同步装置及其同步方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种同步装置及其同步方法。更具体而言，本发明关于一种用于一展频通信系统的同步装置及其同步方法。
【背景技术】
[0002]近年来,展频(Spread Spectrum, SS)技术已广泛地应用至各种无线通信系统之中。展频通信最主要的技术特点在于，传输信号所使用的射频频宽远大于数据的频宽。实务上，发射器会通过一拟乱码(Pseudo random Noise Code,PN Code)将传输的数据展开到一个很宽的频带上，而接收器会通过相同的拟乱码，将该传输的数据还原。通过上述操作，展频通信将具有良好的抗干扰、反窃听等特性，且在极恶劣的通道环境中仍有相当好的效能。
[0003]在实现展频通信系统时，同步(Synchronizat1n)是相当重要的步骤之一,其中拟乱码同步(PN Code Synchronizat1n)更是建立展频通信的首要步骤。实现拟乱码同步的方式是调整接收机的拟乱码产生器，使其相位与接收到的拟乱码相位误差小于一码片(chip)。由于拟乱码具有良好的自相关特性，因此估计拟乱码相位误差可依相关器输出值大小判断。当拟乱码相位误差为零(即两拟乱码相位完全重合)，则相关器输出信号最强，但若拟乱码相位误差超过一码片，则相关器输出为近似杂讯的信号。
[0004]为了降低拟乱码同步的复杂度，拟乱码同步可分成两阶段，也就是拟乱码撷取(PNCode acquisit1n)以及拟乱码追踪(PN Code tracking)。拟乱码撷取是通过码相位搜寻找出正确的码相位，藉以控制拟乱码相位误差小于一码片(通常设为0.5码片)。对于拟乱码撷取阶段来说，码相位搜寻的效率是影响拟乱码同步的一大关键。
[0005]有鉴于此，如何在拟乱码撷取阶段中有效率地进行码相位搜寻，确为本发明所属技术领域亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的即是解决上述问题，也就是在拟乱码撷取阶段中提供更有效的码相位搜寻方法。
[0007]为达上述目的，本发明提供了一种用于一接收器的同步装置。该接收器接收一来自一发射器的信号。该同步装置包含一码产生单元、一相关单元、一决策单元与一同步单元。该相关单元电性连接至该码产生单元，该决策单元电性连接至该相关单元，该同步单元电性连接至该决策单元。该码产生单元，用以同时:根据一第一码相位序列，依序产生数个第一拟乱码；以及根据一与该第一码相位序列反向的第二码相位序列，依序产生数个第二拟乱码。于该码产生单元每产生一个第一拟乱码与一个第二拟乱码时，该相关单元用以针对该第一拟乱码、该第二拟乱码与该信号进行一相关计算。该决策单元用以根据该等相关计算决定一码相位。该同步单元用以根据该码相位与该信号取得同步。
[0008]为达上述目的，本发明亦提供了一种用于一接收器的同步方法。该接收器接收一来自一发射器的信号，并包含一码产生单兀、一相关单兀、一决策单兀及一同步单兀。该同步方法包含以下步骤:
[0009](a)同时地，由该码产生单元根据一第一码相位序列，依序产生数个第一拟乱码，以及根据一与该第一码相位序列反向的第二码相位序列，依序产生数个第二拟乱码；
[0010](b)于该码产生单元每产生一个第一拟乱码与一个第二拟乱码时，由该相关单元针对该第一拟乱码、该第二拟乱码与该信号进行一相关计算；
[0011](C)由该决策单元根据该等相关计算决定一码相位；以及
[0012](d)由该同步单元根据该码相位与该信号取得同步。
[0013]具体而言，本发明提供了一种同步装置及同步方法。通过上述码产生单元、相关单元、决策单元及同步单元的运作，该同步装置及其同步方法将同时地由一第一顺序(从最小码相位往最大码相位)以及由一第二顺序(从最大码相位往最小码相位)针对码相位进行搜寻，以加速码相位撷取的速度。因此，相对于传统的单向码相位搜寻(采用上述第一顺序及第二顺序其中之一)，本发明的双向码相位搜寻可有效地提升码相位的搜寻速度。
