專利名稱：無線通信系統(tǒng)中便于檢測和同步預定的同步信號的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及無線通信系統(tǒng)，具體地說涉及無線通信系統(tǒng)中便于檢測和同步從多個不同的同步信號選出的預定的同步信號的方法和裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術的數(shù)字無線通信系統(tǒng)已經(jīng)利用固定的同步碼來用接收到的信號的定時來同步接收器的定時。一直以預定的間隔或跟隨一個報頭來發(fā)射這樣的同步碼。由于在傳輸中固定的同步碼沒有發(fā)生變化，同步碼的發(fā)射能量不改變。因此，可以通過定位在固定同步碼和接收的信號之間的峰值就可以檢測同步碼。
近來提出的一些系統(tǒng)，諸如藍牙系統(tǒng)使用非固定的同步碼。非固定的同步碼，也稱為訪問碼，將地址和同步組合在單一的長碼中。根據(jù)臨時需要，將訪問碼分配給接收器。這些碼在不同的同步碼中能量變化顯著，因此，使得難以可靠地檢測想要的同步信號，同時避免誤檢測不想要的同步碼或誤檢測純噪聲。
因此，需要的是一種在無線通信系統(tǒng)中的方法和裝置，以便于檢測和同步從多個不同同步信號中選出的預定同步信號。優(yōu)選地，該方法和裝置可靠地用具有很寬范圍的能量電平的同步信號來進行工作，并且不會誤檢測噪聲或者不想要的同步碼。


圖1根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例電方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的、利用訪問碼的示例通信協(xié)議的定時圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例收發(fā)器的電方框圖。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例運行的流程圖。
圖5是說明根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的檢測過程的流程圖。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明計算互相關RSX(n)的流程圖。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的Sx(n)的框圖。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明計算接收的信號的協(xié)方差的框圖。
具體實施例方式
參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例電方框圖包括第一收發(fā)器102和第二收發(fā)器104。第一和第二收發(fā)器102，104優(yōu)選地以無線方式相互通信以形成專用網(wǎng)。優(yōu)選地，一個收發(fā)器，例如第一收發(fā)器102作為“主機”并控制專用網(wǎng)，而另一個收發(fā)器，例如第二收發(fā)器104作為“從站”。可以理解，一個或多個附加的從收發(fā)器可以加入到該專用網(wǎng)中。優(yōu)選地，該專用網(wǎng)根據(jù)公知的藍牙規(guī)范進行運行。另外，可以理解，也可以使用其它類似的無線通信系統(tǒng)規(guī)范。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的、利用訪問碼202的示例通信協(xié)議的定時圖200。該框圖200包括訪問碼202、頭部204和有效載荷206。優(yōu)選地，訪問碼長72位，頭部長54位，有效載荷長16至2745位。優(yōu)選地，訪問碼202包括4位報頭208、64位的同步字210和4位的尾部212。另外，可以理解，可以使用其它的長度和訪問碼結(jié)構。
由希望的收發(fā)器104利用訪問碼202作為一個同步信號以導出接收信號的到達定時和載波偏移。訪問碼可以隨分組而不同，且只有希望的收發(fā)器確切地了解該訪問碼。在傳輸消息之前，收發(fā)器被系統(tǒng)，例如主收發(fā)器102告知與哪一個訪問碼(預定同步信號)進行通信。在訪問碼之后，非希望的收發(fā)器將進入睡眠模式，直到下一個傳輸時隙。
