專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中導(dǎo)頻和不必要業(yè)務(wù)信號的消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)字通信。本發(fā)明具體涉及一種系統(tǒng)和方法，用于從所接收的碼分多址信號中消除全局導(dǎo)頻信號和不必要業(yè)務(wù)信號，從而在解碼前將這些信號作為干擾信號去除。
背景技術(shù)：
當(dāng)今的先進(jìn)通信技術(shù)所使用的通信方式是，通過利用偽噪聲(pn)信號調(diào)制所要發(fā)送的數(shù)據(jù)來以展寬的頻帶發(fā)送數(shù)據(jù)。該技術(shù)被稱為數(shù)字?jǐn)U展頻譜或碼分多址(CDMA)。通過以遠(yuǎn)高于信號帶寬的帶寬發(fā)送信號，CDMA可以不受信號失真或傳輸路徑中干擾頻率影響地發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖1顯示了簡化的單信道CDMA通信系統(tǒng)。將給定帶寬的數(shù)據(jù)信號與一個擴(kuò)展碼混頻，該擴(kuò)展碼由一個用于產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)U展頻譜信號的pn序列發(fā)生器產(chǎn)生。承載有特定信道數(shù)據(jù)的信號被稱為業(yè)務(wù)信號。在接收時，通過將信號與用于發(fā)送數(shù)據(jù)的相同pn序列相關(guān)來再現(xiàn)該數(shù)據(jù)。在傳輸帶寬中的任何其它信號對于正在解擴(kuò)展的信號都表現(xiàn)為噪聲。
為了與接收機(jī)的定時同步，每個發(fā)射機(jī)都需要一個稱為導(dǎo)頻信號的未調(diào)制業(yè)務(wù)信號。該導(dǎo)頻信號允許各個接收機(jī)與給定發(fā)射機(jī)同步，允許在接收機(jī)處對業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展。
在典型的通信系統(tǒng)中，基站與多個固定或移動的個人用戶通信。發(fā)送出很多信號的基站以較高的功率電平發(fā)送一個公用于由該特定基站服務(wù)的多個用戶的全局導(dǎo)頻信號。全局導(dǎo)頻用于單個用戶的初始捕獲，還用于用戶獲得相干接收的信號估計，以及在接收期間多徑分量的組合。類似地，在相反方向中，每個用戶發(fā)送一個唯一分配的導(dǎo)頻以便與基站通信。
只有通過得到匹配pn序列才能對信號解碼，但是所有信號都表現(xiàn)為噪聲和干擾。全局導(dǎo)頻和業(yè)務(wù)信號對于正在解擴(kuò)展的業(yè)務(wù)信號表現(xiàn)為噪聲。如果在解擴(kuò)展一個有用信號前除去全局導(dǎo)頻和所有不必要業(yè)務(wù)信號，將減小大量總噪聲，降低誤碼率，并因此改善解擴(kuò)展信號的信躁比(SNR)。
已經(jīng)進(jìn)行了某些嘗試來根據(jù)接收機(jī)處導(dǎo)頻信號的相對強(qiáng)度從所接收信號中除去導(dǎo)頻信號。Brackert等的美國專利No.5,224,122公開了一種擴(kuò)展頻譜噪聲消除器，其通過擴(kuò)展已知信號產(chǎn)生估計信號，從而消除所接收信號中的一部分?jǐn)U展頻譜噪聲信號。隨后，通過從解調(diào)形式的所接收擴(kuò)展頻譜信號中減去該估計信號，從所接收擴(kuò)展頻譜信號處理出已知信號。其中根據(jù)從主蜂窩單元中基站接收的已知信號的幅度和相位信息，來自多徑信號的噪聲和來自次服務(wù)蜂窩的噪聲信號的幅度信息，產(chǎn)生估計信號。Yellin等的國際申請WO9843362公開了一種CDMA噪聲消除器，從擴(kuò)展頻譜信號中檢測至少一種噪聲用戶信號并除去導(dǎo)頻信號噪聲及其干擾對特定用戶信號的影響。但是，對于計算由多個具有不同時間延遲(其中時間延遲是由地形反射造成)的接收信號造成的干擾，強(qiáng)度值并不是一個精確的特性。多徑傳播會使得功率電平的估計不可靠。
需要通過在解碼前從信號中除去多個噪聲組分來改善總系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明降低在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中傳送的導(dǎo)頻信號和不必要的業(yè)務(wù)信號所貢獻(xiàn)的噪聲影響。本發(fā)明在解碼之前有效地在接收機(jī)處從有用的業(yè)務(wù)信號中消除該全局導(dǎo)頻和不必要的業(yè)務(wù)信號。所得到的信號具有增加的信噪比。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于提供一種碼分多址通信系統(tǒng)接收機(jī)，其減少導(dǎo)頻和活躍的不必要的業(yè)務(wù)信號所貢獻(xiàn)的噪聲影響。
本發(fā)明的另一個目的在于通過消除全局導(dǎo)頻和活躍的業(yè)務(wù)信號的噪聲影響來改進(jìn)有用業(yè)務(wù)信號的SNR。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種消除系統(tǒng)，用于在接收機(jī)解碼前從業(yè)務(wù)信號中除去所選擇的信號，該接收機(jī)通過CDMA空中接口接收來自發(fā)射機(jī)的通信信號，該系統(tǒng)包括系統(tǒng)的輸入，用于接收通信信號；所述系統(tǒng)的輸入是作為業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸入，而該業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出為有用的業(yè)務(wù)信號減去不必要的業(yè)務(wù)信號；所述信號輸入還作為導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)的輸入，該導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)用于處理該輸入，以除去全局導(dǎo)頻信號，而其輸出等于該有用業(yè)務(wù)信號減去全局導(dǎo)頻信號；借此，從所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出中減去所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)的輸出，以便提供所述消除系統(tǒng)的輸出。
