用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置及其方法
2023-05-03 09:08:51 1
專利名稱：用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種用於解擾解擴的方法及其裝置，尤其涉及一種用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置，屬於電通信技術領域。
背景技術：
隨著移動通信技術的發展，在無線通信系統的性能日漸提高的同時，系統的複雜度也在不斷地提高。而對於移動通信系統的用戶終端晶片，在實現高性能的同時，也要求合理的成本和功耗。
在碼分多址的無線通信系統中，接收機(RAKE)接收是常見的採樣方式。在無線通信系統時分同步碼分多址TD-SCDMA中，由於採用了聯合檢測的方式，接收機的分支數量大大增加。並且，在用戶終端基帶晶片中，聯合檢測的接收機接收消耗的資源相當可觀。由此可見，如果能夠降低接收機中每個分支的複雜度，對晶片的成本和功耗會很有好處。
具體來說，目前接收機中的各個分支，有多種實現方法。比如，通過快速沃爾什一哈達瑪變換(FWHF)結構進行解擴，但是不同分支的擾碼需要相同，這不適用於多小區聯合檢測的TD-SCDMA用戶終端。同樣的，若是直接通過碼片數據與擾碼擴頻碼進行復乘後相加，則需要進行乘以-1的操作，即對數據進行取反加l,並且I分量和Q分量分別累加，比較佔用邏輯資源。因此需要採用一種節省邏輯資源、降低系統功耗和成本的方法和設備來用於移動通信系統串行解擾解擴。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問 ，提供一種用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置。
本發明的目的通過以下技術方案來實現
用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置，其包括本地碼控制信息產 生器，其根據擾碼擴頻碼，產生2倍碼片速率的控制信息；解擾解擴單元， 其根據碼控制信息，對數據進行解擾解擴；置零時序控制器，其控制解擾 解擴單元的清零；符號選擇器，其對解擾解擴結果進行符號採樣，輸出本 分支的解擾解擴結果；本地碼控制信息產生器、置零時序控制器、符號選
擇器，分別連入解擾解擴單元。
上述的用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置，其中所述的解擾解 擴單元，包括符號選通器、異或器、全加器及至少3個D觸發器，符號選
通器的輸出端連入異或器的輸入端，異或器的輸出端連接全加器的輸入端，
全加器的輸入端與第二 D觸發器連接，全加器的輸出端連接第一 D觸發器 的輸入端，第一 D觸發器的輸出端連接第二 D觸發器和第三D觸發器的輸 入端，第三D觸發器的輸出端與第一 D觸發器的輸出端作為解擾解擴單元 的輸出。
用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其特徵在於包括以下步驟 步驟①通過本地碼控制信息產生器，根據擾碼擴頻碼產生符號選通器、 異或器的控帝瞻息以及全加器7的進位信號；
步驟②符號選通器根據本地碼控制信息產生器產生的控制信息，選 通輸入碼片數據的相關分量，並產生2倍碼片速率的數據；
步驟③異或器將本地碼控制信息產生器產生的控制信息做比特擴展 後，與符號選擇器產生的數據異或；
步驟④全加器將比特異或的結果，進行符號位擴展，隨後與第二 D 觸發器反饋的累加結果以及本地碼控制信息產生器產生的進位比特，進行 全加；說明書第3/8頁
步驟⑤置零時序控制器輸出第二 D觸發器的置零控制信息；
步驟(D:第一 D觸發器和第二 D觸發器，將全加器的結果進行2次延
遲後反饋給全加器；
步驟⑦第一D觸發器和第三D觸發器的輸出，經過符號選擇器的符
號採樣，以符號速率輸出。
上述的，用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其中所述步驟② 中相關分量為I分量和Q分量。
