專利名稱：通信系統(tǒng)中估算信號誤差的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信，更具體地說，涉及一種通信系統(tǒng)中估算信號誤差的 方法和系統(tǒng)。
背景技術：
第三代(3G)無線系統(tǒng)所具有的增強性能和通信容量使得用于進行語音、 數(shù)據(jù)和多媒體通信的移動用戶設備的使用數(shù)量不斷增多。例如，寬帶碼分多址 (WCDMA)是一種無線通信規(guī)范，其可通過使用復合調制(complex modulated)射頻(RF)信號傳送用戶通信量以及為移動用戶設備和基站操作 執(zhí)行一些關鍵協(xié)議功能，來增強性能。其中一種這樣的功能是移動用戶設備和基站建立連接過程中的初始時頻 同步。移動用戶設備若想與基站通信，應先搜索可用的蜂窩單元并請求連接。 在搜索蜂窩單元的過程中，移動用戶設備搜索蜂窩單元和對應的基站，確定下 行擾碼和該蜂窩單元的公共信道幀同步。移動用戶設備確定通常稱為物理同步 信道(SCH)的主同步信道(P-SCH)碼(PSC)的蜂窩時隙的時序，以便與 目標蜂窩單元同步。移動用戶設備通常使用單一匹配濾波器來尋找P-SCH碼， 這是通過測定接收信號的濾波器峰值來實現(xiàn)的。為完成同步過程，在WCDMA 中，用戶設備可執(zhí)行幀同步和擾碼碼組識別的操作。移動用戶設備測定接收的 信號中PCS的輔助同步信道(S-SCH)碼(SSC)，并將其與所有可能的輔助 同步碼序列相關聯(lián)。幀同步是通過最大相關值來確定的。在實現(xiàn)時隙和幀同步 之后，移動用戶設備可執(zhí)行任何其他的所需操作，來完成網(wǎng)絡連接。為了能在上電操作過程中在建立連接時在移動用戶設備和基站之間實現(xiàn) 時間同步，移動用戶設備需要鎖定在基站提供的基準頻率。在多數(shù)情況下，移 動用戶設備使用本地壓控振蕩器如晶振，其用于為設備的RF和模擬部分生成
載波頻率，以及為設備的數(shù)字部分生成基準數(shù)字時鐘。當使用高質量晶振時， 晶振的頻率的不確定性或頻率偏差非常小，并且通過適當?shù)男什僮?，晶振?生成合適的載波頻率和/或數(shù)字時鐘信號，以便在上電操作過程中進行時間同 步。然而，高質量晶振的成本和校準操作的費用非常高。在這點上，具有較大 頻率不確定性的低質量晶振能夠滿足成本要求。然而使用低質量晶振會增加鎖 定到基站提供的基準頻率所需的時間。在某些情況下，增加的時間會造成很多 同步問題。在閱讀下文和附圖中的內容后，通過將現(xiàn)有系統(tǒng)與本發(fā)明系統(tǒng)的一些方面 進行比較，傳統(tǒng)和現(xiàn)有方法的限制和缺點對于本領域的技術人員來說將變得更 加清晰。發(fā)明內容本發(fā)明涉及一種用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤差的系統(tǒng)和/或方法，在至 少一張附圖中迸行了描述，并在權利要求中進行了完整的說明。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤 差的方法，包括使用多個相關器來確定解調后的接收RF信號的頻率誤差，其中向所述多個相關器中的至少一個相關器提供不同于所述解調后的接收RF 信號的載波頻率的至少一個其它載波頻率。在本發(fā)明所述的方法中，所述解調后的接收RF信號包括寬帶碼分多址 (WCDMA)的主同步信道(PSC)碼。在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括在I和Q坐標系中旋轉所述解調 后的接收RF信號的載波頻率，從而生成所述至少一個其它載波頻率。在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括為所述多個相關器中的每一個生成 相關性結果，并比較這些相關性結果以確定所述解調后的接收RF信號的所述 頻率誤差。在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括根據(jù)所述頻率誤差調整VCO頻率。 在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括根據(jù)所述頻率誤差調整旋轉器的旋 轉頻率。