根據(jù)上述消除系統(tǒng)，其中所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)包括耦合到求和轉(zhuǎn)儲處理器的有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，以產(chǎn)生輸出，以及不必要業(yè)務(wù)信號消除器，該不必要業(yè)務(wù)信號消除器包括不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，其具有耦合到所述系統(tǒng)輸入的信號輸入和一求和輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器包含不必要業(yè)務(wù)信號碼發(fā)生器及混頻器，用于將發(fā)生器的輸出與輸入進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生不必要業(yè)務(wù)信號消除器的輸出；所述不必要信號解擴(kuò)展器的求和輸出耦合到具有相位輸出和數(shù)據(jù)輸出的硬判決處理器；所述硬判決處理器相位輸出耦合到低通濾波器，所述低通濾波器具有一輸出；所述低通濾波器的輸出耦合到處理器的輸入，處理器濾除不必要業(yè)務(wù)信號與有用業(yè)務(wù)信號互相關(guān)的積，輸出不必要業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度；利用具有傳送至可調(diào)放大器的輸出的第一乘法器，將所述處理器的輸出與所述硬判決數(shù)據(jù)輸出相乘；不必要業(yè)務(wù)碼發(fā)生器的輸出耦合到具有一輸出的復(fù)共軛處理器的輸入；由具有一輸出的第一混頻器將所述復(fù)共軛輸出與有用業(yè)務(wù)信號碼的復(fù)共軛混頻；所述第一混頻器輸出耦合到具有一輸出的第一求和轉(zhuǎn)儲處理器的輸入；所述第一求和轉(zhuǎn)儲處理器耦合到放大器的輸入，放大器具有由所述乘法器的輸出控制的可調(diào)增益；和所述放大器的所述輸出耦合到加法器，以便從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的輸出中減去每一可調(diào)放大器的輸出來得到該業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出。
本發(fā)明還提供了一種在接收機(jī)中使用的、在解碼前從有用業(yè)務(wù)信號中除去全局導(dǎo)頻信號的全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)，該接收機(jī)通過CDMA空中接口接收來自發(fā)射機(jī)的通信信號，該系統(tǒng)包括輸入，用于接收通信信號和系統(tǒng)輸出；所述輸入耦合到全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器和有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，二者都具有求和輸出；有用業(yè)務(wù)信號和全局導(dǎo)頻互相關(guān)裝置；所述全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器的輸出耦合到導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置，所述確定裝置具有一輸出；所述導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置輸出與所述互相關(guān)裝置的輸出相乘；和從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器輸出的求和輸出中減去所述乘積，所述輸出沒有全局導(dǎo)頻信號的有用業(yè)務(wù)信號。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種在接收機(jī)中使用的、在解碼前從有用業(yè)務(wù)信號中除去至少一種不必要業(yè)務(wù)信號的業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)，該接收機(jī)通過CDMA空中接口接收來自發(fā)射機(jī)的通信信號，該系統(tǒng)包括輸入，用于接收通信信號和系統(tǒng)輸出；所述輸入耦合到有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，所述解擴(kuò)展器具有第一求和輸出；至少一個不必要業(yè)務(wù)信號消除器，其中所述不必要業(yè)務(wù)信號消除器包括不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，具有耦合到所述第一求和輸出的輸入和第二求和輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器包含不必要業(yè)務(wù)信號代碼發(fā)生器及混頻器，用于將該發(fā)生器的輸出與輸入進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的求和輸出耦合到硬判決處理器，硬判決處理器具有相位輸出和數(shù)據(jù)輸出；所述硬判決處理器相位輸出耦合到低通濾波器，所述低通濾波器具有一輸出；所述低通濾波器的輸出耦合到處理器的輸入，處理器濾波和去除不必要業(yè)務(wù)信號與有用業(yè)務(wù)信號互相關(guān)的積，輸出不必要業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度；利用具有一傳送至可調(diào)放大器的輸出的乘法器將所述處理器的輸出與所述硬判決數(shù)據(jù)輸出相乘；所述不必要業(yè)務(wù)碼發(fā)生器的輸出耦合到具有一輸出的復(fù)共軛處理器的輸入；由具有一輸出的一混頻器將所述復(fù)共軛輸出與有用業(yè)務(wù)信號碼的復(fù)共軛混頻；所述混頻器輸出耦合到具有一輸出的第二求和轉(zhuǎn)儲處理器的輸入；所述第二求和轉(zhuǎn)儲處理器耦合到放大器的輸入，放大器具有由所述乘法器輸出控制的可調(diào)增益；和所述放大器的輸出耦合到加法器，以便從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的輸出中減去每一可調(diào)放大器的輸出，來得到該業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出。
