TW200908601A - A method and an apparatus for synchronising a receiver timing to transmitter timing - Google Patents
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Description
200908601 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於數位通信系統領域,而更特定言之係 關於用於同步化接收器時序成為發送器時序之方法及裝 置。 【先前技術】
在數位與類比通信系統(如有線、無線及光學通信系統) 中,必須適當地同步化接收器時序與發送器時序以使該接 收益正確地解調變接收的信號。不同的通信系統對於同步 化的敏感度不同。已知對於不精確的同步化敏感之一通信 系統之一範例係以正交分頻多工(〇FDM)為主的系統。 OFDM係-信號調變技術,其致能透過無線或有線通信 頻道之高效率的資料傳輸。該技術制—副载波頻率的概 念,其中透過該頻道傳達之資料係編石馬為由於恒定的頻率 差異而間隔開的各副載波之振幅/相位關係。 相對於傳統的資料通信方法,〇fdm具有幾個優點。一 優點係高頻譜效率。在〇FDM中,各副載波係相互正交, 因此匕們之間無需頻率保護頻帶,且幾乎整個頻寬係專用 於資料傳輸。另-優點係強固性,不受符號間干擾_的 衫響。OFDM符號間之—所謂保護時間用於估計⑻。在 ^腹中,—循環前置通常係先於該〇順符號而發送,
其係附加於其本I 本身的則邛之符號之最後部分之一 者係附加於其本I从& Ar? # ^ 本身的後。卩之符號之一複本。該 隔一般係選擇為t卜县且μ & t门保沒間 為比最長的頻道延遲擴展還要長。 132425.doc 200908601 係容忍頻率選擇性衰減。若副載波頻率的數目係選擇 夠大’則由多路徑傳播所導玆 … 奇厅導致的农減可視為對每個副 頻率而言皆平坦。此簡化等化程序。 儘管OFDM具有此等優點,其亦有一些缺點。其中最重 要的缺點4係’如上述’對不精確同步化的敏感性。 舉例而言,細_系統中之時序同步化沒有實現’則 不可能在正確的時間實例移除該循環前置,因此,將不正 確的_符號提供給快迷傅立葉轉換(fft)解調變哭。 在先前技術中’已知用於時序同步化之若干方法。 在美國專利案第7,〇39,_號說明的方法中,藉由將該 OFDM信號之-串列符號序列之一第—半與該串列符號序 列之一第二半㈣來決定—用於調整—非同步化已接收 〇麵信號之粗略指標,藉此決定一第一相關函數。將此 第-相關函數與m界值相比較以決定該粗略指標 (P粗略時序估„十)。然後,在該經粗略調整的沉㈣信號 中,將第-串列符號與最後串列符號相關,從而產生一第 二相關函數。進一步將該第二相關函數與另一預定臨界值 相比較以決定-精細指標。該精細指標係用於調整該粗略 調整的OFDM信號以使該接收器與發射請腹信號同步 化。 在美國專利案第US 5,732,113號說明的方法中,使用兩 個唯-的串列符號以實現時序與頻率同步化。該等唯一串 列符號對半係藉由在偶數頻率上發送—偽隨機(pN)序列而 在時間順序上一致’而在奇數頻率上使用零。時間同步化 132425.doc 200908601 程序依賴於該第-串列符號之自動相關(-準則函數)。然 後,其藉由將該準則函數與一預定臨界值相比較來決定該 時序估汁。為了實現頻率同步化,使用該第二串列符號之 第一自動相關。 $上述先前技術所說明的方法之一缺陷係其依賴於簡單的 準則函數及/或可以係自動或交叉相關的相關函數或二者 兼有,而認為該同步化係在該等準則函數超出某一(或某 些)預定臨界值時發生之此等方法。㈣致在時序估計中 的不確性增大’且會減小該同步化的精確性,因為該 (等)準則函數之-峰值或者多個峰值之位置可能由於該頻 道之延遲擴展而有顯著差異。 上述先前技術解決方案之另一缺陷係關於準則函數過早 超出該(等)臨界值從而發生錯誤的同步化(錯誤警報)之可 能性。當該接收的信號係由於高雜訊位準及苛刻的多重路 徑條件而低劣日夺,情況尤其如此。結果可能該接收器拒絕 整個OFDM信號,因為該時序估計不正確。 【發明内容】 本發明藉由提供-種用於同步化接收器時序成為發送器 時序之方法及裝置來滿足上述需求以及其他需求。 依據本發明之—第―態樣,藉由-種用於Γ用-信號之 -已知前置碼同步化-接收器時序成為發送器時序之方法 解決上述問題。該前置碼包括至少— 爭列序列。依據本發 明之方法,基於該信號之輸入樣本 +及該刖置碼之一串列序 列之樣本’估計一交又相關衡量 絕對值。進一步使用 132425.doc 200908601 ==相關衡量的估計絕對值之—短期平均值來估計一信 =估:使:該交又相關衡量的絕對值之-延遲長期平 (PN二二訊底部功率。然後—功率正規化交又相關 率之-函素計為該估計功率信號與該估計雜訊底部功 量來…。依據本發明之方法,進-步使用該PNCC衡 :ΓΓ生至少—時間同步化事件。該決策係基於 歌o'衡量^步化準則㈣滿足°該同步化準則對應於該 广衡量超出-預定臨界值。每次發生一同步化事件 時,儲存該PNCC衡量之一大小值與一對鹿 一步分析所儲存的該PNCc f ‘ a曰不。 栌 衡置之大小值與對應時間指 ^同步化於至少—所健存時間指標的時序同步化指 接收以的時序成為發送器中的時序。 依據本發明之-第二態樣,藉由使用 上=:器時序成為-發送器時序之-裝置解決 該裝置包括:-交又相列。依據本發明, 輸入樣本及該前置碼之I其經組態用以基於該信號之 衡量之-絕對值二序列的樣本估計-交又相關 該交又相關衡量之估計絕其經組態用以使用 …-雜訊底部功期平均值估計一信號 相關衡量之估tM邑對值二、、經組態用以使用該交又 部功率;估計構件,長期平均值估計-雜訊底 (PNCC衡量)估4 Α β # 功率正規化交叉相關衡量 之-函數4;::=功率與該估計雜訊底部功率 牛/、經組態用以當對應於該PNCC衡 132425.doc -10- 200908601 量超出一臨界值之少一一 至 〃 $ η步化準則得到滿足時決定 夺間同步化事件發生’且進一步經組態用以在每次 事件發生時儲存該PNCC衡量之―大小值與一對 以及分析構件,其經組態用以分析該等所儲 子的時間指標與對應的PNCC衡量之大小值,以便使用一 :於至/所儲存時間指標的時序同步化指標同步化接收 器中之時序成為發送器中之時序。 在本發明中,因為該時序同步化方法及裝置使用至少一 第-準則函數以決定何時發生時間同步化事件,並進一步 分析一估計功率正規化衡量之(多個)時間指標及對應大小 值以導出時序同步化指標,所以提高同步化精確性,而 減小錯誤警報的機率。 下面將藉由較佳具體實施例並參考附圖更詳細地說明本 發月,、、:而,應注意,以下附圖僅係解說性,而在此等隨 附申叫專利範圍之範疇内解說與說明的特定具體實施例中 可加以改變。 【實施方式】 、’Ό δ夕載波通信系統,例如用於傳達資料之以ofdm(正 交分頻多工為主的系統,在一般背景中說明本發明。舉例 而言,本發明可應用於WLAN(無線區域網路)系統、ieee 802.1 1(電機電子工程師協會)系統WiFi(無線保真度)、 WiMAX(微波近接全球集互通性)系統、ADSL(非對稱數位 用戶線路)系統、LTE(Long Term Evolution ;長期演進)系 統或者任何其他基於OFDM的系統。本發明亦可應用於單 132425.doc • 11 - 200908601 一載波系統,例如單一載波分頻多向近接(sc_fdma)系 統。 圖1顯示一一般0FDM接收器模型1〇〇之方塊圖,其中可 使用本發明。當接收一0FDM經調變信號丨時,一接收器天 線10立即在將該0FDM信號丨傳送到一類比至數位轉換器 (ADC)30之前將其饋送至一濾波且放大該信號丨之射頻⑺巧 前端20。該RF前端20可實行類比增益控制與^^移除。在 、 該類比至數位轉換之後,經取樣且量化的所接收信號係藉
