專利名稱：自動(dòng)頻率改正方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于無線通信，更特別地是，本發(fā)明有關(guān)一種自動(dòng)頻率校正的方法以及裝置。
背景技術(shù)：
在一無線通信系統(tǒng)中，一傳輸器會(huì)利用一高載頻(high frequency carrier)而調(diào)變一基頻信號(hào)，以傳輸至一接收器，該已調(diào)變的信號(hào)是在該接收器處被接收以及解調(diào)變，對(duì)調(diào)變以及解調(diào)變而言，一傳輸器以及一接收器兩者皆會(huì)包括一局部振蕩器(local oscillator)，以用于產(chǎn)生相同的載頻信號(hào)，而為了有效率地解調(diào)變?cè)撘颜{(diào)變信號(hào)，于該接收器處的該局部振蕩器的該頻率應(yīng)該與在該傳輸器處的頻率相同，因此，很重要的是，移除該傳輸器以及該接收器的局部振蕩器間的相位誤差。
雖然一無線傳輸/接收單元(WTRU)以及一基地臺(tái)局部振蕩器的額定頻率(nominal frequencies)相同，但是，它們于實(shí)際上是不相同的，而造成此差異的兩個(gè)主要原因是，第一個(gè)原因是由于該振蕩器的制造容忍度所造成的一起始頻率誤差，以及第二個(gè)原因是該振蕩器頻率隨著時(shí)間所產(chǎn)生的一漂移，此現(xiàn)象的發(fā)生歸因于各種理由，例如，溫度效應(yīng)、以及老化，而此會(huì)累積地造成在一WTRU以及一基地臺(tái)之間的不同振蕩器頻率。
在一WTRU以及一基地臺(tái)之間的局部振蕩器的頻率差異會(huì)造成系統(tǒng)降級(jí)，舉例而言，在一通用陸地?zé)o線存取/分時(shí)雙工(UTRA/TDD)系統(tǒng)中，在一WTRU以及一基地臺(tái)之間的該頻率差異可以與±3ppm一樣大，而隨著大約2GHz的一傳輸器以及接收器載頻，則3ppm會(huì)對(duì)應(yīng)于一6,000Hz的一頻率誤差，不過，由于該局部振蕩器是合成自與用于取樣的局部振蕩器相同的局部振蕩器，因此，對(duì)一TDD系統(tǒng)而言，位在該接收器處的取樣即可以于每8.7個(gè)幀漂移與1碼片一樣多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有關(guān)一種用于一局部振蕩器的AFC的方法以及裝置，本發(fā)明的該方法會(huì)利用在連續(xù)相位評(píng)估中的差異，而將該WTRU局部振蕩器的該頻率維持在相關(guān)于一基地臺(tái)局部振蕩器的一所需、或預(yù)先決定的范圍之中，一WTRU會(huì)自一基地臺(tái)接收一載波信號(hào)，且該載波信號(hào)包括對(duì)該WTRU為已知的一碼序列，該WTRU會(huì)利用一局部振蕩器而將該載波信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)，該WTRU會(huì)執(zhí)行該基頻信號(hào)的所述樣品(samples)與該已知碼序列間的一區(qū)塊關(guān)聯(lián)，以產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)，且該頻率誤差信號(hào)是會(huì)被反饋至該局部振蕩器，以校正該頻率誤差。


對(duì)于本發(fā)明的一更詳盡了解可以獲得自接下來為了舉例而加以提供、且結(jié)合附圖式的較佳實(shí)施例的敘述，其中圖1是顯示依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，包括用于一自動(dòng)頻率校正程序操作的輸入以及輸出的一程序的方塊圖；圖2是顯示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，一種執(zhí)行自動(dòng)頻率校正的裝置的方塊圖；圖3是顯示在圖2的一裝置中所利用的一頻率評(píng)估區(qū)塊的一方塊圖；圖4是顯示在圖3的該頻率評(píng)估區(qū)塊中所利用的區(qū)塊關(guān)聯(lián)器(blockcorrelator)的示意圖；圖5是顯示一示范性第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)的一方塊圖；圖6是顯示在圖3的該頻率評(píng)估區(qū)塊中所利用的一共軛乘積及總和單元的一方塊圖；圖7是顯示用于積分該已評(píng)估頻率錯(cuò)誤的一積分器的方塊圖；圖8是顯示依照本發(fā)明的一種自動(dòng)頻率校正程序的一流程圖；以及圖9是顯示在圖2的一裝置中所利用的一頻率評(píng)估區(qū)塊的另一個(gè)實(shí)施例的一方塊圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將以附圖描繪作為參考而進(jìn)行敘述，其中，全文中相同的標(biāo)號(hào)代表相同的組件。
本發(fā)明的特征是可以并入一積分電路(C)、或是可以加以建構(gòu)于一包括多個(gè)互連構(gòu)件的電路之中。
此后，該專用術(shù)語“WTRU”是包括，但不受限于，一用戶設(shè)備，一移動(dòng)站臺(tái)，一固定或移動(dòng)用戶單元，一呼叫器，或任何其它形式的能夠在一無線環(huán)境中操作的裝置，而在之后提到時(shí)，專用術(shù)語“基地臺(tái)”則是包括，但不受限于，一節(jié)點(diǎn)B，一位置控制器，一存取點(diǎn)，或任何其它形式的在一無線環(huán)境中的界面裝置。