在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括根據(jù)所述頻率誤差從多個旋轉器中 選擇一個旋轉器。在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括將來自所述多個相關器中至少一個 相關器的相關性結果存儲在存儲器的第一部分中，將來自所述多個相關器中其 余相關器的相關性結果存儲在所述存儲器其余部分的至少一部分中。在本發(fā)明所述的方法中，本方法還包括當來自所述多個相關器中其余相關 器的所述相關性結果不再需要時，將數(shù)據(jù)而不是相關性結果存儲在所述存儲器 其余部分的所述至少一部分中。在本發(fā)明所述的方法中，所述多個相關器包括PSYNC相關器。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種機器可讀存儲器，其中存儲有 計算機程序，該計算機程序包含至少一個代碼段，該代碼段用于在通信系統(tǒng)中 估算信號誤差，所述至少一個代碼段可由機器執(zhí)行，控制所述機器使用多個相 關器確定解調后的接收RF信號的頻率誤差，其中向所述多個相關器中的至少 一個提供不同于所述解調后的接收RF信號的載波頻率的至少一個其它載波頻 率。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述解調后的接收RF信號包括寬帶 碼分多址(WCDMA)的主同步信道(PSC)碼。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于在I和Q坐標系中旋轉所述解調后的接收RF信號的載波頻率，從而 生成所述至少一個其它載波頻率。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于為所述多個相關器中的每一個生成相關性結果，并比較這些相關性結 果，確定所述解調后的接收RF信號的所述頻率誤差。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于根據(jù)所述頻率誤差調整VCO頻率。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于根據(jù)所述頻率誤差調整旋轉器的旋轉頻率。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于根據(jù)所述頻率誤差從多個旋轉器中選擇一個旋轉器。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于將來自所述多個相關器中至少一個相關器的相關性結果存儲在存儲器 的第一部分中，將來自所述多個相關器中其余相關器的相關性結果存儲在所述 存儲器其余部分的至少一部分中。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述機器可讀存儲器還包括一段代 碼，用于當來自所述多個相關器中其余相關器的所述相關性結果不再需要時， 將數(shù)據(jù)而不是相關性結果存儲在所述存儲器其余部分的所述至少一部分中。在本發(fā)明所述的機器可讀存儲器中，所述多個相關器包括PSYNC相關器。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤 差的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括使用多個相關器來確定解調后的接收RF信號的頻率 誤差的電路，其中向所述多個相關器中的至少一個提供不同于所述解調后的接 收RF信號的載波頻率的至少一個其它載波頻率。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述解調后的接收RF信號包括寬帶碼分多址 (WCDMA)的主同步信道(PSC)碼。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于在I和Q坐標系中旋轉所 述解調后的接收RF信號的載波頻率從而生成所述至少一個其它載波頻率的電 路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于為所述多個相關器中的每一 個生成相關性結果并比較這些相關性結果以確定所述解調后的接收RF信號的所述頻率誤差的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于根據(jù)所述頻率誤差調整 VCO頻率的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于根據(jù)所述頻率誤差調整旋轉 器的旋轉頻率的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于根據(jù)所述頻率誤差從多個旋 轉器中選擇一個旋轉器的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于將來自所述多個相關器中至
