脈沖位置調(diào)制ads-b消息的并行頻率部分相干接收的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及脈沖位置調(diào)制ADS-B消息的并行頻率部分相干接收。一個實施例針對用于接收用1090MHzADS-B發(fā)射機所發(fā)射的脈沖位置調(diào)制信號的RF接收機，其中所述脈沖位置調(diào)制信號前面有符合ADS-B協(xié)議的4個脈沖的前同步碼。所述接收機能夠用與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖相匹配的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流。所述接收機還能夠用與所述預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖相匹配的濾波器對所述數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流。所述接收機能夠基于當所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流同時高于最小觸發(fā)電平時來確定脈沖的序列和所述預(yù)期前同步碼序列匹配。
【專利說明】脈沖位置調(diào)制ADS-B消息的并行頻率部分相干接收
【背景技術(shù)】
[0001]廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)是最近定義并且實現(xiàn)的國際航空系統(tǒng)，其中航空器使用GPS信息來確定它們的位置并且在以標稱I秒間隔發(fā)射的120微秒持續(xù)時間的短(112位)突發(fā)脈沖群中廣播它。用來發(fā)射消息的頻率1090 MHz是被航空器發(fā)送應(yīng)答器用來響應(yīng)來自基于地面監(jiān)視雷達的詢問或來自機載防撞系統(tǒng)的詢問(TCAS/ACAS)的相同頻率。ADS-B發(fā)射可以被裝配有ADS-B IN接收機的其他航空器或者被在多達100匪范圍內(nèi)的地面站監(jiān)控以獲取、跟蹤并且顯示其他航空器的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]一個實施例針對用于接收用1090 MHz ADS-B發(fā)射機所發(fā)射的脈沖位置調(diào)制信號的RF接收機，其中所述脈沖位置調(diào)制信號前面有符合ADS-B協(xié)議的4個脈沖的前同步碼。所述接收機能夠用與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖相匹配的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流。所述接收機還能夠用與所述預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖相匹配的濾波器對所述數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流。所述接收機能夠基于當所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流同時高于最小觸發(fā)電平時來確定脈沖的序列和所述預(yù)期前同步碼序列匹配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]理解圖僅描繪示例性實施例并且因此將不被認為在范圍上限制，將通過利用附圖用附加的特性和細節(jié)對示例性實施例進行描述，其中
圖1是實現(xiàn)1090 MHz ADS-B消息的并行頻率部分相干前同步碼檢測和部分相干二進制脈沖位置位解調(diào)的示例射頻(RF)接收機的框圖。
[0004]圖2是圖1的接收機的軟件模塊和前端之間的功能交互的示例的框圖。
[0005]圖3是4脈沖前同步碼的格式和能夠被圖1的接收機接收的112位ADS-B消息的二進制脈沖位置調(diào)制編碼的框圖。
[0006]圖4是通過能夠接收具有在1089 MHz與1091 MHz之間范圍內(nèi)的未知中心/載波頻率的ADS-B消息的前同步碼檢測器所實現(xiàn)的功能程序的示例的框圖。
[0007]圖5是通過圖4的前同步碼檢測器的前同步碼檢測模塊所實現(xiàn)的高級功能程序的示例的框圖。
[0008]圖6是通過圖5的前同步碼檢測模塊的部分相干前同步碼相關(guān)濾波器所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。
[0009]圖7是針對通過圖5的前同步碼檢測模塊的部分相干前同步碼相關(guān)濾波器所實現(xiàn)的詳細功能程序的等效可替換布局的示例的框圖。
[0010]圖8是來自圖6和7的部分相干前同步碼相關(guān)濾波器的輸出流的示例的框圖。
[0011]圖9是通過圖5的前同步碼檢測模塊的門限比較器、脈沖峰值與相位誤差檢測器所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。
[0012]圖10是通過圖1的接收機的位解調(diào)模塊所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。
[0013]依照慣例，各種描述的特征未按比例繪制，而是被繪制成強調(diào)與示例性實施例有關(guān)的特定特征。
【具體實施方式】
[0014]最近，對實現(xiàn)其中安裝在近地軌道(LEO)衛(wèi)星中的ADS-B接收機將從在其中表面雷達監(jiān)視是不可用的海洋和遙遠區(qū)域中飛行的航空器接收ADS-B發(fā)射的空基監(jiān)視系統(tǒng)有濃厚興趣。具有板上處理能力的空基監(jiān)視系統(tǒng)將要解碼、解調(diào)ADS-B消息并且將其中繼到空中導航服務(wù)提供商。然而，因為LEO衛(wèi)星是在比典型的航空器ADS-B IN接收機遠7至14倍的距離處，所以衛(wèi)星需要能夠接收大量較弱的ADS-B信號。
