專利名稱：碼分多址聯(lián)接的發(fā)射機和接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在移動通信中基于碼分多址聯(lián)接(CDMA)系統(tǒng)使用的發(fā)射機和接收機。
如下三種系統(tǒng)是典型的移動通信中的多址聯(lián)接系統(tǒng)(1)SCPC/FDMA(單路單載波/頻分多址)系統(tǒng)。
(2)TDMA/FDMA(時分多址/頻分多址)系統(tǒng)。
(3)CDMA系統(tǒng)。
在SCPC/FDMA系統(tǒng)中，一個用戶占用與一個載波相關(guān)的信道。在TDMA/FDMA系統(tǒng)中，載頻是時分的，而且每個時隙被指配給一個用戶，在這些系統(tǒng)中，基站通過指配的頻率或指配的頻率及時隙與移動站通信。
另一方面，在CDMA系統(tǒng)中，使用擴頻碼由二次調(diào)制把一次調(diào)制的輸出信號例如QPSK變換為寬帶信號，并被發(fā)送。因為許多用戶共用相同的載頻，而且各個用戶由擴頻碼識別，這種系統(tǒng)稱為“擴頻多址系統(tǒng)”。該CDMA系統(tǒng)再細(xì)分類為直接序列(DS)系統(tǒng)和跳頻(FH)系統(tǒng)。直接序列系統(tǒng)的特征在于一次調(diào)制的輸出信號通過使用高速率擴頻碼擴頻。另一方面，跳頻系統(tǒng)分解一個符號為所謂時間片(chip)的單元，而且以高速率變換單個的片為不同中心頻率的信號。因為FH系統(tǒng)以目前技術(shù)水平實現(xiàn)是困難的，因此通常使用DS系統(tǒng)。
在擴頻RF接收端，接收的信號以在發(fā)送端相反的次序被解調(diào)。具體地說，使用擴頻碼通過解擴頻變換寬帶接收信號為窄帶信號的二次解調(diào)是在一次解調(diào)之后，一次解調(diào)通過同步檢測或延遲檢測恢復(fù)源信息符號。通過檢測在接收的信號和相應(yīng)于希望信號波的擴頻碼之間的相關(guān)實現(xiàn)在接收端的解擴頻。這樣，通過擴頻碼已擴頻的信號被解擴頻。
在DS系統(tǒng)中，二進制信息的每個比特(符號)由所謂時間片構(gòu)成的碼序列代表，所謂的時間片具有比該比特間隔短得多的間隔，每符號的時間片數(shù)被稱為處理增益。這是因為發(fā)送信號的帶寬擴展了處理增益的倍數(shù)。表示產(chǎn)生的處理增益為PG，產(chǎn)生了2PGPN(偽噪聲)碼序列，而且它們是擴頻碼的候選序列。但是，不是所有PN碼能用作擴頻碼，因為它們之間的一些相關(guān)性僅僅具有小相關(guān)性的有限數(shù)目的PN碼能用作擴頻碼。為此，對于每一載頻用戶數(shù)而言，實際容量降低到處理增益的幾分之一。因此，就用戶數(shù)而言，在大容量的CDMA網(wǎng)孔中必須使用多個載頻。換句話說，擴頻碼和載波頻率二者必須被指定發(fā)送和接收希望的信號。


圖1示出常規(guī)發(fā)射機的方框圖，其中擴頻碼和載波二者必須被指配。在該圖中，施加到輸入端11的發(fā)送的信息信號是BPSK、QP-SK或GMSK(高斯濾波最小相移鍵控)，它由一次調(diào)制器12調(diào)制，然后作為I信道信號和Q信道信號施加到二次調(diào)制器13(在BPSK中同相信號I和正交信號Q是相同的)。另一方面，擴頻碼發(fā)生器14產(chǎn)生與希望接收信號有關(guān)的擴頻碼，并把它施加到二次調(diào)制器13。擴頻碼發(fā)生器14具有一個存儲器電路，用于存儲擴頻碼和選擇地讀取它們的功能。二次調(diào)制器13用以復(fù)數(shù)形式的I信道信號和Q信道信號乘該擴頻碼，因此實現(xiàn)二次調(diào)制。
具有由二次調(diào)制擴展帶寬的I信道數(shù)據(jù)Q信道數(shù)據(jù)分別由D/A變換器15和16變換為模擬信號。從D/A變換器15和16輸出的I信道模擬信號和Q信道模擬信號施加到一個正交調(diào)制器17，該調(diào)制器正交調(diào)制IF(中頻)載波。正交調(diào)制的輸出通過帶通濾波器18提供到頻率變換器19。頻率變換器19通過用正交調(diào)制的IF信號乘RF信號變換RF(射頻)信號為RF調(diào)制的信號RF信號來自頻率合成器21，并提供已調(diào)制的信號至帶通濾波器22。該帶通濾波器22限制調(diào)制信號的通帶并把它提供到功率放大器23。該功率放大器23功率放大RF調(diào)制信號并通過天線發(fā)送它。
圖2示出相應(yīng)于該發(fā)射機的常規(guī)接收機的方框圖。施加到輸入端31的接收信號通過帶通濾波器32提供到頻率變換器33。該頻率變換器33使用來自頻率合成器34的本地信號頻率變換接收的信號為IF信號。該IF信號由帶通濾波器35限制其帶寬并由AGC電路36使其電平接近于常數(shù)之后，該IF信號被提供到正交檢測器37。該正交檢測器37正交檢測IF信號和輸出基帶I信道信號和基帶Q信道信號。A/D變換器38和39變換I信道信號和Q信道信號為數(shù)字信號，然后提供到相關(guān)性檢測器41。
