Способ и устройство для обработки принимаемого сигнала в системе связи

Способ и устройство для обработки принимаемого сигнала в системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к передаче данных. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для эффективной обработки принимаемого сигнала в системе связи.

Уровень техники

В типичной цифровой системе связи данные обрабатываются в передающем устройстве, модулируются, согласуются и передаются в приемное устройство. Обработка данных может включать в себя, например, форматирование данных с преобразованием их в некоторый конкретный формат кадра, кодирование форматированных данных для обеспечения обнаружения и исправления ошибок в приемном устройстве, разделение кодированных данных по каналам (т.е. маскирование), расширение данных, разделенных по каналам, в пределах системы, ширины полосы и т.п. Как правило, обработка данных определяется, в частности, реализуемой системой или реализуемым стандартом.

В приемном устройстве происходит прием, согласование, демодуляция и цифровая обработка принимаемого сигнала для восстановления переданных данных. Обработка в приемном устройстве является дополняющей по отношению к той, которая проведена в передающем устройстве, и может включать в себя, например, сжатие принимаемых выборок, демаскирование сжатых выборок для формирования демаскированных символов, декодирование демаскированных символов, и т.п. Вследствие многолучевого распространения и других явлений передаваемый сигнал может достигать приемного устройства по многочисленным каналам сигнала. Для обеспечения улучшенной рабочей характеристики приемное устройство в типичном случае выполнено с возможностью обработки многочисленных (и имеющих самый высокий уровень (наиболее резко выраженных)) копий принимаемого сигнала.

Для проведения требуемой обработки сигнала некоторые обычные приемные устройства выполнены с некоторым количеством элементов для обработки, каждый из которых специально разработан и выделен для выполнения некоторой конкретной функции. Например, приемное устройство может быть оснащено элементом искателя и некоторым количеством элементов для обработки данных. Элемент искателя осуществляет поиск принимаемого сигнала с целью определения сильных (резко выраженных) копий сигнала и для обработки конкретных копий сигнала, имеющих достаточный уровень сигнала, предоставляются элементы для обработки данных. Реализация многочисленных параллельных элементов для обработки приводит к увеличению сложности и стоимости схем. Элементы для обработки в типичном случае имеют фиксированные конструкции и в них, как правило, не предусмотрена возможность программирования (т.е. обработки принимаемого сигнала с применением разных наборов значений параметров для выполнения, например, обработки с использованием пилот-сигнала, поисков сигнала и демодуляции данных). Более того, количество копий сигнала, которые можно обработать, ограничено количеством реализуемых элементов для обработки.

Для уменьшения сложности некоторые другие приемные устройства оснащены некоторым количеством параллельных блоков для предварительной обработки, подключенных к процессору общего канала передачи данных. Каждый блок предварительной обработки выполняет частичную обработку (например, сжатие и маскирование) выделенной копии сигнала. Затем процессор общего канала передачи данных проводит остальную обработку (например, демодуляцию пилот-сигналом, вычисление энергии и т.д.) частично обработанных данных. И опять, ограниченное количество копий сигнала, которые можно обработать, определяют на основании количества реализуемых блоков предварительной обработки, а программирование, как правило, не предусматривается.

Применительно к терминалу пользователя нужно отметить, что способность обрабатывать многочисленные копии принимаемого сигнала может обеспечить улучшенную рабочую характеристику. Применительно к базовой станции нужно отметить, что в типичном случае многочисленным пользователям требуется одновременная обработка многочисленных копий сигнала, что дополнительно обосновывает необходимость эффективных способов обработки сигналов. Способность обрабатывать сигналы для многочисленных пользователей с помощью малого количества элементов для обработки сигналов экономически и технически желательна по многим причинам, например, таким как повышенная плотность компоновки плат, меньшее количество компонентов, сниженные затраты и т.п. Возможность программирования в элементах для обработки сигналов также желательна в системах связи, которые могут передавать данные, используя различные значения параметров (например, различные коды разделения по каналам, имеющие разную длину), в зависимости от различных факторов, например, таких как скорость передачи данных.

