-
Diese
Erfindung betrifft ein Streuspektrumempfängergerät zum Empfangen eines Radiowellensignals,
das Streuspektrumsdaten und ein Pilotsignal umfasst.
-
Ein
Streuspektrumempfängergerät zum Empfangen
eines Radiowellensignals, das Streuspektrumsdaten und ein Pilotsignal
umfasst, ist bekannt. In dem CDMA-Verfahren für ein Mobiltelefonsystem (IS-95),
das im Bereich Nordamerika standardisiert ist, wird ein Pilotsignal,
das nicht durch Daten moduliert wird, von einer Basisstation an
eine mobile Station übertragen
wird, wobei das Pilotsignal mit einem Datensignal gemultiplext wird.
Die mobile Station verwendet das empfangene Pilotsignal, um eine Verzerrung
auf Grund eines Schwunds zu kompensieren. Des Weiteren ist eine
Korrelationsvorrichtung für
eine Streuspektrumskommunikation mit der Wirkung, einen Schwund
zu verringern, in der Japanischen Patentanmeldung mit der vorläufigen Nr.
8-8 780 offen gelegt.
-
In
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Nr. H7-231 285 wird festgestellt, dass
eine Ausbreitungswegeigenschaft unabhängig von einer Änderungsgeschwindigkeit
der Ausbreitungswegeigenschaften oder dergleichen durch Bereitstellen
einer Dopplerfrequenzbestimmungsvorrichtung, die eine durch ein
Datensystem empfangene Dopplerfrequenz detektiert, und einer Ausbreitungswegbestimmungsvorrichtung,
die eine Anzahl von Daten überprüft, die
verwendet werden, um einen bestimmten Wert der Ausbreitungswegeigenschaft
zu erhalten, erhalten wird.
-
Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Streuspektrumempfängergerät bereitzustellen.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ein erstes Empfängergerät, wie in Anspruch 1 definiert,
bereit.
-
Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen und
den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen:
-
1 ein
Blockdiagramm eines Streuspektrumempfängergeräts einer ersten Ausführungsform ist;
-
2 ein
Blockdiagramm eines Korrelationsdetektors und eines Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts,
die in 1 gezeigt sind, ist;
-
3 ein
Blockdiagramm eines Streuspektrumempfängergeräts einer zweiten Ausführungsform
ist;
-
4 ein
Blockdiagramm eines Korrelationsdetektors und eines Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts,
die in 3 gezeigt sind, ist;
-
5 ein
Blockdiagramm von Dopplerfrequenzvoraussageabschnitten dieser Erfindung,
die in den 1 und 3 gezeigt
sind, ist; und
-
6 eine
graphische Darstellung zur Illustration eines Betriebs des Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts
in 5 ist.
-
Die
gleichen oder entsprechende Elemente oder Teile sind in den Zeichnungen
durchgehend mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
-
1 ist
ein Blockdiagramm eines Streuspektrumempfängergeräts einer ersten Ausführungsform.
-
Das
Streuspektrumempfängergerät der ersten
Ausführungsform
umfasst einen Empfängerschaltkreis 11,
der eine Antenne 10 und einen A/D-Wandler 11a umfasst, um ein
Streuspektrumradiowellensignal zu empfangen, das Streuspektrumsdaten
und ein Streuspektrumpilotsignal umfasst, und um das empfangene
Streuspektrumradiowellensignal in ein Basisbandsignal umzuwandeln,
das durch den A/D-Wandler 11a abgetastet wird, einen Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 104,
um eine Dopplerfrequenz aus dem empfangenen Pilotsignal vorauszusagen,
einen Korrelationsdetektor 108, um ein Partialkorrelationsergebnis
zwischen dem empfangenen Pilotsignal und einem generierten PN-Code für das Pilotsignal
bereitzustellen, wobei eine Länge von
Daten des zu detektierenden Korrelationsergebnisses variiert wird,
einen PN-Codegenerator 103, um einen PN-Code zu generieren,
der dem Empfängergerät für die CDMA-Kommunikation unabhängig zugeordnet
wird, einen Korrelationsdetektor 102, um eine Korrelation
zwischen dem Basisbandsignal, im Speziellen der Komponente des Datensignals
zu detektieren, einen Schwundkompensationsabschnitt 106,
um die detektierte Korrelation des Datensignals von dem Korrelationsdetektor 102 gemäß dem Partialkorrelationsergebnis
von dem Korrelationsdetektor 108 zu kompensieren und einen
Detektor 107, um die empfangenen Daten von einem Ausgang
des Schwundkompensationsabschnitts 106 zu detektieren,
und die empfangenen Daten auszugeben.