相關(guān)性檢測器41解擴頻數(shù)字信號為窄帶信號并把它們提供到解調(diào)器42。解調(diào)器42使用同步檢測或延遲檢測一次解調(diào)窄帶信號，因此，恢復(fù)源傳輸信息。雖然無源器件，例如表面聲波旋轉(zhuǎn)器可用作相關(guān)性檢測器41，考慮到降低尺寸(dow-nsizing)或碼多重(codemultiple)實際上利用匹配濾波器或滑動相關(guān)器。在它們執(zhí)行基帶區(qū)內(nèi)的數(shù)字信號處理。
前述的常規(guī)發(fā)射機用擴頻碼發(fā)生器14產(chǎn)生指配的擴頻碼，而且接收機通過使用該指配的擴頻碼用相關(guān)性檢測器41解擴頻該擴頻信號。此外，由頻率合成器21和34選擇輸出信號的頻率。
這樣，在常規(guī)的CDMA發(fā)射機和接收機中，必須同時指配擴頻碼和載波頻率。在這種情況下，擴頻碼的指配能夠通過在存儲器中存儲的擴頻碼以時間共用方式來獲得，因為它是由基帶中的數(shù)字信號處理電路實現(xiàn)的。因為存儲器不需要維護而為了降低尺寸是適當(dāng)?shù)?，它們最好被加到需要這些特性的RF系統(tǒng)。另一方面，因為通過在RF頻帶內(nèi)的頻率合成器來實現(xiàn)載波的指配，實現(xiàn)無需維護和降低尺寸是困難的。例如，雖然根據(jù)每網(wǎng)孔的用戶數(shù)在最可觀的容量時256的處理增益僅需要幾個載波，但是必須提供用于轉(zhuǎn)換載波的合成器或與載波同樣數(shù)目的本地振蕩器，而且這將防止降低尺寸。
據(jù)此，本發(fā)明的目的是提供一種能實現(xiàn)降低尺寸和無需維護裝置的CDMA發(fā)射機和接收機。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能通過基帶區(qū)域中的數(shù)字信號指配擴頻碼和載波的CDMA發(fā)射機和接收機。
按照本發(fā)明的第一個方面，這里提供一種碼分多址聯(lián)接發(fā)射機，該發(fā)射機包括一個一次調(diào)制器，用于執(zhí)行傳輸信息的一次調(diào)制，因此，產(chǎn)生一次調(diào)制的I(同相)信號和一次調(diào)制的Q(正交)信號；擴頻碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于一個信道和具有頻率高于傳輸信息速率的擴頻碼；一個二次調(diào)制器，用于使用該擴頻碼執(zhí)行一次調(diào)制的I信號和一次調(diào)制的Q信號的擴頻調(diào)制，因此，輸出擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個頻率偏移電路，根據(jù)指配的偏移頻率偏移擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)的中心頻率，因此，輸出頻率偏移數(shù)據(jù)；和一個發(fā)送電路，用于變換頻率偏移數(shù)據(jù)為發(fā)送的信號。
該頻率偏移電路可包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于指配偏移頻率的頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于指配偏移頻率的頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于以余弦波乘擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第二乘法器，用于以正弦波乘擴頻Q信道數(shù)據(jù)；和一個第一加法器，用于相加第一乘法器的輸出和第二乘法器的輸出。
所述的發(fā)送電路可以包括一個D/A變換器，用于變換頻率偏移數(shù)據(jù)為模擬信號，和一個頻率變換器，用于變換該模擬信號為發(fā)送的信號。
所述的頻率偏移電路可以包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于指配的偏移頻率的頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于指配的偏移頻率的頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于以余弦波乘擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第二乘法器，用于以正弦波乘擴頻Q信道數(shù)據(jù)；
一個第三乘法器，用于以正弦波乘擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第四乘法器，用于以余弦波乘擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個第一加法器，用于相加第一乘法器的輸出和第二乘法器的輸出；和一個第二加法器，用于相加第三乘法器的輸出和第四乘法器的輸出；據(jù)此，執(zhí)行具有余弦波和正弦波的擴頻I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
