专利名称：对检测路径定时方法的改进和码分多址接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种CDMA(码分多址)接收装置以及一种检测路径的方法。
众所周知，CDMA接收装置通常由指状部分、搜索器部分以及RAKE合成部分组成。其搜索器部分由相关单元组、加法器组以及路径控制部分组成。路径控制部分在加法操作之前和之后从多个相关值中搜索一具有高电平的接收定时，指状部分则可确定此接收定时。指状部分在已确定的接收定时上检测出一个有效路径，然后RAKE合成部分对检测到的路径进行RAKE合成。
以下将参考
图1对传统CDMA接收装置中的路径控制部分进行说明。
图1的框图显示了传统CDMA接收装置的路径控制部分的结构。如图1所示，该传统的路径控制部分23由峰值检测部分31、阈值处理部分32、存储器部分33以及保护处理部分34组成。而且，上述阈值处理部分32由一参考阈值计算部分322和一确定部分323组成。上述存储器部分33由一阈值存储器部分331以及一保护路径存储器部分332组成。
在上述阈值处理部分32中，上述参考阈值计算部分322从上述阈值存储器部分331中读取一个最大峰值电平阈值i以及一个噪声电平阈值j。然后，参考阈值计算部分322通过上述最大峰值电平阈值i以及从上述峰值检测部分31(未示出)发出的最大峰值电平计算出一个峰值电平参考阈值k((峰值电平参考阈值k)＝(最大峰值电平)－(最大峰值电平阈值i))。而且，参考阈值计算部分322还通过从峰值检测部分31发出的噪声电平g以及上述噪声电平阈值j而计算出噪声电平参考阈值l((噪声电平参考阈值l)＝(噪声电平g)＋(噪声电平阈值j))。另外，上述参考阈值处理部分32还将上述计算得到的峰值电平参考阈值k以及上述噪声电平参考阈值l输出给上述确定部分323。
在上述阈值处理部分32中，上述确定部分323执行阈值处理操作以从峰值检测部分31所发出的多个峰值电平f中选择出一个高于上述峰值电平参考阈值k以及上述噪声电平参考阈值l的路径。然后，选定路径的接收定时被设定至一个搜索峰值定时m。而且选定路径的峰值电平也被设定至搜索峰值电平n。上述搜索峰值定时m、上述峰值电平以及搜索峰值电平n被输出给上述保护处理部分34。
上述保护处理部分34从上述保护路径存储器部分332中读取上一次的保护路径定时p和保护路径状态q以作为保护处理操作的结果。然后，保护处理部分34利用从当前周期内找出的搜索峰值定时m作为路径的接收定时以执行保护处理并确定一个有效路径。接着，保护处理部分34向指状部分11输出各个被确定为有效的路径的接收定时。保护处理部分34还将一个保护路径定时p和一个保护路径状态q作为当前周期的结果写入保护路径存储部分332。
当未在当前周期内的处理中找到先前周期内的处理过程中所找到的路径的接收定时时，在上述保护处理中不会确定出此路径是一个无效路径，但是当此路径的状态持续预定次数(前方保护处理)时，就可确定出此路径是一个无效路径。按照相同的方式，首先在当前周期内找到的路径并不能被确定为是一个有效路径，而当路径在接收定时上被在预定次数(后方保护处理)中找到时，则路径就可被确定为是一个有效路径。可利用一个参数来设定这个预定次数。保护处理被以这样一种方式执行，即，即使接收电平因衰减等而发生变化并且接收定时发生轻微改变，有效路径的分配也不会经常变化。
接下来将参考图2A和2B对传统阈值处理过程的一个特定例子进行说明。
图2A和2B显示了传统阈值处理过程的一个特定例子。
在传统的阈值处理过程中，等于或低于峰值电平参考阈值k的路径未被使用，因为峰值电平参考阈值k是在传播环境良好的区域之中，如图2A所示，即使峰值电平等于或高于噪声电平参考阈值l也一样。RAKE合成利用等于或高于峰值电平参考阈值k的路径而得到执行。而且，等于或低于噪声电平参考阈值l的路径也未被使用，因为噪声电平参考阈值l是在传播环境不好的区域之中，如图2B所示，即使峰值电平等于或高于峰值电平参考阈值k也一样。RAKE合成利用等于或高于噪声电平参考阈值l的路径而得到执行。
尽管如此，在上述传统技术中仍存在着以下这样一些问题。图3显示了在有一个较强的路径以致于不会出错的传播环境中的一个传统的阈值处理实例。
第一个问题在于，根据存在一个较强的路径以致于不会出错的传播环境之中的最大峰值电平阈值的数值，噪声电平附近的不稳定路径将被用于RAKE合成，这样就会使接收特性降低，如图3所示。这是因为，传统的路径定时检测方法中，在有一个较强的路径以致于不会出错的传播环境之中并未配备用来执行优化阈值处理的装置。
图4显示了灵敏点附近的传播环境之中的一个传统的阈值处理实例。
第二个问题在于，在灵敏点附近的传播环境中，所有与在当前周期内找到的峰值相对应的路径在阈值处理过程中都根据噪声电平阈值j而被控制成为无效路径，并且待被用于RAKE合成的路径也不能被检测出来，从而使接收特性降低，如图4所示。这是因为，传统的路径定时检测方法中，在灵敏点附近的传播环境之中并未配备用来执行优化阈值处理的装置。
与上述说明相关，在日本未决专利申请(JP－A－Heisei 10-164011)中公开了一种扩频通信装置。在此参考文献中，扩频通信装置包括多个解调相关单元，这些单元用于对提交给扩频的接收信号进行扩展并进行解调；用于解调相关单元的同步化跟踪的多个跟踪相关单元；一用于搜索解调扩频码的相位的搜索相关单元；一RAKE合成单元，它可对多个解调相关单元的输出相位进行合成和匹配并执行一个加权操作；一搜索处理部分，它能对从搜索相关单元顺序输出的相关值按照升序进行排序，并能向跟踪相关单元提供解调扩频码的相位的候选者；解调路径选择部分，它含有一个用于对跟踪相关单元的多个峰值输出进行相互比较的部分。一选择部分，它可从最大峰值中顺序选出上述峰值输出的相位；以及一赋予部分，它可将选定的相位赋予多个解调相关单元作为解调扩频码的相位。
另外，在日本未决专利申请(JP－A－Heisei 11-4212)中还揭示出了一种扩频通信装置。在此参考文献中，有多个窄带信号(f1-1至f1-4)利用多个带通滤波器(7a至7d)被分别从处于一用于扩频通信的频带之中的信号(f1)中提取出来。每个提取出来的信号的电平都被与一个预定的阈值进行比较。当所有这些信号都等于或高于阈值时，就可以确定出接收波存在。
