[发明专利]实现低电流消耗的相关器

说明书

本发明涉及一种相关器，尤其涉及一种用于同步捕捉和实现低电流消耗的相关器。

近年来，移动通信系统已经被逐步推广，例如一个使用便携式电话的系统。这种移动通信系统所使用的一种通信方案是CDMA(码分多址)。

根据CDMA，在发射方，使用依据被发射数据而不同的一个预定扩频码扩频数据，并发射扩频数据。在接收方，使用与发射方所用的扩频码相同的一个扩频码(准确地说，与发射方的扩频码复共轭的一个码)扩频(通常称作解扩)接收数据以获得数据。

在利用这种CDMA技术的通信中，在终端站与基站之间建立同步是很重要的。终端站开始同步捕捉操作并与基站建立同步需要一段时间，该时间对应于下行链路方向(在该方向上由基站发送而由终端站接收)上所用扩频码周期的最小公分母。一般来说，需要一段很长的时间。

在ARIB(无线电工业和商业协会)中被标准化的过程中W-CDMA(宽带CDMA)中所用的下行链路扩频码被设计以周期较短的扩频码代替长周期的一些扩频码，以简化终端站中的上述初始同步建立过程。

尽管这种扩频码具有相对较短的周期，即使这个短周期的扩频码也需要对应于一定长度(例如256个码片)的相关计算。

作为为这种同步捕捉执行相关计算的方法，可以使用一种使用匹配滤波器的方法和一种使用滑动相关器的方法。下面将描述这两种方法。

图1是一个方框图，表示根据第一种现有技术用作一个相关器的匹配滤波器的结构。

参见图1，输入信号100被顺序输入抽头移位寄存器10。移位寄存器10足够长以存储对应于1码元时间(一般对应于上述短周期扩频码的一个周期)的输入信号。

在这种情况下，在1码元时间内包括n个解扩相位点，乘法器21至2n分别将移位寄存器10各抽头输出的信号101至10n与扩频码C_n至C₁相乘以输出作为相乘结果201至20n的结果数据。加法器30将相乘结果201至20n相加以获取一个解扩结果300。

在使用这种匹配滤波器的方法中，因为每次输入对应于一个采样的输入信号时针对一个相位点执行解扩，所以可以高速获得针对所有相位点的解扩结果。然而，因为下述原因这种操作消耗大量电流。

一般来说，输入信号是一个多电平信号并经常被处理为用I和Q分量表示的复数信号。这使移位寄存器10必须一直高速工作。因此移位寄存器10消耗大量电流。

加法器30也消耗大量电流。这一点将参照图2进行描述。

图2表示图1中加法器30内部结构的一个例子。

为简单起见，图2表示加法器30的输入信号数即移位寄存器10的抽头数为8的情况。

如图2所示，加法器30包括多个加法器，每个加法器用于使两个输入相加，并输出解扩结果300。因为加法器30具有这种大规模的结构并一直高速工作，因此消耗大量电流。

图3表示作为第二种现有技术使用滑动相关器的方法。

图3是表示滑动相关器的结构的一个方框图。

参见图3，解扩码生成器70生成一个扩频码C_i，乘法器40使该扩频码C_i与输入信号100相乘以获得一个信号110。另外，加法器50和寄存器60累加与1码元时间相对应的信号110。当与1码元时间相对应的信号被累加后，寄存器输出130变成对应于一个相位点的解扩结果130。因此，使用这个滑动相关器完成针对所有相位点的解扩需要花费一段对应于n个周期的解扩码的时间。

尽管使用这种滑动相关器显著降低了在上述使用匹配滤波器的相关器中所产生的电流消耗的问题，但其操作需要一段很长的处理时间。

因此，作为第三种现有技术，可以使用具有多个滑动相关器的结构，每个滑动相关器具有与图3所示的相同结构(n个滑动相关器所需的解扩时间与匹配滤波器所需的相等)。

根据这个例子，通过同时操作多个滑动相关器，获得针对所有相位点的解扩结果所需要的处理时间可以被缩短为与使用匹配滤波器时所需的时间相等。

然而，在这个同时操作多个滑动相关器的例子中，处理时间的缩短是以电流消耗为代价的。尽管与使用匹配滤波器的相关器相比电流消耗可以被降低，在电流消耗方面依然留下一个问题没有被解决。

作为第四种现有技术，可以使用在Chin和Furukawa的“宽带DS-CDMA数字匹配滤波器的低功耗设计”(第十一届电路和系统(Karuizawa)讨论会：1998年4月20-21日)中描述的方法。