专利名称：Cdma无线通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于移动通信或类似的通信的CDMA(码分多址)无线传输系统，更具体地，涉及CDMA接收装置，在该装置中通过易于实现的硬件结构改进多码发送的相干检测性能。
在CDMA移动通信系统中，进行扩展频谱通信以便实现基于分配给用户的扩展码的多址，即码分多址，其中使用一个扩展码把被发送的信息信号的频谱扩展到比初始信息带宽更宽的频带上。
并且，在数字通信中，已知在发送和接收中使用相同的载波频率对信号进行调制和解调的相干检测比差分检测具有更好的差错率特性，其中差分检测用于获得作为检测系统的，按照一个符号的距离来衡量的接收电波相位差。
但是在相干检测中，如果存在衰减，则差错率特性被接收之后的相位改变恶化。在使用PSK(相移键控)调制的情况下，解调数据因相位改变可以在一个相位平面上被旋转，或者可以占据不同于初始相位点的一个相位点。
为了解决这样的相干检测中的问题，使用一个系统，在该系统中发送方向接收方发送一个已知的包含在发送数据中的信号(导频信号)以便接收方根据导频信号的接收结果估测线路状况并校正衰减产生的发送信号畸变。
如图8所示，使用该系统的一个CDMA发送装置包含一个有选择地输出发送数据序列或导频信号的开关86；一个产生所分配的扩展码的扩展码产生器83；一个使用扩展码扩展被发送的数据的扩展器82；一个把发送信息上变转换成射频信号的发送RF部分87；和一个进行发送的天线88。
在这个发送装置中，当与下边相连的开关86以规则的间隔切换到上边时，导频信号以规则的间隔被插入到发送数据序列中。包含插入的导频信号的发送信息被扩展器82使用扩展码产生器83产生的编码#0扩展码加以扩展，并且被发送RF部分87上变转换成射频信号，从而通过天线88把射频信号发送出去。
在接收方，在对接收信号的频率进行下变转换之后，根据编码#0扩展码对接收信号进行解扩展，并且根据以规则间隔插入接收信号的导频信号的解调结果和导频信号初始相位位置之间的关系估测出信道状况。根据估测结果进行校正，并且在导频信号之后继续对数据进行相干检测。
对于该系统，由于导频信号以规则的间隔被插入到接收数据序列，不管衰减造成的发送状况的时间改变如何，都可以进行正确的解调。
“在DS/CDMA上使用内插法的相干RAKE检测的性能”，Higashi等人，IEICE技术报告，1994年，提出了一种使用少量导频符号的判决反馈内插型相干检测系统，从而改进DS/CDMA移动无线通信中的信道发送功能的估测精度，并且使得能够跟踪上高速衰减。对于这个系统，周期性地把导频符号插到要发送的信息符号中，从而根据判决反馈和内插来估测发送系统的发送功能，使得能够减少差错率。
并且，在CDMA中，一个“多码发送”系统被认为是一个以单信道(perchannel)(扩展码)的信息发送速率发送信息的系统，其中多个信道，即多个扩展码被分配给一个用户并且信息数据被分到多个要发送的信道中。
在多码发送的情况下，建议使用导频信号来改进各信道的相干检测性能。已经讨论了一个系统，其中新近提供一个只发送导频信号的导频信道，或者在对每个信道发送导频信号时对导频信号进行时间偏移。
从另一个角度看，本发明的一个目标是以高精度进行多码发送中的导频信号相干检测。
在基于本发明的CDMA接收装置中，在解调各信道的接收信号的各个系统中提供产生分配给信道以进行解调的扩展码的第一扩展码产生装置，产生对导频信号进行扩展的扩展码的第二扩展码产生装置，和根据第一和第二扩展码产生装置产生的扩展码对接收信号进行解扩展的解扩展装置，以便根据解扩展所取出的导频信号估测出信道状况，并且根据估测结果对各信道的接收信号进行相干检测。
系统可以单独估测信道状况，从而不需把信道状况信息分配到各个系统。结果，可以简化硬件结构。
