專(zhuān)利名稱(chēng)：差量相位檢測(cè)方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，特別是涉及一種在無(wú)線通信系統(tǒng)中通過(guò)檢測(cè)叢發(fā)序列而維持同步性的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)主要是為了在基站與移動(dòng)裝置之間建立起語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)的通信。大部分的無(wú)線通信系統(tǒng)是按照一組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作的，對(duì)傳輸頻率、頻寬、協(xié)議、以及其它通信規(guī)格做詳細(xì)規(guī)范。通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一個(gè)實(shí)例為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile；GSM)。圖1說(shuō)明一個(gè)基本GSM網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。移動(dòng)裝置(Mobile Station；MS)100是由使用者所攜帶的，用來(lái)與GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，以無(wú)線方式互相交換數(shù)據(jù)?；咀酉到y(tǒng)118包括至少一個(gè)基站(BaseStation；BTS)102，以及一個(gè)基站控制器(Base Station Controller；BSC)104?；咀酉到y(tǒng)118控制著MS 100與BTS 102之間的無(wú)線電鏈路。中央網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)120主要包含一個(gè)移動(dòng)服務(wù)交換中心(Mobile Service Switching Center；MSC)106。MSC 106為MS 100與其它GSM網(wǎng)絡(luò)或有線電話使用者提供轉(zhuǎn)接電話的服務(wù)，同時(shí)也管理GSM網(wǎng)絡(luò)提供的其它無(wú)線服務(wù)。MSC 106與網(wǎng)關(guān)移動(dòng)服務(wù)交換中心(Gateway MSC；GMSC)108、設(shè)備特性寄存器(Equipment IdentityRegister；EIR)110、鑒別中心(Authentication Center；AUC)112、歸屬位置寄存器(Home Location Register；HLR)1 14、以及訪問(wèn)位置寄存器(VisitorLocation Register；VLR)116聯(lián)機(jī)。
GSM系統(tǒng)中，各用戶(hù)可以與最多其它七個(gè)使用者同時(shí)分享一個(gè)通信信道，因?yàn)镚SM系統(tǒng)利用了時(shí)分多重存取(Time Division Multiple Access；TDMA)的概念，將一個(gè)大約為20KHz的頻寬分成八個(gè)時(shí)間槽(time slot)。因此用戶(hù)所接收到的GSM信號(hào)并不是連續(xù)的，這些信號(hào)其實(shí)是在有著固定間隔的時(shí)間槽中被傳送的。
當(dāng)一個(gè)GSM用戶(hù)將移動(dòng)裝置(MS)100開(kāi)啟與基站102聯(lián)機(jī)的時(shí)候，移動(dòng)裝置100必須與基站建立時(shí)序的同步性，以正確地接收信息。如圖2所示，移動(dòng)裝置100中有一個(gè)內(nèi)部頻率參考基準(zhǔn)，通常為一個(gè)晶體震蕩器(crystaloscillator)216。晶體震蕩器216的頻率會(huì)隨著溫度、時(shí)間與環(huán)境狀態(tài)而改變，而這個(gè)晶體震蕩器216提供無(wú)線電頻率(Radio Frequency；RF)鎖相回路(Phase Lock Loop；PLL)220，以及中間頻率(Intermediate Frequency；IF)PLL218參考頻率。RF PLL 220產(chǎn)生本地震蕩器頻率，用來(lái)將接收到的RF信號(hào)降頻。PLL本地震蕩器頻率必須精確地與接收到的信號(hào)的頻率相符，以準(zhǔn)確地將信號(hào)所載的數(shù)據(jù)解調(diào)。為了維持移動(dòng)裝置100與聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的同步性，本地震蕩器頻率將周期性地被頻率校正信道(Frequency Correction Channel；FCCH)中傳送的叢發(fā)序列(burst sequence)調(diào)整。FCCH叢發(fā)序列為正弦波，此正弦波的頻率等于傳輸速率的四分之一。例如，GSM系統(tǒng)的傳輸速率為270.8Kb/s，叢發(fā)頻率為67.7KHz。由于GSM系統(tǒng)中每一個(gè)時(shí)間槽為577微秒(μs)，因此FCCH叢發(fā)序列的長(zhǎng)度也為577微秒。
