TW419912B - Fast fourier transform based CDMA RAKE receiver structure and method - Google Patents

Description

419 912 ^ 五、發明說明（l) 本發明係有關於分馬多重進接（C〇de Division Mul t iple Access，CDMA )通信技術，特別是一種用以消 除分碼多重進接信號干擾之犁耙式接收機，。 •第一代全球無線蜂巢（wireless cellular)通信技 術目前正朝分碼多重進接系統發展。分碼多重進接系統能 極有效地利用有限的無線頻寬。此業已被證實分碼多重進 接系統在理論上’比其他多重進接方法如分頻多重進接 (Frequency Division Multiple Access，FDMA)以及分 時多重進接（Time Division Multiple Access, TDMA) 症提供一較大通道容量。通常，一分碼多重進接系統必須 利用一苹耙式接收機將來自相異路徑（path )接收到的信 號能量相結合以對抗多重路徑衰減（mul tipath fading ) 效應。 犁式接收機採用匯集相異路徑之信號能量且將所有 多重路徑信號最佳化地結合在—起的方式，完成一種路徑 分集。此路徑分集提供一種穩定的通信通道，所以當一路 fe衰減時’通信仍可能經由一未衰減通道傳送。犁耙式接 收機可利用一匹配濾波器或相關器組來檢測多重路徑信 號。 在傳統上，分碼多重進接系統中之犁耙式接收機是利 用一展頻碼匹配德波器（spreading code matfched filter)將一多重進接展頻碼（muitiple access code) 去除（despread)，並以一截線渡波器（transversal f i 11 e r )做為通道脈衝響應四配。該展頻碼匹配濾波器可 麵

I1H

在中頻 )，或 達成。 來自不 來完成 該基頻 時，數 近來1C 線濾波 接信號 ：V\ban(1)利用一表面聲波渡波器（SAW filter 疋土頻（base band )利用一數位匹配滹波 信號去除展頻碼後，-基頻截線滤波器會將 同路桎之接收信號能量相結合。以，濾波會將 m配遽波器的缺點為-saw遽波器並不易土 截線慮波器整合於一以。在IC科技快 易與 位展頻碼匹配遽波器的方法P較佳的選擇。= 技術可提供大量計算能力，但欲在以中完成一以港 器為基礎之犁耙式接收機仍有困難，尤其當 採用較長的展頻碼時。 重途 另一種完成一犁耙式接收機的方法是運用一組相 (correlator)。每一相關器分別用以檢測一接收作號路 徑（received Signal path)。該相關器組中其相^器^ 數目-般為三個或四個。因&’該犁耙式接收機架構 在該接收信號中搜尋三或四個較強的路徑。 上述兩種犁耙式接收機方法皆需要通道估計用以估卄 多重路徑之通道脈衝響應。举耙式接收機需估計出通道脈 衝響應之延遲時間、載波相位偏移（carreier phase shift)、及其強度。此外，該相關器組的方法需要額外 的計算以選取該等主要路徑。 :二種增加分碼多重進接系統容量的方法是利用平行干

擾消除（parallel interference cancellation，PIC )，如Dariush Divsglar and Mar、K. Simon 於

Improved CDMA performance using parallel

第6頁 419 912 五、發明說明（3)

interference cancellation", IEEE MILCOM, pp. 91卜9 17，Oct. 19 94中所述為例。雖然根據該文所述 之分碼多重進接系統的容量可被增加，但其接收機僅能適 用於AWGN (Additive White Gaussian Noise)通道而不 適用於一多重路徑衰減通道（multipath fading channel )。其他用於多路衰減通道之p IC方法亦已被提出，如 Matti Latva-aho 'Markku Juntti and Markuu Heikkila 4^"Parallell Interference Cancellation Reciver for DS-CDMA system in fading Channels", IEEE PIMRC, pp599_564，Sep. 1 997。但這些方法皆是在一時域（time doma iη )信號處理上達成消除多重進接干擾，因而會使處 理流程變得複雜。 本發明提供一種犁耙式接收機，其利用快速傅利葉轉 換匹配;慮波器在頻域（frequenCy d〇main)中計算出一資 訊檢測以克服前述限制。該上鏈及下鏈接收信號皆包含資 訊及領航信號’且其信號檢測處理皆在頻域中操作。該接 收信號在頻域中以兩個展頻碼匹配濾波器與一通道匹配濾 波器檢測接收信號。

^ 兩個展頻碼匹配濾波器用以去除一領航信號與一資訊 仏號之展頻喝。一通道匹配濾波器則用以在產生一判定之 前將來自不同路徑之接收信號相結合。該通道匹配濾波器 l括：通道頻率響應估計單元（channel frequency response estimati〇I1 unit )用以計算該通道匹配濾波器 之係數（c〇efficient )。

A1 991 2 五、發明說明（4) 該領航信號在去除展頻碼後’用以計算該通道頻率響 應估§十°通道頻率響應估计有兩種型式的方法。—種是直 接利用s玄去除展頻碼後之領航信號用以該通道頻率響應估 計。另一種則是將該去除展頻碼後之領航信號轉換到時 域，用以該通道脈衝響應估計，然後保留該通道脈衝響應 估計之該等主路徑。保留該等主路徑之後，該保留主要路 徑之通道脈衝響應估計會被轉換為該通道頻率響應估計。 ^數種干擾消除技術將用以增加分碼多重進接系統的容 篁。我們可以在一下鏈接收機中估計領航信號。接著，誃 領航信號估計在頻域中自該接收信號中減去。而在一上= $收$中’則疋利用多級平行干擾消除的方法。此類多級 ：擾消除的方法可被運用在一快速衰減的通道，因為

