CN1202627C - 捕获多个扩展频谱信号中特定一个的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种在扩展频谱环境中改进捕获过程的技术。来自不同CDMA系统的扩展频谱信号使用不同组的PN序列、使用来自每个组与其它组中的PN序列不相关的PN序列进行扩展。通过使用不相关的PN序列，减少或最小化了检测来自不需要系统的导频的可能性，并且改进了来自所需要系统的导频信号捕获的平均时间。移动台会试图通过处理带有对应于所要捕获的特定扩展频谱信号的第一假设的第一组PN序列的接收信号来捕获导频信号。如果导频信号捕获失败，那么就选择对应于特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列并用这个序列处理接收的信号。在第二组中的PN序列与第一组中的PN序列是不相关的。可以根据由IS-95-A标准定义的特征多项式产生第一组中的PN序列，并且第二组中的PN序列是第一组中PN序列的反向。

Description

捕获多个扩展频谱信号中特定一个的方法和设备
发明背景
I.发明领域
本发明与无线通信有关。更特别地本发明与扩展频谱通信系统的伪随机数(PN)发生器有关。
II.相关技术描述
码分多址(CDMA)调制技术的使用是几个有利于其中存在大量系统用户的通信的技术之一。虽然在本技术中已知其他的多址通信系统技术，比如时分多址(TDMA和GSM)、频分多址和诸如振幅压扩单边带(ACSSB)的AM调制方法，但是CDMA的扩展频谱调制技术比多址通信系统的这些其他调制技术有显著的优点。在1990年2月13日发表的题为《使用卫星或陆地转发器的扩展频谱多址通信系统》的美国专利号4901307的专利以及1992年4月7日发表的题为《在CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统与方法》的美国专利号5103459的专利中都揭示了在多址通信系统中CDMA技术的使用，它们都转让给本发明的受让人并通过引用在这里合并。
CDMA系统通常被设计为遵循特定的CDMA标准。这样的CDMA标准的例子包括《双模式宽带扩展频谱蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95-A移动台-基站兼容标准》(以下称为IS-95-A标准)以及题为《双模式扩展频谱蜂窝和PCS移动台的建议最小化性能标准》的TIA/EIA/IS-98-A、-B和-C标准。
CDMA系统是在整个可用带宽上用一组同相和正交的伪随机噪声(PN)序列在频谱上扩展发送的数据的直接序列扩展频谱系统。选择PN序列是因为提供优异性能的某种重要的随机特性。每个CDMA标准都定义了用于扩展数据的特定PN序列。
在CDMA系统中，特定的地理区域可被分为几个相邻的小区并且每个小区可进一步分为几个扇区。每个小区或扇区由与几个位于小区或扇区覆盖区域内或附近的移动台通信的基站服务。前向链路指的是从基站到移动台的发送，而反向链路指的是从移动台到基站的发送。前向链路和反向链路都被分配独立的频率。
对于遵循IS-95-A标准的CDMA系统，每个发送基站被分配PN序列的特定偏移。特别地，根据IS-95-A标准，基站每个都被分配了512种可能的偏移之一。分配的偏移使得移动台能识别与它通信的每个基站。
在前向链路上，通常由基站发送导频信号并被移动台用于捕获。对于IS-95-A兼容的系统，导频信号是简单地以指定的偏移发送的PN序列。导频信号使移动台以适时的方式捕获本地基站。移动台还从接收的导频信号导出同步信息和有关的信号功率信息。
随着无线通信增长的需要，地理区域可以包括多个扩展频谱系统。例如，这个地理区域可以同时由一个在蜂窝频率带操作的CDMA系统和另一个在PCS(或另一个)频带操作的CDMA系统服务。移动台可被设计为具有捕获并与一个或更多CDMA系统通信的能力。在捕获过程期间，如果这些不同CDMA系统的基站使用相似的PN序列发送，那么移动台可能不能容易地分辨来自这些系统的导频。结果，就需要附加的信号处理以捕获和识别所需要的系统，它能延长捕获过程。
