CN1291831A - 只有一个码分多址接收部分的分集码分多址接收设备 - Google Patents

Abstract

在包括两根接收天线的分集CDMA接收设备中在预定的时间间隔内逐渐增大两根接收天线中各接收电平之一并同时逐渐减小另一接收电平。分集CDMA接收设备配备与两根接收天线对应的两个衰减器,以便逐渐减小两个衰减器中一个的衰减量,并增大另一个的衰减量。另外,测量预定时间间隔前半中的接收电场强度的第一累积量,和预定时间间隔后半中的接收电场强度的第二累积量。根据第一和第二累积量之间的比较结果从这两根接收天线中选择一根。

Description

只有一个码分多址接收部分的 分集码分多址接收设备

本发明涉及数字式多路接收设备和数字式多路接收方法，详细地说，涉及CDMA(码分多址)通信中实现分集接收用的接收设备和接收方法。

在以后结合图1描述的方法中，CDMA通信用的传统分集CDMA接收设备包括第一和第二接收部分。因而，传统的分集CDMA接收设备有安装面积大和消耗电流多的缺点。

另外，这种分集CDMA接收设备不同于TDMA(时分多址)通信用的分集TDMA接收设备。这是因为分集CDMA接收设备进行连续的接收操作，而分集TDMA接收设备以时分方式或间断地进行接收操作。因而，分集CDMA接收设备无法以以后将结合图2描述的方法采用分集TDMA接收设备所采用的结构或天线转换技术。就是说，若分集TDMA接收设备中的天线转换技术用在分集CDMA接收设备中，则当天线转换时，分集CDMA接收不能同时立即接收到数据。

此外，已知有各种与本发明有关的先有技术。举例来说，公开号为平5-206，903的日本未经审查的专利公开或JP-A 5-206，903公开了“分集装置”，用来在接收时隙的接收过程中接收电平降低到规定电平以下的电平时，转换接收天线。按照JP-A 5-206，903，接收机选择所需要的无线电波，输出中频信号，并产生接收场电平。采样和保持电路在接收时隙之前保持各自天线的接收电平，而第一比较器比较接收电平。控制电路产生分支控制信号，以便根据第一比较器的输出信号和在接收时隙之前刚产生的转换定时信号每一桢选择电平高的分支。第二比较器把接收时隙中的接收场电平与基准电压加以比较。当接收场电平变得低于基准电压时，转换接收电平下降信号，而控制电路根据所述转换转换分支控制信号，并转换接收天线。

但是，JP-A 5-206903所公开的或许是TDMA系统用的分集装置。

公开号为平9-331，282的日本未经审查的专利公开或JP-A 9-331，282公开了“天线转换分集电路”，该电路用来减小小型化天线分集电路中两根天线之间的相互耦合量的变化。按照JP-A 9-331，282，第一至第三转换电路的组合选择接收天线和发射-接收天线中接收具有较高接收电场电平的一根天线作为选定的天线，并把选定的天线连接到接收电路接收信号输入端。未被选择的天线用具有与接收电路接收信号输入端子输入阻抗大致相同的阻抗的端子端接。因而，被选择的天线和与被选天线连接的电路跟未被选择的天线和与未被选择的天线连接的电路之间的相互耦合量可以几乎总是恒定的。这可以稳定接收天线的最大增益频率及最大增益。

但是，JP-A 9-331，282所公开的或许是一种稳定接收天线的最大增益频率及最大增益用的天线转换分集电路。

公开号为平6-268，635的日本未经审查的专利公开或JP-A 6-268，635公开“无线电通信设备和所用的天线分集方法”，它提供一种通过简化接收系统的配置，并准确选择天线系统来降低无线电通信设备成本、使其最小化用的天线分集方法。按照JP-A 6-268635，在该无线电通信设备上，接收机和解调器集成在一个系统内。然后，测量接收电场强度，并收集接收差错或在微型计算机和该无线电通信设备的控制部分内的软件存储器的控制下准确地进行判断，以便把第一满意的天线连接到一个系统的接收部分，并根据其结果进行天线分集。这样，便有诸如容易选择／转换用以接收有效数据的天线系统、并进一步准备最优无线电通信系统等的优点。

JP-A 6-268635所公开的也许是一种TDMA／TDD无线电通信系统用的天线分集方法。

公开号为平9-36，843的日本未经审查的专利公开或JP-A 9-36，843公开了“分集接收电路”，所述电路用来保持满意的接收质量，并在通信过程中无碰撞地检索空闲信道。按照JP-A 9-36，843，提供第一和第二天线、第一和第二接收解调部分、第一和第二合成器、控制部分和编码部分。在正常的通信中，既从第一又从第二合成器输出同一选择的频率信号。来自涉及较大接收电场强度的接收解调部分的解调输出信号被送到解码部分。在检索另一个空闲信道或转换信道的情况下，使一个合成器在进行通信时输出该信道的选定的频率信号，而使另一个合成器输出转换目的地的信道的选定频率信号。

