发明名称 滤波装置,接收装置,传送装置,扩散调变装置,虚拟乱数列之输出装置,滤波方法,接收方法,传送方法,扩散调变方法,虚拟乱数列之输出方法及记录程式之记录媒体媒体
摘要 滤波器(201)是以基本扩谱率(chip rate)1/D来受理扩散编码序列等(作为输入序列),被受理的扩散编码序列是藉由串联的延迟电路(202)来依次延迟配送,各讯号的延迟时间是以码片(Chip)长D作为公差的等差数列,藉由放大器(203)来放大各讯号(扩散编码),对各讯号的放大率是以r作为公比的等比数列,所被放大之讯号的总和会利用加法器(204)来求取,并将该结果作为输出序列来依次输出。
申请公布号 TWI233556 申请公布日期 2005.06.01
申请号 TW091106129 申请日期 2002.03.26
申请人 科学技术振兴事业团;梅野健;山口明宏 发明人 梅野健;石圣弘;山口明宏
分类号 G06F17/00 主分类号 G06F17/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种滤波装置,为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数M(M>1)之滤波装置(201),其特征为具备:一输入端子,该输入端子是在于受理输入讯号的输入;及一延迟放大部,该延迟放大部是在于输出:分别以延迟时间t0...tM-1,及放大率a0...aM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟放大后的讯号的M个讯号;及一加算部(204),该加算部是在于输出上述延迟放大后输出的M个讯号的总和;及一输出端子,该输出端子是在于输出上述加算后输出的讯号;在此,t0,t1,...,tM-1为公差D的等差数列,a0,a1,...,aM-1为初项x,公比-r或-1/r的等比数列。2.如申请专利范围第1项之滤波装置(201),其中上述延迟放大部具备:一延迟部(202),该延迟部是在于输出:分别以延迟时间t0,t1,...,tM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟后的M个讯号s0,s1,...,sM-1;及一放大部(203),该放大部是在于输出:分别以放大率a0,a1,...,aM-1来使上述被延迟而输出的M个讯号s0,s1,...,sM-1放大后的M个讯号。3.如申请专利范围第1项之滤波装置(201),其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。4.如申请专利范围第1项之滤波装置(201),其中上述所定的实脉冲定数r为符合:2-31/2-0.1≦r≦2-31/2+0.1。5.一种接收装置(2101),其特征是具备:一讯号接收部(2102),该讯号接收部是在于接收讯号;及一接收侧滤波部(2104),该接收侧滤波部是以上述所接收的讯号作为输入序列来受理,然后予以进行滤波处理而输出;及一编码产生部(2111),该编码产生部是在于产生扩散编码;及一编码侧滤波部(2112),该接收侧滤波部是以上述所产生的扩散编码作为输入序列来受理,然后予以进行滤波处理而输出;及一相关检波部(2108),该相关检波部是针对上述编码侧滤波部的滤波处理的结果来相关检波上述接收侧滤波部的滤波处理的结果,而来取得传送讯号;又,上述接收侧滤波部(2104)与上述编码侧滤波部(2112)皆是针对所定的实脉冲定数r,及所定的实数定数x,及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数N之申请专利范围第1项所记载的滤波装置(201)。6.如申请专利范围第5项之接收装置(2101),其中上述编码产生部是在于产生作为扩散编码之正交编码序列(包含:M序列,“金“码(Gold Code),由沃尔什(Walsh)函数所取得的正交编码序列,由切比雪夫(Chebyshev)多项式所取得的正交编码序列,贝克(Baker)序列,曼切斯特(Manchester)编码化正交编码序列,以下相同),或者由实部及虚部各不同的正交编码序列所构成的复数正交编码序列。7.如申请专利范围第1项之滤波装置(201),其中上述输入端子是以复数的序列作为输入讯号来受理,上述输出端子是以复数的序列作为输出讯号来输出。8.一种滤波装置,为针对复数的序列进行滤波处理之复滤波装置,其特征是具备:一复输入部,该复输入部是在于受理复数序列的输入;及一实滤波部,该实滤波部是在藉由上述复输入部来受理输入的复数序列中,针对实数部的序列进行滤波处理;及一虚滤波部,该虚滤波部是在藉由上述复输入部来受理输入的复数序列中,针对虚数部的序列进行滤波处理;及一复输出部,该复输出部是在于输出:以藉上述实滤波部而输出的序列作为实数部及以藉上述虚滤波部而输出的序列作为虚数部之复数的序列;又,上述实滤波部与上述虚滤波部皆是针对所定的实脉冲定数r,及所定的实数定数x,及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数N之申请专利范围第1项所记载的滤波装置。9.