CN1211942C - 无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法 - Google Patents

无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1211942C
CN1211942C CNB998078638A CN99807863A CN1211942C CN 1211942 C CN1211942 C CN 1211942C CN B998078638 A CNB998078638 A CN B998078638A CN 99807863 A CN99807863 A CN 99807863A CN 1211942 C CN1211942 C CN 1211942C
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
state
sequencer
receiver
shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB998078638A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1307757A (zh
Inventor
W·斯塔克
G·E·博顿利
P·W·登特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ericsson Inc
Original Assignee
Ericsson Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Inc filed Critical Ericsson Inc
Publication of CN1307757A publication Critical patent/CN1307757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1211942C publication Critical patent/CN1211942C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/0022PN, e.g. Kronecker
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/60Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
    • G06F7/72Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic
    • G06F7/724Finite field arithmetic
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/582Pseudo-random number generators
    • G06F7/584Pseudo-random number generators using finite field arithmetic, e.g. using a linear feedback shift register
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0074Code shifting or hopping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/10Code generation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

用于产生和推进跟睡眠模式有关的伪随机数序列状态的接收机和方法,不会有害地浪费电池容量。在睡眠模式中不给反馈移位寄存器,例如简单移位寄存器发生器(SSRG)或模移位寄存器发生器(MSRG)提供时钟信号。当从睡眠模式恢复过来的时候,系统用一个推进步骤补上所有错过的时钟脉冲。然后用新的计算的状态改写移位寄存器的当前状态。

Description

无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法
技术领域
总的说来,本发明涉及无线电通信系统,具体地说,涉及产生并推进用于这种系统的伪随机数序列的技术。
背景技术
直接序列码分多址(DS-CDMA)是一种通信方法,其中每一个用户都在给定的频带内同时发射信息。不同的用户都用各自唯一的伪随机扩频码调制每一个数据位。在接收机那里,通过将接收到的信号跟所需用户的扩频码进行相关运算,将不同用户的信号分开。这些扩频码通常都是用移位寄存器产生的伪随机序列,叫做移位寄存器序列。
最大长度移位寄存器序列是从有特定反馈特性的移位寄存器获得的序列。这些类型的序列可以用线性递归来描述。例如,如果St是序列值(St∈{0,1}),则有:
S i = Σ i = 1 m S t - i a i - - - ( 1 )
其中求和是用模2加法和系数ai∈{0,1}进行的。这一技术产生的序列的长度会变化。对于特定序列,长度是2m-1。如果是这样,St就叫做最大长度移位寄存器序列,这些序列被用作扩频码。有两种通用技术用于以传统方式产生这些序列。第一种方法叫做简单移位寄存器发生器(SSRG),如图1所示。
在图1所示的实例里,这个序列移过多个延迟级10~18。St和St+2项在框20里以模2加的方式加在一起,从而使St+5=St+St+2,它意味着St=St-3+St-5。如果这一序列从移位寄存器处于全零状态开始,那么,得到的序列就是一个零序列。如果相反,这个序列开始于状态00001,那么这一序列的状态就是:
00001    01101    00111    01110
10000    00110    00011    10111
01000    10011    10001    01011
00100    11001    11000    10101
10010    11100    01100    01010
01001     11110    10110   00101
10100     11111    11011   00010
11010     01111    11101   00001
得到的最大长度序列是1000010010110011111000110111010,其长度为31。
用来产生同一序列的另一个传统方法如图2所示。有时这一技术叫做模移位寄存器发生器(MSRG)。跟简单移位寄存器发生器一样,模移位寄存器发生器也有多个移位或者延迟级24~32。然而,从图2可见,模2加法器22现在被插入第二个26和第三个28移位级之间。用跟图1中移位寄存器一样的初始输入值,图2中移位寄存器的内容为:
00001    01110    00110    01101
10100    00111    00011    10010
01010    10111    10101    01001
00101    11111    11110    10000
10110    11011    01111    01000
01011    11001    10011    00100
10001    11000    11101    00010
11100    01100    11010    00001
所得31位序列是1001011001111100011011101010000。这一序列是图1所示移位寄存器发生器产生的序列经过周期性移位得到的,也就是说是一个等价序列。
有时用延长的或者扩充的移位寄存器序列更好。例如,在IS-95CDMA标准里,用一个0码片值延长长度为215-1的序列,得到长度为215的序列。延长序列生成以及模移位寄存器发生器在美国专利第5228054号里进行了讨论。还有,PN序列的组合可以用于形成Gold序列。延长的Gold序列也是可能的。
在便携式无线电通信装置里,常常需要节省电力。因此,这种装置,例如移动电话,会周期性地进入睡眠模式,例如,打开以后但没有使用(“空闲”),其中多数电子装置都关闭了电源。电话睡眠时间长度的数量级为一秒,这样,睡眠时间长度对应于许多码片周期。例如,睡眠模式可以用于降低空闲电话的功耗,该电话只有在它能够接收寻呼信号的时候,例如在分配的寻呼帧期间,“苏醒”。如果没有收到寻呼信号,电话就可以回到睡眠模式,从而节省电力。
当电话醒过来的时候,例如收听寻呼信息的时候,需要让用于接收消息的电路正确地复位。这一复位过程包括产生具有正确状态的移位寄存器序列。例如,IS-95系统状态部分地是由两个移位寄存器序列决定的,有时叫做短码序列和长码序列。对于这样的系统,为了对通过寻呼信道发射的消息正确地译码,电话需要适当的短码序列和长码序列来接扩和解扰。
因此,需要有效地将移位寄存器序列推进到一特定数量时钟周期以后的未来状态,以调节例如,在睡眠模式中释放的电路。如果这一序列没有正确地推进,那么,接收到的信号就不能正确地解扩,导致寻呼信息丢失,以及耗电的重新同步过程。如果这一序列被正确地推进,但耗电量很大,那么电话的待机时间就会大大地缩短。例如,将序列发生器推进到未来状态最简单的解决办法是为序列发生器提供时钟信号,直到达到所需要的新状态。在睡眠模式中可以让序列发生器的时钟信号继续下去,从而当电话的其余部分苏醒过来的时候,发生器已经达到所需要的状态。但这样一个过程会消耗很多的电力,因为序列时钟信号常常工作在很高的时钟频率,而时钟频率越高,功率消耗也越大。因此,需要一种省电又精确的技术来处理睡眠模式以后移位寄存器序列的推进。
发明内容
根据本发明,传统伪随机数序列生成技术的这些和其它缺点、局限性和目的是通过有效地将移位寄存器从一种状态推进到另一种状态来克服的,例如,这样一来就使得退出睡眠模式的时候移位寄存器处于所需要的状态。本发明的示例性实施方案提供移位寄存器的元素的可选择线性组合,以便在任意移位状态用当前状态计算出新状态。
本发明一个示例性实施方案中的接收机可以包括一个处理器,该处理器确定所需要的任意移位状态,并提供这一信息给一个序列推进单元。这一序列推进单元提取序列发生器的当前状态,并用任意的移位信息有选择地组合跟当前状态值有关的矩阵,到达新状态。然后,这一新状态可以用于改写移位寄存器的内容,从而,例如,当接收机醒过来检查寻呼信道上发射的消息的时候,就有了正确的伪随机数序列供解扩和解扰使用。
根据本发明的一个方面,一种接收机,包括:一个序列发生器,用于根据操作状态产生伪随机数序列,所述伪随机数用于处理接收到的信号;一个处理器,用于产生表示所述接收机的睡眠时间间隔的控制信息;根据所述控制信息确定序列发生器的新操作状态的序列推进单元;所述序列推进单元包括:提取所述序列发生器当前操作状态的装置;和组合所述提取的状态的元素形成所述新操作状态的组合逻辑装置;和用所述新状态替换序列发生器的当前操作状态的装置。
根据本发明的另一个方面,一种接收机,包括:一个简单移位寄存器发生器;一个处理器,用于产生指示所述接收机的睡眠时间间隔的控制信息;提取所述简单移位寄存器发生器的状态值的装置;组合所述状态值形成对应于模移位寄存器发生器的状态的装置;和组合所述模移位寄存器发生器状态的状态值形成序列的装置。
根据本发明的再一个方面,一种方法,用于推进序列发生器的当前状态,包括以下步骤:提供序列发生器所需要的推进量;提取所述序列发生器的当前状态;根据所述所需要的推进量组合序列发生器的所述当前状态值产生列发生器的新状态;和用新状态改写序列发生器的当前状态。
附图说明
