專利名稱：測(cè)量數(shù)字信號(hào)載波頻率誤差的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字接收器系統(tǒng)。更具體地講，本發(fā)明涉及一種測(cè)量數(shù)字接收器系統(tǒng)接收的OFDM(正交頻分復(fù)用)數(shù)字廣播數(shù)據(jù)幀的載波頻率誤差，以在OFDM信號(hào)解調(diào)中使用該測(cè)量的結(jié)果以用于粗載波恢復(fù)處理的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
目前可用的地面無線電廣播系統(tǒng)主要包括歐洲、美國(guó)和日本標(biāo)準(zhǔn)，所有這些都已經(jīng)采用了OFDM方案。EUREKA-147，即歐洲的數(shù)字音頻廣播(DAB)方案使用抗地面波的多徑衰減強(qiáng)的COFDM(編碼的OFDM)。在韓國(guó)被采用的作為數(shù)字多媒體廣播的數(shù)字多媒體廣播基于歐洲的DAB，并提供了緊密盤(CD)等級(jí)的聲音質(zhì)量、各種服務(wù)和極好的移動(dòng)接收質(zhì)量。
圖1A顯示了COFDM數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1A，數(shù)據(jù)幀具有其后跟隨76個(gè)OFDM碼元的空碼元(a)。這76個(gè)碼元中的開始是PRS(相位參考碼元)(b)。有效數(shù)據(jù)碼元(c)、(d)跟在PRS(b)后面。空碼元(a)和PRS(b)構(gòu)成了幀的同步信道。
PRS(b)是在發(fā)射器和接收器之間已知的數(shù)據(jù)，并為下一個(gè)OFDM碼元的差分調(diào)制提供相位參考。另外，PRS(b)也用于檢測(cè)幀和碼元的時(shí)間同步。
圖1B顯示一個(gè)通過FFT(快速傅立葉變換)解調(diào)的PRS的一個(gè)例子，總共有1536個(gè)采樣(或子載波信號(hào))。更具體地講，圖1B的PRS是在DAB系統(tǒng)的傳輸模式1中，并且它是通過FFT解調(diào)的頻域的信號(hào)。
按照慣例，OFDM接收系統(tǒng)中的粗載波恢復(fù)系統(tǒng)操作以發(fā)現(xiàn)并補(bǔ)償粗載波頻率誤差。粗載波頻率誤差能通過在頻域里放置一個(gè)導(dǎo)頻并測(cè)量與參考位置的偏移程度而被發(fā)現(xiàn)。相關(guān)值一般用于發(fā)現(xiàn)導(dǎo)頻。PRS在DAB/DMB系統(tǒng)中起導(dǎo)頻的作用。問題在于為獲得PRS的相關(guān)性硬件的尺寸不可避免地增長(zhǎng)。在DAB的第一傳輸模式中，有1536個(gè)PRS，這就意味著獲得相關(guān)值需要不可接受的大結(jié)構(gòu)。像這樣對(duì)較大硬件的需求對(duì)于數(shù)字接收系統(tǒng)的低功耗可是一個(gè)大的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備及其方法，該設(shè)備和方法測(cè)量根據(jù)OFDM(正交頻分復(fù)用)方案解調(diào)的數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差，并通過使用PRS(相位參考碼元)減少用于測(cè)量載波頻率誤差的硬件大小。
通過提供一種用于測(cè)量數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差，本發(fā)明的上述方面和/或其他特點(diǎn)能基本上被實(shí)現(xiàn)，該數(shù)字信號(hào)通過OFDM(正交頻分復(fù)用)被解調(diào)并有包含至少一個(gè)四個(gè)核的組合的PRS(相位參考碼元)，該設(shè)備包括相關(guān)器，獲得傳輸?shù)腜RS和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的四個(gè)核之間的相關(guān)值；延遲器，將相關(guān)器的輸出延遲四個(gè)核、四個(gè)核的兩倍、四個(gè)核的三倍，并對(duì)延遲的結(jié)果求和；和最大值檢測(cè)器，在加法器的輸出中檢測(cè)最大值的位置。
相關(guān)器可包括第一延遲器，接收頻域的PRS，并輸出延遲一個(gè)核、一個(gè)核的兩倍、和一個(gè)核的三倍的碼元；16相關(guān)器，分別獲得第一延遲器的輸出的核的半個(gè)集合與匹配于傳輸?shù)腜RS的預(yù)定的本地PRS的核的不同的半個(gè)集合之間的相關(guān)值；第二延遲器，將16相關(guān)器的輸出中的每個(gè)延遲一個(gè)內(nèi)核的一半，輸出該延遲的16相關(guān)器的輸出；和第一加法器，對(duì)16相關(guān)器的輸出與第二延遲器的輸出求和。
第一延遲器可包括1-1延遲器，將接收到的頻域的PRS碼元延遲32個(gè)采樣，并輸出結(jié)果；1-2延遲器，將1-1延遲器的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；和1-3延遲器，將1-2延遲器的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果。
