專(zhuān)利名稱(chēng)：采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)。


圖1是表示采用常規(guī)的差分相移鍵控(DPSK)調(diào)制方法的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中發(fā)送機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。DPSK編碼器102對(duì)輸入的基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行差分調(diào)制。頻帶擴(kuò)展器104通過(guò)將該數(shù)據(jù)與從PN(偽噪聲)碼產(chǎn)生器103輸出的PN碼相乘對(duì)經(jīng)差分調(diào)制的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展。頻帶擴(kuò)展器104的輸出經(jīng)過(guò)有限脈沖響應(yīng)(以后稱(chēng)為“FIR”)濾波器105、D/A轉(zhuǎn)換器106和LPF 107。在混頻器109中，LPF 107的輸出與載波信號(hào)cosWCt相乘，然后通過(guò)BPF 110、放大器111和天線112傳播到自由空間中。
利用差分調(diào)制，上述DPSK調(diào)制方式擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)使得在接收部分的數(shù)據(jù)解調(diào)期間能夠進(jìn)行異步檢測(cè)。然而在上述的DPSK調(diào)制方式擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中，解調(diào)期間的1位誤差可以造成2位誤差，這導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。另一個(gè)問(wèn)題是，在接收部分調(diào)整PN碼的同步是困難的，因?yàn)閷?shí)際上被調(diào)制的PN碼信號(hào)不是被發(fā)送的純PN碼。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種采用導(dǎo)頻信號(hào)的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用導(dǎo)頻信號(hào)的能夠很容易地實(shí)現(xiàn)PN碼同步的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的接收機(jī)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種采用導(dǎo)頻信號(hào)的能夠很容易地實(shí)現(xiàn)PN碼同步的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)包括發(fā)送機(jī)，該發(fā)送機(jī)具有第一華爾氏(Walsh)碼產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有各自的代碼系統(tǒng)的第一和第二華爾氏碼；華爾氏調(diào)制器，用于將發(fā)送的預(yù)定的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)分別與第一和第二華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)；第一PN碼產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生預(yù)定的第一和第二PN碼；第一頻帶擴(kuò)展器，用于將經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)與第一和第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的I信道和Q信道導(dǎo)頻信號(hào)；第二頻帶擴(kuò)展器，用于將經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與第一和第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的I信道和Q信道數(shù)據(jù)；有限脈沖響應(yīng)濾波器，用于對(duì)頻帶擴(kuò)展的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波；第一數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，用于將經(jīng)擴(kuò)展的I信道導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)組合，然后轉(zhuǎn)換成I信道模擬信號(hào)；第二數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，用于將經(jīng)擴(kuò)展的Q信道導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)組合，然后轉(zhuǎn)換成Q信道模擬信號(hào)；低通濾波器，用于對(duì)I信道和Q信道模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波；中頻混頻器，用于接收經(jīng)低通濾波的I信道和Q信道低通濾波信號(hào)和預(yù)定的中頻信號(hào)，將I信道低通濾波信號(hào)與中頻的同相