专利名称：前置码接收装置和前置码接收方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中的使用预定的符号差来进行随机接入的移动台装置(通信终端装置)和基站装置上搭载的前置码接收装置。
背景技术：
在数字移动通信系统中，移动台装置在开始通信时，在与配有前置码接收装置的基站装置之间，进行所谓的随机接入通信。对于该随机接入来说，以基站装置搭载披露于3GPP输入文件“Proposal for RACH Preambles”(R1-99893，Motorola and Texas Instruments)的前置码接收装置的情况为例来说明。
图1表示随机接入中由移动台装置发送的前置码的示例模式图。如图1所示，随机接入时由移动台装置发送的前置码通过使16码片的符号差hm对应于连接了256个的16×256码片的码与4096码片的扰频码Cn相乘来生成。
移动台装置在随机接入时用16种hm中的某一种来生成图1所示的前置码，并发送生成的前置码。移动台装置发送的前置码由与该前置码相乘所得的扰频码Cn对应的基站装置接收。
基站装置配有前置码接收装置。该前置码接收装置首先用接收信号来计算各符号差的相关值，在计算出的相关值中检测超过阈值的相关值。相关值的计算使用同步检波、非同步检波和延迟检波中的某一个来进行。然后，该前置码接收装置将相关值超过阈值的符号差识别为可靠地接收了该符号差所对应的前置码。即，相关值超过阈值的符号差被前置码接收装置检测出。相反，该前置码接收装置将相关值为阈值以下的符号差识别为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。即，相关值为阈值以下的符号差不能被前置码接收装置检测出。
然后，将表示可靠地接收相关值超过阈值的符号差所对应的前置码的信号通过规定的信道发送。以前发送了前置码的各移动台装置通过对经上述规定信道接收到的上述信号进行解调，来判定基站装置是否可靠地接收了以前发送的前置码。
在以前发送了前置码的各移动台装置中，基站装置接收了前置码的移动台装置结束随机接入，开始正常的通信。相反，在以前发送了前置码的各移动台装置中，基站装置未接收前置码的移动台装置继续进行随机接入，再次发送上述前置码。
但是，在使用上述前置码接收装置的移动通信系统中，存在各移动台装置发送的前置码被检测的概率(即前置码的检测概率)依赖于传播环境的问题。
具体地说，作为前置码接收装置，在使用用同步检波来计算相关值的装置时，在传播环境差(例如，频率偏差大的情况或高速衰落时)的情况下，不仅前置码的检测概率恶化，而且对前置码进行错误检测的概率(即前置码的误检测概率)升高。
此外，作为前置码接收装置，在使用用非同步检波或延迟检波来计算相关值的装置时，在传播环境良好的情况下(例如，频率偏差小或低速衰落时)，与使用同步检波来计算相关值的装置作为前置码装置相比，前置码的检测概率恶化，并且前置码的误检测概率升高。
发明内容
本发明的目的在于提供无论传播环境如何都良好地保证前置码的检测概率和误检测概率的前置码接收装置。
本发明人发现因传播环境的影响用某一个同步检波计算出的规定的已知信号(符号差)的相关值减小，而用另一同步检波计算出的上述规定的已知信号的相关值有不减小的可能性，从而完成了本发明。
本发明的目的如下实现用通信终端装置中固有的已知信号(符号差)来接收由该通信终端装置生成和发送的通信开始请求信号(前置码)，用接收到的前置码，通过相互不同的多种检波处理(例如，同步检波、非同步检波或延迟检波)，在每个检波处理中计算各已知信号的相关值。
图1表示随机接入中由移动台装置发送的前置码的示例模式图；图2表示本发明实施例1的前置码接收装置的结构方框图；图3表示本发明实施例1的前置码接收装置中的同步检波相关值计算部的结构方框图；图4表示本发明实施例1的前置码接收装置中的非同步检波相关值计算部的结构方框图；图5表示本发明实施例2的前置码接收装置的结构方框图；图6表示本发明实施例3的前置码接收装置的结构方框图；图7表示本发明实施例4的前置码接收装置的结构方框图；图8表示本发明实施例4的前置码接收装置中的延迟检波相关值计算部701的结构方框图；图9表示本发明实施例5的前置码接收装置的结构方框图；和图10表示本发明实施例6的前置码接收装置的结构方框图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明实施本发明的优选形态。
(实施例1)在本实施例中，说明根据同步检波和非同步检波两个方式来计算所有符号差的相关值的情况。
图2表示本发明实施例1的前置码接收装置的结构方框图。如图2所示，本实施例的前置码接收装置包括同步检波相关值计算部201、非同步检波相关值计算部202、最大值检测部203、以及阈值判定部204。
图3表示本发明实施例1的前置码接收装置中的同步检波相关值计算部201的结构方框图。图3所示的同步检波相关值计算部201包括移位寄存器部302、解扰部303、同相加法部304、沃尔什-哈达马(Walsh-Hadamard)变换部305、以及绝对值计算部A0～A15。
