專利名稱：生成偽噪聲狀態(tài)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在移動(dòng)通信系統(tǒng)中生成偽噪聲(PN)碼狀態(tài)的裝置，特別是涉及生成時(shí)移偽噪聲狀態(tài)的裝置和方法。
因此，本發(fā)明能夠生成當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)和先前偽噪聲狀態(tài)，可應(yīng)用于直接序列擴(kuò)頻(DS-SS)系統(tǒng)或者跳頻擴(kuò)頻(FH-SS)系統(tǒng)中。
同時(shí)，美國(guó)的Qualcomm公司找到了將頻率擴(kuò)頻應(yīng)用到主要應(yīng)用于軍事通信的CDMA技術(shù)中的方法。由于新近發(fā)展的CDMA技術(shù)，多個(gè)用戶能夠分享時(shí)間和頻率，以互相收發(fā)信號(hào)。
換言之，不是通過頻率或者時(shí)間而是通過密碼來區(qū)分使用CDMA的各個(gè)用戶，而所有的用戶共享同樣的頻段。對(duì)于終端和基站來說CDMA中的碼是知道，且該碼為所說的偽噪聲碼或擴(kuò)展碼。
由TIA在1993年批準(zhǔn)的CDMA遵從IS-95規(guī)范，且每一個(gè)載波為1.25MHz的波段。一般來講，CDMA使用擴(kuò)頻方法，這意味著用于傳輸?shù)男畔⑴c其初始信號(hào)相比，被擴(kuò)展到更寬的波段。例如，9600bps的信號(hào)被擴(kuò)展到1.25Mbps，此處，擴(kuò)展裝置將另一個(gè)偽噪聲碼加到原始信號(hào)上。接收端把與發(fā)送端相同的PN碼應(yīng)用于1.25Mbps的擴(kuò)展信號(hào)，以恢復(fù)9600bps的原始信號(hào)。因此，由于CDMA方法將信號(hào)擴(kuò)展到寬波段，擴(kuò)展后的信號(hào)就像噪聲層(noise floor)，且如果接收端不知道擴(kuò)展時(shí)用的PN碼，就不可能進(jìn)行信號(hào)的解調(diào)，使得很難進(jìn)行竊聽。
如上所述，CDMA基于擴(kuò)頻通信方法，由于其需要非常復(fù)雜的裝置，且尤其在傳輸過程中其功率控制非常困難，所以不能用于民用，先進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展使得將CDMA應(yīng)用到移動(dòng)通信系統(tǒng)成為可能。
在普通的數(shù)字通信中，通過數(shù)字調(diào)制如相移鍵控(PSK)或者頻移鍵控(FSK)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。然而，在擴(kuò)頻通信中，將數(shù)字調(diào)制信號(hào)乘以高速擴(kuò)展碼，以將頻率帶寬擴(kuò)展為寬帶，然后傳輸信號(hào)。同時(shí)，在接收端，將信號(hào)乘以與用在發(fā)送端一樣的高速擴(kuò)展碼，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)之前，進(jìn)行使頻率的帶寬還原到窄帶的解擴(kuò)處理。
當(dāng)前使用的CDMA方法將具有10KHZ帶寬的原始信號(hào)擴(kuò)展為1.25MHZ帶寬，而此擴(kuò)展信號(hào)也被相同地?cái)U(kuò)展到寬頻帶，與初始信號(hào)相比，削弱了信號(hào)的強(qiáng)度。因此，要接收此擴(kuò)展信號(hào)，必須對(duì)整個(gè)頻帶進(jìn)行檢查，以識(shí)別信號(hào)存在，此處理有相當(dāng)?shù)碾y度。即，在傳輸信號(hào)減弱時(shí)，其對(duì)其它信號(hào)的干擾相應(yīng)就小，從而增加了安全可靠性。同樣，盡管擴(kuò)展到寬頻帶的信號(hào)會(huì)在無線電路徑中干擾或者產(chǎn)生噪音，但對(duì)于寬頻帶而言其影響是很小的，其強(qiáng)度也相當(dāng)弱，因此，可以極大地提高語(yǔ)音質(zhì)量。由于這些優(yōu)點(diǎn)，全球的許多國(guó)家現(xiàn)在正在使用CDMA方法。
通常，擴(kuò)頻通信方法分為跳頻方法和直接序列方法。當(dāng)前，許多國(guó)家選擇直接序列方法，而不是跳頻方法。
在DS-CDMA方法中，通過寬帶編碼信號(hào)來解調(diào)窄帶數(shù)據(jù)信號(hào)，且每一個(gè)解調(diào)的信號(hào)都瞬間占據(jù)一個(gè)寬帶，以分離多路信號(hào)和使得信號(hào)加入到Rake接收器。另外，在DS-CDMA方法中，每一個(gè)用戶都共用導(dǎo)頻信道，且相干接收成為可能。相比之下，在FH-CDMA方法中，將窄帶數(shù)據(jù)信號(hào)切換為包含寬帶的不同頻率，且每一個(gè)信號(hào)瞬時(shí)占據(jù)窄頻帶。根據(jù)每一個(gè)跳頻傳輸?shù)奈粩?shù)，此方法又可分為快速FH和慢速FH。即，如果某跳頻傳輸?shù)奈粩?shù)近似為1，則為快FH，如果為幾位，則為慢速FH。
同時(shí)，DS-CDMA系統(tǒng)將服務(wù)區(qū)域分成叫做“小區(qū)”的小型單位，并對(duì)每一個(gè)小區(qū)指定同一個(gè)頻段。同樣，所有主管小區(qū)的基站使用由同一個(gè)偽噪聲碼發(fā)生器所生成的偽噪聲碼，且此處生成的碼序列由偏移進(jìn)行分隔，對(duì)每一個(gè)基站給予唯一性。還有，每一個(gè)終端使用基于偏移信息和終端所屬的基站的唯一碼生成的PN碼，通過頻帶擴(kuò)展而發(fā)送所傳輸?shù)男畔?。然后，通過使用同樣的偽噪聲碼進(jìn)行頻帶解擴(kuò)處理，接收端獲得所需的信息。簡(jiǎn)而言之，除了基站的偏移信息之外，還使用用于區(qū)分終端的唯一偽噪聲碼，終端和基站之間的同步可以更快和更容易地進(jìn)行。