16相關(guān)器可包括第一相關(guān)器，獲得接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；第二相關(guān)器，獲得1-1延遲器的輸出與本地PRS的第二預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；第三相關(guān)器，獲得1-2延遲器的輸出與本地PRS的第三預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；和第四相關(guān)器，獲得1-3延遲器的輸出與本地PRS的第四預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值。
第二延遲器可包括2-1延遲器，將第一相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；2-2延遲器，將第二相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；2-3延遲器，將第三相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；和2-4延遲器，將第四相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果。
相關(guān)器可包括第五相關(guān)器，將接收到的頻域的PRS與本地PRS第一預(yù)置核的一半相乘并輸出結(jié)果；第三加法器，對(duì)第五相關(guān)器的每四個(gè)輸出求和；相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于第三加法器的輸出補(bǔ)償四個(gè)核之間的相位差；和第四延遲器，將相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲核的數(shù)目，隨后獲得各個(gè)核的相關(guān)值并輸出獲得的結(jié)果。
第三加法器可包括3-1加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第一、第五、第九和第十三輸出求和；3-2加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第二、第六、第十和第十四輸出求和；3-3加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第三、第七、第十一和第十五輸出求和；和3-4加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第四、第八、第十二和第十六輸出求和。
相位差補(bǔ)償部件可包括第一相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出求和并輸出結(jié)果；第二相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷诙说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；第三相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谌说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；和第四相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谒暮说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果。
第四延遲器可包括4-1延遲器，將第二相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核并輸出結(jié)果；4-2延遲器，將第三相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核的兩倍并輸出結(jié)果；和4-3延遲器，將第四相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核的三倍并輸出結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于測(cè)量數(shù)字信號(hào)載波頻率誤差的方法。該數(shù)字信號(hào)通過OFDM(正交頻分復(fù)用)被解調(diào)并且具有包含至少一個(gè)四個(gè)核的組合的PRS(相位參考碼元)。該方法可包括獲得傳輸?shù)腜RS和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的四個(gè)核之間的相關(guān)值；將相關(guān)器的輸出延遲四個(gè)核、四個(gè)核的兩倍、四個(gè)核的三倍，并對(duì)延遲的結(jié)果求和；和在加法器的輸出中檢測(cè)最大值的位置。
獲得相關(guān)值的步驟可包括(a)接收頻域的PRS并輸出具有延遲了一個(gè)核、兩倍的一個(gè)核、三倍的一個(gè)核的碼元；(b)分別獲得步驟(a)的輸出的核的一半集合和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的核的不同的一半集合之間的相關(guān)值；(c)將步驟(b)的每個(gè)16相關(guān)器輸出延遲一個(gè)核的一半，輸出16相關(guān)器的輸出；和(d)對(duì)步驟(b)的輸出和步驟(c)的輸出求和。
步驟(a)可包括(a-1)將接收到的頻域的PRS碼元延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；(a-2)將步驟(a-1)的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；和(a-3)將步驟(a-2)的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果。
