CN1193531C - 同步检测设备 - Google Patents

Abstract

当接收用规定的扩展码扩展的CDMA型信号时，能够在扩展码周期中检测多个相关性和利用匹配滤波器进行相关检测。一种同步检测设备，用于检测包括在接收信号中的已知的规定扩展码的时序，其配备有相关系数产生装置130，用于当固定宽度的每个间隔超前一个相位时分离和产生固定长度扩展码的复制码，还包括匹配滤波器103和104，用于在固定宽度的每个间隔检测接收信号的相关值和检测由相关系数产生装置产生的复制码。

Description

同步检测设备

技术领域

本发明涉及通信终端设备中的一种同步检测设备，并特别涉及应用于CDMA(码分多址)技术的蜂窝无线通信系统，并最适合该系统的一种同步检测设备。

背景技术

CDMA技术是一种利用扩频码的多路复用技术，其在蜂窝无线系统的应用已作为下一代移动通信的无线接入技术正受到研究，并在一些系统中已经得以实现。在一个蜂窝无线通信系统中，提供通信业务的区域按所希望的规模分成小区，在每个小区中设置作为固定站的基站，并且将作为移动站的通信终端系统与被认为是具有最佳通信条件的基站连接。

图1表示了这样的一种蜂窝无线通信系统配置的一个例子；多个基站B1至B7按指定的间隔排列，通过基站B1至B7的排列组成C1至C7的小区。在小区C1中的一个移动电话设备M1通过无线通信与基站B1连接。

在这样的一个蜂窝无线通信系统中，为了连接而搜索移动站的基站的动作通常被称为小区搜索(cellsearch)。对于CDMA型蜂窝无线通信系统，每个基站使用相同的频率，因此当执行小区搜索时，需要选出包括在接收信号中扩展码的时序。

例如，使用匹配滤波器的同步检测设备，用于处理以CDMA技术选出扩展码。图2是表示使用通用匹配滤波器的同步检测设备的一个例子的配置图。在输入端901获得的接收信号送到混频器902和903，并且在由载波发生器904输出的载波在接收输出中用混频器902混频，而由载波发生器904输出的载波用π/2相位变换器905相移π/2之后，在接收输出中的混频发生在混频器902中，并且检测信号由包括在接收信号中的正交成分和同相成分组成。

被检测到的同相成分和正交成分送到模拟/数字转换器906和907，得到转换成数字的正交成分Dq和同相成分Di，并且将数据Di和Dq经带通滤波器908和909分别提供到匹配滤波器910和911。

匹配滤波器910和911是用于检测带有规定扩展码的CDMA技术扩展的接收数据相关的电路；通过相关系数发生器912提供的正交成分和同相成分扩展码的复制码Ci和Cq被分别送到匹配滤波器910和911。接着，用匹配滤波器910得到接收数据Di和复制码Ci的相关值∑mDiCi，以及接收数据Di和复制码Cq的相关值∑mDiCq。用匹配滤波器911得到接收数据Dq和复制码Ci的相关值∑mDqCi，以及接收数据Dq和复制码Cq的相关值∑mDqCq。

匹配滤波器910输出的相关值∑mDiCi和匹配滤波器911输出的相关值∑mDqCq送到加法器914，并得到两个相关值的和值(∑mDiC+∑mDqCq)。和值是同相成分的反向扩展输出。反向扩展输出送到平方电路916，在这里它被变成实数并送到加法器918。

匹配滤波器910输出的相关值∑mDiCq和匹配滤波器911输出的相关值∑mDqCi送到减法器915，并得到两个相关值的差值(∑mDqCi-∑mDiCq)。此差值是正交分量的反向扩展输出。此反向扩展的输出送到平方电路917在这里它被变成实数并送到加法器918。

在加法器918，提供的两个信号相加并且得到作为单一系统信号的相关能量E。匹配滤波器的配置将在后面提及的实施例中进行具体描述；接收数据按指定级数(number of levels)放到移位寄存器，预先包括在接收数据中的复制码和放到移位寄存器的接收数据相乘，并且如果接收数据匹配扩展码和复制码，可得到局部最大值作为相关输出。因此，如果接收数据正在扩散的码匹配复制码，则最后的输出相关能量E表示最大值，并且能从表示那个最大值的时序得到反向扩展数据的时序。