如上所述，由PN碼發(fā)生器所生成的PN碼序列用于使寬帶擴(kuò)展信號(hào)類似于噪聲。此時(shí)，DS-CDMA系統(tǒng)使用PN碼序列以擴(kuò)展頻帶，而FH-CDMA系統(tǒng)使用偽噪聲狀態(tài)做為跳頻模式。此處，PN碼序列表示每一時(shí)刻的輸出單元(碼值)，作為位單元，且PN狀態(tài)表示每一時(shí)刻的輸出單元，作為幾個(gè)位單元。
通常，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在發(fā)送端和接收端之間存在傳輸延遲。自然而然地，用于頻譜擴(kuò)展的偽噪聲狀態(tài)應(yīng)當(dāng)根據(jù)時(shí)移而具有一個(gè)偽噪聲狀態(tài)，以對(duì)解調(diào)接收端延遲接收到的信息時(shí)保持同步。這樣，就需要能夠根據(jù)時(shí)移，不僅生成當(dāng)前PN狀態(tài)，而且生成先前或者未來PN狀態(tài)的裝置。


圖1是眾所周知的用于生成偽噪聲狀態(tài)裝置的方框圖。
參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)中生成偽噪聲狀態(tài)的裝置包括用于生成N位偽噪聲碼序列的偽噪聲碼發(fā)生器10，以及使用時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)偽噪聲碼發(fā)生器10以生成偽噪聲碼序列的時(shí)鐘控制器20。
現(xiàn)有技術(shù)中如此配置的時(shí)移偽噪聲狀態(tài)根據(jù)時(shí)移信息從時(shí)鐘控制器20生成時(shí)鐘信號(hào)，用于將時(shí)鐘信號(hào)加到偽噪聲碼發(fā)生器10，在此時(shí)鐘信號(hào)作用下，偽噪聲碼發(fā)生器10生成偽噪聲碼序列。此時(shí)，通過根據(jù)偏移信息調(diào)整所生成的時(shí)鐘信息，偽噪聲碼發(fā)生器10生成偽噪聲狀態(tài)。而且，利用偽噪聲掩碼，可以將偽噪聲碼發(fā)生器輸出的PN狀態(tài)轉(zhuǎn)換為時(shí)移PN狀態(tài)。
然而，此類常規(guī)方法中，由于時(shí)移偽噪聲狀態(tài)是通過根據(jù)偏移信息而控制時(shí)鐘控制器20而生成的，它需要相當(dāng)多的時(shí)間以獲得所需要的時(shí)移PN狀態(tài)。例如，如果用戶想要針對(duì)一個(gè)時(shí)間偏移的值為3的時(shí)間偏差生成時(shí)移偽噪聲狀態(tài)，必須對(duì)于該時(shí)間偏移連續(xù)應(yīng)用3次時(shí)鐘信號(hào)。
為了達(dá)到上述目的，提供了一種用于生成偽噪聲狀態(tài)的裝置，包括偽噪聲碼發(fā)生器，用于生成由N個(gè)移位寄存器的各級(jí)輸出的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值構(gòu)成的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)；擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器，用于使用當(dāng)前狀態(tài)值生成移位寄存器級(jí)的N-1個(gè)先前狀態(tài)值；以及一種裝置，用于使用偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而輸出時(shí)移PN狀態(tài)。
根據(jù)該偽噪聲碼發(fā)生裝置，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器能夠由移位寄存器的頂級(jí)的1時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)輸出N-1時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)值。
根據(jù)該偽噪聲碼發(fā)生裝置，時(shí)移偽噪聲狀態(tài)是N個(gè)時(shí)移狀態(tài)值的合成，所述N個(gè)時(shí)移狀態(tài)值是使用N個(gè)偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而并行輸出的。
另外，根據(jù)該偽噪聲碼發(fā)生裝置，通過對(duì)當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值有選擇地執(zhí)行異或運(yùn)算，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器生成移位寄存器的N-1個(gè)頂級(jí)狀態(tài)值。
本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一種生成偽噪聲狀態(tài)的方法，包括如下步驟并行地生成N個(gè)移位寄存器每級(jí)的當(dāng)前狀態(tài)值；基于當(dāng)前狀態(tài)值，生成移位寄存器頂級(jí)的N-1個(gè)先前狀態(tài)值；通過使用偽噪聲掩碼值對(duì)N個(gè)狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算，輸出時(shí)移PN狀態(tài)。
