ES2268207T3 - Filtro eficiente de multiples canales para los moden cdma. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (40) para filtrar señales CDMA, comprendiendo el aparato: una pluralidad de entradas (28), recibiendo cada entrada un canal de señales específicas CDMA: primera y segunda memorias (LUT0, LUT1) acopladas a cada una de las entradas, recibiendo cada una de las memorias los canales de señales CDMA y realizando una función de ponderación de los mismos; un primer registro de almacenamiento (22) acoplado a la primera memoria (LUT0), donde el primer registro de almacenamiento (22) memoriza valores de bits múltiples recibidos desde la primera memoria (LUT0); un primer sumador (26) acoplado a dicho primer registro de almacenamiento (22) y una segunda memoria (LUT1), donde el primer sumador (26) combina señales de salida recibidas desde el primer registro de almacenamiento (22) y la segunda memoria (LUT1); y un segundo registro de almacenamiento (22) acoplado a dicho primer sumador (26), en el que el segundo registro de almacenamiento (22) almacena y emite señales filtradas derivadas desdelos canales de señales.
Description
Filtro eficiente de múltiples canales para los
módem CDMA.
Esta solicitud está siendo presentada al mismo
tiempo con una solicitud titulada Sistema de Comunicación de Acceso
Múltiple de División de Código (CDMA), publicada como
US-A-5 799 010.
La presente invención se refiere generalmente a
las técnicas de filtración digital para la telecomunicación de
acceso múltiple de división de código. Más específicamente, la
invención se refiere a una arquitectura de filtro de respuesta de
impulsos finita de múltiples canales, de alta velocidad que hace
obvio los multiplicadores a lo largo de la estructura del
filtro.
La tecnología de comunicaciones actual incluye
el uso de la modulación de amplio espectro o CDMA (acceso múltiple
de división de código) para telecomunicaciones de punto a
multipunto. CDMA ha sido utilizado en aplicaciones militares desde
hace tiempo debido a la dificultad para detectar e interrumpir la
transmisión. Este atributo es debido a una técnica de comunicación
inalámbrica que utiliza una anchura de banda de transmisión mucho
mayor que la anchura de banda de información de un usuario dado.
Todos los usuarios se comunican entre sí o un receptor común sobre
la misma anchura de banda y son identificados por un código
particular. El acceso múltiple está previsto compartiendo una
anchura de banda grande común incrementando así la actuación general
del
sistema.
sistema.
La alta tolerancia respecto a la interferencia
intencionada o no intencionada y la capacidad para comunicarse con
una gran población de usuarios en un área geográfica común hace a
las técnicas de comunicación CDMA atractivas para aplicaciones
comerciales. Puesto que cada usuario en un sistema de comunicación
CDMA transmite y recibe datos o señales de comunicación sobre la
anchura de banda de alta frecuencia, se reducen los requerimientos
de banda de protección y se incrementa la capacidad del sistema de
comunicación.
Cada canal de comunicación dentro del sistema de
comunicación utiliza típicamente hardware o software DSP
(procesamiento de señal digital) para filtrar, ponderar, y combinar
cada señal antes de la transmisión. La ponderación, filtración y
combinación de los canales de señales múltiples es realizado en la
circuitería de transmisión de una estación de base del sistema de
comunicación CDMA.
Los módem de CDMA de la técnica anterior
requieren muchos multiplicadores y sumadores binarios para la
ponderación y combinación de canales. El funcionamiento del filtro
utilizado es equivalente al de una estructura FIR (respuesta de
impulso finita o transversal). Cada filtro FIR individual utilizado
requiere también muchos multiplicadores y sumadores.
Un multiplicador ejecutado en una forma digital
es poco eficiente y costoso. El gasto está directamente relacionado
con el cálculo de puerta lógica. Los sumadores binarios son menos
costosos que los multiplicadores binarios, no obstante, su uso
debería reducirse al mínimo. Para llevar a cabo un diseño utilizando
multiplicación y adición binaria en un ASIC (circuito integrado
específico de la aplicación) sería costoso de fabricar y daría lugar
a una producción de señales poco eficiente y más lentas.
