[发明专利]一种宽带码分多址用户设备频偏预补偿的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access以下简称WCDMA)通信领域，且特别涉及一种WCDMA用户设备(UserEquipment，以下简称UE)频偏预补偿的装置和方法。

背景技术

在任何通信系统中，物理器件本身长期或短期的频率漂移使得接收机的晶振频率与发射机的晶振频率存在一定的偏差，如果这种频率偏差不采取措施加以消除而引入到通信系统中，必然会给通信质量带来影响。而在移动通讯中，由于UE移动造成的多普勒频率偏差也会通过混频和滤波保留在基带信号中。我们将上述两种频率偏差合称为频偏，它对基带信号处理的影响有一个量变到质变的过程：如果频偏很小，它对信号处理结果的影响也很小；频偏越大，其影响也越大；当频偏超过某一值时，信号会出现相位混叠，而直接导致无法正确判别数据内容。作为第三代移动通信的主要标准的WCDMA通讯系统也同样存在这种问题。因此，在WCDMAUE中，应该有特定装置来校正频偏，使UE和基站能保持一定精度的同步，这一般是通过自动频率控制(Automatic Frequency Control，简称AFC)来实现的：在小区搜索获得时隙同步、帧同步以及主扰码号后对公共导频信道(Common Pilot Channel，以下简称CPICH)解扰解扩，对解调后的CPICH符号做快速傅立叶变换到频域，然后根据能量分析提取频率偏差信息，将频偏信息经低通滤波器平滑后送入压控振荡器(voltage controlledoscillator，以下简称VOC)，VOC根据输入的信号电压大小调整振荡器的输出信号频率。同时，还有频偏补偿单元，根据公共导频信道(CommonPilot Channel，以下简称CPICH)的频偏估计值，对主公共导频信道(PrimaryCommon Pilot Channel，以下简称P-CPICH)和主公共控制物理信道(Primary Common Control Physical Channel，以下简称P-CCPCH)进行频偏补偿。

但是，这种做法的前提是UE的小区搜索单元获得了正确的时隙同步、帧同步和小区的主扰码号，而在此之前小区搜索处理的基带信号并没有消除频偏的影响，很难保证CPICH的正确解调从而得到较准确的频偏估计。特别是在UE上电初期，UE本振时钟源与基站侧的初始频偏很大，严重影响接收性能。同时，为了提高小区搜索的性能，通常对接收的基带信号进行过抽样，对输入信号增加的抽样率可以转换成更精确的时间密集度；为了减小衰落的影响，提高可靠性，小区搜索过程通常在每一步中都需要进行多时隙累加平均判决。在高频偏的情况下，时隙的低密度导致处理时间之间显著的定时偏差，也造成了各步峰值位置偏移，因为正确的峰值扩展在多个位置上，即所谓的“混叠效应”，这在过抽样数据流时更为显著。因为小区搜索的各步骤并非在同一时隙内处理，定时偏移将导致下一步开始时的实际峰值位置偏离前一步提供的参考定时，导致其他更严重的误差。因此，虽然UE有AFC装置和专门的频偏补偿过程，但是其需要小区搜索提供频偏信息，而小区搜索过程在此之前进行，如果对输入信号不做任何处理，将影响小区搜索的性能和可靠性，从而影响到UE的其他模块，如多径搜索和接收模块，很可能在UE开机时进入很长的搜索网络过程，甚至与基站失去同步。

发明内容

本发明的目的是提出一种WCDMA UE在小区搜索过程之前进行频偏预补偿的装置和方法，以提高小区搜索的可靠性，节省资源，并加快搜索速度。

鉴于上述目的，本发明提供一种WCDMA UE频偏预补偿装置，包括依次顺序连接的正余弦模块，布斯编码模块，部分积模块，压缩器阵列模块和加法器模块，上述正余弦模块用于计算旋转角度的正弦值和余弦值；上述布斯编码模块用于对上述正弦值和余弦值进行布斯编码；上述部分积模块用于根据上述布斯编码的结果将输入的I/Q数据转换为部分积；上述压缩器阵列模块用于压缩上述部分积；上述加法器模块用于对压缩后的部分积求和并输出。

其中，上述正余弦模块至少包括相互连接的地址生成器和可编程只读存储器，上述地址生成器根据已配置的方向参数和抽样周期参数生成实时变化的地址信号并输出至上述可编程只读存储器，上述可编程只读存储器根据上述地址信号寻址，在每个抽样时钟的上升沿读出预先存储的一个正弦值和一个余弦值，并将其输出至上述布斯编码模块。