TW201519587A

TW201519587A - 同步裝置及其同步方法

Info

Publication number: TW201519587A
Application number: TW103101146A
Authority: TW
Inventors: Jan-Shin Ho; Wei-Shing Wang
Original assignee: Inst Information Industry
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2015-05-16
Also published as: CN104639206B; US9148196B2; TWI510002B; US20150139281A1; CN104639206A

Abstract

本發明提供一種用於一接收器的同步裝置及同步方法。該接收器接收一來自一發射器的訊號。同時地，該同步裝置根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼(Pseudo noise code)，以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼。每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼，該同步裝置針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算。該同步裝置更根據該等相關計算決定一碼相位，並根據該碼相位與該訊號取得同步。該同步方法用於該同步裝置以實現上述操作。

Description

同步裝置及其同步方法

本發明關於一種同步裝置及其同步方法。更具體而言，本發明關於一種用於一展頻通訊系統的同步裝置及其同步方法。

近年來，展頻(Spread Spectrum,SS)技術已廣泛地應用至各種無線通訊系統之中。展頻通訊最主要的技術特點在於，傳輸信號所使用的射頻頻寬遠大於資料的頻寬。實務上，發射器會透過一擬亂碼(Pseudo random Noise Code，PN Code)將傳輸的資料展開到一個很寬的頻帶上，而接收器會透過相同的擬亂碼，將該傳輸的資料還原。透過上述操作，展頻通訊將具有良好的抗干擾、反竊聽等特性，且在極惡劣的通道環境中仍有相當好的效能。

在實現展頻通訊系統時，同步(Synchronization)是相當重要的步驟之一，其中擬亂碼同步(PN Code Synchronization)更是建立展頻通訊的首要步驟。實現擬亂碼同步的方式是調整接收機的擬亂碼產生器，使其相位與接收到的擬亂碼相位誤差小於一碼片(chip)。由於擬亂碼具有良好的自相關特性，因此估計擬亂碼相位誤差可依相關器輸出值大小判斷。當擬亂碼相位誤差為零(即兩擬亂碼相位完全重合)，則相關器輸出訊號最強，但若擬亂碼相位誤差超過一碼片，則相關器輸出為近似雜訊的訊號。

為了降低擬亂碼同步的複雜度，擬亂碼同步可分成兩階段，也就是擬亂碼擷取(PN Code acquisition)以及擬亂碼追蹤(PN Code tracking)。擬亂碼擷取是透過碼相位搜尋找出正確的碼相位，藉以控制擬亂碼相位誤差小於一碼片(通常設為0.5碼片)。對於擬亂碼擷取階段來說，碼相位搜尋的效率是影響擬亂碼同步的一大關鍵。

有鑑於此，如何在擬亂碼擷取階段中有效率地進行碼相位搜尋，確為本發明所屬技術領域亟需解決的問題。

本發明的主要目的即是解決上述問題，也就是在擬亂碼擷取階段中提供更有效的碼相位搜尋方法。

為達上述目的，本發明提供了一種用於一接收器的同步裝置。該接收器接收一來自一發射器的訊號。該同步裝置包含一碼產生單元、一相關單元、一決策單元與一同步單元。該相關單元電性連接至該碼產生單元，該決策單元電性連接至該相關單元，該同步單元電性連接至該決策單元。該碼產生單元，用以同時：根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼；以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼。於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，該相關單元用以針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算。該決策單元用以根據該等相關計算決定一碼相位。該同步單元用以根據該碼相位與該訊號取得同步。

為達上述目的，本發明亦提供了一種用於一接收器的同步方法。該接收器接收一來自一發射器的訊號，並包含一碼產生單元、一相關單元、一決策單元及一同步單元。該同步方法包含以下步驟：(a)同時地，由該碼產生單元根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼，以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼；(b)於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算；(c)由該決策單元根據該等相關計算決定一碼相位；以及(d)由該同步單元根據該碼相位與該訊號取得同步。