这样，在多个系统环境中对特定CDMA系统的检测和捕获有帮助的技术就特别需要了。
发明概述
本发明提供了在扩展频谱环境中改进捕获过程的技术，在这个环境中，移动台从多个CDMA系统接收前向链路扩展频谱信号，或移动台没有对接收信号源的先验了解。根据本发明，来自不同CDMA系统的扩展频谱信号使用不同组PN序列、使用来自每个组与其它组中的PN序列不相关的PN序列进行扩展。通过使用不相关的PN序列，减少或最小化了检测来自不需要系统的导频的可能性，并且改进了对来自所需要系统的导频信号捕获的平均时间。
本发明的实施例提供了一种使用由特定组PN序列扩展的特定扩展频谱捕获几个扩展频谱信号中的特定一个的方法。根据这个方法，识别第一组PN序列并且这个序列对应于所要捕获的特定扩展频谱信号的第一假设。接收的信号然后用识别的一组PN序列处理以提取导频信号。为提取的导频信号计算量度并使用这个量度确定导频信号是否已被捕获。如果确定导频信号没有被捕获，那么就选择对应于特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列并用这个序列处理接收的信号。在第二组中的PN序列与第一组中的PN序列是不相关的。
在一个具体实现中，第二组中的PN序列是第一组中PN序列的反序列。可以根据由IS-95-A标准定义的特征多项式产生第一组中的PN序列。
本发明的另一个实施例提供了一种方法，用于使接收机单元可配置成捕获多个扩展频谱信号中的特定的一个。接收单元包括接收器、解调器、去扩展器、PN发生器、处理单元和控制器。接收器接收并调节接收信号以提供的调节信号，接收信号包括特定的扩展频谱信号。解调器解调已调节信号以提供基带信号，而去扩展器用第一组PN序列对基带信号进行去扩展以提供去扩展信号。PN发生器提供第一组PN序列，它从多组PN序列中选择，并且这个序列对应于正被捕获的特定扩展频谱信号的第一假设。处理单元处理去扩展信号以提取导频信号并为提取的导频信号计算量度。控制器部分根据计算的量度确定是否导频信号已被捕获。如果确定导频信号没有被捕获，那么控制器就引导PN发生器提供符合正被捕获的特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列。在第二组中的PN序列与第一组中的PN序列是不相关的。
此外，在特定实现中，第二组中的PN序列是第一组中PN序列的反向。也可以根据由IS-95-A标准定义的特征多项式产生第一组中的PN序列。
本发明还有另一个实施例提供了包括扩展器、PN发生器、调制器和发送器的发射机。扩展器接收并用一组PN序列对导频信号进行扩展以提供扩展导频信号。PN发生器提供根据以下特征多项式产生的PN序列组
PI.2＝x15+x10+x8+x7+x6+x2+1，以及
PQ.2＝x15+x12+x11+x10+x9+x5+x4+x3+1。
调制器调制扩展导频数据以提供调制信号，而发送器接收并调节调制信号提供扩展频谱信号。可以门控导频数据。
附图简述
从以下结合附图详细描述提出的此项发明的特征、性质和优点将会变得更明显，全部附图中类似的标号标注相应的部分，其中：
图1显示在CDMA通信系统中产生扩展频谱信号的发送器单元的特定实施例的框图；
图2显示遵循IS-95-A标准的发送器单元的编码器和扩展器实施例的更详细框图；
图3显示接收和处理扩展频谱信号的接收器单元的特定实施例的框图；
图4显示在接收器单元内的解码器实施例的框图；
图5显示移动台捕获过程实施例的流程图；
图6A显示根据IS-95-A标准定义的特征多项式产生同相PN序列的PN发生器实施例的框图；
图6B显示产生与图6A中产生的PN序列反向的同相PN序列的PN发生器
实施例的框图。
特定实施例详述