閱讀優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，對于電信領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本系統(tǒng)和方法的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的CDMA通信系統(tǒng)的簡化方框圖。
圖2A是B-CDMATM通信系統(tǒng)的詳細(xì)方框圖。
圖2B是復(fù)數(shù)乘法器的詳細(xì)系統(tǒng)圖。
圖3A是同相比特流的曲線。
圖3B是正交相比特流的曲線。
圖3C是偽噪聲(pn)比特序列的曲線。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的不必要業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的方框圖。
圖6是表示硬判決的QPSK構(gòu)象上所收到碼元p0的圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的組合的導(dǎo)頻和不必要業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的方框圖。
優(yōu)選實(shí)施方式將參照附圖描述優(yōu)選實(shí)施例，其中類似的數(shù)字表示類似的元件。
圖2所示的B-CDMATM通信系統(tǒng)17包括發(fā)射機(jī)19和接收機(jī)21，該接收機(jī)21位于基站或移動用戶接收機(jī)。發(fā)射機(jī)19包括以各種位速率將話音和非話音信號25編碼成數(shù)據(jù)的信號處理器23。
背景技術(shù)：
中，生成多址環(huán)境中的傳送信號涉及兩個步驟。第一步，利用前向糾錯編碼(FEC)27來編碼輸入數(shù)據(jù)，認(rèn)為該輸入數(shù)據(jù)是一種雙相已調(diào)制信號。一個信號表示同相信道I 33x。另一個信號表示正交信道Q 33y。雙相調(diào)制的I和Q信號通常稱為正交移相鍵控(QPSK)。
在第二步，利用復(fù)數(shù)乘法器39用復(fù)數(shù)偽噪聲(pn)序列35I、35Q擴(kuò)展兩個雙相已調(diào)數(shù)據(jù)或碼元33x、33y。復(fù)數(shù)乘法器39的操作在圖2B中表示，并為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。擴(kuò)展操作可以表示為(x+jy)×(I+jQ)＝(xI-yQ)+j(xQ+yI)＝a+jb公式(1)復(fù)數(shù)是a+jb的形式，其中a和b是實(shí)數(shù)，j2＝-1?；氐綀D2a，得到的I 37a和Q 37b擴(kuò)展信號與具有不同擴(kuò)展碼的其它擴(kuò)展信號(信道)組合45a，45b，乘以(混頻)載波信號43，并被發(fā)射47。發(fā)射47可以包含多個單個的信號。
接收機(jī)21包括解調(diào)器49a、49b，其將所傳送的寬帶信號47與發(fā)射載波43下混頻成中頻載波51a、51b。第二下變頻將該信號降到基帶。該QPSK信號55a、55b然后被濾波53和與本地生成的復(fù)數(shù)pn序列35I、35Q混頻56，35I、35Q與所傳送復(fù)數(shù)碼的共軛匹配。只解擴(kuò)展由同一代碼擴(kuò)展的原始信號。所有其它的信號將作為噪聲出現(xiàn)在接收機(jī)21中。數(shù)據(jù)57x、57y耦合到對卷積編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行FEC解碼的信號處理機(jī)59。
如圖3A和3B所示，QPSK碼元由來自同相(I)和正交(Q)信號的一個比特組成。這些比特表示量化版本的模擬抽樣或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。可以看出碼元持續(xù)時間ts等于比特持續(xù)時間。
使QPSK碼元流乘以復(fù)數(shù)pn序列來擴(kuò)展所傳送的碼元。I和Q pn序列都包括以高得多的頻率生成的比特流，通常是碼元率的100到200倍。圖3C中表示了這樣一種pn序列。復(fù)數(shù)pn序列與碼元比特流混頻生成數(shù)字?jǐn)U展信號(如上所述)。擴(kuò)展信號的成分稱作具有小得多持續(xù)時間tc的碼片。
當(dāng)接收和解調(diào)信號時，基帶信號在碼片級。當(dāng)利用擴(kuò)展期間使用的pn序列的共軛解擴(kuò)展信號的I和Q分量時，信號返回到碼元級。
在圖4、5和7中表示本發(fā)明的實(shí)施例。圖4表示全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)61的實(shí)施例。接收信號r表示為r＝αcp+βct+n公式(2)其中接收信號r是復(fù)數(shù)，包括導(dǎo)頻強(qiáng)度α與導(dǎo)頻碼cp的乘積，加上業(yè)務(wù)強(qiáng)度β與業(yè)務(wù)碼ct的乘積，加上隨機(jī)噪聲n。噪聲n包括所有收到的噪聲和包含所有其它業(yè)務(wù)信號的干擾。為了從所收到信號r中消除全局導(dǎo)頻信號，系統(tǒng)61必須得出導(dǎo)頻碼α的信號強(qiáng)度，其中α≠β公式(3)因?yàn)槿謱?dǎo)頻以高于業(yè)務(wù)信號的功率電平傳送。