Un inconveniente de los filtros FIR es la
complejidad computacional requerida para cada muestra emitida. Por
ejemplo, para cada muestra emitida, necesitan realizarse N
operaciones de acumulación de múltiplos (MAC). Para los técnicos en
la materia, descrita en la Patente de los Estados Unidos Nº
4.811.262 (White), Patente de los Estados Unidos Nº 4.862.402 (Shaw
y co.), patente de los Estados Unidos Nº 5.117.385 y la Publicación
de la Solicitud de Patente Europea Nº 0372350A2 son estructuras de
filtro digitales que hacen obvios los multiplicadores. Las patentes
referenciadas describen una reducción o eliminación de
multiplicadores en filtros FIR digitales por el almacenamiento de
coeficientes de ponderación en la memoria. No obstante, ni la
estructura de filtro referenciada, ni la técnica anterior han sido
mejoradas por la operación de múltiples canales.
El inconveniente con los módem CDMA de la
técnica anterior es la capacidad para ponderar, filtrar, y combinar
una pluralidad de canales de señal de valor de un solo bit de un
modo eficiente y seguro. Cuando están implicados una multiplicidad
de canales de procesamiento de señales, la consistencia entre los
canales es importante y el coste de hardware por canal asciende.
En un sistema de comunicación CDMA, es necesario
utilizar la cantidad mínima de potencia para conseguir la BER mínima
requerida (frecuencia de error binaria) para la capacidad máxima del
usuario. Puesto que los sistemas de comunicación CDMA asignan la
misma anchura de banda de transmisión que todos los usuarios, el
control de la potencia transmitida de cada usuario al mínimo
requerido para mantener una relación de señal respecto a ruido dada
es primordial. Puesto que cada usuario emplea una señal de banda
ancha que ocupa toda la anchura de banda de frecuencia para una
duración finita, cada usuario contribuye al ruido de fondo general
que afecta a todos los usuarios. Por tanto, la falta de control de
potencia incrementará la interferencia de usuario a usuario.
Cada canal debe tener los pesos individuales
adecuados aplicados de forma que se transmitan las mismas
amplitudes relativas. Después de la operación de ponderación, cada
corriente de datos es representada por valores multibits. Estos son
sumados juntos típicamente en un gran circuito de suma digital que
consta de un árbol de numerosos sumadores de dos entradas.
Los valores digitales ponderados y sumados son
filtrados entonces en un filtro FIR convencional. Los
multiplicadores en FIR procesan los datos multibits y los
coeficientes de ponderación hasta la precisión deseada.
Un filtro de múltiples canales para un módem
CDMA construido de acuerdo con las enseñanzas de la técnica
anterior, requeriría circuitos integrados FIR separados en lugar de
la integración total en un ASIC económico.
Por consiguiente, existe la necesidad de una
arquitectura de filtro FIR de módem CDMA de múltiples canales que
utiliza coeficientes de ponderación, o bien fijos o variables a
través de la adaptación, funcionando con la seguridad y la velocidad
de los filtros sin multiplicadores.
La presente invención proporciona un aparato
para filtrar señales CDMA digitales de acuerdo con la reivindicación
1 y las reivindicaciones dependientes.
El filtro eficiente de múltiples canales para
los módem CDMA de la presente invención permiten que los múltiples
canales que constan de corrientes binarias, digitales, en serie,
sean filtradas por técnicas de procesamiento de señales digitales
que realizan las funciones de ponderación y suma de muestras. Cada
canal individual puede tener coeficientes de ponderación a medida o
coeficientes de ponderación comunes a todos los canales. Si los
coeficientes de ponderación están por adaptación, puede adoptarse el
mismo método.
El filtro FIR de múltiples canales presentado es
ejecutado sin multiplicadores y con una reducción en el número de
sumadores. Para incrementar la velocidad de funcionamiento, la
estructura del filtro utiliza LUT (tablas de consulta) que almacenan
los coeficientes de ponderación. La invención puede construirse o
bien como un FPGA (serie de puerta programable de campo) o un ASIC.
El uso de LUT ahora salva recursos de chip significativos y costes
de
fabricación.
fabricación.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar una estructura de filtro FIR CDMA
eficiente para aplicaciones de múltiples canales.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar una estructura de filtro FIR de múltiples canales de
complejidad reducida y rendimiento incrementado.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar un filtro FIR de múltiples canales sin
multiplicador.