在此當(dāng)下，為了簡(jiǎn)化，本發(fā)明將以一TDD系統(tǒng)作為參考而進(jìn)行敘述，然而，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人將可以了解，本發(fā)明的教示是同樣地可以應(yīng)用于一一般的分碼多重存取(CDMA)通信系統(tǒng)，包括分頻雙工(FDD)，分時(shí)同步CDMA(TDSCDM)，以及CDMA 2000，或是任何其它形式的CMDA系統(tǒng)。
圖1是顯示包括依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而操作的一AFC處理器102的輸入以及輸出的一程序100的方塊圖。依照本發(fā)明的該AFC處理器102會(huì)利用數(shù)個(gè)輸入，包括一已取樣的已接收基頻信號(hào)(較佳是，為一主要共通控制實(shí)體信道(primary common control physical channel，P-CCHCH)訓(xùn)練序列位置(midamble position)的形式)，為一基本訓(xùn)練序列代碼數(shù)字形式的一信元參數(shù)，一奇/偶幀指示器，一RF載頻，以及一起始電壓控制的振蕩器(VCO)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(DAC)控制電壓，而可選擇地是，該起始VCO DAC控制電壓亦可以根據(jù)一用戶定義的數(shù)值、或是一先前儲(chǔ)存的數(shù)值，再者，該AFC處理器102的所述輸出104包括(a)該VCO的一控制電壓，(b)一已評(píng)估的頻率誤差，以及(c)一整合指示器(convergence indicator)，的其中任一。
該AFC會(huì)于一起始信元搜尋程序完成之后加以執(zhí)行，且該AFC并不需要執(zhí)行信道評(píng)估、或等化，本發(fā)明將會(huì)于之后借助在一P-CCPCH中的一訓(xùn)練序列碼作為參考而進(jìn)行解釋，然而，應(yīng)該要了解的是，任何其它導(dǎo)引序列是亦可以加以使用，而取代P-CCPCH，再者，AFC所需要的信息是僅為一P-CCPCH的一訓(xùn)練序列的位置，而其是提供于該起始信元搜尋程序之后，最初，該AFC程序會(huì)使用該P(yáng)-CCPCH的該訓(xùn)練序列，不過，一旦建立一專屬信道(DCH)之后，該AFC程序即可以更進(jìn)一步地使用包含在該DCH中的一訓(xùn)練序列。
圖2是一種用于依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而執(zhí)行AFC的裝置200的一方塊圖。該裝置200包括一VCO 202，一混合器204，一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)206，一頻率評(píng)估區(qū)塊208，一信元搜尋區(qū)域210，一回路濾波器(loop filter)212，以及一DAC 214，正如圖2所示，該VCO202所產(chǎn)生的該信號(hào)亦可以被使用于一傳輸程序，以混合一DAC 215所轉(zhuǎn)換的傳輸資料，雖然此并不需要。
一載波信號(hào)包括一已知的碼序列，較佳是一訓(xùn)練序列碼，并且，該已知的碼序列被用于評(píng)估該局部振蕩器的頻率誤差，一已接收的載波信號(hào)是借助該混合器204而與該VCO 202所產(chǎn)生的帶轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)的一信號(hào)進(jìn)行混合，而該基頻信號(hào)會(huì)借助該ADC 206而被轉(zhuǎn)換成為一數(shù)字信號(hào)，其中，該ADC206是會(huì)過取樣該基頻信號(hào)，較佳地是，以2X的該碼片率，此外，所述數(shù)字樣品會(huì)被輸入該頻率評(píng)估區(qū)塊208以及該信元搜尋區(qū)塊210。
該信元搜尋區(qū)塊210會(huì)利用任何已知的方法而執(zhí)行一起始信元搜尋程序，而在該信元搜尋程序已經(jīng)執(zhí)行之后，該信元搜尋區(qū)塊210即會(huì)輸出一P-CCPCH的該訓(xùn)練序列的一第一具意義路徑(first significant path)的位置，然后，該已2X過取樣的已接收信號(hào)以及該第一具意義路徑的該訓(xùn)練序列位置會(huì)被輸入該頻率評(píng)估區(qū)塊208之中，接著，該頻率評(píng)估區(qū)塊208會(huì)產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)，此將會(huì)于之后進(jìn)行解釋，然后，該頻率評(píng)估區(qū)塊208所產(chǎn)生的該頻率誤差信號(hào)會(huì)進(jìn)入該回路濾波器202，以產(chǎn)生用于該VCO 202的一校正信號(hào)，此校正信號(hào)會(huì)于一穩(wěn)定的狀態(tài)中驅(qū)動(dòng)該已測(cè)量的頻率誤差至零，該校正信號(hào)可以為、或可以不為數(shù)字形式，而若是該校正信號(hào)是數(shù)字形式時(shí)，則其是會(huì)在被施加于該VCO 202之前，借助該DAC 214而被轉(zhuǎn)換成為一模擬信號(hào)。