图1是说明基于第一实施例的CDMA接收装置的结构的模块图；图2是说明基于第一实施例的，进行多码发送的发送装置的结构的模块图；图3说明了第一实施例中进行多码发送的信道格式；图4是说明基于第二实施例的，进行多码发送的发送装置的结构的模块图；图5说明了第二实施例中进行多码发送的信道格式；图6是说明基于第二实施例的CDMA接收装置的结构的模块图；图7是第二实施例的CDMA接收装置中的扩展码产生时序图；图8是说明常规CDMA发送装置的结构的模块图。
下面参照附图描述本发明的实施例。
基于第一实施例的CDMA接收装置是具有多码发送类型的接收装置，其中使用根据一个扩展码加以扩展的导频信号进行发送。
如图2所示，这种发送装置包含一个把发送数据序列分配到相应信道的串/并转换器21；一个产生扩展码#0的扩展码产生器231；产生分别分配到信道的扩展码的扩展码产生器232，233和234；一个根据扩展码产生器232产生的扩展码扩展导频信号的扩展器221；一个放大扩展器221的输出的放大器24；分别根据扩展码产生器232至234产生的扩展码对串/并转换器21输出的信道信息数据进行扩展的扩展器222，223，224；一个累加扩展器222至224的输出的加法器25；一个选择放大器24在导频信号发送区域中的输出，并且选择加法器25在信息数据发送区域中的输出以便输出导频信号和发送数据的开关26；一个把发送数据的频率上变转换成射频的发送RF部分27；和一个进行发送的天线28。
图3说明了这个发送装置中的多码发送格式。
在这个发送装置中，一个输入发送数据序列被串/并转换器21转换成对应于信道数量(N+1)的数量的并行数据，从而分别把并行数据输出到信道。扩展器222至224根据扩展码产生器232至234产生的扩展码对从串/并转换器21输出到信道的信号进行扩展。接着，加法器25分别累加扩展器222至224的输出。
在另一方面，扩展器221根据扩展信号产生器231产生的扩展码#0扩展导频信号，以便由放大器24来放大所扩展的导频信号。
开关26选择放大器24在图3所示的导频信号发送区域(TPL)输出的导频信号，并且为发送RF部分27提供导频信号。并且，开关26选择加法器25在信息数据发送区域中输出的经过累加的发送数据，并且把发送数据提供给发送RF部分27。发送RF部分27把输入信号序列的频率上变转换成射频，以便通过天线28发送经过改变的信号。
如图1所示，这种接收装置包含一个进行接收的天线11，一个下变转换接收信号的频率的接收RF部分12；分别产生分配给信道的扩展码的扩展码产生器151，153，155和157；产生对导频信号进行扩展的编码#0扩展码的扩展码产生器152，154，156和158；选择由扩展码产生器151，153，155和157产生并且分别被分配给各个信息数据接收区域中的信道的扩展码，并输出扩展码的开关141，142，143和144；根据分别从开关141至144输出的扩展码对分配到信道的接收RF部分12的输出进行解扩展的相关器131，132，133和134；在根据导频信号估测信道状况时对接收数据进行相干检测的解调器161，162，163和164；和把从解调器161至164输出的数据转换成串行接收数据序列并且输出接收数据序列的并/串转换器17。
在这个接收装置中，在接收RF部分12对接收信号的频率进行下变转换之后把通过天线11接收的信号输入到相关器131至134。并且，通过各导频信号接收区域中的开关141至144把编码#0的扩展码输入到相关器131至134，并且通过各信息数据接收区域中的开关141至144把分配给各信道的扩展码输入到相关器131至134。各个相关器131至134根据输入的扩展码对接收RF部分12输入的接收信号进行解扩展。结果，各个相关器131至134取出各导频信号接收区域中的导频信号，并且从各个信息数据接收区域中的相关器131至134输出各信道的接收数据。
解调器161至164均具有一个线路估测电路，一个相干检测电路，和一个硬判决电路。解调器161至164根据导频信号的解调结果和导频信号初始相位位置之间的关系估测出信道状况，在根据估测结果校正接收数据时对各个信道的接收数据进行相干检测，并且接着进行硬判决以便把硬判决结果提供给并/串转换器17。
