可配置w－cdma多徑對齊方法及裝置的製作方法

2023-05-05 23:22:41

專利名稱：可配置w－cdma多徑對齊方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及第三代移動通信中WCDMA(寬帶碼分多址)系統，具體說主要涉及移動通信系統WCDMA中下行專用物理信道解調過程中多徑對齊的裝置和方法。
在合併處理中，不同信號輸入分別加權，然後累加在一起r(t)＝a1r1(t)+a2r2(t)+……+aMrM(t)r(t)=i=1Mairi(t)]]>其中ri(t)為第i個信號的包絡，ai為第i個信號的加權因子。
最大比合併就是在合併時使各條徑之間相位對齊(使之互相相干)，從而實現相干疊加，最大限度的利用信號的能量，進一步提高信噪比。加權因子為各路信號的信噪比的平方根，即r(t)=i=1MSNRiri(t)]]>其中SNRi為第i路信號的信噪比。最大比合併後其輸出信噪比為各路輸入信號信噪比之和，即SNR=i=1MSNRi]]>
移動臺DPCH解調過程中所採用的RAKE合併實際上就是一種最大比合併。在多徑RAKE合併過程中，首先要將同一用戶的各條有效的多徑對齊，所謂有效是指在多徑的搜索過程中確定為可以用於解調的那些徑。完成對齊之後，就可以將同一用戶不同徑的相應位置上的數據進行合併，把各條徑的能量合併起來，從而實現最優合併，以達到提高信噪比的目的。
多徑在時間上位置的確定主要依靠搜索部分來完成，搜索單元在不同的位置上將收到的信號與用戶的信道化碼和擾碼的異或進行相關，通過對相關結果的判斷來確定多徑的位置，並且確定那些多徑可以用於解調(取相關結果最大並且大於閾值的那些徑)，並將搜索結果通知給解調單元。
在多徑RAKE合併過程中，首先要將同一用戶的各條有效的多徑對齊，所謂有效是指在多徑的搜索過程中確定為可以用於解調的那些徑。完成對齊之後，就可以將同一用戶不同徑的相應位置上的數據進行合併，把各條徑的能量合併起來，從而實現最優合併，以達到提高信噪比的目的。
可配置WCDMA多徑對齊方法的特徵在於通過參數的配置利用RAM的緩存功能將各條多徑相對應的數據在處理時間上對齊輸出。所述多徑參數的配置是根據多徑搜索所得到的多徑的位置以及數據處理中對多徑對齊點位置的要求信息進行計算，將計算結果配置到控制寄存器中。多徑信息寄存器是控制RAM的讀寫地址，從而完成對齊。根據需要對齊多徑的最大數目和需要對齊的範圍確定RAM的數目和深度，通過配置多徑控制寄存器控制其讀寫地址，利用數據寫入和讀出的時間差完成相互之間位置上的對齊，假設對齊多徑的最大數目為4，對齊的範圍為256chip，由於數據採樣採用4倍chip速率，I、Q兩路數據各為6bit寬，故採用RAM深度為1024，寬度為12。多徑對齊點位置作為多徑的配置信息按照用戶來處理，即屬於同一條徑的對齊點信息是相同的。多徑對齊點位置的要求可以是任意的，即可以將任意1/4chip精度的位置處作為多徑的對齊點。
本裝置的功能是完成多徑的1/4CHIP精度對齊。對齊的基準點設置為系統定時中(128×N)chip處，則只要多徑在時間上的差值不超過120chip，則均可以完成對齊。在16倍chip時鐘下，最多可以支持64條多徑。
本裝置的結構如

