專利名稱：在ofdm系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)，更具體地涉及在正交頻分復(fù)用 (OFDM)通信系統(tǒng)中的接收機(jī)以及接收機(jī)功能。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有OFDM系統(tǒng)要求一種方法來(lái)檢測(cè)由非靜止或工作于大小區(qū)半 徑的小區(qū)中的發(fā)射機(jī)所進(jìn)行的初始發(fā)送。初始檢測(cè)之后，對(duì)接收信號(hào) 應(yīng)用多重轉(zhuǎn)換來(lái)估計(jì)定時(shí)偏移。這些OFDM系統(tǒng)中的多重轉(zhuǎn)換將音調(diào) 索引(tone index)與時(shí)域中變換后的接收信號(hào)的定時(shí)偏移進(jìn)行相關(guān) (corelate)。該轉(zhuǎn)換以及時(shí)域內(nèi)的相關(guān)(correlation)可對(duì)接收信號(hào)實(shí) 現(xiàn)接收機(jī)的粗同步然后，可以周期性地檢査定時(shí)偏移。


附圖中，相同的標(biāo)號(hào)指代各視圖中同樣的或功能相似的元素。附 圖以及以下詳細(xì)說(shuō)明被合并進(jìn)并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，并用于進(jìn)一步 圖解說(shuō)明各種具體實(shí)施例以及解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的各種原理和優(yōu) 勢(shì)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中 同步接收機(jī)的方法的流程圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī) 的方法的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)具體實(shí)施例的OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī) 的方法的流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的估計(jì)定時(shí)偏移校正的方法 的流程圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的估計(jì)頻率偏移的方法的流程圖。 圖6是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的估計(jì)頻率偏移校正的方法的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的接收機(jī)框圖。
本領(lǐng)域技術(shù)人員明白為了簡(jiǎn)化和清楚期間，圖中的元件是示意性 的，并不一定是按比例繪制。例如，圖中某些元素的尺寸可以相對(duì)于 其他元素而放大，以幫助理解本發(fā)明實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在具體描述根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例之前，應(yīng)注意具體實(shí)施例主
要屬于與在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中同步接收機(jī)有關(guān)的方法步驟 和設(shè)備組件的組合。因此，設(shè)備組件和方法步驟在附圖中用常規(guī)符號(hào) 適當(dāng)?shù)乇硎?，只顯示了那些與理解本發(fā)明具體實(shí)施例相關(guān)的特殊細(xì)節(jié)， 以免使得帶有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所顯而易見的細(xì)節(jié)和此處所述優(yōu)點(diǎn) 的公開內(nèi)容不明顯
在該文檔中，比如第一和第二、頂部和底部等的關(guān)系術(shù)語(yǔ)可僅用 于將一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作區(qū)別于另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作，而不必要求或意味著 這些實(shí)體或動(dòng)作之間的任何實(shí)際的這種關(guān)系或順序。術(shù)語(yǔ)"包括"、 "包含"或它們的任何其它變形僅意在覆蓋一個(gè)非排他性的涵蓋范圍， 以使得包括一系列元件的過(guò)程、方法、物品或裝置不僅包括那些元件， 還包括沒有明確列出的或該過(guò)程、方法、物品或裝置所固有的元件。 在沒有更多約束條件的情況下， 一個(gè)前面是"包括……一"的元件并 不排除包括該元件的過(guò)程、方法、物品或裝置中存在另外的相同元件。
應(yīng)理解在這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)的處 理器以及所存儲(chǔ)的獨(dú)特的程序指令，該指令與特定的非處理器電路一 起控制該一個(gè)或多個(gè)處理器來(lái)實(shí)施此處描述的OFDM系統(tǒng)的一些，多 數(shù)，或者所有功能。該非處理器電路可包括，但不局限于無(wú)線接收器、無(wú)線發(fā)射器、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘電路、電源電路和用戶輸入設(shè)備。這 樣，這些功能可被解釋為一種OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法的步驟。
