專利名稱：一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)終端基帶處理器下行鏈路接收
技術(shù)，尤其涉及一種支持雙模小區(qū)搜索與STTD(發(fā)射分集模式)檢測(cè)的多徑 搜索裝置和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有^^支術(shù)中，對(duì)寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)(WCDMA)而言，移動(dòng)臺(tái)接收到的信 號(hào)是存在不同程度衰落和延時(shí)的時(shí)變的多徑信號(hào)，采用RAKE接收機(jī)可以很 好的克服無線信道的平衰落和頻率選擇性衰落。衰落會(huì)隨帶寬的增加而減 小，當(dāng)信道帶寬足夠大，多徑成分延時(shí)一個(gè)碼片周期以上時(shí)，可以將這些 信號(hào)看作同一個(gè)信號(hào)的多個(gè)副本，于是在分集接收機(jī)中能夠?qū)⑵浜喜⑵饋恚?這是形成RAKE 4妄收才幾的理論基礎(chǔ)。
WCDMA信號(hào)的接收還必須考慮無線信道的時(shí)變特性，首先需要識(shí)別主要 多徑的時(shí)延位置，即多徑搜索，然后才能將RAKE接收機(jī)同步到該邊界，實(shí) 現(xiàn)RAKE合并。衡量多徑信號(hào)時(shí)間差的基本單位是碼片， 一般采用1/4—1/2 碼片精度，并以數(shù)十毫秒為周期刷新多徑位置。無線信道的時(shí)變特性決定 了 RAKE接收機(jī)必須頻繁地鎖定快衰落下多徑信號(hào)的相位和幅度變化，鎖定 處理的刷新速率^L快， 一般小于lms。 WCDMA系統(tǒng)可采用已知的導(dǎo)頻符號(hào)恢 復(fù)信道，并為給定的RAKE支路提供即時(shí)的信道狀態(tài)估計(jì)，籍以消除多徑信 道產(chǎn)生的相位畸變，實(shí)現(xiàn)最大比例合并。
現(xiàn)在的終端大都支持雙模或多模設(shè)計(jì)，不同模式之間的切換是多模系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以GSM/WCDMA雙模系統(tǒng)為例，每120ms僅有約7個(gè)W
7時(shí)隙長(zhǎng)度的GSM空閑幀可用于WCDMA小區(qū)的搜索與測(cè)量，而一次WCDMA小 區(qū)的初始搜索需要的時(shí)間遠(yuǎn)比系統(tǒng)留出的這段時(shí)間長(zhǎng)，使得系統(tǒng)駐扎在GSM 模式下啟動(dòng)WCDMA小區(qū)初始搜索完成雙模小區(qū)切換變得不可能。
另外，終端的設(shè)計(jì)還需要考慮發(fā)射分集模式(STTD)，發(fā)射分集模式 能提高信號(hào)接收的性能。在接收之前，需要判斷信號(hào)是否采用STTD發(fā)射分 集模式,每個(gè)小區(qū)通過SCH信道通發(fā)射調(diào)制信號(hào)來指示P-CCPCH信道是否采 用STTD發(fā)射分集模式，在通常情況下，STTD檢測(cè)需要通過解碼SCH信道實(shí) 現(xiàn)，單獨(dú)使用一套裝置解碼SCH信道，硬件開銷較大。
RAKE接收機(jī)是WCDMA基帶處理的主要組成部分，多徑搜索裝置性能對(duì) RAKE接收機(jī)的性能影響非常大，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏性能優(yōu)越的多徑搜索裝置， 不能快速準(zhǔn)確的搜索到多徑的邊界，所以不能為RAKE接收機(jī)提供可靠的同 步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供了一種支持雙模小區(qū)搜索與發(fā)射分集模式檢測(cè) 的多徑搜索裝置和方法，采用對(duì)WCDMA小區(qū)全程掃描，實(shí)現(xiàn)GSM工作模式 下對(duì)WCDMA小區(qū)的搜索與測(cè)量，利用該多徑搜索裝置可實(shí)現(xiàn)STTD模式的檢 測(cè)，達(dá)到快速準(zhǔn)確的搜索到多徑的邊界，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高性能接收。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置，其特征在于，包括WCDMA 模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元，GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù) 通道單元和碼片級(jí)處理與多徑搜索單元，其中，
所述WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元，用于完成IQ符號(hào) 數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算與IQ數(shù)據(jù)通道，輸出相應(yīng)信號(hào)至所述碼 片級(jí)處理與多徑搜索單元；
所述GSM^^莫式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元，用于完成IQ數(shù)據(jù)離線收集，實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算與IQ數(shù)據(jù)通道，輸出相應(yīng)信號(hào)至所述碼片 級(jí)處理與多徑搜索單元；
所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元，用于選擇接收兩種模式中其中 一路 所述的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過碼片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào) 數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多徑功率，進(jìn)行多徑搜索。
所述的裝置，其中，所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元包括碼片級(jí)數(shù)據(jù) 解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元，符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元， 符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制功率加權(quán)單元，符號(hào)功率累加單元和功率峰 值搜索單元，其中，所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，用于選擇"l妄收 兩種模式中其中一路所述的相應(yīng)信號(hào)，將解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相 關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第 一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
所述雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)所述第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)， 計(jì)算得到第二天線的符號(hào)凄t據(jù)，將雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)輸出至符號(hào)數(shù)據(jù)相干 累加單元；
所述符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元，用于將接收的雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干 累加，將相干累加后雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)輸出給符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制 功率加權(quán)單元；
所述符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制功率加權(quán)單元，用于根據(jù)相干累加 后雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算符號(hào)功率，符號(hào)功率經(jīng)過自動(dòng)增益控制加權(quán)將加權(quán) 后的符號(hào)功率輸出給符號(hào)功率累加單元；
所述符號(hào)功率累加單元，用于將加權(quán)后的符號(hào)功率再進(jìn)行非相干累加 得到用于多徑搜索的符號(hào)功率表，將符號(hào)功率表輸出給功率峰值搜索單元；
所述功率峰值搜索單元，用于完成符號(hào)功率表中多徑信息的搜索得到 多徑信息，將獲取的多徑功率與多徑邊界上報(bào)給系統(tǒng)軟件。