在日本未决专利申请(JP－A－Heisei 11-251962)中揭示出了一种蜂窝系统、一种移动终端、一种基站单元以及一种用于检测优化路径的方法。在此参考文献中，一种使用码分多址(CDMA)系统的蜂窝系统由多个指状电路以及一个搜索引擎部分组成。其搜索引擎部分又包含有一个接收电平测量部分，它能够检测出接收到的信号的接收电平并将此接收电平与一预定阈值进行比较。多个扩频部分将接收信号与扩频码相乘。一内部存储器保存了从多个扩频部分输出的相关信号。一接收路径定时发生部分可从内部存储器的输出中检测出一个接收路径并产生一个路径定时。根据接收电平测量部分所比较和确定的结果，就可以确定出是否应将内部存储器中的相关信号输出给接收路径定时发生部分。
在日本专利No.2,751,959中还公开了CDMA接收装置的一种接收定时检测电路。在此参考文献中，这种CDMA接收装置的接收定时检测电路被用在使用直接扩频码分多址(DS－CDMA)系统的移动通信系统当中。这种接收定时检测电路由一系列的相关单元组成，它们可在预定时间间隔内的每个预定周期中计算出接收信号与一已知信号频率之间的相关信号，并且输出此代表相关性的相关信号。一内插滤波器能以一个高于采样频率的频率对相关信号再次进行采样并输出采样相关信号。一功率计算部分可计算出采样相关信号的功率并输出计算出来的相关信号功率。一平均部分可对多个周期中计算出来的相关信号功率进行平均并输出平均相关信号功率。一峰值检测部分可检测出平均相关信号功率的峰值，并可在当峰值被检测为是一个CDMA接收装置的接收定时时确定出定时。
在日本专利No.2,853,705中揭示出了一种扩频通信接收器。在此参考文献中，这种扩频通信接收器由一个用于产生扩频码的扩频码发生部分以及一用于对接收信号进行解调的解调部分组成。解调信号被解调部分输出以作为一个复合数据。一搜索器部分输入了解调部分所发出的解调信号以及扩频码发生部分所产生的扩频码，并且以此解调信号和扩频码为根据，找出多个具有相关峰值的搜索路径，这些路径在一搜索区域中被一个或多个码片相互分隔开。一跟踪部分可根据解调信号与扩频码之间的相关性，对多个被一个或多个码片相互分隔开的跟踪路径进行跟踪，并且可找出各跟踪路径之间的相关水平。一路径捕捉和保持部分对搜索器部分的搜索路径与跟踪部分的跟踪路径进行比较，并且可在路径检测结果相符的情况下执行后方保护、在路径衰灭的情况下执行前方保护。此路径捕捉和保持部分将跟踪路径的路径保持状态划分为完全失调状态、后方保护状态、完全保护状态、以及前方保护状态，并且保持着多个路径。一相关解调路径选择部分根据路径捕捉和保持部分的路径状态以及跟踪部分的相关水平，选择并输出一个要被解调的路径。RAKE部分根据解调部分的解调信号以及扩频码发生部分的扩频码检测出由相关解调路径选择部分所指示的解调路径，并且执行RAKE合成以输出解调数据。一解调部分对RAKE部分的解调数据进行解码并输出解码数据。
因此，本发明的一个目的是提供一种CDMA接收装置以及一种检测路径定时的方法，其中，优化阈值处理过程在所有的传播环境(包括有较强的路径以致于不会出错的传播环境、灵敏点附近的传播环境)中都可得到执行，从而实现良好的接收特性。
根据本发明的一个方面，一种CDMA接收装置包括搜索器部分、指状部分、RAKE合成部分以及解码部分。搜索器部分含有一保护路径存储器，搜索器部分可从接收信号中产生一个延迟分布，并且能够根据一可变峰值电平参考阈值以及一可变噪声电平参考阈值(它们是根据延迟分布而被确定的)而从该延迟分布中找出各个峰值。另外，搜索器部分还可从保护路径存储器内读取上一次的保护路径数据，并根据所找到的峰值的定时以及所读出的保护路径数据中的保护路径定时确定各有效路径的定时。指状部分可响应上述有效路径定时而为每个路径从接收信号中检测出一个信号。RAKE合成部分可对检测出来的信号执行RAKE合成以生成一个RAKE合成信号。解码部分可对上述RAKE合成信号进行解码。
这里，搜索器部分可以根据延迟分布中的一个最大峰值电平和噪声电平来可变地确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。在这种情况下，搜索器部分可使阈值存储器保存一个最大峰值电平阈值以及一个噪声电平阈值。搜索器部分可计算出延迟分布中此最大峰值电平与噪声电平之间的电平差，并根据此电平差而从阈值存储器中读取最大峰值电平阈值和噪声电平阈值，并且根据延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和噪声电平阈值而确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
搜索器部分还可通过从最大峰值电平中减去最大峰值电平阈值以确定可变峰值电平参考阈值，并通过将噪声电平阈值与噪声电平相加以确定可变噪声电平参考阈值。
当电平差较大时，最大峰值电平阈值也可具有一个较大的值，当电平差较小时，噪声电平阈值也可具有一个较小的值。
搜索器部分也可根据利用上述保护路径数据(代替延迟分布)所确定的可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值而从延迟分布中找出各个峰值。在这种情况下，搜索器部分可以根据由保护路径数据所指示的有效路径的最大峰值电平以及延迟分布中的噪声电平来可变地确定可变峰值电平参考阈值和可变噪声电平参考阈值。
搜索器部分可使阈值存储器保存一个最大峰值电平阈值以及一个噪声电平阈值。在这种情况下，搜索器部分可计算出延迟分布中此最大峰值电平与噪声电平之间的电平差，并根据此电平差而从阈值存储器中读取最大峰值电平阈值和噪声电平阈值，并且根据延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和噪声电平阈值确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
搜索器部分也可通过从最大峰值电平中减去最大峰值电平阈值来确定可变峰值电平参考阈值，并通过将噪声电平阈值与噪声电平相加以确定可变噪声电平参考阈值。另外，当电平差较大时，最大峰值电平阈值也可具有一个较大的值，当电平差较小时，噪声电平阈值也可具有一个较小的值。