[0015]典型的ADS-B IN接收機的靈敏度當前受RTCA-D0-260B的要求限制，RTCA-D0-260B要求接收機能夠在已分配的1090 MHz頻率+/-1 MHz上從航空器發(fā)射接收ADS-B消息。ADS-B發(fā)射由作為112個脈沖的序列而發(fā)射的112微秒持續(xù)時間的112位消息構(gòu)成，每個脈沖具有使用二進制脈沖位置調(diào)制的2 MHz帶寬(0.5微秒持續(xù)時間)。消息前面有先于消息在8微秒間隔期間發(fā)送的4脈沖前同步碼。因為+/-1 MHz頻率不確定性現(xiàn)有技術(shù)水平接收機采用4MHz的脈沖檢測帶寬來接收2 MHz帶寬的脈沖。此外，因為ADS-BIN接收機必須能夠接收來自附近以及來自遙遠航空器的ADS-B IN消息，所以接收機必須具有大動態(tài)范圍。因此，接收機采用對數(shù)接收機-檢測器以及僅使用振幅信息的非相干前同步碼檢測和位解調(diào)技術(shù)。這些連同4 MHz檢測帶寬一起限制接收機的靈敏度。
[0016]在下面描述的實施例涉及用于接收具有短前同步碼和未知中心/載波頻率的消息的方法和接收機，其中已接收信號的中心/載波頻率等于或大于該信號的帶寬，并且其中消息位是如1090 MHz ADS-B系統(tǒng)信號情況一樣的二進制脈沖位置調(diào)制信號。這樣的方法和接收機能夠被用在空基ADS-B監(jiān)視應(yīng)用以及標準航空ADS-B In接收機中。這樣的方法和接收機使用為前同步碼檢測和消息位解調(diào)信號處理提供振幅和相位信息或同相和正交信號的線性接收機。線性接收機在空間應(yīng)用中的實現(xiàn)比在陸地應(yīng)用中更容易，因為在衛(wèi)星處接收的ADS-B信號全部是微弱的并且展示比陸地應(yīng)用較低的動態(tài)范圍。振幅和相位信息被與并行多頻前同步碼檢測信號處理技術(shù)相結(jié)合地用來解析+/_ I MHz的頻率不確定性。經(jīng)解析的頻率不確定性被用來校正頻率誤差，使得有可能采用與脈沖的帶寬相匹配的2 MHz的檢測帶寬代替被對數(shù)放大器(log-amp)接收機采用的4 MHz帶寬。這導致較大的信噪比。所述方法和接收機還使用部分相干前同步碼檢測和脈沖位置位解調(diào)來進一步提高接收機的靈敏度。此類技術(shù)的使用和由較小檢測帶寬所給予的較高信噪比使得有可能實現(xiàn)比常規(guī)ADS-B對數(shù)放大器檢測器接收機的靈敏度好3至5 dB的接收機靈敏度。
[0017]圖1是實現(xiàn)后面有二進制脈沖位置調(diào)制消息位的部分相干解調(diào)的1090 MHz ADS-B消息的部分相干前同步碼檢測的示例射頻(RF)接收機100的框圖。接收機100包括天線102以感測RF信號。在示例中，天線102是被配置成感測1090 MHz信號的點波束天線。包括適當?shù)碾娮硬考腞F前端104被耦合到天線102。RF前端104是線性的并且被配置成對由天線102所感測到的RF信號進行數(shù)字化采樣以輸出數(shù)字樣本流。數(shù)字樣本流由包括振幅和相位信息的復(fù)雜樣本組成。一個或多個可編程處理器106被耦合到RF前端104并且被配置成接收數(shù)字樣本流。一個或多個處理設(shè)備106能夠包括任何適合的可編程處理器，諸如微處理器(例如，數(shù)字信號處理器(DSP))、微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)以及其他的。該一個或多個處理設(shè)備106被配置成實現(xiàn)指令108。指令108被存儲(或者以其他的方式體現(xiàn))在從其指令可由(一個或多個)處理設(shè)備106讀取的適當存儲介質(zhì)或媒體110 (諸如閃存或其他非易失性存儲器)上或其中。還能夠包括被耦合到(一個或多個)處理設(shè)備106以用于指令108的臨時存儲的存儲器112。存儲器208在一個實施方式中包括現(xiàn)在知道的或以后開發(fā)的任何適合形式的隨機存取存儲器(RAM)，諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)。在其他實施方式中，其他類型的存儲器被使用。
[0018]指令108被配置成實現(xiàn)接收機100的三個功能，并且同樣地，被在此描述為三個“模塊”。第一模塊114被配置成在橫跨已接收信號的頻率不確定性的范圍的多重性頻率偏移處實現(xiàn)并行部分相干前同步碼檢測以檢測來自RF前端104的數(shù)字樣本流中的已知前同步碼。第二模塊116被配置成實現(xiàn)緊跟被前同步碼檢測模塊114檢測到的前同步碼之后的消息部分的部分相干位解調(diào)。解調(diào)模塊116將數(shù)字位(例如，Is和Os)輸出到第三模塊118，所述第三模塊118被配置成實現(xiàn)各位的消息解碼和處理以在其中標識消息。第三模塊118能夠被以任何期望的方式實現(xiàn)。
[0019]圖2是接收機100的模塊114、116、118和前端104之間的功能交互的示例的框圖。前端104接收由天線102所感測到的信號并且從所述信號生成形成數(shù)字樣本流的數(shù)字RF樣本。前同步碼檢測模塊114和位解調(diào)模塊116兩者對來自前端104的數(shù)字樣本流進行操作。前同步碼檢測模塊114連續(xù)地檢測數(shù)字樣本流中的已知前同步碼(即，脈沖的預(yù)定義序列)。當這樣的前同步碼被標識時，前同步碼檢測模塊114向位解調(diào)模塊116通知前同步碼已被檢測到并且給位解調(diào)模塊116提供在其前同步碼被檢測到的定時。一旦前同步碼已被前同步碼檢測模塊114標識了，位解調(diào)模塊116就解調(diào)緊跟前同步碼之后的數(shù)字樣本流的有效負荷(消息)部分。位解調(diào)模塊116使用來自前同步碼檢測模塊114的定時來使解調(diào)同步。有效負荷部分通過位解調(diào)模塊116的解調(diào)產(chǎn)生數(shù)字位流(即，Is和Os)。消息解碼和處理模塊118處理該數(shù)字位流以在其中標識消息。