图1显示在CDMA通信系统中产生扩展频谱信号的发送器单元100的特定实施例的框图。在发送器单元100中，来自数据源112的数据被分为数据帧并被提供到编码器114。控制器116能引导来自数据源112数据的分割和传输，并也能给编码器114提供附加的数据和消息。编码器114根据特定的编码格式对接收的数据和消息进行编码并把编码数据提供给扩展器118。扩展器118也从PN发生器120接收一组伪随机噪声(PN)序列并用PN序列在频谱上扩展编码数据和消息以产生扩展数据。扩展数据被提供到调制器(MOD)122，它根据特定调制格式(例如QPSK或OQPSK)用中间频率载波信号(IF_LO)调制数据的以产生IF调制信号。
IF调制信号被提供到发送器(TMTR)它缓冲和放大信号、把信号上变频到射频(RF)，并对RF信号进行滤波和放大以产生RF调制信号。然后传送RF调制信号通过隔离器和双工器并通过天线132作为扩展频谱信号发送。以下更详细地描述图1种的一些元件。
发送器单元100被设计为实现特定码分多址(CDMA)标准。例如发送器单元100可被设计为遵循：(1)《双模式宽带扩展频谱蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95-A移动台-基站兼容标准》、(2)题为《双模式扩展频谱蜂窝和PCS移动台的建议最小化性能标准》的TIA/EIA/IS-98-A、-B和-C标准、(3)《cdma2000ITU-R RTT候选意见》或(4)《ETSI UMTS地上无线电接入(UTRA)ITU RTT候选意见》，它们在这里分别被称作为IS-95-A标准、IS-98标准、IS-2000标准或意见和WCDMA标准或意见。这些标准通过引用在这里合并。
发送器单元100也可被设计为实现还不是由标准定义的特定CDMA结构，比如在美国专利申请序列号08/963386题为《高速率包数据发送的方法和设备》的专利中描述的CDMA系统，它已转让给本发明的受让人并通过引用在这里合并。
图2显示遵循IS-95-A标准的发送器单元的编码器114和扩展器118实施例的更详细框图。把导频信道数据提供到用Walsh码0(也就是64比特全零序列)覆盖数据的信道覆盖元件220a。根据IS-95-A标准，导频信道数据是全零序列并且覆盖的导频数据也是全零序列。然后把覆盖的导频数据提供到也分别接收同相PN序列(PNI)和正交PN序列(PNQ)的扩展器222a和222b。每个扩展器222用各自的PN序列对接收的数据进行扩展并把扩展数据提供到比例器和累加器226。
把同步(sync)信道数据提供到用特定编码格式对数据进行编码的编码器210a。根据IS-95-A标准，编码器210a产生并添加一组循环冗余检测(CRC)码、添加一组码尾位、卷积地对数据和添加位进行编码以产生编码符号，并且重复符号以提供有特定符号率的编码数据。把编码数据提供到使用特定排序格式重排符号的块交织器212a。把交织数据提供到用Walsh码32(也就是包含由32位1紧跟的32位0的64比特序列)覆盖数据的信道覆盖元件220b。把覆盖的同步数据提供到分别用同相和正交PN序列对同步数据进行扩展的扩展器222c和222d并把扩展数据提供到比例器和累加器226。
把话务信道数据(也就是用于数据通信的)提供到用特定编码格式对数据进行编码的编码器210b。编码器210b产生并添加一组CRC码、添加一组码尾位、用根据数据率选择的特定卷积码对数据和添加位进行编码并重复编码符号以提供有特定符号率的编码数据。把编码数据提供到使用特定排序格式重排符号的块交织器212b，并把交织数据提供到扰码器214。扰码器214也从长PN发生器接收一组长PN序列并用长PN序列对数据进行扰码以产生扰码数据。多路复用器(MUX)218接收扰码数据和功率控制数据、根据来自抽取器217的控制信号选择扰码或功率控制数据，并把选择的数据提供到信道覆盖元件220c。
信道覆盖元件220c用分配给与特定移动台通信的特定Walsh码Wi覆盖数据。把经覆盖的话务数据提供到分别用同相和正交PN序列对接收的数据进行扩展的扩展器222e和222f，并把扩展数据提供到比例器和累加器226。比例器和累加器也接收其他话务信道的扩展数据、根据功率控制机制对每个话务信道数据按比例缩放并组合导频、同步、经按比例缩放后的话务数据以提供合成的扩展数据。
