TWI230517B - System and method for acquiring a received signal in a spread spectrum device - Google Patents

Description

1230517 A7 _ B7 i、發明説明（i " 相關應用 此應用於200 1年4月9曰優先提出美國臨時申請案第 60/282,664 號。 發明範疇 本發明一般針對一無線展頻裝置，且更特別的是針對在 一無線展頻裝置中取得接收信號的系統及方法。 發明背景 包含分碼多向近接（CDMA)調變之展頻調變為其中一項 允許多數系統使用者共享一通訊系統的技術。其他的多向 近接技術包含分時多向近接（TDMA)及分頻多向近接 (FDMA)系統。也有應用無線通訊系統之類比式調頻 (FM) ’例如向級行動電話系統（AMPS)。此外，許多無線 通訊裝置使用全球定位系統（GPS)技術。一些無線通訊系 統可使用諸如CDMA及GPS之多向技術，或在如細胞式或 個人通信服務（PCS)帶之不同的頻帶上操作。 本發明背景將著重於無線通訊系統中之CDMA調變技 術，以便簡化討論内容。然而，討論之原則一般致能於所 有的展頻系統。CDMA調變技術係揭露於1990年2月13日所 頒予之美國專利第4,901，307號，標題為“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”，其已歸於本發明之受讓人，並以引用的方 式併入本文中。上述引用之專利揭露一相位一致和定義為 一導引晶片序列或導引信號之晶片同步晶片序列的使用。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230517 A7 B7 五、發明説明（2 ) 導引信號可用於提供相位和時間取得和追蹤，以及多路修 正。 用於取得信號之方法係描述於上述引用之專利及下列專 利中：（1) 1998年7月14日頒予的美國專利第5,781，543號， 標題為 “POWER-EFFICIENT ACQUISITION OF A CDMA PILOT SIGNAL” ；與（2) 1998年9月8日頒予白勺美國專利第 5, 805,648 號，標題為 “METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING SEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM”，兩者皆歸於本發明之受讓 人並以引用的方式併入本文中。 當首次.驅動無線裝置時，此裝置必須從一遠端位置取得 一信號’例如從一基地台收發器系統（BTS)。一無線 CDMA通訊裝置通常將由複數個BTS接收導引信號。無線 裝置將搜尋來自BTS的信號，並將建立與已選擇之BTS的 通訊連結，以允許在已建立之通訊連結上資料的接收與傳 輸，例如聲頻信號。選擇一特定BTS及無線通訊裝置與已 選擇BTS間之實際通訊皆為此項技藝中已知之方法，不需 在本文中詳細討論。 如上述引用專利中所討論的，各BTS在一 CDMA通訊系 統中廣播相同的虛擬雜訊（p N)碼導引信號，但具有不同的 相位偏移。導引信號可考慮為一形式之旋轉相量： s(t)-Ae(_"i + 0) 為了取得信號，無線CDMA裝置必須同步化由一 BTS傳 送之k號的相位0和頻率ω。無線裝置中一“搜尋器，，方法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇Χ297公釐） 1230517 A7 B7 五、發明説明（ 之目的為找出接收信號的相位0。搜尋器使用一已估計頻 率ω。若已估計頻率不夠接近導引之頻率，將不取得接收 信號。 傳統搜尋模型使用一組假設的搜尋參數以連續實施所有 可此ΡΝ相位偏移的搜尋。在下一個搜尋序列或搜尋曲線 月ίΐ ’可改變搜尋參數。搜尋參數可包含一搜尋部份大小， 或視W、一同調脈波積分長度、一非同調脈波積分長度、 一叙设頻率錯誤與華許（Walsh)和準正交函數（q〇f)參數、 以及其他搜尋參數。上述引用之美國專利第5,8〇5,648號中 更詳細地討論搜尋參數。傳統搜尋方法在各個搜尋曲線期 間僅旎搜.尋一單一導引通道。此外，傳統搜尋方法在各個 搜尋曲線期間僅能使用一單一假設頻率錯誤。 傳統搜尋方法包含於約丨·25兆赫頻寬上廣播之單一通道 導引k號，或1 X信號合理地執行。當頻率錯誤範圍小時， 傳統搜尋方法也合理地執行。近來諸如“直接展開（3xDs) 信號、3x多載波（3xMC)信號及正交傳送分集（〇TD)信號 的CDMA技術已發展成在較寬的頻率範圍上或多路通道中 廣播導引信號。此外，較新CDMA技術中的頻率錯誤範圍 可高於lx信號中的頻率錯誤範圍。傳統搜尋方法無法利用 較新的CDMA廣播技術。傳統搜尋方法也具有一限定頻率 範圍，於其上將可偵測導引信號之相位。 因此可了解需要有一種在無線展頻裝置中取得一信號之 改良系統及方法。本發明提供此需要及其他顯見於下列詳 細說明及附加圖式中的優點。

裝 訂

-8 - 本紙張尺度適财g B 織格(21()><297公爱1 1230517

發明概要 本發明實施於一種在一無線展頻裝置中取得一信號之系 統及方法中，其較先前技藝取得結構提供更大的彈性。在 一個實施例中，配置本發明以便在各搜尋曲線期間搜尋信 唬之多路通道。在另一個實施例中，配置本發明以便在各 搜尋曲線期間使用多重假設頻率錯誤。在一個範例實施例 中，配置本發明以便在各搜尋曲線期間搜尋使用多重假設 頻率錯誤之多路通道。 圖式簡單說明 圖1為一實行本發明之CDMA通訊裝置的功能區塊圖。 圖2描述圖1系統之操作以建立一具有一遠端bts之通訊 連結。 圖3為一導引信號之相位的圖示說明。 訂

圖4為一無線裝置之一先前技藝搜尋器的功能區塊圖。 圖5為-實行本發明之一搜尋器和一搜尋控制器的功能 區塊圖。 圖6描述使用四個頻率空間之頻率空間的概念。 圖7描述使用一個頻率空間之頻率空間的概念。 圖8為-貝行本發明之-搜尋器和—搜尋控制器的功能 區塊圖。 較佳實施例詳細說明 本發明提供在-展頻無線裝置中實施一信號之搜尋曲線 的更大彈性。此允許使用者根據裝置之操作條件，手動或 自動地配置無線裝置，用以搜尋信號。

