專利名稱：干擾信號(hào)消除系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在CDMA(碼分多址)移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的干擾信號(hào)消除裝置，尤其是能夠通過抑制干擾提高通信容量的干擾信號(hào)消除裝置。
過去，在日本專利公告平7-1313182和平7-273713號(hào)曾公開了一種干擾信號(hào)消除裝置(尚未經(jīng)審查)。
在這種裝置中，通過反復(fù)幾次干擾消除操作來逐漸提高傳輸準(zhǔn)確度。由于消除了眾多用戶之間的相互干擾，改善了誤碼率，所以提高了通信容量。
圖7是表示此現(xiàn)有技術(shù)的干擾消除裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖7中，接收信號(hào)1供給延時(shí)器2和匹配濾波器9。系數(shù)乘法器10將每個(gè)匹配濾波器9的輸出乘以輸入信號(hào)的互相關(guān)矩陣的特征值λ，相乘結(jié)果送給第一級(jí)相關(guān)消除電路7。在該電路中，系數(shù)乘法器10的輸出供給再擴(kuò)散器11和延時(shí)器13。減法器12將再擴(kuò)散器11的輸出與延時(shí)器2的輸出相減。
若使用的是多種代碼，則應(yīng)對(duì)所有代碼執(zhí)行該減法。相減的結(jié)果經(jīng)逆擴(kuò)散器14供給系數(shù)乘法器15，與輸入信號(hào)的互相關(guān)矩陣的特征值λ相乘。加法器16將相乘結(jié)果和延時(shí)器13的輸出相加后，作為第一級(jí)解調(diào)結(jié)果17輸出。
延時(shí)器2的輸出作為第一級(jí)延時(shí)接收信號(hào)4經(jīng)延時(shí)器3輸出。第M級(jí)相關(guān)消除電路8連接在第一級(jí)相關(guān)消除電路7的后面。第M級(jí)輸入信號(hào)5與第M級(jí)解調(diào)輸入18一起供給第M級(jí)相關(guān)消除電路8，隨后輸出第M級(jí)延時(shí)信號(hào)6與第M級(jí)解調(diào)輸出19。
參照?qǐng)D7將描述現(xiàn)有技術(shù)的操作。接收信號(hào)1為CDMA多重信號(hào)。相應(yīng)的匹配濾波器9使用戶的擴(kuò)散代碼相關(guān)，并在抑制其它用戶的信號(hào)和熱噪聲的同時(shí)取出相應(yīng)用戶的信號(hào)。系數(shù)乘法器10將該信號(hào)乘以眾用戶輸入信號(hào)的互相關(guān)矩陣的特征值λ。相乘結(jié)果在再擴(kuò)散器11中再擴(kuò)散后，也供給延時(shí)器13。
減法器12將每個(gè)用戶的已被再擴(kuò)散的信號(hào)與延時(shí)器2延時(shí)接收信號(hào)1而得的信號(hào)相減。然后，減法器的輸出要在逆擴(kuò)散器14中逆擴(kuò)散。系數(shù)乘法器15將逆擴(kuò)散的結(jié)果與輸入信號(hào)的互相關(guān)矩陣的特征值λ相乘。加法器16將相乘結(jié)果和延時(shí)器13的輸出相加后，作為第一級(jí)解調(diào)結(jié)果17輸出。對(duì)于每個(gè)用戶都存在這樣的結(jié)果。
延時(shí)器2的輸出還經(jīng)延時(shí)器3延時(shí)后作為第一級(jí)延時(shí)接收信號(hào)4輸出。接收延時(shí)器2和乘法器10輸出、并且輸出第一級(jí)延時(shí)接收信號(hào)4和第一級(jí)解調(diào)結(jié)果17的方框，組成第一級(jí)相關(guān)消除電路7。
第M級(jí)相關(guān)消除電路8采用與第一級(jí)相關(guān)消除電路7相同的方式組成，并連接在第一級(jí)相關(guān)消除電路7的后面。級(jí)聯(lián)的級(jí)數(shù)越多，性能越好。因此，為了獲得較好的性能，通常連接兩個(gè)或更多的電路。
這樣，在現(xiàn)有技術(shù)的干擾消除裝置能夠抑制干擾和實(shí)現(xiàn)增容。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)例子中，必須重復(fù)干擾消除操作來獲得所需性能。也就是說，要重復(fù)諸如需要大量計(jì)算的擴(kuò)散和逆擴(kuò)散等處理，導(dǎo)致計(jì)算量龐大，從而帶來難以實(shí)現(xiàn)所需性能的問題。
本發(fā)明的旨在解決此現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，目的是提供一種干擾信號(hào)消除裝置，它不需重復(fù)干擾消除操作就能消除干擾，以獲得所需性能。