-
Der
Korrelationsdetektor 108 umfasst einen PN-Codegenerator 101,
um einen PN-Code für
das Pilotsignal zu generieren, einen Verstärker 100, um das Basisbandsignal
mit dem PN-Codesignal von dem PN-Codegenerator 101, im
Speziellen einer Komponente des Pilotsignals, zu verstärken, um
ein Korrelationsergebnis des Pilotsignals auszugeben, und einen
Korrelationslängenänderungsabschnitt 105,
um eine Länge
von Daten des zu detektierenden Korrelationsergebnisses zu ändern, um
ein Partialkorrelationsergebnis des Pilotsignals gemäß einer vorausgesagten
Dopplerfrequenz bereitzustellen.
-
2 ist
ein Blockdiagramm des Korrelationslängenänderungsabschnitts 105 und
des Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts, die in 1 gezeigt
sind.
-
Der
Korrelationslängenänderungsabschnitt 105 umfasst
einen Puffer 200, um das Korrelationsergebnis von dem Verstärker 100 jede
Chipperiode durch eine Datenlänge
eines Zyklus des PN-Codes für
das Pilotsignal zu speichern, einen Schalterstromkreis 201,
der einen Schaltsteuerkreis 201a und Schalter 201-1 bis 201-N umfasst,
um entsprechende Datenabschnitte des in dem Puffer 200 gespeicherten
Korrelationsergebnisses gemäß der von
dem Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 104 vorausgesagten
Dopplerfrequenz selektiv auszugeben, und eine Addiereinrichtung 202,
um Ausgänge
der Schalter 201-1 bis 201-N zu addieren und ein
kombiniertes Partialkorrelationsergebnis auszugeben.
-
5 ist
ein Blockdiagramm des in 1 gezeigten Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts 104 der
Erfindung, der auch in einer später
erwähnten
zweiten Ausführungsform
verwendet wird.
-
6 ist
eine graphische Darstellung zur Illustration eines Betriebs des
in 5 gezeigten Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts.
-
Der
Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 104 umfasst einen PN-Code-Generator 601,
um einen PN-Code 600 für
das Pilotsignal zu generieren, einen Korrelationsdetektor, um eine
Korrelation zwischen dem PN-Code von dem PN-Codegenerator 601 und
der Komponente des Pilotsignals in dem Basisbandsignal zu detektieren,
einen Puffer 602 und einen Ereigniswiederholungsanzahldetektor 603,
um die Anzahl zu detektieren, wie oft eine Schwankung des Korrelationswerts
einen Center-Value einer elektrischen Energie des empfangenen Streuspektrumradiowellensignals
für ein
vorbestimmtes Intervall kreuzt, und die Anzahl als die vorausgesagte
Dopplerfrequenz auszugeben. Der Puffer 602 stellt eine Pufferfunktion
zwischen dem Korrelationsdetektor 600 und dem Ereigniswiederholungsanzahldetektor 603 bereit.
-
Ein
Betrieb der ersten Ausführungsform
wird beschrieben.
