专利名称：用于扩展频谱通信装置接收机的同步器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在数字移动无线通信中使用的扩展频谱通信装置接收机中所插入的同步器。
常规的扩展频谱通信装置与接收到的并进行A/D转换的采样数据同步，搜索具有最佳相位的数据并去扩展(despreads)该具有最佳相位数据以对该接收数据解调。例如，在图9和10中示出了这样一种常规扩展频谱通信装置的一同步器。图9是表示该常规扩展频谱通信装置的一接收机同步器构成的方框图，
图10是图9中所示的常规扩展频谱通信装置的该接收机同步器搜索单元的详细框图。
首先，参见图9来描述该常规扩展频谱通信装置的接收机同步器的构成。在图9中，标号901表示将所接收信号从模拟信号变换为数字信号的一A/D变换器；902表示用来同步地跟踪一PN(伪噪声)信号以便当从A/D变换器输出的采样数据与该PN信号相关时使与其同步的DLL(延迟锁定环路)；903表示用来使用根据一相关装置输出计算的相关结果搜索通过一可获得最大功率的路径所接收的数据(通过该路径所接收的信号从一发射机送到一接收机或者一信号通过该路径而被接收)的搜索单元；904表示由该DLL所控制的一采样时钟信号发生器；和905表示用来将该接收数据去扩展的一数据解调相关装置。
参见图10来说明在图9所表明的该常规扩展频谱通信装置的一接收机同步器的构成。在图10中，标号1001表示一用来产生具有全部PN相位(伪噪声信号相位)的PN信号的搜索PN信号发生器；1002表示用来使取样数据与PN信号相关以便输出对应于该相关的相关数据的搜索相关单元；1005表示用来存贮从该搜索相关单元1002输出的相关数据的一数据缓冲器；1000表示用来控制该搜索PN信号发生器以便搜索并选择与来自数据缓冲器1005最大功率路径相对应的相关数据并输出这种所搜索的相关数据的PN相位的一路径搜索装置；和1003表示用来向DLL902输出一PN信号的一PN信号发生器。
参见图9和10来说明该常规扩展频谱通信装置接收机同步器的工作。首先，将DLL902置为不工作状态，并且将控制该A/D变换器901采样定时的采样时钟信号发生器904的操作定时置为恒定值。在预置的定时处一接收信号通过该A/D变换器901被采样，并将这种被采样的接收信号输入到搜索单元903。
搜索相关单元1002使输入到搜索单元903的采样数据与自搜索PN信号发生器1001输出的PN信号相关。所得到的相关数据存入数据缓冲器1005。当与所有PN相位有关的搜索结果被存贮在数据缓冲器1005中时，从在该缓冲器中所存贮的所有数据中搜索并选择从该最大功率路径中得到的相关数据(搜索操作)。
相应于该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器1003，并且利用该PN相位触发DLL902，从而开始一跟踪操作(跟踪操作)。另外，从该PN信号发生器1003输出的PN信号还被输出到数据解调相关装置905，从而开始数据解调。在完成该搜索操作之后，该PN信号发生器1003的相位保持不变，并且利用在该搜索操作完成时设置的该PN信号发生器的PN相位来执行该路径的定时跟踪(同步周期)。
如上所述，常规扩展频谱通信装置的接收机同步器被设置成在搜索操作完成之后不改变PN信号发生器1003的相位的情况下仅通过DLL902的工作来同步地跟踪该路径。因此，如果由DLL902所跟踪的该路径的电平由于例如衰减等原因而明显地减小，则该DLL902出现与该路径不同步现象。如果DLL902出现与该路径不同步，则不可能解调该数据。为了解调该数据，必须再一次从第一次搜索操作开始执行所有的操作。
本发明的目的是提供一种无须从开始执行一搜索操作而能够防止出现与该路径不同步的扩展频谱通信装置。
在本发明的该扩展频谱通信装置中，如果由于衰减或类似原因而引起由DLL跟踪的一路径的电平明显地降低时，则在DLL出现与该路径不同步之前，输出到该DLL的PN信号的相位被转换为所有当前存在的路径中的最大功率路径的相位。即使该DLL的同步暂时与该路径不同步，输出到该DLL的PN信号的相位也能被转换到所有当前存在的路径中的最大功率路径的相位。
在本发明的扩展频谱通信装置中，输出到DLL的PN信号的相位被置为等于用于数据解调的PN信号的相位，并且输出到该DLL的PN信号总是被转换到具有最大功率的接收信号的路径的相位。
另外，在本发明的该扩展频谱通信装置中，输出到DLL的PN信号的相位被置为与用于数据解调的PN信号的相位无关，并且如果当该中心相位是输出到DLL的PN信号的相位时的第一到第N项被取样的电功率之和小于一预置值，则向DLL输出PN信号的PN信号发生器的PN相位被转换为最大功率路径的相位。
因而，可以得到一能防止出现与该路径不同步的扩展频谱通信装置。
特别是，该DLL连续监控除由DLL目前跟踪的路径之外的其余有关路径的电平。如果由于诸如衰减等原因由该DLL所跟踪的路径的电平有明显降低时，则在该DLL出现与该路径不同步之前，输出到该DLL的PN信号的相位被转换为另外的最大功率路径的相位。此外，即使该DLL暂时地出现与该路径不同步现象时，则输出到该DLL的PN信号的相位立即被转换为具有最大功率的所接收信号的当前存在路径的相位。因此，它可以防止DLL出现与该路径不同步。
在附图中图1是表示根据本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的构成的方框图；图2是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第一实施例的一搜索单元的详细框图；图3是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第二实施例的一搜索单元的详细框图；图4是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第三实施例的一搜索单元的详细框图；图5是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第四实施例的一搜索单元的详细框图；图6是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第五实施例的一搜索单元的详细框图；图7是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第六实施例的一搜索单元的详细框图；图8是根据本发明的扩展频谱通信装置的该接收机同步器的第七实施例的一搜索单元的详细框图；图9是表明常规扩展频谱通信装置的接收机同步器的构成的一框图；图10是图9所示常规扩展频谱通信装置的接收机同步器的一搜索单元的详细框图。
