DE69912281T2

DE69912281T2 - Adaptive wegeauswahl schwellwerteinstellung für ds-cdma empfänger

Info

Publication number: DE69912281T2
Application number: DE69912281T
Authority: DE
Inventors: Matthias Schulist; Göran KLANG; Ning He
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: CN100464506C; EP1095467B1; JP2002520982A; CA2342158C; US6229842B1; TW429693B; JP4130532B2; EP1095467A1; DE69912281D1; CN1309843A; WO2000004648A1; AU4908899A; AR018464A1; ATE252789T1; KR20010071923A; CA2342158A1

Description

HINTERGRUND
In zellularen Funksystemen werden RAKE-Empfängerstrukturen zum Handhaben von Mehrfachpfadausbreitung in Systemen mit Direktsequenz-Vielfachzugriff im Codemultiplex (DS-CDMA, direct sequence code division multiple access) verwendet. Ein RAKE-Empfänger sollte in der Lage sein, das meiste der Energie eines empfangenen Signals durch Zuweisen einer Zahl von parallelen Demodulatoren (in der Technik gewöhnlich als RAKE-"Finger" bezeichnet) zu den ausgewählten stärksten Komponenten des empfangenen Mehrfachpfadsignals einzufangen. Nach der entsprechenden Verzögerungskompensation werden die Ausgaben von allen Fingern kombiniert. Die Zuweisung und Zeitsynchronisation der Finger werden auf der Basis der geschätzten Kanalreaktion durchgeführt. Der Mehrfachpfadverzögerungssuchprozessor (in der Technik gewöhnlich als der "Sucher" bezeichnet) schätzt das Kanalverzögerungsprofil, identifiziert Pfade innerhalb des Verzögerungsprofils und verfolgt die Verzögerungsschwankungen wegen sich ändernder Ausbreitungsbedingungen.
Um Demodulation von Daten zu erleichtern, die durch ein Funksystem unter Verwendung von DS-CDMA gesendet werden, müssen die richtige(n) Codephase(n) einer (von) empfangenen Replik(a) des gesendeten Signals in der empfangenen Seite bekannt sein. Die richtige Codephase wird gewöhnlich durch den Empfänger durch Korrelieren des empfangenen Signals mit der gleichen, oder mindestens einen Teil von der gleichen bekannten Spreizsequenz, die durch den Sender verwendet wurde, wie dergewonnen. Das Kreuzkorrelationsmuster, das durch diese Operation erhalten wird, wird dann mit Bezug auf eine relative Verzögerung von Maxima, die in dem Muster gefunden werden, evaluiert.
Das Kreuzkorrelationsmuster, das durch den Empfänger kalkuliert wird, wird aus verschiedenen Typen von unerwünschter Signalenergie zusätzlich zu der gewünschten Überlagerung von Kreuzkorrelationswerten, die den unterschiedlichen Pfadverzögerungen entsprechen, bestehen. Diese unerwünschte Signalenergie tritt wegen Erscheinen von Rauschen und Schwund in dem Sendekanal ebenso wie nicht-idealen Kreuzkorrelationseigenschaften, die mit den verwendeten Spreizsequenzen inhärent sind, auf. Diese Umstände werden den Erfassungsprozess einer Kreuzkorrelationsspitze schwierig machen, da ein Spitzendetektor falsche Korrelationsmaxima (hierin als "Fehlalarme" bezeichnet) finden kann oder existierende Kreuzkorrelationsmaxima (hierin als "Nicht-Erfassung" bezeichnet) verfehlen kann.
Es wurde das Problem zum Finden und Wiedergewinnen von Codephaseninformation durch Erfassung von Kreuzkorrelationsmaxima untersucht. Ein gewöhnlich verwendetes Verfahren, das darauf gerichtet ist, eine konstante Fehlalarmrate zu erzeugen, wird hierin als der konstante Fehlalarmraten- (CFAR, constant false alarm rate) Detektor bezeichnet. Das Prinzip des CFAR-Detektors ist es, einen Pfadauswahlschwellwert zur Verwendung in der Pfadschätzung vorzusehen, derart, dass Werte oberhalb des Pfadauswahlschwellwerts in dem Kreuzkorrelationsmuster als Pfadkandidaten zu identifizieren sind. Falls die Werte unter den Pfadauswahlschwellwert fallen, dann sind die Signale zu verwerfen und als Rauschen zu betrachten. Abhängig von dem Wert, der einem Schwellwert zugeordnet wird, wird eine bestimmte Wahrscheinlichkeit einer Erfassung eines falschen Pfades, d. h. die Fehlalarmrate, erhalten. Multiplikation eines vordefinierten konstanten Schwellwertfaktors mit dem gegenwärtigen gemessenen Rauschpegel erstellt einen derartigen Pfadauswahlschwellwert, der in einer Pfadauswahleinheit verwendet werden kann, um Idealerweise eine bekannte konstante Fehlalarmrate zu erhalten. Der konstante Schwellwertfaktor, der in diesem konventionellen Detektor verwendet wird, kann für eine gegebene Menge von Systembetriebsparametern und Bedingungen optimiert werden.
Eng mit der Auswahl des Schwellwertfaktors und der entsprechenden Wahrscheinlichkeit einer Fehlalarmerfassung verbunden ist die Wahrscheinlichkeit einer Nicht-Erfassung existierender Kreuzkorrelationsmaxima, d. h. die Nicht-Erfassungsrate. Falls der Pfadauswahlschwellwert auf einem relativ hohen Pegel eingestellt ist, dann verringert sich die Anzahl von Fehlalarmen, aber die Anzahl von Nicht-Erfassungen steigt. Falls umgekehrt der Pfadauswahlschwellwert auf einem relativ niedrigen Pegel eingestellt ist, dann steigt die Anzahl von Fehlalarmen, aber die Anzahl von Nicht-Erfassungen verringert sich. Da eine Minimierung der Wahrscheinlichkeiten von sowohl der Nicht-Erfassung als auch des Fehlalarms für ein gesamtes Empfängerleistungsverhalten wünschenswert ist, und da die Minimierung dieser Wahrscheinlichkeiten widersprüchliche Anforderungen in Bezug auf die Einstellung des Detektor-Pfadauswahlschwellwerts anhebt, ist eine sorgfältige Einstellung dieses Pfadauswahlschwellwerts für jegliches System wichtig, das dieses Verfahren zur Pfadsuche anwendet.
