CN1310904A - 蜂窝电话搜索器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于蜂窝电话网路的移动台的搜索器(10)。来自附近基站的导频信号利用一组相关器(20),在一个搜索窗口内与一个伪噪声序列相关。每个相关器(20)从窗口(14)的一个时延序列中分配一个不同时延。在每个时延,首先执行相关第一停留时间。如果产生的相关值超过一个门限,则继续执行相关第二停留时间。否则,相关器(20)设置为序列中的下一时延。只有第二停止相关的输出用于识别最近的基站。在其它相关器仍保持窗口的原有时延执行第二停止相关的同时,某些相关可在新时延执行第一停止相关。

Description

蜂窝电话搜索器
本发明涉及蜂窝电话，尤其是涉及用于DSSS蜂窝电话系统的一种搜索器。
在一种DSSS蜂窝电话系统中，基站通过发射导频信号来识别自身。每个导频信号为一个由零比特组成的序列，该序列根据DSSS编码原理被一个伪噪声(PN)序列调制，或为一个扩展的伪噪声序列。
例如，在IS-95暂定标准下，PN序列长215码片，第n码片包括一个同相分量i(n)和一个正交分量q(n)。对2≤n≤15,i和q的初始值分别为i(l)=q(l)=1，以及i(n)=q(n)=0。直到n=215-1,i和q的后续值均可由下述公式递推得到：
i(n)=i(n-15)+i(n-10)+i(n-8)+i(n-7)+i(n-6)+i(n-2)    (1)
q(n)=q(n-15)+q(n-12)+q(n-11)+q(n-10)+q(n-9)+q(n-5)
    +q(n-4)+q(n-3)                                  (2)
在此加法为模2加法。最后，i(215)=q(215)=0。
每个基站也采用该同一PN序列。基站被同步；而且每个基站利用具有不同时延(也称为“PN偏移”)的PN序列来产生导频信号。这使得蜂窝电话网络中的移动设备能区分各个基站。
由一个移动台接收的整个信号为时间t的函数： RX ( t ) = Σ b = 1 B Σ m = 1 M b C ( b , m , t ) · PN ( t + offset ( b ) + τ ( b , m ) ) · [ 1 + Σ i = 1 I b α i · D ( i , b , t ) · W ( i , b ) ] + N - - - ( 3 )
在此，b指示B基站；m指示从基站b到该移动台的Mb传输路径(多路径信道)；C为多路径信道m的信道增益；τ为由多路径信道m引入到PN序列的附加时延；方括号内的“l”表示被基站调制以产生导频信号的零序列；i指示在时间t经基站b传输的其它用户Ib；α为相对于导频信号，用户i的功率；D为由用户i传输的数据；W为一个代码序列(例如，一个Hadamard码序列)，它除了用于PN序列以调制数据D，而且允许除导频信号外的所有用户在同一物理信道上同时传输；而N为加性噪声。
蜂窝电话网络的每个移动设备通过使这个信号与具有一组试验时延的PN序列相关，来确定与哪个基站通信(一般地与最近的基站通信)。由于数据D被序列W调制，因此来自其它用户的信号部分的相关被忽略。与该导频信号的相关也被忽略，除了在等于该基站所使用的PN偏移的试验时延时，该试验时延被多路径时延τ修正。具体地，在等于一个基站偏移和与从该基站传输相关的一个多路径时延τ之和的时延到达的一个导频信号，大大有助于匹配试验时延时的相关；而其它所有导频信号对该试验时延时的相关的影响可忽略不计。当移动台能量消耗增加，且之后继续增加时，移动台执行这个相关，以允许当它经过一个小区边界时能从一个基站切换到另一基站。各个基站的时延间隔大于最大的预期多路径时延，因此在没有加性噪声和没有多路径时延的情况下，只有等于潜在的最近基站数量的少量相关必须被执行，以识别其时延能提供最高相关的基站作为最近的基站。根据IS-95标准，这个间隔至少为256个码片持续时间Tc。由于导频信号和数据D是从每个基站经好多路径在不同时延(PN偏移+τ)上被该移动台接收，因此，由此接收的信号的各个拷贝被组合以抑制由各个多路径时延τ表示的确定性噪声。例如，在比特差错率和帧差错率意义上，最大比组合为优化组合方法。为执行这个组合，必须确定多路径时延。因此，在以标称时延为中心的窗口的一系列时延上执行相关。这个窗口的大小依赖于本地地形地貌，而且通过基站提供给移动设备。根据IS-95标准，一个典型的窗口大小为60个码片持续时间。
