использование ортогональных сигналов для обеспечения совместного использования множеством передатчиков канала мультиплексной передачи с кодовым разделением

Формула изобретения

1. Способ обеспечения возможности совместного использования множеством передатчиков одного и того же канала мультиплексной передачи с кодовым разделением (МПКР) в системе связи МПКР, причем каждый передатчик имеет множество каналов связи для передачи множества информационных сигналов, включающий этапы назначения предварительно определенного набора ортогональных кодов каналов множеству передатчиков предварительно определенным способом и в каждом передатчике - формирования канала для каждого из множества информационных сигналов с использованием одного из ортогональных кодов каналов для создания множества информационных сигналов каналов, расширения спектра множества информационных сигналов каналов с использованием по меньшей мере одного псевдошумового (ПШ) кода для получения множества информационных сигналов с расширенным спектром, суммирования множества информационных сигналов с расширенным спектром перед передачей для формирования составного сигнала и предварительной коррекции по частоте составного сигнала перед передачей таким образом, чтобы составной сигнал был выровнен по частоте при приеме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутые коды каналов представляют собой функции Уолша.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что ни одну из функций Уолша одновременно не назначают более чем одному передатчику.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что один ПШ-код расширения спектра назначают множеству передатчиков.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что составной сигнал каждого передатчика предварительно корректируют по времени перед передачей таким образом, чтобы упомянутые ПШ-коды составных сигналов были выровнены по времени при приеме.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая система связи МПКР включает в себя беспроводную систему связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с расширенным спектром, в которой каждый информационный сигнал является пользовательским сигналом, а упомянутый этап формирования каналов включает формирование канала для каждого из пользовательских сигналов с использованием одного из упомянутых ортогональных кодов каналов для создания канала пользовательского сигнала.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы приема по меньшей мере двух пользовательских сигналов, совместно использующих один и тот же канал, в виде составного сигнала, сжатия принятых сигналов в соответствии с по меньшей мере одним предварительно определенным ПШ-кодом расширения спектра, демультиплексирования составных сигналов в множество индивидуальных информационных сигналов в соответствии с предварительно выбранными ортогональными кодами каналов, когерентной фильтрации каждого из по меньшей мере двух пилот-сигналов, соответствующих индивидуальным информационным сигналам, формирования сигнала ошибки для каждого из отфильтрованных пилот-сигналов и суммирования результирующих сигналов ошибки.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы преобразования с понижением частоты принимаемых сигналов с расширенным спектром в основную полосу частот сигнала перед демультиплексированием, фильтрации просуммированных результирующих сигналов ошибки и регулирования упомянутых преобразованных с понижением частоты сигналов в соответствии с отфильтрованными просуммированными сигналами ошибки.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что упомянутый этап формирования сигнала ошибки включает формирование перекрестного произведения текущих выборок каждого из пилот-сигналов и их предыдущих выборок.

10. Система связи МПКР с множеством передатчиков, каждый из которых передает по меньшей мере один информационный сигнал, совместно используя один и тот же МПКР-канал, в которой каждый из передатчиков содержит по меньшей мере один канал обработки сигнала для передачи одного из информационных сигналов, перемножитель для объединения каждого информационного сигнала с различным ортогональным кодом канала, сумматор, соединенный с каналами обработки сигнала, для суммирования сигналов, формируемых каналами обработки сигналов, перед передачей в каждом передатчике, блок предварительной временной коррекции, соединенный с сумматором, для предварительной коррекции сигнала, сформированного сумматором, таким образом, чтобы ПШ-коды передаваемых сигналов от множества передатчиков были выровнены при приеме по времени, и блок предварительной частотной коррекции, соединенный с блоком предварительной временной коррекции, для предварительной коррекции сигнала, формируемого блоком предварительной временной коррекции, таким образом, чтобы несущие частоты сигналов, передаваемых множеством передатчиков, были выровнены при приеме по времени и частоте.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что упомянутые ортогональные коды каналов представляют собой функции Уолша.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что ни одна функция Уолша одновременно не назначается более чем одному передатчику.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что каждый из каналов обработки сигнала содержит устройство расширения спектра, соединенное с перемножителем, для расширения спектра сигнала, сформированного перемножителем, с использованием по меньшей мере одного ПШ-кода расширения спектра.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что один ПШ-код расширения спектра назначается множеству передатчиков.

15. Система по п.13, отличающаяся тем, что устройство расширения спектра выполнено в виде устройства расширения спектра сигнала с квадратурной фазовой манипуляцией (КФМн), причем упомянутый по меньшей мере один ПШ-код состоит из пары квадратурных ПШ-кодов расширения спектра.

16. Система по п.10, отличающаяся тем, что система связи МПКР включает беспроводную систему МДКР с расширенным спектром, причем каждый из информационных сигналов является пользовательским сигналом, а упомянутый по меньшей мере один канал обработки сигнала предназначен для передачи одного из пользовательских сигналов, при этом перемножитель обеспечивает объединение каждого пользовательского сигнала с отличающимся ортогональным кодом канала.

17. Система связи МПКР с множеством передатчиков, каждый из которых передает множество информационных сигналов, совместно используя один МПКР-канал, в которой каждый передатчик содержит средство для назначения набора ортогональных кодов каналов множеству передатчиков предварительно определенным способом, средство для формирования канала для каждого из упомянутого множества информационных сигналов с использованием одного из ортогональных кодов каналов для формирования множества информационных сигналов канала, средство для расширения спектра упомянутого множества сигналов каналов с использованием по меньшей мере одного ПШ-кода расширения спектра для формирования множества сигналов с расширенным спектром, средство для суммирования множества сигналов с расширенным спектром перед их передачей для получения составного сигнала и средство для предварительной частотной коррекции составного сигнала перед передачей так, чтобы составной сигнал был выровнен по частоте при приеме.

18. Система по п.17, отличающаяся тем, что ортогональные коды каналов представляют собой функции Уолша.

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что ни одна функция Уолша одновременно не назначается более чем одному передатчику.

20. Система по п.19, отличающаяся тем, что один ПШ-код расширения спектра назначается множеству передатчиков.

21. Система по п.20, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для предварительной временной коррекции составного сигнала каждого передатчика перед передачей так, чтобы ПШ-коды составных сигналов были выровнены по времени при приеме.

