專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接序列碼分多址(DS-CDMA)技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及DS-CDMA接收器、DS-CDMA發(fā)射器、DS-CDMA通信系統(tǒng)和利用DS-CDMA信號的信令方法。
背景技術(shù)：
直接序列碼分多址(DS-CDMA)已顯現(xiàn)為在若干通信通道，例如使用無線網(wǎng)絡(luò)小區(qū)的若干無線裝置間共用頻譜的優(yōu)秀方法。實踐中已證明DS-CDMA為指定的帶寬分配提供比競爭系統(tǒng)，例如時分多址(TDMA)或頻率跳躍擴(kuò)展頻譜高的數(shù)據(jù)率。
DS-CDMA也是一種擴(kuò)展頻譜信令方法。和頻率跳躍擴(kuò)展頻譜技術(shù)相反，DS-CDMA信號在任何指定情況下，使用整個分配的帶寬。
在DS-CDMA信令方法中，被偏置從而兩個信號狀態(tài)對應(yīng)于相同符號和相反符號的信號電平的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列被乘以按照同樣方式偏置，但是其特征在于頻率要高得多的DS-CDMA代碼。例如，二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列的每個位循環(huán)一般對應(yīng)于DS-CDMA代碼的7-127個信號周期。對應(yīng)于DS-CDMA代碼的每個二進(jìn)制值的信號周期被稱為碼片周期。DS-CDMA代碼可表示為一個矢量，一個數(shù)字或元素對應(yīng)于每個碼片周期。其中每個元素或者為1或者為-1的偽噪聲數(shù)序(PN)可用作DS-CDMA代碼。用二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列的連續(xù)二進(jìn)制位反復(fù)去乘DS-CDMA代碼。為了便于區(qū)別，每個通信通道可具有唯一的DS-CDMA代碼。對于RF傳輸來說，為了限制使用的帶寬，對每個碼片周期，產(chǎn)生具有由該碼片周期的DS-CDMA代碼值和該碼片周期的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列值的乘積規(guī)定的極性的碼片脈沖函數(shù)。一系列的碼片脈沖函數(shù)可用于在二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制器中調(diào)制載波頻率，從而產(chǎn)生供傳輸?shù)腞F信號。其它調(diào)制方法和事實上其它媒體可被用于傳送DS-CDMA信號。
在接收器，使用RF-基帶解調(diào)器對接收的RF信號解調(diào)。解調(diào)器通常包括同相(I)通道和正交相(Q)通道。RF解調(diào)器的I輸出和Q輸出由低通濾波器過濾，產(chǎn)生I過濾信號和Q過濾信號。過濾信號包括用于調(diào)制載波的一系列碼片脈沖的過濾形式。過濾信號由I和Q通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器取樣，獲得一系列的復(fù)數(shù)碼片值。去擴(kuò)展器隨后進(jìn)行該系列復(fù)數(shù)碼片值的位長度子序列和本地保存的DS-CDMA代碼的副本之間的矢量點積運算。如果在進(jìn)行該乘法過程中，本地保存的DS-CDMA代碼被正確地臨時對準(zhǔn)(例如在正確的位起始點對準(zhǔn))該系列復(fù)數(shù)碼片值，那么DS-CDMA代碼的兩個實例(在發(fā)射器中去乘數(shù)據(jù)序列的一個DS-CDMA代碼，和在接收器中去乘該系列復(fù)數(shù)碼片值的DS-CDMA代碼)將增大到1，留下初始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。去擴(kuò)展操作累積多個碼片周期內(nèi)的幅值，從而可檢測可能接近于發(fā)射器-接收器系統(tǒng)的噪聲基底的信號。
影響在DS-CDMA通信中獲得的信噪比的一個問題是頻率漂移。接收信號的載波頻率和接收器用于解調(diào)接收信號的本地振蕩器頻率之間的任何差異會導(dǎo)致位周期內(nèi)，復(fù)數(shù)碼片值的緩慢旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)會降低去擴(kuò)展器輸出的信號的幅值，從而降低信噪比(SNR)。頻率差異可由許多因素引起，例如發(fā)射器或接收器的振蕩器中使用的組件的制造公差，或者振蕩器組件與溫度有關(guān)的特性。
為了減小頻率差異，使用昂貴的石英晶體振蕩器為發(fā)射器和接收器產(chǎn)生準(zhǔn)確、穩(wěn)定的頻率信號。

發(fā)明內(nèi)容
需要一種能夠使用在輸出頻率方面表現(xiàn)出較大變化，同時獲得高SNR的振蕩器的DS-CDMA系統(tǒng)。


權(quán)利要求中陳述了本發(fā)明的新穎特征。但是，結(jié)合附圖，參考本發(fā)明的某些例證實施例的下述詳細(xì)說明，能夠更好地理解發(fā)明本身，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射器的方框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射器的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的接收器的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，由圖1中所示的發(fā)射器執(zhí)行的信令方法的流程圖。
圖6是4位序列的信號圖。
圖7是在乘以DS-CDMA代碼之后，圖6中所示的4位序列的信號圖。
圖8是在施加脈沖形狀之后，圖7中所示的信號的圖形。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的備選實施例，由圖1中所示的發(fā)射器執(zhí)行的信令方法的流程圖。
圖10是4位序列的第二信號圖。
圖11是在乘以DS-CDMA代碼之后，圖10中所示的4位序列的信號圖。
圖12是在施加脈沖形狀之后，圖11中所示的信號的圖形。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，由圖1中所示的接收器執(zhí)行的，處理接收信號的方法的流程圖。
圖14是用于產(chǎn)生在圖13中所示過程中使用的參考矢量的過程的流程圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，由圖1中所示的接收器執(zhí)行的，處理接收信號的方法的流程圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，操縱發(fā)射器實現(xiàn)M-ary信令方案的過程的流程圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，鑒別信息符號的方法的流程圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，圖1中所示的發(fā)射器的硬件方框圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，圖1和圖4中所示的接收器106的硬件方框圖。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，由圖1中所示的接收器執(zhí)行的處理接收信號的方法的流程圖。
具體實施例方式
雖然本發(fā)明容許許多不同形式的實施例，不過附圖中表示并且這里將詳細(xì)描述的是具體實施例，同時要明白本公開內(nèi)容應(yīng)被看作本發(fā)明原理的例子，并不打算把本發(fā)明局限于表示和描述的具體實施例。此外，這里使用的術(shù)語和單詞不應(yīng)被看作是限制性的，相反只是描述性的。在下面的說明中，相同的附圖標(biāo)記用于描述附圖中相同、相似或者對應(yīng)的部件。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，通過在發(fā)射器利用DS-CDMA代碼調(diào)制載波信號，在接收器對信號解調(diào)，以便獲得一系列的復(fù)數(shù)碼片值，把每個復(fù)數(shù)碼片值乘以該序列中從其移動固定數(shù)目的位置的另一復(fù)數(shù)碼片值，獲得一系列差分解碼的數(shù)值，并進(jìn)行從該序列獲得的連續(xù)子序列和參考矢量之間的矢量點積運算。本發(fā)明提供能夠更好地解決載波頻率漂移，并且允許使用低成本的接收器振蕩器的系統(tǒng)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例使用的例證通信系統(tǒng)100的示意圖。
