CN1567777B - 码分多址通信系统的信号解调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码分多址通信系统的信号解调装置，使得能够估计出较高精度的衰落因子，同时节省ASIC资源。这种码分多址通信系统的信号解调装置包含：连续导频产生模块，用于根据输入的DPCCH解扩信号以及导频发射信号，产生DPCCH非导频段发射估计值，并将所述DPCCH非导频段发射估计值与所述DPCCH导频发射信号合并，产生连续导频；平均衰落因子产生模块，用于通过输入的所述连续导频以及DPCCH解扩信号，产生DPCCH各个码元的平均衰落因子；解调信号产生模块，用于通过输入的所述DPCCH各个码元的平均衰落因子，以及对应时刻的DPDCH解扩信号和DPCCH解扩信号，产生DPCCH和DPDCH解调信号。

Description

码分多址通信系统的信号解调装置

技术领域

本发明涉及通信系统中的信号解调装置，特别涉及码分多址通信系统中的信号解调装置。 

背景技术

在宽带码分多址通信系统(Wideband Code-Division Multiple Access，简称″WCDMA″)中，诸如手机之类的移动终端向基站系统发出信号，该信号从发出到被基站系统接收的过程中，会发生很大的能量衰减以及相位偏移。因此，基站系统中的专用信道解调芯片需要对接收到的信号解扩以及衰落纠偏，从而提高信号的有效功率。 

另一方面，当基站系统向移动终端发射信号时，也遇到同样的问题。 

目前常用的信号解调装置包含有两个相互连接的模块，它们分别是专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，简称“DPCCH”)非导频衰落因子产生模块，和DPCCH与专用物理数据信道(Dedicated PhysicalData Channel，简称“DPDCH”)解调信号产生模块。其具体工作过程如下： 

1.通过DPCCH解扩信号与导频发射信号的共轭相乘，产生DPCCH导频段衰落因子； 

2.通过对上述DPCCH导频段衰落因子累加平均，产生DPCCH信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子； 

3.通过上述导频头尾平均衰落因子以及多径有效信息，插值估算出DPCCH非导频衰落因子，并且将DPCCH导频段衰弱因子和DPCCH非导频段衰落因子合并形成DPCCH各个码元的衰落因子； 

4.通过得到的DPCCH各个码元的衰落因子进行线性插值，估计出DPDCH各个码元的衰落因子； 

5.对DPCCH各个码元的衰落因子和DPDCH各个码元的衰落因子取共轭，然后分别与对应时刻的DPCCH解扩信号、DPDCH解扩信号相乘，得到DPCCH和DPDCH衰落纠偏后的信号； 

6.然后分别对DPCCH和DPDCH衰落纠偏后的信号进行RAKE合并，输出最终的DPCCH和DPDCH解调信号。 

其中第1到第3步骤在DPCCH非导频衰落因子产生模块中完成，第4到第6步骤在DPCCH与DPDCH解调信号产生模块中完成。 

在实际应用中，上述方案存在以下问题，即衰落因子估计精度不够高；整个衰落纠偏装置设计较为复杂，很耗费专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称“ASIC”)设计资源。 

造成这种情况的一个主要原因在于，在上述现有技术中，对DPCCH只进行简单的衰落估计，从而影响了精度；同时，也没有充分利用DPCCH和DPDCH在解码处理上的一致之处，以简化整个衰落纠偏装置。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种码分多址通信系统的信号解调装置，使得能够估计出较高精度的衰落因子，同时节省ASIC资源。 

为了解决上述技术问题，本方明所提供的码分多址通信系统的信号解调装置，包含： 

连续导频产生模块，用于根据输入的DPCCH解扩信号以及DPCCH导频发射信号，产生DPCCH非导频段发射估计值，并将所述DPCCH非导频段发射估计值与所述DPCCH导频发射信号合并，产生连续导频； 

平均衰落因子产生模块，用于通过输入的所述连续导频以及DPCCH解  扩信号，产生DPCCH各个码元的平均衰落因子； 

解调信号产生模块，用于通过输入的所述DPCCH各个码元的平均衰落因子，以及对应时刻的DPDCH解扩信号和DPCCH解扩信号，产生DPCCH解调信号和DPDCH解调信号。 

