專利名稱：信號(hào)、系統(tǒng)、方法及裝置的制作方法
信號(hào)、系統(tǒng)、方法及裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及信號(hào)、系統(tǒng)和方法，比如，調(diào)制、導(dǎo)航和定位信號(hào)、適于接收 和處理該信號(hào)的系統(tǒng)方法和接收機(jī)。
衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)依賴于對(duì)由在特定星座或星座群中的多個(gè)衛(wèi)星、或 者基于地面或空氣傳播等效物廣播的測(cè)距信號(hào)的無源測(cè)量。板上時(shí)鐘被用于生
成有規(guī)則且通常連續(xù)的一系列事件——常常稱為"歷元(epoch)"，其發(fā)生的時(shí) 間被編碼成隨機(jī)或偽隨機(jī)碼(稱為擴(kuò)展碼)，或者至少與之相關(guān)聯(lián)。由于時(shí)間 歷元編碼序列的偽隨機(jī)或隨機(jī)特征，輸出信號(hào)的頻譜在由多個(gè)因素確定的頻率 范圍上被擴(kuò)展，這些因素包括擴(kuò)展碼元素的變化率以及用于擴(kuò)展信號(hào)的波形。 在現(xiàn)有技術(shù)中，在由發(fā)射電路濾波之前，擴(kuò)展波形是恒定碼片率的矩形，并且 具有(sincf函數(shù)功率譜。
測(cè)距信號(hào)被調(diào)制到載波信號(hào)上以傳送給無源接收機(jī)。覆蓋陸地、空氣傳播、 海上和太空使用的應(yīng)用是已知的。典型地，采用二進(jìn)制相移鍵控來調(diào)制其本身 具有恒定幅度的載波信號(hào)。通常，至少兩個(gè)這樣的信號(hào)以相位正交的方式調(diào)制 到相同的載波上。結(jié)果載波信號(hào)保持其恒定包絡(luò)，但是具有取決于兩個(gè)獨(dú)立輸 入信號(hào)的四個(gè)相位狀態(tài)。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，兩個(gè)調(diào)制信號(hào)無需具有相同載波幅 度。組合信號(hào)的恒定載波幅度將通過適當(dāng)?shù)剡x擇除Ti/2弧度之外的相對(duì)應(yīng)相位 來保持是可能的。
許多技術(shù)是已知的，借助這些技術(shù)使用加性方法(稱為'Interplex'調(diào)制) 或者角度調(diào)制和相加法的組合——稱為'相干自適應(yīng)副載波調(diào)制'(CASM)—— 來將兩個(gè)以上的信號(hào)調(diào)制到相同載波上。這兩種技術(shù)要求添加其它交調(diào)分量， 該分量被導(dǎo)出以維持恒定載波幅度。例如，在'Interplex，調(diào)制中，具有三個(gè)傳送 分量的技術(shù)是已知的，其中兩個(gè)在一個(gè)載波相位上，且第三個(gè)在正交相位上。 這些具有至少六個(gè)相位狀態(tài)。
此類衛(wèi)星定位系統(tǒng)的示例是全球定位系統(tǒng)(GPS)。通常，GPS使用多個(gè)頻率來工作，比如分別以1575.42 MHz、 1227.6 MHz和1176.45 MHz為中心的 U、 L2和L5。這些信號(hào)的每一個(gè)都通過相應(yīng)的擴(kuò)頻信號(hào)來調(diào)制。如本領(lǐng)域 技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的，由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)射的粗略捕獲(CA)碼信號(hào)在使 用1.023MHz的擴(kuò)展碼率(碼片率)的情況下在1575.42MHz的Ll頻率上被廣 播。CA碼信號(hào)具有矩形擴(kuò)展波形，被二進(jìn)制相移鍵控到副載波上并且被歸類 為BPSK-R1。 GPS信號(hào)結(jié)構(gòu)是這樣的由衛(wèi)星在L1頻率上廣播的信號(hào)具有相 位正交的第二分量，其被稱為精確碼(P(Y))并且使其僅供授權(quán)用戶使用。使 用在信號(hào)功率上比CA碼傳輸?shù)?dB的幅度以10.23MHz的擴(kuò)展碼來對(duì)P(Y) 信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制。因此，Q分量具有一幅度，該幅度為I分量的幅度的0.7071 (-3dB)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，這些信號(hào)的這些狀態(tài)相對(duì)于土I軸(如ICD GPS200C中規(guī)定的CA碼信號(hào)的相位)的相角為±35.265°。本領(lǐng)域技術(shù)人員還 領(lǐng)會(huì)，P碼是Y碼的函數(shù)或者是通過Y碼加密的。Y碼被用于加密P碼。本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)，對(duì)于給定衛(wèi)星/，包含I和Q分量的L1信號(hào)以及L2信號(hào) 可表示為
Slih(/) = ^; ,(0d,0)cosO)10 +^cC,(0《0)sin(c^,)， 以及
Si2,0) = 5尸; , (0《(0 cos(—
其中
Ap禾P Ac是P和CA碼的幅度，通常AP=2AC;
Bp是L2信號(hào)的幅度；
on和(02是Ll和L2載波頻率；
Pi(t)表示P(Y)測(cè)距碼，并且是具有10.23 Mcbps的碼片率的偽隨機(jī)序列。P 碼具有恰好為1星期的周期，取+1和-1值；
Ci(t)表示CA測(cè)距碼，并且為1023碼片金色碼，取+1和-1值；以及 di(t)表示數(shù)據(jù)消息，取+1和-1值。
在不久的將來，期望指定M碼的第三軍用信號(hào)將由GPS衛(wèi)星在Ll頻帶 內(nèi)傳送。
衛(wèi)星星座通常包括24或更多衛(wèi)星，這些衛(wèi)星常常在類似或類型形狀的軌 道上但在多個(gè)軌道平面上。來自每個(gè)衛(wèi)星的傳輸是在相同標(biāo)稱載波頻率上—— 在碼分多址衛(wèi)星(諸如GPS)的情形中，或者在附近相關(guān)頻率上——諸如
7GLONASS。衛(wèi)星傳送不同信號(hào)以使得每個(gè)衛(wèi)星能夠被單獨(dú)選中，即使若干衛(wèi) 星同時(shí)可見時(shí)亦是如此。
在類似GPS的CDMA系統(tǒng)中，來自每個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)借助不同擴(kuò)展碼和/ 或擴(kuò)展碼率的差異一即，p州和Ci(t)序列——來彼此區(qū)分開。然而，對(duì)于由 衛(wèi)星傳送的信號(hào)之間的干擾而言，仍余留相當(dāng)大的余地。典型地，CA碼的功 率譜在載波頻率Ll處具有最大功率，而在CA碼的基礎(chǔ)頻 率——1.023MHz——的倍數(shù)處為零。因此，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，在載波頻率的任一 側(cè)——在士1.023MHz、 士2.046MHz等處——存在零。類似地，P(Y)碼的功率譜 在Ll與L2頻率的中心處具有最大振幅，并且在土10.23MHz的倍數(shù)處存在零， 如用sinc函數(shù)波形所預(yù)期的。
使用副載波調(diào)制測(cè)距碼也是已知的，即，將另一信號(hào)與類似于P碼和/或
CA碼的信號(hào)巻積，以創(chuàng)建二進(jìn)制偏置載波(BOC)調(diào)制，如可從例如通過引
用全部納入于此的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/GB2004/003745， 2001-2002冬季，第
227-246頁(yè)，第48巻，Navigation, J. W. Betz的"5,"ao;Cwr/er ^/Wbdw/a"ow
/ori a^o"av/g油》"(用于無線電導(dǎo)航的二進(jìn)制偏置載波調(diào)制)"以及Pratt， A. R.，
OwenJ.I.R.，美國(guó)，俄勒岡州，波特蘭，2003. 9-12 2003年9月，導(dǎo)航協(xié)會(huì)會(huì)
議錄(Proceedings of Institute of Navigation Conference)的"尸er，ma"ce o/ G尸S
Ga///eo 7 ece/ve" C/y/"g w-尸Sii:5(9C&gw^(使用w-尸Sii:5(9C信號(hào)的G尸S伽利
略接收機(jī)的性能)"中領(lǐng)會(huì)到的。標(biāo)準(zhǔn)BOC調(diào)制是眾所周知的。二進(jìn)制擴(kuò)展
碼的一部分與二進(jìn)制副載波信號(hào)的組合產(chǎn)生用于調(diào)制譬如L1的載波的B0C信
號(hào)。BOC信號(hào)是通由為矩形方波的二進(jìn)制副載波(稱為擴(kuò)展碼元調(diào)制)與擴(kuò)
展碼元(擴(kuò)展碼元素序列)的乘積形成的。BOC擴(kuò)展碼元調(diào)制可被表示為例
如Ci(t"sign(sin(27ifst))，其中fs是副載波的頻率。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，
BOC(/;/c)標(biāo)示使用乂的副載波頻率以及/c的碼率(或碼片率)的二進(jìn)制偏置載
波調(diào)制。使用二進(jìn)制偏置載波得到以下發(fā)射自衛(wèi)星的信號(hào)的示例性信號(hào)描述 = 4^^(0附,(0W)cos(GV) + v4,c,g(,)g,(0《(0sin(叫)=/腦(0 + 2助W ，
以及
(0 = 5m", (0 cos—/)
其中
Am、 Ag和Bm為振幅；mi(t)為用于信號(hào)的同相(余弦)分量的擴(kuò)展碼； gi(t)為用于信號(hào)的正交(正弦)分量的擴(kuò)展碼； SCW(t)表示對(duì)應(yīng)于mi(t)的副載波信號(hào)； SCig(t)表示對(duì)應(yīng)于gi(t)的副載波信號(hào)； i和《2被標(biāo)示為L(zhǎng)l和L2載波頻率。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，以上所表達(dá)的實(shí)施例針對(duì)L1信號(hào)在同相上使用單個(gè)分量，且 在正交相位上使用單個(gè)分量。類似地，L2信號(hào)包括單個(gè)分量。然而，本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，Ll和/或L2信號(hào)可使用一個(gè)或多個(gè)分量。