為了接收消息，收發(fā)器104首先必須確定消息是否用于收發(fā)器104。這是通過確定是否有分配給收發(fā)104的預定訪問碼來完成的。在空的時隙期間，收發(fā)器104不應當錯誤地檢測在噪聲上的預定訪問碼。當有預定的訪問碼時，收發(fā)器104也必須導出分組定時和載波錯誤，以解碼分組。
可靠的訪問碼檢測提出了幾個難題。首先，訪問碼對同步的分組不固定意味著訪問碼隨訪問碼的變化而發(fā)生能量顯著變化。例如，藍牙可以具有多達2^24個不同的訪問碼。接收到所不想要的同步信號能量可以比接收到所想要的同步信號的能量大得多。在有效的(想要的或不想要的)同步信號之前，純噪聲功率可以比有效的信號大得多。這使得在從噪聲轉(zhuǎn)變到同步信號以及從同步信號轉(zhuǎn)變到噪聲期間難以避免發(fā)生誤檢測。下面，將進一步說明任何根據(jù)本發(fā)明克服這些難題。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器104的示例電方框圖。為了達到公開的目的，將收發(fā)器104定義為作為從收發(fā)器進行工作。收發(fā)器104包括常規(guī)的接收器前端302，用于接收和解調(diào)可包括預定同步信號(訪問碼)的信號。收發(fā)器104進一步包括常規(guī)的發(fā)射器304，用于將信息發(fā)送到另一個收發(fā)器，諸如主收發(fā)器102。收發(fā)器104也包括連接到接收器前端302的常規(guī)數(shù)字信號處理器(DSP)306，用于處理接收到的信號，并且被連接到發(fā)射器304以控制發(fā)射器304。處理器306連接到常規(guī)存儲器308，常規(guī)存儲器308包括用于根據(jù)本發(fā)明對處理器306進行編程的變量和軟件單元。另外，可以理解，存儲器308可包括在處理器306中，作為處理器306中的一個整體部分?？梢赃M一步理解，當要求最小功率消耗時，可以專用集成電路(ASIC)來實現(xiàn)處理器306和存儲器308的功能。
存儲器308包括通信控制程序310，用于對處理器306進行編程來控制發(fā)射器304和接收器前端302，根據(jù)公知的通信協(xié)議例如藍牙協(xié)議來與無線通信系統(tǒng)100中的其它收發(fā)器102進行通信。存儲器308進一步包括用于存儲由無線通信系統(tǒng)100分配給收發(fā)器104的預定同步信號312的空間。存儲器308也包括存儲多個接收到的信號樣值314的空間，優(yōu)選地，該空間足夠容納同步字210。此外，存儲器308包括互相關計算程序316，用于對處理器306進行編程來計算接收的信號和預定同步信號312之間的多個互相關值以定位相關峰值。存儲器308進一步包括總能量程序318，用于對處理器306進行編程以計算和存儲預定同步信號312的總能量。存儲器308也包括檢測度量計算程序320，用于對處理器306進行編程，以計算多個檢測度量，作為互相關值、接收的信號、和預定同步信號的函數(shù)。此外，存儲器308包括自適應閾值計算程序322，用于對處理器306進行編程以計算相應的多個自適應閾值，作為總能量和接收的信號的函數(shù)。存儲器308進一步包括比較程序324，用于對處理器306進行編程來對多個檢測度量和多個自適應閾值進行比較以確定接收的信號是否包括預定的同步信號。存儲器308也包括微調(diào)程序326，用于對處理器進行編程來定位前面的和后面的一個樣值序號的非平方檢測度量大的峰值非平方檢測度量，并且從所述峰值非平方檢測度量和之前的和后面的一個樣值序號的非平方檢測度量中計算用于碼元定時的微調(diào)相關峰值。此外，存儲器308包括載波錯誤和碼元定時估計程序328，用于對處理器306進行編程以從微調(diào)相關峰值中確定最后的載波錯誤估計，并且進一步從微調(diào)相關峰值中導出碼元定時。下面，詳細地介紹根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器104的運行。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示例運行的流程圖。在步驟402，存儲器306(離線)計算并且存儲預定同步信號312的總能量。然后，接收器前段302接收一個信號，步驟404。接收到該信號時，處理器306計算接收到的信號與預定同步信號(訪問碼)之間的多個互相關值以定位相關峰值(步驟406)。(預定同步信號是由主收發(fā)器從多個不同的同步信號中選出的，并且被利用預定的初始訪問碼來發(fā)送到從收發(fā)器104。)然后，在步驟408，處理器306計算多個檢測度量，作為多個互相關值、接收到的信號、和預定同步信號的函數(shù)。
