平均單元210，用于根據(jù)由路徑電平存儲器216提供的整個移動平均周期內(nèi)的路徑電平217-1至219-P，來逐個路徑地創(chuàng)建路徑電平的平均；閾值處理單元213，用于判定當(dāng)前在路徑電平平均單元210中計算的U個平均路徑電平211-1至211-U是否超過閾值；指針分配單元222，用于把與超過閾值的平均路徑電平相關(guān)聯(lián)的路徑分配給指針；以及解調(diào)處理單元224，用于執(zhí)行解擴過程以及提供解調(diào)結(jié)果。指針分配單元222向解調(diào)處理單元224供給各個指針的同步定時223-1至223-J。
關(guān)于R個信號接收周期的路徑定時219-1至219-P，如果存在單獨與相同路徑相關(guān)聯(lián)的路徑定時組，則路徑定時比較單元220在每個信號接收周期檢測相同的路徑；提供U個路徑狀態(tài)221-1至221-U給路徑電平平均單元210；以及提供路徑定時212-1至212-U給閾值處理單元213，其中數(shù)U指的是考慮了相同路徑的路徑數(shù)目，U小于P。數(shù)U的計算如下U＝(相同路徑的數(shù)目)+(除相同路徑之外的路徑的數(shù)目)(4)例如，在如表3所示的計算的路徑定時中，考慮如下情況，其中N＝4，R＝3，并且認(rèn)為與定時差小于或等于0.5個碼片的路徑定時相關(guān)聯(lián)的路徑是相同的路徑。此時，在路徑號1中的信號接收時間1、路徑號2中的信號接收時間2和路徑號1中的信號接收時間3時的一組路徑定時與相同的路徑相關(guān)聯(lián)。在路徑號3中的信號接收時間1和路徑號2中的信號接收時間3時的一組路徑定時與另一個相同的路徑相關(guān)聯(lián)。因此，由于相同路徑的數(shù)目等于2，并且除相同路徑之外的路徑的數(shù)目等于7，所以得到U＝2+7＝9 (5)表3 路徑電平平均單元210根據(jù)路徑狀態(tài)221-1至221-U，對由路徑電平存儲器216提供的路徑電平217-1至217-P執(zhí)行移動平均過程，并將平均路徑電平211-1至211-U提供給閾值處理單元213。
接下來，對本發(fā)明的計算移動平均的方法進(jìn)行說明。
根據(jù)移動平均方法計算的當(dāng)前接收時間S時的第i個路徑的平均路徑電平Pi，mavg如下Pi,mavg=1RΣt-S-R+1SPi(t)---(6)]]>其中R表示計算移動平均的信號接收周期數(shù)目，Pi(t)表示接收時間t時的第i個路徑的路徑電平。
如上所述，在圖5所示的CDMA接收設(shè)備中，創(chuàng)建路徑電平的移動平均使得有可能提高路徑的檢測精度，以及甚至在平均計算過程中也能夠在每個信號接收周期更新路徑定時，從而保護信號接收特性不遭受由路徑定時變化引起的惡化。
接下來，將參考圖6對根據(jù)本發(fā)明另一實施例的CDMA接收設(shè)備進(jìn)行說明。在路徑電平平均過程中采用間隔平均的情況下，圖6所示的CDMA接收設(shè)備是有用的。
圖6所示CDMA接收設(shè)備不同于圖3所示CDMA接收設(shè)備之處在于先前計算路徑定時存儲器118被以前計算路徑定時存儲器325所代替；路徑定時比較單元120被第一路徑定時比較單元327所代替；以及添加了路徑電平計算計數(shù)器317，用于更新路徑電平平均過程中的平均計算次數(shù)；三個開關(guān)312、330和335；開關(guān)控制器319，用于控制這三個開關(guān)312、330和335的開關(guān)操作；先前分配指針路徑定時存儲器337，用于存儲上一次已經(jīng)通知給解調(diào)處理單元341的路徑定時336-1至336-J；以及第二路徑定時比較單元339，用于對上一次已經(jīng)分配給指針的路徑定時338-1至338-J和當(dāng)前計算的路徑定時309-1至309-N進(jìn)行比較。另外，以前計算路徑定時存儲器325存儲由第一路徑定時比較單元327供給的路徑定時331-1至331-W。僅供參考，圖6所示CDMA接收設(shè)備中的路徑號N、K和J的定義與圖3所示CDMA接收設(shè)備中的相同。