根據(jù)該偽噪聲狀態(tài)生成方法，先前狀態(tài)值是1時(shí)鐘先前狀態(tài)中的N-1個(gè)時(shí)鐘先前狀態(tài)值。
另外，根據(jù)該偽噪聲狀態(tài)生成方法，可以用每一個(gè)偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)N個(gè)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算和“異或”運(yùn)算。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的說明中，沒有對(duì)眾所周知的功能或者結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明，因?yàn)椴槐匾募?xì)節(jié)反而會(huì)讓本發(fā)明不清晰。
圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于生成偽噪聲(PN)狀態(tài)的裝置的方框圖。圖3和圖4是5級(jí)PN碼發(fā)生器，擴(kuò)展PN碼發(fā)生器和偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器的電路圖。
參照?qǐng)D2，PN狀態(tài)生成裝置包括偽噪聲碼發(fā)生器100，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200，以及偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300。此處，偽噪聲碼發(fā)生器100最好的具有線性反饋移位寄存器(LFSR)結(jié)構(gòu)。
簡(jiǎn)要介紹本發(fā)明，首先，偽噪聲碼發(fā)生器100生成輸出到每個(gè)移位寄存器級(jí)的狀態(tài)值。在下文中，將一系列的這種狀態(tài)值稱為“當(dāng)前狀態(tài)”。然后，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算，并由1個(gè)時(shí)鐘生成N-1個(gè)時(shí)鐘先前狀態(tài)值。最后，偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300通過使用偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而輸出時(shí)移偽噪聲狀態(tài)。
更明確的說，偽噪聲碼發(fā)生器100并行地生成5位當(dāng)前狀態(tài)值。換言之，包括從103到115的5個(gè)移位寄存器和異或門118的偽噪聲碼發(fā)生器100，在時(shí)鐘控制信號(hào)作用下，輸出每一個(gè)移位寄存器103到115的狀態(tài)值。此處，偽噪聲碼發(fā)生器100的每個(gè)移位寄存器103到115所生成的狀態(tài)值被認(rèn)為是當(dāng)前狀態(tài)值。如果偽噪聲碼發(fā)生器100所生成的狀態(tài)值恰好是該點(diǎn)的先前狀態(tài)值，則把先前狀態(tài)值看作當(dāng)前狀態(tài)值，并可以設(shè)計(jì)擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200的相應(yīng)電路。
例如，假設(shè)有一多項(xiàng)式P(x)＝1+x3+x5。然后，可以如圖2所示對(duì)偽噪聲碼發(fā)生器100的每個(gè)移位寄存器103到115的輸入/輸出關(guān)系進(jìn)行描述。此處，第一個(gè)移位寄存器103連接到第二個(gè)移位寄存器106，第二個(gè)移位寄存器106連接到第三個(gè)移位寄存器109，第三個(gè)移位寄存器109依次連接到第四個(gè)和第五個(gè)移位寄存器112和115。另外，偽噪聲碼發(fā)生器100包含異或門118，其用于在對(duì)輸出值進(jìn)行異或運(yùn)算之后，從第三個(gè)移位寄存器109和第五個(gè)移位寄存器115向第一個(gè)移位寄存器103輸入所輸出的值。因此，在向每個(gè)移位寄存器103到115輸入時(shí)鐘信號(hào)情況下，原來存儲(chǔ)于每個(gè)移位寄存器103到115的狀態(tài)值就存儲(chǔ)于下一個(gè)移位寄存器，同時(shí)可以向外輸出。此處，如果同時(shí)向每個(gè)移位寄存器103到115施加時(shí)鐘信號(hào)，則從各個(gè)移位寄存器輸出的狀態(tài)值可以同時(shí)并行地輸出。
使用當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200能夠生成先前偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)。簡(jiǎn)言之，與生成偽噪聲狀態(tài)值的傳統(tǒng)方法不同，其中基于偏移信息而生成偽噪聲狀態(tài)值，以獲得一個(gè)單一的偽噪聲狀態(tài)值，本發(fā)明通過使用擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200，使得一次生成多個(gè)偽噪聲狀態(tài)值成為可能。因此，可以說，對(duì)于本發(fā)明而言，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200是最重要的核心裝置。