图3为移动台接收机30的原理方框图。RF信号被天线60接收，被下变频器62下变频到中频(IF)，被带通滤波器64(一般是一个声表面波滤波器)过滤以清除所需带宽外的信号，并且被自动增益控制66放大。这个放大的IF信号分别与未被90°相移67(功能块68i)，以及被90°相移67(功能块68q)的IF正弦波65相乘，以产生一个同相信号I和一个正交信号Q。同相信号I被低通滤波器70i滤波，并且被A/D变换器72i数字化。类似地，正交信号Q被低通滤波器70q滤波，并且被A/D变换器72q数字化。搜索器80接收这些数字化的信号，并执行确定目标窗口内的各个多路径时延τ所需的相关。该数字化的信号在搜索器80所确定的时延上，再次与相关器组74中的相关器相关，而相关器组74的输出在最大比意义上，在瑞克(rake)组合器76组合，以产生最后的输出信号。
为确保当移动台从一个小区跨越到另一小区时通信不中断，由搜索器80执行的相关必须快速完成。事实上，不必在窗口的每个时延执行完全相关。执行的相关只要足够长以保证在正确时延时具有高检测概率，而在错误时延时具有低虚警概率就足够了。典型地，测量为数倍N个码片持续时间Tc的相关长度，在500Tc和2000Tc之间。
为使相关更加有效，采用双停留(dwell)算法。在该窗口的每个时延上，执行数量为M(M＜N)个码片持续时间的相关。只要M个码片持续时间后的相关值超过一定门限，就执行全部N个码片持续时间的相关。选择该门限、及参数N和M，以便在虚警概率和花费在相关的时间最小的同时，检测概率最大。例如，可参见M.K.Simon.J.K.Omura.R.A.Scholtz and B.K.Levitt.SpreadSpectrum Communication.Vol.Ⅲ.Computer Science Press,1989.chapter 1，尤其是section1.3，以及D.M.Dicarlo andC.L.Weber,”Multiple dwell serial search:performance andapplication to direct sequence code acquisition”,IEEE Transactionson communications vol.COM-31 no.5 pp.650-659,May 1983。在该算法的现有技术实现中，搜索器80利用几个相关器来使接收的导频信号与在该窗口的多个相邻时延时的PN序列相关。如果M个码片持续时间后没有相关值超过该门限，那么该相关器用于使接收的导频信号与随后的多个相邻时延的PN序列相关。如果M个码片持续时间后至少有一个相关值超过该门限，那么所有相关持续全部N个码片持续时间，但实际上只考虑，初始M个码片持续时间后相关值超过该门限的相关器所得到的相关值。减小搜索时间、增加更多相关器的强制法是无效的，因为使用的相关器越多，其中一个相关器达到门限的可能性就越大。在这种情况下，未达到门限的其它相关器就会继续不必要地相关全部N码片持续时间。
因此，能有效使用多个相关器的蜂窝电话搜索器结构的需要得到广泛认同，而且这种结构大有裨益。
根据本发明提供一种蜂窝电话搜索器，包括：(a)用于使一个接收信号与一个伪噪声序列相关的多个相关器；(b)用于输入伪噪声序列到相关器的一个输入装置，每个相关器接收不同时延的伪噪声序列；以及(c)一个时延管理装置，用于初始化时延以及接着改变时延，对每个相关器来说，该改变只随相关器的输出而定。
根据本发明，提供一个蜂窝电话网络，其包括至少一个基站以及至少一个移动台，至少一个移动台中的每个移动台从至少一个基站接收一个接收信号，该接收信号包括多个接收值，每个接收值具有实数部分和虚数部分，用于至少一个移动台中的每个移动台识别使用的至少一个多路径信道，以与至少一个基站中的其中一个通信的方法，包括步骤：(a)生成一个伪噪声序列；(b)同时执行该接收信号与该伪噪声序列的多个初始相关，每个初始相关利用具有不同初始时延的伪噪声序列执行，初始相关执行第一停留时间，以为每个初始相关产生一个初始第一停留时间相关值；以及(c)对每个初始相关：(ⅰ)如果初始第一停留时间相关值的估计绝对值超出一个门限，则继续执行每个初始相关，(ⅱ)否则，在不同于任何初始时延的第一后续时延，执行接收信号与伪噪声序列的第一后续相关；其中，如果继续执行至少一个初始相关，而且如果执行了至少一个第一后续相关，那么，该继续执行至少一个初始相关，以及该执行至少一个第一后续相关同时发生。