本发明的详细说明将描述如下。
根据本发明的一扩展频谱通信装置，包括一用来根据自A/D变换器所接收的采样数据跟踪一PN信号的DLL；一用来搜索一具有获得最大电功率的接收信号的路径的搜索单元；和一通过将其去扩展而对该接收信号解调的数据解调相关装置。该搜索单元根据使每个PN相位与采样数据相关而获得的相关数据搜索最大功率路径的PN相位。该搜索单元包括有用来向DLL和数据解调相关装置输出具有PN相位的PN信号的单元，和用来将该PN信号输出单元输出的PN信号的PN相位转换为最大功率路径的相位的PN信号转换单元。输出到DLL的PN信号的PN相位被置为等于该PN信号的相位以用于数据解调。因此，PN信号的PN相位总是与最大功率路径的相位同步。因此，由于在DLL出现与该路径不同步之前输出到DLL的PN信号的相位已被转换为另一最大功率路径的相位，所以该DLL防止了出现与该路径不同步的现象。
在根据本发明的该装置中，用来输出具有PN相位的PN信号的单元可以包括搜索PN信号发生器，搜索相关单元，数据缓冲器，路径搜索单元，和PN信号发生器。该搜索PN信号发生器产生具有PN相位的PN信号。该搜索相关单元用来使采样数据与该PN信号相关从而输出相关数据。该数据缓冲器用来存贮该相关数据。该路径搜索单元搜索来自数据缓冲器的最大功率路径上的相关数据并输出该路径的PN相位。该PN信号发生器将自路径搜索单元接收的具有PN相位的PN信号输出到DLL和数据解调相关装置。该PN信号转换单元包括一将来自PN信号发生器输出的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关。因此，由于在DLL出现与该路径不同步之前输出到DLL的PN信号的相位已被转换为另一最大功率路径的相位，所以该DLL防止了出现与该路径不同步的现象。
在根据本发明的扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元可以包括一加法器，一阈值输出装置和一比较器。该加法器读取关于输出到PN信号发生器的PN信号的PN相位的中心的一个或多个采样的相关数据并计算这样读取的相关数据的和。阈值输出装置输出一预置的阈值。比较器将该加法器的输出与该预置的阈值进行比较以确定输出到DLL的PN信号是否被转换以便控制DLL开关。然后，当该加法器的输出降低到低于该预置的阈值时，该PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位。因此，由于利用该预置阈值作为参考来转换DLL的路径，而不需频繁地转换输出到DLL的该PN信号的相位，从而产生稳定的控制DLL操作的结果。如果DLL暂时也出现与该路径不同步的现象，则通过立即将输出到该DLL的PN信号的相位转换为另一当前存在的最大功率路径的相位而使该DLL与该路径同步。
另外，在根据本发明的该扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元可包括一加法器，一阈值输出装置，一乘法器和一比较器。该加法器读取关于输出到PN信号发生器的PN信号的PN相位中心的一个或多个取样的相关数据，并计算这样读取的相关数据的和。该阈值输出装置输出一预置的阈值。该乘法器将从数据缓冲器读取的在最大功率路径上的相关数据乘以该预置的阈值。该比较器将加法器的输出与乘法器的阈值相比较以确定输出到DLL的PN信号是否被转换从而控制该DLL开关，因而当加法器的输出降低到小于该预置阈值的X％时，该PN信号的PN相位被转换到该最大功率路径的相位。因此，由于该转换条件用于作为实际接收的信号的电功率的参考并且除了已被DLL跟踪的路径之外的另外路径总是被监测着，所以该DLL的控制操作更进一步可靠。
另外，在根据本发明的扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元包括一加法器，一阈值输出装置，一噪声电平输出装置，一乘法器和一比较器。该加法器读取关于输出到PN信号发生器的PN信号的PN相位中心的一个或多个取样的相关数据，并且计算这样读取的相关数据的和。该阈值输出装置输出一预置的阈值。噪声电平输出装置测量包含在采样数据中的噪声电平并输出这样测量的噪声电平。乘法器将该噪声电平输出装置的输出与该预置阈值相乘。比较器将加法器的输出与乘法器阈值相比较以确定输出到DLL的PN信号是否被转换以便控制DLL开关，从而当加法器的输出降低到小于所测量的噪声电平的X％时，该PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位。因此，由于由该噪声电平测量装置所测量的噪声数据被用作为DLL的转换条件，所以它可以利用该信号代替噪声而准确地转换DLL。
另外，在根据本发明的该扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元包括一加法器，一阈值输出装置和一比较器。该加法器读取关于输出到该PN信号发生器的PN信号的PN相位中心的一个或多个采样的相关数据并计算这样读取的相关数据的和。该阈值输出装置用来输出一预置的阈值。该比较器将加法器的输出与预置阈值相比较以确定是否转换输出到DLL的PN信号以控制DLL开关。该搜索单元具有一用来产生PN信号以输出到数据解调相关装置的数据PN信号发生器，因而当加法器的输出降低到小于该预置的阈值时，输出到DLI的PN信号的PN相位被转换为最大功率路径的相位而与输出到数据解调相关装置的PN信号无关。因此，该数据可被解调而不受由于DLL环路滤波器的大的时间常数引起的DLL转换偏移结果的影响，所以可实现更佳的接收特性。