現(xiàn)有檢測(cè)叢發(fā)頻率的方法可大約分為三類(lèi)型頻率、相位、以及幅度。由于頻率通常不容易被噪聲干擾，所以經(jīng)常使用的是頻率檢測(cè)方法。頻率檢測(cè)方法通過(guò)觀察頻域中一個(gè)最高點(diǎn)來(lái)鑒別叢發(fā)的頻率。相位檢測(cè)方法通過(guò)儲(chǔ)存并檢驗(yàn)接收信號(hào)中各樣本的相位找出叢發(fā)的頻率。如果一段時(shí)間內(nèi)這些相位為線性增加，可判斷接收的信號(hào)為正弦波，而相位增加的速率即該正弦波的頻率。信號(hào)的波幅度很容易被外在環(huán)境因素而干擾，因此幅度檢測(cè)方法不常被應(yīng)用在檢測(cè)叢發(fā)的頻率上。但是，頻率檢測(cè)方法需要變換頻譜(spectrumtransformation)，例如快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform；FFT)，用來(lái)將頻域轉(zhuǎn)換為時(shí)域。變換頻譜通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，所以頻率檢測(cè)方法并不是用于實(shí)時(shí)應(yīng)用，例如在GSM系統(tǒng)中搜尋FCCH叢發(fā)。而相位檢測(cè)方法中的計(jì)算與檢測(cè)不確定斜率的直線，則需要復(fù)雜的運(yùn)算操作。
美國(guó)專(zhuān)利第6,393,071中描述了一種檢測(cè)FCCH叢發(fā)頻率的方法，利用樣本數(shù)據(jù)中零交叉(zero crossing)的平均值與變異數(shù)而判斷的。FCCH叢發(fā)頻率是當(dāng)計(jì)算指針比一先前決定的設(shè)定值更大的時(shí)候而被辨識(shí)出來(lái)的。而FCCH叢發(fā)序列的開(kāi)頭則是由叢發(fā)頻率的最小變異數(shù)而推算出來(lái)的。此美國(guó)專(zhuān)利揭露的檢測(cè)FCCH叢發(fā)序列方法，主要通過(guò)觀察連續(xù)的零交叉之間的周期，因?yàn)槿绻麡颖緮?shù)據(jù)為一個(gè)固定頻率的正弦波，此周期理論上為相同的。
本發(fā)明提供一種差量(delta)相位檢測(cè)方法，在接收信號(hào)中實(shí)時(shí)檢測(cè)出叢發(fā)序列的頻率，并找出此叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明揭露的檢測(cè)方法只需要簡(jiǎn)單的運(yùn)算，即可計(jì)算出叢發(fā)序列的頻率。本發(fā)明的差量相位檢測(cè)方法可用在檢測(cè)任何長(zhǎng)度，以及極寬廣的頻率傳送的叢發(fā)序列。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種差量相位檢測(cè)方法及系統(tǒng)，在接收的信號(hào)中檢測(cè)叢發(fā)序列，并找出叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)，而叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)可以被接收器當(dāng)作一個(gè)時(shí)序參考。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供一種差量相位檢測(cè)方法及系統(tǒng)，以一種簡(jiǎn)單、迅速、低成本的方式檢測(cè)叢發(fā)序列的頻率，叢發(fā)序列是用來(lái)調(diào)整本地震蕩器頻率，以維持接收端與傳送端之間的同步性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種差量相位檢測(cè)方法，用來(lái)實(shí)時(shí)鑒別接收信號(hào)中的叢發(fā)序列。首先，接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的相位差(即差量相位)會(huì)被計(jì)算，如果接收信號(hào)包括了一個(gè)叢發(fā)序列，會(huì)有一段時(shí)間內(nèi)的相位差會(huì)保持不變。之后，通過(guò)將各相位差與一個(gè)上限值與一個(gè)下限值相比，找出允許的檢測(cè)范圍內(nèi)連續(xù)相位差的數(shù)目。允許的檢測(cè)范圍是由一個(gè)上限值與一個(gè)下限值所定義的，而上限值與下現(xiàn)值則是由一個(gè)代表錯(cuò)誤容忍度的因子而決定的。