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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen bei einer digitalen
Mobilkommunikation verwendeten drahtlosen Empfänger und insbesondere auf einen
CDMA-Demodulator und ein CDMA-Demodulationsverfahren (einen Demodulator
und ein Demodulationsverfahren mit codegesteuertem Mehrfachzugriff
bzw. Code Division Multiple Access), die vorzugsweise bei einem
Spreizspektrum-CDMA-Empfänger
verwendet werden.
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STAND DER
TECHNIK
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Bei
einem drahtlosen Spreizspektrum-CDMA-System führt ein Sender eine normale
Modulation eines gesendeten Signals gefolgt von einer zweiten Modulation
unter Verwendung eines Spreizcodes aus und sendet das gespreizte
Breitbandsignal aus. Demgegenüber
gewinnt ein Empfänger,
der ein Signal einschließlich
einer Anzahl von gespreizten Breitbandsignalen empfängt, ein
gewünschtes
Signal wieder, indem er eines der Breitbandsignale durch einen als
Entspreizen bezeichneten Prozeß in
ein Schmalbandsignal wandelt und indem er eine normale Demodulation
des Schmalbandsignals ausführt.
Der Entspreizprozeß erzeugt
selektiv nur ein gewünschtes
empfangenes Signal, indem er eine Korrelation zwischen einem Spreizcode
in dem empfangenen Signal und dem in dem Empfänger erzeugten Spreizcode erfaßt und verwendet.
Als eine typische Vorrichtung zum Erfassen der Korrelation sind
angepaßte Filter
(matched filters) allgemein bekannt. Falls keine Kreuzkorrelationen
zwischen den Spreizcodes vorhanden sind, werden die angepaßten Filter
nur die Autokorrelation des gewünschten
Signals erzeugen. Z.B. ist ein Empfängermodell unter Verwendung
einer digitale Korrelatoren verwendenden angepaßten Filterung in Sust M.K.
et al., "A combinatorial
model for the analysis of digital matched filter receivers for direct
sequence signals",
Proceedings of the Global Telecommunications Conference and Exhibition (GLOBECOM),
USA, New York, IEEE, Band 3, 27.–30. November 1989, Seiten
1634–1640, XP000091252
offenbart. Da einige Kreuzkorrelationen unter den Spreizcodes vorhanden
sind, werden jedoch im allgemeinen zwangsläufig die Kreuzkorrelationskomponenten
in die entspreizte Ausgabe hereingebracht.
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Überdies
kann ein Signal eines beabsichtigten Kanals Kreuzkorrelationen zwischen über mehrere Übertragungswege
bzw. Übertragungspfade
ankommenden Signalen aufweisen. 1 veranschaulicht
Korrelationen in dem Fall von drei Pfaden. Die Korrelation des Signals
des ersten Pfads wird mit einem angepaßten Filter unter Verwendung
eines Spreizcodes als Abgriffskoeffizienten (tap coefficients) erfaßt. Da ein
Signal des zweiten Pfads und ein Signal des dritten Pfads sich bei
dieser Korrelationserfassung in ihrem Zeitverlauf von dem Signal des
ersten Pfads unterscheiden, werden sie als mit verschiedenen Spreizcodes
entspreizt angesehen. Folglich erleidet das erste Signal eine durch
die Kreuzkorrelation zwischen dem Signal des ersten Pfads und den
Signalen des zweiten und dritten Pfads verursachte Interferenz.
Nebenbei bemerkt bezeichnet in 1 D(n)
ein n-tes Symbol.
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Ein
Verfahren zum Minimieren derartiger Kreuzkorrelationen ist in Yoshida
et al. "DS/CDMA adaptive
interference canceller suitable for mobile communication environment", Technical report
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
of Japan, 93–76
(1993–11)
offenbart.
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2 zeigt eine Konfiguration
zum Realisieren des Verfahrens. Ein Orthogonalfilter 3 weist
eine Abgriffslänge
eines Intervalls mehrerer Symbole auf und arbeitet mit einer Rate
von m mal der Chip-Rate des Spreizcodes, wobei m eine positive ganze
Zahl ist. Das Orthogonalfilter 3 wird an einem Eingangsanschluß 1 mit
einem gespreizten Signal versehen, extrahiert durch ein Entspreizen
ein Signal für
diese Station und führt
es als ein entspreiztes Schmalbandsignal einer Differenzerfassungseinrichtung 7 zu.
Die Ausgabe der Differenzerfassungseinrichtung 7 wird einem
Entscheidungsblock 11 zugeführt, so daß Entscheidungsdaten von einem
Ausgangsanschluß 2 als
eine decodierte Ausgabe erzeugt werden. Die Entscheidungsdaten werden
auch einer Fehlervektorberechnungseinrichtung 12 zugeführt, die
die Differenzen zwischen den Entscheidungsdaten und der Ausgabe
der Differenzerfassungseinrichtung 7 berechnet. Die Differenzen
werden einer Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 14 zugeführt, nachdem
sie durch eine Fehlervektor/Lineargrößen-Wandlungseinrichtung 13 in
lineare Werte gewandelt sind. Die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 14 berechnet adaptiv
Abgriffskoeffizienten, die zu den Spreizcodes aller anderen Stationen
orthogonal sind, und führt
sie zu dem Orthogonalfilter 3 zurück. Die adaptive Steuerung
der Abgriffskoeffizienten wird mit einem Symbol-Intervall ausgeführt, und
die Demodulationsausgabe wird auch mit dem Symbol-Intervall erhalten. Somit
werden die Interferenzkomponenten von den anderen Stationen beseitigt,
und nur das beabsichtigte empfangene Signal wird extrahiert.
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Die
adaptive Steuerung des Orthogonalfilters 3 kann jedoch
durch den Rayleigh-Schwund bzw. das Rayleigh-Fading (Rayleigh fading) verursachten
schnellen Schwankungen bei dem Übertragungspfad
nicht folgen, wenn sie auf eine Mobilkommunikation in einer Rayleigh-Fading-Umgebung angewendet
wird. Dies berücksichtigend
verwendet das System die Differenzerfassungseinrichtung 7 zum Trennen
der Kreuzkorrelationsaufhebungsfunktion von der Fading-Verfolgungsfunktion
(fading tracking function) des Orthogonalfilters 3, wodurch
das Verfolgungsansprechverhalten (tracking characteristic) für das Fading
verbessert wird. Entsprechend kann die Konfiguration gemäß 2 einen Demodulator realisieren,
der zum Verfolgen eines schnellen Fadings in der Lage ist, und die
Demodulationseigenschaften hängen
von den Eigenschaften der Verzögerungserfassung
ab.
