同步接收設備的製作方法
2023-05-20 15:35:01 1
專利名稱：同步接收設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種TD-SCDMA系統中的同步接收設備。
背景技術：
在通信系統中，同步接收分為幾個階段。
在TD-SCDMA系統中為了接收正確的解調，首先要完成小區選擇，其中分別包括頻率選擇，下行同步碼的識別，確定小區使用的MIDAMBLE(訓練序列)碼以及建立P-CCPCH(公共控制物理信道)的同步。在下行導頻時隙(DwPTS)搜索SYNC_DL(下行同步碼序列)一般採用匹配濾波器來實現，下行同步碼識別確定了小區使用的SYNC_DL碼以及其準確定時。確定小區的MIDAMBLE碼是利用小區可能的4個MIDAMBLE碼的信道衝激響應的結果，採用相關器來實現。P-CCPCH需要檢測連續4個子幀下行同步碼的相位，同樣需要使用相關器得到MIDAMBLE部分相關實部(同相分量)(I)和虛部(正交分量)(Q)值與SYNC_DL部分數據IQ相關輸出值。在TD-SCDMA系統中由於採用多用戶聯合檢測技術，需要通過信道估計從接收信號中估計出所有用戶的的信道衝激響應，一般利用接收信號這部分數據與本地MIDAMBLE的相關結果的功率確定多徑的數目和每個路徑上的衝激響應值。由於時處於移動環境中，由小區選擇的結果確定的幀定時需要實時跟蹤加以調整，才能保證整個系統正確同步傳輸。一般採用系統廣播信道中的MIDAMBLE碼或者下行同步碼來進行定時的同步跟蹤，一般採用匹配濾波器來實現。在移動環境中，當處於小區邊界時需要進行小區重選，一般利用匹配濾波器實現對可能小區SYNC_DL碼或MIDAMBLE碼的有效搜索。只有保證以上接收及處理正確的情況下，才能保證接收數據的正確接調。
從上面的處理過程可以看到，在接收的不同階段不同情況下都使用了匹配濾波器或者相關器。如果不採用特殊的時間控制機制，為了使每個階段的處理得到正確的結果，每個處理必須採用一套獨立的匹配濾波器或者相關器。
發明內容
本發明的目的是提供一種同步接收設備，利用同一濾波器處理多個階段不同情況的數據，實現同步接收。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種同步接收設備，包括一個濾波器、一個下行同步碼產生器和一個訓練序列碼產生器，還包括一個控制器，其向該濾波器、該下行同步碼產生器和訓練序列碼產生器傳遞控制信號，該下行同步碼產生器與該濾波器相連，該訓練序列碼產生器與該濾波器相連。
其中，該控制器包括一個定時控制器和一個與之相連的狀態控制器，該定時制控制器與該濾波器、該下行同步碼產生器和該訓練序列碼產生器相連，該狀態控制器與該濾波器、該下行同步碼產生器和該訓練序列碼產生器相連。
其中，該濾波器是128階匹配濾波器。
該匹配濾波器包括128個順次連接的基本運算單元；一個與各該基本運算單元相連的加法器；兩個與該加法器相連的寄存器；一個與兩個寄存器相連的功率計算單元。
各該基本運算單元按1至128順次編號，第1個基本運算單元接收數據實部和數據虛部，以及該控制器傳來的控制信號，第2至第128個基本運算單元接收上一個基本運算單元傳來的正向信號，並且均向上一個基本運算單元傳遞逆向信號。
其中，各該基本運算單元包括三個兩路選擇器，用於選擇使用正向信號或逆向信號；三個寄存器，分別於該兩路選擇器相連，保存兩路選擇器的輸出信號；一個解碼單元，根據該三個寄存器的數據計算輸出數據，傳遞給該加法器。
該定時控制器接收網絡傳來的子幀中斷信號、時隙中斷信號、確定下行同步碼及定時信號、確定訓練序列碼信號、建立P-CCPCH同步信號、小區重選信號、多徑及信號估計信號和定時跟蹤信號，向該匹配濾波器輸出數據輸入激活信號、數據輸出激活信號和碼字輸入激活信號，向該訓練序列產生器輸出訓練序列碼激活信號，以及向該下行同步序列產生器輸出下行同步碼激活信號。
該狀態控制器接收訓練序列碼標識和下行同步碼標識，該定時控制器向該狀態控制器傳遞工作狀態信號，該狀態定時期根據工作狀態信號確定數據模式和碼字模式，並向該濾波器輸出數據模式信號和碼字模式信號，向該下行同步碼產生器輸出下行同步碼標識，以及向該訓練序列碼產生器輸出訓練序列碼標識。
