专利名称：识别编码通信信号的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收编码通信号，特别涉及一种从多个接收到的编码通信信号中识别一个特定编码通信信号的方法和装置。
利用编码信号的通信系统是本领域众所周知的。这样一种的系统例如在电信工业协会/电子工业协会暂行标准95(TIA/EIA IS—95下文称为“IS—95”)中提到过。根据IS—95，直接序列码分多址(DS—CDMA)系统中所使用的编码通信信号包括DS—CDMA信号，它从各基地现场(base site)覆盖区内正在进行通信的通信单元例如移动式或便携式无线电话机发送到该系统的各基地现场具有一个共用1.25MHz带宽。每个DS—CDMA信号含有与特定基地现场有关的伪噪声(PW)序列和正在通信的通信单元的标识码。
在一个典型的通信期间，正在通信的通信单元经常在支持通信的基地现场的覆盖区内旅行。因发射信号多径传播通常使这样的移动导致通信单元向基地现场发送的通信信号产生衰落。众所周知，多径传播是由附近的散射体例如建筑物或大石头反射该发射的信号造成的。这些反射使原始发射信号产生了多个复制品并在各种各样的时间到达基地现场，这些时间与这些复制品行进的有效传播距离有关。该原始发射信号和多径复制品典型地称为“原始发射信号的多径信号”。
在一个DS—CDMA系统例如IS—95所述的系统中，多径传播通常使来自每个正在发射的通信单元发射的多径信号在基本上相同的时间或至少在一个共同的时间间隔内到达基地现场。IS—95系统把DS—CDMA信号划分多个20毫秒帧，它们包含16个功率控制组，每个功率控制组又细分为6个调制的所谓的沃尔什(Walsh))符号时间间隔。每个沃尔什符号时间间隔约为208微秒。鉴此，在这种帧结构的情况下，来自每个正在发射的通信单元的几个多径信号可能在一个沃尔什符号时间间隔期间到达基地现场。每个沃尔什符号时间间隔通常含有一个沃尔什符号的数字信息，这是本领域公知的。
为解调来自每个通信单元的发射信号，基地现场的接收机须先识别来自每个通信单元的多径信号，然后选择最佳多径信号来解调。为识别一个特定的多径信号，基地现场初始接收并存储含在一个沃尔什符号中的信息，然后基地现场产生出该信息的相应的PN序列，并使该信息与含在该沃尔什符号内的一个初始时间偏移时接收的信号中的PN序列相关，以产生一个相关能量。该初始时间偏移典型地是根据通信单元与基地现场之间理论上的最小距离来选择的。
一获得第一相关能量，基地现场就在下一沃尔什符号期间提前进到该相同的偏移，并计算出相应的相关能量。这种提前和计算(或搜索)过程在一个选定个数的沃尔什符号期间继续进行，典型地直到这个个数，该个数含在一个功率控制组中。沃尔什符号的数量取决于被搜索的信号是的业务信号(即语音或数据)还是DS—CDMA系统中一个通信单元在登记期间所使用的前置信号，一个具体的偏移用于该尔什符号。当被搜索的信号是业务信号时，偏移被用于该功率控制组中的所有6个沃尔什符号；而当被搜索的信号是前置信号时，偏移仅用于两个沃尔什符号。
一把初始偏移用于适当数量的沃尔什符号，基地现场就更改该偏移并重复该过程，直到它寻找到它的服务覆盖区中从一个通信单元发射出的一个或多个多径信号时为止。根据该初始偏移和通信单元的发送所越过的传播距离，该基地现场在获得解调的多径信号之前一般必须迭代几个偏移。为此，这种搜索过程可经常导致高效解调时间(即搜索和随后解调的时间)，特别是对于接受到的业务信号。高效解调时间对于保持一个特定的接收误码率所要求的比特能量与噪声之比的性能强加了一个不希望有的上限。这个上限阻碍了DS—CDMA系统在不损害基地现场的接收误码率(即信号质量)的情况下提高其能力。
据此，现在需要一种能够从多个接收到的编码通信信号中识别出一个特定的编码通信信号并能显著减少执行识别所需的搜索时间的方法和装置。进一步讲，这种方法和装置改进了对于一个给定误码率的比特能量与噪声之比，这对现有技术是一种改进。
图1示出一个使用本发明的通信系统。
图2示出根据本发明的由一个通信单元以特定CDMA帧率(frame rate)发射的功率控制组。
图3示出根据本发明的用于确定接收到的多径信号的有关信号的度量值的参考序列和接收到的伪噪声序列。