在图2中，由于数据、PN序列和Walsh序列每一个都包含一位分辨率，所以信道覆盖元件220、扩展器222和扰码器214每一个都可由模2加法器(例如异或门)实现。
图3显示接收和处理扩展频谱信号的接收器单元300的特定实施例的框图。由天线310接收信号并被提供到对信号进行放大、滤波和下变频的接收器(RCVR)312。合成的经中频(IF)调制的信号被提供到使用与在发送源使用的调制格式互补的解调格式(例如QPSK或OQPSK)对信号进行解调的解调器(DEMOD)。解调的同相(I)和正交(Q)数据被提供到用来自PN发生器318的同相和正交PN序列对数据进行去扩展的去扩展器316。去扩展信号被提供到用与在发送源进行的编码方案互补的解码方案对数据进行解码的解码器320。解码数据被提供到数据收集器322。控制器330从解码器320接收解码数据和其他信息并引导PN发生器318的操作。
图4显示解码器320实施例的框图。为了恢复导频数据，来自去扩展器316的去扩展数据被提供到在符合信道相干性的特定时间段上累计每个解调I和Q数据的滤波器410。然后经滤波的I和Q数据被提供到对每个I和Q数据进行平方并累加平方后数据的元件412。从元件412的输出是导频强度的估计(Ec/Io)并被提供到控制器330。
控制器330计算导频数据的量度。在一个实施例中，控制器330通过在特定时间间隔(例如64个数据值)上累加平方数据计算导频信号的能量。在1998年9月8日发表的美国专利号5805648题为《在CDMA通信系统中进行搜索捕获的方法和设备》的专利和1999年5月11日发表的美国专利号5903554题为《在扩展频谱通信系统中测量链路质量的方法和设备》的专利中描述了导频能量的计算，它们都转让给本发明的受让人并通过引用在这里合并。处理去扩展数据以提供计算量度(例如计算的导频能量测量值)的元件(例如滤波器410、元件412和部分控制器330)统称为处理单元。
也把解调的I和Q数据提供到用相应于处理的同步和通信信道的特定Walsh码对数据进行去覆盖的去覆盖元件420。把去覆盖数据提供到数据解调器422，它也从滤波器410接收滤波后的I和Q数据。滤波后的I和Q数据被用作为数据解调中相位和幅度的基准。然后把数据解调器422的输出提供到以与在发送源进行编码互补的方式对数据进行解码的解码器424。特别地，解码器424重排去覆盖数据，卷积地对重排数据进行解码(例如使用维特比解码器)，并用CRC码检测解码数据。解码的数据被提供给控制器330。
由移动台处理和使用导频信道以提取定时信息和确定前向链路质量。在加电时或从另一个通信系统(例如模拟系统或另一个CDMA系统)转移时，移动台过渡到初始化状态并由此它搜索从一个或多个基站的发送。然后经初始化的移动台准备接收或初始化与所捕获的基站的通信。
图5显示移动台捕获过程实施例的流程图。当移动台在初始化状态时进行捕获过程。在加电时或来自另一个操作状态，移动台进入系统确定状态510。在状态510中，移动台选择特定的CDMA系统使用并设置信道字段CDMACHs为主要或辅助信道号。可选择地，移动台可以选择操作在另一类系统中(例如模拟系统)并转入状态511。如果选择了CDMA系统，移动台就进入信道捕获状态512。
在状态512中，移动台试图捕获所选CDMA系统的导频信道。移动台调整到在信道字段CDMACHs中识别的CDMA信道号、为导频信号设置它的信道码，并搜索导频信号。如果移动台在第一特定时段T1内成功地捕获了导频信道，那么它就进入同步信号捕获状态514。否则，如果移动台在第一特定时段T1内不能捕获导频信道，那么它就回到系统确定状态510。
在状态514中，移动台在同步信道上接受并处理同步信道消息以得到系统配置和定时信息。如果移动台在第二特定时段T2内接收了有效的同步信道消息并且由移动台支持的协议修正级别大于或等于基站支持的最小协议修正级别，那么移动台就提取并存储来自同步信道消息的一组信息。然后移动台进入定时变化状态516。