在本發(fā)明中，單位時(shí)間內(nèi)，暫時(shí)判定出所有用戶的所有符號(hào)(symbol)，分別將暫定出的符號(hào)附上似然度，按遞減的概率順序?qū)@些符號(hào)解碼，從殘余信號(hào)中減出符號(hào)復(fù)本，從而能夠不需重復(fù)級(jí)獲得所需性能。在諸如使用加長(zhǎng)碼而存在延時(shí)波和用戶具有不同時(shí)序(這會(huì)引起問題，特別是在上行信路(uplink line)中)的情況下，本發(fā)明的裝置也可以滿意地工作。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一特點(diǎn)是，所提供的干擾信號(hào)消除裝置包括對(duì)應(yīng)于各代碼的各常規(guī)CDMA解調(diào)器、每個(gè)CDMA解調(diào)器具有匹配濾波器和一識(shí)別器；對(duì)應(yīng)于各CDMA解調(diào)器的似然度計(jì)算器。該裝置還包括存儲(chǔ)暫定值的緩沖器；存儲(chǔ)似然度的緩沖器；按照似然度確定順序的順序確定器；按照確定的順序執(zhí)行再擴(kuò)散的再擴(kuò)散器；延時(shí)接收信號(hào)的延時(shí)器；以及，將延時(shí)數(shù)據(jù)和再擴(kuò)散結(jié)果相減的減法器。該裝置在以似然度的遞減順序解調(diào)各代碼的同時(shí)消除干擾。由于在以似然度的遞減順序解調(diào)代碼時(shí)消除了干擾，本發(fā)明獲得的改善性能的功能而不需要重復(fù)操作。
本發(fā)明的第二特點(diǎn)是，在所提供的按照本發(fā)明第一特點(diǎn)的干擾信號(hào)消除裝置的結(jié)構(gòu)中，似然度計(jì)算器包括一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、反正切計(jì)算器和絕對(duì)值計(jì)算器，或一組反正切計(jì)算器、減法器和絕對(duì)值計(jì)算器，似然度計(jì)算器輸出識(shí)別器的輸入和輸出之間的相位差的絕對(duì)值。根據(jù)輸出的識(shí)別器的輸入和輸出之間的相位差的絕對(duì)值，本發(fā)明可獲得產(chǎn)生似然度大到小的符號(hào)順序的功能。
本發(fā)明的第三特點(diǎn)是，在所提供的按照本發(fā)明第一特點(diǎn)的干擾信號(hào)消除裝置的結(jié)構(gòu)中，似然度計(jì)算器包括一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、似然度附加ROM，或一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、I*Q計(jì)算器和絕對(duì)值計(jì)算器，識(shí)別器的輸入距I軸和Q軸越遠(yuǎn)，設(shè)置的似然度越大。因?yàn)樽R(shí)別器輸入距I軸和Q軸越遠(yuǎn)設(shè)置的似然度越大，所以，即使接收信號(hào)的幅值變化，本發(fā)明也能獲得產(chǎn)生似然度大到小的符號(hào)順序的功能。
本發(fā)明的第四特點(diǎn)是，在所提供的按照本發(fā)明第一至第三特點(diǎn)之一的干擾信號(hào)消除裝置的結(jié)構(gòu)中，若用戶具有不同時(shí)序或存在延時(shí)波，在再擴(kuò)散器再擴(kuò)散時(shí)，通過計(jì)入帶寬限制影響對(duì)傳送/接收濾波器的沖擊響應(yīng)卷積而得的沖擊響應(yīng)卷積，形成估算信路，執(zhí)行再擴(kuò)散，以提高性能。由于通過計(jì)入了帶寬限制影向?qū)魉?接收濾波器的沖擊響應(yīng)卷積而得的沖擊響應(yīng)卷積，形成估算信路，執(zhí)行再擴(kuò)散，所以本發(fā)明獲得了改善性能的功能。
本發(fā)明的第五特點(diǎn)是，在所提供的按照本發(fā)明第一至第四特點(diǎn)之一的干擾信號(hào)消除裝置的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)一幀包含諸如引導(dǎo)信號(hào)的公知信號(hào)時(shí)，在順序確定器確定順序的過程中，分配給公知信號(hào)最高優(yōu)先權(quán)來確定順序，從而改善性能。因此，當(dāng)一幀包含諸如引導(dǎo)信號(hào)的公知信號(hào)時(shí)，分配給公知信號(hào)最高優(yōu)先權(quán)來確定出順序，本發(fā)明獲得改善性能的功能。
本發(fā)明的第六特點(diǎn)是，在所提供的按照本發(fā)明第一至第五特點(diǎn)之一的干擾信號(hào)消除裝置的結(jié)構(gòu)中，似然度計(jì)算器包括共軛產(chǎn)生器、乘法器和絕對(duì)值計(jì)算器，并且獨(dú)立的各似然度分別按照相乘結(jié)果的實(shí)和虛部加到I和Q側(cè)；而順序確定器也獨(dú)立處理I和Q側(cè)；并且，再擴(kuò)散器和減法器也按照順序確定器確定的順序，以獨(dú)立的順序處理I和Q側(cè)。在本發(fā)明中，獨(dú)立似然度分別按照相乘結(jié)果的實(shí)和虛部加到I和Q側(cè)；并且獨(dú)立處理I和Q側(cè)；而且，按照順序確定器確定的順序，以獨(dú)立的順序處理I和Q側(cè)，因此，本發(fā)明獲得了改善性能的功能。
