專(zhuān)利名稱(chēng)：用于接收dsss信號(hào)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的方法和接收機(jī)，以及一種無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明在例如低成本無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)這樣的低成本無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中具有特殊應(yīng)用，但不排除其他應(yīng)用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都包含通過(guò)石英晶體實(shí)現(xiàn)的精確頻率基準(zhǔn)。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)雙方都精確地知道頻率，所以接收機(jī)濾波器可以使用微調(diào)塊精確地與發(fā)射頻譜匹配。在接收機(jī)集成電路中引入微調(diào)塊不但很復(fù)雜而且要求芯片面積相對(duì)較大。不可避免，這樣會(huì)使接收機(jī)芯片相對(duì)昂貴，妨礙降低接收機(jī)的價(jià)格。減少微調(diào)塊中的元件數(shù)目，例如省去相對(duì)昂貴的石英晶體，將不利地影響傳統(tǒng)接收機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)的成本。
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的方法，該方法包括下變換DSSS信號(hào)，在帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄的信道濾波器中對(duì)下變換的DSSS信號(hào)進(jìn)行濾波，用一個(gè)與擴(kuò)展頻譜時(shí)所用的序列相等的序列來(lái)和過(guò)濾后的信號(hào)相關(guān)。
依照本發(fā)明的第二方面，提供一種包括主站和至少一個(gè)次站的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，其中主站有用于發(fā)送直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的裝置，次站中包含的接收機(jī)具有用于下變換DSSS信號(hào)的下變換裝置，用于過(guò)濾下變換DSSS信號(hào)的信道濾波器，該信道濾波器的帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄，以及用于將過(guò)濾的信號(hào)與在擴(kuò)展該頻譜時(shí)使用的序列相關(guān)的相關(guān)裝置。
依照本發(fā)明的第三方面，提供一種用于接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的接收機(jī)，該接收機(jī)有用于下變換DSSS信號(hào)的下變換裝置，用于過(guò)濾下變換的DSSS信號(hào)的信道濾波器，該信道濾波器的帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄，以及用于將過(guò)濾的信號(hào)與在擴(kuò)展該頻譜時(shí)使用的序列相關(guān)的相關(guān)裝置。
在該說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，“更窄的”帶寬意指信道濾波器的3dB帶寬實(shí)質(zhì)上不大于DSSS信號(hào)的3dB帶寬(即在說(shuō)明書(shū)序言部分一般提及的傳統(tǒng)接收機(jī)中匹配的濾波器帶寬)的3/4，但更典型地不大于1/2。