在允許的檢測(cè)范圍內(nèi)連續(xù)相位差的數(shù)目接著會(huì)與一個(gè)有效范圍相比，如果此數(shù)目在該有效范圍內(nèi)，代表檢測(cè)到叢發(fā)序列。有效范圍是由期待的叢發(fā)序列的長(zhǎng)度而決定的。舉例來(lái)說(shuō)，如果要檢測(cè)GSM系統(tǒng)中FCCH叢發(fā)序列，所期待的序列長(zhǎng)度為577微秒，在一個(gè)抽樣率為270.8KHz的接收器中，對(duì)應(yīng)的有效范圍通常被設(shè)定為122~148。當(dāng)叢發(fā)序列被檢測(cè)到后，叢發(fā)序列的頻率可以通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算得到。
本發(fā)明揭露的差量相位檢測(cè)方法還包括將接收的信號(hào)帶通濾波(band-pass filtering)，將相位差低通濾波，以及調(diào)整本地震蕩器頻率。接收信號(hào)首先會(huì)先被帶通濾波，以濾掉信道的噪聲。在計(jì)算完相位差之后，因通道干擾引起的突出的變異數(shù)可以通過(guò)低通濾波這些相位差而被調(diào)平。當(dāng)叢發(fā)信號(hào)被檢測(cè)到時(shí)，晶體震蕩器接收估計(jì)的叢發(fā)頻率，并產(chǎn)生一個(gè)參考頻率給RFPLL與IF PLL。
本發(fā)明也同時(shí)提供一種差量相位檢測(cè)系統(tǒng)，用來(lái)執(zhí)行上述的差量相位檢測(cè)方法。差量相位檢測(cè)系統(tǒng)可以直接實(shí)施在移動(dòng)裝置的數(shù)字信號(hào)處理器當(dāng)中，用來(lái)維持移動(dòng)裝置與所聯(lián)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)之間的同步性。差量相位檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)帶通濾波器、差量相位計(jì)算單元、低通濾波器、直線檢測(cè)單元、以及一個(gè)頻率估計(jì)單元。帶通濾波器只讓特定范圍內(nèi)的頻率通過(guò)，而減少接收信號(hào)的干擾與噪聲。差量相位計(jì)算單元運(yùn)算接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的相位差。低通濾波器接收從差量相位計(jì)算單元來(lái)的相位差，并阻擋相位差中過(guò)于尖銳的改變。直線檢測(cè)單元通過(guò)將各相位差與允許檢測(cè)范圍比較而判斷叢發(fā)序列，以及計(jì)算有多少連續(xù)的相位差在此允許檢測(cè)范圍內(nèi)。當(dāng)叢發(fā)序列被檢測(cè)到時(shí)，頻率檢測(cè)單元接收由直線檢測(cè)單元傳來(lái)的平均相位差，并通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)算式計(jì)算叢發(fā)頻率。
本發(fā)明的功效在于，在接收的信號(hào)中檢測(cè)叢發(fā)序列，并找出叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)，而叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)可以被接收器當(dāng)作一個(gè)時(shí)序參考，并且以一種簡(jiǎn)單、迅速、低成本的方式檢測(cè)叢發(fā)序列的頻率，叢發(fā)序列用來(lái)調(diào)整本地震蕩器頻率，以維持接收端與傳送端之間的同步性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為GSM網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)方塊圖；圖2為移動(dòng)裝置的方塊圖；圖3為本發(fā)明的差量檢測(cè)系統(tǒng)的方塊圖；圖4為本發(fā)明揭露的檢測(cè)叢發(fā)序列的原理示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)叢發(fā)序列方法的邏輯程序圖。
100-移動(dòng)裝置，102-基站(BTS)104-基站控制器(BSC)，106-移動(dòng)服務(wù)交換中心(MSC)108-網(wǎng)關(guān)移動(dòng)服務(wù)交換中心(GMSC)，110-設(shè)備特性寄存器(EIR)112-鑒別中心(AUC)，114-歸屬位置寄存器(HLR)116-訪問(wèn)位置寄存器(VLR)，118-基站子系統(tǒng)120-中央網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，200-RF接收器