第一通信設(shè)備102(例如可采取蜂窩電話機(jī)的形式)包括第一發(fā)射器104和第一接收器106。
第二通信設(shè)備108(例如蜂窩系統(tǒng)基站)包括第二發(fā)射器104和第二接收器106。
傳輸媒體112耦接第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備。傳輸媒體可包括自由空間。
圖2是在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射器104的方框圖。發(fā)射器104包括可接收要傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端202。二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端202可與諸如聲碼器或電荷耦合器件(CCD)照相機(jī)之類的數(shù)據(jù)源的輸出端通信耦接。在軟件實現(xiàn)的情況下，數(shù)據(jù)源二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端可以僅僅是從另一程序(例如聲碼器)接收要傳送的二進(jìn)制日期的子例程?？梢源谢虿⑿懈袷?例如以字節(jié)的形式)接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端與位模式解碼器204通信耦接，以便從二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)。位模式解碼器實現(xiàn)根據(jù)在二進(jìn)制數(shù)據(jù)中檢測到的位模式，選擇DS-CDMA代碼的功能。位模式可以是某一系列的二進(jìn)制位，例如01，或者在每次處理一個二進(jìn)制位的情況下，位模式僅僅是二進(jìn)制位值，即1或0。位模式是信息符號。DS-CDMA代碼可由一系列的混雜的1和-1表示。正交序列組可被用作DS-CDMA代碼。多組偽噪聲數(shù)字也可用作DS-CDMA代碼，其中在任意相對循環(huán)偏移下，該組的不同元素不相關(guān)。對于出現(xiàn)在從二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端202收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的每個信息符號，位模式解碼器204在解碼器輸出端204A輸出或不輸出DS-CDMA代碼。
脈沖整形器206與位模式解碼器204通信耦接，以便從位模式解碼器204接收DS-CDMA代碼。脈沖整形器206產(chǎn)生一系列的脈沖?？紤]到當(dāng)利用脈沖整形器的輸出調(diào)制載波時導(dǎo)致產(chǎn)生某一帶寬的信號的調(diào)整要求，設(shè)計脈沖的形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個例證實施例，脈沖為正弦脈沖。脈沖整形器206為每個DS-CDMA代碼序列中的每個元素輸出一個脈沖。為每個信息符號輸出和DS-CDMA代碼的一系列元件對應(yīng)的一組脈沖。脈沖的極性(正或負(fù))由DS-CDMA代碼序列元素的數(shù)值確定(例如，如果元素為-1，那么脈沖被負(fù)極化，如果元素為+1，那么脈沖被正極化)。脈沖整形器可實現(xiàn)成配有數(shù)模轉(zhuǎn)換器的處理器，把二進(jìn)制數(shù)值序列寫入數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端，使其輸出恰當(dāng)極化和整形的脈沖。
位模式解碼器204和脈沖整形器206可實現(xiàn)成保存在計算機(jī)可讀介質(zhì)，例如快速存儲器芯片中，并由處理器執(zhí)行的一個或多個程序。下面參看附圖中所示的流程圖，討論基于軟件的位模式解碼器的操作。另一方面，位模式解碼器204和脈沖整形器206可實現(xiàn)成專用集成電路(ASIC)的一部分。
調(diào)制器208包括信號輸入端208A，調(diào)制器208通過信號輸入端208A與脈沖整形器206通信耦接，以便從脈沖整形器206接收一系列脈沖。調(diào)制器208包括載頻輸入端208B，調(diào)制器208通過載頻輸入端208B與振蕩器210電耦接，以便接收載波信號。調(diào)制器208使所述一系列脈沖和載波信號混合，產(chǎn)生在RF輸出端208C輸出的調(diào)制信號。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，調(diào)制器208是二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制器。
放大器212包括信號輸入端212A，放大器212通過信號輸入端212A與調(diào)制器RF輸出端208C通信耦接，以便接收調(diào)制信號。放大器212包括輸出放大信號的放大信號輸出端212B。媒體接口214與放大器的放大信號輸出端212B通信耦接，以便接收放大信號，并使放大信號與發(fā)射媒體112耦接。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，媒體接口214包括使放大信號與自由空間耦接的天線。
發(fā)射器104能夠通過響應(yīng)某一位模式，例如值為零的二進(jìn)制位，不進(jìn)行傳送，來代替?zhèn)魉虳S-CDMA代碼，實現(xiàn)開/關(guān)(on/off)信令。另一方面，發(fā)射器104可利用兩個DS-CDMA代碼，一個表示為零的二進(jìn)制位，另一表示為1的二進(jìn)制位，來發(fā)送信號。根據(jù)另一種備選方案，發(fā)射器104可實現(xiàn)M-ary信令，其中2N個DS-CDMA代碼之一可用于表示2N個截然不同的位模式，每個位模式包括N位，如下表中所示表1

如表所示，兩位序列的每個可能位模式對應(yīng)于唯一的DS-CDMA代碼。DS-CDMA代碼是二進(jìn)制序列。在脈沖整形器206確定脈沖輸出的極性的實際應(yīng)用中，每個DS-CDMA中的0將被看作-1，指示負(fù)極化脈沖，1指示正極化脈沖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的備選實施例，在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的發(fā)射器104B的方框圖。由相同附圖標(biāo)記表示的一些部件為圖2和圖3共有。上面已參考圖2說明了這些共有的部件。
位模式解碼器304包括向脈沖整形器輸出DS-CDMA代碼的第一輸出端304A，和與放大器312的控制輸入端312A耦接的第二輸出端304B。位模式解碼器響應(yīng)具有第一值，例如1的第一組二進(jìn)制位，輸出DS-CDMA代碼，并響應(yīng)具有第二值，例如0的第二組二進(jìn)制位，向放大器312輸出控制信號，使放大器312停止輸出。從而發(fā)射器104B能夠通過停止放大器312的輸出，實現(xiàn)DS-CDMA開/關(guān)(on/off)信令。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在圖1中所示的通信系統(tǒng)中使用的接收器106的方框圖。
參見圖4，接收器媒體接口404(最好采取天線的形式)與媒體112通信耦接，以便接收放大信號。在接收器接收的放大信號會稍微衰減，如果放大信號未在某一點，例如由轉(zhuǎn)發(fā)器放大的話。
接收器放大器406與接收器媒體接口404耦接，以便接收信號。接收器放大器重新放大該信號，從而產(chǎn)生接收器一方的放大信號。同相和正交相(I/Q)解調(diào)器408與接收器放大器通信耦接，以便接收接收器一方的放大信號。本地振蕩器410也與I/Q解調(diào)器408耦接。I/Q解調(diào)器混合接收器一方的放大信號和來自本地振蕩器的本地振蕩器信號，輸出同相解調(diào)信號和正交相解調(diào)器信號(或者分別稱為實信號和虛信號)。注意圖4中，實信號的信號通道由字母R表示，虛信號的信號通道由字母I表示。
低通濾波器412與I/Q解調(diào)器408耦接，以便接收實信號和虛信號。低通濾波器過濾信號，輸出過濾實信號和過濾虛信號。低通濾波器最好包括碼片脈沖匹配濾波器，即其時域表現(xiàn)近似于脈沖整形器206(圖2)輸出脈沖的形狀的濾波器。