少一個相關器的相關性結果存儲在存儲器的第一部分中并將來自所述多個相 關器中其余相關器的相關性結果存儲在所述存儲器其余部分的至少一部分中的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)還包括用于當來自所述多個相關器中其 余相關器的所述相關性結果不再需要時，將數(shù)據(jù)而不是相關性結果存儲在所述 存儲器其余部分的所述至少一部分中的電路。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，所述多個相關器包括PSYNC相關器。 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及本發(fā)明多個實施例的架構和操作將在下文 中參考對應的附圖進行詳細描述。


圖1是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信系統(tǒng)的示意圖，其中，WCDMA移 動設備嘗試與基站建立同步以估算信號誤差；圖2是依據(jù)本發(fā)明一個實施例在通信系統(tǒng)中用于估算信號誤差的系統(tǒng)的 示意圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的ACD/CMF模塊的示意圖； 圖4是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的旋轉器的示意圖；圖5a-5d分別是依據(jù)本發(fā)明一個實施例使用Fv①對來自基站的RF信號進 行解調的效果示意圖，其中Fvco為從RF信號載波頻率偏移得到的； 圖6是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的PSYNC相關器的示意圖； 圖7是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的P-SCH數(shù)據(jù)處理過程的流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明的特定實施例涉及一種用于在通信系統(tǒng)中估算誤差信號(error signal)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的示范性方面包括使用多個相關器來確定接收 的RF信號的頻率誤差(frequency error),其中，向一個或多個相關器提供接 收的RF信號的載波頻率，而向其余的相關器提供一個或多個其他的載波頻率。
提供給其余的接收相關器的載波頻率不同于接收的RF信號的載波頻率。接收 的RF信號可包括寬帶碼分多址(WCDMA)的主同步信道(PSC)碼。接收 的RF信號的載波頻率可在I和Q坐標系中進行旋轉，生成所述的其他載波頻率?？蔀槎鄠€相關器中的每一個生成相關性結果，生成的結果將進行比較，以 確定接收的RF信號的頻率誤差。確定的頻率誤差可用于調整VCO頻率。或 者，確定的頻率誤差還可用于調整旋轉器的旋轉頻率，或從多個旋轉器(每一 個都具有固定的旋轉頻率)中選擇一個選擇旋轉器。依據(jù)本發(fā)明的一個實施例， 來自 一個或多個相關器的相關性結果可存儲在存儲器的第一部分中，來自其余 相關器的相關性結果可存儲在存儲器的其余部分中。圖1是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信系統(tǒng)的示意圖，其中，WCDMA移 動設備嘗試與基站建立同步，以估算信號誤差。如圖1所示，其中展示了載波 頻率為Fc的基站100和WCDMA移動設備101 。在運行過程中，移動設備101會在初始蜂窩單元搜索過程中嘗試與基站 100建立同步。移動設備101可能并不知道基站100的載波頻率。因此，在初 始同步過程中，移動設備101可選擇一個初始頻率，該初始頻率處于基站IOO 載波頻率的特定容限內。移動設備101隨后可使用該初始頻率將基站信號降頻 解調至基帶頻率。移動設備101隨后便可確定初始頻率和基站100載波頻率之 間的誤差。該誤差可用于調整移動設備101所使用的初始頻率，以便進行隨后 的操作。圖2是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的在通信系統(tǒng)中用于估算信號誤差的系統(tǒng) 的示意圖。如圖2所示，其中展示了RF/模擬部分，其包括天線201、 RF模塊 204、壓控振蕩器(VCO) 203和晶振202。圖2中還展示了基帶處理器(BB) 部分，其包括模數(shù)(A/D)轉換器/切片(chip)匹配濾波器(ADC/CMF)模 塊205、旋轉器206和207、 PSYNC相關器208、 209和210、誤差估算器模 塊211和處理器212。圖2可以是WCDMA移動設備101的一部分。天線201可包括適當?shù)倪壿嫼?或電路，用于與至少一個基站100通信。 與基站100的通信包括通過WCDMA要求所指定的物理同步信道(SCH)接