下面根據(jù)多項(xiàng)式P(x)＝1+x3+x5詳細(xì)說明如何配置擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200，以及擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200如何工作。
假設(shè)多項(xiàng)式的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值(X0)可表示為X0＝(x0，1，x0，2，x0，3，x0，4，x0，5)，而1時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)值(X-1)可表示為X-1＝(x-11，x-1，2，x-1，3，x-1，4，x-1，5)，則可以通過下面的數(shù)學(xué)公式I計(jì)算當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)(X0)。
數(shù)學(xué)公式IX0＝PX-1式中，P是對(duì)應(yīng)于5位偽噪聲狀態(tài)值的5×5矩陣；X-1是對(duì)應(yīng)于當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)的移位寄存器前級(jí)的先前偽噪聲狀態(tài)。
此處，矩陣P可以表示為如下的數(shù)學(xué)公式II。
數(shù)學(xué)公式IIP=0010110000010000010000010]]>因此，使用數(shù)學(xué)公式I，可以從當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值獲得前一偽噪聲狀態(tài)值，這可以由數(shù)學(xué)公式III描述。
數(shù)學(xué)公式IIIX-1＝P-1X0式中，P-1是矩陣P的逆矩陣，如數(shù)學(xué)公式IV所示。
數(shù)學(xué)公式IVP-1=0100000100000100000110010]]>
根據(jù)數(shù)學(xué)公式III和數(shù)學(xué)公式IV，可以如下面的數(shù)學(xué)公式V表示1時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)值。
數(shù)學(xué)公式Vx-1，1＝x0，2x-1，2＝x0，3x-1，3＝x0，4x-1，4＝x0，5x-1，5＝x0，1+x0，4式中，+代表“異或”門，而x-1，5是對(duì)分別從圖2所示的偽噪聲碼發(fā)生器100的第一移位寄存器103和第四移位寄存器112輸出的狀態(tài)值進(jìn)行“異或”運(yùn)算之后的結(jié)果。x-1，5可以由偽噪聲碼發(fā)生器100很容易地計(jì)算出。
如上所述，很顯然，1時(shí)鐘先前狀態(tài)的第一狀態(tài)值(x-1，1)到第四狀態(tài)值(x-1，4)對(duì)應(yīng)于第二狀態(tài)值(x0，2)到第五狀態(tài)值(x0，5)，除了1時(shí)鐘先前狀態(tài)值中的第五狀態(tài)值(x-1，5)，即，停止級(jí)移位寄存器的狀態(tài)值，可以通過對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值的第一狀態(tài)值(x0，1)和第四狀態(tài)值(x0，4)進(jìn)行“異或”運(yùn)算而輸出。
換言之，從圖2的偽噪聲碼發(fā)生器100輸出的當(dāng)前狀態(tài)的第二移位寄存器106所輸出的第二狀態(tài)值(x0，2)，是從前一第一移位寄存器103所輸出的第一狀態(tài)值，當(dāng)其從第一移位寄存器103輸出時(shí)，首先存儲(chǔ)在第二移位寄存器106中，然后當(dāng)施加當(dāng)前時(shí)鐘信號(hào)時(shí)從第二移位寄存器106輸出。
如果需要從當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)中獲取前二偽噪聲狀態(tài)，所需要的是將一個(gè)前一偽噪聲狀態(tài)與逆矩陣P-1相乘。
可以通過下面的數(shù)學(xué)公式VI表示如此計(jì)算的前二偽噪聲狀態(tài)值。
數(shù)學(xué)公式VIx-2，1＝x-1，2＝x0，3x-2，2＝x-1，3＝x0，4x-2，3＝x-1，4＝x0，5x-2，4＝x-1，5＝x0，1+x0，4x-2，5＝x-1，1+x-1，4＝x0，2+x0，5式中，+代表“異或”門。如上所述，在數(shù)學(xué)公式VI中所列的前二偽噪聲狀態(tài)值可以很容易地由從偽噪聲碼發(fā)生器100的各個(gè)移位寄存器103到115所輸出的值而獲得。另外，由于前二偽噪聲狀態(tài)的第一狀態(tài)值(x-2，1)到第四狀態(tài)值(x-2，4)是通過使用和先前偽噪聲狀態(tài)一樣的方法獲得，所以僅需要獲得前二偽噪聲狀態(tài)的第五狀態(tài)值(x-2，5)，以找到前二偽噪聲狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)值。
類似的，可以很容易的從偽噪聲碼發(fā)生器100所輸出的狀態(tài)值而獲得前三偽噪聲狀態(tài)和前四偽噪聲狀態(tài)。同樣，如上所述，僅需要前三偽噪聲狀態(tài)和前四偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。
簡(jiǎn)言之，為了使用5級(jí)PN碼發(fā)生器獲得時(shí)移PN狀態(tài)，所需要的是用于計(jì)算各狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值并生成所需時(shí)移偽噪聲狀態(tài)值的電路。