图3是使用图2中的同步检测设备所表示的相关检测的一种状态的示例的图。在这个例子中，当配置在检测设备的匹配滤波器中的移位寄存器的级数是m时，相关相加片的数量变为m，并且可搜索范围变成m×n块片。在匹配滤波器中的位移寄存器的状态每次一个片地前进，如图3A所示，并且输入到匹配滤波器的m位相关系数(换言之，相关系数发生器的输出)总是与图3B所示的数据相同。

因此，在可搜索的范围内，匹配滤波器的输出每次一个片地改变。然后，每次一个片地将输出的相关能量写到关于不同的存储器的地址上，如图3D所示，因此写到存储器的值每次一个片地改变，如图3E所示。当设置到带有某个时序的匹配滤波器的值MFD(t)与相关系数发生器的输出MFC(t)匹配时，匹配滤波器的输出OUT(t)是在可搜索的范围内的最大值，并且该时序作为标准时序检测。在扩展码周期中，最大值的时序仅存在一次。

对于使用上面提到的匹配滤波器的同步检测设备，只能发现这样一个相关输出，对于该相关输出，等价于片数量的匹配滤波器的移位寄存器级数被求和。为了获得使用具有长周期的伪噪声的扩展码的时序，只使用扩展码的一部分来检测相关能量，但是只能够在每个扩展码周期得到每次相关能量的局部最大值。

对于CDMA型接收机，时常使用利用滑动相关器的同步检测设备。对于使用滑动相关器的这样一种同步检测设备，可能获得这样一种相关检测，在这种相关检测中，与利用匹配滤波器相比，使用小规模的电路增加较大数量的片。然而，对于发现用于一个扩展码时序的相关输出的所需要的时间来说，与匹配滤波器的扩展码一片间隔时间相比较，当为了发现相关而增加的片数量是M时，滑动相关器要花费M片数量的时间。因此，为了发现和比较相关输出与暂时的宽范围的时序相比较，滑动相关器不是最理想的，因为它花费太多的时间。

发明内容

本发明的目的是当使用匹配滤波器执行相关检测时，能够在扩展码的一个周期内检测多个相关性。

按照本发明，提供一种同步检测设备，用于检测规定有确定长度的扩展码的时序，该扩展码包括在接收信号中，该设备包括用于产生所述扩展码的复制码的相关系数产生装置和匹配滤波器，其中：所述相关系数产生装置对所述扩展码的一个周期内的每个时间间隔将所述扩展码移相时划分所述扩展码，以产生多个复制码；和所述匹配滤波器对每个所述时间间隔检测所述复制码和所述接收信号之间的相关值，所述同步检测设备进一步包括：加法装置，用于累加多个相关值；存储器，用于在所述一个周期内存储所述累加的相关值；和控制器，用于通过所述相关系数产生装置控制所述相关值的累加和所述复制码的产生。

通过这种方式，在扩展码的一个周期中的每个规定的时间间隔上，能够检测在复制码和接受信号之间的相关值，并且能够在扩展码的一个周期内多次检测相关性。

附图说明

图1是表示蜂窝无线电通讯系统配置的示例的说明图；

图2是表示常规同步检测设备的配置示例的方框图；

图3是表示按照图2的配置的时序操作的示例的时序图；

图4是表示按照本发明第一实施例的同步检测设备配置的示例的方框图；

图5是表示按照本发明第一实施例的相关系数产生器的配置示例的方框图；

图6是表示PN解码器的配置示例的方框图；

图7是表示PN解码器的配置示例的方框图；

图8是表示PN解码器的配置示例的方框图；

图9是表示匹配滤波器的配置示例的方框图；

图10是表示按照本发明第一实施例的工作示例的时序图；和

图11是表示按照本发明第二实施例的同步检测设备的配置示例的方框图。

具体实施方式

下面将结合参考图4-10描述本发明的第一实施例。

本实施例应用于一种同步检测设备，该设备用于接收从基站无线发射的数据。通过规定的扩展码扩散和发射数据的CDMA系统应用于无线传输系统，用于在基站和接收终端设备之间进行无线传输。在接收终端设备中的同步检测设备检测这种扩展码的时序。在本实施例的情况下，发射到每个不同基站扩散数据的扩展码和已经从发射站(基站)输出的数据的扩展码对于本发明的同步检测设备来说是已知的。在一定程度上，用单独的过程估计扩展码的相位范围(换句话说，是在其中存在着同步时序的范围)。在本实施例的同步检测设备中，执行处理以便从在确定范围内估计的同步时序中检测出更精确的同步时序。