分量cosWDCt相乘，將Q信道低通濾波信號(hào)與中頻的正交相位分量sinWIFt相乘，然后將已經(jīng)與中頻信號(hào)混頻的I信道和Q信道信號(hào)相加；載波混頻器，用于將中頻信號(hào)混頻器的輸出信號(hào)與預(yù)定的射頻信號(hào)cosWRFt相乘；帶通濾波器，用于接收并對(duì)載波混頻器的輸出信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；以及第一放大器，用于根據(jù)預(yù)定的放大率對(duì)經(jīng)帶通濾波的信號(hào)進(jìn)行接收和放大，并且擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)包括接收機(jī)，該接收機(jī)具有第二放大器，用于放大通過(guò)天線接收的接收信號(hào)；濾波器，用于對(duì)第二放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；第一混頻器，用于將濾波器的輸出信號(hào)與射頻信號(hào)cosWRFt相乘，然后轉(zhuǎn)換成中頻分量信號(hào)；第二混頻器，用于分別將第一混頻器的輸出信號(hào)與中頻的同相分量cosWIFt和正交相位分量sinWIFt相乘，然后輸出從中已經(jīng)去除了載波頻率信號(hào)的I信道和Q信道信號(hào)；低通濾波器，用于分別對(duì)I信道和Q信道信號(hào)進(jìn)行低通濾波；模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將經(jīng)低通濾波的I信道和Q信道信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；第二PN碼產(chǎn)生器，用于通過(guò)與預(yù)定的PN時(shí)鐘同步，產(chǎn)生具有各自代碼系統(tǒng)的第一和第二PN碼；I信道去擴(kuò)展器，用于將從模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換的I信道信號(hào)與第一和第二PN碼相乘，然后輸出頻帶經(jīng)去擴(kuò)展的I信道信號(hào)；Q信道去擴(kuò)展器，用于將從模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換的Q信道信號(hào)與第一和第二PN碼相乘，然后輸出頻帶經(jīng)去擴(kuò)展的Q信道信號(hào)；PN碼同步控制器，用于根據(jù)第一華爾氏碼對(duì)經(jīng)頻帶去擴(kuò)展的I信道和Q信道信號(hào)進(jìn)行華爾氏解調(diào)，檢測(cè)經(jīng)華爾氏解調(diào)的I信道和Q信道信號(hào)的PN碼同步狀態(tài)，然后輸出對(duì)應(yīng)于PN碼同步狀態(tài)的PN時(shí)鐘；華爾氏碼產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有各自的代碼系統(tǒng)的第一和第二華爾氏碼；第一華爾氏解調(diào)器，用于輸出已經(jīng)通過(guò)第一和第二華爾氏碼進(jìn)行華爾氏解調(diào)的第一和第二I信道信號(hào)；第二華爾氏解調(diào)器，用于輸出已經(jīng)通過(guò)第一和第二華爾氏碼進(jìn)行華爾氏解調(diào)的第一和第二Q信道信號(hào)；存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)經(jīng)華爾氏解調(diào)的第一和第二I信道信號(hào)和第一和第二Q信道信號(hào)；組合器，用于接收從存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器輸出的第一和第二I信道信號(hào)及第一和第二Q信道信號(hào)，將第一I信道信號(hào)與第二I信道信號(hào)相乘，以便輸出組合的I信道信號(hào)，并且將第一Q信道信號(hào)與第二Q信道信號(hào)相乘，以便輸出組合的Q信道信號(hào)；以及數(shù)據(jù)判斷器，用于獲得從組合器輸出的I信道信號(hào)和Q信道信號(hào)之間的差值，然后判斷和輸出對(duì)應(yīng)于該差值的相位的數(shù)據(jù)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中圖1是表示采用常規(guī)的DPSK調(diào)制方法的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。
在采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中發(fā)送的信號(hào)主要可分為導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是實(shí)際發(fā)送的一個(gè)信息信號(hào)，而總是代表“I”的導(dǎo)頻信號(hào)是一個(gè)附加信息信號(hào)，用于在接收部分使PN碼易于同步。
在采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中，當(dāng)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步解調(diào)。此外，因?yàn)榘l(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)總是“I”時(shí)，導(dǎo)頻信道的I信道和Q信道PN碼是純PN碼分量。于是，在接收部分通過(guò)純PN碼可以進(jìn)行PN碼同步。并且通過(guò)華爾氏碼分離導(dǎo)頻信道和數(shù)據(jù)信道。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。