具體而言，本發明提供了一種同步裝置及同步方法。透過上述碼產生單元、相關單元、決策單元及同步單元的運作，該同步裝置及其同步方法將同時地由一第一順序(從最小碼相位往最大碼相位)以及由一第二順序(從最大碼相位往最小碼相位)針對碼相位進行搜尋，以加速碼相位擷取的速度。因此，相對於傳統的單向碼相位搜尋(採用上述第一順序及第二順序其中之一)，本發明的雙向碼相位搜尋可有效地提升碼相位的搜尋速度。

另一方面，受到都卜勒頻率偏移的影響及/或發射器與接收器之間的震盪頻率誤差的影響，接收器產生擬亂碼的碼頻率與其接收到的訊號的碼頻率之間將存有一碼頻率偏移，這使得接收器產生的擬亂碼與其接收到的訊號之間的碼相位差，會隨著時間而變動。舉例而言，當接收器產生擬亂碼的碼頻率大於其接收到的訊號的碼頻率時，該擬亂碼的碼相位將超前該接收到的訊號的碼相位，這使得該擬亂碼與該接收到的訊號之間的碼相位差隨著時間逐漸減少。反之，當接收器產生擬亂碼的碼頻率小於其接收到的訊號的碼頻率時，該擬亂碼的碼相位將落後該接收到的訊號的碼相位，這使得該擬亂碼與該接收到的訊號之間的碼相位差隨著時間逐漸增加。

在考慮接收器產生的擬亂碼與其接收到的訊號之間的碼相位差隨著時間而變動的情況下，傳統的單向碼相位搜尋有可能更快搜尋到正確的碼相位(當搜尋的順序與碼相位差的變動同向)，但也可能更慢搜尋到正確的碼相位(當搜尋的順序與碼相位差的變動反向)。實務上，接收器產生的擬亂碼與其接收到的訊號之間的碼相位差的變動方向是未知的，故傳統的單向碼相位搜尋的搜尋速度並不穩定。反觀本發明，由於採用了雙向碼相位搜尋，故無論接收器產生的擬亂碼與其接收到的訊號之間的碼相位差隨著時間而變動的方向為何，皆可穩定地且快速地搜尋出正確的碼相位。

據此，本發明提供的同步裝置及同步方法可快速且穩定地在擬亂碼擷取階段中進行碼相位搜尋。換言之，本發明可在擬亂碼擷取階段中以更有效率的方式進行碼相位搜尋。

於參閱圖式及隨後描述的實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者便可更瞭解本發明的技術手段及部分實施態樣。

1‧‧‧接收器

10‧‧‧同步裝置

11‧‧‧碼產生單元

13‧‧‧相關單元

131‧‧‧前相關單元

133‧‧‧後相關單元

15‧‧‧決策單元

151‧‧‧前決策單元

153‧‧‧後決策單元

17‧‧‧同步單元

20‧‧‧第一擬亂碼

22‧‧‧第二擬亂碼

40‧‧‧第一前相關值

42‧‧‧第二前相關值

44‧‧‧前相關值

50‧‧‧第一相關值

52‧‧‧第二相關值

54‧‧‧相關值

60‧‧‧碼相位

60a、60b‧‧‧碼相位候選

9‧‧‧發射器

90‧‧‧訊號

P₁、P₂、P₃、...、P_M-1、P_M‧‧‧碼相位

F₁、F₂、F₃、...、F_N-1、F_N‧‧‧碼頻率

S21、S23、S25、S27‧‧‧步驟

第1圖為本發明第一實施例中所述的同步裝置10的一結構示意圖；第2圖為本發明第一實施例中所述的對應至同步裝置10所產生的擬亂碼的碼相位-頻率箱的一示範圖；第3A圖為本發明第一實施例中所述的相關單元13與決策單元15的一運作示範圖；第3B圖為本發明第一實施例中所述的相關單元13與決策單元15的另一運作示範圖；以及第4圖為本發明第二實施例中所述的同步方法的一流程圖。

本發明的內容可透過以下實施例來解釋，但本發明的實施例並非用以限制本發明必須在如以下實施例中所述的任何特定的環境、應用或方式方能實施。因此，以下實施例的說明僅在於闡釋本發明，而非用以限制本發明。在以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示，而圖式中各元件的間的尺寸比例的繪示僅為便於理解，而非用以限制為實際的實施比例。