由一數位自動增益控制(AGC)組塊4〇而進一步加強,以進 一步調整該信號位準及一直流(DC)偏移移除演算法以從該 等所接收樣本移除恒定的直流分量。然後將該信號傳遞到 一叢發偵測器50,該偵測器偵測所接收的〇FDM信號i中之 一訊框(或叢發)的存在。舉例而言,該叢發偵測器5〇所偵 測到的在所接收的0FDM信號丨中之一訊框的存在可以係基 於(例如)一 WLAN IEEE 802.11 OFDM信號之短串列序列, j 或者可以係基於(例如在一 WiMax OFDM信號或在一 ADSL
OFDM信號中)的任何重複串列前置碼。如圖1所示,該叢 發偵測器50係連接到一時序同步化器6〇。一般藉由來自該 叢發偵測器50之一成功叢發能量(或叢發)偵測事件致能該 時序同步化器60,以使該時間同步化程序可與一頻率同步 化一起完成,此係由一頻率同步化器7〇在藉由一 〇FDM解 調變器80開始一 〇FDM解調變(從而產生一 〇FDMg解調變 k號2)之前實行。應注意,可在類比域或數位域中使用從 天線導出的信號、先於ADC 3〇之類比接收器鏈或在ADC 132425.doc 12- 200908601 3〇之後獲取之一數位信號來實施叢發偵測功能,而且可將 該叢發偵測器50整合進該時序同步化器6〇。依據本發明之 具體實施例,該時序同步化程序可以係基於一信號之接 收’該信號包括_包含至少—串列序列(或者重複串列符 號)之前置碼。 圖2顯示一 WLAN IEEE 802.u a/g訊框結構之一前置碼 攔位200,其可能用作依據本發明之範例性具體實施例之 同步化目的。應注意,本發明並不限於一 WLAN系統。 如圖2所示,該前置碼襴位2〇〇包括包含十個短串列符號 之攔位201。此欄位2〇1亦稱作一短串列序列2〇1。該前置 碼攔位200亦包括兩個長串列符號加,該等符號係預先附 加有一保護間隔GI2。此欄位202亦稱作一長串列序列 202。該前置碼欄位2〇〇後面跟隨一信號攔位2〇3與多個資 料欄位204 ^該前置碼攔位2〇〇之總長度係16叩。圖2中之 垂直虛線邊界表示由於反向(離散)快速傅立葉轉換的週期 性而導致的重複。 儘管依據本發明之範例性具體實施例之同步化方法與裝 置將在下文中參考—以〇FDM為主的系統來說明但是應 明白’該方法與裝置亦可應用於使用具有重複串列序列或 重複串列符號之任何前置碼結構的系統。 如上述’ 一般藉由來自叢發偵測器50之_成功叢發偵測 事件致能時間同步化。因此,同步化係藉由該叢發價測器 :〇開啟’而當實現該同步化且該長串列序列已過期(即自 從該叢發㈣事件起已傳遞—特定數目的樣本)時,或者 132425.doc 13 200908601 當一給定時間週期内沒有發生 知生门步化時,關閉同步化。在 後一情況下’該時序同步化弩60庐 盗60軚记「逾時」事件並將其 重設為初始狀態。然後該「偷挂 逾時」事件可重新啟動叢發偵 測器5 0,而重複叢發偵測/眛皮 1貝列/時序冋步化之整體程序直至完 成同步化。應注意上面亦可传用姑虫u产 J J便用知串列序列來替代長串列 序列。 圖3顯示依據本發明之-第-範例性具體實施例之一裝 置300之-方塊圖’該裝置使用—所接收信號已知前 置碼2同步化-接收器(未顯示)時序成為一發送器(未顯示) 時序。如圖所示,該裝置則包括—交又相關n3()(cc), 其經組態用以基於该所接收信號丨之粗略頻率調整與量化 的輸入樣本x(l)來估計一交又相關衡量3之一絕對值,表示 為|c⑺卜依據此第—具體實施例,該等輸入樣本乂⑴係在 組塊310中藉由一粗略頻率估計值311來粗略頻率調整而在 組塊320中量化到n位元數字。該交又相關器33〇(cc)將該 等粗略頻率經調整且量化的輸入樣本x(i)與前置碼2(其可 能係裝置300事先預知的)之一串列序列之共軛複數量化樣 本y(j)交又相關。依據本發明,該前置碼係量化到爪位 元,1與j係時間指標。應注意,量化操作係為降低複雜性 而實行。 依據本發明之一範例性具體實施例,舉例而言,該交又 相關衡量可以係基於包括該保護間隔之前置碼長串列序列 的第一週期來估計,但可省略該保護間隔。依據本發明之 另一範例性具體實施例,該交叉相關衡量可以係基於該輸 132425.doc -14- 200908601 來估計 及量化到喊元數字之任何敎義㈣列前置碼2 依據本發明之範例性且體會 礼1』往,、體實施例,從而該交又相關衡旦 之絕對值係由下式給出: 里 0) lc^l=\Σ)^/ϋ)χ{ί+j) ,、中⑼如上述係估計交叉相關衡量,x(Hj)係信號!之輪 入樣本’其經粗略頻率調整且量化到η位元;灿係前置碼 2之串列序列的樣本,其係量化到讀元,(XL%; 係該前置碼之長唐昧,*在从田τ ^ 度打係共軛複數運算符,|.|係絕對值運 算符而ζ - 0山·.·與7· = 〇,..·,Ζ-1係時間指標。 回過來參考圖3,交叉相關器33〇(cc)之輪出3,即交又 相關衡量|⑻I之絕對值係進—步用於在—信號功率估計器 340(SPE)中估計一信號功率4。該信號功率估計器州使用 交叉相關器33〇(CC)的輸出之—短期平均值(或移動平均值) 估計該信號功率4。該信號功率4之估計,表示為⑽,係 由下式給出: ρ^^>~Σ:::\〇υ+〇\ > ⑺ 其中蚴係、交又相關衡量|C(〇|之絕對*的短期平均值或短 期移動平均值,义係該平均值之項〜mm 係時間指標。 依據本發明之具體實施例,裝置300進—步包括一雜訊 底部功率估計器35〇(NFPE),其接收該交又相關器 132425.doc -15· 200908601 330(CCK即|C(〇|)之輸出3作為輸入,並使用交又相關器 330(CC)(即之輸出3的一延遲長期平均值(或移動平均 值)估計一雜訊底部功率5。該雜訊底部功率5之估計,表 示為⑺,係由下式給出: PNF(i) = MAL(i + D) = -L·^\C(j + i + D)| , (3) 其中,係交又相關衡量之絕對值|〇(〇|的長期平均值(或 移動平均值),#係以一延遲D來延遲以使該短期平均值 (或信號功率4)之至少-峰值對準該長期平均值(或雜訊底 部功率5)之底部;Nl係長期平均值;…叩,…與 y = o,i,"_,%-1係時間指標。依據本發明之具體實施例’雜 訊底部功率估計器35〇使用比用於估計信號功率4之平均值 的項Ns(見方程式2)更大的平均值之一項Nl。 如圖3所示,依據本發明之具體實施例,裝置3〇〇進一步 包含構件則,其係用於將—功率正規化交又相關衡量