图4是表示本实施例同步检测设备的配置的图。在输入端101得到检测规定信道(频率)的接收信号之后的数字同相成分上的数据Di，在输入端102得到相同信道的正交成分上的数据Dq。数据Di和Dq送到匹配滤波器103和104。

匹配滤波器103和104是检测与由规定的扩展码扩散的CDMA型接收数据的相关性的电路，并且通过相关系数产生器130分别将同相成分和正交成分的扩展码的复制码Ci和Cq提供个匹配滤波器103和104。本实施例的匹配滤波器103和104的周期T大于配备给扩展码周期为T的匹配滤波器103和104的移位寄存器的级数m。在具体来说，例如，周期T设为38,400片和移位寄存器的级数m设为256。

在产生m次时钟的每次，由相关系数产生器130产生和从其供给的复制码Ci和Cq按顺序用超前m片相位引起改变(换言之，每次超前m片)。下面会描述其详细处理过程。在下面的描述中，当提到一个周期时，是表示扩展码的一个周期，和在一个周期间隔内将产生m次的时钟的时间间隔称作时间单元间隔。

在匹配滤波器103得到了接收数据Di和复制码Ci之间的相关值∑mDiCi，和接收数据Di和复制码Cq之间的相关值mDiCq。此外，在匹配滤波器104得到接收数据Dq和复制码Ci之间的相关值∑mDqCi，和接收数据Dq和复制码Cq之间的相关值∑mDqCq。

由匹配滤波器103输出的相关值∑mDiCi和由匹配滤波器104输出的相关值∑mDqCq送到加法器105，且得到两个相关值的和值(∑mDiCi+∑mDqCq)。此和值变成为同相成分的反相扩散输出。这个反相扩散输出送到平方电路107，转变成实数，并送到加法器109。

由匹配滤波器103输出的相关值∑mDiCq和由匹配滤波器104输出的相关值∑mDqCi送到减法器106，且得到两个相关值的差值(∑mDqCi-∑mDiCq)。此差值变成为正交成分的反向扩展输出。这个反向扩展输出送到平方电路108，转变成实数，并送到加法器109。

在加法器109中，将提供给它的两个信号相加，使它们变成单一的系统信号，并可以得到相关能量Em。由加法器109输出的相关能量Em送到循环加法部分(cycle adding part)110。循环加法部分110是由加法器111和存储器112构成的电路；由加法器109提供的相关能量Em送到加法器111，在加法器111中与存储器112的输出相加，并且将输出的和值写到存储器112。当产生m次时钟的时间间隔过去时，读出写入的数据并送到加法器111，实际上，存储器112起到这样一种电路的作用，在该电路中，时钟产生m次的周期作为一个循环累加。

控制器120读取和判断每个累加到存储器112的地址值，控制器120控制同步检测设备的同步检测操作。控制器120控制在相关系数产生器引起产生复制扩展码的阶段(phase)。

图5是表示本实施例的相关系数产生器130的配置示例的图。在输入端131得到一个初始值CDEDinit，用于引起产生扩展码复制码；初始值CDEDinit送到转换开关140的第一固定触点141。初始值CDEDinit是带有Lreg位(这里是9位)长度的码，用于为每个接收基站引起产生扩展码组的初始一单元值，例如，通过控制器120进行这样的设置。

在扩展码的每个周期的初始单元的时间间隔中，转换开关140与第一固定触点141处于连接状态；在输入端131得到的初始值经转换开关140送到数据解码器133和PN解码器132。PN解码器132是产生伪噪声(PN)码的解码器，基于提供的数据此码是伪随机序列。这里，产生同相成分PN码和正交成分PN码的双系统的PN码，并且该PN码作为扩展码复制码分别送到前面提到的两个匹配滤波器103和104。