信號取樣器414與低通濾波器412耦接。信號取樣器最好包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器。信號取樣器最好至少以表征接收的放大信號的碼片速率對實信號和虛信號取樣。碼片速率是脈沖整形器206(圖2)輸出脈沖的速率。如果取樣速率等于碼片速率，那么將為DS-CDMA代碼的每個元素獲得一個樣本。使信號取樣器與接收的放大信號同步?？衫糜?xùn)練序列實現(xiàn)同步。信號取樣器輸出一系列的實信號值，和一系列的虛信號值。這兩個序列可被看作單一的復(fù)數(shù)碼片值序列。該復(fù)數(shù)碼片值序列的例證DS-CDMA代碼長度部分可近似為(序列1)1*e-i2·3·эF·Tc-1*e-i·2·3·эF·T，-1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·6·Tc這里i是-1的平方根；3近似于3.14159；эF是接收信號的載頻(以振蕩器210為基礎(chǔ))和本地振蕩器的頻率之間的差值；Tc是為DS-CDMA代碼的每個元素產(chǎn)生的脈沖形狀的持續(xù)時間，也稱為碼片周期；
I0是任意相位；每個元素(1或-1)的前導(dǎo)系數(shù)是DS-CDMA代碼的元素。
該例證序列表明在等于載頻和本地振蕩器頻率間的差值的頻率(下面稱為漂移頻率)下，存在復(fù)數(shù)碼片幅值的調(diào)制。該調(diào)制是不合乎需要的。根據(jù)現(xiàn)有方法，如果通過實現(xiàn)碼片值序列和參考矢量(DS-CDMA代碼)之間的點積，對所述碼片值序列去擴(kuò)展，那么調(diào)制會導(dǎo)致信號強(qiáng)度(點積的幅值)的降低和SNR的降低。
逐碼片(chip-by-chip)復(fù)數(shù)乘法器416與信號取樣器414耦接，以便接收該系列復(fù)數(shù)碼片值。逐碼片復(fù)數(shù)乘法器通過用該序列中從第N個復(fù)數(shù)碼片值移動固定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，去乘該復(fù)數(shù)碼片值序列中每個第N個復(fù)數(shù)碼片值，處理該復(fù)數(shù)碼片值序列。最好，所述位數(shù)為1，從而用相鄰復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛去乘每個復(fù)數(shù)碼片值。逐碼片復(fù)數(shù)乘法器416輸出一系列的乘積。根據(jù)一個備選實施例，信號取樣器輸出的復(fù)數(shù)碼片值序列被處理成一個長序列，這種情況下如前所述進(jìn)行乘法。根據(jù)另一備選實施例，單獨處理和信息符號對應(yīng)的各個復(fù)數(shù)碼片值序列(數(shù)目和傳送的DS-CDMA代碼中的元素的數(shù)目相同)。在后一情況下，對于接近符號的DS-CDMA代碼的末端的復(fù)數(shù)碼片值，在相同的符號內(nèi)，可能不存在從所述接近末端的復(fù)數(shù)碼片值移動固定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值—會超出該符號的邊界。這種情況下，每個符號的DS-CDMA被看作是循環(huán)數(shù)組，接近DS-CDMA代碼長度數(shù)組末端的一個或多個(取決于固定位數(shù)的值)復(fù)數(shù)碼片值被乘以接近起點的復(fù)數(shù)碼片值。在這種備選方案中，如果固定位數(shù)為1，那么符號的DS-CDMA代碼序列中最后一個復(fù)數(shù)碼片值被乘以第一個復(fù)數(shù)碼片值，以便獲得位置和最后一個復(fù)數(shù)碼片值對應(yīng)的乘積。例如，如果固定位數(shù)為1，并且位序列被看作循環(huán)數(shù)組，那么應(yīng)用于前述序列的逐碼片復(fù)數(shù)乘法的結(jié)果可近似為(序列2)1*e-i2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·6·Tc另一方面，如果信號取樣器的輸出被處理成一個長序列，并且固定位數(shù)為1，那么應(yīng)用于前述序列的逐碼片乘法的結(jié)構(gòu)可近似為(序列3)1*e-i2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，-1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，1*e-i·2·3·эF·Tc，NC*(-1)*e-i·2·3·эF·Tc這里NC是上述序列1中所示的序列之后下一符號的第一復(fù)數(shù)碼片幅值。在序列2和序列3中，可看出在頭6個復(fù)數(shù)碼片值中，消除了漂移頻率下的調(diào)制，DS-CDMA代碼序列元素只被乘以固定的因數(shù)exp(i*2*3*э*F*Tc)。不幸的是，逐碼片復(fù)數(shù)乘法器的操作也適合于從接收的DS-CDMA代碼大量消除符號信息。例如，序列1中的DS-CDMA代碼為[-1，-1，1，-1，1，1，1]，并且為了清楚起見，假定指數(shù)因數(shù)中的相位為0，序列2還原為[1，-1，-1，-1，1，1，-1]。另一方面，如果序列1中DS-CDMA代碼為[-1，-1，1，-1，1，1，1]的負(fù)值，即[1，1，-1，1，-1，-1，-1]，那么在關(guān)于相位的相同假定下，序列2也應(yīng)還原為[1，-1，-1，-1，1，1，-1]。從而，乘法運算消除了符號的痕跡，致使不能區(qū)分基于負(fù)值形式的DS-CDMA代碼的輸出和基于正值形式的相同DS-CDMA代碼的輸出。就現(xiàn)有的使用單一DS-CDMA代碼的正值和負(fù)值形式傳達(dá)逐碼片差分解碼的信息的信令方法會造成信息不可讀。但是，如上所述，根據(jù)本發(fā)明，為了傳達(dá)信息，使用利用不同代碼表示不同位模式(例如位值)，或者關(guān)閉傳輸以便傳遞某一位值的信令方案。這些信令方法不存在逐碼片復(fù)數(shù)乘法器從信號中消除消息的缺點。于是，逐碼片復(fù)數(shù)乘法運算可被用于減輕頻率漂移造成的對信號強(qiáng)度的有害影響。
為了使頻率漂移對SNR的影響降至最小(主要影響位于符號邊界或者接近符號邊界的碼片(例如，序列2中的最后一個元素))，在DS-CDMA代碼中優(yōu)選至少有7個元素，最好至少有15個元素。
去擴(kuò)展器418與逐碼片復(fù)數(shù)乘法器416和參考矢量存儲器420耦接。去擴(kuò)展器418接收來自參考矢量存儲器的一個或多個參考矢量，以及來自逐碼片復(fù)數(shù)乘法器416的乘積序列，并進(jìn)行乘積序列的連續(xù)的DS-CDMA代碼長度且對準(zhǔn)符號邊界的子序列，和一個或多個參考矢量之間的點積運算。后面說明不同的備選參考矢量。去擴(kuò)展器418輸出一系列的點積值。對于每個DS-CDMA長度的子序列，存在一個或多個點積值。
位值鑒別器422與去擴(kuò)展器418耦接。位值鑒別器接收一系列的點積值，并鑒別一系列的信息攜帶符號。所述信息攜帶符號可以是某一值(例如0或1)的單一二進(jìn)制位，或者可對應(yīng)于位模式，例如，表1的左欄中的四個2位模式之一。信息攜帶符號通過數(shù)據(jù)輸出端被輸出，以便被外部系統(tǒng)(未示出)，例如音頻解碼器或者圖像顯示裝置使用。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，由圖2中所示的發(fā)射器實現(xiàn)的信令方法的流程圖。在圖5中所示的過程500中，在傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)中使用單個DS-CDMA代碼。該代碼是否被發(fā)送取決于每位的值。
參見圖5，在第一處理框502中，讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)可包含，例如一系列的數(shù)據(jù)位。處理框504是順序處理在處理框502中讀取的數(shù)據(jù)位的程序循環(huán)的起點。一旦進(jìn)入該程序循環(huán)，就到達(dá)處理框506。處理框506是判定框，其輸出取決于在循環(huán)的當(dāng)前迭代中考慮的二進(jìn)制位的值。判定框506確定位值是否為1，但是這是一個不定的選擇。另一方面，判定框506可確定位值是否為0。如果判定框506的輸出是肯定的，那么過程500繼續(xù)執(zhí)行處理框508，在處理框508中，傳送DS-CDMA代碼。如果判定框506的輸出是否定的，那么過程500繼續(xù)執(zhí)行處理框510，不傳送DS-CDMA代碼。通過經(jīng)脈沖整形器206(圖2)把零信號應(yīng)用于調(diào)制器208(圖2)，利用發(fā)射器104(圖2)可完成處理框510。
