專利名稱：碼分多路復(fù)用信號的發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多路復(fù)用信號的發(fā)送裝置，并特別涉及包括多段正交碼轉(zhuǎn)換傳輸信息、再生帶有對復(fù)合信號擴(kuò)展碼的擴(kuò)展頻譜、并發(fā)送所得的無線多路復(fù)用信號的發(fā)送裝置。
以往用于擴(kuò)展頻譜通信的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置(例如，在刊物“TIA/EIA INTERIM STANDARD，TIA/EIA/IS-95-A，7，1.3.1”May 1995中所述的碼分多路復(fù)用通信設(shè)備)其發(fā)送機(jī)部分設(shè)計為如圖8所示，多信道的傳輸信息11-i(這里i＝1，2，…，n)被擾頻，使得從多信道組合所得的多路復(fù)用信號21具有接近白噪聲的特征。
擾頻是以乘法器12-i分別對傳輸信息11-i乘以由擾頻器15產(chǎn)生的擾頻信號Si而進(jìn)行的。傳輸信息正交變換是將擾頻后的傳輸信息分別由乘法器13-i乘以由正交碼產(chǎn)生器14分別產(chǎn)生的正交碼Wi。然后，信道的傳輸信息被乘以由信息功率控制器15提供的功率設(shè)置值A(chǔ)i，使得每一信道具有預(yù)定的功率水平，并且所有信道所得的傳輸信息由加法器18相加。加法器18的輸出由乘法器19乘以由擴(kuò)展碼產(chǎn)生器20提供的擴(kuò)展碼(簡稱為PN碼)，結(jié)果是擴(kuò)展頻譜多路復(fù)用信號21。多路復(fù)用的信號21使其取樣速率由內(nèi)插器23升高，使得該速率受到數(shù)字濾波器帶寬的限制。在取樣速率升高到4倍的情形下，例如，內(nèi)插器23操作在原始取樣點之間插入三個0-振幅取樣。使用基帶濾波器24限制附加取樣信號的帶寬?；鶐V波器24使其輸出信號由一個D/A轉(zhuǎn)換器25轉(zhuǎn)換為模擬信號，由一RF電路26轉(zhuǎn)換頻率而具有載波頻率，由放大器27放大功率，并由天線28發(fā)送。
上述傳統(tǒng)的碼分多路復(fù)用通信設(shè)備發(fā)送裝置使用擾頻器15以便提供帶有接近于白噪聲特性的多路復(fù)用信號，于是所有信道的信號同時具有相同數(shù)值的機(jī)會比較少，而放大器沒有過振幅的輸入信號成分。
然而，上述擴(kuò)展碼一般為偽隨機(jī)數(shù)，并且由于多通信信道的相加跟隨擴(kuò)展頻譜的再生，故多路復(fù)用信號21的振幅實際上一般為正態(tài)分布。即，可能出現(xiàn)大振幅的信號成分，雖然其出現(xiàn)的頻率很低。當(dāng)模擬末級放大器27接收振幅超過其線性工作區(qū)的輸入信號時，該放大器使其輸出信號失真，結(jié)果是在其帶寬之外產(chǎn)生寄生振蕩。從天線28釋放寄生振蕩是非法的，因而關(guān)鍵是設(shè)計電路使得它不會產(chǎn)生寄生振蕩。為此，模擬放大器27設(shè)有寬的線性工作區(qū)，即大的補(bǔ)償。由于圖8在D/A轉(zhuǎn)換器25之后的電路設(shè)置配置有模擬電路，裝設(shè)大的補(bǔ)償引起放大器降低了功率效率，并需要較高的電壓的電源。此外，大尺寸的D/A轉(zhuǎn)換器25和RF電路26與裝置的低制造成本及緊湊的設(shè)計意圖不符。
于是，本發(fā)明的一個目的是要提供一種能夠降低傳輸補(bǔ)償而不產(chǎn)生寄生振蕩的碼分多路復(fù)用信號的發(fā)送裝置。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置包括產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜碼分多路復(fù)用信號的裝置，限制碼分多路復(fù)用信號頻率帶寬的一個基帶濾波器，以及一個輸出部分，該部分包含用來對基帶濾波器的輸出信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換以便提供載波頻率并放大轉(zhuǎn)換的信號的電路，其中用來限制碼分多路復(fù)用信號振幅的限幅器連接在碼分多路復(fù)用信號產(chǎn)生裝置和基帶濾波器之間。
限幅器優(yōu)選的電路配置包括(1)限幅電路用來在一定的信號電平對碼分多路復(fù)用信號削波，而被削波的碼分多路復(fù)用信號饋送到基帶濾波器。
(2)可變衰減因數(shù)的一個衰減器置于碼分多路復(fù)用信號通路上，不同于上述基帶濾波器的另一個基帶濾波器用來判定控制碼分多路復(fù)用信號振幅的時間間距，以及一個振幅控制器用來按該時間間距控制衰減器的衰減因數(shù)。