圖6所示的CDMA接收設(shè)備配有天線300，用于接收無線電信號；無線電接收單元302，用于將接收的無線電信號301轉(zhuǎn)換為基帶信號303；相關(guān)計算單元304，用于計算基帶信號303的相關(guān)值，以及提供延遲分布305；路徑電平計算單元306，用于根據(jù)由相關(guān)計算單元304提供的延遲分布305，來計算N個路徑電平308-1至308-N；路徑定時計算單元307，用于從延遲分布305計算N個路徑定時309-1至309-N；以前計算路徑定時存儲器325，用于存儲過去計算的路徑定時；第一路徑定時比較單元327，用于對當(dāng)前計算的N個路徑定時309-1至309-N和過去計算的V個路徑定時326-1至326-V進(jìn)行比較；先前計算平均路徑電平存儲器314，用于存儲上一次計算的平均路徑電平；路徑電平平均單元310，用于為被第一路徑電平平均單元327判定為相同路徑的每個路徑，對當(dāng)前計算的路徑電平308-1至308-N和上一次計算的平均路徑電平315-1至315-V逐個路徑地計算平均；閾值處理單元322，用于判定當(dāng)前在路徑電平平均單元310中計算的W個平均路徑電平311-1至311-W的每一個是否超過閾值；指針分配單元333，用于把具有超過閾值的平均路徑電平的路徑分配給指針；以及解調(diào)處理單元341，用于執(zhí)行解擴解調(diào)過程以及提供解調(diào)結(jié)果。
如上所述，該CDMA接收設(shè)備還配有路徑電平計算計數(shù)器317，用于更新路徑電平平均過程中的平均計算次數(shù)；三個開關(guān)312、330和335；開關(guān)控制器319，用于控制這三個開關(guān)312、330和335的開關(guān)操作；先前分配指針路徑定時存儲器337，用于存儲上一次已經(jīng)通知給解調(diào)處理單元341的路徑定時336-1至336-J；以及第二路徑定時比較單元339，用于對上一次已經(jīng)分配給指針的路徑定時338-1至338-J和當(dāng)前分配給指針的路徑定時309-1至309-N進(jìn)行比較。
雖然如圖3所示CDMA接收設(shè)備一樣，路徑電平平均單元310對當(dāng)前計算的路徑電平308-1至308-N和上一次計算的平局路徑電平315-1至315-V執(zhí)行逐個路徑的平均處理，但是間隔平均方法應(yīng)用于該平均過程。路徑電平平均單元310在離散的信號接收周期內(nèi)，例如(t＝0，...，T-1)，計算平均路徑電平Pi，avg，如下Pi,avg=1TΣt=0T-1Pi(t)---(6)]]>其中Pi(t)表示接收時間t時的第i個路徑的路徑電平，平均周期T為自然數(shù)，且可以設(shè)置為，例如T＝10。
在這種情況下，由于平均處理被執(zhí)行T次，因此接收時間為T-1。結(jié)果，在平均計算的次數(shù)達(dá)到T之前，路徑電平平均單元310不能供給平均路徑電平311-1至311-W。僅供參考，平均計算次數(shù)指的是，以增量1從1遞增到表示平均周期的數(shù)的數(shù)。路徑電平計算計數(shù)器317通過在每個信號接收周期使平均計算次數(shù)加1，來更新平均計算次數(shù)，并將更新的結(jié)果提供給路徑電平平均單元310，其中平均計算次數(shù)的初始值為1，并且當(dāng)次數(shù)達(dá)到平均周期時，下一個次數(shù)被設(shè)置為1。
路徑電平計算計數(shù)器317將平均處理狀態(tài)信號318提供給開關(guān)控制器319。當(dāng)平均計算次數(shù)達(dá)到平均周期時，平均處理狀態(tài)信號所指示的值表示所關(guān)心的平均過程的結(jié)束，以及當(dāng)平均計算次數(shù)小于平均周期時，平均處理狀態(tài)信號所指示的值表示正在進(jìn)行平均處理。當(dāng)平均處理狀態(tài)信號318指示正在進(jìn)行平均處理時，開關(guān)控制器319提供開關(guān)控制信號320以斷開開關(guān)312、開關(guān)330和開關(guān)335，以及當(dāng)平均處理狀態(tài)信號318指示平均過程結(jié)束時，開關(guān)控制器319提供開關(guān)控制信號320以接通這些開關(guān)。
