CN1197290C - 信号接收机的可编程的同步单元 - Google Patents

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Abstract

一种信号接收机的可编程的同步单元，具有一个用于对接收数据进行暂存的接收-数据存储器(7)、一个用于对相关值进行存储的相关值-数据存储器(26)、一个用于将接收数据与相关值相关的数据通路(25)、一个用于对经数据通路(25)与相关值相关的接收数据进行暂存的结果-数据存储器(31)，和具有一个根据调取的存储在程序存储器(42)内的同步程序，对接收数据存储器(7)、结果-数据存储器(31)和相关值-数据存储器(26)进行寻址和用于对数据通路进行控制的控制单元，其中在程序存储器(42)中存储有不同的用于对信号接收机进行同步的同步程序。

Description

信号接收机的可编程的同步单元
技术领域
本发明涉及一种信号接收机的可编程的同步单元，特别是涉及一种小区制移动无线电网的移动无线电接收机的可编程的同步单元。
背景技术
目前根据小区原理建立了模拟和数字的移动无线电系统，其中由一个基站对每个小区提供服务。小区结构的主要优点是可以对相同的高频频道重复利用并为任何必要延伸的区域提供覆盖。在基站与移动台之间通常有多个可能的传播通路。在建筑物、山脉、树木和其它障碍物上的反射和散射将导致接收信号由多个通常强度不同和迟延程度不同的部分构成。分别取决于电波之间的相对相位差的大小，各个电波被有益地或破坏性地叠加。一台由一个地点到另一个地点移动的移动接收机通过具有不同入射波的相位关系始终变化的区域。在接收机中计算出不同的信号部分的迟延。数字接收信号由多个数据-时帧构成，所述数据-时帧又被分成数据-时隙。数据时帧以及数据时隙分别包括由接收机进行识别的同步-数据序列。利用该在接收信号中包含的同步序列，接收机与接收信号同步并且在对接收信号译码后对接收信号进行数据处理。
图1示出根据已有技术用于接收接收信号，例如四相移相键控(QPSK)-信号的接收机。模拟接收信号被输送给模/数转换器，以便将接收信号转换成数字接收数据。利用一个后置的带通滤波器接通所需的接收频道。在该频道中接收的数据被暂存在一个数据存储器中，例如存储在一数据-随机存取存储器(RAM)中。同时接收数据被输送给不同的被称作搜索-组件的组件。搜索组件是实施各种专门任务的硬件电路。搜索-组件A用于实施时隙同步，搜索-组件B用于时帧同步并且搜索-组件C用于对基于多径传播的不同的信号部分进行信号迟延计算。求出的值被暂存在寄存器中并输送给接收机的中央控制单元，例如输送给数字信号处理器(DSP)。数字信号处理器根据搜索出的同步信号序列和计算出的信号迟延通过控制线路接通开关装置和RAKE电路。在时隙内含有的接收数据被译码装置译码并被输送给其它的数据处理装置。
由搜索-组件A、B进行同步过程以及信元搜索过程，并且由搜索-组件C采用接收数据与预定的相关数据序列的非相干或相干相关方式进行接收频道信号迟延计算，所述预定的相关数据序列是由某些移动无线电标准给定的。接收数据与相关数据序列的相关利用简单的算术运算，例如求出二进制补数、数据逻辑连接、多个相关值的累加、数据值的乘方等进行。
根据某些标准由电路元件实现的搜索-组件A、B、C电路复杂并且由于由移动无线电标准进行预定，所以变化不灵活。另外由于采用硬件-元件实现搜索-组件，所以需要占用很大的空间。因而势必制约了对于移动无线电接收机至关重要的小型化。根据多径传播采用不同搜索-组件A、B、C实施各种任务时的主要缺点在于，即使仅对根据标准设定的预定值进行微量的变化也会导致实现的搜索-组件A、B、C不再能使用。
发明内容
所以本发明的目的在于提出一种信号接收机的同步单元，对所述同步单元可进行程控，实施各种同步作业。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种信号接收机的可编程的同步单元，具有
一个用于对接收数据进行暂存的接收数据存储器；
一个用于对相关值进行存储的相关值数据存储器；
一个用于根据控制单元寻址的相关值将接收数据与相关值代码相关的可控数据通路；
一个用于对经可控数据通路与相关值相关的接收数据进行暂存的结果数据存储器；和具有
一个根据调取的存储在程序存储器内的同步程序，对接收数据存储器、结果数据存储器和相关值数据存储器进行寻址和用于对可控数据通路进行控制的控制单元，其中所述程序存储器存储有不同的用于对信号接收机进行同步的同步程序。
本发明的可编程的同步单元具有的优点是，与根据已有技术的迄今的组件相比大大减少了占用的空间。
本发明的可编程的同步单元具有的另一个优点是，大大降低了电路技术的复杂性。
因此附加降低了故障率并且大大简化了本发明的集成的可编程的同步单元的制作过程。
根据本发明的可编程的同步单元的优选的进一步设计，结果数据存储器与一峰值检测器连接。
控制单元优选分别对接收数据存储器、结果数据存储器和相关值数据存储器具有一单独的地址发生器。
根据本发明的一优选实施方式，程序存储器与一个配置寄存器连接，在配置寄存器内可写入一个用于调取同步程序的调取指令。
一个被调取的控制程序的控制指令优选被顺序地写入指令寄存器内，指令寄存器被包含在控制单元中。
在另一个优选的实施方式中，可控数据通路具有至少一个写入寄存器和多个串接在一起的计算级。
在另一优选的进一步设计中，被存储的同步程序包括一个接收数据-时隙-同步程序、一个接收数据-时帧-同步程序、至少一个信号延迟-计算程序以及一个加密代码识别程序。
一个用于根据定的址相关值生成相关值代码的代码发生器宜后置于相关值数据存储器。
在本发明的同步单元的另一优选设计中，将来自结果数据存储器的相关的接收数据通过反馈线路反馈到可控数据通路。
峰值检测器优选与信号接收机的中央控制单元连接，中央控制单元根据峰值检测器采集的峰值对后置于接收数据存储器的开关装置和RAKE-电路进行启动。
附图说明
下面为便于对本发明的主要的特征加以理解，将对本发明的同步单元的优选实施方式加以说明。图中示出：
图1为根据已有技术的的信号接收机；
图2为具有本发明的可编程的同步单元的信号接收机，和
图3为本发明的可编程的同步单元的详图。
具体实施方式
