[发明专利]在使用天线分集的CDMA接收机中的脉冲响应测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及在使用码分多址(CDMA)或宽带码分多址(WCDMA)技术的接收机中的脉冲响应测量(IRM)。

背景技术

移动通信技术或无线电通信技术中的一个共同现象是多径传输。在多径传输中，来自发射机的无线电信号通过不同的传输路径传输，直到其到达接收机。无线电信号可以从不同表面(例如建筑物墙壁和自然界其它物体)反射。不同的传输路径具有不同的长度，这说明在接收机中所发送的信号被在不同时刻多次接收。信号还被衰减，并且其相位在不同的传输路径上被不同地旋转。移动通信中的发射机可以是固定基站，接收机可以是移动电话。这导致了这样的事实：基站和移动电话之间存在的无线电信道的特性不断改变。因此，接收机必须处理多径传输以防止弱化所接收的信号质量。

天线分集是一种用于改进所接收信号的质量的公知方法。在天线分集接收中，分集天线阵列的所有天线接收由通信系统发送的信号。如果在阵列中天线被放置得彼此之间足够远，则从发送天线到接收天线的传输路径具有明显的不同长度。因此，所发送信号的所接收信号分量具有不同的幅度和相位。可以用合并来补偿幅度和相位中的变化。与仅使用天线中的一个的情况相比，对于天线所合并的信号的质量较好，这是因为所合并的信号的能量是从多于一个检测器收集的。甚至在严重的多径信道中，对于天线进行的合并也改进了所接收信号的质量。

码分多址(CDMA)是基于扩频技术的。CDMA系统的原理在下面的段落描述。应注意，对于本领域技术人员清楚的是，可以使用宽带码分多址(WCDMA)来替代CDMA。

扩频技术表示业务信道上的数据信号在信号被发送之前被扩展到相当宽的频带。通过扩频码来实现到较宽频带的扩展。典型地，按照以下方式选择所述扩频码：它们彼此相互正交。正交的扩频码彼此不相关。此外，每一业务信道由其自身的扩频码来扩频。通过为每一业务信道分配其自身的扩频码，即使在相同频带上同时发送扩频业务信道，也能够区分业务信道。业务信道典型地包含在系统中用于用户的信息数据和控制数据。用户可以具有一个或几个扩频码，这取决于为每一用户预留的传输容量。

(W)CDMA接收机使用相关器，所述相关器与预期信号同步。由扩频码来识别预期信号。在接收机中，在扩频码的帮助下，数据信号被恢复到正交频带。假定到达接收机的正交扩频码--具有不同于预期扩频码的一些其它扩频码的信号--在理想的1抽头信道中不相关，但所述信号维持它们的宽带，因此它们作为噪声被接收。在多径信道中，所接收的扩频码的正交性轻微损伤。可以通过使用长扰码来减轻该问题。通过使用长扰码，在多径环境中正交性的损伤变得较不严重。使用长扰码的另一原因是可能分离终端(在上行链路上)和小区它们的扇区(在下行链路上)。

多径传输可以通过测量无线电信道的脉冲响应来监控。无线电信道的脉冲响应是通过扩频码从所接收的宽带信号来实现的。基于特定延迟值来计算扩频码和所接收的宽带信号的互相关值。在(W)CDMA系统中，互相关值是复数值。互相关值的绝对值(即幅度)和平方绝对值(即功率)对应地与信号的幅度和功率成比例。为了简明，从现在开始使用术语相关值来指示下述三项的全部：互相关值、其幅度及其功率。这三项中的任意一项可以在脉冲响应测量中被使用，并且进一步在延迟分配中被使用。信道的脉冲响应包括对于特定延迟范围计算的相关值(分量)。在脉冲响应中，与强多径分量一致的延迟具有比其它延迟高的相关值。最高相关值指的是最强的所接收信号分量。如果多径分量不存在，则相关值与系统的噪声和干扰对应。当考虑(W)CDMA系统时，干扰包括其它小区干扰、来自同一小区的其它用户的本小区干扰以及来自其它系统的外部干扰。

(W)CDMA典型地具有至少一个匹配滤波器，所述匹配滤波器的任务在于测量脉冲响应。在匹配滤波器中，基于不同的延迟计算所接收数据和预定序列(例如导频信道的扩频码)的互相关值。搜索器控制匹配滤波器的延迟。搜索器的另一任务在于从脉冲响应的分量识别无线电信道的路径的延迟和相关值。可以通过计算对于预定阈值的脉冲响应的相关值来发现无线电信道的路径的延迟。其相关值高于阈值的延迟被检测作为无线电信道的路径的延迟，而其它延迟作为噪声和干扰被丢弃。