202-IF解調(diào)與降頻器，204-模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)206-低通濾波器，208-數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)210-天線，212-數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)214-電容電路，216-晶體震蕩器218-中間頻率鎖相回路(IF PLL)，220-無(wú)線電頻率鎖相回路(RF PLL)222-喇叭，224-溫度傳感器226-顯示器，228-電子可抹除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)300-信號(hào)，302-帶通濾波器304-差量相位計(jì)算單元，306-低通濾波器308-直線檢測(cè)單元，310-標(biāo)記312-叢發(fā)頻率500至514-檢測(cè)叢發(fā)序列及計(jì)算叢發(fā)頻率的步驟具體實(shí)施方式
第2圖為使用GSM系統(tǒng)的移動(dòng)裝置中接收區(qū)的功能方塊圖。移動(dòng)裝置100包括RF接收器200與天線210連接，用來(lái)接收RF信號(hào)。RF接收器200根據(jù)RF PLL 220給的頻率，將接收的RF信號(hào)降頻至中間頻率(IF)信號(hào)。在GSM系統(tǒng)中，大部分的RF信號(hào)在800MHz、1800MHz、以及1900MHz的頻率上傳輸，而IF則通常為200MHz。IF解調(diào)與降頻器202將IF信號(hào)解調(diào)成基頻模擬信號(hào)，該信號(hào)包括同相(In-Phase；IP)分量與正交(Quadrature；IQ)分量。模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter；ADC)204與低通濾波器206將基頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成低通濾波過(guò)的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器(Digital SignalProcessor；DSP)208接收此信號(hào)并控制喇叭222輸出聲音或使顯示器226顯示數(shù)據(jù)?？刂艱SP 208的指令是儲(chǔ)存在電子可抹除可編程只讀存儲(chǔ)器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory；EEPROM)228之中。DSP 208也從溫度傳感器224接收信息。本發(fā)明可被實(shí)施在DSP 208中，用來(lái)監(jiān)控接收到的信號(hào)，以判斷是否有FCCH叢發(fā)序列。DSP 208于是將FCCH叢發(fā)序列的頻率傳至模擬轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter；DAC)212。模擬FCCH叢發(fā)頻率可調(diào)整電容電路214的電壓值，從而控制晶體震蕩器216的頻率。晶體震蕩器216所產(chǎn)生的參考頻率應(yīng)該是與接收的信號(hào)相配，使移動(dòng)裝置100與接收的信號(hào)的時(shí)序?yàn)橥降?。RF PLL 220與IF PLL 218都會(huì)叢晶體震蕩器216接收此參考頻率作為參考時(shí)鐘。
本發(fā)明利用正弦波的特性來(lái)判斷是否接收到的信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)為固定頻率的正弦波。假設(shè)接收的信號(hào)在每周期的一特定時(shí)間點(diǎn)被抽樣，如果頻率固定，則連續(xù)兩個(gè)抽樣樣本之間的相位差(差量相位)的改變應(yīng)為固定的。因此通過(guò)觀測(cè)樣本之間的相位差可以在接收的信號(hào)中檢測(cè)有無(wú)頻率固定的正弦波。FCCH叢發(fā)序列的復(fù)合正弦波可以由以下公式表示。
x(n)=I(n)+j*Q(n)]]> 復(fù)合正弦波包括同相分量I(n)與正交分量Q(n)。在此復(fù)合正弦波的公式中顯示任何鄰近樣本之間的相位差(差量相位)為 上面計(jì)算差量相位(delta-phase；Δφ)的公式證明，如果正弦波的頻率(f)為固定不變的值，差量相位(Δφ)便為固定不變的值。下面計(jì)算正弦波的頻率的公式可以由上述公式推算。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的方塊圖，其中帶通濾波器302接收信號(hào)300，并將信號(hào)300濾波以減少噪聲與干擾。信號(hào)300為一個(gè)基頻數(shù)字信號(hào)，包括同相(IP)分量與正交(IQ)分量。如果信號(hào)300為FCCH叢發(fā)序列，信號(hào)300中任何的連續(xù)兩個(gè)樣本的相位差會(huì)是固定的。差量相位計(jì)算單元304接收帶通濾波器302的輸出，并且計(jì)算連續(xù)樣本之間的相位差(Δφ)。帶通濾波器302的輸出為(I(n)，Q(n))，其中I為數(shù)字信號(hào)的實(shí)部(real part)，而Q為數(shù)字信號(hào)的虛部(imaginary part)。差量相位計(jì)算單元304執(zhí)行下列運(yùn)算y(n)＝I(n)*I(n-1)+Q(n)*Q(n-1)z(n)＝Q(n)*Q(n-1)-I(n)*I(n-1)