步驟(b)可包括(b-1)獲得接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；(b-2)獲得步驟(a-1)的輸出與本地PRS的第二預(yù)置核的一半的相關(guān)值；(b-3)獲得步驟(a-2)的輸出與本地PRS的第三預(yù)置核的一半的相關(guān)值；和(b-4)獲得步驟(a-3)的輸出與本地PRS的第四預(yù)置核的一半的相關(guān)值。
步驟(c)可包括(c-1)將步驟(b-1)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；(c-2)將步驟(b-2)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；(c-3)將步驟(b-3)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；和(c-4)將步驟(b-4)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果。
獲得相關(guān)值的步驟可包括(f)將接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半相乘并輸出結(jié)果；(g)對(duì)步驟(f)的每四個(gè)輸出求和；(h)關(guān)于步驟(g)的輸出補(bǔ)償四個(gè)核之間的相位差；和(i)將步驟(h)的輸出延遲核的數(shù)目，隨后獲得各個(gè)核的相關(guān)值并輸出獲得的結(jié)果。
步驟(g)可包括(g-1)對(duì)步驟(f)的第一、第五、第九、第十三輸出求和；(g-2)對(duì)步驟(f)的第二、第六、第十、第十四輸出求和；(g-3)對(duì)步驟(f)的第三、第七、第十一、第十五輸出求和；和(g-4)對(duì)步驟(f)的第四、第八、第十二、第十六輸出求和。
步驟(h)可包括(h-1)對(duì)步驟(g-1)至(g-4)的輸出求和并輸出結(jié)果；(h-2)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷诙说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；(h-3)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谌说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；和(h-4)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谒暮说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果。
步驟(i)可包括(i-1)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核并輸出結(jié)果；(i-2)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核的兩倍并輸出結(jié)果；和(i-3)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核的三倍并輸出結(jié)果。


通過下面參照附圖對(duì)本發(fā)明某些實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述方面和特點(diǎn)將會(huì)變得更清楚，其中圖1A表示COFDM(編碼的正交頻分復(fù)用)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)；圖1B表示通過FFT(快速傅立葉變換)解調(diào)的頻域中的PRS(相位參考碼元)的實(shí)例；圖2A表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例使用的PRS的4個(gè)核(kernel)；圖2B表示在圖2A的兩個(gè)相鄰核之間相位旋轉(zhuǎn)；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載波頻率誤差測(cè)量設(shè)備框圖，該設(shè)備從OFDM解調(diào)的數(shù)字信號(hào)測(cè)量載波頻率誤差；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的載波頻率誤差測(cè)量設(shè)備框圖，該設(shè)備測(cè)量OFDM解調(diào)的數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差；圖5是圖4的測(cè)量設(shè)備的第五相關(guān)器的框圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例為解釋在OFDM接收系統(tǒng)中測(cè)量載波頻率誤差的方法而提供的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中表示。
在解釋本發(fā)明的特點(diǎn)和方面之前，PRS(相位參考碼元)的結(jié)構(gòu)將被簡(jiǎn)要地描述。
圖2A表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成PRS的四個(gè)核。PRS能如圖2A中所示被構(gòu)造并基于下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
