专利名称：应用于无线通信系统的路径搜寻方法及路径搜寻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搜寻信号的传送路径的方法与装置，特别涉及一种应用于无线通信系统以克服多路径传输的路径搜寻方法与路径搜寻装置。
背景技术：
由于个人移动通信系统的普及化，码分多任务(CDMA)通信系统越来越受到大家的注目，然而移动通信系统中多路径衰减(multi-path fading)的现象对通信品质的影响甚巨，因此移动通信系统多利用耙状接收器(rakereceiver)来克服多路径衰减的影响。
耙状接收器的基本运作原理是利用多个耙指追踪单元来接收多条路径上所检测到的接收信号，由于一传输信号在传输时是行经不同路径才被接收器所接收而通过不同的路径会产生不同的延迟时间，因此耙状接收器会在不同的时间点上接收到该传输信号行经不同路径所产生的衰减信号，所以就时间轴观之，耙状接收器的接收信号就像是具有多齿的耙，而每一个齿(亦即接收信号的峰值)代表该传送数据经过一条路径后衰减所产生的信号。
请同时参阅图1与图2，图1是现有传输信号20的示意图，而图2是对应图1所示的传输信号20的接收信号21的示意图。传输信号20是用来传送数据，其在时间t0具有一峰值，而当传输信号20经由三条不同路径到达一现有耙状接收机时，三条不同路径上所传递的传输信号20会造成一具有三个不同延迟时间与能量大小的峰值的接收信号21，因此现有耙状接收机进一步利用接收信号21的峰值数量来判断路径的数量，并且在时间点t1、t2、t3附近作更精密的检测，以分别撷取出3个分辨率较高且对应不同路径的接收信号。因此，现有耙状接收器中设置有一搜寻器用来粗略检测接收信号的峰值，并且依据峰值的位置决定一预定数目的路径，然后将每一条路径指派给一耙指追踪单元，以更精密地检测接收信号，最后再加权组合每一耙指追踪单元接收到的信号以还原原始的传输信号及其传送的数据。
然而，当上述接收信号21中某一接收路径的信号强度明显较其它路径为大，此时该接收路径所对应的信号很可能会影响经由其它接收路径传递的信号，而使得利用峰值机制来判定接收路径的方法产生误差，并且将错误的路径信息分派给耙指追踪单元；或者当两接收路径所对应的信号峰值在接收时间上太过相近时，由于相互的影响也会在判断接收路径时产生误差。为了解决此一问题，系统必须扩大耙指追踪单元的检测范围，同时也要增加后续的运算量以便维持耙状接收器的精确度。
发明内容
因此，本发明的主要目的之一在于提供一种克服多路径传输的路径搜寻方法，来降低路径搜寻的运算量同时维持一较佳的精确度，以解决上述的问题。
依据本发明，其是揭露一种路径搜寻方法，用来对一多路径信号决定多个接收信号，该接收信号是在多路径信号传输(multi-path propagation)的环境下所接收。该路径搜寻方法包含有依据该多路径信号的最高峰值决定一第一检测路径；依据该多路径信号与该第一检测路径决定一第二检测路径，其中该第二检测路径在该多路径信号中具有一次高峰值；以及依据该第一检测路径以及该第二检测路径产生一第一接收路径，一第二接收路径。
依据本发明，其另揭露一种路径搜寻装置，用来对一多路径信号决定多个接收信号，该接收信号是在多路径信号传输(multi-path propagation)的环境下所接收。该路径搜寻装置包含有一接收模块，用来依据该多路径信号的最高峰值决定一第一检测路径，并且依据该第一检测路径与该多路径信号决定一第二检测路径；以及一初始搜寻模块，电连接至该接收模块，用来依据该第一检测路径以及该第二检测路径产生一第一接收路径，以及一第二接收路径。
本发明路径搜寻方法与路径搜寻装置可在决定第一检测路径后，利用一反馈机制决定第二检测路径，并且在维持一较低的系统运算量的情况下，提高路径搜寻的精确度。
图1为现有传输信号的示意图。
图2为对应图1所示的传输信号的接收信号的示意图。
图3为本发明路径搜寻方法的一实施例的流程图。
图4为本发明路径搜索装置的一实施例的功能方块示意图。
附图符号说明
具体实施方式
请参阅图3，图3是本发明路径搜寻方法的一实施例的流程图。本发明路径搜寻方法是应用于一码分多任务系统(code division multiplexaccess，CDMA)的耙状接收器，其运作包含有下列步骤步骤101开始；步骤103接收一多路径信号Rmultipath；步骤105选择搜寻的方式，若选择初始搜寻，则执行步骤107；若选择微调搜寻则，则执行步骤106；步骤106针对每一条参考路径产生多条待选路径，接着进行步骤113；步骤107依据多路径信号Rmultipath的最高峰值决定第一条检测路径P1，并且利用一反馈机制决定后续的检测路径P2、P3、...、Pn；步骤109将检测路径P1、P2、...、Pn与多条参考路径配对；步骤111依据检测路径P1、P2、...、Pn与所对应的参考路径，产生多条待选路径；步骤113针对同一参考路径的所有待选路径，计算其与一预定信号的相关性，以选择相关性最高的待选路径来作为接收路径；步骤115是否继续进行路径搜寻？若是，则进行步骤119；否则，执行步骤121；步骤119依据接收路径来重新设定参考路径，接着回到步骤103；步骤121结束。
