專利名稱：碼分多址移動通信解調電路和有關的解調方法
技術領域：
本發明涉及用于碼分多址(CDMA)移動通信的解調電路和有關的解調方法。
在這種移動通信環境中接收到的無線電波遭受包括路徑產生和消失的信號電平變化，還遭受因多徑衰落、陰影等至接收端的路徑的到達時間上的變化。在這種大路徑變化的情況下，當發生搜索的路徑的突然電平降低或消失時，接收質量將會下降。因此，需要一種從到達路徑中選出穩定的路徑并將這些穩定的路徑指派給手指的路徑搜索處理過程。
為了解決此問題，本發明提出一種用于CDMA移動通信的解調電路，它具有用于根據接收I分量和Q分量作為正交檢波輸出時所接收的信號計算延遲分布圖的計算部分，所述延遲分布圖表示相對于信號延遲時間的信號功率分布；以及路徑搜索部分，用于根據所述計算部分所計算出的延遲分布圖選出具有大信號功率的路徑并將其指派到手指部分，其中所述路徑搜索部分包括路徑比較部分，用于判斷是否連續地檢測到同一個路徑；檢測部分，用于在路徑比較部分確認連續地檢測到同一個路徑時檢測當前檢測的路徑和先前檢測的路徑的變化；以及路徑置換控制部分，如果具有最大變化的路徑的變化大于/等于預定的變化閾值，則當檢測到未指派給該手指部分且具有高于/等于預定指派閾值的功率電平的新路徑時，將新路徑指派給所述手指部分，以替換具有從已經指派給所述手指部分的路徑中檢測出的最大變化的路徑。再者，路徑置換控制部分還被配置為，當已經指派給手指部分的路徑中具有最小接收電平的路徑的電平大于/等于預定的指派排除閾值時，將新路徑指派給所述手指部分以替換最大變化的路徑，以及還被配置為，當具有最小接收電平的路徑的電平小于指派排除閾值時，將新路徑指派給所述手指部分，以替換具有最小接收電平的路徑。
此外，所述路徑置換控制部分配置成當已經指派給手指部分的各路徑中具有最小接收電平的路徑的電平大于/等于預定的指派排除閾值時、把新路徑指派手指部分、代替最大變化路徑；并且還配置成當所述具有最小接收電平的路徑的電平小于指派排除閾值時，把新路徑指派給手指部分、代替具有最小接收電平的路徑。
還有，路徑置換部分還被配置為從所述手指部分排除所述具有最大變化的路徑或所述具有最小接收電平的路徑，以及配置為當新路徑的接收電平高于/等于可置換到所述手指部分的置換電平時將新路徑指派給所述手指部分。
還有，所述檢測部分被配置為至少檢測如下變化中的任一種變化當前檢測到的路徑的定時與先前檢測到的路徑的定時之間的定時變化；以及當前檢測到的路徑的接收電平與先前檢測到的路徑的接收電平之間的電平變化。
本發明的用于CDMA移動通信的解調電路可以接收穩定的路徑，從而實現提高的接收質量的目的，其方法是根據路徑搜索處理中延遲分布圖計算所獲得的相關峰值的電平變化自適應地控制手指指派路徑的位置。
圖1是說明根據利用手指/RAKE的典型解調方案的解調電路的配置的方框圖。在圖1中，解調電路包括路徑搜索處理部分10、手指部分6(它又包括許多手指61至6n)、RAKE合成部分7以及接收數據處理部分8。路徑搜索處理部分10包括延遲分布圖計算部分1、相關峰值檢測部分2、路徑比較部分3、路徑變化計算部分4以及路徑定時判斷部分5。
接下來，將概述上述解調電路的操作。
經過正交檢波和解調的I分量和Q分量信號分別被發送到延遲分布圖計算部分1。當輸入各個I分量和Q分量時，延遲分布圖計算部分1根據所輸入的I分量和Q分量信號計算延遲分布圖(它表示相對于信號延遲時間的信號功率分布)，并將所計算的延遲分布圖發送到相關峰值檢測部分2。相關峰值檢測部分2從延遲分布圖搜索峰值，路徑定時判斷部分5將所檢測的路徑位置指派給手指部分6的手指，且優選具有高相關值的路徑位置作為手指指派路徑位置。
在手指部分6處，指派給各個手指61至6n的路徑被解擴頻(de-spreaded)并輸出。手指部分6的輸出經RAKE接收部分7進行RAKE合成，然后輸出到接收數據處理部分8，并由接收數據處理部分8進行解調。在此情況下，路徑定時判斷部分5將指派給手指部分6的路徑定時和所述定時處的相關峰值反饋到路徑比較部分3。在路徑比較部分3處，將相關峰值檢測部分2最近檢測到的新相關峰值和峰值定時與反饋信息比較。然后在路徑變化計算部分4，對那些連續被檢測到的路徑計算路徑定時的變化。此時，當因傳播路徑環境的變化而出現手指指派路徑的變化時，路徑定時判斷部分5被配置為，根據路徑變化計算部分4的變化計算結果從手指指派中優先排除變化較大的路徑。
