專利名稱：藉檢測(cè)周期信號(hào)而檢測(cè)有用信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與藉由檢測(cè)含于有用信號(hào)的一周期信號(hào)而檢測(cè)有用信號(hào)的裝置與方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前為止，每秒高達(dá)54M bits的資料傳送速率以實(shí)現(xiàn)于無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中。而這樣的規(guī)格可以在“IEEE 802.11a part 11Wireless LANMedium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specificationsHigh-speed physical Layer in the 5GHZ band”以及在“IEEE 802.11b part 11Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)specificationsFurther High Speed physical Layer Extension in the 2.4GHzBand”或者也可以在“ETSI TS 1-1 761-1 Broadband Radio AccessNetwork(BRAN)；Hiperlan Type 2Physical(PHY)Layer”中發(fā)現(xiàn)。為了檢測(cè)一有用的信號(hào)，必須找到在有用信號(hào)的一數(shù)據(jù)爆發(fā)開始時(shí)被傳送出來(lái)的一周期信號(hào)。
圖1表示一時(shí)程圖，其中具有一定義的周期一周期信號(hào)u(t)從一特定的時(shí)間to開始同時(shí)發(fā)生一雜信信號(hào)n(t)。沿著該圖上的x軸是一取樣周期的單位時(shí)間，也就是取樣指數(shù)，而沿著y軸所畫出的則是包含著雜信信號(hào)n(t)與周期信號(hào)u(t)的所有信號(hào)r(t)的振幅。所述的周期信號(hào)u(t)疊加在雜信信號(hào)n(t)的發(fā)生必須藉由一信號(hào)檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)。假如所述的信號(hào)檢測(cè)器操作無(wú)誤，那么在時(shí)間t0時(shí)一定會(huì)找不到周期信號(hào)u(t)。而所述的周期信號(hào)u(t)的一錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性在這個(gè)周期內(nèi)必須盡可能的不要發(fā)生。另一方面，一旦所述的周期信號(hào)u(t)在時(shí)間t0時(shí)發(fā)生，所述的信號(hào)檢測(cè)器必須盡可能快速地驗(yàn)證周期信號(hào)的存在。這樣的錯(cuò)誤率也應(yīng)該盡可能地降低。所述的周期性信號(hào)u(t)，以及因此的有用信號(hào)應(yīng)該在，例如4μs的時(shí)間之內(nèi)以90％的或然率來(lái)驗(yàn)證。
圖2表示這樣的信號(hào)檢測(cè)器的一種可能的應(yīng)用。所述包含雜信信號(hào)n(t)以及可能包含周期信號(hào)u(t)的模擬復(fù)合信號(hào)r(t)藉由一具有自動(dòng)增益控制1的放大器而放大并且供應(yīng)到一模擬/數(shù)字的轉(zhuǎn)換器2。而從所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器2的輸出中可以收集道的復(fù)合數(shù)字信號(hào)s(t)供應(yīng)到所述的信號(hào)檢測(cè)器3。除此之外，所述的信號(hào)s(t)供應(yīng)到一接收器4。所述的信號(hào)檢測(cè)器3透過(guò)出現(xiàn)在檢測(cè)器輸出DA的一信號(hào)通知所述的接收器是否有檢測(cè)到一周期性信號(hào)。
因?yàn)樗龅木哂凶詣?dòng)增益控制(AGC)1的放大器改變了總功率，因此只監(jiān)控信號(hào)s(t)的功率改變是不能夠用來(lái)檢測(cè)周期信號(hào)u(t)。具有自動(dòng)增益控制1的放大器使信號(hào)增益能適應(yīng)于從一時(shí)間到另一時(shí)間的需要。為了這個(gè)目的，所述的功率會(huì)在所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器2的輸入波動(dòng)，因而也在該信號(hào)檢測(cè)器3的輸入DE波動(dòng)，這也是為什么在輸入端所述的信號(hào)s(t)的功率變化無(wú)法提供可靠的信息來(lái)驗(yàn)證該周期信號(hào)u(t)的出現(xiàn)與否。