Как можно заметить, способы, которые могут обеспечить эффективную обработку принимаемого сигнала в системе связи, весьма желательны.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложена изящная конструкция демодулятора, имеющая многочисленные преимущества над обычными конструкциями. В соответствии с некоторыми аспектами изобретения предложен блок обработки данных для проведения многих сопровождаемых интенсивными вычислениями операций и предложен контроллер для решения остальных задач, необходимых для обработки (например, демодуляции) принимаемого сигнала. Эта архитектура обеспечивает контроллеру возможность управлять обработкой многих копий сигнала и поддерживать многих пользователей одновременно. В некоторых конструкциях можно предусмотреть микроконтроллер для осуществления «микроуправления» блоком обработки данных и освобождения контроллера от некоторых обязанностей по управлению, связанных с установлением последовательности выполнения команд низкого уровня (упорядочения на низком уровне) блока обработки данных. Эти различные признаки позволяют разработать упрощенную конструкцию, обладающую улучшенной рабочей характеристикой по сравнению с обычными конструкциями.

Блок обработки данных и контроллер могут быть выполнены с возможностью работы с сигналами синхронизации обработки, которые могут быть асинхронными по отношению к частоте следования принимаемых выборок и в типичном случае поступают значительно чаще упомянутых выборок. Более частое поступление сигналов синхронизации обеспечивает обработку большего количества копий принимаемого сигнала без дополнительного увеличения сложности схем, а также обеспечивает увеличение производительности обработки пропорционально частоте сигналов синхронизации. Блок обработки данных также может быть выполнен с обеспечением возможности обработки данных на основании программируемых значений параметров, что обеспечивает повышенную гибкость и расширенные функциональные возможности. Например, программируемыми могут быть сделаны интервал времени поиска, коды разделения по каналам (например, коды Уолша), временной сдвиг и другие параметры. Блок обработки данных также может быть выполнен с возможностью объединения элементов для обработки с целью уменьшения сложности и стоимости схем.

В одном варианте осуществления изобретения предложено приемное устройство для использования либо в терминале пользователя, либо на базовой станции системы радиосвязи (например, системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (системы CDMA (МДКР))). Приемное устройство включает в себя первый буфер, подключенный к блоку обработки данных. Этот первый буфер получает и сохраняет выборки в цифровой форме и передаваемые с некоторой конкретной частотой следования выборок (а также может хранить псевдослучайные выборки (PN выборки), используемые для сжатия цифровых выборок). Блок обработки данных извлекает сегменты цифровых выборок из первого буфера и обрабатывает выбранные сегменты с помощью некоторого конкретного набора значений параметров. Работа блока обработки данных основана на сигналах синхронизации обработки, имеющих частоту, которая выше (например, в десять и более раз выше) частоты следования элементарных посылок. Многочисленные копии принимаемого сигнала можно обрабатывать, извлекая и обрабатывая многочисленные сегменты цифровых выборок из первого буфера.

В типичном случае приемное устройство также включает в себя приемник и контроллер. Приемник принимает и обрабатывает передаваемый сигнал для выдачи цифровых выборок. Контроллер распределяет задачи для блока обработки данных и обрабатывает информацию сигнализации, поступающую из блока обработки данных.

Блок обработки данных может быть выполнен таким образом, что будет включать в себя коррелятор, блок демодуляции и объединения символов, первый накапливающий сумматор и второй буфер или некоторую их совокупность. Коррелятор сжимает выбранные сегменты цифровых выборок с помощью соответствующих сегментов псевдослучайных (PN) сжимающих последовательностей для получения коррелированных выборок. Блок демодуляции и объединения символов принимает и дополнительно обрабатывает коррелированные выборки для получения обработанных символов. Второй буфер сохраняет обработанные символы и может быть выполнен с возможностью обращенного перемежения обработанных символов. Имея такую конструкцию, второй буфер может быть разделен на две и более секций, при этом в одной секции будут храниться обработанные символы для текущего пакета, а в еще одной секции будут храниться обработанные символы для предыдущего обработанного пакета. Символы для текущего пакета могут обрабатываться в то время, когда символы для предыдущего пакета выдаются в элемент для последующей обработки сигнала.

