DE60124496T2

DE60124496T2 - Raumdiversitätsempfänger und Verfahren zur Verarbeitung der über mehrere Wege empfangenen Signale

Info

Publication number: DE60124496T2
Application number: DE60124496T
Authority: DE
Inventors: Herve Jacob
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP4024038B2; EP1220473B1; FR2818836A1; CN1364007A; DE60124496D1; EP1220473A1; CN1223125C; KR100814245B1; KR20020052981A; US20020085625A1; JP2002246959A; US7020182B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einer in Raumdiversität arbeitenden Empfangsanordnung für durch Koeffizienten für Zeitverteilungscode modulierte Signale und für Signale, empfangen gemäß mindestens zwei Kanälen; wobei die Empfangsanordnung einen Mischerschaltkreis und einen Schaltkreis zur Demodulation durch Verteilungscodes enthält, gebildet aus Demodulationszweigen, versehen mit Codeeingängen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verarbeitung von über mehrere Wege empfangenen Signalen.
Die Erfindung wird angewendet, wenn eine Modulation mit verteiltem Code (CDMA) verwendet wird.
Unter schwierigen Übertragungsbedingungen erweist es sich als notwendig, sich der Raumdiversität zu bedienen. Das Problem, das sich dann stellt, ist die Materialvielfalt, die jedem der Wege hinzugefügt werden muss, die beim Erhalt dieser Signale einbezogen sind. Diese Wege werden anhand von Empfangsantennen gebildet.
Das Dokument US5926503 beschreibt einen Raumdiversitätsempfänger, welcher die von einem der Zweige empfangenen Signale vor ihrer Kombination versetzt.
Ein solches Gerät ist auch aus der britischen Patentschrift Nr. 2 340 354 bekannt. In diesem Dokument wird vorgeschlagen, die aus jeder der Antennen kommenden Signale zu verarbeiten. Einer der Vorgänge besteht darin, diese Signale nach einer Vorverarbeitung in digitale Form zu codieren. Die Summierung dieser Analog-Digital-Codierer, die schnelle Signale verarbeiten müssen, wird sowohl bezüglich ihres Platzbedarfs als auch ihres Preises als nachteilig betrachtet.
Diese Erfindung schlägt ein Gerät der in der Einleitung aufgeführten Art vor, das die Summierung dieser Codierer vermeidet.
Ein solches Gerät ist deshalb bemerkenswert, da der Mischerschaltkreis die Signale einer der Wege in der Phase verschiebt, während die Codeeingänge einer der Zweige den Verteilungscode empfangen und die Eingänge mindestens eines anderen Zweigs den zugeordneten Verteilungscode empfangen.
Die Idee der Erfindung besteht folglich darin, die verschiedenen Phasenverschiebungen einzusetzen, die einerseits durch die Verteilungscodes und andererseits durch die Phasenverschiebung der Signale einer der Wege eingebracht werden, damit die Demodulationszweige die Daten wiederherstellen, indem man sich zugleich der zugeordneten Codes und der nicht zugeordneten Codes bedient.
Die folgende Beschreibung macht hinsichtlich der beigefügten Zeichnungen als nicht erschöpfende Beispiele gut verständlich, wie die Erfindung verwirklicht werden kann.
In den Zeichnungen zeigt:
1 ein Gerät entsprechend der Erfindung.
In 1 ist ein Gerät 1 entsprechend der Erfindung dargestellt. Dabei handelt es sich um ein zellulares mobiles Fernsprechgerät, das gemäß der CDMA-Modulation arbeitet. Es setzt sich aus einem Sendeteil 5 und einem Empfangsteil 7 zusammen. Das Gerät steht in Verbindung mit einer Basisstation 8, die Informationen sendet, die man einem Datenzugang 9 zuführt. Gemäß dieser Modulation wird jeder Datensatz mittels einem Codemodulator 10 durch einen Verteilungscode „zerhackt". Dieser Code ist eine Folge von N Elementen oder komplexen Koeffizienten: C₀, C₁, ...C_N. Jeder dieser komplexen Koeffizienten kann beispielsweise einen der Werte (1 + j, 1 – j, –1 + j, –1 – j) annehmen.
Der Sendeteil 5 des Geräts 1 ist mit einer Antenne 11 versehen, die mittels einer Sendanordnung 12 Informationen sendet, die einem Sendzugang 13 zugeführt werden.
Der Empfangsteil 7 des Geräts 1 ist mit einer Summe von Empfangsantennen versehen. Im Rahmen des beschriebenen Beispiels wurden zwei davon mit den jeweiligen Nummern 15 und 17 dargestellt. Die von diesen Antennen empfangenen Signale werden zuerst von einem Mischerschaltkreis 20 verarbeitet, der sie mit dem Signal eines Oszillators 25 mischt. Die aus diesem Schaltkreis kommenden Signale haben eine komplexe Form. Sie werden dann einer Filter-Codier-Einheit 28 zugeführt, um einem RAKE-Empfänger zugeführt zu werden, gebildet aus zwei Zweigen 30 und 31, während die Signale dieser zwei Zweige 30 und 31 einem Kombinationsschaltkreis 35 zugeführt werden, der hier aus einem einfachen Addierer gebildet wird. Ein Formatierungsschaltkreis 37 passt sie an, um sie an einen Zugang 38 zurückzuführen.
Der Erfindung zufolge enthält der Mischerschaltkreis vier elementare Mischer 40, 41, 42 und 43. Die Mischer 40 und 42 erhalten über ein Phasenverschiebungsnetz 44 an einem ihrer Eingänge das Signal in Phase des Oszillators 25, während die Eingänge der Mischer 41 und 43 über dasselbe Phasenverschiebungsnetz 44 das respektive Signal um 90° und –90° von demselben Oszillator 25 erhalten. Hierfür wird das Zeichen „–" in der Nähe des Mischers 43 angebracht. Die anderen Eingänge der Mischer 40 und 41 empfangen respektive die Signale in Phase und um 90° verschoben von der Antenne 17, was von einem anderen Phasenverschiebungsnetz 50 empfangen wird. Auf ähnliche Weise empfangen die anderen Eingänge der Mischer 43 und 42 von der Antenne 15 respektive die Signale in Phase und um 90° verschoben, was von einem anderen Phasenverschiebungsnetz 51 empfangen wird. Die Addierer 58 und 59 addieren respektive die so genannten Teile in Phase, die von den Mischern 40 und 42 gebildet werden, und die so genannten Teile, die um 90° verschoben sind, die von den Mischern 41 und 43 gebildet werden. Am Ausgang von Addierer 58 hat man ein Signal in Phase I, welches die Summe der Signale in Phase ist, ausgegeben von den Antennen 15 und 17, und am Ausgang des Addierers 59 hat man ein Signal Q, welches eine Differenz der Signale ist, die um 90° verschoben sind und von denselben Antennen ausgegeben wird. Zusammenfassend: I = I1 + I2 Q = Q1 – Q2
Wobei I1 und Q1 die Signale von der Antenne 17 und I2 und Q2 die von der Antenne 15 sind.
Die Signale I und Q werden der Filter-Codier-Einheit 28 zugeführt, die einen einzigen doppelten Analog-Digital-Codierer 60 enthält (weil die Signale, die ihm zugeführt werden, komplex sind). Die so digitalisierten Signale werden mit dem Filter 62 gefiltert, der für diese Art von Signalen herkömmlicher Bauart ist. Sie werden danach den zwei RAKE-Zweigen 30 und 31 zugeführt.
Gemäß einer anderen Maßnahme der Erfindung sind die Koeffizienten für den einen RAKE-Zweig 30 die Koeffizienten C₀, C₁, ...C_N, während für den anderen RAKE-Zweig 31 die zugeordneten Koeffizienten sind: C₀*, C₁*, ...C_N*.
Die Erfindung gründet auf folgenden Betrachtungen.
Jeder zu übertragende Datensatz wird in Abschnitte unterteilt, um von einem Element des Verteilungscodes moduliert zu werden, was als komplexe Zahl betrachtet wird. Jeder Abschnitt wird folglich einer Drehung unterzogen, die vom Element des Verteilungscodes definiert wird.
Wenn man beim Erhalt eine Demodulation mit den Zuordnungen der Elemente des Verteilungscodes ausführt, erfahren die Abschnitte eine umgekehrte Drehung zu derjenigen, die beim Senden angewendet wird, was den Wiedererhalt des Datensatzes ermöglicht.
Der Erfindung zufolge und dank dem Mischerschaltkreis lässt man die auf einem Weg empfangenen Daten eine umgekehrte Drehung zu derjenigen des Elements des Verteilungscodes ausführen. Wenn man einen nicht zugeordneten Code anwendet, dann stellt man die Daten wieder her. Die Daten des anderen Wegs werden gestört, da der nicht zugeordnete Code nicht mit ihnen kohärent ist. Dies gilt auch für die Daten des anderen Wegs, die mit dem zugeordneten Code kohärent demoduliert werden, während die Daten des ersten Wegs mit dem zugeordneten Code inkohärent sind.

