接收数据信号大小的确定方法、确定装置及数据提取装置制造方法及图纸

技术编号:3536694 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种计算一矢量在另一矢量上的标量投影的方法和装置。该装置包含一乘法电路一加法电路。该乘法电路用于将代表第一矢量的第一分量的数值与代表第二矢量的第一分量的数值相乘以提供第一中间值,并用于将代表第一矢量的第二分量的数值与代表第二矢量的第二分量的值相乘以提供第二个中间值,加法电路将第一和第二中间值相加以提供代表第一矢量投影到第二矢量上的标量的合成值。该装置可进一步包含一存贮电路和一选择电路。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统,更具体地说,本专利技术涉及通过产生包含在通信信号中的导频信号和数据信号间的点积来对所述通信信号进行解调的一种新颖的、改进方法的装置。在发送数字信号的通信系统中,为从所接收的信号中取出数据提出了各种解调方案。特别是,应用四相移相键控(QPSK)调制技术的系统,当解调接收信号时,不是立即容许取出为多径信号组合完成信号加权所必须的信息。因此,本专利技术的目的是在解调已调信号的过程中规定一种相对于所接收的基准的加权方法。本专利技术是一种新颖的、改进方法的装置,在以数字方式调制数字数据的通信系统中,用于解调发送信号以便提取发送的数字数据。更准确地说,本专利技术是用于数字通信系统,在该系统中,数据信号数据及导频信号两者都以双相移相键控调制在载频上并且以四相移相键控(QPSK)方式加以扩展。在接收机端,通过计算导频和数据矢量之间的点积从所接收的信号中提取数据。与导频矢量(数据的相位基准)同相的数据矢量分量的大小由这些矢量的点积确定。尤其是,这些矢量的点积为同相导频分量(PI)乘以同相数据分量(DI)的积加上正交相位导频分量(PQ)乘以正交相位数据分量(DQ)的积。在典型现实中本专利技术体现在通信系统的接收机中该接收机接收各自定义相应的矢量的导频信号和数据信号。每个接收信号矢量用它的I和Q分量来表示。本专利技术的电路从矢量分量确定与导频信号矢量同相的数据信号矢量的大小。确定电路包含一乘法器电路,它用来接收数据信号I分量的抽样和导频信号I分量的抽样,将所接收的数据信号I分量的抽样与导频信号I分量的抽样相乘,并提供第一乘积抽样。该乘法器电路进一步用来接收数据信号Q分量的抽样和导频信号Q分量的抽样,将所接收的数据信号Q分量的抽样与导频信号Q分量的抽样相乘,并提供第二乘积抽样。该确定电路另外包含一加法器电路,它用来接收第一和第二乘积抽样,将两者相加,并提供一个代表与导频信号矢量同相的数据信号矢量幅度的数值的合成抽样。该确定电路也可包括存贮电路和选择电路。该存贮电路用于存贮数据信号I分量抽样、数据信号Q分量抽样、导频信号I分量抽样和导频信号Q分量抽样。选择电路用于接收所存贮的数据信号I和Q分量抽样,导频信号的I和Q分量的抽样和选择信号。该选择电路响应选择信号的第一状态向乘法器电路提供数据信号,和导频信号的I分量的抽样的输出,并响应选择信号的第二状态向乘法器电路提供数据信号Q和导频信号Q分量的抽样的输出。下面结合附图进行详细描述将会更清楚地认识到本专利技术的特征、目的和优点,其中同样的标号前后标识一致。附图说明图1为实现本专利技术的点积处理的接收机的典型方框图;图2为所接收的导频和数据信号的典型矢量表示;图3为从所接收的I和Q信号分量提取导频和信息数据的数字接收和相关电路的典型方框图;图4为QPSK信号空间的典型图;图5为图3的点积电路的功能框图;和图6表示实现图3的点积电路的示例框图。在已转让给这里的受让人的美国专利第5,103,459号题为“码分多址联接蜂窝电话系统中形成信号波形的方法和装置”中,揭示了一种发送数字已调信号的调制方案,这里将其说明书作为参考收编。这种调制方案在网孔至移动站的线路中使用一种与数据信号一起发送的导频信号,它用作接收解调器的相位基准。导频信号的这种用途是众所周知的,并在题为“使用卫星或地面转发器的扩展频谱多址联接通信系统”的美国专利第4,901,307号中进一步加以揭示,该专利也转让给这里的受让人,这里将其说明书作为参考收编。在上述美国专利第5,103,459号中揭示了一种用于解调被发送的QPSK扩展导频和数据信号的接收机。