專利名稱：瑞克接收機的能量計算和搜索多徑裝置、使用該裝置的瑞克接收機及其方法
技術領域：
本發明涉及一種瑞克接收機，尤其涉及其中的能量計算和搜索多徑裝置。本發 明主要涉及在能量計算和搜索多徑時進行資源復用的技術。
背景技術：
已有技術中，瑞克接收機在許多場合下都有應用。瑞克接收機典型的結構如圖1所示，它包括模數轉換器10、第一延遲線20、瑞克手指30、本地擴頻碼產生器40、 能量計算和搜索多徑單元50、控制單元60、第二延遲線70以及解擴單元80。瑞克 接收機是一個多時鐘系統，它還包括一個比特時鐘發生器81、 一個擴頻碼時鐘發生 器82和一個采樣點時鐘發生器83。比特時鐘發生器81產生比特時鐘信號CLK一bit; 擴頻碼時鐘發生器82產生擴頻碼時鐘信號CLK一chip;采樣點時鐘發生器83產生采 樣點時鐘信號CLK—sample。這些時鐘發生器產生這些時鐘信號分別輸入到瑞克接收 機的其它各個單元。在上述的瑞克接收機中，能量計算和搜索多徑單元50的作用是從與之相連的瑞 克手指30輸出的信號中選出數徑(例如3徑)能量最大的徑信號。其進一步結構如 圖2所示，包括多個平方相加單元501A-501M和比較器502，多個平方相加單元的 每個分別與一個瑞克手指30相連。每個平方相加單元501A包括兩個平方器5011 和5012和一個加法器5013。平方器5011接收瑞克單元30輸出的I路累加值；平 方器5012接收瑞克單元30輸出的Q路累加值，在加法器5013中將該兩路平方值 相加后，輸出給比較器502。比較器502接收到每個平方相加單元501A-501M輸出 的平方相加值之后，進行比較，從中選擇中數徑(例如3徑)能量值最大的徑信號輸 出。從上述的例子中可以看出，對于一個具有16個瑞克手指的瑞克接收機來說，能 理計算和搜索多徑單元要有32個平方器，16個相加單元。平方器是一個非常耗資 源的模塊。根據目前的集成電路技術來說，需要耗用大約60萬門的FPGA資源或者 大約20萬門的IC資源
發明內容
本發明的目的就在于利用復用技術，在不降低效率的情況下，簡化瑞克接收機 中的能量計算和搜索多徑單元的結構。根據上述目的，本發明提供一種用于瑞克接收機的能量計算和搜索多徑裝置， 包括多個多路選擇器，每個多路選擇器與瑞克接收機中的多個瑞克手指相連，從多 個瑞克手指中選擇一路信號輸出；多個平方相加單元，分別與所述多個多路選擇器之一相連； 多個分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個能量寄存器，分別與多個分路器相連，用于存儲經平方相加后的信號；以及比較器，與所述多個能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數路能量值最 大的徑信號輸出。在上述的能量計算和搜索多徑裝置中，所述多路選擇器根據采樣點時鐘、擴頻 碼時鐘和比特時鐘，從多個瑞克手指中選擇一路信號輸出。在上述的能量計算和搜索多徑裝置中，所述平方相加單元包括2個平方器和一 個加法器。本發明還提供一種瑞克接收機，包括模數轉換器、第一延遲線、多個瑞克手指、 能量計算和搜索多徑單元、控制單元、第二延遲線、解擴單元以及擴頻碼時鐘發生 器、比特時鐘發生器和采樣點時鐘發生器，其特征在于，所述能量計算和搜索多徑 裝置，包括多個多路選擇器，每個多路選擇器與所述多個瑞克手指中的一組相連，從多個 瑞克手指出選擇一路信號輸出；多個平方相加單元，分別與所述多個多路選擇器之一相連；多個分路器，分別 與所述平方相加單元相連；多個能量寄存器，分別與多個分路器相連，用于存儲經平方相加后的信號；以及比較器，與所述多個能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數路能量值最 大的徑信號輸出。在上述的瑞克接收機中，所述多路選擇器與所述采樣點時鐘發生器、擴頻碼時 鐘發生器和比特時鐘發生器相連，根據釆樣點時鐘、擴頻碼時鐘和比特時鐘，從多 個瑞克手指出選擇一路信號輸出。在上述的瑞克接收機中，所述瑞克手指為16個，所述多路選擇器為4個，所述 一個多路選擇器與四個一組的瑞克手指相連。在上述的瑞克接收機中，所述平方相加單元包括2個平方器和一個加法器。