當(dāng)在時間上對收到的信號r求和時，公式(2)變成∑r＝α∑cp+β∑ct+∑n公式(4)參見圖4，收到的基帶信號r被輸入63到導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)61和從接收信號r解擴(kuò)展導(dǎo)頻信號的導(dǎo)頻解擴(kuò)展器65。第一混頻器67通過乘以擴(kuò)展期間使用的導(dǎo)頻pn碼的復(fù)共軛cp*69來解擴(kuò)展收到的信號r，得出Σrcp*=αΣcpcp*+βΣctcp*+Σncp*]]>公式(5)復(fù)共軛是一對實(shí)部完全相同虛部只是碼元不同的復(fù)數(shù)之一。
解擴(kuò)的導(dǎo)頻信號71耦合到在時間上對其求和的第一求和轉(zhuǎn)儲處理器73。第一求和轉(zhuǎn)儲73的輸出Osd1是Osd1=αL+βΣctcp*+Σncp*]]>公式(6)其中L是在L個時間片期間對導(dǎo)頻擴(kuò)展碼cp和該導(dǎo)頻擴(kuò)展碼的復(fù)共軛Cp*的乘積求和。
求和轉(zhuǎn)儲73的輸出Osd1耦合到低通濾波器75。低通濾波器75確定每個信號分量的平均值。導(dǎo)頻業(yè)務(wù)互相關(guān)的平均值為零，噪聲n的平均值也為零。因此，濾波75之后，公式(6)中的第二和第三項(xiàng)為零。低通濾波器75隨著時間的輸出Olpf為Olpf＝αL公式(7)低通濾波器75的輸出Olpf耦合到處理裝置77以得出導(dǎo)頻碼強(qiáng)度α。處理裝置77通過將低通濾波器79輸出Olpf除以L計算α。因此，處理裝置77的輸出Opm為Opm＝α公式(8)導(dǎo)頻擴(kuò)展碼cp*復(fù)共軛發(fā)生器69連接到生成導(dǎo)頻擴(kuò)展碼cp的復(fù)共軛處理器79。導(dǎo)頻擴(kuò)展碼cp被輸入到第二混頻器81并與業(yè)務(wù)擴(kuò)展碼ct*復(fù)共軛發(fā)生器83的輸出混頻。從第二混頻器81輸出的乘積耦合到第二求和轉(zhuǎn)儲處理器85。第二求和轉(zhuǎn)儲處理器85的輸出Osd2為∑cpct*并在第三混頻器87與α組合。第三混頻器87的輸出89為α∑cpct*。
還由業(yè)務(wù)解擴(kuò)展器91解擴(kuò)展收到的信號r。業(yè)務(wù)解擴(kuò)展器91通過利用第四混頻器93使收到的信號r與業(yè)務(wù)碼ct*復(fù)共軛發(fā)生器83混頻來解擴(kuò)展收到的信號r。
Σrct*=αΣcpct*+βΣctct*+Σnct*]]>公式(9)業(yè)務(wù)解擴(kuò)展器91的輸出95耦合到第三求和轉(zhuǎn)儲97。第三求和轉(zhuǎn)儲97隨著時間的輸出Osd3為Osd3=Σrct*=βL+αΣcpct*+Σnct*]]>公式(10)其中L是在L個時間片期間對業(yè)務(wù)擴(kuò)展碼ct和該業(yè)務(wù)擴(kuò)展碼的復(fù)共軛ct*的乘積求和。
第三求和轉(zhuǎn)儲97的輸出Osd3耦合到減去第三混頻器87輸出89的加法器99。加法器99的輸出Oadd是Oadd=βL+αΣcpct*+Σnct*-αΣcpct*]]>公式(11)因此，導(dǎo)頻消除器61的輸出Oadd等于收到的信號r減去導(dǎo)頻信號，簡化如下Oadd=βL+Σnct*]]>公式(12)本發(fā)明利用類似的方法從有用的業(yè)務(wù)信號中消除不必要的業(yè)務(wù)信號。雖然業(yè)務(wù)信號正如全局導(dǎo)頻信號一樣干擾其它的業(yè)務(wù)信號，但不必要業(yè)務(wù)信號的消除不同于全局導(dǎo)頻信號的消除，因?yàn)闃I(yè)務(wù)信號是由數(shù)據(jù)調(diào)制并因此本質(zhì)上是動態(tài)的。全局導(dǎo)頻信號具有恒定的相位，而業(yè)務(wù)信號由于數(shù)據(jù)調(diào)制而不斷地改變相位。
圖5表示業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)101的實(shí)施例。如上所述，收到的信號r被輸入103到該系統(tǒng)r＝ψdcd+βct+n公式(13)
其中收到的信號r為復(fù)數(shù)并包括業(yè)務(wù)碼信號強(qiáng)度ψ與業(yè)務(wù)信號數(shù)據(jù)d和要消除的不必要業(yè)務(wù)信號的業(yè)務(wù)碼cd的乘積，加上有用業(yè)務(wù)碼強(qiáng)度β與有用業(yè)務(wù)碼ct的乘積，加上噪聲n。噪聲n包括所有收到的噪聲和包含所有其它業(yè)務(wù)信號和全局導(dǎo)頻信號的干擾。為了從收到的信號r中消除不必要的業(yè)務(wù)信號，系統(tǒng)101必須導(dǎo)出要除去的不必要業(yè)務(wù)碼的信號強(qiáng)度ψ并估計數(shù)據(jù)d，其中ψ≠d≠β公式(14)當(dāng)在時間上對收到的信號r求和時，公式(13)可以表示成∑r＝ψd∑cd+β∑ct+∑n公式(15)參見圖5，收到的基帶信號r被輸入103到有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器91，該解擴(kuò)展器從收到的信號r解擴(kuò)展有用的業(yè)務(wù)信號。有用業(yè)務(wù)信號混頻器93使收到的信號r與擴(kuò)展期間使用的有用業(yè)務(wù)pn碼的復(fù)共軛ct*混頻。解擴(kuò)的業(yè)務(wù)信號耦合到求和轉(zhuǎn)儲處理器97并在時間上求和。求和轉(zhuǎn)儲97的輸出Osd3為Osd3=Σrct*=βL+ψdΣcdct*+Σnct*]]>公式(16)圖5所示的業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)101包括n個不必要業(yè)務(wù)信號消除器1151-115n。一可示范性的實(shí)施例包括10(其中n＝10)個不必要業(yè)務(wù)信號消除器1151-11510。
每個不必要業(yè)務(wù)信號消除器1151-115n包括包括第一混頻器1171-117n和不必要的業(yè)務(wù)信號代碼發(fā)生器1191-119n的不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器1391-139n，第二1331-133n混頻器，第一1211-121n和第二1231-123n求和轉(zhuǎn)儲處理器，硬判決處理器1251-125n，低通濾波器1271-127n，處理裝置1291-129n，第三混頻器1311-131n，共軛處理器1351-135n，可調(diào)放大器1371-137n，和有用業(yè)務(wù)信號代碼發(fā)生器83。
