專利名稱：通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，且特別涉及一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性 (differential correlation)的框架同步(frame synchronization)裝置與方法。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)(例如DVB-S或DVB-S2)可以使用多種不同的框架型態(tài)(frametype)。通信系統(tǒng)的框架同步(frame synchronization)裝置用于偵測(cè)出實(shí)體層框架標(biāo)頭(Physical Layer Frame Header ；以下簡(jiǎn)稱PLHeader)的位置，以使后續(xù)的頻偏修正(frequency offset correlation)與前向糾錯(cuò)解碼器(FEC decoder)能夠運(yùn)作。不同于DVB-S的是， DVB-S2的框架長(zhǎng)度更長(zhǎng)，同時(shí)訊雜比(Signal to NoiseRatio ；以下簡(jiǎn)稱SNR)更低。例如，以帶有前導(dǎo)信號(hào)(pilot)四相相移鍵控(Quaternary Phase Shift Keying;以下簡(jiǎn)稱 QPSK)的框架型態(tài)為例，其框架長(zhǎng)度為33282個(gè)符元(symbol)，而訊雜比為-2. 35dB (for 1/4 code rate)。因此，有效利用DVB-S2的框架結(jié)構(gòu)以快速鎖定PLHeader的位置是非常重要的。例如，SuruJiang 與 Lee 等發(fā)表的論文"Frame Synchronization and PilotStructure for Second Generation DVB via Satellite，， (International Journal ofSatellite Communications and Networking，2004 ;22 :319_339)，此先前技術(shù)在搜尋窗 (search window)中計(jì)算出多個(gè)相關(guān)值(correlation)，并從這些相關(guān)值中找出最大值。假設(shè)第K種框架型態(tài)的第T個(gè)搜尋窗WK,τ長(zhǎng)度為L(zhǎng)k。此先前技術(shù)利用同步字元(sync word)對(duì)每個(gè)符元進(jìn)行差別檢測(cè)(differential detection)，以在搜尋窗WK, τ當(dāng)中多個(gè)相關(guān)值中找出最大值的索引值(index) Ικ,τ。重復(fù)此法在連續(xù)多個(gè)搜尋窗WK,T、WK,T+1、WK,T+2、...中各自找到最大相關(guān)值之索引值為IK,T、IK,T+1、IK,T+2、...。若Ικ,τ = Ικ,τ+ι = Ικ,τ+2 =...，即可確認(rèn)前述索引值〗!^、、,^、、^、. · ·的對(duì)應(yīng)位置為標(biāo)頭位置，也就是PLHeader位置。然而，此先前技術(shù)未利用前導(dǎo)信號(hào)的資訊，而且在低雜訊(low noise)情況下偵測(cè)漏失(mis-detection) 機(jī)率過(guò)高，導(dǎo)致同步時(shí)間過(guò)久。美國(guó)專利公告號(hào)第US 7，308，064號(hào)專利案利用“sync word correlation”步驟以及 “multi-step correlation test” 兩大步驟搜尋 PLHeader 的位置。在 “syncword correlation”步驟中，只要PLHeader的相關(guān)值大于臨界值(threshold) 即進(jìn)入 "multi-step correlation test，，步驟。在"multi-step correlation test，，步驟中，計(jì)算前導(dǎo)信號(hào)的相關(guān)值大于臨界值Γ 2，則測(cè)試成功次數(shù)I累進(jìn)加1(即I = 1+1)。當(dāng)I = Pn 即判定同步成功。然而，“sync word correlation”步驟使用臨界值進(jìn)行判斷，在低訊雜比條件下易造成假警報(bào)(false-alarm)?！癿ulti-st印correlation test」”步驟針對(duì)每個(gè)前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行判斷，然而Pn大易造成偵測(cè)漏失，反之易造成假警報(bào)。再者，此現(xiàn)有技術(shù)未考慮到衛(wèi)星通道中的頻譜反轉(zhuǎn)(spectrum inversion)現(xiàn)象，導(dǎo)致此現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)“multi-st印 correlation test”步驟會(huì)失效。