圖3是在圖2的該裝置中所利用的一頻率評(píng)估區(qū)塊208的一方塊圖，應(yīng)該要了解的是，在圖3中所舉例說明的該架構(gòu)僅是了舉例所提供，并且，任何其它型式的架構(gòu)皆同樣的可以被用于頻率評(píng)估中，根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，該頻率評(píng)估區(qū)塊208包括至少一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫(bank)220，至少一共軛乘積及總和單元230，以及一角度計(jì)算單元250，其中，該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220會(huì)執(zhí)行所述樣品與該訓(xùn)練序列的關(guān)聯(lián)性，以產(chǎn)生關(guān)聯(lián)結(jié)果，而正如將會(huì)于之后所解釋的，該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220包括復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器，再者，該共軛乘積及總和單元230會(huì)接收該關(guān)聯(lián)結(jié)果，并且，會(huì)產(chǎn)生在該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220中對(duì)于自一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器至下一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的相位改變的一評(píng)估，另外，該角度計(jì)算單元250會(huì)自該共軛乘積及總和單元230的輸出產(chǎn)生一頻率評(píng)估，更進(jìn)一步地，該頻率評(píng)估器208亦可以還包括一累加器，以累加在一預(yù)先決定時(shí)間內(nèi)，該共軛乘積及總和單元230的該輸出，一多路徑檢測(cè)單元，以及一多路徑結(jié)合器248，以用于檢測(cè)以及結(jié)合多路徑分量。
該頻率評(píng)估區(qū)塊208亦可以包括多于一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220，以及多于一個(gè)的共軛乘積及總和單元230，以處理額外的訓(xùn)練序列，舉例而言，正如在圖9中所示，可以使用兩個(gè)訓(xùn)練序列，m1以及m2(j＝0，1)，因此，在此實(shí)施例中，該頻率評(píng)估區(qū)塊208是包括兩個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220’，220”，以及兩個(gè)共軛乘積及總和單元230’，230”，一第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220’以及共軛乘積及總和單元230’會(huì)處理該第一訓(xùn)練序列，m1，以及該第二區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220”以及共軛乘積及總和單元230”會(huì)處理該第二訓(xùn)練序列，m2，而此則是會(huì)允許在使用空間碼傳輸分集(space code transmit diversity，SCTD)時(shí)的分集增益。
圖4是顯示圖3的該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220利用滑動(dòng)窗(sliding window)區(qū)塊關(guān)聯(lián)性的一舉例架構(gòu)的方塊圖。該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220包括復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a-220d，其中，每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a-220d會(huì)執(zhí)行所述已接收基頻樣品與該訓(xùn)練序列的關(guān)聯(lián)性，以產(chǎn)生一關(guān)聯(lián)性結(jié)果，所以，該區(qū)塊的大小，以及因此區(qū)塊的數(shù)量，是會(huì)加以選擇，以避免在該AFC校正完成該起始誤差之前的過量關(guān)聯(lián)性耗損，但是，并不需要是顯示于附圖中的該特殊大小。
作為一個(gè)例子，若是該AFC程序是對(duì)在一叢發(fā)(burst)型態(tài)1中所傳輸?shù)囊籔-CCPCH的一訓(xùn)練序列進(jìn)行處理時(shí)，則該傳輸會(huì)2X地進(jìn)行過取樣，以及該搜尋窗口包括10個(gè)前端碼片(20個(gè)樣品)，49個(gè)延遲碼片(lagging chips)(98個(gè)樣品)，以及512個(gè)訓(xùn)練碼片(1024個(gè)樣品)，該滑動(dòng)窗所需要的樣品的總數(shù)是1142(r0-r1142)，所述前端樣品會(huì)提供任何未檢測(cè)路徑的限度(margin)，所述延遲樣品會(huì)提供該最大預(yù)期多路徑延伸的限度，而在每一個(gè)延遲處，位在每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a-220d處的四個(gè)(4)關(guān)聯(lián)性會(huì)加以執(zhí)行，在每一個(gè)延遲處，該前128個(gè)偶數(shù)樣品(r0，r2，...