(3)第(1)項的限幅電路在其輸出端之后是第2項衰減器和振幅控制器，該控制器控制衰減器的衰減因數(shù)。
本發(fā)明的發(fā)送裝置能夠降低末級放大器的補(bǔ)償而不會引起寄生振蕩的產(chǎn)生。放大器能夠具有可靠的狹窄的線性工作范圍，使得能夠進(jìn)行低功率操作。作為模擬電路的D/A轉(zhuǎn)換器和RF電路能夠具有較小的動態(tài)范圍，允許對裝置進(jìn)行緊湊和低成本的設(shè)計?；诒景l(fā)明添加到傳統(tǒng)的發(fā)送裝置的衰減器，振幅控制器，及相關(guān)電路均為能夠由一個LSI實現(xiàn)的數(shù)字電路，這有助于裝置的小型化設(shè)計。
雖然經(jīng)過在發(fā)送裝置上限幅的信號接收使得多路復(fù)用的信號失真，但是對于接收裝置對抗擴(kuò)展頻譜碼分多路復(fù)用信號的主要噪聲一般可歸因于來自其它通信臺的干擾信號，而該失真噪聲可以相對忽略。因而，傳統(tǒng)的接收裝置可完整地用來接收擴(kuò)展頻譜碼分多路復(fù)用信號。
從參照附圖對優(yōu)選實施例所作的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些及其它特點和優(yōu)點將更為明顯。
圖1是表示基于本發(fā)明的第一實施例的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的配置框圖；圖2是圖1中限幅電路22的一個實例的示意圖；圖3A和3B是用來說明圖1中限幅電路22的操作的圖示；圖4是表示基于本發(fā)明的第二實施例的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的配置框圖；圖5是表示圖4中的振幅控制器的配置框圖；圖6是用來說明圖5中振幅控制器操作的圖示；圖7是表示基于本發(fā)明的第三實施例的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的配置框圖；圖8是表示傳統(tǒng)的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的配置框圖；以下將參照


本發(fā)明的實施例。
實施例1圖1是表示基于本發(fā)明的第一實施例的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的框圖。電路配置基本上與傳統(tǒng)的裝置相同，所不同之處在于出現(xiàn)了限幅電路22。
要被發(fā)送的多信道ch-1到ch-n的傳輸信息11-1到11-n被擾頻，使得由組合多信道信號所得的多路復(fù)用信號21具有接近白噪聲的特征。擾頻是通過乘法器12-1至12-n分別對多路復(fù)用傳輸信息11-1至11-n乘上由擾頻器15產(chǎn)生的擾頻信號S1-Sn而進(jìn)行的。擾頻信號S1-Sn是與傳輸信息11-1到11-n的脈沖周期具有相同周期的雙電平脈沖。
對于傳輸信息的正交變換，多路復(fù)用器12-1到12-n的輸出信號分別通過乘法器13-1到13-n乘以正交碼產(chǎn)生器14產(chǎn)生的正交碼W1-Wn。正交碼W1-Wn為具有與稍后將說明的PN代碼芯片周期相同的周期正交函數(shù)代碼，并且是這樣一種脈沖信號，即傳輸信息脈沖周期內(nèi)的Wi×Wi的整數(shù)值為1，而Wi×Wm(其中i≠m)的整數(shù)值為0。
多路復(fù)用器13-1到13-n的輸出信號被乘以由功率控制器17提供的功率設(shè)置值A(chǔ)1-An，使得每一信道具有預(yù)設(shè)的功率水平，并且所得的所有信道的傳輸信息由加法器18相加。相加的信號由來法器19乘以擴(kuò)展代碼產(chǎn)生器20所提供的一個PN代碼，結(jié)果產(chǎn)生一多路復(fù)用信號21，該信號饋送到限幅電路22。限幅電路22的操作是要限制峰值振幅，即它在一定的信號電平對多路復(fù)用信號進(jìn)行削波。限幅電路22的輸出信號29通過對信號實現(xiàn)附加采樣的內(nèi)插器23及限制附加采樣信號帶寬的基帶濾波器24而饋送，然后由D/A轉(zhuǎn)換器26轉(zhuǎn)換為一模擬信號。該模擬信號在頻率上由RF電路26轉(zhuǎn)換而具有載波頻率，由放大器27放大到具有一定功率電平，并由天線28發(fā)送。這些操作基本上與傳統(tǒng)電路配置相同，所不同在于使用了限幅電路22。
