专利名称：码修改电路、时间多任务导频信号的复原方法与耙式接收器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种耙式接收器(Rake Receiver),特别是有关于一种具有 减少相关器(Correlator)数量的耙式接收器。
背景技术：
无线通信系统是使用分码多任务存取(code division multiple access, CDMA)技术在同一频带中同时传送数个通道信号。如图1所示，要被传送的基频信号2被调变器6使用如正交相移调变 (Quaternary phase shift keying ， QPSK)或正交振幅调变(quadrature amplitude modulation , QAM)等调变技术调变，因此定义出 一连串待传送的符号 (symbol),其中基频信号2在此包括经由处理器4处理过用以压縮的数字信号。这些符号具有实部与虚部两种成分，并且具有一符号速率(symbol rate)。 这些符号在调变器6之后会被分成两处理路径用以在被传送前接受进一步处 理。这些符号会乘上展频码8以对各符号中的数据执行展频(spreading)。展频 数据接着会乘上扰乱码10，其中扰乱码10为行动通讯装置或基地台所操作的 蜂巢(cell)所特定的扰乱码。这些程序是用以产生碎片(chips)，并且接着会由升 频器12升频至所需的传送频率。这些展频码是被选择使得符号可彼此正交。当所有碎片(chips)为时间校准 (time alignment,其在传送端可轻易达成)时，可应用这个条件，但在传送器与 接收器之间传播通道所产生的多重传送路径可能造成相同的碎片(chips)传送 序列会产生具有不同时间延迟与不同振幅的版本，如图2所示。其中 一种可用以复原传送信号的方法是使用一耙式接收机。图3是显示一种耙式接收器，其包括了复数单独处理通道30-1、 30-2、 ...30-N,通常称为指状分枝(fmger)。各指状分枝允许调整接收信号与 解展频码(de-spreading code)/解扰乱码(de-scrambling code)之间的相对时间校 准。如此允许复原各个传送通道的信号功率，并且在结合器端复原时间校准。在耙式接收器中，各指状分枝中的相关器是用以将接收到的实部与虚部 数据于射频前端执行与扰乱码与展频码的相关运算，用以比对出传送端所使 用的编码。各指状分枝中具有数个相关器。在具有时间多任务导频信号的传送模式分集系统中，在至少一个耙式接 收器的指状分枝中改变相关器，用以进一步包括两个相关器用以对于天线A 与天线B的时间多任务导频信号(time multiplexed pilot, TMP)执行相关运算。 额外的相关器作为用以处理接收到的碎片(chips)的复数相关器的下游(down stream)。图4是显示一种用于耙式指状分枝的一相关路径(数个相关路径的一个) 拓扑。值得注意的是各指状分枝是对于较早、及时、以及较晚版本的通道导 频信号执行相关运算，并且也对于数个可能的数据串执行相关运算。因此， 图4所示的排列可视为在一指状分枝中的单一处理通道，并且在耙式接收器 的任何一个指状分枝中可具有复数个类似的通道。此通道包括三个相关器30、 32与34，各相关器具有相同的结构，并且工作于一相同的行为模式，用以形成将输入信号Rx适当地乘上解扰乱码Sdeser,We、解展频码Sdespread、或时间多 任务导频解旋转码STMP.A.derotate、 STMP_B.derotate的加总结果，并且对应于各码输 出超过各符号长度的加总结果。在实际应用上，两个时间多任务导频相关器32与34是提供于耙式接收 器的一单一通道。另一个耙式接收器的通道不需要处理时间多任务导频解旋 转，因此可直接通过省略相关器32与34而简化。发明内容本发明的目的是提供一种码修改电路、时间多任务导频信号的复原方法 与耙式接收器。根据本发明的第一实施例， 一种码修改电路用以于第一对输入端接收一解扰乱/解展频码，以及于第二对输入端接收一导频解旋转码(pilot de-rotation code),并且结合解扰乱码、解展频码以及导频解旋转码，以形成一结合码用 以供应至一相关器，使得相关器自一输入序列复原一数据或一导频信号。