CN1154250C - 处理cdma信号分量的方法和瑞克接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在通信系统中处理多径传播的信号分量的方法，在该方法中，在瑞克接收机接收在通信系统的无线电信道上所传送的信号，通过使接收的信号与第一匹配滤波器相关联，基于接收信号在瑞克接收机的时延估计器中生成无线电信道的冲激响应，其特征在于，定位冲激响应中具有最高信号能量的分支，将分支与短于第一匹配滤波器的第二匹配滤波器相匹配，根据第二匹配滤波器的分支，为冲激响应计算加权平均值，将加权平均值与第二匹配滤波器中心点之间的偏差与为偏差所设置的门限值相比较，当偏差超出为超过偏差所设置的门限值时，第二匹配滤波器前移，当偏差低于为低出偏差所设置的门限值时，第二匹配滤波器后移，在接收信号期间重复所述最后4个步骤。

Description

处理CDMA信号分量的方法和瑞克接收机

技术领域

本发明涉及一种无线电系统以及一种处理多径传播的信号分量的方法。本发明尤其涉及一种利用扩频技术实现的无线电系统中的瑞克接收机。

背景技术

在诸如移动系统的无线电系统中，移动电话和基站之间的无线电信号沿发射机和接收机之间的多个路由传播。如果它们之间没有障碍的话，信号可直接从移动电话传播到基站。在城市环境中，建筑物、汽车和其它障碍物引起无线电信号的反射和散射。信号的多径传播分量由此在无线电路径上传播不同长度的距离，导致这些分量在不同时间到达接收机。一些无线电系统，如利用扩频技术实现以及应用码分多址(CDMA)的无线电系统，可利用这种多径传播。在这种情况下，接收机接收每个多径传播的信号分量，而且通过放大和组合这些分量，可更好地识别传输的原始信号。

在CDMA中，每个信号包括一个专用的扩频码，该扩频码在扩展数据信号频带的同时调制基带。多个用户的数据信号在同一个频带上同时传输，而且通过该扩频码区分各个用户。接收机中的相关器将自身同步到它们通过扩频码识别的一个预期信号，并将信号频带恢复为原始频带。到达接收机的具有另一扩频码的信号在理想情况下不相关，但保持它们的宽频带，由此在接收机作为噪声被接收。这样做的目的是选择系统所使用的扩频码，以便它们彼此正交，即，不互相关。一个用户可具有一个或多个取决于所要求的传输容量的扩频码。

由一个或多个瑞克指状支路(即，相关器)组成的瑞克接收机通常用作CDMA接收机。瑞克指状支路为独立接收机单元，其任务是去扩频和解调一个接收的多径传播信号分量。除了用于接收信号的瑞克指状支路，CDMA接收机一般具有至少一个独立的搜索器，其任务是搜索利用一个预期的扩频码传输的各种信号分量，以识别它们的相位，并为瑞克指状支路分配这些信号分量。该搜索器是根据现有技术实现的，例如通过一个匹配滤波器(MF)实现。实际上，在一个搜索器指状支路中，一个匹配滤波器的长度为256个扩频码单位，即，码片，因为接收信号的相位还未知。每个瑞克指状支路可以用于与沿不同路由传播的一个信号分量相关，每个分量以稍微不同的延迟方式到达接收机。通过给予有关预期扩频码和其相位的相关器信息来导引瑞克指状支路。

开始接收信号后，根据现有技术，例如利用已知的超前-滞后码跟踪环路，瑞克指状支路保持其扩频码以与指状支路的输入信号同步。该接收机因此有三个相关器：一个跟踪与其精确同步的输入信号，第二个同步其自身与扩频码的超前相位，它是当前相位之前，例如半个码片的相位，而第三个同步其自身与滞后相位，它是当前相位延迟半个码片的相位。

