專(zhuān)利名稱(chēng)：在多用戶(hù)擴(kuò)頻系統(tǒng)中的碼同步的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，特別是發(fā)射和接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法和裝置。
背景技術(shù)：
由于信息吞吐量的增加，現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)正在向更高的帶寬演變。獲得更高帶寬的通常方式是運(yùn)用并行信道來(lái)發(fā)送信息。例如在運(yùn)用擴(kuò)頻技術(shù)的系統(tǒng)中，可以產(chǎn)生多于一個(gè)的偽噪聲(PN)序列，并用于調(diào)制多于一個(gè)的信息數(shù)據(jù)流，由此產(chǎn)生經(jīng)由一單個(gè)射頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的信息的多個(gè)并行信道。
現(xiàn)有技術(shù)的用于在多個(gè)并行信道中發(fā)送的擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，要求有相應(yīng)的多個(gè)用于解擴(kuò)多個(gè)PN序列從而對(duì)信息解碼的捕獲和跟蹤環(huán)路。多個(gè)捕獲和跟蹤環(huán)路大大地增加了現(xiàn)有技術(shù)接收機(jī)的成本。
這樣，需要一種發(fā)射和接收不需要昂貴的多個(gè)捕獲和跟蹤環(huán)路的多信道擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法和裝置。需要一種僅利用單個(gè)捕獲和跟蹤環(huán)路來(lái)對(duì)多個(gè)并行信道解碼的方法和裝置。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)方面是一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法。該方法在發(fā)射機(jī)中包含步驟將多個(gè)偽噪聲(PN)序列發(fā)生器初始化為多個(gè)預(yù)定的初始狀態(tài)，之后由多個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列，并且通過(guò)使用這多個(gè)發(fā)送PN序列對(duì)信息編碼來(lái)發(fā)送擴(kuò)頻信號(hào)。該方法進(jìn)一步包含在接收機(jī)中的步驟捕獲和跟蹤多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)先確定的序列，并且預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)。該方法在接收機(jī)中進(jìn)一步包括步驟調(diào)整一個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)與多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)，并與該多個(gè)發(fā)送PN序列中的該一個(gè)預(yù)定的序列時(shí)間同步的選定PN序列，并且通過(guò)利用該選定的PN序列對(duì)信息解碼從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列的一個(gè)對(duì)應(yīng)序列進(jìn)行解擴(kuò)的步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中發(fā)送作為擴(kuò)頻信號(hào)信息的發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)包含一個(gè)用于接收包含要發(fā)送的信息的消息的輸入接口和一個(gè)連到輸入接口的用于處理信息的處理器。該發(fā)射機(jī)進(jìn)一步包含連到處理器準(zhǔn)備由此初始化為多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)的多個(gè)偽噪聲(PN)序列發(fā)生器。該處理器控制多個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生多個(gè)互相時(shí)間同步的發(fā)送PN序列。發(fā)射機(jī)同時(shí)包含至少一個(gè)射頻(RF)調(diào)制器，用于在運(yùn)用多個(gè)發(fā)送PN序列對(duì)信息編碼之后，發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用于接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的接收機(jī)。該接收機(jī)包含一個(gè)用于捕獲和跟蹤互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列的捕獲和跟蹤單元和一個(gè)連到捕獲和跟蹤單元的處理器；該處理器用于預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)和用于調(diào)整PN序列發(fā)生器產(chǎn)生與多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)但不同于預(yù)先確定的那個(gè)序列并與預(yù)先確定的那個(gè)序列時(shí)間同步的一個(gè)選定的PN序列。該接收機(jī)進(jìn)一步包括連到處理器的PN序列發(fā)生器，用于通過(guò)利用選定的PN序列對(duì)信息解碼，從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相應(yīng)序列進(jìn)行解擴(kuò)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用于接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的接收機(jī)。該接收機(jī)包含一個(gè)捕獲和跟蹤單元和一個(gè)連到捕獲和跟蹤單元的處理器，其中捕獲和跟蹤單元用于捕獲和跟蹤互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列，處理器用于預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)和用于調(diào)整多個(gè)PN序列發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生與多個(gè)發(fā)送PN序列中的若干個(gè)相對(duì)應(yīng)并與預(yù)先確定的一個(gè)序列時(shí)間同步的選定的PN序列。該接收機(jī)進(jìn)一步包括連到處理器的多個(gè)PN序列發(fā)生器，用于通過(guò)利用多個(gè)選定的PN序列對(duì)信息解碼，從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列中的若干個(gè)相應(yīng)序列同時(shí)進(jìn)行解擴(kuò)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為遵照本發(fā)明的模塊化移位寄存器的電原理框圖。
圖2為圖1的模塊化移位寄存器的示意表示。
