專(zhuān)利名稱(chēng)：在擴(kuò)頻通信中用混合相關(guān)法實(shí)現(xiàn)并行相關(guān)器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴(kuò)頻數(shù)字信號(hào)處理，更具體的是涉及處理擴(kuò)頻數(shù)字信號(hào)的并行相關(guān)器的實(shí)現(xiàn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
在噪聲環(huán)境下需要高可靠性的通信應(yīng)用中，擴(kuò)頻通信有其優(yōu)越性。根據(jù)香農(nóng)定理，通過(guò)加寬頻譜可以降低高信噪比的需求，這就表明采用擴(kuò)頻通信技術(shù)可以傳輸以及檢測(cè)弱信號(hào)。為擴(kuò)展頻譜，高速偽隨機(jī)噪聲碼(PRN)常被用于調(diào)制窄帶信號(hào)以產(chǎn)生寬帶信號(hào)。寬帶信號(hào)被信息數(shù)據(jù)流調(diào)制以便傳送數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)速率通常遠(yuǎn)低于PRN碼的碼元(碼片)速率，并且通常數(shù)據(jù)與碼片信號(hào)沿同步。
來(lái)自擴(kuò)頻信號(hào)的信息數(shù)據(jù)，例如GPS信號(hào)，可以通過(guò)乘以一個(gè)本地產(chǎn)生的載波信號(hào)先將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)為較低頻率的信號(hào)進(jìn)而被搜索。本地載波信號(hào)可以由適當(dāng)調(diào)諧后的本地振蕩器產(chǎn)生。若本地載波信號(hào)的頻率和相位與接收的原始窄帶載波相同，接收信號(hào)與本地載波信號(hào)相乘而得的乘法器輸出信號(hào)就是雙極性寬帶數(shù)據(jù)流。該雙極性寬帶數(shù)據(jù)流是雙極性PRN碼與信息數(shù)據(jù)序列的乘積。接著，通過(guò)將寬帶數(shù)據(jù)乘以與接收的PRN碼時(shí)序一致的本地產(chǎn)生的PRN碼而移除接收的PRN碼。這樣就能獲取數(shù)據(jù)信息。以上所述為信號(hào)解擴(kuò)過(guò)程。
GPS信號(hào)是由GPS衛(wèi)星在L1、L2和L5頻率發(fā)送的擴(kuò)頻信號(hào)。當(dāng)前商用GPS接收機(jī)通常使用L1頻率(1575.42MHZ)。L1載波上發(fā)送的幾個(gè)信號(hào)為粗捕獲碼(C/A碼)、P碼和導(dǎo)航數(shù)據(jù)。衛(wèi)星軌道的詳細(xì)數(shù)據(jù)包含在導(dǎo)航數(shù)據(jù)中。C/A碼主要用于民用接收機(jī)中的定位用途。C/A碼用于判斷偽距(衛(wèi)星的表觀距離)，GPS接收機(jī)接著利用該偽距判斷衛(wèi)星的位置。C/A碼是PRN碼中的一種，其功用之前已作描述。經(jīng)C/A碼編碼后的射頻信號(hào)成為擴(kuò)頻信號(hào)。每個(gè)衛(wèi)星都有唯一的一個(gè)C/A碼，并且反復(fù)循環(huán)該C/A碼。C/A碼是一個(gè)0和1(二進(jìn)制)序列。每個(gè)0或1被認(rèn)為是一個(gè)“碼片”。C/A碼有1023碼片長(zhǎng)，并以每秒1.023兆碼片的速率發(fā)送，即C/A碼的一個(gè)周期持續(xù)千分之一秒。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)為“碼片”是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度或時(shí)間長(zhǎng)度的單元。每個(gè)碼片也可認(rèn)為具有兩個(gè)狀態(tài)+1和-1。
由GPS接收機(jī)接受到的一組數(shù)據(jù)包含來(lái)自幾個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。來(lái)自不同衛(wèi)星的信號(hào)通過(guò)不同的信道傳播。通常，GPS接收機(jī)同時(shí)處理來(lái)自幾個(gè)信道的信號(hào)。每個(gè)信號(hào)都有一個(gè)具有不同起始時(shí)間的C/A碼和不同的多普勒頻移量。因此，為搜索某個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，GPS接收機(jī)通常進(jìn)行二維搜尋，在每個(gè)可能的頻率上對(duì)每個(gè)起始時(shí)間不同的C/A碼進(jìn)行搜索。此處的“不同起始時(shí)間”可以理解為C/A碼相位延時(shí)的結(jié)果。在GPS接收機(jī)中，采用捕獲方法搜索C/A碼的起始點(diǎn)以及載波的頻率，特別是信號(hào)的多普勒頻移。為搜索在某個(gè)特定頻率點(diǎn)和特定的C/A碼延時(shí)處的信號(hào)是否存在，GPS接收機(jī)被調(diào)諧到該頻率，并且輸入信號(hào)與已知PRN碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，已知PRN碼的延時(shí)量與輸入信號(hào)的到達(dá)時(shí)間有關(guān)。若沒(méi)有搜索到信號(hào)，則繼續(xù)搜索具有下一個(gè)可能延時(shí)的C/A碼。通常，C/A碼的每個(gè)可能的延時(shí)通過(guò)移動(dòng)C/A碼1/2碼片而得到。由于C/A碼包括1023碼片，所以搜索一個(gè)固定頻率需要檢測(cè)2046個(gè)可能的延時(shí)。全部可能的延時(shí)檢測(cè)完之后，繼續(xù)搜索下一個(gè)可能的頻率。由于要搜索上千個(gè)頻率和碼延時(shí)，捕獲過(guò)程的速度就非常重要。
圖1示意了現(xiàn)有技術(shù)的GPS接收機(jī)100的框圖。通常，GPS接收機(jī)包括兩部分RF(射頻)前端模塊101以及基帶信號(hào)處理模塊103。GPS衛(wèi)星傳來(lái)的GPS信號(hào)由天線102接收，通過(guò)RF調(diào)諧器104和頻率合成器105，接收到的信號(hào)(也被認(rèn)為輸入信號(hào))將從GPS信號(hào)(射頻信號(hào))轉(zhuǎn)換為具有期望輸出頻率的信號(hào)。然后，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)106以預(yù)定采樣頻率將轉(zhuǎn)換的信號(hào)數(shù)字化。經(jīng)轉(zhuǎn)換并且數(shù)字化的信號(hào)被認(rèn)為是中頻(IF)信號(hào)。該中頻信號(hào)接著傳送到包括幾個(gè)信號(hào)處理階段的基帶信號(hào)處理模塊103。IF信號(hào)傳送到捕獲模塊110，如前所述，多普勒頻移搜索和C/A碼相移搜索在捕獲模塊110中進(jìn)行。在捕獲階段，通過(guò)IF信號(hào)和C/A碼進(jìn)行的相關(guān)運(yùn)算完成對(duì)IF信號(hào)的積分。跟蹤模塊112使用載波跟蹤回路和碼跟蹤回路通過(guò)IF信號(hào)跟蹤GPS信號(hào)，從而獲取GPS信號(hào)中包含的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。接著，導(dǎo)航數(shù)據(jù)計(jì)算模塊114和位置計(jì)算模塊116利用導(dǎo)航數(shù)據(jù)計(jì)算用戶(hù)的位置。
然而，傳統(tǒng)GPS接收機(jī)面臨一些問(wèn)題。首先，由于基帶信號(hào)處理模塊的工作頻率取決于RF前端提供的采樣頻率，基帶信號(hào)處理模塊可能僅支持某一組參數(shù)，例如，RF前端模塊提供的一個(gè)特定采樣頻率和一個(gè)特定中頻。因此，基帶信號(hào)處理芯片可能不適用于具有不同組參數(shù)的不同RF前端芯片。因此，需要設(shè)計(jì)一種靈活的基帶信號(hào)處理模塊，其工作頻率可以獨(dú)立于RF前端模塊提供的采樣頻率。
其次，為達(dá)到更佳的性能，傳統(tǒng)上采用并行相關(guān)器在捕獲模塊進(jìn)行并行搜索。但使用大量并行相關(guān)器需要大量邏輯資源并且對(duì)相關(guān)運(yùn)算的頻率要求高，若不進(jìn)行優(yōu)化，捕獲進(jìn)程很難在ASIC上實(shí)現(xiàn)。因此，需要一種實(shí)現(xiàn)等效并行相關(guān)器并降低硬件復(fù)雜性的方法。
當(dāng)然，一些現(xiàn)有技術(shù)中介紹了等效并行相關(guān)器的實(shí)現(xiàn)。然而，這些方法在工作頻率和采樣頻率上存在一些限制。
圖2示意了針對(duì)一個(gè)特定信道的現(xiàn)有捕獲模塊的結(jié)構(gòu)圖。圖2所示的捕獲模塊包括從積分核200-0(又稱(chēng)相關(guān)器0)到積分核200-1022(又稱(chēng)相關(guān)器1022)連續(xù)編號(hào)的1023個(gè)并行積分核(又稱(chēng)并行相關(guān)器)、一個(gè)產(chǎn)生C/A碼的信道-NC/A碼產(chǎn)生器202、一個(gè)產(chǎn)生載波信號(hào)的本地振蕩器204和一個(gè)搜索引擎模塊206。每個(gè)積分核200將IF信號(hào)、本地載波信號(hào)、C/A碼作為輸入完成相關(guān)運(yùn)算。在積分核200-0，相關(guān)運(yùn)算包括將IF信號(hào)乘以本地載波信號(hào)和C/A碼。相關(guān)運(yùn)算結(jié)果接著被發(fā)送到搜索引擎模塊206。搜索引擎模塊206判斷相關(guān)運(yùn)算結(jié)果是否超出一個(gè)預(yù)定門(mén)限并且判斷是否找到特定多普勒頻移和C/A碼相移。為找到C/A碼的起始點(diǎn)，常用的方法是，對(duì)于每次C/A碼的搜索，將C/A碼移動(dòng)1/2碼片。在積分核200-1，執(zhí)行類(lèi)似的相關(guān)運(yùn)算，不同的只是送到積分核200-1的C/A碼被移動(dòng)1/2碼片。1/2碼片偏移模塊208用于將C/A碼移動(dòng)1/2碼片。如前所述，一個(gè)C/A碼周期包括1023個(gè)碼片。因此，對(duì)于某個(gè)頻率，完成整個(gè)周期的C/A碼相位搜索需要2046次相關(guān)運(yùn)算。圖2示意的1023個(gè)積分核，覆蓋了C/A碼相位搜索的半個(gè)周期。因此，為覆蓋C/A碼相位搜索的整個(gè)周期，需要對(duì)IF信號(hào)進(jìn)行兩次捕獲以完成整個(gè)捕獲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要基于實(shí)現(xiàn)捕獲模塊的優(yōu)化，該捕獲模塊能實(shí)現(xiàn)并行相關(guān)運(yùn)算，同時(shí)提高在不同工作條件下的適應(yīng)性并且降低硬件復(fù)雜性。
本發(fā)明的目的在于提供一種采用混合相關(guān)技術(shù)和信號(hào)預(yù)處理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)等效并行相關(guān)器的方法，從而降低硬件復(fù)雜性以及提供靈活的工作條件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用混合相關(guān)技術(shù)和信號(hào)預(yù)處理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)等效并行相關(guān)器的裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法。其中該電路具有一個(gè)中頻信號(hào)處理單元和若干個(gè)分塊積分器。該電路接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼。該方法包括步驟通過(guò)中頻信號(hào)處理單元利用所述數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)產(chǎn)生若干個(gè)數(shù)據(jù)流；每個(gè)分塊積分器接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和所述的偽隨機(jī)噪聲碼；基于所述的數(shù)據(jù)流和偽隨機(jī)噪聲碼，在每個(gè)分塊積分器中執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，以獲得預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果；及基于所述預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算預(yù)定數(shù)量的完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。