專利名稱：用于空分多址接收機(jī)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)中的空分多址(SDMA)。
背景技術(shù)：
無線通信業(yè)務(wù)是一種逐漸變得普通的通信形式，而且對(duì)無線業(yè)務(wù)的需求也在繼續(xù)增長(zhǎng)。無線業(yè)務(wù)的例子包括蜂窩式移動(dòng)電話、無線因特網(wǎng)業(yè)務(wù)、無線局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、衛(wèi)星電視以及多用戶尋呼系統(tǒng)。不幸的是，實(shí)際因素或者在通常情況下的政府法規(guī)將這些通信系統(tǒng)限制在有限頻譜內(nèi)。當(dāng)達(dá)到這些系統(tǒng)的最大用戶量或“容量”時(shí)，可以通過(1)對(duì)無線業(yè)務(wù)分配更多頻譜，或者(2)更有效地利用分配的頻譜，來滿足用戶對(duì)更多業(yè)務(wù)的需求。因?yàn)橄拗屏祟l譜而且不能跟上用戶的需求，所以急迫需要一種更有效利用分配的頻譜的新型技術(shù)。
無線通信系統(tǒng)通常由一個(gè)或者多個(gè)基站構(gòu)成，諸如移動(dòng)電話用戶的無線用戶通過基站接入諸如電話網(wǎng)的通信網(wǎng)。基站對(duì)局域范圍內(nèi)的多個(gè)固定的或者移動(dòng)的無線用戶提供服務(wù)。為了提高系統(tǒng)的容量，業(yè)務(wù)提供商可以安裝更多個(gè)基站，減小每個(gè)基站處理的區(qū)域和用戶數(shù)量。這種方法未分配更多的頻譜帶而增加了系統(tǒng)容量，但是成本非常高，因?yàn)樾枰黠@更多的硬件。
更有效利用頻譜的另一種方法是改善“多址聯(lián)接”(multipleaccess)技術(shù)。多址聯(lián)接技術(shù)使多個(gè)用戶共享分配的頻譜，因此它們不互相干擾。最通用的多址聯(lián)接方法是頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)以及更近期的空分多址(SDMA)。
FDMA將分配的頻帶劃分為多個(gè)頻道。每個(gè)用戶通過不同的頻道發(fā)送和接收信號(hào)以避免干擾其它用戶。在一個(gè)用戶不再需要對(duì)其分配的頻道時(shí)，將該頻道重新分配給另一個(gè)用戶。
利用TDMA，各用戶可以共享公共頻道，但是每個(gè)用戶在不同時(shí)間使用該公共頻道。換句話說，對(duì)每個(gè)用戶分配時(shí)隙，在該時(shí)隙內(nèi)，該用戶可以進(jìn)行發(fā)送和接收。因此，TDMA在多個(gè)可用時(shí)隙內(nèi)交錯(cuò)多個(gè)用戶。
CDMA利用編碼調(diào)制方法使多個(gè)用戶共享公共頻道。CDMA對(duì)多個(gè)用戶分別分配獨(dú)特代碼。用戶根據(jù)其獨(dú)特代碼利用寬帶編碼脈沖串對(duì)其數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后發(fā)送調(diào)制的編碼信號(hào)。通過識(shí)別調(diào)制的代碼，基站檢測(cè)用戶的傳輸。
在SDMA中，系統(tǒng)可以根據(jù)希望的用戶信號(hào)的到達(dá)方向，或者空間特性，將希望的用戶信號(hào)與其它信號(hào)分離。有時(shí)將其稱為“空間濾波”。因此，即使兩個(gè)用戶可以同時(shí)通過同一個(gè)頻率進(jìn)行發(fā)送，基站仍可以區(qū)別它們，因?yàn)橛脩舭l(fā)送的信號(hào)從不同的方向到達(dá)?？梢越Y(jié)合FDMA、TDMA或CDMA使用SDMA。
傳統(tǒng)的SDMA接收機(jī)需要由多個(gè)接收單元構(gòu)成的陣列。此外，傳統(tǒng)的SDMA接收機(jī)采用一組移相器，移相器組與接收單元陣列配合以產(chǎn)生在特定方向進(jìn)行“查看”的“射束”。通常，更希望產(chǎn)生多個(gè)射束，每個(gè)射束指向不同的方向，即指向不同的用戶。射束越多，則SDMA系統(tǒng)可以處理的在同一時(shí)間在同一個(gè)頻率工作的同時(shí)用戶越多。然而，射束越多，則SDMA接收機(jī)就越復(fù)雜。例如，每個(gè)射束可能需要單獨(dú)一組移相器和電路來進(jìn)行信號(hào)跟蹤。此外，每個(gè)射束可能要求單獨(dú)一個(gè)“信號(hào)組合器”，該信號(hào)組合器將從每個(gè)接收單元接收的信號(hào)組合在一起以形成“組合信號(hào)”。不僅如此，每個(gè)組合信號(hào)可能需要單獨(dú)一個(gè)信號(hào)檢測(cè)器，該信號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)用戶發(fā)送的信號(hào)。硬件的這種復(fù)雜性大大提高了SDMA接收機(jī)的成本。
利用已知的算法，通過在信號(hào)處理軟件中進(jìn)行移相、信號(hào)跟蹤、信號(hào)組合以及信號(hào)檢測(cè)，可以降低硬件復(fù)雜性。然而，當(dāng)前的信號(hào)處理技術(shù)難以識(shí)別、跟蹤通過同一個(gè)頻率同時(shí)發(fā)送的大量信號(hào)，特別是在“多徑”環(huán)境下。在多徑環(huán)境下，發(fā)送的信號(hào)可以通過多個(gè)路徑到達(dá)接收機(jī)。例如，發(fā)送的信號(hào)可以直接(1)，而且可以在被物體反射后間接(2)到達(dá)接收機(jī)。多徑信號(hào)也可能以上述同樣方式使傳統(tǒng)SDMA接收機(jī)更復(fù)雜。
因此，需要提供一種可以從多個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行接收，可以在多徑環(huán)境下工作而且還無需提高接收機(jī)的硬件或軟件復(fù)雜性的改進(jìn)型SDMA接收機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明內(nèi)容和以下的詳細(xì)說明不應(yīng)限制本發(fā)明范圍。它們提供的例子和解釋是為了使其它人實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以引入一個(gè)多單元接收信號(hào)陣列，該多單元接收信號(hào)陣列可以實(shí)現(xiàn)與極化無關(guān)的各向同性接收而且其功率增益大于各向同性。該方法和系統(tǒng)可以接收具有同樣載波頻率或不同載波頻率的多個(gè)信號(hào)，區(qū)別這些信號(hào)并確定它們的到達(dá)方向。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)中接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)，其中每個(gè)發(fā)送信號(hào)具有不同的空間位置。該方法和系統(tǒng)在多個(gè)接收單元中接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)、由多個(gè)接收單元信號(hào)產(chǎn)生組合信號(hào)，以及利用其不同空間位置從組合信號(hào)中檢測(cè)多個(gè)發(fā)送信號(hào)。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)產(chǎn)生多個(gè)可以是任意的或者不相關(guān)的調(diào)相信號(hào)，并利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每一個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。然后，該方法和系統(tǒng)將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)，產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)以及使組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。然后，該方法和系統(tǒng)將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)，并分析相關(guān)信號(hào)以從所檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息。