Otros objetos y ventajas del sistema y método
serán evidentes para los técnicos en la materia después de la
lectura de la descripción detallada de la forma de realización
preferida.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
típico filtro FIR de entrada individual de la técnica anterior.
La figura 2 es un diagrama de bloques de una
típica estructura de filtro FIR de entrada individual de la técnica
anterior.
La figura 3 es un diagrama de bloques de una
ejecución alternativa de una estructura de filtro FIR de entrada
individual, de la técnica anterior.
La figura 4A es un diagrama de bloques de un
canal individual de un filtro FIR de múltiples canales.
La figura 4B es un diagrama de bloques detallado
de un filtro FIR de múltiples canales.
La figura 5 es un diagrama de bloques que
muestra un primer refinamiento.
La figura 6 es un diagrama de bloques que
muestra un segundo refinamiento.
La figura 7 es un diagrama de bloques del
elemento de procesamiento de múltiples canales.
La figura 8A es un diagrama de bloques global de
una tabla LUT.
La figura 8B es un diagrama de bloques detallado
que muestra la entrada LUT de múltiples canales de la presente
invención.
La figura 9 es un diagrama de bloques detallado
de la forma de realización preferida.
Un filtro FIR de múltiples canales para los
módem de CDMA se describe con referencia a las figuras de los
dibujos, donde los números similares representan elementos similares
generalmente. Tales módem son utilizados en las estaciones de
comunicación inalámbricas de múltiples canales en unión con la
transmisión y recepción de señales de comunicación.
Como información general, muchos sistemas
tienen la propiedad de que tienen sus salidas en un instante de
tiempo dado que no depende solamente de la entrada en el tiempo,
sino en la totalidad, o el historial inmediato de la entrada. Tales
sistemas se dice que tienen memoria, haciendo una media de las
muestras pasadas y presentes que llegan a una salida. Es necesario
separar los sistemas con memoria en clases de sistemas discretos y
continuos. Un sistema discreto es uno cuyas entradas y salidas son
secuencias de valores numéricos en lugar de las funciones de tiempo
continuas.
Una secuencia de valores discretos puede
representarse como x_{k}, donde el valor x es una cantidad tal
como tensión. El subíndice k representa el número de secuencia. Con
mucha frecuencia en el procesamiento de señales digitales, x_{k}
representa una forma de onda muestreada o señal donde el subíndice
especifica el punto en el tiempo en el que se tomó la muestra. No
obstante, el subíndice puede representar un significado alternativo
tal como la distancia en una aplicación de muestra especialmente.
Para un sistema que debe llevarse a cabo físicamente, la emisión
dependerá no solamente del historial pasado de la entrada. El
sistema no real puede tener una emisión que depende del futuro de la
entrada. La dependencia de la emisión de cualquier sistema
ejecutable físicamente sobre la entrada se indica por
(1)y_{k} = f
(x_{k} , \ x_{k-1} , \ x_{k-2} , \ .
. . , \
x_{k-n}),
donde las variables de entrada son
x_{k}, la variable de salida es y_{k}, y f(*) es cualquier
función arbitraria de variables n+1. Aunque esta función es definida
de un modo demasiado amplio para ser analizada en general, el
subconjunto de las operaciones lineales es muy útil para una
pluralidad de aplicaciones de procesamiento de señales. Estas
funciones prueban ser mucho más tratables en el
análisis.
Si la entrada depende de las n muestras previas
de la entrada (un sistema que tiene una memoria finita) de un modo
lineal, la Ecuación (1) puede escribirse como
(2)y_{k} =
\sum\limits^{N}_{j=0} \ a_{j} x_{k-j} +
b.
Un sistema lineal de este tipo está
caracterizado por las variables de ponderación N+1 a_{j}, y por la
desviación b, el sistema lineal discreto es caracterizado por las
variables de ponderación (a_{0}, a_{1}, .., a_{n}). Si la
entrada x_{k} es una función delta (la unidad para una muestra y
cero para las demás), puede verse que la salida de la Ecuación (2)
es la secuencia de variables de ponderación a_{0}, a_{1}, ...,
a_{n}. Por tanto, la respuesta a la entrada se caracteriza
completamente como sistema lineal no polarizado.
