Кодирование множественного доступа с использованием свернутых последовательностей для систем подвижной радиосвязи

Кодирование множественного доступа с использованием свернутых последовательностей для систем подвижной радиосвязи

Реферат

 

Изобретение относится к способам связи с множественным доступом с использованием расширенного спектра или с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР), предназначенным для использования в системах радиотелефонной связи. Достигаемым техническим результатом является улучшение пропускной способности системы МДКР путем выделения каждому пользователю малого числа кодовых слов и использование масок скремблирования, имеющих выбранные свойства. Для этого информационным символам, расширенным с использованием ортогональных или би-ортогональных кодовых слов, выделяют уникальную маску скремблирования, которую выбирают из набора масок скремблирования, имеющих определенные корреляционные свойства. Набор масок скремблирования выбирают так, чтобы корреляция между суммой по модулю два двух масок скремблирования с любым кодовым словом имела постоянную величину, независимо от кодового слова и индивидуальных масок, используемых для сравнения. В одном из вариантов, если две маски суммируют с использованием арифметики суммирования по модулю два, то преобразование Уолша этой суммы позволяет получить максимально плоский спектр Уолша. Для сотовых систем радиотелефонной связи, использующей методы демодуляции с вычитанием, система двухуровнего шифрования гарантирует защиту на уровне сотовой системы за счет использования кодового ключа, генерируемого псевдослучайным образом, для селекции одной из масок скремблирования, общей для всех подвижных станций в конкретной ячейке. Кроме того, гарантируется защита частных каналов на уровне индивидуального подвижного абонента за счет использования ключа шифрования, генерируемого псевдослучайным образом, для шифрования индивидуальных информационных сигналов перед осуществлением операции скремблирования. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способам связи с множественным доступом с использованием расширенного спектра или с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР), предназначенным для использования в системах радиотелефонной связи. Более конкретно данная заявка относится к системе связи с МДКР, в которой используются маски скремблирования для различения и защиты информационных сигналов.

В обычной системе мультиплексирования с кодовым разделением каналов информационную последовательность, которую необходимо передать, подвергают расширению или отображению в более длинную последовательность путем комбинирования информационной последовательности с последовательностью расширения. В результате один или несколько битов информационной последовательности оказываются представленными последовательностью из N значений кодовых элементов.

Например, в передатчике двоичный информационный символ b (+1 или -1) может быть расширен путем перемножения b на последовательность расширения х, которая может иметь вид +1, -1, +1, -1, т.е. состоит из четырех двоичных элементов. По существу в соответствии с процедурой расширения каждый двоичный информационный символ заменяется на четырехэлементный символ расширения +1,-1,+1,-1, когда b=+1, и -1,+1,-1,+1, когда b=-1. При данном способе, называемом "прямым расширением", каждый символ расширения по существу представляет собой произведение информационного символа на последовательность расширения.

В другом способе расширения, называемом "косвенным расширением", различные возможные информационные символы заменяются различными, не обязательно связанными, последовательностями расширения. Такое отображение информационного символа в символ расширения может рассматриваться как некоторая форма блочного кодирования. В общем случае одиночный М-ичный информационный символ, т.е. символ, который может принимать любое из М возможных значений, отображается в один из М возможных символов расширения. В двоичном случае символ b=+1 может быть заменен на последовательность х=+1,-1,+1,-1, а символ b=-1 может быть заменен последовательностью y=+1, +1, -1, -1.

Как при прямом, так и при косвенном расширении информационный символ может быть получен из дифференциального символа d. Например, двоичный информационный символ b в момент времени n (обозначается b(n)) может быть определен с помощью информационного символа в момент времени n-1 (обозначается b(n-1)) и дифференциального информационного символа d в момент времени n (обозначается d(n)) в соответствии со следующим соотношением:

b(n)=b(n-1) d(n)

откуда может быть получено

d(n)=b(n) b*(n-1)

где символ * обозначает комплексно сопряженную величину. Таким образом, видно, что информационные символы, описанные выше, могут быть сформированы в процессе этапов обработки канального кодирования и/или расширения.