尽管在此提供的例子为根据IS-95标准的蜂窝电话系统，但应理解的是，本发明的原理可应用于任何DSSS蜂窝电话系统。另外，尽管在此提供的例子针对的是双停留算法实现，但显然本领域的技术人员清楚如何应用本发明实现多停留算法。
在本发明的最一般形式中，相关器在由时延管理装置周期性初始化和改变的不同试验时延，使接收信号与伪噪声序列相关。能成功地产生一个足够高的输出绝对值的相关器保持其试验时延；而无法产生一个足够高的输出绝对值的相关器被转移到一个不同试验时延。由此改变的试验时延量取决于所有相关器的共同输出；但是，是否改变一个特定相关器的试验时延的决定只取决于该相关器的输出，与其它相关器的输出无关。在这个意义上，一个相关器的试验时延改变只随该相关器的输出而定。这就能将本发明与现有技术区别开来，在现有技术的锁定步骤中，所有相关器都转移到新时延，或都不转移到新时延。
更具体的，在通常应用本发明到多停留算法，尤其是应用到双停留算法的过程中，根据本发明，如果M码片持续时间后一个相关器产生的相关值小于门限，那么，该相关器被分配窗口中的一个新时延，而且，在该新时延利用这个相关器重复执行相关另一M码片持续时间。通过这种方式，几乎所有时间内，所有相关器都保持繁忙。由于与根据现有技术的双停留算法实现中相关器的使用效率相对低下相比，根据本发明能更高效地利用相关器，因此在本发明下的速度和高效硬件利用之间的折衷使得能使用8个或更多个相关器，结果与现有技术的实现相比，提高了吞吐量。
为有效实现本发明，使N为M的整数倍，典型的为N=4M。在此，时间MTc被称为“第一停留时间”。时间(N-M)Tc被称为第二停留时间。
为能这样动态重新分配相关器，本发明的一个设备从一个PN序列发生器提供PN序列到一个时延电路。该时延电路能提供多个PN序列拷贝到一个多路复用器，每个拷贝对应于该PN发生器的不同时延。每个相关器上装有一个索引寄存器，其中存储了表示该时延的一个索引，在任何给定时间，该时延将分配给该相关器。多路复用器读取存储在索引寄存器中的值，并转发该PN序列的相应拷贝到与该索引寄存器相关的相关器。
每个相关器都有自己的内存，每个内存有一定数量R的寄存器。在y≤R第一停留时间后，即在yM码片持续时间之后，周期性地生成一个中断，而且相关器的输出通过系统软件读取。接着，系统软件利用已经积累了全部N个码片持续时间的相关器输出，识别从相邻基站接收的信号中的最强多路径分量。
本发明在此仅通过参考附图举例来描述，其中：
图1为本发明的搜索器的部分方框图；
图2为一个判定是否将相关器转移到一个新时延的流程图；
图3(现有技术)为一个蜂窝电话移动设备的接收机的原理方框图。
本发明为一种蜂窝电话搜索器，可被移动台用于识别附近基站的多个最强多路径分量，它的识别距离远远超过目前已知的搜索器。
通过参考附图和下面的描述，可更好地了解根据本发明的蜂窝电话搜索器的原理和操作。
现在参考附图，图1为本发明的搜索器10的部分方框图。搜索器10包括PN序列发生器12、依次包含多个复合时延设备16的时延电路14、多路复用器18、几个相关器20、保持设备26，以及下一位置定位设备28。每个相关器20与一个索引寄存器22和一个内存24相关。内存24包括多个复合寄存器以及多个对应的整数寄存器，如下面将要描述的。为方便起见，只示意了两个相关器20，而且在时延电路14只示意了6个时延设备16。实际上，相关器20的优选数目至少为8。时延设备16的优选数目将在下面描述。
图1还示出了接收机30和时钟32。
图1中的功能块30表示图3中除了搜索器80外的现有技术接收机30；而实际上，根据本发明，搜索器10直接替代了图3接收机30中的搜索器80。每个相关器20执行的计算为： S k ( v , γ ) = Σ k = l k R X k + v PN k + v - γ * - - - ( 4 )