如图中所示，当一耙状接收器接收到一多路径信号Rmultipath后，耙状接收器中的搜寻器(searcher)首先需判断要进行哪一种搜寻方式。假设先进行初始搜寻，此时搜寻器会先找出多路径信号Rmultipath的最高峰值，并且将最高峰值所对应的时间点设为检测路径P1；接着，依据检测路径P1自多路径信号Rmultipath中撷取出一接收信号并且重整(reconstruct)该接收信号，然后从多路径信号Rmultipath中移除该接收信号的组成成分，并再一次检测多路径信号Rmultipath此时的最高峰值，并且将最高峰值所对应的时间点设为另一检测路径P2，如此反复进行以找到多路径信号Rmultipath中所有的检测路径P3、...、Pn。上述过程即为步骤107中所执行的反馈机制。
请注意，由于码分多任务系统所收发的信号是与一预定信号具有高相关性，例如一假序列(pseudo sequence)，所以本发明路径搜寻方法亦可以在找出检测路径P1、P2、...、Pn之后，另外产生一条增补路径Pn+1(complementarypath)来当作一检测路径使用。由于增补路径Pn+1上的信号与该预定信号的相关性(correlation)极低(例如小于0.1)，当找到的检测路径数量小于搜寻器预定的检测路径数量时，就可以利用增补路径Pn+1来解决路径数不足的问题，亦即，可避免因为引进错误的路径信息而进一步影响耙状接收器的操作正确性。
当检测路径确定后，搜寻器将参考路径与检测路径P1、P2、...、Pn互相配对(步骤109)，所以此时参考路径的数量应与检测路径的数量相同。一般而言，参考路径是上一次进行路进搜寻后所产生的接收路径，如果本次初始搜寻并无前次纪录可以参考则可以省略排列的动作直接进行步骤111。举例来说，假设检测路径与参考路径的数量皆为3(亦即n等于3)，参考路径为{0，8，16}，检测路径为{7，16，1}，其中{0，8，16}以及{7，16，1}皆代表路径所对应的接收时点，亦即图1中的时间点t1、t2、t3，并且依据峰值的高低来排列，由此可知参考路径{0}所对应的信号强度最大，参考路径{8}次之，而参考路径{16}的信号强度最小，且检测路径亦符合此一原则。
本发明路径搜寻方法会先将检测路径{7，16，1}与参考路径{0，8，16}做适当的配对，使得检测路径{1}对应到参考路径{0}；检测路径{7}对应到参考路径{8}；而检测路径{16}对应到参考路径{16}，然后再分别将检测路径与其所对应的参考路径延展成数条待选路径。假设是左右各加一，则检测路径{1}与参考路径{0}所产生的待选路径为{-1，0，1，2}；检测路径{7}与参考路径{8}所产生的待选路径为{6，7，8，9}；检测路径{16}与参考路径{16}所产生的待选路径为{15，16，17}。由于现有技术中并不会对检测路径进行排列即产生待选路径，则待选路径的数量会大幅增加，承上例此时检测路径{7}会与参考路径{0}配对，以产生待选路径{1，0，1，5，6，7，8}；检测路径{16}会与参考路径{8}配对，以产生待选路径{7，8，9，10，15，16，17}；检测路径{1}会与参考路径{16}配对，以产生待选路径{-1，0，1，2，15，16，17}，因此可明显得知本发明路径搜寻方法所产生的待选路径的数量远小于现有技术的做法。
本实施例中，将检测路径与参考路径配对的方式是先将检测路径{7，16，1}轮流减去参考路径为{0，8，16}并且取其绝对值，其详细运作请参考下列方程式|7-0||16-0||1-0||7-8||16-8||1-8||7-16||16-16||1-16|=71611879015]]>方程式(一)然后找出其中最小的元素，并将其所在的行与列上所有元素设为一极大值(例如100)，如此重复两次，便可得到下列结果。
71001110071000100⇒100100111001001000100]]>由于其中非100的数值“0”、“1”、“1”是由“16减16”、“7减8”、以及“1减0”产生，因此可知检测路径{16}对应到参考路径{16}；检测路径{7}对应到参考路径{8}；而检测路径{1}对应到参考路径{0}。