所述的頻率偏移電路可以包括一個第一存儲電路，用于存儲擴頻I信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于指配的偏移頻率的頻率的余弦波的乘積；一個第二存儲電路，用于存儲擴頻Q信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于指配的偏移頻率的頻率的正弦波的乘積；一個第三存儲電路，用于存儲擴頻I信道數(shù)據(jù)和正弦波的乘積；一個第四存儲電路，用于存儲擴頻Q信道數(shù)據(jù)和余弦波的乘積；一個第一加法器，用于相加從第一存儲電路讀取的數(shù)據(jù)和從第二存儲電路讀取的數(shù)據(jù)；和一個第二加法器，用于相加從第三存儲電路讀取的數(shù)據(jù)和從第四存儲電路讀取的數(shù)據(jù)；據(jù)此，執(zhí)行擴頻I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)與余弦波和正弦波的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
所述的頻率偏移電路可以包括一個第一存儲電路，用于存儲擴頻I信道數(shù)據(jù)與相應(yīng)于指配的偏移的余弦波的乘積和擴頻Q信道數(shù)據(jù)與相應(yīng)于指配的偏移頻率的頻率的正弦波乘積的和；和一個第二存儲電路，用于存儲擴頻I信道數(shù)據(jù)與正弦波的乘積和擴頻Q信道數(shù)據(jù)與余弦波乘積的和，據(jù)此，執(zhí)行擴頻I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)與余弦波和正弦波的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)及頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
所述的發(fā)送電路可以包括D/A變換器，用于變換頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)為模擬信號；一個正交調(diào)制器，用于以從D/A變換器輸出的模擬I信道信號和模擬Q信道信號正交調(diào)制載波；和一個頻率變換器用于變換正交調(diào)制器的輸出信號為發(fā)送的信號。
按照本發(fā)明的第二個方面，這里提供一種碼分多址聯(lián)接的接收機，它包括一個第一頻率變換器，用于頻率變換接收的信號為IF(中頻)信號；一個正交檢測器，用于變換IF信號為I信道基帶信號和Q信道基帶信號；A/D變換器，用于變換I信道基帶信號和Q信道基帶信號為數(shù)字信號；一個第二頻率變換器，通過使用一個指配的偏移頻率、從A/D變換器輸出的偏移的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號的中心頻率的本地信號，變換A/D變換器輸出的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號為具有零中心頻率的信號；一個相關(guān)性檢測器，用于相關(guān)性檢測第二頻率變換器的輸出信號；和一個解調(diào)器，用于解調(diào)相關(guān)性檢測器的輸出信號。
所述的第二頻率變換器可以包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生指配的偏移頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生指配的偏移頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于把余弦波與變換為數(shù)字信號的I信道基帶信號相乘；和一個第二乘法器，用于把正弦波與變換為數(shù)字信號的Q信道基帶信號相乘。
所述的第二頻率交換器可以包括低通濾波器，用于低通濾波第一乘法器和第二乘法器的輸出。
第二頻率變換器可包括連接到第一乘法器和第二乘法器輸出的一個自動頻率控制電路。
第二頻率變換器可包括一個低頻抑制濾波器，用于抑制正交檢測器輸出的低頻分量；取樣裝置，用于以相應(yīng)于指配的偏移頻率的時鐘頻率取樣低頻抑制濾波器的輸出；和一個低通濾波器，用于低通取樣裝置的輸出。
按照本發(fā)明的第三個方面，這里提供一種包括碼分多址聯(lián)接發(fā)射機和碼分多址聯(lián)接接收機的碼分多址系統(tǒng)，該碼分多址聯(lián)接發(fā)射機包括一個一次調(diào)制器，用于執(zhí)行傳輸信息的一次調(diào)制，因此，產(chǎn)生一次調(diào)制的I(同相)信號和一次調(diào)制的Q(正交)信號；擴頻碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于一個信道和具有頻率高于傳輸信息速率的擴頻碼；一個第二調(diào)制器，使用該擴頻碼執(zhí)行一次調(diào)制的I信號和一次調(diào)制的Q信號的擴頻調(diào)制，借此，輸出擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個頻率偏移電路，根據(jù)指配的偏移頻率偏移擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)的中心頻率，因此，輸出頻率偏移數(shù)據(jù)。
