專利名稱：Ofdm接收機(jī)中的定時(shí)估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下描述總體涉及數(shù)據(jù)通信，并且更具體而言，涉及信號捕獲和同步。
背景技術(shù)：
對于大容量和可靠的通信系統(tǒng)的需求正在不斷增加。當(dāng)今，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要來自移動電話以及臺式或者便攜式計(jì)算機(jī)。隨著時(shí)間流逝和技術(shù)發(fā)展，可預(yù)見到的是來自其它通信設(shè)備的需求也將增加，其中一些通信設(shè)備尚未開發(fā)出來。例如，當(dāng)前并未視作通信設(shè)備的設(shè)備，如電器以及其它的消費(fèi)設(shè)備，將產(chǎn)生大量的傳輸數(shù)據(jù)。此外，現(xiàn)代的設(shè)備，諸如移動電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等將不僅更為流行，而且需要前所未有的帶寬來支持大型的、復(fù)雜互動式的以及多介質(zhì)的應(yīng)用。雖然數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以通過有線方式發(fā)送，但是對無線通信的需要當(dāng)前正在猛漲，并且將繼續(xù)猛漲。我們的社會中人們不斷增加的移動性也要求與此關(guān)聯(lián)的技術(shù)是便攜式的。由此，當(dāng)今許多人利用移動電話和PDA進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)傳輸(例如，移動網(wǎng)絡(luò)，電子郵件，瞬時(shí)消息傳送……)。另外，越來越多的人們正在構(gòu)造無線家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò)，并且進(jìn)一步期望無線熱點(diǎn)能夠使得學(xué)校，咖啡館，機(jī)場及其他公共場所實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)連接。然而更進(jìn)一步而言，一種趨向于將計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)集成到運(yùn)輸交通工具，如汽車，船只，飛機(jī)，火車等等中的大規(guī)模動向?qū)⒊掷m(xù)存在。實(shí)際上，隨著計(jì)算和通信技術(shù)繼續(xù)變得越來越無所不在，在無線領(lǐng)域方面的需要將繼續(xù)增加，這特別是由于無線往往是最實(shí)際的以及最方便的通信介質(zhì)。通常，無線通信過程包括發(fā)送機(jī)和接收機(jī)。發(fā)送機(jī)在載波信號上調(diào)制數(shù)據(jù)，并且隨后經(jīng)由傳輸介質(zhì)(例如，射頻)發(fā)射載波信號。然后，接收機(jī)負(fù)責(zé)經(jīng)由傳輸介質(zhì)接收該載波信號。具體而言，接收機(jī)被分派用于同步接收信號，以確定信號的起始，由該信號包含的信息，并且判斷該信號是否包含一個(gè)消息。然而，噪聲，干擾及其他因素將使同步變得很復(fù)雜。盡管有這樣的阻礙，接收機(jī)還必須檢測或者識別出該信號，并且解釋內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)通信。
目前，許多常規(guī)的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)正在被使用。采用這些技術(shù)，窄帶信息信號的功率被擴(kuò)頻或擴(kuò)大到整個(gè)大的傳輸頻帶上。至少由于這樣的傳輸因頻譜功率密度小而通常不受系統(tǒng)噪聲的影響，因此這種擴(kuò)頻是有利的。然而，采用這樣的常規(guī)系統(tǒng)的一個(gè)公知的問題是多徑延遲擴(kuò)展引起多個(gè)用戶之間的干擾。其中一個(gè)快速獲得商業(yè)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)是正交頻分復(fù)用(OFDM)。OFDM是一種并行傳輸通信方案，其中高速數(shù)據(jù)流被分割到大量的更低速率流上，并且經(jīng)由間隔開的多個(gè)子載波在特定的頻率或者音調(diào)(tone )處同時(shí)發(fā)射。精確的頻率間隔提供了音調(diào)之間的正交性。正交頻率使得通信信號之間的串?dāng)_或干擾最小化或被消除。由于頻率可以無相互干擾地交疊，因而除了高傳輸速率以及抗干擾之外，還可以獲得高頻譜效率。然而，采用OFDM系統(tǒng)的一個(gè)問題是它們對接收機(jī)同步誤差尤其敏感。這能夠引起系統(tǒng)性能的退化。特別是，該系統(tǒng)可能丟失子載波之間的正交性，并且因此失去網(wǎng)絡(luò)用戶。為了保留正交性，發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)必須同步?？傊?，接收機(jī)同步對成功的OFDM通信最為重要。
因此，需要一種迅速和可靠地進(jìn)行初始幀同步的全新系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
