用于通信系统中的代码跟踪的设备和方法
专利汇可以提供用于通信系统中的代码跟踪的设备和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种改进的 跟踪 系统，举例说是延迟 锁 定回路。可通过首先抽样该通信 信号 跟踪通信信号的时间间隔。标准和抽样在k个抽样的相关长度上相互关联，该抽样是从表示时间间隔的假定到达时间ta的抽样 位置 彼此相对提前i个抽样位置。此外，该标准和抽样也在k抽样上相互关联，该抽样是从假定到达时间ta相互延迟i个抽样位置。可从相关性中确定定时误差。可从误差中确定下一个时间间隔的到达时间tp的预测。基于预测的到达时间tp来 修改 抽样位置的一个或多个相关长度k或i。可使用被修改的相关长度k和/或抽样位置i中的任何一个重复该处理。也可利用定时误差来进行解扰和解扩。，下面是用于通信系统中的代码跟踪的设备和方法专利的具体信息内容。
1.一种用于跟踪通信信号的时间间隔的方法，该方法包括：
以速率Ts来抽样通信信号；
在k个抽样的关联长度上将标准和抽样相互关联，该抽样是从表示 时间间隔的假定到达时间ta的假定抽样位置处彼此相对提前i个抽样位 置；
在k个抽样上将该标准和抽样相互关联，该抽样是从假定的到达时 间ta推后i个抽样位置；
从关联性确定定时误差；
从这个误差预测下一个时间间隔的预测到达时间tp；
基于该预测的到达时间tp修改一个或多个k和i；和
使用任何修改的k和i来执行这个关联和后面的步骤。
2.权利要求1的方法，其中确定该误差包括计算当前时间时间间隔 的估计到达时间to；和使用这个估计到达时间来预测下一个到达时间tp。
3.权利要求2的方法，其中估计到达时间将如下计算：
其中，Z[nTs]是相关误差。
4.权利要求2的方法，其中预测下一个到达时间tp，包括如果当前 的预测到达时间tp与假定到达时间ta之间的差值少于一个给定值，则把 下一个假定到达时间ta设置为当前的假定到达时间ta。
5.权利要求4的方法，其中预测下一个到达时间tp，包括如果预测 到达时间tp与当前的假定到达时间ta之间的差值超过一个给定值，则把 下一个假定到达时间ta设置为当前的假定到达时间ta加上或减去一个增 量；以及把下一个假定到达时间ta用于关联处理。
6.权利要求2的方法，其中当前的估计到达时间to将通过预测器类 型滤波器、单步骤预测器或Kalman预测器，并且这个结果被用来预测 下一个到达时间tp。
7.权利要求1至6中的任何一个方法，其中相关长度k在256到2048 个抽样的范围内并且可以按照32到128个抽样的范围进行修改。
8.权利要求2的方法，其中相关长度k将被改变如下：
k＝k+αN
其中，N是相关长度k的增量，并且被定义如下：
α＝0 对于
α＝-1 对于
α＝+1 对于
其中，σ2是估计到达时间to的方差，和σ2 1和σ2 2是指定的方差阈值。
9.权利要求8的方法，其中，σ2 1和σ2 2对应高斯白噪声(AWGN) 噪声方差。
10.权利要求1至9中任何一个的方法，其中用于相关的标准是一个 伪随机码。
11.权利要求1至10中任何一个的方法，其中通信信号是CDMA。
12.权利要求1至11中任何一个的方法，其中在耙型接收机中对每 个探指执行该方法。
13.权利要求1的方法，包括确定是否误差超过阈值；如果误差超 过这个阈值，则内插标准的数据抽样时间；和如果内插，则使用标准 的计时或内插标准的计时来解码通信信号。
14.权利要求13的方法，其中阈值是抽样速率Ts的百分比。
15.权利要求1至14中任何一个的方法，其中时间间隔是通信信号 的其中一个帧或时隙。
16.一个接收机，用于执行权利要求1的方法。
17.权利要求16的接收机，其中这个接收机包括用于执行权利要求 1的方法的软件。
技术领域