Преимущество такого расширения состоит в том, что информация от множества источников может быть передана одновременно в одной и той же полосе частот при условии, что последовательности расширения, используемые для представления информационных последовательностей различных источников, не создают существенных взаимных помех. В действительности различные последовательности расширения соответствуют различным коммуникационным "каналам".

В общем случае имеется 2^N возможных двоичных последовательностей расширения длиной N элементов, что позволяет получить очень большое число возможных каналов МДКР. Это свойство систем МДКР иногда называют "программируемой пропускной способностью", так как число каналов не ограничено N, как было бы в случае системы множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР) или системы множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) той же самой полосы частот и скорости передачи данных. Различные аспекты обычных систем связи с использованием МДКР описаны в работе К.Gilhоusen еt аl., "Оn thе Сараcty оr а Се11u1аr СDМА System", IЕЕЕ Тrans.Vеh.Тесhnol. vоl.40, рр.303-312 (Мау 1991).

Достижение преимуществ способа МДКР требует, однако, компромисса в отношении эффективности. Для минимизации взаимных помех между каналами ввиду их перекрытия по времени и по частоте последовательности расширения (и, следовательно, каналы МДКР) должны быть взаимно ортогональными, т.е. взаимная корреляция последовательностей расширения должна быть равна нулю. (Две двоичные последовательности являются ортогональными, если они различаются точно половиной их битовых положений.) С другой стороны, имеется только N ортогональных, последовательностей расширения длины N. Это серьезно ограничивает число имеющихся каналов МДКР, в результате чего сокращаются или исключаются такие преимущества системы МДКР, как ее программируемая пропускная способность. Кроме того, для систем с высокой пропускной способностью должно выполняться требование повторного использования каналов в ячейках, которые близки друг к другу, что приводит к повышению взаимных помех.

Как указано выше, можно показать, что расширение информационной последовательности за счет комбинирования ее с одной из набора ортогональных последовательностей расширения сходно с обычной процедурой блочного кодирования. Во многих системах связи информационная последовательность, подлежащая передаче, кодируется таким образом для коррекции ошибок. При ортогональном блочном кодировании число М информационных битов преобразуется в одно из 2^м 2^м - битовых ортогональных кодовых слов. Декодирование такого ортогонального кодового слова осуществляется коррелированием его со всеми компонентами набора N=2^м кодовых слов. Двоичный индекс кодового слова, обеспечивающего наивысшую корреляцию, дает полезную информацию.

Например, если коррелирование принятого кодового слова с каждым из набора шестнадцати ортогональных 16-битовых кодовых слов, имеющих индексы 0-15, формирует наивысшую корреляцию с десятым кодовым словом, то соответствующий информационный сигнал представляет собой 4-битовое кодовое слово 1010 (которое представляет собой число 10 в десятичной записи). Такой код называется ортогональным блочным кодом [16, 4]. Путем инвертирования всех битов кодовых слов может быть передан один дополнительный бит информации на кодовое слово. Этот тип кодирования известен как би-ортогональное блочное кодирование.

Существенная особенность такого кодирования состоит в том, что может быть выполнено одновременное коррелирование со всеми ортогональными блочными кодовыми словами в наборе с использованием устройства быстрого преобразования Уолша (БПУ). В случае блочного кода [128, 7], например, 128 входных сигнальных выборок преобразуются в 128-точечный спектр Уолша, в котором каждая точка спектра представляет значение корреляции входных сигнальных выборок с одним из кодовых слов в наборе. Процессор, осуществляющий БПУ, описан в заявке на патент США №07/735805 от 25 июля 1991.

Как отмечено выше, типовая система МДКР осуществляет расширение информационной последовательности в блочные кодовые слова коррекции ошибок и затем комбинирует блочные кодовые слова с кодовой последовательностью, уникальной для каждого пользователя. В системе, описанной в заявке на патент США того же заявителя №07/866865, блочные кодовые слова комбинируются с маской скремблирования, которая не обеспечивает дальнейшего расширения информационной последовательности.

Сущность изобретения

Заявителем было обнаружено, что нет необходимости для всех пользователей использовать весь набор ортогональных кодовых слов коррекции ошибок. Напротив, задачей изобретения заявителя является улучшение пропускной способности системы МДКР путем выделения каждому пользователю малого числа кодовых слов и использования масок скремблирования, имеющих выбранные свойства.