Existen algunos tipos de sistemas lineales con
memoria que pueden analizarse utilizando técnicas lineales. Incluso
aunque el procesamiento de la señal digital es discreto por
naturaleza, si la entrada es muestreada de una entrada continua y es
muestreada de forma suficientemente rápida, es posible simular un
sistema continuo utilizando las muestras como las variables de
entrada. La salida que aparece entonces como un sistema lineal con
una memoria larga. Un sistema de este tipo es un filtro FIR 20. Un
filtro FIR de coeficiente fijo se caracteriza por la ecuación de
entrada/salida
(3)y_{k} =
\sum\limits^{N-1}_{j=0} \
c_{i}x_{k-j},
como se muestra en la Figura 1, o
se expande
como
(4)y_{k} =
c_{0} x_{k} + c_{1} x_{k-1} + . . . +
c_{k-1}
x_{k-(N-1)}
donde el filtro FIR tiene una
respuesta de impulso C_{0}, c_{1} ,..., X_{k} representa las
muestras de la señal de entrada discretas en el momento k, c_{i}
son los pesos del coeficiente de filtro, N son el número de tomas, y
y_{k} representa la salida en el momento k. Como se muestra en la
figura 1, el diagrama de bloques forma una línea de retraso tomada,
siendo conocidos los coeficientes como pesos de
toma.
Los filtros digitales son actualmente un
requerimiento común para los sistemas de procesamiento de señal
digital. En el campo de los sistemas discretos, el tipo más popular
del filtro digital que utiliza la convolución es el FIR. Los filtros
FIR tienen dos ventajas. La primera es que los filtros FIR son
inherentemente estables. La longitud finita de la respuesta de
impulso garantiza que la salida irá a cero dentro de las N muestras.
La segunda ventaja es que los filtros FIR pueden estar diseñados y
ejecutados. El filtro FIR 20 puede llevarse a cabo de forma física
utilizando los registros de desviación digital 22, los
multiplicadores 24 y los sumadores 26 como se muestra en la figura
2. Las señales discretas 28 son desviadas en registros 22 por un
impulso de bloqueo de muestreo 30. Los registros 22 mantienen los
valores pasados 32 de la señal muestreada 28 así como los valores
actuales 34 requeridos para la convolución matemática. Los valores
pasados 32 y presentes 34 son multiplicados 24 por los coeficientes
de ponderación del filtro 36, son sumados 26 y después emitidos
38.
Otro modo de representar una estructura de
filtro FIR 20 se muestra en la Figura 3. La operación descrita puede
mostrarse por ser el equivalente de la figura 2, puesto que
- A = c_{3}x_{k-1},
- (5)
- B = c_{3}x_{k-1} + c_{2}x_{k},
- (6)
- C = c_{3}x_{k-2} + c_{2}x_{k-1},
- (7)
que da lugar
a
- D = y_{k} = c_{3}x_{k-3} + c_{2}x_{k-2} + c_{1}x_{k-1} + c_{0}x_{k}
- (8)
- \quad
- = \sum\limits ^{3}_{j=0} c_{j}x_{k-j}
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- = c_{k} * x_{k}.
Como puede verse en las figuras 2 y 3, la
ponderación 36 de las muestras de entrada discretas 28 se basa en
muchos multiplicadores 24.
Un canal individual de un filtro FIR de
múltiples canales 40 para módem CDMA se muestra en forma
simplificada en la Figura 4A. El filtro FIR de múltiples canales 40
se muestra como un elemento individual con una secuencia de entrada
de múltiples canales x_{(i)k} que entra en el filtro 40 y
el resultado filtrado y_{(i)k} que sale. El subíndice
"i" identifica qué canal está siendo filtrado desde una
pluralidad de canales.
Las múltiples corrientes de datos
binarios/señales individuales representan las corrientes de datos en
serie que han sido moduladas con una secuencia de código de pseudo
ruido (PN). Cada anal podría representar los canales de tráfico del
usuario a varias velocidades de datos. Varios tipos de datos de
señalización podrían comprender otros
canales.
canales.
Un ejemplo típico de un módem CDMA ISDN (red
digital de servicio integrado) requeriría cinco canales. Dos canales
serían canales de tráfico de 64 kbps (B1 y B2), un canal de paquete
y señalización auxiliar de 16 kbps (D), un canal de hilos ordenados
(OW), y un canal de control de potencia automática inversa
(APC).