以下給出了簡要的概述，以便提供對下文公開的某些方面和實(shí)施例的基本認(rèn)識。這個(gè)概述并不是大范圍的縱覽，也不意欲確定主要/關(guān)鍵元件。它唯一的目的是以簡化形式給出某些概念或者原則，作為對稍后給出的更為詳細(xì)描述的序言，。在一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)的方法包括接收輸入信號流，其中至少一些輸入信號與導(dǎo)頻符號相關(guān)，由該信號及其延遲拷貝生成用于形成相關(guān)曲線的相關(guān)輸出；由該相關(guān)輸出檢測該相關(guān)曲線的可能的前沿，以及由相關(guān)輸出檢測該曲線的后沿。
在另一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法包括接收發(fā)射了至少多個(gè)無線符號的廣播信號，檢測與第一導(dǎo)頻符號相關(guān)的相關(guān)器輸出的可能的前沿，以及檢測該相關(guān)器輸出的后沿。在另一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法包括接收廣播輸入信號流，其中至少一些廣播輸入信號與導(dǎo)頻符號相關(guān)，由該信號及其延遲拷貝生成用于形成隨時(shí)間變化的相關(guān)曲線的相關(guān)輸出，檢測該相關(guān)曲線的前沿，以及檢測該相關(guān)曲線的后沿。在另一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)包括延遲相關(guān)器組件，該組件用于接收輸入采樣流，將輸入采樣與其延遲版本進(jìn)行相關(guān)，并且生成多個(gè)用于形成相關(guān)曲線的輸出；前沿組件，用于接收輸出，將該輸出與閾值進(jìn)行比較，并且如果該前沿組件檢測到相關(guān)曲線的可能的前沿，則生成一個(gè)信號；以及后沿組件，用于當(dāng)從確認(rèn)組件接收到所述信號時(shí)，將附加的輸出與閾值進(jìn)行比較，以定位相關(guān)曲線的后沿。在另一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)包括用于接收其中至少一部分與導(dǎo)頻符號相關(guān)的信號流的裝置，用于由所述信號及其延遲拷貝生成相關(guān)輸出的裝置，以及用于由該相關(guān)輸出檢測前沿和后沿的裝置。在又一個(gè)方面，一種執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)估計(jì)方法的指令的微處理器包括由信號采樣及其延遲拷貝生成相關(guān)度量；以及通過將該度量與閾值相比較而檢測前沿和后沿。在又一個(gè)方面，一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)包括第一組件，用于接收包括至少一個(gè)導(dǎo)頻符號的多個(gè)數(shù)據(jù)分組；第二組件，由該數(shù)據(jù)分組生成相關(guān)度量；第三組件，分析度量超時(shí)，以確定導(dǎo)頻符號是否已經(jīng)被接收，當(dāng)檢測到度量值一直小于一閾值且持續(xù)第一次數(shù)，隨后度量值大于或等于該閾值且持續(xù)第二次數(shù)，繼而度量值一直小于該閾值且持續(xù)第三次數(shù)時(shí)，導(dǎo)頻符號被接收到。為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，在這里結(jié)合以下敘述和附圖來描述某些示出的方面和實(shí)施例。


根據(jù)以下詳細(xì)說明和在下文中簡短描述的附圖，上述及其他方面將變得顯而易見。
圖I是一個(gè)粗幀檢測系統(tǒng)的方框圖。圖2a是在理想單徑環(huán)境中的相關(guān)曲線的曲線圖。圖2b是在一個(gè)真實(shí)的多徑環(huán)境中的相關(guān)曲線的曲線圖。圖3是確認(rèn)組件的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖4是后沿組件的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖5是延遲相關(guān)器組件的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖6是精細(xì)幀檢測系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖7是初始粗幀檢測方法的流程圖。圖8是前沿檢測方法的流程圖。圖9是前沿確認(rèn)和平坦區(qū)域檢測方法的流程圖。圖IOa是前沿確認(rèn)和平坦區(qū)域檢測方法的流程圖。圖IOb是前沿確認(rèn)和平坦區(qū)域檢測方法的流程圖。圖11是后沿檢測方法的流程圖。圖12是幀同步方法的流程圖。圖13是用于各個(gè)方面和實(shí)施例的合適的操作環(huán)境的示意方框圖。圖14是OFDM系統(tǒng)中使用的超幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的圖。圖15a是TDM導(dǎo)頻-I的實(shí)施例的圖。圖15b是TDM導(dǎo)頻_2的實(shí)施例的圖。圖16是在基站處的TX數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻處理器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖17是在基站處的OFDM調(diào)制器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖18a是TDM導(dǎo)頻-I的時(shí)域表示的圖。圖18b是TDM導(dǎo)頻_2的時(shí)域表示的圖。圖19是在無線設(shè)備處的同步和信道估計(jì)單元的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖20是基于導(dǎo)頻-2的OFDM符號執(zhí)行定時(shí)同步的符號定時(shí)檢測器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。圖21a是對TDM導(dǎo)頻_2的OFDM符號進(jìn)行處理的時(shí)序圖。圖21b是來自IDFT單元的L2-抽頭信道脈沖響應(yīng)的時(shí)序圖。圖21c是在不同的窗口起始位置處的信道抽頭能量的曲線圖。圖22是一個(gè)采用TDM和FDM導(dǎo)頻組合的導(dǎo)頻傳輸方案的圖。
