在低信噪比条件下的自动频率控制
专利汇可以提供在低信噪比条件下的自动频率控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 指定 一种用于根据无线收发器的无线电确定存在于经取样的数字 信号 中的载波 频率 偏移和对应的样本间 相移 的方法。所述方法将待被 覆盖 的CFO范围划分为许多间隔，且从接收到的信号产生与间隔端点一样多的并行导出的串流，通过对应于特定端点的样本间相移来预补偿(“向后旋转”)输入。所述方法并行地计算前同步码模式周期与每一导出的串流的前同步码区段的相关的量值和 相位 值，且使用(多个)最大所得量值的值以放大存在于输入串流中的实际CFO。为改进在存在噪声情况下的精确度且假设仍使输入前同步码继续作用，所述方法针对在位于第一运行中的CFO值上居中的较短间隔重复搜索。来自对应相关计算的最终 定位 的CFO值和相位值接着确定将应用于开放环路AFC中的预补偿(“向后旋转”)的所述实际CFO和所述对应的样本间相移。，下面是在低信噪比条件下的自动频率控制专利的具体信息内容。
1.一种用于根据无线收发器的无线电确定存在于经取样数字信号中的载波频率偏移和对应的样本间相移的方法，所述方法包含以下步骤：
a)将待补偿的载波频率偏移CFO范围[-ΔΩ，ΔΩ]均一地划分为‘N’个长度间隔，使得Δω＝2·ΔΩ/N＜δ/(T·L)，其中δ＜1，T为取样周期，L为样本中前同步码模式的长度，且所述不等式设定值N的下限，其中δ为直接相位计算的“可行范围”的正规化长度；
b)选择步骤a)中所确定的所述间隔的中点值Δω0Δω1...ΔωN-2ΔωN-1；
c)将I-Q格式输入信号...si si+1...si+L-1...的样本串流同时连接到从0到N-1编号的N个“旋转和相关”单元，且将步骤b)中计算出的每一中点值指派到相同编号的“旋转和相关”单元；
d)将所述N个旋转和相关单元的A输出依序连接到“平滑和选择”单元的输入；
e)基于外部触发器来启动所述旋转和相关单元，所述外部触发器指示所述输入信号串流中的前同步码模式边界；
f)运行完整旋转和相关循环，而所述旋转和相关单元消耗L个输入样本且在极坐标中计算相关向量
其中P＝[p0 p1...pL-1]为长度L的所述经取样的前同步码模式，*指示复共轭，且T为所述取样周期(样本间延迟)；
g)在完成旋转和相关循环时，“平滑和选择”单元首先沿着Δω轴对接收到的量值进max
行滤波，以便减少所述输入信号样本串流中的大噪声尖峰的效应，接着输出Δω ，其为最大所得相关量值的值所属的间隔中点值，进一步包含指示循环成功的输出；
max
h)保存Δω 以供进一步处理；
i)如果所述成功指示为拒绝，则放弃所述计算且用信号通知假前同步码锁定；
j)如果所述成功指示为重试，则需进行的动作取决于仍留下的前同步码模式周期的数目，其中需要至少2个周期以从所述相位计算消除随机初始相位，如果仅留下2个周期，则放弃所述计算且用信号通知假前同步码锁定，否则，以步骤e)开始用相同参数对所述输入的接下来的L样本区段执行所述步骤；
max
k)如果所述成功指示为接受，则保留Δω 作为Δωcoarse且进行到步骤1；
1)通过以下操作来寻找精细化：选择在先前确定的Δωcoarse上居中的确保最终结果的所需精确度的最短间隔；将所述最短间隔划分为N个间隔；定位间隔中点；以及接着用这些间隔中点运行步骤e)到g)与所留下的前同步码模式周期一样多的次数，且在过程期间，max
对所述两个Δω 求平均以获得其最终计算值；以及
max
m)所述平均的Δω 在前同步码模式周期内积累相移 在已知线性相
max
位特性的斜率的情况下，根据Δω 确定CFO值Δωfinal，其中所述积累的相移将为0；以及
n)使用 用于所述AFC中的补偿。
2.一种用于根据无线收发器的无线电确定存在于经取样数字信号中的载波频率偏移和对应的样本间相移的方法，所述方法包含以下步骤：
将待被覆盖的载波频率偏移CFO范围划分为多个间隔；
从接收到的信号产生与间隔一样多的并行导出的串流，且通过对应于所述多个间隔中的特定一者的所述样本间相移来预补偿(“向后旋转”)所接收到的信号；
并行地计算由所预期前同步码模式周期波形与每一导出的串流的前同步码区段的相关而产生的量值和相位；
在必要时向所得量值的值应用曲线拟合(滤波)以便最小化噪声效应；
选择(多个)最大所得量值的值以放大存在于所述接收到的信号的输入串流中的实际CFO；
在需要时针对在位于第一运行中的CFO值上居中的较短间隔重复搜索，以便改进在存在噪声情况下的精确度，且假设仍使输入前同步码继续作用；以及
根据属于所述选定间隔的所述CFO值和所述对应的计算出的相关相位的结果来确定实际CFO。
3.一种用于在低信噪比条件下的自动频率偏移补偿的方法，其包含以下步骤：
a)检测前同步码模式边界；
b)一旦已检测到所述前同步码模式边界便起始自动频率控制AFC粗略步骤；
c)确定所述起始的AFC粗略步骤是否为第三AFC粗略步骤，其中
如果所述起始的AFC粗略步骤不是所述第三AFC粗略步骤，则进行到步骤d)，且如果所述起始的AFC粗略步骤是所述第三AFC粗略步骤，则进行到步骤i)；
