DE10224165A1 - Phasenfehlerkorrektur unter Verwendung entspreizter Signale - Google Patents

Phasenfehlerkorrektur unter Verwendung entspreizter Signale

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DE10224165A1
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Menno Mennenga
Erich Sachse
Thomas Hanusch
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Abstract

Eine Phasenfehlerkorrekturtechnik in Empfängern wie etwa WLAN-Empfängern wird bereitgestellt. Solche Empfänger umfassen eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung, die verbunden ist, um ein Eingangssignal mit einem Phasenfehler zu empfangen, und die angepasst ist, um ein Ausgangssignal mit einem korrigierten Phasenfehler zu erzeugen. Weiterhin umfasst der Empfänger eine Entspreizeinrichtung, die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen. Die Entspreizeinrichtung ist mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern. Die Phasenfehlerkorrektureinrichtung ist eingerichtet zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal. Die Entspreizeinrichtung kann ein Barker-Matched-Filter oder ein CCK-Matched-Filter sein und es kann ein Multiplexer bereitgestellt werden, um einen der Filter auszuwählen.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft allgemein Empfänger in Spreizspektrumkommunikationssystemen (Spread-Spectrum-Kommunikationssystemen) wie etwa WLAN- Systemen (WLAN: Wireless Local Area Network, schnurloses lokales Netz) und insbesondere die Phasenfehlerkorrektur empfangener Signale
    • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein schnurloses lokales Netz ist ein flexibles Datenkommunikationssystem, das als Erweiterung oder als Alternative zu einem schnurgebundenen LAN implementiert ist. Unter Verwendung von Radiofrequenztechnologie oder Infrarottechnologie senden und empfangen WLAN-Geräte Daten über die Luft, wodurch der Bedarf an schnurgebundenen Verbindungen minimiert wird. Somit kombinieren WLAN-Systeme Interkonnektivität mit Nutzermobilität.
  • Die meisten WLAN-Systeme wenden die Spreizspektrumtechnologie an, eine Breitbandradiofrequenztechnik, die zur Verwendung in zuverlässigen und sicheren Kommunikationssystemen entwickelt wurde. Die Spreizspektrumtechnologie wurde entworfen, um Bandbreiteneffizienz gegen Zuverlässigkeit, Integrität und Sicherheit auszugleichen. Zwei Arten von Spreizspektrumradiosystemen werden häufig verwendet: Frequenzhopping- und Direktsequenzsysteme.
  • Der Standard, der schnurlose lokale Netze definiert und verwaltet, die in dem 2.4-GHz-Spektrum arbeiten, ist der IEEE-802.11-Standard. Um höhere Datenratentransmissionen zu ermöglichen, wurde der Standard erweitert auf den 802.11b-Standard, der Datenraten von 5.5 und 11 Mbps in dem 2.4-GHz- Spektrum ermöglicht. Diese Erweiterung ist rückwärtskompatibel, soweit sie die Direktsequenz-Spreizspektrumtechnologie betrifft, jedoch führt sie eine neue Modulationstechnik ein, nämlich CCK (Complementary Code Keying), die den Geschwindigkeitszuwachs ermöglicht.
  • In WLAN-Systemen sowie in anderen Spreizspektrumkommunikationssystemen erfährt das Signal auf seinem Weg vom Sender zum Empfänger verschiedene Störungen. Ein Frequenzfehler kann sich aus einem Frequenzoffset des Radiofrequenzoszillators am Sender und Empfänger ergeben.
  • Sei s(t) das gesendete Signal

    s(t) = A(t).ej ω t

    wobei ω die Trägerfrequenz ist, so kann das empfangene Signal geschrieben werden als

    r(t) = B(t).ej[( ω + ωe)t+ φe(t)],

    wobei ωe die Oszillatorfrequenz-Differenz zwischen Empfänger und Sender und φe die Differenz zwischen dem Empfänger und dem Sender in der Oszillatorphase ist.
  • Wird nun zur Fig. 1 übergegangen, so wird eine Fehlerkorrekturanordnung schematisch gezeigt, die aus einer Frequenzfehlerkorrektureinrichtung 100 und einer Phasenfehlerkorrektureinrichtung 110 besteht. Die Frequenzfehlerkorrektureinrichtung 100 wird verwendet, um eine Frequenzdifferenz zu kompensieren, und die Phasenfehlerkorrektureinrichtung 110 wird dann den restlichen Phasenfehler kompensieren. Dies wird nun in weiteren Einzelheiten beschrieben werden.
  • Bei das in die Frequenzfehlerkorrektureinrichtung 100 eingegebene Basisbandsignal gegeben als