一种扩散调变装置,为利用申请专利范围第8项所记载之复滤波装置的扩散调变装置,其特征是具备:一编码部;该编码部是在于输出:藉由基本扩谱率(chip rate)1/D的所定扩散编码来将所被输入之数位复数的实数部与虚数部予以编码化后的复数;及一调变部,该调变部是将藉由上述编码部所输出的复数予以输入赋予上述复滤波装置,而来进行扩散调变。10.如申请专利范围第9项之扩散调变装置,其中上述编码部的编码化是按照IMT 2000 W-CDMA系统规格,CDMA2000系统规格,或无线LAN IEEE802.11b规格。11.如申请专利范围第10项之扩散调变装置,其中上述编码部是以“金“码(Gold Code),贝克(Baker)序列,或沃尔什(Walsh)=哈达马(Hadamard)编码的其中之一个作为扩散编码来进行编码化。12.如申请专利范围第11项之扩散调变装置,其中上述编码部的扩散编码是在具有遍历性(Ergodic)的映像力学系的轨道的各点被赋予。13.如申请专利范围第12项之扩散调变装置,其中上述编码部之具有遍历性(Ergodic)的映像力学系是以2次以上的切比雪夫(Chebyshev)多项式作为映像的映像力学系。14.一种输出装置(101),为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),输出长度N(N≧1)的虚拟乱数列之输出装置,其特征是具备:一序列受理部(102),该序列受理部是在于受理长度L(L≧1)的扩散编码(z[1],z[2],...z[L])的输入来作为序列初期値;及一计算部(103),该计算部是由受理上述输入的z[1],z[2],...,z[L]来针对所定的正整数M(1≦M≦N,M+N<L)计算符合:z'[1]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j];z'[2]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+1];...z'[N]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+N-1]之(z'[1],z'[2],...,z'[N]);及一乱数输出部(104),该乱数输出部是以上述(z'[1],z'[2],...,z'[N])作为虚拟乱数列来输出。15.如申请专利范围第14项之输出装置(101),其中上述长度L的扩散编码为:正交编码序列(包含:M序列,“金“码(Gold Code),由沃尔什(Walsh)函数所取得的正交编码序列,贝克(Baker)序列,曼切斯特(Manchester)编码化正交编码序列)。16.如申请专利范围第14项之输出装置(101),其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。17.如申请专利范围第14项之输出装置(101),其中上述所定的实脉冲定数r为符合:2-31/2-0.1≦r≦2-31/2+0.1。18.一种传送装置(401),其特征是具备:一讯号受理部(402),该讯号受理部是在于受理传送讯号的输入;及一输出装置(101),该输出装置是在于输出申请专利范围第14项所记载之长度N的虚拟乱数列;及一扩散部(404),该扩散部是以上述所被输出之长度N的虚拟乱数列作为扩散编码来对受理上述所被输入的传送讯号进行频谱扩散;及一讯号传送部(405),该讯号传送部是在于传送上述频谱扩散的结果的讯号。19.如申请专利范围第18项之传送装置,其中更具备:一选择部,该选择部是在于选择扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);及一参数传送部,该参数传送部是在于传送上述所被选择的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述输出装置是以上述所被选择的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。20.如申请专利范围第18项之传送装置,其中更具备:一参数接收部,该参数接收部是在于接收扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述输出装置是以上述所被接收的扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。21.一种接收装置,其特征是具备:一讯号接收部,该讯号接收部是在于接收讯号;及一输出装置,该输出装置是在于输出申请专利范围第14项所记载之长度N的虚拟乱数列;及一反扩散部,该反扩散部是以上述所被输出之长度N的虚拟乱数列作为扩散编码来对上述接收的讯号进行频谱反扩散;及一讯号输出部,该讯号输出部是以上述频谱反扩散的结果的讯号作为传送讯号来输出。22.如申请专利范围第21项之接收装置,其中更具备:一选择部,该选择部是在于选择扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L]);及一参数传送部,该参数传送部是在于传送上述所被选择的扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述输出装置是以上述所被选择的扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。