每个瑞克指状支路跟踪其自身码相位的时延变化的接收机技术解决方案有很大缺陷，由于利用瑞克指状支路，相关器的实现和跟踪时延大大增加了指状支路的实现复杂度。现有技术解决方案中的另一个大缺陷是，当指状支路独立跟踪其传播到不同方向的信号分量时，这些分量有合并的趋势，由此两个不同指状支路自身与同一扩频码相位同步。在一个现有技术解决方案中，业务信道的匹配滤波器相对较长，由于要求大的计算量而增加了接收机搜索器的复杂度，从而增加了对设备的要求。

发明内容

本发明的目的在于实现一种用于处理CDMA无线电系统中多径传播信号的改进方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种在通信系统中处理多径传播的信号分量的方法，在该方法中，

在瑞克接收机接收在所述通信系统的无线电信道上所传送的信号，

通过使所述接收的信号与第一匹配滤波器相关联，基于该接收信号在所述瑞克接收机的时延估计器中生成所述无线电信道的冲激响应，

其特征在于，

定位所述冲激响应中具有最高信号能量的一个或多个分支，

将所述一个或多个分支与短于所述第一匹配滤波器的第二匹配滤波器相匹配，

根据所述第二匹配滤波器的一个或多个分支，为所述冲激响应计算加权平均值，

将所述加权平均值与所述第二匹配滤波器中心点之间的偏差与为所述偏差所设置的门限值相比较，

当所述偏差超出为超过所述偏差所设置的门限值时，所述第二匹配滤波器前移，

当所述偏差低于为低出所述偏差所设置的门限值时，所述第二匹配滤波器后移，

在接收信号期间重复所述最后4个步骤。

根据本发明的另一个方面，提供了一种通信系统中的瑞克接收机，所述接收机包括

用于接收在所述通信系统的无线电信道上传送的信号的装置，

一个或多个估计器，用于通过使所述接收的信号与第一匹配滤波器相关联，并且基于所述接收信号来形成所述无线电信道的冲激响应，

一个或多个相关器，用于跟踪所述接收信号的多径传播分量，

其特征在于，

所述瑞克接收机还包括：

用于定位冲激响应中具有最高信号能量的一个或多个分支的装置，

用于将所述一个或多个分支与短于所述第一匹配滤波器的第二匹配滤波器相匹配的装置，

用于基于所述第二匹配滤波器的一个或多个分支来计算所述冲激响应的加权平均值的装置，

用于将所述加权平均值和所述第二匹配滤波器中心点之间的偏差与为所述偏差所设置的门限值相比较的装置，

当所述偏差超出为超过所述偏差所设置的门限值时，用于使所述第二匹配滤波器前移的装置，

当所述偏差低于为低出所述偏差所设置的门限值时，用于使所述第二匹配滤波器后移的装置，

用于在接收信号期间重复最后4个步骤的装置。

本发明的第一个目的是在接收利用扩频技术实现的无线电接收机的业务信道时，解决需要长匹配滤波器的问题。本发明的另一目的是在某种程度上简化接收机的指状支路，即相关器的操作，以便它们无需跟踪自己的扩频码相位。

在利用扩频技术实现并应用码分多址的无线电系统中，接收机可这样利用多径传播的信号分量：接收的这些分量具有不同时延并被组合起来，由此可放大原始信号。本发明涉及上面提到的接收机，但不限制到只是CDMA的多址方法，这种多址方法也可为与CDMA组合的TDMA或FDMA。

在一个优选实施例中，本发明可在具有一个或多个搜索器(即时延估计器)和一个或多个指状支路的瑞克型接收机实现。搜索器的任务是寻找多径传播的信号分量和其时延，并分配上述信号分量到相关器，相关器跟踪分配给它们的扩频码相位。搜索器在寻找多径传播分量上的一个任务是通过一个匹配滤波器寻找正确的码相位。接收一个信号作为到该匹配滤波器的输入，并且从中取样。这些采样与预定数据相关，如一部分扩频码。将与扩频码相乘的输入信号作为匹配滤波器的输出。在匹配滤波器中使用的扩频码必须相对较长，例如，在随机接入信道(RACH)上为256个扩频码单元或码片，在随机接入信道上，蜂窝无线电网络服务区域内的终端向该网络发送一个连接请求。由于连接了随机接入信道，接收机就能同步其自身与该信号，由此能利用该扩频码的一个较短部分，这就提高了业务信道上接收的信息的处理速度。此外，在搜索器上生成无线电信道的冲激响应，以估计该无线电路径对该信号引起的干扰。该冲激响应可通过在信道上传输并为接收机所知晓的导引符号形成。如何以及根据哪个信息在搜索器上形成信道的冲激响应，对本发明来说不是必要的。冲激响应描绘了多径传播分量的信号能量以及分量的时延。根据发现的时延，冲激响应所描绘的最佳信号分量可根据现有技术分配以被相关器跟踪，其中最好有1到5个相关器，但接收机中也可能有更多的相关器。