另外，此現(xiàn)有技術(shù)未考慮無(wú)前導(dǎo)信號(hào)的框架(non-pilot frame)0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置與方法，以快速搜尋標(biāo)頭位置。本發(fā)明實(shí)施例提出一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，包括下述步驟。使用同步字元(sync word)于前搜尋窗與后搜尋窗中各自進(jìn)行相關(guān)性分析 (correlation analysis)，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值(correlation)與多個(gè)后窗相關(guān)值。 于這些前窗相關(guān)值中選取N個(gè)最大相關(guān)值，其中這些最大相關(guān)值的索引值分別為I1 IN， 而N為大于0的整數(shù)。將這些后窗相關(guān)值與第一臨界值(threshold)進(jìn)行比較。若這些后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于第一臨界值，則將此相關(guān)值于該后搜尋窗的索引值定義為J。 若所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者，則使用該索 引值J進(jìn)行一檢查步驟，以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為一標(biāo)頭位置。本發(fā)明實(shí)施例提出一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，包括差別檢測(cè)器以及框架搜尋單元。差別檢測(cè)器接收基頻信號(hào)，而于前搜尋窗與后搜尋窗中使用同步字元進(jìn)行相關(guān)性分析，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值與多個(gè)后窗相關(guān)值?？蚣芩褜卧谶@些前窗相關(guān)值中選取N個(gè)最大相關(guān)值，其中這些最大相關(guān)值的索引值分別為I1 In，而N為大于0的整數(shù)?？蚣芩褜卧獙⑦@些后窗相關(guān)值與第一臨界值進(jìn)行比較。若這些后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于第一臨界值，則將此相關(guān)值于后搜尋窗的索引值定義為J?？蚣芩褜卧袛嗨鏊饕礘是否等于所述索引值I1 In其中一者。其中，所述框架搜尋單元包含一檢查功能單元，當(dāng)所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者時(shí)，所述檢查功能單元使用索引值J以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置是否為標(biāo)頭位置。基于上述，本發(fā)明實(shí)施例于前搜尋窗中搜尋一個(gè)或多個(gè)最大相關(guān)值，以及在后搜尋窗中找出大于第一臨界值的相關(guān)值。然后，比較前搜尋窗的最大相關(guān)值之索引位置I1 In與后搜尋窗中大于第一臨界值的相關(guān)值的索引位置J。依據(jù)前述索引位置J與I1 In的關(guān)系，可以快速搜尋標(biāo)頭位置。然后，使用索引值J進(jìn)行檢查步驟，以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為標(biāo)頭位置。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置。圖2為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法。圖3為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明相關(guān)值與時(shí)間索引值的關(guān)系示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明圖2中檢查步驟S20的細(xì)部流程。圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例說(shuō)明圖2中檢查步驟S20的細(xì)部流程。圖6為檢查功能單元依照本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明圖5中步驟S510的示意圖。圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法。主要元件符號(hào)說(shuō)明10:信號(hào)處理單元100:框架同步裝置
