CN1069469C - 扩展频谱信号接收装置 - Google Patents

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Abstract

扩展频谱系统中的接收装置，包括正交解调部分(2)，用来产生导频信号第一和第二正交分量，以及一个扩展码产生部分(3)，响应该时钟信号针对信息信号第一和第二正交分量和导频信号第一和第二正交分量的产生与在发送侧所用的相同的扩展码序列。解扩展部分(71-74)对信息信号正交分量和导频信号正交分量的进行解扩展。时钟信号产生部分(9)，和频率控制信号产生部分(4)，从解扩展导频信号第一和第二正交分量产生频率控制信号。

Description

扩展频谱信号接收装置
本发明涉及一种通信系统，尤其涉及扩展频谱信号的接收装置。对于采用所分配的频带作多站间相互通信的多址系统，已经提出了多样的通信系统，例如频分多址(FDMA)系统，时分多址系统(TDMA)和码分多址(CDMA)系统。这些系统中的多数，服务区被分为多个小的网孔，而且在这多个网孔中的每一个中分配一个基站。一个用户经过基站与另一用户通信。
在这些多址系统中，由于CDMA不要求脉冲串同步，所以它适于作为容纳多用户设备的通信系统。而且，CDMA系统具有不受干扰及噪声影响的优点。结果使其受到当今人们的关注。采用扩展频谱的CDMA系统是在其中将不同扩展码序列分配到用户并利用该扩展码序列分别执行扩展调制的一种多址系统。结果使得同一频带能由在一网孔中的许多用户所用。
如已公知的那样，当所接收信号被解扩(despread)时，是假设与用在发送一侧的码序列相同步的在扩展频谱通信系统中的扩展码序列被在接收一侧使用。因此，如若是由于受到由多路径及相似因素所决定的在发送路径上的延迟量的改变的影响，而出现扩展码序列的相位被移动超过一个时片(Chip)的情况，就会变得难于准确地解调数据。所以，在扩展频谱通信系统中就绝对必要有同步限制(初始同步)和同步跟踪(同步保持)。通常，同步限制把在发射一侧的扩展码序列和在接收一侧的扩展码序列之间的相位差限制在相当小的范围(一般是1/2以下)内。同步跟踪总是在一旦精确低于1/2时片时将其保持在所捕捉的同步位置，以使该被捕捉的同步位置不因噪声和调制的影响而丢失。为此原因，用在接收设备中的时钟信号的同步控制及控制是重要的。
这种传统扩展频谱通信系统将参考图1及图2A至2C加以描述。图1是传统扩展频谱信号接收装置的框图结构。图2A至2C是说明作为传统频率同步电路的延时锁定环路(DLL)操作的示意图。在接收装置中，与在发送装置中放大的扩展码序列相同的序列(一个PN码序列)由扩展码发生器123所产生(用在解调中的扩展的序列称为″P(O)″)。产生的扩展码序列在乘法器1263，和1264中被乘，以执行解扩展解调。
但在此情形中，需要把PN(O)与在发送装置中倍乘的扩展码序列同步。为此，要利用由移位器122和本振器121构成的正交解调器102对所收信号作准同步检测，产生具有近似等于用在发送装置中的频率的信号，以获得同相分量和正交分量(称为″I分量和Q分量″)。针对所获的I和分量的每一个，扩展码产生器123独立地产生具有相位稍稍超前(一般为1/2频隙)于用于解扩展解调的扩展码序列的扩展码序列(称作PN(+)″)以及具有相同程度相位延迟的扩展码序列(称作″PN(-)″)。
已收信号在乘法器1265和1266中由分别的扩展码序列被乘，以进行解扩展。高频分量由低通滤波器1272和1273(称为″LPF″)所去除，以实现信号平滑。结果是获得I与Q分量的解扩展解调输出。I与Q分量的扩展解调输出的合成相关信号被输入到一个频率控制信号计算电路125，以便比较这两个扩展码序列的相位。
计算出用于压控振荡器(VCO)124的频率控制信号，并以扩展码产生器123和由VCO124产生的时钟信号所驱动的本振器121控制频率同步，以便确立与已收信号载波的频率同步及确立与本振信号的频率同步。