根据本发明的第二实施例， 一种时间多任务导频信号的复原方法，包括 根据一导频码结合一解展频码与一解扰乱码，以产生适用于一单一相关器的 一结合码，用以自一数据串中复原一导频信号。根据本发明的第三实施例， 一种耙式接收器(RakeReceiver),包括一码修 改电路用以将一解扰乱码与一时间多任务导频复原码结合，以产生适用于单 一相关器的一结合码，用以复原一导频信号。根据本发明的第四实施例， 一种耙式接收器，包括一解扰乱码产生器用 以产生一结合码，上述结合码结合一展频码与一扰乱码成为使用于一相关器 的一相关码，使得相关器同时对展频码与扰乱码执行相关运算。本发明的设计可减少耙式接收器中此部分的相关器数目，并且可显著地 节省硅芯片使用空间。
图1是显示在一 CDMA系统的解码步骤。图2是显示传播信号经由多路径衰减所产生的结果。图3是显示一耙式接收器架构。图4是显示传统如使用CDMA系统传送分集模式用以复原时间多任务导 频的耙式接收器架构。图5是显示根据本发明的一实施例所述结合一对相关器的一解扰乱码/解展频码/时间多任务导频解旋转码的码结合器。图6是显示根据本发明的一实施例所述的相关器详细电路。 图7是显示根据本发明的一实施例所述的码结合器详细电路。附图标号2 基频信号； 4 处理器；6 调变器； 8 展频码；10 扰乱码； 12 升频器；30、 32、 34、 100 相关器；30-1、 30-2、 30-3、 30-N 通道;50、 52、 180、 220 互斥或门;54、 158、 212 反相器;150、 162、 190、 200、 210、 210， 多任务器；152、 154、 160、 164、 172、 174、 192、 194、 202、 204、 208、 214、 Derotate—I、 Derotate—Q 输入端；156、 206 输出端； 166 控制端点； 170 加法器； 182 存储器；195 码修改电路； Sdes函b!e 解扰乱码；Sdespread 、 Sdespread-I 、 Sdespread-Q 解展频石马；Rx、 Rxl、 RxQ、 Sderotate-I、 Sderotate-Q、 Ssiot—str。be 细号；STMP-A-derotate 、 STMP-B-derotate 、 STMP-A-derotate-I 、 STMP-A-derotate-Q 、 STMP陽B-derotate-I 、 STMP-B隱derotate-Q 时间多任务导频解旋转码；TMPA、 TMPB 时间多任务导频。
具体实施方式
为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几 个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下根据本发明的实施例，所有相关运算，即解展频(de-spread)、解扰乱 (de-scramble)以及时间多任务导频(TMP)的相关运算可于单一相关器中被执 行。在一第一结合步骤中， 一单一数据相关器可对于解展频码(de-spreadcode) 与解扰乱码(de-scramble code)执行相关运算，如同结合码为复数二进制扰乱码 与实部二进制展频码(Scrami)的互斥或(exclusive OR, XOR)的运算结果。复原 符号通常称为解旋转(de-rotating)碎片(chips):derotate = Spread Scrami - j. Spread Scramq = (土1; J) 其中十代表互斥或(XOR)运算，Spread为复数二进制扰乱码，Scranii为实部二进制展频码、Scramq为虚部二进制展频码，并且7、^1。结合的扰乱码与展频码的应用会造成一弧度为(-3兀/4)、 (7t/4)、 (-;i/4)、(兀/4)之一 的解旋转(de-rotation)。若一固定弧度(-兀/4 (l-j))的旋转如同一部分相同运算也被应用，则解旋转弧度变成(-兀/2)、 7E、 0或(兀/2)。这可由符号反相(sign negation)以及实部与虚部交换达成。使用此非正统对应的原因为执行解旋转需要解扰乱码的共轭复数 correlate = (±1T j) (1 - j) RxIQ或详细来说若解旋转=00，则代表correlate- - (j 'RXIQ); 若解旋转=01，则代表correlate^(RxIQ); 若解旋转=10，则代表correlate-RJQ; 若解旋转=11 ，则代表correlate- (j 'Rx IQ);相关器可接着于专用的硬件中被建立。