引入本發(fā)明并作為本發(fā)明一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式，而且與說明一起用于解釋本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和原理。附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明，圖1所示接收機(jī)可以工作的環(huán)境的示意圖；
圖3A是由圖1所示調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的根據(jù)本發(fā)明的調(diào)相信號(hào)的示意圖；圖3B是均根據(jù)本發(fā)明的由圖1所示信號(hào)調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)相信號(hào)以及一個(gè)組合信號(hào)的示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明用于進(jìn)行空分多址接收的處理過程400的流程圖。
具體實(shí)施例方式
綜述以下將參考

本發(fā)明實(shí)施例。適當(dāng)時(shí)，不同附圖中的相同參考編號(hào)表示相同或類似的單元。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)克服了無線系統(tǒng)中傳統(tǒng)SDMA接收機(jī)的硬件和軟件的復(fù)雜性問題。這種方法和系統(tǒng)包括具有多個(gè)接收單元的接收單元陣列。無線系統(tǒng)的用戶發(fā)送多個(gè)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)相對(duì)于接收單元陣列分別具有不同方向或空間位置。例如，用戶可以是移動(dòng)電話用戶。
接收單元陣列在多個(gè)接收單元內(nèi)接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)以形成多個(gè)接收單元信號(hào)。這種方法和系統(tǒng)產(chǎn)生從多個(gè)接收單元信號(hào)導(dǎo)出的一個(gè)組合信號(hào)，而且可以根據(jù)其不同空間位置從一個(gè)組合信號(hào)中檢測(cè)多個(gè)發(fā)送信號(hào)中的每個(gè)發(fā)送信號(hào)。因此，這種方法和系統(tǒng)不需要多組移相器、多個(gè)信號(hào)組合器或者多個(gè)信號(hào)檢測(cè)器。相反，這種方法和系統(tǒng)可以根據(jù)其不同空間位置從一個(gè)組合信號(hào)中檢測(cè)來自多個(gè)用戶的信號(hào)，而不是為來自每個(gè)用戶的每個(gè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)不同組合信號(hào)并從每個(gè)組合信號(hào)中檢測(cè)信號(hào)。
為此，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)，這些調(diào)相信號(hào)可以是任意調(diào)相信號(hào)或不相關(guān)調(diào)相信號(hào)，而且利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。然后，這種方法和系統(tǒng)將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)，產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)并使該組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以形成相關(guān)信號(hào)。預(yù)期信號(hào)是由用戶的方向預(yù)期的組合信號(hào)，而且它可以是調(diào)相信號(hào)和用戶方向的函數(shù)。然后，這種方法和系統(tǒng)將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)，并分析該相關(guān)信號(hào)以從來自用戶的信號(hào)中提取發(fā)送信息。
詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)中接收一個(gè)發(fā)送的信號(hào)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的接收機(jī)100的方框圖。接收機(jī)100包括具有多個(gè)接收單元的陣列1、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8、信號(hào)調(diào)制器9、信號(hào)組合器10、接收機(jī)配置存儲(chǔ)器6、接收機(jī)計(jì)算器7、信號(hào)存儲(chǔ)器12、信號(hào)相關(guān)器11、信號(hào)路由器14、多個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)器15以及信號(hào)處理器120。接收機(jī)100還可以包括以上未特別說明的其它部件，例如濾波器、混合器、放大器以及電源。這些部件的位置可以根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)者的愛好而變化。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的、接收機(jī)100可以工作的環(huán)境200的示意圖。在環(huán)境200下，遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)A和遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)B可以分別從遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)空間202發(fā)送信號(hào)2和3。例如，遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)A和B可以是移動(dòng)電話。
發(fā)送信號(hào)2和3入射到陣列1和多個(gè)單元接收信號(hào)2和3以形成多個(gè)接收單元信號(hào)。將多個(gè)接收單元信號(hào)(通過線路102)傳送到信號(hào)調(diào)制器9，以下做詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8為陣列1的接收單元產(chǎn)生調(diào)相信號(hào)。這些調(diào)相信號(hào)可以是任意的或者是不相關(guān)的(相關(guān)值小于1)。不相關(guān)的調(diào)相信號(hào)可以是實(shí)質(zhì)上不相關(guān)也可以是僅稍許不相關(guān)。例如，不相關(guān)的隨機(jī)相位信號(hào)可以具有小于1而大于0.75，小于或者等于0.75而大于0.5，小于或者等于0.5而大于0.25，小于或者等于0.25而大于或者等于0的相關(guān)值。另一方面，一些或者全部這些信號(hào)可以非常相關(guān)，或者甚至相同。調(diào)相信號(hào)可以是任意的，它可以與陣列1各單元的幾何結(jié)構(gòu)不相關(guān)，或者不取決于陣列1各單元的幾何結(jié)構(gòu)。調(diào)相信號(hào)可以與發(fā)送信號(hào)的方向無關(guān)。
