[发明专利]扩展频谱接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩展频谱接收机以及一种从扩展频谱信号恢复数据位的方法。

背景技术

低成本低能耗的扩展频谱无线电系统，正在应用于家庭进行交互式控制和在硬件设备之间传输数据等方面得到发展。一种这样的系统被称作为“萤火虫”(Firefly)(以前通称为家庭RF Lite)，人们建议在具有一比特率为200k比特/秒的2.4GHz ISM频带的条件下操作这种系统，用一个11芯片伪随机序列扩展到2.2MHz。人们已经建议将GMSK(高斯最小频移键控)用于调制方案，这就使得被传送信号的频带旁瓣的输出最小。

低能耗要求是指，硬件设备应该在节能睡眠状态花费相当多的时间，仅仅是偶尔醒来以判断是否有一相关信号正被传送着。检测过程越快，能量消耗就减少得越多。相干检波器采用锁相环和延时锁定环可分别用于载波和代码锁定，相干检波器存在的缺点就在于节约能耗方面，因为它们的环路滤波器的置位时间相对较长。

一种对扩展频谱信号进行解码的非相干方法可以通过利用一匹配滤波器来实现；然而，当与跟发射机代码序列同步的相干接收机相比较时，结果所得到的作为信噪比(SNR)函数的位误码率(BER)曲线可能会遭受性能恶化。典型的是，恶化是在3dB级的有效SNR上的一种损失。

发明内容

本发明的目的是，当解码CDMA(码分多址)位序列时，改善非同步匹配滤波器的性能。

根据本发明的一个方面，提供一种从一扩展频谱信号恢复(recover)数据位的方法，包括下述步骤：从一被接收到的扩展频谱信号导出一数字取样芯片序列，将所述数字取样芯片序列在一匹配滤波器中滤波，从所述匹配滤波器获得在整个连续位周期内输出的移动平均，在连续位周期内，记录匹配滤波器的输出样值与移动平均中的最大值相应，并在与最大值同步的匹配滤波器级内确定样值的符号，以及，根据所述符号给一数据位赋值。

根据本发明的第二方面，提供一种用于扩展频谱信号的接收机，包括：用于接收一扩展频谱信号和生成一模拟芯片序列的元件；用于将所述模拟芯片序列数字化以生成一数字取样芯片序列的元件；一个具有用于输入所述数字取样芯片序列的输入端的数字匹配滤波器；耦合到所述匹配滤波器的一输出端的元件，用于获得在整个连续位周期内匹配滤波器输出的移动平均；用于记录在连续位周期内匹配输出样值与移动平均中的最大值相应的元件，以及，一判定元件，用于记录在与最大值同步的滤波器级内信号的符号并根据所述符号给一数据位赋值。

利用本发明，通过在多个位周期内计算匹配滤波器输出值大小的移动平均，使得能够从噪音中显现实际峰值输出位置。

在计算移动平均的过程中，对每一样值，根据下式计算出一个新的RMS值(均方根值)：

x ^ i n = α * x ^ i n - 1 + ( 1 - α ) * x i n ]]>

式中，x_iⁿ是在第n个数据位周期内，第i次匹配滤波器输出样值的绝对值，

是在第n-1个数据位周期结束时，相应的第i次样值移动平均值，

α是平均增益，取值范围为0≤α≤1。典型地，对于一简单平均，α＝0.5，而对于一个对噪音的影响具有较强抵抗力的系统，α具有接近1的更高值。

所述用于位周期的同步样值则被看作是相应于最大值的匹配滤波器输出样值。典型地，平均增益α，对于一简单平均，α＝0.5，但也可以选择一个接近1.0的值，以在一较长周期内有效地平均噪音，因而增强对噪音的抗扰性。

图面说明