Также задачей изобретения является создание сотовой системы связи, имеющей увеличенное число каналов, предоставляемых в распоряжение в каждой ячейке.

Кроме того, задачей изобретения является создание сотовой системы связи, в которой снижены взаимные помехи между ячейками.

Эти и другие результаты и преимущества достигнуты согласно одному из аспектов заявленного изобретения в передатчике системы для передачи последовательности информационных символов, который содержит средство для расширения каждого информационного символа с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования последовательности расширенных символов. Последовательности расширения выбираются из набора последовательностей расширения, которые взаимно ортогональны или би-ортогональны.

Передатчик также включает в себя средство для скремблирования каждого расширенного символа с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных символов и средство для передачи последовательности скремблированных символов по каналу связи. Общая маска скремблирования выбирается из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства.

Согласно другому аспекту заявленного изобретения средство для расширения передатчика может осуществлять расширение каждого информационного символа из множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования множества последовательностей расширенных символов. Средство скремблирования затем скремблирует каждый расширенный символ в каждой последовательности расширенных символов с помощью соответствующей общей маски скремблирования для формирования множества последовательностей скремблированных символов. Передатчик также содержит средство для объединения множества последовательностей скремблированных символов для формирования последовательности объединенных скремблированных символов, которая передается по каналу связи. Средство для расширения и средство для скремблирования передатчика могут быть объединены в одно средство для расширения и скремблирования каждого информационного символа с помощью соответствующей эффективной последовательности расширения для формирования последовательности скремблированных расширенных символов. Эффективные последовательности расширения выбираются из набора эффективных последовательностей расширения, причем пары эффективных последовательностей расширения либо взаимно ортогональны или би-ортогональны, либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства. Скремблированные расширенные символы передаются по каналу связи.

Передатчик может также включать в себя средство для преобразования последовательности информационных символов в последовательность блоков двоичных цифр и средство для генерирования первых псевдослучайных чисел и второго псевдослучайного числа. Каждое псевдослучайное число связано с соответствующим блоком цифр. Передатчик также имеет средство для комбинирования первых псевдослучайных чисел с соответствующими блоками для генерирования последовательности шифрованных символов и средство для смещения второго псевдослучайного числа для формирования индекса маски скремблирования. Средство расширения расширяет каждый шифрованный символ с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования последовательности расширенных символов; средство скремблирования скремблирует каждый символ расширения с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных символов; причем маска скремблирования выбирается на основе индекса маски скремблирования.

В соответствии с еще одним аспектом заявленного изобретения приемник системы связи с использованием последовательностей информационных символов включает в себя средство для приема составного сигнала, включающего в себя множество спектрально перекрывающихся последовательностей расширенных скремблированных информационных символов. Приемник также содержит средство для дескремблирования составного сигнала с помощью маски скремблирования, выбранной из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства.

Средство дескремблирования формирует последовательность дескремблированных символов, которые сжимаются с помощью средства сжатия с использованием последовательностей расширения, кроме того, средство дескремблирования содержит средство для коррелирования по меньшей мере одного смещенного значения каждого дескремблированного символа по меньшей мере с одной из последовательностей расширения. Средство сжатия формирует по меньшей мере одно корреляционное значение для каждого дескремблированного символа с использованием последовательностей расширения, которые взаимно ортогональны или би-ортогональны. Процессор манипулирует значениями корреляции для обнаружения по меньшей мере одной последовательности информационных символов.

Согласно одному из аспектов заявленного изобретения средство дескремблирования приемника формирует множество последовательностей дескремблированных символов, причем каждая последовательность дескремблированных символов соответствует конкретной последовательности информационных символов. Средство сжатия затем формирует по меньшей мере одно значение корреляции для каждого дескремблированного символа путем коррелирования по меньшей мере одного смещенного значения каждого дескремблированного символа по меньшей мере с одной соответствующей последовательностью расширения. Средство обработки обрабатывает значения корреляции для обнаружения множества последовательностей информационных символов.

Средство дескремблирования приемника и средство сжатия могут быть объединены в средство для дескремблирования и сжатия составного сигнала с помощью эффективной последовательности расширения, которая выбирается из набора эффективных последовательностей расширения. Пары эффективных последовательностей расширения либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, либо взаимно ортогональны или би-ортогональны.