C (™CC衡量)6估計為該估計信號功率4與該雜訊底部功率5 之:函數。構件360,在圖3中稱作pNCCE(係pNcc 之‘寫)從而接收一j古辨分·旁r D λ ·、、ζ ° 虎料⑽))4之估計與—雜訊底部 “〇)5之估計作為輸入,並產生-功率正規化交又 相關衡量(pNCC衡量)6之一估計。 侬據本發明之 俜 實施例,該PNCC衡量6依據本發明 =::r:rr準不敏感,其係估計為兩心 與對數雜訊底部功率:::量係 刀丰因此,依據此具體實施例,構件 132425.doc -16- 200908601 剔包含··構件361(L〇G),其用於將信號功率4轉換為對數 形式,以及構件362(L〇G),其用於將雜訊底部功率$轉換 為對數形式。構件360(PNCCE)進一卡白人L ^ ^ , ;步包3 —組合器363, ,、輸出該PNCX:衡量6作為對數信號功率與對數雜訊底部功 率之間的-差異。依據本發明之一具體實施例,該pNCC 衡量6係使用下式估計: PNCC(i) = I〇g(/? (/)) _ J〇g(Pw ^ , ⑷ 其中如上述,Ps#估計㈣㈣4; Pnf係估計雜訊底部功 率5,而log係任一底數之一對數函數。 。依據本發明之另-具體實施例,可依據下式,藉由將信 號功率(切))4除以雜訊底部功率(w))5來估計pNcc衡量 6 : PNCC(i):
PsO) pnf(0 (5) 如圖3所示,裝置300進一步包含決策構件37〇,其經組 態用以當至少一第一同步化準則cn得到滿足時決定至少 -時間同步化事件發生。該第—同步化準則⑶對應於超 出-臨界值8之PNCC衡量6。因此,如圖3所示,決策構件 370可包含接收PNCC衡量6的估計之—比較器37聯巧, 在該比㈣37KcMP)中將該PNCC衡量_估計與臨界值8 相比較。若PNCC衡量6係使用方程式4來估計,則該臨界 值8係-對數衡量,其可以係基於(例如)信號對雜訊比及通 信頻道之—範圍的蒙特卡羅(MGnte_CaH。)模擬來憑經驗選 擇。應注意,當替代地使用方程式5來估計該pNcc衡量6 132425.doc -17- 200908601 時,則可基於頻道Μ μ , # 核擬u係基於,例如蒙特卡羅模 選擇該臨界值8。麸而.^ ^ 聚)术 數形式。 .、、、而纟後-情況下’該臨界值8並非對 因此,當在比較h371(cmp)中將該PNCC衡量0之 與該臨界值8相比較時,若該PNCC衡量6超出該臨界值/, 則該決策構件370決定第一同步化準則⑺得到滿足。 如圖3所不’且依據本發明之此第_範例性具體實施
例:裝置_進一步包含-峰值制器卿D),其經組態 用以接收交又相關衡量3之絕對值(或|c⑺丨)作為輸入,並債 測何時|c⑺|在一預定或給定的時間窗口内展現一峰值7。 換言=,針對吻之最大值在义個樣本間隔之_預定窗口 内搜尋|C(z.)卜依據此第一範例性具體實施例,將—峰值視 為一樣本,其大於其左右兩側的一或多個鄰近樣本。若峰 值偵測器38〇(PDH貞測到|c(〇K '個實例内之一峰值,其 中^0,1,…^一1,則依據本發明之此第一具體實施例,宣告 一第二準則函數CF2對應於|c(〇|展現一峰值)得到滿足。 依據本發明之此第一具體實施例,決策構件37〇進一步 包and組塊372,其經組態用以僅當第一準則函數cfi 與第一準則函數CF2二者均得到滿足時宣告發生—時間同 步化事件。同樣’當該PNCC衡量6超出該臨界值8時認為 第一準則函數CFU寻到滿足,而當侦測到一峰值時認為第 一準則函數CF2得到滿足。若CF1與CF2均得到滿足,則 該and區塊372輸出「正確」或「Sync(同步化)事件」,即 當峰值伯測器38〇(PD)輸出「正確」且同時比較器 I32425.doc -18- 200908601 371(CMP)輸出「正確」時,則該And組塊π]輸出「正 確」或「Sync事件」。 圖4A顯示發生—時間同步化事件之—範例性情形。如圖 所不,該比較器37】(CMp)將該pNCC衡量6與一臨界值相比 較,而該峰值偵測器38〇(pD)搜尋該交又相關衡量之絕對 值|c(〇i(或者類似的係來自交又相關器33〇(cc)之輸出y之 一最大值(或峰值)。 依據本發明之此第一範例性具體實施例,每次發生一同 步化事件時將超出該臨界值之PNCC衡量6之一大小值與一 對應時間指標或時序點儲存於該決策構件㈣之記憶體 中因此’β亥同步化程序在第一「sync事件」發生後不會 立刻停止,而繼續進行直到該串列序列過期或發生一逾 時。此將最小化錯誤警報的機率。應注意,若發生一錯誤 警報’則依據本發明之第一具體實施例之裝置3〇〇繼續搜 尋實際的同步化點或-時序同步化指標直到已知前 過期。 依據本發明之此第-具體實施例,該pNcc衡量6之一儲 ^的大:值及—對應時間指標係、進-步從比較器371(CMP) 饋…析構件390(分析器)之一同 391(SYNC.F),分析構件 w皮益 υ(刀析盗)在此亦係表示為一 處理器。該分析構件39〇(分析考 灸 益)'”至組I、用以分析所儲在沾 時間指標及PNCC衡量6之對 才斤所储存的 t 了應大小值,以使用基於所儲存 的(多個)時間指標之一時庠 汁储存 同步化指標來同步化時序。 依據本發明之此第—且 ^ /、體實%例’該同步化濾波器 132425.doc -19. 200908601 39 1 (SYNC.F)在接收滿足該等同步化準則之一時序指標與 一對應PNCC大小值時,立即將該臨界值8調整到與該同步 化點(即宣告一「Sync事件」之點)對應的該pNCc衡量6之 大小值。因此,依據本發明之此第一具體實施例,現在接 下來之同步化事件必須滿足一更高的臨界值8(表示為 PNCC臨界值)以滿足該等同步化準則。此舉係為避免鎖定 在偽交又相關峰值而因此增加同步化精確度並降低錯誤警 (..、㈣機率而實行。因此,依據本發明之第-具體實施例, 在每次發生一同步化事件時或每次決策構件37〇決定發生 一「Sync事件」時,更新該pncc臨界值。 依據本發明之第一具體實施例,該同步化濾波器 391(SYNC.F)進一步經組態用以自上次發生一同步化事件
起已經過一預定數目的樣本(例如16個樣本)之後將該PNCC 臨界值8增加其當前值之一預定數目倍數(例如增加50%)直 到該串列序列過期。應注意,樣本的預定數目與用於增加 V 4 PNC:C:臨界值8之百分比值係—設計選擇,因此+發明不 限於上述給定值。 回過來參考圖3,且依據本發明之第一具體實施例,分 析構件(分析器)進一步包含一功率同步化器 392(PWR.S) ’其係連接至該雜訊底部功率估計器 350(NFPE)以決定該估計絕對交又相關衡量㈣之長期平均 值(或移動平均值)之—時間間隔中之一時序點偏移。選擇 =時^代表1隔中之一「偏移」時序值(例如〇至15), -嘗式最大化欲解調變之〇fdm符號之信號能量。依據本 132425.doc -20· 200908601 發明之此第一具體實施例,在 3 92(PWR.S)執行的尋找此時序 下文結合圖4B說明的程序步驟 偏移(ti或t2)的程序。 下文中說明由功率同步化器 點偏移(^或。)之程序。使用 將更好地理解尋找一時序點 1- 哥找-點&,在此點基於關於該PNcc臨界訂㈣的從同 步化遽波器391 (SYNC.F)接收之資訊而發生—同步化事件 (「Sync事件」);