数据解码器133产生值CDED1，用于基于经转换开关140提供的初始值而产生下一单元的PN码和将产生的值闭锁到闭锁电路134。给闭锁电路134提供时钟CLK1并执行闭锁操作。每次重复供给数据的闭锁操作，例如，提供指定的时钟CLK1的次数(这里是m次)。保持在闭锁电路134中的值送到转换开关140的第二固定触点142。这个间隔不同于每个扩展码周期的初始单元的间隔，转换开关140处于与固定触点142连接的状态；被闭锁到闭锁电路134的数据经转换开关140送到PN解码器132，产生下单元的PN码，到解码器133有一个返回，并且产生用于产生下单元PN码的初始值CDEDinit’。

在本实施例的相关系数产生器130中，当扩展码的一个周期过去时，转换开关140返回到第一固定触点141侧，并再次重复处理输入的初始值CDEDinit。相关系数产生器130的扩展码复制码产生的时序由控制同步检测设备检测同步的控制器120进行设置。

下面描述PN解码器132的配置。图6表示PN解码器的一般配置的示例(不是本实施例中PN解码器132的配置)。参考图6中的PN解码器并对如何产生PN码的原理进行解释，在这个实施例中，PN解码器由9级移位寄存器D0-D8和异-或(exc1isive-or)门电路132A组成，用移位寄存器D0和D4的输出执行异-或运算，并且将结果返回到移位寄存器D8。

当设在移位寄存器D0-D8的初始值是数据I0-I8时，在时序t＝0的输出O0是数据I0。当数据I0输出时，输入到移位寄存器D8的数据是数据I0异-或的结果数据和数据I4。在时序t＝1的输出O1是数据I1；此时输入到移位寄存器D8的数据是数据I1异-或的结果数据和数据I5。以下，按顺序设置到移位寄存器的值逐个移位并输出，并且用移位寄存器D0和D4的输出重复异-或运算。

自此，例如，时间t＝0至t＝19的输出码O0至O9能利用初始值I0-I8的异-或运算进行表示。据此考虑而构成本实施例中的PN解码器132。图7是表示本实施例的PN解码器132的配置原理图；配置是这样的，9-位初始值I0-I8并联输入，用逻辑运算演变(develop)9-位数据，并同时产生全部的20-位PN码O0-O19。

在表示图7中的本实施例的PN解码器中，输入数据I0-I8分别经过缓冲器BI-B9输出，成为输出数据O0-O8。两部分输入数据经过异-或门电路EX1-EX5的异或运算变成输出数据O9-O13。输入数据和异-或门电路EX1-EX4的输出经过异-或门电路EX6-EX9的异或运算成为输出数据O14-O17。异-或门电路EX1和异-或门电路EX5的输出经过异-或门电路EX10的异-或运算变成输出数据O18；异-或门电路EX2和异-或门电路EX6的输出经过异-或门电路EX11的异-或运算变成输出数据O19。缓冲器B1-B9是用于校正在异-或门电路的运算中产生的时序延迟。

当图5表示的端子131的9-位初始值CDEDinit送到具有图7表示的配置的PN解码器时，产生19-位PN码的扩展码。实际PN解码器132的配置是这样排列，对应于配备给匹配滤波器103和104的移位寄存器的级m的m位扩展码(复制码)MFC同时产生。例如，如果移位寄存器的级数m是256，则由输入的若干位初始值在PN解码器132中同时产生一个256位扩展码，并且在该256位扩展码(复制码)的一个时间间隔单元内，在匹配滤波器103和104中实行相关检测处理。

复制码MFC是扩展码的部分码。当检测与扩展码的相关性时，希望产生具有所希望的扩展码相位的部分码(这里，相位是一个周期内所期望的单元)。考虑到PN解码器的代码产生原理，由移位寄存器中的值确定输出代码。因此，如果在固时序间计算移位寄存器的值，并且该值输入到PN解码器，能够容易地产生所希望的相位的部分代码。数据解码器133的任务是在固时序间计算移位寄存器中的值。

下面，说明数据解码器133中数据操作原理。通常，按照移位寄存器的初始值和与移位寄存器的移位量对应的矩阵的异-或运算可获得移位寄存器中预时序间t＝X的值。例如，如果将要产生的代码为PN95，则在t＝9时，移位寄存器中的值I8’至I0’可由下式表示：

[数学式1]