圖3表示在前面所述的IEEE規(guī)格中所定義的用于數(shù)據(jù)傳送以及用于在傳送器與發(fā)送器間的同步化的爆發(fā)結(jié)構(gòu)。所述的爆發(fā)結(jié)構(gòu)以由短訓(xùn)練序列所發(fā)展的一序文STP開始，所述的序文STP也被稱做PLCP序文或者OFDM訓(xùn)練結(jié)構(gòu)。一0.8μs長(zhǎng)的信號(hào)(短訓(xùn)練序列)，在圖3中稱為t1，在STP內(nèi)在全部8μs的時(shí)間內(nèi)重復(fù)10次。在圖3中，這些重復(fù)以t2、t3、t4、...、t10來(lái)表示。緊接在后面的則是由一守衛(wèi)間隔(Guard Interval，GI2)以及兩個(gè)訓(xùn)練序列T1與T2所發(fā)展的一序文LTP。LTP也延展到整個(gè)8μs的時(shí)間。因?yàn)長(zhǎng)TP與緊接在LTP之后的爆發(fā)區(qū)段信號(hào)，數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2，在本案中都是不重要的，因此在下面的文章中將不再進(jìn)一步地詳細(xì)描述。關(guān)于這樣的詳細(xì)說(shuō)明可以在前面所述的IEEE 802.11a的規(guī)格書中的17.3節(jié)中發(fā)現(xiàn)。
為了檢測(cè)在接收器終端的一爆發(fā)，所述序文STP的周期信號(hào)t1、t2、t3、...、t10被拿來(lái)使用。為了檢測(cè)在信號(hào)s(t)中的周期信號(hào)，可以利用所述的周期信號(hào)t1、t2、t3、...、t10在根據(jù)該信號(hào)周期的一平移期間對(duì)本身的相似性。而在沒(méi)有周期信號(hào)的情況下，所述的信號(hào)s(t)也應(yīng)不會(huì)表現(xiàn)出任何周期性。
在前面所述的第二篇背景文獻(xiàn)ETSI規(guī)格書中，關(guān)于訓(xùn)練序列的定義稍微有所不同，但周期信號(hào)的周期性則同樣可以在這里表現(xiàn)出來(lái)。這里的參考文獻(xiàn)請(qǐng)參照第5.7與5.8節(jié)。為了這個(gè)原因，疊加在雜信信號(hào)上的周期信號(hào)也可以在這個(gè)規(guī)格書的情況下以同樣的方式來(lái)檢測(cè)。
圖4表示已一時(shí)程圖的方式來(lái)表示的四個(gè)信號(hào)t1到t4的總合的實(shí)部4.1與虛部4.2，其中，取樣指數(shù)沿著x軸排列，而一振幅的任意單位則是沿著y軸。圖中的取樣率是20MHz，也就是16個(gè)取樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)到周期信號(hào)u(t)的一重復(fù)周期(0.8μs)。在圖4中，所述的周期信號(hào)u(t)的四個(gè)信號(hào)t1到t4應(yīng)該可以由信號(hào)檢測(cè)器3所檢測(cè)出來(lái)。
從先前技術(shù)“VLSI Implementation of IEEE 802.11a PhysicalLayer，L.Scwoerer，H.Wirz，Nokia Research Center，6thInternational OFDM Workshop 2001-Hamburg，pages 28-1 to28-4”中，一信號(hào)檢測(cè)器以熟知利用下列的自動(dòng)校正函數(shù)來(lái)檢測(cè)周期信號(hào)c1(t)=|Σtiti+Ts(t)s*(t-τ)|----(1)]]>其中，τ是周期信號(hào)u(t)的一周期，而T為積分或加總周期。周期τ可以是所述的重復(fù)周期(0.8μs)或其倍數(shù)，也就是τ＝0.8μs或1.6μs或2.4μs等。
圖5表示兩個(gè)時(shí)程圖，其中在每一個(gè)例子中，取樣指數(shù)沿著x軸排列，而振幅則是沿著y軸排列。上方的圖標(biāo)表示復(fù)合的數(shù)字信號(hào)s(t)。在取樣指數(shù)20時(shí)，出現(xiàn)周期信號(hào)u(t)。而在下方的圖標(biāo)中，如前面所述的方程式(1)中自動(dòng)校正函數(shù)c1(t)表示于圖中。信號(hào)s(t)在這個(gè)情況中沒(méi)有包含一雜信信號(hào)。而積分或者加總周期T則為0.8μs。在1.6μs(對(duì)應(yīng)32個(gè)取樣點(diǎn))之后，所述的信號(hào)s(t)的最后0.8μs完美地與所述的信號(hào)s(t)的最初0.8μs相關(guān)聯(lián)，而且在周期信號(hào)發(fā)生后，所述的自動(dòng)校正的總合仍維持不變的1.6μs。
