專(zhuān)利名稱(chēng):無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的終端單元和搜索方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于適合CDMA(碼分多址)型蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的終端單元及其搜索方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)CDMA型蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)很有吸引力。在CDMA型蜂窩電話(huà)系統(tǒng)中使用偽隨機(jī)碼作為擴(kuò)展碼。發(fā)射信號(hào)載波是頻譜擴(kuò)展的。在碼序列中每個(gè)擴(kuò)展碼的碼型和相位是不同的，以便執(zhí)行多址通信。
在CDMA系統(tǒng)中使用頻譜擴(kuò)展方法。在頻譜擴(kuò)展系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)射時(shí)先用發(fā)射數(shù)據(jù)調(diào)制載波。此外，已先經(jīng)調(diào)制的載波乘以PN(偽隨機(jī)噪聲)碼。作為先調(diào)制方法例子，使用平衡的四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制方法。因?yàn)镻N碼是隨機(jī)碼，當(dāng)載波被PN碼調(diào)制時(shí)，頻率頻譜被拓寬。
當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，接收的數(shù)據(jù)乘以已在發(fā)射側(cè)調(diào)制的同一PN碼。當(dāng)乘以此同一PN碼，并且相位匹配時(shí)，接收的數(shù)據(jù)被去擴(kuò)展，從而得到原調(diào)制數(shù)據(jù)。原調(diào)制數(shù)據(jù)被解調(diào)后，得到原始數(shù)據(jù)。
在頻譜擴(kuò)展方法中，為了使接收信號(hào)去擴(kuò)展，需要已在發(fā)射側(cè)調(diào)制的同一PN碼的碼型和相位。因而，當(dāng)PN碼的碼型和相位變化時(shí)，可以執(zhí)行多址通信。改變碼序列中每個(gè)擴(kuò)展碼的碼型和相位并且由此執(zhí)行多址通信的方法稱(chēng)為CDMA方法。
作為蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)，已使用FDMA(頻分多址)系統(tǒng)和TDMA(時(shí)分多址)系統(tǒng)。然而，F(xiàn)DMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)不能應(yīng)付用戶(hù)數(shù)量的急劇增長(zhǎng)。
換言之，在FDMA系統(tǒng)中多址通信是在不同頻道上執(zhí)行的。在模擬蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)中通常使用FDMA系統(tǒng)。
然而，在FDMA系統(tǒng)中因?yàn)轭l率使用效率差，用戶(hù)數(shù)量急劇增長(zhǎng)引起頻道缺乏。當(dāng)頻道間隔因?yàn)轭l道數(shù)量增加而變窄時(shí)，鄰近頻道互相干擾，因而聲音質(zhì)量變差。
在TDMA系統(tǒng)中發(fā)射數(shù)據(jù)是在時(shí)基上壓縮的。這樣使用時(shí)間被劃分，而共享同一頻率。TDMA系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)。在TDMA系統(tǒng)中，與簡(jiǎn)單FDMA系統(tǒng)比較其頻率作用效率得到改進(jìn)。然而，在TDMA系統(tǒng)中信道數(shù)量受限制。看來(lái)隨著用戶(hù)數(shù)量急劇增長(zhǎng)，信道數(shù)量缺乏。
換言之，CDMA系統(tǒng)具有極好的抗干擾能力。因而，在CDMA系統(tǒng)中鄰近信道不互相干擾。因此，頻率使用效率得到改進(jìn)，便可以獲得更多信道。
在FDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)中，信號(hào)會(huì)受到多路徑引起的衰落的影響。
換言之，如圖1所示，信號(hào)從基地站201通過(guò)多條路徑到達(dá)便攜式終端單元202。除了基地站201的無(wú)線(xiàn)電波直接送到便攜式終端單元202的路徑P1以外，還有路徑P2，P3等等。在路徑P2，基地站201的無(wú)線(xiàn)電波受建筑物203A反射，再送到便攜式終端單元202。在路徑P3，基地站201的無(wú)線(xiàn)電波受建筑物203B反射，再送到便攜式終端單元202。
受建筑物203A和203B反射，經(jīng)過(guò)路徑P2和P3送到便攜式終端單元202的無(wú)線(xiàn)電波要比從基地站201直接經(jīng)過(guò)路徑P1送到便攜式終端單元202的無(wú)線(xiàn)電波滯后。因而，如圖2所示，信號(hào)81，82和83分別經(jīng)過(guò)路徑P1，P2和P3在不同時(shí)間到達(dá)便攜式終端單元202。當(dāng)經(jīng)過(guò)路徑P1，P2和P3的信號(hào)S1，S2和S3互相干擾時(shí)就發(fā)生衰落。在FDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)中多路徑使信號(hào)受衰落影響。