可選地，可以由不具有所存儲(chǔ)的程序指令的狀態(tài)機(jī)(state machine)來(lái) 實(shí)施一些或全部的功能，或在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)中， 每個(gè)功能或這些功能中一些特定功能的組合被作為定制邏輯電路來(lái)實(shí) 施。當(dāng)然，也可使用這兩種方式的組合。因此，己經(jīng)在此描述了用于 這些功能的方法和裝置。此外，所期望的是對(duì)一名普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 盡管例如可用時(shí)間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮可能會(huì)引起花費(fèi)巨大的努力 和許多的設(shè)計(jì)選擇，但當(dāng)其被在此所揭露的概念和原理所引導(dǎo)時(shí)，其 將很容易地能夠通過(guò)最少的實(shí)驗(yàn)來(lái)產(chǎn)生這種軟件指令和程序以及IC。
本發(fā)明提供一種OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法和系統(tǒng)。該方法 包將接收信號(hào)由時(shí)域變換到頻域，以產(chǎn)生變換后的信號(hào)。該方法進(jìn)一 步包括基于對(duì)應(yīng)的音調(diào)索引在頻域中旋轉(zhuǎn)變換后的信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音 調(diào)集合(ranging tone)，以產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)頻域接收測(cè)距音調(diào)集合 (phase-rotated frequency domain received ranging tones)， 其等同于日寸 域移位測(cè)距信號(hào)(time domain shifted ranging signals)。以預(yù)先確定的 延遲值集合重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)，并且該預(yù)定延遲值集合中的每 個(gè)延遲值的范圍是從0到預(yù)定時(shí)間延遲。該方法還包括基于相位旋轉(zhuǎn) 頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算(115)與預(yù)定的該延遲值集合內(nèi)的 每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)度量(detection metric)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例在OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法 的流程圖。在步驟105，接收信號(hào)被從由時(shí)域變換到頻域。在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，接收信號(hào)是下行鏈路信號(hào)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例 中，接收信號(hào)是上行鏈路信號(hào)。
利用快速傅立葉變換(FFT)將接收信號(hào)從時(shí)域變換到頻域。在本 發(fā)明的一個(gè)示意性實(shí)施例中，可根據(jù)(1)計(jì)算128個(gè)音調(diào)的樣本"S" 集合(a sample'S， set of 128 tones)的FFT (這里應(yīng)該注意為了說(shuō)明的目的，在以下例子中使用的OFDM系統(tǒng)具有FFT大小128， CP長(zhǎng)度 16，用于測(cè)距處理的5個(gè)OFDM符號(hào)，以及5個(gè)接入序列，其中每個(gè) 序列利用16音調(diào)進(jìn)行QPSK調(diào)制。因此，N=128， Nsym=5， CP=16以 及16個(gè)音調(diào)的5個(gè)集合(5setsof 16-tone)被用于這個(gè)例子。然而，這些 值可隨不同的OFDM系統(tǒng)而不同。)
其中，
offset=0...(N+CP-l); 采樣-間隔搜索偏移 v^l…N(iV-128個(gè)音調(diào))；
C二l…N，(M戸-5個(gè)符號(hào))； C = l…CT(C尸=16個(gè)采樣);并且
作為結(jié)果，產(chǎn)生每符號(hào)每偏移的N個(gè)音調(diào)的集合^w々)。進(jìn)一步， 六個(gè)接收機(jī)可共享128個(gè)音調(diào)并可保持保留一個(gè)音調(diào)組(tone group)。 每個(gè)音調(diào)組構(gòu)成一個(gè)特征(signature) (i)，每個(gè)接收機(jī)可利用每特征的 16個(gè)音調(diào)(k)。因此，利用以下解映射(unmapping)函數(shù)來(lái)減少該128 音調(diào)的集合并將其解映射到16個(gè)音調(diào)的5個(gè)集合。
= 〃層辟(麵w'.)
