專利名稱：相關(guān)檢測(cè)的方法和裝置,和通信終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相關(guān)檢測(cè)裝置，及其用于檢測(cè)含在輸入信號(hào)中的專用碼的方法和通信終端，和特別是在無線LAN中以無線連接多個(gè)終端裝置中適合應(yīng)用在利用專用碼設(shè)置時(shí)間的情況下。
近年來，隨著計(jì)算機(jī)高技術(shù)的發(fā)展，通過連接多個(gè)計(jì)算機(jī)已經(jīng)形成計(jì)算機(jī)LAN(局域網(wǎng))和公共使用各種文件和數(shù)據(jù)以及大范圍地傳送數(shù)據(jù)和電子郵件。在常規(guī)的LAN中，經(jīng)諸如光纖、同軸電纜、或互相扭絞的電纜對(duì)連接各個(gè)計(jì)算機(jī)。
但是，在有線LAN中，因?yàn)榘惭b工作是必須的，以便連接這些計(jì)算機(jī)和這種有線LAN要求非常復(fù)雜的布纜工作，所以安裝LAN是非常困難的。因此，無線LAN已經(jīng)變?yōu)榻鉀Q常規(guī)的LAN電纜系統(tǒng)的布纜問題所觀注之焦點(diǎn)。
作為無線LAN，已經(jīng)提出按照利用擴(kuò)頻CDMA(碼分多址)系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。在這種CDMA系統(tǒng)中，發(fā)送的數(shù)據(jù)被PN碼(偽噪聲碼)相乘和發(fā)送數(shù)據(jù)的頻譜將被擴(kuò)展。當(dāng)已經(jīng)被擴(kuò)頻的發(fā)送數(shù)據(jù)被解調(diào)時(shí)，被乘以與發(fā)送端相同的PN碼。這種CDMA系統(tǒng)具有良好的抗干擾性，以及具有足夠的保密性。
近年來，隨著通過多媒體的信息的傳播，已然廣泛地處理諸如視頻和音頻之類的大規(guī)格的數(shù)據(jù)。因此，要求增加傳送速率，以便使得諸如視頻和音頻之類的大規(guī)格的數(shù)據(jù)可以在無線LAN上傳輸。但是，在擴(kuò)頻調(diào)制中，如果數(shù)據(jù)以諸如大約30Mbps的高速率進(jìn)行傳輸，則需要寬于300MHz的帶寬。按照當(dāng)前的頻率分配，這樣寬的帶寬是不能保密的，并且利用這樣寬的帶寬進(jìn)行通信也是非常困難的。
再有，在擴(kuò)頻中，當(dāng)解調(diào)時(shí)用于匹配發(fā)送的數(shù)據(jù)碼相位和接收機(jī)中待產(chǎn)生的用于解調(diào)的碼相位是需要同步恢復(fù)時(shí)間的。因此，在擴(kuò)頻中，用于同步的比特序列被插入到每個(gè)數(shù)據(jù)分組之中，以便在高速率下獲得同步，并且由于這種用于同步的每個(gè)比特序列，這種序列會(huì)引起將要增加非有效數(shù)據(jù)比特的問題。
從而，本申請(qǐng)人提出數(shù)據(jù)將通過OFDM(正交頻分復(fù)用)方法行發(fā)送，以及數(shù)據(jù)通信將通過TDMA(時(shí)分多址)方法作成一幀為一個(gè)單元進(jìn)行傳送，和M序列碼在一幀的首端將被發(fā)送，發(fā)送/接收定時(shí)將被相對(duì)于M序列碼進(jìn)行設(shè)置，和每個(gè)通信終端的發(fā)送/接收定時(shí)將通過來自通信控制終端裝置的控制信息進(jìn)行規(guī)定。因?yàn)樵谶@種OFDM方法中，數(shù)據(jù)將利用大量正交安排的副載波按并行進(jìn)行發(fā)送，所以發(fā)送速率容易增加，和如果有抖動(dòng)發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)可以無差錯(cuò)地進(jìn)行解調(diào)。另外，當(dāng)接收時(shí)，因?yàn)榘l(fā)送/接收定時(shí)被相對(duì)于在一幀的首端上的M-序列碼進(jìn)行設(shè)置，所以可以通過利用這個(gè)時(shí)間信息僅解調(diào)幀中需要的碼元再生數(shù)據(jù)。
因此，在接收M-序列碼和設(shè)置定時(shí)的情況下，必須從正在接收的信號(hào)中檢測(cè)M-序列碼。作為檢測(cè)這種M-序列碼的電路，可以考慮利用匹配濾波器的相關(guān)檢測(cè)電路。
為此，將參照

圖1描述具有匹配濾波器的相關(guān)檢測(cè)電路。如圖1所示，接收信號(hào)S1經(jīng)由在相關(guān)檢測(cè)電路1中的輸入端N被輸入到匹配濾波器2。匹配濾波器2是由諸如FIR濾波器之類的數(shù)字濾波器構(gòu)成的，和如圖2所示，該電路包括延遲電路D1-Dn，乘法器K1-Kn和加法器A1。按照將被檢測(cè)的碼，乘法器K1-Kn相乘的系數(shù)將被設(shè)置為“+1”或“-1”。如果該碼設(shè)置的乘法器K1-Kn的系數(shù)和接收的輸入碼之間的相關(guān)性強(qiáng)，則加法器A1的輸出電平變高。
然后，匹配濾波器2發(fā)送加法器A1的輸出信號(hào)到后級(jí)的比較器3作為相關(guān)值信號(hào)S2。比較器3比較待從匹配濾波器2發(fā)送的相關(guān)值信號(hào)S2的信號(hào)電平與從外部待饋送的閾值信號(hào)TH的電平信號(hào)，和如果相關(guān)值信號(hào)S2的信號(hào)電平大于閾值信號(hào)，則經(jīng)輸出端子OUT輸出表示具有相關(guān)性的信號(hào)已經(jīng)被接收到的檢測(cè)輸出。
在M-序列碼被饋送作為接收信號(hào)S1的情況下，匹配濾波器的輸出變大和因?yàn)橄嚓P(guān)值信號(hào)S2的信號(hào)電平大于閾值信號(hào)TH，則表示M-序列碼已經(jīng)接收到的檢測(cè)輸出S3從相關(guān)檢測(cè)電路1發(fā)送出去。
但是，在上述構(gòu)成的相關(guān)檢測(cè)電路1中，存在著這樣一些情況，即如果緊前面接收到的非M-序列碼的信號(hào)的信號(hào)電平是大的情況下，即使M-序列碼被接收到，檢測(cè)輸出S3也將不被發(fā)送出去。
一般，在相關(guān)檢測(cè)電路1的前級(jí)，是要設(shè)置AGC(自動(dòng)增益控制)電路的和這個(gè)電路調(diào)節(jié)接收信號(hào)S1到規(guī)定的電平。如上所述，由于這個(gè)AGC電路的存在，即使接收到M-序列碼，檢測(cè)輸出S3也將不被輸出的情況。例如，如圖3A所示，M-序列碼被簡單地嵌入在其它信號(hào)中，如果AGC電路起作用，將實(shí)行均勻功率調(diào)節(jié)。和因此當(dāng)M-序列碼被接收到時(shí)，匹配濾波器2輸出的相關(guān)值信號(hào)S2增加。結(jié)果，由于超過閾值TH的相關(guān)值信號(hào)S2，使可以發(fā)送表示M-序列碼被正常接收到的檢測(cè)輸出S3。
但是，如圖3B所示，當(dāng)在M-序列碼緊前面接收到的其它接收信號(hào)大時(shí)，由AGC電路檢測(cè)處理增益的降低。但是，因?yàn)閷?duì)于AGC電路增加增益要求恢復(fù)時(shí)間，所以存在即使M-序列碼被接收到，低增益狀態(tài)也要持續(xù)一些時(shí)間。因此，M-序列碼的接收信號(hào)將不被放大，結(jié)果，匹配濾波器的輸出，相關(guān)值信號(hào)S2將不超過閾值TH，和存在即使已經(jīng)接收到M-序列碼，檢測(cè)信號(hào)S3也不被發(fā)送的情況。
再有，如果緊前面接收的非M-序列碼的接收信號(hào)非常的大，則即使M-序列碼尚未被接收到，由于誤操作有可能匹配濾波器2的輸出的相關(guān)值信號(hào)S2輸出超過閾值TH的檢測(cè)輸出S3。
鑒于上面所述，本發(fā)明的目的是提供一種相關(guān)檢測(cè)裝置及其能夠以簡單的結(jié)構(gòu)從輸入信號(hào)中正確地檢測(cè)規(guī)定碼序列的方法。
當(dāng)結(jié)合各附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從下面的詳細(xì)描述中本發(fā)明的特點(diǎn)、原理和用途將會(huì)變得顯而易見，各附圖中相同部件是由相同標(biāo)號(hào)或字符表示的。
在各附圖中圖1是表示常規(guī)的相關(guān)檢測(cè)電路的方框圖；圖2是表示匹配濾波器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3A和3B是表示受AGC電路影響相關(guān)檢測(cè)電路的檢測(cè)靈敏度惡化的簡單線性圖；圖4是表示按照本發(fā)明的無線LAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖；圖5是表示設(shè)置在通信控制終端裝置中的無線通信單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是表示OFDM系統(tǒng)的副載波的線性圖；圖7是表示OFDM系統(tǒng)的信號(hào)處理的簡化方框圖；圖8是表示OFDM系統(tǒng)的碼元結(jié)構(gòu)簡單線性圖；圖9是表示設(shè)置在通信控制終端裝置中的無線通信單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是表示相關(guān)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)的方框圖11A到11E是表示相關(guān)檢測(cè)電路的特性的特性曲線圖；圖12是表示一幀的結(jié)構(gòu)的簡單線性圖；圖13是表示通信序列的序列圖；圖14是表示在一幀中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡單線性圖；圖15是表示按照另外的實(shí)施例的相關(guān)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖16是表示按照另外的實(shí)施例的相關(guān)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17是表示按照另外的實(shí)施例的M-序列碼發(fā)送方法的簡單線性圖；圖18是表示分配參考相位給各副載波的簡單線性圖。