图4示出根据现有技术方法在一个功率控制组上的一个搜索窗中得到的多径信号的相关能量水平。
图5示出在图4所示的单一搜索窗中得到的总相关能量。
图6示例性地示出根据本发明在一个功率控制组上的多个搜索窗中得到的多径信号的相关能量水平。
图7示出图6所示的多个搜索窗中得到的总相关能量。
图8示出根据本发明在多个搜索窗中得到的总相关能量以表示捕获的峰值能量和局部能量的最大值。
图9示出根据本发明的接收编码通信信号的接收机。
图10示出含在图9的接收机中的存储器装置和处理器的优选实施例。
图11示出根据本发明的由接收机执行的各步骤的逻辑流程图例子。
总地讲，本发明概括一种用于从多个接收到的编码通信信号中识别一个特定编码通信信号的方法和装置。一个接收编码通信信号的接收机包括一个存储器装置和一个处理装置。存储器装置存储含在多个调制符号时间间隔期间接收到的编码通信信号内的信息，以产生已存储信息。然后，处理装置搜索该存储信息，以识别特定的编码通信信号。本发明按这种方法识别出特定的编码通信信号，显著地减少了识别特定的接收到的编码通信信号中的一个或多个多径信号所需的平均时间。鉴此，与使用现有技术的搜索和解调技术解调一个编码通信信号所用的有效时间相比较，本发明减少了该特定编码通信信号的解调所需的有效时间。
参考图1—11详细说明本发明。图1示出一个使用本发明的通信系统100。该通信系统100包括一个基地现场101和一个或多个通信单元103、104(仅示出两个)。通信系统100最好是包括一个直接序列码分多址(DS—CDMA)蜂窝通信系统(例如在TIA/EIAIS—95中提出的系统)。但本发明也可以同样地用于跳频通信系统(例如那些用于家用个人通信系统(PCS)中的一些)。在蜂窝通信系统中，基地现场101利用已知技术与公共交换电话网(PSTN)105连接。
基地现场101最好含有一个接收机，接收来自在基连接101覆盖区内通信单元103、104的编码通信信号；一个发射机，向通信单元103、104发送编码通信信号；以及适当的接口，设在PSTN105与接收机和发射机之间。一种优选基地现场接收机将在下文结合图9详细说明。每个通信单元103、104最好含有一个移动式或便携式无线电话机、一个移动式或便携式双向无线设备或其它双向通信设备，例如一台具有射频(FR)发送和接收能力的计算机。
在优选的DS—CDMA系统100中，编码通信信号含有DS一CDMA通信信号107和108，在通信单元103、104和基地现场101之间通过RF信道传输。在另一种跳频通信系统中，编码通信信号含有慢跳频(SFH)通信信号(每跳多个调制符号时间间隔)，或快跳频(FFH)通信信号(每个调制符号时间间隔多次跳)。RF信道包括一个上行链路(从通信单元103、104至基地现场101)和一个下行路链(从基地现场101至通信单元103、104)。在一个优选的实施例中，上行链路包括规定的带宽(例如IS—95中规定的1.25MHz)，由通信单元103、104共同使用，由基地现场向基地现场101发送多个编码通信信号107、108(在本例中为DS—CDMA信号)。每个DS—CDMA通信信号107、108包括一个与基地现场101有关的伪噪声序列和一个用于特定通信单元103、104的识别码。
如上所述，例如因建筑物之类的邻近散射体109、110对发送信号107、108的反射使每个通信单元103、104的旅行运动导致DS—CDMA通信信号107、108的衰落和多径传播。衰落和多径传播现象产生了由通信单元103、104发射的DS—CDMA通信信号107、108的多径信号复制品119、120。因多径传播的固有性质使发射信号107、108和多径复制品119、120在对应于发射信号107、108和多径复制品119、120的传播距离111—113、115—117的不同时间到达基地现场101。例如在到达基地现场101之前，多径复制品119跨越传播距离112和113；而发射信号107跨越传播距离111。鉴此，当基地现场101接收DS—CDMA通信信号107、108、109、120时，它搜索接收到的信号107、108、119、120的集体，以便从该集体中区分出每个通信单元的发射信号(例如107、119)，如下文所描述的那样。请注意，在一个多径环境中，发射107、108和它们各自的多径信号复制品119、120一起统称为“发射通信信号107、108的多径信号”(例如107、119和108、120)。
