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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spreizspektrumempfänger, der
ein Codeteilungs-Vielfachzugriffssystem
(CDMA) verwendet, das ein Spreizspektrum-Modulationssystem anwendet.
Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf einen Spreizspektrumempfänger, der
Kommunikationen durch Verwendung eines Übertragungspfads, in welchem
ein frequenzselektiver Schwund erzeugt wird, durchführt.
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STAND DER TECHNIK
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Es
wird hier ein herkömmlicher
Spreizspektrumempfänger
beschrieben. Herkömmliche
Spreizspektrumempfänger,
die das CDMA-System verwenden, das das Spreizspektrum-Modulationssystem
anwendet, wurden beispielsweise offenbart in "Experimental Evaluation an Coherent
Adaptive Array Antenna Diversity for DS-CDMA Reverse Link, The Institute
of Electronics, Information and Communication Engineers, Technical Report
of IEICE, RCS98-94, Seiten 33–38,
September 1998" und "Laboratory Experiments
an Coherent Rake Receiver in Broadband DS-CDMA Mobile Radio, The
Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
Technical Report of IEICE, RCS99-129, Seiten 57–62, Oktober 1999".
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Eine
Ausbildung und eine Arbeitsweise des/der herkömmlichen Spreizspektrumempfänger (s),
die in den vorgenannten Druckschriften offenbart sind, wird nun
erläutert. 6 zeigt
die Ausbildung des herkömmlichen
Spreizspektrumempfängers.
In 6 sind die Bezugszahlen 500, 501,
..., 502 Antennen, deren Anzahl durch N (eine natürliche Zahl)
dargestellt ist, 510, 511, ..., 512 sind
Bandpassfilter (BPFs), 520, 521, ..., 522 sind
Spreizumkehrschaltungen, 530, 531, ..., 532 sind
Strahlformungsschaltungen zum individuellen Formen von Strahlen
von L (eine natürliche
Zahl) Pfaden, die erzeugt sind auf der Grundlage eines Signals nach
der Spreizumkehrung, das einem Einfluss von einer Mehrpfad-Wellenform
unterworfen wurde, 540 ist ein Pfaddetektor, 550, 551,
..., 552 sind komplexe Multiplikationsschaltungen, 553 ist
eine Verzögerungseinheit, 560 eine Gewichtssteuerschaltung, 561 ist
ein Addierer, 562 ist eine komplexe Multiplikationsschaltung, 563 ist
eine komplex konjugierte Berechnungsschaltung, 564 ist
eine Subtraktionsschaltung, 565 ist eine komplexe Multiplikationsschaltung, 570 ist
eine Übertragungspfad-Schätzschaltung
zum Schätzen
des Übertragungspfads mit
Bezug auf jeden individuellen Pfad, 580, 581,
..., 582, ..., 583 und 584 sind Verzögerungseinheiten, 585 ist ein
Addierer und 590 ist eine Datenbestimmungsschaltung.
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Eine
Arbeitsweise des herkömmlichen
Spreizspektrumempfängers
wird nun erläutert.
Zuerst werden von einer mobilen Station durch die N Antennen 500, 501,
..., 502 empfangnen Signale durch die BPFs 510, 511,
..., 512 gefiltert und gewünschten Bandbreitenbeschränkungen
unterzogen. Die Signale werden, nachdem sie den Bandbreitenbegrenzungen
unterzogen wurden, in die Spreizumkehrschaltungen 520, 521,
..., 522 eingegeben, in denen sie einer Spreizumkehrung
mit derselben Folge wie der Spreizcodefolge (entsprechend der PN-Folge),
die auf der Sendeseite verwendet wurde, unterzogen werden.
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Der
Pfaddetektor 540 wählt
L Pfade aus einem spezifischen der Signale aus, die dem Spreizumkehrsignal,
das durch die Mehrpfadwelle beeinflusst wurde, unterzogen wurden.
Eine detaillierte Erläuterung
der Arbeitsweise des Pfaddetektors 540 wird gegeben. 7 zeigt
die Ausbildung des Pfaddetektors 540. In 7 ist
die Bezugszahl 600 eine Übertragungspfad-Schätzschaltung, 601 ist
eine Durchschnittsleistungswert-Berechnungsschaltung, 602 ist
eine Schwellenwert-Berechnungsschaltung, 603 ist
eine Beurteilungsschaltung und 604 ist eine Pfadauswahlschaltung.
In diesem Pfaddetektor 540 addiert zuerst die Übertragungspfad-Schätzschaltung 600 alle
Symbole innerhalb eines Schlitzes in derselben Phase auf der Grundlage eines
Pilotsymbol (bekanntes Signal), das in einer Schlitzeinheit angeordnet
ist, und gibt einen spontanen Übertragungspfad-Schätzwert als
ein Ergebnis aus. Nachfolgend führt
die Durchschnittsleistungswert-Berechnungsschaltung 601 eine
Durchschnittswertberechnungsoperation der Leistung über mehrere
Schlitze durch Verwendung des empfangenen Übertragungspfad-Schätzwertes
durch, wodurch das Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofil als das Ergebnis
der O peration berechnet wird.
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In
der Schwellenwert-Berechnungsschaltung 602 wird aus den
empfangenen Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofilen der Pfad mit
der geringsten Leistung als Störungs-
oder Interferenzleistung betrachtet, und der Leistungswert, der
um ΔdB größer als
die Leistung ist, wird als der für
die Pfadauswahl verwendete Schwellenwert ausgegeben. Dann vergleicht
die Beurteilungsschaltung 603 das Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofil
und den Schwellenwert, und alle Pfade, die Durchschnittsleistungswerte
haben, die größer als
der Schwellenwert sind, werden als die Multipfade entsprechend gewünschten
Signalen gesetzt. Weiterhin gibt sie die Zeitfolge-Positionsinformationen
dieser Pfade und die Leistungswerte dieser Pfade aus.
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In
der Pfadauswahlvorrichtung 604 werden, da jede Strahlformungsschaltung
eine Signalverarbeitung nur bei L vorbereitend bestimmten Pfaden
aufgrund der Beschränkungen
von H/W und S/W durchführt,
die L Pfade in der absteigenden Reihenfolge von dem größten Durchschnittsleistungswert
aus ausgewählt.
Somit wird die Zeitfolgeposition entsprechend jedem Pfad als die
Pfadpositionsinformationen ausgegeben. 8 zeigt
die Prozesse in der Schwellenwert-Berechnungsschaltung 602,
der Beurteilungsschaltung 603 und der Pfadauswahlschaltung 604.
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Nach
der Ausgabe der Pfadpositionsinformationen von dem Pfaddetektor 540 formen
die Strahlformungsschaltungen 530, 531, ..., 532 Strahlen
durch Signalprozesse auf der Grundlage eines anwendbaren Algorithmus.
Die Strahlformungsschaltung 530 wird verwendet zur Durchführung einer
Signalverarbeitung bei dem Pfad mit der größten Signalleistung, und die
Strahlformungsschaltungen 531, ..., 532 werden
verwendet zur Durchführung
einer Signalverarbeitung bei den Pfaden mit der zweitgrößten Signalleistung
bis zu der L-größten Signalleistung.