搜索器部分也可根据由保护路径数据所指示的有效路径的峰值电平的一个时间平均值以及一个噪声电平的时间平均值、而非延迟分布中的上述最大峰值电平以及噪声电平，来可变地确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。在这种情况下，当搜索器部分使阈值存储器保存一个最大峰值电平阈值以及一个噪声电平阈值时，搜索器部分可计算出峰值电平时间平均值与噪声电平时间平均值之间的电平差，并根据此电平差而从阈值存储器中读取最大峰值电平阈值和噪声电平阈值，并且根据延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和噪声电平阈值来确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
在这种情况下，搜索器部分可通过从最大峰值电平中减去最大峰值电平阈值以确定可变峰值电平参考阈值，并通过将噪声电平阈值与噪声电平相加以确定可变噪声电平参考阈值。另外，当电平差较大时，最大峰值电平阈值可具有一个较大的值，当电平差较小时，噪声电平阈值可具有一个较小的值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在CDMA接收装置中确定路径定时的方法，该方法包括以下步骤(a)从一接收信号中产生一个延迟分布；(b)根据一可变峰值电平参考阈值以及一可变噪声电平参考阈值(它们是根据延迟分布而被确定的)而从该延迟分布中找出各个峰值；(c)从保护路径存储器内读取上一次的保护路径数据；以及(d)根据所找到的峰值的定时以及所读出的保护路径数据中的保护路径定时来确定各有效路径的定时。
这里，(b)步骤可通过(e)步骤获得根据延迟分布中的一个最大峰值电平和噪声电平来可变地确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
在这种情况下，(e)步骤可通过以下步骤获得(f)计算出延迟分布中此最大峰值电平与噪声电平之间的电平差；(g)根据上述电平差而从阈值存储器中读取一个最大峰值电平阈值和噪声电平阈值，此阈值存储器中保存有最大峰值电平阈值和噪声电平阈值；以及(h)根据延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和噪声电平阈值来确定上述可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
上述步骤(h)可通过(i)步骤获得通过从最大峰值电平中减去最大峰值电平阈值以确定可变峰值电平参考阈值，并通过将噪声电平阈值与噪声电平相加以确定可变噪声电平参考阈值。
而且，当电平差较大时，最大峰值电平阈值具有一个较大的值，当电平差较小时，噪声电平阈值具有一个较小的值。
另外，上述(b)步骤也可通过步骤(j)获得根据(除延迟分布外)还利用上述保护路径数据而确定的可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值而从延迟分布中找出各个峰值。
在这种情况下，(j)步骤可通过以下步骤获得根据由保护路径数据所代表的有效路径的最大峰值电平以及延迟分布中的噪声电平来可变地确定可变峰值电平参考阈值和可变噪声电平参考阈值。
此外，上述(b)步骤还可通过(k)步骤获得根据由保护路径数据所指示的有效路径的峰值电平的时间平均值以及噪声电平的时间平均值而非延迟分布中的上述最大峰值电平以及噪声电平，来确定可变峰值电平参考阈值以及可变噪声电平参考阈值。
图1的框图显示了传统CDMA接收装置中的路径控制部分的结构；图2A和2B显示了传统阈值处理过程的一个特定例子；图3显示了在有一个较强的路径以致于不会出错的传播环境之中的一个传统的阈值处理实例；图4显示了灵敏点附近的传播环境之中的一个传统的阈值处理实例图5的框图显示了根据本发明第一实施例所述的一种CDMA接收装置的结构；图6的框图显示了第一实施例中的搜索器部分的详细结构；图7的框图显示了第一实施例中的路径控制部分的详细结构；图8的流程图显示了根据第一实施例所述的CDMA接收装置的操作过程；图9显示了接收定时与相加后的相关值之间的关系；图10A至10C显示了根据最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h来执行的阈值处理过程的多个特定例子；图11的框图显示了第二实施例中的路径控制部分的详细结构；图12的框图显示了第三实施例中的路径控制部分的详细结构。
以下将参考附图对根据本发明所述的CDMA接收装置和检测路径定时的方法进行说明。下面的说明给出了本发明的实施例，但本发明并不仅限于这些实施例。[第一实施例]下面将参考附图5至10C以及表1对根据本发明第一实施例的CDMA接收装置和检测路径定时的方法进行说明。首先将参考图5至图7对第一实施例中的结构和操作进行说明。
图5的框图显示了根据第一实施例的CDMA接收装置的结构。
如图5所示，该CDMA接收装置10由指状部分11、搜索器部分12、RAKE合成部分13以及解码部分14组成。而且上述指状部分11则由n个指状单元构成。
输入到CDMA接收装置10的接收信号被分别提供给指状部分11和搜索器部分12。搜索器部分12在一点点移动接收信号的扩频定时的同时找出相关值，并且寻找最佳的接收定时。然后，搜索器部分12将此接收定时(指状部分11应于其上接收到接收信号)指示给指状部分11的各指状单元#0至#n以作为峰值定时b(以下称搜索路径定时)。
指状部分11在由搜索路径定时b所指示的接收定时上对接收信号进行扩频，并执行检测操作。指状部分11的输出被提供给RAKE合成部分13并在其中相加，随后，解码部分14将对相加后的结果进行解码。此处，指状部分11的指状单元#0至#n是根据CDMA接收装置10要处理的路径数目而定的，如果指状部分11内指状单元的数目为n＝9，则可以对最多10个路径进行RAKE合成。
图6的框图显示了图5所示搜索器部分12的详细结构。如图6所示，搜索器部分12由一组相关单元21、一组加法器22、一路径控制部分23、一扩频码发生部分24以及一搜索延迟电路25构成。