$\left[\begin{array}{cc}I& 0^{\′}\\ I& 1^{\′}\\ I& 2^{\′}\\ I& 3^{\′}\\ I& 4^{\′}\\ I& 5^{\′}\\ I& 6^{\′}\\ I& 7^{\′}\\ I& 8^{\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccccc}& I& 0& \⊕& I& 4& & \\ & I& 1& \⊕& I& 5& & \\ & I& 2& \⊕& I& 6& & \\ & I& 3& \⊕& I& 7& & \\ & I& 4& \⊕& I& 8& & \\ I& 0& \⊕& I& 4& \⊕& I& 5\\ I& 1& \⊕& I& 5& \⊕& I& 6\\ I& 2& \⊕& I& 6& \⊕& I& 7\\ I& 3& \⊕& I& 7& \⊕& I& 8\end{array}\right]$

$=\left[\begin{array}{ccccccccc}1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1\end{array}\right]\⊕\left[\begin{array}{cc}I& 0\\ I& 1\\ I& 2\\ I& 3\\ I& 4\\ I& 5\\ I& 6\\ I& 7\\ I& 8\end{array}\right].---\left(1\right)$

当这个变换矩阵设为如下式所示A时，

[数学式2]

$A=\left[\begin{array}{ccccccccc}1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1\end{array}\right],---\left(2\right)$

仅在基准时间之后已经过去时间“9”时，变换矩阵A找到移位寄存器中的值。因此，在时间t＝18时获得移位寄存器中的值I8”至I0”，如下式所示，

[数学式3]

$\left[\begin{array}{cc}I& 0^{\′\′}\\ I& 1^{\′\′}\\ I& 2^{\′\′}\\ I& 3^{\′\′}\\ I& 4^{\′\′}\\ I& 5^{\′\′}\\ I& 6^{\′\′}\\ I& 7^{\′\′}\\ I& 8^{\′\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccccccccc}& & I& 0& \⊕& I& 8& & & & \\ & I& 0& \⊕& I& 1& \⊕& I& 4& & \\ & I& 1& \⊕& I& 2& \⊕& I& 5& & \\ & I& 2& \⊕& I& 3& \⊕& I& 6& & \\ & I& 3& \⊕& I& 4& \⊕& I& 7& & \\ & I& 4& \⊕& I& 5& \⊕& I& 8& & \\ I& 0& \⊕& I& 4& \⊕& I& 5& \⊕& I& 6\\ I& 1& \⊕& I& 5& \⊕& I& 6& \⊕& I& 7\\ I& 2& \⊕& I& 6& \⊕& I& 7& \⊕& I& 8\end{array}\right]$

$=\left[\begin{array}{ccccccccc}1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 1\end{array}\right]\⊕\left[\begin{array}{cccccccc}& I& 0& \⊕& I& 4& & \\ & I& 1& \⊕& I& 5& & \\ & I& 2& \⊕& I& 6& & \\ & I& 3& \⊕& I& 7& & \\ & I& 4& \⊕& I& 8& & \\ I& 0& \⊕& I& 4& \⊕& I& 5\\ I& 1& \⊕& I& 5& \⊕& I& 6\\ I& 2& \⊕& I& 6& \⊕& I& 7\\ I& 3& \⊕& I& 7& \⊕& I& 8\end{array}\right]=A\⊕\left[\begin{array}{cc}I& 0^{\′}\\ I& 1^{\′}\\ I& 2^{\′}\\ I& 3^{\′}\\ I& 4^{\′}\\ I& 5^{\′}\\ I& 6^{\′}\\ I& 7^{\′}\\ I& 8^{\′}\end{array}\right]$

                                                            (3)可以将当t＝9时具有的移位寄存器中的值I8’值I0’的变换矩阵用做初始值，通过计算的到它们。

因此，如果数据解码器执行对应于变换矩阵的异或运算并且数据解码器105可以象图8所示的那样只配置异或门电路EX20至EX26是再好不过了，其中数据解码器105在时间“9”刚刚过去时马上在移位寄存器中获得值。

以上提到的数据解码器133金配置基于这种原理的异或门电路，并且通过与在某些时间作为输入的初始值CDEDinit进行异-或运算产生下一相位(单元)PN码初始值。通过提供如此配置的解码器133，可以一个一个地产生单元初始值，每单元移位m位的扩展码由通过在相关系数产生器130产生PN码的相关系数产生器130输出。

图9表示匹配滤波器103和104的配置，它们检测接收数据和相关系数产生器产生的扩展码之间的相关性。

在图9的匹配滤波器中，接收数据为S1、时钟为CLK1和由相关系数产生器130提供的扩展码为C1，接收数据S1用指定的级数送到移位寄存器201，与CLK1同步并且按每次一位顺序设置寄存器201a至201n的各级。本实施例中移位寄存器201的级数是m级。

