CN1265490A - 码分多址接收器 - Google Patents

Abstract

一种能够降低闭环功率控制的CDMA接收器被提供用于码分多址系统。该CDMA接收器包括最大相关检测器和去扩展部分,用于从已经扩展的接收信号获得原始信息信号。该最大相关检测器在所接收复制信号与具有最大相关值的接收信号之间的互相关中检测最大相关值。该去扩展部分通过利用由最大相关检测器所获得的接收时序对该接收信号执行去扩展并输出。该CDMA接收器还具有接收质量测量部分,其测量接收信号与干扰的比率(SIR)作为接收信号的接收质量。

Description

码分多址接收器

本发明涉及一种用于码分多址系统(CDMA)系统中的码分多址接收器(CDMA接收器)，特别涉及一种能够降低闭环功率控制的控制延迟的CDMA接收器。

一种CDMA接收器用于码分多址系统(CDMA系统)中，其用具有比信息信号高几十至几百倍速度的扩展信号(或者扩展码)来调制信息信号，并且在发送端发送该调制信息信号，并且用相同的扩展信号(或者相同的扩展码)在接收端解调该接收信号。在CDMA系统中，“调制”等同于“(用代码)扩展”，并且“解调”等同于“(用代码)去扩展”。

CDMA接收器利用通过测量解调信息信号与干扰信号之间的信号功率比获得的数值作为用于确定一个信息信号的接收质量的标准。解调信息信号与干扰信号之间的信号功率比被称为“接收SIR(信号干扰比)”。

CDMA接收器使用接收SIR作为天线分集合并比率。该接收SIR也被用作为用于闭环发送功率控制的接收质量的标准，该闭环发送功率控制被提供用于解决远近问题，这是CDMA系统所固有的问题。

因此，对该接收SIR来说需要测量结果的精确性。特别地，闭环发送功率控制经过如下步骤：测量接收质量、控制位的产生、把该控制位加到发送数据上、把该数据发送到另一方、以及根据在另一方的控制位改变发送功率。因此，在接收质量测量步骤中，需要实时特性(测量结果的高速计算)。

图3示出常规CDMA接收器的一个实例，并且图4示出在图3中的接收SIR测量部分301的具体细节。

在图3中所示的CDMA接收器具有去扩展部分(或者信号解调部分)101、滑动相关器102、接收复制信号产生器103、扩展信号产生器(调制信号产生器)104、导频信号产生器105、最大相关检测器106、发送路径估计器107、接收SIR测量部分301、相位幅度补偿部分109、以及判断部分110。

另外，在图4中所示的接收SIR测量部分301具有乘法器201、累加器202、调制器401、累加器402、乘法器203、加法器205、以及除法器206。

在上述结构中，接收信号的解调(或者去扩展)由去扩展部分101根据来自最大相关检测器106的接收时序而执行，因此一个接收符号信号被从扩展部分101输出。

在这种情况下，被用于去扩展的扩展码被从扩展信号产生器104提供给去扩展部分101。一个从接收复制信号产生器103输出的复制信号被提供给滑动相关器102。该复制信号与从滑动相关器102输出的接收信号之间的互相关的最大值被提供给最大相关检测器106。

相位幅度补偿部分109对从去扩展部分101输出的所接收的符号信号提供传输路径失真补偿。在这种情况下，通过把从发送功率估计器107输出的所接收信号的导频符号部分中的信号与由一个共轭复数符号所复制的导频符号相乘而获得的数值被提供给相位幅度补偿部分109。

判断部分110对所接收的符号信号进行符号正交判断，该所接收的符号信号已经被相位幅度补偿部分109进行传输路径失真补偿，并且把该信号恢复为原始信息位。

另外，在接收SIR测量部分301(在图3中)的调制器401中(在图4中)，从去扩展部分101输出的所接收符号信号的导频符号部分被由导频信号产生器105输出的导频符号副本的共轭复数符号所乘。

由共轭复数符号所乘的信号被累加器402(在图4中)累加，信号成分被同相求和，然后，该信号被乘法器203转换为功率级信号(在下文中，该信号功率成分被称为RSSI：接收信号强度指示)。

另一方面，从去扩展部分101输出的接收符号信号被接收SIR测量部分(在图3中)的乘法器201(在图4中)转换为一个功率级信号，然后由累加器202用导频符号的数字求积分。该积分的所接收符号信号作为总功率成分，其中信号功率成分和干扰功率成分被合并。作为乘法器203的输出信号的信号功率成分RSSI被加法器204从总功率成分中减去，并且剩余信号被作为干扰功率成分的功率(在下文中，干扰功率成分被称为ISSI。干扰信号强度指示)。然后，信号功率成分RSSI与干扰功率成分ISSI之间的比率被除法器206所计算，并且作为一个接收SIR输出。

