CN1064202C - 无线电信号切换分集接收的数据通信接收机 - Google Patents
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Abstract
分集接收可预测性重复、预定数据比特模式的天线电信号的数据通信接收机(100)包括处理器(114)，控制天线交换开关器(106)在第一(102)和第二天线馈源(104)之间择一作为预定数据比特模式传输期的一瞬时信号源。在预定比特模式传输期内自瞬时信号源接收的无线电信号由数据接收机(110)监视提取数据，处理器(114)确定至少一个比特误差计数。在预定比特模式完成后响应至少一个比特误差计数选择一个天线馈源作为天线电信号输入。
Description
本发明涉及无线电通信装置，具体涉及包含转换分集接收的方法及设备的无线通信装置。
分集接收无线电接收机在本领域内已众所周知。这种接收机用在变化的多路环境中可根本改善无线电接收。在移动式和便携式设备应用的场合，特别希望使用分集接收机，在这些场合中，接收机可被移入由多路信号的自消除而引起的一个被隔离的弱信号区内。
分集接收机的一个传统方案包括一个双天线空间分集系统，该双天线耦合到一个交换开关上，以便有选择地把双天线之中的一付天线耦合到单一的接收机上。在操作过程中，对应于从现行已选天线接收的信号劣化到低于一预定的门限值的情况，该接收机被切换到另一付天线上。这种方案有一个缺陷，亦即它并不总是选择具有较强信号的天线。例如既便未选定天线的信号更强，只要当前选定天线其上信号显著地高于该预定切换门限也会保持其被选定状态。
分集接收机的另一种传统的方案包括一个双重空间分集的天线系统，分别耦合到双接收机的、用于对由该双重天线接收的无线电信号进行放大的解调的元件上。这种接收机通常都利用一个电子开关，以根据可测定的选择判据，例如信噪比，从该双接收机单元之中的一个接收机单元挑选“最佳”输出信号。遗憾的是，尽管该双接收机方案对于分集接收来说已经有了优于单一接收机方案的性能，但它通常属于造价高和能耗大的方案。这是由于双接收机方案对于接收机电路的需求要比单一接收机方案显著地高许多。
据此，现在需要一条构成分集接收机的途径，以发扬单一接收机切换天线方案在造价及能源方面的优点，又能连续地选择具有较强信号的天线馈源。
本发明的一个方面是一个数据通信接收机，用于提供射频无线电信号的分集接收。无线电信号包括数据，该数据内含有至少一个信息批，这种信息批具有预定的批持续时间并由一预定的比特模式加前缀。该数据通信接收机包括第一和第二天线馈源(antenna feeds)，对无线电信号具有解相关灵敏度(de-correlated sensitivity)；以及一个天线交换开关，耦合到该第一和第二天线馈源上用以在第一天线馈源和第二天线馈源之间选择一个作为无线电信号的信号源。该数据通信接收机还包括一个接收机，耦合到该天线交换开关上用以从天线交换开关接收无线电信号，并将该无线电信号解调以获得数据；一个处理器耦合到该接收机和该天线交换开关上，用以响应已接收的无线电信号的质量来控制该天线交换开关。该数据通信接收机还包括一个第一处理器单元，耦合到天线交换开关上，用以控制天线交换开关在第一和第二天线馈源之间选择其一作为在预定的比特模式传输期间的无线电信号的暂时信号源。该数据通信接收机还包括一个第二处理器单元，耦合到第一处理器单元上用以在预定的比特模式传输期间在已接收数据中的确定至少一个比特误差计数。该数据通信接收机还包括一个第三处理器单元，耦合到第二处理器单元上响应该至少一个比特误差计数，在预定比特模式完成时，控制天线交换开关，选择第一或第二天线馈源作为该无线电信号的接续的信号源。
因此，本发明包括了一种方法和装置来建立一个分集接收机，具有单一接收器的造价及能耗上的长处，被切换天线的方案，但它能连续地选择具有较强信号的一个天线馈源。本发明还提供了以某种方式来确定天线馈源选择的灵活性。结果是，本发明使得传统制作的分集接收机对于特定的多路环境中的天线馈源能够进行优化选择。
图1示出本发明最佳实施例具有切换分集接收的数据通信接收机的电路方框图。
图2示出预编程序固件的只读存储器固件图，该固件用于控制本发明最佳实施例的数据通信接收机。
图3示出本发明最佳实施例的一个数据通信编码格式的定时图。
图4示出对应于一个主固件部件的主程序流程图，其中包括本发明最佳实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图5示出前置估算子程序的流程图，其中包含本发明最佳实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图6示出同步字估算子程序流程图，其中包含本发明最佳实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图7示出信息批估算子程序流程图，其中包括本发明最佳实施例的数据通信接收机中分集接收方法。
图8示出只读存储器的固体图，该固件已预编程序用以控制本发明第一可选择实施例的数据通信接收机。
图9示出前置估算子程序流程图，其中包含本发明第一可选择实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图10示出只读存储器的固件图，该固件已预编程序用以控制本发明第二可选择实施例的数据通信接收机。
