专利名称：码分多址通信系统中的数据发送设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种通信系统，具体涉及一种用于码分多址(CDMA)通信系统的数据发送设备及其方法。
一般而言，在蜂窝通信系统中，为了减少任何干扰所带来的影响，使用了与信息率相比能够对载波频谱进行更宽扩频的扩频技术。直接扩频方法(DS直接序列)和跳频(FH)方法就是众所周知的CDMA扩频技术。
DS-CDMA方法是通过用理想随机扩展代码调制信息信号来将信息信号扩展到指定的频谱区。实际当中，使用了在一个长时间段内重复的信号流，即伪随机数序列，作为上述的扩展代码。
此外，接收机用与扩展代码相同的反向扩展代码对所述扩频信号进行反向扩频。
上述操作将结合下面的公式进行说明。
发送方的扩频操作可以表示如下y(t)＝a(t)·c(t) …………(1)其中a(t)是调制为PCM信号的话音信号，c(t)是PN代码，所发送的波形为y(t)。
假定在发送方的信号没有减少，而且没有任何干扰或噪声，在接收方的波形是y(t)，因为乘上了与扩展代码c(t)相同的代码，所以反向扩展的输出z(t)可以表示如下，z(t)＝y(t)·c(t)＝a(t)·{c(t)}2……………(2)这里，因为c(t)是定义为+1或-1的随机数序列，因此，当对c(t)平方时，计算结果为1。因而z(t)可以表示如下z(t)＝a(t) ……………(3)因此，可以以反向扩展过程为基础恢复原始的数据a(t)。这里，在接收方，需要同时产生与发送方相同波型。PN代码优选为一个随机数。如果PN代码是随机数，因为不可能描述在发送方随机数序列与接收方完全相同的条件，所以使用了伪随机数序列。
一般而言，基于DS-CDMA通信设备的通信服务是通过发送和接收基站来提供的，该基站向多个用户提供通信服务。因为基站同时向一预定区域内的大量的通信设备提供通信服务。因此，基站需要能够同时发送和接收CDMA信号。
为了有效地实现上述操作，一个基站上需要配备许多CDMA收发信机和天线，从而导致成本增加。因此，作为一种经济的方法，采用了能够通过一根天线接收和发送多个信号的收发信机，从而发送和接收信号。
为了通过一根公用天线执行发送和接收多个CDMA信号的操作，来自每个CDMA信道的输出在功率放大之前被合成。由一个线性放大器对多个通过公用天线发送的信号进行功率放大。
图1示出了在基站方的发送设备，用于根据常规的CDMA移动通信系统来发送信息信号。
如图所示，该发送设备包括多个CDMA扩频器(spreader)10-1到10-n，用于对从发送端通过多个信道输入的多个PCM数据采用从PN代码发生器(未示出)产生的PN代码进行扩展；多个数字滤波器20-1至20-n，用于对CDMA扩频器调制后的CDMA信号进行滤波；多个D/A转换器30-1至30-n，用于将数字滤波器输出的数字信号转换为模拟信号；多个模拟滤波器40-1至40-n，用于对从D/A转换器输出的模拟信号进行滤波；多个增益控制器50-1至50-n，用于均匀控制模拟滤波器的输出增益；一个模拟合成器60，用于将从增益控制器输入的基带信号进行合成；一个IF处理器70，用于根据由本机振荡器(未示出)产生的时钟信号将从模拟合成器60输入的基带信号转换为中间频率信号；以及一个RF处理器80，用于放大IF信号，将其转换为高(射)频信号并将转换后的信号通过天线发送出去。
这里，数字滤波器20、D/A转换器30、模拟滤波器40、增益控制器50以及合成器形成了一个电路单元，用于处理基带信号。即，该单元被称为基带信号处理器90。
下面说明常规CDMA基站发送设备的操作。
通过电话线输入的话音信号首先通过基站控制台转换为PCM信号，从而转换后的数据通过在分配给每个基站的信道CH.1到CH.n中所选择的一个信道CH.K被输入到一个相应的CDMA扩频器10-k，CDMA扩频器10-k则根据PN代码发生器(未示出)输出的PN代码对数据信号进行调制。
CDMA-转换后的数字信号被相应的数字滤波器20-k滤波，并被D/A转换器30-k转换为模拟信号。此外，从D/A转换器30-k输出的模拟信号被施加到模拟滤波器40-k上并被滤波，然后将所得到的信号送到增益控制器50-k，以由此均匀地控制信号的增益。