關于手指指派路徑置換的方法，當發生以手指指派候選路徑置換當前的手指指派路徑時，將當前手指指派路徑的接收電平與預定指派排除閾值比較，如果存在其接收電平低于所述指派排除閾值的當前手指指派路徑，則以手指指派候選路徑置換該路徑。當以手指指派候選路徑置換其接收電平高于/等于所述閾值的當前手指指派路徑時，根據路徑變化計算部分4所確定的路徑定時變化，具有很大變化的當前手指指派路徑被所述手指指派候選路徑置換。
因此，在本解調電路中，根據延遲分布圖計算部分1所計算的延遲時間分布，路徑比較部分3將相關峰值檢測部分2所檢測到的相關峰值和路徑定時與先前指派給手指部分6的相關峰值和路徑定時比較，然后根據比較結果，由路徑變化計算部分4計算出手指指派路徑和手指指派候選路徑的路徑定時變化。然后，當存在由傳播路徑環境的變化引起的手指指派路徑的變化時，路徑定時判斷模塊5執行控制，根據路徑變化計算部分4所計算的變化計算結果保持具有較小變化的路徑作為手指指派路徑。從而，可以通過在傳播路徑環境變化的情況下穩定地接收這種路徑來保持提高的接收質量。
現在，將詳細解釋圖1所示的解調電路的操作。
經過正交檢波和解調的I分量和Q分量信號分別被發送到延遲分布圖計算部分1。當接收到I和Q解調后的信號時，延遲分布圖計算部分1通過計算I和Q解調后的信號之間的相關性、并且通過進一步進行同相加法/功率加法來建立平均延遲分布圖(相對于信號時間延遲的信號功率分布)。相關峰值檢測部分2對所建立的延遲分布圖進行峰值搜索，并選擇具有較高功率電平的路徑位置作為峰值指派候選路徑位置，然后將它們的定時和相關值輸出到路徑比較部分3。
在先前的定時指派給手指部分6的路徑定時及其相關值信息從路徑定時判斷部分5被反饋到路徑比較部分3，然后根據有關相關值的反饋信息，判斷是否連續地檢測到同一個路徑。當在路徑比較部分3確認連續地檢測到同一個路徑時，路徑變化計算部分4計算出自上次檢測到該路徑時起路徑定時有了多大程度的變化。路徑定時判斷部分5根據來自路徑比較模塊3的相關值信息確定手指指派路徑定時。
手指部分6中的各個手指61至6n在各個所指派的路徑的定時進行解擴頻，RAKE合成部分7將在各個手指61至6n的解擴頻結果合成。然后，接收數據處理部分8從RAKE合成部分7利用路徑分集效應合成的信號中提取所需要的解調輸出。
當路徑定時判斷部分5指派給手指部分6的任何路徑因傳播路徑環境的變化而改變時，路徑定時判斷部分5選擇在路徑比較部分3所確定的路徑電平低于閾值的當前手指指派路徑作為指派排除路徑并用新的指派候選路徑將其置換。但是，在從路徑電平高于/等于閾值的當前手指指派路徑中選出指派排除路徑的情況下，和不存在路徑電平低于閾值的路徑、或者路徑電平低于閾值的指派排除路徑的數目少于新的指派候選路徑的數目的情況一樣，路徑定時判斷部分5利用從路徑變化計算部分4輸入的路徑定時變化確定指派排除路徑。
第一實施例接下來，參考圖2A至2C所示的延遲分布圖，說明手指指派路徑置換的處理過程。圖2A至2C中的A和B所表示的路徑顯示當前手指指派路徑，而數字顯示時間從圖2A流逝到圖2B，然后到圖2C。如圖2A至2C所示，路徑B的路徑定時相對于時間變化是穩定的，同時所檢測到的路徑A的路徑定時隨時間而變化，此變化被計算并記錄在圖1所示的路徑變化計算部分4中。
然后，新路徑C被檢測到(圖2C)，并且當判斷新路徑C是滿足如下要求的手指指派候選路徑時即，其路徑電平高于/等于置換路徑電平閾值且其檢測次數大于/等于保護步驟的數目(防止假檢測的檢測次數)，則在路徑定時判斷部分5中進行手指指派路徑置換處理。此時，當路徑B的路徑電平低于閾值時，路徑B被從手指指派路徑排除，而指派路徑C為新手指指派候選路徑。但是，當路徑A和路徑B的電平都高于/等于閾值時，比較路徑A和路徑B的變化，路徑變化較大的路徑A被從手指指派路徑中排除。