JP-A 9-36，843所公开的或许是一种包括两个接收解调部分的分集接收电路。

公开号为平11-55，728的日本未经审查的专利公开或JP-A 11-55，728公开了“移动无线电系统”，该系统通过用一个简单的配置避免干扰波入侵的出现，并在干扰波入侵的出现时有效利用另一个通信载波频率，来改善通信的可靠性、发射效率和降低功率消耗。按照JP-A11-55，728，在该系统中，移动终端具有第一和第二接收系统和发射系统。该系统采用后检测选择型空间分集方法，它根据与接收信号的接收电场强度对应的RSSI信号电平选择一种解调信号。第一和第二接收系统具有双变频超外差方法的配置。另外，该通信系统采用时分多路／频分双工TDMA／FDD系统，而基站用TDM发射。在移动终端检测到通过输入频率和输出频率中的一个或者两个产生关于所述基端的干扰波侵入的情况下，向基站报告出现干扰波的侵入。基站从移动终端收到关于出现干扰波侵入的通知之后，基站给移动终端分配另一个时隙或通信载波频率。

JP-A 11-55，728公开的或许是包含具有双变频超外差方法配置的两个接收系统的移动无线电系统。

本发明的一个目的是提供一种用于CDMA接收系统的能够实现最优天线分集接收的数字式多路接收设备。

随着描述的进展将明白本发明的其他目的。

按照本发明的一个方面，一种数字式多路接收设备包括：第一和第二接收天线；在预定的时间间隔过程中逐渐增大第一和第二接收天线的各接收电平之一并在预定的时间间隔过程中逐渐减小各接收电平中的另一个的接收电平控制电路；用于在预定的时间间隔过程中测量接收电场强度以产生测量结果的测量电路；和用于响应所述测量结果从第一和第二接收天线中选择一个的选择电路。

按照本发明的另一个方面，一种在包括第一和第二接收天线的数字式多路接收设备中接收用的方法。该方法包括在预定的时间间隔过程中逐渐增大第一和第二接收天线的各接收电平之一并在预定的时间间隔过程中逐渐减小各接收电平中的另一个的接收电平控制步骤；在预定的时间间隔过程中测量接收电场强度以产生测量结果的测量步骤；和响应所述测量结果从第一和第二接收天线中选择一个的选择步骤。

图1表示传统的分集CDMA接收设备的方框图；

图2表示一般分集TDMA接收设备的方框图；

图3是用以描述图2中所示的TDMA接收设备中天线转换操作的视图；

图4表示按照本发明实施例的数字式多路接收设备(CDMA接收设备)的方框图；

图5表示用于图4中所示的数字式多路接收设备的天线转换电路的方框图；

图6是表示包括三个PIN二极管的T型衰减器的视图；

图7是表示图4中所示的CDMA接收设备的等效电路的视图；

图8A至8C是用于描述图4中所示的CDMA接收设备的天线转换操作的实例的视图；

图9A至9C是用于描述从第一接收天线到第二接收天线的转换操作的实例的视图；

图10A至10C是用于描述在第一和第二接收天线中的转换操作另一个实例的视图；

图11表示图4中所示的数字式多路接收设备中用的时隙电场强度积分电路和时隙电场判定部分的方框图；

图12A至12D是用于描述图11中所示的时隙电场积分电路的操作的视图；

图13表示一般CDMA接收设备的主要部分的方框图；

图14表示用于图4中所示的数字式多路接收设备中的控制电压保持部分和D／A(数模)转换部分的方框图；

图15是表示衰减量变化控制实例的视图；

图16是表示图14中所示的每一个ROM(只读存储器)中所存储的数据的实例的视图；而

图17表示用于描述图4中所示的数字式多路接收设备中接收方法的流程图。

为了便于理解本发明，首先参见图1，描述传统的分集CDMA接收设备。

图中示出的分集CDMA接收设备包括第一和第二接收天线21和22以及第一和第二接收部分26和27。第一和第二接收部分26和27中的每一个都包括高频放大用的高频放大部分(未示出)以及中频放大用的频率转换和中频(IF)放大部分(未示出)。无论如何，第一和第二接收部分26和27分别以基带信号的形式产生第一和第二接收信号。第一和第二接收信号分别提供给第一和第二模数转换(A／D)部分31和32。第一A／D转换部分31把第一接收信号转换成第一数字信号，而同时第二A／D转换部分32把第二接收信号转换成第二数字信号。第一和第二数字信号提供给第一和第二逆扩频部分36和37。第一逆扩频部分36利用分配给所考虑的CDMA分集接收设备的特定的扩频码对第一数字信号进行逆扩频，以产生第一逆扩频信号。类似地，第二逆扩频部分37利用该特定的扩频码对第二数字信号进行逆扩频，产生第二逆扩频信号。

无论如何，第一接收部分26、第一MD转换部分31和第一逆扩频部分36结合起来起第一CDMA接收部分41的作用，进行第一CDMA接收操作。类似地，第二接收部分27、第二A／D转换部分32和第二逆扩频部分37结合起来起第二CDMA接收部分42的作用，进行第二CDMA接收操作。

第一和第二逆扩频信号提供给电场强度检测器45和选择器47。电场强度检测器45检测或测量第一逆扩频信号的第一接收电场强度和第二逆扩频信号的第二接收电场强度。电场强度检测器45向选择器47提供选择信号，以便令选择器47把第一和第二逆扩频信号中具有第一和第二接收电场强度中较强电场强度的一个选择为选中信号。把选中信号提供给语音数据转换器49。语音数据转换器49把选中信号转换成语音信号。把语音信号提供给扬声器51。扬声器响应该语音信号发出语音或话音(或可闻声调)。