[0020]圖3是4脈沖前同步碼的格式和能夠被接收機100接收的112位ADS-B消息300的示例二進制脈沖位置調(diào)制編碼的框圖。如所知的那樣，脈沖位置調(diào)制信號包括多個脈沖，其中每個脈沖的定時(即，位置)在比脈沖持續(xù)時間大2M的持續(xù)時間的符號間隔內(nèi)，其中M是每符號位的數(shù)目，指示由脈沖所傳達的位。特別地，信號由每個符號包括單個脈沖的多個符號組成，其中脈沖在符號內(nèi)的位置(定時)指示由該脈沖所傳達的位。在本文中所描述的示例中脈沖位置調(diào)制信號300的每個符號具有I微秒持續(xù)時間并且具有兩個可能的脈沖位置(M=I)，其中脈沖處于第一位置(例如，符號的第一半)中指示I而處于第二位置(例如，符號的第二半)中的脈沖指示O。在示例中，脈沖位置調(diào)制信號300是按照廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)國際航空系統(tǒng)所配置的1090 MHz信號。
[0021]圖3中圖示的脈沖位置調(diào)制信號300包括前同步碼部分302和有效負荷(消息)部分304。前同步碼302包括先于每個消息304的脈沖的預(yù)定義序列。前同步碼302被接收機100用來標識消息304并且以得到接收消息定時和頻率分辨率以幫助已接收消息304的位解調(diào)。在這個示例中，接收機100被配置成標識由四個脈沖組成的前同步碼，所述四個脈沖被隔開使得第二脈沖在第一脈沖I微秒后，第三脈沖在第一脈沖3.5微秒后，而第四脈沖在第一脈沖4.5微秒后。當這樣的前同步碼302被檢測到時，接收機100被配置成解調(diào)和解碼具有在前同步碼的第一脈沖之后8微秒開始的第一符號的消息。該消息包含112個位，并且因此包含112個符號。
[0022]圖4是通過能夠接收具有在1089 MHz與1091 MHz之間范圍內(nèi)的未知中心/載波頻率的ADS-B消息的前同步碼檢測模塊114所實現(xiàn)的功能程序的示例的框圖。前同步碼檢測模塊114是被配置成同時地在若干不同的頻率范圍內(nèi)檢測前同步碼的多頻前同步碼檢測器。為了實現(xiàn)這個，前同步碼檢測模塊114包括多個部分相干前同步碼檢測器402，其中每個部分相干前同步碼檢測器402以不同的頻率偏移對數(shù)字樣本流進程操作。頻率偏移HiAftl, m = -M,…，-2，-1, O, I, 2，…，M，其橫跨已接收信號的頻率不確定性的范圍，例如土 I MHz，其中分辨率(粒度)Λ &等于最大容許頻率誤差，例如200 kHz。圖4中所示出的示例包括5個前同步碼檢測器402 ;然而，其他示例能夠包括更多的或較少的前同步碼檢測器402。第一前同步碼檢測器402對在頻率上被位移-2 Δ f0的數(shù)字樣本流的版本進行操作，第二前同步碼檢測器402對被位移-△ &的數(shù)字樣本流的版本進行操作，第三前同步碼檢測器402對未被位移的數(shù)字樣本流的版本進行操作，第四前同步碼檢測器402對被位移△ &的版本進行操作，而第五前同步碼檢測器402對被位移2 Δ f0的版本進行操作。每個前同步碼檢測器402都將脈沖的序列是否被接收和前同步碼302匹配的指示輸出到選擇器404。所述指示還包括Yl (k)和Y2(k)中各峰值的功率電平的指示(在下面討論)并且可以包括相位信息。當和前同步碼302匹配的脈沖的序列被接收到時，很可能多重前同步碼檢測器402將指示匹配。如果是這樣的話，則選擇器404選擇來自對于峰值Yl (k)和Y2(k)測量到最大功率電平的前同步碼檢測器402的指示，并且將該指示輸出到位解調(diào)模塊116?；谟伤x前同步碼檢測器402所處理的數(shù)字樣本流的頻率偏移或其缺少，在天線102處已接收信號的頻率能夠被確定。例如，如果在天線102處接收到的信號是1090 MHz0則對數(shù)字樣本流的未位移版本進行操作的前同步碼檢測器402應(yīng)該接收最大功率電平。如果對被位移的數(shù)字樣本流進行操作的前同步碼檢測器114接收到最大功率，則指示在天線102處的已接收信號是高于1090 MHz Af。。被使用的前同步碼檢測器402的數(shù)目可以是基于在確定在天線102處信號的頻率中所期望的分辨率的。在示例中，由每個前同步碼檢測器402的系數(shù)w(O)至W(N-1)所實現(xiàn)的帶寬等于脈沖寬度。通過使用附加的并行前同步碼檢測器402 ，每個的帶寬能夠被降低(同單個前同步碼檢測器相比)，因為相鄰檢測器402應(yīng)該在給定前同步碼檢測器402的范圍之外的頻率處接收信號。在示例中，存在足夠的前同步碼檢測器402使得對于前同步碼檢測器402中的至少一個來說，數(shù)字樣本流與前同步碼檢測器402的設(shè)置頻率之間的頻率偏移小于100 kHz。
[0023]圖5是通過每個前同步碼檢測模塊402所實現(xiàn)的高級功能程序的示例的框圖。前同步碼檢測模塊402被配置成標識圖3中所示出的特定前同步碼。也就是說，前同步碼檢測模塊402被配置成標識具有信號300的所示出間距的四個脈沖。前同步碼檢測模塊402包括部分相干前同步碼相關(guān)濾波器502和門限比較器、峰值與相位誤差檢測器504。相關(guān)濾波器502對來自RF前端104的數(shù)字樣本流進行操作以產(chǎn)生兩個信息流，標記為Yl (k)和Y2(k)。門限比較器、峰值與相位誤差檢測器504對兩個信息流Yl (k)和Y2(k)進行操作，以確定具有期望脈沖(信號300)的前同步碼是否被檢測到，并且如果是這樣的話，則將該前同步碼的定時和可能的相位信息輸出到位解調(diào)模塊116。[0024]圖6是通過部分相干前同步碼相關(guān)濾波器502所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。相關(guān)濾波器502是部分相干的因為相關(guān)濾波器502的系數(shù)(支路增益)與前同步碼的各部分相匹配。相關(guān)濾波器502被配置成用具有與預(yù)期前同步碼的第一和第二脈沖的持續(xù)時間、形狀(振幅)以及間距相匹配的系數(shù)的第一有限沖擊響應(yīng)濾波器602對數(shù)字樣本流r(k)進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出數(shù)據(jù)流。相關(guān)濾波器502還被配置成用具有與預(yù)期前同步碼的第三和第四脈沖的持續(xù)時間、形狀(振幅)以及間距相匹配的系數(shù)的級聯(lián)的第二有限沖擊響應(yīng)濾波器604對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出數(shù)據(jù)流，其中預(yù)期前同步碼302在圖3中被示出并且由四個脈沖構(gòu)成。