设置到201a至201n寄存器的每级的数据送到检测乘法器202，并且将设置到各个乘法器202a至202n的每位的系数值相乘。设置到乘法器202a至202n的系数值是具有m位的扩展码值。在具体情况下，m位扩展码C1的第一位为T1，第二位为T2，......，第m位为Tm，每位值设为如图6所示的乘法器202a至202n的系数值并与m位接收数据相乘，用加法器203得到这些相乘结果的总和并输出总和。该总和的输出是匹配滤波器的输出。由于每次对于下一单元的扩展码，接收数据经历m位的变化，设置到每个乘法器202a至202n的系数值转变为系数值。

图10是表示本实施例的同步检测设备执行相关检测的状态实例图。在此实施例中，检测设备中配备给匹配滤波器的移位寄存器的级数是m，并且每次(一单元)可搜索的范围是m片。匹配滤波器中的移位寄存器的状态与图10A中的时钟同步，并每次进行一片，如图10B所示。输入匹配滤波器的m位相关系数(换言之，相关系数产生器的输出：扩展码复制码)被一个值更新，该值的相位每次由m片超前，每次(一单元)超前m片的可搜索范围。

在这种方式中，使用每个匹配滤波器进行相关性的检测，和在初始m片的搜索范围中，图10D中匹配滤波器的输出(实际上，图4中加法器109的输出)被写到图10E中的存储器的值112中。在初始的单元时间间隔中，从存储器112读取的值是0，如图10F所示；在加法器111，加到匹配滤波器的输出的值是0。因此，图10D中加法器109的输出被写到存储器112的情形如图10G所示。

在初始的单元m片搜索间隔中，例如，当一个时序，换句话说，在0片时使用一个初始时序，在t片的时间作为匹配滤波器输出的相关能量是最大值。

然后，当它是用于下一单元m片搜索的间隔时，输入到匹配滤波器的m位相关系数(复制码)更新为一个值，该值的相位从初始值MFC(0)由m片超前，如图10C所示，并且在匹配滤波器中对更新的值和设置到移位寄存器的值进行比较。

此时，将上一单元时间间隔中写入的值储存在存储器112中，并且当写入每个片的相关值时，从存储器112读出之前写m片的值，该读取值通过加法器111与相关值相加并写到存储器112，如图7G所示。因此，按照本实施例的同步检测设备，累加在一个m片周期中的检测出的相关值，并且如果在相关检测状态中有规律的话，在每个单元搜索范围中的相关性的最大值具有相同的检测时序；例如，在图10的示例中，从t片的时间延续在m片周期上最大值的检测。当扩展码的一个周期(或一个指定的多个周期)已经过去，停止存储器上的累加，并且在一个周期单元(或在多个周期单元)中重复进行图10中的处理。

在这种方式中，按照本实施例的同步检测设备，在一个扩展码周期中可检测多个相关值，并能够将检测扩展码同步时序的精度提高到一定的程度。检测出的相关能量的最大值是累加多个检测值的值，从而能实现一种特别高精度的同步检测。配备给匹配滤波器的移位寄存器能以小级数的方式使用，以便能简化同步检测的配置。如上面提到的，对于在相关系数产生器中产生的每次将复制码的相位超前m片的配置，在给出指定数量位的初始值之后，能够基于初始值上的数据逻辑运算连续地产生复制码，并只通过准备储存初始值的存储器装置和对初始值进行逻辑运算的电路就可以简单地实现该配置。如果每个接收基站的扩展码不同，最好是为每个基站仅储存扩展码的几个位的初始值，即使有许多正在接收的扩展码，也能够减少存储的数据。

如上所述，运行本实施例的同步检测设备以便从确定的范围内估测的同步时序中检测出更精确的同步时序；最好按照估测同步时序的范围设置具体数量的m片，作为单元搜索的范围。

接下来，结合参考图11描述本发明的第二实施例。

本实施例提供一种同步检测设备，用于从一个基站接收无线发射的数据。在CDMA系统中，通过规定的扩展码被扩散和发射的数据提供到无线传输系统，用于在基站和接收终端设备之间进行无线传输。此外，在本实施例中，对估测从基站输出的扩展码的某些程度的相位范围(换言之，存在同步时序的一个范围)进行单独处理。

