CN1168239C - 单或多通道无引导相干解调设备及相应的多通道接收组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及相干解调装置(单通道或多通道)。根据本发明，相干解调的执行不需要知道传输信号的任何情况(也就是说无引导)。相位差的估算由应用预定义函数而引入从信号和的变量产生的标记值而获得，该信号和自身从所接收的信号中获得(通过正交解调，复数去展宽和在N样本上的求和)。相位差的估算用在相位伺服回路中，以使得系统趋向于零误差。还需要一些装置以消除由于预定义函数的应用而带来的相位剩余静态误差。本发明还提供了在多种不同通道接收组件中该相干解调设备的多种应用。
Description
本发明属于频率展宽数字传输领域，特别是但并不限于CDMA传输(英文为“Code Division Multiple Access(码分多址)”)。实际上，CDMA技术在于通过一特定的代码乘以一信号源(包括在一个公用的频带上)，构成了一种频率展宽的应用。
一般而言，在这样的传输系统中，人们使用频率展宽调制设备发射。该设备接收输入信号(或信号源)频率展宽然后正交调制，以获得发射信号。传统上(及在后面描述的情况下)，可以看到一个或每个输入信号速率为D，而每一发射和接收的信号速率为N*D，这里N是展宽因子。
更确切地说本发明涉及一种用于从接收的信号中再生前述频率展宽调制设备输入信号的相干解调设备。
在本发明中，只考虑复数频率展宽的情况(对应于两正交展宽序列的应用)。实际上，实数展宽(对应于单一展宽序列的应用)存在一没有利益的性能障碍。
通常，可以将频率展宽传输分为两个系列：
-单通道类型传输：调制设备接收单一输入信号，在其中进行频率展宽，然后正交调制，以产生发射信号；
-多通道类型传输：调制设备接收多个输入信号并且将它们中的每一个通过不同的正交码(例如华尔氏码(Walsh))相乘，以获得多个通道。在同一多通道信号上重组该多通道，在其中展宽频率，然后正交调制，以获得发射信号。
该两系列中的每一个系列还可以再为两个子系列，分别对应于输入信号是实数或复数的情况。通常，一速率为D的复数输入信号是在从类型1向类型2的串/并转换器中由一速率为2D的实数信号变换的结果。
本发明有多种应用，比如用于蜂窝数字无线通讯系统。
实际上，在蜂窝系统中，单通道传输典型地用在上行(移动站向基站)通道的情况下，此时移动站被假设满足存在单一的朝向基站的通讯通道。我们看到多个移动站的每一个可以在同一频带上以“单通道”的方式发射。实际上，因为它使用了不同的展宽序列，或同一展宽序列的不同相位，基站可以分离出不同移动站发射的信号。
另外，在蜂窝系统中，多通道传输典型地用在下行(基站向移动站)通道的情况，此时基站必须与多个移动站通讯。因此由基站发射的信号是多通道的，散布向移动站总体的总量。这些通道通过使用被称为“正交”的编码来分开，这使得一移动站的接收器可以抽出指定给它的通道而不会因为其它通道的存在而带来不便。
然而注意到将来CDMA类型蜂窝网络标准化活动中实际的趋势是在上行方向(移动站向基站)上也引入多通道传输。该趋势由其所带来的灵活性(特别是对于多媒体的应用)以及采用相干解调的可能性(用在多通道接收设备之前它要比非相干解调有更好的性能)来验证。
对于前面所述的两传输系列中的每一个，在下面描述其公知的解调技术(包括它们的缺陷)。
以前，可以认为解调设备(或接收器)是用作从其所接收的信号中再生出输入信号(或信号源)。所接收的信号对应于具有不同干扰的发送信号。在这里我们只注重构成相位差的干扰。在所接受的信号解调后(通过两正交载波)，所形成的解调信号是一个具有相位旋转的复数信号。该旋转精确地对应于相位差。我们知道相位差在传播及在调制和解调工作(及特别是在提供调制器和解调器的本地震荡器之间不同步时)中是必需的。在时间上变化的相位差是动态现象。对于该相位差的处理根据所设计的单通道或多通道类型传输而有所不同。
在单通道类型传输的情况下，人们实际使用非相干解调，它用于接收器和发射器的效果一样。非相干解调的原理是选择一个发射序列，它可以在不考虑通道带来的相位差的接收中被解释。
不幸的是，采用非相干解调要带来性能的下降。
在多通道类型传输的情况下，人们实际使用相干解调，它假设知道在传输、调制和解调工作中引入的不同的相位差的情况。为获得该情况，实际的解决方法在于把通道之一用于引导传输。换句话说，我们在输入信号的某一个上一般全部传送“1”。接收器使用引导来估算通道及特别是用于确定通道带来的相位差。该情况被了解清楚，接收器就能消除相位差。
不幸的是，引导的应用也会带来系统性能的下降。实际上，用作引导的通道不能用于传输应用数据。另外，人们经常要在引导通道上分配比普通通道上更大的功率，特别是在动态变化迅速时。然而，该发射功率的剩余不足以成为信息载频，其联合性能下降。
本发明尤其是用于减小现有技术中的各种缺陷。
更精确地说，本发明的目的之一是提供一种用于单通道类型传输的单通道相干解调设备，它比前述传统的非相干解调设备具有更好的性能。
本发明的目的在于还提供一种用于多通道类型传输的多通道相干解调设备，它比前述传统的带有引导的相干解调设备具有更好的性能。
本发明的另一目的是提供这样的单通道和多通道相干解调设备，它允许估算和校正尤其是在传播中引入的相位差，而不需要在传输信号上作假设，特别是不需要引导传输。
本发明完整的目的在于提供一种用于多个不同通道的接收组件，它保留了包括在该组件中的设备(单通道或多通道)所具有的优点。
