专利名称：码分多址移动通信解调电路和有关的解调方法
技术领域：
本发明涉及用于码分多址(CDMA)移动通信的解调电路和有关的解调方法。
在这种移动通信环境中接收到的无线电波遭受包括路径产生和消失的信号电平变化，还遭受因多径衰落、阴影等至接收端的路径的到达时间上的变化。在这种大路径变化的情况下，当发生搜索的路径的突然电平降低或消失时，接收质量将会下降。因此，需要一种从到达路径中选出稳定的路径并将这些稳定的路径指派给手指的路径搜索处理过程。
为了解决此问题，本发明提出一种用于CDMA移动通信的解调电路，它具有用于根据接收I分量和Q分量作为正交检波输出时所接收的信号计算延迟分布图的计算部分，所述延迟分布图表示相对于信号延迟时间的信号功率分布；以及路径搜索部分，用于根据所述计算部分所计算出的延迟分布图选出具有大信号功率的路径并将其指派到手指部分，其中所述路径搜索部分包括路径比较部分，用于判断是否连续地检测到同一个路径；检测部分，用于在路径比较部分确认连续地检测到同一个路径时检测当前检测的路径和先前检测的路径的变化；以及路径置换控制部分，如果具有最大变化的路径的变化大于/等于预定的变化阈值，则当检测到未指派给该手指部分且具有高于/等于预定指派阈值的功率电平的新路径时，将新路径指派给所述手指部分，以替换具有从已经指派给所述手指部分的路径中检测出的最大变化的路径。再者，路径置换控制部分还被配置为，当已经指派给手指部分的路径中具有最小接收电平的路径的电平大于/等于预定的指派排除阈值时，将新路径指派给所述手指部分以替换最大变化的路径，以及还被配置为，当具有最小接收电平的路径的电平小于指派排除阈值时，将新路径指派给所述手指部分，以替换具有最小接收电平的路径。
此外，所述路径置换控制部分配置成当已经指派给手指部分的各路径中具有最小接收电平的路径的电平大于/等于预定的指派排除阈值时、把新路径指派手指部分、代替最大变化路径；并且还配置成当所述具有最小接收电平的路径的电平小于指派排除阈值时，把新路径指派给手指部分、代替具有最小接收电平的路径。
还有，路径置换部分还被配置为从所述手指部分排除所述具有最大变化的路径或所述具有最小接收电平的路径，以及配置为当新路径的接收电平高于/等于可置换到所述手指部分的置换电平时将新路径指派给所述手指部分。
还有，所述检测部分被配置为至少检测如下变化中的任一种变化当前检测到的路径的定时与先前检测到的路径的定时之间的定时变化；以及当前检测到的路径的接收电平与先前检测到的路径的接收电平之间的电平变化。
本发明的用于CDMA移动通信的解调电路可以接收稳定的路径，从而实现提高的接收质量的目的，其方法是根据路径搜索处理中延迟分布图计算所获得的相关峰值的电平变化自适应地控制手指指派路径的位置。
图1是说明根据利用手指/RAKE的典型解调方案的解调电路的配置的方框图。在图1中，解调电路包括路径搜索处理部分10、手指部分6(它又包括许多手指61至6n)、RAKE合成部分7以及接收数据处理部分8。路径搜索处理部分10包括延迟分布图计算部分1、相关峰值检测部分2、路径比较部分3、路径变化计算部分4以及路径定时判断部分5。
接下来，将概述上述解调电路的操作。
经过正交检波和解调的I分量和Q分量信号分别被发送到延迟分布图计算部分1。当输入各个I分量和Q分量时，延迟分布图计算部分1根据所输入的I分量和Q分量信号计算延迟分布图(它表示相对于信号延迟时间的信号功率分布)，并将所计算的延迟分布图发送到相关峰值检测部分2。相关峰值检测部分2从延迟分布图搜索峰值，路径定时判断部分5将所检测的路径位置指派给手指部分6的手指，且优选具有高相关值的路径位置作为手指指派路径位置。
在手指部分6处，指派给各个手指61至6n的路径被解扩频(de-spreaded)并输出。手指部分6的输出经RAKE接收部分7进行RAKE合成，然后输出到接收数据处理部分8，并由接收数据处理部分8进行解调。在此情况下，路径定时判断部分5将指派给手指部分6的路径定时和所述定时处的相关峰值反馈到路径比较部分3。在路径比较部分3处，将相关峰值检测部分2最近检测到的新相关峰值和峰值定时与反馈信息比较。然后在路径变化计算部分4，对那些连续被检测到的路径计算路径定时的变化。此时，当因传播路径环境的变化而出现手指指派路径的变化时，路径定时判断部分5被配置为，根据路径变化计算部分4的变化计算结果从手指指派中优先排除变化较大的路径。