將參照各附圖描述本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例(1)第一實(shí)施例(1-1)無線LAN系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)在圖4中，10一般表示按照本發(fā)明的無線LAN系統(tǒng)。這個(gè)無線LAN粗略地包括多個(gè)通信終端裝置11A和11B和一個(gè)通信控制終端裝置12。通信終端裝置11A和11B包括分別與無線通信單元14A和14B相連的數(shù)據(jù)終端裝置13A和13B。通信控制裝置12包括與數(shù)據(jù)終端裝置15相連的無線通信單元16。在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)10中，在通信終端裝置11A和11B之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信將受通信控制終端裝置12的控制。在這種連接中，通信控制終端裝置12可以僅由無線通信單元16構(gòu)成。
設(shè)置在通信終端裝置11A和11B中的無線通信單元14A和14B3分別包括發(fā)送機(jī)17A、17B、接收機(jī)18A、18B、控制單元19A、19B、天線20A、20B、天線轉(zhuǎn)換單元21A、21B。這些發(fā)送機(jī)17A、17B、接收機(jī)18A、18B是如此構(gòu)成，使得裝置可以按照OFDM系統(tǒng)經(jīng)由無線電路執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
另一方面，設(shè)置在通信控制終端裝置12中的無線通信單元16包括發(fā)送機(jī)22、接收機(jī)23、控制單元24、資源信息存儲(chǔ)單元25、天線26和天線轉(zhuǎn)換單元27。這些發(fā)送機(jī)22、接收機(jī)23是如此構(gòu)成的，使這些裝置可以按照OFDM系統(tǒng)經(jīng)由無線電路執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。再有，在資源信息存儲(chǔ)單元25中將存儲(chǔ)與通信終端裝置11A和11B的數(shù)據(jù)通信的分配時(shí)間有關(guān)的資源信息。
如上所述，在這種無線LAN系統(tǒng)10中按照無線LAN系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在這種無線LAN系統(tǒng)中，例如作成147455個(gè)OFDM(等效為4ms)碼元作為一幀的時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)在這個(gè)幀中將被傳輸。
用于同步獲得的M-序列碼將被從無線控制終端單元12的無線通信單元16發(fā)送到一幀的首端。這個(gè)用于同步獲得的M-序列碼將分別被通信終端裝置11A和11B的無線通信單元14A和14B接收，用于數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的定時(shí)將相對(duì)于這個(gè)接收的定時(shí)進(jìn)行設(shè)置。
當(dāng)在通信終端裝置11A和11B中存在數(shù)據(jù)通信請(qǐng)求時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求將被從通信終端裝置11A和11B的無線通信單元14A和14B發(fā)送到無線控制終端單元12的無線通信單元16。在這個(gè)無線控制終端單元12的無線通信單元16中，每個(gè)通信終端裝置11A和11B的發(fā)送發(fā)送分配時(shí)間將基于發(fā)送請(qǐng)求和資源信息被確定，和和含在發(fā)送分配時(shí)間中的控制信息將分別被從無線控制終端單元12的無線通信單元16發(fā)送到通信終端裝置11A和11B的無線通信單元14A和14B。在通信終端裝置11A和11B的無線通信單元14A和14B中，按照這個(gè)發(fā)送分配時(shí)間將進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。此刻，數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收相對(duì)于將被發(fā)送到一幀的首端的用于獲得同步的M-序列碼將予以進(jìn)行。
(1-2)通信控制終端裝置和無線通信單元在這一節(jié)中，將參照?qǐng)D5描述設(shè)置在無線控制終端單元12中的無線通信單元16。如圖5所示，通信控制器30被設(shè)置在無線通信單元16中數(shù)據(jù)發(fā)送可以利用數(shù)據(jù)終端裝置15經(jīng)由這個(gè)通信控制器30進(jìn)行。
來自通信控制器30的發(fā)送數(shù)據(jù)S10將被饋送到DQPSK(差分編碼正交相移鍵控)調(diào)制電路31。DQPSK調(diào)制電路31DQPSK調(diào)制這個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)S10和輸出產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S11到串-并變換器32。
串-并變換器32變換將按串行輸入的數(shù)據(jù)序列S11為并行數(shù)據(jù)序列的發(fā)送信號(hào)S12并輸出這個(gè)信號(hào)到反相快速富利葉變換電路(IFFT)33。反相快速富利葉變換電路33對(duì)發(fā)送信號(hào)S12進(jìn)行反相富利葉變換，映射發(fā)送信號(hào)S12到頻域數(shù)據(jù)和輸出產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S13到并-串變換電路34。并-串變換電路34變換將按并行數(shù)據(jù)序列提供的發(fā)送信號(hào)S13為串行序列和輸出產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S14到轉(zhuǎn)換開關(guān)35。
其中，串-并變換器32、反相快速富利葉變換電路33和并-串變換電路34是按照OFDM系統(tǒng)變換發(fā)送信號(hào)S11為多載波信號(hào)的電路。OFDM系統(tǒng)是分配低比特率信號(hào)到利用多載波的每個(gè)載波的系統(tǒng)，這些載波是互相正交的，使得頻率間隔為f0，以至于在各個(gè)碼之間沒有干擾發(fā)生和對(duì)于整體來講，按照這種系統(tǒng)可以獲得高比特速率。
這種OFDM的發(fā)送波形的頻譜如圖6所示。如圖6所示，在這種OFDM系統(tǒng)中，發(fā)送信號(hào)S11將被分配到鑒于頻率間隔f0的互相正交的各個(gè)副載波上和所述發(fā)送信號(hào)將被進(jìn)行發(fā)送。
在這種OFDM方法中，發(fā)送信號(hào)S11被變換為并行信號(hào)，和對(duì)這個(gè)并行變換的發(fā)送信號(hào)S12進(jìn)行反相富利葉變換，所述發(fā)送信號(hào)S12將被分配到每個(gè)載波上。另一方面，當(dāng)解碼時(shí)，每個(gè)f0間隔的載波的信號(hào)分量通過富利葉變換處理將被取出。
如圖7所示，在這個(gè)例子中，從DQPSK調(diào)制電路31發(fā)送的51個(gè)樣值通過串并變換電路32將被變換為并行數(shù)據(jù)和并映射為頻域。這個(gè)串并變換電路32的輸出被反相快速富利葉變換電路33進(jìn)行反相富利葉變換處理64個(gè)樣值的有效碼元將被從所述反相快速富利葉變換電路33進(jìn)行輸出。8個(gè)樣值的保護(hù)間隔將被附加到這64個(gè)樣值的有效碼元上。
因此，在這個(gè)例子中，如圖8所示，一個(gè)碼元由72個(gè)樣值構(gòu)成，即64個(gè)碼元的有效碼元和8個(gè)樣值的保護(hù)間隔。碼元間隔T碼元是諸如T碼元=1.953μs，樣直間隔T樣值是諸如T樣值=27.127ns，和樣值頻率f樣值是諸如f樣值=36.864Mhz。
