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Hintergrund der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen CDMA-(Code Division Multiple
Access)-Empfänger und insbesondere
ein Mehrwegerkennungsverfahren und eine Schaltung, die in dem CDMA-Empfänger verwendet
wird.
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Herkömmlicherweise
ist ein breites Spektrum an zellularen Kommunikationssystemen vorgeschlagen
worden und in der Welt verwendet worden. Unter anderem hat sich
die Aufmerksamkeit der letzten Jahre auf ein zellulares Mobil-CDMA-System
fokussiert, das jedem Kanal einen spezifischen Spreizkode (spread
code) zugewiesen hat und das im Folgenden einfach als CDMA-System
bezeichnet wird. In einem derartigen CDMA-System wird eine modulierte Funkwelle
erzeugt, indem ein Übertragungssignal
durch den spezifischen Spreizkode gespreizt wird, um ein Spreizsignal
zu erhalten, und mit der gleichen Trägerfrequenz durch das Spreizsignal
moduliert und von einer Übertragungsseite
(Übertragungsanschluss)
auf eine Empfangsseite (Empfangsanschluss) übertragen wird.
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In
Antwort auf eine modulierte Funkwelle führt ein CDMA-Empfänger an
der Empfangsseite eine Synchronisieroperation unter Verwendung jedes der
spezifizierten Spreizkodes durch und identifiziert einen gewünschten
Kanal. Aus dieser Tatsache ist leicht zu verstehen, dass jeder Funkkanal
zwischen einer Basisstation und einem Mobilanschluss von einem anderen
unter Verwendung unterschiedlicher Spreizkodes unterschieden werden
kann. Auf jeden Fall ermöglicht
das CDMA-System die Verwendung der gleichen Trägerfrequenz von einer Anzahl
von Stationen (Basisstation und Mobilanschluss) und die Identifizierung
jeder Station durch die Verwendung der Spreizkodes.
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In
diesem Fall ist jedoch anzugeben, dass die modulierte Funkwelle
an der Empfangsseite über eine
Vielzahl von Übertragungs-
oder Ausbreitungswegen empfangen wird, die kollektiv als ein Mehrweg bezeichnet
werden. Daher sollte der Mehrwegschwund aus demodulierten Funksignalen
entfernt werden, indem ein vorbestimmtes Signal, wie beispielsweise
ein Synchronisiersignal und/oder ein Pilotsignal in dem CDMA-System
korrekt detektiert wird. Anders ausgedrückt, ein Übertragungssignal, welches
von einer Übertragungsstation
in dem CDMA-System übertragen
wird, wird an Gebäuden,
Bergen und dergleichen reflektiert, über eine Vielzahl von Übertragungswegen
ausgebreitet, die sich in ihrer Ausbreitungszeit voneinander subtil
unterscheiden, und danach von einer Empfangsstation als Empfangssignale
empfangen werden, die üblicherweise
als ein Mehrwegsignal bezeichnet werden. Dies zeigt, dass die Empfangsstation
das Mehrwegsignal in zeitlicher Relation zu jeder Zeitabstimmung der
Empfangssignale empfangen sollte.
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In
der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. Hei 9-181704 (181704/1997) (wird als erste Referenz bezeichnet)
wird ein herkömmliches CDMA-Signal-Empfangsgerät und ein
Mehrwegsuchverfahren beschrieben. Im Einzelnen hat das in der ersten
Referenz beschriebene CDMA-Signal-Empfangsgerät einen ersten Teil zum Durchführen einer
Mehrwegerkennung unter Berücksichtigung einer
Kommunikationsumgebung und einen zweiten Teil (Rechenkombinierteil)
zum Kombinieren einer Anzahl von Wegen, die miteinander in Phase
sind. Der erste Teil wird Mehrwegsuchteil oder Sucher genannt, während der
zweite Teil als ein Rechenkombinierempfänger oder ein Rechenempfänger bezeichnet
wird.
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Hierbei
arbeitet das vorstehend angegebene CDMA-Signal-Empfangsgerät auf die
folgende Art und Weise. Als Erstes misst der Mehrwegsuchteil ein Verzögerungsprofil,
um einige Wege zu wählen,
die innerhalb eines Messbereiches eine große Empfangsleistung haben und
um den Rechenempfänger bezüglich der
Zeitabstimmung jedes der Wege zu informieren. "Verzögerungsprofil" bedeutet eine Signalleistungsverteilung
bezogen auf eine Verzögerungszeit.
Der Rechenempfänger
führt die
Entspreizoperation jedes Weges auf der Basis der Zeitabstimmungsinformation
aus, die von dem Mehrwegsuchteil geschickt worden ist, und führt die
Rechenkombinieroperation durch. Der resultierende Rechenempfänger kann
einen Weg-Diversity-Effekt realisieren.
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Der
Rechenempfänger
gemäß der ersten Referenz
hat einen Nachlaufteil, der einer Variation des bezeichneten Weges
nachläuft
oder diesem folgt. In diesem Fall sollte wenigstens in einer Anfangsperiode
oder einer vorbestimmten Periode der Rechenempfänger von dem Mehrwegsuchteil über die
Weginformation informiert werden.
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Die
erste Referenz hat zwei Probleme. Eines der Probleme liegt darin,
dass zum Suchen einiger Wege aus den Mehrwegen mit Bezug auf das
gemessene Verzögerungsprofil
ein Maximum an Suchoperationen durch die Anzahl der gesuchten Wege durchgeführt werden
sollte oder es sollte eine Sortierverarbeitung über die gesamten Profildaten
durchgeführt
werden. Daraus folgend braucht es eine lange Zeit, um den Mehrweg
zu suchen, was eine Erhöhung
des Stromverbrauchs hervorruft.
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Zusätzlich sollte
eine optimale Vorrichtung so hergestellt sein, dass sie eine gewünschte Korrelationsspitzen
aus dem Verzögerungsprofil
sucht. Dies ist deshalb der Fall, weil das Verzögerungsprofil im Allgemeinen
eine große
Anzahl von Daten enthält und
eine Verarbeitungszeit unvermeidlich lang wird, um eine Anzahl von
Spitzen aus den Gesamtdaten des Verzögerungsprofils zu suchen.