接着，搜寻器会对所有的待选路径进行相关性运算，并且自对应同一检测路径的所有待选路径中选择相关性最高的待选路径来作为一接收路径，并且将每一检测路径所对应的接收路径一一分派给耙指追踪单元以进行后续的检测动作，最后，再依据目前所得到的接收路径来重新设定下次搜寻所使用的参考路径。由于从多个待选路径中选择一接收路径的做法是为业界所现有，故其详细操作在不影响本发明揭露的情形下予以省略。
当选择微调搜寻时，搜寻器则省略依据峰值产生检测路径的步骤，直接将每一参考路径扩展成数条待选路径(步骤106)，其优点在于当耙状接收器的外部环境变化情形较小时，每一次检测的结果可能变化不大，所以可以直接利用已知的参考路径来搜寻一较佳的接收路径。因此，在设计系统时可以随机选择执行初始搜寻以及微调搜寻，或者依据后续检测的错误率来决定所需启用的搜寻机制，甚至依据一预定比例值来执行初始搜寻以及微调搜寻，然后依据后续检测的错误率来调整该比例值，均属本发明的范畴。
请参阅图4，图4是本发明路径搜索装置200的一实施例的功能方块示意图。路径搜索装置200是用来执行上述路径搜索方法，如图中所示，路径搜索装置200中设置有一接收模块210、一初始搜寻模块230、一微调搜寻模块250、一控制模块270以及一路径选择模块290。控制模块270是用来发出一控制信号Sc1以致能(enable)初始搜寻模块230或发出一控制信号Sc2以致能微调搜寻模块250。初始搜寻模块230中设置有一路径组合单元232以及多个待选路径产生单元2341、...、234n，而微调搜寻模块250中则设置有多个待选路径产生单元2521、...、252n。接收模块是用来依据多路径信号Rmultipath产生检测路径P1、P2、...、Pn，并且传送至初始搜寻模块230，由路径组合单元232会将检测路径P1、P2、...、Pn以及多条参考路径Pref1、Pref2、...Prefn予以配对，然后传给多个待选路径产生单元2341、...、234n。然后待选路径产生单元2341、...、234n会依据输入的参考路径与检测路径产生多条待选路径P1，1、P1，2、...、P1n、...、Pn，1、Pn，2、...Pn，n。而待选路径产生单元2521、...、252n则是直接利用参考路径Pref1、Pref2、...Prefn产生多条待选路径P1，1、P1.2、...、P1，n、Pn，1、Pn，2、...Pn，n。最后，路径选择模块290会从待选路径P1，1、P1，2、...、P1，n、...、Pn，1、Pn，2、...Pn，n中选择出接收路径P1’、P2’、...、Pn’，并且依此产生下次路经搜寻的参考路径Pref1’、Pref2’、...Prefn’。
相较于现有技术，本发明路径搜寻方法与路径搜寻装置是利用反馈机制来产生多条检测路径以提高路径搜寻的正确性，同时利用将参考路径与检测路径配对的方式来减少待选路径的数量，以大幅降低耙状接收器的运算量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种路径搜寻方法，用来依据一多路径信号决定多个接收信号，该多路径信号是在多路径信号传输的环境下所接收，该路径搜寻方法包含有依据该多路径信号的最高峰值决定一第一检测路径；依据该多路径信号与该第一检测路径决定一第二检测路径，其中，该第二检测路径在该多路径信号中具有一次高峰值；以及依据该第一检测路径以及该第二检测路径产生一第一接收路径，一第二接收路径。
2.如权利要求1所述的路径搜寻方法，其中，决定该第二检测路径的步骤包含有重整该第一检测路径所对应的第一接收信号；自该多路径信号中移除该第一接收信号以产生一残余信号；以及依据该残余信号的最高峰值来决定该第二检测路径。
3.如权利要求1所述的路径搜寻方法，其中，产生该第一接收路径与该第二接收路径的步骤另包含有自多条参考路径中选择相近于该第一检测路径的一参考路径来作为一第一参考路径；自多条参考路径中选择相近于该第二检测路径的一参考路径来作为一第二参考路径；依据该第一检测路径与该第一参考路径产生多条第一待选路径，并且自该多条第一待选路径决定该第一接收路径；以及依据该第二检测路径与该第二参考路径产生多条第二待选路径，并且自该多条第二待选路径决定该第二接收路径。
4.如权利要求3所述的路径搜寻方法，其中，产生该第一接收路径与该第二接收路径的步骤可在前次路径搜寻所对应的信噪比小于一预定数值时执行。
