專利名稱：產(chǎn)生擴頻信號的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及DS-CDMA(直序碼分多址)移動通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及使用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的OQPSK(交錯正交相移鍵控)調(diào)制裝置和方法。
CDMA移動通信系統(tǒng)讓許多用戶可以共享時間和頻率。為此，發(fā)射器使用PN(偽噪聲)序列(或PN代碼)來擴展要發(fā)送的信號、然后再發(fā)送擴展信號，所述PN序列之間具有很低的關聯(lián)性、是分配給相應的用戶的。接收器產(chǎn)生與發(fā)射器所用的相同的PN序列，以便保持同步，并利用所產(chǎn)生的PN序列將所接收的信號逆擴展，以便恢復原信號。
這里，一個用戶所使用的數(shù)據(jù)速率通常大大低于頻率帶寬。因為低數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)是通過高數(shù)據(jù)速率的頻率帶寬來發(fā)送的，所以用來將各用戶彼此區(qū)別的代碼具有擴展代碼的特性。也就是說，低數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)位流通過使用高數(shù)據(jù)速率的擴展代碼來擴展，然后通過給定的頻率帶寬來發(fā)送/接收。作為一種這樣的CDMA系統(tǒng)，DS-CDMA通信系通過把要通信的數(shù)據(jù)流乘以其代碼速率高于該數(shù)據(jù)的代碼速率的PN序列而擴展要通信的數(shù)據(jù)位流，不同的PN序列被分配給相應的用戶。
而且，CDMA移動通信系統(tǒng)采用利用Walsh碼來擴展數(shù)據(jù)的擴展方法，Walsh碼是用于信道分離與頻譜擴展的擴展碼。這種擴展方法利用Walsh碼的正交性來區(qū)別(或分離)不同的用戶或信道，而不干擾信道(用戶)。這里，OQPSK調(diào)制利用交錯(offet)來保持正交性。


圖1說明用于DS-CDMA移動通信系統(tǒng)的傳統(tǒng)OQPSK調(diào)制裝置的方框圖。參考圖1，正交調(diào)制器105和106分別使用正交代碼WI(t)和WQ(t)來調(diào)制(或擴展)I-信道(或I-臂)輸入數(shù)據(jù)DI(t)和Q-信道(或Q-臂)輸入數(shù)據(jù)DQ(t)。這里，Walsh碼可用作正交代碼。然后OQPSK調(diào)制裝置使用PN碼PI(t)和PQ(t)擴展從增益控制器107和108輸出的經(jīng)過正交調(diào)制的I-和Q-信道信號，以便產(chǎn)生擴展信號XI(t)和XQ(t)。
具體地說，為了產(chǎn)生I-信道擴展信號XI(t)，擴展器(spreader)111用PN碼PI(t)擴展增益控制器107的輸出信號，而擴展器113用PN碼PQ(t)擴展增益控制器108的輸出信號。然后減法器115從擴展器111的輸出信號中減去擴展器113的輸出信號，從而產(chǎn)生I-信道擴展信號XI(t)。類似地，為了產(chǎn)生Q-信道擴展信號XQ(t)，擴展器112用PN碼PI(t)擴展增益控制器108的輸出信號，擴展器114用PN碼PQ(t)擴展增益控制器107的輸出信號。然后減法器116從擴展器112的輸出信號中減去擴展器114的輸出信號，從而產(chǎn)生Q-信道擴展信號XQ(t)。
然后，F(xiàn)IR(有限脈沖響應)濾波器120將擴展信號XI(t)濾波，產(chǎn)生I-信道發(fā)送信號SI(t)，而FIR濾波器121把在1/2片碼延遲器119內(nèi)延遲1/2片碼的擴展信號XQ(t)濾波，以便產(chǎn)生Q-信道發(fā)送信號SQ(t)。
上述OQPSK DS-CDMA通信系統(tǒng)通過將擴展信號XQ(t)相位延遲90°來防止擴展信號XI(t)和XQ(t)的零點交叉。所以，當把經(jīng)過FIR-濾波的發(fā)送信號SI(t)和SQ(t)加到后級電路、比如功率放大器的線性電路時，可以防止發(fā)送信號的旁瓣的增大。
然而，和不提供交叉(offet)的QPSK DS-CDMA通信系統(tǒng)不同，OQPSK DS-CDMA通信系統(tǒng)不能保持I-信道信號XI(t)和Q-信道信號XQ(t)之間的正交性，因此產(chǎn)生相位誤差。也就是說，當在接收器的解調(diào)期間不存在信道噪聲時，I-信道和Q-信道之間的正交不能保持，這由于互相干擾的緣故而產(chǎn)生相位誤差，從而降低了系統(tǒng)性能。
