專利名稱：一種用于無線通信系統(tǒng)中的同步方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種用于無線通信系統(tǒng)的 同步方法和裝置。
背景技術：
無線信號在傳播途徑中，通常會被障礙物所阻斷，引起反射， 散射和衰減等，從而使得接收機天線端所接收到的信號實際上是從 不同的路徑到達的多徑信號的線性疊加。并且，來自不同路徑的多 徑信號具有不同的延時、振幅、相位和頻率，即不同的信道衰落參數(shù)。
另一方面，隨著移動通信技術的發(fā)展，人們對移動通信系統(tǒng)支 持的數(shù)據(jù)速率及接收信號的質量有越來越高的要求，而傳統(tǒng)通信系 統(tǒng)中可利用的頻帶、時隙和擴頻碼資源已經(jīng)十分有限，如若要進一 步提高數(shù)據(jù)的傳輸速率， 一種解決辦法是合理利用空間資源。目前引起學術界及產業(yè)界廣泛重視的多入多出技術(MIMO)，正是利 用多個發(fā)射和接收天線，在空間上構造出多個并行的無線信道，通 過充分利用空間資源，來提高系統(tǒng)的頻譜效率和數(shù)據(jù)的傳輸速率， 如貝爾實驗室提出的分層時空(BLAST: Bell Lab LAyered Space Time )技術等，詳見參考文獻G,D.Golden， G丄Foschini， R.A.Valenzuela and P.W.Wolniansky， "Detection algorithm and initial laboratory results using V-BLAST space-time communication architecture," Electronics Letters, vol.35, Jan. 1999。
MIMO通信系統(tǒng)采用多個發(fā)射天線和多個接收天線 ，其系統(tǒng)結構如

圖1所示。在發(fā)射端，數(shù)據(jù)源(30)產生的 數(shù)據(jù)由分路器(32)分成~路數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼器與交織器(34-0,34-l，...,34-AV-l)進行編碼和交織，然后由發(fā)送端空時處理器 (36)進行處理，形成與i^路編碼信號，經(jīng)發(fā)射處理器(38-0,38-1，...，38-~-1)調制后由天線(10-0,10-l,...，10-iVr-1)發(fā)送。
在接收端，來自接收天線(20-0,20-l，...，20-i^-1)的多路信號 經(jīng)接收器(40-0,40-1,...，40-&-1)進行射頻處理后形成基帶信號， 由同步處理器41-0,41-1，...，41-A^-1)對該基帶信號進行同步處理， 以獲得來自不同天線的傳輸信號的同步位置，然后由接收端空時處 理器(42)進行空時處理，再由解碼器與去交織器(44-0,44-1,44-
對其進行解碼與去交織，所獲得的多路數(shù)據(jù)經(jīng)合路器(46) 合并，恢復成用戶數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)緩沖器(48)緩沖。
由A^個發(fā)射天線和&個接收天線所構成的MIMO信道可分解 為A^個獨立的子信道，其中，iVs=AV.AV根據(jù)參考文獻Lucent, Nokia, Siemens, Ericsson. "A standardized set of MIMO radio propagation channels". TSGR1#23(01) 1179， 19-23rd， November, 2001, Jeju， Korea可知，上述各獨立的子信道的物理含義即為該MIMO信 道的一個空間子信道，與MIMO信道矩陣的一維矢量相對應。當多 個發(fā)射天線和接收天線所構成的其它空間子信道(對應于MIMO信 道矩陣的其它各一維矢量)得到充分利用時，MIMO技術即可較大 程度地改善系統(tǒng)的頻譜效率和數(shù)據(jù)的傳輸速率。