Δ′ z(n)＞0，y(n)＞0-Δ′ z(n)＜0，y(n)＞0Δ＝π-Δ′z(n)＞0，y(n＜0π+Δ′z(n)＜0，y(n)＜0其中，Δφ’為Δφ在第一象限的對(duì)應(yīng)值。
低通濾波器306接收由差量相位計(jì)算單元304計(jì)算的相位差。低通濾波器306主要目的為移除相位差中的高頻，因?yàn)橥ǔＰ盘?hào)中的高頻為噪聲。直線檢測(cè)單元308接收從低通濾波器306傳來(lái)的低通相位差，并輸出代表檢測(cè)到叢發(fā)序列的標(biāo)記310以及估計(jì)的叢發(fā)頻率312。
圖4進(jìn)一步說(shuō)明圖3中直線檢測(cè)單元308的功能。直線檢測(cè)單元檢驗(yàn)各差量相位，并且計(jì)算在允許檢測(cè)范圍內(nèi)連續(xù)差量相位的數(shù)目。在圖4中，允許檢測(cè)范圍是由兩個(gè)值A(chǔ)與B所界定的。A與B為圖中垂直軸上的值，并且是由一個(gè)因子S決定的上限值與下限值。因子S決定此差量相位檢測(cè)系統(tǒng)可忍受的最大錯(cuò)誤值。實(shí)際運(yùn)作時(shí)，通常此因子S被設(shè)為9％(0.09)，代表系統(tǒng)可以接受以本方法估計(jì)出的叢發(fā)頻率最大偏移值為9％。在水平軸上，N1與N2分別是允許檢測(cè)范圍內(nèi)連續(xù)差量相位的開(kāi)始樣本與結(jié)束樣本。直線檢測(cè)單元從N1數(shù)到N2，通過(guò)此數(shù)目決定接收的信號(hào)是否檢測(cè)到預(yù)期長(zhǎng)度的叢發(fā)序列。在允許檢測(cè)范圍內(nèi)的連續(xù)差量相位要夠大，才可以確定接收信號(hào)的頻率在一段夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)為不變的。FCCH叢發(fā)序列為一個(gè)在577微秒內(nèi)，頻率都是固定為67.7KHz的正弦波，所以在允許檢測(cè)范圍內(nèi)的連續(xù)差量相位的預(yù)期數(shù)目大約為156個(gè)。在實(shí)際運(yùn)作上，這個(gè)預(yù)期數(shù)目的有效范圍大約為122到148之間。也就是如果在允許檢測(cè)范圍內(nèi)有連續(xù)122至148個(gè)差量相位，則可判斷檢測(cè)到FCCH叢發(fā)序列。而叢發(fā)序列的頻率可以由下面的公式簡(jiǎn)單地得到。
f=(A+B)*fs4π]]>其中A與B分別為差量相位的上限值與下限值，而fs是抽樣的頻率。
圖5為顯示直線檢測(cè)單元中使用的邏輯流程圖。在步驟500中，將從直線檢測(cè)器接收到的差量相位的抽樣號(hào)碼n、計(jì)數(shù)器(counter)、上限值A(chǔ)、下限值B、以及標(biāo)記(flag)的值重設(shè)為零。上限值A(chǔ)與下限值B是在步驟510中被因子S設(shè)定的，因子S如先前所述，是用來(lái)決定可接受最大誤差程度的。步驟504中，每個(gè)差量相位的值x(n)會(huì)先與上限值A(chǔ)比較，但由于執(zhí)行第一次計(jì)算，也就是當(dāng)抽樣號(hào)碼n為1的時(shí)候，由于上限值A(chǔ)尚未設(shè)定，結(jié)果一定為“否”，于是程序會(huì)執(zhí)行步驟510。第一次計(jì)算時(shí)，上限值會(huì)比第一個(gè)差量相位的值大一個(gè)預(yù)先設(shè)定的比例S，而下限值則會(huì)比第一個(gè)差量相位的值小同一個(gè)預(yù)先設(shè)定的比例S。
于是通過(guò)步驟502中抽樣號(hào)碼的增加，執(zhí)行下一個(gè)抽樣的差量相位的比較。如果在步驟504的比較中差量相位比A小，差量相位于是在步驟506中與下限值B進(jìn)行比較。這時(shí)如果差量相位比A小且比B大，計(jì)數(shù)器(counter)便會(huì)加一。如果之后的差量相位都在A與B的值之間，直線檢測(cè)單元將會(huì)繼續(xù)執(zhí)行步驟502至步驟508。當(dāng)最新接收到的差量相位樣本不在上限值與下限值之間時(shí)，程序?qū)?huì)執(zhí)行步驟512來(lái)判斷計(jì)數(shù)器的值是否在一個(gè)有效范圍內(nèi)。這里的有效范圍是以一個(gè)可允許最大值(max)與一個(gè)可允許最小值(min)界定的，而這兩個(gè)值是根據(jù)預(yù)期的叢發(fā)序列的持續(xù)時(shí)間而設(shè)定的。