更進一步地，上述的用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其中 所述步驟⑤中的置零時序控制器工作狀態包括下行擴頻碼為16和1共兩種
情況一當擴頻碼為16時，在對應於一個符號周期的32個時鐘周期中第1 和2個時鐘周期時，置零時序控制器輸出的信號有效，在對應於後30個時 鍾周期時輸出的信號無效；當擴頻碼為1時，所有的時鐘周期輸出的信號 皆有效。
更進一步地，上述的用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其中 所述步驟⑥中的第二 D觸發器的輸出受置零時序控制器的輸出所控制。
本發明技術方案的突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在採用
本發明後只需一個全加器，即可完成一路數字{言號1、 Q兩個分量的解手尤解
擴。其時序控制簡單，節省邏輯資源，適用於專用集成電路的實現。同時， 無需進行乘以-1的操作，節省了邏輯資源，為本領域的技術進步拓展了空 間，實施效果好。
本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明 進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型範例，凡採 取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發明要求保護的範 圍之內。這些附圖當中，圖1是本發明的構造運行示意圖。 圖中各附圖標記的含義如下
1本地碼控制信息產生器2解擾解擴單元
3置零時序控制器4符號選擇器
5符號選通器6異或器
7全加器8第一D觸發器
9第二 D觸發器10第三D觸發器
具體實施例方式
如圖1所示的用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置，其特別之處在
於包括有本地碼控制信息產生器l，其根據擾碼擴頻碼，產生2倍碼片速 率的控制信息；解擾解擴單元2，其根據碼控制信息，對數據進行解擾解擴; 置零B寸序控制器3，其控制解擾解擴單元2中串行累加器的清零；符號選擇 器4,其對解擾解擴結果進行符號採樣，輸出本分支的解擾解擴結果。本地 碼控制信息產生器l、置零時序控制器3、符號選擇器4，分別連入解擾解 擴單元2。並且，所述的2倍碼片，包括輸入碼片數據的I分量和Q分量 的選擇控希幅息、異或單元的輸入信號、全加器7的進位輸入信號。
進一步結合圖l來看，所述的解擾解擴單元2，包括符號選擇器4、異 或器6、全加器7及D觸發器，符號選通器5輸入碼片數據，符號選通器5 的輸出端連接到異或器6的輸入端，異或器6的輸出端連接到全加器7的 輸入端，全加器7的另一個輸入端連入第二 D觸發器9，全加器7的輸出 端連接到第一 D觸發器8，第一 D觸發器8的輸出端連接到第二 D觸發器 9和第三D觸發器10的輸入，第三D觸發器10的輸出與第一 D觸發器8 的輸出一起做完該解擾接口單元的輸出。
再具體來說，第一D觸發器8，將累加結果進行採樣保存。第二D觸發器9，當置零時序控制器3輸出的控制信息有效時，輸出置零，用於一個 符號累加的開始；其餘時候，將累加結果延時後反饋到全加器7，用於I分 量和Q分量的交替累加。並且所述的置零時序控制器3，產生第二D觸發 器9的置零控制信息，用於開始一個符號的解擾解擴。第三D觸發器IO， 對累加結果延遲一個時鐘周肌將I分量作為結果輸出，以保持與在之後 一個時鐘周期累加的Q分量輸出的同步。
結合各個部件的實際工作來說符號選擇器4通過本地碼控制信息產 生器1產生的I分量和Q分量的選擇控制信息，選擇輸入碼片數據中的I 分量或Q分量，產生2倍碼片速率的數據，並將解擾解擴單元2的輸出信 號進行符號採樣後以符號速率輸出。異或器6將本地碼控制信息產生器1 產生的輸入信號進行比特位擴展後，與輸入數據進行比特異或。全加器7 首先將比特異或的結果進行符號位擴展，隨後與反饋的累加結果以及本地 碼控帝i臘息產生器產生的進位比特，進行全加。
同時，零時序控制器3配合下行擴頻碼的16和1共兩種情況呈現不同 的工作狀態當擴頻碼為16時，在對應於一個符號周期的32個時鐘周期 中第1和2個時鐘周肌置零時序控制器3輸出的信號有效，在對應於後 30個時鐘周期時輸出的信號無效；當擴頻碼為l時，所有的時鐘周期輸出 的信號皆有效。