22. Система по п.17, отличающаяся тем, что система связи представляет собой систему связи МДКР с расширенным спектром, а информационные сигналы представляют собой пользовательские сигналы, совместно использующие один и тот же МДКР-канал, причем средство формирования каналов включает средство для формирования канала для каждого из пользовательских сигналов с использованием одного из ортогональных кодов каналов для создания пользовательского сигнала канала.

23. Система связи по п.17, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для приема по меньшей мере двух пользовательских сигналов, совместно использующих один и тот же канал, в виде составного сигнала, средство для сжатия принятых сигналов в соответствии с по меньшей мере одним предварительно определенным ПШ-кодом расширения спектра, средство для демультиплексирования составных сигналов в множество индивидуальных информационных сигналов в соответствии с предварительно выбранными ортогональными кодами каналов, средство для когерентной фильтрации каждого из по меньшей мере двух пилот-сигналов, соответствующих индивидуальным информационным сигналам, средство для формирования сигнала ошибки для каждого из пилот-сигналов и средство для суммирования результирующих сигналов ошибки.

24. Система связи по п.23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для преобразования с понижением частоты принимаемых сигналов с расширенным спектром в основную полосу частот сигнала перед демультиплексированием, средство для фильтрации просуммированных результирующих сигналов ошибки и средство для регулирования работы упомянутого средства для преобразования в соответствии с отфильтрованными просуммированными сигналами ошибки.

25. Система связи по п.23, отличающаяся тем, что средство формирования сигнала ошибки содержит средство для формирования перекрестного произведения текущих выборок каждого из пилот-сигналов и их предыдущих выборок.

26. Способ определения ошибки по частоте в системе связи МПКР с множеством передатчиков, совместно использующих один и тот же МПКР-канал, причем каждый передатчик передает по меньшей мере один сигнал в канале, сформированном с использованием одного из множества ортогональных кодов каналов, расширенный с использованием ПШ-кода расширения спектра и предварительно скорректированный по частоте для выравнивания по частоте при приеме, причем способ включает этапы приема составного сигнала, содержащего множество индивидуальных сигналов, которые передаются по меньшей мере одним из множества передатчиков, сжатия составного сигнала с использованием ПШ-кода расширения спектра, демультиплексирования составного сигнала в множество индивидуальных сигналов в соответствии с множеством ортогональных кодов каналов, когерентной фильтрации каждого из по меньшей мере двух из множества индивидуальных сигналов, формирования сигнала ошибки для каждого из отфильтрованных индивидуальных сигналов и суммирования сигналов ошибки.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы преобразования с понижением частоты принимаемого составного сигнала в основную полосу частот сигнала перед демультиплексированием, фильтрации просуммированных сигналов ошибки и регулировки упомянутых преобразованных с понижением частоты сигналов в соответствии с отфильтрованными просуммированными сигналами ошибки.

28. Устройство для определения ошибки по частоте в системе связи МПКР с множеством передатчиков, совместно использующих один и тот же МПКР-канал, причем каждый передатчик передает по меньшей мере один сигнал в канале, сформированном с использованием одного из множества ортогональных кодов каналов, расширенный с использованием ПШ-кода расширения спектра и предварительно скорректированный по частоте для выравнивания по частоте при приеме, содержащее средство для приема составного сигнала, содержащего множество индивидуальных сигналов, которые передаются по меньшей мере одним из множества передатчиков, средство для сжатия составного сигнала с использованием ПШ-кода расширения спектра, средство для демультиплексирования составного сигнала в множество индивидуальных сигналов в соответствии с множеством ортогональных кодов каналов, средство для когерентной фильтрации каждого из по меньшей мере двух из множества индивидуальных сигналов, средство для формирования сигнала ошибки для каждого из отфильтрованных индивидуальных сигналов и средство для суммирования сигналов ошибки.

29. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап предварительной коррекции по времени упомянутого составного сигнала каждого передатчика до передачи таким образом, чтобы ПШ-коды составных сигналов были выровнены при приеме по времени.

30. Система по п. 17, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для предварительной временной коррекции упомянутого составного сигнала каждого передатчика до передачи таким образом, чтобы ПШ-коды составных сигналов были выровнены при приеме по времени.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к системам связи с расширенным спектром и, в частности, к системам, обеспечивающим множеству передатчиков возможности совместно использовать канал мультиплексной передачи с кодовым разделением (МПКР) или канал множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), в качестве совместно используемого ресурса в таких системах.

В системах мультиплексной передачи с кодовым разделением (МПКР) сигналы, предназначенные для одного или нескольких получателей, передаются от одной станции с использованием одной полосы частот, или канала МПКР, путем соответствующего распределения кодов для создания кодовых каналов. К таким системам относятся, например, пейджинговые системы связи, системы широковещательной передачи сообщений или информации и системы позиционирования или определения местоположения, в которых информация передается различным целевым получателям. В некоторых системах МПКР, например, в системах связи с расширенным спектром множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), кодовые каналы формируют путем выделения ортогональных кодов, например, кодов Уолша, или кодов расширенного спектра с низкой корреляцией, для каждого пользователя системы.

Целый ряд коммуникационных систем и технологий множественного доступа были разработаны для передачи информации среди большого числа пользователей системы. Однако технология модуляции сигналов с расширением спектра, используемая в системах МДКР, обеспечивает значительные преимущества по сравнению с другими схемами модуляции, особенно когда возникает необходимость в предоставлении коммуникационных услуг для большого числа пользователей системы связи. Такие технологии описаны в патенте США 4901307 от 13 февраля 1990 г. на "Систему связи с расширенным спектром множественного доступа с использованием спутниковых или наземных ретрансляторов" и в заявке на патент США 08/368570 на "Способ и устройство для использования полного спектра передаваемой мощности в системах связи с расширенным спектром для отслеживания фазы, времени и энергии сигнала каждого пользователя". Оба этих документа назначаются правопреемниками настоящего изобретения и присоединяются к нему по ссылке.

В указанных патентах приведено описание систем связи множественного доступа, в которых каждый из множества в основном мобильных или удаленных системных пользователей использует, по меньшей мере, один передатчик для связи с другими пользователями системы или пользователями других систем связи, соединенных с данной системой, таких, как телефонная коммутируемая сеть общего пользования (ТКСОП). Передающие устройства связываются друг с другом через шлюзы и спутники или наземные базовые станции.