如上所述，传统的分集CDMA接收设备包括第一和第二接收部分。结果，正如在本说明书前言中指出的，传统的CDMA分集接收设备有安装面积大、消耗电流多的缺点。

此外，该分集CDMA接收设备不同于TDMA通信用的分集时分多址(TDMA)接收设备。这是因为分集CDMA接收设备进行连续的接收操作，而分集TDMA接收设备分时地或间断地进行接收操作。因此，分集CDMA接收设备无法以现将描述的方法采用分集TDMA接收设备中的结构和天线转换技术。

现将参见图2，描述分集TDMA接收设备。分集TDMA接收设备包括第一和第二接收天线21和22以及按后面将会明白的方法从第一和第二接收天线21和22中选择一个作为选中的接收天线的转换继电器53。转换继电器53连接到接收部分26。接收部分26从选中的天线接收信号，以产生接收信号。接收信号提供给A／D转换部分31和电场检测器55。A／D转换部分31把接收信号转换成数字信号。该数字信号提供给解调部分57。解调部分57把数字信号解调为解调信号。无论如何，接收部分、A／D转换部分31和解调部分57结合起来起TDMA接收部分60的作用，以进行TDMA接收操作。就是说，分集TDMA接收设备只包括TDMA接收部分60。

解调信号提供给语音数据转换器49。语音数据转换器49把解调信号转换成语音信号。语音信号提供给扬声器51。扬声器51响应语音信号发出语言或话音(或可闻声调)。

另一方面，电场检测器55检测接收信号中的电场。响应接收信号的电场，电场检测器55产生选择信号，用来从第一和第二接收天线21和22中选择一个。选择信号提供给转换继电器53。响应选择信号，转换继电器53从第一和第二接收天线中选择一个作为选中的接收天线。

翻至图3，现将描述转换继电器48中的天线转换方法。在图3中，横坐标和纵坐标分别代表时间和接收电场强度。如图3所示，因为是TDMA系统，所以接收电场强度表示为一系列短脉冲串接收波形。在一个时隙过程中，每一串短脉冲的接收波形包括导频信号部分P和接收数据部分D。第一接收天线21和第一接收部分26结合起来起第一接收装置RX1的作用，而第二接收天线22和接收部分27结合起来起第二接收装置RX2的作用。电场检测器55检测第一接收装置RX1所接收的接收信号中的第一电场和第二接收装置RX2所接收的接收信号中的第二电场。电场检测器55在示于图3中的选择时间间隔中把第一和第二接收天线21和22中的一个确定为确定的天线，并在此后让接收部分26利用确定的天线进行接收操作。另外，在示出的实例中，一个时隙等于6．6毫秒。

若分集CDMA接收设备采用示于图2的分集TDMA接收设备中的天线转换技术，则当进行天线转换时，分集CDMA接收不能同时立即接收到数据。这是因为分集CDMA接收设备进行连续的接收操作。另外，在上述TDMA系统的天线转换是在接收没有接收数据的导频信号时进行的情况下，天线来不及转换，因为如图3所示，导频信号的时间间隔极短。

现将参见图4，描述按照本发明最佳实施例的数字式多路接收设备。图中示出的数字式多路接收设备是分集CDMA接收设备。分集CDMA接收设备包括第一和第二接收天线21和22以及天线转换电路62，后者用来以下面将会明白的方法转换第一和第二接收天线21和22。天线转换电路62的转换控制是控制电路70进行的。控制电路70包括后面将要详细描述的时隙电场积分电路72、时隙电场判定部分74、控制电压保持电路76和数模(D／A)转换部分78。

天线转换电路62产生提供给接收部分26的转换输出信号。如上所述，接收部分26包括高频放大用的高频放大部分(未示出)、频率转换和中频放大用的中频(IF)放大部分。无论如何，接收部分26接收转换输出信号，以产生接收信号。接收信号提供给A／D转换部分31。A／D转换部分31把接收信号转换成数字信号。数字信号提供给逆扩频部分36。逆扩频部分36对数字信号进行逆扩频，产生逆扩频信号。无论如何，接收部分26、A／D转换部分31和逆扩频部分36结合起来起CDMA接收部41的作用，以进行CDMA接收操作。逆扩频信号提供给语音数据转换器49。语音数据转换器49把逆扩频信号转换成语音信号。语音信号提供给扬声器51。扬声器51响应语音信号发出语言或话音(或可闻声调)。

现将参见图5，描述示于图4中的天线转换电路62。天线转换电路62具有连接到第一和第二接收天线21和22的第一和第二天线输入端子62a和62b。天线转换电路62具有连接到接收部分26的输出端子。

天线转换电路62包括T型衰减器，后者包括第一至第三PIN二极管81，82和83，它们分别安排得与第一和第二天线输入端子62a和62b以及输出端子62c对应。就是说，第一至第三PIN二极管81至83接成T型，使得正如示于图6中那样形成T型衰减器。每一个PIN二极管都有一个阳极，其上加有控制电压，以便改变其从高频看去的电阻值。控制电压是把控制电压保持部分76的输出数据在构成D／A转换部分78的第一至第三D／A转换段78-1，78-2和78-3中转换成模拟信号而获得的。另外，每一个PIN二极管都有一个阴极。

具体地说，D／A转换部分78包括第一至第三D／A转换段78-1至78-3。第一至第三A／D转换段78-1至78-3都加有作为控制电压保持部分76输出信号的第一至第三数字信号。第一D／A转换段78-1把第一数字信号转换成第一模拟信号，作为第一控制电压。类似地，第二D／A转换段78-2把第二数字信号转换成第二模拟信号，作为第二控制电压。第三D／A转换段78-3把第三数字信号转换成第三模拟信号，作为第三控制电压。

