專利名稱：一種同步cdma接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種同步碼分多址接入(CDMA)接 收系統(tǒng)中的解調(diào)方法及裝置。
背景技術(shù)：
在時分同步碼分多址接入(TD-SCDMA)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，基站(NodeB)將 發(fā)送給各個用戶的信號進(jìn)行疊加后發(fā)射出去，多個用戶的信號同步到達(dá)終端， (接收機(jī))。
移動通信信道是一種多徑衰落信道，發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號，在傳輸過程 中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達(dá)接收機(jī)時每個波束 具有不同的延遲，形成多徑信號。如果不同路徑信號的延遲超過一個偽碼的碼 片時延，則在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。
現(xiàn)有技術(shù)中，用戶終端通常采用RAKE接收機(jī)接收NodeB發(fā)送的信號， RAKE接收機(jī)分別接收每一路信號進(jìn)行解調(diào)，將那些幅度明顯大于背景噪聲的 多徑分量取出，對它進(jìn)行延時和相位校正，使之在某一時刻對齊，并按一定的 規(guī)則進(jìn)行合并，變矢量合并為代數(shù)求和，把原來是干擾的信號變成有用信號組 合在一起，增強(qiáng)接收效果，達(dá)到將多徑信號變成可供利用的有利因素，有效地 利用多徑分量，提高多徑分集的效果。
但是，RAKE接收機(jī)在解調(diào)本碼道的信號時會把其他碼道的信號當(dāng)成噪 聲，各個擴(kuò)頻碼在偏移不為O時的自相關(guān)和互相關(guān)值不為0,因此，不能完全 消除多徑傳輸帶來的符號間干擾(ISI)和多址干擾(MAI)。再者，由于擴(kuò)頻 增益相對較小對噪聲的抑制能力較弱，因此不能帶來很好的解調(diào)效果。
現(xiàn)有的用戶終端基本都采用聯(lián)合檢測的算法檢測信號，這種聯(lián)合檢測的算
4法是相當(dāng)復(fù)雜的，原因包括
1、 用戶終端通過空中接口信令只知道自己和公共信道的資源分配信息， 不能在解調(diào)前知道同 一個時隙內(nèi)其他用戶是否占用了碼道資源。
2、 NodeB發(fā)送信號時，經(jīng)過速率匹配，可能在某一子幀的某一時隙內(nèi)分 配的碼道不發(fā)送信號，而終端事先卻不知道。
3、 一些當(dāng)前不針對本終端的公共信道，如快速物理接入信道(FPACH, Fast Physical Access Channel)和其他專用信道可以采用波束賦形技術(shù)，當(dāng)其他 用戶終端移動到本終端附近時，這些其他用戶終端信號對本終端的干擾就較 強(qiáng)，當(dāng)其他用戶終端遠(yuǎn)離本終端時，這些用戶終端信號對本終端的干擾又變小 了，而本終端在解調(diào)前并不知道這些干擾的變化情況。
4、 聯(lián)合檢測算法還需要將當(dāng)前時隙內(nèi)接收的各個碼道信號，包括本用戶 的信道、公共信道和其他用戶的信道一起進(jìn)行檢測解調(diào)。由于上述3點原因， 在終端側(cè)采用聯(lián)合^r測解調(diào)時，需要對當(dāng)前時隙內(nèi)到達(dá)的信號所使用的碼道進(jìn) 行激活檢測，大大增加了算法的復(fù)雜度。
綜上所述，現(xiàn)有的接收終端對接收信號采用的解調(diào)算法過于復(fù)雜，不能完 全消除多徑傳輸帶來的碼間干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法及一種同步 CDMA接收系統(tǒng)中的接收機(jī)，用以消除解調(diào)信號中存在的碼間干擾。 本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)的解調(diào)方法包括 接收信號發(fā)射才兒發(fā)送的信號，得到接收信號；
利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計 所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；
對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。
本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的接收機(jī)包括接收信號單元，用于接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號；
估計發(fā)送信號單元，用于利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣
以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；
解調(diào)信號單元，用于對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。 本發(fā)明實施例，通過接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號；利用信 道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī) 的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解