所述的裝置，其中，所述信號(hào)包括擾碼初始相位、相關(guān)起始脈沖與IQ 數(shù)據(jù)。所述的裝置，其中，所述WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單 元和所述GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元共享遞歸計(jì)算單元和 頻偏補(bǔ)償單元；或各自配有所述遞歸計(jì)算單元和所述頻偏補(bǔ)償單元，其中 所述遞歸計(jì)算單元，用于計(jì)算擾碼初始相位，所述頻偏補(bǔ)償單元，用于對(duì) 收集的所述IQ符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
一種多徑搜索方法，其中，系統(tǒng)上層判斷和告知當(dāng)前終端所處的工作 模式為GSNM莫式，對(duì)WCDMA小區(qū)進(jìn)行搜索，包括如下步驟
Al、 GSM空閑幀到來，GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元啟動(dòng) IQ數(shù)據(jù)收集，將收集的數(shù)據(jù)存放到緩存器里；
A2、緩存結(jié)束，配置時(shí)隙偏移和符號(hào)偏移，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相千累力口， 計(jì)算多徑功率，啟動(dòng)多徑搜索
所述的方法，其中，具體還包括如下步驟
A3、判斷在多徑搜索中是否存在有效多徑，如是，停止搜索，否則繼 續(xù)配置多種相位偏移，啟動(dòng)多徑搜索；
A4、遍歷各種相位偏移后，如未搜索到有效的多徑，告知上層當(dāng)前的 WCDMA小區(qū)搜索失敗。
所述的方法，其中，啟動(dòng)多徑搜索具體包括如下步驟
A21、 GSM模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元接收上層IQ數(shù)據(jù)、擾 碼序號(hào)、使能、時(shí)隙和符號(hào)偏移；
A22、離線收集IQ符號(hào)數(shù)據(jù)，經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、 經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算得到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖信號(hào)發(fā)送至碼片 級(jí)處理與多徑搜索單元；
A23、所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元根據(jù)所接收的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過碼 片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多 徑功率，進(jìn)行多徑搜索。所述的方法，其中，所述步驟A23進(jìn)一步包括如下步驟
A231、所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù) 經(jīng)過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，所述相關(guān)器實(shí)現(xiàn) 碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第 一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
A232、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通 過第一天線的符號(hào)凄t據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
A233、雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符 號(hào)功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制加權(quán)；
A234、對(duì)自動(dòng)增益控制加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功 率表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，最終將獲取的多 徑功率與多徑位置上報(bào)給軟件。
所述的方法，其中，GSM模式下WCDMA小區(qū)搜索，根據(jù)得到的擾碼序號(hào)、 時(shí)隙偏移與符號(hào)偏移在擾碼序列生成過程中通過遞歸計(jì)算單元按碼片遞歸 得到擾碼初始相位。
所述的方法，其中，系統(tǒng)上層告知當(dāng)前終端所處的工作;漠式為WCDMA 模式，包括如下步驟
Bl、 WCDMA^^式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元接收上層IQ數(shù)據(jù)、 擾碼序號(hào)、啟動(dòng)邊界和Mrtr計(jì)數(shù)；
B2、在線收集IQ符號(hào)數(shù)據(jù)，經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、 經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算得到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖信號(hào)發(fā)送至碼片 級(jí)處理與多徑搜索單元；
B3、所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元根據(jù)所接收的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過碼 片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多 徑功率，進(jìn)行多徑搜索。
所述的方法，其中，所述步驟B3進(jìn)一步包括如下步驟
B31、所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，所述相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼
片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第 一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
B32、雙天線符號(hào)凄t據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通 過第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
B33、雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符號(hào) 功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制加權(quán)；
B34、對(duì)自動(dòng)增益控制加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功率 表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，最終將獲取的多徑 功率與多徑位置上凈艮癥會(huì)軟件。
一種檢測(cè)發(fā)射分集模式的方法，其中，在WCDMA模式下執(zhí)行符號(hào)數(shù)據(jù) 相干累加，經(jīng)過至少兩次多徑搜索獲取至少兩個(gè)多徑功率，判斷所述多徑 功率的關(guān)系實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集模式的檢測(cè)。
所述的方法，其中，包括如下步驟
Cl、系統(tǒng)上層設(shè)定初始狀態(tài)為非發(fā)射分集模式，執(zhí)行符號(hào)數(shù)據(jù)相干累
加；
C2、啟動(dòng)多徑搜索，完成多徑搜索后輸出第一多徑功率。 所述的方法，其中，還包括如下步驟
C3、系統(tǒng)上層設(shè)定初始狀態(tài)為發(fā)射分集模式，執(zhí)行符號(hào)相干累加； C4、啟動(dòng)多徑搜索，搜索完成后輸出第二多徑功率。 所述的方法，其中，根據(jù)所述第一多徑功率和第二多徑功率值，判斷 所述第一多徑功率和第二多徑功率值是否近似相等，如是，發(fā)射方式為發(fā) 射分集模式，若所述第一多徑功率近似兩倍于第二多徑功率值，則發(fā)射方 式為非發(fā)射分集模式。
本發(fā)明所提供的一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置和方法， 該裝置支持GSM/WCDMA雙模小區(qū)搜索,通過符號(hào)的相干累加提升多徑搜索 性能，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)STTD檢測(cè)。所以利用本多徑搜索裝置可方便的實(shí)現(xiàn)接收
