[发明专利]自适应调节CDMA无线电接收机中加权系数的方法

说明书

本发明大概涉及无线电接收机，更详细地、涉及到自适应调节CDMA无线电接收机中加权系数的方法。

无线电系统向无线电用户单元的用户提供无线通信。一种具体的无线电系统是蜂窝无线电话系统。一种具体的无线电用户单元是蜂窝无线电话用户单元，有时称为移动站。蜂窝无线电话系统通常包括：耦合至一公共电话交换网(PSTN)和多个基站的一交换控制器。多个基站中的每一个通常划定一个最接近于基站的地理范围以形成覆盖区域。一个或多个移动站与接通移动站和公共电话交换网间的呼叫的基站通信。蜂窝无线电话系统的描述见于William C.Y.Lee博士的1989年的《移动蜂窝通信系统》(MobileCellular Communications Systems)一书中。

一些移动站具有空间分集以改善由基站发送的通信信号的接收。分集采用设备冗余或倍份以在多径衰落条件下实现接收机性能改善。具体地说，空间分集用两个或更多的天线，这些天线由一相关于波长的距离物理的分隔开。在空间分集系统中，发射信号经过从发射机到接收机的两个天线的略微不同的路径。另外，可能有反射路径，其中由每个天线接收的发射信号也经过了自发射机的不同路径。经验表明，当反射路径通过干扰发射信号引起衰落时，由于这些不同路径，多径衰落的存在可能不同时影响两个接收信号到相同的程度。虽然从发射机到两个天线之一的路径可能引起发射和反射路径波的相位抵消(cancellation)，至另一天线的多径不太可能同时引起相位抵消。两天线正在接收完全相同信号的概率被称为相关因子。

已知的空间分集系统包括切换天线分集(SAD)、选择分集(SD)和最大比率合并分集(MRCD)。每个分集系统包括一控制器，该控制器具有被编程在那里以控制分集系统的算法。这三种分集系统的详细比较描述于Zdunek等人在加拿大，蒙特利尔举行的1978年IEEE加拿大通信和功率会议上发表的“简单切换分集接收机的最优化(On the Optimizationof Simple Switched Diversity Receivers)”中和Zdunek等人在1979年12月的IEEE通信会刊中发表的“切换分集接收机的性能和最优化(Performance and Optimization of Switched Diversity Receiver)”中。现在提供这三个分集系统的简要描述。

SAD使用两个天线，它们通过一单刀双掷射频(RF)开关耦合至同一接收机。控制器采样从每个天线接收的信号，在一时刻只将两个天线之一耦合至接收机。

SD使用两个天线和两个接收机，其中每个天线耦合至它自己的接收机。具有最高基带信噪比(SNR)的接收机被选为解调的信号。SD提供优于SAD的性能，因为接收机产生的信号能被比SAD更频繁的检测，并受到更少的切换瞬变。然而，SAD和SD共同的缺点是：在任一时刻只使用一个天线，而另一个被忽略。

MRCD也用两个天线和两个接收机，其中每个天线耦合至它自己的接收机。通过与其信噪比成正比地加权每个信号然后再相加，MRCD寻求利用来自每个天线的信号。相应的，在每个分集支路中的单个信号被同相和合并，使用了所有的接收信号，即使那些具有低信噪比的。然而MRCD的缺点是：MRCD的实现比SAD或SD更加困难和复杂。

一种具体的蜂窝无线电话系统使用扩频信令。扩频可被广意地定义为一种机制，通过它发射信号占用的带宽远远大于基带信息信号要求的带宽。扩频通信的两个类型是直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。这两种技术的本质是在一宽带宽(1-50MHz)上扩展每个用户的发射功率，以致于在每单位带宽的功率，以W/Hz计，是非常小的。

跳频系统通过避开干扰来获得其处理增益，而直接序列系统用一干扰衰减技术。对于DSSS，接收机的目的是从信号低于背景噪声电平的宽接收带宽中拾取发射信号。为此，接收机必须知道载波频率信号、调制类型、伪随机噪声码率、和码的相位，因为信噪比通常是负15至30dB。确定码的相位是最困难的。接收机用一称为同步的过程来从接收信号中确定码的起始点，以便解扩(despread)需要的信号而扩展所有不想要的信号。