DE69917060T2

DE69917060T2 - Unterdrückung von pilotsignal und unerwünschten verkehrssignalen in einem cdma-system

Info

Publication number: DE69917060T2
Application number: DE69917060T
Authority: DE
Inventors: M. Fatih OZLUTURK
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: US8369385B2; JP3527204B2; ES2329775T3; US20130128928A1; AU2003257532B8; EP1376889A2; DE69938796D1; JP4309388B2; EP1123584A1; US20040120282A1; ES2307857T3; EA200600592A1; NO20011878L; SG141427A1; CA2347207C; AU2008243149A1; WO2000024135A1; AU764714B2; ATE266280T1; EP1123584B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die digitale Kommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System und ein Verfahren, das das globale Pilotsignal und unerwünschte Verkehrssignale aus einem empfangenen Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Signal entfernt, wodurch sie vor dem Decodieren als Störsignale entfernt werden.
Beschreibung des Standes der Technik
In der heutigen hochentwickelten Kommunikationstechnologie wird ein Kommunikationsverfahren genutzt, bei dem Daten mit einem verbreiterten Band dadurch übertragen werden, dass die zu übertragenden Daten mit einem Pseudorauschsignal (Pseudo-Noise(pn)-Signal) moduliert werden. Diese Technologie wird als digitales Spreizspektrum oder als Codemultiplex-Vielfachzugriff (Code Division Multiple Access/CDMA) bezeichnet. Durch das Übertragen eines Signals mit einer Bandbreite, die viel größer als die Signalbandbreite ist, kann CDMA Daten übertragen, ohne dass sie durch Signalverzerrung oder eine Interferenzfrequenz im Übertragungspfad beeinträchtigt werden.
In 1 ist ein vereinfachtes CDMA-Kommunikationssystem mit einem einzigen Kanal gezeigt. Ein Datensignal mit einer vorgegebenen Bandbreite wird mit einem Spreizcode gemischt, der durch einen PN-Sequenzgenerator erzeugt wird, der ein digitales Spreizspektrumssignal herstellt. Das Signal, das Daten für einen spezifischen Kanal trägt, wird als Verkehrssignal bezeichnet. Nach dem Empfang werden die Daten nach einer Korrelation mit der gleichen PN-Sequenz, wie sie zum Übertragen der Daten verwendet wird, wieder hergestellt. Jedes andere Signal innerhalb der Übertragungsbandbreite erscheint gegenüber dem entspreizt werdenden Signal als Rauschen.
Zur zeitlichen Synchronisation mit einem Empfänger wird für jeden Sender ein unmoduliertes Verkehrssignal, das als Pilotsignal bezeichnet wird, benötigt. Das Pilotsignal ermöglicht es den entsprechenden Empfängern, sich mit einem bestimmten Sender zu synchronisieren, wodurch eine Entspreizung des Verkehrssignals beim Empfänger ermöglicht wird.
In einem typischen Kommunikationssystem kommuniziert eine Basisstation mit mehreren einzelnen stationären oder mobilen Teilnehmern. Die Basisstation, die viele Signale aussendet, sendet ein globales Pilotsignal, das die mehreren Benutzer, die von dieser bestimmten Basisstation bedient werden, gemeinsam haben, mit einem höheren Leistungspegel. Der globale Pilot wird für die anfängliche Akquisition eines einzelnes Benutzers verwendet und dafür, dass die Benutzer Signalschätzungen zum kohärenten Empfang und zur Kombination von Mehrwegekomponenten während des Empfangs erhalten können. In ähnlicher Weise sendet jeder Teilnehmer in einer Rückrichtung einen eindeutig zugewiesenen Pilot zur Kommunikation mit der Basisstation.
Nur wenn eine übereinstimmende PN-Sequenz vorliegt, kann ein Signal decodiert werden, wobei jedoch alle Signale als Rauschen und Interferenz auftreten. Der globale Pilot und die Verkehrssignale erscheinen für ein entspreizt werdendes Verkehrssignal als Rauschen. Wenn der globale Pilot und alle unerwünschten Verkehrssignale vor dem Entspreizen eines erwünschten Signals entfernt werden könnten, würde ein Großteil des Gesamtrauschens verringert, wodurch die Bitfehlerrate verringert wird und dadurch der Rauschabstand (Signal-to-Noise Ratio/SNR) des entspreizten Signals verbessert wird.
