DE69932536T2

DE69932536T2 - Multitakt-angepasster filter für mehrwege-signalempfang

Info

Publication number: DE69932536T2
Application number: DE69932536T
Authority: DE
Inventors: Cuong Jimmy Jackson TRAN; Sorin Oceanpoint DAVIDOVICI; Emmanuel North Brunswick KANTERAKIS
Original assignee: Golden Bridge Technology Inc
Current assignee: Golden Bridge Technology Inc
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: AU5925699A; EP1147617A1; EP1147617B1; EP1147617A4; ATE334510T1; US6041073A; US6631157B1; WO2000018027A1; DE69932536D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft den Datenaustausch und insbesondere den Empfang von Signalen in einer Mehrwegumgebung.
Beschreibung der einschlägigen Technik
Bei der Kommunikation mittels Funkwellen können Reflexionen von mehr als einem Objekt oder von mehreren Oberflächen auftreten. Die Länge jedes Wegs für die Funkwellen kann verschieden sein, was dazu führt, dass Funkwellen von den verschiedenen Wegen zu verschiedenen Zeiten ankommen. Funkwellen für ein einziges Signal, die zu verschiedenen Zeiten bei einem Empfänger ankommen, sind als Mehrweg hinreichend bekannt. Jeder Weg der Funkwellen in einer Mehrwegumgebung ist ein Strahl.
Ein typischer Ansatz zum Empfangen eines Mehrwegsignals ist RAKE. Ein RAKE-System rastet gewöhnlich auf einen stärksten Strahl aus dem Mehrweg ein und sucht gleichzeitig einen nächsten stärksten Strahl, um den Strahl zu ersetzen, der ursprünglich erfasst wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung ist die Kombination mehrerer Strahlen, die wegen eines Mehrwegs bei einem Empfänger ankommen. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung eines signalangepassten Filters, das ein System zum Empfangen mehrerer Strahlen hat. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Kombinieren des Maximalverhältnisses mehrerer Strahlen aus dem Mehrweg.
Gemäß der hierin verwirklichten und allgemein beschrieben vorliegenden Erfindung wird eine Verbesserung eines Spreizspektrum-Empfängers zum Empfangen eines Spreizspektrumsignals aus einer Mehrwegumgebung bereitgestellt. Das Spreizspektrumsignal hat durch ein Chip-Sequenzsignal gespreizte Daten. Jeder Chip des Chip-Sequenzsignals hat eine Chip-Dauer. Das Spreizspektrumsignal kommt von einer Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung an.
Die Verbesserung enthält einen Taktsignalgenerator, einen Analog-/Digitalwandler, eine Mehrzahl Signalregister, eine Mehrzahl Gatter, einen Signalregistermultiplexer, ein signalangepasstes Filter, einen RAKE-Taktgeber, eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen, die als eine Mehrzahl Verzögerungsregelschleifen verkörpert sein können, und eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer. Der Taktsignalgenerator erzeugt ein Taktsignal. Das Taktsignal kann während der Chip-Dauer eine Mehrzahl Phasen oder nur eine einzige Phase haben.
Der Analog-/Digitalwandler tastet das Spreizspektrumsignal ab, um eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte zu erzeugen. Der Analog-/Digitalwandler wandelt jeden Chip-Abtastwert in einen digitalen Chip-Abtastwert. Die Mehrzahl Signalregister speichert eine Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte. Ein bestimmtes Gatter der Mehrzahl Gatter lässt als Antwort auf einen bestimmten Block Phasensignale eine entsprechende Anzahl der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Signalregister durch, falls der Taktgenerator ein Mehrphasen-Taktgenerator ist. Andernfalls wird das Signalregister vom Ausgang einer Interpolationsschaltung geladen. Der Signalregistermultiplexer wählt ein entsprechendes Signalregister aus der Mehrzahl Signalregister.
Das signalangepasste Filter hat eine Impulsantwort, die dem Spreizspektrumsignal angepasst ist. Das signalangepasste Filter detektiert einen frühen Abschnitt, einen pünktlichen Abschnitt und einen späten Abschnitt jedes Chips, der im Spreizspektrumsignal für jeden detektierten Weg der Mehrzahl Wege eingebettet ist. Als Antwort auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal der Mehrzahl Wegauswahlsignale leitet die Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen den frühen Abschnitt und den späten Abschnitt entsprechend einem entsprechenden Weg jedes detektierten Spreizspektrumsignals in die Signalwegverfolgungsschaltung. Die Signalwegverfolgungsschaltung erzeugt ein Fehlersignal von einer Mehrzahl Fehlersignale. Der RAKE-Taktgeber erzeugt eine Mehrzahl Wegauswahlsignale. Die Wegauswahlsignale entsprechen der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung. Als Antwort auf ein entsprechendes Fehlersignal von einer entsprechenden Signalwegverfolgungsschaltung lässt jeder der Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer einen entsprechenden Phasenblock der Mehrzahl Phasen vom Taktsignalgenerator zu einem entsprechenden Gatter der Mehrzahl Gatter durch. Wenn anstelle des Mehrphasentakts ein Signalinterpolator verwendet wird, werden die Koeffizienten des Signalinterpolators als Antwort auf ein entsprechendes Fehlersignal von der entsprechenden Signalwegverfolgungsschaltung aktualisiert.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und teilweise anhand der Beschreibung offensichtlich oder sie erschließen sich durch Anwendung der Erfindung. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können auch durch die in den beigefügten Ansprüchen besonders dargelegten Mittel und Kombinationen verwirklicht und erzielt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Beschreibung aufgenommen sind und Bestandteil derselben bilden, zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung.
