專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)中消除碼間干擾的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種在CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中用于消除碼間干擾(code interference)的裝置和方法，特別涉及用于在正交碼和準(zhǔn)正交碼(QOC，準(zhǔn)正交碼)同時存在以實現(xiàn)信道化的CDMA通信系統(tǒng)中，消除正交碼與準(zhǔn)正交碼之間的相互干擾的裝置和方法。
2.相關(guān)技術(shù)的描述在CDMA通信系統(tǒng)中，正交碼在所有的編碼信道中提供正交的信道化，并且，可用的編碼信道的最大數(shù)目由最長的正交碼的長度決定。沃爾什碼(Walsh codes)是CDMA系統(tǒng)中使用的典型的正交碼，因此，下文對正交碼的任何引用均涉及到沃爾什碼。如果指定一個具有正交性的正交信道專用于一個發(fā)送機/接收機從呼叫建立直到呼叫釋放，則可用信道的數(shù)目就變得很有限，并且信道不能分配給每個用戶。為使所有的用戶都能夠使用CDMA系統(tǒng)，使用了準(zhǔn)正交碼，這是由于其雖然沒有完全的正交性，但其相對于其他的碼來說，正交性的損失最小。
為使正交性的損失最小，用系統(tǒng)中使用的最長的正交碼和與該最長的正交碼一樣長的一個準(zhǔn)正交碼掩碼進行“異-或”，來產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼。在1998年9月9日提交的系列號為09/149,924的美國專利申請中描述了二進制準(zhǔn)正交碼掩碼的產(chǎn)生、準(zhǔn)正交碼的產(chǎn)生、以及準(zhǔn)正交碼的使用。準(zhǔn)正交碼的特點是能夠保持使用相同的準(zhǔn)正交碼掩碼的正交碼碼元之間的正交性，并且使使用不同準(zhǔn)正交碼掩碼的準(zhǔn)正交碼之間的正交性損失最小。
WF1 XOR WF2 XOR WF3 XOR W··
·FM XOR W其中，W＝N×N沃爾什矩陣，F(xiàn)i＝1×N行向量。
(1).尺寸512的16進制(16-ary)準(zhǔn)正交掩碼F1＝77B4B477 774BB488 87BB4478 78BBBB78 77B44B88 774B4B7778444478 8744BB7877B4B477 774BB488 87BB4478 78BBBB78 77B44B88 774B4B7778444478 8744BB78F2＝7E4DDBE8 17244D7E D41871BD 428E18D4 D4E77142 BD8EE7D47EB2DB17 E824B27E7E4DDBE8 17244D7E D41871BD 428E18D4 D4E77142BD8EE7D4 7EB2DB17 E824B27EF3＝417214D87DB1281BEB274172D7E47DB1B17DE4D78DBED8141B28B17D 27EB8DBE417214D8 7DB1281B EB274172 D7E47DB1 B17DE4D78DBED814 1B28B17D 27EB8DBEF4＝144EE441B114BEE44EEBBEE4144E1BBE8D287D27D78DD87DD78D2782 72D77D27144EE441 B114BEE4 4EEBBEE4 144E1BBE 8D287D27D78DD87D D78D2782 72D77D27F5＝488B7B47 1DDED1ED B88474B7 EDD1DE1D 122EDE1D477B74B7 1DDE2E12 488B84B8488B7B47 1DDED1ED B88474B7 EDD1DE1D 122EDE1D477B74B7 1DDE2E12 488B84B8F6＝1DB78BDED17B47121D488B212E7BB8122E7B47ED1D4874DED17BB8ED 1DB774211DB78BDE D17B4712 1D488B21 2E7BB812 2E7B47ED1D4874DE D17BB8ED 1DB77421
(2).尺寸256的16進制準(zhǔn)正交掩碼F1＝77B4B477 774BB488 87BB4478 78BBBB78 77B44B88 774B4B7778444478 8744BB78F2＝7E4DDBE817244D7ED41871BD428E18D4D4277142BD8EE7D47EB2DB17 E824B27EF3＝417214D87DB1281BEB274172D7E47DB1B17DE4D78DBED8141B28B17D 27EB8DBEF4＝144EE441B114BEE44EEBBEE4144E1BBE8D287D27D78DD87DD78D2782 72D77D27F5＝488B7B47 1DDED1ED B88474B7 EDD1DE1D 122EDE1D477B74B7 1DDE2E12 488B84B8F6＝1DB78BDED17B47121D488B212E7BB8122E7B47ED1D4874DED17BB8ED 1DB77421(3).尺寸128的16列準(zhǔn)正交掩碼F1＝17DBBD71 E8DB4271 17DBBD71 E8DB4271F2＝72824EBE BEB17D72 72824EBE BEB17D72F3＝2DEE87BB 8744D2EE 2DEE87BB 8744D2EE(4).尺寸512的64列準(zhǔn)正交掩碼F1＝17DBBD71 E8DB4271F2＝72824EBE BEB17D72F3＝2DEE87BB 8744D2EE使用上述準(zhǔn)正交碼掩碼產(chǎn)生的準(zhǔn)正交碼與沃爾什碼之間的相關(guān)值列于表1。
表1<
基本正交碼被定義為與準(zhǔn)正交碼掩碼進行“異-或”以產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼且指示了沃爾什碼的正交碼。沃爾什碼可來自不同長度的不同層，只要它們能夠在編碼信道中確保正交信道化。然而，為了充分地利用表1給出的互相關(guān)特性，最好是將最下一層的沃爾什碼或最長的沃爾什碼用作基本正交碼。這里，將基本正交碼的長度定義為L。
圖1是使用上述準(zhǔn)正交碼的CDMA通信系統(tǒng)中的發(fā)送機的原理框圖。參照圖1，標(biāo)號140和170代表典型的信道編碼器及交織器。信號映射器112、142、及172將輸入數(shù)據(jù)的“0”和“1”分別變換為信號電平“+1”和“-1”。多路分解器144和174把業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)分離成I-信道數(shù)據(jù)和Q-信道數(shù)據(jù)，以便進行QPSK(四相移相鍵控)發(fā)送。多路分解器144和174可以是串行到并行轉(zhuǎn)換器(SPC)。在對業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)進行BPSK(二進制移相鍵控)調(diào)制的情況下，則省略多路分解器144和174，并且，在一個I信道和一個Q信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器116產(chǎn)生作為基本正交碼的碼沃爾什碼碼元W #0，以對導(dǎo)頻信道進行擴頻。導(dǎo)頻信道用于接收機中的信道估計?；祛l器118把沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器116的輸出與信號映射器112的輸出相乘，以對導(dǎo)頻信道信號進行正交擴頻，然后把正交擴頻后的導(dǎo)頻信道信號送至加法器162。沃爾什碼碼元W #A發(fā)生器146產(chǎn)生作為基本正交碼的沃爾什碼碼元W #A?；祛l器148和158把沃爾什碼碼元W #A發(fā)生器146的輸出與從多路分解器144接收到的I信道數(shù)據(jù)和Q信道數(shù)據(jù)相乘，以產(chǎn)生擴頻信號。增益控制器150和160控制業(yè)務(wù)信道相對于導(dǎo)頻信道的相對增益。
沃爾什碼碼元W #a發(fā)生器176產(chǎn)生作為基本正交碼的沃爾什碼碼元W #a。準(zhǔn)正交碼掩碼M #m發(fā)生器186產(chǎn)生用于從基本正交碼產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的準(zhǔn)正交碼掩碼?；祛l器178和188把沃爾什碼碼元W #a發(fā)生器176和準(zhǔn)正交碼掩碼M #m發(fā)生器186的輸出相乘，由此產(chǎn)生屬于準(zhǔn)正交碼Q[m]的準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a，并且，混頻器178和188還把準(zhǔn)正交碼碼元Q[m]與從多路分解器174接收到的I信道和Q信道數(shù)據(jù)相乘，從而對準(zhǔn)正交碼碼元Q[m]進行擴頻。增益控制器180和190控制用準(zhǔn)正交碼擴頻后的業(yè)務(wù)信道相對于導(dǎo)頻信道的相對增益。加法器162和192分別把I信道信號和Q信道信號相加，并輸出S_I[n]和S_Q[n]。PN(Pseudo Noise，偽隨機噪聲)碼發(fā)生器120產(chǎn)生用于復(fù)PN擴頻的兩個PN序列PN_I[n]和PN_Q[n]。復(fù)PN擴頻器130接著用PN碼發(fā)生器120的輸出對加法器162和192的輸出進行復(fù)PN擴頻。
(S_I[n]+jS_Q[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])＝(S_I[n]PN_I[n]-S_Q[n]PN_Q[n])+j(S_I[n]PN_Q[n]+S_Q[n]PN_I[n])復(fù)PN擴頻后的信號中的I信道信號(S_I[n]PN_I[n]-S_Q[n]PN_Q[n[)和Q信道信號(S_I[n]PN_Q[n]+S_Q[n]PN_I[n])分別施加到低通濾波器(LPF)164和194的輸入端。放大器166和196把發(fā)送信號的大小調(diào)整到預(yù)期的電平。載波發(fā)生器122產(chǎn)生把發(fā)送信號的頻率向上轉(zhuǎn)換至高頻所需的載波。90°移相器124在I信道和Q信道之間產(chǎn)生90°的相位差?；祛l器168和198對放大器166和196的輸出乘以載波，以對發(fā)送信號進行調(diào)制。加法器126把調(diào)制后的I信道和Q信道信號相加，然后，發(fā)射天線128把加法器126的輸出發(fā)射出去。
圖2是使用準(zhǔn)正交碼的CDMA系統(tǒng)中的常規(guī)接收機的方框圖。接收天線228接收來自發(fā)送機的調(diào)制信號。載波發(fā)生器222產(chǎn)生把接收信號的頻率向下轉(zhuǎn)換至基頻所需的載波。90°移相器224在I信道和Q信道之間產(chǎn)生90°的相位差?；祛l器268和298對接收信號乘以載波，以解調(diào)，然后LPF264和294濾除解調(diào)時產(chǎn)生的高頻分量，而只讓基頻帶信號通過。
通常，在移動無線電通信環(huán)境中，從發(fā)送機發(fā)送的信號能夠到達接收機的路徑存在多個。然而，信號接收機構(gòu)對每個路徑來說是完全相同的。
因此，這里將根據(jù)一個路徑來描述信號接收機構(gòu)。
PN(偽隨機噪聲)碼發(fā)生器220產(chǎn)生與經(jīng)過解調(diào)的接收信號相同步的PN序列PN_I[n]和PN_Q[n]。復(fù)PN解擴器230用下面的算法步驟對低通濾波后的信號和PN序列進行計算(S_I[n]PN_I[n]-S_Q[n]PN_Q[n])+j(S_I[n]PN_Q[n]+S_Q[n]PN_I[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])＝(S_I[n]+jS_Q[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])＝S_I[n]+jS_Q[n]信道估計器210使用由沃爾什碼碼元W #0擴頻的導(dǎo)頻信道對每個路徑執(zhí)行信道估計。沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器216產(chǎn)生沃爾什碼碼元W #0?；祛l器214把復(fù)PN解擴器230的輸出和沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器216的輸出進行復(fù)數(shù)相乘。累加器212累加每個預(yù)定時間周期內(nèi)的混頻器214的輸出，以提取信道估計值。為此，累加器212可用一個LPF替代。該信道估計值用于對業(yè)務(wù)信道進行解調(diào)。通過對復(fù)PN解擴器230的輸出乘以用于業(yè)務(wù)信道的準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a，可獲得業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)。
混頻器254把沃爾什碼碼元W #a發(fā)生器276的輸出與準(zhǔn)正交碼掩碼M#m發(fā)生器286的輸出相乘，以產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a，然后，把該準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a與復(fù)PN解擴器230的輸出相乘。延遲器250以在信道估計器210中進行信道估計所需的時間，對累加器252的輸出進行延遲。復(fù)共軛器206產(chǎn)生從信道估計器210接收的信道估計值的復(fù)共軛，用于解調(diào)?；祛l器204把該信道估計值的復(fù)共軛與延遲器250的輸出相乘，從而產(chǎn)生解調(diào)后的信號。
組合器202對經(jīng)過上述接收機構(gòu)的解調(diào)后的多路徑的信號進行組合。解交織器及信道解碼器200對組合器202的輸出進行解交織和信道解碼。
由于正交碼與準(zhǔn)正交碼共存，上述常規(guī)接收機在信道之間存在正交性損失。因此，減小正交碼和準(zhǔn)正交碼之間的相互干擾是不可能的。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個目的是提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中消除接收機接收到的信號的干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在正交碼與準(zhǔn)正交碼共存的CDMA通信系統(tǒng)中消除由于接收機接收到的信號的正交性損失而造成的正交碼對準(zhǔn)正交碼的干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種在正交碼與準(zhǔn)正交碼共存的CDMA通信系統(tǒng)中消除由于接收機接收到的信號的正交性損失而造成的準(zhǔn)正交碼對正交碼的干擾的裝置和方法。
為實現(xiàn)上述目的，在同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的CDMA通信系統(tǒng)中提供一種接收機。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的接收機中，信道估計器通過解擴產(chǎn)生用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道信號的信道估計值。準(zhǔn)正交信道接收機接收用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號，對該信道信號進行解擴，然后使用信道估計值對解擴后的信道信號進行解調(diào)，并提供輸出。干擾估計器通過獲得與導(dǎo)頻信道對應(yīng)的正交碼和與準(zhǔn)正交信道對應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值，來估計導(dǎo)頻信道信號對用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號的干擾值。干擾消除器從準(zhǔn)正交信道接收機的輸出中消除估計的干擾。
附圖的簡要說明通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的CDMA通信系統(tǒng)中的現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)送機的方框圖；圖2是使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的CDMA通信系統(tǒng)中的現(xiàn)有技術(shù)的接收機的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的、用于消除用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的、用于消除用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的、用于消除用正交碼擴頻的信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖；以及圖6是本發(fā)明的第四實施例的、用于消除用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道對用正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述下面將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)的描述。在圖中，相同的標(biāo)號代表相同的部件。
本發(fā)明的接收機能夠在CDMA通信系統(tǒng)中同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼，并能消除正交碼和準(zhǔn)正交碼之間的干擾。CDMA系統(tǒng)中的全部發(fā)送機使用相同的發(fā)射功率，接收質(zhì)量能夠得到改善，并能通過減小發(fā)送機的發(fā)射功率來維持接收質(zhì)量。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的、用于消除用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖；如本發(fā)明的背景一節(jié)所述，接收天線228接收來自發(fā)送機的已調(diào)制的信號。載波發(fā)生器222產(chǎn)生把接收信號的頻率向下變換至基帶頻率所需的載波。90°移相器224在I信號和Q信道之間產(chǎn)生90°的相位差。混頻器268和298對接收信號乘以載波，以解調(diào)。然后，LPF264和294去除解調(diào)時產(chǎn)生的高頻分量，而只讓基頻帶信號通過。
通常，在移動無線電通信環(huán)境中，從發(fā)送機發(fā)送的信號能夠到達接收機的路徑存在多個。然而，信號接收機構(gòu)對每個路徑來說是完全相同的。
因此，這里將根據(jù)一個路徑來描述信號接收機構(gòu)。