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Ein
anderes Problem, das in der ersten Referenz beschrieben ist, wird
im Einzelnen beschrieben. Im Allgemeinen hat eine Konfiguration
der Korrelationsspitzen, die an dem Verzögerungsprofil erscheinen, Breiten
in der Zeit. Daher ist ein Sortieralgorithmus der Binärbaumsuche
insoweit von Nachteil als Daten, die in einer einzelnen Spitze enthalten
sind, wiederholt detektiert werden. Dies zeigt, dass das erste Problem
nicht immer gelöst
werden kann, selbst wenn ein üblicher
Hochgeschwindigkeitssortieralgorithmus verwendet wird.
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In
diesem Fall wird ein Verfahren verwendet, um ein minimales Intervall
jeder Fingerposition zu berechnen, indem von einer nächstfolgenden
Spitzendetektion eine detektierte Spitze und t Abtastungen vor und
nach dem detektierten Weg entfernt werden, und um das minimale Intervall
jeder Fingerposition zu setzen (beispielsweise Aoyama u.a. "Path-Search Performance
of DS-WCDMA System in Laboratory and Field Experiments", Technical Report
of IEICE, RCS97-164 (1997-11)). Es ist jedoch bei diesem Verfahren
erforderlich, über
eine Anzahl von detektierten Spitzen verschiedene Prozesse zu wiederholen,
wie beispielsweise eine Maximalwertsache, ein Entfernen von t Abtastungen
vor und nach der Spitze. Daher ist die Mehrwegerkennungsschaltung,
die in der ersten Referenz angegeben ist, insoweit von Nachteil als
die Verarbeitungszeit lang wird, wenn die Anzahl der Spitzen der
detektierten Spitzen steigt.
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Ein ähnlicher
Rake-Empfänger
der beschriebenen Bauart ist auch durch andere Referenzen bekannt.
Beispielsweise ist ein derartiger Rake-Empfänger in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 2000-4211 offenbart (wird als zweite Referenz bezeichnet). Der
in der zweiten Referenz offenbarte Rake-Empfänger kann einfach die Synchronisation
durch eine kleine Menge Verarbeitungen aufrechterhalten. Insoweit
sind eine Anzahl von Entspreizern in jeder Fingerempfangsschaltung
vorbereitet, so dass Mehrwegkomponenten selbst dann empfangen werden
können,
wenn die Verzögerungszeit
in der Mehrwegkomponente in der Umgebung stark verändert ist.
Anders ausgedrückt,
der Rake-Empfänger
kann die Mehrwegkomponenten selbst dann empfangen, wenn durch eine
Synchronisieroperation, wie beispielsweise eine Synchronisiereinfangoperation
und eine Synchronisierhalteoperation, eine DLL-(verzögerte Regelschleife)-Technik verwendet
wird, irgendeine Spurverfolgung nicht erzielt werden kann. Im Einzelnen
können
die Mehrwegkomponenten durch die Entspreizer zu unterschiedlichen
Zeitabstimmungen empfangen werden, während ein Wähler sofort ein Ausgangssignal
von einem der Entspreizer mit einer Zeitabstimmung entsprechend
der variierten Verzögerungszeit
wählt.
Als ein Ergebnis kann jeder Fingerempfänger die Mehrwegkomponente
in einem guten Zustand empfangen und der Rake-Empfänger kann
eine ausgezeichnete gewünschte
Welle empfangen.
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Wie
vorstehend angegeben, hat jeder in der zweiten Referenz beschriebene
Fingerempfänger
die Anzahl von Entspreizschaltungen zum Demodulieren des Empfangssignals,
indem Spreizkodes verwendet werden, die in den Verzögerungsschaltungen
zueinander zeitlich verschoben sind und unter Verwendung des Wählers, der
auf die Ausgänge
antwortet, die von den Entspreizschaltungen gegeben werden, um eines
der Ausgangssignale, das eine gute Qualität hat, zu wählen. Es wird jedoch überhaupt
nicht eine Mehrwegerkennungsschaltung und deren Struktur in Betracht
gezogen.
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In
der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-244456 (wird als dritte Referenz bezeichnet) ist eine Wegerkennungsvorrichtung
und deren Steuerverfahren zum Detektieren einer verzögerten Welle,
die über
einen langen Verzögerungsweg
in einem DS-(Direktsequenz)-CDMA-Demodulator empfangen worden ist,
offenbart. In der in der dritten Referenz erwähnten Wegerkennungsvorrichtung wird,
wenn ein abgetastetes Empfangssignal, das an ein angepasstes Filter
angelegt wird, das abgetastete Empfangssignal für jede Abtastung an ein Schieberegister
des angepassten Filters geleitet. Die Signale, welche an das Schieberegister
angelegt werden, werden durch einen Schalter mit Spreizkodekopien,
die jeweils in den Registern gespeichert sind, multipliziert, um
Produkte oder Ergebnisse der Multiplikation zu erhalten. Die Produkte
werden durch Addierer einander addiert, um einen Korrelationswert
zu berechnen. Der berechnete Korrelationswert wird am angepassten
Filter ausgegeben.
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Somit
offenbart die dritte Referenz eine Technik zum Ausbilden einer Anzahl
von Verzögerungsprofilen
durch das angepasste Filter, um einen Weg einer verzögerten Welle
mit einer langen Verzögerungszeit
zu detektieren. In der dritten Referenz gibt es jedoch keine technische
Lehre bezüglich
der Durchführung
einer Mehrwegerkennung mit hoher Geschwindigkeit.
