專利名稱：前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在日本的個(gè)人手機(jī)系統(tǒng)(Personal Handyphone System，簡(jiǎn)稱PHS)中，數(shù)據(jù)幀叢集(burst)的前序(preamble)部份為已知的格式，例如0110，該前序部份可供接收系統(tǒng)的同步化，其中，該同步化包括前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序偵測(cè)等部分。然而，該前序部份的長度是固定的，因此，往往在有限符號(hào)中偵測(cè)出前序部份后，剩下可以進(jìn)行符號(hào)時(shí)序偵測(cè)等部分的符號(hào)數(shù)就受到限制，在有限的符號(hào)數(shù)中進(jìn)行時(shí)序偵測(cè)其誤差相對(duì)較大，因此，不容易取得精確的時(shí)序偵測(cè)。
如美國已核準(zhǔn)的第5,574,399號(hào)專利(其申請(qǐng)日為1995年10月30日，核準(zhǔn)日為1996年11月12日)「COHERENT PSK DETECTOR NOT REQUIRINGCARRIER RECOVERY」中即揭露一種不需載波復(fù)原的同步PSK偵測(cè)器，但該P(yáng)SK偵測(cè)器具有下列缺點(diǎn)1.只使用相位數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序復(fù)原；2.在低信號(hào)信噪比(SNR)的環(huán)境中，最小頻率偏移值未必是正確頻率偏移值，因此將大幅誤導(dǎo)其移動(dòng)平均值。
又如美國已核準(zhǔn)的第6,038,267號(hào)專利(其申請(qǐng)日為1997年1月24日，核準(zhǔn)日為2000年3月14日)「DIGITAL MODULATOR，MAXIMUM-VALUESELECTOR，AND DIVERSITY RECEIVER」中即揭露一種數(shù)字調(diào)制器、最大值-選擇器以及差異接收器，但該數(shù)字調(diào)制器具有下列缺點(diǎn)1.需要大量的符號(hào)數(shù)以降低計(jì)算的誤差；2.需要大量的緩沖器以儲(chǔ)存大量的符號(hào)。
有鑒于此，需要一種前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)及方法，其可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原，以改善上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)，其可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原。
本發(fā)明要解決的另一個(gè)問題是提供一種前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原方法，其可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原。
為解決上述問題，本發(fā)明的前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)，是可用于一PHS系統(tǒng)中執(zhí)行前序符號(hào)的偵測(cè)及時(shí)序的復(fù)原，其包括一第一絕對(duì)值電路，耦接至一差動(dòng)信號(hào)輸入端，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)取得一振幅絕對(duì)值；一平均電路，耦接至該第一絕對(duì)值電路，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)輸入端所輸入的所有振幅絕對(duì)值取一移動(dòng)平均振幅；一乘法器，其一端耦接至該差動(dòng)信號(hào)輸入端，另一端則耦接至一相位控制信號(hào)；一取樣及累加電路，耦接至該乘法器，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)執(zhí)行取樣及累加后產(chǎn)生多數(shù)個(gè)取樣值；一第二絕對(duì)值電路，耦接至該取樣及累加電路，可對(duì)該多數(shù)個(gè)取樣值分別取得其絕對(duì)值；一第一比較電路，耦接至該第二絕對(duì)值電路，可從多數(shù)個(gè)絕對(duì)值中取出最大絕對(duì)值；以及一第二比較電路，其分別耦接至該平均電路及該第一比較電路，可對(duì)該移動(dòng)平均振幅及該最大絕對(duì)值執(zhí)行比對(duì)，若該最大絕對(duì)值大于該移動(dòng)平均振幅則輸出一前序測(cè)得信號(hào)。
