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互相关方法和设备失效专利 发明

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技术领域 在诸如扩频蜂窝通信系统之类的无线通信系统中,互相关器可以被用 来执行扩频信号的序列流之间的互相关。例如,在蜂窝宽带码分多址 (WCDMA)系统中,扩频信号可以包括一个编码序列,例如一个伪随机码。 在蜂窝宽带码分多址(WCDMA)系统中,伪随机码是一个M序列或金色序列, 该序列具有很好的″噪声类似″属性并且容易构造。此外,扩频信号的序列可 以是一个64片Walsh代码(针对于把每个基元分给64个不同的用户)的产品 和一个定期伪随机噪声(PN)序列(针对于分开不同的基元)。 互相关器可以被用来执行序列流之间的互相关。然而,现有互相关器 的硬件实现可包括大量的元件并且可耗费很大的电流。 从而,需要硬件和/或软件实现来计算互相关值从而减轻上述缺点。 附图说明 本发明主题在本说明书的结束部分中被特别指出并清楚地要求。然而, 通过参考连同附图的下列详细说明,本发明的构造和操作方法,以及其中 的目的、特征和优点都可以被理解,其中: 图1是一个描述根据本发明可仿效实施例的方法的示意流程图; 图2是一个有助于理解根据本发明一部分可仿效实施例的相位旋转的 示意图;和 图3是一个根据本发明一部分可仿效实施例的接收机的示意图。 应当理解,为了图解的简单和清楚起见,在附图中示出的元件不一定 按比例描绘。例如,为了清楚起见,一部分元件的尺寸相对其它元件而被 放大。此外,被考虑认为适当的参考数字可以在附图中被重复采用以指出 相应的或者相似的元件。 具体实施方式 在以下详细说明中,大量细节被阐述以便彻底了解本发明。然而,本 领域普通技术人员应当理解,本发明可以脱离这些细节而被实践。在其它 情况中,众所周知的方法、程序、元件和电路没有被详细描述,以免模糊 本发明。 按照在计算机存储器内操作数据位或二进制数字信号的算法和符号表 示,一部分详细说明被陈述。这些算法说明和表示可以被那些数据处理领 域中的技术人员用来将其工作内容转发给本技术领域的其他技术人员。 除非特别说明,否则从以下讨论应当明显理解是,在整个说明讨论中 使用的诸如″处理″、″计算″、″确定″等等之类的术语指的是计算机、计算系 统或类似电子计算装置的动作和/或进程,这种处理把表示计算系统的寄存 器和/或存储器中的物理量的数据变换成同样表示计算系统的存储器、寄存 器或其它这种信息存储器、发射或显示设备中的物理量的其它数据。 应当理解,本发明可以用于各类应用。尽管本发明不受限于这方面, 在此公开的电路和技术可以用于许多诸如无线电系统的接收机之类的设 备。接收机意指被包括在本发明范围内,比如蜂窝无线电话接收机、扩频 接收机、数字系统接收机和类似的接收机。 蜂窝无线电话接收机的类型意指在本发明范围内,其包括用于接收扩 频信号的码分多址(CDMA)、码分多址2000和宽带码分多址(WCDMA)的蜂 窝无线电话的接收机等等,但不限于此。 转到图1,根据本发明实施例的复数二进制序列的至少两个信号之间的 互相关方法被示出。尽管本发明范围不受限于这方面,按照需要,该方法 可以从把四相移相键控(QPSK)序列转换成复数二进制序列的两个信号开 始(模块100)。 尽管本发明范围不受限于这方面,把四相移相键控序列转换成复数二 进制序列的两个信号可以通过下列等式表示。下列等式可以被用来计算两 个四相移相键控复数序列之间的复数互相关: CC ( n , d ) = Σ i = 1 L - 1 S 1 ( n + 1 ) · S 2 * ( n + i + d )                            等式1 其中: S1(n)、S2(n)是复数序列的两个信号,其具有给定的复数值±A和±j·A; L是互相关项的数目;和 d是两个序列之间的延迟。 等式1可以被进一步发展为下列方式: CC ( n , d ) = Σ i = 0 L - 1 S 1 ( n + 1 ) · S 2 * ( n + i + d ) = 2 · Σ i = 0 L - 1 S ~ 1 ( n + i ) · S ~ 2 * ( n + i + d )                            等式2 通过等式2证明,互相关序列S1(n)、S2(n)可以被替代为复数二进制序 列的两个信号 信号 的内容可以通过下列等式来描 述: S ~ 1 I ( n ) = ( S 1 I ( n ) + S 1 O ( n ) ) / 2 S ~ 1 O ( n ) = ( - S 1 I ( n ) + S 1 O ( n ) ) / 2 S ~ 2 I ( n ) = ( S 2 I ( n ) + S 2 O ( n ) ) / 2 S ~ 2 O ( n ) = ( - S 2 I ( n ) + S 2 O ( n ) ) / 2                            等式3 其中,符号I可以指示信号 的同相分量和符号 O可以指示信 号 的正交相位分量。此外,本领域技术人员应当知道,I可以表 示信号 的实部分量,和 O可以表示信号 的虚部分量。 尽管本发明范围不受限于这方面,参照图2的如下所述,QPSK序列转 换成复数二进制序列可以通过把QPSK序列的相位旋转±(π/4)来执行。 转到图2,有助于说明根据本发明实施例的QPSK序列旋转的图解被示 出。尽管本发明范围不受限于这方面,图2示出QPSK序列值±(π/4)的旋转。 然而,按照需要,在本发明的其它实施例中,16正交调幅(QAM)序列的 ±(π/4)旋转或其它适当序列的旋转形式可以被执行。更加实际的,QPSK 值X1、X2、X3和X4可以被旋转到虚轴或实轴上。