Die folgende Beschreibung diskutiert die Arbeitsweise der Strahlformungsschaltung 530 im
Einzelnen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird das Spreizumkehrsignal von der
Spreizumkehrschaltung 520 durch den Pfaddetektor 540 in
jede Pfadeinheit getrennt und in die Strahlformungsschaltung 530 eingegeben. Daher
wird in jeder Strahlformungsschaltung der Strahl auf einer Pfadeinheitsbasis,
die erfasst wurde, geformt.
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Zuerst
wird in der Gewichtsteuerschaltung 560 die Berechnung des
Gewichts auf der Grundlage eines adaptiven Algorithmus wie LMS (kleinstes
mittleres Quadrat) durchgeführt,
und in jeder der komplexen Multiplikationsschaltungen 550, 551,
..., 552 wird das von jeder Antenne empfangene Signal mit
einem komplexen Gewicht multipliziert, um einen Strahl auf der Grundlage
eines Pfades zu formen. Dann kombiniert der Addierer 561 die
jeweiligen Empfangssignale, die mit den komplexen Gewichten multipliziert
wurden, und gibt die Ergebnisse der Kombination als ein kombiniertes
Antennensignal (empfangenes Signal) mit Richtwirkung aus.
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Als
Nächstes
schätzt
die Übertragungspfad-Schätzschaltung 570 den Übertragungspfad.
Genauer gesagt, beispielsweise durch Verwendung von Pilotsymbolen
einer bekannten Folge, die für
die jeweiligen Schlitze vorgesehen sind, wird ein Übertragungspfad-Schätzwert (komplexer
Wert) mit Bezug auf den ersten Pfad berechnet. 9 zeigt
die Schlitzausbildung.
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Die
komplex konjugierte Berechnungsschaltung 563 berechnet
den komplex konjugierten Wert des in der Übertragungspfad-Schätzschaltung 570 berechneten Übertragungspfad-Schätzwert.
Dann wird der komplex konjugierte Wert in die komplexe Multiplikationsschaltung 562 eingegeben,
in der er mit dem kombinierten Antennensignal multipliziert wird,
wodurch ein Wichtungsprozess im Verhältnis zu der Signalamplitude
durchgeführt
wird, und ein Signal, aus dem eine Phasenvariation entfernt wurde,
wird ausgegeben.
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Nachdem
die Strahlformungsschaltungen 530, 531, ..., 532
den ersten (den Pfad mit der größten Signalleistung)
bis zum L-ten Strahl (der Pfad mit der L-größten Signalleistung) gebildet
haben, addieren die Verzögerungseinheiten 580, 581,
..., 582 jeweils die Verzögerungsbeträge D1,
D2, ..., DL hierzu,
so dass sämtliche Pfade
von dem ersten Pfad bis zum L-ten Pfad dieselben Zeitpunkte haben.
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Der
Addierer 585 addiert die Signale, denen ermöglicht wurde,
dieselbe Phase auf der Grundlage eines Pfades zu haben. Die Datenentscheidungsschaltung 590 führt eine
Hartbestimmung der Daten durch. Das Ergebnis der Hartbestimmung
wird als Demodulationsdaten des Empfängers ausgegeben. Hier führen, da
die Ergebnisse der Hartbestimmung als Bezugssignale zur Bildung
der Strahlen der jeweiligen Pfade verwendet werden, die Verzögerungseinheiten 583 bis 584 jeweils
Verzögerungseinstellungen
derart durch, dass beispielsweise Verzögerungsbeträge DL-D1, DL-D2,
..., 0 (wobei der L-te Pfad keiner Verzögerung unterworfen wird) hierzu
addiert werden.
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Eine
Erläuterung
wird nun gegeben, wie die zu den je weiligen Empfangssignalen zu
addierenden Gewichte beispielsweise durch die Strahlformungsschaltung 530 bestimmt
werden. Es wird hier angenommen, dass ein bereits bekannter Algorithmus
für die
Bildung der Strahlen verwendet wird.
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Beispielsweise
wird das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 584 mit
dem Übertragungspfad-Schätzwert in
der komplexen Multiplikationsschaltung 565 multipliziert,
um ein Bezugssignal zu bilden. Danach wird in der Subtraktionsschaltung 564 das
kombinierte Antennensignal von dem Bezugssignal subtrahiert, um
ein Fehlersignal e1(k), das für den ersten
Pfad adaptiv ist, zu erzeugen. Dann aktualisiert/bestimmt die Gewichtssteuerschaltung 560 das
Gewicht gemäß Gleichung
(1), die die Normierung LMS anzeigt.
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Hier
stellt der Nenner des zweiten Ausdrucks auf der rechten Seite von
Gleichung (1) eine Norm dar, k stellt die Abtastzeit dar (t = kTs: Ts ist ein Abtastzyklus),
X1(k) ist ein Vektorausdruck (X1(k)
= [x1(1, k), x1(2,
k), ..., x1(N, k)]T)
des ersten Pfads jedes Spreizumkehrsignals, und W1(k)
ist ein Vektorausdruck jedes Gewichts mit Bezug auf den ersten Pfad
(w1(1, k) = [w1(1,
k), w1(2, k), ..., w1(N,
k)T). Darüber hinaus ist der Anfangswert w1(0) von w1(k) =
[1, 0, ..., 0]T, μ stellt die Schrittgröße dar,
und τ stellt
eine Verzögerungszeit
(Verzögerungsbetrag)
dar.
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Auf
diese Weise werden in dem herkömmlichen
Spreizspektrum Empfänger
mit Bezug auf L Pfade, die anhand der von mehreren Antennen empfangenen
Empfangssignale erfasst werden, Strahlen individuell gebildet (durch
Verwendung adaptiver Algorithmen), d.h., das SIR (Signal zu Störungsleistungs-Verhältnis) mit Bezug
auf ein gewünschtes
Signal wird verbessert, während
ein Nullsatz zu dem Interferenzsignal gerichtet wird durch Durchführen einer
Wichtungskombination (Rake-Kombination)
gemäß dem Übertragungspfad-Schätzwert.
Darüber
hinaus ist dem herkömmlichen
Spreizspektrumempfänger
ermöglicht,
eine optimale Kanalkapazität
für den
Fall zu haben, dass die Positionsverteilung von mobilen Stationen
innerhalb einer Zelle, zu der eine Basisstation Dienste liefert
kann, gleichförmig
ist, und für
den Fall, dass die Strahlinterferenzleistung von auf der Basis eines
Pfads gebildeten Strahlen dieselbe ist.
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Darüber hinaus
ist bei dem vorbeschriebenen herkömmlichen Spreizspektrumempfänger für den Fall, dass
die Interferenzwellenleistung von auf der Grundlage eines Pfads
gebildeten Strahlen nicht als dieselbe angesehen wird aufgrund des
Umstands, dass die Positionen von mobilen Stationen augenblicklich
vorgespannt sind, oder des Umstands, dass mobile Stationen mit unterschiedlichen
Sendesignalleistungen existieren aufgrund unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeiten,
das SIR nicht optimiert, wodurch eine überlegene Bitfehlercharakteristik
nicht erhalten werden kann; folglich besteht das sich ergebende
Problem darin, dass es nicht möglich
ist, eine optimale Kanalkapazität
zu erhalten.