2- 決定與該「Sync事件」對應之估計絕對交又相關衡量丨C丨 之長期平均值PNF之—時間間隔的開始。舉例而 a ’時間間隔Tinterval之長度可能係預定的(例如16個樣 本),而Tinterval之開始係基於該同步化濾波器F) 之輸出(391之輸出係用作392之輸入)來決定,該輸出係對 應於該「Sync事件」之時間指標; 3a-決定一時序點偏移^作為此時間間隔中點。 或者 3b-決定在此時間間隔中出現Pnf的最大值之一時序 點偏移t2。 依據本發明之此第一具體實施例,使用上述程序決定之 時序點偏移⑴或係用於決定一時序同步化指標tindex,該 指標係進一步用於同步化接收器時序成為發送器時序。 依據本發明之此第一範例性具體實施例,可藉由取該時 序點偏移(h或t2)與儲存於該同步化濾波器391 (SYNC.F)中 的最後時間指標之間的差來計算時序同步化指標tindex,即 tindex=時序點偏移-最後時間指標 (6) 132425.doc 200908601 其中時序點偏移係q或,及該最後時間指標係最後儲存 於該同步化濾波器391中之時間指標。 當已決定時序同步化指標時,決定信號1的串列序列或 資料之開始,以使OFDM解調變器正確解調變該所接收的 信號。
參考圖5,解說依據本發明之上述第一具體實施例之一 方法的一流程圖,該方法使用一信號丨之一已知前置碼同 步化一接收器時序成為一發送器時序,如前述該前置碼包 含至少一串列序列。該方法包含下列步驟: (S 1)基於該信號(1)之輪入樣本與該前置碼之串列序列的 樣本來估計一交又相關衡量之一絕對值|C(/)|。|c(〇|係由前 文所提出的方程式(1)給出; (52) 使用|C(〇|之一短期平均值(或移動平均值)估計一信 號功率C⑽係由前文所提出的方程式(2)給出; (53) 使昨(0|之一&遲長期平均值(或移動平均幻估計 雜底。p功率。户狀⑺係由前文所提出的方程式⑺ 給出; (S4)估計一功率正規化交又相關衡量峨⑺作為 切)4(0之-函數。繼;c(〇係由前文所提出的方程式⑷或 方程式(5)給出; (j 1到串列序列過期,當 一第二父又相關衡量cF2同時得 了付判滿足時,決定發生至少 一同步化事件「Sync事件」,其 ® η± μ* 〇 田乃^CC(Z)超出一預定臨 界位準時滿足而當| | I Μ牡給疋時間窗口内展現一峰 132425.doc •11· 200908601 值時滿足CF2,· (56) 每人發生—「Syne事件」時儲存/WCC⑺之—大 及一對應時㈣標,且每㈣定發生— :值 用縱⑺之大小值更新該臨界值; 事件」時利 (57) 若自上次發生「 H ^ ^ 肀1千」起已有一預定義或預定 .、,㈣’則將該臨界值增加其當前值之_預定户 數, 。 、㈣分㈣存的時間指標及魔❻量之對應大小值, 以同步化接收器中之時序成為發送器中之時序,其使用— 時序同步化指標tindex,該指標係基於—所儲存的時間0 及對應於該更新臨界值之P』·)之—時間間隔中之—時序: 偏移(ti或h)。依據本發明之一具體實施例,可將一時序點 偏移t,決定為該時間間隔之中點。依據本發明之另一具體 實施例,可決定在該時間間隔中發生一最大能量之—時序 點偏移t2。 如前所述,|c(〇|係使用經量化到一預定義數目的n位元 之經粗略頻率調整的輸入信號樣本以及經量化到一預定義 數目的m位元之串列序列樣本之循環延伸的第一週期來估 »十。依據本發明之一具體實施例,舉例而言可基於該前置 碼的長串列序列之第一週期來估計該交叉相關衡量|C⑺|, 但可將其延伸成包括該保護間隔。依據本發明之另一範例 性具體實施例可基於該輸入信號1及經量化到m位元數字的 任何預定義串列前置碼來估計該交又相關衡量|C(〇|。 應注意’該等輸入信號樣本之量化及該串列前置碼之量 132425.doc -23- 200908601 化的實行係為了降低計算複雜性。 依據本發明,依據本發明之第—具體實施例之裝置3〇〇 與上述方法可以係在例如一單一輸入單一輸出(SIS〇)通信 天線系統中實施’該系統係基於qFdm或基於使用預定義 的前置碼之一單一載波通信系統。因此本發明不限於一以 OFDM為主的系統。此外,裝置3〇〇還可以係在一多重輸入 多重輸出(_)通信天線系統中實施,該系統包含關天 線(anTi、ANT2、…、ΑΝΤΝ)β然而,若裝置3〇〇係在 一ΜΙΜΟ系統中實施,則可使用Ν個平行裝置3〇〇,每一天 線有一裝置300。 下面,依據圖6,依據本發明之一第二具體實施例說明 使用一接收信號1之一已知前置碼2同步化一接收器(未顯 示)時序成為一發送器(未顯示)時序之一裝置4〇〇。 如圖6所示,依據本具體實施例,裝置適合用於一單 I輸入單一輸出(SIS〇)通信天線系統,或用於一多重輸入 多重輸出(ΜΙΜΟ)通信天線系統(在圖6中係表示為ant i、 ANT 2、...、ANT N)。 依據本發明之此第二具體實施例,裝置與前述裝置 300相似,包含—交又相關以3G(cc),其經組態用以基於 所接收#號1之輸入樣本x(j)估計一交又相關衡量3 對值|C0。
*應注意,若裝置400係在一 ΜΙΜΟ天線系統中實施,則可 藉由為避免使用來自具有最差信號對雜訊比之天線元件之 七號的機率而加總來自每一天線元件(ant i、AM 132425.doc -24- 200908601 、…、ANT N)之信號樣本以平均 ^ m 丁 β七說對雜訊比,從而決 二於同步化目的之信⑴。或者’可選擇信號i作為來 :具:最佳信號對雜訊比之天線元件的信號。另一替代方 案係最初使用所有天線元件作 、 叶及1〇琥總和來決定一粗略同步 化’並在已實現同步化且已估訃 〇 匕彳古寸了針對母—天線元件之信 號對雜訊比後,將來自且有最佳栌 旁取但1 h唬對雜矾比之天線的信 號用於同步化目的。 回過來參考圖6,依據本發明之此第二具體實施例,在 組塊4U)内以-粗略頻率估計值411對信號】之輸入樣本X⑴ 進行粗略頻率調整,而在組塊·内將其量化到η位元數字 (且用作向交又相關器430(CC)之輸入)。應注意,在本發明 之第一及第二具體實施例二者中,皆可先量化信號丨之輸 入樣本再對其進行粗略頻率調整,即在本發明之第一具體 實施例中,可將組塊32〇放置在組塊31〇之前或反之亦然, 而在第二具體實施例中,可將組塊42〇放置在組塊41〇之前 且反之亦然。回過來參考圖6,該交又相關器43〇(cc)將該 等輸入樣本χ(ι)與該前置碼2之(其可能係裝置4〇〇事先預知 的)一串列序列之共輛複數量化樣本y(j)交又相關。依據本 發明,該前置碼係量化到m位元,丨與』係時間指標。量化 之目的’如前述,係未降低裝置4〇〇之計算複雜性。 