專利名稱：在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)中用于執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)中用于執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備。
為了產(chǎn)生和維持在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)(移動(dòng)站)和發(fā)射機(jī)(基站)之間的無(wú)線連接，移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)必須與發(fā)射基站同步。除了未在下文中進(jìn)一步考慮的頻率同步外，接收機(jī)中的幀和時(shí)隙必須實(shí)現(xiàn)與接收到的無(wú)線信號(hào)中由發(fā)射機(jī)預(yù)定的幀和時(shí)隙結(jié)構(gòu)的同步。
為了使幀和時(shí)隙同步，基站發(fā)射特定、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)序列。這些數(shù)據(jù)序列在移動(dòng)站中通過(guò)執(zhí)行合適的搜索過(guò)程來(lái)檢測(cè)。移動(dòng)站中的幀和時(shí)隙同步于是基于所述數(shù)據(jù)序列的檢測(cè)時(shí)間執(zhí)行。
蜂窩移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中的無(wú)線信號(hào)要遭受多徑傳播。這意味著從基站發(fā)射的無(wú)線信號(hào)是作為多成分信號(hào)到達(dá)移動(dòng)站的，所述信號(hào)具有涉及各個(gè)信號(hào)路徑的不同延時(shí)。為了確定信號(hào)成分的不同信號(hào)延時(shí)，需要進(jìn)行延遲估計(jì)。對(duì)各個(gè)信號(hào)成分的延遲估計(jì)也可由移動(dòng)站中的搜索過(guò)程來(lái)執(zhí)行。
在移動(dòng)無(wú)線技術(shù)中用來(lái)執(zhí)行這類搜索過(guò)程的設(shè)備被稱為“搜索器”(搜索電路)。以與信號(hào)相匹配的濾波器(匹配濾波器)的形式提供搜索電路已經(jīng)是公知的。其缺點(diǎn)是這樣的電路需要大的面積和引起大的電流，以及在搜索過(guò)程的可能變化方面缺少靈活性。
本發(fā)明是基于這一目的在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)中提供執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備，該設(shè)備的電路設(shè)計(jì)被簡(jiǎn)化(使得這樣它占用的面積小且引起的電流小)，而同時(shí)可高度靈活地執(zhí)行不同的搜索過(guò)程。
這個(gè)目的由如權(quán)利要求1要求的執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)主要方面是相關(guān)器設(shè)備由兩個(gè)組件組成(第一部分和第二部分)，第一部分具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)，第二部分具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)。第一部分用于使用平行數(shù)據(jù)處理而快速和不費(fèi)力地產(chǎn)生關(guān)于序列元素的序列元素相關(guān)結(jié)果。這些序列元素相關(guān)結(jié)果可以解釋為全部相關(guān)任務(wù)的“中間結(jié)果”。在第二串聯(lián)部分，使用可變數(shù)量K個(gè)序列元素相關(guān)結(jié)果(也就是中間結(jié)果)來(lái)計(jì)算累計(jì)的相關(guān)結(jié)果。改變數(shù)K的能力允許將設(shè)備用于執(zhí)行非常不同的搜索過(guò)程(特別是對(duì)于幀和時(shí)隙同步以及延遲估計(jì))，并且有可能使用長(zhǎng)度不同的相關(guān)數(shù)據(jù)序列，以及可考慮有關(guān)累計(jì)的相關(guān)結(jié)果的不同精確度要求。更進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)概念也使得有可能提供一個(gè)就要求的面積和引起的電流而言都非常有利的搜索電路。
第一部分最好包括多個(gè)存儲(chǔ)體(特定為P)，每個(gè)具有N個(gè)存儲(chǔ)單元，其中P是用于從接收到的信號(hào)中獲取接收到的數(shù)據(jù)序列的過(guò)抽樣因子。這樣，在雙重過(guò)抽樣的情況下，第一部分包括兩個(gè)存儲(chǔ)體。這種設(shè)計(jì)允許在兩個(gè)存儲(chǔ)體中交替存儲(chǔ)抽樣值，且這樣便允許通過(guò)適當(dāng)選擇第一或第二存儲(chǔ)體，分別計(jì)算關(guān)于數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列元素“早期”或“稍后”抽樣值的序列元素相關(guān)結(jié)果。
數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列的序列元素(長(zhǎng)度為N)與該相關(guān)數(shù)據(jù)序列中相同長(zhǎng)度的相應(yīng)序列元素的相關(guān)最好由乘法數(shù)據(jù)處理級(jí)來(lái)執(zhí)行，該乘法數(shù)據(jù)處理級(jí)在第一部分提供并包括N個(gè)并連的乘法器。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)的區(qū)別之處在于可以在第二部分相加的序列元素相關(guān)結(jié)果的數(shù)量K可通過(guò)控制設(shè)備，作為要執(zhí)行的搜索過(guò)程的函數(shù)，和/或數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度的函數(shù)，和/或有關(guān)累計(jì)相關(guān)結(jié)果所需計(jì)算精確度的函數(shù)，而改變。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以安排在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)的正交(Q)分支或同相(I)分支中。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是由具有兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的系統(tǒng)形成的，在每種情況下，一個(gè)用于接收到無(wú)線信號(hào)的Q分支，而另一個(gè)用于I分支，以及該系統(tǒng)還包括有用于將該兩個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的累計(jì)相關(guān)結(jié)果(其可以隨后被平方)相加的加法器。用這種方式，由系統(tǒng)計(jì)算的相關(guān)性結(jié)果的精確度可以進(jìn)一步提高(與相互獨(dú)立計(jì)算的、對(duì)于I和Q分支的相關(guān)結(jié)果的精確度比較)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的更多有益改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中限定。
在下文中將使用示范實(shí)施例并參照附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其中附
圖1是具有移動(dòng)站和基站的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的空中接口的示意圖；附圖2a是在移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中使用的無(wú)線用戶信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意附圖2b是同步信道的示意圖，其中相對(duì)時(shí)間t劃出來(lái)自基站的無(wú)線信號(hào)的時(shí)隙同步碼和幀同步碼到達(dá)將要同步的移動(dòng)站的圖；附圖3是無(wú)線接收機(jī)基帶部分的框圖；附圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的、按照本發(fā)明的搜索電路的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是附圖4中所示的相關(guān)器電路的框圖；附圖6是附圖5中所示的相關(guān)器電路的第一部分的框圖；以及附圖7是為了解釋根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的操作原理，而相對(duì)時(shí)間劃出接收到的數(shù)據(jù)序列和相關(guān)數(shù)據(jù)序列的示意圖。
附圖1說(shuō)明了蜂窩移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的空中接口。與特定用戶關(guān)聯(lián)的移動(dòng)站MS通過(guò)無(wú)線電設(shè)備與基站BS連接。無(wú)線電連接在上行鏈路方向(從MS到BS)和下行鏈路方向(從BS到MS)都要遭受多徑傳播，也就是說(shuō)從基站BS發(fā)出的無(wú)線信號(hào)F可以以不同的空中接口傳輸路由或路徑P1，P2到達(dá)移動(dòng)站MS(接收機(jī))。由于反射、散射、衍射，所以各個(gè)路徑P1，P2具有不同的傳輸性能和不同的無(wú)線信號(hào)延遲時(shí)間。這意味著該接收信號(hào)的各個(gè)型式是以相互不同的時(shí)間在移動(dòng)站MS中接收到的。
附圖2a說(shuō)明了把無(wú)線信號(hào)F的用戶信號(hào)成分再分成幀結(jié)構(gòu)和時(shí)隙結(jié)構(gòu)的例子。
用戶信號(hào)包括一序列的單獨(dú)的數(shù)據(jù)符號(hào)(比特)d。一個(gè)數(shù)據(jù)塊B1；B2…；BM是由一些數(shù)據(jù)符號(hào)d組成的(在這種情況下，舉例來(lái)說(shuō)，是352個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào))，數(shù)據(jù)符號(hào)d的數(shù)量對(duì)于系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是特定的。每個(gè)數(shù)據(jù)塊B1；B2…；BM在一個(gè)時(shí)隙中傳送(也就是說(shuō)將數(shù)據(jù)再分到數(shù)據(jù)塊中相應(yīng)于把時(shí)間再分到時(shí)隙中)。
幀R是由M個(gè)數(shù)據(jù)塊B1；B2…；BM組成的，此數(shù)量M對(duì)于系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是特定的。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)幀R可以包括M＝15個(gè)數(shù)據(jù)塊B1，B2，…，B15。
如果無(wú)線信號(hào)F是CDMA(碼分多址)無(wú)線信號(hào)，則如圖所示，每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)d使用用戶特定的擴(kuò)頻碼(CDMA碼)進(jìn)行擴(kuò)頻編碼。擴(kuò)頻碼舉例來(lái)說(shuō)有每數(shù)據(jù)符號(hào)d8個(gè)碼片e1，e2，…e8。如基于附圖2a中的用戶信號(hào)說(shuō)明的整個(gè)幀/塊/數(shù)據(jù)符號(hào)/碼片的規(guī)劃，以及相應(yīng)的幀/時(shí)隙/數(shù)據(jù)碼元/碼片的持續(xù)時(shí)間，都是在系統(tǒng)特定的基礎(chǔ)上預(yù)定的，并且對(duì)于由所有基站BS發(fā)送的無(wú)線信號(hào)F是相同的。
當(dāng)呼叫被接受或轉(zhuǎn)移時(shí)，幀和時(shí)隙同步比須在移動(dòng)站MS和現(xiàn)用基站BS間執(zhí)行，也就是說(shuō)，移動(dòng)站MS必須能夠識(shí)別接收到的幀R的起始和結(jié)束，以及接收到的數(shù)據(jù)塊B1；B2…；BM的起始和結(jié)束。
被所有基站共享的同步信道SK(見(jiàn)附圖2b)用于完成幀和時(shí)隙同步。同步信道SK被細(xì)分為兩個(gè)信道SK1和SK2。
第一信道SK1允許時(shí)隙同步?；綛S在每個(gè)時(shí)隙的起始使用該信道SK1發(fā)送第一同步碼(時(shí)隙同步碼)cp。對(duì)于所有時(shí)隙，第一同步碼cp是相同的。該發(fā)送的同步碼cp被用于給移動(dòng)站MS提供時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，這使得移動(dòng)站可能識(shí)別時(shí)隙的起始時(shí)間t1，t2，…，tM。
如已經(jīng)提及的，第一同步碼cp對(duì)于每個(gè)時(shí)隙是相同的，但是這并不能使其確定幀R的起始時(shí)間。
第二信道SK2用于識(shí)別幀起始(幀同步)。每個(gè)基站BS使用該第二信道SK2發(fā)送在每個(gè)幀R中同樣地重現(xiàn)并包括M個(gè)幀同步碼c1(BS)；c2(BS)；…；cM(BS)的序列FBS＝(c1(BS)，c2(BS)，…，cM(BS)。
M個(gè)幀同步碼c1(BS)；c2(BS)；…；cM(BS)和它們?cè)谛蛄蠪BS中的順序(在每個(gè)幀R中是重現(xiàn)的)對(duì)于基站是已知的。這樣使得基站能確定形成幀起始的時(shí)隙開(kāi)始時(shí)間t1。
附圖3說(shuō)明了在移動(dòng)站MS中的接收電路的基帶部分的框圖。
接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬同相(I)信號(hào)成分和正交(Q)信號(hào)成分在基帶部分的輸入端產(chǎn)生。模擬I信號(hào)和Q信號(hào)成分是以一種沒(méi)有用圖說(shuō)明的方式產(chǎn)生的，即通過(guò)以載波頻率對(duì)接收到的模擬天線信號(hào)進(jìn)行下混頻，該載波頻率是相同的頻率并且是在相位上彼此相對(duì)偏移90度。
模擬I信號(hào)和Q信號(hào)成分分別通過(guò)模擬低通濾波器aTP，然后在模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC中數(shù)字化。此數(shù)字化可以以8倍的碼片速率執(zhí)行，也就是說(shuō)，在模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端可以得到信號(hào)速率為8/Tc的I和Q數(shù)據(jù)信號(hào)，其中Tc是碼片持續(xù)時(shí)間。
從模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC發(fā)送的數(shù)字I和Q數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)數(shù)字低通濾波器dTP。該數(shù)字低通濾波器dTP可以例如是RRC(根升余弦)低通濾波器。
在每種情況下將I和Q分支中的信號(hào)速率減小至2/Tc的信號(hào)速率減小級(jí)DC被安排在從數(shù)字低通濾波器dTP向下的信號(hào)通道中。
按已減小信號(hào)速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被傳送到移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)的接收機(jī)部分E中。接收機(jī)部分E包括用戶信號(hào)分離部分SEP和檢測(cè)器部分DET。
來(lái)自不同用戶的互相重疊的信號(hào)在用戶信號(hào)分離部分SEP中分離。用戶分離作為多址接入方法的功能來(lái)執(zhí)行的，在CDMA情況中是通過(guò)使用擴(kuò)頻解碼執(zhí)行的。它可以通過(guò)帶有相關(guān)器、匹配濾波器或RAKE接收機(jī)的單用戶檢測(cè)的形式或作為多用戶檢測(cè)來(lái)執(zhí)行。
一旦已經(jīng)執(zhí)行用戶的信號(hào)分離，數(shù)據(jù)檢測(cè)就在檢測(cè)器部分DET中執(zhí)行。為了這個(gè)目的檢測(cè)器部分DET具有一個(gè)信道估計(jì)器和自適應(yīng)相干數(shù)據(jù)檢測(cè)器，在某種意義上它本身是公知的，因而沒(méi)有更詳細(xì)地描述。信道估計(jì)器不斷地確定信道脈沖響應(yīng)(其隨著時(shí)間連續(xù)地變化)，也就是說(shuō)，它估計(jì)移動(dòng)無(wú)線信道的時(shí)變傳輸特性。信道脈沖響應(yīng)傳送給數(shù)據(jù)檢測(cè)器，這樣數(shù)據(jù)檢測(cè)器考慮移動(dòng)無(wú)線信道當(dāng)前狀態(tài)(也就是說(shuō)自適應(yīng)地)去計(jì)算已發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào)d的重建。
最后，重建的數(shù)據(jù)符號(hào)在去交織器DIL中去交織，在信道解碼器KDCOD中信道解碼，并且以正常方式(源解碼，數(shù)/模轉(zhuǎn)換，放大)進(jìn)一步處理，以便發(fā)送至一個(gè)輸出單元(例如，揚(yáng)聲器)。
根據(jù)本發(fā)明用于執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備在下文中被稱作搜索電路SS，它具有兩個(gè)輸入端，用來(lái)接收按減小的信號(hào)速率的接收的I和Q數(shù)據(jù)信號(hào)。搜索電路SS的任務(wù)是計(jì)算信息并且使該信息可用于用戶信號(hào)分離部分SEP，在這個(gè)基礎(chǔ)上幀和/或時(shí)隙同步是可能的，和/或可以考慮不同的信號(hào)路徑延遲時(shí)間。
將參照附圖4更詳細(xì)地描述搜索電路SS的硬件復(fù)雜性。
搜索電路SS包括一個(gè)命令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM2，其中存儲(chǔ)了用于執(zhí)行不同搜索過(guò)程T1，T2，T3的指令。舉例來(lái)說(shuō)，T1可以是時(shí)隙起始搜索過(guò)程，T2可以是幀起始搜索過(guò)程，而T3可以是路徑延遲時(shí)間搜索過(guò)程。
從接收到的無(wú)線信號(hào)中已獲取的數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)值(抽取器I或Q分支)存儲(chǔ)在輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1中，是以隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的形式。被稱為相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器ROM1包括相關(guān)數(shù)據(jù)序列，尤其是已經(jīng)提到的時(shí)隙和幀同步碼cp，c1(BS)，c2(BS)，…，cM(BS)。一個(gè)結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2用于存儲(chǔ)，例如，(總的)相關(guān)結(jié)果的信息IF，這使得有可能執(zhí)行已經(jīng)提到的同步任務(wù)和考慮路徑延遲時(shí)間。
控制器設(shè)備C具有存儲(chǔ)命令字BS的存儲(chǔ)器，相關(guān)器電路控制器C_KS以及存儲(chǔ)器控制器C_SP。存儲(chǔ)器控制器C_SP包括分別的地址生成器AG1，AG2，和AG3，同時(shí)分別包括起始值設(shè)置設(shè)備SW1，SW2和SW3，用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器RAM1，ROM1，和RAM2的地址部分ADR。
控制器電路KS由相關(guān)器電路控制器C_KS通過(guò)控制數(shù)據(jù)輸入SE控制。相關(guān)器電路KS連接在峰值檢測(cè)器SD的下游。相關(guān)器電路KS通過(guò)接收數(shù)據(jù)輸入端EE連接到輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1，同時(shí)通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)輸入端KE連至相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM1。此外，數(shù)據(jù)可以通過(guò)相關(guān)器電路KS的輸出/輸入AE1以及峰值檢測(cè)器SD的輸出/輸入AE2與結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2進(jìn)行雙向交換。
輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1內(nèi)加載有數(shù)字接收到的、源自I分支或Q分支的數(shù)據(jù)序列。將被用于計(jì)算各個(gè)搜索過(guò)程T1/T2/T3的信息IF(參見(jiàn)附圖3)是從結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2中得到的。
附圖5說(shuō)明了附圖4中的相關(guān)器電路KS的框圖。相關(guān)器電路KS的第一部分A1具有兩個(gè)存儲(chǔ)體SP1和SP2，這兩個(gè)存儲(chǔ)體每個(gè)都是由具有16比特字長(zhǎng)的N個(gè)存儲(chǔ)單元形成。兩個(gè)存儲(chǔ)體SP1，SP2連接到輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1中，并且通過(guò)接收的數(shù)據(jù)輸入而被提供以并行形式(通過(guò)EE(p))或串聯(lián)形式(通過(guò)EE(s))的、來(lái)自接收到的數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度為N的序列元素。
包括N個(gè)并行的乘法器的乘法器級(jí)MS被安排在兩個(gè)存儲(chǔ)體SP1和SP2下游的信號(hào)通道中。乘法器級(jí)MS交替地將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)體SP1和SP2中的、接收到的數(shù)據(jù)序列的N元素的序列元素與存儲(chǔ)在相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM1中的相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp，c1(BS)，c2(BS)，…，cM(BS)之一的序列元素相關(guān)。為了做到這一點(diǎn)，乘法器級(jí)MS通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)輸入KE與相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM1連接。
用于形成二的補(bǔ)碼的級(jí)2K位于乘法器級(jí)MS下游的數(shù)據(jù)通道中。該級(jí)同樣也與相關(guān)數(shù)據(jù)輸入KE連接。
為了使對(duì)本發(fā)明的解釋更為簡(jiǎn)單，下文中假設(shè)N＝16。
第一部分A1也具有包括4個(gè)加法器單元的第一求和數(shù)據(jù)處理單元SUM1，以及第二求和數(shù)據(jù)處理單元SUM2，SUM2形成來(lái)自第一求和數(shù)據(jù)處理單元SUM1的四個(gè)輸出的和。該第一求和數(shù)據(jù)處理單元SUM1的四個(gè)輸出和第二求和數(shù)據(jù)處理單元SUM2的輸出進(jìn)一步存儲(chǔ)于寄存器存儲(chǔ)器REG1(4(16比特)和REG2(1(16比特)中。
在下文中，第二寄存器存儲(chǔ)器REG2也被稱為序列元素相關(guān)結(jié)果存儲(chǔ)器，因?yàn)榇鎯?chǔ)在其中的和值是關(guān)于接收到的數(shù)據(jù)序列的N元素序列元素與相關(guān)數(shù)據(jù)序列中相同長(zhǎng)度序列元素的相關(guān)結(jié)果OUT1。存儲(chǔ)的序列元素相關(guān)結(jié)果通過(guò)輸出/輸入AE1用信號(hào)通知給結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2。
在相關(guān)器電路KS的第二部分A2中容納有累加器ACCU。累加器ACCU具有加法器AD，兩個(gè)存儲(chǔ)器SP1’，SP2’以及復(fù)用器MUX，它們被安排在一個(gè)環(huán)路中。
累加器ACCU將K個(gè)序列元素相關(guān)結(jié)果相加。數(shù)量K取決于接收到的數(shù)據(jù)序列或其基于的相關(guān)數(shù)據(jù)序列(也就是在那時(shí)被調(diào)用的搜索過(guò)程T1/T2/T3)的長(zhǎng)度，以及其它影響的變量，如所要的結(jié)果精確度。
累加器ACCU的輸出可以通過(guò)復(fù)位信號(hào)Z設(shè)定為零值。通過(guò)控制數(shù)據(jù)輸入SE從相關(guān)器電路控制器C_KS接收的控制信號(hào)S1允許存儲(chǔ)器SP1’，SP2’被激活或去激活，這作為那時(shí)累加器相加數(shù)量的一個(gè)函數(shù)。在運(yùn)行K次后，存儲(chǔ)器SP1’，SP2’中包含累加的相關(guān)結(jié)果OUT2。這樣就分別在存儲(chǔ)體SP1和SP2中，使SP1’或SP2’中的每個(gè)累加的相關(guān)結(jié)果與接收到的數(shù)據(jù)序列中的K個(gè)接收序列元素相關(guān)。累加的相關(guān)結(jié)果OUT2通過(guò)輸出/輸入AE1送到結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2。
相關(guān)器電路控制器C_KS可以依賴于控制過(guò)程而將K設(shè)置為等于零。在這種情況下，累加器ACCU被旁路。
一個(gè)可選的第三部分A3被安排在第二部分A2下游的數(shù)據(jù)通道中。第三部分A3包括16比特的平方設(shè)備QUAD，該設(shè)備保證平方設(shè)備QUAD下游出現(xiàn)的累加相關(guān)結(jié)果有正值。該平方的累加相關(guān)結(jié)果OUT3存儲(chǔ)在16比特的存儲(chǔ)器SP1”和SP2”中，并且在輸出/輸入AE1處送到結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2。
第三部分A3中的存儲(chǔ)器SP1”，SP2”同樣可以通過(guò)控制信號(hào)S2單獨(dú)地激活或去激活。
具有加法器AD的可選的第四部分A4也包括存儲(chǔ)器SP1和SP2。較早的OUT3相關(guān)結(jié)果可以利用加法器AD通過(guò)第一數(shù)據(jù)線從結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2中讀取，并且可以在那時(shí)被加到OUT3相關(guān)結(jié)果中。從互補(bǔ)的信號(hào)通道(I分支或Q分支)計(jì)算出的相關(guān)結(jié)果可以通過(guò)第二數(shù)據(jù)線IN2以類似方式相加。
存儲(chǔ)器SP1，SP2可以同樣通過(guò)控制信號(hào)S3來(lái)單獨(dú)地激活/去激活，該控制信號(hào)S3是從相關(guān)器電路控制器C_KS中發(fā)出的。存儲(chǔ)的值作為OUT4傳送至結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM2中。
一個(gè)總的的相關(guān)結(jié)果可以任選地以來(lái)自相關(guān)器電路KS的輸出OUT2，OUT3或OUT4的形式產(chǎn)生，這取決于A2至A4部分如何被驅(qū)動(dòng)。例如，為了發(fā)出相應(yīng)于搜索過(guò)程T1/T2/T3的總的相關(guān)結(jié)果，可以在每種情況下預(yù)置合適的輸出OUT2，OUT3，或OUT4。
總的相關(guān)結(jié)果被提供給峰值檢測(cè)器SD。如果超過(guò)一個(gè)特定的門(mén)限值，則峰值檢測(cè)器SD確定在接收到的數(shù)據(jù)序列和相關(guān)數(shù)據(jù)序列之間存在相關(guān)，其中該接收的數(shù)據(jù)序列在接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1中被逐序列元素地調(diào)用，而該相關(guān)數(shù)據(jù)序列在相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM1中被逐序列元素地調(diào)用。事實(shí)上，發(fā)現(xiàn)這種相關(guān)便允許時(shí)隙和/或幀同步，以及按照選中的搜索過(guò)程T1/T2/T3確定路徑延遲時(shí)間。
附圖6詳細(xì)說(shuō)明了當(dāng)N＝16時(shí)，相關(guān)器電路KS的A1部分。存儲(chǔ)體SP1和SP2相應(yīng)地每個(gè)包含16個(gè)存儲(chǔ)單元。復(fù)用器MUX被提供以通過(guò)輸入端EE(S)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)形式的存儲(chǔ)體SP1和SP2。通過(guò)雙重過(guò)抽樣(相對(duì)碼片速率1/TC)，第一存儲(chǔ)體SP1中加載有例如來(lái)自接收到的數(shù)據(jù)序列中的早期抽樣值，而第二存儲(chǔ)體SP2中加載有最近的抽樣值。每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)一個(gè)16比特的數(shù)據(jù)字。
乘法器級(jí)MS中16個(gè)乘法器的每一個(gè)都通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)輸入KE接收2比特的乘法器的值。16個(gè)乘法器的值表示數(shù)字相關(guān)數(shù)據(jù)序列中的序列元素。
該級(jí)中16個(gè)用于形成二進(jìn)制補(bǔ)碼2K的二進(jìn)制補(bǔ)碼單元2K可以通過(guò)來(lái)自相關(guān)數(shù)據(jù)輸入KE的控制信號(hào)S0單獨(dú)地激活和去激活。該控制信號(hào)S0通常是數(shù)字相關(guān)數(shù)據(jù)序列中序列元素的一個(gè)組成部分。
此外，從附圖6可見(jiàn)，求和數(shù)據(jù)處理單元SUM1和SUM2分別被構(gòu)造為兩個(gè)級(jí)。
將參照附圖7以及結(jié)合前面的附圖來(lái)說(shuō)明相關(guān)器電路KS的操作方法。在這種情況中假設(shè)將要執(zhí)行時(shí)隙開(kāi)始搜索過(guò)程T1。而且為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，假定一個(gè)有二進(jìn)制值的接收到的數(shù)據(jù)序列。
如結(jié)合附圖2b所描述的，基于特別的數(shù)字相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp而執(zhí)行時(shí)隙同步，該序列cp包括256個(gè)碼片(見(jiàn)附圖7的上部)。
相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp(存儲(chǔ)于相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM1)中的256個(gè)數(shù)據(jù)值由在附圖7下部中的上面矩形線A表示。
矩形線E表示來(lái)自接收的數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)值，該接收的數(shù)據(jù)序列存儲(chǔ)在接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM1中，并且具有相同的長(zhǎng)度。虛點(diǎn)劃輔助線表示接收到的數(shù)據(jù)序列關(guān)于相關(guān)數(shù)據(jù)序列移動(dòng)特定數(shù)量的數(shù)據(jù)項(xiàng)(碼片)。此外，會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)錯(cuò)誤，例如e1。
當(dāng)時(shí)隙起始搜索過(guò)程T1在命令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM2中被選中時(shí)，用于合適的例行程序的第一命令字被裝載到控制設(shè)備C的命令字存儲(chǔ)器BS中。存儲(chǔ)器控制器C_SP中的周期計(jì)數(shù)器值被設(shè)為值1，起始值設(shè)定設(shè)備SW1，SW2，SW3被設(shè)為一個(gè)起始值。使用基于地址產(chǎn)生器AG1，AG2的起始值而產(chǎn)生的地址，在相關(guān)數(shù)據(jù)序列(矩形線A)中的第一序列元素TS1(A)被提供給乘法器級(jí)MS，以及二進(jìn)制補(bǔ)碼級(jí)2K，并且在接收到的數(shù)據(jù)序列(矩形線E)中的第一序列元素TS1(E)被輸入存儲(chǔ)體SP1中(下文中假設(shè)接收到的數(shù)據(jù)序列僅有每碼片一個(gè)抽樣值，這樣將不需要存儲(chǔ)體SP2)。
在兩個(gè)第一序列元素TS1(A)和TS1(E)之間的相關(guān)導(dǎo)致了值OUT1＝0。
在下一步驟中，通過(guò)地址產(chǎn)生器AG1，AG2分別從存儲(chǔ)器ROM1和ROM2讀取序列元素TS2(A)和TS2(E)，并且該序列元素在相關(guān)器電路KS的A1部分中相關(guān)。這再次導(dǎo)致了值OUT1＝0。
作為在這些序列元素的頭兩個(gè)數(shù)據(jù)值之間的匹配結(jié)果(見(jiàn)陰影部分)，該第三個(gè)序列元素TS3(A)和TS3(E)的相關(guān)導(dǎo)致了值OUT1＝2。
已描述的序列元素相關(guān)過(guò)程一直重復(fù)到已經(jīng)執(zhí)行了K次序列元素相關(guān)，其中的數(shù)K可被預(yù)定。通常，所有的序列元素都與另一個(gè)相關(guān)，也就是說(shuō)在已描述的例子中K＝16。
對(duì)于頭三個(gè)序列元素，以及第十六個(gè)序列元素，在第二部分A2的輸出端獲得值OUT2＝2，這通過(guò)在附圖7中的例子說(shuō)明。
在下一步中，相關(guān)器電路控制器C_KS的周期計(jì)數(shù)器的值被設(shè)為2，且起始值設(shè)定設(shè)備SW2也被設(shè)定，這樣數(shù)據(jù)序列的序列元素TS1(B)，TS2(B)，TS3(B)，…，TS16(B)隨后與來(lái)自接收到的數(shù)據(jù)序列(E)的相應(yīng)序列TS1(E)，TS2(E)，TS3(E)，…，TS16(E)相關(guān)，所述序列元素TS1(B)，TS2(B)，TS3(B)，…，TS16(B)相對(duì)由矩形線B表示的相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp周期性地移動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)值。
如附圖7中說(shuō)明的，值OUT2＝2是對(duì)于序列元素TS1(B)至TS3(B)以及TS16(B)而得到的。
上面描述的數(shù)據(jù)處理方案繼續(xù)使用每個(gè)都周期性地移動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)值的相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp。矩形線C說(shuō)明了相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp，它相對(duì)該接收到的數(shù)據(jù)序列E移動(dòng)單個(gè)數(shù)據(jù)值。累計(jì)的相關(guān)結(jié)果是OUT2＝10。
隨著相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp(矩形線D)的下一個(gè)周期性移動(dòng)，除了檢測(cè)的錯(cuò)誤e1外，矩形線E和D互相匹配。這導(dǎo)致了OUT2＝14，也就是說(shuō)累計(jì)的相關(guān)結(jié)果是最大的。
累計(jì)的相關(guān)結(jié)果OUT2的最大值是由峰值檢測(cè)器SD識(shí)別。在矩形線D和矩形線A之間的偏移距離表示信息IF，接收機(jī)的時(shí)隙同步需要該信息。
與相關(guān)數(shù)據(jù)序列cp的周期性移動(dòng)等價(jià)的方法由以下組成接收到的數(shù)據(jù)序列相對(duì)該固定的相關(guān)數(shù)據(jù)序列移動(dòng)，也就是說(shuō)起始值設(shè)定設(shè)備SW2保持恒定，而起始值設(shè)定裝置SW1增加。
從上面的描述可以清楚的是，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的相關(guān)器電路KS和通過(guò)單獨(dú)部分A2，A3，和A4的可選的激活/去激活，采用由控制設(shè)備C中的相關(guān)器電路控制器C_KS將相關(guān)器電路KS的操作預(yù)定為所選擇的搜索過(guò)程T1/T2/T3的一個(gè)函數(shù)的方法，相關(guān)器電路KS可以以非常靈活的方式用于大量不同的相關(guān)任務(wù)。該相關(guān)器電路控制器C_KS尤其允許—選擇接收分支(I或Q)，—激活和去激活該第一和第二存儲(chǔ)體SP1，SP2，以及存儲(chǔ)器SP’，SP2’；SP1”，SP2”；SP1，SP2，—分別選擇并行或串行輸入端EE(P)和EE(S)，—有選擇地旁路一個(gè)或多個(gè)部分A2，A3，和A4，—通過(guò)IN1和/或IN2控制輸入數(shù)據(jù)，以及—激活/去激活峰值檢測(cè)器SD。
權(quán)利要求
1.一種用于在移動(dòng)無(wú)線接收機(jī)中執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備，—具有隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM1)，用于存儲(chǔ)從接收到的無(wú)線信號(hào)中獲得的數(shù)字接收數(shù)據(jù)序列，—具有只讀存儲(chǔ)器(ROM1)，其中存儲(chǔ)了至少一個(gè)預(yù)定的、數(shù)字相關(guān)數(shù)據(jù)序列，以及—具有相關(guān)設(shè)備(KS)，其具有兩個(gè)部分(A1，A2)，用于將該數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列與該數(shù)字相關(guān)數(shù)據(jù)序列相關(guān)，—第一部分(A1)被設(shè)計(jì)為在每種情況中在并行數(shù)據(jù)處理期間，將接收到的數(shù)據(jù)序列中具有預(yù)定長(zhǎng)度N的各個(gè)序列元素(TS1(E)，TS2(E)，...，TS16(E))與相關(guān)數(shù)據(jù)序列中具有相同長(zhǎng)度的各個(gè)序列元素(TS1(A)，TS2(A)，...，TS16(A))相關(guān)，并且對(duì)于每個(gè)相關(guān)產(chǎn)生一個(gè)序列元素相關(guān)結(jié)果(OUT1)，以及—第二部分(A2)被設(shè)計(jì)為在串聯(lián)數(shù)據(jù)處理期間為了形成累計(jì)的相關(guān)結(jié)果(OUT2)，而將可變數(shù)量K個(gè)序列元素相關(guān)結(jié)果(OUT1)相加。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于—第一部分(A1)包括P個(gè)存儲(chǔ)體(SP1，SP2)，每個(gè)具有N個(gè)存儲(chǔ)單元，此處P是等于或大于1的實(shí)體。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于—P大于或等于2，以及—P是用于從接收到的無(wú)線信號(hào)(F)中獲取接收的數(shù)據(jù)序列的過(guò)抽樣因子。
4.如前述任一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于—該第一部分(A1)包含一乘法器數(shù)據(jù)處理級(jí)(MS)，它包括并行安排的N個(gè)乘法器。
5.如前述任一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于— 該第一部分(A1)包含一二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)據(jù)處理級(jí)(2K)，它包括并行安排的N個(gè)二進(jìn)制補(bǔ)碼單元(2K)。
6.如前述任一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于—該第一部分(A1)包括多級(jí)求和數(shù)據(jù)處理單元(SUM1，SUM2)，用于產(chǎn)生序列元素相關(guān)結(jié)果(OUT1)。
7.如前述任一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于—可在第二部分(A2)中相加的序列元素相關(guān)結(jié)果(OUT1)的數(shù)量K可借助控制設(shè)備(C)，作為要執(zhí)行的搜索過(guò)程(T1，T2，T3)的函數(shù)，和/或作為數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度的函數(shù)，和/或作為關(guān)于累計(jì)的相關(guān)結(jié)果(OUT2)的、所期望的計(jì)算精確度的函數(shù)，而改變。
8.如前述任一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于—該相關(guān)裝置(KS)還具有第三部分(A3)，該第三部分被安排在第二部分(A2)下游的信號(hào)通道中并且是以平方設(shè)備(QUAD)的形式。
9.一種具有兩個(gè)如前述權(quán)利要求的設(shè)備的系統(tǒng)，其特征在于—第一設(shè)備的數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列是從接收到的無(wú)線信號(hào)的Q分支獲得的，—第二設(shè)備的數(shù)字接收到的數(shù)據(jù)序列是從接收到的無(wú)線信號(hào)的I分支獲得的，—所述兩個(gè)設(shè)備的兩個(gè)相關(guān)設(shè)備(KS)被裝配有加法器(AD)形式的公共第四部分(A4)，用于將在第二部分和/或第三部分(A2；A3)中計(jì)算出的累計(jì)的和/或平方累計(jì)的相關(guān)結(jié)果(OUT2，OUT3)相加。
全文摘要
本發(fā)明涉及執(zhí)行搜索過(guò)程的設(shè)備，它包括一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)字接收數(shù)據(jù)序列的存儲(chǔ)器和一個(gè)存有預(yù)定的相關(guān)數(shù)據(jù)序列的存儲(chǔ)器。一個(gè)相關(guān)器設(shè)備包含第一部分(A1)，其中接收到的數(shù)據(jù)系列的部分序列與該相關(guān)數(shù)據(jù)序列的部分序列相關(guān)。在第二部分(A2)中，可調(diào)節(jié)數(shù)量(K)的部分序列相關(guān)結(jié)果(OUT1)相加以產(chǎn)生累計(jì)的相關(guān)結(jié)果(OUT2)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1404661SQ01804325
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
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