1230517 A7 B7 五、發明説明（ 本文所述範例與一 CDMA無線電話系财關，且特 別是和一種在一 CDMA無線電話系統中取得—導引信號之 系統及方法有關’但本發明之原則仍致能於任一展頻系 統。 本4月只訑於圖1所示之功能區塊的系統1 〇〇中。系統 100包含一中央處理單位（CPU)102，其控制系統之操作。 -T包含唯讀記憶體（R0M)及隨機存取記憶體（RAM)之記 憶體UM提供指令與資料給cpu 1G2。部份的記憶體1〇4也 可包含非暫存隨機存取記憶體。 通^貝她於一無線通訊裝置中的系統丨〇〇，例如一 CDMA 電話，也.包含一外罩1〇6，其包含一傳送器1〇8和一接收器 110，用以允許系統100和一遠端位置，如一BTS 2〇〇(請參 考圖2)間諸如聲頻通訊之資料的傳輸與接收。可結合傳送 ni〇8和接收器110成為一收發器112。將一天線ιΐ4裝在外 罩106上，並電連接收發器n2。傳送器1〇8、接收器丨^、 及天線114之操作皆為此項技藝中已知之方法，不需於本 文中s尤明之。雖然圖丨描述天線〗14係延伸自外罩1〇6 ,但 一些設計可具有一完全包含於外罩的内部天線。然而，不 論天線所在的位置，傳送器1〇8、接收器n〇、及天線 仍以傳統的方式操作。 一;貝料輸入/輸出系統116通訊連結至使用者以傳統方式 操作的系統1 〇〇 ^資料輸入/輸出系統n 6提供一方便的裝 置，可藉此輸入目的地電話號碼、命令、數位資料、語音 I 貝料及其他貝料。雖然圖1描述包含於外罩1 06内之資料輸 I___ -1〇· 本紙張尺度適财s國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) ------- 1230517 A7

入/輸出系統116具有一擴音器118、一袖珍鍵盤12〇、一資 料輸入/輸出連接器122、一揚聲器124、及一顯示126，但 仍可藉由其他輸入裝置，如單獨或以混合方式藉由接收器 110及與其相似者為使用者接收或重現資料。 系統100也包含一搜尋器128 ,其搜尋一接收自一BTS之 導引信號的相位，及一搜尋控制器130，用以控制搜尋器 128的彳不作。可配置反應自搜尋控制器之控制信號的搜 寻為128以搜尋使用多重假設頻率錯誤的多路通道。熟習 此項技藝者將認可以種種方式實行此搜尋器128,包:做 為一單獨的元件，例如一數位信號處理器（Dsp)、一特殊 應用積體.電路（ASIC)、或與其相似者。 由於搜尋器130執行以下將詳細說明之特殊功能，故描 述為一圖1功能區塊圖之單獨區塊。然而，孰 者將了解搜尋控制器no可立刻實行為—連= 内的軟體指令，並由cpu 1〇2執行之。因此，少數對於 現存硬體之軟體修改將允許搜尋控制器13〇的實行。交替 地，可由一獨立處理器實行搜尋控制器13〇,例如一 DM、 一 ASIC、或與其相似者。如以下將更加詳細說明的，搜尋 控制器13〇可選擇產生控制信號以控制搜尋器128之操作。 系統也可包含其他類型的無線系統，例如一 Gps系統 132，其也可使用本發明之搜尋器128和搜尋控制器i3q。 系統100之電子元件從一電池134接收電力，其裝於外罩 106上並由其支持。在一個範例實施例中，電池η#為一充 電式電池。在另一個實施例中，系統1〇〇可具有一用於外 -11 - 1230517

:電源之連接的連接器（無說明），例如―汽車電力轉接 咨、AC電力轉接器、或與其相似者。 一匯流排系統136將系統100的各種元件連接在一起，此 匯流排系統136除了一資料匯流排外，還包含一電力匯流 排、控制匯流排、及一狀態信號匯流排。然而，為了說= 清楚之目的，各種匯流排在圖丨中皆描述為匯流排系統 136 ° 圖2描述系統1〇〇及複數個BTS 2〇〇-2〇6。系統1〇〇將分別 搜尋來自通訊連結2〇8_214上BTS 200-206的信號，且將建 立具有一已選擇之BTS (例如BTS 200)的通訊連結，用以 允許已建立通訊連結上資料之傳輸與接收，例如聲頻信 號。一旦發現來自BTS 200-206之信號，系統1〇〇和已選擇 BTS間BTS和實際通訊的選擇是此項技藝中已知之方法並 不需在本文中說明之。 如上所述，導引信號可考慮為一形式之旋轉相量： s(t)=Ae(_"i + 0) 圖3係做為一時鐘上概念指針300-302之導引信號的開始 時間表示。各BTS廣播相同的導引信號，但具有不同的相 位，其可視為一時鐘上指針300-302之不同的開始時間或位 置。每一指針300-302代表一由不同之BTS廣播之導引信 號。當以此方式呈現時，一 1 X信號通常開始於32,768個晶 片中的任一個晶片，其可視為一時鐘上的時間單位。一搜 尋器之目的可視為找到各BTS廣播之導引信號的開始時間 或晶片，並選擇一特殊的BTS，藉以建立一通訊連結。搜 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1230517