12信號(hào)碼功率(RSCP)的測(cè)量，快速準(zhǔn)確的搜索到多徑的邊界，為RAKE接收 機(jī)提供可靠的同步，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高性能接收。


圖1是本發(fā)明發(fā)射分集模式雙天線發(fā)射圖樣；
圖2是本發(fā)明多徑搜索裝置系統(tǒng)框圖3是本發(fā)明碼片級(jí)處理和多徑搜索單元方框圖4是本發(fā)明WCDMA ^t式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元硬件結(jié)構(gòu)
圖5是本發(fā)明GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元硬件結(jié)構(gòu)圖6是本發(fā)明碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元硬件結(jié)構(gòu)圖7是本發(fā)明雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元硬件結(jié)構(gòu)圖8是本發(fā)明符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元硬件結(jié)構(gòu)圖9是本發(fā)明符號(hào)功率計(jì)算與AGC功率加權(quán)單元硬件結(jié)構(gòu)圖IO是本發(fā)明符號(hào)功率累加單元硬件結(jié)構(gòu)圖11是本發(fā)明GSM CAMP時(shí)WCDMA小區(qū)搜索過程示意圖12是本發(fā)明STTD檢測(cè)過程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置和方法，為 使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
為了解決在GSM模式駐扎下WCDMA小區(qū)搜索所存在的問題，本發(fā)明采 用了一種多徑搜索裝置，用于支持雙模小區(qū)搜索與STTD(發(fā)射分集模式) 的檢測(cè)，為系統(tǒng)提供快速準(zhǔn)確搜索到多徑邊界，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高性能接收， 其核心思想是該發(fā)明是應(yīng)用于WCDMA/GSM雙模式的多徑搜索裝置，用于
13支持WC腿/GSM雙模在GSM CAMP (駐扎)時(shí)WCDMA小區(qū)的搜索和測(cè)量，完 成GSM才莫式向WCDMA才莫式切換的物理層工作。WCDMA/GSM雙才莫式經(jīng)過二選一 選擇兩種模式擾碼初始相位計(jì)算(或配置)與IQ數(shù)據(jù)通道的其中之一輸出，
在符號(hào)功率計(jì)算之前引入符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，提高多徑搜索的可靠性與 速度。將獲取的多徑功率與多徑邊界上報(bào)給系統(tǒng)軟件，軟件經(jīng)過處理對(duì)當(dāng) 前小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，將得到的RSCP (接收信號(hào)碼功率)和SIR等值上報(bào)給高 層，并且系統(tǒng)軟件對(duì)多徑邊界(finger邊界)加以處理后配置給rake接收 機(jī)，由rake接收機(jī)實(shí)現(xiàn)各finger的最大比合并，同時(shí)利用多徑搜索所得 到的多徑功率判斷和檢測(cè)STTD'模式。
根據(jù)所述核心思想，本發(fā)明采用了如圖2所示的一種用于支持 WCDMA/GSM雙才莫在GSM CAMP (駐扎)時(shí)實(shí)現(xiàn)WCDMA小區(qū)的搜索和測(cè)量的多 徑搜索裝置，該裝置包括WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元、 GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元和碼片級(jí)處理和多徑搜索單元； 碼片級(jí)處理和多徑搜索單元，詳細(xì)見附圖3所示，具體包括碼片級(jí)數(shù)據(jù)解 擾解擴(kuò)與相關(guān)單元、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元、符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元、 符號(hào)功率計(jì)算與AGC (Automatic Gain Control自動(dòng)增益控制)功率加權(quán) 單元、加權(quán)符號(hào)功率累加單元和功率峰值搜索單元；其中WCDMA模式擾碼 初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元和GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單 元分別與模式選擇開關(guān)MUX相連，通過系統(tǒng)的上層來判斷和告知當(dāng)前終端 所處的工作模式是WCDMA模式還是GSM模式，兩種模式不可能同時(shí)有效， 所以模式選擇開關(guān)MUX根據(jù)系統(tǒng)的上層告知的模式選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)和控制 信息；其中當(dāng)系統(tǒng)的上層告知是WCDMA i^莫式時(shí)，WCDMA才莫式M^碼初始相位計(jì) 算與數(shù)據(jù)通道單元啟動(dòng)，用于完成IQ( I( inphase )同相分量，Q( quadrature ) 正交分量)符號(hào)凄t據(jù)在線方式收集，根據(jù)所收集的IQ數(shù)據(jù)、擾碼序號(hào)和啟 動(dòng)邊界，實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算(或配置)與IQ數(shù)據(jù)通道，將擾碼初始相 位、相關(guān)起始脈沖與IQ數(shù)據(jù)輸出至解擾解擴(kuò)單元；由于WCDMA模式下IQ符號(hào)數(shù)據(jù)在線收集，所以不需要緩存器，在線方式可根據(jù)系統(tǒng)告知的啟動(dòng) 邊界實(shí)時(shí)搜索到最近的符號(hào)邊界，并計(jì)算出實(shí)際啟動(dòng)邊界與系統(tǒng)配置的啟 動(dòng)邊界之間的符號(hào)偏移和時(shí)隙偏移，再根據(jù)擾碼索引可遞歸計(jì)算出實(shí)際啟
動(dòng)邊界對(duì)應(yīng)的擾碼序列初始相位；這種方式是WCDMA系統(tǒng)IQ數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò) 無需過多軟件介入(如直接配置擾碼初始相位)的實(shí)時(shí)性最好的設(shè)計(jì)方法， 邊界條件下?lián)p失的時(shí)間不超過兩個(gè)符號(hào)，本發(fā)明裝置工作的主導(dǎo)模式是 WCDMA模式；
當(dāng)系統(tǒng)的上層告知是GSM CAMP (駐扎)時(shí)，GSM模式擾碼初始相位配 置與數(shù)據(jù)通道單元啟動(dòng)，用于完成IQ數(shù)據(jù)的收集，利用軟件配置的擾碼序 號(hào)、時(shí)隙/符號(hào)偏移實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算，將^l尤碼初始相位、相關(guān)起始脈 沖與IQ數(shù)據(jù)輸出至解擾解擴(kuò)單元；由于GSM駐扎時(shí)，工作模式是GSM模式， 系統(tǒng)利用GSM空閑幀:溲索WCDMA小區(qū)，這種工作場(chǎng)景必須離線收集IQ數(shù)據(jù)， 需要緩存器，此時(shí)系統(tǒng)硬件啟動(dòng)IQ數(shù)據(jù)收集，收集的數(shù)據(jù)存放到緩存器中， 數(shù)據(jù)收集完后，系統(tǒng)石更件通過中斷方式告知軟件。
碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，與WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與 數(shù)據(jù)通道單元和GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元相連，通過模 式選擇開關(guān)MUX對(duì)兩種模式進(jìn)行二選一模式選擇，用于接收兩種模式中其 中一路的擾碼初始相位、相關(guān)起始脈沖與IQ數(shù)據(jù)，所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng) 過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí) 數(shù)據(jù)的相干累加得到一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)，將該符號(hào)數(shù)據(jù)(第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)) 輸出給雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元；
雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元，分別與碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元和 符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元相連，用于根據(jù)第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第 二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，將雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)輸出至符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元；
符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元，分別與雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元和符號(hào)功率 計(jì)算與AGC功率加;f又單元相連，用于將接收的雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加，完成一定時(shí)間范圍內(nèi)連續(xù)符號(hào)數(shù)據(jù)的矢量累加，將相干累加后雙天線
符號(hào)數(shù)據(jù)輸出給符號(hào)功率計(jì)算與AGC功率加權(quán)單元；
符號(hào)功率計(jì)算與AGC功率加權(quán)單元，與符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元和加權(quán) 符號(hào)功率累加單元相連，用于根據(jù)相干累加后雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算符號(hào)功 率，符號(hào)功率經(jīng)過AGC加權(quán)將功率增益控制在固定的范圍內(nèi)，將加權(quán)后的
符號(hào)功率輸出給符號(hào)功率累加單元；
符號(hào)功率累加單元，與符號(hào)功率計(jì)算與AGC功率加權(quán)單元和功率峰值
搜索單元相連，用于將加權(quán)后的符號(hào)功率再進(jìn)行非相干累加得到用于多徑 搜索的符號(hào)功率表，將符號(hào)功率表輸出給功率峰值搜索單元；
功率峰值搜索單元，用于完成符號(hào)功率表中多徑信息的搜索，經(jīng)過功 率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，將獲取的多徑功率與多徑邊界 上報(bào)給系統(tǒng)軟件。
本發(fā)明提供的多功能高性能的多徑搜索裝置，除了多徑搜索外，還可 實(shí)現(xiàn)STTD檢測(cè)，GSM駐扎時(shí)對(duì)WCDMA小區(qū)搜索和接收信號(hào)碼功率測(cè)量。
另外，終端的設(shè)計(jì)需要考慮發(fā)射分集模式(STTD)，發(fā)射分集模式能 提高信號(hào)接收的性能；在接收信號(hào)之前，需要判斷信號(hào)是否采用STTD發(fā)射 分集模式進(jìn)行發(fā)射。在STTD模式下，基站通過兩條天線進(jìn)行發(fā)送，每個(gè)天 線發(fā)送的信號(hào)將有不同的信道特性，發(fā)射分集模式下的主導(dǎo)頻信道 (P-CPICH)導(dǎo)頻編碼圖案有特定的規(guī)律，其導(dǎo)頻編碼圖案由圖l給出，其 中，當(dāng)非STTD模式下，基站側(cè)發(fā)射第一天線數(shù)據(jù)；在STTD模式下，基站 側(cè)同時(shí)發(fā)射第一天線和第二天線數(shù)據(jù)，并且兩天線發(fā)送信號(hào)的相位關(guān)系固 定如圖l所示，如果從偶時(shí)隙邊界開始對(duì)第二天線數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)對(duì)的定義， 依次為偶符號(hào)對(duì)、奇符號(hào)對(duì)、偶符號(hào)對(duì)……，每個(gè)符號(hào)對(duì)的兩個(gè)符號(hào)相位 相反。
根據(jù)圖1，不妨設(shè)第一天線對(duì)應(yīng)的無線信道沖激響應(yīng)為/f々)，第二天 線對(duì)應(yīng)的無線信道沖激響應(yīng)為/^(0,基站側(cè)發(fā)射的符號(hào)為S(f)。如果對(duì)時(shí)
16隙邊界開始的互為偶對(duì)或奇對(duì)的兩個(gè)符號(hào)做相干累加，并忽略相鄰符號(hào)間
的相位偏移，符號(hào)發(fā)射功率一致的情況下，如果是非STTD模式，終端接收 到的CPICH符號(hào)為2/7,(0 如果是STTD模式，終端接收到的CPICH
符號(hào)為V^/々)0S(0，這是符號(hào)相干累加法檢測(cè)STTD模式的原理。實(shí)際情 況下，多次符號(hào)偶對(duì)(或奇對(duì))的相干累加會(huì)提高STTD檢測(cè)性能。
圖4是WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元，通過系統(tǒng)的上 層判斷和告知當(dāng)前終端所處的工作模式是WCDMA模式，經(jīng)過小區(qū)搜索，上 層已經(jīng)知道當(dāng)前小區(qū)的幀邊界，本單元根據(jù)此邊界用一個(gè)比較器等待下一 個(gè)符號(hào)邊界的到來，當(dāng)下一個(gè)符號(hào)邊界到來時(shí)，硬件也就得到當(dāng)前的時(shí)隙 數(shù)和符號(hào)數(shù)，與上層告知的啟動(dòng)邊界對(duì)應(yīng)的時(shí)隙數(shù)和符號(hào)數(shù)相減得到擾碼 的時(shí)隙偏移和符號(hào)偏移，再結(jié)合擾碼序號(hào)，經(jīng)過三級(jí)遞歸計(jì)算可得到擾碼 的初始相位；這里的遞歸計(jì)算一般設(shè)計(jì)可在幾十個(gè)采樣時(shí)鐘內(nèi)完成，如果
下一個(gè)符號(hào)邊界在遞歸計(jì)算期間到來，減法器計(jì)算得到的符號(hào)偏移就需要 加1?？紤]到STTD模式符號(hào)相干累加的方便性，設(shè)計(jì)擾碼根據(jù)圖1所示從 偶符號(hào)開始，這樣可能會(huì)引入1個(gè)符號(hào)的延遲，這時(shí)，減法器計(jì)算得到的 符號(hào)偏移也需要加1;綜合考慮上述兩種邊界情況，擾碼的符號(hào)偏移可能會(huì) 有1或2個(gè)符號(hào)的延遲。設(shè)計(jì)一個(gè)邊界情況判決器判斷實(shí)際啟動(dòng)邊界與可 能啟動(dòng)邊界的關(guān)系，用時(shí)隙/符號(hào)加法器計(jì)算出實(shí)際的符號(hào)偏移和時(shí)隙偏 移，同時(shí)發(fā)出相關(guān)起始脈沖通知擾碼序列生成與相關(guān)器單元。
附圖4中的IQ數(shù)據(jù)通道僅包括一個(gè)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償模塊，硬件支持頻 偏補(bǔ)償?shù)腷ypass模式，在需要對(duì)碼片級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償時(shí)，上層已經(jīng)收 集到頻偏估計(jì)參數(shù)，并通過軟件告知頻偏補(bǔ)償^f莫塊，碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償硬件 開銷很小，不改變系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，同時(shí)可改善IQ數(shù)據(jù)的相位特性，對(duì)提高多 徑搜索的性能有幫助。
附圖5是GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元，通過系統(tǒng)的上 層判斷和告知當(dāng)前終端所處的工作模式是GSM模式，當(dāng)GSM駐扎在WCDMA小區(qū)時(shí)，系統(tǒng)無法在GSM空閑幀內(nèi)完成一次WCDMA小區(qū)擾碼相位的全程掃 描，所以不能以實(shí)時(shí)在線的方式收集IQ數(shù)據(jù)，需要硬件在GSM空閑幀期間 緩存IQlt據(jù)，IQ數(shù)據(jù)收集完以后，硬件通過中斷的方式告知軟件，軟件配 置時(shí)隙偏移和符號(hào)偏移，并啟動(dòng)碩:件進(jìn)行多徑搜索。根據(jù)WCDMA系統(tǒng)幀結(jié) 構(gòu)， 一幀分為15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)10個(gè)符號(hào)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)256個(gè) 碼片，擾碼相位共有15x10x256個(gè)，將這些相位等分成150段，每段對(duì)應(yīng) 一個(gè)初始相位，其余的相位在擾碼序列生成過程中按碼片遞歸得到。結(jié)合 附圖11，本發(fā)明GSM CAMP時(shí)WCDMA小區(qū)搜索過程示意圖，它給出了一次擾 碼相位全程掃描示意圖，在GSM空閑幀到來時(shí)，上層通知硬件開始緩存IQ 數(shù)據(jù)，緩存結(jié)束后，^/f牛發(fā)出中斷，軟件響應(yīng)中斷后配置150種相位偏移 中的一種，并啟動(dòng)多徑搜索， 一次多徑搜索結(jié)束硬件通過中斷告知軟件當(dāng) 前搜索的結(jié)果，軟件判斷是否存在有效的多徑，如果存在，可停止搜索， 否則繼續(xù)配置相位偏移，啟動(dòng)多徑搜索，反復(fù)下去，直到成功搜索到有效 的多徑。如果遍歷了 150種相位偏移沒有搜索到有效的多徑，告知上層當(dāng) 前的W小區(qū)搜索失敗。
