專利名稱：用于多頻帶正交頻分復(fù)用收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種用于與相同的局部區(qū)域中的其他無線局域網(wǎng)(WLAN)同時(shí)工作的無線局域網(wǎng)(WLAN)的收發(fā)機(jī)，具體地，涉及所述收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器以及前同步碼檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。屬于同一無線局域網(wǎng)(WLAN)的幾個(gè)收發(fā)機(jī)通過時(shí)間共享來使用相同的數(shù)據(jù)傳輸信道。在任意特定時(shí)刻，只有一個(gè)收發(fā)機(jī)進(jìn)行傳輸。因此，來自每個(gè)收發(fā)機(jī)的傳輸就像突發(fā)似的。為了幫助接收收發(fā)機(jī)識(shí)別數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)，并且為了提取所傳送的信息數(shù)據(jù)，發(fā)射收發(fā)機(jī)在數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)的數(shù)據(jù)部分之前發(fā)送預(yù)先定義的前同步碼信號(hào)。接收數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)的收發(fā)機(jī)包括前同步碼檢測(cè)單元，其識(shí)別前同步碼，并據(jù)此識(shí)別數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)。收發(fā)機(jī)還使用前同步碼來估計(jì)數(shù)據(jù)信息提取所需的數(shù)據(jù)傳輸和信道參數(shù)，例如信道響應(yīng)以及載波和定時(shí)偏移。
通常，幾個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)共享相同的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)。具體地，共存無線網(wǎng)絡(luò)利用相同的頻譜。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)共存無線網(wǎng)絡(luò)。
無線局域網(wǎng)(WLAN)代表一種個(gè)人計(jì)算機(jī)或希望傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的其他設(shè)備之間的新型通信方式。無線網(wǎng)絡(luò)不依賴電纜作為通信介質(zhì)。無論是雙絞線、同軸電纜或是光纖，在建筑物內(nèi)用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的硬接線是昂貴的，并且安裝、維護(hù)和更改都很麻煩。為了避免這些缺點(diǎn)，無線網(wǎng)絡(luò)使用覆蓋了從幾MHz到幾THz的大頻率范圍的信號(hào)，在空中傳輸數(shù)據(jù)。取決于所占用的頻率，無線網(wǎng)絡(luò)包括射頻無線網(wǎng)絡(luò)、微波無線網(wǎng)絡(luò)和紅外無線網(wǎng)絡(luò)。
無線網(wǎng)絡(luò)主要用來將建筑物內(nèi)的設(shè)備或者將便攜式或移動(dòng)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)。其他應(yīng)用使移動(dòng)設(shè)備連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，以及連接到例如委員會(huì)或商務(wù)會(huì)議中的特別網(wǎng)絡(luò)。
無線局域網(wǎng)(WLAN)和無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)被用來在相對(duì)短的范圍內(nèi)傳送信息。在IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)中定義了無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)。
在許多情形和場(chǎng)景中，彼此處于同一局部區(qū)域中的幾個(gè)無線局域網(wǎng)(WLAN)同時(shí)工作。典型的情形是一個(gè)大辦公室，其中有許多小辦公間，它們屬于同一公司的不同部門，例如研究部門、會(huì)計(jì)部門、銷售部門。這種情形中，每個(gè)部門的計(jì)算機(jī)通過分離的無線局域網(wǎng)(WLAN)連接起來。包括幾個(gè)收發(fā)機(jī)的無線局域網(wǎng)(WLAN)被稱為Piconet。
圖2示出了兩個(gè)無線局域網(wǎng)(WLAN)在相同局部區(qū)域工作的典型場(chǎng)景。
在所示出的示例中，第一發(fā)射收發(fā)機(jī)A2在無線局域網(wǎng)WLANA的數(shù)據(jù)傳輸信道上向第一無線局域網(wǎng)WLANA的接收收發(fā)機(jī)A4發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，第二無線局域網(wǎng)WLANB的發(fā)射收發(fā)機(jī)B3在該無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸信道上向同一無線局域網(wǎng)WLANB的接收收發(fā)機(jī)B1發(fā)送數(shù)據(jù)。半雙工地執(zhí)行收發(fā)機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，即，收發(fā)機(jī)可以通過數(shù)據(jù)鏈路向同一無線局域網(wǎng)的另一收發(fā)機(jī)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分組來交換數(shù)據(jù)。
每個(gè)Piconet WLANi具有其各自的數(shù)據(jù)傳輸信道，即，相應(yīng)的Piconet WLANi的所有收發(fā)機(jī)都使用該數(shù)據(jù)傳輸信道。
在大多數(shù)情形中，無線局域網(wǎng)WLAN可用的頻率資源受到規(guī)則的限制。通常向無線局域網(wǎng)分配特定的頻帶。在該頻帶內(nèi)，要求每個(gè)收發(fā)機(jī)的輻射不超過指定的平均功率譜密度(PSD)。
為了同時(shí)操作幾個(gè)無線局域網(wǎng)，已經(jīng)提出了一些建議。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)中，將所分配的頻帶分為幾個(gè)子頻帶。在FDM系統(tǒng)中，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸信道使用不同的子頻帶，因此每個(gè)Piconet也使用不同的子頻帶。這樣，可以無干擾地同時(shí)執(zhí)行不同Piconet(WLAN)中的數(shù)據(jù)傳輸。
FDM系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，相對(duì)于任何Piconet都可以使用整個(gè)所分配的頻帶的情形，每個(gè)Piconet的可用容量變小了。