處理框508和510之后是處理框512。處理框512是判定框，其輸出取決于是否已到達(dá)要傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的末端。如果不再存在數(shù)據(jù)，那么過程500終止。如果還沒有到達(dá)數(shù)據(jù)末端，那么過程繼續(xù)執(zhí)行處理框514，其中過程500被前移到二進(jìn)制數(shù)據(jù)的下一位，隨后過程500返回到處理框504。
圖6-8是圖解說明使用單一DS-CDMA代碼的開/關(guān)信令的方法的一系列信號圖。圖6是包含4個位周期的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號600。圖6中所示的位序列為[1，0，1，0]。
圖7圖解說明了在利用DS-CDMA代碼調(diào)制圖6中所示的4位信號后得到的4位信號700。DS-CDMA代碼為[1，-1，1，1，1，-1，-1]。在二進(jìn)制數(shù)據(jù)的兩個1位周期內(nèi)，DS-CDMA代碼由位模式解碼器204(圖2)輸出。在二進(jìn)制數(shù)據(jù)的兩個0位周期內(nèi)，位模式解碼器不輸出DS-CDMA代碼。圖8圖解說明了響應(yīng)收到圖7中所示的信號，脈沖整形器206(圖2)的輸出。在圖8中所示的信號中，在位值為1的各個位周期內(nèi)，對于DS-CDMA代碼的每個元素，脈沖整形器輸出一個脈沖。如圖8中所示，每個位周期存在7個碼片周期。根據(jù)一個例證實施例，脈沖的形狀是半正弦波脈沖。脈沖的極性由DS-CDMA代碼的對應(yīng)元素的符號確定。接收器不需形成中間信號700，可直接形成圖8中所示的基帶信號。
圖9是可由圖2中所示的發(fā)射器104執(zhí)行的信令方法900的流程圖。信令方法900使用兩個DS-CDMA代碼。傳送這兩個DS-CDMA代碼之一，以便傳遞1位，傳送另一DS-CDMA代碼，以便傳遞0位。圖9中由圖5中的附圖標(biāo)記表示的那些處理框和圖5中的處理框相同，不再參考圖9說明。
參見圖9，如果處理框506的輸出是肯定的(即，如果循環(huán)的當(dāng)前迭代處理的位是1位)，那么在處理框902中，傳送第一DS-CDMA代碼。如果位是0位，那么代替第一DS-CDMA，傳送第二DS-CDMA代碼。
圖10-12圖解說明了圖9中所示的信令方法中所涉及的信號。圖10是信號形式的4位序列的信號圖。所述序列是[1，0，0，1]。圖11表示了響應(yīng)圖10中所示的4位序列，(例如由位模式解碼器204(圖2))輸出的一系列DS-CDMA代碼。在第一及第四位周期(分別覆蓋0-1和3-4的時間間隔)內(nèi)，位值為1，并傳送為[-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，1]的第一DS-CDMA代碼。在第二和第三位周期(分別覆蓋1-2和2-3的時間間隔)內(nèi)，位值為0，并發(fā)送為[-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，1]的第二DS-CDMA代碼。圖12圖解說明了和圖11中所示的信號相關(guān)的基帶信號?；鶐盘柕拿總€位周期包括若干脈沖(所述若干脈沖分別用于在該周期中使用的DS-CDMA代碼的每個元素)。按照每個脈沖對應(yīng)的DS-CDMA代碼的元素的符號，極化每個脈沖。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)收到圖10中所示的信號時，位模式解碼器204(圖2)輸出圖11中所示的信號。脈沖整形器206(圖2)接收位模式解碼器204的輸出，并響應(yīng)所述接收，輸出圖12中所示的信號。在軟件實現(xiàn)中，脈沖整形器206(圖2)和位模式解碼器204(圖2)的前述功能被包含在處理框902和904(圖9)中。
參見圖13，表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，操作接收器106(圖1)的方法的流程圖1300。在處理框1300中，對同相和正交相形式的基帶信號取樣，獲得一系列的復(fù)數(shù)碼片值。樣本可保存在存儲器中，隨后讀取保存的樣本以便進(jìn)一步處理。在處理框1304中，該序列中的各個第N個復(fù)數(shù)碼片值被乘以該序列中，從所述第N個復(fù)數(shù)碼片值移動固定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，從而獲得一系列的逐碼片差分解碼(CBCDD)值。換句話說，每個第N個復(fù)數(shù)碼片值被乘以第(N+K)個復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，K是正整數(shù)或負(fù)整數(shù)。固定位數(shù)K最好為1，從而每個復(fù)數(shù)碼片值被乘以序列中相鄰復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛。就識別從第一碼片移動固定位數(shù)的第二碼片來說，復(fù)數(shù)碼片值序列可被看作一個長序列，或者連續(xù)的DS-CDMA代碼長度，對準(zhǔn)符號邊界的子序列可被看作循環(huán)數(shù)組，這種情況下，在獲得位于DS-CDMA代碼長度并對準(zhǔn)符號邊界的子序列尾部的兩個復(fù)數(shù)碼片值之一的復(fù)共軛之后，所述這兩個復(fù)數(shù)碼片值將被相乘。
處理框1306是考慮來自CBCDD序列的連續(xù)符號長度，對準(zhǔn)符號的子序列的循環(huán)的起點。在處理框1308中，進(jìn)行參考矢量和來自CBCDD的一個符號長度子序列之間的點積運算，以便獲得點積值。在處理框1310中，比較所述點積值和一個或多個標(biāo)量，以便識別信息符號。
處理框1312是判定框，其輸出取決于是否存在要處理的其它數(shù)據(jù)。如果是，那么過程1300返回處理框1306。另一方面，如果不再存在要處理的數(shù)據(jù)，那么過程1300停止。
對于在具有按照圖5的流程圖500工作的發(fā)射器的通信系統(tǒng)中工作的接收器，參考矢量最好是這樣一個矢量，即等于通過獲取在處理框508中發(fā)送的DS-CDMA代碼，并用從第一個元素移動固定位數(shù)(和在處理框1304中使用的固定位數(shù)相同)的另一元素去乘每個元素獲得的矢量。為了識別從接近DS-CDMA代碼的尾部的元素移動固定位數(shù)的元素，DS-CDMA代碼可被看作循環(huán)數(shù)組。當(dāng)利用前述參考矢量在處理框1308中進(jìn)行點積運算時，當(dāng)作用于接收的為傳遞1位而發(fā)送的DS-CDMA代碼時，得到的點積值產(chǎn)生較大的輸出，當(dāng)作用于代表0位的零信號時，得到的點積值產(chǎn)生微小的輸出。對于在具有按照圖9的流程圖900工作的發(fā)射器的通信系統(tǒng)中工作的接收器，參考矢量最好是作為第一分矢量和第二分矢量的矢量和的矢量，通過用第一DS-CDMA代碼中，從第N個元素移動固定位數(shù)的另一元素去乘第一DS-CDMA代碼(在處理框902中發(fā)送)的每個第N元素，并用第一系數(shù)去乘所得到的矢量，獲得第一分矢量；通過用第二DS-CDMA代碼中，從第N個元素移動固定位數(shù)的另一元素去乘第二DS-CDMA代碼(在處理框904中發(fā)送)的每個第N元素，并用第二系數(shù)去乘所得到的矢量，獲得第二分矢量。這種情況下，固定位數(shù)也等于在處理框1304中使用的固定位數(shù)，并且最好等于1。當(dāng)在處理框1308中對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行點積運算時，當(dāng)被處理的符號長度子序列包括第一DS-CDMA代碼時，點積值正比于第一系數(shù)，當(dāng)被處理的符號長度子序列包括第二DS-CDMA代碼時，點積值正比于第二系數(shù)。第一系數(shù)最好是第二系數(shù)的負(fù)值。后一情況下，在處理框1310中，可比較處理框1308輸出的點積值和0(換句話說，確定的其符號)，以便區(qū)分1位和0位。例如，對于在具有執(zhí)行圖9中所示兩個DS-CDMA代碼信令方法的發(fā)射器的通信系統(tǒng)中使用的接收器104(圖1，圖4)，可如下得到參考矢量。