本發明的第一實施例用以闡述一種用於一接收器的同步裝置，且第1圖為該同步裝置的一結構示意圖。如第1圖所示，接收器1包含一同步裝置10，且同步裝置10包含一碼產生單元11、一相關單元13、一決策單元15及一同步單元17。相關單元13電性連接至碼產生單元11，決策單元15電性連接至相關單元13，同步單元17電性連接至決策單元15。

發射器9用以發射一訊號90，而接收器1用以接收訊號90，其中訊號90可為任一種經過擬亂碼展頻後的展頻訊號。發射器9與接收器1可運作於任一種展頻通訊系統，例如採用直接序列展頻(Direct Sequence-Spread Spectrum，DS-SS)的寬頻分碼多工存取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)通訊系統、分碼多工存取2000(Code Division Multiple Access 2000，CDMA 2000)通訊系統等等。

第2圖為對應至同步裝置10所產生的擬亂碼的碼相位-頻率箱的一示範圖。如第2圖所示，每一列表示對應至同步裝置10所產生的擬亂碼的複數個不同的碼相位，例如所示的碼相位P₁、P₂、P₃、...、P_M-1、P_M。碼相位的數量取決於擬亂碼的碼片數量。假設一擬亂碼的碼片數量為3個，例如包含C1、C2、C3，則對應至該擬亂碼的碼相位的數量即為3個，分別是「C1、C2、C3」、「C3、C1、C2」、「C2、C3、C1」。

另一方面，每一行表示對應至同步裝置10所產生的擬亂碼的複數個不同的碼頻率，例如所示的碼頻率F₁、F₂、F₃、...、F_N-1、F_N。碼頻率的數量取決於接收器1可容忍的頻率偏差程度。舉例而言，假設發射器9產生訊號90的震盪頻率為500k赫茲(Hz)，而接收器1可容忍的頻率偏差程度為10kHz，則第2圖所示的碼頻率的範圍為490kHz~510kHz。碼頻率的間隔可根據不同的需求而改變。舉例而言，假設碼頻率的間隔為2kHz，則對應至碼頻率範圍為490kHz~510kHz的碼頻率的數量為11個。

同時地，碼產生單元11用以根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼20，並根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼22。如第2圖所示，假設該第一碼相位序列依序為P₁、P₂、P₃、...、P_M-1、P_M，其中P₁為最小碼相位(或碼相位差為零)，而P_M為最大碼相位(或碼相位差為最大)，則該第二碼相位序列即依序為P_M、P_M-1、...、P₃、P₂、P₁。換言之，碼產生單元11雙向地在一碼相位序列上從兩端往彼此進行碼相位搜尋，且每次同時產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22。

於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，相關單元13用以針對第一擬亂碼20、第二擬亂碼22與訊號90進行一相關計算。相關單元13可具有一主動相關結構或一被動相關結構。具主動相關結構的相關單元13與具被動相關結構的相關單元13對於該相關計算的結果是一致的。主動相關結構與被動相關結構的差異僅在於：主動相關結構的計算速度較慢但結構較簡單，而被動相關結構的計算速度較快但結構較複雜。上述主動相關結構與被動相關結構可為本領域具有通常知識者所習知，於此不多贅述。決策單元15用以根據該等相關計算決定一碼相位60(即對應至碼相位誤差最小的碼相位)，而同步單元17用以根據碼相位60與訊號90取得同步(即取得碼相位擷取階段的同步)。

以下將分別以第3A圖與第3B圖作為二個範例，針對同步裝置10的相關單元13與決策單元15的細部運作進行說明。第3A圖為相關單元13與決策單元15的一運作示範圖，而第3B圖為相關單元13與決策單元15的另一運作示範圖。