由此，在進行手指指派路徑置換處理過程時優先保留路徑定時變化較小的路徑，以接收穩定的路徑，而不優先保留路徑電平較強的路徑作為手指指派路徑，從而實現穩定和提高的接收質量。
接下來，將參考圖1的方框圖和圖3的流程圖詳細說明路徑定時判斷部分5中的路徑定時判斷處理過程。當在尚未指派給手指部分6的路徑定時連續檢測到路徑電平高于/等于手指指派閾值的任何強路徑的次數多于用于防止假檢測的保護步驟數目時，將此路徑檢測為手指指派置換候選路徑P_ex(步驟S1)。當檢測到手指指派置換候選路徑P_ex時，搜索當前手指指派路徑內具有最小接收電平P_min的路徑(步驟S2)，以確定手指指派排除候選路徑。
然后，將最小接收電平路徑的接收電平P_min與指派排除閾值Thres_1比較，以確定數值差(步驟S3)。此時，當最小接收電平路徑P_min低于指派排除閾值Thres_1，并因此步驟S3的判斷結果是“是”時，將最小接收電平路徑P_min的接收電平與手指指派置換候選路徑P_ex的接收電平(步驟S8)比較。在此情況下，當手指指派置換候選路徑P_ex高于/等于表示在手指部分6進行置換所需的足夠電平的置換電平閾值，并因此步驟S8的判斷結果是“是”時，將手指指派置換候選路徑P_ex設置為新手指指派路徑，并將最小接收電平從手指指派路徑排除(步驟S7)。再者，當手指指派置換候選路徑P_ex的接收電平低于上述置換電平閾值Thres_ex，并因此步驟S8的判斷結果是“否”時，最小接收電平路徑P_min保持為手指指派路徑(步驟S9)，而不執行指派路徑的置換。
當最小接收電平路徑P_min的接收電平高于/等于指派排除閾值Thres_1，并且步驟S3的判斷結果是“否”時，根據路徑變化計算部分4所獲得的各個手指指派路徑的路徑定時變化搜索變化最大路徑P_max(步驟S4)。然后，當變化最大路徑P_max的變化小于變化閾值Thres_ch，并因此步驟S5的判斷結果是“是”時，程序進行到上述步驟S8的處理過程。再者，當變化最大路徑P_max的變化大于/等于變化閾值Thres_ch，并因此步驟S5的判斷結果是“否”時，此變化最大路徑P_max被選為手指指派排除候選路徑，并將變化最大路徑P_max的接收電平與手指指派置換候選路徑P_ex的接收電平比較(步驟S6)。
當手指指派置換候選路徑P_ex的接收電平高于/等于表示手指部分6處的可置換電平的置換電平閾值Thres_2，并因此步驟S6的判斷結果是“否”時，手指指派置換候選路徑P_ex被指派為手指指派路徑，并從手指指派路徑中排除變化最大路徑P_max(步驟S7)。另一方面，當手指指派置換候選路徑P_ex的接收電平低于上述置換電平閾值Thres_2，并因此步驟S6的判斷結果是“是”時，不執行指派路徑的置換，而保留變化最大路徑P_max作為手指指派路徑(步驟S9)。
如上所述，作為其第一優點，本實施例通過保留穩定的路徑作為手指指派路徑來實現了提高的接收質量。其原因在于通過采用監控每個手指指派路徑的路徑變化和手指指派候選路徑的方法對手指指派路徑進行控制，使一直穩定接收的那些路徑可以被優先指派給手指。
作為第二優點減輕因噪聲所致的假路徑定時檢測的影響，實現提高的接收質量。其原因在于通過在因變化而進行手指指派路徑置換處理過程之前設置接收電平閾值，以如下方式實現路徑保留的控制。即、將那些接收電平足夠強且穩定的路徑保留為手指指派路徑。
第二實施例根據本發明第二實施例的手指指派路徑置換處理控制可以用如下方式從到達接收端的路徑中進行選擇以將穩定的路徑指派給手指通過路徑電平變化進行路徑置換控制，或者通過同時利用路徑定時和路徑電平而不象第一實施例中利用路徑定時變化來進行控制。
接下來，參考圖4A至4C所示的延遲分布圖，說明根據本實施例的第二實施例的手指指派路徑置換的處理過程。圖4A至4C中的A和B所表示的路徑顯示當前手指指派路徑，而數字顯示時間從圖4A流逝到圖4B，然后圖4C。如圖4A至4C所示，路徑B的路徑定時相對于時間變化是穩定的，同時所檢測到的路徑A的路徑定時隨時間而變化，此變化被計算并記錄在圖1所示的路徑變化計算部分4。