為了計算多個檢測度量，處理器306從接收的信號中計算出相應的多個載波錯誤估計。處理器306也(離線)計算預定同步信號的樣值的和，并且將多個載波錯誤估計乘以所述和以產(chǎn)生多個調(diào)整值。處理器306將多個互相關值調(diào)整多個調(diào)整值，從而產(chǎn)生多個非平方檢測度量。處理器306將多個非平方檢測度量進行自乘，以產(chǎn)生多個檢測度量，用于檢測在接收的信號中預定同步信號的存在性。
此外，在步驟410，處理器306計算相應的多個自適應閾值，作為接收的信號和總能量的函數(shù)。優(yōu)選地，這是通過計算接收信號的多個協(xié)方差，并且將該多個協(xié)方差乘以預定同步信號的總能量，再乘以閾值常數(shù)來完成的。在步驟412，處理器306比較多個檢測度量和多個自適應閾值，以確定接收的信號是否包括預定同步信號。優(yōu)選地，這是通過以下步驟完成的將多個檢測度量的檢測度量與多個自適應閾值的相應的自適應閾值進行比較來確定該檢測度量是否大于相應的自適應閾值；當所述檢測度量大于所述相應的自適應閾值時，確定接收的信號包括預定同步信號。此外，當所述檢測度量大于所述相應的自適應閾值時，處理器306定位峰值非平方檢測度量，該峰值非平方檢測度量大于在所述峰值非平方檢測度量的一個樣值號之前或之后的一個樣值的非平方檢測度量。
相應定位所述峰值非平方檢測度量，處理器306從峰值非平方檢測度量和之前或之后的一個樣值序號的非平方檢測度量中確定微調(diào)相關峰值的位置。優(yōu)選地，這是通過以下操作完成的通過公知的技術，將二階多項式匹配(fitting)峰值非平方檢測度量和在該峰值非平方檢測度量的樣值序號之前或之后的一個樣值序號的非平方檢測度量，然后用數(shù)學方式定位該峰值。一旦知道了微調(diào)相關峰值的位置，則處理器306從微調(diào)相關峰值的位置中確定最終的載波錯誤。優(yōu)選地，這是通過對為在微調(diào)相關峰值之前或之后的一個樣值序號計算的載波錯誤估計進行線性插值來完成的。同樣，從相關峰值的位置，也就是表示接收的碼元的中心的相關峰值的位置中導出碼元定時。
下面，以數(shù)學方式介紹檢測和同步預定同步信號的過程。在這種方式中，如下計算檢測度量M(n)=[Rsx(n-N+1)-f^c(n)SS]2ESVX(n)---(1)]]>式中，N是同步信號s(m)的長度，n是當前的樣值。
在線計算接收的信號與預定同步信號的互相關RSX(n)=Σmx(n+m)s(m)]]>式中，x(n)是接收的信號。
預定同步信號的和(被離線計算出)為Ss=Σms(m)]]>載波錯誤的在線估計是f^c(n)=Σm=1Nw-1w(m)[x(n-m)-s(N-m)]Σm=0Nw-1w(m)=Σm=0Nw-1w(m)x(n-m)-SS(w)SW]]>式中，w(m)優(yōu)選地為具有長度Nw的一階的所有極點窗口函數(shù)，且為每一個連接離線地計算SS(w)=Σl=0Nw-1w(l)s(N-l)]]>且SW=Σl=0Nw-1w(l)]]>
它是一個常數(shù)。在糾正定時處，前面的方程提供了糾正載波錯誤fc。另外，可以理解，可以用其它的窗口函數(shù)來代替一階的所有極點窗口函數(shù)。
對于每一個連接，離線地計算預定同步信號的總能量ES=Σm=1Ns2(m)]]>在線地計算接收信號的協(xié)方差VX(n)=Σj=1MV(x(n-j)-1MvΣk=1Mvx(n-k))2=Σj=1Mvx2(n-j)-1Mv[Σj=1Mvx(n-j)]2]]>在檢測邏輯中，進行幾個附加的調(diào)整和比較。首先，不允許接收信號的協(xié)方差小于同步信號的總能量和預定場(flooring)閾值的積。
如果VX(n)＜ESThresholdII，VX(n)＝ESThresholdII這樣做是防止當噪聲很低時，出現(xiàn)異常大的度量。優(yōu)選地，也可以計算對當前樣值的自適應閾值作為總能量、協(xié)方差和預定常數(shù)的積。然后，將方程(1)的分子與自適應閾值進行比較。(這與將方程(1)與預定常數(shù)單獨進行比較相同，并且進行這一操作來用乘法代替除法，從而減少處理量。)AdThreshold(n)＝ESVX(n)ThesholdI為ThresholdI和ThresholdII選擇的值取決于特定的實施，并且以經(jīng)驗進行確定。檢測過程如下。
首先，計算非平方檢測度量。