如上所述，收到的信號r被輸入103到每個不必要業(yè)務(wù)消除器1151-115n。不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器1391-139n連接到該輸入103，在此收到的信號r與用于各自不必要信號的業(yè)務(wù)pn序列的復(fù)共軛cd1*-cdn*混頻1171-117n。解擴(kuò)1391-139n的業(yè)務(wù)信號耦合到在時間上求和的第一求和轉(zhuǎn)儲處理器1211-121n。第一求和轉(zhuǎn)儲1211-121n輸出Osd1n為Osd1n=Σrcdn*=ψdL+βΣctcdt*+Σncdn*]]>公式(17)其中L是不必要業(yè)務(wù)信號擴(kuò)展碼cdn和cdn*的乘積，cdn*是不必要業(yè)務(wù)信號擴(kuò)展碼的復(fù)共軛。
第一求和轉(zhuǎn)儲1211-121n的輸出Osd1n耦合到硬判決處理器1251-125n。硬判決處理器1251-125n確定數(shù)據(jù)由于調(diào)制的相移φ。硬判決處理器1251-125n也確定最接近于解擴(kuò)展碼元值的QPSK的構(gòu)象位置d。
如圖6所示，硬判決處理器1251-125n比較收到的信號碼元p0與四個QPSK構(gòu)象點(diǎn)x1，1、x-1，1、x-1，-1、x1，-1。必須檢查每個收到的碼元p0由于傳輸47期間噪聲和失真引起的惡化，不管是多徑還是射頻。硬判決處理器計算從收到的碼元p0到每個象限的四個距離d1、d2、d3、d4并選擇最短距離d2，分配該碼元d位置x-1，1。硬判決處理器還反向旋轉(zhuǎn)原始信號坐標(biāo)p0一相位量φ，該相位量等于對應(yīng)于選定碼元位置x-1，1的相位。放棄原始的碼元坐標(biāo)p0。
硬判決處理器1251-125n的相位輸出φ耦合到低通濾波器1271-127n。在時間上，低通濾波器1271-127n確定每個信號分量的平均值。業(yè)務(wù)到業(yè)務(wù)互相關(guān)的平均值和噪聲n的平均值為零。因此，低通濾波器1271-127n隨著時間的輸出Olpfn是Olpfn＝ψL公式(18)低通濾波器1271-127n的輸出Olpfn耦合到處理裝置1291-129n以得出不必要業(yè)務(wù)信號碼強(qiáng)度ψ。處理裝置1291-129n通過將濾波器1271-127n的輸出Olpfn除以L估計φ。
硬判決處理器1251-125n的另一個輸出是數(shù)據(jù)d。這是相應(yīng)于圖6所示距離d1、d2、d3或d4中最短距離的數(shù)據(jù)點(diǎn)d。第三混頻器1311-131n使不必要的業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度ψ與每個數(shù)據(jù)值d混頻。
不必要業(yè)務(wù)信號擴(kuò)展碼復(fù)共軛發(fā)生器cd1*-cdn*連接到生成不必要業(yè)務(wù)信號擴(kuò)展碼cd1-cdn的復(fù)共軛處理器1351-135n并輸入到第二混頻器1331-133n并與有用業(yè)務(wù)信號擴(kuò)展碼復(fù)共軛發(fā)生器ct*的輸出混頻。該乘積耦合到第二求和轉(zhuǎn)儲處理器1231-123n。第二求和轉(zhuǎn)儲處理器1231-123n的輸出Osd2n是∑cdnct*并耦合到可變放大器1371-137n。該可變放大器1371-137n根據(jù)第三混頻器1311-131n的具有確定增益的輸出放大第二求和轉(zhuǎn)儲處理器1231-123n的輸出Osd2n。
可變放大器1371-137n的輸出1411-141n耦合到加法器143，該加法器143從有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器105的輸出中減去每個可變放大器1371-137n的輸出。該輸出O是O=βL+ψdΣcdct*+Σnct*-ψdΣcdct*]]>公式(19)加法器143的輸出O(也是不必要業(yè)務(wù)消除器系統(tǒng)101的輸出)等于收到的信號r減去不必要的業(yè)務(wù)信號，簡化如下O=βL+Σnct*]]>公式(20)其中噪聲n根據(jù)從接收信號減去的業(yè)務(wù)信號量而改變。
圖7表示消除全局導(dǎo)頻信號和不必要的業(yè)務(wù)信號的另一個實(shí)施例145。如上所述，不必要的業(yè)務(wù)消除系統(tǒng)101包括有用的業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器91和多個不必要的業(yè)務(wù)信號消除器1151-115n。該業(yè)務(wù)消除系統(tǒng)平行連接于如上所述的導(dǎo)頻消除系統(tǒng)61，但沒有有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器。公共輸入147耦合到兩個系統(tǒng)101、61，這兩個系統(tǒng)101、61具有連接到兩個系統(tǒng)101、61的輸出O、Oadd的公共加法器149。從有用業(yè)務(wù)信號中減去導(dǎo)頻和不必要的業(yè)務(wù)信號生成一輸出151，該輸出沒有導(dǎo)頻和多個所傳送業(yè)務(wù)信號貢獻(xiàn)的干擾。
雖然已經(jīng)表示和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行多種修改和變化而不偏離本發(fā)明的原理和范圍。上面的描述只用于說明而不是以任何方式將本發(fā)明限制為特定的形式。
權(quán)利要求
