扩展码估计装置和扩展码估计方法 本发明涉及利用CDMA系统的无线通信系统中的扩展码估计装置和扩展码估计方法。
在CDMA(码分多址)中，从属于利用扩展码进行次级调制的宽带信号由发射机一侧发送。在接收机一侧，接收到的信号用与发射机一侧相同的扩展码进行多路复用从而获得窄带信号。
在利用CDMA系统的无线通信系统中，当存在多个发射站时，每个站都利用专属于它的扩展码来发射信号。因此接收机一侧必须检测系统中使用的所有扩展码与联系接收信号的相位之间的相关度，并估计接收信号的扩展码和相位。
以下借助图1的框图描述普通的扩展码估计装置。在下列描述中，与发射机一侧信号多路复用时所用相同的扩展码称为“实际扩展码”。扩展码估计装置的用途是从系统所用所有扩展码中估计出实际扩展码。
如图1所示，普通的扩展码估计装置包括无线接收部分1、编码号存储部分2、扩展码发生器3、相关值计算部分4、平均化部分5和最大值检测部分6。无线接收部分1接收无线频率信号并输出基带信号。编码号存储部分2存储与系统所有使用的扩展码和相位对应的编号(以下称为“编码号”)。扩展码发生器3输出与各编码号对应的复制编码。相关值计算部分4计算输入地基带信号与复制编码之间的相关值。平均化部分5将足以限制噪声所需的相关值数量平均化。最大值检测部分6将具有最大平均相关值的复制编码估计为实际扩展码。
从天线接收的无线频率信号由无线接收部分1调制到基带信号上并输出至相关值计算部分4。
与此同时，编码号从编码号存储部分3被输出至扩展码发生器4。随后，与编码号对应的复制编码从扩展码发生器3输出至相关值计算部分4。
接着，相关值计算部分4计算来自无线接收部分1的基带输出与来自扩展码发生器3的复制编码之间的相关值，并将计算的相关值输出至平均化部分5。
平均化部分5用足以抑制噪声所需的相关值数量对相关值进行平均。随后平均相关值被输出至最大值检测部分6。最大值检测部分6检测系统中所用所有扩展码平均相关值的最大值，并将对应最大值的复制编码估计为实际扩展码。
但是在上述扩展码估计装置中，当所估计扩展码数量和相位数量较多时，存在下列问题。
具体而言，在利用足以抑制噪声所需相关值数量对所有扩展码的相关值进行平均过程中估计扩展码所需的时间将延长。
本发明的目标是提供一种扩展码估计装置，即使在待估计的扩展码数量和相位数量较大时它也能够缩短扩展码估计时间，本发明还提供扩展码估计方法。
实现本发明目标的方式是，用小于足以抑制噪声所需的相关值数量平均化相关值从而挑选出扩展码作为候选对象，并利用足以抑制噪声所需的相关值数量平均化所挑选的扩展码的相关值从而定义扩展码。
图1为普通扩展码估计装置的结构框图；
图2为按照本发明第一实施例的扩展码估计装置的结构框图；
图3为按照本发明第一实施例的扩展码估计装置的操作流程图；
图4为按照本发明第二实施例的扩展码估计装置第一结构的框图；
图5为按照本发明第二实施例的扩展码估计装置前半部分操作的流程图；
图6为按照本发明第二实施例的扩展码估计装置后半部分操作的流程图；以及
图7为按照本发明第二实施例的扩展码估计装置第二结构的框图。
以下借助附图描述本发明的实施例。
在下面的描述中，与发射机一侧信号多路复用时所用相同的扩展码称为“实际扩展码”。扩展码估计装置的用途是从系统所用所有扩展码中估计出实际扩展码。
(第一实施例)
图2为按照本发明第一实施例的扩展码估计装置的结构框图。
如图2所示，第一实施例的扩展码估计装置包括无线接收部分101、编码号存储部分102、扩展码发生器103、相关值计算部分104、初步选择平均化部分105、候选编码选择部分106、实际选择平均化部分107和最大值检测部分108。无线接收部分101接收无线频率信号并输出基带信号。编码号存储部分102存储与系统所使用的扩展码和相位对应的编号(以下称为“编码号”)。扩展码发生器103输出与各编码号对应的复制编码。相关值计算部分104计算输入的基带信号与复制编码之间的相关值。初步选择平均化部分105将相关值初步平均化。候选编码选择部分106选择实际扩展码候选对象的编码号(以下称为“候选编码”)。实际选择平均化部分107利用足以抑制噪声所需的相关值数量(以下称为“噪声抑制所需数量”)平均化相关值。最大值检测部分108从平均相关值中估计为实际扩展码。
第一实施例的扩展码估计装置还包括切换部分110和切换部分111。切换部分110将编码号存储部分102或候选编码选择部分106输出的编码号输入扩展码发生器103。切换部分111将相关值检测部分104输出的相关值输入初步选择平均化部分105或者实际选择平均化部分107。
无线接收部分101将天线接收到的无线频率信号的频率调制到基带从而输出至相关值计算部分104。
编码号存储部分102存储对应该系统所用的所有扩展码的编码号，并将编码号顺序输出至扩展码发生器103。
扩展码发生器103根据预先获得的扩展码发送时序向相关值计算部分104输出对应于来自编码号存储部分102或候选编码选择部分106的复制编码。