23.如申请专利范围第21项之接收装置,其中更具备:一参数接收部,该参数接收部是在于接收扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述输出装置是以上述所被接收的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。24.一种滤波方法,为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数M(M>1)之滤波方法,其特征为具备:一输入过程,该输入过程是在于受理输入讯号的输入;及一延迟放大过程,该延迟放大过程是在于输出:分别以延迟时间t0...tM-1,及放大率a0...aM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟放大后的讯号的M个讯号;及一加算过程,该加算过程是在于输出上述延迟放大后输出的M个讯号的总和;及一输出过程,该输出过程是在于输出上述加算后输出的讯号;在此,t0,t1,...,tM-1为公差D的等差数列,a0,a1,...,aM-1为初项x,公比-r或-1/r的等比数列。25.如申请专利范围第24项之滤波方法,其中上述延迟放大过程具备:一延迟过程,该延迟过程是在于输出:分别以延迟时间t0,t1,...,tM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟后的M个讯号s0,s1,...,sM-1;及一放大过程,该放大过程是在于输出:分别以放大率a0,a1,...,aM-1来使上述被延迟而输出的M个讯号s0,s1,...,sM-1放大后的M个讯号。26.如申请专利范围第24项之滤波方法,其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。27.如申请专利范围第24项之滤波方法,其中上述所定的实脉冲定数r为符合:2-31/2-0.1≦r≦2-31/2+0.1。28.一种接收方法,其特征是具备:一讯号接收过程,该讯号接收过程是在于接收讯号;及一接收侧滤波过程,该接收侧滤波过程是以上述所接收的讯号作为输入序列来受理,然后予以进行滤波处理而输出;及一编码产生过程,该编码产生过程是在于产生扩散编码;及一编码侧滤波过程,该接收侧滤波过程是以上述所产生的扩散编码作为输入序列来受理,然后予以进行滤波处理而输出;及一相关检波过程,该相关检波过程是针对上述编码侧滤波过程的滤波处理的结果来相关检波上述接收侧滤波过程的滤波处理的结果,而来取得传送讯号;又,上述接收侧滤波过程与上述编码侧滤波过程皆是藉由针对所定的实脉冲定数r,及所定的实数定数x,及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数N之申请专利范围第24项所记载的滤波方法来进行滤波处理。29.如申请专利范围第28项之接收方法,其中上述编码产生过程是在于产生作为扩散编码之正交编码序列(包含:M序列,“金“码(Gold Code),由沃尔什(Walsh)函数所取得的正交编码序列,由切比雪夫(Chebyshev)多项式所取得的正交编码序列,贝克(Baker)序列,曼切斯特(Manchester)编码化正交编码序列,以下相同),或者由实部及虚部各不同的正交编码序列所构成的复数正交编码序列。30.如申请专利范围第24项之滤波方法,其中在上述输入过程中是以复数的序列作为输入讯号来受理,在上述输出过程中是以复数的序列作为输出讯号来输出。31.一种滤波方法,为针对复数的序列进行滤波处理之复滤波方法,其特征是具备:一复输入过程,该复输入过程是在于受理复数序列的输入;及一实滤波过程,该实滤波过程是在上述复输入过程中受理输入的复数序列中,针对实数部的序列进行滤波处理;及一虚滤波过程,该虚滤波过程是在上述复输入过程中受理输入的复数序列中,针对虚数部的序列进行滤波处理;及一复输出过程,该复输出过程是在于输出:以上述实滤波过程所输出的序列作为实数部及以上述虚滤波过程所输出的序列作为虚数部之复数的序列;又,上述实滤波过程与上述虚滤波过程皆是藉由针对所定的实脉冲定数r,及所定的实数定数x,及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数M之申请专利范围第24项所记载的滤波方法来进行滤波处理。32.一种扩散调变方法,为利用申请专利范围第31项所记载之复滤波方法的扩散调变方法,其特征是具备:一编码过程;该编码过程是在于输出:藉由扩谱率(chip rate)I/D的所定扩散编码来将所被输入之数位复数的实数部与虚数部予以编码化之复数(complexnumber);及一调变过程,该调变过程是将上述编码过程中所输出的复数予以输入赋予上述复滤波方法,而来进行扩散调变。33.如申请专利范围第32项之扩散调变方法,其中上述编码过程的编码化是按照IMT 2000 W-CDMA系统规格,CDMA2000系统规格,或无线LAN IEEE802.11b规格。34.如申请专利范围第33项之扩散调变方法,其中在上述编码过程中是以“金“码(Gold Code),贝克(Baker)序列,或沃尔什(Walsh)=哈达马(Hadamard)编码的其中之一个作为扩散编码来进行编码化。