此外，天线转换电路62还包括第一至第三电容86，87和88，用来切断DC分量。第一电容86连接在第一天线输入端子62a和第一PIN二极管81的阳极之间。类似地，第二电容87连接在第二天线输入端子62b和第二PIN二极管82的阳极之间。第三电容87连接在连接节点90和第三PIN二极管83的阳极之间。连接节点90连接到第一和第二PIN二极管81和82的阴极。转换电路62还包括第一至第五高频扼流圈91，92，93，94和95，用来给第一至第三PIN二极管81至83施加DC偏置电压。第一高频扼流圈91插在D／A转换器78-1的输出端子与第一PIN二极管81的阳极之间。类似地，第二高频扼流圈92插在D／A转换器78-2的输出端子与第二PIN二极管82的阳极之间。第三高频扼流圈93插在D／A转换器78-3的输出端子与第三PIN二极管83的阳极之间。第四高频扼流圈94插在连接节点90与接地端子之间。第五高频扼流圈95插在第三PIN二极管83的阴极与接地端子之间。

现将描述示于图5中的天线转换电路62的操作。天线转换电路62对第一接收天线21的输入电场和第二接收天线22的输入电场进行衰减，以产生衰减后的输出信号，提供给接收部分26。第一PIN二极管81是一个PIN二极管，用来按照从第一D／A转换段78-1送来的控制电压改变对第一接收天线21的输入电场的第一衰减量。类似地，第二PIN二极管82是一个PIN二极管，用来按照从第二D／A转换段78-2送来的控制电压改变对第二接收天线22的输入电场的第二衰减量。第三PIN二极管83是一个PIN二极管，用来按照从第三D／A转换段78-3送来的控制电压改变提供给接收部分26的电场的第三衰减量。

天线转换电路62的特征在于利用第一至第三PIN二极管81至83三个元件的T型衰减器的结构，而且是一个这样的电路，其工作能使第一和第二天线输入端子62a和62b以及天线转换电路62的输出端子62c中的每一端的阻抗都保持在约50欧姆，尽管来自第一和第二接收天线21和22的输入电场的衰减量发生变化。第一至第三PIN二极管81至83受控制电压保持电路76的控制，后者存储着有关最优衰减量和阻抗的信息。另外，形成实际电路时难以令一个实际电路准确地具有50欧姆，因此，实际电路具有约50欧姆的阻抗值。若能在实际电路中实现约50欧姆的阻抗值，则该电路的工作没有问题。

翻回图4，第一接收天线21和第二接收天线22由天线转换电路62转换。天线转换电路62对第一和第二接收天线21和22的转换控制是由控制部分70进行的。由天线转换电路62选择，选中的信号提供给接收部分26，后者把该高频与本机频率混合，降频产生基带信号的频率。基带信号提供给A／D转换部分31，后者把基带信号转换成数字信号。该数字信号提供给逆扩频部分36。逆扩频部分36对该数字信号进行逆扩频处理，产生逆扩频信号。该逆扩频信号提供给语音数据转换器49。语音数据转换器49把逆扩频信号转换成语音信号，提供给扬声器51。扬声器51响应语音信号发出语音或声音。

来自第一和第二接收天线21和22的信号提供给图中示出的天线转换电路62，而天线转换电路62产生选中的信号，提供给接收部分26。天线转换电路62是这样的一个电路，它对来自第一接收天线21的第一输入电场和来自第二接收天线22的第二输入电场进行衰减，以产生提供给接收部分26的选中的信号。另外，对第一和第二输入电场的第一和第二衰减量是独立地变化的，并由外部控制电路，诸如中央处理单元(CPU)等控制。

具体地说，示于图4中的接收设备与示于图7中的电路等效。就是说，天线转换电路62等效于第一衰减器(ATT)62-1和第二衰减器(ATT)62-2的结合，而控制电路70等效于中央处理单元(CPU)。第一接收天线21产生第一接收信号，提供给第一衰减器62-1，而同时第二接收天线22产生第二接收信号，提供给第二衰减器62-2。第一衰减器62-1衰减第一接收信号，产生第一衰减信号，而同时第二衰减器62-2衰减第二接收信号，产生第二衰减信号。第一和第二衰减信号组合成合成信号，提供给CDMA接收部分(RX)41。第一和第二衰减器62-1和62-2分别具有第一和第二衰减量，后者是变化的，并受中央处理单元70控制。下面将描述第一和第二衰减量的控制。

现将再次参见图5，描述天线转换电路62。第一PIN二极管81是一个PIN二极管，用来根据第一D／A转换段78-1提供的第一控制电压改变用来衰减由第一接收天线21提供的第一输入电场的第一衰减量。类似地，第二PIN二极管82是一个PIN二极管，用来根据由第二D／A转换段78-2提供的第二控制电压改变用来衰减由第二接收天线22提供的第二输入电场的第二衰减量。另外，第一至第三电容86，87和88是隔断DC用的电容。第一至第三高频扼流圈91，92和93分别为用来给第一至第三PIN二极管81至83施加直流偏置电压的扼流圈。

