DE112008003651B4

DE112008003651B4 - Codewandlervorrichtung, Empfänger und Codeumwandlungsverfahren

Info

Publication number: DE112008003651B4
Application number: DE112008003651.9T
Authority: DE
Inventors: Takafumi Nagano; Takashi Iwamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: DE112008003651T5; WO2009096005A1; JPWO2009096005A1; US20100290505A1; CN101933241B; US8488649B2; CN101933241A; JP4818437B2

Abstract

Codewandlervorrichtung, die folgendes aufweist: – eine Signaleingabeeinheit (101), die für die Eingabe eines ersten Signals konfiguriert ist, das in einem vorbestimmen Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind; – eine Symbolsequenz-Speichereinheit (102), die zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen konfiguriert ist, die durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n4d Arten von Sequenzmustern gebildet ist, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt; – eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103), die dafür konfiguriert ist, aus den Sequenzmustern ein Sequenzmuster zu spezifizieren, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, und zwar jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x1 x2...xm enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz; – eine Signalerzeugungseinheit (104), die dafür konfiguriert ist, ein Mustersignal für jedes Sequenzmuster zu erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) für jeweilige. aufeinander folgende 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und ...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Codewandlervorrichtung, einen Empfänger und ein Codeumwandlungsverfahren.
Stand der Technik
Eine effektive Verwendung der Entspreiztechnik zum Schätzen der Ankunftszeit oder der Richtung eines Spreizspektrumsignals kann in einer Erhöhung der Anzahl von Abtastungen resultieren und zu einer Erhöhung des Rechenaufwands führen. Ein Beispiel ist eine Mehrwegeschätzung bei einem GPS-(Global Positioning System)Signal. Die US-Patentveröffentlichung Nr. 2004/0208236 offenbart z. B. eine Mehrwegeschätzung, die auf eine Reduzierung der Anzahl von Abtastungen durch Extrahieren und Analysieren der Wellenform eines Bereichs einer Spreizsequenz (d. h. eines Codes) gerichtet ist, in dem sich ein Symbol in ein invertiertes Symbol ändert (wobei dies im folgenden als ”Symbolinvertierungsbereich” bezeichnet wird), wie z. B. Vision Correlator (eingetragene Marke).
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik wird die Wellenform eines Symbolinvertierungsbereichs einer Spreizsequenz in einem empfangenen Codemodulationssignal extrahiert, und es wird eine gemittelte Wellenform analysiert. Ein Problem besteht darin, daß eine extrahierte Wellenform aufgrund einer Codeverzögerung die Wellenform eines anderen Signals an jedem Ende beinhalten kann und dadurch die Genauigkeit der Schätzung vermindert wird. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Symbole der extrahierten Wellenform an den beiden Enden unterschiedlich sind und daher die extrahierte Wellenform nicht als eine periodische kontinuierliche Funktion behandelt werden kann, so daß die Analyse schwierig wird. Noch ein weiteres Problem besteht darin, daß beim Stand der Technik ausschließlich der Symbolinvertierungsbereich verwendet wird und kein Bereich von aufeinander folgenden identischen Symbolen verwendet wird und daher die Ansprechempfindlichkeit (d. h. die Genauigkeit) reduziert wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Ankunftszeit oder die Richtung eines empfangenen Codemodulationssignals bei geringerem Rechenaufwand genau zu schätzen. Dieses Ziel läßt sich Erreichen durch Umwandeln eines empfangenen Codemodulationssignals in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Abtastungen durch Verwenden einer Symbolsequenz, die durch Verketten von Sequenzmustern generiert wird, die Teile eine Spreizsequenz darstellen, während die Sequenzmuster beispielsweise in Überlappung miteinander gebracht werden.
Mittel zum Lösen der Probleme
Eine Codewandlervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann folgendes aufweisen:
eine Signaleingabeeinheit, die für die Eingabe eines ersten Signals konfiguriert ist, das in einem vorbestimmen Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind;
eine Symbolsequenz-Speichereinheit, die zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen konfiguriert ist, die durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern gebildet ist, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt;
eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit, die dafür konfiguriert ist, aus den Sequenzmustern ein Sequenzmuster zu spezifizieren, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, und zwar jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz;
eine Signalerzeugungseinheit, die dafür konfiguriert ist, ein Mustersignal für jedes Sequenzmuster zu erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit für jeweilige aufeinander folgende 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und
eine Signalumwandlungseinheit, die zum Erzeugen eines zweiten Signals konfiguriert ist, indem die jeweiligen Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Die Symbolsequenz-Speichereinheit kann die Sequenzmuster p_i = b_i,1 b_i,2...b_i,4d, wobei i = 1, 2, ..., n^4d beträgt, derart vorgeben, daß b_k,2d+1 b_k,2d+2...b_k,4d = b_k+1,1 b_k+1,2...b_k+1,2d ist, wobei k = 1, 2, ..., n^4d – 1 beträgt, und
und kann die umgewandelte Sequenz von Symolen
speichern, die durch Verketten der 2d-Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i in einer ansteigenden Reihenfolge von i gebildet ist.
In die Signaleingabeeinheit kann das erste Signal eingegeben werden, das in dem vorbestimmten Abtastzyklus von dem Modulationssignal abgetastet wird, das mit der Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in dem Satz A = {–1, 1} besteht, wobei n = 2 beträgt.
Die Symbolsequenz-Speichereinheit kann die Sequenzmuster vorgeben, bei denen es sich um die permutierten Sequenzmuster p_i = b_i,1 b_i,2 b_i,3 b_i,4 handelt, wobei b_i,1 = 1, i = 1, 2, ..., 8, und d = 1 betragen, so daß b_k,3 b_k,4 = b_k+1,1 b_k+1,2 ist, wobei k = 1, 2, ..., 7 ist und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 beträgt, wobei eine Invertierung (d. h. ein Austausch durch p_i = –b_i,1 –b_i,2 –b_i,3 –b_i,4) zulässig ist, und kann die umgewandelte Sequenz von Symbolen c₁ c₂...c₁₆ = b_1,2 b_1,3 b_2,2 b_2,3...b_8,2 b_8,3 speichern, die man durch Verketten von zwei aufeinander folgenden Symbolen im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i in der aufsteigenden Reihenfolge von i erhält.
Die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit kann unter den Sequenzmustern p_i jedes Sequenzmuster spezifizieren, das entweder mit der partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den zwei Symbolen, dem einen den beiden Symbolen unmittelbar vorausgehenden Symbol und dem anderen den beiden Symbolen unmittelbar nachfolgenden Symbol besteht, oder mit einer invertierten Sequenz von Symbolen übereinstimmt, die durch Invertieren der Symbole der partiellen Sequenz gebildet ist, und zwar für die jeweiligen zwei aufeinander folgenden Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind.
Die Signalerzeugungseinheit kann das Mustersignal für jedes Sequenzmuster erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit für alle zwei aufeinander folgenden Symbole spezifiziert wird, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, indem das partielle Signal invertiert wird, bei dem es sich um den Bereich handelt, dem die beiden Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden, wenn ein entsprechendes Sequenzmuster von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit als Sequenzmuster spezifiziert wird, das mit der invertierten Sequenz übereinstimmt, und indem das partielle Signal addiert wird.
Die Signalerzeugungseinheit kann eine im wesentlichen gleiche Anzahl von partiellen Signalen für jedes Sequenzmuster addieren.
Die Signaleingabeeinheit kann das erste Signal in eine Codeumwandlungstabelle eingeben, in der die Symbolsequenz-Speichereinheit und die Symbol sequenz- Spezifiziereinheit implementiert sind.
Die Codeumwandlungstabelle kann das von der Signalerzeugungseinheit zu addierende partielle Signal für jedes Sequenzmuster auf der Basis des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen, ersten Signals ausgeben.
Die Signalerzeugungseinheit kann das Mustersignal für jedes Sequenzmuster durch Addieren des von der Codeumwandlungstabelle ausgegebenen partiellen Signals erzeugen.
Ein Empfänger gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann folgendes aufweisen:
eine Signalempfangseinheit, die zum Empfangen eines Modulationssignals konfiguriert ist, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elemente gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind;
eine Basisbandsignal-Erfassungseinheit, die zum Erzeugen eines ersten Signals eines Basisbandsignals, das von dem von der Signalempfangseinheit empfangenen Modulationssignal in einem vorbestimmten Abtastzyklus abgetastet wird, als digitales Signal konfiguriert ist;
eine Signaleingabeeinheit, die für die Eingabe des von der Basisbandsignal-Erfassungseinheit erzeugten ersten Signals konfiguriert ist;
eine Symbolsequenz-Speichereinheit, die zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen konfiguriert ist, die man erhält durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt;
eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit, die dafür konfiguriert ist, aus den Sequenzmustern ein Sequenzmuster zu spezifizieren, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, und zwar jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz;
eine Signalerzeugungseinheit, die dafür konfiguriert ist, ein Mustersignal für jedes Sequenzmuster zu erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit für alle aufeinander folgenden 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und
eine Signalumwandlungseinheit, die zum Erzeugen eines zweiten Signals konfiguriert ist, indem die jeweiligen Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Die Basisbandsignal-Erfassungseinheit kann eine Startposition der Eingangs-Symbolsequenz durch Berechnen einer Korrelation zwischen dem ersten Signal und einer von der Spreizsequenz in dem vorbestimmten Abtastzyklus abgetasteten Symbolsequenz ermitteln.
Die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit kann jedes Sequenzmuster für die jeweiligen aufeinander folgenden 2d-Symbole an der von der Basisband-Erfassungseinheit berechneten Startposition und dieser unmittelbar folgend spezifizieren.
Die Basisbandsignal-Erfassungseinheit kann den vorbestimmten Abtastzyklus derart vorgeben oder umwandeln, daß es sich bei einer Abtastfrequenz um ein ganzzahliges Vielfaches einer Codefrequenz der Spreizsequenz handelt.