关于手指指派路径置换的方法，当发生以手指指派候选路径置换当前的手指指派路径时，将当前手指指派路径的接收电平与预定指派排除阈值比较，如果存在其接收电平低于所述指派排除阈值的当前手指指派路径，则以手指指派候选路径置换该路径。当以手指指派候选路径置换其接收电平高于/等于所述阈值的当前手指指派路径时，根据路径变化计算部分4所确定的路径定时变化，具有很大变化的当前手指指派路径被所述手指指派候选路径置换。
因此，在本解调电路中，根据延迟分布图计算部分1所计算的延迟时间分布，路径比较部分3将相关峰值检测部分2所检测到的相关峰值和路径定时与先前指派给手指部分6的相关峰值和路径定时比较，然后根据比较结果，由路径变化计算部分4计算出手指指派路径和手指指派候选路径的路径定时变化。然后，当存在由传播路径环境的变化引起的手指指派路径的变化时，路径定时判断模块5执行控制，根据路径变化计算部分4所计算的变化计算结果保持具有较小变化的路径作为手指指派路径。从而，可以通过在传播路径环境变化的情况下稳定地接收这种路径来保持提高的接收质量。
现在，将详细解释图1所示的解调电路的操作。
经过正交检波和解调的I分量和Q分量信号分别被发送到延迟分布图计算部分1。当接收到I和Q解调后的信号时，延迟分布图计算部分1通过计算I和Q解调后的信号之间的相关性、并且通过进一步进行同相加法/功率加法来建立平均延迟分布图(相对于信号时间延迟的信号功率分布)。相关峰值检测部分2对所建立的延迟分布图进行峰值搜索，并选择具有较高功率电平的路径位置作为峰值指派候选路径位置，然后将它们的定时和相关值输出到路径比较部分3。
在先前的定时指派给手指部分6的路径定时及其相关值信息从路径定时判断部分5被反馈到路径比较部分3，然后根据有关相关值的反馈信息，判断是否连续地检测到同一个路径。当在路径比较部分3确认连续地检测到同一个路径时，路径变化计算部分4计算出自上次检测到该路径时起路径定时有了多大程度的变化。路径定时判断部分5根据来自路径比较模块3的相关值信息确定手指指派路径定时。
手指部分6中的各个手指61至6n在各个所指派的路径的定时进行解扩频，RAKE合成部分7将在各个手指61至6n的解扩频结果合成。然后，接收数据处理部分8从RAKE合成部分7利用路径分集效应合成的信号中提取所需要的解调输出。
当路径定时判断部分5指派给手指部分6的任何路径因传播路径环境的变化而改变时，路径定时判断部分5选择在路径比较部分3所确定的路径电平低于阈值的当前手指指派路径作为指派排除路径并用新的指派候选路径将其置换。但是，在从路径电平高于/等于阈值的当前手指指派路径中选出指派排除路径的情况下，和不存在路径电平低于阈值的路径、或者路径电平低于阈值的指派排除路径的数目少于新的指派候选路径的数目的情况一样，路径定时判断部分5利用从路径变化计算部分4输入的路径定时变化确定指派排除路径。
第一实施例接下来，参考图2A至2C所示的延迟分布图，说明手指指派路径置换的处理过程。图2A至2C中的A和B所表示的路径显示当前手指指派路径，而数字显示时间从图2A流逝到图2B，然后到图2C。如图2A至2C所示，路径B的路径定时相对于时间变化是稳定的，同时所检测到的路径A的路径定时随时间而变化，此变化被计算并记录在图1所示的路径变化计算部分4中。
然后，新路径C被检测到(图2C)，并且当判断新路径C是满足如下要求的手指指派候选路径时即，其路径电平高于/等于置换路径电平阈值且其检测次数大于/等于保护步骤的数目(防止假检测的检测次数)，则在路径定时判断部分5中进行手指指派路径置换处理。此时，当路径B的路径电平低于阈值时，路径B被从手指指派路径排除，而指派路径C为新手指指派候选路径。但是，当路径A和路径B的电平都高于/等于阈值时，比较路径A和路径B的变化，路径变化较大的路径A被从手指指派路径中排除。