當然，MIMO技術及其卓越性能的實現(xiàn)是有前提的。比如說， 各空間子信道的信號同步過程必需在接收機對數(shù)據(jù)進行空時聯(lián)合檢 測前完成，因而對系統(tǒng)地同步提出了較高的要求。另一方面，無線 信道參數(shù)會因傳輸路徑與時間的不同而產生變化，使得上述同一 MIMO系統(tǒng)中的&個獨立的空間子信道的、包括多徑延遲在內的信 道參數(shù)各不相同。為實現(xiàn)上述空間子信道的信號同步，通常的做法 是在傳輸數(shù)據(jù)幀的某一特定段插入一個已知的同步序列，同步序列 的個數(shù)與發(fā)送天線的個數(shù)相同，各同步序列之間具有較好的 互相關性(Cross-correlation)，以便于接收機區(qū)分不同的發(fā)射天線。
圖2示出了常規(guī)的MIMO系統(tǒng)中包含同步序列的傳輸幀的結 構。其中，S。，…S^,為同步序列，T)為傳輸幀周期。不同的傳輸幀 (2-1,2-1， ...,A^-1)分別與~個發(fā)射天線關聯(lián)并由其發(fā)送。
圖3示出了常規(guī)的MIMO系統(tǒng)同步處理器的功能框圖。在 MIMO接收機端，每一接收天線將接收到來自AV個發(fā)射天線的信 號。對應于每一個接收天線，接收機需要A^個并行滑動(sliding)相 關器(52(i,0),52(0,l),...52(0,iVr-l),i=0,l，...， ；V廣1，分別與不同的發(fā) 射天線相對應)對接收到的各傳輸信號進行如等式(1)所描述的相
關處理
<formula>formula see original document page 10</formula>其中，；[/]為第"個接收天線所接收到的信號，Sj/]為對應第m個發(fā) 射天線的同步序列，[.]'表示共軛處理，/ = 0廣.，丄-1，丄為同步序列 的長度，i^為過采樣率，KL/]為相應的滑動相關器的輸出結果， 為輸出序號。相關處理的結果經(jīng)過相應的功率計算器54(7^.7^個) 計算，獲得的功率值在峰值檢測器56(A^.A^個)中分別與其預定 的閾值進行比較，峰值最大的相關值所對應的滑動位置即為相應的 同步參考位置。在上述處理過程中，為確保同步序列&[/]的初始捕 獲，并行滑動相關處理的持續(xù)時間至少為同步序列的重復周期，在 圖3所示的MIMO系統(tǒng)中，同步序列的重復周期為傳輸幀周期7>。
對多個發(fā)射天線和多個接收天線所構成的A^-A^A^個空間子 信道上所傳輸?shù)拿恳唤M信號分別進行滑動相關處理，可獲得相應的 A^個相關峰值，該&個相關峰值可以作為相應的^個空間子信道 在接收機端的同步時間參考。'
從上述常規(guī)的MIMO系統(tǒng)的同步方法的描述及如圖3所示的功 能框圖中可以發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)MIMO系統(tǒng)的同步需要大量的相關運算， 粗略地說，對于一個具有~個發(fā)射天線和&個接收天線MIMO系 統(tǒng)，完成^=~.^個空間子信道同步所需要的計算量為傳統(tǒng)的
SISO ( Single In Single Out )系統(tǒng)的Ws倍。比如，根據(jù)正EE Std.80211a-1999: "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specification, High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band"，在IEEE802.11n WLAN系統(tǒng)中采用4 x 4的MIMO技 術，假定同步序列的長度為160碼片，傳輸幀重復周期為4096幀， 過采樣率為4，則整個同步過程要求進行4 x 4 x 4096 x 4 = 262144 次長度為160的相關處理，更具體的說，就是41, 943， 040次乘法 累加運算。
如此大量的計算量要求給MIMO系統(tǒng)同步的實現(xiàn)及其實時性能 帶來了挑戰(zhàn)，另一方面，捕獲同步序列所需的滑動相關持續(xù)時間必 然影響系統(tǒng)的同步速度。當然，也可以使用并行處理的方法來加速 同步過程，其代價就是增加系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜度和硬件成本。