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Darüber hinaus
wird in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-252867 (wird
als vierte Referenz bezeichnet) eine Spreizspektrums-Kommunikationsvorrichtung
beschrieben, die eine Synchronisation eines Spreizkodes mit hoher
Ge schwindigkeit durchführen
kann, indem die Zeit, die für
das Suchen eines Mehrweges notwendig ist, verkürzt wird. Genauer gesagt, hat
die in der vierten Referenz beschriebene Spreizspektrums-Kommunikationsvorrichtung
eine Anzahl von Korrelatoren zur Durchführung einer Rake-Empfangsoperation und
eine Kodeerzeugungszeitschaltsteuerung. Mit dieser Konstruktion
erzeugt jeder Korrelator eine Zeitabstimmung eines Spreizkodes zur
Durchführung
der Entspreizoperation, um einen Maximalweg herum während des
Empfangs und die Kodeerzeugungszeitschaltsteuerung schätzt einen
Zeitbereich, während
welchem ein Mehrwegsignal mit hoher Wahrscheinlichkeit empfangen
wird. Zusätzlich
steuert die Kodeerzeugungszeitschaltsteuerung die Erzeugung der
Zeitschaltung einer Spreizkodekopie, um einen der Korrelatoren,
der als ein Sucher innerhalb der vorstehend angegebenen Zeitregion
arbeitet, zu empfangen.
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Die
vierte Referenz beschreibt somit die Verkürzung einer Zeit für eine Mehrwegsuche.
In der vierten Referenz erfolgt eine Schätzung bezüglich der Zeitregion, innerhalb
welcher das Mehrwegsignal mit hoher Wahrscheinlichkeit empfangen
wird. Eine derartige Schätzung
wird auf der Basis der Erzeugung einer Zeitschaltung des Spreizkodes
durchgeführt,
der für
die Entspreizverarbeitung hergestellt ist und das Ergebnis der Schätzung wird
dazu verwendet, die Erzeugungszeitschaltung der Spreizkodekopie
in dem Sucher zu steuern.
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Weiterhin
offenbart die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. Hei 10-271557
(nämlich
271557/1998) (wird als fünfte
Referenz bezeichnet) einen Direktzugriffssignalempfänger, der
in einem Direktzugriffsmodus betreibbar ist. Bei diesem Direktzugriffssignalempfang
kann zusammen mit der Beschränkung
einer Größe der übertragenen
Steuerinformation eine Zeitverkürzung
zum Schützen
eines Verzögerungsprofils
und zum notwendigen Training für
eine Wegdetektion vermieden werden. Im Einzelnen hat der Direktzugriffssignalempfänger einen
Verzögerungsprofilzeitschaltdetektor,
ein angepasstes Filter und einen Wegextraktor. Bei dieser Bauart
speist der Verzögerungsprofilzeitschaltdetektor
das angepasste Filter mit der Wegdetektionszeitschaltung und das
angepasste Filter erzeugt ein Entspreizsignal auf der Basis der
Wegdetektionszeitschaltung. Der Wegextraktor hält das Entspreizsignal, welches
von dem angepassten Filter geschickt worden ist, und erzeugt ein Übertragungssymbol
für jeden
Weg entsprechend jedem Entspreizsignal. Darüber hinaus wird das Übertragungssymbol
jedes Weges von jedem Detektor detektiert und in Binärdaten in
jedem Datendetektionsteil umgewandelt. Jeder Direktzugriffsentscheidungsteil
ist so betreibbar, dass er eine Korrelation zwischen den Binärdaten und
einem Direktzugriffsstartsynchronisationswort detektiert und erlaubt,
dass die Binärdaten
als Steuerfunktion bei Detektieren der vorstehend genannten Korrelation
durchgehen lassen. Schlussendlich stoppt der Direktzugriffsentscheidungsteil
die Erzeugung der Steuerinformation, wenn eine Detektion bezüglich einer
Korrelation zwischen den Binärdaten und
einem Direktzugriffsendesynchronisationswort gemacht wird.
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Dies
zeigt, dass die fünfte
Referenz eine Technik zum unabhängigen
Empfangen des Direktzugriffssignals von einer Anzahl von mobilen
Stationen auf jedem Weg offenbart.
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Zusätzlich offenbart
die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2765574 (wird als sechste Referenz bezeichnet) eine CDMA-Chipsynchronisationsschaltung,
die in einem Mobillcommunikationssystem der Breitband-CDMA-Bauart
verwendet wird und die eine Verbesserung der Empfangsqualität bei einem Breitband-CDMA-Empfang
und einer hohen Übertragungsgeschwindigkeit
ermöglicht.
Eine derartige Verbesserung der Empfangsqualität und der Hochgeschwindigkeitsübertragung
kann erzielt werden, indem eine Mehrwegzeitschaltung innerhalb einer niedrigen
Eb/No-Umgebung sicher detektiert oder verfolgt wird. Genauer gesagt
hat die in der sechsten Referenz beschriebene CDMA-Chipsynchronisierschaltung
einen Suchteil zum Detektieren der Empfangszeitschaltung und einen
Korrelator zum Durchführen
einer Korrelationsrechnung (Entspreizoperation) mit einer vorbestimmten
Zeitschaltung, die verschoben werden kann, beispielsweise bei einem Viertel
(1/4) Zeitintervall, bezogen auf den Empfangszeitpunkt. Danach folgt
die Wahl eines Zeitschaltsignals, das nach der Entspreizoperation
eine exzellenteste Empfangsqualität gibt. Diese Struktur ermöglicht selbst
dann einen zuverlässigen
Empfang, wenn die Empfangszeitschaltung diskontinuierlich ist oder unregelmäßig variiert.
Zusätzlich
unterscheidet sich diese Struktur von der DLL unter dem Gesichtspunkt, dass
die Zeitschaltung sicher an einer Spitze eines Empfangs pegels in
einer Ausbreitungsumgebung eingefangen wird, so dass eine Anzahl
von Wegen nicht vollständig
voneinander getrennt werden und daraus folgend in einer einander überlagerten
Weise empfangen werden.