一個發(fā)送電路，用變換頻率偏移數(shù)據(jù)為發(fā)送的信號。
所述的碼分多址聯(lián)接接收機包括一個第一頻率變換器，用于頻率變換接收的信號為IF(中頻)信號；一個正交檢測器，用于變換IF信號為I信道基帶信號和Q信道基帶信號；A/D變換器，用于變換I信道基帶信號和Q信道基帶信號為數(shù)字信號；一個第二頻率變換器，通過使用一個指配的偏移頻率、從A/D變換器輸出的偏移的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號的中心頻率的本地信號，變換A/D變換器輸出的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號為具有零中心頻率的信號；一個相關(guān)性檢測器，用于相關(guān)性檢測第二頻率變換器的輸出信號；和一個解調(diào)器，用于解調(diào)相關(guān)性檢測器的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機，通過指配頻率偏移電路的偏移頻率達到載波的指配。根據(jù)在發(fā)射機處的偏移頻率，接收機實現(xiàn)基帶信號的指定頻率變換。這就有可能使用數(shù)字信號在基帶中獲得載波和擴頻碼二者的指配。因此，免除了頻率合成器或多個固定頻率振蕩器，而且實現(xiàn)了降低尺寸和無需維護的CDMA發(fā)射機和接收機。
圖1示出常規(guī)的CDMA發(fā)射機的方框圖；圖2示出常規(guī)的CDMA接收機的方框圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的CDMA發(fā)射機的實施例的方框圖；圖4示出圖3所述的頻率偏移電路45的例子的方框圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的CDMA發(fā)射機的另一個實施例的主要部分的方框圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明CDMA接收機的實施例的方框圖；圖7示出圖6所示的頻率變換器65的例子的方框圖；圖8示出圖6所示的頻率變換器65的另一個例子的方框圖；圖9示出當(dāng)頻率變換器65包含頻率變換濾波器時頻率變換器65工作的頻率特性的圖。
實施例1圖3示出根據(jù)本發(fā)明的CDMA發(fā)射機的實施例的方框圖。該發(fā)射機與圖1所示的常規(guī)發(fā)送機的不同如下(1)頻率偏移電路45被插在二次調(diào)制器13和D/A變換器15和16之間。
(2)一個固定頻率振蕩器56連接到頻率變換器19而不是頻率合成器21。
(3)帶通濾波器18和22的帶寬設(shè)定在至少由載波數(shù)相乘的常規(guī)帶寬。
頻率偏移電路45根據(jù)指配的偏移頻率移動從第二調(diào)制器13輸出的擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)的中心頻率。圖4中表示了頻率偏移電路的例子。
在圖4中，擴頻I信道數(shù)據(jù)cosφn和擴頻Q信道數(shù)據(jù)sinφn通過頻率偏移電路45的輸入端48I和48Q分別加到乘法器50與52，和51與53。這些信道數(shù)據(jù)在乘法器50—53中用從信號發(fā)生器46和47輸出的同相和正交偏移頻率信號進行復(fù)數(shù)相乘。
更具體地，信號處理器46產(chǎn)生指配偏移頻率△fi的余弦信號cos(±2π△fi·t)，并且把它提供到乘法器50和53。另一方面，信號發(fā)生器47產(chǎn)生指配偏移頻率△fi的正弦信號sin(±2π△fi·t)并把它提供到乘法器51和52。因此，乘法器50輸出cosφncos(±2π△fi·t)，而乘法器51輸出sinφnsin(±2π△fi·t)。由加法器54相加這些輸出，加法器54輸出頻率偏移的擴頻I信道數(shù)據(jù)cos(φn(±2π△fi·t)。同樣，乘法器52輸出cosφnsin(±2π△fi·t)，而乘法器53輸出sinφncos(±2π△fi·t)。由加法器55相加這些輸出，加法器55輸出頻率偏移的擴頻Q信道數(shù)據(jù)sin(φn±2π△fi·t)。這樣，擴頻信道數(shù)據(jù)是基帶區(qū)域中的頻率偏移，這些數(shù)據(jù)是由擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)與同相和正交偏移頻率信號的復(fù)數(shù)相乘而產(chǎn)生的。