在图3中，相关值计算部201具有通过同步检波来计算相关值的功能，包括移位寄存器302、解扰部303、同相加法部304、沃尔什-哈达马变换部305、以及绝对值计算部A0～A15。
移位寄存器302配有从16码片×256个符号差hm的个数(4096个)中减去1所得的4095个数据触发器(以下称为触发器)D0～D4094。其中，触发器D0～D4094被串行连接。
解扰部303包括16码片×256个符号差hm所对应个数(4096个)的乘法器M0～M4095。
在乘法器M0～M4095中，乘法器M0～M4094被分别连接到触发器D0～D4094的输出端，乘法器M4095被连接到触发器D4094的输入端。
同相加法器304包括加法器P0～P15。在加法器P0上连接将4096个乘法器M0～M4095连接从头起每组16个分成256组内的各组的第1号乘法器M0、M16、...、M4080的输出端，在加法器P1上连接各组的第2号乘法器M0、M17、...、M4081的输出端，同样地，在加法器P15上连接各组的第16号乘法器M15、M31、...、M4096的输出端。即，加法器P0～P15分别连接256个乘法器的输出。
图4表示本发明实施例1的前置码接收装置中的非同步检波相关值计算部202的结构方框图。图4中与图3相同的结构附以与图3结构相同的标号，并省略详细说明。
图4所示的非同步检波相关值计算部202具有通过j段(本实施例中假设段数j＝2)的非同步检波来计算相关值的结构，包括移位寄存器302、解扰部303、同相加法器401、沃尔什-哈达马特变换部402-1～402-j、绝对值计算部A0～A31、以及段间功率加法部403。
在本实施例中，由于段数j＝2，所以同相加法器401包括加法器P0～P31。在加法器P0上连接将4096个乘法器M0～M4095连接从头起每组16个分成256组内的各组的第1号乘法器M0、M16、...、M2032的输出端，在加法器P1上连接各组的第2号乘法器M0、M17、...、M2033的输出端，同样地，在第16加法器P15上连接各组的第16号乘法器M15、M31、...、M2047的输出端。
在第17加法器P16上连接各组的第1号乘法器M2048、M2064、...、M4080的输出端，在第18加法器P17上连接各组的第2号乘法器M2049、M2065、...、M4081的输出端，同样地，在第32加法器P31上连接各组的第16号乘法器M2063、M2079、...、M4095的输出端。即，在加法器P0～P31上分别连接128个输出端。
段间功率加法部403包括加法器PB0～PB15。在加法器PB0上连接第1组的绝对值计算部A0～A15和第2组的绝对值计算部A16～A31的第1号的A0及A16的输出端，在加法器PB1(未图示)上连接第2号的A1及A17的输出端，同样地，在第16号的加法器PB15上连接第16号的A15及A31的输出端。
下面，以将该前置码接收装置搭载在基站装置上的情况为例来说明具有上述结构的前置码接收装置的随机接入时的工作情况。
对上述基站装置进行随机接入的各移动台装置例如生成图1所示的前置码，将生成的前置码发送到上述基站装置。这里，所谓从各移动台装置发送的前置码相当于用于对基站装置请求通信开始的信号(通信开始请求信号)。具体地说，如图1所示，在随机接入时由移动台装置发送的前置码例如通过将16码片的符号差hm(已知信号)所对应的256个连接的16×256码片的码与4096码片的扰频码Cn相乘来生成。移动台装置所用的符号差hm是该移动台装置固有的已知信号。此外，在符号差hm中使用码长度为16的哈达马码，与第m号的符号差hm(m＝0、1、...、15)和第n号扰频码Cn对应的前置码smn由以下所示的式(1)表示。 各移动台装置发送的前置码通过传播路径被配有图2所示的前置码接收装置的基站装置接收。该基站装置接收到的信号(接收信号)被送至图2所示的前置码接收装置。
参照图2，接收信号被输出到同步检波相关值计算部201和非同步检波相关值计算部202。首先，参照图3来说明同步检波相关值计算部210的工作情况。
接收信号(前置码)r被输入到移位寄存器302，将该接收信号r一边由触发器D0～D4094依次保持一边向后级输出来依次移位，将这些信号输出到解扰部303的乘法器M0～M4095。
乘法器M0～M4095将该移位寄存器部302的各输出信号和各扰频码Cn相乘，将其乘法结果输出到上述说明的连接地的同相加法器304的各加法器P0～P15。将本基站装置接收的前置码r(k)对于第m号的符号差解扰的结果以如下所示的式(2)来表示。 加法器P0～P15将256个乘法结果相加，将该加法结果输出到沃尔什-哈达马特变换部305。
沃尔什-哈达马特变换部305对每个加法结果、即对每个符号差hm进行沃尔什-哈达马特变换，将其结果输出到绝对值计算部A0～A15。