圖2表示圖1中所示的限幅電路22的配置一例，圖3說明這一電路的操作。限幅電路22包括比較多路復(fù)用信號21與正峰值振幅30的比較器32a，比較多路復(fù)用信號21與由多路復(fù)用器31對正峰值振幅30極性反向所得的信號的比較器32b，由比較器32b的輸出控制以選擇多路復(fù)用信號21或反向信號的選擇器33b，以及由比較器32a的輸出控制以選擇正峰值振幅30或選擇器33b的輸出的選擇器33a如圖3所示，比較器32a比較多路復(fù)用信號21與正峰值振幅30，如果前者大于后者，則產(chǎn)生一信號使選擇器33a選擇并釋放其H輸入。比較器32b比較多路復(fù)用信號21與正峰值振幅30乘以-1所得的負(fù)峰值振幅，并如果前者大于后者，則產(chǎn)生一信號使得選擇器33b選擇并釋放其H輸入。
選擇器33b通過選擇其H輸入或者L輸入而分別釋放多路復(fù)用信號21或者負(fù)峰值振幅。選擇器33a通過選擇其H輸入或者L輸入而分別釋放峰值振幅30的削波信號或者選擇器33b的輸出。削波信號34a和34b示于圖3A的例子中。
假設(shè)信號振幅具有圖3B所示的正態(tài)分布35，并且限幅電路22對信號在兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的電平進(jìn)行削波，則由36a和36b表示的信號為圖3B例子中的削波信號。雖然削波操作使多路復(fù)用信號失真并產(chǎn)生噪聲，但是碼分多路復(fù)用(CDMA)中主要噪聲一般歸因為來自其它臺站的干擾信號，因而削波信號噪聲可被忽略。
第一實施例的電路配置只是簡單的基于向傳統(tǒng)的電路配置添加簡單的限幅電路22。
實施例2圖4是表示基于本發(fā)明第二實施例的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的框圖。圖中，與圖1相同的部分由相同的符號標(biāo)出，并省略其詳細(xì)的說明。這一實施例的裝置以兩種途徑處理多路復(fù)用信號21。一個多路復(fù)用信號22-1由內(nèi)插器23a和基帶濾波器24a再生其頻帶限制，之后饋送到振幅控制器41。振幅控制器41檢測帶寬受限信號的振幅，并在檢測出信號振幅大于預(yù)設(shè)電平時，改變衰減信號42以衰減滯后的多路復(fù)用信號，這將在稍后說明。另一多路復(fù)用信號22-2由滯后電路43滯后，在時間上與基帶濾波器24a的滯后時間相等。衰減器44由振幅控制器41產(chǎn)生的衰減信號42控制以衰減滯后的多路復(fù)用信號22-2。衰減器44的輸出信號通過另一內(nèi)插器23b和基帶濾波器24b饋送，使之受到帶寬限制。因而，基帶濾波器24b的輸出信號處于由振幅控制器41規(guī)定的振幅電平之內(nèi)。基帶濾波器24b的輸出信號40′由D/A轉(zhuǎn)換器21、在頻率上轉(zhuǎn)換信號提供載波頻率的RF電路22、以及放大器23處理，并由天線24發(fā)送。
圖5表示振幅控制器41的配置的一例。振幅控制器41的組成為除法電路45，寄存器48-1到48-n，比較器47-1到47-n。除法電路45以峰值振幅30的數(shù)值除基帶濾波器24a的輸出信號40的數(shù)值。
來自除法電路45的相除的結(jié)果46分別與保持在寄存器48-1到48-n的數(shù)值由比較器47-1到47-n進(jìn)行比較。如果除法輸出46大于由寄存器保持的數(shù)值，則每一比較器47-I產(chǎn)生高(H)電平輸出。每一比較器47-i將其輸出供給相關(guān)寄存器的LOAD端，使得當(dāng)比較器產(chǎn)生一高電平輸出時除法輸出加載到寄存器。
響應(yīng)在寄存器的SHIFT端接收的高(H)電平輸入，寄存器48-1到48-n使得其內(nèi)容向右移動一個位置，即寄存器48-n接收寄存器48-(n-1)的內(nèi)容，寄存器48-(n-1)接收48-(n-2)的內(nèi)容，等等，寄存器48-1接收“1”并且寄存器48-n作為衰減信號42傳送其內(nèi)容。在4等分附加采樣的情形下寄存器LOAD和SHIFT端上的信號定時由圖5中49和50表示。
圖6表示第二實施例操作時的信號波形。圖6A所示的是當(dāng)檢測到信號超過預(yù)設(shè)電平時基帶濾波器24a輸出信號的波形。在檢測的時間點處，滯后電路的輸出信號由基帶濾波器的引線長度的延長而衰減。圖6B所示為信號40′，這是由衰減器44衰減并由內(nèi)插器23b及基帶濾波器24b處理的多路復(fù)用信號。
雖然多路復(fù)用信號部分的衰減降低了信道之中的正交屬性并產(chǎn)生了噪聲，但衰減的周期短于信號周期，因而這一噪聲相對于其它臺站的干擾可以忽略。