在此情形中，输入到频率控制信号计算电路125的I与Q分量信号具有示在图2A和2B的相关输出特征J和K，作为取决于已收信号的解扩展相关输出，PN(+)和PN(-)。当这些相关输出由加法器128相加或相减，获得合成相关输出特征L，作为针对I与Q分量的每一个的J和K的合成相关输出，如图2C所示。用于扩展码产生器123而被送到VCO124的频率控制信号是由针对I与Q分量的合成相关输出特征L时所确定的。实际中，扩展码产生器123的PN(O)跟踪在发送设备中被乘的已收信号的扩展码序列，以确立与扩展码序列的同步。结果是，合成相关输出特征L的最大输出值和最小输出值的中间点被设置成″0″。就是说，执行控制，以特定地产生用于解调的扩展的序列PN(O)，如图2c的点LO所示。
象此种传统技术在日本待公开专利申请平3-101534、平5-30834和平292035中有公开的系统。
然而，在上述传统技术中，除去用于从实际所收信号解调信息的扩展码序列PN(O)之外，具有相位超前的PN(+)和相位滞后的PN(-)总是需要作解扩展处理。因此，需要提供用于PN(-)和PN(+)的若干个扩展码产生器和处理部分，使得电路规模增加。
本发明的目的就是为克服上述的缺点，提供一种扩展频谱的接收装置，使电路简化，尺寸变小。
本发明的另一目的是提供在扩展频谱信号接收装置中降低功耗的方法及装置。
为实现本发明的方案，一种扩展频谱信号接收装置包括一个解调部分，用于根据一个时钟信号解调已收的信号，以产生信息信号的第一和第二正交分量以及一导频信号的第一和第二正交分量；一个扩展码产生部分，响应该时钟信号而针对信息信号第一和第二正交成分及导频信号第一和第二正交分量产生与用在发送方所用相同的一个扩展码序列；解扩展部分，通过利用相应所生的扩展码序列对信息信号第一和第二正交分量及导频信号第一和第二正交分量的每一个进行解扩展；一个时钟信号产生部分，根据一个频率控制信号而产生出一时钟信号，以送到解调部分及扩展码产生部分；和一个频率控制信号产生部分，用于从解扩展的导频信号的第一和第二正交分量中产生出频率控制信号。
该时钟信号产生部分包括诸如象压控振荡器(VCO)的一个部分，用于产生具有根据频率控制信号确定的频率的时钟信号。
该频率控制信号产生部分包括一个部分，它对应于在第一时间的包括解扩展导频信号的第一和第二正交分量的第一解扩展导频信号和在第二时间的包括解扩展导频信号的第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间的变化，用于产生频率控制信号、或一个预定的系数、或这二者。对于该系数而言，可提供为一选择器所用，根据在第三时间的第一解扩展的导频信号的功率和在第四时间的第二解扩展的导频信号的功率之差的差异，该选择器用于从两个系数中选择其一。该控制信号产生部分最好包括用于从解扩展导引信号的第一和第二正交成分中去除高频噪声分量的部分。
该扩展信号接收装置还可以进一步包括一个检测部分，用于从信息信号的第一和第二正交分量以及导频信号的第一和第二正交分量检测已收信号的质量，以及一个求和部分，用于在根据该被测质量所确定的时间段对导频信号的第一和第二正交分量求和，以去除高频噪声成分。
为实现本发明另一方案，一种在扩展频谱系统中解调已收信号的方法包括以下步骤：
根据一时钟信号解调已收信号以产生信息信号的第一和第二正交分量以及导频信号的第一和第二正交分量；
响应该时钟信号，针对信息信号的第一和第二正交成分及导频信号的第一和第二正交分量而产生与发送方式所用一样的扩展码序列；
通过利用对应产生的扩展码序列，对信息信号的第一和第二正交分量以及导频信号的第一和第二正交分量的每一个进行解扩展；
根据频率控制信号产生该时钟信号；以及
从解扩展的导频信号的第一和第二正交分量产生频率控制信号。
图1是传统扩展频谱信号接收装置的一个实例的框图结构；
图2A-2C是说明该传统DLL电路的操作图；
图3是本发明实施例的装置的结构示意框图；
图4是说明本发明原理的示意图；
图5是表示VCO的电压-频率的示意图；
图6是说明频率控制信号计算电路的第一实例的内部结构的示意图；
图7是说明频率控制信号计算电路的第二实施例的内部结构的示意图；
图8是说明频率控制信号计算电路第三实施例的内部结构的示意图；
图9是说明频率控制信号计算电路第四实施例的内部结构的示意图；
图10是说明频率控制信号计算电路的第五实施例的内部结构的示意图；
图11是说明频率控制信号计算电路的第六实施例的内部结构的示意图；
图12是本发明另一实施例的装置的结构框图。
现参考附图描述本发明扩展频谱信号接收装置。