绝对值计算部A0～A15通过将该结果的绝对值平方来求相关值γ0c～γ15c，将该相关值输出到最大值检测部203。由绝对值检测部A0～A15分别求出的相关值由以下所示的式(3)表示。其中，γmc相当于第m号的符号差hm的同步检波的相关值。 相关值计算部201计算出的相关值γ0c～γ15c被输出到最大值检测部203。以上，说明了同步检波相关值计算部201中的工作情况。
下面，参照图4来说明非同步检波相关值计算部202的工作情况。同相加法器401进行段内的同相相加，将该结果输出到沃尔什-哈达马特变换部402-1～402-j。即，在第1组的各个加法器P0～P15中，将128个乘法结果相加所得的值输出到沃尔什-哈达马特变换部402-1，在第2组的各个加法器P16～P31中，将128个乘法结果相加所得的值输出到沃尔什-哈达马特变换部402-j。
沃尔什-哈达马特变换部402-1对每个上述加法结果、即每个符号差hm进行变换，将其结果输出到第1组的绝对值计算部A0～A15。沃尔什-哈达马特变换部402-j对每个上述加法结果、即每个符号差hm进行变换，将其结果输出到第2组的绝对值计算部A16～A31。
第1组的绝对值计算部A0～A15和第2组的绝对值计算部A16～A31通过分别对其相关值的绝对值平方来计算功率值，将该功率值输出到段间功率加法部403。
段间功率加法部403通过对每个符号差hm进行j段的功率值相加来求下式(4)所示的相关值γ0n～γ15n，将该相关值输出到最大值检测部203。其中，γmn相当于进行同相加法的段数为j情况下的第m号的符号差hm的非同步检波的相关值。 以上，说明了非同步检波相关值计算部202中的工作情况。
同步检波相关值计算部201计算出的相关值γ0c～γ15c和非同步检波相关值计算部202计算出的γ0n，j～γ15n，j被输出到最大值检测部203。
在最大值检测部203中，从相关值γ0c～γ15c和相关值γ0n，j～γ15n，j中检测最大的相关值(以下称为‘最大相关值’)。检测出的最大相关值和与该最大相关值对应的符号差号一起被输出到阈值判定部204。
在阈值判定部204中，比较最大值检测部203检测出的最大相关值和阈值。在该最大相关值比阈值大的情况下，确认为可靠地接收了来自最大值检测部203的符号差号所对应的前置码。即，在该最大相关值比阈值大的情况下，来自最大值检测部203的符号差号所对应的前置码被本前置码接收装置检测出。
另一方面，在相关值γ0c～γ15c和相关值γ0n，j～γ15n，j中，如果着眼于最大值检测部203未检测的相关值所对应的符号差，则不能可靠地接收与该符号差对应的前置码，而通过本前置码接收装置可检测出。
然后，由阈值判定部204判定为比阈值大的最大相关值所对应的符号差号被输出到配有本前置码接收装置的基站装置中的发送部(未图示)。该发送部将表示可靠地接收了来自阈值判定部204的符号差号所对应的前置码的信号经规定的信道来发送。
以前发送了前置码的各移动台装置对通过上述规定的信道接收到的上述信号进行解调，来判定基站装置是否可靠地接收了以前发送的前置码。
在以前发送了前置码的各移动台装置中，通过基站装置接收了前置码的移动台装置结束随机接入，开始通常的通信。相反地，在以前发送了前置码的各移动台装置中，通过基站装置未接收到前置码的移动台装置继续进行随机接入，再次发送上述的前置码。以上，说明了具有上述结构的前置码接收装置的随机接入时的工作情况。
如上所述，在本实施例中，通过同步检波和非同步检波两个方式来计算所有符号差的相关值。进而，从计算出的所有相关值中检测最大相关值，判定检测出的最大相关值是否比阈值大。然后，对于判定为比阈值大的最大相关值所对应的符号差，确认为可靠地接收了与该符号差对应的前置码。而且，对于判定为阈值以下的最大相关值所对应的符号差，确认为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。此外，对于所有符号差中最大相关值所对应的符号差以外的符号差来说，当然确认为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。
由此，在频率偏差大或高速衰落造成传播环境差的情况下，即使规定的符号差的同步检波的相关值变小，相对于该规定的符号差的非同步检波的相关值不变小的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
相反地，在频率偏差小或低速衰落造成传播环境良好的情况下，即使规定的符号差的非同步检波的相关值变小，该规定的符号差的同步检波的相关值变大的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
因此，根据本实施例，无论传播环境如何，都可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
(实施例2)在本实施例中，参照图5来说明通过同步检波和段数相互不同的多个非同步检波的各自方式来计算所有符号差的相关值的情况。图5表示本发明实施例2的前置码接收装置的结构方框图。对于图5中与实施例1(图2)相同的结构附以与图2结构相同的标号，并省略详细的说明。
