專利名稱：通信設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的RF收發(fā)信機(jī)中，從石英晶體參考元件得到的參考時(shí)鐘或振蕩器的使用幾乎是普遍存在的。該方法的性能優(yōu)勢在于壓電石英晶體諧振器的高頻準(zhǔn)確性(百萬分之幾的數(shù)量級(jí))以及設(shè)備所產(chǎn)生低噪聲信號(hào)。對(duì)于許多應(yīng)用，用于實(shí)現(xiàn)該方法的參考頻率發(fā)生硬件的成本和尺寸僅僅組成通信裝備的總成本的一小部分。
但是，對(duì)于其他設(shè)備，包括，但不限于，新種類的接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和收發(fā)信機(jī)，其發(fā)展為短程、低碼率應(yīng)用，諸如無線感應(yīng)、后勤和游戲控制，晶體參考的成本可占到收發(fā)信機(jī)的總成本的相當(dāng)大比例(例如10％到30％)。而且，盡管收發(fā)信機(jī)的集成部分的成本期望隨著時(shí)間而大大降低，但晶體成本不可能以同樣快的速度降低。這樣，晶體的成本作為收發(fā)信機(jī)總成本的比例實(shí)際上將隨著時(shí)間而趨向于增加。
晶體參考元件當(dāng)前不會(huì)將自己與其他電路元件集成在硅襯底上。這是因?yàn)閰⒖荚惺褂玫倪@一類型的高質(zhì)量因數(shù)(Q)諧振器是從諸如石英的壓電材料構(gòu)建出來的，其與半導(dǎo)體中使用的基于硅的材料不兼容。因此，晶體實(shí)現(xiàn)為用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備其他元件的集成電路之外的離散的元件。晶體實(shí)現(xiàn)為離散元件這一因素負(fù)面上影響了收發(fā)信機(jī)的成本和尺寸。
對(duì)頻率穩(wěn)定性，若干通信技術(shù)采用了不依賴晶體的電路，如下所述LC調(diào)諧接收機(jī)。盡管晶體參考電路是現(xiàn)代通信裝備中普遍使用的，但1980年前制造的裝備有時(shí)使用調(diào)諧的LC(電感-電容)電路來用于頻率生成。幾個(gè)例子是廣播電視接收機(jī)、廣播無線電接收機(jī)和短波無線電接收機(jī)。所有這些系統(tǒng)中的共有特點(diǎn)是模擬傳輸格式和高比率的信號(hào)帶寬對(duì)載波頻率。這樣的應(yīng)用僅用于模擬格式。
寬帶頻移鍵控(FSK)。盡管只有少數(shù)的商業(yè)應(yīng)用在使用，具有高調(diào)制索引的數(shù)字FSK系統(tǒng)展示了對(duì)頻率偏移的容許度。這類系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)字調(diào)制，并且可以使其支持任意高比率的載波頻率對(duì)數(shù)據(jù)速率。但是，采用寬帶FSK的系統(tǒng)在其頻譜利用方面不夠有效，因?yàn)檎加玫男盘?hào)頻帶僅可由單獨(dú)一個(gè)用戶同時(shí)使用。而且，因?yàn)閷拵M信號(hào)的能量密度在頻帶上分布不均勻，隨著峰值功率密度將可能出現(xiàn)調(diào)整的問題。
DSSS信號(hào)基于XOR的處理。在該方法中，如美國專利No.5,559,828中所述，使用XOR(異或)門和延遲線來解擴(kuò)DSSS(直接序列擴(kuò)頻)序列。盡管這在增加對(duì)頻率偏移的容許度方面有效，但不產(chǎn)生編碼增益，并且不區(qū)分代碼，平等地解碼所有的信號(hào)。這樣，DSSS系統(tǒng)的幾個(gè)優(yōu)勢，包括編碼增益、碼分多址、和正交調(diào)制方案中的多代碼的使用，就會(huì)在使用XOR處理時(shí)喪失。
上述這些技術(shù)都不完全適用于諸如兼容IEEE 802.15.4的特定數(shù)字通信系統(tǒng)。


結(jié)合附圖參考詳細(xì)說明，將最好地理解說明了組織、操作方法及目的和優(yōu)勢的特定實(shí)施例，在附圖中圖1是與特定實(shí)施例相一致的射頻接收機(jī)的框圖；圖2是與特定實(shí)施例相一致的射頻收發(fā)信機(jī)的框圖；圖3是與特定實(shí)施例相一致的另一射頻收發(fā)信機(jī)的框圖；圖4是與特定實(shí)施例相一致的示例振蕩器的框圖；和圖5是與特定實(shí)施例相一致的用于對(duì)差分碼片檢測器的噪聲性能建模的通信系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
盡管本發(fā)明容易受到許多不同形式實(shí)施例的影響，但將在附圖中示出并將在這里用特定實(shí)施例說明這樣的理解，這樣的實(shí)施例的本公開被視作原理的示例，而非將本發(fā)明限制于所示出和描述的特定實(shí)施例。在下面的描述中，類似的參考標(biāo)號(hào)用于描述附圖的幾個(gè)視圖中的相同、類似或相應(yīng)的零件。
術(shù)語“一”(a或an)，如這里所使用的，定義為一個(gè)或多于一個(gè)。術(shù)語“多個(gè)”，如這里所使用的，定義為兩個(gè)或多于兩個(gè)。術(shù)語“另一”，如這里所使用的，定義為至少第二或更多。術(shù)語“包括”(including)和/或“具有”(having)，如這里所使用的，定義為包括(comprising)(即，開放語言)。術(shù)語“連接”(coupled)，如這里所使用的，定義為連接(connected)，盡管不必是直接地也不必是機(jī)械地。術(shù)語“程序”，如這里所使用的，定義為設(shè)計(jì)用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的指令序列?！俺绦颉被颉坝?jì)算機(jī)程序”可包括子程序、函數(shù)、流程、對(duì)象方法、對(duì)象實(shí)現(xiàn)、可執(zhí)行應(yīng)用程序、applet、servlet、源代碼、對(duì)象代碼、共享庫/動(dòng)態(tài)加載庫和/或設(shè)計(jì)用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的其他指令序列。