Коррелятор может быть выполнен таким образом, что будет включать в себя блок сжатия, второй накапливающий сумматор (выборок) и интерполятор или некоторую их совокупность. Блок сжатия включает в себя группу из К блоков умножения, которые одновременно сжимают группы, содержащие до К комплексных цифровых выборок. Накапливающий сумматор выборок включает в себя группу из К сумматоров, подключенных к группе из К блоков умножения, причем каждый сумматор получает и объединяет выборки из соответствующей группы блоков умножения. Интерполятор получает и интерполирует сжатые выборки для формирования интерполированных выборок.

Блок демодуляции и объединения символов может быть выполнен таким образом, что будет включать в себя демаскирующий элемент, блок демодуляции пилот-сигналом и третий накапливающий сумматор (символов) или некоторую их совокупность. Демаскирующий элемент принимает коррелированные выборки и демаскирует их с помощью одного или нескольких каналообразующих кодов для получения демаскированных символов. Коды разделения по каналам могут быть кодами Уолша, имеющими длину, которая является программируемой и определяется значениями параметров. Блок демодуляции пилот-сигналом демодулирует демаскированные символы с помощью символов пилот-сигнала для получения демодулированных символов. А накапливающий сумматор символов суммирует с накоплением демодулированные символы из многочисленных копий сигнала для получения обработанных символов.

Демаскирующий элемент может быть реализован в виде элемента быстрого преобразования Адамара (FHT (БПА)), имеющего L каскадов, и может быть выполнен таким образом, что будет выбирать и обрабатывать синфазные и квадратурные коррелированные выборки на протяжении чередующихся циклов синхронизации. Элемент БПА может быть выполнен с возможностью демаскирования с помощью одного или нескольких символов Уолша, имеющих (программируемую) длину 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 или 128 или какую-нибудь другую длину.

Первый накапливающий сумматор получает и обрабатывает коррелированные выборки для выдачи накопленных результатов. Первый накапливающий сумматор может быть выполнен с возможностью суммирования с накоплением коррелированных выборок на протяжении некоторого программируемого промежутка времени для получения оценок пилот-сигнала. Первый накапливающий сумматор может включать в себя некоторое количество суммирующих с накоплением элементов, причем каждый суммирующий с накоплением элемент предназначен для получения контрольной оценки сигнала при некотором конкретном временном сдвиге.

Частота следования выборок может быть асинхронной по отношению к сигналу синхронизации обработки. В таком случае контроллер может быть выполнен с возможностью реализации контура синхронизации с задержкой, который отслеживает частоту следования элементарных посылок цифровых выборок, и выдает значение сброса, которое используется для формирования сигнала, впоследствии используемого для записи пакетов цифровых выборок, в первый буфер, начиная с предназначенных для этого ячеек.

Контроллер может быть выполнен с возможностью поддержания синхронизации конечного автомата для каждой обрабатываемой копии сигнала. Синхронизацию каждого конечного автомата можно поддерживать с использованием «зашитых» программ процессора цифровых сигналов (DSP), и он может включать в себя контур слежения за временем, используемый для (1) слежения за продвижением обрабатываемой копии сигнала и (2) формирования временного сдвига, соответствующего копии сигнала. Этот временной сдвиг можно использовать для того, чтобы извлечь из первого буфера надлежащий сегмент выборок для обработки. Контроллер также может принимать тактирующий сигнал, который может использоваться для инициирования обработки сегментов выборок. Этот тактирующий сигнал можно генерировать на основе значения сравнения, выдаваемого контроллером.