并/串转换器17根据在各信道中解调的接收数据合成出数据序列并且输出该数据序列。
如上所述，根据各信道中的导频信号进行信道状况估测，以便在根据估测结果校正各信道的接收数据时也对接收数据进行相干检测。相应地，与常规装置不同，不需把涉及信道状况的信息分配到各个信道。其中，这个接收装置中的扩展码产生器的数量大于常规装置中的数量。但是，由于扩展码产生器由作为LSI的移位寄存器构成，这个接收装置在硬件结构方面更加简化，并且与必须提供信息发送路径的常规装置相比更易于通过LSI的形式来构成。
并且，当构成这个CDMA接收装置以便解调器161至164的输出被单独取出的时候，CDMA接收装置可被用于单码发送，其中使用一个单扩展码来发送信息。在这种情况下，可以把这个CDMA接收装置提供成这样的接收装置，即通过把编码#0至#N中的任何一个用作扩展码，也可以把该接收装置用于单码发送。
尽管图1说明了扩展码产生器151和152产生了编码#0的扩展信号并且开关141被相应提供给信道0的情况，但在实际的电路设计中只可以提供一个扩展码产生器，以便省略其它的扩展码产生器和开关。
基于第二实施例的CDMA接收装置是对应于一个在对各信道发送导频信号时对导频信号进行时间偏移的多码系统的接收装置。
如图4所示，这种发送装置包含一个把发送数据序列分到相应信道的串/并转换器41；在导频信号发送区域中选择被相应设定到对应信道的导频信号，并且在信息数据发送区域中选择被相应设定到对应信道的串/并转换器41的输出的开关461，462和463；产生分别分配到相应信道的扩展码的扩展码产生器431，432和433；分别根据扩展码产生器431至433产生的扩展码对开关461至463的输出信号进行扩展的扩展器421，422，423；一个累加扩展器421至423的输出的加法器45；一个把加法器45输出的发送信号的频率上变转换成射频的发送RF部分47；和一个进行发送的天线48。
图5说明了这个发送装置中的多码发送信道格式。根据各信道的扩展码扩展导频信号，以便各个信道中的导频信号发送区域TPL#0至TPL#N的定时绝不重叠。
如图6所示，这种接收装置包含一个进行接收的天线61，一个下变转换接收信号的频率的接收RF部分62；产生分配给各信道的扩展码的扩展码产生器651，653和655；根据扩展码产生器651，653和655产生的扩展码对接收RF部分62输出并分配到各信道的信号进行解扩展的相关器631，633和635；连续产生分配到所有信道的扩展码#0至#N的扩展码产生器652，654和656；根据扩展码产生器652，654和656产生的扩展码对接收RF部分62输出并分配到各信道的信号进行解扩展的相关器632，634和636；根据从相关器632，634和636输出的导频信号的解调情况估测信道状况的信道状况估测电路681，682和683；根据信道状况估测电路681至683中的估测结果解调各信道中的接收数据的解调器661，662和663；和把从解调器661至663输出的数据转换成接收数据序列并且输出接收数据序列的并/串转换器67。
图7说明了产生扩展码#0至#N的扩展码产生器652，654和656中的扩展码产生时序。针对信道0的导频信号发送区域TPL#0相应产生编码#0的扩展码，针对信道1的导频信号发送区域TPL#1相应产生编码#1的扩展码，并且针对信道N的导频信号发送区域TPL#N相应产生编码#N的扩展码。
在这个CDMA接收装置中，在接收RF部分62对接收信号的频率进行下变转换之后，通过天线61接收的接收信号被输入到相应的相关器631至636。在这些相关器中，相关器631，633和635根据分配给各信道的扩展码解扩展从接收RF部分62输出的接收信号，并且把解扩展结果提供给解调器661至663。
相关器632，634和636根据扩展码产生器652，654和656产生的扩展码解扩展从接RF部分62输出的接收信号，从而解调通过图7所示的所有导频信号发送(接收)区域TPL#0，TPL#1，…，TPL#N中的信道发送的导频信号。
