[发明专利]扩频通信同步建立设备及使用其的接收机

说明书

本发明涉及一种扩频通信同步建立设备，用于扩频通信无线电设备的接收部分。

直接扩频系统的接收机一般通过天线接收扩频信号，并将其转换，为中频信号或基带信号。接着，接收机由同步建立电路建立与发射机使用的扩频码信号的同步，并将同步的扩频信号发送至逆扩频解调器。逆扩频解调器进行逆调制。即，逆扩频解调器将同步的扩频信号乘上扩频码。数据解调器对乘法结果进行解调以产生数据。

接收机的同步建立电路需要执行对与扩频码的相位重合点的搜索操作，并在一预定范围内限制一定时以建立和跟踪同步。

图1显示了常规的扩频通信同步建立设备。参考图1，常规的扩频通信同步建立设备由多个同步电路400组成。每个同步电路400由本机振荡器1、乘法器、低通滤波器(LPF)2、采样和保持电路(S/H)3、相关单元4、码元积分单元8组成。信号转换部由本机振荡器1、乘法器、低通滤波器(LPF)2组成，并将从相应的天线接收的信号转换为基带信号。采样和保持电路(S/H)3采样基带信号以储存和保持并输出一采样信号。相关单元4计算采样信号和扩频码的扩频信号之间的相关性以产生相关值。在码元已知的情况下，码元积分单元5将相关值乘上与相关值相应的码元的理论值，而在码元未知的情况下，则将相关值乘上解调后的确定值。然后，码元积分单元5对多个码元的乘法结果相加，并对多个码元计算相加结果的功率，以产生功率值。

扩频通信同步建立电路还包括多个路径搜索部10，其分别为同步电路300和解调路径选择部12提供。各路径搜索部10对多个时隙将功率值相加，以产生功率相加值，并选择较大的一个功率相加值以输出与所选择的功率相加值对应的定时。解调路径选择部根据所选择的较大的功率相加值来从路径搜索部10输出的定时中选择解调接收定时，并输出解调路径数据。

在扩频通信同步建立设备中，扩频信号由天线来接收，然后由本机振荡器1、乘法器和低通滤波器(LPF)2转换为基带信号。接着，采样和保持电路(S/H)3每隔1/2码片采样基带信号，并通过存储器将采样的信号提供给相关单元4。

相关单元4通常由匹配滤波器组成。相关单元4对从存储器中读出的采样信号的一个码元的扩频码乘上每个码片的一个码元的预设扩频码，并将乘法结果进行求和，然后输出作为相关值。该操作在多个采样点执行，即在按照1/2码片、1码片、3/2码片等以此类推来移位的多条路径上执行。输出各相关值。因此，与多条路径相应的相关值从相关单元4输出。

在码元积分单元5中，通过在1/2码片间隔中执行逆扩频操作得到的码元信号被逆向调制。即，当码元在传输序列中已知的情况下，将码元信号乘上码元的理论值，而在码元未知的情况下，则将码元信号乘上解调后所确定的确定值。然后，为每个路径对多个码元进行乘法结果的相加，以便执行码元积分。应当注意包含在时隙中的码元的整体或一部分被用于码元积分。所积分的相加值的功率值被确定并输出至路径搜索部10。

路径搜索部10对多个时隙进行功率值相加，以产生功率相加值。接着，路径搜索部10选择较大的一个功率相加值以与定时数据一起输出所选择的功率相加值。解调路径选择部12根据定时数据和从路径搜索部10选择的较大的功率相加值来选择一些路径定时。解调路径选择部12向解调部输出路径的定时和天线数据，该解调部与解调路径选择部12连接。

作为在解调路径选择部12中选择路径的方法，有用于按照每个时隙的较大平均功率的顺序来分配解调路径的方法，有用于根据路径的信号与干扰比(SIR)对每个路径的功率相加值进行加权、并按照较大加权功率相加值的顺序分配解调路径的方法，以及在考虑各路径的功率相加值的过去变化的情况下选择路径的方法。在上述任一种方法中，在从相同天线所得到的多条路径的情况下，当路径定时彼此靠近时，可选择任何一条路径。

根据上述常规的扩频通信同步建立设备，可以建立合适的同步定时而同步位置的误差判定较少。另外，即使当同步定时改变，也能够跟踪该变化。这样可以提高接收质量，并且不需要为了达到预定的接收质量而在发送侧使用浪费的强功率输出，从而具有抑制干扰的结果。

另一方面，在这种接收机中，在传输路径中存在由于Doppler效应而产生的频率偏移，或由于接收机振荡器和发射机振荡器之间的频率误差产生的频率偏移。如果频率偏移存在，则由于在相关单元4对几个码元输出的同相相加中的频率偏移造成的相位转动而不能得到足够的增益。

另外，当频率偏移增加时，不能得到足够的增益，而相反，相加会带来有害的效果。结果，必须减少同相相加的码元的数目，以不会受到频率偏移的影响。