Zl,k=ejφk]]>其中，Zl，k表示其每個(gè)子載波是復(fù)數(shù)的PRS的多個(gè)子載波。值φk確定每個(gè)復(fù)數(shù)，并且根據(jù)下面的關(guān)于圖2A的每個(gè)核的數(shù)學(xué)表達(dá)式被確定[等式2]φk=π2(hi,k-k′+n)]]>PRS是圖2A四個(gè)單位核的隨機(jī)組合。每個(gè)核有32個(gè)復(fù)數(shù)形成。更具體地講，當(dāng)每個(gè)核關(guān)于預(yù)定值“n”與旋轉(zhuǎn)相位結(jié)合時(shí)確定了PRS。
每個(gè)核有兩個(gè)相同數(shù)集(e)和(f)。相鄰核根據(jù)預(yù)定的規(guī)則有相位旋轉(zhuǎn)。
圖2B表示在兩個(gè)相鄰核之間的相位旋轉(zhuǎn)。
參照?qǐng)D2B，根據(jù)預(yù)定的規(guī)則兩個(gè)核相位旋轉(zhuǎn)，并且每四個(gè)采樣重復(fù)一次。這樣的規(guī)則應(yīng)用于所有四個(gè)核，改變相位差。本發(fā)明提出改進(jìn)基于存在于PRS的四個(gè)核中的預(yù)定規(guī)則獲得相關(guān)值的結(jié)構(gòu)。
圖3是從OFDM解調(diào)的數(shù)字信號(hào)測(cè)量載波頻率誤差的載波頻率誤差測(cè)量設(shè)備的框圖。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備300可在粗載波恢復(fù)裝置(沒有示出)中實(shí)現(xiàn)。粗載波恢復(fù)裝置通過將與傳輸?shù)腜RS相匹配的其預(yù)置的本地PRS移位一個(gè)單位的子載波頻率，以獲得與傳輸?shù)腜RS相關(guān)的相關(guān)值。這里，傳輸?shù)腜RS是在頻域中并且通過FFT(快速傅立葉變換)被解調(diào)。因此，粗載波恢復(fù)裝置獲得最大相關(guān)值的位置和其與參考點(diǎn)的差。最大相關(guān)位置和參考點(diǎn)的差的整數(shù)倍被確定為粗載波頻率誤差。然后粗載波恢復(fù)裝置恢復(fù)測(cè)量的載波頻率誤差。
參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備300包括16相關(guān)器330、第一延遲器310、第二延遲器350、第三延遲器390、第一加法器370、第二加法器301以及最大值檢測(cè)器303。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備300可被構(gòu)造以使16相關(guān)器330獲得與每個(gè)核的前采樣集(e)的16個(gè)采樣相關(guān)的相關(guān)值，因?yàn)楹蟛蓸蛹?f)與前采樣集(e)相同(圖2A)，所以第二延遲器350延遲第二采樣集(f)，然后執(zhí)行和運(yùn)算。重復(fù)上述處理，第一延遲器310以32個(gè)采樣為單位延遲，結(jié)果，獲得關(guān)于四個(gè)核的相關(guān)值。第一加法器370對(duì)四個(gè)核的相關(guān)值求和，并且重復(fù)上述處理，第三延遲器390以128采樣為單位延遲。第二加法器301執(zhí)行求和運(yùn)算。最大值檢測(cè)器303檢測(cè)關(guān)于第二加法器301的和的最大值的位置，從而接下來的電路(沒有示出)能測(cè)量粗載波頻率誤差。
第一延遲器310包括1-1延遲器311、1-2延遲器313和1-3延遲器315，每一個(gè)延遲器將32采樣的延遲的PRS輸出到16相關(guān)器330。
16相關(guān)器330包括第一到第四相關(guān)器331、333、335、337，該每個(gè)相關(guān)器分別獲得16個(gè)采樣的相關(guān)值。所有的第一相關(guān)器331、第二相關(guān)器333、第三相關(guān)器335和第四相關(guān)器337除了每個(gè)接收不同的相關(guān)值的輸入外都以相同的結(jié)構(gòu)被構(gòu)造。
本地PRS以與傳輸?shù)腜RS相同的核結(jié)構(gòu)被預(yù)置到16相關(guān)器330中。這里，因?yàn)楹说暮?6個(gè)采樣與前16個(gè)相同，所以只輸入核的前16個(gè)采樣。
因此，第一相關(guān)器331順序地將傳輸?shù)腜RS與本地PRS第一核相乘，并通過對(duì)結(jié)果求和而獲得相關(guān)值。第一相關(guān)器331然后輸出該相關(guān)值。
第二相關(guān)器333獲得預(yù)置的本地PRS的第二核關(guān)于32采樣延遲的傳輸?shù)腜RS的相關(guān)值。
第三相關(guān)器335和第四相關(guān)器337也像第一相關(guān)器331和第二相關(guān)器333那樣獲得相關(guān)值。
第二延遲器350將從16相關(guān)器330的四個(gè)輸出分別延遲16個(gè)采樣的單位，并且輸出到第一加法器370。第二延遲器包括2-1到2-4延遲器351、353、355、357。因此，獲得關(guān)于每個(gè)核的后采樣集(f)的相關(guān)值，該采樣集(f)重復(fù)前采樣集(e)(圖2A)。
第一加法器370包括1-1加法器371、1-2加法器373、1-3加法器375、1-4加法器377和1-5加法器379。第一加法器370對(duì)16相關(guān)器330和第二延遲器350的輸出求和，并且1-5加法器379對(duì)1-1到1-4加法器371、373、375和377的輸出求和。
1-5加法器379的和被輸入到第三延遲器390。