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Wie
vorstehend angegeben, beschreibt die sechste Referenz eine Technik
zum Detektieren der Empfangszeitschaltung durch einen Sucher, die
Erzielung einer Zeitschaltung, die um ein vorbestimmtes Zeitintervall
kürzer
als eine einzige Chipperiode verschoben ist, und zwar auf der Basis
der Empfangszeitschaltung, unter gleichzeitiger Ausführung einer
Korrelationsrechnung (Entspreizen) und danach Wählen eines Signals, das zu
einem Zeitpunkt empfangen wird, zu welchem die Empfangsqualität nach dem
Entspreizen am ausgezeichnetsten ist. Die sechste Referenz enthält jedoch
keine Lehre bezüglich
der Mehrwegschaltung, nämlich
des Suchers.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrwegerkennungsschaltung
in einem CDMA-Empfänger
zu schaffen, die das vorstehend beschriebene Problem lösen kann
und die eine Mehrwegerkennung mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten
kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrwegerkennungsschaltung
der beschriebenen Bauart zu schaffen, die eine Anzahl von Wegpositionen
mit hoher Geschwindigkeit detektieren kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen CDMA-Empfänger zu
schaffen, der eine Mehrwegerkennung schnell durchführen kann.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und
3 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen:
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1 zeigt
ein Blockschaltbild zur Verwendung bei der Beschreibung eines CDMA-Empfängers, der
eine Mehrwegerkennungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält;
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2 zeigt
ein Blockschaltbild zur Verwendung bei der Beschreibung der in der 1 dargestellten
Mehrwegerkennungsschaltung im Einzelnen;
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3 zeigt
einen Zeitablaufplan zur Verwendung bei der Beschreibung der Funktionsweise
des Suchens einer ersten Spitze aus Verzögerungsprofildaten, die in
einem in der 2 dargestellten Verzögerungsprofilspeicher
gehalten sind;
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4 zeigt
ein Flussdiagramm zur Verwendung bei der Beschreibung eines Verarbeitungsvorganges
zum Detektieren der ersten Spitze in der Mehrwegdetektorschaltung
gemäß 2;
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5 zeigt
ein Flussdiagramm zur Verwendung bei der Beschreibung einer Maximalwertsuchoperation,
die in einem Teil des in der 4 dargestellten
Verarbeitungsvorganges durchgeführt
wird;
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6A und 6B zeigen
Zeitablaufpläne zur
Verwendung beim Beschreiben des Vorganges zum Suchen einer zweiten
und der folgenden Spitzen aus den Verzögerungsprofildaten;
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7 zeigt
ein Flussdiagramm zur Verwendung bei der Beschreibung eines Verarbeitungsvorgangs
zum Detektieren der zweiten und der folgenden Spitzen in der in
der 2 gezeigten Mehrwegerkennungsschaltung;
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8 zeigt
eine grafische Darstellung zur Verwendung bei der Beschreibung der
Verbesserung einer Erkennungszeit unter Verwendung der in der 2 dargestellten
Mehrwegerkennungsschaltung und durch Vergleichen mit einem herkömmlichen Verfahren;
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9 zeigt
eine grafische Darstellung zur Beschreibung der Beziehung zwischen
einer Anzahl von Speicherblöcken
und den Wiederholungszeiten unter der Bedingung, dass die Abtastnummer
K der Verzögerungsprofildaten
und die Suchnummer I gleich 1024 bzw. 6 sind; und
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10 zeigt
ein Blockschaltbild zur Verwendung bei der Beschreibung einer Mehrwegerkennungsschaltung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen:
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Bezug
nehmend auf 1, wird ein CDMA-Empfänger beschrieben,
der eine Mehrwegerkennungsschaltung 600 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
Zusätzlich
zu der Mehrwegerkennungsschaltung 600 hat der dargestellte
CDMA-Empfänger
einen Antennenteil 100, einen Funkteil (Hochfrequenzempfangssektion) 200,
einen A/D-Konverter 300, einen Rake-Finger-Teil 400 und
einen Rake-Kombinierer oder Synthesizer 500.
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Eine
Datensequenz wird als ein Funksignal übertragen und als ein Empfangssignal
durch den Antennenteil 100 vom CDMA-Empfänger empfangen.
Das Empfangssignal wird durch den Funkteil 200 einer Frequenzkonversion
(Abwärtskonversion) unterzogen
und wird durch den A/D-Konverter 300 aus einem analogen
Signal in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal,
welches vom A/D-Konverter 300 ausgegeben wird, wird der
Mehrwegerkennungsschaltung 600 zugeführt.
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Wie
später
angegeben, misst die Mehrwegerkennungsschaltung 600 ein
Verzögerungsprofil eines
Ausbreitungsweges aus den digitalen Signalen und detektiert jede
Zeitschaltung der Mehrwege, um ein Empfangszeitschaltsignal zu erzeugen.
Das Empfangszeitschaltsignal, das von der Mehrwegerkennungsschaltung 600 zugeführt wird,
wird an den Rake-Finger-Teil 400 angelegt, um als Empfangszeitschaltung
verwendet zu werden. Der Rake-Finger-Teil 400 führt eine
Empfangsoperation des Digitalsignals unter Bezugnahme auf das Empfangszeitschaltsignal
durch. Der dargestellte Rake-Finger-Teil 400 besteht aus
ersten bis N-ten Rake-Fingern 400-1 bis 400-N,
die Empfangsdatensignale mit Bezug auf die Empfangszeitschaltung
erzeugen. Die Empfangsdatensignale werden durch den Rake-Kombinierer 500 zu
einem Ausgangssignal oder Empfangsdatensignal kombiniert.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 zusammen mit 1,
wird die Beschreibung auf die Mehrwegerkennungsschaltung 600 gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung gerichtet. Die dargestellte Mehrwegerkennungsschaltung 600 hat
ein angepasstes Filter 602, einen Eingangsdatenwähler 604, einen
ersten Speicherwähler 606,
einen Verzögerungsprofilspeicher 608,
einen zweiten Speicherwähler 610,
einen ersten Maximalwertrückholteil
(Suchteil) 612, einen Spitzenerhaltungsteil 614,
einen zweiten Maximalwertrückholteil 616,
einen Wegzeitschaltgenerator 618, einen Maskierteil 620 für die detektierte
Spitze und eine Steuerung 622. In dem dargestellten Beispiel
ist anzumerken, dass der Verzögerungsprofilspeicher 608 durch
erste bis N-te Speicherblöcke
strukturiert ist, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist.