现将参见图8A至8C，描述示于图示4中的接收设备的操作。在图8A中，横坐标和纵坐标分别代表时间(时隙)和ATT衰减量(dB(分贝))。在图8A中，参考符号J1代表关于第一接收天线21的第一衰减量，而参考符号J2代表关于第二接收天线22的第二衰减量。在CDMA通信的情况下，来自基站(未示出)的接收数据不同于在TDMA通信中脉冲串的接收数据，它是连续的接收数据。因而，在没有两个接收电路的情况下进行用来实现分集接收的天线转换分集时，在CDMA通信的情况下、在用于第一和第二接收天线转换的时间间隔内会出现噪声，并且在接收数据中出现差错。

因而，在预定的时间间隔内，接收设备为第一和第二接收天线21和22中的第一和第二输入电场设置彼此不同的衰减量。此外，接收设备确定是第一接收天线21中的第一输入电场强，还是第二接收天线22的第二输入电场强。在示出的实例中，第一和第二衰减量变化如下。就是说，第一接收天线21用的第一衰减量J1在6个时隙的时间间隔内从0dB变化到10dB，而同时第二接收天线22用的第二衰减量J2在6个时隙的时间间隔内从10dB变化到0dB。这时，第一和第二衰减量J1和J2逐渐地相似地变化。实际上不可能使每一个衰减量准确地到达0dB，所以在本说明书中衰减量被限制为0．5dB。同时，在本说明书中“0dB”的表示实际上意味着约0．5dB。如图8B所示，6个时隙包括第一至第六时隙S1，S2，S3，S4，S5和S6。另外，如图8C所示，一个时隙S具有0．625毫秒的时间间隔的长度。如图8C中所示，每一个时隙S都包括标题部分的导频信号P和跟随在导频信号之后的数据部分D。

图8A表示第一接收天线21用的第一衰减量J1和第二接收天线22用的第二衰减量J2。如图8A所示，在与从第一时隙S1至第六时隙S6的6个时隙对应的时间间隔过程中，时隙电场积分电路72对第一至第六时隙S1至S6的每一个的接收电场进行累积。此外，时隙电场积分电路72产生提供给时隙电场判定部分74的接收电场的累积值。

时隙电场判定部分74把前半的第一时隙至第三时隙S1至S3过程中的接收电场的第一累积值与后半的第四时隙至第六时隙S4至S6过程中的接收电场的第二累积值加以比较。就是说，时隙电场判定部分74判定第一至第三时隙S1至S3过程中的第一接收电场累积值的第一总值和第四至第六时隙S4至S6过程中的第二接收电场累积值的第二总值。结果，时隙电场判定部分74即可判定是来自第一接收天线的第一输入电场强，还是来自第二接收天线22的第二输入电场强。时隙电场判定部分74产生判定结果，提供给控制电压保持部分76。因而，天线转换电路62便转换第一接收天线21和第二接收天线22。

在图中示出的实例中，衰减器具有0dB至20dB之间的衰减量，亦即等于接收电平变化宽度的一半。

现将参见图9A至9C和图10A至10C，较详细地描述第一接收天线21和第二接收天线22的转换操作。

图9A至9C表示从第一接收天线21到第二接收天线22的转换操作。CDMA接收设备利用接收天线21进行接收操作。这时，第二接收天线22的第二衰减量等于最大值20dB。在这种情况下，如图9A所示，第二接收天线22用的第二衰减量逐渐降低，而同时第一接收天线21用的第一衰减量逐渐增大。这时，时隙电场判定部分74把前半的三个时隙S1至S3过程中的接收电场的第一累积值SS1与后半的三个时隙S4至S6过程中的接收电场的第二累积值SS2加以比较，以判定第一和第二累积值SS1和SS2的幅度大或小，如图9B和9C所示。采用这样的结构，便有可能判断哪一个接收天线具有较大的电场值。

在图中示出的实例中，接收电场的第二累积值SS2大于接收电场的第一累积值SS1。结果，天线转换电路62选择第二接收天线22。因而，6个时隙S6之后第一接收天线21用的第一衰减量J1等于20dB，而第二接收天线22用的第二衰减量J2等于0dB。

图10A至10C表示接收设备利用第一接收天线21进行接收操作，而第二接收天线22用的第二衰减量等于最大值20dB的状态。如图10A所示，第二接收天线22的第二接收电场的衰减量J2逐渐降低，而同时第一接收天线21用的第一输入电场的第一衰减量J1逐渐增大。时隙电场判定部分74把前半的三个时隙S1至S3过程中的接收电场的第一累积值SS1与后半的三个时隙S4至S6过程中的接收电场的第二累积值SS2加以比较。在图中示出的实例中，因为接收电场的第一累积值SS1大于接收电场的第二累积值SS2，所以天线转换电路62选择第一接收天线21。于是，6个时隙S6之后，第二接收电场的第二衰减量J2等于20dB，而第一接收电场的第一衰减量J1等于0dB。

在上述操作中，有可能从第一和第二接收天线21和22中选择一个电场强度较大的。此外，一般用具有方向性的天线作为第一和第二接收天线21和22。例如，用棒型天线作为第一接收天线，而用板型天线作为第二接收天线22。

现将参见图11，描述时隙电场积分电路72和时隙电场判定部分74。如上所述，时隙电场积分电路72和时隙电场判定部分74具有在预定时间间隔的前半和后半过程中对第一和第二输入电场进行累积的功能和判断累积值幅度大或小的功能。为了实现这种功能，时隙电场积分电路72包括第一和第二寄存器721和722以及加法器723，而时隙电场判定部分74包括比较器741。