Базовые станции перекрывают ячейки, а спутники имеют зоны обслуживания на поверхности Земли. В такой системе увеличение пропускной способности может быть достигнуто путем разделения на секторы или разбиения перекрываемых географических зон. Ячейки могут быть разделены на сектора путем использования направленных антенн на базовых станциях. Подобным образом зона приема, которую обслуживают спутники, может быть географически разделена посредством использования узконаправленных лучей. Для этого могут быть использованы специальные спутниковые антенные системы, формирующие такие лучи. Такая технология разделения обслуживаемых регионов на сектора служит для разделения доступа к абонентам путем применения относительной направленности антенн или мультиплексирования с пространственным разделением доступа. Кроме того, за счет обеспечения необходимой для связи ширины полосы частот каждому из этих отдельных районов, либо секторам или лучам могут быть назначены каналы МДКР за счет уплотнения с разделением по частоте. В спутниковых системах каждый канал МДКР называется "сублучом", так как таких каналов может быть несколько на один луч.

В стандартных системах связи с расширенным спектром одна или более заранее выбранных псевдошумовых (ПШ) кодовых последовательностей используется для модуляции или расширения спектра пользовательского информационного сигнала в пределах заранее определенной полосы спектра этого сигнала до выполнения модуляции с переносом на несущую для формирования на выходе сигнала, передаваемого по каналу связи. Такой метод ПШ-расширения спектра сигнала, хорошо известный в технике связи, позволяет получить передаваемый сигнал с полосой частот, большей, чем у обычного сигнала передачи данных. В базовых станциях или линиях связи "шлюз-конечный пользователь", ПШ-коды расширения спектра или двоичные последовательности используются для различения сигналов передаваемыми различными базовыми станциями, сигналов в различных лучах, а также различения сигналов, вызванных многолучевым распространением. Такие кодовые последовательности обычно совместно используются всеми коммуникационными сигналами в пределах конкретной ячейки или сублуча.

В стандартной системе связи с расширенным спектром режима МДКР коды каналов используются для распознавания различных пользователей в пределах ячейки или для распознавания сигналов пользователей, передаваемых в спутниковом сублуче по прямой линии (то есть, от базовой станции или шлюза до пользовательского приемопередатчика). Это означает, что каждый пользовательский приемопередатчик имеет свой собственный оротогональный канал, выделенный ему в прямой линии связи путем использования уникального оротогонального кода канала. Для создания таких кодов каналов обычно используются функции Уолша. В таком случае стандартная длина кода для прямой линии связи составляет порядка 64 элементарных посылок для наземных систем и 128 элементарных посылок для спутниковых систем.

В основном спутниковые системы МДКР производят распределение своих системных ресурсов на несколько шлюзов. Простейшая схема распределения основывается на разделении ресурсов по всем каналам МДКР или сублучам. Система выделяет сублучи отдельных спутников отдельным шлюзам для конкретно определенных интервалов времени. Однако, если имеется гораздо больше шлюзов, чем доступных сублучей, то распределение МДКР-каналов становится потенциально неэффективным при использовании системных ресурсов. В таких ситуациях более предпочтительным является использование разделения сублуча между шлюзами. Это приводит к увеличению разрешения системных ресурсов, доступных для распределения.

Следовательно, в случае наличия большого числа шлюзов желательно разделять один МДКР-канал или сублуч между шлюзами в качестве совместно используемого системного ресурса. Однако, как известно, разделение МДКР или МПКР-канала между множеством передатчиков приводит к созданию взаимных помех между передаваемыми сигналами в приемниках. Специалистам, работающим в области техники кодирования и связи, ясно, что это справедливо и для наземных (например, сотовых) систем связи, чаще использующих базовые станции, чем шлюзы, а также к некоторым типам информационных широковещательных систем или систем передачи сообщений.

Таким образом, существует необходимость в способе для предоставления возможности множеству передатчиков (например, шлюзам, базовым станциям) совместно использовать один и тот же канал МПКР без возникновения взаимных помех.

Данное изобретение относится к системе и способу для обеспечения возможности множеству передатчиков совместно использовать один и тот же МПКР или МДКР канал за счет применения ортогональных сигналов. Заявители основываются на том, что в отличие от традиционных подходов, множество передатчиков абонентов могут совместно использовать один и тот же МПКР-канал посредством использования ортогональных сигналов, когда в соответствии с данным изобретением определенные аспекты работы передатчика ограничиваются. Кроме того, в соответствии с традиционными подходами, отсутствует возможность и управления фазой несущих сигналов от множества передатчиков для выравнивания сдвигов фаз сигналов, принимаемых одним или каждым из нескольких мобильных приемников. Заявителями было обнаружено, что при использовании методологии, соответствующей изобретению, определенные рабочие параметры передаваемого сигнала, типа относительной фазы несущей, не должны управляться или регулироваться в течение интересующего периода передачи сигнала. Используя управление соответствующими функциональными характеристиками передатчика в соответствии с данным изобретением, становится практически возможным совместно использовать МПКР-канал множеством передатчиков.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, представленным в изобретении, каждый передатчик совместно использует один и тот же МДКР-канал путем выделения ему части из заранее определенного множества кодов Уолша, которая используется в дальнейшем для формирования каналов для информационных сигналов пользователя. Все передатчики, совместно использующие ресурс системы, расширяют по спектру пользовательские сигналы в каналах путем использования одинакового псевдошумового (ПШ) кода расширения спектра и смещения. Передатчики могут затем совместно использовать одну полосу частот (МПКР или МДКР-канала) без создания взаимных помех с учетом следующих ограничений для передатчиков: каждый передатчик использует тот же самый ПШ-код расширения спектра или две квадратурные ПШ-кодовые последовательности и временные смещения; временные смещения предварительно корректируются для обеспечения временного выравнивания в приемнике; частоты сигналов предварительно корректируются для обеспечения частотного выравнивания в приемнике; и ни один ортогональный код канала не назначается более чем одному передатчику в данный момент времени.

Одной из задач в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения является предоставление множеству передатчиков возможности совместно использовать один и тот же МДКР-канал без создания взаимных помех.

Данное изобретение позволяет также множеству передатчиков совместно использовать один и тот же МПКР-канал без создания взаимных помех.

Преимуществом данного изобретения является увеличение отношения сигнал/шум для определенных сигналов и систем связи.

Другим преимуществом данного изобретения является улучшенная возможность отслеживания временных и фазовых характеристик сигналов.

Еще одним преимуществом данного изобретения является улучшенная возможность отслеживания частоты сигнала.

И, наконец, еще одним преимуществом данного изобретения является улучшенная возможность захвата сигнала при его обнаружении.