110差別檢測(cè)器120 框架搜尋單元
605第-一延遲器610 共軛器
640A-Ap · 弟-二延遲器615 第一乘法器
625A-Ap · 弟-二乘法器645 第三乘法器
620第-一相關(guān)分析單元660 第二相關(guān)分析單元
630加法器635 第一多路復(fù)用器
650A-Ap · 弟-二多路復(fù)用器670 第三多路復(fù)用器
Cthi第--臨界值SlO 獲取步驟
S20檢查步驟WT_i、WT 搜尋窗
Sl 第—-控制信號(hào)S2 第二控制信號(hào)
S3 第三控制信號(hào)665 乘法器
Ιτ-ι,ι、！τ-1,2Λ Jt,ι、JT,2、JT^^JTj4 索引值
S210 S240、S710 S760 獲取步驟的子步驟
S410 S470、S510 S520 檢查步驟的子步驟
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)(例如DVB-S或DVB-S2)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置100?？蚣芡窖b置100于基頻信號(hào)中搜尋框架標(biāo)頭(frame header), 然后將標(biāo)頭位置告知信號(hào)處理單元10以完成框架同步。此信號(hào)處理單元10可以依據(jù)框架同步裝置100所提供的標(biāo)頭位置，對(duì)基頻信號(hào)進(jìn)行后續(xù)的頻偏修正與/或前向糾錯(cuò)解碼等操作。框架同步裝置100包括差別檢測(cè)器110以及框架搜尋單元120。圖2為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法。請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，本框架同步方法可分為兩部分獲取步驟(AcquisitionSt印)SlO與檢查步驟(Check St印)S20。獲取步驟SlO定義第T個(gè)搜尋窗為Wt，每個(gè)搜尋窗Wt的長(zhǎng)度為 L，并定義搜尋窗中的時(shí)間索引值(time index)為I，而第T個(gè)搜尋窗PLHeader的相關(guān)值 (correlation)為Γτ>1。在搜尋窗W^1找出各相關(guān)值中N個(gè)最大值，并儲(chǔ)存其索引值為It+
......It-!,^設(shè)搜尋窗Wt中相關(guān)值超過(guò)第一臨界值Cthi的索引值為J。若J符合以下條
件(J == IT_ia)or(J == IT_lj2)or. ..or(J== It^1j N)則檢查步驟 S20 開(kāi)始。例如，圖3為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明相關(guān)值與時(shí)間索引值的關(guān)系示意圖。差別檢測(cè)器110接收基頻信號(hào)，于前搜尋窗WT_i與后搜尋窗Wt中使用同步字元(sync word)對(duì)基頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值與多個(gè)后窗相關(guān)值(步驟S210)。在某些實(shí)施例中，前搜尋窗Wp1與后搜尋窗Wt可能是在時(shí)間上不相鄰接的兩個(gè)搜尋窗。應(yīng)用本實(shí)施例者可以視其設(shè)計(jì)需求而以任何方式實(shí)現(xiàn)差別檢測(cè)器110，例如可以使用ETSI TR 102 376 VL 1. 1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格書(shū)關(guān)于 second generation system of Digital Video Broadcasting(DVB-S2)中 User guidelines C3. 1 章節(jié)(page 77 page 78)所述技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)差別檢測(cè)器110?？蚣芩褜卧?20耦接至差別檢測(cè)器110，以接收多個(gè)相關(guān)值。框架搜尋單元120 于前搜尋窗Wh期間的多個(gè)相關(guān)值(即前窗相關(guān)值)中選取并儲(chǔ)存N個(gè)最大相關(guān)值，其中這些最大相關(guān)值的索引值I1 In，而N為大于0的整數(shù)(步驟S220)。此N值須視設(shè)計(jì)需求而定，例如N為2。圖3的前搜尋窗Wp1期間僅繪出最大的2個(gè)相關(guān)值，且此2個(gè)最大相關(guān)值的索引值分別為注記為It-U與It-U,表示此2個(gè)索引值I1與I2是屬于第T-I個(gè)搜尋窗W”的索引值。接下來(lái)，框架搜尋單元120將后搜尋窗Wt期間的多個(gè)相關(guān)值(即后窗相關(guān)值)與第一臨界值Cthi進(jìn)行比較(步驟S230)。