第一導(dǎo)頻華爾氏碼產(chǎn)生器203和第一通信量華爾氏碼產(chǎn)生器206分別產(chǎn)生第一和第二華爾氏碼。第一乘法器202接收導(dǎo)頻信號(hào)，并將該導(dǎo)頻信號(hào)與來(lái)自導(dǎo)頻華爾氏碼產(chǎn)生器203的第一華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)。第二乘法器205將發(fā)送的數(shù)據(jù)與來(lái)自通信量華爾氏碼產(chǎn)生器206的第二華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)。
I信道PN碼產(chǎn)生器207產(chǎn)生I信道PN碼，Q信道PN碼產(chǎn)生器208產(chǎn)生Q信道PN碼。第三乘法器209將經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)與I信道PN碼相乘，然后輸出I信道頻帶擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。第四乘法器210將經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)與Q信道PN碼相乘，然后輸出Q信道頻帶擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。第五乘法器211將經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與I信道PN碼相乘，然后輸出I信道頻帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)。第六乘法器212將Q信道PN碼乘以預(yù)定值“-1”，然后輸出-Q信道PN碼。第七乘法器214將經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與-Q信道PN碼相乘，然后輸出-Q信道頻帶擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
第一FIR濾波器215對(duì)第三乘法器209的輸出進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波。第二FIR濾波器216對(duì)第四乘法器210的輸出進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波。第三FIR濾波器217對(duì)第七乘法器214的輸出進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波。第四FIR濾波器218對(duì)第五乘法器211的輸出進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波。
第一加法器219將第一FIR濾波器215的輸出信號(hào)與第三FIR濾波器217的輸出信號(hào)相加。第二加法器220將第二FIR濾波器216的輸出信號(hào)與第四FIR濾波器218的輸出信號(hào)相加。第一D/A轉(zhuǎn)換器221將第一加法器219的輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。第二D/A轉(zhuǎn)換器222將第二加法器220的輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
第一和第二LPF 223和224分別對(duì)第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器221和222的輸出進(jìn)行低通濾波。第八乘法器225將I信道分量的第一IPF 223的輸出與中頻的同相分量cos WIFt相乘。第九乘法器228將Q信道分量的第二LPF 224的輸出與中頻的正交相位分量sinWIFt相乘。第三加法器229將第八乘法器225的輸出與第九乘法器228的輸出相加。第十乘法器230將第三加法器229的輸出與載波信號(hào)cosWRFt相乘。第一BPF 232對(duì)第十乘法器230的輸出進(jìn)行帶通濾波。放大器233根據(jù)一個(gè)預(yù)定的放大率對(duì)經(jīng)低通濾波的信號(hào)進(jìn)行放大，然后通過(guò)天線234輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。
作為高頻放大器的LNA(低噪聲放大器)302對(duì)通過(guò)天線301提供的接收信號(hào)進(jìn)行放大。第二BPF 303對(duì)經(jīng)放大的接收信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。第七乘法器304將經(jīng)帶通濾波的信號(hào)與載波信號(hào)cosWRFt相乘，然后轉(zhuǎn)換成中頻分量信號(hào)。第十二乘法器306將第十一乘法器304的輸出信號(hào)與中頻的同相分量cosWIFt相乘。第十三乘法器308將第十一乘法器304的輸出信號(hào)與中頻的正交相位分量sinWIFt相乘。
第三和第四LPF 310和311對(duì)第十二和十三乘法器306和308的輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波。第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器312和313分別將經(jīng)低通濾波的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。I信道和Q信道PN碼產(chǎn)生器314通過(guò)與預(yù)定的PN時(shí)鐘同步產(chǎn)生I信道和Q信道PN碼。