Si:判：道頻率響應估計與每一使用者於前級 貫驗判疋來估計干擾信號。 X人為讓本發明之上述觀點和其他目優點能更明顯县權 配合所附圖式並參考詳-具他目優點月"更月顯易懂， 泣！ A + 哼存細說明如下： 第1 A與1B圖係分5ί,丨鹿__ 之一系統架構圖； 顯不作為下鏈與上鏈犁耙式接收機 第2 A圖係_ + _ u 性地執行保留複數舉耙式接收機之方塊圖包含選擇 第2B圖係顯示'另一=訊信號重建； 耙式接收機之方塊圖， 替換之（alternate )下鏈犁 第3A圖係顯干_ 性地執行保留遵^ ~上鍵單粑式接:收機之方塊圖、包含選擇 ’、每吸數主路獲；

419912 w 五、發明說明（5) 第3B圖係顯示第3A圖中該上鏈犁耙式接收機之資訊檢 測流程圖； β 第4Α與4Β圖係顯示第2Α與第2Β圖中該等下鏈舉把式接 收機兩種執行領航信號估計之方塊圖； 第5圖係顯示第2Α與2Β圖中該等下鏈犁粑式接此揪兑 選擇性地執行資訊信號重建之方塊圖；以& '接收機其 第6圖係顯示第2Α、2Β與3Α圖中該等犁乾式接收機其 選擇性地執行保留複數主路徑之方塊圖。 該等以快速傅利葉轉換為基礎之犁耙式接收機是為一 直接序列展頻（Direct Sequence Spread Spectrum， DSSS )系統所設計《該DSSS之發送信號包括一資訊信號與 一領航信號。一資訊信號是採用雙位相位移鍵（Bir^r7、 Phase Shift Keying，BPSK)或正交相位移鍵 (Quadrature Phase Shift Keying，Qpsk)並與一多重 進接展頻碼（一資訊信號展頻碼）相乘。一領航信號未經 調變並與一領航信號展頻碼相乘。接著，將該資訊信號與 該領航信號結合成一發送信號。此時該Dsss之資訊信號展 頻碼與領航信號展頻碼為等長度之短碼。也就是說，—資 訊is號展頻碼或一領航信號展頻瑪之週期與一發送符號的 週期相同。 7 第1A圖與第1B圖為本發明中下鏈與上鏈犁耙式接收機 系統20與40之系統架構圖。該下鏈犁耙式接收機系統2〇包 括一天線22、一射頻（radio frequency，RF)模組24、 一類比數位（A D )轉換器2 6、一快速傅利葉轉換（f f τ )

五、發明說明（6) 單元28，以及一以快速傅利葉轉換為基礎之分碼多 犁耙式接收機30。該上鏈犁耙式接收機4〇包括與該 收機20相同的元件，此外還包括每一使用者皆有一以 傅利葉轉換為基礎之分碼多重進接犁耙式接收機5〇。、一速 射頻（RF )信號由該天線22與42接收。該RF信號由該天錄 進入該RF模組24與44，並將該RF信號轉換為一基頻 — (baseband)之複數信號（compUx signal )(複數封波 complex envelope)，其包含一實部I(t)與虛部Q(t)。該 類比數位轉換器（anal〇g~to_digital c〇nverter)26 與x 46以取樣頻率1/Tc (或其整數倍）對該等與Q(t)兩部 分做取樣，分別產生離散時間信號Uiscrete time signal)I[n]與Q[n] ’其中Tc是指一展頻碼之切片週期 (chip period )。該等離散間信號I[n]與〇[11]組合成_ 離散時間基頻複數信號r[n]，其中r[n] = i[n] + jQ[n]。該 信號r[ η]被傳送至該快速傅利葉轉換轉換單元μ與48，計 算出Ν點該r[η]之快速傅利葉轉換並以該符號以!^表示， 其中Ν為該領航與資訊信號展頻碼之長度（或其整數倍 )。該Ν點快速傅利葉轉換的運算與接收符號的時間同 步。此信號處理接著在頻域被執行》該信號R [ k ]則被傳送 至該等以快速傅利葉轉換為基礎之分碼多重進接犁耙式 接收機30與50。 〇 第2A圖係顯示一下鏈犁耙式接收機30包含選擇性地執 行保留複數主路徑與資訊信號重建之方塊圖。該卡鏈犁耙 式接收機30包括一領航信號展頻碼匹配濾波器62、一領航

第10頁 419 912' 五、發明說明（7) 干擾消除單元6 4、一資訊信號展頻碼匹配濾波器6 6、一通 道匹配濾波器6 8、以及一判定單元7 〇。 該信號R[k]由該快速傅利葉轉換單元28被傳送至該領 航信號展頻碼匹配濾波器6 2。該領航信號展頻碼匹配濾波 器62用以去除該領航信號展頻碼，其中包括—乘法器72、 —共軛複數單元74、以及一儲存單元76用以儲存該領航信 號展頻碼之快速傅利葉轉換[ k ]，其可被儲存於該單元 76之一唯讀記憶體（rom)中。該共概複數單元74計算該