為解決上述問題，本發(fā)明的前序偵測(cè)、符號(hào)時(shí)序復(fù)原方法，其包括下列步驟以N倍取樣頻率對(duì)多數(shù)個(gè)符號(hào)取樣；對(duì)每一取樣點(diǎn)取出振幅，再用M個(gè)取樣點(diǎn)振幅作移動(dòng)平均振幅的計(jì)算得到一移動(dòng)平均振幅 每一取樣點(diǎn)經(jīng)過相位信號(hào)的處理后，針對(duì)N個(gè)取樣點(diǎn)分別作Z個(gè)符號(hào)的向量平均；對(duì)該N個(gè)取樣點(diǎn)的向量平均取出振幅，并且在這N個(gè)取樣點(diǎn)振幅中找出一最大值 ；以及若y~>x~,]]>則表示找到一前序符號(hào)，并且該取樣點(diǎn)即為最佳的符號(hào)時(shí)間點(diǎn)。其中，該N倍取樣頻率為5倍，M為64個(gè)取樣點(diǎn)，Z為16或3個(gè)符號(hào)。
因此，本發(fā)明可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。


圖1是一般PSK系統(tǒng)中傳輸信號(hào)的相位變化示意圖。
圖2a是一般PHS系統(tǒng)中的控制幀的示意圖。
圖2b是一般PHS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)幀的示意圖。
圖3是本發(fā)明的傳輸信號(hào)的相位變化示意圖。
圖4是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例對(duì)一PHS系統(tǒng)的符號(hào)執(zhí)行5倍取樣的相位變化軌跡示意圖。
圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法流程示意圖。
圖6是本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)的方塊示意圖。
圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的頻率偏移的測(cè)算方法流程示意圖。
圖8是依照本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算方法如果其具有相位差異Δf、且符號(hào)的周期為T時(shí)，其每一個(gè)符號(hào)的相位變化示意圖。
圖9是本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算電路的方塊示意圖。
主要組件符號(hào)說明前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)1 第一絕對(duì)值電路11平均電路12 乘法器13取樣及累加電路14 第二絕對(duì)值電路15第一比較電路16 第二比較電路17頻率偏移的測(cè)算電路2 相位緩沖器20N符號(hào)的延遲電路21第一減法器22第二減法器23 相位平均電路24除法電路25
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，該圖表示一般PSK系統(tǒng)中傳輸信號(hào)的相位變化示意圖。本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及其方法以及頻率偏移的測(cè)算電路及其方法都是使用在一PHS系統(tǒng)中，其中，該P(yáng)HS系統(tǒng)所使用的調(diào)制方式為π/4DQPSK調(diào)制方式，無線存取方式為TDMA-TDD，在0.01位錯(cuò)誤率下其靈敏度為-96.46dBm，頻率為1900MHz，而其載波頻率的間隔為300KHz。其中，π/4DQPSK調(diào)制方式與本發(fā)明相關(guān)，其余則為公知技術(shù)且與本發(fā)明無關(guān)，故在此不再贅述。
相位鍵移(Phase-Shift Keying，簡(jiǎn)稱PSK)是一種數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛的被多種無線通訊所采用。而π/4DQPSK調(diào)制方式是一種π/4相移的九十度相位差相位鍵移，在其中，每個(gè)符號(hào)被以兩位值編碼當(dāng)成傳輸載波信號(hào)中的相位移，該兩位值與相位移的關(guān)系為位值00表示π/4相移、位值01表示3π/4相移、位值10表示-π/4相移以及位值11表示-3π/4相移。因此，當(dāng)符號(hào)被以上述π/4DQPSK調(diào)制及傳送后，在接收端所呈現(xiàn)的相位變化如圖1所示，其中，橫軸I表示相位，縱軸Q表示九十度相位差，當(dāng)接收端收到多個(gè)符號(hào)后，可得到如圖1所示的相位變化圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D2a及圖2b，其分別給出一般PHS系統(tǒng)中的控制幀及數(shù)據(jù)幀的示意圖。