如图2所示，具有本发明的同步单元的接收机通过天线1对接收信号，例如四相移相键控(QPSK)-接收信号进行接收。接收信号通过线路2被输送给用于将接收的模拟信号转换成数字数据的模/数转换器3。数字接收数据通过数据线路4被输送给一个用于限带的带通滤波器5。对带通滤波器5进行转接，进行频道选择。接通的频道的接收数据通过数据线路6被写入接收数据存储器7。接收数据存储器7例如是一个随机存取存储器(RAM)。接收数据存储器7用于对选定的频道的数字接收数据进行暂存。
接收数据存储器7通过一条读出线路8与本发明的可编程的同步单元9连接。可编程的同步单元9通过配置线路10与配置寄存器11连接。配置寄存器11则通过线路12与接收机的中央控制单元13，例如一个数字信号处理器(DSP)连接。中央控制单元13通过线路12将一同步-程序-调取指令写入配置寄存器11中。根据写入配置寄存器内的同步-程序-调取指令在可编程的同步单元9中调取各种同步程序。可编程的同步单元9通过输出线路14与中央控制单元13连接。中央控制单元13通过控制线路15对开关装置16进行控制，所述开关装置在输入端通过输入线路17与接收数据存储器7连接。开关装置16在其输出端通过数据线路18与RAKE电路19连接，RAKE电路通过控制线路20被中央控制单元13控制。RAKE电路19将由多径传播产生的接收信号的各个信号部分根据可编程同步单元9求出的信号迟延时间重新组合在一起。由RAKE电路19构成的组合在一起的接收数据信号通过数据线路21到达译码电路22。译码电路22对接收数据信号进行译码并将经译码的接收数据信号通过线路23输出给后置的数据处理电路24。
图3详细地示出本发明的可编程的同步单元9。
接收数据存储器7通过读出线路8与所谓的数据通路25连接，数据通路在输入端优选具有至少一个写入寄存器。可编程同步单元9的数据通路25优选具有多个顺序连接的计算级。数据通路25起着相关装置的作用，用于将通过读出线路8读出的接收数据与相关值相关，所述相关值存储在可编程同步单元9的相关值-数据存储器26中。
相关值-数据存储器26优选是一个固定值存储器，例如是一个只读存储器(ROM)。在ROM-存储器26存储的相关值在一优选的实施方式中通过线路27输送给代码-生成器28，代码生成器根据在相关值存储器26内寻址的相关值生成相关值-代码，相关值代码通过数据线路29同样输送给数据通路或相关装置25。数据通路25将加在线路8上的接收数据与加在线路29上的相关值-代码数据相关。
数据通路25将经相关的接收数据通过线路30输出给结果-数据存储器31。结果数据存储器31例如是一个易失性存储器，尤其是一个随机存取存储器(RAM)。结果数据存储器31通过用于反馈结果数据的反馈线路31a与数据通路25的写入寄存器连接。
由可编程同步单元9的控制单元33分别通过控制线路32对数据通路25的不同计算级进行控制。控制单元33另外优选具有不同的地址发生器34、35、36，其中第一地址发生器34通过地址线路37对接收数据存储器7进行寻址，第二地址发生器35通过地址线路38对结果-数据存储器31进行寻址和地址发生器36用于通过地址线路39对相关值-数据存储器26进行寻址。控制单元33进行对数据接收存储器7、结果数据存储器31以及相关值存储器26进行寻址和根据控制指令对数据通路25的不同计算级进行控制，所述控制指令在指令寄存器40内。指令寄存器40通过指令读出线路41与控制单元33连接。存储在程序存储器42内的同步程序42通过线路43被顺序地写入指令寄存器40中。在同步程序存储器42中存储有可调取的同步程序，所述同步程序分别含有多个控制指令。程序存储器优选是一个只读存储器(ROM)。由配置寄存器11通过线路10对存储在程序存储器42内的不同的同步程序进行调取。配置寄存器11执行来自中央控制单元13的不同的同步程序-调取指令。
在一优选的实施方式中，可编程的同步单元9的控制单元33对后置于结果存储器31的峰值检测器进行启动。另外也可以由中央控制单元13本身进行峰值检测。
在程序存储器42内存储的同步程序包括所有对接收机同步必要的指令。在程序存储器42内尤其存储有时隙同步程序、时帧同步程序以及加密-代码-识别程序。
另外在程序存储器42内存储有具有不同精度的各种迟延-计算程序。计算出的迟延构成通过中央控制单元13对RAKE电路19进行控制的基础。
控制单元33用于对数据通路25的各个计算级进行控制。为此控制单元例如对不同的寄存器进行选择并对不同的计算级进行激活或灭活。由控制单元33顺序地执行存储在程序存储器42内的不同的相关程序。控制单元33通过对数据接收存储器7、结果存储器31以及相关值存储器26进行装载和增量执行被调取的同步微程序，其中控制单元33具有用于各种微过程的循环-计数装置。
在一优选的实施中，可根据某接收数据标准对相关值存储器26进行更换。因此在可编程同步单元中可以针对不同的接收数据标准实现不同的同步识别数据序列并因而在采用本发明同步单元9时可以保证很高的灵活性。另外存储在程序存储器42内同步微过程可以与不同的要求适配，而不必改变硬件结构，尤其是不必改变在数据通路25内的硬件结构。如图3所示，本发明的可编程的同步单元9的电路的复杂程度相对较低，同时具有很高的灵活性。
附图标记对照表
1         天线
2         数据线路
3         模/数转换器
4         线路
5         带通滤波器
6         线路
7         接收数据存储器
8         读出线路
9         可编程的同步单元
10        线路
11        配置寄存器
12        控制线路
13        中央控制单元
14        输出线路
15        控制线路
16        开关装置
17        线路
18        线路
19        RAKE电路
20        控制线路
21        线路
22        译码电路
23        线路
24        数据处理电路
25        数据通路
26        相关值-数据存储器
27        线路
28        代码生成器
29         线路
30         数据输出线路
31         结果-数据存储器
31a        反馈线路
32         数据通路控制线路
33         控制单元
34、35、36 地址发生器
37、38、39 地址线路
40         指令寄存器
41         线路
42         程序存储器
43         线路

Claims (10)

1.一种信号接收机的可编程的同步单元，具有
一个用于对接收数据进行暂存的接收数据存储器(7)；
一个用于对相关值进行存储的相关值数据存储器(26)；
一个用于根据控制单元(33)寻址的相关值将接收数据与相关值代码相关的可控数据通路(25)；
一个用于对经可控数据通路(25)与相关值相关的接收数据进行暂存的结果数据存储器；和具有
一个根据调取的存储在程序存储器(42)内的同步程序，对接收数据存储器(7)、结果数据存储器(31)和相关值数据存储器(26)进行寻址和用于对可控数据通路(25)进行控制的控制单元(33)，其中所述程序存储器(42)存储有不同的用于对信号接收机进行同步的同步程序。
2.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，所述结果数据存储器(31)与一峰值检测器连接。
3.按照权利要求1或2所述的同步单元，其特征在于，控制单元(33)分别为接收数据存储器(7)、结果数据存储器(31)和相关值数据存储器(26)具有一个地址发生器(34、35、36)。
4.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，程序存储器(42)与一个配置寄存器(11)连接，可以将用于调取同步程序的指令写入配置寄存器内。
5.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，被调取的同步程序的控制指令被顺序地写入指令寄存器(40)内。
6.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，可控数据通路(25)具有至少一个写入寄存器和多个串接在一起的计算级。
7.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，被存储的同步程序包括一个接收数据-时隙-同步程序、一个接收数据-时帧-同步程序、至少一个信号延迟-计算程序以及一个加密识别程序。
8.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，一个用于根据寻址相关值生成相关值代码的代码发生器(28)后置于相关值数据存储器(26)。
9.按照权利要求1所述的同步单元，其特征在于，具有一个反馈线路(31a)，来自结果数据存储器(31)的相关的接收数据通过反馈线路被反馈到可控数据通路(25)。
10.按照权利要求2所述的同步单元，其特征在于，峰值检测器与信号接收机的中央控制单元(13)连接，中央控制单元根据峰值检测器采集的峰值对后置于接收数据存储器(7)的开关装置(16)和RAKE-电路(19)进行控制。
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