1 ist ein Blockdiagramm eines signalangepassten Mehrtakt-Filtersystems; und
2 ist ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform für ein Gatter.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nunmehr wird detailliert auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, für die Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wobei identische Bezugszeichen in den mehreren Ansichten durchwegs gleiche Elemente kennzeichnen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine neue und neuartige Verbesserung eines Spreizspektrum-Empfängers zum Empfangen und Kombinieren von aus einer Mehrwegumgebung ankommenden Strahlen bereit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform empfängt der Spreizspektrum-Empfänger ein Spreizspektrumsignal aus einer Mehrwegumgebung. Das Spreizspektrumsignal hat durch ein Chip-Sequenzsignal gespreizte Daten. Jeder Chip des Chip-Sequenzsignals hat eine Chip-Dauer. Das Spreizspektrumsignal kommt von einer Mehrzahl Wege aus einer Mehrwegumgebung an. Die vorliegende Erfindung kann auf Nichtspreizspektrumsignale zum Empfangen digitaler Signale in einer Mehrwegumgebung ausgeweitet werden.
Die Verbesserung enthält ein Taktsignalmittel, ein Wandlermittel, Registermittel, Gattermittel, Signalregister-Multiplerermittel, ein signalangepasstes Filtermittel, ein RAKE-Gebermittel, Signalwegverfolgungsmittel und Signalwegverfolgungsmultiplexermittel. Die Gattermittel sind zwischen den Registermitteln und dem Wandlermittel gekoppelt. Die Signalregister-Multiplexermittel sind mit den Registermitteln gekoppelt. Die signalangepassten Filtermittel sind mit dem Signalmultiplexermitteln gekoppelt. Die Signalwegverfolgungsmultiplexermittel sind mit dem RAKE-Gebermittel, den Signalwegverfolgungsmitteln und den Gattermitteln gekoppelt.
Das Taktsignalmittel erzeugt ein Taktsignal. Das Taktsignal kann während einer Chip-Dauer eine Mehrzahl Phasen haben. Die Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen kann zumindest gleich einer Anzahl Wege der Mehrzahl Wege sein.
Das Wandlermittel tastet das Spreizspektrumsignal ab, um während der Chip-Dauer eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte zu erzeugen. Die Anzahl Chip-Abtastwerte der Mehrzahl Chip-Abtastwerte kann zumindest gleich der Anzahl Phasen der Mehrzahl Phasen sein. Das Wandlermittel tastet ein eingehendes Spreizspektrumsignal ab, so dass genügend Chip-Abtastwerte zum Detektieren und Unterscheiden der gewünschten Wege aus der Mehrzahl Wege vorhanden sind. Das Wandlermittel wandelt jeden Chip-Abtastwert der Mehrzahl Chip-Abtastwerte in einen digitalen Chip-Abtastwert.
Die Registermittel, die vorzugsweise eine Mehrzahl Signalregister enthalten, speichern eine Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in jedem der Signalregister. Insbesondere lassen die Gattermittel als Antwort auf einen bestimmten Phasenblock eine entsprechende Anzahl der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Registermittel durch. Der bestimmte Phasenblock besteht aus einer Vielzahl Phasenblöcke. Ein bestimmter Phasenblock zum Steuern des Durchlassens einer bestimmten Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein bestimmtes Signalregister kann sich von dem Phasenblock zum Steuern des Durchlassens einer anderen Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein anderes Signalregister unterscheiden. Jede Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte, die in einem bestimmten Signalregister gespeichert ist, entspricht Chips, die von einem bestimmten Weg der Mehrwegumgebung ankommen. Wenn ein einziger Phasentakt zusammen mit einem Interpolator verwendet wird, gibt der Interpolator Chip-Abtastwerte für jeden Weg der Mehrwegkomponenten aus. Jeder Weg kann durch eine andere Interpretation erzeugt werden.
Das Signalmultiplexermittel wählt als Antwort auf ein Registerauswahlsignal ein entsprechendes Signalregister aus den Registermitteln aus.
Das signalangepasste Filtermittel hat eine Impulsantwort, die dem Spreizspektrumsignal angepasst ist. Das signalangepasste Filtermittel detektiert einen frühen Abschnitt, einen pünktlichen Abschnitt und einen späten Abschnitt jedes Chips, der im Spreizspektrum signal jeweils für jeden Weg der Mehrzahl Wege eingebettet ist. Die jedem Weg entsprechenden Chips werden vom Signalmultiplexermittel ausgewählt. Die digitalen Chip-Abtastwerte werden durch das Signalregistermittel zum signalangepassten Filtermittel durchgelassen.
Das RAKE-Gebermittel erzeugt eine Mehrzahl Wegauswahlsignale. Jedes Wegauswahlsignal der Mehrzahl Wegauswahlsignale entspricht jeweils jedem Weg der Mehrzahl Wege der Mehrwegumgebung.