所述每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述每一個(gè)數(shù)據(jù)流包括由所述中頻信號(hào)處理單元以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述執(zhí)行第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算包括以下步驟1)通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算，獲得一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算；2)對(duì)所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼進(jìn)行預(yù)定的偏移；3)重復(fù)步驟1)和2)直到每個(gè)分塊積分器完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；4)在數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生之后，對(duì)每個(gè)分塊積分器接收的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移；及5)重復(fù)步驟1)至4)直到每個(gè)分塊積分器完成第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述數(shù)字信號(hào)是從一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)的中頻信號(hào)。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述本地參考信號(hào)是一個(gè)本地載波信號(hào)。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述產(chǎn)生預(yù)積分結(jié)果包括以下步驟將數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果；及將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加產(chǎn)生一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。
本發(fā)明所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
本發(fā)明另提供了一種在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法。該電路接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼。該方法包括以下步驟1)每個(gè)分塊積分器接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和具有一段碼相移的所述偽隨機(jī)噪聲碼；其中所述數(shù)據(jù)流包括若干個(gè)預(yù)積分結(jié)果，這些預(yù)積分結(jié)果由一個(gè)中頻信號(hào)處理單元基于所述的數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)以預(yù)定速率產(chǎn)生；2)基于所述數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼，在每個(gè)分塊積分器中執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算以獲得部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果；3)對(duì)所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼進(jìn)行預(yù)定的偏移；4)重復(fù)步驟2)和3)直到每個(gè)分塊積分器完成第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；5)在數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生之后，對(duì)傳送給每個(gè)分塊積分器的數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移；6)重復(fù)步驟2)至5)直到每個(gè)分塊積分器完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；及7)基于所述第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，完成預(yù)定數(shù)量的完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述數(shù)字信號(hào)是從一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)的中頻信號(hào)。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述本地參考信號(hào)是一個(gè)本地載波信號(hào)。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述產(chǎn)生數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果包括以下步驟將數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果；及將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加產(chǎn)生一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
本發(fā)明所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，所述部分相關(guān)運(yùn)算是對(duì)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行的乘法和加法運(yùn)算。
本發(fā)明還提供了一種處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置。該裝置包括中頻信號(hào)處理單元和與所述中頻信號(hào)處理單元通信的若干個(gè)分塊積分器。所述中頻信號(hào)處理單元基于一個(gè)數(shù)字信號(hào)和第一本地參考信號(hào)及第二本地參考信號(hào)分別產(chǎn)生第一組和第二組數(shù)據(jù)流。每組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生，第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流包括以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果。每個(gè)積分器接收所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，并且基于該數(shù)據(jù)流及偽隨機(jī)噪聲碼采用混合技術(shù)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括連接至所述中頻信號(hào)處理單元的碼時(shí)鐘發(fā)生器，該碼時(shí)鐘發(fā)生器控制所述每個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果以所述預(yù)定速率產(chǎn)生。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括連接至所述碼時(shí)鐘發(fā)生器的碼發(fā)生器，該碼發(fā)生器產(chǎn)生若干個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼并且將每一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼發(fā)送給所述每一個(gè)分塊積分器。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括與所述中頻信號(hào)處理單元通信的信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述的第一及第二本地參考信號(hào)，第一本地參考信號(hào)與第二本地參考信號(hào)是本地載波信號(hào)且彼此正交。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述中頻信號(hào)處理單元包括第一組乘加器單元，所述第一組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第一組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第一本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加；及第二組乘加器單元，所述第二組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第二本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括若干個(gè)移位寄存器組，每個(gè)移位寄存器組與所述中頻信號(hào)處理單元及所述若干個(gè)分塊積分器中的至少一個(gè)分塊積分器通信，每個(gè)移位寄存器組存儲(chǔ)所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果，并且在所述中頻信號(hào)處理單元產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果之后對(duì)所述預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，對(duì)于所述若干個(gè)移位寄存器組中的一個(gè)移位寄存器組的每次偏移，所述每個(gè)分塊積分器進(jìn)行第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)相關(guān)運(yùn)算基于每個(gè)移位寄存器組中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和偏移后的一段偽隨機(jī)噪聲碼而實(shí)現(xiàn)，所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼被進(jìn)行預(yù)定的偏移。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，在所述移位寄存器組完成若干個(gè)偏移后，每個(gè)分塊積分器完成所述第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述每個(gè)分塊積分器包括一個(gè)執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算的并行乘加器單元，所述部分相關(guān)運(yùn)算通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算后獲得。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括與所述若干個(gè)分塊積分器和一個(gè)存儲(chǔ)單元通信的控制邏輯，該控制邏輯從所述存儲(chǔ)單元讀取存儲(chǔ)的一個(gè)先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，并且將當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果加到該先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果中獲得修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，將該修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)回到所述存儲(chǔ)單元中，所述的先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的一部分。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)連接在所述中頻信號(hào)處理單元和所述若干個(gè)移位寄存器組之間的異步接口，所述異步接口將所述分塊積分器的工作頻率和所述的采樣頻率隔開(kāi)，每個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算按所述工作頻率執(zhí)行。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述數(shù)字信號(hào)是以預(yù)定的采樣頻率經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化產(chǎn)生的。
本發(fā)明所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
