CN1124904A - 一种用于接收器的控制信号,同步方法和对应的接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于接收器的控制信号,所说的控制信号是通过并置两个持续时间相等且时间对称的信号分量(21,22)而形成。例如,该控制信号包括至少一个第一伪随机噪音数字序列S(Ns—1)至S(0)和周期性地至少一个对应于由时间对称而获得的所说第一序列的反转的第二数字序列S(Ns—1)至S(0)。该信号尤其可用于在接收器上执行时间和频率同步和/或均衡由所说接收器接收的信号。本发明还涉及采用所说信号的方法和装置。
Description
本发明涉及传输数字信号,尤其是向移动电台传输的数字信号。更确切地说,本发明涉及控制和优化这样信号的接收。尤其是,本发明涉及接收这种信号的接收器的时间和频率同步,以及信道均衡。
本发明可用于任何类型的数字传输系统,无论是无线电电话系统,无线电广播系统,或者无线电信息系统均可。本发明尤其适用于蜂窝式无线电电话系统。例如,可以在卫星广播CDMA(码分多址)系统,或者在地面广播TDMA(时分多址)系统(比如GSM系统)中实现本发明。
在蜂窝式无线电电话系统中,一旦一个终端已经开启,由该终端进行的第一个操作就是获得同步。这个操作通常包括两个步骤:
第一步骤频率同步,该步骤在于获得基地电台的参考频率;和
第二步骤时间同步,该步骤在于获得基地电台的时钟。
通常这两个操作彼此独立。它们采用不同且独立的参考信号。
以此方式,在码分多址系统中,为了获得并维持同步每个基地电台播出两种信号,即:
导频信号,该导频信号由一序列用于传播数据的伪随机噪音PN的连续传输形成,并且不被信息调制;这种由移动电台连续追踪的信号保证时间和频率的同步得以维持;和
同步信号,当正在拨电话或者正在接电话时这种同步信号传输有用的信息(网眼标识,导频信号功率,和传输序列的初始时间偏置)。
这种技术既复杂又不适于卫星广播系统。例如,采用在Globalstar系统中采用一个CDMA会面临两个主要问题:
由于卫星的高轨道速度,相当大的多普勒(Doppler)位移会影响来自卫星的信号;和
在低地球轨道(LEO)中移动电台和卫星之间的距离在几分钟内变化几千公里,其结果是造成传送时间的随时变化相当大。
类似地,在一个时分多址系统中,比如GSM系统,借助于两个以固定时间间隔在BCCH(广播控制信道)载波中传输的特定数据包进行初始同步:
第一数据包,称为“FCCH”(频率修正信道),该第一数据包可以使移动电台获得基地电台的参考频率;该数据包包含有一个纯正弦波;和
第二数据包,称为“SCH”(同步信道),该第二数据包可以使移动电台获得参考时间;该数据包包含有一个具有自相关优点的双序列。
这两个定期播出的数据包在BCCH载波中占用了不可忽视的资源。
另外,业已知道:当一个发送器(基地电台或者移动电台)通过一个传输信道发送一序列符号时,传输的序列会劣化,这样使得接收器接收到的符号序列不同于发送的序列。造成这样劣化的主要原因是:由于传输的符号可以取在传输信道中的多个路径中的任一个路径(周围目标的多次反射造成的)而在符号之间发生干扰。当两个可能路径之间的时间间隔大于一个符号的持续时间时,两个连续的符号可能就会彼此发生干扰。
在接收器处,为了排除符号间的干扰有必要采用一个均衡器,为了准确操作,该均衡器就必须了解传输信道的脉冲响应。
在GSM系统中,向每个被传输的数据包的中间插入一序列称为“串序列(training sequence)”的特定符号。该串序列定义为具有传输信道特性的功能,并且尤其是其长度L由在最短路径和最长路径之间的时间间隔定义(传输信道的长度可以以符号持续时间的数目来表示)。
在GSM系统中,可以如下计算信道的脉冲响应:接收器具有所采用的串序列的复制序列,并且接收器使复制序列与对应的接收的序列相关联。这种交叉相关的结果构成了一系列要供给均衡器的系数h(i)(其中i在0至L的范围内变化)。最短的路径对应于h(0)。在同步之后进行信道估算。
