TW200803275A - Methods and apparatus for frequency tracking of a received signal - Google Patents

Description

200803275 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 之資訊傳輸，且 頻率追蹤之方法 本申請案大體而言係關於經由分配網路 更特定而言，係關於用於接收信號之改良 及裝置。 【先前技術】

諸如無線通信網路之資料網路必須在為單—終端機 的服務與提供給大量終端機的服務之間取捨。舉例而+、 將多媒體内容分配給大量資源受限之攜帶型設備（用戶^係 -複雜問胃。因此’網路管理者、内容零售商及服務提供 者具有-種以快速且有效之方式分配内容及/或其他網路 服務的方法且以此方法增加頻寬利用及功率效率是非a 要的。 吊重 在當前内容傳遞/媒體分配系統中，即時及非即時服芦 被包封至傳輸訊框中並傳遞至網路上之設備。舉例而^ 通信網路可利用正交分頻多工（㈣M)來提供網路㈣器 與一或多個行動設備之間的通信。此技術提供具有資料样 之傳輸tK框’此等資料槽包封有將經由分配網路作為傳^ 波形傳遞的服務。 1 通常，傳輸訊框經由網路作為傳輸波形傳遞。與網路通 信^設備獲取並㈣波料得可恢㈣傳狀时。遺懷 的疋自知系統可能要耗費一些時間以獲取並追蹤波形。 舉例而5 ’若在為同步所提供之分時多卫導頻信號結束時 的殘餘頻率誤差高’則可能不能正確解碼資料調變。因 I17781.doc 200803275 此在開始資料解調之前在接收器處最小化頻率誤差及時 序誤差非常重要。 因此’將需要具有一種運行以快速獲取並追蹤一接收波 形之頻率及時序的系統，使得可精確解碼波形中編碼的資 訊0 ' 【發明内容】

在一或多個態樣中，提供一種運行以快速獲取並頻率追 蹤接收波形的頻率追蹤系統，包含方法及裝置。在一熊 樣中，追蹤系統運行以利用提供於接收波形之起始處的廣 域及區域識別符號及導頻符號的週期性結構，來產生一用 於調整初始頻率估計之頻率誤差估計，使得可快速獲取並

頻率追蹤該接收波形。 X 、 文1人風心頻率追蹤的方 其中该接收信號包含具有—週期性結構的—或多個符 號。該方法包含：接收一包含與資料授摔之導頻 定符號的複數個樣本；及確定_ a ^ 固大小及一週期因子。 方法亦包含··累加在一第一窗中 以 T乏樣本與一第二窗 本之間的一相關性以產生_經葶 7 工系加的相關值，发中 一 窗及該第二窗分別具有一大+ ，、Τ μ弟一 因子之分隔；及基於該經累加 及4迥期 相關值導出-頻率誤差估 隹刃敗佩r，杈供一種用於一拉你产％ 裝置，其中該接收信號包含夏古 鴻旱追蹤的 ，、有一週期性結構一 符號。該裝置包含：輸入邏輯 ，夕個 輯其經組態以接收一包含與 Π 778 l.doc 200803275 資料攪拌之導頻信 ^ &疋付號的複數· 輯，其經組態以確定一窗去， 個樣本，及控制邏 …相關器’其經組態以累加 ：：置亦包 第二窗令之樣本之間的自中之樣本與- 值，其令該第-窗及該第-窗八則且古〜累加的相關 ^一 ®分別具有一士 , 窗大小及該週期因子之分隔.，、—土於該 以基於…““ 相位累加器，其經組態 土於,累加的相關值導出一頻率誤差估計。 二另：：樣中’提供—種用於一接收信號之頻率追縱的 二二=崎包含具有-週期性結構的-或多個 Γ 含：用於接收—包含與資料攪拌之導評 戒之選定符號的複數個樣本的構件；及用㈣$ :一週期因子的構件。該袭置亦包含：用於累加在—第： _中之樣本與一第二窗中之樣本之間的一相關性以產生一 經累加的相關值的構件，其中該第一窗及該第二窗分別且 有-大小及-基於該窗大小及該週期因子之分隔；及用於 基於該經累加的相關值導出一頻率誤差估計的構件。 在另一態樣中，提供一種電腦可讀媒體，其具有—包含 指令之電腦程式’該等指令當由至少一個處理器執行時運 行以提供一接收“號之頻率追蹤，其中該接收信號包含具 有一週期性結構的一或多個符號。該電腦程式包含：用於 接收一包含與資料攪拌之導頻信號之選定符號的複數個樣 本的指令；及用於確定一窗大小及一週期因子的指令。該 …丨-、 ^ 窗中之樣本之間的一相關性以產生一經累加的相關值的 電腦程式亦包含：用於累加在一第一窗中之樣本與—第 ^ ΛΑ ^ -L« on ,. . ^778] .doc 200803275 令’其中該第-窗及該第二窗分別具有一大小及一基於該 固大小及s亥週期因子之分隔；及用於基於該經累加的相關 值導出一頻率誤差估計的指令。