图11是表示本实施例同步检测的配置的图。在对指定信道(频率)的接收信号检测之后，在输入端301获得数字同相成分上的数据Di，并在输入端302获得相同信道的正交成分的数据Dq。数据Di和Dq送到匹配滤波器303和304。

匹配滤波器303和304是检测CDMA型由规定的扩展码扩散的接收数据相关性的电路；通过相关系数产生器320分别将同相成分和正交成分的扩展码的复制码Ci和Cq提供给匹配滤波器303和304。与上面描述的第一实施例中匹配滤波器的原理相同，在设置到移位寄存器的接收数据和由相关系数产生器提供的扩展码复制码之间实现相关性的检测。

当扩展码的周期是T时，该周期T的值大于配备给本实施例匹配滤波器303和304的级数m。在时钟产生m次的每次(换言之，每m片)，由相关系数产生器320产生和提供的复制码Ci和Cq按顺序被引起m片相位超前的变化。在具体条件下，如同已经在第一实施例中描述的相关系数产生器130一样，有着相同的处理过程，并且配置也是相同的，例如，如图5所示。

接着，用匹配滤波器303获得接收数据Di和复制码Ci的相关值∑mDiCi以及接收数据Di和复制码Cq的相关值∑mDiCq。用匹配滤波器304获得接收数据Dq和复制码Ci的相关值∑mDqCi以及接收数据Dq和复制码Cq的相关值∑mDqCq。

匹配滤波器303获得的相关值∑mDiCi经由加法器305送到存储器309并暂时储存。匹配滤波器303获得的相关值∑mDiCq经由加法器306送到存储器310并暂时储存。匹配滤波器304获得的相关值∑mDqCq经由加法器307送到存储器311并暂时储存。匹配滤波器304获得的相关值∑mDqCi经由加法器308送到存储器312并暂时储存。对于存储器309至312，最好将划分存储区的存储器当成四个存储器来使用。

使用m片延迟读出暂时存储在存储器309至312中的数据。被延迟和读出的数据返回到连接在存储器309至312前级的加法器305至308，并被累加。

然后，将从存储器309读取的相关值的累加和值∑^m*nDiCi和从存储器311读取的相关值的累加和值∑^m*nDqCq送到加法器313，从而获得两个相关值的和值(∑^m*nDiCi+∑^m*nDqCq)。该和值成为同相成分的反相扩散输出。该反相扩散输出送到平方电路315并在那里变成实数送到加法器317。

将从存储器310读取的相关值的累加和值∑^m*nmDiCq和从存储器312读取的相关值的累加和值∑^m*nDqCi送到减法器314，从而获得两个相关值的差值(∑^m*nDiCq-∑^m*nDqCi)。该差值成为正交成分的反相扩散输出。该反相扩散输出送到平方电路316并在那里变成实数送到加法器317。

在加法器317中，将提供的两个信号加成单一的系统信号，而且得到相关能量Em*n。由加法器317输出的相关能量Em*n送到存储器318，并且关于每个时序的相关能量值存储在不同的地址上。例如控制同步检测设备的检测操作的控制器319，从存储在存储器318中的相关能量中确定局部最大值，并且确定的时序设定为处理接收信号的基准时序。相关系数产生器320产生的扩展码的时序设置以及在存储器309至312上读取和写入的控制也同样由控制器319进行控制。

以这种配置，本实施例的同步检测设备能以多次和在扩展码周期中检测出的相关性进行快速和有利的多次同步检测，这与上面所述的第一实施例的同步检测设备的情况类似。更具体地说，在第二实施例的情况下，虽然没有参考时序图描述同步检测状态，但基本工作方式与第一实施例的图10的时序图中的操作是类似的，区别在于最后得到的相关能量是否进行累加和写到存储器，以及在直接累加由匹配滤波器输出幅度值之后是否得到相关能量，而实现同步检测的时序和次数是相同的。

在本实施例的情况下，根据匹配滤波器输出的累加的幅度值计算相关能量，而且能够高精度地实现同步检测。换言之，在第一实施例所描述的图4中的同步检测设备就配置而言比较简单的时候，以所述第二实施例的图11中的同步检测设备，在计算相关能量之前的幅度值阶段出现累加，因此可以更精确的计算相关能量，进而能够提高检测精度。