— . (2)
其中，UNMAP是用于將128個(gè)音調(diào)解映射為16個(gè)音調(diào)的5個(gè)集 合的函數(shù)。此外，如果接收到的采樣具有基本上理想的排列，并且在
逐個(gè)偏移(offset-by-offset)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)FFT，則利用公式(3)來(lái)進(jìn)
5 & r ，*
行非相干解調(diào) (3) 其中， )."是頻域接入序列(例如，這里假設(shè)這個(gè)序列是信號(hào)i,
符號(hào)<7，音調(diào)k的正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制符號(hào)向量)。從FFT獲 得的輸出被乘上QPSK調(diào)制符號(hào)向量的共軛，并在每個(gè)音調(diào)和用于測(cè)距的OFDM符號(hào)上求和。
在步驟110，基于對(duì)應(yīng)的音調(diào)索引在頻域中旋轉(zhuǎn)變換后信號(hào)的每
個(gè)測(cè)距音調(diào)集合。這產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，其相當(dāng) 于時(shí)域移位測(cè)距信號(hào)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，以預(yù)定的延遲值集 合來(lái)重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)，并且預(yù)定的該延遲值集合中的每個(gè)延
遲值的范圍是從0到預(yù)定時(shí)間延遲。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，通過(guò)將測(cè)距音調(diào)與對(duì)應(yīng)的移相器 (Phaser)進(jìn)行相乘，以在頻域內(nèi)旋轉(zhuǎn)變換后的信號(hào)的測(cè)距音調(diào)。例如， 當(dāng)在頻域中應(yīng)用移相器時(shí)，利用等式(4)，測(cè)距音調(diào)信號(hào)相當(dāng)于被進(jìn) 行了時(shí)移
=粉麵 (4) 對(duì)應(yīng)于測(cè)距音調(diào)的移相器可取決于與對(duì)應(yīng)測(cè)距音調(diào)索引相關(guān)的頻率。在步驟115，基于相位旋轉(zhuǎn)頻域已接收測(cè)距音調(diào)，根據(jù)與預(yù)定的 該延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的(3)來(lái)計(jì)算檢測(cè)度量。
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，檢測(cè)度量在等于接收機(jī)的定時(shí)偏移 的偏移延遲值(offset-delay-value)處為最大。此外，檢測(cè)度量為最大 值時(shí)， 一個(gè)相位旋轉(zhuǎn)頻域接收測(cè)距音調(diào)可與己知頻域接入序列相關(guān)。 在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，為了計(jì)算對(duì)應(yīng)每個(gè)延遲值的檢測(cè)度量，將 每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的音調(diào)集合與已知頻域接入序列集合相關(guān)。同 樣，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)度量大于預(yù)先確定的門限時(shí)，確定檢測(cè)接收信 號(hào)。這將結(jié)合圖2做進(jìn)一步解釋。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例在OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī)的 方法的流程圖。在步驟205，接收信號(hào)被從時(shí)域變換到頻域。在步驟210，在頻域中旋轉(zhuǎn)變換后信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集合。
在步驟215，計(jì)算與預(yù)定的延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的 非相干檢測(cè)度量。在本發(fā)明的一個(gè)示意性實(shí)施例中，可利用等式(5) 估計(jì)非相干定時(shí)偏移向量
mW)-e (5) 其中，T糾是被歸一化(normalized)為0到127的特定的音調(diào)頻 率，N等于128個(gè)音調(diào)，r等于再次被歸一化至FFT單位步長(zhǎng)(unit step) 的一^。定時(shí)偏移中的向量是每音頻的，并通過(guò)r的范圍而旋轉(zhuǎn)。然后， 利用等式(6)實(shí)現(xiàn)非相干解調(diào)-
其中，
P = 1...M; ]VN2，3,4或9FFT每符號(hào)
r=-l..,Q; M 相位步長(zhǎng)(phase steps)
可將搜索"偏移"通過(guò)以下關(guān)聯(lián)到r和^ r = — mod(o,e" Q)_ 1
/7 =喻"+ r + 2
可利用術(shù)語(yǔ)r和^重新定義采樣選擇和FFT。
得到最大檢測(cè)度量并記錄^g和^a"直。
