一種新的數(shù)模混合型解擴方法

隋曉紅， 劉付剛

（黑龍江科技學(xué)院 計算機與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150027）

0 引言

本文將基于二階采樣數(shù)字正交變換方法應(yīng)用于 CDMA系統(tǒng)的擴頻信號進行解擴，天線收到的射頻信號先經(jīng)下變頻轉(zhuǎn)換為中頻信號，模擬中頻信號送入基于二階采樣的正交解調(diào)模塊，通過合理設(shè)計二階采樣的采樣參數(shù)，對信號在時域上離散化，同時實現(xiàn)對 QPSK信號的解調(diào)，然后通過數(shù)?；旌闲推ヅ錇V波器組對基帶擴頻信號進行匹配濾波，再進行門限判決，得到兩路數(shù)字基帶序列，再送給 Rake處理器用來補償移動信道的陰影和多徑對系統(tǒng)的影響。這種數(shù)?；旌闲徒鈹U方法的關(guān)鍵是如何對模擬中頻信號通過二階采樣實現(xiàn)QPSK解調(diào)及如何實現(xiàn)模擬匹配濾波器組[1-5]。

1 基于二階采樣的 WCDMA信號數(shù)?；旌闲徒鈹U方法

式中，sP是載波信號的功率，0f是載波信號的中心頻率。則接收端經(jīng)下變頻后的中頻信號為：

其中uK為系統(tǒng)用戶數(shù)，n(t)為信道引入的加性噪聲，為分析方便，假定n(t)是高斯自噪聲，分別是n(t)的同相分量和正交分量[6-7]。

需要注意的是，為便于后續(xù)解擴處理，采樣頻率除滿足上面要求外，關(guān)通常取為偽碼速率表示在一個碼片的采樣點數(shù)。若N為發(fā)送端擴頻的偽隨機序列的碼長，在接收端進行符號交替和解擴的偽隨機序列的碼長，則由于過采樣變?yōu)橥瑫r偽隨機序列碼片的數(shù)值還要符號交替。假定若擴頻時第 1位擴頻碼是+1，采樣后解擴時擴頻碼由1位變?yōu)?位碼：+1-1+1-1；若擴頻時第i位擴頻碼是-1，采樣后解擴時擴頻碼變?yōu)椋?1+1-1+l。因此這種數(shù)模混合型解擴方法的相關(guān)長度是

實現(xiàn)的基于二階采樣的 WCDMA擴頻信號數(shù)?；旌闲徒鈹U電路框圖如圖1所示，它由兩組采樣保持器、四個數(shù)?；旌闲推ヅ錇V波器和兩個加法器構(gòu)成。圖中輸入信號 ()r t為經(jīng)下變頻后的中頻模擬信號。sclkI1、sclkI2…sclkIM表示同相通道采樣保持電路的M 個時鐘信號，sclkQ1、sclkQ2…sclkQM表示正交通道采樣保持電路的M個時鐘信號（其中正交時鐘 sclkIn比對應(yīng)的同相時鐘 sclkQn延遲一個時間間隔a）。、2IC 、IMC 是經(jīng)長度擴展和符號交替后同相通道偽隨機碼的碼片數(shù)據(jù)，1QC 、2QC 、QMC 是經(jīng)長度擴展和符號交替后正交通道偽隨機碼的碼片數(shù)據(jù)。為同相通道相關(guān)解擴的輸出信號，為正交通道相關(guān)解擴的輸出信號。

圖1 QPSK調(diào)制的WCDMA信號數(shù)?；旌闲徒鈹U電路結(jié)構(gòu)

下面以同相通道為例說明的擴頻信號的解擴過程，輸入信號 ()r t的一路經(jīng)同相通道的M個采樣保持器在采樣時鐘sclkI1,sclkI2,…,sclkIM作用下依次進行串行采樣，得到同相通道的M個基帶采樣值，每一個采樣值保持到下一個采樣時刻，再送到一個與IC碼匹配的數(shù)模混合型匹配濾波器；同時()r t的另一路經(jīng)正交通道的M個采樣保持器在采樣時鐘sclkQ1,sclkQ2,…,sclkQM作用下依次進行串行采樣，得到正交通道的M個基帶采樣值，每一個采樣值保持到下一個采樣時刻，送到一個與QC 碼匹配的數(shù)模混合型匹配濾波器；兩個匹配濾波器輸出經(jīng)二輸入加法器相加，然后與兩個門限值比較，若超過正門限，表明接收數(shù)據(jù)為+1；若小于負門限，表明接收數(shù)據(jù)為-1；若位于正、負門限值之間，表明不相關(guān)，然后再輸入下一個碼片，重復(fù)前面的相關(guān)過程。就可恢復(fù)出第l個用戶的同相通道的信息數(shù)據(jù)。

與同相通道解擴過程不同的是：正交通道的解擴時兩個匹配濾波器的輸出之間相減求差，為此，將原來與IC，碼匹配的匹配濾波器改為與IC- 碼匹配，這樣二輸入減法器變成二輸入加法器。

2 結(jié)語

本文對 WCDMA系統(tǒng)進行了實驗仿真，系統(tǒng)的中頻為99.84 MHz，擴頻碼是128位的PN碼，偽碼速率為3.84 MHz，擴頻信號采用 QPSK調(diào)制。在接收端，采用基于二階采樣的數(shù)模混合型方法進行相關(guān)解擴。實驗結(jié)果表明本文的相關(guān)解擴方法同一般先解擴后解調(diào)的解擴方法相比具有一定優(yōu)越性的。這種數(shù)?；旌闲偷南嚓P(guān)解擴方法，從輸出的相關(guān)峰直接恢復(fù)出數(shù)據(jù)，因此不需要 PN碼的同步單元，使系統(tǒng)大為簡化。同全數(shù)字解擴方法比較，有兩個特點：①由于該方法通過二階采樣實現(xiàn)正交檢波，因此省去高速A/D轉(zhuǎn)換器和正交檢波器；②采用數(shù)字控制的并行模擬運算電路實現(xiàn)相關(guān)運算，因此具有模擬運算電路功耗低、高速等優(yōu)點；同時由于模擬電路受數(shù)字電路控制，因此該方法又具有數(shù)字電路靈活，穩(wěn)定等優(yōu)點。

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