專利名稱：使用多個天線進(jìn)行信號捕獲和信道估算的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，特別涉及在無線通信系統(tǒng)中使用多個天線進(jìn)行信號捕獲和信道估算的方法和設(shè)備。
近幾年，業(yè)已應(yīng)用各種技術(shù)來提供在有限射頻頻譜內(nèi)的多用戶移動通信。這些方法現(xiàn)已包括頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)，碼分多址(CDMA)或者通常是這些方法的混合。所有這些方法在過去十年內(nèi)已被用于商用蜂窩通信系統(tǒng)中FDAM用于北美AMPS(高級移動電話業(yè)務(wù))系統(tǒng)，F(xiàn)D(頻分)/TDMA用于歐洲群體專用移動(GSM)標(biāo)準(zhǔn)，而且最近，美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(CTIA)采用直接序列FD/CDMA方法，如在IS-95-A(暫時(shí)標(biāo)準(zhǔn)95-A)標(biāo)準(zhǔn)中所體現(xiàn)的。IS-95-A蜂窩無線電系統(tǒng)的完整識別可見CTIA標(biāo)準(zhǔn)IS-95-A中的“雙方式寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)的移動站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”，PN-3421版本0.07，可從CTIA得到。
IS-95-A型或類似系統(tǒng)的重要單元涉及數(shù)字信號處理電路，有時(shí)稱為“搜索器”，該數(shù)字信號處理電路在基站(BS)和移動站(MS)接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)，以便執(zhí)行(a)初始直接序列捕獲，和(b)信道估算，以支持通過在IS-95-A無線電設(shè)備中使用的瑞克接收機(jī)設(shè)計(jì)。
在IS-95-A系統(tǒng)中，BS必須在幾種不同的情況下捕獲MS。首先，MS可能試圖在反向鏈路時(shí)隙ALOHA(阿樂哈計(jì)算機(jī)網(wǎng))接入信道上發(fā)送信令數(shù)據(jù)(通常支持呼叫發(fā)出，用戶單元登記等等)。如

圖1所示，每個MS發(fā)送包括一個N幀前置碼序列101，其后是包含數(shù)據(jù)分組的M幀數(shù)據(jù)序列102。在每個時(shí)隙的前置碼階段期間，BS首先必須識別MS發(fā)送的存在(或者可能在幾個爭用發(fā)送中選擇)，然后通過將至少一個直接序列解擴(kuò)單元(或“手指”)與接收的信號同步“捕獲”該MS。在該接收機(jī)觀察以時(shí)間擴(kuò)散多路徑為特征的信道的情況下，該接收機(jī)可選擇使用幾個“手指”，一個個地分配給每個多路徑分量，然后它們被組合在一起形成提供給解調(diào)器的信號。
圖2簡單地示出雙端口接收機(jī)的這個過程。在圖2中，搜索器單元202分析前置碼發(fā)送期間在接收機(jī)端口200、201接收的信號，并且將得到的數(shù)據(jù)傳送到控制器203。然后控制器203選擇天線端口，有限數(shù)量的解擴(kuò)單元(或“手指”206)的每個單元從該天線端口接收所接收的信號、每個“手指”應(yīng)該操作的相應(yīng)解擴(kuò)延遲Δi以及每個手指將提供給組合器204和最終提供給解調(diào)器205和特定的多路徑分量。眾所周知，使用對于搜索器事前知道的前置碼序列可以改善在該搜索器中實(shí)現(xiàn)的信號檢測的信噪比(SNR)和信道估算過程，還可簡化搜索器電路。承請注意，須由該搜索器檢查的時(shí)延范圍由于利用IS-95-A下行鏈路上的MS采用的系統(tǒng)定時(shí)數(shù)據(jù)而減小了，這保證了接收的信號相對于BS時(shí)間基準(zhǔn)只延遲了雙向RF(射頻)的傳播延遲和通過BS接收機(jī)的中頻和基帶濾波級的群延遲。為此，只要求BS在幾十微秒的“不確定區(qū)”中搜索同步，而該區(qū)的范圍是由設(shè)計(jì)網(wǎng)孔半徑及由此的RF傳播延遲定界的。