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Bei
der Verzögerungserfassung
verursacht jedoch ein Bitfehler auf der Empfängerseite einen Zwei-Bit-Fehler
des ursprünglichen
Signals, da das Informationssignal übertragen wird, nachdem es
auf der Senderseite einer Differenzcodierung unterzogen ist. Folglich
ist das Fehlerratenansprechverhalten der Verzögerungserfassung um 3 dB geringer
als das der absoluten kohärenten
Erfassung. Da CDMA das empfangene Signal von anderen Stationen als
zufälliges
Rauschen betrachtet, wird sich die Kapazität hinsichtlich der Anzahl von
Teilnehmern des Systems mit einer Erhöhung der Sendeleistung der
anderen Stationen verringern. Mit anderen Worten kann die Kapazität hinsichtlich
der Anzahl von Teilnehmern um ein der Verringerung der Sendeleistung
der anderen Stationen entsprechendes Ausmaß erhöht werden, indem ein Demodulationsverfahren
mit einem hohen empfangenen Eb/No (Energie pro Bit zu Rauschspektraldichte)
verwendet wird. Somit ermöglich
es die absolute kohärente
Erfassung dem System, die Kapazität hinsichtlich der Anzahl von
Teilnehmern im Vergleich zu dem die Verzögerungserfassung verwendenden
System zu erhöhen.
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Bei
der digitalen Mobilkommunikation ist jedoch zum Erhalten der für die kohärente Erfassung notwendigen
absoluten Phase des Übertragungsträgers auf
der Empfangsseite eine schnelle Schätzung der Übertragungsfunktionen der Ausbreitungspfade erforderlich,
da die Übertragungsfunktionen
der Ausbreitungspfade mit der Bewegung des Senders/Empfängers der
Mobilstation große
zeitliche Schwankungen aufweisen.
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Es
ist ein Interpolationsverfahren zur kohärenten Erfassung bekannt, das
eine kohärente
Erfassung durch ein schnelles Schätzen der Übertragungsfunktionen der Ausbreitungspfade
ausführt.
Es ist z.B. in S. Sampei, "Fading
Distortion Compensation Method for 16 QAM in Land Communications", the Transaction
of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
of Japan, B-II Band J72-B-II Seiten 7–15, Januar, 1989 oder in seiner überarbeiteten
Version, S. Sampei et al., "Rayleigh Fading
Compensation for QAM in Land Mobile Radio Communications", IEEE Transactions
on Vehicular Technology, Jahrgang 42, Nr. 2, Mai, 1993 offenbart.
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3 zeigt ein Beispiel für ein bei
einer derartigen Interpolation zur kohärenten Erfassung verwendetes
Signalformat. Ein Sender sendet periodisch zwischen Informationssignalen
D eingefügte Pilotsignale
P. Die Pilotsignale P bestehen aus einem Symbol oder mehreren Symbolen,
deren Muster sowohl der Senderseite als auch der Empfängerseite bekannt
sind. Ein Pilotsignal P und ein angrenzendes Informationssignal
D bilden einen Rahmen.
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Die
US-A-5103459 offenbart eine CDMA-Kommunikation, bei der jede Zellenstelle
ein Pilotträgersignal überträgt. Eine
aus einer Verfolgung von Pilotträgersignalen
erhaltene Trägerphase
wird als eine Phasenreferenz zur Demodulation der Trägersignale,
die durch Benutzerinformationssignale moduliert worden sind, verwendet.
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4 zeigt einen bekannten
Empfänger. Durch
eine Antenne 21 empfangene Funkwellen werden durch ein
BPF (Bandpaßfilter) 22 in
einem derartigen Ausmaß bandbegrenzt,
daß ein
beabsichtigtes empfangenes Signal keine Störung erleidet. Das bandunterdrückte empfangene
Signal wird durch eine AGC-Schaltung (Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung
bzw. Automatic Gain Control) 23 zu einem Signal eines normalen
Pegels korrigiert, und die Offsetfrequenz zwischen dem Träger und
einem lokalen Oszillator wird durch eine AFC (automatische Frequenzsteuereinrichtung
bzw. Automatic Frequency Controller) 24 grob verringert.
Das BPF 22 ist zum Sicherstellen des normalen Betriebs
der AGC 23 und der AFC 24 bereitgestellt.
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Anschließend wird
das empfangene Signal durch eine ein lokales Signal von einem lokalen
Oszillator 26, der die gleiche Frequenz wie der Träger des
empfangenen Signals aufweist, verwendende quasi-kohärente Quadraturerfassungseinrichtung (quasi-coherent
quadrature detector) 25 einer quasi-kohärenten Quadraturerfassung unterzogen. Durch
diese wird das Breitbandsignal in ein entspreiztes Schmalbandsignal
gewandelt. Die Ausgabe der quasi-kohärenten Quadraturerfassungseinrichtung 25 wird über ein
LPF (Tiefpaßfilter) 27 und einen
A/D-Wandler 28 einer Interpolationskompensationseinrichtung 29 zugeführt. Das
LPF 27 ist zum Unterdrücken
eines Rauschens von externen Bändern
und einer Interferenz von angrenzenden Kanälen bereitgestellt. Die Interpolationskompensationseinrichtung 29 schätzt für jedes
Informationssymbol durch ein Interpolationsverfahren unter Verwendung
der Pilotsignale eine Übertragungsfunktion
und kompensiert einzelne Informationssymbole unter Verwendung der
geschätzten Übertragungsfunktionen.
Das kompensierte Signal wird durch einen Entscheidungsblock 30 einer
Entscheidung unterzogen. Somit ermöglicht ein Kompensieren jedes
Informationssymbols mit der geschätzten Übertragungsfunktion die absolute
Phasenerfassung. Als ein typisches Interpolationsverfahren wird
im allgemeinen eine Interpolation erster Ordnung unter Verwendung
von zwei Pilotsignalen oder eine Interpolation zweiter Ordnung unter
Verwendung von drei Pilotsignalen verwendet.
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Wenn
das empfangene Signal ein Rauschen umfaßt, könnte eine genauere Schätzung der Übertragungsfunktionen
mit einer Erhöhung
der Anzahl von Symbolen pro Pilotsignal erreicht werden, wodurch
der Schätzfehler
der Übertragungsfunktionen verringert
werden würde.
