专利名称：Cdma接收器sir信号的估计系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种SIR的精确估计，主要用于CDMA通信系统。
背景技术：
在3G蜂窝移动通信系统CDMA2000中，移动站(终端)需要向基站以800HZ的频率发送PCBS(能源控制位)，这样基站就可以进行FPC调整以调整其发射功率，PCB的二进制对应于功率提高或功率降低命令。为了确定发功率提高或是发功率降低命令，移动站(终端)会对入局信号传输进行SIR(信号干扰比)估计，并将其估计者与一预设值进行比较，如果该估计值高于预设值，则会向基站发出功率降低命令；反之，如果把估计者低于预设值，则会发出功率提高命令。
在电信中大家知道，SIR值等于所需信号的位能(Eb)除以干扰信号的频谱密度，干扰信号频谱密度包括了所有对信号造成损害的因素接收机前端的热噪，其它蜂窝单元的干扰以及本蜂窝单元的干扰。传统的方法是每个FINGER获得一个SIR估计值，然后对各个SIR求和从而取得最终SIR估计。
发明内容
设计目的将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，从合成的信号中取得精确的SIR估计值。
标准的移动站(终端)是一种RAKE接收器，这样的接收器对入局信号进行多次时间偏移(路径偏移)的解调，其中每个时间偏移都与信号到达接收器的路径相关。接收器对某一特定时间偏移进行调解的资源叫做FINGER。通常一个接收器有3或4个FINGER，这些FINGERS的最后输出已时序对齐，并最后合成为一个SIR值比单个FINGER输出要高得多的信号。
在CDMA系统中，每一个基站都会不间断地向移动站(终端)发送控制信号，在该基站服务区的移动站(终端)的接收器利用这些控制信号来帮助解调过程，控制信号层叠在有用的信号上，成为按一定路径到达移动站(终端)的复合信号的一部分，移动站(终端)的每一个FINGER都会将控制信号抽取出来，并将其用于不同FINGER输出信号的相位对齐，这样FINGER的输出就可以一致地合成到一起。
FINGER在将入局信号分离为控制信号以及数据信号以后，就可以用标准技术对数据信号进行Eb+Nt测量；然而由于数据信号是由未知数据调制而成，因此反Eb从Eb+Nt分离出来是困难的，类似的，标准技术还可被用于测量控制信号的能量+Nt，然而由于控制的形态已知，Nt就可以简单地从能量+Nt测量中分离出来。知道了Nt和Eb+Nt以后，很简单地以SIR＝Eb/Nt的公式计算出SIR值来。在以前的做法中，接收器的整体SIR是每一个FINGER的SIR的和。
当Nt值在不同的路径中有显著不同时，以前的近似取值方法表现不好，导致不准确的SIR估计，从而使快速前向功率控制算法的效率下降。如果SIR被低估，控制算法就会使得基站向有问题的用户发出过高的功率。由于在CDMA中同一个射频段由所有用户至上共享，于是就会造成对其它用户的过度干扰。另一方面，如果SIR被高估，基站没有向有问题的用户发出相应功率，语音/数据传输的质量就会降低。
其技术方案CDMA接收器SIR信号的估计，将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，而从合成的信号中取得精确的SIR估计值，即SIR＝Eb/Nt。原始I和Q数据首先通过一个求积器(QDS)把CDMA PN卷积码(spreading code)从信号中剔除，结果信号分成两路，一路送往Walsh Decover电路，取出有噪声的数据信号版本，另一路送往PilotDecover电路，取出有噪声的控制信号版本；Walsh Decover电路的输出数据与MRC权系数相乘剔除数据信号中的相位旋转，Pilot Decover电路的输出数据与MRC权系数相乘剔除控制信号中的相位旋转；数据信号及控制信号经过相位对齐及时间对齐，从不同FINGER出来的信号经数据合成器和控制合成器被合成起来；控制合成器的输出被送往extract QStream电路以隔离只携带干扰信号的控制信号，所有的平方和再除以N(样本数)，使compute Eb模块的计算时间与compute Nt模块的计算时间相同，最后得SIR＝Eb/Nt。
本实用新型与背景技术相比，将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，避免了背景技术中的不足之处，实现了从合成的信号中取得精确的SIR估计值，解决了人们长期以来想要解决而没有解决的技术难题。
图1是CDMA电信接收器的模块示意图。
具体实施方式
图1是CDMA电信接收器的模块图，该图介绍如何精确估计SIR的方法.图上只有1个FINGER，而且也只有与形成SIR估计值相关的部分被描述出来。