本发明的基本构思在于根据信道的冲激响应为冲激响应计算一个加权值。根据一个实施例，该加权值为一个短的匹配滤波器的冲激响应的加权平均值，这种方式使得要加权的值为冲激响应分支，或标引(index)的位置，而且该权值为该分支的强度，即信号强度。冲激响应的重心可根据加权平均定义，以便能利用短的匹配滤波器。在一个实施例中，在接收业务信道时使用的匹配滤波器的扩频码为32个单位或码片。

本发明的一个实施例还涉及根据冲激响应的重心来控制指状支路码相位的时延。在这种情况下，指状支路不独立地跟踪其信号分量的时延上发生的变化，但搜索器通知所有指状支路在冲激响应重心上发生的变化，借此指状支路可随之改变自己的定时。

本发明有多种优点。在接收业务信道时利用搜索器中的短匹配滤波器，能大大减少在同步接收机与扩频码时所要求的计算。当指状支路不必自己跟踪其信号分量的时延时，指状支路的实现也可大为简化。

附图说明

下面将通过优选实施例和参考附图描述本发明，其中：

图1示出了UTMS移动电话系统的原理；

图2示出了通过GSM网络描绘的UMTS移动电话系统；

图3示出了发射机-接收机对的操作；

图4示出了瑞克接收机的结构；

图5示出了与短匹配滤波器匹配的信道估计；

图6示出了本发明一个实施例的流程图。

具体实施方式

本发明最好用于利用扩频技术实现的不同移动电话系统，虽然本发明在此是在应用码分多址的通用移动电话系统(UMTS)中描述的，但不限制本发明到该系统。然而，在描述本发明时提供的例子是基于WCDMA系统的描述。

可通过图1和图2描述UMTS的结构。图1示出了UMTS的简要结构，因此通过图2描绘的已知GSM系统的哪个部分近似地对应UMTS的哪个部分可了解其具体结构。显然在此提供的比较绝不是约束UMTS系统，只是提供一个准则，因为UMTS不同部分的职责和功能仍在设计之中。该图仅包括描述本发明所必需的功能块，但显然本领域的技术人员知道，常规移动电话系统还包括无需在此详细描述的其它功能和结构。

图1所示的UMTS在结构上分成多个系统部分，主要的划分是在终端和基础设施之间。在上下文中，终端指的是移动电话、便携式计算机或适合于通信网络的家用电器。终端还可进一步划分为两个分部分，移动设备和用户业务识别模块，它们之间的接口称为Cu。移动设备实现无线电接口设备，而且包括许多其它设备，如连接移动设备到一个便携式计算机。用户业务识别模块包括用于识别无线电系统中的用户的数据和功能。USIM还使得用户能以GSM系统的SIM卡已知的方式改变所使用的终端。基础设施分部分被划分为接入网络域和核心网络域，它们之间的接口称为Iu。接入网络域，也称为UTRAN(UMTS地面无线电网络)，包括物理设备和用户借此使用该网络的装置，然而核心网络域负责更高级别的网络管理，例如管理用户未知信息、数据传输和信令。核心网络域分为三个分部分，一个服务网络、一个归属网络以及一个转接网络。服务网络处理呼叫路由以及信息源和目的地之间的用户数据传输。服务网络也连接归属网络和转接网络。归属网络处理基于永久位置的网络功能。转接网络在UMTS网络外存在其它连接方的情况下处理UMTS网络外的连接。