綜上所述，需要提供一種更有效的適用MIMO系統(tǒng)特點的同步 方法，以降低同步過程中相關處理的運算量，同時簡化和加速來自 不同發(fā)射天線的接收信號的同步過程。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一是提供一種用于無線通信系統(tǒng)的傳輸信號， 及其利用該同步信號進行系統(tǒng)同步的方法和裝置，以降低同步過程 中相關處理的運算量，同時簡化和加速來自不同發(fā)射天線的接收信 號的同步過程。
按照本發(fā)明的所提供的一組用于無線通信系統(tǒng)的傳輸信號，所 述的各傳輸信號具有己知的傳輸時間，包括一個同步序列和至少一 個數(shù)據(jù)段，其中，所述各同步序列分別按預定的時間偏移插入相應 的傳輸信號的不同位置，并且在時間軸上互不重疊。各傳輸信號中 插入的同步序列分別由同一已知的基礎同步序列以預定的相位偏移 進行相位調制而成，并且不重疊地分散在同一傳輸信號周期內，由 不同的發(fā)射天線發(fā)送。
按照本發(fā)明的所提供的用于無線通信系統(tǒng)的接收機中的同步方
法，包括步驟用一個已知的基礎同步序列與從接收信號中提取的
一組傳輸信號進行相關處理，以捕獲預期的一組同步序列之一作為 系統(tǒng)的主同步序列，其相應的相關峰值所對應的時刻為同步參考
點；根據(jù)所述同步參考點以及所述一組同步序列與所述已知基礎同 步序列之間的預定關系，確定所述主同步序列的序號及其相對于傳 輸信號中特定時段的同步位置；和根據(jù)所述主同步序列的序號、同 步位置及其與所述一組同步序列中其它各同步序列之間的預定關 系，分別捕獲所述其它各同步序列。
按照本發(fā)明的所提供的用于無線通信系統(tǒng)的接收機中的同步裝 置，包括 一個第一捕獲裝置，用于用一個已知的基礎同步序列與 從接收信號中提取的一組傳輸信號進行相關處理，以捕獲預期的一 組同步序列之一作為系統(tǒng)的主同步序列，其相應的相關峰值所對應 的時刻為同步參考點； 一個確定裝置，用于根據(jù)所述同步參考點、 所述一組同步序列與所述已知基礎同步序列之間的預定關系，確定 所述主同步序列的序號及其相對于傳輸信號中特定吋段的同步位 置；和一個第二捕獲裝置，用于根據(jù)所述主同步序列的序號、同步 位置及其與所述一組同步序列中其它各同步序列之間的預定關系， 分別捕獲所述其它各同步序列。
利用本發(fā)明所提供的傳輸信號及其同步序列的結構，接收端只 需對接收信號的部分進行搜索即可快速捕獲預期的一組同步序列之 一作為主同步序列，并以此為基準預測來自其它發(fā)射天線的傳輸信 號的同步位置，同時，利用各同步序列與基礎同步序列的相位偏 移，可以有效地將來自不同發(fā)射天線的傳輸信號區(qū)分開來。與常規(guī) 的、包含多個插入在傳輸信號相同位置的同步序列相比，本發(fā)明所 提供的同步方法不需要在整個信號周期內對所有來自不同發(fā)射天線 的傳輸信號分別進行同步捕獲，因而可以簡化相關計算并加速不同 發(fā)射天線所發(fā)送的傳輸信號的同步過程。
附圖簡述
圖l是MIMO通信系統(tǒng)的結構示意圖2是MIMO通信系統(tǒng)中發(fā)送端的包含同步序列的傳輸信號結
構示意圖3是MIMO系統(tǒng)同步處理器功能框圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的包含同步 序列的幀結構示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的同步序列 的相位偏移示意圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的傳輸信號 的產生方法流程圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的傳輸信號 的產生裝置功能框圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的同步方法 流程圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的同步序列 的相對時間偏移示意圖；和