[0025]在圖6中所示出的示例中，每個匹配濾波器602、604產(chǎn)生匹配濾波器輸出數(shù)據(jù)流Yl(k)和Y2(k)中的一個。由匹配濾波器502所產(chǎn)生的第一數(shù)據(jù)流Yl (k)是被等于前同步碼302中的第一和第二脈沖之間的間距的延遲分隔的兩個“脈沖匹配濾波器”輸出的和。如本文所用的那樣“脈沖匹配濾波器”指的是具有橫跨前同步碼脈沖的持續(xù)時間的系數(shù)w(0)至w(N-l)的有限沖擊響應(yīng)濾波器，N是每脈沖樣本的數(shù)目，并且其中各系數(shù)的振幅和脈沖形狀匹配。由匹配濾波器504所產(chǎn)生的第二數(shù)據(jù)流Y2(k)也是被等于前同步碼302中的第三和第四脈沖之間的間距的延遲分隔的兩個脈沖匹配濾波器輸出的和。存在等于前同步碼302中的第一和第三脈沖之間的間距、在第一匹配濾波器602與第二匹配濾波器604之間實現(xiàn)的延遲。
[0026]圖7是針對通過部分相干前同步碼相關(guān)濾波器402所實現(xiàn)的詳細功能程序的等效可替換布局的示例的框圖。在這個示例中，單脈寬濾波器被使用并且單脈寬濾波器的輸出Z(k)被適當?shù)睾嫌嫼脱舆t以實現(xiàn)與前同步碼302的各部分相匹配的(一個或多個)濾波器并且產(chǎn)生兩個匹配流Yl (k)和Y2 (k)。
[0027]作為由1090 MHz線性接收機前端流通過匹配濾波器602和604所輸出的數(shù)字樣本流r(k)，匹配濾波器輸出數(shù)據(jù)流Yl (k)和Y2(k)中的值應(yīng)該隨著數(shù)字樣本流r(k)的值與脈沖匹配濾波器系數(shù)“一致”并且更接近地和脈沖匹配濾波器系數(shù)匹配而從與接收機的噪底相對應(yīng)的電平增加。作為部分相干濾波器502，每個匹配濾波器602、604都與前同步碼302中的四個脈沖中的兩個相匹配。假如部分相干前同步碼檢測器402及其處理過的數(shù)字樣本流r(k)之間的中心頻率偏移是零，則當所接收到的數(shù)字樣本流r(k)由被隔開與前同步碼302中的第一對或第二對脈沖之間的間距相同的量的兩個脈沖構(gòu)成時輸出數(shù)據(jù)流Yl (k)和Y2(k)將具有最大大小。在這種情況下，組成部分相干相關(guān)器濾波器的兩個脈沖匹配濾波器的輸出Z(k)和Z(k-2N)或Z(k-7N)和Z(k-9N)將在某個時間被同相加起來以產(chǎn)生最大相關(guān)器輸出峰值。然而，當部分相干前同步碼檢測器402的中心頻率與已接收數(shù)字樣本流r(k)之間的頻率偏移是土 500 kHz時，180度的相移在被前同步碼302中的第一對或第二對脈沖之間的間距隔開的各樣本之間產(chǎn)生。在這種情況下，兩個脈沖匹配濾波器的輸出Z (k)和Z (k-2N)或Z (k-7N)和Z (k-9N)將在當最大相關(guān)器輸出峰值將被預(yù)期之時異相加上180度，也就是說它們將彼此相消。從而當頻率偏移是約土 500 kHz時有效前同步碼序列將不是可檢測的。因為與每個匹配濾波器602、604相關(guān)聯(lián)的兩個脈沖之間的時間間隙同前同步碼302的總持續(xù)時間相比是小的，所以和第一對脈沖與第二對脈沖之間的相位改變相比給定頻率偏移將在接收前同步碼中的前兩個脈沖之間產(chǎn)生相對較小的相位改變。因此，使用兩個單獨的部分匹配濾波器602、604使得部分相干前同步碼檢測器502能夠在存在比全相干前同步碼檢測器較大的頻率偏移范圍內(nèi)的噪聲情況下檢測前同步碼，所述全相干前同步碼檢測器將會加上兩個部分匹配濾波器502和504的輸出。實際上，當頻率偏移小于50 KHz時部分相干前同步碼相關(guān)濾波器能夠檢測具有和200 kHz—樣大的頻率偏移的前同步碼302而加上前同步碼302中的所有4個脈沖的全相干前同步碼相關(guān)濾波器僅能夠檢測前同步碼302。非相干前同步碼檢測器可以在頻率變化方面允許甚至更多的靈活性并且能夠檢測具有和土 I MHz—樣大的頻率偏移的前同步碼，但對于小于土 200 kHz的頻率偏移將不會具有部分相干濾波器502的靈敏度。全相干濾波器(即，與前同步碼302的所有四個脈沖相匹配的單個濾波器)對于小于土 50 kHz的頻率偏移將具有增加的靈敏度，但在頻率變化方面將具有較少靈活性。因此，部分相干濾波器502占有非相干濾波器與全相干濾波器之間的中間地帶。
[0028]當前同步碼302的前兩個脈沖被處理時Yl (k)將具有峰值，而當前同步碼304的第二兩個脈沖被處理時Y2(k)將具有峰值。此外，當4脈沖前同步碼302像圖8中所圖示的那樣通過具有小于土 200 kHz的頻率偏移的部分相干前同步碼檢測器402流式傳輸時Yl(k)和Y2(k)將同時具有峰值。門限比較器、峰值與相位誤差檢測器504能夠使用這個峰值定時和最小觸發(fā)電平(其示例在圖8中被示出為“MTL”)來標識前同步碼何時被檢測到。
[0029]圖9是通過門限比較器、脈沖峰值與相位誤差檢測器504所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。門限比較器、脈沖峰值與相位誤差檢測器504對來自部分相干前同步碼相關(guān)濾波器502的輸出流Yl (k)和Y2(k)進行操作以標識具有前同步碼302的預(yù)定間距的脈沖的序列何時被接收。在這個示例中，門限比較器、脈沖峰值與相位誤差檢測器504實現(xiàn)三個功能:幾乎相等功率檢測器802、脈沖中點檢測器804以及相位檢測器806。在其他示例中，其他功能能夠被用來標識和前同步碼302匹配的脈沖的序列何時已被接收到。
[0030]幾乎相等功率檢測器802被配置成確定來自Pl (k) = I Yl(k) I 2匹配濾波器流的峰值與來自P2(k) = I Y2(k) I 2匹配濾波器流的峰值是否是幾乎相等功率。為了確保幾乎相等功率檢測器802對峰值進行操作，在被幾乎相等功率檢測器802處理之前Pl (k)和P2 (k)被減去最小觸發(fā)電平(MTL)。幾乎相等功率檢測器802將指示Pl (k)和P2 (k)何時具有幾乎相等功率并且兩者都超過MTL的信號發(fā)送到前同步碼脈沖峰值與相位誤差檢測器808。當兩對脈沖被在脈沖之間具有適當間距的每個匹配濾波器602、604接收到時，Pl(k)和P2(k)應(yīng)該像圖8中所圖示的那樣適時在相同時刻具有幾乎相等的功率電平。也就是說，幾乎相等功率檢測器802被用來確保不僅Pl (k)和P2(k)的峰值高于最小觸發(fā)電平，而且峰值還具有約相同的大小(功率電平)。因此，來自單個脈沖但是高于最小觸發(fā)電平的峰值和來自單對脈沖的峰值均不可能適時在相同時刻導致Pl (k)和P2(k)的峰值。在示例中，幾乎相等脈沖檢測器802確定兩個部分相干相關(guān)器輸出Pl (k)和P2(k)在它們是在加或減I dB內(nèi)時在功率方面是足夠接近的。
