[发明专利]利用多信号定时进行连续取消的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及直接序列CDMA接收机，更具体地说，涉及利用每个码片一个抽样来进行解调，以便降低接收机复杂性。

发明背景

由于更多的无线电频谱可供商业使用，并且蜂窝电话变得普通，无线通信以异常的速度发展着。当前，技术正由模拟通信向数字通信发展。语音可由一连串的比特表示。这些比特被调制并在基站和移动台之间发送。每个基站和移动台均具有发射机和接收机。接收机对接收波形进行解调以恢复所述比特，所述比特随后被转换回语音。对需要数字通信的诸如电子邮件和因特网接入的数据业务的需求在增长。

当前有多种数字通信系统可用。频分多址(FDMA)将频谱分成对应于不同载频的多个无线电信道。这些载频可被进一步分成时隙，这在D-AMPS、PDC和GSM数字蜂窝系统中称为时分多址(TDMA)。另一方面，如果无线电信道足够宽，则多个用户可通过扩频技术和码分多址(CDMA)使用同一信道。

CDMA系统中通常使用直接序列(DS)扩频调制。每个信息符号由多个“码片”表示。由多个码片表示一个符号导致“扩频”，扩频信号一般要求更大的带宽来发送。码片序列称为扩频码或特征序列(signature sequence)。该代码具有高于信息信号比特率的码片率。在接收机上，利用去扩频码对接收信号去扩频，去扩频码一般是扩频码的共轭。IS-95和J-STD-008是DS-CDMA标准的示例。

相干分离多径接收通常用于相干DS-CDMA系统。通过对码片序列进行相关处理来对接收信号去扩频，并且扩频值由信道系数估计的共轭值加权，消除信道的相位旋转并对振幅加权以指示较软的置信度值。存在多径传播时，振幅会有明显变化。多径传播还导致时间扩散，从而接收到多个可分解的信号回波。相关器对准不同的回波。去扩频值被加权后便可相加。此加权和相加操作通常称为分离多径组合。

允许非相干解调的调制方案可用在DS-CDMA系统中。例如，可以使用差分编码相位，诸如DPSK，允许在接收机上进行差分检测。此外，在IS-95上行链路中，可以使用M元正交调制，允许在接收机上进行非相干检测。非相干检测的好处在于不需要信道估计。由于信道改变速度及信号噪声原因，信道估计困难。通过非相干检测，仍可执行对应于不同回波的检测值的多径分离组合，获得路径分集。还可能对来自不同天线的信号进行组合。

参照图1，图1说明数字通信系统10。数字符号提供给发射机12。发射机将符号映射到适于诸如无线电信道的传输媒体或信道16的表示，并将信号通过天线14耦合到传输媒体。发送信号经过信道16，并在天线18被接收。接收信号被传送到接收机20。接收机20使用无线电处理器22、基带处理器24和后处理装置26。

无线电处理器22调谐到所需的频带及所需的载频，并对接收信号进行放大、混频及滤波至基带。对信号进行抽样和量化，最终提供基带接收抽样序列。由于原无线电信号具有同相(I)和正交(Q)分量，因而基带抽样一般具有I和Q分量，从而导致复基带抽样。基带处理器24检测发送的数字信号。它还会产生软信息，从而提供与检测到的符号值的似然性有关的信息。后处理装置26执行取决于特定通信应用的功能。例如，它可使用软检测值来执行前向纠错解码或检错解码。它可使用语音解码器将数字符号转换成语音。

DS-CDMA系统的性能受来自其它用户的干扰限制。去扩频操作提供一定程度的干扰抑制，允许多个用户在时间和频率上重叠。然而，容量受到限制。为改善接收机性能，使用了干扰取消。一种方法是进行连续的干扰取消，其中按信号强度顺序检测并扣除用户，从最强的用户开始。理想的情况是根据用户的符号值和信道响应信息进行扣除操作，这称为相干连续取消。实际的情况是符号值可能不可靠并且可能不知道信道响应。可使用非相干取消的形式，如转让给本申请受让方的美国专利No.5151919所述的那样，其描述通过应用被结合在此。在此专利中，去扩频值用于信号扣除而不是信道信息。

参照图2，图2说明非相干连续取消的先有技术方法。该方法从图框32开始。在图框34中，用户信号按信号强度排序。信号可按美国专利No.5151919所述那样进行排序。在图框36，从具有最强信号强度的用户开始，利用正常扩频波形对于每个用户执行去扩频来获得相关值。在图框38，这些相关值用于检测信息符号。在图框40，利用正常扩频波形对相关值再次进行扩频，并且在图框42，从复合接收信号扣除再扩频的信号。判定图框44确定是否需要对其它用户进行解调。如果需要，则返回到图框36；如果不需要，则在图框46结束。