附圖6是碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，包括擾碼序列生成單元， 數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)單元和相關(guān)器組，其中來自于WCDMA模式或GSM模式下輸出 的擾碼初始相位、IQ數(shù)據(jù)與相關(guān)起始脈沖被分別輸入至擾碼序列生成單元， 數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)單元和相關(guān)器組，解擾解擴(kuò)與相關(guān)器組是一個(gè)匹配濾波的過 程，輸出符號(hào)是基站側(cè)發(fā)送符號(hào)的均方誤差意義下的最佳估計(jì)；擾碼序列 生成單元按碼片遞歸計(jì)算擾碼序列，然后根據(jù)擾碼序列為IQ數(shù)據(jù)解擾，解 擾后的數(shù)據(jù)通過相關(guān)器累加，每256個(gè)碼片的IQ數(shù)據(jù)累加輸出l個(gè)符號(hào)數(shù) 據(jù)，對(duì)過采樣率為2或4的系統(tǒng)而言， 一個(gè)符號(hào)時(shí)間對(duì)應(yīng)輸出2個(gè)或4個(gè) 符號(hào)數(shù)據(jù)的采樣。
附圖7是雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元，為了支持STTD模式，系統(tǒng)需要兩 個(gè)天線的符號(hào)數(shù)據(jù)。在WCDMA系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信道(CPICH)需要支持非STTD和STTD兩種發(fā)射分集模式，系統(tǒng)啟動(dòng)多徑搜索和廣播信道(BCH )解調(diào)時(shí)， 上層不一定會(huì)告知當(dāng)前的導(dǎo)頻信道發(fā)射分集模式，所以物理層需要支持對(duì) 發(fā)射分集模式的檢測(cè)和判斷。如果上層沒有告知當(dāng)前的發(fā)射分集模式，它
可以調(diào)用本裝置實(shí)現(xiàn)STTD檢測(cè)，判斷當(dāng)前的發(fā)射分集方式是非STTD方式 還是STTD方式，只有在正確的發(fā)射分集模式下進(jìn)行的多徑搜索，性能才能 得以保證。根據(jù)附圖1所示的符號(hào)圖樣，雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元產(chǎn)生相 應(yīng)的符號(hào)圖樣指示信號(hào)，由第一天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成第二天線符號(hào)數(shù)據(jù)。如 果發(fā)射分集方式為非STTD方式，圖1中的STTD模式符號(hào)圖樣和第二天線 符號(hào)數(shù)據(jù)生成不使能，輸出第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，如果發(fā)射分集方式為STTD 方式，圖中的STTD;^莫式符號(hào)圖樣和第二天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成使能，輸出雙天 線的符號(hào)數(shù)據(jù)。在符號(hào)功率計(jì)算之前引入符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，附圖8是 符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元，本單元完成一定時(shí)間范圍內(nèi)連續(xù)符號(hào)數(shù)據(jù)的矢量 累加，符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加可解決STTD檢測(cè)問題，附圖12給出了 STTD檢測(cè) 過程示意圖，首先假設(shè)系統(tǒng)的發(fā)射方式為非STTD模式，通過軟件將非STTD 模式指示配置給硬件，并通過配置相干累加的連續(xù)符號(hào)數(shù)啟動(dòng)硬件的符號(hào) 相干累加工作模式，相干累加的連續(xù)符號(hào)數(shù)為0會(huì)指示硬件不進(jìn)行符號(hào)數(shù) 據(jù)的相干累加，相干累加的連續(xù)符號(hào)數(shù)為2, 4或8會(huì)指示硬件執(zhí)行符號(hào)數(shù) 據(jù)的相千累加，硬件完成多徑搜索后輸出的多徑功率假設(shè)為PA;然后再假 設(shè)系統(tǒng)的發(fā)射方式為STTD模式，通過軟件將STTD模式指示配置給硬件， 同時(shí)以執(zhí)行符號(hào)相干累加的方式啟動(dòng)多徑搜索，搜索出的多徑功率假設(shè)為 PB，如果PA與PB近似相等，表明當(dāng)前的發(fā)射方式為STTD模式，如果PA 近似兩倍于PB,則表明當(dāng)前的發(fā)射方式為非STTD模式。對(duì)CPICH信道，3dB 功率閾值能夠滿足檢測(cè)性能要求。
附圖9是符號(hào)功率計(jì)算與AGC功率加權(quán)單元，首先用兩個(gè)平方器和一 個(gè)加法器完成雙天線符號(hào)功率的計(jì)算，.用同樣的裝置實(shí)現(xiàn)AGC功率的計(jì)算； 然后根據(jù)STTD模式指示實(shí)現(xiàn)兩天線符號(hào)功率的累加，如果是非STTD模式，
19第二天線的符號(hào)功率為0;最后用乘法器實(shí)現(xiàn)AGC功率對(duì)符號(hào)功率的加權(quán)，保證符號(hào)功率被限制在特定的范圍；多徑搜索需要累加多個(gè)符號(hào)的能量以降低搜索的漏警概率，累加的符號(hào)數(shù)硬件設(shè)計(jì)為可配置，同樣的檢測(cè)性能，啟動(dòng)符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加時(shí)，多徑搜索時(shí)間比不啟動(dòng)時(shí)要短。
附圖IO是符號(hào)功率的非相干累加單元，加權(quán)后的符號(hào)功率經(jīng)過非相干累加輸出符號(hào)功率表，符號(hào)功率表的大小由多徑搜索窗口的寬度決定，如果搜索窗口寬度為128個(gè)符號(hào)，系統(tǒng)過采樣率為2,則符號(hào)功率表內(nèi)包含256個(gè)功率值，符號(hào)功率表輸出至功率峰值搜索單元，功率峰值的個(gè)數(shù)與旁瓣抑制的采樣點(diǎn)數(shù)硬件設(shè)計(jì)為可配置，經(jīng)過峰值搜索輸出當(dāng)前小區(qū)的多徑信息，峰值大小為多徑信號(hào)功率的參考值，峰值在表中的位置參考相關(guān)啟動(dòng)邊界可計(jì)算出多徑的幀邊界，得到多徑的幀邊界上報(bào)給軟件，該邊界被用于后面的RAKE合并。
根據(jù)上述描述，結(jié)合附圖2，附圖3，附圖5和附圖11所示，當(dāng)工作模式為GSM模式，對(duì)WCDMA小區(qū)進(jìn)行搜索的方法包括如下步驟
Al、系統(tǒng)的上層判斷和告知當(dāng)前終端所處的工作模式是GSM模式，在GSM模式下，如果上層告知需要搜索WCDMA小區(qū)，在GSM空閑幀到來時(shí)軟件配置IQ數(shù)據(jù)收集使能啟動(dòng)IQ數(shù)據(jù)離線收集，收集的IQ數(shù)據(jù)暫存于緩存器，收集完固定符號(hào)數(shù)的IQ數(shù)據(jù)后，硬件產(chǎn)生中斷；
A2、軟件響應(yīng)上述中斷，配置當(dāng)前W小區(qū)擾碼號(hào)，時(shí)隙偏移，符號(hào)偏移，啟動(dòng)多徑搜索裝置，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多徑功率；
其中，在GSM模式下啟動(dòng)多徑搜索具體包括如下步驟
An、 GSM模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元接收上層IQ數(shù)據(jù)、擾碼序號(hào)、使能、時(shí)隙和符號(hào)偏移，讀出緩存器中的IQ數(shù)據(jù)，經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算得到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖等信號(hào)發(fā)送至步驟A22;