1.一種移動式使用者接收器，其具有一消除系統(tǒng)以在譯碼前從一業(yè)務(wù)信號中除去所選擇的信號，所述移動式使用者接收器包含一接收器(21)，其具有一系統(tǒng)輸入(147)，以通過一CDMA空中接口而從一發(fā)射機(jī)(19)接收通信信號；所述系統(tǒng)輸入(147)供應(yīng)至一業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)(101)，所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)(101)用于消除不必要的業(yè)務(wù)信號并具有一輸出(O)；所述系統(tǒng)輸入(147)也供應(yīng)至一導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)(61)，所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)(61)用于除去一全局導(dǎo)頻信號并具有一輸出(Oadd)；以及借此，從所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)輸出(O)中減去所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)輸出(Oadd)以提供所述消除系統(tǒng)輸出(151)，所述輸出(151)無不必要的業(yè)務(wù)信號與所述全局導(dǎo)頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式使用者接收器，其中所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)(101)包含一有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)，所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)耦合至一求和轉(zhuǎn)儲處理器(97)以產(chǎn)生一輸出(Osd3)與一不必要業(yè)務(wù)信號消除器(1151-n)，所述消除器(1151-n)包含一不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(1391-n)，其具有耦合至所述系統(tǒng)輸入(147)的一信號輸入(103)以及一求和輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(1391-n)包含一不必要業(yè)務(wù)信號碼發(fā)生器(1191-n)與一第一混頻器(1171-n)，用于將所述發(fā)生器(1191-n)的一輸出與所述系統(tǒng)輸入(147)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生一不必要業(yè)務(wù)信號消除器輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的求和輸出耦合至一硬判決處理器(1251-n)，所述硬判決處理器(1251-n)具有一相位輸出(φ)與一數(shù)據(jù)輸出(d)；所述硬判決處理器的相位輸出(φ)耦合至一低通濾波器(1271-n)，所述低通濾波器(1271-n)具有一輸出(Olpfn)；所述低通濾波器的輸出(Olpfn)耦合至一處理器(1291-n)的一輸入，所述處理器(1291-n)濾除所述不必要業(yè)務(wù)信號與一有用業(yè)務(wù)信號互相關(guān)的積，輸出不必要業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度；利用一第一乘法器(1311-n)將所述處理器(1291-n)的輸出與所述硬判決數(shù)據(jù)輸出(d)相乘，所述第一乘法器具有傳送至一可調(diào)放大器(1371-n)的一輸出；一不必要業(yè)務(wù)碼發(fā)生器(119)的輸出耦合至一復(fù)共軛處理器(1351-n)的輸入，所述復(fù)共軛處理器(1351-n)具有一輸出；由一第二混頻器(1331-n)將所述復(fù)共軛輸出與所述不必要業(yè)務(wù)信號碼的一復(fù)共軛進(jìn)行混頻，所述第二混頻器(1331-n)具有一輸出；所述第二混頻器(1331-n)的輸出耦合至一第一求和轉(zhuǎn)儲處理器(1231-n)的輸入，所述第一求和轉(zhuǎn)儲處理器(1231-n)具有一輸出；所述第一求和轉(zhuǎn)儲處理器(1231-n)的輸出耦合至所述放大器(1371-n)的輸入，所述放大器(1371-n)具有一可調(diào)整增益，其由所述乘法器(1311-n)的輸出加以控制；以及所述放大器(1371-n)的所述輸出是耦合至一加法器(143)，其從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)的輸出(Osd3)減去每一個可調(diào)放大器(1371-n)的輸出(1411-n)，以獲得所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)(101)的輸出(O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式使用者接收器，其中所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)(61)包含一全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器(65)，其耦合至具有一求和輸出(Osd1)的所述系統(tǒng)輸入(147)；一有用業(yè)務(wù)信號和全局導(dǎo)頻互相關(guān)裝置，其具有一輸出(Osd2)；所述全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器輸出(Osd1)耦合至具有一輸出(Opm)的一導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置；所述導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置的輸出(Opm)與所述互相關(guān)裝置的輸出(Osd2)相乘；以及相乘的積是所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)輸出(Oadd)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動式使用者接收器，其中所述互相關(guān)裝置包含一全局導(dǎo)頻擴(kuò)展碼復(fù)共軛碼發(fā)生器(69)；一有用業(yè)務(wù)信號復(fù)共軛碼發(fā)生器(79)；一混頻器(81)，用于將所述全局導(dǎo)頻信號碼與所述有用業(yè)務(wù)信號復(fù)共軛碼互相關(guān)；以及一求和轉(zhuǎn)儲處理器(85)，用于在時間上對所互相關(guān)之積求和。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動式使用者接收器，其中所述導(dǎo)頻信號強(qiáng)度確定裝置進(jìn)一步包含一低通濾波器(75)，其具有一輸出(Olpf)；以及一處理器(77)，其耦合至所述低通濾波器的輸出(Olpf)，所述處理器導(dǎo)出并輸出所述全局導(dǎo)頻信號強(qiáng)度。