另外，在根据本发明的该扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元包括一加法器，一阈值输出装置，一乘法器和一比较器。该加法器读取关于输出到PN信号发生器的PN信号的PN相位中心的一个或多个取样的相关数据，并计算这样读取的相关数据。该阈值输出装置用来输出一预置的阈值。该乘法器用来将从数据缓冲器读取的在最大功率路径上的相关数据乘以预置阈值。该比较器将加法器的输出与预置阈值相比较以确定是否转换输出到DLL的PN信号以便控制DLL开关。该搜索单元包括有一用来产生PN信号以输出到数据解调相关装置的一数据PN信号发生器，因此，当加法器的输出降到小于最大功率路径的X％时，输出到DLL的PN信号的PN相位被转换为最大功率路径的相位而与输出到数据解调相关单元的PN信号无关。该数据可被解调而不受来自DLL转换的偏移结果的影响，从而可实现稳定的控制DLL的操作。
另外，在根据本发明的该扩展频谱通信装置中，该PN信号转换单元包括一加法器，一阈值输出装置，一噪声电平输出装置，一乘法器和一比较器。该加法器读出关于输出到PN信号发生器的PN信号的PN相位中心的一个或多个相关数据，并计算这样读取的相关数据的和。该阈值输出装置输出一预置的阈值。噪声电平输出装置测量包含在该采样数据中的噪声电平并输出这样测量的噪声电平。该乘法器将噪声电平输出装置的输出与该预置阈值相乘。该比较器将该加法器的输出与该乘法器的阈值相比较以确定是否转换输出到DLL的PN信号以便控制DLL开关。该搜索单元包括有用来产生PN信号以输出到数据解调相关装置的数据PN信号发生器，因而当该加法器的输出降低到小于最大功率路径的X％时，输出到DLL的PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位而与输出到数据解调相关装置的PN信号无关。因此，该数据可被解调而不受来自DLL的转换引起的偏移的影响，并且可使用一正确的路径转换DLL。
下面参考附图将对本发明的实施例作详细的说明。
首先，参见图1来说明本发明的扩展频谱通信装置的接收机的同步器。在图1中，标号101表示一用来将接收信号从模拟信号变换为数字信号的A/D变换器；102表示一用来同步地跟踪一PN信号以防止在采样数据和PN信号的相关中从A/D变换器输出的一采样数据的相位从PN信号的相位偏移的延迟锁定环路(以后称之为DLL)；103表示一利用从一相关装置的输出计算的相关结果进行搜索以选择通过一自获得最大功率的路径所接收的数据(以后称之为“具有最大功率的路径”或“最大功率路径”)的搜索单元；104表示一由DLL102所控制的采样时钟信号发生器；和105表示用来将该接收信号去扩展的一数据解调相关装置。
参见图2来说明在图1中所示的根据本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第一实施例的该搜索单元的构成。图2详细的示出了图1中所示该搜索单元103。在图2中，标号201表示用来为了搜索最大功率路径而产生有关所有PN相位的PN信号的一搜索PN信号发生器；202表示一搜索相关单元，用来将所接收的采样数据与自该搜索PN信号发生器201实际所接收的PN相位的PN信号相关并将生成的相关数据输出。
此外，标号205表示用来存贮某些相关数据的数据缓冲器，这些所存贮的相关数据是该搜索相关单元202的搜索操作的结果；203是用来向DLL102输出PN信号的一PN信号发生器；200是一路径搜索单元，用来控制该搜索PN信号发生器201，从在该数据缓冲器205中所存贮的相关数据中搜索该最大功率路径，并且输出这样搜索的最大功率路径的PN相位；204表示一DLL开关，对所有相位进行的每一次搜索根据由该路径搜索单元200所执行的路径搜索操作的结果，该DLL开关将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位。
下面，参考图1和2说明根据本发明的第一实施例的扩展频谱通信装置接收机同步器的操作。当该DLL102被置为不工作状态时，当前处于工作状态并且控制该A/D变换器101的采样定时的该采样时钟信号发生器104的定时被设定为恒定值。在预置的定时处一接收信号由该A/D变换器101采样，并将所采样的接收信号输入到该搜索单元103。
该搜索相关单元202将输入到搜索单元103的采样数据与自搜索PN信号发生器201输出的PN信号相关。自搜索相关单元202输出的相关数据被存贮在数据缓冲器205中。当有关所有PN相位的相关数据都被存贮在该数据缓冲器205中时，该路径搜索单元200从该相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器203去触发DLL102以便开始一跟踪操作。
自PN信号发生器203输出的PN信号还输出到数据解调相关装置105从而开始数据的解调。即使在跟踪操作期间，该搜索单元103也保持工作。当有关所有PN相位的相关数据都被存贮在数据缓冲器205中时，该路径搜索单元200从该相关数据中选择最大功率路径。如果该最大功率路径的PN相位与以前的最大功率路径的PN相位不同，则DLL开关204向PN信号发生器203输出具有最大功率路径的PN相位的PN信号。
如上所述，根据本发明第一实施例的扩展频谱通信装置，具有DLL开关204用来将输出PN信号到DLL102的PN信号发生器203的PN相位转换到路径搜索单元200选择的最大功率路径的相位。其结果是，在由DLL102跟踪的该路径的电平由于诸如衰减等原因而明显地降低的情况下，在出现DLL102的不同步之前输出到该DLL102的PN信号的相位就被转换为其它当前存在的最大功率路径的相位，从而防止了出现DLL102与该路径不同步的现象。
参见图3来说明按照在图1中所示的本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第二实施例的搜索单元的构成。在图3中所示的搜索单元103是在图1中所提供的搜索单元103的详细构成。在图3中，标号301表示为了搜索最大功率路径而用来产生与所有PN相位有关的PN信号的搜索PN信号发生器；302表示将所接收的采样数据与实际自搜索PN信号发生器301所接收的具有PN相位的PN信号进行相关并输出结果的相关数据的搜索相关单元；305表示用来存贮相关数据的数据缓冲器，这些相关数据是从搜索相关单元302接收的搜索结果。