本發(fā)明基于以下的認(rèn)識(shí)至少對(duì)于DSSS信號(hào)，可以使用比通常使用的信道濾波器的帶寬更窄的信道濾波器接收傳輸信號(hào)。這與傳統(tǒng)的做法形成對(duì)比，在傳統(tǒng)的做法中，濾波器帶寬與信號(hào)帶寬匹配，根據(jù)良好的靈敏度選擇濾波器帶寬，同時(shí)拒絕相鄰信道信號(hào)。傳統(tǒng)的濾波器需要調(diào)諧，因?yàn)槿绻麨V波器失調(diào)，它將允許通過(guò)在相鄰信道中的不合需要的信號(hào)。相反，更窄帶寬的信道濾波器即使失調(diào)也將自動(dòng)地拒絕相鄰信道，因此避免調(diào)諧以及提供調(diào)諧元件的需要。
更窄帶寬的信道濾波器確保接收機(jī)即使在傳輸信號(hào)和信道濾波器的中心頻率之間發(fā)生有限的頻率漂移時(shí)也能繼續(xù)獲得傳輸信號(hào)?？梢允褂眠@個(gè)方法制造接收機(jī)，該接收機(jī)有集成的無(wú)源頻率確定元件，其通常有5％和10％之間的準(zhǔn)確度，并可以避免使用相對(duì)昂貴的石英晶體。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，信道濾波器的帶寬實(shí)質(zhì)上是DSSS信號(hào)帶寬的一半。
至少一部分由使用較窄帶寬的信道濾波器引起的在靈敏度方面的損失可以通過(guò)增加傳輸信號(hào)功率的方式抵消，比方說(shuō)3dB。
在避免需要調(diào)諧與必須接受在靈敏度方面的損失之間有一種平衡。使用了比傳輸信號(hào)的帶寬更窄的信道濾波器之后，如果使用調(diào)諧塊，它可以是相對(duì)比較粗糙的調(diào)諧塊，比微調(diào)塊具有更少的元件和更低的復(fù)雜度。
每次無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中指定的或者活動(dòng)著的基站聯(lián)系新的從屬站時(shí)便使用粗調(diào)諧塊來(lái)執(zhí)行調(diào)諧過(guò)程。即使從屬站已經(jīng)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中登記也可能不時(shí)重復(fù)調(diào)諧過(guò)程，以確保它保持至少粗略地調(diào)諧到基站發(fā)射機(jī)。
在本發(fā)明的改進(jìn)中，在頻率下變換接收信號(hào)時(shí)使用的參考信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率是可調(diào)節(jié)的，在運(yùn)行中，調(diào)整參考頻率直到在接收的DSSS信號(hào)和本地產(chǎn)生的直接序列之間實(shí)現(xiàn)可接受的相關(guān)。
在另一個(gè)改進(jìn)中，逐漸地改變信道濾波器的帶寬以改善DSSS信號(hào)的接收。


現(xiàn)在根據(jù)附圖描述本發(fā)明，其中
圖1是依照本發(fā)明的低成本無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例的框圖，圖2用圖解法舉例說(shuō)明已發(fā)送DSSS信號(hào)的頻譜，圖3A和3B用圖解法舉例說(shuō)明帶寬大約為已發(fā)送DSSS信號(hào)帶寬的75％的信道濾波器的上下限，圖4A和4B用圖解法舉例說(shuō)明帶寬大約為已發(fā)送DSSS信號(hào)帶寬的50％的信道濾波器的上下限，圖5舉例說(shuō)明DSSS信號(hào)的頻譜實(shí)例，圖6是關(guān)于不同信道濾波器帶寬的誤碼率(BER)的圖形，圖7是舉例說(shuō)明頻率偏差對(duì)BER的影響的圖形，圖8是依照本發(fā)明的方法實(shí)施例的流程圖，圖9包括圖表A、B、C和D，舉例說(shuō)明依照本發(fā)明的方法的變形，其中信道濾波器的帶寬相對(duì)于已發(fā)送DSSS信號(hào)的中心頻率漂移，和圖10是將次站接收機(jī)與主站發(fā)射機(jī)對(duì)準(zhǔn)的流程圖。