在此，RXk为公式(3)中的接收信号的后续值，PNk为相关器20从PN序列发生器12接收的PN序列的后续值，而累加符号的索引k从1增加到上限K。接收信号不必以与PN序列相同的速率抽样。在此提供的例子中，通过A/D变换器72的新抽样RXk以Tc/2的时间间隔提供给相关器20。参数v表示一个特定的相关器20开始执行相关的时间。参数γ表示相关执行时相对于开始相关时的时延。抽样RXk和PNk为复数，而星号(*)表示复数卷积：PNk *为PNk的复数卷积。例如，在具有4个相关器的搜索器10中，最初由第一相关器20执行的相关为：
S=RX(O)PN(O)+RX(TC)PN(TC)+RX(2TC)PN(2TC)+RX(3TC)PN(3TC)+…
                                                            (5)
最初由第二相关器20执行的相关为：
S=RX(TC/2)PN(O)+RX(3TC/2)PN(TC)+RX(5TC/2)PN(2TC)
   +RX(7TC/2)PN(3TC)+…                                                                  (6)
最初由第三相关器20执行的相关为：
S=RX(TC)PN(O)+RX(2TC)PN(3TC)+RX(3TC)PN(2TC)          (7)
最初由第四相关器20执行的相关为：
S=RX(3TC/2)PN(O)+RX(5TC/2)PN(TC)+RX(7TC/2)PN(2TC)
  +RX(9TC/2)PN(3TC)+…                                                                    (8)
(在公式(5)-(8)中，所示的RX和PN为时间的函数，而不是抽样值。)注意相关器20并不都是同时开始相关。在这个例子中，第一相关器20在t=0时开始相关；第二相关器20在t=Tc/2时开始相关；第三相关器20在t=Tc时开始相关；而第四相关器20在t=3Tc/2时开始相关。还应注意，在这个例子中，至少每个相关器20接收PN序列，该序列的时延对应该相关器20开始计算的时间。在M个码片持续时间Tc(K=M)之后，SK=SM为第一停留相关值。在N个码片持续时间Tc(K=N)之后，SK=SN为第二停留相关值。
类似地，时钟32也不属于搜索器10，但它为移动台的系统时钟，该移动台的搜索器10为高电平组件。时钟32在保持设备26的控制下驱动PN序列发生器12，这将在下面描述。
PN序列发生器12每隔码片持续时间Tc产生一个新值PNk。公式(4)右手边的每个新项也每隔Tc由每个相关器20计算出。在任何特定的Tc间隔，所有相关器20从A/D变换器72接收两个不同值的其中一个RXk，但是每个相关器20从PN序列发生器12，经时延电路14和多路复用器18接收一个不同值PNk，该PNk值依赖于存储在与该相关器20相关的索引寄存器22中的一个索引值。
在概念上，每隔Tc间隔，每个相关器20执行乘法RXkPNk *，并将由此得到的复数值与存储在与该相关器20相关的内存24的一个复合寄存器中的一个相关值相加。由于PNk抽样的可能值为+1或-1，因此，实际上无需执行乘法。而实际上只执行RXk的同相和正交分量的加法或减法。这就使得搜索器10的复杂度和电流消耗大为降低。
例如，让A=Re(RXk)+Im(RXk)，和让B=Re(RXk)-Im(RXk)。如果Re(PNk)=1而Im(PNk)=1，则Re(RXkPNk *)=A而Im(RXkPNk *)=-B。如果Re(PNk)=1而Im(PNk)=-1，则Re(RXkPNk *)=B而Im(RXkPNk *)=A。如果Re(PNk)=-1而Im(PNk)=1，则Re(RXkPNk *)=-B而Im(RXkPNk *)=-A。如果Re(PNk)=-1而Im(PNk)=-1，则Re(RXkPNk *)=-A而Im(RXkPNk *)=B。不是直接将RXk从接收机30传输到相关器20，而是将RXk送至计算A和B、并将A和B发送到适当相关器20的算术单元(未示出)。根据由多路复用器18并行提供给相关器20的Re(PNk)和Im(PNk)值的符号，每个相关器20接着将±A或±B与该相关值的实数部分和虚数部分相加。
