專利名稱：帶寬cdma信號的再正交的制作方法
技術領域：
本發明一般而言涉及無線電通信系統，更具體而言，涉及擴譜無線電通信系統中的信號處理技術。
CDMA及擴譜通信自第二次世界大戰以來一直很活躍，早期的應用多半與軍事有關。然而，今天在商業用途中使用擴譜系統的興趣也一直在增大，包括數字蜂窩式無線電話，陸上可移動式無線電話，和室內外個人通信網。
在美國及世界各地，蜂窩電話業在商業工作中已有非凡的進步，在較大城市地區中的增長已遠超出預料，超過系統的容量，如果這種趨勢得以繼續，快速增長的影響將很快達到那怕最小的市場。為了滿足這些正在增長的容量需求以及保持高質量服務與避免提高價格，需要有革新的解決辦法。
在全世界，蜂窩系統邁出的重要一步是變模擬傳輸為數字傳輸，同樣重要的是選擇一種有效的數字傳輸方案用以實現下一代的蜂窩技術，而且，大家普遍相信，第一代個人通信網(PCNs)是采用低成本，口袋大小的無繩電話，它便于攜帶，可在家中，辦公室，街上，汽車中，以及其它場合打電話或接電話，這種個人通信網將由使用下一代數字式蜂窩系統基礎結構的蜂窩載體來提供，在這些新系統中所要求的關鍵特性是增加傳輸能力。
目前，通道出入是采用頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)方法，在FDMA中，通信道是單個無線電頻段，信號傳輸功率集中在此頻段上，系統容量受限于可得到的頻率以及由于通道復用加上的限制，在TDMA系統中，通道是由在同樣頻率上，周期性的時間間隔序列中的時隙組成，系統容量受限于可得到的時隙以及加在通道復用上的限制。
應用FDMA或TDMA或混合式的FDMA/TDMA，其目的是保證兩個潛在的干擾信號在同一時間上不占據同一頻率。相反，碼分多址(CDMA)允許信號在時間與頻率上重疊。因此，所有的CDMA信號共享同樣的頻譜，在頻率或時間域中，多址信號看上去是互相重疊的。
CDMA通信技術有許多優點，基于CDMA蜂窩系統的容量限設計成達現有模擬技術容量的二十倍，這是作為寬帶CDMA系統許多特性的結果，這些特性如改進的編碼增益/調制密度，語音動作選通，在每個蜂窩中同樣頻譜的分區與復用、應用高比特率解碼器的CDMA語音傳輸保證了優等的逼真的語音質量，CDMA也提供了不同的數據速率，可以提供許多不同等級的語音質量，CDMA的擾頻信號格式完全消除了串音，并且使竊聽或跟蹤通話非常困難和代價昂貴，這就大大保證了通話者的隱私和免除播出時間的欺詐行為。
在“傳統的”直接序列CDMA系統中，待發送的信息數據流被加到稱為符號序列的更高速率數據流上以產生發送序列、信息數據流與高比特率符合序列流是通過將兩個比特流相乘的辦法組合在一起，假定兩個比特流的二進制值用+1或-1表示，信息數據流可以由M進制多元符號值組成的是二進制+1或-1值。這種較高比特率信號與較低比特率數據流的組合稱為信息數據流信號的編碼或擴譜，每個信息數據流或通道分配有一個唯一的符號序列。
典型的做法是，符號序列數據流是二進制的，引出的比特流記為“片”，一種產生這種符號序列的方法是藉助于一種偽噪聲(PN)過程，它看上去是隨機的，但可由一臺授權的接收機復現出現，對于符號序列周期來說，占據一個數據符號周期是共同的，這樣，每個數據符號由相同的Nc一片符號序列擴譜，一個具有非常長周期的隨機碼序列可被疊加在其頂部，一般而言，該符號序列可由實數和虛數來表示，相應于在載頻(I通道)上或在載頻的90度移相(Q通道)上發送片值。符號序列也可以是兩種序列的組合，其中一種序列是Walsh-Hadamard碼字。
典型的數據符號是二進制的，因此，發送符號序列或其逆轉量代表一位信息，一般而言，為了用符號序列S(n)發送信息符號b，我們發出t(n)=bs(n) (1)接收機將接收到的信號與已知的符號序列相關以產生用來檢測b的檢測統計量，對于二進制信息符號來說，當得到大的正相關值時，檢測到的是“0”；當得到大的負相關值時，檢測到的是“1”。
多種編碼信息信號調制射頻載波，如用相移鍵控(PSK)方法，然后在接收機上作為組合信號被一起接收下來，每個擴譜信號無論在頻率和時間上都覆蓋了所有其它的擴譜信號，以及噪聲有關的信號。如果該接收機是授權的，那末組合信號與唯一的符號序列組中的一個進行相關，這樣，相應的信息信號能被分離與解碼。
在上例中，數據符號b直接調制符號序列s(n)，這通常稱為相干調制，數據符號可以是二進制(+1或-1)，四進制(+1,+j,-1,-j)，或者，一般而言，取M個可能值中任一個的M進制，這就可由一個信息符號b來表示log2(M)信息位，在另一種傳統的CDMA調制方案中，信息是包含在b是如何從一種符號變成下一種的，這稱為差分相干調制，在這種情況下，真正的信息通常由b(t)b*(t-Ts)給出，其中*表示復共軛，t是時間指數，Ts是信息符號的周期，在另一種仍然是傳統的CDMA調制方案中，有時稱之為非相干調制，M進制信息符號是由發送M個不同符號序列之一來傳遞的。
另一種CDMA技術，稱為“增強型CDMA”，也允許每個發送的序列代表一位以上的信息，一套碼字，典型的正交碼字或雙正交碼字，用于將一組信息位編碼成更長的碼序列或碼符號，符號序列是用于在傳送前對二進制碼序列擾碼，這是用兩個二進制序列的模2加的辦法完成的。在接收機上，已知的擾碼屏蔽級用于對接收到的信號去擾碼，然后與所有可能的碼字相關，具有最大相關值的碼字表明那一個碼字最可能發出，那些信息位最可能發出，一個共同的正交碼是Walsh-Hadamard(WH)碼，增強型CDMA可以看作是非相干調制的一個特例。