    B(t).ej( ωet+ φ0)

    so wird das Ausgangssignal der Frequenzfehlerkorrektureinrichtung 100 lauten:


    wobei ≙e den restlichen Frequenzfehler bezeichnet. Dieses Signal kann betrachtet werden als zeitabhängige Phase

    φe(t) = ≙et + φ0

    die mit der Zeit linear anwachsen wird, da ≙e und φ0 konstante Werte sind.
  • Die Phasenfehlerkorrektureinrichtung 110 hat nun die Aufgabe, den verbleibenden Phasenfehler so zu entfernen, dass das empfangene Signal so nahe wie möglich an dem gesendeten Signal ist, um die Wahrscheinlichkeit von Demodulationsfehlern zu minimieren. Ein Beispiel dafür, wie die Phasenfehlerkorrektureinrichtung 110 arbeiten kann, ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Die Phasenfehlerkorrektureinrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, enthält ein Fehlerkorrekturmodul 200, das die folgende Operation durchführt,


    wobei ≙e(t) der aktuelle Schätzwert des Phasenfehlers ist. Das Fehlerkorrekturmodul 200 wird mittels eines Fehlersignals gesteuert, das von dem Messmodul 210 empfangen wird. Das Messmodul 210 misst den Phasenfehler des Ausgangssignals des Korrekturmoduls 200 und versucht, ein Fehlersignal so zu erzeugen, dass die Phasendifferenz spe φe(t) - ≙e(t) minimiert wird.
  • Wird nun zu Fig. 3 übergegangen, so wird ein Zustandsdiagramm (oder Konstellationsdiagramm) eines BPSK-Systems (BPSK: Binary Phase Shift Keying) gezeigt. Das Diagramm wurde zur besseren Erläuterung gedreht. In dem Diagramm stellen die offenen Symbole die "idealen" Signalpunkte dar, wohingegen das Kreuz den Signalpunkt des empfangenen Signals, das einem Phasenoffset unterliegt, darstellt. Die aktuelle Phasendifferenz zwischen dem idealen und dem empfangenen Konstellationspunkt ist gegeben durch Δ ≙e(t). Es ist die Aufgabe des Fehlermessmoduls 210, diese Phasendifferenz zu bestimmen, um das Fehlersignal so präzise wie möglich zu erzeugen.
  • Seien x(k), x(k - 1), x(k - 2), . . . die Realteile der empfangenen Datensamples (Datenabtastungen) und y(k), y(k - 1), y(k - 2), . . . die entsprechenden Imaginärteile und seien die Real- und Imaginärteile des idealen Konstellationspunkts durch xA bzw. yA gegeben, so kann der Phasenfehler berechnet werden gemäß