由此，在进行手指指派路径置换处理过程时优先保留路径定时变化较小的路径，以接收稳定的路径，而不优先保留路径电平较强的路径作为手指指派路径，从而实现稳定和提高的接收质量。
接下来，将参考图1的方框图和图3的流程图详细说明路径定时判断部分5中的路径定时判断处理过程。当在尚未指派给手指部分6的路径定时连续检测到路径电平高于/等于手指指派阈值的任何强路径的次数多于用于防止假检测的保护步骤数目时，将此路径检测为手指指派置换候选路径P_ex(步骤S1)。当检测到手指指派置换候选路径P_ex时，搜索当前手指指派路径内具有最小接收电平P_min的路径(步骤S2)，以确定手指指派排除候选路径。
然后，将最小接收电平路径的接收电平P_min与指派排除阈值Thres_1比较，以确定数值差(步骤S3)。此时，当最小接收电平路径P_min低于指派排除阈值Thres_1，并因此步骤S3的判断结果是“是”时，将最小接收电平路径P_min的接收电平与手指指派置换候选路径P_ex的接收电平(步骤S8)比较。在此情况下，当手指指派置换候选路径P_ex高于/等于表示在手指部分6进行置换所需的足够电平的置换电平阈值，并因此步骤S8的判断结果是“是”时，将手指指派置换候选路径P_ex设置为新手指指派路径，并将最小接收电平从手指指派路径排除(步骤S7)。再者，当手指指派置换候选路径P_ex的接收电平低于上述置换电平阈值Thres_ex，并因此步骤S8的判断结果是“否”时，最小接收电平路径P_min保持为手指指派路径(步骤S9)，而不执行指派路径的置换。
当最小接收电平路径P_min的接收电平高于/等于指派排除阈值Thres_1，并且步骤S3的判断结果是“否”时，根据路径变化计算部分4所获得的各个手指指派路径的路径定时变化搜索变化最大路径P_max(步骤S4)。然后，当变化最大路径P_max的变化小于变化阈值Thres_ch，并因此步骤S5的判断结果是“是”时，程序进行到上述步骤S8的处理过程。再者，当变化最大路径P_max的变化大于/等于变化阈值Thres_ch，并因此步骤S5的判断结果是“否”时，此变化最大路径P_max被选为手指指派排除候选路径，并将变化最大路径P_max的接收电平与手指指派置换候选路径P_ex的接收电平比较(步骤S6)。
当手指指派置换候选路径P_ex的接收电平高于/等于表示手指部分6处的可置换电平的置换电平阈值Thres_2，并因此步骤S6的判断结果是“否”时，手指指派置换候选路径P_ex被指派为手指指派路径，并从手指指派路径中排除变化最大路径P_max(步骤S7)。另一方面，当手指指派置换候选路径P_ex的接收电平低于上述置换电平阈值Thres_2，并因此步骤S6的判断结果是“是”时，不执行指派路径的置换，而保留变化最大路径P_max作为手指指派路径(步骤S9)。
如上所述，作为其第一优点，本实施例通过保留稳定的路径作为手指指派路径来实现了提高的接收质量。其原因在于通过采用监控每个手指指派路径的路径变化和手指指派候选路径的方法对手指指派路径进行控制，使一直稳定接收的那些路径可以被优先指派给手指。
作为第二优点减轻因噪声所致的假路径定时检测的影响，实现提高的接收质量。其原因在于通过在因变化而进行手指指派路径置换处理过程之前设置接收电平阈值，以如下方式实现路径保留的控制。即、将那些接收电平足够强且稳定的路径保留为手指指派路径。
第二实施例根据本发明第二实施例的手指指派路径置换处理控制可以用如下方式从到达接收端的路径中进行选择以将稳定的路径指派给手指通过路径电平变化进行路径置换控制，或者通过同时利用路径定时和路径电平而不象第一实施例中利用路径定时变化来进行控制。
接下来，参考图4A至4C所示的延迟分布图，说明根据本实施例的第二实施例的手指指派路径置换的处理过程。图4A至4C中的A和B所表示的路径显示当前手指指派路径，而数字显示时间从图4A流逝到图4B，然后图4C。如图4A至4C所示，路径B的路径定时相对于时间变化是稳定的，同时所检测到的路径A的路径定时随时间而变化，此变化被计算并记录在图1所示的路径变化计算部分4。