與岫述本發明之第一範例性具體實施例相似,該交又相 關衡量|C(z_)|可以係基於該前置碼之長串列序列的第一週期 來估計’或者可基於該輸入信號1及量化到爪位元數字之任 何預定義的串列前置碼2來估計。 132425.doc -25- 200908601 在此第二具體實施例中,該交叉相關衡量|C(/)|亦可以係 使用則文所提出之方程式(1)來估計。 父又相關器43〇(CC)之輸出3,即該交叉相關衡量之絕 對值|c(/)|,係進一步用於在一信號功率估計器44〇(spE)中 使用前文所提出之方程式((2)來估計一信號功率4巧⑺。 在本發明之此第二範例性具體實施例中,可基於所使用之 系統及該通信頻道之預期延遲擴展來選擇方程式(2)給出之 平均值乂的項。%因此係一設計參數。 回過來參考圖6,裝置4〇〇進一步包含一雜訊底部功率估 «十器450(NFPE),其接收該交又相關器43〇(cc)之輸出3(即 |c(〇|)作為輸入,並使用交叉相關器43〇(cc)之輸出3(即 |C(〇|)的延遲長期平均值(或移動平均值)估計一雜訊底部功 率5。該雜訊底部功率5之估計‘⑺係在前文中由方程式 (3)給出。 如圖6所示,依據本發明之具體實施例,裝置4〇〇進一步 包含構件46〇(PNCCE),其用於估計一功率正規化交又相 關衡量(PNCC衡量)6作為估計的信號功率續雜訊底部功率 5之-函數。因此,與本發明之前述第—具體實施例類 似,構件46〇(PNCCE)接收一信號功率(以〇) 4之估計及一 雜訊底4功率5之估計作為輪人,並使用前文說明 之方程式⑷或前文說明之方程式(5)產生—pNcc衡量6之 -估計。因此構件46G(PNcCEm前述本發明之第—範例 H、體實;^例類似’包含對數區塊461(對數)與對數區塊 462(對數)及一組合器463。 132425.doc -26- 200908601 能=圖1所示’裝置400進一步包含決策構件_,其經組 &以备至少一第一同步化準則CF!得到滿足時決定發生 至少一時間同步化事件「Sync事件」。該第一同步化準則 CF1對應於超出—預定義臨界值9之PNCC衡量6。因此,如 圖6所示,決策構件47〇可包含__比較器㈣ 該PNCC衡量6之估計,在該比較W估計與臨界值9 相比較。若PNCC衡量6係使用方程式(4)來 9係-對數衡量,1可以俜其…… 心界值 /、了以係基於(例如)信號對雜訊比及通芦 頻道之-範圍的蒙特卡羅模擬而憑經驗選擇。 ° 應駐注意’藉由使用方程式⑷以對數形式決定PNCC衡量 ,二置(第一具體實施例)與裝置彻(第二具體 需要-對數轉換及=運=情況,因為方程式⑷ 锝換及/咸法運算來決定PNCC衡量6,而方程 式(5)而要一計算更加密集的除法運算。 Ο 回過來參考圖6’當PNCC衡量6在比較器 服C衡量6之估計與該臨界值9時若該pNcc衡 ^值9,則決策構件㈣決㈣第一同步化準則⑺㈣ 依據本發明之此第- 發生-時間同步化事;Λ 當決策構件47°宣告 霞衡量6之一大】值及’ “滿足該準則函數⑶時’ 決策構件·之-⑭體中一對Γ時間指標或時序點儲存於 I «己憶體中。與前述本發明 :體實施例類似’該同步化程序在第-「Syne事件&發生 後不會立即停止,而繼續直到該串列序列過期。同樣,此 132425.doc -27- 200908601 將最小化錯誤警報的機率。 依據本發明之此第二具體 .^ 腹貫施例,PNCC衡量ό之每個儲 存的大小值及對應時間指係垆 … 相保铋進—步從比較器471(CMP)饋 运到分析構件490(分析器)之—普& )之—叢集分析器491(CA),此處
亦將叢集分析器491(CA)表示A 4QfUyV4 丁為一後處理器。該分析構件 490(刀析器)經組態用以分析所 曰^ 斤所健存的時間指標及PNCC衡 篁6之對應大小值,以使用 基於所儲存的(多個)時間指標 之時序同步化指標tindex同步化時序。 依據本發明之此第二具體 口口、 I 、體實施例,分析構件49〇(分析 态)之叢集分析器491(CA)使 析所儲存之時間指標。下面將說明之-叢集方法分 (分析器)之叢集分析器49i(ca)經組態用以 Z時間'曰標分組為叢集。依據本發明之此第二範例性具體 實施例,一叢隼包括所蚀六 存_” I 料之PNCC大小值與對應的㈣ Π其之間具有S個取樣間隔之距離,而其中一 叢集包括時間指標,該等時間指標並非進—步由大於 的取樣間隔分隔開’其中…系 … A . s…、数 §已經決定一業 …’可計异此f集巾之最A pncca 的叢集,可外笪t卜叙&晋# 母識別一新 ::真此新的叢集與先前所有叢集之距離。 一業隹„ 具體實施例,可計算(或決定)每 :叢集之開始與結束之間的叢集距離。 範例性具體實施例,可計算(或決定)與 二 PNCC大小值對應的時間指標 叢集的最大 明之另r在丨以B 最果距離。依據本發 月之另一祀例性具體實施例,
1 了汁异(或决定)每一叢K 132425.doc -28- 200908601 二的=距離。若沒有發現叢集,則認為該時序同 施例二隼發偵測器, m發現一叢集,則在此叢集中盥一 小值對應之時序同步化指 ㈣ 大阶以 發送^皮* 步化接收器時序成為 一 °、。或者,與該叢集之巾點對應之__時序點可用 乍時序同步化指標tindex,或者與該叢集之開始或結束對 應之日寸序點可用作一時序同步化指標。 依據本發明之另-具體實施例,若發現多於-個叢集, =於與該串列序列之週期(或串列前置碼之週期)對應之 叢集距離加上/減去某-預定義常數,來決定用於同步化 接,器時序成為發送器時序之一時序同步化指標q心該 預定義常數可以係基於所考量之通信系統之—頻道延遲擴 展來=定’或者係基於所考量之通信系統之任何其他特徵 來決定。然、而’可省略該預定義常數,因為此係設計選 擇。 應注意,若有兩個或更多叢集距離滿足等於串列序列 (或别置碼)之週期加上/減去該常數(可選)之同步化準則, 則使用具有最高的總體最大PNCC大小值之叢集之間的距 離來決定或建立該時序同步化指標。 圖7顯示上述叢集方法之一範例,其中已決定三個叢集 Cl、C2、C3。圖7中還顯示預定數目s之取樣間隔。假設 T21(=t2-tl)係兩個叢集(^與以之間的距離,其中u係對應 於C1的最大PNCC大小值p丨之時序指標,而t2係對應於c2 的最大PNCC大小值P2之時序指標。圖7中還顯示對應於圖 132425.doc -29- 200908601 6所示的預定義臨界值9之一臨界值τ…卜,假定 了32(叫2)係〇扣之間的一距離,其中t3係對應和的 取大PNCC大小值P3之時序指標。然後依據本發明之一範 例性具體實施例,若P2+P3(或p〗+p2)高於p卜p2(或 P2+P3),則可將一時序同步化指標建立為T32(或T2】)。在 圖7中’可看出應選擇Τ32作為用於建立該時序同步化指標 f之叢集距離,因為Τ32對應於咖以小值之最高總體 (P2+P3)〇 參考圖8’其顯示依據本發明之上述第二範例性且體實 施例之—方法的—流程圖,該方法詩❹-信號!之- 已知别置碼同步化一接收器時序成為一發送器時序該前 置碼如前述包含至少—串列序列。該方法包含下列步驟: (1)基於心5號⑴之輸入樣本與該前置碼之一串列序列 的樣本來估計一交叉相關俺θ ^ 乂又相關衡置之一絕對值|c(q。|C⑺|係由 前文所提出的方程式(i)給出· n (S2)使用1c(01之一短期平均值(或移動平均值)估計-信 號功率⑽。⑽係由前文所提出的方程式⑺給出; (53) 使用|C(〇|之一延遲長期平均值(或移動平均幻估計