在OFDM系統(tǒng)中，因?yàn)閿?shù)據(jù)被分為多個(gè)載波和進(jìn)行發(fā)送，每一個(gè)碼元的時(shí)間變長些。和因?yàn)楸Ｗo(hù)間隔被按時(shí)基進(jìn)行設(shè)置，這種系統(tǒng)具有對(duì)抖動(dòng)和多徑影響不敏感的優(yōu)點(diǎn)。保護(hù)間隔被選擇得大約有效碼元長度的10-20％。
更具體地，在OFDM系統(tǒng)中，從一個(gè)接收信號(hào)的序列中斷出一個(gè)有效碼元長度是需要的和當(dāng)進(jìn)行解調(diào)時(shí)實(shí)現(xiàn)富利葉變換處理。即使當(dāng)斷出一個(gè)有效碼元時(shí)由于抖動(dòng)存在差錯(cuò)，頻率分量也不會(huì)變化和僅由于存在保護(hù)間隔而出現(xiàn)相位差。因此，通過插入已知碼型到信號(hào)中進(jìn)行相位校正，或者利用差分編碼減少相位差，解調(diào)是可能的。在正常QPSK調(diào)制中，需要每個(gè)比特的定時(shí)匹配。但是，在OFDM系統(tǒng)中，少量比特差在靈敏度上僅引起幾個(gè)dB的惡化，和解調(diào)仍然是可能的。
此時(shí)，再回到圖5，繼續(xù)進(jìn)行解釋。從并串變換電路34待發(fā)送的發(fā)送信號(hào)S14將被饋送到轉(zhuǎn)換開關(guān)35的輸入端35A。在M-序列碼發(fā)生電路36形成的M-序列碼S15將被饋送到轉(zhuǎn)換開關(guān)的35的輸入端35B。
在發(fā)送作為同步信號(hào)M-序列碼S15的情況下，開關(guān)35選擇并輸出所述M-序列碼S15，和在所有其他情況下，它選擇和輸出發(fā)送信號(hào)S14。從開關(guān)35的輸出信號(hào)S16將被饋送到頻率變換電路36。來自PLL合成器37的本機(jī)振蕩信號(hào)S17被饋送到頻率變換電路36。頻率變換電路36通過將輸出信號(hào)S16與本機(jī)振蕩信號(hào)S17相乘形成頻率被變換到固定頻率上的發(fā)送信號(hào)S18和輸出這個(gè)信號(hào)到功率放大器38，作為被用作這個(gè)發(fā)送信號(hào)S18的頻率，可以考慮諸如2.4GHz、5.7GHz或19GHz的亞微波頻帶。
功率放大器38放大發(fā)送信號(hào)S18到規(guī)定功率和饋送產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S19型天線開關(guān)單元27上的開關(guān)的輸入端27A。天線開關(guān)27是一個(gè)當(dāng)發(fā)送信號(hào)時(shí)和當(dāng)接收信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)換到天線26上的開關(guān)，即當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)該開關(guān)轉(zhuǎn)換到輸入端27A，而當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，該開關(guān)轉(zhuǎn)換到輸入端271。因此，發(fā)送信號(hào)S19經(jīng)由這個(gè)開關(guān)27被饋送到天線26和從所述天線26進(jìn)行發(fā)送。
另一方面，當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，由天線26所接收的接收信號(hào)S20經(jīng)由開關(guān)27被饋送到接收放大器39(一般稱為LNA低噪聲放大器)和然后被進(jìn)行放大，該信號(hào)被饋送到頻率變換電路40。
在這個(gè)頻率變換電路40中，饋送來自PLL合成器37的本機(jī)振蕩信號(hào)S21和該頻率變換電路40通過將本機(jī)振蕩信號(hào)S21與接收信號(hào)S20相乘形成具有中頻頻率的接收信號(hào)S22，和輸出這個(gè)信號(hào)到串并變換電路41。
串并變換電路41并行變換接收信號(hào)S22和輸出產(chǎn)生的接收信號(hào)S23到快速富利葉變換電路42(FFT)?？焖俑焕~變換電路42對(duì)接收信號(hào)S23進(jìn)行富利葉變換處理和輸出產(chǎn)生的接收信號(hào)S24到并串變換電路43。并串變換電路43變換接收信號(hào)S24為串行數(shù)據(jù)流的接收信號(hào)S25和輸出這個(gè)信號(hào)到DQPSK解調(diào)電路44。
這里，串并變換電路41、快速富利葉變換電路42和并串變換電路43對(duì)接收信號(hào)S22進(jìn)行OFDM方式解碼。更具體地，在串并變換電路41中，有效數(shù)據(jù)被斷出和接收信號(hào)波形將按每個(gè)f0間隔被捕捉和被變換為并行數(shù)據(jù)。這個(gè)串并變換電路41的輸出將被饋送到快速富利葉變換電路42和將被執(zhí)行富利葉變換處理。因此，通過對(duì)按每f0取樣的波形進(jìn)行富利葉變換處理，將執(zhí)行OFDM方式解碼。
對(duì)接收信號(hào)S25進(jìn)行DQPSK解調(diào)電處理的DQPSK解調(diào)電路44恢復(fù)接收數(shù)據(jù)S26和輸出這個(gè)數(shù)據(jù)到通信控制器30。通信控制器30輸出這個(gè)接收數(shù)據(jù)S26到數(shù)據(jù)終端裝置15。
在這個(gè)無線通信單元16中，整個(gè)操作將由控制器45進(jìn)行空制。數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收將基于來自控制器45的命令進(jìn)行控制，和通信前空制器30在數(shù)據(jù)終端裝置15之間進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)S10和接收數(shù)據(jù)S26的數(shù)據(jù)傳送。
在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)中，通過制成一幀作為一個(gè)單元的TDMA方式，數(shù)據(jù)將被進(jìn)行發(fā)送，和用于獲得同步的M-序列碼將在一幀的首端按一個(gè)碼元進(jìn)行發(fā)送。為了實(shí)現(xiàn)這種在通信控制終端裝置12的無線通信單元16中的控制，設(shè)置M-序列碼產(chǎn)生電路36和包括資源信息存儲(chǔ)單元25和定時(shí)器46的一個(gè)存儲(chǔ)器。在這種情況下，在一幀的首端碼元的定時(shí)上，開關(guān)35將被轉(zhuǎn)到輸入端35B和因此，在該幀的首端M-序列碼將被發(fā)送。
當(dāng)從通信終端裝置11A、11B的無線通信單元14A、14B的通信請(qǐng)求被發(fā)送時(shí)，這個(gè)發(fā)送請(qǐng)求被天線26接收和由快速富利葉變換電路42進(jìn)行OFDM解調(diào)和隨后由DQPSK解調(diào)電路44進(jìn)行DQPSK解調(diào)和被饋送到通信控制器30上。和被解調(diào)的顯示出發(fā)送請(qǐng)求的接收數(shù)據(jù)將被從通信控制器30發(fā)送到控制器45。
控制器45連接到資源信息存儲(chǔ)單元25。在這個(gè)資源信息存儲(chǔ)單元25中，存儲(chǔ)在每幀待發(fā)送的每個(gè)通信終端裝置11A、11B的配時(shí)間上的資源信息?？刂破?5基于接收的發(fā)送請(qǐng)求和通信資源剩余，確定每個(gè)通信終端裝置11A、11B的發(fā)送分配時(shí)間。表示這種發(fā)送分配時(shí)間的控制信息將從控制器45發(fā)送到通信控制器30。通信控制器30饋送作為一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)S10的這個(gè)控制信息到DQPSK解調(diào)電路31并因此，經(jīng)由DQPSK調(diào)制電路31和反向快速富利葉變換電路33將施加調(diào)制處理和從天線26作為發(fā)送信號(hào)S19被發(fā)送到通信終端裝置11A、11B的無線通信單元14A、14B。
(1-3)通信終端裝置的無線通信單元而后，在這一節(jié)中將參照?qǐng)D9解釋分別設(shè)置在通信終端裝置11A、11B中的無線通信單元14A、14B。在這種連接中，因?yàn)榛旧蠠o線通信單元14A、14B具有相同的結(jié)構(gòu)，下面僅描述無線通信單元14A。如圖9所示，在無線通信單元14A中，經(jīng)由通信控制器51輸入發(fā)送數(shù)據(jù)S30。從通信控制器51發(fā)出的發(fā)送數(shù)據(jù)被饋送到DQPSK調(diào)制電路52。DQPSK調(diào)制電路52對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)S30進(jìn)行DQPSK調(diào)制和輸出產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)S31和輸出該產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)S31到串并變換電路53。