，r254)會(huì)被輸入該第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a之中，接下來的128個(gè)偶數(shù)樣品(r256，r258，...，r510)會(huì)被輸入該第二區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220b，再接下來的128個(gè)偶數(shù)樣品(r512，r514，...，r766)會(huì)被輸入該第三區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220c，以及最后的128個(gè)偶數(shù)樣品(r768，r770，...，r1022)會(huì)被輸入該第四區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220d，每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器會(huì)執(zhí)行與訓(xùn)練碼的一不同部分的一關(guān)聯(lián)性，而在前述的例子中，會(huì)使用訓(xùn)練碼的512個(gè)位以及四個(gè)(4)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器，每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器會(huì)執(zhí)行與訓(xùn)練碼的128個(gè)位的一關(guān)聯(lián)性，并且，分別地，該第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a會(huì)使用訓(xùn)練序列的該前128個(gè)位，該第二區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220b會(huì)使用訓(xùn)練序列的該其次128個(gè)位，該第三區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220c會(huì)使用訓(xùn)練序列的該第三個(gè)128位，以及該第四區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220d會(huì)使用訓(xùn)練序列的該四個(gè)128位，且每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a-220d會(huì)分別地產(chǎn)生一關(guān)聯(lián)結(jié)果，R0，i，j，R1，i，j，R2，i，j，以及R3，i，j。
圖5是顯示在該區(qū)塊關(guān)聯(lián)器庫220中的該第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a的一方塊圖。該第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a會(huì)接收128個(gè)樣品，以及執(zhí)行所述樣品與訓(xùn)練序列的該前128個(gè)位的一關(guān)聯(lián)性，并且產(chǎn)生R0，i，j，一般而言，來自位在延遲i的第k個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的該輸出會(huì)被定義為Rk,i,j=Σn=0B-1ri+2kB+2nmj,kB+n*]]>方程式(1)其中，對(duì)前述的例子而言，0 i 118，0 k 3，B＝128，以及j(0j 1)是會(huì)對(duì)應(yīng)于用于該關(guān)聯(lián)性的該訓(xùn)練位移，而該滑動(dòng)窗關(guān)聯(lián)區(qū)塊的所述結(jié)果(R0，i，j，R1，i，j，R2，i，j，以及R3，i，j)會(huì)被遞送至該共軛乘積及總和單元230。
圖6是顯示在圖3的該頻率評(píng)估區(qū)塊208中所利用的一共軛乘積及總和單元230的一方塊圖。該關(guān)聯(lián)器輸出是代表所述已接收樣品與該已移除訓(xùn)練序列調(diào)變的質(zhì)心(centroid)的一復(fù)數(shù)，該共軛乘積及總和單元230會(huì)產(chǎn)生自一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器至下一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的相位改變的一評(píng)估，而此是借助計(jì)算連續(xù)關(guān)聯(lián)性輸出的該共軛乘積而加以完成，其中，源自該第一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220a的共軛輸出R0，i，j*是會(huì)相乘至一第二區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220b的一輸出R1，i，j，源自該第二區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220b的共軛輸出R1，i，j*是會(huì)相乘至一第三區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