d)在多个偏移间隔范围内取得多个信号样本；
e)针对所述多个偏移间隔范围中的每一相应者对所述多个信号样本一起求平均；
f)确定所述多个偏移间隔范围中的哪一者具有具最大量值的所述平均信号样本；
g)确定所述最大量值是否大于接受阈值，其中
如果所述最大量值大于所述接受阈值，则进行到步骤j)，且
如果所述最大量值不大于所述接受阈值，则进行到步骤h)；
h)确定所述最大量值是否大于拒绝阈值，其中
如果所述最大量值大于所述拒绝阈值，则返回到步骤a)，且
如果所述最大量值不大于所述拒绝阈值，则进行到步骤i)；
i)拒绝所述多个偏移间隔范围中的具有不大于所述拒绝阈值的所述最大量值的所述一个偏移间隔范围；
j)选择所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的一部分；
k)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本来确定第一精细化的载波偏移估计；
1)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本来确定第二精细化的载波偏移估计；
m)确定所述AFC粗略步骤是第一AFC粗略步骤还是第二AFC粗略步骤，其中如果所述AFC粗略步骤是所述第二AFC粗略步骤，则进行到步骤n)，且
如果所述AFC粗略步骤是所述第一AFC粗略步骤，则进行到步骤o)；
n)对所述第一和第二精细化的载波偏移估计求平均，以提供平均载波偏移估计，接着进行到步骤q)；
o)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本来确定第三精细化的载波偏移估计；
p)对所述第一、第二和第三精细化的载波偏移估计求平均，以提供平均载波偏移估计，接着进行到步骤q)；以及
q)用所述平均载波偏移估计来补偿与载波频率的频率偏移。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个偏移间隔范围覆盖所述载波频率的至少加减百万分之120。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个偏移间隔范围中的所述每一者包含所述多个信号样本中的至少五者。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述选定一者的所述部分覆盖所述多个偏移间隔范围中的表示所述载波频率的粗略载波频率偏移的所述选定一者的至少加减百万分之35。
7.根据权利要求3所述的方法，其中通过调整接收器本机振荡器频率来进行所述补偿所述载波频率偏移的步骤。
8.根据权利要求3所述的方法，其中通过反旋接收到的数据符号的原始I/Q波形来进行所述补偿所述载波频率偏移的步骤。
9.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述多个偏移间隔范围中的哪一者具有具所述最大量值的所述平均信号样本的步骤使用十六(16)个资源。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述十六(16)个资源包含覆盖至少百万分之
240频率范围的十六(16)个可能参考符号的十六(16)次旋转。
11.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述第一精细化的载波偏移估计的步骤使用八(8)个资源。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含使用信号样本来确定另一第一精细化的载波偏移估计的步骤，所述信号样本处于所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本的Δt＝+1处。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述确定所述另一第一精细化的载波偏移估计的步骤使用额外的(8)个资源。
14.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述第二精细化的载波偏移估计的步骤使用八(8)个资源。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含使用信号样本来确定另一第二精细化的载波偏移估计的步骤，所述信号样本处于所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本的Δt＝+1处。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述确定所述另一第二精细化的载波偏移估计的步骤使用额外的八(8)个资源。