在圖中，相同的參考數(shù)字用于指示對(duì)應(yīng)的特征。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，低成本無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)包括主站(或者基站)10和多個(gè)次站(或者便攜式站)12，為了清楚起見(jiàn)，僅舉例說(shuō)明一個(gè)次站。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在2.4GHz ISM頻帶中使用，該頻帶的寬度大約85MHz，大約3.5％的帶寬比(fractional bandwidth)。主站10包括一個(gè)包含發(fā)射機(jī)部分TX10和接收機(jī)部分RX10的收發(fā)信機(jī)，次站同樣包括一個(gè)包含發(fā)射機(jī)部分TX12和接收機(jī)部分RX12的收發(fā)信機(jī)。兩種站都有其他的組成部分，但是因?yàn)樗麄兣c理解本發(fā)明無(wú)關(guān)，因此沒(méi)有顯示。使用對(duì)映的(±1)11比特巴克序列(Barker sequence)跨越整個(gè)頻帶擴(kuò)展由發(fā)射機(jī)部分TX10發(fā)送的信號(hào)。在下文的描述中，這種直接序列擴(kuò)展頻譜信號(hào)被稱(chēng)為DSSS信號(hào)。
發(fā)送部分TX10包括數(shù)據(jù)源14，其耦合到DSSS信號(hào)發(fā)生器16。代碼存儲(chǔ)器18存儲(chǔ)11比特巴克序列，使用結(jié)晶22穩(wěn)定其輸出頻率的參考頻率源20被耦合到信號(hào)發(fā)生器16。信號(hào)發(fā)生器16的DSSS信號(hào)輸出端耦合到調(diào)制器24的第一輸入端。參考頻率源20的輸出端耦合到調(diào)制器24的第二輸入端。天線(xiàn)26耦合到調(diào)制器24的輸出端。
接收部分RX10包括頻率下變換器28，下變換器28的第一輸入端耦合到天線(xiàn)26，第二輸入端耦合到參考頻率源20。稍后將解釋在主站10的天線(xiàn)26中接收的信號(hào)是帶寬比通過(guò)主站10發(fā)送的信號(hào)的帶寬更窄的DSSS信號(hào)。寬帶信道濾波器30耦合到頻率下變換器28的輸出端，它將通過(guò)任何落在它的通頻帶內(nèi)的窄帶信號(hào)。解擴(kuò)展和相關(guān)級(jí)32耦合到寬帶信道濾波器30的輸出端以及代碼存儲(chǔ)器18的輸出端?；鶐л敵黾?jí)34耦合到級(jí)32的輸出端提供數(shù)據(jù)信號(hào)輸出。
現(xiàn)在參考次站12，接收機(jī)RX12包括頻率下變換器42，其信號(hào)輸入端耦合到天線(xiàn)40。參考頻率發(fā)生器44向頻率下變換器42提供本機(jī)振蕩器信號(hào)fL0。參考頻率發(fā)生器44是具備無(wú)源、可集成頻率確定元件的低成本設(shè)備。所產(chǎn)生的頻率的容差和穩(wěn)定性取決于用來(lái)制造接收機(jī)RX12集成電路的過(guò)程的特性。作為一項(xiàng)成本節(jié)約措施，不提供例如石英晶體的頻率穩(wěn)定元件。然而，參考頻率發(fā)生器44的結(jié)構(gòu)對(duì)執(zhí)行依照本發(fā)明的方法來(lái)說(shuō)不重要。
在信道濾波器46中過(guò)濾來(lái)自頻率下變換器42的下變換后的DSSS信號(hào)，信道濾波器46的帶寬比通過(guò)主站10發(fā)送的信號(hào)更窄。使用一連串觸發(fā)器、用已知方式實(shí)現(xiàn)的滑動(dòng)相關(guān)器48被耦合到信道濾波器46以接收過(guò)濾后的DSSS信號(hào)?；瑒?dòng)相關(guān)器48還有用于接收從參考頻率發(fā)生器44推導(dǎo)的定時(shí)信號(hào)的輸入端和接收用于在發(fā)射機(jī)TX10中擴(kuò)展信號(hào)的11比特巴克碼的副本的輸入端，所述代碼被保存在代碼存儲(chǔ)器50中。輸出級(jí)52耦合到滑動(dòng)相關(guān)器48的輸出端來(lái)提供信號(hào)輸出，例如數(shù)據(jù)信號(hào)或者存在信號(hào)的指示。