现在参考图2—8，在基地现场101接收到的一个特定的DS—CDMA通信信号107的多径信号(例如107、119)可以根据本发明的一个优选实施例按如下方式来识别在一次通信中，在一个或多个时间帧201期间通信单元103、104集体地在RF信道的上行链路上发射它们各自的DS—CDMA通信信号107、108。在一个优选实施例中，每个时间帧201被划分为信息的16个功率控制组(0—15)，其中每个功率控制组占时间帧201的十六分之一，如图2中所示。每个功率控制组(例如203)又细分为多个正交符号集，例如调制符号或沃尔什符号(WS(n))。
在一个优选实施例中，每个功率控制组203含有六个沃尔什符号(例如210)，其中每个沃尔什符号210占据大约208微秒的调制符号时间间隔。每个沃尔什符号210进一步含有64个沃尔什时片(Chip)或相当于256个伪噪声(PN)时片，根据IS—95，每个PN时片最好含有大约813毫微秒。根据通信活动性(例如话音活动性)的量值，DS—CDMA通信信号可以使用四个可能的帧率(framerate)205—208之中的一个从通信单元103、104发射出去。例如，在通信单元103、104的用户正在讲话时可以使用全率(full rate)发送205，即在所有16个功率控制组期间为DS—CDMA通信信号提供发射。而在实际上沉寂时段期间可以使用1/8率发送208，仅在功率控制组2和9期间提供发送。
一旦从通信单元103、104接收到编码多径信号107、108、119、120，基地现场101的接收机就把含在多个调制符号时间间隔(例如沃尔什符号210)期间接收到的多径信号107、108、119、120内的信息(例如数字化的语音或数据)存储起来。在一个优选实施例中，接收机存储包含在一个完整的功率控制组203中的信息。一存储信息，接收机就搜索已存储的信息，以识别与一个特定通信单元103的发送有关的多径信号(例如，107、119)。在一个优选实施例中，该搜索连续地在多个搜索窗上被执行，每个搜索窗相对于关一个搜索窗有一个时间上的偏移。该搜索过程参考图3—8再详细说明。
图3示出根据本发明在搜索过程期间为了确定接收到的多径信号107、108、119、120的有关信号度量所使用的参考序列和接收到的PN序列301、303、305。有关的信号度量最好包括接收到的PN序列303和305的相关能量。相关能量确定过程起始于产生一个基本现场参考PN序列301，并使参考序列301与在特定时间偏移接收到的多径信号107、108、119、120的PN序列(例如303、305)相关，以为接收到的PN序列303、305获得相关能量。相关能量最好通过在预定时段(例如一个调制符号时间间隔)上在特定的取样时间(t0—t13)对基地现场的参考PN序列301和接收到的PN序列303、305取样，并在每个取样时间计算相应的能量。例如，在取样时间t6，参考序列301和匹配的(或者说同相的)接收到的PN序列303之间的相关能量是1(即，＋1×＋1)，而参考PN序列301和接收到的偏移PN序列305之间的相关能量是-1(即，-1×＋1)。
然后，将特定取时间获得的相关能量在取样时段内求和，以获得每个接收到的PN序列303、305的相关能量。这样，对于图3所示的接收到的PN序列303、305而言，匹配的PA序列303的相关能量是14，而偏移一个PN时片的PN序列305的相关能量是-2。为此，在接收到的PN序列305在时间上偏离参考PN序列301时，与序列305有关的相关能量实际上将小于匹配序列303的相关能量。
图4示出根据现有技术方法的在一个功率控制组中得到的多径信号的相关能量水平401—406。如图4所示和如上文在背景技术部分所述的，现有技术识别通信单元103所发射的一个或多个多径信号107、119的过程包括接收信息的第一个沃尔什符号210和确定与通信单元相对于基地现场101的理论距离有关的时间偏移408。是如结合图3描述的那样，通过延迟参考PN序列301一个时间偏移408并计算出相关能量，来确定在时间偏移408接收的一个多径信号(例如119)的相关能量401。
