[发明专利]扩频通信的接收机和中继器

说明书

本发明涉及能够改善分集接收特性的扩频通信中使用的接收机和中继器。

一般地讲，扩频通信如CDMA(码分多址)在发送侧执行多次调制，在接收侧执行相应的解调，借此传送信息符号。更具体地讲，发送侧在执行该信息符号的一次调制(primary modulation)如PSK，再使用扩频码如高速率伪随机码执行二次调制(secondry modula-tion)将一次调制信号扩频为一个宽带频率范围之后，才发送信息符号。而接收侧使用与发送侧相同的和同步的扩频码进行去扩频(二次解调secondary demodulation)，以使宽带频率接收信号反向地变换为该信息符号的频带，然后，执行相应于一次调制的一次解调(pri-mary demodulation)，因而恢复原始的信息符号。

在移动通信中使用这种扩谱通信方法时，从基站或移动站发送的信号在其传播路径上将受到障碍物如高楼等的影响。据此，因各个延迟的波在传播路径上具有不同的延迟时间，故该信号作为多径信号被接收，它们的分量波(延迟的波)以不同的时间到达。如果该传播路径延迟时间的差异大于扩频码的一个单元长度(一个时间片间隔)，在每个时间片间隔提取的各个延迟波分量的波动可作为不相关的量来处理。换句话说，每个延迟波分量的幅度和相位可被认为是独立地变化的。因此，在使它们的相位相干之后组合独立的延迟波分量，或者选择其幅度是最大的一个延迟波分量，可改善平均接收电平。这个想法被实施为公知的瑞克(RAKE)接收，其中因路径分集接收效应而可期望传输特性的改善。

图1示出执行路径分集接收(瑞克接收)的常规扩谱通信接收机的方框图。图1中，标号1-1至1-N表示相关器。每个相关器1-K(K=1-N)接收一个扩频信号100(一个导频信号插入其中)和使用相同的扩频码对一个延迟波执行“去扩频”。在这里，导频信号是测量传输路径的转移函数的一个信号(称为“探测”(Sounder))。相关器1-K的输出加到检测器2-K，它检测一个延迟波。检测器2-K的输出加到加权电路3-K和功率检测器4-K。功率检测器4-K检测该延迟波的功率，并使它成为加权电路3-K的系数。相应的加权信号由组合电路5组合。该组合的信号发送到判定该符号的符号判定电路6。当使用功率检测器4-K的所有输出执行加权时，取得了最大比率的组合，而当选择最大功率的检测信号时，取得了选择组合。

常规的扩频通信系统具有以下缺陷。

(1)在上述独立地检测各个延迟波的安排中，如果该延迟波的信噪功率比(SNR)或信号干扰功率比(SIR)小，该检测器的操作将变得不稳定。

(2)在扩频通信中，由于各个信息符号的SIR变化很大，很难取得最佳组合，即使根据该接收功率进行加权。因此，只能获得不充分的分集效果。

(3)一个蜂窝移动通信系统通过放置多个无线基站覆盖一个宽的服务区。但是，在该服务区中，有一些区域如在隧道中，其接收的信号强度弱和通信质量变低。在这些地方不能通信。虽然可给这些死区提供新基站，但这是不经济的，因为基站的设备和规模大。

(4)虽然传播路径的延迟时间之间的差必须大于一个时间片的间隔以便多径波分为延迟波，但这些差不总是在所有区域中得到。例如，假定初次调制的带宽是16KHz，而使用扩频码的二次调制的带宽是其128倍大，即2048KHz，该延迟的分辨率约为0.5微秒。因此，当该传播路径的延迟时间差小于这个值时，该多径波不能分为单个延迟波。结果，如在TDMA中将出现衰落，和丢失了CDMA的一个区别特性。

据此，本发明的一个目的是提供用于扩频移动通信系统的一个中继器，它能改善在静区和其它区域中的通信质量，同时保持CD-MA的区别特性。

本发明的另一个目的是提供一种用于扩频移动通信系统的接收机，该接收机能够完成稳定的检测各个延迟波分量的特性和最佳加权。

本发明的第一个方面是提供一种中继器，用于中继实行扩频通信的移动通信系统的移动站和基站之间发送和接收的信号，该中继器包括：

第一接收天线，用于从基站接收电波；

第一延迟电路，用于以预定延迟量提供从第一接收天线供给的接收信号；

第一发送天线，用于向移动站发射第一延迟电路的输出；

第二接收天线，用于从该移动站接收电波；

第二延迟电路，用于以预定延迟量提供从第二接收天线供给的接收信号；和

第二发送天线，用于向基站发射第二延迟电路的输出；