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Darüber hinaus
besteht bei dem herkömmlichen
Spreizspektrumempfänger
ein anderes Problem dahingehend, dass für den Fall, dass eine mobile
Station, die ein Gegenstand für
eine Kommunikation ist, verschoben wird und die Verschiebegeschwindigkeit
eine hohe Ge schwindigkeit ist, es schwierig für die Basisstation ist, Strahlen
zu der mobilen Station mit hoher Genauigkeit zu richten.
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Darüber hinaus
wird in dem Anfangszustand zur Bildung von Strahlen durch Verwendung
einer adaptiven Antennengruppe in dem herkömmlichen Spreizspektrumempfänger, da
es schwierig ist, die Ankunftsrichtung von Multipfadwellen von einer
mobilen Station zu der Basisstation zu sagen, und da es nicht möglich ist, einen
Strahl mit einer scharfen Richtwirkung zu bilden, die Auswahl des
Pfads durchgeführt
unter Verwendung einer einzelnen Antenne, wie vorstehend beschrieben
ist. Jedoch besteht das sich ergebende Problem darin, dass in dem
Fall der Verwendung der einzelnen Antenne es nicht möglich ist,
Pfade in einem Übertragungspfad
unter einer großen
Wirkung der Interferenz mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
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Darüber hinaus
wird bei dem herkömmlichen
Spreizspektrumempfänger,
wie vorstehend beschrieben ist, für den Fall, dass eine einzelne
Antenne verwendet wird, das Gewicht für jedes Empfangssignal gesetzt. In
diesem Fall ist jedoch eine lange Zeitperiode erforderlich, bis
der Strahl auf der Grundlage des adaptiven Algorithmus gebildet
ist, und auf der Sendeseite der mobilen Station ist eine hohe Sendesignalleistung
erforderlich, bis die Strahlbildung beendet ist, um der vorbestimmten
Qualität
der Basisstation zu genügen.
Folglich findet eine augenblickliche Erhöhung der Interferenzleistung
statt, was das Erhalten einer optimalen Kanalkapazität verhindert.
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Die
EP 0 949 769 offenbart eine
CDMA-Empfangsvorrichtung mit adaptiver Antenne mit mehreren Empfängern, von
denen jeder zum Empfang von einer oder mehreren gewünschten
Signalkomponenten, die zur selben Zeit eintreffen, vorgesehen ist.
Jeder der mehreren Empfänger
enthält
mehrere adaptive Empfangseinheiten zum aufeinander folgenden Aktualisieren
einer Richtwirkung gemäß einer
gewünschten
Signalkomponente. Die mehreren adaptiven Empfangseinheiten, die
in demselben Empfänger
enthalten sind, verwenden gemeinsam einen Symbolentscheidungsfehler
desselben Empfänger.
Jeder Empfänger
enthält
weiterhin ein Mittel zum Erfassen der eintreffenden Richtungen der
mehreren gewünschten
Signalkomponenten und ein Mittel zum Steuern der Richtwirkungen
der mehreren adaptiven Empfangseinheiten gemäß den ankommenden Richtungen
der mehreren gewünschten
Signalkomponenten und Richtwirkungen der mehreren adaptiven Empfangseinheiten.
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Weiterhin
ist aus der
EP 0 876 002 ein
Codeteilungs-Vielfachzugriffs-Empfänger bekannt,
der das Pilotsignal aus dem empfangenen Signal entfernt. Das Pilotsignal
ist definiert durch seine Multipfadparameter (Amplituden, Phasenverschiebung
und Verzögerungen)
und seine Signaturfolge. Da diese Informationen bei dem Empfangsendgerät des Benutzers
(d.h., Handapparat) bekannt sind, werden die Pilotsignale der störenden Multipfadkomponenten
des empfangenen Basisbandsignals erfasst und vor der Demodulation
der gewünschten
Multipfadkomponente entfernt. Das Pilotsignal kann vor oder nach
der Datenakkumulationsstufe gelöscht
werden. Die Pilotsignallöschung
kann in Abhängigkeit
von dem erfassten Pfadsignalpegel ein und aus geschaltet werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spreizspektrumempfänger vorzusehen,
der eine erwünschte
Bitfehlerratencharakteristik erzielen kann, selbst für den Fall,
dass die Interferenzleistungen der auf der Basis eines Pfades gebildeten
Strahlen nicht als dieselben angesehen werden.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spreizspektrumempfänger vorzusehen, der
selbst für
den Fall, dass eine mobile Station, die ein Gegenstand der Kommunikation
ist, verschoben wird, und wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit
hoch ist, der Basisstation ermöglicht,
einen Strahl mit hoher Genauigkeit zu der mobilen Station zu richten.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spreizspektrumempfänger vorzusehen,
der selbst für
den Fall, dass ein Pfad unter Verwendung einer einzelnen Antenne
ausgewählt
wird, die Phasenerfassung mit hoher Genauigkeit durchführen kann
und auch die zum Bilden von Strahlen auf der Grundlage eines adaptiven
Algorithmus benötigte
Zeit stark verkürzen
kann.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Der
Spreizspektrumempfänger
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der einen umgekehrten Spreizvorgang bei einem durch eine
einzelne Antenne oder mehrere Antennen empfangenen Signal durchführt sowie einen
Datendemodulationsvorgang auf der Grundlage des umgekehrten Spreizsignals
durchführt,
weist auf: einen Pfaddetektor, der mehrere Multipfadwellen aus dem
umkehrten Spreizsignal erfasst, die einem vorbestimmten Standard
genügt
haben, und zum Ausgeben von zeitlich aufeinander folgenden Positionsinformationen über die
Pfade; mehrere Strahlbildungseinheiten, die jeweils einem der durch
den Pfaddetektor erfassten Pfade entsprechen, von denen jede Strahlen
bildet durch Verwendung eines adaptiven Algorithmus auf der Grundlage der
zeitlich aufeinander folgenden Positionsinformationen, die für den Pfad
empfangen wurden; mehrere Übertragungspfad-Schätzeinheiten,
die jeweils für
eine der Strahlbildungseinheiten vorgesehen sind und die einen Übertragungspfad-Schätzwert auf
der Grundlage eines für
einen Strahl erhaltenen empfangenen Signals berechnen; mehrere komplex
konjugierte Berechnungsschaltungen, die jeweils für eine der
Strahlenbildungseinheiten vorgesehen sind und einen komplex konjugierten
Wert des Übertragungspfad-Schätzwertes berechnen;
mehrere komplexe Multiplikationsschaltungen, die jeweils für eine der
Strahlbildungseinheiten vorgesehen sind, in die der komplex konjugierte
Wert eingegeben wird und die einen Gewichtungsprozess gemäß der Signalamplitude
und einen Beseitigungsprozess für
die Phasenvariation durchführen,
auf der Grundlage der Ergebnisse der Schätzung; eine Kombinationseinheit,
die alle von den komplexen Multiplikationsschaltungen ausgegebenen
Signale kombiniert; und eine Bestimmungseinheit, die das Signal
nach dem Kombinieren durch die Kombinationseinheit bestimmt; welcher
Spreizspektrumempfänger
dadurch gekennzeichnet ist, dass er weiterhin aufweist: mehrere
Störungsbetrag-Extraktionseinheiten,
die jeweils für
eine der Strahlenbildungseinheiten vorgesehen sind und die einen
Störungsbetrag
auf der Grundlage des für
einen Strahl erhaltenen, empfangenen Signals herausziehen, und mehrere
Normierungseinheiten, die jeweils zwischen eine der komplexen Multiplikationsschaltungen
und die Kombinationseinheit geschaltet sind und in die jeweils das
Ausgangssignal der entsprechenden Störungsbetrag-Extraktionseinheit
eingegeben wird, wobei die Normierungseinheiten jeweils das Signal
normieren, das dem Phasenvarations-Beseitigungsvorgang unterzogen
wird, auf der Grundlage des jeweiligen Störungsbetrags, und die Kombinationsein heit
alle durch die Normierungseinheiten normierten Signale kombiniert,
wobei dem adaptiven Algorithmus ermöglicht wird, ein Fehlersignal durch
Subtrahieren des empfangenen Signals von einem anhand der Ergebnisse
der Bestimmung erzeugten Bezugssignal zu berechnen, und auch ein
neues Fehlersignal zu erzeugen, in dem ein integraler Prozess durch
Verwendung eines Gewichtungskoeffizienten bei einem Fehlersignal
durchgeführt
wird, welches neue Fehlersignal verwendet wird zum Aktualisieren
von Gewichten gemäß dem adaptiven
Algorithmus.