另一方面，在CDMA系統(tǒng)中運(yùn)用分集RAKE方法，由多路徑引起的衰落可以被緩解，S/N比便可以改善。
在分集RAKE系統(tǒng)中，如圖3所示，設(shè)置有分別接收經(jīng)過(guò)路徑P1，P2和P3的信號(hào)S1，S2和S3的接收機(jī)221A，221B和221C。定時(shí)檢測(cè)器222檢測(cè)通過(guò)各個(gè)路徑接收的代碼。所述代碼被送到分別對(duì)應(yīng)于路徑P1，P2和P3的接收機(jī)221A，221B和221C。接收機(jī)221A，221B和221C解調(diào)通過(guò)路徑P1，P2和P3接收的信號(hào)。接收機(jī)221A，221B和221C接收到的輸出信號(hào)由合并電路223合并。
在頻譜擴(kuò)展系統(tǒng)中避免通過(guò)不同路徑接收的信號(hào)互相干擾。通過(guò)路徑P1，P2和P3接收的信號(hào)被分開(kāi)解調(diào)。當(dāng)通過(guò)各路徑接收的經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)合并時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度增大，S/N比改善。此外，由于多路徑引起的衰落影響可以減輕。
在上述例子中，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，所示的分集RAKE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)只包括三個(gè)接收機(jī)221A，221B和221C和定時(shí)檢測(cè)器222。然而，在實(shí)際上在圖4所示的分集RAKE型蜂窩式電話(huà)終端單元中還設(shè)置有分支器251A，251B和251C，搜索器252和數(shù)據(jù)合并器253。分支器251A，251B和251C分別得到各路徑的解調(diào)輸出信號(hào)。搜索器252檢測(cè)經(jīng)過(guò)多路徑的信號(hào)。合并器253合并各路徑的解調(diào)數(shù)據(jù)。
在圖4，已被變換為中頻的頻譜擴(kuò)展信號(hào)形式的接收信號(hào)被輸送到輸入端250。此信號(hào)送至半同步檢測(cè)電路255。半同步檢測(cè)電路255由乘法電路構(gòu)成。半同步檢測(cè)電路255將從輸入端250接收到的信號(hào)乘以PLL合成器256的輸出信號(hào)。PLL合成器256輸出信號(hào)受頻率合并器257輸出信號(hào)的控制。半同步檢測(cè)電路255對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行正交檢測(cè)。
半同步檢測(cè)電路255的輸出信號(hào)輸送到A/D變換器258。A/D變換器258將輸入信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。這時(shí)，控制器258的取樣頻率大大高于頻譜擴(kuò)展的PN碼的頻率。即，A/D變換器258的輸入信號(hào)被重復(fù)取樣。
控制器258的輸出信號(hào)輸送到分支器221A，221B和221C。此外，控制器258的輸出信號(hào)輸送到搜索器252。分支器251A，251B和251C使經(jīng)過(guò)各路徑接收到的信號(hào)去擴(kuò)展，使所述各信號(hào)同步，得到各接收到的信號(hào)的同步，解調(diào)這些信號(hào)數(shù)據(jù)和檢測(cè)這些信號(hào)的頻率誤差。
搜索器252采集接收信號(hào)的PN碼，并將這些路徑的PN碼的相位指定給分支器251A，251B和251C。即，搜索器252有去擴(kuò)展電路，它將接收信號(hào)乘以PN碼從而使信號(hào)去擴(kuò)展。此外，搜索器252在控制器258控制下使PN碼相位偏移，獲得與接收碼的相關(guān)性。利用指定碼和接收碼之間的相關(guān)性，決定每條路徑的代碼。
搜索器252的輸出信號(hào)輸送到控制器258?？刂破?58指定與搜索器252的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的分支器251A，251B和251C的PN碼相位。分支器251A，251B和251C使接收信號(hào)去擴(kuò)展，并利用指定的PN碼相位將通過(guò)各路徑接收到的信號(hào)解調(diào)。
解調(diào)后的數(shù)據(jù)從分支器251A，251B和251C輸送到數(shù)據(jù)合并器253。數(shù)據(jù)合并器253將經(jīng)過(guò)各路徑接收到的信號(hào)合并。從輸出端259得到合并后的信號(hào)。
分支器251A，251B和251C檢測(cè)頻率誤差。頻率誤差輸送到頻率合并器257。利用頻率合并器257的輸出信號(hào)控制PLL合成器256的振蕩頻率。