这些不同的目的以及后面记载的其它目的，根据本发明借助于单通道相干解调设备来达到，它用于从接收的信号中再生出复数序列N展宽的单通道调制设备的输入信号，所述的复数展宽单通道调制设备接收所述的复数展宽输入信号然后正交调制，以获得发射信号，所述的输入信号速率为D，所述的每一个发射信号和接收信号速率为N*D，其特征在于它尤其包括：
-正交解调装置，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号；
-复数去展宽装置，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号；
-N样本上的求和装置，从所述去展宽信号中生成速率为D的信号和；
-引入到所述解调信号中相位差的估算和校正回路，所述回路包括：
*取得所述信号和的变量的装置；
*使用一预定义函数的装置，将信号和的变量置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在信号和的变量上应用的结果构成了所述相位差的估算；
*在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差估算的减法装置；
-从所述信号和中再生所述输入信号的装置，它自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置。
在单通道类型传输的情况下，本发明的一般原理在于使用不带引导的相干解调，它对发射没有影响，并且能够改善解调性能。在背景技术中可以看到，在这种情况下使用的是非相干解调。
特别要注意的是本发明的相干解调的执行不需要任何关于传输信号的情况。实际上，相位差的估算在从信号和变量中产生一标记值时获得。更精确地说，我们在信号和上应用预定义函数，它自身基于一个模量函数，将该信号和变量置于在0附近的区域内。
相位差的估算用于相位伺服回路(例如第一序列)。因此，系统收敛于零误差(也就是说趋向于相位差完美的校正)。
要注意到预定义函数的应用将会带来应当消除的相位剩余静态模糊。尽管如此，该相位模糊是非频率展宽系统(或非CDMA)中公知的现象，在该系统中它与载频回收相连。所以，为消除该相位的模糊，在这里可以应用我们已经知道的解决方法。另外，尽管用于消除相位模糊的解决方法会稍微降低性能，但该轻微的降低与使用非相干解调相比是微不足道的。
本发明还涉及到多通道相干解调设备，它用于从接收的信号中再生出复数序列N展宽的多通道调制设备的多重输入信号，所述的多通道调制设备接收每一个所述的输入信号，与不同正交编码相乘，以获得多个通道，所述的多个通道在同一多通道信号上重组，所述的多通道信号进行复数展宽，然后进行正交调制，以获得发射信号，每个所述输入信号速率为D，所述的每个发射信号和接收信号速率为N*D，所述的多通道相干解调设备尤其包括：
-正交解调装置，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号；
-复数去展宽装置，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号；
其特征在于所述多通道相干解调设备还包括：
-多个处理分支，每一个与所述多通道中一给定的通道相对应，并且尤其包括：
*所述去展宽信号与适于所述给定通道的正交编码的乘法装置，以获得适于所述给定通道的，速率为N*D的去展宽信号；
*在N样本上的求和装置，从适于给定通道的所述去展宽信号中生成适于所述给定通道的，速率为D的信号和；
-引入到所述解调信号中的相位差估算和校正回路，所述回路包括：
*在所述每个处理分支的中：
-取得适于所述给定通道的所述信号和的变量的装置；
-使用一预定义函数的装置，使得适于所述给定通道的信号和的变量置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述通道的所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在适于所述给定通道的信号和的变量上应用的结果构成了所述相位差的估算；
*由所述处理分支提供的所述相位差估算的平均装置，以获得所述相位差的平均估算；
*在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差平均估算的减法装置；
-在每个处理分支中，从适于所述给定通道的所述输入信号和中再生所述给定通道的所述输入信号的装置，其自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置。
在多通道类型传输的情况下，本发明的一般原理在于使用不带引导的相干解调。在背景技术中可以看到，在这种情况下使用的是带引导的相干解调。
本发明相干解调上的说明(与单通道设备相关联)同样适用于多通道设备的情况。
本发明的多通道设备在适于给定通道的每一个信号和的相位差估算上，与前述的单通道设备有本质的区别。从所有的估算上，我们计算其估算平均值，这可以在整体上校正接收的信号的相位。另外，还必须在适于给定通道的每一个信号和上消除相位剩余静态模糊。
现在我们表述本发明单通道和多通道相干解调设备不同的共性特点。
首先，所述的预定义函数可以写为：
f(Φ)＝((Φ+π/(2.X))％(π/x))-π/(2.X)，这里％是“模”函数。
根据所述输入信号时实数或复数，X等于1或2。
进一步，所述回路还至少包括一些属于一组的装置，包括：
-所述相位差估算或所述相位差平均估算与预定义标量的乘法装置，以调节所述回路的动态特性；
-在预定义期间内所述相位差估算或所述相位差平均估算的积分装置，以获得所述相位差的累积估算。
最好属于一组的所述一个或每一个输入信号包括：
-速率为D的实数输入信号(X＝1的情况)；