Para la capacidad máxima del usuario en un
sistema CDMA, es necesario utilizar la mínima cantidad de potencia
para conseguir el BER requerido. Cada canal debe tener el peso
individual adecuado aplicado, de forma que se transmiten las
amplitudes relativas correctas. Después de la operación de
ponderación, las corrientes de datos individuales son valores
multibits. Las corrientes de datos son sumadas juntas en un circuito
de suma digital grande que consta de un árbol de numerosos sumadores
de dos entradas.
Los valores digitales ponderados y sumados son
entonces filtrados en un filtro FIR convencional. El filtro FIR es
requerido para configurar por impulso las formas de onda de entrada
mientras se suprimen las emisiones fuera de banda. Los
multiplicadores en el FIR deben manipular los datos y coeficientes
multibits a la precisión deseada.
En la figura 4B, cuatro canales de señales son
introducidos de manera individual en los filtros FIR separados 20
(la señal de reloj ha sido omitida por claridad). Las señales
filtradas individualmente son entonces ponderadas utilizando
multiplicadores 24 con un coeficiente de ponderación específico de
canal 37 w_{(i)} para control de potencia (igualando la potencia o
ganancia entre los canales individuales) antes de introducirse en un
sumador de múltiples canales 46. Puesto que todos los usuarios
ocupan el mismo espectro de frecuencia y asignación del tiempo en
los sistemas de comunicación de amplio espectro, es deseable que
cada usuario sea recibido con el mismo nivel de potencia. El
resultado, y_{(i)k} 44, es una suma ponderada de los
canales de señal múltiples filtros FIR individualmente.
Un transmisor CDMA combina muchos canales de
tipos variados de señales digitales (voz digital en serie, control
de potencia, datos ISDN). Típicamente, cada canal es modulado con un
código de dispersión diferente. El código de dispersión permite que
un receptor CDMA recupere las señales combinadas mediante el uso del
código adecuado durante la demodulación. Alternativamente, cualquier
conjunto de las funciones ortogonales podría combinarse con la forma
de realización preferida y separarse después por correlación. La
salida 44 del filtro FIR de múltiples canales 40 es una media
ponderada y filtrada. Aunque cada canal ha sido descrito como una
corriente de datos en serie valuado de un solo bit, los valores o
niveles de múltiples bit pueden ser procesados con la idéntica
estructura de filtro de múltiples canales.
Haciendo referencia a la figura 5, el filtro FIR
de múltiples canales 40 es mostrado utilizando filtros FIR de cuatro
tomas 48. La ponderación de las muestras discretas se realiza por
multiplicadores convencionales 24. Cada estructura FIR está
compuesta de registros de desviación 22 y sumadores 26 para señales
muestreadas pasadas 32 y presentes 34. Cada coeficiente de
ponderación de toma 36 es multiplicado por el factor de ponderación
de control de potencia de canales respectivos 37. El resultado es el
mismo que el mostrado en la figura 4B, pero con los multiplicadores
externos dentro de las estructuras del FIR 48.
La reducción del hardware es alcanzada
compartiendo los registros FIR y los sumadores como se muestra en la
figura 6. Cada elemento de procesamiento de múltiples canales 52
realiza parte de la ponderación del canal 37, la multiplicación del
coeficiente de toma FIR 36, y la suma 26 de los múltiples canales
para esta toma. La división de las funciones discretas revela la
forma de realización preferida.
La figura 7 muestra el elemento de procesamiento
de múltiples canales 52 como un bloque de procesamiento con señales
de entrada de un solo bit "N" X_{(o)k},
X_{(1)k}, ..., X_{(N-1)k}. La
salida calculada z_{k} 54 contiene "W" bits de resolución.
Las señales de entrada discretas 28 forman un vector. Este vector
puede ser asignado a un valor general ponderando cada bit con una
potencia en aumento de dos. En la alternativa, los bits de señal de
múltiples canales son tratados como una palabra de valor binario. La
salida del bloque de procesamiento es una función ancha de "W"
bit del argumento de entrada binario de N bit. El bloque realiza la
función lógica equivalente de un dispositivo de memoria donde los
bits de señal de entrada forman una dirección y los valores
calculados son los contenidos de la palabra de memoria seleccionada.