下面參照附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述和其它目的和特點(diǎn)。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例干擾信號(hào)消除裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示本發(fā)明第三實(shí)施例似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4A和圖4B是說明本發(fā)明第四實(shí)施例似然度計(jì)算器操作的方框圖5A和圖5B是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的干擾信號(hào)消除裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是表示本發(fā)明第六實(shí)施例似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)干擾信號(hào)消除裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；以下將參照?qǐng)D1至6說明本發(fā)明的各實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖1是概略表示本發(fā)明干擾信號(hào)消除裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。參照?qǐng)D1，選擇開關(guān)114選擇接收信號(hào)101或消除干擾的信號(hào)113。被選信號(hào)進(jìn)入延時(shí)器102和匹配濾波器105。每個(gè)匹配濾波器105的輸出經(jīng)RAKE合成器106供給識(shí)別器107和似然度計(jì)算器108。識(shí)別器107的輸出供給似然度計(jì)算器108和判定值緩沖器103。似然度計(jì)算器108的輸出供給似然度緩沖器109。似然度緩沖器109的輸出供給順序確定器110。順序確定器的輸出與判定值緩沖器103的輸出一起供給再擴(kuò)散器111。再擴(kuò)散器的輸出和延時(shí)器102的輸出供給減法器112。判定值緩沖器103輸出解調(diào)后的數(shù)據(jù)104。
接下來，將描述本發(fā)明干擾信號(hào)消除裝置的操作。
參照?qǐng)D1，選擇開關(guān)114首先選擇接收信號(hào)101。相應(yīng)的匹配濾波器105使每個(gè)用戶的擴(kuò)散代碼相關(guān)，并在抑制其它用戶的信號(hào)和熱噪聲的同時(shí)取出相應(yīng)用戶的信號(hào)。RAKE合成器106執(zhí)行該信號(hào)的RAKE合成以改善該信號(hào)的質(zhì)量。合成的結(jié)果要在識(shí)別器107中進(jìn)行暫定。
在通常CDMA接收機(jī)中，該結(jié)果的輸出就是接收結(jié)果。然而，在多個(gè)用戶的擴(kuò)散碼不是相互正交的情況下、匹配濾波器105不能完全分離各代碼。在存在延時(shí)波的情況下，時(shí)間相關(guān)性將產(chǎn)生影響。而且，在用戶具有不同時(shí)序的情況下，即使擴(kuò)散碼相互正交，除非獲得零時(shí)間相關(guān)性，否則也會(huì)出現(xiàn)干擾。因此，有大量用戶時(shí)識(shí)別器107輸出的質(zhì)量低。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，首先按常規(guī)CDMA方法接收在一定區(qū)域(例如，一狹長(zhǎng)區(qū)域)內(nèi)所有用戶的信號(hào)，識(shí)別器107的輸出存儲(chǔ)在判定值緩沖器103中。每個(gè)識(shí)別器107的輸入和輸出均供給相應(yīng)的似然度計(jì)算器108，計(jì)算似然度。似然度是指示符號(hào)概率的指標(biāo)。例如，可以使用在識(shí)別器107的輸入和輸出之間的歐式距離作為似然度。
對(duì)于在一定區(qū)域內(nèi)所有用戶的信號(hào)的似然度計(jì)算器108的輸出供給似然度緩沖器109。在順序確定器110中各輸出的幅度相互比較，并且以遞減的順序排列似然度的順序。