在圖6中也表示兩個(gè)時(shí)程圖，其中上方的時(shí)程圖同樣表示信號(hào)s(t)，而下方的時(shí)程圖同樣表示自動(dòng)校正函數(shù)c1(t)。取樣頻率同樣維持在20MHz但這里所述的信號(hào)s(t)呈現(xiàn)出一雜信成分。這里的自動(dòng)校正函數(shù)c1(t)不再穩(wěn)定。除此之外，所述的自動(dòng)校正函數(shù)c1(t)也開始偏離數(shù)值0，甚在在周期信號(hào)發(fā)生之前就開始偏離。為了可靠地檢測(cè)所述的周期信號(hào)，一門檻值必須被考慮進(jìn)來(lái)。假如所述的自動(dòng)校正函數(shù)c1(t)超過(guò)所述的門檻值，那么便假設(shè)成所述的周期信號(hào)已出現(xiàn)。所述的門檻值越高，根據(jù)前面所述的函數(shù)c1(t)的自動(dòng)校正錯(cuò)誤地檢測(cè)到一周期信號(hào)的機(jī)率越低。然而，使用這樣高門檻值的結(jié)果往往會(huì)耗費(fèi)所述的周期信號(hào)檢測(cè)出來(lái)之前的許多時(shí)間。
所述的自動(dòng)校正c1(t)也與所述的信號(hào)s(t)的功率有關(guān)。因此，所述的這個(gè)門檻值必須與所述的信號(hào)功率相匹配。所述的信號(hào)s(t)的功率的平均值并不為常數(shù)，因?yàn)樗龅目勺冊(cè)鲆娣糯笃?設(shè)置在所述的信號(hào)檢測(cè)器3的上游處以企圖將輸出信號(hào)維持在一區(qū)間之內(nèi)。而且這樣做是必須的，以避免所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器2發(fā)生過(guò)載的情況。而即使如圖2所示的輸入信號(hào)r(t)呈現(xiàn)一不變的平均功率，想要設(shè)定所述的可變?cè)鲆娣糯笃髁⒓吹剿龅男Ｕ龜?shù)值是不可能的。首先需要經(jīng)過(guò)一連串的調(diào)整。由于增益的變化，在任何情況下，在所述的信號(hào)檢測(cè)器3的輸入端的信號(hào)s(t)的平均功率一定會(huì)發(fā)生波動(dòng)(fluctuation)。到這里還加上當(dāng)所述的周期信號(hào)被檢測(cè)到時(shí)而且所述的有用信號(hào)被接收時(shí)，所述的變動(dòng)增益放大器1正常上只設(shè)定成一固定的最終值。為了這個(gè)理由，所述的功率必須在檢測(cè)的過(guò)程中被估算。在先前技術(shù)中，下列所述的方程式是用來(lái)估算所述的信號(hào)s(t)的功率p(t)=|Σtiti+Ts(t)s*(t)|----(2)]]>所述的功率p(t)在自動(dòng)校正期間所使用的信號(hào)s(t)的超過(guò)最后T秒的時(shí)間內(nèi)被檢測(cè)。在這個(gè)過(guò)程的期間，必須要注要的是所述的自動(dòng)校正的延遲信號(hào)s(t-τ)并不完全參照它的功率，如同方程式(2)中所示。為了這個(gè)理由，在所述的放大器增益無(wú)法立即被檢測(cè)時(shí)的一個(gè)變化完全藉由調(diào)整所述的門檻值所決定。
關(guān)于這個(gè)部分的一較佳的方法為一起估算所述的信號(hào)成分(包括所述的信號(hào)s(t)以及所述的延遲信號(hào)s(t-τ)，先將它們互相乘積，隨后解出這個(gè)乘積的根)的功率。然而，這將不利地造成一明顯較高成本的執(zhí)行方法。
對(duì)于所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)的判定藉由下列的情況來(lái)決定c1(t)≥p(t)*thr(3)其中，thr表示所述的自動(dòng)校正的門檻值(不受功率限制)。假如所述的c1(t)大于所等于所述的功率與門檻值thr的乘積，即為一周期信號(hào)出現(xiàn)的假設(shè)。
所述的門檻值thr的量值是想要周期信號(hào)檢測(cè)的高可靠度，以及另一方面，周期信號(hào)的最快速檢測(cè)可能的一折衷。
如圖7所示的區(qū)塊圖表示一信號(hào)檢測(cè)器3的配置，其用來(lái)執(zhí)行由前面所述的先前技術(shù)中所具體實(shí)施的方程式。其中粗線表示復(fù)數(shù)信號(hào)而細(xì)線表示實(shí)數(shù)信號(hào)。
如在圖7的區(qū)塊圖中所示的信號(hào)檢測(cè)器3具有一輸入DE，在那里呈現(xiàn)出一輸入信號(hào)，且所述的輸入信號(hào)亦即一對(duì)比/數(shù)字轉(zhuǎn)換器2的復(fù)數(shù)數(shù)字輸出信號(hào)。所述的輸入信號(hào)s(t)供應(yīng)到用以做功率估算的一單元13，以在它的輸出提供所述的根據(jù)方程式(2)所計(jì)算的功率估算信號(hào)p(t)。為了這個(gè)目的，所述的用以做功率估算的單元13具有一單元用以將一數(shù)量5加以平方，以及具有一對(duì)比加法器6。同時(shí)，所述的信號(hào)s(t)供應(yīng)到一自動(dòng)校正單元15。所述的自動(dòng)校正單元15包含一單元9，用以形成共軛的復(fù)數(shù)信號(hào)，一延遲單元，用以將所述的信號(hào)s(t)延遲所述的期間τ，以及一乘法器16，用以將所述的信號(hào)s(t)乘上所述的延遲復(fù)數(shù)共軛信號(hào)s*(t-τ)。在所述的乘法器16之后，設(shè)置的是具有增加周期T的一模擬的加法器11以及用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元12。所述的自動(dòng)校正單元15的輸出連接到一決定單元14的一第一輸入。在所述的決定單元14的一第二輸入，出現(xiàn)所述的thr。所述的決定單元14的一第三輸入連接到用以功率估算的單元13。所述的門檻值thr藉由乘法器7來(lái)調(diào)整。根據(jù)方程式(3)所述的門檻值經(jīng)由一比較器8來(lái)檢查。在所述的信號(hào)檢測(cè)器3的輸出DA，一檢測(cè)器信號(hào)d(t)可以獲得以明確說(shuō)明是否有檢測(cè)到一周期信號(hào)。