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的同步裝 置示意圖。
在所有附圖中，相同的標號表示相似或相應的特征或功能。 發(fā)明詳述
下面結合附圖，詳細描述本發(fā)明所提供的用于無線通信系統(tǒng)的 同步信號結構、產生方法以及利用該同步信號結構進行同步處理的 方法和裝置進行接收。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于MIMO系統(tǒng)的包含 同步序列的傳輸信號結構圖，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例 的用于MIMO系統(tǒng)的同步序列的相位偏移圖，圖6和圖7分別示出 了傳輸信號的產生的方法流程圖與裝置功能框圖。
如圖4所示的一組傳輸信號中的各傳輸信號具有已知的持續(xù)時 間，分別包含一個同步序列和至少一個數(shù)據(jù)段，其特征在于各同步 序列分別按預定的時間偏移插入相應的傳輸信號的不同位置，并且 在時間軸上互不重疊。
更進一步，插入相應傳輸信號不同位置的各同步序列分別由一 個已知的基礎同步序列按預定的相位偏移進行相位調制后獲得，并 且各同步序列的相位偏移互不相同，其取值范圍為
為己知的基礎同
步序列，[.]'表示共軛處理，，、0，…乂-l， z為同步序列的長度，&
為過采樣率，y[y]為相應的滑動相關器的輸出結果，j為輸出序
號。僅考慮到接收信號中的目標同步序列段時，等式(5)相應地可
表示為
A<formula>formula see original document page 16</formula> (6)
其中，《C/)為其它A^-1個天線所發(fā)送的數(shù)據(jù)，在時間軸上與接收天 線n重疊；4/)為傳輸信道所產生的干擾。由于基礎同步序列具有良 好的自相關性，等式(6)中的數(shù)據(jù)與同步序列不相干，則相應的數(shù) 據(jù)和干擾項與基礎同步序列相關處理的輸出可忽略不計，等式(6)即 可表示為
<formula>formula see original document page 16</formula>
等式(7)表明利用相關處理的峰值檢測，接收端可以捕獲接收到的任 一同步序列。根據(jù)圖4所示的同步序列的特定結構可以發(fā)現(xiàn)，在
7V時間范圍內，必然會有某個同步序列&出現(xiàn)，也就是說，相
應的同步序列滑動相關處理最多持續(xù)4"個傳輸幀周期即可捕獲一組
同步序列中的一個作為系統(tǒng)的主同步。而在常規(guī)同步方法中，為確
保同步序列的捕獲，并行滑動相關處理的持續(xù)時間至少為r,，因此
利用本發(fā)明提供的同步方法可以加快同步序列的捕獲速度。值得注 意的是，除捕獲速度加快之外，與常規(guī)的MIMO系統(tǒng)的同步過程中
利用多個同步序列進行滑動相關的方法不同的是，本發(fā)明所提供的
方法中只需利用基礎同步序列對由A^個接收天線接收到的多路信號 進行并行滑動相關處理，因而同步處理過程也比常規(guī)的同步方法要 簡單得多。
進一步對該主同步序列進行相位解調，即可獲得相應的相位偏 移(步驟S14)，該相位偏移可用于確定該主同步序列的序號及其所關聯(lián)的發(fā)射天線的序號(步驟S16)。利用所獲得的主同步序列
的序號及其與己知基礎同步序列的時間偏移關系，即可確定主同步
序列在接收信號中相對于傳輸幀起點的時間偏移^ (步驟S18)。
主同步序列的相位解調可根據(jù)下式獲得
<formula>formula see original document page 17</formula>
(8)
其中，Re[.]和Im[.]分別表示信號的同相分量和正交分量。接收端可以 根據(jù)下式確定主同步序列的序號及其所關聯(lián)的天線的序號
+ 0.5