6.一種移動式使用者接收器，其具有一全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)(61)，以在譯碼前從一有用業(yè)務(wù)信號中除去一全局導(dǎo)頻信號，所述移動式使用者接收器包含一接收器(21)，其具有一系統(tǒng)輸入(63)以從一發(fā)射機(jī)(19)接收通信信號，且所述接收器(21)具有一系統(tǒng)輸出(Oadd)；所述系統(tǒng)輸入(63)耦合至具有一求和輸出(Osd1)的一全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器(65)，并耦合至具有一求和輸出(Osd3)的一有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)；一有用業(yè)務(wù)信號和全局導(dǎo)頻互相關(guān)裝置，其具有一輸出(Osd2)；所述全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器的輸出(Osd1)耦合至具有一輸出(Opm)的一導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置；所述導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置的輸出(Opm)與所述互相關(guān)裝置的輸出(Osd2)相乘；以及從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的輸出(Osd3)減去所得的積，以輸出(Oadd)無所述全局導(dǎo)頻信號的有用業(yè)務(wù)信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動式使用者接收器，其中所述導(dǎo)頻信號強(qiáng)度確定裝置進(jìn)一步包含一低通濾波器(75)，其具有一輸出(Olpf)；以及一處理器(77)，其耦合至所述低通濾波器的輸出(Olpf)，所述處理器導(dǎo)出并輸出所述全局導(dǎo)頻信號強(qiáng)度(Opm)。
8.一種移動式使用者接收器，其具有一業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)(101)以在譯碼前除去至少一個不必要業(yè)務(wù)信號，所述移動式使用者接收器包含一接收器(21)，其具有一系統(tǒng)輸入(103)，以從一發(fā)射機(jī)(19)接收通信信號，且所述接收器(21)具有一系統(tǒng)輸出(O)；所述系統(tǒng)輸入(103)耦合至具有一第一求和輸出(Osd3)的一有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)；以及至少一個不必要業(yè)務(wù)信號消除器(1151-n)，包含一不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(1391-n)，其具有耦合至所述第一求和輸出與一第二求和輸出的一輸入；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(1391-n)包含一不必要業(yè)務(wù)信號碼發(fā)生器(1191-n)與一第一混頻器(1171-n)，用于對所述發(fā)生器(1191-n)的一輸出與所述系統(tǒng)輸入(103)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生一不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器求和輸出；所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展求和輸出耦合至一硬判決處理器(1251-n)，所述硬判決處理器(1251-n)具有一相位輸出(φ)與一數(shù)據(jù)輸出(d)；所述硬判決處理器的相位輸出(φ)耦合至具有一輸出(Olpfn)的一低通濾波器(1271-n)；所述低通濾波器的輸出(Olpfn)耦合至一處理器(1291-n)的一輸入，所述處理器(1291-n)濾除所述不必要業(yè)務(wù)信號與一有用業(yè)務(wù)信號互相關(guān)的積，輸出不必要業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度；利用一乘法器將所述處理器(1291-n)的輸出與所述硬判決處理器的數(shù)據(jù)輸出(d)相乘，所述乘法器具有一輸出，其傳送至一可調(diào)放大器(1371-n)；所述不必要業(yè)務(wù)碼發(fā)生器(1091-n)的輸出耦合至具有一輸出的一復(fù)共軛處理器(1351-n)的輸入；利用一第二混頻器(1331-n)將所述復(fù)共軛處理器的輸出與所述有用業(yè)務(wù)信號碼的一復(fù)共軛進(jìn)行混頻，所述第二混頻器(1331-n)具有一輸出；所述第二混頻器(1331-n)的輸出耦合至具有一輸出的一第二求和轉(zhuǎn)儲處理器(1231-n)的一輸入；所述第二求和轉(zhuǎn)儲處理器的輸出耦合至所述放大器(1371-n)的一輸入，所述放大器(1371-n)具有一可調(diào)增益，其由所述乘法器的輸出加以控制；以及所述放大器(1371-n)具有一輸出，其耦合至一加法器(143)，而從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器(91)的輸出(Osd3)減去每一個可調(diào)放大器(1371-n)的輸出(1411-n)，以獲得所述系統(tǒng)輸出(O)。