如第3A圖所示，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，相關單元13分別針對第一擬亂碼20與訊號90計算一第一相關值50，以及針對第二擬亂碼22與訊號90計算一第二相關值52。相關單元13可具有一主動相關結構或一被動相關結構。決策單元15用以根據該等第一相關值50與該等第二相關值52決定碼相位60。基於擬亂碼具有自相關性高的特性，決策單元15可比較該等第一相關值50與該等第二相關值52以找出一最大相關值，而對應至該最大相關值的擬亂碼的碼相位，就是碼相位60。最後，同步單元17用以根據碼相位60與訊號90取得同步(取得碼相位擷取階段的同步)。

首先說明相關單元13僅包含前相關單元131且不包含後相關單元133的實施態樣。在此實施態樣中，前相關單元131針對第一擬亂碼20與訊號90所計算的各個第一相關值50以及針對第二擬亂碼22與訊號90所計算的各個第二相關值52都將採用全段計算。具體而言，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，前相關單元131分別針對第一擬亂碼20與訊號90計算一第一相關值50，以及針對第二擬亂碼22與訊號90計算一第二相關值52。

舉例而言，假設第一擬亂碼20包含碼片C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9與C10(以下簡稱「C1~C10」)，第二擬亂碼22包含碼片C10、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8與C9(以下簡稱「C10~C9」)，訊號90包含碼片D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9與D10(以下簡稱「D1~D10」)，則前相關單元131會直接針對C1~C10與D1~D10計算出第一相關值50，並直接針對C10~C9與D1~D10計算出第二相關值52。

接著說明相關單元13包含前相關單元131與後相關單元133的實施態樣。在此實施態樣中，前相關單元131針對第一擬亂碼20與訊號90所計算的各個第一相關值50以及針對第二擬亂碼22與訊號90所計算的各個第二相關值52都將採用分段計算。具體而言，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，前相關單元131會針對第一擬亂碼20的各個次擬亂碼與訊號90的相應次訊號計算一第一前相關值40以及針對第二擬亂碼22的各個次擬亂碼與訊號90的相應次訊號計算一第二前相關值42；而後相關單元133根據該等第一前相關值40計算出第一相關值50以及根據該等第二前相關值42計算出第二相關值52。

舉例而言，假設第一擬亂碼20包含碼片C1~C10，第二擬亂碼22包含碼片C10~C9，訊號90包含碼片D1~D10。此時，以分兩段為例，前相關單元131會分別針對第一擬亂碼20的碼片C1~C5(即次擬亂碼)與訊號90的碼片D1~D5(即相應次訊號)以及針對第一擬亂碼20的碼片C6~C10(即次擬亂碼)與訊號90的碼片D6~D10(即相應次訊號)計算一第一前相關值40，接著後相關單元133會根據該等第一前相關值40計算出第一相關值50。同理，前相關單元131會分別針對第二擬亂碼22的碼片C10~C4(即次擬亂碼)與訊號90的碼片D1~D5(即相應次訊號)以及針對第二擬亂碼22的碼片C5~C9(即次擬亂碼)與訊號90的碼片D6~D10(即相應次訊號)計算一第二前相關值42，接著後相關單元133會根據該等第二前相關值42計算出第二相關值50。上述分段計算的數量並非用以限制本發明，且可根據不同的需求改變。

後相關單元133可為任一種後相關偵測器，例如但不限於：傳統差分結合式(Conventional Differential Combination，CDC)後相關偵測器、一般型差分結合式(Generalized Differential Combination，GDC)後相關偵測器、或改良型差分結合式(Modified Generalized Differential Combination，MGDC)後相關偵測器等等。由於上述分段計算的細節可為本領域具有通常知識者所習知，於此不多贅述。

如第3B圖所示，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，相關單元13根據第一擬亂碼20與第二擬亂碼22計算一第三擬亂碼(未繪示)，以及針對該第三擬亂碼與訊號90計算一相關值54。相關單元13可具有一主動相關結構或一被動相關結構。該第三擬亂碼可為第一擬亂碼20所包含的各碼片以及第二擬亂碼22所包含的各碼片相加而得。舉例而言，假設第一擬亂碼20包含碼片C1、C2、C3，第二擬亂碼22包含碼片C4、C5、C6，則該第三擬亂碼將包含碼片C1+C4、C2+C5、C3+C6。換言之，相關單元13針對該第三擬亂碼與訊號90所計算的相關值54，可反映出二個碼相位相加之合與訊號90之間的相關性。