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Bei
dem vorgenannten Spreizspektrumempfänger berechnen die Störungsbetrags-Extraktionseinheiten
den Störungsbetrag
auf der Grundlage einer bekannten Sequenz, die zu dem Übertragungssignal
hinzugefügt
ist.
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Bei
dem vorgenannten Spreizspektrumempfänger weist der Pfaddetektor
auf: mehrere Strahlengeneratoren, die mehrere Strahlen erzeugen,
die für
die Abdeckung von Bereichen, die die Servicebereiche sind, erforderlich
sind; einen Pfaddetektor, der alle Pfade erfasst, die Leistungswerte
haben, die nicht kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert sind,
auf der Grundlage eines Strahls, und zum Normieren des erfassten
Leistungswertes auf der Grundlage der für jeden der Strahlen berechneten
Störungsleistung;
und eine Pfadauswahlvorrichtung, die eine vorbestimmte Anzahl von
Pfaden aus den Pfaden, die erfasst wurden, in einer absteigenden
Reihenfolge von dem größten Leistungswert
aus auswählt.
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Bei
dem vorgenannten Spreizspektrumempfänger verwendet mit Bezug auf
den Anfangswert des Gewichts, das zum Bilden eines Strahls unter
Verwendung des adaptiven Algorithmus erforderlich ist, der Strahlengenera tor
das Gewicht, das zu der Zeit der Strahlenerzeugung durch die mehreren
Strahlengeneratoren erhalten wurde.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Ausbildung eines Spreizspektrumempfängers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
die Ausbildung eines Spreizspektrumempfängers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
einen Zustand, in welchem ein Servicebereich durch mehrere Strahlen
abgedeckt wird;
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4 zeigt
die Ausbildung eines Strahlengenerators;
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5 zeigt
die Ausbildung eines Kombinationsbereichs-Pfaddetektors;
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6 zeigt
die Ausbildung eines herkömmlichen
Spreizspektrumempfängers;
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7 zeigt
die Ausbildung eines Pfaddetektors;
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8 zeigt
Prozesse in einer Schwellenwert-Berechnungsschaltung,
einer Beurteilungsschaltung und einer Pfadauswahlschaltung; und
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9 zeigt
die Ausbildung von Schlitzen.
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
eines Spreizspektrumempfängers
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
erläutert.
Die vorliegende Erfindung soll durch diese Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden.
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Erstes Ausführungsbeispiel:
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Das
erste Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf einen Spreizspektrumempfänger, in welchem eine adaptive
Antennengruppe verwendet wird. 1 zeigt
die Ausbildung eines Spreizspektrumempfängers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In 1 sind die Bezugszahlen 100, 101,
..., 102 Antennen, deren Anzahl durch N (eine natürliche Zahl)
dargestellt ist; 110, 111, ..., 112 sind
Bandpassfilter (BPF); 120, 121, ..., 122 sind Spreizumkehrschaltungen; 130, 131,
..., 132 sind Strahlbildungsschaltungen zum individuellen
Bilden von Strahlen auf der Grundlage von L (eine natürliche Zahl)
Pfaden, die durch Signale erzeugt sind, die der Spreizumkehrung
unterzogen wurden, unter einem Einfluss einer Multipfadwelle; 140 ist
eine Pfaddetektor; 150, 151, ..., 152 sind
komplexe Multiplikationsschaltungen; 153 ist eine Verzögerungseinheit;
160 ist eine Gewichtssteuerschaltung; 161 ist eine Addierer; 162 ist
eine komplexe Multiplikationsschaltung; 163 ist eine komplex
konjugierte Berechnungsschaltung; 164 ist eine Subtraktionsschaltung; 165 ist
eine komplexe Multiplikationsschaltung; 170 ist eine Übertragungspfad-Schätzschaltung
zum Schätzen
eines Übertragungspfads
mit Bezug auf jeden der Pfade; 171 ist eine Störungsbetrag-Schätzschaltung
zum Schätzen
eines Störungsbetrags
mit Bezug auf jeden der Pfade; 172 ist eine Normierungsschaltung
zum Nor mieren des Ausgangssignals der komplexen Multiplikationsschaltung 162; 180, 181,
..., 182, ..., 183, 184 sind Verzögerungseinheiten; 185 ist
ein Addierer; und 190 ist eine Datenentscheidungsschaltung.
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Die
Arbeitsweise des Spreizspektrumempfängers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
wird nun erläutert.
Zuerst werden Signale von mobilen Stationen, die über die
Anzahl N von Antennen 100 bis 102 empfangen wurden,
jeweils durch die BPF 110, 111, ..., 112 wellengefiltert
und gewünschten
Bandbreitenbegrenzungen unterzogen. Dann werden die Signale, die
den Bandbreitenbegrenzungen unterzogen wurden, in Spreizumkehrschaltungen 120, 121,
..., 122 eingegeben; und in diesem Fall wird der Spreizumkehrvorgang durchgeführt unter
Verwendung derselben Sequenz wie der Spreizcodesequenz (entsprechend
der PN-Sequenz), die auf der Sendeseite verwendet wurde.