信道容量由下述公式給出cap=∫log(1+PSD(f)N(f))df]]>如果允許每個(gè)Piconet使用全部頻帶，而不是所分配的子頻帶，則其容量會(huì)更大。FDM系統(tǒng)中容量的減少直接轉(zhuǎn)變?yōu)橥掏铝繙p少。因此，在FDM系統(tǒng)中，對(duì)任何特定的發(fā)射機(jī)-接收機(jī)距離可達(dá)到的數(shù)據(jù)比特率減小。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的CDMA-DSSS(碼分多址-直接序列擴(kuò)頻)系統(tǒng)中，使用直接序列擴(kuò)頻作為調(diào)制方案。在DSSS中，對(duì)每個(gè)信息符號(hào)，發(fā)送許多短數(shù)據(jù)符號(hào)組成的序列。為了支持幾個(gè)數(shù)據(jù)傳輸信道或Piconet，對(duì)不同的數(shù)據(jù)傳輸信道，使用彼此之間具有低互相關(guān)的不同數(shù)據(jù)序列。
在CDMA-DSSS系統(tǒng)中，每個(gè)信道可以使用整個(gè)頻帶，直至可以達(dá)到最大的可能吞吐量。如果某些Piconet在相同區(qū)域中工作，則一個(gè)Piconet的傳輸被其他Piconet視為附加的噪聲。
CDMA-DSSS系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，存在所謂的遠(yuǎn)近問題。當(dāng)一個(gè)Piconet中的收發(fā)機(jī)進(jìn)行傳輸時(shí)，該傳輸將被其他Piconet視為附加的噪聲。附加噪聲的水平正比于擴(kuò)頻序列之間的互相關(guān)和所接收到的干擾信號(hào)的功率水平。例如，如果Piconet A的干擾收發(fā)機(jī)靠近Piconet B的接收收發(fā)機(jī)，即比離Piconet B的發(fā)射收發(fā)機(jī)更近，則Piconet B的接收收發(fā)機(jī)所看到的附加噪聲水平導(dǎo)致接收機(jī)可達(dá)到的比特率大大降低，從而甚至可能發(fā)生完全阻止數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，同時(shí)操作幾個(gè)無線局域網(wǎng)(WLAN)的另一建議是，使用CDMA-FH(碼分多址-跳頻)系統(tǒng)。在這種CDMA-FH系統(tǒng)中，原始頻帶被分為幾個(gè)子頻帶。任何發(fā)射收發(fā)機(jī)在特定時(shí)間間隔內(nèi)使用特定的子頻帶，然后移至下一頻帶。預(yù)先定義的跳頻序列控制子頻帶的順序，從而發(fā)射和接收收發(fā)機(jī)都能知道何時(shí)切換到下一頻率以及切換到哪一個(gè)子頻帶。
在傳統(tǒng)的CDMA-FH系統(tǒng)中，不同的數(shù)據(jù)傳輸信道分配有不同的跳頻序列。
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的CDMA-FH系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸信道。具有四個(gè)數(shù)據(jù)傳輸信道的CDMA-FH系統(tǒng)可以在相同的局部區(qū)域中同時(shí)操作四個(gè)Piconet或無線局域網(wǎng)(WLAN)。在所示出的示例中，任何收發(fā)機(jī)在242ns的傳輸間隔中使用特定的頻帶，在70ns的預(yù)定保護(hù)時(shí)間中保持空閑，并且在下一傳輸間隔內(nèi)使用下一頻帶……。
對(duì)任何數(shù)據(jù)傳輸信道A、B、C、D，跳頻序列都是固定的。在所給出的示例中，數(shù)據(jù)傳輸信道A具有跳頻序列abc，信道B具有跳頻序列acb、信道C具有跳頻序列aabbcc，信道D具有跳頻序列aaccbb。
當(dāng)兩個(gè)收發(fā)機(jī)同時(shí)使用相同頻帶時(shí)發(fā)生沖突。例如，在第一傳輸間隔期間，當(dāng)信道A和B都使用頻率fa時(shí)，以及在第四傳輸間隔期間，當(dāng)信道A和B再次使用頻率fa時(shí)，在數(shù)據(jù)傳輸信道A和數(shù)據(jù)傳輸信道B之間發(fā)生沖突。另外，例如在第一傳輸間隔期間，當(dāng)信道B和D都使用頻率fa，以及在第六傳輸間隔期間，當(dāng)信道B和D都使用頻率fb時(shí)，信道B和信道D之間發(fā)生沖突。
當(dāng)兩個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的跳頻順序不同時(shí)，屬于不同無線局域網(wǎng)的兩個(gè)收發(fā)機(jī)可以同時(shí)發(fā)送。可能發(fā)生兩個(gè)收發(fā)機(jī)同時(shí)使用相同載波頻率的情況。
圖4圖示了同時(shí)來自兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)WLAN A、WLAN B中的收發(fā)機(jī)的同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)包括前同步碼信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)包括頭數(shù)據(jù)和凈荷數(shù)據(jù)。
收發(fā)機(jī)中用于解碼網(wǎng)絡(luò)A中的突發(fā)(burst)的前同步碼檢測(cè)器需要區(qū)分網(wǎng)絡(luò)B的前同步碼。此外，在其他傳輸可能同時(shí)存在時(shí)，接收收發(fā)機(jī)能夠從合法的前同步碼中檢測(cè)并估計(jì)相關(guān)參數(shù)。
一種可能的CDMA-FH解決方案基于OFDM，并且被稱為多頻帶OFDM。這種情形中，收發(fā)機(jī)在一個(gè)頻帶中發(fā)送單個(gè)OFDM，然后跳至下一頻帶，以發(fā)送下一OFDM符號(hào)。圖3A描述了每個(gè)信道的6個(gè)OFDM符號(hào)。
如圖3A所示，多頻帶OFDM收發(fā)機(jī)以時(shí)間頻率交織(TFI)模式執(zhí)行頻帶跳躍，其中在每個(gè)頻帶中發(fā)送OFDM符號(hào)。頻帶跳躍序列被定義為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的TFC代碼(時(shí)間頻率代碼)。不同的共存網(wǎng)絡(luò)使用不同的TFC代碼。這使得不同的網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)傳輸。來自共存網(wǎng)絡(luò)的OFDM符號(hào)沖突。在一般場(chǎng)景中，這種沖突水平允許進(jìn)行有效的通信。但是，在某些情形中，這種沖突是嚴(yán)重的，并且通信是低效的。為了克服不同網(wǎng)絡(luò)的傳輸之間的嚴(yán)重沖突，可以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)之間的頻域分離(稱為FDM)。這通過加入使用恒定頻帶(固定的頻帶)的TFC代碼實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多頻帶OFDM可在時(shí)間頻率交織模式(TFI模式)和固定頻率交織模式(FFI模式)之間切換。圖3B示出了7個(gè)信道(7個(gè)TFC)，其中4個(gè)信道是TFI類型，而3個(gè)信道是FFI類型。