  • Es gibt jedoch stets ein zusätzliches weißes Gaußsches Rauschen in dem empfangenen Signal, so dass der gemessene Signalpunkt von dem in Fig. 3 gezeigten Kreuz zufallsverteilt abweichen wird. Um dies zu verdeutlichen, ist in Fig. 3 ein Bereich um das Kreuz gezeigt, der den Bereich angibt, wo die gemessenen Konstellationspunkte infolge des zusätzlichen Rauschens mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zufällig verteilt sein werden. Dieser Bereich ist mit einem gewissen Radius gezeigt und dieser Radius wird von den aktuellen Kanalbedingungen in dem Kommunikationssystem abhängen.
  • Somit weist die oben gezeigte Messung der Phasendifferenz den Nachteil auf, dass es infolge des zusätzlichen Rauschens einen zufallsverteilten Messfehler geben wird. Je größer der Radius des Rauschbereichs ist, um so größer wird der Messfehler werden. Es ist anzumerken, dass der Messfehler bis zu 100 Prozent betragen kann, wenn der Abstand in dem Konstellationsdiagramm zwischen dem idealen Signalpunkt und dem empfangenen Signalpunkt, d. h. dem Kreuz, den Radius des Rauschbereichs nicht überschreitet.
  • Offensichtlich kann das Messmodul 210 ein Fehlersignal nicht akkurat erzeugen, wenn die Phasendifferenz nicht genau gemessen werden kann. Somit arbeitet die Phasenfehlerkorrektur in konventionellen Empfängern oft ungenügend, was zu einer verminderten Zuverlässigkeit des Gesamtsystems führt und die Einstellzeit des Empfängers reduziert.
    • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Ein verbesserter Empfänger und Betriebsverfahren werden bereitgestellt mit erhöhter Steuerqualität bei der Durchführung einer Phasenfehlerkorrektur, insbesondere im Falle verrauschter Datensamples.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird ein WLAN-Empfänger bereitgestellt, der eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung umfasst, die verbunden ist, um ein Eingangssignal mit einem Phasenfehler zu empfangen, und die angepasst ist, um ein Ausgangssignal mit einem korrigierten Phasenfehler zu erzeugen. Der WLAN-Empfänger umfasst ferner eine Entspreizeinrichtung, die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen. Die Entspreizeinrichtung ist mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern. Die Phasenfehlerkorrektureinrichtung ist eingerichtet zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal.
  • In einer anderen Ausgestaltung wird ein Empfänger in einem Spreizspektrumkommunikationssystem bereitgestellt. Der Empfänger umfasst eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung, die verbunden ist, um ein Eingangssignal mit einem Phasenfehler zu empfangen, und die angepasst ist, um ein Ausgangssignal mit einem korrigierten Phasenfehler zu erzeugen. Der Empfänger umfasst weiterhin eine Entspreizeinrichtung, die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen. Die Entspreizeinrichtung ist mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern. Die Phasenfehlerkorrektureinrichtung ist eingerichtet zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal.
  • In wiederum einer anderen Ausgestaltung kann ein integrierter Schaltkreischip zum Verarbeiten von Spreizspektrumdatensignalen bereitgestellt werden. Der integrierte Schaltkreischip umfasst eine Phasenfehlerkorrekturschaltung, die angepasst ist, um einen Phasenfehler in einem Eingangssignal zu korrigieren, und eine Entspreizschaltung, die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen. Die Entspreizschaltung ist mit der Phasenfehlerkorrekturschaltung verbunden, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrekturschaltung zu liefern. Die Phasenfehlerkorrekturschaltung ist eingerichtet zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Betreiben eines WLAN-Empfängers bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Korrigieren eines Phasenfehlers in einem Eingangssignal und das Entspreizen eines Datensignals. Die Phasenfehlerkorrektur wird abhängig von dem entspreizten Datensignal durchgeführt.