相關(guān)系數(shù)級(jí)54耦合到滑動(dòng)相關(guān)器48的輸出端。相關(guān)系數(shù)級(jí)54的輸出端耦合到微型控制器56的輸入端?；瑒?dòng)相關(guān)器48產(chǎn)生用得自信道濾波器46的當(dāng)前輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)的相對(duì)相關(guān)度的指示。當(dāng)相關(guān)系數(shù)級(jí)54將該指示與參考值或者參考值的范圍進(jìn)行比較時(shí)，如果依照預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為指示是可接受，那么認(rèn)為接收機(jī)RX12已經(jīng)獲得傳輸信號(hào)，微型控制器56控制接收機(jī)RX12保持通電，在輸出級(jí)52提供輸出信號(hào)，但是替換地，如果指示被視為不能接受，那么接收機(jī)RX12恢復(fù)睡眠方式或者斷電。
次站12的發(fā)射機(jī)TX12包括耦合到DSSS級(jí)62的數(shù)據(jù)輸入級(jí)60。參考頻率發(fā)生器44和提供11比特巴克碼的代碼存儲(chǔ)器50的輸出端都被連接到級(jí)62。然后在調(diào)制器64中調(diào)制級(jí)62輸出的DSSS信號(hào)，將結(jié)果提供給天線(xiàn)40用于傳播到主站10。
這個(gè)由次站12發(fā)送的信號(hào)的帶寬比由主站10發(fā)送的DSSS信號(hào)的帶寬更窄。由于這種窄帶DSSS信號(hào)位于它的信道濾波器30通頻帶內(nèi)，接收機(jī)RX10在處理這種信號(hào)時(shí)沒(méi)有困難，即使當(dāng)發(fā)射機(jī)TX12的中心頻率不能完全地與接收機(jī)RX10的本機(jī)振蕩頻率對(duì)準(zhǔn)，接收機(jī)RX10也可以處理這種窄帶DSSS信號(hào)。
圖2用圖解舉例說(shuō)明主站10發(fā)送的DSSS信號(hào)的帶寬。舉例說(shuō)明的頻帶有中心頻率fC，上、下頻率限制分別為fU和fL。依照本發(fā)明，信道濾波器46的帶寬小于傳輸信號(hào)的帶寬，并且實(shí)質(zhì)上理想地集中在傳輸信號(hào)的中心頻率fC上。然而由于包括元件容差和溫度影響在內(nèi)的各種原因，這個(gè)理想方案并不是很成功，信道濾波器帶寬的中心可能不同于fC。同樣帶寬也會(huì)漂移。雖然如此，假如接收到DSSS信號(hào)，并且獲得可接受的相關(guān)系數(shù)，或者具有可接受的誤碼率(BER)，那么認(rèn)為次站已經(jīng)獲得傳輸信號(hào)。
圖3A和3B分別舉例說(shuō)明了其3db帶寬對(duì)應(yīng)于傳輸信號(hào)的3/4(或者75％)的信道濾波器的情況。在圖3A中，濾波器帶寬的下邊帶頻率相當(dāng)于fL，在圖3B中，濾波器帶寬的上邊帶頻率相當(dāng)于fU。因此，信道濾波器46的中心頻率可能漂移或者失配±1/8的發(fā)射帶寬，并且仍然能夠接收傳輸信號(hào)，而不接收相鄰信道的信號(hào)。
如圖4A和4B所示將信道濾波器帶寬變窄到發(fā)射機(jī)帶寬的一半(或者50％)，其中圖4A顯示頻率下限，圖4B顯示頻率上限，使得濾波器46的中心頻率可能漂移或者失配±1/4的發(fā)射帶寬，仍然能夠接收傳輸信號(hào)而不接收相鄰信道的信號(hào)。
如果濾波器帶寬至少部分地位于頻率fU或者fL之外，那么接收信號(hào)的質(zhì)量將被損壞，誤碼率將漸漸變到不會(huì)被認(rèn)為是已經(jīng)獲得所需信道的程度。如果存在相鄰信道信號(hào)，他們不會(huì)與接收機(jī)的代碼有聯(lián)系，而是表現(xiàn)為噪聲。