其中，所述三個兩路選擇器分為第一兩路選擇器、第二兩路選擇器和第三兩路選擇器，其中第一兩路選擇器輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據實部輸入和逆向數據實部輸入，第二兩路選擇器輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據虛部輸入和逆向數據虛部輸入，第三兩路選擇器輸入信號為碼字輸入模式信號、正向碼字輸入和逆向碼字輸入，上述兩路選擇器根據輸入的模式信號選擇正向輸入或逆向輸入作為輸出信號。
在各該基本運算單元中，數據輸入激活信號輸入到與該第一、第二兩路選擇器相連的寄存器中，碼字輸入激活信號輸入到與該第三兩路選擇器相連的寄存器中，上述寄存器在所述激活信號有效時保存兩路選擇器的輸出。
所述解碼單元根據各該寄存器的數據計算出輸出數據的實部和虛部，然後輸出到該加法器中。
在各該基本運算單元中，將正向數據實部、正向數據虛部和逆向碼字輸出到下一個基本運算單元中，並且，第2至第128個基本運算單元向上一個輸出逆向數據實部、逆向數據虛部和逆向碼字。
本發明的積極進步效果在於使用一個濾波器處理多個階段不同的數據，實現同步接收，避免了在接收機中使用多個匹配濾波器以及相關器，簡化了系統結構，降低了系統實現的使用資源。
圖1為本發明一實施例的結構示意圖。
圖2為圖1中控制器的結構示意圖。
圖3為圖1中濾波器的結構示意圖。
圖4為圖3所示濾波器中的基本運算單元示意圖。
圖5為本實施例的工作過程示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
如圖1所示，一種同步接收設備，包括一個128階的匹配濾波器200、一個下行同步碼產生器300和一個訓練序列碼產生器400，還包括一個控制器100。
其中，如圖2所示，該控制器100包括一個定時控制器110和一個與之相連的狀態控制器120。
該定時控制器110接收網絡傳來的子幀中斷(Subframe interrupt)信號、時隙中斷(Slot interrupt)信號、確定下行同步碼及定時(CS1)信號、確定訓練序列碼(CS2)信號、建立P-CCPCH同步信號(CS3)、小區重選信號(CR)、多徑及信號估計(PS)信號和定時跟蹤(TR)信號，向該匹配濾波器200輸出數據輸入激活信號、數據輸出激活信號和碼字輸入激活信號，並且向該訓練序列產生器400輸出訓練序列碼激活信號，以及向該下行同步碼產生器300輸出下行同步碼激活信號。
該狀態控制器120接收訓練序列碼標識和下行同步碼標識，該定時控制器向該狀態控制器傳遞工作狀態信號，該狀態定時期根據工作狀態信號確定數據模式和碼字模式，並向該匹配濾波器200輸出數據模式信號和碼字模式信號，向該下行同步碼產生器300輸出下行同步碼標識，以及向該訓練序列碼產生器400輸出訓練序列碼標識。
該下行同步碼產生器300將下行同步碼輸出到該匹配濾波器200，該訓練序列碼產生器400將訓練序列碼輸出到該匹配濾波器200。
如圖3所示，該匹配濾波器200包括128個順次連接的基本運算單元210；一個與各該基本運算單元210相連的加法器220；兩個與該加法器220相連的寄存器230；一個與兩個寄存器230相連的功率計算單元240。
各該基本運算單元按1至128順次編號，第1個基本運算單元210接收數據實部(同相分量)和數據虛部(正交分量)，以及該控制器傳來的控制信號，包括數據激活信號、碼字激活信號、數據模式信號和碼字模式信號。
第2至第128個基本運算單元210接收上一個基本運算單元210傳來的正向數據實部(同相分量)、正向數據虛部(正交分量)和正向碼字，並且均向上一個基本運算單元210傳遞逆向數據實部(同相分量)、逆向數據虛部(正交分量)和逆向碼字。
如圖4所示，各該基本運算單元210包括三個兩路選擇器，用於選擇使用正向信號或逆向信號；三個寄存器212，分別於該兩路選擇器相連，保存兩路選擇器的輸出信號；一個解碼單元213，根據該三個寄存器212的數據計算輸出數據，傳遞給該加法器220。