Cp[k]之共軛複數而產生c；M 。該町^與(：>]之乘積由該乘 法器72產生，並以此去除該領航信號展頻碼而產 生冰]。 3亥R[k]亦傳送至該領航干擾消除單元64。該領航干擾 消除單元64包括一領航信號估計單元以及一加法器μ。 該領航信號估計單元8 〇估計該領航干擾信號巧丨]，其於第 4A與4B圖中有更進一步詳細的描述。該加法器82由該R[k] 信號中減去3*]以消除該領航干擾信號而產1R1 [k]。一資 訊6號重建元件8 4是一選擇性執行的元件，其耦合至該領 航估計單元80以減去估計重建之資訊信號，其於第5圖中 有更進一步詳細的描述。 該資訊信號展頻碼匹配濾波器6 6之操作與該領航信號 展頻碼匹配濾、波器6 2相似，但其從接收自該領航干擾消除 單元64之Rl[k]中去險該資訊信號展頻碼。該資訊信號展 頻碼匹配濾波器66包括一乘法器88、一共軛複數單元9〇、

屯 3 3, 2: w 五、發明說明（8) 以及儲存單元92。該儲存單元92儲存該資訊信號展頻碼之 快速傅利葉轉換(^ [ k ]並被儲存於Rom中。該共輕複數單元 90 s·}·算該cd[k]之共輛複數而產生〇]。該乘法器8 8將該 R1 [k]與相乘而產生幻[咏制。 s玄通道匹配慮波器6 8在產生一判定之前將來自不同路 控之該接收資訊信號能量相結合。該通道匹配濾波器6 8包 括一通道頻率響應估計單元94 ' 一乘法器96、以及一積項 和單元98。該通道頻率響應估計單元94包括一共軛複數單 元100、一延遲單元102、一區塊平均（block-by-block average )單元104、以及一選擇性執行保留主路徑單元 1 〇 6。來自該領航信號展頻碼匹配濾波器62之該信號 會被傳送至該通道頻率響應估計單元94。該对4^[七] 在該延遲單元102中會被延遲一展頻碼週期。接著，平均 單元104計算該延遲後可*]〇]之一加權區塊平均 (weighted block-by-block average )而產生一通道頻 率響應估計沒W ，其中該區塊平均的區塊長度是一展頻碼 週期。該共軛複數單元100計算該没W之共軛複數而產生 沒Μ 。該乘法器96將來自該資訊信號展頻碼匹配濾波器66 之該與及相乘而產生糾冰;[艰·Μ 。該律，.項和單元 9 8則計算該及取在一展頻碼週期中之總和，其記為 ZR2[kp；[k]H*[k] UC 。

第12頁 /；. 1 9 91 2 ， 五、發明說明（9) 並產生一判定。如果該資訊信號之資訊調變 該判定單元7 0從該通道匹配濾波器6 8接收 乞i?取3(:化谔1走] A-I7 為BPSK，該判定單元會決定該g峰妳剛之實部是否為 大於或小於0。如果該資訊信號之資訊調變為QPSK，該判 定單元會分別決定該之實部及虛部是否為大 於或小於0。 第2B圖係顯示一可替換之下鍵犁托式接收機丨1〇包含 選擇性執行保留複數主路徑之方塊圖。在本實施例中，領 航號估計單元8 0亦與乘法器7 2麵合。當領航信號估計單 元80以此方式搞合時，該延遲單元1〇2與該平均單元1〇4不 再需要在該通道頻率響應估計單元94中，因為該領航信號 估計單元80已包含這些元件，此將於後文詳述。 第3A圖係顯示一上鏈犁耙式接收機包含選擇性執行保 留主路徑之方塊圖。該上鏈犁耙式接收機，如第1B圖所 示’可在同一時間檢測L個使用者。每一使用者有相同形 式的分碼多重進接犁耙式接收機50。也就是說，該等匕個 使用者從該天線42至該等快速傅利葉轉換單元48共用相 的該等單元’接著]^k]會被傳送至該等L個上鏈分碼多重 進接接收機50做為該L個使用者資訊檢測之用。該上鍵接 收機50則利用一多級平行干擾消除友法以增加系\统容量。 該多級平行干擾消除方法是一種反覆的處理流程。在每一

第13頁 9912 五、發明說明（10) 級中，其他使用者於前一級操作的該等上鏈接收機50所產 生該等重建多重進接重建干擾信號（reconstructed multiple access interference signal)會從每一使用 者之R [ k ]中減去。然後’在干擾消除後該剩餘 (remaining )信號被用以做為資訊檢測之用。在資訊檢 測之後’該重建多重進接干擾信號會在每一使用者之上鏈 接收機產生並提供給其他使用者於下一級作為資訊檢測處 理之用。 如第3A圖所示’該上鏈接收機5〇包括一多人干擾消除 單元11 0、一資訊信號展頻碼匹配濾波器11 2、一通道匹配 濾波器11 4、一判定單元11 6、一干擾信號估計單元丨1 8、 以及一領航信號展頻碼匹配濾波器丨2 〇。為不失一般性， 下文將描述該第一使用者（使用者1或n=i)其上鏈接收 機的操作情形。 該多人干擾消除早元110利用第—加法器122與第二加 法器124將來自其他使用者之該等重建多重進接干擾信號 從R [ k ]中減去’然後產生剩餘信號記為R 1 i [ k ]。該R 1 i [ k ] 之指標i是指本接收符號其資訊檢測為第i級。該第一加法 器122將來自其他使用者之該等重建多重進接干擾信號相 結合以產生該總重建多重進接干擾信號，其表示為 ΣΊ] 「，1、 . ’其中1 nj. i-] [ k ]為該第j使用者之上鏈接收機在第 i -1級資1訊檢測後產生之該重建多重進接干擾信號，再 者’所有該等重建干擾信號（Inu[k]=〇, j = i…..L )在第

