[发明专利]相关器和延迟锁相环电路

说明书

本发明涉及相关器和延迟锁相环电路。特别是涉及，在接收直接-序列扩展谱信号的情况下，在发送侧(即：接收扩展码的编码相位)用于检测扩展码的编码相位的相关器，以及在接收扩展码和基准扩展码之间用于保持同步的延迟锁相环(DLL)电路。

基于直接-序列扩展-谱(DS-SS)调制的直接-序列码分多址被认为是用于下一步-产生数字移动通信系统的无线接入方案。为了接收扩展频谱信号，发送侧的扩展码的编码相位必须在接收侧检测，并产生一个用于解扩的扩展码，以便实现与发送侧扩展码同步。

采用DS-CDMA(直接-序列码分多址)技术的数字蜂窝无线通信系统已经发展成作为用于实现无线多媒体通信的下一代移动通信系统的技术。在CDMA数字蜂窝无线通信系统这一类中，在用扩展码乘这些信息之后基站发送控制信息和用户信息。利用由基站指定的扩展码各个移动站扩展和发送信息。为了使移动站正确地接收信息，如来自这类的CDMA数字蜂窝无线通信系统中基站的控制信息，它必须在基站的扩展-频谱调制开始识别定时，即扩展码的相位。

图19表示一个用于CDMA数字蜂窝无线通信系统移动基站的接收器。这个接收器包括一个天线1；一个用于完成放大和从RF(无线频率)到IF(中频)频率变换的接收电路2；一个用于完成QPSK检测并输出I、Q信号的QPSK检测器3；一个用于从检测器3的基带模拟I、Q信号输出变换成I、Q数据的A/D变换器4；一个用于由A/D变换器4的I、Q数据输出施加解扩处理的解扩电路5；一个用于完成同步检测、数据鉴别和误码校正的解调器6；一个为了识别扩展起始定时(接收扩展码的相位)，用于完成相关操作的相关器7；一个用于识别来自相关值的扩展码起始定时(相位)的定时判定单元8。

相关器7进行接收扩展-谱数据序列和基准扩展码序列(与基站侧完全相同的一个扩展码序列)之间的相关操作。

如图20所示，扩展器9在发送侧执行扩展处理，并通过等式x(t)＝a(t)·c(t)指示发送一个信号。

这里，a(t)表示发送的数据，c(t)表示一个PN(伪随机数)序列。

这个PN序列c(t)是一个“1”和“0”的扩展码序列。在每个符号基础上重复这个相同的码序列(N片的码序列)，其中，一个符号与一个数据位相对应。

在接收侧接收这个信号x(t)，相关器7计算信号x(t)和基准扩展码c(t-τ)之间的相关性，并输出由下列等式表示的相关值R(t)：

R(t)＝∑x(t)·c(t-τ)

    ＝∑a(t)·c(t)·c(t-τ)

    t＝Tc，2Tc，……N·Tc

τ表示发送侧的扩展码和接收侧相关器的基准扩展码之间的一个编码位移(相位差)。这个集合间隔是一个符号的持续时间(时间周期等于N·Tc的N片的时间周期)。

如果上述等式保持“a(t)＝1”，这个相关值R(t)将表示PN序列的自相关值。如果PN是一个M序列，在τ＝0时，作为一个最大值获得R(t)＝N(归1化时，为1)，而当τ≠0时，保持R(t)＝1/N。实际上a(t)是未知的，可以是“1”或“0”。假定“1”＝-1和“0”＝1时，a(t)·c(t)·c(t-τ)的集合绝对值在τ＝0时为R(t)＝1，而在τ≠0时为R(t)＝1/N。

因此，当在一定时间改变基准扩展码c(t-τ)一个片宽度相位时，通过计算相关值，并在基准扩展码相关值超过一个设置电平时，检测这个定时，这样就可以做到与发送侧完全相同的扩展起始定时(发送侧扩展码的相位)。根据相关器7的相关值输出超过设置电平的定时，图19的定时判定单元8求得这个扩展起始定时(相位)，并把这个定时输入到解扩电路5。

作为DS-SS信号应用的基本相关检测技术装置可以采用匹配滤波器和可调相关器。

图21表示一个匹配滤波器71。这个滤波器包括一个N-片移位寄存器(S₁-S_N)71a，它用于在这个片频率上连续地移动接收基带的扩展-谱数据序列(图19中A/D转换器的输出)。还包括一个N-片移位寄存器(C₁-C_N)71_b，它用于存储N个与基带扩展-谱数据序列和基准扩展码序列的位对应相乘的基准扩展码序列。还包括用于相加乘法器输出的加法电路71d和用于产生PN序列(基准扩展码序列)的PN产生器71e。