Приемник может также содержать средство для генерирования адреса маски скремблирования и для выбора, на основе адреса маски скремблирования, маски скремблирования из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства. Затем средство дескремблирования дескремблирует составной сигнал с помощью выбранной маски скремблирования для формирования последовательности дескремблированных символов, а средство обработки обрабатывает значения корреляции для обнаружения по меньшей мере одной последовательности шифрованных информационных символов. Предусмотрено также средство для дешифрования по меньшей мере одной полученной последовательности шифрованных информационных символов с использованием псевдослучайного числа, связанного с соответствующими информационными символами.

Согласно другим аспектам заявленного изобретения предложены различные способы передачи последовательности информационных символов и различные способы детектирования информационных символов. Например, способ передачи включает операции расширения каждого информационного символа с помощью соответствующей последовательности расширения, скремблирования каждого расширенного символа с помощью общей маски скремблирования и передачи последовательности скремблированных символов по каналу связи. Возможный способ детектирования включает операции приема составного сигнала, который имеет множество спектрально перекрывающихся последовательностей расширенных скремблированных информационных символов, дескремблирования составного сигнала с помощью маски скремблирования, выбранной из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, сжатия дескремблированных символов с использованием последовательностей расширения и обработки сигналов, полученных путем сжатия, для обнаружения по меньшей мере одной последовательности информационных символов.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества заявленного изобретения будут понятны из последующего описания, иллюстрируемого чертежами, на которых показано следующее:

Фиг.1 - обобщенная схема системы связи с расширенным спектром, соответствующей заявленному изобретению;

Фиг.1А - обобщенная схема системы связи с расширенным спектром, использующей эффективные последовательности расширения, соответствующей заявленному изобретению;

Фиг.2 - функциональная схема системы, которая может быть использована для воплощения одного из предпочтительных вариантов осуществления изобретения;

Фиг.3 - блок-схема приемника, соответствующего заявленному изобретению;

Фиг.4 - функциональная схема системы, которая может быть использована для воплощения другого предпочтительного варианта осуществления изобретения;

Фиг.5 - обобщенная блок-схема другого варианта передатчика системы связи с расширенным спектром, соответствующего изобретению;

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая альтернативный вариант осуществления передатчика по фиг.5;

Фиг.7 - блок-схема альтернативного варианта осуществления передатчика по фиг.6;

Фиг.8 - обобщенная схема другого варианта осуществления приемника системы связи с расширенным спектром, соответствующего изобретению;

Фиг.9 - блок-схема альтернативного варианта осуществления приемника по фиг.5;

Фиг.10 - блок-схема альтернативного варианта осуществления приемника по фиг.9.

Детальное описание вариантов осуществления изобретения

Заявленное изобретение может быть с выгодой использовано как для прямого, так и для косвенного расширения спектра. В соответствии с одним из аспектов изобретения каждое слово из полного набора ортогональных или би-ортогональных кодовых слов Уолша-Адамара не используется для кодирования или расширения множества информационных битов, передаваемых каждым пользователем. Вместо этого только небольшое их число из набора кодовых слов или последовательностей расширения выделяется каждому пользователю, и каждый символ пользовательской двоичной информационной последовательности заменяется одним выделенным кодовым словом соответственно значению информационного символа. Например, кодовое слово и его би-ортогональный "двойник" могут быть выделены каждому пользователю, что будет соответствовать системе, использующей прямое расширение.

В общем случае информационная последовательность состоит из М-ичных информационных символов m, каждый из которых может принимать одно из М возможных значений. Для М-ичной информационной последовательности М кодовых слов выбираются из набора кодовых слов и выделяются каждому пользователю. Для двоичной информационной последовательности два из набора кодовых слов выделяются каждому пользователю, и каждый бит этой пользовательской информационной последовательности заменяется одним или другим из выбранных кодовых слов соответственно значению информационного бита.