图11示出同步字估算子程序流程图，其中包括本发明第二可选择实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图12示出只读存储器的固件图，该固件已预编程序用以控制本发明第三可选择实施例的数据通信接收机。
图13示出同步字估算子程序流程图，其中包含本发明第三可选择实施例的数据通信接收机中的分集接收方法。
图14示出只读存储器的固件图，该固件已预编程序用于控制本发明第四可选择实施例的数字通信接收机。
图15示出同步字估算子程序的流程图，包含根据本发明第四可选择实施例的数据通信接收机中分集接收方法。
图16示出图15中所示的同步字估算流程图的继续部分。
参见图1，图中示出本发明最佳实施例的具有切换分集接收的数字通信接收机100的电路框图，该电路包含第一和第二天线馈源102、104对无线电信号具有基本上解相关的灵敏度。第一和第二天线馈源102和104耦合到天线交换开关106上，以在第一和第二天线馈源102和104之间选择其一作为对耦合到数据接收器110的共同天线馈源108的输入信号源。该数据接收器110包含一个已接收信号强度指示器(RSSI)单元115，经RSSI线113接至一个微处理器114上，用于指示第一已接收信号的强度。
数据接收器110的数据输出线111耦合到解码器112上，用以解码从该数据接收器来的地址信息，数据输出线111还耦合到微处理器114上，以处理已接收的消息。微处理器114还连接到解码器112上，以当解码器112所解码的地址与数据通信接收机100的预先编程的地址相符时，接收一个通知信号。微处理器114与只续存储器(ROM)118耦合，存储可执行操作系统固件，还与随机存储器(RAM)120耦合，以便暂时存取操作变量和其它计算值。微处理器114还与报警产生器122耦合，响应已收消息产生一个可听到或触知的报警。微处理器114还与显示器124(例如一个液晶显示器)耦合，显示已接收的信息；还耦合到包含公知的控制按钮和旋钮以控制部分126，以使用户控制该数据通信接收机100。此外，微处理器114经转换控制线116耦合到天线转换开关106，以便根据本发明的最佳实施例来控制天线交换开关106在第一和第二天线馈源102、104之间做选择。
微处理器114最好是MC68HCL05C8型的微控制器，它由伊丽诺斯州、斯坎姆勃格(Schaumburg，IL)的莫托罗拉公司制造。可以按本领域公知的方式将解码器112的功能由微处理器114控制。同样可以将RAM120和ROM118作成微处理器114的外围部件。在不背离本发明的意旨的情况下可以采用其它类似部件。在本领域中，天线交换开关106已属公知。有关天线交换开关的进一步的信息可以参考在82年由马里兰州沃特城的尤尼卓德公司(UnitrodeCorporation of Watertown，NA)“针状二极管设计者手册和目录”一书的89至99页。
参考图2，图中示出ROM118的固件图表200，图中描绘了一个固件，其内预先编程序以控制本发明的最佳实施例的数据通信接收机100，该固件包括一个主固件元件202，用以控制分集接收。在与本数据通信接收机100中分集接收操作有关的主固件元件202和其它固件元件的操作将在下文作详述。固件图表200中的其余固件元件在下一段落中作简要描述。
固件图表200还包括一个天线交换开关控制单元1，用于控制天线交换开关106和一个同步比特误差计数单元2，用以在(后面要描述)同步字传输期间对比特误差进行计数。固件图表200还包括一个同步末端接续信号源选择单元3，用于在同步字304完成时刻，在第一和第二天线馈源102和104之间选择其一作为接续的无线电信号源，以及一个信息批接续信号源选择单元4，用于在将在下面描述的一个信息批传输期间选择接续信号源。固件图表200内还包括1-2部分暂时信号源选择单元10，用于选择对于同步字304的第一和第二部分的接收所用的一个无线电信号暂时的信号源；该固件图表200还包括一个同步比特误差接续信号源选择单元11，用于响应于同步字304的第一和第二部分的接收期间确定的比特误差计数，来选择接续信号源。此外，该固件图表200还包括等比特误差计数信号强度选择单元12，用于响应已收信号强度测量，来选择连续信号源；以及一个前置比特误差计数单元16，用于在传输一个前置码的第一和第二部分期间计数比特误差。该固件图表200还包括一个前置比特误差计数接续信号源选择单元17，用于根据比特误差计数的前置码选择接续信号源；以及一个前置码运行误差率选择单元18，计算一个运行比特误差率并根据该运行比特误差率而选择接续信号源。关于固件单元1、2、3、4、10、11、12、16、17和18的操作在后面讨论的流程图中将详细说明。
参考图3，图中示出依照本发明最佳实施例一个数据通信编码格式的定时图。其编码格式是公知的邮政码标准化咨询顾问组(PostOffice Code Standard ization Advisory Group)(POCSAG)编码格式。所示出的时间值代表着在以每秒2400比特(bps)操作时的POCSAG编码格式。
该2400bps POCSAG格式以一个前置码302开始，该前置码包括持续0．24秒钟的576比特的一个交替1-0比特模式。随该前置码302之后的是不允许在该POCSAG格式中其它地方出现的、具有一预定唯一比特模式的32比特同步字304。紧随着该同步字304的是512比特的第一信息批306。该同步字304和第一信息批共需0．2267秒来传输。该第一信息批306其后是下一个同步字304，并随有第二信息批306。这种POCSAG格式连续地重复同步字304和紧随的一个信息批，直到第30个信息批数据306为止，完成一个持续7．04秒的POCSAG序列320。只要是有信息要发送，随后就会有新的包含前置码302、同步码304、一个信息批数据306等等的序列。
