专利名称：一种用于闭环分集模式2的数据解调方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及CDMA移动通信系统采用的分集技术中的数据解调方法和装置。
移动通信系统中采用分集技术可以大幅度地改善无线链路的通信性能。在分集技术中，闭环分集模式2是一种基站采用的发射分集模式，该模式调整一个天线的相位，另一个天线的相位不变，还调整两根天线的发射功率，即两根天线上的发射功率不一样。假设天线1的相位不变，根据天线上发射信号经历的传播路径的优劣来调整两根天线的发射功率及天线2的相位。例如，若天线1发射的信号的传播路径环境较好，受衰落、噪声的影响小，则提高天线1的发射功率，降低天线2的发射功率，同时调整天线2的发射信号相位，使调整后的发射信号能更好地匹配衰落信道的特性，提高抗衰落的能力从而使RAKE接收机的检测信号，解调信号的准确度提高。
由于基站在DPCH(专用物理信道)信道上发射的信号经过了功率与相位的调整，而CPICH(公共导频信道)信道上发射的信号是固定的，即功率与相位始终不变。所以，传统观念认为，利用CPICH做信道估计，只能估计到无线传播环境的信道特性，并不能估计到DPCH信道上发射的信号做了怎样的功率与相位调整，即不知道基站发射权的量值，所以必须得到基站的发射权，才能解调出DPCH信道承载的信号。因此，现有的用于闭环模式2的解调器均采用权认证技术。例如，在第三代通信标准组织第15次会议上，Motolora公司提出了一篇关于闭环分集模式2权认证方法的提案(Verification algorithm for closed loop transmit diversity mode2TSGR#15(00)1087)，文中公开了一种采用权认证技术的解调装置，使用该解调装置，要得到解调恢复的信号，必须要经过权认证器认证出基站的发射权，若没有权认证器的输出，只有信道估计器所做的信道估计，则无法解调出信号。这种传统的解调装置有三个主要缺陷一是传统解调器将信道特性的估计与基站发射权的估计分开，估计完了再相乘相加用于解调，因此这样扩大了估计误差，因为是估计就存在误差，误差在运算过程中的积累只能加大误差。二是解调装置要用到权认证器认证的基站发射权，其认证方法比较复杂，需要进行SNIR测量，所以认证的准确程度受无线衰落环境的影响，直接影响到解调装置的性能。三是权认证器计算本身非常复杂，通常含有除法运算，不易硬件实现。
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种简单、可靠、易于硬件实现的用于闭环分集模式2的数据解调方法及装置。
为达到上述目的，本发明提供一种用于闭环分集模式2的数据解调方法，该方法包括对所有径的DPCH信号进行以下操作(1)产生天线1的原始间断导频序列；(2)将经过多径搜索得到的多径DPCH信号解扩解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi；
(3)将所述原始间断导频序列和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值；(4)将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径DPCH信号；(5)将所有径的DPCH信号进行RAKE最大比合并，得到综合的DPCH信号；(6)对所述综合的DPCH信号进行判决，得到期望的DPCH信号。
为提高解调信号的质量，在所述步骤(3)和所述步骤(4)之间，还可以包括一个累加步骤，在一个时隙的间断导频符号内对所述综合估计值进行M次累加，以削弱信号中的噪声，其中M∈[1..N/2]，N为一个时隙的间断导频比特数。
在所述累加步骤和所述步骤(4)之间，还可以包括一个平滑处理步骤，在若干时隙的间断导频符号内对累加后的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
在所述平滑处理步骤和所述步骤(4)之间，还可以包括一个保持步骤，将平滑处理后的综合估计值保持一定的时间，以控制解调DPCH信号的时机。
在所述保持步骤和所述步骤(4)之间，还可以包括一个延迟步骤，将保持后的综合估计值延迟一定的时间，以进一步控制解调DPCH信号的时机。