例如,X1可以被旋转到 实轴上,X2可以被旋转到虚轴上,X3可以被旋转到实轴上和X4可以被旋转 到虚轴上。本领域技术人员应当理解,按照需要,QPSK序列值的旋转可以 模拟QPSK序列到复数二进制序列的实部分量或虚部分量的转换。 此外,该旋转可以被利用来简化互相关计算,其通过下列等式被说明:                            等式4 在等式4中可以看出,复数二进制序列信号 是纯粹的实数或 虚数,其可以把执行复数乘法所需的实数和/或虚数乘法的数目从四个减少 到一个。 转回到图1,该方法可以继续把复数序列变换成符号位和类型位表示 (模块110)。例如,如图2中所示,值X1的旋转和转换可以产生符号位″加″ 和类型位″实数″。此外,序列X4的旋转和转换可以产生符号位″减″和类型位 ″虚数″。尽管本发明不受限于这方面,按照需要,序列的旋转和转换可以在 单一操作中被执行。然而,在本发明的其它实施例中,旋转和转换可以通 过分开操作被执行。另外,在本发明的一个实施例中,类型位和符号位可 以被用来把复数二进制序列的实部分量和/或虚部分量分别提供给实数和/ 或虚数累加器(模块120)。 尽管本发明范围不受限于这方面,至少两个累加器可以被使用,第一 累加器可以被用来输出互相关结果的实部分量和第二累加器可以被用来输 出互相关结果的虚部分量。 如等式2所示,互相关结果可以被乘以2(模块130)。本领域技术人员应 当理解,上述方法可以通过硬件和/或软件被实现。现在将说明本发明实施 例的一个例子,其可以使用硬件和软件的组合。 转到图3,根据本发明实施例的接收机300的一个框图被示出。尽管本 发明范围不受限于这方面,接收机300可以包括天线310、包括转换器320、 330的转换单元315、以及互相关器400。互相关器400可以包括互相关控制 器340、累加单元345,累加单元345可以包括实数累加器350和虚数累加器 360以及放大器370、380。 尽管本发明范围不受限于这实例,为了简单说明起见,接收机300将被 描述为一个WCDMA接收机。天线310可以接受例如引导信号、专用信道信 号等等的信号,这些信号可以包括QPSK序列。在本发明某些实施例中,按 照需要,天线310可以是一个偶极天线。然而,其它类型的天线以可以被使 用。 解调器(未示出)可以输出QPSK序列的两个信号S1(N)和S2*(N+D)。转 换器320和330接收QPSK序列的信号S1(N)和S2*(N+D),并且可以分别把 QPSK序列转换成复数二进制序列的两个信号 和 上面参照图2 详细描述的是,把QPSK序列转换成复数二进制序列可以通过把QPSK序列 的相位旋转±(π/4)来被执行。此外,转换器320和330可以把诸如符号位325 和335以及类型位327和337之类的控制比特提供给互相关控制器340。 尽管本发明范围不受限于这方面,互相关控制器340可以经由端口341、 346提供复数二进制序列并且可以用端口342、347来分别启用或停用累加 器350、370。更特别地,根据符号位325、335和类型位327、337,通过 经由端口342、347使用启动信号,互相关控制器340可以有选择地控制哪 个累加器是激活的。这类选择性控制的一个实例在下面参考表1被说明。 尽管本发明范围不受限于这方面,在本发明一部分实施例中,下表1中 示出的表示可以被存储在一个存储器(未示出)中。另外,在本发明其它实施 例中,如表1中所示的表示可以通过硬件和/或软件被实现。 索引 符号位 (325) 符号位 (335) 类型位 (327) 类型位 (337)     实数     累加器     (350)      虚数      累加器      (360) 输入 启动 输出 启动 0 加 加 实 实 A 开 - 关 1 加 加 实 虚 - 关 A 开 2 加 加 虚 实 - 关 A 开 3 加 加 虚 虚 -A 开 - 关 4 加 减 实 实 -A 开 - 关 5 加 减 实 虚 - 关 -A 开 6 加 减 虚 实 - 关 -A 开 7 加 减 虚 虚 A 开 - 关 8 减 加 实 实 -A 开 - 关 9 减 加 实 虚 - 关 -A 开 10 减 加 虚 实 - 关 -A 开 11 减 加 虚 虚 A 开 - 关 12 减 减 实 实 A 开 - 关 13 减 减 实 虚 - 关 A 开 14 减 减 虚 实 - 关 A 开 15 减 减 虚 虚 -A 开 - 关                                     表1 在表1中用到了下列符号: ″索引″表示复数二进制序列的索引; ″符号位″(325、335)表示已转换序列的符号; ″类型位″(335、337)表示复数二进制序列的已转换比特是″实部″还是″ 虚部″(例如虚数); ″输入″表示哪个二进制序列可以被提供给哪个累加器;和 ″启用″表示是否累加器通过启用比特被启用。 尽管本发明范围不受限于这方面,互相关控制器340可以根据表1来选 择复数二进制序列。所选择的序列可以被输入给所选择的累加器350和/或 360来进行累加。实数累加器350和虚数累加器360可以分别产生总的实数/ 虚数互相关结果。 另外,累加器350和360可以包括一个上/下计数器和一个与门(未示出)。 该与门可以启动上/下计算器的操作。然而,应当理解,其它累加器实施也 可以被使用。尽管本发明范围不受限于这方面,通过等式2说明的是,乘法 器370、380可以把由互相关控制器340、实数累加器350和虚数累加器360 执行出来的互相关结果乘以2。 虽然本发明的某些特征已经在此被说明和描述,但是本领域技术人员 可以作出许多修改、替换、改变和等效方案。因此,应当理解,附加的权 利要求被用来限定符合本发明真实精神的所有这类修改和改变。

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