Un LUT de memoria 56 puede realizar una función arbitraria de forma
rápida y eficiente como se muestra en la figura 8A.
Una función matemática f de un argumento x con
un resultado de y se expresa como y=f(x). La función realiza
una configuración de todos los valores de x en otro espacio de
valores y. Un LUT realiza este configuración para los valores de
interés en la forma de realización preferida. El dispositivo de
memoria LUT es presentado con una dirección de una localización
dentro del circuito de memoria. El valor memorizado previamente en
este lugar es suministrado al bus de datos de salida de memoria. Los
valores de interés de x, que son discretos, son configurados en un
número binario. Puesto que las señales de múltiples canales son
representadas por niveles de cero o uno lógico, son utilizados como
bits para formar un número binario. A cada posible combinación de
valores de canales es asignada, por tanto, un número de estado. Esta
operación es representada como
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- A = \sum\limits ^{M-1}_{j=0} x_{j} 2^{j} = x_{M-1} 2^{M-1} + . . . x_{3} 2^{3} + x_{2} 2^{2} + x_{1} 2^{1} + x_{0} 2^{0}
(9)=
x_{M-1} 2^{M-1} + . . . x_{3} 8 +
x_{2} 4 + x_{1} 2 + x_{0} .
Cada estado es un número binario que hace
referencia a una dirección en el LUT. El valor de salida procedente
del LUT es el valor precalculado de la función resultante que se
produciría dando el argumento correspondiente a esta dirección. Esto
se ilustra como una representación tubular de los contenidos del
LUT. La función que debe realizarse es la suma ponderada de los
canales múltiples para una toma individual dado de la estructura
FIR.
Por ejemplo, en una aplicación que utiliza 4
canales (M=4), los contenidos de LUT signados en la 2ª toma del FIR
de múltiples canales (j=2) serían como se muestra en la Tabla 1.
Las palabras de memoria del LUT 56 contienen
valores precalculados correspondientes al valor de dirección de
entrada actual como se muestra en la figura 8B. La memoria puede
ejecutarse o bien en ROM o RAM, dependiendo de la aplicación.
En la forma de realización preferida, la ROM
(memoria solamente de lectura) es utilizada para memorizar los
valores LUT permanentes. Esto se ejecuta de forma eficiente como un
circuito integrado. La ROM es adecuada para los sistemas invariantes
de tiempo donde los pesos del canal requeridos y los coeficientes de
filtro son conocidos, a priori. La RAM (la memoria de acceso
aleatoria) permite sobrescribir valores nuevos sobre valores
antiguos. Los valores LUT pueden calcularse y cargarse para
conseguir la capacidad de adaptación. La RAM no es eficiente en
espacio como la ROM, pero es todavía eficiente considerando la
flexibilidad incrementada.
La forma de realización preferida del filtro FIR
de múltiples canales 40 para los módem CDMA de acuerdo con la
presente invención, se muestra en la figura 9. La estructura de
filtro utiliza LUTs 56 en lugar de los elementos de procesamiento de
múltiples canales ineficientes 52 que requieren una pluralidad de
multiplicadores 24 y sumadores 26.
Los bits de la señal forman la palabra de
dirección que se aplica al LUT 56. Existe un LUT 56 para cada toma
de filtro requerido. Los contenidos de cada LUT 56 son
calculados
(10)L_{j}
(D_{N}, \ D_{N-1} \ . . . , D_{2}, \ D_{1}) = C_{j}
\sum\limits ^{N}_{i=1} D_{i}
W_{i}
Como se muestra, cualquier combinación de los
valores de la señal tiene su suma ponderada precalculada. La
multiplicación de cada coeficiente de toma de la función FIR es
incluida en la tabla precalculada.
La operación del canal individual filtrado y
ponderado de la Figura 4A con un FIR de N tomas puede expresarse
como
(11)Y_{(i)k} = W_{i}
\sum\limits ^{N-1}_{j=0} c_{(i)j}
x_{(i)k-j} = w_{i} [c_{(i)j} *
x_{(i)j}]
Una versión de múltiples canales del canal M de
esto se muestra en la figura 4B y puede expresarse como
- y_{(i)k} = \sum\limits ^{M-1}_{i=0} y_{(i)k} = \sum\limits ^{M-1}_{i=0} \left(w_{i} \sum\limits ^{M-1}_{i=0} c_{(i)j} x_{(i)k-j}\right) ,
- (12)
\vskip1.000000\baselineskip
- y_{(i)k} = \sum\limits ^{M-1}_{i=0} W_{i} [ c_{(i)j} * x_{(i)j}] .