Приемное устройство также может включать в себя микроконтроллер, который получает задачи, поставленные контроллером, и генерирует группу управляющих сигналов для руководства работой элементов в приемном устройстве. Микроконтроллер может задавать конечный автомат задачи для каждой обрабатываемой задачи и может включать в себя контроллер установления последовательности, который принимает один или несколько сигналов индикаторов и поставленные задачи и генерирует группу управляющих сигналов.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ обработки принимаемого сигнала в системе радиосвязи. В соответствии с этим способом, передаваемый сигнал принимают, обрабатывают и преобразуют в цифровую форму для получения цифровых выборок, при некоторой конкретной частоте следования выборок. Затем выборки в цифровой форме, буферизуют в первом буфере, а сегменты цифровых выборок, извлекают из первого буфера и обрабатывают, используя первый конкретный набор значений параметров, некоторые из которых могут быть программируемыми. Обработку проводят на основании сигнала синхронизации обработки, имеющего частоту, которая выше частоты следования выборок.

Обработка может включать в себя некоторую совокупность последовательно осуществляемых (1) сжатия извлеченных выбранных сегментов цифровых выборок с помощью соответствующих сегментов псевдослучайных сжимающих последовательностей для получения коррелированных выборок, (2) демаскирования коррелированных выборок с помощью одного или нескольких каналообразующих кодов для получения демаскированных символов, (3) демодуляции демаскированных символов с помощью символов пилот-сигнала для получения демодулированных символов и (4) суммирования с накоплением демодулированных символов из многочисленных копий сигнала для получения обработанных символов.

Краткое описание чертежей

Признаки, характерные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными после рассмотрения подробного описания, приводимого ниже со ссылками на чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы на всех чертежах, и при этом:

на фиг.1 представлена упрощенная блок-схема системы связи;

на фиг.2 представлена блок-схема конкретного варианта осуществления приемного устройства, предназначенного для приема и обработки модулированного сигнала;

на фиг.3 представлена диаграмма формата кадра данных для передачи по прямой линии связи в соответствии с системой множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA (МДКР)) с высокой скоростью передачи данных (HDR (ВСПД)) (системой МДКР ВСПД);

на фиг.4 представлена блок-схема варианта осуществления блока обработки принимаемых данных, который может быть использован для обработки передачи данных по прямой линии связи в системе МДКР ВСПД;

на фиг.5 представлена блок-схема конкретного варианта осуществления блока обработки данных согласно изобретению;

на фиг.6А и 6В представлены диаграммы, иллюстрирующие запись выборок данных в буфер и считывание выборок данных из буфера, а также запись псевдослучайных выборок в буфер и считывание псевдослучайных выборок из буфера соответственно;

на фиг.6С представлена блок-схема конкретного варианта осуществления буферизации данных для конструкции приемного устройства, показанной на фиг.2 и 5;

на фиг.7А представлена блок-схема конкретного варианта осуществления коррелятора в блоке обработки данных, показанном на фиг.5;

на фиг.7В представлена блок-схема конкретного варианта осуществления блока умножения, который может выполнять комплексное сжатие;

на фиг.7С представлена диаграмма, которая иллюстрирует линейную интерполяцию;

на фиг.7D представлена блок-схема конкретного варианта осуществления интерполятора;

на фиг.8А представлена блок-схема конкретного варианта осуществления блока демодуляции и объединения символов в блоке обработки данных, показанном на фиг.5;

на фиг.8В представлена блок-схема конкретного варианта осуществления элемента быстрого преобразования Адамара (БПА);

на фиг.8С представлена блок-схема конкретного варианта осуществления блока демодуляции пилот-сигналом;

на фиг.9 представлена блок-схема конкретного варианта осуществления накапливающего сумматора для обработки данных трафика, опорного пилот-сигнала и других данных сигнализации;

на фиг.10 представлена блок-схема конкретного варианта осуществления микроконтроллера, который может быть использован для управления работой элементов приемного устройства, и

на фиг.11А и 11В представлены временные диаграммы обработки выборок данных блоком обработки данных при временных сдвигах, равных нулю и 1,5, соответственно.