Als Antwort auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal aus der Mehrzahl Wegauswahlsignale leitet das Signalwegverfolgungsmittel den frühen Abschnitt und den späten Abschnitt entsprechend einem entsprechenden Weg des detektierten Spreizspektrumsignals in die Signalwegverfolgungsmittel. Die Signalwegverfolgungsmittel erzeugen unter Verwendung des frühen und späten Abschnitts ein Wegverfolgungssignal der Mehrzahl Wegverfolgungssignale.
Der frühe Abschnitt eines Chips kann optional der gleiche wie der späte Abschnitt eines früheren Chips sein. Umgekehrt kann der späte Abschnitt eines Chips der frühe Abschnitt eines folgenden Chips sein. Demgemäß ist nur ein einziger Chip-Abtastwert für den frühen Abschnitt und den späten Abschnitt erforderlich.
Die Signalwegverfolgungsmultiplexermittel lassen als Antwort auf ein entsprechendes Wegverfolgungssignal von einem entsprechenden Signalwegverfolgungsmittel einen entsprechenden Phasenblock der Mehrzahl Phasenblöcke vom Taktsignalmittel zum Gattermittel durch. Die Signalwegverfolgungsmultiplexermittel erzeugen dadurch eine Vielzahl Phasensignalblöcke. Wenn ein einziger Phasentakt zusammen mit einem Interpolator verwendet wird, gibt der Interpolator Chip-Abtastwerte für jeden Weg der Mehrwegkomponenten aus. Jeder Weg kann durch eine andere Interpretation erzeugt werden.
Wie in 1 dargestellt ist, kann das Taktsignalmittel als ein Taktsignalgenerator 68 verkörpert, das Wandlermittel als ein Analog-/Digitalwandler 61 verkörpert und das Registermittel als eine Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31, 41 verkörpert sein. Die Gattermittel können als eine Mehrzahl Gatter 12, 22, 32, 42 verkörpert, die Signalmultiplexermittel als ein Signalregister-Multiplexer 53 verkörpert und das signalangepasste Filtermittel als ein signalangepasstes Filter 150 verkörpert sein. Das RAKE-Gebermittel ist als ein RAKE-Taktgeber 59 verkörpert, die Signalwegverfolgungsmittel sind als eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 verkörpert und die Signalwegverfolgungsmultiplexermittel sind als eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer 18, 28, 38, 48 verkörpert. Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 kann als eine Mehrzahl Verzögerungsregelschleifen-(delay-locked-loop)DLL-)Schaltungen verkörpert sein.
Die Mehrzahl Gatter 12, 22, 32, 42 ist zwischen der Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31 bzw. 41 und dem Analog-/Digitalwandler 61 gekoppelt. Der Signalregistermultiplexer 53 ist mit jedem der Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31, 41 gekoppelt. Das signalangepasste Filter 150 ist mit dem Signalregistermultiplexer 53 gekoppelt. Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 ist mit dem signalangepassten Filter 150 gekoppelt. Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer 18, 28, 38, 48 ist mit dem Taktsignalgenerator 68, der Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27,37 bzw. 47 und der Mehrzahl Gatter 12, 22, 32 bzw. 42 gekoppelt. Eine Aktivierungsschaltung 54 ist zwischen dem Signalregistermultiplexer 53 und dem signalangepassten Filter 150 gekoppelt. Eine Steuerung 71 ist mit dem Signalregistermultiplexer 53 und der Aktivierungsschaltung 54 gekoppelt. Die Steuerung 71 erzeugt Steuersignale für den Signalregistermultiplexer 53 und die Aktivierungsschaltung 54.
Der Taktsignalgenerator 68 erzeugt ein Taktsignal. Während einer Chip-Dauer hat das Taktsignal eine Mehrzahl Phasen. Die Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen ist zumindest gleich der Anzahl der detektierten Wege der Mehrzahl Wege. Es sei angenommen, dass die Zahl N die Anzahl Phasen der Mehrzahl Phasen darstellt. Der Taktsignalgenerator 68 hat dann N Ausgänge, wobei das Taktsignal jedes Ausgangs die Taktrate, aber eine andere Phase hat. Demgemäß hat der Takt mit N Phasen N Wellenformen mit der gleichen Taktrate, wobei N ansteigende Flanken zeitlich um eine 1/N-Chip-Dauer versetzt sind. Die ansteigenden Flanken jedes Ausgangs sind jedoch um 1/N Phasen zueinander verzögert. Die Anzahl N Phasen kann größer sein als die Anzahl Wege im Mehrweg.
Der Analog-/Digitalwandler 61 tastet das Spreizspektrumsignal mit N mal der Taktrate des Taktsignalgenerators ab. Der Analog-/Digitalwandler 61 erzeugt folglich für einen Taktzyklus N Chip-Abtastwerte. Während der Chip-Dauer erzeugt der Analog-/Digitalwandler 61 eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte. Die Anzahl Chip-Abtastwerte der Mehrzahl Chip-Abtastwerte ist zumindest gleich der Anzahl Phasen der Mehrzahl Phasen. Der Analog-/Digitalwandler 61 wandelt jeden Chip-Abtastwert der Mehrzahl Chip-Abtastwerte in einen digitalen Chip-Abtastwert. Der Analog-/Digitalwandler 61 erzeugt dadurch eine Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte.
