CN100386977C - 一种码分多址上行信号接收处理方法 - Google Patents

一种码分多址上行信号接收处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种码分多址上行信号接收处理方法，包括以下步骤：天线分别接收上行信号；对每个天线接收的上行信号进行射频和中频处理，得到每个天线的基带信号；从每个天线的基带信号中提取多径信号，并对从每个天线的基带信号中提取的多径信号进行判断，以提取每个天线的基带信号的有效多径信号；合并各天线的基带信号的有效多径信号。本发明所提供的这种方法，得到了更多的多径信号和有效多径信号，改善了上行信号接收灵敏度，极大地提高了上行信号的质量。应用本发明可在不增加天线和射频通道的情况下提高上行信号的质量，并且极大地降低了系统的成本。

Description

一种码分多址上行信号接收处理方法
技术领域
本发明涉及码分多址(CDMA)信号处理技术，特别是一种CDMA上行信号接收处理方法。
背景技术
CDMA系统因其高容量、高服务质量、保密性好等优点已经成为第三代移动通信的发展方向。在CDMA系统的上行信号接收处理中是利用信号传输的多径效应来提高上行信号处理性能的。利用信号无线传输的多径效应将不同径的信号进行合并以提高上行信号质量是CDMA系统的特征之一。
CDMA系统的上行信号接收处理过程包括信号搜索和信号解调两个过程。首先天线接收上行信号，然后射频和中频处理单元对上行信号进行射频和中频处理以得到基带信号；搜索单元对基带信号进行多径搜索得到固定数目的多径信号，由于搜索单元计算的多径信号可能有一部分是噪声，因此搜索单元还要对搜索得到的多径信号进行有效性判断，以提取有效多径信号，其中能量大于噪声能量和特定门限的乘积的多径信号为有效多径信号，能量小于或者等于噪声能量和特定门限的乘积的多径信号为无效多径信号；最后解调单元对提取的有效多径信号进行解调合并。在上行信号接收处理的过程中，对于接收到的同一个上行信号，如果可以得到的有效多径信号的数目越多，那么该上行信号的质量就越好。
当前对上行信号的处理主要采用两天线接收处理方法。图1为现有技术中两天线上行信号接收处理示意图。如图1所示，两个天线分别接收空中接口的上行信号，并将接收到的上行信号传递给射频和中频处理单元；射频和中频处理单元对来自天线的上行信号进行放大，并将上行信号进行下变频处理，转换成中频信号，然后将中频信号进一步下变频成基带信号；搜索单元首先对两天线的基带信号进行匹配搜索，并按照信号强度由大到小的顺序一共提取出一定数目的多径信号，目前一般提取6条或者8条多径信号，然后搜索单元再对提取出的多径信号进行有效性判断，提取其中的有效多径信号；解调单元对有效多径信号进行合并处理。
图2为现有技术中两天线上行信号接收处理流程示意图。如图2所示，包括以下步骤：
步骤201：两天线分别接收上行信号；
步骤202：射频和中频处理单元对两天线接收到的上行信号进行射频和中频处理，得到两天线的基带信号；
步骤203：搜索单元匹配搜索两天线的基带信号，按照信号强度由大到小的顺序从两天线的基带信号中提取一定数目的多径信号，并对提取的多径信号进行有效性判断，提取出有效多径信号；
步骤204：解调单元解调合并有效多径信号。
目前通常情况下，在步骤203中，搜索单元一般提取两个天线的基带信号中强度由大到小的6条或者8条多径信号，然后再对提取的多径信号进行有效性判断。
在现有技术中的两天线上行信号接收处理方法中，在对两个天线的基带信号进行多径搜索时，把两个天线的基带信号作为一个整体，而只提取两个天线的基带信号中一定数目的多径信号。例如：对两天线的基带信号进行多径搜索，现有技术中一般只利用了其中的6条或者8条多径信号，而实际上两天线可以接收大批的信号而得到很多的多径信号，实际上两天线可得到的多径信号的数目为16条，从而有一半的多径信号没有得到有效利用，因此上行信号的接收灵敏度必然会降低，使得上行信号的质量也必然会降低。所以应用这种方法会造成很多其它的多径信号没有得到有效利用，从而降低了有效多径信号的数目，而有效多径信号的多少会对上行信号的接收灵敏度造成很大的影响，因此应用现有技术降低了上行信号的接收灵敏度，进而降低了上行信号的质量。