图3的框图示出据本发明第一实施例的扩展频谱信号接收装置的结构。参考图3，该扩展频谱依赖的接收装置包括用于接收包括信息信号和导频信号的扩展频谱信号的天线1；正交解调器2，用于根据基准时钟信号解调已收的信号，以输出信息信号和导频信号的每一个的正交信号；模拟-数字(A/D)转换器51和52，用于将正交信号转换成数字形式；解扩展相关解调器71至74，用于输入这些数字正交信号以执行对应于在发送方对这些正交信号所执行的扩展的解扩展；扩展码产生器3，响应某准时钟信号产生扩展码序列(PN)，以分别提供解扩展相关解调器71至74；压控振荡器(VCO)9，用于根据频率控制信号产生基准时钟信号送到扩展码产生器3和正交解调器2；以及一个频率控制信号计算电路4，用于从解扩展相关解调72和73的输出信号计算频率控制信号，以送到VCO9。
下面来描述本发明的原理。在此类标准化的TSI·IS95中，信息信号和导频信号总是被叠加并从基站的发送设备送出作为发送信号。导频信号是利用不同于用于扩展信息信号的扩展码序列的一个扩展码序列而被扩展的。因此，基站的发送装置和接收装置之间的同步可利用导频信号来建立。此情况中，对于所要发送的载波的同相成分及正交成分是利用不同的扩展码序列来执行其频谱扩展的。
假定作为Ip(T)和Qp(T)的信号是由接收装置在时间t对所接收的信号S(t)执行正交解调并采用在发送装置中用于扩展的PN码序列对导频信号的同相分量及正交分量信号(称为I分量和Q分量)进行解扩展而获得的。相类似，假设Ip(t+Δt)和Qp(t+Δt)信号是在时间t之后Δt之时，通过对信号S(t+Δt)解扩展而获得。不同时间处接收的这些信号在图4中用I与Q坐标表示。图4是用来说明来发明的原则，横坐标是I而纵坐标是Q。从图4中可见，在时间Δt之内，所收信号从S(t)转到S(t+Δt)的旋角是Δθ。如果这两个信号S(t)和S(t+Δt)在不同时刻由坐标系IQ表示的话，则S(t)和S(t+Δt)由下列等式表示：
S(t)＝Ip(t)+jQ(t)(11)
S(t+Δt)＝Ip(t+Δt)+jQ(t+Δt)(12)
j是虚部分量。而且，如果I和Q分量以幅度R和角分量θ表示，则S(t)及S(t+Δt)由下列等式表示：
S(t)＝R(t){cosθ(t)+jsinθ(t)}(21)
S(t+Δt)＝R(t+Δt){cosθ(t+Δt)+jisnθ(t+Δt)}
(22)如果将S(t)和S(t+Δt)的I和Q分量以交叉方式相乘，并将计算结果相加或相减，可有如下结果：
I(t)*Q(t+Δt)-I(t+Δt)*Q(t)
    ＝R(t)*R(t+Δt){cosθ(t)*sinθ(t+Δt)
      -cos(t+Δt)*sinθ(t)}
    ＝R(t)*R(t+Δt){sin[θ(t+Δt)-θt)]}(3)
从等式(3)可见，获得到在从t到t+Δt间隔内的角位移量Δθ＝[θ(t)-θ(t+Δt)]的正弦成分。等式3为零的输出，即Δθ被置为零等效于在时间间隔Δt内的频率移动量被置成零。这可以从公式θ(t)＝2πf(t)中得到，其中f(t)在时刻为t的频率。因此，通过控制VCO9使公式(3)的输出被置为零，能够将已收信号的频率移动量消除且使已收信号频率稳定。就是说，本发明特征是频率控制信号计算电路4包括一个用以进行控制VCO9的部分，以使得R(t)*R(t+Δt){sin(θ(t)-θ(t+Δt)}变成零，其中的R(t)、R(t+Δt)、θ(t)和θ(t+Δt)是在时间t和(t+Δt)的幅度R及角度θ所表示的正交信号(I和Q)所合成的信号。模拟-数字(A/D)转换器51和52的每一个是用于放置在正交调制器2的输出侧将模拟信号转变成数字信号。
在扩展频谱通信系统中，信息序列由频率高于该信息序列的扩展码相乘并从发送装置发出。在接收装置中，利用扩展码序列执行对所收信号的解扩展处理以获得信息序列。PN码序列通常用于扩展和解扩展。这种PN码序列的特征在于该自相关函数是一个δ函数。当在发送一侧和接收一侧完全建立同步时，该PN码序列具有最大的相关结果，反之该值接近为″0″。就是说，当接收装置中用于解扩展的扩展码序列在时间及相信上均与在发送装置中用于扩展的扩展的序列相匹配的情形时，相关结果有最大值。所以，为了驱动用于产生解扩展码序列的PN扩展码产生器3，要使用该相关结果是否为最大的信息。在本发明中，通过执行对于在不同的时间t的t+Δt处所接收信号的I和Q成分的解扩展(相关)而获得的功率值以及通过对该解扩展结果进行平方，并将平方结果相加而获得功率值作幅度比较。从等式(3)获得的控制信号按根据该比较结果作控制。因此，有可能使电路简化，用于频率同步的所需相关电路数量以及在电路中的处理步骤被减少。因此，能够实现具有频率同步保持单元的扩展频谱信号接收装置的总体的接收装置的功耗的下降。