Es wurden schon Versuche unternommen, auf der Grundlage der relativen Stärke des Pilotsignals beim Empfänger das Pilotsignal vom empfangenen Signal abzuziehen. Das US-Patent Nr. 5,224,122 (Brackert) offenbart einen Spreizspektrums-Rauschunterdrücker, der einen Teil des Spreizspektrums-Rauschsignals im empfangenen Signal dadurch entfernt, dass ein geschätztes Signal durch Spreizen des bekannten Signals erzeugt wird. Daraufhin wird das bekannte Signal aus dem empfangenen Spreizspektrumssignal herausgelöst, indem das geschätzte Signal von der demodulierten Form des empfangenen Spreizspektrumssignals abgezogen wird. Dort werden die geschätzten Signale auf der Grundlage der Amplituden- und Phaseninformation der von einer Basisstation in einer primären bedienenden Zelle empfangenen bekannten Signale und der Amplitudeninformation aus dem Rauschen des Mehrwegesignals und des Rauschsignals von einer sekundären bedienenden Zelle erzeugt. In der WO 98 43362 (Yellin et al.), von der sich der Oberbegriff von Anspruch 1 herleitet, ist ein CDMA-Rauschunterdrücker offenbart, der mindestens ein verrauschtes Benutzersignal aus einem Spreizspektrumssignal detektiert und das Rauschen des Pilotsignals und seinen Interferenzeffekt auf das bestimmte Benutzersignal entfernt. Der Stärkewert ist jedoch keine genaue Kenngröße zum Berechnen einer Interferenz, was an den mehreren empfangenen Signalen mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen liegt, die durch Reflexionen am Terrain verursacht werden. Eine Mehrwegeausbreitung macht Leistungspegelschätzungen unzuverlässig.
Es besteht ein Bedarf nach einer Verbesserung der Gesamtsystemleistung durch Entfernen vielfacher Rauschbeiträge aus einem Signal vor der Decodierung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung verringert das durch das globale Pilotsignal und durch unerwünschte Verkehrssignale beigetragene Rauschen, die in einem Spreizspektrumskommunikationssystem übertragen werden. Die vorliegende Erfindung unterdrückt wirksam den globalen Pilot und unerwünschte Verkehrssignale gegenüber einem erwünschten Verkehrssignal vor der Decodierung bei einem Empfänger. Das resultierende Signal hat einen erhöhten Rauschabstand.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssystemempfänger vorzusehen, der die vom Piloten und aktiven, unerwünschten Verkehrssignalen beigetragenen Rauscheffekte verringert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den gewünschten Verkehrssignal-SNR zu verbessern, indem die Rauscheffekte des globalen Piloten und der aktiven Verkehrssignale entfernt werden.
Weitere und Vorteile des Systems und des Verfahrens werden dem Fachmann auf dem Gebiet hochentwickelter Kommunikation nach der Lektüre der eingehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines bekannten CDMA-Kommunikationssystems.
2A ist ein detailliertes Blockdiagramm eines B-CDMA^TM-Kommunikationssystems.
2B ist ein detailliertes Systemdiagramm eines Komplexzahlmultiplizierers.
3A ist ein Plot eines phasengleichen Bitstroms.
3B ist ein Plot eines Quadratur-Bitstroms.
3C ist ein Plot einer Pseudorausch(pn)-Bitsequenz.
4 ist ein Blockdiagramm eines Globalpilotsignal-Unterdrückungssystems.
5 ist ein Blockdiagramm eines Unterdrückungssystems eines unerwünschten Verkehrssignals/unerwünschter Verkehrssignale.
6 ist ein Diagramm eines empfangenen Symbols p₀ auf der QPSK-Konstellation, bei dem eine harte Entscheidung gezeigt ist.
7 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen kombinierten Systems zum Unterdrücken eines Pilotsignals und unerwünschter Verkehrssignale.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die bevorzugten Ausführungsformen werden anhand der Zeichnungen beschrieben, bei denen gleiche Bezugszeichen durchwegs die gleichen Elemente bezeichnen.
Ein B-CDMA^TM-Kommunikationssystem 17, wie es in 2 gezeigt ist, enthält einen Sender 19 und einen Empfänger 21, die entweder in einer Basisstation oder einem Empfänger eines mobilen Benutzers untergebracht sein können.
Der Sender 19 enthält einen Signalprozessor 23, der Sprach- und Nicht-Sprach-Signale 25 mit verschiedenen Bitraten in Daten codiert.
Als Hintergrundinformation sei angegeben, dass in einer Vielfachzugriffsumgebung zwei Schritte bei der Erzeugung eines übertragenen Signals beteiligt sind. Zuerst werden die Eingabedaten, die als ein zweiphasen-moduliertes Signal betrachtet werden können, unter der Verwendung eines Vorwärts-Fehlerkorrekturcodes (forward error-correcting/FEC) 27 codiert werden. Ein Signal wird als der phasengleiche Kanal I 33x bezeichnet. Das andere Signal wird als der Quadraturkanal Q 33y bezeichnet. Zweiphasen-modulierte I- und Q-Signale werden üblicherweise als Quadraturphasenumtastung (Quadrature Phase Shift Keying/QPSK) bezeichnet.