因此本發(fā)明的目的是提供在DS-CDMA移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴展信號的裝置和方法，該裝置和方法可以將相位誤差減至最小，保持I-信道和Q-信道信號之間的正交性。
本發(fā)明的另一個目的是提供在OQPSK DS-CDMA通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴展信號的裝置和方法，該裝置和方法通過避免零點交叉而避免旁瓣的增大。
為了達到以上目的，提供了在CDMA移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的裝置。該裝置包括用來探測I-信道信號和Q-信道信號、從而產(chǎn)生零點交叉探測信號的零點交叉探測器；用來將Q-信道信號相位延遲90°的延遲器；以及用來根據(jù)零點交叉探測信號而輸出Q-信道信號和相位延遲信號之一的多路復用器。當未探測到零點交叉時，多路復用器輸出Q-信道信號，保持I-信道信號和Q-信道信號之間的正交性。然而，當探測到零點交叉時，多路復用器將Q-信道信號相位延遲90°，并輸出經(jīng)過相位延遲的Q-信道信號，以保持1/2片碼交錯。
通過參考以下結合附圖的詳細描述，對本發(fā)明的更全面的評價以及本發(fā)明的許多優(yōu)點會更容易明白，而且本發(fā)明也會變得更容易理解，附圖中圖1是DS-CDMA移動通信系統(tǒng)的傳統(tǒng)OQPSK調(diào)制裝置的方框圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的DS-CDMA移動通信系統(tǒng)的OQPSK調(diào)制裝置的方框圖。
下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的最佳實施例，其中相同的標號表示相同或相當?shù)牟考Ｔ诒菊f明書中，沒有詳細描述那些眾所周知的、可能以不必要的細節(jié)混淆本發(fā)明的功能或結構。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的DS-CDMA移動通信系統(tǒng)的OQPSK調(diào)制裝置的方框圖。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的OQPSK調(diào)制裝置除了包括零點交叉探測器117和多路復用器118以外，在結構上類似于圖1的傳統(tǒng)的OQPSK調(diào)制裝置。零點交叉探測器117探測I-和Q-信道擴展信號XI(t)和XQ(t)的零點交叉，并根據(jù)探測結果產(chǎn)生零點交叉探測信號ZC。多路復用器118在輸入節(jié)點A接收Q-信道擴展信號XQ(t)，并且在另一節(jié)點B接收90°相位延遲擴展信號XQ’(t)(即1/2片碼延遲信號)。多路復用器118根據(jù)零點交叉探測信號ZC選擇性地輸出擴展信號XQ(t)和90°相位延遲擴展信號XQ’(t)。
在操作中，正交調(diào)制器105和106分別用正交代碼WI(t)和WQ(t)對I-信道輸入數(shù)據(jù)DI(t)和Q-信道輸入數(shù)據(jù)DQ(t)進行正交調(diào)制(或擴展)。然后該裝置用PN代碼PI(t)和PQ(t)擴展經(jīng)過正交調(diào)制的I-和Q-信道信號，產(chǎn)生擴展信號XI(t)和XQ(t)。
具體地說，為了產(chǎn)生I-信道擴展信號XI(t)，擴展器111用PN碼PI(t)擴展增益控制器107的輸出信號，而擴展器113用PN碼PQ(t)擴展增益控制器108的輸出信號。然后減法器115從擴展器111的輸出信號中減去擴展器113的輸出信號，從而產(chǎn)生擴展信號XI(t)。類似地，為了產(chǎn)生Q-信道擴展信號XQ(t)，擴展器112用PN碼PI(t)擴展增益控制器108的輸出信號，擴展器114用PN碼PQ(t)擴展增益控制器107的輸出信號。然后減法器116從擴展器112的輸出信號中減去擴展器114的輸出信號，從而產(chǎn)生擴展信號XQ(t)。