Другой задачей данного изобретения является обеспечение возможности использования множества пилот-сигналов для отслеживания частоты. Так как каждому передатчику, совместно использующему МДКР-канал, в соответствии с данным изобретением, предоставляется пилот-сигнал, то множество пилот-сигналов становятся доступными в приемнике для использования при отслеживании частоты. Одним из преимуществ использования множества пилот-сигналов для определения частоты заключается в том, что при этом обеспечивается более быстрый захват сигнала по частоте. Другим преимуществом этого метода является обеспечение возможности отслеживания частоты сигналов с низким отношением сигнал/шум. Кроме того, преимуществом этого метода является обеспечение возможности улучшения качества демодуляции в канале с сильными замираниями; когда уровень одного пилот-сигнала сильно уменьшился, его мощность может быть дополнена за счет пилот-сигналов от других передатчиков, и за счет этого сохраняется захват несущей частоты. Еще одним преимуществом данного метода является обеспечение возможности использовать пилот-сигнал с меньшей мощностью.

Дальнейшие признаки и преимущества данного изобретения, а также конструкция и принципы работы различных вариантов осуществления данного изобретения станут более очевидными из подробного описания, приведенного далее со ссылками на чертежи.

Данное изобретение поясняется ниже со ссылками на чертежи, в которых одинаковые ссылочные позиции обозначают идентичные или функционально сходные элементы. При этом первая цифра ссылочной позиции указывает на чертеж, в котором данная ссылочная позиция встречается в первый раз.

Фиг.1 - типовая система связи с множественным доступом;

фиг.2а - блок-схема модулятора сигнала в традиционном исполнении;

фиг. 2b - блок-схема альтернативного варианта модулятора сигнала в традиционном исполнении;

фиг. 3 - блок-схема устройства расширения спектра с использованием квадратурной фазовой манипуляции (КФМн) в традиционном исполнении;

фиг. 4 - блок-схема предпочтительного варианта осуществления данного изобретения;

фиг. 5 - блок-схема последовательности операций, соответствующей предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - блок-схема цепи автоподстройки частоты, использующей множество пилот-сигналов для получения оценки несущей частоты принимаемого сигнала с КФМн;

фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующей работу схемы автоподстройки частоты по фиг.6.

1. Введение

Настоящее изобретение представляет собой систему и способ для предоставления возможности множественного доступа посредством совместного использования одного и того же МПКР-канала или одиночного общего широкополосного сигнального ресурса. Обсуждается предпочтительный вариант осуществления изобретения. Однако в первую очередь рассматривается ряд аспектов изобретения, необходимых для его понимания.

Хотя в описании рассмотрены конкретные этапы, конфигурации и устройства, ясно, что это делается исключительно с иллюстративной целью. Понятно, что другие этапы, конфигурации и устройства могут быть использованы без изменения сущности и объема данного изобретения.

Как было отмечено ранее, стандартная беспроводная система связи МДКР использует по меньшей мере одну полосу частот для передачи сигналов, используя режим МДКР с расширением спектра; каждая полоса частот называется в таком случае МДКР-каналом. Различные МДКР-каналы используются для передачи различных сигналов связи на различные приемники конечных пользователей. МДКР-каналы могут также переназначаться другим системам для повторного использования в соответствии с различными положениями Федеральной комиссии по связи или разделяться промежуточными полосами частот, используемыми другими службами связи. Географические зоны, обслуживаемые различными МДКР-каналами, могут перекрываться частично или полностью, в зависимости от выбранного варианта исполнения системы связи. Пользователи могут переключаться с одного МДКР-канала на другой в зависимости от качества принимаемого сигнала, зоны видимости спутника-ретранслятора или его местоположения, мощности сигнала, взаимных помех и т.п.

В системах передачи данных с МДКР множество пользователей, передавая информацию с одиночных мест, могут совместно использовать одну и ту же полосу частот (МДКР-канал) посредством соответствующего назначения каждому из них ортогональных кодов, каналов, таких, как коды Уолша. В стандартной системе с МДКР доступный спектр делится на несколько частотных полос, каждая из которых представляет собой МДКР-канал. Затем каждый МДКР-канал разбивается на несколько кодовых каналов путем применения упомянутых кодов к сигналу, который необходимо передать. Каждый кодовый канал представляет собой отдельный канал передачи данных, способный обеспечивать передачу речевого сигнала, данных и т.д. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый кодовый канал, действующий в составе МДКР-канала, создается посредством модуляции информационного сигнала одним из кодов Уолша, выбранным из множества кодов Уолша. Типовой набор известных кодов публикуется в системной спецификации IS-95 "Стандарт совместимости мобильных станций для сотовых систем с широкополосным расширенным спектром, работающих в дуплексном режиме". Полученные сигналы связи являются взаимно ортогональными.

2. Формирование кодов Уолша

Одним из типов ортогональных кодов каналов является код Уолша, который используется в предпочтительном варианте осуществления изобретения. Формирование кодов Уолша и особенности их использования рассмотрены в патенте США 5103459 на "Систему и способ для формирования сигналов в сотовой телефонной системе с МДКР". Патент США 5103459 переуступлен правопреемнику данного изобретения. Далее для удобства приводится краткое описание этого изобретения.

Хорошо известно, что может быть сформировано множество из n ортогональных двоичных последовательностей, каждая длиной n, где n - степень числа 2. Фактически известны наборы ортогональных двоичных последовательностей для большинства длин, начиная от четырех и вплоть до двухсот. Один из классов ортогональных двоичных последовательностей, которые можно использовать в качестве ортогональных канализирующих кодов и которые относительно легко могут быть сформированы, называется функциями Уолша. Функции Уолша могут быть получены из матриц функций Уолша, также известных под названием матриц Адамара. Матрица Адамара порядка n может быть рекурсивно определена как:



где означает аддитивную инверсию Н и для реального поля H₁=1 (то есть, =-1).

Исходя из этого, первые две матрицы Адамара 2 и 4-го порядка могут быть представлены в виде:





Тогда функция Уолша - это просто одна из строк матрицы функции Уолша (матрицы Адамара), а матрица функции Уолша порядка n - это квадратная матрица, содержащая n функций или последовательностей, каждая из которых имеет длину, равную n элементов (битов).

Функция Уолша W_n порядка n (так же, как все другие ортогональные функции) имеет то свойство, что на интервале кодовых символов, большем n, взаимная корреляция между всеми различными последовательностями из всего множества равна нулю, при условии, что последовательности являются выровненными по времени друг с другом. Отметим, что каждая последовательность отличается от каждой другой последовательности точно на половину своих битов. Также необходимо отметить, что всегда только одна последовательность содержит все единицы (действительные) и что все другие последовательности содержат половину единиц и половину единиц с минусом.