Для каждого пользователя выделенные кодовые слова затем комбинируются с маской скремблирования, выделенной различным пользователям для формирования сигнатурных последовательностей, которые передаются. В случае двоичных последовательностей указанные комбинации формируются путем суммирования по модулю 2. Выделенная маска скремблирования, которая имеет ту же длину, что и выделенные кодовые слова, выбирается из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные свойства, как описано ниже. В соответствии с заявленным изобретением набор масок скремблирования составляется так, как описано в заявке на патент США того же заявителя №07/866865, для обеспечения регулирования взаимной корреляции любого из ортогональных кодовых слов, маскируемых первой маской скремблирования, с любым ортогональным кодовым словом, маскируемым другой маской скремблирования.

На практике кодовое слово и маска скремблирования могут предварительно комбинироваться для формирования эффективной последовательности расширения или сигнатурной последовательности. Таким образом, в передатчике отдельные операции расширения и скремблирования могут быть объединены в одну операцию расширения с использованием эффективных последовательностей расширения. Аналогичным образом в приемнике отдельные операции дескремблирования и сжатия могут быть объединены в одну операцию сжатия.

Поскольку длина маски скремблирования та же самая, что и длина кодового слова, то ясно, что преобразование информационного символа в кодовое слово осуществляется при расширении, когда используются отдельные операции расширения и скремблирования Если операции расширения и скремблирования объединены за счет использования эффективной последовательности расширения (т.е. скремблированного кодового слова), то расширение осуществляется с помощью эффективной последовательности расширения.

Соответствующий набор масок скремблирования может формироваться так, как описано в заявке на патент США того же заявителя №07/866865. Различные наборы эффективных последовательностей расширения могут генерироваться из исходного набора N последовательностей расширения или кодовых слов, которые могут быть ортогональными или би-ортогональными, путем скремблирования каждой последовательности в исходном наборе с помощью каждой маски из такого набора масок скремблирования. Таким образом, каждая маска скремблирования генерирует дополнительное множество N новых эффективных последовательностей расширения. Поскольку каждому пользователю должны быть выделены по меньшей мере две эффективные последовательности расширения (для двоичных информационных символов), эти дополнительные наборы могут быть использованы для увеличения числа каналов в ячейке, т.е. увеличения пропускной способности, и различные ячейки могут использовать различные наборы из дополнительных наборов в целях контролирования взаимных помех между ячейками.

Маски скремблирования предпочтительно представляют собой "идеальный" набор масок скремблирования, имеющих "оптимальные" свойства, как описано в заявке на патент США того же заявителя.№07/866865. Набор двоичных масок скремблирования является идеальным набором, если сумма по модулю 2 любых двух масок в наборе представляет собой "bent ("изогнутую", "свернутую") последовательность.

Заявленная система, использующая такие маски скремблирования, позволяет избежать недостатков, свойственных обычным ортогональным системам МДКР. Во-первых, она может перекрывать потерю "программируемой пропускной способности", т.е. увеличивать число каналов в ячейке с N последовательностей расширения до kN последовательностей расширения путем скремблирования исходных N ортогональных последовательностей расширения с помощью каждой из k различных масок скремблирования. Во-вторых, заявленная система может минимизировать взаимные помехи между ячейками за счет того, что соседние базовые станции могут использовать различные маски скремблирования для генерирования последовательностей скремблирования, используемых в ячейках. Эти маски скремблирования могут повторно использоваться другими базовыми станциями, удаленными на достаточно большое расстояние, аналогично повторному использованию частоты в сотовых системах с МДЧР. Таким образом, заявленная система МДКР может использовать распределение используемых кодов вместо распределения используемых частот. Следует иметь в виду, что в данном описании термин "ячейка" обозначает область, облучаемую одной или более антеннами.

Как описано в заявке на патент США того же заявителя №07/866865, идеальные маски скремблирования, имеющие оптимальные корреляционные свойства, возможны только, если длина N последовательности равна четной степени двух и если квадратный корень из N представляет собой целое число. Такие маски скремблирования приводят в результате к мешающим сигналам, которые имеют плоский спектр Уолша. Заявка на патент США того же заявителя №07/866865 описывает способ А для формирования набора N^1|2 идеальных масок скремблирования и способ В для формирования набора N/2 идеальных масок скремблирования.