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)<formula>formula see original document page 13</formula>
在步驟220，確定一個(gè)或多個(gè)非相干檢測(cè)度量是否大于預(yù)定門限。 如果確定一個(gè)或多個(gè)非相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則在步驟225確 定檢測(cè)到接收信號(hào)。此外，非相干檢測(cè)度量為最大時(shí)的延遲值是接收 機(jī)的定時(shí)偏移。-
然而，如果確定所有的非相干檢測(cè)度量都不大于預(yù)定門限，則在 步驟230計(jì)算與預(yù)定的延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的相干檢測(cè) 度量。在步驟235，為了計(jì)算相干檢測(cè)度量，用l-抽頭(one-tap)均衡 器來(lái)均衡變換頻域接收信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于 測(cè)距音調(diào)的1-抽頭均衡器系數(shù)等于與對(duì)應(yīng)測(cè)距音調(diào)相關(guān)的信道估計(jì)的 反轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)示意性實(shí)施例中，通過(guò)計(jì)算用于相干校正的向量集 合.來(lái)計(jì)算相干檢測(cè)度量。如等式(14)給出的，通過(guò)結(jié)合頻率偏移和 移相器來(lái)計(jì)算用于相干校正的向量集合<formula>formula see original document page 13</formula>
"—)j0— (14) 重新解調(diào)后FFT音調(diào)(post-FFT tones)，并將相干校正向量應(yīng)用 于FFT音調(diào)中。將相干校正向量的實(shí)部分量相加以產(chǎn)生相干檢測(cè)度量。 可由以下等式實(shí)現(xiàn)解調(diào)計(jì)算
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，由^,和r,表示偏移，必須重新 解調(diào)+/-2偏移。這在第二次傳送(pass)時(shí)降低了 MIPS (百萬(wàn)條指令 每秒)。得到最大度量并記錄和r,值。
"^隨(,^.u)=脂X("^隨(W)) ( 16)
在步驟240，確定一個(gè)或多個(gè)相干檢測(cè)度量是否大于預(yù)定門限。 如果確定一個(gè)或多個(gè)相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則在步驟225確定 檢測(cè)到接收信號(hào)。此外，相干檢測(cè)度量為最大時(shí)的延遲值是接收機(jī)的 定時(shí)偏移。然而，如果確定沒有相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則在步 驟245確定沒有檢測(cè)到接收信號(hào)。 一
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的OFDM系統(tǒng)中同步接收機(jī)的 方法的流程圖。在步驟305，接收信號(hào)被從時(shí)域變換到頻域。在步驟 310，在頻域中旋轉(zhuǎn)變換后信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集合。在步驟315，基 于該相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合來(lái)計(jì)算與預(yù)定的延遲值集合內(nèi) 的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)度量。此外，檢測(cè)度量在等于接收機(jī)的定 時(shí)偏移的偏移延時(shí)值處為最大。而且，當(dāng)檢測(cè)度量為最大值時(shí)，相位 旋轉(zhuǎn)頻域接收測(cè)距音調(diào)之一可變成與一已知頻域接入序列相干。
在步驟320中，利用定時(shí)偏移來(lái)估計(jì)接收機(jī)的定時(shí)偏移校正。這 將結(jié)合圖4做進(jìn)一步解釋。在步驟325中，確定是否檢測(cè)接收信號(hào)。 如果確定檢測(cè)到接收信號(hào)，則在步驟330利用接收信號(hào)的已知頻域接 入序列來(lái)估計(jì)頻域偏移。這將結(jié)合圖5做進(jìn)一步解釋。在步驟335中， 利用頻率偏移來(lái)估計(jì)接收機(jī)的頻率偏移校正。這將結(jié)合圖6做進(jìn)一步解釋。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的估計(jì)定時(shí)偏移校正的方法的 流程圖。在步驟405，計(jì)算定時(shí)偏移校正相位集合。根據(jù)以下等式計(jì)算 定時(shí)偏移在符號(hào)上對(duì)定時(shí)偏移的所有向量求和，計(jì)算每個(gè)測(cè)距音調(diào)的平均 定時(shí)偏移。根據(jù)以下等式計(jì)算每個(gè)測(cè)距音調(diào)的平均定時(shí)偏移
<formula>formula see original document page 15</formula>
作為結(jié)果，可根據(jù)以下等式計(jì)算定時(shí)偏移校正相位:
<formula>formula see original document page 15</formula>