Вышеописанные свойства кодов Уолша делают их весьма полезными при использовании их в системах связи с МДКР. Как будет описано ниже, когда два сигнала пользователя модулируются соответственно с использованием двух различных последовательностей Уолша из некоторого множества, то два результирующих сигнала не создают между собой взаимных помех.

3. Беспроводная информационная система

Как было отмечено выше, данное изобретение может быть использовано в различных беспроводных информационных системах и системах связи. К таким системам относятся информационные широковещательные системы, используемые обычно для пейджинговой связи или определения местоположения. Другие системы включают беспроводные системы связи, такие, как спутниковые и наземные сотовые телефонные системы. Предпочтительно изобретение может быть использовано в системах связи с МДКР с расширенным спектром для предоставления услуг для мобильной или портативной телефонной связи.

Пример беспроводной системы связи, в которой может быть использовано данное изобретение, представлен на фиг.1. В фрагменте системы связи 110, показанном на фиг.1, используются две базовые станции 112 и 114, один спутник-ретранслятор 116, а также два связанных шлюза или концентратора 120 и 122. Эти элементы системы связи показаны как устанавливающие связь с двумя абонентскими устройствами 124 и 126. В типовом случае базовые станции и спутники-ретрансляторы/шлюзы являются компонентами различных систем связи, наземных и спутниковых, но это условие не является необходимым.

Каждое из абонентских устройств 124 и 126 имеет в своем составе устройство беспроводной связи, хотя и не ограничивается только им, причем это устройство может представлять собой сотовый телефон, приемопередатчик данных, либо приемник пейджинговых данных или приемник для определения местоположения; кроме того, это устройство может быть портативным или при необходимости может устанавливаться на какое-либо транспортное средство. В данном случае абонентские устройства изображены в виде портативных телефонов. Тем не менее, ясно, что принципы данного изобретения также применимы и к стационарным установкам, где требуется предоставление услуг удаленной беспроводной связи, причем эти установки могут находиться как внутри сооружений, так и на открытом воздухе.

В общем случае для обслуживания некоторого района спутником-ретранслятором 116 может быть сформировано множество лучей на разных частотах, так же определяемые, как МДКР-каналы или сублучи. Ясно, что зоны обслуживания луча или нескольких спутников-ретрансляторов, а также диаграммы направленности антенн различных базовых станций могут перекрывать полностью или частично данную зону обслуживания в зависимости от назначения системы связи и типа предоставляемых телекоммуникационных услуг и в зависимости от того, необходимо ли обеспечивать пространственное разнесение.

В настоящее время предлагается большое разнообразие систем связи на базе нескольких спутников, функционирующих, например, на низких околоземных орбитах, для обслуживания большого числа абонентских устройств. Ясно, что принципы данного изобретения применимы также к другим конфигурациям спутниковых систем и шлюзов, при использовании орбит иной высоты и других созвездий спутников. В то же время изобретение равно применимо к наземным системам с различными конфигурациями базовых станций.

На фиг. 1 показаны возможные пути прохождения сигналов для связи между абонентскими устройствами 124 и 126 и базовыми станциями 112 и 114 или через спутник 116 со шлюзами 120 и 122. Линии связи "базовая станция - абонентское устройство" показаны линиями 130, 132, 134 и 136. Линии связи "шлюз-спутник-ретранслятор" между шлюзами 120 и 122 и спутником-ретранслятором 116 показаны с помощью линий 140 и 142, соответственно. Линии связи "спутник-ретранслятор-абонентское устройство" между спутником-ретранслятором 116 и абонентскими устройствами 124 и 126 показаны с помощью линий 144 и 146, соответственно.

Как отмечено выше, шлюзы 120 и 122 и базовые станции 112 и 114 могут быть использованы как части одно- или двунаправленных систем связи или просто для передачи сообщений или данных на абонентские устройства 124 и 126. В другом случае шлюзам 120 и 122 или базовым станциям 112 и 114 может потребоваться совместно использовать одни и те же МПКР или МДКР-каналы. Это имеет особое значение, когда базовые станции 112 и 114 расположены поблизости друг от друга, или когда шлюзы 120 и 122 в текущий момент имеют неравное количество запросов на выделение ресурсов, или имеются сообщения для общих групп пользователей.

4. Расширение спектра сигнала и наложение кодовой последовательности

Перед тем, как информационные сигналы будут переданы абонентам системы, они в первую очередь при необходимости переводятся в цифровую форму, а также кодируются и, в случае необходимости, перемежаются для создания базового цифрового сигнала связи. Эти операции используют хорошо известные на практике способы. Сигналы, адресованные определенным пользователям, модулируются также различными ортогональными функциями или кодовыми последовательностями, расширяющими спектр сигнала, выделенными для прямой линии связи этого пользователя. Таким образом, уникальный ортогональный код для наложения на информационный сигнал, обычно это код Уолша, используется для различения пользователей или абонентов в пределах ячейки или луча. В результате такого кодирования в прямой линии связи на данной частоте несущей формируются абонентские сигналы, называемые также каналами. Такие ортогональные функции иногда называют кодами каналов.

Блок-схема типовой схемы передачи для расширения спектра и наложения кодовой последовательности на информационные сигналы показана на фиг.2а и 2b. Модулятор 200 передаваемого сигнала на фиг.2а использует первый умножитель 202, второй умножитель 204, генератор ортогонального кода или функции 206 и ПШ генератор 208. В другом варианте, показанном ниже, в модуляторе 200 может использоваться умножитель 210. Модулятор 200 передаваемого сигнала принимает данные или предварительно закодированные информационные символы и ортогонально кодирует или производит наложение на сигнал определенной ортогональной кодовой последовательности, кода Уолша, а затем расширяет спектр сигнала с наложенной последовательностью перед передачей его в линию.

Как показано на фиг.2а, информационный сигнал S(t) канализируется путем перемножения с функцией Уолша W(t). Генератор ортогональной функции или кода Уолша 206 формирует ортогональный код наложения, необходимый для канализирования информационного сигнала, используя при этом технические средства, хорошо известные на практике. Код W_i(t) от генератора 206 перемножается или объединяется с символьными данными в логическом элементе 202, которым обычно является перемножитель. В примерном варианте реализации изобретения ортогональная функция обычно синхронизируется с тактовой частотой 1,2288 МГц, хотя могут быть использованы и другие известные тактовые частоты.