这种已知技术的主要缺陷是必须在每个数据包中提供一个串序列,这会损害有用的数据速率。
本发明的一个特别目的就是要减小已有技术中存在的各种缺陷。
更确切地说,本发明的一个目的是提供一种时间和频率同步技术,该技术有可能在频率(尤其用于CDMA)和时间(用于TDMA)方面,限制所需要资源的数量。
本发明的另一个目的是提供这样一种易于在接收器中实现并且价钱便宜的技术。
本发明的另一个目的是提供这样一种可与卫星广播兼容的技术,该技术尤其考虑了传输次数和频率位移,特别是多普勒位移。
本发明的另一个目的是提供一种信道均衡技术,该信道均衡技术尤其可以使CDMA系统获得比已知技术更高的有用数据速率。
本发明的另一个目的是提供一种采用单个控制信号的技术。
通过向接收器提供一个控制信号和对称时间可以实现本发明的这些目的和其它下面会出现的目的,其中控制信号是通过并置两个相等持续时间的信号组分而形成。
该信号可能是由一个数字序列构成,或者可以以模拟的方式获得。
当信号是由一个数字序列形成时,该信号可以包括至少一个第一最小同步的伪随机噪音数字序列S(0)至S(Ns-1),和周期性地至少一个对应于所说第一序列反转的由时间对称性得到的第二数字序列S(Ns-1)至S(0)。
以此方式,本发明尤其提供了一个用于一种控制信号的结构,这种控制信号也称为“导频信号”,该结构尤其可用于在接收器上进行时间和频率同步以及进行信道均衡。
通常,这样一个信号包括一个为接收器所知的伪随机噪音序列,并且该伪随机噪音序列被连续地重复(CDMA系统)或者定期地重复(TDMA系统)。根据本发明,周期性地插入一个反转序列(即一个通过时间对称而得到的序列)。
如下所述,该信号结构在分析之后有可能恢复基地电台的参考时间并且有可能测量多普勒位移。
如果数字形式地形成同步信号,则在两种电平上存在对称:两者都根据伪随机噪音数字序列,并且也根据对应的调制信号。其结果是,第二部分既可以在数字电平上得到,或者也可以在调制信号电平上直接合成。
周期性地插入反转第二序列,每个周期尤其要考虑伪警报的机率以及由接收器接收的在两次相继估算之间的多普勒位移的最大变化。
在本发明的一个优选实施例中,所说的信号包括交替的所说第一序列和所说第二序列。
这样一种信号尤其可用于使CDMA接收器或者TDMA接收器同步。
对于TDMA接收器,该信号可以以同步数据包的形式出现,定期地插在一个主信号中,每个所说的同步数据包相继地包括所说第一序列和所说第二序列。
在本发明的一个具有优点的实施例中,通过卫星来传输所说的信号。
本发明还提供了用于装配一个数字信号接收器并且采用如上所述信号的时间和频率同步装置。
这种装置最好包括:
一个采样器,该采样器传递一系列对应于所说序列的所说同步信号的采样值x(i);
一个第一移位寄存器,该移位寄存器包括N个单元,由所说采样器馈给信号;
一个第二移位寄存器,该移位寄存器包括N个单元,由所说第一移位寄存器的输出馈给信号;
乘法器,该乘法器用于使所说第一移位寄存器和所说第二移位寄存器的相同级单元的内容成对地相乘,该乘法器传递N个值C(O)至C(N-1);和
对所说的N个值进行频谱分析的频谱分析装置,其中所说的频谱分析装置传递代表一个参考时间的第一信息和代表频率位移(比如多普勒位移)的第二信息。
这种装置还可以用于估算传输信道的脉冲响应。
本发明还提供了一种采用这种信号来进行时间和频率同步的方法,所说的方法包括以下步骤:
接收分别对应于所说第一序列S(0)至S(Ns-1)的NS个数字成分的采样值和对应于所说第二序列S(Ns-1)至S(O)的NS个数字成分的2N个采样值;
成对地使每个所说序列的相同级的数字成分相乘,借此传递N个值c(i)=x(i)*x(N-1-i);和
对所说的N个值进行频谱分析,以便确定代表一个参考时间的第一信息,以及代表频率位移(比如多普勒位移)的第二信息。