圖23是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具體捕獲過程的流程圖。圖24示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例頻域中的TDM導(dǎo)頻I。圖25示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的，具有周期性波形、周期為128個(gè)采樣且具有36個(gè)周期的時(shí)域中的TDM導(dǎo)頻I。圖26示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的頻域中的TDM導(dǎo)頻2。圖27示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的，具有周期性波形，周期為1024個(gè)采樣且具有4個(gè)周期的時(shí)域中的TDM導(dǎo)頻2。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述各個(gè)方面和實(shí)施例，其中相同的標(biāo)號自始至終指的是相同或者相應(yīng)的元件。然而，應(yīng)該理解的是這里的附圖和詳細(xì)說明并不意在將實(shí)施例限制為所公開的特殊方式。相反地，本發(fā)明將覆蓋所有的修改，等同物以及備選方案。正如在本申請中所使用的，術(shù)語〃組件〃和〃系統(tǒng)〃意欲涉及與計(jì)算機(jī)有關(guān)的實(shí)體，可以是硬件，硬件和軟件的組合，軟件或者處于正在執(zhí)行的軟件。例如，組件可以是，但是不局限于在處理器上執(zhí)行的過程，處理器，對象，可執(zhí)行程序，執(zhí)行線程，程序，和/或計(jì)算機(jī)(例如，臺式，便攜式，迷你型，掌上型)。通過舉例說明，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序和設(shè)備本身都可稱之為一個(gè)組件。一個(gè)或者多個(gè)組件可以存在于一個(gè)過程和/或執(zhí)行線程內(nèi)，并且一個(gè)組件可以位于計(jì)算機(jī)上和/或被布置在兩個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)之間。
此外，利用標(biāo)準(zhǔn)編程和/或工程技術(shù)來產(chǎn)生軟件、固件、硬件或者它們的任意組合以控制計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)所公開的各個(gè)方面，由此各個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn)為方法，設(shè)備或者制品。這里所使用的術(shù)語〃制品〃(或者，〃計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品")意在包含從任意計(jì)算機(jī)可讀設(shè)備，載體或者介質(zhì)可訪問的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可能包括但不局限于磁存儲設(shè)備(例如，硬盤，軟盤，磁帶)，光盤(例如，緊致壓縮盤(CD)，數(shù)字多用盤(DVD)...)，智能卡，以及閃速存儲設(shè)備(例如，卡，棒)。另外，應(yīng)該理解的是載波可用來承載計(jì)算機(jī)可讀電子數(shù)據(jù)，如在收發(fā)電子郵件或者訪問如因特網(wǎng)或者局域網(wǎng)(LAN)的網(wǎng)絡(luò)中使用的數(shù)據(jù)。根據(jù)相應(yīng)的公開內(nèi)容，結(jié)合用戶站來描述各個(gè)方面。用戶站還可以被稱作系統(tǒng)，用戶單元、移動臺、移動設(shè)備、遠(yuǎn)程臺、接入點(diǎn)、基站、遠(yuǎn)程終端、接入終端、用戶終端、用戶代理或者用戶設(shè)備。用戶站可以是蜂窩電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)電話、無線本地回路(WLL)臺、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有無線連接性能的手持設(shè)備，或者其它的連接到無線調(diào)制解調(diào)器的處理設(shè)備。首先轉(zhuǎn)向圖1，圖I描繪了幀檢測系統(tǒng)100。更具體地說，系統(tǒng)100是與無線符號(例如，OFDM符號)傳輸?shù)耐较嚓P(guān)的接收機(jī)側(cè)子系統(tǒng)。同步通常指的是由接收機(jī)執(zhí)行的用于獲取幀定時(shí)和符號定時(shí)的過程。如將在隨后的部分中更詳細(xì)的描述，幀檢測是基于對在幀或者超幀起始處發(fā)射的導(dǎo)頻或者訓(xùn)練符號的識別。