现有技术中还有四天线上行信号接收处理方法，通过增加天线、搜索单元和相应的射频、中频通道以获取更多的多径信号进行有效性判断，提高了上行信号的质量。
图3为现有技术中四天线上行信号接收处理示意图。如图3所示，4个天线接收上行信号，两个搜索单元对应于4个天线。其中每个搜索单元对2个天线的基带信号进行匹配搜索，并按照信号强度由大到小的顺序提取出一定数目的多径信号，然后每个搜索单元分别再对提取出的多径信号进行有效性判断，最后再由一个解调单元解调合并两个搜索单元所提取的有效多径信号。
与两天线上行信号接收处理方法相比，现有技术中的四天线上行信号接收处理方法可以搜索得到更多的多径信息。如果每个搜索单元都提取两个天线的基带信号中强度由大到小的8条多径信号，那么四天线上行信号接收处理方法可以提取16条多径信息。但是这种方法增加了天线和射频和申频处理单元，大大增加了搜索和解调处理的资源，从而极大地增加了系统的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种CDMA上行信号接收处理方法，以提高上行信号的质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样的：
一种CDMA上行信号接收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、分别对各天线接收的上行信号进行处理，得到每个天线的基带信号；
B、从每个天线的基带信号中提取多径信号，并判断提取的多径信号有效性，获得每个天线的基带信号的有效多径信号，合并各天线的基带信号的有效多径信号。
步骤A所述的天线数目为2。
步骤A所述的对各天线接收的上行信号进行处理为：对各天线接收的上行信号进行射频处理和中频处理。
步骤B中所述提取每个天线的基带信号的有效多径信号为：从每个天线的基带信号中提取多径信号，并判断提取的多径信号有效性，获得每个天线的基带信号的有效多径信号。
所述的从每个天线的基带信号中提取多径信号为：按照能量由大到小的顺序，从每个天线的基带信号中提取6条多径信号。
所述的从每个天线的基带信号中提取多径信号为：按照能量由大到小的顺序，从每个天线的基带信号中提取8条多径信号。
所述判断提取的多径信号有效性为：计算所述6条多径信号的能量和噪声能量，并判断多径信号能量是否大于噪声能量和特定门限的乘积，如果大于则为有效多径信号，如果小于或者等于则为无效多径信号。
所述判断提取的多径信号有效性为：计算所述8条多径信号的能量和噪声能量，并判断多径信号能量是否大于噪声能量和特定门限的乘积，如果大于则为有效多径信号，如果小于或者等于则为无效多径信号。
通过以上的技术方案可以看出，在本发明上行信号搜索过程中，分别对各个天线的基带信号进行匹配搜索，然后再提取每个天线基带信号的多径信号和有效多径信号，在上行信号解调过程中，将得到的所有天线的有效多径信息统一进行合并。所以应用本发明后，得到了更多的多径信号和有效多径信号，从而改善了上行接收信号灵敏度，进而极大地提高了上行信号的质量。
同时，应用本发明可在不增加天线和射频和中频处理单元的情况下，通过增加搜索单元提高了上行信号的质量，而现有技术中为了达到类似的效果而不得不增加天线和射频和中频处理单元，从而和现有技术相比，本发明极大地降低了系统的成本。
附图说明
图1为现有技术中两天线上行信号接收处理示意图。
图2为现有技术中两天线上行信号接收处理流程示意图。
图3为现有技术中四天线上行信号接收处理示意图。
图4为本发明上行信号接收处理流程示意图。
图5为本发明一实施例的上行信号接收处理示意图。
图6为本发明一实施例的上行信号接收处理流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明的主要思想是天线与搜索单元一一对应，在上行信号的搜索过程中，分别对各个天线的基带信号独立进行匹配搜索，然后再提取每个天线基带信号的多径信号，并判断多径信号的有效性，在上行信号解调过程中，将得到的所有天线的有效多径信号统一进行合并。
图4为本发明上行信号接收处理流程示意图。如图4所示，包括以下步骤：
步骤401：每个天线分别接收上行信号；
步骤402：对各个天线接收的上行信号分别进行射频和中频处理；
步骤403：分别匹配搜索每个天线的基带信号，从各个天线的基带信号中提取多径信号，并对提取的多径信号进行有效性判断，提取出有效多径信号；