在状态516中，移动台把它的长PN码定时及系统定时与捕获的CDMA系统的这些定时同步。使用从接收的同步信道消息提取的信息进行这个定时同步。移动台也初始化其他内部记录并进入移动台空闲状态(在图5中没有显示)。然后移动台等待与被捕获的基站的通信。
回到在状态514中，如果移动台在时间段T2没有接收到有效的同步信道消息，那么移动台将回到系统确定状态512。还有，如果移动台在第二特定时段T2内接收了有效的同步信道消息但由移动台支持的协议修正级别小于基站支持的最小协议修正级别，那么移动台也回到系统确定状态510。
如果由于不能捕获导频信道或同步信道，移动台回到状态510，那么移动台就设置信道字段CDMACHs为另一个信道号(例如主要的或辅助的)并且试图在另一个CDMA信道上捕获。移动台可以在进行系统选择过程之前进行几次尝试捕获主要或辅助信道。在IS-95-A标准中进一步描述了捕获过程。
使用导频信号在PN相位和频率方面把移动台与来自基站的发送同步。通过包括用于相位和频率跟踪的硬件的“搜索器”进行导频信号的捕获，并且这个搜索器是位于接收单元内。最初地，移动台把它的频率设置为接近导频信号的频率。然后搜索器捕获接收信号的相位并其后捕获信号的频率。
为了确定接收导频信号的相位，从所有可能相位偏移组中选择相位的特定子集并测试它。选择的相位偏移子集被称作为一个窗口。移动台确定在窗口中是否有任何相位偏移与接收信号的相位偏移同步。
在之前提到的美国专利号5805648的专利中揭示了在CDMA系统中捕获导频信号的方法和设备。根据揭示的方法，从窗口中选择特定的PN偏移并把PN发生器设定为这个偏移。用具有择中的偏移的PN序列去扩展接收信号并且在特定时间间隔上(也就是在一些特定的PN码片上)计算导频的能量。如果计算的能量超过检测阈值，进行特定次数扫描PN偏移并且对每次扫描计算导频能量。如果对所有扫描计算的能量超过有效阈值，那么把导频信道识别为被成功捕获。
另外，如果在初始扫描期间对于特定PN偏移计算的能量低于检测阈值，或如果在再扫描期间计算的能量低于有效阈值，那么就选择在窗口中另一个PN偏移并测试它。如果窗中的所有PN偏移都不行，那么就选择可能的PN偏移的另一个窗的并扫描它。如果扫描了所有窗并且仍旧没有捕获导频信道，那么就修改搜索准则并且重复捕获过程。例如，可以修改窗口尺寸、非相干累计的码片数以及相干累计的次数。
在扩展频谱通信系统中，要仔细选择PN序列以具有某种重要的“随机”特性。这些特性中的一些可按以下分类：
R-1：零(“0”)和一(“1”)的相对频率各为百分之五十。
R-2：游程长度(0的和1的)与在掷硬币实验中期望的一样。所有游程长度为1个的(也就是单个0或单个1)各占一半，四分之一的是具有长度2，八分之一的具有长度是3，以此类推。所有游程的分数1/2n具有长度为n，对所有有限的n成立。
R-3：如果随机序列平移了任何非零个数的元素，那么结果序列与原始序列有相同数量的一致和不一致。
IS-95-A标准定义了在发送之前扩展数据中使用的一组特定的PN序列。同相和正交PN序列每个都有215长度(也就是长度为32768个PN码片)，它们都根据以下特征多项式产生：
PI.1＝x15+x13+x9+x8+x7+x5+1，以及               (1)
PQ.1＝x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1。           (2)
图6A显示根据等式(1)中所示的特征多项式产生同相PN序列的PN发生器600a实施例的框图。PN发生器600a包括一些级联连接的延迟元件610a到610o。根据期望的PN偏移用一组值初始化延迟元件610。从延迟元件610b、610f、610g、610h和610j的输出被各自提供到模2加法器612a到612e。加法器612a到612e也各自从加法器612b到612e及延迟元件610o接收输出。每个加法器612进行两个输入的模2加法并把结果提供到它的输出。从加法器612a的输出被提供到延迟元件610a。