-
Der
Empfängerschaltkreis 11 empfängt das Streuspektrumradiowellensignal
durch die Antenne 10 und wandelt das empfangene Streuspektrumradiowellensignal
in ein Basisbandsignal um, das durch den A/D-Wandler 11a abgetastet
wird. Der Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 104 sagt die
Dopplerfrequenz aus dem empfangenen Pilotsignal voraus. Es ist jedoch
auch möglich,
die Dopplerfrequenz aus dem Datensignal vorauszusagen.
-
Der
Korrelationsdetektor 108 stellt die Partialkorrelationsfunktion
bereit, wobei eine Länge
von Daten des zu detektierenden Korrelationsergebnisses variiert
wird. Das heißt,
der PN-Codegenerator 101 generiert den PN-Code für das Pilotsignal
in Phase mit dem Pilotsignal. Der Verstärker 100 verstärkt das
Basisbandsignal mit dem generierten PN-Code für das Pilotsignal, im Speziellen
der Komponente des Pilotsignals, um das Korrelationsergebnis des
Pilotsignals jede Chipperiode auszugeben. Der Korrelati onslängenänderungsabschnitt 105 gibt das
Partialkorrelationsergebnis des Pilotsignals als Phaseninformation
aus, wobei die Länge
von Daten eines Abschnitts des auszugebenden Korrelationsergebnisses
gemäß der vorausgesagten
Dopplerfrequenz geändert
wird.
-
Andererseits
detektiert der Korrelationsdetektor 102 in dem Basisbandsignal
unter Verwendung des PN-Codes von dem PN-Codegenerator 103 die
Korrelation zwischen dem Basisbandsignal, im Speziellen der Komponente
des Datensignals, und dem PN-Code, der dem Streuspektrumradiowellensignalempfänger zugeordnet
ist, wobei die Phase des PN-Codes gesteuert wird. Das heißt, das
streuspektrummodulierte Radiowellensignal wird durch den PN-Code
von dem PN-Codegenerator 103 invers spektrumgestreut. Der
Schwundkompensationsabschnitt 106 kompensiert die detektierte
Korrelation von dem Korrelationsdetektor 102 gemäß der Phaseninformation
von dem Korrelationsdetektor 108. Das heißt, eine
Verzerrung auf Grund einer Phasenschwankung in dem Datensignal durch
Schwund wird gemäß der Phaseninformation
in dem Schwundkompensationsabschnitt 106 kompensiert. Der
Detektor 107 detektiert die empfangenen Daten von einem
Ausgang des Schwundkompensationsabschnitts 106 und gibt
die empfangenen Daten aus.
-
Der
Puffer 200 empfängt
und speichert das Korrelationsergebnis von dem Verstärker 100,
jede Chipperiode durch eine Datenlänge eines Zyklus des PN-Codes
für das
Pilotsignal. Der Schalterstromkreis 201 gibt entsprechende
Datenabschnitte 200-1 bis 200-N des in dem Puffer 200 gespeicherten
Korrelationsergebnisses gemäß der von
dem Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt vorausgesagten Dopplerfrequenz 104 selektiv
aus. Das heißt,
Schalter 201-a bis 201-N, die in dem Schalterstromkreis 201 umfasst
sind, werden jeweils durch den Schaltsteuerkreis 201a gesteuert,
so dass die Datenlänge
eines Abschnitts des Korrelationsergebnisses gemäß der detektieren Dopplerfrequenz
gesteuert wird.
-
Wenn
eine Schwankung eines Schwundes schnell ist, d.h. die Dopplerfrequenz
hoch ist, wird die Länge
des Abschnitts des auszugebenden Korrelationsergebnisses verkürzt, um
die Phaseninformation des Schwunds bereitzustellen, so dass eine
Durchschnittsbildung der Phasenschwankung verhindert wird, die erfolgen
würde,
wenn das gesamte Korrelationsergebnis ausgegeben wird. Andererseits
wird, wenn die Schwankung eines Schwunds langsam ist, d.h. die Dopplerfrequenz
niedrig ist, die Länge
des Abschnitts des auszugebenden Korrelationsergebnisses verlängert, um
die Phaseninformation des Schwunds bereitzustellen, so dass ein
Rauschen in der Phasenschwankung verhindert wird, das erzeugt würde, wenn
ein kurzer Abschnitt des Korrelationsergebnisses ausgegeben wird.