Die Schätzung
der Übertragungsfunktion
jedes Informationssymbols kann ausgeführt werden, indem die Gaußsche Interpolation erster
Ordnung oder zweiter Ordnung auf die aus den Pilotsignalen geschätzten Übertragungsfunktionen angewendet
wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen bekannten System kann die Übertragungsfunktion
jedes Informationssymbols durch eine einfache Interpolation erster
Ordnung geschätzt
werden, wenn die Schwankungen der Übertragungsfunktionen der Ausbreitungspfade
viel langsamer als die Einfügungsperiode der
Pilotsignale sind. Während
die Schwankungen der Übertragungsfunktionen
schneller werden, erhöht
sich jedoch der Interpolationsfehler, und folglich muß die Einfügungsperiode
des Pilotsignals verkürzt werden.
Die Verringerung der Einfügungsperiode
erhöht
jedoch die Anzahl von Symbolen pro Pilotsignal, und dies wird die Übertragungseffizienz
verringern. Demgegenüber
muß zum
Verkürzen
der Einfügungsperiode
während
eines Konstanthaltens der Übertragungseffizienz
die Anzahl von Symbolen pro Pilotsignal verringert werden, und dies
wird den Schätzfehler der Übertragungsfunktionen
erhöhen.
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Somit
weist die bekannte Interpolation zur kohärenten Erfassung einen Mangel
dahingehend auf, daß die Übertragungseffizienz
verringert wird, um die schnellen Änderungen der Übertragungsfunktionen
der Ausbreitungspfade zu bewältigen.
Ferner kann sie die Interferenz von anderen Benutzern in der gleichen
Zelle nicht zufriedenstellend verringern.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen CDMA-Demodulator
und ein CDMA-Demodulationsverfahren bereitzustellen, die die absolute
kohärente
Erfassung als ein Demodulationsverfahren verwenden können sowie
einem schnellen Fading folgen und die Interferenz von anderen Benutzern
in der gleichen Zelle verringern können.
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein CDMA-Demodulator
zur Verwendung bei einer CDMA-Übertragung
bereitgestellt, die eine Mehrfachzugriffsübertragung durch ein Spreizen
eines Signals einschließlich
eines aus einem Pilotsignal eines bekannten Musters und einem Informationssignal
bestehenden Rahmens in ein Breitbandsignal unter Verwendung eines
schnelleren Spreizcodes als jedes Informationssymbols in dem Informationssignal
ausführt,
wodurch ein gespreiztes Signal erzeugt wird, wobei der CDMA-Demodulator das
gespreizte Signal unter Verwendung des über einen Pfad oder mehrere
Pfade übertragenen
Spreizcodes demoduliert, wobei der CDMA-Demodulator dadurch gekennzeichnet
ist, daß er
für jeden
Pfad umfaßt:
- ein Orthogonalfilter mit einer Vielzahl von Verzögerungselementen,
einer Vielzahl von Multiplizierern und einem Addierer, wobei die
Verzögerungselemente
das gespreizte Signal mit aufeinanderfolgenden Verzögerungen
eines jeweiligen Ausmaßes
von 1/m eines Chip-Intervalls des Spreizcodes versehen, wobei m
eine positive ganze Zahl ist, die Multiplizierer das gespreizte
Signal und aufeinanderfolgend verzögerte gespreizte Signale mit
auf der Grundlage des Spreizcodes erhaltenen Abgriffskoeffizienten
multiplizieren und der Addierer Ausgaben der Multiplizierer summiert,
wobei das Orthogonalfilter das gespreizte Signal zum Erzeugen eines
entspreizten Signals entspreizt;
- eine Absolutphasenschätzeinrichtung
zum Schätzen empfangener
Phasen eines empfangenen Pilotsignals durch ein Vergleichen des
in dem entspreizten Signal enthaltenen empfangenen Pilotsignals
mit dem Pilotsignal eines bekannten Musters und zum Schätzen einer empfangenen
Phase jedes Informationssymbols in dem Informationssignal durch
ein Interpolieren der empfangenen Phasen des empfangenen Pilotsignals;
- eine Phasenfehlerkompensationseinrichtung zum Kompensieren empfangener
Phasenfehler des empfangenen Pilotsignals auf der Grundlage von
geschätzten
empfangenen Phasen des empfangenen Pilotsignals und zum Kompensieren
eines Phasenfehlers jedes der Informationssymbole auf der Grundlage
einer geschätzten
empfangenen Phase des Informationssymbols;
- eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden des Pilotsignals,
dessen Phase kompensiert worden ist, und zum Entscheiden des Informationssymbols,
dessen Phase kompensiert worden ist; und
- eine Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung zum Berechnen der
Abgriffskoeffizienten, die einen mittleren quadratischen Fehler
von Differenzen zwischen einer Ausgabe der Phasenfehlerkompensationseinrichtung
und einer Ausgabe der Entscheidungseinrichtung minimieren werden,
und zum Zuführen
der Abgriffskoeffizienten zu dem Orthogonalfilter.