在步驟410，將該定時(shí)偏移校正相位集合應(yīng)用于測(cè)距音調(diào)，以估 計(jì)定時(shí)偏移校正。
圖5是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的估計(jì)頻率偏移方法的流程圖。在 步驟505，已知頻率接入序列被從頻域變換到時(shí)域，以產(chǎn)生時(shí)域接入序 列。在步驟510，將接收信號(hào)與時(shí)域接入序列相關(guān)，從而得到接收機(jī)的 頻率偏移。
圖6是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的估計(jì)頻率偏移校正方法的流程 圖。在步驟605，計(jì)算頻率偏移校正相位集合。計(jì)算測(cè)距音調(diào)相鄰符號(hào) 間的相位偏差(deviation)來(lái)估計(jì)頻率偏移校正相位。隨后在每個(gè)符號(hào) 和測(cè)距音調(diào)上對(duì)計(jì)算出的相位偏差進(jìn)行求和。由以下等式計(jì)算每單位 *<formula>formula see original document page 15</formula>時(shí)間的頻率偏禾多:
at:
由以下等式計(jì)算頻率偏移校正相位
<formula>formula see original document page 15</formula>在步驟610，將該頻率偏移校正相位集合應(yīng)用于測(cè)距音調(diào)以獲得 頻率偏移校正。圖7是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的接收機(jī)800的框圖。接收機(jī)800 包括同步模塊805和信號(hào)檢測(cè)器810。同步模塊805包含同步處理器 815。
同步處理器815被配置為將接收信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，并在頻 域中基于對(duì)應(yīng)的測(cè)距音調(diào)索引來(lái)旋轉(zhuǎn)變換后的信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集 合。在頻域中旋轉(zhuǎn)了變換后信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集合之后，產(chǎn)生等同 于時(shí)域移位測(cè)距信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合。
同步處理器815以預(yù)定的延遲值集合重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)， 并且每個(gè)延遲值的范圍是從0到預(yù)定的時(shí)間延遲。同步處理器815還 基于該相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算與預(yù)定的該延遲值 集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)度量。計(jì)算得到的檢測(cè)度量與時(shí)域 移位接收的測(cè)距音調(diào)相關(guān)聯(lián)。如果檢測(cè)到接收信號(hào)，同步處理器815 利用接收信號(hào)的已知頻域接入序列來(lái)估計(jì)接收機(jī)800的頻率偏移。
同步處理^！ 815計(jì)算檢測(cè)度量，該檢測(cè)度量在等于接收機(jī)的定時(shí) 偏移的偏移延遲值處為最大。在偏移延遲值處的檢測(cè)度量指示接收信 號(hào)的功率。同步處理器815被配置為利用定時(shí)偏移來(lái)估計(jì)接收機(jī)的定 時(shí)偏移校正。同步處理器815計(jì)算定時(shí)偏移校正相位集合以估計(jì)定時(shí) 偏移校正并將該定時(shí)偏移校正相位集合應(yīng)用到測(cè)距音調(diào)中。
進(jìn)一步配置同步處理器815來(lái)估計(jì)頻率偏移。通過(guò)將已知頻域接 入序列從頻域變換為時(shí)域來(lái)計(jì)算頻率偏移，從而產(chǎn)生時(shí)域接入序列并 將接收信號(hào)和時(shí)域接入序列相關(guān)。進(jìn)一步配置同步處理器815以利用 頻率偏移來(lái)估計(jì)接收機(jī)800的頻率偏移校正。同步處理器815通過(guò)計(jì) 算該頻率偏移校正相位集合，并將該頻率偏移校正相位集合應(yīng)用到測(cè) 距音調(diào)中來(lái)估計(jì)頻率偏移校正。進(jìn)一步配置同步處理器815來(lái)計(jì)算非相干檢測(cè)度量，其中如果至 少一個(gè)非相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則信號(hào)檢測(cè)器810確定檢測(cè)到
接收信號(hào)。在信號(hào)檢測(cè)器810檢測(cè)到接收信號(hào)之后，并且如果至少一 個(gè)非相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則在接收機(jī)800中由同步處理器815 計(jì)算非相干檢測(cè)度量。同步處理器815還被配置為基于相對(duì)應(yīng)的一相 位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算與預(yù)定的該延遲值集合內(nèi)的 每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的相干檢測(cè)度量。如果每個(gè)非相干檢測(cè)度量都小于 預(yù)定門限則計(jì)算相干檢測(cè)度量，如果至少一個(gè)相干檢測(cè)度量大于預(yù)定 門限則確定模塊就確定檢測(cè)到接收信號(hào)。通過(guò)由1-抽頭均衡器和對(duì)應(yīng) 于每個(gè)測(cè)距音調(diào)的系數(shù)來(lái)均衡變換后的頻域接收信號(hào)，同步處理器815 計(jì)算相干檢測(cè)度量。