上述的操作在各信道上以同样方式执行。从增益控制器50-1至50-n输出的信号被分别送到模拟合成器(60)，并被模拟合成器60合成，然后送到IF处理器70。
IF处理器70将从模拟合成器60输入的基带信号根据本机振荡器(未示出)所产生的时钟信号转换为中间频率信号，这样转换后的IF信号被RF处理器80转换为高(射)频信号，并通过天线发送到空间中。
在常规的技术中，由该信道所扩展的信号被合成然后通过一根天线进行发送，每个信道另外还需要数字滤波器20、D/A转换器30、以及模拟滤波器40。
因此，当对每个信道所处理的模拟信号被合成时，每个信号的定时应当加以调整。在这种操作中，由于装置的特性差异、不同的制造环境、以及导线长度差异会导致几纳秒的时序误差。因此，不可能对信号进行上述时序的精确同步。
此外，因为数字滤波器、D/A转换器和模拟滤波器的使用，硬件结构比较复杂，从而增加了制造成本。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于CDMA通信系统的数据发送设备及其方法，能够在多个CDMA信号被转换为模拟形式之前在一个数字域内进行合成。
为了实现上述目的，提供了一种CDMA通信系统的数据发送设备，包括一数字合成器，用于将多个CDMA扩频器所扩展的数字信号进行合成；一数字滤波器，用于将从数字合成器输入的信号进行滤波；一D/A转换器，用于将滤波后的数字信号转换为模拟信号；以及一模拟滤波器，用于将转换后的模拟信号进行滤波。
为了实现上述目的，提供了一种CDMA通信系统的数据发送方法，包括如下步骤将发送端通过多个信道输入的多个PCM数据用预定的代码进行扩展，将扩展后的数字CDMA信号进行合成并对模拟信号进行基带信号处理，将基带信号转换为一中间频率信号，和将中间频率信号转换为高(射)频信号然后通过天线将该转换后的信号输出。
本发明的其它优点、目的和特征将从下面的说明中体现。
通过结合附图的详细说明，本发明可以等到更充分的理解，附图只是为了帮助说明，而不是对本发明的限定。
图1是常规CDMA通信系统基站方发送设备的方框图；图2是根据本发明的CDMA通信系统基站方发送设备的方框图。
图2所示是根据本发明的CDMA通信系统基站方发送设备的方框图。
如图所示，根据本发明的CDMA通信系统基站发送设备包括一基带信号处理器100，其包括多个增益控制器110-1到110-n，用于均匀控制由CDMA扩频器10-1到10-n扩展的多个CDMA信号的增益；一数字合成器120，用于将被增益控制的CDMA数字信号进行合成；一数字滤波器130，用于将数字合成器120输入的信号进行滤波；一D/A转换器140，用于将滤波后的数字信号转换为模拟信号。根据本发明的基站发送设备的其余结构与常规技术中的相同，因此省略这部分的说明。
下面参考
根据本发明的CDMA通信系统基站数据发送过程。
通过电话线输入的信息信号首先被基站控制台转换为PCM信号，该PCM信号通过在分配给每个基站的信道CH.1到CH.n中所选择的一个信道CH.K被输入到一个相应的CDMA扩频器10-k，CDMA扩频器10-k则根据PN代码发生器(未示出)输出的PN代码对该信息进行扩展。
CDMA-调制后的数字信号被送到相应的增益控制器110-k，从而使信号的增益得到控制。
上述的操作对每个信道都要进行。从增益控制器110-1到110-n输出的数字信号被送到数字合成器120。数字合成器120根据时钟发生器(未示出)产生的时钟信号合成数字信号，从而与数字CDMA信号同步。
这样合成的信号被数字滤波器130滤波，再由D/A转换器140转换为模拟信号。此外，从D/A转换器140输出的模拟信号由模拟滤波器150滤波，再送到IF处理器70。
IF处理器70将基带信号转换为中间频率信号，转换后的IF信号被RF处理器80转换为功率放大到一预定电平的高(射)频信号，并通过一天线发送到空间中。
如上所述，在本发明中，CDMA-转换后的信号在被转换为模拟信号前用数字合成器120进行数字域内的合成，然后由一个数字滤波器130、D/A转换器140、和模拟滤波器150将该信号处理为基带信号。因此，可以减少由于常规技术中由于装置的特性差异、不同的制造环境、以及导线长度差异造成的误差。