Der Empfänger kann ferner eine Signalschätzeinheit aufweisen, die dafür konfiguriert ist, mindestens einen Parameter von der Amplitude, der Phase und der Verzögerung des von der Signalumwandlungseinheit erzeugten zweiten Signals als Amplitude, Phase bzw. Verzögerung des von der Signaleingabeeinheit eingegeben ersten Signals zu berechnen.
Die Signaleingabeeinheit kann das erste Signal eingeben, das eine oder mehrere Mehrwegewellen enthält.
Die Signalschätzeinheit kann eine Mehrwegeschätzung in dem ersten Signal durch Berechnen von mindestens einem Parameter von der Amplitude, der Phase und der Verzögerung des von der Signalumwandlungseinheit erzeugten zweiten Signals vornehmen.
Ein Codeumwandlungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann folgende Schritte beinhalten:
durch einen Prozessor erfolgendes Eingeben eines ersten Signals, das in einem vorbestimmten Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert wird, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen besteht, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2, und m, d und n ganze Zahlen sind;
in einem Speicher erfolgendes Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen, die man erhält durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt;
durch den Prozessor erfolgendes Spezifizieren eines Sequenzmusters, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, aus den Sequenzmustern jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz;
durch den Prozessor erfolgendes Erzeugen eines Mustersignals durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des ersten Signals zugeordnet werden, für jedes Sequenzmuster, das für die jeweiligen 2d-Symbole spezifiziert wird, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind; und
durch den Prozessor erfolgendes Erzeugen eines zweiten Signals, indem die jeweiligen Mustersignale, die für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in dem Speicher gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Wirkungsweise der Erfindung
Eine Codewandlervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Ankunftszeit oder Richtung eines empfangenen Codemodulationssignals bei geringerem Rechenaufwand genau schätzen, indem sie folgendes aufweist:
eine Signaleingabeeinheit für die Eingabe eines ersten Signals, das in einem vorbestimmen Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind;
eine Symbolsequenz-Speichereinheit zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen, die durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern gebildet ist, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt;
eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit zum Spezifizieren eines Sequenzmusters, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, aus den Sequenzmustern jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz;
eine Signal erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Mustersignals für jedes Sequenzmuster, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit für die jeweiligen aufeinander folgenden 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und
eine Signalumwandlungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Signals, indem die jeweiligen Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration einer Codewandlervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Codewandlervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 ein Pseudoprogramm zur Erläuterung eines exemplarischen Algorithmus für die Permutation von Sequenzmustern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration eines Empfängers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Beispiel einer Hardware-Konfiguration des Empfängers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Arbeitsweise des Empfängers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
7 eine Darstellung eines exemplarischen Umwandlungsvorgangs von einem ersten Signal in ein zweites Signal gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration einer Codewandlervorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 2 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Arbeitsweise der Codewandlervorrichtung 100 (d. h. ein Codeumwandlungsverfahren).
Wie unter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, besitzt die Codewandlervorrichtung 100 eine Signaleingabeeinheit 101, eine Symbolsequenz-Speichereinheit 102, eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103, eine Signalerzeugungseinheit 104 und eine Signalumwandlungseinheit 105. Wie unter Bezugnahme auf 2 ersichtlich, führt die Codewandlervorrichtung 100 unter Verwendung der in 1 dargestellten Einheiten einen Codeumwandlungsvorgang aus, der die Schritte S101 bis S104 beinhaltet.
Der Codeumwandlungsvorgang des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet eine Symbolsequenz x₁ x₂...x_m, die ausgedrückt wird durch eine Permutation von m Elementen in einem Satz A mit vorbestimmten n Arten von Symbolen, wobei m, d und n ganze Zahlen sind, die m ≥ 4d, d ≥ 1 und n ≥ 2 erfüllen. Eine Symbolsequenz, bestehend aus aufeinander folgenden 4d-Symbolen in einer beliebigen Position in der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m kann durch n^4d Arten von Sequenzmustern p_i = b_i,1 b_i,2...b_i,4d(i = 1, 2, ..., n^4d) ausgedrückt werden. Die Sequenzmuster p_i werden permutiert und derart definiert, daß
b_k,2d+1 b_k,2d+2...b_k,4d = b_k+1,1 b_k+1,2...b_k+1,2d ist, wobei k = 1, 2, ..., n^4d – 1 beträgt, und
3 zeigt ein Beispiel eines Algorithmus für die Permutation der Sequenzmuster p_i. Dieses Beispiel zeigt ein Pseudoprogramm, das einen Prozeß zum Ausdruck bringt, in dem die Sequenzmuster p_i unter Verwendung von n^2d Arten von Symbolsequenzen q₁ q₂...q_s permutiert werden, wobei s = n^2d beträgt und die Symbolsequenzen jeweils aus 2d-Symbolen gebildet sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß ”·” in dem Pseudoprogramm die Verkettung der Symbolsequenzen darstellt.
Es gibt 16 Arten von vorpermutierten Sequenzmustern p_i, q₁ q₁, q₁ q₂, q₁ q₃, q₁ q₄, q₂ q₁, q₂ q₂, q₂ q₃, q₂ q₄, q₃ q₁, q₃ q₂, q₃ q₃, q₃ q₄, q₄ q₁, q₄ q₂, q₄ q₃ und q₄ q₄, wenn s = 4 beträgt. In diesem Fall gibt der in 3 gezeigte Permutationsalgorithmus die folgenden Sequenzmuster vor:

(1) p₁ = q₁·q₁;
(2) p₂ = q₁·q₂, p₃ = q₂·q₁;
(3) p₄ = q₁·q₃, p₅ = q₃·q₁;
(4) p₆ = q₁·q₄, was unmittelbar gefolgt ist von p₇ = q₄·q₂ und nicht von q₄·q₁;
(5) p₈ = q₂ ·q₂;
(6) p₉ = q₂·q₃, p₁₀ = q₃·q₂;
(7) p₁₁ = q₂·q₄, was unmittelbar gefolgt ist von p₁₂ = q₄·q₃ und nicht von q₄·q₂, das bereits als p₇ vorgegeben ist;
(8) p₁₃ = q₃·q₃;
(9) p₁₄ = q₃·q₄, was unmittelbar gefolgt ist von p₁₅ = q₄·q₄ und nicht von q₄·q₃, das bereits als p₁₂ vorgegeben ist;
(10) p₁₆ = q₄·q₁.

Es ist darauf hinzuweisen, daß alternativ hierzu auch jeglicher anderer Permutationsalgorithmus als der in 3 gezeigte verwendet werden kann, wenn die Sequenzmuster p_i unter Erfüllung der vorstehend beschriebenen Bedingungen permutiert werden können.
Die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führt einen Codeumwandlungsvorgang folgendermaßen aus: Ein mit einer Spreizsequenz moduliertes Signal mit einer Codelänge m (das im folgenden als ”empfangenes Signal” bezeichnet wird) wird in ein Signal mit einer Codelänge von 2dn^4d (das im folgenden als ”umgewandeltes Signal” bezeichnet wird) umgewandelt.
Das empfangene Signal entspricht der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m, und das umgewandelte Signal entspricht einer Symbolsequenz
das man erhält durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jedem der in der vorstehend beschriebenen Weise permutierten und definierten Sequenzmuster p_i. Es ist darauf hinzuweisen, daß das empfangene Signal bereits in ein Basisbandsignal umgewandelt ist und eine Codestartposition zum Beginn des Codeumwandlungsvorgangs mehr oder weniger bekannt ist (d. h. geschätzt wird).
Die Codewandlervorrichtung 100 behandelt die Codestartposition als Codeumwandlungs-Startposition, wie dies später noch erläutert wird. Die Codewandlervorrichtung 100 führt den Codeumwandlungsvorgang für jedes empfangene Signal, das mit einer partiellen Spreizsequenz mit einer Länge von 2d moduliert ist, als eine Einheit aus. Es ist darauf hinzuweisen, daß partielle Spreizsequenzen mit jeweils einer Codelänge d beidseits von der partiellen Spreizsequenz mit der Länge 2d ebenfalls von der Codewandlervorrichtung 100 verarbeitet werden.
Insbesondere sucht die Codewandlervorrichtung 100 nach einem Sequenzmuster, das einer partiellen Spreizsequenz mit einer Länge von 4d entspricht, und addiert das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von 2d im Zentrum modulierte, empfangene Signal zu dem umgewandelten Signal an der Position von c_2d(i-1)+1 c_2d(i-1)+2...c_2d(i-1)+2d. Dieser Vorgang wird von der Codewandlervorrichtung 100 mit einer Verschiebung um eine Länge des empfangenen Signals wiederholt, das mit einer partiellen Spreizsequenz mit einer Länge von 2d moduliert ist. Die Codewandlervorrichtung 100 kann das umgewandelte Signal am Ende des Vorgangs durch die Additionsanzahl dividieren.
Im folgenden wird eine Arbeitsweise der Codewandlervorrichtung 100 beschrieben.
Wie unter Bezugnahme auf 2 ersichtlich, wird von der Signaleingabeeinheit 101 ein erstes Signal (d. h. das empfangene Signal) eingegeben, das durch Abtasten des mit einer vorbestimmten Spreizsequenz modulierten Modulationssignals in einem vorbestimmten Abtastzyklus gebildet wird (Schritt S101). Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der vorbestimmten Spreizsequenz um eine Spreizsequenz aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elemente.