另外，标号303表示用来向DLL102输出一PN信号的PN信号发生器；300表示用来控制搜索PN信号发生器301、从在数据缓冲器305中所存贮的相关数据中搜索该最大功率路径并输出这种所搜索的最大功率路径的相位的一路径搜索单元；304表示对所有相位进行的每一次搜索根据由路径搜索单元300所执行的路径搜索操作的结果而使输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关；306表示当输出到PN信号发生器303的PN信号的PN相位是中心时计算第一到第N个采样相关数据之和的加法器；307是用来输出一固定阈值的一阈值输出装置(后面称之为一固定阈值)；和308是一用来通过将加法器306的输出与该阈值输出装置307的阈值相比较而确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的比较器。
下面，参考图1和图3来说明本发明第二实施例的该扩展频谱通信装置的接收机同步器的工作。首先，使该DLL102置为一非工作状态，并使当前处于工作状态并控制A/D变换器101的该采样时钟信号发生器104的定时设为常数。在预定的时刻通过A/D变换器101采样一被接收信号，并且这种被采样的接收信号被送入搜索单元103。
该搜索相关单元302将输入到搜索单元103的采样数据与从搜索PN信号发生器301输出的PN信号进行相关。从该搜索相关单元302输出的相关数据被存贮在数据缓冲器305中。当有关所有PN相位的相关数据均被存贮到该数据缓冲器305中时，该路径搜索单元300从该相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器303从而触发DLL102以便开始一跟踪操作。进一步，从PN信号发生器303输出的PN信号被输出到数据解调相关装置105，从而开始解调该数据。
即使在跟踪操作期间，该搜索单元103也保持在工作状态。当有关所有PN相位的相关数据均被存贮在数据缓冲器305中时，路径搜索单元300从该相关数据中选择最大功率路径。当该中心是输出到PN信号发生器303的PN信号的PN相位时从该数据缓冲器305读取第一到第N个相关数据。这样读取的相关数据由加法器306相加。比较器308将自阈值输出装置307输出的固定的阈值与加法器306的输出相比较。在该加法器306的输出降低到小于该阈值时，在接收来自比较器308的比较结果的DLL开关304的控制下从数据缓冲器305读取的最大功率路径的PN相位从路径搜索单元300输出到PN信号发生器303。
如上所述，根据本发明的第二实施例的扩展频谱通信装置具有当该中心是输出到DLL102的PN信号的相位时在第一到第N个采样电功率之和降低到小于该固定的阈值时用来将从PN信号发生器303输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关304。其结果，使用该固定的阈值作为参考，该DLL102的路径被转换，从而不必频繁地转换输出到DLL102的PN信号的相位。因此，该DLL102的控制操作变得稳定。即使该DLL102出现与该路径不同步的现象，通过立即将输出到DLL102的PN信号的相位转换到另外的最大功率路径的相位使得DLL102可以再次与该路径同步。
参见图4来说明根据图1所示的本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第三实施例的搜索单元的构成。图4中的搜索单元103详细表明了图1中所提供的搜索单元103。在图4中，标号401表示用来产生与所有PN相位有关的PN信号的一搜索PN信号发生器；402表示将所接收的采样数据与具有自该搜索PN信号发生器401实际接收的PN相位的PN信号相关并输出其生成相关数据的一搜索相关单元；405表示用来存贮为从该搜索相关单元402接收的搜索结果的相关数据的一数据缓冲器；和403表示用来产生一输出到DLL102的PN信号的一PN信号发生器。
进一步而言，标号400表示用来控制该搜索PN信号发生器401，从在数据缓冲器405存贮的相关数据中搜索最大功率路径并输出这种搜索的最大功率路径的一路径搜索单元；404表示用于对所有PN相位进行的每一次搜索根据路径搜索单元400所执行的路径搜索操作的结果将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的一DLL开关；406表示在该中心是输出到PN信号发生器403的PN信号的PN相位时用来计算第一到第N个采样相关数据的一加法器；407是表示用来输出一固定阈值的一阈值输出装置；409表示用来将根据由路径搜索单元400所选择的最大功率路径而从相关装置的输出与该固定阈值相乘的乘法器；和408表示用来通过将加法器406的输出与乘法器409的输出相比较而确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的一比较器。
下面，参照图1和图4来说明本发明第三实施例的扩展频谱通信装置的接收机同步器的操作。首先，DLL102被置为非工作状态，目前处于工作状态并控制A/D变换器101的该采样时钟信号发生器104的定时定为恒定。在预置的时刻通过A/D变换器101一接收信号被采样并将这种采样的接收信号输入到搜索单元103。
搜索相关单元402将输入到搜索单元103的采样数据与自搜索PN信号发生器401输出的PN信号进行相关。自搜索相关单元402输出的相关数据被存贮在数据缓冲器405中。当与所有的PN相位有关的相关数据均被存贮在该数据缓冲器405时，路径搜索单元400从该相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器403从而触发DLL102以便开始一跟踪操作。而且，自PN信号发生器403输出的PN信号还被输出到数据解调相关装置105，从而开始数据的解调。即使在跟踪操作期间，该搜索单元103仍维持在工作状态。当与所有PN相位有关的相关数据被存贮在数据缓冲器405中时，路径搜索单元400从相关数据中选择最大功率路径。
