现有技术
首先说明帧同步和编码组或编码数量检测装置在相关技术中的典
型使用。
图1是说明传统的帧同步和编码组或编码数量检测过程的框图；
如图中所述，该装置包扩一个准时解扩器10，用于通过获得在
时隙同步后指定为一个采样点的时隙定时的位置，来对接收输入进行
解扩；能量存储器11，用于存放从准时解扩器输出的能量；帧同步和
编码组检测器12，通过使用存储器的输出值检测帧同步和编码组；编
码数量检测器13，用帧同步和编码组检测器12的输出值检测编码数
量。
准时解扩器进一步包括由乘法器10a和积分器10b组成的对接收
信号进行运算的积分转储电路；在积分转储值上执行快速哈达马变换
的快速哈达马变换器(FHT)10c；获得解扩能量的平方器10d。
现在参考图2对传统的帧同步和编码组或编码数量检测装置的操
作进行说明。
首先，在系统启动时启动时隙同步(S20)。
一旦时隙被同步，准时解扩器10对所接收的具有作为采样点的
指定时隙定时位置的输入进行解扩，并将接收的输入信号输出到能量
存储器。帧同步和编码组检测器12用能量存储器的输出值给编码数
量检测器13输出帧同步和编码组的信息(S21)，在这个过程中检测
适合的编码数量(S22)。
但是很不幸，在一般可操作过程中，由于为了改变采样位置而减
少提取的能量，造成了频率的最初偏移，经常使原有的异步IMT-2000
系统劣化。
一般在初始小区搜索过程期间，终端和基站在对应于2GHz带宽
中6KHz的频率偏移是3PPM。但是，如果将多普勒效应考虑进去，
则任何接近7KHz的频率都将去掉。
在这种情况下，即使有一帧(10msec)的变化，本地时钟(内部
产生的信号)大约超前或滞后接收信号Tc/8，这就意味着当通过四帧
后脉冲本地时钟将编移±1/2，因而同步失败(参考图3)。
为了便于理解，以下举例说明。
图3说明在帧同步和编码组检测器中根据对应于接收信号的内部
产生信号的定时差检测能量的状态。
在图中，Y轴表示解扩器获得的能量值，X轴表示接收信号和内
部产生信号之间的定时差。
由于内部产生的同步码是在数字域产生的，因此将能量分布指示
为±Tc/2。
图3中的A点说明当接收信号和内部产生信号一致时特别检测到
最大能量的情况。可以看到，与A点的定时差较大时检测到的能量降
低，最后达到“0”。
当内部产生信号的定时为接收信号定时的±1/2码片时产生得到
“0”的点，并且相应的能量分布为对称形状，如图3所示。
如图3所示，如果时隙同步电路的输入信号采样在图3A点开始，
计算一帧，并且7KHz频率的偏移在同一方向产生，则频率偏移造成
的内部产生定时(图3中的B点)和接收信号差Tc/8。
这说明B点的能量比A点的能量减少很多。同样，如果帧同步
和编码数量检测器从B点开始计算一帧，则内部产生的定时到达C点。
当再操作一次编码数量检测器时，定时的位置变化到D点，此处和初
始的定时差达到3Tc/8之多。在这种情况下，由于能量可被降低至另
一种噪声的形式，对从噪声环境获得的C点能量的识别就变得相当困
难。
同时，由于初始小区搜索器计算2或3帧，尽管或许能在最后的
帧偏移上开始时隙同步，后一级(帧同步和编码组或编码数量的检测)
的同步可能会失败。
为解决上述问题，需要开发一种新的装置，用于在小区搜索器的
中间操作中跟踪粗略的频率或得到定时偏移。
优选实施例
参考附图将详细说明根据本发明的具有定时偏移/频率跟踪能力
的帧同步和编码组或编码数量检测装置的结构。在下列的说明中，即
使在不同的附图中相同的组成部分也使用相同的附图参考标号。说明
中定义的内容只提供用来帮助对本发明的全面理解。因此显而易见，
不用那些定义的内容也能够执行本发明。另外，对众所周知的功能和
结构不作详细说明，因为这样是不必要地使本发明模糊。
首先，图4是说明根据本发明的帧同步和编码组或编码数量检测
装置的框图。
如图4所示，该装置包括：准时解扩器100，通过取时隙同步之
后指定作为采样点的同步定时位置，来解扩接收的输入；超前时间解
扩器200和滞后时间解扩器300，对超前时间解扩器的采样点或者滞
后时间解扩器的采样点进行解扩；转换检测器114，用解扩器输出的
解扩信号的能量检测定时偏移；转换存储器115，和转换检测器连接，
用于存放根据从解扩器输出的扩展信号的能量检测定时偏移结果的输
出转换值；复用器(MUX)111，根据转换检测器的输出，从当前滞
后或超前时间解扩器的输出值中选择一个输出；能量存储器112，存
放复用器的输出值；编码组检测器113，分别用存储器和转换存储器