若該些后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于第一臨界值Cthi，則將所述相關(guān)值于后搜尋窗Wt的索引值定義為J。若所述索引值J等于所述索引值 I1 In其中一者(步驟S240)，則框架搜尋單元120使用該索引值J進(jìn)行檢查步驟S20，以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為一標(biāo)頭位置。反之，若后搜尋窗Wt的所有索引值J皆不符合步驟S240的判斷條件，則框架搜尋單元120將以上述相同方法搜尋下一個(gè)搜尋窗WT+1期間的多個(gè)相關(guān)值。以圖3為例，差別檢測(cè)器110依序輸出相關(guān)值串，因而框架搜尋單元120可以在前搜尋窗Wp1期間儲(chǔ)存2個(gè)最大相關(guān)值的索引值Ipu與Ip1,隨著差別檢測(cè)器110依序輸出相關(guān)值串，框架搜尋單元120會(huì)在搜尋窗Wt期間找到第1個(gè)大于第一臨界值Cthi的相關(guān)值(其索引值注記為Ju)。由于索引值Ju既不等于索引值It-U，也不等于索引值It-U,因此判定索引值Ju的對(duì)應(yīng)位置不是標(biāo)頭位置。所以，框架搜尋單元120舍棄索引值Ju而找到第2個(gè)大于第一臨界值Cthi的相關(guān)值(其索引值注記為Jt,2)。由于索引值JT,2既等于索引值It-U，表示索引值JT,2的對(duì)應(yīng)位置是標(biāo)頭位置的可能性很高。因此，框架搜尋單元120 使用該索引值JT,2進(jìn)行檢查步驟S20，以確認(rèn)該索引值JT,2的對(duì)應(yīng)位置是否為標(biāo)頭位置。檢查步驟S20在低訊雜比的條件下可提升同步速度，降底偵測(cè)漏失 (mis-detection)機(jī)率。檢查步驟S20可以針對(duì)帶有前導(dǎo)信號(hào)的框架以及沒(méi)有前導(dǎo)信號(hào)的框架兩種不同情況進(jìn)行檢查。以下將以基頻信號(hào)框架不含前導(dǎo)信號(hào)的情況下，說(shuō)明檢查步驟S20的實(shí)現(xiàn)范例。圖4為本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明圖2中檢查步驟S20的細(xì)部流程。檢查步驟 S20包括步驟S410 S470。框架搜尋單元120進(jìn)行步驟S410，以便依據(jù)索引值J對(duì)下一個(gè)標(biāo)頭(例如PLHeader)進(jìn)行相關(guān)性分析，而獲得標(biāo)頭相關(guān)值Γτ+1。詳細(xì)而言，步驟S410 自索引值J位置始，經(jīng)L個(gè)符元(symbol)后使用同步字元進(jìn)行相關(guān)性分析，以獲得標(biāo)頭相關(guān)值Γτ+1。前述L為搜尋窗的長(zhǎng)度。若沿用前述圖3的范例，則步驟S410會(huì)從索引值Jt, 2位置開(kāi)始，經(jīng)L個(gè)符元(symbol)后進(jìn)行相關(guān)性分析而獲得標(biāo)頭相關(guān)值Γτ+1。若標(biāo)頭相關(guān)值Γ T+1大于第四臨界值Cu (步驟S420)，則第二計(jì)數(shù)值Nscs累進(jìn)加1 (即Nscs = Nscs+1，步驟 S440)。第二計(jì)數(shù)值Ns。s表示檢查成功次數(shù)。若步驟S420判斷結(jié)果為否，則判斷標(biāo)頭相關(guān)值Γ T+1是否小于第六臨界值CJ步驟 S430)。前述第四臨界值Cu大于第六臨界值Q。若標(biāo)頭相關(guān)值Γ T+1是介于第四臨界值Cu 與第六臨界值Q之間，則回到步驟S410以對(duì)在下一個(gè)標(biāo)頭進(jìn)行相關(guān)性分析而獲得下一個(gè)標(biāo)頭相關(guān)值Γ τ+2，并重復(fù)上述操作。若步驟S430判斷結(jié)果為是，則第三計(jì)數(shù)值累進(jìn)加 1 (即Nfa1L = NFAIL+1，步驟S450)。第三計(jì)數(shù)值Nfa1L表示檢查失敗次數(shù)。在步驟S460判斷第二計(jì)數(shù)值Nscs是否等于第五臨界值NSCS_TH。若第二計(jì)數(shù)值Nscs 達(dá)第五臨界值NS。S_TH，則確認(rèn)索引值J的對(duì)應(yīng)位置為該標(biāo)頭位置。若步驟S460判斷結(jié)果為否，則判斷第三計(jì)數(shù)值是否達(dá)第七臨界值NFAtt_TH (步驟S470)。若第三計(jì)數(shù)值Npm達(dá)第七臨界值NFm_TH，則確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置不是標(biāo)頭位置。若第二計(jì)數(shù)值Ns。s未達(dá)第五臨界值Ns。