所说的值c(i)最好如下写成:
c(nTe)=1/2cos(2πδ(2N-1)Te+2Ф(nTe))
+1/2cos(4πδnTe-(2πδ(2N-1)Te) (1)
其中n是一个在0至N-1范围内变化的系数;
Te是所说同步信号的采样周期;
δ代表所说的频率位移;和
Ф代表所说的参考时间;
并且所说的分析步骤包括以下步骤:
分析对应于一个传播频谱信号的方程(1)的第一项,以便确定所说的参考时间;和
分析对应于一个频率2δ的正弦波的方程(2)的第二项,以便确定代表所说多普勒位移的所说信息。
本发明还提供一种用于数字信号接收器的时间和频率同步方法,在该方法中向所说的接收器传输:至少一个第一同步伪随机噪音数字序列S(0)至S(Ns-1),和至少周期性地至少一个第二数字序列S(Ns-1)至S(0),第二数字序列对应于由时间对称而得到的所说第一序列的反转序列。
换言之,所说第二序列可以在传输第一序列的信道以外的信道中传输。在这种情况下,不必为了传输第二序列而中断第一序列的传输。
在阅读了仅以非限定性实例形式给出的本发明的两个优选实施例的描述并且参照附图之后,本发明的其它特点和优点将变得清楚,对于附图其中:
图1表示用于一个CDMA无线电电话系统的一种已知类型的导频信号的结构;
图2表示也是用于一个CDMA无线电电话系统的本发明的导频信号的结构;
图3是一个表示实施图2中所示信号的时间和频率同步装置的方框图;
图4表示通常用于GSM系统中的两个同步数据包,其中一个数据包用于频率同步,另一个用于时间同步:
图5表示一个可用于GSM系统或者用于其它TDMA系统中的本发明的单个的共用时间和频率的同步数据包;和
图6至图10表示本发明怎样用于无线电定位;
图6是一个表示一个卫星的无线电覆盖区的示意图;
图7表示可以使一个移动电台相对于一个卫星定位的三个参数d,φ,和θ;
图8是一个表示定位方法的流程图;
图9表示用于去除关于瞬时仰角符号的不确定性的原理;和
图10是图4的特殊情况,对应于Globalstar无线电电话系统。
下面描述分别对应于一个CDMA系统(Globalstar)和一个TDMA系统(GSM)的两个优选实施例。
Globalstar系统是一个旨在提供全球覆盖范围的CDMA蜂窝式系统。该蜂窝式系统由三段组成:
空间段,该空间段由48个低轨道(1414公里)卫星,8个备用卫星和2个用于控制卫星群的控制中心形成;
移动式终端,该移动式终端可安装在移动电台中或者固定电台中,并且是单模式(即只可以与Globalstar进行交互操作)或者是双模式(即能够与Globalstar以及地面蜂窝式系统比如GSM或者DCS1800进行交互操作);和
能够与公共转接网络建立联系的连接台,该连接台还管理移动性,以便有可能修改指示一个移动电台位置的数据库,并修改移动电台已经同意的服务标记;这个能力可能会使移动网络集成化;以此方式,有可能使双模式用户保留其移动号码,并且不用干预既可以在地面网络中或者在卫星网络中通话。
由Globalstar所提供的基本服务是电话服务。Globalstar还可以使数据得以传输。Globalstar还将提供一项新的服务:将巡回范围扩展到整个世界。然而显然,该扩展限于服务区域(即在原则上由蜂窝式网络覆盖已建满建筑物地区的稠密部分以外)。在这样服务区域以外,有可能通过一个单向无线电信息服务提供电话呼叫信号。
由于Goldstar的透明性和进入公共网络的整体性,Globalstar有可能提供与由蜂窝式操作员操作的网络所提供的相同的服务。
图1表示一种用于一个比如Globalstar的CDMA系统的已知类型的导频信号的结构。这样一个导频信号是通过不间断重复相同的伪随机噪音(PN)序列11形成的,该伪随机噪音序列11由一系列Nc比特120至12Nc-1构成。
例如,该PN序列可以是一个由一个合适的多项式发生器传递的32767(1015—1)比特的序列。该序列为接收器所知,这样在接收器信号上可以使它们时间同步。独立地进行频率同步,并且不能得到关于多普勒位移的可靠信息。
