CN1109460C - 用于通信系统的接收机 - Google Patents

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Abstract

用于扩频接收机的一种频率校准电路。接收机包括：用于接收来自基站的扩频信号并从中恢复网络时钟信号的电路、用于产生振荡器时钟信号的低频振荡器、接收作为输入的网络时钟信号和振荡时钟信号并根据该两时钟信号的差值产生校准系数的频率比较器。耦合至低频振荡器和频率比较器的控制器利用校准系数连同低频振荡时钟信号输出准确的和时间分配精确的信号，从而能准确地重新获取传呼信道的时间分配。

Description

用于通信系统的接收机
技术领域
本发明涉及采用码分多址联接(CDMA)的通信系统，具体地说，涉及扩频通信系统中应用低频振荡器的一种功耗较低的同步技术。
背景技术
在采用CDMA技术的电话系统中，链路信道由导频信道、同步信道、传呼信道和业务信道组成。导频信道是供反复传送导频PN码的信道，并用以获取和维持移动终端设备的同步状态和用以再现时钟信号。
现有技术有一种可用于直接序列扩频通信的同步技术，其中系统的时间分配，部分地依靠移动装置中的即使当其处于空闲状态也必须保持振荡的本机振荡器来维持。为保持系统的时间分配尽可能准确，移动装置中采用精确的高频(约14-19兆赫)本机振荡器。
例如，如欧洲专利EP 744,840所述，传呼(呼叫)消息每隔等于超帧的整数倍的时间间隔传送给移动终端设备。为了接收传呼消息，由于移动装置使停止工作的电路工作并使其进入可接收信息的状态需要时间，因而移动终端设备应及时地在传呼消息标题出现之前重新加以启动。
图1举例说明CDMA系统中信息传输过程。这里，使移动装置能重新获得传呼信道的精确的时间分配以准确地读取传呼信道上的数据的时间周期在以下称为“获取时间”。
此外，本技术领域的技术人员都知道，总是希望使获取时间的时间长度缩短以使移动装置保持处于空闲状态的时间长度增加，这样可以减少其功耗。
缩短获得时间的一个方法是采用非常精确的高频振荡器。但这种高频振荡器本身消耗较大量的功率，因而高频振荡器本身成了在电池供电的便携式移动装置中降低电池功耗所应考虑的重要问题。因此，希望有一种经济易行的、与码分复同兼容的、能缩短获得时间又降低功耗而且能使移动装置与基站之间保持精确同步的低功耗同步技术。
总的说来，就是提供一种用于扩频接收机的频率校准电路。所述扩频接收机可以是例如蜂窝电话机或任何其它采用扩频(CDMA)通信技术的无线设备。
在最佳实施例中，接收机包括信号接收和恢复电路、一个本机振荡器和一个频率比较器。信号接收和恢复电路用于接收来自基站的扩频信号并从中恢复网络时钟信号。本机振荡器最好是低频振荡器，供产生振荡时钟信号。频率比较器接收网络时钟信号和振荡时钟信号，并根据该两时钟信号的差值产生校准系数。
一个控制器与低频振荡器及频率比较器耦合，利用校准系数连同低频振荡时钟信号输出一个唤醒信号，从而可以精确地重新获取传呼信道的时间分配。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种经改进的、采用本机低频振荡器因而功耗降低的接收机。本发明的另一个目的是提供一种经改进的、所需获得时间缩短了的接收机。
本发明还有另一个目的，即提供一种经改进的、能精确补偿低于容差精度的各元件因而降低其总造价的接收机。
从本说明书中可以清楚了解到本发明的其它目的。
因此，本发明包括结构特征、各元件的组合和各部件的配置，所有这些将在下面的详细说明中举例说明，本发明的范围则在权利要求书中说明。
附图说明
为了理解本发明，结合附图参看下列说明。附图中：
图1是扩频接收机的时间分配图；
图2是能发送和接收扩频传输信息且可用以实施本发明的扩频通信系统的方框图；
图3是根据本发明构制的校准电路的方框图。
具体实施方式
首先参看图2，图中画出了第一基站如BS1和第二基站BS2。基站BS1和BS2可通过陆上线路LL1和LL2与一无线网络控制器RNC连接。基站BS1和BS2可经信道C1，C2，C3与多个移动单元MS1，MS2，MS3通信。无线网络控制器RNC还可包括一些分级结构层(图中未示出)，例如移动交换中心和基站控制器。
为简明起见，省略DCMA移动单元的总结构，因为这是本技术领域的普通技术人员所熟悉的。
如上所述，这里所设想降低移动单元功耗的优选方法是利用低频振荡器来维持系统的时间。遗憾的是，市面上出售的这种价廉的低频振荡器即使在短时间内也有附加的频率漂移，从而达不到所要求的精度。
但这种低频振荡器若能精确加以校准，就能最大限度地缩短重新获取传呼信道所需要的获得时间或提前时间从而也缩短了移动单元必须处于工作状态的持续时间(从而降低移动单元的总功耗)。此外，由于低频振荡器的功耗比高频振荡器小，因而采用低频振荡器的移动单元也比采用高频振荡器的移动单元消耗的功率小。
现在参看图3。图3示出了可精确校准所优先采用的低频振荡器的电路，其中低频振荡器是靠接收自系统网络的系统时间而进行校准的。
可以看到，移动单元校准电路最好包括一个CDMA解调器10，其输入端接收基带信号，其输出端输出网络的芯片时钟信号，此芯片时钟信号是从基带信号恢复的。频率比较器20耦合到CDMA解调器10的输出端，接收作为输入的来自解调器10的芯片时钟信号和低频振荡器30的输出。最后，控制器40耦合到频率比较器20和低频振荡器30的输出端。控制器40的输出耦合到解调器10。
校准电路的工作过程如下。在工作状态期间，解调器(雷克接收机)接收基带信号，基带信号经过解调之后，芯片时钟信号从基带信号中恢复。接着，在频率比较器20中比较芯片时钟信号和低频振荡器的时钟信号(作为频率比较器20的输入)，并计算出校准系数。例如，在低频时钟信号的一个时钟周期期间计算出网络时钟信号(芯片时钟信号)的周期数。接着，校准系数(计算出的低频时钟信号的误差)由控制器40接收。控制器40还接收振荡器30的输出。这样，控制器40可通过将校准系数和唤醒时间相加(或相减)而调整振荡器30中的频率漂移。
之后，在空闲状态期间，唤醒控制器40关断CDMA解调器10和移动单元的其它元件，以达到节电的目的，但一般也认为，在空闲状态期间，可以进行其它程序/操作，例如，传呼信道监控程序、消息确认程序、寄存程序、空闲切换程序等等。
现在可知，控制器40可利用重新校准过的低频振荡时钟信号重新获取传呼信道和移动单元其它必要元件的时间分配。就是说，控制器40会保持对低频振荡器30振荡次数的准确计数，且经过预定振荡次数之后按已知的方式唤醒系统。但是，若振荡器30的频率为32千赫，且在校准期间经确定振荡器30有1％的周期不工作而系统有1秒种的时间处于空闲状态，则控制器40在重新获取传呼信道之前将计得32,320个周期(32,000+320)。
这样，通过提供采用低频振荡器的校准电路，可以提供一种经改进的低功耗的接收机。而且，通过应用本发明，可以提供一种经改进的、重新获取传呼信道的获得时间缩短了的接收机。此外，应用本发明可提供一种经改进的、能精确补偿低于精度容差的元件的接收机，从而降低接收机的总成本。