Подробное описание конкретных вариантов осуществления

На фиг.1 представлена упрощенная блок-схема варианта осуществления обработки сигналов при передаче сигналов в системе 100 связи. В передающем устройстве 110 данные посылаются, как правило, в виде пакетов из источника 112 данных в блок обработки 114 передаваемых (TX) данных, который форматирует, кодирует и обрабатывает эти данные для формирования сигналов основной полосы частот. Затем сигналы основной полосы частот подаются в передатчик (TMTR) 116, подвергаются квадратурной модуляции, фильтрации, усилению и преобразованию с повышением частоты для формирования модулированного сигнала, который передается через антенну 118 в один или несколько приемных устройств.

В приемном устройстве 130 происходит прием передаваемого сигнала с помощью антенны 132 и выдача его в приемник (RCVR) 134. В приемнике 134 принимаемый сигнал усиливается, фильтруется, подвергается преобразованию с понижением частоты, квадратурной демодуляции с переводом в основную полосу частот, а также преобразованию в цифровую форму для получения синфазной (I) и квадратурной (Q) выборок. Эти выборки выдаются в блок обработки 136 принимаемых (RX) данных, где декодируются и обрабатываются для восстановления переданных данных. Декодирование и обработка в приемном устройстве 130 осуществляются способом, который является дополняющим по отношению к кодированию и обработке, проведенным в передающем устройстве 110. Затем восстановленные данные выдаются в приемник 138 данных.

Вышеописанная обработка сигналов поддерживает передачи пакетных данных, сообщений, видеоинформации, речевой информации, а также связь, обуславливающую другие типы передачи, в одном направлении. Однако обработка сигнала, проходящего в другом направлении, не показана на фиг.1 лишь для упрощения изображения.

Система 100 связи может быть системой множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), которая поддерживает передачу речевой информации и данных между пользователями по наземной линии связи. Использование методов MДКР в системе связи множественного доступа описано в патенте США № 4901307 под названием “SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS” («Система связи множественного доступа с расширенным спектром сигналов, в которой используются спутниковые или наземные ретрансляторы»), в патенте США № 5103459 под названием “SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM” («Система и способ формирования сигналов в телефонной сотовой системе МДКР»). Еще одна специальная система МДКР описана в патенте США № 6574211 под названием “METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKED DATA TRANSMISSION” («Способ и устройство для высокоскоростной передачи пакетированных данных»), заявка на который подана 3 ноября 1997 г.

Системы МДКР обычно выполнены с обеспечением соответствия одному или более таких стандартов, как “TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System” (Версия А Временного стандарта 1995 г., выпущенная под эгидой Ассоциации электронной промышленности и Ассоциации предприятий связи США под названием «Стандарт совместимости подвижных станций и базовых станций для двухрежимной широкополосной сотовой системы передачи сигналов с расширенным спектром») (в нижеследующем тексте именуется стандартом IS-95-А), “TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System” (Временный стандарт 1998 г., выпущенный под эгидой Ассоциации электронной промышленности и Ассоциации предприятий связи США под названием «Рекомендуемый стандарт минимальных требований к подвижной станции двухрежимной широкополосной сотовой системы передачи сигналов с расширенным спектром») (в нижеследующем тексте именуется стандартом IS-98), стандарт, предложенный консорциумом под названием “3^rd Generation Partnership Project” (3GPP) («Проект сотрудничества в создании средств связи 3-го поколения» (ПСвСС3П)), см. документы №№ 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (в нижеследующем тексте именуется стандартом широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (W-CDMA (Ш-МДКР)), и “TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems” (версия TR-45.5 «Стандарта физического уровня для систем с расширенным спектром формата cdma2000) (в нижеследующем тексте именуется стандартом CDMA-2000). Следует учесть, что непрерывно разрабатываются и предлагаются к применению новые стандарты МДКР. Эти стандарты МДКР упоминаются в данном описании для справок.