通过以下详细介绍同时参考附图,本发明的上述和其它特征、对象和优点会变得非常明白。
图1说明的是一个简单移位寄存器发生器;
图2说明的是一个模移位寄存器发生器;
图3A是蜂窝无线电通信系统的原理图;
图3B是CDMA发射机和接收机的一般性的框图;
图3C说明了如何组合移位寄存器内容来提供一个往前移过位的元素值;
图4说明本发明中将一个序列发生器的状态往前移十步的一个示例性电路;
图5是图4所示示例性实施方案的一个一般化情形;
图6是将一个移位寄存器向前移动任意位的一个电路的框图;
图7是本发明的另一个示例性实施方案,其中的状态推进是串行地进行的;
图8是图7所示实例的一般化情形;和
图9说明本发明的另一个示例性实施方案,它为睡眠模式和移位序列的产生调整移位寄存器的状态。
具体实施方式
在以下说明中,为了进行说明而不是为了进行限制,给出了具体细节,比方说特定的电路、电路元件、技术等等,以便完整地理解本发明。例如,提供了跟示例性调制和发射技术有关的各种细节。然而,对于本领域里的技术人员而言显而易见,本发明可以用不同于这些具体细节的其它实施方案实现。在其它的情况下,省去了众所周知的方法、装置和电路(例如发射和接收滤波)的详细描述,以免喧宾夺主。
蜂窝式无线电通信系统100的一个实例在图3A里说明。如图所示,该系统服务的一个地理区域被进一步分成多个,n个,更小的无线电覆盖区,叫做小区110a~n,每一个小区都有一个相应的无线电基站170a~n。每一个无线电基站170a~n都有多个无线电发射和接收天线130a~n。注意,采用六边形的小区110a~n是为了从地理上说明跟某一基站170a~n有关的无线电覆盖区更加方便。实际上,小区110a~n可以是不规则的形状,可以相互重叠,而且不必是连续的。每一个小区110a~n都可以按照已知的方法进一步分成扇区。分布在小区110a~n中的是多个,m个,移动台120a~m。在实际系统里,移动台的个数,m,远大于小区的个数,n。基站170a~n包括多个基站发射机和基站接收机(没有画出),它们跟位于相应小区内的移动台120a~m进行双向无线电通信。如图1所示,基站170a~n跟移动电话交换局(MTSO)150相连,后者提供到公共交换电话网(PSTN)160,从而到通信装置180a~c的一个连接。本领域里的技术人员都了解蜂窝概念,因此,这里不再进一步介绍。
如上所述,基站和移动台之间的无线电通信可以用直接序列码分多址(DS-CDMA)来进行。图3B笼统地说明了这一概念。要在RF通信信道上发射的数字信息1在CDMA编码器200中编码。编码信号用于在混频器220中调制RF载波。调制过的载波通过发射天线240在空中接口中发射。来自其它发射机,例如2……N,的其它数字信息可以用同样的方式发射。接收机250的接收天线260接收复合的RF信号,并用另一个混频器280对这一复合信号解调。在方框300里,通过跟为这一连接分配给这一接收机的代码进行相关运算,从复合信号中取出所需要的信号。这一代码是用伪随机数(PN)发生器320产生的,该发生器320是译码器340的一部分。
在特定情况下,例如,刚好在睡眠模式以前或者以后,伪随机数发生器320的状态需要推进。状态推进可以一级一级地进行,其中每一级都可以提供不同的推进量。每一级都可以用下面介绍的本发明的任意一种方法完成,也可以仅仅通过提供时钟信号给移位寄存器来完成。
如同前面所介绍的一样,在退出睡眠模式的时候,提供正确系统状态这个问题的一个解决方案是在电路的其余部分正在睡眠状态的时候继续提供时钟信号给序列发生器,这样做的缺点是功率消耗很高。当睡眠模式时间长度包括移位寄存器序列一个或者多个周期的时候可以节省一些电力。然后,序列往前推进的步数只需要等于睡眠时间长度跟序列周期相除的余数。对于其余时间,序列时钟可以关闭。睡眠模式的时间长度通常都是一些固定值,于是,需要提供的时钟周期数可以预先计算出来并储存在一个表中。
这些方法可以用一个以远比序列码片速率高的速率运转的序列时钟加速。例如,如果有一个序列时钟其速率是码片速率的8倍,那么这些序列就可以以正常所需时间的1/8这样的速度往前走,这样,序列发生器就可以在占7/8的剩余时间里进入睡眠模式。
其它的示例性实施方案通过考虑如何确定某一移位寄存器序列的移位来解决这一问题。考虑图1产生的长度为31的移位寄存器序列。如果考虑开始于31个不同的非零状态获得的这一组31位不同的序列和全零序列,结果是一个线性码,有32个码字,或者长度为31的序列。线性性使得两个不同的序列相加会得到第三个序列。结果,这一组32个序列最多有5个线性独立序列(这里也叫做“基序列”)。这些独立序列可以是非零序列中的任意5个。从上述5个基序列,通过线性组合可以获得其它32个序列。对于上述实例,下面的5个序列可以被选做基序列:
g1=1000010010110011111000110111010
g2=0000100101100111110001101110101
g3=0001001011001111100011011101010
g4=0010010110011111000110111010100
g5=0100101100111110001101110101000第一个序列是移位寄存器最后一级的输出,第二个序列是倒数第二级的输出,等等。例如,序列1001011001111100011011101010000可以通过将第一个和第三个序列进行模2加得到。这样,图1所示的电路可以通过提供图3C所示的另外一个模2加法器34来进行改进,以获得原始序列以循环方式移过5个时钟周期的一个版本。因此,很显然,序列的任意移位版本都可以通过将移位寄存器的不同级进行模2相加来获得。
美国专利第5228054号给出了产生基于这一特性的移位序列的一种方法。它采用了一个模移位寄存器发生器,以及另外的电路将产生的序列延长一个码片。通过状态值的线性组合来获得移位序列。获得的具体移位取决于组合的是哪些值,这是由一个屏蔽码决定的。为了解决在每次睡眠模式以后适当地推进序列发生的问题,需要连续不断地重新计算屏蔽码。避免发生这一问题的一种方法是允许发生器的内容或者状态被一个新的状态替换。
