CN1377153A - 同步跟踪装置及无线通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同步跟踪动作不受接收信号的强度影响的同步跟踪装置。它是用于和基站进行无线通信的移动无线终端的同步跟踪装置,具备:第1相关器,使用第1扩展符号推定在接收信号的解调时的传送线路;第2相关器,使用与上述第1扩展符号相比有一定相位超前的第2扩展符号进行反扩展;第3相关器,使用与从上述第1扩展符号相比有一定相位滞后的第3扩展符号进行反扩展;减法器,计算从上述第2相关器输出的相关值和从上述第3相关器16输出的相关值之间的差分值;标准化电路,用从上述第1相关器输出的相关值标准化来自该减法器的差分值。

Description

同步跟踪装置及无线通信终端

                        技术领域

本发明涉及同步跟踪装置以及无线通信终端。

                        背景技术

如图6所示，在配置多个基站100，对每个基站100构成服务区(小区)，在各服务区内在基站100和移动台101之间形成无线通路进行无线通信的移动通信***中，具有多路干涉和干扰强，***容量大，通话质量好等很多优点的CDMA(代码部门多路存取)方式倍受注目。

使用CDMA方式的无线通信***，在发送方装置中，在对被数字化的声音数据和图象数据，采用四相移键控调制方式等的数字调制方式进行调制后，把该被调制后的发送数据用伪噪声符号(PN符号)等的扩展符号变换为宽带的基带信号，然后变换为无线频率的信号并发送出去。

另一方面，在接收方装置中的构成是，对已接收的无线频率信号，用和在发送方的装置中使用的扩展符号一样的符号进行反扩展，然后用QPSK解调方式等的数字解调方式进行数字式解调，再生接收数据。

为了解调数据必须取得扩展符号的同步，在电源接通时和越区切换时，在每次间歇地进行接收时进行其同步处理。在通话时为了进行高品质的解调，通过进行符号同步处理，始终搜索探索从多条通路到来的多路径信号。在CDMA方式中通过合成在独立的定时到来的多路径信号的相位，就可以提高通话品质。把它称为RAKE合成。在解调时，进行解调的处理由指状设备承担，多路径信号搜索由搜索器承担。指状设备、搜索器都具有多个相关器，通过取得和接收信号的相关，进行解调、搜索操作。

图7是展示无线通信终端的概略构成的方框图。接收信号经由天线200被输入到该终端，在RF/IF部分201实施高频带处理后，在搜索器202、指状设备203中实施基带的处理。搜索器202从电源接通时到通话时及等待时也进行符号同步的处理。而且，因为该处理要求高速性，所以用多个搜索器202实现。

在CDMA方式中，因为可以合成独立到来的多路径，所以通过对应多个多路径设置多个指状设备203，实现RAKE合成。而且，和控制多个搜索器202、指状设备203的控制部分204配合构成CDMA方式接收机的基带前端。

图8是展示在图7中说明的指状设备203的构成图。主要部分由解调部分10、扩展符号发生器14、相位控制器15、同步跟踪部分21构成。

解调部分10，由用于推定传送线路的相关器11、用于进行通话信道的解调的相关器12、推定传送线路的传送线路推定器13构成。相关器11，接收来自扩展符号发生器14的引导信道用的扩展符号，获取和传送线路推定用的公共引导信道之间的相关。相关器12，接收来自扩展符号发生器14的通话信道用扩展符号，获取和通话信道之间的相关。各相关器11、12的输出在传送线路推定器13中被实施在传送线路中产生的相反处理，然后被交到纠错处理电路。

另一方面，同步跟踪电路21具备：相关器16，从扩展符号发生器14接收滞后相位的引导信道用扩展符号；相关器17，从扩展符号发生器14接收超前相位的引导信道用扩展符号。使用这种相关器16、17，利用在偏移±1/2码片相位的点上的相关，通过***进行跟踪接收信号相位的处理。成为对象的信道，和上述的传送线路推定用的相关器11一样，是已知模式的公共引导信道。

来自超前相关器17的作为输出的超前相关值和来自滞后相关器16的滞后相关值在减法器18中被进行减法处理。减法的结果被输入循环过滤器20，通过在其中进行过滤处理生成被称为曲线的控制信号，执行用相位控制器15控制扩展符号发生器14的相位的循环控制。

图9展示以往的S曲线，各相关器输出，通过减法运算处理、过滤处理生成被称为S曲线的控制信号，在相位控制器15执行控制扩展符号发生器14的相位的循环控制。扩展符号发生器14，产生被相位控制器15控制的相位的扩展符号。扩展符号发生器14生成4种扩展符号。作为公共引导信道用的扩展符号，在3种定时生成引导信道用扩展符号。