作為乘法器的第一去擴(kuò)展器315將第一A/D轉(zhuǎn)換器312的輸出信號(hào)與I信道和Q信道PN碼相乘，然后輸出經(jīng)去擴(kuò)展的I信道信號(hào)I(t)。作為乘法器的第二去擴(kuò)展器316將第二A/D轉(zhuǎn)換器313的輸出信號(hào)與I信道和Q信道PN碼相乘，然后輸出去擴(kuò)展的Q信道信號(hào)Q(t)。第二導(dǎo)頻華爾氏碼產(chǎn)生器317產(chǎn)生第一華爾氏碼。第二通信量華爾氏碼產(chǎn)生器318產(chǎn)生第二華爾氏碼。第一和第二華爾氏碼與發(fā)送機(jī)的第一和第二華爾氏碼是相同的。
第十四乘法器319將經(jīng)去擴(kuò)展的I信道信號(hào)I(t)與第一華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏解調(diào)的I信道信號(hào)I(t)。第十五乘法器320將經(jīng)去擴(kuò)展的Q信道信號(hào)Q(t)與第一華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏解調(diào)的Q信道信號(hào)Q(t)。初始同步和同步檢測(cè)器321接收從第十四和第十五乘法器319和320輸出的經(jīng)華爾氏解調(diào)的信號(hào)I(t)和Q(t)，檢測(cè)這些信號(hào)的PN碼同步狀態(tài)，然后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于PN碼同步狀態(tài)的同步檢測(cè)結(jié)果信號(hào)。
PN時(shí)鐘控制器322輸出對(duì)應(yīng)于同步檢測(cè)結(jié)果信號(hào)的時(shí)鐘控制信號(hào)。PN時(shí)鐘產(chǎn)生器323產(chǎn)生PN時(shí)鐘，用于根據(jù)時(shí)鐘控制信號(hào)控制PN碼的產(chǎn)生。第十六乘法器324將從第二去擴(kuò)展器316輸出的Q信道信號(hào)Q(t)與第一華爾氏碼相乘。第十七乘法器325將從第一去擴(kuò)展器315輸出的I信道信號(hào)I(t)與第一華爾氏碼相乘。第十八乘法器326將從第二去擴(kuò)展器316輸出的Q信道信號(hào)Q(t)與第二華爾氏碼相乘。第十九乘法器327將從第一去擴(kuò)展器315輸出的I信道信號(hào)I(t)與第二華爾氏碼相乘。
第一至第四存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器328至331分別對(duì)第十六至第十九乘法器324至327的輸出信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)。第二十乘法器332將第二存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器329的輸出信號(hào)與第三存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器330的輸出信號(hào)相乘。第二十一乘法器333將第一存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器328的輸出信號(hào)與第四存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器331的輸出信號(hào)相乘。減法器334從第二十乘法器332的輸出信號(hào)中減去第二十一乘法器333的輸出信號(hào)。判斷器335從減法器334的輸出信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)的相位，然后輸出經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2和3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的操作。
在采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中，如前所述，發(fā)送的信號(hào)包括導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)。導(dǎo)頻信號(hào)分量形成I信道信號(hào)分量，通信量數(shù)據(jù)分量形成Q信道信號(hào)分量。
在第一和第二乘法器202和205中，導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)分別被導(dǎo)頻和通信量華爾氏碼產(chǎn)生器203和206的輸出相乘。第一和第二乘法器202和205的每個(gè)輸出被分成I和Q信道。在I信道的情況下，在第三乘法器209，第一乘法器202的輸出被從I信道PN碼產(chǎn)生器207輸出的I信道PN碼相乘，在Q信道的情況下，在第四乘法器210，第一乘法器202的輸出被從Q信道PN碼產(chǎn)生器208輸出的Q信道PN碼相乘。此外，在I信道的情況下，在第五乘法器211，第二乘法器205的輸出被從I信道PN碼產(chǎn)生器207輸出的I信道PN碼相乘，在Q信道的情況下，在第七乘法器214，第二乘法器205的輸出被從第六觸發(fā)器212輸出的-Q信道PN碼相乘。