圖3A是陣列1的幾個(gè)單元的典型調(diào)相信號(hào)的示意圖。如圖3A所示，對(duì)于第一接收單元的第一調(diào)相信號(hào)302，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8在持續(xù)時(shí)間Tc中產(chǎn)生相位11。然后，對(duì)于第一調(diào)相信號(hào)302，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8在持續(xù)時(shí)間Tc中產(chǎn)生相位12。這繼續(xù)進(jìn)行，但是示出N個(gè)周期的Tc，其中Tc是一個(gè)“碼片”周期。陣列1每個(gè)單元的容許移相值可以在0至2π弧度之間連續(xù)變化，也可以限制為有限數(shù)量的值，例如0和π弧度。如果采用有限數(shù)量的移相值，則可以對(duì)每個(gè)單元分配不同容許值。
對(duì)第二接收單元的第二調(diào)相信號(hào)304進(jìn)行同樣處理。如圖3A所示，對(duì)于第二調(diào)相信號(hào)304，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8分別在持續(xù)時(shí)間Tc中產(chǎn)生相位21和22。對(duì)具有第三調(diào)相信號(hào)306的第三接收單元至具有第J調(diào)相信號(hào)308的第J接收單元同樣重復(fù)此處理過程，其中J是陣列1的接收單元總數(shù)。將調(diào)相信號(hào)輸出到信號(hào)調(diào)制器9。調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8還將該調(diào)相信號(hào)輸出到接收機(jī)計(jì)算器7，以下對(duì)此做詳細(xì)說明。盡管相位可以是隨機(jī)的，但是它們被接收機(jī)100所知。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)利用調(diào)相信號(hào)之一對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的一個(gè)接收單元信號(hào)分別進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。因此，信號(hào)調(diào)制器9利用調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8產(chǎn)生的調(diào)相信號(hào)之一對(duì)每個(gè)單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相或者使其“碼片”化。圖3B是根據(jù)本發(fā)明的調(diào)相信號(hào)的示意圖。如圖3B所示，第一接收單元調(diào)相信號(hào)310的第一碼片等于第一接收單元信號(hào)，但是被移相了調(diào)相信號(hào)302的第一相位11。同樣，調(diào)相信號(hào)310的第二碼片等于第一接收單元信號(hào)，但是被移相了調(diào)相信號(hào)302的第二相位12。同樣，對(duì)第二至第J接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生第二至第J調(diào)相信號(hào)312至316。
調(diào)相信號(hào)310-316從信號(hào)調(diào)制器9輸出到信號(hào)組合器10(通過線路104)。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)318。因此，信號(hào)組合器10將調(diào)相信號(hào)組合為組合信號(hào)318。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)組合器10逐碼片地計(jì)算多個(gè)調(diào)相信號(hào)的和以產(chǎn)生組合信號(hào)318。例如，將從第一調(diào)相信號(hào)310至第J調(diào)相信號(hào)316的所有第一碼片相加以形成組合信號(hào)第一碼片320，將從第一調(diào)相信號(hào)310至第J調(diào)相信號(hào)316的所有第二碼片相加以形成組合第二碼片322，等等。組合信號(hào)318的每個(gè)碼片可以具有符合瑞利(Rayleigh)密度函數(shù)的矢量振幅，而且可以具有隨機(jī)相角。組合信號(hào)318從信號(hào)組合器10輸出到信號(hào)相關(guān)器11(通過線路106)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)。該預(yù)期信號(hào)是在從相對(duì)于陣列1的特定方向發(fā)送未調(diào)制載波的情況下，預(yù)期將作為組合信號(hào)318的信號(hào)。接收機(jī)計(jì)算器7計(jì)算該預(yù)期信號(hào)。例如，參考圖2，接收機(jī)計(jì)算器7可以對(duì)從發(fā)射極A的方向發(fā)出的載波產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)。接收機(jī)計(jì)算器7從調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8和接收機(jī)配置存儲(chǔ)器6輸入信息以計(jì)算預(yù)期信號(hào)。接收機(jī)配置存儲(chǔ)器6可以提供對(duì)信號(hào)組合器10組合前的接收單元信號(hào)和調(diào)相信號(hào)的振幅、相位以及極化產(chǎn)生影響的信息。該信息可以包括發(fā)送信號(hào)2和3的載波頻率、其估計(jì)方向、陣列1內(nèi)各接收單元的配置以及各單元的傳輸線長(zhǎng)度。調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8可以提供表示調(diào)相信號(hào)302-308內(nèi)的每個(gè)碼片的相對(duì)相位的信息。接收機(jī)計(jì)算器7計(jì)算預(yù)期信號(hào)，并將它輸出到信號(hào)存儲(chǔ)器12進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)。信號(hào)存儲(chǔ)器12輸出預(yù)期信號(hào)，并將它輸入到信號(hào)相關(guān)器11。因?yàn)榘l(fā)送信號(hào)的極化可能影響組合信號(hào)的相位和振幅，所以接收機(jī)計(jì)算器7可以根據(jù)發(fā)送信號(hào)的假定極化來計(jì)算預(yù)期信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)使組合信號(hào)318與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以形成相關(guān)信號(hào)。