寸备彳文仏唬收集資料之搜尋部份，或視窗3〇4，並和一假 設的PN資料集合相比較。如熟習此項技藝者所能了解的， 名詞“視窗，，和晶片之已選擇的取樣大小有關。舉例說明， 一視囱304可經由範例收集一小組資料的64個晶片，或經 由範例收术較大一組資料的256個晶片。若視窗3〇4信號資 料和假設的PN資料集合間有一足夠的關聯，則取得一導引 信號之相位。 圖4為一傳統搜尋器400之功能區塊圖。傳統搜尋器40〇 搜尋由複數個BTS(請參考圖2)廣播之導引信號的單一通 道。一旋轉器462藉由調整已接收信號之相位以補償一假 設的頻率.錯誤。熟習此項技藝者將認可使用種種電子元件 以貫行旋轉器462。舉例說明，可使用一 dsp、一複數乘法 為、一cordic旋轉器、或與其相似者實行旋轉器462。交替 地，由於已知一規定的相位平移至一規定的接收信號之結 果，故可使用一唯讀記憶體内的檢查表格。 將旋轉器462之輸出資料以晶片率儲存於一搜尋資料緩 衝器470内直到收集一資料視窗。接著配對資料及根據一 假设PN導引k號所產生的資料集合，其由一 pn產生器479 產生並儲存於一 PN緩衝器480内。假設PN導引信號係根據 如上述之一組假設的搜尋參數。接著，如先前技藝中已知 之方法，由一解展器482解展已配對之資料信號，並由一 加法器4 8 4、一同調累加器4 8 6、一能量結合器4 8 8、一非 同調累加器490及一峰值分類器/偵測器492處理。當已配 對取樣信號資料和假設的PN導引信號資料間存在一足夠關 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1230517 五、發明説明（9 =時锋值將出現於結果中特定的晶片，指示取得一導引 l唬之相位。接著搜尋器4〇〇決定峰值出現的晶片及任一 峰值足相關強度。已偵測峰值及其相關強度皆儲存於一峰 值列表上（搽玩明），其表示已取得用於bts之導引信號的 相位。重複上逑處理，直到定位數個ΒΤ§的導引信號並將 其儲存於峰值列表中。無線通訊裝置接著選擇一 BTS，用 以土 y在某種“度上根據辛值列表建立一通訊連結。 熟習此項技藝者將認可當搜尋器之操作速度為可於導引 仏號之各週期内收集多重搜尋視窗時，傳統搜尋器4〇〇可 使用複數個PN產生器和緩衝器。舉例說明，一些傳統搜尋 备可以四倍之導引信號的週期率操作。因此，搜尋器400 藉由配對附加視窗資料集合至儲存於附加PN緩衝器中之附 加假設資料集合以利用此速度差異。當視為一時鐘時（請 參考圖3)，搜尋器可取樣資料，舉例說明，由丨：〇〇至 2:00、4: 00至 5:00 ' 7: 00 至 8:00、及 10: 00至 11:00。接著 比較各取樣和儲存於一不同PN緩衝器内之不同的假設pn 資料集合。因此，一次可實施一個以上的搜尋曲線。交替 地，可以一較高速度實施一單一搜尋曲線。然而，將各搜 尋曲線限定在一通道和一假設的頻率錯誤。 本發明藉由增加搜尋器1 2 8之彈性以改善信號取得。圖5 為一系統10 0之一實施例的功能區塊圖’其使用本發明之 搜尋器128以搜尋一 3xMC輸入信號的導引。接收器11〇(請 參考圖1)接收一表示導引信號的信號。此導引信號可以是 一單一通道或多路通道導引信號。圖5描述一 3xMC輸入信 -14- 1230517 A7 B7 五、發明説明（u 號（接收。在—個範例實施例中藉由使用一增益自動控制 (AGC)電路15Q以正規化信號強度。_般包含—個或更多 個可變增盈放大器及一信號強度偵測電路之AGC電路 為此項技藝中已知之方法，故不需於本文中詳加敘述。 接著由一濾波器丨52處理已接收信號，用以將信號分為 其三個成份通道。濾波器152包含兩個旋轉器及三個帶通 濾波器。已接收信號透過一帶通濾波器執行以消除側通 道。此由渡波器152提供-中央通道輸出。&一旋轉器從 其中-個側通道集中信號之頻率，其應用一相位平移將該 側通道之頻率帶至中央通道頻率。接著信號透過一帶通滤 波器通過.。此由濾波器152提供其中一個側通道輸出。重 複此處理與另-個側通道，產生另一個側通道輸出。如上 所述，可用任一個先前技藝中已知之方法實行滤波器⑸ 内之旋轉器。 提供濾波器152之輸出給信號路由電路16〇。搜尋控制器 130產生控制信號以控制信號路由電路16〇之操作。根據控 制信號，信號路由電路160路由將搜尋之信號給一個或^ 多個複數個旋轉器162-168。熟習此項技藝者將認可信號路 由電路160可以許多方法實行之。舉例說明’如圖5所述， 信號路由電路160可由複數個多工器電路組成。當已接收 導引信號為-多路通道信.號時，根據接收自搜尋控制器 130之控制信號，可配置信號路由電路16〇以路由任一通道 (如濾波器152之三個輸出的任一輸出）至任一個或更多複 數個旋轉器162-168。 又 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ϋ97公爱） -15- 1230517 A7 ___B7 五、發明説明（u ) 搜尋控制器1 3 0也產生控制信號，用以控制將搜尋導引 信號之信號的旋轉器162-168所傳入的相位平移。根據接收 自搜尋控制器130的控制信號，旋轉器丨62-1 68平移已接收 信號之相位以補償一假設的頻率錯誤，其為遠端裝置之頻 率與接收自其中之一BTS(如BTS 200)之信號間的頻率差異 估計。一假設的頻率錯誤可以是零。當使用多路旋轉器 162-168時，可單獨配置各旋轉器以便傳入一不同的相位平 移’藉以補償一不同的假設頻率錯誤。如上所述，可用任 一個先前技藝中已知之方法實行旋轉器162-168。 當一旋轉器（如旋轉器162)根據一假設頻率錯誤平移一 信號之相位時，便建立一“頻率空間，，。頻率空間為若出現 一導引信號時，可能發生導引信號偵測之假設頻率錯誤周 圍的頻率範圍。圖6描述使用四個頻率空間以搜尋導引信 號。圖7描述使用一單一頻率空間以搜尋具有一零假設頻 率錯誤的導引信號。可能發生導引信號取得之最大頻率錯 误範圍係表示為△ Fmax。假設可能發生導引信號取得之頻 率錯誤範圍與各頻率空間所使用的相同，當如圖6所述使 用四個頻率空間時，最大頻率錯誤範圍△匕以將大約比如 圖7所述使用一個頻率空間時大四倍。因此在使用多頻空 間時，頻率錯誤可能是高的時候，取得一導引信號的可能 性大大地增加。當假設頻率錯誤範圍為大時，此多頻空間 結構是特別有利的。 旋轉器162-168之輸出係儲存於複數個搜尋器資料緩衝器 170-176，其可方便地實行為輸入資料平移記錄器。資料緩 ____-16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱]-------- 1230517 A7 B7 五、發明説明（12 衝器1 70-1 76儲存包含於已接收信號内之資料。在一個實施 例中’使用一邏輯分為一些符合所想緩衝器數量斷裂部份 的單一輸入資料平移記綠器以實行資料緩衝器170-176。在 此實施例中’搜尋控制器1 3〇可產生控制信號以配置單一 資料平移記錄器到適當數量的分數部份内。在另一個實施 例中’使用個別的資料平移記錄器以實行資料緩衝器丨7(μ 176。資料緩衝器170-1 76之實行取決於設計選擇，其可包 含做為一設計要素之重新使用系統100之現存硬體的能力 與電力消耗考量。 一配對邏輯電路1 78配對資料緩衝器1 70-1 76内之資料及 複數個ΡΙνί緩衝器1 80- 1 86内的資料。如以下詳細說明之内 谷’配對係根據所想的搜尋曲線結構。根據上述之一組搜 尋參數，ΡΝ緩衝器180_186内之資料符合假設ρΝ導引信號 之貝料。搜寻控制器1 3 〇可產生控制信號以控制配對邏輯 電路178。熟習此項技藝者將認可可以許多方式實行配對 邏輯電路Π 8。舉例說明，配對邏輯電路丨7 8可由複數個多 工器電路組成。 接著處理已配對資料集合，用以決定是否已取得導引信 唬《相位，若已取得，便建立與一來自特定BTs(如bts 2〇〇)之信號的同步。如上所述，信號處理方法為先前技藝 中已知之方法，並不需在本文中詳細描述之。描述於圖4 <先則技#區塊圖的處理可簡單說明為結合各信號對之能 I ’用以偵測特定晶片存在之峰值。_存在之㈣指示已 取得由一BTS(如BTS 200)所廣播之_導引信號的相位。搜 """張尺度適用巾S目家標準(CNS) A4規格(2i〇x297公爱)' ---— - 1230517