本發(fā)明的目的在于詳細(xì)說(shuō)明用來(lái)檢測(cè)一周期信號(hào)的一裝置與一方法，并且在最小可能的執(zhí)行預(yù)算下可靠地、快速地檢測(cè)一周期信號(hào)。尤其是，輸入信號(hào)的強(qiáng)度變化不會(huì)對(duì)檢測(cè)的可靠度造成很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的可藉由本案所述的特征的用以檢測(cè)一周期信號(hào)的一裝置且用以檢測(cè)一周期信號(hào)且可藉由具有本案所述的特征的一方法來(lái)完成。
根據(jù)本發(fā)明的藉由檢測(cè)包含于一有用信號(hào)中的一周期信號(hào)以檢測(cè)所述的有用信號(hào)的裝置具有一校正單元，用以校正一信號(hào)，所述的信號(hào)可能包含周期信號(hào)，而藉由將所述的信號(hào)的符號(hào)將介于所述的信號(hào)以及所述的信號(hào)的符號(hào)間的一時(shí)間延遲列入考量，得以校正所述的信號(hào)。除此之外，所述的裝置更包含一振幅估算單元，用以估算所述的信號(hào)的振幅。最后，用以判定所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)的一決定單元，連接于所述的振幅估算單元以及所述的校正單元的下游。
根據(jù)本發(fā)明的藉由檢測(cè)包含于一有用信號(hào)中的一周期信號(hào)以檢測(cè)所述的有用信號(hào)的裝置呈現(xiàn)下列步驟?？赡馨芷谛盘?hào)的一信號(hào)以所述信號(hào)的符號(hào)列入一時(shí)間延遲的考慮來(lái)校正。估算所述的信號(hào)的振幅。藉由所述的振幅以及在校正期間所獲得的信號(hào)來(lái)判定周期信號(hào)是否出現(xiàn)。
本發(fā)明具有優(yōu)勢(shì)的發(fā)展從附屬的權(quán)利要求所詳細(xì)說(shuō)明的技術(shù)特征中可以獲得。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，所述的校正單元可能呈現(xiàn)用以判定所述的符號(hào)以及延遲所述的信號(hào)的一單元。除此之外，所述的裝置較佳者更包含一乘法器，所述的乘法器的一第一輸入連接于所述的用以判定所述的符號(hào)以及延遲所述的信號(hào)的單元，而所述的乘法器的一第二輸入則用以接收所述的信號(hào)。一第一加總單元連接于所述的乘法器的下游。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，所述的振幅估算單元呈現(xiàn)一單元用以形成所述的信號(hào)的實(shí)部的絕對(duì)值與虛部的絕對(duì)值，而且一第二加總單元連接于下游。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，所述的決定單元呈現(xiàn)一乘法器，用以將由所述的振幅估算單元所輸出的一信號(hào)乘上一預(yù)定值，以及一比較器，用以比較由所述的校正單元所輸出的信號(hào)以及由所述的乘法器所輸出的信號(hào)。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，提供用以產(chǎn)生絕對(duì)值的一單元，使其連接于所述的第一加總單元的下游。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，所述的用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元為了估算絕對(duì)值的目的，呈現(xiàn)出一第二決定單元。所述的第二決定單元建構(gòu)成藉由逐段定義的一估算函數(shù)估算藉由所述的第一加總單元所供應(yīng)的信號(hào)的絕對(duì)值。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，用以分離信號(hào)的一單元可以提供于連接到所述的第二決定單元的上游。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述的信號(hào)以及所述信號(hào)的符號(hào)可以藉由將所述的信號(hào)以及所述信號(hào)的時(shí)間延遲的、且可能是共軛復(fù)數(shù)的符號(hào)彼此互相乘積并且加總后的結(jié)果來(lái)校正。