На фиг.2 представлена блок схема конкретного варианта осуществления приемного устройства 200, пригодного для приема и обработки модулированного сигнала. Приемное устройство 200 представляет собой конкретный вариант осуществления приемного устройства 130, показанного на фиг.1. Модулированный сигнал принимается с помощью антенны 212 и выдается в блок 214 предварительной обработки. В блоке предварительной обработки принимаемый сигнал усиливается, фильтруется, подвергается преобразованию с понижением частоты и квадратурной демодуляции для получения сигналов основной полосы частот. Затем сигналы основной полосы частот преобразуются в цифровую форму одним или несколькими аналого-цифровыми преобразователями (ADP (АЦП)) с помощью сигнала синхронизации выборок, (SCLK (СВЫБ)) для формирования синфазных (I_ADC) и квадратурных (Q_ADC) выборок, которые выдаются в схему 222 интерфейса данных. Блок 214 предварительной обработки и аналого-цифровые преобразователи 216 могут быть реализованы в приемнике 134, показанном на фиг.1.

В зависимости от конкретной конструкции приемного устройства 200, аналого-цифровые преобразователи 216 могут выдавать I_ADC и Q_ADC выборки с высокой частотой следования выборок и в соответствии с сигналами, получаемыми с одной или нескольких антенн. Схема 222 интерфейса данных может децимировать (т.е. удалять) ненужные выборки, а также располагать (т.е. сортировать) выборки, соответствующие каждой антенне, и собирать выборки в слова, подходящие для эффективного хранения их в буфере 224. В одном конкретном варианте осуществления, каждое слово содержит 32 бита данных, а каждая I_ADC и Q_ADC выборка содержит 4 бита данных, при этом в каждое слово помещаются четыре пары I_ADC и Q_ADC выборок. Можно также использовать слова другой ширины (например, имеющие ширину 16 бит, 64 бита, 128 бит и т.п.), что также находится в рамках объема притязаний изобретения. Когда имеется слово для хранения, генератор 220 адресов генерирует адрес записи данных, DW_ADDR (АДР_ЗД), и в ячейку буфера 224, указываемую генерируемым адресом, записывается слово.

Затем блок 230 обработки данных извлекает выборки из буфера 224, обрабатывает извлеченные выборки под руководством контроллера 240 и выдает обработанные символы в блок 234 буферизации и обращенного перемежения. Блок 230 обработки данных может последовательно извлекать символы из блока 234 буферизации и обращенного перемежения и суммировать с накоплением символы из многочисленных копий сигнала для получения накопленных символов, которые затем выдаются обратно в блок 234 буферизации и обращенного перемежения. Когда имеется демодулированный символ, подлежащий извлечению из блока 234 буферизации и обращенного перемежения, генератор 236 адресов генерирует адрес считывания данных, SR_ADDR (АДР_СД), который используется для выдачи символа в декодер 260. Блок 230 обработки данных может также выдавать обработанные данные сигнализации непосредственно в контроллер 240. Декодер 260 декодирует демодулированные символы в соответствии с алгоритмом декодирования, который является дополняющим относительно алгоритма кодирования, используемого в передающем устройстве, и выдает декодированные данные в приемник 262 данных.

Блок 230 обработки данных в типичном случае включает в себя коррелятор, накапливающий сумматор, блок демодуляции (умножения) и объединения символов, или некоторую их совокупность, в зависимости от конкретной конструкции блока обработки данных. Блок 230 обработки данных выполняет многие из функций, необходимых для демодуляции принимаемых выборок. Блок обработки данных может быть выполнен с возможностью выдачи демодулированных сигналов непосредственно в декодер 260 с целью декодирования, а обработанных данных сигнализации - в контроллер 240 для дополнительной обработки. Такие обработанные данные сигнализации могут включать в себя, например, накопленные суммы символов опорного пилот-сигнала и управления скоростью передачи данных (DRC (УСПД)) для обработки сигналов обратной линии связи, а также символы управления мощностью для обработки сигналов прямой линии связи.

Контроллер 240 может быть предназначен для выполнения различных функций, например, таких как фильтрация пилот-сигнала, обнаружение синхронизации отводов многоотводного приемника (кейк-приемника), слежение за временем для каждой обрабатываемой копии сигнала, поддержание временного сдвига отводов многоотводного приемника, слежение за частотой (в случае прямой линии связи при обработке удаленным терминалом) или некоторой их совокупности. Контроллер 240 также руководит работой блока 230 обработки данных и блока 234 буферизации и обращенного перемежения, обеспечивая выполнение ими требуемых функций.

