多径搜索方法、实现装置及移动通信终端设备 一、技术领域：
本发明涉及一种无线通信技术，更具体地是指多径搜索方法、实现装置及移动通信终端设备，适用于采用发送天线分集技术的扩频码分多址通信系统中的移动通信终端设备，实现高精度的多径搜索和高性能的接收处理。
二、背景技术：
近年来，在移动通信领域，应用直接扩频码分多址(DS-CDMA)技术，且扩频谱带宽为5MHz的宽带码分多址(W-CDMA)系统已被采纳为第3代移动通信系统的三大国际标准之一。
在以W-CDMA为典型的扩频码分多址移动通信系统中，用扩频符号扩频处理后的信号从基站发送后，经过瑞利多径传播环境(基站局与移动终端之间存在的各种各样的障碍物，如建筑物或各种地型地貌，对无线电信号的发射或折射会产生多路延迟时间和相位不同的信号达到接收端。这种传播环境被称为瑞利多径传播环境)，到达作为接收端的移动终端，这些多径信号相互干扰，使得移动终端的接收信号电平会随时间发生激烈的变动，这种现象被称为瑞利衰落现象。
瑞利衰落现象会使接收机的接收性能严重恶化，为了解决这一问题，接收机采用多径搜索技术，检测各多径信号的延迟时间，基于所检测的延迟时间，接收机对多径信号分别进行解扩处理，相位补偿，然后对所有多径信号进行相干合成，以提高接收机地接收性能。
但是如果多径搜索技术的精度不够，使得噪声信号被选择并用于相干合成，则反而会使接收性能恶化，因此，高精度的多径搜索技术是扩频码分多址移动通信系统中实现高精度RAKE接收机的关键。
在扩频码分多址移动通信系统中，基站局通常采用发送天线分集技术——即从两根天线同时向移动终端发送相同的信息，来帮助移动终端克服瑞利衰落现象以提高接收性能，在这种情况下，多径搜索技术仍然是必须的。以下主要以W-CDMA系统为例说明本发明的内容，但是本发明的内容可应用于所有扩频码分多址移动通信系统。
三、发明内容：
本发明要解决的技术关键在于：
1.提供关于在基站采用发送天线分集技术条件下的多径搜索技术的实施方案；
2.提供在基站采用天线分集技术条件下进行高精度的多径搜索的实现装置，从而实现高质量通信的移动通信终端设备。
在基站采用发送天线分集技术时，相互正交的导频信号模式被分配给两根天线，这些导频信号与共同的用户信息经过扩频和调制后，从两根天线发送出来，这些信号经过瑞利多径传播环境后混合地到达接收机的天线端。本发明基于该混合接收信号，经过解扩处理、各天线信号分离处理、功率延迟谱生成处理、功率延迟谱合成处理、有效多径成分选择处理等实现多径搜索。
所述的解扩处理是通过采用已知的基站生成扩频信号时所用的扩频码与接收信号的共轭复数乘法来实现；利用所述的相互正交的导频信号模式与解扩处理的输出信号中对应导频信号块的部分分别进行共轭复数乘法以实现各天线信号分离，对分离后的各天线信号，分别进行如下处理：首先通过在一定时间区域内求平均的方式计算对应于某一可能的多径信号时序的接收信号平均功率，然后对所有可能的多径信号时序分别计算出对应的接收信号平均功率，所有的这些接收信号平均功率即构成接收信号的功率延迟谱。
在功率延迟谱合成处理中，将功率延迟谱生成处理所生成的各天线的功率延迟谱进行合成得到合成功率延迟谱。
最后在有效多径成分选择处理中对前面生成的合成功率延迟谱按照有效多径成分选择规则，确定可以用于RAKE接收的有效多径信号时序。
基于上述处理，本发明用于采用发送天线分集技术的扩频码分多址移动通信系统系统中，可实现高精度的多径搜索。
在本发明中，所述的导频信号模式和相应的导频信号块，既可以使用专用用户物理信道中所采用的专用用户导频模式以及相应地专用用户物理信道的每一时隙所包含的专用导频信号块或者其中的一部分，也可以使用一个基站局内所有用户公用导频信道所采用的公用导频模式以及相应的公用导频信道所传送的公用导频信号块或其中的一部分。
在本发明中，所述的导频信号模式和相应的导频信号块，也可以同时使用上述两种导频信号模式和相应的导频符号块，在这种场合，利用上述两种导频信号模式和相应的导频信号块进行功率延迟谱的生成处理可以同时并行进行，也可以分时间串行进行。
在本发明中，所述的功率延迟谱生成处理包括以下处理：(1)对所述的分离后的各天线信号的导频信号块的同相成分和正交成分分别进行一定时间区间内的每间隔一个码片周期的对应采样值之间的相干平均；(2)由所述同相成分和正交成分的相干平均值计算瞬时信号功率；(3)对所述的瞬时信号功率进行一定时间区间内的平均计算信号平均功率；(4)对应每一可能的多径成分时序重复(1)～(3)的处理，得到对应每一可能的多径成分时序的平均信号功率；这些对应所有可能的多径成分时序的平均信号功率即构成功率延迟谱。上述(1)～(3)的处理可以有效地降低噪声和干涉信号的影响。
本发明中，所述的多径选择处理包括以下处理：(1)从所述合成功率延迟谱中选择高于阈值的样点；(2)根据所述被选定的样点在所述合成功率延迟谱中的相对位置，以及整个多径搜索处理的起始时间计算出对应于所述各被选出的样点的有效多径信号的时序。
另外，上述的功率延迟生成处理中第(1)步的相干平均处理也可以省略，而直接基于所述分离后的各天线信号的导频信号块的同相成分和正交成分的各对应的采样值直接进行瞬时信号功率计算，然后再基于瞬时信号功率进行一定期内的平均计算信号平均功率，并进一步生成功率延迟谱。
本发明在基站采用天线分集技术条件下，进行高精度的多径搜索的实施装置是基于上述多径搜索技术方案，实现上述多径搜索技术方案中各项处理的实现装置，和具有接收扩频码分多址移动通信系统系统中从基站发射的信号功能，并具有基于所述接收信号进行多径搜索的所述多径搜索实施装置的移动通信终端设备。
四、附图说明：
附图1是第一实施形态中所涉及到的W-CDMA系统的概念图
附图2是下行链路专用物理信道的无线帧结构示意图
附图3是在W-CDMA系统中基站采用发送天线分集技术时从第1天线发送的专用用户信道所传送的专用导频符号块与从第2天线发送的专用用户信道所传送的专用导频符号块的示意图
附图4是在W-CDMA系统中基站局采用发送天线分集技术时从第1天线发送的公用导频信道所传送的信号与从第2天线发送的公用导频信道所传送的信号的相互关系的示意图
附图5是附图1中的移动通信终端设备的概要模块图