基地现场101的接收机接续地确定基地现场101接收到的功率控制组的剩余沃尔什符号中的相关能量。后续的相关能量402—406是通过使先前确定的时间偏移408提前相应的调制符号时间间隔(例如沃尔什符号)来确定的。这样，现有技术的解决方案获得了在每个沃尔什符号中相同时间偏移处的功率控制组的全部沃尔什符号中的相关能量401—406。其结果是，在现有技术中的用于搜索一个特定的发射的业务(例如语音)信号的多径信号的搜索窗含有一个单一的时间偏移408用于功率控制组中每个沃尔什符号。
一得到所有的六个相关能量401—406，就对相关能量401—406求和，以累计功率控制组中的选定时间偏移408的总相关能量(图5中的501)。但应注意，在功率控制组中在选定时间偏移408处得到的相关能量41—406未必能提供每个功率控制组中的最高的总相关能量501。鉴此，利用现有技术，须获得多个偏移(亦即搜索窗)的相关能量401—406，才能识别一个特定的发射的DS—CDMA通信信号的一个多径信号。例如，一个多径信号的时间位置须获得10个偏移(一种典型的方案)的相关能量，现有技术的方法需要大约10个功率控制组的搜索时间，或根据IS—95对于一个20ms帧时间约为12.5毫秒。
图6示例性示出根据本发明的在一个功率控制组中获得的接收的多径信号的相关能量水平601—606、610—515、620—625。与现有技术对比，本发明通过确定多个调制符号时间间隔在不同的时间偏移608、618、628处的相关能量来接收和存储包含于多个调制符号时间间隔(例如6个沃尔什符号)中的信息，并搜索多个调制符号时间间隔。通过把基地现场的参考PN序列延迟相应的时间偏移608、618、628(例如延迟二分之一个PN时片)，并计算出每个沃尔什符号中的相关能量(例如601)来获得在每个时间偏移608、618、628处的相关能量，这如上文结合图3所述的那样。
累计相关能量601—606、610—615、620—625、并与在相应于偏移608、618、628处得到的各个相关能量相加，以产生功率控制组中的多个搜索窗(即在多个偏移608、618、628)内的总相关能量(图7中的701—703)。在一个优选实施例中，只有满足或超过一个预定阈值(Et)的相关能量组才被用于确定总相关能量。例如，通过把在功率控制组中偏移608处得到的并且满足或超过阈值电平的相关能量601、605相加，确定了在对应于偏移608的搜索窗中的总相关能量701。
图8示出根据本发明的在我个搜索窗中获得的总相关的能量801—808、810—813，以表示获得的峰值能量和局部能量的最大值。在得到多个搜索窗中的总相关能量801—808、810—813之后，根据它们的能量值选出一组总相关能量801—808、810—813。在一个优选实施例中，最佳的八个总相关能量801—808包括在该组中，并代表从搜索得到的峰值能量。该组中的峰值能量对应于接收机在特定时间偏移接收到的多径信号。除了识别峰值能量之外，总相关能量也被用于识别一组局部能量最大值(例如802、803、804、806—808、810—813)。每个局部能量最大值最好是通过选择在一个预定时间间隔中的(例如，在三个时间偏移中)最佳能量水平来确定的。因在一个衰落环境中正在发射的通信单元的移动会引起当前偏移处总相关能量劣化，故这时局部能量最大值可被用于识别后续搜索的可能的起始偏称。在一个优选实施例中，处理峰值能量和对应局部量大值的能量，以获得偏移，用于解调。
通过使用本发明的方法，在多个调制符号时间间隔期间接收的多径信号可以在多个偏移上进行评估以识别最佳偏移，根据这个最佳偏移，可以在最我包括一个功率控制组(即，每IS—95 1.25ms)的时间内解调。鉴此，在上述讨论的有关图4讨论的十个偏移搜索的例子中，本发明减少了现有技术的搜索时间和有效解调时间达十倍以上。此外，与现有技术的相应方法相比，因在解调中使用的最佳多径信号的更好的识别方法使本发明的搜索和解调技术提供了一种在一个特定误码率(BER)下的改进了的比特能量与噪声之比(Eb/No)。因本发明的较快的搜索过程减少了由于在搜索时间中衰落而在接受的信号中产生额外噪声的机会，故Eb/N。得到改善。例如，为了维持1％的接收误码率，本发明要求比现有技术方法的Eb/N。低0.6dB。这种对所要求的Eb/No的减小与该误码率的要求下增加了系统的能力有关。
