CN1464660A - 一种宽带码分多址指示信道接收器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带码分多址指示信道接收器，该接收器在常规最大比合并瑞克接收器的基础上增加了衰落信道估计器和衰落信道补偿器，在衰落信道估计器中，把路径搜索与信道估计器的一路输出的信道估计值(k∈[1，n])取模的平方并且相加，得到总的信道特性A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²；而在衰落信道补偿器中，用这个信道特性去除常规瑞克接收机的输出信号，得到不包含衰落信道特性的信号S₀。本发明的接收器用于宽带码分多址通信***中，可使得宽带码分多址捕获指示信道、公共分组信道接入前缀捕获指示信道、公共分组信道碰撞检测/信道分配指示信道接收性能显著提高。

Description

一种宽带码分多址指示信道接收器

技术领域

本发明涉及数字无线通信领域中信号的接收，更具体地指一种宽带码分多址指示信道接收器。

背景技术

宽带码分多址***中的指示信道是一种下行公共信道，其中捕获指示信道(AICH)、公共分组信道接入前缀捕获指示信道(AP-AICH)、公共分组信道碰撞检测/信道分配指示信道(CD/CA-ICH)有0、+1、-1三种取值，编码时通过哈达玛(hada)码变换进行编码。因而，发送的信号是多值信号。接收端用哈达玛码反变换译码。因此，这几条信道接收性能对衰落信道的幅度特性比较敏感，在接收时必须去掉幅度信息。

宽带码分多址指示信道接收使用公共导频信道做相位参考。

图1是一不使用空时发射(STTD)分集的常规采用最大比合并的瑞克(Rake)接收机的结构。最大比合并被认为是一种优良的瑞克合并方法。

在图1中，每一个解扰解扩器2(1)-2(n)和多路径中的每一路输入相对应，路径搜索与信道估计器1用于检测多径信号的同步，给出每条路径的定时信息和信道估计值给解扰解扩器2(1)-2(n)；最大比合并器把解扰解扩器输出的各径信号进行最大比合并。

一般而言，路径搜索与信道估计器器1是由对连续滑动(sliding)的滑动相关器组成，或者由与扩频码相匹配的匹配滤波器组成，或者是类似装置。

图1所示的瑞克接收机工作原理为：首先，路径搜索与信道估计器1测量信道的多径状态，检测路径。路径搜索与信道估计器1在路径的被检测周期顺序地操作解扰解扩器2(1)-2(n)。换言之，解扰解扩器2(1)-2(n)接收不同的多路径传播信号。

多径搜索与信道估计器1给出两路输出到每一个解扰解扩器，一路为定时关系(a路)，另一路为信道估计值(b路)；解扰解扩器利用定时关系和信道估计值对输入信号进行操作，实现多径位置对齐，去除信道带来的相位旋转并解扰解扩，给出单径的解调信号。

所有的解扰解扩器的输出由最大比合并器3进行组合。

常规瑞克接收机的各个部件中，信号的变换如下：

设发射有用信号为S₀，经过扩频加扰变为abS₀，经过多径后变为： $S_1\left(t\right)=a(t-{\mathrm{\τ}}_1)b(t-{\mathrm{\τ}}_1)A_1{e}^{{\mathrm{j\φ}}_1}{S}_0(t-{\mathrm{\τ}}_1)+\·\·\·+a(t-{\mathrm{\τ}}_n)b(t-{\mathrm{\τ}}_n)A_n{e}^{{\mathrm{j\φ}}_n}{S}_0(t-{\mathrm{\τ}}_n)$

设发射的扩频加扰后的导频信道信号为S₂，则经过多径后变为： $S_3\left(t\right)=A_1{e}^{{\mathrm{j\φ}}_1}{S}_2(t-{\mathrm{\τ}}_1)+\·\·\·+A_n{e}^{{\mathrm{j\φ}}_n}{S}_2(t-{\mathrm{\τ}}_n)$