[0031]脈沖中點檢測器804標識和前同步碼302匹配的脈沖的序列中的中點。脈沖中點檢測器804被用來確保由幾乎相等功率檢測器802所標識的前同步碼檢測定時對應(yīng)于最佳脈沖峰值定時以供位解調(diào)器116使用。脈沖中點檢測器804合計Pl (k)和P2(k)，并且然后比較結(jié)果得到的流的隨著時間推移的兩個和，L(k)和E(k)以標識Pl (k)和P2(k)中一系列峰值的中點。這樣的中點能夠被用來標識用于位解調(diào)的最佳定時并且發(fā)生在差D(k)=L(k) - E (k)從負值改變?yōu)檎低瑫rPl (k)和P2(k)兩者都超過MTL并且具有幾乎相等的功率時。中點檢測器 804 根據(jù)在時間 k+l、k+2、...、k+3N-2、k+3N-l、k+4N+l、k+4N+2、…、k+10N-2、k+10N-2的Pl(k) + P2 (k) = P(k)來合計結(jié)果得到的流以產(chǎn)生“后期和”數(shù)據(jù)流L (k)，并且分別根據(jù)在時間 k-1、k-2、…、k-3N-2、k_3N_l、k_4N+l、k_4N+2、…、k_10N_2、k-10N-2的Pl(k) + P2(k) = P(k)來合計結(jié)果得到的流以產(chǎn)生“早期和”數(shù)據(jù)流E(k)。中點檢測器804然后隨著時間的推移而將“后期和”減去“早期和”以產(chǎn)生“差”流D(k) = L(k)-E(k)。在接收前同步碼脈沖的序列的第一半期間，和E(k)將大于和L(k)。在接收前同步碼脈沖的序列的后一半期間，和L(k)將大于和E(k)。因此，中點檢測器804通過在零交叉檢測器810處標識差流D (k) = L(k) - E (k)的零交叉來標識序列的中點。指示這樣的零交叉的信號被前同步碼峰值與相位誤差檢測器808操作。當零交叉和幾乎相等功率兩者都已被檢測到時，前同步碼峰值與相位誤差檢測器808將“前同步碼檢測到”指示標志發(fā)送到相位檢測器806以計算并且輸出相位誤差Θ (k)。然后，前同步碼峰值與相位誤差檢測器808將“前同步碼檢測到”定時指示k = kmax、前同步碼峰值功率P(kmax)以及相位誤差Θ (kmax)提供給前同步碼檢測選擇模塊404以便與其他并行部分相干前同步碼檢測器402的輸出進行比較。前同步碼檢測選擇器404選擇來自測量到最大功率電平P(kmax)的前同步碼檢測器402的“前同步碼檢測到”定時指示并且將指示k = kmax、與該部分相干前同步碼檢測器相關(guān)聯(lián)的頻率偏移AF = HiAftl以及相位誤差Θ (kmax)輸出到位解調(diào)模塊116。
[0032]圖10是通過位解調(diào)模塊116所實現(xiàn)的詳細功能程序的示例的框圖。位解調(diào)模塊116對來自RF前端104的數(shù)字樣本流進行操作以確定脈沖位置調(diào)制信號的消息部分304中的符號的每個脈沖是O還是I。在1002處位解調(diào)模塊116最初執(zhí)行航向頻率(coursefrequency)調(diào)整AF。航向頻率調(diào)整是基于多重并行前同步碼檢測器402中的哪一個測量到最大功率電平的。頻率調(diào)整可能是零或者直到由并行前同步碼檢測器402所橫跨的發(fā)射機與接收機之間的最大頻率誤差不確定性(例如，土 I MHz)。以這種方式，數(shù)字樣本流在頻率上被調(diào)整并且位 解調(diào)模塊116的帶寬能夠被降低以較好地和脈沖位置調(diào)制脈沖的帶寬匹配并且提高靈敏度。
[0033]一旦數(shù)字樣本流已通過航向頻率調(diào)整，若有的話，在1002處，數(shù)字樣本流就被脈沖檢測濾波器1004濾波。如果濾波器系數(shù)w (O)、w (I)、…、W(N-1)和已發(fā)射脈沖的形狀匹配則脈沖檢測可能與已發(fā)射脈沖相匹配。脈沖檢測濾波器1004在橫跨脈沖寬度的經(jīng)頻率調(diào)整的數(shù)字樣本流r(k)的N個樣本之上操作，并且每脈沖檢測濾波器的脈沖輸出樣本流Z(k) N樣本然后基于由前同步碼檢測器114所提供的中點定時而被下采樣為每脈沖位置數(shù)據(jù)流s’ (k) I個樣本。在1006處，這個輸出然后基于由前同步碼檢測器114所檢測到的相位Θ能夠可選地具有精細頻率調(diào)整。結(jié)果得到的精細頻率調(diào)整的I樣本脈沖位置數(shù)據(jù)流s(k)然后被部分相干解調(diào)器1008操作以判定O位還是I位在圖3中所示出的112位消息304的脈沖位置調(diào)制位間隔中被接收到。因為部分相干解調(diào)器的輸入數(shù)據(jù)流每脈沖位置由I個樣本構(gòu)成并且每位間隔存在兩個可能的位置，所以部分相干解調(diào)器的輸入數(shù)據(jù)流每位間隔由2個樣本構(gòu)成。部分相干解調(diào)器作為各橫跨3位間隔的8個并行匹配濾波器操作，其中所述8個并行匹配濾波器中的每一個都與一組脈沖位置相匹配以得到三個位的不同組合。例如，8個并行匹配濾波器中的第一個與位序列000的脈沖位置相匹配。8個并行匹配濾波器中的第二個與位序列001的脈沖位置相匹配。8個并行匹配濾波器中的第三個與位序列100的脈沖位置相匹配，依次類推以得到三個位的8種可能的組合中的每一個。每個匹配濾波器都能夠被配置成輸出在它們相應(yīng)的脈沖位置組的功率的和(即，大小平方)。因此，當在三個順序位間隔期間所接收到的脈沖位置和給定濾波器匹配時，來自該濾波器的輸出將大于來自和三個連續(xù)脈沖的各位置中的僅兩個、一個或誰都不匹配的濾波器的輸出。為了判定O位還是I位已經(jīng)在每位間隔中被接收了，8個并行匹配濾波器的輸出都被發(fā)送到兩個選擇器1010、1011中的一個。在每位間隔m = 1，2，…，112中(即每兩個樣本)，選擇器1011選擇對應(yīng)于具有I作為中點的三個位的4種組合(即，010、011、110以及111)的4個并行匹配濾波器的最大輸出功率作為選擇器輸出Xl(m)來提供。同樣地，選擇器1010選擇對應(yīng)于具有O作為中點的三個位的4種組合(即，000、001、100以及101)的4個并行匹配濾波器的最大輸出功率作為選擇器輸出X(i(m)來提供。來自第一選擇器1010的選擇器能夠與來自第二選擇器1011的選擇器輸出進行比較(例如，差分)以產(chǎn)生比較器輸出流U(m) =X1(Hi) - Xci(Iii)。為最大的選擇器輸出對應(yīng)于三位位置的中間位的最大可能性。以這種方式判定塊1012使用來自比較的輸出U(m)來確定三個符號通過解調(diào)器1008操作的中間位是對應(yīng)于O還是I。在其他示例中，解調(diào)器1008能夠通過讓對應(yīng)數(shù)目的匹配濾波器分組成兩個組來對不同數(shù)目的位(例如，2、4、5或6)進行操作，每個組使位位置中的一個(例如，中間位置)相同。