Если N является нечетной степенью двух, то невозможно сформировать маски скремблирования так, чтобы сумма любых двух представляла собой "bent"-последовательность, равномерно коррелированную по величине со всеми N кодовыми словами Уолша-Адамара. Тем не менее, можно создать набор "полуидеальных" масок скремблирования таких, что сумма любых двух представляет собой "полу-bent" последовательность, которая представляет собой последовательность, равномерно коррелированную по величине с половиной N кодовых слов и имеющую нулевую корреляцию с другой половиной.

В первом способе формирования полуидеальных наборов масок скремблирования для формирования набора (N') ^1/2 или N'/2 масок скремблирования соответственно длины N', где N'=2N и N - нечетная степень двух, используется способ А или способ В. Затем последняя половина каждой маски скремблирования опускается с сохранением масок длины N'/2=N. Таким образом, в зависимости от того, какой способ используется, формируется набор либо (2N)^1/2 или N масок скремблирования так, что сумма любых двух масок скремблирования является полу-"свернутой".

При втором способе формирования полуидеальных наборов масок скремблирования вновь используется либо способ А, либо способ В для формирования набора (N')^1/2 или N'/2 масок скремблирования соответственно, длины N', где N'=N/2 и N - нечетная степень двух. Затем для каждой последовательности длины N' добавляется копия самой этой последовательности, что обеспечивает формирование масок длиной N'=N. Как вариант, также возможно добавить копию другой маски к каждой маске вместо добавления к каждой из них копии самой этой маски. Таким образом, в зависимости от используемого способа формируется набор либо (N/2)^1/2, либо N/4 масок скремблирования, так что сумма любых двух масок скремблирования является полу-"свернутой".

Таким образом, идеальные и полуидеальные наборы масок скремблирования могут быть улучшены за счет использования специальных масок, как описано в заявке на патент США №07/866865.

Если набор масок скремблирования является полуидеальным или дополнительно улучшен, то корреляционные свойства набора могут быть определены как "полуоптимальные". При выделении масок скремблирования различным ячейкам следует стремиться к тому, чтобы маски скремблирования с оптимальными свойствами использовались в ячейках, близких одна к другой, чтобы избежать избыточных взаимных помех; маски скремблирования, имеющие полуоптимальные свойства, могут использоваться в ячейках, отделенных одна от другой значительно большими расстояниями.

При передаче расширенных символов по отношению к значениям элементов последовательностей предпочтительно применяется процедура выбора формы импульсов. Обычно желательными являются найквистовы формы импульсов, например такая, как косинусоидальная с приподнятым основанием. Одним их способов является пропускание значений элементов последовательностей через фильтр, имеющий импульсный отклик, который представляет собой желательную форму импульса. Такой фильтр может быть реализован в виде аналогового или цифрового фильтра. Другим способом является использование значений элементов последовательностей в качестве адреса просмотровых таблиц для поиска форм колебаний с супердискретизацией, которые пропускают на цифроаналоговый преобразователь.

Расширенные символы с определенной формой импульсов затем модулируют сигнал несущей частоты и передаются. Для одновременной передачи на одной и той же несущей частоте расширенных символов от множества информационных каналов расширенные символы могут объединяться после расширения, после преобразования формы импульсов или после модуляции. Такое комбинирование может происходить также при расширении, так как расширение может достигаться за счет пропускания множества информационных символов через устройство быстрого преобразования Уолша, как раскрыто в заявке на патент США №07/735 805.

Для обеспечения более равномерного распределения энергии сигнала может оказаться предпочтительным использовать как синфазные (I), так и квадратурные (Q) компоненты, как это предусматривается стандартом на системы МДКР, обозначенным 1S-95 ТIА. Как вариант, весь сигнал может быть помещен либо на I-несущую, либо на Q-несущую.

В приемнике принятый модулированный сигнал несущей обычно фильтруется и смешивается с сигналом гетеродина, имеющим частоту несущей, что позволяет сформировать демодулированный сигнал в полосе частот модуляции, который затем дискретизируется. Возможный пример такой обработки, использующий логарифмически полярную обработку, описан в патенте США №5048059.