信號(hào)相關(guān)器11輸入組合信號(hào)318和預(yù)期信號(hào)，然后使這兩個(gè)信號(hào)相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)相關(guān)器11可以使組合信號(hào)318的對(duì)應(yīng)N個(gè)連續(xù)碼片與預(yù)期信號(hào)相關(guān)。在此實(shí)施例中，N的值可以是50。在每次將組合信號(hào)318的N個(gè)新碼片(或者時(shí)間周期N×Tc)輸入到相關(guān)器11時(shí)，信號(hào)相關(guān)器11可以在組合信號(hào)318與預(yù)期信號(hào)之間重新進(jìn)行互相關(guān)。在每次進(jìn)行新的相關(guān)時(shí)，接收機(jī)計(jì)算器7可以更新預(yù)期信號(hào)以包括下面的N個(gè)碼片，而且可以刪除先前碼片，使得N的值可以保持例如50。信號(hào)相關(guān)器11產(chǎn)生作為組合信號(hào)318與預(yù)期信號(hào)之間的互相關(guān)量度的輸出。在圖2所示的例子中，假定與組合信號(hào)318互相關(guān)的預(yù)期信號(hào)是來自發(fā)射機(jī)A方向的信號(hào)，則信號(hào)相關(guān)器11為在遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)A的方向“查看”的接收機(jī)100產(chǎn)生作為相關(guān)信號(hào)的輸出。該相關(guān)信號(hào)被輸出到信號(hào)路由器14。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)，而且可以使組合信號(hào)318與多個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)。例如，參考圖2，接收機(jī)計(jì)算器可以為來自發(fā)射機(jī)A的方向的載波產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)，而且可以為來自發(fā)射機(jī)B的方向的相同頻率或者不同頻率的載波產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)。因此，接收機(jī)100可以一次同時(shí)“查看”多個(gè)(M個(gè))方向，而且接收機(jī)計(jì)算器7可以產(chǎn)生M個(gè)預(yù)期信號(hào)，信號(hào)相關(guān)器11可以使M個(gè)預(yù)期信號(hào)與組合信號(hào)318互相關(guān)以產(chǎn)生M個(gè)相關(guān)信號(hào)。每個(gè)相關(guān)信號(hào)是接收機(jī)100在該特定方向進(jìn)行“查看”的檢測(cè)信號(hào)。M個(gè)相關(guān)信號(hào)被輸出到信號(hào)路由器14(通過線路108)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)將M個(gè)相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器15，并對(duì)該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行分析。利用信號(hào)處理器120從相關(guān)信號(hào)中提取諸如語(yǔ)音或其它數(shù)據(jù)的信息。信號(hào)路由器14將M個(gè)相關(guān)信號(hào)分別傳送到幾個(gè)信號(hào)存儲(chǔ)單元1至M之一。信號(hào)存儲(chǔ)單元1至M分別存儲(chǔ)來自指定方向1至M的連續(xù)相關(guān)信號(hào)。
如果處理速度足夠高，則接收機(jī)100可以同時(shí)處理并檢測(cè)來自多個(gè)方向的信號(hào)。作為一種選擇，信號(hào)存儲(chǔ)器1至M存儲(chǔ)各不同發(fā)射機(jī)，例如發(fā)射機(jī)A或B的相關(guān)信號(hào)。如果發(fā)射機(jī)是移動(dòng)的、而且持續(xù)改變相對(duì)于接收機(jī)100的方向，則這是有用的。在這種情況下，為了與當(dāng)前發(fā)射機(jī)位置對(duì)應(yīng)，對(duì)接收機(jī)計(jì)算器7使用的用于建立移動(dòng)發(fā)射機(jī)預(yù)期信號(hào)的方向進(jìn)行連續(xù)更新。
陣列1可以不具有方向特性，而可以是各向同性的(全向的)。各調(diào)相信號(hào)的任意關(guān)系可以對(duì)N個(gè)碼片的組合信號(hào)塊給予接收機(jī)內(nèi)的相同平均能量，而與發(fā)送信號(hào)的到達(dá)方向無關(guān)。還可以以這樣的方式設(shè)計(jì)陣列1和接收機(jī)100，使得在更有限的發(fā)射機(jī)空間內(nèi)，它對(duì)于發(fā)送信號(hào)是各向同性的。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的空分多址接收過程400的流程圖。首先，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在多個(gè)接收單元中接收一個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)(步驟402)。然后，該系統(tǒng)產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)(步驟404)，利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相，以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)(步驟406)。然后，該方法和系統(tǒng)將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)(步驟408)。然后，該方法和系統(tǒng)產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)(步驟410)，并把組合信號(hào)318與該預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)(步驟412)。之后，該方法和系統(tǒng)將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)，并對(duì)該相關(guān)信號(hào)進(jìn)行分析(步驟414)。
預(yù)期信號(hào)的極化通常，發(fā)送信號(hào)的極化會(huì)影響預(yù)期信號(hào)。如果事先知道發(fā)送信號(hào)的極化，則接收機(jī)計(jì)算器7可以在計(jì)算預(yù)期信號(hào)時(shí)利用此值。如果事先不知道極化值，則接收機(jī)計(jì)算器7有幾個(gè)選擇。一個(gè)選擇是假定一個(gè)極化值，并根據(jù)此假定的極化值計(jì)算預(yù)期信號(hào)。在該選擇中，檢測(cè)與該假定極化一致的發(fā)送信號(hào)的極化分量。
另一個(gè)選擇是，接收機(jī)計(jì)算器7計(jì)算兩個(gè)預(yù)期信號(hào)。如上所述，根據(jù)假定的極化計(jì)算第一預(yù)期信號(hào)，并根據(jù)與此第一極化垂直(正交)的極化計(jì)算第二預(yù)期信號(hào)。通過分別把組合信號(hào)與第一預(yù)期信號(hào)和第二預(yù)期信號(hào)相關(guān)來檢測(cè)發(fā)送信號(hào)，從而產(chǎn)生兩個(gè)相關(guān)信號(hào)。信號(hào)處理器120可以分別對(duì)這兩個(gè)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，或者將這兩個(gè)相關(guān)信號(hào)組合在一起，以從發(fā)送信號(hào)中提取信息。