在另1樣中’提供至少一個處理器，其經組態以執行 一種用於-接收信號之頻率追縱的方法，&中該接收信號 包含具有-週期性結構的—或多個符號。該方法包含：接 收-包含與資料攪拌之導頻信號之選定符號的複數個樣 本；及確定-窗大小及一週期因子。t衾方法亦包含：累加 在-第-窗中之樣本與一第二窗中之樣本之間的一相關性 以產生-經累加的相關值丨中該第一窗及該第二窗分別 具有一大小及一基於該窗大小及該週期因子之分隔；及基 於該經累加的相關值導出一頻率誤差估計。 在回顧下文陳述之圖式簡單說明、實施方式及中請專利 範圍之後’其他態樣將變得顯而易見。 【實施方式】 在一或多個態樣中，提供一種頻率追蹤系統以用於接收 波形之快速獲取及頻率追蹤。出於此描述之目的，本文參 考利用正交分頻多工以提供網路伺服器與一或多個行動設 備之間的通信之僅前向鏈路通信網路來描述該頻率追蹤系 統之態樣。舉例而言，在OFDM系統之一態樣中，伺服器 傳輸包含傳輸訊框之傳輸波形，傳輸訊框具有含有特定配 置、序列、交錯及/或即時服務及/或非即時服務之其他編 碼之多工内容流。此波形包含分時多工（TDM1& TDM2)導 頻信號、廣域識別符（WIC)、區域識別符（LIC)、額外負擔 U778I.doc 200803275 資訊符號（OIS)及資料符號。資料符號用於將服務自祠服 器傳送至接收設備。 該系統尤其很適用於無線通信網路，但可用於任何類型 之無線環境，包括（但不限於）公眾網路（諸如網際網路）、 專用網路（諸如虛擬專用網路（VPN))、區域網路、廣域網 路、長途網路，或任何其他類型之無線網路。 圖1展示包含頻率追蹤系統之一態樣的網路1〇〇。網路 φ 1〇0包含行動设備102、伺服器104及資料網路106。出於此 描述之目的，將假定資料網路1〇6使用〇FDM技術運行以提 供伺服器104與一或多個行動設備之間的通信；然而，頻 率追蹤系統之態樣亦適用於與其他傳輸技術一起使用。 在 t樣中，伺服裔104運行以提供可由與網路通信 之設備訂閱的服務。祠服器1〇4經由通信鏈路1〇8耦接至網 路106。通#鏈路1〇8包含任何適當通信鏈路，諸如基於 OFDM技術運行以允許伺服器1〇4與網路1〇6通信之無線鏈 馨路。網路106包含有線及/或無線網路之任何組合，其允許 將服務自伺服器104傳遞至與網路1〇6通信的設備，諸如設 備 102 〇 在此恶樣中之設備102包含經由無線鏈路110與網路1 通彳a的行動電話。無線鏈路11〇包含基於〇FDM技術之前向 無線通信鏈路及由任何適當技術提供之反向鏈路。然而， 在其他態樣中，無線鏈路110可包含運行以允許設備與網 路106之間的通信之任何適當無線技術。 設備102參與允許設備1〇2訂閱之啟動過程以經由網路 11778 丨.doc -10· 200803275 接收服務。啟動過程可與伺服器ι〇4一起執行；然而， 啟動過程亦可與未展示的某一其他伺服·器、服務提供者、 内容零售商或其他網路實體一起執行。出於此描述之目 的，將假定設備102與伺服器1〇4一起執行啟動過程且覌已 準備好自伺服器104訂閱並接收服務。 應注意，在態樣之範疇内網路1〇6可與任何數目及/或類 型的攜帶型設備通信。舉例而言，適用於追蹤系統之態樣 馨中的其他設備包括（但不限於）個人數位助理（pDA)、郵件 設備（email device)、尋呼機、筆記型電腦、mp3播放器、 視訊播放器或桌上電腦。 伺服為104包含包括即時服務及非即時服務的内容。舉 例而言，服務包含包括新聞、體育、天氣、財經資訊、電 影的多媒體内容，及/或應用、程式、指令碼，或任何其 他類型的適當内容或服務。因此，服務可包含視訊、音訊 或以任何適當格式格式化的其他資訊。 • 内容被輸入至基頻處理邏輯112。基頻處理邏輯112處理 内容以產±包含一或多個含有内容之傳輸訊框的基頻波 形。舉例而言，基頻處理邏輯112可包含編碼器、.交錯 * 器、拌碼器、映射器、D/A轉換器及/或任何其他類型之基 .滅理邏輯。基誠理邏輯112亦運行以在傳輸訊框之^ 始處倂入如上文所描述的多種導頻信號（亦即， TMD2)及 WIC/LIC識別符。 由基頻處理邏輯m所產生之基頻波形被輸入至運行以 將基頻波形調變成傳輸波形的傳輸器114。隨後此傳輸波 H778I.doc 200803275 形經由網路1〇6傳輸至設備1〇2，如路徑116所示。 設備1〇2在接收邏輯118處接收傳輸波形。接收邏輯118 運行以提供任何必要處理，從而處理傳輸波形來獲得可輸 入至解碼II 122的基頻波形1碼器122運行简碼基頻^ 形來獲得所傳輪的服務。 、 /接收邏輯118包含頻率追縱系統120之-態樣。頻率追縱 系統120運行以提供接收波形之快速獲取及頻率追縱，使 得可能快速地獲取基頻波形且無誤差。在一態樣中，頻率 追縱系統12G運行以藉由使用位於傳輸訊框之起始處的 Wic LIC及TDM2付5虎來獲取並追縱除接收波形之盆他系 統參數以外的頻率。㈣WIC、uc及雇2符號之週期性 結構以提供精確頻率追縱。舉例而言，此等符號設計成利 用週期性結構輸送資料且其出現在傳輸訊框的早期。頻率 追縱系統之態樣利用此週期性結構在傳輸訊框之開始處快 速建立精確頻率追縱。由於“建立頻率㈣㈣快速， 因此可精確解碼在傳輸訊框之開始處的資訊。在本文件的 另-部分巾提供頻率追料、統！ 2 Q的㈣細描述。 因此’頻率追㈣統之態樣運行㈣速且有效地獲取並 頻率追縱接收波形。應注意，頻率追縱系統不限於參考圖 1所描述之實施例’且在態樣之範嘴内其他實施例係可能 的。 圖2展示用於頻率追蹤李鲚夕屈 攸不、、先之傳輸訊框200的態樣。訊框 2〇0包含第一分時多工（TDM1)導頻符號2〇2、WIC符號 204、LIC符號206及第二(TDM2)導頻符號·。訊框亦 11778l.doc -12- 200803275 包含廣域額外負擔資訊符號(W〇is)210及區域額外負擔資 訊符號（LOIS)212。一旦訊框200被傳輸，就由接收設備作 為射頻波形接收。 在一態樣中，頻率追蹤系統利用WIC、LIC及TDM2符號 之週期性結構提供快速頻率獲取及追蹤。Wic、LIC及 TDM2符號中之頻率追蹤確保在開始〇IS符號之解調之前， 杈正可在僅使用TDM1之初始頻率獲取之後發生的殘餘頻 率誤差。此最小化歸因於頻率偏移而引起的解調誤差。 圖3展示說明用於頻率追蹤系統之態樣中的WI(：、LIC及 TDM2符號之週期性結構的圖3〇〇。在3〇2處說明一 WIC或 LIC符號。WIC/LIC符號302包含循環字首304，該循環字 首304繼之以包含大體展示於306處的八組512個副載波的 週期性貧料部分。舉例而言，八個組306具有相同頻率分 ϊ。因此，WIC/LIC符號302具有相對於個別組或若干組 之組合的週期性結構。 在308處說明TDM2符號。TDM2符號3〇8包含循環字首 31〇，該循環字首310繼之以包含大體展示於312處的兩組 2 0 4 8個gj载波的週期性部分。舉例而言，兩個組312呈有 相同頻率分量。因此，TDM2符號3〇8具有相對於兩個組 312的週期性結構。 在一態樣中，利用WIC/LIC符號302及TDM2符號308之 週期性結構來提供快速且精確的頻率追蹤。應注意，頻率 追蹤系統之態樣不限於圖3中所示之符號的週期性結構， 且具有其他週期性結構之符號適用於頻率追蹤系統的態 117781.doc •13- 200803275 樣。在本文件之另一部分中接 私供利用此等符號之週期性結 構的更詳細論述。 圖4展示包含頻率追縱系統之―態㈣接收邏輯