第14頁 419912 五、發明說明（11) 一級資訊檢測（i = 1 )被設定為〇。在匯集源於其他使用 者之該等上鏈接收機所產生該等重建多重進接干擾信號 後’該第二加法器丨24會自該信號R[k]中減去該信號 卜2 而產生一信號R1 i [ k ]。該信號R1 i [ k ]以則下列方程 式表不. 及[是]=及[七]_ 2 hji-lW j-2 在本接收符號其第i級資訊檢測中，該Rljk]是經由 該資訊信號展頻碼匹配濾波器1 1 2與一通道匹配濾波器11 4 、 進行資訊檢測。該資訊信號展頻碼匹配濾波器11 2去除該 資訊信號展頻碼而產生私。該資訊信號展頻碼匹配 濾波器11 2之細部情形請參照上述第2 A圖之描述。 該信號由該資訊信號展頻碼匹配濾波器11 2被 傳送至該通道匹配濾波器1 1 4 =當i = Μ時，Μ是總級數，開 關1 26會關閉，然後該領航信號展頻碼匹配濾波器丨2〇將 R1M [ k ]乘以產生並將其送入該通道匹配濾波器 11 4。該通道匹配濾波器11 4包括一通道頻率響應估計單元 128 ' —乘法器130、以及一積項和單元132。該通道頻率 〜 響應估計單元128包括一延遲單元L36、一平均單元138、 一選擇性執行保留複數主路徑單元1 40、以及一共軛複數 單元1 4 2。去除展頻碼後之領航信號經延遲單元1 3 6 Λ平均 單元138後產生通道頻率響應估計兑Μ ，然後送入該共概複

第15頁 五、發明說明（12) 數單元142。當i =M時’該領航信號展頻碼匹配濾波器120 之輸出會被送入該延遲單元136。該延遲單元136會延遲其 所接收到的信號直到開始進行下一個接收符號之資訊檢 測。該共軛複數單元1 4 2計算該及Μ之共軛複數而產 生。該乘法器1 3 0將來自該資訊信號展頻碼匹配濾波 器11 2之別與來自該共軛複數單元142之左·Μ相乘而 產生以咏;[项1々]。該積項和單元132計算該埤昨:啡制在 N-1 〜 一屐頻碼週期中之總積項和，其以該符號§Rli[k^[k]S [k]表 示。 該判定單元11 6從該通道匹配濾波器1 1 4接收該積項和 並產生一資訊判定。如果該資訊信號之資訊調變為BPSK， 該判定單元將會決定該gRli[k]C4[k]H 之實部是否為大於或 小於〇，並產生本接收符號之一實驗判定di i。如果該資訊 信號之該資訊調變是qPSK，該判定單元會分別決定該 2Rn[k]C；[k]H*[k] k_0 之實部（real part)與虛部（imaginary part )是否為大於或小於〇，並產生一實驗判定屯」β在該 QPSK之實例中，其所產生之該實驗判定di i為一複數信 號。 在本，收符號其第i級資訊檢測中，來自該通道頻率 響應估計單元1 2 8之信號沒W與來自該判定單元π 6其本符

第16頁 五、發明說明（13) 號之實驗判定dh i會被傳送至一干擾信號估計單元！ 1 8而產 生該重建多重進接干擾信號。該干擾信號估計單元丨！ 8則 被用以重建該使用者之該發送符號，該使用者1之重建發 送符號為該多重進接干擾信號。該使用者1之重建多重進 接干擾信號被傳送至該等其他使用者之上鏈接收機作為多 人干擾消除之用。該干擾信號估計單元118包括__第__乘 法器150、一加法器152、一第二乘法器1 54、以及一正規 4匕單元（normalization unit) 155 。該第一乘 >去器 ΐ50ί!字 該資訊信號展頻碼之快速傅利葉轉換^化]與來自^判定 單元11 6之信號;相乘而產生該資訊調變後的資訊信號展 頻碼之快速傅利葉轉換Cd [ k ]，旬，i。該加法器丨5 2結合該領 航信號展頻碼之快速傅利葉轉換cp[k]與該信號匕二厂二7 而產生Cp[k]+Cd[k].山，〖。該第二乘法器154將來自該加^ 器1 52之Cp[ k ] + Cd[ k ] . d, i與來自該通道頻率響應估計單元 1 28之雕]相乘而產生bW+qM.d.%]。因為該通道頻率響 應估計及W會被源於該領航信號展頻碼匹配濾波器丨之 匕畔做加權處理，該正規化單元155用以移除該加權係數 。該正規化單元155將該第二乘法器154以bwf執行 正規化而產生該重建多重進接干擾信號記為匕,i[k] ^該 信號I k A [ k ]以下列方程式來表示： ' ~ (cp[k]+ cd[k]. du). a[k]/|c5[k]f 該上鏈犁耙式接收機50會對每一接收符號執行材級之資訊

419912 五、發明說明（14) 檢測’也就是說’在Μ次資訊檢測之後，該上鏈接收機將 會以同樣方式處理下一個符號之資訊檢測。 在本接收符號其第Μ級資訊檢測中（本接收符號最後 一次資訊檢測），該開關126關閉且該信號RlM[k]從該多 人干擾消除單元11 0被傳送至該領航信號展頻碼匹配渡波 器1 2 0。該領航信號展頻碼匹配濾波器1 2 0去除該領航展頻 馬並產生一〜信號。該信號〜1^/[七]被傳送至該通道 頻率響應估計單元128，用以通道頻率響應估計。 第3Β圖係顯示第3Α圖中一非特定使用者（以使用者η 為例）其該上鏈犁耙式接收機之資訊檢測流程圖。在該步 驟160中’對每一接收符號而言，將該上鏈接收機5〇初設 為i=0 ’並把所有來自其他使用者之該等重建多重進接干 擾信號設定為0(111』()[让]二0，] = 1〜.几）。在步驟162中， 資訊檢測等級之該指標i被加1，記為方程式i = i +1 ^在步 驟164中，該接收機50接收到來自其他使用者所產生之該 等重建多重進接干擾信號I rij, η [ k ]。在第一級資訊檢測 中’使用者η之該上鏈接收機並未從其他使用者處接收到 該重建多重進接干擾信號（InjQ[k])。使用者η之該上鏈 接收機在本接收符號其第一級資訊檢測，將該重建多重進 接干擾信號（I η [ k ])設定為〇。在進行本接收符號其 第一級資訊檢測之後，該使用者η之該上鏈接收機會接收 其他使用者於前一級之重建多重進接干擾信號》在步驟 166中’來自其他使用者之該等重建多重進接干擾信號將