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Bei
der mobilen Kommunikation bewirkt, da die elektrischen Wellen durch
Gebäude
und das Gelände an
der Peripherie hiervon reflektiert, gebeugt und gestreut werden,
die Ankunft von Multipfadwellen, die durch mehrere Übertragungspfade
hindurchgegangen sind, eine Interferenz und führt zu einem frequenzselektiven Schwund,
was der Amplitude und der Phase der empfangenen Welle ermöglicht,
zufällig
zu variieren. Daher wählt
der Pfaddetektor 140 L Pfade aus einem Spreizumkehrsignal
aus, das dem Einfluss der Multipfadwelle unterworfen war, in derselben
Weise wie bei der herkömmlichen
Technik (siehe 7). Genauer gesagt, in den jeweiligen
Strahlenbildungsschaltungen, die später beschrieben werden, werden
nur L Pfade, die vorläufig definiert
wurden auf der Grundlage der Beschränkungen in H/W und S/W, der
Signalverarbeitung unterzogen. Daher werden beispielsweise L Pfade
aus allen Pfaden in der absteigenden Reihenfolge von demjenigen
mit dem größten durchschnittlichen
Leistungswert ausgewählt,
und Zeitfolgepositionen entsprechend den jeweiligen Pfaden werden
als Pfadpositionsinformationen ausgegeben.
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Nach
der Ausgabe der Pfadpositionsinformationen durch den Pfaddetektor 140 bilden
die Strahlenbildungsschaltungen 130, 131, ..., 132 Strahlen
durch die Signalverarbeitung in dem adaptiven Algorithmus. Die Strahlenbildungsschaltung 130 führt die
Signalverarbeitung bei dem Pfad mit der größten Signalleistung in derselben
Weise wie die herkömmliche
Vorrichtung durch und mit Bezug auf die Strahlenbildungsschaltungen 131,
..., 132 führen
diese ebenfalls die Signalverarbeitung bei den Pfaden von der zweitgrößten zu
der L-größten Signalleistung
in derselben Weise wie die herkömmliche
Anordnung durch.
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Eine
detaillierte Erläuterung
der Arbeitsweise der Strahlungsbildungsschaltung 130 wird
gegeben. Das Spreizumkehrsignal von der vorgenannten Spreizumkehrschaltung 120 wird
durch den Pfaddetektor 140 auf der Grundlage eines Pfades
getrennt und in die Strahlenbildungsschaltung 130 eingegeben.
Daher wird in jeder der Strahlenbildungsschaltungen ein Strahl auf
der Grundlage eines erfassten Pfads gebildet.
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Zuerst
wird in der Gewichtssteuerschaltung 160 die Berechnung
des Gewichts durchgeführt
auf der Grundlage eines adaptiven Algorithmus wie LMS (geringstes
mittleres Quadrat), und in jeder der komplexen Multiplikationsschaltungen 150 bis 152 wird
das von jeder Antenne empfangene Signal mit einem komplexen Gewicht
multipliziert, um einen Strahl auf der Grundlage eines Pfads zu
bilden. Dann kombiniert der Addierer 161 die jeweiligen
empfangenen Signale, die mit den komplexen Gewichten multipliziert
wurden, und gibt die Ergebnisse der Kombination als ein kombiniertes
Antennensignal mit Richtwirkung aus.
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Als
Nächstes
schätzt
die Übertragungspfad-Schätzschaltung 170 den Übertragungspfad.
Genauer gesagt, durch Verwendung von Pilotsymbolen (siehe 9)
einer bekannten Sequenz, die für
die jeweiligen Schlitze vorgesehen sind, wird ein Übertragungspfad-Schätzwert (komplexer
Wert) mit Bezug auf den ersten Pfad berechnet. Danach wird in der
komplex konjugierten Berechnungsschaltung 163 ein komplex
konjugierter Wert des Übertragungspfad-Schätzwerts,
der von der Übertragungspfad-Schätzschaltung 170 berechnet
wurde, berechnet. Dann wird dieser komplex konjugierte Wert in die
komplexe Multiplikationsschaltung 162 eingegeben, in der
er mit dem kombinierten Antennensignal multipliziert wird; hierdurch
wird ein Gewichtungsprozess im Verhältnis zu der Signalamplitude
durchgeführt,
und ein Signal, aus dem eine Phasenveränderung entfernt wurde, wird
ausgegeben.
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Hier
berechnet die Störungsbetrags-Schätzschaltung 171 den
Störungsbetrag
anhand des Ausgangssignals y1 (ks, j) des Addierers 161, das ein
kombiniertes Antennensignal ist. Hier zeigt ks die
Reihenfolge der Schlitze an, und j stellt die Reihenfolge von Pilotsymbolen
in dem ks-ten Schlitz dar.
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Zuerst
addiert die Störungsbetrags-Schätzschaltung 171 die
Pilotsymbole Ps(ks,
j) innerhalb des ks-ten Schlitzes entsprechend
allen Symbolen in derselben Phase (hier ist |Ps(ks, j)| = 1), wodurch der Übertragungspfad-Schätzwert η1(ks) berechnet wird.
Hier ist η1(ks) eine komplexe
Zahl.
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Als
Nächstes
berechnet, wie durch Gleichung (2) angezeigt ist, die Störungsschätzschaltung 171 den Störungsbetrag σ1 2(ks) des ks-ten Schlitzes unter Verwendung des Übertragungspfad-Schätzwertes η1(ks) und des Ausgangssignals
y1(ks, j) des Addierers 161.
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Hier
ist Ps·(ks, j) ein komplex konjugierter Wert von Ps(ks, j), und P stellt
die Anzahl von Pilotsymbolen innerhalb eines Schlitzes dar.
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Schließlich führt die
Störungsbetrags-Schätzschaltung 171 einen
Durchschnittswert-Bildungsprozess über mehrere Schlitze gemäß Gleichung
(3) durch mit Bezug auf den Störungsbetrag σ1 2(ks) des sich ergebenden
ks-ten Schlitzes; somit den Störungsbetrags-Schätzwert I1(ks) des k-ten Schlitzes
in dem von dem ersten Pfad gebildeten Strahl.
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Hier
stellt S die Anzahl von bei dem Durchschnittswert-Bildungsprozess
verwendeten Schlitzen dar.
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Danach
teilt die Normierungsschaltung 172 das Signal, das dem
Wichtungs-/Phasenveränderungsbeseitigungs-Prozess unterzogen
wurde, d.h., das Ausgangssignal der komplexen Multiplikationsschaltung 162, durch
den Störungsbetrags-Schätzwert I1(ks), d.h., das
Ausgangssignal der Störungsbetrags-Schätzschaltung 171,
und gibt ein normiertes Signals auf der Grundlage eines Strahls
aus.
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Nachdem
Strahlen von dem ersten (der Pfad mit der größten Signalleistung) bis zu
dem L-ten (der Pfad mit der L-größten Signalleistung)
Strahl durch die Strahlenbildungsschaltungen 130, 131,
..., 132 gebildet wurden, addieren die Verzögerungseinheiten 180, 181,
..., 182 jeweils Verzögerungsbeträge D1, D2, DL hierzu, so
dass alle Pfade von dem ersten Pfad zu dem L-ten Pfad dieselben
Zeitwerte haben.