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)頻符號是時(shí)分復(fù)用(TDM)導(dǎo)頻。特別地，第一導(dǎo)頻符號可被用于在符號邊界處及其他位置處對幀進(jìn)行粗估計(jì)，而第二導(dǎo)頻符號可被用于改善這種估計(jì)。系統(tǒng)100主要關(guān)注對第一導(dǎo)頻符號的檢測以用于幀檢測，當(dāng)然它也可以與對其它訓(xùn)練符號的檢測一同使用。系統(tǒng)100包括延遲相關(guān)器組件110，前沿檢測組件120，確認(rèn)組件130，以及后沿檢測組件130。延遲相關(guān)器組件110接收來自無線設(shè)備接收機(jī)(未示出)的數(shù)字輸入信號流。延遲相關(guān)器組件110處理這些輸入信號，并且生成與此相關(guān)的檢測度量或者相關(guān)輸出(sn)。檢測度量或者相關(guān)輸出表示與一個(gè)導(dǎo)頻序列相關(guān)的能量。由輸入信號流生成檢測度量的計(jì)算機(jī)制將在下文詳細(xì)地給出。檢測度量被提供給前沿組件120，確認(rèn)組件130，以及后沿組件140，以便進(jìn)行更進(jìn)一步的處理。暫時(shí)轉(zhuǎn)向圖2a和2b，為了清楚起見，以及為了便于理解上述識別出和將克服的問題之一，圖2a和2b提供了用于舉例說明導(dǎo)頻相關(guān)輸出的兩個(gè)示范性的圖。相關(guān)圖按照以隨時(shí)間變化的檢測度量的幅度捕獲的值描繪了相關(guān)器輸出。圖2a描繪了在沒有噪聲的信道中的相關(guān)器輸出。相關(guān)器輸出清晰地具有一個(gè)前沿，一個(gè)平坦的部分，以及隨后的一個(gè)后沿。圖2b示出了在受多徑效應(yīng)(例如，噪聲存在于信道上)影響的信道中的示范性的相關(guān)曲線。人們能夠觀察到導(dǎo)頻是存在的，然而它因信道噪聲和多徑延遲而變得模糊不清。通常，使用單閾值來檢測導(dǎo)頻符號。特別地，當(dāng)相關(guān)值大于該設(shè)置的或者預(yù)定的閾值時(shí)，閾值被用于確定符號的起始。在圖2a的理想情況下，閾值將被設(shè)置為接近平坦區(qū)域的值，并且當(dāng)功率越過該值時(shí)，就檢測到一個(gè)符號。隨后，將啟動計(jì)數(shù)以確定后沿?？蛇x地，當(dāng)曲線值降至 閾值之下時(shí)，后沿就能夠被簡單地檢測到。令人遺憾地，這種常規(guī)方法和技術(shù)在實(shí)際的多徑環(huán)境中并不奏效。正如從圖2b所見，當(dāng)多徑效應(yīng)能夠致使該相關(guān)值擴(kuò)展，并且噪聲能夠更進(jìn)一步使得前沿模糊時(shí)，就無法從這些相關(guān)值中容易地確定該前沿。這可能導(dǎo)致大量的誤報(bào)檢測。此外，信號的擴(kuò)展對于計(jì)數(shù)采樣以檢測后沿是沒有幫助的，并且當(dāng)相關(guān)值降至閾值之下時(shí)，噪聲將阻止后沿的檢測。在這里公開的技術(shù)提供了一個(gè)健壯的導(dǎo)頻和幀檢測的系統(tǒng)和方法，其至少在現(xiàn)實(shí)世界的多徑環(huán)境中是有效的。返回到圖1，前沿組件120可被用來檢測相關(guān)曲線的可能的前沿(例如，其中相關(guān)曲線表示隨時(shí)間變化的能量分布)。前沿組件120從延遲相關(guān)器組件120接收一系列檢測度量值(Sn)。一旦接收到，就將該值與固定的或者可編程的閾值(T)相比較。具體而言，就Sn>=T與否做出確定。如果是,那么計(jì)數(shù)或者計(jì)數(shù)器(例如,運(yùn)行計(jì)數(shù)(run count))加I?；蛘?，如果Sn〈T，那么計(jì)數(shù)器被設(shè)置為零。計(jì)數(shù)器由此存儲了超過該閾值的連續(xù)的相關(guān)輸出值的數(shù)量。前沿組件120監(jiān)視這個(gè)計(jì)數(shù)器，以保證預(yù)定的或者可編程數(shù)量的采樣已經(jīng)被分析。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這可能對應(yīng)于運(yùn)行計(jì)數(shù)器=64的時(shí)候。然而，應(yīng)該理解的是可以修改這個(gè)值以優(yōu)化在特定環(huán)境中的具體系統(tǒng)內(nèi)的檢測。這種技術(shù)的優(yōu)勢在于由于采樣在一時(shí)間長度內(nèi)必須連續(xù)地保持在閾值之上，因而使得因初始噪音或者擴(kuò)展而導(dǎo)致錯誤檢測前沿的可能性很小。一旦該條件得到滿足，前沿組件就宣布檢測到可能的前沿。隨后，向確認(rèn)組件提供信號以指示這一情況。正如名稱所給出的暗示，確認(rèn)組件130用于確認(rèn)前沿組件120確實(shí)檢測到一個(gè)前沿。在前沿之后期望出現(xiàn)一個(gè)長的平坦時(shí)間段。因此，如果平坦部分被檢測到，那么這將增加前沿組件120檢測到導(dǎo)頻符號的前沿的可信度。如果不是，就需要檢測新的前沿。當(dāng)從前沿組件120接收到信號時(shí)，確認(rèn)組件130就開始接收和分析附加的檢測度量值(Sn)。轉(zhuǎn)向圖3，為了便于清楚理解，圖3描繪了確認(rèn)組件130的一個(gè)示范性實(shí)現(xiàn)的方框圖。確認(rèn)組件130包括或者關(guān)聯(lián)處理器310，閾值320，間隔計(jì)數(shù)器330，命中計(jì)數(shù)器340，運(yùn)行計(jì)數(shù)器350以及頻率累加器360。