Die Mehrzahl Gatter 12, 22, 32, 42 lässt als Reaktion auf einen Phasensignalblock jeweils aus einer Vielzahl Phasensignalblöcke eine entsprechende Anzahl der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31, 41, durch.
Jedes Gatter der Gattermittel kann alternativ verkörpert sein, wie in 2 dargestellt ist. In 2 könnte ein bestimmtes Gatter, z. B. Gatter 12, die Mehrzahl Register und die Mehrzahl Multiplexer enthalten. Nunmehr wird auf 2 verwiesen, bei der der Analog-/Digitalwandler 61 mit N mal der Chip-Rate abtastet, und in 2 verzögert eine Anzahl Register die Abtastwerte vom Analog-/Digitalwandler. In diesem Fall wird die Mehrzahl Register 121, 122, 123, 124 so verbunden, dass die Abtastwerte durch die Register geschoben werden. Die Register dienen als N-Stufen-Vexzögerungs- oder Schieberegister, die ein Bit oder viele Bits breit sein können, wie im Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Ein bestimmter Gattermultiplexer wählt für den Mehrweg einen anderen Abtastzeitpunkt aus. Demgemäß können ein erster Gattermultiplexer MUX1, ein zweiter Gattermultiplexer MUX2, ein dritter Gattermultiplexer MUX3 und ein vierter Gattermultiplexer MUX4 den Abtastpunkt für einen gegebenen Punkt im Mehrweg auswählen. Dies ermöglicht jedem Register die Verfolgung eines Mehrwegs. Mittels der in 2 dargestellten Ausführungsform können die Gatter 12, 22, 32 und 42 von 1 problemlos für jeden Signalweg angepasst werden, indem einfach die Zeiten an den Multiplexern MUX1, MUX2, MUX3 bzw. MUX4 geändert werden.
Die Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31, 41 speichert die Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte vom Analog-/Digitalwandler 61. Im Betrieb lässt ein erstes Gatter 12 als Antwort auf einen ersten Phasensignalblock eine erste Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in das erste Signalregister 11 durch. Der erste Phasenblock kann beispielsweise während eines ersten Chips, der von einem ersten Weg beim Empfänger ankommt, auftreten. Das zweite Gatter 22 lässt als Antwort auf einen zweiten Phasensignalblock eine zweite Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in das zweite Signalregister 21 durch. Der zweite Phasenblock könnte beispielsweise gleichzeitig vorliegen, während der erste Chip von einem zweiten Weg beim Empfänger ankommt. Ähnlich lässt das dritte Gatter 32 als Antwort auf einen dritten Phasensignalblock eine dritte Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in das dritte Signalregister 31 durch. Der dritte Phasenblock würde beispielsweise gleichzeitig vorliegen, während der erste Chip von einem zweiten Weg beim Empfänger ankommt. Ferner lässt das vierte Gatter 42 als Antwort auf einen vierten Phasenblock eine vierte Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in das vierte Signalregister 41 durch. Der vierte Phasenblock tritt beispielsweise auf, während der erste Chip von einem vierten Weg beim Empfänger ankommt. Folglich speichert das erste Signalregister 11 die von einem ersten Weg ankommende erste Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte des ersten Chips, das zweite Signalregister 21 speichert die von einem zweiten Weg ankommende zweite Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte des ersten Chips, das dritte Signalregister 31 speichert die vom dritten Weg ankommende dritte Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte des ersten Chips und das vierte Signalregister 41 speichert die vom vierten Weg ankommende vierte Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte des ersten Chips. Die Prozesse des Speicherns erster, zweiter, dritter und vierter Blöcke digitaler Chip-Abtastwerte würden für einen zweiten Chip, einen dritten Chip, einen vierten Chip usw. erfolgen.
Der Prozess des Speicherns digitaler Chip-Abtastwerte im ersten Signalregister 11, im zweiten Signalregister 21, im dritten Signalregister 31 und im vierten Signalregister 41 wird beispielsweise wiederholt, bis ein gesamtes im Spreizspektrumsignal eingebettetes Chip-Sequenzsignal für jeden Weg gespeichert ist. Folglich hat jedes Signalregister ausreichende Kapazität zum Speichern eines vollständigen Chip-Sequenzsignals.
Der Signalregister-Multiplexer 53 wählt als Antwort auf ein Registerauswahlsignal ein entsprechendes Signalregister aus der Mehrzahl Signalregister 11, 21, 31, 41 aus. Der Signalregistermultiplexer 53 wählt das erste Signalregister 11 aus und lässt eine erste Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte zum signalangepassten Filter 150 durch. Die erste Vielzahl di gitaler Chip-Abtastwerte enthält das im Spreizspektrumsignal eingebettete gesamte Chip-Sequenzsignal. Danach wählt der Signalregister-Multiplexer 53 nacheinander das zweite Signalregister 21, das dritte Signalregister 31 und das vierte Signalregister 41 aus und lässt eine zweite Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte, eine dritte Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte bzw. eine vierte Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte zum signalangepassten Filter durch. Die zweite Vielzahl, die dritte Vielzahl und die vierte Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte enthalten jeweils das im Spreizspektrumsignal eingebettete gesamte Chip-Sequenzsignal. Jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte wird vom signalangepassten Filter 150 separat verarbeitet. Jede der ersten, zweiten, dritten und vierten Vielzahl digitaler Chip-Abtastwerte kann Fehler enthalten.