来自PN发生器600a的PNI_1序列有215-1的长度(也就是32767)并近似提供以上所述的“随机”特性。只要检测到14个连续的零，就把一个附加的零(0)插入PNI_1序列。有了附加的零，输出PN序列对于n≤15就提供了以上提到的特性。可以根据在等式(2)中所示的特征多项式使用相似的PN发生器产生正交PN序列。
由IS-95-A标准定义的PN序列有以上所列的期望的“随机”特性并在扩展频谱系统中提供优异的性能。此外，这些PN序列从数年的使用而经过了时间的考验。因此，更新的CDMA系统和标准被影响而要适应IS-95-A所定义的相同的PN序列。
然而，当在特定地域内操作多个CDMA系统并且这些系统都以相同组的PN序列用于扩展，这些系统导频信道的捕获就变得更富挑战性了。移动台接收合成信号，它是来自这些不同CDMA系统的所有发送基站的扩展频谱信号的组合。移动台选择一个系统来捕获并使用相应于选择系统的PN序列处理接收信号。在捕获过程中，移动台以选择的PN序列的不同偏移对接收信号进行去扩展并对这些不同偏移计算导频能量。
如果多个CDMA系统使用相同的PN序列来扩展导频数据，那么移动台不能有效地确定检测的导频信号属于哪一个系统。结果，移动台就经常错误地检测导频信号(也就是事实上当捕获的导频信道是来自非期望系统的时候也会指示捕获了期望信统的导频信道)。当试图捕获特定CDMA系统时，来自非期望系统所检测的导频信号可以引起移动台提前进入下一个操作状态，由此处理同步信道来捕获同步信道消息。移动台从同步信道消息中了解已捕获了非期望扩展频谱信号并回到导频捕获操作状态。导频信号重复的错误检测和同步信道消息的捕获会延长捕获过程，从而降低移动台的性能。
在实施例中，选择共站点的扩展频谱系统的PN序列与地理区域中操作的其他扩展频谱系统的PN序列不相关。一组不相关的PN序列的使用减少或最小化了导频信号错误检测的数量，它能加速捕获过程。
通过两个CDMA系统在特定覆盖区域内操作的例子能说明捕获方面的改进。在第一种情况中，两个CDMA系统都使用相同组的PN序列(例如由IS-95-A标准定义的PN序列)对导频和话务数据进行扩展。在捕获操作期间，移动台使用相同组的PN序列、计算在不同PN偏移的导频能量以及根据计算的导频能量确定是否已捕获了导频信号。移动台不能确定捕获了哪一个CDMA系统或者捕获的系统是否是期望系统，除非它进行附加的信号处理比如同步信道消息的捕获。正如能见到的，当试图捕获第二CDMA系统的导频信号时的第一CDMA系统的导频信号的错误检测会延长捕获过程。
在第二种情况中，每个CDMA系统都使用不同组的与其它CDMA系统PN序列不相关的PN序列。在捕获过程中，移动台选择相应于期望CDMA系统的PN序列组。如果多个系统发送，那么移动台会只搜索来自期望系统的信号，这是由于其他系统导频信号与所选的这组PN序列是不相关的并且不可能被检测。这避免了来自非期望系统导频信号的错误检测。
在实施例中，选择备选的CDMA系统的PN序列与共站点(IS-95-A兼容)的CDMA系统的PN序列不相关。在实施例中，选择可选CDMA系统的PN序列是由IS-95-A定义的PN序列的反向(时间方面)。不相关PN序列有215的长度(也就是32768 PN片的长度)，并根据以下特征多项式产生：
PI.2＝x15+x10+x8+x7+x6+x2+1，以及                  (3)
PQ.2＝x15+x12+x11+x10+x9+x5+x4+x3+1。              (4)
图6B显示根据等式(3)中所示的特征多项式产生同相PN序列的PN发生器600b实施例的框图。PN发生器600b包括一些级联连接的延迟元件620a到620o。根据期望的PN偏移用一组值初始化延迟元件620。从延迟元件620c、620g、620h、620i和620k的输出被各自提供到模2加法器622a到622e。加法器622a到622e也各自从延迟元件620a及加法器622a到622d接收输出。每个加法器622进行两个输入的模2加法并把结果提供到它的输出。从加法器622a的输出被提供到延迟元件620o。