問題，提高了解調(diào)效果。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法流程 示意圖2為本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)發(fā)送矩陣示意圖3為本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的接收機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例，提供了一種同步CDMA系統(tǒng)接收中的解調(diào)方法，及一種 同步CDMA系統(tǒng)中的接收機(jī)，用以消除解調(diào)信號中存在的碼間干擾，并且， 減少計算量，提高解調(diào)效率和效果。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行說明。
參見圖1 ，本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法包
括
5101、 接收來自信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，并計算得到接收信號"
5102、 采用最小均方誤差塊線性均衡(MMSE-BLE)算法對接收信號e進(jìn)行處理，以消除采樣偏差帶來的碼間干擾，估計發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號"，得到估計 發(fā)送信號，即由向各個碼道用戶發(fā)送的碼片信號疊加在一起的估計矢量。
5103、 利用發(fā)射機(jī)的擴(kuò)頻碼，對相應(yīng)碼道的估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)，得到 各個碼道的解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號6 。
5104、 利用各個碼道的解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號6計算各個碼道的信噪比， 并且根據(jù)各個碼道的信噪比判定自身碼道是否處于激活狀態(tài)。
5105、 當(dāng)某碼道的信噪比大于或等于預(yù)設(shè)的門限值時，判定該碼道處于激 活狀態(tài)，并且，對各個碼道的解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號6進(jìn)行解調(diào)，得到各個碼 道的解調(diào)信號；否則，判定該碼道處于非激活狀態(tài)，舍棄該碼道的解擴(kuò)后的估 計發(fā)送信號6。
下面對上述步驟分別進(jìn)行詳細(xì)說明。 步驟S101:
設(shè)發(fā)射機(jī)在當(dāng)前時隙發(fā)送了《個碼道的數(shù)據(jù)，每個碼道擴(kuò)頻碼長2個碼片 (chip),發(fā)送^個符號。
設(shè)第A個碼道的符號數(shù)據(jù)為6( ，J、0,…，W-1, A = 0，'"J_1,其中_/是 符號數(shù)據(jù)編號。
設(shè)第*個碼道使用的擴(kuò)頻碼與擾碼的乘積的序列為, z' = A…，2-l 。 則第*個碼道上的擴(kuò)頻信號為
#W0 =6， A:"，…，K-1, y、0，…，iV-1, ! = 。, .,g-1
尺個碼道的數(shù)據(jù)的合成信號為 "。。
s經(jīng)過多徑信道力，并被AWGN噪聲"污染后得到終端的接收信號為
其中0表示線性巻積運算。 步驟S102:
設(shè)當(dāng)前時隙內(nèi)信道的最大多徑時延擴(kuò)展不超過『個碼片，則信道^可表示為/z,， f = 0,---,『_l
設(shè)當(dāng)前時隙內(nèi)估計的信道力的噪聲功率為d 。 設(shè)數(shù)據(jù)域上的碼片個數(shù)為丄，則滿足1 = ^々。
構(gòu)造丄+『-1行Z列的系統(tǒng)矩陣乂如圖2所示，則按最小均方誤差(MMSE) 準(zhǔn)則得到系統(tǒng)方程為
其中，"為由向各碼道用戶發(fā)送的碼片信號疊加在一起的估計矢量，/為單位 矩陣，J"為J的共扼轉(zhuǎn)置矩陣。
設(shè)矩陣^^^、J + 2'7),由于矩陣i 的共軛對稱性質(zhì)，可認(rèn)為"等于一個 下三角矩陣和H的共軛轉(zhuǎn)置矩陣"的乘積，對矩陣i 進(jìn)行喬洛斯基
(Cholesky)分解得到下三角矩陣^，即i =好w ，其中/^為//的 共軛轉(zhuǎn)置矩陣，顯然H"為上三角矩陣。 則系統(tǒng)方程為
解方程/^^ = 2,得到估計矢量c/，其各個分量(即各個碼道的估計發(fā)送 信號)為"'，卜o，…，丄-1。
現(xiàn)有技術(shù)中，在構(gòu)造系統(tǒng)矩陣時，同時考慮了解擴(kuò)，這使得系統(tǒng)矩陣比較 大，導(dǎo)致計算復(fù)雜，而且存在信道激活檢測的問題。而本發(fā)明實施例在構(gòu)造系 統(tǒng)矩陣時,不考慮解擴(kuò)，只根據(jù)信道傳播模型構(gòu)造系統(tǒng)矩P車,利用系統(tǒng)矩陣對接收 信號處理后,再進(jìn)行解擴(kuò)操作,這使得系統(tǒng)矩陣比較小，計算筒單。