該復(fù)數(shù)相乘相應(yīng)于由一個復(fù)數(shù)代表的I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)與由另一個復(fù)數(shù)代表的偏移頻率信號的相乘。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)注意，偏移頻率△fi的符號能通過轉(zhuǎn)換sin(2π△fi·t)與sin(-2π△fi·t)倒置。
信號發(fā)生器46和47可由存儲余弦波和正弦波的ROM組成。已存儲了相應(yīng)于各個可指配的載波的偏移頻率△fi的余弦信號和正弦信號，和讀相應(yīng)于指配載波的一對余弦信號和正弦信號，使得有可能降低系統(tǒng)的尺寸。
此外，信號發(fā)生器46和47及乘法器50—53可通過預(yù)存儲I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)與偏移頻率的相乘結(jié)果和讀出相應(yīng)的波形并入到ROM中。這樣的安排能被實現(xiàn)，因為擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)的數(shù)目被限制，例如，在QPSK的情況下，限制到4×擴頻碼數(shù)。
而且，甚至通過預(yù)存儲相應(yīng)于擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)與偏移頻率的組合的頻率偏移的同相和正交分量，加法器54和55也能被并入到ROM中。
從頻率偏移電路45輸出的頻率偏移I信道和Q信道數(shù)據(jù)由如在常規(guī)系統(tǒng)中的D/A變換器15和16變換為模擬信號，而且通過低通濾波器把這些模擬信號提供到正交調(diào)制器17。
正交調(diào)制器17用模擬信號正交調(diào)制IF載波cos2πfc·t。正交調(diào)制的輸出cos{φn＋2π(fc±△fi)t}使用從固定頻率振蕩器56饋送的RF信號由頻率變換器19變換為傳輸頻率，并作為信號cos{φn＋2π(fh±△fi)t}發(fā)送。在這種情況下，載波的中心頻率是fh±△fi。換句話說，載波i的頻率偏離RF信號的頻率為±△fi。
這樣，指配給頻率偏移電路45的相應(yīng)于載頻的偏移頻率使得它可能用那個偏移的頻率來頻率偏移基帶信號。結(jié)果，發(fā)送信號的頻率可被置在指配的載頻。
圖4所示的系統(tǒng)可以正和負(fù)兩個方向設(shè)定偏移頻率，因為它執(zhí)行復(fù)數(shù)乘法。例如，當(dāng)信道1—8的每個頻率偏移相繼地為△f時，通過設(shè)置在信道4和5之間的中心為零頻率，信道1—8的頻率范圍是從-4△f至+4△f。相反，在實數(shù)乘法的情況下，由于偏移頻率必須被設(shè)置在或是正或是負(fù)方向，信道1—8的頻率范圍變?yōu)?—8△f。因為在基帶區(qū)域中信號處理的時鐘頻率是由頻率范圍的絕對值確定的，與復(fù)數(shù)乘法相關(guān)的時鐘頻率可與實數(shù)乘法相關(guān)的時鐘頻率相比較可降低到1/2。
選擇指配的載波，以便沒有邊帶互相重疊。換句話說，指配載波的頻率間隔大于碼擴頻的擴展帶寬。此外，選擇帶通濾波器18和22的通帶，以便它們能通過載波及它們的邊帶。例如，當(dāng)載波的數(shù)目是3時，本實施例的帶通濾波器18和22的通帶被設(shè)置至少三倍寬于常規(guī)的帶通濾波器的通帶。
實施例2雖然擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)在第一實施例中用頻率偏移信號進行復(fù)數(shù)相乘，但是一個實施例不限于這種情況。例如，這些數(shù)據(jù)可能是通過該基帶中的實數(shù)相乘進行頻率偏移。
圖5示出具有這樣功能的發(fā)射機的主要部分的方框圖。信號發(fā)生器46和47產(chǎn)生cos(2π△fi·t)和sin(2π△fi·t)，它們分別被提供到乘法器50和51。乘法器50和51分別用擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)乘這些信號，并且提供其輸出到加法器57。加法器57相加所提供的信號并輸出頻率偏移信號。加法器57的輸出由D/A變換器58變換為模擬信號，該模擬信號通過低通濾波器提供到頻率變換器59。頻率變換器59使用來自振蕩器61的信號cos2πfc·t變換該模擬信號為IF信號。
在本實施例中，如在第一實施例中那樣，偏移頻率范圍不能從正到負(fù)的區(qū)域。
實施例3
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的接收機的實施例的方框圖。圖6所示的接收機與圖2所示的接收機的不同點如下所述(1)提供一個固定頻率振蕩器64代替連接到頻率變換器33的頻率合成器34。該頻率變換器33使用來自固定頻率振蕩器64的本地振蕩信號變換接收的信號為IF信號。
(2)帶通濾波器32和35的帶寬被設(shè)置為至少常規(guī)的帶寬乘以載波數(shù)。
(3)頻率變換器65被插入在A/D變換器38和39和相關(guān)性檢測器41之間。