本发明提供了一种如图2所示的新颖的同步信号,该信号可以使接收器是时间和频率同步的。
本发明的信号还包括一个定期传输的第一序列PN(n)21(称为“直接序列”)。然而,以固定的间隔用一个通过来自第一PN序列的时间对称而获得的第二PN序列(称为“反转序列”)来代替第一序列21。
可以在双电平(通过反转双阅读顺序)上或直接在调制的信号电平上获得对称的第二序列。
以一个和系统的要求有关的速度(比如根据伪检测的可接受的数目以及可接受的多普勒位移)在导频信号中定期地插入第二序列。在图2所示的实施例中,传输的序列交替地是直接的序列21和反转序列22。
图3是一个表示采用了图2所示信号的同步装置的示意图。
通过一个以采样周期Te传递采样值x(i)的ADC转换器32来采样所接收的导频信号31。
向包括N(PN序列的长度)个单元的第一移位寄存器33馈给采样值。选择采样周期,以使得TPN=N·Te对应于PN序列的持续时间。
把寄存器33的输出循环回(34)也包括N个单元的第二移位寄存器的输入端。以此方式,在一个指定的瞬间:
寄存器33包括采样值x(0)至x(N-1);和
寄存器34包括采样值x(N)至x(2N-1)。
该装置还包括乘法器360至36N-1,每个乘法器使来自寄存器33和35的两个单元相乘以便传递N个系数37,即c(i),使得:
c(i)=x(i)·x(2N-1-i),其中i在0至N-1范围内变化。
这些系数可以写成如下:
c(nTe)=cos(2πδnTe+(nTe))cos(2πδ(2N-1-n)Te+
((2N-1-n)Te))
=1/2·cos(2πδ(2N-1-n)Te+(nTe)+((2N
-1-n)Te))+1/2·cos(4πδnTe-2πδ(2N-1-
n)Te+(nTe)-((2N-1-n)Te))
当在一个指定的时刻移位寄存器33精确地包含一个直接序列并且移位寄存器35精确地包含一个反转序列(称已经发生了“重合”)时,则下列方程适用:
(nTe)=[(2N-1-n)Te]
则由乘法器输出的信号变成:
c(nTe)=1/2·cos(2πδ(2N-1-n)Te+2(nTe))+1/2·cos(4πδnTe-2πδ(2N-1-n)Te)
容易看出:
第一项是一个传输的频谱信号;和
第二项是一个纯正弦波,它是2δ的函数。
当发生重合时,仅可获得传输的频谱信号。
把由乘法器输出的系数序列传输到频谱分析装置38。通过在每个Te进行这样的分析,采用常规技术有可能:
一旦发生重合,则获得基地电台的参考时间;和
通过测量等于2δ的正弦波的频率来测量多普勒位移的值。
应当注意到知道了多普勒位移,就可以控制频率同步,但它对于其它应用也是有用的,比如无线电定位,如下所述。
另外,还应注意到并非必须向导频信号中插入反转序列。在另一个实施例中,可以另一个频率传输反转序列。在这种情况下,连续地传输仅包含直接序列的导频信号,同时至少周期性地传输反转序列。
在这种情况下,图3所示的装置必须本来就实用,两个移位寄存器不是串接的,而是独立地馈给每个序列。
更普遍地,假如计算并分析了系数c(i)有可能将其它结构用于该装置。
本发明还适用于TDMA信号。如上所述,在GSM系统中,一般情况下要提供两个不同的数据包以进行同步,如图4所示。
称为“FCCH”的第一数据包41是一个纯正弦波。它使频率同步成为可能。称为“SCH”的第二数据包包括一个双序列,这种双序列的自相关特性有可能恢复时间同步。
在为此目的设置的一个BCCH载波上定期传输两个数据包41和42。
本发明提出用一个数据包代替两个数据包,这一个数据包有可能使时间和频率都同步。这样的数据包如图5所示。
该数据包包括一个符合上述原则的伪随机噪音倒转序列52。换句话说,数据包的结构围绕着一个对称轴53对称。在该数据包上进行的处理与参照图3描述的相同。该技术尤其有可能避免必须传输一个数据包,或者减小在两个同步数据包之间的周期。
