本发明涉及在一个固定和一个移动无线单元之间提供一条数字无线链路的设备中所用的装置。 在GB专利申请号9304901.3中描述了提供这样一种无线链路的设备。该申请描述了Wiener型滤波器的使用并用它来提供对例如扩展频谱导频信号的同相位I、正交相位Q的振幅提供良好的估计。
在没有导频参考的情况下解调DBPSK(双二进制相移键控)时,仍然可以通过判定定向载波提取的方法获得并利用一个载波参考。采样被送入Wiener滤波器并根据数据判定进行修正,从而提供一个参考。图1中示出了实现该功能的一个解调器,图中示意了许多瑞克指(Rake fingers)10,12,14,16。每个瑞克指中包括一个信号相关器18,它处理来自一个下转换器的一个同相位信号;还有一个信号相关器20,它处理来自一个下转换器的一个正交相位信号。相关器18的输出信号通过一个一比特延迟电路26被加到一个半线性乘法器22上。半线性乘法器22的输出被加到一个Wiener型滤波器30的一个输入端。Wiener型滤波器的输出被加到一个乘法器34上。相关器18的输出也被加到乘法器34的另一个输入端,乘法器34的输出被加到一个加法器电路38的一个第一输入端。
信号相关器20的输出信号通过一个一比特延迟电路28被加到一个半线性乘法器24上。半线性乘法器24的输出被加到另一个Wiener型滤波器32的一个输入端。Wiener型滤波器32的输出端被加到一个乘法器36地一个输入端。相关器20的输出信号也被加到乘法器36的另一个输入端,乘法器36的输出被加到加法器电路38的一个第二输入端。加法器电路38的输出和其它瑞克指12,14,16的输出信号一起被加到一个加法器电路40上,加法器40产生一个所有输入信号和的组合以用于一个判决电路42。判决电路42只识别信号的高低,并且判决电路42的输出通过一个锁存电路44被分别反馈给瑞克指10中相应半线性乘法器22,24的一个第二输入端,并且同样地反馈给其它瑞克指12,14,16中的半线性乘法器,以调制加在瑞克指10中相应Wiener滤波器30,32上的信号,在其它瑞克指中也一样。判决电路42的输出将被加到一个差动解码电路46的一个输入端,46被布置以在其一条输出线上产生输出数据。
图1所示电路使用硬判决,它是通过用所有瑞克指上的和从接收到的信号中去掉调制信号实现的。目前的可用判决是前一个,所以为了去掉调制(信号)必须将判决加于前一次采样,这样就造成一个采样延迟。延迟的采样可以通过上一次判决补偿。但是,这必须用来为解调下一个采样提供一个信道预测。因此,必须使用一个一步预测器滤波器,并且这样将意味着运行不可避免地性能将次于包括一个导频参考的系统,在那种系统中能使用平衡滤波。
本发明的一个目的是提供一个解调器,它不采用导频参考,并且可以从一个或几个信号获得判决定向信道预测,还可以用于解调在相同无线信道上传送的一个或几个信号。
根据本发明,提供一种在一个固定和一个移动无线单元之间提供一条数字无线链路的设备中使用的装置。所述装置包括解调设备,它被布置以接收同相位和正交相位的输入信号;预测设备,它通过一个或几个信号获得判定定向信道预测,这些信号被所述解调设备用来解调在相同无线信道上传送的一个或几个信号。
下面将参照附图来描述本发明的各种实施例。
图1表示一个公知型解调器的方框图;
图2(为便于清楚制图,在图中分为2a、2b)表示一个借用参考解调器的方框图;
图3(出于上述同样目的,分为3a、3b)表示一个共享参考解调器的方框图;
图4(出于上述同样目的,分为4a、4b)表示一个以不同比特率运行的-共享参考解调器的方框图;
图5表示一个使用预组和(pre-combining)瑞克结构的借用参考解调器的方框图;
图6(出于上述同样目的,分为6a、6b)表示一个使用具有共享导频产生的预组和瑞克结构的借用参考解调器。
参考图2,如所示的一个使用DBPSK的借用的参考解调器,当在一条公共无线信道上传送一些少量的扩展频谱信号的情况下有用,如果它们当中一个(信号)比其它(信号)强时,那么要使用借用参考解调技术。