考虑如何确定移位寄存器在固定数量的时钟周期以后的内容的问题。例如,找出10个时钟周期以后的状态,并在一个时钟周期内将新状态载入移位寄存器,可以采用以下方法。
首先,用一个矢量x(t)=(x1(t),x2(t),...,xm(t))’,其中x1(t)代表寄存器左边的内容,xm(t)代表寄存器右边的内容。于是,有一个决定x(t)和xTM-1)之间相互关系的线性变换:
                    x(t)=Mx(t-1)
于是,
                    x(t+1)=M1x(t)
这样,时刻t到时刻t+1之间的状态变换可以用矩阵相乘完成。
对于具有简单移位寄存器实施方案的上述实例,这一矩阵是:
M s = 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
M m = 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
这样,为了确定10个时间单元以后的状态,我们将使用这个矩阵的10次幂,可以事先将它计算出来,并储存起来或者用组合逻辑实现。对于简单移位寄存器实施方案,它是:
M s 10 = 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1
于是:
x ( t + 10 ) = 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 x ( t )
既然这一序列的周期为31,M31就是单位矩阵。由于它是线性的,在模移位寄存器和输出序列中同一位的简单移位寄存器之间存在一个变换。令y(t)是这一个序列。那么在时刻t,简单移位寄存器将处于状态xs(t),而模移位寄存器将处于状态xm(t)。每一个寄存器的最后一个元素都必须相同,因为输出是相同的,而最后一个元素是输出。总之,
                 xs(t)=G*xm(t)
                 xm(t)=H*xs(t)
其中G和H都是二进制矩阵,而且G=H-1。H可以用以下方式获得。首先观察模移位寄存器经过以下m个状态:
                    01001
                    10000
                    01000
                    00100
                 00010
                 00001
相应的输出是100001。简单移位寄存器有以下状态:
                 00101
                 10000
                 01000
                 00100
                 10010
                 01001
于是,当模移位寄存器包括单独一个时,矩阵G的列是对应于模移位寄存器状态的简单移位寄存器的状态。在这一实例中,矩阵H是:
H = 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
G = 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
利用以上理论,通过采用当前状态并应用矩阵M决定的线性组合,可以画出状态转换图,以确定将来的状态。图4给出了本发明的一个示例性实施方案,它利用一个31码片序列来确定未来10步的序列状态。其中,5个移位级又一次用数字10~18表示,模2加法器20用图1和3C所示的方式提供。但是,每一个移位级的输出都被有选择地模2加在一起,以提供必需的线性组合,到达以后10步的序列状态。例如,模2加法器40将移位级10、12、14和18的输出加起来,得到未来10步的移位级10的输出。模2加法器42将移位级10、12、14的输出加起来,得到未来10步处移位级12的输出。模2加法器44组合移位级12、移位级14和移位级16的输出,产生未来10步以后的移位级14的输出。同样,模2加法器46将移位级14、移位级16和移位级18的输出加起来,产生移位级16的推进输出。最后,模2加法器48将移位级10和移位级18的输出加起来,得到移位级18的输出10步以后的版本。
提供推进序列的一种通用结构在图5中说明。当前状态储存在一个移位寄存器发生器(SRG)50里,它可以是一个简单移位寄存器发生器、一个模移位寄存器发生器或者它们的一个延长版本。当前版本在框52中取出,用于输出一个“旧”状态给组合逻辑54,例如图4中的模2加法器40~48。组合逻辑54用于根据输入矩阵从旧状态确定新状态。然后,这一新状态用于改写SRG50的状态。改写可以用并行或者串行的方式进行。例如,可以禁止移位寄存器逻辑,这样,新状态可以移位到SRG 50的存储器元素里。
如果只需要移位一次或者移位多次,那么,矩阵就是固定的,就可以使用对应的组合逻辑而不需要一个矩阵输入,如图4所示。图4中的实例提供固定的10次移位。然而,有任意步数的移位也是有好处的,例如,用来从不同长度的睡眠期醒来以后进行补偿。为了计算任意的移位,需要计算M的任意次幂。如果N是移位寄存器序列的长度,例如N=31,那么M的直到30次幂可以通过计算以下矩阵的乘积获得:
                    M  M2  M4  M8  M16
例如,为了获得M10,计算M8*M2。如果当前正在使用序列的某一个移位版本,那么将当前的M跟M的另外一个幂相乘就会提供一个新的移位版本。这可以利用两次移位的模N算术获得所需移位一个新的二进制表示来完成。