在傳統的和增強型的CDMA中，上面所稱的“信息位”或“信息符號”也可以是編了碼的位或符號，其中所用的碼是塊碼或卷積碼，一個或一個以上的信息位可以形成數據符號，符號序列或擾頻碼屏蔽也可比單個碼序列長，在這種情況下，一系列的符號序列或擾頻碼屏蔽加到碼序列上。
在許多無線電通信系統中，接收到的信號包括兩種組分I(同相)組分與Q(正交)組分。這是由于發送信號有兩種組分，和/或插入通道或缺少相干載波參考使發送信號分成I和Q組分，在一臺使用數字信號處理的典型接收機中，接收到的I和Q組分信號每Tc秒采樣一次，其中Tc是片的持續時間，然后貯存。
美國專利號5,151,919和5,218,619(Paul W.Dent)描述了一種CDMA系統，它允許幾個電話用戶在同一個無線電頻率上與基站通信，該專利在此引入作為參考，與多數傳統的CDMA系統不同，在這些專利系統中干擾是被阻止了，采用的方法有，例如，解碼信號在強度上從最強至最弱依次排列，在解碼后從接收到的組合信號中減去解碼信號。
在前面引入的專利中描述的實施例中采用了數字信號處理，用它已知的擾頻碼對信號去擾頻，將信號變換到譜域，然后將與該信號有關的譜分量陷波掉，在陷波后，剩下的非零分量代表已經用第一種信號碼去擾頻后的其它信號的變換。然后，該剩余部分變換回波形域，去擾頻碼重新加上用以將信號恢復到它原來的域中。
在美國專利號5,218,619中已經公開了有缺陷信號的消除方法，在已經消去了一些所述的其它信號以后，通過再次減去適量的已減過的信號可以消除來自其它的，微弱的重疊信號的干擾，因此，在信號的總量中由誤差引起的不完備的信號被消去了，這種再減方法被稱為再正交，可由數字信號處理實現。然而，這種技術具有這樣的特性，其處理量至少隨譜帶寬的四次方冪增加，使這種技術用于寬帶信號成本很高。
在此描述一種不同的方法和接收機，為了消除減法誤差，對已經減過的信號進行再減，叫做再正交，對于寬帶操作可以得到最優化，按照實施例，成對組合的擴譜碼用于對接收到的組合信號進行去擴譜，例如，這些成對組合可以包括與已被減過的信號有關的第一擴譜碼和比與第一擴譜碼有關的信號弱的信號有關的第二擴譜碼，用這種方法，再減與減是在同時完成的。按照另一個實施例，采用擴譜碼的時移變型進行去擴譜也可以消去信號的回波。
閱讀以下結合附圖的詳述，本發明前面說過的和其它的目的，特征和優點將更容易被理解，其中
圖1是按照本發明實施例的CDMA方框圖；圖2a是按照本發明實施例的中頻再正交方框圖；圖2b是按照本發明的另一實施例的中頻再正交方框圖；圖3是按照本發明的一種高通濾波實施例的方框圖；圖4是按照本發明的實施例的消去延時信號射線的方框圖；和圖5是按照本發明的另一實施例的射線監聽與處理的方框圖。
圖1示出了按照本發明的實施例的一種減法CDMA接收機方框圖，天線10接收采用相同射頻的重疊的CDMA通信信號組合。組合信號在濾波器11中被濾波以除去帶外干擾，由低噪聲放大器12放大，然后用濾波器13再次濾波以消除反射噪聲，然后通過在混頻器14中與本地振蕩器15的信號外差混頻可將合成信號變換成中頻信號，該本地振蕩器可以是可編程的頻率合成器，這樣可以選擇幾個CDMA通道中任意一個。中頻信號進而在IF濾波器16和18中濾波，在放大器17和19中放大，從而除去別的CDMA通道頻率上的信號和將信號提高到合宜的電平，在本領域的技術人員將意識到前面描述的是一種單超外差接收機，然而，應該承認這種類型的接收機純粹是用來說明問題，例如，應用兩次降頻變頻至最后中頻的雙超外差接收機同樣可以采用或將進一步作描述，一種稱為零差接收機可以采用，在其中天線接收到的頻率直接變換成基帶頻率的正交信號。
在圖1中，應用正交本地振蕩器22，正交混頻器20,21和可選的低通濾波器23,24的最后一級變換就是零差變換，由此得到CDMA信號I和Q,I和Q信號代表原來的組合信號，但是頻率下移到DC附近或零頻。
采用零差接收機的共同的問題是來自正交混頻器20和21的寄生DC漂移成分可能會比所要的信號強，這會妨礙信號的檢測，這個問題在美國專利號5,241,702，標題是“DC漂移補償”(Paul W.Dent)的文中提到過，其公開的內容在此引入作為參考，該專利利用I,Q信號的微分來除去不希望的DC成分，但也可除去所要的DC或信號的低頻成分。然而，利用總的所要的信號波形應看上去相象的已知特性，非故意被除去的所要的成分可被復原，這樣原理可應用于圖1的減法CDMA接收機以獲得有益的特性，在組合信號中最強信號的I,Q成分首先用該信號的擾頻(即擴譜)碼的先前信息進行去擾頻，例如，該先前信息可用于程序碼發生器33，用以產生與最強信號有關的擴譜碼的復制品C1，這種碼的復制品施加到平衡式混頻器25和26上，在其輸出端產生去擴譜I,Q信號。來自零差降頻變頻器20和21的寄生DC漂移現在作為用最強信號的擴譜碼擴譜后的一種成分出現，本領域的技術人員將清楚地認識到混頻器25和26可由許多方法實現，例如，二極管環形混頻器，晶體管Gilbert整流器，反相開關等。
來自零差降頻變頻器20和21的DC漂移也可以用在濾波器23和24中包含高通濾波器單元的辦法來避免產生來自I,Q去擴譜器25和26的寄生碼組分，高通濾波器除去DC漂移成分，但僅稍稍影響到達去擴譜器25和26的寬帶組合CDMA信號。
用C1碼去擴譜后的信號包括一個窄譜組分(即，去擴譜信號1)加上仍然是寬帶擴譜形式的組合信號的其余部分，在組合中的其它信號仍然是擴譜，因為C1碼并不與它們的擴譜碼相關，事實上，原來用C2碼擴譜的第二種最強信號在此是用C1和C2的模2組合來擴譜的。