例而言’接收邏輯400適用於用作圖！中所示的接收邏輯 118。接收邏輯權包含調整經由天線…接收之傳輸波形 之DC偏移的DC偏移邏輯4Q2e舉例而言，傳輸波形包含如 圖2中所㈣的傳輸訊框。DC偏移邏輯·之輸出被輸入 至调整接收波形之增益的㈣增益控制邏輯(AG。·。 AGC 404之輸出被輸入至頻率追蹤系統的6的__態樣。 頻率追㈣統4G6運行㈣速且精確地獲取並追縱接收波 形的頻率。舉例而言’頻率追蹤系統4〇6之態樣利用所接 收之傳輪訊框中之靴、说及讀2符號的週期性結構來 快速產生精確數位㈣估計。在本文件的另-部分中提供 頻率追蹤系統406的更詳細描述。 π自。頻率追蹤系統406輸出之數位頻率估計詩調整至FFT d〇8之輸入的頻率。FFT邏輯4〇8對經頻率調整之樣本 生至通道估計器區塊41〇及資料解調器區 塊412的輸入。通道估計器4][〇運行以產生由接收邏輯使用 的通逼估叶。資料解調器412對藉由頻率估計調整頻率 樣本雄〜 t π干· 7 仃工作，以解調傳輸訊框中之資料符號供使用者應 用程式使用。 心 圖5展不頻率追蹤系統500的一態樣。舉例而言，追蹤系 適用於用作圖Ϊ中所示的追蹤系統120。追^從系統5〇〇 包3頻率追蹤邏輯5〇2、輸入邏輯504及輸出邏輯5〇6，所 11778i.doc -14- 200803275 有均耦接至資料匯流排508。 輸入邏輯504包含運行以接收傳輸波形並產生波形樣本 的任何適當硬體及/或軟體。舉例而言，輸入邏輯5〇4包含 處理邏輯、濾波器、放大器、A/D轉換器、解碼器，及/或 用於接收傳輸波形並產生波形樣本的任何其他適當硬體及/或 軟體。在一態樣中’波形樣本包含在傳輸波形中接收之 WIC、LIC及TDM2符號的時域版本（Ume d〇main則叫。 頻率追縱邏輯5G2包含CPU、處理器、閘㈣、硬體邏 輯、虛擬機、軟體及/或硬體及軟體之任何組合。頻率追 縱邏輯5崎行讀行頻率追縱㈣法來處理波形樣本， 從而產生可用於獲取並頻率追縱接收波形的頻率估計。舉 例而言，在一態樣中，頻率追縱演算法利用慨、LIC及 TDM2符號之結構來快速且精確地產生頻率估計。一旦頻 率追蹤邏輯502確定頻率仕斗 、羊估计’该估計便傳給輸出邏 506 〇 輸出邏輯506包含運杆肢& μ 士 逆仃Λ將由頻率追蹤邏輯502所確定之 頻率估計輸出至接收設備 胥 < 其他部分（诸如資料解調器）的 任何適當硬體及/或軟體。 在一態樣中，頻率追蹤系 ^ , 、 糸、、先包含具有儲存於電腦可讀媒 _ 之或多個程式指令p >人,,λ + ,^ ^ 7 (扣令）的電腦程式，該電腦程 式§由至少一個處理界 # ^ 。（彳1如，位於頻率追蹤邏輯502處的 的劢处 ^ 1、本文所描述之頻率追蹤系統 的功此。舉例而言，指入 石举、Γη^ 曰7可自電腦可讀媒體（諸如軟性磁 呆LDROm、記憶卡、 个、閃記憶體設備、RAM、ROM或 11778l.doc 200803275 與頻率追縱邏輯SG2介面連接之㈣⑽ 備或電腦可讀媒體)載入至頻率追_ 中’可自外部設備或網路資源下载指令至頻率追;： 502。指令在執行時運行以提供如本文所描述