尋器128維持—峰值列表，並從中選擇-可供系統100建立 一通訊連結的BTS。 信號路由電路160及多路旋轉器162_168比先前技藝各自 允許較大的彈性於配置搜尋器128以實施一搜尋曲線。當 接收-多頻信號時，—改良的搜尋器128 一次可為信號搜 今一個以上的通道。此外，當頻率錯誤範圍可能是高的時 候，改良的搜尋器12 8比先前技藝可透過使用多頻空間， 在一較寬的頻率範圍上取得一信號。 一個已知實施例中旋轉器162_168、資料緩衝器17〇_ 178、及PN緩衝器180-180的數量係取決於設計選擇。特定 疋件數量.之增加提供較大的彈性，但也產生較大的成本和 電力使用。雖然系統1〇〇不要求一對一符合特定的元件， 但各元件之數量與可配置搜尋器128用以操作的模型相 關’如以下說明之範例所示。也可選擇各元件之數量，用 以利用系統100之速度。舉例說明，若系統1⑼之速度為在 導引#號之各週期内可取樣四個視窗時，可能需要具有四 個旋轉器1 62-1 68，用以利用系統速度。可藉由一對應之其 中一個旋轉器162-168單獨處理各PN視窗取樣，藉以大大 地增加取得之速度。 在一個範例實施例中，旋轉器162-168及資料緩衝器170-178可與系統1〇〇的其他元件一起共享，如GPS系統132，並 可在不使用時關閉。儘管GPS系統132獨立操作系統1 00， GPS系統132仍使用多數的旋轉器。在最初取得信號期間， 或當GPS系統不使用其所有的旋轉器時，可分配Gps系統 _ -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230517 A7

m内的旋轉器，做為圖5内的旋轉器i62_i68。 可配置搜尋控制器13G以產生控制信號，用以根據種種 因素控制搜尋器128之操作，例如已接收使用者輸入、信 號接收《類型、接收自—遠端位置之指令、先前搜尋之成 功率、使用者與隱含值設定、與遠端位置之連接品質、系 統_之地理位置、假設頻率錯誤、可用電力和與其相似 者、及其各種組合。熟習此項技藝者將認可由使用者配置 系統100以產生控制信號，或在工廠預先裝置上述功能， 或是一些其中的組合。 在一個範例實施例中，搜尋控制器130根據上述參數可 個別使务種元件，例如旋轉器162_168、資料緩衝器17〇_ 176、及PN緩衝器180-1 86變為可能。無法經由搜尋控制器 130而致能的元件可被解除或關閉，以減少目前電池134上 的 >肖耗（請參考圖1 )。 舉例說明，在圖5所示之實施例中可配置系統丨〇()，用以 與一單一導引通道操作，稱為一模型1搜尋。搜尋控制器 130產生控制信號，以便在一設計於利用這些條件的特定 模型中操作系統100。因此，搜尋控制器13〇可產生控制信 號，用以：（1)路由單一導引通道信號至一單一旋轉器 162 ; (2)使一單一旋轉器162致能；（3)使一單一資料緩衝 器170致能；及（4)(藉由利用搜尋器丨28的較快速度）配對 緩衝器170内之資料與各PN緩衝器180-186内的假設pN導引 資料。 系統1 0 0的優點是其多功能動態配置的結構，其允許一 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1230517 A7 B7 五、發明説明（15 ) 些不同操作模型内之無線裝置的操作。下列的表格1概括 各種範例模型，其中圖5所示實施例的搜尋控制器130可產 生控制信號以操作搜尋器128。熟習此項技藝者將認可使 用附加的搜尋模型。 表格一 模型 旋轉器/相位平移饵設頻 率錯誤加偏移 R1 R2 R3 R4 搜尋器資料緩衝器 12 3 4 PN緩衝器/假設 參數集合配對 1 2 3’4 1 單一通道，單 一頻率空間 0 Off Off Off ChO Off Off Off 1 2 單通道，、四 個頻率空間 + 3AjP +AF -AF -3AF 4 4 4 4 Ch 0 Ch 0 Ch 0 Ch 0 單一通道，兩 個頻率空間 + AF -AF 〇ff 〇ff 4 4 ChO ChO Off Off 4 3xMC信號 單一通道模型 相同於具有從“最佳的”3xMC通道，即通道B， 緩衝器的模型1、2、3。 〈貝料 5.1 3xMC信號 雙重通道模 型，兩個頻率 空間 + AF — AF + AF — AF 4 4 4 4 Ch Ch Ch Ch B1 B1 B2 B2 5.2 3xMC信號 雙重通道模 型，一個頻率 空間 0 0 0 0 Ch Ch Ch Ch B1 B1 B2 B2 -20- 1230517 五、發明説明 A7 ^ B7 )