參考圖5，主站10發(fā)送的DSSS信號(hào)的擴(kuò)展頻譜包括集中在55MHz仿真載波頻率的波瓣(lobe)序列。在實(shí)際的應(yīng)用中，發(fā)射頻譜的外葉(outer lobes)被后端的調(diào)制濾波濾除，但是這樣影響中心波瓣、主瓣的解調(diào)。更特別地，傳輸信號(hào)包括由11-比特巴克序列擴(kuò)展的BPSK信號(hào)，其具有1MHz的數(shù)據(jù)速率。因此碼率是11MHz，系統(tǒng)采樣率是275MHZ，即過(guò)采樣25倍。模擬的信道濾波器46(圖1)是20抽頭的巴特沃斯濾波器，用于模擬的3dB-3dB帶寬是(a)22MHz，其將信道濾波器的3dB點(diǎn)設(shè)置發(fā)射頻譜的第一零點(diǎn)，(b)9.75MHz，其將信道濾波器的3dB點(diǎn)設(shè)置在發(fā)射頻譜的3dB點(diǎn)上，(c)4.87MHz，其是前一值的一半。信道濾波器最初被設(shè)置為期望信號(hào)的中心頻率。
圖6顯示測(cè)量的接收機(jī)誤碼率(BER)的結(jié)果。隨著信道濾波器帶寬從22MHz(曲線(xiàn)X)減少到9.75MHz(曲線(xiàn)Y)，該系統(tǒng)的性能降低大約0.6db。對(duì)這種結(jié)果的一種解釋是大部分由系統(tǒng)攜帶的信息仍然屬于9.75MHz帶寬以?xún)?nèi)。在傳統(tǒng)的接收機(jī)中這是3dB帶寬。
隨著信道濾波器帶寬減少到低于傳統(tǒng)3dB帶寬9.75MHz到4.87MHz(曲線(xiàn)Z)，該系統(tǒng)的性能降低大約3.3dB。雖然如此，發(fā)現(xiàn)仍能以這種降低的性能運(yùn)行。可能通過(guò)例如增加發(fā)射機(jī)功率補(bǔ)償這種降低了的性能。
圖7舉例說(shuō)明頻率偏移對(duì)誤碼率的影響。當(dāng)濾波器沒(méi)有集中在發(fā)射頻譜時(shí)，由于在濾波器中接收的傳輸功率更小和頻譜上的能量分布被改變的事實(shí)，而引起信號(hào)降低質(zhì)量。然而這種系統(tǒng)可以容許相當(dāng)大的偏移量，例如對(duì)于雙倍的誤碼率，大約3.5MHz(4.87MHz濾波器)。
當(dāng)偏移量是11MHz(也就是說(shuō)，信道濾波器在發(fā)射頻譜的零點(diǎn))時(shí)，盡管由于信號(hào)振幅非常小而導(dǎo)致BER被嚴(yán)重地降低，但理論上可能恢復(fù)一些信息。
圖8是概述所述操作的流程圖。塊70涉及接通或者喚醒次站12(圖1)。塊72涉及接收機(jī)RX12(圖1)接收DSSS信號(hào)。塊76涉及DSSS信號(hào)被頻率下變換，以及在信道濾波器46(圖1)過(guò)濾混合的結(jié)果來(lái)形成有更窄帶寬的信號(hào)。塊78涉及使用滑動(dòng)相關(guān)器48(圖1)試圖相關(guān)這些更窄帶寬的信號(hào)。塊80涉及相關(guān)系數(shù)級(jí)54(圖1)確定相關(guān)度并提供系數(shù)或者其他適當(dāng)?shù)闹甘?。在塊82中，檢查以查看系數(shù)是否可接受。如果是(Y)，認(rèn)為接收機(jī)RX12已經(jīng)獲得傳輸信號(hào)，在塊84恢復(fù)數(shù)據(jù)。如果系數(shù)是不能接受的(N)，流程圖返回到塊70，接收機(jī)被斷電或者進(jìn)入睡眠模式。
在參考圖1所述的本發(fā)明實(shí)施例的變形中，信道濾波器可以在頻率范圍上進(jìn)行粗糙地調(diào)諧，其中頻率范圍可以超過(guò)發(fā)射帶寬的頻率范圍。在這個(gè)變形中，參考頻率發(fā)生器44在微型控制器56的輸出端58的控制下可調(diào)。參考頻率發(fā)生器44包括至少一個(gè)集成的頻率確定元件，例如可變電抗器。
在運(yùn)行中，如果相關(guān)度被認(rèn)為很低，則該相關(guān)度指示信道濾波器46不屬于已接收DSSS信號(hào)的帶寬中心以?xún)?nèi)，或者沒(méi)有足夠地接近該中心，那么相關(guān)系數(shù)級(jí)54產(chǎn)生適當(dāng)?shù)妮敵?，將其提供給微型控制器56。微型控制器56在其輸出端58發(fā)送適當(dāng)?shù)恼{(diào)諧信號(hào)，該信號(hào)引起參考頻率發(fā)生器44改變本機(jī)振蕩頻率fL0。對(duì)不同的本機(jī)振蕩器頻率重復(fù)循環(huán)操作，直到從相關(guān)系數(shù)級(jí)54獲得可接受輸出為止。替換地，制定循環(huán)順序，在其中改變本機(jī)振蕩頻率fL0來(lái)掃描整個(gè)DSSS信號(hào)帶寬。微型控制器56檢查由相關(guān)系數(shù)級(jí)54獲得的系數(shù)，該微型控制器56選擇能產(chǎn)生最好的或者可接受的系數(shù)的本機(jī)振蕩頻率fL0。兩種情況中，認(rèn)為接收機(jī)RX12與發(fā)射機(jī)TX10是合調(diào)的。