图2所示的前置码接收装置包括同步检波相关值计算部201、段数分别为2～j的非同步检波(2段)相关值计算部501-2～非同步检波(j段)相关值计算部501-j、最大值检测部502、以及阈值判定部104。
非同步检波(2段)相关值计算部501-2具有与图4所示的非同步检波相关值计算部202相同的结构，计算2段的非同步检波的相关值。其中，该非同步检波相关值计算部501-2在图4中具有j＝2的情况的结构。
非同步检波(j段)相关值计算部501-j具有与图4所示的非同步检波相关值计算部202相同的结构，计算j(＞2)段的非同步检波的相关值。
最大值检测部502从同步检波相关值计算部201计算出的相关值相关值γ0c～γ15c、非同步检波相关值计算部501-2计算出的γ0n，2～γ15n，2、以及非同步检波相关值计算部501-j计算出的γ0n，j～γ15n，j中检测最大相关值。
下面，着眼于与实施例1(图2)的不同点来说明具有上述结构的前置码接收装置的工作情况。首先，接收信号被送至同步检波相关值计算部201、以及非同步检波相关值计算部501-2～非同步检波相关值计算部501-j。在同步检波相关值计算部201中，计算所有符号差的同步检波的相关值γ0c～γ15c。计算出的相关值被输出到最大值检测部502。
在非同步检波相关值计算部501-2中，计算所有符号差的非同步检波(段数＝2)的相关值γ0n，2～γ15n，2。计算出的相关值被输出到最大值检测部502。
在非同步检波相关值计算部501-j中，计算所有符号差的非同步检波(段数＝j)的相关值γ0n，j～γ15n，j。计算出的相关值被输出到最大值检测部502。这里，在段数更大的非同步检波相关值计算部501-j中，特别是在高速衰落时可获得大的相关值。在段数更小的非同步检波相关值计算部501-2中，特别是在低速衰落时可获得大的相关值。
在最大值检测部203中，从相关值γ0c～γ15c、相关值γ0n，2～γ15n，2、以及相关值γ0n，j～γ15n，j中检测最大相关值。最大值检测部201检测出的最大相关值和该最大相关值所对应的符号差号一起被输出到阈值判定部204。对于阈值判定部204的工作情况来说，由于与实施例1(图2)的情况相同，所以省略详细的说明。
如上所述，在本实施例中，通过同步检波和段数相互不同的多个非同步检波的各个方式来计算所有符号差的相关值。进而，从计算出的所有相关值中检测最大相关值，判定检测出的最大相关值是否比阈值大。然后，对于判定为比阈值大的最大相关值所对应的符号差，确认为可靠地接收了与该符号差对应的前置码。而且，对于判定为阈值以下的最大相关值所对应的符号差，确认为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。此外，对于所有符号差中最大相关值所对应的符号差以外的符号差来说，当然确认为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。
由此，在频率偏差大或高速衰落造成传播环境差的情况下，即使规定的符号差的同步检波的相关值变小，相对于该规定的符号差的非同步检波的相关值不变小的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
相反地，在频率偏差小或低速衰落造成传播环境良好的情况下，即使规定的符号差的非同步检波的相关值变小，该规定的符号差的同步检波的相关值变大的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
此外，通过段数相互不同的多个非同步检波来计算所有符号差的相关值，可以获得与衰落速度无关、对于规定的符号差大的相关值。由此，与衰落速度无关，可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
因此，根据本实施例，无论传播环境如何，都可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
(实施例3)在本实施例中，参照图6来说明抑制装置规模，并且通过同步检波和非同步检波来计算所有符号差的相关值的情况。图6表示本发明实施例3的前置码接收装置的结构方框图。对于图6中与实施例2(图5)相同的结构附以与图5结构相同的标号，并省略详细的说明。
图6所示的前置码接收装置包括通过同步检波和非同步检波来计算相关值的相关值计算部601、最大值检测部502、以及阈值判定部204。
相关值计算部601包括移位寄存器602、解扰部603、段内同相加法部604、沃尔什-哈达马特变换部605、段间同相加法部606、段间功率加法部607、16个为一组的功率计算部A-0～A-15、以及从功率计算部A1-0～A-15至功率计算部Aj-0～Aj-15。
这些结构与图3和图4所示的结构等价。在本实施例中，段内同相加法部604包括与段数1～j分别对应的1段用同相加法部604-1～j段用同相加法部604-j。
与此相对应，沃尔什-哈达马特变换部605包括段数1～j的分别对应的1段用沃尔什-哈达马特变换部605-1～j段用沃尔什-哈达马特变换部605-j，各输出端连接到段间同相加法部606。