获得不同的移位需要组合逻辑中的不同连接。进行或者选通或者不选通的5个不同的移位操作可以获得任意的移位版本,如图6所示。其中,移位寄存器发生器60保持当前或者“旧”的序列状态。第一个电路62以一个时钟周期形成这个序列的一个移位版本。第二个电路64取出电路62的输出,并将它移动两个时钟周期。第三个电路66将电路64的输出移动4个时钟周期。第四个电路68将电路66的输出移动8个时钟周期,最后一级69将电路68的输出移动16个周期。通过有选择地接通这些电路,也就是或者包括它们的贡献或者不包括,能够获得任意的移位版本。
在图6里,标为b1、b2、……、b16的那些行代表所需要的移位。在每一个框62~69里,根据对应的选通位b是1还是0,输出或者是用Mj乘,或者不乘。例如,为了将SRG 60中包括的当前序列向前移13步,b1~b16这些位可以设置成:
b1=1,b2=0,b4=1,b8=1,b16=0。
对于本发明的简单移位寄存器实施方案,移位也可以按以下方式顺序进行。对于简单移位寄存器发生器(SSRG)实施方案,可以由序列很容易地确定状态。最后m个序列输出包括m个时间单元以前的状态。如果确定了时刻t、t+1、……、t+m-1的序列输出,那么时刻t的状态就恰好是那些输出。一个时间单位以后的状态可以通过计算时刻t到t+m-1的序列来顺序地确定。在这一实施方案中需要另一个存储寄存器,这样,从时刻t到时刻t+m-1的序列可以在SRG的内容被改写以前全部确定。
用来顺序地确定未来时刻t+a的序列的电路是用来确定时刻t+a的状态的电路的一个子集。例如,让m1 (a)是矩阵Ma的第一行。
于是时刻t+a的序列是:
x m ( t + a ) = m 1 ( a ) x ( t )
例如,
m 1 ( 1 ) = [ 00010 ]
这样,为了获得一个时间单位以后的序列,抽出移位寄存器第二到最后一个元素。于是:
m 1 ( 2 ) = [ 00100 ]
m 1 ( 3 ) = [ 01000 ]
m 1 ( 4 ) = [ 10000 ]
m 1 ( 5 ) = [ 00101 ]
m 1 ( 6 ) = [ 01010 ]
m 1 ( 7 ) = [ 10100 ]
m 1 ( 8 ) = [ 01101 ]
m 1 ( 9 ) = [ 11010 ]
m 1 ( 10 ) = [ 10001 ]
利用前面描述的顺序方法确定将来5步以后序列状态的一个实例在图7里说明。其中,移位级10~18和模2加法器20按照参考图1和3C所介绍的方式工作。提供了模2加法器70,它将移位级10和18的输出加起来,得到移位级18的输出,它是未来10步的状态。然后让移位寄存器经历5个时钟周期,提供移位级18的输出的版本,它的每一个都可以用来代表时刻t+5的其它级的版本。
这一串行方法的一种通用结构在图8中给出。可能包括生成延长序列的电路的一个SSRG 80被用于产生序列。序列发生器80的状态被状态提取单元82取出。然后根据合并器84中的一个屏蔽码合并这些状态值。例如,图7所示实例的屏蔽码是10001,它说明应当将x1(t)和x5(t)进行模2相加。几次迭代的合并器输出储存在一个缓冲器86里。缓冲器86满了的时候,缓冲器结果用于改写SSRG 80的内容。
这样一种方法可以用于其中的序列需要推进的情形而不是睡眠模式情形。例如,IS-95信道分配了长度为242-1的移位寄存器序列的不同移位版本。这些移位通常都由用于一个MSRG的状态的一个屏蔽码来指定。图8中的电路可以用于将一个SSRG状态顺序地转换成一个MSRG状态,供以后屏蔽使用。图8中的电路可以改成同时包括对序列移位以及进行睡眠模式操作,如图9所示。其中,元素80~86按照前面参考图8介绍的方式工作。固定的组合逻辑90利用上述关系将SSRG状态变换成等价的MSRG状态。然后,通过利用移位屏蔽码合并MSRG状态来确定移过位的序列。
这一方法还有其它选择。一个选择是利用一个MSRG并利用一个矩阵乘{0,1}来确定未来的状态,其中的矩阵取决于所需要的未来时间的长度。另一个选择是用一个SSRG但对屏蔽码进行矩阵运算。这样做使得屏蔽码的产生复杂化了,但去掉固定的组合逻辑简化了图9中的电路。
实际上,这些方法可以以各种组合方式使用。例如,可以为标准j跳的一个集合预先计算Mj。用各种标准矩阵进行一系列的乘法运算会将状态往前推进,接近所需要的跳。缩短剩下的距离可以用其它方式来做到,比方说简单地为序列发生器提供时钟脉冲。
还有其它的序列,比方说歌德(Gold)序列,它们是两个或者多个移位寄存器序列的组合。通过单独确定每一个移位寄存器的状态,本发明可以用于确定未来的状态。
前面对优选实施方案的说明是为了让本领域里的技术人员能够使用本发明。对这些实施方案的各种改进对于本领域里的技术人员而言是显而易见的,有可能使用这里介绍的原理而不会偏离本发明的范围和实质。这样,本发明并不局限于这里公开的实施方案,而是包括以下权利要求规定的所有范围。

Claims (13)

1.一种接收机,包括:
一个序列发生器,用于根据操作状态产生伪随机数序列,所述伪随机数用于处理接收到的信号;
一个处理器,用于产生表示所述接收机的睡眠时间间隔的控制信息;
根据所述控制信息确定序列发生器的新操作状态的序列推进单元,所述序列推进单元包括:
提取所述序列发生器当前操作状态的装置,和
组合所述提取的状态的元素形成所述新操作状态的组合逻辑装置;以及
用所述新状态替换序列发生器的当前操作状态的装置。
2.权利要求1的接收机,其中的序列发生器产生最大长度移位寄存器序列。
3.权利要求1的接收机,其中的序列发生器产生延长的最大长度移位寄存器序列。
4.权利要求1的接收机,其中的序列发生器产生延长的歌德序列。
5.权利要求1的接收机,其中所述的组合逻辑装置还包括:
用来存储对应于预定睡眠时间间隔的组合信息的存储器装置;
根据所述控制信息从存储器装置提取特定组合信息的装置;和