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Die
Steuerung 622 dient zum Steuern des Eingangsdatenwählers 604,
der ersten und zweiten Speicherwähler 606 und 610,
der ersten und zweiten Maximalwertrückholteile 612 und 616,
des Wegzeitschaltgenerators 618 und des Maskierteils 620 für die detektierte
Spitze, auf die später
im Einzelnen beschriebene Art und Weise. Zu diesem Zweck werden von
der Steuerung 622 dem Eingangsdatenwähler 604, den ersten
und zweiten Speicherwählern 606 und 610,
den ersten und zweiten Maximalwertrückholteilen 612 und 616,
dem Wegzeitschaltgenerator 618 bzw. dem Maskierteil 620 für die detektierte
Spitze ein Eingangsdatenwählsteuersignal,
ein erstes Speicherwählsteuersignal,
ein zweites Speicherwählsteuersignal,
ein erstes Maximumrückholsteuersignal,
ein zweites Maximumrückholsteuersignal,
ein Wegzeitschaltsteuersignal und ein Spitzenmaskensteuersignal
zugeführt.
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Das
angepasste Filter 602 ist so betreibbar, dass es das Empfangsdatensignal
vom A/D-Konverter 300 empfangen
kann, um einen Korrelationswert zwischen einem Spreizkode und dem
Empfangsdatensignal zu berechnen und um ein Korrelationssignal zu
erzeugen, das für
den Korrelationswert repräsentativ
ist. Anders ausgedrückt,
dient das angepasste Filter 602 dazu, jedes Verzögerungsprofil
der Ausbreitungswege zu messen und dazu, Verzögerungsprofildatensignale zu
erzeugen. Die Verzögerungsprofildatensignale,
die von dem angepassten Filter 602 gemessen sind, werden über den
Eingangsda tenwähler 604 an
den ersten Speicherwähler 606 angelegt
und werden durch den ersten Speicherwähler 606 in erste
bis N-te Datenblöcke
unterteilt.
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Die
ersten bis N-ten Datenblöcke
werden in dem Verzögerungsprofilspeicher 608 für jeden
Datenblock gespeichert. Anders ausgedrückt, werden die ersten bis
N-ten Datenblöcke
jeweils in den ersten bis N-ten Speicherblöcken des Verzögerungsprofilspeichers 608 gespeichert.
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Der
zweite Speicherwähler 610 ist
in Antwort auf das zweite Speicherwählsteuersignal zu betreiben,
das von der Steuerung 622 geschickt worden ist, um das
in dem Verzögerungsprofilspeicher 608 gespeicherte
Verzögerungsprofildatensignal
für jeden
Datenblock dem ersten Maximumwertrückholteil 612 zuzuführen. Der
erste Maximumwertrückholteil 612 sucht
oder holt ein Blockmaximum oder einen Spitzenwert und die Position
des Maximums (Spitzenwertes) des gewählten Datenblocks zurück, um den
Spitzenerhaltungsteil 614 mit dem Suchergebnis zu speisen.
Der zweite Maximumwertrückholteil 616 detektiert
aus den Blockspitzen oder den Blockmaximumwerten, die in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erhalten
sind, einen maximalen Wert und leitet das detektierte Ergebnis zum
Wegzeitschaltgenerator 618.
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Wenn
der Maximumwert von dem zweiten Maximumwertrückholteil 616 detektiert
ist, wird der Maskierteil 620 für die detektierte Spitze betrieben, um
Datenelemente, die im Verzögerungsprofilspeicher 608 zu
maskieren sind, zu löschen
und um dadurch Spitzenpositionen und deren benachbarte Daten aus
dem Datenprofilspeicher 608 zu entfernen. Der Eingangsdatenwähler 604 ist
in Antwort auf das Eingangsdatenwählsteuersignal betreibbar,
um die zu maskierenden Datenelemente zu wählen und als Ergebnis werden
die Empfangsdaten und die detektierten Spitzen entfernt.
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Beim
Detektieren einer anfänglichen
oder ersten Spitze (kann auch als vorhergehende Spitze bezeichnet
werden) steuert die Steuerung 622 den ersten Maximumwertabrufteil 612 so,
dass ein Maximumwert aus der Gesamtheit der Datenblöcke, die
in dem Verzö gerungsprofilspeicher 608 als
Verzögerungsprofildaten
gespeichert sind, abgerufen oder gesucht wird.
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Beim
Detektieren einer zweiten Spitze oder den folgenden Spitzen steuert
die Steuerung 622 den Maskierteil 620 der detektierten
Spitze so, dass das Abrufen eines Maximums oder eines Spitzenwertes nur
bei den Datenblöcken
durchgeführt
wird, die in den Verzögerungsprofildaten
aktualisiert sind. Somit kann der Maximumwert in jedem Speicherblock
individuell aktualisiert oder erneuert werden. Da der Maximumwert,
der einmal oder das erste Mal abgerufen worden ist, in Verbindung
mit den übrigen
Speicherblöcken,
mit Ausnahme des aktualisierten Speicherblockes verwendet wird,
ist es möglich,
die Anzahl der Zyklen für
das Detektieren der zweiten und der anderen folgenden Spitzen stark
zu verringern.
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Zusätzlich wird
das in der 2 dargestellte angepasste Filter 602 nicht
im Einzelnen beschrieben, weil es zur Messung des Verzögerungsprofils allgemein
bekannt ist. Statt des angepassten Filters 602 kann ein
gleitender Korrelator verwendet werden. Zusätzlich sind der Rake-Finger-Teil 400 und der
Rake-Kombinierer 500, die in der 1 dargestellt
sind, ebenfalls allgemein bekannt und sind nicht direkt auf die
vorliegende Erfindung bezogen. Daher wird die Beschreibung bezüglich des
Rake-Finger-Teils 400 und des Rake-Kombinierers 500 ebenfalls
weggelassen.