本發明的實施過程大致可以分為以下步驟
步驟①通過本地碼控制信息產生器l，根據擾碼擴頻碼產生符號選
通器5、異或器6的控制信息以及全加器7的進位信號；
步驟②符號選通器5根據本地碼控制信息產生器1產生的控制信息， 選通輸入碼片數據的I分量和Q分量，產生2倍碼片速率的數據；
步驟③異或器6將本地碼控制信息產生器1產生的控制信息，做比
8特擴展後，與符號選通器5產生的數據異或；
步驟 :全加器7將比特異或的結果，進行符號位擴展後，與第二D
觸發器9反饋的累加結果以及本地碼控制信息產生器產生的進位比特進行 全加；
步驟(D:置零時序控制器3輸出第二 D觸發器9的置零控制信息； 步驟⑥第一 D觸發器8和第二 D觸發器9將全加器7的結果進行2
次延遲後反饋給全加器7，第二 D觸發器9的輸出同時受置零時序控制器3
的輸出所控制；
步驟⑦第一D觸發器8和第三D觸發器10的輸出，經過符號選擇 器4的符號採樣，以符號速率輸出。
下面結合時分同步碼分多址系統中的用戶終端(UE)基帶晶片中的應 用狀況，對本發明技術方案作舉例說明。
具體來說，對接收到的碼片數據，針對某個碼道的某個傳播途徑，連 續SF個碼片的解擾解擴，可表示為如下通式-
formula see original document page 9
進一步來看，在通式(l)中，^為經解擾解擴得到的第n個符號；SF為 擴頻碼長度，在TD-SCDMA系統中下行SF為16或1; Vl).Sf+,為接收到的
碼片數據；c;為擾碼和擴頻碼點乘結果的共軛；^co電為擴頻碼； '為復擾碼的共軛。
為了集成電路硬體邏輯實現上的方便，可以將通式(l)分別寫為I分量 和Q分量formula see original document page 10
對於結果的實部，(v,+,'(力——'2))實際就是選取v脾+,的實部或虛
部，而且(力—'+—'2)始終為實數，."o^, .(7)-'+—'2)即控制該次累加
是加操作還是減操作。當然，對於虛部同樣如此。
在對某碼片數據進行解擾解擴計算時，碼片數據按順序依次進入用於 移動通信系統串行解擾解擴的裝置。再進一步來看，每個碼片數據的處理
時間為2個時鐘周期，艮卩第一個時鐘周肌用於解擾解擴結果I分量的累 加，第二個時鐘周期用於解擾解擴結果Q分量的累加。
同時，本地碼控制信息產生器1通過(力——'2)或者是(力—'2)來產生選
取輸入數據的實部、虛部的控制信息。解擾解擴單元2通過該控制信息， 選擇輸入碼片的I分量或者是Q分量，進行累加計算。具體來說，本地碼 控制信息產生器1由碼點乘結果，c^ 和^廣—'2)產生異或單元的
輸入信號以及全加器7的進位信號。對於實部結果來說， (y)—'+咖d"'2) ={1,—1,—1,1,...};對於虛部結果來說，(力—'2) = {-1，-1，1，1，...}。 在硬體中，{1,-1}以{0,1}來表示，擾碼和擴頻碼的點乘可以通過{0，1}的異或
隨後，當異或單元的輸入信號以及全加器7的進位輸入等於0時，全 加器7對選擇的數據進行I分量或Q分量進行累加。當異或單元的輸入信 號以及全加器7的進位輸入等於1時，則選擇的數據與位擴展的1異或並 加i再累加。其實際就是對選擇的數據取反加1，即進行了減操作，從而完成通式(2)、通式(3)的解擾解擴操作。
接著，解擾解擴單元2的第二 D觸發器9，將累加的結果延遲一個時 鍾周期後再反饋累加，使得累加針對I分量結果和Q分量結果間隔進行。 並且，當擴頻碼為16時，在對應於一個符號周期的32個時鐘周期中第1 和2個時鐘周期，置零時序控制器3輸出的信號有效，使解擾解擴單元2 的第二D觸發器9輸出為0，開始一個符號的解擾解擴。同時，在後30個 時鐘周期時輸出的信號無效時，解擾解擴單元2的第二 D觸發器9將累加 結果延遲一個時鐘周期後反饋，進行正常的累加。而當擴頻碼為1時，所 有的時鐘周期輸出的信號皆有效，則輸入數據經過全加器7後直接作為結 果輸出。
與此同時，解擾解擴單元2的第三D觸發器10，將解擾解擴完成的I 分量延遲一個時鐘周期，與後完成的Q分量組合後一同輸出到符號選擇器 4。