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In
dem Addierer 185 werden Signale, denen ermöglicht wurde,
dieselbe Phase auf der Grundlage eines Pfads zu haben, kombiniert,
und in der Datenentscheidungsschaltung 190 wird ein Hartbestimmungsprozess
bei den Daten durchgeführt;
somit wird das Ergebnis der Hartbestimmung als Demodulationsdaten
des Empfängers
ausgegeben. Hier führen,
da die Ergebnisse der Hartbestimmung als Bezugssignale zum Bilden der
Strahlen der jeweiligen Pfade verwendet werden, die Verzögerungseinheiten 183 bis 184 jeweils
Verzögerungseinstellungen
derart durch, dass beispielsweise Verzögerungsgrößen DL-D11, DL-D2,
..., 0 (wobei der L-te Pfad keiner Verzögerung unterzogen wird) hierzu
addiert werden.
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Dann
empfängt
die Strahlenbildungsschaltung 130 die Hartbestimmungsdaten,
zu denen die vorgenannten Verzögerungsbeträge hinzugefügt wurden,
wodurch die zu den jeweiligen empfangenen Signalen hinzuzufügenden Gewichte
bestimmt werden. Hier werden bekannte adaptive Algorithmen zum Bilden
der Strahlen verwendet.
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Beispielsweise
wird das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 184 mit
dem Übertragungspfad-Schätzwert durch
die komplexe Multiplikationsschaltung 165 multipliziert,
um ein Bezugssignal zu bilden. Danach subtrahiert die Subtraktionsschaltung 164 das
kombinierte Antennensignal von dem Bezugssignal, wodurch ein Fehlersignal
e1(k) für
den ersten Pfad erzeugt wird. Dann aktualisiert/bestimmt die Gewichtssteuerschaltung 160 Gewichte
gemäß der vorgenannten
Gleichung (1), die die Normierungs-LMS darstellen.
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Auf
diese Weise wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel selbst für den Fall,
dass die Störungswellenleistung
von Strahlen, die auf der Grundlage eines Pfads gebildet sind, nicht
als dieselbe angesehen wird aufgrund des Umstands, dass die Positionen
von mobilen Stationen augenblicklich vorgespannt sind oder des Umstands,
dass mobile Stationen, die unterschiedliche Übertragungssignalleistungen
haben, existieren aufgrund unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeiten,
das Signal nach dem Wichtungsprozess/dem Phasenveränderungsbeseitigungsprozess,
das das Ausgangssignal der komplexen Multiplikationsschaltung 162 ist,
kombiniert, nachdem es dem Wichtungsprozess gemäß dem Störungsbetrag unterzogen wurde,
d.h., nachdem es der Normierung unterzogen wurde. Daher kann das
SIR optimiert werden, wodurch es möglich wird, eine überlegene
Bitfehlercharakteristik zu erhalten; folglich ist es möglich, eine
optimale Kanalkapazität zu
erhalten.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird die LMS zum Bestimmen von Gewichten verwendet, um Strahlen
zu bestimmen. Jedoch ist nicht beabsichtigt, dass der adaptive Algorithmus
hierdurch beschränkt wird,
und beispielsweise kann ein bekannter Algorithmus wie RLS verwendet
werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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In
derselben Weise wie das erste Ausführungsbeispiel führt das
zweite Ausführungsbeispiel
Berechnungen von Gewichten auf der Grundlage eines adaptiven Algorithmus
wie LMS durch; jedoch ist es auch gekennzeichnet durch die Ausführung eines
integralen Prozesses, bei dem ein Wichtungsprozess auf das Fehlersignal
e1(k) angewendet wird. Hier sind solche
Teile, die dieselben wie die in 1 bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
gezeigten sind, durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet, und deren
Beschreibung wird weggelassen. Daher diskutiert die folgende Beschreibung
die Arbeitsweise der Gewichtsteuerschaltung 160.
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Zuerst
empfängt
die Gewichtsteuerschaltung 160 das Fehlersignal e1(k) von der Subtraktionsschaltung und führt einen
integralen Prozess bei dem Fehlersignal e1(k)
durch Verwendung eines Wichtungskoeffizienten λ durch. E1(k + 1) = E1(k)+ λ·e1(k) (4)λ ist ein
Wichtungskoeffizient (0 < λ < 1), und E1(k) ist ein komplexer Zahlenwert. Der komplexe
Zahlenwert E1(k) ist E1(0) = 0.
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Dann
aktualisiert/bestimmt die Gewichtsteuerschaltung 160 das
Gewicht gemäß Gleichung
(5), das die Normierungs-LMS anzeigt.
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Der
Nenner des zweiten Ausdrucks auf der rechten Seite der Gleichung
(5) stellt eine Norm dar, k stellt die Abtastzeit dar (t = kTs: Ts ist ein Abtastzyklus),
X1(k) ist ein Vektorausdruck (X1(k)
= [x1(1, k), x1(2,
k), ..., x1(N, k)]T)
des ersten Pfads jedes Spreizumkehrsignals, und W1(k)
ist ein Vektorausdruck jedes Gewichts für den ersten Pfad (w1(k) = [w1(1, k),
w1(2, k), ..., w1(N,
k)]T) mit Bezug auf den ersten Pfad. Darüber hinaus
wird der Anfangswert von W1(k) dargestellt
durch w1(0) = [1, 0, ..., 0]T, μ stellt die
Schrittgröße und τ stellt eine
Verzögerungszeit
(Verzögerungsbetrag)
dar.
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Auf
diese Weise ist es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, dieselben
Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zu erhalten,
und außerdem
einen integralen Prozess bei dem Fehlersignal e1(k)
durch Verwendung des Wichtungskoeffizienten λ durchzuführen, folglich seine Charakteristiken
zu betonen. Daher ist es selbst für den Fall, dass die mobile
Station, die ein Kommunikationsziel ist, verschoben wird, und wenn
die Verschiebegeschwindigkeit hoch ist, für die Basisstation möglich, einen
Strahl mit hoher Genauigkeit zu der mobilen Station zu richten.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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In
derselben Weise wie das erste Ausführungsbeispiel diskutiert das
dritte Ausführungsbeispiel
einen Spreizspektrumempfänger,
in welchem adaptive Gruppenantennen verwendet werden. 2 zeigt
die Ausbildung des zweiten Ausführungsbeispiels
eines Spreizspektrumempfängers
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Hier sind solche Teile, die dieselben wie die in dem
ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel
gezeigten sind, durch dieselben Bezugszahlen angezeigt, und deren
Beschreibung wird weggelassen.
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In 2 sind
die Bezugszahlen 130, 131, ..., 132 Strahlbildungsschaltungen
zum individuellen Bilden von Strahlen auf der Grundlage der Anzahl
L (natürlich
Zahl) von Pfaden, die durch Signale erzeugt sind, die dem Spreizumkehrprozess
unter einem Einfluss von Multipfadwellen unterzogen wurden, die
Bezugszahl 141 ist ein Strahlengenerator, 141 ist
eine Gewichtsvektor-Einstellschaltung, und 143 ist ein
Kombinationsbereichs-Pfaddetektor.
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Als
Nächstes
wird eine Erläuterung
der Arbeitsweise des Spreizspektrumempfängers mit der vorgenannten
Anordnung gegeben. Mit Bezug auf die Operationen, die dieselben
wie beim ersten Ausführungsbeispiel
sind, wird die Beschreibung hiervon weggelassen. Beispielsweise
deckt der Strahlengenerator 141 die Servicebereiche ab
durch Verwendung der mehreren Strahlen auf der Grundlage der von
den jeweiligen Spreizumkehrschaltungen empfangenen Spreizumkehrsignale. 3 zeigt
einen Zustand, in welchem die Servicebereiche mit den mehreren Strahlen
abgedeckt sind, und in diesem Fall erfolgt die Abdeckung durch eine
Anzahl H (natürliche
Zahl) von Strahlen.