本發(fā)明還提供了一種接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)。該接收機(jī)包括調(diào)諧器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)單元和處理所述擴(kuò)頻信號(hào)的信號(hào)處理單元。所述調(diào)諧器把接收的所述擴(kuò)頻信號(hào)從其原始頻率轉(zhuǎn)換為中頻。所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接至所述調(diào)諧器，其將所述中頻信號(hào)以預(yù)定的采樣頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。所述信號(hào)處理單元連接至所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。所述信號(hào)處理單元包括中頻信號(hào)處理單元和與所述中頻信號(hào)處理單元通信的若干個(gè)分塊積分器。所述中頻信號(hào)處理單元基于所述數(shù)字信號(hào)和第一本地參考信號(hào)及第二本地參考信號(hào)分別產(chǎn)生第一組和第二組數(shù)據(jù)流。每組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生，第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流包括以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果。每個(gè)分塊積分器接收所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，并且基于該數(shù)據(jù)流及偽隨機(jī)噪聲碼采用混合技術(shù)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。所述信號(hào)處理單元進(jìn)一步包括與所述若干個(gè)分塊積分器和所述存儲(chǔ)單元通信的控制邏輯。該控制邏輯從所述存儲(chǔ)單元讀取存儲(chǔ)的一個(gè)先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，并且將當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果加到該先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果中獲得修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，將該修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)回到所述存儲(chǔ)單元中。所述的先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的一部分。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述信號(hào)處理單元包括連接至所述中頻信號(hào)處理單元的碼時(shí)鐘發(fā)生器，該碼時(shí)鐘發(fā)生器控制所述每個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果以所述預(yù)定速率產(chǎn)生。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述信號(hào)處理單元包括連接至所述碼時(shí)鐘發(fā)生器的碼發(fā)生器，該碼發(fā)生器產(chǎn)生若干個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼并且將每一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼發(fā)送給所述每一個(gè)分塊積分器。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述信號(hào)處理單元包括與所述中頻信號(hào)處理單元通信的信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述的第一及第二本地參考信號(hào)，第一本地參考信號(hào)與第二本地參考信號(hào)是本地載波信號(hào)且彼此正交。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述中頻信號(hào)處理單元包括第一組乘加器單元，所述第一組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第一組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第一本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加；及第二組乘加器單元，所述第二組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第二本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述信號(hào)處理單元包括若干個(gè)移位寄存器組，每個(gè)移位寄存器組與所述中頻信號(hào)處理單元及所述若干個(gè)分塊積分器中的至少一個(gè)分塊積分器通信，每個(gè)移位寄存器組存儲(chǔ)所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果，并且在所述中頻信號(hào)處理單元產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果之后對(duì)所述預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，對(duì)于所述若干個(gè)移位寄存器組中的一個(gè)移位寄存器組的每次偏移，所述每個(gè)分塊積分器進(jìn)行第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)相關(guān)運(yùn)算基于在每個(gè)移位寄存器組中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和偏移后的一段偽隨機(jī)噪聲碼而實(shí)現(xiàn)，所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼被進(jìn)行預(yù)定的偏移。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，在移位寄存器組完成若干個(gè)偏移后，每個(gè)分塊積分器完成所述第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述每個(gè)分塊積分器包括一個(gè)執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算的并行乘加器單元，所述部分相關(guān)運(yùn)算通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算后獲得。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述信號(hào)處理單元包括連接在所述中頻信號(hào)處理單元和所述若干個(gè)移位寄存器組之間的異步接口，所述異步接口將所述分塊積分器的工作頻率和所述的采樣頻率隔開(kāi)，每個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算按所述工作頻率執(zhí)行。
本發(fā)明所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
由于本發(fā)明采用混合相關(guān)技術(shù)、預(yù)積分處理和分塊積分技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大量等效并行積分器并且降低了硬件的復(fù)雜性。另外，本發(fā)明使得相關(guān)器工作頻率靈活可變，并且對(duì)采樣頻率的要求較低。


圖1所示為現(xiàn)有擴(kuò)頻接收機(jī)的框圖；圖2所示為現(xiàn)有捕獲模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖3所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的捕獲模塊的示范性結(jié)構(gòu)圖；圖4所示為圖3所示捕獲模塊的詳細(xì)示范性框圖；圖5所示為在第一個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)一個(gè)分塊積分器中完成的相關(guān)運(yùn)算；圖6所示為在第二個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)一個(gè)分塊積分器中完成的相關(guān)運(yùn)算；圖7所示為在下一個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)一個(gè)分塊積分器中完成的相關(guān)運(yùn)算；圖8所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理擴(kuò)頻信號(hào)的示范性流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)將在以下詳細(xì)描述并結(jié)合圖示的說(shuō)明中更為明顯，其中相同數(shù)字表示相同元件。
雖然并行相關(guān)器提供了一種相對(duì)高速的捕獲處理，實(shí)際中，硬件上難以實(shí)現(xiàn)1023個(gè)并行積分器。為達(dá)到等效的并行積分，一些現(xiàn)有技術(shù)或是增加硬件規(guī)?；蚴沁x擇高的相關(guān)運(yùn)算頻率。本發(fā)明提供了一種有利的方法和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大量等效并行積分器并且降低了硬件的復(fù)雜性。另外，本發(fā)明使得相關(guān)器工作頻率靈活可變，并且對(duì)采樣頻率的要求較低，這就意味著基帶信號(hào)處理芯片可與采樣頻率不同的各種RF前端芯片兼容。這些優(yōu)點(diǎn)的前提是基于本發(fā)明采用的混合相關(guān)技術(shù)、預(yù)積分處理和分塊積分技術(shù)。簡(jiǎn)明起見(jiàn)，這里主要著重揭示1023個(gè)等效并行積分器或圖2所示1023個(gè)并行相關(guān)器的實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，采用在此詳述的方法可以實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的并行積分器。
前述的混合相關(guān)是兩種類(lèi)型的相關(guān)法的組合滑動(dòng)相關(guān)和匹配濾波相關(guān)?；瑒?dòng)相關(guān)的運(yùn)行方式為為搜索PRN碼的起始點(diǎn)，每次PRN碼都進(jìn)行偏移并且與同一輸入信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。匹配濾波相關(guān)的運(yùn)行方式為為搜索PRN碼的相對(duì)相移，每次輸入信號(hào)都進(jìn)行偏移并且與同一PRN碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，從而找到PRN碼的起始點(diǎn)。圖4將進(jìn)一步描述混合相關(guān)技術(shù)。
圖3示意了本發(fā)明捕獲模塊110的示范性結(jié)構(gòu)圖。中頻(IF)信號(hào)預(yù)處理單元302接收至少三個(gè)信號(hào)一個(gè)輸入信號(hào)(IF信號(hào))304、一個(gè)由信號(hào)產(chǎn)生器(本地振蕩器)310發(fā)出的本地參考信號(hào)(載波信號(hào))306和一個(gè)由碼時(shí)鐘產(chǎn)生器(PRN碼數(shù)字控制振蕩器，又稱(chēng)PRN碼NCO)312發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)308。IF信號(hào)304是由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)以采樣頻率數(shù)字化的數(shù)字信號(hào)。IF信號(hào)預(yù)處理單元302對(duì)IF信號(hào)304進(jìn)行預(yù)積分并且產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)流。每個(gè)數(shù)據(jù)流包括多個(gè)預(yù)積分結(jié)果，這些預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生的頻率遠(yuǎn)低于采樣頻率。這些數(shù)據(jù)流在此被稱(chēng)為Ix330，Iy332，Qx334和Qy336。Ix330是指一個(gè)具有同相(In-phase)分量的數(shù)據(jù)流。Qx334是指一個(gè)具有正交(Quadrature)分量的數(shù)據(jù)流。Iy332是指一個(gè)具有同相分量的數(shù)據(jù)流，其中Iy在Ix產(chǎn)生之后的一個(gè)預(yù)定時(shí)間段后產(chǎn)生。Qy336是指一個(gè)具有正交分量的數(shù)據(jù)流，其中Qy在Qx產(chǎn)生之后的一個(gè)預(yù)定時(shí)間段后產(chǎn)生。