Es ist darauf hinzuweisen, daß eine vorbestimmte umgewandelte Sequenz von Symbolen in der Symbolsequenz-Speichereinheit 102 gespeichert ist. Bei der vorbestimmten umgewandelten Sequenz von Symbolen handelt es sich um eine umgewandelte Sequenz von Symbolen, die man erhält durch Verkettung von aufeinander folgenden 2d-Symbolen in Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i. Jedes Sequenzmuster ist in dem Satz A aus 4d-Elementen gebildet. Die umgewandelte Sequenz von Symbolen hat eine derartige Struktur, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit einem entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und einem den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgenden d-Symbol. Wie bereits erwähnt, sind die n^4d Arten von Sequenzmustern p_i = b_i,1 b_i,2...b_i,4d derart vorgegeben, daß
b_k,2d+1 b_k,2d+2...b_k,4d = b_k+1,1 b_k+1,2...b_k+1,2d ist und
Wie vorstehend beschrieben, handelt es sich somit bei der umgewandelten Sequenz von Symbolen um eine Verkettung der aufeinander folgenden 2d-Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i in einer aufsteigenden Reihenfolge, d. h.
Die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 spezifiziert ein Sequenzmuster, das einer partiellen Sequenz entspricht bzw. mit dieser übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, aus den Sequenzmustern p_i für die jeweiligen aufeinander folgenden 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind (Schritt S102). Die Eingangs-Symbolsequenz erhält man durch Zuordnen eines Symbols zu dem empfangenen Signal, das von der Signaleingabeeinheit 101 eingegeben worden ist, in einem Codierzyklus der vorbestimmten Spreizsequenz.
D. h. die Eingangs-Symbolsequenz wird gebildet durch Symbolisieren des empfangenen Signals in einem Codierzyklus der vorbestimmten Spreizsequenz. Wenn die Codeumwandlungs-Startposition z. B. das erste Symbol in der Eingangs-Symbolsequenz ist, spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 als erstes ein Sequenzmuster für die 2d-Symbole x_d+1 x_d+2...x_3d, die von der (d + 1)-ten bis zu der 3d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind. Genauer gesagt, es spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 aus den Sequenzmusters p_i ein Sequenzmuster, das mit der partiellen Sequenz x₁ x₂...x_4d übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen x_d+1 x_d+2...x_3d, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol x₁ x₂...x_d und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol x_3d+1 x_3d+2...x_4d besteht.
Anschließend spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 Sequenzmuster für alle aufeinander folgenden 2d-Symbole in der Reihenfolge der 2d-Symbole, die von der (3d + 1)-ten bis zu der 5d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind, der Reihenfolge der 2d-Symbole, die von der (5d + 1)-ten bis zu der 7d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind, und so weiter. Es ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei der Codeumwandlungs-Startposition nicht unbedingt um das erste Symbol in der Eingangs-Symbolsequenz handeln muß. Genauer gesagt, es kann es sich bei der Codeumwandlungs-Startposition um ein beliebiges von dem ersten bis zu dem d-ten Symbol in der Eingangs-Symbolsequenz oder alternativ hierzu um ein beliebiges von dem (m – d + 1)-ten bis zu dem m-ten Symbol in einer Eingangs-Symbolsequenz y₁ y₂...y_m handeln, die dem vorausgehenden empfangenden Signal entspricht (wobei diese im folgenden als ”vorherige Eingangs-Symbolsequenz” bezeichnet wird).
Wenn es sich bei der Codeumwandlungs-Startposition z. B. um das (m – d + 1)-te Symbol in der vorherigen Eingangs-Symbolsequenz handelt, spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 als erstes ein Sequenzmuster für die 2d-Symbole x₁ x₂...x_2d, die von der ersten bis zu der 2d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind.
Insbesondere spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 aus den Sequenzmusters p_i ein Sequenzmuster, das der partiellen Sequenz y_m-d+1 y_m-d+2...y_m x₁ x₂ x_3d entspricht, die aus den 2d-Symbolen x₁ x₂...x_2d, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol y_m-d+1 y_m-d+2...y_m und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol x_2d+1 x_2d+2...x_3d besteht.
Anschließend spezifiziert die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 Muster-Symbolsequenzen für alle aufeinander folgenden 2d-Symbole in der Reihenfolge der 2d-Symbole, die von der (2d + 1)-ten bis zu der 4d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind, der 2d-Symbole, die von der (4d + 1)-ten bis zu der 6d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz, und so weiter.
Die Signalerzeugungseinheit 104 erzeugt ein Mustersignal durch Addieren eines partiellen Signals für jedes von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 spezifizierte Sequenzmuster für die jeweiligen aufeinander folgenden 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind (Schritt S103). Bei dem partiellen Signal handelt es sich um einen Bereich, dem die 2d-Symbole des empfangenen Signals, das von der Signaleingabeeinheit 101 eingegeben wird, zugeordnet werden (d. h. um einen mit den 2d-Symbolen codierten Bereich).
Wenn es sich bei der Codeumwandlungs-Startposition z. B. um das erste Symbol in der Eingangs-Symbolsequenz handelt, addiert die Signalerzeugungseinheit 104 zuerst ein partielles Signal für das Sequenzmuster, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 für die 2d-Symbole x_d+1 x_d+2...x_3d spezifiziert wird, die von der (d + 1)-ten bis zu der 3d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind.
Da es sich hierbei um die Anfangsaddition handelt, speichert die Signalerzeugungseinheit 104 einfach das partielle Signal, das den 2d-Symbolen x_d+1 x_d+2...x_3d entspricht, in einem RAM 217 als dem Sequenzmuster entsprechendes Mustersignal. Anschließend addiert die Signalerzeugungseinheit 104 ein partielles Signal für das Sequenzmuster, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 für die 2d-Symbole x_3d+1 x_3d+2...x_5d spezifiziert wird, die von der (3d + 1)-ten bis zu der 5d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind.
Wenn dann das diesem speziellen Sequenzmuster entsprechende Mustersignal bereits in dem RAM 217 gespeichert ist, liest die Signalerzeugungseinheit 104 dieses Mustersignal aus dem RAM 217 aus, addiert das den 2d-Symbolen x_3d+1 x_3d+2...x_5d entsprechende partielle Signal zu dem Mustersignal und speichert das Mustersignal in dem RAM 217.
Wenn dagegen noch kein diesem speziellen Sequenzmuster entsprechendes Mustersignal in dem RAM 217 gespeichert ist, was eine anfängliche Addition anzeigt, speichert die Signalerzeugungseinheit 104 einfach das den 2d-Symbolen x_3d+1 x_3d+2...x_5d entsprechende partielle Signal in dem RAM 217 als das dem Sequenzmuster entsprechende Mustersignal.
Danach addiert die Signalerzeugungseinheit 104 einpartielles Signal für jedes Sequenzmuster, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 für jeweilige aufeinander folgende 2d-Symbole in der Reihenfolge der 2d-Symbole spezifiziert wird, die von der (5d + 1)-ten bis zu der 7d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind, der 2d-Symbole, die von der (7d + 1)-ten bis zu der 9d-ten Position in der Eingangs-Symbolsequenz vorhanden sind, und so weiter. Auf diese Weise sind am Ende des Vorgangs die den jeweiligen Sequenzmustern entsprechenden Mustersignale in dem RAM 217 gespeichert.
Die Signalumwandlungseinheit 105 erzeugt ein zweites Signal (d. h. das umgewandelte Signal) durch Verketten der Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit 104 jeweils für das jeweilige Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge, die äquivalent ist zu der Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum jedes Sequenzmusters, die in der umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind, die in der Symbolsequenz-Speichereinheit 102 gespeichert sind (Schritt S104). Insbesondere liest die Signalumwandlungseinheit 105 die den jeweiligen Sequenzmustern entsprechenden Mustersignal aus dem RAM 217 aus, verkettet die Mustersignale in einer Reihenfolge, die der der umgewandelten Sequenz von Symbolen entspricht, und speichert die verketteten Mustersignale in dem RAM 217 als umgewandeltes Signal.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Schritt S103 und der Schritt S104 gleichzeitig ausgeführt werden könne. Insbesondere kann jedes Mustersignal als Verkettung in der Reihenfolge, die der der umgewandelten Sequenz von Symbolen entspricht, in dem RAM 217 gespeichert werden, wenn die Addition von partiellen Signalen für ein Sequeenzmuster in dem Schritt S103 abgeschlossen ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Codewandlervorrichtung 100 dafür konfiguriert, zu gewährleisten, daß beim Addieren der empfangenen Signale, die die äquivalenten partiellen Spreizsequenzen für jedes mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge 2d modulierte empfangene Signal aufweisen, die partielle Spreizsequenz mit der Länge d auf jeder Seite der partiellen Spreizsequenz mit der Länge 2d zwischen den empfangenen Signalen identisch ist. Somit kann die Codewandlervorrichtung 100 ein empfangenes Codemodulationssignal (d. h. das empfangene Signal) in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Abtastungen (d. h. das umgewandelte Signal) ohne Veränderung bei der relativen Signalstärke, Codeverzögerung und Trägerwellenphase einer Vielzahl von Signalen umwandeln, die eine relative Codeverzögerung innerhalb des ±d-Symbols ausgehend von der Codeumwandlungs-Startposition als Referenzpunkt aufweisen, während gleichzeitig die Eigenschaft einer periodischen kontinuierlichen Funktion aufrechterhalten bleibt. Dies ermöglicht z. B. eine exakte Schätzung der Ankunftszeit oder Richtung eines empfangenen Codemodulationssignals mit geringem Rechenaufwand.
Somit läßt sich die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch folgendermaßen charakterisieren.
Die Codewandlervorrichtung 100 kann in einem System verwendet werden, das ein Signal empfängt, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die einer Symbolsequenz x₁ x₂...x_m entspricht, die aus m Elementen in einem Satz A mit vorbestimmten n Arten von Symbolen besteht.