如圖2a所示，一般PHS系統(tǒng)中的控制幀(又稱通訊幀)其具有R(Ramp)、SS(Symbol Start，符號(hào)起始)、Preamble(前序)、UW(Unit Word，特定字符)、DATA(數(shù)據(jù))以及CRC(Cycle Redundancy Checkout，循環(huán)冗余碼檢測(cè))等字段，其中，R字段其長度為4個(gè)位；SS字段的長度為2個(gè)位，用以通知接收端本符號(hào)起始；Preamble字段的長度為62個(gè)位，用以供接收端執(zhí)行時(shí)序同步，且其具有特定的格式01100110…；UW字段的長度為32個(gè)位，用以表示該控制幀的種類；DATA字段的長度為108個(gè)位，用以承載該控制幀的數(shù)據(jù)；CRC字段的長度為16個(gè)位，用以執(zhí)行該控制幀的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的檢測(cè)。
如圖2b所示，一般PHS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)幀(又稱追蹤幀)用以傳送語音，其同樣具有R(Ramp)、SS(符號(hào)起始)、Preamble(前序)、UW(特定字符)、DATA(數(shù)據(jù))以及CRC(循環(huán)冗余碼檢測(cè))等字段，其中，R字段其長度為4個(gè)位；SS字段的長度為2個(gè)位，用以通知接收端本符號(hào)起始；Preamble字段的長度為6個(gè)位，用以供接收端執(zhí)行時(shí)序同步，且其具有特定的格式01100110…，而且，因在控制幀中即已執(zhí)行同步操作，因此追蹤幀的前序字段只需6個(gè)位長度；UW(特定字符)字段的長度為16個(gè)位，用以表示該數(shù)據(jù)幀的種類；DATA字段的長度為180個(gè)位，用以承載該數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)；CRC字段的長度為16個(gè)位，用以執(zhí)行該數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)。本發(fā)明的偵測(cè)前序符號(hào)及時(shí)序復(fù)原僅與該前序字段有關(guān)，因此其它字段請(qǐng)參照PHS系統(tǒng)的規(guī)格書，在此不再贅述。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其給出本發(fā)明的傳輸信號(hào)的相位變化示意圖。本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及其方法僅使用前序部份進(jìn)行前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原，如上所述，前序具有01100110…的特定格式，于接收端上僅會(huì)收到01、10兩種位值態(tài)樣(pattern)，其中位值01表示3π/4相移，位值10表示-π/4相移，因此，圖3中所呈現(xiàn)的相位變化僅會(huì)在-π/4及3π/4間跳動(dòng)。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，其給出本發(fā)明的一較佳實(shí)施例對(duì)一PHS系統(tǒng)的符號(hào)執(zhí)行5倍取樣的相位變化軌跡示意圖。如上所述，公知的同步PSK偵測(cè)器僅使用相位數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序復(fù)原，因此在低信號(hào)信噪比(SNR)的環(huán)境中，最小頻率偏移值未必是正確頻率偏移值，如此將大幅誤導(dǎo)其移動(dòng)平均值。而本發(fā)明除了使用相位數(shù)據(jù)進(jìn)行前序偵測(cè)及時(shí)序復(fù)原外，也采用了振幅數(shù)據(jù)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。如圖4所示，本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原方法是對(duì)該前序符號(hào)的相位進(jìn)行取樣，例如但不限于5倍取樣，其分辨率為1/10個(gè)符號(hào)，因此，于-π/4及3π/4間跳動(dòng)過程中即可分別看到每一個(gè)取樣點(diǎn)a，b，c，d及e的軌跡及其振幅向量數(shù)據(jù)。由此每一個(gè)取樣點(diǎn)a，b，c，d及e的振幅向量數(shù)據(jù)可判斷出哪一個(gè)取樣點(diǎn)的能量最強(qiáng)，該取樣點(diǎn)即為最佳的符號(hào)取樣點(diǎn)，其原理及優(yōu)點(diǎn)請(qǐng)參照下述的說明。