第一去擴譜信號現在可從去擴譜器25和26的輸出中取出并且進一步處理提取信息，取出的信息可以是，例如，數字數據形式，數字化語音，模擬FM或單邊帶語音調制，數字信號更可取，因為它們有助于進行別的有益的處理，如誤差校正編碼和加密。然而，單邊帶的優點在于其語音信號的平均功率大大小于其峰值功率，因而可以實現有效地減少自身干擾，在數字語音系統中，這種優點限于大約為2的因數，這是由于在雙向交談中暫時靜音的一方切斷發送而獲得的。
然后，用高通濾波器27和28從去擴譜器25和26的輸出中除去第一去擴譜信號，高通濾波器恰到好處地壓制窄帶去擴譜信號，正如濾波器23和24能恰到好處地壓制零差漂移一樣，同時剩下的非去擴譜信號未受什么影響。來自濾波器27和28的I,Q剩余信號在用C2碼去擴譜以前，現可用C1碼再擴譜，況且，這兩步可用C1+C2對剩余部分進行去擴譜而同時完成，這C1+C2是利用第一(最強)和第二(第二最強)信號碼的先前知識，以及它們的相對定時，由碼發生器33產生的。用C1+C2去擴譜，其中符號“+”在此表示模2(位方式)加法，結果是在去擴譜器29和30輸出端以窄帶，去擴譜的形式出現第二信號，對信息進行解調和解碼處理可以為I,Q提取出窄帶信號，也可以在用C2+C3去擴譜前由高通濾波器31和32將其除去，等等。直到所有的信號已被解碼或所希望的信號已到達且被解碼，用這種方法，所希望的信號可以在最強的信號的信號強度之下保持良好，且仍可讀出。
兩種減法不完善的來源能夠限制在最強信號下希望的信號仍然能被讀出的程度，首先，時間漂移，這是延時的信號回波加上用C1或C2碼不能去擴譜的組分，因為回波在時間上移了一個或一個以上片，所以不能與它們有關的擴譜碼完全地相關，因此，回波沒有被減去，為了補償未減去的回波，采用C2碼的第二級減法可以采用這樣一種C2碼來實現，它是根據回波的延時進行時間推移后的C1碼的變型，那末第二級去擴譜碼就是C1模2加延時后的C1變型，也就是C1(t)·C1(t-T)，其中符號“·”代表乘，如果C1片給出的是算術值±1；代表模2加，如果片給出的是波爾值1或0，為了實現此示范性的實施方案，示于圖1的頭兩級減法可用來除去第一信號及其回波，然后第二信號在后續的類似的級中去擴譜及相減。
為了進一步處理用這種方法去擴譜的信號，去擴譜器25,26,29和30的窄帶I,Q輸出可送到稱為RAKE組合器的進一步處理的電路(未示出)，其中形成復數加權和對信號解碼，使得在直波與回波中所有的信號能量得到最大的利用，RAKE組合方法可以擴展到包括任意數目的主要延時回波，有時這也是希望的，如，在CDMA蜂窩下行線處理中，包括了并不存在的去擴譜回波組分的加權和，當然，以后也不打算減掉它們，為此目的用移位碼對不存在的回波進行去擴譜可由去擴譜器對(未示出)來實現，做法是讓去擴譜對一起運行，就象正在對具有主要能量的回波進行去擴譜的25與26對那樣，然而，只有對真正的回波去擴譜的去擴譜器對25,26和其它的去擴譜器將信號傳送到濾波器上，如濾波器27和28，而對非存在的回波工作的并行的去擴譜對(未示出)將信號只送去進一步處理，如送到上面描述過的RAKE組合器上，除了傳統的RAKE組合器外，根據美國專利申請序號08/187,062，標題是“下行線CDMA信號解調的方法”中的發明原理修改的RAKE組合器也可應用，該專利申請在此引入作為參考。RAKE組合技術的修改對于CDMA移動電話系統來說用于從基站至移動者的傳送方向，也就是對于移動接收機是適當的，而常規的RAKE技術對于移動者至基站方向，也就是基站接收機是適當的。
不完善減法的第二個原因是在第一去擴譜對，例如去擴譜器25與26的輸出被除去的不僅是去擴譜信號，而且有用的，例如C1+C2,C1+C3擴譜的其它信號的低頻組分，如果所有的碼C1,C2,C3等屬于與任意對的模2和包括相等數量的1與0這種性質十分接近的一個集之中，那末，這種不完善減法的原因可以減少，例如，如果所有的碼C1,C2,C3屬于一個與模2和及全部具有相等數量的1與0十分接近的集，則要求被滿足了。Walsh-Hadamard正交碼集就是這樣的一種集，但碼組數有限，一種替代的擴展集是Bottomley與Dent提出的并公開于美國專利號5,353,352，標題是“移動無線電通信的多址編碼”的文中，該專利在此引入作為參考。
然而，采用任何形式的編碼方法，在較早的級中因不完善減法產生的殘差可以在后面的級中采用與美國專利號5,218,619中描述類似的再減方法進一步降低，為了在圖1的示范性電路的范圍內實現這種再減方法，C1碼可在后面的去擴譜級再次使用，例如，在去擴譜器29和30那邊和用碼Cn對信號n去擴譜以前。這種再減級事實上采用了去擴譜碼Cn-1·C1，根據前面提到過的組合原理，用前面的碼Cn-1再擴譜和用下一個碼去擴譜，因此，信號2的再減可以在使用C(n+1)前的級中再次使用C2碼來實現，擴譜碼將是Cn·C2，依次類推，強的多徑回波的再減可能也需要用類似方式完成。
碼發生器33可以根據來自同步控制器(未示出)及信號強度跟蹤器與分類裝置的定時知識進行編程，這些已在上面引入的美國專利號5,218,619文中有描述，大家也將明白；對零差變換后的信號去擴譜得到圍繞DC的窄帶信號，然后用高通濾波器從擴譜組合中減去此信號是與對去擴譜結果低通濾波然后減去此結果是等效的，另一種類似技術是在非零中頻上對信號去擴譜以獲得圍繞中頻的窄帶信號，然后用帶阻濾波器將此窄帶信號陷波掉。