应用所述组合信息利用组合逻辑有选择地组合所述提取的当前操作状态的元素,以确定所述新操作状态的装置。
6.权利要求1的接收机,其中提取当前操作状态的装置还包括:
以并行方式读取所述序列发生器中存储器元素的装置。
7.权利要求1的接收机,其中提取当前操作状态的装置还包括:
以串行方式读取所述序列发生器中存储器元素的装置。
8.权利要求1的接收机,其中确定所述状态的所述序列推进单元还包括:
将对应于一个移位序列发生器的状态变换到另一个移位序列发生器的等价状态的逻辑。
9.权利要求1接收机,其中确定新操作状态的所述序列推进单元包括以高于码片速率的速率为序列发生器提供时钟信号。
10.权利要求1的接收机,其中所述处理器通过确定睡眠时间长度除以序列周期得到的余数来产生控制信息。
11.一种接收机,包括:
一个简单移位寄存器发生器;
一个处理器,用于产生指示所述接收机的睡眠时间间隔的控制信息;
提取所述简单移位寄存器发生器的状态值的装置;
组合所述状态值形成对应于模移位寄存器发生器的状态的装置;和
组合所述模移位寄存器发生器状态的状态值形成序列的装置。
12.权利要求11的接收机,还包括:
组合所述简单移位寄存器发生器的所述状态值形成已移位序列的装置;
储存这一已移位序列的元素的存储器装置;和
用所述存储器装置的内容改写所述简单移位寄存器发生器的状态的装置。
13.一种方法,用于推进序列发生器的当前状态,包括以下步骤:
提供序列发生器所需要的推进量;
提取所述序列发生器的当前状态;
根据所述所需要的推进量组合序列发生器的所述当前状态值产生序列发生器的新状态;和
用新状态改写序列发生器的当前状态。
CNB998078638A 1998-04-24 1999-04-22 无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法 Expired - Fee Related CN1211942C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/065,590 1998-04-24
US09/065590 1998-04-24
US09/065,590 US6282181B1 (en) 1998-04-24 1998-04-24 Pseudorandom number sequence generation in radiocommunication systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1307757A CN1307757A (zh) 2001-08-08
CN1211942C true CN1211942C (zh) 2005-07-20

Family

ID=22063780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB998078638A Expired - Fee Related CN1211942C (zh) 1998-04-24 1999-04-22 无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6282181B1 (zh)
JP (1) JP2002513237A (zh)
KR (1) KR20010042993A (zh)
CN (1) CN1211942C (zh)
AU (1) AU3741599A (zh)
HK (1) HK1039222A1 (zh)
WO (1) WO1999056403A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442190B1 (en) * 1998-11-10 2002-08-27 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Method and system for self-encoding a sequential string of data symbols for transmission via communication systems
US6937578B1 (en) * 2000-02-02 2005-08-30 Denso Corporation Fast-sleep configuration for CDMA slotted mode
US6788668B1 (en) * 2000-02-29 2004-09-07 National Semiconductor Corporation Low power long code synchronization scheme for sleep mode operation of CDMA systems
US20020118726A1 (en) * 2001-02-28 2002-08-29 Motorola, Inc System and electronic device for providing a spread spectrum signal
US6735606B2 (en) * 2001-05-15 2004-05-11 Qualcomm Incorporated Multi-sequence fast slewing pseudorandom noise generator
US20030002566A1 (en) * 2001-06-19 2003-01-02 Mcdonough John G. System and method for shifting the phase of pseudorandom noise code in direct sequence spread spectrum communications