本發明還提供一種瑞克接收機中能量計算和搜索多徑方法，包括如下步驟 準備多個多路選擇器，每個多路選擇器分別接收多個瑞克手指輸出的信號； 每個多路選擇器從多個瑞克手指中選出一路信號輸出； 把每個多路選擇器輸出的信號進行平方相加運算；從各個經平方相加運算后的信號選出數路能量值最大的徑信號輸出。 在上述的能量計算和搜索多徑方法中，所述多路選擇器根據采樣點時鐘、擴頻 碼時鐘和比特時鐘，從多個瑞克手指出選擇一路信號輸出。由于瑞克接收機中有很多簇發式操作，這些操作并未占滿一個比特時間內的所 有運算時鐘，因此，本發明就是針對這一現象對這些操作進行資源復用，即將一些 操作提前或延遲，使它們相互之間在時間上錯開，從而可以重復利用硬件資源。如 上所述的本發明中，通過多路選擇器，使一個平方相加單元可以供多個瑞克手使用， 故在時間上復用了平方相加單元，使能量計算和搜索多徑裝置的結構簡化，節省了 硬件資源，同時又不提高內部的時鐘頻率。
圖1是傳統瑞克接收機的整體結構框圖；圖2是傳統的能量計算和搜索多徑單元的內部結構；圖3是本發明的能量計算和搜索多徑裝置的內部結構；圖4示出了本發明的平方相加單元的時間復用原理。
具體實施方式
下面將結合上述附圖詳細描述本發明的一個較佳實施例。本發明改進的關鍵點在于能量計算和搜索多徑單元，故對于瑞克接收機整體的 結構和工作原理與傳統技術相類似，為清楚起見，在此不再詳細論述，相信本領域 技術人員完全可以根據公知技術得以了解和實現。請參見圖3，圖3示出了應用于16個手指的瑞克接收機的能量計算和搜索多徑
單元的結構示意圖。如圖3所示，它包括四個多路選擇器M1-M4，每個多路選擇器 與四個瑞克手指F1-F16相連。例如第一多路選擇器M1與第一至第四瑞克手指F1-F4 相連；第二多路選擇器M2與第五至第八瑞克手指F5-F8相連，以此類推。每個多路選擇器Ml-M4還分別與瑞克接收機中的比特時鐘發生器81、擴碼碼時 鐘發生器82和采樣點時鐘發生器83(參見圖l所示)相連，在擴頻碼時鐘、比特時 鐘和采樣點時鐘的控制下工作，根據擴頻碼時鐘、比特時鐘和采樣點時鐘從四個瑞 克手指中選擇一路信號輸出，并在一個采樣點時鐘內完成計算，所有4組數據分在 4個擴頻碼時鐘內完成。四個多路選擇器Ml-M4的輸出分別連接到四個平方相加單元A1-A4，每個平方相 加單元把每路瑞克手指中的I路累加值和Q路累加值分別平方運算后再相加，輸出 徑搜索能量信號，然后，四個平方相加單元A1-A4把徑搜索能量信號提供給后續的 分路器D1-D4。通過分路器D1-D4，把經平方相加運算后的信號分別存儲到能量寄 存器R1-R16中。在分路器D1-D4的控制下，每個能量寄存器R1-R16分別存儲對應 于瑞克手指F1-F16的平方相加后的信號。最后，從能量寄存器R1-R16中，最后， 把信號輸出給比較器C，在比較器C中，從徑搜索能量信號中選擇出三路能量值最 大的徑信號輸出。圖4示出了本發明的平方相加單元的時間復用的原理。如圖4所示，圖4左側 示出了復用前的情況，假設瑞克接收機的搜索精度為x，因此，經過l比特的時間 之后，每個瑞克手指上共有x路累加值存儲，手指在x個采樣點時鐘的上升沿分別 輸出這x路累加值。在復用之前，這16路手指的輸出在同一個采樣點上同時進行 平方相加運算，因此，需要16個平方相加運算單元來支持。根據本發明對平方相 加單元進行復用之后，如圖4右側所示，在一個比特時鐘內，分在四個擴頻碼時鐘 內分別完成四路輸入的平方相加運算，例如，在第127個比特時鐘的上升沿選擇瑞 克手指Rl的兩路累加值輸出進行平方相加運算，在第1個比特時鐘的上升沿選擇 瑞克手指R2的兩路累加值輸出進行平方相加運算，在第2個比特時鐘的上升沿選 擇瑞克手指R3的兩路累加值輸出進行平方相加運算，在第3個比特時鐘的上升沿 選擇瑞克手指R4的兩路累加值輸出進行平方相加運算，其它各路依此類推。在上面的實施例中，是以16個瑞克手指和4個多路選擇器為例進行描述，但應 當理解，這里的這些具體數值只是為方便說明所舉的一個例子，并非是對本發明實 現的限制。本發明中，瑞克手指的數量、多路選擇器的個數以及復用的數量，在本 發明最基本的時間復用平方相加器的構思下，可以根據實際情況，由本領域技術人 員進行選擇確定，而無需付出創造性的勞動。因此，本發明的保護范圍當由所附的 權利要求來限定。
權利要求