解展频码与解扰乱码的结合可由如图5所示的互斥或门(XOR gate)50与52所产生，其中互斥或门50接收解展频码的实部Sdespreaw与解扰乱码SdeSCTamble,互斥或门52接收解展频码的虚部Sdespread.Q的反相信号与解扰乱码 Sdescramble，其中反相的动作可由嵌入于行动通讯装置内的展频码产生器所执行，通过于互斥或门的输入端实施一反相器完成，或如图5所示，通过于展 频码虚部供应至互斥或门52的路径上提供一分离的反相器54。这样的设计可减少耙式接收器中此部分的相关器数目，并且假设耙式接 收器可具有约8至16个指状分枝，则被节省的相关器数量为各指状分枝上所 节省的相关器数量乘上指状分枝数，因此可显著地节省硅芯片使用空间。相关器100包括两通道，其中I通道用以处理自射频前端的一正交检测器 所接收的同相信号RJ， Q通道用以处理自正交检测器接收的正交信号RXQ。 这些通道彼此相等，因此为简化起见，以下仅详细讨论其中之一。参考到图6，相关器100的I通道包括第一多任务器150，其具有第一输 入端152用以接收同相信号RJ，以及第二输入端154用以接收正交信号RxQ。第一多任务器150的输出端156是通过反相器158供应至第二多任务器 162的第一输入端160，并且直接供应至第二多任务器162的第二输入端164。 第二多任务器162的输出端供应至加法器170的第一输入端172。加法器170 的第三(加载)输入端174耦接至相关器100的输入端Derotate—I用以接收信号S^。w"。信号S^。^"也供应至第二多任务器162的控制端点166，用以决定将哪个输入信号传送至输出端。组件158与162以及加法器170的输入端174 可达到将第一多任务器150的输出端156作反相运算。这些组件也可由一算术反相电路取代。信号Sdewd也会提供至互斥或门180的第一输入端，其具有一第二输入端用以自相关器的输入端Derotate一Q接收信号Sderotate.Q。互斥或 门180的输出端是耦接至多任务器150的一输入选择端用以决定将哪个输入 信号选择至输出端。在单一相关码中，信号Sd^taw、 S^。^々包含用以执行解 展频与解扰乱的码序列，以及选择性包含运行时间多任务导频复原的码序列。 加法器170的输出端供应至存储器182用以储存加法器的输出。在存储 器182中的数值(其为具有复数字元的一字符)可于相关器的相关序列末端供 应作为相关器的整合式输出，但也可供应作为相关序列的总合。存储器，例 如一随机存取存储器，输出供应至第三多任务器190的第一输入端192，而第三多任务器190的第二输入端194耦接至零(zero)。第三多任务器190的输入 选择端耦接一槽闪控信号Ssl。t—strobe，用以根据此信号选择第二输入端194。 一 般而言，第三多任务器190用以将储存于存储器182的数值回传至加法器170 的第三输入端。Q通道与I通道类似，如图6所示，Q通道的架构为I通道架 构的镜像。图7是显示用以形成修改过的解扰乱/解旋转码的码修改电路195。数据/ 时间多任务导频TMPA与TMPB的相关器电路相同，因此以下仅介绍其中一 者的电路。在各码修改电路中包含两个通道， 一个用以产生信号S^。^-p另一个用以产生信号Sderotate.Q。这两个通道非常相似，因此为简化起见以下仅详细介绍其一者。第一多任务器200具有第一输入端202耦接用以接收由互斥或门50产生的信号Sdeseramble /Sdespreacn，以及第二输入端204耦接用以接收由互斥或门52输出的信号Sdescramble /Sdespread.Q。多任务器200的输出端206通过反相器212供 应至第二多任务器210的输入端208。输出端206也直接供应至第二多任务器210的输入端214。第二多任务器210的输出信号代表信号Sdew,。此电路也接收时间多任务导频TMP A的解旋转信号STMP.A.de加atM与 STMP.A.derotate.Q。信号SxMP.A-der。tate-Q供应至多任务器210的输入选择端。