處理器310與閾值320，間隔計(jì)數(shù)器330，運(yùn)行計(jì)數(shù)器350以及頻率累加器360以可通信方式連接。此外，處理器310用于接收和/或取回相關(guān)值Sn以及與前沿組件120 (圖I)和后沿組件140 (圖I)進(jìn)行交互作用(例如，接收和發(fā)射信號)。閾值320可以是與前沿組件120 (圖I)所使用的閾值相同的閾值。此外，應(yīng)注意到雖然閾值被示出為確認(rèn)組件130的一部分，作為硬編碼值，例如，可以從該組件外部接收和/或取回閾值320，以便于對這樣的值進(jìn)行編程等。簡單地說，間隔計(jì)數(shù)330可用于確定什么時(shí)候更新頻率鎖定環(huán)，以利用頻率累加器360確定頻率偏移，以及用于檢測后沿。命中計(jì)數(shù)340可被用于檢測符號平坦區(qū)域，運(yùn)行計(jì)數(shù)350用于識別后沿。在對相關(guān)值進(jìn)行初始處理之前，處理器310可以例如將計(jì)數(shù)器330，340和350中的每一個(gè)，以及頻率累加器360初始化為零。然后，處理器310接收或者取回相關(guān)輸出閾值420。間隔計(jì)數(shù)430于是加1，以標(biāo)記新的采樣已經(jīng)取回。每次新的相關(guān)采樣被取回時(shí)，間隔計(jì)數(shù)430就加I。處理器310隨后將相關(guān)值與閾值320進(jìn)行比較。如果Sn大于或等于該閾值，那么命中計(jì)數(shù)加I。按照運(yùn)行計(jì)數(shù)，如果于閾值320，那么運(yùn)行計(jì)數(shù)加1，否則被設(shè)置為零。類似于前沿，運(yùn)行計(jì)數(shù)由此可以表示在閾值以下的連續(xù)采樣的數(shù)量。對該計(jì)數(shù)值進(jìn)行分析可確定是已經(jīng)檢測到前沿、還是存在誤報(bào)，或者是前沿以另外方式被錯過(例如，滯后)，等等。
在一個(gè)實(shí)施例中，確認(rèn)組件130可通過檢查運(yùn)行計(jì)數(shù)和命中計(jì)數(shù)來確定前沿組件120檢測到錯誤的前沿。因?yàn)榇_認(rèn)組件應(yīng)該檢測到值大于或等于閾值的相關(guān)曲線的平坦區(qū)域，因此如果命中計(jì)數(shù)足夠低并且運(yùn)行計(jì)數(shù)大于設(shè)定值，或者命中計(jì)數(shù)以及運(yùn)行計(jì)數(shù)基本上相等，那么就可以確定噪聲可能已經(jīng)導(dǎo)致錯誤的前沿檢測。特別是，應(yīng)注意到接收的相關(guān)值與期望發(fā)生的情況并不相符。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)運(yùn)行計(jì)數(shù)大于或等于128并且命中計(jì)數(shù)小于400時(shí)，確定檢測到了錯誤的前沿。通過再次比較運(yùn)行計(jì)數(shù)和命中計(jì)數(shù)的值，確認(rèn)組件130能夠確定前沿已錯過，或者對于正確定時(shí)過晚檢測到該前沿。特別是，如果命中計(jì)數(shù)和運(yùn)行計(jì)數(shù)足夠地大，則能夠做出這樣的確定。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)運(yùn)行計(jì)數(shù)大于或等于786并且命中計(jì)數(shù)大于或等于400時(shí)，就能夠進(jìn)行這種判定。當(dāng)然，對于這里提供的所有具體數(shù)值，這些值均可針對一個(gè)具體幀結(jié)構(gòu)和/或環(huán)境而被優(yōu)化或者調(diào)整。應(yīng)該理解的是確認(rèn)組件130能夠在分析平坦區(qū)域以判定是否檢測到正確前沿的同時(shí)開始檢測曲線的后沿。如果檢測到后沿，確認(rèn)組件就可成功地終止。為了檢測后沿，使用間隔計(jì)數(shù)和運(yùn)行計(jì)數(shù)。如上所述，間隔計(jì)數(shù)包括接收到的和進(jìn)行相關(guān)的輸入采樣的數(shù)量。平坦區(qū)域的長度已知是在一個(gè)具體的計(jì)數(shù)范圍內(nèi)。因此，如果在檢測到可能的前沿和接收到正確數(shù)量的平坦區(qū)域采樣之后，出現(xiàn)一些后沿的證據(jù)，那么確認(rèn)組件就宣布檢測到后沿。該后沿的證據(jù)可以由運(yùn)行計(jì)數(shù)來提供，運(yùn)行計(jì)數(shù)對相關(guān)值低于閾值的連續(xù)次數(shù)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)間隔計(jì)數(shù)大于或等于34*128(4352)并且運(yùn)行計(jì)數(shù)大于零時(shí)，確認(rèn)組件130可宣布檢測到后沿。如果確認(rèn)組件未能檢測到以上三個(gè)條件中的任何一個(gè)，那么它可以簡單地繼續(xù)接收相關(guān)值并且更新計(jì)數(shù)器。如果其中一個(gè)條件被檢測到，處理器可以提供一個(gè)或者多個(gè)有關(guān)計(jì)數(shù)器的附加檢查結(jié)果，以增加可信度表明其中一個(gè)條件實(shí)際上已經(jīng)出現(xiàn)。特別是，處理器310可以堅(jiān)持平坦區(qū)域中的最小命中數(shù)，將其作為前沿檢測之后所期望觀測到的數(shù)量。例如，處理器可以測試命中計(jì)數(shù)是否大于設(shè)定值，如2000。按照在這里所公開的幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，在平坦區(qū)域中的期望命中數(shù)應(yīng)該是34*128，這超過了 4，000。