請(qǐng)參照?qǐng)D5，其給出本發(fā)明一較佳實(shí)施例的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法流程示意圖。如圖所示，本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法包括下列步驟以N(N為正整數(shù))倍取樣頻率對(duì)多數(shù)個(gè)符號(hào)取樣(步驟1)；對(duì)每一取樣點(diǎn)取出振幅，再用M(M為正整數(shù))個(gè)取樣點(diǎn)振幅作移動(dòng)平均振幅的計(jì)算得到一移動(dòng)平均振幅 (步驟2)；每一取樣點(diǎn)經(jīng)過相位信號(hào)的處理后，針對(duì)N個(gè)取樣點(diǎn)分別作Z(Z為正整數(shù))個(gè)符號(hào)的向量平均(步驟3)；對(duì)該N個(gè)取樣點(diǎn)的向量平均取出振幅，并且在這N個(gè)取樣點(diǎn)振幅中找出一最大值 (步驟4)；以及若y~>x~,]]>則表示找到一前序符號(hào)，并且該取樣點(diǎn)即為最佳的符號(hào)時(shí)間點(diǎn)(步驟5)。
其中，在該步驟1中，本發(fā)明以N倍取樣頻率對(duì)多數(shù)個(gè)符號(hào)取樣，其中，N為5，因此，其取樣點(diǎn)有a，b，c，d及e。
在該步驟2中，對(duì)每一取樣點(diǎn)a，b，c，d及e分別取出其振幅，這些振幅即表示該符號(hào)在該取樣點(diǎn)的能量強(qiáng)度，如圖4所示，取樣點(diǎn)a上具有最強(qiáng)的振幅，因此表示，該符號(hào)在該取樣點(diǎn)a上具有最強(qiáng)的能量強(qiáng)度，再用M個(gè)取樣點(diǎn)振幅，例如但不限于64，作移動(dòng)平均振幅的計(jì)算得到取樣點(diǎn)a，b，c，d及e的一移動(dòng)平均振幅 在該步驟3中，每一取樣點(diǎn)經(jīng)過相位信號(hào)的處理后，針對(duì)a，b，c，d及e等五個(gè)取樣點(diǎn)分別作Z個(gè)，例如但不限于16或3個(gè)符號(hào)的向量平均累計(jì)所有符號(hào)于各個(gè)取樣點(diǎn)a，b，c，d及e的振幅，并分別取得各個(gè)取樣點(diǎn)的平均振幅，步驟3與步驟2的差別在于步驟2是計(jì)算所有符號(hào)在取樣點(diǎn)a，b，c，d及e上的平均振幅 而步驟3是計(jì)算所有符號(hào)在取樣點(diǎn)a，b，c，d及e所產(chǎn)生的振幅再分別取其平均振幅 及 在該步驟4中，對(duì)a，b，c，d及e等五個(gè)取樣點(diǎn)的向量平均取出振幅 及 并且在這五個(gè)取樣點(diǎn)振幅中找出一最大值 在該步驟5中，若 及 中最大的取樣點(diǎn)平均振幅 大于所有取樣點(diǎn)的平均振幅 則表示找到一前序符號(hào)，并且該取樣點(diǎn)即為最佳的符號(hào)時(shí)間點(diǎn)。如圖4所示，假設(shè)取樣點(diǎn)a上具有最強(qiáng)的振幅，因此其平均振幅 也將是 及 中最大的平均振幅，此時(shí)，在步驟5中僅需比對(duì) 的振幅是否大于平均振幅 若是則表示偵測(cè)到一前敘符號(hào)且該取樣點(diǎn)a即為最佳的符號(hào)時(shí)序點(diǎn)(symbol timing)。
本發(fā)明的方法除參考相位信息外還參考符號(hào)的振幅信息 及 因此，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。例如，在低信號(hào)信噪比(SNR)的環(huán)境中，假設(shè)只有噪聲而沒有信號(hào)，且其噪聲(noise)為高斯噪聲(Gaussian white noise)，該噪聲具有均勻的相位分布，亦即各相位皆有振幅的分布，因此，累計(jì)后能量的平均振幅 相對(duì)較弱，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，因符號(hào)于取樣點(diǎn)a，b，c，d及e上具有相同相位，其振幅信息 及 的最大值將大于 因此，當(dāng)?shù)弥穹畔?及 的最大值大于 時(shí)即可得知有符號(hào)輸入，因此可快速偵測(cè)到符號(hào)的前序部分。