M1=RSX(n-N+1)-f^c(n)SS]]>如果M1＜0M1＝0；結(jié)束將M1的最近的三個值保存在移位寄存器中以進行估計。
M1(1)←M1(2)←M1(3)←M1也計算檢測度量
M2＝M12(2)確定接收的信號包括預定同步信號，并且當M2＞AdThreshold & M1(2)＞M1(1) & M1(2)≥M1(3)時，已經(jīng)定位互相關的峰值。通過如上面所述那樣執(zhí)行檢測預定同步，本發(fā)明有利地將多個可能同步信號中的載波錯誤、噪聲以及能量變化的影響除去。
檢測了預定同步信號并且定位互相關峰值之后，進行定時和載波錯誤估計。優(yōu)選地，使用{M1(1)，M1(2)，M1(3)}的二階多項式峰值作為微調(diào)相關峰值以確定微調(diào)定時，并且使用該定時，通過對載波錯誤估計進行插值來確定微調(diào)載波錯誤估計，該微調(diào)載波錯誤估計是為在定位微調(diào)相關峰值之前和之后的樣值序號計算的。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明在上面介紹的檢測過程的流程圖500。上面的介紹認為流程圖500是示例性的。
如果直接計算方程(1)，將要求很多的存儲和處理功率。因此，希望以某種方式變換方程(1)的元素，使得減少存儲和處理要求。我們將開始介紹對互相關的有效計算RSX(n)=Σm=1Nx(m+n)s(m)]]>在一個實施例中，碼元速率是每秒一百萬個碼元。同步信號包括64個碼元，αk＝±1并且每個碼元有4個樣值。在上面的互相關方程中，N是256。因此，直接計算互相關要求256×2＝512個存儲位置，并且每0.25微秒要求256次乘法和256次加法。這等于每秒1024百萬條指令(MIPS)。
當被接收到時，每一個碼元脈沖延長至大約12個樣值上。同步信號可以表示為
s(m)=Σk=164αkgs(m-4k)]]>式中，gs表示碼元脈沖。將上面方程的右邊帶入互相關方程，并且簡化該方程以滿足存儲和處理要求，得到下面的變換。
RSX(n)=Σmx(m+n)s(m)]]>=Σmx(m+n)Σk=164αkgs(m-4k)=Σk=164αkRGX(n+4k)]]>其中，RGX(n)=Σm=-66gs(m)x(n+m)=Σm=16gs(m)[x(n+m)+x(n-m)]]]>有利地是，這種變換將存儲要求減少至253+12＝265個位置，并且基本上將計算量減少到6次乘法和6+5+64＝75次加法，減少了大約95％的計算量。此外，6次乘法的復雜度相當于直接算法中的3次乘法的復雜度，因為gs(m)是已知的，并且可以裝入到乘法器中。同樣，避免了從αk中生成s(m)，m＝1，2，...，256，k＝1，2，...，64。計算量的顯著減少直接有利地變成功率減少，功率減少在便攜式無線收發(fā)器中尤其重要(例如)。
這樣，得到SS=Σm=1Ns(m)=Σm=1NΣk=164αkgs(m-4k)=Σmgs(m)Σk=164αk]]>SS=2ΣK=164αK]]>因此，以2x一個偶數(shù)整數(shù)來計算Ss，這是很容易地。而且，結(jié)果得到4x一個整數(shù)，這簡化了使用Ss的計算。有利地避免了下述計算s(m)=Σk=164αkgs(m-4k),m=1,2,···,256]]>
另一個必須計算的值是SX(n)=Σl=0Nw-1w(l)x(n-l)]]>其利用了一階所有極點窗口w(l)=βl,β=1-164]]>SX(n)＝βSX(n-1)+x(n)，βSX(n-1)=SX(n-1)-Sx(n-1)64]]>因此，更新Sx(n)僅要求兩次加法，因為 不耗費計算。圖7是說明根據(jù)上面技術的Sx(n)的計算的框圖700。另外，可以理解，可以使用較高階所有極點窗口(例如，二階，三階)而不是用一階所有極點窗口。
直接計算Sx(n)將要求長度為Nw(例如，256)的移位寄存器，樣值和矩形窗口w(1)。這將要求兩次加法，并且每一個采樣間隔移位Nw個樣值。因此，有利地節(jié)約了根據(jù)圖7執(zhí)行計算消除了對用于長度為Nw的移位寄存器的電路的需要，并且節(jié)約了移位功率。
另一個必須有效地計算的值是SS(w)=Σl=0Nw-1w(l)s(N-l)]]>圖6是說明根據(jù)本發(fā)明計算互相關Rsx(n)的流程圖600。第一移位寄存器602接收每一個接收的信號x(n)的樣值。對第一移位寄存器102的12個位置進行抽頭，并且其中的值與6個乘法器和11個加法器中的6個值gs(n)組合來產(chǎn)生RGX(n)。第二移位寄存器604接收RGX(n)的每一個樣值，并且每四個位置抽頭一次以產(chǎn)生RSX(n)。注意，由于αk值為±1，可以很簡單地實現(xiàn)與之相關的64個乘法器，因為它們僅僅改變從移位寄存器604接收到的值的符號。