晶體由于其高準(zhǔn)確度和低噪聲水平而用作諸如收發(fā)信機(jī)的各種設(shè)備中的頻率確定元件。如果開發(fā)出使收發(fā)信機(jī)能夠在其頻率參考容許相對(duì)寬頻率變化和高噪聲水平的技術(shù)，將允許不使用高Q壓電材料而實(shí)現(xiàn)頻率參考。如果需要的話，形成的電路可以實(shí)現(xiàn)在集成電路上，給用于特定應(yīng)用的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和收發(fā)信機(jī)帶來顯著的成本與尺寸節(jié)省。
圖1描繪了與特定實(shí)施例相一致的接收機(jī)設(shè)備100的框圖。在這個(gè)示例實(shí)施例中，在天線104接收DSSS信號(hào)并將其傳遞到變頻器電路108進(jìn)行下變頻。變頻器(例如混頻器)108使用形式上為基于非晶體的頻率發(fā)生器112的本地振蕩器，其產(chǎn)生與從天線104進(jìn)入的信號(hào)混頻的信號(hào)，從而產(chǎn)生變頻器108的輸出。這個(gè)變頻器的輸出連接到差分碼片檢測器116，該差分碼片檢測器116在此被定義為檢測器電路，其根據(jù)2001年12月21日提交的題為“Low Cost DSSS CommunicationSystem”的美國專利No.6,563,857操作。本專利申請(qǐng)所述的差分碼片檢測還在Q.Shi，R.J.O’Dea，and F.Martin，“A New Chip-LevelDetection System for DS-CDMA，”2002 IEEE International Conference onCommunications，vol.1，pp.544-547，2002中有詳細(xì)的描述。這些文件證明差分碼片檢測可以增加接收機(jī)對(duì)頻率偏移的容許度。但是，沒有認(rèn)識(shí)到，相同機(jī)制也可以用來減輕接收本地振蕩器(LO)或發(fā)射載波信號(hào)上的低頻噪聲(相位噪聲/封閉噪聲(close-in noise))的效應(yīng)，由此有助于利用無晶體的振蕩器。本地振蕩器或載波振蕩器上的低頻噪聲的減輕將在附圖5的討論中解釋并證明。
應(yīng)該注意到，除DSSS之外的其他信號(hào)類型也可用于與本發(fā)明相一致的特定實(shí)施例中，包括，但不限于，通用頻率調(diào)制信號(hào)，相位調(diào)制信號(hào)或線性調(diào)頻脈沖擴(kuò)頻信號(hào)。這里，差分碼片檢測模塊更一般地被描述為差分檢測模塊，其延遲元件(參看圖5的278)表示某些需要的檢測時(shí)間差。在相關(guān)(碼元匹配濾波)之前的差分檢測信號(hào)的過程基本上負(fù)責(zé)減輕頻率偏移和封閉LO相位噪聲。
簡短地說，在差分碼片檢測的特定實(shí)施例中，下變頻器的輸出共軛并延遲一段等于N個(gè)直接序列碼片的時(shí)間，這里N優(yōu)選為1。然后對(duì)原始和延遲共軛的信號(hào)進(jìn)行復(fù)乘，以產(chǎn)生檢測器輸出(參看圖5的270)。
可以看出，差分檢測過程處理之后得到的信號(hào)具有幾個(gè)感興趣的屬性(1)接收本地振蕩器(LO)和發(fā)射載波頻率之間的頻率差的影響基本上被消除了；和(2)來自發(fā)射載波和接收LO的低頻(頻率低于碼片速率)相位噪聲產(chǎn)物基本上被消除了。
通過利用屬性(1)，有可能增加接收機(jī)對(duì)發(fā)射載波和接收LO之間的頻率偏移的容許度。通過利用屬性(2)，有可能放松對(duì)接收和發(fā)射振蕩器的封閉噪聲要求。這兩個(gè)屬性結(jié)合起來，允許省略基于某些通信環(huán)境中的壓電晶體元件的高性能振蕩器，諸如低功率、短程相對(duì)低碼率、相對(duì)低占空比的通信系統(tǒng)。
再參看圖1，在下變頻操作(單或多變頻)中，通過使用正交混頻器108，射頻(RF)DSSS信號(hào)被變換為復(fù)基帶I/Q表示。混頻器108的本地振蕩器(LO)頻率發(fā)生器112是直接產(chǎn)生的，或者從RF振蕩器通過頻率合成而產(chǎn)生的。由于同常規(guī)接收機(jī)相比，放松了對(duì)頻率準(zhǔn)確性和接收機(jī)100內(nèi)的封閉噪聲的要求，頻率發(fā)生器112可以由LC(電感/電容)型振蕩器、RC(電阻/電容)型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器或不需要高穩(wěn)定性壓電諧振器元件的任何其他合適振蕩器電路構(gòu)造而成，只要振蕩器具有相當(dāng)好的穩(wěn)定性。
下變頻操作的輸出是具有直接序列擴(kuò)頻碼的序列的復(fù)基帶信號(hào)，其中序列在發(fā)射機(jī)上在RF載波上進(jìn)行調(diào)制。復(fù)基帶信號(hào)還可以具有頻率偏移項(xiàng)，其代表發(fā)射載波和接收本地振蕩器的頻率差。此外，復(fù)基帶信號(hào)可以展示低頻噪聲的產(chǎn)物，其出現(xiàn)在發(fā)射載波或接收本地振蕩器上。
差分碼片檢測模塊116的輸出信號(hào)是從發(fā)射機(jī)發(fā)送到接收機(jī)的DSSS信號(hào)的復(fù)基帶表示。頻率偏移和振蕩器引入的低頻相位噪聲基本上被消除了。所剩余的是要通過解擴(kuò)DSSS信號(hào)來恢復(fù)在發(fā)射機(jī)調(diào)制的信息。這是通過相關(guān)的過程來完成的，由相關(guān)器120實(shí)施。