模型 搜尋器資料緩衝器 旋轉器/相位平移假設頻率 錯誤加偏移 R1 R2 R3 R4 PN緩衝器/假設 參數集合配對

3xMC信號 三個通道模 型，一個頻率 空間，可使用 之後的能量結 合 7.1 OTD信號，單 一天線模蜇 7.2 . OTD雙重天線 模型 相同於具有從相同的輸人通 信號所配置之搜尋參數的模型卜2、3。 與模型5.1及5.2相似，但具有為

裝 7.3 OTD雙重天線 模型 之後的能量結 合 設定與模型7·2相似，除了活化之後的能量結合 訂

模型6中用於3xMC之兩個導引的能量。 °口 ° 模型1-3使用一單一通道，但具有不同數量的頻率空間， 根據假設頻率錯誤範圍，當將搜尋一單一通道且頻率錯誤 範圍假設為低時，可實行上述範例所述之模型1。在模型i 中，以具有一單一頻率空間之高速度搜尋一單一通道。圖 7所述之頻率空間包含頻率△ Fmax的整個範圍，並將嘗試從 中取得信號相位0。 在模型2中將搜尋一單一通道，但假設頻率錯誤是高 的。因此，可使用四個頻率空間，個別包含部份將搜尋的 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） A7 B7 1230517 五、發明説明（17 頻率範圍△ Fmax。由於使用相同的剩餘搜尋參數集合（除了 假設頻率錯誤外的搜尋參數）搜尋各頻率空間，故模型2内 的搜尋速度比模型1内的搜尋速度低。因此，當配置圖5所 不貫施例以便於模型2中操作時，搜尋控制器丨3〇產生控制 信號’用以：（1)路由單一導引通道信號至各個旋轉器162_ 168’（2)使各旋轉器162-168應用一不同的相位調整；（3) 使各資料緩衝器170-176致能；（4)根據各PN緩衝器180- 1 86内相同的假設參數儲存資料；及（5)配對各資料緩衝器 170-176内之資料與PN緩衝器1 80- 1 86内的假設PN導引資 料。 在模型.3中，將以一假設的中度頻率錯誤搜尋一單一通 道。因此，使用具有2個頻率空間的中度搜尋速度。當配 置圖5所示實施例以便於模型3中操作時，搜尋控制器1 3 〇 產生控制信號，用以：（1)路由單一導引通道信號至其中 兩個旋轉器162-164 ; (2)使兩個旋轉器162-164致能；（3) 使兩個資料緩衝器170-172致能；及（4)配對各資料緩衝器 170-1 72内的資料和各PN緩衝器180-182内的假設PN導引資 料，產生下列四組資料配對：170/ 180、170/ 182、 172/180、及172/182。在表格1中，將於模型1、2及3中搜 尋的通道稱為通道0。 如圖5所述，搜尋器128可使用其動態配置結構接收和處 理多路通道，例如一濾波器152處理的3xMC信號。當將只 搜尋一多路通道信號之單一通道時，可使用模型4。系統 100選擇其中一個搜尋的通道。根據一些品質評估參數， -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂

線 1230517

此選擇係取決於“最佳的，，通遒。纟表格”，此通道稱為 、運B |例过明’可為搜尋選擇具有最高已接收電力的 L道因此，模型4可視為模型1、2或3内的搜尋，具有被 j為通道〇的最佳通道（即通道…。在此模型中，搜尋控制 备130產生控制信號，使信號路由電路16〇路由已選擇通道 (即通道B)至適當的旋轉器162-168。 在模型5中，將搜尋一多路通道信號的兩個通道，如圖5 所π濾波器152所處理之一3XMC信號。這些選擇通道在表 格1中稱為通道B1及通道B2。如模型4内的系統1〇〇可使用 一些品質評估參數以決定將搜尋哪兩個多路通道信號的通 道。在圖5所示的貫施例中，可使用一包含各通道（如模型 5.2)的單一頻率空間，其中可使用兩個搜尋參數集合，或 使用兩個具有各通道（如模型5 · 1)的頻率空間，其中可使用 一個搜尋參數集合，用以實施一模型5搜尋。在模型5. i 中’搜哥控制器13 0產生控制信號，用以··（ 1)路由第一已 選擇導引通道信號（如通道B1)至旋轉器162-164 ; (2)路由 第二已選擇導引通道信號（如通道B2)至旋轉器166-168 ; (3)使各旋轉器162-168致能；（4)使各資料緩衝器170-176 致能；及（5)配對下列資料緩衝器170-176内的資料及PN緩 衝器180-186内的假設PN導引資料：170/ 180、172/ 182、 174/ 184、176/ 186，其中各PN緩衝器180-186包含相同的 假設PN導引資料。 在模型5.2中，搜尋控制器130產生控制信號，用以··（ 〇 路由第一已選擇導引通道信號（如通道B1)至旋轉器162- -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230517