第18頁 五、發明說明（15) ^ r , RL[k]=R[k]- Zln^Jk] 會由R[k]中減去並記為下列方程式： 么 。 在步驟1 6 8中，R1 i [ k ]與該資訊信號展頻碼其快速傅利葉 轉換之共軛複數相乘而產生私。在步驟1 70中， 該步驟168之輸出會與該通道頻率響應估計相匹配而產生 Ν-1 。在步驟172中，會產生一本接收符號之實 驗判定dn」。如果在判定步驟174中，若i等於Μ (最後一級 資訊檢測），則產生該接收符號之最後判定dn M。否則， 在步驟176中，會計算使用者n之該重建多重進接干擾信號 (在第i級資訊檢測後），然後傳送給其他使用者之該等 上鏈接收機’其中該等使用者η之該重建干擾信號則以方 程式办具表示。該資訊檢測處理接 著會循迴至該步驟1 6 2 ’該指標i會加1，做為本接收符號 之下一級資訊檢測。 第4A圖顯示用以低速使用者之一領航信號估計單元 180。該接收R[k]信號在一延遲單元182中被延遲一展頻碼 週期。因該領航信號是固定的，也就是說，它是未經資訊 調變的，利用一簡單的該R[k]之區塊平均來估計該領航^ 擾。一平均單兀184接著計算該R[k]信號之加權積區塊平 均而產生該領航干擾信號戶Μ ，其中該區塊平均之區塊長 度為一展蝎碼週期。因為該平均動作能在—長時間執行， 所以此類領航干擾估計在一低速系統中是有效的。

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第4B圖顯示為用以高速使用者之一領航信號估計單元 186。因該區塊平均之平均時間對於高速使用者而言i不 夠大，為了避免發生”資訊信號消除”所以資訊信號必須先 減去然後用以估計領航干擾信號^增加一加法器1 g 8位 於5亥延遲單疋與該平均單元之間。該加法器丨用以從該 延遲單元輸出信號中減去資訊信號成分心〇^].所印。 該資訊信號成分利用在第5圊所述之該資訊信號重建單元 84加以重建。 如第5圖所示，該資訊信號重建單元84包括一第一與 第二乘法器1 9 0與1 9 2，以及一正規化單元1 9 4利用一判定 回授方法來重建該資訊信號。該第一乘法器19〇將該前〆 個接收符號之資訊判定輸出d與該資訊信號展頻碼之快速 傅利葉轉換Cd[k]相乘而產生d · Cd[k]。該第二乘法器192 則將d ’ Cd [ k ]乘以該通道頻率響應估計异>]，再經由正規 化單元1 94加以正規化’然後產生該前一個接收符號之該 重建資訊信號成分，lc^].即。 如第6圖所示，該等保留主路徑單元1〇6包括一反快速 傅利葉轉換（IFFT)單元200、一搜尋峰值單元2〇2、一選 取單元204、以及一快速傅利葉轉換單元2〇6。該反快速傅 利葉轉換單元200接收來自該領航信號展頻碼匹配濾波器 62、該平均單元104、或是該平均單元丨38之信號，請分別 參照地2B、2A、與3A圖，並計算其反快:速傅利葉轉換、是

第20頁 4 1 9 9 ί 2 五、發明說明（17) 為該通迢脈衝響應估計其符號記為外]。該搜尋峰值單元 202從該反快速傅利葉轉換單元200接收朴]並搜尋％]之該 振幅峰，°接著’該選取路徑單元2 04從㉛]中選取有高振 幅的信號’並將有低振幅之殘留信號設定為0。例如，一 兩振幅信號為一信號其振幅大於之振幅峰值下1 OdB f ’而一低振幅信號則為—信號有相對較小的振幅者。該 鬲振幅k號之選取會產生一改良之通道脈衝響應估計信號 幻[«]，其僅包含在該等主要路徑。該快速傅利葉轉換單元 206會計算該々办]之快速傅利葉轉換而產生一通道頻率響 應估計月W ^該及W提供該通道匹配濾波器6 8與丨丨4之係 數。雖然保留主路徑單元丨06不是必需，但其卻可提供更 可信的通道估計。 雖然本發明已以特定實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作更動與潤飾，本發明之保護範圍當視後 附之申叫專利範圍所界定者為準。例如，雖然第3 a、3 b、 與3 C圖中所述該上鏈接收機為該使用者ί所使用，但相同 的處理模式亦可重複地於實施於其他使用者之資訊檢測。 因此本發明之較佳實施例已揭露如上，當可在不脫離本發 明之精神和範圍内對本發明加以改變。

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Claims (1)