在本發(fā)明所述的方法的一較佳的具體實(shí)施例中，所述的振幅乘上一預(yù)定值并且隨后與所述的絕對(duì)值比較，以判定所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的裝置與方法較佳者可以用于一無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中，特別是根據(jù)IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)或者IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)或者是ETSI TS101 761-1(BRAN)，Hiperlan type 2標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)


在下列的說(shuō)明中，本發(fā)明將藉由具體實(shí)施例的方式，并配合所附加的圖標(biāo)加以詳細(xì)說(shuō)明，其中，這些所附加的圖標(biāo)簡(jiǎn)單說(shuō)明如下圖1表示所要評(píng)估的一雜信信號(hào)的一時(shí)程圖，其中一周期信號(hào)疊加于所述的時(shí)程圖中；圖2表示用以檢測(cè)周期信號(hào)的一信號(hào)檢測(cè)器的可能的應(yīng)用的一區(qū)塊圖；圖3表示如IEEE規(guī)格書中所描述的一爆發(fā)結(jié)構(gòu)；圖4表示在如圖3中所述的訓(xùn)練率序列序文的傳送期間的信號(hào)的一時(shí)程圖；圖5表示出現(xiàn)在信號(hào)檢測(cè)器的輸入的一信號(hào)的信號(hào)變異以及所述的自動(dòng)校正函數(shù)的相關(guān)變異；圖6表示呈現(xiàn)一雜信成分以及出現(xiàn)在所述的信號(hào)檢測(cè)器的輸入的一信號(hào)的信號(hào)變異以及所述的自動(dòng)校正函數(shù)的相關(guān)變異；圖7表示對(duì)比于先前技術(shù)中的一信號(hào)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)的區(qū)塊圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一信號(hào)檢測(cè)器的配置的區(qū)塊圖；以及圖9表示用于如圖8所示的具體實(shí)施例中，用以產(chǎn)生絕對(duì)值的一單元的配置圖。
具體實(shí)施例方式
圖1到圖7的說(shuō)明在接下來(lái)的說(shuō)明書中將不再詳細(xì)討論，但相關(guān)的參考文獻(xiàn)中對(duì)于與本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)特征，將會(huì)作為如前面所述的詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明所述的信號(hào)檢測(cè)器，如圖8所示，具有一輸入DE，在哪里可以施加一輸入信號(hào)s(t)，亦即可以是所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器2的復(fù)數(shù)數(shù)字輸出信號(hào)。所述的輸入信號(hào)s(t)供應(yīng)到一用以估算振幅的單元21，而使所述的單元21在其輸出供應(yīng)具有平均振幅值m(t)的一信號(hào)。同時(shí)，所述的信號(hào)s(t)供應(yīng)到一校正單元24，而所述的校正單元24的輸出連接到一決定單元14的一第一輸入。再所述的決定單元14的一第二輸入，出現(xiàn)一門檻值thr。再所述的決定單元14的一第三輸入連接到所述的用以估算振幅的單元21。在所述的信號(hào)檢測(cè)器的輸出DA可以獲得一檢測(cè)信號(hào)d(t)，以具體表示是否有檢測(cè)到一周期信號(hào)。
所述的校正單元24包含用以決定符號(hào)(sign)的一單元17，該所述的用以決定符號(hào)的單元17同時(shí)完成所決定的符號(hào)值的復(fù)數(shù)共軛。在所述的用以決定符號(hào)的單元17之后是一延遲單元10，所述的延遲單元10用以將信號(hào)s(t)延遲一期間τ。一乘法器16將由所述的延遲單元10所輸出的延遲符號(hào)值乘上所述的信號(hào)s(t)。在所述的乘法器之后，設(shè)置有具有增加周期T的一模擬加法器11以及用以產(chǎn)生絕對(duì)值的一單元19。
圖上的粗線表示復(fù)數(shù)信號(hào)(兩個(gè)實(shí)數(shù)信號(hào))，而粗點(diǎn)線表示復(fù)數(shù)的2位信號(hào)(兩個(gè)實(shí)數(shù)的1位信號(hào))，而細(xì)線則表示實(shí)數(shù)信號(hào)。