在第一路徑定時比較單元327中，對當(dāng)前計算的路徑定時309-1至309-N與過去計算的路徑定時326-1至326-V進(jìn)行比較，從而確定W個路徑狀態(tài)，其中過去計算的路徑定時包括和直到上一次路徑定時計算為止的平均計算次數(shù)一樣多的次數(shù)所計算的所有路徑定時，并且由以前計算路徑定時存儲器325提供。路徑號V等于和直到上一次為止的平均計算次數(shù)一樣多的次數(shù)所計算的路徑數(shù)目，其考慮了相同路徑的數(shù)目。例如，可以考慮如表4中所示的計算的路徑定時，其中當(dāng)前的平均計算次數(shù)為3，并且相互之間的定時差小于或等于0.5個碼片的路徑被認(rèn)為是相同的路徑。在這種情況下，V的計算如下V＝相同路徑的數(shù)目+{N-相同路徑的數(shù)目}+{N-相同路徑的數(shù)目}(7)其中“相同路徑的數(shù)目”指的是，在平均計算次數(shù)為1時計算的路徑與平均計算次數(shù)為2時計算的路徑之間的相互關(guān)系中、被認(rèn)為是相同路徑的路徑數(shù)目。在本例子中，N＝4，并且平均計算次數(shù)為1時的路徑號1和平均計算次數(shù)為2時的路徑號1被認(rèn)為是相同的路徑。從而，相同路徑的數(shù)目為1。
表4
因此，得到V＝1+(4-1)+(4-1)＝7 (8)此外，定義數(shù)W為考慮了相同路徑數(shù)目的、當(dāng)前計算的和過去計算的路徑數(shù)目的總和。在表4所示例子中，“當(dāng)前計算的路徑”表示在平均計算次數(shù)等于3時的路徑，以及“過去計算的路徑”表示在平均計算次數(shù)等于1和2時的路徑。由于過去計算的路徑數(shù)目V等于7，因此可以由下式獲得WW＝相同路徑的數(shù)目+{N-相同路徑的數(shù)目}+{V-相同路徑的數(shù)目}(9)其中相同路徑的數(shù)目指的是，在平均計算次數(shù)等于1至3時所計算的路徑當(dāng)中的關(guān)系中、被認(rèn)為是相同路徑的路徑數(shù)目。因此，由平均計算次數(shù)為1時的路徑號1、平均計算次數(shù)為2時的路徑號1和平均計算次數(shù)為3時的路徑號1組成的一組路徑被認(rèn)為是相同的路徑，并且由平均計算次數(shù)為1時的路徑號3和平均計算次數(shù)為3時的路徑號2組成的一組路徑被認(rèn)為是相同的路徑。為此，相同路徑的數(shù)目為2。由于N＝4且V＝7，因此可得W＝2+(4-2)+(7-2)＝9 (10)第一路徑定時比較單元327將如上所述判定的路徑328-1至328-W的狀態(tài)提供給路徑電平平均單元110。第一路徑定時比較單元327，考慮相同的路徑，將過去計算的路徑定時326-1至326-V和當(dāng)前計算的路徑定時309-1至309-N一起并入W個路徑定時329-1至329-W中，并將合并結(jié)果提供給開關(guān)330。路徑電平平均單元310根據(jù)路徑328-1至328-W的狀態(tài)，逐個路徑地計算由先前計算平均路徑電平存儲器314提供的路徑電平315-1至315-V和當(dāng)前計算的路徑電平308-1至308-N的間隔平均。如果平均計算次數(shù)沒有達(dá)到平均周期，則路徑電平平均單元310提供平均過程中的路徑電平，并且如果平均計算次數(shù)達(dá)到了平均周期，則路徑電平平均單元310將平均路徑電平提供給開關(guān)312。
如果開關(guān)控制信號320指示“斷開”，則開關(guān)312將平均過程中的路徑電平313-1至313-W提供給先前計算平均路徑電平存儲器314，以存儲在其中，以供下一次執(zhí)行平均過程。作為選擇，如果開關(guān)控制信號320指示“接通”，則開關(guān)312將平均路徑電平321-1至321-W提供給閾值處理單元322。