當檢測到新路徑C(圖4C)且判斷路徑C滿足置換路徑電平閾值和上述保護步驟數目的要求而成為手指指派候選路徑時，執行手指指派置換處理過程。此時，當路徑B的路徑電平低于閾值時，路徑B被從手指指派路徑排除，而設置路徑C為手指指派候選路徑。但是，當路徑A和路徑B的電平都高于/等于閾值時，比較路徑A和路徑B的變化，路徑變化較大的路徑A被從手指指派路徑中排除。
在路徑搜索處理過程中，上述保護步驟數目被利用來防止假檢測和路徑指派。那些被連續地檢測到的次數多于所述保護步驟數目的路徑被指派給手指，并且一旦路徑被指派給手指，就不會將其從指派的路徑排除，除非它被連續地誤檢測的次數多于保護步驟的數目。在本實施例中，還可以利用可以在路徑比較部分確定的上述保護步驟數目來控制路徑置換處理過程，而不在圖1中的路徑保護計算部分4中在手指指派路徑置換處理過程中計算變化。在此配置中，仍可以實現相同的優點，因此可以取消路徑變化計算部分4。
如上所述，本發明提供一種用于CDMA移動通信的解調電路，它具有用于根據接收I分量和Q分量作為正交檢波的輸出時所接收的信號計算延遲分布圖的計算部分，所述延遲分布圖表示相對于信號延遲時間的信號功率分布；以及路徑搜索部分，用于根據所述計算部分所計算出的延遲分布圖選出具有大信號功率的路徑并將其指派到手指部分，其中所述路徑搜索部分包括路徑比較部分，用于判斷是否連續地檢測到同一個路徑；檢測部分，用于在路徑比較部分確認連續地檢測到同一個路徑時檢測當前檢測的路徑和先前檢測的路徑的變化；以及路徑置換控制部分，如果從已經指派給手指部分的路徑中檢測到最大變化路徑的變化大于/等于預定的變化閾值，則當檢測到未指派給該手指部分且具有高于/等于預定指派閾值的功率電平的新路徑時，所述路徑置換控制部分將新路徑指派給所述手指部分，以替換所述最大變化路徑，因此本發明實現了選擇性地從接收的路徑中指派無變化的，穩定的路徑，從而防止了接收質量的下降。
再者，路徑置換控制部分還被配置為，當已經指派給手指部分的路徑中具有最小接收電平的路徑的電平大于/等于預定的指派排除閾值時，將新路徑指派給所述手指部分以替換最大變化路徑，以及被配置為，當具有最小接收電平的路徑的電平低于指派排除閾值時，將新路徑指派給所述手指部分，以替換具有最小接收電平的路徑，從而可以指派更穩定的路徑。
還有，所述檢測部分被配置為至少檢測如下變化中的任一種變化當前檢測到的路徑定時與先前檢測到的路徑定時之間的定時變化；以及當前檢測到的路徑的接收電平與先前檢測到的路徑的接收電平之間的電平變化，因此檢測部分可以通過簡單配置可靠地檢測所接收路徑的變化。
權利要求
1.一種用于CDMA移動通信的解調電路，它包括計算部分，用于根據接收I分量和Q分量信號作為正交檢波的輸出時的接收信號計算表示相對于信號延遲時間的信號功率分布的延遲分布圖；以及路徑搜索部分，用于根據所述計算部分所計算的所述延遲分布圖選擇具有大信號功率的路徑并將其指派給手指部分，其中所述路徑搜索部分包括路徑比較部分，用于判斷是否連續檢測到同一個路徑；檢測部分，用于在所述路徑比較部分確認連續檢測到同一個路徑時檢測當前檢測到的路徑與先前檢測到的路徑之間的變化；以及路徑置換控制部分，用于在已經由所述檢測部分指派給所述手指部分的路徑中具有最大變化的所述路徑的變化大于/等于預定的變化閾值的情況下，當檢測到未指派給所述手指部分且具有高于/等于預定指派閾值的功率電平的新路徑時，從所述手指部分中排除所述具有最大變化的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分。
2.如權利要求1所述的用于CDMA移動通信的解調電路，其特征在于所述路徑置換控制部分，當已經指派給所述手指部分的所述路徑中具有最小接收電平的路徑的電平高于/等于預定的指派排除閾值時，從所述手指部分中排除所述具有最大變化的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分，并且當具有最小接收電平的所述路徑的電平低于所述指派排除閾值時，從所述手指部分中排除所述具有最小接收電平的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分。