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Gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein CDMA-Demodulationsverfahren
bereitgestellt, das bei einer CDMA-Übertragung verwendet wird,
die eine Mehrfachzugriffsübertragung
durch ein Spreizen eines Signals, das einen aus einem Pilotsignal
eines bekannten Musters und einem Informationssignal bestehenden
Rahmen umfaßt,
in ein Breitbandsignal unter Verwendung eines schnelleren Spreizcodes
als jedes Informationssymbols in dem Informationssignal ausführt, wodurch ein
gespreiztes Signal erzeugt wird, wobei das CDMA-Demodulationsverfahren,
das das gespreizte Signal unter Verwendung des über einen Pfad oder mehrere
Pfade übertragenen
Spreizcodes demoduliert, dadurch gekennzeichnet ist, daß es für jeden Pfad
umfaßt:
- einen Schritt des Ausgebens eines entspreizten Signals durch
ein Versehen des gespreizten Signals mit aufeinanderfolgenden Verzögerungen
eines jeweiligen Ausmaßes
von 1/m eines Chip-Intervalls des Spreizcodes, wobei m eine positive
ganze Zahl ist, durch ein Multiplizieren des gespreizten Signals
und aufeinanderfolgend verzögerter
gespreizter Signale mit auf der Grundlage des Spreizcodes erhaltenen Abgriffskoeffizienten
und durch ein Summieren von Ergebnissen von Multiplikationen zum
Entspreizen des gespreizten Signals;
- einen Absolutphasenschätzschritt
des Schätzens empfangener
Phasen eines empfangenen Pilotsignals durch ein Vergleichen des
in dem entspreizten Signal enthaltenen empfangenen Pilotsignals
mit dem Pilotsignal eines bekannten Musters und des Schätzens einer
empfangenen Phase jedes Informationssymbols in dem Informationssignal
durch ein Interpolieren der empfangenen Phasen des empfangenen Pilotsignals;
- einen Phasenfehlerkompensationsschritt des Kompensierens empfangener
Phasenfehler des empfangenen Pilotsignals auf der Grundlage von
geschätzten
empfangenen Phasen des empfangenen Pilotsignals und des Kompensierens
eines Phasenfehlers jedes der Informationssymbole auf der Grundlage
einer geschätzten
empfangenen Phase des Informationssymbols;
- einen Entscheidungsschritt des Entscheidens des Pilotsignals,
dessen Phase kompensiert worden ist, und des Entscheidens des Informationssymbols, dessen
Phase kompensiert worden ist; und
- einen Abgriffskoeffizientenberechnungsschritt des Berechnens
der Abgriffskoeffizienten, die einen mittleren quadratischen Fehler
von Differenzen zwischen einer Ausgabe des Phasenfehlerkompensationsschritts
und einer Ausgabe des Entscheidungsschritts minimieren werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine graphische
Darstellung, die die Interferenzen zwischen Mehrfachpfaden bei einem
Vorwärtsverbindungskanal
veranschaulicht;
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2 zeigt ein Blockschaltbild,
das einen bekannten Demodulator darstellt;
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3 zeigt eine schematische
graphische Darstellung, die ein Format eines bei einer Interpolation
zur kohärenten
Erfassung verwendeten Signals veranschaulicht;
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4 zeigt ein Blockschaltbild,
das eine Konfiguration bis zu der Erfassungsstufe eines die Interpolation
zur kohärenten
Erfassung verwendenden bekannten Empfängers darstellt;
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5 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein erstes Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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6 zeigt ein Blockschaltbild,
das eine Konfiguration einer Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
darstellt;
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7 zeigt eine graphische
Darstellung, die eine Korrektur empfangener Phasenfehler von Informationssymbolen
auf der Grundlage von unter Verwendung eines Pilotsignals erfaßten Phasenfehlern veranschaulicht;
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8A und 8B zeigen Flußdiagramme, die ein erstes
Verfahren zum Erhalten von Abgriffskoeffizienten eines Orthogonalfilters
veranschaulichen;
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9 zeigt ein Flußdiagramm,
das ein zweites Verfahren zum Erhalten der Abgriffskoeffizienten des
Orthogonalfilters veranschaulicht;
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10A und 10B zeigen Flußdiagramme, die ein drittes
Verfahren zum Erhalten der Abgriffskoeffizienten des Orthogonalfilters
veranschaulichen;
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11 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein zweites Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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12 zeigt eine schematische
graphische Darstellung, die einen Kanalaufbau eines dritten Ausführungsbeispiels
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht;
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13 zeigt ein Blockschaltbild,
das das dritte Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
-
14 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein viertes Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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15 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein fünftes
Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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16A und 16B zeigen Blockschaltbilder, die eine
Durchschnittsbildungsschaltung von Pilotsymbolen bei dem fünften Ausführungsbeispiel
darstellen; und
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17 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein sechstes Ausführungsbeispiel
eines CDMA-Demodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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BESTE BETRIEBSART
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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5 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Demodulators gemäß der Erfindung
darstellt. Der Demodulator ist mit dem Ausgangsanschluß der AFC 24 des
in 4 gezeigten Empfängers verbunden
und wird davon mit einem empfangenen gespreizten Signal versehen.
Im folgenden werden jeweilige Signale und Abgriffskoeffizienten
als ein Vektor mit einer phasengleichen Komponente und einer Quadraturkomponente
gehandhabt. Entsprechend beziehen sich z.B. der Ausdruck "Abgriffskoeffizient" und "Abgriffskoeffizientenvektor" auf ein identisches
Element.
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In 5 wird ein empfangenes gespreiztes Signal über einen
Eingangsanschluß 101 einem
Orthogonalfilter 103 zugeführt. Das Orthogonalfilter 103 umfaßt eine
Verzögerungsschaltung 104,
eine Abgriffskoeffizientenmultiplikationsschaltung 105 und
einen Abgriffssignaladdierer 106. Die Verzögerungsschaltung 104 umfaßt M Abgriffe
(M ist eine ganze Zahl gleich oder größer als eins), die jedes Verzögerungsintervall
Tc/m herausgezogen sind, wobei Tc ein Chip-Intervall eines Spreizcodes
ist und m eine ganze Zahl gleich oder größer als eins ist. Die Gesamtverzögerungszeit
der Verzögerungsschaltung 104 beträgt wenige
(z.B. fünf)
Symbol-Intervalle. Die Ausgangssignale von den Abgriffen werden
jeweiligen Multiplizierern der Abgriffskoeffizientenmultiplikationsschaltung 105 zugeführt und
werden mit Abgriffskoeffizientenvektoren CM,..., C1 multipliziert. Die
Abgriffskoeffizienten werden auf der Grundlage des gespreizten Codes
bestimmt und werden adaptiv gesteuert, so daß der empfangene Code des beabsichtigten
Kanals orthogonal zu den Spreizcodes der anderen Benutzer gehalten
wird. Die von den Multiplizierern ausgegebenen Produkte werden durch
den Abgriffssignaladdierer 106 summiert, und die Summe wird
als ein entspreiztes Schmalbandsignal ausgegeben. Das entspreizte
Signal wird einer Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 zugeführt.
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6 zeigt ein Blockschaltbild,
das eine Konfiguration der Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 darstellt.
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Das
von dem Orthogonalfilter 103 gemäß 5 ausgegebene entspreizte Signal wird
einer Pilotsynchronisationserfassungseinrichtung 122 gemäß 6 zugeführt. Die Pilotsynchronisationserfassungseinrichtung 122 gewinnt
den Taktzeitverlauf jedes Symbols und den Rahmenzeitverlauf, bei
dem es sich um das wiederholte Intervall des Pilotsignals handelt,
wieder, wodurch ein Symbolsynchronisationssignal und ein Rahmensynchronisationssignal
erzeugt werden. Diese Synchronisationssignale werden jeweiligen
Blöcken
in der Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 zugeführt. Die
Pilotsynchronisationserfassungseinrichtung 122 führt auch
das entspreizte Signal einer Pilotphasenfehlerschätzeinrichtung 124 und
einer Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 zu.