[0014]另一方面，受到都卜勒频率偏移的影响及/或发射器与接收器之间的震荡频率误差的影响，接收器产生拟乱码的码频率与其接收到的信号的码频率之间将存有一码频率偏移，这使得接收器产生的拟乱码与其接收到的信号之间的码相位差，会随着时间而变动。举例而言，当接收器产生拟乱码的码频率大于其接收到的信号的码频率时，该拟乱码的码相位将超前该接收到的信号的码相位，这使得该拟乱码与该接收到的信号之间的码相位差随着时间逐渐减少。反之，当接收器产生拟乱码的码频率小于其接收到的信号的码频率时，该拟乱码的码相位将落后该接收到的信号的码相位，这使得该拟乱码与该接收到的信号之间的码相位差随着时间逐渐增加。
[0015]在考虑接收器产生的拟乱码与其接收到的信号之间的码相位差随着时间而变动的情况下，传统的单向码相位搜寻有可能更快搜寻到正确的码相位(当搜寻的顺序与码相位差的变动同向)，但也可能更慢搜寻到正确的码相位(当搜寻的顺序与码相位差的变动反向)。实务上，接收器产生的拟乱码与其接收到的信号之间的码相位差的变动方向是未知的，故传统的单向码相位搜寻的搜寻速度并不稳定。反观本发明，由于采用了双向码相位搜寻，故无论接收器产生的拟乱码与其接收到的信号之间的码相位差随着时间而变动的方向为何，皆可稳定地且快速地搜寻出正确的码相位。
[0016]据此，本发明提供的同步装置及同步方法可快速且稳定地在拟乱码撷取阶段中进行码相位搜寻。换言之，本发明可在拟乱码撷取阶段中以更有效率的方式进行码相位搜寻。
[0017]于参阅附图及随后描述的实施方式后，本发明所属技术领域的技术人员便可更了解本发明的技术手段及部分实施态样。
【附图说明】
[0018]图1为本发明第一实施例中所述的同步装置10的一结构示意图；
[0019]图2为本发明第一实施例中所述的对应至同步装置10所产生的拟乱码的码相位-频率箱的一示范图；
[0020]图3A为本发明第一实施例中所述的相关单元13与决策单元15的一运作示范图；
[0021]图3B为本发明第一实施例中所述的相关单元13与决策单元15的另一运作示范图；以及
[0022]图4为本发明第二实施例中所述的同步方法的一流程图。
[0023]符号说明:
[0024]1:接收器
[0025]10:同步装置
[0026]11:码产生单元
[0027]13:相关单元
[0028]131:前相关单元
[0029]133:后相关单元
[0030]15:决策单元
[0031]151:前决策单元
[0032]153:后决策单元
[0033]17:同步单元
[0034]20:第一拟乱码
[0035]22:第二拟乱码
[0036]40:第一前相关值
[0037]42:第二前相关值
[0038]44:前相关值
[0039]50:第一相关值
[0040]52:第二相关值
[0041]54:相关值
[0042]60:码相位
[0043]60a、60b:码相位候选
[0044]9:发射器
[0045]90:信号
[0046]P” P2、P3、...、Pm、Pm:码相位
[0047]F1^ F2、F3、...、Fn_!> Fn:码频率
[0048]S21、S23、S25、S27:步骤
【具体实施方式】
[0049]本发明的内容可通过以下实施例来解释，但本发明的实施例并非用以限制本发明必须在如以下实施例中所述的任何特定的环境、应用或方式方能实施。因此，以下实施例的说明仅在于阐释本发明，而非用以限制本发明。在以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示，而图式中各元件的间的尺寸比例的绘示仅为便于理解，而非用以限制为实际的实施比例。
[0050]本发明的第一实施例用以阐述一种用于一接收器的同步装置，且图1为该同步装置的一结构示意图。如图1所示，接收器I包含一同步装置10，且同步装置10包含一码产生单元11、一相关单元13、一决策单元15