220c的一輸出R2，i，j，以及源自該第三區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220c的共軛輸出R2，i，j*是會(huì)相乘至一第四區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220d的一輸出R3，i，j，而來自一共軛乘積操作的每一個(gè)乘積是會(huì)為具有接近自一關(guān)聯(lián)性的中心至下一個(gè)的相位改變的角度的一復(fù)數(shù)向量，接著，每一個(gè)訓(xùn)練序列，m1以及m2，的該三個(gè)共軛乘積會(huì)被加總在一起，以產(chǎn)生該自一區(qū)塊關(guān)聯(lián)器至下一個(gè)的相位改變的一較低變動(dòng)評(píng)估(varianceestimate)，其中，相關(guān)于m1的共軛乘積會(huì)被加總在一起，并且儲(chǔ)存在D(i，0)之中，以及相關(guān)于m2的共軛乘積會(huì)被加總在一起，并且儲(chǔ)存在D(i，1)之中，而該定義該共軛乘積及總和區(qū)塊的輸出的方程式是D(i,j)=Σk=13Rk,i,jRk-1,i,j*]]>方程式(2)較佳地是，該頻率評(píng)估區(qū)塊208包括一累加器240，而該累加器240會(huì)累加在N個(gè)訓(xùn)練序列期間的該共軛乘積及總和單元230的輸出，所得出的累加復(fù)數(shù)則被定義為 方程式(3)該累加時(shí)間N是會(huì)于一開始被設(shè)定為2，并且，會(huì)接續(xù)地以一頻率誤差的絕對(duì)值的最新評(píng)估作為基礎(chǔ)而加以決定。表一是提供N作為該頻率誤差的一函數(shù)的示范性數(shù)值，而所述被選擇為N的數(shù)值則是會(huì)保證，在頻率更新之間可以發(fā)生的移動(dòng)會(huì)少于四分之一的碼片，以避免路徑跨越進(jìn)入鄰近的樣品。
絕對(duì)頻率誤差(Hz) 訓(xùn)練序列數(shù)量(N)(4000，) 2(2000，4000) 4(1000，2000) 6(100，1000)12(0，100) 30表一更進(jìn)一步地，請(qǐng)參閱回圖3，該頻率評(píng)估區(qū)塊208還可以包括一多路徑檢測(cè)單元241，以及一多路徑結(jié)合器248，該多路徑檢測(cè)單元241會(huì)包括一強(qiáng)度計(jì)算單元242，一搜尋單元244，以及一臨界值計(jì)算器246，而為了結(jié)合多路徑分量，在N個(gè)訓(xùn)練序列已經(jīng)通過所述滑動(dòng)窗區(qū)塊關(guān)聯(lián)器220而進(jìn)行處理之后，該多路徑檢測(cè)單元241會(huì)進(jìn)行搜尋，以發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)(舉例而言，六個(gè))具有最大強(qiáng)度的已累加數(shù)值，D(i，j)，且所述已累積數(shù)值，D(i，j)，會(huì)被輸入至該強(qiáng)度計(jì)算單元242以及該搜尋單元244，其中，該強(qiáng)度計(jì)算單元242會(huì)計(jì)算每一個(gè)已累加數(shù)值，D(i，j)，的該強(qiáng)度，并且會(huì)將每一個(gè)已累加數(shù)值，D(i，j)，的該強(qiáng)度輸出至該搜尋單元244。
該搜尋單元244會(huì)定位出所述最大絕對(duì)數(shù)值(D0(最大)至D5)的六(6)個(gè)，而接下來的方程式即會(huì)精確地定義出在所述已累加數(shù)值，D(i，j)，以及該六(6)個(gè)已解析路徑之間的關(guān)系(i0,j0)=ArgMax(i,j)(|D‾(i,j)|);]]>方程式(4)D0＝D(i0，j0)； 方程式(5)
(i1,j1)=ArgMax(i,j)≠(i0,j0)(|D‾(i,j)|);]]>方程式(6)D1＝D(i1，j1)；方程式(7)(in,jn)=ArgMax(i,j)≠(i0,j0)(i,j)≠(i1,j1),...,(i,j)≠(in-1,jn-1)(|D‾(i,j)|);]]>以及 方程式(8)Dn＝D(in，jn)；方程式(9)其中，in以及jn分別為相關(guān)于多路徑分量Dn的該延遲以及訓(xùn)練序列位移，且0 n 5，六(6)個(gè)路徑的一總和會(huì)于該前述的例子中被結(jié)合在一起，而其會(huì)對(duì)應(yīng)于具意義多路徑的預(yù)期最大數(shù)量，其是三(3)，的兩倍(為傳輸分集而言)，但應(yīng)該注意的是，其它的數(shù)值也可以被用于取代六(6)。
該臨界直計(jì)算器246會(huì)以峰值(0)的強(qiáng)度作為基礎(chǔ)而決定一檢測(cè)臨界值，并且，是會(huì)將其與D1-D5進(jìn)行比較，而若是D1-D5是于強(qiáng)度上大于β|D0|時(shí)，則其會(huì)受到相當(dāng)?shù)目紤]，否則，它們將會(huì)被視為噪聲而被拒絕 方程式(10)該檢測(cè)臨界系數(shù)，β，是一可配置的參數(shù)。