BOC信號(hào)典型地為矩形或方波。然而，提出了涉及利用多個(gè)信號(hào)電平的 更復(fù)雜的擴(kuò)展碼元調(diào)制，如可從例如以上提到的國(guó)際專利申請(qǐng) PCT/GB2004/003745以及Pratt， A. R.， Owen J. I. R.，美國(guó)，俄勒岡州，波特 蘭，2003. 9-12 2003年9月，導(dǎo)航協(xié)會(huì)會(huì)議錄的"尸w/wmawce 0/G尸S Ga///eo i^ce/vew t/w'"g附-尸S《(使用m-尸S《50C信號(hào)的G尸S伽利略接收 機(jī)的性能)"中領(lǐng)會(huì)到的。這些提供了用于更好控制結(jié)果信號(hào)頻譜的手段，因 為BOC擴(kuò)展碼元調(diào)制的功率譜密度0。，m(x)完全由下式定義，其中x是一般化 頻率變量
在用作擴(kuò)展碼元調(diào)制波形的多電平數(shù)字波形的子集中，特定類別已被認(rèn)為 已賦予名稱合成BOC (CBOC)，如可從例如出于所有目的通過引用納入于此 的美國(guó)，加利福尼亞州，長(zhǎng)灘，2005, 13-16 2005年9月，導(dǎo)航協(xié)會(huì)會(huì)議錄，
Avila-Rodriguez, J.A.等人的'7 ev/sec/ Ccw6/"ed Ga/Z/eo/GPiS F呵wewcy朋d
S/g"a/i^/orma"ce ^朋fy^(經(jīng)修訂的組合伽利略/GPS頻率和信號(hào)性能分析)" 中領(lǐng)會(huì)到的，其中若干二進(jìn)制偏置波形信號(hào)被加性地組合以形成擴(kuò)展碼元調(diào)制
用于頻譜控制的其它選擇也已出現(xiàn)，SP，使用時(shí)間復(fù)用技術(shù)，其中若干 BOC擴(kuò)展碼元調(diào)制波形以定義的時(shí)間序列被組合，如可從以上PCT申請(qǐng)以及 長(zhǎng)灘，2005年9月13-16日，GNSS 2005，導(dǎo)航協(xié)會(huì)會(huì)議錄(Proceedings of Institute波形。
9of Navigation Conference)，第2448-2460頁(yè)，Pratt, A. R.， Owen, J. I. R,的"S/g"a/
Gfl///eo (可應(yīng)用于伽利略的衛(wèi)星信道可用性中的信號(hào)復(fù)用技術(shù))"和圣地亞哥， 2005年1月24-26日，導(dǎo)航協(xié)會(huì)，國(guó)家技術(shù)會(huì)議，會(huì)議記錄，第332-345頁(yè)， Pratt, A. R.， Owen, J. I. R.的"S/g"a/ (9; "m/jW/o"〖"丄7 (Ll中的信號(hào)最優(yōu)化)" 中領(lǐng)會(huì)到的。此技術(shù)指派特定擴(kuò)展碼元調(diào)制——取自此類調(diào)制波形的定義字 母表，每擴(kuò)展元素(或時(shí)隙一按碼元素量化) 一種。通過選擇哪種BOC調(diào)制 被用在哪個(gè)時(shí)隙中的過程，每個(gè)擴(kuò)展碼元調(diào)制分量的相對(duì)比例可被控制。盡管 僅這種布置的二進(jìn)制版本是已知的，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，多電平等效 布置也是可能的，其中該多電平等效布置涉及用于確定在每個(gè)時(shí)隙使用哪種擴(kuò) 展碼元調(diào)制的時(shí)間復(fù)用以及使用為多電平并且可以是基本BOC擴(kuò)展碼元波形 的組合的擴(kuò)展碼元調(diào)制的字母表兩者。示例性實(shí)現(xiàn)中的此類組合可以是加性或 乘性的，或者可以是用于組合基調(diào)制波形的某些其它手段。
已提出了若干衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用公共調(diào)制頻譜的建議，以使得信號(hào)/服務(wù) 保持一定程度的互操作性，如可從例如對(duì)話C5第7頁(yè)，2006年四月，圣地亞 哥，正EEPLANS/IoN國(guó)家技術(shù)會(huì)議，會(huì)議記錄，Hein, G. W.等人的M5(9C:77ze 7Vew C!pWm/ze<i印"a&"g Modw/aHo"/or 丄/ OS G尸S丄7C( MBOC:
用于伽利略0S和GPSL1C的新最優(yōu)化擴(kuò)展調(diào)制)中領(lǐng)會(huì)到的。公共頻譜不要 求不同的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)射同樣的波形。已公開的公共頻譜——稱為復(fù)用BOC 或mboc—可通過時(shí)間復(fù)用技術(shù)或通過疊加(添加)所需boc分量來獲得。
使用二進(jìn)制偏置載波的時(shí)間復(fù)用技術(shù)已被稱為tmboc，而疊加技術(shù)已被稱為 合成boc，或按其詞首字母稱為cboc。
在圖2中示出了使用boc調(diào)制分量構(gòu)造擴(kuò)展碼元調(diào)制的時(shí)間復(fù)用方法， 該圖示出了一對(duì)信號(hào)200。整體BOC信號(hào)或副載波202包括第一擴(kuò)展碼元調(diào) 制A的204到208個(gè)突發(fā)，其每個(gè)突發(fā)具有擴(kuò)展碼的一個(gè)碼片的歷時(shí)。有若干 個(gè)使用這種調(diào)制的連續(xù)碼片。整體MBOC 202還包括相異的第二擴(kuò)展碼元調(diào)制 B——具有類似特性但具有不同載波偏置頻率——的至少一個(gè)突發(fā)210。所繪 制的MBOC 202還包括第三擴(kuò)展碼元調(diào)制突發(fā)212，其被標(biāo)識(shí)為具有又一載波偏置頻率的調(diào)制類型C。在已知領(lǐng)域中，這些調(diào)制突發(fā)的每一個(gè)具有BOC特 定但具有公共碼片率。在從導(dǎo)航衛(wèi)星傳輸之前，載波信號(hào)和擴(kuò)展碼元調(diào)制進(jìn)一
步被擴(kuò)展碼214調(diào)制?？深I(lǐng)會(huì)到，僅示出完整擴(kuò)展碼的示例性碼片數(shù)目——碼 片n到碼片n+4。對(duì)于具有二進(jìn)制偏置載波擴(kuò)展碼元調(diào)制分量的時(shí)間復(fù)用技術(shù)， 這些分量的相對(duì)幅度是根據(jù)專用于每一個(gè)的時(shí)間比例(以碼序列元素或碼片為 單位計(jì)的)來確定的。在圖2的示例中，分派給第一擴(kuò)展碼元調(diào)制A的比例為 3/5，分派給B的為1/5 ，而分派給C的為1/5，假定這種模式將無限延續(xù)下去。 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)清晰的是，落在每個(gè)分量的相對(duì)功率被設(shè)成1/N 的倍數(shù)的這種限制內(nèi)的其它比例是可能的，其中N是重復(fù)擴(kuò)展序列的長(zhǎng)度。這 種限制還可通過對(duì)擴(kuò)展序列的每個(gè)重復(fù)使用不同時(shí)間復(fù)用指派來克服。 CBOC
MBOC頻譜的替換性表述是借助加性方法，由此兩個(gè)時(shí)間連續(xù)二進(jìn)制偏 置載波擴(kuò)展碼元調(diào)制波形被加性組合。圖3給出了使用這種方法產(chǎn)生的波形的 例示300。示出了第一BOC分量302和第二BOC分量304或波形。兩個(gè)分量 302和304的相對(duì)幅度通過BOC分量的每一個(gè)的振幅來控制。第一 BOC 302 是基線BOC波形，它是B0C(1,1)波形。第二波形304例示了BOC(5,1)波形。 示出了擴(kuò)展碼306的多個(gè)碼片——碼片n到碼片n+4。示出了通過第一波形302 和第二波形304的加性組合產(chǎn)生的CBOC波形308?？梢灶I(lǐng)會(huì)，CBOC波形308 包括分別反映其與第一BOC 302和第二BOC 304的關(guān)系的第一和第二分量。 與第一分量相比，第二分量310在幅度上減小。對(duì)于所示的2分量CB0C波形 308，結(jié)果信號(hào)波形具有4個(gè)電平。通常，當(dāng)從n個(gè)BOC波形導(dǎo)出時(shí)，CBOC 波形具有2n電平。取決于相對(duì)振幅，這些電平的一部分可能是重合的。
二遂劍偏f微f展販源劍
標(biāo)識(shí)二進(jìn)制偏置載波調(diào)制的常規(guī)手段是通過兩個(gè)參數(shù)n和m。調(diào)制被標(biāo)示 為BOC(n,m)，其中n應(yīng)用于偏置載波的頻率，而m指碼片率。參數(shù)m和n常 常與GPS類信號(hào)相關(guān)聯(lián)，其中主控衛(wèi)星時(shí)鐘在10.23MHz或其某個(gè)倍數(shù)或分?jǐn)?shù) 上振蕩。這些參數(shù)可在隨后呈現(xiàn)由以下表達(dá)的意義
偏置載波頻率=n x 1.023MHz
碼片率=m x 1.023 M碼片每秒。在包含兩個(gè)BOC調(diào)制分量的時(shí)間復(fù)用頻譜的已知實(shí)現(xiàn)中，擴(kuò)展碼元調(diào)制
的相位在轉(zhuǎn)變至每個(gè)碼元素(碼片)時(shí)是相同的。例如，如果BOC擴(kuò)展碼元
調(diào)制在特定碼元素的開頭具有正向轉(zhuǎn)變——具有值+1，而在特定碼元素的開頭 具有負(fù)向轉(zhuǎn)變——具有值-1 ，則這些相位指派可被應(yīng)用于完整序列中的每個(gè)擴(kuò)
展碼元。
可由伽利略和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星使用的一個(gè)公共功率頻譜密度(PSD)為
①離(")=g. %，" o)+A. ,i) o) (i)
在許多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，傳送數(shù)據(jù)承載信號(hào)和不攜帶數(shù)據(jù)消息的'所謂'導(dǎo)
頻信號(hào)是正常的。數(shù)據(jù)消息是在以比擴(kuò)展碼低的率下傳送的。對(duì)于GPS CA碼， 擴(kuò)展碼率是1.023MHz，而數(shù)據(jù)消息是以50比特每秒傳送的。在現(xiàn)代化GPS 中，傳送導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號(hào)兩者，但是無需在相同的功率電平下。在生成MBOC 頻譜的時(shí)間復(fù)用方法中，存在用于為導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)信道之間的功率分配選擇指派 的寬范圍選項(xiàng)。這提供了為導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)承載信號(hào)上的BOC擴(kuò)展碼元分量的每 一個(gè)傳送不同的相對(duì)功率比例的選項(xiàng)。例如，如果兩個(gè)擴(kuò)展碼元調(diào)制分量為 B0C(1，1)和B0C(6,1)，則攜帶與總功率之比為y的數(shù)據(jù)承載信號(hào)僅使用BOC(l，l) 擴(kuò)展碼元調(diào)制，而攜帶與總功率之比為(l-力的導(dǎo)頻信號(hào)將使用具有功率譜密度 的時(shí)間復(fù)用版本
