[发明专利]第三代移动通信系统RAKE接收机多径合并控制的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别涉及第三代移动通信系统码分多址接入(CDMA，CodeDivision Multiple Access)技术领域，具体是指一种第三代移动通信系统RAKE(瑞克)接收机多径合并控制的系统及方法。

背景技术

在移动通信中，无线信道的一个主要特点是多径传输，由于受周围建筑物和地形的影响，电波传播必然会出现不同路径和时延，使得接收设备接收到的信号出现起伏和衰落。对于采用其它技术的移动通信系统，只能采用复杂的抵抗技术，减少影响。而对于采用CDMA技术的移动通信系统，由于CDMA的相关特性，只要路径之间的时延差大于一个码片宽度，就可以利用多径信号来加强接收效果，此种技术称为分集合并接收技术(又叫RAKE接收技术)。

采用分集合并接收技术是抵抗多径衰落的十分有效的方法，CDMA系统通常采用RAKE接收机来克服多径传输带来的影响。RAKE接收机的原理是利用扩频码的正交性将各个多径信号分别解调出来，并将解调出来的信号进行合并，这样不仅克服了多径传输带来的影响，而且充分利用了各条径的有用信号，更好的恢复出发送端发送的信号，进而提高系统的性能。

如图1所示，一般CDMA系统中RAKE接收机由多径搜索器(Searcher)、多径解调器(Finger)和多径合并器(Combiner)3个模块组成。Searcher完成路径搜索，主要原理是利用码的自相关及互相关特性，通过匹配滤波器获取不同时延延迟位置上的信号能量分布特性，识别具有足够大信号噪声干扰比(SIR，Signal to Interference Ratio)的多径分量，并将其时间量分配到RAKE接收机的不同接收多径上。Finger是RAKE接收机的主要控制部分，负责多径信号捕获、多径取舍和多径信号的解扩、解调，接收机中Finger的个数决定了解调的路径数，每个Finger负责每条多径的接收与跟踪，其中还包括信道参数的估计和补偿。Combiner将从各个Finger中获得的解扩解调信号按一定的算法进行合并，以便有效地检测用户信息。经Combiner合并后的信号输出到解码模块，进行信道解码处理。多径合并的简单示意图如图2所示，接收机接收到多个延时不同的多径信号，经过RAKE接收机后合并成了一个时延信号。通用的合并算法有选择式相加合并(SDC，Selection Diversity Combining)、等增益合并(EGC，Equal Gain Combining)和最大比合并(MRC，Maximal Ratio Combining)3种。

对于上述三种合并算法，MRC合并算法的合并效果最好，EGC合并算法次之，SD合并算法的性能最差。第三代CDMA系统中，RAKE接收机多数采用MRC合并算法。对于MRC合并算法来说，理论上，随着RAKE接收机分配的多径数目的增加，信噪比也增加。如图1所示，RAKE接收机接收端的输入信号由N条Finger支路经过解扩解调，再经过相位调整之后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。采用MRC算法合并的输出信噪比等于各路信噪比之和，即使在各路信号都很差的情况下，也能合并出符合信噪比要求的信号。

然而，实际信道估计并不完全准确，如果加入了不合适的多径，附加多径的信噪比将会减少，而且信道估计的错误将增加，这将降低系统对用户信息的检测性能。因而，如何采用合适的算法对进行MRC合并前多径的数量进行有效的控制，以及保证信号能量好的多径能顺利进入合并器而不被丢弃，对接收信号的正确解调十分重要，这直接关系到了接收机和系统的性能。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效解码出正确的用户信息、降低用户信息误码率、提升系统的接收性能、系统结构简单明晰、处理过程快捷方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的第三代移动通信系统RAKE接收机多径合并控制的系统及方法。

为了实现上述的目的，本发明的第三代移动通信系统RAKE接收机多径合并控制的系统及方法如下：

该第三代移动通信系统中实现RAKE接收机多径合并控制的系统，其主要特点是，所述的系统包括：

搜索模块，进行无线信道中有足够信噪比的搜索径的搜索；

多径解调模块，与所述的搜索模块相连接，进行多径信号捕获、多径取舍和多径信号的解扩、解调；

多径合并模块，与所述的多径解调模块相连接，将解调后的多径信号按照系统预设的合并算法进行合并；

搜索控制模块，与所述的搜索模块相连接，控制所述的搜索模块进行周期性的多径搜索；