I, Q: = Antennensignale
C: = Koeffizienten

Claims

Gerät mit einer in Raumdiversität arbeitenden Empfangsanordnung für durch Koeffizienten für Zeitverteilungscode modulierte Signale und für Signale, empfangen gemäß mindestens zwei Kanälen (17, 15), wobei die Empfangsanordnung einen Mischerschaltkreis (20) und einen Schaltkreis zur Demodulation durch Verteilungscodes (30, 31) enthält, gebildet aus Demodulationszweigen, versehen mit Codeeingängen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischerschaltkreis (20) die Signale einer der Wege in der Phase verschiebt, während die Codeeingänge einer der Zweige den Verteilungscode empfangen und die Eingänge mindestens eines anderen Zweigs den zugeordneten Verteilungscode empfangen.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Signale vor der Mischung in komplexe Signale zergliedert werden und dadurch, dass der Mischerschaltkreis einen Mischereingang enthält, um den imaginären Teil eines der empfangenen Signale zu invertieren.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kombinationsschaltkreis (35) für die Kombination der Signale der zwei Zweige vorgesehen ist.
Verfahren zur Verarbeitung der über mehrere Wege empfangenen Signale, umgesetzt in einem Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die einer Zeitverteilung durch einen Verteilungscode unterzogen wurden, gebildet aus Elemente von Codes, die in einer komplexen Form erscheinen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte enthält: Erhalt von Signalen gemäß mindestens zwei Kanälen, Mischung der Signale jeder der Wege durch einen so genannten lokalen Oszillator, um die Phase der Signale einer der Wege zu invertieren, Demodulation der Signale mittels einem ersten Demodulationszweig, der mit den besagten Elementen des nicht zugeordneten Verteilungscodes arbeitet, und mindestens einem zweiten Demodulationszweig, der mit den besagten zugeordneten Elementen des Codes arbeitet, Kombination der von den zwei Zweigen ausgegebenen Signale, um die so übertragenen Daten wiederherzustellen.