要求BS捕獲MS的第二種情況是跟隨來自IS-95-A系統(tǒng)的地面或移動側(cè)的業(yè)務(wù)請求的呼叫建立期間?？紤]移動始發(fā)(地面始發(fā)是類似的而無需區(qū)別)。MS首先經(jīng)過接入信道發(fā)送始發(fā)消息到該BS，BS通過分配前向鏈路信道(以如在CTIA標(biāo)準(zhǔn)IS-95-A中敘述的其獨(dú)特的沃爾什覆蓋序列區(qū)分)對它響應(yīng)，開始發(fā)送零數(shù)據(jù)序列并經(jīng)過尋呼信道分配消息命令MS以便前向鏈路沃爾什碼分配。然后MS開始在該前向鏈路上接收零數(shù)據(jù)幀，并在接收一定數(shù)量的有效幀之后，開始在反向鏈路上發(fā)送未調(diào)制的序列。然后BS須經(jīng)前置碼序列捕獲MS發(fā)送、到達(dá)已完成成功捕獲的MS的信號(經(jīng)過基站確認(rèn)命令)和對MS開始發(fā)送的業(yè)務(wù)信道幀(通常包含經(jīng)編碼的話音數(shù)據(jù))。圖3中示出了由此得到的MS發(fā)送過程，分為前置碼發(fā)送301和數(shù)據(jù)發(fā)送302階段。除了在圖3所示的前置碼發(fā)送階段期間捕獲處理只執(zhí)行一次以外，上面敘述的接入信道前置碼檢測問題的組合的捕獲和信道估算過程也在這里執(zhí)行。
要求BS捕獲MS發(fā)送的第三種情況是在MS移動入兩個網(wǎng)孔(或網(wǎng)孔扇區(qū))之間的區(qū)域并要求第二BS捕獲和解調(diào)MS而實(shí)現(xiàn)“宏分集”形式的“軟過區(qū)切換”的情況。在這種情況下，因?yàn)闆]有從MS得到前置碼，故須對調(diào)制的數(shù)據(jù)執(zhí)行捕獲過程。如下所述的，這修改了搜索器電路的設(shè)計(jì)，并且減少搜索過程的SNR。
即使在捕獲過程完成之后，該搜索器仍用于執(zhí)行信道估算。這對于業(yè)務(wù)信道解調(diào)特別重要，多路徑信道隨時(shí)間裝置而發(fā)展，在圖2中每個“手指”206的最佳端口分配和延遲Δi可改變。在某些環(huán)境下，適當(dāng)控制“手指”分配對于由具有有限數(shù)量的“手指”的瑞克接收機(jī)所恢復(fù)的功率量值最大化是至關(guān)重要的，而且這對IS-95-A蜂窩系統(tǒng)的容量有重要意義。
作為實(shí)現(xiàn)快速和可靠的捕獲及準(zhǔn)確的信道估算手段的搜索器性能是IS-95-A接收機(jī)的重要方面。在下文中，著重點(diǎn)放在基站的搜索器的實(shí)施上，本發(fā)明將在這方面進(jìn)行敘述。然而，很清楚，本發(fā)明同樣適用于適當(dāng)裝備的移動站。
圖1是表示諸如可用于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)上行鏈路信道結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)接收機(jī)的方框圖；圖3是表示諸如可用于本發(fā)明的又一個現(xiàn)有技術(shù)的上行鏈路信道結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)發(fā)射機(jī)的方框圖；圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)基站站點(diǎn)的平面圖；圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)接收機(jī)的方框圖；圖7是用于信號捕獲和信道估算的接收機(jī)的方框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明用于信號捕獲和信道估算的接收機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖。