串并變換電路53變換串行數(shù)據(jù)流的發(fā)送數(shù)據(jù)S31為并行數(shù)據(jù)流的發(fā)送數(shù)據(jù)S32和輸出這個(gè)數(shù)據(jù)到反向快速富利葉變換電路54。反向快速富利葉變換電路54對(duì)發(fā)送信號(hào)S32進(jìn)行反向快速富利葉變換，映射發(fā)送數(shù)據(jù)S32為頻域數(shù)據(jù)和輸出產(chǎn)生的發(fā)送數(shù)據(jù)S33到并串變換電路55。并串變換電路55變換按并行數(shù)據(jù)流的饋送的發(fā)送信號(hào)S33為串行數(shù)據(jù)流和饋送產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S34到頻率變換電路56。串并變換電路53、反向快速富利葉變換電路54和并串變換電路55變換發(fā)送信號(hào)S31為利用OFDM方式的多載波信號(hào)，正如在無線通信單元16的情況一樣。
在頻率變換電路56中，本機(jī)振蕩信號(hào)S35從PLL合成器57被進(jìn)行饋送，頻率變換電路56將發(fā)信號(hào)S34乘以本機(jī)振蕩信號(hào)S35，形成頻率被變換為規(guī)定頻率的發(fā)送信號(hào)S36，和輸出這個(gè)信號(hào)到功率放大器58。
功率放大器58放大發(fā)送信號(hào)S36到預(yù)定功率和饋送產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)S37到包括天線開關(guān)單元21A的開關(guān)的輸入端21AA。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)和當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)開關(guān)21A轉(zhuǎn)變連接到天線20A。在當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，開關(guān)21A被轉(zhuǎn)變到輸入端21AA側(cè)，而當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，被轉(zhuǎn)變到輸入端21AB側(cè)。因此，發(fā)送信號(hào)S37經(jīng)這個(gè)開關(guān)被饋送到天線20A和從這個(gè)天線進(jìn)行發(fā)送。
另一方面，當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，由天線20A接收的接收信號(hào)經(jīng)開關(guān)21A被饋送到接收放大器59，和被進(jìn)行放大以后該信號(hào)被饋送到頻率變換電路60。
在頻率變換電路60中，提供來自PLL合成器57的本機(jī)振蕩信號(hào)S39，并且頻率變換電路60通過將接收信號(hào)S38乘以本機(jī)振蕩信號(hào)S39形成中頻的接收信號(hào)S40并輸出這個(gè)信號(hào)到串并變換電路61和相關(guān)檢測(cè)電路62。
串并變換電路61變換接收信號(hào)S40為并行信號(hào)和輸出產(chǎn)生的接收信號(hào)S41到快速富利葉變換電路63?？焖俑焕~變換電路63對(duì)接收信號(hào)S41施加富利葉變換處理和輸出產(chǎn)生的接收信號(hào)S42到并串變換電路64。并串變換電路64變換接收信號(hào)S42為串行數(shù)據(jù)序列的接收信號(hào)S43和輸出這個(gè)信號(hào)到DQPSK解調(diào)電路65。此時(shí)，串并變換電路61、快速富利葉變換電路63和M-序列碼、和并串變換電路64按照上面描述的無線通信單元16相同的方式進(jìn)行OFDM方式的解碼。
DQPSK解調(diào)電路65對(duì)接收信號(hào)S43施加DQPSK解調(diào)處理，恢復(fù)接收信號(hào)S44和輸出該信號(hào)到通信控制器51。通信控制器51發(fā)送這個(gè)接收信號(hào)S44到數(shù)據(jù)終端裝置13A。
這里，在無線通信單元14A中，整個(gè)功能將由控制器66進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收將通過來自控制器66的命令進(jìn)行和基于這個(gè)控制，通信控制器51在和數(shù)據(jù)終端裝置13A之間進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸。
在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)10中，數(shù)據(jù)通過制成一幀作為一個(gè)單元的TDMA方式將被發(fā)送，和用于獲得同步的M-序列碼將被從通信控制終端裝置12的無線通信單元16發(fā)送到一幀的首端一個(gè)碼元。為了實(shí)現(xiàn)這種控制，這個(gè)無線通信單元14A裝備相關(guān)檢測(cè)電路62和定時(shí)器67。從通信控制終端裝置12的無線通信單元16進(jìn)行發(fā)送的M-序列碼在幀的前端的定時(shí)將被天線20A所接收和傳送到相關(guān)檢測(cè)電路62。相關(guān)檢測(cè)電路62檢測(cè)接收的碼與預(yù)置碼之間的相關(guān)性。和如果判斷相關(guān)性非常強(qiáng)，則表示該碼具有相關(guān)性，即M-序列碼已經(jīng)被接收的檢測(cè)輸出S45將被傳送到定時(shí)器67。定時(shí)器67進(jìn)行使在這個(gè)檢測(cè)輸出S45上的定時(shí)被設(shè)置為參考時(shí)間的時(shí)間管理。
在存在著用戶希望發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，發(fā)送請(qǐng)求按照控制器66的命令將從通信控制器51進(jìn)行發(fā)送。這個(gè)發(fā)送請(qǐng)求在DQPSK調(diào)制電路52中進(jìn)行DQPSK調(diào)制和在反向快速富利葉變換電路54中進(jìn)行OFDM變換和從天線20A發(fā)送到通信控制終端裝置12。發(fā)送請(qǐng)求在通信控制終端裝置12被接收而含有發(fā)送分配時(shí)間的控制信息將被從通信控制終端裝置12發(fā)回。
這個(gè)控制信息將被天線20A接收和在快速富利葉變換電路63中進(jìn)行解調(diào)，和然后在DQPSK解調(diào)電路65中進(jìn)行DQPSK解調(diào)和被饋送到通信控制器51。然后，表示解調(diào)的控制信息的接收數(shù)據(jù)從通信控制器51饋送到控制器66。
這個(gè)控制信息含有涉及發(fā)送時(shí)間的信息。這些時(shí)間參考定時(shí)器67的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。定時(shí)器67設(shè)置定時(shí)，在該定時(shí)上相關(guān)檢測(cè)電路62規(guī)定檢測(cè)輸出S45(即，在該定時(shí)上M-序列碼被從通信控制終端裝置12進(jìn)行發(fā)送)作為參考時(shí)間，控制相關(guān)于這個(gè)參考時(shí)間的發(fā)送時(shí)間和包含在控制信息中的時(shí)間信息。
當(dāng)定時(shí)器67判斷發(fā)送開始時(shí)間已經(jīng)到來，控制器66輸出發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送命令到通信控制器51。接收這個(gè)命令后，通信控制器51開始發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)S30。發(fā)出的發(fā)送數(shù)據(jù)S30在DQPSK調(diào)制電路52中進(jìn)行DQPSK調(diào)制和由反向快速富利葉變換電路54中進(jìn)行OFDM變換處理和經(jīng)天線20A進(jìn)行發(fā)送。再有，當(dāng)定時(shí)器67判斷接收時(shí)間已經(jīng)到來時(shí)，控制器66發(fā)出一個(gè)接收開始命令給快速富利葉變換電路63。因此，由天線20A接收的接收信號(hào)S38經(jīng)快速富利葉變換電路63進(jìn)行解調(diào)。
利用這種安排，在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)10中，數(shù)據(jù)按照OFDM方式利用多載波被發(fā)送。如上所述，OFDM波相對(duì)于抖動(dòng)是強(qiáng)信號(hào)并且解調(diào)是可能的，即使當(dāng)少量樣值漏掉時(shí)也是如此。但是，再有一些漏掉和包含兩個(gè)碼元時(shí)就不能解調(diào)了。因此，定時(shí)應(yīng)當(dāng)被設(shè)置在某種程度。在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)10中，例如設(shè)置147455個(gè)碼元(4ms)為一幀，數(shù)據(jù)將在這個(gè)幀中通過TDMA方式進(jìn)行發(fā)送，和M-序列碼將被設(shè)置在每幀的首端的一個(gè)碼元中，和利用M-序列碼，解調(diào)定時(shí)將被設(shè)置。