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Die
Pilotenphasenfehlerschätzeinrichtung 124 vergleicht
ein von einer Pilotsignalerzeugungseinrichtung 125 zugeführtes Referenzpilotsymbol
eines bekannten Musters mit einem in dem entspreizten Signal enthaltenen
Pilotsymbol und erfaßt
eine Phasenabweichung, d.h. einen Phasenfehler, des Pilotsymbols
von dem Referenzpilotsymbol. Diese Verarbeitung jedesmal wenn ein
Pilotsymbol empfangen wird ausführend
kann die durch Schwankungen bei dem Ausbreitungspfad verursachte
Variation der Phase auf der Echtzeitgrundlage geschätzt werden. Der
Durchschnitt des geschätzten
Phasenfehlers wird in einem Pilotsignalabschnitt gebildet und wird einer
Phasenfehlerschätzeinrichtung
eines Informationssymbols 126 zugeführt.
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Die
Phasenfehlerschätzeinrichtung
eines Informationssymbols 126 interpoliert den in Pilotsignalabschnitten
erhaltenen Durchschnittsphasenfehler, wodurch sie den Phasenfehler
für jedes
Informationssymbol schätzt.
Genauer schätzt
sie den Phasenfehler zu jedem Informationssymbolzeitpunkt durch ein
Interpolieren der in aufeinanderfolgenden Pilotsignalabschnitten
zu einem Informationssignalabschnitt erhaltenen Durchschnittsphasenfehler
unter Verwendung einer Interpolation erster Ordnung oder einer Interpolation
zweiter Ordnung. Somit erzeugt die Phasenfehlerschätzeinrichtung
eines Informationssymbols 126 einen geschätzten Phasenfehler
für jedes
Informationssymbol und führt
ihn einer Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 zu.
Die Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 kompensiert
jedes Informationssymbol unter Verwendung des geschätzten Phasenfehlers.
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7 veranschaulicht ein Verfahren
zum Kompensieren der Phasenfehler von Informationssymbolen durch
die Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128. Eine Interpolation
von in zwei aufeinanderfolgenden Pilotsektoren erhaltenen Durchschnittsphasenvektoren
P1 und P2 stellt eine gestrichelte Linie Pi bereit. Aus dieser gestrichelten
Linie Pi und den Positionen von einzelnen Informationssymbolen mit
Bezug auf die Pilotsignale werden Phasenvektoren S1, S2,... der
Informationssymbole erhalten. In dieser Figur gibt die Kurve CV
ein Beispiel für
einen Ort von Endpunkten der tatsächlichen Phasenvektoren der
Symbole an. Obwohl 7 die
einfachste Interpolation erster Ordnung veranschaulicht, können auch
eine Interpolation zweiter Ordnung oder eine Gaußsche Interpolation verwendet
werden, die in dem vorstehend angeführten Aufsatz von Sampei beschrieben
sind.
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Die
durch die Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 kompensierten
Informationssymbole werden einem Entscheidungsblock 108 und
einer Fehlervektorberechnungseinrichtung 109 zugeführt. Der
Entscheidungsblock 108 führt die absolute kohärente Erfassung
der Informationssymbole aus und gibt die Ergebnisse als eine decodierte
Ausgabe aus einem Ausgangsanschluß 102 aus und führt sie
der Fehlervektorberechnungseinrichtung 109 zu.
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Die
Fehlervektorberechnungseinrichtung 109 erhält Differenzen
zwischen den von der Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 erzeugten
Informationssymbolen und der von dem Entscheidungsblock 108 erzeugten decodierten
Ausgabe und führt
sie einem Multiplizierer 111 als ein Fehlersignal (Fehlervektoren)
zu. Der Multiplizierer 111 führt eine Vektormultiplikation
der durch die Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 berechneten geschätzten Phasen
und des Fehlersignals aus. Diese wird zum Anpassen der Phasen des
Eingangssignals und des Fehlersignals ausgeführt. Die Ausgabe des Multiplizierers 111 wird
einer Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110 zugeführt.
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Die
Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110 erhält die Abgriffskoeffizientenvektoren
CM,..., C1 für
das Orthogonalfilter 103 auf der Grundlage der Fehlervektoren.
Genauer erhält
sie die Abgriffskoeffizientenvektoren, die den mittleren quadratischen Fehler
der Fehlervektoren minimieren werden. Darauf wird in dieser Patentbeschreibung
als eine auf dem MMSE (minimaler mittlerer quadratischer Fehler bzw.
Minimum Mean-Square Error) basierende Abgriffskoeffizientenvektorberechnung
Bezug genommen. Die auf MMSE basierenden Abgriffskoeffizientenvektoren
werden dem Orthogonalfilter 103 zugeführt.
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Die
Demodulationsschaltung gemäß der Erfindung
unterscheidet sich in einer Ausgestaltung dahingehend von der in
dem vorhergehenden Aufsatz von Sampei offenbarten Schaltung, daß sie die
Abgriffskoeffizienten basierend auf dem MMSE erhält. Bei dem Verfahren von Sampei
werden bei der Kompensationsstufe auch die Amplitudenvariationen entfernt.
Folglich bleiben keine Interferenzkomponenten in dem kompensierten
Signal übrig,
was es unmöglich
macht, die Interferenz in dem Orthogonalfilter basierend auf dem
MMSE aufzuheben.
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8A–10B zeigen
Flußdiagramme,
die Verfahren zum Erhalten der Abgriffskoeffizientenvektoren veranschaulichen.
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Ein
in 8A und 8B veranschaulichtes erstes
Verfahrens des Erhaltens ist ein auf MMSE basierendes Abgriffskoeffizientenberechnungsverfahren, bei
dem ein adaptiver Algorithmus zum Bilden des Durchschnitts wie beispielsweise
LMS (kleinstes mittleres Quadrat bzw. Least Mean Square) oder RLS
(rekursives kleinstes Quadrat bzw. Recursive Least Square) auf jedes
Symbol des Pilotsignals und des Informationssignals angewendet wird.
Dieses Verfahren weist eine gute Verfolgungsfähigkeit auf, da es die ganzen
Informationssymbole zusätzlich
zu den Pilotsymbolen verwendet. Das Verfahren ist nachstehend unter
Bezugnahme auf 8A und 8B beschrieben.