附图6是附图5所示移动通信终端设备的基带信号处理部分的概要模块图
附图7是附图6所示基带信号处理部分的概要模块图中多径搜索模块PSR的概要模块图
附图8是附图7所示概要模块图中的解扩处理模块的模块构成图
附图9是附图7所示概要模块图中的导频模式解调模块的模块构成图
附图10是第1实施形态中公用导频信号块的接收信号功率平均处理的概念图
附图11是第1实施形态中专用导频信号块的接收信号功率平均处理的概念图
附图12是第2实施形态中多径搜索模块的概要模块图
附图13是第2实施形态中公用导频信号块的接收信号功率平均处理的概念图
附图14是第2实施形态中专用导频信号块的接收信号功率平均处理的概念图
五、具体实施方式：
第1实施形态：
参考附图1，在本发明所适用的采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中，基站BS同时用两根天线A1和A2向移动通信终端设备100发送无线信号。
发送天线分集技术可以是开环发送天线分集STTD方式，也可以是闭环发送天线分集方式1或2(参见3GPP TS 25211《Physical channels and mapping of transport channel ontophysical channels(FDD)》和3GPP TS 252 14《Physical Layer Procedure(FDD)》)。
在W-CDMA系统中，基站BS与移动通信终端设备100之间，通过一些物理信道传送信息，其中包括专用物理信道和公用导频信道，其中专用物理信道是双向信道。本发明只涉及从基站BS往移动通信终端设备100发送的专用物理信道，故在以下说明中称之为下行链路专用物理信道。
下行链路专用物理信道的传送以无线帧为单位进行。参考附图2，下行链路的无线帧结构由15个时隙Slotj(j＝0……14)构成，每一个时隙由Data1域、TPC域、TFC1域、Data2域和Pilot域构成。通过整个Pilot域传送的专用导频符号称之为专用导频符号块DPB，这些专用导频符号所构成的信号模式称之为专用导频符号模式DPP。另外，同一无线帧中不同时隙Slotj所传送的专用导频符号模式可能不同。而且从不同天线的相同时隙Slotj所传送的专用导频符号模式也不同。以下提及从天线Ai(i＝1、2)的某一无线帧的时隙Slotj所传送的专用导频符号模式称之为DPP(i、j)，DPP(i、j)以无线帧为周期重复传送。
参考附图3，在STTD发送天线分集方式和闭环发送天线分集方式1中，DPP(1、j)和DPP(2、j)是互为正交的，在闭环发送天线分集方式2中，DPP(1、j)和DPP(2、j)是完全相同的。
公用导频信道的传送也是以无线帧为单位进行。参考附图4，公用导频信号的无线帧结构是由15个时隙Slotj(j＝0……14)构成，公用导频信道的所有时隙全部用来传送公用导频符号，从每一时隙传送的公用导频符号构成公用导频符号块CPB。该公用导频符号块CPB的一部分称为部分公用导频符号块PCB，公用导频符号块CPB中的公用导频符号构成的信号模式称之为公用导频符号模式CPP，部分公用导频符号块PCB中的公用导频符号模式称之为部分公用导频模式PCP。同一无线帧中不同的时隙Slotj所传送的公用导频符号模式可能不同，而且从不同天线的相同时隙Slotj所传送的公用导频符号模式也不同。从天线Ai(i＝1、2)的某一无线帧的时隙Slotj所传送的公用导频符号模式和部分公用导频符号模式时分别称之为CPP(i、j)和PCP(i、j)，CPP(i、j)和PCP(i、j)以无线帧为周期重复传送。
参考附图4，在采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中，相互正交的两种公用导频符号模式CPP(1、j)和CPP(2、j)经过相同的扩频码扩频处理后，同时从基站BS的两根天线通过公用导频信号向移动通信终端设备100发送。
参考附图5，所述的移动通信终端设备100，包括有天线81、与天线81相接续的发送/接收切换双工器82、射频接收处理器83、射频发送处理器84、以及基带信号处理器85等处理模块。
所述的发送/接收切换双工器82的作用是分离由射频发送处理器84流向天线81的发送电流信号和由天线81流向射频接收处理器83的接收电流信号，以防止接收和发送信号发生混合。
所述的射频接收处理器83，由接收信号载波合成器、对接收信号频率进行变换的混频器、QPSK正交解调器、以及一些放大器和滤波器构成。射频接收处理器83的这种构成为人所熟知，这里就不作详细说明。射频接收处理器83将射频接收信号变换成基带信号RS，并输出给基带信号处理器85，基带信号RS为复数信号，由同相成分(I)RSI和正交成分(Q)RSQ构成。
所述的射频发送处理器84，由QPSK正交调制器、对发送信号频率进行变换的混频器、发送信号载波合成器、以及一些放大器和滤波器构成。射频发送处理器84的这种构成为人所熟知，这里就不作详细说明。射频发送处理器84根据从基带信号处理部85输入的控制信号CS、DT等将从基带信号处理部85输入的基带信号TS变换成射频发送信号，并输出给天线81，基带信号TS为复数信号，由同相成分(I)TSI和正交成分(Q)TSQ构成。
此外，移动通信终端设备100，还包含与基带信号处理器85相连接的微处理器(MPU)86、数字信号处理器(DSP)87、以及编码/解码器(CODEC)88。
所述的微处理器MPU86对移动通信终端设备整体进行控制，键盘等输入装置92和液晶显示屏等输出显示装置91与MPU86相连接。移动通信终端设备100的用户通过输入装置92输入的数据被传送到MPU86后，MPU86根据输入数据的类型将这些数据内容在显示装置91、或将数据传送给基带信号处理器85。
所述的DSP87在MPU86控制下，负责基带信号处理器85的部分数字信号相关处理。
所述的CODEC88连接在基带信号处理器85和扬声器93及话筒94之间，负责语言信号的编码、解码处理，也就是说：从基带信号处理器输出的数字化的语音信号由CODEC88转换成模拟语音信号，然后输出到扬声器93，转为声音；由话筒94输入的模拟语音信号由CODEC88采样编码处理后转换成数字语音信号并提供给基带处理器85。