實施例3圖7是表示基于本發(fā)明第三實施例碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置的框圖。圖中，與圖1和圖4相同的部分由相同的符號標(biāo)出，并且省略其詳細(xì)的說明。這一實施例的裝置如同在第二實施例中那樣在振幅由類似于第一實施例的電路22的限幅電路22a限制之后以兩個途徑處理多路復(fù)用信號21。特別地，多路復(fù)用信號21饋送到內(nèi)插器23a并還饋送到滯后電路43。這一電路配置能夠降低由衰減器44施加的衰減程度，因而降低了在長引出基帶濾波器24的情形下信號的失真，并還能夠降低振幅控制器41中寄存器48的動態(tài)范圍(位數(shù))等等，故能夠使電路部件減小尺寸。
權(quán)利要求
1.一種碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，包括產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜碼分多路復(fù)用信號的裝置；限制碼分多路復(fù)用信號振幅的限幅器；限制所述限幅器輸出信號帶寬的第一基帶濾波器；以及輸出部分，該部分包含用來對所述基帶濾波器的輸出信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換以便提供載波頻率并放大被轉(zhuǎn)換信號的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，其中所述限幅器包括一個在預(yù)設(shè)的信號電平對碼分多路復(fù)用信號削波的限幅電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，其中所述限幅器包括限制碼分多路復(fù)用信號一個分支版本帶寬的第二基帶濾波器；從所述第二基帶濾波器的輸出信號產(chǎn)生用來控制傳輸信號振幅的衰減控制信號的控制電路；通過延長所述第二基帶濾波器的引出線長度滯后碼分多路復(fù)用信號另一分支版本的滯后電路；以及一個衰減，響應(yīng)衰減控制信號衰減所述滯后電路的輸出信號，使得所述第一基帶濾波器輸出信號的振幅限制在預(yù)設(shè)振幅之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，其中所述的限幅器包括一個在預(yù)設(shè)的信號電平對碼分多路復(fù)用信號削波的限幅電路；限制來自所述限幅電路的碼分多路復(fù)用信號一個分支版本帶寬的第二基帶濾波器；從所述第二基帶濾波器輸出信號產(chǎn)生用來控制發(fā)送信號振幅的衰減控制信號的控制電路；通過延長所述第二基帶濾波器的引出長度滯后碼分多路復(fù)用信號另一分支版本的滯后電路；以及一個衰減，響應(yīng)衰減控制信號衰減所述滯后電路的輸出信號，使得所述第一基帶濾波器輸出信號的振幅限制在預(yù)設(shè)振幅之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，其中所述控制電路的設(shè)計使得如果所述第二基帶濾波器的輸出信號超過預(yù)設(shè)振幅，由濾波器引出線長度的延長而被滯后的信號被限幅的延長而衰減，該延長由所述第二基帶濾波器對相關(guān)于濾波器引線長度的周期的輸出所分除。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5任何之一的碼分多路復(fù)用信號發(fā)送裝置，其中所述的輸出部分包括一個轉(zhuǎn)換所述第二基帶濾波器的輸出信號為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器，一個在頻率上轉(zhuǎn)換該模擬信號以提供載波頻率的RF電路，一個放大所述RF電路輸出信號的放大器，并且所述碼分多路復(fù)用信號產(chǎn)生裝置包括多個傳輸信息源，一個擾頻器，正交代碼產(chǎn)生器及對每一所述傳輸信息源裝設(shè)的功率控制器，以及通過以擴(kuò)展代碼再生擴(kuò)展頻譜而組合所述功率控制器輸出信號的電路。
全文摘要
本發(fā)明用于擴(kuò)展頻譜通信的碼分多路復(fù)用信號的發(fā)送裝置具有不產(chǎn)生寄生振蕩并不需要大傳輸補(bǔ)償?shù)哪M放大器,因而實現(xiàn)了放大器的低功率、低成本和簡單的設(shè)計。多信道傳輸信號以擴(kuò)展代碼被再生為擴(kuò)展頻譜,所得的碼分多路復(fù)用信號經(jīng)過峰值限幅,使得末級模擬放大器能夠具有小的補(bǔ)償。
文檔編號H04B1/707GK1180965SQ97120598
公開日1998年5月6日 申請日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月17日
發(fā)明者雅樂隆基, 矢野隆, 土居信數(shù) 申請人:株式會社日立制作所