如果計(jì)數(shù)器的值在最大值與最小值之間，程序接著執(zhí)行步驟514。步驟514中，直線檢測(cè)單元設(shè)定一個(gè)標(biāo)記(flag)，表示已檢測(cè)到叢發(fā)序列，而叢發(fā)頻率則先將最大值A(chǔ)與最小值B的值平均，再乘上抽樣頻率并除以2π。如果在步驟512的比較中，計(jì)數(shù)器的值沒(méi)要到達(dá)下限值(min)的值，或是比上限值(max)更大，程序?qū)?huì)執(zhí)行步驟510，重設(shè)計(jì)數(shù)器，并按照最新接收到的差量相位更新上限值與下限值。程序繼續(xù)比較之后接收到的差量相位，直至檢測(cè)到有預(yù)期長(zhǎng)度的叢發(fā)序列。
直線檢測(cè)單元的輸出被用作維持移動(dòng)裝置與聯(lián)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)(即基站)之間時(shí)序與頻率的同步性。輸出中的標(biāo)記可被用來(lái)標(biāo)示叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)位置，而叢發(fā)頻率則被用來(lái)調(diào)整晶體震蕩器，使移動(dòng)裝置的標(biāo)準(zhǔn)頻率與聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)頻率相同。由于本發(fā)明在接收到叢發(fā)序列之后，立即檢測(cè)到叢發(fā)序列，并運(yùn)算出叢發(fā)頻率，因此適用于實(shí)時(shí)的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的差量相位檢測(cè)方法非常簡(jiǎn)單且易于實(shí)施。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種差量相位檢測(cè)方法，適用于實(shí)時(shí)檢測(cè)一接收信號(hào)中的一叢發(fā)序列，其特征在于，包括下列步驟計(jì)算該接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的復(fù)數(shù)相位差；通過(guò)比較各相位差與一上限值及一下限值，檢測(cè)該叢發(fā)序列并找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)；以及當(dāng)該叢發(fā)序列被檢測(cè)到后，估計(jì)該叢發(fā)序列的一叢發(fā)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差量相位檢測(cè)方法，其特征在于，還包括在計(jì)算該等相位差之前將該接收信號(hào)施以帶通地濾波，以降低噪聲的干擾；以及將該接收信號(hào)施以低通地濾波，去除該相位差之間快速尖銳的變異。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差量相位檢測(cè)方法，其特征在于，檢測(cè)該叢發(fā)序列與找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)的步驟中還包括提供標(biāo)示一最大變動(dòng)值的一因子給該相位差；根據(jù)該因子決定界定一允許檢測(cè)范圍的該上限值與該下限值；將每一個(gè)相位差與該上限值與該下限值比較；計(jì)算在該允許檢測(cè)范圍之內(nèi)的連續(xù)相位差的數(shù)目，并儲(chǔ)存該數(shù)目在一計(jì)數(shù)器內(nèi)；根據(jù)該叢發(fā)序列的一預(yù)期持續(xù)期間決定一有效范圍；比較該計(jì)數(shù)器與該有效范圍的值；以及當(dāng)該計(jì)數(shù)器的值包含在該有效范圍內(nèi)時(shí)，即可找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差量相位檢測(cè)方法，其特征在于，估計(jì)該叢發(fā)序列包括利用一線性數(shù)學(xué)式，由該上限值與該下限值計(jì)算得知該叢發(fā)序列的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的差量相位檢測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算該叢發(fā)頻率的該線性數(shù)學(xué)式是先將該上限值(A)與該下限值(B)平均，再乘上一抽樣頻率(fs)除以?xún)杀兜膱A周率(f=(A+B)*fs4π).]]>
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差量相位檢測(cè)方法，其特征在于，還包括根據(jù)該叢發(fā)頻率調(diào)整一晶體震蕩器的一輸出頻率，因此維持頻率的同步性。