所述三個兩路選擇器分為第一兩路選擇器211A、第二兩路選擇器211B和第三兩路選擇器211C，其中第一兩路選擇器211A輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據實部(同相分量)輸入和逆向數據實部(同相分量)輸入，第二兩路選擇器211B輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據虛部(正交分量)輸入和逆向數據虛部(正交分量)輸入，第三兩路選擇器211C輸入信號為碼字輸入模式信號、正向碼字輸入和逆向碼字輸入，上述兩路選擇器根據輸入的模式信號選擇正向輸入或逆向輸入作為輸出信號。
在各該基本運算單元210中，數據輸入激活信號輸入到與該第一、第二兩路選擇器211A、211B相連的寄存器212中，碼字輸入激活信號輸入到與該第三兩路選擇器211C相連的寄存器212中，上述寄存器212在所述激活信號有效時保存兩路選擇器的輸出。
所述解碼單元213根據各該寄存器212的數據計算出輸出數據的實部(同相分量)和虛部(正交分量)，然後輸出到該加法器220中。
該加法器220根據各個基本運算單元210的輸出數據計算出數據實部(同相分量)譜和數據虛部(正交分量)譜，然後存放在寄存器230中，並且，寄存器220將數據實部(同相分量)和數據虛部(正交分量)輸出到功率計算單元240中計算出功率譜。
在上述各個信號中，根據時間關係可以分為以下四組第1組CS1；第2組CS2；第3組CS3，TR，PS；第4組CR，TR，PS。在一個子幀中只有可能有一組處理發生。
如圖5所示，本設備的工作流程如下(1)檢測子幀中斷信號，收到子幀中斷信號後執行第(2)步；(2)檢測CS1 start信號，如果CS1start信號有效，產生CS1 working信號，然後執行第(3)步；(3)檢測CS1 working信號，如果CS1 working有效執行-第(4)步，否則執行第(6)步；(4)將128階的濾波器分為2個64階的濾波器，其抽頭係數為由下行同步碼產生器輸出的64bits下行同步碼，接收的數據實部(同相分量)和數據虛部(正交分量)作為2個匹配濾波器的輸入，在這一幀中利用2個匹配濾波器實現對下行同步碼的匹配濾波。本幀結束後執行第(6)步；(5)判斷CS1是否結束，如果結束執行第(1)步，否則執行第(3)步；(6)檢測CS2 start信號，如果有效執行第(7)步，否則執行第(8)步；
(7)將接收數據TS0時隙訓練序列碼部分的數據作為濾波器的輸入，訓練序列碼產生器依次產生4個基本訓練序列碼的m(1)與m(2)碼(共8個訓練序列碼)作為濾波器的抽頭係數，在不同時間形成8個匹配濾波器。這8個時間為如圖5所示的為t0，t1，t2，t3，t4，t5，t6，t7。同時在這8個時間點上得到接收數據與8個訓練序列相關結果。然後執行第(1)步；(8)同時檢測CS3start信號與CR start信號，如果CR start有效執行第(20)步，否則執行第(9)步；(9)在訓練序列碼起始時刻值之前，同時檢測PS start信號與TR start信號，如果PS start或CS3 start信號有效執行第(10)步，否則執行第(13)步；(10)將接收數據TS0時隙訓練序列部分的數據作為濾波器的輸入，匹配濾波器抽頭係數由訓練序列產生器根據訓練序列標識產生的128bits本地訓練序列碼確定。在圖5所示的時刻t8形成對訓練序列碼的匹配濾波器。然後執行第(11)步；(11)如果CS3 start信號無效執行第(12)步。否則，在t8時刻得到接收數據與訓練序列碼的相關結果作為CS3訓練序列相關的結果，如果PSstart有效執行第(12)步，否則執行第(13)步；(12)t8時刻之後所有濾波器抽頭係數不變，所有輸入數據不變。將輸入數據做循環移位相關在t8～t8』之間得到輸入數據部分與本地訓練序列碼在不同移位起始位置的相關結果。然後執行第(13)步；(13)如果CS3 start有效或者TR start有效執行第(14)步否則執行第(16)步；(14)如果TR start有效，將圖5中t9～t10部分的接收數據作為濾波器的輸入，下行同步碼產生其產生的64bits本地下行同步碼作為濾波器的抽頭係數，在t11～t10之間得到輸入數據經過匹配濾波器的所有值。如果CS3 start有效，同時在t12時刻得到接收數據下行同步部分與本地下行同步相關的結果，作為CS3的輸出值。否則執行第(14)步；