<formula>formula see original document page 12</formula>
0數(shù)據(jù)(的=0(1,1)0)
這種布置在選擇指派給數(shù)據(jù)承載和導(dǎo)頻信號(hào)的功率比例以及確定兩個(gè) BOC(n,m)分量在這兩個(gè)信號(hào)之間如何分布時(shí)提供相當(dāng)大的自由度。式(2)根據(jù) 所需的MBOC PSD對(duì)導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)承載信號(hào)兩者保持組合PSD。
對(duì)于合成BOC方法，用以提供功率分配的參數(shù)選擇更復(fù)雜。 隨后的等式示出了與CBOC功率譜密度的控制相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜度。假定在 合成BOC頻譜中有至少兩個(gè)分量。出于示例性目的，下式示是針對(duì)兩個(gè)分量 來構(gòu)造的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可使用兩個(gè)以上的分量。使用正弦定相擴(kuò)展碼元調(diào)制的二進(jìn)制偏置載波BOC(n,m)的頻譜在式(3)中 給出。式(3)示出了對(duì)應(yīng)于為偶數(shù)的值(2n/m)的復(fù)頻譜Hn，m((0)。這對(duì)應(yīng)于每個(gè) 擴(kuò)展碼碼元中二進(jìn)制偏置載波的(n/m)個(gè)全周期。復(fù)頻譜是以在單個(gè)碼元素的歷 時(shí)——AT:2;i/(mc0())——上的計(jì)算為基礎(chǔ)的。用于頻譜計(jì)算的波形在間隔 te(-AT/2，AT/2)上延伸，并且對(duì)應(yīng)于定義，在t:0時(shí)具有正向轉(zhuǎn)變。
1—+1| sin|——
、m
—|.cos|—— 附J 12",
其中 x = <y/cy(J 且吼=2tt'1.023.106
(3)
注意正弦相位BOC(n,m)波形的頻譜Hsi ，m(co)完全由歸因于分母中存在 的j (=^-1)項(xiàng)的虛部分量組成。
類似地，使用余弦定相擴(kuò)展碼元調(diào)制的二進(jìn)制偏置載波BOC(n,m)的頻譜 在式(3-l)中給出。式(3-l)示出了對(duì)應(yīng)于為偶數(shù)的值(2n/m)的復(fù)頻譜He°sn,m((D)。 這對(duì)應(yīng)于每個(gè)擴(kuò)展碼元中二進(jìn)制偏置載波的(n/m)個(gè)全周期。復(fù)頻譜是以在單個(gè) 碼元素的歷時(shí)——AT=27r/(mco<))^——上的計(jì)算為基礎(chǔ)的。用于頻譜計(jì)算的波形 在間隔te(-AT/2,AT/2)上延伸，并且對(duì)應(yīng)于定義，在t二0時(shí)具有正向展寬。
l-cos
,;r;c、、
乂
2""
V附乂
w7饑
、
- cos——
(3-1)
其中 x = ( / w。 且叫=2;r'1.023'106
注意余弦定相BOC(n,m)波形的頻譜He "co)完全由實(shí)部分量組成。 相對(duì)應(yīng)的功率譜密度(PSD)在下式(4)中給出，并且在假定每個(gè)擴(kuò)展碼元
采用從元素{+1，-1}中隨機(jī)選取的(二元)狀態(tài)的情況下，在1秒上取平均。PSD
為
t(x):
2兀
兀x7tX)
sin.sin
7CX
cos
7CX 5
(4)
如以上所討論的，在合成二進(jìn)制偏置載波(BOC)信號(hào)中，作為時(shí)間復(fù)用的替換性方案，信號(hào)通過每個(gè)擴(kuò)展碼元的兩個(gè)或多個(gè)BOC分量的加性組合來
形成。因此，對(duì)于兩個(gè)分量的情形，每個(gè)擴(kuò)展碼元具有包含一部分(a)BOC(n，m) 分量和一部分((3) BOC(k,m)分量的頻譜。注意，兩個(gè)分量具有相同的擴(kuò)展碼 (碼片)頻率(相同的擴(kuò)展碼元素歷時(shí))。然后，合成復(fù)頻譜Sc(co)為
+ (5)
相對(duì)應(yīng)的功率譜密度是由Sc(co)與其復(fù)共軛的乘積生成的，并且關(guān)于實(shí)數(shù) a、 p的
=. . // , (")+". ("))
="2①，O) +》2(^ (cy) + a麟二 . //一 《)(6)
其中
0 , (")=《m(").// m(w)
且
式(6)清晰地示出了合成BOC (加性波形)與時(shí)間復(fù)用方法在PSD上的差 異。如果比例為012和(32，則BOC(n,m)和BOC(k,m)擴(kuò)展碼元分量的時(shí)間復(fù)用的
功率譜密度①TM((D)為
0)加0) = 0;2.0 , 0) + / 2.(1)4( ( ) (7)
因此，時(shí)間復(fù)用序列包括具有功率譜密度On，m(co)的a々(a^^)個(gè)碼片和具
有功率譜密度0^( )的(32/(002+(32)個(gè)碼片。CBOC和TMBOC技術(shù)的PSD之間
的差異在于，CBOCPSD中存在交叉譜項(xiàng)O交叉(co):
cD交叉(a;) = . //t,m + .《 ) (8)
當(dāng)例如有3個(gè)分量形成合成信號(hào)時(shí)，這種情形加劇。在時(shí)間復(fù)用實(shí)現(xiàn)中， 將分量散布在適當(dāng)數(shù)目的碼元素中以建立要發(fā)射的功率譜密度的每一個(gè)中所 需的貢獻(xiàn)比例(更正確地，在信號(hào)生成時(shí)，在衛(wèi)星中有控制帶外發(fā)射的傳輸濾 波器)。典型的示例對(duì)于信號(hào)的三個(gè)PSD的每一個(gè)具有比例a2、 (52、 52 ，如 下式(9)所示。
用于產(chǎn)生三個(gè)分量合成BOC信號(hào)的加性方法的相應(yīng)頻譜具有式(9)的形式
14的三個(gè)交叉頻譜項(xiàng)。
部(/C. w《)
+, v w《) (10)
其中
式(10)中的交叉頻譜項(xiàng)對(duì)所發(fā)射的PSD具有相當(dāng)大的影響。明顯地，交叉頻譜項(xiàng)的存在阻礙了 CBOC和MBOC的公共PSD的實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的目的是至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)問題。
發(fā)明概要
相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種生成信號(hào)的方法，包括以下步驟生成信號(hào)的至少第一和第二部分；該第一部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少第一相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性，而該第二部分是從所述至少第一和第二信號(hào)中具有第二相位狀態(tài)的第二相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性，該第二相位狀態(tài)與第一相位狀態(tài)互補(bǔ)。
有益地，例如，當(dāng)在兩個(gè)碼片或某個(gè)其它時(shí)間段或區(qū)間上取平均時(shí)，兩個(gè)調(diào)制副載波的組合的合成復(fù)頻譜包括至少充分減小的——且較佳地基本上消去的——交叉頻譜項(xiàng)。這允許例如在考慮兩者的功率譜是否包括交叉頻譜項(xiàng)方面時(shí)，比如合成BOC信號(hào)的調(diào)制副載波的頻譜具有與比如時(shí)分復(fù)用BOC的不同調(diào)制副載波基本相同的功率譜密度(PSD)。
另一實(shí)施例提供了一種從第一和第二 BOC波形生成CBOC波形或擴(kuò)展調(diào)制波形的方法，CBOC波形具有預(yù)定功率譜密度，該功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間——比如至少兩個(gè)碼片——上取平均的第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的交叉頻譜項(xiàng)；該方法包括將第一和第二 BOC信號(hào)
15在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的后續(xù)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的狀態(tài)布置成與第一和第二 BOC信號(hào)在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的當(dāng)前預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的狀態(tài)互補(bǔ)的步驟。
另一實(shí)施例提供了一種信號(hào)發(fā)生器，包括用于生成相對(duì)于信號(hào)的至少當(dāng)前部分的信號(hào)的至少后續(xù)部分的裝置；當(dāng)前部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者至少具有其特性或與之相關(guān)聯(lián)，用于生成的裝置包括用于組合至少第一和第二信號(hào)中具有與第一相位狀態(tài)互補(bǔ)的相位狀態(tài)的至少后續(xù)部分的裝置。
一實(shí)施例提供了一種用于從第一和第二 BOC波形生成CBOC波形的信號(hào)發(fā)生器，CBOC波形具有預(yù)定功率譜密度，該功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上取平均的第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的交叉頻譜項(xiàng)；該發(fā)生器包括用于將第一和第二 BOC信號(hào)在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的后續(xù)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的狀態(tài)布置成與第一和第二 BOC信號(hào)在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的當(dāng)前預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的狀態(tài)互補(bǔ)的裝置。
實(shí)施例提供了一種信號(hào)，包括相對(duì)于該信號(hào)的至少當(dāng)前部分的信號(hào)的至少后續(xù)部分；當(dāng)前部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性或與之相關(guān)聯(lián)，以使得與至少第一和第二信號(hào)的至少后續(xù)部分相關(guān)聯(lián)的所述至少后續(xù)部分的相位狀態(tài)與第一相位狀態(tài)互補(bǔ)。