第三延遲器390包括3-1到3-3延遲器391、393、395。通過輸出1-5加法器379的128采樣的延遲的輸出，1-5加法器379獲得關(guān)于PRS的所有核的相關(guān)值。因?yàn)镻RS具有有128個(gè)采樣重復(fù)組合的四個(gè)核，所以相關(guān)值能通過簡(jiǎn)單地延遲而不需要另外的用于獲得相關(guān)值的處理而獲得。
3-1延遲器391將1-5加法器379的輸出延遲4個(gè)核(也就是128個(gè)采樣)。
3-2延遲器393將3-1延遲器391的輸出延遲4個(gè)核(也就是128個(gè)采樣)。
3-3延遲器395將3-2延遲器393的輸出延遲4個(gè)核(也就是128個(gè)采樣)。
第二加法器301求得第一加法器370的輸出與第三延遲器390的輸出的和，獲得最終的相關(guān)值，并將獲得的值輸出到最大值檢測(cè)器303。
最大值檢測(cè)器從第二加法器301的輸出獲得本地PRS與傳輸?shù)腜RS最大相關(guān)值的位置?；谟勺畲笾禉z測(cè)器303獲得的最大相關(guān)值的位置，具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備300的粗載波恢復(fù)裝置(沒有示出)補(bǔ)償載波頻率誤差。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的載波頻率誤差測(cè)量設(shè)備的框圖，該設(shè)備從OFDM解調(diào)的數(shù)字信號(hào)測(cè)量載波頻率誤差。
參照?qǐng)D4，測(cè)量設(shè)備400具有與圖3的測(cè)量設(shè)備300相似的結(jié)構(gòu)。唯一的不同在于圖4的設(shè)備400沒有第一延遲器310和16相關(guān)器330，但是包括第五相關(guān)器401、第三加法器410、相差補(bǔ)償部件430和第四延遲器450。因此，圖4的相同部件將參照?qǐng)D3的相同的標(biāo)號(hào)，并且其詳細(xì)的描述為簡(jiǎn)潔起見將被省略。
圖4的測(cè)量設(shè)備400可省略第二相關(guān)器333、第三相關(guān)器335和第四相關(guān)器337，這是因?yàn)樗昧嗽赑RS的四個(gè)核(圖2A和圖2B)中的規(guī)律性。因此，硬件的尺寸能被大大地減小。
圖4的測(cè)量設(shè)備400在第五相關(guān)器401將傳輸?shù)腜RS與在接收器內(nèi)產(chǎn)生的本地PRS的4個(gè)核的一個(gè)選擇的核相乘。第三加法器410對(duì)相乘的每四個(gè)結(jié)果求和。因?yàn)橄辔徊钛a(bǔ)償部件430將第三加法器410的輸出與從有意計(jì)算(calculation-intended)的核中選擇的核的相位差相乘，所以每個(gè)核的相關(guān)值能被獲得。之后，由于第四延遲器450延遲一個(gè)重復(fù)周期，所以獲得與圖3的16相關(guān)器330相同的輸出。
第五相關(guān)器401將傳輸?shù)腜RS與本地PRS的4個(gè)核的一個(gè)選擇的核相乘。
圖5是圖4的測(cè)量設(shè)備的第五相關(guān)器框圖。參照?qǐng)D5，第五相關(guān)器401包括16延遲器401a至401p，和16個(gè)乘法器403a至403p。
每個(gè)延遲器401a至401p將傳輸?shù)腜RS延遲一個(gè)采樣單位，并輸出結(jié)果。
乘法器403a至403p將來自延遲器401a至401p的輸出與本地PRS的選擇的核的16個(gè)采樣相乘，并將結(jié)果輸出到第三加法器410。
第五相關(guān)器401可以不使用乘法器403a至403p，但是替代為以使用被本領(lǐng)域公知的加法和減法的方式來使用一般的加法器(沒有示出)與減法器(沒有示出)的組合。
如圖5所示，第三加法器410分別對(duì)403a至403p的每四個(gè)乘法器的輸出求和。第三加法器410包括3-1至3-4加法器411、413、415、417。第三加法器410的輸出被發(fā)送到相位差補(bǔ)償部件430。
3-1加法器411對(duì)第五相關(guān)器401的第一乘法器403a的輸出、第五乘法器403e的輸出、第九乘法器403i的輸出和第十三乘法器403m的輸出求和，并且3-2加法器413對(duì)第二乘法器403b的輸出、第六乘法器403f的輸出、第十乘法器403j的輸出和第十四乘法器403n的輸出求和。同樣適用于3-3加法器415和3-4加法器417。
相位差補(bǔ)償部件430包括第一至第四相位差補(bǔ)償部件431、433、435、437。相位差補(bǔ)償部件430將各個(gè)核(圖2B)的不同設(shè)置的相位差與第三加法器410的輸出相乘，并對(duì)相乘的結(jié)果求和，因而獲得與16相關(guān)器330的相關(guān)值相同的16個(gè)采樣的相關(guān)值。
第一相位差補(bǔ)償部件431補(bǔ)償對(duì)3-1至3-4加法器411、413、415、417的四個(gè)輸出預(yù)定的第一相位差，對(duì)四個(gè)結(jié)果求和并輸出相加的和。
以同樣的方式，第二至第四相位差補(bǔ)償部件433、435、437補(bǔ)償?shù)诙恋谒南辔徊睢Ｏ辔徊钍窍鄳?yīng)的值，該值被用來補(bǔ)償在輸入到第五相關(guān)器401的本地PRS的核和其余三個(gè)核之間的相位旋轉(zhuǎn)的差。因?yàn)榈谝幌辔徊钍恰?”，所以第一相位差補(bǔ)償部件431直接對(duì)3-1至3-4加法器411、413、415、417的4個(gè)輸出求和并輸出結(jié)果。
第四延遲器450延遲相位差補(bǔ)償部件430的輸出。