的输出值检测帧同步和编码组；编码数量检测器116，分别用转换存
储器及帧同步和编码组检测器的输出值检测编码的数量；以及，同步
码发生器110，通过在终端产生用于解扩(解调)的同步码给各解扩
器授权(authorizing)本地信号。
每一个解扩器，即超前时间解扩器、准时解扩器以及滞后时间解
扩器包括装置1，用于获取有关在超前时间解扩器、准时解扩器以及
滞后时间解扩器上接收信号的接收信号；积分转储电路包括复用器2
和积分器3，用于计算同步码发生器110的输出和装置1的输出，同
步码发生器110产生内部产生信号(本机信号)；快速哈达玛转换器
(FHT)4，在积分转储值上执行快速哈达玛转换，以获得解扩能量值。
根据本发明的3GPP(全球合作项目)异步国际移动无线电通讯
(IMT)-2000系统的正向连接中的初始小区搜索操作包括三个步骤，
将同步信道的特性并入考虑范围。
例如，图5是说明关于异步码分多址IMT-2000系统的正向同
步初始小区搜索的流程图。
如流程图所示，第一步包括使用初级同步码时隙同步(S40)，
第二步包括用时隙同步进行的帧同步和编码组检测(S41)。
这里更适宜使用的信道是次级同步信道。
最后第三步包括用从第一步和第二步中获得的帧同步和编码组检
测编码数量，并确认编码的数量(S42)。
但是不幸的是，由于接收信号定时和内部产生信号定时之间的差
值，使初始小区搜索程序包括的上述三步经常产生频率偏移。为解决
这个问题，本发明另外提供三个解扩器以防止任何的同步失败，从而
把从转换检测获得的具体定时偏移信息提供给帧同步和编码组或编码
数量检测装置。
换言之，在系统启动时，启动时隙同步(S40)。
一旦时隙同步，各扩展器(100、200和300)通过取时隙定时的
指定位置作为采样点对接收的输入进行解扩，并将解扩的接收输入输
出给转换检测器114和MUX11。
能量存储器112存放按照转换检测器的输出选择的扩展器能量，
并且转换历史存储器通知哪个扩展器产生已经从能量存储器输出并提
供给帧同步和编码组检测器的能量。
以这种方式，通过转换值求和(即+、-等)获得的定时偏移，
被施加于解扩器的定时，其已经用于帧同步，然后编码检测器检测编
码的数量。
用于检测帧同步和编码组的帧同步和编码组检测器113根据存储
器112和转换历史存储器的输出值，通过转换检测得到帧同步、编码
组以及定时偏移的信息，并将该信息输出到编码数量检测器116
(S41)。然后为检测编码数量，相对于接收信号而内部产生的定时
被超前、滞后或维持现状(S42)。
图6是说明异步码分多址系统正向帧同步以及编码组或编码数量
检测的过程。
首先，以下说明本发明的全部操作。
如上所述，本发明克服了在传统帧同步和编码组或编码数量检测
装置中观察到的具体问题，这些问题包括由于接收信号定时和内部产
生信号定时之间的差而引起的劣化，以及自身同步的失败。如图4所
示，本发明与传统装置不同的是包括三个解扩器。
假设时隙同步后指定时隙定时的位置是B点(参考图3)，帧同
步和编码组检测器恰好在图3的B点启动。
然后如图4中所说明，准时解扩器100按照码片来接收在采样点
的采样，并对所接收的输入进行解扩。
另外，滞后时间解扩器200用比准时解扩器滞后一些的采样将接
收的输入按ΔT解扩，同样，超前时间解扩器300用比准时解扩器超
前一些的采样将接收的输入按ΔT解扩。
在这一点上ΔT要比Tc/4小一些，给定ΔT为Tc/8、超前时间
解扩的能量达到点A、滞后时间解扩的能量达到点C(见图3)。
比较图3中的三点A、B、C，显然当前标准定时的B点(采样
点)慢于接收信号，因此，应该用由时隙同步结果获得的点A的能量
(而不是点B的能量)进行帧同步和编码组检测。
简单地说，图3中关于对称性和标准定时的相等定时差，即，超
前ΔT的时间能量和滞后时间能量之间的关系满足：
[(超前时间能量—滞后时间能量)]＞(准时能量)/α (1)
[(超前时间能量—滞后时间能量)]＜-(准时能量)/α (2)
在情况(1)中，当前的标准定时慢于接收信号的定时。
另一方面，在情况(2)中的超前ΔT时间的定时能量和滞后能
量之间的关系是当前的标准定时快于接收信号的定时。
以这种方式，可用当前的标准定时-(超前量)、+(滞后量)，
或维持同样多的时间偏移或者定时差，以检测帧同步和编码组或编码
数量。
图4中所示的转换检测器114是使用上述能量特性的装置。
转换检测器114在帧同步和编码组检测器中选择三个解扩器中的