被本发明最最佳实施例的数据通信接收机100所利用的POCSAG格式的关键特征是同步字304的可预知重复特点。由于同步字304具有已知的预定比模式，所以该数据通信接收机可在同步字304的传输期间将已知的预定比特模式与收到的数据比特相比较，并能够在同步字304传输期间对在已收数据比特中的错误作即时的估价。此外，前置码302的0-1交变的比特模式可以由已收到的前置数据比特逐一校验，以便在该前置码302的期间对在已收数据比特中的误差作类似的即时估价。虽然POCSAG编码格式是在依照本发明的实施例中良好工作的一个格式例子，应当理解到，其它的具有重复预定比特模式的编码格式也可以使用而不偏离本发明的意旨。
参考图4，示出了对应于主固件单元202的主程序400的流程图，其中包括根据本发明最佳实施例的数字通信接收机100中分集接收的方法，该流程是以无线电信号的初始捕获步骤402开始的。作为微处理器114响应在步骤404执行下面要作描述的一个前置估计子程序，以确定在前置码302的传输期间一个天线馈源的使用。在微处理器114从前置估计子程序返回步骤406以后，该微处理器114在步骤408检测同步字304的起始，并随之在步骤410执行下面要作描述的一个同步字估计子程序，以确定在同步字304接收期间以及之后一个天线馈源的使用。
在微处理器从同步字估计子程序返回步骤412之后，该微处理器114在步骤413检查在同步字估计子程序期间获得的RSSI信息是否与在该期间得到的比特误差计数信息相冲突。更具体地说，微处理器114要确定产生较低的、即较好的比特误差计数的天线馈源102、104是否与产生较低的、即较差的RSSI值的天线馈源102、104为同一个天线馈源。如果其中无冲突存在，则微处理器114在步骤414执行下面要做描述的信息批估计子程序，这要取决于周期性RSSI的测量，以确定在整个信息批306期间的天线馈源102和104的使用。当微处理器114从信息批估计子程序700返回步骤416时，流程则进到步骤418。另一方面，如果在步骤413中，微处理器114确定在比特误差计数信息和RSSI信息之间存有冲突，则微处理器114就跳过信息批估计子程序而直接进入步骤418。
在天线馈源102和104二者其中之一上存在干扰信号，该干扰信号基本上具有信号强度而被接收下来，而在另一天线馈源上不存在该干扰的信号情况下，在步骤413中所做的检查改进了天线馈源的选择。在此种情况下，干扰信号本身可在天线馈源102和104上产生一较强的RSSI值，还可能在这两个天线馈源上产生一个较大的比特误差数。很清楚，在此情况下，天线馈源的较好的选择是天线馈源102、104中具有较低比特误差计数的那一个，而不是具有较高的RSSI值的那一个。
在步骤418，微处理器114确定刚才被传输的信息批306是否为POCSAG序列320的最后一个信息批306。若“否”，微处理器114返回步骤408以处理另一个同步字304和信息批306。另一方面，在步骤418若微处理器114确定刚才被估计的信息批306是POCSAG序列320的最后信息批306，则该微处理器114要在步骤420等待下一个前置码302，然后返回步骤404以处理下一个POCSAG序列320。
参考图5，图中示出前置码估计子程序500的流程图，其中包含有依照本发明最佳实施例的数据通信接收机100中分集接收的方法。该子程序在步骤502开始，由微处理器114控制天线交换开关106选择第一天线馈源102做为数据接收器110的无线电信号的暂时信号源。随后在步骤504中，微处理器114监视前置码302的第一部分，例如32比特，以提取并存储一个第一前置比特误差计数。然后微处理器114在步骤506控制天线交换开关106，以选择第二天线馈源104作为数据接收器110的暂时信号源。随后，微处理器在步骤508监视前置码302的一个第二部分，例如另外32比特，以提取并存储第二比特误差计数。
在步骤510，微处理器114确定是否该第一前置比特误差计数小于或等于第二比特误差计数。如果“是”，该微处理器114在步骤512控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102做为无线电信号的接续信号源。如果“否”，微处理器114在步骤514控制天线交换开关106选择第二天线馈源104做为无线电信号的接续信号源。在上述任一种情况中，微处理器114都在步骤516继续监视前置码302，以取得一个运行比特误差计数，例如前置码302第32比特的一个比特误差计数。与步骤516同时，微处理器114在步骤518中检查每一个运行比特误差计数，以发现是否有多于1比特的误差出现。如果“否”，微处理器则简单进入步骤522。如果出现了多于1个比特的误差，则微处理器114就在步骤520控制天线交换开关106选择一个备择天线馈源作为无线电信号的接续信号源，即，如果现行选择的是第二天线馈源104的话，该微处理器就选择第一天线馈源102，反之亦然。随后微处理器到步骤522。在步骤522，微处理器114检查该前置码302是否已经完结。若“否”，流程回到步骤516以继续监视前置码302。如果该前置码302已经完结，流程返回步骤524以进入主程序400的步骤406(见图4)。根据本发明最佳实施例而控制前置码估计子程序500的固件单元包括固件图表200中的固件单元1、2、16、17和18。