又一種選擇是，如上所述，計(jì)算兩個(gè)預(yù)期信號(hào)，根據(jù)假定的極化計(jì)算第一預(yù)期信號(hào)，而根據(jù)垂直(正交)極化計(jì)算第二預(yù)期信號(hào)。在該選擇中，把這兩個(gè)預(yù)期信號(hào)相加，或者將它們組合在一起，以產(chǎn)生第三預(yù)期信號(hào)。通過把該組合信號(hào)與第三預(yù)期信號(hào)相關(guān)來檢測(cè)發(fā)送信號(hào)。在該選擇中，不考慮發(fā)送信號(hào)的極化，與第三預(yù)期信號(hào)有良好相關(guān)。
這些技術(shù)以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員設(shè)想的其它技術(shù)均可以用于從具有任何類型的極化特性，例如線性極化、圓極化或橢圓極化的發(fā)送信號(hào)中檢測(cè)并提取信息。
處理增益根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)，其中調(diào)相信號(hào)具有碼片化速率(chipping rate)，而且該碼片化速率超過發(fā)送信號(hào)的調(diào)制速率。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)制器9可以以至少為發(fā)送信號(hào)最高調(diào)制頻率周期100倍的速率，連續(xù)碼片化所接收的單元信號(hào)。該碼片化速率可以使信號(hào)相關(guān)器11(在一個(gè)實(shí)施例中，它一次處理50個(gè)碼片的塊)包含附加到任意載波上的、不超過一個(gè)半周期或者不超過一個(gè)半波的調(diào)制信號(hào)，從而滿足最低奈奎斯特采樣速率。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，其碼片化速率至少為最高調(diào)制速率的100倍的50個(gè)碼片的相關(guān)長(zhǎng)度相當(dāng)于最大奈奎斯特采樣間隔。這樣可以從任何載波中完全恢復(fù)調(diào)制信息。N的值也可以不是50，而且滿足最低奈奎斯特速率會(huì)產(chǎn)生不同的碼片化速率。
通過線路106(參考圖1)的組合信號(hào)318(參考圖3B)中每個(gè)碼片的振幅和相位可以取決于發(fā)送信號(hào)到達(dá)陣列1的接收單元的到達(dá)角。為了把從不同方向到達(dá)的信號(hào)區(qū)分開，接收機(jī)計(jì)算器7對(duì)每個(gè)方向分別預(yù)測(cè)并計(jì)算可能出現(xiàn)在組合信號(hào)318內(nèi)的預(yù)期碼片振幅和相位圖(phasepattern)。對(duì)于每個(gè)方向，信號(hào)相關(guān)器11把預(yù)期碼片圖(chip pattern)，即預(yù)期信號(hào)與組合信號(hào)318互相關(guān)。在信號(hào)存儲(chǔ)器12內(nèi)有來自K個(gè)不同方向的K個(gè)預(yù)期碼片圖。在一個(gè)實(shí)施例中，K等于M，如上所述。
信號(hào)相關(guān)器11的處理增益可以為 其中N是組合信號(hào)318內(nèi)、同時(shí)一起處理的碼片數(shù)。N個(gè)碼片形成持續(xù)時(shí)間為T的碼片塊。組合信號(hào)318與K個(gè)預(yù)期信號(hào)之間具有上述互相關(guān)。
在一個(gè)實(shí)施例中，以如下方式產(chǎn)生處理增益值。含有N個(gè)碼片的組合信號(hào)塊(跨越從第1個(gè)碼片的開始時(shí)間t1到第N個(gè)碼片的結(jié)束時(shí)間t1+T的時(shí)間間隔)具有相關(guān)能量表達(dá)式RER(K,θ)=∫t1t1+T{VEK→(t)}·{VR→(t)e+jθ}dt]]>其中 是包括N個(gè)碼片的組合信號(hào)318， 是同樣包括N個(gè)碼片的相應(yīng)第K個(gè)預(yù)期信號(hào)。 和 的每個(gè)碼片分別具有均方值aR2和aEK2而且分別具有均方根(rms)值αR和αEK。它們是滿足瑞利密度函數(shù)、其隨機(jī)相位和預(yù)期幅度值分別為 和 的基本上隨機(jī)的矢量。這些基本上隨機(jī)的矢量可以分別由輸入到信號(hào)組合器10的調(diào)相信號(hào)內(nèi)的各隨機(jī)相位碼片的和構(gòu)成。移相項(xiàng)e+jθ可以同樣地應(yīng)用于組合信號(hào)塊的所有碼片，其中可以選擇參數(shù)θ以使每個(gè)被處理組合信號(hào)塊的相關(guān)輸出最大。在例如利用QPSK對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行調(diào)相的無線系統(tǒng)中，參數(shù)θ是相關(guān)信號(hào)的一部分，而且可以用于導(dǎo)出載波相位信息。在對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅的系統(tǒng)中，互相關(guān)的幅度是相關(guān)信號(hào)的一部分，而且可以用于導(dǎo)出載波振幅信息。
良好相關(guān)的N個(gè)碼片的相關(guān)能量的大小為 其中T是組合信號(hào)塊持續(xù)時(shí)間，其中 是一個(gè)碼片的時(shí)間間隔，或者Tc。
另一方面，如果對(duì)于碼片的相應(yīng)預(yù)期信號(hào)塊，碼片的組合信號(hào)塊是隨機(jī)的，即它們不相關(guān)，則N個(gè)碼片的相關(guān)能量的大小為 在這種情況下，對(duì)于相應(yīng)N個(gè)預(yù)期信號(hào)矢量(碼片)，N個(gè)組合信號(hào)矢量(碼片)具有隨機(jī)相位。N個(gè)隨機(jī)矢量(均方根值為αR)的和為二維高斯(均方根值為 )。還可以將該二維高斯密度函數(shù)描述為瑞利密度函數(shù)。
通過生成良好相關(guān)信號(hào) 與不相關(guān)信號(hào) 的相關(guān)器輸出的比值獲得處理增益的值。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員明白該系統(tǒng)具有許多變換例。例如，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)不僅可以處理電磁信號(hào)，而且可以處理聲信號(hào)。例如，發(fā)送信號(hào)可以是通過水傳播的聲信號(hào)，而且在接收機(jī)和處理器內(nèi)，接收單元信號(hào)、組合信號(hào)以及預(yù)期信號(hào)均可以代表聲信號(hào)。該系統(tǒng)可以提供海底數(shù)據(jù)鏈路或任何方式的音頻信號(hào)檢測(cè)。在這種系統(tǒng)中，陣列1的接收單元是聲傳感器。
此外，信號(hào)處理器通常更容易產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)而非純隨機(jī)數(shù)，因此術(shù)語(yǔ)“隨機(jī)”包括“偽隨機(jī)”。因此，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8可以產(chǎn)生偽隨機(jī)調(diào)相信號(hào)，信號(hào)調(diào)制器9可以產(chǎn)生偽隨機(jī)調(diào)相信號(hào)。這適用于連續(xù)可變或者被限制為有限數(shù)量的值的調(diào)相信號(hào)。
此外，在此描述的、用于將組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)進(jìn)行比較的技術(shù)(相關(guān)技術(shù))可以采用信號(hào)處理領(lǐng)域眾所周知的、用于從發(fā)送信號(hào)中恢復(fù)幅度信息和相位信息的任意適當(dāng)?shù)男盘?hào)比較技術(shù)。
除此之外，陣列1還可以取多種不同形狀。例如，陣列1可以是平面、球形或圓柱形的。它還可以與例如飛機(jī)或汽車的外表面相符。
最后，信號(hào)調(diào)制器9、信號(hào)組合器10、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器8、信號(hào)存儲(chǔ)器12、信號(hào)相關(guān)器11、信號(hào)路由器14、接收機(jī)計(jì)算器7、接收機(jī)配置存儲(chǔ)器6以及信號(hào)處理器120執(zhí)行的全部或者部分功能均可以以軟件的方式實(shí)現(xiàn)，而不必以硬件方式實(shí)現(xiàn)。
盡管參考本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)進(jìn)行了說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員，可以在所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍及其完全等效范圍內(nèi)，可以從形式和細(xì)節(jié)方面對(duì)其做各種變更。
權(quán)利要求
1.一種在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)內(nèi)接收信號(hào)的方法，該方法包括步驟在多個(gè)接收單元中接收一個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)；產(chǎn)生多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)；以及利用多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)中的一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中任意調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)相位信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中組合步驟包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為一個(gè)組合信號(hào)的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，該方法包括從組合信號(hào)中檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，該方法包括從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)的步驟；而且其中把組合信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括每隔第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)的步驟，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括步驟將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)；以及分析該相關(guān)信號(hào)。
14.一種接收機(jī)，該接收機(jī)包括多個(gè)接收單元，分別接收一個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)；調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)；以及信號(hào)調(diào)制器，用于利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其中調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)相位信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括用于將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)的信號(hào)組合器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收機(jī)，其中信號(hào)組合器將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為組合信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收機(jī)，該接收機(jī)包括用于從組合信號(hào)中檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的檢測(cè)器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的接收機(jī)，該接收機(jī)包括用于從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的信號(hào)處理器。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括接收機(jī)計(jì)算器，用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及信號(hào)相關(guān)器，用于把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中接收機(jī)計(jì)算器產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中接收機(jī)計(jì)算器從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的接收機(jī)，其中接收機(jī)計(jì)算器從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)；而且其中信號(hào)相關(guān)器單獨(dú)把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中相關(guān)器包括把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)的互相關(guān)器。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中相關(guān)器每隔第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)相關(guān)信號(hào)；以及信號(hào)處理器，用于分析相關(guān)信號(hào)。