對(duì)應(yīng)于最高序輸出的暫定值作為解調(diào)數(shù)據(jù)104輸出。同時(shí)，再擴(kuò)散器111根據(jù)識(shí)別器107的暫定值再擴(kuò)散最高序的輸出。減法器112將延時(shí)器102延時(shí)的接收信號(hào)減去再擴(kuò)散器的輸出，從而獲得消除干擾的信號(hào)113。如果暫定值正確，就完全消除干擾對(duì)相應(yīng)符號(hào)產(chǎn)生的影響。之后，選擇開關(guān)114選擇消除干擾的信號(hào)113。
只有受上述暫定值再擴(kuò)散影響的符號(hào)要再進(jìn)行上述計(jì)算。識(shí)別器107的結(jié)果存儲(chǔ)在判定值緩沖器103，似然度計(jì)算器108的輸出存儲(chǔ)在似然度緩沖器109。
之后，順序確定器110將各輸出互相比較，并以遞減順序確定似然度的順序。在此處理中，最初選擇的符號(hào)被忽略。對(duì)應(yīng)于最高序輸出的判定值作為解調(diào)數(shù)據(jù)104輸出。同時(shí)，在識(shí)別器107暫定值的基礎(chǔ)上利用信路的沖擊響應(yīng)再擴(kuò)散最高序的輸出。減法器112將延時(shí)器102延時(shí)的接收信號(hào)減去再擴(kuò)散器的輸出，從而獲得消除干擾的信號(hào)113。在此時(shí)，已消除了兩個(gè)符號(hào)的干擾。之后，對(duì)所有符號(hào)執(zhí)行這一操作。
RAKE接收需要該信路的沖擊響應(yīng)。因此，也利用現(xiàn)有的CDMA接收機(jī)中采用的方法。最大似然度的符號(hào)質(zhì)量最佳，故而具有較高正確概率。因此，對(duì)已再擴(kuò)散的信號(hào)的減法運(yùn)算使得能準(zhǔn)確執(zhí)行消除干擾處理。
在使用加長(zhǎng)碼的情況下，符號(hào)具有不同幅度的干擾。因此，在大量符號(hào)之間偶然存在基本上避免干擾的符號(hào)的概率較高。被暫定后的這種符號(hào)的質(zhì)量很好。所以，本發(fā)明可以不需增加用于改善質(zhì)量的級(jí)數(shù)而獲得所需的性能。(第二實(shí)施例)圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖。參照?qǐng)D2的右部，似然度計(jì)算器的第一結(jié)構(gòu)中包括一乘法器213、一共軛產(chǎn)生器214、一反正切計(jì)算器215和一絕對(duì)值產(chǎn)生器216。在似然度計(jì)算器的第二結(jié)構(gòu)中包括反正切計(jì)算器223和224、一減法器225和一絕對(duì)值產(chǎn)生器226。
接下來，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例的操作。
參照?qǐng)D2的左部，通過再現(xiàn)來自RAKE合成輸出202和204的具有最大可能的傳輸符號(hào)，獲得識(shí)別器輸出201。例如，在QPSK中，按照RAKE合成輸出202和204的象限，可以從四種相位(45度、135度、225度和315度)判斷出執(zhí)行傳輸?shù)南辔?。RAKE合成輸出202在第一象限，于是，識(shí)別器輸出201為45度，則得到在RAKE合成輸出和識(shí)別器輸出201之間的相位差203。相位差越小，似然度越大。
RAKE合成的輸出204雖幅度不同但也在第一象限。結(jié)果，識(shí)別器輸出201為45度，則得到在RAKE合成輸出和識(shí)別器輸出201之間的相位差205。在常規(guī)CDMA，特別要對(duì)上流信號(hào)進(jìn)行功率控制以便各用戶的信號(hào)電平相同。所以這樣一來，即使僅根據(jù)相位差判斷似然度也可以獲得足夠的性能。假定相位差越小，似然度越大。
在下面將描述獲得似然度值的似然度計(jì)算器。在似然度計(jì)算器的第一結(jié)構(gòu)中，乘法器213將RAKE合成輸出211乘以共軛產(chǎn)生器214中識(shí)別器212產(chǎn)生的共軛值。反正切計(jì)算器215獲得相乘結(jié)果的相位，絕對(duì)值計(jì)算器216獲得相乘結(jié)果的絕對(duì)值。然后此絕對(duì)值作為似然度217輸出。
在似然度計(jì)算器的第二結(jié)構(gòu)中、RAKE合成輸出221和識(shí)別器輸出222的各自相位分別由反正切計(jì)算器223和224計(jì)算。減法器225計(jì)算這兩個(gè)相位之間的相位差，絕對(duì)值計(jì)算器226計(jì)算該相位差的絕對(duì)值。然后，此絕對(duì)值作為似然度227輸出。按照這一結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)如第一實(shí)施例描述的干擾信號(hào)消除裝置的似然度計(jì)算器。(第三實(shí)施例)圖3是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖。參照?qǐng)D3的右部，似然度計(jì)算器的第一結(jié)構(gòu)中包括一乘法器313、一共軛產(chǎn)生器314和一似然度附加ROM315。在似然度計(jì)算器的第二結(jié)構(gòu)中包括一乘法器323、一共軛產(chǎn)生器324和一I*Q計(jì)算器325。