1A und 1B sehen eine konzeptionelle Darstellung vor, um beim Verständnis zu helfen, wie Einstellung des Pfadauswahlschwellwerts, um sowohl Fehlalarme als auch Nicht-Erfassungen zu minimieren, zeitweise widersprüchliche Anforderungen schaffen. 1A veranschaulicht die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung von falschen Pfaden und Nicht-Erfassung von gültigen Pfaden, wo es ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) gibt. Wie in 1A gesehen wird, hat, wenn ein konstanter Pfadauswahlschwellwert einer Fehlalarmrate (th_CFAR) für eine Spitzenwerterfassung verwendet wird, obwohl die Wahrscheinlichkeit einer Nicht-Erfassung null ist, die CFAR-Erfassungseinheit eine gewisse fixierte und konstante Fehlalarmrate. Ferner zeigt 1A, dass unter diesen SNR-Bedingungen eine Bewegung des Schwellwert zu dem Punkt, der als thadaptive dargestellt wird, zu keinen Erfassungen falscher Pfade oder Nicht-Erfassungen von gültigen Pfaden führen würde.
1B veranschaulicht die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung von falschen Pfaden und Nicht-Erfassung von gültigen Pfaden, wenn es ein niedriges SNR gibt. In dieser Figur kann gesehen werden, dass die Verwendung eines konstanten Pfadauswahlschwellwerts während Perioden eines niedrigen Signal-Rausch-Verhältnisses zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit einer Nicht-Erfassung führt, während die im wesentlichen fixierte Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen aufrechterhalten wird. Ferner zeigt 1B, dass unter diesen SNR-Bedingungen eine Bewegung des Schwellwerts nach links Nicht-Erfassungen auf Kosten einer erhöhten Fehlalarmrate minimieren würde, wie durch den adaptiven Schwellwert thadaptive veranschaulicht, dass ein Kompromiss zwischen Nicht-Erfassungen und Fehlalarmen wünschenswert sein kann, wie nachstehend beschrieben.
Die in 1A und 1B veranschaulichten Grafiken sind rein konzeptionell und werden verwendet um auszuführen, dass die Anmelder entdeckt haben, dass der traditionelle Algorithmus, der den Pfadauswahlschwellwert anpasst, der in dem Spitzenwertdetektor verwendet wird, durch Multiplikation des mittleren Rauschpegels mit einem konstanten Schwellwertfaktor nicht zu einem optimalen Gesamtempfängerleistungsverhalten führt. Obwohl der konstante Schwellwertfaktor, der bei einer Bestimmung des Pfadauswahlschwellwerts verwendet wird, für eine ge gebene Menge von Betriebsparametern und Bedingungen optimal sein kann, ist dieser konstante Schwellwertfaktor für andere Parameter und Bedingungen nicht optimal. Somit kann für gute Sendebedingungen (z. B. hohe Signal-Rausch-Verhältnis (SNR's)) der konventionelle Algorithmus falsche Korrelationsspitzenwerte erfassen, was zu einer verschlechterten Gesamtleistung führt. Für schlechte Sendebedingungen (z. B. niedrige SNR's) ist der konventionelle Algorithmus konservativ (d. h. der Schwellwert ist zu hoch) und er wird potenzielle Korrelationsspitzenwerte verwerfen, was das Gesamtempfängerleistungsverhalten verschlechtern kann. Diese Beobachtungen zeigen deshalb an, dass ein beliebiger gewählter konstanter Schwellwertfaktor das Gesamtleistungsverhalten des Empfängers nicht optimieren und somit die Kapazität eines Systems nicht optimieren wird.
EP-0756387 legt ein PN-Code-Erlangungssystem für Direktsequenz-CDMA-Spreizspektrumsysteme basierend auf der Kombination von Ansätzen zur Erlangung nach maximaler Wahrscheinlichkeit (ML) und serieller Suche (SS) offen. Das offengelegte System schätzt adaptiv einen optimalen Schwellwert durch Ausnutzung der Statistiken des Signals und Rauschens und trifft eine optimale Entscheidung basierend auf dem Schwellwert. Das System schätzt den Schwellwert durch Einsetzen von ML-Schätzung und wendet den Schwellwert wie in SS-Erlangung an und trifft eine Entscheidung durch Vergleichen des aktualisierten Schwellwerts mit der gegenwärtigen Signalstärke.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für eine Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger vorgesehen, umfassend die Schritte zum Schätzen eines Signal-Rausch-Pegels, der mit einem empfangenen zusammengesetzten Signal in Verbindung steht, Einstellen eines Schwellwertfaktors, der basierend auf dem Signal-Rausch-Pegel variiert, Multiplizieren eines Rauschpegels, der mit dem Signal-Rausch-Pegel in Verbindung steht, und des Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, Vergleichen einer Charakteristik des Ausbreitungspfads mit dem Pfadauswahlschwellwert und Auswählen des Ausbreitungspfads, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet, wobei der Schritt zum Schätzen des Signal-Rausch-Pegels umfasst die Schritte zum Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in dem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren, Entfernen einer ersten Anzahl der Spitzenwerten aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden, Bestimmen einer ersten Schätzung für den Rauschpegel basierend auf dem ersten Restsignal, Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung, Entfernen einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die in dem Validierungsschritt validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu erstellen, und Bestimmen einer zweiten Schätzung für den Rauschpegel unter Verwendung des zweiten Restsignals.
Deshalb wird ein Verfahren zur Pfadauswahl verwendet, um gültige Spitzenwerte in einem Verzögerungsleistungsprofil- (DPP, delay power profile) Signal zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung schätzt den Rauschpegel, der in Verzögerungsleistungsprofil- (DPP) Signalen vorhanden ist, genau, um eine genaue SNR-Schätzung zu schaffen, die unter Verwendung einer Schwellwerttabelle oder einer Abbildungsfunktion abgebildet wird, um einen Pfadauswahlschwellwert zum Trennen gültiger Spitzenwerte von Rauschen in dem DPP-Signal adaptiv einzustellen. Eine Verwendung genauer Rauschpegelschätzungen und adaptiver Pfadauswahlschwellwerte optimiert die Wahrscheinlichkeit von sowohl Nicht-Erfassungen als auch Fehlalarmen.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger vorgesehen, umfassend die Schritte zum Bestimmen einer ersten Schätzung von Rauschen in einem empfangenen zusammengesetzten Signal durch Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in dem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren, durch Entfernen einer ersten Anzahl der Spitzenwerte aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden, und durch Kalkulieren der ersten Schätzung von Rauschen unter Verwendung des ersten Restsignals und Verfeinern der ersten Schätzung von Rauschen, um eine verfeinerte Rauschschätzung durch Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung zu erzeugen, durch Entfernen einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die in dem Validierungsschritt validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu schaffen, und durch Kalkulieren der verfeinerten Rauschschätzung unter Verwendung des zweiten Restsignals, und Multiplizieren der verfeinerten Rauschschätzung und eines Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, Vergleichen einer Charakteristik des Ausbreitungspfades mit dem Pfadauswahlschwellwert, und Auswählen des Ausbreitungspfades, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet.
