JP4184264B2 - 周波数ディスクリミネータ - Google Patents
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Description
ここで、nkは、k次シンボルのコラプティング(corrupting)による付加的なノイズであり、Aは、他のものの間で、電流チャネル減衰の関数である複素数偏角(complex amplitude)である。フェーディングは、十分に遅く、その結果、連続するシンボルは、大雑把に同じ複素数偏角を有すると仮定される。
ここで、nは、ノイズ成分である。このようにして、Δfresが1/2Tsに近づくにつれ、sin(2πTsΔfres)は、小さくなり、以下の状態を生み出す。
本発明は、改善された周波数ディスクリミネーションに関するプロセス及び装置を含む。特に、本発明は、理論的な同期捕捉範囲の1/2より大きな初期の周波数エラーが検出された場合、大きく有効な同期捕捉範囲及び早い収束特性を提供する周波数トラッキングループ(FTL)を提供する。
ここで、ykは、更新された信号のkthのパイロットシンボルであり、y* k−1は、kth−1次のパイロットシンボルの共役複素数である。
上記から、ある実施例にしたがった周波数ディスクリミネータは、以下にさらに詳細に導かれるものは、次のように表されるはずである。
(dp<θ)の場合、
もし(cp>0)ならば
Δf^res new=Δf^res new−α・dp
そうでなければ
Δf^res new=Δf^res new+α・dp
終わり
終わり
ここで、α及びθは、定数であり、その値は、所望のシステムに基づいた設計パラメータである。
もし、(dp<θ)であるならば、
もし、(cp>0)であるならば、
cp−=alph*dp;
そうでなければ、
cp+=alph*dp;
終わり
終わり
イグゼンプラリな周波数ディスクリミネータは、図1の周波数トラッキングループにおけるような、低い複雑性周波数エスティメータを必要とするいかなる場合において使用されることができる。ある実施例では、周波数ディスクリミネータは、携帯電話のようなモービル通信装置中のFTLにおいて使用される。携帯電話において、周波数ディスクリミネータは、通信のダウンリンク(downlink)方向、すなわち、基地局からモービルリンクへ、において使用される。
cp0=imag(yky* k−1)
dp0=real(yky* k−1)
cp=(1−β)cp+βcp0
dp=(1−β)dp+βdp0
Δf^res new=cp
もし(dp<θ)であれば
もし(cp>0)であれば
Δf^res new=Δf^res new−α・dp
そうでなければ
Δf^res new=Δf^res new+α・dp
終わり
終わり
ここで、βは、0と1との間の定数であり、cp及びdp項は、ワンタップ(one-tap)IIRフィルタの出力である。非常に低いパイロットSNRに対して、0に近いβが最善である。β=1に対して、上記の式は、以前に述べた高いSNR周波数ディスクリミネータの式と同じディスクリミネータの結果をもたらす。
Claims (25)
- 送信周波数から周波数エラーだけオフセットされる受信周波数によって特徴付けられた受信した入力信号の周波数ディスクリミネーションを提供する方法であって、その方法は、以下を具備する:
該受信した入力信号からクロス積及びドット積を認識する;
所定のしきい値に対して該クロス積の値を比較する;及び
該ドット積と比較に基づいた定数値との積に等しい調節量だけ該クロス積を調節する、
ここにおいて、該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも大きい場合に、該調節量だけ減少され、そして該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも小さい場合に、該調節量だけ増加される。 - 請求項1の方法、ここで、該クロス積を認識することは、該受信した入力信号のサンプル掛ける該入力信号の以前のサンプルの共役複素数の第2の積の虚数部分に等しく該クロス積を設定することを含む。
- 請求項1の方法、ここで、該所定のしきい値はゼロである。
- 請求項1の方法、ここで、該調節することは、周波数エラーが最小値に減少するまで繰り返される。
- 請求項1の方法、ここで、該定数値は、実質的に0から5の範囲である。
- 請求項1の方法、ここで、該定数値は、0より大きい値である。
- 請求項2の方法、ここで、該ドット積を認識することは、該第2の積の実数部分に等しく該ドット積を設定することを含む。
- 複数のシンボルによって特徴付けられた、信号の周波数エラーを所定の周波数に収束する方法であって、以下を具備する:
信号からクロス積及びドット積を認識する;
周波数調節積を生成するためにドット積と定数値とを掛け算する;
該クロス積がゼロより大きい場合、該クロス積を該周波数調節積だけ減少する;及び