Claims (5)

1.一种用于具有发送扩频信号的发送机的通信系统的接收机，包括：
接收装置(10)，用于接收所述扩频信号并从中恢复网络时钟信号；
振荡器(30)，用于产生振荡器时钟信号；
频率比较装置(20)，耦合至所述接收装置(10)和所述振荡器(30)，用于接收所述网络时钟信号和所述振荡器时钟信号，并根据网络时钟信号和所述振荡器时钟信号的比较结果而产生校准系数；
控制器(40)，耦合至所述振荡器(30)和所述频率比较装置(20)，用于根据所述校准系数输出唤醒信号。
2.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述振荡器(30)是低频振荡器，其时钟频率低于所述网络时钟信号的频率。
3.根据权利要求2所述的接收机，其特征在于，所述低频振荡器的时钟频率约为32千频。
4.一种用于具有发送扩频信号的发送机的通信系统的接收机，包括：
接收装置(10)，用于接收所述扩频信号并从中恢复网络时钟信号；
振荡器(30)，用于产生振荡器时钟信号；
频率比较装置(20)，耦合至所述接收装置(10)和所述振荡器(30)，用于接收所述网络时钟信号和所述振荡器时钟信号，并根据网络时钟信号和所述振荡器时钟信号的比较结果而产生校准系数；和
控制器(40)，耦合至所述振荡器(30)和所述频率比较装置(20)，用于在预定时段之后输出唤醒信号，所述预定时段根据所述振荡器时钟信号和所述校准系数计算出来。
5.根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述控制器有一个用于计出所述振荡器时钟信号的振荡次数的装置，所述预定时段根据所述振荡器时钟信号的振荡次数加上或减去与所述校准系数相关的一个百分比而计算出来。
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