系統的態樣。 < < 須丰追5R 因此’頻率追縱李絡 、处糸、、先500運打以快速且 追縱接收波形。應注音n、6… α取並頻率 汪心、頻率追蹤系統5 〇 〇僅為—個實施

例且在悲樣之範疇内其他實施例是可能的。 追蹤演算法 、，或夕個您樣中’提供一種頻率追蹤演算法，其運行 以提供接收波形之快速獲取及頻率追t舉例而言，在一 態樣中’頻率追縱邏輯5G2運行以執行下文所描^之頻率 追蹤演算法。 追蹤系統提供基於WIC、Lie及TDM2符號確定頻率估計 的追蹤演算法。舉例而言，WIC、LIC及TDM2符號可被格 式化為圖2中所示之WIC符號2〇4、LIC符號206及TDM2符 就208。在一態樣中，在使用lIC符號2〇6之追蹤開始時應 用使用WIC符號204頻率追蹤的結果，且在使用TDM2符號 208之追蹤開始時應用使用LIC符號206追蹤的結果。類似 地’在資料解調開始時應用TDM2中追蹤的結果。因此， 追蹤演算法運行以在資料解調之前提供快速獲取及頻率追 ί從〇 在每一 WIC/LIC符號中、相同512個OFDM時域樣本重複 八次。在可使用TDM 1符號執行的初始頻率及粗略時序估 "7781 .d〇c 16 200803275 汁之後’視通道輪廓（channel profile)而定，存在_5 12至 + 256 OFDM樣本的時序不確定性。在追蹤演算法之一態樣 中，選擇識別待相關之樣本的兩個窗。舉例而言，參看圖 3,選擇第一窗314及第二窗316。窗314、316具有選定大 小，在此實例中該選定大小等於512個樣本。然而，亦可 選擇其他窗大小。窗314、316由週期因子318分隔。週期 因子318表示兩個窗之間的樣本數目，其係基於窗中之樣 ❿ 本的重複結構。 在TDM2符號308中，重複2048個時域樣本兩次。因此， TDM2之結構以類似於WIC/LIC符號3〇2之方式表示時域中 的週期《在一態樣中，需要選擇兩個512個樣本之窗，其 由2048個樣本分隔以執行延遲相關。此實施例可使用設^ 用於全部爾、LIC及TDM2符號中之頻率追蹤的硬體二 因此使得硬體複雜性降低。亦可能選擇不同大小之窗，其 在TDM2巾由屬或4G96録本分隔純行延遲相關以得 出頻率估計。在-態樣中’頻率追蹤演算法如下來運行。 使、表示OFDM符號之接收的採樣序列。隨後由以 達式界定·· ^ X' + nt rm，k · 其中表示由以通道脈衝響應進行回於 , 口 ％運算之傳輸 、、且成的通道輸出序列，m表示OFDM辂缺4匕▲ τ现知數，A表示木 才曰數，iVr表示每一 OFDM符號之總樣本 十双日，△/為正夫 頻率偏移（(Hz)乘以一個〇FDM樣本持續時間㈤⑼，及 U 7781 .doc -17- 200803275 初始相位偏移。 歸因於WIC、LIC及TDM2符號之週期性結構，WIC、 LIC及TDM2符號中之OFDM樣本可表達如下： = (k = 0,1,2,.... .,4095) (WIC、LIC) ^m,k = ^mM2048^ (^ ~ 0,1,2,. . . . .,2048) (TDM2) 隨後，當#為2048時，由以下等式給出追蹤期間頻率追 蹤邏輯5 0 2之輸出。

^/m krm k + N Ιιη :sin(2;^’A〇 艺丨 f + 艺八⑽广2碎’} 灸= 1024 A = !024 . 1535 + [叫〜乂，办卵+")}+ «一} 々 = 1024 * = 1024 1535 1535 . 1535 . 1535 ^2πά/Ν £|^,|2+ ^MxlKknmMNe-J2^fk}-¥ £ImKa+N<^"/27rY("+；V)}+ ΣΙηι^^α^} 左= 1024 A = 1024 A：=1024 A = 1024 1535 , 1535 , 1535 = GDAf'-l· ^rn{xmknmMNe~j2^k}+ £lm{^m+ ^lm{nmknmMN} it = 1024 Jt=I024 * = 1024 其中： 1535 00=2πΝ^\χη^ I2 灸=1024 以上等式中之第一項為所要頻率誤差乘以偵測器增益 1535