-速率为D的复数输入信号(X＝2的情况)，从速率为2*D的一个实数信号源由1向2的串/并转换器所生成。
很明显，根据所述最好是利用复数输入信号。
进一步，所述的一个或每一个输入信号的再生装置还至少包括一些属于一组的装置，包括：
-提取实数部分的装置，如果所述输入信号是一实数信号；
-门限装置；
-威代尔比(Viterbi)型解码装置，如果在发射中使用卷积编码装置。
在本发明的具体实施例中，所述的消除相位剩余静态模糊的装置包括不同的编码/解码装置。
要注意到该解决方法存在误差率(1比2或更少)累积的现象，它会轻微降低性能。然而，与使用不同的解调(或非相干)相比较，该轻微的性能下降是微不足道的。
根据另一更有利的变型，在发射时使用卷积编码装置及在所述的输入信号再生装置中包括有威代尔比型解码装置的情况下，所述的相位剩余静态模糊消除装置包括：
-移相装置，能够将所述威代尔比型解码装置输入信号相位在预定义值的集合中移动一个所选择的值；
-在所述威代尔比型解码装置的输出信号分析装置，它依据所述的分析结果向所述的移相装置提供一移相值的选择。
该变型特别适用于(但不限于此)当所使用的卷积编码对于相位模糊是不透明的情况下。实际上，如果不透明，前述解决方法(编码/解码不同)是无法应用的。在该情况下，该非透明可以用于使变型工作，它不具有误差累积增高的现象。实际上，在相位模糊剩余不为零的情况下，解码器输出信号的分析(例如将累积度量与预定义的门限比较)能够探测到为移相所选择的值是否合适。通过试验各种可能的移相值(试验和误差方法)，我们可以确定最好的移相值，这可用于消除相位模糊。
在具体的实施模式或在该变型中，所述的预定义移相值的集合包括下列值：
-0和π，如果所述的输入信号或每一个输入信号是实数信号；
-0，π/2，π和3π/2，如果所述的输入信号或每一个输入信号是复数信号。
本发明还涉及包括至少两个如同前述的单通道或多通道相干解调设备的接收组件，每一个对应于一个不同的通道，其特征在于对于所述的输入信号或所述的每一输入信号，它还包括来自不同信号和的所述输入信号的再生装置，该信号和由所述不同通道的每一个求和装置所提供，并且其特征还在于所述的再生装置本身包括：
-所述不同信号和的组合装置，以获得有最大增益的最终组合信号；
-所述最终组合信号相位剩余静态模糊的消除装置，该模糊是由于在所述不同通道上使用所述的预定义函数所造成的。
根据发明，接收组件首先确定组合信号(由不同通道信号组合而成)，以便具有最大增益，然后消除该组合信号上的相位模糊。增益的测量可以通过例如对绝对值的测量来进行。
要注意到在不同的情况下，相位模糊的消除有些复杂，因为必须在不同的通道的每一个上消除模糊。实际上，如果不采用任何布置，就要发生通道按相位相反组合而不是按照相位组合的危险。
进一步，所述不同信号和的组合装置包括nG组级连装置，nG＝nS-1，这里nS是要组合的信号和的数量(nS≥2)，每一装置组包括：
-移相装置，能够将所述不同信号和的第一个的相位或在前述装置组的输出上的组合信号的相位在预定义值的集合中移动一个所选择的值，以生成一移相信号和；
-所述移相信号和与另一所述不同信号和的加法装置，以便生成组合信号；
-所述移相装置的引导装置，保证移相值的最终选择，比如所述组合信号有最大增益，
装置组只在前面的装置组的所述引导装置执行了最终选择时，才接收由前面的装置组产生的组合信号，最后装置组生成的组合信号构成了所述最终组合信号。
因此，首先将第一通道与第二通道组合，然后将第三通道与前两通道组合产生的信号组合，等等。
本发明的其它特征和优点将结合下述的最佳实施例和附图描述，但发明并不限于此，在附图中：
-图1A到1D的每一个都是传统的频率展宽调制装置的方框图，其传输类型为：
*带有实数信号复数展宽的单通道(图1A)；
*带有复数信号复数展宽的单通道(图1B)；
*带有实数信号复数展宽的多通道(图1C)；
*带有复数信号复数展宽的多通道(图1D)；
-图2A到2D的每一个表示了根据本发明相干解调装置的一个具体实施例的方框图，分别对应于图1A到图1D的传输类型；
-图3和图4的每一个是相位剩余静态模糊消除装置的最佳实施例的简图，它分别出现在图2A和2C及图2B和图2D上；并且
-图5是根据本发明的多个不同通道接收组件的特别实施例的方框图。
与图1A到1D相联系，可以联想起不同的频率展宽传输类型。图1A和图1B是在单通道类型传输的情况下分别对应于输入信号是实数(图1A)或复数(图1B)的情况。图1C和1D是在多通道类型传输的情况下，分别对应于输入信号为实数(图1C)和复数(图1D)的情况。
在所有图中所采用的规定是，实数信号用细线表示，而复数信号用粗线表示。另外，在所有附图中，相同的元件使用同样的编号。
在单通道类型传输带有实数信号复数展宽(图1A)的情况下，频率展宽调制设备1a接收唯一的设定为数字的输入信号2a，并构成一速率为D的二进制序列。展宽信号5a由输入信号2a和表示为(PN+jQn)的复数信号4的乘积(3)所获得。Pn和Qn是速率为N*D的具有展宽因子N的两个伪随机二进制序列。展宽信号5a是速率为N*D的复数信号，它被提供给有两正交载波的调制器6的两输入。展宽速率为N*D的调制器6的输出信号构成了发射信号7a。
在单通道类型传输带有复数信号复数展宽(图1B)的情况下，频率展宽调制设备1b与图1A中的唯一区别是输入信号2b是复数的而不是实数的。该复数输入信号2b，其速率为D，它是速率为2.D的实数信号源8b在类型1向2的串/并转换器9中转换的结果。