参考附图6，所述的基带信号处理器85中包含有如下模块：对由射频接收信号处理器83输出的模拟信号RS进行采样量化处理的模数转换器(A/D)1、小区搜索模块(CSR)2、多径搜索模块(PSR)3、广播信道接收处理模块(BCHRR)4、专用用户信道接收处理模块(TCHRR)6、以及接收处理缓存模块(RBUF)5等；进行发送处理以生成输出给射频发送信号处理器84的基带信号TS的发送处理缓存(TBUF)9、发送扩频调制处理(TR)8、发送低通整形滤波器(RNF)7、和对基带信号处理器85进行全面控制的控制器(CTRL1)11、控制模块(RFC)10等组成。
所述模数转换器(A/D)1包括两个模数转换器(A/D)，其中一个用于对基带信号RS的同相成分RSI采样量化处理，另一个用于对基带信号RS的正交成分RSQ的采样量化处理。模数转换器(A/D)1对基带信号RS的处理结果基带数字信号RSD被输出给小区搜索模块(CSR)2、多径搜索模块(PSR)3、控制信道接收处理模块(BCHRR)4、专用用户信道接收处理模块(TCHRR)6等模块。基带数字信号RSD也分为同相成分RDI和正交成分RDQ，其中RDI是对基带信号RS的同相成分RSI的处理结果，RDQ是对基带信号RS的正交成分RSQ的处理结果。
所述小区搜索模块(CSR)2基于基带信号RS中所包含的第一同步信道(P-SCH)、第二同步信道(S-SCH)、以及公用导频信道的信号进行同步检测以搜索合适于与之进行无线连接的基站。这个处理过程被称为初始小区搜索。初始小区搜索的目的是检测出所述合适于与之进行无线连接的基站的帧同步时序信号CTRLS2以及该基站所用的扰码序列号。小区搜索模块(CSR)2中包含匹配滤波器等模块进行上述处理。除了上述初始小区搜索，小区搜索模块(CSR)2还负责进行在软切换时所需要的周边小区搜索。
小区搜索模块(CSR)2所检测出的帧同步时序被输出给多径搜索模块(PSR)3、控制信道接收处理模块(BCHRR)4、专用用户信道接收处理模块(TCHRR)6等模块。此外，小区搜索模块(CSR)2所检测出的扰码序列号则通过MPU总线B2以及MPU接口传送MPU86。
所述多径搜索模块(PSR)3在初始小区搜索之后，基于帧同步时序信号CTRLS2检测从基站到移动通信终端装置之间的瑞利多径传输路径中所产生的时间延迟不相同的各多径成分的精确时序。该多径搜索模块(PSR)3的详细构成将在后面说明。
所述控制信道接收处理模块(BCHRR)4中包括滑动相关器、相干解调器以及RAKE合成器等模块。通过对数字基带信号RSD进行解扩、相干解调、以及RAKE合成等处理提取从基站发送出来的控制信息数据(以下写作解调控制数据)，这些数据首先被存放接收处理缓存5中，然后通过MPU总线B2以及MPU接口传送给MPU86。MPU86基于这些控制信息对移动通信终端装置100种各样的控制。
所述专用用户信道接收处理模块(TCHRR)6中包括滑动相关器、相干解调器以及RAKE合成器等模块。通过对数字基带信号RSD进行解扩、相干解调、以及RAKE合成等处理提取从基站发送出来的用户数据(以下写作解调用户数据)，这些数据首先被存放在接收处理缓存5中，然后通过MPU总线B2以及MPU接口传送给MPU86，或者通过DSP总线B1或者DSP接口13传送给DSP87以进行进一步的处理。
所述发送扩频调制处理(TR)模块8中包括扩频运算用的演算器和整形滤波用的低通整形滤波器等处理模块。用户数据从MPU86或者CODEC通过MPU总线B2、或者从DSP87通过DSP总线传送并暂时保存在发送处理缓存9中。发送扩频调制处理(TR)模块8用指定的扩频码与这些数据进行复数乘法运算以实现扩频处理。然后用低通整形滤波器对扩频处理所生成的数据进行整形滤波处理生成基带发送信号TS并输出给射频发送处理模块84。
所述控制模块RFC，基于从MPU86通过MPU接口或者MPU总线传送过来的命令，生成控制射频发送处理模块84的动作的控制信号CS、DT等并传送给射频发送处理模块84。
所述控制模块CTRL1则基于从MPU86通过MPU接口或者MPU总线传送过来的命令，对移动通信终端设备整体进行上述控制以外的控制。
参考附图7，所述多径搜索模块3，包括以下模块：(a)将模数转换器输出信号RSD(RDI，RDQ)暂时保存的输入缓存21；(b)对输入缓存21的两个输出端输出的数据RDI和RDQ分别进行解扩处理的解扩处理模块22，该模块输出相应于RDI和RDQ的解扩处理结果ISI和ISQ；(c)导频模式解调模块23，该模块利用已知的基站发送时分配给各天线的导频模式与解扩处理结果ISI和ISQ的对应导频信号块的部分进行复数共轭乘法以去除ISI和ISQ中的导频模式调制成分，对应两根天线的输出信号分别为PLI1、PLQ1和PLI2、PLQ2；(d)分别对PLI1、PLQ1和PLI2、PLQ2进行相干平均运算的相干平均运算器241和242，相干平均运算以符号为单位进行；(e)对相干平均运算复数结果(IAI1、IAQ1)和(IAI2、IAQ2)进行平均功率计算的功率平均模块251和252；(f)功率延迟谱生成器模块26，该模块中包含存储功率平均模块251和252的输出结果的缓存261和262；(g)功率延迟谱合成模块27，该模块将分别生成的各天线的功率延迟谱进行合成处理，生成用以多径选择的统一的合成功率延迟谱。
在本实施形态中，多径选择处理由MPU86通过软件实现。
此外，作为多径搜索模块的输入信号，除了接收基带信号RSD以外，还有由基准时钟生成器(没有在图中显示)生成的基准时钟信号以及由小区搜索模块所提供的帧同步时序信号CTRLS2等。基于这些时序信号，多径搜索模块得以确定帧边界、时隙边界以及接收信号中导频信号块的位置，并正确地进行多径搜索处理。