DE10147306A1 (de) * 2001-09-26 2003-07-03 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Initialisierungszuständen bei Pseudo-Noise-Folgen
US7317776B2 (en) * 2002-04-18 2008-01-08 Texas Instruments Incorporated Efficient pseudo-noise sequence generation for spread spectrum applications
US8363690B2 (en) * 2002-08-28 2013-01-29 Alcatel Lucent Codeword synthesizing system and a correlation system, methods of operation thereof and a spread spectrum communications transceiver employing the same
CN1679338B (zh) * 2002-09-06 2010-06-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于改进的先进电视制式委员会数字电视系统的参数编码
US7124156B2 (en) * 2003-01-10 2006-10-17 Nec America, Inc. Apparatus and method for immediate non-sequential state transition in a PN code generator
US7376198B2 (en) * 2003-09-10 2008-05-20 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for multicasting content
KR100576714B1 (ko) * 2003-12-23 2006-05-03 한국전자통신연구원 디지털 로직을 이용한 난수 발생 장치 및 방법
US8213611B2 (en) * 2004-11-03 2012-07-03 Broadcom Corporation Two-stage block synchronization and scrambling
US7339976B2 (en) * 2005-07-18 2008-03-04 Motorola, Inc. Method and apparatus for reducing power consumption within a wireless receiver
KR100800800B1 (ko) * 2005-08-30 2008-02-04 삼성전자주식회사 선형궤환시프트레지스터를 이용한 부호 생성 방법 및 장치
US8923249B2 (en) * 2008-03-26 2014-12-30 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for scrambling sequence generation in a communication system
KR101818441B1 (ko) * 2011-06-30 2018-01-16 삼성전자주식회사 데이터 처리 장치 및 이의 동작 방법
KR101428562B1 (ko) * 2012-04-20 2014-08-12 조선대학교산학협력단 확산 코드 발생 장치
CN113556228B (zh) * 2021-07-29 2024-01-12 黄博暄 可用作种子的伪随机数的生成与相应唯一编码的生成方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648237A (en) * 1969-02-28 1972-03-07 Ibm Apparatus and method for obtaining synchronization of a maximum length pseudorandom sequence
FR2172459A5 (zh) 1972-02-11 1973-09-28 Alsthom Cgee
CH603014A5 (zh) 1975-02-05 1978-08-15 Europ Handelsges Anst
US4571556A (en) * 1983-07-28 1986-02-18 Mi Medical & Scientific Instruments, Inc. Randomized-clock circuit
US4649549A (en) * 1983-08-30 1987-03-10 Sophisticated Signals And Circuits Apparatus for synchronizing linear PN sequences
US5218619A (en) 1990-12-17 1993-06-08 Ericsson Ge Mobile Communications Holding, Inc. CDMA subtractive demodulation
US5228054A (en) 1992-04-03 1993-07-13 Qualcomm Incorporated Power-of-two length pseudo-noise sequence generator with fast offset adjustment
US5331666A (en) 1992-06-08 1994-07-19 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Adaptive maximum likelihood demodulator