從圖3中可以看到，在TFI模式中，收發(fā)機(jī)占用三個(gè)頻帶，其中每個(gè)頻帶具有預(yù)定的頻率帶寬。在定義了超寬帶無線個(gè)人接入網(wǎng)物理層的發(fā)展多頻帶OFDM標(biāo)準(zhǔn)中，收發(fā)機(jī)可以按照兩種模式(即，TFI模式和FFI模式)發(fā)送如圖5所示的相同前同步碼。圖5示出了所謂的具有N＝24+6個(gè)OFDM符號(hào)的長(zhǎng)前同步碼。第一前同步碼部分(24個(gè)OFDM符號(hào))通常用于分組檢測(cè)/獲取、粗略頻率估計(jì)、增益控制、同步、定時(shí)和偏移估計(jì)。如圖5所示的傳統(tǒng)前同步碼的第一部分包括24個(gè)OFDM符號(hào)，其中前21個(gè)OFDM符號(hào)相同，最后3個(gè)OFDM符號(hào)反轉(zhuǎn)。這3個(gè)OFDM符號(hào)用于數(shù)據(jù)分組內(nèi)的同步。第二前同步碼部分通常用于信道估計(jì)，其中信道估計(jì)序列包括6個(gè)OFDM符號(hào)。根據(jù)發(fā)展的多頻帶OFDM標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)OFDM符號(hào)的周期是312.5ns，即，242.5ns的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(528Msps時(shí)128個(gè)樣本)以及兩次傳輸之間70ns的靜寂時(shí)間(528Msps時(shí)37個(gè)樣本)。因此，OFDM符號(hào)率Rs＝3.2MHz＝1/312.5ns。當(dāng)使用三個(gè)頻帶時(shí)，存在七種可能的時(shí)間頻率代碼(TFC)。前四種TFC代碼定義收發(fā)機(jī)處于TFI模式時(shí)的頻帶跳躍序列。當(dāng)收發(fā)機(jī)切換到FFI模式時(shí)，收發(fā)機(jī)在固定的頻帶中發(fā)送信號(hào)。如下表以及圖3A所示，第五TFC代碼指示收發(fā)機(jī)在第一頻帶中發(fā)送信號(hào)，第六TFC代碼指示收發(fā)機(jī)在第二頻帶中發(fā)送信號(hào)，第七TFC代碼指示收發(fā)機(jī)在第三頻帶中發(fā)送信號(hào)。
下面的TFC代碼具有三個(gè)頻帶，下表中對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)
表1

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的多頻帶頻分復(fù)用收發(fā)機(jī)使用兩種類型的前同步碼。第一種類型的前同步碼的第一部分如圖5所示，包括N＝24個(gè)OFDM符號(hào)，并被稱為長(zhǎng)前同步碼。第二前同步碼被稱為短前同步碼，在第一前同步碼部分中包括N＝12個(gè)OFDM符號(hào)。
當(dāng)在相對(duì)容易執(zhí)行檢測(cè)的情形中同一發(fā)射機(jī)發(fā)送分組序列時(shí)，即，當(dāng)給定了良好的信噪比，并且分組間的保護(hù)時(shí)間已知時(shí)，使用短前同步碼。
在包括N個(gè)OFDM符號(hào)的前同步碼第一部分內(nèi)，每個(gè)OFDM符號(hào)通常不是頻域信號(hào)。符號(hào)是由時(shí)域序列定義的時(shí)域信號(hào)。不過，這些符號(hào)保持與OFDM符號(hào)相同的持續(xù)時(shí)間和功率，并在本說明書中被稱為OFDM符號(hào)。
在用于無線網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)OFDM收發(fā)機(jī)中，在FFI模式和TFI模式中，前同步碼都相同。圖5中示出了前同步碼的開始部分，即，其中前N-K個(gè)符號(hào)用于接收收發(fā)機(jī)所進(jìn)行的前同步碼檢測(cè)。K＝3個(gè)前同步碼OFDM符號(hào)部分(也被稱為分界符)用來識(shí)別前同步碼的第一部分的結(jié)尾。如圖5所示的幀同步序列的OFDM符號(hào)相對(duì)于開始21個(gè)OFDM符號(hào)的OFDM符號(hào)反轉(zhuǎn)。OFDM符號(hào)反轉(zhuǎn)使得接收方能夠通過觀察三個(gè)頻帶中的單個(gè)頻帶，來識(shí)別分界符。
但是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的OFDM收發(fā)機(jī)在TFI模式和FFI模式中使用相同的前同步碼序列，這種OFDM收發(fā)機(jī)有兩個(gè)主要的缺點(diǎn)。因?yàn)槿鐖D5所示的幀同步序列具有21個(gè)OFDM符號(hào)，其中一個(gè)OFDM符號(hào)的周期是312.5ns，所以在頻域有波動(dòng)，每3.2MHz就有一個(gè)頻率峰。前同步碼的波動(dòng)功率譜影響全部的所測(cè)量的傳輸頻率譜，包括前同步碼和數(shù)據(jù)。波動(dòng)的前同步碼譜的影響在收發(fā)機(jī)的FFI模式中尤其嚴(yán)重，這是因?yàn)榍巴酱a信號(hào)在相同頻帶中包括長(zhǎng)部分的重復(fù)OFDM符號(hào)，重復(fù)速率為RS＝3.2MHz。為了使收發(fā)機(jī)性能最佳，使用最大的允許發(fā)射功率。諸如美國(guó)的聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)之類的規(guī)則團(tuán)體將PSD限制在分辨率帶寬RPSD＝1MHz。這意味著在任何1MHz的頻帶內(nèi)，功率受限。因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的FFI模式的PSD有波動(dòng)，所以與PSD平坦的情形相比，收發(fā)機(jī)減小總體發(fā)射功率，從而譜峰不會(huì)超過規(guī)則所設(shè)置的允許水平。FCC對(duì)超寬帶通信所定義的PSD例如是-41.3dBm/MHz。實(shí)際上，減小收發(fā)機(jī)的發(fā)射功率導(dǎo)致在接收收發(fā)機(jī)處的信噪比(SNR)降低，從而數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅軔夯?。必要的發(fā)射功率降低導(dǎo)致數(shù)據(jù)率減小、所支持的范圍減小、以及誤碼率BER增加。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)收發(fā)機(jī)在TFI模式和FFI模式中使用相同的前同步碼序列，這種OFDM收發(fā)機(jī)另一缺點(diǎn)是，在FFI模式這對(duì)分界符的檢測(cè)不確定。圖5所示的分界符包括3個(gè)OFDM符號(hào)，即，在TFI模式中用來跳頻的每個(gè)頻帶都有一個(gè)OFDM符號(hào)。對(duì)分界符的檢測(cè)對(duì)于下一階段的分組接收是必需的。這通過檢測(cè)前同步碼的第一部分中的最后K＝3個(gè)OFDM符號(hào)來完成。在TFI模式中，分界符內(nèi)的單個(gè)反轉(zhuǎn)OFDM符號(hào)唯一地識(shí)別分界符的定時(shí)。但是，在FFI模式中，使用固定的頻率，并且在接收收發(fā)機(jī)處丟失的符號(hào)可能在接收收發(fā)機(jī)的分界符定時(shí)中引入不確定性，其中符號(hào)的丟失例如是由沖突符號(hào)引起的。例如，如果第N-2個(gè)OFDM符號(hào)接收不好，則接收收發(fā)機(jī)中的分界符檢測(cè)器可能錯(cuò)誤地認(rèn)為第N-1個(gè)OFDM符號(hào)是第N-2個(gè)OFDM符號(hào)，并據(jù)此輸出錯(cuò)誤的判決。在同時(shí)操作網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這種情形可能會(huì)導(dǎo)致分組丟失，因?yàn)槟承┓?hào)可能沖突，并被錯(cuò)誤地檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于多頻帶正交頻分復(fù)用收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器，其克服了上述缺點(diǎn)，具體地，本發(fā)明的目的是提供一種前同步碼發(fā)生器，其中FFI模式中的前同步碼譜更平坦。