接收信号被提供给搜索器部分12并被提供给组21的相关单元。各相关单元在相互之间有轻微不同的接收定时上执行扩频操作。相关值c作为各个相关单元的输出被提供给组22中相应的加法器。各加法器对此相关值c累加或积分指定数目的次数(它是一个可变参数)，并将相加后的的相关值d输出给路径控制部分23。此相加后的值d在后面被称为是一个延迟分布。扩频码发生部分24为相关单元21产生一个扩频码以用于扩频操作，并将其输出给搜索延迟电路25。路径控制部分23从相加后的相关值d中为具有较高电平的路径搜索接收定时，并且在当检测到一个峰值时确定此搜索接收定时上的路径是否为一个有效路径。然后，路径控制部分23将被确定为是有效路径的各路径的接收定时输出给指状部分11以作为搜索路径定时b。
图7的框图显示了图6所示路径控制部分23的详细结构。如图7所示，路径控制部分23由一峰值检测部分31、一阈值处理部分32、一存储器部分33以及一保护处理部分34构成。而且，上述阈值处理部分32由一电平计算部分321、一参考阈值计算部分322以及一确定部分323组成。另外，上述存储器部分33由一阈值存储器部分331以及一保护路径存储器部分332组成。阈值存储器部分331保存有阈值计算部分322所送出的电平差h以及根据此电平差h而被预先确定的峰值电平阈值i和噪声电平阈值j。上述保护路径存储器部分323保存有从上述保护处理部分34发送出的保护路径定时p以及保护路径状态q。
在相加结果从上述加法器组22发送过来之后，峰值检测部分31将为指定数目的峰值(它是一可变参数)而从相关值d中搜索具有高电平的接收定时，并且在当检测到峰值时，向阈值处理部分32输出各个路径的峰值定时e以及峰值电平f。按照相同的方式，峰值检测部分31将在除峰值以外的累加操作结束之后计算出相关值d的一个平均值，并将此平均值输出给阈值处理部分32以作为噪声电平g。
在阈值处理部分32中，电平差计算部分321计算出峰值电平f中的最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h，并将其输出给参考阈值计算部分322。参考阈值计算部分322以此电平差h为根据，从预先保存在阈值存储器部分331之内的数据中读取最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j。然后，参考阈值计算部分322通过最大峰值电平和最大峰值电平阈值i而计算出峰值电平参考阈值k。而且参考阈值计算部分322还通过噪声电平g和噪声电平阈值j而计算出噪声电平参考阈值l。另外，参考阈值计算部分322可将峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l输出给确定部分323。
这里，假设峰值电平参考阈值k比最大峰值电平小最大峰值电平阈值i。还假设噪声电平参考阈值l比噪声电平g高过噪声电平阈值j的量。最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j的数值被最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h分隔开。当电平差h较高时，即，与没有强路径的情况下相比，当在其中有一个较强的路径以致于不会出错的传播环境中时，峰值电平参考阈值k将被设定成一个较高的值。因此，当电平差h较大时，最大峰值电平阈值i将减小。另一方面，当电平差h较小时，即，与峰值不在灵敏点附近的情况下相比，当传播环境位于灵敏点附近时，噪声电平参考阈值l将被设定成一个较低的值。因此，电平差i越小，噪声电平阈值j也被设定得越小。
确定部分323执行阈值处理以从所提供的多个峰值电平f中选择出等于或高于峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l的路径。然后，确定部分323将电平等于或高于阈值的各个路径输出给保护处理部分34以作为搜索峰值定时m和搜索峰值电平n。保护处理部分34从保护路径存储器部分322内读取作为上一次的保护处理结果的数据，即，保护路径定时p和保护路径状态q，并通过对读取的路径与当前周期中所找到的路径进行比较来执行保护处理，进而确定一个有效路径。然后，保护处理部分34在搜索路径定时b将被确定为有效的各个路径的接收定时输出给指状部分11。保护处理部分34还在当前周期中将保护路径定时p和保护路径状态q作为保护处理的结果而写入保护路径存储器部分332。
接下来将参考图8至图10C以及表1对第一实施例的操作过程进行详细说明。图8是第一实施例的操作流程图。
峰值检测部分31为指定数目的峰值(它是一可变参数)而从相加后的相关值或延迟分布d中搜索具有较高电平的接收定时，并将各个路径的峰值定时e以及路径的峰值电平f输出给阈值处理部分32。另外，峰值检测部分31还计算出除峰值以外的相加后的相关值d以作为噪声电平g并将其输出给阈值处理部分32(图8的S41)。
图9是被称为延迟分布的图，它显示了接收定时与相加后的相关值d之间的关系。
图10A至图10C中，横轴表示接收定时，纵轴则表示相加后的相关值d的电平。图10A至10C的例子中显示出有三条具有不同接收定时的路径存在。这意味着存在有多条路径。应该注意的是，符号s、t和u表示了路径电平变为最大值的接收定时。图10A至10C还显示出了在接收定时s、t和u中的延迟量t的路径分别为最大值时的路径，即，该路径是一个最大峰值电平。
电平差计算部分321计算出峰值电平f中的最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h，并将其输出给参考阈值计算部分322(图8的S42)。
参考阈值计算部分322从阈值存储器部分331中读出最大峰值电平阈值i以及噪声电平阈值j以作为与电平差h相对应的数据(图8的S43)。然后，参考阈值计算部分322通过最大峰值电平和最大峰值电平阈值i而计算出峰值电平参考阈值k，即，((峰值电平参考阈值k)＝(最大峰值电平)－(最大峰值电平阈值i))。而且，参考阈值计算部分322还通过噪声电平g和噪声电平阈值j而计算出噪声电平参考阈值l，即，((噪声电平参考阈值1)＝(噪声电平g)＋(噪声电平阈值j))。参考阈值计算部分322还可将峰值电平参考阈值k以及噪声电平参考阈值l输出给确定部分323(图8的S44)。
表1