如果接收的時(shí)鐘相對(duì)于接收的OFDM波具有6.8ppm的延遲，則2.7.2ns的時(shí)間差在4ms的一幀之間進(jìn)行累加。這等效于36.864MHz的取樣速率。因此，如果可能準(zhǔn)備具有大約6.8ppm精度的時(shí)鐘，則解調(diào)可能無故障地進(jìn)行。
在這種連接中，作為用于同步的碼元，除M-序列碼外，準(zhǔn)備兩種具有相同頻率的M-序列碼和附加上這些碼，可以使用合成碼序列、金色碼、Burker碼或分組碼。
(1-4)相關(guān)檢測(cè)電路的構(gòu)成接下來，在這一節(jié)中將參照?qǐng)D10解釋上述的相關(guān)檢測(cè)電路62。如圖10所示，相關(guān)檢測(cè)電路62大致地包括限幅器70、匹配濾波器71和比較器72。首先，從頻率變換電路60發(fā)出的接收信號(hào)S40經(jīng)由輸入端IN輸入到限幅器70。限幅器70是按照接收信號(hào)S10的信號(hào)幅度的正/負(fù)限制所述接收信號(hào)S40的幅度為固定電平的電路。
如果假設(shè)接收信號(hào)S40的幅度函數(shù)是r(t)，限幅器70限制接收信號(hào)S40的幅度為一個(gè)固定電平，使得幅度值變?yōu)閷?duì)應(yīng)于接收信號(hào)S40的隔度的正/負(fù)的“+1”或“-1”和輸出其幅度被固定到如以下方程所表示的規(guī)定電平的接收信號(hào)S50
匹配濾波器71具有近似與表示在圖2相同的結(jié)構(gòu)，和這個(gè)匹配濾波器71將待輸入的接收信號(hào)S50的碼序列和檢測(cè)的碼序列分別與相應(yīng)的系數(shù)待進(jìn)行相乘和通過相加該相乘的結(jié)果，獲得一個(gè)相關(guān)值信號(hào)S51和輸出這個(gè)信號(hào)到隨后的比較器72。在這個(gè)匹配濾波器71中的相關(guān)值計(jì)算處理可以利用接收信號(hào)S50的幅度函數(shù)進(jìn)行解釋和將被檢測(cè)的碼序列P(t)按如下表示cor(t)=∫0TSr^(t)P*(t-τ)dτ------------------······(2)]]>其中
(t)接收信號(hào)S50的幅度函數(shù)P(t)將被檢測(cè)的碼序列cor(t)將被發(fā)送輸出的相關(guān)值信號(hào)匹配濾波器71輸出如在方程(2)所示的相關(guān)值cor(t)作為相關(guān)值信號(hào)S51。
比較器72比較這個(gè)相關(guān)值信號(hào)S51與將被從外部饋送的閾值信號(hào)TH的信號(hào)電平。如果結(jié)果表示相關(guān)值信號(hào)S51的電平超過TH信號(hào)的信號(hào)電平，則比較器72發(fā)送一個(gè)檢測(cè)輸出S45表示待檢測(cè)的碼序列(即，M-序列碼)已經(jīng)經(jīng)由輸出端OUT被接收到定時(shí)器67中。
在這種連接中，因?yàn)榇龔钠ヅ錇V波器71發(fā)送出的相關(guān)值信號(hào)S51被表示在方程(2)中，這個(gè)信號(hào)正比于將被輸入的接收信號(hào)的幅度。因此，一般這個(gè)匹配濾波器71的輸出信號(hào)電平變得低于常規(guī)匹配濾波器的輸出。因此，待輸入到比較器72的閾值TH信號(hào)的信號(hào)電平被設(shè)置為低于常規(guī)值的規(guī)定值。
這里，在接收信號(hào)S40是M-序列碼的情況下，，因?yàn)镸-序列碼是將被檢測(cè)的碼，所以具有相關(guān)性，和即使其幅度通過限幅器70被調(diào)整為固定值也是如此，并因此，具有大的信號(hào)電平的相關(guān)值信號(hào)S51將被從匹配濾波器進(jìn)行發(fā)送。從而，因?yàn)橄嚓P(guān)值信號(hào)S51是大的，表示相關(guān)值信號(hào)S51電平的檢測(cè)輸出S45超過閾值TH信號(hào)并在比較器72中被檢測(cè)的M-序列碼將被輸出。
另一方面，在具有大的信號(hào)電平的接收信號(hào)的情況下，但不是所述的M-序列碼，則接收信號(hào)S40的幅度將被固定在“+1”或“-1”和因此所接收的固定信號(hào)將被輸入到匹配濾波器71。因?yàn)樵摬皇荕-序列碼的信號(hào)不具有與設(shè)置在匹配濾波器71中的乘法器中的系數(shù)的相關(guān)性，具有小電平的相關(guān)值信號(hào)S51將被從匹配濾波器71進(jìn)行發(fā)送，即使各個(gè)系數(shù)曾被相乘和相乘的結(jié)果曾被相加。因此，在比較器72中，相關(guān)值信號(hào)S51的信號(hào)電平?jīng)]有超過閾值TH信號(hào)的信號(hào)電平和檢測(cè)輸出S45將不會(huì)被輸出。
因此，在這個(gè)相關(guān)檢測(cè)電路70中，因?yàn)榻邮招盘?hào)S40的幅度被設(shè)置為固定值，僅M-序列碼可以被正確地檢測(cè)。在這種連接中，通過下面解釋當(dāng)不是M-序列碼的信號(hào)被接收機(jī)到時(shí)相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平變大，當(dāng)不是M-序列碼的信號(hào)被接收時(shí)相關(guān)值信號(hào)S51的信號(hào)電平變小的原因可以很容易地知道。
—般，如果待輸入的信號(hào)定為x(t)和待檢測(cè)的碼序列定為p(t)，則在匹配濾波器中的信號(hào)處理清楚地表示為以下形式cor(t)=∫0TSx(t)P*(t-τ)dτ--------···(3)]]>其中x(t)是輸入信號(hào)p(t)是待檢測(cè)的碼序列此刻，如果其信號(hào)電平為10倍的這個(gè)x(t)的輸入信號(hào)x(t)＇被輸入，則從匹配濾波器將被輸出的相關(guān)值信號(hào)可以被表示為如下方程的形式cor(t)=∫0TSx(t)′P*(t-τ)dτ]]>=∫0TS10x(t)P*(t-τ)dτ----(4)]]>=10∫0TSx(t)P*(t-τ)dτ]]>如上所述，相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平變得10倍大。因此，當(dāng)與由匹配濾波器將要檢測(cè)的碼序列不相關(guān)的輸入信號(hào)輸入時(shí)，如果該信號(hào)非常大，則具有大信號(hào)電平的相關(guān)值信號(hào)將被進(jìn)行發(fā)送，即使它們根本不相關(guān)。
在這個(gè)相關(guān)檢測(cè)電路62中，為了避免這樣的問題，待輸入的接收信號(hào)S40的信號(hào)電平被限幅器70設(shè)置為固定的恒定電平和即使輸入了具有大的信號(hào)電平的接收信號(hào)，但是并不相關(guān)，也可以事先防止作為待檢測(cè)的碼序列被誤斷定。
此刻，當(dāng)相關(guān)被利用相關(guān)檢測(cè)電路62進(jìn)行檢測(cè)時(shí)每個(gè)單元在時(shí)間上的信號(hào)波形被表示在圖11A到11E。圖11A和11B表示接收信號(hào)S40的同相分量(即I分量)和正交分量(即Q分量)的信號(hào)電平(在圖中由輸入表示)，和接收信號(hào)S50的信號(hào)電平(在圖中由輸出表示)，該信號(hào)是限幅器70的輸出。圖11C表示接收信號(hào)S40的信號(hào)分量，和圖11D表示相關(guān)值信號(hào)S51的信號(hào)電平，該信號(hào)是匹配濾波器71的輸出，和圖11E常規(guī)相關(guān)檢測(cè)電路的匹配濾波器的輸出。從圖11D和11E之間的比較可以清楚看出，在常規(guī)情況下，如果接收信號(hào)S48的信號(hào)電平是大的，則相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平變大，即使是沒有M-序列碼(在圖中由“M-陣列”表示)的情況也是如此，和結(jié)果，由于M-序列碼曾經(jīng)被接收而作出誤判斷。但是，在按照本發(fā)明的的相關(guān)檢測(cè)電路62的情況下，因?yàn)榻邮招盘?hào)S40的幅度被設(shè)置為恒定電平，可以獲得其信號(hào)電平僅由于M-序列碼將被檢測(cè)到才增加的相關(guān)值信號(hào)S51和因此，M-序列碼的接收可以被正確地檢測(cè)。