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Bezug
nehmend auf 3 und 4 erfolgt die
Beschreibung der Funktionsweise, die durchgeführt wird, wenn die Mehrwegerkennungsschaltung 600 die
erste Spitze der Spitzen detektiert. In der 3 ist das
Abrufen und Suchen eines Maximums oder Spitzenwertes aus den Verzögerungsprofildaten dargestellt,
die in dem in der 2 gezeigten Verzögerungsprofilspeicher 608 konserviert
sind. In diesem Fall wird angenommen, dass die gesamten Verzögerungsprofildaten
in erste bis N-te Datenblöcke unterteilt
sind und in den ersten bis N-ten Speicherblöcken des Verzögerungsprofilspeichers 608 konserviert
oder gespeichert sind. Zusätzlich
wird angenommen, dass die ersten bis N-ten Speicherblöcke jeweils
durch die Blockzahlen von 0 bis (N-1) bezeich net sind. Andererseits
zeigt 4 ein Flussdiagramm zum Beschreiben der Funktionsweise
des Detektierens der ersten Spitze in der Mehrwegerkennungsschaltung 600.
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In
den 2, 3 und 4 wird die
oben angegebene Blockzahl sukzessive von einem Blockzahlenzähler (nicht
dargestellt) gezählt.
Zunächst wird
der Zählwert
(n) des Blockzahlenzählers
im Schritt S104 in 4 unter Steuerung der Steuerung 622 auf
0 zurückgesetzt.
Als Nächstes
steuert die Steuerung 622 den ersten Maximumwertabrufteil 612 so,
dass das Abrufen eines Blockmaximumwertes in dem Datenblock durchgeführt wird,
der in dem (n + 1)-ten Speicherblock, welcher von der Blockzahl
n bezeichnet ist, gespeichert ist. Als ein Ergebnis wird der abgerufene
Blockmaximumwert als ein Blockspitzenwert zusammen mit seiner Spitzenposition
in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erhalten (Schritt S102). Darauf
folgend bewirkt die Steuerung 622, dass der Blockzahlenzähler um
1 auf (n + 1) zählt
(Schritt S103). Die Steuerung 622 bewirkt, dass der ersten Maximumwertabrufteil 612 wiederholt
jeden Datenblock zählt,
bis der Zählwert
(n) des Blockzahlenzählers
gleich oder größer als
die Gesamtblockzahl (N) wird (Schritt S104). Wenn der Zählwert (n)
nicht kleiner als N ist, wird der Spitzenerhaltungsteil 614 mit der
Gesamtheit der Maximumwerte, die auf alle Datenblöcke bezogen
sind, geladen. In diesem Fall steuert die Steuerung 622 den
zweiten Maximumwertabrufteil 616 so, dass eine Spitze oder
ein Maximumwert aus den Blockmaximumwerten abgerufen oder gesucht
wird, die in dem Spitzenerhaltungsteil 614 gespeichert
sind (S105). Weiterhin leitet der Wegzeitschaltgenerator 618 eine
detektierte Maximumposition des, Spitzenwertes an einer Finger #1 des
Rake-Finger-Teils 400 (Schritt S106).
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Bezug
nehmend auf 5, erfolgt die detaillierte
Beschreibung der Funktionsweise des Abrufens oder Suchens eines
Maximumwertes, wie in 4 angegeben. In diesem Fall
ersetzt der erste Maximumwertabrufteil 612 einen Wert D(0),
der in der Blockadressennummer 0 des Speicherblockes gespeichert
ist, für
einen variablen Max (Schritt S201). Der erste Maximumwertabrufteil 612 setzt
einen Zählwert
(j) eines Zählers
(nicht dargestellt) auf 1 (Schritt S202), um einen Wert D(1) des
ersten Speicherblockes zu detektieren. Im Schritt S203 erfolgt der
Vergleich zwischen dem Wert D(1) des ersten Speicherblocks und der
Variablen Max. Im Allgemeinen wird im Schritt S203 D(j) des j-ten Speicherblockes
mit der Variablen Max verglichen. Wenn der Wert D(j) die Variable
Max übersteigt
(Schritt S203: ja), ersetzt der erste Maximumwertabrufteil 612 die Variable
Max durch D(j) (Schritt S204). Als Nächstes steuert der erste Maximumwertabrufteil 612 den
Zähler
so, dass er um 1 aufzählt
und den Zählwert
(j) auf (j + 1) bringt (Schritt S205). Der erste Maximumwertabrufteil 612 wiederholt
den vorstehend beschriebenen Vorgang solange bis der Zählwert (j)
des Zählers eine
gesuchte Datenzahl überschreitet
(Schritt S206). Zum Schluss wird ein Maximumwert wie die Variable
Max erhalten (Schritt S207). Um eine Adresszahl (j) des Maximumwertes
zu erzielen, wird die Adresszahl (j) als Maximumposition im Schritt S204
gehalten und in die Variable eingesetzt.
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Wenn
der Vorgang in der vorstehend beschriebenen Art und Weise durchgeführt ist,
wird eine Verarbeitungszeit zum Detektieren einer Spitze oder eines
Maximumwertes hauptsächlich
in Abhängigkeit von
der Verarbeitung vom Schritt S203 bis zum Schritt S205 bestimmt.
Das heißt,
dass die Verarbeitungszeit durch die Wiederholungen der Verarbeitung
bestimmt wird, die mit dem Vergleichen der aus dem Speicher ausgelesenen
Daten mit einem gehaltenen Wert gestartet wird und durch das Aktualisieren
eines Maximumwertes beendet wird.
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Die
Anzahl der Wiederholungen zum Abrufen der ersten Spitze oder des
Maximumwertes sind gegeben durch: (K/N) N + N,wobei
K eine Abtastzahl der Gesamtverzögerungsprofildaten
repräsentiert;
N die Blockzahl, durch die zu teilen ist, repräsentiert. In der vorstehenden
Formel repräsentiert
in dem ersten Ausdruck (K/N) die Anzahl der Wiederholungen, die
für das
Abrufen des Maximumwertes von einem einzelnen Block benötigt wird,
während
der zweite Term, N, die Anzahl der Wiederholungen repräsentiert,
die für
das Abrufen der Gesamtheit der Spitzen aus jeder Spitze der einzelnen
Blöcke
repräsentiert.