通過具有權(quán)利要求1的特征的前同步碼發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)此目的。
本發(fā)明提供了一種用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN的多頻帶正交頻分復(fù)用OFDM收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器，其可在時(shí)間頻率交織(TFI)模式和固定頻率交織(FFI)模式之間切換，其中在所述時(shí)間頻率交織模式中，收發(fā)機(jī)根據(jù)預(yù)定的跳頻方式在不同頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，而在所述固定頻率交織模式中，收發(fā)機(jī)在固定頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，其中前同步碼發(fā)生器在固定頻率交織(FFI)模式中，通過將數(shù)據(jù)分組的預(yù)定前同步碼與偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列相乘，來對(duì)數(shù)據(jù)分組的預(yù)定前同步碼進(jìn)行擾碼，以使所述前同步碼的功率譜變平坦。
在優(yōu)選實(shí)施例中，偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列是二進(jìn)制的。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，前同步碼包括預(yù)定數(shù)目N的OFDM符號(hào)。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，前同步碼發(fā)生器包括用于存儲(chǔ)至少一個(gè)前同步碼的存儲(chǔ)器、用于存儲(chǔ)至少一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列的存儲(chǔ)器、以及用于在控制信號(hào)指示收發(fā)機(jī)處于FFI模式時(shí)使用所述偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列對(duì)所述前同步碼進(jìn)行擾碼的計(jì)算單元。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，二進(jìn)制偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列包括預(yù)定數(shù)目的二進(jìn)制數(shù)據(jù)值，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)值的數(shù)目與該前同步碼內(nèi)的N個(gè)OFDM符號(hào)數(shù)目一致。
在前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，所述前同步碼的每個(gè)OFDM符號(hào)由數(shù)據(jù)樣本的序列組成。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)OFDM符號(hào)由128個(gè)數(shù)據(jù)樣本組成。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，在前同步碼發(fā)生器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有包括24個(gè)OFDM符號(hào)的長(zhǎng)前同步碼，并且存儲(chǔ)有包括12個(gè)OFDM符號(hào)的短前同步碼。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，在前同步碼發(fā)生器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有包括24個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)值的長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG)，并且存儲(chǔ)有包括12個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)值的短偽隨機(jī)序列(XSHORT)。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG)是XLONG＝(-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1)。
在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中，短偽隨機(jī)序列(XSHORT)是XSHORT＝(-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1)。


下面參考附圖描述用于多頻帶正交頻分復(fù)用收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)、模擬數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)信號(hào)通過無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸；圖2示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)不同無線局域網(wǎng)，其中每個(gè)都包括幾個(gè)同時(shí)工作的收發(fā)機(jī)；圖3a、3b示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線局域網(wǎng)所采用的跳頻方案，其使用四個(gè)不同的TFI數(shù)據(jù)傳輸信道，并使用三個(gè)不同的FFI數(shù)據(jù)傳輸信道；圖4示出了模擬數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)信號(hào)通過在相同的局部區(qū)域中同時(shí)工作的兩個(gè)無線局域網(wǎng)的傳輸；圖5示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)多頻帶OFDM收發(fā)機(jī)所使用的前同步碼；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的包括前同步碼發(fā)生器的收發(fā)機(jī)的方框圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例的方框圖；圖8示出了圖6所示的收發(fā)機(jī)的前同步碼檢測(cè)器內(nèi)的分界符檢測(cè)器的方框圖；圖9示出了圖6所示的收發(fā)機(jī)的前同步碼檢測(cè)器內(nèi)的分界符檢測(cè)器另一實(shí)施例；