入局的原始I和Q信道数据是通过图上所没有显示的一系列标准接收器电路取得的天线，接收放大器，射频到中频混合器，接收通频(BANDPASS)过滤器，接收自动增益控制电路，IF-to-baseband混合器以及输出原始I和Q数据的模拟数据转换器。这些数据都由FINGER利用标准时间跟踪机制进行时序对齐.所有这些数据都是标准技术，不是CDMA所特有。附图1，原始I和Q数据首先通过一个求积器(QDS)把CDMA PN卷积码(spreading code)从信号中剔除，结果信号分成两路，一路送往Walsh Decover电路，取出有噪声的数据信号版本，另一路送往Pilot Decover电路，取出有噪声的控制信号版本。QDS、Walsh Decover和Pilot Decover电路在CDMA领域都是耳熟能详的，可以通过适当的实验制成。在信道估计模块中，控制信号经过过滤、形成复杂的conjugate。目前有许多种可能的复杂过滤器实现，每一种都会根据常见的MRC技术给出不同的权系数近似取值。信道估计模块的输出就是这些权系数。
基站的发射器一般把独立的数据放到I和Q信道中。然而，信道干扰使得这些信号相互干扰混合，Walsh Decover电路的输出数据据说是相位旋转的。这些相位旋转被标以“derotate data”名称的乘法所消除Walsh Decover电路的输出数据与MRC权系数相乘。同样的，PilotDecover电路的输出数据与MRC权系数相乘也剔除了控制信号中的相位旋转。
蜂窝CDMA系统的一个关键性质是控制信号只在I信道中传输，因此在解除相位旋转以后，所有需要的控制信号重又只在I信道中传输。从统计角度来说，信道干扰与损害对I信道与Q信道的影响是均等的，对数据信道以及控制信道也是如此。因此，消除相位旋转以后的控制信号Q信道就是数据信号所受干扰的精确表述。
一旦数据以及控制信号经过相位对齐以及时间对齐，从不同FINGER出来的信号就可以被合成起来，这个合成是通过叫”数据合成器”和”控制合成器”的电路完成的。数据位能Eb是利用标准技术(图上是“compute Eb”)从数据合成器的输出中计算出来的。如同图上等式所表示的，所有的复杂平方和(I信道和Q信道)被M除以得到Eb(这样就取得了M位流间隔内的平均值)。
控制合成器的输出被送往“extract Q stream”电路以隔离那些只携带干扰信号的控制信号。干扰的能量用与计算Eb相类似的方法得出所有的平方和再除以N(样本数)。M和N被合理选择从而使得“computeEb”模块的计算时间与“compute Nt”模块的计算时间相同。在CDMA系统中这个时间值是1.25毫秒。最后，一个除法电路计算出Eb/Nt，这个值就是所需的SIR估计值。
本实用新型要声明的是这个计算Nt的新方法，换句话讲，图1上标记为“derotate pilot”、“pilot combiner”、“extract Q stream”和“compute Nt”的模块图组成了CDMA系统中一个移动台(终端)对基站信号干扰的精确估计的新方法。本实用新型的主要改进是传统做法是每个FINGER获得一个SIR估计值，然后对各个SIR求和从而取得最终SIR估计；而我们的方法是将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，而从合成的信号中取得精确的SIR估计值。
需要理解到的是上述实施例虽然对本实用新型作了比较详细的叙述，但只是说明性的，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神的发明创造，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种CDMA接收器SIR信号的估计系统，其特征是将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，而从合成的信号中取得精确的SIR估计值，即SIR＝Eb/Nt。
2.根据权利要求1所述的CDMA接收器SIR信号的估计系统，其特征是原始I和Q数据首先通过一个求积器(QDS)把CDMA PN卷积码(spreading code)从信号中剔除，结果信号分成两路，一路送往WalshDecover电路，取出有噪声的数据信号版本，另一路送往Pilot Decover电路，取出有噪声的控制信号版本；Walsh Decover电路的输出数据与MRC权系数相乘剔除数据信号中的相位旋转，Pilot Decover电路的输出数据与MRC权系数相乘剔除控制信号中的相位旋转；数据信号及控制信号经过相位对齐及时间对齐，从不同FINGER出来的信号经数据合成器和控制合成器被合成起来；控制合成器的输出被送往extract Q Stream电路以隔离只携带干扰信号的控制信号，所有的平方和再除以N(样本数)，使compute Eb模块的计算时间与compute Nt模块的计算时间相同，最后得SIR＝Eb/Nt。
3.根据权利要求1或2所述的CDMA接收器SIR信号的估计系统，其特征是derotate pilot、pilot combiner、extract Q stream和compute Nt模块电路构成了CDMA系统中一个移动站(终端)对基站信号干扰的精确估计。
专利摘要CDMA接收器中利用控制信号进行SIR估计系统，主要用于CDMA通信系统。特点将控制信号与数据信号以相同的方法进行合成，而从合成的信号中取得精确的SIR估计值，即SIR＝E
文档编号H04W24/00GK2687961SQ0326493
公开日2005年3月23日 申请日期2003年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者汪力成, 高东杨 申请人:浙江华立通信集团有限公司