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Bezug
nehmend auf die 6 und 7 erfolgt
nun die Beschreibung bezüglich
des Vorgangs zum Detektieren einer zweiten oder nächsten Spitze und
der folgenden Spitzen, was gemeinsam als darauf folgende Spitze
oder Spitzen genannt werden kann. 6(A) und (B) veranschaulichen die Verarbeitung der
Verzögerungsprofildaten,
während 7 ein
Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verarbeitungsablaufes zum Detektieren
jeder nachfolgenden Spitze zeigt.
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Wie
in der 7 gezeigt, steuert die Steuerung (2)
einen Spitzendetektionszähler
(nicht gezeigt) zum Zählen
der Zahl der Spitzen, um einen Zählwert
(i) des Zählers
auf 1 zu setzen (Schritt S301). Die Steuerung 622 steuern
den Maskierteiler 620 für
die detektierte Spitze, so dass Korrelationsspitzendaten, die zuvor
von der ersten Verarbeitung detektiert worden sind, aus dem Verzögerungsprofilspeicher 608 entfernt
werden (Schritt 5302). In diesem Fall ist anzumerken, dass
die Korrelationsspitze entlang der Zeitachse ausgedehnt wird, wie
dies in der 6(A) gezeigt ist. Wenn
dies berücksichtigt wird,
werden nicht nur die Daten am Spitzenpunkt, sondern auch in die
Nachbarschaftsdaten von t Abtastungen vor und nach dem Spitzenpunkt
mit Bezug auf eine Abtastperiode der Empfangsdaten zu 0 gelöscht. Als
ein Ergebnis wird bewirkt, dass ein Speicherblock, bei dem Spitzendaten
entfernt sind, in den Speicherblöcken
des Verzögerungsprofilspeichers 608 auftritt
und kann als entfernter Spitzenspeicherblock bezeichnet werden.
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Bezüglich des
entfernten Spitzenspeicherblockes wird das Abrufen eines Maximumwertes
erneut in Übereinstimmung
mit einem Flussdiagramm, wie in der 5 gezeigt,
durch den ersten Maximumwertabrufteil 612 und der Steuerung
der Steuerung 622 durchgeführt. Daraus folgend wird das
vorhergehende Maximum oder der Spitzenwert des Datenblockes in dem
entfernten Spitzenspeicherblock in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erneuert
(Schritt S303).
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Wie
zuvor angegeben, wird der Korrelationsspitzenwert vor und nach dem
Spitzenpunkt über
t Abtastungen ausgedehnt. Das heißt, dass Daten des Speicherblockes
oder der -blöcke
in der Nähe
oder nahe dem erneut ausgeführten
Speicherblock unerwünschter weise
zu 0 gelöscht
werden können.
Wenn dies berücksichtigt
wird, wird entschieden, ob die zuvor detektierte Spitzenposition
an der rechten Seite relativ zu einer Mittelposition des Speicherblockes liegt
oder nicht (Schritt S304). Wenn die zuvor detektierte Spitzenposition
an der rechten Seite der Mittelposition liegt (ja im Schritt S304),
bewirkt die Steuerung 622, dass der erste Maximumwertabrufteil 612 erneut
eine Abrufoperation eines Maximumwertes ebenfalls in Verbindung
mit einem rechts liegenden Speicherblock nahe dem Speicherblock,
der im Schritt S303 erneuert worden ist, durchführt (Schritt S305). Im Schritt
S305 wird der Spitzenwert an der rechten Seite des Speicherblockes
ebenfalls in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erneuert.
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Wenn
andererseits die zuvor detektiert Spitzenposition nicht an der rechten
Seite der Mittelposition liegt, nämlich auf der linken Seite
der Mittelposition liegt (Schritt S304: nein), bewirkt die Steuerung 622,
dass der erste Maximumwertabrufteil 612 an einem Schritt
S306 arbeitet. Im Schritt S306 führt
der erste Maximumwertabrufteil 612 erneut eine Abrufoperation
eines Maximumwertes in Verbindung mit einem linkerhand liegenden
Speicherblock, der an der linken Seite des im Schritt S303 erneuerten Speicherblockes
liegt, durch. Wie beim rechts liegenden Speicherblock wird ein Maximumwert
des links liegenden Speicherblockes in dem Spitzenerhaltungsteil 614 im
Schritt S306 erneuert. Die vorstehende beschriebene Verarbeitung
kann nicht durchgeführt
werden, wenn an der rechten Seite und der linken Seite des zuvor
erneuerten Speicherblockes kein Speicherblock vorhanden ist.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Art und Weise wird jeder Maximumwert,
der in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erhalten ist, bei
jedem einen der Speicherblöcke
erneuert. Unter diesen Umständen ruft
der zweite Maximumabrufteil 616 einen Maximumwert von den
Spitzenwerten ab, die über
die Blockzahl der Speicherblöcke
in dem Spitzenerhaltungsteil 614 erhalten sind (Schritt
S307). Der Wegzeitschaltgenerator 618 speist einen i-ten
der Finger mit einer i-ten Spitzenposition als Empfangszeitabstimmung
(Schritt S309). Als Nächstes
steuert die Steuerung 622 den vorstehend genannten Spitzendetektionszähler so,
dass der Zählwert
i auf (i + 1) gezählt
wird (Schritt 309). Ein ähnlicher
Vorgang wird über
die Anzahl der notwendigen Spitzenwerte (beispielsweise die Anzahl
der Finger) wiederholt (Schritt S310). Somit kann die Mehrwegerkennungsschaltung 600 allen
Fingern Empfangszeitabstimmungen zuführen.
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Bei
dem in der 6(A) gezeigten Beispiel liegt
die Spitze an der rechten Seite des Blockes 2 und erstreckt sich über beide
Blöcke
2 und 3. Wenn die dargestellte Spitze detektiert ist, wird die Spitze aus
den Blöcken
2 und 3 entfernt, wie dies in der 6(B) gezeigt
ist. Als Nächstes
wird die Such- oder Abrufoperation erneut in Verbindung mit den Blöcken 2 und
3 durchgeführt,
um die Spitzenpositionen zu erneuern.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Operation ist die Anzahl der Wiederholungen
des Abrufens oder Suchens der darauf folgenden Spitzen gegeben durch: [(K/N) 2 + N] × [I – 1],wobei I die Spitzenzahl;
K/N in dem ersten Term die Anzahl der Wiederholungen zum Abrufen
eines Maximumwertes in einem einzelnen Speicherblock; und N die
Anzahl der Wiederholungen zum Abrufen aller Spitzen aus jeder Spitze
der Speicherblöcke
repräsentiert.