第三、第四、第七和第五乘法器209、210、214和211的輸出分別通過(guò)第一至第四FIR濾波器215至218濾波。作為I信道加法器的第一加法器219將第一和第三FIR濾波器215和217的輸出相加，并輸出至第一D/A轉(zhuǎn)換器221。第一D/A轉(zhuǎn)換器221將這一輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。作為Q信道加法器的第二加法器220將第二和第四FIR濾波器216和218的輸出相加，并輸出至第二D/A轉(zhuǎn)換器222。第二D/A轉(zhuǎn)換器222將這一輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
I信道分量的第一D/A轉(zhuǎn)換器221的輸出和Q信道分量的第二D/A轉(zhuǎn)換器222的輸出是這樣的信號(hào)，其中導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)信號(hào)分量被組合在一起，并且分別通過(guò)第一和第二LPF 223和224。在第八乘法器225，第一LPF 223的輸出被中頻的同相分量cosWIFt相乘，在第九乘法器228，第二LPF 224的輸出被中頻的正交相位分量sinWIFt相乘。在第三加法器229，第八和第九乘法器225和228的輸出相加，在第十乘法器230，加得的信號(hào)被載波信號(hào)cosWRFt相乘。假定WC是載波頻率，則WC＝WIF＋WRF。第十乘法器230的輸出通過(guò)第一BPF 232，在放大器233中被放大，然后通過(guò)天線234傳播到自由空間。
在接收機(jī)處，通過(guò)天線301接收的信號(hào)通過(guò)INA 302和第二BPF303進(jìn)到第十一乘法器304。在第十一乘法器304接收的信號(hào)被cosWRFt相乘，然后轉(zhuǎn)換成中頻分量信號(hào)。第十一乘法器304的輸出在第十二乘法器306中被中頻的同相分量cosWIFt相乘，并在第十三乘法器308中被中頻的正交相位分量sinWIFt相乘，然后通過(guò)第三和第四LPF 310和311轉(zhuǎn)換成經(jīng)擴(kuò)展的信號(hào)分量。通過(guò)第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器312和313，第三和第四LPF 310和311的輸出被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在第一和第二去擴(kuò)展器315和316中，該數(shù)字信號(hào)分別被I信道和Q信道PN碼相乘，然后被去擴(kuò)展。從通過(guò)I信道和Q信道PN碼去擴(kuò)展的信號(hào)中去除PN碼分量。然后，第十四乘法器319將第一去擴(kuò)展器315的經(jīng)去擴(kuò)展的輸出信號(hào)與第一華爾氏碼相乘。第十五乘法器320將第二去擴(kuò)展器316的經(jīng)去擴(kuò)展的輸出信號(hào)與第一華爾氏碼相乘。
第十四和第十五乘法器319和320的輸出被送至初始同步和同步檢測(cè)器321中，進(jìn)行PN碼同步和同步檢測(cè)操作。初始同步和同步檢測(cè)器321的輸出送至PN時(shí)鐘控制器322。然后，PN時(shí)鐘發(fā)生器323在PN時(shí)鐘控制器322的控制下控制產(chǎn)生I信道和Q信道PN碼產(chǎn)生器314的PN碼時(shí)序。
如果檢測(cè)到在初始同步和同步檢測(cè)器321已經(jīng)進(jìn)行了PN碼同步，那么通過(guò)利用第一和第二去擴(kuò)展器315和316的經(jīng)去擴(kuò)展的輸出信號(hào)，進(jìn)行同步解調(diào)，以便得到經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)。
在第十七和十九乘法器325和327，第一去擴(kuò)展器315的輸出信號(hào)被第一和第二華爾氏碼相乘。在第十六和十八乘法器324和326，第二去擴(kuò)展器316的輸出信號(hào)被第一和第二華爾氏碼相乘。
于是，第十六和十七乘法器324和325的輸出是導(dǎo)頻信號(hào)分量，第十八和十九乘法器326和327的輸出是數(shù)據(jù)信號(hào)分量。在第一至第四存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器328至331中，第十六至十九乘法器324至327的輸出分別被存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)。第二和第三存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器329和330的輸出在第二十乘法器332中相乘，第一和第四存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器328和331的輸出在第二十一乘法器333中相乘。
減法器334從第二十乘法器332的輸出中減去第二十一乘法器333的輸出，于是輸出減得的值。判斷器335從減法器334的減得的值檢測(cè)數(shù)據(jù)相位，然后輸出經(jīng)解調(diào)的數(shù)據(jù)。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，因?yàn)楸景l(fā)明除發(fā)送信息信號(hào)以外還發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，所以它能夠在接收部分通過(guò)利用導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)。此外，在本發(fā)明中，發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)總是“1”，發(fā)送的導(dǎo)頻信道的PN碼除了純分量外不被調(diào)制。