从功率计算部A1-0～A1-15至Aj-0～Aj-15分别对应于上述段1～j将输入端连接到1段用沃尔什-哈达马特变换部605-1～j段用沃尔什-哈达马特变换部605-j的输出端，而将其输出端连接到段间功率加法部607。
段间同相加法部606通过功率计算部A-0～A-15连接到最大值检测部502。段间功率加法部607直接连接到最大值检测部502。最大值检测部502连接到阈值判定部204。
下面着眼于与实施例1和实施例2的不同点来说明具有上述结构的前置码接收装置的工作情况。
首先，接收信号r被输入到移位寄存器602，该移位寄存器602的输出在解扰部603中被解扰，输出到段内同相加法部604。
在段内同相加法部604中，进行段内的同相加法，将其结果输出到沃尔什-哈达马特变换部605。
在沃尔什-哈达马特变换部605中，将该同相加法结果变换成每个符号差，将该变换结果输出到段间同相加法部606，同时在从功率计算部A1-0～A1-15至Aj-0～Aj-15中，通过进行绝对值的平方的计算来换算成功率，并输出到段间功率加法部607。
在段间同相加法部606中，在将上述变换结果对应每个符号差进行j段部分的同相加法后，由功率计算部A-0～A-15将每个符号差的同相加法结果换算成功率并获得相关值，该相关值被输出到最大值检测部502。
在段间功率加法部607中，对每个符号差进行j段部分的功率加法，由此获得的相关值被输出到最大值检测部502。随后，在最大值检测部502和阈值判定部204中，进行与用实施例2说明的相同处理。
如上所述，在本实施例中，担当计算基于同步检波的相关值的部分、以及担当计算基于非同步检波的相关值的部分在相关值的计算中共用必要结构的至少一部分。具体地说，在进行同步检波和j段的非同步检波时，将移位寄存器602、解扰部603、段内同相加法部604和沃尔什-哈达马特变换部605共用。由此，根据本实施例，与实施例1和实施例2的前置码接收装置相比，可以不使前置码的检测概率的性能和前置码的误检测概率的性能恶化，并削减装置规模。
在本实施例中，以进行j段的非同步检波的情况为例说明了非同步检波，但作为非同步检波，也可以进行段数相互不同的多个非同步检波。这种情况下，与衰落速度无关，可以获得对于规定的符号差大的相关值。
在本实施例中，说明了担当计算基于同步检波的相关值的部分、以及担当计算基于非同步检波的相关值部分共用移位寄存器602、解扰部603、段内同相加法部604和沃尔什-哈达马特变换部605的情况，而担当计算基于同步检波的相关值的部分、以及担当计算基于非同步检波的相关值的部分当然也可以共用上述各部的至少一部分。
(实施例4)在本实施例中，参照图7来说明通过同步检波和延迟检波两个方式来计算所有符号差对应的相关值的情况。图7表示本发明实施例4的前置码接收装置的结构方框图。对于图7中的与实施例1(图2)相同的结构附以与图2结构相同的标号，并省略详细的说明。
图7所示的前置码接收装置包括同步检波相关值计算部201、延迟检波(j段)相关值计算部701、最大值检测部702、以及阈值判定部204。
延迟检波(j段)相关值计算部402通过j段的延迟检波来进行相关值的计算。最大值检测部702从通过同步检测计算出的相关值γ0c～γ15c、以及通过延迟波计算的γ0d，j～γ15d，j中检测最大相关值。
图8表示本发明实施例4的前置码接收装置中的延迟波相关值计算部701的结构方框图。对于图8中的与图3(图4)相同的结构附以与图3(图4)结构相同的编号，并省略详细的说明。
图8所示的相关值计算部701具有通过j段(在本实施例中假设段数j＝2)的延迟检波来计算相关值的结构，包括移位寄存器部302、解扰部303、同相加法部401、沃尔什-哈达马特变换部402-1、402-j、复数共轭计算部C0～C15、乘法器MM0～MM31、具有加法器PP0～PP15的段间加法部801、以及绝对值计算部AA0～AA15。
下面参照图7仅着眼于与实施例1～实施例3的不同点来说明具有上述结构的前置码接收装置的工作情况。
首先，接收信号被输入到同步检波相关值计算部201和延迟检波(j段)相关值计算部701。在同步检波相关值计算部201中，计算基于所有符号差的同步检波的相关值γ0c～γ15c。计算出的相关值γ0c～γ15c被输出到最大值检测部702。在延迟检波相关值计算部701中，通过对所有符号差的延迟检波来计算相关值γ0d，j～γ15d，j。计算出的γ0d，j～γ15d，j被输出到最大值检测部702。
这里，着眼于与实施例1～实施例3的不同点，参照图8来说明延迟检波相关值计算部701的工作情况。沃尔什-哈达马特变换部402-j对每个加法器P16～P31的加法结果、即对每个符号差hm进行沃尔什-哈达马特变换，，将其结果输出到复数共轭计算部C0～C15。复数共轭计算部C0～C15计算该变换结果的复数共轭，将其结果输出到乘法器MM0～MM15。乘法器MM0～MM15进行该复数共轭的计算结果和来自沃尔什-哈达马特变换部402-l的变换结果的乘法，将该乘法结果输出到段间加法部801。