参考附图8，所述解扩处理模块包括以下模块：(1)匹配滤波器31；(2)公用导频信道用扩频符号生成器33C；(3)专用用户导频信道用扩频符号生成器33D；(4)多路选择器32。分别由公用导频信道用扩频符号生成器33C和专用用户导频信道用扩频符号生成器33D生成的复数扩频符号对(CSCI，CSCQ)和(DSCI，DSCQ)输入给多路选择器32。多路选择器32根据MPU86通过MPU总线B2或者MPU接口12传送过来的指令SMC，选择所述两对复数扩频符号对(CSCI，CSCQ)和(CSCI，CSCQ)中的一对输出给匹配滤波器31。基于上述构成，解扩处理模块22由匹配滤波器使用上述由多路选择器32选择的一对复数扩频符号对与基带接收信号对(RDI，RDQ)进行解扩处理，并输出解扩处理结果(ISI，ISQ)。
参考附图9，所述导频模式解调模块由对应第一根天线的导频模式解调模块231和对应第一根天线的导频模式解调模块232构成。
所述导频模式解调模块231包括以下模块：(1)复数乘法器411；(2)从第一根天线A1发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号生成器43C1，该生成器生成所述从第一根天线A1发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)；(3)从第一根天线A1发送的信号中专用用户导频信道中导频信号块的导频模式调制信号的共轭复数信号生成器43D1，该生成器生成所述从第一根天线A1发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI1，DCPQ1)。所述两对导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)和(DCPI1，DCPQ1)输入给多路选择器411，多路选择器411根据MPU86通过MPU总线B2或者MPU接口12传送过来的指令SMC，从所述两对复数复数信号(CCPI1，CCPQ1)和(DCPI1，DCPQ1)中选择一对作为(SCPI1，SCPQ1)，输出给复数乘法器411。基于以上构成，导频模式解调模块231使解扩处理结果(ISI，ISQ)与由多路选择器411所选择输出的(SCPI1，SCPQ1)进行复数乘法以及积分运算，生成并输出复数信号(PLI1，PLQ1)。
所述导频模式解调模块232与所述导频模式解调模块231具有相同的构成，包括以下模块：(1)复数乘法器412；(2)从第一根天线A2发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号生成器43C2，该生成器生成所述从第一根天线A2发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)；(3)从第一根天线A2发送的信号中专用用户导频信道中导频信号块的导频模式调制信号的共轭复数信号生成器43D2，该生成器生成所述从第一根天线A2发送的信号中公用导频信道的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI2，DCPQ2)。所述两对导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)和(DCPI2，DCPQ2)输入给多路选择器412，多路选择器412根据MPU86通过MPU总线B2或者MPU接口12传送过来的指令SMC，从所述两对复数复数信号(CCPI2，CCPQ2)和(DCPI2，DCPQ2)中选择一对作为(SCPI2，SCPQ2)，输出给复数乘法器412。基于以上构成，导频模式解调模块232使解扩处理结果(ISI，ISQ)与由多路选择器412所选择输出的(SCPI2，SCPQ2)进行复数乘法以及积分运算，生成并输出复数信号(PLI2，PLQ2)。
基于上述构成，多径搜索模块3在MPU86的控制下按如下所述方式进行多径搜索。以下说明的前提是：(1)移动通信终端装置100开启电源后的小区搜索处理已经成功结束，并已经确定与之连接的基站；(2)多径搜索模块3获得了所述基站的帧同步时序信号。
下面就利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索处理时多径搜索模块的动作进行说明。
首先，MPU86通过MPU接口12或者MPU总线B2向解扩处理模块22和导频模式解调模块23发送SMC指令信号，指示该两模块利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索处理。根据SMC指令信号，多路选择器32选择公用导频信道用扩频符号对(CSCI，CSCQ)输出给匹配滤波器31；在导频模式解调模块231中，多路选择器421选择对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)提供给复数乘法运算器411；在导频模式解调模块232中，多路选择器422选择对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)提供给复数乘法运算器412。
当基带接收信号对(RSI，RSD)被输入给多径搜索处理模块时，这些信号首先被暂时存放在输入缓存21中。当一定的数据(比如说一次解扩处理所需要的数据或者一次多径搜索处理所需要的数据)全部存满后，这些信号被传送至解扩处理模块22。解扩处理模块22基于基准时钟信号和由小区搜索模块2所提供的控制信号CTRLS2(时隙同步信号、帧同步信号等)，由匹配滤波器执行基带接收信号对(RSI，RSD)与公用导频信道用扩频符号对(CSCI，CSCQ)之间的相关运算。然后，作为相关运算结果的解扩信号对(ISI，ISQ)被输出给导频模式解调模块23。
在导频模式解调模块231中，由复数乘法运算器411执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI1，PLQ1)被输出给相干平均运算器241。
另一方面，在导频模式解调模块232中，由复数乘法运算器412执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI2，PLQ2)被输出给相干平均运算器242。