本發(fā)明的多種實(shí)施例提供了允許用單一FFT同步接收機(jī)的方法和 系統(tǒng)。FFT將接收信號(hào)變換為頻域。根據(jù)音調(diào)索引以遞歸方式旋轉(zhuǎn)測(cè) 距音調(diào)。結(jié)果，為計(jì)算定時(shí)偏移校正以及將計(jì)算出的定時(shí)偏移校正應(yīng) 用到接收機(jī)消除了多重變換。
本發(fā)明的多種'實(shí)施例可以提供高精度的初始開環(huán)定時(shí)估計(jì)，在一 些實(shí)施例中，符號(hào)和波特同步能夠更快地發(fā)生，在衰落或高多普勒頻 移的環(huán)境中是有益的。本發(fā)明的實(shí)施例還提供用于初始檢測(cè)的魯棒方 法。該檢測(cè)能表現(xiàn)出低概率的假告警和/或高概率的檢測(cè)。
在前述的說(shuō)明書中，已經(jīng)敘述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。然而，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離如權(quán)利要求中所公開的本發(fā) 明范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行各種修改和改變。因此，說(shuō)明書 和附圖應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是示例性的，而并非是限制性的，所有這種修改都 被認(rèn)為是涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。益處、優(yōu)點(diǎn)、解決問(wèn)題的方案、以 及可能產(chǎn)生出任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案或者使這些益處、優(yōu)點(diǎn)和解 決方案變得更突出的任何元素，都不應(yīng)當(dāng)被理解為是任何或所有權(quán)利 要求的關(guān)鍵的、必要的或必需的特征或元素。本發(fā)明是通過(guò)所附的權(quán)利要求來(lái)唯一限定，該權(quán)利要求包括在這個(gè)申請(qǐng)待審期間作出的任何 修改、以及在頒布時(shí)這些權(quán)利要求的所有等價(jià)形式。
權(quán)利要求
1.一種在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法，該方法包括將接收信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，以產(chǎn)生變換后的信號(hào)；基于對(duì)應(yīng)的音調(diào)索引，在頻域中旋轉(zhuǎn)所述變換后信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集合，以產(chǎn)生等同于時(shí)域移位測(cè)距信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)的集合，在預(yù)定的延遲值集合中重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)，其中所述預(yù)定的延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值的范圍是從0到預(yù)定的時(shí)間延遲；以及基于所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)的集合，來(lái)計(jì)算與所述預(yù)定的延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)度量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述檢測(cè)度量在與所述接收機(jī) 的定時(shí)偏移相等的偏移延遲值處為最大。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括利用所述定時(shí)偏移來(lái) 估計(jì)所述接收機(jī)的定時(shí)偏移校正，其中估計(jì)所述定時(shí)偏移校正的所述 步驟包括計(jì)算定時(shí)偏移校正相位的集合；以及 將所述定時(shí)偏移校正相位的集合應(yīng)用到所述測(cè)距音調(diào)中。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中通過(guò)用對(duì)應(yīng)的移相器乘以所述 測(cè)距音調(diào)，來(lái)在頻域內(nèi)旋轉(zhuǎn)所述變換后信號(hào)的測(cè)距音調(diào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中對(duì)應(yīng)于測(cè)距音調(diào)的移相器取決 于與所述對(duì)應(yīng)測(cè)距音調(diào)索引相關(guān)聯(lián)的頻率。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述檢測(cè)度量為最大時(shí)，所述 相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)的一個(gè)集合變成與已知頻域接入序列相干。