27.一種在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)內(nèi)同時(shí)接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)的方法，其中每個(gè)發(fā)送信號(hào)具有不同的空間位置，該方法包括步驟在多個(gè)接收單元中接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)；產(chǎn)生從多個(gè)接收單元信號(hào)導(dǎo)出的組合信號(hào)；以及利用其不同空間位置，從組合信號(hào)中檢測(cè)多個(gè)發(fā)送信號(hào)中的每個(gè)發(fā)送信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，該方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)；以及利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)調(diào)相信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中產(chǎn)生組合信號(hào)的步驟包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)的步驟。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中組合步驟包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為組合信號(hào)的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，該方法包括從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中檢測(cè)步驟包括步驟產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)的步驟；而且其中把組合信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括每隔第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)的步驟，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)；以及分析相關(guān)信號(hào)。
40.一種用于同時(shí)接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)的接收機(jī)，其中每個(gè)發(fā)送信號(hào)具有不同的空間位置，該接收機(jī)包括多個(gè)接收單元，用于接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)；信號(hào)組合器，用于產(chǎn)生從多個(gè)接收單元信號(hào)導(dǎo)出的一個(gè)組合信號(hào)；以及檢測(cè)器，用于利用其不同空間位置，從組合信號(hào)中檢測(cè)多個(gè)發(fā)送信號(hào)中的每個(gè)發(fā)送信號(hào)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)；以及信號(hào)調(diào)制器，用于利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的接收機(jī)，其中多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)相位信號(hào)。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的接收機(jī)，其中信號(hào)組合器把多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的接收機(jī)，其中信號(hào)組合器將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為組合信號(hào)。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的接收機(jī)，該接收機(jī)包括用于從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的信號(hào)處理器。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括接收機(jī)計(jì)算器，用于產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及信號(hào)相關(guān)器，用于把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的接收機(jī)，其中該接收機(jī)計(jì)算器產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的接收機(jī)，其中接收機(jī)計(jì)算器從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的接收機(jī)，其中接收機(jī)計(jì)算器從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)；而且其中信號(hào)相關(guān)器把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的接收機(jī)，其中信號(hào)相關(guān)器把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的接收機(jī)，其中信號(hào)相關(guān)器每隔第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
52.根據(jù)權(quán)利要求46所述的接收機(jī)，該接收機(jī)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，用于把相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器中；以及信號(hào)處理器，用于分析相關(guān)信號(hào)。
53.一種在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)內(nèi)接收信號(hào)的方法，該方法包括步驟在多個(gè)接收單元中接收一個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)，其中發(fā)送信號(hào)具有調(diào)制速率；產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)，其中調(diào)相信號(hào)具有碼片化速率，而且碼片化速率大于調(diào)制速率；以及利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中調(diào)相信號(hào)是任意調(diào)相信號(hào)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中任意調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)相位信號(hào)。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，該方法進(jìn)一步包括把多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)的步驟。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中組合步驟包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為組合信號(hào)的步驟。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，該方法包括從組合信號(hào)中檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的步驟。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，該方法包括從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的步驟。