相干平均运算器241对信号对(PLI1，PLQ1)的同相成分PLI1和正交成分PLQ1分别进行以符号为单位周期的相干平均运算。平均运算的期间一般可以设定为几个时隙区间长。比如，如图10所示的是在连续4时隙区间(SlotK-2，SlotK-1，SlotK，SlotK+1)中，对前两个时隙(SlotK-2，SlotK-1)和后两个时隙(SlotK，SlotK+1)的相应的部分公用导频信号块(PCBK-2，PCBK-1)和(PCBK，PCBK+1)分别进行以符号为单位周期的分别针对同相成分PLI1和正交成分PLQ1的相干平均运算。
另一方面，相干平均运算器242对信号对(PLI2，PLQ2)的同相成分PLI2和正交成分PLQ2分别进行与上述相同的以符号为单位周期的相干平均运算。
相干平均运算器241和相干平均运算器242的运算结果分别输出给功率平均模块251和252。
在功率平均模块251，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI1和正交成分IAQ1计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图10所示，基于相干平均运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP1从功率平均模块251输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存261中。
另一方面，与上述过程相同，在功率平均模块252，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI2和正交成分IAQ2计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图10所示，基于相干平均运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP2从功率平均模块252输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存262中。
以上所述处理过程生成了对应一个可能的多径成分时序的平均信号功率对(AVP1，AVP2)。针对每一个可能多径成分时序重复上述处理过程生成对应所有可能的多径成分时序的平均信号功率对并且按各可能的多径成分时序的时间上的先后顺序分别存放到功率延迟谱生成器26的缓存261和262中，则在缓存261和262中分别生成了对应第一天线A1的接收信号的功率延迟谱PDF1和第二天线A2的接收信号的功率延迟谱PDF2。
基于上述生成的功率延迟谱PDF1和PDF2，功率延迟谱合成模块进行功率延迟谱合成处理以生成用于最后多径选择的合成功率延迟谱PDF，并通过MPU总线或者MPU接口传送给MPU。
MPU从上述合成功率延迟谱PDF中选择出超过预先设定的阈值的平均信号功率样点，并根据这些平均信号功率样点的相对大小以及它们在合成功率延迟谱PDF中的相对位置选择出最终用于RAKE合成的有效多径成分的时序信号。之后，MPU将所选定的有效多径成分的时序信号传送给控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6。这样，控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6只对上述有效多径成分进行接收处理，并最后进行RAKE合成。
接下来就利用专用导频符号块DPB进行多径搜索处理多径搜索模块的动作进行说明。
首先，MPU86通过MPU接口12或者MPU总线B2向解扩处理模块22和导频模式解调模块23发送SMC指令信号，指示该两模块利用专用导频符号块PCB进行多径搜索处理。根据SMC指令信号，多路选择器32选择公用导频信道用扩频符号对(DSCI，DSCQ)输出给匹配滤波器31；在导频模式解调模块231中，多路选择器421选择对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI1，DCPQ1)提供给复数乘法运算器411；在导频模式解调模块232中，多路选择器422选择对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI2，DCPQ2)提供给复数乘法运算器412。
当基带接收信号对(RSI，RSD)被输入给多径搜索处理模块时，这些信号首先被暂时存放在输入缓存21中。当一定的数据(比如说一次解扩处理所需要的数据或者一次多径搜索处理所需要的数据)全部存满后，这些信号被传送至解扩处理模块22。解扩处理模块22基于基准时钟信号和由小区搜索模块2所提供的控制信号CTRLS2(时隙同步信号、帧同步信号等)，由匹配滤波器执行基带接收信号对(RSI，RSD)与专用用户信道用扩频符号对(DSCI，DSCQ)之间的相关运算。然后，作为相关运算结果的解扩信号对(ISI，ISQ)被输出给导频模式解调模块23。
在导频模式解调模块231中，由复数乘法运算器411执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI1，DCPQ1)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI1，PLQ1)被输出给相干平均运算器241。
另一方面，在导频模式解调模块232中，由复数乘法运算器412执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI2，DCPQ2)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI2，PLQ2)被输出给相干平均运算器242。
相干平均运算器241对信号对(PLI1，PLQ1)的同相成分PLI1和正交成分PLQ1分别进行以符号为单位周期的相干平均运算。平均运算的期间一般可以设定为几个时隙区间长。比如，如图11所示的是在连续4时隙区间(SlotK-2，SlotK-1，SlotK，SlotK+1)中，对前两个时隙(SlotK-2，SlotK-1)和后两个时隙(SlotK，SlotK+1)相应的专用导频信号块(DPLK-2，DPLK-1)和(DPLK，DPLK+1)分别进行以符号为单位周期的分别针对同相成分PLI1和正交成分PLQ1的相干平均运算。