如果DSSS代碼在發(fā)射機(jī)調(diào)制之前進(jìn)行差分編碼(參看圖5的220和224)，則差分碼片檢測模塊116在其輸出產(chǎn)生DSSS代碼，相關(guān)器120將與DSSS代碼相關(guān)。如果DSSS代碼沒有在發(fā)射機(jī)進(jìn)行差分編碼(如Shi等的論文)，則差分碼片檢測模塊116在其輸出產(chǎn)生修改的DSSS代碼，相關(guān)器120將與修改的DSSS代碼相關(guān)?？梢酝ㄟ^將DSSS代碼傳遞通過差分檢測模塊116所使用的相同差分碼片檢測操作而預(yù)先計(jì)算修改的代碼(參看圖5的270)。
這樣，與特定實(shí)施例相一致的直接序列擴(kuò)頻接收機(jī)100具有頻率發(fā)生器112，其不使用壓電晶體而生成本地振蕩器信號(hào)。變頻器108接收本地振蕩器信號(hào)并將本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生下變頻的信號(hào)。使用至少一個(gè)第一DSSS代碼對(duì)接收的DSSS信號(hào)進(jìn)行編碼。差分碼片檢測器116接收下變頻的信號(hào)并產(chǎn)生檢測信號(hào)，同時(shí)消除頻率偏移和低頻相位噪聲。相關(guān)器120接收差分檢測的信號(hào)并將差分檢測的信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)，以產(chǎn)生決策統(tǒng)計(jì)，用于確定發(fā)射的信息。
該配置提供了一種用于處理數(shù)字調(diào)制無線電信號(hào)的方法，有助于對(duì)頻率偏移和振蕩器噪聲的高容許度，同時(shí)保持通過碼分多址(CDMA)的頻譜再利用、信號(hào)帶寬上的均勻能量密度以及任意高比率的載波頻率對(duì)碼率。這樣，與特定實(shí)施例相一致的直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信方法包括生成本地振蕩器信號(hào)，而不使用壓電晶體；將本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)進(jìn)行混頻以產(chǎn)生下變頻信號(hào)，其中使用第一組的DSSS代碼來編碼接收的DSSS信號(hào)；差分解碼下變頻信號(hào)以產(chǎn)生差分解碼信號(hào)；以及將解碼信號(hào)與第二組的DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
在特定實(shí)施例中，上面的無線接收機(jī)可以使用用于接收信號(hào)并在108將其轉(zhuǎn)換為基帶表示的RF接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)。RF接收機(jī)具有基于不用壓電晶體元件的振蕩器的本地振蕩器頻率發(fā)生器112。處理模塊116(例如差分碼片檢測器)產(chǎn)生輸出碼片，其是輸入信號(hào)的連續(xù)碼片的函數(shù)。相關(guān)器模塊120將處理模塊輸出的DSSS信號(hào)與從發(fā)射碼字得到的DSSS碼字進(jìn)行相關(guān)。
一般來說，但并不是限制，碼長度可以確定系統(tǒng)性能有多好。為了諸如如上所述的系統(tǒng)中的更好的性能，碼長度趨向于稍長。頻率偏移容許度經(jīng)過試驗(yàn)大約為0.12/T，其中T是擴(kuò)頻碼序列中的碼片的周期。對(duì)于給定數(shù)據(jù)速率，更高的碼片速率導(dǎo)致更小的碼片周期以及對(duì)頻率偏移的更高的容許度。此外，注意到，差分碼片檢測機(jī)制可導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度的下降。對(duì)于特定示例實(shí)現(xiàn)來說，可以觀察到這個(gè)下降相比常規(guī)接收機(jī)約為3到10dB。靈敏度損失主要是差分碼片檢測模塊116的乘操作的結(jié)果，其提高了負(fù)信噪比情況下的噪聲。這樣，在將本教導(dǎo)用作通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)該考慮這些因素。
除了提供接收機(jī)設(shè)備之外，發(fā)射機(jī)可以類似地產(chǎn)生，例如如圖2所描繪的，使用頻率發(fā)生器126，用作用于生成發(fā)射機(jī)RF載波信號(hào)的RF源。在這個(gè)例子中，頻率發(fā)生器126可包括基于沒有壓電元件的振蕩器的頻率發(fā)生器，諸如IC或RC(電阻-電容)受控頻率發(fā)生器。DSSS調(diào)制器130用于以已知的DSSS碼字在由頻率發(fā)生器126所生成的RF載波上調(diào)制要發(fā)射的消息。RF上變頻器134使用RF頻率發(fā)生器126(用作RF源)所生成的載波信號(hào)將來自DSSS調(diào)制器130的信號(hào)變換到所需射頻，并且，在所示的例子中，提供通過天線140發(fā)射所需的放大。在此實(shí)施例中，頻率發(fā)生器126是在收發(fā)信機(jī)的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)部分之間共享的。
這里提出的發(fā)射機(jī)趨向于產(chǎn)生具有均勻能量密度的頻譜。因?yàn)槭褂弥苯有蛄袛U(kuò)頻技術(shù)，有可能支持在單獨(dú)頻率空間的多用戶。