如果主站10與特殊的次站12接觸相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間，那么為了防止由于本機(jī)振蕩頻率fL0的過(guò)度漂移引起的信號(hào)損失，微型控制器56開(kāi)始又一次掃描。
當(dāng)次站12加入無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)或者在靜止之后變得活動(dòng)時(shí)，執(zhí)行接收機(jī)RX12的調(diào)諧。
現(xiàn)在參考圖9描述信道濾波器46的頻移，圖9中包括圖A、B、C和D。
圖A類(lèi)似于圖2，舉例說(shuō)明主站10發(fā)送的DSSS信號(hào)。圖B舉例說(shuō)明信道濾波器46(圖1)對(duì)于本機(jī)振蕩頻率第一數(shù)值fL01的位置。比較圖A和B，在信道濾波器46和傳輸信號(hào)之間明顯沒(méi)有重疊，所以滑動(dòng)相關(guān)器48(圖1)不會(huì)檢測(cè)到任何相關(guān)，相關(guān)系數(shù)級(jí)54(圖1)將產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牡洼敵?，它可能是一個(gè)絕對(duì)值或者僅僅是低的/不可接受的指示。任何相鄰信道干擾同樣有低的相關(guān)系數(shù)。
圖C舉例說(shuō)明本機(jī)振蕩頻率fL02的情況，在此本機(jī)振蕩頻率中信道濾波器46恰好處于DSSS信號(hào)帶寬之內(nèi)，從而產(chǎn)生高相關(guān)度。因此，相關(guān)系數(shù)級(jí)54將提供高的或者可接受的指示。
圖D舉例說(shuō)明本機(jī)振蕩頻率fL03的情況，此本機(jī)振蕩頻率引起信道濾波器46部分地重疊DSSS信號(hào)帶寬的高的末端，從而產(chǎn)生低的相關(guān)度。因此，相關(guān)系數(shù)級(jí)54將提供低的或者不能接受的指示。
一旦已經(jīng)完成本機(jī)振蕩器頻率的掃描，那么微型控制器56選擇本機(jī)振蕩頻率fL02作為能夠產(chǎn)生最好相關(guān)系數(shù)或者最好BER的最佳頻率。在已經(jīng)完成采集之后，可以引入各種改進(jìn)(未示出)以處理或者提高對(duì)已接收DSSS信號(hào)的處理。
圖10是概述圖9所述操作以及在下文所述處理中的變形的流程圖。塊70涉及接通次站12(圖1)。塊72涉及接收機(jī)RX12(圖1)接收DSSS信號(hào)。塊74涉及接收機(jī)RX12設(shè)置本機(jī)振蕩頻率fL0。塊76涉及使用設(shè)置的本機(jī)振蕩頻率對(duì)DSSS信號(hào)進(jìn)行頻率下變換，在信道濾波器46(圖1)過(guò)濾混合結(jié)果來(lái)形成有更窄帶寬的信號(hào)。塊78涉及使用滑動(dòng)相關(guān)器48(圖1)試圖相關(guān)這些更窄帶寬的信號(hào)。塊80涉及相關(guān)系數(shù)級(jí)54(圖1)確定相關(guān)度并提供系數(shù)或者其他適當(dāng)?shù)闹甘?。在塊82中，檢查以查看系數(shù)是否可接受。如果是(Y)，認(rèn)為接收機(jī)RX12已經(jīng)獲得傳輸信號(hào)，在塊84恢復(fù)數(shù)據(jù)。如果系數(shù)是不能接受的(N)，流程圖返回到塊74，設(shè)置另一個(gè)本機(jī)振蕩頻率fL0，并重復(fù)該循環(huán)。