其中，U表示取整。圖5示出了當發(fā)射天線數(shù)~=4，基礎同步序列 的初始相位偏移0-O時的相位偏移與同步序列序號及其關聯(lián)的天線 序號之間的對應關系。
由于信道干擾的影響，主同步序列的實際調制相位(由步驟 S14獲得)可能與預期的調制相位(根據(jù)主同步序號及其與已知的 基礎同步序列的預定相位偏移獲得)可能存在偏差，利用該偏差可 以對主同步序列的相關處理的同步位置進行微調，可以改進同步精 度(步驟S20)。其中，同步微調的過程與等式(5) - (7)所描述 處理基本相同，其不同之處在于微調過程中相關峰值的基本位置是 己知的，因此滑動相關器的滑動范圍較小，目的在于逐步求精，使 相關峰值更逼近其真實位置。
在主同步過程完成的前提下即可進入天線同步過程，即對傳輸 信號中的其它同步序列進行同步處理。
首先，根據(jù)主同步序列的同步位置及其與其它同步序列之間預 定的時間偏移關系，逐序列號預測各同步序列的同步位置(步驟 S22)。假定所捕獲的主同步序列的序號為m，主同步序列在接收信 號中相對于傳輸幀起點的時間偏移/ 。下面結合圖9對同步位置的 確定方式進行說明。
根據(jù)圖9所示的主同步序列&與另一同步序列&預定的時間偏 移關系，同步序列&在相應的接收信號中的同步位置(同步時間參 考)可由下式確定-
"+("附).| (io)
其中，^為主同步序列的時間參考點，"為待捕獲的同步序列的時
間參考點，t為同步序列序號，A:-0,l,…,A^-l且A^m。
參考圖8，由于各同步序列分別與發(fā)射天線一一對應，因此接 收端可以根據(jù)預測的同步時間參考"，有目的地對來自不同發(fā)射天 線的信號進行捕獲，并利用等式(5) - (7)所描述的滑動相關處 理，在預測的時間參考點對所接收的信號進行進一步的同步檢測調 諧，以捕獲來自不同天線的傳輸信號中的同步序列(步驟S24)。
此外，接收端還可以對捕獲的個同步序列進行如等式(8)所述的 相位解調，獲得同步序列的相位偏移^ (步驟S26)，并利用所獲 得的同步序列的相位偏移與由預定的同步序列相對于己知的基礎同 步序列的預定的相位偏差關系所確定的相位偏移之差，可以對各同 步序列的相關處理的同步位置進行微調較準，以改進相應的同步精 度(步驟S28，與步驟S20類似)。至此，即完成了所有傳輸信號 的同步過程。由于同步序列與發(fā)射天線關聯(lián)，利用同步過程所確定 的同步序列即可區(qū)分與各傳輸信號相應的發(fā)射天線。
上述結合圖8所述的用于移動通信系統(tǒng)中的同步方法可以采用 軟件方式實現(xiàn)，也可以采用硬件方式實現(xiàn)，還可以采用軟硬件結合 的方式實現(xiàn)。當采用硬件或軟硬件結合的方式實現(xiàn)上述同步方法 時，相應的裝置如附圖10所示。以下，將結合附圖10詳細地描述 本發(fā)明的同步裝置。
如圖IO所示的同步裝置包括第一捕獲裝置110，確定裝置 120，第二捕獲裝置130和校準裝置140。其中，確定裝置120進一 步包括第一相位解調裝置122、序號確定裝置124和同步位置確定 裝置126;第二捕獲裝置130進一步包括預測裝置132和檢測裝置
134;校準裝置140進一步包括第二相位裝置144、計算裝置142和 調整裝置146。該同步裝置在功能上可以取代圖1所示的MIMO通 信系統(tǒng)的結構示意圖中的多個同步裝置(41-0， 41-1， ...， 41-A^-l)，即將多個同步裝置合并為一個同步裝置，各同步序列在捕 獲過程中協(xié)同工作。下面結合圖IO介紹該同步裝置的工作原理。
首先，第一捕獲裝置100利用一個已知的基礎同步序列，與從 接收信號中提取的一組傳輸信號進行滑動相關處理，以捕獲經(jīng)過信 道衰落的預期的一組同步序列之一作為系統(tǒng)的主同步序列(如等式 (5)所示)。由于各同步序列在傳輸周期內分散且互不重疊，滑動 相關器只需對傳輸信號的一部分進行滑動相關處理，即可隨機捕獲 其中的一個同步序列，因此滑動相關處理的時間和計算量均可減 少。