收數(shù)據(jù)。在這點上，WCDMA移動設備101可通過主同步信道(P-SCH)接收 主同步碼(PSC)，通過輔助同步信道(S-SCH)接收輔助同步碼(SSC)。網(wǎng) 絡發(fā)送同步碼給WCDMA移動設備101，指出時隙和幀時序。P-SCH信道可 用于與支持WCDMA的用戶設備(例如WCDMA移動設備101)建立初始網(wǎng) 絡同步。RF模塊204可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于將從天線201收到 的RF信號解調至基帶信號，該基帶信號將發(fā)往基帶處理器200，以便進一步 處理。RF模塊204可使用VCO203生成的Fvco來解調收到的RF信號。VCO 203可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于生成輸出信號，使得RF模塊204 使用該輸出信號對接收自天線201的RF信號進行解調。該信號的頻率FVTO 需要處于特定的容限內，以便RF模塊204能夠進行合適的操作。VCO203可 使用晶振202來生成具有頻率Fvco的信號。需要通過處理器212來調整VCO 203，以便RF模塊204可解調多個載波頻率。ADC/CMF模塊205可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于對解調后的 RF信號/RF模塊204生成的基帶信號進行數(shù)字化，還包括適當?shù)倪壿?、電?和/或代碼，用于對數(shù)字化的基帶信號進行匹配濾波。ADC/CMF模塊可對解調 后的RF信號/基帶信號進行數(shù)字化，輸出數(shù)字化信號的同相(I)和正交(Q) 形式(統(tǒng)稱為(I/Q))，發(fā)往旋轉器模塊206和207?；鶐幚砥?00可包括適 當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于對數(shù)字化的基帶信號進行進一步的處理。旋轉器模塊206和207可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于對接收 自ADC/CMF 205的信號進行旋轉。通過在I/Q域內對接收自ADC/CMF 200 的I/Q數(shù)據(jù)進行旋轉，旋轉器206和207可有效偏移接收自ADC/CMF 205的 信號的頻譜。偏移的量可由處理器212預先編程寫入旋轉器206和207中。例 如，可對旋轉器206和207其中之一預先編程，使其輸出頻率高于初始基帶頻 率，對另一旋轉器預先編程，使其輸出頻率低于初始基帶頻率。旋轉器206 和207的輸出仍為I/Q格式，隨后將發(fā)往PSYNC相關器208和210，以便進 行進一步的處理。PSYNC相關器208、 209和210可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用
于處理來自主同步信道的主同步碼，以便同步蜂窩網(wǎng)絡中的WCDMA移動設 備和基站。PSYNC相關器208和210可分別從旋轉器206和207接收I/Q數(shù)據(jù)。PSYNC相關器208、 209和210可生成在5120個時間位置搜索某一頻率 柵格點的搜索結果值。當駐留在指定頻率上時，PSYNC相關器208、 209和 210可為收到的主同步碼生成信號峰值PMAx和本底噪聲(floor noise)平均值 PN。這一過程可針對多個載波頻率重復執(zhí)行?；鶐幚砥?00可使用信號峰值PMAX和本地噪聲平均值PN來檢測主同步碼，并與蜂窩網(wǎng)絡建立初始同步。在例如頻率搜索操作中，WCDMA移動設備101可使用PSYNC相關器208、 209 和210來檢測頻率。此外，PSYNC相關器208、 209和210可用于測試和確定 連接到VCO 203的晶振202的偏移頻率。誤差估算器211可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于確定Fvco與用 來解調接收自天線201的RF信號的理想頻率之間的偏差到底有多大。誤差估 算器211可通過評估來自相關器208、 209和210的信號Pmax和Pm來碗定相 關器208、 209和210中每一個的相關性結果，以此來完成上述工作。誤差估 算器211隨后可通過插補該相關性結果來確定Fvo)的頻率誤差。該估算出的 頻率誤差隨后將用于調整VCO 203中的參數(shù)，從而具有未經(jīng)旋轉的輸入209 的PSYNC相關器最終成為最相關的PSYNC。在運行過程中，通過天線201接收來自基站100的RF信號，并發(fā)往RF 模塊204。基于VCO 204生成的Fvco， RF模塊204將收到的RF信號解調至 基帶信號。解調后的信號可通過旋轉器206和207頻移至高于Fvco和低于 Fvcx)。使用Fvco解調的初始基帶信號和旋轉后的基帶信號將發(fā)往各個PSYNC 相關器208、 209和210。誤差估算器211確定PSYNC相關器208、 209和210 中的哪一個是最為相關的，并將這一信息發(fā)往處理器212。處理器212調整 VCO 203 ，直到直接連接到ADC/CDF模塊205的PSYNC相關器209成為最 為相關的相關器，然后處理結束。 一旦同步過程完成，PSYNC相關器208和 210將不再需要，這些資源可用于進行其他操作。Fvo3的頻率偏差與晶振202和VCO 203的質量直接有關。例如，如果使