此外，当该中心是输出到PN信号发生器403的PN信号的PN相位时，从该数据缓冲器405读取的是第一到第N个采样相关数据。这种所读取的相关数据由加法器406相加。自数据缓冲器405读取的是由路径搜索单元400所选择的最大功率路径上的相关数据，并且乘法器409将这种读取的相关数据与自阈值输出单元407所输出的阈值相乘。比较器408将乘法器409的输出与加法器406的输出相比较。在加法器406的输出降低到小于自乘法器409输出的阈值时，在从比较器408接收比较结果的DLL开关404的控制下自数据缓冲器405读出的最大功率路径的PN相位被从路径搜索单元400输出到PN信号发生器403。
如上所述，根据本发明第三实施例的扩展频谱通信装置具有在当该中心是输出到DLL102的PN信号的相位时第一到第N采样电功率之和降低到小于最大功率路径的X％时将自PN信号发生器403输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关404。该DLL102的转换条件利用实际所接收信号的电功率作参考而随阈值变化。因而，通过DLL102所执行的控制操作可更为可靠。
参照图5来说明根据图1所示的本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第四实施例的构成。图5所示搜索单元103是图1所提供的搜索单元103的详图。在图5中，标号501表示用来产生与所有PN相位有关的PN信号的一搜索PN信号发生器；502表示将所接收的采样数据与具有自搜索PN信号发生器501实际接收的PN相位的PN信号进行相关并输出其结果的相关数据的一搜索相关单元；505表示用来存贮为自该搜索相关单元502所接收的搜索结果的相关数据的一数据缓冲器；和503表示用来产生一输出到DLL102的一PN信号的一PN信号发生器。
另外，标号500表示用来控制该搜索PN信号发生器501，从存贮在数据缓冲器505的相关数据中搜索最大功率路径并输出这种所搜索的最大功率路径的PN相位的一路径搜索单元；504表示对所有PN相位的每一次搜索根据由路径搜索单元500所执行的路径搜索操作的结果，将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的一DLL开关；506表示在该中心是输出到PN信号发生器503的PN信号的PN相位时用来对第一到第N个采样相关数据之和进行计算的一加法器；507是表示用来输出一固定阈值的一阈值输出装置；510表示通过测量采样数据的噪声电平输出一噪声电平的一噪声电平输出装置；509表示将噪声电平输出装置510的输出乘以阈值输出装置507的固定阈值的一乘法器；和508表示用来通过将加法器506的输出与乘法器509的输出相比较而确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的一比较器。
下面，参照图1和5来说明本发明第四实施例的扩展频谱通信装置的接收机同步器的工作。首先，DLL102被置为一非工作状态，当前处于工作状态并且控制A/D变换器101的采样时钟信号发生器104的定时定为恒定。在预置的时刻由A/D变换器101对一接收信号采样，并且将这种采样接收信号输入到搜索单元103。
搜索相关单元502将输入到搜索单元103的采样数据与从搜索PN信号发生器501输出的PN信号进行相关。从搜索相关单元502输出的相关数据被存贮在数据缓冲器505中。当有关的所有PN相位的相关数据均存贮在数据缓冲器505中时，路径搜索单元500从相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器503从而触发DLL102以便开始一跟踪操作。
另外，从PN信号发生器503输出的PN信号被输出到数据解调相关装置105，从而开始数据的解调。即使在跟踪操作期间，该搜索单元103也维持在工作状态。在当有关所有PN相位的相关数据均被存贮在该数据缓冲器505中时，该路径搜索单元500从相关数据中选择最大功率路径。在当中心是输出到PN信号发生器503的PN信号的PN相位时从数据缓冲器505读取的是第一到第N个采样相关数据。这种读取的相关数据由加法器506相加。
乘法器509将对采样数据的噪声电平进行测量从而输出噪声电平的噪声电平输出单元510的输出与自阈值装置507输出的阈值相乘。比较器508将乘法器509的输出与加法器506的输出相比较。在当加法器506的输出降低到小于自乘法器509输出的阈值时，在从比较器508接收比较结果的DLL开关504的控制下从数据缓冲器505读取的最大功率路径的PN相位被从路径搜索单元500输出到PN信号发生器503。
如上所述，根据本发明的第四实施例的扩展频谱通信装置具有当中心是输出到DLL102的PN信号的相位时在第一到第N个采样电功率之和小于由噪声电平输出装置510所测量的噪声电平的X％时用来将从PN信号发生器503输出的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关504。DLL102的转换条件由噪声电平输出装置510所测出的噪声数据定义。
参照图6来说明根据图1中所示的本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第五实施例的搜索单元的构成。图6所示的搜索单元103是图1中所示搜索单元103的详图。图6中，标号601表示用来产生与所有PN相位有关的PN信号的一搜索PN信号发生器；602表示用来将所接收的采样数据与具有从搜索PN信号发生器601所实际接收的PN相位的PN信号进行相关并输出相关数据结果的搜索相关单元；605表示用来存贮是从搜索相关单元602所接收的搜索结果的相关数据的一数据缓冲器；和603表示用来产生一输出到DLL102的PN信号的一PN信号发生器。
而且，标号600表示用来控制搜索PN信号发生器601，从在数据缓冲器605中所存贮的相关数据中搜索最大功率路径并输出这种所搜索的最大功率路径的PN相位的一路径搜索单元；604表示对所有相位进行每一次搜索根据由路径搜索单元600所执行的路径搜索操作的结果将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换为最大功率路径的相位的一DLL开关；606表示当中心是输出到PN信号发生器603的PN信号的PN相位时用来计算第一到第N个采样相关数据之和的加法器；607表示用来输出一固定阈值的一阈值输出装置；608是用来通过将加法器606的输出与自阈值输出装置607输出的阈值相比较而确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的一比较器；和611表示用来产生一输出到数据解调相关装置105的PN信号的一数据PN信号发生器。