Im zweiten Schritt werden die beiden zweiphasenmodulierten Daten oder Symbole 33x, 33y mit einer komplexen Pseudorausch(pn)-Sequenz 35I, 35Q unter Einsatz eines Komplexzahlmultiplizierers 39 gespreizt. Der Betrieb eines Komplexzahlmultiplizierers 39 ist in 2B gezeigt und ist auf diesem Gebiet wohl bekannt. Der Spreizungsvorgang kann wie folgt dargestellt werden: (x + jy) × (I + jQ) = (xI – yQ) + j(xQ + yI) = a + jb Gleichung (1)
Eine komplexe Zahl ist in der Form von a + jb, wobei a und b reelle Zahlen sind und j² = –1 ist. Wieder mit Bezug auf 2a werden die resultierenden Spreizsignale I 37a und Q 37b kombiniert 45a, 45b mit anderen Spreizsignalen (Kanälen), die unterschiedliche Spreizcodes haben, mit einem Trägersignal 43 multipliziert (gemischt) und übertragen 47. Die Übertragung 47 kann mehrere einzelne Signale enthalten.
Der Empfänger 21 enthält einen Demodulator 49a, 49b, der die übertragenen Breitbandsignale 47 mit dem Sendeträger 43 in eine Zwischen-Trägerfrequenz 51a, 51b abwärtsmischt. Eine zweite Abwärtsmischung führt das Signal auf das Basisband zurück. Das QPSK-Signal 45a, 45b wird dann gefiltert 53 und mit der lokal erzeugten komplexen PN-Sequenz 35I, 35Q gemischt 56, was die Konjugierte des übertragenen komplexen Codes in Übereinstimmung bringt. Nur die ursprünglichen Signale, die durch den gleichen Code gespreizt wurden, werden entspreizt. Alle anderen Signale erscheinen dem Empfänger 21 dann als Rauschen. Die Daten 57x, 57y werden in einen Signalprozessor 59 eingespeist, wo an den faltungscodierten Daten eine FEC-Decodierung durchgeführt wird.
Wie in den 3A und 3B gezeigt, besteht ein QPSK-Symbol aus einem Bit jeweils sowohl vom phasengleichen (I) als auch vom Quadratur(Q)-Signal. Die Bits können eine quantisierte Version einer analogen Abtastung oder digitale Daten repräsentieren. Es ist ersichtlich, dass die Symboldauer t_s gleich der Bitdauer ist.
Die übertragenen Symbole werden durch Multiplizieren des QPSK-Symbolstroms mit der komplexen PN-Sequenz gespreizt. Sowohl die I- als auch die Q-PN-Sequenzen bestehen aus einem Bitstrom, der mit einer viel höheren Frequenz erzeugt wurde, die typischerweise 100 bis 200 mal die Symbolrate ist. Eine solche PN-Sequenz ist in 3C gezeigt. Die komplexe PN-Sequenz wird mit dem Symbol-Bitstrom gemischt, wobei das digitale Spreizsignal (wie zuvor erörtert) erzeugt wird. Die Komponenten des Spreizsignals werden als Chips bezeichnet, die eine viel geringere Dauer t_c haben.
Wenn das Signal empfangen und demoduliert wird, ist das Basissignal auf der Chipebene. Wenn die I- und Q-Komponenten des Signals unter der Verwendung der Konjugierten der während des Spreizens verwendeten PN-Sequenz entspreizt werden, kehrt das Signal zur Symbolebene zurück.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 7 gezeigt. Ein Globalpilotsignal-Unterdrückungssystem 61 ist in 4 gezeigt. Ein empfangenes Signal r wird wie folgt ausgedrückt: r =∝ cp + βct + n Gleichung (2)wobei das empfangene Signal r eine komplexe Zahl ist, die sich aus der Pilotstärke ∝, multipliziert mit dem Pilotcode c_p, summiert mit der Verkehrsstärke β, multipliziert mit dem Verkehrscode c_t, summiert mit dem Zufallsrauschen n, zusammensetzt. Das Rauschen n enthält alles empfangene Rauschen und Interferenz, einschließlich aller anderen Verkehrssignale. Zum Entfernen des globalen Pilotsignals aus dem empfangenen Signal r muss das System 61 die Signalstärke des Pilotcodes ∝ herleiten, wobei: ∝ ≠ β Gleichung (3)da der globale Pilot mit einem höheren Leistungspegel als ein Verkehrssignal gesendet wird.