(1-5)通信協(xié)議然后接下來，在下面的章節(jié)將描述無線LAN系統(tǒng)10的通信協(xié)議。首先，在圖12表示出按照這個(gè)無線LAN系統(tǒng)10的在數(shù)據(jù)通信時(shí)間上的幀結(jié)構(gòu)。如圖12所示，一幀被分為控制數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間和信息數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間。在控制數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間中將進(jìn)行異步數(shù)據(jù)通信，而在信息數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間中將進(jìn)行同步數(shù)據(jù)通信。當(dāng)用于同步的碼元被從通信控制終端裝置12進(jìn)行發(fā)送時(shí)，各個(gè)通信終端裝置11A、11B基于這個(gè)用于同步的碼元(即，M-序列)的接收，發(fā)送發(fā)送請(qǐng)求到通信控制終端裝置12。通信控制終端裝置12響應(yīng)這個(gè)發(fā)送請(qǐng)求，發(fā)送包含發(fā)送分配時(shí)間的控制信息到各個(gè)通信終端裝置11A、11B?？刂菩畔⒌陌l(fā)送是在控制數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間中按照異步通信進(jìn)行的。在通信終端裝置11A、11B之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況下，通信終端裝置11A、11B按照這個(gè)發(fā)送分配時(shí)間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。通信終端裝置11A、11B之間的數(shù)據(jù)通信將利用信息數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間同步地進(jìn)行。
在信息數(shù)據(jù)通信時(shí)間中將被進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信可以按異步方式進(jìn)行和也可以按異步通信和同步通信共存的方式進(jìn)行。
此刻，在通信終端裝置11A和通信終端裝置11B之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況下的通信序列被表示在圖13，和在時(shí)間上將按一幀進(jìn)行的TDMA通信的數(shù)據(jù)內(nèi)容將被表示在圖14中。
如圖13所示，在一幀的一個(gè)碼元中，M-序列碼被從通信控制終端裝置12向每個(gè)通信終端裝置11A、11B發(fā)送。這個(gè)M-序列碼分別被每個(gè)通信終端裝置11A、11B的無線通信單元14A和14B所接收，和進(jìn)行時(shí)間控制的定時(shí)器67將基于這個(gè)接收的M-序列碼的定時(shí)被進(jìn)行設(shè)置。
然后，在時(shí)間點(diǎn)t1，通信控制終端裝置12通過輪詢處理，呼叫通信終端裝置11A、11B。當(dāng)接收到這個(gè)呼叫時(shí)，在時(shí)間點(diǎn)t2，通信終端裝置11A發(fā)出一個(gè)證實(shí)信號(hào)，即一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。另外，通信終端裝置11B在時(shí)間點(diǎn)t3回答發(fā)送一個(gè)證實(shí)信號(hào)，該時(shí)間點(diǎn)從時(shí)間點(diǎn)t2進(jìn)行了延遲。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，如果請(qǐng)求發(fā)送，則這個(gè)證實(shí)信號(hào)包含發(fā)送請(qǐng)求。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，假設(shè)通信終端裝置11A發(fā)送表示到通信終端裝置11B的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的發(fā)送請(qǐng)求，和通信終端裝置11B發(fā)送表示到通信終端裝置11A的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的發(fā)送請(qǐng)求。
通信控制終端裝置12基于這些發(fā)送請(qǐng)求確定發(fā)送分配時(shí)間，和在時(shí)間點(diǎn)t4，控制信息被發(fā)送到通信終端裝置11A、11B。這里，假設(shè)通信終端裝置11A的發(fā)送開始時(shí)間被確定為t5和通信終端裝置11B的發(fā)送開始時(shí)間被確定為t6。
當(dāng)接收到包括發(fā)送分配時(shí)間的控制信息時(shí)，通信終端裝置11A在時(shí)間點(diǎn)t5開始向通信終端裝置11B的數(shù)據(jù)發(fā)送。同樣，當(dāng)來自通信終端裝置11A的數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束時(shí)，接收控制信息的通信終端裝置11B在接著的時(shí)間點(diǎn)t6開始向通信終端裝置11A的數(shù)據(jù)發(fā)送。在這種連接中，在通信終端裝置11A、11B中的時(shí)間點(diǎn)t5和t6的定時(shí)判斷是由定時(shí)器67進(jìn)行的，該定時(shí)器操作按所接收的M-序列碼作為參考時(shí)間進(jìn)行定時(shí)。
當(dāng)上述操作已經(jīng)被進(jìn)行時(shí)，如圖14所示的數(shù)據(jù)將被按一幀進(jìn)行發(fā)送。更具體地，如圖14所示，M-序列碼被發(fā)送到一幀的首端，每個(gè)通信終端裝置11A、11B在時(shí)間點(diǎn)t1被呼叫，和在時(shí)間點(diǎn)t2和t3呼叫的證實(shí)信號(hào)被返回，包含發(fā)送分配時(shí)間的控制信息在時(shí)間點(diǎn)t4被發(fā)送，和從通信終端裝置11A到通信終端裝置11B的數(shù)據(jù)發(fā)送在時(shí)間點(diǎn)t5開始，和從通信終端裝置11B到通信終端裝置11A的數(shù)據(jù)發(fā)送在時(shí)間點(diǎn)t5開始。
因此，因?yàn)镺FDM方式被用在這個(gè)無線LAN系統(tǒng)，所以可能實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)將被按照TDMA作成一幀為一個(gè)單元進(jìn)行發(fā)送，M-序列碼將被在一幀的首端進(jìn)行發(fā)送和發(fā)送/接收定時(shí)將利用這個(gè)M-序列碼做參考被設(shè)置。
每個(gè)通信終端裝置11A、11B的發(fā)送/接收時(shí)間將由來自通信控制終端裝置12的控制信息被進(jìn)行分配。和因?yàn)槊總€(gè)通信終端裝置11A、11B的定時(shí)器67被相對(duì)于在一幀的首端的M-序列碼進(jìn)行設(shè)置，各個(gè)通信終端裝置11A、11B的定時(shí)器67被設(shè)置的相等。因此，當(dāng)接收時(shí)，數(shù)據(jù)可以被再生，僅解調(diào)在該幀中所要求的碼元。再有，數(shù)據(jù)可以在相同幀中對(duì)來自多個(gè)通信終端裝置11A、11B的被復(fù)用，和數(shù)據(jù)可以按相同的解調(diào)定時(shí)被解調(diào)，即使是存在著抖動(dòng)。
在這種連接中，即使在發(fā)送端的定時(shí)器和接收端的定時(shí)器中存在著小的差別，由于OFDM方式的特性，數(shù)據(jù)也可以無故障地進(jìn)行解調(diào)。因此，不需要每個(gè)脈沖串接收前獲得同步和不需要對(duì)每個(gè)脈沖串提供同步。因此，在幀中的各個(gè)比特可以被有效斷利用。
(1-6)操作和效果按照上述結(jié)構(gòu)，在無線LAN系統(tǒng)10中，M-序列碼在幀的首端被從通信控制終端裝置12進(jìn)行發(fā)送，和M-序列在通信終端裝置11A、11B被接收，和時(shí)間控制將相對(duì)于接收的M-序列碼的定時(shí)被進(jìn)行控制。將由相關(guān)檢測(cè)電路62進(jìn)行判斷是否M-序列碼已經(jīng)被接收。
在相關(guān)檢測(cè)電路62中，首先，限制器70限制接收信號(hào)S40的幅度為恒定值，和輸入產(chǎn)生的接收信號(hào)S50到匹配濾波器71。在匹配濾波器71中，接收的碼序列將被對(duì)應(yīng)于待檢測(cè)的M-序列碼的系數(shù)相乘和相加該相乘的結(jié)果，相關(guān)值信號(hào)S51將被發(fā)送出去。因此，通過在比較器72中比較這個(gè)相關(guān)值信號(hào)S51與閾值TH，該M-序列碼是被接收到還是未被接收到將被確定。在這種清況下，因?yàn)榻邮招盘?hào)S40的幅度被固定在或者“+1”或者“-1”，可以獲得僅當(dāng)M-序列碼被接收到時(shí)其信號(hào)電平才增加的相關(guān)值信號(hào)S51，和因此，基于這個(gè)相關(guān)值信號(hào)S51，可以肯定地判斷是否M-序列碼已經(jīng)被接收到。
再有，在這種情況下，如果在接收M-序列碼的緊前面存在著具有大信號(hào)電平的接收信號(hào)和由AGC電路產(chǎn)生減少M(fèi)-序列碼的增益的操作，但因?yàn)榉缺幌薹?0設(shè)置為固定的電平，則由AGC電路的增益減少完全沒有影響。