相关值计算部分104计算无线接收部分101的基带信号与来自扩展码发生器103的复制编码之间的相关值。随后，相关值计算部分104向初步选择平均化部分105或实际选择平均化部分107输出相关值。
初步选择平均化部分105对相关值计算部分104输出的相关值进行平均，并向候选编码选择部分106输出平均相关值。初步选择平均化部分105还向编码号存储部分102输出时序信号。
候选编码选择部分106从初步选择平均化部分105输入该系统所用所有扩展码的平均相关值。随后，候选编码选择部分106选择较高平均相关值的复制编码作为候选编码(以下称为“初步选择”)。随后候选编码选择部分106根据实际选择平均化部分107输出的时序信号向扩展码发生器103输出候选编码的编码号。
作为选择候选编码的方法，一种方法是只选择预先按平均相关值降序排列的复制编码数。在这种情况下，无需获得选定候选编码的序号。换句话说，每次当输入新选定的候选编码时，获选编码选择部分106将新选定的候选编码平均相关值与作为候选对象的所有已存储扩展码平均相关值中最小的一个进行比较。随后，候选编码选择部分106选择较高的平均相关值作为候选对象并存储编码号。
而且，作为选择候选编码的另一种方法，在一种方法中预先选择阈值，并且从所有复制编码中选择大于阈值的平均相关值。在这种情况下，候选编码数根据通信线路状态变化。因此，为了保留候选编码合适的编号，阈值必须设定得小于估计实际扩展码所用的相关值的预期值。
实际选择平均化部分107利用噪声抑制所需数量对相关值计算部分104输出的相关值进行平均。随后，实际选择平均化部分107向最大值检测部分108输出平均相关值。实际选择平均部分107还向候选编码选择部分106输出时序信号。
最大值检测部分108输入来自实际选择平均化部分107的各候选编码的平均相关值。随后，最大值检测部分108检测平均相关值内的最大相关值，并将相应的候选编码估计为实际的扩展码(以下称为“实际选择”)。
以下借助图3的流程图描述第一实施例的扩展码估计装置的操作。
在图3中，N是噪声抑制所需数量，L为初步选择时有待平均的相关值的数量。在这种情况下、L小于噪声抑制所需数量。I为该系统所用扩展码的总数、而M为初步选择时扩展码的数量。
首先，在步骤(以下称为“ST”)201中，作为初始设定，切换部分110的移动触点与编码号存储部分102相连，而切换部分111的移动触点与初步选择平均化部分105相连。
在ST202-ST204中，第一编码号从编码号存储部分102输出至扩展码发生器103
在ST205-210中，无线接收部分101以预定时序向相关值计算部分104输出基带信号。随后，扩展码发生器103向相关值计算部分104输出复制编码，并且由相关值计算部分104计算相关值。
在ST211中，相关值计算部分104计算的L个相关值输入初步选择平均化部分105。随后从L个相关值计算得到L个平均相关值，计算得到的L个平均相关值输出至候选编码选择部分106。
在ST212中，候选选择部分106根据L个平均相关值从I个扩展码选择M个候选编码，并存储编码号。
编码号存储部分102按照预定的次序产生编码号。因此，无需从外部选择向候选编码选择部分106发送编码号作为信息。
这里作为初步选择时平均化相关值的数量L小于噪声抑制所需数量。因此，在某些情况下，实际扩展码的平均相关值不会超过最大值。但是实际扩展码极有可能包含在初步选择的M个候选编码中。
随后在ST213中，结束相对该系统所用所有扩展码的初步选择部分(ST203-ST212中所示)，并且初步选择的候选编码隶属于下述步骤中的实际选择。
首先，在ST214中，切换部分110的移动触点与候选编码选择部分106相连，而切换部分111的移动触点与实际选择平均化部分107相连。
接着，存储在候选编码选择部分106中的编码号被顺序输出至扩展码发生器103。
在ST218-ST223中，无线接收部分101以预定时序向相关值计算部分104输出基带信号。随后，扩展码发生器103向相关值计算部分104输出复制编码，并且由相关值计算部分104计算相关值。
在ST224中，相关值计算部分104计算的N个相关值输入实际平均化部分107。随后从N个相关值计算得到N个平均相关值。N个平均相关值通过平均化噪声抑制所需数量的相关值得到。在实际扩展码与其它每个候选编码之间的相关值将有足够的差异。
接着，在ST225-ST227中，最大值检测部分108检测所有候选编码的N个平均相关值中的最大值，并将相应的候选编码估计为实际的扩展码。
因此候选编码利用小于足以抑制噪声所需相关值数量的平均相关值初步选定。随后，利用抑制噪声所需的相关值平均化选定的扩展码。此后，从平均相关值的最大值中估计出实际扩展码。与利用对应抑制噪声所需数量的相关值平均化所有扩展码的情形相比，估计扩展码的成功率是相同的。而且大大缩短了扩展码估计时间。