Wenn das empfangene Signal r über die Zeit summiert wird, wird aus der Gleichung (2) das Folgende: Σr =∝ Σcp + βΣct + Σn Gleichung (4)
Gemäß 4 wird das empfangene Basisbandsignal r in das Pilotsignal-Unterdrückungssystem 61 und einen Pilot-Entspreizer 65 eingegeben 63, der das Pilotsignal aus dem empfangenen Signal r entspreizt. Zuerst entspreizt der Mischer 67 das empfangene Signal r durch eine Multiplizierung mit der komplexen Konjugierten c * / p 69 des Pilot-pn-Codes, der während des Spreizens verwendet wurde, wodurch sich Folgendes ergibt: Σrc*p =∝ Σcpc*p + βΣctc*p + Σnc*p Gleichung (5)
Eine komplexe Konjugierte ist eine eines Paars komplexer Zahlen mit identischen reellen Teilen und mit imaginären Teilen, die sich lediglich durch das Vorzeichen unterscheiden.
Das entspreizte Pilotsignal 71 wird in einen ersten Sum-and-Dump-Prozessor 73 eingespeist, wo es über die Zeit summiert wird. Die Ausgabe O_sd1 des ersten Sum-and-Dump-Prozessors 73 ist wie folgt: Osd1 =∝ L + βΣctc*p + Σnc*p Gleichung (6)wobei L das Produkt des Pilotspreizcodes c_p ist und die komplexe Konjugierte des Pilotspreizcodes c * / p über L-Chips summiert wird.
Die Ausgabe O_sd1 der Sum- and Dump-Schaltung 73 wird in ein Tiefpassfilter 75 eingespeist. Das Tiefpassfilter 75 bestimmt den Mittelwert für jede Signalkomponente. Der Mittelwert für die Pilot-Verkehr-Kreuzkorrelation ist null, wie auch der Mittelwert des Rauschens n. Daher werden nach dem Filtern 75 der zweite und der dritte Ausdruck in Gleichung (6) null. Die Ausgabe O_lpf des Tiefpassfilters 75 ist über die Zeit: Olpf =∝ L Gleichung (7)
Die Ausgabe O_lpf des Tiefpassfilters 75 wird zum Herleiten in eine Verarbeitungseinrichtung 77 der Pilotcodestärke ∝ eingespeist. Die Verarbeitungsmittel 77 berechnen ∝ durch Teilen der Ausgabe O_lpf des Tiefpassfilters 79 durch L. Auf diese Weise ist die Ausgabe O_pm der Verarbeitungsmittel 77 die folgende: Opm =∝ Gleichung (8)
Der Komplexkonjugiert-Generator 69 des Pilotspreizcodes c * / p wird in einem Komplexkonjugiert-Prozessor 79 eingespeist, der den Pilotspreizcode c_p ausgibt. Der Pilotspreizcode c_p wird in einen zweiten Mischer 81 eingegeben und mit der Ausgabe eines Komplexkonjugiert-Generators 83 eines Verkehrsspreizcodes c * / t gemischt. Das resultierende Produkt aus dem Ausgang des zweiten Mischers 81 wird in einen zweiten Sum-and-Dump-Prozessor 85 eingespeist. Die Ausgabe O_sd2 des zweiten Sum-and-Dump-Prozessors 85 ist Σc_pc * / t und wird bei einem dritten Mischer 87 mit ∝ kombiniert. Die Ausgabe 89 des dritten Mischers 87 ist ∝Σc_pc * / t.
Das empfangene Signal r wird durch den Verkehrsentspreizer 91 ebenfalls entspreizt. Der Verkehrsentspreizer 91 entspreizt das empfangene Signal r durch Mischen des empfangenen Signals r mit dem Komplexkonjugiert-Generator 83 des Verkehrscodes c * / t unter der Verwendung eines vierten Mischers 93, was Folgendes ergibt: Σrc*t =∝ Σcpc*t + βΣctc*t + Σnc*t Gleichung (9)
Die Ausgabe 95 des Verkehrsentspreizers 91 wird in eine dritte Sum-and-Dump-Schaltung 97 eingespeist. Die Ausgabe O_sd3 der dritten Sum-and-Dump-Schaltung 97 über die Zeit ist: Osd3 = Σrc*t = βL + ∝Σcpc*t + Σnc*t Gleichung (10)wobei L das Produkt des Verkehrsspreizcodes c_t und der komplexen Konjugierten des über L Chips summierten Verkehrsspreizcodes c * / t ist.