現(xiàn)在通過(guò)圖10中的塊86、88、90和92舉例說(shuō)明并描述該處理的變形。塊86插入到塊80和82之間，用來(lái)檢查是否應(yīng)該掃描本機(jī)振蕩頻率fL0，如果回答是不(N)，流程圖進(jìn)行到塊82，諸如此類(lèi)。如果回答為是(Y)，那么在塊88中，微型控制器56實(shí)施掃描，通過(guò)存儲(chǔ)相對(duì)各個(gè)本機(jī)振蕩頻率的相關(guān)系數(shù)來(lái)查找最好的本機(jī)振蕩頻率。在塊90中，檢查以查看是否已經(jīng)使用最后的本機(jī)振蕩頻率fL0。如果回答是不(N)，那么流程圖返回到塊74。如果回答為是(Y)，則流程圖進(jìn)入塊92，確定哪個(gè)本機(jī)振蕩頻率產(chǎn)生能最好的系數(shù)并向恢復(fù)數(shù)據(jù)的塊84提供適當(dāng)?shù)妮敵觥?br> 當(dāng)選擇信道濾波器46的帶寬時(shí)，應(yīng)該考慮參考頻率發(fā)生器44的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性以及允許的最大查找時(shí)間。在模擬時(shí)，已經(jīng)認(rèn)為可接受50％的發(fā)送DSSS信號(hào)帶寬，75％的帶寬是上限。
在依照本發(fā)明的方法另一個(gè)變形中，信道濾波器46的帶寬被改變，例如按照步驟逐漸地減少以避免相鄰信道干擾。操作順序類(lèi)似于參考圖10所述的順序，但是區(qū)別在于用改變?yōu)V波器帶寬的操作替換塊74表示的操作，并且不需要塊86、88和90。
在當(dāng)前的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，在元件之前的措詞“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)這種元件。此外，措詞“包括”不排除在那些所列出的元件或者步驟之外還存在其他元件或者步驟。
根據(jù)閱讀當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容，其他修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的。這種修改可以包括在設(shè)計(jì)、制造和使用低成本無(wú)線(xiàn)電時(shí)已知的其他特征以及為此的組合部件，這些特征可以代替在此已經(jīng)描述的特征使用或者除它們之外另外使用。
權(quán)利要求
1.一種接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的方法，包括下變換DSSS信號(hào)，在帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄的信道濾波器(46)中過(guò)濾下變換的DSSS信號(hào)，用一個(gè)與擴(kuò)展頻譜時(shí)所用的序列相等的序列來(lái)和過(guò)濾的信號(hào)相關(guān)(78)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括依照預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)確定(80、82)是否可接受相關(guān)度，如果可接受，則提供輸出信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括改變信道濾波器(46)的中心頻率，監(jiān)控每個(gè)中心頻率的相關(guān)度，以及選擇提供可接受的相關(guān)度的中心頻率。
4.如權(quán)利要求1、2或者3所述的方法，其中信道濾波器(46)的帶寬基本上是DSSS信號(hào)帶寬的一半。