圖3為遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)后端的電原理框圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)式擴(kuò)頻接收機(jī)的電原理框圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)式擴(kuò)頻接收機(jī)的電原理框圖。
圖6是遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻通信接收機(jī)的第一優(yōu)選實(shí)施例的電原理框圖。
圖7是遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻通信接收機(jī)的第二優(yōu)選實(shí)施例的電原理框圖。
圖8是遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)的電原理框圖。
圖9是遵照本發(fā)明的一種發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法的流程圖。
圖10是遵照本發(fā)明的一種接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法的流程圖。
圖11～13是描述遵照本發(fā)明所用的m序列的配置的圖表。
附圖的詳細(xì)描述下面將描述的是在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收多個(gè)時(shí)間同步的偽噪聲(PN)序列的低成本實(shí)現(xiàn)。描述的兩個(gè)接收機(jī)實(shí)現(xiàn)可以被用來(lái)接收多個(gè)時(shí)間同步的PN序列?，F(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)頻接收機(jī)已經(jīng)要求一個(gè)專(zhuān)用信道來(lái)解擴(kuò)每一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)。為了成功地解擴(kuò)信號(hào)，不得不單獨(dú)捕獲和跟蹤每個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)。遵照本發(fā)明的下面所述的方法只需要捕獲和跟蹤時(shí)間同步的PN序列的單個(gè)序列，來(lái)對(duì)其余的PN序列進(jìn)行解擴(kuò)。該方法減少了要求同時(shí)接收兩個(gè)或更多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)的復(fù)雜度，從而提供了一種成本有效的實(shí)現(xiàn)方法。
圖1為遵照本發(fā)明的模塊化移位寄存器100的電原理框圖。為了簡(jiǎn)化圖形，普通技術(shù)人員所熟知的時(shí)鐘和其它控制信號(hào)被省略了。模塊化移位寄存器100更可取地是包含多個(gè)常規(guī)1比特移位寄存器102，通過(guò)常規(guī)的異或(XOR)邏輯電路106互相連接。每個(gè)異或邏輯電路106的第二個(gè)輸入連接到多個(gè)常規(guī)兩個(gè)輸入端與門(mén)104中的一個(gè)的輸出端。多個(gè)與門(mén)104中的每一個(gè)的第一個(gè)輸入端連到模塊化移位寄存器100的輸出端108。多個(gè)與門(mén)104中的每一個(gè)的第二個(gè)輸入端連到存在常規(guī)寄存器(未表示出)中的代表一個(gè)抽頭(下面進(jìn)一步討論)的一個(gè)值，它控制著模塊化移位寄存器100的反饋配置。以普通技術(shù)人員所熟知的一種方式設(shè)置模塊化移位寄存器100，用于產(chǎn)生最大長(zhǎng)度線(xiàn)性移位寄存器序列(即簡(jiǎn)言之，m序列)。應(yīng)能理解的是，可選地，一種簡(jiǎn)單的連續(xù)的移位寄存器型實(shí)現(xiàn)方法也能用于產(chǎn)生本發(fā)明所用的m序列。然而，由于后者的實(shí)現(xiàn)方法時(shí)間上不夠有效，所以?xún)?yōu)選模塊化的方法。關(guān)于用于擴(kuò)頻通信的m序列的產(chǎn)生和利用的進(jìn)一步信息是可以獲得的，例如George R.Cooper和Clare D.McGillem所寫(xiě)的《(現(xiàn)代通信系統(tǒng)和擴(kuò)頻技術(shù)》第289-305頁(yè)和第326-331頁(yè)，McGraw-Hill,Inc.,1986.
參數(shù)t0j，t1j,...,tmj作為抽頭，代表發(fā)生器的反饋配置。在時(shí)間k,m個(gè)移位寄存器的內(nèi)容從右向左分別標(biāo)記為c0j(k)，c1j(k),...,cm-1j(k)。在下一個(gè)時(shí)刻k+1，移位寄存器的內(nèi)容由下式給出cij={ci+1j(k)⊕(ti+1jc0j(k)·c0j(k))]]>對(duì)于i=0,1,…,m-2對(duì)于i=m-1對(duì)于j=0,1,...,N-1和k=1,2,...,給出初始條件c1j(k),i=0,1,...,m-1。(N代表對(duì)于一個(gè)給定的發(fā)生器大小的m序列的最大可能數(shù)目，將在下面定義)。通過(guò)定義cmj=0，上面的表達(dá)式可以更簡(jiǎn)潔地寫(xiě)作cij(k+1)=ci+1j(k)(ti+1jc0j(k))對(duì)于i=0,1,…,m-1為簡(jiǎn)化，定義下面的無(wú)符號(hào)整數(shù)cj(k)=cm-1j(k)cm-2j(k)…c0j(k)二進(jìn)制形式(對(duì)k=0,1,...)，和tj=tmjtm-1j……t0j二進(jìn)制形式m序列的一個(gè)周期由c0j(2m-2),c0j(2m-3),....,c0j(1)，c0j(0)給出。因此，用｛c0j(k)｝標(biāo)記系統(tǒng)的第j個(gè)m序列。
一個(gè)m級(jí)的序列的周期為L(zhǎng)=2m-1，所說(shuō)的一個(gè)m序列是在條件m比特整數(shù)cj(0)為非零，m+1比特整數(shù)tj的比特對(duì)應(yīng)于系數(shù)為0或1的不可約m次多項(xiàng)式。有N個(gè)這樣的整數(shù)，其中N=1mφ(2m-1),]]>φ(k)為小于k并最接近k的整數(shù)的個(gè)數(shù)。對(duì)于給定的一套抽頭tj，不同的初始狀態(tài)將引起相同的m序列移位形式的不同。
圖2為模塊化移位寄存器100的示意表示。在圖2中描述了輸入一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)終端(CLK)，用于多個(gè)模塊化移位寄存器100互相時(shí)間同步。
圖3為遵照本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)后端的電原理框圖。發(fā)射機(jī)后端300包含一個(gè)第0個(gè)m序列發(fā)生器302，它有第0個(gè)初始化總線(xiàn)328用第0套初始值設(shè)置對(duì)移位寄存器102的內(nèi)容初始化。第0個(gè)m序列發(fā)生器302也包含用于接收第0套用于定義由發(fā)生器302產(chǎn)生的m序列的抽頭值設(shè)置的第0個(gè)抽頭總線(xiàn)330和一個(gè)用于接收時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘總線(xiàn)332。發(fā)生器302連到異或邏輯電路303的第一個(gè)輸入端，異或邏輯電路303的第二個(gè)輸入端連到第0個(gè)數(shù)據(jù)流總線(xiàn)311。異或邏輯電路303的輸出連到用于產(chǎn)生擴(kuò)頻射頻信號(hào)的常規(guī)射頻(RF)調(diào)制器304。另外地，作為一個(gè)選擇，發(fā)射機(jī)后端300可以省略異或邏輯電路303和第0個(gè)數(shù)據(jù)流。這個(gè)選擇允許發(fā)射機(jī)后端300發(fā)送不被任何數(shù)據(jù)流調(diào)制的第0個(gè)m序列，從而，在接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)第0個(gè)m序列的捕獲和跟蹤，如下面的進(jìn)一步描述。