下面来描述本发明实施例的操作。由天线1接收的信号响应由VCO9产生的时钟信号而由正交解调器2解调，以产生解调信号的I成分和Q成分信号。I和Q成分被送入A/D转换器51和52转换成数字信号。A/D转换器51和52的输出送到分别的解扩展相关解调器71至74。解扩展相关解调器71对信息信道的I成分执行解扩展相关解调，而解扩展相关解调器72执行对导频信号信道的I成分执行解调扩展相关解调。解扩展相关解调器73对频信号信道的Q成分执行解扩展相关解调，而解扩展相关解调器74对信息信道的Q成分执行解扩展相关解调。解扩展相关解调器71至74在所用信号及其PN码序列方面彼此不同，但有同样的电路结构。扩展相关解调器71至74的每一个都包括有一个乘法器和一个求和电路。
响应由VCO9产生的时钟信号，扩展码产生器3针对I和Q分量产生在解扩展相关解调器71-74中用于解扩展PN码序列。在本发明的该实施例中，针对信息信道的I成分和Q分量和导频信道的I成分和Q分量产生出PNi(d)、PNq(d)、PNi(P)及PNq(P)，分别用作PN码序列。
例如，在解扩展相关解调器71中，利用由扩展码产生器3产生的PN码序列对A/D转换器51的输出执行解扩展处理。实际上，A/D转换器51的输出和PNi(d)由乘法器61相乘，并由求和电路8将相乘结果与一预定数目相加。针对信息信道的I成分和Q成分的解扩展相关解调器71和74的输出Id和Qd被输出到下一级解调电路，且针对导频信道的I成分和Q成分的解扩展相关解调器72和73的输出Ip和Qp被输出到频率控制信号计算电路4和下一级解调电路。
现参考图5-11对频率控制信号计算电路4作介绍。图5是VCO9的电压-频率特性曲线。横坐标是所加电压而纵坐标是频率(HZ)。图5的电压-频率特性用于VCO9以产生时钟信号。因而可能以加大电压以增加时钟信号的频率，或以减少电压以降低频率。
图6至11是说明频率控制信号计算电路4的实例的内部结构示意图，其电路结构如图6-11所示，其方式是仅计算等式(3)的结果。而且，频率控制信号计算电路将一控制信号fcont送到VCO9，以便产生用于驱动扩展码产生器3和正交解调器2的时钟信号以对其进行控制。这些例子将在下详述。
先参考图6描述频率控制信号计算电路4的第一实例。该第一实例包括求和电路101和102用于信号Ip和Qp，延时电路111和112、乘法器62和132、减法器121、乘法器64以及由加法器12和延时电路13构成的一个负反馈电路。
在频率控制信号计算电路的第一实例中，来自解扩展相关解调器72和73的输入信号Ip和Qp由求和电路101和102相加，分别产生信号Ip(t)和Qp(t)。对于解扩展信号的低通滤波的功能去除了诸如由在传输路径上(如空间)所生噪声的不希望的高频成分的效应。而且有可能通过根据传输路径上的噪声状态而进行求和时间或时间常数的改变来改变滤波器的特性。利用由滤波解扩展信号的高频成分而获得的Ip(t)和Qp(t)以及在当前时间之前的Δt时间间隔接收且解扩展，并事先被滤波器由延时单元111和112所延时的信号Ip(t-Δt)和Qp(t-Δt)，进行公式(3)的计算。即信号Ip(t-Δt)和Qp(t)由乘法器62所乘，而信号Ip(t)和Qp(t-Δt)由乘法器132所乘。从乘法器62的相乘结果减去乘法器132的相乘结果，以获得公式(3)的计算结果。该相减结果在乘法器64中由预定系数K所乘。上述系数K是相关于控制响应的系数，并称作响应系数K。这一相乘决定了频率控制信号fcont变化的响应速度。对于迟缓的响应，该系数值被变小。乘法器64的相乘结果被送到加法器122并加到频率控制信号fcont的负反馈量。相加的结果由延迟电路13所时，并把所延时的结果作为频率控制信号fcont来提供。