Die Ausgabe O_sd3 der dritten Sum-and-Dump-Schaltung 97 wird in einen Addierer 99 eingespeist, der die Ausgabe 89 des dritten Mischers 87 abzieht. Die Ausgabe O_add des Addierers 99 ist wie folgt: Oadd = βL + ∝Σcpc*t + Σnc*t – ∝Σcpc*t Gleichung (11)
Auf diese Weise ist die Ausgabe O_add des Pilotenunterdrückers 61 gleich dem empfangenen Signal r minus dem Pilotsignal, was unten vereinfacht dargestellt ist: Oadd = βL + Σnc*t Gleichung (12)
Die Erfindung geht zum Entfernen unerwünschter Verkehrssignale aus dem erwünschten Verkehrssignal ähnlich vor. Während Verkehrssignale genauso wie das globale Pilotsignal für andere Verkehrssignale Störsignale darstellen, unterscheidet sich die Unterdrückung unerwünschter Verkehrssignale von der Unterdrückung des globalen Pilotsignals, da ein Verkehrssignal durch die Daten moduliert ist und daher einen dynamischen Charakter hat. Ein globales Pilotsignal hat eine konstante Phase, während ein Verkehrssignal seine Phase aufgrund der Datenmodulation ständig ändert.
Ein Verkehrssignalunterdrückungssystem 101 ist in 5 gezeigt. Wie oben wird ein empfangenes Signal r in das System eingegeben 103: r = ψdcd + βct + n Gleichung (13)wobei das empfangene Signal r eine komplexe Zahl ist und aus der Verkehrscodesignalstärke ψ, multipliziert mit den Verkehrssignaldaten d und den Verkehrscode c_d für das unerwünschte Verkehrssignal, das zu löschen ist, summiert mit der erwünschten Verkehrscodestärke β, multipliziert mit dem erwünschten Verkehrscode c_t, summiert mit Rauschen n, besteht. Das Rauschen n enthält alles empfangene Rauschen und Interferenz, einschließlich aller anderen Verkehrssignale und dem globalen Pilotsignal. Zum Entfernen der unerwünschten Verkehrssignale aus dem empfangenen Signal r muss das System 101 die Signalstärke des unerwünschten Verkehrscodes ψ, der abzuziehen ist, herleiten und die Daten d schätzen, wobei: ψ ≠ d ≠ β Gleichung (14)
Wenn das empfangene Signal r über die Zeit summiert wird, kann die Gleichung 13 wie folgt ausgedrückt werden: Σr = ψdΣcd + βΣct + Σn Gleichung (15)
Gemäß 5 wird das empfangene Basisbandsignal r in den Signalentspreizer 91 des erwünschten Verkehrssignals eingegeben 103, der das gewünschte Verkehrssignal aus dem empfangenen Signal r entspreizt. Der Mischer 93 des erwünschten Verkehrssignals mischt das empfangene Signal r mit der komplexen Konjugierten c * / t des erwünschten Verkehrs-pn-Codes, der während des Spreizens verwendet wurde. Das entspreizte Verkehrssignal wird in einen Sum-and-Dump-Prozessor 97 eingespeist und über die Zeit summiert. Die Ausgabe O_sd3 des Sum-and-Dump-Prozessors 97 ist wie folgt: Osd3 = Σrc*t = βL + ψdΣcdc*t + Σnc*t Gleichung (16)
Das Verkehrssignalunterdrückungssystem 101, das in 5 gezeigt ist, enthält n Unterdrücker 115₁ –115_n unerwünschter Verkehrssignale. Eine beispielhafte Ausführungsform enthält 10 (wobei n = 10) Unterdrücker 115₁ –115₁₀ unerwünschter Verkehrssignale.
Jeder Unterdrücker 115₁ –115_n unerwünschter Verkehrssignale enthält Folgendes: einen Entspreizer 139₁ –139_n unerwünschter Verkehrssignale, der einen ersten Mischer 117₁ –117_n und einen Generator 119₁ –119_n unerwünschten Verkehrssignalcodes enthält; einen zweiten Mischer 133₁ –133_n , einen ersten 121₁ –121_n und einen zweiten 123₁ –123_n Sum-and-Dump-Prozessor, einen Hartentscheidungsprozessor 125₁ –125_n , ein Tiefpassfilter 127₁ –127_n , Verarbeitungsmittel 129₁ –129_n , einen dritten Mischer 131₁ –131_n , einen Konjugierten-Prozessor 135₁ –135_n , einen variablen Verstärker 137₁ –137_n und einen Generator 83 erwünschten Verkehrssignalcode.