然而，噪聲將會緩和(temper)實(shí)際結(jié)果，因此選通值可以被設(shè)置為稍微低于4，000。如果附加條件得到滿足，確認(rèn)組件130可以向后沿組件提供一個(gè)信號，或者，確認(rèn)組件可以發(fā)信號指示前沿組件定位一個(gè)新的前沿。還應(yīng)該理解的是，確認(rèn)組件130還可以提供附加的功能性，如保存時(shí)間點(diǎn)(timeinstance)并且更新頻率。圖I的主體幀檢測系統(tǒng)100提供了幀和符號邊界的粗檢測。由此，需要隨后執(zhí)行一些精細(xì)調(diào)整以得到更為精確的同步。因此，精細(xì)定時(shí)系統(tǒng)和/或方法應(yīng)保存至少一個(gè)時(shí)間參考以便稍后使用 。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每當(dāng)運(yùn)行計(jì)數(shù)等于零，保存一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，作為對相關(guān)曲線平坦區(qū)域的最后時(shí)刻的估計(jì)，或者作為恰好在檢測到后沿之前的時(shí)刻的估計(jì)。此外，正確的同步使得鎖定到適當(dāng)頻率上成為必需。因此，處理器310可以利用頻率累加器360，例如在輸入是周期性的情況下，在特定時(shí)刻更新頻率鎖定環(huán)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，頻率鎖定環(huán)可以例如按照由間隔計(jì)數(shù)器所跟蹤間隔，每隔128個(gè)輸入采樣就被更新一次。返回到圖1，如果確認(rèn)組件130未檢測到后沿，那么后沿組件140可被用于檢測該后沿?？傊笱亟M件140可用于檢測該后沿，或者檢測簡單的超時(shí)，以便前沿組件120能夠檢測另一個(gè)前沿。轉(zhuǎn)向圖4，圖4舉例說明了后沿組件140的一個(gè)實(shí)施例。后沿組件140可以包括或者關(guān)聯(lián)處理器410，閾值420，間隔計(jì)數(shù)430和運(yùn)行計(jì)數(shù)440。類似于另一個(gè)檢測組件，后沿組件140可以從延遲相關(guān)器組件110接收多個(gè)相關(guān)值，并且增加合適的計(jì)數(shù)，以便于檢測到與第一導(dǎo)頻符號(例如，TDM導(dǎo)頻符號)相關(guān)的相關(guān)曲線后沿。特別是，處理器410可以將相關(guān)值與閾值420進(jìn)行比較，并且增加間隔計(jì)數(shù)430和運(yùn)行計(jì)數(shù)440 二者或者其中之一。應(yīng)注意到，盡管將閾值420作為后沿組件的一部分而示出，還可以從該組件外部，如中央編程單元(central programmatic location)接收或者取回該閾值。還應(yīng)該理解到毫無疑問處理器410可以在它的第一次比較之前將間隔計(jì)數(shù)430和運(yùn)行計(jì)數(shù)440初始化為零。間隔計(jì)數(shù)430存儲接收到的相關(guān)輸出的數(shù)量。由此，利用每一個(gè)接收到的或者取回的相關(guān)值，處理器410可以將間隔計(jì)數(shù)430加I。運(yùn)行計(jì)數(shù)存儲相關(guān)值或者輸出小于閾值420的連續(xù)次數(shù)。如果相關(guān)值小于閾值，那么處理器410可以將運(yùn)行計(jì)數(shù)440加1，否則運(yùn)行計(jì)數(shù)440可以被設(shè)置為零。借助于處理器410，后沿組件140例如可以使用間隔計(jì)數(shù)430或者運(yùn)行計(jì)數(shù)440來測試間隔計(jì)數(shù)值或者運(yùn)行計(jì)算值是否已經(jīng)滿足條件。例如，如果運(yùn)行計(jì)數(shù)440達(dá)到一特定值，后沿組件可以宣布檢測到后沿。否則，后沿組件140可以繼續(xù)接收相關(guān)值和更新計(jì)數(shù)。然而，如果間隔計(jì)數(shù)430變得足夠大，這可以表示將不會檢測到后沿，并且需要定位一個(gè)新的前沿。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)值可以是8*128(1024)。另一方面，如果運(yùn)行計(jì)數(shù)440命中或者超過一個(gè)值，這表示已經(jīng)檢測到后沿。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，此值可以是32。另外，應(yīng)該理解的是后沿組件140還可以保存在精細(xì)定時(shí)捕獲中使用的時(shí)間點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每當(dāng)運(yùn)行計(jì)數(shù)等于零時(shí)，后沿組件140保存該時(shí)間點(diǎn)，由此提供恰好在后沿檢測之前的時(shí)間點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例以及以下描述的幀結(jié)構(gòu)，所保存的時(shí)間點(diǎn)可對應(yīng)于下一個(gè)OFDM(TDM導(dǎo)頻-2)符號中的第256個(gè)米樣。精細(xì)巾貞檢測系統(tǒng)隨后可以按照稍后部分所論述的方式對該值加以改進(jìn)。圖5更為詳細(xì)地示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的延遲相關(guān)器組件110。延遲相關(guān)器組件110利用導(dǎo)頻-I的OFDM符號的周期特性進(jìn)行幀檢測。在一個(gè)實(shí)施例中，相關(guān)器110使用以下的檢測度量，以便于幀檢測