圖3描繪了另一種變化，其中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的頻率發(fā)生器獨(dú)立分開地保持(發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以共有一個(gè)外殼以組成收發(fā)信機(jī)，或者可以是獨(dú)立分開的物理設(shè)備)。在這個(gè)例子中，頻率發(fā)生器112生成用于接收機(jī)下變頻處理的本地振蕩器信號(hào)。頻率發(fā)生器150用作RF源，生成由發(fā)射機(jī)的上變頻器134使用的RF載波信號(hào)。
這樣，與特定實(shí)施例相一致的直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信發(fā)射機(jī)具有RF源，其生成發(fā)射機(jī)載波信號(hào)，其中RF源使用生成RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)而不采用壓電元件的振蕩器。DSSS調(diào)制器在發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上利用至少一個(gè)已知DSSS碼字調(diào)制要發(fā)射的消息。
所示基本結(jié)構(gòu)的許多變化都是有可能的。例如，頻率發(fā)生器可以是基于任意合適類型的非壓電諧振器的振蕩器，諸如LC型振蕩器、RC型振蕩器、弛張振蕩器或壓控振蕩器、或者前面提及的任何其它類型的振蕩器或者不依賴于高Q壓電晶體元件的其他振蕩器，只要該振蕩器產(chǎn)生足夠穩(wěn)定的用于系統(tǒng)定義的信號(hào)。
除這里所述的差分碼片檢測之外還可有其他形式的差分檢測。為了本文件的目的，差分碼片檢測包括任意形式的處理，包括1)DSSS序列，2)操作在不同延遲時(shí)間的接收信號(hào)版本上的處理器，和3)相關(guān)操作。這個(gè)處理產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)，其中信息首先以任意高編碼速率編碼，然后編碼比特或“碼片”用于調(diào)制發(fā)射信號(hào)的相位或頻率。接收機(jī)差分處理接收信號(hào)，以確定相位調(diào)制的(或頻率調(diào)制的)碼片信息。差分相位檢測導(dǎo)致穩(wěn)定性和相位噪聲要求的放松。最終，使用解碼器來從碼片序列恢復(fù)信息比特。
接收機(jī)中的下變頻處理可以由許多技術(shù)實(shí)現(xiàn)，諸如使用多變頻接收機(jī)技術(shù)而不是示例的單一的變頻。而且，通過使用欠采樣技術(shù)，可以使得差分碼片檢測操作在IF信號(hào)上而不是純基帶信號(hào)上。通過認(rèn)識(shí)到常規(guī)系統(tǒng)中載波頻率和超寬帶(UWB)系統(tǒng)中脈沖定時(shí)之間的對(duì)偶性，該方法可以擴(kuò)展到UWB系統(tǒng)而沒有明顯的載波信號(hào)。
圖4描繪了廣義振蕩器電路，其可以用作基于非晶體設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)振蕩器。振蕩器本身作為頻率發(fā)生器170而示出，并且可以結(jié)合任何合適的機(jī)制，例如，可變諧振器174，用于基于RC的振蕩器(或者可變電容、可變電感、或二進(jìn)制碼輸入等等)。頻率發(fā)生器可以結(jié)合用于溫度補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償電路178和補(bǔ)償用于電源變化的電路的補(bǔ)償電路182。
生成接收機(jī)本地振蕩器(LO)或發(fā)射載波的一種替換是使用壓控振蕩器(VCO)。VCO可能包括D/A變換器或其他用于頻率調(diào)整的機(jī)制。頻率調(diào)整可以用于設(shè)置振蕩器的初始頻率，從而降低或消除振蕩器中的制造容差。還可以結(jié)合用于頻率補(bǔ)償?shù)碾妷夯驕囟葌鞲衅魇褂?，如圖4所一般性說明的。
另一種替換是使用鎖相環(huán)(PLL)作為頻率發(fā)生器。頻率發(fā)生器可以配置為具有從晶體獲得的參考或其他合適參考的PLL合成器(包括VCO)。PLL鎖定機(jī)制可以用來初始調(diào)諧VCO。一旦調(diào)諧完成，PLL的剩余部分可以關(guān)閉，VCO將操作為頻率發(fā)生器，生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體。這將不會(huì)節(jié)省PLL的成本，但將節(jié)省在正常操作中操作PLL的功率。這個(gè)方法還可以修改以使用無晶體振蕩器作為參考頻率發(fā)生器。與晶體相比，這將節(jié)省成本。這個(gè)方法的優(yōu)勢在于允許無晶體參考在低頻實(shí)現(xiàn)，以便更好的組件匹配以及由此而帶來的更好的頻率準(zhǔn)確性。
當(dāng)頻率偏移出現(xiàn)在接收機(jī)的頻率容許度之外時(shí)，可以采用Callaway等在2003年10月3日提交的題為“Sync Bursts for FrequencyOffset Compensation”的美國專利申請(qǐng)No.10/678,416所述的獲取方案(摩托羅拉代理卷號(hào)CML01150J)。在該技術(shù)中，使用分組之前或多分組的交換之前的短同步突發(fā)的序列來實(shí)現(xiàn)傳輸協(xié)議。同步突發(fā)可以順序發(fā)送，每一突發(fā)具有從發(fā)射機(jī)中心頻率的固定頻率偏移。同步突發(fā)的組將跨越發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間頻率偏移的期望范圍，使得活動(dòng)接收機(jī)將接收至少一個(gè)突發(fā)。接收機(jī)隨后根據(jù)頻率突發(fā)中包含的信息修改其中心頻率，從而使得發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中心頻率之差在調(diào)制格式的可接收容許度之內(nèi)。