圖2說明了前已描述過的頻譜調零方法所應用的再正交原理，接收機100將接收到的信號降頻變換，如必要的話，變換到合適的中頻，然后，用去擴譜器101中最強信號的C1碼對中頻去擴譜，然后，用調零濾波器102使窄帶去擴譜信號在譜域中為零，隨后，剩余信號在用C2碼于104中被去擴譜以前，在再擴譜器103中用C1碼再擴譜，在濾波器105中使信號2為零，在方框106中用C2再擴譜，根據本示范性實施方案，信號相對于C1的再正交，即在減去別的信號或使其為零以后，再次減去與C1相關的組分，是表示為第二C1去擴譜器107，對于C1相關組分的第二調零濾波器108及第二C1再擴譜器109，在由方框107，108和109表示的再減級以后，殘差信號可作進一步處理以提取其它的信號，以及以后對C2和C1作第三次再減操作，實際上以前任一種或全部已減過的信號都可實行再減操作以避免減法不完善的積累，否則要妨礙微弱信號的解碼。
圖2b表明，按照另一種示范性的實施方案，圖2a的再減級103和去擴譜級104通過使用C1和C2碼波形的算術積(或模2和，對于二進制碼)的碼波形，可以組合成單個去擴譜器203，再減級205和206的去擴譜器，當這種組合完成時，分別采用C1碼與標記為C(n-1)的前面緊接著的碼組合和C1碼與標記為Cn的后面緊隨著的碼組合。
圖3示出了一個實施例，其中發明的再減技術是用去擴譜I,Q信號的高通濾波來實現的，低噪聲放大器41和濾波器40和42選擇并放大所希望的頻段，將信號施加到零差降頻變頻器50上，本領域的技術人員將理解，以后的放大，濾波和降頻變頻至中頻各級可以隨意地放在零差降頻變換器50之間，零差降頻變頻器50包括正交混頻器51和52，它們由余弦和正弦本地振蕩器波驅動，與信號混合產生綜合的I、Q基帶輸出信號。本地振蕩器頻率ω0是位于待處理的希望通道的中心，這樣，信號就變換到以DC為中心的I,Q基帶頻率上，硬件不完善造成的DC漂移可以干擾所需要的信號的處理，因此寧可用高通濾波器60將它除去，高通濾波器在大部分寬擴譜信號帶寬上衰減很小，這樣就未實質性地降低所要信號的能量。
第一去擴譜器70包括混頻器或反相開關71和72，用C1碼對第一信號去擴譜，去擴譜后的第一信號最好是最強的信號，去擴譜信號組分被壓縮到DC周圍的窄頻帶上，然后由信號去除器80中的高通濾波器81與82將它們除去，其它未被C1碼去擴譜的信號保留了下來，它們未被信號去除器80衰減多少，當希望除去以零，即DC為中心的信號時，在信號去除器80中采用高通濾波器81與82，在某些要除去的信號具有相對于ω0的頻率偏移的情況下，在去擴譜以后將出現的是以一個頻率而不是DC為中心的窄帶I,Q信號，那么，濾波器81與82可以是陷波器或帶阻濾波器。
在除去了濾波器80中的第一信號以后，用C1碼對殘差進行再擴譜，用待提取的下一信號的C2碼進行去擴譜，這可在方框83中采用與第一去擴譜器70類似的結構來實現，不過這里采用的是C1和C2碼的模2組合C1*C2，其中算子“*”表示二進制的異或運算，方框83也理解為包含有濾波器，在將新的殘差送到下一級以前，除去去擴譜C2信號組分，并且依次類推至最后一級84。如果只有單一信號被解碼，當輸出信號是希望的信號帶上在前面的級中e被除去的較強干擾信號時，級的串接就中止了，可是，每一級可以隨意地輸出其去除前的去擴譜信號組分，輸出組分是用來解碼其它信號，正如在蜂窩式基站中，由移動站來的所有信號希望被解碼。
當用C1碼去除的最強信號S1與在級84隨后的級(未示出)中用Cn去擴譜與解碼的最后信號之間的信號強度差很大時，由于噪聲和多重用戶干擾影響造成的不完善的信號消除引起的殘余誤差仍保留下來，但正如上面引用過的美國專利號5,218,619文中描述過的那樣，發明者指出，來自采用C1碼的級的殘余減法誤差仍然與C1碼是相關的，在第一次減去別的信號后可以更精確地辯認出來，因此，根據本發明的觀點，用參考數字84表示的級，事實上它可以是50以后的任何信號消除級，為了去擴譜及濾去與C1相關并在級50中未完全消去的殘余組分，級84包括同時再擴譜，它采用前級的去擴譜碼Cn-1以及再次使用C1碼去擴譜，同樣，任何與C2相關并在級83中未消除的殘余組分可進一步降低，其辦法是在級83以后的鏈路中的任意點上引入類似的再消除級，最好在進一步消除信號使小的殘余誤差得以較好地辨別以后。
圖4說明某些信號消除級通過采用碼序列C1t的延時型式C1t-T，可用于消除同一信號的不同延時的射線，射線最好按信號強度下降的順序加以消除，例如，信號1的射線1是所有接收到的射線中最強的；然后用C1t碼在第一級91中于以去擴譜，同一信號的射線的去擴譜組分(如，信號1射線1，信號1射線2，等等)可被送至組合器95，它可以是例如RAKE組合器，跟蹤每個射線的相位與幅度，執行相干組合，藉助于綜合加權以增強在解碼器96中解調的信號，方框95可替代為一種選擇組合器，用于選擇始終對信號1最強的射線解碼，然而，也應該始終將其安排在級91中采用級1中適當的碼延時的C1t,C1t-T等，于以消除，方框92說明其它信號的射線可以在信號1的第二射線被去擴譜以前進行去擴譜與消除，如果其它信號射線比信號1射線2強的話，這也是所希望的。