接下來，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例的操作。
參照?qǐng)D3的左部，通過再現(xiàn)來自RAKE合成輸出302和304的具有最大可能的傳輸符號(hào)，獲得識(shí)別器輸出301。例如，在QPSK中，按照RAKE合成輸出302和304的象限，可以從四種相位(45度、135度、225度和315度)判斷出執(zhí)行傳輸?shù)南辔?。RAKE合成輸出302在第一象限，于是，識(shí)別器輸出301為45度。如果上述功率控制準(zhǔn)確度差，比如不同用戶的幅度不同，則最好也要利用幅度信息來得到似然度。直接與誤碼率相關(guān)的似然度表征為從I軸和Q軸分離的程度。因此，識(shí)別器輸出301確定了象限，也輸出了對(duì)應(yīng)于誤碼輪廓303的似然度。距1軸和Q軸的距離越遠(yuǎn)，似然度越大。
RAKE合成的輸出304雖幅度不同但也在第一象限。結(jié)果，識(shí)別器輸出301為45度，這樣，由于幅度小，所以在誤差輪廓305中得到的似然度比RAKE合成輸出302的似然度小。例如，可以按照|I|*|Q|＝Z時(shí)具有相同Z值的輸出的似然度也相同并且Z值越大似然度越大的關(guān)系，確定誤碼輪廓。這種情況下，Z值越大，似然度越大。
在下面將描述獲得似然度值的似然度計(jì)算器。在似然度計(jì)算器的第一結(jié)構(gòu)中，乘法器313將RAKE合成輸出311乘以共軛產(chǎn)生器314中識(shí)別器輸出312產(chǎn)生的共軛值。于是，RAKE合成輸出311移到第一象限，根據(jù)此輸出值，似然度附加ROM315輸出誤差輪廓的高度，從而得到似然度317。
在似然度計(jì)算器的第二結(jié)構(gòu)中，乘法器323將RAKE合成輸出321乘以共軛產(chǎn)生器324中識(shí)別器輸出322產(chǎn)生的共軛值。于是，RAKE合成輸出321移到第一象限。I*Q計(jì)算器325由此結(jié)果計(jì)算I*Q值。計(jì)算值作為似然度327輸出。于是，可以實(shí)現(xiàn)|I|*|Q|＝Z時(shí)具有相同Z值的輸出的似然度也相同并且Z值越大似然度越大的關(guān)系。按照這一結(jié)構(gòu)，若出現(xiàn)類似功率控制誤差等情況，也可以獲得比第二實(shí)施例高的性能。(第四實(shí)施例)接下來描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。
圖4A和圖4B表示本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖4A示出四個(gè)用戶的接收時(shí)序，陰影部分表示相關(guān)的符號(hào)和符號(hào)影響的范圍，圖4B示出由于帶寬限制而得到的沖擊響應(yīng)。
在圖4A中，#1至#4分別表示不同的用戶信號(hào)。用戶的時(shí)序彼此不同步，所以看上去信號(hào)之間有位移。在此例中，用戶的數(shù)目為4。但本實(shí)施例的操作與用戶數(shù)目的多少無關(guān)。若用戶1的第四個(gè)符號(hào)具有最大似然度，則該符號(hào)影響的范圍包括用戶2和4的第三和第四個(gè)符號(hào)、以及用戶3的第四和第五符號(hào)。
另一方面，傳輸信號(hào)的帶寬常常被限制。因此，沖擊響應(yīng)相對(duì)于該信號(hào)的中央是對(duì)稱的，如圖4B所示。在常用的CDMA接收機(jī)中，只在碼片時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行信路估算，所以要利用一信路的沖擊響應(yīng)來執(zhí)行產(chǎn)生一符號(hào)復(fù)本的再擴(kuò)散。相對(duì)照，通過對(duì)受帶寬限制的沖擊響應(yīng)卷積獲得的沖擊響應(yīng)卷積，形成信路的沖擊向應(yīng)，來執(zhí)行再擴(kuò)散。因此，在不同于碼片的識(shí)別時(shí)序的時(shí)序上產(chǎn)生了更準(zhǔn)確的符號(hào)復(fù)本，從而提高了性能。