表1显示出了最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j的一个例子，它们与最大峰值电平和噪声电平g之间的电平差h相对应。可根据最大峰值电平和噪声电平g之间的电平差h来确定最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j的数值。具体来说，当没有不会出错的较强路径并且该路径也不位于敏感点附近时，电平差h等于或大于L2并且小于L1(L1和L2是预定值)，而且数值被设定为i＝Thp1且j＝Thn1(Thp1和Thn1都是预定值)。当电平差h相对较大时，即，当传播环境具有一个不会出错的较强路径时，与没有该较强路径的情况相比，峰值电平参考阈值k增加，并且噪声电平附近的不稳定路径在阈值处理过程中将被判无效。当电平差h较大时，最大峰值电平阈值i被设定为较小。具体来说，当电平差h等于或大于L1时，数值被设定为i＝Thp2，Thp2＜Thp1(Thp2是一预定值)，j＝Thn1。另一方面，当电平差h相对较小时，即，当在位于敏感点附近的传播环境中时，与不在敏感点附近的情况相比，噪声电平参考阈值l减小。这样，噪声电平阈值j被设定为较小，随着电平差h的变小，就可以在敏感点附近对用于RAKE合成的路径进行检测。具体来说，当电平差h小于L2时，数值被设定为j＝Thn2，Thn2＜Thn1(Thn2是一预定值)，i＝Thp1。
确定部分323执行阈值处理以从所提供的多个峰值电平f中选择出等于或高于峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l的路径。然后，确定部分323将峰值电平等于或高于峰值电平参考阈值k及噪声电平参考阈值l的路径以及该路径的接收定时输出给保护处理部分34以作为搜索峰值定时m和搜索峰值电平n(图8的S45)。
保护处理部分34从保护路径存储器部分332内读取作为上一次的保护处理结果的保护路径定时p和保护路径状态q。保护处理部分34利用当前周期中所找到的路径的搜索峰值定时m来执行保护处理并确定一个有效路径(图8的S46)。然后，保护处理部分34在将被确定为有效的各个路径的接收定时作为搜索路径定时b而输出给指状部分11。保护处理部分34还在当前周期中将保护路径定时p和保护路径状态q作为保护处理的结果写入保护路径存储器部分332。
在保护处理过程中，当未在当前周期内找到上一次所找到的路径以及该路径的接收定时时，并不能将此路径直接确定为是一个无效路径。但是当此路径的状态持续预定次数(前方保护处理)时，就可确定出此路径是一个无效路径。按照相同的方式，首先在当前周期内找到的路径并不能被确定为是一个有效路径。只有当这种状态持续预定次数并且在相同的接收定时中找到此路径时，才可将其确定为是一个有效路径(后方保护处理)。可利用一个参数来设定这个预定次数。保护处理被以这样一种方式执行，即，即使接收电平因衰减等而发生变化并且接收定时发生轻微改变，有效路径的分配也不会经常变化。
这里，在前方保护处理或后方保护处理的情况下，保护路径状态指的是在计数到预设次数时未检测到有效路径的次数或检测到无效路径的次数。保护路径定时代表了受到保护处理的路径的接收定时。受到保护处理的路径被称为保护路径。
以下将参考图10A至10C利用一个特定例子对第一实施例的操作进行说明。图10A至10C显示出了根据最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h来进行的阈值处理过程的特定实例。图10A显示的是在传播环境中有一个不会出错的很强路径的情况下的阈值处理过程。图10B是传播环境中没有一个不会出错的较强路径且又不位于敏感点附近的情况下的阈值处理过程。图10C则是传播环境位于敏感点附近情况下的阈值处理过程。
因为图10B显示出电平差h低于L1并且等于或高于L2，所以最大峰值电平阈值i为表1中的THp1，噪声电平阈值j为表1中的THn1。
接下来，由于图10A中电平差h等于或高于L1，所以最大峰值电平阈值i为表1中的THp2(＜THp1)。与最大峰值电平阈值i为图10B中的THp1的情况相比，由于峰值电平参考阈值k增大，所以只有强的路径被选择，而噪声电平附近的不稳定路径则不会被选择。利用此举就可消除现有技术中由于在其中有不会出错的强路径的传播环境中使用了噪声电平附近的不稳定路径来进行RAKE合成从而使接收特性变坏的问题。
另一方面，由于图10C中电平差h低于L2，所以噪声电平阈值j为表1中的THn2(＜THn1)。与噪声电平阈值j为图10B中的THn1的情况相比，由于噪声电平参考阈值1减小，从而可以检测出用于RAKE合成的路径。利用此举就可消除传统工作中由于在敏感点附近的传播环境中不能检测到用于RAKE合成的路径而造成接收特性变坏的问题。[第二实施例]以下将参考图11对根据本发明第二实施例所述的CDMA接收装置和检测路径定时的方法进行说明。
图11的框图显示了第二实施例的路径控制部分23的详细结构。如图11所示，第二实施例中的路径控制部分23由与上述第一实施例中的单元相类似的单元组成。但是，第二实施例与上述第一实施例的不同点在于，第二实施例中的路径控制部分23是与保护路径存储器部分332和电平计算部分321相连接的。
下面将对第二实施例的操作进行说明，在此实施例中，保护路径存储器部分332与电平差计算部分321相连接。
在进行路径检测的情况下，由于信号的衰减，使得电平易于发生瞬间变化，而且接收定时也易于改变。因此，在第二实施例中，阈值是根据最大电平与噪声电平之间的电平差h而被用于稳定的有效路径。
在相加之后，峰值检测部分31将为指定数目的峰值(它是一可变参数)而从相关值d中搜索或寻找具有高电平的接收定时。在峰值检测之后，峰值检测部分31将向阈值处理部分32输出各个路径的峰值定时e以及峰值电平f。另外，峰值检测部分31还在除峰值以外的累加操作结束之后计算出相关值d的平均值，并将此平均值输出给阈值处理部分32以作为噪声电平g。
在阈值处理部分32中，电平差计算部分321首先从保护路径存储器部分332中读取作为上次保护处理结果的保护路径定时p和保护路径状态q。接下来，电平差计算部分321通过对当前周期中所找到的峰值与保护路径进行比较以从当前周期中所找出的多个峰值中搜索有效路径。电平差计算部分321计算出各有效路径中具有最大电平的路径的电平与噪声电平g之间的电平差h。参考阈值计算部分322以此电平差h为根据，从阈值存储器部分331中读取最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j，并且据此计算出峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l。在当前周期内所找到的峰值中没有一个有效路径时，与上述第一实施例相类似，参考阈值计算部分322将使用一个在当前周期内所找到的峰值中具有最大电平的路径。