另一個必須計算的值是同步信號的和。
SS=Σm=1Ns(m)]]>同步信號表示為s(m)=Σk=164αkgs(m-4k),αk=±1]]>式中，gs(m)是已知的碼元脈沖，最好對其進行歸一化，使得Σmgs(m)=2]]>s(m)=Σk=164αkgs(m-4k),]]>當αk＝±1時，是同步碼元，并且gs(m)是碼元脈沖。
SS(w)=Σl=0Nw-1w(l)Σk=164αkgs(N-l-4k)=Σk=164αkΣl=0Nw=1w(l)gs(N-l-4k)]]>SS(w)=Σk=164αkGw(k),]]>其中Gw(k)=Σl=0Nw-1w(l)gs(N-l-4k)]]>當為該計算使用下面的一階所有極點窗口時，W(l)＝βl，β=1-164]]>Gw(k)可以被保存在存儲器中供需要時使用，或者可以被在需要時計算出來。這就有利地在計算量和存儲使用之間進行可能的折衷。
另一個需要計算的值是接收信號的協(xié)方差。
VX(n)=Σj=1Mvx2(n-j)-1Mv[Σj=1Mvx(n-j)]2]]>為了節(jié)約存儲量，每u個樣值(例如，65個樣值)而不是每一個樣值更新一次Vx(n)。優(yōu)選地，這是通過對下面的值在64個采樣間隔期間進行遞歸計算來完成的(注意，x(n)/8不耗費計算量)。
EX=Σn=164x2(n),AX=Σn=164x(n)8]]>在第(u+1)個樣值(例如，第65個樣值上)，Ex和Ax被移位到兩個移位寄存器中，每一個移位寄存器優(yōu)選地包括兩個先前計算出的Ex和Ax值。
EX→EX(1)→EX(2)→EX(3)，AX→AX(1)→AX(2)→AX(3)接下來，優(yōu)選地，從在兩個移位寄存器中的三個Ex和Ax值估計出協(xié)方差。
VX＝3[EX(1)+EX(2)+EX(3)]-[AX(1)+AX(2)+AX(3)]2且，如果VX＜ESThresholdII，則VX＝ESThresholdII另外，可以理解，根據(jù)協(xié)方差的精度要求，可以計算更多的或更少的Ex和Ax值，并且將它們存儲在兩個移位寄存器中。
圖8是說明根據(jù)上面介紹技術的協(xié)方差計算的框圖800。注意，在框圖8的實施例中，每U個樣值時關閉開關806，808，以允許將新的Ex和Ax值移到移位寄存器810，812中，然后，清除累加器802，804。有利地是，這種遞歸計算技術實質(zhì)上減少了要求估計Vx的乘法量。
另一個要有效地計算的值是同步信號能量ES=Σn=1Ns2(n)]]>此時，同步信號可以表示為s(n)=Σk=164αkgs(n-4k)]]>當αk＝±1時是同步碼元，并且gs(m)是碼元脈沖。
ES=Σns2(n)=Σn[Σk=164αkgs(n-4k)]2=Σk=164Σl=164αkαlEG(k-l)]]>≈Σk=164αk2EG(0)+2[ΣK=163αkdk+1]EG(1)+2[ΣK=162αkαk+2]EG(2)]]>=64EG(0)+2[ΣK=163αkαk+1]EG(1)+2[ΣK=162αkαk+2]EG(2)]]>式中，EG(k)=Σn=-66gs(n)gs(n-4k)]]>并且，{EG(0)，EG(1)，EG(2)}是常數(shù)，而且 和 是整數(shù)。這種計算有利地避免了從碼元脈沖gs(m)計算出s(n)，并且避免了用存儲器存儲s(n)。此外，對s2(n)的乘法計算被簡單地加法所替代。
從上面的公開可以清楚地看到，本發(fā)明提供了一種在無線通信系統(tǒng)中的方法和裝置，便于檢測和同步從多個不同同步信號中選出的預定同步信號。有利地是，該方法和裝置可靠地在具有很寬范圍的能量電平的同步信號上運行，并且不會在噪聲或者不想要的同步碼上產(chǎn)生錯誤。
根據(jù)上面的教導，可以對本發(fā)明進行很多修改和變化。因此，在權利要求書的范圍內(nèi)，可以使用除了上面介紹的方法之外的方法來實施本發(fā)明。