  • In noch einer weiteren Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Empfängers in einem Spreizspektrumkommunikationssystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Korrigieren eines Phasenfehlers in einem Eingangssignal und das Entspreizen eines Datensignals. Die Phasenfehlerkorrektur wird abhängig von dem entspreizten Datensignal durchgeführt.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen sind in die Beschreibung eingefügt und bilden einen Teil derselben zum Zwecke der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Zeichnungen sind nicht als die Erfindung nur auf die verdeutlichten und beschriebenen Beispiele beschränkend zu verstehen, wie die Erfindung gemacht und verwendet werden kann. Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden und genaueren Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden, wie in den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, in denen:
  • Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das Komponenten in einem konventionellen Empfänger verdeutlicht, die zur Korrektur eines Frequenz- und Phasenfehlers verwendet werden;
  • Fig. 2 die Hauptkomponenten einer konventionellen Phasenfehlerkorrektureinrichtung verdeutlicht;
  • Fig. 3 ein Phasenkonstellationsdiagramm ist, das ideale und empfangene Signalpunkte zeigt;
  • Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Phasenfehlerkorrekturanordnung gemäß einer ersten Ausgestaltung ist;
  • Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Phasenfehlerkorrekturanordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung ist;
  • Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Phasenfehlerkorrekturanordnung gemäß einer dritten Ausgestaltung ist;
  • Fig. 7 ein Flussdiagramm ist, das den Prozess des Betriebs der Anordnung gemäß einer der Ausgestaltungen verdeutlicht; und
  • Fig. 8 ein Flussdiagramm ist, das den Filterauswahlprozess verdeutlicht, der in der Anordnung gemäß der dritten Ausgestaltung durchgeführt wird.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die verdeutlichten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden in Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, in denen gleiche Elemente und Strukturen durch gleiche Bezugszeichen angegeben werden.
  • Wird nun zu den Zeichnungen und insbesondere zu Fig. 4 übergegangen, die Komponenten eines WLAN-Empfängers gemäß einer ersten Ausgestaltung verdeutlicht, so wird eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung 200, 400 bereitgestellt, die ein Fehlerkorrekturmodul 200 und ein Messmodul 400 enthält. Das Messmodul 400 gibt ein Fehlersignal an das Korrekturmodul 200 aus, wo das Fehlersignal verwendet wird, um den Phasenfehler zu korrigieren. Somit ist der Aufbau der Phasenfehlerkorrektureinrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung ähnlich dem von Fig. 2, jedoch ist anzumerken, dass das Messmodul 400 verschieden sein kann. Dies liegt daran, dass das Messmodul 400 verbunden ist, um eine Ausgabe des Barker-Matched-Filters 410 zu empfangen, so dass das Messmodul 400 angepasst werden muss, um das Fehlersignal auf Grundlage des entspreizten Datensignals zu erzeugen, das von dem Barker-Matched-Filter 410 ausgegeben wird.
  • Nimmt man an, dass der Barker-Matched-Filter 410 die zeitabhängigen Real- und Imaginärteile der empfangenen Datensamples empfängt, d. h. x(t) und y(t), so wird der Barker-Matched-Filter 410 die folgende Ausgabe erzeugen:


  • Das Messmodul 400 wird dann das Fehlersignal erzeugen gemäß:


  • Es ist anzumerken, dass die Ausgabe des Barker-Matched-Filters 410 zu jeder Zeit nicht nur von den Real- und Imaginärteilen des aktuell empfangenen Datensamples abhängen wird, sondern auch von den jeweiligen Werten von bis zu zehn vorherigen Datensamples. Somit wird der Einfluss des zusätzlichen weißen Rauschens gemittelt werden, so dass das Messmodul 400 das Fehlersignal mit größerer Präzision erzeugen kann. Dies ermöglicht eine bessere Steuerung der Qualität der Phasenfehlerkorrektur verglichen mit konventionellen samplebasierten Schemata. Darüber hinaus wird im wesentlichen keine zusätzliche Schaltung zu diesem Zweck benötigt, da ein Barker-Matched-Filter 410 gewöhnlich bereits in dem Empfänger vorhanden ist.
  • Wird nun zu Fig. 5 übergegangen, so wird eine zweite Ausgestaltung verdeutlicht, die sich von der ersten Ausgestaltung darin unterscheidet, dass der Barker-Matched-Filter 410 durch einen CCK-Matched-Filter 510 ersetzt worden ist. Wie oben erwähnt wurde, ist CCK eine Modulationstechnik, die in dem IEEE-802.11b-Standard implementiert ist, um Datenraten von 5,5 und 11 Mbps zu ermöglichen. Die CCK-Modulation kann allgemein beschrieben werden als eine Modifikation der MOK-Modulation (MOK: M-ary Orthogonal Keying) unter Verwendung von Codes einer komplexen Symbolstruktur. Die CCK-Technologie ermöglicht einen Mehrkanalbetrieb und wendet dieselbe Chiprate und denselben Spektrumverlauf an wie die 802.11-Barker-Code- Spreizfunktionen. CCK kann als eine Form einer M-wertigen ("M-ary") Codewortmodulation betrachtet werden, wobei eines von M eindeutigen Signalcodewörtern für die Sendung gewählt wird.
  • Während somit die erste Ausgestaltung einen Barker-Matched-Filter 410 verwendet und somit bestens geeignet zur Korrektur von Phasenfehlern in 802.11-gemäßen WLAN-Systemen oder in den 1- oder 2-Mbps-Moden von 802.11b-gemäßen WLAN-Empfängern, so kann die Technik der in Fig. 5 gezeigten zweiten Ausgestaltung bestens in 5.5- und 11-Mbps-Moden 802.11b-gemäßer Empfänger verwendet werden.
  • Der CCK-Matched-Filter 510 kann unter Verwendung eines Walsh-Baumes implementiert werden. Der Walsh-Baum kann aus einem CCK-Korrelator und einem CCK-Komparator bestehen und eine Softdecision-Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung verwenden. Der Komparator wird verwendet, um das lokale Maximum aufzufinden. In der vorliegenden Ausgestaltung ist das entspreizte Signal, das von dem CCK-Matched-Filter 510 ausgegeben und an das Messmodul 500 geliefert wird, die Phasenausgabe des CCK- Dekorrelators.
  • Es ist anzumerken, dass die Anordnung der zweiten Ausgestaltung dieselben Vorteile wie die erste Ausgestaltung erzielen kann. Das bedeutet, dass das Gaußsche Rauschen unterdrückt werden wird, da durch die Verwendung eines entspreizten Signals das Signal aus dem Grundrauschen herausgehoben wird. Durch die Vermeidung einer samplebasierten Phasenfehlerkorrektur kann die Messung der Phasendifferenz sowie die Korrektur des Phasenfehlers präziser durchgeführt werden. Dies reduziert Demodulationsfehler und führt zu einer besseren Gesamtperformance des WLAN- Empfängers.
  • Wird nun zu Fig. 6 übergegangen, so wird eine dritte Ausgestaltung verdeutlicht, die die obigen Vorteile in jedem möglichen Datentransfermodus des Empfängers erzielen kann. Ein Multiplexer 610 wird bereitgestellt, der als eine Auswahleinrichtung agiert, um den Barker-Matched-Filter 410 oder den CCK-Matched-Filter 510 abhängig von dem aktuellen Transfermodus auszuwählen. d. h. von der Datenrate. Der Multiplexer 610 empfängt ein Auswahlsignal von einer Steuereinrichtung 620, die die Moden verfolgt, so dass die Anordnung von einem Filter auf den anderen umschalten kann, falls sich die Datenrate ändert, z. B. von 2 auf 5.5 Mbps.
  • In den obigen Ausgestaltungen können die Messmodule 400, 500, 600 angepasst sein, um die Phasendifferenz zu integrieren, um einen Schätzwert des aktuellen Phasenfehlers zu erhalten:

    ≙e(t) = a. ≙e(t - 1) + b.Δ ≙e(t)

    wobei a und b Konstanten sind. Die Integration kann unter Verwendung eines Tiefpassfilters bewerkstelligt werden und der hier verwendete Begriff Integration kann jeden Glättungsalgorithmus einschließen, der über eine gegebene Zeitdauer mittelt oder eine gewichtete Summe eines vorher geglätteten Wertes und eines aktuellen Wertes berechnet. Diese Techniken können ein beeinflussendes zusätzliches weißes Rauschen noch stärker unterdrücken.
  • Wird nun zu Fig. 7 übergegangen, so wird ein Flussdiagramm gezeigt, das den Hauptprozess des Betriebs der Anordnungen einer der oben diskutierten Ausgestaltungen verdeutlicht. Im Schritt 700 wird das empfangene Datensignal unter Verwendung entweder des Barker-Matched-Filters 410 oder des CCK-Matched-Filters 510 entspreizt. Es ist anzumerken, dass jede andere Art einer Entspreiztechnik (oder Demodulationstechnik) ebenfalls verwendet werden kann. Das Signal kann am besten unter Verwendung des Entspreizers entspreizt werden, der in dem Empfänger bereits vorhanden ist.
  • Das entspreizte Signal wird dann in Schritt 710 integriert und ein Fehlersignal in Schritt 720 erzeugt. Es ist anzumerken, dass anstelle der Integration des entspreizten Signals und der Erzeugung des Fehlersignals auf dieser Grundlage ein Fehlersignal ohne einen vorhergehenden Integrationsschritt erzeugt werden kann. Darüber hinaus könnte in einer anderen Ausgestaltung das Fehlersignal integriert werden.
  • Schließlich wird unter Verwendung des erzeugten Fehlersignals die Phasenfehlerkorrektur in Schritt 730 durchgeführt und der Prozess kehrt zu Schritt 700 zurück, wo die Ausgabe des Korrekturmoduls 200 an die Entspreizeinrichtung 410, 510 geleitet wird.
  • Der Prozess des Auswählens des Barker-Matched-Filters 410 oder des CCK- Matched-Filters 510 in der dritten Ausgestaltung ist in Fig. 8 gezeigt. Im Schritt 800 bestimmt die Steuereinrichtung 620 die Datenrate. Es wird dann in Schritt 810 überprüft, ob die Datensendung im 1- oder 2-Mbps-Modus durchgeführt wird, und wenn dies der Fall ist, wird der Multiplexer 610 angewiesen, auf den Barker-Matched-Filter 410 zu schalten (Schritt 820). Wenn in Schritt 830 festgestellt wird, dass die Datensendung im 5.5- oder 11-Mbps-Modus durchgeführt wird, so wird der Multiplexer 610 im Schritt 840 auf den CCK- Matched-Filter 510 schalten.
  • Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird eine Phasenfehlerkorrekturtechnik bereitgestellt, die in WLAN-Systemen und anderen Spreizspektrumkommunikationssystemen anwendbar ist und die Demodulationszuverlässigkeit und die Einstellzeit verbessern wird, indem der Einfluss zusätzlichen Rauschens in den empfangenen Datensamples unterdrückt wird. Die Technik kann insbesondere in 802.11b-gemäßen Systemen verwendet werden. Hinsichtlich der Kodierungstechniken findet keine Beschränkung statt, so dass die Ausgestaltungen die erwähnten Vorteile in BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) und anderen Schemata einschließlich DQPSK (Differential QPSK) erzielen kann.
  • Während die Erfindung in Bezug auf die physikalischen Ausgestaltungen, die in Übereinstimmung damit konstruiert worden sind, beschrieben worden ist, wird Fachleuten ersichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren und innerhalb der beigefügten Ansprüche gemacht werden können, ohne von der Idee und dem beabsichtigten Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich sind solche Bereiche, in denen davon ausgegangen wird, dass sich Fachleute auskennen, hier nicht beschrieben worden, um die hier beschriebene Erfindung nicht unnötig zu verschleiern. Es ist demgemäß zu verstehen, dass die Erfindung nicht durch die spezifische verdeutlichten Ausgestaltungen sondern nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Claims (39)