在已收信号的频率被与在接收装置中所产生的信号的频率滞后比较的情况下，即已收信号被旋入如图4所示的正方向(注意，尽管图4中描述的是时间t和t+Δt，在时间t-Δt和t之间的关系也是一样的)，公式(3)的输出是sin[θ(t-Δt)-θ(t)]。它变成了一个正值且频率控制信号fcont增加，即由VCO9产生的时钟信号的频率被受控增加。从而控制了使用在接收装置中的时钟信号以及被接收信号间的同步。
在图7所示的电路中，乘法器64由图6所示电路中的控制开关161所取代。即，该电路仅使用指示等式(3)计算结果是否为正值或负值的信息来执行频率保持。这意味着只是根据指示频率方向为正或负的信息来执行频率保持操作。在控制开关161，当减法器121的相减结果是正值时，则选择一个响应系数K，而当相减结果是负值时，选择响应系数-K。所选的响应系数送到下一级状态负反馈电路。在本电路结构中，由于消除了以乘法器64所执行的相乘操作，实现了电路尺寸的减小。根据此种方法，实现了用在接收装置中的时钟信号和已收信号间的频率同步。
图8所示的电路是图7所示电路的调整。图7的控制开关161由控制开关162和乘法器64取代。根据公式(3)的计算结果，控制开关162输出一个值，例如，当计算结果是正值时输出″+1″而当计算结果是负值时输出″-1″。该输出在乘法器64中由响应系数K相乘，且频率控制信号fcont在下一级负反馈电路中计算并从该电路输出。以此方式控制使用在接收装置中的时钟信号和已接收信号之间的频率同步。在此电路结构中，通过改变所要倍乘的响应系数K，很容易针对在接收路径上的频率控制而正确地改变响应速度。与之类似，在图7所示的电路结构中，频率控制的响应速度可通过选择响应系数K或-K而被改变。然而此情况中的两个系数必须同时改变以改变响应速度。
图9所示的电路是在图8所示电路中添加了平方电路141、142、加法器123延时电路113和减法器15而构成的。而且，计算结果与控制开关162的一个节点相连。控制开关162的另一节点接地。该控制开关162受减法器15的相减结果b的控制。信号Ip(t)和Qp(t)被送到平方电路101和102并作平方运算。平方的结果由加法器123相加。加法器123的相加结果送到减法器15和延时电路113。在减法器15中，从加法器123的相加结果中减去先前提供且由延时电路113所延时的信号，以产生相减结果b。
从解扩展相差解调器72和73输入的信号Ip和Qp分别在求和电路104和102中求和，以滤波该信号，去除在传输路径上产生的噪声。经过滤波的信号是Ip(t)和Qp(t)。公式(3)是利用信号Ip(t)和Qp(t)以及在延时单元111和112中的Ip(t-Δt)和Qp(t-Δt)计算的。计算的送到控制开关162。与此同时，根据在不同时间处接收的Ip(t)和Qp(t)的功率幅值对控制信号fcont的值进行控制。求和电路101和102的输出Ip(t)和Qp(t)由平方电路141和142分别平方。结果由加法器123相加，以在时刻t提取接收功率(P(t)。通过在时间(t-Δt)从P(t)中减去延时单元113中的功率P(t-Δt)就能确定在时间间隔Δt中的接收功率的改变b。在减法器输出是正值的情况下，即频率在时间Δt的间隔内在接收装置利用PN码序列所进行的对已收信号的解扩展相关结果增加的方向上被移动的情况下，则在控制开关162中选择″0″(图9中接地短路意味着是″0″)。结果是，其控制方式是使公式(3)的计算结果不被送到下一级负反馈电路。在此情况中，在由加法器122和延时单元13构成的负反馈电路中加″0″。结果是，频率控制信号fcont不改变，以使得与在时间Δt之前相同的频率控制信号被输出。另一方面，在相反的情况下，即在加法器15的相减结果是负值的条件下，由于是在时间Δt内接收装置利用PN码序列所进行的对已收信号的解扩展相关结果减少的方向上移动频率，所以其控制的方式是使式(3)的计算结果被送到下一级负反馈电路。结果是控制信号fcont发生变化。在此方式中，借助于在接收装置中利用PN码序列对已收信号的解扩展相关结果的功率值进行比较并随即对频率控制信号fcont进行控制，来执行在接收装置中对于所用时钟信号的频率同步，以使在接收装置中利用PN码序列的已收信号的解扩展相关结果总是有最大值。