段间加法部801在加法器PP0～PP15中对每个符号差hm进行j-1段的功率值的加法(在本实施例中由于j-1＝1而不进行加法)，将该加法结果输出到绝对值计算部AA0～AA15。
绝对值计算部AA0～AA15通过计算各加法结果的绝对值来求延迟检波的相关值γ0d～γ0d。绝对值计算部AA0～AA15各自求出的相关值由以下所示的式(5)来表示。其中，γmd相当于第m号的符号差hm对应的延迟检波的相关值。 以上，说明了延迟波相关值计算部701的工作情况。
在最大值检测部702中，从同步检波相关值计算部201计算出的相关值γ0c～γ15c、以及延迟检波相关值计算部701计算出的γ0d，j～γ15d，j中检测最大相关值。检测出的最大相关值与该最大相关值对应的符号差号一起被输出到阈值判定部204。对于阈值判定部204的工作情况来说，由于与实施例1(图2)的情况相同，所以省略详细说明。
如上所述，根据本实施例，通过同步检波和延迟检波两个方式来计算所有符号差的相关值。而且，从计算出的所有相关值中检测最大相关值，判定检测出的最大相关值是否比阈值大。然后，对于判定为比阈值大的最大相关值所对应的符号差来说，识别为能够可靠地接收该符号差所对应的前置码。而且，对于判定为阈值以下的最大相关值所对应的符号差来说，识别为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。此外，不用说，对于所有符号差内最大相关值所对应的符号差以外的符号差来说，识别为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。
由此，在频率偏差大或高速衰落造成传播环境差的情况下，即使规定的符号差的同步检波的相关值变小，相对于该规定的符号差的非同步检波的相关值不变小的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
相反地，在频率偏差小或低速衰落造成传播环境良好的情况下，即使规定的符号差的非同步检波的相关值变小，该规定的符号差的同步检波的相关值变大的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
因此，根据本实施例，无论传播环境如何，都可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
(实施例5)在本实施例中，参照图9来说明根据同步检波和段数相互不同的多个延迟检波的各个方式计算所有符号差的相关值的情况。图9表示本发明实施例5的前置码接收装置的结构方框图。对于图9中的与实施例1(图2)相同的结构附以与图2结构相同的标号，并省略详细的说明。
图5所示的前置码接收装置包括同步检波相关值计算部201、段数分别为2～j的延迟检波(2段)相关值计算部901-2～延迟检波(j段)相关值计算部901-j、最大值检测部902、以及阈值判定部204。
延迟检波(2段)相关值计算部901-2具有与图8所示的延迟检波相关值计算部701相同的结构，计算2段对应的延迟检波的相关值。其中，该延迟检波相关值计算部901-2具有在图8中j＝2情况的结构。
延迟检波(j段)相关值计算部901-j具有与图8所示的延迟检波相关值计算部701相同的结构，计算j(2)段中的延迟检波的相关值。
最大值检测部902从同步检波相关值计算部201计算出的相关值γ0c～γ15c、延迟检波相关值计算部901-2计算出的相关值γ0d，2～γ15d，2、以及延迟检波相关值计算部901-j计算出的相关值γ0d，j～γ15d，j中检测最大相关值。
下面，对于具有上述结构的前置码接收装置的工作情况，仅说明与实施例1～实施例4的不同点。
首先，接收信号被送至同步检波相关值计算部201、以及延迟检波(2段)相关值计算部901-2～延迟检波(j段)相关值计算部901-j。
在同步检波相关值计算部201中，计算所有符号差中的同步检波的相关值γ0c～γ15c。计算出的相关值被输出到最大值检测部902。
在非同步检波相关值计算部901-2中，计算所有符号差中的延迟检波(段数＝2)的相关值γ0d，2～γ15d，2。计算出的相关值被输出到最大值检测部902。
在非同步检波相关值计算部901-j中，计算所有符号差的延迟检波(段数＝j)的相关值γ0d，j～γ15d，j。计算出的相关值被输出到最大值检测部902。这里，在段数更大的延迟检波相关值计算部901-j中，可获得高速衰落时特别大的相关值。在段数更小的延迟检波相关值计算部901-j中，可获得低速衰落时特别大的相关值。
在最大值检测部902中，从相关值γ0c～γ15c、相关值γ0d，2～γ15d，2、以及相关值γ0d，j～γ15d，j中检测最大相关值。最大值检测部902检测出的最大相关值与该最大相关值所对应的符号差号一起被输出到阈值判定部204。对于阈值判定部204中的工作情况来说，由于与实施例1(图2)的情况相同，所以省略详细的说明。