根据图2，可从用户设备UE到连接公众交换电话网PSTN 202的一个用户终端200建立一个电路交换的连接。基站220有一个多路复用器214、收发信机216和一个控制单元218，控制单元218控制收发信机216和多路复用器214的操作。利用多路复用器214，多个收发信机216使用的业务和控制信道被设置在一个传输链路Iub上，它是基站和正服务交换中心之间的接口。基站220的收发信机216连接一个天线单元，利用该天线单元可为用户设备Ue实现一个双向无线电链路Uu。基站的天线单元通常利用至少一个分集天线实现，在这种情况下，例如一个上行链路具有利用一个信号分集的两个本地独立的天线分支。

电话交换机，即群交换机210，连接控制单元212，控制单元212典型地管理下述功能：无线电资源、小区之间的切换控制、功率控制、定时和同步，以及寻呼用户终端。群交换机210用于交换语音和数据以及连接信令电路。基站系统220还包括一个代码转换器208，它通常尽可能靠近移动交换中心206，因为语音接着能以移动系统格式在移动交换中心206和群交换机210之间传输，由此节省传输容量。代码转换器208转换公众电话网络和无线电话网络之间使用的不同数字语音编码格式，以及彼此相适应，例如从固定网络的64kbit/s格式到蜂窝无线电网络格式(例如，13kbit/s)，反之亦然。在图2中，核心网络域由UTRAN外部的基础设施构成，而且属于移动电话系统。在核心网络域的装置中，图2示出了移动交换中心206和网关移动交换中心204，网关移动交换中心204处理移动电话系统与外部通信网络的连接，在这种情况下外部通信网络为公众电话网络202。

用户设备UE和UTRAN之间的无线电接口Uu为三层的协议栈，其三层分别为物理层L1、数据链路层L2和网络层L3。L2被进一步分成两个子层，即链路接入控制层LAC和媒体接入控制层MAC。网络层L3和LAC被进一步分为控制(C)和用户(U)层。物理层L1为传送信道、MAC和更高层提供数据传输业务，L2/MAC层传输物理传送信道和协议栈中更高的逻辑信道之间的信息。存在不同类型的逻辑信道，如UMTS系统等其它数字无线电系统中的控制信道和业务信道。一些无线电信道位于从用户设备到蜂窝无线电系统的上行链路方向，而一些位于从移动电话系统到用户设备的下行链路方向。在控制信道上，不为用户设备保存无线电资源，但控制信道处理与该系统的使用有关的事物，如在公共寻呼信道PCH上寻呼用户设备。在上行链路方向，一个控制信道用作一个随机接入信道(RACH)，用户设备在其上请求从该网络建立连接。根据数据传输的需要为用户设备保存实际业务信道的无线电资源。一个逻辑业务信道为一个专用的信道DCH，信息在该信道上从无线电系统传输到用户设备。UMTS无线电系统还包括多个其它信道，但在此对它们的描述不是本发明所必需的。

物理信道上使用的帧和突发结构互不相同，这依赖于它们在哪个物理信道上传输。一个帧在这儿指的是包括几个突发的一个实体，在这种情况下，例如可为一个用户保留每帧中的第二个时隙，以传输该突发。这种帧的一个例子是UMTS TDD模式的PDPCH物理信道帧，其长度为10微秒，而且该帧被分成16个时隙，每个时隙的长度为0.625微秒。在一个时隙传输的一个数据分组称为一个突发。上述的一个突发可包括2560个码片的信息，其中码片0到1103包含数据，码片1104到1359包含中置码，码片1360到2463再次包含数据，而在该突发的结束有长96个码片的保护周期。中置码中的数据常称为训练序列或导引。

训练序列是为接收机所知的多个符号，例如，在实际建立连接之前，它从网络的前向接入信道FACH上传输到用户设备。用户设备接收的这个训练序列在连接期间能同时在下行链路和上行链路方向使用，但不同的训练序列也可用于不同的传输方向。当接收到一个信道上的突发时，接收机(可为用户设备或无线电网络基站)根据该训练序列进行信道估计，即冲激响应。进行信道估计意味着接收机试图估计该无线电路径使该突发数据内容失真的程度。根据接收的信息，接收机能利用已知方式试图根据信道估计纠正该突发的数据内容。通过训练序列和由此形成的冲激响应，可利用已知方式，如C/I比(载波/干扰)、SIR(信号干扰比)、比特误差率，或通过检验码片能量对干扰功率密度比E_c/I_o来估计信道质量。