本發(fā)明的實(shí)施例可以硬件、軟件或其組合的形式來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例的一方面提供了包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法、系統(tǒng)、裝置、發(fā)生器或生成信號(hào)的可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)程序。此外，此類計(jì)算機(jī)程序可使用比如光學(xué)或磁性可讀介質(zhì)、芯片、ROM、 PROM或其它易失性或非易失性設(shè)備的任何形式的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例提供了存儲(chǔ)此類計(jì)算機(jī)程序的機(jī)器可讀存儲(chǔ)器。
在目前若干不同導(dǎo)航衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商(諸如，使用GPS的美國(guó)與使用伽利略的歐洲聯(lián)盟)之間的提案中，存在實(shí)施相互技術(shù)工作小組關(guān)于使用每個(gè)系統(tǒng)在Ll RNSS頻帶中發(fā)射的公共PSD的建議的公開文檔。這不要求實(shí)現(xiàn)相同的波形。本發(fā)明的實(shí)施例允許實(shí)現(xiàn)以上每個(gè)系統(tǒng)在Ll RNSS頻帶中發(fā)射的公共PSD。在本發(fā)明的其它方面，使用第二種方法來消去式6中的交叉頻譜項(xiàng)。這具有與其它方法相同的效果，但是其作為替換性實(shí)現(xiàn)。如果以下條件滿足，則可將交叉頻譜項(xiàng)O)交叉(CO)設(shè)為零
(AVA,m + ^v《m) = o或等價(jià)地
《m Am =_Km
這個(gè)條件可通過令BOC(n,m)頻譜由純虛分量構(gòu)成，而BOC(k,m)頻譜由純
實(shí)分量構(gòu)成來得到滿足。因此，在此條件下，HS^m的復(fù)共軛為
《=-《
而He°sk,m的復(fù)共軛不改變符號(hào)
A， =+"*,m
注意上標(biāo)sin和COS已被添加以定義二進(jìn)制偏置載波擴(kuò)展碼元調(diào)制中副
載波的定相。這種布置滿足消去交叉頻譜項(xiàng)所需的條件。本發(fā)明的此實(shí)施例
要求兩個(gè)BOC分量具有基本上正交的定相， 一個(gè)為正弦定相而另一分量為余
弦定相。
在本發(fā)明的實(shí)施例的又一方面中，提供了接收機(jī)架構(gòu)，該接收機(jī)架構(gòu)被標(biāo)識(shí)成處理本文所標(biāo)識(shí)的傳送信號(hào)。實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為具有用于基本上同時(shí)處理所有信號(hào)分量的單個(gè)信道。替換地或作為補(bǔ)充，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為具有多個(gè)信道，以使得各個(gè)信號(hào)分量可通過相應(yīng)信道單獨(dú)處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，無需最優(yōu)化此類處理來提供最大信噪比。
附圖簡(jiǎn)述
現(xiàn)在將參照附圖描述僅作為示例的本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1示出了發(fā)射機(jī)或信號(hào)發(fā)生器；圖2描繪了已知時(shí)分復(fù)用二進(jìn)制偏置載波(MBOC);圖3示出了已知合成二進(jìn)制偏置載波(CBOC);圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的CBOC信號(hào)；圖5示出了用于生成CBOC波形的常規(guī)示意性系統(tǒng)；圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于生成CBOC波形的示意性系統(tǒng)；圖7描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于生成CBOC波形的示意性系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用擴(kuò)展碼歷元來控制相位倒置；圖8描繪了如圖7中所示的用于生成CBOC波形的示意性系統(tǒng)的變體；圖9示出了根據(jù)實(shí)施例的用于生成擴(kuò)展碼元調(diào)制波形的示意性系統(tǒng)的另一實(shí)施例；以及
圖10示出了用于生成CBOC波形的示意性系統(tǒng)的又一實(shí)施例。
實(shí)施例的描述
參看圖l，其中示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)100。發(fā)射機(jī)100包括用于生成或選擇進(jìn)行傳輸?shù)臏y(cè)距碼的裝置102，即發(fā)生器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，此類測(cè)距碼可通過例如移位寄存器實(shí)現(xiàn)來生成。作為借助移位寄存器的生成的替代是通過從適于連續(xù)重放包括碼序列的碼狀態(tài)序列的存儲(chǔ)器設(shè)備重放此類序列。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，測(cè)距碼選擇和/或發(fā)生裝置102被示為產(chǎn)生g,伯和m^。這些碼被饋送到相應(yīng)的混頻器104和106?；祛l器104和106被布置成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例組合測(cè)距碼與副載波。相應(yīng)的副載波發(fā)生器108和110生成副載波。任選地，數(shù)據(jù)信號(hào)《W還較佳地與測(cè)距碼和副載波混頻。數(shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)比特的歷時(shí)常常是碼重復(fù)間隔的整數(shù)倍。例如，在GPSCA碼中，其為1毫秒碼重復(fù)間隔的20倍，即數(shù)據(jù)率是50bps?；祛l信號(hào)112和114被饋送到另一對(duì)混頻器116和118，其中它們與經(jīng)由振蕩器120和移相器組件121生成的同相和正交相位信號(hào)混頻?；祛l信號(hào)122和124經(jīng)由組合器126被進(jìn)一步組合，并且被輸出以便由適當(dāng)?shù)纳献冾l器128進(jìn)行后續(xù)上變頻。來自上變頻器128的輸出被饋送到高功率放大器130并在隨后由適當(dāng)濾波器133進(jìn)行濾波，以便由例如衛(wèi)星或布置成發(fā)射或傳送測(cè)距碼的其它設(shè)備進(jìn)行后續(xù)傳輸。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的操作涉及用于加性組合方法的二進(jìn)制偏置子載波發(fā)生器的相對(duì)相位的定序，以便提供各種不同的功率譜密度，每相位指派一個(gè)。在第一實(shí)例中，這種指派對(duì)于單個(gè)碼元素或碼片的歷時(shí)是有效的。在若干碼元素的歷時(shí)上，或在整個(gè)碼序列上，每個(gè)可能的相位指派(以及相對(duì)應(yīng)的功率譜)被生成預(yù)定義次數(shù)。結(jié)果功率譜密度對(duì)應(yīng)于所生成的所有那些的平均PSD。因此，從結(jié)果合成BOC頻譜中消去由交叉譜項(xiàng)產(chǎn)生的信號(hào)是可能的。此操作是使用與合成BOC頻譜中所需的一樣多的分量來執(zhí)行的。因此，平均PSD可被布置成與BOC擴(kuò)展碼元調(diào)制的時(shí)間復(fù)用布置的平均PSD相同。
18對(duì)于兩個(gè)分量合成，僅有兩個(gè)不同的ot和p的相位指派，如以下表1中。a
和p的乘積被標(biāo)識(shí)為'相位指派算子'。
相位P= +
a= ++—
a=-+
表l一a和(3的相位指派
根據(jù)該表，如果BOC(n,m)和BOC(k，m)的一半是根據(jù)相位指派算子(a^+l)用相同相位指派生成，而一半根據(jù)相位指派算子(a卩--l)用相反相位生成，則平均PSD為
(Dc(《均=0.5.0). Sc++(w) + 0.5. .Sc—( )
=0.5如++( )|2+|&+_( )|2)
=0) +々2。
(11)+0.5a/ (//:,m ' //一 + // ,m . - 0.5^(//:, . +
如從式(ll)中觀測(cè)到的，BOC發(fā)生器的相位指派控制結(jié)果頻譜。通過將50%分配給每個(gè)相位指派，結(jié)果交叉頻譜項(xiàng)被消去。這種布置的益處在于，合成BOC (加性組合)的PSD恰好僅由每個(gè)組分的PSD構(gòu)成，并且在無論要求何種比例(a,p)的情形中皆是如此。如果有需要，則交叉頻譜項(xiàng)的一部分可通過改變正和負(fù)相位指派算子的比例來保留。
在對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展碼元調(diào)制的中心的時(shí)刻處定義BOC發(fā)生器的相位。相位指派對(duì)于全部擴(kuò)展碼元是公共的。這對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展碼元的中間時(shí)刻處信號(hào)轉(zhuǎn)變的公共方向，如圖3中312到320處所例示的。對(duì)于使用兩個(gè)BOC發(fā)生器的第一優(yōu)選實(shí)施例，組合碼的輸出以及數(shù)據(jù)狀態(tài){+1}、相位狀態(tài){+1}的頻譜為
19<formula>formula see original document page 20</formula>
其中 x = < /<y。
么，Ae(+l，—1},且 o0 =2;r'1.023'106
以及相應(yīng)PSD為
<formula>formula see original document page 20</formula>
= 2。 , +々、 +我,二 . + //罕.《 ) 且其中，與先前一樣， (13)
可從式11中觀測(cè)到，存在相位指派切換不影響B(tài)OC(n,m)或BOC(k,m)分 量的功率譜密度——OVm(co)、 O)k,m(co)~~的存在或符號(hào)。然而，相位指派的乘 積(M)k^其可取+1或-1值——控制交叉頻譜項(xiàng)的符號(hào)。因此，通過選擇導(dǎo)致 相位項(xiàng)為正或負(fù)的相位指派設(shè)置，如式12中的功率譜密度可形成如下。
對(duì)于^4=+1，+1或^,^ = —l,-l
<formula>formula see original document page 20</formula>