35.如申请专利范围第34项之扩散调变方法,其中上述编码过程的扩散编码是在具有遍历性(Ergodic)的映像力学系的轨道的各点被赋予。36.如申请专利范围第35项之扩散调变方法,其中上述编码过程之具有遍历性(Ergodic)的映像力学系是以2次以上的切比雪夫(Chebyshev)多项式作为映像的映像力学系。37.一种输出方法,为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),输出长度N(N≧1)的虚拟乱数列之输出方法,其特征是具备:一序列受理过程,该序列受理过程是在于受理长度L(L≧1)的扩散编码(z[1],z[2],...,z[L])的输入来作为序列初期値;及一计算过程,该计算过程是由受理上述输入的z[1],z[2],...,z[L]来针对所定的正整数M(1≦M≦N,M+N<L)计算符合:z'[1]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j];Z'[2]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+1];...z'[N]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+N-1]之(z'[1],z'[2],...,z'[N]);及一乱数输出过程,该乱数输出过程是以上述(z'[1],z'[2],...,z'[N])作为虚拟乱数列来输出。38.如申请专利范围第37项之输出方法,其中上述长度L的扩散编码为:正交编码序列(包含:M序列,“金“码(Gold Code),由沃尔什(Walsh)函数所取得的正交编码序列,贝克(Baker)序列,曼切斯特(Manchester)编码化正交编码序列)。39.如申请专利范围第37项之输出方法,其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。40.如申请专利范围第37项之输出方法,其中上述所定的实脉冲定数r为符合:2-31/2-0.1≦r≦2-31/2+0.1。41.一种传送方法,其特征是具备:一讯号受理过程,该讯号受理过程是在于受理传送讯号的输入;及一乱数输出过程,该乱数输出过程是藉由申请专利范围第37项所记载之输出长度N的虚拟乱数列之输出方法来输出虚拟乱数列;及一扩散过程,该扩散过程是以上述所被输出之长度N的虚拟乱数列作为扩散编码来对受理上述所被输入的传送讯号进行频谱扩散;及一讯号传送过程,该讯号传送过程是在于传送上述频谱扩散的结果的讯号。42.如申请专利范围第41项之传送方法,其中更具备:一选择过程,该选择过程是在于选择扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);及一参数传送过程,该参数传送过程是在于传送上述所被选择的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述乱数输出过程是以上述所被选择的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。43.如申请专利范围第41项之传送方法,其中更具备:一参数接收过程,该参数接收过程是在于接收扩散编码Q=z[1],z[2],...,z[L]);又,上述乱数输出过程是以上述所被接收的扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。44.一种接收方法,其特征是具备:一讯号接收过程,该讯号接收过程是在于接收讯号;及一乱数输出过程,该乱数输出过程是藉由申请专利范围第37项所记载之输出长度N的虚拟乱数列之输出方法来输出虚拟乱数列;及一反扩散过程,该反扩散过程是以上述所被输出之长度N的虚拟乱数列作为扩散编码来对上述接收的讯号进行频谱反扩散;及一讯号输出过程,该讯号输出过程是以上述频谱反扩散的结果的讯号作为传送讯号来输出。45.如申请专利范围第44项之接收方法,其中更具备:一选择过程,该选择过程是在于选择扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L]);及一参数传送过程,该参数传送过程是在于传送上述所被选择的扩散编码Q=(z[1],z[2],...z[L]);又,上述乱数输出过程是以上述所被选择的扩散编码Q=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。46.如申请专利范围第44项之接收方法,其中更具备:一参数接收过程,该参数接收过程是在于接收扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L]);又,上述乱数输出过程是以上述所被接收的扩散编码P=(z[1],z[2],...,z[L])作为序列初期値来受理。47.