В некоторых конструкциях предусмотрен микроконтроллер 232, который руководит работой блока 230 обработки данных. В таких конструкциях микроконтроллер 232 получает директивы или команды из контроллера 240 для решения конкретных задач (например, для осуществления корреляции применительно к одному или нескольким предназначенным для этого отводам многоотводного приемника). Кроме того, микроконтроллер 232 руководит работой блока 230 обработки данных и других блоков (например, буфера 224, блока 234 буферизации и обращенного перемежения), обеспечивая решение ими соответствующих задач. Микроконтроллер 232 может уменьшить объем контроля, требуемый контроллером 240, а также объем взаимодействия между контроллером 240 и другими элементами. Таким образом, микроконтроллер 232 может освободить контроллер 240 от выполнения некоторых функций и обеспечить поддержку им дополнительных каналов и/или пользователей.

Для конструкции, показанной на фиг.2, количество пользователей, которые могут быть поддержаны, в общем случае возрастает пропорционально частотам сигналов синхронизации, выдаваемых в блок 230 обработки данных и контроллер 240. Эти две разновидности сигналов синхронизации независимы, и в зависимости от их конкретных частот один из сигналов синхронизации в типичном случае ограничивает количество копий сигнала и пользователей, которые можно поддерживать.

Генератор 218 сигналов синхронизации генерирует сигналы SCLK синхронизации выборок для аналого-цифровых преобразователей 216 и другие сигналы синхронизации для других элементов приемного устройства 200. В одном конкретном варианте осуществления генератор 218 сигналов синхронизации включает в себя независимый источник сигналов синхронизации, который генерирует главный сигнал синхронизации, и один или несколько счетчиков сигналов синхронизации в реальном масштабе времени (и/или схему фазовой автоподстройки частоты), которые генерируют другие сигналы синхронизации, используемые элементами, находящимися в приемном устройстве 200. Независимый источник сигналов синхронизации может быть реализован в виде кварцевого генератора, управляемого напряжением, или генератора какого-либо иного типа. Счетчики сигналов синхронизации в реальном масштабе времени срабатывают по главному сигналу синхронизации и генерируют сигналы синхронизации на более низких частотах, но являющиеся синхронными с главным сигналом синхронизации. Такие сигналы синхронизации включают в себя сигнал SCLK синхронизации выборок для аналого-цифровых преобразователей, сигнал PCLK (СИНПРД) синхронизации для блока обработки данных, сигналы синхронизации для генераторов 220 и 236 адресов и т.п. В одном конкретном варианте осуществления сигнал SCLK синхронизации выборок получается из главного сигнала синхронизации и имеет частоту, которая близка к частоте следования элементарных посылок принимаемого сигнала (но не обязательно подвергнута фазовой автоподстройке на эту частоту).

В одном конкретном варианте осуществления генератор 220 адресов включает в себя генератор адресов записи данных, который генерирует адрес записи данных, DW_ADDR, и генератор адресов считывания данных, который генерирует адрес считывания данных, DS_ADDR. Генератор 220 адресов может дополнительно включать в себя генераторы адресов для других данных (псевдослучайных последовательностей), которые могут храниться в буфере 224. В одном конкретном варианте осуществления генератор 236 адресов включает в себя генератор адресов записи символов, который генерирует адрес записи символа, SW_ADDRESS (АДРЕС_ЗС), и генератор адресов считывания символов, который генерирует адрес считывания символа, SR_ADDRESS (АДРЕС_СС). Генераторы 220 и 236 адресов подробнее описаны ниже.

Теперь будет приведено более подробное описание реализации и работы приемного устройства 200.

В соответствии с изобретением разработаны блок 230 обработки данных и контроллер 240, обладающие совокупностью признаков, которая обеспечивает улучшенную рабочую характеристику и повышенную эффективность по сравнению с обычными блоками для обработки данных. Некоторые из этих признаков кратко описаны ниже.