在CDMA型蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)中，每若干區(qū)域(稱(chēng)為-單元)設(shè)置一個(gè)基地站。從基地站接收的碼相位隨單元不同而不同。例如，在便攜式終端單元在例如汽車(chē)的移動(dòng)實(shí)體中使用的情況下，當(dāng)移動(dòng)實(shí)體駛離單元時(shí)，則該基地站無(wú)線(xiàn)電波不能到達(dá)移動(dòng)實(shí)體。因而，不能得到解調(diào)數(shù)據(jù)。即使在單元中，假如有例如建筑物的阻礙物，該基地站無(wú)線(xiàn)電波不能達(dá)到移動(dòng)實(shí)體。因而可能不能得到解調(diào)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)上，當(dāng)不能得到解調(diào)數(shù)據(jù)時(shí)，搜索器252使PN碼從初始相位偏移到最后相位，搜索所有相位的PN碼，并獲得接收到的代碼。此后，把得到的代碼指定給相應(yīng)的分支器251A，251B和251C。因而，當(dāng)解調(diào)數(shù)據(jù)不能得到時(shí)，要經(jīng)歷很長(zhǎng)的搜索時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用在無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的在解調(diào)數(shù)據(jù)不能得到的情況下能縮短搜索時(shí)間的終端單元和搜索方法。
根據(jù)本發(fā)明的一種無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的終端單元，所述無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)用于利用擴(kuò)展碼對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展；發(fā)射所形成的信號(hào)；改變擴(kuò)展碼的碼序列的碼型和相位；以及執(zhí)行多址通信，其特征在于，所述終端單元包括搜索器，用于搜索從多路徑接收到的信號(hào)的路徑；多個(gè)分支器，用于對(duì)搜索到的路徑的接收信號(hào)進(jìn)行去擴(kuò)展并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；合并器，用于合并所述分支器的輸出數(shù)據(jù)；接收裝置，用于接收下一個(gè)替換碼和/或頻率；存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)所述下一個(gè)替換碼和/或頻率；和控制器裝置，用于在未得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)的情況下控制所述搜索器，以便對(duì)所述下一個(gè)替換碼和/或頻率相應(yīng)地執(zhí)行操作。
根據(jù)本發(fā)明的一種無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的搜索方法，所述無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)用于利用擴(kuò)展碼對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展；發(fā)射所形成的信號(hào)；改變擴(kuò)展碼的碼序列的碼型和相位；以及執(zhí)行多址通信；其特征在于，所述搜索方法包括下列步驟搜索從多路徑接收到的信號(hào)的路徑；對(duì)搜索到的路徑的接收信號(hào)進(jìn)行去擴(kuò)展并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；合并所述解調(diào)后的的輸出數(shù)據(jù)；接收下一個(gè)替換碼和/或頻率；存儲(chǔ)下一個(gè)替換碼和/或頻率；和當(dāng)未得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)于下一個(gè)替換碼和/或頻率的搜索過(guò)程。
設(shè)置用來(lái)存儲(chǔ)下一個(gè)替換碼的下一個(gè)替換存儲(chǔ)器。當(dāng)不能得到解調(diào)數(shù)據(jù)時(shí)，與存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器中的下一個(gè)替換碼相應(yīng)地執(zhí)行搜索過(guò)程。因而，可以縮短不能得到解調(diào)數(shù)據(jù)時(shí)的搜索時(shí)間。



從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明將能更方便地了解本發(fā)明的上述和其他目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是說(shuō)明多個(gè)路徑的示意圖；圖2是說(shuō)明用于多個(gè)路徑的波形的示意圖；圖3是說(shuō)明分集RAKE系統(tǒng)的方塊圖；和圖4是表示分集RAKE系統(tǒng)接收機(jī)實(shí)施例的方塊圖。