頻率變換器65變換頻率偏移基帶信號為其中心頻率是零的信號。更具體地，從頻率變換器33輸出的IF信號由正交檢測器37變換為基帶I信道和Q信道信號。在這個技術(shù)規(guī)范中，基帶信號稱為不包括載波信號分量的信號。具體地，在初次調(diào)制之后和擴頻之后的信號在發(fā)射機端稱為基帶信號，而在正交檢測之后和解擴頻之前，和在解擴頻之后的信號在接收端被稱為基帶信號。A/D變換器38和39變換這些信號為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，其中心頻率偏移量相應(yīng)于在發(fā)射機端的偏移頻率。頻率變換器65變換基帶信號為具有零中心頻率的信號，而且能夠通過相應(yīng)于每個載波信號的值指配偏移頻率。從頻率變換器65輸出的具有零中心頻率的I信道基帶信號和Q信道基帶信號由相關(guān)性檢測器41變換為窄帶信號，接著由解調(diào)器42解調(diào)。
圖7示出頻率變換器65與相鄰電路一起的例子的方框圖。從正交檢測器37輸出的I信道基帶信號Q信道基帶信號通過低通濾波器66和67，因此產(chǎn)生信號cos(φn±2π△fi·t)和sin(φn±2π△fi·t)。換句話說，得到了具有其頻率偏移為±2π△fi·t的信號。這些信號由A/D變換器38和39變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并提供到乘法器68和69，具有相應(yīng)于指配載波頻率的本地信號也加到乘法器68和69，指配的載波從信號發(fā)生器71和72供給。即余弦本地信號cos(±2π△fi·t)是從信號發(fā)生器71提供到乘法器68，而正弦本地信號sin(±2π△fi·t)從信號發(fā)生器72提供到乘法器69。信號發(fā)生器71和72與圖4中的信號發(fā)生器46和47相同。
從乘法器68和69輸出的具有零中心頻率的I信道數(shù)據(jù)cosφn和Q信道數(shù)據(jù)sinφn將包括頻率誤差和固定相位誤差。這是因為正交檢測器37執(zhí)行準(zhǔn)同步正交檢測。頻率誤差和固定相位誤差通過低通濾波器73和74提供到數(shù)字的AFC(自動頻率控制)電路75，并被AFC電路75吸收。AFC電路75的輸出饋送到圖6的相關(guān)性檢測器41，以便通過如在常規(guī)系統(tǒng)一樣的處理恢復(fù)發(fā)送的源信息。
頻率變換器65不限于圖7所示的電路。例如，可以使用頻率變換濾波器，該濾波器在日本電子，信息和通信工程學(xué)會雜志94/5Vol.J77一B—II，Vo.5第235—236頁中提出了。
圖8是表示使用這樣的頻率變換濾波器80的頻率變換器65A安排的方框圖。頻率變換濾波器80有三級。第一級，濾波器81是一個低頻抑制濾波器，它抑制正交檢測器37輸出的低頻帶，因此，消除了低頻帶中的噪聲分量。例如，如圖9的(A)中所示，比信號組低的分量被消除，由載波X1—X5和它們的伴隨邊帶波組成的信號組由碼擴頻分量擴頻。第二級，濾波器82是一個以預(yù)定時鐘頻率取樣接收信號的濾波器。例如，為了接收圖9的(A)中信號組X1—X6中的信號X3，濾波器82取樣在中心頻率X3的低頻抑制濾波器81的輸出。這將變換信號X3為中心頻率是零的信號，如圖9的(B)中陰影部分所示。第三級，濾波器83是一個低通濾波器，該濾波器僅通過其中心頻率是零的分量。結(jié)果，僅提取具有零中心頻率的信號X3，如圖9的(C)所示。這樣，根據(jù)指配的載波通過選擇取樣頻率提取希望的信號。
權(quán)利要求
1. 一種碼分多址聯(lián)接發(fā)射機，其特征在于包括一個一次調(diào)制器，用于執(zhí)行傳輸信息的一次調(diào)制，因此，產(chǎn)生一次調(diào)制的I(周期)信號和一次調(diào)制的Q(正交)信號；擴頻碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于一個信道和具有頻率高于所述傳輸信息速率的擴頻碼；一個二次調(diào)制器，使用所述擴頻碼執(zhí)行所述一次調(diào)制的I信號和所述一次調(diào)制的Q信號的擴頻調(diào)制，因此，輸出擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)，一個頻率偏移電路，利用指配的偏移頻率偏移所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)和中心頻率，因此，輸出頻率偏移數(shù)據(jù)；和一個發(fā)送電路，用于變換所述頻率偏移數(shù)據(jù)為發(fā)送的信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多址聯(lián)接發(fā)射機，其特征在于，所述的頻率偏移電路包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于以所述余弦波乘所述擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第二乘法器，用于以所述正弦波乘所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)；和一個第一