1. 053 419912 討 六、申請專利範圍 1· 一種下鏈接收機，包括： 一領航干擾消除單元，用以從一接收基頻信號之快速 傅利葉轉換中減去領航干擾信號； 一資訊信號展頻碼匹配濾波器，用以從該領航干擾消 除單元之輸出中去除資訊信號展頻碼； 一領航信號展頻碼匹配濾波器，用以從該接收基頻信 號之快迷傅利葉轉換中去除領航信號展頻碼； 一通道匹配濾波器，以該領航信號展頻碼匹配濾波器 之輸出為基礎產生一通道頻率響應估計，接著產生該資訊 信號展頻碼匹配濾波器其輸出與該通道頻率響應估計之共 扼複數之乘積’最後計算在一展頻碼週期中該乘積之積項 和；以及 一判定單元’基於一預選調變形式以該通道匹配濾波 器產生之積項和來判定該資訊值。 2. 如申請專利範圍第1項所述之該下鏈接收機，其中 該領航干擾消除單元包括： 二領般•信號估計單元，用以從該接收基頻信號之快速 傅利葉=換中估計該領航信號成分；以及 、一結合器’用以從該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 中減去該估計領航信號成分。 3. 如申請專利範圍第2項所述之龠下鏈接收機，其中 該領航信號估計單元包括； —延it單元’延遲該接收基頻信號之快速傅利葉·_換 一展頻碼週期；以及

   19912 ，< 六、申請專利範圍 一平均單元，用以執行該延遲後接收基頻信號之快速 傅利葉轉換之一加權平均。 4. 如申請專利範圍第2項所述之該下鏈接收機，其中 該領航k戒估計單元包括： 一延遲單元，延遲該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 一展頻碼週期； 一資訊信號重建單元，以資訊判定回授的概念為基礎 重建該資訊信號成分； —領航信號估計結合器，從該延遲後接收基頻信號之 快速傅利葉轉換中減去該重建資訊信號；以及 一平均單元，用以執行該領航信號估計結合器其結果 之一加權積項平均。 5. 如申請專利範圍第1項所述之該下鏈接收機，其中 該資訊信號展頻碼匹配濾波器包括： 一儲存單元，用以儲存一資訊信號展頻碼之快速傅利 葉轉換； 一共梃複數單元，用以計算該資訊信號展頻碼其快速 傅利葉轉換之共軛複數； —乘法器，用以將該領航干擾消除單元之輸出與該共 概複數單元之輸出相乘。 6 ¥:申請專利範圍第1項所述之該下鏈接收機，其中 該領航信號展頻碼匹配濾波器包括： 一儲存單元，用以儲存一領航信號展頻碼之快速傅利 葉轉換；

   第23頁 六、申請專利範圍 一共輊複數單元，用以計算該領航信號展頻碼其快速 傅利葉轉換之共輛複數； 一乘法器，用以將該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 與該共軛複數單元輪出相乘β ^ ' 7.如_請專利範圍第1項所述之該下鏈接收機，其中 該通道匹配濾波器包括一通道頻率響應估計單元，以該領 航佗號展頻碼匹配渡波器之輸出為丨基礎產生該通道頻率響 應估S十，该通道頻率響應估計單元包括： 一延遲單元，延遲該領航信號展頻碼匹配濾波器之輸 出一展頻碼週期； 一平均單元，用以執行該延遲後領航信號展頻碼匹配 濾波器輸出之一加權平均；以及 一共軛複數單元，用以計算該延遲後領航信號展頻碼 輪出加權積項平均的共輛複數。 8，如申請專利範圍第7項所述之該下鍵接收機，其中 該通道頻率響應估計單元包括一保留主路徑單元以伴 複數主路徑，該保留主路徑單元包括： 用保留 一反快速傅利葉轉換單元（IFFT)，用以計算該延遲 後領航k號展頻碼匹配濾波器輪出之加權平均之一反快速 傅利葉轉換，產生一通道脈衝響應估計； 一搜尋單元，從該通道脈衝響應估計中搜尋出振，幅 值； 一選取單元，以該搜尋得之振幅峰值為基礎選取主要 路徑’並產生-保留主要路徑之通道脈衝響應估計；以及

   第24頁 419912 ' r—------ /、、申請專利範圍 —快速傅利葉轉換單元，用以計算出該保留主要路徑 之通道脈衝響應估計之快速傅利葉轉換。 9. 如申請專利範圍第7項所述之該下鏈接收機，其中 該通道匹配濾波器還包括： —乘法器，將該資訊信號展頻碼匹配濾波器之輸出與 該通道頻率響應估計相乘；以及 —加法器’計算在一展頻碼週期中該乘法器其輸出之 —積項和。 10. —種下鏈接收的方法，包括： 從一接收基頻信號之快速傅利葉轉換中減去領航干擾 信號； 。 該接收基頻信號之快速傅利葉轉換減去該領航干擾信 號後’再去除一資訊信號展頻碼； 從該接收基頻信號之快速傅利葉轉換在去除一領航信 號展頻碼； 該接收基頻信號之快速傅利葉轉換在去除該領航信號 展頻碼後，用以估計一通道頻率響應； 該接故基頻信號在減去領航干擾信號與去除該資訊信 號;展頻碼後’再與該通道頻率響應估計之共軛複數相乘後 得一乘積； 計算該乘積在—展頻週期内之積項和；以及 基於一預選調變形式以該積項和值判定該資訊值。 11，如申請專利範圍第1 0項所述之該方;法，其中從一 接收基頻信號之快速傅利葉轉換中減去領航干擾信號，包