参考图6，图中示出同步字估计子程序600的流程图，其中包含根据本发明最佳实施例的数据通信接收机100中分集接收的方法，在起始步骤602，微处理器114控制天线交换开关106选择第一天线馈源102。随后，微处理器114在步骤604中监视同步字304的第一部分，例如开始的15比特，以提取并存储一个第一同步比特误差计数。随后，微处理器114在步骤606监视RSSI单元115并存储一个第一同步信号强度。在步骤608，微处理器114控制天线交换开关106以选择第二天线馈源104。在步骤610，微处理器114监视同步字304的第二部分，例如第二个15比特，以提取并存储一个第二同步比特误差计数。随后，微处理器在步骤612监视RSSI单元115并存储一个第二同步信号强度。
在步骤614，微处理器114检查该第一同步比特误差计数是否小于该第二同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤616控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为无线电信号的接续信号源，并随之在步骤628返回主程序400的步骤412(图4)。如果“否”，微机处理器在步骤618检查该第一同步比特误差计数是否大于该第二同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤620控制天线交换开关106以选择该第二天线馈源104作为无线电信号的接续信号源，并随之在步骤628返回主程序400的步骤412。
然而，如果在步骤618中其微处理器114确定第一同步比特误差计数不大于第二计数，即它们彼此相等，则流程移至步骤622，其中由微处理器114进行检查第一同步信号强度是否大于或等于第二同步信号强度。如果“是”，微处理器114在步骤624控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为无线电信号的接续信号源，并在步骤628返回主程序的步骤412(图4)。如果在步骤622中的第一同步信号强度不是大于或等于第二同步信号的强度，该微处理器114则在步骤626控制天线交换开关106以选择第二天线馈源104作为无线电信号的接续信号源，并在步骤628返回主程序400的步骤412。根据本发明的最佳实施例来控制该同步字估计子程序600的固件单元包括固件图表200中的固件单元1、2、3、10、11和12。
根据本发明最佳实施例的同步字估计子程序600十分有利地提供了一种快速方法，即，对于2400bps的POCSAG信令的每一个0．2267秒进行一次在第一和第二天线馈源102和104之间的选择，选择其一作为信息批数据306的无线电信息的接续信号源。这一选择是基于在同步字304的传输期间从第一和第二天线馈源102和104所接收的对于该同步字304的比特误差计数，该同步字304就在受本选择影响的信息批306之前。同步字304紧临受影响的信息批306确保了已选择的天线馈源102和104对于信息批306而言。可以合理地被预测为在该信息批306的传输期内具有两个天线馈源102和104的较低的误差计数。
参考图7，该图示出信息批数据估计子程序700的流程图，其中包含根据本发明最佳实施例的数字通信接收机100中分集接收的方法。该子程序起始于步骤702，微处理器114周期性地监视RSSI单元115，例如在紧随该同步字304的接收的信息批的余项期内，例如每个码字一次。与每一个监视间隔同时存在的是在步骤704中微处理器114检查其信息批RSSI是否已降至低于一预定切换门限值。
如果“是”，则在步骤624中微处理器114控制天线交换开关106选择一个备择天线馈源作为无线电信号的接续信号源，并在步骤708检查该信息批是否已完成。如果在步骤704中其RSSI没有落至预定转换门限值以下，则微处理器114在步骤708只简单地检查该信息批是否完成。如果在步骤708中该信息批没有完成，流程返到步骤702以继续监视该RSSI。另一方面，如果在步骤708中其信息批已经完成，则微处理器114返回主程序400的步骤416(图4)。根据本发明最佳实施例的控制信息批数据估计子程序700的固件单元包括固件图表200中的固件单元1和4。
参考图8，图中示出用于只续存储器118的固件图表800，它描绘了固件单元，其内已编程用以控制根据本发明第一可选择实施例的数据通信接收机100。在固件图表800和本发明最佳实施例的固件图表200之间的基本差异在于，固件图表800以三个新的固件单元取代了固件图200中的固件单元16、17和18：三个新的固件单元为一个前置码1-2信号强度单元13、一个前置码1-2信号强度接续信号源选择单元14和一个前置码了信号强度接续信号源选择单元15。第一可选实施例与最佳实施例在操作上的不同被在下描述。