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述計(jì)算步驟包括 將每個(gè)所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合與已知頻域接入序列集合進(jìn)行相關(guān)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收信號(hào)是上行鏈路信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收信號(hào)是下行鏈路信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括如果至少一個(gè)檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則確定檢測(cè)到所述接收信號(hào)
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，進(jìn)一步包括如果檢測(cè)到所述接收信號(hào)，則利用所述接收信號(hào)的已知頻域接入 序列來(lái)估計(jì)所述接收機(jī)的頻率偏移，其中當(dāng)所述檢測(cè)度量為最大時(shí)， 所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)的一個(gè)集合變成與所述已知頻域接 入序列相千。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中估計(jì)所述頻率偏移的步驟包括將所述已知頻域接入序列從頻域變換到時(shí)域，以產(chǎn)生時(shí)域接入序 列；以及將所述接收信號(hào)與所述時(shí)域接入序列進(jìn)行相關(guān)。
13. 如權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括利用所述頻率偏移 來(lái)估計(jì)所述接收機(jī)的頻率偏移校正，其中，估計(jì)所述頻率偏移校正的 步驟包括計(jì)算頻率偏移校正相位的集合；以及將所述頻率偏移校正相位的集合應(yīng)用到所述測(cè)距音調(diào)中。
14. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中如果至少一個(gè)非相干檢測(cè)度 量大于預(yù)定門限，則計(jì)算非相干檢測(cè)度量并檢測(cè)所述接收信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括如果每個(gè)非相干檢測(cè)度量都小于所述預(yù)定門限，則基于對(duì)應(yīng)的所 述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算與所述預(yù)定的延遲值集 合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的相干檢測(cè)度量，其中如果至少一個(gè)相干檢 測(cè)度量大于預(yù)定門限，則檢測(cè)所述接收信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中計(jì)算相干檢測(cè)的步驟包括 用下述1-抽頭均衡器來(lái)均衡變換后的頻域接收信號(hào)，該1-抽頭均衡器的系數(shù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)測(cè)距音調(diào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中對(duì)應(yīng)于測(cè)距音調(diào)的1-抽頭均衡器系數(shù)等于與所述對(duì)應(yīng)測(cè)距音調(diào)相關(guān)聯(lián)的信道估計(jì)的反轉(zhuǎn)。
18. —種接收機(jī)包括同步模塊，所述同步模塊在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中使接 收機(jī)同步，所述同步模塊包括同步處理器，所述同步處理器被配置為 將接收信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，以產(chǎn)生變換后的信號(hào)；在頻域中基于對(duì)應(yīng)的測(cè)距音調(diào)索引，來(lái)旋轉(zhuǎn)所述變換后信號(hào)的每 個(gè)測(cè)距音調(diào)集合，以產(chǎn)生等同于時(shí)域移位測(cè)距信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)頻域接 收的測(cè)距音調(diào)集合，在預(yù)定的延遲值集合中重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)，其中所述預(yù)定的延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值的范圍是從0到預(yù)定的時(shí) 間延遲；以及基于等同于時(shí)域移位接收測(cè)距信號(hào)的所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè) 距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算與所述預(yù)定延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的 檢測(cè)度量，其中所述檢測(cè)度量在偏移延遲值上為最大，其中所述偏移延遲值等于所述接收機(jī)的定時(shí)偏移。17. 如權(quán)利要求17所述的接收機(jī)，其中所述檢測(cè)度量在與所述接 收機(jī)的定時(shí)偏移相等的偏移延遲值處為最大。18. 如權(quán)利要求18所述的接收機(jī)，其中所述同步處理器被配置為利用所述定時(shí)偏移來(lái)估計(jì)所述接收機(jī)的定時(shí)偏移校正，其中用于估計(jì)所述定時(shí)偏移校正的所述同步處理器被配置為 計(jì)算定時(shí)偏移校正相位的集合；以及將所述頻率偏移校正相位的集合應(yīng)用到所述測(cè)距音調(diào)中。