   第25頁 419 912 ， 六、申請專利範圍 括： 從該接收基頻彳S號之快速傅利葉轉換中估計該領航信 號成分；以及 從該接收基頻信號之快速傅利葉轉換中減去該估計領 航信號成分。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之該方法，其中估計 該領航信號成分包括： 延遲該接收基頻信號之快速傅利葉轉換一展頻碼週 期；以及 執行該延遲後接收基頻信號之快速傅利葉轉換之一加 權平均。 1 3 ·如申請專利範圍第11項所述之該方法，其中估計 該領航信號成分包括： 重建該前一個接收符號之資訊信號成分； 延遲該接收基頻信號之快速傅利葉轉換一展頻碼週 期； 從該延遲後接收基頻信號之快速傅利葉轉換中減去該 重建資訊信號成分；以及 該延遲後接收基頻信號之快速傅利葉轉換在減去該重 建資訊信號成分後計算其一加權平均。 1 4.如申請專利範圍第1 〇項所述之該方法，其中該接 收基頻信號之快速傅利葉轉換在減去該領航干擾信號後， _再去除資訊信號展頻碼包括： 產生一資訊信號展頻碼之快速傅利葉轉換；

   第26頁 六、申請專利範圍 計算该資訊彳S號展頻碼其快速傅利葉轉換之共扼複 數；以及 一接收基頻信號之快速傅利葉轉換在減去該領航干擾 b说後，再與邊計鼻之共概複數相乘。 1 5.如申請專利範圍第1 〇項所述之該方法，其中從該 接收基頻信號之快速傅利葉轉換中去除領航信號展頻碼包 括： 產生一領航信號展頻碼之快速傅利葉轉換； 計异該領航信號展頻碼其快速傅利葉轉換之共輒複 數；以及 將該接收基頻信號之快速傅利葉轉換與該計算之共軛 複數相乘。 1 6.如申凊專利範圍第1 〇項所述之該方法，其中估計 通道頻率響應包括： ' 該接收基頻信號之快速傅利葉轉換在去除該領航信號 展頻碼後’再延遲一展頻碼週期； 該接收基頻信號之快速傅利葉轉換在去除該領航信號 展頻碼及延遲一展頻碼週期後’計算其一加權平均；以及 計算該加權平均之共軛複數。 1 7.如申請專利範圍第〗6項所述之該方法，其中估計 通道頻率響應還包括保留複數主要路徑〇保留複數主要路 徑包括： 反快速傅利葉轉換而產生一通道 計算該加權平均之一 脈衝響應估計；

   第27頁 419912 > ,.ιιιι — 六'申請專利範圍 從該該通道脈衝響應中搜尋出該振幅峰值； 以該搜尋得之振幅峰值為基礎選取主要路徑而產生〜 保留主要路徑之通道脈衝響應估計；以及 計算該保留主要路徑之通道脈衝響應估計之快速傅利 葉轉換。 1 8.如申請專利範圍第1 6項所述之該方法，其還包 括： 該接收基頻信號之快速傅利葉轉換在減去領航信號與 去除該資訊信號展頻碼後，與該通道頻率響應估計之此知 複數相乘；以及 ' 計算該乘積在一展碼週期内之積項和。 19. 一種下鏈接收機，包括： 一領航干擾消除單元，用以從一接收基頻信號之快速 傅利葉轉換中減去領航干擾信號； 一資訊信號展頻碼匹配濾波器，用以從該領航干擾消 除單元之輸出中去除資訊信號展頻碼； 。一領航信號展頻碼匹配濾波器，用以從該領航干擾消 除单元中該估計得到的該領航信號成分中去除領航信號展 頻碼’並產生通道頻率響應估計； ，，一通道匹配濾波器，用以產生該資訊信號展頻碼匹配 遽波器之^出與該通道頻率響應估計之共軛複數的乘積， 最後计算，，積在—屐頻碼週期之積項和；以及 a 判疋單元’基於一預*調變形式以從該通道匹配濾 波器產生之積項和來判定該資訊值。

   第28頁 419912 i ^、申請專利範圍 2 Ο _如申請專利範圍第1 9項所述之該下鏈接收機，其 中該領航干擾消除單元包括： 一領航信號估計單元，用以從該接收基頻信號之快速 傅利葉轉換中估計該領航信號成分；以及 一結合器，用以從該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 中減去該估計領航信號成分。 21 ·如申請專利範圍第2 〇項所述之該下鏈接收機’其 中該領航信號估計單元包括； 一延遲單元，延遲該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 一展頻碼週期；以及 —平均單元’執行該延遲後接收基頻信號之快速傅利 葉轉換之加權平均。 2 2.如申請專利範圍第1 9項所述之該下鏈接收機，其 中該領航信號估計單元包括： 一延遲單元’延遲該接收基頻信號之快速傅利葉轉換 一展頻碼週期； 一資訊信號重建單元，以一判定回授的方法為基礎重 建該資訊信號成分； 一領航信號估計結合器，從該延遲後接收基頻信號之 快速傅利葉轉換中減去該重建資訊信號成分；以及 一平均單元’用以執行該領航信號估計結合器其Μ:果 之加權平均。 2 3.如申請專利範園第丨9項所述之該下鏈接收機，其 中該通道匹配濾波器包括：