确定部分323执行阈值处理以从所提供的多个峰值电平f中选择出等于或高于峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l的路径。然后，确定部分323将峰值电平等于或高于上述峰值电平参考阈值k及噪声电平参考阈值l的路径的接收定时以及峰值电平输出给保护处理部分34以作为搜索峰值定时m和搜索峰值电平n。
保护处理部分34从保护路径存储器部分332内读取作为上一次的保护处理结果的保护路径定时p和保护路径状态q。然后，保护处理部分34利用当前周期中所找到的路径的搜索峰值定时m来执行保护处理并确定一个有效路径。接着保护处理部分34在将被确定为有效的各个路径的接收定时作为搜索路径定时b而输出给指状部分11。保护处理部分34还在当前周期中将保护路径定时p和保护路径状态q作为保护处理的结果写入保护路径存储器部分332。
通过利用一些阈值来执行阈值处理，就可以更加稳定地接收信号，这些阈值可根据上述稳定的有效路径的最大峰值电平与噪声电平之间的电平差而得到确定。[第三实施例]以下将参考图12对根据本发明第三实施例所述的CDMA接收装置和检测路径定时的方法进行说明。图12的框图显示了第三实施例的路径控制部分23的详细结构。如图12所示，第三实施例中的路径控制部分23由与上述第一实施例相类似的单元以及一个在存储部分33中作为新组件的时间平均值存储器部分333组成，平均值存储器333在当前周期内保存有一个噪声电平时间平均值v以及一个有效路径电平时间平均值x。第三实施例与第一实施例还有一个不同之处，即，与第二实施例一样，在第三实施例中，上述保护路径存储器部分332与上述电平计算部分321被连接在一起。另外，第三实施例与上述第一实施例和第二实施例的不同之处在于，有一个保护路径电平r被保存在上述保护路径存储器332中。
下面将对第三实施例的操作进行说明，在本实施例中，保护路径存储器部分332以及电平差计算部分321被相互连接起来，保护路径电平r被保存在上述保护路径存储器332中，而且噪声电平时间平均值v和有效路径电平时间平均值x被保存在时间平均值存储器部分333内。
在进行路径检测的情况下，由于信号的衰减等因素，使得电平易于发生临时变化，而且接收定时也易于改变。因此，在第三实施例中，利用忘却系数来执行时间平均处理。
首先，保护处理部分34从保护路径存储器部分332中读取作为上一次的保护处理结果的保护路径定时p和保护路径状态q。接下来，保护处理部分34利用搜索峰值定时m作为当前周期中所找到的路径的接收定时以执行保护处理并确定一个有效路径。保护处理部分34还利用一个预定的忘却(oblivion)系数对各保护路径的电平及时进行平均处理。时间平均值电平被设定为保护路径电平r。然后，与保护路径定时p和保护路径状态q相类似，保护路径电平r被在当前周期中保存入保护路径存储器部分332。
在相加之后，峰值检测部分31将为指定数目的峰值(它是一可变参数)而从相关值d中搜索或寻找具有高电平的接收定时。在峰值检测之后，峰值检测部分31向阈值处理部分32输出各个路径的峰值定时e以及峰值电平f。另外，峰值检测部分31还计算除峰值以外的相加操作后的相关值d的平均值，并将此平均值输出给阈值处理部分32以作为噪声电平g。
接下来，电平计算部分321在当前周期内利用预定的忘却系数对从峰值检测部分31送来的噪声电平g执行时间平均处理操作。该时间平均值电平被设定为噪声电平时间平均值v。然后，噪声电平时间平均值v作为当前周期内的处理结果而被保存在时间平均值存储器部分333之中。
另外，电平差计算部分321还在当前周期内从保护路径存储器部分332中读取作为保护处理结果的保护路径定时p、保护路径状态q以及保护路径电平r。电平差计算部分321通过对当前周期内所找到的多个峰值与各保护路径进行比较，以从当前周期内所找到的多个此峰值内寻找有效路径，并且利用上述预定忘却系数对有效路径的电平执行时间平均处理。该时间平均值电平被设定为有效路径电平时间平均值x。然后，有效路径电平时间平均值x作为当前周期内的处理结果而被保存在时间平均值存储器部分333之中。
下面将利用一个公式对使用忘却系数的时间平均处理操作进行说明。
假设忘却系数为λ，代表前一个周期中的时间平均处理结果的电平(即，在前一个周期的处理中所获得的电平)为Lv1(n－1)，并且当前周期中的电平为Lv1(n)。在这种情况下，通过当前周期中的时间平均处理操作所获得的电平(以下称Lv1)可由下式表示Lv1＝λ×Lv1(n)＋(1－λ)Lv1(n－1)在第一次处理时，由于没有前一个周期的电平，所以有Lv1＝Lv1(n)。而且，由于在前方保护期间在当前周期内没有用于路径的电平，所以峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l中较大之一的电平将被设定为当前周期内的电平。
根据当前周期中有效路径电平平均值x具有最大电平的路径与当前周期中噪声电平时间平均值v之间的电平差h，参考阈值计算部分322从阈值存储器部分331中读取最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值i。然后，参考阈值计算部分322计算出峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l。当在当前周期内所找到的峰值中没有一个有效路径时，类似于上述第一实施例，在当前周期内所找到的多个峰值中具有最大电平的路径将被作为有效路径。
确定部分323执行阈值处理以从所提供的多个峰值电平f中选择出等于或高于峰值电平参考阈值k和噪声电平参考阈值l的路径。然后，确定部分323将峰值电平等于或高于上述峰值电平参考阈值k及噪声电平参考阈值l的路径的接收定时以及峰值电平输出给保护处理部分34以作为搜索峰值定时m和搜索峰值电平n。