参考图9，该图示前置码估计了程序900的流程图，其中包括有根据本发明第一可选实施例的数据通信接收机100中分集接收的方法。在开始步骤902中，微处理器114控制天线交换开关106以选择第一天成馈源102。在步骤904，微处理器114在前置码302的第一部分(例如2比特)期间内监视RSSI单元115以获得一个第一前置码信号强度值并将其存储在RAM120中。随后，微处理器114在步骤906控制天线交换开关106以选择第二个天线馈源104。在步骤908，微处理器114在前置码302的第二部分(例如另外的2比特)期间内监视RSSI单元115以获得一个第二前置码信号强度值并将其存储在RAM120中。在步骤910，微处理器114确定该第一前置码信号强度值是否大于或等于该第二前置码信号强度值。如果是，微处理器114在步骤912控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为无线电信号的接续信号源并进到步骤916。如果在步骤910中，该第一前置码信号强度值不是大于或等于第二前置码信号强度值，则该微处理器114在步骤914控制该天线交换开关106以选择第二天线馈源104作为无线电信号接续信号源并随后进到步骤916。
在步骤916中，微处理器114周期性地连续监视该RSSI单元115，例如在前置码302余项期间每2比特进行一次监视，以检测信号强度的衰减。如果在步骤918中，微处理器114检测到该前置码信号强度已经落至低于一预定切换门限值，则该微处理器114在步骤920控制天线交换开关106以选择一个备择天线馈送，即不是现行选择的那个天线馈源，作为无线电信号的连续信号源，随之移至步骤922。另一方面，如果微处理器114在步骤918中没有检测到其前置码信号强度已降低至一预定转换门限的情况，则微处理器114简单地进到步骤922。在步骤922中，微处理器114确定是否该前置码302已经完成。如果“否”，流程返至步骤916以继续监视前置码信号强度。如果前置码302已经结束，则流程在步骤924返回主程序400的步骤406(图4)。根据本发明的第一可选择实施例的控制该前置码估计子程序900的固件单元包括有固件图800中的固件单元1、13、14和15。
与根据本发明最佳实施例中的前置码估计子程序500相比，根据本发明第一可选择实施例中的前置码估计子程序900能够提供更快的劣变信号的检测。这是由于前置码估计子程序900是基于RSSI值的，它通常对于信号强度的响应能够比传输一单个比特所需时间快许多。这种前置估计子程序500由于在其做决定以前必须检验若干(例如30个)比特，所以是较慢一些。另一方面，如同在上面对于主程序400(图4)详细描述时所讨论的那样，在出现有干扰信号影响到实际所收信号强度的情况出现在天线馈源102和104之一而不出现在另一个之上时，前置码估计子程序900也能够选择“错误”天线馈源102、104。由于这种原因，最好是采用前置码估计子程序500，除非某种特殊应用要求在前置码302传输期间有极其快的分集响应时间的场合。
参考图10，该图示出只续存储器118的固件图表1000，描绘了其内已编程的固件单元，用于控制依照本发明第二可选择实施例的数据通信接收机100。本固件图表1000和本发明最佳实施例的固件图表200之间的基本差别在于，固件图表200中的固件单元10、11和12由固件图表1000中的一个新的关于高比特误差计数连续信号源单元5取代。本第二可选择实施例的操作与最佳实施例在操作上的差异将在下描述。
参考图11，该图是同步字估计子程序1100的流程图，它含有在根据本发明第二可选择实施例的数据通信接收机100中分集接收的方法。在起始步骤1102中，微处理器114控制天线交换开关106继续使用一个先前已选天线馈源作为下一个同步字304的无线电信号的暂时信号源的接收。在步骤1104，微处理器114监视同步字304以得到一个比特误差计数。在步骤1106中，微处理器114确定该比特误差计数是否大于1。如果“是”，微处理器114在步骤1108控制天线交转换开关106以选择一个备择天线馈源作为下一个信息批306的无线电信号的接续信号源以用于接收，并随之在步骤1110转回主程序400的步骤412(图4)。另一方面，如果在步骤1106中，微处理器114确定其比特误差不大于1，则在步骤1110中，微处理器114简单地返回主程序400的步骤412中。依照本发明第二可选实施例控制同步字估计子程序1100的固件单元包括固件图表1000的固件单元1、2、3和5。
该同步字估计子程序1100要比同步字估计子程序600简单得多。这种同步字估计子程序1100的简化性有可能导致较低的实施费用。另一方面，就同步字估计子程序1100而言，直到在一同步字中出现两个比特误差以前它是不做天线馈源选择的，出现了两个同步字比特误差时，即转换到一备择天线馈送，而(此时)该天线馈源则可能是也可能不是较好的那个无线电信号源。由这些原因，除非是造价的考虑迫使采用同步字估计子程序1100以外，最好使用同步字估计子程序600。
参考图12，该图是只读存储器116的固件图表1200，描绘其内已编程的固件单元，用于控制根据本发明第三可选择实施例的数据通信接收机100。固件图表1200和本发明最佳实施例的固件图表之间200的基本差异在于，固件图表200中的固件单元10和11由固件图1200中的一个1-2接收过渡信号源选择单元6和一个1-2接收连续信号源选择单元7所取代。第三可选实施例和本发明最佳实施例之间操作上的差异将在下描述。
参考图13，该图是同步字估计子程序1300的流程图，它包括根据本发明的第三可选择的实施例的数据通信接收机100中用于分集接收的方法。在起始步骤1302中，微处理器114控制天线交换开关106以选择一个现行暂时天线馈源，该现行馈源不同于紧邻该现行同步字304之前所接收的先前同步字304的已选先前暂时的馈源。随后，该微处理器114在步骤1304监视现行同步字304的最多数(例如31比特)，以便提取现行同步比特误差计数并将其存储在RAM120中。该微处理器114在步骤1306还从RSSI单元115该取并存储一个现行RSSI值。在步骤1308中，微处理器114作检测以发现现行同步比特误差计数是否小于被存储为先前同步字304的一个同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤1310控制天线转换器106以选择现行暂时馈源作为无线电信号的连续信号源，并进到步骤1316。