s_th，且第三計(jì)數(shù)值未達(dá)第七臨界值NFAtt_TH，則回到步驟S410以對(duì)在下一個(gè)標(biāo)頭進(jìn)行相關(guān)性分析而獲得下一個(gè)標(biāo)頭相關(guān)值Γ τ+2，并重復(fù)上述操作。經(jīng)過(guò)L個(gè)符元(symbol)后，若相關(guān)值Γτ>1大于上限門檻(第四臨界值Cu),則成功次數(shù)累進(jìn)加1 (即Nscs = Nscs+1)。反之，若相關(guān)值Γ u小于下限門檻(第六臨界值⑦， 則失敗次數(shù)累進(jìn)加1 (即= Nfail+1)。設(shè)定上下兩個(gè)門檻Cu與Q的功用是保留未決區(qū)域(non-decision area)，使得在低訊雜比的情況下可同時(shí)降低偵測(cè)漏失(mis-detection) 與假警報(bào)(false alarm)的機(jī)率。以下將以基頻信號(hào)框架含有前導(dǎo)信號(hào)的情況下，說(shuō)明檢查步驟S20的實(shí)現(xiàn)范例。 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例說(shuō)明圖2中檢查步驟S20的細(xì)部流程。檢查步驟S20包括步驟 S510 S520?？蚣芩褜卧?20進(jìn)行步驟S510，以便依據(jù)索引值J于后搜尋窗Wt中對(duì)化 個(gè)前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，以獲得前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值NPU_S。S。若前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值化『％ 達(dá)第三臨界值Nm_ses_TH (步驟S520)，則確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為該標(biāo)頭位置。例如，沿用前述圖3的范例，則該索引值J為Jt,2。由于前導(dǎo)信號(hào)在框架中的位置，以及前導(dǎo)信號(hào)的內(nèi)容均屬已知，因此框架搜尋單元120在步驟S510中可以依據(jù)索引值JT,2的位置往后找到一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)信號(hào)，并且對(duì)這些前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，然后累計(jì)分析成功次數(shù)(即前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值NPU_S。S)。若前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Nm_s。s大于第三臨界值Npu_s。s_th則判定為同步成功。Npu是依據(jù)設(shè)計(jì)需求而決定的可調(diào)整參數(shù)。Npu增加則判定的準(zhǔn)確度越高，但同步所需時(shí)間也越久。圖6為檢查功能單元，位于框架搜尋單元120之內(nèi)，為依照本發(fā)明實(shí)施例說(shuō)明圖5 中步驟S510的示意圖。第一延遲器605將基頻信號(hào)延遲后輸出至第一乘法器615。共軛器 610將基頻信號(hào)的共軛復(fù)數(shù)輸出給第一乘法器615。第一乘法器615接收第一延遲器605與共軛器610的輸出并進(jìn)行乘法運(yùn)算。第一相關(guān)分析單元620與第二相關(guān)分析單元660的實(shí)施方式相仿?？紤]到衛(wèi)星通道中的頻譜反轉(zhuǎn)(spectrum inversion)現(xiàn)象，第二相關(guān)分析單元660被用來(lái)分析頻譜反轉(zhuǎn)的前導(dǎo)信號(hào)。以下將說(shuō)明第一相關(guān)分析單元620的實(shí)施細(xì)節(jié)， 而第二相關(guān)分析單元660可以參照第一相關(guān)分析單元620的說(shuō)明。在第一相關(guān)分析單元620中，第二乘法器625將第一乘法器615的輸出乘上系數(shù) Cp (即前導(dǎo)信號(hào)的樣本)，以將相關(guān)值輸出給加法器630。加法器630將第二延遲器640所輸出的相關(guān)累積值以及第二乘法器625所輸出的相關(guān)值進(jìn)行加總，然后將新的相關(guān)累積值傳送給多路復(fù)用器635。第一多路復(fù)用器635依據(jù)第一控制信號(hào)Sl的控制而決定是否將加法器630所輸出的新相關(guān)累積值傳送給第二延遲器640。因此，當(dāng)前導(dǎo)信號(hào)來(lái)臨時(shí)，藉由將控制信號(hào)Sl設(shè)為1，而使前導(dǎo)信號(hào)段(pilot segment)的相關(guān)值可以進(jìn)行加總。