Eine Symbolsequenz, bestehend aus aufeinander folgenden 4d-Symbolen in einer beliebigen Position in der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m läßt sich ausdrücken mit n^4d Arten von Muster-Symbolsequenzen p_i = b_i,1 b_i,2...b_i,4d.
Die Muster-Symbolsequenzen p_i lassen sich derart definieren, daß
b_k,2d+1 b_k,2d+2...b_k,4d = b_k+1,1 b_k+1,2...b_k+1,2d und
Ein empfangenes Signal, das mit einer Spreizsequenz mit der Codelänge m moduliert ist, kann in ein Signal mit der Codelänge 2dn^4d umgewandelt werden durch Verwendung einer Symbolsequenz, die man erhält durch Verketten von 2d-Symbolen im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i,
der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m und des Satzes {p_i} der Sequenzmuster.
Dies kann eine Umwandlung des empfangenen Signals in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Abtastungen ermöglichen, und zwar ohne Veränderung bei der relativen Signalstärke, Codeverzögerung und Trägerwellenphase von jeden der ankommenden Signale, die eine relative Codeverzögerung innerhalb des ±d-Symbols aufweisen, während jedes der ankommenden Signale die Eigenschaft einer periodischen kontinuierlichen Funktion aufrechterhält.
Ausführungsbeispiel 2
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Codeumwandlungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels bei einem Verfahren für eine Mehrwegeschätzung bei einem empfangenen Signal verwendet (wobei dieses im folgenden auch als ”ankommendes Signal” oder ”ankommende Welle” bezeichnet wird). Es ist darauf hinzuweisen, daß das Codeumwandlungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels auch bei einem Verfahren zum Schätzen der Ankunftszeit oder der Richtung für eine Vielzahl von Signalen verwendet werden kann, die in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel von einer Gruppenantenne oder dergleichen empfangen werden.
Ein Anwendungsbeispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels bei einer Positionsbestimmungsvorrichtung, die mit GPS (Global Positioning System) arbeitet, wird im folgenden beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, daß dieses Ausführungsbeispiel auch bei einer Vorrichtung anwendbar ist, die ein anderes Kommunikationsverfahren oder ein anderes Positionsbestimmungsverfahren verwendet.
4 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration eines Empfängers 200 (d. h. einer mit GPS arbeitenden Positionsbestimmungsvorrichtung) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 5 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Hardware-Konfiguration des Empfängers 200. 6 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Arbeitsweise des Empfängers 200 (d. h. eines Verfahrens zur mit hoher Genauigkeit erfolgenden Positionsbestimmung auf der Basis einer Mehrwege-Schätzung).
Wie unter Bezugnahme auf 4 ersichtlich, beinhaltet der Empfänger 200 eine Signalempfangseinheit 201, eine Frequenzwandlereinheit 202, eine A/D-(Analog/Digital-)Wandlereinheit 203, eine Signalverarbeitungseinheit 204, eine Signalspeichereinheit 205, eine Signalschätzeinheit 206, eine Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 und eine Positionsberechnungseinheit 208 zusätzlich zu der Codewandlervorrichtung 100, die identisch mit der des ersten Ausführungsbeispiels ist. Die Frequenzwandlereinheit 202, die A/D-Wandlereinheit 203 und die Signalverarbeitungseinheit 204 bilden eine Basisbandsignal-Erfassungseinheit 209.
Wie unter Bezugnahme auf 5 ersichtlich, handelt es sich bei einer Antenne 211, einem HF-(Hochfrequenz-)Modul 212, einer A/D-Wandlerschaltung 213 und einer Signalverarbeitungsschaltung 214 um exemplarische Ausführungsformen der Signalempfangseinheit 201, der Frequenzwandlereinheit 202, der A/D-Wandlereinheit 203 bzw. der Signalverarbeitungseinheit 204. Eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 215 bildet ein Beispiel eines Prozessors.
Die CPU 215 ist mit einem ROM (Festspeicher) 216 und dem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 217 über einen Bus 218 verbunden und steuert diese Hardware-Vorrichtungen. Bei dem ROM 216 handelt es sich um ein Beispiel für einen nichtflüchtigen Speicher. Der RAM 217 bildet ein Beispiel für einen flüchtigen Speicher. Hierbei handelt es sich um Beispiele von Speichern. Der ROM 216 kann durch einen anderen nicht-flüchtigen Speicher ersetzt werden, wie z. B. einen Flash-Speicher. Eine Programmgruppe wird vorab in dem ROM 216 gespeichert. Die Programmgruppe beinhaltet Programme zum Ausführen der Funktionen der Einheiten der Codewandlervorrichtung 100, der Signalschätzeinheit 206, der Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 und der Positionsberechnungseinheit 208.
Die Programme werden von der CPU 215 gelesen und ausgeführt. Eine Datengruppe wird in dem RAM 217 gespeichert. Die Datengruppe beinhaltet Daten, Information, Signale, Variable und Parameter, die für die Eingabe, Verwendung, Umwandlung, Extrahierung, Suche, Bezugnahme, Vergleichen, Steuerung Erzeugung, Berechnung oder Ausgabe von den Einheiten der Codewandlervorrichtung 100, der Signalschätzeinheit 206, der Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 und der Positionsberechnungseinheit 208 vorgesehen sind.
Einige Daten, Informationen, Signale, Variable und Parameter können vorab in dem ROM 216 gespeichert werden und von der CPU 215 über eine Lese/Schreib-Schaltung an dem RAM 217 gelesen werden, die von der CPU 215 für verschiedene Prozesse zu verwenden ist (z. B. Eingabe, Verwendung, Umwandlung, Extraktion, Suche, Bezugnahme, Vergleich, Steuerung, Erzeugung, Berechnung und Ausgabe der Prozesse).
Jedes Element, das in der Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels als ”Einheit” beschrieben wird, kann durch eine ”Schaltung”, eine ”Vorrichtung” oder ein ”Gerät” oder anderweitig einen ”Schritt”, eine ”Verfahrensweise” oder einen ”Prozeß” ersetzt werden. Insbesondere kann jegliches als ”Einheit” beschriebenes Element beispielsweise durch in dem ROM 216 gespeicherte Firmware implementiert werden.
Alternativ hierzu kann ein als ”Einheit” beschriebenes Element ausschließlich mittels Software implementiert werden oder ausschließlich durch Hardware implementiert werden, wie z. B. ein Vorrichtungselement, eine Vorrichtung, ein Substrat oder eine Verdrahtung bzw. Verschaltung oder durch eine Kombination aus Software und Hardware oder durch eine Kombination aus Software, Hardware und Firmware. Firmware und Software können als Programm in einem Speichermedium, wie z. B. dem ROM 216, gespeichert werden.
Dieses Programm wird von der CPU 215 gelesen und ausgeführt. Insbesondere veranlaßt das Programm einen Computer, die Funktion einer in der Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels als ”Einheit” beschriebenen Einrichtung zu übernehmen oder veranlaßt einen Computer zum Ausführen der Verfahrensweise oder des Verfahrens einer in der Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels als ”Einheit” beschriebenen Einrichtung.
Jede Einheit der Codewandlervorrichtung 100 kann als in dem ROM 216 gespeichertes und von der CPU 215 ausgeführtes Programm implementiert werden, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Alternativ hierzu kann jede Einheit der Codewandlervorrichtung 100 in der Signalverarbeitungsschaltung 214 implementiert werden.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Empfängers 200 beschrieben.
Wie unter Bezugnahme auf 6 ersichtlich, empfangt die Antenne 211 (d. h. die Signalempfangseinheit 201) ein von einer Vielzahl von GPS-Satelliten gesendetes GPS-Signal (Schritt S201). Die Basisbandsignal-Erfassungseinheit 209 erzeugt das erste Signal (d. h. das Basisbandsignal) als digitales Signal, das von dem von der Antenne 211 empfangenen GPS-Signal in dem vorbestimmten Abtastzyklus abgetastet wird (Schritt S202 bis Schritt S204). Insbesondere erzeugt das HF-Modul 212 (d. h. die Frequenzwandlereinheit 202) ein Zwischensignal durch Umwandeln einer Mittelfrequenz des von der Antenne 211 erzeugten GPS-Signals in eine vorbestimme Zwischenfrequenz (Schritt S202).
Die A/D-Wandlerschaltung 213 (d. h. die A/D-Wandlereinheit 203) erzeugt ein digitales Signal durch Abtasten des von dem HF-Modul 212 erzeugten Zwischensignals in dem vorbestimmen Abtastzyklus (Schritt S203). Die Signalverarbeitungsschaltung 214 (d. h. die Signalverarbeitungseinheit 204) generiert das Basisbandsignal, indem die vorbestimme Zwischenfrequenz aus dem von der A/D-Wandlerschaltung 213 erzeugten digitalen Signal entfernt wird. Die Signalverarbeitungsschaltung 214 führt anschließend eine Demodulation des Basisbandsignals aus, um Navigationsdaten zu schaffen.
Danach speichert die Signalverarbeitungsschaltung 214 das Basisbandsignal und die Navigationsdaten in dem RAM 217 (d. h. der Signalspeichereinheit 205) (Schritt S204). Es ist darauf hinzuweisen, daß die Basisbandsignal-Erfassungseinheit 209 anstatt einer Konfiguration mit dem HF-Modul 212, der A/D-Wandlerschaltung 213 und der Signalverarbeitungsschaltung 214 alternativ auch derart konfiguriert sein kann, daß sie das Basisbandsignal ohne Verwendung der Zwischenfrequenz generieren kann, beispielsweise auf der Basis eines direkten Umwandlungsverfahrens.
Die Codewandlervorrichtung 100 wandelt das in dem RAM 217 gespeicherte Basisbandsignal in einem Schritt S204 in das zweite Signal um (d. h. in das umgewandelte Signal), indem der vorstehend bereits beschriebene Codeumwandlungsvorgang ausgeführt wird, und speichert das zweite Signal in dem RAM 217 (Schritt S101 bis Schritt S104).