如上所述，通过利用有效路径的最大峰值电平的时间平均值与噪声电平的时间平均值之间的电平差来执行阈值处理操作，就可忽略小的扰动而抓住大的变化。这样就可实现更加稳定的接收。
本发明的第一个效果在于，它消除了现有技术中由于在其中有不会出错的强路径的传播环境内使用了噪声电平附近的不稳定路径来进行RAKE合成而使接收特性变坏的问题。
其原因是，在有阈值处理的情况下，最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j的数值根据最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h而被分隔开，并且与没有强路径的情况相比，当存在有一个不会出错的较强路径时，峰值电平参考阈值k将增大，这样噪声电平附近的不稳定路径在阈值处理过程中将被判无效，并且不会被用于RAKE合成。
本发明的第二个效果在于，它消除了现有技术中的这样一种问题，即，在敏感点附近的传播环境中，当前周期内所找到的各个峰值的所有路径都被判无效，这样就检测不到一个可用于RAKE合成的路径，其结果将导致接收特性的下降。
其原因是，在有阈值处理的情况下，最大峰值电平阈值i和噪声电平阈值j的数值根据最大峰值电平与噪声电平g之间的电平差h而被分隔开，并且与不是敏感点的情况相比，当传播环境位于敏感点附近时，噪声电平参考阈值l将减小，这样，在敏感点附近的传播环境中就可检测到用于RAKE合成的路径。
在传统技术中，考虑到最大峰值电平与噪声电平之间的电平差，不管在其中有不会出错的较强路径的传播环境内的电平差变大、并且在敏感点附近的传播环境中最大峰值电平与噪声电平之间的电平差变小，传统技术都不能实现优化阈值处理，另一方面，根据本发明所述，由于可通过最大峰值电平与噪声电平之间的电平差来计算阈值。所以，就可根据此电平差来执行优化阈值处理。此优化阈值处理可在所有其中最大峰值电平与噪声电平之间的电平差发生变化的传播环境内得到执行。
因此，根据本发明，在其中存在有不会出错的较强路径的传播环境内，上述阈值相对远离上述噪声电平，从而使最大峰值电平与噪声电平之间的电平差变大。所以，通过阈值处理，就可相对更多地切断噪声电平附近的许多不稳定路径。而且，在位于敏感点附近的传播环境内，上述阈值相对靠近上述噪声电平，从而使最大峰值电平与噪声电平之间的电平差变小。这样就可以在噪声电平附近检测到相对较多的路径，并且可有数目相对充足的多个路径作为一个整体被用于RAKE合成。结果，优化阈值处理就可在其中最大峰值电平与噪声电平之间的电平差发生变化的所有类型传播环境中得到实现，进而可以实现良好的接收特性。
权利要求
1.一种CDMA接收装置，包括含有一保护路径存储器的搜索器部分，其从接收信号中产生延迟分布，并且根据通过上述延迟分布确定的可变峰值电平参考阈值和可变噪声电平参考阈值而从该延迟分布中找出各个峰值，从上述保护路径存储器内读取上一次的保护路径数据，并根据所述找出的上述峰值的定时以及所读出的保护路径数据中的保护路径定时确定各有效路径的定时；指状部分，其响应上述有效路径定时而为每个路径从所述接收信号中检测信号；RAKE合成部分，其对检测出来的信号执行RAKE合成以生成RAKE合成信号；以及解码部分，其对上述RAKE合成信号进行解码。
2.如权利要求1所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分根据上述延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平来可变地确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
3.如权利要求2所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分具有一阈值存储器，其保存最大峰值电平阈值以及噪声电平阈值，并且上述搜索器部分计算延迟分布中上述最大峰值电平与上述噪声电平之间的电平差，并根据上述电平差而从上述阈值存储器中读取上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值，并且根据上述延迟分布中的上述最大峰值电平和上述噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值而确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
4.如权利要求3所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分通过从上述最大峰值电平中减去上述最大峰值电平阈值以确定上述可变峰值电平参考阈值，并通过将上述噪声电平阈值与上述噪声电平相加以确定上述可变噪声电平参考阈值。
5.如权利要求3所述的CDMA接收装置，其特征在于，当上述电平差较大时，上述最大峰值电平阈值具有一个较大的值，当上述电平差较小时，上述噪声电平阈值具有一个较小的值。
6.如权利要求1所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分利用上述保护路径数据代替上述延迟分布，根据上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值而从上述延迟分布中找出上述各个峰值，上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值根据除上述延迟简表外的上述保护路径而确定。
7.如权利要求6所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分根据由上述保护路径数据所指示的上述有效路径的上述最大峰值电平以及上述延迟分布中的噪声电平来可变地确定上述可变峰值电平参考阈值和上述可变噪声电平参考阈值。
8.如权利要求7所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分具有阈值存储器，其保存最大峰值电平阈值以及噪声电平阈值，并且上述搜索器部分计算出上述延迟分布中的上述最大峰值电平与上述噪声电平之间的电平差，并根据此电平差而从上述阈值存储器中读取上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值，并且根据上述延迟分布中的上述最大峰值电平和上述噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值而确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