另外，所述连续导频产生模块还包含： 

导频衰落估计子模块，用于通过对输入的DPCCH解扩信号与导频发射信号的共轭相乘，产生DPCCH导频段衰落因子，并输出给累加平均子模块； 

累加平均子模块，对所述DPCCH导频段衰落因子累加平均，产生DPCCH信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子，并输出给线性插值子模块； 

线性插值子模块，通过所述DPCCH信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子，以及多径有效信息，进行插值估计，产生DPCCH非导频衰落因子，并输出给衰落纠偏子模块； 

衰落纠偏子模块，用于对所述DPCCH非导频衰落因子取共轭，并与对应时刻的DPCCH解扩信号相乘，产生DPCCH非导频段衰落纠偏信号，并输出给RAKE合并子模块； 

RAKE合并子模块，用于对所述DPCCH非导频段衰落纠偏信号进行RAKE合并，并输出给硬判处理子模块； 

硬判处理子模块，用于对经过RAKE合并的DPCCH非导频段衰落纠偏信号做硬判处理，产生DPCCH非导频段发射估计值； 

导频合并子模块，用于对所述DPCCH非导频段发射估计值与输入的导频发射信号合并，产生连续导频。 

另外，所述平均衰落因子产生模块还包含： 

衰落估计子模块，用于对所述连续导频取共轭，并与对应时刻的DPCCH  解扩信号相乘，产生DPCCH各个码元的衰落因子，并输出给平滑滤波子模块； 

平滑滤波子模块，用于对所述各个码元的衰落因子平滑去噪声，产生DPCCH各个码元的平均衰落因子。 

另外，所述解调信号产生模块还包含： 

线性插值子模块，用于对所述DPCCH各个码元的平均衰落因子进行线性插值估计，产生DPDCH各个码元的衰落因子，并输出给衰落纠偏子模块； 

衰落纠偏子模块，对所述DPCCH各个码元的平均衰落因子和DPDCH各个码元的衰落因子取共轭，然后分别与对应时刻的DPCCH解扩信号、DPDCH解扩信号相乘，产生DPCCH衰落纠偏信号和DPDCH衰落纠偏信号，并输出给RAKE合并子模块； 

RAKE合并子模块，用于对所述DPCCH衰落纠偏信号和DPDCH衰落纠偏信号进行RAKE合并，产生DPCCH解调信号和DPDCH解调信号。 

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，将DPCCH间断导频转化为″连续″导频对DPCCH进行反馈估计，并在反馈估计中采用了平滑滤波的方法，从而使DPCCH衰落估计更精确，同时由于DPDCH衰落是由DPCCH衰落线性插值估计出来的，所以也相当于提高了DPDCH衰落估计的精度，最终提高了DPCCH、DPDCH衰落纠偏的精度；另外，利用DPCCH、DPDCH估计的一致性，对其衰落纠偏处理采用了同一结构，有效节省了ASIC资源，简化了设计。 

附图说明

图1是本发明的码分多址通信系统的信号解调装置示意图； 

图2是本发明的一个实施例的码分多址通信系统的信号解调装置示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步地详细描述。 

如图1所示，根据上文阐述的本发明原理，码分多址系统的信号从移动终端发射到基站以后，首先进行解扩，生成DPCCH解扩信号和DPDCH解扩信号，其中所述DPCCH解扩信号又分为两类，属于导频段的和属于非导频段的。导频段中的信号是一些预先定义好的信号，非导频段中的信号是一些控制信号。本发明提出的这种码分多址通信系统的信号解调装置1进行解调工作时，首先由连续导频产生模块100根据输入的DPCCH解扩信号以及导频发射信号，产生DPCCH非导频段发射估计值，并将所述DPCCH非导频段发射估计值与所述DPCCH导频发射信号合并，产生连续导频，输出给与其相连的平均衰落因子产生模块200。平均衰落因子产生模块200通过所述连续导频，产生DPCCH各个码元的平均衰落因子，并输出给与其相连的解调信号产生模块300，该模块通过所述DPCCH各个码元的平均衰落因子，以及对应时刻的DPDCH解扩信号和DPCCH解扩信号，产生DPCCH和DPDCH解调信号。 