此外，如圖2中所示增加了擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200。
參照?qǐng)D2和圖3，現(xiàn)在說明擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200。首先，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200包括第一到第四先前偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器204到206，用于生成前一到前四偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。此處，第一到第四偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器204到206最好是“異或”門。因此，第一到第四偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器204到206分別生成前一偽噪聲狀態(tài)(x- 1，5)的頂級(jí)狀態(tài)值，前二偽噪聲狀態(tài)(x-2，5)的頂級(jí)狀態(tài)值，前三偽噪聲狀態(tài)(x-3，5)的頂級(jí)狀態(tài)值，以及前四偽噪聲狀態(tài)(x-4，5)的頂級(jí)狀態(tài)值。
具體而言，第一先前偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器204通過對(duì)從偽噪聲碼發(fā)生器100的第一移位寄存器103和第四移位寄存器112輸出的狀態(tài)值進(jìn)行“異或”運(yùn)算而生成前一偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。
類似的，第二先前偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器208通過對(duì)從偽噪聲碼發(fā)生器100的第一移位寄存器106和第四移位寄存器115輸出的狀態(tài)值進(jìn)行“異或”運(yùn)算而生成前二偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。
還有，第三先前偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器212通過對(duì)從偽噪聲碼發(fā)生器100的第一移位寄存器103、第三移位寄存器109和第四移位寄存器112所輸出的狀態(tài)值進(jìn)行“異或”運(yùn)算而生成前三偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。
最后，第四先前偽噪聲狀態(tài)值發(fā)生器216通過對(duì)從偽噪聲碼發(fā)生器100的第二移位寄存器106、第四個(gè)移位寄存器112和第五移位寄存器115所輸出的狀態(tài)值進(jìn)行“異或”運(yùn)算而生成前四偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值。
同時(shí)，偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300使用從偽噪聲碼發(fā)生器100和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200輸出的各個(gè)狀態(tài)值生成時(shí)移狀態(tài)值。因此，通過組合所生成的時(shí)移狀態(tài)值，可以生成所需要的時(shí)移偽噪聲狀態(tài)。
參照?qǐng)D2和圖4說明偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300。偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300包括五個(gè)掩碼單元310到390，即第一掩碼單元到第五掩碼單元，用于輸出五個(gè)時(shí)移狀態(tài)值。310到390的每個(gè)掩碼單元基于偽噪聲碼發(fā)生器100和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200輸出的狀態(tài)值，能夠通過使用偽噪聲掩碼信號(hào)的掩碼操作，輸出一個(gè)時(shí)移狀態(tài)值。此處，310到390的每一個(gè)掩碼單元可以包含五個(gè)“與”門，即313到324，和一個(gè)異或門327。因此，輸入到五個(gè)“與”門的是從偽噪聲碼發(fā)生器100和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200輸出的九個(gè)狀態(tài)值中的五個(gè)，且五個(gè)“與”門對(duì)五個(gè)輸入的狀態(tài)值和偽噪聲掩碼信號(hào)進(jìn)行“與”操作。“異或”門接收從五個(gè)“與”門輸出的所有信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以輸出一個(gè)時(shí)移狀態(tài)值。
尤其是，第一掩碼單元310接收偽噪聲碼發(fā)生器100的五個(gè)狀態(tài)值，包括底級(jí)狀態(tài)值到頂位狀態(tài)值(x0，1，x0，2，x0，3，x0，4，x0，5)，并使用偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)每個(gè)狀態(tài)值進(jìn)行“與”操作。然后，第一掩碼單元310對(duì)這些經(jīng)過“與”操作的輸出信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算，并生成第一時(shí)移狀態(tài)值，或者頂級(jí)時(shí)移狀態(tài)值。