9.如权利要求8所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分通过从上述最大峰值电平中减去上述最大峰值电平阈值以确定上述可变峰值电平参考阈值，并通过将上述噪声电平阈值与上述噪声电平相加以确定上述可变噪声电平参考阈值。
10.如权利要求8所述的CDMA接收装置，其特征在于，当上述电平差较大时，上述最大峰值电平阈值具有一个较大的值，当上述电平差较小时，上述噪声电平阈值具有一个较小的值。
11.如权利要求1所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分根据由上述保护路径数据所代表的上述有效路径的上述峰值电平的一个时间平均值以及一个噪声电平的时间平均值，而非上述延迟分布中的上述最大峰值电平以及噪声电平，来确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
12.如权利要求11所述的CDMA接收装置，其特征在于上述搜索器部分具有阈值存储器，其保存最大峰值电平阈值以及噪声电平阈值，并且上述搜索器部分计算出上述峰值电平时间平均值与上述噪声电平时间平均值之间的电平差，并根据此电平差而从上述阈值存储器中读取上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值，并且根据上述延迟分布中的上述最大峰值电平和上述噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值来确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
13.如权利要求12所述的CDMA接收装置，其特征在于，上述搜索器部分通过从上述最大峰值电平中减去上述最大峰值电平阈值以确定上述可变峰值电平参考阈值，并通过将上述噪声电平阈值与上述噪声电平相加以确定上述可变噪声电平参考阈值。
14.如权利要求12所述的CDMA接收装置，其特征在于，当上述电平差较大时，上述最大峰值电平阈值具有一个较大的值，当上述电平差较小时，上述噪声电平阈值具有一个较小的值。
15.一种在CDMA接收装置中确定路径定时的方法，包括以下步骤(a)从接收信号中产生一个延迟分布；(b)根据通过上述延迟分布而确定的一可变峰值电平参考阈值以及一可变噪声电平参考阈值而从上述延迟分布中找出各个峰值；(c)从上述保护路径存储器内读取上一次的保护路径数据；以及(d)根据所述找出的上述峰值的定时以及所读出的保护路径数据中的保护路径定时来确定各有效路径的定时。
16.如权利要求15所述的方法，其中上述(b)步骤含有以下步骤(c)根据上述延迟分布中的最大峰值电平和噪声电平来可变地确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
17.如权利要求16所述的方法，其中上述(e)步骤含有以下步骤(f)计算出上述延迟分布中上述最大峰值电平与上述噪声电平之间的电平差；(g)根据上述电平差而从上述阈值存储器中读取最大峰值电平阈值和噪声电平阈值，所述阈值存储器中保存有上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值；以及(h)根据上述延迟分布中的上述最大峰值电平和上述噪声电平以及上述最大峰值电平阈值和上述噪声电平阈值来确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
18.如权利要求17所述的方法，其中上述(h)步骤含有以下步骤(i)通过从最大峰值电平中减去最大峰值电平阈值以确定可变峰值电平参考阈值，并通过将噪声电平阈值与噪声电平相加以确定可变噪声电平参考阈值。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于当上述电平差较大时，上述最大峰值电平阈值具有较大的值，当上述电平差较小时，上述噪声电平阈值具有较小的值。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于上述(b)步骤含有以下步骤(j)根据除上述延迟分布外还利用上述保护路径数据而确定的上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值，从上述延迟分布中找出各个峰值。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于上述(j)步骤含有以下步骤根据由上述保护路径数据所代表的上述有效路径的上述最大峰值电平以及上述延迟分布中的噪声电平来可变地确定上述可变峰值电平参考阈值和上述可变噪声电平参考阈值。
22.如权利要求15所述的方法，其特征在于上述(b)步骤含有以下步骤(k)根据由上述保护路径数据所指示的上述有效路径的峰值电平的时间平均值以及噪声电平的时间平均值而非上述延迟分布中的上述最大峰值电平以及噪声电平，来确定上述可变峰值电平参考阈值以及上述可变噪声电平参考阈值。
全文摘要
一种CDMA接收装置,包含搜索器部分(12)、指状部分(11)、RAKE合成部分(13)以及解码部分(14)。搜索器部分含有一保护路径存储器,从接收信号中产生一个延迟分布,并且根据通过此延迟分布确定的一可变峰值电平参考阈值以及一可变噪声电平参考阈值而从该延迟分布中找出各个峰值。搜索器部分从保护路径存储器内读取上一次的保护路径数据,并根据所找到的峰值的定时以及所读出的保护路径数据中的保护路径定时确定各有效路径的定时。指状部分响应上述有效路径定时为每个路径从接收信号中检测出一个信号。RAKE合成部分对检测出来的信号执行RAKE合成以生成一个RAKE合成信号。解码部分对上述RAKE合成信号进行解码。
文档编号H04B7/02GK1331526SQ0112001
公开日2002年1月16日 申请日期2001年7月4日 优先权日2000年7月4日
发明者平出静 申请人:日本电气株式会社