Die Signalschätzeinheit 206, die Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 und die Positionsberechnungseinheit 208 werden als Programme vorab in dem ROM 216 gespeichert und werden von der CPU 215 gelesen und ausgeführt. Die Signalschätzeinheit 206 schätzt das Ausmaß der Codeverzögerung einer direkten Welle und, falls vorhanden, einer oder mehrerer Mehrwegewellen, die in dem von der Codewandlervorrichtung 100 (insbesondere der Signalumwandlungseinheit 105) umgewandelten und in dem RAM 217 gespeicherten Signal enthalten sind (Schritt S205).
Die Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 berechnet die Fortpflanzungsverzögerungszeit der direkten Welle unter Verwendung des Ausmaßes der von der Signalschätzeinheit 206 geschätzten Codeverzögerung der direkten Welle und der in dem Schritt S204 in dem RAM 217 gespeicherten Navigationsdaten (Schritt S206).
Die Positionsberechnungseinheit 208 berechnet die Position des Empfängers 200 unter Verwendung der von der Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit 207 berechneten Fortpflanzungsverzögerungszeit der direkten Welle von der Vielzahl der GPS-Satelliten und der in dem Schritt S204 in dem RAM 217 gespeicherten Navigationsdaten (Schritt S207).
Wenn bei dem Schritt S205 gemäß dem Stand der Technik verfahren wird, dann muß die Signalschätzeinheit 206 das Ausmaß der Codeverzögerung jedes ankommenden Signals auf der Basis des in dem Schritt S204 in dem RAM 217 gespeicherten Basisbandsignals schätzen. Dies führt zu einer Erhöhung des Rechenaufwands im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Fall, der auf dem von der Codewandlervorrichtung 110 in dem RAM 217 gespeicherten umgewandelten Signal basiert.
Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens für die Mehrwege-Schätzung in einem empfangenen Signal vor einer Erläuterung des Codeumwandlungsvorgangs des vorliegenden Ausführungsbeispiels, die später folgt.
Die Signalschätzeinheit 206 kann zum Lösen eines im folgenden erläuterten Problems der maximalen Wahrscheinlichkeit bzw. Likelihood verwendet werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß nachfolgend verwendete Symbole von denen, die bei der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet worden sind, verschieden sind.
Die nachfolgende Gleichung (1) veranschaulicht ein Basisbandsignalmodell, das in einem Abtastintervall T abgetastet wird:
Dabei bezeichnet P die Anzahl der ankommenden Signale; α_p, θ_p und τ_p bezeichnen die Amplitude, die Anfangsphase bzw. das Ausmaß der Codeverzögerung des p-ten ankommenden Signals; i bezeichnet eine Einheit einer imaginären Zahl;; j bezeichnet eine Abtastzahl; und m(t) bezeichnet einen C-A (Coarse-Acquisition- bzw. Groberfassungs-)Code (d. h. die Spreizsequenz), der in Abhängigkeit von einer Signalbandbreite bandbegrenzt ist. Dabei gelten folgende Definitionen: α → = (α₁, ..., α_p)^t, θ → = (θ₁, ..., θ_p)^t, τ → = (τ₁, ..., τ_p)^t
In der Praxis kann die nachfolgende Gleichung (2), die zu der Gleichung (1) äquivalent ist, für eine einfachere Berechnung verwendet werden:
Dann sind a → = (a₁, ..., a_p)^t, b → = (b₁, ..., b_p)^t definiert.
Bei der nachfolgenden Gleichung (3) handelt es sich um eine diskrete Fourier-Transformation der Gleichung (2):
wobei M(ω) eine diskrete Fourier-Transformation von m(jT) ist.
Es sollen nun r(j) und R(ω) das empfangene Basisbandsignal bzw. die diskrete Fourier-Transformation von r(j) bezeichnen. Es sei angenommen, daß r(J) = r ^(j) + n(j) beträgt, wobei n(j) weißes Rauschen in einer komplexen Zahl bezeichnet. Bei der Schätzung der maximalen Likelihood für Zeitdomain-Signale werden a →, b →, τ → zum Minimieren der nachfolgenden Gleichung (4) berechnet.
Es ist jedoch ein hoher Rechenaufwand zum Berechnen von m(jT – τ_p) erforderlich, wenn es sich bei dem Betrag der Codeverzögerung τ_p um einen anderen Wert als kT, wobei k eine ganze Zahl ist, in der Gleichung (4) handelt (d. h. um einen Wert, der kein ganzzahliges Vielfaches von T ist). Andererseits können bei Minimierung der Gleichung (4) Rechenfehler auftreten, wenn der Betrag der Codeverzögerung τ_p kT ist.
Ferner kann in diesem Fall der Rechenaufwand, wenn die Anzahl der ankommenden Signale P zunimmt, bei der Suche nach Kombinationen von τ_p von ankommenden Signalen explodieren. Selbst bei Verwendung eines nicht-linearen Minimierungsverfahrens, bei dem ein Prozeß zum Runden des Betrags der Codeverzögerung τ_p auf kT eingeführt wird, besteht die Möglichkeit, daß die Berechnung instabil wird.
In Anbetracht dieser Tatsache kann eine Maximum-Likelihood-Schätzung im Frequenzbereich als eine mögliche Lösung des vorstehenden Problems ausgeführt werden. Insbesondere kann ein Minimierungsverfahren gemäß der nachfolgenden Gleichung (5) verwendet werden.
Die Signalschätzeinheit 206 kann nicht nur das Ausmaß der Codeverzögerung jedes ankommenden Signals, sondern auch die Amplitude und die Phase jedes ankommenden Signals durch Lösen des Minimierungsproblems der Gleichung (4) oder der Gleichung (5) lösen. In der Praxis ersetzt die Signalschätzeinheit 206 das von dem GPS-Signal abgetastete Basisbandsignal durch das umgewandelte Signal und ersetzt auch den bandbegrenzten C-A-Code durch den code-umgewandelten C-A-Code.
Die Signalschätzeinheit 206 bestimmt dann die Verzögerung, die Amplitude und die Phase von jeder der ankommenden Wellen, die in dem umgewandelten Signal enthalten sind, durch Lösen des Minimierungsproblems der Gleichung (4) oder der Gleichung (5). Die Signalschätzeinheit 206 kann Mehrwege auf der Basis der Verzögerung, der Amplitude und der Phase von jeglichen der in dem umgewandelten Signal enthaltenen ankommenden Wellen schätzen, die als Ersatz für die Verzögerung, die Amplitude und die Phase von jedem der ursprünglichen Signale bestimmt werden.
Im folgenden wird der Codeumwandlungsvorgang des vorliegenden Ausführungsbeispiels als ein Verfahren zum Reduzieren des Rechenaufwands für das Minimierungsproblem der Gleichung (4) oder der Gleichung (5) erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, daß die im folgenden verwendeten Symbole die gleichen sind wie bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei einem GPS-Signal handelt es sich um ein BPSK-(Binärphasenumtast-)Signal mit dem Symbolsatz A = {–1, 1} (d. h. n = 2). Der C-A-Code der Spreizsequenz wird durch eine Symbolsequenz x₁ x₂...x₁₀₂₃ mit einer Länge von 1023 ausgedrückt, wobei m = 1023 beträgt. Bei dem GPS-Signal hat eine Mehrwegewelle mit einer relativen Codeverzögerung von mindestens einem Symbol zu einer direkten Welle wenig Einfluß auf die Codeverzögerungsschätzung der direkten Welle.
Der Codeumwandlungsvorgang des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist somit in effektiver Weise in der Lage, jedes ankommende Signal mit einer relativen Codeverzögerung innerhalb ±1 Symbol in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Abtastungen umzuwandeln, und zwar ohne Veränderung bei der relativen Signalstärke (d. h. der Amplitude), der Codeverzögerung und der Trägerwellenphase von jedem der ankommenden Signale, während die Eigenschaft einer periodischen kontinuierlichen Funktion aufrechterhalten bleibt.
Eine Symbolsequenz bestehend aus 4 aufeinander folgenden Symbolen (d. h. d = 1) in einer beliebigen Position einer Symbolsequenz x₁ x₂...x₁₀₂₃ wird ausgedrückt durch 2^4-1 (= 8) Arten von Sequenzmustern p_i = b_i,1 b_i,2 b_i,3 b_i,4 wobei b_i,1 = 1 und i = 1, 2, ..., 8 betragen, wie dies in dem nachfolgenden Gleichungssatz (6) und den invertierten Sequenzmustern von diesen dargestellt ist.
Die Sequenzmuster p_i lassen sich durch Permutation als nachfolgender Gleichungssatz (7) definieren, so daß b_k,3 b_k,4 = b_k+1,1 b_k+1,2 beträgt, wobei k = 1, 2, ..., 7 und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 betragen, wobei eine Invertierung zulässig ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß alternativ ein von dem Gleichungssatz (7) verschiedener Sequenzmustersatz verwendet werden kann, wenn die Sequenzmuster p_i derart permutiert werden können, daß b_k,3 b_k,4 = b_k+1,1 b_k+1,2 und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 betragen.