用的是壓控溫度補償晶振(VCTXO)，貝鵬率偏差將相對較小。相比之下，若 使用的是非溫度補償VCO，則頻率偏差將會較大。然而，與非溫度補償VCO 相比，通常VCTXO相對較貴。通過復制初始基帶信號中心頻率上方和下方的 基帶信號，并使用多個PSYNC相關器來檢測主同步碼，能夠消除低質量晶振 帶來的問題，并因此降低系統(tǒng)的成本。圖3是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的ACD/CMF模塊的示意圖。如圖3所示， 其中展示了對應WCDMA移動設備101 —部分的數(shù)據(jù)路徑309，用于處理通 過主同步信道(P-SCH)接收的數(shù)據(jù)。在這點上，數(shù)據(jù)路徑309可對應例如圖 1中描述的WCDMA移動設備101的一部分。數(shù)據(jù)路徑309可包括天線310、 放大器302、模數(shù)(A/D)轉換器303、切片匹配濾波器(CMF) 305、接收器 (Rx)自動增益控制器(AGC) 304、主同步信道(P-SCH)解擴器306和匹 配濾波器307。天線310可包括適當?shù)倪壿嫼?或電路，用于接收P-SCH數(shù)據(jù)和測定主同 步功率密度Ec、天線上的干擾功率密度級loc、接收路徑天線上的功率密度lor 和/或總RF功率或總接收功率頻譜密度lo，其中1o二loc+lor。放大器302可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于基于由RxAGC304 提供的反饋信號來增加或降低接收信號的強度。A/D轉換器303可包括適當?shù)?邏輯、電路和/或代碼，用于對放大器302的輸出進行數(shù)字化，生成信號RXa2d。 信號RXa2d可包括例如8比特同相(I)和正交(Q)信號。CMF 305可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于對A/D轉換器303生 成的輸出信號進行匹配濾波。CMF 305可用于生成至少一個信號，Rx AGC 304 使用該信號生成發(fā)往放大器302的反饋信號311 。CMF 305可生成信號RXCMF， 其包括例如7比特I/Q信號。P-SCH解擴器306可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛? 或代碼，用于對RXcMF信號進行解擴，生成輸入到匹配濾波器307的RXDs信 號。RXds信號可包括例如8比特I/Q信號。匹配濾波器307可包括適當?shù)倪?輯、電路和減代碼，用于對RXDs信號進行匹配濾波和相關操作，生成相關信 號，其可包括例如15比特I/Q信號?；緦⒃诿總€時隙內重復P-SCH碼。根 據(jù)WCDMA標準， 一個時隙區(qū)間可包括2560個切片，每個切片的長度為1/3.84e6秒。在這點上，可生成5120個相關值，也就是為每個切片時間內有2 個。生成的每個相關值假定為時隙的邊界。這樣一來，5120個相關值代表5120 個假設的時隙邊界，它們可位于2560片時間段內的任意位置。圖4是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的旋轉器的示意圖。如圖4所示，其中展示 了系數(shù)生成器400、指數(shù)合成器(index synthesizer) 401、 sin/cos査找表402 和乘法器403。系數(shù)生成器400可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于響應旋轉頻率 選擇404，生成系統(tǒng)M和N。例如，旋轉頻率選擇l (1)對應4KHz的旋轉 頻率。如果選擇了該值，則系數(shù)生成器可選擇適當?shù)腗值和N值，以便旋轉 器可向信號中插入4KHz旋轉。這些值隨后將輸出到指數(shù)合成器。指數(shù)合成器401可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于為查找表生成 指數(shù)，該指數(shù)隨時間變化，其變化頻率對應于系數(shù)M、 N、 Clk^f和Inc/Dec信號的一個函數(shù)。