如果在步骤1308中的现行同步比特误差计数不小于被存储为先前同步字304的先前同步比特误差计数，则该微处理器114在步骤1312中检验现行同步比特误差是否大于被存储为先前同步字304的先前同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤1314控制天线交换开关106以选择先前的暂时馈源作为无线电信号的接续信号源，并进到步骤1316。如果在步骤1312中的现行同步比特误差计数不大于被存储为先前同步字304的先前同步比特误差计数，则微处理器114在步骤1318检查该现行的RSSI值是否大于或等于被存储为先前同步字304的一个先前RSSI值。如果“是”，微处理器114在步骤1320控制天线交换开关106以选择现行暂时馈源作为无线电信号的接续信号源，并进到步骤1316。
如果在步骤1318中的现行RSSI值不大于或等于先前的RSSI值，则微处理器114在步骤1322控制天线转换器106以选择先前暂时馈源作为无线电信号的接续信号源并进到步骤1316。在步骤1316中，微处理器114在RAM120中对暂时馈源、同步比特误差计数和RSSI的先前值进行取代，这些先前值由其对应的现行值所替换。随后流程返回主程序400(图4)的步骤412。根据本发明的第三可选实施例而控制同步字估计子程序1300的固件单元包括固件图1200的固件单元1、2、3、6、7、和12。
根据本发明第三可选择实施例的同步字估计子程序1300所提供的优点在于确定并比较比特误差，以实际上加倍在同步字估计子程序600中被查验的比特数，因而使得这种比较更不易受到起因于孤立噪声脉冲的不正确天线选择的影响。不过，同步字估计子程序1300使得其选择是基于在一较长时间周期上的误差计数，因而和作为在一变化多路径环境中的较好天线馈源的一个预测器的同步字估计子程序600相比，可能有较差的可靠性。
参考图14，该图是只该存储器118的固件图表1400，描述了对依照本发明第四可选择实施例的数据通信接收机100进行控制的、其内已编程的固件单元。固件图表1400与本发明最佳实施例的固件图表200基本差异在于：固件图表200中的固件单元10和11由固件图表1400中的多通暂时信号源选择单元8和多通接续信号源选择单元9所取代。该第四可选择实施例与最佳实施例在操作上的差异将在下描述。
参考图15和图16，图中示出同步字估计子程序1500的流程图，其中包括有在根据本发明的第四可选择实施例的数据通信接收机100中的分集接收的方法。在起始步骤1502，微处理器114检验一个通量计数器P是否在1和一个预定的、偶数赋值的通量计数限定值PMAX之间。如果“否”，微处理器114在步骤1504设置P等于1并在步骤1506控制天线交换开关106选择第一天线馈源102作为在同步字304传输期间的无线电信号暂时信号源，随后，流程进到步骤1512。
另一方面，如果在步骤1502中的P值是在1和PMAX之间，则微处理器114在步骤1508检验在紧邻目前同步字304的先前同步字304传输期间使用的先前天线馈源102和104是否为第一天线馈102。如果“否”，微处理器114在步骤1506控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为暂时信号源，随后流程进到步骤1512。如果在步骤1508中的先前天线馈源102、104是第一天线馈源102，则微处理器114在步骤1510控制天线交换开关106以选择第二天线馈源104为暂时信号源，随后流程进到步骤1512。在步骤1512，微处理器114监视同步字304以提取对于现行同步字304的一个现行同步比特误差计数。而后微处理器114在步骤1514监视RSSI单元115并续取一个现行RSSI值。随后，微处理器114在步骤1516将现行同步比特误差计数和现行RSSI值存储在对应于在RAM120的第P通路的、指定给同步比特误差计数和现行RSSI值的位置中。随后，微处理器114在步骤1518中将P的值递增1个单位并将新的产生值存储在RAM120中。随后，微处理器114在步骤1520中检看P值现在是否超过了PMAX。如果“否”，微处理器114在步骤1521继续使用在先选用的接续信号源作为现行同步字304完成之后的信息批数据的天线馈源102、104，且流程在步骤1522返回主程序400(图4)的步骤412。
相反，如果步骤1520中微处理器确定P值已超出PMAX，则微处理器114在步骤1524计算一个第一同步比特误差计数作为几个同步比特误差计数之和，这些误差计数存储在RAM120中指定给对应于P的奇数值同步比特误差的位置之中。随后，微处理器114在步骤1526计算第二个同步比特误差计数，作为几个同步比特误差计数之和，这些误差计数存储在RAM120中指定给对应于P的偶数值同步比特误差计数的位置中。在步骤1528，微处理器114计算作为几个RSSI值的平均值的第一同步信号强度，这些RSSI值存储在RAM120中指定给对应于P的奇数值的RSSI值的位置中。随后，微处理器114在步骤1530中计算作为几个RSSI值的平均值的第二同步信号强度，这些RSSI值存储在RAM120中指定给对应于P的偶数值的RSSI值的位置中。然后流程进到步骤1614(图16)。