[0034]位解調(diào)116的輸出是待進一步以如本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的任何適合的方式處理的到消息解碼和處理模塊118的一和零的數(shù)據(jù)流。
[0035]示例實施例
示例I包括用于接收到有未知中心頻率偏移并且前面有由具有已知脈沖間距的至少4個脈沖的序列構(gòu)成的前同步碼的脈沖位置調(diào)制信號的射頻(RF)接收機，所述接收機包括:線性RF前端，其被配置成感測具有至少等于脈沖的帶寬一半的中心頻率不確定性的信號并且用大于或等于脈沖 寬度兩倍加基于其上的最大中心頻率不確定性的樣本速率輸出數(shù)字樣本流；一個或多個處理設(shè)備；以及一個或多個存儲設(shè)備，其被耦合到一個或多個處理設(shè)備并且包括當被所述一個或多個處理設(shè)備執(zhí)行時使所述一個或多個處理設(shè)備通過并行地執(zhí)行多重前同步碼序列相關(guān)來檢測前同步碼的指令，其中所述多重前同步碼序列相關(guān)中的每一個都對具有不同頻率偏移的數(shù)字樣本流的版本進行操作，其中頻率偏移相關(guān)之間的間距是脈沖的帶寬的一小部分，其中所有頻率偏移的總和橫跨中心頻率不確定性的范圍，其中為了執(zhí)行每個前同步碼序列相關(guān)所述一個或多個處理設(shè)備被配置成:用具有與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流；用具有與預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流；以及基于當?shù)谝黄ヅ錇V波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流同時高于最小觸發(fā)電平時來確定信號中的脈沖的序列和所述期望前同步碼序列匹配。
[0036]示例2包括示例I的RF接收機，其中用具有和預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波包括具有大于或等于脈沖的帶寬的帶寬的濾波器；并且其中用具有和預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波包括具有大于或等于脈沖的帶寬的的帶寬的濾波器。
[0037]示例3包括示例I或2中任一項的RF接收機,其中所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備:基于當?shù)谝黄ヅ錇V波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流在多重前同步碼序列相關(guān)中的至少一個中具有幾乎相等功率電平時來確定脈沖的序列和預(yù)期前同步碼序列匹配。
[0038]示例4包括示例I至3中任一項的RF接收機,其中所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備:確定其中和預(yù)期前同步碼序列匹配的脈沖的序列被接收的時間并且使用所述時間來解調(diào)后續(xù)脈沖位置調(diào)制消息。
[0039]示例5包括示例4的RF接收機，其中所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備通過以下步驟來確定前同步碼接收的時間:連續(xù)地合計第一匹配濾波器輸出樣本流的大小平方與第二匹配濾波器輸出樣本流的大小平方以產(chǎn)生組合的匹配濾波器輸出功率流；在等于先于當前輸出功率樣本的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生早期功率和；在等于緊跟當前輸出功率樣本之后的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生后期功率和；并且將其中預(yù)期前同步碼脈沖序列被接收的時間標記為其中后期功率和與早期功率和之間的差從負值改變?yōu)檎低瑫r第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流高于最小觸發(fā)電平并且第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器樣本流具有幾乎相等電平的時間。
[0040]示例6包括示例I至5中任一項的RF接收機,其中所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備:確定第二匹配濾波器輸出樣本流與在前同步碼接收時的第二匹配濾波器輸出樣本流之間的相位差。
[0041]示例7包括示例I至6中任一項的RF接收機，其中當多重前同步碼相關(guān)中的一個以上同時確定脈沖位置調(diào)制信號中的脈沖的序列和預(yù)期前同步碼序列匹配時，所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備:選擇來自接收到最大功率電平的一個以上的多重前同步碼相關(guān)的頻移；并且使用來自所選多重前同步碼相關(guān)的頻移來解調(diào)后續(xù)消息。