A"、碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
A23、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通過第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，將雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入步驟A24;
A24、雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符號(hào)功率進(jìn)行AGC加權(quán)；
A25、對(duì)AGC加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功率表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息和多徑功率；
A3、判斷在多徑搜索中是否存在有效多徑，如是，停止搜索，否則繼續(xù)配置150種相位偏移，啟動(dòng)多徑搜索150遍；
A4、遍歷各種相位偏移后，如未搜索到有效的多徑，告知上層當(dāng)前的WCDMA小區(qū)搜索失敗。
結(jié)合附圖2，附圖3，附圖4所示，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在WCDMA模式下，對(duì)WCDMA小區(qū)進(jìn)行搜索的方法包括如下步驟
Bl、在WCDMA才莫式下，WCDMA才莫式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元根據(jù)Mrtr計(jì)數(shù)以及軟件配置的擾碼序號(hào)和啟動(dòng)邊界在線收集IQ數(shù)據(jù)；
B2、 IQ數(shù)據(jù)經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算得到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖等信號(hào)發(fā)送至步驟B3;
B3、碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng)過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；
B4、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通過第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，將雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入步驟S9;
B5、雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符號(hào)功率進(jìn)行AGC加;f又；
B6、對(duì).AGC加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功率表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，最終將獲取的多徑功率與多徑位置上報(bào)給軟件。
利用本發(fā)明的多徑搜索裝置，在WCDMA模式下執(zhí)行符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加，經(jīng)過兩次多徑搜索獲取兩個(gè)多徑功率，判斷這兩個(gè)功率的關(guān)系可實(shí)現(xiàn)STTD模式的檢測(cè)，如圖11所示，檢測(cè)過程包括如下步驟
Cl、軟件設(shè)定發(fā)射分集方式為非STTD模式，通過軟件配置執(zhí)行第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加；
C2、利用多徑搜索裝置啟動(dòng)多徑搜索，完成多徑搜索后輸出第一多徑功率PA;
C3、然后軟件設(shè)定發(fā)射分集方式為STTD模式，通過軟件配置執(zhí)行雙天線符號(hào)相干累加；
C4、再次利用多徑搜索裝置啟動(dòng)多徑搜索，搜索完成后輸出第二多徑功率PB。
C5、根據(jù)第一多徑功率PA和第二多徑功率PB，判斷第一多徑功率PA和第二多徑功率PB是否近似相等，如是，發(fā)射方式為STTD模式，若第一多徑功率PA.近似兩倍于第二多徑功率PB，則發(fā)射方式為非STTD模式。
綜合上面的描述可知，當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)上層告知是GSM CAMP (駐扎)時(shí)， 一般情況下，上層無法知道當(dāng)前小區(qū)的幀邊界，啟動(dòng)一次初始小區(qū)搜索顯然是不合適的，但一般上層會(huì)知道當(dāng)前小區(qū)的擾碼信息和發(fā)射分集模式，硬件可以根據(jù)擾碼索引掃描一幀范圍內(nèi)的所有擾碼相位，進(jìn)行多徑搜索，確定上層告知的W小區(qū)是否存在，如果存在，則完成了一次小區(qū)搜索和測(cè)量。在GSM^t式下，可通過時(shí)隙偏移和符號(hào)偏移的遍歷達(dá)到擾碼初始相位的遍歷，完成GSM CAMP時(shí)W小區(qū)的搜索。
WCDMA模式和GSM模式不可能同時(shí)有效，所以本發(fā)明中WCDMA模式擾碼
22初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元的計(jì)算擾碼初始相位的遞歸計(jì)算單元和頻偏
補(bǔ)償單元與GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元的計(jì)算擾碼初始相位的遞歸計(jì)算單元和頻偏補(bǔ)償單元是相同的，可以兩種模式共享遞歸計(jì)算單元和頻偏補(bǔ)償單元，也可以各自配備遞歸計(jì)算單元和頻偏補(bǔ)償單元。另外，離線模式的IQ數(shù)據(jù)緩存空間較大，但在GSM CAMP時(shí)WCDMA系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)，所以可以與WCDMA硬件系統(tǒng)中的其他RAM資源共享，通過共享設(shè)計(jì)，支持兩種工作模式的硬件開銷增加很小，對(duì)復(fù)雜的WCDMA物理層設(shè)計(jì)而言，增加的部分可以忽略。
本發(fā)明經(jīng)過擾碼初始相位計(jì)算和IQ數(shù)據(jù)通道單元，兩種模式輸出的信號(hào)經(jīng)過二選一輸入到碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元。當(dāng)前終端所處的工作模式由上層告知，根據(jù)模式選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)和控制信息，CPICH信道無需解擴(kuò)，解擾需要的擾碼序列由擾碼初始相位開始按照生成多項(xiàng)式遞歸，每個(gè)碼片輸出1比特?cái)_碼。解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加，256個(gè)碼片數(shù)據(jù)經(jīng)相干累加后得到一個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)?？紤]STTD模式，需要根據(jù)兩發(fā)射天線符號(hào)圖樣的關(guān)系由第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，該功能由雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元完成。
如果系統(tǒng)時(shí)鐘的漂移引入的相位誤差得到補(bǔ)償后，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，多普勒頻移是導(dǎo)致符號(hào)間相位偏差的主要原因，WCDMA系統(tǒng)3. 84M的碼片速率決定了相鄰的幾個(gè)符號(hào)間的相位偏移非常小，可以忽略，這是符號(hào)數(shù)據(jù)可以相干累加的前提條件。根據(jù)算法的仿真，本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)時(shí)支持2個(gè)，4個(gè)和8個(gè)相鄰符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，同時(shí)也支持符號(hào)相干累加的bypass模式(即不進(jìn)^f于符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加)?？紤]到STTD (空時(shí)發(fā)送分集)模式的符號(hào)圖樣，相干累加的符號(hào)個(gè)數(shù)設(shè)計(jì)為2的整數(shù)倍，對(duì)一般的無線信道，如果參與累加的符號(hào)個(gè)數(shù)一樣，相位偏移很小的符號(hào)間的相干累加比符號(hào)間的非相干累加對(duì)提高系統(tǒng)信噪比更有益。也就是說，引入符號(hào)相干累加可以提高多徑搜索的效率和實(shí)時(shí)性。