然后，有限脈沖響應(FIR)濾波器120將擴展信號XI(t)濾波，產(chǎn)生I-信道發(fā)送信號SI(t)。零點交叉探測器117探測擴展信號XI(t)和XQ(t)的零點交叉。這里，當未探測到零點交叉時，多路復用器118根據(jù)零點交叉探測信號ZC從減法器116輸出擴展信號XQ(t)(因此該裝置用作QPSK調(diào)制裝置)。然而，當探測到零點交叉時，多路復用器118根據(jù)零點交叉探測信號ZC輸出從1/2片碼延遲器119中輸出的相位延遲擴展信號XQ’(t)(因此該裝置用作OQPSK調(diào)制裝置)。這樣，當擴展信號XI(t)和XQ(t)之間出現(xiàn)零點交叉時，該裝置對I-信道信號和Q-信道信號進行OQPSK調(diào)制，以保持I-信道信號XI(t)和Q-信道信號XQ(t)之間的1/2片碼交錯，從而防止了I-信道發(fā)送信號SI(t)和Q-信道發(fā)送信號SQ(t)之間的零點交叉。相反，當擴展信號XI(t)和XQ(t)之間不出現(xiàn)零點交叉時，該裝置對擴展信號XI(t)和XQ(t)進行QPSK調(diào)制，以保持I-信道信號XI(t)和Q-信道信號XQ(t)之間的正交性，從而將相位誤差減至最小。
具體地說，零點交叉探測器117檢查是否出現(xiàn)擴展信號XI(t)和XQ(t)的零點交叉，而當未探測到零點交叉時，產(chǎn)生“0”的探測信號ZC，以便使該裝置能夠作為QPSK調(diào)制裝置。也就是說，多路復用器118響應零點交叉探測信號ZC輸出在輸入節(jié)點A輸入的擴展信號XQ(t)。結果，F(xiàn)IR濾波器120將擴展信號XI(t)濾波，產(chǎn)生發(fā)送信號SI(t)，而FIR濾波器121將擴展信號XQ(t)濾波，產(chǎn)生發(fā)送信號SQ(t)。
然而，當探測到零點交叉時，零點交叉探測器117輸出“1”的零點交叉信號，以便使該裝置能夠作為OQPSK調(diào)制裝置。也就是說，多路復用器118響應零點交叉探測信號ZC輸出在輸入節(jié)點B輸入的1/2片碼延遲擴展信號XQ’(t)。結果，F(xiàn)IR濾波器120將擴展信號XI(t)濾波，產(chǎn)生發(fā)送信號SI(t)，而FIR濾波器121將1/2片碼延遲擴展信號XQ’(t)濾波，產(chǎn)生發(fā)送信號SQ(t)。
如上所述，本發(fā)明的OQPSK DS-CDMA系統(tǒng)防止零點交叉，并將旁瓣的增加減至最小，從而克服由I-信道信號和Q-信道信號之間的非正交性造成的相位誤差而改善了系統(tǒng)的性能，所述相誤差正是OQPSK系統(tǒng)的缺點。也就是說，本發(fā)明的系統(tǒng)可以通過保持I-信道信號和Q-信道信號之間的正交性而將相誤差減至最小。
雖然已經(jīng)參考特定的實施例詳細地描述了本發(fā)明，但它們僅僅是應用范例。因此，顯然，本專業(yè)的技術人員可以在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)作出許多變化。
權利要求
1．在CDMA(碼分多址)移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的裝置，其特征在于包括用來探測I-信道信號和Q-信道信號、從而產(chǎn)生零點交叉探測信號的零點交叉探測器；用來將Q-信道信號相位延遲90°的延遲器；以及在一個輸入節(jié)點接收Q-信道信號并且在另一個節(jié)點接收所述相位延遲信號的多路復用器，用來根據(jù)所述零點交叉探測信號輸出所述Q-信道信號和所述相位延遲信號之一。
2．在CDMA移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的方法，其特征在于包括以下步驟確定是否出現(xiàn)I-信道信號和Q-信道信號的零點交叉；當未探測到所述零點交叉時，輸出所述Q-信道信號，保持所述I-信道信號和所述Q-信道信號之間的正交性；以及當探測到所述零點交叉時，將所述Q-信道信號相位延遲90°，并且輸出所述經(jīng)過相位延遲的Q-信道信號，以便保持1/2片碼交錯。
3．在CDMA移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的方法，其特征在于包括以下步驟確定是否出現(xiàn)I-信道信號和Q-信道信號的零點交叉，由此產(chǎn)生零點交叉探測信號；將所述Q-信道信號相位延遲90°；以及根據(jù)所述零點交叉信號，輸出所述Q-信道信號和所述相位延遲信號之一。
全文摘要
在DS－CDMA移動通信系統(tǒng)中利用正交代碼產(chǎn)生擴頻信號的裝置和方法。該裝置包括:探測I－信道信號和Q－信道信號、從而產(chǎn)生零點交叉探測信號的探測器;將Q－信道信號相位延遲90°的延遲器;和根據(jù)零點交叉探測信號輸出Q－信道信號和相位延遲信號之一的復用器。當未探測到零點交叉時,復用器輸出Q－信道信號,保持I－信道信號和Q－信道信號間的正交性。當探測到零點交叉時,復用器將Q－信道信號相位延遲90°,并輸出相位延遲的Q－信道信號以保持1/2片碼交錯。
文檔編號H04K1/00GK1222011SQ98126229
公開日1999年7月7日 申請日期1998年12月24日 優(yōu)先權日1997年12月31日
發(fā)明者樸鐘賢, 金濟佑 申請人:三星電子株式會社