於此範例中，決策單元15可包含一前決策單元151以及一後決策單元153。前決策單元151用以根據該等相關值54決定出二個碼相位候選60a、60b。基於擬亂碼具有自相關性高的特性，前決策單元151可比較該等相關值54以找出一最大相關值，進而決定對應至該最大相關值的擬亂碼的二個碼相位候選60a、60b。

透過前決策單元151的運作，僅能得知二個碼相位候選60a、60b其中之一是對應至碼誤差最小的碼相位，但尚無法決定究竟是哪一個。因此，後決策單元153用以根據二碼相位候選60a、60b決定出碼相位60。具體而言，後決策單元153可比較對應至碼相位候選60a的第一擬亂碼20及對應至碼相位候選60b的第二擬亂碼22各自與訊號90之間的相關值，並把對應至較大相關值的擬亂碼的碼相位決定為碼相位60。在決定碼相位60之後，同步單元17用以根據碼相位60與訊號90取得同步(取得碼相位擷取階段的同步)。

首先說明相關單元13僅包含前相關單元131且不包含後相關單元133的實施態樣。在此實施態樣中，前相關單元131針對上述第三擬亂碼與訊號90所計算的各個相關值54將採用全段計算。具體而言，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，前相關單元131將根據第一擬亂碼20與第二擬亂碼22計算一第三擬亂碼，以及針對該第三擬亂碼與訊號90計算一相關值54。

舉例而言，假設第一擬亂碼20包含碼片C1~C10，第二擬亂碼20包含碼片C10~C9，訊號90包含碼片D1~D10，則前相關單元131會先計算出一第三擬亂碼，且該第三擬亂碼包含碼片C1+C10、C2+C1、C3+C2、C4+C3、C5+C4、C6+C5、C7+C6、C8+C7、C9+C8與C10+C9(以下簡稱「E1~E10」)。接著，前相關單元131將直接針對E1~E10與D1~D10計算出相關值54。

接著說明相關單元13包含前相關單元131與後相關單元133的實施態樣。在此實施態樣中，前相關單元131針對上述第三擬亂碼與訊號90所計算的各個相關值54將採用分段計算。具體而言，於碼產生單元11每產生一個第一擬亂碼20與一個第二擬亂碼22時，前相關單元131將根據第一擬亂碼20與第二擬亂碼22計算一第三擬亂碼，以及針對該第三擬亂碼的各個次擬亂碼與訊號90的相應次訊號計算一前相關值44；而後相關單元133根據該等前相關值44計算出相關值54。

舉例而言，假設第一擬亂碼20包含碼片C1~C10，第二擬亂碼22包含碼片C10~C9，對應至第一擬亂碼20與第二擬亂碼22的第三擬亂碼包含碼片E1~E10，訊號90包含碼片D1~D10。此時，以分兩段為例，前相關單元131會分別針對E1~E5(即次擬亂碼)與D1~D5(即相應次訊號)以及針對E6~E10(即次擬亂碼)與D6~D10(即相應次訊號)計算一前相關值44，接著後相關單元133會根據該等前相關值44計算出相關值54。上述分段計算的數量並非用以限制本發明，且可根據不同的需求改變。

後相關單元133可為任一種後相關偵測器，例如但不限於：傳統差分結合式後相關偵測器、一般型差分結合式後相關偵測器、或改良型差分結合式後相關偵測器等等。由於上述分段計算的細節可為本領域具有通常知識者所習知，於此不多贅述。

相較於第3A圖所示的決策單元15，第3B圖所示的決策單元15需額外針對根據二碼相位候選60a、60b進行判斷方可決定碼相位60，故結構的複雜度約略增加。然而，相較於第3A圖所示的相關單元13，第3B圖所示的相關單元13不需針對第一擬亂碼20與第二擬亂碼22分別計算，故結構的複雜度可以減半。相較之下，第3B圖所示的同步裝置10在結構上的複雜度遠低於第3A圖所示的同步裝置10。與傳統的同步裝置(採用單向碼相位搜尋)相比，第3B圖所示的同步裝置10僅微量修改決策單元15的結構，就可以加快碼相位搜尋的速度；而3A圖所示的同步裝置10也僅適當修改相關單元13的結構，就可以加快碼相位搜尋的速度。