把提供给传送线路推定用的相关器11的符号相位作为定时(On-time)相位，同步跟踪用的相关器17的超前相位、相关器16的滞后相位，是分别从定时相位偏离1/2码片的相位。只对通话信道用相关器12产生不同的扩展符号，其定时和定时相位是同相位。各扩展符号都在保持相对的相位的同时连续变化。

同步跟踪部分21中的相关器输出，在接收信号强度大的情况下为大的相关值，当小的情况下为小的相关值。这样同步跟踪部分21的相位控制动作由接收信号强度控制。另外，相位控制幅度由于是固定的所以限制了跟踪能力，需要假设各种各样的状况，最佳地设定相位控制周期。

                        发明内容

本发明就是着眼于上述课题而完成的，其目的在于提供一种同步跟踪动作不受接收信号强度影响的同步跟踪装置以及无线通信终端。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种可以改变相位控制幅度提高跟踪能力，在任何状态下都可以进行跟踪的同步跟踪装置以及无线通信终端。

为了实现上述目的，第1发明是同步跟踪装置，它用于和基站之间进行无线通信的无线通信终端，具备以下构成：扩展符号发生器，生成预定相位的扩展符号；第1相关器，使用从该扩展符号发生器输出的第1扩展符号，推定在接收信号的解调中的传送线路；第2相关器，使用与从上述第1扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定相位超前的第2扩展符号进行反扩展；第3相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定相位滞后的第3扩展符号进行反扩展；减法器，计算从上述第2相关器输出的相关值和从上述第3相关器输出的相关值之间的差分值；标准化电路，用从上述第1相关器输出的相关值标准化来自该减法器的差分值。

另外，第2发明，是在涉及第1发明的同步跟踪装置中，对应来自上述标准化电路的输出，变更控制上述扩展符号发生器的相位时的相位幅度。

另外，第3发明，是在涉及第1或者第2发明的同步跟踪装置中，根据从上述第1相关器输出的相关值，确定控制上述扩展符号发生器的相位时的最大相位幅度。

另外，第4发明，是在涉及第2发明的同步跟踪装置中，测定上述相位幅度的统计量，当测定的统计量在预先设定的阈值以上的情况下，缩短上述扩展符号发生器的相位控制的间隔。

另外，第5发明提供和基站进行无线通信的无线通信终端，具备：扩展符号发生器，生成预定相位的扩展符号；第1相关器，使用从该扩展符号发生器输出的第1扩展符号，推定在接收信号的解调时的传送线路；第2相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定相位超前的第2扩展符号进行反扩展；第3相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定相位滞后的第3扩展符号进行反扩展；减法器，计算从上述第2相关器输出的相关值和从上述第3相关器输出的相关值之间的差分值；标准化电路，用从上述第1相关器输出的相关值标准化来自该减法器的差分值。

如果采用本发明，则可以提供同步跟踪动作不受接收信号强度影响的同步跟踪装置以及无线通信终端。

另外，如果采用本发明，则可以提供能够改变相位控制幅度，提高跟踪能力，在任何状况下都可以跟踪的同步跟踪装置以及无线通信终端。

                       附图说明

图1是展示本发明的实施方案的指状设备构成的图。

图2是展示本发明以及以往例中的各相关器输出(超前，滞后，定时)的图。

图3是展示本实施方案的指状设备构成的另一例子的图。

图4是展示本实施方案的指状设备构成的再一例子的图。

图5是展示本实施方案的S曲线(相位控制信号的曲线)的图。

图6是展示以往的小区构成的图。

图7是展示无线通信终端的概要构成的方框图。

图8是以往的指状设备构成的概略的图。

图9是展示以往的S曲线(相位控制曲线)的图。

                      具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方案。图1是展示本发明的实施方案的指状设备构成的图。图1的构成的特征是，在同步跟踪电路21-1中，在上述以往的构成(图8)中增加了标准化电路19，它使用从传送线路推定用的相关器11输出的定时相关值，标准化从减法器18输出的减法运算结果。作为在标准化电路19中的具体的标准化方法，可以采用用定时相关值除超前相关值和滞后相关值之间的减法运算结果的方法，但本发明并不限于此方法。

标准化电路19的输出被提供给循环过滤器20。通过在该循环过滤器20中的循环处理，生成被称为S曲线的控制信号，执行用相位控制器15控制扩展符号发生器14的相位的循环控制。

图2展示在本发明以及以往例子中的各相关器输出(超前，定时，滞后)。如图2所示，以往的各相关器的输出受到接收信号电场强度的影响。当接收电场强度大的情况下，相关值大。因而，超前相关值和滞后相关值的差分也大，作为控制信号和表示相位偏差大的结果等效。另一方面，当接收信号强度小的情况下，成为相位偏离不大的控制信号。