為了證明相位噪聲的消除，考慮使用如圖5所示的差分碼片檢測器的示例系統(tǒng)的電路圖。圖5示出了用于建模DSSS BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)系統(tǒng)模型的框圖，其調(diào)制器具有差分碼片編碼，簡單AWGN(加性高斯白噪聲)信道具有本地振蕩器(LO)減損，其解調(diào)器具有差分碼片檢測。在調(diào)制器中，來自源204的二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼元αn∈{±1}在上采樣器208以因子M進(jìn)行上采樣(up-sample)，其中M表示DSSS擴(kuò)頻因子。上采樣后的數(shù)據(jù)序列在乘法器212乘以由擴(kuò)頻碼發(fā)生器216生成的周期擴(kuò)頻序列bk∈{±1}，從而形成調(diào)制碼片序列ck。不失一般性地，假設(shè)bk的周期等于M，由此每一數(shù)據(jù)碼元包含完整周期的擴(kuò)頻序列。接著，使用乘法器220和224對(duì)碼片值差分編碼，并映射以在脈沖整形器228使用單位能量的平方根升余弦(SRRC)脈沖整形p(t)和滑落(rolloff)因子α來發(fā)射脈沖。在放大器232施加2Ec的平方根的增益因子，從而使得發(fā)射信號(hào)的復(fù)包絡(luò)可以表示如下s(t)=2EcΣkdkp(t-kTc)---(1)]]>其中Tc是碼片周期，Ec是碼片能量，Eb＝MEc是每數(shù)據(jù)比特的能量。注意到，圖2的DSSS調(diào)制器130對(duì)應(yīng)于模塊208、212、216、220、224、228和232。RF上變頻器134包括244，而振蕩器240對(duì)應(yīng)于頻率發(fā)生器126。這樣，從上采樣器208到圖5的放大器232的任何東西都屬于圖2-3的DSSS調(diào)制器130內(nèi)。圖5中的振蕩器240和混頻器244表示組合的RF上變頻器134和變頻器108二者的頻率偏移以及相位噪聲貢獻(xiàn)。圖5中的模塊270表示圖1-3中的差分碼片檢測器116。
圖5中的其他部件(248、252、258和262)可以被視為圖1-3的變頻器108的部分。
為了進(jìn)行分析，發(fā)射信號(hào)s(t)經(jīng)受本地振蕩器減損，包括從振蕩器模型240到乘法器244的頻率偏移ω，相位偏移，和相位噪聲θ(t)，結(jié)果在加法器248與來自AWGN發(fā)生器252的噪聲信號(hào)n(t)相加。(注意，振蕩器模型240對(duì)圖1-4中的非晶體頻率發(fā)生器112、126、150、170建模。)接收信號(hào)的復(fù)包絡(luò)為r(t)＝s(t)ej(ax+θ(t)+)+n(t)＝s(t)ejβ(t)+n(t)(2)其中，β(t)表示本地振蕩器模型的復(fù)合相位信號(hào)。加性噪聲n(t)是具有雙邊帶功率譜密度No/2的帶通噪聲的復(fù)包絡(luò)。一般n(t)表示接收機(jī)熱噪聲，但在特定條件下，其也可以包括多址干擾。接收信號(hào)r(t)由碼片匹配濾波器(CMF)258以脈沖整形p(t)進(jìn)行濾波并最優(yōu)地在采樣器262每碼片(t＝kTc)一次地進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生接收序列rk。
接收序列rk傳遞通過差分碼片檢測器270，其具有的乘法器274將接收序列rk乘以通過取接收序列rk的延遲版本(在延遲278，延遲Tc)、然后在復(fù)共軛器282取該信號(hào)的復(fù)共軛而生成的信號(hào)。在模塊286取上述得到的信號(hào)的實(shí)部，以產(chǎn)生對(duì)調(diào)制碼片序列的估計(jì) 其隨后在乘法器290使用來自擴(kuò)頻碼發(fā)生器292的擴(kuò)頻序列bk的同步本地副本進(jìn)行解擴(kuò)。最后，解擴(kuò)序列在模塊294在每一數(shù)據(jù)碼元周期上積分，在下采樣器296進(jìn)行下采樣，結(jié)果γn被傳遞到?jīng)Q策閾值298以獲得對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼元的估計(jì) 差分碼片檢測器270可用于實(shí)現(xiàn)參看圖1-3所述的差分碼片檢測器(處理器)116。
為了估計(jì)圖5的系統(tǒng)的BER性能，做出幾個(gè)假設(shè)和近似，以保持示例模型的簡單。模型的有效性可以隨后通過對(duì)系統(tǒng)方針結(jié)果的比較來得到測試。
首先從CMF 258的采樣輸出開始。對(duì)SRRC脈沖整形的使用，以及理想碼片定時(shí)的假設(shè)，通常導(dǎo)致接收碼片采樣rk沒有碼片間干擾(ICI)。為了在頻率偏移和相位噪聲存在的情況下保持該屬性，將假發(fā)相位信號(hào)β(t)關(guān)于碼片速率緩慢地變化。這樣，接收序列可以表示為
rk=2EcdkejβK+nk---(3)]]>噪聲采樣nk假設(shè)是不相關(guān)零均值復(fù)高斯隨機(jī)變量，方差為σn2=2No.]]>噪聲還可以使用實(shí)部和虛部表示為nk＝xk+jyk，其中，xk和yk是實(shí)數(shù)的、不相關(guān)的、零均值高斯隨機(jī)變量，方差為σx2=σy2=No.]]>給出接收序列(3)，差分碼片檢測的輸出可表示為c~k=Re{rkrk-1*}]]>=Re2Ecdkdk-1*ej(βk-βk-1)+2Ecnkdk-1*e-jβk-1+2Ecdkejβknk-1*+nknk-1*---(4)]]>使用所需的差分檢測結(jié)果ck=dkdk-1*,]]>以及觀察到碼片序列ck和dk是實(shí)數(shù)值的，公式(4)縮減為c~k=2Ecckcos(Δβk)+zk---(5)]]>其中，Δβk是連續(xù)碼片間的相位差，zk是總體噪聲分量。