例如，該指數(shù)的值可在值0、 1、 2.....33、 34、 35范圍內循環(huán)，其變化速率為i^fe二M，C汰w/W，然后重復進行。指數(shù)的值可用于從査 找表中選擇其中的值。Inc/Dec信號可用于改變旋轉的方向，這是通過將指數(shù) 輸出方向從增加改為減小來實現(xiàn)的。sin/cos查找表402可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于存儲查找表 中的幾個值，并基于指數(shù)來計算這幾個值其中一個的sin和cos值。例如，査 找表可存儲值0.0、 2.5、 5.0、 ...40.0、 42.5、 45.0。例如，如果指數(shù)值為3 (3)， 則sin/cos査找表402將輸出cos (5。)和sin (5° )。乘法器403可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，用于將sin和cos信號輸 入與I/Q數(shù)據(jù)輸入相乘，輸出相乘的結果。例如，乘法器403可將sin/cos査 找表402輸出的cos和sin值與ADC/CMF模塊300輸出的I/Q數(shù)據(jù)相乘。相 乘的結果作為連接到旋轉器208或210的PSYNC相關器的輸入。圖5a-5d分別是依據(jù)本發(fā)明一個實施例使用Fvco對來自基站的RF信號進 行解調的效果示意圖，其中Fvco從RF信號載波頻率偏移得到。在運行過程中， 圖2中的旋轉器206和207可從ADC/CMF 205 (圖2所示)中接收I/Q數(shù)據(jù)， 該I/Q數(shù)據(jù)表示由RF模塊204 (如圖2所示)解調的基帶信號。當RF模塊
204 (如圖2所示)接收的RF信號由與該RF信號的載波頻率不匹配的頻率 Fvo)解調時，其結果將是在基帶信號的I/Q域內連續(xù)的順時針旋轉(如圖5d 所示)或者連續(xù)的逆時針旋轉(如圖5b所示)。旋轉器206和207可對該連續(xù) 的旋轉進行補償，這是通過對收到的I/Q數(shù)據(jù)應用反方向的常量旋轉來實現(xiàn)的。 降低I/Q數(shù)據(jù)的旋轉將有助于PSYNC相關器208和210的檢測。圖6是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的PSYNC相關器的示意圖。如圖6所示， 其中展示了包絡檢測器601、無限脈沖響應(IIR)濾波器602、緩沖器605、 截斷(truncation)模塊603、報告功能模塊604和IIR噪聲本底模塊606。數(shù) 據(jù)路徑600可對應例如WCDMA移動設備lOl (如圖l所示)的一部分。包絡檢測器601可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于在探測到同相 和正交信號的測定的包絡時，生成信號，該同相和正交信號是由匹配濾波器 307 (如圖3所示)以2次/切片時間的速度生成的。包絡檢測器601的輸出可 以是例如8比特信號，其將發(fā)往IIR濾波器602。1IR濾波器602可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于對從包絡檢測器 601收到的信號進行數(shù)字濾波。在這點上，輸入到IIR濾波器602的相關輸出 的第n個量值或包絡可使用存儲在緩沖器605中的第(n-5120)個量值進行濾 波。新生成的濾波輸出隨后可存儲在緩沖器605中，因此可保證針對5120個 假設中的每一個都是最新的結果。該濾波過程可看作對5120個信號的濾波。 IIR濾波器602輸出的結果將以12比特字的形式發(fā)往例如截斷模塊603和減 緩沖器605。緩沖器605可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于存儲濾波后的數(shù)據(jù)， 并將存儲的濾波后的數(shù)據(jù)反饋給IIR濾波器602。緩沖器605可使用隨機訪問 存儲器(RAM)來實現(xiàn)。截斷模塊603可包括適當?shù)倪壿?、電路?或代碼，用于將IIR濾波器602 的數(shù)字輸出截斷為預定數(shù)量的比特。例如，截斷模塊603可將12比特字切斷 為8比特字，以供報告功能模塊604和IIR噪聲本底模塊606處理。報告功能模塊604可包括適當?shù)倪壿嫛㈦娐泛?或代碼，為通過數(shù)據(jù)路徑 309和600執(zhí)行的操作針對多個頻率確定的主同步碼生成信號峰值PMAx。HR噪聲本底模塊606可包括適當?shù)倪壿?、電路禾P/或代碼，為通過數(shù)據(jù)路 徑309和600執(zhí)行的操作針對多個頻率確定的主同步碼生成本底噪聲平均值 Pn。