164 ; (2)路由第二已選擇導引通道信號（如通道B2)至旋轉 咨166-168 ; (3)使各旋轉器162-168致能；（4)使各資料緩 衝器170-176致能；及（5)配對下列資料緩衝器17〇_176内的 貝料及？1緩衝器180-186内的假設!^導引資料：17〇/18〇、 172/ 182、174/ 184、176/ 186，其中PN 緩衝器 18〇 及 184 包 含一個假設PN導引資料的集合，而pN緩衝器182及186包 含另一個假設PN導引資料的集合。 在模型6中，將搜尋一多路通道信號，如3xMC信號，的 三個通道。在圖5所示的實施例中使用一單一頻率空間並 使用-單-搜尋參數的集合。這是因為各個通道為將搜尋 的各頻率芝間要求一旋轉器（如其中一個旋轉器68)， 而圖5所示的實施例中僅出現四個旋轉器。熟習此項技藝 者將認可系統100的交替實施例可包含更多的旋轉器及（或） 其他元件（例如資料緩衝器）。如先前所述，實際的設計實 行為一搜尋速度和增加尤其需要電力之附加電路元件成本 間的交換。系統100也可使用三個信號後面的能量結合。 €此員技藝者也知5忍可，在圖5所示的實施例中，可配 置搜寻器128以同時實施一模型6搜尋（如使用旋轉器162_ 166)和一模型丨搜尋（如使用旋轉器168)。 在杈型7中，將搜尋一 0TD信號。一 〇TD信號廣播兩個 導引信號。將需要調整搜尋參數以符合一 〇TD信號之參 數。除此之外，一模型7也可視為一模型4或模型5搜尋。 在模型7.1中，將只為導引搜尋其中一個〇丁D導引信號，故 楔型7·1與模型4相似，且如模型丨_3所示配置系統1〇〇 ,包

1230517 A7 B7 五、發明説明（20 ) 含已修改以符合適合於一假設OTD導引信號之資料的假設 PN信號資料。 在模型7 · 2中，將為導引信號之相位搜尋兩個〇td導引信 號通道’因此模型7 · 2與模型5相似，且如模型5 · 1及5.2配 置系統，包含已修改以符合適合於一假設〇TD導引信號之 資料的假設PN信號資料。在模型7 · 3中，可使用〇TD導引 信號之後面的能量結合，如同包含3 X MC導引通道之模型6 内的做法。 請注意’為了說明清楚之目的，故說明有關特殊處理元 件的操作模型。舉例說明，使用旋轉器162-164及資料緩衝 器170-172描述模型3。然而，彈性的系統結構允許使用搜 尋器内的其他元件（如模型3内的旋轉器166_168)。本發明 不限於圖5所示之特定實施例，或是說明操作之各種模型 的元件選擇。 圖8為本發明之搜尋器12 8之交替實施例的功能區塊圖， 其可方便實行於任一無線展頻系統中。圖8之實施例係設 計於利用一無線裝置内的現存硬體，且特別避免增加附加 的硬體資料平移紀錄器。圖8之實施例也是設計於利用一 以四倍信號週期速度操作的搜尋器128。此實施例實行如 一單一輸入資料平移紀錄器之斷裂部份的四個資料緩衝器 172-176。同樣的，解展器482、加法器484、同調累加器 486、非同調累加器490及峰值分類器/偵測器492皆邏輯分 隔為四個斷裂元件。配對邏輯電路178由四個多工器Ml-M4組成。PN緩衝器182-186係實行為四分接頭緩衝器。根 _ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) ~

裝 訂

1230517 A7 B7 五、發明説明（21 ) 據不同的搜尋參數集合可個別配置各個PN產生器479，用 以產生假設的PN信號資料。 圖8所示之實施例也具有三個附加能量結合器488及一結 合峰值偵測器/分類器194。峰值偵測器/分類器492之四個 斷裂部份和結合峰值偵測器/分類器194的輸出允許系統 1 00追蹤頻率空間和定位一峰值的信號通道。舉例說明， 若使用一單一頻率空間搜尋一單一通道信號，則結合峰值 偵測器/分類器194可產生一單一結合峰值列表A。交替 地，舉例說明，若想要一符合用於第一信號通道和頻率空 間組合之峰值的峰值列表A，與一符合用於一第二信號通 道和頻率空間組合之峰值的峰值列表B，結合峰值偵測器/ 分類器194可產生多重峰值列表，如圖8所述。 圖8所示之實施例也具有之後的能量結合器1 96，若有需 要，其可以一些方式結合一多路通道信號之各通道的能 量，例如一 3xMC或OTD信號。 - 下列表格2中概述各種範例模型，其中圖8所示實施例之 搜尋控制器130可產生控制信號，用以操作搜尋器128。熟 習此項技藝者將認可可使用附加的搜尋模型。 表格二 模型 旋轉器/相位平移假設頻率 搜尋器資料緩衝器 PN緩衝器/假設 錯誤加偏移 參數集合配對 R1 R2 R3 R4 12 3 4 12 3 4 1 單·通道，單 0 0 0 0 Ch 0 Ch 0 Ch 0 Ch 0 12 3 4 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1230517 A7 B7 五、發明説明（22 ) 一頻率空間 2 單一通道，四 個頻率空間 + 3Δ^ +AF -AF -3AF 4 4 4 4 Ch 0 Ch 0 Ch 0 Ch 0 1111 3 單一通道，兩 個頻率空間 + AF +AF -AF -AF 4 4 4 4 Ch 0 Ch 0 Ch 0 Ch 0 1 2 1 2 在模型1中，配置圖8所示之實施例，用以使用一單一頻 率空間及四個假設PN信號資料之集合以搜尋一單一通道。 此模型利用搜尋器128可於信號之各週期内完成四個週期 的事實。搜尋控制器130產生控制信號，用以：（1)使能量 結合器488致能；（2)解除之後的能量結合器196 ; (3)路由 將搜尋之單一通道信號至四個旋轉器162-168 ; (4)傳入包 含各旋轉器162-168之相同的相位偏移；（5)產生四個單獨 的假設PN信號資料之集合；（6)在搜尋器128之第一週期内 配對資料緩衝器Π0-176内之資料及各個對應PN緩衝器 180-186之第一分接頭内的資料；（7)在搜尋器128之第二週 期内配對資料緩衝器170-1 76内之資料及各個對應PN緩衝 器18(M 86之第二分接頭内的資料；（8)在搜尋器128之第三 週期内配對資料緩衝器170-176内之資料及各個對應PN緩 衝器180-186之第三分接頭内的資料；（9)在搜尋器128之第 四週期内配對資料緩衝器17(M76内之資料及各個對應pN 緩衝為· 1 8 0 -1 8 6之第四分接頭内的資料。由搜尋器1 ^ $處理 已配對資料，用以產生峰值列表1-4及峰值列表A。 在模型2中，配置圖8所示之實施例，用以使用四個頻率 •27- 本紙張尺度適用中g國家標準((測）八4規格(21GX297公爱) ------ 1230517 A7 B7 五、發明説明（23 ) 空間及一個假設PN信號資料之集合以搜尋一單一通遒。搜 尋控制器130產生控制信號，用以：（1)使能量結合器488 致能；（2)解除之後的能量結合器196 ; (3)路由將搜尋之單 一通道信號至四個旋轉器162-168 ; (4)傳入包含各旋轉器 16 2 -16 8之不同的相位偏移，而建立四個不同的頻率空間； (5)產生四個完全相同的假設PN信號資料集合；（6)連續配 對資料緩衝器170-176内之資料及各個對應PN緩衝器18〇-186之各個分接頭内的資料。由搜尋器128處理已配對資 料，用以產生峰值列表1-4及峰值列表A及B。 在模型3中，配置圖8所示之實施例，用以使用兩個頻率 空間及兩個假設PN信號資料之集合以搜尋一單一通道。搜 尋控制器130產生控制信號，用以：（1)使能量結合器488 致能；（2)解除之後的能量結合器1 96 ;( 3)路由將搜尋之單 一通道信號至四個旋轉器162-168 ; (4)傳入包含旋轉器162 及164之特定的相位偏移，並傳入包含旋轉器166及168之 不同的相位偏移，而建立兩個不同的頻率空間；（5)產生 兩個單獨的假設PN信號資料集合，並儲存第一假設pn信 號資料集合於PN緩衝器180及184内，而第二假設PN信號 資料集合則儲存於PN緩衝器182及186内；（6)連續配對資 料緩衝器170-176内之資料及各個對應PN緩衝器18(M 86之 各個分接頭内的資料。由搜尋器128處理已配對資料，用 以產生峰值列表1-4及峰值列表A及B。 熟習此項技藝者將認可也可配置圖8所示之實施例以操 作於其他模型中，例如上述圖5所述的模型4 - 7。當模型6及 _ -28- i紙張尺度適用中@ a家標準(CNS) A4規格(21()><297公爱) 一