在多通道类型传输带有实数信号复数展宽(图1C)的情况下，频率展宽调制设备1c接收多个输入信号2c.0到2c.k。输入信号2c.0到2c.k的每一个被不同的正交码H0到Hk(例如华尔氏码)所乘(10)，以获得多个通道11c.0到11c.k。该多个通道11c.0到11c.k在同一多通道信号13c上重组(12)。由记为Pn+jQn的复数信号4与多通道信号13c相乘(3)而获得展宽信号5c。展宽信号5c是速率为N*D的复数信号，它被提供给有两正交载波的调制器的两输入。展宽为速率N*D的调制器6的输出信号构成了发射信号7C。
在多通道类型传输带有复数信号复数展宽(图1D)的情况下，频率展宽调制设备1D与图1C中的差别仅在于其每一输入信号2d.0到2d.k是复数的而不是实数的。每一复数输入信号2d.0到2d.k的速率为D，它是速率为2.D的实数信号源8d.0到8d.k在类型1向2的串/并转换器9中转换的结果。
与图2A到2D相联系，我们现在描述4种根据本发明的相干解调设备的实施例，分别对应于图1A到1D的4种传输类型。
在图2A上描述的第一种实施类型中，相干解调设备是单通道类型，并接收信号14a，其为由图1A的调制装置1a发射的信号7a穿过给定的传播中的传输结果。
在该第一实施例中，相干解调装置尤其包括：
-正交解调器15，从接收信号14a中生成解调信号16a(速率为N*D)；
-复数去展宽装置17，从解调信号16a中生成去展宽信号18a(速率为N*D)。该复数去展宽由标记为(Pn-jQn)的复数信号19与用于展宽的信号4的共轭的乘积而实现。
-在N样本上的求和装置20，从去展宽信号18a中生成信号和21a(速率为D)；
-相位差估算和校正回路(参照下面的详细描述)。要注意到该相位差尤其是由于调制操作，经过散播传输和解调而引入到解调信号16a上的；
-从信号和21a中再生输入信号2a的装置22(参照下面的详细描述)。由于完美的再生，再生信号23a等于输入信号2a(图1A)。
在图2A所示的实施例中，相位差估算和校正回路包括：
-信号和21a的变量25a的提取装置24。该变量25a在[0，2π]的范围内；
-预定义函数的应用装置26a，在能够将信号和21a的变量25a置于[-π/2，π/2]的范围内。因此所获得的标记值构成了相位差的毛估算27a。在此情况下，预定义函数可写为例如：fa(Φ)＝((Φ+π/2)％π)-π/2，这里％是“模”函数；
-相位差毛估算27a与一预定义标量(或回路系数)Ca的乘法装置28，以调节回路的动态特性。
-在预定时间上的信号29a(乘法装置28的输出)的积分装置30，以获得相位差累积估算；
-解调信号16a与相位积分估算31a的减法装置32。该减法由积分估算31a与-1相乘(33)(以获得积分估算的取反)，然后由解调信号16a与ejΦ的乘积(34)来实现，这里Φ是相位差积分估算31a的取反。
应当注意到，在不同的实现中，累积估算31a可以在去展宽信号的相位上被减去(而不是在解调信号16a的相位上)，因为解调和去展宽的操作是线性的，它们的执行过程可以颠倒过来。
在图2A上记载的例子中，再生装置22包括：
-信号和21a实数部分37a的获取装置36；
-相位剩余静态模糊消除装置38a，该模糊存在于信号和21a的实数部分37a并由信号和21a的变量25a的函数fa(Φ)的应用而产生。在当前的情况下，输入信号是实数信号，剩余静态相位差可以是0或π。换句话说，相位模糊是π(在下面模糊消除装置中详细描述)；
-处理装置39(例如门限或威代尔比型解码)，以在相位模糊被消除后获得再生信号23a。很明显，威代尔比型解码只适用于卷积编码装置被用于发送的情况。
与图3相联系，现在描述相位剩余静态模糊消除装置的一个具体实施例。该具体实施例尤其适用于如果卷积编码装置(未示出)用于发送及输入信号再生装置22包括威代尔比型解码装置39的情况，并且在所应用的编码图对于相位模糊时不透明的情况下。在该具体实施例中，相位剩余静态模糊消除装置38a包括：
-相移装置38a.x，能够对威代尔比型解码装置39的输入信号相移0或π；
-威代尔比型解码装置39的输出端信号23的分析装置38a.y，根据分析结果为相移装置38a.x给出一相移值(0或π)的选择。
前述的分析(38a.y)是例如将信号23的累积量与一预定义的门限比较。如果剩余静态相位差等于0，威代尔比解码器正常运行。相反，如果剩余静态相位差等于π，就要考虑威代尔比解码器的输出的积分量要异常升高，高于干扰最大时所能达到的值。基于该考虑，我们通过引入相移π来改变应用于威代尔比解码器输入的信号相位。因而相位剩余静态模糊升高。
很明显，在不超出本发明范围的情况下，也可以考虑其它类型的相位剩余静态模糊消除装置。因此，在一变型中，剩余静态模糊消除装置包括不同的编码/解码装置。
在图2B描述的第二实施例中，相干解调装置是单通道类型的并接收由图1B的调制设备1b发射的信号7b通过给定传播而传输来的信号14b。
该第二实施例与第一实施例(参见图2A)的基本区别在于：
-再生装置22不包括信号和21b的实数部分提取装置，因而我们所要获得的再生信号23b是复数类型。要注意到，在完美再生的情况下，再生信号23b等于输入信号2b(图1B)；
-在相位差估算和校正回路中，预定义函数(由装置26b所应用)是这样的，它能够将信号和21b的变量25b置于范围[-π/4，π/4]内。因此所获得的标记值构成了相位差毛估算27b。在此情况下，预定义函数可以写为例如：fb(φ)＝((φ+π/4)％π/2)-π/4，这里％是“模”函数；
-相位剩余静态模糊消除装置38b与图1A中的稍有不同，因而输入信号是一复数信号，剩余静态相位差可以等于0，π/2，π或3π/2。换句话说，相位模糊是π/2(对于实数输入信号为π)。