本發(fā)明解決了上述的這些問題和其它的問題，在第一實(shí)施例中，它是一個接收機(jī)，含有至少兩個天線可操作用于接收同一信號的不同段；一個單元，用于處理不同段以便確定這些段的單獨(dú)信號特性(如能量)值；及一個累加器，用于累加能量值以便形成在捕獲或信道估算中使用的判定統(tǒng)計(jì)。這里還要敘述附加的實(shí)施例。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方法之間的關(guān)鍵差別是在傳送作為用于捕獲和信道估算的信息的不同(如連續(xù))段中使用二個天線，而不是只依賴于能量信息的有效分支，即一個信號路徑。通過從兩分支中交替地提取信息，在附加處理中以較小成本實(shí)現(xiàn)捕獲/估算中的重要改善。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，該圖以方框圖形式示出IS-95-A移動站調(diào)制器和發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)。在圖4中，信息序列i(k)400被提供給64元正交調(diào)制器401，其信令字母包括64長度沃爾什-哈德馬(Walsh-Hadamard)序列。在數(shù)據(jù)發(fā)送的情況下，信息序列i(k)400是加在源信息數(shù)據(jù)(它本身可包括主要和輔助信息源)的卷積碼的輸出，而在前置碼發(fā)送的情況下，該信息序列是簡單的全零序列，導(dǎo)致第D個沃爾什碼元Wo的連續(xù)發(fā)送。在沃爾什碼元選擇之后，由每個沃爾什-哈德馬序列的分量值構(gòu)成的發(fā)送的沃爾什片序列d(k)402經(jīng)過混合器403與從短的和長的PN序列產(chǎn)生的正交PN乘積碼405重疊。在經(jīng)過延遲電路406將得到的復(fù)合信號的正交分量延遲Tc/2(Tc是在IS-95-A中814ns(毫微秒)的片周期)，以便得到所需的OQPSK(交錯正交相移鍵控)擴(kuò)頻波形之后，該信號經(jīng)過FIR407、408濾波、經(jīng)混合器409調(diào)制到通帶，和經(jīng)放大電路410放大及經(jīng)天線411發(fā)送。
MS發(fā)送通常在IS-95-A基站站點(diǎn)使用類似于圖5的平面圖中所示的天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)。該天線結(jié)構(gòu)在扇區(qū)A-C500、501、502中采用三對定向的接收天線，每對天線具有120°的波束寬度，在任何對中的天線指向相同方位，而且每對在方位上分開120°形成一個“3扇區(qū)”站點(diǎn)。為了對由每個天線觀察的衰落過程解相關(guān)，共同定向的天線在空中分成幾個載頻波長。在經(jīng)預(yù)濾波以排除大約924-949MHZ的蜂窩接收頻帶之外的信號之后，從在扇區(qū)A500中的天線0503和1504得到RF通帶信號RF0505和RF1506，或者類似地從扇區(qū)B或C501或502中的相應(yīng)天線中得到。然后信號RF0505和RF1506被下變頻為復(fù)合基帶形式，可使用圖6的簡化設(shè)備。在圖6中，在天線600(和類似天線601)接收的窄帶調(diào)制的載頻fc作為信號RF0505(對天線601為RF1506)經(jīng)過混合器604和帶通濾波器605混合為中頻fIf，并經(jīng)正交混合器606及低通濾波器607最終成為復(fù)合基帶形式。通常，該設(shè)備采用附加功能，如一個AGC(自動增益控制)級，但為了簡化起見，沒有將它們示出。然后復(fù)合基帶信號通常以一個取樣頻率由A/D變換器對608進(jìn)行取樣，該取樣頻率為1.2288MHZ的片速率的某個倍數(shù)K，以產(chǎn)生離散時(shí)間信號源S0609和S1603。K值通常為8。
然后使用以圖7的方框圖形式表示的搜索器電路處理信號源對S0609和S1603。該電路表示典型的DS-SS值(直接序列擴(kuò)頻)串行搜索器功能性可能的結(jié)構(gòu)實(shí)施(雖然現(xiàn)有技術(shù)是不知道的)，其中在這里表示為微處理器的控制裝置測試該前提，即通過修改解擴(kuò)器的PN相位以符合假定的延遲、然后對固定周期內(nèi)累加解擴(kuò)器輸出的結(jié)果(判定值或統(tǒng)計(jì))進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測試使由MS發(fā)送的DS-SS信號以特定延遲出現(xiàn)。由于IS-95-A反向鏈路的基礎(chǔ)調(diào)制(underlyingmodulation)包括離散的64元沃爾什碼元，這個周期通常是整數(shù)P個的沃爾什碼元。然后在微處理器進(jìn)到下一個假定的PN相位728和累加另外P個碼元之前，判定統(tǒng)計(jì)返回到控制微處理器用于存儲。通常，微處理器在每次迭代將假定的PN相位拉前(或延遲)Tc/2。注意，雖然判定統(tǒng)計(jì)術(shù)語隱含著信號檢測的目的以及捕獲問題，但是返回給控制微處理器的數(shù)據(jù)同樣可用于信道估算。