(15)將接收數據的下行同步部分作為匹配濾波器的輸入，下行同步碼產生器產生的64bits本地下行同步碼作為濾波器的抽頭係數，在t12時刻得到接收數據與SYNC-DL相關的結果。執行第(16)步；(16)檢測TS2時隙中斷，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(17)步；(17)檢測TS3時隙中斷，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(18)步；(18)檢測TS4時隙中斷，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(19)步；(19)檢測TS5時隙中斷，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(20)步；(20)檢測TS6時隙中斷，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(1)步；(21)將本時隙輸入數據的訓練序列部分作為濾波器的輸入，匹配濾波器抽頭係數由訓練序列碼產生器根據訓練序列標識產生的128bits本地訓練序列碼確定，在本時隙t8-n(n∈[1，5])時刻形成對訓練序列碼的匹配濾波器，將輸入數據做循環移位經過匹配濾波器相關在t8-n～t8』-n(n∈[1，5])時刻得到對多條路徑的信道估計值。如果本時隙為TS2，執行第(17)步，如果本時隙為TS3，執行第(18)步。如本時隙為TS4，執行第(19)步，如果本時隙為TS5，執行第(20)步。如果本時隙為TS6，執行第(1)步；(22)在TS0訓練序列碼起始時刻值之前，同時檢測PS start信號與TRstart信號。執行第(23)步；(23)如果本幀中CR採用訓練序列碼，將接收信號中t13～t14部分的數據存儲在存儲器中，如果PS start有效同時執行第(24)步。否則直接執行第(25)步；(24)將接收數據TS0時隙訓練序列部分的數據作為濾波器的輸入，匹配濾波器抽頭係數由訓練序列碼產生器根據M訓練序列標識產生的128bits本地訓練序列碼確定。在圖5所示的時刻t8形成對訓練序列碼的匹配濾波器，將輸入數據做循環移位相關在t8～t8』之間得到輸入數據部分與本地訓練序列碼在不同移位起始位置的相關結果。然後執行第(25)步；(25)如果本幀中CR採用下行同步碼，將接收信號中t15～t16部分的數據存儲在存儲器中。如果TR start有效同時執行第(26)步，否則執行第(27)步；(26)將圖5中t9～t10部分的接收數據作為濾波器的輸入，下行同步碼產生器產生的64bits本地下行同步碼作為濾波器的抽頭係數。在t11～t10之間得到輸入數據經過匹配濾波器的所用值。然後執行第(27)步；(27)在圖5的t17時刻開始將可能小區的訓練序列碼或下行同步碼作為濾波器的抽頭係數，存儲器中的數據作為濾波器的輸入。在t17～t18之間得到輸入數據與經過匹配濾波器以後的所有相關輸出。然後執行第(28)步；(28)檢測PS start信號，如果PS start有效則執行第(21)步，否則執行第(17)步。
權利要求
1.一種同步接收設備，包括一個濾波器、一個下行同步碼產生器和一個訓練序列碼產生器，其特徵在於，其還包括一個控制器，其向該濾波器、該下行同步碼產生器和訓練序列碼產生器傳遞控制信號，該下行同步碼產生器與該濾波器相連，該訓練序列碼產生器與該濾波器相連。