请注意，尽管上述讨论是关于在基地现场101识别来自通信单元103、104的上行链路发送的多径信号，但本发明也可以用于在通信单元103、104识别来自基地现声101的下行链路发送的多径信号(例如，当在基地现场101采用发射分集技术时)。还请注意，虽然优选实施例利用能量水平来识别用于解调的所需偏移，但接收到的沃尔什符号的量值可以有选择性地包括用于识别接收到的多径信号的相关信号度量值。用以确定一个沃尔什符号量值的过程是本领域的公知技术。
图9示出根据本发明的接收编码通信信号的接收机900。接收机900包括一个天线结构901、一个信号接收机903、一个存储器装置905、一个处理器907、一个定标装置909、一个解调器911和一个组合器913。天线结构901最好是包含两个分集式天线，但也可以使用一个天线。信号接收机903最好是包括已知的接收机前端和后端电路(例如放大器、滤波器、振荡器、下变频器和模/数转换器)。存储器装置905、处理器907、定标装置909、解调器911和组合器913最好贮存在一个应用专门集成电路(ASIC)中。存储器装置905和处理器907的优选实施例将在下文参照图10详细说明。定标装置909由控制线915连接到处理器907，并最好包括一个乘法器、一个寄存器和一个状态机(state machine)。解调器911由控制线路917连接到处理器907，并最好包括与实行快速哈达玛变换(FHT)有关的已知的数字硬件。
根据本发明接收机900按如下方式操作天线结构901接收多径信号，并随后传给信号接收机903。信号接收机903处理接收的信号，最好向存储器装置905提供接收的信号取样基带表示物的功率控制组。存储器装置905存储如上结合图2所述的在两个或多个调制符号时间间隔期间在基带表示物中包含的信息。存储器装置905然后把存储的信息提供给处理器907，在已存储的信息被以搜索获得与如上述的、与接收到的多径信号有关的时间偏移和能量。处理器的详细操作将以下文参考图10说明。
信号接收机903除了把基带表示物提供给存储器装置905之外，还根据处理器907提供的时间偏移解扩展编码通信信号，以提取包含在每个沃尔什符号中的64个沃尔什时片。信号接收机903把已解扩展信号提供给定标器909。定标器909根据在相应的搜索窗中获得的总相关能量对每个已解扩展的多径信号加权。随后定标器909将已加权的解扩展多径信号传送到解调器911，在那里解调每个已解扩展信号，接着再传送到组合器913。组合器913利用已知的技术组合被解调的多径信号，来恢复出与接收到的多径信号有关的特定的编码通信信号。组合器913把恢复后的编码通信信号提供给剩余反向信道电路系统(例如软判决电路、卷积译码器等)作下一步处理。在一个优选实施例中，不使用定标器909，而把解扩展信号从信号接收机903直接送至解调器911。
图10示出包含在图9所示的接收机900的存储器装置905和处理器907。在该优选实施例中，存储器905含有一个RAM1001，用于存储包含在一个或多个功率控制组(PCG(n))或两个或多个沃尔什符号中的信息。但是，存储器装置905可替代地含有一个寄存器堆、一个锁存器的阵列、或用于存储数字信息的任何其它装置。优选的处理器907含有一个解扩展器1004、一个FHT部件1006、一个能量RAM 1008、一个组合能量RAM 1010、一个乘法器1012、一个加法器/减法器1014、一个比较器1016、一个搜索结果RAM 1018和一个PN序列发生器1020。
优选存储器装置905和优选处理器907按如下方式操作。信号接收机903提供给存储装置905的多径信号的取样基带表示物存储在RAM 1001中。RAM 1001把含在一个沃尔什符号中等量的取样表示物提供给解扩展器1004。解扩延展器1004还接收到一个来自PN序列发生器1020的参考PN序列(例如图3的参考序列)，并按已知的方式利用参考PN序列，来获得含有已输入沃尔什符号的64个沃尔什时片。在优选实施例中，每个沃尔什符号对应于数字调制的M—ary信号的同相(I)分量或正交(Q)分量。
沃尔什时片被传送到FHT部件1006，在这里它们被用上述的FHT解调。FHT部件1006把输入的沃尔什时片(I或Q)有效地转换或为具有有关的符号(即正号或负号)的有下标号的量值的表，有关的符号取决于原始发射数字信息的符号和RF信道的特性。下标号对应于用于特定的已知技术的编码/解码构造的编码符号。