另一方面，相干平均运算器242对信号对(PLI2，PLQ2)的同相成分PLI2和正交成分PLQ2分别进行与上述相同的以符号为单位周期的相干平均运算。
相干平均运算器241和相干平均运算器242的运算结果分别输出给功率平均模块251和252。
在功率平均模块251，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI1和正交成分IAQ1计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图11所示，基于相干平均运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP1从功率平均模块251输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存261中。
另一方面，与上述过程相同，在功率平均模块252，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI2和正交成分IAQ2计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图10所示，基于相干平均运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP2从功率平均模块252输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存262中。
以上所述处理过程生成了对应一个可能的多径成分时序的平均信号功率对(AVP1，AVP2)。针对每一个可能多径成分时序重复上述处理过程生成对应所有可能的多径成分时序的平均信号功率对并且按各可能的多径成分时序的时间上的先后顺序分别存放到功率延迟谱生成器26的缓存261和262中，则在缓存261和262中分别生成了对应第一天线A1的接收信号的功率延迟谱PDF1和第二天线A2的接收信号的功率延迟谱PDF2。
基于上述生成的功率延迟谱PDF1和PDF2，功率延迟谱合成模块进行功率延迟谱合成处理以生成用于最后多径选择的合成功率延迟谱PDF，并通过MPU总线或者MPU接口传送给MPU。
MPU从上述合成功率延迟谱PDF中选择出超过预先设定的阈值的平均信号功率样点，并根据这些平均信号功率样点的相对大小以及它们在合成功率延迟谱PDF中的相对位置选择出最终用于RAKE合成的有效多径成分的时序信号。之后，MPU将所选定的有效多径成分的时序信号传送给控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6。这样，控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6只对上述有效多径成分进行接收处理，并最后进行RAKE合成。
如以上所述，在本实施形态将解扩处理输出信号分别与对应第一天线A1和第二天线A2的导频模式信号经过复数共轭运算、相干平均、瞬时信号功率计算、平均信号功率计算、功率延迟谱生成、功率延迟谱合成以及多径选择等处理，在采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中实现高精度的多径搜索。其中对于导频模式解调处理后的输出信号所进行的相干平均处理、功率平均处理能够有效地减小由于噪声和干涉信号所导致的对多径搜索精度的影响。
本实施形态的移动通信终端装置100，由于具备了能够在采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中实现高精度多径搜索的多径搜索模块3，基于高精度的多径搜索的结果，进行RAKE接收处理，可以实现高性能的接收处理。
进一步，在上述实施形态中，可以只利用部分公用导频符号块PCB和专用导频符号块DPB中的某一方进行多径搜索，也可以以先利用某一方、然后向另一方切换的时分复用的方式进行多径搜索。而且，如果从解扩处理模块22开始到功率延迟谱生成模块都同时设置利用公用导频符号块CPB进行多径搜索用的缓存和利用专用导频符号块DPB进行多径搜索用的缓存的话，则利用公用导频符号块CPB进行多径搜索和利用专用导频符号块DPB进行多径搜索可以同时进行。
上述实施形态中只利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索，但是也同样可以适用于利用全部的公用导频符号块PCB进行多径搜索。上述实施形态中利用全部的专用导频符号块DPB进行多径搜索，同样也可以适用于利用专用导频符号块DPB的一部分来进行多径搜索。
上述实施形态中，解扩处理模块中利用匹配滤波器来进行相关运算，也可以使用多个滑动相关器替代匹配滤波器来进行相关运算。
上述实施形态中，多径选择在MPU86中通过软件来实现，也可以在DSP87中用软件来实现，也可以用硬件模块来实现。
第2实施形态
本发明的第2实施形态。第2实施形态的移动通信终端装置100与第1实施形态的移动通信终端装置100的区别仅在于多径搜索模块，所以以下就以多径搜索模块为主进行说明。其中，与第1实施形态中同等的模块或者信号将采用同样的名字，并省略其详细的说明。
参考附图12，本实施形态的多径搜索模块3，与第1实施形态中相同，包括以下模块：(a)将模数转换器输出信号RSD(RDI，RDQ)暂时保存的输入缓存21；(B)对输入缓存21的两个输出端输出的数据RDI和RDQ分别进行解扩处理的解扩处理模块22，该模块输出相应于RDI和RDQ的解扩处理结果ISI和ISQ；(C)导频模式解调模块23，该模块利用已知的基站发送时分配给各天线的导频模式与解扩处理结果ISI和ISQ的对应导频信号块的部分进行复数共轭乘法以去除ISI和ISQ中的导频模式调制成分，对应两根天线的输出信号分别为PLI1、PLQ1和PLI2、PLQ2；(D)分别对PLI1、PLQ1和PLI2、PLQ2进行相干平均运算的相干平均运算器241和242，相干平均运算以符号为单位进行；(E)对相干平均运算复数结果(IAI1、IAQ1)和(IAI2、IAQ2)进行平均功率计算的功率平均模块25*1和25*2；(F)功率延迟谱生成器模块26，该模块中包含存储功率平均模块25*1和25*2的输出结果的缓存261和262；(G)功率延迟谱合成模块27，该模块将分别生成的各天线的功率延迟谱进行合成处理，生成用以多径选择的统一的合成功率延迟谱。