在图4上，记述了相位剩余静态消除装置38b的一个具体实施例。很容易地理解到，该实施例直接出自与图3相关的前面所描述的那种。实际上，只需将相移数值集合{0，π}替换为集合{0，π/2，π，3π/2}即可。
在图2C上记述的第三实施例中，相关解调装置是多通道类型并接收由图1C的调制设备1c发射的信号7c通过给定传播而传输来的信号14c。
如同在第一实施例中(图2A)，去展宽信号18a在通过正交解调器15，然后通过去展宽装置17后被生成。
在第三实施例中，相反，我们要区别去展宽信号18a的多个处理分支。每一分支与k+1个通道中给定的一个相关联，并特别包括(例如对于第i个分支，这里0≤i≤k)：
-去展宽信号18c与适于所涉及通道的正交编码Hi的乘法装置40i，以获得适于所涉及通道的，速率为N*D的去展宽信号41c.i。
N样本上的求和装置20i，从适于所涉及通道的去展宽信号41c.i生成速率为D的适于所涉及通道的信号和21c.i。
从适于所涉及通道的信号和21c.i再生所涉及通道的输入信号2c.i的再生装置22c.j。由于完美的再生，再生信号23c.i等于输入信号2c.i(图1)。
前述的求和装置20i及再生装置22c.i分别与第一实施例20和22相同，并且在前面已经结合图2A描述过了。要注意到，关心的只是图2C的简化，再生装置22c.j不包括图2A上编号为39的处理装置。
在第三实施例中，相位差估算和校正回路包括：
-在每一处理分支中(例如对于第i个分支，0≤i≤k)，适于所涉及通道的信号和21c.i的变量提取装置24c.i，以及能够将适于所涉及通道的信号和21c.i的变量置于[-π/2，π/2]范围内的装置26c.i。因此所获得的标记值构成了相位差的毛估算27c.i。装置24c.i和26c.i分别与第一实施例的24和26相同，并且已经在前面结合图2A进行了描述。
-相位差毛估算27c.i的平均装置42，它由不同的处理分支所供给，以获得相位差平均估算43c；
-相位差平均估算43a与预定义标量(或回路系数)cc相乘的乘法装置28，以调节回路的动态特性；
-在预定义期间的生成信号29c(在乘法装置28的输出端)的积分装置30，以获得相位差的累积估算31c；
-在解调信号16c的相位上(或，变型中的去展宽信号18c的相位上)减去相位差累积估算31c的减法装置32。
前述的乘法28，积分30和减法32装置已经结合图2A描述过。
在图2D上描述的第四实施例中，相干解调设备是多通道类型，并接收由图1D的解调设备1d发射的信号7d通过给定传播而传输来的信号14d。
如同第二实施例出自第一实施例一样，该第四实施例出自第三实施例。因此不必再做详细的说明。
现在再结合图5描述根据本发明的一个多型多通道接收组件的具体实施例。要注意在一般情况下，使用该接收组件，有与通道同样的相位静态模糊源。因此要采取一些布置以避免不同通道反相组合的危险。下面，我们详细描述特定于本发明的装置，使得多种不同的通道按相组合。
接收组件例如“拉克(RAKE)”型接收器，它利用多行程现象以带来不同的增益。多行程现象出现在由接收器接收的信号通过有不同的电子延迟的通道的情况下。“拉克”型接收器试图临时对正这些不同部件，然后“按相”重新组合以获得最大增益。这里我们假设多种不同通道已经临时重新对正。
在这里描述的具体实施例中，接收组件包括三个根据前述(与图2B相对应)第二实施例的单通道类型的设备。换句话说，在单一通道上有不同的三个通道，三个相干解调设备的每一个接收由图1B的调制设备1b发射的信号7b通过给定的传播产生的信号14b，14b′，14b″。
因此接收组件包括三个与图2B中相同的相位伺服回路，每一个对应于三个相干解调设备之一。
另外，接收组件包括从不同信号和S0到S2再生输入信号2b的再生装置50，信号和S0到S2分别由三相干解调设备中的每一个的求和装置20所提供。我们注意到在图2B上，信号和(其对应于信号和S0到S2之一)标记为21b。由于完美的再生，再生信号51等于输入信号2b(图1A)。
再生装置50包括：
不同信号和S0到S2的按相组合装置52，以获得具有最大增益(参见下面详细描述)的最终组合信号53；
最终组合信号53相位剩余静态模糊消除装置54，它通过在各种通道的每一个上应用预定义函数fb(Φ)来实现；
最终组合信号上相位模糊消除装置54的输出信号的处理装置55(例如门限或威代尔比型解码器)。
在图5的实施例中，组合装置52包括nG(＝2)组G1，G2级连装置。一般而言，我们取：nG＝nS-1，这里nS是要组合的信号和的数目(在该例中nS＝2)。每一装置组G1，G2包括：
-相移装置56，能够将第一信号和S0(第一组G1的情况)或前述装置组(例如第二组的情况)输出的组合信号Sc移相0，π/2，π或3π/2，以生成移相信号和Sd；
-移相信号和Sd与另外不同信号和的加法装置57，以生成组合信号Sc；
-移相装置56的引导装置58，保证移相值(0，π/2，π或3π/2)的最终选择，比如组合信号Sc有一最大增益(例如在加法器(57)的输出有最大的绝对值)。这可以通过试验和误差型处理来实现。
最后装置组G2生成的组合信号Sc构成了最终组合信号53。
在运行上，装置组G1，G2只是在该前述装置组的引导装置58执行其最终选择时，才接收由前述装置组生成的组合信号Sc。
概括而言，使用第一组G1，将第一和第二信号和S0，S1组合。然后，使用第二组G2，将前述组合(第一和第二信号和S0，S1)与第三信号和S2组合。
此原理对于更多数量的信号和(即通道)是通用的。实际上，在每一步，我们将通道n加入到带有在(0，π/2，π，3π/2)中所选择的静态相位差的通道n-1的和中。