如上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)利用純PN碼可以進(jìn)行PN碼同步時(shí)，能夠很方便地獲取數(shù)據(jù)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)從華爾氏碼產(chǎn)生器輸出的華爾氏碼，可以很容易地分離導(dǎo)頻信道和數(shù)據(jù)信道。
權(quán)利要求
1.一種采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)，所述發(fā)送機(jī)包括華爾氏碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生具有各自的代碼系統(tǒng)的第一和第二華爾氏碼；華爾氏調(diào)制裝置，用于將發(fā)送的預(yù)定的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)分別與所述第一和第二華爾氏碼相乘，然后輸出經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)；PN碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生預(yù)定的第一和第二PN碼；第一頻帶擴(kuò)展裝置，用于將所述經(jīng)華爾氏調(diào)制的導(dǎo)頻信號(hào)與所述第一和第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的I信道和Q信道導(dǎo)頻信號(hào)；第二頻帶擴(kuò)展裝置，用于將所述經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與反相的第二PN碼和所述第一PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的I信道和Q信道數(shù)據(jù)；有限脈沖響應(yīng)濾波裝置，用于對(duì)所述頻帶擴(kuò)展的導(dǎo)頻信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行有限脈沖響應(yīng)濾波；第一數(shù)/模轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述經(jīng)濾波的I信道導(dǎo)頻信號(hào)與所述經(jīng)濾波的I信道數(shù)據(jù)相加，然后轉(zhuǎn)換成I信道模擬信號(hào)；第二數(shù)/模轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述經(jīng)濾波的Q信道導(dǎo)頻信號(hào)與所述經(jīng)濾波的Q信道數(shù)據(jù)相加，然后轉(zhuǎn)換成Q信道模擬信號(hào)；低通濾波裝置，用于對(duì)所述I信道和Q信道模擬信號(hào)進(jìn)行低通濾波，然后輸出I信道和Q信道低通濾波信號(hào)；中頻混頻裝置，用于接收所述I信道和Q信道低通濾波信號(hào)和預(yù)定的中頻信號(hào)，將所述I信道低通濾波信號(hào)與所述中頻信號(hào)的同相分量cosW4t相乘，和將所述Q信道低通濾波信號(hào)與所述中頻信號(hào)的正交相位分量sinW4t相乘，然后將已經(jīng)與所述中頻信號(hào)混頻的所述I信道和Q信道信號(hào)相加；載波混頻裝置，用于將所述中頻混頻裝置的輸出信號(hào)與預(yù)定的射頻信號(hào)cosWRFt相乘；帶通濾波裝置，用于對(duì)所述載波混頻裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；以及放大裝置，用于根據(jù)預(yù)定的放大率對(duì)所述經(jīng)帶通濾波的信號(hào)進(jìn)行放大。
2.如權(quán)利要求1的發(fā)送機(jī)，其中所述第二頻帶擴(kuò)展裝置包括第一乘法裝置，用于將所述第二PN碼乘以“-1”，然后輸出反相的第二PN碼；第二乘法裝置，用于將所述經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與所述反相的第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的Q信道數(shù)據(jù)；以及第三乘法裝置，用于將所述經(jīng)華爾氏調(diào)制的數(shù)據(jù)與所述第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)頻帶擴(kuò)展的I信道數(shù)據(jù)。
3.一種采用導(dǎo)頻信道的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收機(jī)，所述接收機(jī)包括放大裝置，用于放大通過(guò)天線接收的接收信號(hào)；濾波裝置，用于對(duì)所述放大裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行帶通濾波；第一混頻裝置，用于將所述濾波裝置的輸出信號(hào)與射頻信號(hào)cosWRFt相乘，然后轉(zhuǎn)換成中頻分量信號(hào)；第二混頻裝置，用于將所述第一混頻裝置的輸出信號(hào)與中頻的同相分量cosW4t和正交相位分量sinW4t相乘，然后輸出從中去除了載波頻率信號(hào)的I信道和Q信道信號(hào)；低通濾波裝置，用于對(duì)所述I信道和Q信道信號(hào)進(jìn)行低通濾波；模/數