基于上述构成，多径搜索模块3在MPU86的控制下按如下所述方式进行多径搜索。以下说明的前提是：(1)移动通信终端装置100开启电源后的小区搜索处理已经成功结束，并已经确定与之连接的基站；(2)多径搜索模块3获得了所述基站的帧同步时序信号。
以下首先就利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索处理多径搜索模块的动作进行说明。
首先，与第1实施形态中一样，MPU86通过MPU接口12或者MPU总线B2向解扩处理模块22和导频模式解调模块23发送SMC指令信号，指示该两模块利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索处理。根据SMC指令信号，多路选择器32选择公用导频信道用扩频符号对(CSCI，CSCQ)输出给匹配滤波器31；在导频模式解调模块231中，多路选择器421选择对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)提供给复数乘法运算器411；在导频模式解调模块232中，多路选择器422选择对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)提供给复数乘法运算器412。
当基带接收信号对(RSI，RSD)被输入给多径搜索处理模块时，这些信号首先被暂时存放在输入缓存21中。当一定的数据(比如说一次解扩处理所需要的数据或者一次多径搜索处理所需要的数据)全部存满后，这些信号被传送至解扩处理模块22。解扩处理模块22基于基准时钟信号和由小区搜索模块2所提供的控制信号CTRLS2(时隙同步信号、帧同步信号等)，由匹配滤波器执行基带接收信号对(RSI，RSD)与公用导频信道用扩频符号对(CSCI，CSCQ)之间的相关运算。然后，作为相关运算结果的解扩信号对(ISI，ISQ)被输出给导频模式解调模块23。
在导频模式解调模块231中，由复数乘法运算器411执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI1，CCPQ1)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI1，PLQ1)被输出给功率平均模块25*1。
另一方面，在导频模式解调模块232中，由复数乘法运算器412执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(CCPI2，CCPQ2)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI2，PLQ2)被输出给功率平均模块25*2。
在功率平均模块25*1，首先根据导频模式解调运算结果的每一数据样点的同相成分PLI1和正交成分PLQ1计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图13所示，基于导频模式解调运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP1从功率平均模块25*1输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存261中。
另一方面，与上述过程相同，在功率平均模块25*2，首先根据导频模式解调运算结果的每一数据样点的同相成分PLI2和正交成分PLQ2计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图13所示，基于导频模式解调运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP2从功率平均模块25*2输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存262中。
以上所述处理过程生成了对应一个可能的多径成分时序的平均信号功率对(AVP1，AVP2)。针对每一个可能多径成分时序重复上述处理过程生成对应所有可能的多径成分时序的平均信号功率对并且按各可能的多径成分时序的时间上的先后顺序分别存放到功率延迟谱生成器26的缓存261和262中，则在缓存261和262中分别生成了对应第一天线A1的接收信号的功率延迟谱PDF1和第二天线A2的接收信号的功率延迟谱PDF2。
基于上述生成的功率延迟谱PDF1和PDF2，功率延迟谱合成模块进行功率延迟谱合成处理以生成用于最后多径选择的合成功率延迟谱PDF，并通过MPU总线或者MPU接口传送给MPU。
MPU从上述合成功率延迟谱PDF中选择出超过预先设定的阈值的平均信号功率样点，并根据这些平均信号功率样点的相对大小以及它们在合成功率延迟谱PDF中的相对位置选择出最终用于RAKE合成的有效多径成分的时序信号。之后，MPU将所选定的有效多径成分的时序信号传送给控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6。这样，控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6只对上述有效多径成分进行接收处理，并最后进行RAKE合成。
接下来就利用专用导频符号块DPB进行多径搜索处理多径搜索模块的动作进行说明。