-
Der
PN-Codegenerator 601 des Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts 104 generiert
den PN-Code für
das Pilotsignal in Phase mit dem Pilotsignal in dem empfangenen
Radiowellensignal. Der Korrelationsdetektor 600 detektiert
die Korrelation zwischen dem PN-Code von dem PN-Codegenerator 601 und
der Komponente des Pilotsignals in dem empfangenen Signal. Der Puffer 602 stellt
die Pufferfunktion zwischen dem Korrelationsdetektor 600 und dem
Ereigniswiederholungsanzahldetektor 603 durch zyklisches
Speichern von Korrelationswerten von dem Korrelationsdetektor 600 bereit.
Der Ereigniswiederholungsanzahldetektor 604 detektiert
die Anzahl 700, wie oft die Schwankung 702 des
Korrelationswertes den Center-Pegel 701 einer elektrischen
Energie des empfangenen Signals als einen Grenzpegel für das vorbestimmte
Intervall kreuzt, und gibt die Anzahl als die vorausgesagte Dopplerfrequenz
aus. Die Dopplerfrequenz kann auf andere Arten vorausgesagt werden.
Zum Beispiel kann die Dopplerfrequenz durch eine Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs und die Frequenz des empfangenen Radiowellensignals
vorausgesagt werden, wenn dieses Gerät an dem Fahrzeug montiert
ist.
-
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
-
3 ist
ein Blockdiagramm eines Streuspektrumempfängergeräts einer zweiten Ausführungsform.
-
Das
Streuspektrumempfängergerät der zweiten
Ausführungsform
umfasst einen Empfängerschaltkreis 11,
der eine Antenne 10 und einen A/D-Wandler 11a umfasst, um ein
Streuspektrumradiowellensignal zu empfangen, das Streuspektrumsdaten
und ein Streuspektrumpilotsignal umfasst, und um das empfangene
Streuspektrumradiowellensignal in ein Basisbandsignal umzuwandeln,
einen Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 304, um eine Dopplerfrequenz
aus dem Basisbandsignal vorauszusagen, einen Korrelationsdetektor 308,
um ein Partialkorrelationsergebnis mit einer variierten Länge von
Daten des Korrelationsergebnisses bereitzustellen, einen PN-Codegenerator 303,
um einen PN-Code zu generieren, der dem Empfänger unabhängig zugeordnet ist, einen
Korrelationsdetektor 302, um eine Korrelation zwischen
dem Basisbandsignal, im Speziellen der Komponente des Datensignals,
und dem PN-Code für
das Datensignal zu detektieren, einen Schwundkompensationsabschnitt 306,
um die detektierte Korrelation von dem Korrelationsdetektor 302 gemäß dem Partialkorrelationsergebnis
von dem Korrelationsdetektor 308 zu kompensieren, und einen
Detektor 307, um die empfangenen Daten von einem Ausgang
des Schwundkompensationsabschnitts 306 zu detektieren und
die empfangenen Daten auszugeben.
-
Der
Korrelationsdetektor 308 umfasst einen PN-Codegenerator 301,
um einen PN-Code für
das Pilotsignal zu generieren, einen Verstärker 300 als Korrelationsdetektor,
um eine Korrelation zwischen der Pilotsignalkomponente in dem Basisbandsignal und
dem PN-Codesignal für
das Pilotsignal von dem PN-Codegenerator 301 zu detektieren,
und einen Filterschaltkreis 305, um ein Korrelationsergebnis
von dem Korrelationsdetektor 300 zu filtern, wobei eine Länge von
Daten des Korrelationsergebnisses durch eine Gewichtungsoperation
gemäß der vorausgesagten
Dopplerfrequenz geändert
wird.