另外，我们可以很容易地通过该实施例(这里输入信号是复数的)转移到输入信号是实数的情况。实际上，对此只需要将相移值的集合(0，π/2，π，3π/2)替换为(0，π)。
通过阅读前面的说明书，我们同样可以得到在接收组件包括多个(≥2)无引导相干解调设备时的发明。
同样，包括在接收组件中的相干解调设备也可以根据前述三个其它实施例的一个来实现(分别参照附图2A，2C和2D)。
要注意到，对于在相干解调设备是多通道类型(图2C和图2D的第三和第四实施例)的情况下发明的通用，最好在将其用于每个通道时再看一下参照图5所给出的解释(相干解调设备是单通道类型)。实际上，通道的多样性用在多通道在通道的每一个的情况。
Claims (19)
1.单通道相干解调设备，它用于从接收的信号(14a；14b)中再生出复数序列N展宽的单通道调制设备的输入信号(1a；1b)，所述的复数展宽单通道调制设备接收所述的复数展宽输入信号然后正交调制，以获得发射信号(7a；7b)，所述的输入信号速率为D，所述的每一个发射信号和接收信号速率为N*D，其特征在于它特别包括：
-正交解调装置(15)，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号(16a；16b)；
-复数去展宽装置(17)，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号(18a；18b)；
-N样本上的求和装置(20)，从所述去展宽信号中生成速率为D的一信号和(21a；21b)；
-引入到所述解调信号中相位差估算和校正回路，所述回路包括：
*提取所述信号和(21a)的变量(25a)的装置(24)；
*使用一预定义函数的装置(26a；26b)，使信号和的变量置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在信号和(21a)的变量(25a)上应用的结果构成了所述相位差的估算(27a；27b)；
*在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差估算的减法装置(32)；
-从所述信号和中再生所述输入信号的装置(22)，其自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置(38a；38b)；
2.多通道相干解调设备，它用于从接收的信号(14a；14b)中再生出复数序列N展宽的多通道调制设备的多重输入信号(2c.0到2c.k；2d.0到2d.k)，所述的多通道调制设备接收每一个所述的输入信号，与不同正交编码相乘，以获得多个通道(11c.0到11c.k；11d.0到11d.k)，所述的多个通道在同一多通道信号(13c；13d)上重组，所述的多通道信号进行复数展宽，然后进行正交调制，以获得发射信号(7c；7d)，所述输入信号的每一个速率为D，所述的第一个发射信号和接收信号速率为N*D，所述的多通道相干解调设备特别包括：
-正交解调装置(15)，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号(16c；16d)；
-复数去展宽装置(17)，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号(18c；18d)；
其特征在于所述多通道相干解调设备还包括：
-多个处理分支，每一个与在所述多通道中一给定的通道相对应，并且特别包括：
*所述去展宽信号与适于所述给定通道的正交编码(H0到Hk)的乘法装置(400到40k)，以获得适于所述给定通道的，速率为N*D的去展宽信号(41c.0到41c.k；41d.0到41d.k)；
*在N样本上的求和装置(200到20k)，从适于所述给定通道的所述去展宽信号中生成适于所述给定通道的、速率为D的信号和(21c.0到21c.k；21d.0到21d.k)；
-引入到所述解调信号中的相位差估算和校正回路，所述回路包括：
*在所述处理分支的每一个中：
-取得适于所述给定通道的所述信号和(21c.i)的变量的装置(24c.0到24c.k；24d.0到24d.k)；
-使用一预定义函数的装置(26c.0到26c.k；26d.0到26d.k)，使适于所述给定通道的信号和(21c，i)的变量置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述通道的所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在适于所述给定通道的信号和的变量上应用的结果构成了所述相位差的估算(27c.0到27c.k；27d.0到27d.k)；
*由所述处理分支提供的所述相位差估算的平均装置(42)，以获得所述相位差的平均估算(43c；43d)；
*在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差平均估算的减法装置(32)；
-在每个处理分支中，从适于所述给定通道的所述信号和中再生所述给定通道的所述输入信号的装置(22c.0到22c.k；22d.0到22d.k)，它自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述预定义函数可写为：f(Φ)＝((Φ+π/(2.X))％(π/x))-π/(2.X)，这里％是“模”函数，其中根据所述输入信号是实数还是复数，X等于1或2，Φ是所述信号和的变量。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述回路还包括至少一些属于下列一组装置中的装置：