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In
einem Schritt SP1 schätzt
die Pilotphasenfehlerschätzeinrichtung 124 den
Phasenfehler des ersten Symbols in dem Pilotsignal. In einem Schritt SP2
kompensiert die Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 die
Phase des Pilotsymbols. Die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110 berechnet in
einem Schritt SP3 die Abgriffskoeffizienten durch ein Anwenden des
MMSE auf das Pilotsymbol und führt
die berechneten Abgriffskoeffizienten in einem Schritt SP4 zu dem
Orthogonalfilter 103 zurück. In einem Schritt SP5 entscheidet
es die Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107,
ob die ganzen Symbole in dem Pilotsignalabschnitt fertiggestellt
worden sind. Falls noch ein Symbol übrigbleibt, wählt sie
in einem Schritt SP6 das nächste
Symbol aus und kehrt zu dem Schritt SP1 zurück. Somit werden die Phasenfehlerschätzung und
die Phasenfehlerkompensation für
die ganzen Symbole in dem Pilotsignalabschnitt ausgeführt.
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Nach
dem Fertigstellen der Phasenfehlerschätzung und Kompensation für das Pilotsignal
führt die
Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107 eine
Phasenfehlerschätzung
und Kompensation jedes Symbols in dem Informationssignal aus. In
einem Schritt SP11 schätzt die
Phasenfehlerschätzeinrichtung
eines Informationssymbols 126 den Phasenfehler des ersten
Informationssymbols in dem Informationssignal. Dies wird durch ein
Interpolieren der Durchschnittswerte der mit den Pilotsymbolen erhaltenen
Phasenfehler wie in 7 gezeigt
erreicht. In einem Schritt SP12 kompensiert die Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 die
Phase des Informationssymbols. In einem Schritt SP13 erhält die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110 die
Abgriffskoeffizienten durch ein Anwenden von MMSE auf das Informationssymbol und
führt die
Abgriffskoeffizienten zu dem Orthogonalfilter 103 zurück. In einem
Schritt SP15 entscheidet es die Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107,
ob die ganzen Informationssymbole in dem Rahmen fertiggestellt worden
sind. Falls irgendwelche Informationssymbole übrigbleiben, wählt sie
in einem Schritt SP16 das nächste
Informationssymbol aus und kehrt zu dem Schritt SP11 zurück. Somit
werden die Phasenfehlerschätzung
und die Phasenkompensation für
die ganzen Symbole in dem Rahmen ausgeführt. Die Verarbeitung wird
fortgesetzt, bis in einem Schritt SP20 das Ende der Kommunikation
erfaßt
wird.
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Ein
in 9 veranschaulichtes
Verfahren erhält
die Abgriffskoeffizientenvektoren basierend auf MMSE unter Verwendung
nur der Pilotsymbole. Da dieses Verfahren nur die Pilotsymbole eines
bekannten Musters verwendet, weist es eine schlechte Verfolgungsfähigkeit
auf, obwohl sein Fehler klein ist. Dieses Verfahren ist nachstehend
beschrieben.
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In
einem Schritt SP31 schätzt
die Pilotphasenfehlerschätzeinrichtung 124 den
Phasenfehler für das
erste Symbol des Pilotsignals. In einem Schritt SP32 kompensiert
die Phasenfehlerkompensationseinrichtung 128 die Phase
des Pilotsymbols. In einem Schritt SP33 entscheidet es die Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107,
ob die ganzen Symbole in dem Pilotsignalabschnitt fertiggestellt
worden sind. Falls noch irgendwelche Symbole übrigbleiben, wählt sie
in einem Schritt SP36 das nächste
Symbol aus und kehrt zu dem Schritt SP31 zurück.
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Falls
die Phasenfehlerschätzung
und Kompensation der ganzen Symbole in dem Pilotsignalabschnitt
fertiggestellt worden sind, bildet die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110 in
einem Schritt SP34 den Durchschnitt der kompensierten Pilotsymbole
und berechnet die Abgriffskoeffizienten unter Verwendung von MMSE
und führt
sie in einem Schritt SP35 zu dem Orthogonalfilter 103 zurück. Diese
Verarbeitung wird fortgesetzt, bis in einem Schritt SP37 das Ende
der Kommunikation erfaßt
worden ist.
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10A und 10B veranschaulichen ein Verfahren, das
die Abgriffskoeffizientenvektoren unter Verwendung der Pilotsymbole
in dem Pilotabschnitt erhält
und in dem Informationsabschnitt den Abgriffskoeffizientenvektor
für jedes
Informationssymbol durch ein Interpolieren der unter Verwendung
der Pilotsymbole erhaltenen Abgriffskoeffizientenvektoren berechnet.
Da es eine bessere Verfolgungsfähigkeit als
das in 9 gezeigte Verfahren
aufweist, ist es für
die durch einen Funkrufdienst (paging) oder einen Anruf verursachten Änderungen
der Zuweisung der Spreizcodes in der Zelle geeignet. Da es sich
bei dem Verfahren um eine Kombination der Schritte SP31–SP36 in 9 und der Schritte SP11–SP20 in 8B wie in 10A und 10B gezeigt
handelt, ist die Beschreibung davon in diesem Fall weggelassen.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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11 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Demodulators gemäß der Erfindung
darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel
wird in dem Fall verwendet, in dem mehrere Pfade bzw. Mehrfachpfade
(Multipaths) vorhanden sind. Obwohl 11 den
einfachsten Fall von zwei Pfaden zeigt, kann auch ein Mehrfachpfadsystem
mit drei oder mehr Pfaden auf eine ähnliche Weise realisiert werden,
indem optimal gesteuerte Orthogonalfilter für einzelne Pfade bereitgestellt
werden.
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In 11 wird das sich über einen
ersten Pfad ausbreitende empfangene Signal durch ein Orthogonalfilter 103-1 entspreizt
und wird durch eine Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107-1 einer
Phasenkompensation unterzogen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Desgleichen wird das sich über
einen zweiten Pfad ausbreitende empfangene Signal durch ein Orthogonalfilter 103-2 entspreizt
und wird durch eine Absolutphasenschätzeinrichtung/Phasenfehlerkompensationseinrichtung 107-2 einer
Phasenkompensation unterzogen.
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Eine
Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110-1 des ersten
Pfads berechnet Abgriffskoeffizientenvektoren für das Orthogonalfilter 103-1 aus
Fehlervektoren und führt
sie zu dem Orthogonalfilter 103-1 zurück. In diesem Fall betrachtet
die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110-1 das Signal
des ersten Pfads als ein gewünschtes
Signal und das Signal des zweiten Pfads als Interferenz zu dem beabsichtigten
Kanal bei dem Berechnen der Abgriffskoeffizientenvektoren. Desgleichen
berechnet eine Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110-2 des zweiten
Pfads Abgriffskoeffizientenvektoren für das Orthogonalfilter 103-2 aus
Fehlervektoren und führt sie
zu dem Orthogonalfilter 103-2 zurück. In diesem Fall betrachtet
die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110-2 das Signal
des zweiten Pfads als ein gewünschtes
Signal und das Signal des ersten Pfads als Interferenz zu dem beabsichtigten
Kanal bei dem Berechnen der Abgriffskoeffizientenvektoren. Somit werden
die Abgriffskoeffizienten für
das Orthogonalfilter jedes Pfads berechnet. In dieser Figur bezeichnet
das Bezugszeichen 154 eine Verzögerung des Signals des zweiten
Pfads mit Bezug auf das Signal des ersten Pfads.