60.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)的步驟。
62.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)的步驟，而且其中把組合信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)的步驟。
64.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)的步驟。
65.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括每隔第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)的步驟，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
66.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)；以及分析相關(guān)信號(hào)。
67.一種在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)內(nèi)接收信號(hào)的方法，該方法包括步驟在多個(gè)接收單元中接收一個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)；獨(dú)立于發(fā)送信號(hào)方向的方向，產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)；以及利用一個(gè)不同的任意調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中調(diào)相信號(hào)是任意調(diào)相信號(hào)。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中任意調(diào)相信號(hào)是不相關(guān)隨機(jī)相位信號(hào)。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，該方法進(jìn)一步包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)的步驟。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其中組合步驟包括將多個(gè)調(diào)相信號(hào)相加為組合信號(hào)的步驟。
72.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，該方法包括從組合信號(hào)中檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的步驟。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，該方法包括從檢測(cè)的發(fā)送信號(hào)中提取信息的步驟。
74.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟產(chǎn)生一個(gè)預(yù)期信號(hào)；以及把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括產(chǎn)生作為多個(gè)調(diào)相信號(hào)的函數(shù)的預(yù)期信號(hào)的步驟。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從特定方向產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其中產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)的步驟包括從多個(gè)方向產(chǎn)生多個(gè)預(yù)期信號(hào)的步驟；而且其中把組合信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)分別與來自多個(gè)方向的多個(gè)預(yù)期信號(hào)中的每個(gè)預(yù)期信號(hào)相關(guān)以產(chǎn)生多個(gè)相關(guān)信號(hào)的步驟。
78.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生互相關(guān)信號(hào)的步驟。
79.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)相關(guān)的步驟包括每個(gè)第二時(shí)間段，在第一時(shí)間段內(nèi)把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)重復(fù)相關(guān)的步驟，其中第二時(shí)間段比第一時(shí)間段短。
80.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法進(jìn)一步包括步驟將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)；以及分析相關(guān)信號(hào)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)在具有多個(gè)接收單元的接收機(jī)接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)，其中每個(gè)發(fā)送信號(hào)具有不同空間位置。該方法和系統(tǒng)在多個(gè)接收單元中接收多個(gè)發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)接收單元信號(hào)、從該多個(gè)接收單元信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)組合信號(hào)以及利用不同空間位置從組合信號(hào)中分別檢測(cè)多個(gè)發(fā)送信號(hào)。為此，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)產(chǎn)生多個(gè)任意調(diào)相信號(hào)，并利用一個(gè)不同調(diào)相信號(hào)分別對(duì)多個(gè)接收單元信號(hào)中的每個(gè)接收單元信號(hào)進(jìn)行調(diào)相以產(chǎn)生多個(gè)調(diào)相信號(hào)。然后，該方法和系統(tǒng)將多個(gè)調(diào)相信號(hào)組合為一個(gè)組合信號(hào)、產(chǎn)生預(yù)期信號(hào)以及把組合信號(hào)與預(yù)期信號(hào)互相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)信號(hào)。然后，該方法和系統(tǒng)將相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)到相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)器內(nèi)，并分析相關(guān)信號(hào)以從發(fā)送信號(hào)中提取信息。
文檔編號(hào)H04B7/10GK1473404SQ01818178
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者卡爾·M·艾拉姆, 卡爾 M 艾拉姆 申請(qǐng)人:格林威治科技聯(lián)合公司