信号^TMP-A-derotate-I 与STMP.A.derotate.Q皆提供作为互斥或门220的输入信号，其中互斥 或门220具有一输出端耦接至第一多任务器200的输入选择端。 第二通道与第一通道类似，但信号STMP.A-derotate-I供应至多任务器210'的信 号选择端，并且与第一通道相比，反相与非反相的输入端被对换。此额外电路是提供在对于时间多任务导频信号执行相关运算时的一额外项。此结合的/相关解旋转为correlate = (±l:FJ)-(l + j)-(±lTJ).(l-j)'RxIQ = [(±l±j).(l + j)-(±l:pj)]-(l — j).RxIQ其中方括号中的内容为码修改电路195所提供。此架构可达成与先前技术所安排的相同功能，但使用了较少的相关器，因此节省了硅面积(siliconfoot print)与功率。本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种码修改电路，其特征在于，该码修改电路包括一第一对输入端用以接收一解扰乱码/解展频码以及一第二对输入端用以接收一导频解旋转码，并且结合上述解扰乱码、上述解展频码以及上述导频解旋转码，以形成一结合码并供应至一相关器，使得上述相关器由供应至上述相关器的一输入序列复原一数据或一导频信号。
2. 如权利要求1所述的码修改电路，其特征在于，该码修改电路还包括一电路用以增加一弧度为(-7u/4x(l-J))的旋转，用以简化所有解旋转操作。
3. 如权利要求1所述的码修改电路，其特征在于，上述第一对输入端适用于接收一解扰乱码/解展频码实部(I)信号以及一解扰乱码/解展频码虚部(Q) 信号，并且上述第二对输入端适用于接收一导频解旋转实部(I)信号以及一导 频解旋转虚部(Q)信号。
4. 如权利要求3所述的码修改电路，其特征在于，当上述导频解旋转实 部(I)信号与上述导频解旋转虚部(Q)信号具有相同瞬间值时，上述解扰乱码/解展频码实部(I)信号与上述解扰乱码/解展频码虚部(Q)信号的一个是被选择 用以作为一输出信号，并且当上述导频解旋转实部(I)信号与上述导频解旋转 虚部(Q)信号具有不同瞬间值时，上述解扰乱码/解展频码实部(I)信号与上述解 扰乱码/解展频码虚部(Q)信号的另 一个被选择用以作为上述输出信号。
5. 如权利要求4所述的码修改电路，其特征在于，上述输出信号如上述 导频信号的 一个的函式被选择为反向或无效。
6. 如权利要求1所述的码修改电路，其特征在于，该码修改电路是结合 一相关器。
7. —种时间多任务导频信号的复原方法，其特征在于，该方法包括根据 一导频码结合一解展频码与一解扰乱码，以产生一结合码，其中上述结合码 适用于一单一相关器以自 一数据串中复原一导频信号。
8. 如权利要求7所述的时间多任务导频信号的复原方法，其特征在于， 该方法还包括形成一相关总合correlate =(±1:fjM1+JH±1TJH1-J》RxIQ。
9. 一种耙式接收器，其特征在于，该耙式接收器包括用以将一解扰乱码 与一时间多任务导频复原码结合的一码修改电路，以产生适用于用来复原一 导频信号的一单一相关器的一结合码。
10. —种耙式接收器，其特征在于，该耙式接收器包括用以产生一结合码 的一解扰乱码产生器，上述结合码结合一展频码与一扰乱码成为使用于一相 关器的一相关码，使得上述相关器同时对上述展频码与上述扰乱码执行相关 运算。
11. 如权利要求第10项所述的耙式接收器，其特征在于，该耙式接收器 还包括一码修改器，用以修改上述相关码，使得其包括一时间多任务导频码 的信息，使得一单一相关器同时对上述展频码、上述扰乱码与上述时间多任 务导频码执行相关运算。
全文摘要
本发明提供一种码修改电路、时间多任务导频信号的复原方法与耙式接收器。该码修改电路用以于第一对输入端接收一解扰乱码/解展频码，以及于第二对输入端接收一导频解旋转码，并且结合解扰乱码、解展频码以及导频解旋转码，以形成一结合码用以供应至一相关器，使得相关器自一输入序列复原一数据或一导频信号。
文档编号H04B1/707GK101295998SQ200810091498
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月21日 优先权日2007年4月19日
发明者提摩太·费雪·杰夫斯, 迪利普·慕修克里什南 申请人:联发科技股份有限公司