Das signalangepasste Filter 150 hat eine Impulsantwort, die dem im Spreizspektrumsignal eingebetteten Chip-Sequenzsignal angepasst ist. Das signalangepasste Filter 150 detektiert einen frühen Abschnitt, einen pünktlichen Abschnitt und einen späten Abschnitt jedes Chips, der jeweils im Spreizspektrumsignal für jeden Weg aus der Mehrzahl Wege des Mehrwegs eingebettet ist.
Der RAKE-Taktgeber 59 erzeugt eine Mehrzahl Wegauswahlsignale, die der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung entsprechen. Der RAKE-Taktgeber 59 empfängt RAKE-Wege und Gewichtungen von einer RAKE-Schaltung 23. Die mit dem signalangepassten Filter 150 gekoppelte RAKE-Schaltung 23 empfängt vom signalangepassten Filter 150 detektierte Signale für jeden Weg der Mehrwegumgebung.
Als Antwort auf die Mehrzahl Wegauswahlsignale leitet die Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 den frühen Abschnitt und den späten Abschnitt gemäß einem entsprechenden Weg des detektierten Spreizspektrumsignals in eine bestimmte Signalwegverfolgungsschaltung. Die Leitung erfolgt als Antwort auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal der Mehrzahl Wegauswahlsignale. Es sei beispielsweise angenommen, dass die Mehrzahl Wegauswahlsignale ein dem ersten Weg entsprechendes erstes Wegauswahlsignal enthält, ein dem zweiten Weg entsprechendes zweites Wegauswahlsignal, ein dem dritten Weg entsprechendes drittes Wegauswahlsignal und ein dem vierten Weg entsprechendes viertes Wegauswahlsignal. Das erste Wegauswahlsignal steuert die erste Signalwegverfolgungsschaltung 17 an, um das vom ersten Weg der Mehrwegumgebung an kommende detektierte Spreizspektrumsignal zu verfolgen. Das zweite Wegauswahlsignal steuert die zweite Signalwegverfolgungsschaltung 27 an, um das vom zweiten Weg der Mehrwegumgebung ankommende detektierte Spreizspektrumsignal zu verfolgen. Das dritte Wegauswahlsignal steuert die dritte Signalwegverfolgungsschaltung 37 an, um das vom dritten Weg der Mehrwegumgebung ankommende detektierte Spreizspektrumsignal zu verfolgen. Das vierte Wegauswahlsignal steuert die vierte Signalwegverfolgungsschaltung 47 an, um das vom vierten Weg der Mehrwegumgebung ankommende detektierte Spreizspektrumsignal zu verfolgen. Jede der Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 erzeugt dadurch ein Wegverfolgungssignal der Mehrzahl Wegverfolgungssignale.
Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen 17, 27, 37, 47 kann nur vom frühen Abschnitt oder vom späten Abschnitt des detektierten Spreizspektrumsignals aus arbeiten. Wenn nur der späte Abschnitt verwendet wird, kann der frühe Abschnitt vom späten Abschnitt eines vorher detektierten Bits des Spreizspektrumsignals stammen. Wenn umgekehrt nur der frühe Abschnitt verwendet wird, kann der späte Abschnitt vom frühen Abschnitt eines danach detektierten Bits des Spreizspektrumsignals stammen.
Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer 18, 28, 38, 48 lässt als Antwort auf ein entsprechendes Signalwegverfolgungssignal von der entsprechenden Signalwegverfolgungsschaltung einen entsprechenden Phasenblock der Mehrzahl Phasen vom Taktsignalgenerator zu einem entsprechenden Gatter der Mehrzahl Gatter 12, 22, 32, 42 durch. Ein bestimmter Phasenblock entspricht einem bestimmten Weg, der von einer bestimmten Signalwegverfolgungsschaltung verfolgt wird. Die Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer 18, 28, 38, 48 erzeugt dadurch jeweils eine Vielzahl Phasensignalblöcke.
Jede Signalwegverfolgungsschaltung kann ein Frühregister 171, eine Frühabsolutwertschaltung 173, ein Spätregister 172, eine Spätabsolutwertschaltung 174, eine Subtraktionsschaltung 175, eine Integrations- und Abwurfschaltung 176, eine Abtastschaltung 177 und einen Zähler 178 enthalten. Die Frühabsolutwertschaltung 173 ist mit dem Frühregister 171 gekoppelt. Die Spätabsolutwertschaltung 174 ist mit dem Spätregister 172 gekoppelt. Die Subtraktionsschaltung ist mit der Frühabsolutwertschaltung 173 und der Spätabsolutwertschaltung 174 gekoppelt. Der Zähler 178 ist durch die Integrations- und Abwurfschaltung 176 und die Abtastschaltung 177 mit der Subtraktionsschaltung 175 gekoppelt.
Das Frühregister 171 speichert den frühen Abschnitt. Die Frühabsolutwertschaltung 173 erzeugt einen Frühabsolutwert aus dem frühen Abschnitt. Das Spätregister 172 speichert den späten Abschnitt. Die Spätabsolutwertschaltung 174 erzeugt einen Spätabsolutwert aus dem späten Abschnitt. Die Subtraktionsschaltung 175 erzeugt ein Differenzsignal aus dem frühen Absolutwert und dem späten Absolutwert. Die Funktionen der Integrations- und Abwurfschaltung 176 und der Abtastschaltung 177 führen beim Differenzsignal eine Integration und einen Abwurf und dann eine Abtastung aus. Der Zähler 178 erzeugt ein entsprechendes Signalwegverfolgungssignal als Antwort auf das Differenzsignal von der Subtraktionsschaltung 175.