加法器723具有输入端子，从逆扩频部分36接收输入数据。加法器723的另一个输入端子连接到第二寄存器722的输出端子。加法器723的输出端子连接到第二寄存器722的输入端子。加法器723把输入数据与保存在第二寄存器722中的保持数据相加。加法器723产生相加数据，提供给第二寄存器722。第二寄存器722的输出端子连接到第一寄存器721的输入端子。比较器741的第一输入端子连接到第一寄存器721的输出端子，而其第二输入端子连接到第二寄存器722的输出端子。比较器741的输出端子连接到控制电压保持部分76。

采用这种结构，通过把第二寄存器722和加法器723结合来累积前半三个时隙的输入电场数据。第二寄存器722和加法器723结合产生第一累积值，保存在第一寄存器721中。随后，通过把第二寄存器722与加法器723结合，累积后半三个时隙的输入电场数据。当这个累积结束时，第一寄存器721保存着前半三个时隙的第一累积值，而第二寄存器722保存着后半三个时隙的第二累积值。此后，比较器741把保存在第一寄存器721中的第一累积值与保存在第二寄存器722中的第二累积值加以比较。

翻至图12A至12D，假定一个时隙包括20个符号。此外，假定每一个符号包括8位。在这种情况下，如图12A所示，对与前半的三个时隙对应的从第一符号到第60符号的60个输入电场数据进行累积，并如图12B所示，把第一累积值保存在第一寄存器721中。此外，如图12C所示，对与后半的三个时隙对应的从第61个符号到第120符号的60个输入电场数据进行累积，并如图12D所示，把第二累积值保存在第二寄存器722中。

当该累积结束时，第一寄存器721保存着前半三个时隙的第一累积值(包括，例如16位)，而第二寄存器722保存着后半三个时隙的第二累积值(包括，例如16位)。此外，比较器741逐位比较保存在第一寄存器721的第一累积值和保存在第二寄存器722中的第二累积值。

另外，比较器741产生比较结果，提供给控制电压保持部分76。控制电压保持部分76响应该比较结果产生与提供给D／A转换部分78的比较结果对应的控制数据。D／A转换部分78把控制数据转换成第一至第三控制电压，用来控制天线转换电路62。

在上述方法中，电场强度的累积和大小的判定是由新装设在接收设备上的时隙电场积分电路72和时隙电场判定部分74进行的。这样的电场强度累积和这样的大小判定可以利用原来装设在CDMA接收设备中的功率合成部分的输出信号来进行。

现将参考图13描述CDMA接收设备。该CDMA接收设备包括A／D转换部分102、逆扩频部分(相关计算器)104、Rake合成器106、语音信号处理部分108、功率合成器110、延迟曲线部分112、搜索部分114、逆扩频码产生部分116和定时码产生部分118。

如图13所示，CDMA接收设备中的接收信号包括彼此正交的同相(I)和正交(Q)模拟信号。I模拟信号和Q模拟信号提供给A／D转换部分102。A／D转换部分102把I模拟信号和Q模拟信号转换成I数字信号和Q数字信号。在图中示出的实例中，I数字信号和Q数字信号各有8位长。I数字信号和Q数字信号提供给逆扩频部分104。逆扩频部分104包括多个相关器(未示出)。用先有技术已知的方法，逆扩频部分104对I数字信号和Q数字信号进行逆扩频。逆扩频部分104通过定时码产生部分118从逆扩频码产生部分116获得逆扩频码。在图中示出的实例中，逆扩频码包括(6×A)位的信号，其中A代表不小于2的正整数。逆扩频部分104产生具有(6×A)位长的逆扩频信号。逆扩频信号提供给Rake合成器106。Rake合成器106把逆扩频信号组合成合成信号，提供给语音信号处理部分108。语音信号处理部分108响应逆扩频信号产生或发出语音。

此外，经A／D转换部分102转换，I数字信号和Q数字信号提供给延迟曲线部分112。延迟曲线部分112在I和Q数字信号和扩频编码之间产生相关值数据。相关值数据提供给搜索部分114。搜索器114搜索相关值数据以检测峰值。该峰值提供给定时码产生部分118。定时码产生部分118响应峰值产生反映每一个时隙起始定时的定时码。

采用这种结构，功率合成器110接收由Rake合成器106提供的表示接收电场强度并且具有A位长度的数据。因为功率合成器110累积电场强度，所以没有必要在CDMA接收设备中重新装设时隙电场积分电路72和时隙电场判定部分74。

现将参见图14描述控制电压保持部分76和D／A转换部分78。如图14所示，如上所述，D／A转换部分78包括上述的第一至第三D／A转换段78-1，78-2和78-3。第一至第三D／A转换段78-1至78-3中的每一个都包括D／A转换器和包括电阻R和电容C的时间常数电路。另外，第一至第三D／A转换段78-1至78-3分别产生通过高频扼流圈91至93提供给第一至第三PIN二极管81至83(图5)的第一至第三控制电压。另外，时间常数电路包括电阻R和电容C，用来慢慢地改变提供给PIN二极管的控制电压。