[0042]示例8包括示例7的RF接收機,其中所述指令使所述一個或多個處理設(shè)備:通過以下步驟來解調(diào)前同步碼的后續(xù)消息:用多個并行濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波，所述并行濾波器中的每一個都與三個位的不同組合的脈沖位置組相匹配；從與中間位位置為O相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇具有最大功率電平的第一濾波器輸出；從與中間位位置為I相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇具有最大功率電平的第二濾波器輸出；比較第一濾波器輸出和第二濾波器輸出；并且如果第一濾波器輸出具有比第二濾波器輸出較大的功率電平，則輸出O作為中間位位置的位值，如果第二濾波器輸出具有比第一濾波器輸出較大的功率電平，則輸出I作為中間位位置的位值。
[0043]示例9包括示例8的RF接收機,其中解調(diào)后續(xù)消息包括調(diào)整與選自檢測到具有最高功率的前同步碼的多重前同步碼序列檢測器的頻移相對應(yīng)的數(shù)字樣本流的頻率偏移。
[0044]示例10包括示例8或9中任一項的RF接收機,其中解調(diào)后續(xù)消息包括通過具有和脈沖的持續(xù)時間匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波、抽取濾波器的輸出以產(chǎn)生每脈沖一個輸出樣本并且進一步使用在前同步碼接收時確定的相位差來調(diào)整經(jīng)抽取的輸出樣本流的中心頻率。
[0045]示例11包括接收具有未知中心頻率偏移并且前面有由具有已知脈沖間距的至少4個脈沖構(gòu)成的前同步碼的脈沖位置調(diào)制信號的方法，所述方法包括:從在天線處感測到的信號生成數(shù)字樣本流，其中所述數(shù)字樣本流具有大于或等于預(yù)期脈沖的帶寬兩倍加最大中心頻率不確定性的采樣速率；并行地執(zhí)行多重前同步碼序列相關(guān)，其中所述多重前同步碼序列相關(guān)中的每一個都對具有不同頻率偏移的數(shù)字樣本流的版本進行操作，其中頻率偏移之間的間距是預(yù)期脈沖的帶寬的一小部分，其中所有頻率偏移的總數(shù)橫跨中心頻率不確定性的范圍，其中每個前同步碼序列相關(guān)包括:用具有與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流；用具有與預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流；并且基于當?shù)谝黄ヅ錇V波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流同時高于最小觸發(fā)電平時來確定已接收信號中的脈沖的序列和預(yù)期前同步碼序列匹配。
[0046]示例12包括示例11的方法，其中用具有與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波包括在帶寬大于或等于脈沖的帶寬情況下進行濾波；并且其中用具有與預(yù)期前同步碼序列的第二半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波包括在帶寬大于或等于脈沖的帶寬情況下進行濾波。
[0047]示例13包括示例11或12中任一項的方法，包括:基于當?shù)谝黄ヅ錇V波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流在多重前同步碼序列相關(guān)中的至少一個中具有幾乎相等功率電平時來確定脈沖的序列和預(yù)期前同步碼序列匹配。
[0048]示例14包括示例11至3中任一項的方法，包括:確定其中和預(yù)期前同步碼序列匹配的脈沖的序列被接收的時間；并且使用所述時間來解調(diào)后續(xù)脈沖位置調(diào)制消息。
[0049]示例15包括示例14的方法，其中確定時間包括:連續(xù)地合計第一匹配濾波器輸出樣本流的大小平方與第二匹配濾波器輸出樣本流的大小平方以產(chǎn)生組合的匹配濾波器輸出功率流；在等于先于當前輸出功率樣本的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生早期功率和；在等于緊跟當前輸出功率樣本之后的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生后期功率和；并且將其中預(yù)期前同步碼脈沖序列被接收的時間標記為其中后期功率和與早期功率和之間的差從負值改變?yōu)檎低瑫r第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流高于最小觸發(fā)電平并且第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器樣本流具有幾乎相等電平的時間。
[0050]示例16包括示例11至15中任一項的方法，包括:確定第二匹配濾波器輸出樣本流與在前同步碼接收時的第二匹配濾波器輸出樣本流之間的相位差。
[0051]示例17包括示例11至16中任一項的方法，其中當多重前同步碼相關(guān)中的一個以上同時確定脈沖位置調(diào)制信號中的脈沖的序列和預(yù)期前同步碼序列匹配時，所述方法包括:選擇來自接收到最大功率電平的一個以上的多重前同步碼相關(guān)的頻移；并且使用來自所選多重前同步碼相關(guān)的頻移來解調(diào)后續(xù)消息。
[0052]示例18包括示例17的方法，包括:通過以下步驟來解調(diào)前同步碼的后續(xù)消息:用多個并行濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波，所述并行濾波器中的每一個都與三個位的不同組合的脈沖位置組相匹配；從與中間位位置為O相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇具有最大功率電平的第一濾波器輸出；從與中間位位置為I相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇具有最大功率電平的第二濾波器輸出；比較第一濾波器輸出和第二濾波器輸出；并且如果第一濾波器輸出具有比第二濾波器輸出較大的功率電平，貝1J輸出O作為中間位位置的位值，如果第二濾波器輸出具有比第一濾波器輸出較大的功率電平，則輸出I作為中間位位置的位值。
[0053]示例19包括示例18的方法，其中解調(diào)后續(xù)消息包括調(diào)整與選自檢測到具有最高功率的前同步碼的多重前同步碼序列檢測器的頻移相對應(yīng)的數(shù)字樣本流的頻率偏移。