如果開關(guān)控制信號320指示“斷開”，則開關(guān)330將輸入路徑定時329-1至329-W提供給以前計算路徑定時存儲器325，并且如果開關(guān)控制信號320指示“接通”，則開關(guān)330將輸入路徑定時329-1至329-W提供給閾值處理單元322。在開關(guān)330沒有將路徑定時通知給以前計算路徑定時存儲器325的情況下，即一個平均周期的平均過程已經(jīng)完成了的情況下，以前計算路徑定時存儲器325清除所有存儲的、過去計算的路徑定時。
另一方面，第二路徑定時比較單元339執(zhí)行路徑定時比較過程，以更新間隔平均處理過程中的路徑定時。第二路徑定時比較單元339對上一次已經(jīng)分配給指針的路徑定時338-1至338-J和當(dāng)前計算的路徑定時309-1至309-N進(jìn)行比較，并且判斷這兩組路徑定時是否與相同的路徑相關(guān)聯(lián)。如果這兩組路徑定時與相同的路徑相關(guān)聯(lián)，而且當(dāng)前計算的路徑的路徑定時和上一次已經(jīng)分配給指針的路徑的路徑定時不相同，則第二路徑定時比較單元339將路徑定時更新為當(dāng)前計算的路徑定時，并將更新的路徑定時提供給開關(guān)335。如果這兩組路徑定時相同，則第二路徑定時比較單元339實際上提供上一次的路徑定時。在這種情況下，不提供新的路徑，并且上一次已經(jīng)分配給指針的路徑定時用于丟失的路徑。因此，由第二路徑定時比較單元339提供的路徑定時的數(shù)目恒定地為J。
如果開關(guān)控制信號320指示“斷開”，開關(guān)335把從第二路徑定時比較單元339收到的路徑定時340-1至340-J提供給解調(diào)處理單元341，并且如果開關(guān)控制信號320指示“接通”，開關(guān)335提供由平均路徑電平的閾值處理產(chǎn)生的路徑定時334-1至334-J。
由于即使當(dāng)平均過程正在被執(zhí)行，第三實施例也允許在信號接收周期更新路徑定時，同時利用路徑電平的間隔平均提高路徑檢測的精度，因此能夠防止由定時變化引起的信號接收特性的惡化。尤其是，在第三實施例中，由于不必每個信號接收周期都執(zhí)行閾值處理，因此，與第一或第二實施例相比，可以減少閾值處理所需的計算功率，由此減少電功耗等。
以上說明給出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在上述說明中，雖然通過利用遺忘因數(shù)進(jìn)行平均的方法和利用移動平均和間隔平均的方法被描述為路徑電平平均單元計算平均的方法，但是可應(yīng)用于本發(fā)明的路徑電平平均方法不限于上述方法。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址信號接收方法，包括以下步驟在預(yù)定的處理周期創(chuàng)建延遲分布；從所述延遲分布選擇預(yù)定數(shù)目的峰；為每個選擇的峰確定峰的路徑電平和路徑定時；比較路徑定時，以檢測在所述預(yù)定處理周期的不同周期中創(chuàng)建的延遲分布中涉及的相同路徑；使每個所述延遲分布中涉及的各個峰與所述路徑相關(guān)聯(lián)；在所述預(yù)定處理周期的不同周期內(nèi)，逐個路徑地對所述路徑電平進(jìn)行平均；根據(jù)平均路徑電平選擇要分配給指針的路徑；以及將已經(jīng)為各個選擇的路徑確定的路徑定時的最后路徑定時作為同步定時分配給指針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中平均步驟包括步驟通過把在當(dāng)前周期中獲得的路徑電平乘以(1-λ)的值和在上一周期中獲得的平均路徑電平乘以λ的值相加，來計算在當(dāng)前周期中要獲得的平均路徑電平，假設(shè)0＜λ＜1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中平均步驟包括步驟在所述預(yù)定處理周期的兩個或多個周期內(nèi)計算所述路徑電平的移動平均。