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的具有前同步碼的PLCP幀的格式；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器所生成的前同步碼的基帶功率譜密度(PSD)；圖12示出了數(shù)據(jù)傳輸信道的基帶功率譜密度(PSD)；圖13示出了用于FFI信道的現(xiàn)有技術(shù)前同步碼在一部分頻帶中的基帶功率譜密度(PSD)；圖14示出了由根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器所生成的前同步碼的基帶功率譜密度(PSD)；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器所使用的時(shí)域前同步碼的覆蓋序列(cover sequence)；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器所使用的縮短時(shí)域前同步碼的覆蓋序列；圖17示出了在根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例中所使用的FFI模式下的OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)樣本。
具體實(shí)施例方式
從圖6可以看到，用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的收發(fā)機(jī)1包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，收發(fā)機(jī)1包括根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器。
發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)信息分組從較高的通信層轉(zhuǎn)換為RF(射頻)信號(hào)。收發(fā)機(jī)的接收機(jī)從所接收到的RF信號(hào)中提取分組信息。
從圖6可以看到，根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)機(jī)1中所包括的發(fā)射機(jī)包括下列單元。發(fā)射機(jī)包括編碼器和調(diào)制單元3，其通過加入冗余比特，對(duì)從較高通信層控制單元2接收到的數(shù)據(jù)比特進(jìn)行編碼，并對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，由此生成時(shí)域采樣信號(hào)。在優(yōu)選實(shí)施例中，該時(shí)域采樣信號(hào)是對(duì)偶信號(hào)或復(fù)信號(hào)。編碼和調(diào)制單元3向調(diào)度器4提供復(fù)信號(hào)(I+iQ)。
收發(fā)機(jī)1中所包括的發(fā)射機(jī)還包括根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5。前同步碼發(fā)生器5向調(diào)度器4提供前同步碼數(shù)據(jù)序列。前同步碼數(shù)據(jù)序列專用于收發(fā)機(jī)1所使用的數(shù)據(jù)傳輸信道，即，前同步碼發(fā)生器5所生成的前同步碼對(duì)包括圖6所示的收發(fā)機(jī)1的無線局域網(wǎng)(WLAN)是唯一的。
收發(fā)機(jī)1的調(diào)度器4對(duì)編碼和調(diào)制單元3提供的數(shù)據(jù)樣本序列和前同步碼發(fā)生器5所生成的前同步碼進(jìn)行裝配，以執(zhí)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸突發(fā)，其被輸出到至少一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器6。數(shù)模轉(zhuǎn)換器6將從調(diào)度器4接收到的數(shù)字時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬信號(hào)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器6的輸出與上變頻器7相連。上變頻器7通過使用載波信號(hào)調(diào)制所接收到的信號(hào)，將數(shù)模轉(zhuǎn)換器6所生成的基帶模擬連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為RF信號(hào)，以生成模擬數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)信號(hào)。收發(fā)機(jī)1經(jīng)由天線將所生成的模擬數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)信號(hào)發(fā)送到使用相同數(shù)據(jù)傳輸信道的相同無線局域網(wǎng)的接收收發(fā)機(jī)。當(dāng)應(yīng)用跳頻時(shí)(即，在TFI模式中)，周期性地改變調(diào)制載波。
收發(fā)機(jī)1還包括接收機(jī)，其包括帶通濾波器8，用于對(duì)從收發(fā)機(jī)1的天線提供的接收RF信號(hào)進(jìn)行濾波。
帶通濾波器8的輸出與下變頻器9相連。下變頻器9對(duì)濾波后的RF信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)基帶信號(hào)。當(dāng)應(yīng)用跳頻時(shí)，周期性地改變下變頻器9所使用的解調(diào)頻率。
在下變頻器9的輸出端，配備有模擬低通濾波器10。
至少一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器11對(duì)從低通濾波器10提供的連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生離散的時(shí)域信號(hào)。
收發(fā)機(jī)1還包括前同步碼檢測(cè)器12，其用于檢測(cè)預(yù)先定義的前同步碼的存在，其中該前同步碼專用于收發(fā)機(jī)1所屬的無線局域網(wǎng)(WLAN)。此外，前同步碼檢測(cè)器12提取用于解調(diào)所接收到的數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)的參數(shù)。這些參數(shù)由前同步碼檢測(cè)器12向解調(diào)和糾錯(cuò)單元13提供。
解調(diào)器和糾錯(cuò)單元13使用被編碼的冗余，對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解調(diào)，以估計(jì)所接收到的數(shù)據(jù)分組的信息內(nèi)容。
可以看出，收發(fā)機(jī)1包括根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5以及由較高通信層控制單元2控制的前同步碼檢測(cè)器12。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5的優(yōu)選實(shí)施例。如圖6所示，前同步碼發(fā)生器5從收發(fā)機(jī)1的較高通信層2接收信道選擇信號(hào)。信道選擇信號(hào)定義了由TFC代碼所定義的跳頻序列。在優(yōu)選實(shí)施例中，存在七個(gè)信道，其中前四個(gè)信道在TFI模式中執(zhí)行真正的跳頻，而剩下的三個(gè)信道在FFI模式中在固定頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，而不跳頻。