步驟S103:
設(shè)本終端用戶的一個擴(kuò)頻碼與擾碼的乘積的序列為一、，y-G，…，e-1，則 該擴(kuò)頻碼對應(yīng)的解擴(kuò)后的各個符號數(shù)據(jù)估計為戶o
步驟SI04:
計算該碼道上的解調(diào)后信噪比為
纖("=—
五
其中，^w為數(shù)學(xué)期望(平均值)計算。
預(yù)先設(shè)定碼道的激活門限SiVJ —,/^WoW ,如果SA^(" > S/i -欲m^oW或者 SW ("=S/i 」/7m^oW ，則認(rèn)為該碼道激活了；否則，認(rèn)為該碼道沒有激活，舍 棄估計到的該碼道的各個符號數(shù)據(jù)。
其中，激活門限-^"/7oW可通過仿真得到。
步驟S105:
當(dāng)判定碼道處于激活狀態(tài)時，利用最大似然準(zhǔn)則對^"'， "G，…，iV-l逐個 進(jìn)行判決，得到解調(diào)的符號值v("" kO，…，7V-1，即該碼道的解調(diào)信號。 下面介紹一下本發(fā)明實施例提供的裝置。
參見圖3，本發(fā)明實施例提供的一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的接收機(jī)，包
括
接收信號單元31,用于接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號。 估計發(fā)送信號單元32，用于利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩
陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號。
解調(diào)信號單元33，用于對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。 較佳地，所述估計發(fā)送信號單元32，采用最小均方誤差塊線性均衡算法，
通過所述系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號。 較佳地，所述接收機(jī)還包括 激活判斷單元34,應(yīng)碼道是否處于激活狀態(tài)。
則所述解調(diào)信號單元33,當(dāng)碼道處于激活狀態(tài)時，對該碼道的估計發(fā)送信 號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到該碼道的解調(diào)信號。 較佳地，所述激活判斷單元34包括 門限制單元341,用于預(yù)先設(shè)置碼道的激活門限值。
信噪比單元342，用于根據(jù)所述各個碼道的估計發(fā)送信號計算相應(yīng)碼道的 信噪比。
判定單元343，用于判斷碼道的信噪比是否大于或等于所述激活門限值， 如果是，則判定該碼道處于激活狀態(tài)；否則，判定該碼道處于非激活狀態(tài)。 較佳地，所述門限值單元341,通過仿真確定所述激活門限值。 較佳地，所述解調(diào)信號單元33包括
解擴(kuò)單元331,用于利用所述發(fā)射機(jī)的擴(kuò)頻碼，對相應(yīng)信道的估計發(fā)送信 號進(jìn)行解擴(kuò)。
解調(diào)單元332,用于對解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號進(jìn)行解調(diào)，得到相應(yīng)信道的 解調(diào)信號。
綜上所述，本發(fā)明實施例利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣^后，先進(jìn)行 MMSE—BLE均衡得到消除了碼間干擾的發(fā)射機(jī)的估計發(fā)送信號"，再用擴(kuò)頻 碼對"進(jìn)行匹配濾波積分解調(diào)得到相應(yīng)的解擴(kuò)信號；并且，利用解擴(kuò)后信噪比 判斷碼道是否處于激活狀態(tài)。通過該方案使得不需要對其他碼道進(jìn)行復(fù)雜的激 活檢測，釆用Cholesky分解\前向迭代解方程\后向迭代解方程的MMSE—BLE 均衡算法實現(xiàn)解調(diào)時，系統(tǒng)矩陣釆用信道估計構(gòu)造，使矩陣維數(shù)減少，大大降 低了計算量，比現(xiàn)有聯(lián)合檢測算法在只檢測到一個碼道時的計算量還要少；并 且，消除了多徑傳輸帶來的ISI和MAI。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1、一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法，其特征在于，該方法包括接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號；利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用最小均方誤差塊線性 均衡算法，通過所述系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括 根據(jù)所述發(fā)射機(jī)的各個碼道的估計發(fā)送信號判斷相應(yīng)碼道是否處于激活狀態(tài)；當(dāng)碼道處于激活狀態(tài)時，對該碼道的估計發(fā)送信號進(jìn)行解調(diào)，得到該碼道 