為了計(jì)算所述的校正函數(shù)c(t)，所述的校正單元24使用下列公式c(t)=|Σtiti+Ts(t)sgn(s*(t-τ))|----(4)]]>或公式c(t)=|Σtiti+Ts(t)(sgn(s(t-τ)))*|----(5)]]>從數(shù)學(xué)上來(lái)看，公式(4)與公式(5)可以造成相同的結(jié)果，因?yàn)榈谝粋€(gè)共軛復(fù)數(shù)部是否形成與隨后所述的符號(hào)是否決定，或者是所述的第一信號(hào)是否決定與隨后所述的共軛復(fù)數(shù)部是否形成，都是不重要的。然而，在實(shí)務(wù)上，執(zhí)行公式(5)，更詳細(xì)的說(shuō)是在VLSI(verylarge scale integration)芯片上的執(zhí)行過(guò)程中執(zhí)行公式(5)，亦即所述的共軛復(fù)數(shù)發(fā)生于符號(hào)計(jì)算之后，會(huì)比較有效。
不像先前技術(shù)，所述的輸入信號(hào)s(t)的符號(hào)在本發(fā)明的自動(dòng)校正計(jì)算中以列入考慮。
所述的復(fù)數(shù)信號(hào)s(t)的符號(hào)，由下式組成sgn(x)＝sgn(Re(x))+j·sgn(Im(x))(6)其中，j表示虛部單元。藉由前面所述的公式(4)或公式(5)其中之一來(lái)計(jì)算所述的自動(dòng)校正函數(shù)c(t)造成了下述的優(yōu)勢(shì)。
所述的自動(dòng)校正的結(jié)果與所述的延遲信號(hào)成分的振幅無(wú)關(guān)(因此也與所述的放大器1的調(diào)整無(wú)關(guān))。所述的符號(hào)具有相當(dāng)于1的一固定的平均振幅值。因此所述的自動(dòng)校正的結(jié)果較不會(huì)強(qiáng)烈地受到在放大器1的增益設(shè)定的影響。
另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算判定上所需要的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算數(shù)明顯的減少。復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算表示復(fù)數(shù)信號(hào)的乘法運(yùn)算。在圖8中，藉由線條的樣式來(lái)表示所述的計(jì)算如何簡(jiǎn)化。所述的乘法運(yùn)算需要具有受控制的加法器或減法器形式的一簡(jiǎn)單的乘法器16。第三個(gè)優(yōu)勢(shì)在于只需要更少的儲(chǔ)存裝置來(lái)儲(chǔ)存所述的輸入信號(hào)s(t)的延遲部分。每個(gè)信號(hào)取樣終只需要兩位儲(chǔ)存空間即可儲(chǔ)存所述的的信號(hào)s(t)的符號(hào)。
因?yàn)樗龅膬蓚€(gè)信號(hào)其中之一具有已知的固定振幅，是所使所述的平均振幅值m(t)而不是所述的信號(hào)s(t)的功率值被用來(lái)設(shè)定所述的門檻值thr。所述的平均振幅值m(t)可以藉由，例如解出由方程式(2)所決定的估算功率值p(t)的平方根的方法來(lái)計(jì)算。
然而，為了使所述的振幅值m(t)的計(jì)算得以藉由用以估算振幅的單元21而簡(jiǎn)化，下列具有優(yōu)勢(shì)的方程式也可以加以應(yīng)用m(t)=ΣtIti+T|(Re(s(t))|+|(Im(s(t))|-(6)]]>在方程式(7)中，所有的乘法表達(dá)式都可以避免，因而，在所述的方程式的數(shù)字執(zhí)行的計(jì)算上(藉由形成絕對(duì)值的單元20計(jì)算實(shí)部與虛部的絕對(duì)值，以及藉由所述的對(duì)比加法器6執(zhí)行兩個(gè)絕對(duì)值的加法運(yùn)算)，一VLSI芯片上的芯片面積，以及功率的消耗都可以降低。在所述的模擬加法器的加總可以延伸，例如，超過(guò)16個(gè)時(shí)間指數(shù)，以對(duì)應(yīng)具有20MHz的取樣數(shù)率的T＝0.8μs的取樣時(shí)間。
在估算的自動(dòng)校正c(t)的基礎(chǔ)下，所述的估算振幅m(t)以及固定的門檻值thr(將在下面的明書中再進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的一判定的標(biāo)準(zhǔn))提供了周期信號(hào)是否有出現(xiàn)的信息。
所述的判定標(biāo)準(zhǔn)為c(t)≥m(t)*thr (8)假如滿足不等式(8)的條件即假設(shè)所述的周期信號(hào)發(fā)生。若沒(méi)有滿足，則假設(shè)所述的周期信號(hào)還未發(fā)生。
所述的信號(hào)檢測(cè)器3可以藉由執(zhí)行在自動(dòng)校正單元24計(jì)算方程式(4)或方程式(5)期間從所述的振幅中所產(chǎn)生的絕對(duì)值來(lái)簡(jiǎn)化。正常來(lái)說(shuō)，這需要乘法運(yùn)算以及平方根。而這個(gè)情況可以藉由逐段定義的振幅估算的一個(gè)函數(shù)來(lái)避免。因此，所述的振幅以下列方程式來(lái)估算 根據(jù)方程式(9)而逐段定義的函數(shù)也可以用來(lái)解方程式(7)。在這個(gè)情況下，用以估算絕對(duì)值的單元19必須用來(lái)取代所述的用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元20。