当检测到新路径C(图4C)且判断路径C满足置换路径电平阈值和上述保护步骤数目的要求而成为手指指派候选路径时，执行手指指派置换处理过程。此时，当路径B的路径电平低于阈值时，路径B被从手指指派路径排除，而设置路径C为手指指派候选路径。但是，当路径A和路径B的电平都高于/等于阈值时，比较路径A和路径B的变化，路径变化较大的路径A被从手指指派路径中排除。
在路径搜索处理过程中，上述保护步骤数目被利用来防止假检测和路径指派。那些被连续地检测到的次数多于所述保护步骤数目的路径被指派给手指，并且一旦路径被指派给手指，就不会将其从指派的路径排除，除非它被连续地误检测的次数多于保护步骤的数目。在本实施例中，还可以利用可以在路径比较部分确定的上述保护步骤数目来控制路径置换处理过程，而不在图1中的路径保护计算部分4中在手指指派路径置换处理过程中计算变化。在此配置中，仍可以实现相同的优点，因此可以取消路径变化计算部分4。
如上所述，本发明提供一种用于CDMA移动通信的解调电路，它具有用于根据接收I分量和Q分量作为正交检波的输出时所接收的信号计算延迟分布图的计算部分，所述延迟分布图表示相对于信号延迟时间的信号功率分布；以及路径搜索部分，用于根据所述计算部分所计算出的延迟分布图选出具有大信号功率的路径并将其指派到手指部分，其中所述路径搜索部分包括路径比较部分，用于判断是否连续地检测到同一个路径；检测部分，用于在路径比较部分确认连续地检测到同一个路径时检测当前检测的路径和先前检测的路径的变化；以及路径置换控制部分，如果从已经指派给手指部分的路径中检测到最大变化路径的变化大于/等于预定的变化阈值，则当检测到未指派给该手指部分且具有高于/等于预定指派阈值的功率电平的新路径时，所述路径置换控制部分将新路径指派给所述手指部分，以替换所述最大变化路径，因此本发明实现了选择性地从接收的路径中指派无变化的，稳定的路径，从而防止了接收质量的下降。
再者，路径置换控制部分还被配置为，当已经指派给手指部分的路径中具有最小接收电平的路径的电平大于/等于预定的指派排除阈值时，将新路径指派给所述手指部分以替换最大变化路径，以及被配置为，当具有最小接收电平的路径的电平低于指派排除阈值时，将新路径指派给所述手指部分，以替换具有最小接收电平的路径，从而可以指派更稳定的路径。
还有，所述检测部分被配置为至少检测如下变化中的任一种变化当前检测到的路径定时与先前检测到的路径定时之间的定时变化；以及当前检测到的路径的接收电平与先前检测到的路径的接收电平之间的电平变化，因此检测部分可以通过简单配置可靠地检测所接收路径的变化。
权利要求
1.一种用于CDMA移动通信的解调电路，它包括计算部分，用于根据接收I分量和Q分量信号作为正交检波的输出时的接收信号计算表示相对于信号延迟时间的信号功率分布的延迟分布图；以及路径搜索部分，用于根据所述计算部分所计算的所述延迟分布图选择具有大信号功率的路径并将其指派给手指部分，其中所述路径搜索部分包括路径比较部分，用于判断是否连续检测到同一个路径；检测部分，用于在所述路径比较部分确认连续检测到同一个路径时检测当前检测到的路径与先前检测到的路径之间的变化；以及路径置换控制部分，用于在已经由所述检测部分指派给所述手指部分的路径中具有最大变化的所述路径的变化大于/等于预定的变化阈值的情况下，当检测到未指派给所述手指部分且具有高于/等于预定指派阈值的功率电平的新路径时，从所述手指部分中排除所述具有最大变化的路径并将所述新路径指派给所述手指部分。
2.如权利要求1所述的用于CDMA移动通信的解调电路，其特征在于所述路径置换控制部分，当已经指派给所述手指部分的所述路径中具有最小接收电平的路径的电平高于/等于预定的指派排除阈值时，从所述手指部分中排除所述具有最大变化的路径并将所述新路径指派给所述手指部分，并且当具有最小接收电平的所述路径的电平低于所述指派排除阈值时，从所述手指部分中排除所述具有最小接收电平的路径并将所述新路径指派给所述手指部分。