一种记录程式之记录媒体,其特征为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),及所定的延迟时间定数D,及所定的正整数M(M>1),来使电脑具有作为:一输入部,该输入部是在于受理输入讯号的输入;及一延迟放大部,该延迟放大部是在于输出:分别以延迟时间t0...tM-1,及放大率a0...aM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟放大后的讯号的M个讯号;及一加算部,该加算部是在于输出上述延迟放大后输出的M个讯号的总和;及一输出部,该输出部是在于输出上述加算后输出的讯号;等之机能;又,具有使t0,t1,...,tM-1能够成为公差D的等差数列,及a0,a1,...aM-1能够成为初项x,公比-r或-1/r的等比数列之机能。48.如申请专利范围第47项之记录程式之记录媒体,其中取代上述延迟放大部,使电脑具有作为:一延迟部,该延迟部是在于输出:分别以延迟时间t0,t1,...,tM-1来使所受理上述输入的输入讯号延迟后的M个讯号s0,s1,...,sM-1;及一放大部,该放大部是在于输出:分别以放大率a0,a1,...,aM-1来使上述被延迟而输出的M个讯号s0,s1,...,sM-1放大后的M个讯号,等之机能。49.如申请专利范围第47项之记录程式之记录媒体,其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。50.一种记录程式之记录媒体,为针对所定的实脉冲定数r(-1<r<1),及所定的实数定数x(x≠0),来使长度N(N≧1)的虚拟乱数列输出于电脑之程式,其特征为使该电脑具有作为:一序列受理部,该序列受理部是在于受理长度L(L≧1)的扩散编码(z[1],z[2],...,z[L])的输入来作为序列初期値;及一计算部,该计算部是由受理上述输入的z[1],z[2],...,z[L]来针对所定的正整数M(1≦M≦N,M+N<L)计算符合:z'[1]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j];z'[2]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+1];...z'[N]=Cj=1M(-r)M+1-jz[j+N-1]之(z'[1],z'[2],...,z'[N]);及一乱数输出部,该乱数输出部是以上述(z'[1],z'[2],...,z'[N])作为虚拟乱数列来输出;等之机能。51.如申请专利范围第50项之记录程式之记录媒体,其中在上述电脑中,具有使上述长度L的扩散编码能够成为:正交编码序列(包含:M序列,“金“码(GoldCode),由沃尔什(Walsh)函数所取得的正交编码序列,贝克(Baker)序列,曼切斯特(Manchester)编码化正交编码序列)之机能。52.如申请专利范围第50项之记录程式之记录媒体,其中上述所定的实脉冲定数r是在所定精度的固定小数点表现下等于2-31/2。图式简单说明:第1图是表示本发明之虚拟乱数列的输出装置的概要构成模式图。第2图是表示切比雪夫(Chebyshev)映像的概要图。第3图是表示可利用于本实施形态之RIF滤波器的概要构成模式图。第4图是表示本手法之误码率(bit error rate)的模拟结果图。第5图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第6图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第7图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第8图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第9图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第10图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第11图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第12图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第13图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第14图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第15图是表示本手法之误码率的模拟结果图。第16图是表示本发明之虚拟乱数列的输出方法的过程的流程图。第17图是表示本发明之传送装置的概要构成模式图。第18图是表示直接频谱扩散的状态说明图。第19图是表示本发明之接收装置的概要构成模式图。第20图是表示有关进行相关检波时之接收装置的实施形态模式图。第21图是表示接收以非同步传送的讯号之接收装置的实施形态概要构成模式图。第22图是表示适用本技术时的W-CDMA系统与以往的W-CDMA系统之使用者数与BER的关系模拟结果图。第23图是表示本发明之复滤波器的实施形态概要构成模式图。第24图是表示利用复滤波装置来进行W-CDMA用的扩散调变处理之扩散调变装置的概要构成模式图。第25图是表示复滤波装置的频率特性图。第26图是表示根据扩散调变装置而被传送之讯号的频谱分布图。
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