如前所述，IF信號(hào)304在捕獲模塊乘以本地載波信號(hào)306和PRN碼308。由于C/A碼在一個(gè)碼片的時(shí)間段內(nèi)并不改變，因此可以在一個(gè)碼片時(shí)間段內(nèi)先將IF信號(hào)304乘以本地載波信號(hào)306得到預(yù)積分結(jié)果，接著再將預(yù)積分結(jié)果乘以PRN碼。若輸入IF信號(hào)304的采樣頻率為16.368MHZ，由于C/A碼的速率為每秒1.023兆碼片，IF信號(hào)304在一個(gè)碼片的一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度中包含16個(gè)數(shù)據(jù)采樣。IF信號(hào)預(yù)處理單元302將IF信號(hào)304的16個(gè)采樣數(shù)據(jù)與載波信號(hào)306的16個(gè)相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)相乘，并且將乘積相加得出一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。這樣，16點(diǎn)乘積運(yùn)算就以PRN碼片速率(1.023MHz)進(jìn)行，即預(yù)積分結(jié)果以PRN碼片速率產(chǎn)生。實(shí)施中，I F信號(hào)預(yù)處理單元302中的乘加器(MAC)單元(圖3中未示出，圖4中示出)用于運(yùn)行預(yù)積分運(yùn)算。以上描述了一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果(例如Ix330)是如何產(chǎn)生的。當(dāng)然，采樣頻率并不局限于16.368MHz。在任何其他適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率下，數(shù)據(jù)流都可以根據(jù)PRN碼速率產(chǎn)生。
PRN碼數(shù)字控制振蕩器312以C/A碼片速率產(chǎn)生C/A碼時(shí)鐘，因此可以利用PRN碼數(shù)字控制振蕩器312控制預(yù)積分結(jié)果以預(yù)定速率產(chǎn)生，例如C/A碼片速率。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，IF信號(hào)處理單元302可以將輸入信號(hào)(IF信號(hào))轉(zhuǎn)換為頻率較低的信號(hào)(即PRN碼速率)。當(dāng)經(jīng)預(yù)處理的輸入信號(hào)(又稱(chēng)數(shù)據(jù)流)以PRN碼速率產(chǎn)生時(shí)，每個(gè)分塊積分器就有足夠時(shí)間以時(shí)段方式完成多個(gè)相關(guān)運(yùn)算，而不是如圖2中僅執(zhí)行一個(gè)相關(guān)運(yùn)算，因此，多個(gè)相關(guān)運(yùn)算得以共享同一個(gè)邏輯資源。更有利的是，由于預(yù)處理輸入信號(hào)產(chǎn)生速率較低，異步接口(圖3中未示出，圖4中示出)就有足夠時(shí)間進(jìn)行異步轉(zhuǎn)換，從而使得基帶信號(hào)處理模塊的工作頻率不受采樣頻率的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，相關(guān)運(yùn)算以工作頻率進(jìn)行。
Ix330開(kāi)始后，IF信號(hào)預(yù)處理單元302接著產(chǎn)生Iy332。Ix330與Iy332的時(shí)間間隔為“半碼片”時(shí)間段。這里所述的“半碼片”是一個(gè)時(shí)間度量，指半碼片的持續(xù)時(shí)間。類(lèi)似的，Qx334和Qy336產(chǎn)生的時(shí)間間隔也是“半碼片”的時(shí)間段。
四個(gè)數(shù)據(jù)流被發(fā)送到運(yùn)行部分相關(guān)運(yùn)算的四個(gè)相應(yīng)的分塊積分器314-0、314-1、314-2和314-3中?！安糠窒嚓P(guān)”是一種內(nèi)積運(yùn)算，該內(nèi)積運(yùn)算將一個(gè)數(shù)據(jù)流的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果的預(yù)定數(shù)量與PRN碼產(chǎn)生器316產(chǎn)生的一段C/A碼進(jìn)行內(nèi)積。采用混合相關(guān)技術(shù)，每個(gè)分塊積分器都能運(yùn)行預(yù)定數(shù)量的相關(guān)運(yùn)算，例如，512個(gè)相關(guān)運(yùn)算。因此，每個(gè)分塊積分器相當(dāng)于圖2中512個(gè)相關(guān)器。分塊積分器314-0相當(dāng)于圖2中的偶數(shù)相關(guān)器0、2、4、...1022。分塊積分器314-1相當(dāng)于圖2中的奇數(shù)相關(guān)器1、3、5、...1021。這樣，若僅考慮同相信號(hào)，兩個(gè)分塊積分器314-0、314-1就足以相當(dāng)于1023個(gè)相關(guān)器。類(lèi)似的，對(duì)于正交信號(hào)，分塊積分器314-2相當(dāng)于偶數(shù)相關(guān)器0、2、4、...1022，分塊積分器314-3相當(dāng)于奇數(shù)相關(guān)器1、3、5、...1021。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，只要設(shè)置好適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l率，每個(gè)分塊積分器中可以得到任何數(shù)量的相關(guān)運(yùn)算。本發(fā)明采用混合相關(guān)技術(shù)在每個(gè)分塊積分器中運(yùn)行預(yù)定數(shù)量的相關(guān)運(yùn)算，圖4中將加以詳述。
控制邏輯318，如圖3所示，也可以包括在捕獲模塊中。控制邏輯318用于控制整個(gè)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的計(jì)算。例如，在分塊積分器314-0產(chǎn)生一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果之后，控制邏輯318從連接到其上的第一存儲(chǔ)單元(雙口SRAM)320中讀取先前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，將當(dāng)前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果與同一分塊積分器產(chǎn)生的先前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果相加，將總和寫(xiě)入第一存儲(chǔ)單元320。實(shí)施中，控制邏輯318從并行分塊積分器314-0，...，314-3并行接收部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果并且執(zhí)行與之前所述的對(duì)分塊積分器314-0相同的操作?！跋惹安糠窒嚓P(guān)運(yùn)算結(jié)果”是指加到當(dāng)前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果以形成完整運(yùn)算結(jié)果的一組相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。
第一存儲(chǔ)單元(雙口SRAM)320連接在控制邏輯318與控制和編碼模塊322之間，如圖3所示，用于存儲(chǔ)部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和連續(xù)積分結(jié)果。連續(xù)積分是一種將單個(gè)相關(guān)運(yùn)算的相似結(jié)果在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)累加進(jìn)而提高信噪比并且增強(qiáng)接收機(jī)微弱信號(hào)的檢測(cè)能力的運(yùn)算。每個(gè)分塊積分器可以在預(yù)定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行連續(xù)積分。
連接在第一存儲(chǔ)單元320與第二存儲(chǔ)單元324之間的控制和編碼模塊322處理來(lái)自第一存儲(chǔ)單元320的連續(xù)積分結(jié)果并將處理的結(jié)果送到第二存儲(chǔ)單元324。控制和編碼模塊322可以執(zhí)行以下操作對(duì)連續(xù)積分結(jié)果進(jìn)行編碼、進(jìn)一步處理信號(hào)和進(jìn)行用于增強(qiáng)微弱信號(hào)強(qiáng)度的非連續(xù)積分運(yùn)算。
圖4示意了圖3捕獲模塊110的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。信號(hào)產(chǎn)生器310包括一個(gè)載波時(shí)鐘產(chǎn)生器443和п/2相移模塊442。信號(hào)產(chǎn)生器310產(chǎn)生兩個(gè)正交載波信號(hào)一個(gè)正弦信號(hào)和一個(gè)余弦信號(hào)。兩個(gè)載波信號(hào)的其中一個(gè)(又稱(chēng)第一本地參考信號(hào))由載波時(shí)鐘產(chǎn)生器443產(chǎn)生。另一個(gè)載波信號(hào)(又稱(chēng)第二本地參考信號(hào))通過(guò)對(duì)第一本地參考信號(hào)的移相得到。移相操作由п/2相移模塊442執(zhí)行。IF信號(hào)預(yù)處理單元302包括四個(gè)乘加器(MAC)單元430、432、434和436，以及兩個(gè)1/2碼片延時(shí)模塊438和440。第一乘加器(MAC)單元430根據(jù)正弦信號(hào)和IF信號(hào)進(jìn)行預(yù)積分運(yùn)算并且以PRN碼速率產(chǎn)生Ix數(shù)據(jù)流。第二乘加器(MAC)單元432根據(jù)正弦信號(hào)和IF信號(hào)進(jìn)行預(yù)積分運(yùn)算并且以PRN碼速率產(chǎn)生Iy數(shù)據(jù)流。如前所述，Iy的起始時(shí)間比Ix的起始時(shí)間滯后“半碼片”，因此，IF信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)與發(fā)送到MAC 432的正弦信號(hào)都比發(fā)送到MAC 430的數(shù)據(jù)滯后“半碼片”。類(lèi)似的，第三乘加器(MAC)單元434根據(jù)余弦信號(hào)和IF信號(hào)進(jìn)行預(yù)積分運(yùn)算并且以PRN碼速率產(chǎn)生Qx數(shù)據(jù)流。第四乘加器(MAC)單元436根據(jù)余弦信號(hào)和IF信號(hào)進(jìn)行預(yù)積分運(yùn)算并且以PRN碼速率產(chǎn)生Qy數(shù)據(jù)流。Qy的起始時(shí)間比Qx的起始時(shí)間滯后“半碼片”，因此，IF信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)與發(fā)送到MAC436的余弦信號(hào)都比發(fā)送到MAC 434的數(shù)據(jù)滯后“半碼片”。每個(gè)MAC還接收碼時(shí)鐘產(chǎn)生器312產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，從而控制MAC430、432、434和436以PRN碼速率產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)流。由于Iy和Qy的起始時(shí)間比Ix和Qx的起始時(shí)間滯后“半碼片”，1/2碼片延時(shí)模塊444則用于延時(shí)Iy和Qy的起始時(shí)間。由于本發(fā)明實(shí)施例中的部分相關(guān)運(yùn)算在每個(gè)分塊積分器中同時(shí)進(jìn)行，1/2碼片延時(shí)模塊438和440就用于抵消四個(gè)數(shù)據(jù)流之間的時(shí)間差。
連接到IF信號(hào)預(yù)處理單元302的異步接口446用于進(jìn)行異步轉(zhuǎn)換，從而將工作頻率和采樣頻率分離。因此，不管采樣頻率如何，相關(guān)運(yùn)算能在任何適當(dāng)?shù)念l率進(jìn)行。換言之，基帶信號(hào)處理模塊能夠支持的相關(guān)參數(shù)范圍較廣，這些參數(shù)由RF前端提供，例如采樣頻率。異步接口446可由傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，為本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員所公知。