本发明还提供一种用于闭环分集模式2的数据解调装置，包括RAKE最大比合并器和判决器，还包括原始间断导频发生器，用于产生天线1的原始间断导频序列；解复用器，用于将解扩的DPCH信号解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi；第一共轭复乘器，用于将所述原始间断导频序列和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值；第二共轭复乘器，用于将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径的DPCH信号；此外，为改善解调信号的效果，所述数据解调装置还包括累加器，用于在一个时隙的间断导频符号内对所述第一共轭复乘器输出的综合估计值进行累加，以削弱信号中的噪声。
平滑处理器，用于在若干时隙内，对所述累加器输出的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
保持器，用于将所述平滑处理器的输出保持一定的时间，以控制解调DPCH信号的时机。
延迟器，用于将所述保持器的输出延迟一定的时间，以进一步控制解调DPCH信号的时机。
由于本发明在解调DPCH信号的过程中没有显式的去求解基站的发射权，而是把信道特性与基站发射权作为一个整体来考虑，从而进行整体的估计，估计误差较小、方法简单、可靠，同时本发明所述的数据解调方法无需进行SNIR测量，没有除法运算，不但计算量大大减少，而且便于硬件实现。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明所述方法的实施例流程图；图2是本发明所述装置单径数据解调的实施例方框图；图3是本发明所述装置用于解调DPCH数据的方框图。
设基站天线发射的经过信道编码、交织、扩频后的信号用si来表示，经过无线衰落传播环境经过L条路径到达用户端。若用h1j，h2j分别表示第一根天线与第二根天线到用户端第j条路径的理想信道特性，用w1、w2分别表示两根天线上发射信号的振幅(功率)和相位的调整程度，即基站发射权，则在用户端RAKE接收机接收的信号x可表示为x=Σj=1L(w1h1j+w2h2j)si+n]]>其中n是噪声加干挠。为了解调出符号si，需要得到w1h1j+w2h2j，传统的方法是首先获得基站的发射权w1，w2，然后结合来自CPICH的信道估计值一起解调DPCH数据。而本发明利用闭环分集模式2两根天线发射的DPCCH(专用物理控制信道)中间断导频一样的特点，将基站发射权w1，w2与信道特性h1j，h2j联合作为一个整体进行估计，然后利用此估计值解调出期望的DPCH信号。
根据本发明所述的方法，首先应得到解扩后的DPCH信号，然后即可按照本发明所述的方法进行数据的解调。图1是本发明所述方法的实施例流程图。根据本实施例，在步骤1，获取天线1的原始间断导频序列；在步骤2，将经过多径搜索得到的多径DPCH信号解扩解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi。pi可表示为pi＝γ(w1ps1ih1j+w2ps2ih2j)+n4其中，γ2是DPCH与CPICH信道SNIR测量值的比，ps1i、ps2i＝ps1i是QPSK(四相正交移相键控)调制后的天线1和天线2的间断导频符号序列，因为模式2两根天线发射一样的间断导频，所以ps2i＝ps1i，n4是噪声加干扰。
由于pi包含了两根天线的功率、相位调整信息w1，w2，同时也包含了两根天线发射信号所经历的无线传播环境的理想信道特性h1j、h2j，所以可以从信号pi出发，把二者结合起来统一估计w1h1j+w2h2j。
在步骤3，将所述原始间断导频序列ps1i和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值w1h1j+w2h2j。由于闭环模式2的两根天线发射同样间断导频的特点，经过本步骤的共轭复乘后，相当于消除了间断导频的相位跳变，剩下的就是的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的初步综合估计值。
在步骤4，将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径的DPCH信号；在步骤5，重复上述步骤1到步骤4，在得到所有径的DPCH信号后，将所有径的DPCH信号进行RAKE最大比合并，得到综合的DPCH信号。由于RAKE接收机能综合多径信号，提高检测信号的准确度，因此本步骤能够加强期望信号w1h1j+w2h2j的强度，削弱噪声的强度。