首先，MPU86通过MPU接口12或者MPU总线B2向解扩处理模块22和导频模式解调模块23发送SMC指令信号，指示该两模块利用专用导频符号块PCB进行多径搜索处理。根据SMC指令信号，多路选择器32选择公用导频信道用扩频符号对(DSCI，DSCQ)输出给匹配滤波器31；在导频模式解调模块231中，多路选择器421选择对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI1，DCPQ1)提供给复数乘法运算器411；在导频模式解调模块232中，多路选择器422选择对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI2，DCPQ2)提供给复数乘法运算器412。
当基带接收信号对(RSI，RSD)被输入给多径搜索处理模块时，这些信号首先被暂时存放在输入缓存21中。当一定的数据(比如说一次解扩处理所需要的数据或者一次多径搜索处理所需要的数据)全部存满后，这些信号被传送至解扩处理模块22。解扩处理模块22基于基准时钟信号和由小区搜索模块2所提供的控制信号CTRLS2(时隙同步信号、帧同步信号等)，由匹配滤波器执行基带接收信号对(RSI，RSD)与专用用户信道用扩频符号对(DSCI，DSCQ)之间的相关运算。然后，作为相关运算结果的解扩信号对(ISI，ISQ)被输出给导频模式解调模块23。
在导频模式解调模块231中，由复数乘法运算器411执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A1的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI1，DCPQ1)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI1，PLQ1)被输出给功率平均模块25*1。
另一方面，在导频模式解调模块232中，由复数乘法运算器412执行解扩信号对(ISI，ISQ)与所述对应天线A2的导频模式调制信号的共轭复数信号(DCPI2，DCPQ2)之间的复数乘法以及积分运算。然后，运算结果(PLI2，PLQ2)被输出给功率平均模块25*2。
在功率平均模块25*1，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI1和正交成分IAQ1计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图14所示，基于导频模式解调运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP1从功率平均模块25*1输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存261中。
另一方面，与上述过程相同，在功率平均模块252，首先根据相干平均运算结果的每一数据样点的同相成分IAI2和正交成分IAQ2计算出瞬时功率。然后，对这些瞬时功率数据样点进行平均运算以求得接收信号的平均功率。比如，如图14所示，基于导频模式解调运算结果，最后求得4个时隙区间的平均信号功率。所得到的平均信号功率AVP2从功率平均模块25*2输出并存储到功率延迟谱生成器26的缓存262中。
以上所述处理过程生成了对应一个可能的多径成分时序的平均信号功率对(AVP1，AVP2)。针对每一个可能多径成分时序重复上述处理过程生成对应所有可能的多径成分时序的平均信号功率对并且按各可能的多径成分时序的时间上的先后顺序分别存放到功率延迟谱生成器26的缓存261和262中，则在缓存261和262中分别生成了对应第一天线A1的接收信号的功率延迟谱PDF1和第二天线A2的接收信号的功率延迟谱PDF2。
基于上述生成的功率延迟谱PDF1和PDF2，功率延迟谱合成模块进行功率延迟谱合成处理以生成用于最后多径选择的合成功率延迟谱PDF，并通过MPU总线或者MPU接口传送给MPU。
MPU从上述合成功率延迟谱PDF中选择出超过预先设定的阈值的平均信号功率样点，并根据这些平均信号功率样点的相对大小以及它们在合成功率延迟谱PDF中的相对位置选择出最终用于RAKE合成的有效多径成分的时序信号。之后，MPU将所选定的有效多径成分的时序信号传送给控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6。这样，控制信道接收处理模块4以及用户信道接收处理模块6只对上述有效多径成分进行接收处理，并最后进行RAKE合成。
如以上所述，在本实施形态将解扩处理输出信号分别与对应第一天线A1和第二天线A2的导频模式信号经过复数共轭运算、瞬时信号功率计算、平均信号功率计算、功率延迟谱生成、功率延迟谱合成以及多径选择等处理，在采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中实现高精度的多径搜索。其中对于导频模式解调处理后的输出信号所进行的功率平均处理能够有效地减小由于噪声和干涉信号所导致的对多径搜索精度的影响。
本实施形态的移动通信终端装置100，由于具备了能够在采用发送天线分集技术的W-CDMA系统中实现高精度多径搜索的多径搜索模块3，基于高精度的多径搜索的结果，进行RAKE接收处理，可以实现高性能的接收处理。
进一步，在上述实施形态中，可以只利用部分公用导频符号块PCB和专用导频符号块DPB中的某一方进行多径搜索，也可以以先利用某一方、然后向另一方切换的时分复用的方式进行多径搜索。而且，如果从解扩处理模块22开始到功率延迟谱生成模块都设置利用公用导频符号块CPB进行多径搜索用的缓存和利用专用导频符号块DPB进行多径搜索用的缓存的话，则利用公用导频符号块CPB进行多径搜索和利用专用导频符号块DPB进行多径搜索可以同时进行。
上述实施形态中只利用部分公用导频符号块PCB进行多径搜索，但是也同样可以适用于利用全部的公用导频符号块PCB进行多径搜索。上述实施形态中利用全部的专用导频符号块DPB进行多径搜索，同样也可以适用于利用专用导频符号块DPB的一部分来进行多径搜索。
上述实施形态中，解扩处理模块中利用匹配滤波器来进行相关运算，也可以使用多个滑动相关器替代匹配滤波器来进行相关运算。
上述实施形态中，多径选择在MPU86中通过软件来实现，也可以在DSP87中用软件来实现，也可以用硬件模块来实现。