下面结合图2，详细描述本发明的一个实施例。 

如图2所示，在本实施例的信号解调装置1中，DPCCH解扩信号和DPCCH导频发射信号输入到衰落估计子模块101。所谓发射信号是指移动终端发射时的实际信号，导频段的发射信号就是指预先定义好的信号。在导频衰落估计子模块101中将DPCCH导频发射信号取共轭，并与DPCCH解扩信号相乘，输出DPCCH导频段衰落因子到累加平均子模块102。 

累加平均子模块102对所述DPCCH导频段衰落因子进行累加平均，求出DPCCH信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子，输出到线性插值子模块103。 

线性插值子模块103用所述导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子以及此前已经设置在该模块内的多径有效信息，通过线性插值估计出DPCCH非导频段衰落因子，输出到衰落纠偏子模块104。 

在衰落纠偏子模块104中，对上述DPCCH非导频段衰落因子取共轭，并与对应时刻的DPCCH解扩信号中属于非导频段的解扩信号相乘，得到DPCCH非导频段衰落纠偏信号，输出到RAKE合并子模块105。 

在RAKE合并子模块105中，将所述DPCCH非导频段衰落纠偏信号进行RAKE合并，得到DPCCH非导频段RAKE合并信号，并输出到硬判处理子模块106。其中，所谓RAKE合并是指将不同路径的信号按时间对齐以后进行叠加，以增强信号抑制噪声。 

在硬判处理子模块106中，对DPCCH非导频段RAKE合并信号进行硬判处理，即设定一个阈值，超过该阈值为1，小于等于该信号为0。经过硬判处理以后的信号是一串非零即一的数字信号，这就是对DPCCH非导频段发射估计值。 

将来自硬判处理子模块106的DPCCH非导频段发射估计值和DPCCH导频发射信号在导频合并子模块107中合并，形成连续导频输入到衰落估计子模块201。 

在衰落估计子模块201中对所述连续导频取共轭，并与DPCCH解扩信号相乘，得到DPCCH解扩信号各个码元(包括导频段和非导频段)的衰落因子，并输入到平滑滤波子模块202。 

在平滑滤波子模块202中对DPCCH解扩信号各个码元的衰落因子进行平滑处理以去除噪声，得到DPCCH各个码元的平均衰落因子。 

将所述DPCCH各个码元的平均衰落因子在线性插值子模块301中进行线性插值，得到DPDCH各个码元的衰落因子。DPCCH各个码元的平均衰落因子和DPDCH各个码元的衰落因子均输入到衰落纠偏子模块302。 

在衰落纠偏子模块302中，将DPCCH各个码元的平均衰落因子的共轭和对应时刻的DPCCH解扩信号相乘得到DPCCH衰落纠偏信号，将DPDCH各个码元的衰落因子的共轭和对应时刻的DPDCH解扩信号相乘得到DPDCH衰落纠偏信号。在现有技术中，DPCCH解扩信号和DPDCH解扩信号一般在两个各自独立的衰落纠偏模块中进行衰落纠偏。虽然DPCCH解扩信号和DPDCH解扩信号的信息量有很大的差别，但是它们进行衰落纠偏的算法是一致的，而且DPDCH各个码元的衰落因子是DPCCH各个码元的平均衰落因子线性插值而成，因此本发明中将两路信号在放在一个模块中进行处理。 

所述DPCCH衰落纠偏信号和DPDCH衰落纠偏信号在RAKE合并子模块303中进行RAKE合并，最终输出DPCCH解调信号和DPDCH解调信号。 

在上述实施例的基础上回过头来更容易理解和实现本发明，如图1所示，在连续导频产生模块100中先根据DPCCH解扩信号和预先知道的DPCCH导频发射信号，估计出DPCCH非导频段发射值，将DPCCH导频发射信号和DPCCH非导频段发射估计值合并以后得到连续导频；此后，在平均衰落因子产生模块200中，把连续导频(视为发射值)取共轭，和对应时刻的DPCCH解扩信号(实际接收值)相乘，得到DPCCH各个码元(包括导频段和非导频段)的衰落因子，然后再进行平滑滤波，使得所述DPCCH各个码元的衰落因子更为精确。使用平滑滤波后的DPCCH各个码元的平均衰落因子在解调信号产生模块300中进行解调可以得到更为精确的DPCCH解调信号和DPDCH解调信号。 

