[发明专利]帧同步和编码组/编码数量检测的装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种可应用于3GPP(全球合作项目)异步国际移动无线电通讯(IMT)-2000系统中的用于帧同步和编码组或编码数量检测的装置和方法，尤其涉及一种用跟踪功能进行帧同步和编码组或编码数量检测、以将通常由终端接收信号和基站内部产生的信号之间的频率偏移所导致的劣化减小到最低程度的装置和方法。

现有技术

首先说明帧同步和编码组或编码数量检测装置在相关技术中的典型使用。

图1是说明传统的帧同步和编码组或编码数量检测过程的框图；

如图中所述，该装置包扩一个准时解扩器10，用于通过获得在时隙同步后指定为一个采样点的时隙定时的位置，来对接收输入进行解扩；能量存储器11，用于存放从准时解扩器输出的能量；帧同步和编码组检测器12，通过使用存储器的输出值检测帧同步和编码组；编码数量检测器13，用帧同步和编码组检测器12的输出值检测编码数量。

准时解扩器进一步包括由乘法器10a和积分器10b组成的对接收信号进行运算的积分转储电路；在积分转储值上执行快速哈达马变换的快速哈达马变换器(FHT)10c；获得解扩能量的平方器10d。

现在参考图2对传统的帧同步和编码组或编码数量检测装置的操作进行说明。

首先，在系统启动时启动时隙同步(S20)。

一旦时隙被同步，准时解扩器10对所接收的具有作为采样点的指定时隙定时位置的输入进行解扩，并将接收的输入信号输出到能量存储器。帧同步和编码组检测器12用能量存储器的输出值给编码数量检测器13输出帧同步和编码组的信息(S21)，在这个过程中检测适合的编码数量(S22)。

但是很不幸，在一般可操作过程中，由于为了改变采样位置而减少提取的能量，造成了频率的最初偏移，经常使原有的异步IMT-2000系统劣化。

一般在初始小区搜索过程期间，终端和基站在对应于2GHz带宽中6KHz的频率偏移是3PPM。但是，如果将多普勒效应考虑进去，则任何接近7KHz的频率都将去掉。

在这种情况下，即使有一帧(10msec)的变化，本地时钟(内部产生的信号)大约超前或滞后接收信号Tc/8，这就意味着当通过四帧后脉冲本地时钟将编移±1/2，因而同步失败(参考图3)。

为了便于理解，以下举例说明。

图3说明在帧同步和编码组检测器中根据对应于接收信号的内部产生信号的定时差检测能量的状态。

在图中，Y轴表示解扩器获得的能量值，X轴表示接收信号和内部产生信号之间的定时差。

由于内部产生的同步码是在数字域产生的，因此将能量分布指示为±Tc/2。

图3中的A点说明当接收信号和内部产生信号一致时特别检测到最大能量的情况。可以看到，与A点的定时差较大时检测到的能量降低，最后达到“0”。

当内部产生信号的定时为接收信号定时的±1/2码片时产生得到“0”的点，并且相应的能量分布为对称形状，如图3所示。

如图3所示，如果时隙同步电路的输入信号采样在图3A点开始，计算一帧，并且7KHz频率的偏移在同一方向产生，则频率偏移造成的内部产生定时(图3中的B点)和接收信号差Tc/8。

这说明B点的能量比A点的能量减少很多。同样，如果帧同步和编码数量检测器从B点开始计算一帧，则内部产生的定时到达C点。当再操作一次编码数量检测器时，定时的位置变化到D点，此处和初始的定时差达到3Tc/8之多。在这种情况下，由于能量可被降低至另一种噪声的形式，对从噪声环境获得的C点能量的识别就变得相当困难。

同时，由于初始小区搜索器计算2或3帧，尽管或许能在最后的帧偏移上开始时隙同步，后一级(帧同步和编码组或编码数量的检测)的同步可能会失败。

为解决上述问题，需要开发一种新的装置，用于在小区搜索器的中间操作中跟踪粗略的频率或得到定时偏移。

发明概述

因此，本发明的目的是利用频率偏移时由能量减少而起作用的码分多址解调的优势，提供具有频率跟踪能力的帧同步和编码组或编码数量检测的装置和方法。

本发明的另一个目的是提供具有频率跟踪能力的帧同步和编码组或编码数量检测的装置和方法，以使由于终端和基站之间的频率偏移造成的初始同步劣化的降低减到最小。