在图9的频率控制信号计算电路4中，公式(3)的计算结果是否被提供是根据在每一时刻解扩展相关功率的相减结果b控制的。只有当频率被移入在接收装置中利用PN码对已收信号进行解扩展的相关结果减少的方向，才将公式(3)的计算结果送到下一级负反馈电路、然而在此情况中，当出现发送路径上的衰落的情况，自动频率控制(AFC)的响应可能不能够跟踪突发的频率改变。为此原因，在图10中所示的电路中，总是将计算结果送到乘法器64。而且，以控制开关163取代162，且该控制开关响应相减结果b选择系数K1和K2之一。结果是根据相减结果b、即根据功率的改变来选择将要与公式(3)的计算结果(a)相乘的响应系数。这使频率控制信号受到控制。就是说，在相减结果b是在正值的情况下，频率是沿在接收机中采用PN码序列的已收信号解扩展相关结果增加的方向而被移动，响应系数K被设置为一个小值，以使公式(3)的计算结果a对于下一级负反馈电路的影响量为一小值，导致频率控制信号fcont的迟钝响应。另一方面，在相减结果b是一负值的情况下，响应系数K2被设置为一个大值，使得公式(3)的计算结果a对于下一级负反馈电路的影响为一大值，导致频率控制信号fcont的敏感响应。因此，有可能改变使用在接收装置中的时钟信号频率同步的响应速度，使得在接收装置中利用PN码序列对已收信号进行的解扩展的相关结果具有最大值。
图11所示电路是图10电路的修正。在该电路中，控制开关164是提供在减法器121和乘法器64之间，控制开关164受计算结果a所控制，并根据公式(3)的计算结果的正/负值输出响应系数，即″1″或″-1″的正/负值之一。而且，当在时间间隔Δt之后利用PN码序列对已收信号执行解扩展相关时，该控制开关163是根据功率的改变b的正/负值来选择将在乘法器64中被相乘的响应系数的幅值。所以，根据解扩展相关功率的比较结果b选择的响应系数K1(或K2)由指示频率是否在正方向或负方向上发生位移的信息(即″1″或″-1″)相乘，这一信息是根据乘法器64中公式(3)的计算结果而选择的，乘法器64输出被送到下一级负反馈电路。以此方式，使用在接收装置中的时钟信号的频率同步的响应速度可被改变，以使得已收信号的扩展相关结果和接收装置的PN码序列有最大值，实现可能的可靠的频率同步。
图12是据本发明扩展频谱信号接收装置的第二实施的框图。是大图3所示电路上加了解调电路22及已收信号质量检测部分24而构成。检测部分24用已知技术通过帧误差速率及符号误差速率来检测已收信号的质量，并在时间常数或取合次数方面控制频率控制信号计算电路49的求和电路101和102和/或解扩展相关解调器71至74的求和电路8。
依本发明，如上所述，能使电路减小及简化。因此而减小能耗。而且，最好是从解扩展相关解调器的输出以预定的不同的时
间来计算所收功率值，并按照该计算的功率值的改变控制频率控制信号的响应速度。因此，可根据已上功率值是否由于衰落之类的突变还是缓变来改变VCO的响应速度。因而可以避免时钟信号频率中不必要的″变异″。为改变响应速度，可以预定系数相乘控制信号。而且，最好是提供经过一个正交信号的低通滤波器，以去除高频噪声成分。而且，最好是根据发送路径的状态适度改变时间常数。结果是能进一步改良对VCO控制信号的精度。

Claims (17)

1.一种扩展频谱信号的接收装置包括
解调装置(2)，用于根据一个时钟信号对一个所接收信号进行解调，以产生信息信号的第一和第二正交分量以及导频信号的第一和第二正交分量
扩展码产生装置(3)，响应所说的时钟信号，针对所说信息信号的第一和第二正交分量和导频信号的第一和第二正交分量的每一个，产生与在发送方使用的相同的一个扩展码序列
解扩展装置(71至74)，利用对应产生的扩展码序列，对所说信息信号第一和第二正交分量和导频信号第一和第二正交分量的每一个进行解扩展；
时钟信号发生装置(9)，用于根据一个频率控制信号产生所说的时钟信号，以提供到所说的解调装置和所说的扩展码产生装置；
频率控制信号发生装置(4)，用于从所说的解扩展的导频信号的第一和第二正交分量产生所说的频率控制信号；