圖9表示對(duì)應(yīng)用以估算絕對(duì)值的單元19的區(qū)塊圖。如圖8所示，所述的用以估算絕對(duì)值的單元19具有一用以分離被加信號(hào)cn(t)成實(shí)部與虛部的一單元22。除此之外，假如所述的虛部小于實(shí)部的1/4時(shí)，在邏輯電路23的輸出即呈現(xiàn)出所述的實(shí)部的絕對(duì)值。相對(duì)的，假如所述的實(shí)部小于虛部的1/4時(shí)，在邏輯電路23的輸出即呈現(xiàn)出所述的虛部的絕對(duì)值。假如是前面所述的兩個(gè)狀況以外的情況時(shí)，所述的實(shí)部的絕對(duì)值與虛部的絕對(duì)值的總和的3/4的數(shù)值將會(huì)呈現(xiàn)在所述的邏輯電路23的輸出。
如同從圖8與圖9中可以看出，從實(shí)部乘法器7中分離并不需要額外的乘法器(因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)提到的乘法器16可以藉由控制的加法/減法器而用以估算所述的平均振幅值m(t)以及估算所述的經(jīng)由單元19所執(zhí)行的絕對(duì)值的一乘法器可以完全地省略)。由于這些簡(jiǎn)化以及儲(chǔ)存單元的縮減，顯著的芯片面積的節(jié)省以及顯著的功率消耗的降低都可以與于如圖7所示的信號(hào)檢測(cè)器明顯的比較出來(lái)。
自然地，如圖8所示的本發(fā)明的具體實(shí)施例，也可以用于圖2的電路。除此之外，根據(jù)這兩個(gè)前面所述的說(shuō)明書，本發(fā)明并只不限定于檢測(cè)周期信號(hào)。尤其是，本發(fā)明也可以用來(lái)檢測(cè)實(shí)際的信號(hào)。
組件符號(hào)說(shuō)明1具自動(dòng)增益控制的放大器2模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器3信號(hào)檢測(cè)器4接收器5平方運(yùn)算單元 6加法運(yùn)算單元7乘法運(yùn)算單元 8比較運(yùn)算單元9共軛運(yùn)算單元 10延遲運(yùn)算單元11加法運(yùn)算單元12絕對(duì)值運(yùn)算單元13功率估算單元14決定單元15校正單元16乘法運(yùn)算單元17符號(hào)運(yùn)算單元19絕對(duì)值運(yùn)算單元20絕對(duì)值運(yùn)算單元 21振幅估算單元22分離實(shí)部與虛部單元 23邏輯電路24校正單元
權(quán)利要求
1.一種藉由檢測(cè)包含在一有用信號(hào)中的一周期信號(hào)而檢測(cè)所述的有用信號(hào)的裝置，包含一校正單元(24)，藉由考慮介于一的信號(hào)(s(t))與所述的信號(hào)(sgn(s(t-τ)))的符號(hào)間的一時(shí)間延遲，而以所述信號(hào)(sgn(s(t-τ)))的符號(hào)來(lái)校正可能含有所述的周期信號(hào)的一信號(hào)(s(t))，一振幅估算單元(21)，用以估算所述的信號(hào)(s(t))的振幅，以及一決定單元(14)，連接到所述的振幅估算單元(21)與所述的校正單元(24)的下游，用以約略判定所述的周期信號(hào)的出現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的校正單元(24)呈現(xiàn)出下列特征一單元(17、10)，用以決定符號(hào)以及延遲所述的信號(hào)(s(t))，一乘法器(16)，其中所述的乘法器(16)連接到所述的單元(17、10)的下游的第一輸入是用來(lái)決定所述的符號(hào)以及用來(lái)延遲所述的信號(hào)(s(t))，以及所述的乘法器的第二輸入接收所述的信號(hào)(s(t))，以及一第一加總單元(11)，連接于所述的乘法器的下游。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述的振幅估算單元(21)呈現(xiàn)了一單元(20)，其用以形成所述的信號(hào)(s(t))的實(shí)部的絕對(duì)值與虛部的絕對(duì)值，以及一第二加總單元(6)，連接到下游。
4.如前面所述的權(quán)利要求的任一項(xiàng)，其中所述的決定單元(14)呈現(xiàn)一乘法器(7)，用以將由所述的振幅估算單元(21)所輸出的一信號(hào)乘上一預(yù)定值(thr)，以及一比較器(8)，用以比較由所述的校正單元(24)所輸出的信號(hào)與由乘法器(7)所輸出的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2至4的任一所述的裝置，其特征在于具有用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元(19)，所述單元(19)連接于所述的第一加總單元(11)的下游。