如上文所述，在一个常规的CDMA接收器中，接收信号被根据从最大相关检测器106输出的接收时序去扩展(或解调)，并且转换为所接收符号信号。然后，所接收符号信号被该接收SIR测量部分301根据从导频信号产生器105提供的导频符号副本所解调，然后测量接收质量。因此，由于从所接收信号被输入到CDMA接收器直到所接收信号的质量被测量的时间相对较长，该问题在于在闭环功率控制中出现的控制延迟。

本发明用于解决上述问题，其目的是提供一种能够降低闭环功率控制的控制延迟的CDMA接收器。

根据本发明的CDMA接收器具有：最大相关检测器，其在检测在接收复制信号与接收信号之间的互相关中的最大相关值，计算该接收复制信号与具有最大相关值的接收信号之间的时间延迟，并且该CDMA接收器包括：去扩展部分，其通过利用由最大相关检测器所计算的接收时序执行所接收信号的去扩展；以及接收质量测量部分，其从一个所接收信号测量该所接收信号的接收质量，该接收信号是与输入到去扩展部分的信号同时输入的，并且由最大相关检测器获得最大相关值。

根据本发明，该接收质量检测部分测量一个接收信号与干扰信号的比率(SIR)作为接收信号的接收质量，并且该接收质量测量部分包括：第一计算部分，其计算接收信号的总功率级信号；第二计算部分，其通过利用由最大相关检测器所获得的最大相关值计算所接收信号强度(RSSI)的信号功率成分；以及第三计算部分，其通过用接收信号强度(RSSI)的信号功率成分减去接收信号的总功率级信号来计算干扰信号强度(ISSI)的功率成分，并且通过用RSSI除以ISSI计算接收信号与干扰信号的比率(SIR)。

更具体来说，该接收质量测量部分包括：第一乘法器，其把在扩展状态下接收信号转换为整个信号的功率级信号，作为总功率成分；第二乘法器，其把由最大相关检测器所检测的最大相关值转换为信息信号的功率级信号，作为一个信息功率成分；累加器，其通过进行累加直到导频符号的数目，而执行总功率成分的积分计算；加法器，其通过把总功率成分与信号功率成分相加计算一个干扰功率成分；第一除法器，其用预定的扩展率除该干扰功率成分，以把具有一个扩展频谱带宽的干扰功率转换为具有一个信号带宽的干扰功率成分；以及第二除法器，其计算信号功率成分与由第一除法器获得的干扰功率成分之间的信号干扰比。

图1为示出本发明的CDMA接收器的一个实施例的方框图。

图2为示出图1中的所接收SIR测量部分的具体细节的方框图。

图3为示出常规的CDMA接收的方框图。

图4为示出图3中的所接收SIR的具体细节的方框图。

下面将参照图1和2描述本发明的一个实施例。

图1为示出本发明的CDMA接收器的一个实施例的方框图，并且图2为示出图1中的所接收SIR测量部分108的具体细节的方框图。

图1中所示的CDMA接收器包括：去扩展部分101、滑动相关器102、接收复制信号产生器103、扩展信号产生器104、导频信号产生器105、最大相关检测器106、发送路径估计器107、接收SIR测量部分108、相位幅度补偿部分109、以及判断部分110。