5.如权利要求3所述的路径搜寻方法，其中，决定该第一接收路径的步骤另包含有计算该多个第一待选路径与一预定信号的相关性，并且依据该多个第一待选路径的最高相关值自该多个第一待选路径中决定该第一接收路径；以及决定该第二接收路径的步骤另包含有计算该多个第二待选路径与该预定信号的相关性，并且依据该多个第二待选路径的最高相关值自该多个第二待选路径中决定该第二接收路径。
6.如权利要求1所述的路径搜寻方法，其中，产生该第一接收路径与该第二接收路径的步骤另包含有依据多条参考路径的一参考路径产生多条第一待选路径，并且自该多条第一待选路径决定该第一接收路径；以及依据多条参考路径的一参考路径产生多条第二待选路径，并且自该多条第二待选路径决定该第二接收路径。
7.如权利要求6所述的路径搜寻方法，其中，产生该第一接收路径与该第二接收路径的步骤可在前次路径搜寻所对应的信噪比不小于一预定数值时执行。
8.如权利要求6所述的路径搜寻方法，其中，决定该第一接收路径的步骤另包含有计算该多个第一待选路径所对应的多个第一信号与一预定信号的相关性，并且依据该多个第一信号的最高相关值自该多个第一待选路径中决定该第一接收路径；以及决定该第二接收路径的步骤另包含有计算该多个第二待选路径所对应的多个第二信号与该预定信号的相关性，并且依据该多个第二信号的最高相关值自该多个第二待选路径中决定该第二接收路径。
9.如权利要求2所述的路径搜寻方法，其中，决定该第二检测路径的步骤另包含有依据一增补路径产生一第三检测路径，其中，该增补路径所对应的第三信号与一预定信号的相关值是低于一临界值。
10.如权利要求1所述的路径搜寻方法，其是应用于一码分多任务系统。
11.一种路径搜寻装置，用来对一多路径信号决定多个接收信号，该接收信号是在多路径信号传输的环境下所接收，该路径搜寻装置包含有一接收模块，用来依据该多路径信号的最高峰值决定一第一检测路径，并且依据该第一检测路径与该多路径信号决定一第二检测路径；以及一初始搜寻模块，电连接至该接收模块，用来依据该第一检测路径以及该第二检测路径产生一第一接收路径，以及一第二接收路径。
12.如权利要求11所述的路径搜寻装置，其中，该接收模块是自该多路径信号中移除该第一检测路径所对应的接收信号以产生一残余信号，并且依据该残余信号的最高峰值决定该第二检测路径。
13.如权利要求11所述的路径搜寻装置，其中，该初始搜寻模块包含有一路径组合单元，电连接至该接收模块，用来选择较相近于该第一检测路径的一参考路径作为一第一参考路径，以及选择较相近于该第二检测路径的一参考路径作为一第二参考路径；一第一待选路径产生单元，电连接至该接收模块与该路径组单元，用来依据该第一检测路径与该第一参考路径产生多条第一待选路径，并且自该多条第一待选路径中决定该第一接收路径；以及一第二待选路径产生单元，电连接至该接收模块与该路径组单元，用来依据该第二检测路径与该第二参考路径产生多条第二待选路径，并且自该多条第二待选路径决定该第二接收路径。
14.如权利要求13所述的路径搜寻装置，其中，该第一待选路径产生单元是依据该多个第一待选路径与一预定信号的相关性来决定该第一接收路径；以及该第二待选路径产生单元是依据该多个第二待选路径与该预定信号的相关性来决定该第二接收路径。
15.如权利要求13所述的路径搜寻装置，其另包含有一微调搜寻模块，用来依据多条参考路径的一第一参考路径产生多条第一待选路径，并且自该多条第一待选路径中决定该第一接收路径，以及依据该多条参考路径的第二参考路径产生多条第二待选路径并且自该多条第二待选路径中决定该第二接收路径；以及一控制模块，用来选择性地致能该微调单元或该初调单元。
16.如权利要求15所述的路径搜寻装置，其中，该微调搜寻模块包含有一第一待选路径产生单元，用来依据该多个第一待选路径与一预定信号的相关性来决定该第一接收路径；一第二待选路径产生单元，用来依据该多个第二待选路径与该预定信号的相关性来决定该第二接收路径。
17.如权利要求11所述的路径搜寻装置，其中，该粗调路径搜寻单元是依据一增补路径产生一第三检测路径，其中，该增补路径所对应的第三信号与一预定信号的相关值是低于一临界值。
18.如权利要求11所述的路径搜寻装置，其是应用在一码分多任务系统。
全文摘要
一种路径搜寻方法，用来对一多路径信号决定多个接收信号，该多路径信号是在多路径信号传输的环境下所接收。该路径搜寻方法包含有依据该多路径信号的最高峰值决定一第一检测路径；依据该多路径信号与该第一检测路径决定一第二检测路径；以及依据该第一检测路径以及该第二检测路径产生一第一接收路径与一第二接收路径，其中该第二检测路径在该多路径信号是对应一次高峰值。
文档编号H04B7/08GK1797972SQ20041008196
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者徐健 申请人:明基电通股份有限公司