另外,如上所述,本发明的信号可以用于估算传输信道的脉冲响应,尤其便于进行信道均衡。
可以采用一个地面TDMA系统作为一个实例,并且可以假定基地电台以固定的时间间隔传输包含导频信号的数据包。在通过传输信道之后,由移动电台接收以下信号:
r(t)=A0cos(2πδ0t+(t))+∑nAncos(2πδn(t-τn)+(t-
τn))
其中n在1至M的范围内变化。
该信号构成如下:
一个直接的分量(振幅A0+多普勒位移δ0);和
M个辅助分量(振幅AN+多普勒位移δN)。
由该装置进行的如图3所示的分析表明了重合的数目等于信号(L+M)的分量的总数。为了测定传输信道的脉冲响应,仅仅需要测定在第一次重合(视为首次)和接下来的重合之间在时间和振幅上的相对差值。如果△(0,n)代表在发生系数0的第一次重合和发生系数n的重合之间的时间间隔(表示为Tc的函数),则可获得如下:
τn=2△(0,n)
h(τn)=A′n/A′0
h(t)=0对于t≠tn
其中A′代表在重合期间测定的正弦波的振幅。
以此方式,不再需要为了测定信道的脉冲响应而向每个传输数据包插入一个串序列。这可以借助于本发明而达到。
在上面的描述中描述了用于控制一个接收器的控制信号,该控制信号是通过并置两个持续时间相等且时间对称的信号分量而形成的。尤其是已经表明:最后得到的信号便于使一个在卫星无线电电话系统中的终端获得初始同步,和所采用的存取模式(时分多路存取(TDMA)或者码分多路存取(CDMA))无关。
对于同时受大量多普勒位移的影响并受传输时间的很大改变的影响的传输的信号来说,在一个终端和一个LEO卫星之间建立并且维持一个无线电联系构成了两个困难的操作。
如果以固定的时间间隔传输,本发明的信号有可能同时获得时间和频率同步(而在GSM系统中,需要传输两个特定数据包才能获得相同的结果),借此可节省一个信道。
在一个TDMA系统中,通过把由本发明提供的结构推广到所有传输的数据包(发信数据包和通信业务数据包)有可能做得更好。然后通过采用任何传输的数据包在任何时间都可获得数据。
然而,应当注意到,用于限定本发明的术语“控制信号”并不限于特定的应用,而是适用于在上面限定的意义上(即尤其是同步功能或均衡功能)的所有可用于对接收发挥控制功能的信号。
优点如下:
相当简单地放弃专用同步信号的观念;
与常规TDMA系统(即在GSM系统中的FCCH和SCH信道)相比,节省两个信道;
在地面无线电电话系统中在从一个网眼向另一个网眼转移呼叫过程中提高了速度;
在卫星无线电电话系统中在从一个卫星向另一个卫星转换呼叫过程中提高了速度;
降低了检测和修正用于保护传输的符号序列的复杂性(本发明的结构等同于复制了传输的双序列)。
下面参照图6至10描述本发明用于无线电定位的一个应用。
由未来卫星无线电电话系统提供的一个服务是地理上定位一个移动电台。更普遍地,通过卫星进行无线电定位是一个注定要发展的技术。下面描述的无线电定位的方法仅需要接收由单个卫星传输的信号。
下面描述的实施方案是专用于Globalstar系统的。
该实施方案向该系统增加一个将来的特征,即定位移动电台。
在图6中表示卫星的无线电覆盖区域。在第一近似的情况下,它可以被描述成一个圆盘11′的形式,该圆盘11′具有上半圆盘12′和下半圆盘13′。
上半圆盘12′确定了一个其中来自卫星且由终端接收的信号由正多普勒位移影响的区域(该卫星正移近该终端)。
下半圆盘13′确定了一个其中来自卫星且由终端接收的信号由负多普勒位移影响的区域(该卫星正从终端移远)。
由垂直于卫星遵循的路径15′的零多普勒直径14′确定两个半圆盘12′和13′。
图7表示以一个常规的方式定位一个移动电台所需的参数。应当注意到所描述的实施方案不仅仅特别涉及该定位的方法,而是涉及需要确定各种所需数据的方法。
据知,可以通过下面的三个参数完全确定移动电台21′相对于LEO卫星22′的瞬时位置:
卫星22′和移动电台21′之间的瞬时距离d;
卫星22′相对于终端21′的瞬时仰角φ;和
在卫星遵循的路径23′在地面上的投影与卫星终端方向在地面上的投影24′之间的角。
借助于图8所示的方法确定各种参数。
该方法包括两种类型的处理。首先,在卫星上只执行一次的初始化处理31′,并有可能去除关于角θ的符号的不确定性(下面将介绍);其次,在任何时间可以由任何配备有合适的处理装置的移动电台执行的定位处理32′。
定位处理(32′)一个移动电台就是依据由一个卫星传输的信号确定一个移动电台的位置。
为此目的,该方法首先包括这样一个步骤33′,在该步骤中确定卫星与移动电台之间的距离d。
通常,可以通过测量在卫星和终端之间传输的信号的传播时间来达到这个目的。
然后根据d,地球半径R,和卫星的高度h来计算(34′)卫星相对于终端的瞬时仰角。如果移动电台本身完成了所有的定位处理,则对于移动站而言R和h都是已知的。在这种情况下,移动终端一般都知道上述的卫星的天文历表。
为了限制终端的复杂性,大多数关于确定移动电台位置的处理也可由对应的地面电台来完成。
另外,确定多普勒位移δ。由移动电台在初始同步化期间并且以后以固定的间隔执行该操作。
在该技术中,该卫星传送一个导频信号,该导频信号包括时间对称的信号分量,比如,至少一个第一同步伪随机噪音数字序列x(0)至x(N-1),以及周期性地至少一个第二数字序列x(N-1)至x(0),该第二数字序列对应于由时间对称性而获得的所说第一序列的反转序列。
在完成适当的分析之后,该信号结构有可能恢复基地电台的参考时间,并且有可能测量多普勒位移。
据知,多普勒位移δ对应于:
δ=Vs/c·fp·cos(θ)·cos()
其中Vs是卫星的相对速度;
c是光速;和
fp是载波频率。
这三项信息对于该终端都是已知的。因而有可能根据方程(1)计算(36′)cos(θ),因而有可能得到θ的绝对值。
θ的符号仍不确定。如图9所示,可以通过采用两个特定导频信号A和B并且相对于卫星的路径把无线电覆盖区细分成两个区,从而去除这种不确定性:
仅在路径41′右侧的半圆盘42′范围内发送同步信号A;和
仅在路径41′左侧的半圆盘43′范围内发送同步信号B。
这对应于初始化31′,在初始化31′期间把覆盖区细分(39′)为两个为终端所知的不同的区域,向这两个不同的区域分配不同的同步信号。在Globalstar系统的特殊情况下可以知道,如图10所示,无线电覆盖区可与一个由束51′1至51′19构成(19)的圆盘相比拟。
在卫星路径52′每一侧上导频信号A和B的分布是相似的。
以此方式,定位32′包括这样一个步骤37′,其中可以通过分析所接收的导频信号的频率特性来去除θ符号的不确定性,以使终端能够定位在半圆盘42′和43′其中之一中。
如上所述,知道了三个参数(θ,,δ)就有可能确定(38′)移动移动电台的位置。
由地面电台执行最后一步是有利的。在这种情况下终端的作用限于:
使地面电台有可能测定卫星—移动电台的传输时间;
测定多普勒位移(符号和绝对值);
确定检测到的同步信号(A或B);和
向地面电台传输信息的这些项。
知道传输时间,多普勒位移,检测到的同步信号,LEO卫星的天文历表和地球的半径就使得地面电台有可能计算移动电台的位置,以及有选择地向其中传送所说的位置(定位服务)。
Claims (14)
1.一种用于接收器的控制信号,其特征在于:所说的控制信号是通过并置两个持续时间相同且时间对称的信号分量(21,22;51,52)而形成的。
2.一种根据权利要求1的信号,其特征在于:该信号包括至少一个第一伪随机噪音数字序列(21;51)S(Ns-1)至S(0)和周期性地至少一个对应于由时间对称性而获得的所说第一序列的反转的第二数字序列(22;52)S(Ns-1)至S(0)。
3.一种根据权利要求1或2的信号,其特征在于:该信号交替地包括所说第一序列(21)和所说第二序列(22)。