信號1射線2在級93中用延時T的C1碼來去擴譜，也就是碼序列C1t-T，其中T的選擇應盡可能地相應于信號1第二最強射線相對于信號1最強射線的延時，去擴譜射線2的組分在從送到方框94表示的后續級的信號中濾去以前送到組合器95，方框94可以去擴譜及消除信號1的其它射線，其它信號的射線，或者與C1t碼，C1t-T碼或在以前的信號消除級中已使用過的任何其它的碼或延時碼中任何碼相關的再相減組分，正如在美國專利申請序號08/187,062(Paul Dent等)文中所示，此文已在上面引入作為參考，在包括未接收到的信號射線的組合器95中形成組合是所希望的，在存在來源于同一基站的多重用戶噪聲的情況下，這種現象出現于對來自基站的CDMA信號解碼的移動式接收機中，當最佳接收機是一種所謂的“反通道濾波器近似”，而不是RAKE接收機，或者是當既有同一基站又有其它基站的噪聲需要與之戰斗時的一種兩者的混合型的情況下，那些相對于最強的射線或直接射線具有負延時的虛擬射線將被采用，然而，虛擬射線并非必須被減去，因為它們并不對其它信號構成實在的干擾。
圖5示出了一種在去擴譜器191,291,197,297,98與198中對虛擬射線去擴譜的示范性系統，它們并不產生級連的輸出信號，因為它們并不執行信號消除功能，而僅僅是一種去擴譜功能，然而，對實際射線去擴譜的去擴譜器91,91和298包括去擴譜能量的消除及產生聯到下一級的級連信號，組合器95組合了相應于同一信號，例如，信號1的全部去擴譜射線，實際的或虛擬的，為信息解碼器96產生所要信號對噪聲加干擾的一種增強比例，圖5說明的既有并聯去擴譜器又有串接的去擴譜器，那些產生串接信號作為輸出的去擴譜器引入了用高通I,Q濾波或中頻陷波來消除去擴譜信號的能量，而那些不產生串接信號的去擴譜器是用于對虛擬射線或對于目前保證它們消除還不夠強的射線的去擴譜，對于那些不夠強的射線也一直監測著，以防萬一它們成為足夠強的射線，這是可以被理解的，任何信號消除級也可構成一個再減級用以減少以前用同樣的碼減去信號留下的殘余誤差，在這種情況下，來自再減級的去擴譜信號并未組合到用于信號解碼的組合器95中，這可以這樣來實現，例如，或者不將再減級聯到組合器95，或者，一種變更的方案是給它們的輸出信號在組合器95中的加權值為零。
為了部署圖3,4,5的實施，信號或射線按所希望的信號強度相關的次序相減是可以很方便地實現的，這藉助于選擇從碼發生器35發往每個去擴譜級的碼序列使其與該級必是有關的信號或射線相對應，為了在不同的時間對不同的級輸出不同的碼，碼發生器的編程可以通過跟蹤組合器95中的不同信號和射線的幅度變化來實現，在區分信號與射線強度次序以后，控制信號可從組合器95送出使碼發生器適應，這樣一來，發往級1(即圖3，方框70或圖4與5，方框91)的碼相應于最強的射線，發往隨后各級的碼相應于逐次減少的信號或射線強度，因此，為了使發明的接收機動態地適應動態變化的信號強度條件，不需要實際換接信號路徑，為了將其碼C1,C2,C3…和相應接收到的信號S1,S2,S3的定時初始同定和保持同步，碼發生器可以用任何傳統的方法來實現，然而，動態地選擇發往每個去擴譜級的碼序列的碼和碼延時很好地完成了同步保持的自動操作。
以上描述的實施例是用來說明本發明的所有方面而不是對本發明的限制，因此，本發明在具體的實施中可能有許多變型，本領域的技術人員從本文所包含的描述中可得出，所有這些變型和修改都被認為屬于本發明的范疇和精神以內，正如以下的權利要求書所限定的。
權利要求
1．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的擴譜信號進行解碼的接收機，包括產生I和Q正交基帶信號的接收裝置；提供所述的重迭信號使用的擴譜碼復制品的碼發生器裝置；將所述的I和Q正交基帶信號與第一種所述的擴譜碼復制品組合起來產生I和Q去擴譜信號的I和Q信號去擴譜裝置；和濾波裝置，用于從所述的I和Q去擴譜信號中消除用所述的第一擴譜碼復制品擴譜的第一種所述的重迭擴譜信號，留下第一殘余I和Q信號，其中與所述的重迭擴譜信號的其它部分有關的總能量仍未受多大影響。
2．按照權利要求1的接收機還包括從所述的第一I和Q殘余中去擴譜并消除第二種所述的重迭擴譜信號并留下第二殘余I和Q信號的裝置。
3．按照權利要求2的接收機，其中所述的去擴譜及消除裝置使用由所述的碼發生器裝置產生的第一擴譜碼復制品與第二擴譜碼復制品的組合。
4．按照權利要求1的接收機，其中所述的第一擴譜碼復制品是與所述的重迭擴譜信號中最強的信號有關。
5．按照權利要求4的接收機，其中所述的重迭擴譜信號中最強的信號是監控信號，呼叫通道信號或發信號通道的信號中的一個。
6．按照權利要求2的接收機，其中所說的第一和第二重迭信號按信號強度的次序去擴譜及消除。
7．按照權利要求1的接收機，其中所說的濾波裝置是高通濾波器。
8．一種接收多種重迭的擴譜信號并對至少一種所說的重迭擴譜信號解碼的接收機，包括產生I和Q正交基帶信號的接收裝置；從所說的I和Q正交基帶信號中消除不要的DC漂移的高通濾波裝置；提供所述的重迭信號使用的擴譜碼復制品的碼產生裝置；將所述的正交基帶信號與所述的第一擴譜碼復制品組合起來獲得去擴譜I和Q信號的I和Q信號去擴譜裝置；和濾波裝置，用于從所述的去擴譜信號中消除與用所述的第一擴譜碼擴譜的第一重迭擴譜信號有關的信號能量，留下第一殘余I和Q信號，其中與所述的重迭擴譜信號的其它部分有關的總能量仍未受多大影響。
9．按照權利要求8的接收機進一步包括用于對第二所述的重迭擴譜信號去擴譜及消除并留下第二殘余I和Q信號的裝置。
10．按照權利要求9的接收機，其中所述的去擴譜及消除裝置使用由所述的碼發生器裝置產生的第一種碼復制品與第二種碼復制品的組合。
11．按照權利要求8的接收機，其中所述的第一擴譜碼復制品是與所述的重迭擴譜信號中最強的有關。
12．按照權利要求11的接收機，其中所述的最強信號是監控信號，呼叫通道信號或發信號通道的信號中的一個。
13．按照權利要求9的一臺接收機，其中所述的第一和第二重迭信號是按信號強度的次序去擴譜及消除。