在前同步碼發(fā)生器的符號(hào)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有五組數(shù)據(jù)樣本，其中前四組用于開始四個(gè)數(shù)據(jù)傳輸信道，它們應(yīng)用真正的跳頻，而第五組數(shù)據(jù)樣本用于所有三個(gè)FFI數(shù)據(jù)信道，它們使用相同的數(shù)據(jù)樣本組。圖17示出了存儲(chǔ)在符號(hào)存儲(chǔ)器中的一組128個(gè)數(shù)據(jù)樣本，它們用于三個(gè)FFI數(shù)據(jù)傳輸信道。第一選擇單元A響應(yīng)信道選擇信號(hào)，選擇存儲(chǔ)在符號(hào)存儲(chǔ)器中的一組數(shù)據(jù)樣本，并將這128個(gè)數(shù)據(jù)樣本提供給計(jì)算單元，其中計(jì)算單元用于將兩個(gè)數(shù)據(jù)向量相乘。
在前同步碼發(fā)生器5的另一存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有三個(gè)長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG)。前兩個(gè)數(shù)據(jù)信道使用一個(gè)長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(XLONG1/2)，第三和第四信道使用不同的長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(XLONG3/4)。FFI數(shù)據(jù)傳輸信道使用第三長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG5/6/7)，用于對(duì)前同步碼進(jìn)行擾碼。選擇單元B響應(yīng)信道選擇信號(hào)，選擇存儲(chǔ)在前同步碼發(fā)生器5的第二存儲(chǔ)器中的一個(gè)偽隨機(jī)序列，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到第四選擇單元D。
前同步碼發(fā)生器5包括第三存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)三個(gè)短偽隨機(jī)序列(XSHORT)。FFI數(shù)據(jù)傳輸信道使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第三短偽隨機(jī)序列(XSHORT5/6/7)。前同步碼發(fā)生器5的選擇單元C響應(yīng)信道選擇信號(hào)，選擇存儲(chǔ)在第三存儲(chǔ)器中的相關(guān)偽隨機(jī)序列。數(shù)據(jù)傳輸信道1和2使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第一短偽隨機(jī)序列(XSHORT1/2)，數(shù)據(jù)傳輸信道3和4使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的第二短偽隨機(jī)序列(XSHORT3/4)。
響應(yīng)于前同步碼選擇信號(hào)，第四選擇單元D選擇前同步碼發(fā)生器5的計(jì)算單元應(yīng)該使用長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG)或短偽隨機(jī)序列(XSHORT)。計(jì)算單元將由選擇單元A選中的數(shù)據(jù)樣本向量與由選擇單元D所轉(zhuǎn)發(fā)的偽隨機(jī)序列相乘。計(jì)算單元以所謂Kronecker乘積的形式將兩個(gè)向量相乘在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)TFC的序列XSHORT與XLONG中最后12個(gè)元素相同。因此，在該實(shí)施例中，圖5中的第三存儲(chǔ)器不是必需的。
對(duì)于長(zhǎng)度為128個(gè)數(shù)據(jù)樣本的向量與包括24個(gè)比特的長(zhǎng)偽隨機(jī)序列(XLONG)，計(jì)算單元的輸出如下輸出＝x(1)*y(1)，x(2)*y(1)，…，x(128)*y(1)，…x(1)*y(2)，x(2)*y(2)，…，x(128)*y(2)，… (1)x(1)*y(24)，x(2)*y(24)，…，x(128)*y(24)，…圖15示出了圖7所示的前同步碼發(fā)生器5的第二存儲(chǔ)器(XLONGMEMORY)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5的第三存儲(chǔ)器(XSHORTMEMORY)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
圖15、16的第三列是在收發(fā)機(jī)1的FFI模式中所使用的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列。長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(包括24個(gè)數(shù)據(jù)條目)的最后十二個(gè)數(shù)據(jù)條目與圖16所示的相應(yīng)短偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(XSHORT)的十二個(gè)數(shù)據(jù)條目相同。
因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸信道的、包括十二個(gè)數(shù)據(jù)條目的短偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列與相應(yīng)長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(XLONG)的最后十二個(gè)數(shù)據(jù)條目相同，所以可以簡(jiǎn)化收發(fā)機(jī)，因?yàn)橛糜诜纸绶麢z測(cè)器的相同設(shè)計(jì)可以用于長(zhǎng)前同步碼和短前同步碼。
圖7所示的根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5在固定頻率交織模式(FFI)中通過將預(yù)定前同步碼與選中的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(XLONG/XSHORT)相乘，生成數(shù)據(jù)分組的前同步碼，以使前同步碼的功率譜平坦。
存儲(chǔ)在前同步碼發(fā)生器5的存儲(chǔ)器中的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列(X)或擾碼向量實(shí)現(xiàn)了魯棒(robust)的分界符檢測(cè)。從圖6中可以看到，收發(fā)機(jī)1包括前同步碼檢測(cè)器12。前同步碼檢測(cè)器12包括分界符檢測(cè)單元。
圖8示出了收發(fā)機(jī)1的前同步碼檢測(cè)器12中所使用的分界符檢測(cè)器的第一實(shí)施例。圖8示出了所謂的最大似然分界符檢測(cè)器。在收發(fā)機(jī)1的模擬前端處理從天線接收到的信號(hào)，其中收發(fā)機(jī)1的模擬前端將信號(hào)放大，對(duì)希望的頻帶進(jìn)行濾波，并且將所需頻帶下變頻到基帶。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器11處對(duì)模擬前端輸出信號(hào)采樣。使用兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)基帶I/Q信號(hào)進(jìn)行采樣。