首先通過在微處理器天線選擇控制線704的控制下構(gòu)成的多路復(fù)用器(MUX)A702考慮圖7的接收機(jī)750電路的操作，以便發(fā)出用于形成僅僅從信號S0609或S1603來的判定統(tǒng)計(jì)的取樣數(shù)據(jù)。首先，控制微處理器726給定時(shí)控制器711規(guī)定用于產(chǎn)生判定統(tǒng)計(jì)的選擇的PN相位。然后定時(shí)控制器711比較選擇的PN相位與BS系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)信號707，并計(jì)算在由選擇的PN相位喻示的假定延遲下接收每個沃爾什碼元的第一樣值的時(shí)刻。這樣建立了一個時(shí)段，在該時(shí)段多路復(fù)用器B703將在RAM緩沖器B0705和B1706之間轉(zhuǎn)換以便從不同的沃爾什碼元將接收的取樣流分為取樣的數(shù)據(jù)(因此多路復(fù)用器B703以1/Tw的沃爾什碼元率轉(zhuǎn)換，這里的Tw是沃爾什碼元持續(xù)時(shí)間)。為了解擴(kuò)OQPSK擴(kuò)頻傳輸，以Tc/2取樣速率存儲接收的信號，因?yàn)槊總€沃爾什碼元包括256個PN片，要求緩沖器B0705和B1706存儲512長度的復(fù)合序列。示出一個地址發(fā)生器和緩沖器選擇器功能717，執(zhí)行實(shí)現(xiàn)緩沖器的RAM組的管理。
在已收到包含每個沃爾什碼元的最終樣值之后，寫入取樣數(shù)據(jù)的最后樣值緩沖器由沃爾什片解擴(kuò)器715操作。在解擴(kuò)的準(zhǔn)備中，定時(shí)控制器711已經(jīng)將正交乘積PN發(fā)生器712的狀態(tài)調(diào)節(jié)到與在接收的沃爾什碼元開始的發(fā)射機(jī)擴(kuò)頻序列對應(yīng)的PN相位。這個PN發(fā)生器相位調(diào)節(jié)使用例如在美國專利5,228,054中敘述的技術(shù)可很容易實(shí)現(xiàn)，雖然其它設(shè)計(jì)也是可能的。然后定時(shí)控制器711對超出當(dāng)前樣值緩沖器的樣值714計(jì)時(shí)，經(jīng)過解擴(kuò)器715將它們與PN發(fā)生器產(chǎn)生的解擴(kuò)序列相乘，并將它們存儲到復(fù)合值的綜合和轉(zhuǎn)儲沃爾什片累加器776。累加器每8個樣值轉(zhuǎn)儲到沃爾什片緩沖器，在定時(shí)控制器711的控制下由地址發(fā)生器713保持沃爾什片緩沖器RAM718的尋址。在沃爾什片緩沖器718滿了之后，64元復(fù)合值快速哈德馬變換器(FHT)719執(zhí)行變換，以便實(shí)現(xiàn)與每個可能的發(fā)送沃爾什碼元的64長度相關(guān)。FHT的計(jì)算結(jié)構(gòu)類似于FFT(快速富立葉變換)的結(jié)構(gòu)，并可使用類似的有效和眾所周知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
FHT719的輸出包括64元復(fù)合矢量，從該矢量選擇一個單個復(fù)合值單元作為(a)與沃爾什碼元WO相關(guān)對應(yīng)的FHT輸出倉室(bin)，或b)其復(fù)合幅度或幅度平方值為最大的FHT輸出。在選擇器720的控制下進(jìn)行這個選擇，在未調(diào)制的前置碼數(shù)據(jù)上搜索期間選擇器720使用WO FHT倉室，或者在已調(diào)制的數(shù)據(jù)上搜索期間使用最大幅度FHT倉室。然后得到的Tw間隔樣值流在有限數(shù)量的沃爾什碼元上綜合形成與所選擇的PN相位相關(guān)的最后判定統(tǒng)計(jì)。最后綜合與轉(zhuǎn)儲過程的正確形式以及由此的判定統(tǒng)計(jì)取決于該信道和是否對預(yù)置碼或未調(diào)制的數(shù)據(jù)執(zhí)行搜索。在前置碼搜索的情況下，第0個FHT輸出的序列可以復(fù)合值的形式在累加器A1721(有時(shí)稱為“相干”累加)中對包括判定統(tǒng)計(jì)的所有P個碼元進(jìn)行累加，判定統(tǒng)計(jì)也是復(fù)合值的并在圖7中以信號Z0725表示。如果用于前置碼搜索的信道快速地衰落或者遇到頻偏，綜合過程可被改變?yōu)橐韵喔煞绞皆诶奂悠鰽1721中累加P1個碼元，然后取出該幅度或在單元722中的那個中間結(jié)果的幅度平方，并在累加器A2723中累加另外P2個這樣的結(jié)果以形成最后實(shí)際值的判定統(tǒng)計(jì)Z1724。這種非相干累加形式通常用于產(chǎn)生用于已調(diào)制數(shù)據(jù)搜索的判定統(tǒng)計(jì)，在這種情況下P1＝1而P2＝P。