受帶寬限制的沖擊響應(yīng)取決于傳送/接收濾波器的特性。若對(duì)受帶寬限制的信路的沖擊響應(yīng)卷積導(dǎo)致長(zhǎng)沖擊響應(yīng)長(zhǎng)度，則產(chǎn)生的符號(hào)復(fù)本超出了一個(gè)符號(hào)的范圍，就從接收信號(hào)中把它除去。按照這一結(jié)構(gòu)，不象通常的符號(hào)復(fù)本產(chǎn)生那樣，本實(shí)施例可以處理不同時(shí)序用戶和延時(shí)波延時(shí)不是碼片長(zhǎng)度的整數(shù)倍的問題。(第五實(shí)施例)在圖5A和圖5B中，圖5A示出一幀的格式，圖5B是本發(fā)明第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D5B，選擇開關(guān)414選擇接收信號(hào)401或消除干擾的信號(hào)413。被選信號(hào)進(jìn)入延時(shí)器402和匹配濾波器405。每個(gè)匹配濾波器405的輸出經(jīng)RAKE合成器406供給識(shí)別器407和似然度計(jì)算器408。識(shí)別器407的輸出供給似然度計(jì)算器408和判定值緩沖器403。似然度計(jì)算器408的輸出供給似然度緩沖器409。似然度緩沖器的輸出供給順序確定器410。順序確定器的輸出與判定值緩沖器403的輸出一起供給再擴(kuò)散器411。再擴(kuò)散器的輸出和延時(shí)器402的輸出供給減法器412。判定值緩沖器403輸出解調(diào)數(shù)據(jù)404。參考號(hào)415表示引導(dǎo)符號(hào)。
接下來，將描述本發(fā)明第五實(shí)施例的操作。
參照?qǐng)D5A和5B，選擇開關(guān)414首先選擇接收信號(hào)401。相應(yīng)的匹配濾波器405使每個(gè)用戶的擴(kuò)散代碼產(chǎn)生相關(guān)性，并在抑制其它用戶的信號(hào)和熱噪聲的同時(shí)取出相應(yīng)用戶的信號(hào)。RAKE合成器406執(zhí)行該信號(hào)的RAKE合成以改善該信號(hào)的質(zhì)量。合成的結(jié)果要在識(shí)別器407中進(jìn)行暫時(shí)判定。
在通常CDMA接收機(jī)中，該結(jié)果的輸出就是接收結(jié)果。然而，在多個(gè)用戶的擴(kuò)散碼不是相互正交的情況下，匹配濾波器405不能完全分離各代碼。在存在延時(shí)波的情況下，時(shí)間相關(guān)性將產(chǎn)生影響。而且，在用戶具有不同時(shí)序的情況下，即使擴(kuò)散碼相互正交，除非獲得零時(shí)間相關(guān)性，否則也會(huì)出現(xiàn)干擾。因此，有大量用戶時(shí)識(shí)別器407輸出的質(zhì)量低。
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，首先按常規(guī)CDMA方法接收在一定區(qū)域(例如，一狹長(zhǎng)區(qū)域)內(nèi)所有用戶的所有信號(hào)，識(shí)別器407的輸出存儲(chǔ)在判定值緩沖器403中。每個(gè)識(shí)別器407的輸入和輸出均供給相應(yīng)的似然度計(jì)算器408，計(jì)算似然度。似然度是指示符號(hào)概率的指標(biāo)。例如，可以使用在識(shí)別器407的輸入和輸出之間的歐式距離作為似然度。
對(duì)于在一定區(qū)域內(nèi)所有用戶信號(hào)的似然度計(jì)算器408的輸出供給似然度緩沖器409。在順序確定器410中各輸出的幅度相互比較，并且以遞減的順序排列似然度的順序。
對(duì)應(yīng)于最高序輸出的暫定值作為解調(diào)數(shù)據(jù)404輸出。同時(shí)，再擴(kuò)散器411根據(jù)識(shí)別器407的暫定值再擴(kuò)散最高序的輸出。減法器412將延時(shí)器402延時(shí)的接收信號(hào)減去再擴(kuò)散器的輸出，從而獲得消除干擾的信號(hào)413。如果暫定值正確，就完全消除干擾對(duì)相應(yīng)符號(hào)產(chǎn)生的影響。之后，選擇開關(guān)414選擇消除干擾的信號(hào)413。
在此情況下，假定采用如圖5A所示的傳輸格式。用于估算信路的引導(dǎo)符號(hào)插入兩個(gè)數(shù)據(jù)之間。由于用于估算信路的引導(dǎo)符號(hào)是已知值，所以具有最大似然度。因此當(dāng)準(zhǔn)確得到該信路時(shí)，應(yīng)完全消除引導(dǎo)符號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)域的影響。于是在似然度緩沖器409中，把引導(dǎo)符號(hào)415的似然度設(shè)置成最大似然度。按照這一結(jié)構(gòu)，改善了數(shù)據(jù)末端的質(zhì)量。
之后，只有受上述暫定值的再擴(kuò)散影響的符號(hào)要再進(jìn)行上述計(jì)算。識(shí)別器407的結(jié)果存儲(chǔ)在判定值緩沖器403中，似然度計(jì)算器408的輸出存儲(chǔ)在似然度緩沖器409中。順序確定器410將各輸出的幅度相互比較，以遞減的順序排列似然度的順序。在該處理過程中，省略了最初選擇的符號(hào)。