當(dāng)不在前導(dǎo)信號(hào)期間內(nèi)時(shí)，藉由將控制信號(hào)Sl設(shè)為0，而避免將非前導(dǎo)信號(hào)的相關(guān)值加入相關(guān)累積值中。第三乘法器645計(jì)算前述相關(guān)累積值的平方(或是求取前述相關(guān)累積值的絕對(duì)值)。 第二多路復(fù)用器650依據(jù)第二控制信號(hào)S2的控制而決定是否將第三乘法器645所輸出的前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值傳送給第三多路復(fù)用器670。此控制信號(hào)S2與前述前導(dǎo)信號(hào)個(gè)數(shù)Npu 有關(guān)。當(dāng)完成Nm個(gè)前導(dǎo)信號(hào)的相關(guān)分析后，控制信號(hào)S2會(huì)被設(shè)為1而將前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Npm傳送給第三多路復(fù)用器670。第二相關(guān)分析單元660相似于第一相關(guān)分析單元620，不同之處在于第二相關(guān)分析單元660內(nèi)乘法器665是接收系數(shù)Cp ’(即頻譜反轉(zhuǎn)后的前導(dǎo)信號(hào)樣本)，而不是系數(shù)Cp。因此相關(guān)分析單元660可以分析頻譜反轉(zhuǎn)的前導(dǎo)信號(hào)，然后將前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Npu2傳送給第三多路復(fù)用器670。當(dāng)前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Npm大于前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Nm2時(shí)，控制信號(hào)S3會(huì)被設(shè)為1，否則控制信號(hào)S3會(huì)被設(shè)為0。因此第三多路復(fù)用器670可以選擇前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Npm與化 2 二者較大者，并將較大者輸出為前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值Nm_scs， 以供圖5步驟S520進(jìn)行判斷。所以，不論通道是否發(fā)生頻譜反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，步驟S510均可以對(duì)這些前導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，然后累計(jì)分析成功次數(shù)(即前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值NPU_SCS)。圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例說(shuō)明一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法。 圖7所示方法大致上相同于圖2所示方法，不同之處在于圖7所示方法更于獲取步驟SlO 內(nèi)包含步驟S710 S760。為提高搜尋效率，在進(jìn)入檢查步驟S20的同時(shí)，獲取步驟SlO繼續(xù)進(jìn)行步驟S710。請(qǐng)參照?qǐng)D7，若步驟S240判斷所述索引值J等于索引值I1 In其中一者，則進(jìn)行步驟S710以判斷第一計(jì)數(shù)值Nakj是否為初始值0。若第一計(jì)數(shù)值Nakj為0，則P = Jt (步驟 S720)，以及第一計(jì)數(shù)值累進(jìn)加1 (即Naqj = Nacq+1，步驟S730)。接下來(lái)進(jìn)行步驟S760以判斷第一計(jì)數(shù)值Naqj是否達(dá)第二臨界值CA。Q FEM。若步驟S760的判斷結(jié)果為否，則框架搜尋單元120將回到步驟S210以搜尋下一個(gè)搜尋窗WT+1期間的多個(gè)相關(guān)值。若步驟S710判斷第一計(jì)數(shù)值Nakj不等于初始值0，則進(jìn)行步驟S740以判斷索引值Jt是否等于P。若步驟S740的判斷結(jié)果為是，則進(jìn)行步驟S730，即Na。q = Naqj+1。若步驟 S740的判斷結(jié)果為否，則進(jìn)行步驟S750，即P = JT。完成步驟S750后接著進(jìn)行步驟S760， 以判斷第一計(jì)數(shù)值Nakj是否達(dá)第二臨界值CA。Q—FEM。若第一計(jì)數(shù)值Naqj達(dá)第二臨界值Caqj fkm， 則確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為標(biāo)頭位置，因此判定為同步成功。