因此，通過將相等數(shù)目的信號(hào)與式12中的PDS的每一個(gè)相組合，并進(jìn)行 基本上互補(bǔ)的相位指派，可將組合信號(hào)的PSD布置成在一區(qū)間上取平均之后 不呈現(xiàn)交叉頻譜項(xiàng)。替換地，通過與不等項(xiàng)數(shù)的類似組合，可保留所需百分比 的交叉頻譜項(xiàng)。有許多可用來處理BOC信號(hào)以獲得相同(或者如果有需要的不等)數(shù)目 的互補(bǔ)相位指派的方法。
第一實(shí)施例使用相位交錯(cuò)辦法，藉由此針對(duì)擴(kuò)展碼信號(hào)的每個(gè)碼片交替
BOC(n，m)和BOC(k,m)信號(hào)之一的初始相位。在此情形中，平均區(qū)間恰好為兩 個(gè)碼片，這樣將具有其中頻譜具有0++€(0)或0- —c:(co)的特性的一個(gè)碼片和具有 0>+-(:( )或0> (0))的頻譜的一個(gè)碼片。
參看圖4，其示出了用于生成具有交叉頻譜項(xiàng)基本上為零的功率譜密度的 CBOC波形402的多個(gè)波形400，該交叉頻譜項(xiàng)在組合第一 BOC(n,m)波形404 與第二 BOC(k，m)波形406時(shí)通常出現(xiàn)。在所例示的實(shí)施例中，波形404的第 一 BOC是BOC (1, 1)。然而，可領(lǐng)會(huì)，其它BOC波形同樣也可使用。第二 BOC 波形406是BOC(5， 1)。然而，再次地，將領(lǐng)會(huì)，可使用其它BOC波形來實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的實(shí)施例，比如以上所引用技術(shù)論文和國(guó)際專利申請(qǐng)中所描述的那些。 本發(fā)明的實(shí)施例不限于BOC(l,l)或BOC(5,1)。在以下示例中，BOC(6,l)將替 代BOC(5，l)來使用。
圖4包括表示波形404和406的預(yù)先可確定點(diǎn)的虛線408到416?？深I(lǐng)會(huì)， 僅出于例示的目的，虛線408到416被示為BOC碼片的中點(diǎn)?？深I(lǐng)會(huì)，第一 碼片一碼片n_內(nèi)負(fù)向轉(zhuǎn)變與第二 BOC波形406的第一碼片周期內(nèi)的負(fù) 向轉(zhuǎn)變相一致。出于本申請(qǐng)的目的，BOC波形404和406在預(yù)先可確定點(diǎn)—— 在本實(shí)施例中即為中點(diǎn)——處的轉(zhuǎn)變的這種對(duì)齊和一致使得波形被認(rèn)為是同 相或具有相同相位或狀況。因此，第一BOC波形404的負(fù)向轉(zhuǎn)變與第二BOC
波形406的負(fù)向轉(zhuǎn)變相一致被認(rèn)為同相或具有(-,-)相位狀態(tài)或狀況。相反情況 也成立，即，相一致的正向轉(zhuǎn)變也被認(rèn)為同相或具有(+，+)相位狀態(tài)或狀況。應(yīng) 當(dāng)注意出于本申請(qǐng)的目的，相位狀態(tài)(+，+)和(-,-)實(shí)質(zhì)上是相同的。第一BOC 波形404的正向轉(zhuǎn)變與第二 BOC波形406的負(fù)向轉(zhuǎn)變之間的一致性使得第一 和第二 BOC波形404和406被認(rèn)為異相或反相。相應(yīng)的相位狀態(tài)或狀況是(+， -)。相反情形也成立，即，第一BOC波形404的負(fù)向轉(zhuǎn)變與第二BOC波形406 的正向轉(zhuǎn)變被認(rèn)為具有相位狀態(tài)或狀況(-，+)，而第一和第二BOC波形404和 406被認(rèn)為異相或反相。根據(jù)所例示實(shí)施例可領(lǐng)會(huì)，所例示碼片周期的BOC 波形都不是異相的。全部具有(+,+)相位狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，此類從(+，+)到(-,-)以及從(+，-)到(-,+)的相位變化的等效情形也會(huì)由于擴(kuò)展碼狀態(tài)
420或數(shù)據(jù)碼元狀態(tài)422中的變化而發(fā)生。
除本發(fā)明之外，加性組合第一 BOC波形404和第二 BOC波形406顯然將 導(dǎo)致圖3中所示的波形308。然而，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的信號(hào)被布置成 多個(gè)給定碼元周期內(nèi)第一 BOC波形404和第二 BOC波形406的總和的功率譜 的交叉頻譜項(xiàng)通過確保后續(xù)碼元周期內(nèi)第一 BOC波形404和第二 BOC波形 406的總和的功率譜的交叉頻譜項(xiàng)是互補(bǔ)的來被消去或達(dá)到平衡，g卩，將相位 布置成至少降低之前的交叉頻譜項(xiàng)的影響以及較佳地基本上完全消去這種影 響。這通過確保后續(xù)碼元周期內(nèi)第一 BOC波形404和第二 BOC波形406具有 與先前碼片周期內(nèi)BOC波形404和406的相位狀態(tài)或狀況相反的相位狀態(tài)或 狀況來實(shí)現(xiàn)。
在所例示的實(shí)施例中，這是通過導(dǎo)致418結(jié)果中所示的波形的第二 BOC 波形406來實(shí)現(xiàn)的。參看經(jīng)修改的BOC波形418和第一BOC波形404，應(yīng)當(dāng) 領(lǐng)會(huì)，相位狀態(tài)或狀況在同相——即(+, +)——與異相或反相——即(+,-)—— 之間交替。因此，組合第一BOC波形404和經(jīng)修改的第二BOC波形418產(chǎn)生 具有期望功率譜密度的合成BOC波形402。CBOC的功率譜密度不包含與第一 BOC波形404及第二 BOC波形406相關(guān)的交叉頻譜項(xiàng)。因此，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，CBOC 波形402的功率譜密度基本上對(duì)應(yīng)于MBOC信號(hào)的功率譜密度。
通常，平均而言，假設(shè)第一BOC波形404和第二BOC波形406的同相部 分通過第一 BOC波形404和第二 BOC波形406的相等或相應(yīng)數(shù)目的異相部分 來平衡，針對(duì)功率譜密度，交叉乘積的貢獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)為純零。
圖5示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于產(chǎn)生合成BOC信號(hào)502的示意性系統(tǒng) 500。在組合之前任選地通過定標(biāo)器508和510被定標(biāo)的一對(duì)BOC波形504和 506——BOC (n,m)和BOC (k,m)——被使用加法器512來組合。乘法器514被 用于組合BOC副載波502 (CBOC)和擴(kuò)展碼516。該對(duì)BOC波形的功率貢 獻(xiàn)是通過定標(biāo)器508和510使用y和(l-lO來控制的。
參看圖6，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于產(chǎn)生CBOC波形或擴(kuò)展碼 元調(diào)制波形的示意性系統(tǒng)600。系統(tǒng)600包括用于產(chǎn)生相應(yīng)BOC波形——BOC (n,m)606和BOC (k，m)608——的一對(duì)BOC波形發(fā)生器602和604。任選地，根據(jù)BOC波形606和608對(duì)合成波形614——即對(duì)CBOC波形614——的期望 功率貢獻(xiàn)經(jīng)由定標(biāo)器610和612或者某些適當(dāng)?shù)氖侄蝸矶?biāo)波形606和608。
BOC波形606和608的相位狀態(tài)或狀況的倒置或改變是通過適當(dāng)?shù)剡x擇 系數(shù)a和p連同相應(yīng)的乘法器616和618以及發(fā)生器620和622來控制的。應(yīng) 當(dāng)領(lǐng)會(huì)，所例示的系統(tǒng)600表示一般情形。實(shí)際上，僅BOC波形之一將在任 一時(shí)刻被倒轉(zhuǎn)，并且相應(yīng)地，例如，第一系數(shù)a通常可被固定或設(shè)為+l。具有 選定相位的BOC波形624和626經(jīng)由加法器628被組合以產(chǎn)生CBOC波形614 。
典型地，經(jīng)由乘法器630將CBOC波形614與經(jīng)由擴(kuò)展波形發(fā)生器634 產(chǎn)生的擴(kuò)展波形632相乘。擴(kuò)展碼發(fā)生器634是通過振蕩器或碼片化率發(fā)生器 636來驅(qū)動(dòng)的。本發(fā)明的實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成a和|3發(fā)生器的至少之一響應(yīng)于碼 發(fā)生器時(shí)鐘碼片化率638或其倍數(shù)。
參看圖7，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于產(chǎn)生CBOC波形或擴(kuò)展碼 元調(diào)制波形的示意性系統(tǒng)700。該系統(tǒng)基本上類似于參照?qǐng)D6描述的那些，除 了相位倒置或相位狀態(tài)/狀況是由擴(kuò)展波形/碼歷元或響應(yīng)于其來控制的之外。 系統(tǒng)700包括用于產(chǎn)生相應(yīng)BOC波形——BOC (n,m)706和BOC (k，m)708—— 的一對(duì)BOC波形發(fā)生器702和704。任選地，根據(jù)BOC波形706和708對(duì)合 成波形714——即對(duì)CBOC波形714——的期望功率貢獻(xiàn)經(jīng)由定標(biāo)器710和712 或者某些適當(dāng)?shù)氖侄蝸矶?biāo)波形706和708。
BOC波形706和708的相位狀態(tài)或狀況的倒置或改變是通過適當(dāng)?shù)剡x擇 系數(shù)a和p連同相應(yīng)的乘法器716和718以及發(fā)生器720和722來控制的。應(yīng) 當(dāng)領(lǐng)會(huì)，所例示的系統(tǒng)700表示一般情形。實(shí)際上，僅BOC波形之一將在任 一時(shí)刻被倒轉(zhuǎn)，并且相應(yīng)地，例如，第一系數(shù)a通?？杀还潭ɑ蛟O(shè)為+l。具有 選定相位的BOC波形724和726經(jīng)由加法器728被組合以產(chǎn)生CBOC波形714。 典型地，經(jīng)由乘法器730將CBOC波形714與經(jīng)由擴(kuò)展碼發(fā)生器734產(chǎn)生的擴(kuò) 展碼732相乘。擴(kuò)展碼發(fā)生器734是通過振蕩器736來驅(qū)動(dòng)的。擴(kuò)展碼具有相 關(guān)聯(lián)的多個(gè)有規(guī)則隔開的歷元738。 (3的符號(hào)——即{+1,-1}——是在每個(gè)碼周 期——即每個(gè)歷元或碼片周期——的起始處被改變的。p的狀態(tài)的歷時(shí)對(duì)應(yīng)于 碼元素或碼片的歷時(shí)。然而，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為符號(hào)交替的相位可被設(shè)成在每