四個(gè)數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)異步轉(zhuǎn)換后被分別發(fā)送到四個(gè)移位寄存器組448、450、452和454中。每個(gè)移位寄存器組存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)流的預(yù)積分結(jié)果并將其偏移。由于每個(gè)數(shù)據(jù)流的預(yù)積分結(jié)果以PRN碼速率產(chǎn)生，每個(gè)移位寄存器組中的數(shù)據(jù)以PRN速率更新。在此，每個(gè)移位寄存器組的容量設(shè)置為存儲(chǔ)33個(gè)預(yù)積分結(jié)果。當(dāng)然，可以采用任何具有適當(dāng)容量的移位寄存器組。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)移位寄存器組可以設(shè)置為存儲(chǔ)11個(gè)預(yù)積分結(jié)果。
分別連接到四個(gè)移位寄存器組448、450、452和454的分塊積分器314-0、314-1、314-2和314-3能夠進(jìn)行部分相關(guān)運(yùn)算。每個(gè)分塊積分器包括一個(gè)并行乘加器(parallel MAC)單元和一個(gè)寄存器。分塊積分器314-0和314-2等效于圖2中的偶數(shù)相關(guān)器。分塊積分器314-1和314-3等效于圖2中的奇數(shù)相關(guān)器。每個(gè)分塊積分器的運(yùn)行實(shí)質(zhì)基本相同，因此，下面將針對(duì)分塊積分器314-0進(jìn)行描述。如圖4所示，連接到一個(gè)移位寄存器組448的分塊積分器314-0讀取移位寄存器組448中的數(shù)據(jù)(例如，33個(gè)預(yù)積分結(jié)果)，并且接收PRN碼產(chǎn)生器316產(chǎn)生的一段C/A碼(例如，33個(gè)C/A碼)。分塊積分器314-0中的并行乘加器單元456能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)(即工作頻率的倒數(shù))計(jì)算33個(gè)預(yù)積分結(jié)果與33個(gè)C/A碼之間的內(nèi)積(也稱(chēng)部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果)，還能夠?qū)⒉糠窒嚓P(guān)運(yùn)算結(jié)果加到先前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果中。這里使用的“并行乘加器”是指能夠并行執(zhí)行乘法運(yùn)算并且每次將這些乘積結(jié)果求和、還能夠累加部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的MAC。有利的是，并行MAC單元計(jì)算的相關(guān)運(yùn)算中的乘法運(yùn)算僅僅是簡(jiǎn)單的符號(hào)運(yùn)算，因?yàn)镃/A碼只有+1和-1兩種狀態(tài)。分塊積分器314-0還包括連接在并行MAC單元456與控制邏輯318之間的一個(gè)存儲(chǔ)寄存器458。存儲(chǔ)器458用于存儲(chǔ)來(lái)自第一存儲(chǔ)單元(雙口SRAM)320的先前部分預(yù)積分結(jié)果，并且由控制邏輯控制將先前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到并行MAC 456。另外，存儲(chǔ)寄存器458還存儲(chǔ)來(lái)自并行MAC單元456的經(jīng)修改的部分相關(guān)結(jié)果，并且由控制邏輯控制將其發(fā)送到雙口SRAM 320。
圖5示意了第一個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算如何在分塊積分器314-0中完成。圖5中的“Dx”是指發(fā)送到移位寄存器組448中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。圖5中的“Cx”是指一個(gè)移位寄存器中的一個(gè)C/A碼片，該C/A碼片由圖4所示的PRN碼產(chǎn)生器316產(chǎn)生。在第一個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)的第一時(shí)鐘周期內(nèi)，寄存器組448中的數(shù)據(jù)[D32...D0]與33個(gè)C/A碼[C32...C0]點(diǎn)點(diǎn)相乘(即D0×C0+D1×C1+...+D32×C32)，產(chǎn)生部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果500-0。第一時(shí)鐘周期的運(yùn)算相當(dāng)于圖2所示的相關(guān)器0。部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果500-0產(chǎn)生后，圖4中的PRN碼產(chǎn)生器316就將C/A碼偏移一個(gè)碼片。C/A碼偏移一個(gè)碼片后，圖4中的分塊積分器314-0開(kāi)始下一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算，即將此33個(gè)預(yù)積分結(jié)果[D32...D0]與經(jīng)偏移的C/A碼[C33...C1]作為輸入進(jìn)行該下一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算，若先前部分相關(guān)結(jié)果存在，將當(dāng)前部分相關(guān)結(jié)果加到相應(yīng)的先前部分相關(guān)結(jié)果中。由于C/A碼偏移了一個(gè)碼片而不是半碼片，部分相關(guān)運(yùn)算等效于圖2中的相關(guān)器2而不是相關(guān)器1。分塊積分器314-0在“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)重復(fù)上述步驟，產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的相關(guān)運(yùn)算。這里所述的“一個(gè)碼片”是時(shí)間度量，指一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間。上述過(guò)程稱(chēng)為滑動(dòng)相關(guān)，因?yàn)橐莆患拇嫫鹘M中的預(yù)積分結(jié)果保持不變而C/A碼每次“滑動(dòng)”一個(gè)碼片，從而進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算?！耙粋€(gè)碼片”中進(jìn)行的部分相關(guān)運(yùn)算數(shù)量取決于工作頻率。由于采用異步接口446，工作頻率才得以從采樣頻率中分離出來(lái)，工作頻率可以設(shè)置為任何可能值，由此，在“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，只要工作頻率允許，分塊積分器就可以進(jìn)行任何數(shù)量的相關(guān)運(yùn)算。在本發(fā)明實(shí)施例中，分塊積分器314-0在“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)完成16個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算。因此，圖5所示的第一個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，分塊積分器314-0能夠等效于16個(gè)偶數(shù)相關(guān)器(編號(hào)為相關(guān)器0、2，...，30)。
圖6示意了第二個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，分塊積分器314-0中完成的相關(guān)運(yùn)算。在該第二個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，分塊積分器314-0旨在等效于圖2中的偶數(shù)相關(guān)器32、34...36。一旦下一個(gè)預(yù)積分結(jié)果從圖4的I F信號(hào)預(yù)處理單元302中產(chǎn)生，移位寄存器組448中的數(shù)據(jù)就偏移一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。然而，由于33個(gè)預(yù)積分結(jié)果被一個(gè)預(yù)積分結(jié)果偏移(示為[D33...D1])，C/A碼就需滑動(dòng)一個(gè)碼片([C49...C17]而不是[C48...C16])，從而等效于相關(guān)器32。在下一時(shí)鐘周期，圖4中的PRN碼產(chǎn)生器316將C/A碼偏移一個(gè)碼片。部分相關(guān)運(yùn)算采用此預(yù)積分結(jié)果[D33...D1]和經(jīng)偏移的C/A碼[C50...C18]作為輸入進(jìn)行運(yùn)算。因此，16個(gè)預(yù)積分結(jié)果在第二個(gè)“一個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)得到?？梢酝茢?，在“32個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，分塊積分器314-0能夠運(yùn)行512(32×16)個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算。這里所述的“32個(gè)碼片”是一個(gè)時(shí)間度量，指32個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間。從而，分塊積分器314-0等效于512個(gè)偶數(shù)相關(guān)器(編號(hào)為相關(guān)器0、2，...，1022)。
大體上，移位寄存器組448中的數(shù)據(jù)以PRN碼速率“移動(dòng)”。每個(gè)“一個(gè)碼片”的時(shí)間段過(guò)后，分塊積分器314-0采用不同的經(jīng)偏移的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。此過(guò)程類(lèi)似于匹配濾波相關(guān)技術(shù)的原理。然而，在“一個(gè)碼片”時(shí)間段期間，采用滑動(dòng)相關(guān)技術(shù)完成相關(guān)運(yùn)算，如前所述。因此，本發(fā)明采用的技術(shù)可認(rèn)為是匹配濾波相關(guān)技術(shù)與滑動(dòng)相關(guān)技術(shù)結(jié)合的混合相關(guān)技術(shù)。有利的是，由于采用混合相關(guān)技術(shù)減小了存儲(chǔ)空間，因此可以降低基帶信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)的硬件復(fù)雜性。例如，若僅僅采用滑動(dòng)相關(guān)技術(shù)，直到一組33個(gè)全新的預(yù)積分結(jié)果都被收集后，預(yù)積分結(jié)果才發(fā)送到分塊積分器中。這樣就需要兩組寄存器。一組用來(lái)存儲(chǔ)參與部分相關(guān)運(yùn)算的當(dāng)前一組33個(gè)預(yù)積分結(jié)果，另一組用來(lái)存儲(chǔ)正在由IF信號(hào)預(yù)處理單元產(chǎn)生的一組33個(gè)新預(yù)積分結(jié)果。然而，采用混合相關(guān)技術(shù)，尤其是匹配濾波技術(shù)，僅需要一組偏移積分器，如前所述。
但是，上述的512個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算只是512個(gè)完整的相關(guān)運(yùn)算中的部分。一個(gè)完整的相關(guān)運(yùn)算需要1023個(gè)預(yù)積分結(jié)果乘以1023個(gè)C/A碼片。例如，相關(guān)器0進(jìn)行的一個(gè)完整的相關(guān)運(yùn)算基于公式D0×C0+D1×C1+...+D1022×C1022。圖5中的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果500-0根據(jù)33個(gè)預(yù)積分結(jié)果和33個(gè)C/A碼片，利用公式D0×C0+D1×C1+...+D32×C32而得。因此，1023個(gè)預(yù)積分和1023個(gè)C/A碼片需要被分成31(1023/33)塊。經(jīng)過(guò)第一個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段后，在第二個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段的第一時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行的部分相關(guān)也還是相關(guān)器0進(jìn)行的完整相關(guān)運(yùn)算的一部分。但是輸入變?yōu)閇D65...D33]和[C65...C33]，如圖7所示。圖7示意了第二個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，分塊積分器314-0中完成的一些相關(guān)運(yùn)算。這里所述的“33個(gè)碼片”是一個(gè)時(shí)間度量，指33個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)部分相關(guān)運(yùn)算完成后，并行MAC 456將部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果加到先前部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果500-0(圖5所示)中。根據(jù)相關(guān)器0，類(lèi)推可得完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的其余部分。