另一方面，第二掩碼單元330接收偽噪聲碼發(fā)生器100的第二級(jí)狀態(tài)值到頂級(jí)狀態(tài)值(x0，2，x0，3，x0，4，x0，5)，和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200的前一偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值(x-1，5)，并使用偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)每個(gè)狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算。然后，第二掩碼單元330對(duì)這些經(jīng)過“與”操作的輸出信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算，并生成第二時(shí)移狀態(tài)值。此處，第二時(shí)移狀態(tài)值特別指的是由頂級(jí)時(shí)移狀態(tài)值得出的前一級(jí)的時(shí)移狀態(tài)值。
類似的，第三掩碼單元350接收偽噪聲碼發(fā)生器100的從第三級(jí)狀態(tài)到頂級(jí)狀態(tài)值(x0，3，x0，4，x0，5)，和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200的前一偽噪聲狀態(tài)和前二偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值(x-1，5，x-2，5)，并使用偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)每個(gè)狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算。然后，第三掩碼單元350對(duì)這些經(jīng)過“與”操作的輸出信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算，并生成第三時(shí)移狀態(tài)值。此處，第三時(shí)移狀態(tài)值特別指的是由頂級(jí)時(shí)移狀態(tài)值得出的前二級(jí)的時(shí)移狀態(tài)值。
還有，第四掩碼單元370接收偽噪聲碼發(fā)生器100的第四級(jí)狀態(tài)值和頂級(jí)狀態(tài)值(x0，4，x0，5)，和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200的前一偽噪聲狀態(tài)到前三偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值(x-1，5，x-2，5，x-3，5)，并使用偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)每個(gè)狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算。然后，第三掩碼單元350對(duì)這些經(jīng)過“與”運(yùn)算的輸出信號(hào)進(jìn)行“異或”操作，并生成第四時(shí)移狀態(tài)值。此處，第四時(shí)移狀態(tài)值特別指的是由頂級(jí)時(shí)移狀態(tài)值得出的前三級(jí)的時(shí)移狀態(tài)值。
最后，第五掩碼單元390接收偽噪聲碼發(fā)生器100的頂級(jí)狀態(tài)值(x0，5)，和擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器200的前一偽噪聲狀態(tài)到前四偽噪聲狀態(tài)的頂級(jí)狀態(tài)值(x-1，5，x-2，5，x-3，5，x-4，5)，并使用偽噪聲掩碼信號(hào)對(duì)每個(gè)狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算。然后，第三掩碼單元350對(duì)這些經(jīng)過“與”操作的輸出信號(hào)進(jìn)行“異或”操作，并生成第五時(shí)移狀態(tài)值。此處，第五時(shí)移狀態(tài)值特別指的是由頂級(jí)時(shí)移狀態(tài)值得出的前四級(jí)的時(shí)移狀態(tài)值。
簡(jiǎn)言之，通過組合由各個(gè)掩碼單元輸出的時(shí)移狀態(tài)值，可以生成一個(gè)時(shí)移狀態(tài)。同樣，可以通過控制偽噪聲掩碼信號(hào)而為一個(gè)時(shí)間差異生成所需的時(shí)移狀態(tài)。例如，如果時(shí)移狀態(tài)對(duì)應(yīng)于前三狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)將對(duì)應(yīng)于前三狀態(tài)的偽噪聲掩碼信號(hào)加到偽噪聲掩碼轉(zhuǎn)換器300。然后，將偽噪聲掩碼信號(hào)輸入到各個(gè)掩碼單元的各個(gè)“與”門，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行異或運(yùn)算，在每一個(gè)掩碼單元生成一個(gè)時(shí)移狀態(tài)。換言之，組合和排列各個(gè)時(shí)移狀態(tài)值可以生成對(duì)應(yīng)于前三狀態(tài)的時(shí)移狀態(tài)。