Das signalangepasste Filter 150 kann ein Referenzregister 55, einen Filtermultiplexer 56 und einen Addiererbaum 57 enthalten. Der Filtermultiplexer 56 ist durch die Aktivierungsschaltung 54 mit dem Registermultiplexer 53 und dem Referenzregister 55 gekoppelt. Der Addiererbaum 57 ist mit dem Filtermultiplexer 56 gekoppelt.
Das Referenzregister 55 speichert eine Kopie des Chip-Sequenzsignals, das im Spreizspektrumsignal verwendet wurde. Der Filtermultiplexer 56 multipliziert die Kopie des Chip-Sequenzsignals mit einem vom Registermultiplexer 53 gewählten Ausgang. Diese Multiplikation erzeugt eine Mehrzahl Multipliziererausgangssignale.
Der Addiererbaum 57 kombiniert die Mehrzahl Multipliziererausgangssignale vom Filtermultiplexer 56, um den frühen Abschnitt, den pünktlichen Abschnitt und den späten Abschnitt des Spreizspektrumsignals für jeden Weg der Mehrzahl Wege zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung kann ferner eine Mehrzahl Costas-Schleifen 19, 29, 39, 49 und einen Maximalverhältniskombinierer 69 enthalten. Die Mehrzahl Costas-Schleifen 19, 29, 39, 49 ist mit dem signalangepassten Filter 150 und dem RAKE-Taktgeber 59 gekoppelt und der Maximalverhältniskombinierer 69 ist mit der Mehrzahl Costas-Schleifen 19, 29, 39, 49 gekoppelt.
Die Mehrzahl Costas-Schleifen 19, 29, 39, 49 erzeugt eine Mehrzahl Detektionssignale. Jede Costas-Schleife der Mehrzahl Costas-Schleifen 19, 29, 39, 49 erzeugt als Antwort auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal vom RAKE-Taktgeber 59 und den pünktlichen Abschnitt des Spreizspektrumsignals jedes Wegs der Mehrzahl Wege ein Detektionssignal. Der Maximalverhältniskombinierer 69 kombiniert die Mehrzahl Detektionssignale.
Die vorliegende Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Empfangen eines Spreizspektrumsignals mit einem Mehrweg aus einer Mehrwegumgebung. Das Spreizspektrumsignal hat von einem Chip-Sequenzsignal gespreizte Daten. Jeder Chip des Chip-Sequenzsignals hat eine Chip-Dauer, wobei ein Spreizspektrumsignal von einer Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung ankommt.
Das Verfahren weist die Schritte des Erzeugens eines Taktsignals auf, wobei ein Taktsignal während einer Chip-Dauer eine Mehrzahl Phasen hat. Die Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen im Takt kann aber muss nicht unbedingt zumindest gleich der Anzahl der Wege der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung sein. Die Schritte enthalten ferner das Abtasten des Spreizspektrumsignals, um während der Chip-Dauer eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte zu erzeugen. Eine Anzahl Chip-Abtastwerte der Mehrzahl Chip-Abtastwerte ist zumindest gleich der Anzahl Phasen einer Mehrzahl Phasen im Taktsignal.
Das Verfahren enthält ferner das Wandeln jedes Chip-Abtastwerts in einen digitalen Chip-Abtastwert als Antwort auf jeden Chip-Abtastwert der Mehrzahl Chip-Abtastwerte. Eine Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte wird in einer Mehrzahl Signalregister gespeichert. Das Verfahren enthält außerdem das Durchlassen einer entsprechenden Anzahl aus der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Signalregister durch eine Mehrzahl Gatter.
Das Verfahren enthält des Weiteren das Auswählen eines entsprechenden Signalregisters aus der Mehrzahl Signalregister und das Detektieren eines frühen Abschnitts, eines pünktlichen Abschnitts und eines späten Abschnitts jedes Chips, der im Spreizspektrumsignal jeweils für jeden Weg der Mehrzahl Wege eingebettet ist. Das Verfahren enthält das Erzeugen einer Mehrzahl Wegauswahlsignale entsprechend der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung, das Leiten des frühen Abschnitts und des späten Abschnitts gemäß einem entsprechenden Weg des detektierten Spreizspektrumsignals in die Signalwegverfolgungsschaltung und Erzeugen eines Wegverfolgungssignals der Mehrzahl Wegverfol gungssignale. Das Verfahren enthält außerdem das Durchlassen eines entsprechenden Phasenblocks der Mehrzahl Phasen zu einem entsprechenden Gatter der Mehrzahl Gatter als Antwort auf ein entsprechendes Wegverfolgungssignal von einer entsprechenden Signalwegverfolgungsschaltung.
Für den Fachmann versteht es sich, dass bei dem signalangepassten Mehrtakt-Filter zum Empfangen von Mehrwegsignalen der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen, und es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen des signalangepassten Mehrtakt-Filters zum Empfangen von Mehrwegsignalen abdeckt, sofern sie in den Gültigkeitsbereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Entsprechungen fallen.