需要说明的是，在本说明书中以信号从移动终端发射到基站为例，实际上信号从基站发射到移动终端同样适用。 

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种  各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。 

Claims (1)

1.一种码分多址通信系统的信号解调装置，其特征在于包含：

连续导频产生模块，用于根据输入的专用物理控制信道解扩信号以及专用物理控制信道导频发射信号，产生专用物理控制信道非导频段发射估计值，并将所述专用物理控制信道非导频段发射估计值与所述专用物理控制信道导频发射信号合并，产生连续导频；

平均衰落因子产生模块，用于通过输入的所述连续导频以及专用物理控制信道解扩信号，产生专用物理控制信道各个码元的平均衰落因子；

解调信号产生模块，用于通过输入的所述专用物理控制信道各个码元的平均衰落因子，以及对应时刻的专用物理数据信道解扩信号和专用物理控制信道解扩信号，产生专用物理控制信道解调信号和专用物理数据信道解调信号，

其中，所述连续导频产生模块还包含：

导频衰落估计子模块，用于通过对输入的专用物理控制信道解扩信号与导频发射信号的共轭相乘，产生专用物理控制信道导频段衰落因子，并输出给累加平均子模块；

累加平均子模块，对所述专用物理控制信道导频段衰落因子累加平均，产生专用物理控制信道信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子，并输出给第一线性插值子模块；

所述第一线性插值子模块，通过所述专用物理控制信道信号导频头平均衰落因子和导频尾平均衰落因子，以及多径有效信息，进行插值估计，产生专用物理控制信道非导频衰落因子，并输出给第一衰落纠偏子模块；

所述第一衰落纠偏子 模块，用于对所述专用物理控制信道非导频衰落因子取共轭，并与对应时刻的专用物理控制信道解扩信号相乘，产生专用物理 控制信道非导频段衰落纠偏信号，并输出给第一RAKE合并子模块；

所述第一RAKE合并子模块，用于对所述专用物理控制信道非导频段衰落纠偏信号进行RAKE合并，并输出给硬判处理子模块；

硬判处理子模块，用于对经过RAKE合并的专用物理控制信道非导频段衰落纠偏信号做硬判处理，产生专用物理控制信道非导频段发射估计值；

导频合并子模块，用于对所述专用物理控制信道非导频段发射估计值与输入的导频发射信号合并，产生连续导频；

所述平均衰落因子产生模块包含：

衰落估计子模块，用于对所述连续导频取共轭，并与对应时刻的专用物理控制信道解扩信号相乘，产生专用物理控制信道各个码元的衰落因子，并输出给平滑滤波子模块；

平滑滤波子模块，用于对所述各个码元的衰落因子平滑去噪声，产生专用物理控制信道各个码元的平均衰落因子；

所述解调信号产生模块包含：

第二线性插值子模块，用于对所述专用物理控制信道各个码元的平均衰落因子进行线性插值估计，产生专用物理数据信道各个码元衰落因子，并输出给第二衰落纠偏子模块；

所述第二衰落纠偏子模块，对所述专用物理控制信道各个码元的平均衰落因子和专用物理数据信道各个码元的衰落因子取共轭，然后分别与对应时刻的专用物理控制信道解扩信号、专用物理数据信道解扩信号相乘，产生专用物理控制信道衰落纠偏信号和专用物理数据信道衰落纠偏信号，并输出给第二RAKE合并子模块；

所述第二RAKE合并子模块，用于对所述专用物理控制信道衰落纠偏信号和专用物理数据信道衰落纠偏信号进行RAKE合并，产生专用物理控制 信道解调信号和专用物理数据信道解调信号。