專利名稱：移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與移動無線通信系統(tǒng)的基站接收系統(tǒng)有關(guān)。更具體地說，本發(fā)明與碼分多址(CDMA)型移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置與方法有關(guān)，這一通信系統(tǒng)能用最小數(shù)目的元件構(gòu)造一個處理器來處理輸入多信道信號，并用時分多路復(fù)用方法共用一個CDMA信號處理器。
通常，在移動無線通信系統(tǒng)的基站發(fā)送/接收系統(tǒng)中處理已發(fā)送/接收的信號時，它的頻帶可分為基帶、中間頻帶和射頻帶?；鶐且粋€由沒有調(diào)制的原始信息信號占據(jù)的頻帶。因此，基帶是低頻帶，它靠近零，或者包括一個直流(DC)分量。通過基站提供的變頻器，在傳輸?shù)酵獠康幕鶐ьl率上加一個局部振蕩頻率使其提高，同時在從外部接收的射頻率上減去一個局部振蕩頻率使其降低，這樣得到的頻帶為中間頻帶。射頻帶是用于無線通信的頻帶，通常意味著電磁頻譜的頻率范圍為10KHz～300GHz。
通常，在CDMA型移動無線通信系統(tǒng)中，各個基站發(fā)送/接收系統(tǒng)都包括一個CDMA基帶解調(diào)裝置，為了傳輸無線頻率信號，它將從移動裝置傳輸?shù)腃DMA基帶信號解調(diào)為無線頻率(RF)信號。
在發(fā)布給Levin的美國專利No.5,654,979中披露了這樣的一個基帶解調(diào)裝置。根據(jù)美國專利No.5,654,979，傳統(tǒng)的CDMA基帶解調(diào)裝置由一個模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器、多個瑞克接收器、多個相關(guān)器和一個累加器組成，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將輸入模擬RF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并在預(yù)先確定的周期內(nèi)重復(fù)取樣所述數(shù)字信號；所述瑞克接收器用于處理通過A/D轉(zhuǎn)換器輸出的多路徑信號以產(chǎn)生單個信號，并根據(jù)在與傳輸?shù)淖罡邚姸鹊腜N序列同步的重復(fù)取樣信號中選擇一個來確定的及時信號，產(chǎn)生分別比及時信號早與晚的提前信號與延遲信號；所述相關(guān)器用來根據(jù)由偽噪聲代碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽噪聲代碼，獲得從瑞克接收器的前端輸出的及時信號、提前信號與延遲信號的相關(guān)值；所述累加器用來累計相關(guān)器的輸出信號。
根據(jù)上面介紹的傳統(tǒng)的CDMA基帶解調(diào)裝置，來自將模擬RF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號的模擬接收器中的基帶信號在每個PN序列里重復(fù)取樣8次，在A/D轉(zhuǎn)換器90里被稱為“片選chip”。其后，為了保持PN序列與接收到的基帶信號的同步性，提前信號與延遲信號基于與偽噪聲代碼同步的及時信號確定，它們早于或晚于及時信號預(yù)定的碼元數(shù)。
此時，如果通過一個信道處理信號的各個前端瑞克接收器正常地提供有四個指針段，那么所傳輸?shù)男盘柨梢酝ㄟ^直接路徑接收，而它也可以通過信號的反射或折射產(chǎn)生的多路徑接收。為什么要用四個指針段的原因在于為了通過直接路徑或多路徑接收多個傳輸?shù)降男盘?，然后在接收到的信號中選擇能量等級較高的信號，并將它們結(jié)合在一起。因此，各個指針段獨立地處理從一個傳輸器傳輸來的基帶信號以及通過另一個路徑接收的同樣的基帶信號。
其后，在及時信號與偽噪聲代碼同步時，提前信號、延遲信號與及時信號被分別輸入到基帶信號解調(diào)裝置中的每個指針段的三個抽取器中。各個抽取器從在預(yù)定的周期內(nèi)從重復(fù)取樣的信號中選擇一個與偽噪聲序列同步的取樣。相關(guān)器連接到各個抽取器，一個接一個地接收提前、延遲與及時取樣，抽取器的輸出信號與偽噪聲代碼之間的相關(guān)值被分別得到。相關(guān)值由分別連接到相關(guān)器的累加器在預(yù)先確定的周期內(nèi)累加。累加的信號傳輸給碼元處理器，用來進(jìn)一步進(jìn)行諸如最大化、去交織、時間跟蹤與解碼等等的處理。
根據(jù)進(jìn)行上面介紹的操作的傳統(tǒng)裝置，為了處理通過有同樣內(nèi)容的多路徑接收的多信道信號，應(yīng)當(dāng)提供相關(guān)器與累加器，它們的數(shù)目與抽取器一樣多，并且提前、延遲與及時信號分別由通過一個信道路徑接收的信號確定。特別地，對每個指針段應(yīng)當(dāng)提供三個相關(guān)器、三個累加器與一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器，從而使整個基帶信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜。
因此，如果碼元處理器有同樣的性能，并且信道的數(shù)目由于用戶的增加而持續(xù)增加，那么偽噪聲代碼產(chǎn)生器、相關(guān)器與累加器的數(shù)目增加到與信道的數(shù)目一樣多。結(jié)果，為了增加傳統(tǒng)CDMA基帶解調(diào)裝置的能力，基站系統(tǒng)的硬件尺寸與系統(tǒng)構(gòu)造成本都會極大地增加。
因此，本發(fā)明涉及移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置與方法，它充分地解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制與缺點而導(dǎo)致的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供在移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置與方法，它能使相關(guān)器、累加器與偽噪聲代碼產(chǎn)生器的數(shù)目減到最少以及用時分多路復(fù)用方法共用它們來使由于信道的增加而增加的系統(tǒng)的硬件尺寸最小。
在下面的介紹中將提出發(fā)明的別的特征與優(yōu)點，其中一部分可以從介紹中知道得很清楚，或者可以通過發(fā)明的實踐而獲得。通過本說明書與權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)將實現(xiàn)與獲得發(fā)明的目標(biāo)與別的優(yōu)點。
正如所體現(xiàn)與廣泛介紹的那樣，為了得到這些優(yōu)點與別的優(yōu)點，并與本發(fā)明的目的一致，移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置包括用于解調(diào)重復(fù)取樣的基帶信號以恢復(fù)原始信號的多個前端瑞克接收器，用來由時分多路復(fù)用方法共用來自前端瑞克接收器的解調(diào)信號的傳輸裝置，用于對傳輸裝置的輸出信號去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻裝置。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了移動無線通信系統(tǒng)的基帶信號解調(diào)方法，它包括如下步驟解調(diào)重復(fù)取樣的基帶信號以還原原始信號，用時分多路復(fù)用方法傳輸解調(diào)后的信號，并通過去擴(kuò)頻傳輸信號而獲得傳輸信號的相關(guān)值。
可以理解前面的總介紹與下面的詳細(xì)介紹都是說明性的，并將更進(jìn)一步提供所要求的對發(fā)明的解釋。
附圖用來幫助對本發(fā)明的更進(jìn)一步的理解，并且被納入到說明書并組成說明書的一部分，它展示了本發(fā)明的實施例，并且與介紹一起解釋了本發(fā)明的原理。
在附圖中

圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的移動無線通信系統(tǒng)的基帶信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是展示圖1中的偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊的結(jié)構(gòu)的框圖。
現(xiàn)在將詳細(xì)介紹本發(fā)明的首選實施例，附圖展示了它的示例。圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的移動無線通信系統(tǒng)的基帶信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的基帶信號解調(diào)裝置包括一個模擬接收器的模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，它用來將來自移動單元的模擬RF音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號，并在預(yù)先確定的周期內(nèi)重復(fù)取樣所述數(shù)字信號；多個前端瑞克接收器100-400，它用來確定及時信號S2,S2是在從A/D轉(zhuǎn)換器90輸出的重復(fù)取樣的信號中的一個參考信號，并產(chǎn)生提前信號S3與延遲信號S1，對于預(yù)先確定的采樣信號的數(shù)目，它們分別比及時信號早和晚，并通過多路徑個別地處理基帶信號；一個專用總線70，用來根據(jù)從前端瑞克接收器輸出的相應(yīng)信號，通過預(yù)先確定的路徑傳輸從前端瑞克接收器100-400輸出的及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1；一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊700，用來根據(jù)移動單元的用戶產(chǎn)生彼此不同的偽噪聲代碼；三個相關(guān)器500、510、520，用來使用產(chǎn)生自偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊700的偽噪聲代碼來分別解調(diào)從前端瑞克接收器100輸出的及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1，以還原原始基帶信號；三個累加器600、610、620，用來在預(yù)先確定的周期內(nèi)分別累加相關(guān)器500、510、520的輸出信號；一個碼元處理器800，用來將從累加器600、610、620輸出的信號進(jìn)一步處理到后面的維特比譯碼器(未展示)，并將控制信號分別傳輸?shù)角岸巳鹂私邮掌?00-400與偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊700，用來進(jìn)行時間跟蹤。
這里，各個前端瑞克接收器100-400包括4個前端指針段110-140，它們的數(shù)目在有技術(shù)支持時能有所增加。如圖1所示，各個前端指針段包括兩個時延111與112，它們串行連接在一起，用來使用輸入的重復(fù)取樣的信號產(chǎn)生及時信號S2、提前信號S3和延遲信號S1；三個抽取器113、114與115，用來根據(jù)及時信號S2、提前信號S3和延遲信號S1選擇一個重復(fù)取樣的信號。
同樣，如圖2所示，偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊700包括一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器711，多個偽噪聲代碼緩沖器731與732，它們分別存儲從偽噪聲代碼產(chǎn)生器711輸出的偽噪聲代碼產(chǎn)生的掩模型PN代碼與代碼掩模；一個多路復(fù)用器751，用來在需要時有選擇性地輸出存儲在偽噪聲代碼緩沖器731與732中的掩模型PN代碼。
再參考圖1，從某一移動單元傳輸?shù)腞F信號被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器90，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號。然后在模擬接收器的A/D轉(zhuǎn)換器(90)中的該數(shù)字音頻信號每比特被進(jìn)行8次重復(fù)取樣。這里，重復(fù)取樣次數(shù)的數(shù)目根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計情況可以有所變化。
來自A/D轉(zhuǎn)換器90的重復(fù)取樣的信號然后在各個前端瑞克接收器進(jìn)行處理。然而，根據(jù)本發(fā)明的首選實施例，這里只解釋一個前端瑞克接收器100的工作原理。
輸入到前端瑞克接收器100的數(shù)字基帶信號的重復(fù)取樣的信號作為延遲信號S1被輸入到抽取器115。與之相似，重復(fù)取樣的信號通過第一時延111，并用于跟蹤C(jī)DMA信號，然后作為及時信號S2輸入到抽取器114。同時，重復(fù)取樣的信號依次通過第一時延111與第二時延112，然后作為提前信號S3被輸入到抽取器113。特別地，對于預(yù)先確定的取樣的數(shù)目，輸入到各個抽取器113-115的信號被分別定義為比與偽噪聲代碼同步的及時信號S2早與晚的提前信號S3與延遲信號S1。在及時信號與偽噪聲代碼同步時，及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1分別被轉(zhuǎn)換為其原始時間在重復(fù)取樣前就已由各個抽取器500、510、520確定的信號。在前端瑞克接收器提供的各個前端指針段110-140將及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1通過專用總線線路70傳輸?shù)较嚓P(guān)器500、510與520，專用總線線路70是根據(jù)信號的種類，如及時信號、提前信號與延遲信號來分類的。同時，各個前端指針段110-140傳輸及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1，因此這一系統(tǒng)能產(chǎn)生及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1，它們的數(shù)目對應(yīng)于整個前端指針段的數(shù)目。
這里，專用總線線路70由時分多路復(fù)用方法被共用，其周期根據(jù)整個前端指針段的數(shù)目確定。換句話說，從整個前端指針段輸出的信號被并行處理，專用總線線路的使用周期被分為處理整個及時信號S2、提前信號S3與延遲信號S1的抽取器的數(shù)目。
因此，從偽噪聲代碼產(chǎn)生器711接收偽噪聲代碼的偽噪聲代碼緩沖器731a-731n通過多路復(fù)用器751將對應(yīng)于各個前端瑞克接收器的掩模型PN代碼傳送到相關(guān)器500、510與520，從而得到相關(guān)值。從相關(guān)器500、510與520輸出的相關(guān)值被輸入到累加器600、610與620，以在預(yù)先確定的周期內(nèi)累加。其后，各個累加器600、610與620的輸出信號通過總線80被傳輸?shù)椒柼幚砥?00。
碼元處理器800對從各個累加器600、610與620提供的信號進(jìn)行合并和時間跟蹤等處理，到后面的維特比解碼器進(jìn)行解碼處理，并傳輸控制信號與延遲信號到各個前端指針段與偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊700，以補償同步誤差。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，基站接收器的物理尺寸能極大地減小。如果信道的數(shù)目非常小時，可能顯示不出這一效果，但如果信道的數(shù)目非常大時，這一效果將變得很明顯。同時，由于多個前端瑞克接收器能從三個相關(guān)器、三個累加器、一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器與是位裝置的存儲元件的偽噪聲代碼緩沖器接收必要的偽噪聲代碼，在一個新的輸入信號被分配到各個前端瑞克接收器時，用于同步所要求的時間能減少。
對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不背離發(fā)明的精神與范圍的情況下，本發(fā)明的移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置與方法可以有各種更改與變化。因此，本發(fā)明覆蓋了發(fā)明的更改與變化，只要它們在附加權(quán)利要求和類似要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置，它包括多個前端瑞克接收器，用于解調(diào)重復(fù)取樣的基帶信號以還原原始信號；傳輸裝置，其利用時分多路復(fù)用方法共用前端瑞克接收器解調(diào)的信號；以及去擴(kuò)頻裝置，用來去擴(kuò)頻傳輸裝置的輸出信號。
2．權(quán)利要求1的基帶信號解調(diào)裝置，其中各個前端瑞克接收器包括多個前端指針段，用于對通過單個路徑接收的信號利用輸入基帶信號加以處理。
3．權(quán)利要求2的基帶信號解調(diào)裝置，其中各個前端指針段包括至少一個時延，用來通過延遲基帶信號產(chǎn)生多個信號；至少一個抽取器，用來在從時延輸出的多個信號中選擇一個參考信號。
4．權(quán)利要求1的基帶信號解調(diào)裝置，其中各個前端瑞克接收器包括多個前端指針段。
5．權(quán)利要求1的基帶信號解調(diào)裝置，其中傳輸裝置包括多個總線，用來將多個信號從各個前端指針段的抽取器通過不同的路徑傳輸?shù)饺U(kuò)頻裝置。
6．權(quán)利要求1的基帶信號解調(diào)裝置，其中多個總線的各個線路被連接到與抽取器的輸出信號有同樣特性的信號上。
7．權(quán)利要求1的基帶信號解調(diào)裝置，其中去擴(kuò)頻裝置包括用來從多個通過總線傳輸?shù)男盘柅@得相關(guān)值的裝置；一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊，用來給相關(guān)值獲得裝置提供參考信號；以及一個碼元處理器，用來分別輸出控制信號到前端瑞克接收器和偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊，以進(jìn)行時間跟蹤。
8．權(quán)利要求7的基帶信號解調(diào)裝置，其中相關(guān)值獲得裝置包括多個相關(guān)器，用于根據(jù)來自總線的信號與來自偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊的信號獲得相關(guān)值；以及多個累加器，用于在預(yù)先確定的時間內(nèi)累加相關(guān)器的輸出信號。
9．權(quán)利要求7的基帶信號解調(diào)裝置，其中偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊包括至少一個偽噪聲代碼產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生偽噪聲代碼；多個緩沖器，用來分別存儲使用從偽噪聲代碼產(chǎn)生器輸出的偽噪聲代碼產(chǎn)生的掩模型PN代碼；以及一個多路復(fù)用器，用來在需要時有選擇地輸出存儲在緩沖器里的掩模型PN代碼。
10．移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)方法，包括如下步驟解調(diào)重復(fù)取樣的信號，以還原原始信號；由時分多路復(fù)用方法傳輸解調(diào)的信號；通過去擴(kuò)頻傳輸信號獲得傳輸信號的相關(guān)值。
11．權(quán)利要求10的基帶信號解調(diào)方法，其中解調(diào)步驟包括如下的子步驟依靠通過時延延遲重復(fù)取樣的信號來采樣多個信號；輸入至少一個在采樣步驟選擇的信號到相應(yīng)的抽取器。
12．權(quán)利要求11的基帶信號解調(diào)方法，其中在采樣步驟確定一個及時信號，并分別產(chǎn)生比及時信號相對較早與較晚的提前信號與延遲信號。
13．權(quán)利要求12的基帶信號解調(diào)方法，其中所述提前信號與延遲信號被用來補償同步誤差。
14．權(quán)利要求10的基帶信號解調(diào)方法，其中在信號傳輸步驟，從各個前端瑞克接收器中的抽取器輸出的各個信號通過多個相應(yīng)的總線傳輸。
15．權(quán)利要求10的基帶信號解調(diào)方法，其中去擴(kuò)頻步驟包括如下子步驟根據(jù)通過總線輸入的各個信號與偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊的信號得到相關(guān)值；輸出控制信號給抽取器與偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊，用于時間跟蹤。
16．權(quán)利要求15的基帶信號解調(diào)方法，其中偽噪聲代碼產(chǎn)生器模塊使用分配給各個移動裝置的掩模型PN代碼產(chǎn)生偽噪聲代碼。
17．權(quán)利要求10的基帶信號解調(diào)方法，其中在解調(diào)步驟，使用偽噪聲代碼得到及時信號、提前信號與延遲信號的相關(guān)值。
18．權(quán)利要求10的基帶信號解調(diào)方法，更進(jìn)一步包括在預(yù)先確定的周期內(nèi)累加在解調(diào)步驟得到的提前信號與延遲信號的步驟。
全文摘要
移動無線通信系統(tǒng)中的基帶信號解調(diào)裝置能解決由于用戶的增加而引起的信道增加的問題,它利用時分多路復(fù)用方法共用基站接收機(jī)中的相關(guān)器與累加器。裝置包括多個用于解調(diào)重復(fù)取樣的基帶信號以還原原始信號的前端瑞克接收器,用于用時分多路復(fù)用方法共用從前端瑞克接收器解調(diào)的信號的總線,以及一個用于對來自總線的信號去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻部分。
文檔編號H04B1/06GK1220557SQ9812568
公開日1999年6月23日 申請日期1998年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者李相遇, 金鐘潤 申請人:Lg情報通信株式會社