FHT部件1006连续地把沃尔什时片传送到乘法器1012对每个有标号的量值进行乘方运算，并把乘方后的量值送到加法器/减法器1014。使用M—ary数字调制时，乘法器1012最好计算在FHT部件1006的输出表中的每个带下标号的I2(即，I12、I22、I32等等)，并把这些乘方后的量值送到加法器/减法器中。加法器/减法器1014把I2值送到能量RAM 1008，它们存储在这里。在计算I2之后，乘法器1012对与Q分量有关的沃尔什时片的有下标号的量值进行乘方运算。当乘法器1012产生每个Qi2的值并把其送到加法器/减法器1014中时，能量RAM 1008将一个相应的Ii2的值传送到加法器/减法器1014。加法器/减法器1014把对应的I2和Q2的值相加，并连续地将和数(Ii2＋Qi2)送到能量RAM 1008，在那里存储和数或能量，直到计算完成全部64个的片时为止。
能量RAM 1008把存储的能量送到比较器1016，能量在这里被连续地相互比较，以识别出这个特定偏移的最高有关能量(即相关能量)的标号。然后将这个第一相关能量与上、下阈值(Tu，Tl)相比较。当第一相关能量小于下阈值(Tl)时，该能量被忽略(即加权为零)，并不再继续这一偏移的剩余的搜索。当第一相关能量水平处于上、下阈值之间时，该能量被存储在组合能量RAM 1010中，并继续对在该偏移下的功率控制组中的剩余沃尔什符号搜索。当第一相关能量水平超过上阈值(Tu)时，该能量水平被存储在组合能量RAM 1010中，并把获得该能量水平的偏移送到定标器909和/或解调器911中，以进一步处理在该偏移时接收到的多径信号。
一获得第一相关能量，就每个沃尔什符号中的每个偏移重复上述过程，直到搜索完存储的功率控制组的全部沃尔什符号时为正，然而，在这些重复的过程期间，累计和比较在相应偏称时获得的相关能量，以更新上、下阈值。例如，当把三个沃尔什符号中的一个特定偏移的相关能量累计起来时，累计的能量(即三个相关能量的和)与上和下阈值相比较，这里的上和下阈值大约三倍于与第一相关能量相比较的上、下阈值。这个迭代过程的积累有效地导致图6中所示的相关能量的求和，借此获得了图7和8中所示的总相关能量。这些总相关能量随后被存储在组合能量RAM 1010中。
组合能量RAM 101将总相关能量送至比较器1016，在那里把它们互相比较，确定出一组具有大于不在该组中的总相关能量的能量值的总相关能量。在优选实施例中，八个最高总相关能量包括在该组中。如上述有关图8所示描述的那样，该组中的总相关能量对应于接收900在相应的时间偏移时接收到的多径信号。除了确定对应于八个最高能量的偏移之外，比较器1016还确定一组相关能量的局部量大值，并识别与那些最大值有关的偏移，如关于图8中所描述的那样。总相关能量组、局部最大值组和两个组有关的偏移达到搜索结果RAM 118，它们存储在那里，并随后用于控制定标器909和/或解调器911所进行的处理过程。
上述的迭代过程举例说明了一种优选的用于从处理接收到的多径信号中识别偏移的非相干解调方法。但是，在搜索过程期间利用相干解调技术也同样能适合于本发明。相干解调过程最好按如下方式进行。FHT部件1006按照与上述非相干解调方法相同的方式接收I和Q沃尔什时片。然后FHT部件1006把功控制组中的第一沃尔什符号的I和Q沃尔什片段传送至加法器/减法器1014。加法器/减法器1014把这些I和Q值送到能量RAM 1008，它们存储在那里。FHT部件1006随后把后续的沃尔什符号，或者说后续的多个沃尔什符号的(这取决于存储在RAM 1001中调制符号时间间隔的数量)I和Q沃尔什的片段传送到加法器/减法器1014。加法器/减法器1014把对应于存储在能量RAM 1008中的所有沃尔什符号的全部64个标号的每个I值相加(例如，I1〔WS(0〕＋I1〔WS(1)〕＋I1〔WS(2)〕＋…；I2〔WS(0)〕＋I2〔WS(1)〕＋I2〔WS(2)＋…；等等)。按照相同的方式，加法器/减法器1014把对应于存储于能量RAM1008中的所有沃尔什符号的全部64个标号的各个Q值相加。相加的64个I值(〔∑I〕)和相对的64个Q值(〔∑Q〕)随后被送至乘法器1012。