1、一種用于瑞克接收機的能量計算和搜索多徑裝置，包括多個多路選擇器，每個多路選擇器與瑞克接收機中的多個瑞克手指相連，從多個瑞克手指中選擇一路信號輸出；多個平方相加單元，分別與所述多個多路選擇器之一相連；多個分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個能量寄存器，分別與多個分路器相連，用于存儲經平方相加后的信號；以及比較器，與所述多個能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數路能量值最大的徑信號輸出。
2、 如權利要求l所述的能量計算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述多路選擇 器根據采樣點時鐘、擴頻碼時鐘和比特時鐘，從多個瑞克手指中選擇一路信號輸出。
3、 如權利要求l所述的能量計算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述多路選擇 器為4個。
4、 如權利要求l所述的能量計算和搜索多徑裝置，其特征在于，所述平方相加 單元包括2個平方器和一個加法器。
5、 一種瑞克接收機，包括模數轉換器、第一延遲線、多個瑞克手指、能量計算 和搜索多徑單元、控制單元、第二延遲線、解擴單元以及擴頻碼時鐘發生器、比特 時鐘發生器和采樣點時鐘發生器，其特征在于，所述能量計算和搜索多徑裝置，包 括多個多路選擇器，每個多路選擇器與所述多個瑞克手指中的一組相連，從多個 瑞克手指出選擇一路信號輸出；多個平方相加單元，分別與所述多個多路選擇器之一相連； 多個分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個能量寄存器，分別與多個分路器相連，用于存儲經平方相加后的信號；以及比較器，與所述多個能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數路能量值最 大的徑信號輸出。
6、 如權利要求1所述的瑞克接收機，其特征在于，所述多路選擇器與所述采樣 點時鐘發生器、擴頻碼時鐘發生器和比特時鐘發生器相連，根據采樣點時鐘、擴頻 碼時鐘和比特時鐘，從多個瑞克手指出選擇一路信號輸出。
7、 如權利要求1所述的瑞克接收機，其特征在于，所述瑞克手指為16個，所述多路選擇器為4個，所述一個多路選擇器與四個一組的瑞克手指相連。
8、 如權利要求1所述的瑞克接收機，其特征在于，所述平方相加單元包括2個 平方器和一個加法器。
9、 一種瑞克接收機中能量計算和搜索多徑方法，包括如下步驟 準備多個多路選擇器，每個多路選擇器分別接收多個瑞克手指輸出的信號； 每個多路選擇器從多個瑞克手指中選出一路信號輸出； 把每個多路選擇器輸出的信號進行平方相加運算；從各個經平方相加運算后的信號選出數路能量值最大的徑信號輸出。
10、 如權利要求9所述的能量計算和搜索多徑方法，其特征在于，所述多路選 擇器根據采樣點時鐘、擴頻碼時鐘和比特時鐘，從多個瑞克手指出選擇一路信號輸出。
11、 如權利要求9所述的能量計算和搜索多徑方法，其特征在于，每個多路選擇器接收4個瑞克手指輸出的信號。
12、 如權利要求9所述的能量計算和搜索多徑方法，其特征在于，在進行平方 相加運算之后，還包括寄存步驟，寄存經平方相加后得到的信號。
全文摘要
本發明涉及到瑞克接收機的能量計算和搜索多徑裝置、使用該裝置的瑞克接收機及其方法。傳統技術中需要使用大量的平方相加器，消耗資源較大。本發明利用資源復用技術，提供一種用于瑞克接收機的能量計算和搜索多徑裝置，包括多個多路選擇器，每個多路選擇器與瑞克接收機中的多個瑞克手指相連，從多個瑞克手指中選擇一路信號輸出；多個平方相加單元，分別與所述多個多路選擇器之一相連；多個分路器，分別與所述平方相加單元相連；多個能量寄存器，分別與多個分路器相連，用于存儲經平方相加后的信號；以及比較器，與所述多個能量寄存器相連，從所述能量寄存器中選擇數路能量值最大的徑信號輸出。與已有技術相比，平方相加單元可以大大減少。
文檔編號H04B1/707GK101162916SQ20061011695
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月10日 優先權日2006年10月10日
發明者何洪路, 全源源, 吳明森, 朱明華, 邱云周 申請人:中科院嘉興中心微系統所分中心