本发明通常涉及跟踪通信信号时间间隔的一种方法，更具体地涉 及一种改进的延迟锁定回路(DLL)方法。尽管将相对于码分多址 (CDMA)系统描述本发明，此为一种需要在处理中通过编码法则以将它 们同步的编码法则，但是它还可以应用于其它的信号传输。
背景技术
除了匹配适当的伪噪声码之外，必须跟踪可能改变的分量的传输 延迟。所使用的两种主导的PN跟踪配置是DLL和Tau-Dither回路 (TDL)。二者都是超前-滞后门型回路，其中，被接收的PN码与延迟和 提前版本的接收机本地代码PN产生器输出相关以产生一个纠错特征。
两个典型实例在图1和图2中被说明。输入信号被提供到一个超 前滞后相关器，其将输入抽样信号关联到PN码产生的信号。输出经由 输出检测器被提供到一个差值元件。差值或误差经由低通滤波器(LPF) 被提供到压控振荡器(VCO)，这改变了PN产生器的相位。PN产生器 的输出是及时PN序列。图2中说明的另一个例子通常执行相同的处理， 另外它还调整数据延迟以解决差值或误差。输入信号经由可变延迟被 提供，其被连接到超前相关器、滞后相关器和及时相关器。结果被提 供到累积器，其被提供到判断电路。偏移或误差被计算并且经由环路 滤波器提供到延迟调整，其调整被抽样和接收的信号或数据的可变延 迟输入。
这些延迟锁定回路或相关器对固定的相关长度运行，并且超前-滞 后相关器的抽样位置或时间与及时相关器相比通常被固定。这导致了 大量的计算和功耗。
发明内容
确定相关误差的方法包括计算当前时间间隔的估计到达时间to。估 计到达时间to将被用于预测下一个到达时间tp。估计时间to将是幅值和 最大和最小误差间隔的函数。如果预测的到达时间tp与先前的假定到 达时间ta之差小于一个给定值，则下一个到达时间tp的预测包括把假 定到达时间ta设置为先前的假定到达时间ta。如果预测的到达时间tp 与先前的假定到达时间ta之差高于一个给定值，则下一个假定到达时 间ta被设置为先前的假定到达时间ta加上或减去一个增量。优选地， 估计到达时间to将经由预测型滤波器被传递，并且该结果被用来预测 下一个到达时间tp。
相关长度k的范围可以是256到2048个抽样并且可以在32到128 个抽样范围内修改。可根据从假定到达时间ta的估计到达时间to的方 差是否在容差窗口之内还是之外而改变相关长度k。容差的级别对应于 高斯白噪声(AWGN)方差。
该方法还包括确定误差是否超过阈值。如果它超过阈值，则内插 标准的数据抽样计时，并且内插的计时被用来解码通信信号。如果它 没有超过阈值，则标准计时被用来解码通信信号。该方法可以和CDMA 通信信号一起使用并且可以被在耙型接收机中用于每个探指。时间间 隔可以是帧、时隙(slot)或通信信号的其它时间间隔。优选地，在信 号处理机上的软件实现中执行该方法。
本发明的这些和其它方面将从以下的发明详细说明并且参考结合 附图而变得明显。
附图说明
图2是现有技术的另一个延迟锁定回路的框图；
图3是根据本发明原理的跟踪时间间隔方法的流程图；
图4A是被接收信号的相关误差的图表；
图4B是被接收信号的图表；
图5的三个图表描述了未滤波的假定到达时间ta、预测的到达时间 tp和家丁的下一个到达时间ta的移动平均值，这些值是抽样数的函数。
具体实施方式
滞后复数相关器和超前复数相关器12在相关长度k上关联。从时 间位置ta算起，超前-滞后的开始位置或数量是i。如下所述，提前或推 后位置i会根据相关误差而改变，如相关长度k。减少开始位置i和相 关长度k允许实质性节省时间和执行关联所需的功率。步骤12的相关 器是熟知的并且不再详细描述。然后，相关yl[nTs]和ye[nTs]被用来在14 计算相关误差Z[nTs]。这是一个绝对值的减法。