請(qǐng)參照?qǐng)D6，其給出本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)的方塊示意圖。如圖所示，本發(fā)明的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)1是可用于一PHS系統(tǒng)中執(zhí)行前序符號(hào)的偵測(cè)及時(shí)序的復(fù)原，其包括一第一絕對(duì)值電路11；一平均電路12；一乘法器13；一取樣及累加電路14；一第二絕對(duì)值電路15；一第一比較電路16；以及一第二比較電路17所組合而成。
其中，該第一絕對(duì)值電路11，耦接至一差動(dòng)信號(hào)輸入端，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)取得一振幅絕對(duì)值，其中該差動(dòng)信號(hào)輸入端包括I及Q差動(dòng)信號(hào)輸入。
該平均電路12，耦接至該第一絕對(duì)值電路11，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)輸入端所輸入的所有振幅絕對(duì)值取一移動(dòng)平均振幅，亦即如圖5步驟2中得到所有符號(hào)于取樣點(diǎn)a，b，c，d及e上的平均振幅 該乘法器13，其一端耦接至該差動(dòng)信號(hào)輸入端，另一端則耦接至一相位控制信號(hào)(-1)j，其中，j為輸入符號(hào)的數(shù)目；故該相位控制信號(hào)交替在1與-1之間。
該取樣及累加電路14，耦接至該乘法器13，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)執(zhí)行取樣及累加后產(chǎn)生多數(shù)個(gè)取樣值；其中，該取樣及累加電路14根據(jù)下列公式執(zhí)行取樣及累加y1+20*k=1nΣi=1nx(i-1)*5+k+1,]]>其中，i為輸入符號(hào)之序號(hào)，k為取樣點(diǎn)序號(hào)，亦即k＝0，1，2，3，4。
該第二絕對(duì)值電路15，耦接至該取樣及累加電路14，其可對(duì)該多數(shù)個(gè)取樣值分別取得其絕對(duì)值，亦即如圖5步驟3中得到所有符號(hào)在取樣點(diǎn)a，b，c，d及e上的平均振幅 及 的絕對(duì)值。
該第一比較電路16，耦接至該第二絕對(duì)值電路15，可從多數(shù)個(gè)絕對(duì)值 及 中取出最大絕對(duì)值。此外，該第一比較電路16進(jìn)一步可輸出一最佳符號(hào)取樣點(diǎn)信號(hào)(peak index)，供后述的頻率偏移的測(cè)算電路使用。
該第二比較電路17，其分別耦接至該平均電路12及該第一比較電路16，可對(duì)該移動(dòng)平均振幅 及 及 的最大絕對(duì)值執(zhí)行比對(duì)，若該 及 中的最大絕對(duì)值 大于該移動(dòng)平均振幅 則輸出一前序測(cè)得信號(hào)。
因此，由上述結(jié)構(gòu)的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)，其只需使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，確可改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
請(qǐng)參照?qǐng)D7，其給出本發(fā)明一較佳實(shí)施例的頻率偏移的測(cè)算方法流程示意圖。如圖所示，本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算的方法的算法如下θ(n+4)-θn＝π+4×Δf×Tsymbol+n(σ2)(公式1)將π移位同時(shí)兩邊各除以4后得到Δf×Tsymbol+n(σ2/42)=14((θn+4-θ)-π)]]>(公式2)由公式2可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)之一的符號(hào)差動(dòng)頻率偏移測(cè)算方法相比較，本發(fā)明的噪聲功率σ2被降低至1/16。
本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算方法包括下列步驟對(duì)每間隔N符號(hào)的多數(shù)個(gè)符號(hào)取其相位差異值(步驟1)；將該相位差異值減去一特定相位值(步驟2)；重復(fù)上述步驟(1～2)n次并予以累計(jì)相位差異(步驟3)；由該累計(jì)相位差異取上述n次相位差異的平均值(步驟4)；以及將該平均值除以N即可取得該符號(hào)的頻率偏移(步驟5)。
其中，在該步驟1中，本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算方法是以每間隔4個(gè)符號(hào)取樣其相位差異值，因此其N值為4，亦即第5個(gè)符號(hào)與第1個(gè)符號(hào)取其相位差異值，第6個(gè)符號(hào)與第2個(gè)符號(hào)取其相位及振幅差異值，以此類推，因此，本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算方法只需要12個(gè)符號(hào)即可取得所需的8個(gè)相位及振幅差異值。