圖1所示內部的關鍵結構是4個1024*12的雙口RAM。
本裝置的輸入輸出埠輸入-clock系統時鐘-reset系統異步復位-Isig經緩衝的I路A/D輸入，速率為4倍chip速率-Qsig經緩衝的Q路A/D輸入，速率為4倍chip速率-frame_start RAM寫地址計數同步信號，周期是1024clock的整數倍，1clock寬度的正脈衝-path 來自碼發生器的多徑標號，周期64clock的計數信號-lockaddr RAM寫地址鎖定信號，周期64clock，1clock寬度的正脈衝-offset 多徑偏移，與path對應，數據保持1clock輸出-Iout4chip I路連續4個chip(6bit/chip，低位chip在前，高位chip在後)-Qout4chipQ路連續4個chip(6bit/chip，低位chip在前，高位chip在後)本發明有益效果可配置W-CDMA多徑對齊方法及裝置結構簡單，處理能力強。
4片RAM的讀地址是相同的，由於寫RAM時的地址是依次差4的，故對每一徑來說，讀出的都是相臨的4CHIP的數據。讀地址的產生方法為當Prebuf_lock為『1』時，當時的RAM0寫地址加32作為當時4CHIP時間段內的參考讀地址，4片RAM的讀地址ram-ra由參考讀地址加上徑所在的偏移即可。
將從4片RAM中所讀得的12數據按I、Q路分開，分別得到4CHIP的I路和Q路的24BIT數據，將這24位按先到的放低位，後到的放高位來組織，即得出連續的I路和Q路的相鄰4CHIP數據。
配置信息主要包括多徑重載點(即用戶多徑對齊的基準點)和數據讀出時的偏移地址。這兩個參數根據搜索結果得到，通過搜索可以得到多徑的位置，根據其位置可以決定重載點，利用重載點和徑實際位置的偏移計算出偏移地址。在讀取每一徑的數據時，只要將偏移地址送給對齊裝置即可得到相應的數據。
在本裝置中每64拍起始時會將寫地址鎖存作為基準，在此基礎上加上(32+各條徑的偏移地址)即為此徑的讀地址。這樣就利用本裝置的緩存作用完成同一用戶不同徑之間的對齊。由於最大支持64條徑，故一個處理周期為64拍，採用16倍鍾，則周期為4chip，而每一條徑的輸出為相鄰4chip的數據。
用戶多徑對齊的位置是系統定時中(128×N)chip(N＝0，1，……299)。用戶多徑相對於DPDCH解調部分系統定時幀頭的偏移是(256×n+x)chip，其中n＝0，1，……149，x為多徑的傳播延時，它的值可以大於256。此時若發生用戶幾條多徑位於(256×n)chip兩邊的情況，則無法將其對齊到(256×n)chip處，而在(128×N)chip中，可以找到一個N值，使得在這個位置上可以完成對齊。由於對齊裝置的實際深度為248chip，故只要用戶多徑間最大偏移不超過120chip，則均可找到一個合適的N值完成對齊。
一個新的用戶數據準備解調前，配置模塊在確定此用戶多徑的重載點(即N值)時，如果同時有兩個N值滿足條件，則選擇離多徑較遠的那一個作為重載點。如果多徑向前漂移，則儘量保持重載點不變，若向後飄，則選擇較遠的重載點，但需要注意不要使新的重載點在舊的之前。這樣作是為了防止多徑向前漂移，越過了重載點，使得新的重載點在舊的之前，這樣在解調中會丟失數據。如圖2所示。
此時在解調舊的一幀時，會丟失最後的128chip的數據。
多徑數據讀出時偏移值的確定可以根據以下公式得到，若重載點為(128×N)chip，多徑位置為(128×N+n+m/4)chip，則偏移量為(n×4-31+m)。
這樣便可實現多徑的可配置的對齊。
權利要求
1.可配置WCDMA多徑對齊方法，其特徵在於通過參數的配置利用RAM的緩存功能將各條多徑相對應的數據在處理時間上對齊輸出。
2.如權利要求1所述的可配置WCDMA多徑對齊方法，其特徵在於所述多徑參數的配置是根據多徑搜索所得到的多徑的位置以及數據處理中對多徑對齊點位置的要求信息進行計算，將計算結果配置到控制寄存器中。
3.如權利要求1所述WCDMA多徑對齊方法，其特徵在於多徑信息寄存器是控制RAM的讀寫地址，從而完成對齊。
4.如權利要求1所述的WCDMA多徑對齊方法，其特徵在於根據需要對齊多徑的最大數目和需要對齊的範圍確定RAM的數目和深度，通過配置多徑控制寄存器控制其讀寫地址，利用數據寫入和讀出的時間差完成相互之間位置上的對齊。
5.如權利要求1中所述WCDMA多徑對齊方法，其特徵在於多徑對齊點位置作為多徑的配置信息按照用戶來處理，即屬於同一條徑的對齊點信息是相同的，多徑對齊點位置的要求可以是任意的，即可以將任意1/4chip精度的位置處作為多徑的對齊點。
6.可配置WCDMA多徑對齊裝置，其特徵在於本裝置內部的關鍵結構是4個1024*12的雙口RAM，本裝置的輸入輸出埠包括(1)輸入--clock系統時鐘；--reset系統異步復位；--Isig經緩衝的I路A/D輸入，速率為4倍chip速率；--Qsig經緩衝的Q路A/D輸入，速率為4倍chip速率；--frame_start RAM寫地址計數同步信號，周期是1024clock的整數倍，1clock寬度的正脈衝；--path來自碼發生器的多徑標號，周期64clock的計數信號；--lockaddrRAM寫地址鎖定信號，周期64clock，1clock寬度的正脈衝；--offset多徑偏移，與path對應，數據保持1clock(2)輸出--Iout4chip I路連續4個chip(6bit/chip，低位chip在前，高位chip在後)；--Qout4chip Q路連續4個chip(6bit/chip，低位chip在前，高位chip在後)
全文摘要
本發明公開了WCDMA專用物理信道解調過程所採用的RAKE接收機中的多徑對齊的方法及使用這種方法的多徑對齊裝置。為了實現WCDMA專用物理信道的解調,本發明提供了一種可配置的WCDMA用戶多徑的對齊裝置。該裝置的作用是實現用戶多徑在時間上的對齊,從而為RAKE合併提供一個前提。所謂對齊是指在合併過程中,各條徑相對應的數據在時間上相互對齊,在電路邏輯上如果依次處理各條徑,則在一個處理周期裡得到各條徑的數據符號是對應的是發端的同一數據符號。多徑數據經過緩存後可以通過配置多徑的數據輸出的偏移來保證多徑的對齊。並可以根據需要同時得到一條徑相鄰幾個chip的數據。多徑的對齊範圍與對齊中的重載點(即多徑對齊的基準)、多徑的時間差有關。
文檔編號H04B1/707GK1347216SQ0113671
公開日2002年5月1日 申請日期2001年10月22日 優先權日2001年10月22日
發明者許希斌, 趙明, 周世東 申請人:信息產業部電信傳輸研究所, 清華大學