14．一臺按照權利要求8的接收機，其中所述的濾波裝置是高通濾波器。
15．一臺接收多種重迭擴譜信號及對至少一種所述的重迭擴譜信號進行解碼的接收機，包括產生中頻信號的接收裝置；提供與所述的重迭信號及其組合有關的去擴譜碼復制品的碼發生器裝置；用第一種所述的去擴譜碼復制品對所述的中頻信號去擴譜獲得去擴譜信號的第一去擴譜裝置；第一濾波裝置，用于從所述的去擴譜信號中消除用所述的第一去擴譜碼擴譜的第一種所述的重迭擴譜信號的信號能量，留下殘余信號，其中與其它信號有關的總能量仍未受多大影響；和用所述的第一去擴譜碼復制品和第二去擴譜碼復制品的組合對所述的殘余信號去擴譜以獲得輸出信號的第二去擴譜裝置。
16．按照權利要求15的接收機，其中所述的輸出信號被進一步處理以提取所希望的信息。
17．按照權利要求16的接收機，其中所述的所希望的信息是電話語音信號。
18．按照權利要求15的接收機，其中所述的輸出信號被進一步濾波以除去與所述的第二去擴譜碼復制品有關的信號能量。
19．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的重迭擴譜信號進行解碼的接收機，包括產生中頻信號的接收裝置；提供所述的重迭信號使用的擴譜碼復制品的碼發生器裝置；用第一種所述的擴譜碼復制品對所述的中頻信號去擴譜以獲得去擴譜信號的去擴譜裝置；濾波裝置，用于從所述的去擴譜信號中除去用所說的第一擴譜碼擴譜的第一種所述的重迭擴譜信號的信號能量，留下第一殘余信號，其中與所述的重迭擴譜信號的其它部分有關的總能量仍未受多大影響；用所述的第一擴譜碼復制品對所述的第一殘余信號再擴譜以獲得第一再擴譜信號的再擴譜裝置；附加的去擴譜，濾波及再擴譜裝置，使用其它所述的碼復制品從所述的第一殘余信號中除去和其它信號有關的能量以獲得第二殘余信號；和再減裝置，包括去擴譜，濾波及再擴譜裝置，使用所述的第一擴譜碼復制品從與所述的第二殘余信號中除去與第一信號有關的能量以產生輸出信號。
20．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的重迭擴譜信號進行解碼的接收機，包括產生中頻信號的接收裝置；提供為所述的重迭信號及其成對組合使用的擴譜碼復制品的碼發生器裝置；濾波裝置，用于從所述的去擴譜信號中消除用所述的第一去擴譜碼擴譜的信號的信號能量以保留第一殘余信號，其中與其它信號有關的總能量仍未受多大影響；附加去擴譜及濾波裝置，使用所述的相對碼組合從所述的第一殘余信號中消除與其它信號有關的能量以獲得第二殘余信號；和再減裝置，包括去擴譜及濾波裝置，使用包括所述的第一去擴譜碼的成對碼組合，從所述的第二殘余信號中消除與所述的第一信號有關的能量以產生輸出信號。
21．按照權利要求19的接收機，其中所述的輸出信號被進一步處理，消除與其它擴譜碼有關的信號能量以產生最后的輸出信號。
22．按照權利要求21的接收機，其中所述的輸出信號被進一步處理以提取所希望的信息。
23．按照權利要求22的接收機，其中所述的希望信息是電話語音信號。
24．按照權利要求22的接收機，其中所述的處理包括解調或誤差校正解碼及語音解碼，從一種低比特率形式至PCM形式。
25．按照權利要求24的接收機，其中所述的PCM形式在中繼線上發送到電話交換系統。
26．按照權利要求24的接收機，其中所述的PCM形式被進一步處理，使用數模變換器驅動電話耳機。
27．按照權利要求20的接收機，其中所述的輸出信號被進一步處理，消去與其它擴譜碼有關的信號能量以產生最后的輸出信號。
28．按照權利要求27的接收機，其中所述的輸出信號被進一步處理以提取所希望的信息。
29．按照權利要求28的接收機，其中所述的所希望的信息是電話語音信號。
30．按照權利要求28的接收機，其中所述的處理包括解調或誤差校正及語音解碼，從一種低比特率形式至PCM形式。
31．按照權利要求30的接收機，其中所述的PCM形式在中繼線上發送到電話交換系統。
32．按照權利要求30的接收機，其中所述的PCM形式被進一步處理，使用數模變換器驅動電話耳機。
33．按照權利要求2的接收機，其中所述的第二殘余信號被進一步處理，除去與其它擴譜碼有關的信號能量以產生最后輸出信號。
34．按照權利要求2的接收機，其中所述的第二殘余信號被進一步處理以提取所希望的信息。
35．按照權利要求34的接收機，其中所述的所希望的信息是電話語音信號。
36．按照權利要求34的接收機，其中所述的處理包括解調或誤差校正解碼及語音解碼，從一種低比特率形式至PCM形式。
37．按照權利要求36的接收機，其中所述的PCM形式在中繼線上被發送至電話交換系統。
38．按照權利要求36的接收機，其中所述的PCM形式被進一步處理，使用數模變換器驅動電話耳機。
39．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的信號解碼的接收機，包括接收裝置，用于接收所述的重迭信號并對所述的重迭信號進行正交降頻變頻以產生綜合基帶I和Q信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號所用的擴譜碼復制品；I和Q去擴譜裝置，使用第一擴譜碼的復制品對I和Q信號進行去擴譜以產生第一去擴譜I和Q信號；第一濾波裝置，用于從所述的與第一信號有關的第一去擴譜I和Q信號中用所述的第一擴譜碼消除能量，同時留下與其它碼有關的未有多大改變的能量以產生第一殘余I和Q信號；再擴譜與去擴譜裝置，用所述的第一擴譜碼復制品對所述的第一殘余信號再擴譜并用第二碼復制品對所述的第一殘余信號去擴譜以產生第二去擴譜I和Q信號；第二濾波裝置，用于從所述的第二去擴譜I和Q信號中用所述的第二擴譜碼消除與信號有關的能量，留下第二殘余I和Q信號；信號消除裝置，用于從所述的第二殘余信號中用擴譜碼而不是所述的第二擴譜碼消除與信號有關的能量以產生第三殘余I和Q信號；和再減裝置，用于從所述的第三殘余信號中利用所述的第一擴譜碼消除與所述的第一信號有關的剩余能量。