该接收机如美国专利第5,109,390号题为“码分多址联接蜂窝电话系统中的分集式接收机”所进一步揭示的那样具有多径接收能力,该专利也转让给这里的受让人,这里的其说明书作为参考收编。图1以框图形式表示了如美国专利第5,103,459号中所揭示的用于接收和解调基站发送波形的接收机的基本构成。在图1中,基站发送信号由天线10接收并供给由模拟接收机12和数字接收机14组成的分集式RAKE接收机。由天线10所接收并供给模拟接收机12的信号可以由多径传播的同一基站发送信号、供单个或多个远程接收机用的导频信号和数据信号组成。模拟接收机12,在典型实施例中构成QPSK调制解调器和降频变频器,并把所接收的信号数字化成复合的I和Q分量。把该合成的I和Q分量供给数字接收器14以便解调。然后把解调数据供给数字电路16以便组合、去交错和解码。控制器12使用某些数据在数字接收机中设定某些解调参数,这些将在下面加以详细讨论。从模拟接收机12输出的每个I和Q分量可包含同一导频和相应数据信号的多径传播。在数字接收机14中,某些多径传播的发送信号,按照搜索接收机14a与控制器18结合所进行的选择,每一个由称为“手指”(finger)的不同的多数据接收机或解调器14b-14d所处理。虽然在该例子中仅描述三个数据解调手指(解调器14b-14d),但应当理解,使用更多或更少的手指也是可以的。通过去扩展,每个手指从复合的I和Q分量中为所选路径提取每个导频信号和数据信号的I和Q分量。每个手指的导频信号的I和Q分量形成一个导频矢量(PI、PQ)。同样,每个手指的数据信号的I和Q分量形成一个数据矢量(DI、DQ)。由路径的每个导频信号和数据信号的这些I和Q分量可计算出与导频矢量同相的数据矢量分量的大小。图2显示导频信号和一数据信号的典型矢量表示。在图2中,用于分集式RAKE接收机的一个手指的导频信号和数据信号的去扩展(despread)的I和Q分量分别定义IQ构象中的导频信号矢量20和数据信号矢量22。通常导频信号以比数据信号更强的信号强度进行发送,就这一点而论导频信号矢量20的大小比所接收的数据信号矢量22更大。而且,由于导频信号矢量比数据信号矢量强得多,所以它可用作精确的相位基准供信号处理之用。在发送过程中,发送的导频和数据信号通过同样路径到达接收机。在没有噪声情况下,导频和数据矢量方向一致且处于相位角π/4、-π/4、3π/4或-3π/4当中的一个相位角上。然而由于信道噪声,所接收的信号可能偏离发送相位角。在本专利技术的典型实施例中,进一步把导频信号低通滤波以除掉噪声和数据,而数据信号则依然没有被滤波,于是当存在噪声时,则在导频和数据矢量之间形成一个以导频作为精确的相位基准的相位差θ。应当注意,如图2所示的矢量,在导频和数据矢量之间存在一相位差。列出的点积,也称为导频信号矢量20和数据信号矢量22的标积,在多解调器或多手指分集式接收机中特别有利于从所接收的信号中提取数据。在这类接收机中,把几个手指分配给来自几个不同路径或信号源的已解调信号。在每个手指中,通过将数据矢量投影到导频矢量上用点积求出与导频矢量同相的数据矢量的分量大小。在形成导频和数据矢量之间的点积的过程中,数据上的正交噪声被除掉。在多手指分集式接收机中,有效的组合,由每个手指产生的数据点积也用来加权于该数据。于是,借助于组合前的导频信号的幅度,可用点积来估测该数据。如果输入信号没有与数据正交,且总输入功率保持在某个设定点上,导频信号的幅度正比于手指的信噪比(SNR)的平方根。于是按照“微波移动通信”一书(1974年,纽约JohnWiley&amp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算一矢量在另一矢量上的标量投影的装置,它包含: 用于将代表第一矢量的第一分量的数值与代表第二矢量的第一分量的数值相乘以提供第一中间值,和用于将代表第一矢量的第二分量的数值与代表第二矢量的第二分量的数值相乘以提供第二中间值的乘法装置;和 用于将所述第一和第二中间值相加并提供合成值的加法装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:林赛A韦费Jr
申请(专利权)人:夸尔柯姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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