4.一种根据权利要求1至3中任一个的信号,其特征在于:该信号用于在CDMA接收器上进行时间和频率同步。
5.一种根据权利要求1至3中任一个的信号,其特征在于:该信号用于在TDMA接收器上进行时间和频率同步,它呈同步数据包的形式,定期地插进一个主信号中,每个所说的同步数据包相继地包括所说第一序列和所说第二序列。
6.一种根据权利要求1至5之一的信号,其特征在于:该信号用于均衡由所说接收器接收的信号。
7.一种根据权利要求1至6之一的信号,其特征在于:该信号通过卫星传输。
8.通过采用根据权利要求1至7之一的一种信号的用于进行同步的时间和频率同步装置,其特征在于:所说的装置包括:
一个采样器(32),该采样器传输一系列对应于所说序列的所说同步信号的采样值s(i);
一个第一移位寄存器(33),该第一移位寄存器包括N个单元,由所说采样器馈给信号;
一个第二移位寄存器(35),该第二移位寄存器包括N个单元,由所说第一移位寄存器的输出(34)馈给信号;
乘法器(36i),用于成对地相乘所说第一移位寄存器(33)和所说第二移位寄存器(35)的相同级单元的内容,该乘法器传输N个值C(0)至C(N-1);和
对所说的N个值进行频谱分析的频谱分析装置(38),其中所说的频谱分析装置传递代表一个参考时间的第一信息和代表频率位移的第二信息。
9.一种通过采用根据权利要求1至7之一的信号进行时间和频率同步的方法,其特征在于:所说的方法包括以下步骤:
接收分别对应于所说第一序列S(0)至S(Ns-1)的Ns个数字成分的采样值和对应于所说第二序列S(Ns-1)至S(0)的Ns个数字成分的2N个采样值;
成对地使每个所说序列的相同级数字成分相乘,借此传递N个值c(i)=x(i)*x(N-1-i);和
对所说的N个值进行频谱分析,以便确定代表一个参考时间的第一信息,以及代表频谱位移的第二信息。
10.一种根据权利要求9的方法,其特征在于:所说的值c(i)可写成如下:
c(nTe)=1/2cos(2πδ(2N-1)Te+2Ф(nTe))
+1/2cos(4πδnTe-(2πδ(2N-1)Te) (1)
其中n是一个在0至N-1范围内变化的系数;
Te是所说同步信号的采样周期;
δ代表所说的频率位移;和
Ф代表所说的参考时间;
并且所说的分析步骤包括以下步骤:
分析对应于一个传播频谱信号的方程(1)的第一项,以便确定所说的参考时间;和
分析对应于一个频率2δ的正弦波的方程(2)的第二项,以便测定代表所说多谱勒位移的所说信息。
11.采用根据权利要求1至7之一的一信号进行均衡的均衡装置,其特征在于所说的均衡装置包括:
一个采样器(32),该采样器传输一系列对应于所说序列的所说同步信号的采样值S(i);
一个第一移位寄存器(33),该第一移位寄存器包括N个单元,由所说采样器馈给信号;
一个第二移位寄存器(35),该第二移位寄存器包括N个单元,由所说第一移位寄存器的输出馈给信号;
乘法器(36i),用于成对地相乘所说第一移位寄存器(33)和所说第二移位寄存器(35)的相同级单元的内容,该乘法器传输N个值C(0)至C(N-1)和
估算装置(38),用于估算传输信道的脉冲响应。
12.一种用于接收以CDMA模式传输的数字信号的接收器,所说的接收器包括根据权利要求8或11的装置,和/或采用根据权利要求9或10的方法。
13.一种用于接收以TDMA模式传输的数字信号的接收器,所说的接收器包括根据权利要求8或11的装置,和/采用根据权利要求9或10的方法。
14.一种用于数字信号接收器的时间频率同步方法,其特征在于:向所说的接收器传输:至少一个第一同步伪随机噪音数字序列S(0)至S(Ns—1)和至少周期性地至少一个对应于由时间对称而获得的所说第一序列的反转的第二数字序列S(Ns一1)至s(0)。
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