Информационный сигнал с ортогональным наложением S(t)W(t) с выхода перемножителя 202 поступает на вход логического элемента или перемножителя 204, который перемножает сигнал на расширяющий ПШ-код. Результирующий выходной сигнал, расширенный по спектру псевдошумовым кодом и ортогонально закодированный далее в типовом случае, подвергается полосовой фильтрации и передается в соответствующую схему для дальнейшего его усиления и регулировки уровня мощности, а затем используется для модуляции разночастотной несущей. В другом варианте ПШ-код расширения спектра и ортогональный канализирующий код могут быть перемножены вместе или объединены перед тем, как они будут перемножены с информационными данными. Эта процедура иллюстрируется на фиг.2b, на которой на модулятор передаваемого сигнала 201 подаются сигналы от генератора ортогонального кода 206, а генератор ПШ-кода 208 перенесен в умножитель 210. Умножитель 210 формирует объединенный код, который затем объединяется с информационным сигналом S(t)W(t) в перемножителе 204.

Результирующие сигналы могут быть затем усилены и отфильтрованы перед объединением с другими сигналами, передаваемыми по прямой линии связи. Операции фильтрации, усиления и модуляции хорошо известны на практике. Известно, что в альтернативных вариантах реализации может изменяться порядок некоторых из этих операций для формирования передаваемого сигнала. Дополнительные детали по работе передающей системы такого типа раскрыты в описанном выше патенте США N5103459.

ПШ-генератор формирует один или более различных ПШ расширяющих кодов для использования в этом процессе. Этот генератор может по времени разделяться среди нескольких передатчиков, используя соответствующие интерфейсные элементы. Пример электронной схемы генератора этих последовательностей раскрыт в патенте США 5228054 на "Генератор псевдошумовой последовательности длиной, определяемой степенью 2, с быстрой регулировкой смещения" от 13 июля 1993 года, переуступленном правопреемнику данного изобретения.

В другом варианте ПШ-коды могут быть предварительно запомнены в элементах памяти, таких, как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) или запоминающее устройство с произвольным доступом (ЗУПД). ПШ-генератор 208 при необходимости может создавать на своем выходе последовательности либо с действительными значениями, либо с комплексными значениями. В некоторых применениях эти ПШ-коды расширения спектра могут также представлять собой один код, сдвинутый по фазе на 90^o.

Каждая ПШ последовательность содержит последовательность элементарных посылок, повторяющихся на предварительно выбранном периоде ПШ-кода с частотой, превышающей основную полосу частот сигнала, спектр которого расширяется. Типовым значением этой частоты является частота около 1,2288 МГц с ПШ кодовой последовательностью длиной или периодом 1024 элементарных посылок. Однако ясно, что длина такого кода может быть подобрана для увеличения кодового разделения или уменьшения времени поиска. Каждая реализация системы определяет распределение ПШ расширяющих кодов в системе связи в соответствии с факторами, известными из уровня техники.

Для обеспечения информации синхронизации используется известный источник тактовой частоты, а временные сдвиги или значения смещения обычно вносятся одним или несколькими управляющими процессорами для синхронизации этих операций.

5. Устройство расширения спектра сигнала с КФМн

Далее раскрывается предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором используется известное устройство для расширения спектра сигналов с квадратурной фазовой манипуляцией (КФМн). Из изложенного ясно, каким образом в данном изобретении могут использоваться другие схемы расширения сигнала. Блок-схема устройства расширения спектра сигнала с КФМн показана на фиг.3. Устройство 300 расширения спектра сигнала с КФМн включает в себя первый и второй синфазные перемножители 302 и 304, первый и второй квадратурные перемножители 306 и 308, два фильтра 310 и 312 и суммирующий элемент или сумматор 314. Два ПШ генератора 316 и 318 применяются для формирования синфазного и квадратурного расширяющих кодов PN_I и PN_Q, соответственно, которые работают так же, как и ПШ генератор 208, описанный выше.

На фиг.3 показан информационный сигнал S(t), который канализируется при помощи перемножения с функцией Уолша W(t) и преобразуется тем самым в канализированный информационный сигнал S(t)W(t). Канализированный информационный сигнал S(t)W(t) поступает на один из входов каждого перемножителя 302 и 306. В общем случае одни и те же данные подаются на вход обоих перемножителей, а затем объединяются с индивидуальным кодом или модулируются этим индивидуальным кодом. Перемножитель 302 умножает входной сигнал S(t)W(t) на синфазный ПШ-код PN_I, поступающий от ПШ генератора 216. Результирующий сигнал затем фильтруется фильтром 310 стандартного исполнения, который обычно применяется для формирования импульсов нужной формы, ограничивая ширину полосы частот передаваемого сигнала. Отфильтрованный сигнал поступает на перемножитель 304, где он перемножается с синфазным несущим сигналом cos(wt). Подобным образом перемножитель 306 перемножает входной сигнал S(t)W(t) с квадратурным ПШ-кодом PN_Q, поступающим от ПШ генератора 218. Результирующий сигнал затем фильтруется фильтром 312 и поступает на перемножитель 308, где он перемножается с квадратурным несущим сигналом sin(wt). Ясно, что могут быть использованы также и другие сигналы в качестве несущих сигналов. Результирующие синфазная и квадратурная составляющие затем суммируются сумматором 314 для получения сигнала с КФМн с расширенным спектром M(t), который может быть в дальнейшем усилен и отфильтрован перед объединением с другими готовыми сигналами прямой линии связи, после чего объединенный сигнал излучается антенной.

6. Реализация настоящего изобретения

Ранее считалось, что множество передатчиков не могут совместно использовать один и тот же МПКР-канал путем совместного использования множества ортогональных канализирующих кодов. В дальнейшем было показано, что для совместного использования каналов несущие фазы передаваемых сигналов должны быть выровнены на приемной стороне.

К сожалению, координированная предварительная коррекция фаз несущих от множества передатчиков, географически разнесенных в пространстве, является трудноосуществимой, и считается, что технически осуществить такую коррекцию на представляющих интерес несущих частотах невозможно. Как показано ниже, заявители основываются на том, что в противоположность традиционным подходам, множество передатчиков могут совместно использовать одиночный МПКР-канал, используя ортогональные канализирующие коды, даже в том случае, если фазы несущих соответствующих передатчиков не выровнены на приемном конце. При определенных обстоятельствах передаваемые сигналы остаются взаимно ортогональными, независимо от фазы несущей.