   第29頁 419912 ^ 六，申請專利範圍 —- 一共軛複數單元，用以計算該通道頻率響應估計 軛複數； ％ 一乘法器，將該資訊信號展頻碼匹配濾波器之輪出斑 該共扼複數單元之輸出相乘；以及 ^ 一加法器’執行該乘法器其乘積在—展頻碼週期内之 一積項和。 24.如申請專利範圍第η項所述之該下鏈接收機，其 中該通道匹配濾波器還包括一保留主要路徑單元以保留複 數主要路徑，該保留主路徑單元包括： 一反快速傅利葉反轉換（丨FFT )單元，用以計算該通 道頻率響應估計之反快速傅利葉轉換以產生一通道脈衝響 應估計； 一搜尋單元’用以從該通道脈衝響應估計中搜尋振幅 峰值； 一選取單元’以該搜尋得之振幅峰值為基礎產生一保 留主要路徑之通道脈衝響應估計；以及 一快速傅利葉轉換單元，用以計算該保留主要路徑之 通道脈衝響應估計之快速傅利葉轉換。 2 5 · —種上鏈接收機，用以接收符號之資訊檢測，其 包括： +夕人千擾消除單元’用以從一接收基頻信號之快速 傅利f $換中減去估計之複數多重進接干擾信號； 邱=資訊信號展頻碼匹配遽波器，用以從‘該多人干擾消 除單元輪出中去除資訊信號展頻碼；

   419912 ί 六、申請專利範圍 ' 一 -- 一領航信號展頻碼匹配濾波器，用以從該多人干擾消 除單元之輸出中去除領航信號展頻碼； 一開關，連接於該多人干擾消除單元與該領航 =碼濾波器之間，當該本接收符號之該最後—級資“ 到達時關閉； 之私二ί f匹配濾波器，以該領航信號展頻碼匹配濾波器 1輸出為基礎產生一通道頻率響應估計，然後產生該資訊 仏號展頻碼匹配濾波器之輸出與該通道頻率響應估計之共 軛複數之乘積，最後計算該乘積於一展頻碼週期内之積^ 、一判定單疋，用以基於一預選調變形式為基礎，以該 通道匹配濾波器產生之積項和判定一實驗資訊值，在最後 資訊檢測後’該實驗資訊值為本接收符號之最終資訊 判定，以及 、 一干擾信號估計單元， 計、該領航信號展頻碼之快 碼之快速傅利葉轉換、與該 進接干擾。 利用基於該通道頻率響應估 逮傅利葉轉換、資訊信號展頻 判定之實驗資訊值來估計多重 多人2二7二專:包範括圍第25項之該上鏈接收機，其中該 計多二=號=將其他複數接收機中該等估 接收基頻信號之快速傅利葉 進接干擾信號減去。 "一第二加法器，用以從該 轉換中將該等相加之估計多重

   419912 i 六'申請專利範圍 次^ 如申請專利範圍第25項之該上鏈接收機’其中該 貝訊信號展頻碼匹配濾波器包括： 儲存單元’用以儲存一資訊信號展頻碼之快速傅利 葉轉換； 一共軛複數單元，用以計算該資訊信號展頻碼其快速 專利葉轉換之共扼複數；以及 、一乘法器’用以將該多人干擾消除單元之輸出與該共 扼複數單元之輸出相乘。 28.如申請專利範圍第25項之該上鏈接收機其中該 領航信號展頻碼匹配濾波器包括： 一儲存單元，用以儲存一領航信號展頻碼之快速傅利 葉轉換； 一共輛複數單元，用以計算該領航信號展頻碼其快速 傅利葉轉換之共軛複數；以及 , 乘法器，用以在該最後一級資訊檢測時將多人干擾 消除單元之輪出與共軛複數單元之輸出相乘。 29_如申請專利範圍第25項之該上鏈接收機，其中該 通道匹配濾波器包括該通道頻率響應估計單元，以該領航 信號展頻碼匹配濾波器之該輸出為基礎產生一通道頻率響 應估計’該通道頻率響應估計單元包括： 延遲早元，延遲该領.愈彳&號展頻碼匹配滤波器之輸 出直到下一個接收符號之資訊檢測； 一平均單元，用以執行該延遲後領航信叙展頻碼四配 濾波器輸出之一加權平均；以及

   第32頁 419912 ^ 六、申請專利範圍 - —共輛複數單元，用以計算該延遲後領航信號 輸出之該加權平均之共扼複數。 、展頻碼 3〇.、如申請專利範圍第29項所述之該上鏈接收機，其 该通道頻率響應估計單元包括一保留主要路徑單用、 保留複數主要路徑，該保留主要路徑單元包括： i二^反快速傅利葉轉換單元（IFFT )，計算該延遲後領 航4。號展頻碼匹配據波器輸出之加權平均之反快速傅利葉 轉換，而產生一通道脈衝響應估計； 一搜尋單元’從該通道脈衝響應估計中搜尋出振幅峰 值； 一選取單元，以該搜尋得之振幅峰值為基礎，選取複 數主要路缸’然後產生一保留主要路徑之通道脈衝響應估 計；以及 決速傅利葉轉換單元，用以計算出該保留主要路徑 之通道脈衝響應估計之快速傅利葉轉換。 31‘如申請專利範圍第29項所述之該上鏈接收機，其 中該通道匹配濾波器還包括： 一乘法器’用以將該資訊信號展頻碼匹配濾波器之輸 出與該通道頻率響應估計之共軛複數相乘；以及 一加法器’用以計算在一展頻碼週期中該乘法器其輸 -¾之一積項和。 3 2.如申請專利範圍第2 5項所述之該上鏈接收機，其 中該干擾信號估ΐ十單元包括：： 一第一乘法器’用以將該資訊信號展頻碼信號之快速

   第33頁 419912 』_ 六、申請專利範圍 傅利葉轉換與一該實驗資訊判定相乘； 一加法器，用以將該第一乘法器之輸出與該領航信號 展頻碼之快速傅利葉轉換相加； 一第二乘法器，用以將該通道頻率響應估計與該加法 器之輸出相乘；以及 一正規化單元，以該領航信號展頻碼其快速傅利葉轉 換之平方模正規化該第二乘法器之輸出。

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