在該步驟2中，需要將該相位差異值減去該特定相位值。如果相位差異Δf為0，且符號(hào)的周期為T，則每一個(gè)符號(hào)的相位變化將如圖8所示。
配合表1，其中在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為1/4π；在第1個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為0+ΔfT；在第2個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為3/4π+2ΔfT；在第3個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+3ΔfT；依此類推，在第11個(gè)符號(hào)時(shí)其相位將為2/4π+11ΔfT。
表1表示該相位差異值在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為1/4π。

配合表2，其表示該相位差異值為兩個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+2ΔfT；在第1個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+2ΔfT；在第2個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+2ΔfT；在第3個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+2ΔfT；依此類推，在第9個(gè)符號(hào)時(shí)其相位將為2/4π+2ΔfT，因此，在此情況下，該特定相位值為2/4π。
表2表示該相位差異值為兩個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為2/4π+2ΔfT。
第一種情形2個(gè)符號(hào)間的相位差異

所以所有mod(相位差異-2π/4，2π)＝2ΔfT請(qǐng)配合表3，其表示該相位差異值為三個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為1/4π+3ΔfT；在第1個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為5/4π+3ΔfT；在第2個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為1/4π+3ΔfT；在第3個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為5/4π+3ΔfT；依此類推，在第9個(gè)符號(hào)時(shí)其相位將為5/4π+3ΔfT，因此，在此情況下該特定相位值較為復(fù)雜，其必須將所有的相位差異值減去1/4π后再將奇數(shù)符號(hào)的相位差異值減去π，即下面所述的步驟21和22。
表3表示該相位差異值為三個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為1/4π+3ΔfT。
第二種情形3個(gè)符號(hào)間的相位差異

步驟21mod(所有相位差異-π/4，2π)＝3ΔfT，π+3ΔfT，3ΔfT，π+3ΔfT，...
步驟22mod(奇數(shù)符號(hào)-π，2π)＝3ΔfT請(qǐng)配合表4，其表示該相位差異值為四個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為π+4ΔfT；在第1個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為π+4ΔfT；在第2個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為π+4ΔfT；在第3個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為π+4ΔfT；依此類推，在第9個(gè)符號(hào)時(shí)其相位將為π+4ΔfT，因此，在此情況下，該特定相位值為π。
表4表示該相位差異值為四個(gè)符號(hào)間的相位差異值時(shí)，在第0個(gè)符號(hào)時(shí)其相位為π+4ΔfT。
第三種情形4個(gè)符號(hào)間的相位差異

所以所有mod(相位差異-π，2π)＝4ΔfT在該步驟3中，重復(fù)上述步驟(1～2)n次并予以累計(jì)相位差異，其中n值為8(如步驟1所述)。