Доказательство того, что фаза несущей является несущественной, лучше привести на примере. Рассмотрим два передатчика, передатчик Х и передатчик Y, расположенные на базовых станциях 122 и 114, или на шлюзах 120 и 122. Каждый из них формирует основные несущие сигналы, имеющие фазу "х" и "y", соответственно. Передатчик Х канализирует информационный сигнал S_x, используя функцию Уолша W_x(i), и после модуляции сигнала несущей частоты получается передаваемый сигнал T_x(t), где i соответствует номеру элементарной посылки последовательности Уолша. В этом примере i находится в диапазоне значений от 0 до 127. Передатчик Y канализирует информационный сигнал S_y, используя функцию Уолша W_y(i), и после модуляции сигнала несущей частоты получается передаваемый сигнал T_y(t). Тогда передаваемые сигналы можно представить в виде:





Оба передаваемых сигнала принимаются приемником Х (124, 126), где производится снятие наложения или выделение канала с использованием функции Уолша W_x(i). Считается, что при предварительной коррекции частоты любая относительная разность фаз принимаемых сигналов является в основном постоянной величиной. Таким образом, хотя фазы и могут различаться, они тем не менее остаются относительно постоянными на периоде функции Уолша, использующейся в данном примере. Так как произведение последовательности Уолша на такую же последовательность Уолша представляет собой единичную последовательность, для сигнала Т_х справедливо соотношение:



которое и описывает искомый информационный сигнал. Так как произведение последовательности Уолша на другую последовательность Уолша из одного и того же множества представляет собой ноль, то сигнал Т_y описывается соотношением;



из которого видно, что взаимные помехи отсутствуют. Таким образом, фаза несущей является несущественной, если выполняются приведенные выше условия и частотное выравнивание не меняется на коротком периоде функций Уолша.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения каждый передатчик использует одну и ту же пару квадратурных ПШ-кодов или последовательностей и смещений. (Смещение ПШ-кода представляет собой предварительно определенную задержку между опорным временем и временем начала ПШ кодовой последовательности). В дополнение к сказанному, ни один ортогональный канализирующий код не применяется более чем в одном передатчике в течение временного периода совместного использования МДКР канала. Смещения предварительно корректируются по времени для обеспечения временного выравнивания в приемнике. Частоты сигналов также предварительно корректируются для обеспечения частотного выравнивания в приемнике.

Блок-схема, иллюстрирующая предпочтительный вариант осуществления изобретения, показана на фиг. 4. На фиг.4 представлено простое применение изобретения, в котором используются только два передатчика, передатчик 400А и передатчик 400В, совместно использующие один МДКР-канал. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предварительно определенное множество кодов Уолша определяется среди передатчиков, совместно использующих эти коды. Это отображено на фиг.4, где показано, что коды Уолша _I(t)-W_n(t) выделены передатчику 400А, а коды Уолша W_n+1(t)-W_w(t) выделены передатчику 400В, где "w" - это общее число кодов Уолша в множестве.

Ясно, что функции Уолша не должны выделяться или группироваться в строго последовательном порядке по номерам, а при необходимости могут быть распределены в соответствии с другими схемами распределения. Так, в данном изобретении не обязательно, чтобы функции Уолша 1-16 выделялись первому передатчику, а функции Уолша 17-32 выделялись второму передатчику в виде непрерывных "блоков" или последовательностей (от 1 до n и от n+1 до w). Например, функции Уолша 1, 3, 5,..., 31 могут быть закреплены за одним передатчиком в то время, как другой использует функции Уолша с номерами 2, 4, 6, ..., 32. Функции могут быть распределены маленькими группами, чередующимися последовательностями или по другим известным схемам. Для работы соответствующих передатчиков может быть использовано любое множество группировок, комбинаций или порядков выделения функций Уолша, если не возникает ситуации, в которой соответствующие передатчики используют одну функцию Уолша в одно и то же время на одном и том же разделяемом МПКР-канале.

Пример того, как выполняются такие распределения для предпочтительного варианта осуществления изобретения, показан в таблице. В показанной схеме распределения два шлюза, определенных как первый шлюз (Ш) и второй шлюз (Ш), совместно используют общий луч и частоту в системе связи с МДКР и расширенным спектром. Назначаемые функции для подмножества из девяти каналов приведены с соответствующими им функциями Уолша.

В этом описании предпочтительной реализации представлен вариант работы двух передатчиков и одного приемника. Ясно, что принцип данного изобретения может быть распространен на случай, когда большое число передатчиков и приемников совместно используют один МДКР-канал. Кроме того, будет показано, что приемники могут быть заменены ретрансляторами (например, спутниковыми приемопередатчиками, наземными ретрансляторами и т.д.), а также что предварительная коррекция времени и частоты в данном изобретении может быть выполнена либо передатчиком, либо ретранслятором. Например, предварительная коррекция времени и частоты может производиться для группы пользователей путем совместного использования одного и того же приемопередатчика на спутнике или ретрансляторе и предварительной коррекции сигнала до его передачи приемопередатчиком.

В этом описании данного изобретения раскрываются вопросы, связанные с передачей сигнала. Ясно, что в данном изобретении может быть использовано большое количество типов приемников. Типовой приемник, описанный в патенте США 5103459 на "Систему и способ для формирования сигналов в сотовой телефонной системе с МДКР", переуступленном правопреемнику настоящего изобретения.

Далее, в соответствии с предпочтительной реализацией, один и тот же ПШ полином и смещение выделяются каждому передатчику, совместно использующему ресурс связи. На фиг.4 показано, как одна квадратурная пара ПШ последовательностей PN_Q и PN_I выделяются обоим передатчикам 400А и 400В.

На фиг.4 передатчики включают в себя перемножители 402А, 402В, устройства 300 расширения спектра сигналов с КФМн, сумматоры 404А, 404В, предварительные корректоры времени 406А, 406В, предварительные корректоры частоты 408А, 408В и антенны 410А, 410В.

Диаграмма на фиг.5 иллюстрирует работу предпочтительного варианта осуществления данного изобретения. Здесь предпочтительный вариант осуществления данного изобретения описан в деталях со ссылками на фиг.4 и 5.