若是D1-D5的強(qiáng)度是超過該檢測(cè)臨界值時(shí)，則它們會(huì)被視為足夠大，而被包括于該頻率評(píng)估計(jì)算之中，而在D1-D5與該檢測(cè)臨界值比較之后，該多路徑結(jié)合器248即會(huì)將剩余的多路徑分量結(jié)合成為一單一的復(fù)數(shù)向量，且其角度乃會(huì)是在一關(guān)聯(lián)器區(qū)塊時(shí)間期間，該載波偏移的該相位改變的一評(píng)估，此復(fù)數(shù)結(jié)果是得自D=D0+Σn=15Dn′]]>方程式(11)該角度計(jì)算單元250會(huì)決定該復(fù)數(shù)結(jié)果的一頻率評(píng)估，而在計(jì)算該頻率評(píng)估時(shí)可以使用一三角函數(shù)計(jì)算，然而，較佳地是，該頻率評(píng)估系是用兩個(gè)近似值而加以計(jì)算，為了自該多路徑結(jié)合器248輸出擷取該角度信息，該復(fù)數(shù)個(gè)向量會(huì)加以比例化(scaled)，而具有單元強(qiáng)度，并且該復(fù)數(shù)絕對(duì)數(shù)值函數(shù)的一近似值會(huì)被用于一強(qiáng)度計(jì)算單元252以及一復(fù)數(shù)誤差正規(guī)化單元254之中，而該復(fù)數(shù)絕對(duì)數(shù)值近似是如下所示Absapprox{z}＝Max(|(Re{z}|，|Im{z}|)+1/2Min(|(Re{z}|，|Im{z}|)方程式(12)其是需要為了一復(fù)數(shù)單元向量的角度而使用一小角度近似，該近似是如下所示Im{z}Arg(z)＝θ，若是θ＜＜1，以及|z|＝1 方程式(13)因此，相關(guān)于該已評(píng)估角度，θ，并具有該強(qiáng)度結(jié)合器248的該復(fù)數(shù)輸出，D，的該方程式是θ=Im{DAbsapprox{D}}]]>方程式(14)頻率的定義是相關(guān)于時(shí)間的相位的改變速率，而該不同相位評(píng)估的時(shí)間間隔是被固定在BTc，因此，已評(píng)估頻率誤差，ε，即會(huì)簡(jiǎn)單地為θ的一比例化形式ε＝αθ 方程式(15)根據(jù)AFC的一固定點(diǎn)執(zhí)行，該已評(píng)估頻率誤差的所述所需單元是必須一致于該VCO DAC緩存器，而在一個(gè)例子中，該VCO DAC具有10位的分辨率，以及意味著該LSB，δ，的±7.275ppm(29.1kHz)的一動(dòng)態(tài)范圍是會(huì)代表大約28Hz的一改變，該常數(shù)α是提供為α=14δBTc]]>方程式(16)其中，δ＝fc·7.275×10-6方程式(17)該LSB，δ，以及因此α，會(huì)取決于該無線電被調(diào)整成為的該RF頻率，所以，其是必須要將該RF載波提供給該AFC演算式，以適當(dāng)?shù)乇壤撘言u(píng)估頻率誤差。
圖7是顯示用于積分該頻率評(píng)估器所產(chǎn)生的該已評(píng)估頻率誤差的一舉例說明積分器的方塊圖。該回路濾波器212會(huì)將該已評(píng)估頻率誤差ε視為一輸入，并且該已評(píng)估頻率誤差是會(huì)借助λ262而加以比例化，以及是會(huì)通過一延遲以及反饋單元264而執(zhí)行一積分操作，以獲得該VCO DAC緩存器，vv(t)＝v(t-1)+λe(t)方程式(18)該積分僅會(huì)在該誤差ε是轉(zhuǎn)儲(chǔ)(dumped)自該在前區(qū)塊時(shí)加以執(zhí)行，因此，該數(shù)值v會(huì)在處理完N個(gè)訓(xùn)練序列后改變。
在AFC的起始之后，該整合指示器104是立即被跳過(cleared)，當(dāng)頻率誤差的一評(píng)估是小于一預(yù)先決定的數(shù)值(舉例而言，絕對(duì)值100Hz)時(shí)，該整合指示器會(huì)被復(fù)位(set)，而若是在整合之后，一已評(píng)估頻率誤差是加以計(jì)算出大于一預(yù)先決定的數(shù)值，舉例而言，絕對(duì)值1kHz，時(shí)，則指示頻率同步耗損的該聚合指示器會(huì)被跳過。
圖8是顯示依照本發(fā)明的AFC的一程序300的一流程圖。一WTRU會(huì)接收一載波信號(hào)(步驟302)，該載波信號(hào)包括一已知的碼序列，舉例而言，一訓(xùn)練序列碼，該WTRU是會(huì)利用一局部振蕩器而將該載頻信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)(步驟304)，該WTRU是會(huì)執(zhí)行該基頻信號(hào)的取樣，較佳地是以2X該碼片率(步驟306)，所述樣品是會(huì)被輸入復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器，以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)關(guān)聯(lián)性結(jié)果(步驟308)，每一個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的關(guān)聯(lián)性結(jié)果是會(huì)共軛地進(jìn)行相乘以及總和，以產(chǎn)生一單一的共軛乘積及總和(步驟310)，所述共軛乘積及總和是會(huì)于N個(gè)訓(xùn)練序列期間進(jìn)行累加，若是N個(gè)訓(xùn)練序列未被累加時(shí)，則該程序是會(huì)返回步驟302，以接收另外的載波信號(hào)(步驟312)。