[0054]示例20包括用于脈沖位置調(diào)制信號的射頻(RF)接收機，所述接收機包括:線性RF前端，其被配置成感測脈沖位置調(diào)制信號并且輸出基于其上的數(shù)字樣本流；一個或多個處理設(shè)備；一個或多個存儲設(shè)備，其被耦合到所述一個或多個處理設(shè)備并且包括當被所述一個或多個處理設(shè)備執(zhí)行時，使所述一個或多個處理設(shè)備通過并行地執(zhí)行多重前同步碼序列相關(guān)來檢測前同步碼的指令，其中所述多重前同步碼序列相關(guān)中的每一個都對具有不同頻率偏移的數(shù)字樣本流的版本進行操作，其中為了執(zhí)行每個前同步碼序列相關(guān)所述一個或多個處理設(shè)備被配置成:用具有與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流；用具有與所述預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器對數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流；并且當同時第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流高于最小觸發(fā)電平并且第一匹配濾波器輸出樣本流和第二匹配濾波器輸出樣本流具有幾乎相等能量水平時確定信號中的脈沖的序列和預(yù)期前同步碼匹配。
【權(quán)利要求】
1.一種接收具有未知中心頻率偏移并且前面有由具有已知脈沖間距的至少4個脈沖構(gòu)成的前同步碼(302)的脈沖位置調(diào)制信號(300)的方法，所述方法包括: 從在天線(102)處感測到的信號生成數(shù)字樣本流(104)，其中所述數(shù)字樣本流具有大于或等于預(yù)期脈沖的帶寬兩倍加最大中心頻率不確定性的采樣速率； 并行地執(zhí)行多重前同步碼序列相關(guān)(402)，其中所述多重前同步碼序列相關(guān)中的每一個都對具有不同頻率偏移的所述數(shù)字樣本流的版本進行操作，其中頻率偏移之間的間距是預(yù)期脈沖的所述帶寬的一小部分，其中所有所述頻率偏移的總數(shù)跨越所述中心頻率不確定性的范圍，其中每個如同步碼序列相關(guān)包括: 用具有與預(yù)期前同步碼序列的較早一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器(602)對所述數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第一匹配濾波器輸出樣本流； 用具有與所述預(yù)期前同步碼序列的后面一半中的脈沖的持續(xù)時間和序列相匹配的沖擊響應(yīng)的濾波器(604)對所述數(shù)字樣本流進行濾波以產(chǎn)生第二匹配濾波器輸出樣本流；以及 基于當所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流同時高于最小觸發(fā)電平、并且當所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流在所述多重前同步碼序列相關(guān)中的至少一個中具有幾乎相等功率電平時來確定所接收到的信號中的脈沖的序列和所述預(yù)期前同步碼序列匹配(504)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，確定其中和所述預(yù)期前同步碼序列匹配的脈沖的所述序列被接收到的時間(804);以及 使用所述時間(1004)來解調(diào)后續(xù)脈沖位置調(diào)制消息；· 其中，確定時間(804)包括: 連續(xù)地合計所述第一匹配濾波器輸出樣本流的大小平方與所述第二匹配濾波器輸出樣本流的大小平方以產(chǎn)生組合的匹配濾波器輸出功率流； 在等于先于當前輸出功率樣本的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生早期功率和； 在等于緊跟所述當前輸出功率樣本之后的前同步碼的持續(xù)時間的時間間隔期間合計所述組合的匹配濾波器輸出功率流以產(chǎn)生后期功率和；以及 將其中所述預(yù)期前同步碼脈沖序列被接收到的時間(810)標記為其中所述后期功率和與所述早期功率和之間的差從負值改變?yōu)檎低瑫r所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流高于所述最小觸發(fā)電平并且所述第一匹配濾波器輸出樣本流和所述第二匹配濾波器輸出樣本流具有幾乎相等電平的所述時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括: 根據(jù)以下各項中的一個來選擇頻移(808): 如果所述多重前同步碼相關(guān)中的僅一個確定所述脈沖位置調(diào)制信號中的脈沖的序列和所述預(yù)期前同步碼匹配，則所述一個多重前同步碼相關(guān)確定匹配；或者 如果所述多重前同步碼相關(guān)中的一個以上同時確定所述脈沖位置調(diào)制信號中的脈沖的序列和所述預(yù)期前同步碼序列匹配，則所述一個以上的多重前同步碼相關(guān)中的一個接收到最大功率電平；以及 通過以下步驟來解調(diào)所述前同步碼的后續(xù)消息:使用所選頻移來調(diào)整所述數(shù)字樣本流的頻率偏移(1002)； 用多個并行濾波器對所述數(shù)字樣本流進行濾波(1008)，所述并行濾波器中的每一個都與針對三個位的不同組合的脈沖位置組相匹配； 從與中間位位置為O相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇(1010)具有最大功率電平的第一濾波器輸出； 從與中間位位置為I相匹配的所述多個并行濾波器中的四個中選擇(1011)具有最大功率電平的第二濾波器輸出； 比較所述第一濾波器輸出和所述第二濾波器輸出；以及 如果所述第一濾波器輸出具有比所述第二濾波器輸出較大的功率電平，則輸出O作為所述中間位位置的位值，如果所述第二濾波器輸出具有比所述第一濾波器輸出較大的功率電平，則輸出I作 為所述中間位位置的所述位值。
【文檔編號】H04B1/16GK103856222SQ201310621021
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】A.馬拉加, J.哈克, A.懷特 申請人:霍尼韋爾國際公司