實(shí)際上，第一個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，可以完成528個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算(33×16)，但只需要512(32×16)個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算。因此，“33個(gè)碼片”的時(shí)間段期間，部分相關(guān)運(yùn)算必需在“一個(gè)碼片”的最后一個(gè)時(shí)間段停止。然而，由于一個(gè)完整的相關(guān)運(yùn)算被分成31塊，每塊中有33個(gè)預(yù)積分結(jié)果和33個(gè)C/A碼片，在“33個(gè)碼片”時(shí)間段內(nèi)，一個(gè)新的預(yù)積分結(jié)果在“一個(gè)碼片”的最后一個(gè)時(shí)間段還應(yīng)該發(fā)送到移位寄存器組中，從而確保下一個(gè)“33個(gè)碼片”時(shí)間段以33個(gè)全新的預(yù)積分結(jié)果開(kāi)始進(jìn)行。
回到圖4，分塊積分器314-1相當(dāng)于圖2中編號(hào)為1、3、5、...1021的奇數(shù)相關(guān)器。分塊積分器314-1中采用的方法實(shí)質(zhì)上與分塊積分器314-0相同。分塊積分器314-0和314-1處理同相信號(hào)。分塊積分器314-2相當(dāng)于圖2中編號(hào)為0、2、...1022的偶數(shù)相關(guān)器，而分塊積分器314-3相當(dāng)于圖2中編號(hào)為1、3、5、...1021的奇數(shù)相關(guān)器。這兩個(gè)分塊積分器中采用的方法實(shí)質(zhì)上與分塊積分器314-0相同。分塊積分器314-2和314-3處理正交信號(hào)。
PRN碼產(chǎn)生器316以C/A碼速率產(chǎn)生并行C/A碼，并且將該C/A碼發(fā)送到分塊積分器314-0、314-1、314-2和314-3中。產(chǎn)生速率由一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)控制，該時(shí)鐘信號(hào)由碼時(shí)鐘產(chǎn)生器(PRN碼NCO)312發(fā)出。
圖4中的控制邏輯318和第一存儲(chǔ)單元(雙口SRAM)320，控制與編碼模塊322和第二存儲(chǔ)單元(雙口SRAM)324與圖3中的一樣。簡(jiǎn)明起見(jiàn)，這里就不再贅述。
圖8示意了在具有I F信號(hào)處理單元和多個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的流程圖800，其中該電路接收一個(gè)依據(jù)特定采樣頻率數(shù)字化的輸入信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)和一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼(PRN碼)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這里的方法是對(duì)同相信號(hào)的處理，對(duì)正交信號(hào)的處理方法與對(duì)同相信號(hào)的處理方法相同。在步驟802，IF信號(hào)處理單元接收數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)后，IF信號(hào)處理單元在步驟804產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)流，每個(gè)數(shù)據(jù)流按每個(gè)特定的時(shí)間周期產(chǎn)生并且包括預(yù)積分結(jié)果，該預(yù)積分結(jié)果是基于接收的數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)以特定速率(例如PRN碼片速率)產(chǎn)生的。在數(shù)據(jù)流產(chǎn)生之后，每個(gè)分塊積分器在步驟806接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和一段PRN碼。每個(gè)分塊積分器在步驟808基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段PRN碼進(jìn)行部分相關(guān)運(yùn)算。在一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算完成之后，在步驟810將傳送到每個(gè)分塊積分器中的一段PRN碼進(jìn)行預(yù)定的偏移。在PRN碼偏移后，在步驟812，檢測(cè)每個(gè)分塊積分器中是否完成第一預(yù)定數(shù)量(如16個(gè))的部分相關(guān)運(yùn)算。若每個(gè)分塊積分器中沒(méi)有完成第一預(yù)定數(shù)量(如16個(gè))的部分相關(guān)運(yùn)算，重復(fù)步驟808。若每個(gè)分塊積分器中完成了第一預(yù)定數(shù)量(如16個(gè))的部分相關(guān)運(yùn)算，在步驟814，當(dāng)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生之后，對(duì)每個(gè)分塊積分器中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移。在第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算完成之后，在步驟816，檢測(cè)每個(gè)分塊積分器中是否完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。若每個(gè)分塊積分器中沒(méi)有完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，重復(fù)步驟808直到每個(gè)分塊積分器中完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。在步驟818，對(duì)第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算作進(jìn)一步信號(hào)處理。
圖8中的方法還可以通過(guò)例如計(jì)算設(shè)備的運(yùn)算部分執(zhí)行一系列機(jī)器可讀指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然其中的步驟依次列出，但是該方法也可以以不同的順序或作為事件驅(qū)動(dòng)進(jìn)程實(shí)施。這些指令可以存儲(chǔ)在各種類(lèi)型的帶有信號(hào)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)介質(zhì)。該介質(zhì)包括，例如，計(jì)算設(shè)備的元件可存取的RAM(未示出)或者存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備元件中的RAM。無(wú)論是包含在RAM、磁盤(pán)或其他二級(jí)存儲(chǔ)介質(zhì)的指令都可以存儲(chǔ)在各種機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如DASD存儲(chǔ)器(如常規(guī)“硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器”或RAID陣列)，磁帶、電子只讀存儲(chǔ)器(例如，ROM、EPROM或EEPROM)、閃存卡、光存儲(chǔ)設(shè)備(例如，CD-ROM、WORM、DVD、數(shù)字光帶)、紙帶穿孔卡、或者包括數(shù)字和模擬傳輸介質(zhì)的其他適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。
本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，PRN碼并不局限于C/A碼，也可以采用其他類(lèi)型的PRN碼。另外，分塊積分器的個(gè)數(shù)也不局限于上述實(shí)施例中給出的四個(gè)分塊積分器。每個(gè)數(shù)據(jù)流也可以發(fā)送到一個(gè)或者多個(gè)分塊積分器中。例如，數(shù)據(jù)流Ix可以發(fā)送到兩個(gè)并行分塊積分器中，第一個(gè)分塊積分器相當(dāng)于偶數(shù)相關(guān)器0、2，...510，第二個(gè)分塊積分器相當(dāng)于偶數(shù)相關(guān)器512、514，...，1022。
當(dāng)然，IF信號(hào)處理單元產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流不限于四個(gè)數(shù)據(jù)流。產(chǎn)生同相或正交數(shù)據(jù)流的時(shí)間間隔可以是“1/2PRN碼片”的函數(shù)。該時(shí)間間隔可以是1/4PRN碼片、1/8PRN碼片等其他碼片的持續(xù)時(shí)間。例如，為提高PRN碼片的搜索精度，在一些實(shí)施例中，以“1/4PRN碼片”時(shí)間段產(chǎn)生同相或正交數(shù)據(jù)流，這意味著IF信號(hào)處理單元可以產(chǎn)生8個(gè)數(shù)據(jù)流。因此，MAC、分塊積分器和移位寄存器組的個(gè)數(shù)會(huì)因?yàn)?個(gè)數(shù)據(jù)流而改變。術(shù)語(yǔ)“1/4PRN碼片”在這里是時(shí)間度量，指1/4PRN碼片的持續(xù)時(shí)間。
在上述實(shí)施例中的預(yù)積分結(jié)果是以PRN碼速率產(chǎn)生。然而，在其他實(shí)施例中，預(yù)積分結(jié)果是以特定的速率產(chǎn)生，該特定速率可以是PRN碼速率的函數(shù)。預(yù)積分結(jié)果可以是以PRN碼速率的兩倍、四倍等其他倍數(shù)的速率產(chǎn)生。例如，IF信號(hào)處理單元中的一個(gè)乘加器可以以?xún)杀队赑RN碼的速率產(chǎn)生數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果。因此，在，兩個(gè)同相或正交數(shù)據(jù)流(Ix，Iy或Qx，Qy)產(chǎn)生的間隔時(shí)間段為“1/4PRN碼片”時(shí)間段。當(dāng)然，可以產(chǎn)生更多的同相或正交的數(shù)據(jù)流，這取決于產(chǎn)生同相數(shù)據(jù)流Ix和Iy(或正交數(shù)據(jù)流Qx和Qy)之間的時(shí)間間隔。例如，在“1/8PRN碼片”時(shí)間段，可以產(chǎn)生4個(gè)同相或正交數(shù)據(jù)流。
更進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，IF信號(hào)處理單元可以只產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)流。包括在數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果可以以預(yù)定的速率產(chǎn)生。該預(yù)定的速率可以是PRN碼速率的函數(shù)，例如PRN碼速率、兩倍PRN碼速率、四倍PRN碼速率等等。數(shù)據(jù)流可以被傳送給多個(gè)分塊積分器。每個(gè)分塊積分器可以相當(dāng)于前面所述的使用混合相關(guān)技術(shù)的多個(gè)相關(guān)器。
這里采用的術(shù)語(yǔ)和表述方式只是用于描述，并不應(yīng)局限于這些術(shù)語(yǔ)和表述。使用這些術(shù)語(yǔ)和表述并不意味著排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，應(yīng)認(rèn)識(shí)到可能存在的各種修改也應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。其他修改、變化和替換也可能存在。相應(yīng)的，權(quán)利要求應(yīng)視為覆蓋所有這些等效物。
權(quán)利要求