在運行過程中，PSYNC相關器208、 209和210可測定全部5120個假設 值的噪聲功率和峰值功率，并使用例如測定值n+5120來與當前測定值例如假 設值n進行合并或對其進行濾波，其中n對應每個測定值的計數(shù)值(counter value)。信號峰值Pmax和本底噪聲平均僮Pw可由基帶處理器200中的誤差估 算模塊211 (如圖2所示)用來確定圖2中PSYNC相關器208、 209和210中 的哪個相關器是最相關的，然后該最相關的相關器可用來確定來自VCO 203 (如圖2所示)的Fvco的頻率偏差。例如，處理器212 (如圖2所示)可生成 多個控制信號，以便根據(jù)誤差估算模塊211的輸出來改變晶振的頻率，從而調 整應用到RF模塊204 (如圖2所示)的載波頻率。針對生成的每個載波頻率， 可確定信號的峰值與本底噪聲平均值的比。對應的數(shù)字控制信號隨后可用于生 成合適的載波頻率，該載波頻率可用來在上電操作過程中與網(wǎng)絡建立同步。一旦同步過程完成，PSYNC相關器的資源將不再需要，這時，可重新分 配這些資源。例如，處理器212可將其他數(shù)據(jù)存儲在緩沖器605中未被使用的 PSYNC相關器對應的一部分之中。圖7是依據(jù)本發(fā)明一個實施例的P-SCH數(shù)據(jù)處理過程的流程圖。如圖7 中的流程圖包括開始步驟700。在步3聚701，接收RF信號，并基于初始VCO 頻率FvTO一o對該信號進行解調。在步驟702，將解調后的信號發(fā)往ADC/CMF 205 (如圖2所示)，在這里對該信號進行數(shù)字化和濾波。在步驟703，將 ADC/CMF 205 (如圖2所示)的輸出分割到多條路徑上。第一路徑連接到第 一PSYNC相關器209 (如圖2所示)。第二路徑連接到第一旋轉器206 (如圖 2所示)，該旋轉器連接到第二 PSYNC相關器208 (如圖2所示)。第三路徑 連接到第二旋轉器207 (如圖2所示)，該旋轉器連接到第三PSYNC相關器 209(如圖2所示)。在步驟703 ，誤差估算器21K如圖2所示)確定這些PSYNC相關器中的哪一個是最相關的。在步驟704，第一 PSYNC相關器209和第二 PSYNC相關器208將進行 比較。如果第一PSYNC相關器209比第二PSYNC相關器208更為相關，則 在步驟705，第一 PSYCN相關器209和第三PSYNC相關器210將進行比較。 如果在步驟705，第一 PSYNC相關器209比第三PSYNC相關器210更為相 關，則無需對VCO進行調整，因為Fvco恰好為合適的頻率。另一方面，在步 驟705，如果第一PSYNC相關器209不如第三PSYNC相關器210相關，則 Fvco過高，需要在步驟707對VCO203進行調整，降低Fva)，然后重新回到 步驟701。再來看步驟704，如果第一 PSYNC相關器209不如第二 PSYNC相關器 208相關，則在步驟706，第二 PSYNC相關器208將與第三PSYNC相關器 210進行比較。如果第三PSYNC相關器210比第二 PSYNC相關器208更為 相關，則Fvco過高，需要在步驟707對VCO203進行調整，降低Fvco，然后 重新回到步驟701 。如果第三PSYNC相關器210不如第二 PSYNC相關器208 相關，則Fvco過低，需要在步驟707對VCO203進行調整，增加Fvc0，然后 重新回到步驟701。上述過程將重復進行，直到第一 PSYNC相關器209成為 最相關的相關器。本發(fā)明的特征在于當WCDMA信號中存在很大的頻率不確定性時，進行 用戶設備101 (如圖1所示)信道采集，從而可實現(xiàn)高效的時頻搜索，并可用 于量化，也就是估計未知的頻率容限。因此，本方法能夠更好的將未知頻率范 圍分成搜索柵格。這種方法可在WCDMA應用中使用RF振蕩器203 (如圖2 所示)，該振蕩器具有更大的容限，因此成本更低。本文所描述的方法并非僅 限于WCDMA應用，還可應用于存在上述問題的通信系統(tǒng)中。本文描述的方 法提供了一種高性價比方案，能夠在WCDMA移動用戶設備中使用低質量晶 振202 (如圖2所示)來支持在與網(wǎng)絡建立連接以及維護連接過程中所必須的 同步操作。本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結合來實現(xiàn)。本發(fā)明可以在至 少一個計算機系統(tǒng)中以集中方式實現(xiàn)，或者由分布在幾個互連的計算機系統(tǒng)中 的不同部分以分散方式實現(xiàn)。任何可以實現(xiàn)所述方法的計算機系統(tǒng)或其它設備 都是可適用的。常用軟硬件的結合可以是安裝有計算機程序的通用計算機系