避免实际相乘的另一种方法，可利用只需要相关值S的绝对值这个事实，以进一步减少计算量，并进一步减小搜索器10所消耗的电流。如果每个相关器20的复值PN序列旋转45°，那么，每个PNk抽样的实数部分和虚数部分都不为0。那么根据PNk的非零分量的符号，每个相关器20可将±Re(gXk)或±Im(RXk)与S的实数部分或虚数部分相加，而不用介入该算术单元。所述的旋转隐含了将复值PN序列除以。只要要求的是S的相对值，那么，系统软件就可利用由相关器20产生的这些S值。如果需要S的绝对值，那么，系统软件通过将这些值乘 ，可归一化从搜索器10得到S值。
每个时延设备16接收PN序列，对于第一(最左边)时延设备16来说，是直接从PN序列发生器12接收的，而对于其它时延设备16来说，是从前一时延设备16接收PN序列的。每个时延设备传递具有固定时延D的PN序列到多路复用器18，以及(除了最后一个(最右边)时延设备16)到下一时延设备16。PN序列发生器12也直接传递PN序列到多路复用器18。因此，如果在时延电路14中有ND个时延设备16，那么，多路复用器18可接收相对时延为D的ND+1个PN序列拷贝。可选择D的大小以及RXk抽样提供给相关器20的抽样速率，以提供搜索器10所要求的时间鉴别。在公式(5)～(8)的例子中，RXk的抽样速率为(Tc/2)-1，搜索器10的时间鉴别能力为Tc/2。
搜索器10在整个系统软件的控制下，用于在所有相关窗口搜寻时延，这些窗口能提供极有意义的相关值(即高于背景噪声)，可用于识别信号较强的相邻基站以及解调从这些基站接收的信号。对于每个窗口，通过设置PN序列发生器12的时延为窗口中的第一(最早)时延、通过设置存储在索引寄存器22中的索引为对应窗口中头L个时延(L为相关器20数目)的值、以及通过将内存24中的复数寄存器清0，可初始化该搜索过程。接下来，保持设备26进一步延迟PN序列发生器12，这将在下面描述。在所有情况中，保持设备26通过阻塞来自时钟32的定时信号来延迟PN序列发生器12。
每当一个相关器20完成M个码片间隔长度的相关，下一位置定位设备28确定相关器20是否应在当前时延继续相关，或是否应转移到下一时延。图2为这个判定的流程图。如果K=M(功能块40)，相关器20已完成第一停止相关，因此，SK=SM的绝对值与该第一停止门限(功能块42)比较。如果｜SM｜小于或等于第一停止门限，则当前时延的相关已失效，因此，相关器20转移到需被测试的下一时延(功能块48)。如果｜SM｜大于第一停止门限，那么，相关器20保持在当前时延(功能块46)，并继续累加公式(4)直到累加完N项RXkPNk *。如果K＞M(功能块40)，那么，在N＞2M的一般情况下，相关器20或者位于计算第二停止相关值SN(K＜N)的中间，或者相关器20已经完成了第二停止相关值(K=N)(功能块40)的计算。如果相关器20位于计算SN的中间，则相关器20保持在当前时延(功能块50)。否则，相关器20转移到需被测试的下一时延。
在N=2M的特殊情况下，K＞M意味着K=N，因此功能块40的“no”分支直接指向功能块48。
SM的绝对值最好不与该门限比较，相反，对SM的绝对值采用下面的逐段线性近似，这种近似根据 1 + x 2 的线性近似，且与SM绝对值的精确数学计算相比，更易于以硬件方式实现：
｜SM｜≈max(｜Re(SM)｜,｜Im(SM)｜)+min(｜Re(SM)｜,｜Im(SM)｜)/4                      (9)
｜S｜=(x2+y2)1/2=｜x｜(1+(v2/x2))1/2≈｜x｜(1+(｜v｜/(2｜x｜)))1/2=｜x｜+｜v｜/2    (10)
这个近似对第一停止门限已足够精确，并允许第一停止门限判定在一个更小的硬件设备上实现，而且消耗的电流比其它情况下所必需的电流要少。通过比较，对达到第一停止门限的试验时延，可以软件方式计算出SN的精确绝对值，以便能比较各个｜SN｜，以确定具有最大｜SN｜的时延。只有少数试验时延达到第一停止门限的这个事实，使得系统软件的相关计算负担相对较低，而且不必牺牲精度。