1.一種在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其中該電路具有一個(gè)中頻信號(hào)處理單元和若干個(gè)分塊積分器，該電路接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，其特征在于所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法包括以下步驟通過(guò)中頻信號(hào)處理單元利用所述數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)產(chǎn)生若干個(gè)數(shù)據(jù)流，其中每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生；每個(gè)分塊積分器接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和所述的偽隨機(jī)噪聲碼；基于所述的數(shù)據(jù)流和偽隨機(jī)噪聲碼，在每個(gè)分塊積分器中執(zhí)行第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，以獲得第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果；及基于所述第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算預(yù)定數(shù)量的完整的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述每一個(gè)數(shù)據(jù)流包括由所述中頻信號(hào)處理單元以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述執(zhí)行第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算包括以下步驟步驟一通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算，獲得一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算；步驟二對(duì)所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼進(jìn)行預(yù)定的偏移；步驟三重復(fù)步驟步驟一和步驟二，直到每個(gè)分塊積分器完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；步驟四在數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生之后，對(duì)每個(gè)分塊積分器接收的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移；及步驟五重復(fù)步驟步驟一至步驟四，直到每個(gè)分塊積分器完成第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)是從一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)的中頻信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述本地參考信號(hào)是一個(gè)本地載波信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述產(chǎn)生預(yù)積分結(jié)果包括以下步驟將數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果；及將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加產(chǎn)生一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
12.一種在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，該電路接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，其特征在于所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法包括以下步驟步驟一每個(gè)分塊積分器接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和具有一段碼相移的所述偽隨機(jī)噪聲碼；其中所述數(shù)據(jù)流包括若干個(gè)預(yù)積分結(jié)果，這些預(yù)積分結(jié)果由一個(gè)中頻信號(hào)處理單元基于所述的數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)以預(yù)定速率產(chǎn)生；步驟二基于所述數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼，在每個(gè)分塊積分器中執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算以獲得一個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果；步驟三對(duì)所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼進(jìn)行預(yù)定的偏移；步驟四重復(fù)步驟步驟二和步驟三，直到每個(gè)分塊積分器完成第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；步驟五在數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果產(chǎn)生之后，對(duì)傳送給每個(gè)分塊積分器的數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移；步驟六重復(fù)步驟步驟二至步驟五，直到每個(gè)分塊積分器完成第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；及步驟七基于所述第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，完成預(yù)定數(shù)量的完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)是從一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)的中頻信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述本地參考信號(hào)是一個(gè)本地載波信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述產(chǎn)生數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果包括以下步驟將數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果；及將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加產(chǎn)生一個(gè)預(yù)積分結(jié)果。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述在具有若干個(gè)分塊積分器的電路中處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法，其特征在于所述部分相關(guān)運(yùn)算是對(duì)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行的乘法和加法運(yùn)算。
21.一種處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置包括中頻信號(hào)處理單元，其基于一個(gè)數(shù)字信號(hào)和第一本地參考信號(hào)及第二本地參考信號(hào)分別產(chǎn)生第一組和第二組數(shù)據(jù)流，每組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生，第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流包括以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果；及與所述中頻信號(hào)處理單元通信的若干個(gè)分塊積分器，每個(gè)積分器接收所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，并且基于該數(shù)據(jù)流及偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括連接至所述中頻信號(hào)處理單元的碼時(shí)鐘發(fā)生器，該碼時(shí)鐘發(fā)生器控制所述每個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果以所述預(yù)定速率產(chǎn)生。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括連接至所述碼時(shí)鐘發(fā)生器的碼發(fā)生器，該碼發(fā)生器產(chǎn)生若干個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼并且將每一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼發(fā)送給所述每一個(gè)分塊積分器。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括與所述中頻信號(hào)處理單元通信的信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述的第一及第二本地參考信號(hào)，第一本地參考信號(hào)與第二本地參考信號(hào)是本地載波信號(hào)且彼此正交。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述中頻信號(hào)處理單元包括第一組乘加器單元，所述第一組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第一組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第一本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加；及第二組乘加器單元，所述第二組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第二本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括若干個(gè)移位寄存器組，每個(gè)移位寄存器組與所述中頻信號(hào)處理單元及所述若干個(gè)分塊積分器中的至少一個(gè)分塊積分器通信，每個(gè)移位寄存器組存儲(chǔ)所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果，并且在所述中頻信號(hào)處理單元產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)流中的一個(gè)預(yù)積分結(jié)果之后對(duì)所述預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于對(duì)于所述若干個(gè)移位寄存器組中的一個(gè)移位寄存器組的每次偏移，所述每個(gè)分塊積分器進(jìn)行第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)相關(guān)運(yùn)算基于每個(gè)移位寄存器組中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和偏移后的一段偽隨機(jī)噪聲碼而實(shí)現(xiàn)，所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼被進(jìn)行預(yù)定的偏移。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于在所述移位寄存器組完成若干個(gè)偏移后，每個(gè)分塊積分器完成所述第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述每個(gè)分塊積分器包括一個(gè)執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算的并行乘加器單元，所述部分相關(guān)運(yùn)算通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算后獲得。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括與所述若干個(gè)分塊積分器和一個(gè)存儲(chǔ)單元通信的控制邏輯，該控制邏輯從所述存儲(chǔ)單元讀取存儲(chǔ)的一個(gè)先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，并且將當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果加到該先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果中獲得修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，將該修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)回到所述存儲(chǔ)單元中，所述的先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的一部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)連接在所述中頻信號(hào)處理單元和所述若干個(gè)移位寄存器組之間的異步接口，所述異步接口將所述分塊積分器的工作頻率和所述的采樣頻率隔開(kāi)，每個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算按所述工作頻率執(zhí)行。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)是以預(yù)定的采樣頻率經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化產(chǎn)生的。