Die nachfolgende Gleichung (8) zeigt ein Sequenzmuster c₁ c₂...c₁₆ = b_1,2 b_1,3 b_2,2 b_2,3 b_8,2 b_8,3, das man erhält durch Verketten der zwei aufeinander folgenden Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i des Gleichungssatzes (7). c₁ c₂...c₁₆ = 1 1 1 1 –1 1 1 –1 1 –1 1 1 –1 –1 –1 1 (8)
Die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führt als Codeumwandlungsvorgang einen Vorgang zum Umwandeln des empfangenen Signals, das mit dem der Symbolsequenz x₁ x₂...x₁₀₂₃ entsprechenden C-A-Code mit der Codelänge von 1023 moduliert ist, in das Signal mit der Codelänge von 16 (d. h. das umgewandelte Signal) aus, die der Symbolsequenz c₁ c₂...c₁₆ entspricht, die man durch Verketten der zwei aufeinander folgenden Symbole in Zentrum von jedem der in der vorstehend beschriebenen Weise permutierten und definierten Sequenzmustern p_i erhält.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das empfangene Signal bereits in das Basisbandsignal umgewandelt ist und die Codestartposition auf der Basis eines Korrelationsvorgangs zwischen dem Basisbandsignal und dem C-A-Code zum Zeitpunkt des Beginns des Codeumwandlungsvorgangs mehr oder weniger bekannt (d. h. geschätzt) ist. Die Codewandlervorrichtung 100 behandelt die Codestartposition als Codeumwandlungs-Startposition. Insbesondere kann die Codestartposition des empfangenen Signals, die durch einen in einem normalen GPS-Empfänger vorgesehenen Korrelator berechnet werden kann, als Codeumwandlungs-Startposition verwendet werden.
Die Codewandlervorrichtung 100 führt den Codeumwandlungsvorgang für jedes empfangene Signal aus, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von zwei moduliert wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die partielle Spreizsequenz mit der Länge von Eins auf jeder Seite der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Zwei ebenfalls von der Codewandlervorrichtung 100 verarbeitet wird. Insbesondere sucht die Codewandlervorrichtung 100 nach einem Sequenzmuster, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Vier übereinstimmt, und addiert das empfangene Signal, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Zwei im Zentrum moduliert ist, zu dem umgewandelten Signal in der Position c_2(i-1)+1 c_2(i-1)+2.
Wenn die partielle Spreizsequenz mit der Länge von Vier einem invertierten Sequenzmuster p_i als Suchresultat nach einem Sequenzmuster entspricht, die mit einer partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Vier übereinstimmt, invertiert die Codewandlervorrichtung 100 das empfangene Signal, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Zwei im Zentrum moduliert ist, und addiert dann das invertierte empfangene Signal zu dem umgewandelten Signal an der Position von c_2(i-1)+1 c_2(i-1)+2. Die Codewandlervorrichtung 100 wiederholt dann diesen Vorgang mit einer Verlagerung um die Länge des empfangenen Signals, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von Zwei moduliert ist. Die Codewandlervorrichtung 100 kann alternativ hierzu auch das umgewandelte Signal durch die Anzahl der Additionen am Ende des Vorgangs dividieren.
Der Codeumwandlungsvorgang der vorliegenden Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand der 2 erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Startposition (d. h. die Codestartposition) der Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x₁₀₂₃ vor der Ausführung des Codeumwandlungsvorgang durch die Signalverarbeitungsschaltung 214 berechnet wird, die eine Korrelation zwischen dem Basisbandsignal und dem überabgetasteten C-A-Code in dem vorbestimmten Abtastzyklus, nämlich einem Abtastzyklus, der dem des Basisbandsignals entspricht, in dem Schritt S204 berechnet.
Wie unter Bezugnahme auf 2 ersichtlich, liest die Signaleingabeeinheit 101 das erste Signal (d. h. das Basisbandsignal), das durch Abtasten des GPS-Signals, das mit dem C-A-Symbol bestehend aus 1023 Elementen in dem Satz A = {–1, 1} moduliert ist, in dem vorbestimmten Abtastzyklus gebildet worden ist, aus dem RAM 217 aus und gibt das erste Signal ein (Schritt S101). Es ist darauf hinzuweisen, daß die Symbolsequenz-Speichereinheit 102 die Sequenzmuster p_i = b_i,1 b_i,2 b_i,3 b_i,4 so vorgibt, daß b_k,3 b_k,4 = b_k,1 b_k,2 und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 betragen, und die umgewandelte Sequenz von Symbolen c₁ c₂...c₁₆ = b_1,2 b_1,3 b_2,2 b_2,3...b_8,2 b_8,3 speichert, die durch Verketten der zwei aufeinander folgenden Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i vorab in einer ansteigenden Reihenfolge von i gebildet sind.
Die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 spezifiziert aus den Sequenzmustern p_i das Sequenzmuster, das mit der aus den beiden Symbolen bestehenden partiellen Sequenz, dem den beiden Symbolen unmittelbar vorausgehenden Symbol und dem den beiden Symbolen unmittelbar nachfolgenden Symbol übereinstimmt, oder mit der invertierten Sequenz übereinstimmt, die durch Invertieren der Symbole der partiellen Sequenz gebildet wird, und zwar jeweils für zwei Symbole nach der von der Signalverarbeitungsschaltung 214 bestimmten Codestartposition (Schritt S102).
Die Signalerzeugungseinheit 104 erzeugt das Mustersignal durch Addieren von jedem partiellen Signal, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die beiden Symbole des von der Signaleingabeeinheit 101 eingegebenen Basisbandsignals zugeordnet sind, für jedes von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 spezifizierte Sequenzmuster für jeweils zwei aufeinander folgende Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind (Schritt S103).
Es ist darauf hinzuweisen, das bei Spezifizierung des Sequenzmusters durch die Symbolspezifiziereinheit 103 als Sequenzmuster, das mit einer invertierten Sequenz übereinstimmt, die Signalerzeugungseinheit 104 dann das partielle Signal invertiert und anschließend das invertierte partielle Signal addiert, um das Mustersignal zu generieren.
Die Signalumwandlungseinheit 105 generiert das zweite Signal (d. h. das umgewandelte Signal) durch Verketten der von der Signalerzeugungseinheit 104 für jedes Sequenzmuster erzeugten Mustersignale in der gleichen Reihenfolge wie bei den beiden Symbolen im Zentrum jedes Sequenzmusters, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit 102 gespeicherten, umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind, und speichert das umgewandelte Signal in dem RAM 217 (Schritt S104).
Nach der Ausführung des Codeumwandlungsvorgangs berechnet die Signalschätzeinheit 206 in einem Schritt S205 die Amplitude, die Phase und die Verzögerung- oder einen beliebigen erforderlichen Parameter von diesen – des in dem Schritt S104 umgewandelten Signals (d. h. des von der Signalumwandlungseinheit 105 erzeugten zweiten Signals), das in dem RAM 217 gespeichert ist, als Amplitude, Phase und Verzögerung – oder beliebigen erforderlichen Parameter von diesen – des Basisbandsignals (d. h. des von der Signaleingabeeinheit 101 eingegebenen ersten Signals), das in dem Schritt S204 in dem RAM 217 gespeichert worden ist.
Die Signalschätzeinheit 206 kann die Verzögerung einer direkten Welle selbst dann exakt schätzen, wenn das Basisbandsignal eine oder mehrere Mehrwegekomponenten beinhaltet, indem die Amplitude, die Phase und die Verzögerung oder einen beliebigen erforderlichen Parameter davon von jeder ankommenden Welle auf der Basis des umgewandelten Signals berechnet werden.
Die Codewandlervorrichtung 100 ersetzt somit das ursprüngliche Basisbandsignal durch das umgewandelte Basisbandsignal und ersetzt auch den ursprünglichen C-A-Code durch den umgewandelten C-A-Code. Dies führt zu einer Reduzierung der Länge eines zu verarbeitenden Signals um bis zu ca. 1,6%. Der Rechenaufwand zum Lösen des Minimierungsproblems der Gleichung (4) oder der Gleichung (5) läßt sich somit stark vermindern.
7 zeigt einen exemplarischen Umwandlungsvorgang durch die Codewandlervorrichtung 100 von dem Basisbandsignal in das umgewandelte Signal (d. h. ein Beispiel eines Codeumwandlungsresultats). Dieses Beispiel zeigt, daß die Codewandlervorrichtung 100 einen Codeumwandlungsvorgang für ein Basisbandsignal ausführt, das eine erste ankommende Welle und eine zweite ankommende Welle mit einer halben Symbolverzögerung gegenüber der ersten ankommenden Welle beinhaltet. Es ist darauf hinzuweisen, daß zur einfacheren Erläuterung die Codeumwandlungs-Startposition die Codestartposition der ersten ankommenden Welle ist.
7 zeigt, daß bei dem code-umgewandelten Basisbandsignal (d. h. dem umgewandelte Signal) die relative Signalstärke und die relative Codeverzögerung der ersten und der zweiten ankommenden Welle unverändert sind, die Eigenschaft einer periodischen kontinuierlichen Funktion sowohl der ersten als auch der zweiten ankommende Welle aufrechterhalten wird, und das eigentliche Basisbandsignal in ein Signal mit einer geringen Anzahl von Abtastungen umgewandelt wird.
Es ist darauf hinzuweisen, daß zum Vereinfachen der Erläuterung die erste ankommende Welle und die zweite ankommende Welle die gleiche Trägerwellenphase aufweisen. Wenn die Trägerwellenphase zwischen der ersten ankommenden Welle und der zweiten ankommenden Welle unterschiedlich ist, kommt es jedoch zu keiner Veränderung der relativen Trägerwellenphase vor und nach der Ausführung des Codeumwandlungsvorgangs.
Die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels läßt sich somit ebenfalls wie folgt charakterisieren.
Bei der Binärphasenumtastung mit dem Symbolsatz A = {–1, 1}, wird die Symbolsequenz bestehend aus vier aufeinander folgenden Symbolen in der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m in einer beliebigen Position ausgedrückt durch 2^4-1 Arten von Sequenzmustern p_i = b_i,1 b_i,2 b_i,3 b_i,4 (b_i,1 = 1) und deren invertierten Sequenzmustern.
Die Sequenzmuster p_i können permutiert werden, so daß b_k,3 b_k,4 = b_k+1,1 b_k+1,2 und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 betragen, wobei eine Invertierung zulässig ist.