的解調(diào)信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述發(fā)射機(jī)的各個碼 道的估計發(fā)送信號判斷相應(yīng)碼道是否處于激活狀態(tài)的步驟包括預(yù)先設(shè)置碼道的激活門限值；根據(jù)所述各個碼道的估計發(fā)送信號計算相應(yīng)碼道的信噪比； 如果碼道的信噪比大于或等于所述激活門限值時，則判定該碼道處于激活 狀態(tài)；否則，判定該碼道處于非激活狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述激活門限值是通過仿 真得到的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行 解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號的步驟包括利用所述發(fā)射機(jī)的擴(kuò)頻碼，對相應(yīng)信道的估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)； 對解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號進(jìn)行解調(diào)，得到相應(yīng)信道的解調(diào)信號。
7、 一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的接收機(jī)，其特征在于，該接收機(jī)包括接收信號單元，用于接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號； 估計發(fā)送信號單元，用于利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣 以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；解調(diào)信號單元，用于對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其特征在于，所述估計發(fā)送信號單元， 采用最小均方誤差塊線性均衡算法，通過所述系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估 計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其特征在于，該接收機(jī)還包括 激活判斷單元，用于根據(jù)所述發(fā)射機(jī)的各個碼道的估計發(fā)送信號判斷相應(yīng)碼道是否處于激活狀態(tài)；所述解調(diào)信號單元，當(dāng)碼道處于激活狀態(tài)時，對該碼道的估計發(fā)送信號進(jìn) 行解擴(kuò)解調(diào)，得到該碼道的解調(diào)信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收機(jī)，其特征在于，所述激活判斷單元包括 門限制單元，用于預(yù)先設(shè)置碼道的激活門限值；信噪比單元，用于根據(jù)所述各個碼道的估計發(fā)送信號計算相應(yīng)碼道的信噪比；判定單元，用于判斷碼道的信噪比是否大于或等于所述激活門限值，如果是，則判定該碼道處于激活狀態(tài)；否則，判定該碼道處于非激活狀態(tài)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其特征在于，所述門限值單元，通 過仿真確定所述激活門限值。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其特征在于，所述解調(diào)信號單元包括 解擴(kuò)單元，用于利用所述發(fā)射機(jī)的擴(kuò)頻碼，對相應(yīng)信道的估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)；解調(diào)單元，用于對解擴(kuò)后的估計發(fā)送信號進(jìn)行解調(diào)，得到相應(yīng)信道的解調(diào) 信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同步CDMA接收系統(tǒng)中的解調(diào)方法及裝置，用以消除解調(diào)信號中存在的碼間干擾。本發(fā)明方法包括接收信號發(fā)射機(jī)發(fā)送的信號，得到接收信號；利用信道估計構(gòu)造系統(tǒng)矩陣，并通過該系統(tǒng)矩陣以及所述接收信號，估計所述發(fā)射機(jī)的發(fā)送信號，得到估計發(fā)送信號；對所述估計發(fā)送信號進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)，得到解調(diào)信號。本發(fā)明用于在同步CDMA接收系統(tǒng)中解調(diào)接收到的信號，消除信號的碼間干擾。
文檔編號H04B1/707GK101499817SQ20081005753
公開日2009年8月5日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者吳建峰, 偉 戴 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司