總之，本發(fā)明的生成偽噪聲狀態(tài)的裝置，尤其是加在本發(fā)明的偽噪聲碼發(fā)生器100上的擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器，能夠使用偽噪聲掩碼信號(hào)，在任何時(shí)候生成所需的時(shí)移狀態(tài)，并在相當(dāng)程度上減少了為獲取所需時(shí)移狀態(tài)而要求的時(shí)間。
盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和說明，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的宗旨和范圍的情況下，很顯然可以在形式和細(xì)節(jié)上有很多變化。
權(quán)利要求
1.一種生成時(shí)移偽噪聲狀態(tài)的裝置，包括偽噪聲碼發(fā)生器，用于生成由從N個(gè)移位寄存器每一級(jí)輸出的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值構(gòu)成的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)；擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器，用于使用所述當(dāng)前狀態(tài)值生成移位寄存器的N-1個(gè)先前狀態(tài)值；以及一種裝置，通過使用偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而輸出時(shí)移偽噪聲狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器由移位寄存器的頂級(jí)的1時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)輸出N-1個(gè)時(shí)鐘先前偽噪聲狀態(tài)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)移偽噪聲狀態(tài)為N個(gè)時(shí)移狀態(tài)值的組合，所述的N個(gè)時(shí)移狀態(tài)值是使用N個(gè)偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而并行輸出的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通過對(duì)當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值有選擇地執(zhí)行“異或”運(yùn)算，擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器生成移位寄存器的N-1個(gè)頂級(jí)狀態(tài)值。
5.一種生成時(shí)移偽噪聲狀態(tài)的方法，該方法包括以下步驟并行地生成N個(gè)移位寄存器每級(jí)的當(dāng)前狀態(tài)值；基于當(dāng)前狀態(tài)值，生成移位寄存器的頂級(jí)的N-1個(gè)先前狀態(tài)值；以及通過使用偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而輸出時(shí)移偽噪聲狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，先前狀態(tài)值是1時(shí)鐘先前狀態(tài)中的N-1個(gè)時(shí)鐘先前狀態(tài)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，使用每一個(gè)偽噪聲掩碼值對(duì)N個(gè)當(dāng)前狀態(tài)值和N-1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行“與”運(yùn)算和“異或”運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，生成N-1個(gè)先前狀態(tài)值的步驟包括選擇性地對(duì)當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值進(jìn)行異或運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用時(shí)鐘信號(hào)生成所需先前偽噪聲狀態(tài)的裝置和方法。特別是,該裝置包括偽噪聲碼發(fā)生器,用于生成由從N個(gè)移位寄存器每一端輸出的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài)值構(gòu)成的當(dāng)前偽噪聲狀態(tài);擴(kuò)展偽噪聲碼發(fā)生器,用于使用當(dāng)前狀態(tài)值生成移位寄存器的N－1個(gè)先前狀態(tài)值;以及通過使用偽噪聲掩碼值對(duì)當(dāng)前狀態(tài)值和N－1個(gè)先前狀態(tài)值進(jìn)行運(yùn)算而輸出時(shí)移偽噪聲狀態(tài)的裝置,因此,大大縮短了生成先前偽噪聲狀態(tài)所需的時(shí)間。
文檔編號(hào)H03K3/84GK1384635SQ02118960
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月2日
發(fā)明者趙慶國(guó) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社