1. WLAN-Empfänger (WLAN: Wireless Local Area Network, schnurloses lokales Netz) umfassend:
eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung (200, 400, 500, 600), die verbunden ist, um ein Eingabesignal mit einem Phasenfehler zu empfangen, und die angepasst ist, um ein Ausgabesignal mit einem korrigierten Phasenfehler zu erzeugen; und
eine Entspreizeinrichtung (410, 510, 610), die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen;
wobei die Entspreizeinrichtung mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden ist, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern, und
wobei die Phasenfehlerkorrektureinrichtung eingerichtet ist zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal.
2. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Phasenfehlerkorrektureinrichtung umfasst:
ein Fehlermessmodul (400, 500, 600), das verbunden ist, um das entspreizte Datensignal zu empfangen, und das angepasst ist, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das den aktuellen Phasenfehler angibt; und
ein Fehlerkorrekturmodul (200), das verbunden ist, um das Fehlersignal zu empfangen, und das angepasst ist, um das Ausgangssignal zu erzeugen.
3. WLAN-Empfänger nach Anspruch 2, wobei das Fehlermessmodul angepasst ist, um das entspreizte Datensignal über die Zeit zu integrieren, um das Fehlersignal zu erzeugen.
4. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Entspreizeinrichtung mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden ist, um das Ausgangssignal als das Datensignal zu empfangen.
5. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Entspreizeinrichtung ein Barker-Matched-Filter (410) ist.
6. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Entspreizeinrichtung ein CCK-Matched-Filter (CCK: Complementary Code Keying) (510) ist.
7. WLAN-Empfänger nach Anspruch 6, wobei der CCK-Matched-Filter unter Verwendung eines Walsh-Baumes implementiert ist.
8. WLAN-Empfänger nach Anspruch 6, wobei der CCK-Matched-Filter einen CCK-Dekorrelator umfasst, um eine Phasenausgabe des CCK-Dekorrelators an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern.
9. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Entspreizeinrichtung umfasst:
einen Barker-Matched-Filter (410);
einen CCK-Matched-Filter (CCK: Complementary Code Keying) (510); und
eine Auswahleinrichtung (610), die mit dem Barker-Matched-Filter und dem CCK-Matched-Filter verbunden ist,
wobei die Auswahleinrichtung angepasst ist, um den Barker-Matched-Filter oder den CCK-Matched-Filter auszuwählen, um eine Ausgabe des ausgewählten Filters an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern.
10. WLAN-Empfänger nach Anspruch 9, wobei die Auswahleinrichtung verbunden ist, um ein Auswahlsignal zu empfangen, das angibt, ob der Barker-Matched-Filter oder der CCK-Matched-Filter auszuwählen ist.
11. WLAN-Empfänger nach Anspruch 10, weiterhin umfassend: eine Steuereinrichtung (620), die angepasst ist, um das Auswahlsignal abhängig von einem Datentransfermodus zu erzeugen, der ein Signal betrifft, das von dem WLAN-Empfänger gerade empfangen worden ist.
12. WLAN-Empfänger nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung angepasst ist, um den aktuell verwendeten Datentransfermodus nachzuverfolgen, und die das Auswahlsignal umschalten kann, wenn sich der Datentransfermodus ändert.
13. WLAN-Empfänger nach Anspruch 10, weiterhin umfassend: eine Steuereinrichtung, die angepasst ist, um das Auswahlsignal abhängig von einer Datenrate des zu entspreizenden Datensignals zu erzeugen.
14. WLAN-Empfänger nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtung angepasst ist, um das Auswahlsignal zu erzeugen, um die Auswahleinrichtung anzuweisen, den Barker-Matched-Filter im Falle einer Datenrate von 1 Mbps oder 2 Mbps auszuwählen.
15. WLAN-Empfänger nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtung angepasst ist, um das Auswahlsignal zu erzeugen, um die Auswahleinrichtung anzuweisen, den CCK-Matched-Filter im Falle einer Datenrate von 5,5 Mbps oder 11 Mbps auszuwählen.
16. WLAN-Empfänger nach Anspruch 13, wobei die Steuereinrichtung angepasst ist, um die aktuell verwendete Datenrate nachzuverfolgen, und wobei sie das Auswahlsignal umschalten kann, wenn sich die Datenrate ändert.
17. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:
eine Frequenzfehlerkorrektureinrichtung (100), die angepasst ist, um einen Frequenzfehler in einem empfangenen Signal zu korrigieren;
wobei das Eingabesignal der Phasenfehlerkorrektureinrichtung ein Signal mit einem korrigierten Frequenzfehler ist.
18. WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, nämlich ein IEEE-802.11b-gemäßer WLAN-Empfänger.
19. Empfänger in einem Spreizspektrumkommunikationssystem, umfassend:
eine Phasenfehlerkorrektureinrichtung (200, 400, 500, 600), die verbunden ist, um ein Eingabesignal mit einem Phasenfehler zu empfangen, und die angepasst ist, um ein Ausgabesignal mit einem korrigierten Phasenfehler zu erzeugen, und
eine Entspreizeinrichtung (410, 510, 610), die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen;
wobei die Entspreizeinrichtung mit der Phasenfehlerkorrektureinrichtung verbunden ist, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrektureinrichtung zu liefern, und