- (13)
Ésta es la suma ponderada deseada de las
convoluciones o las operaciones de filtración FIR. La convolución se
realiza en los filtros FIR 20, la ponderación en los multiplicadores
24 y la suma en los sumadores 46. La convolución alcanzada es
idéntica a la presentada originalmente en la Ecuación 3. La suma y
los pesos son un resultado de la extensión a un proceso de múltiples
canales.
La forma de realización preferida muestra un
filtro mejorado para aplicaciones de módem de filtración FIR CDMA de
múltiples canales. Se ha mostrado que la operación de procesamiento
de señales sobre múltiples canales, como se muestra en la figura 4,
puede ejecutarse sin utilizar multiplicadores y un número reducido
de sumadores.
Aunque las formas de realización específicas de
la presente invención se han mostrado y descrito, pueden realizarse
muchas modificaciones y variaciones por los técnicos en la
materia.
Claims (12)
1. Un aparato (40) para filtrar señales CDMA,
comprendiendo el aparato:
una pluralidad de entradas (28), recibiendo cada
entrada un canal de señales específicas CDMA:
primera y segunda memorias (LUT_{0},
LUT_{1}) acopladas a cada una de las entradas, recibiendo cada una
de las memorias los canales de señales CDMA y realizando una función
de ponderación de los mismos;
un primer registro de almacenamiento (22)
acoplado a la primera memoria (LUT_{0}), donde el primer registro
de almacenamiento (22) memoriza valores de bits múltiples recibidos
desde la primera memoria (LUT_{0});
un primer sumador (26) acoplado a dicho primer
registro de almacenamiento (22) y una segunda memoria (LUT_{1}),
donde el primer sumador (26) combina señales de salida recibidas
desde el primer registro de almacenamiento (22) y la segunda memoria
(LUT_{1}); y
un segundo registro de almacenamiento (22)
acoplado a dicho primer sumador (26), en el que el segundo registro
de almacenamiento (22) almacena y emite señales filtradas derivadas
desde los canales de señales.
2. El aparato de la reivindicación 1, que
comprende, además:
una tercera memoria (LUT_{2}) acoplada a cada
una de las entradas;
un segundo sumador (26) acoplado a la tercera
memoria (LUT_{2}) y al segundo registro de almacenamiento (22);
y
un tercer registro de almacenamiento (22)
acoplado al segundo sumador (26), en el que el tercer registro de
almacenamiento (22) almacena y emite señales filtradas derivadas
desde los canales de señales.
3. El aparato de la reivindicación 2, que
comprende, además:
una cuarta memoria (LUT_{3}) acoplada a cada
una de las entradas; y
un tercer sumador (26) acoplado a la cuarta
memoria (LUT_{3}) y al tercer registro de almacenamiento (22), en
el que el tercer sumador almacena y emite señales filtradas
derivadas desde los canales de señales.
4. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el aparato es una matriz de puertas programables de campo.
5. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el aparato es un circuito integrado específico de la aplicación.
6. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el aparato es un filtro digital de canales múltiples.
7. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el aparato es un filtro de respuesta de impulsos finitos.
8. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el aparato es un módem CDMA.
9. El aparato de la reivindicación 1, en el que
cada una de las memorias (LUT_{0}, LUT_{1}, LUT_{2},
LUT_{3}) es una memoria de acceso aleatorio.
10. El aparato de la reivindicación 1, en el que
cada una de las memorias (LUT_{0}, LUT_{1}, LUT_{2},
LUT_{3}) es una memoria sólo de lectura.
11. El aparato de la reivindicación 1, en el que
cada una de las memorias (LUT_{0}, LUT_{1}, LUT_{2},
LUT_{3}) tiene una tabla almacenada en ellas que se utiliza para
realizar la función de ponderación.
12. El aparato de la reivindicación 1, en el que
la tabla incluye una suma ponderada predeterminada de los canales de
señales para cada combinación posible de entradas recibidas a través
de los canales de señales.
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