當(dāng)激活圖8所示的分界符檢測(cè)器時(shí)，已經(jīng)檢測(cè)到前同步碼，并且已經(jīng)調(diào)節(jié)了自動(dòng)增益控制(AGC)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的I/Q轉(zhuǎn)換后輸出信號(hào)是復(fù)信號(hào)，其與128長(zhǎng)的前同步碼符號(hào)進(jìn)行相關(guān)。對(duì)于圖17所示的前同步碼符號(hào)的具體定義，在低復(fù)雜度下有效地完成了相關(guān)，從而不需要使用128長(zhǎng)的相關(guān)器。每312.5ns就生成符號(hào)相關(guān)器的輸出，并且分界符相關(guān)器使用該輸出來與K個(gè)分界符二進(jìn)制樣本進(jìn)行相關(guān)，即，偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列X中的最后K個(gè)元素。
Out(t)=∑k=1Kinput(t-K+k)·XN-K+k---(2)]]>另一電路生成分界符相關(guān)器的輸出信號(hào)的絕對(duì)值。該電路所生成的較高值指示高的分界符似然。較小值指示小的分界符似然。比較器將絕對(duì)值與可調(diào)整的閾值相比較，以做出分界符判決，并識(shí)別前同步碼。
圖8示出了基于最大似然的分界符檢測(cè)器的具體實(shí)施例。還有最大似然分界符檢測(cè)器的其他可能實(shí)施例。所有這些分界符檢測(cè)器的共同特征是，檢測(cè)器系統(tǒng)的性能由下述相關(guān)性的特征所決定。
對(duì)于給定的序列X，當(dāng)Z＝(z1，z2，…，zk)＝(XN-K+1，XN-K，…，XN)是X的分界符，這是X的最后K個(gè)元素的序列。
R(n)由如下的絕對(duì)互相關(guān)函數(shù)給出R(n)=|∑k=1Kxn+k·Zk|]]>其中n＝0，1，…，N-K (3)在n＝N-K時(shí)獲得R(n)的最大值，并且最大值是R(N-K)＝K。對(duì)X的一個(gè)好選擇是，對(duì)n＝0，1，…，N-K-1，R(n)獲得相對(duì)于最大值R(N-K)＝K較小的值。該標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)了基于最大似然的分界符檢測(cè)的性能。
對(duì)于上面指定的XLONG，并且對(duì)于K＝6，與峰值(R(N-6)＝6)相比，對(duì)所有n＝0，1，…，N-7，相關(guān)的上界是R(n)≤2。這也適用于上面指定的XSHORT，并且對(duì)于K＝6，與峰值(R(N-6)＝6)相比，對(duì)所有n＝0，1，…，N-7，R(n)≤2。在峰值R(N-K)與任何在前的R(n)值之間的至少為4的差別向噪聲環(huán)境下基于最大似然的分界符檢測(cè)提供了魯棒性。
圖9示出了前同步碼檢測(cè)器12內(nèi)的分界符檢測(cè)器的另一實(shí)施例。每312.5ns向差分單元提供符號(hào)相關(guān)器的輸出，以計(jì)算差分值。在優(yōu)選實(shí)施例中，復(fù)數(shù)相關(guān)器輸出與前一相關(guān)器輸出的共軛相乘。
Out(t)＝Input(t)*conjugate(Input(t-1)) (4)“t”是使用312.5ns作為單位的時(shí)間指數(shù)。
當(dāng)Z^=(z^1,z^2,…,z^k-1)=(z2z1,z3z2,…,zKzK-1)]]>是X的差分分界符時(shí)，分界符相關(guān)器將其輸入序列的實(shí)部與 進(jìn)行相關(guān)Out(t)=∑k=1K-1real(input(t-K+k))·Zk^---(5)]]>將分界符相關(guān)器輸出與閾值相比較，以做出分界符判決。
上述方案提出了差分分界符檢測(cè)器的特定實(shí)現(xiàn)。還有可能的檢測(cè)器的其他變體。所有這些檢測(cè)器的共同特征是，檢測(cè)器的性能由下述差分相關(guān)決定。
對(duì)于給定的序列X^=(x^1,x^2,…,x^N-1)=(x2x1,x3x2,…,xNxN-1)]]>是X的差分型，這是長(zhǎng)度為N-1的序列，其中每個(gè)元素是X中兩個(gè)相鄰元素的乘積。類似地，Z^=(z^1,z^2,…,zk-1^)=(z2z1,z3z2,…,zKzK-1)]]>是X的差分分界符，這是 的最后K-1個(gè)元素的序列。
差分相關(guān)D(n)由下述互相關(guān)函數(shù)給出D(n)=Σk=1K-1x^n+k·zk^]]>其中n＝0，1，…，N-K (6)在n＝N-K時(shí)獲得D(n)的最大值，并且最大值D(N-K)＝K-1。對(duì)X的一個(gè)好選擇是，對(duì)n＝0，1，…，N-K-1，D(n)獲得相對(duì)于最大值D(N-K)＝K-1較小的值。該標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)了差分分界符檢測(cè)器的性能。
對(duì)于上面指定的XLONG，并且對(duì)于K＝6，與峰值(D(N-6)＝5)相比，對(duì)n＝0，1，…，N-7，差分相關(guān)是上界D(n)≤1。對(duì)于上面指定的XSHORT，并且對(duì)于K＝6，與峰值(D(N-6)＝5)相比，對(duì)n＝0，1，…，N-7，D(n)≤2。在峰值D(N-K)與任何在前的D(n)值之間的至少為4的差別向噪聲環(huán)境下差分最大似然分界符檢測(cè)提供了魯棒性。雖然這種保護(hù)小于最大似然情形下的保護(hù)，但是差分分界符檢測(cè)器相對(duì)于最大似然方法仍然具有某些其他優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴恍枰d波偏移補(bǔ)償。
圖10示出了包括根據(jù)本發(fā)明的前同步碼的幀的數(shù)據(jù)格式。前同步碼先于PLCP頭和凈荷數(shù)據(jù)部分。這里所希望的信息數(shù)據(jù)率在53.3和480MB/s之間。PLCP前同步碼序列與特定的時(shí)間頻率代碼(TFC)相關(guān)聯(lián)。前同步碼信號(hào)是在基帶的實(shí)信號(hào)，但是對(duì)于數(shù)據(jù)率高于大約100mbps的模式，所發(fā)送的信號(hào)是基帶的復(fù)信號(hào)。將PLCP前同步碼插入到復(fù)數(shù)基帶信號(hào)的實(shí)部中。
圖11示出了由根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器所生成的前同步碼在大約500MHz的整個(gè)頻帶內(nèi)的基帶功率譜密度(PSD)。
圖12示出了數(shù)據(jù)傳輸信道1的基帶功率譜密度。
圖13示出了由現(xiàn)有技術(shù)的前同步碼發(fā)生器所生成的FFI數(shù)據(jù)傳輸信道(即，數(shù)據(jù)傳輸信道5至7)中的前同步碼在0和60MHz之間的基帶功率譜密度。
圖14示出了由根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5所生成的在相同頻帶中的基帶功率譜密度(PSD)。圖13和14相比，由根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5所生成的前同步碼導(dǎo)致的譜峰明顯小于由現(xiàn)有技術(shù)的前同步碼發(fā)生器所生成的峰。由根據(jù)本發(fā)明的前同步碼發(fā)生器5所生成的前同步碼的功率譜變得平坦，并且實(shí)現(xiàn)了在收發(fā)機(jī)的固定頻率交織模式(FFI)中更高的發(fā)射功率。
多頻帶OFDM收發(fā)機(jī)1具有特別的FFI模式，并且使用長(zhǎng)度為N的偽隨機(jī)序列來對(duì)前同步碼進(jìn)行擾碼。通過選擇特定的偽隨機(jī)序列X，使前同步碼功率譜變平坦，以在小于OFDM符號(hào)率的分辨率帶寬規(guī)格下改進(jìn)性能。前同步碼發(fā)生器5使用特定的偽隨機(jī)序列，并且改進(jìn)了收發(fā)機(jī)1的分界符檢測(cè)性能。
權(quán)利要求