图2中,尽管考虑了对两个信号的解调,本领域的技术的人员能够理解该结构可以很容易扩展到更多个信号。
图2中,图左侧所示的结构几乎和图1中的结构相同。因此,如图1所示,相同的组成部分有相同的参考号码。唯一不同的是,Wiener滤波器的输出显示为如图2右边所示的接收器提供信道预测。因此,用于解调第二信号的电路简单些,它既不需要Wiener滤波器,也无需数据的判定定向移动。进而,如果在两种信号的比特率不同的情况下,就会出现信号1的平均功率大于信号2上的平均功率,那么,由信号1提供的信道预测就会比信号2提供的更精确。很容易理解,可以为解调其它扩展频谱信号加上附加的接收器,它们每个都和信号2的接收器有相同的结构。
附加的接收器包括一些瑞克指50,52,54,56。每个瑞克指包括一个信号相关器58,它用于处理信号的同相位成分;还有另外一个相关器60,它用来处理信号的正交相位成分。从一个下转换器分别接收同相位和正交相位信号。信号相关器58的一个输出加到一个乘法器62的一个第一输入端,在其第二输入端加上来自Wiener滤波器的实部的,同相位信道的输出。相关器60的一个输出端加到乘法器64的一个第一输入端,在第二输入端接收来自Wiener滤波器的虚部的,正交相位信道的输出。乘法器62,64的输出加到加法器电路66的一个相应的输入端,其输出端加到另一个加法器电路68上。加法器电路68接收来自其它瑞克指52,54,56的输出,它的输出和另外一个差动解码电路70的一个输入端连接,在此产生指示第二信号的数据。
图2所示结构建立在第一信号比其它所有信号都强的假设的基础上。如果不是这种情况,可通过从两个或几个信号的组合获得单个,公共信道参考而获得显著益处。图3表示了两个同振幅,同速率信号的框图。
参考图3,示出了许多瑞克指72,74,76,78,它们中每个都包括第一和第二信号相关器80,82,用于处理自一个下转换器接收到的同相位信号成分;还有一个第三、第四相关器84,86,用于处理同样自一下转换器接收到的一个输入信号的正交相位成分。信号相关器80的一个输出与一个一比特延迟电路88的一个输入端相连接,并且和一个乘法器112的一个第一输入端连接。一比特延迟电路88的一个输出端与一个半线性乘法器96的一个输入端相连接,其输出端和一个加法器电路104相连接。相关器82的输出端和一个一比特延迟电路90的一个输入端连接,并且和一个乘法器114的一个第一输入端相连接。一比特延迟电路90的输出端和一个半线性乘法器98的一个第一输入端相连接,其输出端和加法器电路104的另一个输入端相连接。加法器电路104的输出端和一个Wiener滤波器108的一个输入端连接,其输出端和乘法器112,114的一个第二输入端相连接。信号相关器84有一个输出端和一个一比特延迟电路92及一个乘法器116的一个第一输入端相连接。一比特延迟电路92的一个输出端和一个半线性乘法器100的一个第一输入端相连,其输出端和一个加法器电路106的一个输入端连接。加法器电路106的输出端和一个Wiener滤波器110的一个输入端相连接,其输出连接于乘法器116和118的第二输入端。信号相关器86有一个输出端和一个一比特延迟电路94的一个输入端及乘法器118的一个第一输入端连接。一比特延迟电路94的一个输出端与一个半线性乘法器102的一个输入端连接,其输出端和加法器电路106的另一个输入端相连接。乘法器112,116的一个输出端分别和一个加法器电路120的一个相应输入端连接;乘法器114,118的输出端和一个加法器电路122的一个相应输入端连接。至此所描述的电路在每个瑞克指中重复出现。加法器电路120的输出和其它瑞克指的相应输出被加到一个加法器电路126,并且加法器电路122和其它瑞克指中加法器电路的输出被加到一个加法器电路124的一个输入端。加法器电路126的输出端和一个硬限制装置130连接,硬限制装置的输出被反馈给每个瑞克指中半线性乘法器96,100的一个第二输入端。同样地,加法器电路124的输出端被加到一个硬限制电路128上,硬限制电路的输出被反馈到每个瑞克指中的半线性乘法器98,102。加法器电路124,126的输出端还被分别加到一个相应差动解码电路132,134上,在这里分别产生每个信号的输出数据。