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述經(jīng)低通濾波的I信道和Q信道信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；PN碼產(chǎn)生裝置，用于通過(guò)與預(yù)定的PN時(shí)鐘同步，產(chǎn)生具有各自代碼系統(tǒng)的第一和第二PN碼；I信道去擴(kuò)展裝置，用于將所述經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換的I信道信號(hào)與所述第一和第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)去擴(kuò)展的I信道信號(hào)；Q信道去擴(kuò)展裝置，用于將所述經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換的Q信道信號(hào)與所述第一和第二PN碼相乘，然后輸出經(jīng)去擴(kuò)展的Q信道信號(hào)；華爾氏碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生具有各自的代碼系統(tǒng)的第一和第二華爾氏碼；PN碼同步控制裝置，用于通過(guò)所述第一華爾氏碼對(duì)所述經(jīng)去擴(kuò)展的I信道和Q信道信號(hào)進(jìn)行華爾氏解調(diào)，檢測(cè)所述經(jīng)華爾氏解調(diào)的I信道和Q信道信號(hào)的PN碼同步狀態(tài)，然后輸出對(duì)應(yīng)于PN碼同步狀態(tài)的PN時(shí)鐘；第一華爾氏解調(diào)裝置，用于接收所述經(jīng)去擴(kuò)展的I信道信號(hào)和所述第一和第二華爾氏碼，然后輸出分別通過(guò)所述第一和第二華爾氏碼進(jìn)行華爾氏解調(diào)的第一和第二I信道信號(hào)；第二華爾氏解調(diào)裝置，用于接收所述經(jīng)去擴(kuò)展的Q信道信號(hào)和所述第一和第二華爾氏碼，然后輸出分別通過(guò)所述第一和第二華爾氏碼進(jìn)行華爾氏解調(diào)的第一和第二Q信道信號(hào)；存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)所述經(jīng)華爾氏解調(diào)的I信道和Q信道信號(hào)；組合裝置，用于將從所述存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)裝置輸出的所述第一和第二I信道信號(hào)相乘，以便輸出組合的I信道信號(hào)，并且將從所述存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)裝置輸出的所述第一和第二Q信道信號(hào)相乘，以便輸出組合的Q信道信號(hào)；以及數(shù)據(jù)判斷裝置，用于獲得所述組合的I信道和Q信道信號(hào)之間的差值，然后判斷和輸出對(duì)應(yīng)于所述差值的相位的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3的接收機(jī)，其中所述PN碼同步控制裝置包括第三華爾氏解調(diào)裝置，用于通過(guò)所述第一華爾氏碼對(duì)所述經(jīng)去擴(kuò)展的I信道和Q信道信號(hào)進(jìn)行華爾氏解調(diào)；初始同步和同步檢測(cè)裝置，用于接收來(lái)自所述第三華爾氏解調(diào)裝置的所述經(jīng)華爾氏解調(diào)的I信道和Q信道信號(hào)，檢測(cè)所述兩個(gè)信號(hào)的PN碼的同步狀態(tài)，然后輸出對(duì)應(yīng)于所述PN碼的同步狀態(tài)的同步檢測(cè)結(jié)果信號(hào)；PN時(shí)鐘控制裝置，用于輸出對(duì)應(yīng)于所述同步檢測(cè)結(jié)果信號(hào)的時(shí)鐘控制信號(hào)；以及PN時(shí)鐘發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生PN時(shí)鐘，該P(yáng)N時(shí)鐘用于控制在所述時(shí)鐘控制信號(hào)控制下的PN碼的產(chǎn)生。
全文摘要
一種擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)包括發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，發(fā)送機(jī)有第一華爾氏碼產(chǎn)生器、華爾氏碼調(diào)制器、第一PN碼產(chǎn)生器、第一、二頻帶擴(kuò)展器、有限脈沖響應(yīng)濾波器、第一、二數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器、中頻混頻器、載波混頻器、帶通濾波器和第一放大器；接收機(jī)有第二放大器、濾波器、第一、二混頻器、低通濾波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二PN碼產(chǎn)生器、I、Q信道去擴(kuò)展器、PN碼同步控制器、華爾氏碼產(chǎn)生器、第一、二華爾氏解調(diào)器、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)器等。
文檔編號(hào)H04B1/69GK1133513SQ9511818
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月22日
發(fā)明者B·-H·李, 樸鐘賢 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社