乘法器1012对每个相加的I值和每个相对的Q值进行乘方运算，并把乘方量值(〔∑I〕2，〔∑Q〕2)送到加法器/减法器1014。加法器/减法器1014把对应的(〔∑I〕2和〔∑Q〕2)值相加，并连续地把和数(〔∑Ii〕2＋〔∑Qi〕2)送到能量RAM 1008中，在那里和数或者说能量被存储起来，直到计算完成全部64个。能量被送到比较器1016，以类似于上述关于非相干解调的方式进一步处理。应当注意，上述的非相干解调和相干解调技术也可以用于由图9中的解调器911进行最终解调。
图11示出根据本发明的接收机执行的步骤逻辑流程图1100。逻辑流程在步骤1101开始，在步骤1103，接收机存储包含在多个调制符号时间间隔中的信息。在步骤1105，接收机随后搜索存储的信息，并通过上述的确定每个搜索窗中的总相关能量的方法识别出在一个或多个搜索窗中的(即每个调制符号时间间隔中的一个或多个时间偏移处的)一个特定编码通信信号的一组多径信号。在优选实施例中，该组多径信号是在提供八个最佳总相关能量的偏移片接收到的那些信号。
一搜索到存储的信息和确定了多径信号组，在步骤1107，接收机就确定是否需要调节组中的多径信号以便符合接收前被传播的多径信号所通过的复合RF信道的特性。这种特性包括由于衰落造成的多径信号的调制符号的相位旋转和衰减。当组中的多径信号需要调节时，在步骤1109，接收机根据组中的一个多径信号的有关信号度量评估该信道的一个特性。例如，为了计及在通过FR信道的发送过程期间调制符号的相位旋转，为一个特定时间偏移提供相关能量的一个M—ary调制符号的I和Q分量可被用于对其余的存储调制符号确定一个在那个时间偏移时的I、Q平面中的所需相位。
一评估信道的特性，在步骤1111，接收机就根据相应的信道评价调节组中的一个或多个多径信号。在上例中，这个调节可以包括旋转一个后续存储调制符号的相位，使得该相位对应于前面确定的所需相位。
逻辑流程图1100继续向下执行，接收机根据有关的信号度量为组中的每个多径信号加权。在优选实施例中，确定加权值正比于每个多径信号计算的相关能量，并将加权值用于每个多径信号的量值。一对组中的每个多径信号加权，接收机最好通过对每个加权后的多径信号。在步骤1117，接收机随后到用已知的组合技术组合解调后的信号，以恢复该特定的编码通信信号，并在步骤1119使流程结束。
本发明概括一种用于从多个接收到编码通信信号中识别一个特定编码通信信号的方法和装置。与现有的搜索技术相比较，利用本发明搜索和识别用于解调的特定编码通信信号的最佳多径信号所需的时间大大减少了。因本发明提供了一种获得在一个功率控制组中的多个时间偏移时的多个能量的手段而使搜索时间得到改善；而现有技术的解决方案仅能获得功率控制组中的一个单一的能量(即一个偏移)。据此，与现有搜索技术对数据的利用相比，本发明能在其多径信号搜索期间更有效地利用包含在一个功率控制组中的数据。再则，与现有技术相比，由于本发明的有利的搜索性能而使本发明提供了在一个特定误码率时改进的Eb/N，这是因为较快的搜索导致为获得在整个搜索时间间隔期间因衰落造成的在接收多径信号中额外噪声的机会减少了。
权利要求
1.在一个接收多个编码通信信号的接收机中，一种用于从多个接收到的编码通信信号中识别一个特定编码通信信号的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a)存储包含在多个调制符号时间间隔期间接收到的多个编码通信信号中的信息，以产生已存储信息；和b)搜索存储的信息，以识别特定的编码通信信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)包括搜索存储的信息以识别一组特定编码通信信号的多径信号的步骤，其中在该多径信号组中的每个多径信号具有一个相关信号度量，该相关信号度量大于不在该多径信号组中的特定编码通信信号的任何多径信号的相关信号度量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤c)根据相关的信号度量给该多径信号组中的每个多径信号加权，以产生一组加权的多径信号；d)解调该加权的多径信号组，以产生一组解调的多径信号；和e)组合该解调多径信号组，以恢复该特定的编码通信信号。