圖5是表示本發(fā)明的CDMA型便攜式電話(huà)終端單元總體結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖6是表示本發(fā)明的CDMA型便攜式電話(huà)終端單元搜索器結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的方塊圖；圖7是表示本發(fā)明的CDMA型便攜式電話(huà)終端單元分支器結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的方塊圖；圖8是表示在本發(fā)明的CDMA型便攜式電話(huà)終端單元的解調(diào)數(shù)據(jù)不能得到的情況下的過(guò)程實(shí)施例的流程圖；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。圖5是用于本發(fā)明的CDMA型蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)的便攜式終端單元實(shí)施例的方塊圖。便攜式終端單元使用分集RAKE系統(tǒng)作為接收系統(tǒng)。在分集RAKE系統(tǒng)中，信號(hào)同時(shí)從若干路徑收到。所收到的信號(hào)被合并。
圖5中，在發(fā)射方式下，音頻信號(hào)被輸入到話(huà)筒1。音頻信號(hào)被輸送到A/D變換器2、A/D變換器2將模擬音頻信號(hào)變換為數(shù)字音頻信號(hào)。A/D變換器2的輸出信號(hào)送至音頻壓縮電路3。
音頻壓縮電路3將所述數(shù)字音頻信號(hào)壓縮和編碼。作為壓縮和編碼系統(tǒng)的例子已提出各種類(lèi)型。例如，可以使用諸如QCELP(Qualcomm碼激發(fā)線(xiàn)性編碼)系統(tǒng)的系統(tǒng)。在QCELP系統(tǒng)中，根據(jù)用戶(hù)聲音特性和通訊路徑擁塞狀態(tài)，可以使用若干編碼速度。此時(shí)，可以選擇四種編碼速度(9.6KbpS，4.8KbpS和1.2KbpS)。為了保持通訊質(zhì)量，可以按照最小速度對(duì)數(shù)據(jù)編碼。應(yīng)當(dāng)指出，音頻壓縮系統(tǒng)并不局限于QCELP系統(tǒng)。
音頻壓縮電路3的輸出信號(hào)送至卷積編碼電路4，卷積編碼電路4將作為卷積碼的糾錯(cuò)碼加入發(fā)射數(shù)據(jù)。卷積編碼電路4的輸出信號(hào)送至交錯(cuò)電路5。交錯(cuò)電路5交錯(cuò)發(fā)射數(shù)據(jù)。交錯(cuò)電路5的輸出信號(hào)送至頻譜擴(kuò)展電路6。
頻譜擴(kuò)展電路6先調(diào)制載波，再用PN碼調(diào)制所形成的信號(hào)。換言之，頻譜擴(kuò)展電路6先按照例如平衡QPSK調(diào)制方法發(fā)射數(shù)據(jù)。此外，所形成的信號(hào)乘以PN碼。因?yàn)镻N碼是隨機(jī)碼，當(dāng)乘以PN碼時(shí)，載波的頻帶被拓寬。因而，載波頻譜被擴(kuò)展。作為發(fā)射數(shù)據(jù)的調(diào)制方法的例子，使用平衡QPSK調(diào)制方法。然而，其他調(diào)制方法也可以使用于已提出的各種方法中。
頻譜擴(kuò)展電路6的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器7送至D/A變換器8。D/A變換器8的輸出信號(hào)送至射頻(RF)電路9。
本機(jī)振蕩信號(hào)從PLL合成器11送至RF電路9。RF電路9將D/A變換器8的輸出信號(hào)乘以PLL合成器11的本機(jī)振蕩信號(hào)，從而將發(fā)射信號(hào)頻率變?yōu)轭A(yù)定頻率。RF電路9的輸出信號(hào)送至發(fā)射放大器10。在發(fā)射信號(hào)功率放大后，所形成的信號(hào)送至天線(xiàn)12。無(wú)線(xiàn)電波從天線(xiàn)12發(fā)向基地站。
在接收方式下，由天線(xiàn)12接收來(lái)自在基地站的無(wú)線(xiàn)電波。因?yàn)閺幕卣景l(fā)來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波經(jīng)建筑物等反射，無(wú)線(xiàn)電波經(jīng)過(guò)多個(gè)路徑到達(dá)便攜式終端單元天線(xiàn)12。當(dāng)便攜式終端單元在汽車(chē)等中使用時(shí)，所接收信號(hào)頻率由于多普勒效應(yīng)可能變化。
天線(xiàn)12的輸出信號(hào)送至RF電路20。RF電路20從PLL合成器11接收本機(jī)振蕩信號(hào)。RF電路20將接收信號(hào)變?yōu)轭A(yù)定頻率的中頻信號(hào)。
RF電路20的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻電路21送至半同步檢測(cè)電路22。PLL合成器23的輸出信號(hào)送至半同步檢測(cè)電路22。PLL合成器23的輸出信號(hào)頻率受頻率合并器32輸出信號(hào)控制。半同步檢測(cè)電路22對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行正交檢波。
半同步檢測(cè)電路22的輸出信號(hào)送至A/D變換器24。A/D變換器24將半同步檢測(cè)電路22的輸出信號(hào)數(shù)字化。在此，A/D變換器24的取樣頻率高于已頻譜擴(kuò)展的PN碼的芯片速率(chip-rate)。換言之，對(duì)A/D變換器的輸入信號(hào)進(jìn)行重復(fù)取樣。A/D變換器24的輸出信號(hào)送至分支器(finger)25A，25B和25C。此外，A/D變換器24的輸出信號(hào)送至搜索器28。
如上所述，在接收方式下，信號(hào)通過(guò)多路徑接收。分支器25A，25B和25C將經(jīng)過(guò)多路徑接收的信號(hào)乘以PN碼，從而將接收信號(hào)去擴(kuò)展。此外，分支器25A，25B和25C輸出經(jīng)過(guò)多路徑接收的信號(hào)電平和這些多路徑的頻率誤差。
