[发明专利]代码调制信号的获取

说明书

技术领域

本发明涉及用于支持在接收器接收的代码调制信号的获取的方 法。本发明同样涉及相应判定模块，以及涉及包括这种判定模块的 移动设备、网元和通信系统。本发明还涉及相应软件代码以及涉及 存储这种软件代码的软件程序产品。

背景技术

例如在CDMA(码分多址)扩频通信中必须获取接收的代码调 制信号。

对于出于其基本形式的扩频通信，由发射单元使用数据序列来调 制正弦载波，然后所得信号的带宽被扩展为大得多的值。为了扩展 带宽，例如由包括值-1和1的二进制高速率伪随机噪声(PRN)代 码序列来乘以单频载波，该代码序列对于接收器是已知的。因此， 被发射的信号包括数据成分、PRN成分和正弦载波成分。PRN代码 周期典型地包括1023个码片(chip)，术语码片用于指定由所发射 信号所传送的代码的位，该位与数据序列的位相对。

基于这种代码调制信号的评估的公知系统是GPS(全球定位系 统)。在GPS中，代码调制信号由绕地球轨道运行的多个卫星发射 并由GPS接收器接收，接收器的当前位置将要确定。每个卫星当前 发射两个微波载波信号。这些载波信号之一L1用来携带导航消息和 标准定位服务(SPS)的代码信号。L1载波信号由每个卫星通过在 接收器已知的不同C/A(粗略获取)代码进行调制。因此，为了由 不同卫星进行传送而获得不同信道。C/A代码在1MHz带宽上扩频， 每1023码片进行重复，代码的出现时间是1ms。L1信号的载波频率 进一步以50bit/s的位速率通过导航信息进行调制。构成数据序列的 导航信息可以被评估例如用于确定各接收器的位置。

接收代码调制信号的接收器必须可以使用所采用调制代码的同 步副本，以便能够解扩信号的数据序列。更具体地，必须在所接收 代码调制信号与可用副本代码之间执行同步。通常，称为获取的初 始同步后面有称为跟踪的精细同步。在两种同步场景中，使用相关 器来找到在副本代码与所接收信号之间的最佳匹配，从而找到它们 称为码相位的相对移位。相关器基本上使用各码相位使可用副本代 码与所接收信号对准，将所接收信号与对准的副本代码逐个采样地 相乘，以及积分结果以获得对于该码相位的相关性值。如果相关性 值超出预定阈值，那么可以假定导致最高相关性值的码相位为正确 码相位。可以例如通过码片准确度确定匹配。如果需要码片的一小 部分的准确度，则该码片可以在模数转换后由若干采样表示。

在获取期间，所接收信号相对于可用副本代码的相位可以具有任 意可能的值，这是由于卫星位置和所接收信号的传送的时间的不确 定性所致的。

此外，所接收信号的附加频率调制可能发生，例如由于多普勒效 应和/或接收器时钟不准确性，其可以达到+/-6kHz。因此通常按照 对附加频率调制的不同假定来执行码相位的搜索。对于灵敏度增加， 特别是对于类似室内环境的弱信号环境，接收器通常使用长积分， 其要求频率不确定性为几Hz之小。因此，即使通过对准的代码，也 需要检查大量频率假定。

因此初始获取是在码相位和频率中的二维搜索。至今已经提出许 多不同并行架构、时间复用和离线处理方法用于获取所接收代码调 制信号。

为了说明，图1示出传统接收器的获取模块的一条路径的示意框 图，其中采用匹配滤波器来执行相关。

在接收器中，所接收采样通过混频器11与各种搜索中心频率之 一ejωt混频。然后通过抽选块12根据所提供代码频率来抽选混频采 样。所混频和所抽选的采样提供给匹配滤波器13以找出码相位或所 接收信号相对于可用副本代码的延迟。匹配滤波器13并行地就信号 采样与可用代码之间的各种码相位比较所接收采样与可用代码，并 输出针对每个码相位的相关性值。然后，其以所接收信号的新采样 继续进行。

对于各个检查的码相位的匹配滤波器13的输出提供给离散傅立 叶变换(DFT)组14以额外确定所接收信号中的多普勒频率。为此， DFT组14并行地混频匹配滤波器13的各输出与多个可能的多普勒 频率e^jω1t、e^jω2t等、e^-jω1t、e^-jω2t等。对于每个可能的多普勒频率的结 果被添加到相干存储器15，用于相关性值的相干积分。相干存储器 15构造为表格形式，包括用于由匹配滤波器13检查的每个码相位的 一列和用于每个DFT块的一行。