应该记住的是，每个内存24包括多个复数寄存器用于存储SK。寄存器深度，及复数寄存器的数量R取决于生成一个中断的频率(多个MTc)，以允许读取最近计算的S值，以及读取相关整数寄存器中的索引值。例如，如果中断每隔2MTc生成，那么R至少应为2，而且一般来讲，如果中断每隔yMTc(y为一个整数)生成，那么，R至少应等于y。如果y＜R，则R个复数寄存器周期性地激活，给予系统软件更多时间以响应中断。R和y为依赖于具体实现的参数。在选择最佳y和R值时，有几种考虑。太小的y和R值对系统软件负担太大。太大的y和R值要求相应长的时延电路，以及供内存24所用的更大芯片。R和y的优选值均为2。为使系统软件的负担最小，最好只在所有相关器20已填充完它们的相应内存24时，才发出一个中断到系统软件。
下一定位设备28也包括一个下一位置寄存器。在给定窗口的相关之初，下一位置寄存器中的值设置为，对应初始L个时延后头一个时延的索引。接下来，每当功能块48被传递给一个给定相关器20，存储在下一位置寄存器的值为：
(a)拷贝到该相关器20的索引寄存器22，接着
(b)立即改变到对应相关器20当前设置的时延的下一时延的索引。
每隔yM码片间隔，当中断服务规程读取搜索器10的输出时，系统软件确定当前要为每个相关器20和信号保持设备26所用的、本地生成的PN序列的时延，以暂停PN序列发生器12，直到PN序列发生器的PN序列生成定时与前M个码片间隔的最早时延匹配。同时，多路复用器18将输入的PN序列移入相应每个相关器20，以维持输入到每个相关器20的连续性。这使得使用的时延电路14可大大短于该窗口。具体地，时延电路14中时延设备数的最小值ND，为 L 2 N M + Δ , 在此，Δ为一个依赖于具体实现的参数：Δ=Ly/2,y为上面定义的中断间隔因子。
图1示意的组件最好全部以硬件实现。这种硬件实现的细节对本领域的技术人员来说是显而易见的。
下面是描述搜索器10的功能的一个例子，该搜索器有L=8个相关器20，且D=Tc/2,M=512,N=3M=1536，和y=2。在这个例子中，索引寄存器22和下一定位设备28的下一位置寄存器中的索引值给定(可能部分)为数倍Tc。实际上，由于索引寄存器22为整数寄存器，因此实际存储在索引寄存器22中的值为D的适当整数倍。类似地，时延表示为相对于窗口中心的数倍Tc。如果相关器20产生的第一停止相关值SM小于或等于第一停止门限的绝对值，就称相关器20“未达到第一停止门限”，以及如果相关器20产生的第一停止相关值SM的绝对值大于第一停止门限，则称该相关器20“达到第一停止门限”。所有相关器20在内存24中都有两个复数寄存器，用于累加相关值。
根据IS-95标准，在时延为-30时执行第一相关。
表1：时间=0时的状态
相关器编号 状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678     0112233     -30-29-29-28-28-27-27-26 4
表2：时间=512TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限未达到门限未达到门限未达到门限未达到门限未达到门限未达到门限未达到门限     44556677     -26-25-25-24-24-23-23-22     45566778
注意：所有相关器未达到第一停止门限，因此所有索引寄存器增值4。
表3：时间=1024TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 相应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限未达到门限达到门限未达到门限未达到门限达到门限未达到门限未达到门限     8859961010     -22-21-25-21-20-23-20-19     899910101011
注意：相关器3和6达到第一停止门限。因此，这两个相关器保持其原有时延，以继续相关第二停留时间。其它未达到第一停止门限的相关器设为下一时延。
现在，生成一个中断，保持设备26保持5Tc，即为相对于窗口起点的最早相关器(相关器3)的时延，而且从所有索引值以及从下一位置寄存器的值中减去5。
表4：时间=1536TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限未达到门限继续(2nd)未达到门限未达到门限继续(2nd)未达到门限达到门限     66077185     -19-18-25-18-17-23-17-19     67778888