在該步驟4中，由該累計(jì)相位差異取上述n次相位差異的平均值。
在該步驟5中，將該平均值除以N即可取得該符號(hào)的頻率偏移。
因此，憑借本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算方法其可使用較現(xiàn)有技術(shù)為少的符號(hào)數(shù)(8個(gè))即可完成頻率偏移的測(cè)算，且其噪聲功率σ2亦可被降低至1/N2，在N為4的實(shí)施例中噪聲功率σ2可被降低至1/16。
請(qǐng)參照?qǐng)D9，其給出本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算電路的方塊示意圖。如圖所示，本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算電路2包括一N符號(hào)的延遲電路21；一第一減法器22；一第二減法器23；一相位平均電路24；以及一除法電路25所組合而成。
其中，該N符號(hào)的延遲電路21耦接至一相位信號(hào)，其可對(duì)該相位信號(hào)延遲N符號(hào)后輸出，其中N例如但不限于為4。
該第一減法器22，其一端耦接至該相位信號(hào)，另一端則耦接至該N符號(hào)的延遲電路21，用以取得該相位信號(hào)與該延遲N符號(hào)后的相位信號(hào)間的相位差異，例如，當(dāng)N為4時(shí)，該第一減法器22取該第5個(gè)符號(hào)與第1個(gè)符號(hào)的相位差異值，第6個(gè)符號(hào)與第2個(gè)符號(hào)的相位差異值，以此類推，共取了8個(gè)相位差異值。
該第二減法器23，其一端耦接至該第一減法器22，另一端則耦接至一特定相位值，其可將該第一減法器23所輸出的相位差異減去該特定相位值。如上所述，其中該特定相位值為1/4π、2/4π或π；當(dāng)N為4時(shí)，該特定相位值為π。
該相位平均電路24，耦接至該第二減法器23，其可對(duì)該第二減法器23所輸出的相位差異值執(zhí)行累加及取平均值，其中累加的次數(shù)為8，并于累加后取其平均值。
該除法電路25，耦接至該相位平均電路24，可將該平均值除以N后即可取得該相位信號(hào)的頻率偏移，其中N值為4。
此外，本發(fā)明的頻率偏移的測(cè)算電路2其進(jìn)一步包括一相位緩沖器20，其耦接于該相位信號(hào)與該N符號(hào)的延遲電路21及該第一減法器22之間，可用以儲(chǔ)存及保持該相位信號(hào)，其中，該相位緩沖器20進(jìn)一步具有一相位信號(hào)及一最佳符號(hào)取樣點(diǎn)信號(hào)(peak_index)輸入，該相位緩沖器20在該最佳符號(hào)取樣點(diǎn)信號(hào)未使能時(shí)即開始儲(chǔ)存該相位信號(hào)，且開始依據(jù)該最佳符號(hào)取樣點(diǎn)取出相位信號(hào)用于頻率的估計(jì)，亦即當(dāng)該可偵測(cè)前序符號(hào)及時(shí)序復(fù)原系統(tǒng)1偵測(cè)到前序符號(hào)時(shí)，該最佳符號(hào)取樣點(diǎn)信號(hào)即激活該頻率偏移的測(cè)算電路2開始執(zhí)行頻率偏移的測(cè)算。
因此，由上述結(jié)構(gòu)的頻率偏移的測(cè)算電路2，其只需使用較少的符號(hào)數(shù)即可計(jì)算頻率偏移，確可改善公知技術(shù)的缺點(diǎn)。
所以，經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施，其可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原及頻率偏移測(cè)算的系統(tǒng)及其方法，確可改進(jìn)公知PHS系統(tǒng)的同步PSK偵測(cè)器的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所公開的是較佳實(shí)施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本發(fā)明的技術(shù)思想而為熟習(xí)該領(lǐng)域技術(shù)人員所易于推知者，都屬于本專利權(quán)范疇。
權(quán)利要求