在图3所示结构中,两个信号被独立地扩展,独立地判定纠错,并且被加在一起馈送给信道预测滤波器的输入端,即Wiener滤波器108,110。为了解调在相同通道上接收到的同速率信号,这给信道预测带来近3dB的均方根误差衰减。
应当理解,用于接收多于两个信号的接收器可以相组合。还应当理解,图2和图3的结构可以容易地组合以在任意相等的比特率上获得导频预测,除了用于所有用来解调的附加信号都有一个非常低的比特率的m>n个信号。
如果多于两个相等比特率信号相组合,那么信道参考将有很大改进。参考图3所描述的解调器最有效地用于相等比特率信号的情况,但并不局限于这种情况。
考虑两个信号的情况,信号1运行于比特K×B kbps而信号2运行于B kbps。为了适应这些不同的比特率,图3可以按图4所示方便地进行修改,因此,相同的电路组成部分具有相同的标记。图3和图4的差别是,在半线性乘法器96的输出和加法器104的输入之间,及在半线性乘法器100的输出和加法电路106的输入之间,分别加入采样部件136和138。这些部件把K采样部件中较高比特速率信令在分别输入Wiener滤波器108,110之前加在一起,以这种方式,分别输入加法器104,106的速率就能匹配。进而,累加根据其振幅,按比例有效地加权(Weight)高比特率信号(更强信号),这样,通过信号间的组合,可以获得最大收益。对于两个信号,一个比特率比值K,2可能是共享的参考生成所具有的最大数字。这引起导频参考的均方根误差降低大约1.8dB。
上面任意一个实施例都可以通过使用一个预组合瑞克结构来实现,并且可以用于判定定向参考的提取和多信号的解调。实现这些的结构如图5所示。图5和图1非常相似,并且相同的电路组成部分有相同的参考号码。
在图5中,加法器电路40的输出和处理信号1,2和3的信号相关器48,150,154的一个相应输入端相连接。每个相关器的一个输出送入一个差动解码电路46,152,156的一个输入,自此,在一个相应输出线获取输出数据。半线性乘法器26,28的输入来自相关器48的输出,并且同样地通过一个硬限制电路42和一个锁存电路44被传送。因此,每个瑞克指的输出都是芯片速率而非比特率。因此,需要一个附加的相关器来解调自整个组合器出来的信号1。这样一种结构的好处是,可以如所示,为每个附加信号增加另一个实部相关器和一个差动解码器,就可以很容易地解调附加信号。相关器150和差动解码电路152处理信号2,并且相关器154和差动解码电路156处理信号3。
很清楚,图5的功能可以和图3或4的功能组合,这就可以在多于一个信号的基础上实现预组合,而又可以允许多个附加的较低比特率信号被解调。图5和图3相组合的情况的结构在图6中说明,相同的电路组成部分有相同的参考号码。
图3的瑞克指和图6的瑞克指的不同之处是Wiener滤波器108,110的输出分别加在一个乘法器112,116的一个第一输入端。乘法器112,116的第二输入端分别接收来自下转换器的输入信号的同相位和正交相位成分。瑞克指的输出由加法器电路40相加,其输出加到分别处理信号1-4的多个信号相关的48,150,154,158中一个的一个输入端。信号相关器154和158的输出分别加到一个差动解码电路156,160的一个输入端,数据信号3和4分别在此产生。信号相关器48和150的输出信号分别加到一个硬限制设备42,162,并且分别加到差动解码电路46,152上,数据信号1和2分别在此产生。硬限制设备42,162的输出信号加到一个相应锁存电路44,162上,锁存电路44的输出加到每个瑞克指中半线性乘法器96和100的一个第二输入端。同样,锁存电路164的输出加到每个瑞克指中半线性乘法器98,102的第二输入端。
信号1和2以相同速率传送,比信号3和4的速率高。因此在判决定向解调信号1和2的基础上形成信道预测,然后将其用于速率预组合的目的。预组合信号能够很容易地被反扩展,用来解调象信号3和4这样的附加信号。