發(fā)射機(jī)后端300進(jìn)一步包含第1個(gè)m序列發(fā)生器306，它有第1個(gè)初始化總線(xiàn)338用第1套初始值設(shè)置對(duì)移位寄存器102的內(nèi)容初始化。第1個(gè)m序列發(fā)生器306也包含用于接收第1套用于定義由發(fā)生器306產(chǎn)生的m序列的抽頭值設(shè)置的第1個(gè)抽頭總線(xiàn)334和一個(gè)用于接收時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘總線(xiàn)332。發(fā)生器306連到異或邏輯電路308的第一個(gè)輸入端，異或邏輯電路308的第二個(gè)輸入端連到第1個(gè)數(shù)據(jù)流總線(xiàn)312。異或邏輯電路308的輸出連到用于產(chǎn)生包含由第1個(gè)m序列擴(kuò)頻的第1個(gè)數(shù)據(jù)流的擴(kuò)頻射頻信號(hào)的常規(guī)RF調(diào)制器310。
此外，發(fā)射機(jī)后端300進(jìn)一步包含其它的發(fā)生器和調(diào)制器，一直到第(N-1)個(gè)m序列發(fā)生器320，它有第N-1個(gè)初始化總線(xiàn)340用第N-1套初始值設(shè)置對(duì)移位寄存器102的內(nèi)容初始化。第N-1個(gè)m序列發(fā)生器320也包含用于接收第N-1個(gè)用于定義由發(fā)生器320產(chǎn)生的m序列的抽頭值設(shè)置的第N-1個(gè)抽頭總線(xiàn)336和一個(gè)用于接收時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘總線(xiàn)332。發(fā)生器320連到異或邏輯電路322的第一個(gè)輸入端，異或邏輯電路322的第二個(gè)輸入端連到第N-1個(gè)數(shù)據(jù)流總線(xiàn)326。異或邏輯電路322的輸出連到用于產(chǎn)生包含由第N-1個(gè)m序列擴(kuò)頻的第N-1個(gè)數(shù)據(jù)流的擴(kuò)頻射頻信號(hào)的常規(guī)RF調(diào)制器324。
RF調(diào)制器304,310,324的輸出在一個(gè)常規(guī)相加器314中相加，相加器連到一個(gè)常規(guī)功率放大器316和用于發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)的天線(xiàn)318。擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)后端300有以下條件滿(mǎn)足本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例所有m序列有共同的m比特整數(shù)cj(0)，即c0(0)=c1(0)=…=cN-1(0)。隨后，根據(jù)m序列的特性，對(duì)于h=0,1,…,c0(h·L)=c1(h·L)=…=cN-1(h·L)(即cj(h·L)的值與j無(wú)關(guān))。擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)后端300因而發(fā)射多個(gè)時(shí)間同步的擴(kuò)頻信號(hào)。
遵照本發(fā)明的另一實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)后端300的所有m序列并不是有共同的m比特整數(shù)cj(0)。以復(fù)雜度的稍微增加為代價(jià)，某些或所有m比特整數(shù)cj(0)可以互相不同。在另外的實(shí)施例中，每個(gè)m序列發(fā)生器302,306,320的初始狀態(tài)對(duì)于接收機(jī)是已知的，所以在接收機(jī)中，m序列的相對(duì)位置可以復(fù)制。另外的這一實(shí)施例的可能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)將在下面進(jìn)一步討論。
在擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)后端300中，第0個(gè)m序列更可取地是不用數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)制。這種數(shù)據(jù)的缺少不是絕對(duì)需要的，但是當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，m序列的捕獲更簡(jiǎn)單，因而有速度更快的優(yōu)點(diǎn)。此外，對(duì)m比特整數(shù)c0(0)的值作出選擇(例如，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬)從而減少每對(duì)m序列平均的互相關(guān)的幅度。有N(N-1)/2對(duì)m序列。上述的選擇是優(yōu)先的，但是遵照本發(fā)明不是絕對(duì)需要的。
為了對(duì)多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解碼，一個(gè)常規(guī)接收機(jī)必須捕獲和跟蹤每個(gè)PN序列以對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)式擴(kuò)頻接收機(jī)400，如圖4所示，包含一個(gè)用來(lái)截收多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的天線(xiàn)402，天線(xiàn)402連到用于解調(diào)多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的RF解調(diào)器404。解調(diào)器404連到一個(gè)捕獲和跟蹤單元406，捕獲和跟蹤單元406通過(guò)一條控制總線(xiàn)414連到與之合作捕獲和跟蹤多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)中的一個(gè)的第j個(gè)m序列發(fā)生器408。接收機(jī)400不能同時(shí)對(duì)多于一個(gè)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。而且，為了對(duì)不同的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼，接收機(jī)400必須捕獲和跟蹤相應(yīng)的m序列，這需要時(shí)間。
現(xiàn)有技術(shù)的并行擴(kuò)頻接收機(jī)500，如圖5所述，能同時(shí)對(duì)多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解碼，但是需要多個(gè)捕獲和跟蹤單元406和多個(gè)m序列發(fā)生器408。并行實(shí)現(xiàn)所需的附加硬件將大大增加接收機(jī)500的成本。
圖6為遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻通信接收機(jī)600的第一實(shí)施例的電原理框圖。接收機(jī)600包含一個(gè)連到用于截收和解調(diào)多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的常規(guī)RF解調(diào)器604的常規(guī)天線(xiàn)602。解調(diào)器604連到一個(gè)常規(guī)捕獲和跟蹤單元606，捕獲和跟蹤單元606通過(guò)控制總線(xiàn)614連到控制由遵照本發(fā)明的第j個(gè)m序列發(fā)生器608產(chǎn)生的偽噪聲(PN)序列的處理器616。發(fā)生器608連到捕獲和跟蹤單元606，用于提供一個(gè)m序列與解調(diào)信號(hào)作比較。處理器616與捕獲和跟蹤單元606和第j個(gè)m序列發(fā)生器608協(xié)作，捕獲和跟蹤多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)中的任何一個(gè)。這是通過(guò)捕獲和跟蹤m序列中的一個(gè)預(yù)定的序列，然后，與發(fā)生器608的預(yù)定初始狀態(tài)的事件相符合，調(diào)整發(fā)生器608的抽頭產(chǎn)生任意需要的PN序列來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)生器608進(jìn)一步連到異或邏輯單元610的第一個(gè)輸入端，異或邏輯單元610的第二個(gè)輸入端連到用于接收多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的RF調(diào)制器。異或邏輯單元610對(duì)與發(fā)生器608產(chǎn)生的m序列相對(duì)應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行解擴(kuò)，在輸出端612產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)流。
遵照本發(fā)明的另一實(shí)施例中，其中發(fā)射機(jī)后端300的所有m序列沒(méi)有共同的m比特整數(shù)cj(0)，某些m序列配置不僅需要調(diào)整與預(yù)定初始狀態(tài)事件相符的發(fā)生器608的抽頭，而且，重新裝入與下一個(gè)要產(chǎn)生的m序列相對(duì)應(yīng)的初始狀態(tài)。另外地，通過(guò)審慎地選取發(fā)送的m序列的初始狀態(tài)，即使兩個(gè)m序列的初始狀態(tài)不同，也可能安排任何兩個(gè)m序列在序列中一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)在發(fā)生器608中有一套共同的狀態(tài)。在后一種情形下，如果作調(diào)整以便與兩個(gè)m序列有一套共同狀態(tài)的點(diǎn)相符合，那么只需要調(diào)整發(fā)生器608的抽頭。此外，第0個(gè)m序列能比每個(gè)周期一次更頻繁的速度改變m序列(沒(méi)有額外計(jì)算)可能是有利的，例如在一個(gè)以用不同m序列編碼的短脈沖形式發(fā)送數(shù)據(jù)的保密系統(tǒng)中。遵照該另一實(shí)施例的m序列的不同配置將結(jié)合圖11-13進(jìn)一步討論。
圖7是遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻通信接收機(jī)700的第二優(yōu)選實(shí)施例的電原理框圖。接收機(jī)700既具有現(xiàn)有技術(shù)中串行方法的簡(jiǎn)便性又有現(xiàn)有技術(shù)中并行方法的速度。接收機(jī)700包含一個(gè)天線(xiàn)702和一個(gè)用于截收和解調(diào)多個(gè)時(shí)間同步的擴(kuò)頻信號(hào)的常規(guī)解調(diào)器704。解調(diào)器輸出端706連到一個(gè)用于捕獲和跟蹤最好是第0個(gè)m序列的常規(guī)捕獲和跟蹤單元710。捕獲和跟蹤單元710通過(guò)一條控制總線(xiàn)742連到用于控制由多個(gè)m序列發(fā)生器714,722,730產(chǎn)生的PN序列的處理器712。m序列經(jīng)由處理器712提供的共同的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)互相時(shí)間同步。
更可取地，第0個(gè)m序列發(fā)生器714的輸出端716連到捕獲和跟蹤單元710提供第0個(gè)m序列與解調(diào)信號(hào)作比較。多個(gè)異或邏輯單元718,726,734的第一個(gè)輸入端分別連到發(fā)生器714,722,730的輸出端716,724,732。多個(gè)異或邏輯單元718,726,734的第二個(gè)輸入端連到解調(diào)器輸出端706。多個(gè)異或邏輯單元718,726,734的輸出端720,728,736同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)數(shù)據(jù)流。應(yīng)該注意不用數(shù)據(jù)流調(diào)制第0個(gè)m序列的系統(tǒng)，異或邏輯單元718和第0個(gè)數(shù)據(jù)流的輸出720可以省略。另外地，可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的普通技術(shù)的一種來(lái)評(píng)估，數(shù)據(jù)流解碼器738的單元(用虛線(xiàn)框描述)既可以用數(shù)字信號(hào)處理器，如由Motorola,Inc.of Schaumburg IL公司生產(chǎn)的模型DSP56100處理器，或應(yīng)用專(zhuān)用集成電路(ASIC)。當(dāng)接收機(jī)700被描述成具有所有N個(gè)可能的m序列發(fā)生器714,722,730，如果不希望同時(shí)解擴(kuò)所有N個(gè)可能的m序列，值得注意的是接收機(jī)中m序列發(fā)生器714,722,730的數(shù)目可以少于N。
更多的操作細(xì)節(jié)中，接收機(jī)600,700最好通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)于t0的設(shè)置，先捕獲{c00(k)}，即沒(méi)有數(shù)據(jù)的m序列。另外地，在更通常的所有m序列都被數(shù)據(jù)調(diào)制的設(shè)置中，接收機(jī)600,700可以捕獲任何一個(gè)指定為第一的序列。
一旦初始捕獲結(jié)束了，可以通過(guò)改變本地產(chǎn)生的m序列的復(fù)制的反饋設(shè)置，從任何一個(gè)m序列中解調(diào)出數(shù)據(jù)。由于在發(fā)射機(jī)后端300處，需要所有的m序列具有相同的初始狀態(tài)的限制，捕獲隨后的m序列是不必要的。
最初地，為了捕獲{c00(k)}，本地產(chǎn)生的m序列具有對(duì)應(yīng)于tj=t0的反饋設(shè)置。一旦{c00(k)}被捕獲了，監(jiān)控cj(k)直到cj(k)=c0(0)(即直到移位寄存器的狀態(tài)代表初始狀態(tài))。一旦cj(k)=c0(0)，可以改變抽頭值tj為tj1，對(duì)于某些j1∈{1,2,…,N-1}。參數(shù)j1對(duì)應(yīng)于接收機(jī)600,700下一步該解擴(kuò)的m序列。從這個(gè)m序列中獲得的數(shù)據(jù)能包含包括當(dāng)又有cj(k)=c0(0)時(shí)，要用的jn的下一個(gè)值在內(nèi)的任何信息。當(dāng)然，反饋設(shè)置不必每個(gè)周期都變化。
在一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)中，監(jiān)控cj(k)直到cj(k)=c0(0)可能沒(méi)有留出足夠的時(shí)間去改變tj和對(duì)希望的數(shù)據(jù)流的正確解碼。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)監(jiān)控cj(k)直到cj(k)=c0(hL-a)來(lái)容易地解決，其中a和h為正整數(shù)。參數(shù)a代表一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間允許tj到時(shí)刻cj(k)=c0(hL)=c0(0)時(shí)成為下一個(gè)值。
總之，考慮抽頭設(shè)置為tj=tjn的情形，暗示數(shù)據(jù)流jn正被解碼(jn≠0)。假定下一個(gè)希望的數(shù)據(jù)流為jn+1。抽頭tj當(dāng)cj(k)=C0(0)時(shí)應(yīng)該變?yōu)閠j=tjn+1。經(jīng)預(yù)測(cè)，當(dāng)cj(k)=cjn(hL-a)]]>，可以知道在時(shí)間a之后，cj(k)=cjn(k)=cjn(hL)=c0(0)]]>。給定a，cjn(hL-a)]]>的值取決于tjn和c0(0)，并且不總是等于c0(hL-a)。
另外地，在等待直到cj(k)=c0(hL)=c0(0)才改變數(shù)據(jù)流是一個(gè)不能接受的延遲的系統(tǒng)中，抽頭tj=tjn在任何時(shí)間hL+b都能變?yōu)閠j=tjn+1]]>，其中b和h為正整數(shù)，只要移位寄存器的內(nèi)容cj(hL+b)=cjn(hL+b)]]>，同時(shí)變?yōu)閏j(hL+b)=cjn+1(hL+b),cjn+1(hL+b)]]>的值可以通過(guò)使用條件cijn+1(hL)=ci0(0)]]>和cijn+1(hL+b)={ci+1jn+1(hL+b-1)⊕(ti+1jn+1·c0jn+1(hL+b-1)c0jn+1(hL+b-1)]]>對(duì)于i=0,1，…，m-2對(duì)于i=m-1重新找到。如果b>L2]]>，使用條件cijn+1(hL+L)ci0(0)]]>和ci+1jn+1(hL+b)={cijn+1(hL+b+1)⊕(ti+1jn+1·cm-1jn+1(hL+b+1)cm-1jm+1(hL+b+1)]]>對(duì)于i=1,2,…,m-1對(duì)于i=0將減少計(jì)算量。
更一般地，在不需要m序列具有相同初始條件的實(shí)施例中，上述計(jì)算仍能利用上述條件。
應(yīng)該理解的是，如果接收機(jī)700包含產(chǎn)生所有可能的m序列的N個(gè)發(fā)生器714,722,730，一旦調(diào)整抽頭來(lái)使發(fā)生器714,722,730同步，就不必作進(jìn)一步調(diào)整。進(jìn)一步要理解的是，另外地，如果接收機(jī)700有N個(gè)發(fā)生器，抽頭可以預(yù)編程，并且除了第0階發(fā)生器714外，所有的發(fā)生器時(shí)鐘保持不允許，直到檢測(cè)到預(yù)確定的初始狀態(tài)，從而使發(fā)生器714,722,730同步。
進(jìn)一步要理解的是在發(fā)射機(jī)后端300的所有m序列沒(méi)有共同的m比特整數(shù)cj(0)的另一實(shí)施例中，某些m序列配置不僅需要調(diào)整與預(yù)定初始狀態(tài)事件相符的發(fā)生器714,722,730的抽頭，而且，要再裝入與下一個(gè)要產(chǎn)生的m序列相對(duì)應(yīng)的初始狀態(tài)。另外地，通過(guò)審慎地選取發(fā)送的m序列的初始狀態(tài)，即使兩個(gè)m序列的初始狀態(tài)不同，也可能安排任何兩個(gè)m序列在序列中一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)在發(fā)生器714,722,730中有一套共同的狀態(tài)。在后一種情形下，如果作調(diào)整以便在兩個(gè)m序列有一套共同狀態(tài)的點(diǎn)處相符合，那么只需要調(diào)整發(fā)生器714,722,730的抽頭。
圖8是遵照本發(fā)明的擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)800的電原理框圖。發(fā)射機(jī)800包含一個(gè)連到例如公共交換電話(huà)網(wǎng)(PSTN)上的輸入接口804，用于接收包含發(fā)射機(jī)800與之通訊的信息的消息。發(fā)射機(jī)進(jìn)一步包含一個(gè)連到輸入接口用來(lái)處理信息的常規(guī)處理器802。發(fā)射機(jī)800進(jìn)一步包含發(fā)射機(jī)后端300，用于發(fā)送作為遵照本發(fā)明的多個(gè)時(shí)間同步的擴(kuò)頻信號(hào)的信息。處理器802被編程用于控制遵照本發(fā)明的發(fā)射機(jī)后端300。發(fā)射機(jī)后端300通過(guò)總線(xiàn)311,312和326-340連到控制發(fā)射機(jī)后端的處理器802上。應(yīng)該理解的是，另外地，通過(guò)利用已有技術(shù)中熟知的技術(shù)，總線(xiàn)311,312和326-340可以被更少的總線(xiàn)或單根總線(xiàn)所代替。
圖9是遵照本發(fā)明的一種發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法的流程圖。該流程圖以處理器802為發(fā)射機(jī)800的m序列發(fā)生器302,306,320選擇多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)902為開(kāi)始。多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)最好是那些能夠減少每對(duì)由m序列發(fā)生器302,306,320產(chǎn)生的多個(gè)發(fā)送的PN序列(最佳地，為m序列)平均的互相關(guān)值的狀態(tài)。然后，處理器802將m序列發(fā)生器302,306,902初始化為多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)904。之后，處理器802通過(guò)提供給m序列發(fā)生器302,306,320一個(gè)共同的時(shí)鐘信號(hào)，以時(shí)間同步方式產(chǎn)生多個(gè)的發(fā)送PN序列906。發(fā)射機(jī)后端300之后通過(guò)利用多個(gè)發(fā)送的PN序列對(duì)信息編碼，發(fā)送一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)908。更可取地，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)PN序列的捕獲和跟蹤，多個(gè)發(fā)送的PN序列中的某一個(gè)序列應(yīng)不被信息調(diào)制來(lái)發(fā)送。
圖10是遵照本發(fā)明的一種接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法的流程圖。流程圖以接收機(jī)600,700捕獲和跟蹤多個(gè)發(fā)送PN序列(最好為m序列)中的一個(gè)預(yù)定的PN序列1002為開(kāi)始。然后，處理器616,712預(yù)測(cè)和跟蹤如上所述的多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)1004。然后，與多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)事件相符，處理器616,712調(diào)整PN序列發(fā)生器的反饋設(shè)置以產(chǎn)生一個(gè)與多個(gè)發(fā)送的PN序列中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的并與預(yù)定的PN序列時(shí)間同步的選定的PN序列1006。依靠下面將進(jìn)一步討論的為系統(tǒng)選定的m序列的配置，處理器616,712也能將新的內(nèi)容裝入PN序列發(fā)生器的模塊化移位寄存器100。接收機(jī)之后通過(guò)使用選定的PN序列對(duì)選定的PN序列所攜帶的信息進(jìn)行解碼，從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)序列進(jìn)行解擴(kuò)1008。
另外地，跟隨步驟1004，在與多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中一個(gè)事件不同的時(shí)刻，處理器616,712可以為PN序列發(fā)生器608,714,722,730確定一個(gè)新的狀態(tài)，這個(gè)新的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于那個(gè)時(shí)刻選定的PN序列的狀態(tài)。處理器616,712之后用這個(gè)新?tīng)顟B(tài)裝入PN序列發(fā)生器608,714,722,730步驟1012。處理器同時(shí)調(diào)整PN序列發(fā)生器608,714,722,730的反饋配置，產(chǎn)生與預(yù)定的PN序列時(shí)間同步的選定PN序列步驟1014。流程然后繼續(xù)向前到步驟1008解擴(kuò)信號(hào)。
圖11為描述遵照本發(fā)明的m序列的第一個(gè)配置的表格。在這個(gè)配置中，所有m序列被限制在具有相同的初始狀態(tài)。在此例中，用長(zhǎng)度為31的PN碼作示意性說(shuō)明。這里，6個(gè)5比特移位寄存器的二進(jìn)制內(nèi)容Cj(k)以八進(jìn)制方式給出，初始狀態(tài)被任意設(shè)定為37，其中的移位寄存器以時(shí)刻k=0的狀態(tài)被初始化。
如果發(fā)射機(jī)800被限制在所有m序列具有相同的初始狀態(tài)，那么從一個(gè)m序列跳變?yōu)榱硪粋€(gè)m序列除了在序列開(kāi)始，即當(dāng)k=0，如上所述的以外，需要額外的計(jì)算來(lái)改變m序列。
此外，當(dāng)移位寄存器被限制在具有相同的初始狀態(tài)，m序列的互相關(guān)特性就限于由受限的幾個(gè)可能的初始狀態(tài)的子集所獲得的水平。選擇初始狀態(tài)的更靈活性可以有助于可能獲得一系列包括所有可能的初始狀態(tài)的m序列的最好的互相關(guān)特性。
稍作變更，可以不用所有m序列有相同的初始狀態(tài)這一限制，需要的是發(fā)射機(jī)800的m序列的相對(duì)位置已知，從而可以在接收機(jī)600,700中復(fù)制它。只要初始狀態(tài)對(duì)接收機(jī)600,700是已知的，發(fā)射機(jī)800中的每個(gè)m序列可以具有不同的初始狀態(tài)。由于m序列是確定的，那么更通常的，本地產(chǎn)生的m序列移位寄存器可以直到檢測(cè)到一個(gè)預(yù)定的狀態(tài)才被監(jiān)控，那時(shí)，可以改變反饋抽頭產(chǎn)生一個(gè)不同的m序列，同時(shí)在接收機(jī)600,700中產(chǎn)生從發(fā)射機(jī)800中的m序列的相對(duì)位置來(lái)預(yù)先確定的恰當(dāng)?shù)某跏紶顟B(tài)的復(fù)制。
圖12為與前述的圖11中相同的m序列的發(fā)射機(jī)移位寄存器100的內(nèi)容的另一種配置。圖12區(qū)別于圖11之處在于，不施加初始狀態(tài)相同的限制。同樣，例子的碼長(zhǎng)為31,6個(gè)移位寄存器的二進(jìn)制內(nèi)容Cj(k)以八進(jìn)制形式給出。初始狀態(tài)設(shè)置為C0(0)=23,C1(0)=21,C3(0)=17,C4(0)=10,C5(0)=4。
假定初始狀態(tài)Cj(0)已知，考慮對(duì)應(yīng)于j=0的m序列，例如，用于圖6的m序列發(fā)生器608的移位寄存器。如果希望切換到對(duì)應(yīng)于j=2的m序列，那么移位寄存器的內(nèi)容直到內(nèi)容等于23才被監(jiān)控，此時(shí)，抽頭從t0變到t2；并且同時(shí)地，移位寄存器的內(nèi)容從23變到1。此后，如果m序列為了解擴(kuò)數(shù)據(jù)流5，將變?yōu)閷?duì)應(yīng)于j=5的內(nèi)容，那么移位寄存器的內(nèi)容直到內(nèi)容等于1才被監(jiān)控，那時(shí)，抽頭從t2變到t5；并且同時(shí)地，移位寄存器的內(nèi)容從1變到4。在此例中，與圖11的例子相似，變化發(fā)生在碼序列的開(kāi)始。不同點(diǎn)在于，沒(méi)有限制發(fā)射機(jī)800中的m序列的初始狀態(tài)相同，并且除了改變抽頭外，必須改變移位寄存器的內(nèi)容。通過(guò)不限制初始狀態(tài)相同獲得的好處是可以完全自由地選擇可能的初始狀態(tài)優(yōu)化某些系統(tǒng)性能參數(shù)，例如互相關(guān)特性。
結(jié)合圖12的第二個(gè)例子，假定發(fā)射機(jī)移位寄存器100的內(nèi)容除了時(shí)間k=0的初始狀態(tài)外，對(duì)于k=8,k=16和k=24也是已知的?，F(xiàn)在考慮例如對(duì)于j=0的m序列。如果希望切換到對(duì)應(yīng)于j=2的m序列，那么移位寄存器的內(nèi)容不論什么先發(fā)生，直到內(nèi)容等于23,10,27或3才被監(jiān)控。假定例如等于10的內(nèi)容先被檢測(cè)，那么抽頭從t0變到t2并且同時(shí)地，移位寄存器的內(nèi)容從10變到23。此后，如果m序列為了解擴(kuò)數(shù)據(jù)流5，將變?yōu)閷?duì)應(yīng)于j=5，那么移位寄存器的內(nèi)容直到內(nèi)容等于1,23,16或13中先出現(xiàn)的任一個(gè)才被監(jiān)控。假定例如內(nèi)容先達(dá)到16，抽頭從t2變到t5；并且同時(shí)地，移位寄存器的內(nèi)容從16變到24。以相似的方式，抽頭可以在移位寄存器的內(nèi)容已知的任何時(shí)間期間改變。
第二個(gè)例子通過(guò)利用查表，能有利地減少改變m序列所需的計(jì)算。很顯然，如果接收機(jī)600,700存儲(chǔ)了發(fā)射機(jī)發(fā)生器的內(nèi)容的更多的信息，改變m序列所需的時(shí)間能進(jìn)一步減少。極限情況，接收機(jī)600,700可以具有對(duì)于所有k值的移位寄存器100的內(nèi)容的知識(shí)，因而允許隨時(shí)改變m序列。
圖13給出示意說(shuō)明m序列的第三個(gè)配置的例子。其中不要求初始狀態(tài)相同，并且不必改變移位寄存器的內(nèi)容來(lái)改變m序列。這個(gè)第三例不象移位寄存器的內(nèi)容也改變的第二例那么靈活，但是有利地是接收機(jī)600,700硬件可以制作稍微簡(jiǎn)單。如圖12所示的相同的初始條件在圖13中給出。然而圖13中，高亮顯示區(qū)的對(duì)于不同j值的移位寄存器的內(nèi)容對(duì)給定相同的k值是相同的。例如，對(duì)于j=1和j=2的移位寄存器的內(nèi)容在時(shí)間k=1都等于3。因而，一旦檢測(cè)到移位寄存器的內(nèi)容等于3，反饋抽頭就從t1變到t2，而不改變移位寄存器的內(nèi)容。作為一個(gè)例子，接收機(jī)600,700中的一個(gè)單個(gè)信道以下述方式按周期順序解擴(kuò)數(shù)據(jù)流....,0,1,2,3,4,5,0,1....。m序列以j=0為開(kāi)始，移位寄存器直到內(nèi)容等于7才被監(jiān)控，此時(shí)，抽頭反饋配置從t0變到t1。稍后，例如，移位寄存器直到內(nèi)容等于6才被監(jiān)控，此時(shí)，抽頭反饋配置從t1變到t2。更稍后一些，當(dāng)移位寄存器的內(nèi)容等于23，抽頭從t2變到t3，然后當(dāng)移位寄存器的內(nèi)容等于1，抽頭從t3變到t4。以相似的方式，當(dāng)移位寄存器的內(nèi)容等于17，抽頭從t4變到t5，當(dāng)移位寄存器的內(nèi)容等于25，抽頭從t5變回t0。值得注意的是，依靠現(xiàn)有技術(shù)中的普通技術(shù)，可以根據(jù)希望的系統(tǒng)目標(biāo)，遵照本發(fā)明，對(duì)m序列的配置作其它各種變更。
這樣，很顯然，到此為止，本發(fā)明提供了在不需要昂貴的多個(gè)捕獲和跟蹤環(huán)路的多信道擴(kuò)頻信號(hào)中發(fā)射和接收信息的方法和裝置。通過(guò)只利用單個(gè)的捕獲和跟蹤環(huán)路，該方法和裝置有利地可以同時(shí)對(duì)多個(gè)并行的時(shí)間同步的PN序列進(jìn)行解碼。
權(quán)利要求
1.一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收擴(kuò)頻信號(hào)中的信息的方法，該方法包含在發(fā)射機(jī)中的以下步驟將多個(gè)偽噪聲(PN)序列發(fā)生器初始化為多個(gè)預(yù)定的初始狀態(tài)；之后用多個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列；通過(guò)使用這多個(gè)發(fā)送PN序列對(duì)信息編碼來(lái)發(fā)送擴(kuò)頻信號(hào)；并且該方法進(jìn)一步包含在接收機(jī)中的以下步驟捕獲和跟蹤多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)先確定的序列；預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)；調(diào)整一個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)與多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)并與多個(gè)發(fā)送PN序列中一個(gè)預(yù)定序列時(shí)間同步的選定PN序列；并且通過(guò)利用該選定的PN序列對(duì)信息解碼從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列的一個(gè)對(duì)應(yīng)序列進(jìn)行解擴(kuò)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中初始化步驟包含把相同的初始狀態(tài)裝入多個(gè)PN序列發(fā)生器的步驟。
3.權(quán)利要求1的方法，其中初始化步驟包含把并不是彼此都相同的初始狀態(tài)裝入多個(gè)PN序列發(fā)生器的步驟。
4.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟的開(kāi)始與多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)的出現(xiàn)相一致。
5.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟開(kāi)始在與PN序列發(fā)生器中的第一套狀態(tài)設(shè)置相符合的時(shí)刻，所述時(shí)刻的第一套狀態(tài)設(shè)置與正在產(chǎn)生選定的PN序列的多個(gè)PN序列發(fā)生器中的第二套狀態(tài)相同。
6.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟開(kāi)始在不同于多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)的事件出現(xiàn)的時(shí)刻，并且其中的調(diào)整步驟包括下列步驟確定對(duì)應(yīng)于所述時(shí)刻的選定PN序列的PN序列發(fā)生器的一個(gè)新?tīng)顟B(tài)，并且用新?tīng)顟B(tài)裝入PN序列發(fā)生器。
7.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括改變PN序列發(fā)生器的反饋配置的步驟。
8.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括把一套預(yù)定狀態(tài)裝入PN序列發(fā)生器的步驟。
9.權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)射步驟包含發(fā)送多個(gè)發(fā)送PN序列中的某個(gè)，使其不被信息調(diào)制。
10.權(quán)利要求1的方法，其中初始化步驟包含以能減少多個(gè)發(fā)送PN序列中每對(duì)平均互相關(guān)值的方式選定多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)的步驟。
11.權(quán)利要求1的方法，其中多個(gè)發(fā)送PN序列包含多個(gè)最大長(zhǎng)度線(xiàn)性移位寄存器序列(m序列)。
12.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整步驟包括下面的步驟調(diào)整多個(gè)PN序列發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)與多個(gè)發(fā)送PN序列中的若干個(gè)相對(duì)應(yīng)并與多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列時(shí)間同步的選定PN序列；并且其中解擴(kuò)步驟包含下面的步驟利用該多個(gè)選定的PN序列對(duì)信息解碼，從而同時(shí)對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列的所述若干個(gè)對(duì)應(yīng)序列進(jìn)行解擴(kuò)。
13.在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中發(fā)送作為擴(kuò)頻信號(hào)的信息的發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)包含一個(gè)用于接收包含要發(fā)送信息的消息的輸入接口；一個(gè)連到輸入接口的用于處理信息的處理器；連到處理器準(zhǔn)備由此初始化為多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)的多個(gè)偽噪聲(PN)序列發(fā)生器，其中該處理器控制多個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生多個(gè)互相時(shí)間同步的發(fā)送PN序列；并且至少一個(gè)射頻(RF)調(diào)制器，用于在運(yùn)用多個(gè)發(fā)送PN序列對(duì)信息編碼之后，發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)。
14.權(quán)利要求13的發(fā)射機(jī)，其中處理器被編程發(fā)送多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)不被信息調(diào)制的序列。
15.權(quán)利要求13的發(fā)射機(jī)，其中處理器被編程用來(lái)選擇能夠減少多個(gè)發(fā)送PN序列中的每對(duì)的平均互相關(guān)值的多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)。
16.權(quán)利要求13的發(fā)射機(jī)，其中多個(gè)發(fā)送PN序列包含多個(gè)最大長(zhǎng)度線(xiàn)性移位寄存器序列(m序列)。
17.在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用于接收擴(kuò)頻信號(hào)中信息的接收機(jī)，該接收機(jī)包含一個(gè)用于捕獲和跟蹤互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列的捕獲和跟蹤單元；一個(gè)連到捕獲和跟蹤單元的處理器，該處理器用于預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)和用于調(diào)整第一個(gè)PN序列發(fā)生器產(chǎn)生與多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的不同于預(yù)先確定那個(gè)序列并與預(yù)先確定的那個(gè)序列時(shí)間同步的一個(gè)選定的PN序列；連到處理器的第一個(gè)PN序列發(fā)生器，用于通過(guò)利用選定的PN序列對(duì)信息解碼，從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)相應(yīng)序列進(jìn)行解擴(kuò)。
18.權(quán)利要求17的接收機(jī)，其中處理器被編程調(diào)整第一個(gè)PN序列發(fā)生器與多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)的事件相符合。
19.權(quán)利要求17的接收機(jī)，其中處理器被編程在不同于多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)選定狀態(tài)的事件的時(shí)刻調(diào)整第一個(gè)PN序列發(fā)生器；確定對(duì)應(yīng)于所述時(shí)刻的選定PN序列的第一個(gè)PN序列發(fā)生器的一個(gè)新?tīng)顟B(tài)，并且用新?tīng)顟B(tài)裝入第一個(gè)PN序列發(fā)生器。
20.權(quán)利要求17的接收機(jī)，其中處理器被編程改變第一個(gè)PN序列發(fā)生器的反饋配置。
21.權(quán)利要求17的接收機(jī)，其中處理器被編程用對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生的選定PN序列的另一個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)裝入第一個(gè)PN序列發(fā)生器。
22.權(quán)利要求17的接收機(jī)，進(jìn)一步包含第二個(gè)PN序列發(fā)生器與捕獲和跟蹤單元協(xié)作，捕獲和跟蹤多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列，其中處理器調(diào)整第一個(gè)PN序列發(fā)生器，與第一和第二個(gè)PN序列發(fā)生器中對(duì)應(yīng)狀態(tài)事件相符合。
23.權(quán)利要求17的接收機(jī)，其中多個(gè)發(fā)送PN序列包含多個(gè)最大長(zhǎng)度線(xiàn)性移位寄存器序列(m序列)。
24.在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用于接收擴(kuò)頻信號(hào)中信息的接收機(jī)，該接收機(jī)包含一個(gè)用于捕獲和跟蹤互相時(shí)間同步的多個(gè)發(fā)送PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列的捕獲和跟蹤單元；一個(gè)連到捕獲和跟蹤單元的處理器，用于預(yù)測(cè)和跟蹤多個(gè)預(yù)定初始狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)和用于調(diào)整多個(gè)PN序列發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生與多個(gè)發(fā)送PN序列中的若干個(gè)相對(duì)應(yīng)并與預(yù)先確定的一個(gè)序列時(shí)間同步的一個(gè)選定的PN序列；并且連到處理器的多個(gè)PN序列發(fā)生器，用于通過(guò)利用多個(gè)選定的PN序列對(duì)信息解碼，從而對(duì)多個(gè)發(fā)送PN序列中的若干個(gè)相應(yīng)序列同時(shí)進(jìn)行解擴(kuò)。
全文摘要
在發(fā)射機(jī)中對(duì)偽噪聲(PN)序列發(fā)生器進(jìn)行初始化為預(yù)定的初始狀態(tài)并且隨后產(chǎn)生時(shí)間同步的PN序列的方法和裝置。然后利用PN序列對(duì)信息編碼來(lái)發(fā)送一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)。在接收機(jī)(700)中,捕獲和跟蹤PN序列中的一個(gè)預(yù)定序列(710),并且預(yù)測(cè)和跟蹤預(yù)定的初始狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)。接收機(jī)的PN序列發(fā)生器(714,722,730)被調(diào)整(712)產(chǎn)生一個(gè)與預(yù)定的PN序列時(shí)間同步的選定的PN序列,并且通過(guò)運(yùn)用該選定的PN序列對(duì)信息解碼,對(duì)PN序列中相對(duì)應(yīng)的那個(gè)序列進(jìn)行解擴(kuò)(718,726,734)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1208515SQ96199807
公開(kāi)日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1996年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月29日
發(fā)明者安德魯·M·斯勞尼格, 馬科·A·馬約爾, 卡爾·邁龍·威利斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司