該クロス積がゼロより小さい場合、該クロス積を該周波数調節積だけ増加する。 - 請求項8の方法、ここで、該クロス積を認識することは、(yky* k−1)の虚数部を計算することを含む、ここで、ykは、複数のシンボルのシンボルである。
- 請求項8の方法、ここで、該ドット積を認識することは、(yky* k−1)の実数部を計算することを含む、ここで、ykは、複数のシンボルのシンボルである。
- 請求項8の方法、ここで、該クロス積を減少する及び増加するステップは、該周波数エラーが最小値になるまで繰り返えされる。
- 請求項11の方法、ここで、該最小値は、ほぼゼロ周波数エラーである。
- 複数のシンボルを具備する入力信号を有する周波数ディスクリミネータ装置であって、その装置は、以下を具備する:
該入力信号のクロス積を生成するために、該入力信号に接続された、クロス積生成器;
該入力信号のドット積を生成するために、該入力信号に接続された、ドット積生成器;
該ドット積及び定数値に応じて積を生成するために該ドット積生成器に接続された乗算器;
該積に接続された第1の入力及び該積の負の値に接続され第2の入力を有する第1のマルチプレキシング装置、該クロス積に応じて該第1の入力若しくは該第2の入力のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレクサ;
該クロス積生成器及び該第1のマルチプレキシング装置の出力に接続された総和器、該クロス積と該積の総和信号を生成する該総和器;及び
該クロス積生成器に接続された第1の入力及び該総和器に接続され第2の入力を有する第2のマルチプレキシング装置、該ドット積に応じて該クロス積若しくは該総和信号のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレキシング装置。 - 請求項13の装置であって、さらに以下を含む:
該クロス積生成器に接続された第1のコンパレータ、該クロス積と第1のしきい値との関係に応じて第1の選択信号を生成する第1のコンパレータ、該第1のマルチプレキシング装置の選択入力に接続される該第1の選択信号;及び
該ドット積生成器に接続された第2のコンパレータ、該ドット積に応じて第2の選択信号を生成する第2のコンパレータ、該第2のマルチプレキシング装置の選択入力に接続される該第2の選択信号。 - 請求項14の装置、ここで該第1のしきい値は、実質的にゼロであり、第2のしきい値は、実質的にゼロよりも小さい実数の範囲である。
- モービル通信装置は、以下を具備する:
通信チャネルを経由して受信された受信信号を復調する受信機であって、その受信機は復調された信号の周波数を推定する周波数ディスクリミネータを有する、その周波数ディスクリミネータは以下を具備する:
入力信号のクロス積を生成するために、該入力信号に接続された、クロス積生成器;
該入力信号のドット積を生成するために、該入力信号に接続された、ドット積生成器;
該ドット積及び定数値に応じて積を生成するために該ドット積生成器に接続された乗算器;
該積に接続された第1の入力及び該積の負の値に接続され第2の入力を有する第1のマルチプレキシング装置、該クロス積に応じて該第1の入力若しくは該第2の入力のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレクサ;
該クロス積生成器及び該第1のマルチプレキシング装置の出力に接続された総和器、該クロス積と該積の総和信号を生成する該総和器;及び
該クロス積生成器に接続された第1の入力及び該総和器に接続され第2の入力を有する第2のマルチプレキシング装置、該ドット積に応じて該クロス積若しくは該総和信号のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレキシング装置。 - 請求項16のモービル通信装置であって、さらに以下を具備する:
復調された信号を聴覚信号に変換するスピーカ;
出力信号を生成するマイクロフォン;
モービル通信データを表示するディスプレイ;及び
該モービル通信装置を制御するために受信機及び該ディスプレイに接続されたコントローラ。 - 請求項16のモービル通信装置であって、チャネルを経由してコード分割多元アクセス出力信号を変調する送信機をさらに具備する。
- 請求項16のモービル通信装置、ここで、受信された信号は、コード分割多元アクセス信号である。
- ワイアレス通信ネットワークにおける使用に対して適応された基地局受信機において、受信された信号の周波数を推定する周波数ディスクリミネータであって、その周波数ディスクリミネータは、以下を具備する:
入力信号のクロス積を生成するために、該入力信号に接続された、クロス積生成器;
該入力信号のドット積を生成するために、該入力信号に接続された、ドット積生成器;
フィルタされたクロス積を生成するために、該クロス積に接続された、第1のローパスフィルタ;
フィルタされたドット積を生成するために、該ドット積に接続された、第2のローパスフィルタ;
該フィルタされたドット積及び定数値に応じて調節積を生成するために該フィルタされたドット積生成器に接続された乗算器;
該積に接続された第1の入力及び該調節積の負の値に接続され第2の入力を有する第1のマルチプレキシング装置、該フィルタされたクロス積に応じて該第1の入力若しくは該第2の入力のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレクサ;
該フィルタされたクロス積生成器及び該第1のマルチプレキシング装置の出力に接続された総和器、該フィルタされたクロス積と該調節積の総和信号を生成する該総和器;及び
該第1のローパスフィルタに接続された第1の入力及び該総和器に接続され第2の入力を有する第2のマルチプレキシング装置、該フィルタされたドット積に応じて該フィルタされたクロス積若しくは該総和信号のいずれか1を出力として選択する該第2のマルチプレキシング装置。 - 信号の周波数をトラッキングするための周波数トラッキングループであって、その周波数は周波数エラーを有する、その周波数トラッキングループは、以下を具備する:
該周波数エラーから残存する周波数エラーの現在の推定値を差し引くことによって残存する周波数エラーを生成する総和器;及び
該残存するエラーに接続された周波数ディスクリミネータ、該周波数ディスクリミネータは該残存する周波数エラーの該現在の推定値を生成する、該周波数ディスクリミネータは、以下を具備する:
該残存するエラーのクロス積を決定するための手段;
該残存するエラーのドット積を決定するための手段;
該クロス積が所定のしきい値より大きければ、該入力信号の該ドット積と定数値とを掛け算した積に等しい調節量だけ該クロス積の減少するための手段;及び
該クロス積が該所定のしきい値より小さい若しくは等しければ、該調節量だけ該クロス積の増加するための手段。 - 請求項21の周波数トラッキングループであって、該周波数ディスクリミネータを該総和器に接続するループフィルタをさらに含む。
- 複数のシンボルを具備する入力信号を有する周波数ディスクリミネータ装置であって、その装置は、以下を具備する:
該入力信号のクロス積を生成するために、該入力信号に接続された、クロス積生成器;
該入力信号のドット積を生成するために、該入力信号に接続された、ドット積生成器;
フィルタされたクロス積を生成するために、該クロス積に接続された、第1のローパスフィルタ;
フィルタされたドット積を生成するために、該ドット積に接続された、第2のローパスフィルタ;
該フィルタされたドット積及び定数値に応じて調節積を生成するために該フィルタされたドット積生成器に接続された乗算器;
該積に接続された第1の入力及び該調節積の負の値に接続され第2の入力を有する第1のマルチプレキシング装置、該フィルタされたクロス積に応じて該第1の入力若しくは該第2の入力のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレクサ;
該フィルタされたクロス積生成器及び該第1のマルチプレキシング装置の出力に接続された総和器、該フィルタされたクロス積と該調節積の総和信号を生成する該総和器;及び
該第1のローパスフィルタに接続された第1の入力及び該総和器に接続され第2の入力を有する第2のマルチプレキシング装置、該フィルタされたドット積に応じて該フィルタされたクロス積若しくは該総和信号のいずれか1を出力として選択する第2のマルチプレキシング装置。 - コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該媒体は:
受信した入力信号からクロス積及びドット積を認識するため;
所定のしきい値に対して該クロス積の値を比較するため;及び
該比較に基づいて該ドット積掛ける定数値の積に等しい調節量だけ該クロス積を調節するため、
のコンピュータ実行可能な命令を有する、
ここにおいて、該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも大きい場合に、該調節量だけ減少され、そして該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも小さい場合に、該調節量だけ増加される
コンピュータ読み取り可能な媒体。 - 周波数ディスクリミネーションを提供するための命令を実行するマイクロプロセッサであって、該命令は、以下を具備する:
受信した入力信号からクロス積及びドット積を認識すること;
所定のしきい値に対して該クロス積の値を比較すること;及び
該比較に基づいて該ドット積掛ける定数値の積に等しい調節量だけ該クロス積を調節すること、
ここにおいて、該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも大きい場合に、該調節量だけ減少され、そして該クロス積は、該クロス積が該所定のしきい値よりも小さい場合に、該調節量だけ増加される
マイクロプロセッサ。
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