可以開發(fā)每個BS扇區(qū)的兩個天線的可用性以便使用圖8的接收機(jī)850的結(jié)構(gòu)改善搜索器性能。多路復(fù)用器A702不再僅僅從信源S0609或S1603發(fā)出數(shù)據(jù)。而是多路復(fù)用器A702與多路復(fù)用器B703、C810和D806串聯(lián)操作以產(chǎn)生判定統(tǒng)計(jì)，該判定統(tǒng)計(jì)是來自信源S0609和S1603的數(shù)據(jù)的組合。圖8的結(jié)構(gòu)可以3種這樣的模式工作。第一種工作方式稱為“非相干”方式。以在8個沃爾什碼元與判定統(tǒng)計(jì)的形成作為一個例子最好地說明該方式的操作。定時(shí)控制器711首先命令多路復(fù)用器A702和B703從信源S0609發(fā)出取樣的數(shù)據(jù)(例如接收的擴(kuò)頻信號的第一段)到緩沖器B0705。多路復(fù)用器C810和D806被固定通過累加器A1804(它不執(zhí)行操作，即P3＝1)傳送得到的選擇FHT輸出(例如解調(diào)的(經(jīng)過混合器715和FHT719)、第一復(fù)合值段)到幅度平方功能單元807(以確定其信號特性值，如能量值)，最終傳送到累加器808。在收到包括第一沃爾什碼元的最后樣值之后，多路復(fù)用器A702和B703轉(zhuǎn)換到從信源S1603發(fā)出樣值到緩沖器B1706。然后針對那個碼元選擇的FHT輸出經(jīng)過幅度平方功能單元807累加入累加器A3808。(累加器804與805和幅度平方單元807一起形成信號特性確定級，如能量確定級840)。該過程重復(fù)直到已收到總共8個沃爾什碼元為止(即P4＝8)，此時(shí)累加器A3808的輸出作為實(shí)值的判定統(tǒng)計(jì)Z2809轉(zhuǎn)儲到微處理器726(例如作為捕獲檢測器842或作為信道估算器844用于進(jìn)一步處理)。
在稱為“相干方式”的第二種操作方式中，多路復(fù)用器A702與B703象以前一樣從信源S0609和S1603交替地發(fā)出數(shù)據(jù)到緩沖器B0705和B1706。第一FHT輸出(通常在該方式中被選擇作為第0個FHT輸出)以復(fù)合形式在累加器A1804中進(jìn)行累加。然后第二輸出在累加器A2805中以復(fù)合形式累加，第三輸出在累加器A1804中累加等等直到第8個碼元在A2805中進(jìn)行累加。然后累加器A1804通過多路復(fù)用器D806經(jīng)幅度平方功能單元807轉(zhuǎn)儲到累加器A3808。然后累加器A2805的內(nèi)容經(jīng)過幅度平方功能單元807類似地處理并加到累加器A3808，多路復(fù)用器D806從累加器A2805轉(zhuǎn)換到信源。然后得到的緩沖器A3808的實(shí)值內(nèi)容作為判定統(tǒng)計(jì)Z2809返回到微處理器726。在該模式中P3＝4，和P4＝2。
在稱為“混合方式”的第三種(即最后的)操作方式中，多路復(fù)用器A702與B703起著以前的作用，而多路復(fù)用器D806被初始地定位以便從累加器A1804發(fā)出數(shù)據(jù)。然后第1和第3碼元(而且在這個模式中這些通常是第0個沃爾什碼元)由A1804以復(fù)合方式累加，而A2805累加第2和第4個碼元。然后累加器A1804經(jīng)過幅度平方功能單元807轉(zhuǎn)儲入累加器A3808。然后轉(zhuǎn)換多路復(fù)用器D806，并同樣地將累加器A2805經(jīng)幅度平方功能單元807轉(zhuǎn)儲入A3808。然后在A1804中以復(fù)合方式累加第5與第7碼元，在A2805中累加第6和第8碼元，在A1804和A2805中得到的值的幅度平方被轉(zhuǎn)儲入A3808，作為判定統(tǒng)計(jì)Z2809最后報(bào)告到微處理器726。這個情況下P3＝2和P4＝4。