代替接收信號(hào)S40的幅度調(diào)整為固定電平，可以考慮計(jì)算接收信號(hào)S40的平均幅度和利用這個(gè)平均值歸一化將被從匹配濾波器71發(fā)送的相關(guān)值信號(hào)的方法。但是，在這種方法的情況下，當(dāng)具有非常大的信號(hào)電平的接收信號(hào)被接收時(shí)，存在在平均幅度計(jì)算電路中溢出的可能性和除法器執(zhí)行歸一化處理和M-序列碼不能被檢測(cè)到。再有，按照這種方法，因?yàn)樾枰峁┢骄扔?jì)算電路和除法器，電路結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜和結(jié)果，存在著一種相關(guān)檢測(cè)電路不能小型化的擔(dān)心。
另外一個(gè)方面，按照本發(fā)明的相關(guān)檢測(cè)電路62，因?yàn)榻邮招盘?hào)S40的幅度被限幅器70固定為“+1”或者“-1”，該電路將不會(huì)引起溢出和M-序列碼可以被肯定地檢測(cè)。再有，因?yàn)椴恍枰峁┢骄扔?jì)算電路和除法器電路，相關(guān)檢測(cè)電路可以被構(gòu)成為簡單的結(jié)構(gòu)。
按照上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻邮招盘?hào)S40的幅度被限制為固定的電平，和輸入幅度固定的接收信號(hào)S50到匹配濾波器71，相關(guān)值信號(hào)S51被檢測(cè)和這個(gè)相關(guān)值信號(hào)S51與閾值TH進(jìn)行比較，將可以確定待檢測(cè)的碼序列已經(jīng)被接收到，還是未被接收到，按照接收信號(hào)S50的信號(hào)電平的檢測(cè)差錯(cuò)可以被事先防止，和待檢測(cè)的碼序列可以利用簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。
(2)其它實(shí)施例上述實(shí)施例已經(jīng)論及從接收信號(hào)S40中檢測(cè)相關(guān)值信號(hào)S51。但是，本發(fā)明不僅限于此。而且同相分量(即1分量)和正交分量(即Q分量)也可以從接收信號(hào)S40中提取和相關(guān)值信號(hào)可以對(duì)每個(gè)分量進(jìn)行檢測(cè)。這種情況的例子將參照?qǐng)D15和16進(jìn)行描述。如圖15所示，在相關(guān)檢測(cè)電路80中，接收信號(hào)S40被首先輸入到第一和第二乘器81和82。本機(jī)振蕩信號(hào)60被輸入到乘法器81和82，本機(jī)振蕩信號(hào)60的相位被移相器83延遲了2/π的本機(jī)振蕩信號(hào)61也被輸入到乘法器81和82。乘法器81將本機(jī)振蕩信號(hào)60乘以所輸入的接收信號(hào)S40，提取基帶信號(hào)的同相信號(hào)S1。另外，乘法器82通過將本機(jī)振蕩信號(hào)61乘以所輸入的接收信號(hào)S40，提取基帶信號(hào)的正交信號(hào)SQ。
在各不必要分量被消除后，這些同相分量SI和正交分量SQ分別經(jīng)由低通濾波器83和84將被輸入到限幅器85和86。限幅器85和86具有與圖10所示的限幅器70相同的結(jié)構(gòu)和這些限幅器產(chǎn)生的同相分量SI和正交分量SQ將被變換成對(duì)應(yīng)于所述幅度的正或負(fù)的固定電平“+1”或者“-1”，和輸出產(chǎn)生的同相分量S62和正交分量S63到匹配濾波器87。匹配濾波器87檢測(cè)每個(gè)分量的相關(guān)值信號(hào)S64和S65和分別發(fā)送這些信號(hào)到乘法器88和89。
利用這種安排，在這些相關(guān)值信號(hào)S64和S65被乘法器88和89平方后，可以獲得利用加法器90將同相分量和正交分量相加的相關(guān)值信號(hào)S66。這個(gè)相關(guān)值信號(hào)S66被輸入到比較器72并且通過這個(gè)信號(hào)與閾值TH進(jìn)行比較，可以判斷出要檢測(cè)的M-序列碼是已經(jīng)被接收到，還是未被接收到。
因此，如果利用信號(hào)提取裝置(81-83)從接收信號(hào)S40中提取同相分量和正交分量相，每個(gè)分量的相關(guān)值信號(hào)S64和S65被檢測(cè)和相關(guān)值信號(hào)S66可能通過相加這些信號(hào)被檢測(cè)，待檢測(cè)的碼序列可以被正確地從進(jìn)行諸如DQPSK調(diào)制個(gè)相位調(diào)制接收信號(hào)中檢測(cè)出來。
在這種情況下，待檢測(cè)的相關(guān)值信號(hào)S66可以表示為以下形式cor(t)=|Σir^(re)(i)P*(i-j)|2+|Σir^(im)(i)P*(i-j)|2···(5)]]>
再有，在其中與圖15對(duì)應(yīng)的部件用相同標(biāo)號(hào)表示的圖16中，在相關(guān)檢測(cè)電路100中設(shè)置代替乘法器88或89的絕對(duì)值電路101個(gè)103，和獲得每個(gè)檢測(cè)的分量的相關(guān)值信號(hào)S64和S65的絕對(duì)值和將這些信號(hào)相加，可以檢測(cè)出組合的同相分量和正交分量的相關(guān)值信號(hào)S70。利用這種安排，因?yàn)殡娐窐?gòu)成比在獲得不是平方值的絕對(duì)值的情況簡單些，所以相關(guān)檢測(cè)電路100能夠利用比較簡單的電路結(jié)構(gòu)正確檢測(cè)待檢測(cè)的碼序列。
在這種情況下待檢測(cè)的相關(guān)值信號(hào)S70可以按以下方式表示cor(t)=|Σir^(re)(i)P*(i-j)|+|Σir^(im)(i)P*(i-j)|···(6)]]>另外，上面描述的實(shí)施例涉及設(shè)置接收信號(hào)S40幅度為固定電平“+1”或“-1”的情況。但是，本發(fā)明并不僅限于此，而還可以將幅度設(shè)置為“+0.5”或“-0.5”。無論如何，如果接收信號(hào)S40的信號(hào)電平可以被在可以設(shè)置成均勻電平的范圍內(nèi)設(shè)置為固定電平，其他值也可以采用。
再有，上面描述的實(shí)施例涉及發(fā)送對(duì)應(yīng)于一個(gè)OFDM碼元的M-序列碼到一幀的首端的情況。但是，本發(fā)明并不僅限于此，而作為用于同步的碼元，可以不一定是一個(gè)碼元。無論如何，作為這個(gè)用于同步的碼元的長度，可變長度是可以接受的。如圖17所示，例如設(shè)置M-序列碼的長度為31比特，短于一個(gè)碼元，并且一段空間可以設(shè)置在一幀的首端，或作為M-序列碼的長度，可以利用長于一個(gè)碼元的長度。再有，用于幀同步的M-序列碼并不需要設(shè)置在幀的首端，而M-序列碼可以設(shè)置在幀中的各種位置上。
另外，如圖18所示，信息可以變放置在各個(gè)子載波之間的不同相位。更具體地，在DQPSK調(diào)制中，頻率的方向進(jìn)行變化。如果當(dāng)接收信號(hào)時(shí)取樣定時(shí)延遲了，在被富利葉變換的每個(gè)子載波的QPSK波的相位在當(dāng)OFDM解調(diào)的時(shí)間上被反向。作為一種獲得正確QPSK相位的方法，可以采用作為導(dǎo)頻信號(hào)分配已知相位信號(hào)到OFDM子載波的部分和形成參考相位的方法。在圖18的例子所示，信息被放置在相對(duì)于第一載波的各個(gè)載波之間的不同相位上。因此，即使相位反向，旋轉(zhuǎn)的量是小的和只存在小的誤差。因?yàn)樵趫D18的例子只，第一載波被指定為賦予參考相位的載波，而其它載波可以按照該參考進(jìn)行分配。
另外，上面描述的實(shí)施例涉及DQPSK調(diào)制數(shù)據(jù)和經(jīng)由OFDM多載波發(fā)送數(shù)據(jù)的情況。但是，本發(fā)明并不僅限于此，而還可以利用多電平調(diào)制QAM(正交幅度調(diào)制)。作為QAM，可以利用諸如16-QAM、21-QAM、128-QAM、256-QAM。另外，作為編碼，還可以利用格子碼調(diào)制。
再有，上面描述的實(shí)施例涉及在通信控制終端裝置12的無線通信單元16中設(shè)置M-序列碼產(chǎn)生電路36和在通信終端裝置11A和11B的無線通信單元14A和14B中設(shè)置相關(guān)檢測(cè)電路62的情況。但是，本發(fā)明并不僅限于此，而還可以將M-序列碼產(chǎn)生電路和相關(guān)檢測(cè)電路都設(shè)置在一個(gè)終端裝置中和可能被構(gòu)成為，取決于是否這些電路可能被用作通信控制終端或者通信終端裝置，M-序列碼產(chǎn)生電路和相關(guān)檢測(cè)電路可以被改變和被利用。
按照如上所述的本發(fā)明，因?yàn)檩斎胄盘?hào)是在這個(gè)輸入信號(hào)的幅度被限幅到固定值后輸入到匹配濾波器裝置的，可以防止來自匹配濾波器的并不是碼序列的具有大的信號(hào)電平的相關(guān)值的偶然輸出和只有碼序列被檢測(cè)到才可以正確地進(jìn)行檢測(cè)。并因此可以實(shí)現(xiàn)能夠從輸入信號(hào)中正確地檢測(cè)規(guī)定碼序列的相關(guān)檢測(cè)和具有簡單的結(jié)構(gòu)。
雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，可以作出各種改變和修改是顯而易見的，因此，在后附的權(quán)利要求書覆蓋落入本發(fā)明的真正精神和范圍中的所有這些改變和修改。
權(quán)利要求