40．按照權利要求39的接收機，其中所述的接收裝置進一步包括用于從所述的綜合基帶I和Q信號中消除DC漂移的漂移補償裝置。
41．按照權利要求40的接收機，其中所述的漂移補償裝置是高通濾波器。
42．權利要求39的接收機，其中所述的第一濾波裝置是高通濾波器。
43．權利要求39的接收機，其中所述的第二濾波裝置是高通濾波器。
44．按照權利要求39的接收機，其中所述的再擴譜與去擴譜裝置包括在所述的碼發生器中對所述的第一和第二擴譜碼復制品形成模2加的線路，用以形成組合碼及所述的組合碼與所述的第一I和Q殘余信號通過使用I混頻器與Q混頻器進行混頻。
45．權利要求39的接收機，其中所述的再減裝置包括第二再擴譜及去擴譜裝置，用于利用在所述的信號消除裝置中最后消去的信號所使用的碼的復制品對所述的第三殘余I和Q信號進行再擴譜以及利用所述的第一擴譜碼復制品對所述的第三殘余信號進行去擴譜以產生第四殘余I和Q信號；和第三濾波裝置，利用所述的第一擴譜碼從所述的第四殘余I和Q信號中消除與第一信號有關的剩余能量以產生第五殘余I和Q信號。
46．按照權利要求39的接收機，其中所述的第一去擴譜I和Q信號被進一步處理以提取所希望的信息。
47．權利要求46的接收機，其中所述的希望信息是相位參考信號和所述的第一去擴譜碼被用于監控或相位參考信號。
48．權利要求46的接收機，其中所述的希望信息是廣播信息。
49．權利要求46的接收機，其中所述的希望信息是呼叫警報信息，其地址是一個移動電話號碼。
50．按照權利要求39的接收機，其中所述的第一去擴譜I和Q信號被進一步處理以提取第一擴譜信號所攜帶的希望信息；所述的第二去擴譜I和Q信號被處理以提取第二擴譜信號攜帶的希望信息；在所述的信號消除裝置操作期間或在所述的再減裝置操作以后所獲得的任何后續去擴譜I,Q信號被處理以提取由其它擴譜信號攜帶的其它希望信息。
51．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的信號解碼的接收機，包括接收裝置，用于接收所述的重迭信號及對所述的重迭信號進行正交降頻變頻以產生綜合基帶I和Q信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號所使用的擴譜碼的復制品及所述的擴譜碼的時移復制品；I和Q去擴譜裝置，利用第一擴譜碼的復制品對I和Q信號去擴譜以產生第一去擴譜I和Q信號；第一濾波裝置，利用所述的第一擴譜碼從與第一信號有關的第一去擴譜I和Q信號中消除能量，同時留下與其它擴譜碼有關的未有多大改變的能量以產生第一殘余I和Q信號；第一再擴譜及去擴譜裝置，利用所述的第一擴譜碼復制品對所述的第一殘余信號進行再擴譜；利用所述的第一擴譜碼的時移復制品對所述的第一殘余信號進行去擴譜以產生第二去擴譜I和Q信號；第二濾波裝置，從所述的第二去擴譜I,Q信號中消除與所述的第一信號的回波有關的能量以產生第二殘余I和Q信號；第二再擴譜及去擴譜裝置，利用所述的第一碼的時移復制品對所述的第二殘余信號進行再擴譜；利用第二碼復制品對所述的第二殘余信號進行去擴譜以產生第三去擴譜I和Q信號；和處理裝置，用以處理所述的第三去擴譜信號以利用所述的第二擴譜碼提取信號攜帶的希望信息。
52．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的信號進行解碼的接收機，包括接收裝置，用于接收所述的重迭信號并將其變換到中頻信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號使用的擴譜碼的復制品以及所述擴譜碼的時移復制品；去擴譜裝置，利用第一擴譜碼的復制品對所述的中頻信號進行去擴譜以產生第一去擴譜信號；陷波濾波裝置，利用所述的第一擴譜碼從與第一信號有關的第一去擴譜碼中消除能量，同時留下與其它碼有關的未有多大變化的能量以產生第一殘余信號；第一再擴譜及去擴譜裝置，利用所述的第一擴譜碼復制品對第一殘余信號進行再擴譜；用所述的第一擴譜碼的時移復制品去擴譜以產生第二去擴譜信號；第二濾波裝置，從所述的第二去擴譜信號中消除與所述的第一信號的延時回波有關的能量以留下第二殘余信號；第二再擴譜及去擴譜裝置，利用所述的第一碼的時移復制品對所述的第二殘余信號進行再擴譜以及利用第二碼復制品去擴譜以產生第三去擴譜信號；和處理裝置，處理所述的第三去擴譜信號以利用所述的第二擴譜碼提取第二信號攜帶的希望信息。
53．按照權利要求51的接收機，其中所述的第一去擴譜信號與第二去擴譜信號被聯合處理，利用所述的第一擴譜碼提取所述的第一信號攜帶的希望信息。
54．按照權利要求52的接收機，其中所述的第一去擴譜信號與第二去擴譜信號被聯合處理，利用所述的第一擴譜碼提取所述的第一信號攜帶的希望信息。
55．按照權利要求51的接收機，其中所述的處理裝置包括去擴譜以及利用所述的第二碼的時移復制品處理第二信號的延時回波。