下面，参照图1和6来说明本发明的第五实施例的扩展频谱通信装置的接收机同步器的工作。首先，DLL102被置为一非工作状态，当前处于工作状态并控制A/D变换器101的采样时钟信号发生器104的定时为恒定。在预置的时刻由A/D变换器101对一所接收信号进行采样。然后，将被采样的所接收的信号送入搜索单元103。
搜索相关单元602将输入到搜索单元103的采样数据与从搜索PN信号发生器601输出的PN信号进行相关。从搜索相关单元602输出的相关数据被存贮在数据缓冲器605中。当与所有PN相位有关的相关数据被存贮在数据缓冲器605中时，路径搜索单元600从相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的相位被输出到PN信号发生器603，从而触发DLL102以开始一跟踪操作。
该最大功率路径的PN相位总是输出到数据PN信号发生器611，从而开始数据的解调。换句话说，该扩展频谱通信装置提供有除了与DLL102一起使用的PN信号发生器603之外的另外的PN信号发生器。即使在跟踪操作期间，该搜索单元103也维持在工作状态。当与所有PN相位有关的相关数据均被存贮在数据缓冲器605中时，路径搜索单元600从该相关数据中选择最大功率路径。这种所选择的最大功率路径的相位被输出到数据PN信号发生器611中。
当中心是输出到该PN信号发生器603的PN信号的PN相位时，从该数据缓冲器605读取的是有关第一到第N个采样相关数据的相关装置的输出。这样读取的相关数据由加法器606相加。比较器608将自阈值输出单元607输出的阈值与加法器606的输出相比较。在当加法器606的输出降低到小于该阈值时，在从比较器608接收比较结果的DLL开关604的控制下从数据缓冲器605读取的最大功率路径的PN相位被从路径搜索单元600输出到PN信号发生器603。
如上所述，在根据本发明的第五实施例的扩展频谱通信装置中，输出到DLL102的PN信号的相位不取决于在解调数据中使用的PN信号的相位。当中心是输出到DLL102的PN信号的相位时，如果第一到第N个采样电功率之和降低到小于该固定值时，DLL开关604将从PN信号发生器603输出到DLL的PN信号的相位转换到最大功率路径的相位。因此，该扩展频谱通信装置分别地具有DLL102和用于数据解调的PN信号发生器。因此，即使DLL102的锁定滤波器的时间常数较大，在不受由于DLL102所引起的偏移的影响情况下数据可被解调。因此，可以获得极佳的接收特性。
参照图7来说明图1所示的根据本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第六实施例的搜索单元的构成。图7中所示的搜索单元103是图1中所示的搜索单元103的详图。在图7中，标号701表示一用来产生与所有PN相位有关的PN信号的一搜索PN信号发生器；702表示用来将所接收的采样数据与具有自搜索PN信号发生器701实际所接收的PN相位的PN信号相关并输出生成的相关数据的一搜索相关单元；705表示用来存贮其为自搜索相关单元702接收的搜索结果的相关数据的一数据缓冲器；和703是一用来产生输出到DLL102的PN信号的一PN信号发生器。
另外，标号700表示用来控制搜索PN信号发生器701，从存贮在数据缓冲器705的相关数据中搜索最大功率路径并输出这种搜索的最大功率路径的PN相位的一路径搜索单元；704表示对所有相位进行的每次搜索根据由路径搜索单元700所执行的路径搜索操作的结果将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的一DLL开关；706是表示当中心是输出到PN信号发生器703的PN信号的PN相位时用来计算第一到第N个采样相关数据之和的一加法器；707表示用来输出一固定的阈值的一阈值输出装置；709表示用来将有关由路径搜索单元700所选择的最大功率路径的相关装置的输出乘以该固定阈值的一乘法器；708表示用来通过将加法器706的输出与乘法器708的输出相比较以确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的一比较器；和711表示用来产生输出到数据解调相关装置105的一PN信号的一数据PN信号发生器。
下面，参照图1和7来说明本发明的第六实施例的扩展频谱通信装置的接收机同步器的工作。首先，将DLL102置为一非工作状态，当前处于工作状态并且控制A/D变换器101的采样时钟信号发生器104的定时为恒定。在预置的时刻由A/D变换器采样一被接收信号，并且这种采样的接收信号送入搜索单元103中。
搜索相关单元702将输入到搜索单元103的采样数据与从搜索PN信号发生器701输出的PN信号进行相关。从该搜索相关单元702输出的相关数据被存贮在数据缓冲器705中。当与所有PN相位有关的相关数据被存贮在数据缓冲器705中时，路径搜索单元700从该相关数据中选择最大功率路径。最大功率路径的PN相位输出到PN信号发生器703从而触发DLL102以便开始一跟踪操作。
最大功率路径的PN相位总是输出到数据PN信号发生器711，从而开始数据的解调。换句话说，该扩展频谱通信装置提供除了与DLL102一起使用的PN信号发生器703之外的另一PN信号发生器。即在该跟踪操作期间，该搜索单元103仍维持在工作状态。当与所有PN相位有关的相关数据均被存贮在数据缓冲器705中时，该路径搜索单元700从该相关数据中选择最大功率路径。这种所选择的最大功率路径被输出到数据PN信号发生器711中。
当中心是输出到PN信号发生器703的PN信号的PN相位时从数据缓冲器705读取的是有关第一到第N采样相关数据的相关装置的输出。这种读取的相关数据由加法器706相加。由路径搜索单元700所选择的有关最大功率路径的相关装置的输出是从数据缓冲器705中读取的。乘法器709将这种读取的输出与自阈值输出装置707输出的阈值相乘。比较器708将乘法器709的输出与加法器706的输出相比较。当加法器706的输出降低到小于自乘法器709输出的阈值时，在从比较器709接收比较结果的DLL开关的控制下从数据缓冲器705读取的最大功率路径的PN相位从路径搜索单元700输出到PN信号发生器703。