4-1延遲器451將第二相位差補(bǔ)償部件433的輸出延遲32個(gè)采樣。
4-2延遲器453將第三相位差補(bǔ)償部件435的輸出延遲64個(gè)采樣。
4-3延遲器455將第四相位差補(bǔ)償部件437的輸出延遲96個(gè)采樣。
第四延遲器450的輸出與圖3的16相關(guān)器330的輸出相同。第四延遲器450的輸出被輸入到第二延遲器350。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第四延遲器450可被設(shè)置在相位差補(bǔ)償部件前面以預(yù)先執(zhí)行延遲。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，部分相關(guān)可被另外地用于最小化由碼元定時(shí)誤差產(chǎn)生的可能影響。
圖6是被提供以解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的正交頻分復(fù)用(OFDM)接收系統(tǒng)的載波頻率誤差測(cè)量方法流程圖。圖6的流程圖是基于圖4的測(cè)量設(shè)備400。
傳輸?shù)腜RS和接收器的內(nèi)部產(chǎn)生的本地PRS的4個(gè)核之一在第五相關(guān)器401相乘(S601)。
第五相關(guān)器401中相乘的每四個(gè)結(jié)果被順序地獲得，在3-1至3-4加法器411、413、415、417中求和，該結(jié)果被輸出到相位差補(bǔ)償部件430。
相位差補(bǔ)償部件430將在正被輸入到第五相關(guān)器401的選擇的核和有意參加運(yùn)算的核之間的預(yù)定的相位差與3-1至3-4加法器411、413、415、417的輸出相乘，并對(duì)相乘的結(jié)果求和。
通過在第四延遲器450中累積和延遲一個(gè)重復(fù)周期，獲得每個(gè)核的16個(gè)采樣(e)(或子載波信號(hào))的相關(guān)值。第一相位差補(bǔ)償部件431的輸出被直接傳輸，第二相位差補(bǔ)償部件433的輸出被延遲了32個(gè)采樣，第三相位差補(bǔ)償部件435的輸出被延遲了64個(gè)采樣，第四相位差補(bǔ)償部件437的輸出被延遲了96個(gè)采樣(S603)。
為了獲得每個(gè)核的第二采樣集(f)的相關(guān)值，第四延遲器450的輸出在第二延遲器350被延遲16個(gè)采樣。然后該結(jié)果在第一加法器370的1-1至1-4加法器371、373、375、377被求和。
1-1至1-4加法器371、373、375、377的輸出在1-5加法器379中求和。結(jié)果與128個(gè)采樣的相關(guān)值相同(S605)。
第三延遲器390累積地延遲1-5加法器379的輸出與核重復(fù)周期相對(duì)應(yīng)的128個(gè)采樣。
當(dāng)?shù)诙臃ㄆ?01對(duì)1-5加法器379的輸出和第三延遲器390的輸出求和時(shí)，獲得最終的相關(guān)值(S607)。
從最終的相關(guān)值，最大值檢測(cè)器303檢測(cè)最大相關(guān)值的位置，因而能夠測(cè)量載波頻率誤差(S609)。
OFDM接收系統(tǒng)的載波頻率誤差測(cè)量方法的實(shí)例已經(jīng)參照本發(fā)明的幾個(gè)如上參照本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例所解釋的，在使用PRS測(cè)量載波頻率誤差中，用一個(gè)獲得16個(gè)采樣的相關(guān)值的設(shè)備獲得最終的相關(guān)值。結(jié)果，顯著地減小了包括例如乘法器部件的硬件的尺寸，并且計(jì)算需求和功耗也被很大地降低。
前述的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)只是示例性的，并不被解釋為限制本發(fā)明。本教述能被容易地應(yīng)用于其他類型設(shè)備。另外，本發(fā)明實(shí)施例的描述意圖說明，并不限制權(quán)利要求的范圍，很多替換、修改和改變對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差的設(shè)備，該數(shù)字信號(hào)通過OFDM(正交頻分復(fù)用)被解調(diào)并有包含至少一個(gè)四個(gè)核的組合的PRS(相位參考碼元)，該設(shè)備包括相關(guān)器，獲得傳輸?shù)腜RS和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的四個(gè)核之間的相關(guān)值；延遲器，將相關(guān)器的輸出延遲四個(gè)核、四個(gè)核的兩倍、四個(gè)核的三倍，并對(duì)延遲的結(jié)果求和；和最大值檢測(cè)器，在加法器的輸出中檢測(cè)最大值的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，相關(guān)器包括第一延遲器，接收頻域的PRS，并輸出延遲一個(gè)核、一個(gè)核的兩倍、和一個(gè)核的三倍的碼元；16相關(guān)器，分別獲得第一延遲器的輸出的核的半個(gè)集合與匹配于傳輸?shù)腜RS的預(yù)定的本地PRS的核的不同的半個(gè)集合之間的相關(guān)值；和第二延遲器，將16相關(guān)器的輸出中的每個(gè)延遲一個(gè)內(nèi)核的一半，輸出該延遲的16相關(guān)器的輸出；第一加法器，對(duì)16相關(guān)器的輸出與第二延遲器的輸出求和。