此外，如图14所示，控制电压保持部分76包括与第一至第三D／A转换段78-1至78-3对应的第一至第三只读存储器(ROM)761，762和763以及用来分别向第一至第三ROM 761至763提供第一至第三地址的中央处理单元(CPU)765。第一至第三ROM 761至763首先存储分别提供给第一至第三D／A转换段78-1至78-3的第一至第三数据。第一至第三数据中的每一个都具有这样确定的数值，以便按以上述方式逐渐增大或减小衰减量。此外，所述数据值是考虑到相应PIN二极管的特定质量而确定的。结果，尽管每一个PIN二极管在特性上会有变化，但有可能以要求的特性阻抗(在这个实例中为50欧姆)逐渐改变衰减量。

翻到图15，假定如图15所示，对于6个时隙，衰减量是以两倍于时隙的周期进行控制的。这时，第一接收天线21的第一衰减量J1从20dB逐渐变化到0dB，而第二接收天线22的第二衰减量J2从0dB逐渐变化到20dB。在这种情况下，第一至第三ROM 761至763存储示于图16中的第一至第三数据。图16中示出第一至第三ROM 761至763的第一至第三输出点a，b和c处从时刻0∶00至时刻6∶00每一时刻的第一至第三控制电压。就是说，图16所示的数据首先存储在第一至第三ROM 761至763，而第一至第三衰减量是通过由示于图15中的CPU 765以第一至第三地址寻址指定而控制的。

在图14中，当CPU 765从时隙电场判定部分74的比较器741获得比较结果时，CPU 765把第一至第三地址提供给第一至第三ROM761至763，使得天线转换电路62从第一和第二接收天线21和22选择由该比较结果确定的一个。

上述接收设备实现了现将描述的数字式多路接收方法。具体地说，数字式多路接收方法包括逐渐改变与第一和第二接收天线对应的第一和第二衰减器的第一和第二衰减量的步骤、对输入电场强度进行累积的步骤和根据累积结果从第一和第二接收天线选择一个的步骤。

现参考图17描述数字式多路接收方法。首先，在步骤S101开始衰减量的变化。这时，第一和第二接收天线21和22中的接收电平中的一个在预定的时间间隔过程中逐渐增大，而第一和第二接收天线21和22中的接收电平中的另一个在预定的时间间隔过程中逐渐减小。步骤S101之后是步骤S102，在该步骤中对输入电场强度进行累积，而同时改变衰减量。

当在预定时间间隔的过程中累积结束时，步骤S102进到步骤S103，在此把前半的第一电场累积量SS1与后半的第二电场累积量SS2进行比较。当比较结果指出前半的第一电场累积量SS1大于后半的第二电场累积量SS2(步骤S104的是)时，步骤S104进到步骤S105，在此选择第一接收天线21。另一方面，当比较结果指出后半的第二电场累积量SS2大于前半的第一电场累积量SS1(步骤S104中的“否”)时，步骤S104进到步骤S106，在此选择第二接收天线22。

若频繁地进行接收电场强度的测量，则结果是用作接收设备电源的电池寿命缩短。因而，有必要以适当的频率进行测量。作为改变测量频率的一种方法，对变量变化的考虑如下。

假定当前测量结果之间的当前比较结果与前一个测量结果之间的前一个比较结果相同。这时，令测量时间间隔延长，以减小测量频率。例如，假定第一接收天线21的接收电场强度大的状态继续保持。在这种情况下，因为第一接收天线的接收电场强度会是大的，所以降低测量频率。

另外，假定接收设备被置于等待接收的状态，或者接收设备处于要接收的电波能够达到的圈或范围之外。这时，可以降低测量频率。假定用作为接收设备电源的电池的剩余电量不少于预定值。在这种情况下，可以降低测量频率。

此外，可以根据接收电场强度的数值提高或降低测量频率。例如，当接收电场强度小时，希望选择接收电场强度较大的接收天线。因而，提高测量频率。反之，假定接收电场强度大。这时，降低测量频率。这是因为无论选择哪一根接收天线，接收电场的强度都大。

可以根据接收设备的移动速度增减测量频率。这时，接收设备测量其移动速度。移动速度低时，降低测量频率，因为接收条件改变的可能性较小。反之，移动速度高时提高测量频率，因为接收条件改变的可能性较大。

当第一接收天线21的接收电场强度和第二接收天线22的接收电场强度之间的差值大于预定值时，测量时间间隔或被测量的时隙个数可以减小。

按照上述接收设备，获得以下优点。首先，在包括第一和第二CDMA接收部分41和42的传统的CDMA接收设备(图1)中，必须为每一个CDMA接收部分实现接收部分、A／D转换部分和逆扩频部分，因而便携式电话机等整个尺寸大。另外，因为传统的CDMA接收设备包括两个CDMA接收部分，所以它的电流消耗比只有一个CDMA接收部分的接收设备大一倍。反之，按照本发明的CDMA接收设备(图4)只包括一个CDMA接收部分41。因而，有可能克服上述缺点。

其次，按照本发明的CDMA接收设备包括天线转换电路62，如图5中所示，它包括一些小的部件，因而安装空间小。因而，有可能用接近于示于图2的TDMA接收设备中的转换第一接收天线21和第二接收天线22用的转换继电器53的结构实现天线分集接收。具体地说，按照本发明的CDMA接收设备容易用于移动通信设备中。

第三，在进行连续接收的CDMA接收中，按照本发明的CDMA接收设备连续地改变关于天线输入电场的衰减量，并对第一和第二接收天线21和22中的接收电场进行累积。因而，在转换接收天线21和22时不会出现接收数据方面的差错。