裝 訂 1230517 A7 ______B7 _ 五、發明説明（24 ) 7.3要求之後的能量結合時，搜尋控制器130產生控制信號 以解除能量結合器488並使之後的能量結合器196能致能。 請注意，為了說明清楚之目的，故說明有關特殊處理元 件的操作模型。舉例說明，使用一包含旋轉器162-164之特 定相位平移及一包含旋轉器166-丨68之不同的相位平移描述 模型3。然而，彈性的系統結構允許使用搜尋器内的其他 元件（如使用一包含旋轉器162及166之特定相位平移及一 包含旋轉器164及168之不同的相位平移）。本發明不限於 圖8所示之特定貫施例，或是說明操作之各種模型的元件 選擇。 主气儘管已於之前詳細說明本發明之各種實施例及優 點，但以上揭露内容僅用於說明，而雖然可詳細地加以改 變，但應維持於本發明之大原則内。因此，本發明僅以附 屬申請專利範圍限定之。 -29-

Claims (1)

1230517 A BCD a、申請專利範圍 •種在一展頻系統中搜尋一已接收信號的搜尋器，包 含： 重新配置彳吕號路由電路，用以路由已接收信號； 複數個旋轉器，用以調整已接收信號之相位，並藉以 產生一相位調整信號； 複數個搜尋器資料緩衝器，用以儲存相位調整信號； 一產生器，用以產生一虛擬雜訊（p N )信號； 一PN緩衝器，用以儲存已產生的PN信號； 一配對邏輯電路，用以配對已儲存的相位調整信號及 已儲存的產生PN信號；及 一搜尋控制器，用以產生控制信號以控制信號路由電 路、旋轉器及配對邏輯電路之操作。 2·如申請專利範圍第丨項之搜尋器，其中搜尋控制器也產 生控制*5虎以控制產生器之操作。 3·如申請專利範圍第1項之搜尋器，其中搜尋控制器另外 產生控制仏號以控制複數個搜尋資料緩衝器之操作。 4.如申請專利範圍第3項之搜尋器，其中選擇地使旋轉器 及搜尋器資料緩衝器致能，而已接收信號為一單一通道 信號且搜尋控制器產生控制信號： 用以使複數個旋轉器的其中一個旋轉器致能； 用以路由已接收信號至致能的旋轉器； 用以調整已接收信號之相位； 用以使其中一個搜尋器資料緩衝器致能； 用以儲存相位調整信號於致能的搜尋器資料緩衝器 -30- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱）

A BCD 1230517 .___ 穴、申請專利範圍 内；及 用以配對儲存於致能之搜尋器資料緩衝器内的相位調 整仏號與儲存於PN緩衝器内的pn信號。 5·如申請專利範圍第1項之搜尋器，其中致能於複數個旋 轉器之其中一個旋轉器的相位調整為零。 6·如申請專利範圍第1項之搜尋器，其中複數個旋轉器的 各個旋轉器應用一不同的相位調整於一已接收信號。 7·如申請專利範圍第1項之搜尋器，其中複數個搜尋器資 料緩衝器係由一輸入資料平移記錄器組成。 8. 如申請專利範圍第丨項之搜尋器，其中複數個搜尋器資 料緩衝為係由複數個輸入資料平移記錄器組成。 9. 如申請專利範圍第丨項之搜尋器，尚包含複數個產生 态’用以產生複數個P N信號與複數個p n緩衝器以儲存 複數個產生的P N信號。 10. 如申請專利範圍第9項之搜尋器，其中各複數個⑼緩衝 器皆儲存一完全相同的已產生P N信號。 11·如申請專利範圍第i項之搜尋器，纟中已接收信號為一 多路通道信號，且搜尋控制器產生控制信號，用以路由 多路通道信號之一通道至複數個旋轉器之其中一個旋轉 12·如申請專利範圍第丨丨項之搜尋器，其中搜尋控制器產生 控制仏唬，用以路由多路通道信號之另一通道至複數個 旋轉器的另一個旋轉器。 13.如申請專利範圍第i項之搜尋器，尚包含—遽波器以處 -31 - ^紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公袭·） ~ ----—--