注意：已达到第一停止门限的相关器8，以及在第二停留时间相关的相关器3和6，保持其原有时延。其它相关器设为下一时延。
表5：时间=2048TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限达到门限继续(3rd)未达到门限未达到门限继续(3rd)未达到门限继续(2nd)     860991105     -16-18-25-16-15-23-15-19     999910101010
注意：已达到第一停止门限的相关器2，以及在第二停留时间相关的相关器3、6和8，保持其原有时延。其它相关器设为下一时延。
在此生成一个中断，但不执行保持，因为最早的相关器仍为相关器3。
表6：时间=2560TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限继续(2nd)完成(新位置)未达到门限未达到门限完成(新位置)未达到门限继续(3rd)     10611111212135     -14-18-14-13-13-12-12-19     1111111212131310
注意：在第二停留时间相关的相关器2和8保持其原有时延。未达到第一停止门限，或完成全部第一和第二停止相关的其它相关器，设为下一时延。在相关器3和6，有源内存寄存器现在存储SN，即第二停止相关值。
表7：时间=3072TC时的状态
相关器编号     状态 新索引值 对应时延 下一位置寄存器中的新值
    12345678 未达到门限继续(3rd)未达到门限达到门限未达到门限达到门限未达到门限完成(新位置)     136141114121515     -11-18-11-13-10-12-10-9     1411141415151516
一个中断再次发生。SN从相关器3和6的内存中的无源复数寄存器中读取。相应的索引从相关器3和6的内存中的相应整数寄存器中读取。保持设备26保持6Tc，因为最早的相关器(相关器2)相对于PN序列发生器12提前了13Tc/2。相应地，从所有索引值以及从下一位置寄存器中的值中减去6。
搜索器10所执行的操作，以优化使用硬件和软件的相对长处和弱点的方式，分别通过硬件和软件实现。尤其是，与高电流消耗相关的操作以硬件实现，而密集的数值操作则以软件实现。例外的情况是，频繁执行的高强度数值操作，例如，根据公式(9)的｜SM｜的近似计算也以硬件实现。分类SN值以寻找达到第二停止门限的测试时延，以及暂停PN发生器12也通过软件实现。
虽然本发明是根据有限数量的实施例描述的，但要理解，可对本发明进行多种变化、改进以及其它应用。

Claims (23)

1．一种蜂窝电话搜索器，包括：
(a)用于使一个接收信号与一个伪噪声序列相关的多个相关器；
(b)用于将所述伪噪声序列输入到所述相关器的一个输入装置，每个所述相关器接收具有不同时延的所述伪噪声序列；以及
(c)一个时延管理装置，用于初始化所述时延，接着改变所述时延，对每个所述相关器，所述改变只随所述相关器的输出而定。
2．根据权利要求1的搜索器，其中每个所述相关器使所述接收信号与所述相应时延的所述伪噪声序列相关一个相关时间，该相关时间是从包含第一停留时间、所述第一停留时间与第二停留时间之和的组合中选择的，所述选择对每个所述相关器是单独执行的。
3．根据权利要求1的搜索器，其中，对每个所述相关器，如果所述每个相关器的所述输出的估计绝对值小于所有所述相关器的通用门限，那么所述时延管理装置改变对应所述每个相关器的所述时延，该改变与任何其它所述相关器的所述输出的估计绝对值无关。
4．根据权利要求1的搜索器，其中所述输入装置包括：
(ⅰ) 一个伪噪声序列发生器，用于生成所述伪噪声序列；以及
(ⅱ)一个时延电路，用于接收所述伪噪声序列，以及输出所述伪噪声序列的多个拷贝，每个所述拷贝在不同所述时延输出。
5．根据权利要求4的搜索器，其中所述时延管理装置包括：
(ⅰ)对每个所述相关器，一个索引寄存器；以及
(ⅱ)一个多路复用器，根据存储在所述每个相关器的每个索引寄存器中的一个索引值，用于传送所述伪噪声序列的其中一个拷贝到每个所述相关器。