搜索器28獲得所述接收信號(hào)的代碼，并指定所述路徑的PN碼相位。換言之，搜索器28有去擴(kuò)展電路，后者將所述接收信號(hào)乘以相應(yīng)的PN碼，從而將所述接收信號(hào)去擴(kuò)展。搜索器28在控制器29控制下偏移PN碼相位，從而得到與所述接收的PN碼的相關(guān)性。利用所述指定碼和所述接收碼的相關(guān)值，指定各路徑的代碼。由控制器29指定的碼相位送至分支器25A，25B和25C。
經(jīng)分支器25A，25B和25C解調(diào)的各路徑接收信號(hào)送至數(shù)據(jù)合并器30。數(shù)據(jù)合并器30將各路徑的接收數(shù)據(jù)合并。數(shù)據(jù)合并器30的輸出信號(hào)送至AGC電路33。
分支器25A，25B和25C得到經(jīng)過(guò)各路徑接收的信號(hào)的強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)各路徑接收的信號(hào)的強(qiáng)度從分支器25A，25B和25C送至RSSI合并器31。RSSI合并器31將經(jīng)過(guò)各相應(yīng)的路徑接收的信號(hào)的強(qiáng)度合并。RSSI合并器31的輸出信號(hào)送至AGC電路33。AGC電路33的增益受到控制，使得接收數(shù)據(jù)的信號(hào)電平變得穩(wěn)定。
各相應(yīng)的路徑的頻率誤差從分支器25A，25B和25C送至頻率合并器32。頻率合并器32將各相應(yīng)的頻率誤差合并。頻率合并器32的輸出信號(hào)送至PLL合成器11和23。與所得到的頻率誤差相應(yīng)地控制PLL合成器11和23的頻率。
AGC電路33的輸出信號(hào)送至去交錯(cuò)電路34。去交錯(cuò)電路34使已在發(fā)射側(cè)交錯(cuò)的接收數(shù)據(jù)去交錯(cuò)。去交錯(cuò)電路34的輸出信號(hào)送至維特比解碼電路35。維特比解碼電路35利用軟確定方法和最大似然解碼方法對(duì)卷積碼進(jìn)行解碼。維特比解碼電路35執(zhí)行糾錯(cuò)過(guò)程。維特比解碼電路35的輸出信號(hào)送至音頻擴(kuò)展電路36。
音頻擴(kuò)展電路36將已經(jīng)例如QCELP方法壓縮的音頻信號(hào)去壓縮，并且將數(shù)字音頻信號(hào)解碼。數(shù)字音頻信號(hào)送至D/A變換器37。D/A變換器37將數(shù)字音頻信號(hào)恢復(fù)為模擬音頻信號(hào)。模擬音頻信號(hào)送至喇叭38。
圖6是表示本發(fā)明的便攜式電話(huà)終端單元搜索器28結(jié)構(gòu)的方塊圖。圖6中數(shù)字信號(hào)從A/D變換器24(見(jiàn)圖1)送至輸入端51。如上所述，A/D變換器24的取樣頻率高于PN碼的芯片速率(chip-rate)。換言之，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行重復(fù)取樣。數(shù)字信號(hào)從輸入端51送至抽選電路52。抽選電路52抽選從輸入端51接收到的信號(hào)。
抽選電路52的輸出信號(hào)送至乘法電路53。
PN碼產(chǎn)生電路54產(chǎn)生在發(fā)射側(cè)已擴(kuò)展的PN碼。從PN碼產(chǎn)生電路54接收到的PN碼相位可以由控制器29指定。從PN碼產(chǎn)生電路54接收到的PN碼送至乘法電路53。
乘法電路53將抽選電路52的輸出信號(hào)乘以從PN碼產(chǎn)生電路54接收到的PN碼。因而，將從輸入端51接收到的信號(hào)去擴(kuò)展。當(dāng)接收到的碼的碼型和相位與從PN碼產(chǎn)生電路54接收到的碼的碼型和相位匹配時(shí)，所述接收到的信號(hào)被去擴(kuò)展。因而，乘法電路53的輸出信號(hào)電平變大。乘法電路53的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器56送至電平檢測(cè)電路57。電平檢測(cè)電路57檢測(cè)乘法電路53的輸出信號(hào)電平。
電平檢測(cè)電路57的輸出信號(hào)送至加法電路58。加法電路58按預(yù)定的次數(shù)(例如，64次)累加輸出數(shù)據(jù)。利用電平檢測(cè)電路57的輸出數(shù)據(jù)累加值，得到向PN碼產(chǎn)生電路54指定的PN碼和接收的PN碼的相關(guān)值。加法電路58的輸出信號(hào)送至存儲(chǔ)器59。此外，加法電路58的輸出信號(hào)送至最大值檢測(cè)電路60。最大值檢測(cè)電路60得到相關(guān)值的最大值。相關(guān)值的最大值存儲(chǔ)在最大值存儲(chǔ)器61。
從PN碼產(chǎn)生電路54接收到的PN碼的相位每隔預(yù)定的片數(shù)(例如每片或每1/2片)偏移。從加法電路58的輸出信號(hào)得到關(guān)于每個(gè)相位的相關(guān)值。所述相關(guān)值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器59中。在已經(jīng)指定一個(gè)周期的PN碼之后，選擇具有最大相關(guān)值的三個(gè)相位。把所選的相位指定給分支器25A，25B和25C(見(jiàn)圖5)。當(dāng)按照較大相關(guān)值的順序選擇三個(gè)相位并且指定三個(gè)路徑時(shí)，使用了存儲(chǔ)在最大值存儲(chǔ)器61中的最大值。