當主同步序列捕獲后，確定裝置120中的第一相位裝置122對 該主同步序列進行相位解調(如等式(8)所示)，確定該主同步序 列相對于已知的基礎同步序列的相位偏移；序號確定裝置124根據(jù) 所獲得的相位偏移以及該組同步序列與己知基礎序列之間預定的相 位偏移，確定主同步序列在該組同步序列中的序號及其關聯(lián)的發(fā)射 天線號(如等式(9)所示)；同步位置裝置126即可根據(jù)主同步序 列的同步實際參考點、所獲得的序列序號以及該組同步序列于己知 的基礎同步序列之間約定的時間偏移關系(如等式(4)所示)，確 定所述主同步在所對應的傳輸信號中相對于傳輸幀頭的同步位置。
在主同步序列序號和同步位置確定后，第二捕獲裝置130中的 預測裝置132即可根據(jù)所獲得的主同步序列的序號和同步位置對該 組同步序列中的其它各同步序列按序號逐一估計其相應的預期同步 位置(如等式(10)所示)，檢測裝置134則根據(jù)該預期的同步位 置，分別用已知的基礎同步序列與從接收信號中提取的一組傳輸信 號進行相關(如等式(5)所示)，以檢測各同步序列相應的同步位 置。與主同步序列捕獲不同的是，由于這些同步序列的捕獲位置是 預知的而不需要隨機滑動，在檢測裝置134中執(zhí)行的相關處理只需 在非常小的范圍內滑動即可捕獲其相關峰值，因此捕獲效率可以大 大提高。
在上述同步裝置中，當主同步序列或其它同步序列捕獲后，校
驗裝置140可用于進一步對各序列進行同步微調以改進其同步精 度。具體而言，計算裝置142分別計算各同步序列預定的相位偏移 與其解調所獲得的相位偏移。其中，主同步序列的相位偏移由第一 相位解調裝置122獲得，其它同步序列的相位偏移由第二相位解調 裝置144獲得之差。利用該相位偏差，調整裝置146執(zhí)行如等式(5 一7)所描述的相關處理功能，分別對各同步序列進行同步微調，以 優(yōu)化相應的同步位置。與第一捕獲裝置UO和第二捕獲裝置130中 所執(zhí)行的相關處理功能不同的是，在校驗裝置140中，相關處理是 基于已檢測的相關峰值，同步微調只是逐步求精的過程。
本領域技術人員應當理解，本發(fā)明所提供的用于移動通信系統(tǒng) 的突發(fā)結構、突發(fā)產生方法和裝置、以及利用所述突發(fā)結構估計信 道參數(shù)的方法和裝置不僅可以用于蜂窩通信系統(tǒng)，而且還可以用于 無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)以及接收機與發(fā)射機之間相對運動且以通信突 發(fā)為裝置進行通信的多種通信系統(tǒng)。
本領域技術人員應當理解，本發(fā)明所公開的用于無線通信系統(tǒng) 的傳輸信號、傳輸信號發(fā)射的方法和裝置、以及利用該傳輸信號進 行同步處理的方法和裝置可以在不脫離本發(fā)明內容的基礎上做出各 種改進。因此，本發(fā)明的保護范圍應當由所附的權利要求書的內容 確定。
權利要求
1.一種用于無線通信系統(tǒng)的接收機中的同步方法，包括步驟(a)用一個已知的基礎同步序列與從接收信號中提取的一組傳輸信號進行相關處理，以捕獲預期的一組同步序列之一作為系統(tǒng)的主同步序列，其相應的相關峰值所對應的時刻為同步參考點；(b)根據(jù)所述同步參考點以及所述一組同步序列與所述已知基礎同步序列之間的預定關系，確定所述主同步序列的序號及其相對于傳輸信號中特定時段的同步位置；和(c)根據(jù)所述主同步序列的序號、同步位置及其與所述一組同步序列中其它各同步序列之間的預定關系，分別捕獲所述其它各同步序列。
2. 如權利要求1所述的方法，其中歩驟(b)包括 對所述主同步序列進行相位解調，以確定所述主同步序列相對于所述已知的基礎同步序列的相位偏移；根據(jù)所述主同步序列的相位偏移及其與所述已知的基礎同步序列之間預定的相位偏移關系，確定所述主同步序列的序號，所述序 號與其所對應的發(fā)射天線關聯(lián)；和根據(jù)所述主同步序列的同步參考點、同步序列序號及其與所述 已知的基礎同步序列之間預定的時間偏移關系，以確定所述主同步 序列相對于所對應的傳輸信號中特定時段的同步位置。
3. 如權利要求1所述的方法，其中步驟(C)包括 根據(jù)所述主同步序列的同步位置及其與其它各同步序列的預定的時間偏移關系，分別估計所述其它各同步序列的預期同步位置； 和根據(jù)所述預期同步位置，分別用所述已知的基礎同步序列與從 接收信號中提取的一組傳輸信號進行相關檢測，以確定所述其它各 同步序列的同步位置。