個(gè)碼周期的起始處外的地方發(fā)生。另外，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成P的狀態(tài)在碼周期的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)處改變。
參看圖8，其描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于生成CBOC波形的示意性
系統(tǒng)800。系統(tǒng)800是與在圖7中繪制并參照其描述的系統(tǒng)等效的線性系統(tǒng)。 兩個(gè)BOC波形802和804是經(jīng)由相應(yīng)BOC波形發(fā)生器806和808生成的。根 據(jù)對(duì)CBOC波形814的期望相應(yīng)功率貢獻(xiàn)經(jīng)由定標(biāo)器810和812來定標(biāo)波形 802和804。根據(jù)至少當(dāng)前碼片或其它區(qū)間上的期望相對(duì)相位或相位狀態(tài)—— 與先前碼片或其它區(qū)間上BOC波形的相位狀態(tài)或狀況相比——經(jīng)由相應(yīng)乘法 器820和822來將經(jīng)定標(biāo)的BOC波形816和818與a禾n p系數(shù)相乘。經(jīng)由相 應(yīng)乘法器828和830將結(jié)果波形824和826與由相應(yīng)擴(kuò)展波形發(fā)生器836和838 生成的擴(kuò)展波形832和834相乘。CBOC波形814是通過使用組合器844將波 形840與842求和來產(chǎn)生的。
應(yīng)當(dāng)注意，第二優(yōu)選實(shí)施例可通過理解擴(kuò)展碼發(fā)生器838和卩發(fā)生器的組 合可用產(chǎn)生序列B——與序列A相對(duì)——的新擴(kuò)展碼發(fā)生器替代來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng) 地，p系數(shù)、乘法器822、擴(kuò)展波形發(fā)生器838以及乘法器830的組合可用如 圖8中所示的相對(duì)應(yīng)擴(kuò)展碼發(fā)生器846來替代。這要求由第一和第二擴(kuò)展發(fā)生 器836和846產(chǎn)生的擴(kuò)展波形在統(tǒng)計(jì)上是基本上獨(dú)立的隨機(jī)波形，以使得平均 而言，(+,+)和(-,-灘位狀態(tài)的數(shù)目通過(+,)和(-,+灘位狀態(tài)的數(shù)目來平衡。如果 需要某種比例的交叉頻譜項(xiàng)，則(+,+)和(-,-)相位狀態(tài)無需與(+,)和(-,+)相位狀態(tài) 的數(shù)目平衡。期望比例的交叉頻譜項(xiàng)受到失衡水平的影響。
參看圖9，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于產(chǎn)生擴(kuò)展碼元調(diào)制波形的 示意性系統(tǒng)900。該系統(tǒng)基本上類似于參照?qǐng)D6描述的那些，除了相位倒置或 相位狀態(tài)/狀況是由數(shù)據(jù)碼元周期或其倍數(shù)或分?jǐn)?shù)或者響應(yīng)于其來控制的之外。 系統(tǒng)900包括用于產(chǎn)生相應(yīng)BOC波形——BOC (n,m)906和BOC (k,m)908—— 的一對(duì)BOC波形發(fā)生器902和904。任選地，根據(jù)BOC波形906和908對(duì)合 成波形914——即對(duì)擴(kuò)展碼元調(diào)制波形914——的期望功率貢獻(xiàn)經(jīng)由定標(biāo)器 910和912或者某些適當(dāng)?shù)氖侄蝸矶?biāo)波形906和908。
BOC波形906和908的相位狀態(tài)或狀況的倒置或改變是通過適當(dāng)?shù)剡x擇 系數(shù)a和P連同相應(yīng)的乘法器916和918以及發(fā)生器920和922來控制的。應(yīng) 當(dāng)領(lǐng)會(huì)，所例示的系統(tǒng)900表示一般情形。實(shí)際上，僅BOC波形之一將在任一時(shí)刻被倒轉(zhuǎn)，并且相應(yīng)地，例如，第一系數(shù)a通?？杀还潭ɑ蛟O(shè)為+ l。具有 選定或確定相位的BOC波形924和926經(jīng)由加法器928被組合以產(chǎn)生CBOC 波形914。典型地，經(jīng)由乘法器930將CBOC波形914與經(jīng)由擴(kuò)展碼發(fā)生器934 產(chǎn)生的擴(kuò)展碼932相乘。擴(kuò)展碼發(fā)生器934是通過振蕩器936來驅(qū)動(dòng)的。(3的 符號(hào)——即{+1，-1}——是按每個(gè)數(shù)據(jù)碼元周期或其倍數(shù)或其分?jǐn)?shù)改變的。
使用乘法器942將CBOC波形914和擴(kuò)展波形932的波形結(jié)果組合與數(shù) 據(jù)信號(hào)940相乘以產(chǎn)生CBOC波形、擴(kuò)展碼和數(shù)據(jù)信號(hào)的組合。
應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成對(duì)BOC(n,m)和BOC(k,m)擴(kuò)展碼元調(diào)制采用 單獨(dú)的碼序列。碼序列的歷時(shí)對(duì)于此示例中的兩個(gè)擴(kuò)展碼元調(diào)制而言是相同 的，但是這并非是必需的。例如，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成擴(kuò)展碼發(fā)生器之一具有其 它擴(kuò)展碼發(fā)生器的周期的倍數(shù)。此外，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成擴(kuò)展碼序列的長(zhǎng)度不 具有有理數(shù)關(guān)系。擴(kuò)展碼常常是從相同系列中選擇的，但這也并非必需的。為 了使平均頻譜呈現(xiàn)基本零交叉頻譜項(xiàng)，但是這兩個(gè)碼應(yīng)當(dāng)具有獨(dú)立隨機(jī)特性， 以使得其交叉互相關(guān)(在零時(shí)間偏置處)基本上為零。這對(duì)于參照?qǐng)D6到8描 述的實(shí)施例也是成立的。參照?qǐng)D9描述的實(shí)施例的頻譜的平均時(shí)間是碼序列歷 時(shí)。如果兩個(gè)碼發(fā)生器具有不同的序列長(zhǎng)度，則常?？烧业胶线m的平均時(shí)間。 在極限情況下，這可以是使得兩個(gè)序列都必須返回其相應(yīng)起始位置的歷時(shí)(具 有為各個(gè)序列長(zhǎng)度的約數(shù)的最小公倍數(shù))。然而，針對(duì)比兩個(gè)碼序列的最大公 倍數(shù)短的區(qū)間，通?？色@得基本上可接受的結(jié)果。
其它實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成影響B(tài)OC(n,m)與BOC(k,m)擴(kuò)展碼元調(diào)制之間的 相關(guān)性。這種技術(shù)采用組合——較佳地通過乘法——成擴(kuò)展調(diào)制分量之一的 (較低)二進(jìn)制數(shù)據(jù)調(diào)制。這與以上實(shí)施例中交替相位指派具有相同的效果， 但是是在許多數(shù)據(jù)比特歷時(shí)的更長(zhǎng)周期上。
在圖10中示意性地繪制了這樣的實(shí)施例。圖10中所例示的系統(tǒng)1000包 括產(chǎn)生相應(yīng)BOC波形1006和1008的第一BOC波形發(fā)生器1002和第二 BOC 波形發(fā)生器1004。 BOC波形——BOC(n，m)和BOC(k,m)——任選地被定標(biāo)以 確定其對(duì)CBOC波形1010的相應(yīng)功率貢獻(xiàn)。經(jīng)由相應(yīng)的乘法器1016和1018 將經(jīng)定標(biāo)的波形1012和1014與經(jīng)由相應(yīng)擴(kuò)展碼發(fā)生器1024和1026產(chǎn)生的相 應(yīng)擴(kuò)展碼1020和1022相組合。將用作擴(kuò)展碼元調(diào)制波形的BOC波形1028和1030與相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)1032和1034組合以產(chǎn)生整體組合的擴(kuò)展碼元、碼碼元 和數(shù)據(jù)調(diào)制波形。這被用作用于變頻至期望載波頻率以進(jìn)行傳輸?shù)幕鶐д{(diào)制。 然而，條件是數(shù)據(jù)信號(hào)足夠隨機(jī)以致影響——較佳地消去——組合復(fù)功率譜
內(nèi)的交叉頻譜項(xiàng)。
實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為使用可變模數(shù)信號(hào)和恒定信號(hào)包絡(luò)。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，如果可 變模數(shù)信號(hào)包絡(luò)是所期望的或是可接受的，則無需使用旨在保持單位一或恒定
幅度(I^Q2,2的任何約束條件。
圖11示出了適于處理源自復(fù)用二進(jìn)制偏置載波信號(hào)的傳輸?shù)男盘?hào)的接收 機(jī)1100的實(shí)施例。從可見星座中的每個(gè)衛(wèi)星傳送的信號(hào)在天線1102處被接收 到，并且在RF處理器1104中被處理，后者如現(xiàn)有領(lǐng)域中所知地將信號(hào)進(jìn)行放 大、濾波和頻率改變。RF處理器的輸出1106被連接到數(shù)字轉(zhuǎn)換器1108，該數(shù) 字轉(zhuǎn)換器將接收到的信號(hào)采樣1110數(shù)字化。
在示例性實(shí)施例中，經(jīng)數(shù)字化的接收到信號(hào)采樣1110被施加到相關(guān)處理 器1112，后者在相關(guān)排1118中將經(jīng)數(shù)字化的接收到信號(hào)采樣1110與由信號(hào)副 本發(fā)生器1116產(chǎn)生的一組副本信號(hào)1114相關(guān)。副本信號(hào)1114的具體波形取 決于接收到的信號(hào)類型和對(duì)后續(xù)處理選定的選項(xiàng)。例如，對(duì)于稱為CBOC的組 合二進(jìn)制偏置載波信號(hào)，多電平副本信號(hào)可被用于組合殘余載波信號(hào)、碼信號(hào) 和二進(jìn)制副載波調(diào)制。碼和二進(jìn)制副載波調(diào)制以早前、即時(shí)、極早、晚以及很 晚的形式并用與形成信號(hào)副本發(fā)生器1104的一部分的接收機(jī)載波基準(zhǔn)振蕩器 (未示出)有同相和正交關(guān)系的載波信號(hào)版本來設(shè)置。