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4 zeigt
die Ausbildung des Strahlengenerators 141. In 4 sind
die Bezugszahlen 200, 210, ..., 220 Strahlbildungsschaltungen, 201, 202,
..., 203 sind komplexe Multiplikationsschaltungen, und 204 ist
ein Addierer.
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In
diesem Strahlengenerator 141 multiplizieren, um einen Strahl
entsprechend dem ersten Pfad in der Anzahl H von Strahlen zu bilden,
die Multiplikationsschaltungen 201 bis 203 ein
Gewicht zum Bilden des ersten Strahls, der von der Gewichtsvektor-Einstellschaltung 142 ausgegeben
wird, mit den jeweiligen Spreizumkehrsignalen. Dann addiert der
Addierer 204 alle Ergebnisse der Multiplikationen und gibt
einen Strahl entsprechend dem ersten Pfad zu dem Kombinationsbereichs-Pfaddetektor 143 aus.
In dem Strahlengenerator 141 werden in derselben Weise
wie vorstehend beschrieben, um Strahlen entsprechend dem zweiten
bis H-ten Pfad in der Anzahl H von Strahlen zu bilden, gewichtet
zum Bilden des zweiten bis H-ten Strahls, die von der Gewichtsvektor-Einstellschaltung 142 ausgegeben
werden, mit den jeweiligen Spreizumkehrsignalen multipliziert.
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In
dem Kombinationsbereichs-Pfaddetektor 143 wird auf der
Grundlage der Anzahl H von so empfangenen Strahlsignalen eine Pfaderfassung
auf der Grundlage eines Strahls durchgeführt. 5 zeigt
die Ausbildung des Kombinationsbereichs-Pfaddetektors 143.
In 5 sind die Bezugszahlen 300, 310,
..., 320 auf Strahlen basierende Pfaddetektoren zum Durchführen einer
Pfaderfassung auf der Grundlage eines Strahls, 301 ist
eine Übertragungspfad-Schätzschaltung, 302 ist
eine Durchschnittsleistungswert-Berechnungsschaltung, 303 ist
eine Schwellenwert-Berechnungsschaltung, 304 ist eine Bestimmungsschaltung
zum Bestimmen des Pfads, 305 ist eine Störungsleistungswert-Berechnungsschaltung, 306 ist
eine Normierungsschaltung und 330 ist eine Pfadauswahlschaltung.
Eine Erläuterung
der Arbeitsweise wird gegeben durch Veranschaulichung der auf Strahlen
basierenden Erfassungsschaltung 300 entsprechend dem ersten
Strahl.
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In
dem Kombinationsbereichs-Pfaddetektor 143 schätzt zuerst
die Übertragungspfad-Schätzschaltung 301 den Übertragungspfad
auf der Grundlage eines auf Strahlen basierenden Signals #1 entsprechend dem
ersten Strahl. Genauer gesagt, die Übertragungspfad-Schätzschaltung 301 fügt alle
Symbole innerhalb eines Schlitzes in derselben Phase hinzu durch
Verwendung von Pilotsymbolen, die auf einer Schlitzbasis vorgesehen
sind, um einen augenblicklichen Übertragungspfad-Schätzwert zu
finden.
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Als
Nächstes
führt die
Durchschnittsleistungswert-Berechnungsschaltung 302 einen
Durchschnittswert-Bildungsvorgang
für die
Leistung über
mehrere Schlitze durch mittels Verwendung des empfangenen Übertragungspfad-Schätzwertes,
wodurch das Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofil als das Ergebnis der
Operation berechnet wird. Danach wird in der Schwellenwert-Berechnungsschaltung 303 aus
den empfangenen Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofilen der Pfad mit
der kleinsten Leistung als Störungs-
oder Interferenzleistung betrachtet, und der Leistungswert, der
um ΔdB größer als
die Leistung ist, wird als ein für
die Pfadauswahl verwendeter Schwellenwert ausgegeben.
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Die
Bestimmungsschaltung 304 vergleicht das Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofil
und den Schwellenwert, und die Pfade mit Durchschnittsleistungswerten,
die größer als
der Schwellenwert sind, werden als die Multipfade entsprechend gewünschten
Signalen gesetzt. Weiterhin gibt sie die Zeitfolge-Positionsinformationen
dieser Pfade und die Leistungswerte dieser Pfade aus. Die zeitmäßigen Positionsinformationen über den
Pfad werden zu der Pfadauswahlvorrichtung 330 ausgegeben,
und die Leistungswertinformationen über den Pfad werden andererseits
zu der Normierungsschaltung zum Normieren der Störungsleistung ausgegeben.
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Andererseits
werden das Durchschnittsleistungs-Verzögerungsprofil, die zeitmäßigen Positionsinformationen
und die Leistungswertinformationen über den Pfad in die Störungsleistungswert-Berechnungsschaltung 305 eingegeben,
und der Störungsbetrag
wird geschätzt
auf der Grundlage der zeitmäßigen Positionsinformationen
und der Leistungswertinformationen für den Pfad. Genauer gesagt,
die Störungsleistungswert-Berechnungsschaltung 305 fügt alle
Durchschnittsleistungsprofile hinzu, die nicht bestimmt wurden,
einen Pfad in einem vorbestimmten Überwachungszeitbereich zu haben,
und bildet auch einen Durchschnitt hiervon durch die Zahl von Additionen,
wodurch die Störungsleistung
des Strahls berechnet wird.
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Um
einen Normierungsvorgang auf der Grundlage der Stahlstörungsleistung
mit Bezug auf den Leistungswert des Pfads durchzuführen, teilt
die Normierungsschaltung 306 den Leistungswert des Pfads
durch die Strahlstörungsleistung
und gibt das Ergebnis der Teilung als einen normierten Leistungswert
aus.
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Die
Pfadauswahlvorrichtung 330 unterscheidet zuerst die Anzahl
H von Ausgangssignalen des auf Strahlen basierenden Pfaddetektors
auf der Grundlage der Strahlunterscheidungsinformationen zum Unterscheiden,
von welchem Strahl ein Stück
von Pfadinformationen abgeleitet ist, d.h., auf der Grundlage der
zeitmäßigen Positionsinformationen
des Pfads und des normierten Leistungswerts. Dann werden, da jede
Strahlenbildungsschaltung eine Signalverarbeitung nur bei vorbereitend
bestimmten L Pfaden aufgrund der Beschränkungen von H/W und S/W durchführt, die
L Pfade in der absteigenden Reihenfolge von dem größten Durchschnittsleistungswert
aus ausgewählt.
Darüber
hinaus gibt die Pfadauswahlschaltung 330 die zeitmäßigen Positionsinformationen
des ausgewählten
Pfads zu jeder der Strahlenbildungsschaltungen aus und gibt die
zeitmäßigen Positionsinformationen
auch zu der Gewichtsvektor-Einstellschaltung 142 aus. Hier
werden dieselben Prozesse für
den zweiten bis L-ten Pfad durchgeführt.