一雜訊底部功率;> 〇 D 。你⑺係由前文所提出的方程式(3) 給出; (54) 估計一功率正招#上 規化父又相關衡量/wcc⑺作為
PsO) 40)之一函數。 WCCG)係由前文所提出的方程式(4)或 方程式(5)給出; (S 5 )直到串列序列土岛里日 U ’虽一第一交叉相關衡量CF1得 132425.doc -30. 200908601 到滿足^即虽Wcc⑺超出一預定臨界位準時決定至少 一同步化事件「Sync事件」發生; (S6)每人發生—「Syne事件」時儲存/wcc〇·)之-大小值 及對應夺間才曰標,且藉由將所儲存的時間指標及對應 p腦大小衡量值分組成至少—叢集來建立至少一叢集, 其中每f:集中的時間指標係進_步分離開一預定數目之 取樣間㊣且為每一叢集決定一最大PNCC大小值,並進 一步決定/計算叢集之間的距離; 曰(S7)使用上述叢集方法分析計算所得之距離及麗c衡 里之對應大小值,以达·中田"fc/v η + , 以决疋用於同步化接收器中之時序成為 ”中之時序的-時序同步化指標W。該時序同步化 才日才示tincjex因此係用於法金^+ 竹用於决疋該串列序列及/或該輸入信號的 資料之開始。 參考圖9’其顯示依據本發明之—範冊具體實施例之 一裝置裝置_係本發明之—般㈣,其涵蓋本發明 之第-範例性具體實施例與本發明之第二範例性具體實施 例二者,此二者在前文中係分別結合圖3與圖“口以說明。 如圖9所示,衷置500至少包含構件51〇,該構件51〇係用 於估汁一功率正規化交又相關衡量(pNcc)作為—估計信號 :力率與-估計雜訊底部功率之一函數。該信號功率與二 :底部功率二者均係基於一輸入信號j(經粗略頻率調整及 量化)之輸入樣本與-前置碼(經量化)之一串列序列之樣本 而使用-交又相關衡量之一絕對值之一估計來估計。構件 510因此包含-交又相關器、一功率信號估計器及雜訊底 132425.doc •31- 200908601 邛功率估計器。穿胃ςΛΛ Λ 構件咖經組態ΛΓ步包含決策構件520,該決策 值之至少一同牛备對應於該估計PNCC衡量超出一臨界 事件,且進=化準則得到滿足時決定發生至少-同步化 用以在每次發生-同步化事件時儲 分析(後處理)構件5」、值與一對應時間指標。裝置還包含 p⑽:衡量之對⑥幻;;詩分析所料㈣«標與該 的時… 使用基於至少-/多個所儲存 的日可間指標之一時庠 帕廿 序成為一發送器時序。ex同步化一接收器之時 性置5。°經組態用以依據本發明之第-範例 具:實她例同步化時序,則裝置500之構件51 峰㈣測器以決定是否滿足-第二準則函數,即,當 之至Γ疋口内偵測到該交又相關衡量的估計絕對值 二二π。在此類情況下,若第一同步化準則與第 j則函數二者均得到滿足’則決策構件520決定發生至 〔H步化事件。如前文結合本發明之第一範例性具體實 Γ所說明’分析構件530可進一步包含一滤波同步化器 與—功率同步化器。如圖9所示,該功率同步化器伟連接 箭頭連接構件51。與分析構件520)。已在= =圖3說明該據波同步化器之函數與該功率同步化器之 還應注意’若裝置500經組態用以依據本發明之 化時序,則裝置5〇0之分析構件53°進 3 析益,其係用於依據前文結合圖6說明 i32425.doc -32- 200908601 之一叢集方法決定一時序同步化指標tindex。 應注意’依據本發明之具體實施例之裝置500適合在_ SISO通信天線系統及/或一 MIM〇通信天線系統中實施。而 且’本發明之各種態樣可用作一無線及/或一有線通信方 案之部分。
熟習此項技術者應瞭解,可以很多方式實現本發明。該 (等)裝置可以係在藉由數位電路實現於硬體中,或係實現 為一信號處理電路中的軟體。而且,依據本發明之具體實 施例之裝置500之不同區塊不必係分離,而可以係包括在 一單一區塊中,而且亦可以係連接至其他構件。 儘管本發明以幾個較佳具體實施例來說明,但是吾等預 期熟習此項技術者在閱讀本說明書並研究該等附圖之後將 明白其減 '修改、置換方案及其等效方案。因此期望下 面隨附的申請專利範圍包括屬於本發明範疇内之此類替 代、修改、置換方案與等效方案。 【圖式簡單說明】 的一般OFDM接收器模 之一前置碼攔位之一 圖1係顯示一其中可使用本發明 型之一範例的一方塊圖。 圖2顯示包括可供本發明使用 OFDM信號的一範例性時序圖。 圖4A顯示在依據本發明之第 置内發生一時間同步化事件的 裝 圖3顯示依據本發明之—第 置的一方塊圖。 —範例性具體實施例之一裝 —範例性具體實施例之一 一範例性情形。 132425.doc -33 · 200908601 施例之 —曲線 圖4B係顯示藉由依據本發明之第_範例性具體實 裝置之一功率同步化器實施之—範例性程序的 圖5係依據本發明之第一範例性具體實施 一流程圖。 万法的 圖6顯示依據本發明之一第二範㈣具體實施例之 置的一方塊圖。 、
圖7顯示結合本發明之第二範例性具體實施例使用之一 叢集方法的'_範例。 圖8為依據本發明之第二範例性具體實施例之一方法之 一流程圖。 圖9顯示一範例性裝置,其涵蓋依據本發明之第一範例 性具體實施例之一裝置以及依據本發明之第二範例性具體 實施例之一裝置。 【主要元件符號說明】 10 接收器天線 20 射頻(RF)前端 30 類比至數位轉換器(ADC) 40 數位自動增益控制(AGC)組塊 50 叢發偵測器 60 時序同步化器 70 頻率同步化器 80 解調變器 100 一般OFDM接收器模型 132425.doc •34- 200908601 300 裝置 310 組塊 320 組塊 330 交又相關器 340 信號功率估計器 350 雜訊底部功率估計器 360 構件 361 構件 362 構件 363 組合器 370 決策構件 371 比較器 372 AND區塊 380 峰值 <貞測器 390 分析構件 391 同步化淚波器 392 功率同步化器 400 裝置 410 組塊 420 組塊 430 交叉相關器 440 信號功率估計器 450 雜訊底部功率估計器 460 構件 132425.doc -35- 200908601
461 462 463 470 471 490 491 500 510 520 530 ANT 1、ANT 2、…、ANT N 對數組塊 對數組塊 組合器 決策構件 比較器 分析構件 叢集分析器 裝置 構件 決策構件 分析(後處理)構件 天線 132425.doc -36-
Claims (1)