如上所述，在本实施例中，通过同步检波和段数相互不同的多个延迟检波的各个方式来计算所有符号差的相关值。进而，从计算出的所有相关值中检测最大相关值，判定检测出的最大相关值是否比阈值大。然后，对于判定为比阈值大的最大相关值所对应的符号差，识别为能够可靠地接收该符号差所对应的前置码。而对于判定为阈值以下的最大相关值所对应的符号差，识别为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。此外，不用说，对于所有符号差中最大相关值所对应的符号差以外的符号差，识别为不能可靠地接收该符号差所对应的前置码。
由此，在频率偏差大或高速衰落造成传播环境差的情况下，即使规定的符号差的同步检波的相关值变小，相对于该规定的符号差的非同步检波的相关值不变小的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
相反地，在频率偏差小或低速衰落造成传播环境良好的情况下，即使规定的符号差的非同步检波的相关值变小，该规定的符号差的同步检波的相关值变大的可能性也大。其结果，可以抑制使该规定的符号差所对应的前置码的检测概率恶化。进而，可以防止错误检测该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码(该情况下，不用说，该规定的符号差以外的符号差所对应的前置码以不能通过其他移动台装置发送作为前提)。
此外，通过段数相互不同的多个延迟检波来计算所有符号差的相关值，可以与衰落速度无关地获得对于规定的符号差大的相关值。由此，无论衰落速度任何，都可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
因此，根据本实施例，无论传播环境如何，都可以良好地保证前置码的检测概率和误检测概率。
(实施例6)在本实施例中，参照图10来说明抑制装置规模，并且通过同步检波和延迟检波来计算所有符号差的相关值的情况。图10表示本发明实施例6的前置码接收装置的结构方框图。对于图10中与实施例3(图6)和实施例5(图9)相同的结构分别附以与图6和图9中的结构相同的标号，并省略详细的说明。
图10所示的前置码接收装置包括计算基于同步检波和延迟检波的相关值的相关值计算部1001、最大值检测部902、以及阈值判定部204。
相关值计算部1001包括移位寄存器602、解扰部603、段内同相加法部604、沃尔什-哈达马特变换部605、段间同相加法部606、段间加法部1002、16个为一组的从复数共轭计算部C2-0～C2-15(未图示)至Cj-0～Cj-15、从乘法器MI-0～MI-15至Mj-0～Mj-15、以及绝对值计算部AA-0～AA-15及A-0～A-15。
这些结构与图3和图8所示的结构等价。在本实施例中，段内同相加法部604包括与段数1～j分别对应的1段用同相加法部604-1～j段用同相加法部604-j。
与此相对应，沃尔什-哈达马特变换部605包括与段数1～j的分别对应的1段用沃尔什-哈达马特变换部605-1～j段用沃尔什-哈达马特变换部605-j，各输出端连接到段间同相加法部606。
复数共轭计算部从C2-0～C2-15至Cj-0～Cj-15分别对应于上述段2～j，输入端连接到段2用沃尔什-哈达马特变换部605-2(未图示)～j段用沃尔什-哈达马特变换部605-j的输出端，而输出端连接到段间加法部1002。
段间同相加法部606通过绝对值计算部A-0～A-15连接到最大值检测部902。段间加法部1002通过绝对值计算部AA-0～AA-15连接到最大值检测部902。最大值检测部902连接到阈值判定部204。
下面说明具有上述结构的前置码接收装置的工作情况。
首先，接收信号r被输入到移位寄存器部602，该移位寄存器部602的输出在解扰部603中被解扰，输出到段内同相加法部604。段内同相加法部604进行段内同相加法，并将其结果输出到沃尔什-哈达马特变换部605。
沃尔什-哈达马特变换部605将该同相加法结果变换为每个符号差，该变换结果被输出到段间同相加法部606。该变换结果在复数共轭计算部C2-0～C2-15至Cj-0～Cj-15中被取得复数共轭，该结果在乘法器M2-0～M2-15至Mj-0～Mj-15中进行与相邻段中相同序号的结果相乘后被输出到段间加法部1002。
在段间同相加法部606将上述变换结果对应每个符号差与j段部分同相相加后，由绝对值计算部A-0～A-15将每个符号差的同相加法结果换算为功率而获得相关值。该相关值被输出到检测部902。
在段间加法部1002中，在每个符号差中进行了与j-1段部分的复数共轭的乘法结果的相加后，绝对值计算部AA-0～AA-15将每个符号差的同相加法结果换算为功率而获得相关值。得到的相关值被输出到最大值检测部902。
之后，在最大值检测部902和阈值判定部204中，进行与实施例5说明的相同处理。
如上所述，在本实施例中，担当基于同步检波的相关值的计算部分和担当基于延迟检波的相关值的计算部分共用相关值计算中必要结构的至少一部分。具体地说，在进行同步检波和j段的延迟检波时，共用移位寄存器部602、解扰部603、段内同相加法部604和沃尔什-哈达马特变换部605。由此，根据本实施例，与实施例4和实施例5的前置码接收装置相比，可以削减装置规模而不使前置码的检测概率的性能和前置码的误检测概率的性能恶化。