路径搜索与信道估计器1输出b路信道估计值得到各条路径的信道估计值为

到 a路得到定时信息为τ₁，τ₂…τ_n。

解扰解扩器2(1)-2(n)中利用定时信息和信道估计值对接收信道进行解扰解扩，得到去除时延的单径的解扰解扩后信号A_k ²S₀。

最大比合并器3是把去除时延后的解扰解扩信号进行相加，得到最终接收到的信号，即 $S^{\′}=(A_1^2+A_2^2+\·\·\·+A_n^2)S_0.$

用常规瑞克接收机接收到的是一个包含衰落信息的接收信号，信号幅度随信道变化而变化，不利于进一步用哈达玛码反变换进行译码。因此必须在接收信号中完全去除信道影响。

所以，采用最大比合并的常规瑞克接收机接收到的信号，还包含衰落信道幅度信息，不利于以后做哈达玛码反变换译码时正确译码。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有瑞克接收机做为指示信道接收装置存在的缺点，提供一种具有去除衰落信道幅度特性的宽带码分多址指示信道接收器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，该宽带码分多址指示信道接收器包括一个路径搜索与信道估计器、若干解扰解扩器、一个最大比合并器，

所述的路径搜索与信道估计器，该估计器利用公共导频信道进行多径搜索和信道估计，其一路输出定时信息，另一路输出信道估计值；

所述的解扰解扩器的每一解扰解扩器对单条路径的信号去除时延并进行解扰解扩；

所述的最大比合并器对解扰解扩后的各路信号进行最大比合并；

此外，该信道接收器进一步包括一个衰落信道估计器、一个衰落信道补偿器，

所述的衰落信道估计器对路径搜索与信道估计器输出信道估计值多径信道的总体幅度特性进行估计；

所述的衰落信道补偿器，利用衰落信道估计输出的信息去除衰落信道幅度的影响。

所述的若干解扰解扩器的数量与所接收的径的数量相等。

所述的解扰解扩器在去除时延τ_k后，用信道估计值和输入信号进行共轭复乘，去除信道带来的相位旋转因子 再和扰码、扩频码相乘，把连续扩频因子个信号累加进行解扰解扩，得到解扰解扩后的信号A_k ²S₀(k∈[1，n])。

所述的衰落信道估计器利用多径搜索与信道估计器输出的各条路径的信道估计值

取信道估计值模的平方并相加，得到衰落信道的总体特性A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²。

所述的衰落信道补偿器为一除法器，把最大比合并后的信号 $S^{\′}=(A_1^2+A_2^2+\·\·\·+A_n^2)S_0$ 和衰落信道估计器的输出A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²相除，得到去除衰落信道特性的信号S₀。

由于本发明采用了上述的技术方案，在常规最大比合并瑞克接收器的基础上增加了衰落信道估计器和衰落信道补偿器，在衰落信道估计器中，把路径搜索与信道估计器的一路输出的信道估计值

(k∈[1，n])取模的平方并且相加，得到总的信道特性A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²；而在衰落信道补偿器中，用这个信道特性去除常规瑞克接收机的输出信号，得到不包含衰落信道特性的信号S₀。因此，本发明接收器用于宽带码分多址通信***中，可使得宽带码分多址捕获指示信道、公共分组信道接入前缀捕获指示信道、公共分组信道碰撞检测/信道分配指示信道信道接收性能显著的提高。

附图说明

图1为常规的瑞克信道接收机方框原理示意图。

图2为本发明的宽带码分多址指示信道接收器。

具体实施方式

本发明的上述目的、效果、特点以及优点在下面所描述的实施例中会变得更为清晰。

请结合图1所示，本发明的宽带码分多址指示信道接收器包括一个路径搜索与信道估计器1、若干解扰解扩器2(1)-2(n)、一个最大比合并器3，

所述的路径搜索与信道估计器1，该估计器1利用公共导频信道进行多径搜索和信道估计，其一路a输出定时信息τ_k，另一路b输出信道估计值 在解扰解扩器2(1)-2(n)中利用τ_k和

对接收信道进行解扰解扩，得到去除时延和相位旋转因子、解扰解扩后的信号A₁ ²S₀，…，A_n ²S₀；

所述的解扰解扩器2(1)-2(n)的每一解扰解扩器对单条路径的信号去除时延并进行解扰解扩；

所述的最大比合并器3对解扰解扩后的各路信号进行最大比合并；

此外，该信道接收器进一步包括一个衰落信道估计器4、一个衰落信道补偿器5，

所述的衰落信道估计器4对路径搜索与信道估计器1输出信道估计值多径信道的总体幅度特性进行估计；

所述的衰落信道补偿器5，利用衰落信道估计输出的信息去除衰落信道幅度的影响。

所述的若干解扰解扩器2的数量与所接收的径的数量相等。

所述的解扰解扩器2在去除时延τ_k后，用信道估计值和输入信号进行共轭复乘，去除信道带来的相位旋转因子 再和扰码、扩频码相乘，把连续扩频因子个信号累加进行解扰解扩，得到解扰解扩后的信号A_k ²S₀(k∈[1，n])。