这些相关器632，634和636的输出被输入到信道状况估测电路681至683。信道状况估测电路681至683根据导频信号在各时间点上的解调情况估测导频信号接收区域TPL#0，TPL#1，…TPL#N中的各个时间点上的信道状况。
信道状况估测电路681至683得到的信道状况估测信息被提供给各个信道的解调器661至663。解调器661至663在根据估测结果校正接收数据时对各信道的接收数据进行相干检测，并且把硬判决结果提供给并/串转换器67。
并/串转换器67根据在各信道中解调的接收数据合成出数据序列并且输出该数据序列。
如上所述，并且，在这个接收装置中，根据通过所有信道发送的导频信号以短间隔进行信道状况估测，以便在根据估测结果进行校正时对各信道的接收数据进行相干检测。相应地，这个装置不需任何把涉及信道状况的信息分配到各个信道的结构，从而简化了硬件结构。
并且，在这个接收装置中，通过其它信道发送的导频信号可以被用来估测相应信道中的信道状况。相应地，可以按照短间隔检测信道状况，使得该装置能够精确适应信道状况的短期变化。
通过上面的描述可以发现，基于本发明的CDMA接收装置可以在硬件结构上得到简化，并且可以通过LSI的形式容易地提供该装置。并且，即使在使用多个LSI基片的情况下，也可以不经复杂的结构而产生出该装置。
并且，在接收装置中，可以按照短间隔来检测信道状况，以便该装置能够精确适应信道状况的短期变化，其中根据通过所有信道发送的导频信号估测各信道中的信道状况。
权利要求
1.一个解调通过多个信道多码发送的数据的CDMA(码分多址)接收装置，上述装置的特征在于在至少一部分解调各信道的接收信号的系统中产生分配给信道以进行解调的扩展码的第一扩展码产生装置；产生对导频信号进行扩展的扩展码的第二扩展码产生装置；根据第一和第二扩展码产生装置产生的扩展码对接收信号进行解扩展的解扩展装置，其中根据解扩展所取出的导频信号估测出信道状况以便根据估测结果对各信道的接收信号进行相干检测。
2.如权利要求1所述的CDMA接收装置，其特征在于根据一个扩展码来扩展上述导频信号；并且上述第二扩展码产生装置产生上述一个扩展码。
3.如权利要求1或2所述的CDMA接收装置，其特征在于各上述系统包含上述解扩展装置，和选择上述第一和第二扩展码产生装置产生的上述扩展码并把所选择的扩展码提供给上述解扩展装置的选择装置。
4.如权利要求3所述的CDMA接收装置，其特征在于上述选择装置向上述解扩展装置提供上述第二扩展码产生装置在各导频信号接收周期内产生的扩展码，并且向上述解扩展装置提供上述第一扩展码产生装置在各信息数据接收区域内产生的扩展码，
5.如权利要求1所述的CDMA接收装置，其特征在于上述导频信号在根据分配给各信道的扩展码扩展的同时被进行时间偏移，以便上述第二扩展码产生装置连续产生分配给各信道的扩展码。
6.如权利要求5所述的CDMA接收装置，其特征在于各个上述系统包含一个根据上述第一扩展码产生装置解扩展接收信号的第一解扩展装置，和一个根据上述第二扩展码产生装置解扩展接收信号的第二解扩展装置；并且根据通过在上述第二解扩展装置中进行解扩展所取出的导频信号估测线路传输状况，以便根据估测结果对上述第一解扩展装置解扩展的信号进行相干检测。
全文摘要
一个通过使用导频信号能够在多码发送中进行高精度相干检测的CDMA接收装置。该装置解调通过多个信道多码发送的数据,包括:产生分配给信道的扩展码及产生用于扩展导频信号的扩展码的扩展码产生单元,和根据所产生的扩展码解扩展接收信号的解扩展单元,以便根据解扩展所取出的导频信号估测出线路传输状况,并且根据估测结果校正各信道的接收信号相干检测。各系统可以估测线路的传输状况,所以不必把有关传输状况的信息分配到各系统。
文档编号H04B1/707GK1192109SQ9712599
公开日1998年9月2日 申请日期1997年12月26日 优先权日1996年12月27日
发明者渡边昌俊 申请人:松下电器产业株式会社