Claims

Spreizspektrum-Empfänger zum Empfangen eines Spreizspektrumsignals in einer Mehrwegumgebung, das von einem Chip-Sequenzsignal gespreizte Daten hat, wobei jedes Chip des Chip-Sequenzsignals eine Chip-Dauer hat und das Spreizspektrumsignal von einer Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung ankommt, aufweisend: einen Taktsignalgenerator (68) zum Erzeugen eines Taktsignals, wobei das Taktsignal während einer Chip-Dauer eine Mehrzahl Phasen hat; einen Analog-/Digitalwandler (61) zum Abtasten des Spreizspektrumsignals, um während der Chip-Dauer eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte zu erzeugen, wobei die Anzahl der Chip-Abtastwerte der Mehrzahl Chip-Abtastwerte zumindest gleich ist der Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen und der Analog-/Digitalwandler auf jeden Chip-Abtastwert der Mehrzahl Chip-Abtastwerte anspricht, um jeden Chip-Abtastwert in einen digitalen Chip-Abtastwert zu wandeln, wodurch eine Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte erzeugt wird; eine Mehrzahl Signalregister (11, 21, 31, 41), die mit dem Analog-/Digitalwandler (61) gekoppelt sind, um die Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte zu speichern; eine Mehrzahl Gatter (12, 22, 32, 42), die jeweils zwischen der Mehrzahl Signalregister und dem Analog-/Digitalwandler gekoppelt sind, wobei jedes Gatter der Mehrzahl Gatter auf jeweils einen Block der Phasensignale von einer Vielzahl Blö cke Phasensignale anspricht, um eine entsprechende Anzahl aus der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Signalregister durchzulassen; einen Signalregister-Multiplexer (53), der mit jedem Signalregister der Mehrzahl Signalregister (11, 21, 31, 41) gekoppelt ist, wobei der Signalregister-Multiplexer auf ein Registerauswahlsignal anspricht, um ein entsprechendes Signalregister aus der Mehrzahl Signalregister zu wählen; ein signalangepasstes Filter (150), das mit dem Signalregister-Multiplexer (53) gekoppelt ist und eine Impulsantwort hat, die dem Spreizspektrumsignal angepasst ist, um einen frühen Abschnitt, einen pünktlichen Abschnitt und einen späten Abschnitt jedes Chip, das im Spreizspektrumsignal eingebettet ist, für jeden Weg der Mehrzahl Wege zu detektieren; einen RAKE-Taktgeber (59) zum Erzeugen einer Mehrzahl Wegauswahlsignale entsprechend der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung; eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen (17, 27, 37, 47), wobei jede Signalwegverfolgungsschaltung auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal der Mehrzahl Wegauswahlsignale anspricht, um den frühen Abschnitt und den späten Abschnitt entsprechend des jeweiligen Wegs eines detektierten Spreizspektrumsignals in die betreffende Signalwegverfolgungsschaltung zu leiten und um ein Wegverfolgungssignal einer Mehrzahl Wegverfolgungssignale zu erzeugen; und eine Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer (18, 28, 38, 48), die mit dem Taktsignalgenerator (68), der Mehrzahl Signalwegverfolgungsschaltungen bzw. der Mehrzahl Gatter gekoppelt sind, wobei jeder Signalwegverfolgungsmultiplexer der Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer auf ein entsprechendes Wegverfolgungssignal von einer entsprechenden Signalwegverfolgungsschaltung anspricht, um einen entsprechenden Phasenblock der Mehrzahl Phasen vom Taktgenerator zu einem entsprechenden Gatter der Mehrzahl Gatter durchzulassen, wodurch die Mehrzahl Signalwegverfolgungsmultiplexer eine Vielzahl Phasensignalblöcke erzeugt.
Spreizspektrum-Empfänger nach Anspruch 1, bei dem jede der Signalwegverfolgungsschaltungen (17, 27, 37, 47) enthält: ein Frühregister (171) zum Speichern des frühen Abschnitts; eine Frühabsolutwertschaltung (173), die mit dem Frühregister (171) gekoppelt ist, zum Erzeugen eines frühen Absolutwertes aus dem frühen Abschnitt; ein Spätregister (172) zum Speichern des späten Abschnitts; eine Spätabsolutwertschaltung (174), die mit dem Spätregister (172) gekoppelt ist, zum Erzeugen eines späten Absolutwertes aus dem späten Abschnitt; eine Subtraktionsschaltung (175), die mit der Frühabsolutwertschaltung (173) und der Spätabsolutwertschaltung (174) gekoppelt ist, zum Erzeugen eines Differenzsignals aus dem frühen Absolutwert und dem späten Absolutwert; und einen Zähler (178), der mit der Subtraktionsschaltung (175) gekoppelt ist, um als Antwort auf das Differenzsignal das entsprechende Wegverfolgungssignal zu erzeugen.
Spreizspektrum-Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das signalangepasste Filter (150) enthält: ein Referenzregister (55) zum Speichern einer Kopie des Chip-Sequenzssignals des Spreizspektrumsignals; einen Filtermultiplexer (56), der mit dem Signalregistermultiplexer (53) und dem Referenzregister gekoppelt ist, um die Kopie des Chip-Sequenzsignals mit einem vom Signalregistermultiplexer gewählten Ausgang zu multiplizieren, wodurch eine Mehrzahl Multipliziererausgangssignale erzeugt wird; und einen Addiererbaum (57), der mit dem Filtermultiplexer (56) gekoppelt ist, um die Mehrzahl Multipliziererausgangssignale vom Filtermultiplexer (56) zu kombinieren, wodurch der frühe Abschnitt, der pünktliche Abschnitt und der späte Abschnitt des Spreizspektrumsignals für jeden Weg der Mehrzahl Wege erzeugt werden.