Gd。在AGC設定固定的情況下，假定Σΐχ# I2大致不變且 ^=1024 等於每一樣本之接收信號之能量的5 12倍。以上等式中之 第二項及第三項表示輸入至迴路的雜訊。假定序列{xm,〇 及為IID且每一者具有變異數分別為4及σ〗之零均值 高斯，總輸入雜訊可展示為白雜訊，均值為零且變異數為 512σΛ2σΛ2 +256σ; 〇 用於第m個接收之OFDM符號的頻率誤差估計則為： 11778I.doc •18- 200803275 /在一態樣中，追蹤演算法利用單抽頭（one_tap)濾波器執 仃wic/lic/tDM2 0FDM符號中之追蹤以根據以下等式更 新頻率估計·· fn-^l - fn ^ 其中Λ為用於旋轉第η個OFDM符號的頻率估計，ΔΛ則為自 ^個0FDM符號中之頻率估計區塊的頻率誤差估計。迴路 、（）用於更新迴路。累加兩個〇FDM樣本之間的相關性 且後換算其虛數部分以導出ΔΛ。應注意，存在濾波器 之其他貫現用於過濾所獲得的頻率誤差估計。 圖6展示用於頻率追蹤系統之頻率追蹤邏輯6〇〇之一態樣 的砰圖。舉例而言，頻率追蹤邏輯6〇〇適用於用作圓5中所 不的頻率追蹤邏輯502。在一態#中，頻率追縱邏輯_運 行^計算用於更新當前頻率估計之頻率誤差估計（^)。在 一態樣中，頻率追蹤邏輯6〇〇運行以自具有週期性結構之 一或多個符號（諸如上文所描述之WIC、lic&tdm2符號、 確定頻率誤差估計。 頒率追5¼邏輯600包含控制邏輯624，控制邏輯運行 以接收符號指數630並產生週期因子（p)626及窗大小 (w)628。舉例而言，控制邏輯624可為經預程式化以基於 付號扣數值產生選定窗大小及週期因子的記憶體。窗大小 628指示選定符號之多少個樣本將包括在由相關器606所提 供的相關性中。週期因子626指示兩個窗之間有多少樣本 H778I.doc 19 200803275 且係基於符號之週期性結構。舉例而言，假定由符號指數 630接收且識別WIC符號，則窗大小可表示如圖3中所 次月之512個樣本之一或多組。週期因子626係基於兩個窗 之間的樣本數目，其反映符號之週期性結構。舉例而言， • WIC付唬結構包含可以多種組合相關之八個資料週期。舉 . 例而&，第一組可與第六組相關，或第二組及第三組可合 在起且與第五組及第六組相關。因此，窗大小628及週 φ 期因子626運行以識別待相關之具有週期性結構的若干組 樣本。 相位旋轉器602運行以接收包含WIC、乙1(：及TDM2符號 的輻入樣本。相位旋轉器6〇2運行以使用誤差估計來旋 轉所接收樣本的相位，以產生包含樣本序u頻率估 計604。頻率估計6〇4被傳給卯下邏輯，且用於解調資料及 促進接收設備處的其他功能。 頻率估計604亦輸入至緩衝器616及相關器6〇6。緩衝器 • 616運行以緩衝頻率估計刚之樣本，來產生經緩衝之輸^ 其中表示週期因子。舉例而言，如圖3中所說 明，WIC及LIC符號3〇2可具有如在3]U及316處所示之512 個樣本的囪大小，及如在318處所示之1536個樣本的週 期。TDM2符號308具有由32〇及322指示的窗大小，及 324指示的週期。 相關器606運行以使當前頻率估計604與經緩衝之輸出相 關，來產生輸入至求和邏輯618的相關值。舉例而言，經 緩衝之輪出係藉由根據週期因子626延遲樣本而形成。 1 】7781 .do。 -20· 200803275 求和邏輯618運行以將相關值與累加值624求和，來產生 幸〜至飽_迷輯6 〇 8的總和值。飽和邏輯6 〇 8運行以換算總 和值且產生輸入至累加邏輯610之經換算的總和值。累加 邏輯610累加經換算的總和值以形成輸入至角度估計器622 的累加值624。 角度估計器622運行以使用AGC補償值612來確定累加值 的相位。產生輸入至產生誤差估計620之相位累加器 _ 614的相位輸出。 在一態樣中，頻率追蹤邏輯6〇〇係由至少一個處理器實 鈀，该至少一個處理器經組態以執行機器可讀指令來提供 本文所描述之頻率追縱系統的功能。纟另―態樣中，頻率 追蹤邏輯6GG係由包含硬體及/或軟體之任何組合的離散功 能元件實施。 在紅作期間，由選定週期因子分隔的兩個〇fdm樣本用 於產生頻率估計。在角度估計器622處，輸入與經處理之 • 相關值相乘的AGC增益補償值612。通常，AGC增益補償 值612經選擇使彳于可將迴路增益⑷設定成〇 8、ο.#、ο』、 〇·1、〇.〇5及〇·〇25。在一態樣中，增益補償值612經選擇使 •得將迴路增益^設定成值1。

、在一態樣中，初始頻率估計（亦即，基於TDM1符號）提 供比頻率追縱邏輯600大的頻率估計誤差。因此，在初始 J率估什具有大的估計誤差且頻率追蹤邏輯⑽〇運行以提 供較小或零估計誤差時的特定情況下，較佳立即應用由頻 率追縱系統邏輯_所產生的頻率估計。此可藉由使AGC I1778I.doc -21 . 200803275 增显補償器值612增加5/4倍來進行，以此方式提供1、 〇·5、0·25、〇· 125及0.0625的迴路增益值。在一態樣中，增 益補償器值612為軟體可程式值，且因此亦可能易於使用 不同值用於WIC/LIC/TDM2頻率追蹤及在規則〇Fdm符號 期間的追蹤。因此，兩組不同之AGC增益補償器值612可 用於貝現迴路增益。在一態樣中，用於實現〇.8之迴路增 益的AGC增益補償器值612提供於下表1中。 AGC功率設定 (低於滿刻度） AGC補償器值 12 dB 31 11 dB 25 10 dB 20 圖7展示用於提供頻率追蹤系統之一態樣的方法7〇〇。舉 例而言，在一態樣中，頻率追蹤邏輯600經組態以執行如 下文所描述的方法700。 在步驟702，自接收波形獲得樣本。舉例而言，輸入邏 輯504運行以自接收波形提供樣本。在一態樣中，波形包 含如圖2中所說明之傳輸訊框，傳輸訊框包括具有週期性 結構之一或多個符號。舉例而言，符號可為如圓3中所說 明之WIC、LIC或TDM2符號。 在步驟704，確定粗略頻率估計。舉例而言，可使用任 何適當技術以基於包括在接收波形中之TDM1符號來確定 粗略頻率估計。 在步驟706，接收具有週期性結構的符號。舉例而言， 117781.doc -22- 200803275 接收WIC、LIC或TDM2符號。在一態樣中，所接收符號之 樣本被接收且輸入至相位旋轉器602。 在步驟708，確定窗大小及週期因子。舉例而言，基於 符號之週期性結構，選擇相示將用於相關函數中之選定符 號的樣本數目的窗大小。選擇週期因子來指示分隔待相關 之兩個窗之選定符號的樣本數目。舉例而言，控制邏輯 624運行以確定輸入至相關器606的窗大小， 器⑽的週期因子⑻。應注意，由於wic、LIChd= 波之週期性結構，因此可能使用相同窗大小及週期因子來 執打用於所有三個符號的演算法。在其他態樣中一 符號選擇不同窗大小及週期因子。 π在步驟710’確定頻率誤差估計。舉例而言，頻率追縱 璉輯600運行以藉由使含有所接收符號之様太、 Μ氺放—此* 订現之樣本的兩個窗相 :疋頻率誤差估計62〇。兩個窗具有由窗大小增 疋之大小’且兩個窗由週期因 ， 在步駿717 — 隹疋艾樣本數量分隔。 ，错由頻率誤差估計更新者义 例而士，i日/六士 Α Α 田剛頻率估計〇舉 5相位旋轉器602運行以藉由頻 當前頻率估計，；^ Α 、早决差估計020調整 手f攸而產生新（或經更新的）頻率估 在步驟714，輪屮γ φ t 貝羊估计604。 叛出經更新之頻率估計。 旋轉器602將經争如 牛例而言，相位 新之頻率估計輸出為可輪入 處之FFT邏輯的頻率估計604。 輸入至接收設備 在步驟716，執行測試以確定是否存在 估計之更多具有週期性結構的符號。舉例2於更新頻率 理WIC符號’則 +例而s，若僅僅處 存在可用於更新當前頻率估計之具有週 "7781 .doc -23- 200803275 期性結構的LIC符號或TDM2符號。若存在更多具有週期性 結構之符號可用，則方法轉至步驟706。若不存在更多可 用付號，則方法停止於步驟8。 因此，方法700運行以提供頻率追蹤系統而允許設備快 速獲取並頻率追蹤一接收信號。應注意，方法700僅代表 一個實施例，且在態樣之範疇内方法？〇〇之改變、添加、 删除、組合或其他修改是可能的。

圖8展示頻率追蹤系統8〇〇的一態樣。追蹤系統$⑽包含 用於接收複數個樣本的構件（8〇2)。舉例而言，在一態樣 中構件802包含輸入邏輯504或相位旋轉器6〇2。 追縱系統_亦包含用於確Μ大小及週期因子的構件 (_)。舉例而言’在一態樣中，構件8()4包含控制邏輯 ^縱系統_亦包含用於累加相關性的構件（806)。舉例 而曰，在-態樣中’構件806包含相關器6〇6。 追統800亦包含用於導出頻率誤差估計的構件 =8)。舉例而言’在—態樣中，構件咖包含相位累 追取糸統800亦包含用於葬由唯、玄 “於猎由頻率誤是估計更新頻率估 口十的構件（810)。舉例而言，在一能 ^ „ 在悲樣中，構件810包含相 位紋轉器602。 個處理器，該或 如本文所描述之 在—態樣中，構件（802_810)包含—或多 該等處理器經組態輯行程式指令來提供 頻率追蹤系統的態樣。 117781.doc -24- 200803275 因此，結合本文所揭示之態樣所描述之各種說明性邏 輯、邏輯區塊、模組及電路可藉由.通用處理器、數位信號 處理器（DSP)、特殊.應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘 陣列（FPGA)或其他可程式化邏輯設備、離散閘或電晶體^ 輯、離散硬體組件，或設計成執行本文所描述之功能的其 任何組合來實施或執行。通用處s器可為一微處理器，但 替代地，處理器可為任何習知處理器、控制器、微：制器 或狀態機。亦可將處理器實施為計算設備之組合，例如，° DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、—或多個微處 理态結合一 DSP核心，或任何其他此類組態。 結合本文所揭示之態樣所描述之方法或演算法的步驟可 直接包括在硬體、由處理器執行之軟體模組或兩者之組合 中。軟體模組可常駐於RAM記憶體、快閃記憶體、R〇jJ己 憶體、EPROM記憶體、EEPR0M記憶體、暫存器、硬碟、 可移磁碟、CD-ROM，或此項技術中已知之任何其他形式 的儲存媒體中。一例示性儲存媒體被耦接至處理器，使^ 處理器彳自儲存媒體讀取資訊，及將資訊寫入儲存媒體。 替代地，儲存媒體可與處理器為一整體。處理器及儲存媒 體可常駐於ASIC中。ASIC可常駐於使用者終端機中。替 代地，處理器及儲存媒體可作為離散組件常駐於使用者終 端機中。 提供所揭示態樣之描述以使熟習此項技術者能夠理解或 使用本發明。熟習此項技術者可易於明瞭此等態樣之各種 修改，且本文所界定之一般原理可應用於其他態樣，例 117781.doc •25 - 200803275 士在即m、服務或任何通用無線資料通信應用中，而 不脱離本發明之精神或範，。因此，，本發明i£不意欲限於 本文所展不之恶樣，而將符合與本文所揭示之原理及新颖 特2致的最廣泛範田壽。本文使用字”例示性”僅僅意謂” 充㈤貝例、炀況或說明，，。不必將本文描述為”例示性” 之任何態樣解釋為比其他態樣更佳或有優勢。 匕雖然本文已說明並描述頻率追縱l统之態樣，但 f瞭^ ’可對A樣進行各種改變而不脫離其精神或本質特 倣因此，本文之揭示及描述意欲說明而非限制在以下申 請專利範圍中陳述之本發明的範疇。 【圖式簡單說明】 圖1展示包含頻率追蹤系統之一態樣的網路； 圖2展示用於頻率追縱系統之傳輸訊框的一能樣. LIC及 圖3展示說明用於頻率追蹤系統之態樣中的；κ TDM2符號之週期性結構的圖； 圖4展示包含頻率追蹤系統之—態樣的接收邏輯； 囷5展示頻率追縱系統的-態樣； :展示用於頻率追縱系統之態樣中的頻率追縱邏輯的 圖7展示用於提供頻率追蹤系統之—態 圖8展示頻率追蹤系統的-態樣。 / 【主要元件符號說明】 100 網路 102 行動設備 117781.doc -26- 200803275 104 伺服器 106 資料網路 108 通信鏈路 110 無線鏈路 112 基頻處理邏輯 114 傳輸器 116 路徑 118 接收邏輯 120 頻率追蹤系統 122 解碼器 200 傳輸訊框 202 第一分時多工（TDM1)導頻符號 204 WIC符號 206 LIC符號 208 第二（TDM2)導頻符號 210 廣域額外負擔資訊符號（WOIS) 212 區域額外負擔資訊符號（LOIS) 3 00 圖 3 02 WIC/LIC 符號 304 循環字首 306 八組512個副載波 308 TDM2符號 310 循環字首 312 兩組2048個副載波 117781.doc •27- 200803275 314 第一窗 316 ^ -一囪 3 18 週期因子 320 窗大小 322 窗大小 324 週期 400 接收邏輯 402 DC偏移邏輯 404 自動增益控制邏輯（AGC) 406 頻率追蹤系統 408 FFT邏輯 410 通道估計器 412 資料解調器 414 天線 500 頻率追縱糸統 502 頻率追蹤邏輯 504 輸入邏輯 506 輸出邏輯 508 資料匯流排 600 頻率追蹤邏輯 602 相位旋轉器 604 頻率估計 606 相關器 608 飽和邏輯 117781.doc •28- 200803275 610 累加邏輯 612 AGC增益補償值 614 相位累加器 616 緩衝器 618 求和邏輯 620 頻率誤差估計 622 角度估計器 624 控制邏輯/累加值 626 週期因子 628 窗大小 630 符號指數 800 頻率追蹤系統 802 用於接收複數個樣本的構件 804 用於確定窗大小及週期因子的構件 806 用於累加相關性的構件 808 用於導出頻率誤差估計的構件 810 用於藉由頻率誤差估計更新頻率估 H7781.doc -29-

Claims (1)

1. 200803275 申請專利範圍： ι· -種用於-接收信號之頻率追縱的方法，其中該接收信 號包含具有-週期性結構的一或多個符號，該方法包 含·· 接收一包含與資料擔姓 - 携掉之V頻k就之選定符號的複數 個樣本； • 確定一窗大小及一週期因子； 累加在一第一窗中之趕 墙一知 • 之樣本與一弟一窗中之樣本之間的 一相關性以產生一瘦g 4 日日At …★ 4累加的相關值，其中該第一窗及該 弟一 ®分別具有一大小及一美 土於^囪大小及該週期因子 的分隔；及 基於該經累加的相關值礬φ Μ關值導出一頻率誤差估計。 2. 如請求項1之方法，其進一 + — t 乂匕3精由該頻率誤差估計 ,,^, 5 以產生一經更新的頻率估計。 3. 如明未項2之方法，其中該 ^ ^ 亥5周整包含根據/«”=厂吝 • 生该經更新的頻率估計，苴 η Λ產 4·如請求们之方法…為1路增益值。 、 八σ亥接收包含接收該選定符|卢之 该稷數個樣本，其中該選 付唬之 Μ抑* τπμ^Γ ㈣自—靴符號、— 5. 饤現及一 TDM2符號中之一者。 如明求項1之方法，其中該確定勺人 6· 所共用之該窗大小及該週期因子^確定將為多個符號 #用於-接收信號之頻率追 號包含具有-週期性結構的中该接收信 含·· 3夕個符號，該裝置包 I17781.doc 200803275 :入邏輯，其經組態以接收一包含與資料授拌之導頻 #唬之選定符號的複數個樣本； 控制邏輯，其經組態以確定一窗大小及-週期因子. 第器：其經組態以累加在-第-窗中之樣本與- • 弟一®中之樣本之間的一相關性以產生—妹累a itt^μ - 座玍經累加的相關 ‘ * f及該第二窗分別具有—大小及-基於 忒*大小及該週期因子的分隔，·及 土 • 出一=累加器，其經組態以基於該經累加的相關值導 出一頻率誤差估計。 阻夺 I 項6之裝置，其進一步包含-相位旋轉器，該相 =轉f經組態以藉由該頻率誤差估計調整-當前頻率 。’從而產生一經更新的頻率估計。 8· ^請求項7之裝置’其中該相位旋轉器經組態以根據 增+益產生該經更新的頻率估計，其中^ 一迴路 Φ 9H求項6之裝置’其中該輪人邏輯經組態以接收該選 ^付就之6彡i數個樣本，其巾該選定符號係選自He 錢、-LIC符號及一_2符號中之一者。 1 0 ·如5月求項6之梦罢甘丄 夕 、、置，、中该控制邏輯經組態以確定將為 1個付號所共用之該窗大小及該週期因子。 u’ ：：用於-接收信號之頻率追蹤的裝置，其中該接收信 二s具有一週期性結構的—或多個符號’該裝置包 〇 · 於接收-包含與資料攪拌之導頻信號之選定符號之 117781.doc 200803275 複數個樣本的構件，· 用於確定一窗大小 用於…一」 週期因子的構件； 、不σ在弟—窗中之樣本盥—第-咖 間的—相關性以產生—婉 /、弟一固中之樣本戈 專Hr 、，，二累加的相關值的構件，苴中 該週期因子的分隔；及 用於基於該經累加的相 弟尚及该第二窗分別具有— 卞八〒d 該週期因子的公pS · „ 、及一基於該窗大小及 導 件 一頻率誤差估計的 1 2 ·如凊求項I 1之裝， 估計調整= t 含用於藉由該頻率誤 構件。 座生一經更新的頻率估計, 13.如請求項〗2之裝置，A 八T 5亥用於調等> M 據Λ + 4 ^之構件包含用於才 ^ + / Α + αΔ人產生該經更新 Α 、π a 的頻率估計的構件，苴中 為一迴路增益值。 4再什具〒 1 4.如請求項η之裝置，豆 收該選a从 > 、—〆、Λ 、接收之構件包含用於者 、疋付唬之該複數個樣本的 係選自_WR_ $ τ ^冓件，其中該選定符韻 9 WIC付唬、一 UC符號；^ ^ 者。 虎及一 TDM2符號中之一 15·如請求項11之裝置，其中該用於 定將為夕/斤 、疋之構件包含用於石I 疋將為多個符號所共用之該窗 件。 自大小及該週期因子的損 16· —種電腦可讀媒體，其具有一 等指八a丄 ^ 3扣令之電腦程式，言I :…由至少一個處理器執行時運行以提供一接收， 4率追蹤’其中該接收信號包含且右 ° 匕3具有一週期性結賴 I I7781.doc 200803275 的-或多個符號’該電腦程式包含： 用於接收一包含盥資 複數個樣本的指令導頻信號之敎符號之 用於確定-窗大小及—週期因子的指令； 門ΠΓ一第一窗中之樣本與-第二窗中之樣本之 間的一相關性以產生一 U加的相關值的指I’其中該 弟自及该弟二窗分別具有_夫|%^ ^ _ _ ^ ’ 大小及一基於該窗大小及 5亥週期因子的分隔；及 用於基於該經累加的相 令。 7相關值導出一頻率誤差估計的指 1 7·如請求項1 6之電腦可讀據部 其進一步包含用於藉由該 V、一决差估计s周整一當前頻 率估計的指令。 早估相產生一經更新的頻 1 8·如請求項〗7之電腦 甘I # a人 』貝媒體，其中該等用於調整之指令 G έ用於根據入:^厂+八厂 八 Λ αΔ·八產生该經更新的頻率估計的指 々，其中α為一迴路增益值。 19. 如請求項16之電腦可讀媒體，其中該等用於接收之指令 包3用於接收該選定符號之該複數個樣本的指令，其中 該選定符號係選自—赠符號、—uc符號及一 TDM 號中之一者。 20. 如請求項16之電腦可讀媒體’其中該等用於心之扑八 包含用於石害定將為多個符號所共用之該窗大小及該週Z 因子的指令。 Λ 21. 至少-個處理器經組態以執行一種用於—接收信號之頻 11778!.doc 200803275 率追縱的方法’其中該接收信號包含具有-週期性結構 的一或多個符號，該方法包含： 接收一 個樣本； 包含與資料攪拌 之導頻信號之選定符號的複數 石S疋一固大小及一週期因子； 累加在-第—窗中之樣本與一第二窗中之樣本之間的 -相關性以產生—經累加的相關值’其中該第一窗及該

   弟一自分別具有一大小及一其於兮窗士 | 基於3自大小及該週期因子 的分隔；及 基於該經累加的相關值導出一頻率誤差估計。 22·如請求項21之方法，其進一步包含藉由該頻率誤差估計 調整一當前頻率估計以產生一經更新的頻率估計。 23.如請求項22之方法，其中該調整包含根據“心<產 生該經更新的頻率估計，其中α為一迴路增益值。 24·如請求項2 1之方法，其中該接收包含接收該選定符號之 该複數個樣本，其中該選定符號係選自一 WIC符號、一 LIC符號及一 TDM2符號中之一者。 25·如請求項21之方法，其中該確定包含確定將為多個符號 所共用之該窗大小及該週期因子。 117781.doc