統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行所述程序控制計算機系統(tǒng)，使其按所述方法運行。在計算 機系統(tǒng)中，利用處理器和存儲單元來實現(xiàn)所述方法。本發(fā)明還可以通過計算機程序產(chǎn)品進行實施，所述程序包含能夠實現(xiàn)本發(fā) 明方法的全部特征，當其安裝到計算機系統(tǒng)中時，通過運行，可以實現(xiàn)本發(fā)明 的方法。本文件中的計算機程序所指的是可以采用任何程序語言、代碼或符 號編寫的一組指令的任何表達式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以直接 實現(xiàn)特定功能，或在進行下述一個或兩個步驟之后實現(xiàn)特定功能a)轉換成其 它語言、編碼或符號；b)以不同的格式再現(xiàn)。本發(fā)明是通過幾個具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進行各種變換及等同替代。另外， 針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。 因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實施例，而應當包括落入本發(fā)明權利要求 范圍內的全部實施方式。
權利要求
1、 一種用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤差的方法，其特征在于，使用多個相關器來確定解調后的接收RF信號的頻率誤差，其中向所述多個相關器中的 至少一個相關器提供不同于所述解調后的接收RF信號的載波頻率的至少一個 其它載波頻率。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述解調后的接收RF信 號包括寬帶碼分多址的主同步信道碼。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在I和Q 坐標系中旋轉所述解調后的接收RF信號的載波頻率，從而生成所述至少一個 其它載波頻率。
4、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括為所述多 個相關器中的每一個生成相關性結果，并比較這些相關性結果以確定所述解調 后的接收RF信號的所述頻率誤差。
5、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)所述 頻率誤差調整VCO頻率。
6、 一種機器可讀存儲器，其中存儲有計算機程序，該計算機程序包含至 少一個代碼段，該代碼段用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤差，所述至少一個代碼 段可由機器執(zhí)行，控制所述機器使用多個相關器確定解調后的接收RF信號的 頻率誤差，其中向所述多個相關器中的至少一個提供不同于所述解調后的接收 RF信號的載波頻率的至少一個其它載波頻率。
7、 根據(jù)權利要求6所述的機器可讀存儲器，其特征在于，所述解調后的 接收RF信號包括寬帶碼分多址的主同步信道碼。
8、 一種用于在通信系統(tǒng)中估算信號誤差的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 包括使用多個相關器來確定解調后的接收RF信號的頻率誤差的電路，其中向 所述多個相關器中的至少一個提供不同于所述解調后的接收RF信號的載波頻 率的至少一個其它載波頻率。
9、 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解調后的接收RF信號包括寬帶碼分多址的主同步信道碼。
10、根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于在I和Q坐標系中旋轉所述解調后的接收RF信號的載波頻率從而生成所述至少一 個其它載波頻率的電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在通信系統(tǒng)中估算信號誤差的方法和系統(tǒng)。所述方法包括使用多個相關器來確定接收RF信號的頻率誤差，其中向一個或多個相關器提供接收RF信號的載波頻率，而向其余的相關器提供一個或多個其他的載波頻率。提供給其余相關器的載波頻率不同于接收RF信號的載波頻率。接收RF信號可包括寬帶碼分多址(WCDMA)的主同步信道(PSC)碼。接收RF信號的載波頻率將在I和Q坐標系中進行旋轉，生成上述其他載波頻率。
文檔編號H04B7/26GK101145834SQ20071014819
公開日2008年3月19日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權日2006年9月12日
發(fā)明者尤里·蘭道, 弗朗西斯·斯沃茨, 約翰尼斯·亨德里克·康羅伊, 馬克·肯特 申請人:美國博通公司