如上所述，在根据本发明的第六实施例的扩展频谱通信装置中，输出到DLL102的PN信号的相位与在解调数据中使用的PN信号的相位无关。该装置具有当中心是输出到DLL102的PN信号的相位时，在第一到第N个采样电功率之和降低到小于最大功率路径的X％时DLL开关704将从PN信号发生器703输出到DLL的PN信号的相位转换到最大功率路径的相位。其结果是，该数据可以不受由于DLL102的转换而引起的偏移的影响而被解调，因而可实现稳地的控制DLL102的操作。
参照图8来说明图1中所示的根据本发明的扩展频谱通信装置的接收机同步器的第七实施例的搜索单元的构成。图8中所示的搜索单元103是图1中所提供的搜索单元103的详图。在图8中，标号801表示用来产生与所有PN相位有关的PN信号的一搜索PN信号发生器；802表示用来将所接收的采样数据与具有从搜索PN信号发生器801所实际接收的PN相位的PN信号进行相关并输出结果的相关数据的一搜索相关单元；805表示用来存贮为由搜索相关单元802所接收的搜索结果的相关数据的一数据缓冲器；和803是用来产生一输出到DLL102的一PN信号的一PN信号发生器。
而且，标号800表示一用来控制搜索PN信号发生器801，从在数据缓冲器805中所存贮的相关数据中搜索最大功率路径，并输出这种所搜索的最大功率路径的PN相位的路径搜索单元；804表示一对所有PN相位进行的每次搜索根据由路径搜索单元800所执行的路径搜索操作的结果将输出到DLL102的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关；806表示当中心是输出到PN信号发生器803的PN信号的PN相位时用来计算第一到第N采样相关数据之和的加法器；807表示用来输出一固定阈值的阈值输出装置；810表示通过测量采样数据的噪声电平而输出噪声电平的一噪声电平输出单元；809表示一用来将噪声电平输出装置810的输出与阈值输出单元807的固定阈值相乘的乘法器；808表示通过将加法器806的输出与乘法器809的输出相比较而确定输出到DLL102的PN信号的PN相位是否被转换的一比较器；和811表示一用来产生一输出到解调相关装置105的PN信号的数据PN信号发生器。
下面，参照图1和8说明本发明第七实施例的扩展频谱通信装置的接收机同步器的操作。首先，DLL102被置为非工作状态，目前处于工作状态并且控制A/D变换101的采样时钟信号发生器104定时为恒定。在预置的时刻通过A/D变换器101一接收信号被采样，并且将这种采样的接收信号输入到搜索单元103。
搜索相关单元802将输入到搜索单元103的采样数据与自搜索PN信号发生器801输出的PN信号进行相关。从搜索相关单元802输出的相关数据被存贮在数据缓冲器805中。在当有关所有PN相位的相关数据均被存贮在数据缓冲器805中时，路径搜索单元800从相关数据中选择最大功率路径。该最大功率路径的PN相位被输出到PN信号发生器803从而触发DLL102使得开始一搜索操作。
该最大功率路径总是输出到数据PN信号发生器811，从而开始数据的解调。换句话说，该扩展频谱通信装置提供除了与DLL102一起使用的PN信号发生器器803之外的另外的PN信号发生器。即使在跟踪操作期间，该搜索单元103仍保持在工作状态。当有关所有PN相位的相关数据均被存贮在数据缓冲器805中时，路径搜索单元800从相关数据中选择最大功率路径。这种被选择的PN相位被输出到数据PN信号发生器811。
当中心是输出到PN信号发生器803的PN信号的PN相位时，从数据缓冲器805读取的是有关第一到第N采样相关数据的相关装置的输出。这种读取的相关数据由加法器806相加。乘法器809将自噪声电平输出单元810测量并输出的噪声电平与自阈值输出单元807输出的阈值相乘。比较器808将乘法器809的输出与加法器806的输出相比较。在加法器806的输出降到小于自乘法器809输出的阈值时，在从比较器808接收该比较结果的DLL开关804的控制下从数据缓冲器805读取的最大路径的PN相位从路径搜索单元800输出到PN信号发生器803。
如上所述，在根据本发明的第七实施例的扩展频谱通信装置中，输出到DLL102的PN信号的相位与用于解调数据中的PN信号的相位无关。该装置具有当中心是输出到DLL102的PN信号的相位时，如果该第一到第N个被采样的电功率之和降低到小于由噪声电平输出单元810所测量的采样数据的噪声电平的X％时将自PN信号发生器803输出到DLL102的PN信号的PN相位转转到最大路径的相位的DLL开关804。其结果是，可以不受由于DLL102的转换而引起的偏移结果的影响而进行数据解调，从而可以执行正确的DLL转换。
根据本发明的扩展频谱通信装置具有上述的构成。特别是，该装置提供有当输出到DLL的PN信号的相位被置为与用于解调数据的PN信号的相位一样或无关的时候用来总是将输出到DLL的PN信号的相位转换为具有最大功率(最大功率路径)的路径的相位的转换单元。因此，在出现与该路径不同步之前，该输出到DLL的PN信号的相位被转换为另一个目前存在的最大功率路径。即使出现与该路径的不同步，通过立即将输出到DLL的PN信号的相位转换到目前存在的最大功率路径可再次使得DLL与该路径的同步。
权利要求
1.一种用于扩展频谱通信装置的接收机的同步器，包括A/D变换装置；用来根据自所述A/D变换器接收的取样数据而同步地跟踪一PN信号的跟踪单元；用来搜索可以获得具有最大电功率的接收信号的路径的搜索单元；用来通过去扩展而解调接收信号的解调相关装置；其中所述搜索单元包括通过从对每个PN相位的PN信号与取样数据进行相关而获得的相关数据中搜索最大功率路径的PN相位并向DLL和数据解调相关装置输出具有PN相位的PN信号的PN信号输出装置；和用来将自所述PN信号输出装置输出的PN信号的PN相位转换到最大功率路径的相位的PN信号转换装置；其中的PN信号的PN相位总是与最大功率路径的相位同步。