在利用对应抑制噪声所需数量的相关值平均化所有扩展码的情形中，扩展码估计时间为(N×l)。在本发明中，扩展码估计时间为(L×I+N×M)。例如，假定N=30,L=15,I=500，并且M=20。在这种情况下，(L×I+N×M)/(N×1)=0.54，从而将扩展码估计时间缩短了46％。
(第二实施例)
图4为按照本发明第二实施例的扩展码估计装置的结构框图。在图4的扩展码估计装置中，与图2扩展码估计装置相同的部分采用相同的标号，并且不再赘述。
如图4所示，第二实施例的扩展码估计装置的候选编码选择部分106包括相关值存储部分301、最大值检测部分302、相关值差值计算部分303和阈值确定部分304。
相关值存储部分301在初步选择期间存储来自初步选择平均化部分105的平均相关值。当初步选择结束时，相关值存储部分301向相关值差值计算部分303输出存储的平均相关值。
最大值检测部分302从初步选择平均部分105输出的平均相关值中检测最大相关值。随后，最大值检测部分302向相关值差值计算部分303输出检测到的最大相关值。
相关值差值计算部分303从相关值存储部分301输入平均相关值，并输入来自最大值检测部分302的最大相关值。随后，相关值差值计算部分303向阈值确定部分304输出每个平均相关值与最大相关值之间的相关值差值。
阈值确定部分304从相关值差值计算部分303输入相关值差值。随后，阈值确定部分304向扩展码发生器103输出相关值差值小于预定阈值的候选编码的编码号。
以下借助图5和6的流程图描述第二实施例的扩展码估计装置的操作。
在图5和6中，N是噪声抑制所需数量，L为初步选择时有待平均的相关值的数量。在这种情况下，L小于噪声抑制所需数量。l为该系统所用扩展码的总数，而M为初步选择时扩展码的数量。
首先，在ST401中，作为初始设定，切换部分110的移动触点与编码号存储部分102相连，而切换部分111的移动触点与初步选择平均化部分105相连。
在ST402-ST404中，第一编码号从编码号存储部分102输出至扩展码发生器103。
在ST405-410中，无线接收部分101以预定时序向相关值计算部分104输出基带信号。随后，扩展码发生器103向相关值计算部分104输出复制编码，并且由相关值计算部分104计算相关值。
在ST411中。相关值计算部分104计算的L个相关值输入初步选择平均化部分105，从而计算出L个平均相关值。随后，计算得到的平均相关值输出至相关值存储部分301和最大值检测部分302。
在ST412-ST414中，相关值存储部分310存储L个平均相关值，而最大值检测部分302检测所有扩展码的L个平均相关值中的最大相关值。
在ST415-ST419中，相关值差值计算部分303计算每个扩展码的L个平均相关值与最大相关值之间的相关值差值。随后阈值确定部分304初步选择相关值差值小于预定阈值的扩展码作为候选编码并存储其编码号。
随后，初步选择的候选编码隶属于下述步骤中的实际选择。
首先，在ST420中，切换部分110的移动触点与阈值确定部分304相连，而切换部分111的移动触点与实际选择平均化部分107相连。
在ST421-ST423中，存储在阈值确定部分304内的编码号被顺序输出至扩展码发生器103。
在ST424-ST429中，无线接收部分101以预定时序向相关值计算部分104输出基带信号。随后，扩展码发生器103向相关值计算部分104输出复制编码，并且由相关值计算部分104计算相关值。
在ST430中、N个相关值输入实际平均化部分107。随后实际平均化部分107计算N个平均相关值，N个平均相关值通过平均化噪声抑制所需数量的相关值得到。在实际扩展码与其它每个候选编码之间的相关值将有足够的差异。
接着，在ST431-ST433中，最大值检测部分108检测所有候选编码的N个平均相关值中的最大值，并将相应的候选编码估计为实际的扩展码。
因此候选编码选自每个扩展码的平均相关值与最大相关值之间的相关差值。这可以消除无实际扩展码可能的候选编码，并大大缩短了扩展码估计时间。
如图7所示，在第二实施例中，即使图4的最大值检测部分302和最大值检测部分108是共享的，并且提供了平均相关值输入源切换部分401，也可以得到同样的效果。
在这种情况下，平均相关值输入源切换部分401可以设定为在初步选择时刻从初步选择平均化部分105输入平均相关值，并且在实际选择时刻从实际选择平均化部分107输入平均相关值。
利用上述结构，可以只提供一个最大值检测部分，从而可以减小装置的大小
如上所述，按照本发明，作为候选对象的复制编码通过利用小于足以抑制噪声所需相关值的数量进行平均化处理选定。随后，利用足以抑制噪声所需的相关值数量对选定的复制编码进行平均，从而估计发射机一侧进行信号多路复用所用的扩展码。这里提供的扩展码估计装置与普通装置相比，在大大缩短扩展码估计时间的同时不会降低扩展码估计的成功率。本发明还提供了扩展码估计的方法。
本申请基于1998年1月28日提交的日本专利申请No.HEI10-030635，其全部内容都包含在本申请中。