1.一種前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法，其特征在于，包括下列步驟以N倍取樣頻率對(duì)多數(shù)個(gè)符號(hào)取樣；對(duì)每一取樣點(diǎn)取出振幅，再用M個(gè)取樣點(diǎn)振幅作移動(dòng)平均振幅的計(jì)算，得到一移動(dòng)平均振幅 每一取樣點(diǎn)經(jīng)過相位信號(hào)的處理后，針對(duì)N個(gè)取樣點(diǎn)分別作Z個(gè)符號(hào)的向量平均；對(duì)該N個(gè)取樣點(diǎn)的向量平均取出振幅，并且在這N個(gè)取樣點(diǎn)振幅中找出一最大值 以及判斷若y~>x~,]]>則表示找到一前序符號(hào)，并且該取樣點(diǎn)即為最佳的符號(hào)時(shí)間點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法，其特征在于，該N倍取樣頻率為5倍，M為64個(gè)取樣點(diǎn)，Z為16或3個(gè)符號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法，其特征在于，該符號(hào)為一PHS系統(tǒng)的符號(hào)。
4.如權(quán)利要求1或3任一項(xiàng)所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的方法，其特征在于，該符號(hào)是使用π/4DQPSK調(diào)制方式，且該前序符號(hào)具有0110的特定格式。
5.一種前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)，是可用于一PHS系統(tǒng)中執(zhí)行前序符號(hào)的偵測(cè)及時(shí)序的復(fù)原，其特征在于，包括一第一絕對(duì)值電路，耦接至一差動(dòng)信號(hào)輸入端，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)取得一振幅絕對(duì)值；一平均電路，耦接至該第一絕對(duì)值電路，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)輸入端所輸入的所有振幅絕對(duì)值取一移動(dòng)平均振幅；一乘法器，其一端耦接至該差動(dòng)信號(hào)輸入端，另一端則耦接至一相位控制信號(hào)；一取樣及累加電路，耦接至該乘法器，可對(duì)該差動(dòng)信號(hào)執(zhí)行取樣及累加后產(chǎn)生多數(shù)個(gè)取樣值；一第二絕對(duì)值電路，耦接至該取樣及累加電路，可對(duì)該多數(shù)個(gè)取樣值分別取得其絕對(duì)值；一第一比較電路，耦接至該第二絕對(duì)值電路，可從該多數(shù)個(gè)絕對(duì)值中取出最大絕對(duì)值；以及一第二比較電路，其分別耦接至該平均電路及該第一比較電路，可對(duì)該移動(dòng)平均振幅及該最大絕對(duì)值執(zhí)行比對(duì)，若該最大絕對(duì)值大于該移動(dòng)平均振幅則輸出一前序測(cè)得信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)，其特征在于，該差動(dòng)信號(hào)為一I、Q差動(dòng)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)，其特征在于，該相位控制信號(hào)為(-1)j，其中，j為輸入符號(hào)的數(shù)目。
8.如權(quán)利要求5所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)，其特征在于，該取樣及累加電路根據(jù)下列公式執(zhí)行取樣及累加y1+20*k=1nΣi=1nx(i-1)*5+k+1,]]>其中，i為輸入符號(hào)之序號(hào)，k為取樣點(diǎn)序號(hào)，亦即k＝0，1，2，3，4。
9.如權(quán)利要求5所述的前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)，其特征在于，該第一比較電路進(jìn)一步可輸出一最佳符號(hào)取樣點(diǎn)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種前序偵測(cè)及符號(hào)時(shí)序復(fù)原的系統(tǒng)及其方法，是可用于一PHS系統(tǒng)中執(zhí)行前序符號(hào)的偵測(cè)及時(shí)序的復(fù)原，其中該系統(tǒng)包括一第一絕對(duì)值電路；一平均電路；一乘法器；一取樣及累加電路，耦接至該乘法器；一第二絕對(duì)值電路；一第一比較電路以及一第二比較電路；通過上述結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可使用較少的符號(hào)數(shù)即可偵測(cè)到前序符號(hào)，同時(shí)可進(jìn)行時(shí)序復(fù)原。
文檔編號(hào)H04L27/233GK1968235SQ200510123249
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者賴國立, 洪清標(biāo) 申請(qǐng)人:凌陽科技股份有限公司