Das empfangene Signal, das mit einer Spreizsequenz mit der Codelänge m moduliert ist, wird in das Signal mit der Codelänge von 16 umgewandelt, und zwar unter Verwendung der Symbolsequenz c₁ c₂...c₁₀ = b_1,2 b_1,3 b_2,2 b_2,3... b_8,2 b_8,3, die durch Verketten der beiden Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i gebildet ist, der Symbolsequenz x₁ x₂...x_m und des Satzes p_i der Sequenzmuster.
Dies kann eine Umwandlung des empfangenen Signals in ein Signal ermöglichen, bei dem die Anzahl der Abtastungen auf die Hälfte der Abtastungen bei dem ersten Ausführungsbeispiel noch weiter reduziert ist, ohne daß eine Veränderung bei der relativen Signalstärke, der Codeverzögerung und der Trägerwellenphase von jedem der ankommenden Signale mit einer relativen Codeverzögerung innerhalb von ±1-Symbol kommt, während jedes der ankommenden Signale die Eigenschaft einer periodischen kontinuierlichen Funktion behalten kann, wenn es sich bei dem empfangenen Signal um das Binärphasenumtastsignal handelt und eine relative Codeverzögerung innerhalb von ±1 Symbol liegt, so daß das Analysieren einer Codeverzögerung schwierig wird.
Die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels läßt sich auch dadurch charakterisieren, daß die Codestartposition des empfangenen Signals durch einen Korrelationsvorgang berechnet wird und die Codestartposition als Codeumwandlungs- Startposition verwendet wird.
Dies macht die Bestimmung der Codeumwandlungs-Startposition auf der Basis des empfangenen Code-Modulationssignals einfach.
Für einen genauen Codeumwandlungsvorgang ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wünschenswert, daß die Abtastfrequenz des empfangenen Signals ein ganzzahliges Vielfaches einer Chiprate der Spreizsequenz ist. In diesem Fall sorgt die Basisbandsignal-Erfassungseinheit 209 für die Vorgabe oder die Umwandlung des vorgenannten vorbestimmten Abtastzyklus, so daß die Abtastfrequenz (d. h. der Umkehrwert des vorbestimmten Abtastzyklus) das ganzzahlige Vielfache der Codefrequenz des C-A-Codes (d. h. der Spreizsequenz) ist. Insbesondere gibt die A/D-Wandlerschaltung 213 (d. h. die A/D-Wandlereinheit 203) die Abtastfrequenz z. B. als ganzzahliges Vielfaches der Codefrequenz des C-A-Codes vor.
Die A/D-Wandlerschaltung 213 generiert dann das digitale Signal durch Abtasten des Zwischensignal, das von dem HF-Modul 212 bei der vorgegebenen Abtastfrequenz in dem Schritt S203 in 6 erzeugt wird. Alternativ hierzu kann die Signalverarbeitungsschaltung 214 (d. h. die Signalverarbeitungseinheit 204) die Abtastfrequenz in das ganzzahlige Vielfache des Codefrequenz des C-A-Codes umwandeln.
In diesem Fall generiert die Signalverarbeitungsschaltung 214 das erste Signal des Basisbandsignals durch Umwandeln der Abtastfrequenz des von der A/D-Wandlerschaltung 213 erzeugten digitalen Signals in das ganzzahlige Vielfache der Codefrequenz des C-A-Codes und Abtasten des Signals, und entfernt dann die Zwischenfrequenz aus dem digitalen Signal in Schritt S204 in 6.
Ausführungsbeispiel 3
Die Anzahl der Erscheinungsformen der jeweiligen Sequenzmuster, die in den Sequenzmustern p_i enthalten sind, ist unterschiedlich. Somit kann unter Verwendung der jeweiligen Sequenzmuster in der gleichen Anzahl von Malen das Rauschen des code-umgewandelten Signals ausgeglichen werden. Daher ist bei einem dritten Ausführungsbeispiel die Signalerzeugungseinheit 104 dazu ausgebildet, eine gleiche Anzahl von partiellen Signalen für jedes Sequenzmuster in dem Schritt S103 in 2 zu addieren.
Insbesondere begrenzt die Signalerzeugungseinheit 104 die Anzahl von Malen, in der sie partielle Signale für jedes von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 spezifizierte Sequenzmuster addiert, auf eine konstante Anzahl. Bei der konstanten Anzahl kann es sich hier um einen vorgegebenen Schwellenwert handeln, der für alle Sequenzmuster gilt. Alternativ hierzu kann es sich bei der konstanten Anzahl um diejenige Anzahl von Additionen des partiellen Signals des Sequenzmusters handeln, die von allen Sequenzmustern die geringste Anzahl von Malen ist.
Die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann somit dadurch charakterisiert werden, daß die Anzahl bei jedem zu verwendenden Sequenzmuster ausgeglichen ist.
Auf diese Weise kann Rauschen in dem code-umgewandelten Signal ausgeglichen werden.
Ausführungsbeispiel 4
Der Codeumwandlungsvorgang wird für jedes Basisbandsignal ausgeführt, das mit der partiellen Spreizsequenz mit der Länge von 2d Symbolen moduliert ist. Somit kann die Codeumwandlungs-Startposition um die Länge von 1 bis 2d – 1 Symbolen verlagert werden, wie dies bereits erwähnt worden ist. Ein viertes Ausführungsbeispiel führt Codeumwandlungs-Startpositionsdaten ein, die als Codeumwandlungs-Startposition eine Position anzeigen, die die Anzahlen der partiellen Signale, die von der Signalerzeugungseinheit 104 für jedes Sequenzmustern zu addieren sind, so gleichmäßig wie möglich macht.
Die Codeumwandlungs-Startpositionsdaten werden vorab in einem Speicher (z. B. dem ROM 216 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel) gespeichert. Die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 liest die Codeumwandlungs-Startpositionsdaten aus dem Speicher aus und beginnt mit der Spezifizierung einer Muster-Symbolsequenz aus 2d-Symbolen in einer von den Codeumwandlungs-Startpositionsdaten angezeigten Position in dem Schritt S102 in 2.
Wie vorstehend ausgeführt worden ist, läßt sich die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels anhand der darin gespeicherten Codeumwandlungs-Startpositionsdaten charakterisieren.
Auf diese Weise kann die Anzahl von Malen, die die Sequenzmuster verwendet werden, im wesentlichen gleichmäßig gemacht werden, so daß das Rauschen in dem code-umgewandelten Signal ausgeglichen werden kann.
Ausführungsbeispiel 5
Wenn die Reihenfolge des Auftretens des jeweiligen Sequenzmusters, das in den Sequenzmustern p_i enthalten ist, feststehend ist (z. B. im Fall eines GPS-Signals), kann die Codewandlervorrichtung 100 den Codeumwandlungsvorgang unter Verwendung einer Codeumwandlungstabelle vornehmen. Dadurch läßt sich der Codeumwandlungsvorgang beschleunigen, wenn die Codewandlervorrichtung 100 durch die CPU 215 und den ROM 216 implementiert ist. Bei einem fünften Ausführungsbeispiel gibt die Signaleingabeeinheit 101 in dem Schritt S101 in 2 daher das Basisbandsignal in eine Codeumwandlungstabelle ein, in der die Symbolsequenz-Speichereinheit 102 und die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit 103 implementiert sind.
Die Codeumwandlungstabelle gibt in dem Schritt S102 in 2 ein zu addierendes, partielles Signal von der Signalerzeugungseinheit 104 für jedes Sequenzmuster unter Verwendung des von der Signaleingabeeinheit 101 eingegebenen Basisbandsignals aus. Die Signalerzeugungseinheit 104 generiert das Mustersignal in dem Schritt S103 in 2 durch Addieren des von der Codeumwandlungstabelle für jedes Sequenzmuster ausgegebenes partielles Signal.
Somit kann die Codewandlervorrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dadurch charakterisiert werden, daß der Codeumwandlungsvorgang unter Verwendung der Codeumwandlungstabelle ausgeführt wird.
Dies kann eine beschleunigte Ausführung des Codeumwandlungsvorgangs ermöglichen.
Bezugszeichenliste

100: Codewandlervorrichtung
101: Signaleingabeeinheit
102: Symbolsequenz-Speichereinheit
103: Symbolsequenz-Spezifiziereinheit
104: Signalerzeugungseinheit
105: Signalumwandlungseinheit
200: Empfänger
201: Signalempfangseinheit
202: Frequenzwandlereinheit
203: A/D-Wandlereinheit
204: Signalverarbeitungseinheit
205: Signalspeichereinheit
206: Signalschätzeinheit
207: Fortpflanzungsverzögerungszeit-Berechnungseinheit
208: Positionsberechnungseinheit
209: Basisbandsignal-Erfassungseinheit
211: Antenne
212: HF-Modul
213: A/D-Wandlerschaltung
214: Signalverarbeitungsschaltung
215: CPU
216: ROM
217: RAM
218: Bus

Claims

Codewandlervorrichtung, die folgendes aufweist: – eine Signaleingabeeinheit (101), die für die Eingabe eines ersten Signals konfiguriert ist, das in einem vorbestimmen Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind; – eine Symbolsequenz-Speichereinheit (102), die zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen konfiguriert ist, die durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern gebildet ist, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt; – eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103), die dafür konfiguriert ist, aus den Sequenzmustern ein Sequenzmuster zu spezifizieren, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, und zwar jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz; – eine Signalerzeugungseinheit (104), die dafür konfiguriert ist, ein Mustersignal für jedes Sequenzmuster zu erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) für jeweilige. aufeinander folgende 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und – eine Signalumwandlungseinheit (105), die zum Erzeugen eines zweiten Signals konfiguriert ist, indem die jeweiligen Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit (104) für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit (102) gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Codewandlervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Symbolsequenz-Speichereinheit (102) die Sequenzmuster p_i = b_i,1 b_i,2...b_1,4d, wobei i = 1, 2, ..., n^4d beträgt, derart vorgibt, daß b_k,2d+1 b_k,2d+2...b_k,4d = b_k+1,1 b_k+1,2...b_k+1,2d beträt, wobei k = 1, 2, ..., n^4d – 1 ist, und
und die umgewandelte Sequenz von Symbolen
speichert, die durch Verketten der 2d-Symbole im Zentrum von jedem der Sequenzmuster p_i in einer ansteigenden Reihenfolge gebildet ist.
Codewandlervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Signaleingabeeinheit (101) das erste Signal eingibt, das in dem vorbestimmten Abtastzyklus von dem Modulationssignal abgetastet wird, das mit der Spreizsequenz bestehend aus m Elementen in dem Satz A = {–1, 1} moduliert ist, wobei n = 2 beträgt, wobei die Symbolsequenz-Speichereinheit (102) die Sequenzmuster, bei denen es sich um die permutierten Sequenzmuster p_i = b_i,1 b_i,2 b_i,3 b_i,4 handelt, wobei b_i,1 = 1, i = 1, 2, ..., 8 und d = 1 betragen, derart vorgibt, daß b_k,3 b_k,4 = b_k+1,1 b_k+1,2 beträgt, wobei k = 1, 2, ..., 7 und b_8,3 b_8,4 = b_1,1 b_1,2 betragen, wobei ein Invertieren (d. h. ein Ersetzen durch p_i = –b_i,1 –b_i,2 –b_i,3 –b_i,4) zulässig ist, und speichert die umgewandelte Sequenz von Symbolen c₁ c₂...c₁₆ = b_1,2 b_1,3 b_2,2 b_2,3...b_8,2 b_8,3, die durch Verketten von zwei aufeinander folgenden Symbolen im Zentrum von jedem der Sequenzmusters p_i in der aufsteigenden Reihenfolge von i gebildet sind, wobei die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) aus den Sequenzmustern p_i das jeweilige Sequenzmuster, das entweder mit der partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den beiden Symbolen, einem den beiden Symbolen unmittelbar vorausgehenden Symbol und einem den beiden Symbolen unmittelbar nachfolgenden Symbol besteht, oder mit einer invertierten Sequenz übereinstimmt, die durch Invertieren des Symbole der partiellen Sequenz gebildet ist, für die jeweiligen zwei aufeinander folgenden Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert, und wobei die Signalerzeugungseinheit (104) das Mustersignal für jedes Sequenzmuster, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) für jeweils zwei aufeinander folgende Symbole spezifiziert wird, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, durch Invertieren des partiellen Signals, bei dem es sich um den Bereich handelt, dem die beiden Symbole des von der Signaleingabeeinheit (101) eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden, wenn ein entsprechendes Sequenzmuster von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) als Sequenzmuster spezifiziert wird, das mit der invertierten Sequenz übereinstimmt, sowie durch Addieren des partiellen Signals erzeugt.
Codewandlervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signalerzeugungseinheit (101) eine im wesentlichen gleiche Anzahl von partiellen Signalen für jedes Sequenzmuster addiert.
Codewandlervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signaleingabeeinheit (101) das erste Signal in eine Codeumwandlungstabelle eingibt, in der die Symbolsequenz-Speichereinheit (102) und die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) implementiert sind, wobei die Codeumwandlungstabelle das von der Signalerzeugungseinheit (104) für jedes Sequenzmuster zu addierende, partielle Signal auf der Basis des von der Signaleingabeeinheit (101) eingegebenen ersten Signals ausgibt, und wobei die Signalerzeugungseinheit (104) das Mustersignal für jedes Sequenzmuster durch Addieren des von der Codeumwandlungstabelle ausgegebenen partiellen Signals erzeugt.
Empfänger, aufweisend: – eine Signalempfangseinheit (201), die zum Empfangen eines Modulationssignals konfiguriert ist, das mit einer Spreizsequenz moduliert ist, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elemente gebildet ist, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2 sind und m, d und n ganze Zahlen sind; – eine Basisbandsignal-Erfassungseinheit (209), die zum Erzeugen eines ersten Signals eines Basisbandsignals, das von dem von der Signalempfangseinheit (201) empfangenen Modulationssignal in einem vorbestimmten Abtastzyklus abgetastet wird, als digitales Signal konfiguriert ist; – eine Signaleingabeeinheit (101), die für die Eingabe des von der Basisbandsignal-Erfassungseinheit (209) erzeugten ersten Signals konfiguriert ist; – eine Symbolsequenz-Speichereinheit (102), die zum Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen konfiguriert ist, die man erhält durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol und das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt; – eine Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103), die dafür konfiguriert ist, aus den Sequenzmustern ein Sequenzmuster zu spezifizieren, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, und zwar jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten von der Signaleingabeeinheit eingegebenen Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz; – eine Signalerzeugungseinheit (104), die dafür konfiguriert ist, ein Mustersignal für jedes Sequenzmuster zu erzeugen, das von der Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) für alle aufeinander folgenden 2d-Symbole, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind, spezifiziert wird, durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zugeordnet werden; und – eine Signalumwandlungseinheit (105), die zum Erzeugen eines zweiten Signals konfiguriert ist, indem die jeweiligen Mustersignale, die von der Signalerzeugungseinheit (104) für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in der in der Symbolsequenz-Speichereinheit (102) gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.
Empfänger nach Anspruch 6, wobei die Basisbandsignal-Erfassungseinheit (209) eine Startposition der Eingangs-Symbolsequenz bestimmt durch Berechnen einer Korrelation zwischen dem ersten Signal und einer Symbolsequenz, die in dem vorbestimmten Abtastzyklus von der Spreizsequenz abgetastet wird, und wobei die Symbolsequenz-Spezifiziereinheit (103) jedes Sequenzmuster für alle aufeinander folgenden 2d-Symbole bei der und unmittelbar nach der von der Basisbandsignal-Erfassungseinheit (209) berechneten Startposition spezifiziert.
Empfänger nach Anspruch 6, wobei die Basisbandsignal-Erfassungseinheit (209) den vorbestimmten Abtastzyklus derart vorgibt oder umwandelt, daß es sich bei einer Abtastfrequenz um ein ganzzahliges Vielfaches einer Codefrequenz der Spreizsequenz handelt.
Empfänger nach Anspruch 6, weiterhin aufweisend eine Signalschätzeinheit (206), die dafür konfiguriert ist, zumindest einen Parameter von der Amplitude, der Phase und der Verzögerung des von der Signalumwandlungseinheit (105) erzeugten zweiten Signals als Amplitude, Phase bzw. Verzögerung des von der Signaleingabeeinheit eingegebenen ersten Signals zu schätzen.
Empfänger nach Anspruch 9, wobei die Signaleingabeeinheit (101) das erste Signal eingibt, das eine Mehrwegewelle enthält, und wobei die Signalschätzeinheit (206) eine Mehrwegeschätzung in dem ersten Signal durch Berechnen von mindestens einem Parameter der Amplitude, der Phase und der Verzögerung des von der Signalumwandlungseinheit erzeugten zweiten Signals vornimmt.
Codeumwandlungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: – durch einen Prozessor erfolgendes Eingeben eines ersten Signals, das in einem vorbestimmten Abtastzyklus von einem Modulationssignal abgetastet wird, das mit einer Spreizsequenz moduliert wird, die aus m Elementen in einem Satz A mit n Arten von Symbolen als Elementen besteht, wobei m ≥ 4d, d ≥ 1, n ≥ 2, und m, d und n ganze Zahlen sind; – in einem Speicher erfolgendes Speichern einer umgewandelten Sequenz von Symbolen, die man erhält durch Verketten von aufeinander folgenden 2d-Symbolen im Zentrum von jeder von n^4d Arten von Sequenzmustern, wobei jedes Sequenzmuster aus 4d-Elementen in dem Satz A gebildet ist und die umgewandelte Sequenz von Symbolen derart strukturiert ist, daß das den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehende d-Symbol sowie das den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgende d-Symbol identisch sind mit dem d-Symbol, das entsprechenden 2d-Symbolen eines entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar vorausgeht, und dem d-Symbol, das den entsprechenden 2d-Symbolen des entsprechenden Sequenzmusters unmittelbar nachfolgt; – durch den Prozessor erfolgendes Spezifizieren eines Sequenzmusters, das mit einer partiellen Sequenz übereinstimmt, die aus den 2d-Symbolen, dem den 2d-Symbolen unmittelbar vorausgehenden d-Symbol und dem den 2d-Symbolen unmittelbar nachfolgenden d-Symbol gebildet ist, aus den Sequenzmustern jeweils für aufeinander folgende 2d-Symbole, die in einer Eingangs-Symbolsequenz x₁ x₂...x_m enthalten sind, die man erhält durch Zuordnen eines Symbols zu dem ersten Signal in einem Codierzyklus der Spreizsequenz; – durch den Prozessor erfolgendes Erzeugen eines Mustersignals durch Addieren eines partiellen Signals, bei dem es sich um einen Bereich handelt, dem die 2d-Symbole des ersten Signals zugeordnet werden, für jedes Sequenzmuster, das für die jeweiligen 2d-Symbole spezifiziert wird, die in der Eingangs-Symbolsequenz enthalten sind; und – durch den Prozessor erfolgendes Erzeugen eines zweiten Signals, indem die jeweiligen Mustersignale, die für die jeweiligen Sequenzmuster erzeugt werden, in einer Reihenfolge verkettet werden, die äquivalent ist zu einer Reihenfolge der 2d-Symbole im Zentrum von jedem Sequenzmuster, die in dem Speicher gespeicherten umgewandelten Sequenz von Symbolen verkettet sind.