Spreizspektrum-Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, ferner enthaltend: eine Mehrzahl Costas-Schleifen (19, 29, 39, 49), die mit dem signalangepassten Filter (150) und dem RAKE-Taktgeber (59) gekoppelt sind, um eine Mehrzahl Detektionssignale zu erzeugen, wobei jede Costas-Schleife der Mehrzahl Costas-Schleifen auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal vom RAKE-Taktgeber und auf den pünktlichen Abschnitt des Spreizspektrumsignals jedes Wegs der Mehrzahl Wege anspricht, um ein Detektionssignal zu erzeugen; und einen Maximalverhältniskombinierer (69), der mit der Mehrzahl Costas-Schleifen zum Kombinieren des Maximalverhältnisses der Mehrzahl Detektionssignale gekoppelt ist.
Spreizspektrum-Empfänger nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Taktsignalgenerator (68) zum Generieren des Taktsignals ausgeführt ist, wobei die Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen zumindest gleich ist der Anzahl der Wege der Mehrzahl Wege.
Verfahren zum Empfangen eines Spreizspektrumsignals aus einer Mehrwegumgebung, das von einem Chip-Sequenzsignal gespreizte Daten hat, wobei jedes Chip des Chip-Sequenzsignals eine Chip-Dauer hat und das Spreizspektrumsignal von einer Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung ankommt, die Schritte aufweisend: Erzeugen eines Taktsignals, wobei das Taktsignal während einer Chip-Dauer eine Mehrzahl Phasen hat, wobei die Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen zumindest gleich ist der Anzahl der Wege der Mehrzahl Wege; Abtasten des Spreizspektrumsignals, um während der Chip-Dauer eine Mehrzahl Chip-Abtastwerte zu erzeugen, wobei die Anzahl der Chip-Abtastwerte der Mehrzahl Chip-Abtastwerte zumindest gleich ist der Anzahl der Phasen der Mehrzahl Phasen; Wandeln jedes Chip-Abtastwertes in einen digitalen Chip-Abtastwert als Antwort auf jeden Chip-Abtastwert der Mehrzahl Chip-Abtastwerte; Speichern der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in einer Mehrzahl Signalregister; Durchlassen einer entsprechenden Anzahl aus der Mehrzahl digitaler Chip-Abtastwerte in ein entsprechendes Signalregister der Mehrzahl Signalregister durch eine Mehrzahl Gatter; Wählen eines entsprechenden Signalregisters aus der Mehrzahl Signalregister; Detektieren eines frühen Abschnitts, eines pünktlichen Abschnitts und eines späten Abschnitts jedes Chip, das im Spreizspektrumsignal für jeden Weg der Mehrzahl Wege eingebettet ist; Erzeugen einer Mehrzahl Wegauswahlsignale entsprechend der Mehrzahl Wege aus der Mehrwegumgebung; Leiten des frühen Abschnitts und des späten Abschnitts entsprechend des jeweiligen Wegs des detektierten Spreizspektrumsignals, um ein Wegverfolgungssignal einer Mehrzahl Wegverfolgungssignale zu erzeugen; und Durchlassen eines entsprechenden Phasenblocks der Mehrzahl Phasen als Antwort auf ein entsprechendes Wegverfolgungssignal zu einem entsprechenden Gatter der Mehrzahl Gatter.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Leitens des frühen Abschnitts und des späten Abschnitts die Schritte enthält: Speichern des frühen Abschnitts; Erzeugen eines frühen Absolutwertes aus dem frühen Abschnitt; Speichern des späten Abschnitts; Erzeugen eines späten Absolutwertes aus dem späten Abschnitt; Erzeugen eines Differenzsignals aus dem frühen Absolutwert und dem späten Absolutwert; und Erzeugen des entsprechenden Wegverfolgungssignals als Antwort auf das Differenzsignal.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Schritt des Detektierens des frühen Abschnitts, des pünktlichen Abschnitts und des späten Abschnitts die Schritte enthält: Speichern einer Kopie des Chip-Sequenzssignals des Spreizspektrumsignals; Multiplizieren der Kopie des Chip-Sequenzsignals mit einem Ausgang des Auswahlschrittes eines entsprechenden Signalregisters, wodurch eine Mehrzahl Multipliziererausgangssignale erzeugt wird; und Kombinieren der Mehrzahl Multipliziererausgangssignale, wodurch der frühe Abschnitt, der pünktliche Abschnitt und der späte Abschnitt des Spreizspektrumsignals für jeden Weg der Mehrzahl Wege erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, ferner die Schritte enthaltend: Erzeugen einer Mehrzahl Detektionssignale als Antwort auf ein entsprechendes Wegauswahlsignal und den pünktlichen Abschnitt des Spreizspektrumsignals jedes Wegs der Mehrzahl Wege; und Kombinieren des Maximalverhältnisses der Mehrzahl Detektionssignale.