2.根據權利要求1所述的同步接收設備，其特徵在於，該控制器包括一個定時控制器和一個與之相連的狀態控制器，該定時制控制器與該濾波器、該下行同步碼產生器和該訓練序列碼產生器相連，該狀態控制器與該濾波器、該下行同步碼產生器和該訓練序列碼產生器相連。
3.根據權利要求2所述的同步接收設備，其特徵在於，該濾波器是128階匹配濾波器。
4.根據權利要求3所述的同步接收設備，其特徵在於，該匹配濾波器包括128個順次連接的基本運算單元；一個與各該基本運算單元相連的加法器；兩個與該加法器相連的寄存器；一個與兩個寄存器相連的功率計算單元。
5.根據權利要求4所述的同步接收設備，其特徵在於，各該基本運算單元按1至128順次編號，第1個基本運算單元接收數據實部和數據虛部，以及該控制器傳來的控制信號，第2至第128個基本運算單元接收上一個基本運算單元傳來的正向信號，並且均向上一個基本運算單元傳遞逆向信號。
6.根據權利要求5所述的同步接收設備，其特徵在於，各該基本運算單元包括三個兩路選擇器，用於選擇使用正向信號或逆向信號；三個寄存器，分別於該兩路選擇器相連，保存兩路選擇器的輸出信號；一個解碼單元，根據該三個寄存器的數據計算輸出數據，傳遞給該加法器。
7.根據權利要求6所述的同步接收設備，其特徵在於，該定時控制器接收網絡傳來的子幀中斷信號、時隙中斷信號、確定下行同步碼及定時信號、確定訓練序列碼信號、建立P-CCPCH同步信號、小區重選信號、多徑及信號估計信號和定時跟蹤信號，向該匹配濾波器輸出數據輸入激活信號、數據輸出激活信號和碼字輸入激活信號，向該訓練序列產生器輸出訓練序列碼激活信號，以及向該下行同步序列產生器輸出下行同步碼激活信號。
8.根據權利要求7所述的同步接收設備，其特徵在於，該狀態控制器接收訓練序列碼標識和下行同步碼標識，該定時控制器向該狀態控制器傳遞工作狀態信號，該狀態定時期根據工作狀態信號確定數據模式和碼字模式，並向該濾波器輸出數據模式信號和碼字模式信號，向該下行同步碼產生器輸出下行同步碼標識，以及向該訓練序列碼產生器輸出訓練序列碼標識。
9.根據權利要求8所述的同步接收設備，其特徵在於，所述三個兩路選擇器分為第一兩路選擇器、第二兩路選擇器和第三兩路選擇器，其中第一兩路選擇器輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據實部輸入和逆向數據實部輸入，第二兩路選擇器輸入信號為數據輸入模式信號、正向數據虛部輸入和逆向數據虛部輸入，第三兩路選擇器輸入信號為碼字輸入模式信號、正向碼字輸入和逆向碼字輸入，上述兩路選擇器根據輸入的模式信號選擇正向輸入或逆向輸入作為輸出信號。
10.根據權利要求9所述的同步接收設備，其特徵在於，在各該基本運算單元中，數據輸入激活信號輸入到與該第一、第二兩路選擇器相連的寄存器中，碼字輸入激活信號輸入到與該第三兩路選擇器相連的寄存器中，上述寄存器在所述激活信號有效時保存兩路選擇器的輸出。
11.根據權利要求10所述的同步接收設備，其特徵在於，所述解碼單元根據各該寄存器的數據計算出輸出數據的實部和虛部，然後輸出到該加法器中。
12.根據權利要求11所述的同步接收設備，其特徵在於，在各該基本運算單元中，將正向數據實部、正向數據虛部和正向碼字輸出到下一個基本運算單元中，並且，第2至第128個基本運算單元向上一個輸出逆向數據實部、逆向數據虛部和逆向碼字。
全文摘要
本發明公開了一種同步接收設備，包括一個濾波器、一個下行同步碼產生器和一個訓練序列碼產生器，還包括一個控制器，其向該濾波器、該下行同步碼產生器和訓練序列碼產生器傳遞控制信號，該下行同步碼產生器與該濾波器相連，該訓練序列碼產生器與該濾波器相連。本發明使用一個濾波器處理多個階段不同的數據，實現同步接收，避免了在接收機中使用多個匹配濾波器以及相關器，簡化了系統結構，降低了系統實現的使用資源。
文檔編號H04B7/26GK101060394SQ200610025849
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月20日 優先權日2006年4月20日
發明者曾璐, 陳軍, 林巖, 孫林 申請人:凱明信息科技股份有限公司