對(duì)應(yīng)于最高序輸出的暫定值作為解調(diào)數(shù)據(jù)404輸出。同時(shí)，再擴(kuò)散器411根據(jù)識(shí)別器407的暫定值利用沖擊響應(yīng)再擴(kuò)散最高序的輸出。減法器412將延時(shí)器402延時(shí)的接收信號(hào)減去再擴(kuò)散器的輸出，從而獲得消除干擾的信號(hào)413。在這一級(jí)，已消除了兩個(gè)符號(hào)之間的干擾。
RAKE接收需要該信路的沖擊響應(yīng)。因此，也利用現(xiàn)有的CDMA接收機(jī)中采用的方法。最大似然度的符號(hào)質(zhì)量最佳，故而具有較高正確概率。因此，對(duì)已再擴(kuò)散的信號(hào)的減法運(yùn)算使得能準(zhǔn)確執(zhí)行消除干擾處理。
在使用加長(zhǎng)碼的情況下，符號(hào)具有不同幅度的干擾。因此，在大量符號(hào)之間偶然存在基本上避免干擾的符號(hào)的概率較高。被暫時(shí)判定后的這種符號(hào)的質(zhì)量很好。所以，本發(fā)明可以不需增加用于改善質(zhì)量的級(jí)數(shù)而獲得所需的性能。在該實(shí)施例中，能首先改善數(shù)據(jù)末端的質(zhì)量。因此，該實(shí)施例能夠比第一實(shí)施例更好地改善性能。(第六實(shí)施例)圖6是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的似然度計(jì)算器結(jié)構(gòu)的方框圖。參照?qǐng)D6的下部，似然度計(jì)算器包括一乘法器513、一共軛產(chǎn)生器514、和一絕對(duì)值產(chǎn)生器515和516。
接下來，將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例的操作。
參照?qǐng)D6的上部，通過再現(xiàn)來自RAKE合成輸出502和505的具有最大可能的傳輸符號(hào)，獲得識(shí)別器輸出501。例如，在QPSK中，按照RAKE合成輸出502和505的象限，可以從四種相位(45度、135度、225度和315度)判斷出執(zhí)行傳輸?shù)南辔弧AKE合成輸出502在第一象限，于是，識(shí)別器輸出501為45度。
在QPSK等調(diào)制中，兩個(gè)比特傳送一個(gè)符號(hào)。此情況下，解調(diào)信號(hào)的I成份和Q成份是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)再現(xiàn)時(shí)，相對(duì)于Q軸來判斷I成份的正負(fù)，相對(duì)于I軸來判斷Q成份的正負(fù)。于是，I成份和Q成份具有不同的似然度。
具體講，圖6的RAKE合成輸出502的似然度對(duì)應(yīng)于I成份的低，對(duì)應(yīng)于Q成份的高。相對(duì)照，在RAKE合成輸出505中，I成份的似然度比Q成份的似然度大。由于1成份和Q成份相互獨(dú)立，通過提供根據(jù)不同似然度的不同順序和產(chǎn)生每個(gè)成份的符號(hào)復(fù)本，獲得了更好的性能。
用于相應(yīng)識(shí)別的似然度由距實(shí)虛軸的距離給出。參照?qǐng)D6，在RAKE輸出502中，在I軸上的幅度LIA設(shè)為I側(cè)似然度503，在Q軸上的幅度LQA設(shè)為Q側(cè)似然度504。同樣，在RAKE輸出505中，在I軸上的幅度LIB設(shè)為I側(cè)似然度506，在Q軸上的幅度LQB設(shè)為Q側(cè)似然度507。在此場(chǎng)合下，假設(shè)各幅度值越大，似然度越大。
下面將描述獲得似然度值的似然度計(jì)算器。乘法器513將RAKE合成輸出511乘以共軛產(chǎn)生器514中由識(shí)別器輸出512產(chǎn)生的共軛值。因此，RAKE合成輸出511移入第一象限。絕對(duì)值計(jì)算器515計(jì)算移入第一象限的RAKE合成輸出實(shí)部的絕對(duì)值，作為I側(cè)似然度517。絕對(duì)值計(jì)算器516計(jì)算RAKE合成輸出虛部的絕對(duì)值，作為Q側(cè)似然度518。然后，在根據(jù)似然度獨(dú)立排列I側(cè)和Q側(cè)的順序時(shí)，將干擾消除。結(jié)果，本實(shí)施例可獲得比第一到第五實(shí)施例更好的性能。
由上面的描述可以清楚地看出，通過抑制代碼間似然度，本發(fā)明可增加可觀數(shù)量的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的用戶。在諸如各代碼間不相互同步或采用加長(zhǎng)碼作為擴(kuò)散碼或存在延時(shí)波的情況下，本發(fā)明也可以獲得相同的效果。
前述中給出的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說明旨在描述和說明，不意味著它是窮盡的或是將本發(fā)明限制于此，在上述說明的指導(dǎo)下或在實(shí)施本發(fā)明的過程中，可以有許多修改和變化。選擇并說明實(shí)施例的目的是為了說明本發(fā)明的原理和它的應(yīng)用，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用在各種實(shí)施例中，并且根據(jù)實(shí)際情況加以修改。本發(fā)明的范圍應(yīng)是所附權(quán)利要求及其等效物規(guī)定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種干擾信號(hào)消除裝置，包括為各代碼設(shè)置的并具有匹配濾波器和識(shí)別器的CDMA解調(diào)器；用于各所述CDMA解調(diào)器的似然度計(jì)算器；存儲(chǔ)暫定值的第一緩沖器；存儲(chǔ)似然度的第二緩沖器；根據(jù)存儲(chǔ)在所述第二緩沖器中的似然度確定一順序的順序確定器；按照所述順序確定器確定的順序執(zhí)行再擴(kuò)散的再擴(kuò)散器。延時(shí)接收信號(hào)的延時(shí)器；以及減法器，用于從所述延時(shí)器延時(shí)的信號(hào)數(shù)據(jù)中減去再擴(kuò)散的結(jié)果；其中，在以遞減的似然度順序解調(diào)各代碼時(shí)消除干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的干擾信號(hào)消除裝置，其中，所述似然度計(jì)算器包括一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、反正切計(jì)算器和絕對(duì)值計(jì)算器或一組反正切計(jì)算器、減法器和絕對(duì)值計(jì)算器；并且所述似然度計(jì)算器輸出所述識(shí)別器輸入和輸出之間相位差的絕對(duì)值。
3.如權(quán)利要求1所述的干擾信號(hào)消除裝置，其中，所述似然度計(jì)算器包括一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、似然度附加ROM或一組共軛產(chǎn)生器、乘法器、I*Q計(jì)算器和絕對(duì)值計(jì)算器；并且所述識(shí)別器的輸入距I軸和Q軸越遠(yuǎn)，似然度被設(shè)置得越大。
4.如權(quán)利要求1所述的干擾信號(hào)消除裝置，其中，在所述再擴(kuò)散器再擴(kuò)散的過程中，若各用戶的時(shí)序不同或存在延時(shí)波，則計(jì)入帶寬限制的影響，通過將由傳送/接收濾波器的沖擊響應(yīng)卷積而得到?jīng)_擊響應(yīng)卷積成估算信路，執(zhí)行再擴(kuò)散，以提高性能。
5.如權(quán)利要求1所述的干擾信號(hào)消除裝置，其中，在所述順序確定器確定順序的過程中，若一幀包含一已知信號(hào)，則給該已知信號(hào)分配最高優(yōu)先級(jí)來確定該順序，從而提高性能。
6.如權(quán)利要求1所述的干擾信號(hào)消除裝置，其中，在所述似然度計(jì)算器中，所述計(jì)算器包括共軛產(chǎn)生器、乘法器和絕對(duì)值計(jì)算器，并且根據(jù)作為相乘結(jié)果而得到的實(shí)部和虛部，獨(dú)立的似然度分別被加到I側(cè)和Q側(cè)；在所述順序確定器中，獨(dú)立處理I側(cè)和Q側(cè)；以及在所述再擴(kuò)散器和所述減法器中，按照所述順序確定器確定的順序，以獨(dú)立的順序處理I側(cè)和Q側(cè)。
全文摘要
一種干擾信號(hào)消除裝置,具有分別為各代碼設(shè)置并具有匹配濾波器105和識(shí)別器107的常規(guī)CDMA解調(diào)器、各CDMA解調(diào)器的似然度計(jì)算器108、暫定值緩沖器103、似然度緩沖器109、似然度順序確定器110、再擴(kuò)散器111、延時(shí)器102以及減法器112。對(duì)于每個(gè)符號(hào),選擇最大的似然度并利用它產(chǎn)生符號(hào)復(fù)本。僅執(zhí)行一次暫時(shí)判定和一次解調(diào)就可獲得所需性能。因此減小了計(jì)算復(fù)雜度并簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)過程。
文檔編號(hào)H04B1/68GK1182309SQ9712047
公開日1998年5月20日 申請(qǐng)日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月18日
發(fā)明者上杉充 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社