来自PN发生器600b的PNI_2序列有215-1的长度(也就是32767)并近似提供以上所述的“随机”特性。只要检测到14个连续的零，就把一个附加的零(0)插入PNI_2序列。有了附加的零，输出PN序列就提供了以上提到的特性。
由于由PN发生器600b产生的PNI_2序列是由PN发生器600a产生的PNI_1序列的反向(时间方面)，所以PNI_2序列也享有PNI_1的时间测试随机特性，并能容易地适应在新的由最小设计风险的扩展频信同中使用。
在特定实施例中，在移动台内产生PN序列并把它存储在存储单元中。移动台也保持了一个用于寻址存储单元的计数器。第一组PN序列能通过以第一方向(例如向上计数)操作计数器从存储单元中被检索，而第二组PN序列能通过以第二方向(例如向下计数)操作计数器从存储单元中被检索。
如果移动台正试图捕获CDMA系统并且不预先知道哪一个CDMA系统可用(如果有任何一个可用的话)，那么移动台就相应于所捕获的扩展频谱信号特定的一个假设选择一组PN序列。例如，移动台最初猜测接收的信号是IS-95-A兼容的信号并选择相应于这个假设的这组PN序列。如果用这组所选的PN序列捕获失败，那么移动台会选择相应于另一个假设(也就是可选的CDMA系统)的另一组PN序列。过程会继续(或重复)直到检测到期望系统或没有系统被检测到。
以不同方式实现以上描述的在接收器单元(以及发送器单元)中的元件。这些元件可以在设计来执行这里所述功能的一个或多个集成电路、特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、控制器、微处理器、其他电路和/或软件中或他们的组合中实现。在一些实施例中，存储PN序列的存储单元可以由随机访问存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)以及其他存储技术实现。
在这里描述的发明可被应用于许多扩展频谱通信系统。本发明可应用于现有的CDMA系统以及正被继续考虑的新系统。在前面提到的美国专利申请序列号08/963386的专利中描述了特定的CDMA系统。在前面提到的美国专利号4901307和5103459的专利中揭示了另一个CDMA系统。本发明由在扩展频谱系统中的移动台提供改进的捕获性能。
之前提供较佳实施例的描述使任何本领域的技术人员能运用或使用本发明。对于本领域的技术人员对这些实施例作不同修改是很明显的，并且在这里所定义的一般原理可不运用创造就能应用于其他实施例。这样，不想让本发明仅限于在这里所示的实施例，但要符合与这里所揭示的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (18)

1.一种捕获多个扩展频谱信号中特定一个的方法，其特征在于特定的扩展频谱信号是用特定的一组伪随机噪声(PN)序列扩展的，该方法包含：
识别第一组PN序列并且这个序列对应于所要捕获的特定扩展频谱信号的第一假设；
用识别的这组PN序列处理接收的信号以提取导频信号；
为提取的导频信号计算量度；
部分地根据计算的量度确定导频信号是否已被捕获；以及
如果确定导频信号没有被捕获，
那么就选择对应于所捕获的特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列，其中在第二组中的PN序列与第一组中的PN序列是不相关的，以及
重复处理、计算和确定步骤。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于第二组中的PN序列是第一组中PN序列的反向。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于第一组的PN序列被存储在存储单元中，所述方法进一步包括：
以第一方向访问存储单元以检索第一组的PN序列；以及
以第二方向访问存储单元以检索第二组的PN序列。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于根据以下特征多项式产生第一组的PN序列：
PI.1＝x15+x13+x9+x8+x7+x5+1，以及