37.根據(jù)權(quán)利要求21所述處理以預(yù)定采樣頻率數(shù)字化的擴(kuò)頻信號(hào)的裝置，其特征在于所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
38.一種接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)包括把接收到的所述擴(kuò)頻信號(hào)從其原始頻率轉(zhuǎn)換為中頻的調(diào)諧器；連接至所述調(diào)諧器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其將所述中頻信號(hào)以預(yù)定的采樣頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；用于存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果的存儲(chǔ)單元；及連接至所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于處理所述數(shù)字信號(hào)的信號(hào)處理單元，該信號(hào)處理單元包括中頻信號(hào)處理單元，其基于所述數(shù)字信號(hào)和第一本地參考信號(hào)及第二本地參考信號(hào)分別產(chǎn)生第一組和第二組數(shù)據(jù)流，每組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生，第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流包括以預(yù)定速率產(chǎn)生的預(yù)積分結(jié)果；與所述中頻信號(hào)處理單元通信的若干個(gè)分塊積分器，每個(gè)分塊積分器接收所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼，并且基于該數(shù)據(jù)流及偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算；及與所述若干個(gè)分塊積分器和所述存儲(chǔ)單元通信的控制邏輯，該控制邏輯從所述存儲(chǔ)單元讀取存儲(chǔ)的一個(gè)先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，并且將當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果加到該先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果中獲得修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，將該修改后的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)回到所述存儲(chǔ)單元中，所述的先前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和當(dāng)前的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果是完整相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的一部分。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述預(yù)定速率是偽隨機(jī)噪聲碼速率的函數(shù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述預(yù)定的時(shí)間段是半個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括連接至所述中頻信號(hào)處理單元的碼時(shí)鐘發(fā)生器，該碼時(shí)鐘發(fā)生器控制所述每個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果以所述預(yù)定速率產(chǎn)生。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括連接至所述碼時(shí)鐘發(fā)生器的碼發(fā)生器，該碼發(fā)生器產(chǎn)生若干個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼并且將每一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼發(fā)送給所述每一個(gè)分塊積分器。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括與所述中頻信號(hào)處理單元通信的信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生所述的第一及第二本地參考信號(hào)，第一本地參考信號(hào)與第二本地參考信號(hào)是本地載波信號(hào)且彼此正交。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述中頻信號(hào)處理單元包括第一組乘加器單元，所述第一組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第一組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第一本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加；及第二組乘加器單元，所述第二組乘加器單元中的每個(gè)乘加器單元產(chǎn)生所述第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果，每個(gè)預(yù)積分結(jié)果是將所述數(shù)字信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)乘以第二本地參考信號(hào)的每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)以產(chǎn)生若干個(gè)乘積結(jié)果，并且將上述各個(gè)乘積結(jié)果在一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)相加。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼片長(zhǎng)度的函數(shù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括若干個(gè)移位寄存器組，每個(gè)移位寄存器組與所述中頻信號(hào)處理單元及所述若干個(gè)分塊積分器中的至少一個(gè)分塊積分器通信，每個(gè)移位寄存器組存儲(chǔ)所述第一組和第二組數(shù)據(jù)流中的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果，并且在所述中頻信號(hào)處理單元產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)流中的預(yù)積分結(jié)果之后對(duì)所述預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果進(jìn)行偏移。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于對(duì)于所述若干個(gè)移位寄存器組中的一個(gè)移位寄存器組的每次偏移，所述每個(gè)分塊積分器進(jìn)行第二預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)相關(guān)運(yùn)算基于在每個(gè)移位寄存器組中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和偏移后的一段偽隨機(jī)噪聲碼而實(shí)現(xiàn)，所述的一段偽隨機(jī)噪聲碼被進(jìn)行預(yù)定的偏移。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述預(yù)定的偏移是一個(gè)基于偽隨機(jī)噪聲碼片的相移。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于在移位寄存器組完成若干個(gè)偏移后，每個(gè)分塊積分器完成所述第一預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算。
50.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述每個(gè)分塊積分器包括一個(gè)執(zhí)行部分相關(guān)運(yùn)算的并行乘加器單元，所述部分相關(guān)運(yùn)算通過(guò)基于數(shù)據(jù)流中的預(yù)定數(shù)量的預(yù)積分結(jié)果和一段偽隨機(jī)噪聲碼執(zhí)行乘法和加法運(yùn)算后獲得。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括連接在所述中頻信號(hào)處理單元和所述若干個(gè)移位寄存器組之間的異步接口，所述異步接口將所述分塊積分器的工作頻率和所述的采樣頻率隔開(kāi)，每個(gè)部分相關(guān)運(yùn)算按所述工作頻率執(zhí)行。
52.根據(jù)權(quán)利要求38所述接收擴(kuò)頻信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于所述偽隨機(jī)噪聲碼是一個(gè)粗捕獲碼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在擴(kuò)頻通信中用混合相關(guān)法實(shí)現(xiàn)并行相關(guān)器的方法和裝置，具體為在電路中通過(guò)兩步積分過(guò)程處理擴(kuò)頻信號(hào)的方法。其中該電路具有一個(gè)中頻信號(hào)處理單元和若干個(gè)分塊積分器。該電路接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)，一個(gè)本地參考信號(hào)及一個(gè)偽隨機(jī)噪聲碼。該方法包括步驟通過(guò)中頻信號(hào)處理單元利用所述數(shù)字信號(hào)和本地參考信號(hào)產(chǎn)生若干個(gè)數(shù)據(jù)流；每個(gè)分塊積分器接收一個(gè)數(shù)據(jù)流和所述的偽隨機(jī)噪聲碼；基于所述的數(shù)據(jù)流和偽隨機(jī)噪聲碼，在每個(gè)分塊積分器中使用混合相關(guān)技術(shù)執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算，以獲得預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果；基于所述預(yù)定數(shù)量的部分相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，計(jì)算預(yù)定數(shù)量的完整的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。所述每個(gè)數(shù)據(jù)流每隔預(yù)定的時(shí)間段產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H04B1/69GK1933346SQ20051009892
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者李世杰, 程明強(qiáng), 俞波 申請(qǐng)人:凹凸科技(中國(guó))有限公司