在步骤6，对所述综合的DPCH信号进行判决，得到期望的DPCH信号。
为提高解调信号的质量，再本发明的具体实施中，还可以在上述步骤3和步骤4之间有选择地增加以下步骤(A)累加步骤在一个时隙的间断导频符号内对步骤3得到的所述综合估计值进行M次累加，以削弱信号中的噪声，其中M∈[1..N/2]，N为一个时隙的间断导频比特数。这里M的值只要不超过N/2就可以，但当M为N/2时的效果最好。
(B)平滑处理步骤在若干时隙内对累加后的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
(C)保持步骤将平滑处理后的综合估计值保持一定的时间，以控制解调DPCH信号的时机。
(D)延迟步骤，将保持后的综合估计值延迟一定的时间，以进一步控制解调DPCH信号的时机。
本发明提供的一种用于闭环分集模式2的数据接收装置，参考图2。它包括RAKE最大比合并器9和判决器10，还包括原始间断导频发生器1，用于产生天线1的原始间断导频序列；
解复用器2，用于将解扩的DPCH信号解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi；第一共轭复乘器3，用于将所述原始间断导频序列和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值；第二共轭复乘器8，用于将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径的DPCH信号；所述的数据解调装置，还可以包括累加器4，用于在一个时隙的间断导频符号内对所述第一共轭复乘器输出的综合估计值进行累加，以削弱信号中的噪声。
平滑处理器5，用于在若干时隙内，对所述累加器输出的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
保持器6，用于将所述平滑处理器的输出保持一定的时间，以控制解调DPCH信号的时机。
延迟器7，用于将所述保持器的输出延迟一定的时间，以进一步控制解调DPCH信号的时机。
下面结合一个具体的应用实例，对本发明作进一步描述。
图3是本发明所述装置在闭环分集模式2中解调DPCH数据的方框图。本发明所述装置的典型应用环境可以参考图3。图3中的数据解调装置13参考图2。本例中，假设在从基站到终端的下行链路中，DPCCH中间断导频的比特数N为8，信号在无线传播环境中传播形成的多路径数L为2，这样接收的多径信号首先进入多径搜索装置11，搜索出2条路径的信号，该2径信号解扩装置12解扩后进入数据解调装置13，在数据解调装置中，每一径的信号通过解复用器2分离得到包含两天线间断导频符号的混合信号pi，该信号与原始间断导频发生器1产生的天线1的原始间断导频序列共同输入给第一共轭复乘器3，进行共轭复乘，共轭复乘的结果，消除了间断导频的相位跳变，剩下了初步的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值。第一共轭复乘器3的输出进入累加器4，累加常数次，由于本例中的DPCCH中间断导频的比特数N为8，为取得较好的削弱噪声的效果，将第一共轭复乘器3输出的综合估计值累加4次，累加一般采用普通的求算术和的方式。累加器4的输出经过平滑处理器5进行平滑处理，本例中，平滑处理器5在4个时隙内对累加器4的输出进行平滑处理，以进一步削弱噪声的影响。平滑处理可以采用普通的求算术和的方式，也可采用加权求和的方式，即对待求和的若干项，每一项赋一个权重后再按普通算术和累加。在本例里，设x1、x2、x3、x4分别表示4个时隙累加器4的输出，对x1、x2、x3、x4分别赋一个权重为1、4、4、1，则平滑处理的输出为x1+4x2+4x3+x4。当4项的权重都为1时，加权求和就蜕变为普通算术求和累加，即x1+x2+x3+x4.平滑处理器5的输出经保持器6和延迟器7的保持延迟后，与解扩后的DPCH数据在第二共轭复乘器8中完成解调。由于累加器4累加了多个间断导频符号，平滑处理器平滑了多个时隙的累加器4的输出，所以平滑处理器5的输出要经过保持器6和延迟器7调整到与要解调的数据同步，才可以获得较好的数据解调效果，在本例中先保持一个时隙的时间，再延迟一个时隙的时间减去4个间断导频符号周期的时间。当本例中的2径信号都处理完毕后，一起将结果输送给RAKE最大比合并器9，合并后的结果经判决器10判决后即可得到期望的DPCH信号，即基站天线上发射的DPCH信号。若上述DPCH信号再经过解码解交织装置进行解码和解交织后即可恢复到信源编码后的信号。