PQ.1＝x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于根据以下特征多项式产生第二组的PN序列：
PI.2＝x15+x10+x8+x7+x6+x2+1，以及
PQ.2＝x15+x12+x11+x10+x9+x5+x4+x3+1。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二组的PN序列每个有215的长度。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于所提取导频信号的量度是在特定时间间隔上计算的能量测量值。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于根据IS-95-A标准产生特定扩展频谱信号。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于特定扩展频谱信号包括时间上选通的导频信号。
10一种配置为捕获多个扩展频谱信号中特定一个的接收器单元，该接收器单元包括：
接收器，被配置为接收并调节接收信号以提供经调节的信号，其中接收信号包括特定的扩展频谱信号；
与接收器耦合的解调器，解调器被配置为解调已调节信号以提供基带信号；
与解调器耦合的去扩展器，去扩展器被配置为用第一组PN序列对基带信号进行去扩展以提供去扩展信号；
与去扩展器耦合的PN发生器，它被配置为提供第一组PN序列，其中从多组PN序列中选择第一组PN序列，并且这个序列对应于所捕获的特定扩展频谱信号的第一假设；
与去扩展器耦合的处理单元，处理单元被配置为处理去扩展信号以提取导频信号并为提取的导频信号计算量度；以及
与PN发生器和处理单元耦合的控制器，控制器被配置为部分根据计算的量度确定是否导频信号已被捕获，如确定导频信号未被捕获，则引导PN发生器提供对应于所捕获的特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列，其中在第二组中的PN序列与第一组中的PN序列是不相关的。
11.按权利要求10所述的接收器单元，其特征在于第二组中的PN序列是第一组中PN序列的反向。
12.按权利要求10所述的接收器单元，其特征在于根据以下特征多项式产生第一组的PN序列：
PI.1＝x15+x13+x9+x8+x7+x5+1，以及
PQ.1＝x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1。
13.按权利要求12所述的方法，其特征在于根据以下特征多项式产生第二组的PN序列：
PI.2＝x15+x10+x8+x7+x6+x2+1，以及
PQ.2＝x15+x12+x11+x10+x9+x5+x4+x3+1。
14.按权利要求10所述的接收器单元，其特征在于PN发生器包括配置为存储第一组PN序列的存储单元。
15.按权利要求14所述的接收器单元，其特征在于存储单元以第一方向访问存储单元以检索第一组的PN序列并以第二方向访问存储单元以检索第二组的PN序列。
16.按权利要求10所述的接收器单元，其特征在于PN发生器包括一组线性反馈移位寄存器，它们被配置为实现定义第一和第二组中的PN序列的一组特征多项式。
17.按权利要求10所述的接收器单元，其特征在于特定的扩展频谱信号遵循IS-95-A标准。
18.一种捕获多个扩展频谱信号中特定一个的设备，其特征在于特定的扩展频谱信号是用特定的一组伪随机噪声(PN)序列扩展的，该设备包含：
用于识别第一组PN序列并且这个序列对应于所要捕获的特定扩展频谱信号的第一假设的装置；
用于用识别的这组PN序列处理接收的信号以提取导频信号的装置；
用于为提取的导频信号计算量度的装置；
用于部分地根据计算的量度确定导频信号是否已被捕获的装置；以及
用于如果确定导频信号没有被捕获就选择对应于所捕获的特定扩展频谱信号的第二假设的第二组PN序列的装置。
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