Выборки демодулированного сигнала затем коррелируются с комплексно-сопряженной последовательностью (последовательностями) расширения согласно определенной используемой форме расширения и числу каналов, требуемых для детектирования. Эта процедура дескремблирования и сжатия демодулированного сигнала может быть реализована путем непосредственного коррелирования по отношению к выделенной эффективной последовательности расширения, которая, как описано выше, представляет собой комбинацию маски скремблирования и ортогональной или би-ортогональной последовательности расширения, или кодового слова. Как вариант, дескремблирование и сжатие могут быть выполнены отдельно: (1) дескремблирование путем коррелирования с помощью соответствующей маски (масок) скремблирования, и (2) сжатие путем коррелирования с использованием соответствующей ортогональной или би-ортогональной последовательности (последовательностей) расширения.

После дескремблирования и сжатия возможно использование различных схем детектирования для детектирования расширенных информационных символов. На каждом периоде расширенного информационного символа формируется корреляционное значение для каждого луча (или эхо-сигнала), соответствующего переданному сигналу для каждой последовательности расширения. В зависимости от параметров системы принятый сигнал может включать в себя либо только один луч, либо множество лучей. Методы RАКЕ для обработки множества лучей описаны в патенте США №5237586 на имя Боттомли.

Для случая когерентного детектирования корреляционные значения, связанные с различными лучами одной и той же информационной последовательности, могут когерентно комбинироваться по методу RАКЕ путем перемножения каждого значения корреляции на комплексно сопряженное значение оценки, полученной на отводе соответствующего канала, и затем суммирования действительных частей произведений (см. J.G.Рroakis, Digitаl Communications, 2nd еd., Nеw York, МсGraw-Нill, 1989). Каждое комбинированное значение затем используется для определения того, какой расширенный символ был передан. В случае некогерентного детектирования корреляционные значения, связанные с различными лучами одной и той же информационной последовательности, могут некогерентно объединяться по методу RАКЕ путем формирования квадратов величин и затем суммирования результатов. Комбинированные значения по одному на каждую информационную последовательность затем сравниваются для определения наибольшего значения. Следует иметь в виду, что как когерентный, так и некогерентный способы обработки могут использовать различные варианты процедуры комбинирования значений в зависимости от того, комбинируются ли лучи с использованием комбинирования по методу максимального отношения, или по методу равного усиления, или селективного комбинирования.

Продетектированные расширенные символы используются для определения информационных символов. Следует иметь в виду, что система, соответствующая заявленному изобретению, может использовать различные способы совместного демодулирования, например совместное детектирование по методу максимально вероятностной оценки последовательности (метод МLSЕ). декоррелирование и псевдо-МLSЕ, как описано в заявке на патент США №08/155557 от 22 ноября 1993. Система может такжe использовать демодуляцию вычитанием, как описано в патенте США №5151919 на имя Дента.

Обобщенная система МДКР, соответствующая заявленному изобретению, будет описана ниже со ссылками на фиг.1. Информационный источник, например речевой сигнал, преобразуется из аналогового формата в цифровой формат в обычном кодере исходного сигнала. Генератор 21 кодовых слов передатчика формирует набор из одного или более ортогональных или би-ортогональных кодовых слов, а расширитель 22 передатчика использует эти кодовые слова для расширения цифрового потока битов, генерируемого кодером 20 передатчика. Расширитель 22 передатчика расширяет каждый информационный символ с использованием одного соответствующего кодового слова, формируя ортогональную последовательность расширения или кодовое слово, соответственно значению каждого информационного символа.

В ответ на сигнал селекции маски скремблирования от соответствующего блока управления, например программируемого микропроцессора (не показан), генератор 24 маски скремблирования передатчика генерирует конкретную маску скремблирования. Выбранная маска скремблирования суммируется в сумматоре 26 по модулю 2 с кодовыми словами с расширителя 22 передатчика. Следует иметь в виду, что суммирование по модулю 2 двух двоичных последовательностей по существу представляет собой операцию "исключающее ИЛИ" в двоичной логике, т.е. суммирование по модулю 2 эффективно скремблирует каждое кодовое слово. Скремблированные кодовые слова, сформированные сумматором 26, модулируют радиочастотную несущую с использованием любого из ряда известных способов модуляции, например двоичной фазовой манипуляции, осуществляемой модулятором 28.

Модулированная несущая передается в среде распространения (по воздуху) с помощью соответствующего ради