下面通过图3描述无线电发射机-无线电接收机对的一般操作。无线电发射机可位于基站或用户设备UE内，而无线电接收机也可位于用户设备UE或基站内。图3的顶部这样示出了无线电发射机的基本功能，即，控制信道的处理步骤位于顶部，而其下为在信道合并且传输到无线电链路的物理信道之前数据信道的处理步骤。形成突发的训练序列以及接收机在信道估计时使用的导频比特，位于控制信道314。用户数据300位于数据信道。信道在功能块302A和302B被信道编码。例如不同分组码就是信道编码，其中一个例子为循环冗余码(CRC)。另外，典型地使用卷积编码，以及其不同变型，如删截卷积编码或特播编码。然而导频比特不是信道编码的，因为本发明的目的是寻找信道对信号引起的失真。当不同信道被信道编码时，它们在交织器304A、304B交织。交织的目的是便于纠错。在交织中，不同业务比特以一定方式混杂在一起，以便无线电路径上的瞬时衰落不会使传输信息无法识别。交织的比特利用扩频码在功能块306A、306B扩频。由此得到的码片与扰码混杂并在功能块308调制，而且从不同信道接收的各个信号也在功能块308组合以通过同一发射机发射。最后，组合信号引入射频部分310，射频部分可包括不同功率的放大器和滤波器限制的带宽。在发射功率控制中使用的闭合环路控制通常控制这个功能块中的发射功率控制放大器。模拟无线电信号通过天线312发射到无线电路径Uu。

图3的底部示出了无线电接收机的基本功能。该无线电接收机典型地为瑞克接收机，将与图4对本发明的描述一起描述其操作。模拟射频信号是利用天线332从无线电路径Uu接收的。信号引入射频部分330，它包括一个过滤预期频带外的频率的滤波器。之后，信号在功能块328转换为中频或直接转换为基带，而且转换的信号被采样和量化。由于这是一个多径传播的信号，如果可能的话，沿不同路由传播的信号分量在功能块328组合，功能块328根据现有技术包括该接收机的实际瑞克指状支路，接收的物理信道交织在解交织装置326中清除，而且解交织的物理信道在解复用器324被分成不同信道的数据流。信道引导自身通向各自的信道解码块322A、322B，在这些功能块中，传输中使用的信道编码，例如分组编码和卷积编码被解码。每个传输信道320A、320B可接着引入任何必要的进一步处理。系统控制信道引入到无线电接收机的控制部分336。

要传输到无线电信道的信息与一个扩频码相乘，由此扩展一个相对窄带的信息到一个宽频带。每个链路Uu有其自己的扩频码，利用这些扩频码接收机可识别针对它的传输。典型地最多能同时使用256个不同的互相正交的扩频码。例如，如果UMTS在下行链路方向使用速度为每秒4.096兆码片的5MHz载波，那么扩频因子256对应的传输速度为32kbit/s，而且相应地，最高实际传输速度是通过扩频因子4实现的，从而数据传输率达到2048kbit/s。因此，信道上的传输速度从32、64、128、256、512、1024到2048kbit/s成阶梯改变，扩频因子分别为256、128、64、32、16、8和4。用户的处理数据传输率取决于使用的信道编码。例如，如果使用1/3的卷积编码，那么用户的数据传输率约为信道的数据传输率的1/3。扩频因子指示扩频码的长度。例如，对应扩频因子1的扩频码为(1)。扩频因子2有两个互相正交的扩频码(1，1)和(1，-1)。另外，扩频因子4有4个互相正交的扩频码：在上一级扩频码(1，1)下有扩频码(1，1，1，1)和(1，1，-1，-1)，而在第二个上级扩频码(1，-1)下有扩频码(1，-1，1，-1)和(1，-1，-1，1)。当进入到码树的更低级别时，扩频码信息以这种方式继续。一个给定级别的扩频码总是互相正交。同样，一个给定级别的扩频码正交于从同一级别的另一扩频码到下一级别所得到的所有扩频码。在传输中，一个符号乘一个扩频码，由此数据扩展到使用的频带。例如，当使用扩频码256时，256个码片表示一个符号。相应地，当使用扩频码16时，16个码片表示一个符号。