扩展信号产生器104产生一个扩展码，并且导频信号产生器105产生一个导频符号副本。

接收复制信号产生器103对由导频信号产生器105通过利用扩展信号产生器104产生的扩展码所产生一个导频符号副本进行扩展调制，以产生一个复制信号。

滑动相关器102通过平移相关时序而计算该复制信号与所接收信号之间的互相关。

最大相关检测器106根据由滑动相关器102所计算的复制信号与所接收信号之间的互相关检测最大相关值。

去扩展部分101根据从最大相关检测器106输出的接收时序去扩展(或解调)一个接收信号，以产生一个所接收符号信号。

发送路径估计器107把在所接收信号的导频符号部分中的信号和一个导频符号副本与一个共轭复数符号相乘。

接收SIR测量部分108作为接收质量测量装置，其测量一个所接收SIR作为接收质量的标准。所接收SIR是信号功率成分与干扰功率成分的比率。

相位幅度补偿部分109作为传输路径失真补偿装置，其补偿从去扩展部分101输出的所接收符号信号的传输路径失真。

作为正交判断装置的判断部分110对传输失真已经被补偿的信号进行符号正交判断，并且把该信号恢复为原始信息位。

如图2中所示，接收SIR测量部分108(在图1中)包括乘法器201、累加器202、乘法器202、加法器204、除法器205a、除法器206。

乘法器201作为第一乘法器，其把在扩展状态下的所接收码片信号转换为整个信号的功率级信号。

累加器202根据乘法器201和加法器204的输出执行对应于导频符号的数目的积分。

作为第二乘法器的乘法器203把最大相关值转换为功率级信号，并且把它作为一个信号功率成分RSSI。

加法器204从总功率信号中减去信号功率成分RSSI，以及计算干扰功率。

作为第一除法器的除法器205a通过按照预定的扩展速率执行除法把具有扩展频谱带宽的干扰功率转换为具有信号频谱带宽的干扰功率成分ISSI。

作为第二除法器的除法器206执行乘法器203的输出与除法器205a的输出之间的减法运算以输出一个接收的SIR。

然后，在下文中描述具有上述结构的CDMA接收器的操作。

首先，一个输入到CDMA接收器的接收信号具有多个符号的已知导频符号。一个信息信号被时分复用到每个导频符号，并且作为一个由预定扩展码所扩展的信号。

由于该CDMA接收器检测该前导部分作为接收信号的时基标准，与该部分相同的复制信号被首先在CDMA接收器端产生。

该复制信号是通过根据由扩展信号产生器104所产生的扩展码对由导频信号产生器经过接收复制信号产生器103所产生的导频符号副本进行扩展调制而产生的。

由产生器103所产生的复制信号被用于由滑动相关器102在平移与该接收信号的相关时序时计算该复制信号与接收信号之间的相关值。

作为计算互相关的结果而获得的最大相关值被最大相关检测器106所检测。然后用于提供最大相关值的接收信号与复制信号之间的时间延迟被输入到去扩展部分101作为接收时序。

去扩展部分101根据从最大相关检测器106输出的接收时序去扩展(或解调)一个解调信号，以获得一个所接收的符号信号。由去扩展部分101所获得的所接收符号信号的传输路径失真被相位幅度补偿部分109所补偿，然后由判断部分110对该信号进行符号正交判断，并且该信号恢复为原始信息位。

在这种情况下，在传输路径估计器107中，在接收信号的导频符号部分中的信号和导频符号副本被一个共轭复数符号所乘。然后，一个失真值(＝所接收信号/导频符号副本)被计算，该接收信号被在相位幅度补偿部分109中由共轭复数信号所乘，然后传输路径的失真被补偿。

在这种情况下，两种信号被输入到图2中所示的接收SIR测量部分108。

一个是在扩展状态下的所接收码片信号。该所接收码片信号包括具有一个扩展频谱带宽的信号成分，并且作为整个信号，其中所需信号的信号成分(或者要被发送的原始信息信号)、来自另一个用户的干扰成分、以及一个噪声成分被合并。所接收码片信号被乘法器201转换为整个信号的功率级信号，然后由累加器202对功率级信号积分到导频符号的数目。这是在导频符号部分中的接收信号的总功率。

另一个是从最大相关值检测电路106输入的最大相关值。

该最大相关值是示出通过用一个扩展码乘以一个复制信号而获得的所接收复制信号的最大相关。所接收复制信号示出从一个接收信号提取的信号成分的幅度。最大相关值被乘法器203转换为功率级信号，并且被用作为一个信号功率成分RSSI。然后，该信号功率成分RSSI被加法器204从总功率信号中减去，并且获得通过从总功率成分中减去信号功率成分而获得的剩余干扰的电能。另外，具有扩展频谱带宽的干扰功率被通过由除法器205a除以一个扩展率而转换为具有信号频谱带宽的干扰功率。

然后，通过除法器206计算信号功率成分RSSI与干扰功率成分ISSI之间的比率，并且输出作为一个接收SIR。

因此，在本实施例的情况中，去扩展部分101根据从最大相关检测器106输出的接收时序把一个接收信号去扩展为一个所接收符号信号，并且同时该接收SIR测量部分108根据由最大相关检测器106所获得的最大相关值测量接收信号的接收质量。因此，可以降低闭环功率控制的控制延迟。

另外，由于通过最大相关检测器106获得的最大相关值被用于测量接收信号的接收质量，因此不需要使用用于为该测量产生一个新信号的电路。

如上文所述，根据本发明的CDMA接收器，该去扩展部分根据从最大相关检测器输出的接收时序把一个接收信号去扩展为所接收符号信号，并且同时该接收质量检测部分根据由最大相关检测器获得的最大相关值测量该接收信号的接收质量。因此，可以减少闭环功率控制的控制延迟。