На фиг. 5 на этапе 502 несколько пользовательских сигналов имеются в нескольких передатчиках, которые должны совместно использовать один и тот же МДКР-канал. Сигналами пользователей могут быть голосовые данные, информационные данные и т.д. Эти сигналы представлены на фиг.4, как S_A1-S_AX для передатчика 402А и S_в1-S_вх для передатчика 400В. На этапе 504 каждый пользовательский сигнал перемножается с различной кодовой последовательностью Уолша на перемножителях 402А и 402В. Не должно быть двух пользовательских сигналов S_A1-S_AX и S_B1-S_BX, перемножаемых с одной и той же кодовой последовательностью Уолша. Коды Уолша, показанные на фиг.4, как W₁(t)-W_n(t), выделяются передатчику 400А, a W_n+1(t)-W_w(t) выделяются передатчику 400В.

Далее на этапе 506 выходные сигналы от каждого перемножителя 402А, 402В представляют собой сигналы с КФМн со спектром, расширенным одним или более устройствами 300 расширения спектра сигнала с КФМн, при этом используется одна и та же пара квадратурных ПШ полиномов и смещений. Работа устройства 300 расширения спектра сигнала с КФМн описана выше в разделе 3. Далее на этапе 508 полученные в результате кодированные кодом Уолша сигналы с КФМн с расширенным спектром суммируются в каждом передатчике в сумматорах 404А и 404В, соответственно. На этапе 510 объединенные сигналы предварительно корректируются по времени в предварительных корректорах 406А, 406В, соответственно, для обеспечения того, что ПШ смещения объединенных сигналов, получаемых на выходах передатчиков, выравниваются по времени в приемнике или приемниках, для которых эти сигналы предназначены. Как описано выше, передатчики 400А, 400В в общем случае размещены на базовых станциях или шлюзах, и известны приблизительные расстояния между различными приемниками/приемопередатчиками. Таким образом, необходимая предварительная коррекция по времени может быть легко определена.

На этапе 512 объединенные сигналы, предварительно откорректированные по времени, предварительно корректируются по частоте в предварительных корректорах частоты 408А, 408В для обеспечения того, что объединенные сигналы, получаемые на выходах передатчиков, будут выровнены по частоте в приемнике или приемниках. На этапе 514 объединенные сигналы готовы для передачи их посредством антенн 410А, 410В.

Из приведенного выше пояснения ясно, как можно усовершенствовать изобретение, используя другие альтернативные варианты воплощения.

7. Оценка частоты с использованием множества пилот-сигналов

В МДКР-приемнике несущая частота сигнала, переданного передатчиком, обычно оценивается с использованием пилот-сигнала от одиночного передатчика, работающего в полосе данного МДКР-канала. Обычно требуется минимизировать мощность передаваемого сигнала. Однако трудности отслеживания частоты в системах с МДКР могут усугубляться при использовании пилот-сигналов слабой мощности. Особенностью данного изобретения является то, что оно позволяет использовать множество пилот-сигналов от большого числа передатчиков, совместно использующих МДКР-канал для оценки несущей частоты передатчиков. (Как отмечено выше, несущие частоты передатчиков, совместно использующих МДКР-канал, выравниваются. Кроме того, так как фазы несущих передатчиков, совместно использующих каналы, не нуждаются в выравнивании, каждый передатчик передает отдельный пилот-сигнал для предоставления возможности последующей когерентной демодуляции сигнала).

Блок-схема схемы автоподстройки частоты 600, работающая с множеством пилот-сигналов для получения оценки несущей частоты принимаемого сигнала с КФМн, показана на фиг.6. Схема на фиг.6 включает в себя антенну 602, вращатель 604, устройство снятия ПШ расширения 606, демодулятор кода Уолша 608, когерентные фильтры пилот-сигналов 610 (610A-610N), схемы формирования сигнала ошибки по частоте 612 (612-612N), сумматор 614, фильтр кольца автоподстройки 616 и генератор, управляемый напряжением (ГУН) 618.

Диаграмма на фиг.7 показывает работу схемы автоподстройки частоты 600. Далее работа схемы автоподстройки частоты 600 будет подробно описана со ссылками на фиг.6 и 7.

На фиг. 7 на этапе 702 объединенный сигнал, включающий сигналы, передаваемые от множества передатчиков, совместно использующих МДКР-канал, принимается на антенну 602. На этапе 704 вращатель 604 преобразует принимаемый объединенный сигнал с понижением частоты в полосу частот основного сигнала. На этапе 706 сигнал в полосе частот основного сигнала преобразуется путем снятия ПШ расширения, при этом используется ПШ-код с соответствующим временным смещением в устройстве снятия ПШ расширения 606. На этапе 708 сигнал в полосе частот основного сигнала и со снятым ПШ расширением демультиплексируется по отдельным каналам Уолша от А до N с помощью демультиплексора кода Уолша 608. Среди полученных таким образом каналов Уолша присутствует один канал с пилот-сигналом для каждого передатчика, совместно использующего МДКР-сигнал. На этапе 710 каждый пилот-канал фильтруется в когерентных фильтрах пилот-сигнала 610 A-N, которые могут выполнять функции накопления и сброса.

На этапе 712 каждая схема формирования сигнала ошибки 612A-N вычисляет значение, пропорциональное ошибке частоты для каждого пилот-сигнала. В примере осуществления или предпочтительном варианте сигнал ошибки частоты вычисляется путем произведения векторов, представляющих текущий отсчет пилот-сигнала и предыдущий отсчет пилот-сигнала, как для синфазного I, так и для квадратурного Q каналов. Для текущего отсчета пилот-сигнала I_k, Q_k и предыдущего отсчета пилот-сигнала I_k-1, Q_k-1 результирующая ошибка частоты определяется, как I_k-1 Q_k-Q_k-1 I_k. Сигнал ошибки может быть положительным или отрицательным; если сигнал ошибки равен нулю, то это означает отсутствие частотной ошибки.

На этапе 714 сигналы ошибки частоты для всех пилот-сигналов объединяются на суммирующем элементе или сумматоре 614. На этапе 716 объединенный сигнал ошибки фильтруется на фильтре 616. На этапе 718 отфильтрованный сигнал ошибки преобразовывается в оценку фазы при помощи ГУН 618. На этапе 720 оценка фазы используется во вращателе 604 для регулирования фазы принимаемого объединенного сигнала.

8. Заключение

Несмотря на то, что выше были описаны различные реализации представленного изобретения, ясно, что они были предложены для иллюстрации путей решения проблемы только для примера, но не для ограничения. Таким образом, объем данного изобретения не ограничивается любыми описанными выше вариантами осуществления, а определяется только в соответствии с формулой изобретения и ее эквивалентом.