-
4 ist
ein Blockdiagramm des Filters 305 und des Dopplerfrequenzvoraussageabschnitts 304, die
in 3 gezeigt sind.
-
Das
Filter 305 umfasst einen Puffer 400, um das Korrelationsergebnis
von dem Korrelationsdetektor 300 jede Chipperiode durch
eine Datenlänge eines
Zyklus des PN-Codes für
das Pilotsignal zu speichern, einen Gewichtungsschaltkreis 401,
der einen Koeffizientengenerator 401 und Verstärker 401-1 bis 401-N zum
Ausgeben entsprechender Datenabschnitte 400-1 bis 400-N des
in dem Puffer 400 gespeicherten Korrelationsergebnisses,
die jeweils gemäß der von
dem Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 304 vorausgesagten
Dopplerfrequenz gewichtet werden, umfasst, und eine Addiereinrichtung 402,
um Ausgänge
der Verstärker 401-1 bis 401-N zu addieren
und das Partialkorrelationsergebnis als das Phasenvoraussageergebnis
auszugeben.
-
Der
Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 304 weist den gleichen
Aufbau und die gleiche Funktion wie jener der ersten Ausführungsform
auf.
-
Der
Empfängerschaltkreis
empfängt
ein Streuspektrumradiowellensignal, das Streuspektrumsdaten und
ein Streuspektrumpilotsignal umfasst, und wandelt das empfangene
Radiowellensignal in ein Basisbandsignal um, das durch den A/D-Wandler 11a abgetastet
wird. Der Dopplerfrequenz voraussageabschnitt 304 sagt eine
Dopplerfrequenz aus dem Basisbandsignal voraus. Der Korrelationsdetektor 308 stellt
das Partialkorrelationsergebnis bereit, wobei die Länge von
Daten des Korrelationsergebnisses durch die Gewichtungsoperation geändert wird.
Das heißt,
der Koeffizientengenerator 401a generiert Koeffizienten
für die
Verstärker 401-1 bis 401-N gemäß der vorausgesagten
Dopplerfrequenz. Die Verstärker 401-1 bis 401-N geben
ein Partialkorrelationsergebnis aus. Die Addiereinrichtung 402 addiert
den Ausgang der Verstärker 401-1 bis 401-N,
um ein kombiniertes Partialkorrelationsergebnis bereitzustellen.
-
Der
PN-Codegenerator 303 generiert einen PN-Code, der dem Empfängergerät für die CDMA-Kommunikation
unabhängig
zugeordnet wird. Der Korrelationsdetektor 302 detektiert
die Korrelation zwischen dem Basisbandsignal, im Speziellen der Komponente
des Datenbandsignals, und dem PN-Code für das Datensignal, um eine
inverse Spektrumstreuung bereitzustellen. Der Schwundkompensationsabschnitt 306 kompensiert
das detektierte Korrelationsergebnis von dem Korrelationsdetektor 302 gemäß dem kombinierten
Partialkorrelationsergebnis von dem Korrelationsdetektor 308.
Der Detektor 307 detektiert die empfangenen Daten von einem Ausgang
des Schwundkompensationsabschnitts 306 und gibt die empfangenen
Daten aus.
-
Wie
oben stehend erwähnt,
werden gemäß der zweiten
Ausführungsform
ferner der Dopplerfrequenzvoraussageabschnitt 304, um die
Dopplerfrequenz vorauszusagen, der Filterschaltkreis 305,
um ein Partialkorrelationsergebnis durch Gewichten bereitzustellen,
und ein Schwundkompensationsabschnitt 306, um das Korrelationsergebnis
von dem Korrelationsdetektor 302 zu kompensieren, bereitgestellt,
so dass das Pilotsignal, das für
einen Demodulator verwendet wird, genauer detektiert wird und eine
bessere Empfängerkennlinie
bereitgestellt wird.
-
In
dieser Ausführungsform
ist das Filter 305 ein FIR-Filter. Es ist aber auch möglich, ein
IIR-Filter zu verwenden.