Deshalb wird ein iterativer Prozess zum Bestimmen des Rauschpegels, der in dem Signal vorhanden ist, verwendet. Der iterative Prozess inkludiert den Schritt zum Bestimmen einer rohen Schätzung des Rauschpegels durch Entfernen einer vorbestimmten Anzahl von Spitzenwerten und Evaluieren des Restsignals. Dann wird eine verbesserte Rauschschätzung durch Verwendung der rohen Rauschpegelschätzung bestimmt, um die Anzahl von Spitzenwerten zu verfeinern, die vor einer Kalkulation des Rauschpegels entfernt werden sollten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlicher, worin:
1A die Wahrscheinlichkeiten von Fehlalarmen und Nicht-Erfassungen unter Verwendung eines konstanten Pfadauswahlschwellwerts und eines adaptiven Pfadauswahlschwellwerts für Sendungen mit hohen Signal-Rausch-Verhältnissen veranschaulicht;
1B die Wahrscheinlichkeiten von Fehlalarmen und Nicht-Erfassungen unter Verwendung eines konstanten Pfadauswahlschwellwerts und eines adaptiven Pfadauswahlschwellwerts für Sendungen mit niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen veranschaulicht;
2 eine Such- und Verfolgungseinheit veranschaulicht, die in einem DS-CDMR-System verwendet wird;
3 eine Pfadauswahleinheit veranschaulicht, die die konventionelle Technik eines konstanten Schwellwertfaktors verwendet;
4 eine Pfadauswahleinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 ein Verfahren zum Bestimmen des Signal-Rausch-Verhältnisses eines DPP-Signals gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
6 die Wahrscheinlichkeiten für Fehlalarm und Nicht-Erfassungen für einen Bereich von Signal-Rausch-Verhältnissen (E_bc/N₀) veranschaulicht;
7 eine Einstellung eines variablen Pfadauswahlschwellwerts veranschaulicht; und
8 die Abhängigkeit des variablen Schwellwertfaktors vom SNR veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden zum Zweck einer Erläuterung und nicht Begrenzung spezielle Details dargelegt, wie etwa bestimmte Schaltungen, Schaltungskomponenten, Techniken etc., um ein gründliches Verstehen der vorliegenden Erfindung vorzusehen. Es wird jedoch einem Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen praktiziert werden kann, die von diesen speziellen Details abweichen. In anderen Beispielen werden detaillierte Beschreibungen von gut bekannten Verfahren, Vorrichtungen und Schaltungen weggelassen, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht zu verwirren.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften Such-und Verfolgungseinheit 100, in der die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Es ist zu beachten, dass diese besondere Konfiguration, die in 2 veranschaulicht wird, z. B. die Anzahl von Antennensignalen und Sektoren, rein beispielhaft ist. Sektor 11 bis Sektor 16 stellen unterschiedliche Antennensektoren dar, die mit dem Empfänger in Verbindung stehen. Die zusammengesetzten DS-CDMA-Signal, die in Sektoren 11 bis 16 empfangen werden, werden zunächst durch Such- und Verfolgungseinheit 100 in Selektoreinheit 3 bearbeitet. Selektoreinheit 3 enthält einen Pilot-Demultiplexer und einen Puffer (nicht gezeigt) für jedes Antennensignal. Die Demultiplexer extrahieren Pilotsymbole und andere Abtastwerte aus den Datenstrom. Die demultiplexten und gepufferten Signale werden zu Suchern 5₁ bis 5_L selektiv verteilt.
Die Sucher 5₁ bis 5_L führen komplexe Korrelationen unter Verwendung geeigneter Codes (z. B. kurze und lange Gold-Codes) in den Demultiplexer-/gepufferten Signalen durch, die von der Selektoreinheit 3 weitergegeben werden, um nach einem gewünschten Signal in dem zusammengesetzten Signal, das in aktiven von Antennensektoren 1₁ –1₆ empfangen wird, zu "suchen". Diese Korrelationen werden über eine gegebene Zeit oder Suchfenster durchgeführt. Als ein Ergebnis liefern Sucher 5₁ bis 5_L ein DPP für jedes Antennensignal zu der Pfadauswahleinheit 7. Obwohl die Details einer DPP-Kalkulation für diese Beschreibung nicht besonders relevant sind, wird der interessierte Leser auf das Deutsche Patent DE-19824218 mit dem Titel "Multipfad-Ausbreitungsverzögerungs-Bestimmungsvorrichtung unter Verwendung von periodisch eingefügten Pilotsymbolen" verwiesen. Pfadauswahleinheit 7 wählt die N stärksten Pfade d₁',..., d_N' aus dem DPP, das von den Suchern empfangen wird, aus, wobei Interferenzschätzungen in Betracht gezogen werden. Außerdem generiert Pfadauswahleinheit 7 Auswahlinformation s₁',..., s_N', die die aktiven Sektoren und Antennensignale, die ausgewählt wurden, anzeigt. Signale d₁', ..., d_N' und s₁',..., s_N' werden in Verfolgungs- und Steuereinheit 9 eingegeben.