图4示出了本发明所必需的一个瑞克接收机实施例的各个部分。在一个常规CDMA接收机中，通常有1到5个瑞克指状支路，每个元件为接收信号的一个多径传播分量监听。由于无线电话的移动特性，基站和无线电话之间的传播环境连续改变，而且多径传播信号的强度和数量也随无线电话的位置而改变。参考图4，接收信号通过天线接收机400和射频部分402以及A/D变换器404后引入瑞克接收机。通过形成该信道的冲激响应，可在搜索器406找到该接收信号的多径传播分量。搜索器根据冲激响应定义不同信号分量的时延，并为瑞克接收机指状支路408A到408D分配这些分量以跟踪。形成冲激响应是根据现有技术实现的，而且对本发明不是必需的。在一个实施例中，如果BER降低到预置的门限值之下，搜索器406根据一种已知的质量评估方法，如比特差错率(BER)，跟踪连接的质量，如果BER降低到预置的门限值之下就重新分配指状支路408A到408D。一个替代方案是有规律地重新分配指状支路。在连接建立期间，搜索器406中的相关器试图同步其自身与利用扩频码扩展的训练序列以形成冲激响应。对于在RACH信道上接收的一个突发，例如，可在搜索器使用一个相对较长的匹配滤波器，如256个码片长的滤波器，以便尽可能快地发现扩频码的正确相位。同步正确相位后，搜索器的匹配滤波器可缩短到32个码片，例如，用于业务信道接收。从不同相关器接收的信号在合路器410组合，之后信号传输到解码部分412。图4示出了具有一个天线分支的天线接收机结构的基本部分。显然可在基站的天线接收机应用天线分集，在这种情况下可以有一个以上的天线分支。

接着通过图5和图6描述图4所示的本发明所必需的瑞克接收机的操作部分。在图6的开始步骤600，本发明一个实施例的基站接收机准备从基站服务区域内的一个移动电话接收RACH信道上的一个RACH突发。在步骤602，信号到达接收机，其搜索器通过一个长匹配滤波器与该信号相关。根据步骤604，基于该接收信号在接收机形成信道的冲激响应。根据步骤606，从冲激响应图形可找到具有最高能量的分支，根据这些分支，一个短匹配滤波器适合于在步骤608的业务信道接收。图5示出了与32码片长的匹配滤波器500相称的一个冲激响应图形的例子。Y轴502表示信号能量，在此值1表示最大能量。X轴504表示匹配滤波器的码片长度，而且在本例中，它为32码片。曲线506由此表示冲激响应能量与匹配滤波器的码片位置成比例。该图显示冲激响应图形有两个高峰，其中一个标记为508。例如短匹配滤波器500内，本发明必须在图5保持两个峰值，在这种情况下短匹配滤波器可用于业务信道接收。使用短匹配滤波器更为有利，这是因为滤波器越短，信号接收期间接收机所需的相关计算就越少。根据本发明，利用统计分析的方法，基于短匹配滤波器中的冲激响应图形可计算冲激响应的加权值。参考图6的步骤610，根据本发明的一个优选实施例，所述统计分析方法指的是根据公式(1)计算冲激响应的加权平均。

$\left(1\right)----C_g=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\Σ}}}K\·R_k}{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\Σ}}}{R}_k},$ 其中