3.如权利要求2所述的用于CDMA移动通信的解调电路，其特征在于所述路径置换控制部分，当所述新路径的所述接收电平高于/等于可置换到所述手指部分的置换电平时从所述手指部分排除所述具有最大变化的路径或所述具有最小接收电平的路径，并将所述新路径指派给所述手指部分。
4.如权利要求1所述的用于CDMA移动通信的解调电路，其特征在于所述检测部分至少检测如下变化中的任一种变化当前检测到的路径的定时与先前检测到的路径的定时之间的定时变化；以及当前检测到的路径的接收电平与先前检测到的路径的接收电平之间的电平变化。
5.一种用于CDMA移动通信的解调方法，它用于根据所接收的信号计算延迟分布图，所述延迟分布图在接收代表正交检波输出的I分量和Q分量信号时表示相对于延迟时间的信号功率分布，并根据所述计算的延迟分布图进行选择而将具有大信号功率的路径指派给手指部分，其中所述方法包括第一步骤，用于判断是否连续检测到同一个路径；第二步骤，用于在根据所述第一步骤的处理过程确认连续检测到同一个路径时检测当前检测的路径与先前检测的路径之间的变化；以及第三步骤，用于当根据所述第二步骤的处理过程已经指派给所述手指部分的所述各路径中具有最大变化的所述路径的变化大于/等于预定的变化阈值的时、如果检测到未指派给所述手指部分且具有高于/等于预定指派阈值的电平的新路径，则从所述手指部分中排除所述具有最大变化的路径并将所述新路径指派给所述手指部分。
6.如权利要求5所述的解调方法，其特征在于所述第三步骤的处理过程包括第四步骤，用于在已经指派给所述手指部分的所述各路径中具有最小接收电平的路径的电平高于/等于预定的指派排除阈值时，从所述手指部分中排除所述具有最大变化的路径并将所述新路径指派给所述手指部分，并且用于当具有最小接收电平的所述路径的电平低于所述指派排除阈值时，从所述手指部分排除所述具有最小接收电平的路径并将所述新路径指派给所述手指部分。
7.如权利要求6所述的解调方法，其特征在于所述第三步骤的处理过程包括第五步骤，用于当所述新路径的接收电平高于/等于可置换到所述手指部分的置换电平时、从所述手指部分排除所述具有最大变化的路径或所述具有最小接收电平的路径，并将所述新路径指派给所述手指部分。
8.如权利要求5所述的解调方法，其特征在于所述第二步骤的处理过程包括第六步骤，用于至少检测如下的变化中的任一种变化当前检测到的路径的定时与先前检测到的路径的定时之间的定时变化；以及当前检测到的路径的接收电平与先前检测到的路径的接收电平之间的电平变化。
9.如权利要求1所述的用于CDMA移动通信的解调电路，其特征在于在所述手指指派路径置换处理过程中，利用可以在所述路径比较部分确定的保护步骤数目来控制所述路径置换处理，而不是通过在所述检测部分计算变化来控制所述路径置换处理。
10.如权利要求5所述的解调方法，其特征在于在所述手指指派路径置换处理过程中，利用可以在所述第一步骤确定的保护步骤数目来控制所述路径置换处理，而不是通过在所述第二步骤计算变化来控制所述路径置换处理。
全文摘要
一种用于CDMA移动通信的解调电路,通过从所接收路径中选择无变化、稳定的路径并指派它们来防止接收质量的下降。当根据所接收信号计算延迟分布图,然后根据延迟分布图选择那些具有大功率的路径,并将其指派给手指部分时,路径比较部分检测是否连续地检测到同一个路径,并在连续地检测到同一个路径时计算部分计算当前检测到的路径与先前检测到的路径之间的定时变化,并且如果已经指派给手指部分的各路径内具有最大变化的路径的变化大于/等于变化阈值、当检测到未指派给手指部分且其电平高于/等于预定指派阈值时,则路径定时判断部分将新路径指派给手指部分,以替换具有最大变化的路径。
文档编号H04B1/69GK1369982SQ02103459
公开日2002年9月18日 申请日期2002年1月30日 优先权日2001年1月30日
发明者田村浩一 申请人:日本电气株式会社