- 200908601 、申請專利範圍: 一種用於使用一信號(n 此哭卩士 Λ 之一已知刖置碼(2)同步化一接 收器%序成為一發送器時序 吁《方法’該月II置碼包含至少 -串列序列’該方法包含以下步驟: 基於則έ號⑴之輪人樣本與該前置碼⑴之該串列序 列的樣本估計—交又相關衡量之-絕對值; 使用該交又相關衡量之該估計絕對值之一短期平均值 估計—信號功率;使用β亥父叉相關衡量之該估計絕對值之一延遲長期平 均值估計一雜訊底部功率; 估汁功率正規化交又相關衡量,即PNCC衡量,作 為該估計信號功率與該估計雜訊底部功率之一函數; 备對應於該PNCC衡量超出一臨界值之至少一第一同 V化準則得到滿足時決定發生至少一時間同步化事件, 且每次發生一同步化事件時儲存該PNCC衡量之—大小 值及—對應時間指標; 分析該等所儲存之時間指標與該PNCC衡量之對應大 小值’以使用一基於至少該/該等所儲存的時間指標之一 時序同步化指標來同步化該接收器中之時序成為該發送 器中之時序。 2·如晴求項1之方法,其中該交又相關衡量之該絕對值係 依據下式估計: 132425.doc 200908601 其中c⑴係該估計交叉相關衡量,利)係該信號之輸入 樣本;y⑴係該串料狀樣本;Q<L外;&係該前置 碼之長度;*係共輛複數運算符;I]係絕對值運算符;而 / = 〇山...及7 = 〇,._.,£ — ;!係時間指標。 其中該信號功率係依據下式估 3 ·如請求項1至2之方法 計: ^sKi) = MAs{ 乙y=〇 丨 其中叫係該交又相關衡量之該絕對值之該短期平均 Z ’物亥平均值之項;/ = G,u㈣,备⑽時間指 標0 (=求項⑴之方法,其中該雜訊底部功率係依據下式 PNF (〇 = MA, (i + D) = ± ^;' |C(y· + ,· + D)| , C 其中〜系該交又相關衡量之該絕對值之該長 ^ ’其係以—延遲D來延遲,以使該短期平均值之y -:值:準該長期平均值之底部π係長期平均值: 5.:請求項〗至4之方法’其中該功率正規化 I,即PNCC衡量’係依據下式估計: 關衡 PNCC(i) = l〇g(Ps (〇) , l〇g(p^ (.^ ? 該估計信號功率;%係該估計雜 而/叹係任一底數之一對數函數。 刀+ , 132425.doc 200908601 6.如請求項1至4之古土 廿丄i 方法’其中該功率正規化交叉相關衡 置’即PNCC衡量,係依據下式估計: PNCC(i) = IM., W) 其中P s係該估計作骑#,玄 。就力率’而pNF係該估計雜訊底部功 率。 7·如清求項1至6中任一項之方法,其中該決定步驟進-步 包含當與該交又相關衡量之該絕對值在—較時間窗口 内展現-峰值對應之第_同步化準則與—第二同步化準 則一者均得到滿足時,決定發生該時間同步化事件。 8.如請求項1至7中任一項之古土 . 項之方法,其進一步包含每次決定 發生一同步化事件時以與該p歌衡量之大小值對應之 一 PNCC臨界值更新該臨界值。 9 · 如清求項8之方沐,甘、办 _ 去八進一步包含若自從該上次發生時 2步化事件起已經過—預定數目的樣本,則使該臨界 值增加其當前臨界值之一預定義倍數。 1 〇·如請求項1至9中任一 ^ 項之方法,其中實行該決定步驟直 到該串列序列過期。 Π·如請求項1至6與請求項7 分;^牛挪士 項之方法,其中在該 平均^ 時序同步化指標係進—步基於在該長期 :交又相關衡量之—預定義的時間間隔中之一時序點 -時間指標。 ^對應於該同步化事件發生時之 12 ·如請求項1 j之方法,甘 其中該時序點偏移係在該長期平均 132425.doc 200908601 交又相關衡量之一最大值在該時 定。 Ί間1 2 3^内發生之處決 1 3 ·如請求項丨丨之方法,其 一中點。 〃中•序點偏移係該時間間隔之 14. 如請求項丨至13中任一項之方 ^ ^ ^ ,、中使用經量化到一 預疋義數目η的位元之經粗略頻率 B M年凋整的輸入信號樣本 乂及鉍量化到一預定義數目 ^ 立凡之该串列序列樣本之循每延伸的第一週期來估計該交又相關衡量。 15. :請求項⑻中任—項之方法,其中該分析步驟進一步 匕含將該等所儲存時間指標與對應pNcc大小衡量值分 、、且:至少-叢集’其中在該至少—個叢集之每一叢集中 的時間指標並非進-步分離開多於—預定數目的取樣間 隔0 16.如請求項丨5之方法’其中該分析步驟進一步包含使用基 於在该至少一叢集中的至少一時間指標之一時序同步化 指標。 1 7·如明求項1 5之方法,其中該分組步驟進一步包含為每〆 叢集決定一最大PNCC大小值並決定該等叢集之間的距 離。 1 8·如明求項1 7之方法,其中該等距離係在該等叢集之開始 與結束之間決定。 132425.doc 1 9· 士叫求項1 7之方法,其中該等距離係在與該等叢集之該 2 等最大PNCC大小值對應之時間指標之間決定。 3 2〇·如清求項1 7之方法,其中該等距離係在該等叢集的每〆 200908601 叢集之中部之間決定。 21. 如請求項15之方法,其中若該等所儲存的時間指標與對 應PNCC大小衡量值係分組為—單—叢集,則與該單— 叢集中之一最大PNCC大小值對應或者與該單一叢集的 中點對應或者與該單-叢集之開始對應之該時序同步化 才曰“係用於同步化該接收器中之時序。 22. 如請求項17至20中任一項之方法,其中若該等所儲存時 間指標與對應PNCC大小衡量值係分組成多於一個叢 集,則用於同步化該接收器之該時序同步化指標係基於 至少該等與該串列序列的週期對應之所決定叢集距離。 23. 如請求項17至20之方法,#中若該等所儲存時間指標與 對應PNCC大小衡量值係分組成多於一個叢集,則用於 同步化該接收益之該時序同步化指標係基於至少該等與 該串列序列的週期加上/減去一預定常數對應之所決定叢 集距離。 24·如請求項22或請求項23之方法,其中具有最高的總體最 大PNCC大小值之該等叢集之間的距離係用於決定該時 序同步化指標。 25. 如請求項1至24中任一項之方法’纟中使用該信號之輸 入樣本及該串列序列之樣本估計該交叉相關衡量。 26. 如請求項1至25中任一項之方法,其中該時序同步化指 標係用於決定該串列序列及/或該信號的資料之開始。 27. 如請求項1至26中任一項之方法,其中該信號係一正交分 頻多工,即OFDM,多載波信號及/或一單一載波信號。 132425.doc 200908601 28. -種裝置(300、4〇〇),纟用於使用一信號⑴之—已知前 置碼⑺同步化-接收器時序成為—發送器時序,該前置 碼(2)包含至少一串列序列,該裝置包含·· 一交^相關器⑽、㈣),其經組態用以基於該信號 ⑴之輸人樣本與該前置碼⑺之㈣列序列的樣本來估 計一交叉相關衡量(3)之一絕對值; 一信號功率估計H(34G、44()),其經組態心使料 交叉相關衡量(取該估輕對值之—短期㈣值來_ 一信號功率(4); :雜訊底部功率估計器(35〇、45〇)’纟經組態 ㈣衡量⑺之該估計絕對值之—延遲長期平均 值來估汁一雜讯底部功率($ ); :計構件⑽、,,其用於估計一功率正 相關衡量’即贿衡量⑹,作為該估計信號功心 該估計雜訊底部功率(5)之—函數; 1 )與 衡㈣構件C,其經組態用以當對應於該PNCC 滿::)Γ出一缸界值之至少一第—同步化準則(6)得到 滿足時決定發生至少一時間同步化事件 態用以在每次發生一同+ ± 進—步經組 之一大小值及一對應時間指標; () 分析構件(390、490),其經細能田 之時間指標與該。