7.一種信號(hào)處理器，適用于實(shí)時(shí)檢測(cè)一接收信號(hào)中的一叢發(fā)序列，其特征在于，包括一計(jì)算單元，用來(lái)計(jì)算該接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的復(fù)數(shù)相位差；一檢測(cè)單元，通過(guò)比較各相位差與一上限值及一下限值，檢測(cè)該叢發(fā)序列并找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)；以及一估測(cè)單元，當(dāng)該叢發(fā)序列被檢測(cè)到后，用來(lái)估計(jì)該叢發(fā)序列的一叢發(fā)頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理器，其特征在于，還包括一帶通濾波單元，用于計(jì)算該相位差之前，將該接收信號(hào)帶通濾波，以降低噪聲的干擾；以及一低通濾波單元，用來(lái)將該相位差低通濾波，去除該相位差之間快速尖銳的變異。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理器，其特征在于，該檢測(cè)單元還包括執(zhí)行下列步驟提供標(biāo)示一最大變動(dòng)值的一因子給該相位差；根據(jù)該因子決定界定一允許檢測(cè)范圍的該上限值與該下限值；將每一個(gè)相位差與該上限值與該下限值比較；計(jì)算在該允許檢測(cè)范圍之內(nèi)的連續(xù)相位差的數(shù)目，并儲(chǔ)存該數(shù)目在一計(jì)數(shù)器內(nèi)；根據(jù)該叢發(fā)序列的一預(yù)期持續(xù)期間決定一有效范圍；比較該計(jì)數(shù)器與該有效范圍的值；以及當(dāng)該計(jì)數(shù)器的值包含在該有效范圍內(nèi)時(shí)，即可找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理器，其特征在于，還包括一校準(zhǔn)單元，根據(jù)該叢發(fā)頻率調(diào)整一晶體震蕩器的一輸出頻率，維持頻率的同步性。
11.一種差量相位檢測(cè)系統(tǒng)，適用于實(shí)時(shí)檢測(cè)一接收信號(hào)中的一叢發(fā)序列，其特征在于，包括一帶通濾波器，用來(lái)接收并濾波該接收信號(hào)，以降低噪聲的干擾；一差量相位計(jì)算單元，偶接至該帶通濾波器，計(jì)算該接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的復(fù)數(shù)相位差；一低通濾波器，用來(lái)將由該差量相位計(jì)算單元算出的該相位差濾波，以去除該相位差之間快速尖銳的變異；以及一直線檢測(cè)單元，通過(guò)比較從該低通濾波器傳來(lái)的各相位差與一上限值及一下限值，檢測(cè)該叢發(fā)序列并找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的差量相位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該直線檢測(cè)單元還包括一頻率估測(cè)單元，當(dāng)該叢發(fā)序列被檢測(cè)到后，根據(jù)該上限值與下限值估計(jì)出該叢發(fā)序列的一叢發(fā)頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種差量相位檢測(cè)方法，適用于實(shí)時(shí)檢測(cè)一接收信號(hào)中的一叢發(fā)序列，包括下列步驟計(jì)算該接收信號(hào)中每?jī)蓚€(gè)連續(xù)樣本的復(fù)數(shù)相位差；通過(guò)比較各相位差與一上限值及一下限值，檢測(cè)該叢發(fā)序列并找出該叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)；以及當(dāng)該叢發(fā)序列被檢測(cè)到后，估計(jì)該叢發(fā)序列的一叢發(fā)頻率。本發(fā)明在接收的信號(hào)中檢測(cè)叢發(fā)序列，并找出叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)，而叢發(fā)序列的結(jié)束點(diǎn)可以被接收器當(dāng)作一個(gè)時(shí)序參考，并且以一種簡(jiǎn)單、迅速、低成本的方式檢測(cè)叢發(fā)序列的頻率，叢發(fā)序列用來(lái)調(diào)整本地震蕩器頻率，以維持接收端與傳送端之間的同步性。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1649289SQ200510008599
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
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