[发明专利]直接序列CDMA相干上行线路检测器

说明书

背景

本发明总的说来涉及无线电通信方法和无线电通信系统，更具体地说，涉及码分多址(CDMA)信号的处理。

无线电电信的迅速增长要求不断提高无线电通信系统的容量、灵活性和质量。可以看到，在这方面的进展已从模拟技术转移到数字技术，从频分多址(FDMA)转移到时分多址联接(TDMA)。码分多址(CDMA)比起目前的TDMA标准具有某些特殊的特点，完全有理由可选作未来第三代的系统。不同技术之间的转移确是提高了系统的容量，但另一方面为满足消费户对提高容量幅度的要求，还需要提高系统各组成部分的效率。因此，例如，对无线电通信的发射机和接收机就不断提高了它们的效率。

在接收机中，数据的检测的可靠性，取决于接收机分辨所收到信号的模糊性的能力。检测性能优异的接收机疏缓通信系统其它部分的限制，从而体现为系统能力的提高、体积的缩小、成本的降低或某些其它优点。举例说，接收能力提高的基地台可以降低其流动台的发射率，从而即时节约其蓄电池的电能。不然也可以利用信号检测的改善提高例如链路的质量。

相干检测是通过与基准信号的相关来消除无线电信道在收到的无线电信号引起的相位变化，非相干检测则是根据两个正交估值所寻找的信号，因此比起相干检测来，其损耗达3分贝之多，所以对接收机来说相干检测比非相干检测更可取。因此，一般说来，优先选择的对象是相干检测而不是非相干检测。相干和非相干检测技术都是从所周知的，但使用哪一个技术则取决于有无基准信号，如果有基准信号，则一般选用相干检测，否则必须使用非相干检测。基准信号可以是专用的导频信号或仅仅是接收机所熟知的与数据信号混杂在一起的导频信号。

按时分多址联接(TDMA)工作的系统往往含有与数据符号混杂在一起的导频或基准符号。对一个链路上的信息进行解码时，一个个单独地考虑各个时隙，包括基准信息在内。此基准信息可以在时隙的一部分集中在一起，也可以分散开来。无论在哪种情况下，基准信息是与用户数据时分多路传输的。在时隙没有基准取样的时刻估值无线电信道有各种可采用的方案。

在直接序列码分多址(CDMA)系统中，数据传输是连续的，即和TDMA系统一样，用户是通过不同的代码而不是通过不同的载频组合和时序加以区别的。在最近公布的美国CDMA标准IS-95中，相干检测是在系统的下行路线(即从固定的基地台下行至流动台的路线)中进行的。由于基地台不难共享资源，因而一个网孔中的所有流动台共用给相干检测提供相位基准的一个导频信号。传送这种导频信号所需的功率往往比传送各基底各/流动态链路特有的信号大。这样就确定了无线电信道的可靠基准。

然而，IS-95中并还建议在上行路线中采用相干检测，因为任何基准信号在上行路线中并不支持相干检测。在上行路线中，来自流动台的信号通过专用的无线电信道进行传输，因而没有公用的导频资源。此外，上行路线调制法是发送M列正交信号，这不难用平方律检波器以非相干检测法检测出来。虽然可以对M列正交信号本身进行相干检测，但这种检测只会使系统更为复杂。

相干检测还可以用P.Hoeher在1993年6月《赛车流动电信工场》杂志中发表的题为“信道编码和DS(直接序列)-CDMA传播的比较研究”一文中所述导频符号辅助检测法在DS-CDMA中进行。然而，这种方法也有问题，因为由于信号变化快，需要将各导频符号分配在整个帧中。在比特率和扩展因数都变化的CDMA系统中，引入与数据序列交织在一起的导频符号使事情复杂化。目前还没有在上行路线中进行相干检测的方法，因而需要使用非相干检测，容许系统在性能上的下降。因此，总希望能提供在例如CDMA系统的上行路线中进行相干检测而不用另外引用导频符号或信号的系统和方法。简介

按照本发明的一些实施例，在上行线路进行相干检测采用了在多速率CDMA系统已提供的信息作为基准。例如，可以在控制信道中提供与用以传输每帧的数据中段的信息的数据速率有关的信息，将其与数据信道并行传送，并在解调数据区之前加以解调，以提供供相干检测的相位和振幅信息。

DS-CDMA的一个好处是能逐帧改变信息率。预期未来需要多种传输率的系统会需要这种能力。为了能妥善检索数据，该数据帧的数据段和为含标识符的数据段设在控制信道中。这个标识符可从一定数目的字母提取并以高冗余度发送出去。控制信道的比特率可加以固定，然后被接收机中知晓。