里已接收k號為一多路通道 4^ #!,、、仏唬，其中搜尋控制器產生 &制仏就’用以路由多路通 艟哭^運“唬足一通道至複數個翁 轉备的其中一個旋轉器。 K如申請專利範圍第13項之搜 -,,,.. 技+备，其中搜尋控制器產生 才工制k唬，用以路由多路诵 .ΛΑ 夕峪通迢^唬足另一通道至複數個 万疋轉益的另一個旋轉器。 其中展頻通訊系統, 其中信號路由電路ί 其中配對邏輯電路丨 其中複數個旋轉器二 15·如申請專利範圍第1項之搜尋器 一分碼多向近接系統。 16·如申請專利範圍第丨項之搜尋器 含複數個多工器電路。 17·如申請專利範圍第丨項之搜尋器 含複數個多工器電路。 18·如申請專利範圍第1項之搜尋器 至少一個旋轉器與系統之另_元件共享 19. 如申請專利範圍第！項之搜尋器，其中複數個搜尋器 料緩衝器之至少一個搜尋器資科緩衝器與系統之另— 件共享。 20. 如申請專利範圍第i項之搜尋器，其中已接收信號為 包含信號能量之多路通道信號之各通道的多路通道 號，尚包含一足後的能量結合器，用以選擇結合多路 道信號之通道的能量。 其中已接收信號為 其中已接收信號為 21·如申請專利範圍第丨項之搜尋器 導引信號。 22·如申請專利範圍第〗項之搜尋器 -32-本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 1230517 ABCD 申請專利範圍 多路通道導引信號·。 23·如申請專利範圍第i項之搜尋器，其中已接收信號為一 全球定位系統信號。 24· —種在一展頻系統中搜尋一單一通道已接收信號之搜尋 器，包含： 一信號路由電路，用以路由此已接收信號； 複數個旋轉器，用以調整已接收信號之相位，並藉以 產生複數個相位調整信號； 複數個搜寻咨資料緩衝器，用以儲存複數個相位調整 信號； 衩數個產生器，用以產生複數個虛擬雜訊（P N )信 號；及 複數個PN緩衝器，用以儲存複數個已產生PN信號； 其中系統可動態配置，用以單獨應用一相位調整至各 旋轉器’單獨產生複數個已產生PN信號，及單獨配對 儲存於複數個搜尋器資料緩衝器内的相位調整信號與儲 存於複數個PN緩衝器内的PN信號。 25· —種在一展頻系統中搜尋一多路通道已接收信號之搜尋 器，包含： 一信號路由電路，用以路由此已接收信號之通道； 複數個旋轉器，用以調整已接收信號之通道的相位， 並藉以產生複數個相位調整信號； 複數個搜尋器資料緩衝器，用以儲存複數個相位調整 通道信號； -33- ΐ紙張尺度適财關家料(CNS) A4規格_χ撕公爱)— A8 B8 C8 1230517 、申請專利範圍 複數個產生器，用以產生複數個虛擬雜訊（p N )信 號；及 複數個PN緩衝器，用以儲存複數個已產生pn信號； 其中系統可動態配置，用以單獨路由已接收信號之通 道至複數個旋轉器的任一旋轉器，單獨應用一相位調整 至各旋轉器，單獨產生複數個已產生PN信號，及單獨 配對儲存於複數個搜尋器資料緩衝器内的相位調整通道 信號與儲存於複數個P N緩衝器内的p N信號。 26. —種在一展頻系統中取得一已接收信號之方法，包含： 將已接收信號分為成份通道信號； 選擇一些將搜尋的成份通道信號； 由複數個頻率空間選擇一些將搜尋的頻率空間； 產生複數個虛擬雜訊（p N )信號； 配對一選擇成份通道信號與一選擇頻率空間及一產生 的P N信號，藉以產生一信號配對；及 為已接收信號搜尋信號配對。 27·如申請專利範圍第26項之方法，其中已接收信號為一單 一通道信號。 28.如申請專利範圍第2 6項之方法，其中已接收信號為一多 路通道信號。 29·如申叫專利範圍第2 8項之方法’其中將搜尋之已選擇成 份通道數為一。 30.如申請專利範圍第2 8項之方法’其中將搜尋之已選擇成 份通道數為二。 -34- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1230517

31.如申請專利範圍第以項之方法，其中將搜尋之已選擇成 份通道數為三。 32·如申請專利範圍第26項之方法，其中將搜尋之已選擇頻 率空間數為一。 " 33·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中將搜尋之已選擇頻 率空間數為二。 ~

34·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中複數個產生的pN 信號是完全相同的。 35·如申請專利範圍第26項之方法，其中已接收信號為一包 含信號能量之多路通道信號之各通道的多路通道信號， 尚包含選擇之後能量結合多路通道信號之通道的信號能 量。 36. 如申請專利範圍第26項之方法’尚包含產生和搜尋附加 信號配對與根據信號配對之搜尋編譯一峰值列表。 m 37. 如申請專利範圍第26項之方法，帛包含|生和搜尋附加 信號配對與根據信號配對之搜尋編譯複數料值列表。 38. 如申請專利範圍第26項之方法’其中展頻系統為一分碼 多向近接系統。 39. 如申請專利範圍第26項之方法，其中已接收信號為—導 引信號。 40. 如申請專利範圍第26項之方法’其中已接收信號為一多 路通道導引信號。 4L如申請專利範圍第26項之方法，其中已接收信號為一全 球定位系統信號。 -35. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)