-所述相位差估算或所述相位差平均估算与预定义标量的乘法装置(28)，以调节所述回路的动态特性；
-在预定义期间内所述相位差估算或所述相位差平均估算的积分装置(30)，以获得所述相位差的累积估算。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述输入信号或每一所述输入信号属于包括下列一组信号中的一个：
对于X＝1，实数输入D；
对于X＝2，复数输入D，其通过1向2的串/并转换器从一个速率为2*D的实数信号源所生成。
6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述的输入信号或所述的第一个输入信号的再生装置还包括至少一些属于下列一组装置中的装置：
-获取实数部分的装置(36)，如果所述输入信号是一实数信号；
-门限装置(39)；
-威代尔比型解码装置(39)，如果在发射中使用卷积编码装置。
7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述的相位剩余静态模糊消除装置包括差分编码/解码装置。
8.根据权利要求1或2所述的设备，在发射时使用卷积编码装置，在所述的输入信号再生装置中包括有威代尔比型解码装置(39)，其特征在于所述的相位剩余静态模糊消除装置(38a；38b)包括：
-移相装置(38a.x；38b.x)，能够将所述威代尔比型解码装置输入端的信号相位在预定义值的集合中移动一个所选择的值；
-在所述威代尔比型解码装置输出端的信号分析装置(38a.y；38b.y)，它依据所述的分析结果向所述的移相装置提供一个选择的移相值。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述移相装置被进一步配置为用于移相一个从包括下列值的移相值预定义集合中选择出的一个移相值：
-0和π，如果所述的输入信号或每一输入信号是实数信号；
-0，π/2，π及3π/2，如果所述的输入信号或每一输入信号是复数信号。
10.接收组件，包括单通道或多通道相干解调设备中的至少两个，每一个对应一个不同的通道，
其中单通道相干解调设备用于从接收的信号(14a；14b)中再生出复数序列N展宽的单通道调制设备的输入信号(1a；1b)，所述的复数展宽单通道调制设备接收所述的复数展宽输入信号然后正交调制，以获得发射信号(7a；7b)，所述的输入信号速率为D，所述的每一个发射信号和接收信号速率为N*D，该单通道相干解调设备特别包括：正交解调装置(15)，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号(16a；16b)；复数去展宽装置(17)，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号(18a；18b)；N样本上的求和装置(20)，从所述去展宽信号中生成速率为D的一信号和(21a；21b)；引入到所述解调信号中相位差估算和校正回路，所述回路包括：提取所述信号和的变量(25a，25b)的装置(24)；使用一预定义函数的装置(26a；26b)，使信号和(21a；21b)的变量(25a，25b)置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在信号和的变量上应用的结果构成了所述相位差的估算(27a；27b)；在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差估算的减法装置(32)；从所述信号和中再生所述输入信号的装置(22)，其自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置(38a；38b)；
多通道相干解调设备用于从接收的信号(14a；14b)中再生出复数序列N展宽的多通道调制设备的多重输入信号(2c.0到2c.k；2d.0到2d.k)，所述的多通道调制设备接收每一个所述的输入信号，与不同正交编码相乘，以获得多个通道(11c.0到11c.k；11d.0到11d.k)，所述的多个通道在同一多通道信号(13c；13d)上重组，所述的多通道信号进行复数展宽，然后进行正交调制，以获得发射信号(7c；7d)，所述输入信号的每一个速率为D，所述的每一个发射信号和接收信号速率为N*D，所述的多通道相干解调设备特别包括：正交解调装置(15)，从所述的接收信号中生成速率为N*D的解调信号(16c；16d)；复数去展宽装置(17)，从所述解调信号中生成速率为N*D的去展宽信号(18c；18d)；所述多通道相干解调设备还包括：多个处理分支，每一个与在所述多通道中一给定的通道相对应，并且特别包括：所述去展宽信号与适于所述给定通道的正交编码(H0到Hk)的乘法装置(400到40k)，以获得适于所述给定通道的，速率为N*D的去展宽信号(41c.0到41c.k；41d.0到41d.k)；在N样本上的求和装置(200到20k)，从适于所述给定通道的所述去展宽信号中生成适于所述给定通道的，速率为D的信号和(21c.0到21c.k；21d.0到21d.k)；引入到所述解调信号中的相位差估算和校正回路，所述回路包括：在所述处理分支的每一个中：取得适于所述给定通道的所述信号和的变量的装置(24c.0到24c.k；24d.0到24d.k)；使用一预定义函数的装置(26c.0到26c.k；26d.0到26d.k)，使适于所述给定通道的信号和的变量置于范围[-π/(2.X)，π/(2.X)]内，这里X依据所述通道的所述输入信号是实数或复数而等于1或2，所述预定义函数在适于所述给定通道的信号和的变量上应用的结果构成了所述相位差的估算(27c.0到27c.k；27d.0到27d.k)；由所述处理分支提供的所述相位差估算的平均装置(42)，以获得所述相位差的平均估算(43c；43d)；在所述解调信号或所述去展宽信号相位上减去所述的相位差平均估算的减法装置(32)；在每个处理分支中，从适于所述给定通道的所述信号和中再生所述给定通道的所述输入信号的装置(22c.0到22c.k；22d.0到22d.k)，它自身包括消除由所述预定义函数的应用所引入的相位剩余静态模糊的装置；
