[发明专利]相控阵扩频系统和方法

说明书

本发明涉及扩频通信，特别是涉及利用相控阵原理增强通信的方法和装置，相控阵原理提高了经多路径到达接收机的扩频信号的信噪比。

在多径环境下用扩频调制通信时，当被接收信号来自两条路径时，实现有效的信号强度是一个问题。该来自两个路径的被接收信号可能具有相位抵消，接收不到，或具有不可接受的误码率。

作为本领域公知的相控阵需要N个天线部件以区别从不同路径或方向到达相控阵的多至N-1个信号。这种空间分集的概念在天线理论中得到了很好的发展。

本发明的总目的是一种在多径环境下接收扩频信号的改进系统和方法。

本发明的另一个目的是提高被接收信号与噪声之比，或减小自两个或多个路径到达的扩频信号的误差概率。

本发明的另一个目的是接收从多个不同方向到达天线的多个扩频信号，而与天线部件的数量无关。

正如所体现并在这里概括描述的，根据本发明，提供有一个相控阵扩频系统，该系统包括接收装置，延迟装置，合并装置，解扩装置，发生装置，存储装置，和比较装置。接收装置接收多个扩频信号和该多个扩频信号的多个相控形式。典型地，该多个扩频信号由与第一天线连接的第一多个的接收机接收，该多个扩频信号的多个相控形式由与第二天线连接的第二多个的接收机接收。该多个扩频信号和该多个扩频信号的多个相控形式被数字化。通过多次延迟，延迟装置能够相对于该多个扩频信号的多个相控形式使该多个被接收扩频信号得到延迟。该多个被接收扩频信号从而变成多个被延迟信号。

合并装置将该多个被延迟信号和该多个扩频信号的多个相控形式合并成多个组合信号。每个被延迟信号的同相分量分别与每个扩频信号的每个相控形式的同相分量相组合。每个被延迟信号的正交分量分别与每个扩频信号的每个相控形式的正交分量相组合。

解扩装置把该多个组合信号解扩成多个解扩信号。这可通过使用多个积检测器利用分别与该多个被接收扩频信号匹配的多个跳频序列实现，或利用具有分别与该多个被接收扩频信号的多个跳频序列匹配的多个脉冲函数的多个匹配滤波器实现。

发生装置根据多个解扩信号生成多个量值。每个量值可以是绝对值，或是该解扩信号的同相分量和正交分量的平方。

存储装置存储在先由发生装置生成的多个在先量值和由该发生装置当前生成的多个当前量值。该多个在先量值和多个当前量值分别由比较装置进行比较。响应该比较结果，该比较装置输出多个比较信号。延迟装置可以分别根据该多个比较信号改变所述多次延迟中的任意一个或全部。

本发明还包括一种使具有多路径的多个扩频信号的信号强度最大的方法，它包括接收多个扩频信号和该多个扩频信号的多个相控形式的步骤。通过多次延迟，相对于该多个扩频信号的多个相控形式延迟该多个被接收扩频信号，以产生多个延迟信号。该多个延迟信号和该多个扩频信号的多个相控形式被组合成多个组合信号，和该多个组合信号被分别解扩成多个解扩信号。

该方法包括根据该多个解扩信号生成多个量值，存储多个在先量值和多个当前量值。对该多个在先量值和多个当前量值进行比较，和根据该比较结果输出多个比较信号。利用该多个比较信号改变所述多次延迟。生成多个量值的步骤是一种确定最大值的方法。也可使用其他用于确定最大值的步骤或等效方法。

本发明的其他目的和优点在下面的描述中将逐步地显出，并从描述中逐步地变得明显，或可通过本发明的实现了解到。本发明的这些目的和优点也可通过在所附权利要求中特别指出的手段和各种组合来实现和获得。

与本说明书结合并作为其一部分的附图示出了本发明的优选实施例，连同所作的描述一起用于对本发明的原理进行解释。

图1是说明本发明总的概念的框图；

图2示出了正被一用户接收的两个多径信号；

图3是用于调整两个接收机之间相位的框图；

图4是用于调整多个扩频信号的相位的框图；和

图5是用于调整两组接收机之间多个扩频信号的相位的框图。

现在对本发明的优选实施例做更详细的参考解释，并结合附图对本发明的例子进行说明，其中，图中相同的参考数字表示相同的部件。

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本发明提供了一种新颖的相控阵扩频系统，该系统包括接收装置，延迟装置，合并装置，解扩装置，发生装置，存储装置，和比较装置。延迟装置连接在接收装置与合并装置之间。解扩装置连接在合并装置与发生装置之间。存储装置连接在发生装置与合并装置之间，而合并装置连接到延迟装置。