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Die
von der Orthogonalfiltern 103-1 und 103-2 ausgegebenen
Signale werden Absolutphasenschätzeinrichtungen/Phasenfehlerkompensationseinrichtungen 107-1 und 107-2 zugeführt und werden
jeweils einer Phasenkompensation unterzogen. Die zwei phasenkompensierten
Signale werden einem RAKE-Kombinierer 150 zugeführt.
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Der
RAKE-Kombinierer 150 kombiniert die zwei Eingangssignale.
Genauer führt
er eine phasengleiche gewichtete Kombination der zwei Signale aus,
um eine Kombination mit maximalem Verhältnis gemäß SIRs (Signal-zu-Interferenz-Verhältnissen bzw.
Signal-to-Interference Ratios) jeweiliger Pfade zu erhalten. Bei
diesem Kombinationsverfahren handelt es sich um eine bekannte Technik.
Das kombinierte Signal wird durch den Entscheidungsblock 108 entschieden.
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Das
Entscheidungsausgangssignal wird von dem Ausgangsanschluß 102 als
die decodierte Ausgabe erzeugt. Darüber hinaus wird es Multiplizierern 152-1 und 152-2 zugeführt, bei
denen es durch die SIRs gewichtet wird. Die gewichteten Entscheidungsausgaben
werden Fehlervektorberechnungseinrichtungen 109-1 und 109-2 zugeführt. Die
Fehlervektorberechnungseinrichtungen 109-1 und 109-2 erhalten
die Differenzen zwischen den gewichteten Entscheidungsausgaben und
den Ausgaben von den Absolutphasenschätzeinrichtungen/Phasenfehlerkompensationseinrichtungen 107-1 bzw. 107-2 und führen sie über Multiplizierer 111-1 und 111-2 als Fehlervektoren
zu Abgriffskoeffizientensteuereinrichtungen 110-1 und 110-2 zurück. Somit
wird der durch die Entscheidung erhaltene Signalvektor durch die Gewichtungsfaktoren
des RAKE-Kombinierers
hinsichtlich der Energie gemeinsam genutzt bzw. geteilt, und die
Fehler werden zwischen den geteilten Signalen und den Ausgaben einzelner
Pfade, deren Phasenschwankungen kompensiert worden sind, berechnet,
wodurch die Abgriffskoeffizienten der Orthogonalfilter zum Minimieren
der mittleren quadratischen Fehler gesteuert werden.
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Somit
kann der Demodulator gemäß der Erfindung
auf ein Mehrfachpfadsystem angewendet werden. In diesem Fall ermöglicht es
die auf SIRs einzelner Pfade basierende Gewichtung, sehr zuverlässige Abgriffskoeffizientenvektoren
zu erhalten.
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Das
vorhergehende erste und zweite Ausführungsbeispiel verwenden das
Rahmenformat, bei dem die Pilotsignale zwischen den Informationssignalen
eingefügt
werden. In diesem Fall ist es notwendig, das Einfügungsintervall
der Pilotsignale viel kürzer
als Schwankungsperioden der Ausbreitungspfade auszubilden.
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Vorwärtsverbindungskanäle (von
einer Basisstation zu Mobilstationen) in einem zellularen System
betrachtend kommen von der Basisstation übertragene Signale über den
gleichen Ausbreitungspfad bei einer speziellen Mobilstation an,
unabhängig
davon, ob sie zu der speziellen Mobilstation oder zu anderen Benutzern
gerichtet sind. Entsprechend wäre es
nicht notwendig, die Pilotsignale, die zum Schätzen der Schwankungen der Ausbreitungspfade
verwendet werden, in einzelne Kanäle der Benutzer einzufügen. Im
Gegensatz dazu könnte
eine Rahmeneffizienz durch ein Bereitstellen eines dem Pilotsignal ausschließlich zugeordneten
gemeinsamen Pilotkanals und durch ein gemeinsames Nutzen des Pilotkanals
unter allen Benutzern verbessert werden. Die folgenden Ausführungsbeispiele
beziehen sich auf in einem System mit einem derartigen gemeinsamen Pilotkanal
verwendete Demodulatoren.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
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12 veranschaulicht einen
Rahmenaufbau eines Vorwärtsverbindungskanals
von der Basisstation zu Mobilstationen, der bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Ein einzelner Pilotkanal ist für N Verkehrskanäle bereitgestellt.
Der Pilotkanal besteht aus Symbolgruppen eines bekannten Musters
und wird als ein Referenzsignal für die Phasenkompensation der über jeweilige
Verkehrskanäle übertragenen
Signale verwendet.
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13 zeigt ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration des dritten Ausführungsbeispiels eines Demodulators
gemäß der Erfindung
darstellt. Ein an den Eingangsanschluß 101 angelegtes gespreiztes Signal
wird einem Orthogonalfilter 103P für den Pilotkanal und einem
Orthogonalfilter 103T für
den Verkehrskanal zugeführt.
Die Orthogonalfilter 103P und 103T entspreizen
das gespreizte Signal unter Verwendung der auf der Grundlage von
Spreizcodes erzeugten Abgriffskoeffizienten und geben entspreizte Schmalbandsignale
S11 und S12 in einer dem Orthogonalfilter 103 bei den vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen ähnlichen
Art und Weise aus. Es ist in diesem Fall zu beachten, daß der Pilotkanal und
die Verkehrskanäle
verschiedene Spreizcodes zum Entspreizen verwenden.
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Das
Ausgangssignal S11 des Orthogonalfilters 103P entspricht
dem Pilotsignal mit einem bekannten Muster. Entsprechend ermöglicht es
ein Berechnen der empfangenen Phase unter Bezugnahme auf das in
diesem Demodulator erzeugte Pilotsignal eines bekannten Musters,
durch ein Fading verursachte Schwankungen der Amplitude und der
Phase zu erhalten. Das empfangene Signal S11 umfaßt durch
anderen Benutzern zugeordnete Signale verursachte Kreuzkorrelationskomponenten.