若是其是決定為N個(gè)訓(xùn)練序列已于步驟312處進(jìn)行累加時(shí)，則多路徑分量是會(huì)被檢測(cè)以及結(jié)合在一起(步驟314)，若是其是決定為N個(gè)訓(xùn)練序列尚未累加的話，則該程序300即會(huì)返回步驟302，在檢測(cè)所述多路徑分量時(shí)，數(shù)個(gè)最大的已累加乘積會(huì)被選擇，并且與一檢測(cè)臨界值進(jìn)行比較，該檢測(cè)臨界值可以依照所述最大累加共軛乘積及總和而進(jìn)行設(shè)定，而為一頻率評(píng)估的一角度數(shù)值即是計(jì)算自該已結(jié)合的乘積及總和(步驟316)，在計(jì)算該角度數(shù)值時(shí)，可以利用一近似方法，一頻率誤差信號(hào)是會(huì)產(chǎn)生自該角度數(shù)值(步驟318)，以及該頻率誤差信號(hào)是會(huì)被反饋至該局部振蕩器，以校正該頻率誤差(步驟320)。
雖然本發(fā)明的所述特征以及組件是于特別結(jié)合的所述較佳實(shí)施例中進(jìn)行敘述，但是，每一個(gè)特征、或組件皆可以在不需要該較佳實(shí)施例的其它特征以及組件的情形下，被單獨(dú)地使用，或是在具有、或不具有本發(fā)明的其它特征以及組件的情形下，被使用于各種結(jié)合之中。
權(quán)利要求
1.一種在一無線傳輸/接收單元中自動(dòng)頻率校正一局部振蕩器的方法，該方法包括下列步驟(a)接收一載波信號(hào)，該載波信號(hào)包括對(duì)該無線傳輸/接收單元為已知的一碼序列；(b)利用一局部振蕩器而將該載波信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)；(c)借助進(jìn)行該碼序列與復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器間的關(guān)聯(lián)、并比較所述關(guān)聯(lián)結(jié)果而產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)；以及(d)依照該頻率誤差信號(hào)而校正該局部振蕩器的一頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(c)包括取樣該基頻信號(hào)；執(zhí)行所述樣品與復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器間的一關(guān)聯(lián)性；產(chǎn)生所述區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的關(guān)聯(lián)性結(jié)果的一共軛乘積及總和；自該共軛乘積及總和計(jì)算一角度數(shù)值；以及自該角度數(shù)值產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該基頻信號(hào)是于兩倍碼片率時(shí)進(jìn)行取樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該共軛乘積及總和是借助將一關(guān)聯(lián)器的一關(guān)聯(lián)性結(jié)果的一共軛乘上緊接的關(guān)聯(lián)器的一相關(guān)性結(jié)果，以及加總所述相乘結(jié)果而加以計(jì)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該共軛乘積及總和是于N個(gè)碼序列期間進(jìn)行累加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該數(shù)量N是依照該角度數(shù)值而進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括，在該載波信號(hào)的多路徑分量中計(jì)算該碼序列的一共軛乘積及總和的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述多路徑分量是與一檢測(cè)臨界值進(jìn)行比較，并且僅有位在該檢測(cè)臨界值之上的一多路徑分量會(huì)被結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該檢測(cè)臨界值是依照該共軛乘積及總和的一最大數(shù)值而加以設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該角度數(shù)值是利用一近似方法而加以決定。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該碼序列是為一訓(xùn)練序列碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該訓(xùn)練序列碼是于一主要共通控制實(shí)體信道中進(jìn)行檢測(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包含在一專屬信道中的訓(xùn)練序列碼是于計(jì)算該角度數(shù)值時(shí)更進(jìn)一步地被利用。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，一傳輸分集所傳輸?shù)念~外訓(xùn)練序列碼是于計(jì)算該角度數(shù)值時(shí)更進(jìn)一步地被利用。