權(quán)利要求
1.一種定時(shí)估計(jì)方法，包括 接收輸入信號流，其中該輸入信號流中的至少一個(gè)與導(dǎo)頻符號相關(guān)； 由所述輸入信號流及其延遲拷貝生成形成相關(guān)曲線的相關(guān)輸出； 生成當(dāng)所述相關(guān)輸出位于閾值之上或之下時(shí)的第一與第二運(yùn)行計(jì)數(shù)； 根據(jù)所述第一運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的可能的前沿；以及 根據(jù)所述第二運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的后沿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中生成第一與第二運(yùn)行計(jì)數(shù)包括生成指示所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上或之下的連續(xù)次數(shù)的計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括 確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿包括下列至少之 確定預(yù)定次數(shù)的相關(guān)輸出沒有超過前沿閾值；或 在接收所述輸入信號流的預(yù)定時(shí)間周期之后確定檢測到所述可能的前沿。
5.一種定時(shí)估計(jì)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，包括 接收發(fā)射至少多個(gè)無線符號的廣播信號； 由所述信號及其延遲拷貝生成相關(guān)輸出； 生成當(dāng)所述相關(guān)輸出位于閾值之上或之下時(shí)的運(yùn)行計(jì)數(shù)； 根據(jù)第一運(yùn)行計(jì)數(shù)，檢測與第一導(dǎo)頻符號相關(guān)的相關(guān)器輸出的可能的前沿；以及 根據(jù)第二運(yùn)行計(jì)數(shù)，檢測所述相關(guān)器輸出的后沿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中生成所述運(yùn)行計(jì)數(shù)包括生成指示所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上或之下的連續(xù)次數(shù)的計(jì)數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)一步包括 確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿包括下列至少之一 確定預(yù)定次數(shù)的相關(guān)輸出沒有超過前沿閾值；或 在接收所述輸入信號流的預(yù)定時(shí)間周期之后確定檢測到所述可能的前沿。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中所述無線符號是OFDM符號。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中所述第一導(dǎo)頻符號是時(shí)分復(fù)用TDM導(dǎo)頻符號。
11.一種定時(shí)估計(jì)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，包括 接收廣播輸入信號流，其中輸入信號流中的至少一個(gè)與導(dǎo)頻符號相關(guān)； 由所述輸入信號流及其延遲拷貝生成形成隨時(shí)間變化的相關(guān)曲線的相關(guān)輸出； 生成當(dāng)所述相關(guān)輸出位于閾值之上或之下時(shí)的第一與第二運(yùn)行計(jì)數(shù)； 根據(jù)所述第一運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的前沿；以及 根據(jù)所述第二運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的前沿。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中生成所述第一與第二運(yùn)行計(jì)數(shù)包括生成指示所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上或之下的連續(xù)次數(shù)的計(jì)數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述導(dǎo)頻符號是OFDM導(dǎo)頻符號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)一步包括 確定所述前沿不是錯誤的前沿。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿包括下列至少之一 確定預(yù)定次數(shù)的相關(guān)輸出沒有超過前沿閾值；或 在接收所述輸入信號流的預(yù)定時(shí)間周期之后確定檢測到所述前沿。