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Ein
Pilotkanalphasenfehlerschätzungs-/-Durchschnittsbildungsblock 161 bildet
den Durchschnitt der empfangenen Pilotsymbole über eine vorbestimmte Zeitdauer,
um durch ein momentanes Rayleigh-Fading verursachte Fehler auszugleichen.
Der Mittelwertvektor umfaßt
die anderen Benutzern zugeordneten Kreuzkorrelationskomponenten.
Daraufhin berechnet die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110P Abgriffskoeffizienten,
die den mittleren quadratischen Fehler der Differenzen zwischen
dem Mittelwertvektor und dem empfangenen Pilotsymbolvektor minimieren
werden, und führt
sie zu dem Orthogonalfilter 103P zurück.
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Die
Phasenkompensation für
jedes Symbol des Verkehrskanals wird durch eine Verkehrskanalphasenfehlerkompensationseinrichtung 162 unter
Verwendung des Pilotsymbols phasengleich mit dem Symbol des Verkehrskanals
ausgeführt.
Genauer werden die Symbolphasen eines von dem Orthogonalfilter 103T des
Verkehrskanals ausgegebenen Signals S12 durch die empfangene Phase
des entsprechenden Pilotsymbols korrigiert. Das von der Verkehrskanalphasenfehlerkompensationseinrichtung 162 ausgegebene
phasenkompensierte Signal S13 wird durch den Entscheidungsblock 108 entschieden,
und das Entscheidungsergebnis wird von dem Ausgangsanschluß 102 als
eine decodierte Ausgabe erzeugt. Die Ausgabe des Entscheidungsblocks 108 wird
auch einer Fehlervektorberechnungseinrichtung 109 zugeführt, die
einen Differenzen von dem Signal S13 angebenden Fehlervektor berechnet.
Die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110T berechnet
die Abgriffskoeffizienten, die den mittleren quadratischen Fehler
des Fehlervektors minimieren werden, und führt sie zu dem Orthogonalfilter 103T zurück.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
kann eine gute Verfolgungsfähigkeit
zu dem Rayleigh-Fading erreicht werden, da die Phasenschwankungen
bei dem Ausbreitungspfad unter Verwendung des Pilotkanals, der das
Pilotsignal eines bekannten Musters kontinuierlich überträgt, ohne
Unterbrechung geschätzt
werden.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
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14 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein viertes Ausführungsbeispiel
eines Demodulators gemäß der Erfindung
darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel wird
durch ein Anwenden des Demodulators des dritten Ausführungsbeispiels
auf einen in einer Mehrfachpfadumgebung verwendeten Empfänger realisiert.
Da diese Beziehung analog zu der zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel
wie in 5 gezeigt und
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wie in 11 gezeigt ist,
sollte auf die entsprechenden Erläuterungen des zweiten Ausführungsbeispiels
Bezug genommen werden. Somit ist die ausführliche Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in diesem Fall weggelassen.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
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15 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein fünftes
Ausführungsbeispiel
eines Demodulators gemäß der Erfindung
darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich folgendermaßen
von dem in 13 gezeigten
dritten Ausführungsbeispiel.
- (1) Ein angepaßtes Filter 171 ist
anstelle des Orthogonalfilters 103P zwischen dem Eingangsanschluß 101 und
dem Pilotkanalphasenfehlerschätzungs-/-durchschnittsbildungsblock 161 angeschlossen.
- (2) Die Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung 110P für den Pilotkanal
ist beseitigt.
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Mit
diesem Aufbau werden wegen der Beseitigung der Abgriffskoeffizientensteuereinrichtung
die Konfiguration einfacher und das Verarbeitungsausmaß geringer
als diejenigen des dritten Ausführungsbeispiels.
Da das Pilotsignal Interferenzkomponenten umfaßt, ist es jedoch notwendig,
den Mittelwert einer Anzahl von Pilotsymbolen zu berechnen, um die
Schätzungsgenauigkeit
zu erhöhen. 16A und 16B zeigen eine Konfiguration einer Durchschnittsbildungsschaltung
der Pilotsymbole. Sie ist in dem Pilotkanalphasenfehlerschätzungs-/-durchschnittsbildungsblock 161 bereitgestellt
und bildet den Durchschnitt der Pilotsymbole über ein vorbestimmtes Zeitintervall.
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16A zeigt eine Schaltung
zum Berechnen eines arithmetischen Mittelwerts der Pilotsymbole.
N in einem Zwischenspeicher 181 gespeicherte Pilotsymbole
werden durch einen Addierer 183 summiert, und die Summe
wird durch einen Dividierer 185 durch N dividiert.
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16B berechnet einen gewichteten
Mittelwert von zwei Pilotsymbolen. Zwei in Zwischenspeichern 191 und 193 gespeicherte
Pilotsymbole werden durch Multiplizierer 195 und 197 gewichtet
und werden durch einen Addierer 199 summiert. Somit wird
der Mittelwert der Pilotsymbole berechnet.
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Es
wird angenommen, daß das
vorliegende Ausführungsbeispiel
dem dritten Ausführungsbeispiel
bei der Verfolgungsfähigkeit
zu schnellem Fading unterlegen ist, da es den Mittelwert vieler
Pilotsymbole berechnet. Entsprechend wird es notwendig, das dritte
Ausführungsbeispiel
und das vorliegende Ausführungsbeispiel
gemäß Schaltungsgröße und Fading-Umgebung zu wählen.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
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17 zeigt ein Blockschaltbild,
das ein sechstes Ausführungsbeispiel
eines Demodulators gemäß der Erfindung
darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel
wird durch ein Anwenden des Demodulators des fünften Ausführungsbeispiels auf einen in
einer Mehrfachpfadumgebung verwendeten Empfänger realisiert. Da diese Beziehung
analog zu der zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel wie in 5 gezeigt und dem zweiten
Ausführungsbeispiel
wie in 11 gezeigt ist,
sollte auf die entsprechenden Erläuterungen des zweiten Ausführungsbeispiels
Bezug genommen werden. Somit ist die ausführliche Beschreibung in diesem
Fall weggelassen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird wie bei dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel der durch die
Entscheidung erhaltene Signalvektor durch die Gewichtungsfaktoren
des RAKE-Kombinierers hinsichtlich der Energie geteilt, und es werden
Differenzen zwischen den geteilten Signalen und den durch ein Kompensieren
der Phasenschwankungen erhaltenen Ausgaben der Pfade berechnet.
Daraufhin werden die Abgriffskoeffizienten der Orthogonalfilter
gesteuert, so daß der
mittlere quadratische Fehler der Differenzen minimal gehalten wird.