C_g为冲激响应的重心，R_k为冲激响应分支的能量，k为冲激响应分支的标引，而N_ir为冲激响应窗口的长度。根据本发明的一个实施例，可以10ms的间隔计算冲激响应的重心，例如，当匹配滤波器长度为32码片时，此后图5的重心可移动到标引点16。公式(1)表示短匹配滤波器的所有不同标引值可用于计算该重心，从而低分支，即噪声的影响相对较高。根据本发明的一个实施例，只有具有最高能量的分支包含用于计算重心，例如在图5中，只有两个分支包含到计算中。根据一个实施例，该重心也可计算作为分配的瑞克指状支路的时延平均。那么信号在一定时刻的强度不影响计算，而只影响是否确定为该信号分量分配一个瑞克指状支路。根据图6的步骤612，在本发明的一个实施例中，为加权值的变化设立一个门限值N_s，在第二匹配滤波器的位置改变之前它应超过这个值。计算完加权值后，将加权值上的变化与门限值N_s进行比较，如果 $C_g<\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}-\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 码相位根据步骤614向后改变N_s个码片，而如果 $C_g>\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}+\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 码相位根据步骤616前向改变N_s个码片。在图5的例子中，能估计冲激响应的重心约为26，在这种情况下 $26>\frac{32}{2}+\frac{32}{8}=20,$ 此时门限值N_s为8。在这种情况下，匹配滤波器将向前移动8步。根据步骤618，加权值的计算是在某些预定间隔进行的，而且只要接收到信号该计算就继续。

根据本发明的一个优选实施例，指状支路相关器根据瑞克接收机的重心变化而受控。例如，当短匹配滤波器的冲激响应重心向后改变一个码片时，搜索器通知所有指状支路，它们也应向后改变它们所跟踪的码相位一个码片。

本发明最好通过程序实现，在这种情况下，基站220为微处理器，而且实现本发明方法的装置为其中的软件。很自然本发明也可通过提供必要功能的硬件，例如作为一个ASIC(特定应用的集成电路)，或利用独立的逻辑组件实现。

尽管本发明是通过参考附图的例子说明的，但显然本发明并不限于此，而是可在所附权利要求书公开的发明观点范围内以多种方式进行修改。

Claims (12)

1.一种在通信系统中处理多径传播的信号分量的方法，在该方法中，

在瑞克接收机接收在所述通信系统的无线电信道上所传送的信号，

通过使所述接收的信号与第一匹配滤波器相关联，基于该接收信号在所述瑞克接收机的时延估计器中生成所述无线电信道的冲激响应，

其特征在于，

定位所述冲激响应中具有最高信号能量的一个或多个分支，

将所述一个或多个分支与短于所述第一匹配滤波器的第二匹配滤波器相匹配，

根据所述第二匹配滤波器的一个或多个分支，为所述冲激响应计算加权平均值，

将所述加权平均值与所述第二匹配滤波器中心点之间的偏差与为所述偏差所设置的门限值相比较，

当所述偏差超出为超过所述偏差所设置的门限值时，所述第二匹配滤波器前移，

当所述偏差低于为低出所述偏差所设置的门限值时，所述第二匹配滤波器后移，

在接收信号期间重复所述最后4个步骤。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，

根据所述冲激响应来定义每个多径传播信号分量的时延，

为所述瑞克接收机分配一个相关器，以接收至少一个多径传播的分量，并且向所述相关器通知所述多径传播分量的时延，

接收所述相关器中的信号，同时考虑所述信号分量的时延，

如果所述加权平均值改变，根据所述加权平均值的变化来改变向所述一个或多个相关器所通知的时延，

总是在计算出所述加权平均值时重复最后一个步骤。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，计算所述加权值作为所分配的相关器时延的平均值。

4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，这样计算所述加权平均值作为所述冲激响应分支的加权平均值：将被加权的值为冲激响应分支的位置，而且所述加权为分支处的能量大小，即利用下述公式进行计算：

$\left(1\right)----C_g=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}K\&CenterDot;R_k}{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{R}_k}.$

其中C_g为冲激响应的加权平均值，R_k为冲激响应分支的能量，k为冲激响应分支的标引，N_ir为冲激响应窗口的长度。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，

为所述加权平均值偏差设置一个参考值N_s，用以指示从所述第二匹配滤波器的中心开始所述第二匹配滤波器码相位的最小可能的移动，

如果 $C_g<\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}-\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 向后改变第二匹配滤波器的位置N_s个码相位，