23另外，符號(hào)的相干累加可以解決STTD檢測(cè)的問題，避免了硬件對(duì)SCH 信道的解調(diào)。符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元輸出兩天線符號(hào)數(shù)據(jù)至符號(hào)功率計(jì)算 與AGC功率加權(quán)單元，本單元完成符號(hào)功率的計(jì)算，雙天線符號(hào)功率的累 加，AGC功率計(jì)算以及A.GC功率加權(quán)，為了減少信號(hào)功率的算法誤差，設(shè)計(jì) 時(shí)可以采用浮點(diǎn)功率。
加權(quán)后的符號(hào)功率經(jīng)過符號(hào)功率累加單元完成符號(hào)數(shù)據(jù)的非相干累 加，輸出多徑搜索需要的符號(hào)功率表， 一般情況下，符號(hào)功率表的大小可 設(shè)計(jì)為256個(gè)符號(hào)。非相干累加的加權(quán)后符號(hào)功率個(gè)數(shù)可多可少，如果信 道質(zhì)量好，較小范圍的能量累加也能達(dá)到較大的信噪比。如果信道質(zhì)量差， 需要較長(zhǎng)時(shí)間的能量累加才能獲得合適的信噪比，實(shí)際應(yīng)用中累加的符號(hào) 個(gè)數(shù)應(yīng)設(shè)計(jì)為可調(diào)。
符號(hào)功率表中包含多徑信息和噪聲信息，功率峰值搜索單元完成符號(hào) 功率表中多徑信息的搜索，由于符號(hào)功率表較小，可采用簡(jiǎn)單的循環(huán)搜索 算法。不妨設(shè)上層要求硬件搜索出2條多徑，針對(duì)符號(hào)功率表先搜索出最 大的峰值，然后將符號(hào)功率表中的該峰值屏蔽，在剩下的符號(hào)功率中搜索 出第二個(gè)峰值，兩個(gè)峰值對(duì)應(yīng)兩條多徑，峰值的大小對(duì)應(yīng)多徑功率，峰值 在表中的位置可換算成多徑邊界。需要注意的是，WCDMA系統(tǒng)一般需要采用 2倍或4倍過采樣率，256個(gè)符號(hào)功率表也就擴(kuò)展成512或1024個(gè)符號(hào)功 率表，功率峰值搜索單元設(shè)計(jì)時(shí)需要將峰值周圍的一定釆樣寬度范圍內(nèi)的 峰值旁瓣屏蔽掉，否則會(huì)搜索出假的多徑，提高了系統(tǒng)的虛警概率。
應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡 管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明 技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置，其特征在于，包括WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元，GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元和碼片級(jí)處理與多徑搜索單元，其中，所述WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元，用于完成IQ符號(hào)數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算與IQ數(shù)據(jù)通道，輸出信號(hào)至所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元；所述GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元，用于完成IQ數(shù)據(jù)離線收集，實(shí)現(xiàn)擾碼初始相位計(jì)算與IQ數(shù)據(jù)通道，輸出信號(hào)至所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元；所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元，用于選擇接收兩種模式中其中一路所述的信號(hào)，經(jīng)過碼片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多徑功率，進(jìn)行多徑搜索。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述碼片級(jí)處理與多徑 搜索單元包括碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元， 符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元，符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制功率加權(quán)單元，符 號(hào)功率累加單元和功率峰值搜索單元，其中，所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，用于選擇接收兩種模式中其中一路所述的相應(yīng)信號(hào)，將解擾后 的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第一天線的 符號(hào)數(shù)據(jù)；所述雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)所述第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)， 計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，將雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)輸出至符號(hào)數(shù)據(jù)相干 累加單元；所述符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加單元，用于將接收的雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加，將相干累加后雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)輸出給符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制功率加權(quán)單元；所述符號(hào)功率計(jì)算與自動(dòng)增益控制功率加權(quán)單元，用于根據(jù)相干累加 后雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算符號(hào)功率，符號(hào)功率經(jīng)過自動(dòng)增益控制加權(quán)將加權(quán) 后的符號(hào)功率輸出給符號(hào)功率累加單元；所述符號(hào)功率累加單元，用于將 加權(quán)后的符號(hào)功率再進(jìn)行非相干累加得到用于多徑搜索的符號(hào)功率表，將符號(hào)功率表輸出給功率峰值搜索單元；所述功率峰值搜索單元，用于完成符號(hào)功率表中多徑信息的搜索得到多徑信息，將獲取的多徑功率與多徑邊界上報(bào)給系統(tǒng)軟件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)包括擾碼初始 相位、相關(guān)起始脈沖與IQ數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述WCDMA模式擾碼初 始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元和所述GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道 單元共享遞歸計(jì)算單元和頻偏補(bǔ)償單元；或各自配有所述遞歸計(jì)算單元和 所述頻偏補(bǔ)償單元，其中所述遞歸計(jì)算單元，用于計(jì)算擾碼初始相位，所 述頻偏補(bǔ)償單元，用于對(duì)收集的所述IQ符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
5、 一種多徑^_索方法，其特征在于，系統(tǒng)上層判斷和告知當(dāng)前終端所 處的工作模式為GSM模式，對(duì)WCDMA小區(qū)進(jìn)行搜索，包括如下步驟Al、 GSM空閑幀到來，GSM模式擾碼初始相位配置與數(shù)據(jù)通道單元啟動(dòng) IQ數(shù)據(jù)收集，將收集的數(shù)據(jù)存放到緩存器里；A2、緩存結(jié)束，配置時(shí)隙偏移和符號(hào)偏移，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累力口， 計(jì)算多徑功率，啟動(dòng)多徑搜索。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，具體還包括如下步驟 A3、判斷在多徑搜索中是否存在有效多徑，如是，停止搜索，否則繼續(xù)配置多種相位偏移，啟動(dòng)多徑搜索；A4、遍歷各種相位偏移后，如未搜索到有效的多徑，告知上層當(dāng)前的 WCDMA小區(qū)搜索失敗。.