6.如權(quán)利要求3或5所述的裝置，其特征在于在所述的振幅估算單元(21)中而用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元(20)以及/或是連接于所述的第一加總單元(11)的下游而用以產(chǎn)生絕對(duì)值的單元(19)乃為了估算絕對(duì)值的目的而呈現(xiàn)一第二決定單元(23)，所述的第二決定單元(23)建構(gòu)成以藉由逐段定義的一估算函數(shù)的方式來(lái)估算一供應(yīng)信號(hào)(s(t)；cn(t))的絕對(duì)值。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于用以將一信號(hào)分離成實(shí)部與虛部的一分離信號(hào)單元(22)是連接在所述第二決定單元(23)的上游。
8.一種藉由檢測(cè)包含在一有用信號(hào)中的一周期信號(hào)以檢測(cè)所述的有用信號(hào)的方法，考慮一時(shí)間延遲而可能會(huì)出現(xiàn)一周期信號(hào)的一信號(hào)(s(t))以所述的信號(hào)(s(t))的符號(hào)來(lái)校正，估算所述的信號(hào)(s(t))的振幅(m(t))，藉由所述的振幅(m(t))以及從校正期間所得到的信號(hào)來(lái)做出一判定，以判別所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的信號(hào)(s(t))與其符號(hào)是藉由將所述的信號(hào)(s(t))與所述的信號(hào)(sgn(s(t-τ)))的時(shí)間延遲符號(hào)彼此相乘并與一結(jié)果信號(hào)(s(t)*((sgn(s(t-τ)))*；sgn(s*(t-τ)))相加來(lái)進(jìn)行校正。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于從藉由相加所得到信號(hào)(cn(t))中形成一絕對(duì)值(c(t))。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于利用逐段定義的一估算函數(shù)來(lái)估算所述的絕對(duì)值(c(t))。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于所述的振幅(m(t))乃乘上一預(yù)定值(thr)，并在隨后與一絕對(duì)值(c(t))比較以判定所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)。
13.如權(quán)利要求8-13的任一所述的方法，其特征在于所述的有用信號(hào)為在一無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中的有用有信號(hào)，特別是根據(jù)IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)或者IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)或者是ETSI TS 101 761-1(BRAN)，Hiperlan type 2標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)。
14.一種在一無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中，特別是根據(jù)IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)或者IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)或者是ETSI TS 101 761-1(BRAN)，Hiperlantype 2標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，涉及如權(quán)利要求1到權(quán)利要求7所述的裝置的應(yīng)用。
全文摘要
一種藉由檢測(cè)包含在一有用信號(hào)中的一周期信號(hào)以檢測(cè)有用信號(hào)的裝置，其呈現(xiàn)出一校正單元(24)，用以通過(guò)考量一時(shí)間延遲而用所述的信號(hào)的符號(hào)校正所述的信號(hào)。所述的裝置也包含一振幅估算單元(21)，其用以估算所述的信號(hào)的振幅，以及連接于所述的振幅估算單元(21)以及所述的校正單元(24)的下游的一決定單元(14)，其用以判定所述的周期信號(hào)是否出現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04L7/08GK1685655SQ03823100
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
發(fā)明者S·馬斯利 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司