在如上所述的实施例中，将同步检测设备应用到接收设备上，其中接收设备使用蜂窝无线通信终端的CDMA技术接收用规定的扩展码扩展的信号，但它也能用于检测其它型无线系统中类似扩展的信号的同步时序。

按照本发明，可以在扩展码周期中指定宽度的每个间隔中实现复制码和接收信号的相关值的检测，在扩展码周期中可以检测多个相关性，并且能够用简单的配置在短于扩展码周期的周期中实现精确的同步检测。

在此情况中，配备这样的存储器装置，该存储器用于储存匹配滤波器检测的相关值，对该值用规定的宽度以一定的间隔循环相加，根据存储装置中的存储数据检测相关能量，因此可以使用存储装置精确地检测相关能量。

匹配滤波器的输出以一固定的时间延迟，配备这样一个加法装置，该加法器用于将匹配滤波器的输出与延迟的信号相加，并且根据由加法装置计算出的信号检测相关值，因此可以实现更精确的相关值检测。

相关系数生成装置给定一个初始值，配备伪随机序列生成装置并将用伪随机序列生成的伪随机序列作为复制码提供，其中伪随机序列生成装置根据初始值生成伪随机序列，因此可以容易地实现关于同步检测的复制代码生成处理。

相关系数生成装置配备生成规定的伪随机序列的寄存器以及使得由寄存器生成的伪随机序列通过规定的操作进行相移的运算装置，并且将由该运算装置输出的进行了相移的伪随机序列和用伪随机序列生成的伪随机序列作为复制码提供，因此能够同时以很多位生成伪随机序列，并且可以简单快速地实现关于同步检测的多位复制代码生成。

虽然已经结合附图描述了本发明的优选实施例，但应清楚，本发明并不局限于上面所述的实施例，在不违背所附权利要求书的本发明的精神和范畴下，本领域普通技术人员能够进行各种的变化和修改。

Claims (7)

1.一种同步检测设备，用于检测规定有确定长度的扩展码的时序，该扩展码包括在接收信号中，该设备包括用于产生所述扩展码的复制码的相关系数产生装置和匹配滤波器，其特征在于：

所述相关系数产生装置对所述扩展码的一个周期内的每个时间间隔将所述扩展码移相时划分所述扩展码，以产生多个复制码；和

所述匹配滤波器对每个所述时间间隔检测所述复制码和所述接收信号之间的相关值，

所述同步检测设备进一步包括：

加法装置，用于累加多个相关值；

存储器，用于在所述一个周期内存储所述累加的相关值；和

控制器，用于通过所述相关系数产生装置控制所述相关值的累加和所述复制码的产生。

2.按照权利要求1的同步检测设备，进一步包括：

存储器，用于在每个所述时间间隔循环地相加由所述匹配滤波器检测出的所述相关值，并储存所述相加的相关值；和

用于从所述存储装置中的储存数据中检测相关能量的装置。

3.按照权利要求1的同步检测设备，进一步包括：

加法装置，用于将所述匹配滤波器的输出延迟所述时间间隔来产生延迟信号，并将所述延迟信号与所述匹配滤波器的输出相加，和

用于从所述加法装置的相加信号中检测相关值的装置。

4.按照权利要求1的同步检测设备，其中所述相关系数产生装置包括：

伪随机序列产生装置，用于根据初始值产生伪随机序列，然后将所述产生的伪随机序列作为所述复制码提供。

5.按照权利要求1的同步检测设备，其中所述相关系数产生装置包括：

寄存器，用于产生确定的伪随机序列；

运算装置，用于相移所述寄存器产生的所述伪随机序列的相位，和

用于将由所述运算装置输出的所述移相的伪随机序列和提供由所述的上述寄存器输出的所述伪随机序列作为所述复制码提供的装置。

6.按照权利要求1的同步检测设备，其中所述相关系数产生装置包括扩展码产生装置，用于根据第一输入的扩展码的一个单元产生第二扩展码的一个单元，并且利用所述第二扩展码的一个单元产生下一扩展码的一个单元。

7.按照权利要求6的同步检测设备，其中每次通过重复的闭锁操作产生所述扩展码的一个单元，每次的次数是提供给所述相关系数产生装置的操作时钟指定的次数。

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