wobei die Phasenfehlerkorrektureinrichtung eingerichtet ist, um den Phasenfehler abhängig von dem entspreizten Datensignal zu korrigieren.
20. Integrierter Schaltkreischip zum Verarbeiten des Spreizspektrumdatensignals, umfassend:
eine Phasenfehlerkorrekturschaltung (200, 400, 500, 600), die angepasst ist, um einen Phasenfehler in einem Eingabesignal zu korrigieren; und
eine Entspreizschaltung (410, 510, 610), die angepasst ist, um ein Datensignal zu entspreizen;
wobei die Entspreizschaltung mit der Phasenfehlerkorrekturschaltung verbunden ist, um das entspreizte Datensignal an die Phasenfehlerkorrekturschaltung zu liefern, und
wobei die Phasenfehlerkorrekturschaltung eingerichtet ist zum Korrigieren des Phasenfehlers abhängig von dem entspreizten Datensignal.
21. Verfahren zum Betreiben eines WLAN-Empfängers (WLAN: Wireless Local Area Network, schnurloses lokales Netz), wobei das Verfahren umfasst:
Korrigieren (720, 730) eines Phasenfehlers in einem Eingabesignal; und
Entspreizen (700) eines Datensignals;
wobei die Phasenfehlerkorrektur abhängig von dem entspreizten Datensignal durchgeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Korrigieren des Phasenfehlers umfasst:
Erzeugen (720) eines Fehlersignals auf Grundlage des entspreizten Datensignals, wobei das Fehlersignal den aktuellen Phasenfehler angibt; und
Erzeugen (730) eines korrigierten Ausgangssignals auf Grundlage des Fehlersignals.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Erzeugen des Fehlersignals umfasst: Integrieren (710) des entspreizten Datensignals über die Zeit.
24. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Datensignal ein Signal ist, das durch Korrektur des Phasenfehlers des Eingangssignals erzeugt worden ist.
25. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Entspreizen des Datensignals umfasst: Betreiben (700, 820) eines Barker-Matched-Filters.
26. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Entspreizen des Datensignals umfasst: Betreiben (700, 840) eines CCK-Matched-Filters (CCK: Complementary Code Keying).
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei der CCK-Matched-Filter unter Verwendung eines Walsh-Baumes implementiert ist.
28. Verfahren nach Anspruch 26, wobei der CCK-Matched-Filter einen CCK- Dekorrelator umfasst, um eine Phasenausgabe des CCK-Dekorrelators bereitzustellen, wobei die Phasenfehlerkorrektur abhängig von der Phasenausgabe durchgeführt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Entspreizen des Datensignals umfasst:
Betreiben (820) eines Barker-Matched-Filters;
Betreiben (840) eines CCK-Matched-Filters (CCK: Complementary Code Keying); und
Auswählen (810, 830) des Barker-Matched-Filters oder des CCK-Matched- Filters,
wobei die Phasenfehlerkorrektur abhängig von einer Ausgabe des ausgewählten Filters durchgeführt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Auswählen eines der Filter umfasst: Empfangen eines Auswahlsignals von einer Steuereinrichtung, wobei das Auswahlsignal angibt, ob der Barker-Matched-Filter oder der CCK-Matched- Filter auszuwählen ist.
31. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend: Betreiben der Steuereinrichtung, um das Auswahlsignal abhängig von einem Datentransfermodus zu erzeugen, der ein gerade von dem WLAN-Empfänger empfangenes Signal betrifft.
32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Betreiben der Steuereinrichtung umfasst:
Verfolgen (800) des aktuell verwendeten Datentransfermodus; und
Umschalten (820, 840) des Auswahlsignals, wenn sich der Datentransfermodus ändert.
33. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend: Betreiben der Steuereinrichtung, um das Auswahlsignal abhängig von der Datenrate des zu entspreizenden Datensignals zu erzeugen.
34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Betreiben der Steuereinrichtung umfasst: Erzeugen des Auswahlsignals, um den Barker-Matched-Filter im Falle einer Datenrate von 1 Mbps oder 2 Mbps auszuwählen.
35. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Betreiben der Steuereinrichtung umfasst: Erzeugen der Auswahleinrichtung, um den CCK-Matched-Filter im Falle einer Datenrate von 5,5 Mbps oder 11 Mbps auszuwählen.
36. Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Betreiben der Steuereinrichtung umfasst:
Verfolgen (800) der aktuell verwendeten Datenrate; und
Umschalten (820, 840) des Auswahlsignals, wenn sich die Datenrate ändert.
37. Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin umfassend:
Korrigieren eines Frequenzfehlers in einem empfangenen Signal;
wobei das Eingabesignal ein Signal mit einem korrigierten Frequenzfehler ist.
38. Verfahren nach Anspruch 21, angepasst zum Betreiben eines IEEE- 802.11b-gemäßen WLAN-Empfängers.
39. Verfahren zum Betreiben eines Empfängers in einem Spreizspektrumkommunikationssystem, wobei das Verfahren umfasst:
Korrigieren (720, 730) eines Phasenfehlers in einem Eingangssignal; und
Entspreizen (700) eines Datensignals;
wobei die Phasenfehlerkorrektur abhängig von dem entspreizten Datensignal durchgeführt wird.
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