17.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述第三精细化的载波偏移估计的步骤使用八(8)个资源。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包含使用信号样本来确定另一第三精细化的载波偏移估计的步骤，所述信号样本处于所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本的Δt＝+1处。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述确定所述另一第三精细化的载波偏移估计的步骤使用额外的(8)个资源。
20.一种用于在零-中频接收器中在低信噪比条件下的自动频率偏移补偿的方法，所述方法包含以下步骤：
接收具有前同步码的数据信号；
以零中频IF将所述接收到的数据信号转换为同相(I)和正交相(Q)数据信号；
以所述零IF取样所述I和Q数据信号；
用I和Q模/数转换器ADC将所述经取样的I和Q数据信号转换为其数字表示；
执行对所述接收到的数据信号的自动频率偏移补偿，包含以下步骤：
a)检测前同步码模式边界；
b)一旦已检测到所述前同步码模式边界便起始自动频率控制AFC粗略步骤；
c)确定所述起始的AFC粗略步骤是否为第三AFC粗略步骤，其中
如果所述起始的AFC粗略步骤不是所述第三AFC粗略步骤，则进行到步骤d)，且如果所述起始的AFC粗略步骤是所述第三AFC粗略步骤，则进行到步骤h)；
d)对多个偏移间隔范围中的每一相应者内的所述经取样的I和Q数据信号的所述数字表示一起求平均；
e)确定所述多个偏移间隔范围中的哪一者具有具最大量值的所述经取样的I和Q数据信号的所述平均数位表示；
f)确定所述最大量值是否大于接受阈值，其中
如果所述最大量值大于所述接受阈值，则进行到步骤i)，且
如果所述最大量值不大于所述接受阈值，则进行到步骤g)；
g)确定所述最大量值是否大于拒绝阈值，其中
如果所述最大量值大于所述拒绝阈值，则返回到步骤a)，且
如果所述最大量值不大于所述拒绝阈值，则进行到步骤h)；
h)拒绝所述多个偏移间隔范围中的具有不大于所述拒绝阈值的所述最大量值的所述一个偏移间隔范围；
i)选择所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的一部分；
j)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述经取样的I和Q数据信号的所述数字表示来确定第一精细化的载波偏移估计；
k)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述经取样的I和Q数据信号的所述数字表示来确定第二精细化的载波偏移估计；
1)确定所述AFC粗略步骤是第一AFC粗略步骤还是第二AFC粗略步骤，其中如果所述AFC粗略步骤是所述第二AFC粗略步骤，则进行到步骤m)，且
如果所述AFC粗略步骤是所述第一AFC粗略步骤，则进行到步骤n)；
m)对所述第一和第二精细化的载波偏移估计求平均，以提供平均载波偏移估计，接着进行到步骤p)；
n)根据所述多个偏移间隔范围中的具有所述最大量值的所述一个偏移间隔范围的所述选定部分内的所述多个信号样本来确定第三精细化的载波偏移估计；
o)对所述第一、第二和第三精细化的载波偏移估计求平均，以提供平均载波偏移估计，接着进行到步骤p)；以及
p)用所述平均载波偏移估计来补偿与所述接收到的数据信号的载波频率的频率偏移。
21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包含以所述零IF对所述I和Q数据信号进行带通滤波的步骤。
22.根据权利要求20所述的方法，其进一步包含将所述I和Q数据信号的所述数字表示解码为数据符号的步骤。
在低信噪比条件下的自动频率控制
技术领域
背景技术
发明内容
信号样本串流中的大噪声尖峰的效应，接着输出Δω ，其为最大所得相关量值的值所属max
的间隔中点值，进一步包含指示循环成功的输出；h)保存Δω 以供进一步处理；i)如果所述成功指示为拒绝，则放弃所述计算和发信号通知假前同步码锁定；j)如果所述成功指示为重试，则需进行的动作取决于仍留下的前同步码模式周期的数目，其中需要至少2个周期以从所述相位计算消除随机初始相位，如果仅留下2个周期，则放弃所述计算且用信号发出假前同步码锁定，否则，以步骤e)开始通过相同参数对所述输入的接下来的L样本max
区段执行所述步骤；k)如果所述成功指示为接受，则保留Δω 作为Δωcoarse且进行到步骤1；1)通过以下操作来寻找精细化：选择在先前确定的Δωcoarse上居中的确保最终结果的所需精确度的最短间隔，将所述最短间隔划分为N个间隔，定位间隔中点，且接着通过这些间隔中点运作步骤e)到g)与所留下前同步码模式周期一样多的次数，且在过程期间，对max max
所述两Δω 求平均以获得其最终计算值；m)所述平均Δω 在前同步码模式周期内积max
累相移 已知线性相位特性的斜率，根据Δω 确定CFO值Δωfinal，其中所述积累的相移将为0；以及n)使用 用于所述AFC中的补偿。
具体实施方式
max
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