频率控制信号计算装置包括一个控制VCO9的装置，以使R(t)*R(t+Δt){sin(θ(t)-θ(t+Δt)}为零，其中的R(t)和θ(t)是在时间t对所说解扩展导频信号第一和第二正交分量进行合成所获得的一个信号的幅度和相角，而R(t+Δt)及Q(t+Δt)是在时间t+Δt对所说解扩展导频信号第一和第二正交分量进行合成以获得的一个信号的幅值及相角。
2.据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的时钟信号发生装置包括用于产生具有根据频率控制信号所确定的频率的时钟信号的装置。
3.根据权利要求1的扩展频率信号接收装置，其中所说的频率控制信号发生装置包括：
用于产生所说频率控制信号的装置，该控制信号对应于在第一时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第一解扩展导频信号和在第二时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间的变化。
4.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说频率控制信号发生装置包括用于产生所说频率控制信号的装置，该控制信号对应于在第一时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第一解扩展频信号和在第二时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间的差值。
5.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的频率控制信号产生装置，其中所说频率控制信号发生装置包括用于对应于一个系数而产生所说频率控制信号的装置。
6.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的频率控制信号产生装置包括用于产生所说频率控制信号的装置，该控制信号对应于一个系数和在第一时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交成分的第一解扩展导频信号和在第二时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间的差值。
7.根据权利要求5或6的扩展频谱信号接收装置，其中所说频率控制信号产生装置包括一个装置，它根据在第三时间所说第一解扩展导频信号的功率和在第四时间所说第二解扩展导频信号的功率之间的差值从两个系数中选择其一。
8.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的频率控制信号发生装置包括用于从所说的解扩展导频信号第一和第二正交分量中去除高频噪声分量的装置。
9.根据权利要求8的扩展频谱信号接收装置，还包括：
装置(24)，用于从所说信息信号第一和第二正交分量和所说导频信号第一和第二正交分量检测已收信号的质量；和
求和装置(8、101、102)，对于根据被测质量所确定的一个时间间隔求和所说的导频信号第一和第二正交分量，以去除高频噪声分量。
10.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的频率控制信号产生装置包括：
第一延时电路(111)，用于对与所说导频信号第一正交分量相对应的第一信号分量进行一预定时间间隔的延时；
第二延时电路(112)，用于对与所说导频信号第二正交分量相对应的第二信号分量进行一预定时间间隔的延时；
第一乘法器(62)，用于将所说的延时的第一分量的信号由所说第二分量的信号相乘，以获得第一相乘结果；
第二乘法器(132)，用于将所说的延时的第二成分的信号由所说的第一分量的信号相乘，以获得第二相乘结果；
减法器(121)，用于从所说的第一相乘结果减去所说的第二相乘结果，以获得一相减结果；
基本控制信号产生装置(64、161、162、163、164)，利用所说相减结果产生基本控制信号；以及
由加法器(122)和延时电路(13)构成的负反馈电路，用于根据基本控制信号产生频率控制信号，其中所说的加法器将所说的频率控制信号反相地加到基本控制信号，以建立一个负反馈环路，其中所说的延时电路延时说的加法器的相加结果，以将所说的频率控制信号送到所说的时钟信号产生装置和所说的加法器。