Во-первых, блок 230 обработки данных выполняет многие требующие интенсивных вычислений операции и поэтому обеспечивает контроллеру 240 возможность поддержки многих пользователей одновременно. Блок 230 обработки данных может быть выполнен с возможностью проведения требуемой обработки принимаемых данных и выдачи демодулированных символов непосредственно в декодер 260. Таким образом, контроллер 240 может быть освобожден от интенсивной обработки данных (например, от вычисления скалярных произведений), необходимость выполнения которой в обычных конструкциях, как правило, приравнивается к необходимости иметь более сложный контроллер и традиционно мешает такому контроллеру одновременно поддерживать значительное количество пользователей или обрабатывать значительное количество копий сигнала. Кроме того, микроконтроллер 232 может быть выполнен с возможностью осуществления «микро-управления» блоком 230 обработки данных и освобождения контроллера 240 от некоторых «суетных» обязанностей по управлению.

Во-вторых, и блок 230 обработки данных, и контроллер 240 могут срабатывать по сигналу синхронизации, который может быть асинхронным относительно частоты следования выборок, с которой поступают выборки, хранящиеся в буфере 224, и может поступать значительно чаще них. Например, частота следования выборок может быть выбрана вдвое превышающей частоту следования элементарных посылок принимаемого сигнала (т.е. f_SAM = 2,4 миллиона выборок в секунду), а сигнал PCLK синхронизации может быть выбран имеющим частоту, которая более чем на порядок превышает величину частоты выборок (например, f_PCLK = 50 МГц). Если блок 230 обработки данных и контроллер 240 используются для терминала пользователя, то чаще идущие сигналы синхронизации обеспечивают обработку большего количества копий принимаемого сигнала. В этом случае блок 230 обработки данных и контроллер 240 можно использовать для реализации и поддержки большего количества отводов многоотводного приемника без дополнительного усложнения схем. А если блок 230 обработки данных и контроллер 240 используются на базовой станции, то чаще идущие сигналы синхронизации обеспечивают обработку принимаемых сигналов от большего количества пользователей и/или обработку большего количества копий принимаемых сигналов.

В третьих, и блок 230 обработки данных, и контроллер 240 могут быть выполнены с обеспечением возможности обработки данных на основании программируемых значений параметров. Например, контроллер 240 может выбирать то количество выборок, которое накоплено во время операции поиска, и выдавать это количество в блок 230 обработки данных. В качестве еще одного примера отметим, что блоку 230 обработки данных можно придать конфигурацию, обеспечивающую демаскирование выборок с помощью одного или нескольких каналообразующих кодов, имеющих программируемую длину. В отличие от этого обычные конструкции принимающих устройств, как правило, включают в себя специализированные элементы аппаратного обеспечения, которые решают специальный набор задач при незначительном уровне программируемости или при отсутствии таковой. Признак программируемости согласно изобретению может обеспечить улучшенную рабочую характеристику по сравнению с обычными конструкциями.

В четвертых, блок 230 обработки данных и контроллер 240 могут быть выполнены таким образом, что имеющиеся в них средства обработки обеспечат меньшую сложность схем и меньшие затраты. Каждый из блока 230 обработки данных и контроллера 240 в типичном случае включает в себя группу элементов для обработки, которая выполняет различные необходимые функции (например, сжатие, демаскирование, суммирование с накоплением и демодуляцию пилот-сигналом - в случае блока 230 обработки данных, и демаскирование с помощью пилот-сигнала и слежение за временем - в случае контроллера 240). В решении некоторой конкретной задачи на сегменте выборок участвуют только те элементы для обработки, которые необходимы для решения этой задачи, а остальные элементы могут быть отключены или переведены в режим резервирования. Для дополнительного улучшения рабочей характеристики элементы для обработки, находящиеся как в блоке 230 обработки данных, так и в контроллере 240, как правило, не дублируются, за исключением случаев, когда желательна параллельная обработка. В отличие от этого конструкции обычных приемных устройств, как правило, предусматривают дублирование многих функций, которое может привести к повышению сложности схем и увеличению затрат.

Блок 230 обработки данных может быть выполнен