加法器，用于相加所述第一乘法器的輸出和所述第二乘法器的輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的碼分多址聯(lián)接發(fā)射機，其特征在于，所述發(fā)送電路可包括一個D/A變換器，用于變換頻率偏移數(shù)據(jù)為模擬信號，和一個頻率變換器，用于變換所述模擬信號為發(fā)送的信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的碼分多址聯(lián)接發(fā)射機，其特征在于，所述頻率偏移電路包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于以所述余弦波乘所述擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第二乘法器，用于以所述正弦波乘所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個第三乘法器，用于以所述正弦波乘所述擴頻I信道數(shù)據(jù)；一個第四乘法器，用于以所述余弦波乘所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個第一加法器，用于相加所述第一乘法器的輸出和所述第二乘法器的輸出；和一個第二加法器，用于相加所述第三乘法器的輸出和所述第四乘法器的輸出；據(jù)此，執(zhí)行具有所述余弦波和所述正弦波的所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述Q信道數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多址發(fā)射機，其特征在于，所述頻率偏移電路包括一個第一存儲電路，用于存儲所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的余弦波的乘積；一個第二存儲電路，用于存儲所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的正弦波的乘積；一個第三存儲電路，用于存儲所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述正弦波的乘積；一個第四存儲電路，用于存儲所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)和所述余弦波的乘積；一個第一加法器，用于相加從所述第一存儲電路讀出的數(shù)據(jù)和從所述第二存儲電路讀出的數(shù)據(jù)；和一個第二加法器，用于相加從所述第三存儲電路讀出的數(shù)據(jù)和從所述第四存儲電路讀出的數(shù)據(jù)；據(jù)此，執(zhí)行具有所述余弦波和所述正弦波的所述擴頻I信號數(shù)據(jù)和所述Q信道數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多址發(fā)射機，其特征在于，所述頻率偏移電路包括一個第一存儲電路，用于存儲所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率余弦波的乘積與所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)和相應(yīng)于所述指配偏移頻率的頻率的正弦波乘積的和；和一個第二存儲電路，用于存儲所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述正弦波的乘積與所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)和所述余弦波乘積的和；因此，執(zhí)行所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述Q信道數(shù)據(jù)與所述余弦波和所述正弦波的復(fù)數(shù)相乘，和輸出頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的碼分多址發(fā)射機，其特征在于，所述發(fā)射機電路包括D/A變換器，用于變換所述頻率偏移I信道數(shù)據(jù)和所述頻率偏移Q信道數(shù)據(jù)為模擬信號；一個正交調(diào)制器，用于以所述D/A變換器輸出的模擬I信道信號和模擬Q信道信號正交調(diào)制載波；和一個頻率變換器，用于變換所述正交調(diào)制器的輸出信號為發(fā)送的信號。