然後，符號選擇器4將解擾解擴單元2的輸出信號，進行符號採樣得 到解擾解擴結果，並進行適當延遲後以符號速率輸出，以匹配其他分支的 輸出時序，方便後續的各個分支結果的最大比合併。
最後，通過接收機(RAKE)接收的一個解擾解擴分支的過程即可。 通過上述的描述可以看出，採用本發明後只需一個全加器，即可完成 一路數位訊號I、 Q兩個分量的解擾解擴。其時序控制簡單，節省邏輯資源， 適用於專用集成電路的實現。同時，無需進行乘以-1的操作，能降低統功 耗節省處理資源，在移動通信系統串行解擾解擴上，有著很好的應用前途。
權利要求
1、用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置，其特徵在於包括本地碼控制信息產生器，其根據擾碼擴頻碼，產生2倍碼片速率的控制信息；解擾解擴單元，其根據碼控制信息，對數據進行解擾解擴；置零時序控制器，其控制解擾解擴單元的清零；符號選擇器，其對解擾解擴結果進行符號採樣，輸出本分支的解擾解擴結果；本地碼控制信息產生器、置零時序控制器、符號選擇器，分別連入解擾解擴單元。
2、 根據權利要求1所述的用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置， 其特徵在於所述的解擾解擴單元，包括符號選通器、異或器、全加器 及至少3個D觸發器，符號選通器的輸出端連入異或器的輸入端，異或 器的輸出端連接全加器的輸入端，全加器的輸入端與第二D觸發器連接， 全加器的輸出端連接第一 D觸發器的輸入端，第一 D觸發器的輸出端連 接第二 D觸發器和第三D觸發器的輸入端，第三D觸發器的輸出端與 第一 D觸發器的輸出端作為解擾解擴單元的輸出。
3、 用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其特徵在於包括以下 步驟步驟①通過本地碼控制信息產生器，根據擾碼擴頻碼產生符號 選通器、異或器的控制信息以及全加器7的進位信號；步驟②符號選通器根據本地碼控制信息產生器產生的控制信息， 選通輸入碼片數據的相關分量，並產生2倍碼片速率的數據；步驟③異或器將本地碼控制信息產生器產生的控制信息做比特擴 展後，與符號選擇器產生的數據異或；步驟④全加器將比特異或的結果，進行符號位擴展，隨後與第二 D觸發器反饋的累加結果以及本地碼控制信息產生器產生的進位比特， 進行全加；步驟⑤置零時序控制器輸出第二 D觸發器的置零控制信息； 步驟⑥第一 D觸發器和第二 D觸發器，將全加器的結果進行2次延遲後反饋給全加器；步驟⑦第一D觸發器和第三D觸發器的輸出，經過符號選擇器的符號採樣，以符號速率輸出。
4、 根據權利要求3所述的用於移動通信系統串行解擾解擴的方法， 其特徵在於所述步驟②中相關分量為I分量和Q分量。
5、 根據權利要求3所述的用於移動通信系統串行解擾解擴的方法， 其特徵在於所述步驟⑤中的置零時序控制器工作狀態包括下行擴頻碼為16和1共兩種情況——當擴頻碼為16時，在對應於一個符號周期的 32個時鐘周期中第1和2個時鐘周期時，置零時序控制器輸出的信號有 效，在對應於後30個時鐘周期時輸出的信號無效；當擴頻碼為1時， 所有的時鐘周期輸出的信號皆有效。
6、 根據權利要求3所述的用於移動通信系統串行解擾解擴的方法，其特徵在於所述步驟⑥中的第二 D觸發器的輸出受置零時序控制器的輸出所控制。
全文摘要
本發明涉及一種用於移動通信系統串行解擾解擴的裝置及其方法。特點是包括本地碼控制信息產生器，其根據擾碼擴頻碼，產生2倍碼片速率的控制信息；解擾解擴單元，其根據碼控制信息，對數據進行解擾解擴；置零時序控制器，其控制解擾解擴單元的清零；符號選擇器，其對解擾解擴結果進行符號採樣，輸出本分支的解擾解擴結果；本地碼控制信息產生器、置零時序控制器、符號選擇器，分別連入解擾解擴單元。因此以一個全加器連同異或器，可同時完成碼片與擾碼擴頻碼的相乘以及碼片相乘結果的累加，實現解擾解擴過程，適用於移動通信系統中的集成電路的實現。
文檔編號H04B1/707GK101667844SQ20081019638
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月4日 優先權日2008年9月4日
發明者遠 葉, 明 方, 朱志明, 王曉東 申請人:傲世通科技(蘇州)有限公司