接下来，利用相关误差Z[nTs]来计算当前时间间隔的到达时间to的 估计值。图4B说明实际模拟信号的一个例子。在图4A中说明，相关 误差围绕零开始振荡，一直到它到达在时间间隔内大约在时间15所显 示的Max(C[nTs])为止。随后是时间间隔内大约在时间21所显示的 Min(C[nTs])。两者之间存在当前时间间隔的估计到达时间to，其是零相 关误差的时间。当前时间间隔的假定到达时间ta如图4A中所示是抽样 时间位置。抽样误差是假定到达时间ta和估计到达时间to之间的差。
可以按照下列等式计算估计的当前到达时间to：
提供来自16的当前时间间隔的估计到达时间to以在20建立统计 数据库。统计数据库20包括确定在特定数量的时间间隔上的估计到达 时间to的方差。这可能是例如十个时间间隔。每个新的估计到达时间 产生新的方差和新的平均值。接下来在22确定方差σ2是否在容差中。 如果不是，则相关长度k在24被修改并且在12被提供到相关器。确 定是否方差σ2在容差中和修改k的方法如下：
k＝k+αN
其中，N是相关长度k的增量和被定义如下：
α＝0 对于
α＝-1 对于
α＝+1 对于
其中，σ1 2和σ2 2是指定的方差阈值。
σ2 1和σ2 2的阈值对应于AWGN噪声方差。例如，σ2 1可以等于 0.0018，和σ2 2可以等于0.0062，其分别对应于AWGN噪声方差0.5和 1。相关长度k可以在256到2048个抽样的范围内，并且增量N可以 在32到128个抽样的范围内。
估计的当前到达时间to将还被用来预测下一个时间间隔到达时间 tp，并从假定的抽样时间位置ta在26建立用于关联12的起动位置i或 提前或推后的数值。下一个时间间隔到达时间tp的一部分预测在26包 括把估计当前到达时间to通过预测型滤波器、单步骤预测器或Kalman 预测器。该结果然后被用来预测下一个到达时间tp。预测到达时间tp 的一个方法是使用A.Papoulis在Probability，Random Variables，和 Stochastic Processes，McGraw-Hill，Inc.，1991，14.2中描述的方法。
一旦预测出下一个到达时间tp，即可确定超前/滞后相关起始点i。 取决于预测的下一个到达时间tp和当前的假定到达时间ta的差，可改 变起始点i的值或者下一个时间间隔的假定到达时间ta。例如使用图 4A，如果预测的下一个到达时间tp比18的当前的假定到达时间ta的更 靠近时间位置17并且初始起始点i是3，则起始点i可以被增加到4， 使得在时间位置17附近维持着至少为6的总分离，或者假定到达时间 ta可以从18改变到17以及i保持在3。
定时误差ta-to也将在解调中被使用。定时误差被测试以确定它是 否大于抽样时间Ts的百分比。如果它不大于，则会在32从最接近的抽 样开始，利用假定到达时间ta来解扰(descramble)和解扩。如果它大 于，则在34执行一个内插，并且在36利用内插的时间来解扰和解扩。 例如，如果假定到达时间ta是18并且定时误差超过了预置限制，则起 动时间可以被增加0.5并且设置到18.5。这个限制可以是例如抽样时间 Ts的百分之25。可利用如E.Kreyszig在Advanced Engineering Mathematics，John Willey and Sons，1972，18.4描述的不同方法来执行 内插处理。
图5说明与预测的到达时间tp相比较的未滤波的假定到达时间ta。 假定到达时间ta的移动平均值的图表被提供来显示预测的零时间to的 品质。
本方法在已知的设备和延迟锁定回路上在软件中被执行。 尽管本发明已经被详细地描述和说明，但是显然可以理解这只是用图 解和实例的方法来而不是通过限制的方法来做出的。本发明的精神和 范围将仅仅由附加的权利要求的条款来限制。
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