圖8所示的延遲補(bǔ)償單元800和801任選地被要求對圖6中所示的RF變換器的RF、IF和基帶處理級中群延遲偏差進(jìn)行補(bǔ)償。這種延遲補(bǔ)償?shù)男枰Q于該變換器的設(shè)計(jì)和制造容差。延遲補(bǔ)償單元800和801可用數(shù)字移位寄存器電路或通過調(diào)節(jié)抽取器700與701的抽取相位實(shí)現(xiàn)。所要求的延遲通常在制造期間校正，或者通過測量在不同天線觀察相同接收的多徑分量的瑞克單元之間的平均差分延遲的現(xiàn)場操作中由接收機(jī)自動地適應(yīng)。承請注意，圖8的結(jié)構(gòu)是要強(qiáng)調(diào)對圖7結(jié)構(gòu)的改變，而且通常地被設(shè)計(jì)成也可實(shí)現(xiàn)由圖7支持的單個天線搜索模式。
很清楚，單片集成電路制造的當(dāng)前技術(shù)將支持在VLSI(特大規(guī)模集成)裝置上實(shí)現(xiàn)圖8電路的。請注意，雖然圖8所示的實(shí)施例只檢查每個接收的沃爾什碼元的一個PN相位，但是通過擴(kuò)展樣值數(shù)據(jù)緩沖器，包括中間結(jié)果存儲的額外存儲器，和以較高的時(shí)鐘速率操作解擴(kuò)、FHT和集成電路，該電路可容易地提供能夠檢查每個沃爾什碼元多個PN相位。通常，從這種搜索器設(shè)計(jì)而得到的“手指”分配可在每個天線觀察的信道為不同總體數(shù)量的相同廣義穩(wěn)態(tài)不相關(guān)散射器(WSSUS)統(tǒng)計(jì)模式的假定條件下成對地進(jìn)行。
雖然業(yè)已描述并且以一定程度的特殊性描述了本發(fā)明，但應(yīng)懂得，本實(shí)施例的公開僅是示例性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離如所要求的本發(fā)明的范圍內(nèi)可以在部件的安排組合和可采取的步驟進(jìn)行很多的變化。例如，如所述的優(yōu)選實(shí)施例通信系統(tǒng)的天線和解調(diào)器部分被引導(dǎo)到在無線通信信道上發(fā)送的CDMA擴(kuò)頻信號。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的，這里所敘述和要求的編碼與解碼技術(shù)也適用于在其它類型傳輸系統(tǒng)象基于時(shí)分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)的系統(tǒng)。另外，通信信道可替代地為電子數(shù)據(jù)總線、有線、光纖鏈路、衛(wèi)星鏈路或任何其它類型的通信信道。同樣，雖然該設(shè)計(jì)表示從兩個天線發(fā)出數(shù)據(jù)，但是可以順序地接入天線以產(chǎn)生每個判定變量。另外，這些實(shí)施例具體采用的電路可以多種方式中的任何一種實(shí)現(xiàn)，例如使用DSP(數(shù)字信號處理器)或一個或幾個ASIC(專用集成電路)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，雖然本發(fā)明已結(jié)合其具體實(shí)施例敘述了，但很顯然，根據(jù)前面的敘述可對本發(fā)明做出許多替代、改變和變化。據(jù)此，本發(fā)明旨在包含在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的替代、改變和變化。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.一種用于處理接收的擴(kuò)頻信號的方法，其特征在于，包括(a)經(jīng)接收機(jī)的第一天線接收信號的第一段和從第一段確定第一復(fù)合值；(b)確定第一復(fù)合值的第一信號特性值；(c)經(jīng)接收機(jī)的第二天線接收信號的第二段和從第二段確定第二復(fù)合值；(d)確定第二復(fù)合值的第二信號特性值；(e)累加第一和第二信號特性值以產(chǎn)生累加的信號特性；和(f)根據(jù)累加的信號特性開始接收的擴(kuò)頻信號的解調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟(d)之后的步驟(i)經(jīng)第一天線接收信號的第三段和從第三段確定第三復(fù)合值；(ii)確定第三復(fù)合值的第三能量值；(iii)經(jīng)第二天線接收信號的第四段和從第四段確定第四復(fù)合值；(iv)確定第四段的第四能量值；和其中步驟(e)還包括累加一個第三和第四能量值與第一和第二能量