Wie oben wird das empfangene Signal r in den jeweiligen Unterdrücker 115₁ –115_n unerwünschten Verkehrs eingegeben 103. Der Entspreizer 139₁ –139_n unerwünschter Verkehrssignale wird in den Eingang 103 eingespeist, wobei das empfangene Signal r mit der komplexen Konjugierten c_d1*–c_dn* der Verkehrs-pn-Sequenz für das jeweilige entsprechende unerwünschte Signal gemischt wird 117₁ –117_n . Das entspreizte Verkehrssignal 139₁ –139_n wird in einen ersten Sum- and-Dump-Prozessor 121₁ –121_n eingespeist, wo es über die Zeit summiert wird. Die Ausgabe O_sd1n des ersten Sum-and-Dump-Prozessors 121₁ –121_n ist wie folgt: Osd1n = Σrc*dn = ψdL + βΣctc*dn + Σnc*dn Gleichung (17)wobei L das Produkt des Spreizcodes c_dn und c_dn* unerwünschter Verkehrssignale die komplexe Konjugierte des Spreizcodes unerwünschter Verkehrssignale ist.
Die Ausgabe O_sd1n des ersten Sum-and-Dump-Prozessors 121₁ –121_n wird in den Hartentscheidungsprozessor 125₁ –125_n eingespeist. Der Hartentscheidungsprozessor 125₁ –125_n bestimmt die Phasenverschiebung Φ in den Daten aufgrund der Modulation. Der Hartentscheidungsprozessor 125₁ –125_n bestimmt auch die QPSK-Konstellationsposition d, die dem entspreizten Symbolwert am nächsten kommt.
Wie in 6 gezeigt, vergleicht der Hartentscheidungsprozessor 125₁ –125_n ein empfangenes Symbol p₀ eines Signals mit den vier QPSK-Konstellationspunkten x_1,1, x_–1,1, x_–1,–1, x_1,–1. Es ist notwendig, jedes empfangene Symbol p₀ aufgrund einer Verfälschung während der Übertragung 57 durch Rauschen und Verzerrungen zu prüfen, ob dies durch Mehrwegephänomene oder Hochfrequenz verursacht wurde. Der Hartentscheidungsprozessor berechnet die vier Entfernungen d₁, d₂, d₃, d₄ zum jeweiligen Qudranten vom empfangenen Symbol p₀ und wählt die kürzeste Entfernung d₂ und teilt diesem Symbol den Standort x_–1,1 zu. Der Hartentscheidungsprozessor derotiert auch (er rotiert zurück) die ursprüngliche Signalkoordinate p₀ durch einen Phasengrad Φ, der gleich der Phase ist, die dem ausgewählten Symbolort x_–1,1 entspricht. Die ursprüngliche Symbolkoordinate p₀ wird verworfen.
Die Phasenausgabe Φ des Hartentscheidungsprozessors 125₁ –125_n wird in ein Tiefpassfilter 127₁ –127_n eingespeist. Über die Zeit bestimmt das Tiefpassfilter 127₁ –127_n den Mittelwert für jede Signalkomponente. Der Mittelwert für die Verkehr-Verkehr-Kreuzkorrelation und auch der Mittelwert des Rauschens n sind null. Daher ist über die Zeit die Ausgabe O_lpfn des Tiefpassfilters 127₁ –127_n wie folgt: Olpfn = ψL Gleichung (18)
Die Ausgabe O_lpfn des Tiefpassfilters 127₁ –127_n wird in die Verarbeitungsmittel 129₁ –129_n eingespeist, um die Codestärke ψ unerwünschter Verkehrssignale abzuleiten. Die Verarbeitungsmittel 129₁ –129_n schätzen Φ durch Teilen der Ausgabe O_lpfn des Filters 127₁ –127_n durch L.
Die andere Ausgabe des Hartentscheidungsprozessors 125₁ –125_n besteht aus Daten d. Dies ist der Datenpunkt d, der der kürzesten der Entfernungen d₁, d₂, d₃ oder d₄ entspricht, wie in 6 gezeigt. Der dritte Mischer 131₁ –131_n mischt die Stärke ψ unerwünschter Verkehrssignale mit dem jeweiligen Datenwert d.
Der Generator c_d1*–c_dn* der komplexen Konjugierten des Spreizcodes unerwünschter Verkehrssignale wird in den Komplexkonjugiert-Prozessor 135₁ –135_n eingespeist, der den Spreizcode c_d1–c_dn unerwünschter Verkehrssignale ausgibt, und in den zweiten Mischer 133₁ –133_n eingegeben und mit der Ausgabe des Komplexkonjugiert-Generators c_t* des Spreizcodes des erwünschten Verkehrssignals gemischt. Das Produkt wird in den zweiten Sum-and-Dump-Prozessor 123₁ –123_n eingespeist. Die Ausgabe O_sd2n des zweiten Sum-and-Dump-Prozessors 123₁ –123_n ist Σcd_nc * / t und wird in den variablen Verstärker 137₁ –137_n eingespeist. Der variable Verstärker 137₁ –137_n verstärkt die Ausgabe O_sd2n des zweiten Sum-and-Dump-Prozessors 123₁ –123_n in Übereinstimmung mit der Ausgabe des dritten Mischers 131₁ –131_n , was die bestimmte Verstärkung ist.