8. 一種碼分多址接收機，其特征在于，包括一個第一頻率變換器，用于頻率變換接收的信號為IF(中頻)信號；一個正交檢測器，用于變換所述IF信號為I信道基帶信號和Q信道基帶信號；A/D變換器，用于變換所述I信道基帶信號和所述Q信道基帶信號為數(shù)字信號；一個第二頻率變換器，使用一個指配的偏移頻率、從所述A/D變換器輸出的偏移I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號的中心頻率的本地信號，變換從所述A/D變換器輸出的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號為具有零中心頻率的信號；一個相關(guān)性檢測器，用于相關(guān)性檢測所述第二頻率變換器的輸出信號；和一個解調(diào)器，用于解調(diào)所述相關(guān)性檢測器的輸出信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的碼分多址接收機，其特征在于，所述第二頻率變換器包括一個第一信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述指配偏移頻率的余弦波；一個第二信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述指配偏移頻率的正弦波；一個第一乘法器，用于把所述余弦波與變換為數(shù)字信號的所述I信道基帶信號相乘；和一個第二乘法器，用于把所述余弦波與變換為數(shù)字信號的所述Q信道基帶信號相乘。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的碼分多址接收機，其特征在于，所述第二頻率變換器包括低通濾波器，用于低通濾波所述第一乘法器和所述第二乘法器的輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的碼分多址接收機，其特征在于，所述第二頻率變換器包括連接到所述第一乘法器和所述第二乘法器輸出的一個自動頻率控制電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的碼分多址接收機，其特征在于，所述第二頻率變換器包括一個低頻抑制濾波器，用于抑制正交檢測器輸出的低頻分量；取樣裝置，用于以相應(yīng)于指配偏移頻率的時鐘頻率取樣所述低頻抑制濾波器的輸出；和一個低通濾波器，用于低通所述取樣裝置的輸出。
13. 一種碼分多址聯(lián)接系統(tǒng)，包括一個碼分多址聯(lián)接發(fā)射機和一個碼分多址聯(lián)接接收機，其特征在于所述的碼分多址聯(lián)接發(fā)射機包括一個一次調(diào)制器，用于執(zhí)行傳輸信息的一次調(diào)制，因此，產(chǎn)生一次調(diào)制的I(同相)信號和一次調(diào)制的Q(正交)信號；擴頻碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于一個信道和具有頻率高于所述傳輸信息速率的擴頻碼；一個二次調(diào)制器，使用所述擴頻碼執(zhí)行所述一次調(diào)制的I信號和所述一次調(diào)制的Q信號的擴頻調(diào)制，因此，輸出擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個頻率偏移電路，根據(jù)指配的偏移頻率偏移所述擴頻I信道數(shù)據(jù)和所述擴頻Q信道數(shù)據(jù)的中心頻率，因此，輸出頻率偏移數(shù)據(jù)。一個發(fā)送電路，用于變換所述頻率偏移數(shù)據(jù)為發(fā)送的信號，所述的碼分多址聯(lián)接接收機包括一個第一頻率變換器，用于頻率變換接收的信號為IF(中頻)信號；一個正交檢測器，用于變換所述IF信號為I信道基帶信號和Q信道基帶信號；A/D變換器，用于變換所述I信道基帶信號和所述Q信道基帶信號為數(shù)據(jù)信號；一個第二頻率變換器，使用一個指配的偏移頻率、從所述A/D變換器輸出的偏移的I信道數(shù)字信號和Q信道數(shù)字信號的中心頻率的本地信號，變換從所述A/D變換器輸出的所述I信道數(shù)字信號和所述Q信道數(shù)字信號為具有零中心頻率的信號；一個相關(guān)性檢測器，用于相關(guān)性檢測所述第二頻率變換器的輸出信號；和一個解調(diào)器，用于解調(diào)所述相關(guān)性檢測器的輸出信號。
全文摘要
通過指配擴頻碼和基帶的載頻頻率有可能降低碼分多址發(fā)射機和接收機的尺寸。它包括一個一次調(diào)制器，用于執(zhí)行傳輸信息的一次調(diào)制，因此產(chǎn)生一次調(diào)制的I信號和一次調(diào)制的Q信號；一個擴頻碼發(fā)生器，用于產(chǎn)生具有高于傳輸速率頻率的擴頻碼；一個二次調(diào)制器，使用該擴頻碼擴頻調(diào)制一次調(diào)制的I信號和Q信號，因此輸出擴頻I信道數(shù)據(jù)和擴頻Q信道數(shù)據(jù)；一個頻率偏移電路，用于根據(jù)指配的偏移頻率偏移擴頻I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)的中心頻率，因此輸出頻率偏移數(shù)據(jù)，和一個發(fā)送電路，用于變換頻率偏移數(shù)據(jù)為發(fā)送的信號。
文檔編號H04B1/707GK1115195SQ94190736
公開日1996年1月17日 申請日期1994年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者佐和僑衛(wèi), 安達文幸 申請人:Ntt移動通信網(wǎng)株式會社