微处理器在步骤1614中检测以发现第一同步比特误差计数是否小于第二同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤1616控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为无线电信号的接续信号源，并随之到步骤1628返回主程序400的步骤412(图4)。在步骤1614中如果第一同步比特误差计数不小于第二同步比特误差计数，则微处理器114在步骤1618检测第一同步比特误差计数是否大于第二同步比特误差计数。如果“是”，微处理器114在步骤1620控制天线交换开关106以选择第二天线馈源104作为无线电信号的连续信号源，并在步骤1628返回主程序的步骤412。
然而，如果在步骤1618中，微处理器114确定第一同步比特误差计数不大于该第二计数，即二者相等，则流程进到步骤1622，其中微处理器114查看是否第一同步信号强度大于或等于第二信号强度。如果“是”，微处理器114在步骤1624控制天线交换开关106以选择第一天线馈源102作为无线电信号的接续信号源，并在步骤1628返回主程序400的步骤412(图4)。如果在步骤1622中的第一同步信号强度不是大于或等于第二同步信号强度，则微处理器114在步骤1626控制天线交换开关106以选择第二天线馈源104作为无线电信号的接续信号源，并随之在步骤1628返回主程序400的步骤412。根据本发明的第四可选择实施例用于控制同步字估计子程序1500的固件单元包括固件图表1400中的固件单元1、2、3、8、9和12。
类似根据本发明第三可选用实施例中的同步字估计子程序1300，本发明第四可选用实施例中的同步字估计子程序1500提供了对比在同步字估计子程序600中所查验的实际上要更多的比特进行比特误差计数的确定和比较的优点，因此使得这种比较实际上更不易受起因于一孤立噪声脉冲的不正确天线选择的影响。不过，同步字估计子程序1500使其选择是基于在一个实际上更长(并且是可预先编程的)时间周期上计数的比特误差，因此，在一个快速变化的径环境中，与作为最佳天线馈源的预测器的同步字估计子程序600相比，它可能具有较低的可靠性。同步字估计子程序1500可具有十分好表现的实例是具有缓慢变化的多路环境的卫星传输应用，例如在处于最佳天线馈源变化之间的几秒钟。对于诸如短至1ms甚至更短的噪声脉冲属于应用中的共同干扰源的应用场合，同步字估计子程序1500将属于更佳的选择。这种噪声脉冲的效应在用于计数比特误差的实际上较长的期间内被平均，从而使得选择一个性能所具有较佳的长时工作天线的馈源。
Claims (11)
1．一种用于提供无线电信号的分集接收的数据通信接收机(100)，该无线电信号含有至少包括一个信息批(306)的数据，该批数据具有预定的批持续期并由一预定的比特模式(304)加前缀，该数据通信接收机(100)的特征在于包括：
第一和第二天线馈源(102、104)，对于无线电信号具有基本上解相关的灵敏度；
一个天线交换开关(106)，耦合到第一和第二天线馈源(102、104)上，用于在第一天线馈源(102)和第二天线馈源(104)之间选择其一作为无线电信号源；
一个接收机(110)，耦合到天线交换开关(106)上，用以从天线交换开关(106)接收无线电信号并将该无线电信号解调以提取数据；
处理器(114)，耦合到接收机(110)和天线交换开关(106)，用于响应于已收无线电信号上产生的质量测量来控制天线交换开关(106)；
一个与处理器相连的程序存储单元(118)，所述程序存储单元包括：
第一程序部件(1)，耦合到天线交换开关(106)，用于控制天线交换开关(106)，在预定比特模式(304)传输期间内在第一和第二天线馈源(102、104)之间选择其一作为无线电信号的暂时的信号源；
第二程序部件(2)，耦合到第一程序部件(1)，用于在预定比特模式(304)的传输期间所接收的数据中确定至少一个比特误差计数；
第三程序部件(3)，耦合到第二程序部件(2)用于响应该至少一个比特误差计数，在完成一个预定比特模式(304)时，控制天线控制开关(106)以选择第一或第二天线馈源作为无线电信号的接续信号源。
2．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于还包括：
已接收信号强度指示器单元(115)，耦合到接收机(110)和处理器(114)上，用于指示信息批(306)的整个预定批持续期间无线电信号的信号强度；
所述程序存储单元还包括第四程序部件(4)，耦合到接收信号强度指示器单元(115)上，用于响应信号强度下降到低于一预定门限值的情况来选择一个备择天线馈源(102、104)作为接续信号源。
3．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第五程序部件(5)，耦合到第一程序部件(1)，用于保持当前被选作暂时信号源的一个天线馈源(102、104)作为接续信号源，并用于响应至少一个比特误差计数大于一预定计数的情况来选择一个备择天线馈源(102、104)用作接续信号源。