Die Ausgabe 141₁ –141_n des variablen Verstärkers 137₁ –137_n wird in einen Addierer 143 eingespeist, der die Ausgabe des jeweiligen variablen Verstärkers 137₁ –137_n von der Ausgabe des Entspreizers 105 des erwünschten Verkehrssignals abzieht. Die Ausgabe O ist die folgende: O = βL + ψdΣcdc*t + Σnc*t – ψdΣcdc*t Gleichung (19)
Die Ausgabe O des Addierers 143 (auch die Ausgabe des Unterdrückungssystems 101 unerwünschter Verkehrssignale) ist gleich dem empfangenen Signal r, minus die unerwünschten Verkehrssignale, was vereinfacht ergibt: O = βL + Σnc*t Gleichung (20)wobei das Rauschen n in Abhängigkeit von der Menge der vom empfangenen Signal abgezogenen Verkehrssignale variiert.
Die Ausführungsform 145, welche das globale Pilotsignal und unerwünschte Verkehrssignale löscht, ist in 7 gezeigt. Wie schon erörtert, enthält das Unterdrückungssystem 101 unerwünschter Verkehrssignale den Entspreizer 91 des erwünschten Verkehrssignals und mehrere Signalunterdrücker 115₁ –115_n unerwünschter Verkehrssignale. Das Verkehrssignalunterdrückungssystem ist parallel zum zuvor beschriebenen Pilotunterdrückungssystem 61 geschaltet, jedoch ohne einen Entspreizer des erwünschten Verkehrssignals. Eine gemeinsame Eingabe 147 wird in beide Systeme 101, 61 mit einem gemeinsamen Addierer 149 eingespeist, der mit den Ausgängen O, O_add aus beiden Systemen 101, 61 verbunden ist. Der Pilot und die unerwünschten Verkehrssignale werden vom gewünschten Verkehrssignal abgezogen, was eine Ausgabe 151 ergibt, die frei von interferierenden Beiträgen durch den Pilot und mehrere übertragene Verkehrssignale ist.
Während spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, können vom Fachmann viele Modifikationen und Variationen vorgenommen werden.

Claims

Unterdrückungssystem zum Entfernen ausgewählter Signale aus einem Verkehrssignal, bevor das Signal in einem Empfänger decodiert wird, der Kommunikationssignale von einem Sender (19) über eine CDMA-Luftschnittstelle empfängt, wobei das System einen Pilotsignalunterdrücker (61) zum Entfernen eines Globalpilotsignals aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdrückungssystem weiter umfasst: – einen Verkehrssignalunterdrücker (101) zum Unterdrücken unerwünschter Verkehrssignale, die einen Entspreizer (91) für erwünschte Verkehrssignale und mindestens einen Unterdrücker (115) für unerwünschte Verkehrssignale aufweist, wobei der Verkehrssignalunterdrücker (101) eine Ausgabe hat, die eine Subtraktion einer Ausgabe (141) des mindestens einen Unterdrückers (115) für unterwünschte Verkehrssignale von einer Ausgabe (O_sd3) für erwünschte Verkehrssignale darstellt, – wobei ein Systemeingang (147) zum Empfangen der Kommunikationssignale mit dem Verkehrssignalunterdrücker (101) und dem Pilotsignalunterdrücker (61) gekoppelt ist und wobei eine Ausgabe (O_add) des Pilotsignalunterdrückers (61) von einer Ausgabe (O) des Verkehrssignalunterdrückers (101) abgezogen wird, um eine Unterdrückungs-Systemausgabe (151) vorzusehen, die vom unerwünschten Verkehrssignal bzw. den unerwünschten Verkehrssignalen und dem Globalpilotsignal frei ist.
Unterdrückungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Entspreizer (91) für erwünschte Verkehrssignale mit einem ersten Sum-and-Dump-Prozessor (97) gekoppelt ist, um die erwünschte Verkehrsausgabe (O_sd3) zu erzeugen, und bei dem der Unterdrücker (115_1–n ) für unerwünschte Verkehrssignale umfasst: – einen Entspreizer (139_1–n ) für unerwünschte Verkehrssignale, der eine Signaleingabe (103), die mit der Systemeingabe (147) gekoppelt ist, sowie eine summierte Ausgabe hat; – wobei der Entspreizer (139_1–n ) für unerwünschte Verkehrssignale einen Codegenerator (119_1–n ) für unerwünschte Verkehrssignale und einen ersten Mischer (117_1–n ) zum Mischen einer Ausgabe des Generators (119) mit der Signaleingabe (103) zum Erzeugen einer Ausgabe des Unterdrückers für unerwünschte Verkehrssignale aufweist; – wobei die summierte Ausgabe des Entspreizers für unerwünschte Verkehrssignale an einen Hartentscheidungsprozessor (125_1–n ) angelegt wird, der eine Phasenausgabe (⌀) und eine Datenausgabe (d) hat; – wobei die Phasenausgabe (⌀) des Hartentscheidungsprozessors an ein Tiefpassfilter (127_1–n ) angelegt wird, wobei das Tiefpassfilter eine Ausgabe (O_lpfn) aufweist; – wobei die Ausgabe (O_lpfn) des Tiefpassfilters (127_1–n ) an einen Eingang eines Prozessors (129_1–n ) angelegt wird, der das Produkt des unerwünschten Verkehrssignals mit der Kreuzkorrelation des erwünschten Verkehrssignals filtert und dabei die Stärke des unerwünschten Verkehrssignals ausgibt; – wobei die Ausgabe des Prozessors (129_1–n ), multipliziert durch einen ersten Multiplizierer (131_1–n ) mit der Hartentscheidungsdatenausgabe (d), an einen variablen Verstärker (137_1–n ) angelegt wird; – wobei die Ausgabe des Codegenerators (119) für unerwünschte Verkehrssignale an einen Eingang eines Komplex-Konjugiert-Prozessors (135_1–n ) angelegt wird, der eine Ausgabe aufweist; – wobei die komplex konjugierte Ausgabe durch einen zweiten Mischer, der eine Ausgabe hat, (133_1–n ) mit einer komplexen Konjugierten des erwünschten Verkehrssignalcodes gemischt wird; – wobei die Ausgabe des zweiten Mischers (133_1–n ) an einen Eingang eines zweiten Sum-and-Dump-Prozessors (123_1–n ) angelegt wird, der eine Ausgabe aufweist; – wobei der zweite Sum-and-Dump-Prozessor (123_1–n ) mit einem Eingang des variablen Verstärkers (137_1–n ) gekoppelt ist, dessen variable Verstärkung durch die Ausgabe des ersten Multiplizierers (131_1–n ) gesteuert wird; und – wobei die Ausgabe des Verstärkers (137_1–n ) an einen Addierer (143) angelegt wird, der die Ausgabe (141_1–n ) eines jeden variablen Verstärkers (137_1–n ) von der Ausgabe (O_sd3) des Entspreizers (91) für erwünschte Verkehrssignale abzieht, um die Ausgabe (O) des Verkehrssignalunterdrückers (101) zu erhalten.
Unterdrückungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Pilotsignalunterdrücker (61) umfasst: – einen Globalpilotentspreizer (65), der einen Signaleingang (63) hat, der mit dem Systemeingang (147) gekoppelt ist, und der eine summierte Ausgabe (O_sd1) hat; – Kreuzkorrelationsmittel für erwünschte Verkehrssignale und das Globalpilotsignal, die eine Ausgabe (O_sd2) haben; – wobei die summierte Ausgabe (O_sd1) des Globalpilotentspreizers (65) an Globalpilotstärken-Bestimmungsmittel angelegt wird, wobei die Bestimmungsmittel eine Ausgabe (O_pm) haben; – wobei die Ausgabe (O_pm) der Globalpilotstärken-Bestimmungsmittel mit der Ausgabe (O_sd2) der Kreuzkorrelationsmittel multipliziert wird; und – wobei das multiplizierte Produkt die Ausgabe (O_add) des Pilotsignalunterdrückers ist.
Unterdrückungssystem nach Anspruch 3, bei dem die Kreuzkorrelationsmittel umfassen: – einen Komplex-Konjugiert-Codegenerator (69, 79) für den Globalpilotspreizcode; – einen Codegenerator (83) für die komplexe Konjugierte der erwünschten Verkehrssignale; – einen dritten Mischer (81) zum Kreuzkorrelieren des Globalpilotsignalcodes und des komplex konjugierten Codes der erwünschten Verkehrssignale; und – einen dritten Sum-and-Dump-Prozessor (85) zum Summieren des Kreuzkorrelationsprodukts über die Zeit.
Unterdrückungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Mittel zum Bestimmen der Globalpilotsignalstärke weiter umfassen: – ein Tiefpassfilter (75), das eine Ausgabe (O_lpf) hat; und – einen Prozessor (77), der mit dem Tiefpassfilter (75) gekoppelt ist, zum Bestimmen und Ausgeben der Globalpilotsignalstärke (O_pm).