4.如權利要求2所述的方法，還包括步驟(d)根據(jù)所述各同步序列的相位偏移及其與已知的基礎同步序列 的相位偏移關系，分別對所捕獲的同步序列進行同步微調，以優(yōu)化 相應的同步位置。
5. 如權利要求4所述的方法，其中步驟(d)包括 對所述各同步序列分別進行相位解調，以獲得所述各同步序列相對于所述已知的基礎同步序列的相位偏移；分別計算所述各同步序列預定的相位偏移與其解調所獲得的相 位偏移之差；根據(jù)所述相位偏差，調整所述各同步序列捕獲的時間參考點， 分別對所述各同步序列進行同步微調，以優(yōu)化相應的同步位置。
6. 如權利要求l或5所述的方法，其中所述的一組傳輸信號中 的各傳輸信號具有已知的持續(xù)時間，分別包含一個同步序列和至少 一個數(shù)據(jù)段，其中，所述各同步序列分別按預定的時間偏移插入相 應的傳輸信號的不同位置，并且在時間軸上互不重疊。
7. 如權利要求6所述的方法，其中所述各同步序列分別由所述 已知的基礎同步序列按預定的相位偏移進行相位調制后獲得，所述 各同步序列的相位偏移互不相同，其取值范圍為
。
8. 如權利要求7所述的方法，其中與所述各同步序列相對應的 傳輸信號分別由不同的發(fā)射天線發(fā)射。
9. 如權利要求8所述的方法，其中，所述傳輸信號的持續(xù)時間 相同，其周期為數(shù)據(jù)傳輸幀或數(shù)據(jù)傳輸子幀。
10.如權利要求1所述的方法，其中所述的無線通信系統(tǒng)為 MIMO (Multiple In Multiple Out)通信系統(tǒng)，單入多出(SIMO: Single In Multiple Out)和多入單出(MISO: Multiple In Single Out)的通信系統(tǒng)之一。
11. 一種用于無線通信系統(tǒng)的接收機中的同步裝置，包括 一個第一捕獲裝置，用于用一個已知的基礎同步序列與從接收信號中提取的一組傳輸信號進行相關處理，以捕獲預期的一組同步 序列之一作為系統(tǒng)的主同步序列，其相應的相關峰值所對應的時刻 為同步參考點；一個確定裝置，用于根據(jù)所述同步參考點、所述一組同步序列 與所述已知基礎同步序列之間的預定關系，確定所述主同步序列的 序號及其相對于傳輸信號中特定時段的同步位置；和一個第二捕獲裝置，用于根據(jù)所述主同步序列的序號、同步位 置及其與所述一組同步序列中其它各同步序列之間的預定關系，分 別捕獲所述其它各同步序列。
12. 如權利要求11所述的裝置，其中所述的確定裝置包括 第一相位解調裝置，用于對所述主同步序列進行相位解調，以確定所述主同步序列相對于所述已知的基礎同步序列的相位偏移；一個序號確定裝置，用于根據(jù)所述主同步序列的相位偏移以其 與所述已知的基礎同步序列之間預定的相位偏移關系，確定所述主 同步序列的序號，所述序號與其所對應的發(fā)射天線關聯(lián)；和一個同步確定裝置，用于根據(jù)所述主同步序列的同步參考點、 同步序列序號及其與所述已知的基礎同步序列之間預定的時間偏移 關系，以確定所述主同步序列相對于所對應的傳輸信號中特定時段 的同步位置。
13. 如權利要求11所述的裝置，其中所述的第二捕獲裝置包括 一個預測裝置，用于根據(jù)所述主同步序列的同步位置及其與其 它各同步序列的預定的時間偏移關系，分別估計所述其它各同步序列的預期同步位置；禾口一個檢測裝置，用于根據(jù)所述預期同步位置，分別用所述已知 的基礎同步序列與從接收信號中提取的一組傳輸信號進行相關檢 測，以確定所述其它各同步序列的同步位置。
14. 如權利要求12所述的裝置還包括一個校驗裝置，用于根據(jù)所述各同步序列的相位偏移及其與己 知的基礎同步序列的相位偏移關系，分別對所捕獲的同步序列進行 同步微調，以優(yōu)化相應的同步位置。
15. 如權利要求14所述的裝置，其中所述的校驗裝置包括-一個第二相位解調裝置，用于對所述各同步序列分別進行相位解調，以獲得所述各同步序列相對于所述已知的基礎同步序列的相 位偏移；一個計算裝置，用于分別計算所述各同步序列預定的相位偏移 與其解調所獲得的相位偏移之差；一個調整裝置，用于根據(jù)所述相位偏差，調整所述各同步序列 捕獲的時間參考點，分別對所述各同步序列進行同步微調，以優(yōu)化 相應的同步位置。