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，第一延遲器包括1-1延遲器，將接收到的頻域的PRS碼元延遲32個(gè)采樣，并輸出結(jié)果；1-2延遲器，將1-1延遲器的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；和1-3延遲器，將1-2延遲器的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，16相關(guān)器包括第一相關(guān)器，獲得接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；第二相關(guān)器，獲得1-1延遲器的輸出與本地PRS的第二預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；第三相關(guān)器，獲得1-2延遲器的輸出與本地PRS的第三預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；和第四相關(guān)器，獲得1-3延遲器的輸出與本地PRS的第四預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，第二延遲器包括2-1延遲器，將第一相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；2-2延遲器，將第二相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；2-3延遲器，將第三相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；和2-4延遲器，將第四相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，相關(guān)器包括第五相關(guān)器，將接收到的頻域的PRS與本地PRS第一預(yù)置核的一半相乘并輸出結(jié)果；第三加法器，對(duì)第五相關(guān)器的每四個(gè)輸出求和；相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于第三加法器的輸出補(bǔ)償四個(gè)核之間的相位差；和第四延遲器，將相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲核的數(shù)目，隨后獲得各個(gè)核的相關(guān)值并輸出獲得的結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，第三加法器包括3-1加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第一、第五、第九和第十三輸出求和；3-2加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第二、第六、第十和第十四輸出求和；3-3加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第三、第七、第十一和第十五輸出求和；和3-4加法器，對(duì)第五相關(guān)器的第四、第八、第十二和第十六輸出求和。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，相位差補(bǔ)償部件包括第一相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出求和并輸出結(jié)果；第二相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷诙说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；第三相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谌说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；和第四相位差補(bǔ)償部件，關(guān)于3-1至3-4加法器的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谒暮说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，第四延遲器包括4-1延遲器，將第二相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核并輸出結(jié)果；4-2延遲器，將第三相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核的兩倍并輸出結(jié)果；和4-3延遲器，將第四相位差補(bǔ)償部件的輸出延遲一個(gè)核的三倍并輸出結(jié)果。
10.一種用于測(cè)量數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差的方法，該數(shù)字信號(hào)通過OFDM(正交頻分復(fù)用)被解調(diào)并且具有包含至少一個(gè)四個(gè)核的組合的PRS(相位參考碼元)，該方法包括步驟獲得傳輸?shù)腜RS和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的四個(gè)核之間的相關(guān)值；將相關(guān)器的輸出延遲四個(gè)核、四個(gè)核的兩倍、四個(gè)核的三倍，并對(duì)延遲的結(jié)果求和；和在加法器的輸出中檢測(cè)最大值的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，獲得相關(guān)值的步驟包括(a)接收頻域的PRS并輸出具有延遲了一個(gè)核、一個(gè)核的兩倍、一個(gè)核的三倍的碼元；(b)分別獲得步驟(a)的輸出的核的一半集合和與傳輸?shù)腜RS相匹配的預(yù)定的本地PRS的核的不同的一半集合之間的相關(guān)值；(c)將步驟(b)的每個(gè)16相關(guān)器的輸出延遲一個(gè)核的一半，輸出16相關(guān)器的輸出；和(d)對(duì)步驟(b)的輸出和步驟(c)的輸出求和。