其特征在于对于所述的输入信号或所述的每一输入信号，该组件还包括来自不同信号和(S0到S2)的所述输入信号的再生装置(50)，该信号和由所述不同通道的每一个求和装置(20)所提供，并且其特征还在于所述的再生装置(50)本身包括：
-所述不同信号和的组合装置(52)，以获得有最大增益的最终组合信号(53)；
-所述最终组合信号相位剩余静态模糊的消除装置(54)，该模糊是由于在所述不同通道上使用所述的预定义函数所造成的。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于所述预定义函数可写为：f(Φ)＝((Φ+π/(2.X))％(π/x))-π/(2.X)，这里％是“模”函数，其中根据所述输入信号是实数还是复数，X等于1或2，Φ是所述信号和的变量。
12.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于所述回路还包括至少一些属于下列一组装置中的装置：
-所述相位差估算或所述相位差平均估算与预定义标量的乘法装置(28)，以调节所述回路的动态特性；
-在预定义期间内所述相位差估算或所述相位差平均估算的积分装置(30)，以获得所述相位差的累积估算。
13.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于所述输入信号或每一所述输入信号属于包括下列一组的信号中的一个：
对于X＝1，实数输入D；
对于X＝2，复数输入D，其通过1向2的串/并转换器从一个速率为2*D的实数信号源所生成。
14.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于所述的输入信号或所述的每一个输入信号的再生装置还包括至少一些属于下列一组装置中的装置：
-获取实数部分的装置(36)，如果所述输入信号是一实数信号；
-门限装置(39)；
-威代尔比型解码装置(39)，如果在发射中使用卷积编码装置。
15.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于所述的相位剩余静态模糊消除装置还包括差分编码/解码装置。
16.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于在发射时使用卷积编码装置，在所述的输入信号再生装置中包括有威代尔比型解码装置(39)，其特征在于所述的相位剩余静态模糊消除装置(38a；38b)包括：
-移相装置(38a.x；38b.x)，能够将所述威代尔比型解码装置输入端的信号相位在预定义值的集合中移动一个所选择的值；
-在所述威代尔比型解码装置输出端的信号分析装置(38a.y；38b.y)，它依据所述的分析结果向所述的移相装置提供一个选择的移相值。
17.根据权利要求16所述的组件，其特征在于所述移相装置被进一步配置为用于移相一个从包括下列值的移相值预定义集合中选择出的一个移相值：
-0和π，如果所述的输入信号或每一输入信号是实数信号；
-0，π/2，π及3π/2，如果所述的输入信号或每一输入信号是复数信号。
18.根据权利要求10所述的组件，其特征在于所述不同信号和的组合装置(52)包括nG组级连的装置，nG＝nS-1，这里nS是要组合的信号和的数量，nS≥2，每一组装置包括：
-移相装置(56)，能够将所述不同信号和的第一个的相位或在前装置组的输出上的组合信号的相位在预定义值的集合中移动一个所选择的值，以生成一个移相信号和；
-所述移相信号和与另一所述不同信号和的加法装置(57)，以便生成一个组合信号；
-所述移相装置的引导装置(58)，保证移相值的最终选择，以使所述组合信号有最大增益，
装置组只在所述的在前装置组的引导装置执行了最终选择时，才接收由前面的装置组产生的组合信号，最后装置组生成的组合信号构成了所述最终组合信号。
19.根据权利要求18所述的组件，其特征在于所述移相装置被进一步配置为用于移相包括下列值的移相值预定义集合中的一个移相值：
-0和π，如果所述的输入信号或所述每个输入信号是实数
信号；
-0，π/2，π及3π/2，如果所述的输入信号或所述每个输入信号是复数信号。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9710131A FR2767238B1 (fr) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Dispositifs monocanal et multicanaux de demodulation coherente sans pilote, et ensemble correspondant de reception a plusieurs chemins de diversite |
| FR9710131 | 1997-08-07 |
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