1.一種用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)的多頻帶頻分復(fù)用(OFDM)收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器，其可在時(shí)間頻率交織(TFI)模式和固定頻率交織(FFI)模式之間切換，其中在所述時(shí)間頻率交織模式中，所述收發(fā)機(jī)根據(jù)預(yù)定的跳頻方式在不同頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，而在所述固定頻率交織模式中，所述收發(fā)機(jī)在至少一個(gè)固定頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，其中所述前同步碼發(fā)生器在固定頻率交織(FFI)模式中，通過將數(shù)據(jù)分組的預(yù)定前同步碼與偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列相乘，來對(duì)所述前同步碼進(jìn)行擾碼，以使所述前同步碼的功率譜變平坦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列是二進(jìn)制的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述前同步碼包括預(yù)定數(shù)目(N)的(OFDM)符號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述前同步碼發(fā)生器包括第一存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)前同步碼，第二存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列，第三存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)短偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列，和計(jì)算單元，用于使用所選中的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列來對(duì)所述前同步碼進(jìn)行擾碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于包括第一選擇單元，用于響應(yīng)信道選擇信號(hào)，選擇前同步碼，第二選擇單元，用于響應(yīng)所述信道選擇信號(hào)，選擇存儲(chǔ)在所述第二存儲(chǔ)器中的長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列，和第三選擇單元，用于響應(yīng)所述信道選擇信號(hào)，選擇存儲(chǔ)在所述第三存儲(chǔ)器中的短偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述前同步碼發(fā)生器包括第四選擇單元，其響應(yīng)前同步碼選擇信號(hào)，選擇由所述第二選擇單元輸出的長(zhǎng)偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列或由所述第三選擇單元輸出的短偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述計(jì)算單元將所選中的前同步碼與所選中的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列以Kronecker乘積的形式相乘。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述二進(jìn)制偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列每個(gè)都包括預(yù)定數(shù)目的二進(jìn)制數(shù)據(jù)值，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)值的數(shù)目與所述前同步碼內(nèi)的(OFDM)符號(hào)數(shù)目(N)一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于所述前同步碼的每個(gè)OFDM符號(hào)由數(shù)據(jù)樣本的序列組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于每個(gè)OFDM符號(hào)由128個(gè)數(shù)據(jù)樣本組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于在所述第二存儲(chǔ)器中，用于FFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈L(zhǎng)偽隨機(jī)序列被存儲(chǔ)為如下形式XLONG＝(-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前同步碼發(fā)生器，其特征在于在所述第三存儲(chǔ)器中，用于FFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩虃坞S機(jī)序列被存儲(chǔ)為如下形式XSHORT＝(-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，1，1)。
13.一種生成用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)的多頻帶頻分復(fù)用(OFDM)收發(fā)機(jī)的前同步碼的方法，包括如下步驟(a)切換到固定頻率交織(FFI)模式，其中所述收發(fā)機(jī)在至少一個(gè)固定頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組；(b)在固定頻率交織(FFI)模式中，通過將數(shù)據(jù)分組的預(yù)定前同步碼與偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列相乘，來對(duì)所述前同步碼進(jìn)行擾碼，以使所述前同步碼的功率譜變平坦。
全文摘要
一種用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)的多頻帶頻分復(fù)用(OFDM)收發(fā)機(jī)的前同步碼發(fā)生器，其可在時(shí)間頻率交織(TFI)模式和固定頻率交織(FFI)模式之間切換，其中在所述時(shí)間頻率交織模式中，所述收發(fā)機(jī)根據(jù)預(yù)定的跳頻方式在不同頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，而在所述固定頻率交織模式中，所述收發(fā)機(jī)在至少一個(gè)固定頻帶中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，其中所述前同步碼發(fā)生器在固定頻率交織(FFI)模式中，通過將數(shù)據(jù)分組的預(yù)定前同步碼與偽隨機(jī)數(shù)據(jù)序列相乘，來對(duì)所述前同步碼進(jìn)行擾碼，以使所述前同步碼的功率譜變平坦。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1697438SQ20051007009
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者約西·埃利克, 阿薩夫·古雷維特茲, 埃亞·霍赫多夫 申請(qǐng)人:印芬龍科技股份有限公司