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该特定编码通信信号在被接收机接收之前经过一个复合信道传播，该方法还包括以下步骤；c)根据在该多径信号组中的一个第一多径信号的相关信号测量标准评估该复合信道的特性，以产生一个信道评价；d)根据所述信道评价，调节该多径信号组中的一个第二多径信号，以产生一个经过调节的多径信号；和e)解调该经过调节的多径信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，搜索步骤包括以下步骤b1)在一个第一搜索窗中实行对存储的信息的第一搜索；和b2)在一个第二搜索窗中实行对存储的信息的第二搜索，第二搜索窗与第一搜索窗之中存在时间偏移。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个编码通信信号中的每个都包括多个正交符号集，其中多个正交符号集的至少两个包括一个功率控制组，其中步骤(a)包括存储包含在多个接收到的正交符号集中的信息以产生存储的信息的步骤，和其中步骤(b)包括搜索包含有功率控制组中的存储的信息以识别特定的编码通信信号的步骤。
7.在一个接收直接序列码分多址(DS—CDMA)信号的接收中，每个DS—CDMA信号包括多个沃尔什符号，多个沃尔什符号中至少有两个包括一个功率控制组，一种用于从多个接收到的DS—CDMA信号中识别一个特定DS—CDMA信号的方法，其特征在于，该方法包括步骤a)存储包括在该功率控制组中的信息，以产生已存储信息；b)搜索已存储信息，以识别出一组特定DS—CDMA信号的多径信号，其中在该多径信号组中的每个多径信号具有一个大于不在该多径信号组中的该特定DS—CDMA信号的任何多径信号的能量的能量；c)解调该组多径信号，以产生一组解调的多径信号；和d)组合该组解调的多径信号，以恢复该特定的DS—CDMA信号。
8.一种用于接收多个编码通信信号的接收机，其特征在于，该接收机包括存储器装置，用来存储包括在多个调制符号时间间隔期间接收到的多个编码通信信号中的信息以产生存储的信息；和处理器装置，其可操作地与存储装置连接，用于搜索存储的信息以识别特定的编码通信信号。
9.如权利要求8所述的接收机，其特征在于，处理器装置包括用于搜索存储的信息以识别特定编码通信信号的一组多径信号的装置，其中在该多径信号组中的每个多径信号组中的特定编码通信信号的任何多径信号的相关信号度量，和其中接收机进一步包括定标装置，可操作地与处理装置连接，用于根据相关的信号度量给该多径信号组中的每个多径信号加权，以产生一组加权的多径信号；解调装置，可操作地与定标装置连接，用于解调该组加权的多径信号，以产生一组解调信号；和组合装置，可操作地与解调装置连接，用于组合该组解调的信号，以恢复该特定的编码通信信号。
10.一种用于接收直接序列码分多址(DS—CDMA)信号的接收机，每个DS—CDMA信号包括多个沃尔什符号，多个沃尔什符号中至少有两个包括一个功率控制组，其特征在于，该接收机包括一个存储器装置，用于存储包含有功率控制组中的信息以产生存储的信息；一个处理器，可操作地与存储装置连接，用于搜索存储的信息以识别一个特定DS—CDMA信号的一组多径信号，其中在该多径信号组中的每个多径信号具有一个相关的信号度量，其大于不在该多径信号组中的该特定DS—CDMA信号的任何多径信号的相关信号度量；一个解调器，可操作地与处理器连接，用于解调该组多径信号以产生解调的多径信号；和一个组合器，可操作地与解调器连接，用于组合解调的多径信号以恢复该特定的DS—CDMA信号。
全文摘要
一种接收机(900)使用了一种用于从接收到的编码通信信号(303，305)中识别一个特定的编码通信信号(301)的方法(1100)。该接收机(900)包括一个存储器装置(905)和一个处理器(907)。存储器装置(905)存储包含在多个调制符号时间间隔(210)中接收到的编码通信信号(303，305)中的信息以产生存储的信息。处理器(907)搜索存储的信息以识别特定的编码通信信号(301)。
文档编号H04B7/26GK1130003SQ95190592
公开日1996年8月28日 申请日期1995年5月1日 优先权日1994年6月30日
发明者罗伯特·里帕 申请人:摩托罗拉公司