[发明专利]改善多载波信号的解码的自动增益控制

说明书

                            发明背景

本发明涉及通信，尤其涉及提供对多载波信号的解码性能改善的技术。

数字通信被广泛地用于许多应用中，包括数字电视、蜂窝式电话和其他。蜂窝式电话中使用的数字通信系统的例子包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)通信系统。这些多址系统支持多信道的同时传送，这些信道按照需要分配给用户并提供使用。

CDMA使用扩频技术，比其他多址通信系统使用的其他调制技术具有明显的优点。在CDMA系统中，每个通信信道(即分配给特定用户)的数据被编码并在整个频带上扩展。CDMA信号的固有的宽带特性提供频率分集，使得选择性衰落仅仅影响CDMA信号带宽的一部分。空间或者路径分集是通过提供从两个或多个基站到一个移动单元的同时发送的多个信号路径而实现的。此外，路径分集可以通过扩频处理开拓多径环境来获得的，其中以不同传播延迟到达的信号被分别地接收和处理，而后被合并。

CDMA系统通常设计成符合“双模宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95移动站-基站兼容性标准”，以下称为IS-95-A标准。这个标准定义了可供每个CDMA信号使用的信道的数目以及CDMA信号的带宽。例如，符合IS-95-A标准的CDMA信号(即“标准”的CDMA信号)包括最高达64的正交沃尔什信道和带宽为1.2288MHz。

为了实现更大的数据发送能力，可以采用宽带CDMA信号或多种标准CDMA信号。一种这样的信号是多载波(MC)信号，这是由“CDMA 2000扩频系统的TR-45物理层标准”(称为IS-95-C标准，这里通过参考引入)定义的。多载波信号包括三个标准CDMA信号，最高提供三倍标准CDMA信号的数据发送能力。

对CDMA信号编码和调制，在噪声发送环境发送。按照IS-95-A标准，调制包括用对应于每个通信信道的独特沃尔什码“覆盖”该信道以及用对特定发送基站唯一的伪噪声(PN)序列“扩展”该被覆盖的信道。沃尔什覆盖提供信道之间的正交性，PN扩展在整个CDMA信号带宽上扩展这些被覆盖的信道。因此，每个CDMA信号是多个的分别被覆盖和扩展信道(例如，对于IS-95-A系统最高达到64)的组合。

CDMA信号被接收器接收和处理。在许多接收器设计中，接收的RF信号由模拟电路调节和滤波，由模数转换器(ADC)采样和量化。接收的RF信号包括需要的信号(例如一个或多个CDMA信号)以及不需要的信号。通常，提供一级或多级滤波，以去除不需要的信号。各滤波器级中的一级通常是模拟滤波器，它具有与被解调信号的带宽相匹配的带宽(例如，对于IS-95-A兼容CDMA信号，约为1.26MHz)。

通常，在由ADC进行采样和量化之前执行匹配滤波，从接收的信号中去除最佳(或近最佳)的噪声量。典型地，提供给ADC输入的信号(即需要的信号加上噪声)的幅度维持为ADC引入最少(或近最少)的饱和量加上量化噪声。具有过高带宽的滤波器的滤波导致含有比最佳情况更多的噪声。附加的噪声会需要更大动态范围ADC来达到相同的饱和量加上量化噪声。相反，具有窄带宽的滤波器的滤波导致去除比最佳情况更多的需要信号。

为什么在由ADC进行采样之前执行匹配滤波是不实际的原因有几个。例如，输入信号可能含有数个调制信号，它可能需要利用最少个数的ADC对所有调制信号进行采样(即降低成本和电路复杂性)。作为另一个例子，输入信号可能具有一个可变的带宽(即对于可变数据速率的系统)，利用带宽与最大带宽匹配的滤波器可能是更有效的。对于这些例子中的每一个，对于每个感兴趣的信号带宽可以采用多个模拟匹配滤波器。然而，这种“强制”法增加电路复杂性和成本。

按照IS-95-A标准，卷积编码用于提供接收的数据位的差错校正能力。在接收器，在由匹配滤波器滤波、由ADC采样和量化、以及由解调器解调后，将经解调的数据采样提供给解码电路。典型地，解码器用于执行对卷积编码数据的最大似然性解码。对于最佳性能，解码器要求输入信号(或软件决定采样)满足特定条件。具体而言，能够表明，当至解码器的输入信号被信号频带内的总噪声按比例缩放时，解码器在最佳或近最佳状态下工作。然而，当ADC前的滤波器与信号带宽不匹配时，提供给解码器的信号小于最佳的，解码性能劣化。

                       发明概要