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In
der Mehrwegerkennungsschaltung 600 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird jeder Spitzenwert an jedem einen Speicherblock
gespeichert oder erhalten. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, die
Verarbeitungsschritte (die vorstehende Anzahl der Wiederholungen)
des Abrufens der zweiten und der folgenden Spitzen zu verringern
und den Stromverbrauch zu senken.
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Bezug
nehmend auf 8, wird die Verbesserung der
spezifischen Verarbeitungszeiten veranschaulicht. In 8 wird
angenommen, dass ein herkömmliches
Verfahren ein Maximumwertabrufen, wie in der 5 gezeigt,
I-Mal wiederholt. In diesem Fall ist die Anzahl der Wiederholungen
repräsentiert durch: K × I, wobei
K die Gesamtabtastzahl der Verzögerungsprofildaten
und I die detektierte Spitzenzahl repräsentiert.
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Wenn
andererseits der Ablauf gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist die Anzahl der Wiederholungen gegeben
durch: [(K/N) N + N) – [(K/N) 2 + N] (I – 1),wobei
N die Anzahl der Speicherblöcke
repräsentiert.
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In
dem in der 8 veranschaulichten Beispiel
wird die Datenabtastzahl K des Verzögerungsprofils und die Zahl
N der Speicherblöcke
mit 124 Abtastungen bzw. 32 angenommen. Sowohl bei dem herkömmlichen
Verfahren als auch bei der Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht die Tendenz, dass die Anzahl der Wiederholungen
mit dem Ansteigen der detektierten Spitzenzahl I steigt, wie dies
leicht aus der 8 zu verstehen ist. Eine Erhöhung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist jedoch im Vergleich mit der Erhöhung beim herkömmlichen
Verfahren ziemlich klein.
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In
der Tat werden ungefähr
sechs Finger im Allgemeinen beim Breitband-CDMA verwendet und es
sollten mehr als sechs Spitzen detektiert werden. Wenn die detektierte
Spitzenzahl I gleich 6 ist, ist die Anzahl der Wiederholungen bei
dieser Erfindung ungefähr
ein Viertel derjenigen beim herkömmlichen Verfahren
und die Verarbeitungszeit der vorliegenden Erfindung kann auf ein
Viertel der Zeit des herkömmlichen
Verfahrens reduziert werden.
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Um
die Wirkung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung zu maximieren, ist es notwendig, den Abtastwert K der
Verzögerungsprofildaten
und die Speicherblockzahl N auf jeweils geeignete Werte zu setzen.
Wie in der 9 gezeigt, wird ein höchst verbesserter
Effekt erzielt, wenn die Speicherblockzahl N unter der Bedingung, dass
K = 1024 ist, gleich 32 wird.
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Bezug
nehmend auf 10, ist eine Mehrwegerkennungsschaltung 600A gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ähnlich
in ihrer Struktur wie die in der 1 gezeigte, mit
Ausnahme, dass zwischen dem zweiten Maximumwertabrufteil 616 und
dem Wegzeitschaltgenerator 618 ein Schwellwertdetektorteil 624 eingefügt ist und
dass die Steueroperation einer Steuerung 622A sich von
der der in der 2 gezeigten Steuerung 622 etwas
unterscheidet.
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Wie
in der 10 gezeigt, ist die Einfügung des
Schwellwertdetektorteils 624 bei der Verkürzung der
Erkennungszeit wirksam. Im Einzelnen hat der Schwellwertdetektorteil 624 einen
vorbestimmten Schwellwertpegel, der durch einen Referenzkorrelationspegel
definiert ist, und vergleicht einen Spitzenwert mit dem vorbestimmten
Schwellwertpegel. Wenn der Schwellwertdetektorteil 624 einen
Spitzenwert detektiert, der niedriger als der vorbestimmte Schwellwertpegel
ist, wird von dem Schwellwertdetektorteil 624 ein Stoppsignal
an die Steuerung 622A geschickt, um die Spitzendetektionsverarbeitung
zu einem Zeitpunkt des Detektierens des Spitzenwertes, der niedriger
als der vorbestimmte Schwellwert ist, zu stoppen.
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Wenn
bei dieser Struktur nur ein einziger Spitzenwert vorhanden ist,
kann die Verarbeitung, die eine zweite Spitze und die folgenden
Spitzen detektiert, zu einem Zeitpunkt gestoppt werden, zu welchem
der einzige Spitzenwert detektiert wird. Somit kann ein überflüssiger Betrieb
und verbrauchter Strom durch die Mehrwegerkennungsschaltung 600A gespart
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung insoweit anhand einiger Ausführungsformen
derselben beschrieben worden ist, ist es leicht für den Fachmann möglich, die
vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Arten in die Praxis
umzusetzen. Beispielsweise kann diese Erfindung auch dazu verwendet werden,
eine Korrelationsspitze beim Suchen einer Basisstation zu detektieren.
Wie vorstehend angegeben, kann die vorliegende Erfindung eine Detektionszeit,
die für
das Detektieren einer Anzahl von Korrelationsspitzen notwendig ist,
reduzieren, indem die Verzögerungsprofildaten
in eine Anzahl von Datenblöcken
unterteilt werden, um die jeweiligen Datenblöcke in einer Anzahl von Speicherblöcken zu
speichern, und indem ein Spitzenwert für jeden einen der Datenblöcke gehalten
wird. Zusätzlich
kann eine Wegdetektionszeit bei dieser Erfindung verkürzt werden,
indem ein Maximumwertabrufvorgang nur um den Speicherblock erneut
durchgeführt
wird, der beim Suchen der zweiten und folgenden Spitzen eine detektierte
Spitze enthält.