9.一種用于從一業(yè)務(wù)信號中除去所選擇的信號的方法，其包含下列步驟提供一系統(tǒng)輸入，以通過一空中接口而從一發(fā)射機(jī)接收通信信號；將所述系統(tǒng)輸入輸入至一業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)，所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)具有一輸出，所述輸出等于一有用業(yè)務(wù)信號減去不必要業(yè)務(wù)信號；將所述系統(tǒng)輸入輸入至一導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)，以除去一全局導(dǎo)頻信號并提供一輸出，所述輸出等于所述有用業(yè)務(wù)信號減去所述全局導(dǎo)頻信號；以及從所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出中減去所述導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)的輸出，以提供一系統(tǒng)輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包含下列步驟將一有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器耦合至一第一求和轉(zhuǎn)儲處理器，以產(chǎn)生一輸出；以及提供一不必要業(yè)務(wù)信號消除器，所述不必要業(yè)務(wù)信號消除器具有一不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器與一求和輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包含下列步驟將所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的一信號輸入耦合至所述系統(tǒng)輸入；提供所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器一不必要業(yè)務(wù)信號碼發(fā)生器與一第一混頻器，用于對所述發(fā)生器的一輸出與所述信號輸入進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生一不必要業(yè)務(wù)信號消除器輸出；將所述不必要業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的一求和輸出耦合至一硬判決處理器，所述硬判決處理器具有一相位輸出與一數(shù)據(jù)輸出；將所述硬判決處理器的相位輸出耦合至一低通濾波器，所述低通濾波器具有一輸出；將所述低通濾波器的輸出耦合至一處理器的輸入，所述處理器濾除所述不必要業(yè)務(wù)信號與一有用業(yè)務(wù)信號互相關(guān)的積，并輸出不必要業(yè)務(wù)信號強(qiáng)度；將所述處理器的輸出與所述硬判決處理器的數(shù)據(jù)輸出相乘，并將輸出傳送至一可調(diào)放大器；將所述不必要業(yè)務(wù)碼發(fā)生器的輸出耦合至一復(fù)共軛處理器的一輸入，所述復(fù)共軛處理器具有一輸出；利用一第二混頻器將所述復(fù)共軛處理器的輸出與所述有用業(yè)務(wù)信號碼的一復(fù)共軛進(jìn)行混頻，所述第二混頻器具有一輸出；將所述第二混頻器的輸出耦合至一第二求和轉(zhuǎn)儲處理器的一輸入，所述第二求和轉(zhuǎn)儲處理器具有一輸出；將所述第二求和轉(zhuǎn)儲處理器耦合至一放大器的輸入，所述放大器具有一可調(diào)增益，其由所述乘法器的輸出加以控制；以及將所述放大器的輸出耦合至一加法器，其從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的輸出減去每一個可調(diào)放大器的輸出，以獲得所述業(yè)務(wù)信號消除系統(tǒng)的輸出。
12.一種用于從一有用業(yè)務(wù)信號中除去全局導(dǎo)頻信號的方法，其包含下列步驟提供一輸入，以通過一空中接口而從一發(fā)射機(jī)接收通信信號；將所述輸入輸入至一全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)，所述全局導(dǎo)頻信號消除系統(tǒng)具有一系統(tǒng)輸出；將所述輸入耦合至一全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器與一有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器，其各具有一求和輸出；識別一有用業(yè)務(wù)信號并提供一全局導(dǎo)頻互相關(guān)裝置；將所述全局導(dǎo)頻解擴(kuò)展器的求和輸出耦合至一導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置，所述導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置具有一輸出；將所述導(dǎo)頻強(qiáng)度確定裝置的輸出與所述互相關(guān)裝置的輸出相乘；從所述有用業(yè)務(wù)信號解擴(kuò)展器的求和輸出減去相乘所得的積；以及輸出所述有用業(yè)務(wù)信號，所述有用業(yè)務(wù)信號無所述全局導(dǎo)頻信號。
全文摘要
一種用于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收機(jī)的全局導(dǎo)頻和不必要業(yè)務(wù)信號消除器，用于減少這些信號貢獻(xiàn)的噪聲影響。本發(fā)明在接收機(jī)解碼有用業(yè)務(wù)信號之前有效地消除該全局導(dǎo)頻和不必要的活躍業(yè)務(wù)信號。該系統(tǒng)和方法減少誤碼率(BER)以得到增加的信噪比。
文檔編號H04J13/04GK1822516SQ200610055010
公開日2006年8月23日 申請日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月20日
發(fā)明者費(fèi)思·M·奧茲盧特克 申請人:交互數(shù)字技術(shù)公司