較佳地，在信號(hào)副本發(fā)生器1116中除載波副本發(fā)生器之外還包括碼副本
發(fā)生器和副載波副本發(fā)生器。副本發(fā)生器的各個(gè)元素的輸出被組合以形成所述
合成二進(jìn)制偏置載波信號(hào)。
在本發(fā)明的單個(gè)方面中，合成二進(jìn)制偏置載波信號(hào)的實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為時(shí)
間復(fù)用信號(hào)，由此調(diào)制的單獨(dú)部分可在時(shí)間序列中傳送。此類信號(hào)的一種實(shí)現(xiàn) 具有在特定時(shí)間序列中傳送的多電平調(diào)制波形的兩個(gè)部分。圖12中示出了此 類信號(hào)的具體實(shí)施例，其中每個(gè)信號(hào)具有多電平調(diào)制波形的兩個(gè)分量。第一副 本波形1202是依次包括電平0、 +1、 0、 -1、 O的三元(tertiary)擴(kuò)展碼元。有 三個(gè)在波形1202中例示的、表示碼元素+1、 +1、 -l的擴(kuò)展碼元。垂直虛線指示單獨(dú)碼元素之間的邊界。第二波形1204是具有對(duì)應(yīng)于每個(gè)擴(kuò)展碼元的電平
0、 +1、 +2、 +1、 0、 -1、 -2、 -1、 0的示例性5電平擴(kuò)展碼元。碼元素指派與 1202中的那些相同。圖12中的第三波形1206表示第二擴(kuò)展碼元波形1204的 時(shí)間復(fù)用版本。在第三波形1206中，最初的兩個(gè)碼元素被示為三元波形，并 且表示波形1202中的{+1, 0， -1}分量。第三波形1206中的第三碼元素表示波 形1204在{+2,-2}處的外部電平，但是是在最初兩個(gè)碼元素之后在第三碼元素 位置中傳送的，并且具有-1碼元素指派。圖12中的第四波形1208是基于兩個(gè) 二進(jìn)制偏置載波信號(hào)BOC(n，m)和BOC(k，l)的時(shí)間復(fù)用的副本。最初兩個(gè)碼元 素被示為具有BOC(l,l)擴(kuò)展碼元，而后續(xù)兩個(gè)碼元素被示為具有BOC(2,2)擴(kuò) 展碼元。碼元素3和4的碼指派分別為-1和+1。對(duì)于波形1208中的每個(gè)分量， 碼元素歷時(shí)并不相同——以mx 1.023 MHz和lx 1.023MHz的率，同時(shí)副載波 分量與n x 1.023MHz和k x 1.023MHz的載波信號(hào)分別具有不同偏置。示例性 副本信號(hào)是用占據(jù)傳送波形的不同的非重疊時(shí)段的那些部分形成的。在一個(gè)實(shí) 施例匯總，副本信號(hào)遵循相同格式。
替換性實(shí)施例采用圖11的相同的一般接收機(jī)格式，但是分割信號(hào)的分量 以使它們經(jīng)由單獨(dú)連接被攜帶至相關(guān)器處理器112和相關(guān)器排1118。在一個(gè)實(shí) 施例中，副本信號(hào)分量被連續(xù)生成，并且在時(shí)間上被選通以使得副本信號(hào)發(fā)生 器1116僅在與適于每個(gè)分量的那些相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻具有信號(hào)輸出。這些信號(hào)可 以是二進(jìn)制的、三元或具有某種其它數(shù)目的振幅電平，這取決于所傳送信號(hào)格 式的復(fù)雜度。信號(hào)發(fā)生器中將在生成時(shí)連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成所需輸出格式的附加 處理步驟使用在需要其時(shí)允許信號(hào)通過而在其他時(shí)間阻止通向輸出的時(shí)間選 通。
在替換性實(shí)施例中，信號(hào)可使時(shí)間選通被移除，以使得信號(hào)在通向相關(guān)處
理器的輸入處連續(xù)可用。使用合成信號(hào)的連續(xù)副本版本的接收機(jī)的性能可能具
有次最優(yōu)化性能，但是可降低接收機(jī)復(fù)雜度。
已參照具有相同碼片率的I和Q信道描述了以上實(shí)施例。然而，實(shí)施例不
限于此類布置。實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為使用不同碼片率。
盡管已參照Ll和L2頻率描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是實(shí)施例不限于此 類步驟。實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為其它頻率或頻帶可根據(jù)使用本發(fā)明的系統(tǒng)的要求來使用。例如，低L頻帶(即，E5a和E5b)、中(即，E6)以及高L頻帶(即， E2-L1-E1)也可從本發(fā)明的實(shí)施例中獲益。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，此類實(shí)施例可使用具有 除以上所述的兩個(gè)分量之外的至少三個(gè)分量的信號(hào)。
此外，以參照標(biāo)準(zhǔn)BOC描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，實(shí)施例也可使用替換性BOC來實(shí)現(xiàn)。
此外，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成碼中每碼片副載波的半周期的數(shù)目可 以是碼片的奇數(shù)、偶數(shù)、整數(shù)倍或非整數(shù)倍，即，副載波半周期的數(shù)目和碼片 歷時(shí)之間存在有理數(shù)關(guān)系。
以上所描述的本發(fā)明的實(shí)施例集中在本發(fā)明的傳輸側(cè)，即，集中于比如擴(kuò) 展碼元調(diào)制波形、合成信號(hào)、合成BOC信號(hào)、以及與一個(gè)或多個(gè)副載波組合 的測(cè)距碼等信號(hào)的生成、調(diào)制和傳輸。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，需要 相逆的系統(tǒng)、方法和裝置以及接收機(jī)來接收和處理信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員已設(shè) 計(jì)了用于生成和傳送此類信號(hào)、設(shè)計(jì)僅作為傳送操作的逆操作的適當(dāng)接收機(jī)的 系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例也涉及用于處理諸如以上所述的那些的信號(hào)的系 統(tǒng)、方法、裝置和接收機(jī)。
盡管在與以上實(shí)施例有關(guān)的數(shù)學(xué)中，上標(biāo)"wVz"和"ccw"被明確地用在比如 式(3)到(3-l)的某些實(shí)例中，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，它們可等效地應(yīng)用 于未明確使用它 們的那些項(xiàng)。還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為可交換"^'w"和 "cos"上標(biāo)。
以參照BOC分量的加性組合描述了以上實(shí)施例。實(shí)施例不限于此類布置。 實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成使用某種其它組合方式。例如，乘法組合可用作替換性方案。 作為加性或乘法組合的其它替換性方案可以是來自處理多個(gè)BOC輸入以產(chǎn)生 合成輸出的邏輯網(wǎng)絡(luò)的輸出，該合成輸出是二進(jìn)制或多電平輸出。
盡管己參照(x和P發(fā)生器的至少之一的輸出——其為方波——描述了以上 實(shí)施例，但是實(shí)施例并不限于此。例如，p發(fā)生器可通過結(jié)合至少一個(gè)其它擴(kuò) 展碼發(fā)生器C組合擴(kuò)展碼發(fā)生器A形成的。
已參照相等長(zhǎng)度的擴(kuò)展碼描述了以上實(shí)施例。然而，實(shí)施例不限于此。例 如，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成擴(kuò)展碼發(fā)生器之一具有一周期，該周期為另一擴(kuò)展碼發(fā) 生器的擴(kuò)展碼周期的倍數(shù)或約數(shù)。此外，實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成擴(kuò)展碼序列的長(zhǎng)度不具有有理數(shù)關(guān)系。例如，擴(kuò)展碼序列的長(zhǎng)度可以是素?cái)?shù)、素?cái)?shù)的乘積或者任 一者的倍數(shù)。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，已描述了以上實(shí)施例而無需表述擴(kuò)展碼元調(diào)制波形之間的相位
關(guān)系。實(shí)施例可被如此實(shí)現(xiàn)在示例性情形中，有形成合成BOC波形(CBOC)
的兩個(gè)擴(kuò)展碼元調(diào)制，這兩個(gè)擴(kuò)展碼元調(diào)制具有正交相位關(guān)系或某一其它"異 相"相位關(guān)系。
權(quán)利要求
1. 一種生成信號(hào)的方法，包括以下步驟生成所述信號(hào)的至少第一和第二部分；所述第一部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少第一相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性，而所述第二部分是從所述至少第一和第二信號(hào)中具有第二相位狀態(tài)的至少第二相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性，所述第二相位狀態(tài)與所述第一相位狀態(tài)互補(bǔ)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括根據(jù)所述至少第一和第二信號(hào)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分的預(yù)定轉(zhuǎn)變確定所述至少第一和第二信號(hào)的所述至 少第一相應(yīng)部分具有所述第一相位狀態(tài)的步驟。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少第一和第二信號(hào)的至 少當(dāng)前相應(yīng)部分的預(yù)定轉(zhuǎn)變是相同的。
4. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少第一和 第二信號(hào)的所述至少當(dāng)前相應(yīng)部分包括所述至少第一和第二信號(hào)的預(yù)定數(shù)目 的碼片。.
5. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少第一和 第二信號(hào)的所述至少第一相應(yīng)部分包括所述至少第一和第二信號(hào)中橫跨擴(kuò)展 信號(hào)周期的預(yù)定數(shù)目的碼片。
6. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少第一和 第二信號(hào)包括至少三個(gè)信號(hào)。
7. —種從第一和第二 BOC波形生成CBOC波形或擴(kuò)展調(diào)制波形的方法， 所述CBOC波形具有預(yù)定功率譜密度，所述功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí) 間區(qū)間上取平均的所述第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的交叉 頻譜項(xiàng)；所述方法包括將所述第一和第二 BOC信號(hào)在所述至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間 區(qū)間中的后續(xù)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的所述狀態(tài)布置成與所述第一和第二 BOC信號(hào) 在所述至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的當(dāng)前預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的所述狀態(tài)互補(bǔ)的步 驟。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述布置使得生成所述第一和 第二 BOC波形在所述至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的功率譜密度的至少第一和第二交叉頻譜項(xiàng)互補(bǔ)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間 上取平均的所述第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的交叉頻譜項(xiàng) 的所述預(yù)定功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上取平均的所述第一和 第二 BOC波形的功率譜密度的基本為零的交叉頻譜項(xiàng)。
10. —種信號(hào)發(fā)生器，包括用于生成相對(duì)于信號(hào)的至少當(dāng)前部分的信號(hào)的 至少后續(xù)部分的裝置；所述當(dāng)前部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位 狀態(tài)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者至少具有其特性，所述用于生成的裝置包 括用于組合所述至少第一和第二信號(hào)中具有與所述第一相位狀態(tài)互補(bǔ)的相位 狀態(tài)的至少后續(xù)部分的裝置。
11. 如權(quán)利要求10所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括用于根據(jù)所述 至少第一和第二信號(hào)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分的預(yù)定轉(zhuǎn)變確定所述至少第一和第 二信號(hào)的所述至少當(dāng)前相應(yīng)部分具有所述第一相位狀態(tài)的裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述至少第一和第 二信號(hào)的至少當(dāng)前相應(yīng)部分的預(yù)定轉(zhuǎn)變是相同的。
13. 如權(quán)禾![要求10到12的任一項(xiàng)所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述 至少第一和第二信號(hào)的所述至少當(dāng)前相應(yīng)部分包括所述至少第一和第二信號(hào) 的預(yù)定數(shù)目的碼片。
14. 如權(quán)利要求10到13的任一項(xiàng)所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，至少 第一和第二信號(hào)的所述至少當(dāng)前相應(yīng)部分包括所述至少第一和第二信號(hào)中橫 跨擴(kuò)展信號(hào)周期的預(yù)定數(shù)目的碼片。
15. 如權(quán)利要求10到14的任一項(xiàng)所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述 至少第一和第二信號(hào)包括至少三個(gè)信號(hào)。
16. —種用于從第一和第二BOC波形生成CBOC波形的信號(hào)發(fā)生器，所 述CBOC波形具有預(yù)定功率譜密度，所述功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間 區(qū)間上取平均的所述第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的交叉頻 譜項(xiàng)；所述發(fā)生器包括用于將所述第一和第二 BOC信號(hào)在所述至少兩個(gè)預(yù)定 時(shí)間區(qū)間中的后續(xù)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的所述狀態(tài)布置成與所述第一和第二 BOC 信號(hào)在所述至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間中的當(dāng)前預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的所述狀態(tài)互補(bǔ)的裝置。
17. 如權(quán)利要求16所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述用于布置的裝置使得生成所述第一和第二 BOC波形在所述至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上的功率 譜密度的至少第一和第二互補(bǔ)交叉頻譜項(xiàng)。
18. 如權(quán)利要求17所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括在至少兩個(gè)預(yù) 定時(shí)間區(qū)間上取平均的所述第一和第二 BOC波形的功率譜密度的至少減小的 交叉頻譜項(xiàng)的所述預(yù)定功率譜密度包括在至少兩個(gè)預(yù)定時(shí)間區(qū)間上取平均的 所述第一和第二 BOC波形的功率譜密度的基本為零的交叉頻譜項(xiàng)。
19. 一種信號(hào)，包括相對(duì)于所述信號(hào)的至少當(dāng)前部分的所述信號(hào)的至少后 續(xù)部分；所述當(dāng)前部分是從至少第一和第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少當(dāng) 前相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性或與之相關(guān)聯(lián)，以使得與所述至少第一和第 二信號(hào)的至少后續(xù)部分相關(guān)聯(lián)的所述至少后續(xù)部分的所述相位狀態(tài)與所述第 一相位狀態(tài)互補(bǔ)。
20. —種信號(hào)，包括至少第一和第二部分；所述第一部分是從至少第一和 第二信號(hào)中具有第一相位狀態(tài)的至少第一相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性或與之相關(guān)聯(lián)，而所述第二部分是從所述至少第一和第二信號(hào)中具有第二相位狀 態(tài)的至少第二相應(yīng)部分導(dǎo)出的或者具有其特性或與之相關(guān)聯(lián)，所述第二相位狀 態(tài)與所述第一相位狀態(tài)互補(bǔ)。
21. —種裝置，包括適于接收如前述任一權(quán)利要求中所述的信號(hào)或所述的 方法或系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)的裝置。
22. —種生成合成波形的方法，包括組合至少一對(duì)其間具有預(yù)定異相關(guān)系 的擴(kuò)展碼元調(diào)制波形。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少一對(duì)擴(kuò)展碼元調(diào) 制波形具有正交相位關(guān)系。
24. —種合成波形，包括至少一對(duì)其間具有預(yù)定異相關(guān)系的擴(kuò)展碼元調(diào)制 波形的組合。
25. 如權(quán)利要求24所述的波形，其特征在于，所述至少一對(duì)擴(kuò)展碼元調(diào) 制波形具有正交相位關(guān)系。
26. 如權(quán)利要求25所述的波形，其特征在于，所述至少一對(duì)擴(kuò)展碼元波形具有逆相關(guān)系。
27. —種發(fā)射機(jī)，包括用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求22到26的任一項(xiàng)所述的方法 或合成波形的裝置。
28. —種接收機(jī)，包括適于接收如權(quán)利要求24到26的任一項(xiàng)所述的合成 波形或此類波形的任意部分的裝置。
29. —種包括用于實(shí)現(xiàn)如前述任一權(quán)利要求所述的方法、系統(tǒng)或裝置、發(fā) 射機(jī)或接收機(jī)或者用于生成如前述任一權(quán)利要求所述的信號(hào)的可執(zhí)行指令的 程序。
30. —種存儲(chǔ)如權(quán)利要求29所述的程序的機(jī)器可讀存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)的方法，包括組合至少兩個(gè)調(diào)制信號(hào)——例如BOC及其派生物，將其具有相應(yīng)相對(duì)相位或狀態(tài)({++，--}和{+-，-+})的部分(一個(gè)碼片或多個(gè)碼片)選擇成多個(gè)所述部分的平均至少減小所述至少兩個(gè)調(diào)制信號(hào)的合成復(fù)頻譜的交叉頻譜項(xiàng)。
文檔編號(hào)H04J13/00GK101473576SQ200780023193
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者A·R·帕里特, J·I·R·歐文 申請(qǐng)人:國(guó)防部長(zhǎng)