56．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的信號進行解碼的接收機，包括接收裝置，接收所述的重迭信號以及對所述的重迭信號進行正交降頻變頻以產生綜合基帶I和Q信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號使用的擴譜碼的時移復制品；第一I和Q去擴譜裝置，用第一擴譜碼的第一時移復制品對I和Q信號去擴譜以產生第一去擴譜I和Q信號；第二I和Q去擴譜裝置，用所述的第一擴譜碼的第二時移復制品對I和Q信號去擴譜以產生第二去擴譜I和Q信號；處理裝置，聯合處理所述的第一與第二去擴譜信號以提取希望信息；濾波裝置，用所述的第一擴譜碼從與第一信號有關的第一去擴譜I和Q信號中消除能量，同時留下與其它碼有關的未有多大變化的能量以產生第一殘余I,Q信號；再擴譜與去擴譜裝置，用所述的第一碼的第一時移復制品對所述的第一殘余信號再擴譜，并用第二碼的復制品對所述的第一殘余信號進行去擴譜以產生第三去擴譜I和Q信號；和處理裝置，用于處理所述的第三去擴譜信號，利用所述的第二擴譜碼提取信號攜帶的希望信息。
57．一種接收多種重迭擴譜信號及對至少一種所述的信號進行解碼的接收機，包括接收裝置，用于接收所述的重迭信號并將所述的重迭信號變換到中頻信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號使用的擴譜碼的時移復制品；第一去擴譜裝置，利用第一擴譜碼的第一時移復制品對所述的中頻信號去擴譜以產生第一去擴譜信號；第二去擴譜裝置，利用所述的第一擴譜碼的第二時移復制品對所述的中頻信號去擴譜以產生第二去擴譜信號；處理裝置，用于聯合處理所述的第一與第二去擴譜信號以提取希望信息，濾波裝置，利用所述的第一擴譜碼從所述的與第一信號有關的第一去擴譜信號中消除能量，同時留下與其它碼有關的未有多大變化的能量以產生第一殘余信號；再擴譜與去擴譜裝置，利用所述的第一碼的第一時移復制品對所述的第一殘余信號再擴譜，并利用第二碼的復制品去擴譜以產生第三去擴譜信號；處理裝置，用于處理所述的第三去擴譜信號，利用所述的第二擴譜碼提取信號攜帶的希望信息。
58．權利要求56的接收機，其中所述的第一I和Q去擴譜裝置對所述的第一信號的最強射線去擴譜。
59．權利要求57的接收機，其中所述的第一去擴譜裝置對所述的第一信號的最強射線去擴譜。
60．權利要求39的接收機，其中所述的第一信號是所述的重迭信號中最強的，后續的去擴譜及被消除的信號按信號強度下降的次序處理。
61．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的信號進行解碼的接收機，包括接收裝置，用于接收所述的重迭信號并產生用于處理的降頻變頻信號；碼發生器裝置，用于產生所述的重迭信號使用的擴譜碼復制品及所述的擴譜碼的時移復制品，時延為一個或一個以上的碼符號周期。去擴譜裝置，利用第一擴譜碼的不同時移復制品對所述的降頻變頻信號進行去擴譜，并產生相應的第一去擴譜信號，它們至少有一種形成輸出到第二去擴譜裝置的串接信號；和至少一種處理裝置被聯去聯合處理所述的第一去擴譜信號，該信號已被用第一擴譜碼的時移復制品去擴譜以利用該擴譜碼提取第一信號攜帶的希望信息。
62．權利要求61的接收機，其中所述的去擴譜裝置包括再擴譜裝置，用以產生用于串接的串接輸出，其中所述的接收機進一步包括附加的去擴譜級，每一級聯到前一級的串接輸出，利用擴譜碼的時移復制品從每個串接級產生相繼的多重去擴譜信號，每個串接級包括用于消除與去擴譜信號有關的能量的濾波裝置以及產生作為下一級輸入的串接輸出的再擴譜裝置。
63．權利要求62的接收機，其中所述的串接聯接級按接收到的信號射線強度下降的次序消除與接收到的信號射線有關的信號能量。
64．權利要求61的接收機，其中所說的去擴譜裝置進一步包括濾波裝置，用于從所述的第一去擴譜信號中的一個與接收到的用第一擴譜碼擴譜的信號射線相對應的信號中消除能量，同時留下相應于其它信號或射線的未有多大改變的能量。
65．權利要求62的接收機，其中所述的附加去擴譜裝置用于對相應于回波的信號去擴譜，該信號在小于預先規定的強度被接收，用以監測強度大的回波。
66．權利要求62的接收機，其中所述的附加去擴譜裝置包括對與回波相對應的信號去擴譜的裝置，該信號在小于預先規定的強度被接收，以便對所述的至少一種處理裝置提供去擴譜信號，該裝置用于補償對所述希望信號回波的相關干擾。
67．權利要求62的接收機，其中至少一種所述的串接聯接去擴譜裝置使用與前級相同的擴譜碼相同的時移以消除與信號射線有關的殘余能量。
68．一種接收多種重迭擴譜信號并對至少一種所述的重迭擴譜信號進行解碼的接收機，包括產生I和Q正交基帶信號的接收裝置；從所述的I和Q正交基帶信號中消除不要的DC漂移的高通濾波裝置；碼發生器裝置，用于提供所述的重迭信號使用的擴譜碼復制品；I和Q信號去擴譜裝置，將所述的正交基帶信號與第一擴譜碼復制品組合以獲得去擴譜的I和Q信號；和處理裝置，用于聯合處理所述的I和Q信號以提取希望信息。
全文摘要
描述一種方法和接收機為消除減法誤差,對已減過的信號進行再減,稱為再正交。根據實施例,將成對組合的擴譜碼用于對接收的組合信號進行去擴譜,例如,這些成對組合可以包括與已被減過的信號相關的第一擴譜碼,和比與第一擴譜碼相關的信號弱的信號有關的第二擴譜碼,用這種方法,同時進行再減和減兩者。
文檔編號H04B1/707GK1208517SQ96199842
公開日1999年2月17日 申請日期1996年12月10日 優先權日1995年12月11日
發明者P·W·登特 申請人:艾利森公司