本發明的第二實施例用以闡述為一種用於一接收器的同步方法。該接收器接收一來自一發射器的訊號。該發射器與該接收器可運作於一展頻通訊系統，且該訊號為一展頻訊號。本實施例所述的接收器包含一同步裝置，且該同步裝置可包含一碼產生單元、一相關單元、一決策單元與一同步單元。本實施例所述的接收器、同步裝置、碼產生單元、相關單元、決策單元與同步單元本質上可視為第一實施例中所述的接收器1、同步裝置10、碼產生單元11、相關單元13、決策單元15與同步單元17。本實施例所述的相關單元可具有一主動相關結構或一被動相關結構。

第4圖為本實施例所述的同步方法的一流程圖。如第4圖所示，該同步方法包含步驟S21、步驟S23、步驟S25及步驟S27，但該等步驟的排列順序並非用以限制本發明。於步驟S21中，同時地，由該碼產生單元根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼，以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼。於步驟S23中，於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算。於步驟S25中，由該決策單元根據該等相關計算決定一碼相位。於步驟S27 中，由該同步單元根據該碼相位與該訊號取得同步。

於本實施例的一範例中，步驟S23可為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元針對該第一擬亂碼與該訊號計算一第一相關值以及針對該第二擬亂碼與該訊號計算一第二相關值。此外，步驟S25可為下列步驟：由該決策單元根據該等第一相關值與該等第二相關值決定該碼相位。

於該範例中，若該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元，則步驟S23可為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該前相關單元針對該第一擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第一前相關值以及針對該第二擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第二前相關值，且由該後相關單元根據該等第一前相關值計算該第一相關值以及根據該等第二前相關值計算該第二相關值。

於本實施例的一範例中，步驟S23可為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算一第三擬亂碼，以及針對該第三擬亂碼與該訊號計算一相關值。此外，步驟S25可為下列步驟：由該決策單元根據該等相關值決定該碼相位。

於該範例中，若該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元，則步驟S23可為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該前相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算該第三擬亂碼以及針對該第三擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一前相關值，且由該後相關單元根據該等前相關值計算該相關值。

於本實施例的一範例中，若決策單元更包含一前決策單元與一後決策單元，步驟S25可為下列步驟：由該前決策單元根據該等相關值決定二碼相位候選，並由該後決策單元根據該二碼相位候選決定該碼相位。

除了上述步驟，本實施例所述的同步方法更可包含對應至第一實施例中的同步裝置1所描述的所有操作的步驟及實現相對應的功能。由於所屬技術領域具有通常知識者可基於上述第一實施例的揭露內容而直接瞭解本實施例未揭露的步驟，於此不再贅述。

綜上所述，本發明提供了一種同步裝置及同步方法。透過上述碼產生單元、相關單元、決策單元及同步單元的運作，該同步裝置及其同步方法將同時地由一第一順序(從最小碼相位往最大碼相位)以及由一第二順序(從最大碼相位往最小碼相位)針對碼相位進行搜尋，以加速碼相位擷取的速度。因此，相對於傳統的單向碼相位搜尋(採用上述第一順序及第二順序其中之一)，本發明的雙向碼相位搜尋可有效地提升碼相位的搜尋速度。

上述實施例所闡述的內容僅用以例舉本發明的部分實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，而非用以限制本發明的實質保護範疇。因此，任何熟悉本技術領域者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，且本發明的權利保護範圍以申請專利範圍為準。