在本实施例中，作为延迟检波，以进行j段的非同步检波的情况为例进行了说明，但作为延迟检波，也可以进行段数相互不同的多个延迟检波。该情况下，与衰落速度无关，可以获得规定的符号差大的相关值。
在本实施例中，说明了担当基于同步检波的相关值的计算部分和担当基于延迟检波的相关值的计算部分共用移位寄存器部602、解扰部603、段内同相加法部604和沃尔什-哈达马特变换部605情况，而担当基于同步检波的相关值的计算部分和担当基于延迟检波的相关值的计算部分当然也可以共用上述各部分的至少一个。
在上述实施例中，说明了移动台装置将图1所示的前置码发送到基站装置的情况，但基站装置可以仅限于进行非同步检波和延迟检波，移动台装置就可以将在图1所示的前置码上施加了适当变更的前置码发送到基站装置。
在上述实施例中，作为多个检波处理，说明了使用同步检波、非同步检波和延迟检波的至少两个检波的情况，但作为多个检波处理，也可以使用这些检波以外的检波。
如本领域技术人员所知，根据上述实施例所述的技术，可以使用普通的市场销售的可编程的数字计算机和微处理器来实施本发明。如本领域技术人员所知，本发明包括根据上述实施例所述的技术由本领域技术人员制作的计算机程序。
作为包含实施本发明的能够用于使计算机执行程序的命令的记录媒体的计算机程序制品包括在本发明的范围内。该记录媒体相当于软盘、光盘、CD-ROM和磁盘等盘，以及ROM、RAM、EPROM、EEPROM、光磁卡、存储器卡或DVD等，没有特别限定。
本说明书基于2000年3月9日申请的(日本)特愿2000-065008专利申请。其内容都包括于此。
产业上的可利用性本发明适用于移动通信系统中的用预定的符号差来进行随机接入的移动台装置(通信终端装置)和在基站装置上搭载的前置码接收装置领域。
权利要求
1.一种前置码接收装置，包括接收部件，用已知信号内通信终端装置固有的信号通过传播路径来接收由所述通信终端装置生成的通信开始请求信号；以及检波部件，用通过所述接收部件接收的信号，通过相互不同的多个检波处理，在每个检波处理中计算各已知信号的相关值。
2.如权利要求1所述的前置码接收装置，其特征在于，检波部件用同步检波处理和非同步检波处理来作为相互不同的多个检波处理。
3.如权利要求2所述的前置码接收装置，其特征在于，非同步检波部件通过段数相互不同的多个非同步检波处理来计算各已知信号的相关值。
4.如权利要求2所述的前置码接收装置，其特征在于，同步检波部件和非同步检波部件共用相关值计算所需结构的至少一部分。
5.如权利要求1所述的前置码接收装置，其特征在于，检波部件用同步检波处理和延迟检波处理作为相互不同的多个检波处理。
6.如权利要求5所述的前置码接收装置，其特征在于，延迟检波部件通过段数相互不同的多个非同步检波处理来计算各已知信号的相关值。
7.如权利要求5所述的前置码接收装置，其特征在于，同步检波部件和非同步检波部件共用相关值计算所需结构的至少一部分。
8.一种配有前置码接收装置的基站装置，其中，所述前置码接收装置包括接收部件，用已知信号内通信终端装置固有的信号通过传播路径来接收由所述通信终端装置生成的通信开始请求信号；以及检波部件，用通过所述接收部件接收的信号，通过相互不同的多个检波处理，在每个检波处理中计算各已知信号的相关值。
9.如权利要求8所述的基站装置，其特征在于，检波部件用同步检波处理和非同步检波处理作为相互不同的多个检波处理。
10.如权利要求8所述的基站装置，其特征在于，检波部件用同步检波处理和延长检波处理作为相互不同的多个检波处理。
11.一种与配有前置码接收装置的基站装置进行无线通信的通信终端装置，其中，所述前置码接收装置包括接收部件，用已知信号内在包括所述通信终端装置的规定的通信终端装置中所固有的信号，通过传播路径来接收由所述规定的通信终端装置生成的通信开始请求信号；以及检波部件，用通过所述接收部件接收的信号，通过相互不同的多个检波处理，在每个检波处理中计算各已知信号的相关值。
12.一种前置码接收方法，包括接收步骤，用已知信号内通信终端装置所固有的信号，通过传播路径来接收由所述通信终端装置生成的通信开始请求信号；以及检波步骤，用通过所述接收步骤接收的信号，通过相互不同的多个检波处理，在每个检波处理中计算各已知信号的相关值。
全文摘要
同步检波相关值计算部201通过同步检波来求接收到的前置码中的符号差所对应的相关值。非同步检波(j段)相关值计算部202通过非同步检波来求该符号差所对应的相关值。最大值检测部203从通过同步检波和非同步检波求出的相关值中检测最大相关值。阈值判定部104在最大相关值比规定的阈值大的情况下,用该最大相关值所对应的符号差,来确认可靠地接收通过该符号差所对应的通信终端装置生成和发送的前置码。
文档编号H04L27/22GK1364369SQ01800443
公开日2002年8月14日 申请日期2001年3月8日 优先权日2000年3月9日
发明者伊大知仁 申请人:松下电器产业株式会社