此外，在本发明中，因为对数字信号进行时序同步，从而可以防止每个信道的时序误差，由此增强系统的可靠性。
而且，在本发明中，只使用了一个数字滤波器、一个D/A转换器和一个模拟滤波器，从而减少了系统的制造成本。
尽管出于说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员可以理解可以对本发明进行各种修改、添加和替换，而不会脱离本发明权利要求所体现的精神和范围。
权利要求
1.在码分多址通信系统中的数据发送设备，包括数字合成器，用于将多个CDMA扩频器所扩展的数字信号进行合成；数字滤波器，用于将从数字合成器输入的信号进行滤波；D/A转换器，用于将滤波后的数字信号转换为模拟信号；以及模拟滤波器，用于对转换后的模拟信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述数字合成器将多个数字CDMA信号进行合成，以与一预定时钟信号进行同步。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于对每个基站分别使用了一个数字滤波器、一个D/A转换器和一个模拟滤波器。
4.根据权利要求1所述的设备，还包括多个数字增益控制器，用于控制通过CDMA扩频器扩展的CDMA信号的增益。
5.在码分多址通信系统中的数据发送设备，包括多个CDMA扩频器，用于对从发送端通过多个信道输入的多个PCM数据用预定代码进行扩展；基带信号处理器，用于将由CDMA扩频器扩展的数字CDMA信号进行合成然后处理为模拟信号；IF处理器，用于将从基带信号处理器输入的基带信号转换为中间频率信号；RF处理器，用于将IF信号转换为功率放大后的高(射)频信号，并通过天线输出这样转换后的信号。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述基带信号处理器包括数字合成器，用于将被CDMA扩频器扩展的CDMA数字信号进行合成；一数字滤波器，用于对从数字合成器输入的信号进行滤波；D/A转换器，用于将滤波后的数字信号转换为模拟信号；和模拟滤波器，用于滤波所述转换后的模拟信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于所述数字合成器将多个CDMA信号进行合成，以与一预定时钟信号同步。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于对每个基站分别使用了一个数字滤波器、一个D/A转换器和一个模拟滤波器。
9.根据权利要求6所述的设备，还包括多个数字增益控制器，用于控制通过CDMA扩频器扩展的信号的增益。
10.在码分多址通信系统中的数据发送方法，包括如下步骤将从发送端通过多个信道输入的多个PCM数据用预定的代码进行扩展；将扩展后的CDMA数字信号进行合成，并执行模拟信号处理过程的基带信号处理；将所述基带信号转换为中间频率信号；和将所述中间频率信号转换为高(射)频信号，然后通过一天线输出转换后的信号。
11.根据权利要求10的方法，其中所述基带信号处理步骤包括如下步骤将多个扩展的CDMA数字信号合成；将合成后的数字信号滤波；将滤波后的数字信号转换为模拟信号；和将转换后的模拟信号滤波。
12.根据权利要求11的方法，其中在所述数字合成步骤中，CDMA数字信号被合成以与预定时钟信号同步。
13.根据权利要求10的方法，还包括在数字合成步骤之前均匀控制CDMA信号增益的步骤。
14.在码分多址通信系统中的数据发送方法，包括一个步骤将由信道调制的多个数字信号合成并将该数字信号转换为模拟信号。
全文摘要
公开了一种在码分多址通信系统中的数据发送设备及其方法,该设备包括:数字合成器,用于将多个CDMA扩频器所扩展的数字信号进行合成;数字滤波器,用于将数字合成器输入的信号进行滤波;D/A转换器,用于将滤波后的数字信号转换为模拟信号;以及模拟滤波器,用于将转换后的模拟信号进行滤波,由此在多个CDMA信号被转换为模拟信号之前进行合成。
文档编号H03H17/00GK1255791SQ9910020
公开日2000年6月7日 申请日期1999年1月14日 优先权日1998年11月26日
发明者李京国 申请人:Lg情报通信株式会社