權利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中的方法，便于檢測和同步從多個不同同步信號中選出的預定同步信號，該方法包括步驟計算所述預定同步信號的總能量；接收可包括所述預定同步信號的信號；計算在所述接收的信號和所述預定同步信號之間的多個互相關值，以定位相關峰值；計算多個檢測度量，作為所述多個互相關值、所述接收的信號、和所述預定同步信號的函數(shù)；計算相應的多個自適應閾值，作為所述總能量和所述接收的信號的函數(shù)；和比較所述多個檢測度量和所說多個自適應閾值，以確定所述接收的信號是否包括所述預定同步信號。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中，計算所述多個檢測度量的步驟包括步驟從所述接收的信號中計算出相應的多個載波錯誤估計；計算所述預定同步信號的樣值之和；將所述多個載波錯誤估計乘以所述和以產(chǎn)生多個調(diào)整值；用所述多個調(diào)制值來調(diào)整所述多個互相關值，從而產(chǎn)生多個非平方檢測度量；和自乘所述多個非平方的檢測度量，以產(chǎn)生所述多個檢測度量。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中，計算所述多個自適應閾值的步驟包括步驟計算所述接收的信號的多個協(xié)方差；和將所述多個協(xié)方差乘以所述總能量，再乘以一個閾值常數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中，所述比較步驟包括步驟將所述多個檢測度量的檢測度量與所述多個自適應閾值的相應自適應閾值進行比較，以確定所述檢測度量是否大于所述相應的自適應閾值；和當所述檢測度量大于所述相應自適應閾值時；確定所述接收的信號包括所述預定同步信號；和定位大于在所述峰值非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量的峰值非平方檢測度量。
5.根據(jù)權利要求4的方法，進一步包括步驟響應定位所述峰值非平方檢測度量，從所述峰值非平方檢測度量與在所述非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量中確定出微調(diào)相關峰值的位置。
6.根據(jù)權利要求5的方法，進一步包括步驟從所述微調(diào)相關峰值的位置中確定出最終的載波錯誤估計。
7.根據(jù)權利要求5的方法，進一步包括步驟從所述微調(diào)相關峰值的位置中導出碼元定時。
8.一種在無線通信系統(tǒng)中的收發(fā)器，便于檢測和同步從多個不同同步信號中選出的預定同步信號，該收發(fā)器包括接收器前端，用于接收和解調(diào)可包括預定同步信號的信號；發(fā)射器，用于發(fā)送通信信號；和處理器，其連接到所述接收器前端以用于處理所述接收的信號，并且連接到發(fā)射器以控制所述發(fā)射器，其中所述處理器被編程，以計算所述預定同步信號的總能量；計算在所述接收的信號和所述預定同步信號之間的多個互相關值，以定位相關峰值；計算多個檢測度量，作為所述多個互相關值、所述接收的信號、和所述預定同步信號的函數(shù)；計算相應的多個自適應閾值，作為所述總能量和所述接收的信號的函數(shù)；和比較所述多個檢測度量和所說多個自適應閾值，以確定所述接收的信號是否包括所述預定同步信號。
9.根據(jù)權利要求8的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以從所述接收的信號中計算出相應的多個載波錯誤估計；計算所述預定同步信號的樣值之和；將所述多個載波錯誤估計乘以所述和以產(chǎn)生多個調(diào)整值；用所述多個調(diào)整值來調(diào)整所述多個互相關值，從而產(chǎn)生多個非平方檢測度量；和自乘所述多個非平方的檢測度量，以產(chǎn)生所述多個檢測度量。
10.根據(jù)權利要求8的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以計算所述接收的信號的多個協(xié)方差；和將所述多個協(xié)方差乘以所述總能量，再乘以一個閾值常數(shù)。
11.根據(jù)權利要求8的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以將所述多個檢測度量的檢測度量與所述多個自適應閾值的相應自適應閾值進行比較，以確定所述檢測度量是否大于所述相應的自適應閾值；和當所述檢測度量大于所述相應自適應閾值時，確定所述接收的信號包括所述預定同步信號；和定位大于在所述峰值非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量的峰值非平方檢測度量。