步骤404：解调单元解调合并所有天线的有效多径信号。
图5为本发明一实施例的上行信号接收处理示意图。以宽带码分多址(WCDMA)系统为例，并采用两个天线接收上行信号，而且每个搜索单元提取8条多径信号来更加具体地说明本发明。如图5所示，两个天线接收空中接口的上行信号，将各个天线接收到的上行信号传递给相应的射频和中频处理单元，射频和中频处理单元对上行信号进行放大，并将上行信号进行下变频处理，转换成中频信号，然后将信号进一步下变频成基带信号。每个天线的基带信号对应于一个搜索单元。每个搜索单元首先对与其对应的天线的基带信号进行匹配搜索，并按照信号强度由大到小的顺序提取出8条多径信号，这样两个搜索单元针对各自天线的基带信号一共可以得到16条多径信息，然后每个搜索单元再对提取出的多径信号进行有效性判断，提取其中的有效多径信号；解调单元对两个搜索单元得到的有效多径信号统一进行合并处理。
图6为本发明一实施例的上行信号接收处理流程示意图。如图6所示，包括以下步骤：
步骤601：两个天线分别接收上行信号；
步骤602：分别对两个天线接收的上行信号进行射频和中频处理；
步骤603：分别匹配搜索每个天线的基带信号，各个搜索单元分别从相应的天线基带信号中提取8条多径信号，并对从每个天线的基带信号中提取的8条多径信号进行有效性判断以提取有效多径信号；
步骤604：解调单元解调合并所有天线的有效多径信号。
以上过程中，以2个天线和每个搜索单元提取8条多径信号为例说明了本发明，而实际上，天线的数目和每个搜索单元提取的多径信号的数目可以分别相应地增加或者减少。例如，每个搜索单元也可以只提取6条多径信号，或者天线数目增加为3个。当天线数目增加或者减少时，相应地增加或者减少与天线对应的搜索单元。
以上过程中，仅以WCDMA系统为例说明本发明的具体实现过程，但本发明并不仅限于WCDMA系统，也可以应用于世界范围内多个流行的无线系统，如：CDMA系统、时分双工-同步码分多址(TD-SCDMA)、码分多址2000(CDMA2000)等建立在CDMA技术基础上的系统。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、分别对各天线接收的上行信号进行处理，得到每个天线的基带信号；
B、从每个天线的基带信号中提取多径信号，并判断提取的多径信号有效性，获得每个天线的基带信号的有效多径信号，合并各天线的基带信号的有效多径信号。
2.根据权利要求1所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，步骤A所述的天线数目为2。
3.根据权利要求1所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，步骤A所述的对各天线接收的上行信号进行处理为：对各天线接收的上行信号进行射频处理和中频处理。
4.根据权利要求1所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，所述的从每个天线的基带信号中提取多径信号为：按照能量由大到小的顺序，从每个天线的基带信号中提取6条多径信号。
5.根据权利要求1所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，所述的从每个天线的基带信号中提取多径信号为：按照能量由大到小的顺序，从每个天线的基带信号中提取8条多径信号。
6.根据权利要求4所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，所述判断提取的多径信号有效性为：计算所述6条多径信号的能量和噪声能量，并判断多径信号能量是否大于噪声能量和特定门限的乘积，如果大于则为有效多径信号，如果小于或者等于则为无效多径信号。
7.根据权利要求5所述的码分多址上行信号接收处理方法，其特征在于，所述判断提取的多径信号有效性为：计算所述8条多径信号的能量和噪声能量，并判断多径信号能量是否大于噪声能量和特定门限的乘积，如果大于则为有效多径信号，如果小于或者等于则为无效多径信号。
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