綜上所述，本實(shí)施例于前搜尋窗中搜尋一個(gè)或多個(gè)最大相關(guān)值，以及在后搜尋窗中找出大于第一臨界值的相關(guān)值。然后，比較前搜尋窗的最大相關(guān)值之索引位置I1 In與后搜尋窗中大于第一臨界值的相關(guān)值之索引位置J。依據(jù)前述索引位置J與I1 In的關(guān)系，可以快速搜尋標(biāo)頭位置。然后，使用索引值J進(jìn)行檢查步驟S20，以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為標(biāo)頭位置。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，但是并非用以限定本發(fā)明，任何本技術(shù)領(lǐng)域人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明額保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，包括于一前搜尋窗與一后搜尋窗中使用一同步字元進(jìn)行一相關(guān)性分析，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值與多個(gè)后窗相關(guān)值；于所述多個(gè)前窗相關(guān)值中選取N個(gè)最大相關(guān)值的索引值I1 In，其中N為大于O的整數(shù)；將所述多個(gè)后窗相關(guān)值與一第一臨界值進(jìn)行比較；若所述多個(gè)后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于所述第一臨界值，則將所述相關(guān)值于所述后搜尋窗的索引值定義為J ；以及若所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者，則使用所述索引值J進(jìn)行一檢查步驟，以確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為一標(biāo)頭位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，還包括 若所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者，則一第一計(jì)數(shù)值累進(jìn)加1 ；以及若所述第一計(jì)數(shù)值達(dá)一第二臨界值，則確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為所述標(biāo)頭位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，其中所述檢查步驟包括依據(jù)所述索引值J于所述后搜尋窗中進(jìn)行至少一個(gè)前導(dǎo)信號(hào)分析，以獲得一前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值；以及若所述前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值達(dá)一第三臨界值，則確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為所述標(biāo)頭位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，其中所述檢查步驟包括自所述索引值J位置始，經(jīng)L個(gè)符元后使用所述同步字元進(jìn)行所述相關(guān)性分析，以獲得一標(biāo)頭相關(guān)值，其中L為所述前搜尋窗或所述后搜尋窗的長(zhǎng)度；若所述標(biāo)頭相關(guān)值大于一第四臨界值，則一第二計(jì)數(shù)值累進(jìn)加1 ；以及若所述第二計(jì)數(shù)值達(dá)一第五臨界值，則確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為所述標(biāo)頭位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步方法，其中所述檢查步驟還包括若所述標(biāo)頭相關(guān)值小于一第六臨界值，則一第三計(jì)數(shù)值累進(jìn)加1，其中所述第六臨界值小于所述第四臨界值；以及若所述第三計(jì)數(shù)值達(dá)一第七臨界值，則確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置不是所述標(biāo)頭位置。