6．在一个包括至少一个基站以及至少一个移动台的蜂窝电话网路中，至少一个移动台中的每个移动台从该至少一个基站接收一个接收信号，该接收信号包括多个接收值，每个所述接收值具有一个实数部分和一个虚数部分，一种用于至少一个移动台中的每个移动台识别使用的至少一条多路径信道，以与至少一个基站中的一个基站通信的方法，包括步骤：
(a)生成一个伪噪声序列；
(b)同时执行该接收信号与所述伪噪声序列的多个初始相关，每个所述初始相关在所述伪噪声序列的不同初始时延执行，所述初始相关执行第一停留时间，以为每个所述初始相关产生一个初始第一停留时间相关值；以及
(c)对于每个所述初始相关：
(ⅰ)如果所述初始第一停留时间相关值的估计绝对值超过一个门限，则继续执行所述每个初始相关；
(ⅱ)否则，在不同于任何所述初始时延的第一后续时延，执行接收信号与所述伪噪声序列的第一后续相关；
其中，如果继续执行至少一个所述初始相关，并且如果执行至少一个所述第一后续相关，则所述继续执行所述至少一个初始相关，以及所述执行所述至少一个第一后续相关同时发生。
7．根据权利要求6的方法，其中，如果执行了多个所述第一后续相关，则所述所有第一后续时延都互不相同。
8．根据权利要求6的方法，其中所述继续执行所述初始相关进行第二停留时间，以产生一个第二停留时间相关值。
9．根据权利要求8的方法，其中所述第二停留时间为所述第一停留时间的整数倍。
10．根据权利要求6的方法，其中后续的所述初始时延相差一个通用增量。
11．根据权利要求10的方法，其中所述伪噪声序列包括以一定码片间隔生成的多个码片，而且其中所述通用增量为所述码片间隔的整数部分。
12．根据权利要求6的方法，其中所述第一后续相关执行所述第一停留时间，以为每个所述第一后续相关产生一个后续第一停留时间相关值，该方法还包括步骤：
(d)对每个所述第一后续相关：
(ⅰ)如果所述后续第一停留时间相关值的估计绝对值超过一个门限，则继续执行所述每个第一后续相关；
(ⅱ)否则，在不同于任何所述初始时延以及任何所述第一后续时延的第二后续时延上，执行接收信号与所述伪噪声序列的第二后续相关。
13．根据权利要求12的方法，其中，如果继续所述执行从包含所述初始相关和所述第一后续相关的组合中选择的至少一个连续相关，并且如果执行至少一个所述第二后续相关，则所述继续执行所述至少一个连续相关，以及所述执行所述至少一个第二后续相关同时发生。
14．根据权利要求6的方法，还包括步骤：
(d)如果在完成所述同时初始相关后直到所述第一停留时间之后，在继续所述初始相关以及执行所述第一后续相关的所有所述时延，超过一个最短的初始时延时，则暂停生成所述伪噪声序列。
15．根据权利要求14的方法，其中所述暂停生成所述伪噪声序列，在继续所述初始相关以及执行所述第一后续相关的一个最短所述时延，与所述最短初始时延之差的时间内实现。
16．根据权利要求6的方法，其中仅利用从包含加法和除法的组合中选择的数学操作来执行所述相关。
17．根据权利要求16的方法，其中每个所述相关执行为多个项的累加，每个所述项是从由一个对应接收值的实数部分、所述对应接收值的负实数部分、所述对应接收值的虚数部分，以及所述对应接收值的负虚数部分组成的集合中选择的。
18．根据权利要求6的方法，还包括步骤：
(d)归一化所述相关。
19．根据权利要求16的方法，其中每个所述相关执行为多个项的累加，每个所述项是从一个对应接收值的实数部分和所述对应接收值的虚数部分之和、所述对应接收值的实数部分和所述对应接收值的虚数部分所述之和的负数、所述对应接收值的实数部分和所述对应接收值的虚数部分之差，以及所述对应接收值的实数部分和所述对应接收值的虚数部分所述之差的负数组成的集合中选择的。
20．根据权利要求6的方法，还包括步骤：
(d)在执行所述相关前，旋转所述伪噪声序列45°。
21．根据权利要求20的方法，还包括步骤：
(e)归一化所述相关。
22．根据权利要求6的方法，其中所述初始第一停留时间相关值的估计绝对值为所述初始第一停留时间相关值的绝对值的逐段线性近似。
23．根据权利要求23的方法，其中所述逐段线性近似为，所述初始第一停留时间的实数部分和所述初始第一停留时间的虚数部分中的一个较大绝对值，与所述初始第一停留时间的所述实数部分的所述绝对值和所述初始第一停留时间的所述虚数部分的所述绝对值中较小一个的逐段线性组合。
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