US5335250A (en) 1992-10-22 1994-08-02 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Method and apparatus for bidirectional demodulation of digitally modulated signals
US5448616A (en) * 1993-07-30 1995-09-05 Hughes Aircraft Company Integrated bit error rate test function in analog channel unit of digital cellular network
KR100345969B1 (ko) 1993-08-10 2002-10-25 소니 가부시끼 가이샤 확산부호발생방법및장치
US5491718A (en) 1994-01-05 1996-02-13 Nokia Mobile Phones Ltd. CDMA radiotelephone having optimized slotted mode and long code operation
JP3372135B2 (ja) 1995-05-24 2003-01-27 ソニー株式会社 通信端末装置
US5825824A (en) * 1995-10-05 1998-10-20 Silicon Image, Inc. DC-balanced and transition-controlled encoding method and apparatus
US6108317A (en) * 1995-11-01 2000-08-22 Stm Wireless, Inc. Cyclic code phase multiple access for inbound satellite communications
US5910944A (en) * 1997-02-28 1999-06-08 Motorola, Inc. Radio telephone and method for operating a radiotelephone in slotted paging mode
US5987056A (en) * 1997-11-13 1999-11-16 Lsi Logic Corporation PN sequence hopping method and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010042993A (ko) 2001-05-25
US6282181B1 (en) 2001-08-28
AU3741599A (en) 1999-11-16
JP2002513237A (ja) 2002-05-08
WO1999056403A1 (en) 1999-11-04
HK1039222A1 (zh) 2002-04-12
CN1307757A (zh) 2001-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1211942C (zh) 无线电通信系统中伪随机数序列的产生设备和方法
CN1074621C (zh) 扩频通信系统
CN1250026C (zh) 在软和较软切换期间无线通信系统中的前向链路调度
CN1096163C (zh) 码分多址系统中提供译码器位数据的方法及多速率译码器
CN1065700C (zh) 分叉同相和90°相差扩展频谱信道信号传输方法和装置
CN1154259C (zh) 扩频信号的捕获方法和装置
CN1174562C (zh) 使用发射分集技术的方法和系统
CN1130042C (zh) 用于运用时间选通频分双工的数据发送的方法和装置
CN1173085A (zh) 利用并行链接编码的卫星通信系统
CN1528058A (zh) 快速旋转的伪随机噪声发生器
US6636552B1 (en) Sequence hopping for combinations of pseudo-random noise sequences
CN1081040A (zh) 用于格式化传输数据的方法和设备
CN1277526A (zh) 使用正交可变扩展系数码来调制数据消息的装置和方法
CN1162994C (zh) 运用码分多址信道发送和接收高速数据的方法和装置
CN1105422C (zh) 沃尔什码发生器,信号发送装置以及信号接收装置
CN1252923C (zh) 用于有效的多速率伪随机(pn)序列生成的方法和电设备
CN1158801C (zh) 时隙定时检测方法和电路
CN1082777C (zh) 信号发生器和包括信号发生器的无线移动系统
CN1237715C (zh) 自计时受控的伪随机噪声序列产生的方法和设备
CN1757212A (zh) 用于减少在宽带通信系统中传送的信号的离散功率谱密度分量的方法和装置
CN1559110A (zh) 虚拟随机序列中决定初始化状态之方法及装置
CN1157013C (zh) 发送和接收电路、采用该电路的移动通信终端及控制方法
CN1161916C (zh) 多路复用通信系统的信号处理装置及其信号处理方法
CN1483248A (zh) 移位寄存器更新方法
CN1188974C (zh) 数字匹配滤波器及其包含它的携带无线终端

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1039222

Country of ref document: HK

C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee