專(zhuān)利名稱(chēng)：用于搜索網(wǎng)孔的裝置和獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一代碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在異步寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)接收機(jī)中用于搜索網(wǎng)孔的裝置和獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一代碼的方法。
異步寬帶DS/CDMA系統(tǒng)是國(guó)際移動(dòng)電信(IMT)-2000標(biāo)準(zhǔn)推薦之一并且希望在下一代移動(dòng)通信中起重要作用。在DS/CDMA系統(tǒng)中存在有同步和異步系統(tǒng)。同步系統(tǒng)利用外部的定時(shí)源諸如全球定位系統(tǒng)來(lái)同步網(wǎng)孔。而另一方面異步系統(tǒng)不去同步網(wǎng)孔。
在DS/CDMA系統(tǒng)中，利用擴(kuò)展碼來(lái)彼此區(qū)別網(wǎng)孔。在能夠控制網(wǎng)孔同步的同步系統(tǒng)中，為每個(gè)網(wǎng)孔分配具有不同相位的擴(kuò)展碼。換句話說(shuō)，使用單一的獨(dú)特?cái)U(kuò)展碼。另一方面，不利用時(shí)間信息的異步系統(tǒng)為每個(gè)網(wǎng)孔分配不同的擴(kuò)展碼。
在DS/CDMA系統(tǒng)中，網(wǎng)孔搜索表示一個(gè)過(guò)程，在該過(guò)程中當(dāng)移動(dòng)站MS和基站BS之間的通信開(kāi)始時(shí)，移動(dòng)站MS搜索最佳網(wǎng)孔，并且獲得分配給網(wǎng)孔的擴(kuò)展碼以及碼的同步。通常在異步系統(tǒng)比在同步系統(tǒng)中更加困難和花費(fèi)更多時(shí)間來(lái)搜索網(wǎng)孔。在同步系統(tǒng)中，所有網(wǎng)孔被分配了相同的擴(kuò)展碼，需要做的事情只是要獲得碼的相位。在異步系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)獲得擴(kuò)展碼的相位和碼序列。因此，在一異步寬帶CDMA系統(tǒng)中網(wǎng)孔搜索非常困難和重要。
在寬帶CDMA系統(tǒng)中，區(qū)分網(wǎng)孔的擴(kuò)展碼被稱(chēng)為擾碼。有512種擾碼。在網(wǎng)孔搜索期間如果要搜索所有的512種擾碼，則將花費(fèi)很多時(shí)間和處理。為克服此問(wèn)題，把碼組概念和同步信道(SCH)應(yīng)用到寬帶CDMA系統(tǒng)中。一個(gè)碼組是擾碼被劃分為組的其中之一。每個(gè)網(wǎng)孔被分配了唯一的碼組結(jié)果，能夠減少M(fèi)S要搜索的擾碼數(shù)量。在寬帶CDMA系統(tǒng)中，存在有64個(gè)碼組。每個(gè)碼組分配有8個(gè)擾碼。從而，在網(wǎng)孔搜索期間一旦一個(gè)碼組被檢測(cè)到，那么要搜索的擾碼數(shù)量就會(huì)減少為8個(gè)。分配給每個(gè)網(wǎng)孔的碼組由SCH來(lái)確定。
SCH是用于網(wǎng)孔搜索的下行物理信道，它與基本公共控制物理信道(p-CCPCH)進(jìn)行時(shí)間復(fù)用并在每個(gè)時(shí)隙發(fā)送。SCH是一種控制信道并由主同步碼(PSC)和次同步碼(SSC)組成。PSC和SSC在每個(gè)時(shí)隙被同時(shí)發(fā)送。


圖1(a)到圖1(c)說(shuō)明分級(jí)結(jié)構(gòu)中的SCH。圖1(a)展示由72幀組成的一個(gè)超幀。單個(gè)超幀的間隔是720ms。圖1(b)展示由15個(gè)時(shí)隙組成的一個(gè)幀。單個(gè)的時(shí)長(zhǎng)是10ms。圖1(c)展示由9個(gè)碼源構(gòu)成的p-CCPCH和每個(gè)由一個(gè)碼源構(gòu)成PSC Cp和SSC CSi組成的單個(gè)時(shí)隙。單個(gè)時(shí)隙的時(shí)長(zhǎng)是0.667ms，一個(gè)碼源由256個(gè)時(shí)間片構(gòu)成。
每個(gè)PSC和SSC是由256個(gè)時(shí)間片組成的碼序列。在寬帶CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)網(wǎng)孔共同具有單一的獨(dú)特PSC和每幀中的15個(gè)時(shí)隙有16個(gè)不同的SSC。此外，PSC與SSC正交。利用SCH執(zhí)行網(wǎng)孔搜索。通過(guò)時(shí)隙同步找到時(shí)隙邊界，根據(jù)SSC和接收信號(hào)之間的相關(guān)性識(shí)別碼組。一旦碼組被識(shí)別到，則檢測(cè)分配給每個(gè)網(wǎng)孔的擾碼。
從而，有必要準(zhǔn)確地檢測(cè)通過(guò)每個(gè)時(shí)隙的SCH發(fā)送的SSC以便識(shí)別一個(gè)碼組在理想環(huán)境下，對(duì)于15個(gè)接收時(shí)隙的每個(gè)時(shí)隙來(lái)說(shuō)，接收時(shí)隙的SCH信號(hào)與16個(gè)SSC相關(guān)，檢測(cè)出給定最大相關(guān)值的SSC。然而，在實(shí)際條件下，由于各種因素造成性能下降。性能下降的主要因素是噪聲、由于MS移動(dòng)造成的信道變化、由于發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的振蕩器不匹配造成的頻率誤差等。
在上述因素中，由于通信系統(tǒng)中設(shè)備的物理特性和系統(tǒng)性能顯著的降級(jí)導(dǎo)致頻率誤差是不可避免的現(xiàn)象。特別在寬帶DS/CDMA系統(tǒng)中，通過(guò)把接收信號(hào)與多個(gè)代碼相關(guān)來(lái)執(zhí)行網(wǎng)孔搜索，頻率誤差在相關(guān)特性上產(chǎn)生不良影響。結(jié)果，網(wǎng)孔搜索的可能性降低并且網(wǎng)孔搜索的時(shí)間增加了。
為減小由于上述因素造成的性能下降，則在整個(gè)多個(gè)幀中把接收信號(hào)和SSC之間相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行彼此組合。組合方法包括相干組合方法和非相干組合方法。相干組合方法對(duì)噪聲很有效但當(dāng)信道狀態(tài)嚴(yán)重改變或出現(xiàn)頻率誤差時(shí)，性能下降得更嚴(yán)重。另一方面，非相干組合方法對(duì)信道狀態(tài)變化和頻率誤差有效但當(dāng)由于更多的噪聲造成信噪比(SNR)降低時(shí)，性能?chē)?yán)重下降。在沒(méi)有頻率誤差的理想附加的高斯白噪聲(AWGN)信道情況下，相干組合方法的性能優(yōu)于非相干組合方法性能大約3dB。從而，最好從接收信號(hào)中去掉頻率誤差和信道的影響并使用相干組合方法。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供搜索網(wǎng)孔的裝置和獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一代碼的方法，通過(guò)頻率誤差和信道估算，利用估算值補(bǔ)償接收信號(hào)，從而在異步寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)接收機(jī)中相干地組合補(bǔ)嘗信號(hào)和次同步碼(SSC)之間的相關(guān)結(jié)果。
從而，為獲得本發(fā)明的上述目的，提供了網(wǎng)孔搜索裝置，該裝置根據(jù)在接收機(jī)中接收的異步寬帶DS/CDMA信號(hào)來(lái)搜索網(wǎng)孔，該接收的信號(hào)包括數(shù)據(jù)信道和同步信道，同步信道由在每個(gè)網(wǎng)孔中公共使用的主同步碼和表示每個(gè)網(wǎng)孔唯一的一個(gè)碼組的次同步碼構(gòu)成。網(wǎng)孔搜索裝置包括碼組識(shí)別單元，用于估算和補(bǔ)償同步信道和內(nèi)部產(chǎn)生的主同步碼之間的頻率誤差，估算和補(bǔ)償同步信道已經(jīng)經(jīng)歷的信道特性，并將補(bǔ)償?shù)耐叫诺琅c可用的次同步碼進(jìn)行相關(guān)，由此識(shí)別碼組；擾碼識(shí)別單元，用于將屬于該碼組的多個(gè)擾碼與數(shù)據(jù)信道相關(guān)，由此獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擾碼。
還提供了從異步寬帶DS/CDMA接收機(jī)接收的異步寬帶DS/CDMA中獲得包括在碼組中的擾碼的方法，接收的信號(hào)包括數(shù)據(jù)信道和同步信道，同步信道每個(gè)網(wǎng)孔通用的主同步碼和表示每個(gè)網(wǎng)孔唯一碼組的次同步碼構(gòu)成，擾碼是對(duì)每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擴(kuò)展碼。該方法包括步驟(a)估算和補(bǔ)償同步信道和由主同步碼發(fā)生器產(chǎn)生的主同步碼之間的頻率誤差；(b)估算和補(bǔ)償同步信道已經(jīng)經(jīng)歷的信道特性；(c)將補(bǔ)償?shù)耐叫诺琅c可用的次同步碼進(jìn)行相關(guān)，由此識(shí)別包括在同步信道中的次同步碼；(d)將屬于次同步碼代表的碼組的多個(gè)擾碼與數(shù)據(jù)信道進(jìn)行相關(guān)以便獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擾碼。
通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1是說(shuō)明在分級(jí)結(jié)構(gòu)中的同步信道(SCH)圖；圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)接收機(jī)的方框圖；圖3是說(shuō)明圖2的碼組識(shí)別單元的詳細(xì)方框圖；圖4是詳細(xì)說(shuō)明圖3的相干組合器的圖；和圖5是詳細(xì)說(shuō)明圖3的頻率誤差估算器的圖。
參考圖2，寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)接收機(jī)包括天線200、射頻(RF)接收機(jī)210、下行變換器220、低通濾波器(LPF)230、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)240、時(shí)隙同步器250、碼組識(shí)別單元260、擾碼識(shí)別單元270和解調(diào)器280。時(shí)隙同步器250包括相關(guān)單元251、主同步碼(PSC)發(fā)生器252、PSC同步信號(hào)檢測(cè)器253、校驗(yàn)器254和PSC同步信號(hào)調(diào)整器255。碼組識(shí)別單元260包括頻率誤差補(bǔ)償器261、信道補(bǔ)償器262和碼組識(shí)別器263。擾碼識(shí)別單元270包括代碼同步信號(hào)調(diào)整器271、擾碼發(fā)生器272、相關(guān)單元273和擾碼識(shí)別器274。
在上述寬帶DS/CDMA接收機(jī)的操作中，RF接收機(jī)210經(jīng)過(guò)天線200接收RF信號(hào)并將之轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號(hào)。下變換器220、LPF230和ADC240將IF信號(hào)下變換為基帶離散信號(hào)。
時(shí)隙同步器250檢測(cè)從ADC240輸出的來(lái)自同步信道(SCH)的時(shí)隙邊界。換句話說(shuō)，在從PSC匹配濾波器的輸出中檢測(cè)的峰值點(diǎn)是時(shí)隙的同步點(diǎn)。相關(guān)單元251將來(lái)自PSC發(fā)生器252的PSC輸出與ADC240的輸出相關(guān)。PSC同步信號(hào)檢測(cè)器253從相關(guān)單元251的輸出端檢測(cè)時(shí)隙的同步信號(hào)。PSC同步信號(hào)調(diào)整器255調(diào)整從PSC同步信號(hào)檢測(cè)器253輸出的時(shí)隙同步信號(hào)以便將它與接收信號(hào)的同步信號(hào)匹配并向PSC發(fā)生器252輸出調(diào)整結(jié)果。校驗(yàn)器254驗(yàn)證時(shí)隙的同步信號(hào)是否被PSC同步信號(hào)檢測(cè)其253檢測(cè)，并向相關(guān)單元251輸出校驗(yàn)結(jié)果。
碼組識(shí)別單元260對(duì)頻率誤差和信道下降補(bǔ)償ADC240的輸出SCH以便識(shí)別碼組(SSC)。單獨(dú)的幀由15個(gè)時(shí)隙組成。16個(gè)SSC之一與每個(gè)時(shí)隙的PSC同時(shí)發(fā)送。換句話說(shuō)，在一幀的傳輸期間，15個(gè)SSC被發(fā)選根據(jù)在一幀期間發(fā)送的連續(xù)15個(gè)SSC來(lái)確定一個(gè)碼組碼組識(shí)別單元260識(shí)別碼組并根據(jù)時(shí)隙同步器獲得的時(shí)隙同步信息和16個(gè)SSC和ADC240的輸出SCH之間的相關(guān)結(jié)果，通過(guò)檢測(cè)發(fā)送的SSCS來(lái)獲得幀同步信號(hào)。頻率差錯(cuò)補(bǔ)償器261估算PSC發(fā)生器252產(chǎn)生的PSC和ADC240的輸出SCH之間的頻率誤差并對(duì)估算的頻率誤差補(bǔ)償自ADC240的SCH輸出。ADC240的輸出SCH包括在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的振蕩頻率的失配導(dǎo)致的頻率誤差ω。信道補(bǔ)償器262從頻率誤差補(bǔ)償其261的輸出信號(hào)中估算復(fù)合信道的特性，并對(duì)估算的特性補(bǔ)償頻率誤差補(bǔ)償器261的輸出信號(hào)。碼組識(shí)別器263將信道償器262的輸出信號(hào)與16個(gè)SSC相關(guān)并相干地組合每幀的相關(guān)結(jié)果，由此檢測(cè)SSC和獲得幀同步。
擾碼識(shí)別單元270將包含在由碼組識(shí)別單元260確定的碼組中的8個(gè)擾碼與ADC240的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)并獲得分配給每個(gè)網(wǎng)孔的擾碼。碼同步信號(hào)調(diào)整器271利用263檢測(cè)的幀同步信號(hào)調(diào)整擾碼的同步信號(hào)。擾碼發(fā)生器272根據(jù)碼同步信號(hào)調(diào)整器271調(diào)整的同步信號(hào)產(chǎn)生屬于263碼組識(shí)別器識(shí)別的碼組的8個(gè)擾碼。相關(guān)單元273將ADC240的輸出數(shù)據(jù)與擾碼發(fā)生器272產(chǎn)生的8個(gè)擾碼的每一個(gè)進(jìn)行相關(guān)。擾碼識(shí)別器274根據(jù)相關(guān)單元273的結(jié)果識(shí)別擾碼。
解調(diào)器280執(zhí)行典型的RAKE處理并解調(diào)和輸出數(shù)據(jù)。
圖3是說(shuō)明圖2的碼組識(shí)別單元260的詳細(xì)方框圖。頻率誤差補(bǔ)償器261包括開(kāi)關(guān)301、頻率誤差估算器302、數(shù)控振蕩器(NCO)303和乘法器304。信道補(bǔ)償器262包括信道估算器311、復(fù)合連接器312和乘法器313。碼組識(shí)別器263包括相關(guān)單元321、相干組合器322和碼組識(shí)別和幀同步單元323。
在操作時(shí)，頻率誤差補(bǔ)償器261根據(jù)ADC240的輸出SCH估算頻率誤差并補(bǔ)償該估算的頻率誤差。頻率誤差估算器302對(duì)于通過(guò)開(kāi)關(guān)301輸入的ADC240的輸出SCH和PSC發(fā)生器252產(chǎn)生的PSC之間的頻率誤差ω輸出一個(gè)估算值ω。NCO303產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于估算值ω的復(fù)合正弦波。乘法器304將NCO303輸出的復(fù)合正弦波與ADC240的輸出SCH相乘以便補(bǔ)償頻率誤差。下面將參考附圖5更加詳細(xì)地描述頻率誤差的估算。
信道補(bǔ)償器262估算包括在ADC240的輸出SCH的信道特性并對(duì)該估算的特性補(bǔ)償ADC240的輸出SCH。信道估算器311利用典型方法估算信道特性。對(duì)每個(gè)時(shí)隙來(lái)說(shuō)利用其頻率誤差已經(jīng)被乘法器304補(bǔ)償過(guò)的一個(gè)信號(hào)和PSC之間的相關(guān)值來(lái)更新信道估算必要的參數(shù)。復(fù)合連接器312得到與估算的信道特性的復(fù)雜連接。乘法器313將乘法器304的輸出信號(hào)與復(fù)合連接器312的輸出相乘以便補(bǔ)償信道特性。因此，可以從ADC240的輸出SCH中去掉頻率誤差和信道特性的影響。
碼組識(shí)別器263識(shí)別包括在ADC240的輸出SCH中的一個(gè)碼組并獲得一個(gè)幀同步信號(hào)。相關(guān)單元321將乘法器313的輸出信號(hào)與16個(gè)SSC進(jìn)行相關(guān)。這里，相關(guān)單元321執(zhí)行16點(diǎn)快速Hadamard轉(zhuǎn)換。相干組合器322為每一幀連貫地組合相干單元321的輸出。最好使用相干的組合的方法，因?yàn)橐呀?jīng)去掉了頻率誤差和信道特性的影響。碼組識(shí)別和幀同步單元323檢測(cè)一個(gè)SSC，在這SSC點(diǎn)上相干組合器322的輸出值超過(guò)預(yù)定門(mén)限或在這點(diǎn)上輸出值最大。因此，能夠檢測(cè)單獨(dú)幀的時(shí)長(zhǎng)期間發(fā)送的15個(gè)SSC。碼組識(shí)別和幀同步單元323還獲得一個(gè)幀同步信號(hào)。圖4是說(shuō)明相干組合器322的詳細(xì)方框圖。相干組合器322包括多個(gè)加法器401到403和平方器410。當(dāng)相關(guān)單元321的輸出是Z1、Z2,…ZL，時(shí)，加法器401到403累積地將這些輸出相加。平方器410將從相關(guān)單元321輸出的和進(jìn)行平方并輸出如下相干組合的值Z。Z=|Σi=0LZi|2------(1)]]>
圖5時(shí)用于詳細(xì)解釋頻率誤差估算器的詳細(xì)方框圖。頻率誤差估算器302包括多個(gè)相關(guān)單元500、510和520部分，多個(gè)除法器501、511和521，一個(gè)平均器530、一個(gè)相位算法單元540和乘法器550。
在頻率誤差估算器302的操作中，每個(gè)相關(guān)單元500、510和520部分針對(duì)ADC240的輸出SCH，把每個(gè)時(shí)隙中的256時(shí)間片長(zhǎng)度劃分為M塊，并把PSC發(fā)生器252產(chǎn)生的PSC的復(fù)合連接與SCH的M塊進(jìn)行部分相關(guān)。換句話說(shuō)，不是把256時(shí)間片與256PSC全部相關(guān)，而是把PSC劃分為具有16個(gè)完整時(shí)間的一個(gè)時(shí)間片長(zhǎng)度的M塊，并在每個(gè)塊上執(zhí)行部分階段相關(guān)。這里，M是2,4,8和16之中。每個(gè)部分相關(guān)單元500,510和520最好被實(shí)現(xiàn)為匹配濾波器或有源相關(guān)器。部分相關(guān)單元500,510和520的輸出是相位值。
具體地，根據(jù)本發(fā)明的頻率誤差估算是基于PSC在每16個(gè)時(shí)間片處與SSC正交的相關(guān)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如等式(2)所示。Σi=16116(1+J)-1CP(i)Csn(i)=0------(2)]]>其中n表示SSC的索引并且是1,2,…16之一，I是零或大于零的正整數(shù)，J是1或大于1的正整數(shù)，(I+J)≤16。換句話說(shuō)，既使只在PSC和具有16個(gè)整時(shí)間的長(zhǎng)度的SSC上執(zhí)行部分階段相關(guān)，而不是在256時(shí)間片的PSC和SSC上執(zhí)行整個(gè)階段相關(guān)，也能維持PSC和SSC之間的正交特性。
假定在一個(gè)時(shí)隙的SCH周期期間接收的每個(gè)時(shí)間片的復(fù)合信號(hào)被稱(chēng)為r(n)。在平坦衰落的環(huán)境下，即，當(dāng)不存在多路徑時(shí)，復(fù)合信號(hào)r(n)能以(3)式表示。
r(n)=h(n)×(n)+N(n)(n=0,1,…255) …(3)其中X(n)是發(fā)送的復(fù)合SCH信號(hào)，h(n)是復(fù)合信道，經(jīng)過(guò)該信道發(fā)送信號(hào)，N(n)是復(fù)合高期噪聲。這里，X(n)可由等式(4)表示。
P(n)=PSC(n)+jPSC(n)Si(n)=SSCi(n)+jSSCi(n)…(4)×(n)=P(n)+Si(n)如果存在頻率誤差fe，則變?yōu)榈仁?5)。
r(n)=h(n)×(n)e×p[j(2πfeTc+Φ]+N(n) …(5)其中Tc是時(shí)間片寬度，Φ是在周期
內(nèi)均勻分配的相位。SCH周期接收的信號(hào)被分為16N時(shí)間片長(zhǎng)度的M塊。N是1,2,4和8中的一個(gè)，M=16／N。該信號(hào)被16N時(shí)間片長(zhǎng)度劃分以便利用其至少16時(shí)間片PSC與至少16時(shí)間片SSC正交的特性。在此實(shí)施例中，做兩種假設(shè)。一個(gè)假設(shè)是信道在SCH周期不改變。另一個(gè)假設(shè)是由于頻率誤差Φ0,Φ1…和ΦM-1造成的相位在一個(gè)M塊的一個(gè)周期內(nèi)是常數(shù)，ΦM/2+m-Φm=2πfe(128Tc)。
第一種假?zèng)]在實(shí)際條件下是合理的。第二種假設(shè)意味著信號(hào)在單個(gè)周期內(nèi)具有相同的相位彼此分離成128時(shí)間片的塊之間的相位差與頻率誤差造成的相位變化相同。
當(dāng)SCH信號(hào)的M塊分別由r0(n)r1(n)…rM-1(n)表示時(shí)，根據(jù)第二種假設(shè)，rm(n)(n=0,1,…M-1)由等式(6)表示。
rm(n)=r(16Nm+n)…(6)=hexp(jΦm)×(16Nm+n)+N(16Nm+n)其中n=0,1,…16N-1,h是復(fù)合信道的數(shù)量。當(dāng)根據(jù)上述方法調(diào)制ADC240的輸出SCH時(shí)，在單獨(dú)周期期間接收的SCH信號(hào)可以被認(rèn)為是這樣一個(gè)信號(hào)，就是把噪聲加到發(fā)送的信號(hào)乘以復(fù)合常數(shù)的結(jié)果中，使得可以利用PSC和SSC之間的相關(guān)特性。M塊信號(hào)與PSC的相關(guān)結(jié)果Ym(m=0,1,…M-1)可以以等式(7)表示。Ym=Σn=016N-1rm(n)P*(16Nm+n)------(7)]]>=khexp(jΦm)+Nm]]>這里，K是正數(shù)，Nm是噪聲產(chǎn)生的分量作為對(duì)PSC和接收信號(hào)執(zhí)行相關(guān)的結(jié)果。根據(jù)M塊來(lái)獲得相關(guān)結(jié)果Ym。對(duì)應(yīng)于M/2塊的128時(shí)間片寬度內(nèi)的相位變化可以從M個(gè)相關(guān)結(jié)果Ym中得到。通過(guò)操作分頻器501、511和521、平均器530和相位算法單元540獲得相位變化。換句話說(shuō)，每個(gè)分頻器501、511和521使被128時(shí)間片長(zhǎng)度彼此分開(kāi)的兩個(gè)值成對(duì)，即，在每個(gè)部分相關(guān)單元500、510和520的輸出當(dāng)中的Ym/2+m和Ym并執(zhí)行諸如YM/2+m和Ym的分頻。平均器530平均分頻器501、511和521的輸出。相位算法單元540獲得平均器530的輸出相位這里，可以通過(guò)個(gè)別地獲得分頻器501、511和521的輸出并平均該相位來(lái)獲得相位變量ΔΦ。上述運(yùn)算結(jié)果可由等式(8)表示。ΔΦm=tan-1[Im(YM/2+m/Ym)Re(YM/2+m/Ym8](m=0,1,···M/2-1)···(8)]]>ΔΦ=Average[ΔΦm]]]>乘法器550將相位變量ΔΦ與1/[2π(ΔT)]相乘并輸出一個(gè)頻率誤差估算f。在此實(shí)施例中，ΔT是128Tc，頻率誤差估算f由等式(9)表示。f~=ΔΦ2π(128Tc)]]>本發(fā)明估算頻率誤差并補(bǔ)償該誤差，因此改進(jìn)了搜索網(wǎng)孔的性能并最終減少了網(wǎng)孔搜索時(shí)間。當(dāng)使用本發(fā)明時(shí)，只通過(guò)加入簡(jiǎn)單運(yùn)算就能完成網(wǎng)孔搜索以便減少加入硬件的負(fù)擔(dān)。此外，估算和補(bǔ)償頻率誤差的方法可以應(yīng)用到軟件中的自動(dòng)頻率控制或NCO控制或者無(wú)線系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1．一種網(wǎng)孔搜索裝置，其中該裝置根據(jù)接收機(jī)中接收的異步寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)信號(hào)來(lái)搜索網(wǎng)孔，該接收的信號(hào)包括數(shù)據(jù)信道和同步信道，同步信道由每個(gè)網(wǎng)孔共同使用的主同步碼和表示每個(gè)網(wǎng)孔唯一碼組的次同步碼構(gòu)成，該網(wǎng)孔搜索裝置包括碼組識(shí)別單元，碼組識(shí)別單元，用于估算和補(bǔ)償同步信道和內(nèi)部產(chǎn)生的主同步碼之間的頻率誤差，估算和補(bǔ)償同步信道已經(jīng)經(jīng)歷的信道特性，并將補(bǔ)償?shù)耐叫诺琅c可用的次同步碼進(jìn)行相關(guān)，由此識(shí)別碼組；擾碼識(shí)別單元，用于將屬于該碼組的多個(gè)擾碼與數(shù)據(jù)信道相關(guān)，由此獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擾碼。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)孔搜索裝置，其中碼組識(shí)別單元包括主同步碼發(fā)生器，頻率誤差補(bǔ)償器，用于估算同步信道與主同步碼發(fā)生器產(chǎn)生的主同步碼之間的頻率誤差并補(bǔ)償估算的頻率誤差的同步信道；信道補(bǔ)償器，用于從補(bǔ)償?shù)耐叫诺赖念l率誤差中估算信道特性并為估算的信道特性所補(bǔ)償?shù)耐叫诺赖念l率誤差進(jìn)行補(bǔ)償；和碼組識(shí)別器，用于將補(bǔ)償?shù)耐叫诺赖男诺捞匦耘c可用的多個(gè)主同步碼相關(guān)結(jié)果進(jìn)行組合，由此識(shí)別該碼組。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的網(wǎng)孔搜索裝置，其中頻率誤差補(bǔ)償器包括；具有一端可操作的開(kāi)關(guān)，以便可以接收同步信道；連接到開(kāi)關(guān)另一端的頻率誤差估算器，該頻率誤差估算器獲得同步信道和主同步碼發(fā)生器產(chǎn)生的主同步碼之間的相位差并把相位差轉(zhuǎn)換為頻率誤差；數(shù)字控制的振蕩器，用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于頻率誤差的復(fù)合正弦波；和連接到開(kāi)關(guān)另一端的乘法器，該乘法器把從開(kāi)關(guān)輸入的同步信號(hào)與復(fù)合正弦波相乘。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的網(wǎng)孔搜索裝置，其中頻率誤差估算器包括多個(gè)部分相關(guān)單元，每個(gè)單元用于將在每個(gè)時(shí)隙中劃分為預(yù)定數(shù)目塊的同步信道與主同步碼發(fā)生器產(chǎn)生的主同步碼相關(guān)；分頻器，用于把一個(gè)輸出分為多個(gè)相關(guān)單元輸出中的另一個(gè)輸出，這兩個(gè)輸出彼此被預(yù)定的時(shí)間片寬度所分開(kāi)；相位算法單元，用于從分頻器的輸出中獲得相位；和乘法器，通過(guò)以預(yù)定的時(shí)間周期分頻相位算法單元的輸出而把相位轉(zhuǎn)換為頻率。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的網(wǎng)孔搜索裝置，其中頻率誤差估算器還包括一個(gè)平均器，用于以預(yù)定次數(shù)地總和分頻器的輸出并利用預(yù)定次數(shù)平均輸出總和。
6．根據(jù)權(quán)利要求2的網(wǎng)孔搜索裝置，其中碼組識(shí)別器包括多個(gè)相關(guān)單元，用于把信道補(bǔ)償器的輸出與多個(gè)次同步碼相關(guān)；相干組合器，用于總和相關(guān)單元的輸出和對(duì)其輸出平方；和選擇裝置，用于選擇次同步碼，在此碼上，相干組合器的輸出超出一個(gè)預(yù)定值。
7．一種從異步寬帶DS/CDMA接收積接收的異步寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)信號(hào)中獲得包括在碼組中的擾碼的方法，接收的信號(hào)包括數(shù)據(jù)信道和由每個(gè)網(wǎng)孔通用的主同步碼和表示每個(gè)網(wǎng)孔唯一碼組的次同步碼構(gòu)成的同步信道，擾碼是對(duì)每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擴(kuò)展碼。該方法包括步驟(a)估算和補(bǔ)償同步信道和由主同步碼發(fā)生器產(chǎn)的主同步碼之間的頻率誤差；(b)估算和補(bǔ)償同步信道已經(jīng)經(jīng)歷的信道特性；(c)將補(bǔ)償?shù)耐叫诺琅c可用的次同步碼進(jìn)行相關(guān)由此識(shí)別包括在同步信道中的次同步碼；和(d)將屬于次同步碼代表的碼組的多個(gè)擾碼與數(shù)據(jù)道進(jìn)行相關(guān)以便獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擾碼。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中步驟(a)包括步驟(a1)在每個(gè)時(shí)隙中把同步信道劃分為預(yù)定數(shù)目的塊并將劃分的同步信道與主同步碼發(fā)生器產(chǎn)生的主同步碼相關(guān)；(a2)用相關(guān)結(jié)果中的另一個(gè)輸出分開(kāi)一個(gè)輸出，相關(guān)的兩個(gè)結(jié)果彼此被預(yù)定的時(shí)間片寬度分離；(a3)從分離結(jié)果中得到相位；(a4)以預(yù)定的時(shí)間周期劃分相位以便把相位轉(zhuǎn)換為頻率；和(a5)對(duì)該頻率補(bǔ)嘗同步信道。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中在步驟(a1)中，同步信道的每一塊具有16整數(shù)倍的時(shí)間片長(zhǎng)度。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中在步驟(a2)，預(yù)定時(shí)間周期對(duì)應(yīng)于同步信道的1/2時(shí)間片長(zhǎng)度。
全文摘要
提供了在異步寬帶直接序列碼分多址(DS/CDMA)接收機(jī)中用于搜索網(wǎng)孔的裝置和獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的代碼的方法。網(wǎng)孔搜索裝置根據(jù)在接收機(jī)中接收的異步寬帶DS/CDMA信號(hào)搜索網(wǎng)孔。接收的信號(hào)包括數(shù)據(jù)信道和同步信道,同步信道由每個(gè)網(wǎng)孔通用的第一碼和表示分組成多個(gè)分配給不同的的第二碼的碼組的第三碼構(gòu)成。網(wǎng)孔搜索裝置包括碼組識(shí)別單元,用于估算和補(bǔ)償同步信道和內(nèi)部產(chǎn)生的主同步碼之間的頻率誤差,估算和補(bǔ)償同步信道已經(jīng)經(jīng)歷的信道劣化,并對(duì)補(bǔ)償?shù)耐叫诺篮涂捎玫拇瓮酱a執(zhí)行相關(guān),由此識(shí)別碼組;擾碼識(shí)別單元,用于對(duì)屬于該碼組的多個(gè)擾碼執(zhí)行相關(guān),由此獲得每個(gè)網(wǎng)孔唯一的擾碼。通過(guò)估算和補(bǔ)償頻率誤差,可以改善網(wǎng)孔搜索性能,并最終可以減少網(wǎng)孔搜索時(shí)間。
文檔編號(hào)H04Q7/34GK1307415SQ0111131
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2001年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者李康珉, 全智鏞 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社