1．一種利用相關(guān)性從輸入信號(hào)中檢測(cè)待檢測(cè)的碼序列的相關(guān)檢測(cè)裝置，包括限幅裝置，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的正/負(fù)，限制所述輸入信號(hào)的幅度到規(guī)定的恒定值；匹配濾波裝置，當(dāng)檢測(cè)從所述限幅裝置饋送的輸出信號(hào)與所述待檢測(cè)的碼序列的相關(guān)性時(shí)，用于輸出相關(guān)值信號(hào)；和比較裝置，用于通過比較所述相關(guān)值信號(hào)的電平與規(guī)定閾值，判斷是否所述輸入信號(hào)是待檢測(cè)的碼序列。
2．按照權(quán)利要求1的相關(guān)檢測(cè)裝置，其特征在于包括信號(hào)提取裝置，用于從所述輸入信號(hào)中提取同相分量和正交分量；第一限幅裝置，用于限制所述同相分量的幅度到規(guī)定的恒定值；第二限幅裝置，用于限制所述正交分量的幅度到規(guī)定的恒定值；匹配濾波裝置，用于檢測(cè)將從所述第一和第二限幅裝置發(fā)送的輸出信號(hào)與每個(gè)分量待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)性和輸出第一和第二相關(guān)值信號(hào)；第一乘法裝置，用于平方所述第一相關(guān)值信號(hào)；第二乘法裝置，用于平方所述第二相關(guān)值信號(hào)；相加裝置，用于通過相加所述第一和第二乘法裝置的輸出信號(hào)，輸出第三相關(guān)值信號(hào)；和比較裝置，用于通過比較所述第三相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷所述輸入信號(hào)是否是待檢測(cè)的碼序列。
3．按照權(quán)利要求1的相關(guān)檢測(cè)裝置，其特征在于包括信號(hào)提取裝置，用于從所述輸入信號(hào)中提取同相分量和正交分量；第一限幅裝置，用于限制所述同相分量的幅度到規(guī)定的恒定值；第二限幅裝置，用于限制所述正交分量的幅度到規(guī)定的恒定值；匹配濾波裝置，用于檢測(cè)將被從所述第一和第二限幅裝置發(fā)送的輸出信號(hào)與每個(gè)分量待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)和輸出第一和第二相關(guān)值信號(hào)；第一絕對(duì)值裝置，用于計(jì)算所述第一相關(guān)值信號(hào)的絕對(duì)值；第二絕對(duì)值裝置，用于計(jì)算所述第二相關(guān)值信號(hào)的絕對(duì)值；相加裝置，用于通過相加所述第一和第二絕對(duì)值裝置的輸出信號(hào)，輸出第三相關(guān)值信號(hào)；和比較裝置，用于通過比較所述第三相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷所述輸入信號(hào)是否是待檢測(cè)的碼序列。
4．一種利用相關(guān)從輸入信號(hào)中檢測(cè)待檢測(cè)的碼序列的相關(guān)檢測(cè)方法，包括根據(jù)所述輸入信號(hào)的正/負(fù)，限制所述輸入信號(hào)的幅度為規(guī)定的恒定值；檢測(cè)幅度被固定為規(guī)定值的輸入信號(hào)與待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)值，通過比較所述相關(guān)值的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷所述輸入信號(hào)是否是待檢測(cè)的碼序列。
5．按照權(quán)利要求4的相關(guān)檢測(cè)方法，其特征在于從輸入信號(hào)中提取同相分量和正交分量，和每個(gè)信號(hào)分量所計(jì)算的相關(guān)值被組合和所述被組合的結(jié)果與所述閾值進(jìn)行比較。
6．按照權(quán)利要求5的相關(guān)檢測(cè)方法，其特征在于在組合每個(gè)信號(hào)分量所計(jì)算的相關(guān)值的情況下，每個(gè)相關(guān)值被平方和被進(jìn)行組合。
7．按照權(quán)利要求5的相關(guān)檢測(cè)方法，其特正在于在組合每個(gè)所述信號(hào)分量的所計(jì)算的相關(guān)值的情況下，獲得每個(gè)相關(guān)值的絕對(duì)值和被進(jìn)行組合。
8．用于基于待發(fā)送的數(shù)據(jù)通過執(zhí)行預(yù)定調(diào)制處理產(chǎn)生通信碼元序列，和發(fā)送和接收由對(duì)發(fā)送碼元序列執(zhí)行規(guī)定發(fā)送處理產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)的通信終端裝置，所述通信終端裝置包括接收裝置，用于接收所述發(fā)送信號(hào)作為接收信號(hào)；解調(diào)裝置，用于對(duì)所述接收信號(hào)執(zhí)行規(guī)定解調(diào)處理；相關(guān)檢測(cè)裝置，包括限幅器裝置，用于根據(jù)由所述調(diào)制裝置進(jìn)行所述調(diào)制處理的所述輸入信號(hào)的正/負(fù)，限制輸入信號(hào)的幅度為規(guī)定的恒定值；和匹配濾波器裝置，用于當(dāng)檢測(cè)從所述濾波器裝置提供的輸出信號(hào)和待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)性時(shí)，輸出相關(guān)值信號(hào)；比較裝置，用于通過比較所述相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷是否是輸入信號(hào)是待檢測(cè)的碼序列；和控制裝置，當(dāng)所述相關(guān)檢測(cè)裝置判斷所述輸入信號(hào)是待檢測(cè)的碼序列作為基礎(chǔ)時(shí)，用于利用一個(gè)定時(shí)控制所述調(diào)制處理和所述解調(diào)處理。
9．按照權(quán)利要求8的通信終端裝置，其特征在于所述相關(guān)檢測(cè)裝置，包括信號(hào)提取裝置，用于從所述輸入信號(hào)中提取同相分量和正交分量；第一限幅裝置，用于限制所述同相分量的幅度到規(guī)定的恒定值；第二限幅裝置，用于限制所述正交分量的幅度到規(guī)定的恒定值；匹配濾波裝置，用于檢測(cè)將被從所述第一和第二限幅裝置發(fā)送的輸出信號(hào)與每個(gè)分量待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)和輸出第一和第二相關(guān)值信號(hào)；第一乘法裝置，用于平方所述第一相關(guān)值信號(hào)；第二乘法裝置，用于平方所述第二相關(guān)值信號(hào)；相加裝置，用于通過相加所述第一和第二乘法裝置的輸出信號(hào)，輸出第三相關(guān)值信號(hào)；和比較裝置，用于通過比較所述第三相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷所述輸入信號(hào)是否是待檢測(cè)的碼字列。
10．按照權(quán)利要求8的通信終端裝置，其特征在于相關(guān)檢測(cè)裝置包括信號(hào)提取裝置，用于從所述輸入信號(hào)中提取同相分量和正交分量；第一限幅裝置，用于限制所述同相分量的幅度到規(guī)定的恒定值；第二限幅裝置，用于限制所述正交分量的幅度到規(guī)定的恒定值；匹配濾波裝置，用于檢測(cè)將被從所述第一和第二限幅裝置發(fā)送的輸出信號(hào)與每個(gè)分量待檢測(cè)的碼序列之間的相關(guān)和輸出第一和第二相關(guān)值信號(hào)；第一絕對(duì)值裝置，用于計(jì)算所述第一相關(guān)值信號(hào)的絕對(duì)值；第二絕對(duì)值裝置，用于計(jì)算所述第二相關(guān)值信號(hào)的絕對(duì)值；相加裝置，用于通過相加所述第一和第二絕對(duì)值裝置的輸出信號(hào)，輸出第三相關(guān)值信號(hào)；和比較裝置，用于通過比較所述第三相關(guān)值信號(hào)的信號(hào)電平與規(guī)定閾值，判斷所述輸入信號(hào)是否是待檢測(cè)的碼序列。
全文摘要
一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)從輸入信號(hào)中檢測(cè)規(guī)定碼序列的相關(guān)檢測(cè)裝置。在輸入信號(hào)的幅度被限制為固定值后,因?yàn)檫@個(gè)信號(hào)(S40)被輸入到匹配濾波裝置(71),則可以避免具有大的信號(hào)電平的相關(guān)值的匹配濾波裝置的偶然輸出,只有待檢測(cè)的碼序列可以被正確地檢測(cè),因此可以利用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能夠從輸入信號(hào)中正確檢測(cè)規(guī)定碼序列的相關(guān)檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1230829SQ9812407
公開日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月18日
發(fā)明者臼居隆志 申請(qǐng)人:索尼公司