19. 如權(quán)利要求17所述的接收機(jī)，其中在所述偏移延遲值處的所述檢測(cè)度量表示所述接收信號(hào)的功率。
20. 如權(quán)利要求17所述的接收機(jī)，進(jìn)一步包括信號(hào)檢測(cè)器，用于在如果至少一個(gè)檢測(cè)度量大于預(yù)定門限時(shí)確定 檢測(cè)到所述接收信號(hào)。
21. 如權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中所述同步處理器被進(jìn)一步 配置為-如果檢測(cè)到所述接收信號(hào)，則利用所述接收信號(hào)的已知頻域接入 序列來(lái)估計(jì)所述接收機(jī)的頻率偏移，其中當(dāng)所述檢測(cè)度量為最大時(shí)， 所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合變成與所述已知頻域接入序列 相干。
22. 如權(quán)利要求21所述的接收機(jī)，其中用于估計(jì)所述頻率偏移的 所述同步處理器被配置為將所述已知頻域接入序列從頻域變換到時(shí)域，以產(chǎn)生時(shí)域接入序 列；以及將所述接收信號(hào)和所述時(shí)域接入序列進(jìn)行相關(guān)。
23. 如權(quán)利要求21所述的接收機(jī)，其中所述同步處理器被進(jìn)一步 配置為利用所述頻率偏移來(lái)估計(jì)所述接收機(jī)的頻率偏移校正，其中 用于估計(jì)所述接收機(jī)的頻率偏移校正的所述同步處理器被配置為計(jì)算頻率偏移校正相位的集合；以及將所述頻率偏移校正相位的集合應(yīng)用到所述測(cè)距音調(diào)中。
24. 如權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中計(jì)算非相干檢測(cè)度量，其中如果至少一個(gè)非相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則所述信號(hào)檢測(cè)器確 定檢測(cè)到所述接收信號(hào)。
25. 如權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，其中如果每個(gè)非相干檢測(cè)度量 都小于所述預(yù)定門限，則基于對(duì)應(yīng)的所述相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音 調(diào)集合，來(lái)計(jì)算與所述預(yù)定延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的相干 檢測(cè)度量，其中如果至少一個(gè)相干檢測(cè)度量大于預(yù)定門限，則所述確 定模塊就確定檢測(cè)到所述接收信號(hào)。
26. 如權(quán)利要求25所述的接收機(jī)，其中為了計(jì)算所述相干檢測(cè)度 量，所述同步處理器被配置為用下述l-抽頭均衡器來(lái)均衡變換后的頻域接收信號(hào)，該1-抽頭均 衡器的系數(shù)對(duì)應(yīng)于每個(gè)測(cè)距音調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中同步接收機(jī)的方法和系統(tǒng)。該方法包括將接收信號(hào)由時(shí)域變換(105)到頻域，以產(chǎn)生變換后的信號(hào)。該方法進(jìn)一步包括基于對(duì)應(yīng)的音調(diào)調(diào)索引在頻域中旋轉(zhuǎn)(110)變換后信號(hào)的每個(gè)測(cè)距音調(diào)集合，以產(chǎn)生相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，其等同于時(shí)域偏移測(cè)距信號(hào)。以預(yù)先確定的延遲值集合來(lái)重復(fù)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)測(cè)距音調(diào)，并且該預(yù)定的延遲值集合中的每個(gè)延遲值的范圍是從0到一預(yù)定時(shí)間延遲。該方法還包括基于該相位旋轉(zhuǎn)頻域接收的測(cè)距音調(diào)集合，來(lái)計(jì)算(115)與預(yù)定的該延遲值集合內(nèi)的每個(gè)延遲值相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)度量。
文檔編號(hào)H04K1/10GK101411108SQ200680046814
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者于驍勇, 格雷戈里·P·斯波克 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司