圖7是表示本發(fā)明便攜式終端單元的每個(gè)分支器25A，25B和25C結(jié)構(gòu)的方塊圖。圖7中數(shù)字信號(hào)從A/D變換器24(見(jiàn)圖5)送至輸入端71。如上所述，A/D變換器24的取樣速度高于PN碼芯片速率。即，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行重復(fù)取樣。
數(shù)字信號(hào)從輸入端71送至抽選電路72，73和74。時(shí)鐘從時(shí)鐘控制電路75經(jīng)過(guò)延遲電路76送至抽選電路72。時(shí)鐘從時(shí)鐘控制電路75直接送至抽選電路73。時(shí)鐘從時(shí)鐘控制電路75經(jīng)過(guò)延遲電路76和77送至抽選電路74。每個(gè)延遲電路76和77有1/2片延遲量。抽選電路72，73和74抽選從輸入端71接收到的數(shù)字信號(hào)。
抽選電路72，73和74的輸出信號(hào)分別送至乘法電路78，79和80。PN碼從PN碼產(chǎn)生電路81送至乘法電路78，79和80。PN碼產(chǎn)生電路81產(chǎn)生在發(fā)射側(cè)已擴(kuò)展的相同的PN碼。
乘法電路78將抽選電路72的輸出信號(hào)乘以PN碼產(chǎn)生電路81的輸出信號(hào)。當(dāng)接收到的PN碼碼型和相位與從PN碼產(chǎn)生電路81接收到的碼和相位匹配時(shí)，乘法電路78便輸出去擴(kuò)展信號(hào)。乘法電路78的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器82送至解調(diào)電路83。
解調(diào)電路83將接收到的信號(hào)解調(diào)。解調(diào)電路83輸出解調(diào)后的數(shù)據(jù)。解調(diào)后的數(shù)據(jù)從輸出端84輸出。解調(diào)電路83檢測(cè)接收到的信號(hào)的電平。從輸出端85得到信號(hào)電平。解調(diào)電路83檢測(cè)頻率誤差。從輸出端86得到頻率誤差。
乘法電路79和80分別將抽選電路73和74的輸出信號(hào)乘以PN碼產(chǎn)生電路81的輸出信號(hào)。時(shí)鐘控制電路75的時(shí)鐘直接送至抽選電路73。從時(shí)鐘控制電路75加至抽選電路74的時(shí)鐘延遲一個(gè)芯片。假定抽選電路72的輸出信號(hào)的相位是中心相位，則從抽選電路73和74分別得到比中心相位領(lǐng)先1/2芯片的輸出信號(hào)和比中心相位延遲1/2芯片的輸出信號(hào)。乘法電路79和80將比中心相位領(lǐng)先1/2芯片的信號(hào)和比中心相位延遲1/2芯片的信號(hào)乘以從PN碼產(chǎn)生電路81接收到的碼。因而，得到其相位比中心相位領(lǐng)先1/2芯片和延遲1/2芯片的去擴(kuò)展的輸出信號(hào)。乘法電路79和80的輸出信號(hào)用于形成DLL(延遲鎖相環(huán))。
換言之，乘法電路79和80的輸出信號(hào)分別經(jīng)過(guò)帶通濾波器87和88送至電平檢測(cè)電路89和90。電平檢測(cè)電路89和90輸出具有相位領(lǐng)先1/2芯片和延遲1/2芯片的去擴(kuò)展信號(hào)電平。電平檢測(cè)電路89和90的輸出信號(hào)送至減法電路91。
減法電路91將相位領(lǐng)先1/2芯片的去擴(kuò)展信號(hào)電平與相位延遲1/2芯片的去擴(kuò)展信號(hào)電平相比較。減法電路91的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器92送至?xí)r鐘控制電路75。時(shí)鐘控制電路75這樣控制送至抽選電路72至74的時(shí)鐘，使得減法電路91輸出信號(hào)電平為零。
假定輸入信號(hào)由A/D變換器24八次重復(fù)取樣，所得到信號(hào)經(jīng)抽選電路72至74 1/8抽選，則抽選電路72至74按照每隔7個(gè)樣值的時(shí)間間隔輸出信號(hào)。當(dāng)相應(yīng)于減法電路91的輸出信號(hào)確定現(xiàn)行定時(shí)非常遲時(shí)，則所述信號(hào)按照每隔6個(gè)樣值的時(shí)間間隔輸出，而不是按照每隔7個(gè)樣值的時(shí)間間隔輸出。因而，所述信號(hào)相位是領(lǐng)先的。
初始相位數(shù)據(jù)從控制器29送至PN碼產(chǎn)生電路81。指定相應(yīng)于搜索器28檢測(cè)到的路徑的初始相位數(shù)據(jù)。隨著PN碼的變動(dòng)，上述DLL環(huán)這樣運(yùn)行，以便獲得所述接收到的代碼。
在此實(shí)施例1中，設(shè)置存儲(chǔ)下一個(gè)替換PN碼的下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93。當(dāng)不能獲得解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，把下一個(gè)替換碼存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器中。下一個(gè)替換碼的例子如下(1)對(duì)應(yīng)于鄰近基地站的接收到的PN碼和頻率。
(2)按照與相鄰基地站的代碼偏移量對(duì)應(yīng)的相位偏離現(xiàn)行PN碼相位的PN碼，或者按照與相鄰基地站的頻率偏移量對(duì)應(yīng)的頻率偏離現(xiàn)行頻率的頻率。