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中平均步驟包括步驟在每個平均周期內(nèi)計算所述路徑電平的平均，所述平均周期是與所述預(yù)定處理周期的兩個或多個周期相對應(yīng)的周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中關(guān)聯(lián)步驟包括步驟當(dāng)不同延遲分布上的峰的時間軸上的位置相互重合或者彼此在預(yù)定的定時誤差范圍內(nèi)時，將不同延遲分布上的峰確定為與相同路徑相關(guān)聯(lián)的峰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定處理周期是信號接收周期。
7.一種碼分多址信號接收設(shè)備，包括相關(guān)計算單元，用于創(chuàng)建延遲分布；路徑定時計算單元，用于按照從所述延遲分布中涉及的最高峰開始的降序，選擇預(yù)定數(shù)目的峰，以及根據(jù)所述延遲分布獲得選擇的峰的路徑定時；路徑電平計算單元，用于按照從所述延遲分布中涉及的最高峰開始的降序，選擇所述預(yù)定數(shù)目的峰，以及根據(jù)所述延遲分布獲得選擇的峰的路徑電平；路徑定時比較單元，用于對從在過去周期中獲得的延遲分布中計算的路徑定時和在當(dāng)前周期中獲得的路徑定時進(jìn)行比較，為不同的延遲分布檢測相同的路徑，以及使每個延遲分布中的各個峰與路徑相關(guān)聯(lián)；路徑電平平均單元，用于在不同的延遲分布上逐個路徑地對所述路徑電平計算單元獲得的路徑電平進(jìn)行平均；閾值處理單元，用于將閾值作用于平均路徑電平，以及選擇要分配給指針的路徑；以及指針分配單元，用于將路徑定時作為同步信號分配給所述指針，所述路徑定時是已經(jīng)為各個選擇的路徑獲得的路徑定時的最后路徑定時。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其還包括先前計算平均路徑電平存儲器，用于存儲在上一周期中計算的平均路徑電平；以及先前計算路徑定時存儲器，適于存儲在上一周期中計算的路徑定時，其中所述路徑電平平均單元根據(jù)在上一周期中計算的平均路徑電平和由所述路徑電平計算單元提供的當(dāng)前周期中的路徑電平，來計算當(dāng)前周期中的平均路徑電平，以及如果兩個路徑定時之間的差等于或小于預(yù)定值，則所述路徑定時比較單元就檢測與所述路徑定時計算單元在上一周期中計算的路徑定時和在當(dāng)前周期中計算的路徑定時都關(guān)聯(lián)的路徑，作為相同的路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其還包括路徑電平存儲器，用于存儲在預(yù)定數(shù)目的先前信號接收周期內(nèi)的路徑電平；以及路徑定時存儲器，用于存儲在所述預(yù)定數(shù)目的先前信號接收周期內(nèi)的路徑定時，其中所述路徑電平平均單元計算存儲在所述路徑電平存儲器中的路徑電平的平均，以及所述路徑定時比較單元根據(jù)存儲在所述路徑定時存儲器中的路徑定時，來判斷相同的路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其還包括先前計算平均路徑電平存儲器，用于存儲在上一周期中計算的平均路徑電平，其中所述路徑電平平均單元在每個平均周期計算所述路徑電平的平均，所述平均周期等效于兩個或多個信號接收周期。
全文摘要
一種碼分多址信號接收方法，按照從延遲分布中涉及的最高峰開始的降序，從延遲分布選擇N個峰，為每個選擇的峰確定路徑電平和路徑定時，并且通過比較上一次計算的路徑定時與當(dāng)前計算的路徑定時，來單獨為不同的延遲分布檢測相同的路徑。根據(jù)上一次計算的路徑電平和當(dāng)前計算的路徑電平，逐個路徑地計算當(dāng)前的平均路徑電平，將預(yù)定閾值作用于計算的平均路徑電平，并選擇要分配給指針的路徑。在已經(jīng)為各個選擇的路徑獲得的路徑定時當(dāng)中，最后的路徑定時作為同步定時被分配給指針。
文檔編號H04B7/216GK1606252SQ20041008338
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者大浦聰 申請人:日本電氣株式會社