碼片相位差Δβk是頻率偏移和相位噪聲的函數(shù)。
Δβk＝βk-βk-1＝ωTc+θk-θk-1(6)＝ωTc+Δθk加上差分相位噪聲Δθk，成為零均值高斯隨機(jī)變量，方差為σΔθ2。這樣，Δβk是均值等于頻率偏移項(xiàng)ωTc的高斯變量。(5)中的復(fù)合加性噪聲如下給出zk=xkxk-1+ykyk-1]]>+2Ec{dk-1(xkcosβk-1+yksinβk-1)---(7)]]>+dk(xk-1cosβk+yk-1sinβk)}]]>其中，zk是零均值隨機(jī)變量，其方差可以估計(jì)為
σz2=σx4+σy4+2Ecσx2cos2βk-1‾+σy2sin2βk-1‾+σx2cos2βk‾+σy2sin2βk‾---(8)]]>=2No2+4EcNo]]>通過較小的努力，可以使噪聲采樣zk顯示為不相關(guān)的。
在M采樣數(shù)據(jù)碼元周期上解擴(kuò)和集成之后，決策統(tǒng)計(jì)變?yōu)閞n=2anEb1MΣk=1Mcos(Δβk)+Σk=1Mzk---(9)]]>=2anEbϵn+ηk]]>其中，αn是所需二進(jìn)制數(shù)據(jù)值，εn是頻率偏移和相位噪聲帶來的能量損失因子，ηk是方差為ση2=Mσz2]]>的積分噪聲。在沒有頻率偏移和相位噪聲的情況下，ε＝1；否則，ε＜1，這有效地降低了每比特的能量。雖然采樣zk不是高斯變量，但集成噪聲ηk可以近似為高斯變量(使用中心極限定理)。該近似對(duì)于M為大數(shù)值的情況更加準(zhǔn)確。
使用條件概率密度函數(shù)(PDF)f(γn|an＝1)和f(γn|an＝-1)的知識(shí)來規(guī)定最大似然度(ML)決策規(guī)則。在沒有相位噪聲的情況下，εn將是確定性的，條件PDF將是高斯函數(shù)。但是，相位噪聲使得εn成為隨機(jī)的，得到的PDF將難于(如果有可能)封閉地獲得。對(duì)于大數(shù)值的M，通過用均值ε來代替(9)中的εn，可以得到簡單近似。
ϵ‾=1MΣk=1Mcos(Δβk)‾=cos(Δβk)‾]]>(10)
其中，fΔβ(Δβk)是Δβk的高斯PDF。(10)中的積分可以使用高斯分布的特征函數(shù)ψ(υ)簡單地估算。
ϵ‾=Re{ψ(1)}=cos(ωTc)e-σΔβ2/2---(11)]]>這個(gè)結(jié)果表明整體能量損失是頻率偏移和相位噪聲造成的單獨(dú)損失的積。
在(9)中把εn用其均值替換后，條件PDF變?yōu)楦咚筆DF，ML決策規(guī)則將是Choose:a~n=1ifγn≥0]]>(12)a~n=-1ifγn<0]]>該二進(jìn)制決策的誤碼概率為[5]Pb=Q(4Ebϵ‾ση)---(13)]]>將ση2=Mσz2]]>和(8)代入(13)得到Pb=Q(2ϵ‾2(Eb/No)2M+2(Eb/No))]]>(14)=Q(2(EbNo)DCD)]]>(14)中最后的表達(dá)式是相干BPSK的誤碼概率，(Eb/No)DCD表示差分檢測后的有效比特能量與噪聲密度比。
為了估算上面給出的解析模型，應(yīng)該指定相位噪聲特征。特別地，(11)中定義的平均能量降低εn將取決于差分相位噪聲Δθk的方差。給出本地振蕩器相位噪聲的功率譜密度Pθ(f)，Δθk的方差可以計(jì)算為σΔθ2=2∫0∞Pθ(f)|HΔθ(f)|2df]]>(15)
其中，HΔθ(f)是差分碼片檢測所產(chǎn)生的相位傳輸函數(shù)。這里將考慮簡單的1/f2相位噪聲特征，功率譜密度(PSD)給出為Pθ(f)=Pθ(fo)(fof)2---(16)]]>
其中，Pθ(fo)是在參考頻率fo的雙邊PSD水平。這表示在頻率生成單元中的相位噪聲的保守上界，其中相對(duì)有噪聲的振蕩器受到鎖相環(huán)控制。而且，假定CMF有效地將相位噪聲的帶寬限制為±1/2Tc，從而使得σΔθ2≈4Pθ(fo)fo2∫01/2Tc[1-cos(2πfTc)]f2df---(17)]]>在上面的積分界限內(nèi)，HΔθ(f)具有高通特性，其解釋了差分檢測為什么有助于抑制封閉本地振蕩器相位噪聲。增加碼片速率將有效地使相位噪聲更接近該傳輸函數(shù)的低端，由此實(shí)現(xiàn)更高程度的噪聲抑制。
使得變量變化x＝fTc＝f/Rc，并且解數(shù)值積分，給出σΔθ2≈4TcPθ(fo)fo2∫00.5[1-cos(2πx)]x2dx---(18)]]>=30.5Tcfo2Pθ(fo)]]>將這個(gè)結(jié)果代入(11)，頻率偏移和相位噪聲產(chǎn)生的平均能量損失近似為ϵ‾=cos(ωTc)exp{-15.25Tcfo2Pθ(fo)}---(19)]]>公式(14)和(19)表示簡單解析模型，其允許我們快速預(yù)測擴(kuò)頻因子和碼片速率的寬范圍的性能。
對(duì)圖5的系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算仿真。仿真采樣速率是八倍碼片速率，碼片同步是理想的。為擴(kuò)頻碼選擇最大長度序列(m序列)，SRRC脈沖整形給出滑落因子α＝1.0。當(dāng)擴(kuò)頻因子隨著解析模型與仿真相比僅稍稍優(yōu)化而增長，解析模型的準(zhǔn)確性也得到改善。對(duì)于每一雙倍的擴(kuò)頻因子，仿真的和解析的結(jié)果漸進(jìn)地接近1.5dB的Eb/No的增長。這個(gè)斜率還可以在(14)中觀察到，其中，對(duì)于大的M，差分檢測后的有效比特能量與噪聲密度比變?yōu)?