2.如权利要求1所述的同步器，其中所述的PN信号输出装置包括用来产生具有PN相位的PN信号的搜索PN信号发生装置；用来通过将取样数据与PN信号相关而输出相关数据的搜索相关单元；用来存贮该相关数据的数据存贮装置；用来搜索在所述数据存贮装置中的最大功率路径上的相关数据并输出该路径的PN相位的路径搜索单元；和用来将自所述路径搜索单元所接收的具有PN相位的PN信号输出到所述跟踪装置和所述数据解调相关装置的PN信号发生装置；其中，所述PN信号转换装置包括用来将自所述PN信号发生装置输出的PN信号的PN相位转换到该最大功率路径的相位的跟踪转换装置。
3.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括有用来当中心是输出到所述PN信号发生单元的PN信号的相位时读取至少一个取样的相关数据并计算读取的相关数据的和的加法装置；用来输出一预置的阈值的阈值输出装置；用来通过将所述加法装置的输出与一预置的阈值相比较以确定输出到所述跟踪装置的PN信号是否转换并控制所述跟踪转换装置的比较装置；而且，其中当所述加法装置的输出降低到小于该预置的阈值时，PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位。
4.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括用来当中心是输出到所述PN信号发生装置的PN信号的相位时，读取至少一个取样的相关数据并计算读取的相关数据的和的加法装置；用来输出一预置阈值的阈值输出装置；用来将在自所述数据存贮装置读取的最大功率路径上的相关数据与预置的阈值相乘的乘法器；和用来通过将所述加法装置的输出与所述乘法装置的阈值相比较来确定输出到所述跟踪装置的PN信号是否被转换以控制所述跟踪转换装置的比较装置；而且，其中当所述加法装置的输出降低到小于最大功率路径的预置百分比时，PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位。
5.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括用来当中心是输出到所述PN信号发生装置的PN信号的相位时，读取至少一个取样的相关数据并且计算读取的相关数据之和的加法装置；用来输出一预置的阈值的阈值输出装置；用来测量包含在所取样数据中的噪声电平并输出所测量的噪声电平的噪声电平输出装置；用来将噪声电平输出装置的输出与预置的阈值相乘的乘法装置；和用来通过将所述加法装置的输出与所述乘法装置的阈值相比较来确定输出到所述跟踪装置的PN信号是否被转换以控制所述跟踪转换装置的比较装置；而且其中当所述加法装置的输出降低到小于所测量的噪声电平的预置百分比时该PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位。
6.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括用来当中心是输出到所述PN信号发生装置的PN信号的相位时，读取至少一个取样的相关数据并且计算读取的相关数据的和的加法装置；用来输出一预置的阈值的阈值输出装置；和用来通过将所述加法装置的输出与该预置的阈值相比较来确定输出到所述跟踪单元的PN信号是否转换以控制所述跟踪转换装置的比较装置；和所述搜索装置进一步包括用来产生被输出到所述数据解调相关装置而不是所述PN信号发生装置的PN信号的数据PN信号发生装置；其中当所述加法装置的输出降低到小于预置的阈值时，输出到所述跟踪装置的PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位而与输出到所述数据解调相关装置的PN信号无关。
7.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括用来当中心是输出到所述PN信号发生装置的PN信号的相位时，读取至少一个取样的相关数据并且计算读取的相关数据的和的加法装置；用来输出一预置的阈值的阈值输出装置；用来将在从所述数据存贮装置读取的最大功率路径上的相关数据与预置的阈值相乘的乘法装置；和用来通过将所述加法装置的输出与乘法装置的阈值相比较来确定输出到所述跟踪单元的PN信号是否被转换以控制所述跟踪转换装置的比较装置；和所述搜索装置包括用来产生输出到数据解调相关装置而不是PN信号产生装置的PN信号的数据PN信号发生装置；其中当所述加法装置的输出降低到小于最大功率路径的一预置百分比时，输出到所述跟踪单元的PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位而与输出到数据解调相关装置的PN信号无关。
8.如权利要求2所述的同步器，其中所述PN信号转换装置进一步包括用来当中心是输出到所述PN信号发生装置的PN信号的相位时，读取至少一个取样的相关数据并计算读取的相关数据的和的加法装置；用来输出一预置的阈值的阈值输出装置；用来测量包含在取样数据中的噪声电平并且输出所测量的噪声电平的噪声电平输出装置；用来将所述噪声电平输出装置的输出乘以预置的阈值的乘法装置；和用来通过将所述加法装置的输出与所述乘法装置的阈值进行比较来确定输出到所述跟踪单元的PN信号是被转换以控制所述跟踪转换单元的比较装置；和所述搜索单元进一步包括用来产生输出到数据解调相关装置而不是PN信号发生装置的PN信号的数据PN信号发生装置；其中当所述加法装置的输出降低到小于最大功率路径的预置值时，输出到所述跟踪单元的PN信号的PN相位被转换到最大功率路径的相位而与输出到数据解调相关装置的PN信号无关。
全文摘要
一接收机同步器的搜索装置包括为了搜索最大功率路径而对所有PN相位产生PN信号的搜索PN信号发生器；自采样数据和PN信号输出一相关值的搜索相关装置；用来存贮该相关值的数据缓冲器；利用自数据缓冲器所接收的相关值来控制搜索路径的路径搜索单元；用来向DLL和数据解调相关装置输出PN信号的PN信号发生器；利用对该路径搜索的结果通过控制PN信号发生器而将PN相位转换到最大功率路径的相位的DLL开关。输出到DLL的PN信号的PN相位被固定地保持与最大功率路径的相位同步。
文档编号H04L7/00GK1164151SQ9710963
公开日1997年11月5日 申请日期1997年3月22日 优先权日1996年3月22日
发明者北出嵩, 长濑拓 申请人:松下电器产业株式会社