S21、S23、S25、S27‧‧‧步驟

Claims

一種用於一接收器的同步裝置，該接收器接收一來自一發射器的訊號，該同步裝置包含：一碼產生單元，用以同時：根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼(Pseudo noise code)；以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼；一相關單元，電性連接至該碼產生單元，並於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，用以針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算；一決策單元，電性連接至該相關單元，並用以根據該等相關計算決定一碼相位；以及一同步單元，電性連接至該相關單元，並用以根據該碼相位與該訊號取得同步。
如請求項1所述的同步裝置，其中：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，該相關單元針對該第一擬亂碼與該訊號計算一第一相關值以及針對該第二擬亂碼與該訊號計算一第二相關值；以及該決策單元根據該等第一相關值與該等第二相關值決定該碼相位。
如請求項2所述的同步裝置，其中：該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元；以及於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，該前相關單元針對該第一擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第一前相關值以及針對該第二擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第二前相關值，且該後相關單元根據該等第一前相關值計算該第一相關值以及根據該等第二前相關值計算該第二相關值。
如請求項1所述的同步裝置，其中：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，該相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算一第三擬亂碼，以及針對該第三擬亂碼與該訊號計算一相關值；以及該決策單元根據該等相關值決定該碼相位。
如請求項4所述的同步裝置，其中：該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元；以及於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，該前相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算該第三擬亂碼以及針對該第三擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一前相關值，且該後相關單元根據該等前相關值計算該相關值。
如請求項4所述的同步裝置，其中：該決策單元更包含一前決策單元與一後決策單元；以及該前決策單元根據該等相關值決定二碼相位候選，且該後決策單元根據該二碼相位候選決定該碼相位。
如請求項1所述的同步裝置，其中該發射器與該接收器運作於一展頻通訊系統，且該訊號為一展頻訊號。
如請求項1所述的同步裝置，其中該相關單元具有一主動相關結構及一被動相關結構其中之一。
一種用於一接收器的同步方法，該接收器接收一來自一發射器的訊號，該接收器包含一同步裝置，且該同步裝置包含一碼產生單元、一相關單元、一決策單元及一同步單元，該同步方法包含以下步驟：(a)同時地，由該碼產生單元根據一第一碼相位序列，依序產生複數個第一擬亂碼，以及根據一與該第一碼相位序列反向的第二碼相位序列，依序產生複數個第二擬亂碼；(b)於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元針對該第一擬亂碼、該第二擬亂碼與該訊號進行一相關計算；(c)由該決策單元根據該等相關計算決定一碼相位；以及(d)由該同步單元根據該碼相位與該訊號取得同步。
如請求項9所述的同步方法，其中：步驟(b)為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元針對該第一擬亂碼與該訊號計算一第一相關值以及針對該第二擬亂碼與該訊號計算一第二相關值；以及步驟(c)為下列步驟：由該決策單元根據該等第一相關值與該等第二相關值決定該碼相位。
如請求項10所述的同步方法，其中：該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元；以及步驟(b)為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該前相關單元針對該第一擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第一前相關值以及針對該第二擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一第二前相關值，且由該後相關單元根據該等第一前相關值計算該第一相關值以及根據該等第二前相關值計算該第二相關值。
如請求項9所述的同步方法，其中：步驟(b)為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算一第三擬亂碼，以及針對該第三擬亂碼與該訊號計算一相關值；以及步驟(c)為下列步驟：由該決策單元根據該等相關值決定該碼相位。
如請求項12所述的同步方法，其中：該相關單元更包含一前相關單元與一後相關單元；以及步驟(b)為下列步驟：於該碼產生單元每產生一個第一擬亂碼與一個第二擬亂碼時，由該前相關單元根據該第一擬亂碼與該第二擬亂碼計算該第三擬亂碼以及針對該第三擬亂碼的各個次擬亂碼與該訊號的相應次訊號計算一前相關值，且由該後相關單元根據該等前相關值計算該相關值。
如請求項12所述的同步方法，其中：該決策單元更包含一前決策單元與一後決策單元；步驟(c)為下列步驟：由該前決策單元根據該等相關值決定二碼相位候選，並由該後決策單元根據該二碼相位候選決定該碼相位。
如請求項9所述的同步方法，其中該發射器與該接收器運作於一展頻通訊系統，且該訊號為一展頻訊號。
如請求項9所述的同步方法，其中該相關單元具有一主動相關結構及一被動相關結構其中之一。