(3)對(duì)應(yīng)于已連接的基地站的PN碼和頻率。
換言之，例如便攜式終端單元放在例如汽車(chē)的移動(dòng)實(shí)物中。當(dāng)移動(dòng)實(shí)物移動(dòng)到鄰近單元時(shí)，與鄰近單元基地站對(duì)應(yīng)的碼被指定為下一個(gè)PN碼。
因而，當(dāng)已接收到鄰近基地站的PN碼時(shí)，該P(yáng)N碼作為下一個(gè)替換PN碼存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中。
當(dāng)鄰近基地站的碼還未接收到時(shí)，因?yàn)猷徑卣綪N碼相位按照對(duì)應(yīng)于預(yù)定的偏移量的相位偏離，所以，按照與相鄰基地站的PN碼偏移量對(duì)應(yīng)的相位偏離現(xiàn)行PN碼相位的代碼被作為下一個(gè)替換碼存入下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中。
當(dāng)解調(diào)數(shù)據(jù)由于例如建筑物阻礙暫時(shí)不能得到時(shí)，或當(dāng)移動(dòng)實(shí)體處于單元邊界時(shí)，已連接的基地站的PN碼被指定為下一個(gè)PN碼。因而，已連接的基地站的PN碼被作為下一個(gè)替換PN碼存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中。
這適用于待指定的頻率以及PN碼相位?；蛘?，可以為這些代碼指定優(yōu)選等級(jí)。根據(jù)優(yōu)選等級(jí)，可以選擇和使用下一個(gè)替換碼。
在此實(shí)施例中，下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93存儲(chǔ)下一個(gè)替換PN碼。利用存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中的碼信息，當(dāng)不能得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，可以高速執(zhí)行搜索過(guò)程。
圖8表示搜索過(guò)程。當(dāng)不能從分支器25A，25B和25C得到解調(diào)數(shù)據(jù)時(shí)，判斷作為下一個(gè)替換的PN碼信息是否已存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中(步驟1)。當(dāng)下一個(gè)替換的PN碼信息已存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器93中時(shí)，利用所述碼信息執(zhí)行搜索過(guò)程(步驟2)。把具有在搜索過(guò)程中獲得的相應(yīng)的碼指定給分支器25A，25B和25C。當(dāng)指定的PN碼和接收的PN碼之間的誤差在DLL鎖定的范圍內(nèi)時(shí)，接收信號(hào)被去擴(kuò)展。因而，從分支器25A，25B和25C得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)。其次，判定是否從分支器25A，25B和25C得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)(步驟3)。當(dāng)?shù)玫浇庹{(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，解調(diào)過(guò)程利用現(xiàn)行碼繼續(xù)進(jìn)行(步驟4)。
當(dāng)在步驟3未得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，或者當(dāng)步驟1的判定結(jié)果是“否”(即，下一個(gè)替換碼尚未存儲(chǔ))時(shí)，搜索器28從初始相位開(kāi)始搜索所有相位(步驟5)。在搜索過(guò)程結(jié)束后，把與搜索器28獲得的碼對(duì)應(yīng)的碼指定給分支器25A，25B和25C。利用所述碼，執(zhí)行部分搜索過(guò)程(步驟6)。當(dāng)指定的碼和接收的碼之間的誤差在DLL鎖定范圍內(nèi)時(shí)，接收信號(hào)被去擴(kuò)展。因而，從分支器25A，25B和25C得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)玫浇庹{(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，解調(diào)過(guò)程利用所述代碼繼續(xù)進(jìn)行(步驟4)。
依照本發(fā)明，設(shè)置存儲(chǔ)下一個(gè)替換PN碼的下一個(gè)替換存儲(chǔ)器。當(dāng)不能獲得解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器的下一個(gè)替換碼的搜索過(guò)程。因而，當(dāng)不能得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，搜索時(shí)間可以縮短。
至此已結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的最佳實(shí)施例，顯然，本發(fā)明并不局限于該特定實(shí)施例，本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員可做出各種變化和修改，而并不偏離在所附權(quán)利要求