如圖11和12中所示，用于傳送二進(jìn)制值為1的數(shù)據(jù)位的第一DS-CDMA代碼是[-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，1]。用第(j-1)個元素去乘該序列中的各個第j元素(對于第一個元素，用最后一個元素去乘第一個元素)，以獲得差分解碼矢量的第j個元素，得到第一差分解碼矢量[-1，1，1，1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，-1，1]。如果按照相同的方式處理第二DS-CDMA代碼[-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，1]，為傳遞零數(shù)據(jù)位而傳送的代碼，那么得到第二差分解碼矢量[-1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，-1，1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1]。用為1的第一系數(shù)去乘第一差分解碼矢量沒有任何效果。用-1去乘第二差分解碼矢量得到[1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，1，1，1，1，-1，1，1，1，-1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，-1]。把后者和第一差分解碼矢量相加的矢量獲得為
的參考矢量。為了證明參考矢量可被用于區(qū)分包含第一DS-CDMA代碼的接收信號和包含第二DS-CDMA代碼的那些接收信號，為了簡便起見，假定相位為0(如同前面序列2中的指數(shù)因數(shù)中一樣)。按照后一假定，在傳送1位的情況下，逐碼片復(fù)數(shù)乘法器416(圖4)的輸出應(yīng)是第一差分解碼矢量，在傳送0位的情況下，逐碼片復(fù)數(shù)乘法器416(圖4)的輸出應(yīng)是第二差分解碼矢量。參考矢量和第一差分解碼矢量之間的點積為32，參考矢量和第二差分解碼矢量之間的點積為-32。從而，通過利用如上所述得到的參考矢量進(jìn)行單一點積，可區(qū)別兩個不同的DS-CDMA。更一般地如下所述，根據(jù)可構(gòu)成兩個以上的DS-CDMA代碼，可得到參考矢量，可區(qū)分包含在接收信號中的兩個以上的DS-CDMA。
圖14是用于產(chǎn)生將在對DS-CDMA信號去擴(kuò)展中使用(例如，在處理框1308(圖13)中使用)的參考矢量的過程1400的流程圖。處理框1402是順序處理若干DS-CDMA代碼的循環(huán)的起點。每個被處理的DS-CDMA代碼是存在于使用參考矢量對其去擴(kuò)展的信號中的代碼。
在處理框1404中，對于每個DS-CDMA代碼，用從第N個元素移動固定位數(shù)的第二元素去乘每個第N元素，以便獲得逐碼片差分解碼(CBCDD)DS-CDMA代碼。為了使要相乘的元素成對，DS-CDMA可被看作循環(huán)數(shù)組，即跟在最后一個元素之后的元素被認(rèn)為是第一元素。在處理框1406中，用截然不同的常數(shù)去乘每個CBCDD DS-CDMA代碼，以便獲得分矢量。處理框1408終止在處理框1402中開始的循環(huán)。在處理框1410中，把在處理框1406中獲得的所有分矢量進(jìn)行矢量相加，從而形成參考矢量。在處理框1412中，參考矢量保存在存儲器中。注意參考矢量可永久保存在接收器106的非易失性存儲器，或者臨時保存在接收器106的易失性存儲器中。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的備選實施例，由圖1中所示的接收器執(zhí)行的處理接收信號的方法的流程圖。在圖15中，通過進(jìn)行CBCDD序列的每個符號長度子序列和多個參考矢量之間的點積，分析CBCDD序列的每個符號長度子序列。每個參考矢量最好對應(yīng)于將在符號長度子序列中識別的單一信息符號。例如，可存在兩個參考矢量，其中一個對應(yīng)于1的二進(jìn)制值，另一個對應(yīng)于0的二進(jìn)制值。作為一種備選方案，可存在2N個參考矢量，每個參考矢量用于一個可能的N位模式。
處理框1302-1306的說明參考圖13的描述。處理框1508是順序使用若干參考矢量的循環(huán)的起點。在處理框1510中，進(jìn)行第k個參考矢量和來自CBCDD序列的第j個符號長度子序列之間的點積，以便獲得點積值。在處理框1512中，比較點積值和閾值?？申P(guān)于每次通過該循環(huán)，即關(guān)于每個參考矢量，選擇閾值。如果點積值不超過閾值，那么在處理框1514中，選擇下一參考矢量，處理返回處理框1508。如果點積值超過閾值，那么在處理框1516中，輸出和在循環(huán)的當(dāng)前迭代中測試的參考矢量對應(yīng)的信息符號(例如，位值或位模式)的身份。在處理框1518中，確定是否存在要處理的其它數(shù)據(jù)。如果存在要處理的其它數(shù)據(jù)，那么在處理框1520中，前移到外循環(huán)，考慮CBCDD序列的下一符號長度子序列，過程返回外循環(huán)1306的頂部。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，由圖1中所示的接收器執(zhí)行的處理接收信號的方法2000的流程圖。如過程1500中一樣，在CBCDD序列的連續(xù)符號長度子序列之間的點積。在圖20中所示的方法中，不是比較點積值和閾值，而是利用每個參考矢量計算點積值，輸出與產(chǎn)生最大點積值的參考矢量相關(guān)的信息符號的身份。
處理框1302-1306的說明，參考圖13的描述，處理框1518、1520的說明，參考圖15的說明。在處理框2002中，在來自CBCDD序列的第j個連續(xù)位(或符號)長度子序列和一組參考矢量中每個參考矢量之間進(jìn)行點積運算，以便獲得一組點積值。在處理框2004中，確定最大的點積值。在處理框2006中，輸出和產(chǎn)生最大點積值的參考矢量對應(yīng)的信息符號(例如位值)的身份。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，操縱發(fā)射器實現(xiàn)M-ary信令方案的方法1600的流程圖。在處理框1602中，讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)。處理框1604是順序處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的各組二進(jìn)制位的循環(huán)的起點。在處理框1606中，讀取N(整數(shù))位。在處理框1608中，在表中查尋N位的位模式，以便找出對應(yīng)的DS-CDMA代碼。前面的表1是這種表格的一個例子。在處理框1610中，傳送對應(yīng)的DS-CDMA。在處理框1612中，確定是否已到達(dá)數(shù)據(jù)的尾部。如果是，那么過程結(jié)束。如果沒有到達(dá)數(shù)據(jù)的尾部，那么在處理框1614中，前移循環(huán)，以便考慮下N位，過程返回處理框1604。
利用圖15中所示的方法，可在接收器處理根據(jù)圖16中所示的過程傳送的信號。另一方面，在按照圖14中所示的方法產(chǎn)生參考矢量的情況下，可使用圖13中所示的方法。在后一情況下，可如圖17中詳細(xì)描述的那樣，執(zhí)行處理框1310(圖13)。
圖17是根據(jù)參考矢量和CBCDD序列的相等長度子序列之間的點積的值，區(qū)別信息符號的方法1700的流程圖。在處理框1702中，讀取點積值(DP)，例如在處理框1308(圖13)中計算之后。在處理框1704中，讀取閾值數(shù)組。該數(shù)組可被保存在接收器存儲器中。處理框1706是順序比較點積值和閾值的循環(huán)的起點。閾值被安排成按照降序讀取。在處理框1708中，比較點積值和循環(huán)的當(dāng)前迭代中考慮的閾值。如果點積值超過閾值，那么輸出和測試的閾值對應(yīng)的位模式的身份。如果點積值未超過閾值，那么在處理框1712中，循環(huán)計數(shù)器遞增，指向閾值數(shù)組中的下一閾值，過程返回處理框1704。借助圖17中所示的方法，可識別若干DS-CDMA代碼中，和特定位模式對應(yīng)的具體DS-CDMA代碼。
參見圖18，圖中表示了發(fā)射器104的例證硬件方框圖。
發(fā)射器104包括模擬信號輸入端1802，模擬信號輸入端1802可接收來自麥克風(fēng)或CCD照相機(jī)的信號。
模擬信號輸入端1802與發(fā)射器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1804耦接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1804把從模擬信號輸入端接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
發(fā)射器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1804與數(shù)字信號處理器1806耦接。
程序存儲器1820、DS-CDMA代碼存儲器1810和碼片脈沖形狀存儲器1808通過信號總線1822與DSP處理器1806耦接。前述三個存儲器1808、1810、1820可實現(xiàn)成，例如單一的物理存儲器，例如快速存儲器。
程序存儲器1820是保存軟件的計算機(jī)可讀介質(zhì)，前面參考圖2、5、9和16說明了其功能。DS-CDMA代碼存儲器1810存儲DS-CDMA代碼。碼片脈沖存儲器保存脈沖形狀的數(shù)字表現(xiàn)?？紤]到管理帶寬應(yīng)用限制，設(shè)計脈沖形狀，以便具有有限的頻帶寬度。脈沖整形器206(圖2)使用碼片脈沖形狀信息產(chǎn)生脈沖。
數(shù)據(jù)信號處理器1806的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器1812的輸入端耦接。數(shù)字信號處理器1806把碼片脈沖形狀的表現(xiàn)，DS-CDMA代碼和從發(fā)射器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1804讀取的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列組合成基帶信號的數(shù)字表現(xiàn)。在傳輸前，可對二進(jìn)制數(shù)據(jù)應(yīng)用糾錯編碼。數(shù)字表現(xiàn)驅(qū)動數(shù)模轉(zhuǎn)換器1812輸出圖8和圖12中所示的模擬基帶信號。
調(diào)制器208具有與數(shù)模轉(zhuǎn)換器1812的輸出端耦接的第一輸入端，接收來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器1812的模擬基帶信號。調(diào)制器208具有與振蕩器210的輸出端耦接的第二輸入端，接收來自振蕩器210的載頻信號。調(diào)制器208用于利用模擬基帶信號調(diào)制載頻信號，并輸出所得到的射頻(RF)。最好使用二進(jìn)制相移鍵控。也可使用其它類型的調(diào)制，包括(但不限于)正交相移鍵控QPSK和偏移正交相移鍵控(OQPSK)。
放大器212包括與調(diào)制器208的輸出端耦接，以便接收RF信號的輸入端。
天線1818包括與放大器212的輸出端耦接，以便接收RF信號的輸入端。天線1818用于把RF信號發(fā)送到自由空間中。
在發(fā)射器104是無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一部分的情況下，模擬數(shù)據(jù)輸入端1802可由用于從另一接收器(未示出)接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列的輸入端代替。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的接收器106(圖1、4)的硬件方框圖。
天線1902接收來自發(fā)射器104(圖1、2、18)的RF信號。天線1902與接收器放大器406耦接。接收器放大器406放大RF信號，并在第一輸出端輸出放大的RF信號。第一輸出端與RF-基帶轉(zhuǎn)換器1906的第一輸入端耦接。本地振蕩器410設(shè)有與RF-基帶轉(zhuǎn)換器1906的第二輸入端耦接的輸出端。RF-基帶轉(zhuǎn)換器1906混合從本地振蕩器410接收的本地振蕩器信號和RF信號，并在輸出端輸出模擬的DS-CDMA基帶信號800(圖8)、1200(圖12)。RF-基帶轉(zhuǎn)換器1906還輸出噪聲，由不是針對接收器106的其它傳送產(chǎn)生的干擾，以及高頻分量。
低通濾波器412的輸入端與RF-基帶轉(zhuǎn)換器1906的輸出端耦接，并連同噪聲和干擾一起接收DS-CDMA信號。
濾波器412的輸出端與接收器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1912的輸入端耦接。
數(shù)字信號處理器1914通過接收器信號總線1920，與接收器模數(shù)轉(zhuǎn)換器1912的輸出端耦接。
用作執(zhí)行程序的工作空間的隨機(jī)存取存儲器1918和構(gòu)成計算機(jī)可讀介質(zhì)的快速存儲器1916也與總線1920耦接?？焖俅鎯ζ?916用于保存程序，包括上面參考圖13、15和17中所示的，由接收器用于根據(jù)本發(fā)明處理接收信號的流程圖說明的那些程序。保存在快速存儲器1916中的程序由數(shù)字信號處理器1914執(zhí)行?？焖俅鎯ζ?916還可用于保存參考矢量。另一方面，利用載頻，可把參考矢量傳送給接收器106(例如，從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)，并將其保存在RAM 1918。
接收器輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器1922(可與數(shù)字信號處理器1914集成)與數(shù)字信號處理器1914耦接。輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器1922被用于根據(jù)在DS-CDMA基帶信號中編碼的信息，驅(qū)動輸出端1924，DS-CDMA基帶信號可以是音頻、視頻或者其它任何適當(dāng)信號。
在接收器106是無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一部分的情況下，可除去數(shù)模轉(zhuǎn)換器1922，輸出端1924被用于輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。
發(fā)射器104和接收器106可整體或者部分被實現(xiàn)成一個或多個專用集成電路(ASIC)。
與本發(fā)明有關(guān)，用作保存程序的存儲器的計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括諸 RAM之類的易失性存儲器，或者包含處于瞬態(tài)的數(shù)據(jù)的介質(zhì)，例如通信通道、網(wǎng)絡(luò)電路或無線通信鏈路，或者最好是非易失性存儲器，包括(但不限于)快速存儲器、只讀存儲器(ROM)、EPROM、EEPROM、磁盤驅(qū)動器。用作信號處理操作的工作空間的計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可用硬件或軟件，或者硬件和軟件的組合實現(xiàn)本發(fā)明?？捎镁哂杏糜趯崿F(xiàn)所述或主張的各個功能或步驟的獨立元件或裝置，或者組合所述或主張的任意功能或步驟的性能的一個或多個元件或裝置的單一計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)和結(jié)合優(yōu)選實施例公開的發(fā)明原理相符的系統(tǒng)或方法。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明并不局限于任意特殊計算機(jī)程序或邏輯或語言，或者指令，相反可借助任何適當(dāng)?shù)某绦?、邏輯或語言，或者指令實踐本發(fā)明。
雖然圖解說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例和其它實施例，不過本發(fā)明顯然并不局限于此。在不脫離由下述權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會想到各種修改、改變、變化、替代和等同物。
權(quán)利要求
1.一種操作直接序列碼分多址發(fā)射器的方法，所述方法包括下述步驟讀取位序列，所述位序列包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位；和響應(yīng)所述第一批若干位中的每一位，有選擇地傳送第一直接序列代碼。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括下述步驟響應(yīng)所述第二批若干位中的每一位，有選擇地中斷射頻傳輸。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中有選擇地傳送第一直接序列包括下述子步驟利用第一直接序列代碼調(diào)制載頻。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其中利用第一直接序列代碼調(diào)制載頻的子步驟包括下述子步驟利用第一直接序列代碼對載波進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制。
5.按照權(quán)利要求3所述的方法，還包括下述步驟響應(yīng)所述第二批若干位中的每一位，有選擇地停止載頻的調(diào)制。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括下述步驟響應(yīng)所述第二批若干位中的每一位，有選擇地傳送第二直接序列代碼。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中有選擇地傳送直接序列的步驟包括下述子步驟利用第二直接序列代碼調(diào)制載頻。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其中用第二直接序列代碼調(diào)制載頻的子步驟包括下述子步驟利用第二直接序列代碼對載波進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制。
9.一種利用直接序列碼分多址接收器接收信息的方法，所述方法包括下述步驟接收包括一個或多個直接序列代碼的第一信號；對所述信號取樣，獲得一系列復(fù)數(shù)碼片值；把所述系列中的每個第N個復(fù)數(shù)碼片值乘以該系列中與所述第N個復(fù)數(shù)碼片值相隔預(yù)定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，獲得差分解碼系列；進(jìn)行選自差分解碼系列的若干位長度子系列和參考矢量之間的矢量點積，獲得一系列的點積值；和比較所述一系列點積值中的每個點積值和一個或多個預(yù)定常數(shù)。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中乘法步驟包括下述子步驟把所述系列中的每個第N個復(fù)數(shù)碼片值乘以該系列中與所述第N個復(fù)數(shù)碼片值相鄰的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，獲得差分解碼系列。
11.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收第一信號的步驟包括下述子步驟接收由散布有零周期的單一直接序列代碼的多個副本構(gòu)成的信號。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其中進(jìn)行點積的步驟包括下述子步驟進(jìn)行選自差分解碼系列的若干位長度子系列和參考矢量之間的矢量點積，獲得一系列的點積值，所述參考矢量等于把單一直接序列代碼中的每個第N個元素，乘以該單一直接序列代碼中，與所述第N個元素相隔預(yù)定位數(shù)的另一元素獲得的矢量。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其中比較所述一系列點積值中的每個點積值和一個或多個預(yù)定常數(shù)的步驟包括下述子步驟比較所述一系列點積值中的每個點積值和第一常數(shù)。
14.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收包括一個或多個直接序列代碼的第一信號的步驟包括下述子步驟接收包括第一直接序列代碼和第二直接序列代碼的信號。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其中執(zhí)行點積的步驟包括下述子步驟進(jìn)行選自差分解碼系列的若干位長度子系列和參考矢量之間的矢量點積，以獲得一系列的點積值，所述參考矢量實質(zhì)上等于從第二分矢量減去第一分矢量獲得的矢量，其中通過把第一直接序列代碼中的每個第N個元素乘以第一直接序列代碼中，與第一直接序列代碼中的第N個元素相隔預(yù)定位數(shù)的另一元素，獲得第一分矢量，通過把第二直接序列代碼中的每個第N個元素乘以第二直接序列代碼中，與第二直接序列代碼中的第N個元素相隔預(yù)定位數(shù)的另一元素，獲得第二分矢量。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中比較所述一系列點積值中的每個點積值和一個或多個預(yù)定常數(shù)的步驟包括下述子步驟比較所述一系列點積值中的每個點積值和約為零的常數(shù)。
17.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收包括一個或多個直接序列代碼的第一信號的步驟包括下述子步驟接收包括2^N個截然不同的直接序列代碼的信號，N為整數(shù)。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，還包括下述步驟獲得參考矢量，所述參考矢量等于通過下述步驟獲得的矢量通過把截然不同的直接序列代碼中的每個第N個元素乘以所述截然不同的直接序列代碼中，與所述第N個元素相隔預(yù)定位數(shù)的另一元素，處理每個截然不同的直接序列代碼，獲得2^N個截然不同的差分解碼矢量；把每個截然不同的差分解碼矢量乘以一個截然不同的常數(shù)，獲得若干分矢量；和求分矢量之和。
19.按照權(quán)利要求18所述的方法，其中比較所述一系列點積值中的第一個點積值和一個或多個預(yù)定常數(shù)的步驟包括下述子步驟比較所述一系列點積值中的每個點積值和若干截然不同的常數(shù)。
20.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收包含一個或多個直接序列代碼的第一信號的步驟包括下述子步驟同相和正交解調(diào)接收的RF信號，獲得復(fù)數(shù)解調(diào)器輸出信號；對復(fù)數(shù)解調(diào)器輸出信號進(jìn)行低通過濾，獲得第一信號。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，其中低通過濾的步驟包括下述子步驟利用碼片脈沖匹配濾波器過濾解調(diào)器輸出。
22.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收第一信號的步驟包括下述子步驟接收包括具有至少大約7個元素的直接序列代碼的信號。
23.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中接收第一信號的步驟包括下述子步驟接收包括具有至少大約15個元素的直接序列代碼的信號。
24.一種直接序列碼分多址發(fā)射器，包括位值解碼器，用于在解碼器輸入端接收包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并響應(yīng)所述第一批若干位中的每個位，在第一解碼器輸出端有選擇地輸出第一直接序列代碼；與位值解碼器耦接的脈沖整形器，用于接收第一直接序列代碼，并在脈沖整形器輸出端輸出包括第一直接序列代碼的基帶信號；調(diào)制器，包括與脈沖整形器輸出端耦接，接收基帶信號的信號輸入端；載頻輸入端；和RF輸出端；包括與調(diào)制器的載頻輸入端耦接的源輸出端的載頻源；和與調(diào)制器的RF輸出端耦接的天線。
25.按照權(quán)利要求24所述的直接序列碼分多址發(fā)射器還包括放大器，包括與調(diào)制器耦接的信號輸入端，與天線耦接的放大信號輸出端；控制輸入端；和位值解碼器還包括與控制輸入端耦接的第二解碼器輸出端，用于響應(yīng)第二批若干位，有選擇地關(guān)閉放大器。
26.按照權(quán)利要求24所述的直接序列碼分多址發(fā)射器，其中位值解碼器包括處理器，程控完成讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)；和只有當(dāng)讀取具有第一數(shù)值的位時，才有選擇地輸出第一直接序列代碼。
27.按照權(quán)利要求24所述的直接序列碼分多址發(fā)射器，其中解碼器包括位值解碼器，用于在解碼器輸入端接收包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，響應(yīng)所述第一批若干位中的每個位，在第一解碼器輸出端有選擇地輸出第一直接序列代碼，并響應(yīng)所述第二批若干位中的每個位，有選擇地輸出第二直接序列代碼。
