[发明专利]用于在DSSS无线电系统中提供分组成帧的方法

说明书

相关申请

本申请是9/20/2004递交的临时申请No.60/611,581的非临时申请。特此要求申请60/611,581的优先权。特此通过引用将申请60/611,581的全部内容结合进来。 

技术领域

本发明一般地涉及电子电路，具体而言涉及用于无线通信的电路。 

背景技术

直接序列扩谱(DSSS)是用于射频(RF)通信的常用方式。DSSS的优点是其相对于传统的窄带RF系统产生了更加健壮的信号，这种信号更不容易受到干扰或窃听。DSSS的关键是信号在宽频率范围上“扩频”。这使得DSSS能够以非常低的信噪比(SNR)进行工作并且仍然是可操作的。 

DSSS通过增大要发射的数据的频率内容来将信号在宽频率范围上扩频。在数字数据系统中，这一般是通过利用多位字来对要发射的数据的每个逻辑1和0进行编码而实现的。例如，利用10位字对数据编码相对于发送一位未经编码的数据需要10倍的带宽来进行发射。在DSSS中，多位字被称为伪噪声码(这里称为PN码)。另外，PN码通常被称为多片段(chip)字，其中一个片段指经编码数据的一位。这意味着在编码之前数据的一位被称为一位，而在利用PN码编码之后数据的一位被称为一个片段。一般来说，发射器利用PN码来替换逻辑0数据位，而利用PN码的反相来替换逻辑1数据位。 

DSSS接收器一般利用相关器电路对接收的数据进行解码。相关器电路将最新接收到的片段与PN码相比较。然后，如果匹配的片段数超过了 预定阈值水平，则相关器指示“命中”，其中预定阈值水平实质上控制着解码器的命中灵敏度。 

在数据被异步发送的系统中，用于检测分组开始(SOP)的机制是必需的。在DSSS系统中，这一般是通过在经过没有命中的一段时间之后查找由相关器检测到的第一命中来实现的。在现有技术的DSSS系统中，单个PN码一般被用于同时对数据和SOP指示进行编码。 

一旦检测到SOP，就继续对SOP后面的数据分组进行解码。在某些系统中，在指定时间段内数据的不存在被当作是分组结束的指示。在其他系统中，分组结束(EOP)指示符被用于指示分组的结束。 

在使用第一匹配来确定SOP时有时会发生的一个问题是随机噪声可能产生错误的相关命中，这导致过早的SOP指示符。错误相关是片段模式持续时间、接收器中的过采样量和阈值水平的一个因子。1uS的32片段模式持续时间、4X过采样和要求完美匹配的阈值水平将导致每1000秒一次的错误相关率。然而，如果相关阈值从32片段减小到27片段，则错误相关率下降到每2.5mS一次。 

在使用第一匹配来确定SOP时有时会发生的另一个问题是由于干扰或接收器在分组中部开启，分组的第一部分可能丢失，从而第一命中被解释为SOP，而实际上这是数据分组的一部分。这样，当实际上只接收了数据分组的一部分时，数据分组的接收将错误地完成。 

在不使用EOP指示符的系统中发生的另一个问题是丢失的分组可能错误地告知EOP。这样下一相关器命中将被错误地解释为SOP。 

发明内容

本发明提供了一种使用两种不同PN码的改进的直接序列扩谱(DSSS)方法和系统。分组开始(SOP)指示符使用第一PN码，而数据有效载荷被利用第二PN码编码。由于用于SOP的PN码不同于用于数据的PN码，因此错误SOP指示的机会得以最小化。 

SOP可包括PN码的两个实例，而不是一个，以进一步最小化由于噪声和干扰引起的错误SOP指示的机会。在某些实施例中，第一PN也被用 于生成分组结束(EOP)指示。此外，EOP采用PN码的反相以与SOP区分。 

在另一个实施例中，用于SOP和EOP的PN码被用于指示接收到数据的确认(ACK)。ACK信号由PN码的一个实例后跟PN码的反相的一个实例构成。使用这种类型的ACK信号使得这种指示符所需的开销最小化。 

附图说明

图1是提供了第一实施例的概况的图。 

图2示出了分组成帧(framing)机制的优选实施例。 

图3示出了编码器电路的实施例。 

图4示出了解码器电路的实施例。 

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的若干优选实施例。本发明的各种其他实施例也是可能的且是实用的。本发明可以以许多不同形式实现，本发明不应当被解释为局限于这里给出的实施例。