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Darüber hinaus
stellt die Gewichtsvektor-Einstellschaltung 142 das Anfangsgewicht
mit Bezug auf jede der Strahlenbildungsschaltungen auf der Grundlage
eins Pfads ein, basierend auf dem Ergebnis der Pfaderfassung durch
den Kombinationsbereichs-Pfaddetektor 143. Hier wird mit
Bezug auf das für
jede Strahlenbildungsschaltung eingestellte Anfangsgewicht bestimmt,
dass das Gewicht zu der Zeit der Strahlenbildung durch den Strahlengenerator 141 so
verwendet wird, dass das Gewicht des Strahls zu der Zeit, zu der
der Pfad durch den Kombinationsbereichs-Pfaddetektor 143 erfasst
wird, als der Anfangswert des Strahls auf der Grundlage eines Pfads
gesetzt wird. Darüber
hinaus wird mit Bezug auf den zweiten bis L-ten Pfad dasselbe Einstellverfahren
durchgeführt.
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Auf
diese Weise werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel dieselben Wirkungen
wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten, und
in dem Anfangszustand, in welchem die adaptiven Gruppenantennen
zum Bilden eines Strahls verwendet werden, ist der Servicebereich
abgedeckt durch Verwendung mehrerer Strahlen mit vorbestimmten Richtwirkungen,
und die Pfaderfassung wird auf der Grundlage der Störungsleistung
so durchgeführt,
dass die Störungsleistung
innerhalb des Strahls unterdrückt
wird. Daher ist es selbst in einem Übertragungspfad mit einem großen Störungseinfluss
möglich,
die Pfaderfassung mit hoher Genauigkeit durchzuführen.
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Darüber hinaus
werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel
in dem Anfangszustand der Strahlenbildung nach der Pfaderfassung
unter den mehreren Strahlen mit den vorbestimmten Richtwirkungen
die Strahlunterscheidungsinformationen zum Unterscheiden, von welchem
Strahl die Pfadinformationen abgeleitet sind, verwendet und das
Gewicht zu der Zeit der Strahlenbildung durch den Strahlengenerator 141 wird
als der Anfangswert des Gewichts für die adaptiven Antennen gesetzt.
Diese Anordnung ermöglicht,
die Ankunftsrichtung der Multipfade anzugeben. Daher wird es im
Vergleich mit der herkömmlichen
Technik, bei der das Gewicht in einem Zustand bestimmt wird, in
welchem die Ankunftsrichtung der Multipfade nicht bekannt ist, möglich, die
zum Bilden des Strahls auf der Grundlage des adaptiven Algorithmus
erforderlich Zeit stark zu verkürzen.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
werden die LMS zum Bestimmen von Gewichten verwendet, um Strahlen
zu bestimmen. Jedoch ist nicht beabsichtigt, dass der adaptive Algorithmus
hierdurch beschränkt wird,
und beispielsweise ein bekannter Algorithmus wie RLS kann verwendet
werden.
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Auf
diese Weise wird bei dem dritten Ausführungsbeispiel selbst für den Fall,
dass die Störungswellenleistung
von auf der Grundlage eines Pfads gebildeten Strahlen nicht als
dieselbe betrachtet wird aufgrund des Umstands, dass die Positionen
von mobilen Stationen augenblicklich vorgespannt sind, oder des
Umstands, dass mobile Stationen mit unterschiedlichen Übertragungssignalleistungen
existieren wegen unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeiten,
das Signal nach dem Wichtungsprozess/dem Phasenveränderungsbeseitigungsprozess
kombiniert, nachdem es dem Wichtungsprozess gemäß dem Störungsbetrag unterzogen wurde,
d.h., nachdem es der Normierung unterzogen wurde. Daher kann das
SIR optimiert werden, wodurch es mög lich wird, eine überlegene
Bitfehlercharakteristik zu erhalten; folglich ist es möglich, einen
Spreizspektrumempfänger
zu erhalten, der eine optimale Kanalkapazität erreichen kann.
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Gemäß der nächsten Erfindung
ist es möglich,
da der Wichtungsprozess gemäß dem Störungsbetrag durchgeführt wird,
das SIR zu optimieren. Somit wird es möglich, einen Spreizspektrumempfänger vorzusehen,
der eine überlegene
Bitfehlerratencharakteristik erzielen kann.
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Gemäß der nächsten Erfindung
ist darüber
hinaus in dem Anfangszustand, in welchem die adaptiven Gruppenantennen
zur Bildung eines Strahls verwendet werden, der Servicebereich abgedeckt
durch Verwendung mehrerer Strahlen mit vorbestimmten Richtwirkungen,
und die Pfaderfassung wird durchgeführt auf der Grundlage der Störungsleistung
derart, dass die Störungsleistung
innerhalb des Strahls unterdrückt
wird. Daher ist es beispielsweise möglich, einen Spreizspektrumempfänger zu
erhalten, der selbst in einem Übertragungspfad
mit einem großen
Störungseinfluss
die Pfaderfassung mit hoher Genauigkeit durchführen kann.
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Gemäß der nächsten Erfindung
werden in dem Anfangszustand ur Bildung des Strahls nach der Pfaderfassung
die Strahlunterscheidungsinformationen zum Unterscheiden, von welchem
Strahlen die Pfadinformationen abgeleitet sind, aus den mehreren
Strahlen mit den vorbestimmten Richtwirkungen, so verwendet, dass
das Gewicht zu der Zeit der Strahlenbildung durch den Erzeugungsschritt
für die
mehreren Strahlen als der Anfangswert des Gewichts der adaptiven
Antennen gesetzt wird. Somit ist es möglich, die Ankunftsrichtung der
Multipfade anzugeben, und daher wird es im Vergleich mit der herkömmlichen
Technik, bei der das Gewicht in einem Zustand bestimmt wird, in
welchem die Ankunftsrichtung der Multipfade nicht bekannt ist, möglich, die zum
Bilden des Strahls auf der Grundlage des adaptiven Algorithmus erforderliche
Zeit stark zu verkürzen.
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Gemäß der nächsten Erfindung
wird die Charakteristik betont durch Ausführen des integralen Prozesses
unter folglicher Verwendung der Betonung seiner Charakteristiken.
Daher ist es selbst für
den Fall, dass die mobile Station, die ein Kommunikationsziel ist,
verschoben wird, und wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit hoch
ist, möglich,
einen Spreizspektrumempfänger
vorzusehen, der einen Strahl zu der mobilen Station mit hoher Genauigkeit
richten kann.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist der Spreizspektrumempfänger gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet zur Durchführung
von Kommunikationen durch Verwendung eines Übertragungspfads, in welchem frequenzselektiver
Schwund erzeugt wird, und selbst für den Fall, dass die mobile
Station, die ein Kommunikationsziel ist, verschoben wird, und wenn
die Verschiebungsgeschwindigkeit hoch ist, ist es möglich, dass
die Basisstation einen Strahl zu der mobilen Station mit hoher Genauigkeit
richten kann.