28.按照權(quán)利要求27所述的直接序列碼分多址發(fā)射器，其中解碼器包括處理器，程控完成讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)；和當(dāng)讀取所述第一批若干位中的每位時，有選擇地輸出第一直接序列代碼，并且當(dāng)讀取所述第二批若干位中的每位時，有選擇地輸出第二直接序列代碼。
29.一種直接序列碼分多址信息接收器，包括接收包括復(fù)數(shù)碼片值序列的信號的通道接口；把碼片值序列中的每個第N碼片值乘以該碼片值序列中和所述第N碼片值相隔預(yù)定位數(shù)的另一碼片值的復(fù)共軛，獲得一個或多個逐碼片差分解碼序列的乘法器；執(zhí)行一個或多個逐碼片差分解碼序列和一個或多個參考矢量之間的點積，并輸出一個或多個點積值的點積執(zhí)行器；和根據(jù)一個或多個點積值，識別一個或多個信息傳送符號的鑒別器。
30.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中通道接口包括接收RF信號的天線；與天線耦接，接收RF信號，并輸出復(fù)數(shù)解調(diào)信號的I/Q解調(diào)器；與解調(diào)器耦合，接收復(fù)數(shù)解調(diào)信號，并輸出復(fù)數(shù)基帶信號的低通濾波器；和與低通濾波器耦接，對復(fù)數(shù)基帶信號取樣，獲得復(fù)數(shù)碼片值序列的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
31.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中乘法器包括處理器，所述處理器程控完成把碼片值序列中的每個第N復(fù)數(shù)碼片值乘以該碼片值序列中和所述第N復(fù)數(shù)碼片值相隔預(yù)定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛。
32.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中點積執(zhí)行器包括處理器，所述處理器程控完成計算所述一個或多個逐碼片差分解碼序列和一個或多個參考矢量之間的一個或多個點積，并輸出一個或多個點積值。
33.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中鑒別器包括比較所述一個或多個點積值和與所述一個或多個信息攜帶符號相關(guān)的一個或多個常數(shù)的比較器。
34.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中點積執(zhí)行器包括執(zhí)行一個或多個逐碼片差分解碼序列和參考矢量之間的點積，并輸出一個或多個點積值的點積執(zhí)行器，所述參考矢量包括和與第二信息符號相關(guān)的第二偽噪聲序列矢量相加的，與第一信息符號相關(guān)的第一偽噪聲序列。
35.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中點積執(zhí)行器包括執(zhí)行所述一個或多個逐碼片差分解碼序列和單一參考矢量之間的點積，并輸出一個或多個點積值的點積執(zhí)行器；和鑒別器包括比較所述一個或多個點積值中的每個點積值和閾值，并且在點積值超過閾值的情況下，輸出第一位值的比較器。
36.按照權(quán)利要求29所述的直接序列碼分多址信息接收器，其中乘法器包括把碼片值序列中的每個碼片值乘以碼片值序列中相鄰碼片值的復(fù)共軛，從而獲得一個或多個逐碼片差分解碼序列的乘法器。
37.一種直接序列碼分多址通信系統(tǒng)，包括配有通信裝置的發(fā)射器，包括解碼器，用于在解碼器輸入端接收包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，響應(yīng)第一位模式，在解碼器輸出端有選擇地輸出包括若干元素的第一直接序列代碼；和傳送包括第一直接序列代碼的信號的第一通道接口；和配有通信裝置的接收器，包括接收包括第一直接序列代碼的信號的第二通道接口；對信號取樣，獲得第一復(fù)數(shù)碼片值序列的取樣器；把第一碼片值序列中的每個第N碼片值乘以第一碼片值序列中，與所述第N碼片值相隔預(yù)定位數(shù)的第二碼片值的復(fù)共軛，獲得一個或多個逐碼片差分解碼序列的乘法器；執(zhí)行所述一個或多個逐碼片差分解碼序列和一個或多個參考矢量之間的點積，并輸出一個或多個點積值的點積執(zhí)行器；和根據(jù)所述一個或多個點積值，識別一個或多個信息傳送符號的鑒別器。
38.按照權(quán)利要求37所述的直接序列碼分多址通信系統(tǒng)，其中第一通信接口包括在第一輸入端接收第一直接序列代碼，并輸出包括第一直接序列代碼的基帶信號的脈沖整形器；調(diào)制器，包括與脈沖整形器耦接，接收基帶信號的信號輸入端；載頻輸入端；和RF輸出端；與調(diào)制器的載頻輸入端耦接的載頻源；具有和調(diào)制器的RF輸出端耦接的輸入端，以及放大器輸出端的放大器；和與放大器輸出端耦接的天線。
39.按照權(quán)利要求37所述的直接序列碼分多址通信系統(tǒng)，其中解碼器被配置成在解碼器輸入端接收包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，響應(yīng)第一位模式，有選擇地輸出第一直接序列代碼，并響應(yīng)第二位模式，有選擇地輸出第二直接序列代碼。
40.一種具有保存于其上的去擴(kuò)展代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述去擴(kuò)展代碼包括差分解碼形式的第一偽噪聲數(shù)字和差分解碼形式的第二偽噪聲數(shù)字的矢量和，其中第一偽噪聲數(shù)字被用于表示第一信息符號，第二偽噪聲數(shù)字被用于表示第二信息符號。
41.包含在載波中的去擴(kuò)展代碼，所述去擴(kuò)展代碼包括差分解碼形式的第一偽噪聲數(shù)字和差分解碼形式的第二偽噪聲數(shù)字的矢量和，其中第一偽噪聲數(shù)字被用于表示第一信息符號，第二偽噪聲數(shù)字被用于表示第二信息符號。
42.一種具有操縱直接序列碼分多址發(fā)射器的編程指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述編程指令包括用于讀取包括具有第一數(shù)值的第一批若干位和具有第二數(shù)值的第二批若干位的一系列位；并且響應(yīng)所述第一批若干位中的每一位，有選擇地傳送第一直接序列代碼的程序指令。
43.按照權(quán)利要求42所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于響應(yīng)所述第二批若干位中的每一位，有選擇地中斷射頻傳輸?shù)木幊讨噶睢?br> 44.一種具有操縱直接序列碼分多址接收器的編程指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，包括編程指令，用于讀取復(fù)數(shù)碼片值系列；把所述系列中的每個第N個復(fù)數(shù)碼片值乘以該系列中與所述第N個復(fù)數(shù)碼片值相隔預(yù)定位數(shù)的另一復(fù)數(shù)碼片值的復(fù)共軛，從而獲得差分解碼系列；執(zhí)行選自差分解碼系列的若干位長度子系列和參考矢量之間的矢量點積，獲得一系列的點積值；以及比較所述一系列點積值中的每個點積值和一個或多個預(yù)定常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及直接序列碼分多址(DS－CDMA)。發(fā)射器(104B)包括位模式解碼器(304)，位模式解碼器(304)包括向脈沖整形器(206)輸出DS－CDMA代碼的第一輸出端(304A)，和與放大器(312)的控制輸入端(312A)耦接的第二輸出端(304B)。位模式解碼器響應(yīng)具有第一數(shù)值，例如1的第一組二進(jìn)制位，輸出DS－CDMA代碼，并響應(yīng)具有第二數(shù)值，例如0的第二組二進(jìn)制位，向放大器(312)輸出控制信號，使放大器(312)停止輸出。從而，發(fā)射器(104B)能夠通過停止放大器(312)的輸出，實現(xiàn)DS－CDMA開/關(guān)(on/off)信令。
文檔編號H04B1/707GK1504018SQ02808217
公開日2004年6月9日 申請日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月9日
發(fā)明者石啟材, J 奧戴, 羅伯特·J·奧戴 申請人:摩托羅拉公司