值以形成累加的能量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟(b)還包括經(jīng)第一天線接收信號的第三段并從第三段確定第三復(fù)合值，累加第三復(fù)合值與第一復(fù)合值，和從累加的第一和第三復(fù)合值確定第一能量值；和步驟(d)還包括經(jīng)第二天線接收信號的第四段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，包括(e)還包括經(jīng)第一天線接收信號的第五和第七段并且從第五和第七段確定第五和第七復(fù)合值，并且從累加的第五與第七復(fù)合值確定第三能量值；經(jīng)第二天線接收信號的第六和第八段并且從第六和第八段確定第六和第八復(fù)合值，累加第六與第八復(fù)合值，并且從累加的第六與第八復(fù)合值確定第四能量值，和累加第三和第四能量值與第一和第二能量值，并且輸出累加的第一至第四能量值作為判定值。
7.一種接收機(jī)，用于處理接收的擴(kuò)頻信號，其特征在于，包括(a)第一接收裝置，用于經(jīng)第一天線接收信號的第一段并從第一段導(dǎo)出第一復(fù)合值；(b)第一確定裝置，用于確定第一復(fù)合值段的第一信號特性值；(c)第二接收裝置，用于經(jīng)第二天線接收信號的第二段并從第二段導(dǎo)出第二復(fù)合值；(d)第二確定裝置，用于確定第二復(fù)合值的第二信號特性值；(e)累加裝置，用于累加第一和第二能量值并輸出累加的信號特性值；和(f)解調(diào)擴(kuò)頻信號的裝置，所述裝置根據(jù)累加的信號特性啟動進(jìn)行解調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收機(jī)，其特征在于，還包括用于估算與接收的信號相關(guān)的信道的裝置，響應(yīng)累加的信號特性用于估算信道的裝置。
10.一種接收機(jī)，用于處理接收的擴(kuò)頻信號；其特征在于，包括(a)含有一個第一天線，可操作地用于經(jīng)第一天線接收信號的第一段；(b)第二接收機(jī)前端，含有一個可操作地用于經(jīng)第二天線接收信號的第二段，由第一接收機(jī)前端接收在第一段之后由第二接收機(jī)前端接收的第二段；(c)一個能量確定級，耦合到第一和第二接收機(jī)前端，該能量確定級根據(jù)第一段確定第一能量值和根據(jù)第二段確定第二能量值；(d)一個累加器，耦合到該能量確定級，可操作地用于累加第一和第二能量值并且輸出累加的能量值；和(e)一個解調(diào)器，響應(yīng)該累加器，該解調(diào)器根據(jù)該累加的能量值開始接收信號的解調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種對于由接收擴(kuò)頻信號的捕獲和信道估算而組成的一個組確定一個判定值的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)經(jīng)接收機(jī)第一天線接收信號的第一段和解調(diào)第一段以形成第一復(fù)合值段；(b)確定第一復(fù)合值段的第一信號特性值；(c)經(jīng)接收機(jī)第二天線接收信號的第二段和解調(diào)第二段以形成第二復(fù)合值段；(d)確定第二復(fù)合值段的第二信號特性值；(e)累加第一和第二信號特性值并輸出累加的信號特性值作為判定值，由捕獲檢測器或信道估算器構(gòu)成的組之一使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的第一和第二信號特性值分別是第一和第二能量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟(d)之后的步驟(i)經(jīng)第一天線接收信號的第三段和解調(diào)第三段以形成第三復(fù)合值段；(ii)確定第三復(fù)合值段的第三能量值；(iii)經(jīng)第二天線接收信號的第四段和解調(diào)第四段以形成第四復(fù)合值段；(iv)確定第四段的第四能量值；和其中步驟(e)還包括累加第三和第四能量值與第一和第二能量值，并且輸出累加的第一至第四能量值作為判定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于步驟(b)還包括累加第一復(fù)合值段，經(jīng)第一天線接收信號的第三段并解調(diào)第三段以形成第三復(fù)合值段，累加第三復(fù)合值段與第一復(fù)數(shù)值段，和從累加的第一至第三復(fù)合值段確定第一能量值；和步驟(d)還包括累加第二復(fù)合值段，經(jīng)第二天線接收信號的第四段并解調(diào)第四段以形成第四復(fù)合值段，累加第四復(fù)合值段與第二復(fù)合值段，和從累加的第二與第四復(fù)合值段確定第二能量值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，包括(e)還包括經(jīng)第一天線接收信號的第五和第七段并且解調(diào)第五和第七段以形成第五和第七復(fù)合值段，累加第五和第七復(fù)合值段，并且從累加的第五與第七復(fù)合值段確定第三能量值；經(jīng)第二天線接收信號的第六和第八段并且解調(diào)第六和第八段以形成第六和第八復(fù)合值段，累加第六與第八復(fù)數(shù)值段，并且從累加的第六與第八復(fù)合值段確定第四能量值；和累加第三和第四能量值與第一和第二能量值，并且輸出累加的第一至第四能量值作為判定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟(a)和(c)還包括補(bǔ)償?shù)谝缓偷诙沃坏难舆t。
7.一種接收機(jī)，包括第一和第二天線，可操作用于確定由接收的擴(kuò)頻信號的捕獲和信道估算組成的一個組的一個判定值，其特征在于，包括(a)第一接收裝置，用于經(jīng)第一天線接收信號的第一段并解調(diào)第一段以形成第一復(fù)合值段；(b)第一確定裝置，用于確定第一復(fù)合值段的第一信號特性值；(c)第二接收裝置，用于經(jīng)第二天線接收信號的第二段和解調(diào)第二段以形成第二復(fù)合值段；(d)第二確定裝置，和用于確定第二復(fù)合值段的第二信號特性值；(e)累加和輸出裝置，用于累加第一和第二能量值并輸出累加的信號特性值作為判定值，由捕獲檢測器或信道估算器構(gòu)成的一個組使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的接收機(jī)，其特征在于，分別用于確定的第一和第二確定裝置確定的第一和第二信號特性值分別是第一和第二能量值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收機(jī)，其特征在于第一接收裝置還可操作用于經(jīng)第一天線接收信號的第三段并解調(diào)第三段以形成第三復(fù)合值段；第一確定裝置還可操作用于確定第三復(fù)合值段的第三能量值；第二接收裝置還可操作用于經(jīng)第二天線接收信號的第四段并解調(diào)第四段以形成第四復(fù)合值段；第二接收裝置還可操作用于確定第四復(fù)合值段的第四能量值；和累加和輸出裝置還可操作用于累加第三與第四能量值和第一與第二能量值并輸出累加的第一至第四能量值作為判定值。
10.一種接收機(jī)，可操作地用于為接收的擴(kuò)頻信號的捕獲檢測器和信道估算器所組成的一個組確定一個判定值，其特征在于，包括(a)第一接收機(jī)前端，含有一個第一天線，可操作地用于經(jīng)第一天線接收信號的第一段；(B)第二接收機(jī)前端，含有一個第二天線，可操作地用于經(jīng)第二天線接收信號的第二段，第二段緊接第一段；(c)一個能量確定級，耦合到第一和第二接收機(jī)前端，可操作地用于根據(jù)第一段確定第一能量值和根據(jù)第二段確定第二能量值；以及(d)一個累加器，耦合到該能量確定級，可操作地用于累加第一和第二能量值并且輸出累加的能量值作為判定值，由捕獲檢測器和信道估算器組成的一個組使用。
全文摘要
本發(fā)明提供產(chǎn)生信號捕獲和信道估算中使用的判定值(809)的方法和設(shè)備。在第一實(shí)施例中提供一個接收機(jī)(850)，包括至少兩個空間分集天線(600、601)，它們可接收相同信號的不同(如相連的)段，一個信號特性值(如能量)確定級(840)，用于處理不同的段以確定這些段單獨(dú)的能量值，和一個累加器(808)，用于累加能量值以便形成判定值或統(tǒng)計(jì)值(809)。還提供另外的實(shí)施例。
文檔編號H04B1/707GK1148452SQ96190149
公開日1997年4月23日 申請日期1996年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月7日
發(fā)明者肯尼思·A·斯圖爾特 申請人:摩托羅拉公司