通过在相同的条件下，如瑞利衰落的无线传播环境、两条传播路径、用户终端的移动速度较低，分别采用本发明所提到的数据解调方法与传统的数据解调方法进行下行链路的闭环分集模式2仿真，得到如下表所示的仿真结果，可见，本发明与传统方法相比，具有较好的性能。其中4％是从终端到基站的上行信号传播的误比特率。
权利要求
1.一种用于闭环分集模式2的数据解调方法，该方法包括对所有径的DPCH信号进行以下操作(1)产生天线1的原始间断导频序列；(2)将经过多径搜索得到的多径DPCH信号解扩解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi；(3)将所述原始间断导频序列和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值；(4)将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径DPCH信号；(5)将所有径的DPCH信号进行RAKE最大比合并，得到综合的DPCH信号；(6)对所述综合的DPCH信号进行判决，得到期望的DPCH信号。
2.根据权利要求1所述的数据解调方法，其特征在于在所述步骤(3)和所述步骤(4)之间，还包括一个累加步骤，在一个时隙的间断导频符号内对所述综合估计值进行M次累加，以削弱信号中的噪声，其中M∈[1..N/2]，N为一个时隙的间断导频比特数。
3.根据权利要求2所述的数据解调方法，其特征在于在所述累加步骤和所述步骤(4)之间，还包括一个平滑处理步骤，在若干时隙的间断导频符号内对累加后的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
4.根据权利要求3所述的数据解调方法，其特征在于在所述平滑处理步骤和所述步骤(4)之间，还包括一个保持步骤，将平滑处理后的综合估计值保持一定的时间，以控制解调DPCH信号的时机。
5.根据权利要求4所述的数据解调方法，其特征在于在所述保持步骤和所述步骤(4)之间，还包括一个延迟步骤，将保持后的综合估计值延迟一定的时间，以进一步控制解调DPCH信号的时机。
6.一种用于闭环分集模式2的数据解调装置，包括RAKE最大比合并器和判决器，其特征在于还包括原始间断导频发生器，用于产生天线1的原始间断导频序列；解复用器，用于将解扩的DPCH信号解复用，得到单径的包含两根天线间断导频符号的混合信号pi；第一共轭复乘器，用于将所述原始间断导频序列和所述混合信号pi进行共轭复乘，得到包含两根天线的相位调整信息w1、w2与理想信道特性h1j、h2j的综合估计值；第二共轭复乘器，用于将所述综合估计值与所述解扩的DPCH信号进行共轭复乘，得到单径的DPCH信号；
7.根据权利要求6所述的数据解调装置，其特征在于它还包括累加器，用于在一个时隙的间断导频符号内对所述第一共轭复乘器输出的综合估计值进行累加，以削弱信号中的噪声。
8.根据权利要求7所述的数据解调装置，其特征在于它还包括平滑处理器，用于在若干个时隙内，对所述累加器输出的综合估计值进行平滑处理，以进一步削弱信号中的噪声。
9.根据权利要求8所述的数据解调装置，其特征在于它还包括保持器，用于将所述平滑处理器的输出保持一定的时间，控制解调DPCH信号的时机。
10.根据权利要求9所述的数据解调装置，其特征在于它还包括延迟器，用于将所述保持器的输出延迟一定的时间，进一步控制解调DPCH信号的时机。
全文摘要
本发明公开了一种用于闭环分集模式2的数据解调方法及装置,包括解复用器、共轭复乘器、RAKE合并器和判决器。通过将解复用器得到的包含两根天线间断导频符号的混合信号,与天线1原始间断导频序列共轭复乘,得到包含天线的相位调整信息与理想信道特性的综合估计值,将该值与解扩的DPCH信号共轭复乘得到解调的单径DPCH信号,最后将所有径的DPCH信号经RAKE合并后判决得到解调的DPCH信号。这种方法简单可靠,便于硬件实现。
文档编号H04B1/707GK1385979SQ0111810
公开日2002年12月18日 申请日期2001年5月16日 优先权日2001年5月16日
发明者刘华斌 申请人:华为技术有限公司