如果 $C_g>\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}+\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 向前改变第二匹配滤波器的位置N_s个码相位，

其中C_g为冲激响应的加权平均值，R_k为冲激响应分支的能量，k为冲激响应分支的标引，N_ir为冲激响应窗口的长度；

总是在计算出所述加权平均值时重复最后两个步骤。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述通信系统为利用扩频技术实现、并应用码分多址的蜂窝无线电网络。

7.一种通信系统中的瑞克接收机，所述接收机包括

用于接收在所述通信系统的无线电信道上传送的信号的装置，

一个或多个估计器，用于通过使所述接收的信号与第一匹配滤波器相关联，并且基于所述接收信号来形成所述无线电信道的冲激响应，

一个或多个相关器，用于跟踪所述接收信号的多径传播分量，

其特征在于，

所述瑞克接收机还包括：

用于定位冲激响应中具有最高信号能量的一个或多个分支的装置，

用于将所述一个或多个分支与短于所述第一匹配滤波器的第二匹配滤波器相匹配的装置，

用于基于所述第二匹配滤波器的一个或多个分支来计算所述冲激响应的加权平均值的装置，

用于将所述加权平均值和所述第二匹配滤波器中心点之间的偏差与为所述偏差所设置的门限值相比较的装置，

当所述偏差超出为超过所述偏差所设置的门限值时，用于使所述第二匹配滤波器前移的装置，

当所述偏差低于为低出所述偏差所设置的门限值时，用于使所述第二匹配滤波器后移的装置，

用于在接收信号期间重复最后4个步骤的装置。

8.根据权利要求7的通信系统中的瑞克接收机，其特征在于，所述瑞克接收机还包括：

根据所述冲激响应来定义每个多径传播信号分量的时延的装置，

为所述瑞克接收机分配一个相关器以接收至少一个多径传播的分量，并且向所述相关器通知所述多径传播分量的时延的装置，

接收相关器中的信号，同时考虑所述信号分量的时延的装置，

如果所述加权平均值改变，根据所述加权平均值的变化来改变向所述一个或多个相关器通知的时延的装置，

总是在计算出所述加权平均值时重复最后一个步骤的装置。

9.根据权利要求7或8的通信系统中瑞克接收机，其特征在于，所述瑞克接收机包括用于计算所述加权平均值作为所分配的相关器的时延平均值的装置。

10.根据权利要求7或8的通信系统中瑞克接收机，其特征在于，所述瑞克接收机还包括，

用于这样计算所述加权平均值作为冲激响应分支的加权平均值的装置：将被加权的值是所述冲激响应分支的位置，而且所述加权为分支处的能量大小，即利用下述公式进行计算：

$\left(1\right)----C_g=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}K\&CenterDot;R_k}{\underset{k=1}{\overset{N_{\mathrm{ir}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{R}_k}.$

其中C_g为冲激响应的加权平均值，R_k为冲激响应分支的能量，k为冲激响应分支的标引，N_ir为冲激响应窗口的长度。

11.根据权利要求7的通信系统中瑞克接收机，其特征在于，所述瑞克接收机还包括：

用于为所述加权平均值的变化设定参考值N_s，用以指示所述匹配滤波器的码相位的最小可能移动的装置，

如果 $C_g<\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}-\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 向后改变第二匹配滤波器的位置N_s个码相位的装置，

如果 $C_g>\frac{N_{\mathrm{ir}}}{2}+\frac{N_{\mathrm{ir}}}{N_s},$ 向前改变第二匹配滤波器的位置N_s个码相位的装置，

其中C_g为冲激响应的加权平均值，R_k为冲激响应分支的能量，k为冲激响应分支的标引，N_ir为冲激响应窗口的长度；

总是在计算出所述加权平均值时重复最后两个步骤的装置。

12.根据权利要求7或8的通信系统中的瑞克接收机，其特征在于，所述通信系统为利用扩频技术实现、并应用码分多址(CDMA)的蜂窝无线电网络。

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