5.一種包括主站(10)和至少一個(gè)次站(12)的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，主站(10)具有用于發(fā)送直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的裝置(TX10)，次站包括接收機(jī)(RX12)，所述接收機(jī)具有用于下變換DSSS信號(hào)的下變換裝置(42)，和用于過(guò)濾下變換的DSSS信號(hào)的信道濾波器(46)，信道濾波器(46)的帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄，以及相關(guān)裝置(48)，用一個(gè)與擴(kuò)展頻譜時(shí)所用的序列相等的序列來(lái)和過(guò)濾的信號(hào)相關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，接收機(jī)(RX12)包括用于依照預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)確定是否可接受相關(guān)度的裝置(54、56)，和如果可接受相關(guān)度則提供輸出信號(hào)的裝置(52)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，接收機(jī)(RX12)還包括參考頻率發(fā)生器(44)，該參考頻率發(fā)生器包括用于調(diào)整它的輸出頻率的頻率調(diào)整裝置，和用于使參考頻率發(fā)生器(44)調(diào)整其輸出頻率以提供可接受的相關(guān)度的控制裝置(56)。
8.如權(quán)利要求5、6或者7所述的系統(tǒng)，其中信道濾波器(46)的帶寬基本上是DSSS信號(hào)帶寬的一半。
9.一種用于接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的接收機(jī)(RX12)，該接收機(jī)具有用于下變換DSSS信號(hào)的下變換裝置(42)，用于過(guò)濾下變換DSSS信號(hào)的信道濾波器(46)，以及用于將過(guò)濾的信號(hào)與一個(gè)參考序列進(jìn)行相關(guān)的相關(guān)裝置(48)，其中該信道濾波器(46)的帶寬比DSSS信號(hào)的帶寬更窄。
10.如權(quán)利要求9所述的接收機(jī)，所述接收機(jī)(RX12)包括用于依照預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)確定是否可接受相關(guān)度的裝置(54、56)，和如果可接受相關(guān)度則提供輸出信號(hào)的裝置(52)。
11.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，還包括參考頻率發(fā)生器(44)，該參考頻率發(fā)生器包括用于調(diào)整它的輸出頻率的頻率調(diào)整裝置，和用于使參考頻率發(fā)生器(44)調(diào)整其輸出頻率以提供可接受的相關(guān)度的控制裝置(56)。
12.如權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于，參考頻率發(fā)生器包括集成的頻率確定元件。
13.如權(quán)利要求9至12其中任一個(gè)所述的接收機(jī)，其特征在于，信道濾波器(46)的帶寬基本上是DSSS信號(hào)帶寬的一半。
全文摘要
一種接收直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)信號(hào)的方法、無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)(10、12)和低成本接收機(jī)(12)使用通頻帶比DSSS信號(hào)的帶寬更窄的信道濾波器(46)。選擇性地，在一個(gè)至少包括該傳輸信號(hào)的帶寬的頻帶上逐步地掃描信道濾波器(46)，根據(jù)最好的相關(guān)系數(shù)選擇可接受的工作頻率。選擇性地，可變換信道濾波器(46)的帶寬來(lái)改善接收質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1846358SQ200480025147
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者A·D·塞爾斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司