第四，第一和第二接收天线21和22以及CDMA接收部分41是通过利用三个PIN二极管81至83的T型衰减器连接的，因此，可以实现具有约50欧姆恒定阻抗的电路。结果，按照本发明的CDMA接收设备具有第一和第二接收天线21和22之间互阻抗干扰小的优点。因而，若进行天线转换的判定，则天线阻抗干扰小，而且有可能令人满意地连接天线。

第五，有可能实现稳定的天线阻抗，因为控制电压保持电路76能够在考虑到每一个接收设备电路元件的特别的特性的情况下调整天线阻抗。

尽管到目前为止已经结合几个实施例描述了本发明，但本专业的技术人员很容易以不同的其他形式实施本发明。

Claims (24)

1．一种数字式多路接收设备，它包括：

第一和第二接收天线；

接收电平控制装置，它连接到所述第一和所述第二接收天线，用来在预定的时间间隔过程中逐渐增大所述第一和所述第二接收天线的各接收电平中的一个，并在预定的时间间隔过程中逐渐减小所述接收电平中的另一个；

测量装置，用来在预定的时间间隔过程中测量接收电场强度以产生测量结果；和

选择装置，用来响应所述测量结果从所述第一和所述第二接收天线中选择一个。

2．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于所述接收电平控制装置包括：

第一衰减装置，用来衰减所述第一接收天线中的接收电平；和

第二衰减装置，用来衰减所述第二接收天线中的接收电平，

所述接收电平控制装置逐渐减小所述第一衰减装置中的衰减量，而同时增大所述第二衰减装置中的衰减量。

3．权利要求2所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：所述第一和所述第二衰减装置包括T型衰减器，后者包括具有随着加于其上的第一至第三控制电压而变化的第一至第三衰减量的第一至第三可变衰减元件。

4．权利要求3所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：所述第一至所述第三可变衰减元件包括其阳极加有所述第一至所述第三控制电压的第一至第三PIN二极管。

5．权利要求3所要求的数字式多路接收设备，其特征在于还包括：

第一至第三存储器，用来存储所述第一至所述第三控制电压的数据；和

第一至第三数模转换器，它们分别用来把从所述第一至所述第三存储器读出的数据转换成第一至第三模拟信号，所述第一至所述第三模拟信号分别提供给所述第一至所述第三可变衰减元件作为所述第一至第三控制电压。

6．权利要求5所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：所述第一至所述第三可变衰减元件包括其阳极加有所述第一至所述第三控制电压的第一至第三PIN二极管。

7．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：所述测量装置测量所述预定时间间隔前半中的接收电场强度的第一累积量和所述预定时间间隔后半中的接收电场强度的第二累积量，

所述选择装置按照所述第一和所述第二累积量从所述第一和所述第二接收天线选择一个。

8．权利要求7所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：在当前比较结果与前一个比较结果相同时，所述测量装置降低测量频率。

9．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：当所述数字式多路接收设备被设置于等待接收状态时，所述测量装置降低测量频率。

10．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：当所述数字式多路接收设备处于待接收的电波达不到的区域时，所述测量装置降低测量频率。

11．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：按照所述数字式多路接收设备的移动速度，所述测量装置增减测量频率。

12．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：当用作所述数字式多路接收设备的电源的电池具有不超过预定值的剩余电量时，所述测量装置降低测量频率。

13．权利要求1所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：所述测量装置按照接收电场强度的数值增减测量频率。

14．权利要求7所要求的数字式多路接收设备，其特征在于：当所述第一和所述第二累积量之间的差值大于预定值时，所述测量装置缩短所述预定的时间间隔。

15．一种包括第一和第二接收天线的数字式多路接收设备中的接收方法，所述方法包括：

接收电平控制步骤：在预定的时间间隔过程中逐渐增大所述第一和所述第二接收天线的各接收电平中的一个并在预定的时间间隔过程中逐渐减小所述接收电平中的另一个；

测量步骤：在预定的时间间隔过程中测量接收电场强度，以便产生测量结果；和

选择步骤：响应所述测量结果从所述第一和所述第二接收天线中选择一个。

16．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述接收电平控制步骤使用第一和第二衰减器，用来衰减所述第一和所述第二接收天线中的接收电平，以便逐渐减小所述第一衰减器中的第一衰减量，并逐渐增大所述第二衰减器中的第二衰减量。

17．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤测量所述预定时间间隔前半中的接收电场强度的第一累积量，和所述预定时间间隔后半中的接收电场强度的第二累积量，

所述选择步骤按照所述第一和所述第二累积量之间的比较结果从所述第一和所述第二接收天线中选择一个。

18．权利要求17所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤在当前比较结果与前一个比较结果相同时降低测量频率。

19．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤在所述数字式多路接收设备被设置于等待接收状态时降低测量频率。

20．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤在所述数字式多路接收设备处于待接收的电波达不到的区域时降低测量频率。

21．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤按照所述数字式多路接收设备的移动速度增减测量频率。

22．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤在用作所述数字式多路接收设备的电源的电池具有不超过预定值的剩余电量时降低测量频率。

23．权利要求15所要求的方法，其特征在于：所述测量步骤按照接收电场强度的数值增减测量频率。

24．权利要求17所要求的方法，其特征在于：当所述第一和所述第二累积量之间的差值大于预定值时所述测量步骤缩短所述预定的时间间隔。

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