PN碼發(fā)生器220產(chǎn)生與經(jīng)過解調(diào)的接收信號同步的PN序列PN_I[n]和PN_Q[n]。復(fù)PN解擴器230用下面的算法步驟對低通濾波后的信號和PN序列進行計算(S_I[n]PN_I[n]-S_Q[n]PN_Q[n])+j(S_I[n]PN_Q[n]+S_Q[n]PN_I[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])＝(S_I[n]+jS_Q[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])(PN_I[n]+jPN_Q[n])＝S_I[n]+jS_Q[n]信道估計器210使用由沃爾什碼碼元W #0擴頻的導(dǎo)頻信道，對每個路徑執(zhí)行信道估計。沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器216產(chǎn)生沃爾什碼碼元W #0?；祛l器214把復(fù)PN解擴器230的輸出和沃爾什碼碼元W #0發(fā)生器216的輸出進行復(fù)數(shù)相乘。累加器212累加每個預(yù)定時間周期內(nèi)的混頻器214的輸出，以提取信道估計值。為此，累加器212可用一個LPF替代。該信道估計值用于對業(yè)務(wù)信道進行解調(diào)。通過把復(fù)PN解擴器230的輸出乘以用于業(yè)務(wù)信道的準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a，可獲得業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)。
混頻器254把沃爾什碼碼元W #a發(fā)生器276的輸出和準(zhǔn)正交碼掩碼M #m發(fā)生器286的輸出相乘，以產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a，然后，把該準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a與復(fù)PN解擴器230的輸出相乘。累加器252以數(shù)據(jù)碼元為單位，對混頻器254的輸出進行累加。延遲器250以在信道估計器210中進行信道估計所需的時間，對累加器252的輸出進行延遲。復(fù)共軛器206產(chǎn)生從信道估計器210接收的信道估計值的復(fù)共軛，用于解調(diào)?；祛l器204通過把信道估計值的復(fù)共軛與延遲器250的輸出相乘來產(chǎn)生解調(diào)后的信號。
混頻器310通過把信道估計值與復(fù)共軛相乘來產(chǎn)生信道估計值的平方，以獲得該信道估計值的能量?；祛l器310用-C0，am乘以信道估計與復(fù)共軛之積，其中，C0，am是沃爾什碼碼元W #0與準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a之間的相關(guān)值。混頻器310的輸出是使用沃爾什碼碼元W #0的信道對使用準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a的業(yè)務(wù)信道的干擾分量。
加法器320從混頻器204接收的已解調(diào)的業(yè)務(wù)信道信號中去除干擾的估計值。因此，加法器320的作用是消除用沃爾什碼碼元W #0擴頻的導(dǎo)頻信道對用準(zhǔn)正交碼碼元Q[m] #a擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾，然后，把無干擾的信號施加給組合器202的輸入端。
組合器202對經(jīng)過上述接收機構(gòu)的解調(diào)后的多路徑信號進行組合。解交織器及信道解碼器200對組合器202的輸出進行解交織和信道解碼。
如上所述，混頻器310對信道估計值乘以其復(fù)共軛，以產(chǎn)生從信道估計器210輸出的信道估計值的平方，然后再乘以-C0，am，其中，C0，am的定義為公式1Ci,jm=Σk=0L-1(Wi,k·Qj,km)=Σk=0L-1[Wi,k·(Mkm·Wj,k)]]]>然后，加法器320從已解調(diào)的業(yè)務(wù)信道信號中去除該信道對業(yè)務(wù)信道的干擾的估計值。如現(xiàn)有技術(shù)一樣，無干擾的信號被輸出至組合器202。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，如圖3所示的接收機估計該信道對使用準(zhǔn)正交碼的信道的干擾，然后從使用已解調(diào)的準(zhǔn)正交碼的信道中消除估計的干擾。
除上述的干擾消除以外，該接收機執(zhí)行的全部過程與圖2中的接收機相同。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的、用于消除用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖。圖4中的接收機與圖3中的接收機在結(jié)構(gòu)和操作上基本相同，所不同的是，前者包括裝置410，用于直接從信道估計值導(dǎo)出信道估計值的平方。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的、用于消除用正交碼擴頻的信道對用準(zhǔn)正交碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖。下面將描述圖5所示的接收機，重點描述使用正交碼的信道對使用準(zhǔn)正交碼的業(yè)務(wù)信道的干擾的消除。在此忽略對該接收機的一般操作的描述。
快速哈達馬德變換器(Hadamard transformer)530根據(jù)下面的公式計算復(fù)PN解擴器230的輸出公式2(d0,d1,···,dL-1)=(r0,r1,···rL-1)W0,0W1,0···WL-1,0W0,1W1,1···WL-1,1········W0,L-1W1,L-1···WL-1,L-1]]>在CDMA通信系統(tǒng)中，并不是由公式2定義的所有基本正交碼都被使用。因此，用于未被使用的沃爾什碼碼元輸入的快速哈達馬德變換器530的輸出中是由噪聲引起的。噪聲分量的值比使用中的沃爾什碼碼元的值要小。因此，判定器520把快速哈達馬德變換器530的輸出與預(yù)定值θ進行比較，如果前者比后者小，則判定前者是噪聲。如果沃爾什碼碼元比預(yù)定值θ小，就將沃爾什碼碼元的值確定為0，由此減小噪聲的影響(如果|di|＜0，則di＝0)。
然后，運算器510使用公式3對判定器520的輸出的矢量乘以(-1)與用于業(yè)務(wù)信道的準(zhǔn)正交碼Q[m] #a和其對應(yīng)的沃爾什碼之間的相關(guān)值之積的矢量公式3
其中，m是準(zhǔn)正交碼掩碼號，α是用于產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的基本正交碼，而L是正交碼的長度。
混頻器310把從復(fù)共軛器206接收的信道估計值的復(fù)共軛與運算器510的輸出相乘?；祛l器的輸出是多個正交碼信道對一個準(zhǔn)正交碼信道的干擾的估計值。然后，加法器320通過把混頻器310的輸出和從混頻器204接收的已解調(diào)的業(yè)務(wù)信道的信號相加，來消除使用沃爾什碼的信道對使用準(zhǔn)正交碼的業(yè)務(wù)信道的干擾。然后把無干擾的使用準(zhǔn)正交碼的業(yè)務(wù)信道的信號施加到組合器202的輸入端。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的、用于消除用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道對用沃爾什碼擴頻的業(yè)務(wù)信道的干擾的接收機的方框圖。
在圖6的接收機中，沒有圖5的準(zhǔn)正交碼掩碼發(fā)生器286，該接收機用于接收使用沃爾什碼的業(yè)務(wù)信道的信息?？焖俟_馬德變換器630根據(jù)公式4計算復(fù)PN解擴器230的輸出公式4
如上面關(guān)于圖5的描述，并不是由公式4定義的所有準(zhǔn)正交碼都被CDMA系統(tǒng)使用。因此，用于未被使用的沃爾什碼碼元輸入的快速哈達馬德變換器630的輸出是由噪聲引起的。噪聲分量的值比使用中的準(zhǔn)正交碼碼元的值要小。因此，判定器620把快速哈達馬德變換器630的輸出與一個預(yù)定值θ進行比較，如果前者比后者小，則判定前者是噪聲。如果準(zhǔn)正交碼碼元比預(yù)定值θ小，就將準(zhǔn)正交碼碼元的值確定為0，由此減小噪聲的影響(如果|dim|＜0，則dim＝0)。
然后，運算器610使用公式5對判定器620的輸出的矢量乘以(-1)與用于業(yè)務(wù)信道的沃爾什碼W#和其對應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值之積的矢量
通過使用不同的準(zhǔn)正交碼掩碼，可以從一個基本正交碼產(chǎn)生多個準(zhǔn)正交碼。在系統(tǒng)中，準(zhǔn)正交碼可以與它們各自對應(yīng)的正交碼一起使用。如果使用了多個準(zhǔn)正交碼，則上述接收機機構(gòu)的數(shù)目與使用的準(zhǔn)正交碼掩碼的數(shù)目成比例增加。這樣，加法器640對(-1)與使用準(zhǔn)正交碼的信道對使用沃爾碼碼元W#A的業(yè)務(wù)信道的干擾的估計值之積進行求和?；祛l器310把從復(fù)共軛器206接收到的信道估計值的復(fù)共軛乘以加法器640的輸出。這里，混頻器310的輸出是使用準(zhǔn)交碼的信道對它們對應(yīng)的使用正交碼的信道的干擾分量。然后，加法器320通過把混頻器310的輸出和從混頻器204接收的已解調(diào)的業(yè)務(wù)信道信號相加，來消除使用準(zhǔn)正交碼的信道對使用沃爾什碼碼元W#A的業(yè)務(wù)信道的干擾。然后把無干擾的業(yè)務(wù)信道信號施加到組合器202的輸入端。
如上所述，在正交碼和準(zhǔn)正交碼共同存在的CDMA通信系統(tǒng)中，本發(fā)明的接收機檢測由于信道之間的正交性損失而引起的正交碼對準(zhǔn)正交碼的、或準(zhǔn)正交碼對正交碼的干擾，并從相應(yīng)的信道中去除干擾。這樣，所有的發(fā)送機使用相同的發(fā)射功率，接收機也能獲得較好的接收質(zhì)量。而且，減小發(fā)送機的發(fā)射功率仍可以達到相同的接收質(zhì)量。
盡管上面參考特定的實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)描述，但它們僅是示例性的應(yīng)用。因此，應(yīng)該清楚地理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和宗旨之內(nèi)進行多種改變。
權(quán)利要求
1.一種在CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的接收機，所述接收機包括信道估計器，用于通過解擴產(chǎn)生由正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道信號的信道估計值；準(zhǔn)正交信道接收機，用于接收由準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號，解擴該信道信號，使用該信道估計值解調(diào)該解擴的信道信號，并提供輸出；干擾估計器，用于通過獲得與導(dǎo)頻信道相對應(yīng)的正交碼和與準(zhǔn)正交信道相對應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值，來估計導(dǎo)頻信道信號對用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號的干擾值；以及干擾消除器，用于從所述準(zhǔn)正交信道接收機的輸出中消除估計的干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的接收機，其中，所述干擾消除器包括復(fù)共軛器，用于計算所述信道估計器的輸出的復(fù)共軛；第一乘法器，用于將所述信道估計器的輸出乘以復(fù)共軛；以及第二乘法器，用于通過把所述相關(guān)值與所述第一乘法器的輸出相乘，來估計導(dǎo)頻信道對準(zhǔn)正交信道的干擾值。
3.如權(quán)利要求1所述的接收機，其中，所述干擾消除器包括平方器，用于對所述信道估計器的輸出求平方；以及乘法器，用于通過把所述相關(guān)值與所述平方器的輸出相乘，來估計導(dǎo)頻信道對準(zhǔn)正交信道的干擾值。
4.如權(quán)利要求1所述的接收機，其中，所述相關(guān)值按如下公式進行計算Ci,jm=Σk=0L-1(Wi,k·Qj,km)=Σk=0L-1[Wi,k·(Mkm·Wj,k)]]]>其中，i是用于導(dǎo)頻信道的沃爾什碼，j是用于產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的基本正交碼，m是準(zhǔn)正交碼掩碼，而L是正交碼的長度。
5.一種在CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的接收機，所述接收機包括PN(偽隨機噪聲)解擴器，用于對接收到的信號進行PN解擴；準(zhǔn)正交信道接收機，用于用準(zhǔn)正交碼解擴PN解擴的信號；干擾估計器，用于根據(jù)PN解擴的信號估計正交碼對準(zhǔn)正交碼信道的干擾值；以及干擾消除器，用于從所述準(zhǔn)正交信道接收機的輸出中消除估計的干擾值。
6.如權(quán)利要求5所述的接收機，其中，所述干擾估計器包括快速哈達馬德變換器，用于檢測未被使用的正交碼碼元和被使用的正交碼碼元；判定器，用于把所述快速哈達馬德變換器的輸出與預(yù)定值進行比較并，去除未被使用的正交碼碼元；以及運算器，用于將所述判定器的輸出的矢量乘以準(zhǔn)正交信道的準(zhǔn)正交碼與相應(yīng)的正交碼之間的相關(guān)值，以產(chǎn)生正交碼對準(zhǔn)正交碼信道的估計的干擾值。
7.如權(quán)利要求6所述的接收機，其中，所述快速哈達馬德變換器通過下面的公式來檢測未被使用的正交碼碼元(d0,d1,···,dL-1)=(r0,r1,···rL-1)W0,0W1,0···WL-1,0W0,1W1,1···WL-1,1········W0,L-1W1,L-1···WL-1,L-1]]>并且，所述運算器通過下面的公式估計干擾值
其中，m是準(zhǔn)正交碼掩碼號，α是用于產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的基本正交碼，而L是正交碼的長度。
8.如權(quán)利要求6所述的接收機，其中，所述干擾消除器包括乘法器，用于把運算器的輸出與導(dǎo)頻信道估計值的復(fù)共軛相乘；以及加法器，用于從所述準(zhǔn)正交信道接收機中去除所述乘法器的輸出。
9.一種在CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的接收機，所述接收機包括PN解擴器，用于對接收信號進行PN解擴；正交信道接收機，用于用正交碼解擴經(jīng)PN解擴后的信號；干擾估計器，用于根據(jù)PN解擴后的信號估計準(zhǔn)正交碼對基本正交碼的干擾值；以及干擾消除器，用于從所述正交信道接收機的輸出中消除估計的干擾值。
10.如權(quán)利要求9所述的接收機，其中，所述干擾估計器包括快速哈達馬德變換器，用于通過對PN解擴后的信號的準(zhǔn)正交碼碼元進行運算，來區(qū)分未被使用的正交碼碼元和使用的正交碼碼元；判定器，用于將所述快速哈達馬德變換器的輸出與預(yù)定值進行比較，并去除未被使用的正交碼碼元；以及運算器，用于將所述判定器的輸出的矢量乘以正交信道的正交碼與相應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值的矢量，以產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的估計的干擾值。
11.如權(quán)利要求10所述的接收機，其中，所述快速哈達馬德變換器通過下面的公式來檢測未被使用的正交碼碼元；
并且，所述運算器通過下面的公式估計干擾值
其中，m是準(zhǔn)正交碼掩碼號，A是所述正交碼信道接收機中使用的正交碼，而L是正交碼的長度。
12.如權(quán)利要求10所述的接收機，其中，所述干擾消除器包括乘法器，用于把所述運算器的輸出與導(dǎo)頻信道估計值的復(fù)共軛相乘；以及加法器，用于從所述正交信道接收機中去除乘法器的輸出。
13.一種在CDMA通信系統(tǒng)中的同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的接收機中消除碼間干擾的方法，包括下列步驟通過解擴產(chǎn)生由正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道信號的信道估計值；接收由準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號，解擴該信道信號，并使用該信道估計值解調(diào)該解擴后的信道信號；通過獲得與導(dǎo)頻信道相對應(yīng)的正交碼和與準(zhǔn)正交信道相對應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值，來估計導(dǎo)頻信道信號對由準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號的干擾值；以及從解調(diào)的準(zhǔn)正交解擴信道信號中消除估計的干擾值。
14.一種在CDMA通信系統(tǒng)中的同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼并接收用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號的接收機中消除碼間干擾的方法，所述方法包括下列步驟用對PN解擴后的信號的正交碼碼元進行快速哈達馬德變換的裝置，來區(qū)分未被使用的正交碼碼元和被使用的正交碼碼元。把對正交碼碼元進行快速哈達馬德變換的裝置的輸出與預(yù)定值進行比較，并去除未被使用的正交碼；將去除了未被使用的正交碼碼元的信號的矢量乘以準(zhǔn)正交信道信號的準(zhǔn)正交碼與相應(yīng)的正交碼之間的相關(guān)值的矢量，并產(chǎn)生正交碼對準(zhǔn)正交信道信號的估計的干擾值；以及從準(zhǔn)正交信道信號中去除估計的干擾值。
15.一種在CDMA通信系統(tǒng)中的同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼并接收由正交碼擴頻的信道信號的接收機中消除碼間干擾的方法，包括下列步驟用對PN解擴后的信號進行快速哈達馬德變換的裝置來區(qū)分未被使用的正交碼和被使用正交碼；把快速哈達馬德變換的輸出與預(yù)定值進行比較，并去除未被使用的正交碼碼元；將去除了未被使用的正交碼的信號的矢量乘以正交信道信號的正交碼與相應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值的矢量，并產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼對正交信道信號的估計的干擾值；以及從正交信道信號中去除估計的干擾值。
全文摘要
提供一種在同時使用正交碼和準(zhǔn)正交碼的CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中的接收機中消除碼間干擾的裝置和方法。在本發(fā)明的實施例的接收機中,信道估計器通過解擴產(chǎn)生用正交碼擴頻的導(dǎo)頻信道信號的估計值。準(zhǔn)正交信道接收機接收用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號,解擴該信道信號,使用信道估計值解調(diào)該解擴后的信道信號,并提供輸出。干擾估計器通過獲得與導(dǎo)頻信道相對應(yīng)的正交碼和與準(zhǔn)正交信道相對應(yīng)的準(zhǔn)正交碼之間的相關(guān)值,來估計導(dǎo)頻信道信號對用準(zhǔn)正交碼擴頻的信道信號的干擾值。干擾消除器從準(zhǔn)正交信道接收機的輸出中消除估計的干擾。
文檔編號H04J13/00GK1273721SQ99801088
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月7日
發(fā)明者樸洙元, 安宰民, 金英基 申請人:三星電子株式會社