11.根据权利要求1的扩展频谱信号接收装置，其中所说的频率控制信号产生装置包括：
第一延时电路(111)用于对与所说导频信号第一正交分量相对应的第一信号分量进行一预定时间间隔的延时；
第二延时电路(112)，用于对与所说导频信号第二正交分量相对应的第二信号分量进行一预定时间间隔的延时；
第一乘法器(62)，用于将所说的延时的第一分量的信号由所说的第二分量的信号相乘，以获得第一相乘结果；
第二乘法器(132)，用于将所说的延时的第二分量的信号由所说的第一分量信号相乘，以获得第二相乘结果；
第一减法器(121)，用于从所说的第一相乘结果减去所说的第二相乘结果，以获得一相减结果；
基本控制信号产生装置(64、161、162、163、164)，利用所说的相减结果，和第二相减结果产生基本控制信号；
由加法器(122)和延时电路(13)构成的负反馈电路，用于根据基本控制信号产生频率控制信号，其中所说的第一加法器将所说的频率控制信号反相地加到基本控制信号，以建立一个负反馈环路而获得第一相加结果，而且所说的第一延时电路对所说第一加法器的第一相加结果延时，以将所说的频率控制信号送到所说的时钟信号产生装置和所说的加法器；
第一平方电路(141)，对所说第一成分信号平方运算
第二平方电路(142)，对所说第二成分信号平方运算
第二加法器(123)，将已平方的第一成分信号和已平方的第二分量信号相加，以获得第二相加信号
第二延时电路(113)，对所说第二加法器的第二相加结果进行延时；以及
第二减法器(15)，对由所说第二延时电路所延时的第二相加结果进行相减，以获得所说第二相减结果，以将所说第二相减结果送到所说的基本控制信号产生装置。
12.一种在扩展频谱系统中解调所接收信号的方法，包括以下的步骤：
根据一时钟信号对已收信号进行解调，以产生信息信号的第一和第二正交分量和导频信号的第一和第二正交分量；
针对所说信息信号的第一和第二正交分量和导频信号的第一和第二正交分量的每一个，响应所说的时钟信号而产生出与在发送方所用相同的扩展码序列；
利用对应产生的扩展码序列，对所说信息信号的第一和第二正交分量及导频信号的第一和第二正交分量的每一个进行解扩展；
根据频率控制信号产生所说的时钟信号；和
从所说的解扩展的导频信号的第一和第二正交分量产生所说的频率控制信号；
频率控制信号计算装置包括一个控制VCO9的装置，以使R(t)*R(t+Δt){sin(θ(t)-θ(t+Δt)}为零，其中的R(t)和θ(t)是在时间t对所说解扩展导频信号第一和第二正交分量进行合成所获得的一个信号的幅度和相角，而R(t+Δt)及Q(t+Δt)是在时间t+Δt对所说解扩展导频信号第一和第二正交分量进行合成以获得的一个信号的幅值及相角。
13.根据权利要求12的方法，其中所说的时钟信号产生步骤包括产生具有根据频率控制信号所确定频率的所说时钟信号的步骤。
14.根据权利12的方法，其中所说产生所说频率控制信号的步骤包括以下步骤：
对应于在第一时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第一解扩展导频信号和在第二时间的包括解扩展导频信号第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间变化而产生所说的频率控制信号。
15.根据权利要求12的方法，其中所说产生频率控制信号信号的步骤包括：对应于一个预定的系数或对应于在第一时间的包括已解扩展的导频信号第一和第二正交分量的第一解扩展导频信号和在第二时间的包括已解扩展的导频信号第一和第二正交分量的第二解扩展导频信号之间的差值，或对应于这二者产生所说频率控制信号。
16.根据权利要求15的方法，其中所说产生频率控制信号的步骤包括：根据在第三时间所说第一解扩展导频信号的功率和在第四时间所说第二解扩展导频信号功率间的差值从两个系数中选择其一。
17.根据权利要求12的方法，还包括以下步骤：
从所说信息信号第一和第二正交分量和所说导频信号第一和第二正交分量检测所接收的质量，以及
针对根据被测质量所确定的一个时间间隔求和所说的导频信号第一和第二正交分量，以去除高频噪声分量。
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