15.一種自動(dòng)頻率校正一局部振蕩器的裝置，該裝置包括一接收器，用于接收一載波信號(hào)，且該載波信號(hào)包括對(duì)該裝置為已知的一碼序列；一混合器，用于利用一局部振蕩器而將該載波信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)；一頻率評(píng)估器，用于借助進(jìn)行該碼序列與復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器間的關(guān)聯(lián)，以及比較所述關(guān)聯(lián)結(jié)果，而產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)；以及一頻率誤差信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)，并進(jìn)而用于依照該角度數(shù)值而校正該局部振蕩器的一頻率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該頻率評(píng)估器包括一取樣器，用于取樣該基頻信號(hào)；復(fù)數(shù)個(gè)區(qū)塊關(guān)聯(lián)器，用于執(zhí)行所述樣品與該碼序列間的一關(guān)聯(lián)性；一共軛乘積及總和單元，用于產(chǎn)生所述區(qū)塊關(guān)聯(lián)器的關(guān)聯(lián)性結(jié)果的一共軛乘積及總和；以及一角度計(jì)算單元，用于自該共軛乘積及總和計(jì)算出一角度數(shù)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該取樣器是于兩倍碼片率時(shí)對(duì)該基頻信號(hào)進(jìn)行取樣。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該共軛乘積及總和單元是借助將一關(guān)聯(lián)器的一關(guān)聯(lián)性結(jié)果的一共軛乘上緊接的關(guān)聯(lián)器的一相關(guān)性結(jié)果，以及加總所述相乘結(jié)果而計(jì)算該共軛乘積及總和。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該共軛乘積及總和單元是于N個(gè)碼序列期間累加該共軛乘積及總和。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該數(shù)量N是依照該角度數(shù)值而進(jìn)行調(diào)整。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于還包括，額外的共軛乘積以及加總單元，以用于在該載波信號(hào)的多路徑分量中計(jì)算該碼序列的一共軛乘積及總和，以及一多路徑結(jié)合器，以用于結(jié)合所述多路徑分量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于還包括一多路徑檢測(cè)單元，以用于借助比較所述多路徑分量與一檢測(cè)臨界值而檢測(cè)多路徑分量，借此，僅有位在該檢測(cè)臨界值之上的一多路徑分量會(huì)被結(jié)合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，該檢測(cè)臨界值是依照該共軛乘積及總和的一最大數(shù)值而加以設(shè)定。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該角度計(jì)算單元是利用一近似方法而計(jì)算該角度數(shù)值。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該碼序列是一訓(xùn)練序列碼。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，該訓(xùn)練序列碼是于一主要共通控制實(shí)體信道中進(jìn)行檢測(cè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，包含在一專屬信道中的訓(xùn)練序列碼是于計(jì)算該角度數(shù)值時(shí)更進(jìn)一步地被利用。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，一傳輸分集所傳輸?shù)念~外訓(xùn)練序列碼是于計(jì)算該角度數(shù)值時(shí)更進(jìn)一步地被利用。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一種自動(dòng)頻率校正一局部振蕩器的方法以及裝置，該裝置接收一載波信號(hào)，且該載波信號(hào)包括對(duì)該裝置為已知的一碼序列，該裝置利用一局部振蕩器而將該載波信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換成為一基頻信號(hào)，該裝置執(zhí)行該基頻信號(hào)的樣品與該已知碼序列間的一區(qū)塊關(guān)聯(lián)，以產(chǎn)生一頻率誤差信號(hào)，且該頻率誤差信號(hào)會(huì)被反饋至該局部振蕩器，以校正該頻率誤差。
文檔編號(hào)H03J7/02GK1922806SQ200480033982
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2004年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者艾庫特.波坦, 唐納爾德·M·格利可 申請(qǐng)人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司