16.一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，包括 微處理器，配置為執(zhí)行指令以使所述微處理器實(shí)現(xiàn)為 延遲相關(guān)器組件，配置為 接收輸入采樣流， 將輸入采樣與其延遲版本進(jìn)行相關(guān)，以及 生成形成相關(guān)曲線的多個(gè)輸出； 前沿組件，配置為 接收所述輸出， 生成當(dāng)所述輸出位于閾值之上時(shí)的第一運(yùn)行計(jì)數(shù)；以及 根據(jù)所述第一運(yùn)行計(jì)數(shù)，檢測所述相關(guān)曲線的可能的前沿；以及 后沿組件，配置為 接收所述輸出， 生成當(dāng)所述輸出位于所述閾值之下時(shí)的第二運(yùn)行計(jì)數(shù)；以及 根據(jù)所述第二運(yùn)行計(jì)數(shù)，定位所述相關(guān)曲線的后沿。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，所述前沿組件進(jìn)一步配置為 確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，其中所述前沿組件進(jìn)一步配置為下列至少之 確定預(yù)定次數(shù)的相關(guān)輸出沒有超過前沿閾值；或 在接收所述輸入信號流的預(yù)定時(shí)間周期之后確定檢測到所述可能的前沿。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，其中第一運(yùn)行計(jì)數(shù)包括所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上的連續(xù)次數(shù)，第二運(yùn)行計(jì)數(shù)包括所述相關(guān)輸出位于所述閾值之下的連續(xù)次數(shù)。
20.一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，包括 用于接收輸入信號流的裝置，其中該輸入信號流中的至少一個(gè)與導(dǎo)頻符號相關(guān)； 用于由所述輸入信號流及其延遲拷貝生成形成相關(guān)曲線的相關(guān)輸出的裝置； 用于生成當(dāng)所述相關(guān)輸出位于閾值之上或之下時(shí)的第一與第二運(yùn)行計(jì)數(shù)的裝置； 用于根據(jù)所述第一運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的可能的前沿的裝置；以及 用于根據(jù)所述第二運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測所述相關(guān)曲線的后沿的裝置。
21.一種定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，包括 用于接收信號流的裝置，其中該信號流中的至少一部分與導(dǎo)頻符號相關(guān)； 用于由所述信號流及其延遲拷貝生成相關(guān)輸出的裝置； 用于生成當(dāng)所述相關(guān)輸出位于閾值之上或之下時(shí)的運(yùn)行計(jì)數(shù)的裝置；用于根據(jù)所述運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測前沿和后沿的裝置。
22.如權(quán)利要求21的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 用于確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，其中用于確定所述可能的前沿不是錯誤的前沿的裝置包括下列至少之一 用于確定預(yù)定次數(shù)的相關(guān)輸出沒有超過前沿閾值的裝置；或 用于在接收所述輸入信號流的預(yù)定時(shí)間周期之后確定檢測到所述可能的前沿的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)，其中用于生成運(yùn)行計(jì)數(shù)的裝置包括用于生成指示所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上或之下的連續(xù)次數(shù)的計(jì)數(shù)的裝置。
25.一種配置成定時(shí)估計(jì)的微處理器，包括 第一模塊，用于由信號采樣及其延遲拷貝生成相關(guān)度量； 第二模塊，用于生成當(dāng)所述相關(guān)度量位于閾值之上或之下時(shí)的運(yùn)行計(jì)數(shù)；以及 第三模塊，用于根據(jù)所生成的運(yùn)行計(jì)數(shù)檢測前沿和后沿。
26.如權(quán)利要求25的微處理器，其中所生成的計(jì)數(shù)包括所述相關(guān)輸出位于所述閾值之上或之下的連續(xù)次數(shù)。
全文摘要
提供了定時(shí)估計(jì)系統(tǒng)和方法。特別是，將第一導(dǎo)頻與三個(gè)捕獲級結(jié)合使用。在第一級中，嘗試觀測與第一導(dǎo)頻符號相關(guān)的相關(guān)曲線的前沿。在第二級中，通過嘗試觀測相關(guān)曲線的后沿來進(jìn)行確定，以確認(rèn)第一級中檢測到前沿。此外，在第二級期間，頻率環(huán)路被更新以解決頻率偏移。如果在第二級中沒有觀測到所述曲線的后沿，則第三級用于觀測所述曲線的后沿。當(dāng)檢測到接收了第一導(dǎo)頻時(shí)，隨后利用第二導(dǎo)頻獲取精細(xì)符號定時(shí)。
文檔編號H04L27/06GK102752096SQ20121021087
公開日2012年10月24日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者阿洛克·庫馬爾·古普塔 申請人:高通股份有限公司