6.一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，包括一差別檢測(cè)器，接收一基頻信號(hào)，于一前搜尋窗與一后搜尋窗中使用一同步字元進(jìn)行一相關(guān)性分析，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值與多個(gè)后窗相關(guān)值；一框架搜尋單元，于所述多個(gè)前窗相關(guān)值中選取N個(gè)最大相關(guān)值的索引值I1 In，其中 N為大于O的整數(shù)；將所述多個(gè)后窗相關(guān)值與一第一臨界值進(jìn)行比較；若所述多個(gè)后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于所述第一臨界值，則將所述相關(guān)值于所述后搜尋窗的索引值定義為J，并判斷所述索引值J是否等于所述索引值I1 In其中一者；其中，所述框架搜尋單元包含一檢查功能單元，當(dāng)所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者時(shí)，使用所述索引值 J以確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為一標(biāo)頭位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，其中若所述索引值J等于所述索引值I1 In其中一者，則所述框架搜尋單元將一第一計(jì)數(shù)值累進(jìn)加1 ；以及若所述第一計(jì)數(shù)值達(dá)一第二臨界值，則所述框架搜尋單元確認(rèn)所述索引值J的對(duì)應(yīng)位置為所述標(biāo)頭位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，其中該檢查功能單元包括一第一延遲器，將一基頻信號(hào)延遲并輸出；一共軛器，計(jì)算所述基頻信號(hào)的共軛復(fù)數(shù)并輸出；一第一乘法器，接收所述第一延遲器與所述共軛器的輸出并進(jìn)行乘法運(yùn)算；以及一第一相關(guān)分析單元，接收所述第一乘法器的輸出并進(jìn)行多個(gè)前導(dǎo)信號(hào)的相關(guān)分析， 以輸出一第一前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，其中所述第一相關(guān)分析單元包括一第二乘法器，將所述第一乘法器的輸出乘上一前導(dǎo)信號(hào)樣本；一加法器，將一相關(guān)累積值以及所述第二乘法器的輸出進(jìn)行加總；一第一多路復(fù)用器，依據(jù)一第一控制信號(hào)而決定是否將所述加法器的輸出通過(guò)所述第一多路復(fù)用器；一第二延遲器，所述第二延遲器的輸入端連接至所述第一多路復(fù)用器的輸出端，所述第二延遲器的的輸出端提供所述相關(guān)累積值給所述加法器；一第三乘法器，計(jì)算前述第二延遲器的輸出的平方；以及一第二多路復(fù)用器，依據(jù)一第二控制信號(hào)而決定是否將所述第三乘法器的輸出通過(guò)所述第二多路復(fù)用器，其中所述第二多路復(fù)用器輸出所述第一前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置，其中該檢查功能單元還包括一第二相關(guān)分析單元，接收所述第一乘法器的輸出并進(jìn)行多個(gè)頻譜反轉(zhuǎn)后的前導(dǎo)信號(hào)的相關(guān)分析，以輸出一第二前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值；以及一第三多路復(fù)用器，選擇所述第一前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值與所述第二前導(dǎo)信號(hào)相關(guān)累積值二者較大者，并將較大者輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通信系統(tǒng)中基于差別相關(guān)性的框架同步裝置與方法。使用同步字元于前搜尋窗與后搜尋窗中各自進(jìn)行相關(guān)性分析，以分別獲得多個(gè)前窗相關(guān)值與多個(gè)后窗相關(guān)值。于這些前窗相關(guān)值中選取N個(gè)最大相關(guān)值，其中這些最大相關(guān)值的索引值分別為I1～I(xiàn)N，而N為大于0的整數(shù)。將這些后窗相關(guān)值與第一臨界值進(jìn)行比較。若這些后窗相關(guān)值其中一個(gè)相關(guān)值大于第一臨界值，則將此相關(guān)值于該后搜尋窗的索引值定義為J。若所述索引值J等于所述索引值I1～I(xiàn)N其中一者，則使用該索引值J進(jìn)行一檢查步驟，以確認(rèn)該索引值J的對(duì)應(yīng)位置為一標(biāo)頭位置。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102223224SQ20101015191
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者盧耿志 申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司