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，啟動(dòng)多徑搜索具體包括 如下步驟A21 、 GSM模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元接收上層IQ數(shù)據(jù)、 擾碼序號(hào)、使能、時(shí)隙和符號(hào)偏移；A22、離線收集IQ符號(hào)數(shù)據(jù)，經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、 經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算得到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖信號(hào)發(fā)送至碼片 級(jí)處理與多徑搜索單元；A23、所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元才艮據(jù)所接收的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過碼 片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多 徑功率，進(jìn)行多徑搜索。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A23進(jìn)一步包 括如下步驟A231、所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù) 經(jīng)過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，所述相關(guān)器實(shí)現(xiàn) 碼片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第 一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；A232、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通 過第 一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；A233、雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符 號(hào)功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制加權(quán);A234、對(duì)自動(dòng)增益控制加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功率表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，最終將獲取的多 徑功率與多徑位置上報(bào)給軟件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，GSM模式下WCDMA小區(qū) 搜索，根據(jù)得到的擾碼序號(hào)、時(shí)隙偏移與符號(hào)偏移在擾碼序列生成過程中 通過遞歸計(jì)算單元4姿碼片遞歸得到擾碼初始相位。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，系統(tǒng)上層告知當(dāng)前終 端所處的工作模式為WCDMA模式，對(duì)WCDMA小區(qū)進(jìn)行搜索，包括如下步驟Bl、 WCDMA模式擾碼初始相位計(jì)算與數(shù)據(jù)通道單元接收上層IQ數(shù)據(jù)、 擾碼序號(hào)、啟動(dòng)邊界和Mrtr計(jì)數(shù)；B2、在線收集IQ符號(hào)數(shù)據(jù)，經(jīng)碼片級(jí)頻偏補(bǔ)償，將補(bǔ)償后的IQ數(shù)據(jù)、 經(jīng)遞歸計(jì)算單元計(jì)算^f尋到的擾碼初始相位和相關(guān)起始脈沖信號(hào)發(fā)送至碼片 級(jí)處理與多徑搜索單元；B3、所述碼片級(jí)處理與多徑搜索單元根據(jù)所接收的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)過碼 片級(jí)數(shù)據(jù)處理得到雙天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，完成符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，計(jì)算多 徑功率，進(jìn)行多徑搜索。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述步驟B3進(jìn)一步 包括如下步驟B31、所述碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元根據(jù)所接收的碼片級(jí)數(shù)據(jù)經(jīng) 過解擾解擴(kuò)與相關(guān)單元，解擾后的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)入相關(guān)器，所述相關(guān)器實(shí)現(xiàn)碼 片級(jí)數(shù)據(jù)的相干累加得到第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；B32、雙天線符號(hào)數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)接收的符號(hào)數(shù)據(jù)和符號(hào)計(jì)數(shù)，通 過第一天線的符號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到第二天線的符號(hào)數(shù)據(jù)；B33、雙天線的符號(hào)凄t據(jù)經(jīng)過相干累加后計(jì)算得到符號(hào)功率，并對(duì)符號(hào) 功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制加權(quán)；B34、對(duì)自動(dòng)增益控制加權(quán)后的符號(hào)功率進(jìn)行非相干累加得到符號(hào)功率 表，經(jīng)過功率峰值搜索得到符號(hào)功率表中的多徑信息，最終將獲取的多徑 功率與多徑位置上報(bào)給軟件。
12、 一種檢測(cè)發(fā)射分集模式的方法，其特征在于，在WCDMA模式下執(zhí) 行符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加，經(jīng)過至少兩次多徑搜索獲取至少兩個(gè)多徑功率，判 斷所述多徑功率的關(guān)系實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集模式的檢測(cè)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包括如下步驟Cl、系統(tǒng)上層設(shè)定初始狀態(tài)為非發(fā)射分集模式，執(zhí)行符號(hào)數(shù)據(jù)相干累加；C2、啟動(dòng)多徑搜索，.完成多徑搜索后輸出第一多徑功率。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟 C3、系統(tǒng)上層設(shè)定初始狀態(tài)為發(fā)射分集模式，執(zhí)行符號(hào)相干累加； C4、啟動(dòng)多徑搜索，搜索完成后輸出第二多徑功率。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一 多徑功率和第二多徑功率值，判斷所述第一多徑功率和第二多徑功率值是否近似相等，如是，發(fā)射方式為發(fā)射分集模式，若所述第一多徑功率近似 兩倍于第二多徑功率值，則發(fā)射方式為非發(fā)射分集模式。
全文摘要
本發(fā)明提出一種支持發(fā)射分集模式檢測(cè)的多徑搜索裝置和方法，該裝置用于支持WCDMA/GSM雙模在GSM CAMP(駐扎)時(shí)WCDMA小區(qū)的搜索和測(cè)量，完成GSM模式向WCDMA模式切換的物理層工作，WCDMA/GSM雙模式經(jīng)過二選一選擇擾碼初始相位計(jì)算(或配置)與IQ數(shù)據(jù)通道的輸出，在符號(hào)功率計(jì)算之前引入符號(hào)數(shù)據(jù)的相干累加，實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)碼功率(RSCP)的測(cè)量，快速準(zhǔn)確的搜索多徑邊界，為RAKE接收機(jī)提供可靠的同步，同時(shí)利用多徑搜索所得到的多徑功率判斷和檢測(cè)發(fā)射分集模式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高性能接收。
文檔編號(hào)H04B7/06GK101674117SQ200810141900
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者楊賢林 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司