3.如權利要求2所述的用于CDMA移動通信的解調電路，其特征在于所述路徑置換控制部分，當所述新路徑的所述接收電平高于/等于可置換到所述手指部分的置換電平時從所述手指部分排除所述具有最大變化的路徑或所述具有最小接收電平的路徑，并將所述新路徑指派給所述手指部分。
4.如權利要求1所述的用于CDMA移動通信的解調電路，其特征在于所述檢測部分至少檢測如下變化中的任一種變化當前檢測到的路徑的定時與先前檢測到的路徑的定時之間的定時變化；以及當前檢測到的路徑的接收電平與先前檢測到的路徑的接收電平之間的電平變化。
5.一種用于CDMA移動通信的解調方法，它用于根據所接收的信號計算延遲分布圖，所述延遲分布圖在接收代表正交檢波輸出的I分量和Q分量信號時表示相對于延遲時間的信號功率分布，并根據所述計算的延遲分布圖進行選擇而將具有大信號功率的路徑指派給手指部分，其中所述方法包括第一步驟，用于判斷是否連續檢測到同一個路徑；第二步驟，用于在根據所述第一步驟的處理過程確認連續檢測到同一個路徑時檢測當前檢測的路徑與先前檢測的路徑之間的變化；以及第三步驟，用于當根據所述第二步驟的處理過程已經指派給所述手指部分的所述各路徑中具有最大變化的所述路徑的變化大于/等于預定的變化閾值的時、如果檢測到未指派給所述手指部分且具有高于/等于預定指派閾值的電平的新路徑，則從所述手指部分中排除所述具有最大變化的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分。
6.如權利要求5所述的解調方法，其特征在于所述第三步驟的處理過程包括第四步驟，用于在已經指派給所述手指部分的所述各路徑中具有最小接收電平的路徑的電平高于/等于預定的指派排除閾值時，從所述手指部分中排除所述具有最大變化的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分，并且用于當具有最小接收電平的所述路徑的電平低于所述指派排除閾值時，從所述手指部分排除所述具有最小接收電平的路徑并將所述新路徑指派給所述手指部分。
7.如權利要求6所述的解調方法，其特征在于所述第三步驟的處理過程包括第五步驟，用于當所述新路徑的接收電平高于/等于可置換到所述手指部分的置換電平時、從所述手指部分排除所述具有最大變化的路徑或所述具有最小接收電平的路徑，并將所述新路徑指派給所述手指部分。
8.如權利要求5所述的解調方法，其特征在于所述第二步驟的處理過程包括第六步驟，用于至少檢測如下的變化中的任一種變化當前檢測到的路徑的定時與先前檢測到的路徑的定時之間的定時變化；以及當前檢測到的路徑的接收電平與先前檢測到的路徑的接收電平之間的電平變化。
9.如權利要求1所述的用于CDMA移動通信的解調電路，其特征在于在所述手指指派路徑置換處理過程中，利用可以在所述路徑比較部分確定的保護步驟數目來控制所述路徑置換處理，而不是通過在所述檢測部分計算變化來控制所述路徑置換處理。
10.如權利要求5所述的解調方法，其特征在于在所述手指指派路徑置換處理過程中，利用可以在所述第一步驟確定的保護步驟數目來控制所述路徑置換處理，而不是通過在所述第二步驟計算變化來控制所述路徑置換處理。
全文摘要
一種用于CDMA移動通信的解調電路,通過從所接收路徑中選擇無變化、穩定的路徑并指派它們來防止接收質量的下降。當根據所接收信號計算延遲分布圖,然后根據延遲分布圖選擇那些具有大功率的路徑,并將其指派給手指部分時,路徑比較部分檢測是否連續地檢測到同一個路徑,并在連續地檢測到同一個路徑時計算部分計算當前檢測到的路徑與先前檢測到的路徑之間的定時變化,并且如果已經指派給手指部分的各路徑內具有最大變化的路徑的變化大于/等于變化閾值、當檢測到未指派給手指部分且其電平高于/等于預定指派閾值時,則路徑定時判斷部分將新路徑指派給手指部分,以替換具有最大變化的路徑。
文檔編號H04B1/69GK1369982SQ02103459
公開日2002年9月18日 申請日期2002年1月30日 優先權日2001年1月30日
發明者田村浩一 申請人:日本電氣株式會社