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(a)包括(a-1)將接收到的頻域的PRS碼元延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；(a-2)將步驟(a-1)的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果；和(a-3)將步驟(a-2)的輸出延遲32個(gè)采樣并輸出結(jié)果。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟(b)包括(b-1)獲得接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半之間的相關(guān)值；(b-2)獲得步驟(a-1)的輸出與本地PRS的第二預(yù)置核的一半的相關(guān)值；(b-3)獲得步驟(a-2)的輸出與本地PRS的第三預(yù)置核的一半的相關(guān)值；和(b-4)獲得步驟(a-3)的輸出與本地PRS的第四預(yù)置核的一半的相關(guān)值。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，步驟(c)包括(c-1)將步驟(b-1)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；(c-2)將步驟(b-2)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；(c-3)將步驟(b-3)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果；和(c-4)將步驟(b-4)的輸出延遲一個(gè)核的半數(shù)并輸出結(jié)果。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，獲得相關(guān)值的步驟包括(f)將接收的頻域的PRS與本地PRS的第一預(yù)置核的一半相乘并輸出結(jié)果；(g)對(duì)步驟(f)的每四個(gè)輸出求和；(h)關(guān)于步驟(g)的輸出補(bǔ)償四個(gè)核之間的相位差；和(i)將步驟(h)的輸出延遲核的數(shù)目，隨后獲得各個(gè)核的相關(guān)值并輸出獲得的結(jié)果。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(g)包括(g-1)對(duì)步驟(f)的第一、第五、第九、第十三輸出求和；(g-2)對(duì)步驟(f)的第二、第六、第十、第十四輸出求和；(g-3)對(duì)步驟(f)的第三、第七、第十一、第十五輸出求和；和(g-4)對(duì)步驟(f)的第四、第八、第十二、第十六輸出求和。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(h)包括(h-1)對(duì)步驟(g-1)至(g-4)的輸出求和并輸出結(jié)果；(h-2)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷诙说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；(h-3)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谌说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果；和(h-4)相對(duì)于步驟(g-1)至(g-4)的輸出補(bǔ)償?shù)谝缓偷谒暮说南辔徊畈⑤敵鼋Y(jié)果。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，步驟(i)包括(i-1)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核并輸出結(jié)果；(i-2)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核的兩倍并輸出結(jié)果；和(i-3)將步驟(h-2)的輸出延遲一個(gè)核的三倍并輸出結(jié)果。
全文摘要
公開了一種用于OFDM(正交頻分復(fù)用)解調(diào)數(shù)字信號(hào)的載波頻率誤差測(cè)量設(shè)備和方法。在粗載波恢復(fù)設(shè)備中使用PRS(相位參考碼元)測(cè)量載波頻率誤差的處理中，關(guān)于全部PRS不必獲得所有相關(guān)值。換句話說，只對(duì)16個(gè)采樣獲得相關(guān)值，并且通過根據(jù)PRS的核的規(guī)則組合該獲得的相關(guān)值，獲得全部相關(guān)值的大小。因此，顯著地減少硬件尺寸和功耗。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1725748SQ20051008531
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者樸贊燮 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社