[发明专利]生成伪噪声状态的装置和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及在移动通信系统中生成伪噪声(PN)码状态的装置，特别是涉及生成时移伪噪声状态的装置和方法。

因此，本发明能够生成当前伪噪声状态和先前伪噪声状态，可应用于直接序列扩频(DS-SS)系统或者跳频扩频(FH-SS)系统中。

背景技术

尽管使码分多址(CDMA)数字移动电话系统商业化的技术在最近才发展起来，但是，早在二十世纪五十年代，就已经建立了CDMA理论，并且用于军事通信。特别是，在军事通信中，防窃听是非常重要的。相比于其它技术，作为CDMA技术基础的扩频对于军方避免任何形式的窃听而言是一个很大的帮助。

同时，美国的Qualcomm公司找到了将频率扩频应用到主要应用于军事通信的CDMA技术中的方法。由于新近发展的CDMA技术，多个用户能够分享时间和频率，以互相收发信号。

换言之，不是通过频率或者时间而是通过密码来区分使用CDMA的各个用户，而所有的用户共享同样的频段。对于终端和基站来说CDMA中的码是知道，且该码为所说的伪噪声码或扩展码。

由TIA在1993年批准的CDMA遵从IS-95规范，且每一个载波为1.25MHz的波段。一般来讲，CDMA使用扩频方法，这意味着用于传输的信息与其初始信号相比，被扩展到更宽的波段。例如，9600bps的信号被扩展到1.25Mbps，此处，扩展装置将另一个伪噪声码加到原始信号上。接收端把与发送端相同的PN码应用于1.25Mbps的扩展信号，以恢复9600bps的原始信号。因此，由于CDMA方法将信号扩展到宽波段，扩展后的信号就像噪声层(noise floor)，且如果接收端不知道扩展时用的PN码，就不可能进行信号的解调，使得很难进行窃听。

如上所述，CDMA基于扩频通信方法，由于其需要非常复杂的装置，且尤其在传输过程中其功率控制非常困难，所以不能用于民用，先进电子技术的发展使得将CDMA应用到移动通信系统成为可能。

在普通的数字通信中，通过数字调制如相移键控(PSK)或者频移键控(FSK)方法进行数据的传输。然而，在扩频通信中，将数字调制信号乘以高速扩展码，以将频率带宽扩展为宽带，然后传输信号。同时，在接收端，将信号乘以与用在发送端一样的高速扩展码，在对信号进行解调之前，进行使频率的带宽还原到窄带的解扩处理。

当前使用的CDMA方法将具有10KHZ带宽的原始信号扩展为1.25MHZ带宽，而此扩展信号也被相同地扩展到宽频带，与初始信号相比，削弱了信号的强度。因此，要接收此扩展信号，必须对整个频带进行检查，以识别信号存在，此处理有相当的难度。即，在传输信号减弱时，其对其它信号的干扰相应就小，从而增加了安全可靠性。同样，尽管扩展到宽频带的信号会在无线电路径中干扰或者产生噪音，但对于宽频带而言其影响是很小的，其强度也相当弱，因此，可以极大地提高语音质量。由于这些优点，全球的许多国家现在正在使用CDMA方法。

通常，扩频通信方法分为跳频方法和直接序列方法。当前，许多国家选择直接序列方法，而不是跳频方法。

在DS-CDMA方法中，通过宽带编码信号来解调窄带数据信号，且每一个解调的信号都瞬间占据一个宽带，以分离多路信号和使得信号加入到Rake接收器。另外，在DS-CDMA方法中，每一个用户都共用导频信道，且相干接收成为可能。相比之下，在FH-CDMA方法中，将窄带数据信号切换为包含宽带的不同频率，且每一个信号瞬时占据窄频带。根据每一个跳频传输的位数，此方法又可分为快速FH和慢速FH。即，如果某跳频传输的位数近似为1，则为快FH，如果为几位，则为慢速FH。

同时，DS-CDMA系统将服务区域分成叫做“小区”的小型单位，并对每一个小区指定同一个频段。同样，所有主管小区的基站使用由同一个伪噪声码发生器所生成的伪噪声码，且此处生成的码序列由偏移进行分隔，对每一个基站给予唯一性。还有，每一个终端使用基于偏移信息和终端所属的基站的唯一码生成的PN码，通过频带扩展而发送所传输的信息。然后，通过使用同样的伪噪声码进行频带解扩处理，接收端获得所需的信息。简而言之，除了基站的偏移信息之外，还使用用于区分终端的唯一伪噪声码，终端和基站之间的同步可以更快和更容易地进行。