所述的衰落信道估计器4利用多径搜索与信道估计器1输出的各条路径的信道估计值

取信道估计值模的平方并相加，得到衰落信道的总体特性A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²。

所述的衰落信道补偿器5为一除法器，把最大比合并后的信号 $S^{\′}=(A_1^2+A_2^2+\·\·\·+A_n^2)S_0$ 和衰落信道估计器的输出A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²相除，得到去除衰落信道特性的信号S₀。以供下一步采用哈达玛码反变换译码使用。

在路径搜索与信道估计器1中得到各条路径的定时信息和信道估计值τ_k和

在解扰解扩器2(1)-2(n)中利用τ_k和

对接收信道进行解扰解扩，得到去除时延和相位旋转因子、解扰解扩后的信号A₁ ²S₀，…，A_n ²S₀；解扰解扩后的输出信号经过最大比合并器后得到没有完全去除衰落信道信息的信号 $S^{\′}=(A_1^2+A_2^2+\·\·\·+A_n^2)S_0.$

衰落信道估计器4利用路径搜索与信道估计器1输出的各条路径的信道估计值得到信道的衰落幅度总体特性，输出各条路径衰落幅度平方和A₁ ²+…+A_n ²；在信道补偿器中用最大比合并后的信号除以A₁ ²+…+A_n ²，得到完全去除衰落信道特性的信号S₀，以供下一步采用哈达玛码反变换译码使用。

本发明的信道接收器，可以用于对宽带码分多址捕获指示信道、公共分组信道接入前缀捕获指示信道、公共分组信道碰撞检测/信道分配指示信道的接收，大大改善了接收性能。事实上，使用最大比合并算法的相干瑞克接收机进行接收的任何对幅度比较敏感的信号，如多值信号，采用本发明的信道接收器后性能都会有所改善。

Claims (5)

1、一种宽带码分多址指示信道接收器，该接收器包括一个路径搜索与信道估计器、若干解扰解扩器、一个最大比合并器，

所述的路径搜索与信道估计器，该估计器利用公共导频信道进行多径搜索和信道估计，其一路输出定时信息，另一路输出信道估计值；

所述的解扰解扩器的每一解扰解扩器对单条路径的信号去除时延并进行解扰解扩；

所述的最大比合并器对解扰解扩后的各路信号进行最大比合并；

其特征在于，该信道接收器进一步包括一个衰落信道估计器、一个衰落信道补偿器，

所述的衰落信道估计器对路径搜索与信道估计器输出信道估计值进行多径信道的总体幅度特性估计；

所述的衰落信道补偿器，利用衰落信道估计输出的信息去除衰落信道幅度的影响。

2、如权利要求1所述的宽带码分多址指示信道接收器，其特征在于：所述的若干解扰解扩器的数量与所接收的径的数量相等。

3、如权利要求1或2所述的宽带码分多址指示信道接收器，其特征在于：所述的解扰解扩器在去除时延τ_k后，用信道估计值和输入信号进行共轭复乘，去除信道带来的相位旋转因子

再和扰码、扩频码相乘，把连续扩频因子个信号累加进行解扰解扩，得到解扰解扩后的信号A_k ²S₀(k∈[1，n])。

4、如权利要求1或2所述的宽带码分多址指示信道接收器，其特征在于：所述的衰落信道估计器利用多径搜索与信道估计器输出的各条路径的信道估计值

取信道估计值模的平方并相加，得到衰落信道的总体特性A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²。

5、如权利要求1或2所述的宽带码分多址指示信道接收器，其特征在于：所述的衰落信道补偿器为一除法器，把最大比合并后的信号 $S^{\′}=(A_1^2+A_2^2+\·\·\·+A_n^2)S_0$ 和衰落信道估计器的输出A₁ ²+A₂ ²+…+A_n ²相除，得到去除衰落信道特性的信号S₀。

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