与此相反，如果采用本实施方案，因为用定时相关值标准化超前相关值和滞后相关值的差分，所以超前相关值和滞后相关值的差分成为与相位的偏差对应的值，不依赖接收信号的强度。

图5是展示本实施方案中的S曲线(相位控制信号的曲线)的图。还如图2所示，相关值不根据接收信号强度的变化而变化，而其大小只根据相位偏差而变化。因而，作为循环过滤器20的输出的S曲线也根据相位取单一的值。

另外，也可以对与相位偏差完全对应的控制信号值设置阈值，改变相位控制幅度。在图5中，假设采用用±1/2、±1/4[码片]的相位控制幅度的4级控制。

图3是展示本实施方案的指状设备构成的另一例子的图。本构成是在图1所示的相位控制器15和循环过滤器20之间添加用于相位控制的限制电路22。限制电路22，对应来自相关器11的定时相关值对来自循环过滤器的控制实施限制。

即，假设在来自相关器11的定时相关值小的情况下接收信号小。这种情况下，因为控制信号的可靠性低，所以有可能成为大幅度的相位控制失步的原因。因而，当定时相关值在阈值以上的情况下，如果实施4级(±1/2、±1/4[码片])相位控制，则在比阈值小的情况下，切换为2级控制(±1/4[码片])。

图4是展示本实施方案的指状设备构成的再一例子的图。本构成是在图1所示的相位控制器15和循环过滤器20之间，添加了用于相位控制的统计量测定电路23。统计量测定电路23测定来自循环过滤器20的控制的统计量，对应该统计量改变循环过滤器20的参数。例如，假设执行了4级(±1/2、±1/4[码片])相位控制，如果查看过去一定时间段，则当±1/2[码片]的控制占据一定以上时，缩短循环过滤器20的时间常数，或者控制间隔短。另外，即使只进行2级(±1/4[码片])相位控制的情况下，由于在标准化结果中设置阈值，查看过去一定时间段中超过阈值的次数，因而也可以缩短循环过滤器20的时间常数，或者控制间隔。

从以上说明可知，如果采用本实施方案，则通过在同步跟踪电路21-1中用定时相关值来标准化超前相关值与滞后相关值的差分结果，就可以生成只与相位的偏差对应的相位控制信号。因此，可以实现不受接收信号强度影响的相位控制。

另外，通过对不依赖接收信号强度的控制信号设置阈值，进行多个等级的相位控制，就可以具有高速的跟踪动作。因此即使在频率偏差大的恶劣环境，或者使用保持特性差的AFC(自动频率控制)的情况下也可以跟踪。

进而，根据定时相关值的大小限制最大相位控制。相对相位控制信号的可靠性高的情况，在低的情况下的控制中实施限制，由此抑制误动作。

可是，同步跟踪电路21-1存在的问题是，循环过滤器的时间常数、控制间隔。如果使上述参数固定，则不能进行对应各种状况的最佳的控制。因此，在本发明中测定控制的统计量，通过把测定结果反馈到上述的参数中，克服这种问题。

Claims (5)

1、一种同步跟踪装置，用于和基站进行无线通信的无线通信终端中，其特征在于具备：扩展符号发生器，生成预定相位的扩展符号；第1相关器，使用从该扩展符号发生器输出的第1扩展符号，推定在接收信号的解调时的传送线路；第2相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定的相位超前的第2扩展符号进行反扩展；第3相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定的相位滞后的第3扩展符号进行反扩展；减法器，计算从上述第2相关器输出的相关值和从上述第3相关器输出的相关值之间的差分值；标准化电路，使用从上述第1相关器输出的相关值标准化来自该减法器的差分值。

2、权利要求1所述的同步跟踪装置，其特征在于：对应来自上述标准化电路的输出，变更控制上述扩展符号发生器的相位时的相位幅度。

3、权利要求1或2所述的同步跟踪装置，其特征在于：根据从上述第1相关器输出的相关值，确定控制上述扩展符号发生器的相位时的最大相位幅度。

4、权利要求2所述的同步跟踪装置，其特征在于：测定上述相位幅度的统计量，当测定的统计量在预先设定的阈值以上的情况下，缩短上述扩展符号发生器的相位控制的间隔。

5、一种无线通信终端，用于和基站进行无线通信，其特征在于具备：扩展符号发生器，生成预定相位的扩展符号；第1相关器，使用从该扩展符号发生器输出的第1扩展符号推定在接收信号的解调时的传送线路；第2相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定的相位超前的第2扩展符号进行反扩展；第3相关器，使用与从上述扩展符号发生器输出的上述第1扩展符号相比有一定的相位滞后的第3扩展符号进行反扩展；减法器，计算从上述第2相关器输出的相关值和从上述第3相关器输出的相关值之间的差分值；标准化电路，使用从上述第1相关器输出的相关值标准化来自该减法器的差分值。

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