12.根據(jù)權利要求11的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以從所述峰值非平方檢測度量與在所述非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量中確定出微調(diào)相關峰值的位置。
13.根據(jù)權利要求12的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以從所述微調(diào)相關峰值的位置中確定出最終的載波錯誤估計。
14.根據(jù)權利要求12的收發(fā)器，其中所述處理器被進一步編程，以從所述微調(diào)相關峰值的位置中導出碼元定時。
15.一種與接收和解調(diào)可包括從多個不同同步信號選出的預定同步信號的信號的接收器前端一起使用的裝置，該裝置便于檢測和同步所述預定同步信號，該裝置包括處理器，其連接到所述接收器前端以用于處理所述接收的信號，其中所述處理器被編程，以計算所述預定同步信號的總能量；計算在所述接收的信號和所述預定同步信號之間的多個互相關值，以定位相關峰值；計算多個檢測度量，作為所述多個互相關值、所述接收的信號、和所述預定同步信號的函數(shù)；計算相應的多個自適應閾值，作為所述總能量和所述接收的信號的函數(shù)；和比較所述多個檢測度量和所說多個自適應閾值，以確定所述接收的信號是否包括所述預定同步信號。
16.根據(jù)權利要求15的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以從所述接收的信號中計算出相應的多個載波錯誤估計；計算所述預定同步信號的樣值之和；將所述多個載波錯誤估計乘以所述和以產(chǎn)生多個調(diào)整值；用所述多個調(diào)整值來調(diào)整所述多個互相關值，從而產(chǎn)生多個非平方檢測度量；和自乘所述多個非平方的檢測度量，以產(chǎn)生所述多個檢測度量。
17.根據(jù)權利要求15的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以計算所述接收的信號的多個協(xié)方差；和將所述多個協(xié)方差乘以所述總能量，再乘以一個閾值常數(shù)。
18.根據(jù)權利要求15的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以將所述多個檢測度量的檢測度量與所述多個自適應閾值的相應自適應閾值進行比較，以確定所述檢測度量是否大于所述相應的自適應閾值；和當所述檢測度量大于所述相應自適應閾值時；確定所述接收的信號包括所述預定同步信號；和定位大于在所述峰值非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量的峰值非平方檢測度量。
19.根據(jù)權利要求18的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以響應定位所述峰值非平方檢測度量，從所述峰值非平方檢測度量與在所述非平方檢測度量的樣值序號之前或之后一個樣值序號的非平方檢測度量中確定出微調(diào)相關峰值的位置。
20.根據(jù)權利要求19的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以從所述微調(diào)相關峰值的位置中確定出最終的載波錯誤估計。
21.根據(jù)權利要求19的裝置，其中所述處理器被進一步編程，以從所述微調(diào)相關峰值的位置中導出碼元定時。
全文摘要
一種處理器(306)，其被分配有用于在無線通信系統(tǒng)(100)中傳送的預定同步信號。該處理器計算預定同步信號的總能量(步驟402)。處理器前端(302)連接到處理器，以接收(步驟404)可包括預定同步信號的信號，并且計算在接收的信號和所述預定同步信號之間的多個互相關值，以定位相關峰值(步驟406)。處理器也計算多個檢測度量，作為所述多個互相關值、所述接收的信號、和所述預定同步信號的函數(shù)(步驟408)。此外，處理器計算相應的多個自適應閾值，作為所述總能量和所述接收的信號的函數(shù)(步驟410)，并且比較所述多個檢測度量和所說多個自適應閾值，以確定所述接收的信號是否包括所述預定同步信號(步驟412)。
文檔編號H04B7/26GK1706119SQ01818303
公開日2005年12月7日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權日2000年11月10日
發(fā)明者陳偉鐘, 列奧·德納 申請人:摩托羅拉公司