Verfolgungs- und Steuereinheit 9 führt zwei Hauptfunktionen durch. Die erste Funktion dient dazu, die Zeiteinstellung der Sucher auf Abstandsschwankungen zwischen der Mobilstation und der Basisstation anzupassen. Die zweite Funktion dient dazu, die zugestellten Verzögerungspfade d₁',..., d_N' gemäß Justierungen des Suchfensters anzupassen und eine bestimmte An zahl von Endverzögerungswerten und entsprechende Antennen-/Sektorinformation auszuwählen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kehrt der Blickpunkt zu der Pfadauswahleinheit 7 zurück. 3 zeigt ein detaillierteres Blockdiagramm von Pfadauswahleinheit 7, die verwendet werden kann, um Verzögerungswerte d₁'...d_N' und Auswahlinformation s₁'...s_N' unter Verwendung der oben beschriebenen konventionellen Technik eines konstanten Schwellwertfaktors vorzusehen. Darin werden die DPP von Antenne 1 und Antenne 2, die beide im aktiven Sektor 1 sind, Addierer 201 zugestellt. Addierer 201 summiert die DPP von den beiden Antennen auf. Die Verwendung von einem Sektor und zwei aktiven Antennen wird der Einfachheit halber gezeigt, ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass die Eingabe zu Pfadauswahleinheit 7 mehr als einen aktiven Sektor und eine beliebige Anzahl von Antennen für jeden aktiven Sektor umfassen kann. Die Summe von Addierer 201 wird in Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 203 eingegeben, die nach dem Gesamtmaximum der summierten Signale sucht. Das Maximum und der entsprechende Verzögerungswert werden dann gespeichert. Dieses Maximum und eine bestimmte Anzahl (z. B. 3) von Abtastwerten auf jeder Seite von diesem Maximum (d. h. die Impulsspreizung) werden entfernt, oder entsprechend auf null gesetzt. Konventionell wird diese Prozedur N mal wiederholt, wobei N eine gewisse fixierte und vorbestimmte Konstante ist (z. B. 8), was somit eine Menge von N Kandidatenverzögerungswerten und entsprechenden Spitzenwerten ergibt.
Nachdem die Spitzenwerte und die Impulsspreizung entfernt sind, wird das verbleibende Verzögerungsprofil als Interferenz (Rauschen) betrachtet. Rauschschätzungseinheit 207 übernimmt das verbleibende Verzögerungsprofil und kalkuliert den Mittelwert als den effektiven Rauschpegel. Der Mittelwert wird durch Summierung der Signalleistungen der Abtastwerte, die in dem Verzögerungsprofil nach Spitzenwerterfassung und Entfernung verbleiben, und Dividieren der Summe durch die Gesamtanzahl von Abtastwerten, die in dem Verzögerungsprofil verbleiben, bestimmt. Die Ausgabe von Rauschschätzungseinheit 207 und ein konstanter Schwellwertfaktor 215 werden zusammen durch Multiplikationseinheit 208 multipliziert. Der konstante Schwellwertfaktor 215 ist, wie oben beschrieben, ein fixierter Wert, der gedacht ist, zu einer konstanten Fehlalarmrate für gegebene Parameter zu führen, wie etwa Korrelationslänge, Anzahl von kohärenten Integrationen und Anzahl von nichtkohärenten Integrationen, die in der DPP-Kalkulation inhärent sind.
Addierer 201 gibt auch ein Signal zu Pfadschätzungseinheit 205 aus. Pfadschätzungseinheit 205 führt eine vorläufige Pfadauswahl durch, die die Kandidatenspitzenwerte mit dem Pfadauswahlschwellwert vergleicht, der durch das Produkt des effektiven Rauschpegels und des konstanten Schwellwertfaktors, erlangt aus Multiplikationseinheit 208, ermittelt wird. Nur die Spitzenwerte und die entsprechenden Verzögerungen, die den Pfadauswahlschwellwert überschreiten, werden zu den Pfadverifizierungseinheiten 209 und 211 weitergegeben.
Pfadverifizierungseinheiten 209 und 211 übernehmen das DPP von der jeweiligen Antenne und vergleichen das DPP-Signal mit dem Pfadauswahlschwellwert, erlangt von Multiplikationseinheit 208, in den Kandidatenverzögerungspositionen. Da dieses beispielhafte System Zwei-Antennen-Diversifizierung aufweist, wird die Ausgabe der Multiplikationseinheit mit einem Diversifizierungsfaktor von 1/2 multipliziert. Falls natürlich eine andere Anzahl von Antennen pro Sektor eingesetzt wurde, würde der Nenner von dem Diversifizierungsfaktor dann in Übereinstimmung mit der Anzahl von verwendeten Antennen geändert. Pfadverifizierungseinheiten 209 und 211 behalten einen Kandidatenpfad, der durch die Pfadschätzungseinheit 205 iden tifiziert wird, nur bei, falls sowohl das summierte Signal als auch ein beliebiges der beiden Antennensignale in der gleichen Verzögerungsposition oberhalb des Pfadauswahlschwellwerts sind. Maximaerfassungseinheit 213 vergleicht die Pfade, die überlebt haben, und wählt und sortiert die N stärksten Pfade gemäß der absteigenden Reihenfolge ihrer Leistungen. Die Verzögerungen d₁',..., d_N' der gewählten Pfade werden als Eingabesignale für Verfolgungs- und Steuereinheit 9 erzeugt. Die Auswahlinformation s₁',..., s_N', die die Sektoren und Antennensignale anzeigt, die gewählt wurden, werden als Steuersignale für den RAKE-Empfänger erzeugt. Falls die Anzahl von Pfaden kleiner als die Anzahl der Demodulationsfinger ist, erkennt der RAKE-Empfänger, dass einige Finger abzuschalten sind.
Wie in dem Hintergrund der Erfindung beschrieben und in 1A veranschaulicht, führt die Verwendung eines konstanten Pfadauswahlschwellwerts während guten Sendebedingungen zu einem geringeren als optimalen Pegel von Fehlpfaderfassung. Wie ferner in 1B veranschaulicht, führt ein konstanter Pfadauswahlschwellwert während schlechter Sendebedingungen zu einem geringeren als optimalen Pegel von Nicht-Erfassung von gültigen Pfaden. Gemäß der vorliegenden Erfindung haben die Anmelder entdeckt, dass es wünschenswert ist, einen dynamisch variablen Schwellwertfaktor vorzusehen, um den Kompromiss zwischen der Fehlalarmrate und Nicht-Erfassungsrate zu optimieren. Insbesondere sehen die Anmelder einen Schwellwertfaktor vor, der mit sich ändernden SNR-Bedingungen unterschiedlich variiert. Da der Schwellwertfaktor, z. B. linear oder nicht-linear, als eine Funktion vom SNR variiert, ist es wichtig, diese Größe genau zu schätzen. Die Anmelder haben herausgefunden, dass eine SNR-Schätzung, und insbesondere die Rauschpegelschätzung, genauer ist, falls die richtige Anzahl von Spitzenwerten entfernt wird.
Entsprechend veranschaulichen 4 und 5 eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen verbesserten Rauschpegelschätzungsprozess durch iterative Bestimmung einer optimalen Anzahl von Spitzenwerten erzeugt. Die verbesserte Kalkulation vom Rauschen wird dann verwendet, um die SNR-Schätzung und von jetzt an den variablen Pfadauswahlschwellwert für die Pfadauswahleinheit zu bestimmen.