Claims (8)

1.一种CDMA接收器具有：最大相关检测器，其在检测在接收复制信号与接收信号之间的互相关中的最大相关值，计算该接收复制信号与具有最大相关值的接收信号之间的时间延迟，所述CDMA接收器包括：

去扩展部分，其通过利用由最大相关检测器所计算的接收时序执行所接收信号的去扩展；以及

接收质量测量部分，其从一个所接收信号测量该所接收信号的接收质量，该接收信号是与输入到去扩展部分的信号同时输入的，并且测量由最大相关检测器获得最大相关值。

2.根据权利要求1所述的CDMA接收器，其特征在于，所述接收质量测量部分测量一个接收信号与干扰信号的比率(SIR)作为接收信号的接收质量。

3.根据权利要求2所述的CDMA接收器，其特征在于，所述收质量检测部分包括：

第一计算部分，其计算接收信号的总功率级信号；

第二计算部分，其通过利用由最大相关检测器所获得的最大相关值计算所接收信号强度(RSSI)的信号功率成分；以及

第三计算部分，其通过用接收信号强度(RSSI)的信号功率成分减去接收信号的总功率级信号来计算干扰信号强度(ISSI)的功率成分，并且通过用RSSI除以ISSI计算接收信号与干扰信号的比率(SIR)。

4.根据权利要求2所述的CDMA接收器，其特征在于，所述收质量检测部分包括：

第一乘法器，其把在扩展状态下接收信号转换为整个信号的功率级信号，作为总功率成分；

第二乘法器，其把由最大相关检测器所检测的最大相关值转换为信息信号的功率级信号，作为一个信息功率成分；

累加器，其通过进行累加总功率成分直到导频符号的数目，而执行总功率成分的积分计算；

加法器，其通过把总功率成分与信号功率成分相加计算干扰功率成分；

第一除法器，其用预定的扩展率除该干扰功率成分，以把具有一个扩展频谱带宽的干扰功率转换为具有一个信号带宽的干扰功率成分；以及

第二除法器，其计算信号功率成分与由第一除法器获得的干扰功率成分之间的信号干扰比。

5.一种用于码分多址系统的CDMA接收器，其中包括：

最大相关检测器，其检测在接收复制信号与接收信号之间的互相关中的最大相关值，计算该接收复制信号与具有最大相关值的接收信号之间的时间延迟，并且输出该时间延迟作为一个接收时序：

去扩展部分，其通过利用从最大相关检测器输出的接收时序执行所接收信号的去扩展，并且输出该去扩展信号作为一个所接收符号信号；

传输路径失真补偿部分，其用传输路径失真的一个预定数值补偿包含在从去扩展部分输出的所接收符号信号中的传输失真；

判断部分，其对已经被补偿的所接收符号信号执行符号正交判断，以恢复原始信息位；以及

接收质量测量部分，其从该接收信号和由最大相关检测器获得的最大相关值测量所接收信号的接收质量。

6.根据权利要求5所述的CDMA接收器，其特征在于，所述接收质量测量部分测量一个接收信号与干扰信号的比率(SIR)作为接收信号的接收质量。

7.根据权利要求6所述的CDMA接收器，其特征在于，所述收质量检测部分包括：

第一计算部分，其计算接收信号的总功率级信号；

第二计算部分，其通过利用由最大相关检测器所获得的最大相关值计算所接收信号强度(RSSI)的信号功率成分；以及

第三计算部分，其通过用接收信号强度(RSSI)的信号功率成分减去接收信号的总功率级信号来计算干扰信号强度(ISSI)的功率成分，并且通过用RSSI除以ISSI计算接收信号与干扰信号的比率(SIR)。

8.根据权利要求6所述的CDMA接收器，其特征在于，所述接收质量检测部分包括：

第一乘法器，其把在扩展状态下接收信号转换为整个信号的功率级信号，作为总功率成分；

第二乘法器，其把由最大相关检测器所检测的最大相关值转换为信息信号的功率级信号，作为一个信息功率成分；

累加器，其通过进行累加总功率成分直到导频符号的数目，而执行总功率成分的积分计算；

加法器，其通过把总功率成分与信号功率成分相加计算干扰功率成分；

第一除法器，其用预定的扩展率除该干扰功率成分，以把具有一个扩展频谱带宽的干扰功率转换为具有一个信号带宽的干扰功率成分；以及

第二除法器，其计算信号功率成分与由第一除法器获得的干扰功率成分之间的信号干扰比。

Images