(EbNo)DCD≈1M(ϵ‾EbNo)2---(20)]]>這樣，為了保持(14)中的常數(shù)誤碼概率，每一雙倍的M伴隨著Eb/No的(或1.5dB)的增長。更一般地，每一K倍的M的增長，伴隨著Eb/No的 的增長。
接下來，考慮相位噪聲和頻率偏移的效應(yīng)。為了歸一化結(jié)果，定義下面的比率用于(19)K=fo2Pθ(fo)Rc=fo2Pθ(fo)MRb---(21)]]>其中，Rc＝1/Tc＝MRb是系統(tǒng)的碼片速率，Rb是系統(tǒng)的碼率。根據(jù)(19)，相位噪聲造成的能量損失與K成比例。這樣，對(duì)于給定的可接受損失水平，增加碼片速率將允許相位噪聲的成比例的增長。
為了正確地推出結(jié)果，考慮這樣的示例系統(tǒng)Rb＝100kb/s，M＝100，Rc＝10Mc/s。對(duì)于10-3的BER，該系統(tǒng)在fo＝1MHz應(yīng)該具有15.7dB的Eb/No和-70dBc/Hz的相位噪聲PSD。這個(gè)相位噪聲水平容易使用低成本集成VCO設(shè)備在合理的頻率獲得。
接下來，對(duì)相位噪聲增加0.05Rc和0.1Rc的頻率偏移。對(duì)于仿真和解析結(jié)果，由于頻率偏移而增加的損失是大約0.2dB。由于頻率偏移的損失的范圍為1.0dB到1.5dB，模型準(zhǔn)確性由于相位緩慢變化的假設(shè)而輕微變化。使用同前面一樣的示例系統(tǒng)，Rb＝100kb/s且M＝100，并且進(jìn)一步假設(shè)載波頻率為2.4GHz，這些結(jié)果表明，對(duì)于增加的1dB的損失，系統(tǒng)可以容許1MHz的頻率偏移(～400ppm)。
這樣，考慮到上面的情況，很明顯，DSSS信號(hào)的碼片級(jí)差分檢測有助于減輕振蕩器相位噪聲以及頻率偏移的效應(yīng)。當(dāng)系統(tǒng)帶寬靈活時(shí)，增加擴(kuò)頻因子改善相位噪聲容許度，并且允許使用更低成本的、有更多噪聲的頻率參考。增加擴(kuò)頻因子同時(shí)會(huì)降低SNR性能，但這個(gè)折中對(duì)于極低設(shè)備尺寸和成本至上的應(yīng)用來說是可以接受的。
盡管仿真和解析模型聚焦于具有1/f2相位噪聲模型的DSSS BPSK系統(tǒng)，但基本結(jié)論同樣適用于具有其他數(shù)據(jù)調(diào)制格式(例如M元正交)以及更一般相位噪聲特性的DSSS系統(tǒng)。顯示了簡單的解析模型以便于預(yù)測系統(tǒng)性能，尤其是對(duì)于仿真時(shí)間會(huì)非常長的大擴(kuò)頻因子，而且其可以容易地?cái)U(kuò)展到其他系統(tǒng)。
考慮到上面的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，與本發(fā)明相一致的特定實(shí)施例可以使用專用硬件實(shí)現(xiàn)或者可以使用編程的處理器(專用或通用)來實(shí)現(xiàn)。通用計(jì)算機(jī)、基于微處理器的計(jì)算機(jī)、微控制器、光學(xué)計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)、專用處理器、專用集成電路(ASIC)和/或?qū)Ｓ糜策B線邏輯都可用來構(gòu)建等價(jià)的本發(fā)明的實(shí)施例。
盡管描述了特定說明性實(shí)施例，但很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述可以認(rèn)識(shí)到許多替換、修改、置換和變化。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)(根據(jù)PCT條約第19條的修改)1.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信設(shè)備，包括頻率發(fā)生器，其生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體；變頻器，其接收所述本地振蕩器信號(hào)，將所述本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)，其中，所述的接收的DSSS信號(hào)是使用第一組DSSS代碼進(jìn)行編碼的；差分檢測器，其接收所述下變頻信號(hào)并將所述下變頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分檢測信號(hào)；以及相關(guān)器，其接收所述差分檢測信號(hào)并將所述差分檢測信號(hào)與差分檢測的一組DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測的一組DSSS代碼是由所述第一組DSSS代碼時(shí)移整數(shù)個(gè)碼片周期得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測信號(hào)包括輸出碼片，該輸出碼片是所述的接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器具有小于約0.12/T的頻率容許度，其中T是碼片周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器包括電感-電容(LC)型振蕩器、電阻-電容(RC)型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器和壓控振蕩器中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于初始調(diào)整所述本地振蕩器信號(hào)的頻率的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路，其補(bǔ)償所述頻率發(fā)生器在溫度或工作電壓中至少一個(gè)上的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的變頻器包括多轉(zhuǎn)換變頻器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的下變頻信號(hào)包括基帶信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的下變頻信號(hào)包括中頻(IF)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括RF源，用于生成RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)；以及DSSS調(diào)制器，其使用至少一個(gè)已知DSSS代碼，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的RF源包括生成所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)而不使用壓電元件的振蕩器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測器包括接收所述下變頻信號(hào)并從中產(chǎn)生輸出碼片的處理器，所述輸出碼片是所述接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的相關(guān)器將所述處理器的輸出處的輸出碼片與已經(jīng)從所述接收的DSSS信號(hào)獲得的至少一個(gè)DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
15.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信設(shè)備，包括RF源，其生成發(fā)射機(jī)載波信號(hào)，其中，所述RF源包括生成所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)而不使用壓電元件的振蕩器；補(bǔ)償電路，其補(bǔ)償所述RF源在溫度或工作電壓中至少一個(gè)上的變化；以及DSSS調(diào)制器，其使用至少一個(gè)已知DSSS碼字，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器包括電感-電容(LC)型振蕩器、電阻-電容(RC)型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器和壓控振蕩器中的一個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于初始調(diào)整所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)的頻率的裝置。
18.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信方法，包括生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體；將所述本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)，其中，所述的接收的DSSS信號(hào)是使用第一組DSSS代碼進(jìn)行編碼的；差分解碼所述下變頻信號(hào)，以產(chǎn)生差分檢測信號(hào)；以及將所述差分檢測信號(hào)與第二組DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的DSSS通信方法，其中，所述的第二組DSSS代碼是由所述第一組DSSS代碼時(shí)移整數(shù)個(gè)碼片周期得到的。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的DSSS通信方法，其中，所述的差分檢測信號(hào)包括輸出碼片，該輸出碼片是所述的接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的DSSS通信方法，進(jìn)一步包括生成RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)；以及使用至少一個(gè)已知DSSS代碼，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的DSSS通信方法，其中，所述的RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)是不使用壓電元件而生成的。
權(quán)利要求
1.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信設(shè)備，包括頻率發(fā)生器，其生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體；變頻器，其接收所述本地振蕩器信號(hào)，將所述本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)，其中，所述的接收的DSSS信號(hào)是使用第一組DSSS代碼進(jìn)行編碼的；差分檢測器，其接收所述下變頻信號(hào)并將所述下變頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分檢測信號(hào)；以及相關(guān)器，其接收所述差分檢測信號(hào)并將所述差分檢測信號(hào)與差分檢測的一組DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測的一組DSSS代碼是由所述第一組DSSS代碼時(shí)移整數(shù)個(gè)碼片周期得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測信號(hào)包括輸出碼片，該輸出碼片是所述的接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器具有小于約0.12/T的頻率容許度，其中T是碼片周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器包括LC型振蕩器、RC型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器和壓控振蕩器中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于初始調(diào)整所述本地振蕩器信號(hào)的頻率的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路，其補(bǔ)償所述頻率發(fā)生器在溫度或工作電壓上的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的變頻器包括多轉(zhuǎn)換變頻器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的下變頻信號(hào)包括基帶信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的下變頻信號(hào)包括中頻(IF)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括RF源，用于生成RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)；以及DSSS調(diào)制器，其使用至少一個(gè)已知DSSS代碼，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的RF源包括生成所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)而不使用壓電元件的振蕩器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的差分檢測器包括接收所述下變頻信號(hào)并從中產(chǎn)生輸出碼片的處理器，所述輸出碼片是所述接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的相關(guān)器將所述處理器的輸出處的輸出碼片與已經(jīng)從所述接收的DSSS信號(hào)獲得的至少一個(gè)DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
15.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信設(shè)備，包括RF源，其生成發(fā)射機(jī)載波信號(hào)，其中，所述RF源包括生成所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)而不使用壓電元件的振蕩器；以及DSSS調(diào)制器，其使用至少一個(gè)已知DSSS碼字，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的DSSS通信設(shè)備，其中，所述的頻率發(fā)生器包括LC型振蕩器、RC型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器和壓控振蕩器中的一個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于初始調(diào)整所述RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)的頻率的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的DSSS通信設(shè)備，進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路，其補(bǔ)償所述RF源在溫度或工作電壓上的變化。
19.一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)通信方法，包括生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體；將所述本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)，其中，所述的接收的DSSS信號(hào)是使用第一組DSSS代碼進(jìn)行編碼的；差分解碼所述下變頻信號(hào)，以產(chǎn)生差分檢測信號(hào)；以及將所述差分檢測信號(hào)與第二組DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的DSSS通信方法，其中，所述的第二組DSSS代碼是由所述第一組DSSS代碼時(shí)移整數(shù)個(gè)碼片周期得到的。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的DSSS通信方法，其中，所述的差分檢測信號(hào)包括輸出碼片，該輸出碼片是所述的接收的DSSS信號(hào)的多個(gè)連續(xù)碼片的函數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的DSSS通信方法，其中，所述的本地振蕩器信號(hào)是使用LC型振蕩器、RC型振蕩器、弛張振蕩器、環(huán)形振蕩器和壓控振蕩器中的一個(gè)來生成的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的DSSS通信方法，進(jìn)一步包括生成RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)；以及使用至少一個(gè)已知DSSS代碼，將要發(fā)射的消息調(diào)制到所述發(fā)射機(jī)載波信號(hào)上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的DSSS通信方法，其中，所述的RF發(fā)射機(jī)載波信號(hào)是不使用壓電元件而生成的。
全文摘要
與特定實(shí)施例相一致的一種直接序列擴(kuò)頻(DSSS)接收機(jī)(100)具有頻率發(fā)生器(112)，其生成本地振蕩器信號(hào)而不使用壓電晶體。變頻器(108)接收本地振蕩器信號(hào)，將本地振蕩器信號(hào)與接收的DSSS信號(hào)混頻，以產(chǎn)生下變頻信號(hào)。接收的DSSS信號(hào)是使用第一組DSSS代碼進(jìn)行編碼的。差分碼片檢測器(116)接收下變頻信號(hào)并將下變頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分檢測信號(hào)。相關(guān)器(120)接收差分檢測信號(hào)并將差分檢測信號(hào)與從第一組DSSS代碼時(shí)移的一組DSSS代碼進(jìn)行相關(guān)。本摘要不視為限制，因?yàn)槠渌麑?shí)施例可能與本摘要中所述的特征相比有所改變。
文檔編號(hào)H04B7/216GK1871785SQ200480030658
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月17日
發(fā)明者弗雷德里克·L·馬丁, 埃德加·H·卡拉維, 保羅·E·戈?duì)栠_(dá)伊, 戴維·B·塔烏本海姆 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司(在特拉華州注冊(cè)的公司)