NCC衡量⑹二應存 於至少該/該等所儲存時間指標之— 吏用基 步化該接收器中之時序成為該發送器中之°日=。指標來同 132425.doc 200908601 29. 如請求項28之裝置(300、400),其中該交又相關器 (330、430)經組態用以依據下式估計該交叉相關衡量(3) 之該絕對值: lc^)|= Σί=ί/〇>〇' +7') > 其中c(i)係該估計交又相關衡量,x(i+j)係該信號之輪入 樣本;y(j)係該串列序列之樣本;0<lsnt ; nt係該前置 碼之長度;*係共軛複數運算符;1.1係絕對值運算符丨而 /·二 0,1,···及)=0,.·.,L -1 係時間指標。 30. 如請求項28至29之裝置(300、400),其中該信號功率估 計器(340、440)經組態用以依據下式估計該信號功率 (4): S 其中M4S係該交又相關衡量(3)之該絕對值之該短期平均 值,係該平均值之項;卜叩,…及;=〇山…,乂 —丨係時間指 標。 31. 如請求項28至30之裝置(300、4〇〇),其中該雜訊底部功 率估計器(350、450)經組態用以依據下式估計該雜訊底 部功率(5): " PNF 〇) = MAl(i + D) = ~^〇-'\c{j + i + £))| , 其中MAL係該交又相關衡量(3)之該絕對值之該長期平均 值,其係以一延遲D來延遲以使該短期平均值之至少一 峰值對準該長期平均值之底部;Nl係長期平均^ ; 132425.doc 200908601 / = 0,1,".及 _/ = 0,1,...,乂-1係時間指標。 32.如請求項28至31之裝置(300、400),其中用於估計該 PNCC衡量(6)之該構件(360、46〇)經組態用以依據下式 決定該PNCC衡量(6): WCC⑺=l〇g(Ps ⑺)_ log(P浙⑺), 其中Ps係該估計信號功率(4) ; Pnf係該估計雜訊底部功 率(5),而log係任一底數之一對數函數。 3 33.如請求項28至31之裝置(300、4〇〇),其中用於估計該 PNCC衡量(6)之該構件(360、46〇)經組態用以依據下式 決定該PNCC衡量(6): PNCC{i) = Αίίλ, PNFii) 其中ps係該估計信號功率(4),而Pnf係該估計雜訊底部 功率(5)。 34. 如請求項28至33中任一項之裝置(3〇〇),其進—步包括一 J 峰值偵測器(380),該峰值偵測器(380)經組態用以偵測 何時該交又相關衡量(6)之該絕對值在一給定時間窗口内 展現一峰值。 35. 如請求項34之裝置(300),其中該決定構件(37〇)進—步 經組態用以當該峰值偵測器(38〇)在該給定時間窗口内展 現一峰值且該PNCC衡量(6)超出該臨界值時決定發生該 時間同步化事件。 36. 如請求項28至35之裝置(3〇〇),其進一步經組態用以在每 132425.doc 200908601 次該決策構件(370)決定發生一同步化事件時以盘該 PNCC衡量⑻之大小值對應之—pNCC臨界值更新該臨界 值。 37. 如請求項36之裝置⑽),其進—步經組態用以在自上次 發生時間同步化事件起—預定數目的樣本已經過之情況 下使該臨界值增加其當前臨界值之一預定義倍數。/ 38. 如請求項28至37中任-項之裝置(3⑽),其中該決策構件 (3 70)經組態用以決定直到該串列序列過期。 39. 如明求項28至36與請求項37至财任一項之裝置⑼〇), 其中該分析構件(390)之該時序同步化指標係進一步基於 該長期平均交又相關衡量之一預定義時間間隔中之:時 序點偏移,該時間間隔之該開始係對應於發生該同步化 事件時之一時間指標。 40.如凊求項39之裝置poo),其中該時序點偏移係在該長期 平均父又相關衡量之一最大值在該時間間隔内發生之 決定。 4!如請求項39之裝置(则),其中該時序點偏移係該時間間 隔之一中點。 42. 如請求項28至41中任一項之裝置(3〇〇),其中該裂置 (3〇〇)經組態用以使用經量化到一預定義數目n的位元之 經粗略頻率調整的輸入信號樣本以及經量化到一預定義 數目m的位元之該串列序列樣本之循環延伸的第—週期 來估計該交又相關衡量(3)。 43. 如凊求項28至33中任一項之裝置(4〇〇),其中該分析構件 132425.doc 200908601 (490)進-步經組態用以將該等所儲存時間指標與對應 PNCC大小衡量值分組成至少—叢集,其中在該等至少 叢集之每-叢集中的時間指標係進—步分離開一預定 數目的取樣間隔。 44. 如請求項43之裝置(4〇〇),其中該分析構件(49〇)進一步 經組態用以使用基於該至少—叢集中的至少—時間指標 之一時序同步化指標。 45. 如請求項43之裝置(4〇〇),其中該分析構件(49〇)進一步 經組態用以為每一叢集決定一最大PNCC大小值並決定 該等叢集之間的距離。 46. 如請求項45之裝置(4〇〇),其中該等距離係在該等叢集之 該等開始與該等結束之間決定。 47. 如凊求項45之裝置(4〇〇),其中該等距離係在與該等叢集 之該等最大PNCC大小值對應之時間指標之間決定。 48. 如請求項45之裝置(400),其中該等距離係在該等叢集之 每一叢集的中部之間決定。 49. 如請求項43之裝置(400),其中若該等所儲存時間指標與 對應PNCC大小衡量值係分組成一單一叢集則與該單 一叢集中之一最大PNCC大小值對應或者與該單一叢集 的該中點對應或者與該單一叢集的該開始對應之該時序 同步化指標係用於同步化該接收器中之時序。 50. 如請求項45至48中任一項之裝置(4〇〇),其中若該等所儲 存時間指標與對應PNCC大小衡量值係分組成多於—個 叢集,則用於同步化該接收器之該時序同步化指標係美 132425.doc 200908601 對應之該等所決定叢集 於至少該等與該串列序列的週期 距離。 求項45至48之裝置,其中_等所儲存時間指標與 對應PNCC大小衡量值係分組成多於一個叢集,則用於 同步化該接收器之該時序同步化指標係基於至少該等與 該串列序列的週期加上/減去—預定常數對應之㈣定叢 集距離。 52·如請求項5G或請求項51之裝置(伽),其中具有最高的總 體最大PNCC大小值之該等叢集之間的距離係用於決定 該時序同步化指標。 53. 如請求項28至52中任一項之裝置(3〇〇、4〇〇),其中使用 該信號⑴之輸入樣本及該前置碼⑺之該串列序列的樣 本估計該交又相關衡量(3)。 54. 如請求項28至53中任一項之裝置㈠⑼、4〇〇),其中該時 序同步化指標係用於決定該串列序列及/或該信號的 資料之該開始。 5 5.如请求項28至54中任一項之裝置(3〇〇、4〇〇),其中該信 號係一正交分頻多工,即OFDM,多載波信號或一單一 載波信號。 56· 一種通#單-輸入單-輸出(SISO)天線系統,其包括如 請求項28至55中任一項之裝置(3〇〇)。 57· 一種通化多輪入多輸出(ΜΙΜΟ)天線系統,其包括如請求 項28至55中任—項之裝置(400)。 132425.doc
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