16. 如權利要求ll或15所述的裝置，其中所述的一組傳輸信號 中的各傳輸信號具有已知的持續(xù)時間，分別包含一個同步序列和至 少一個數(shù)據(jù)段，其中，所述各同步序列分別按預定的時間偏移插入 相應的傳輸信號的不同位置，并且在時間軸上互不重疊。
17. 如權利要求16所述的裝置，其中所述各同步序列分別由所 述已知的基礎同步序列按預定的相位偏移進行相位調制后獲得，所 述各同歩序列的相位偏移互不相同，其取值范圍為
。
18. 如權利要求17所述的裝置，其中，與所述各同步序列相對 應的傳輸信號分別由不同的發(fā)射天線發(fā)射。
19. 如權利要求18所述的裝置，其中，所述傳輸信號的持續(xù)時 間相同，其周期為數(shù)據(jù)傳輸幀或數(shù)據(jù)傳輸子幀。
20. 如權利要求11所述的方法，其中所述的無線通信系統(tǒng)為 MIMO (Multiple In Multiple Out)通信系統(tǒng)，單入多出(SIMO: Single In Multiple Out)和多入單出(MISO: Multiple In Single Out)的通信系統(tǒng)之一。
21. —組用于無線通信系統(tǒng)的傳輸信號，所述的各傳輸信號具有 己知的傳輸時間，包括一個同步序列和至少一個數(shù)據(jù)段，其中，所 述各同歩序列分別按預定的時間偏移插入相應的傳輸信號的不同位 置，并且在時間軸上互不重疊。
22. 如權利要求21所述的傳輸信號，其中，所述各同步序列分 別由所述已知的基礎同步序列按預定的相位偏移迸行相位調制后獲 得，所述各同步序列的相位偏移互不相同，其取值范圍為
。
23. 如權利要求21所述的傳輸信號，其中，與所述各同步序列 相對應的傳輸信號分別由不同的發(fā)射天線發(fā)射。
24. 如權利要求23所述的傳輸信號，其中，所述傳輸信號的持 續(xù)時間相同，其周期為數(shù)據(jù)傳輸幀或數(shù)據(jù)傳輸子幀。
25. —種傳輸信號發(fā)射裝置，包括一個調制裝置，用于用一組預定的相位偏移對一個已知的基礎 同步序列進行調制，以獲得一組同步序列；一個插入裝置，將所述的各同步序列分別按預定的時間偏移插入數(shù)據(jù)流的不同位置，以獲得一組傳輸信號；一個發(fā)送裝置，用于將所述的一組傳輸信號分別與不同的發(fā)射 天線關聯(lián)并由其發(fā)送。
26. 如權利要求25所述的裝置，其中所述的各傳輸信號中的同 步序列在時間軸上互不重疊。
27. 如權利要求26所述的裝置，其中所述各同步序列的相位偏 移互不相同，其取值范圍為
。
28. 如權利要求27所述的裝置，其中所述的各傳輸信號具有相 同的持續(xù)時間，其周期為數(shù)據(jù)傳輸幀或數(shù)據(jù)傳輸子幀。
全文摘要
本發(fā)明提供的用于無線通信系統(tǒng)的傳輸信號及其同步處理的方法與裝置的主要發(fā)明思想是，在一組傳輸數(shù)據(jù)中按預定的時間偏移分別插入一個同步序列以形成一組傳輸信號。各傳輸信號中插入的同步序列分別由同一已知的基礎同步序列以預定的相位偏移進行相位調制而成，并且不重疊地分散在同一傳輸信號周期內，由不同的發(fā)射天線發(fā)送。利用該傳輸信號及其同步序列的結構，接收端只需對接收信號的部分進行搜索即可快速捕獲預期的一組同步序列之一作為主同步序列，并以此為基準預測來自其它發(fā)射天線的傳輸信號的同步位置，同時，利用各同步序列與基礎同步序列的相位偏移，可以有效地將來自不同發(fā)射天線的傳輸信號區(qū)分開來。
文檔編號H04B7/04GK101208877SQ200680022836
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權日2005年6月24日
發(fā)明者孫延萌 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司