一个，另外，转换检测器114具有下述功能：
1)如果[(超前时间能量—滞后时间能量)]＞(准时能量)/α，
转换检测器114控制复用器111使存放在能量存储器112中的值成为
超前时间解扩能量；
2)如果[(超前时间能量—滞后时间能量)]＜-(准时能量)/α，
转换检测器114控制复用器111使存放在能量存储器112中的值成为
滞后时间解扩能量；和
3)对于上述以外的情况，转换检测器114控制复用器111使存
放在能量存储器112中的值成为准时解扩能量。
此处将标准值设定为(准时能量)/α，以防止转换检测器114
由于接收信号和噪声的混合引起转换检测器114的衰变。而“α”可
按照能够顺应(超前时间能量—滞后时间能量)中的变化的方法来指
定。
一旦将所有的基本能量存入能量存储器112，帧同步和编码组检
测器113确定帧同步和编码组。
保存的“基本能量”或能量数量根据实际用于帧和编码组检测的
配置而变化。
更具体地说，有“硬判决”方法和“软判决”方法。由于软判决
方法更可取，所以将根据该方法解释本发明。
图4中所示的FHT共产生16个相关信号，即，各解扩器产生16
个解扩能量。复用器111选择从三个解扩器输出的能量(来自各解扩
器的16个解扩能量)，并根据比较结果将单独的能量存入转换检测
器中。
因此，每次存入能量存储器112和转换历史存储器的能量数和转
换值是16。例如，如果对N时隙执行帧同步和编码组检测过程，则
存储的能量和转储历史的总数将分别是(16*N)。
假定超前解扩器FHT输出能量是E0、E1、E2……E15，准时解
扩器FHT输出能量是O0、O1、O2……O15，滞后时间解扩器FHT输
出能量是L0、L1、L2……L15。
转换检测器114首先比较能量E0、O0和L0，如果结果是能量
E0最大，则复用器111将E0存入能量存储器112，且转储历史存储
器记录这个标指为0的超前量(-)，然后按照同样的方法再对E1、
O1和L1进行比较。
该方法直至使用到E15、O15和L15。实际上，同样可以用完全
一样的方法进行下一次跟踪。
帧同步和编码组检测器在跟踪数量期间运行，并根据相应频率偏
移至时间偏移的大小和方向，将标准定时移动Tc/8。
由于本发明使用和传统的帧同步和编码组检测同样的方法，故此
处不提供该方法的详细说明。
同时，根据初始小区搜索的第三步(S42)，定时变化信息会被
送到编码数量检测器。
转换历史存储器115是定时变化信息合适的传送器。随后，这个
信息和跟随帧同步及编码组检测器最后操作的帧同步及编码组的其他
信息一起存入编码数量检测器，从而激活编码组检测器的操作。
转储历史存储器115根据FHT能量接收转换检测器114的每一
个输出，并记录从标准起点到最后结果点有多少转换存在，然后转换
历史存储器115根据帧同步和编码组检测方法将各能量的转换值求
和，并将此处获得定时值(+，-或维持)提供给编码检测器，定时值
在这里用于编码检测过程。
简言之，存放在转储历史存储器中的单独转储值输出给能量存储
器，并且在这种情况下可知哪个产生能量的解扩器被用于帧同步和编
码组检测器。另外，转换值的和用作基本信息，以找出如何应用包括
在帧同步和编码检测器中能量所花费定时的时间偏移。
下面说明图6中所示的过程。
首先，使用主扰频码进行时隙同步(S61)。
然后，通过取时隙定时的作为准时采样点的时隙定时指定位置，
准时解扩器解扩(解调)接收的输入(S62)。
同样，通过取时隙定时的作为超前(滞后)时间采样点的时隙定
时指定位置，超前(滞后)时间解扩器扩展接收的输入，超前(滞后)
时间采样点实际上超前(滞后)于准时采样点(S63 & S64)。
用从各个解扩器输出的解扩信号的能量差，转换检测器114根据
当前标准定时和接收信号的定时检测时间偏移，此偏移以后存放在转
换历史存储器115中(S65)。
转换检测器对从各个解扩器输出的能量进行比较，并控制复用器
选择解扩能量的一个输出，而且将所选择的能量存入能量存储器112
(S66)。
同时，通过使用能量存储器输出的能量和历史存储器输出的能量
实现帧同步和编码组的检测。然后，与用于帧同步和编码组检测的能
量相应的转换历史值被求和，而得到的时间偏移(例如+，-)被用于
检测合适的编码数量。
尽管结合各种实施例对本发明作了说明，但它们都只是说明性
的。本领域的技术人员可以在上述详细说明内容的基础上加以各种替
代和变化。因此，所有落于权利要求或其等同的范围内的变更和修改
将被所附加的权利要求所涵盖。