4．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第六程序部件(6)，耦合到第一程序部件(1)，在预定比特模式(304)的第一接收以便测量并存储第一比特误差计数期间用于选择第一天线馈送(102)作为第一暂时信号源，以及在预定比特模式(304)的第二接收以便测量并存储第二比特误差计数期间用于选择第二天线馈送(104)作为第二暂时信号源；和
第七程序部件(7)，耦合到第六程序部件(6)，用于响应第一比特误差计数小于第二比特误差计数的情况选择作为接续信号源的第一天线馈源(102)，并用于响应第一比特误差计数大于第二比特误差计数的情况选择作为接续信号源的第二天线馈源(104)。
5．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第八程序部件(8)，耦合到第一程序部件(1)，在预定位模式(304)的第一多项接收期间用于选择第一天线馈源(102)作为第一暂时信号源，以测量第一个多项、并从而存储比特误差计数，并在预定比特模(304)的第二多项接收期间用于选择第二天线馈送(104)作为第二暂时信号源，以测量第二个多项、并从而存储比特误差计数；和
第九程序部件(9)，耦合到第八程序部件(8)，响应比特误差计数的第一多项之和小于比特误差计数第二多项之和的情况用于选择作为第一接续信号源的第一天线馈源(102)，以及响应比特误差计数的第一多项之和大于比特误差计数的第二多项之和的情况用于选择作为第二接续信号源的第二天线馈源(104)。
6．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第十程序部件(10)，耦合到第一程序部件(1)，在预定伴模式(304)第一部分传输期间，用于选择第一天线馈源(102)作为暂时信号源，以确定第一比特误差计数，并在预定伴模式(304)第二部分传输期间，用于选择第二天线馈源(104)作为暂时信号源以确定第二比特误差计数；和
第十一程序部件(11)，耦合到第十程序部件(10)，用于响应第一比特误差计数小于第二比特误差计数的情况选择第一天线馈源(102)作为接续信号源，并用于响应第一比特误差计数大于第二比特误差计数的情况选择第二天线馈源(104)作为接续信号源。
7．如权利要求6的数据通信接收机(100)，其特征在于还包括：
接收信号强度指示器单元(115)，耦合到接收器(110)和处理器(114)，用于响应第一与第二比特误差计数相等的情况，测量无线电信号的信号强度；和
所述程序存储单元还包括第十二程序部件(12)，耦合到该已接收信号强度指示器单元(115)，用于响应第一信号强度大于或等于第二信号强度的情况选择第一天线馈源作为接续信号源，以及用于响应第一信号强度小于第二信号强度的情况选择第二天线馈源作为接续信号源。
8．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于：
所述的数据还包括一个前置码(302)，所述的数据通信接收机(100)还包括：
已接收信号强度指示器单元(115)，耦合到接收机(110)和处理器(114)，用于指示无线电信号的信号强度；
所述程序存储单元还包括第十三程序部件(13)，耦合到已接收信号强度指示器单元(115)，用于在初始捕获无线电信号时所接收的前置码(302)第一部分传输期间存储来自第一天线馈源(102)的无线信号的第一信号强度，并用于在该前置码(302)的第二部分传输期间接收并存储来自第二天线馈源(104)的无线信号的第二信号强度，和
第十四程序部件(14)，耦合到第十三程序部件(13)，用于响应第一信号强度等于或大于第二信号强度的情况来选择作为接续信号源的第一天线馈源(102)，并用于响应第一信号强度小于第二信号强度的情况来选择作为连续信号源的第二天线馈源(104)。
9．如权利要求8的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第十五程序部件(15)，耦合到已接收信号强度指示器单元(115)，用于响应在前置码(302)的第三部分传输期间其无线信号的已指示的信号强度降低到预定门限值之下的情况，选择一个不同于现行已选的接续信号源的天线馈源作为新的接续信号源。
10．如权利要求1的数据通信接收机(100)，其特征在于：
所述的数据还包括一个前置码(302)，所述的程序存储单元还包括：
第十六程序部件(16)，耦合到接收器(110)并控制天线转换器(106)，用于在前置码(302)第一部分传输期间监视从第一天线馈源(102)收到的无线信号，以提取第一比特误差计数，并用于在前置码(302)第二部分传输期间监视从第二天线馈源(104)收到的无线电信号，以提取第二比特误差计数；和
第十七程序部件(17)，耦合到第十六程序部件(16)，用于响应第一比特误差计数小于或等于第二比特误差计数的情况来选择第一天线馈源(102)作为连续信号源，并用以响应第一比特误差计数大于第二比特误差计数的情况来选择第二天线馈源(104)作为连续信号源。
11．如权利要求10的数据通信接收机(100)，其特征在于所述程序存储单元还包括：
第十八程序部件(18)，耦合到接收机(110)，用于在前置码(302)第三部分发送期间监视已收无线信号，以从其提取一个运行比特误差率，并响应该运行比特误差率高于一预定限度的情况来选择一个不同于现行已选接续信号源的一个天线馈源作为新的接续信号源。
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