4 zeigt eine adaptive Schwellwerteinstellung in dem Pfadauswahlprozess der momentanen Erfindung. Die Funktionen von Elementen 301, 303 und 305 werden in Verbindung mit dem Flussdiagramm von 5 beschrieben. In Schritt 401 schätzt die Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 die Signalleistung des stärksten Spitzenwerts in dem DPP-Signal. Als nächstes subtrahiert Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 in Schritt 403 den stärksten Spitzenwerten und die entsprechende Impulsspreizung von dem DPP-Signal. In Schritt 404 wird bestimmt, ob die Anzahl von erfassten Spitzenwerten, i, gleich der Maximalzahl von zu erfassenden Spitzenwerten L_max ist. L_max ist eine gewisse vorbestimmte Maximalzahl von Spitzenwerten, die entfernt werden können, eine Zahl, die durch die Anzahl von RAKE-Fingern begrenzt sein kann. Falls i nicht gleich L_max ist, inkrementiert dann Block 405 die Anzahl von Spitzenwerten um einen, und Schritte 401 und 403 werden wiederholt. Falls i gleich L_max ist, fährt der Prozess zu Schritt 406 fort.
In Schritt 406 kalkuliert Einheit 303 eine neue rohe Schätzung für den Rauschpegel N_raw unter Verwendung des Rests von dem DPP, nachdem L_max Spitzenwerte entfernt wurden. Die rohe Schätzung des Rauschpegels wird durch Summierung der Signalstärken der Abtastwerte in dem Rest des DPP erhalten. Die Summierung wird dann durch die Anzahl von Abtastwerten dividiert, die summiert wurden. In Schritt 407 schätzt Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 die akkumulierten Signalleistungen S_i unter Verwendung von i = 1, 2, 3,... bis zu i = L_max = z. B. 12 (oder mehr) Spitzenwerten, wie in der nachstehenden Gleichung gezeigt, wobei die Leistungswerte in einer ansteigenden Reihenfolge einer Stärke von S₁ ≤ S₂ ≤ S₃ ≤...≤ SL_max angeordnet sind.
In Schritt 408 kalkuliert Einheit 303 die Unterschiede in den Signalleistungen S_i, d. h. S₂–S₁, S₃–S₂, S₄-S₃,...,S_i-S_i–1. Einheit 303 multipliziert die Gesamtzahl von Spitzenwerten L_max mit der rohen Rauschpegelschätzung N_raw und subtrahiert das Produkt von der Signalleistung für den größten Leistungswert S_Lmax. Einheit 303 dividiert dann die Differenz in den Signalleistungen S_i-S_i–1 durch die oben erwähnte Differenz, SLmax – L_max*N_raw. Die Kalkulation von Schritt 408 wird in der nachstehenden Formel gezeigt:
Das Ergebnis der obigen Gleichung ist eine Anzeige des relativen Anstiegs von jedem Spitzenwert zu der Gesamtleistung, welcher Wert wiederum als eine Anzeige verwendet werden kann, ob jeder Spitzenwert aus dem DPP vor der rohen Rauschpegelbestimmung entfernt werden sollte.
Um eine verbesserte Rauschpegelschätzung zu erhalten, wird eine andere Iteration einer Rauschpegelkalkulation durchgeführt, worin Spitzenwerte, die nicht entfernt werden sollten, in der Signalenergie inkludiert sind, um als Rauschen betrachtet zu werden. Speziell wählt Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 in Schritt 409 die Anzahl von gültigen Spitzenwerten n_peak, wobei n_peak nur jene Spitzenwerte darstellt, deren Ergebnis in Schritt 407 relative Erhöhungen haben, die größer als ein gewisser Schwellwert sind, z. B. größer als 5%. In Schritt 411 entfernt Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 nur die gültigen Spitzenwerte und ihre entsprechende Impulsspreizung aus dem DPP-Signal. Einheit 305 kalkuliert in Schritt 413 N_imp. Die verbesserte Rauschpegelschätzung, N_imp, wird auf eine Art und Weise kalkuliert, die der rohen Rauschpegelschätzung ähnlich ist, worin die Abtastwerte, die verbleiben, nachdem die Spitzenwerte und Impulsspreizung entfernt sind, summiert werden und die Summe dann durch die Gesamtzahl von verbleibenden Abtastwerten dividiert wird. Schließlich kalkuliert Einheit 305 in Schritt 415 eine Schätzung des Kanal-SNR unter Verwendung von z. B. der folgenden Formel:
Schwellwertabbildungseinheit 307 gibt einen Schwellwertfaktor aus, der basierend auf
des geschätzten SNR des Signals variiert und der selbst mit der verbesserten Rauschpegelschätzung in Block 309 multipliziert wird. Die Schwellwertabbildung, die durch Einheit 307 durchgeführt wird, kann wie folgt bestimmt werden.
Zuerst können die Wahrscheinlichkeiten für Nicht-Erfassung und Fehlalarm für einen Bereich von unterschiedlichen SNR-Werten und angesichts einer speziellen Menge von Systemparametern simuliert werden, die in der DPP-Generierung inhärent sind, z. B. Spreizungsfaktor, nicht-kohärente Akkumulationen. Der Schwellwertfaktor wird dann festgesetzt, um den Wahrscheinlichkeitsgrad von Nicht-Erfassungen und Fehlalarmen für ein beliebiges gegebenes SNR zu optimieren, wobei sich so beide Wahrscheinlichkeiten über der Zeit ändern können. 6 zeigt eine beispielhafte Simulation von Fehlalarm- und Nicht-Erfassungs-Raten für einen Kanal mit additivem weißen Gausschen Rauschen (additive white gaussian noise, AWGN) für E_bc/N₀ in einem Bereich von –10 bis 4 dB. Darin stellen die durchgehenden Linien Nicht-Erfassung von richtigen Spitzenwerten dar, die gestrichelte Linie stellt Nicht-Erfassung von beliebigen Spitzenwerten dar und die strichpunktierten Linien stellen Fehlalarme dar. Wie gesehen werden kann, je höher das E_bc/N₀(SNR) ist, desto größer ist die Lücke zwischen Fehlalarmkurven und Nicht-Erfassungskurven. Dies impliziert, dass der Pfadauswahlschwellwert, der auf der horizontalen Abszisse dargestellt wird, aggressiver erhöht werden kann (d. h. nichtlinear), während sich das SNR verbessert. Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass der Pfadauswahlschwellwert auch linear erhöht werden kann, während sich das SNR verbessert. Ferner zeigt 6, dass die Spreizung der Fehlalarmkurven klein ist, was anzeigt, dass die Fehlalarmrate im wesentlichen von der normalisierten Rauschuntergrenze abhängt.
Angesichts dieser Menge von Simulationswerten wird nun die Auswahl einer speziellen, aber rein darstellenden Abtretungsfunktion zur Verwendung in Einheit 307 basierend auf Simulationsergebnissen in Verbindung mit 7 und 8 beschrieben.
7 ist eine Grafik von Schwellwertfaktoren gegen ein geschätztes mittleres SNR, die die Ergebnisse der Simulation verwendet, um Information zu dem Systemgestalter in Bezug darauf vorzusehen, wie die Schwellwertabbildung durchgeführt werden kann. Speziell zeigen die unteren beiden, sich im wesentlichen überlappenden Kurven in 7, dass der Schwellwertfaktor eingestellt sein könnte, um eine (idealer Weise) konstante Fehlalarmrate von 1% für ein Funkkanalausbreitungsszenario mit (1) zwei unabhängigen Ausbreitungspfaden (die Kurve durch die 'x'-Punkte) und (2) einem Ausbreitungspfad (die Kurve durch die '+'-Punkte) zu erhalten.
Die oberen beiden, sich im wesentlichen überlappenden Kurven in 7 stellen Abbildungen dar, die in Einheit 307 verwendet werden können, falls gewünscht wird, um sowohl die Nicht-Erfassungsrate als auch die Fehlalarmrate für das Funkkanalausbreitungsszenario zu minimieren, wo (1) es zwei unabhängige Spitzenwerte in dem DPP gibt (durch die Funktion gezeigt, die durch die "o"-Punkte gezeichnet ist) und es (2) nur einen Spitzenwert in dem DPP gibt (durch die Funktion gezeigt, die durch die "*"-Punkte gezeichnet ist). 7 veranschaulicht auch eine beispielhafte Realisierung (unter Verwendung einer strichpunktierten Linie) einer Schwellwertabbildungsfunktion für Einheit 307, die ausgewählt wird, um zwischen den beiden Extremen der konstanten Fehlalarmrate und der minimierten Fehlalarm-/Nicht-Erfassungsrate zu sein. Obwohl in 7 eine bestimmte Realisierung für eine Schwellwertabbildungseinheit veranschaulicht wird, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine Vielfalt von Funktionen durch die Schwellwertabbildungseinheit verwendet werden kann, derart, dass der Schwellwert zwischen der konstanten Fehlalarmrate und der minimierten Fehlalarm-/Nicht-Erfassungsrate liegt.
8 zeigt eine Grafik von Schwellwertfaktoren gegen ein geschätztes mittleres SNR, die der in 7 vorgesehenen Information ähnlich ist, mit Ausnahme dessen, dass unterschiedliche Kombinationen von Spreizungsfaktoren, Antennendiversifizierung und Anzahlen von nicht-kohärenten Akkumulationen verwendet werden. Hierin wird die beispielhafte Realisierung durch eine durchgehende Linie veranschaulicht und wird durch eine Menge von Funktionen in der oberen linken Ecke der Grafik identifiziert.
Zurückkehrend zu 3, kalkuliert Einheit 307, sobald eine Schwellwertabbildungsfunktion wie oben beschrieben ausgewählt wurde, den variablen Schwellwertfaktor basierend auf dem SNR, wie oben kalkuliert. In der in 7 veranschaulichten beispielhaften Realisierung wird, falls das geschätzte SNR ≤ 2,5 ist, der Schwellwertfaktor dann auf 1,9 eingestellt. Falls jedoch das geschätzte SNR > 2,5 ist, wird der Schwellwertfaktor dann gemäß der nachstehenden Formel eingestellt: Schwellwertfaktor = 0,1822 * SNR + 1,444.
Da das SNR des empfangenen Signals von einem Rahmen zu dem nächsten variiert, kann der Schwellwertfaktor auf einer Basis pro Rahmen justiert werden.
Multiplizierereinheit 309 übernimmt das Produkt des Schwellwertfaktors, eingestellt durch Einheit 307, und die verbesserte Rauschpegelschätzung, die von Einheit 305 erhalten wird, um den Pfadauswahlschwellwert zu erstellen. Schließlich bestimmt Pfadschätzungseinheit 311, welcher Pfad auszuwählen ist, unter Verwendung des DPP-Signals und des Pfadauswahlschwellwerts von Multiplizierereinheit 309. Es wird eine Pfadverifizierung auf eine Art und Weise, die der oben mit Bezug auf 3 beschriebenen ähnlich ist, unter Verwendung von Pfadverifizierungseinheiten 313 und 315 durchgeführt, wobei die verbesserte Rauschpegelschätzung in Betracht gezogen wird, die von der in 4 gezeigten Konfiguration erhalten wird.
Zusätzlich zu dem Rauschschätzungsprozess, der oben beschrieben wurde, können mindestens zwei andere Informationsquellen als Teil des iterativen Prozesses, der hierin beschrieben wird, verwendet werden, um eine verfeinerte Rauschpegelschätzung zu schaffen. Diese beiden Quellen werden konzeptionell in 4 durch die gestrichelten Linien 320 und 322 erkannt. Die obere gestrichelte Linie 320 koppelt Information von der Maximaerfassungseinheit 317 zur Verwendung in der Spitzenwerterfassungseinheit 301 zurück, um neue Rauschpegelschät zungen für N_raw' und N_imp' zu generieren. Die untere gestrichelte Linie 322 stellt einen Soft-Informationswert dar, der von Daten-Demodulator 319 erhalten wird, der gleichermaßen als die Eingabe zu Spitzenwerterfassungs- und Entfernungseinheit 301 verwendet werden kann, wenn neue N_raw'- und N_imp'-Werte kalkuliert werden. Ferner könnte das System von 4 die Rückkopplungsschleifen, die durch die beiden oberen und unteren gestrichelten Linien dargestellt werden, für eine noch mehr verfeinerte Schätzung des Rauschpegels implementieren.
Obwohl die Generierung von N_raw und N_imp nur hinsichtlich des adaptiven Schwellwertfaktors von 4 gelehrt wurde, ist es des weiteren innerhalb des Wissens eines Durchschnittsfachmanns, den konstanten Schwellwertfaktor von 3 mit den iterativen Rauschpegelschätzungen zu verwenden, die hinsichtlich 4 beschrieben werden. Um diese Ausführungsform in 4 zu implementieren, könnte die Schwellwertabbildungseinheit 307 beseitigt oder veranlasst werden, eine konstante Ausgabe aufzuweisen, und die Rauschsignalausgabe von N_imp 305 wird direkt zu Multiplizierer 309 weitergeleitet. Multiplizierer 309 wird das Produkt der verbesserten Rauschpegelschätzung und eines konstanten Schwellwertfaktors nehmen.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass die Erfindung auf anderen Wegen verkörpert werden kann. Somit können viele Varianten und Kombinationen der Techniken, die oben gelehrt werden, durch ein Durchschnittsfachmann erdacht werden.

Claims

Verfahren zur Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger, die Schritte umfassend: – Schätzen (305) eines Signal-Rausch-Pegels, der mit einem empfangenen zusammengesetzten Signal in Verbindung steht, – Einstellen (307) eines Schwellwertfaktors, der basierend auf dem Signal-Rausch-Pegel variiert, – Multiplizieren (309) eines Rauschpegels, der mit dem Signal-Rausch-Pegel in Verbindung steht, und des Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, – Vergleichen einer Charakteristik des Ausbreitungspfades mit dem Pfadauswahlschwellwert (311), und – Auswählen des Ausbreitungspfades, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet, wobei der Schritt zum Schätzen des Signal-Rausch-Pegels die Schritte umfasst: – Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in dem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren; – Entfernen einer ersten Anzahl von Spitzenwerten (401, 403, 404, 405) aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden; – Bestimmen (406) einer ersten Schätzung für den Rauschpegel basierend auf dem ersten Restsignal; – Validieren (407, 408, 409) der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung; – Entfernen (411) einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die in dem Validierungsschritt validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu schaffen; und – Bestimmen (413) einer zweiten Schätzung für den Rauschpegel unter Verwendung des zweiten Restsignals.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten die Schritte umfasst: – Bestimmen einer Erhöhung in einer Leistung von jedem der ersten Anzahl von Spitzenwerten zu einer Gesamtleistung des Korrelationssignals; und – Validieren jener Spitzenwerte, wo die Erhöhung in einer Leistung größer als eine vorbestimmte Erhöhung ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Erhöhung fünf Prozent ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, wobei der Schritt zum Bestimmen einer ersten Schätzung für den Rauschpegel die Schritte umfasst: – Entfernen der ersten Anzahl von Spitzenwerten und einer Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal; – Summieren einer Signalleistung von Abtastwerten, die in dem ersten Restsignal verbleiben; und – Dividieren der Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem ersten Restsignal verbleiben.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt zum Bestimmen einer zweiten Schätzung für den Rauschpegel die Schritte umfasst: – Entfernen der zweiten Anzahl von Spitzenwerten und einer Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der zweiten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal; – Summieren einer Signalleistung von Abtastwerten, die in dem zweiten Restsignal verbleiben; und – Dividieren der Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem zweiten Restsignal verbleiben.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt zum Einstellen eines Schwellwertfaktors den Schritt umfasst: – Auswählen des Schwellwertfaktors gemäß einer ersten Funktion, falls der geschätzte Signal-Rausch-Pegel kleiner als ein erster Wert ist und anderenfalls Auswählen des Schwellwertfaktors gemäß einer zweiten Funktion.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Funktion ein konstanter Schwellwertfaktor ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zweite Funktion eine lineare Funktion des Signal-Rausch-Pegels ist.
Gerät für eine Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger, umfassend: – Mittel, angeordnet zum Schätzen (305) eines Signal-Rausch-Pegels, der mit einem empfangenen zusammengesetzten Signal in Verbindung steht, – Mittel, angeordnet zum Einstellen (307) eines Schwellwertfaktors, der basierend auf dem Signal-Rausch-Pegel variiert, – Mittel, angeordnet zum Multiplizieren (309) eines Rauschpegels, der mit dem Signal-Rausch-Pegel in Verbindung steht, und des Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, – Mittel, angeordnet zum Vergleichen (311) einer Charakteristik des Ausbreitungspfades mit dem Pfadauswahlschwellwert, und – Mittel, angeordnet zum Auswählen des Ausbreitungspfades, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet, wobei die Mittel, die zum Schätzen des Signal-Rausch-Pegels angeordnet sind, gekennzeichnet sind zu umfassen: – Mittel, angeordnet zum Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in dem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren; – Mittel, angeordnet zum Entfernen (401, 403, 404, 405) einer ersten Anzahl der Spitzenwerte aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden; – Mittel, angeordnet zum Bestimmen (406) einer ersten Schätzung für den Rauschpegel basierend auf dem ersten Restsignal; – Mittel, angeordnet zum Validieren (407, 408, 409) der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung; – Mittel, angeordnet zum Entfernen (411) einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die durch das Validierungsmittel validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu schaffen; und – Mittel, angeordnet zum Bestimmen (413) einer zweiten Schätzung für den Rauschpegel unter Verwendung des zweiten Restsignals.
Gerät nach Anspruch 9, wobei das Mittel zum Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten angepasst ist, um: – eine Erhöhung in einer Leistung von jedem aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten zu einer Gesamtleistung des Korrelationssignals zu bestimmen; und – jene Spitzenwerte zu validieren, wo die Erhöhung in einer Leistung größer als eine vorbestimmte Erhöhung ist.
Gerät nach Anspruch 10, wobei die vorbestimmte Erhöhung fünf Prozent ist.
Gerät nach Anspruch 9 oder 10 oder 11, wobei das Mittel zum Bestimmen einer ersten Schätzung für den Rauschpegel angepasst ist, um: – die erste Anzahl von Spitzenwerten und eine Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal zu entfernen; – eine Signalleistung von Abtastwerten zu summieren, die in dem ersten Restsignal verbleiben; und – die Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte zu dividieren, die in dem ersten Restsignal verbleiben.
Gerät nach Anspruch 12, wobei das Mittel zum Bestimmen einer zweiten Schätzung für den Rauschpegel angepasst ist, um: – die zweite Anzahl von Spitzenwerten und eine Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der zweiten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignals zu entfernen; – eine Signalleistung von Abtastwerten zu summieren, die in dem zweiten Restsignal verbleiben; und – die Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte zu dividieren, die in dem zweiten Restsignal verbleiben.
Gerät nach einem der Ansprüche 9–13, wobei das Mittel zum Einstellen eines Schwellwertfaktors angepasst ist, um: – den Schwellwertfaktor gemäß einer ersten Funktion auszuwählen, falls der geschätzte Signal-Rausch-Pegel kleiner als ein erster Wert ist, und anderenfalls den Schwellwertfaktor gemäß einer zweiten Funktion auszuwählen.
Gerät nach Anspruch 14, wobei die erste Funktion ein konstanter Schwellwertfaktor ist.
Gerät nach Anspruch 14 oder 15, wobei die zweite Funktion eine lineare Funktion des Signal-Rausch-Pegels ist.
Verfahren zur Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger, die Schritte umfassend: – Bestimmen einer ersten Schätzung eines Rauschen in einem empfangenen zusammengesetzten Signal durch – Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in einem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren, – Entfernen einer ersten Anzahl der Spitzenwerte (401, 403, 404, 405) aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden, – Kalkulieren (406) der ersten Schätzung eines Rauschen unter Verwendung des ersten Restsignals, – Verfeinern der ersten Schätzung eines Rauschens, um eine verfeinerte Rauschschätzung zu erzeugen durch – Validieren (407, 408, 409) der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung, – Entfernen (411) einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die in dem Validierungsschritt validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu schaffen, – Kalkulieren (413) der verfeinerten Rauschschätzung unter Verwendung des zweiten Restsignals, – Multiplizieren (309) der verfeinerten Rauschschätzung und eines Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, – Vergleichen einer Charakteristik des Ausbreitungspfades mit dem Pfadauswahlschwellwert (311), und – Auswählen des Ausbreitungspfades, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schwellwertfaktor ein konstanter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schwellwertfaktor als eine Funktion eines Signal-Rausch-Verhältnisses variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17–19, wobei der Schritt zum Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten die Schritte umfasst: – Bestimmen einer Erhöhung in einer Leistung von jedem aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten zu einer Gesamtleistung des Korrelationssignals; und – Validieren jener Spitzenwerte, wo die Erhöhung in einer Leistung größer als eine vorbestimmte Erhöhung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17–20, wobei der Schritt zum Kalkulieren der ersten Schätzung eines Rauschens die Schritte umfasst: – Entfernen der ersten Anzahl von Spitzenwerten und einer Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal; – Summieren einer Signalleistung von Abtastwerten, die in dem ersten Restsignal verbleiben; und – Dividieren der Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem ersten Restsignal verbleiben.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt zum Kalkulieren der verfeinerten Rauschschätzung die Schritte umfasst: – Entfernen der zweiten Anzahl von Spitzenwerten und einer Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der zweiten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal; – Summieren einer Signalleistung von Abtastwerten, die in dem zweiten Restsignal verbleiben; und – Dividieren der Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem zweiten Restsignal verbleiben.
Gerät für eine Ausbreitungspfadauswahl in einem Spreizspektrumempfänger, umfassend: – Mittel, angeordnet zum Bestimmen einer ersten Schätzung eines Rauschens in einem empfangenen zusammengesetzten Signal, wobei das Mittel umfasst: – Mittel, angeordnet zum Durchführen einer Kreuzkorrelationsoperation in dem empfangenen zusammengesetzten Signal, um ein Korrelationssignal mit einer Vielzahl von Spitzenwerten zu generieren, – Mittel, angeordnet zum Entfernen einer ersten Anzahl der Spitzenwerte (401, 403, 404, 405) aus dem Korrelationssignal, um ein erstes Restsignal zu bilden, – Mittel, angeordnet zum Kalkulieren (406) der ersten Schätzung eines Rauschens unter Verwendung des ersten Restsignals, – Mittel, angeordnet zum Verfeinern der ersten Schätzung eines Rauschens, um eine verfeinerte Rauschschätzung zu erzeugen, wobei das Mittel umfasst: – Mittel, angeordnet zum Validieren (407, 408, 409) der ersten Anzahl von Spitzenwerten basierend auf der ersten Schätzung, – Mittel, angeordnet zum Entfernen (411) einer zweiten Anzahl der Spitzenwerte, die durch das Mittel zum Validieren validiert wurden, aus dem Korrelationssignal, um ein zweites Restsignal zu schaffen, – Mittel, angeordnet zum Kalkulieren (413) der verfeinerten Rauschschätzung unter Verwendung des zweiten Restsignals, – Mittel, angeordnet zum Multiplizieren (309) der verfeinerten Rauschschätzung und eines Schwellwertfaktors, um einen Pfadauswahlschwellwert zu generieren, – Mittel, angeordnet zum Vergleichen einer Charakteristik des Ausbreitungspfades mit dem Pfadauswahlschwellwert (311), und – Mittel, angeordnet zum Auswählen des Ausbreitungspfades, wenn die Charakteristik den Pfadauswahlschwellwert überschreitet.
Gerät nach Anspruch 23, wobei der Schwellwertfaktor ein konstanter Wert ist.
Gerät nach Anspruch 23, wobei der Schwellwertfaktor als eine Funktion eines Signal-Rausch-Verhältnisses variiert.
Gerät nach einem der Ansprüche 23–25, wobei das Mittel zum Validieren der ersten Anzahl von Spitzenwerten angepasst ist, um: – eine Erhöhung in einer Leistung von jedem aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten zu einer Gesamtleistung des Korrelationssignals zu bestimmen; und – jene Spitzenwerte zu validieren, wo die Erhöhung in einer Leistung größer als eine vorbestimmte Erhöhung ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 23–26, wobei das Mittel zum Kalkulieren der ersten Schätzung eines Rauschen angepasst ist, um: – die erste Anzahl von Spitzenwerten und eine Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der ersten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal zu entfernen; – eine Signalleistung von Abtastwerten, die in dem ersten Restsignal verbleiben, zu summieren; und – die Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem ersten Restsignal verbleiben, zu dividieren.
Gerät nach Anspruch 27, wobei das Mittel zum Kalkulieren der verfeinerten Rauschschätzung angepasst ist, um: – die zweite Anzahl von Spitzenwerten und eine Impulsspreizung von Abtastwerten um jeden aus der zweiten Anzahl von Spitzenwerten herum aus dem Korrelationssignal zu entfernen; – eine Signalleistung von Abtastwerten, die in dem zweiten Restsignal verbleiben, zu summieren; und – die Summe durch eine Gesamtanzahl der Abtastwerte, die in dem zweiten Restsignal verbleiben, zu dividieren.