書(shū)中規(guī)定的本發(fā)明范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的終端單元，所述無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)用于利用擴(kuò)展碼對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展；發(fā)射所形成的信號(hào)；改變擴(kuò)展碼的碼序列的碼型和相位；以及執(zhí)行多址通信，其特征在于，所述終端單元包括搜索器，用于搜索從多路徑接收到的信號(hào)的路徑；多個(gè)分支器，用于對(duì)搜索到的路徑的接收信號(hào)進(jìn)行去擴(kuò)展并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；合并器，用于合并所述分支器的輸出數(shù)據(jù)；接收裝置，用于接收下一個(gè)替換碼和/或頻率；存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)所述下一個(gè)替換碼和/或頻率；和控制器裝置，用于在未得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)的情況下控制所述搜索器，以便對(duì)所述下一個(gè)替換碼和/或頻率相應(yīng)地執(zhí)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的終端單元，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是相應(yīng)于鄰近基地站的所獲得的碼和/或頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的終端單元，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是相應(yīng)于已與所述終端單元連接的基地站的碼和/或頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的終端單元，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是按照與鄰近的基地站的碼和/或頻率的偏移量對(duì)應(yīng)的相位和/或頻率偏移的碼和/或頻率。
5.一種無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的搜索方法，所述無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)用于利用擴(kuò)展碼對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行頻譜擴(kuò)展；發(fā)射所形成的信號(hào)；改變擴(kuò)展碼的碼序列的碼型和相位；以及執(zhí)行多址通信；其特征在于，所述搜索方法包括下列步驟搜索從多路徑接收到的信號(hào)的路徑；對(duì)搜索到的路徑的接收信號(hào)進(jìn)行去擴(kuò)展并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；合并所述解調(diào)后的的輸出數(shù)據(jù)；接收下一個(gè)替換碼和/或頻率；存儲(chǔ)下一個(gè)替換碼和/或頻率；和當(dāng)未得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)于下一個(gè)替換碼和/或頻率的搜索過(guò)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的搜索方法，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是相應(yīng)于鄰近基地站的所獲得的碼和/或頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的搜索方法，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是相應(yīng)于已與所述終端單元連接的基地站的碼和/或頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的搜索方法，其特征在于，所述下一個(gè)替換碼和/或頻率是按照與鄰近的基地站的碼和/或頻率的偏移量對(duì)應(yīng)的相位和/或頻率偏移的碼和/或頻率。
專(zhuān)利摘要
設(shè)置存儲(chǔ)下一個(gè)替換碼的下一個(gè)替換存儲(chǔ)器。當(dāng)不能得到解調(diào)后的數(shù)據(jù)時(shí)，在作為下一個(gè)替換碼的代碼已存儲(chǔ)在下一個(gè)替換存儲(chǔ)器的情況下，利用該代碼進(jìn)行局部搜索過(guò)程，以便將數(shù)據(jù)解調(diào)。當(dāng)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)時(shí)，利用該代碼執(zhí)行搜索過(guò)程。
文檔編號(hào)H04B1/707GKCN1104114SQ98103974
公開(kāi)日2003年3月26日 申請(qǐng)日期1998年1月14日
發(fā)明者成瀨哲也, 山本勝也 申請(qǐng)人:索尼公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan