TW201822516A - 數位無線電通訊 - Google Patents

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TW201822516A TW106142393A TW106142393A TW201822516A TW 201822516 A TW201822516 A TW 201822516A TW 106142393 A TW106142393 A TW 106142393A TW 106142393 A TW106142393 A TW 106142393A TW 201822516 A TW201822516 A TW 201822516A
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Abstract

一種操作數位無線電接收器之方法，包含：接收一無線電信號；傳遞該無線電信號至一相關器，其用於將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。

Description

數位無線電通訊
本發明係有關用於使用相關器來解調變數位無線電信號的方法及設備。詳言之，但非唯一的，本發明有關用於從相關器識別已接收輸出信號中的相關波峰以用於無線電通訊中的諸如符號時序恢復及訊框同步之操作的方法及設備。
已知有用於傳送二元訊息資料的各種無線電通訊系統。實例包括藍芽(BluetoothTM)及藍芽低能量(Bluetooth Low EnergyTM)。對於數位無線電接收器而言，為了能夠可靠地解碼訊息資料，迅速且準確地從已接收的資料封包(亦稱為資料訊框)判定時序同步至關重要。已知在每一個訊框起始處附近包括一個傳送器及接收器都知道的預定同步字，接收器可用其來先執行諸如符號時序恢復、訊框同步、頻率偏移補償及自動增益控制(Automatic Gain Control；ACG)之操作，接收器接著再從訊框解碼訊息資料。
當已接收的無線電信號很微弱時，接收器可能較難以可靠地執行這些操作。於WO2015189584A1中，在此以引用方式包括於此，申請人曾設想在資料封包中包括由兩或更多個相同的同步序列所構成的同步字以提供更準確的符號時序恢復、訊框同步、及頻率偏移補償。此方法讓接收器得以使用相對短的相關器，其將進入信號與已儲存的同步序列的一個實例重複相關。這比與較長且非重複的同步序列相關更省電。除了相關器輸出振幅的基本匹配度量外，同步電路/處理器可使用接續的相關器匹配(針 對接續的同步序列)之間在時間上的距離來獲得符號時序恢復。
上述技術的一個缺點在於，除了當相關器中已儲存的同步序列與已接收的資料封包中的同步序列匹配時通常會產生的相關波峰外，相關函數產生旁波瓣。通常當相關器僅將其已儲存的同步序列之一些(而非已儲存的同步序列之大部分或全部)與已接收封包中的同步序列匹配時會產生旁波瓣。雖然旁波瓣在振幅上低於全相關波峰，其振幅仍顯著，造成難以區分其與全波峰，尤其在高雜訊環境中。
如上所述，相關器面臨的另一個難題為已接收資料封包中的雜訊可能會造成相關輸出中的雜訊波峰。旁波瓣波峰及雜訊波峰並不可取，實因其會使得準確地識別相關波峰以用於諸如符號時序恢復及訊框同步之操作變得困難。
為了區別相關器輸出中的相關波峰及假波峰(例如旁波瓣波峰及雜訊波峰)，同步電路可使用一閾值來判斷是否找到相關波峰(亦即相關匹配)。這種技術仰賴相關波峰具有大於旁波瓣波峰及雜訊波峰之相關波峰。一般而言，希望能將閾值維持盡可能地低(例如針對正規化的相關器輸出<0.6)，因為接收器的靈敏度隨閾值升高而降低。然而，這並不總是可能的，因為在某些情況中，譬如當已接收資料封包具有高信號雜訊比時，旁波瓣波峰可能與相關波峰具有相當的振幅。因此，會需要高閾值來識別某些相關波峰。然而，遺憾的是，該等相關波峰中的一些可能不具有超過閾值的振幅，因此該同步電路可能無法偵測到這些相關波峰。若未識別出足夠的相關波峰，同步電路可能無法執行諸如符號時序恢復及訊框同步的操作，因為這種操作通常要求識別至少一定數量的相關波峰。
從第一態樣，本發明提供一種操作數位無線電接收器之 方法，包含：接收一無線電信號；傳遞該無線電信號至一相關器，其用於將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
本發明延伸至一種包含用於接收一無線電信號的一數位無線電接收器之設備，該設備配置成：傳遞該無線電信號至一相關器，其用於將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
本發明進一步延伸至一種非暫態電腦可讀取媒體，其包含有軟體，其當運行在一資料處理設備上時調適成：從一數位無線電接收器接收一無線電信號；將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅； 依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
因此可見到第一波峰的振幅用來判斷選擇閾值應該為何以使第二波峰符合相關波峰的資格。此判斷背後的原理為，一般而言，第二相關波峰之振幅一以及其可能具有的任何關聯之旁波瓣波峰一可能相較於第一波峰僅會小幅改變。依此，本發明使用在輸出信號中分析之第一波峰的振幅來動態調整選擇閾值以準確地判斷第二波峰是否為相關波峰。此方法得以檢測廣範圍的相關波峰以改善接收器靈敏度，同時維持對抗假檢測(如旁波瓣波峰)之穩健性，因其不需在靈敏度與選擇性之間做出預定的取捨。這因此使得能夠例如在接收器中使用較低位元的相關器(如8位元相關器)來以低接收器複雜度達成高靈敏度水平。
輸出信號中的複數波峰可包含相關波峰及無效波峰(如旁波瓣波峰)。較佳地，相關波峰在時間上分隔固定的量。
選擇閾值亦可在此稱為旁波瓣閾值。
在一組實施例中，計算複數個波峰中的第一波峰與第二波峰之間的時間間隔。在一組這種實施例中，若時間間隔並非為預期值或在預期範圍內，則做出第二波峰的振幅是否大於選擇閾值的判斷。亦即，僅在當時間間隔不如預期時做出與選擇之比較。相反地，若時間間隔如預期，可將第二波峰識別為相關波峰。這使本發明比僅仰賴時間間隔更有利，因為雜訊使準確判斷時間間隔變得困難，而使得準確判斷相關波峰變得困難。在時間間隔不如預期(可能源自雜訊效應)的實例中，第二波峰的振幅與選擇閾值之比較提供判斷第二波峰是否為相關波峰的額外測試。這提 供對抗假檢測之一層額外的穩健性，且有利地此測試較不受雜訊影響，因其係依據振幅位準而非時間點。
此外，由於當第二波峰在自第一波峰之預期的時間範圍外時才將第二波峰僅與選擇閾值作比較，可做出處理上的節省。這因此可用來提供接收器中之較快速的同步、符號時序恢復及頻率偏移校正，同時改善對抗假檢測(如旁波瓣檢測)之穩健性。
來自相關器的輸出信號可包含時間上分離之波峰序列作為兩個信號之間的交叉相關之結果。此交叉相關可在下列兩者之間(i)編碼包含重複位元序列之資料流的一無線電信號及(ii)一參考位元序列。通常參考位元序列為儲存在無線電接收器中的預定序列。在一組實施例中，參考序列包含重複的位元序列之一些，或較佳全部。
此外，資料流可包含根據諸如BluetoothTM、Bluetooth Low EnergyTM或Bluetooth Long RangeTM的預定通訊協定之資料封包或資料訊框。在一組實施例中，使用直序擴頻(DSSS)編碼來編碼資料流中的至少一些位元，其中使用一固定晶片序列來代表特定位元或位元序列。接收器在相關資料流之後可解擴已接收的資料流。
通常來自相關器的輸出信號中之波峰在時間上會間隔相應於重複的位元序列之長度的量。
在一組實施例中，施加另一個固定的閾值至第一及/或第二波峰的振幅。固定閾值可用來過濾旁波瓣波峰的至少一些。藉由將固定閾值設定適當地低，能對比動態選擇閾值分析較少的波峰子集而不會喪失太多靈敏度。
在一組實施例中，動態選擇閾值額外基於固定閾值。這已被發現可提供更準確之用以判斷第二波峰是否為相關波峰的選擇閾值。
在一組實施例中，根據以下計算動態選擇閾值：Th sidelobe =α 1．Q lastpeak +α 2．T h
其中Thsidelobe為選擇閾值、Qlast peak為第一波峰的振幅、Th為固定閾值且α 1及α 2為相加成1之正結合係數。這進一步改善判斷第二波峰是否為相關波峰之選擇閾值的準確度。
在一組實施例中，無電線接收器將第一及第二波峰用於符號時序恢復或訊框同步，或仰賴相關波峰的識別之其他無線電程序。
1‧‧‧無線心率監測器
2‧‧‧心率感測器
3‧‧‧微處理器
4‧‧‧無線電傳送器
5‧‧‧編碼器
6‧‧‧無線電天線
7‧‧‧智慧型手機
8‧‧‧天線
9‧‧‧無線電接收器
10‧‧‧同步及解碼邏輯
11‧‧‧微處理器
18‧‧‧協調旋轉數位電腦(CORDIC)單元
19‧‧‧解擴器單元
20‧‧‧位元級編碼存取位址相關單元
21‧‧‧Viterbi解碼器單元
22‧‧‧同步單元
參考附圖僅例示性說明本發明之某些實施例，圖中：第1圖為體現本發明之無線電通訊系統的示意圖；第2圖為可由無線電通訊系統傳送及接收的資料封包之圖；第3圖為體現本發明之無線電接收器的一部分之示意圖；第4圖顯示由體現本發明之無線電接收器所產生的交叉相關輸出的實例；以及第5圖為根據本發明之無線電接收器的狀態圖。
第1圖顯示一無線心率監測器1，其與智慧型手機7通訊。這兩個裝置體現本發明。
無線心率監測器1具有心率感測器2，其連接至微處理器3(例如ARMTM Cortex M系列)。該微處理器3連接至無線電傳送器4。該無線電傳送器4包括編碼器5(以及其他構件)。亦有其他傳統構件，比如記憶體、電池等等，但為了簡單而在圖中省略。該微處理器3及無線電傳送器4可整合在單一矽晶片上。該監測器1具有無線電天線6，其可整合在這種晶片上或其外部。
除了其他傳統構件(未圖示)之外，該智慧型手機7尚具有適合用來從無線私域網路裝置接收短程無線電通訊的天線8，其連接至無線電接收器9。該無線電接收器9包括，除其他構件外，同步及解碼邏輯10。該無線電接收器9連接至微處理器11(例如ARMTM Cortex M系列)，其可輸出資料以供顯示在螢幕12上，這可能透過其他構件來實行，比如運行一操作系統及適當軟體應用程式之另外的微處理器(未圖示)。
在使用中，該無線心率監測器1從心率感測器2接收一人類使用者之週期心率讀取值。該微處理器3將讀取值處理成為供傳輸之適當格式，並發送訊息資料至無線電傳送器4。在一些實施例中，訊息資料已經過差分編碼，以改善無線電接收器9上之解碼操作的效率。該無線電傳送器4判斷訊息資料是否可容納於單一資料封包內，或是否必須分到兩或更多個封包。該無線電傳送器4中的編碼器5使用卷積為基的順向錯誤修正碼來編碼訊息資料。其前置(pre-pend)鍊結層存取位址(cAA)及速率指標(RI)至經編碼訊息資料以創造酬載。該傳送器4接著前置包含同步字的前文至酬載。該同步字包含一預定序列(例如S1[00111100])的十個重覆。可使用一固定晶片序列來直序擴頻(direct-sequence-spread-spectrum；DSSS)編碼傳送封包中的每一個位元。例如，每一個「1」位元可由4位元的序列[1 1 0 0]表示且每一個「0」位元可由序列[0 0 1 1]表示。當然可使用其他晶片序列長度，其可為或可不為二的冪。
該無線電傳送器4接著從天線6傳送已編碼資料封包，在射頻載波(如在約2.4GHz)上調變，使用具有0.5的調變指數之二階GFSK。或者，無線電傳送器4可使用FSK調變。
第2圖顯示示範資料封包結構。資料封包結構可針對藍芽低能量長程(Bluetooth Low Energy Long Range)通訊配置，或其他無線無線電 通訊(如LTE、ZigBee、及Wi-Fi通訊)。在此實例中，結構包括一個前文及兩個順向錯誤修正(FEC)區塊。第一個FEB區塊包含編碼存取位址(CAA)及速率指標(RI)。該速率指標含有關於第二個FEC區塊的編碼之資料，第二FEC區塊本身含有協定資料單元(PDU)(資料酬載)、循環冗餘檢查(CRC)位元、及終止(TER)位元-例如，「000」之編碼版本。
在使用中，該智慧型手機7在天線8接收無線電資料封包。該無線電接收器9使用同步及解碼邏輯10來處理GFSK信號。接收器9首先將已接收信號與已儲存的同步序列(如[0 0 1 1 1 1 0 0])相關，以判定符號時序恢復及頻率偏移校正。較佳地，已儲存的同步序列對應至前文中的預定序列(亦即S1)。
在相關中之相關波峰提供時序同步及因此訊框同步資訊，其可接著用來解碼資料酬載。將於下詳細說明此操作。
該無線心率監測器1及智慧型手機7可組態成使得心率訊息資料實質上根據藍芽低能量(BTLE)TM核心規格版本4.0從無線心率監測器1傳輸至智慧型手機7，但實體層例外。可使用用於相反方向的無線傳輸之相應構件來將無線心率監測器1及智慧型手機7裝備成供雙向無線電通訊，雖此非必要。
第3圖顯示體現本發明之無線電接收器的數位基帶處理階段之細節。此可與上述的無線電接收器9相同，或可為不同的無線電接收器。
為了簡明而未顯示諸如濾波及殘餘頻率偏移追蹤之步驟。無線電接收器的設計旨在最佳化靈敏度同時容忍現實的通道條件(載波頻率偏移、載波漂移、衰退等等)。
複合值型的基帶取樣顯示成從第3圖左側進入。將這些傳遞至協調旋轉數位電腦(CORDIC)18，並從該處傳遞至解擴器單元19。該解 擴器單元19執行進入資料與一或更多已儲存的晶片序列之交叉相關。將解擴器單元19的輸出傳遞至位元級編碼存取位址相關單元20，並接著至Viterbi解碼器單元21。亦將進入取樣傳遞至同步單元22，其執行時序同步及初始載波頻率偏移估計。
第3圖含有下列縮寫：n=晶片索引；m=符號索引；z(n)=複合基帶取樣；z’(n)=經載波偏移(CFO)補償之z(n)；h(n)=來自解擴資料的硬式決定位元；cAA=預期的編碼存取位址之複本；p(k)=代表在FSK調變後在相筒(phase cylinder)上之資料晶片序列的複合值。
該同步單元22包含資料輔助的聯合時序及頻率估計器，其利用已接收符號中的資料知識來抵消調變對傳統延遲及相關型的載波頻率偏移估計器之估計的影響。於本案申請人的WO 2014/167318中敘述同步之原理，其全部內容以引用方式包括於此。
由於接收到重複的同步序列，對接續的幅度響應之間的時域距離之檢查可用來(至少部份地)過濾假檢測(亦即旁波瓣波峰及雜訊波峰)並藉此識別有效的檢測(亦即相關波峰)。這意味著可使用具有較低檢測閾值之較短的相關器來達成給定的靈敏度水平，降低接收器之複雜度。
第3圖中之「聯合時序及頻率偏移同步」同步單元22針對每一個進入的基帶取樣z n =I(n)+jQ(n)進行交叉相關： 其中L為代表無取樣的「同步字」之取樣數量，其界定為上述序列S1之重複次數；其中D為在設計時決定的落後(lag)，且其中T為取樣週期。
係數給出為d i =p i * p i+D ，其中pi*及pi+D為構成無取樣及已調變同步字位元的取樣。若頻率偏移估計要有效，則需在對的時間點取樣相關器，且此時間實例是當在交叉相關輸出M n 中觀察到「相關波峰」，如下給出M n ：
在設計時計算係數d i =p i * p i+D 。
在第4圖中提出作為時間函數之正規化交叉相關輸出的一實例。交叉相關輸出包含若干相關波峰401至409，相應於相關重複「同步字」的每一個實例並因此在時間上分隔相應於同步字長度的量(在誤差範圍△內，例如，+/- 1取樣索引，其將雜訊造成的變異納入考量)。交叉相關輸出亦包含位在每一個相關波峰兩側之若干旁波瓣波峰(例如，401a-b、403a-b、405a-b)。可理解到為了簡明只在第4圖中標示旁波瓣波峰的一些。當例如相關器中已儲存的序列之開頭並未發生在取樣序列開頭時會產生旁波瓣波峰。在此情況中，已儲存序列和取樣序列之間有時間偏移，且因此僅取樣序列的一些能匹配已儲存序列。
同步單元22依據可變旁波瓣閾值檢查來判斷交叉相關中之相關波峰。將旁波瓣閾值檢查施加至交叉相關輸出中一或更多相鄰對之波峰。檢查判斷交叉相關輸出中的兩個相鄰波峰之後者波峰(亦即第二波峰-例如，波峰403)是否超過一計算出來的動態旁波瓣閾值。動態旁波瓣閾值之計算係依據該對相鄰波峰中之較早波峰(亦即第一波峰-例如，波峰402) 的振幅。參照第5圖於下更詳細討論如何使用可變旁波瓣閾值檢查來判定相關波峰的實例。
另一個固定的閾值(如0.4)作為首先檢查來識別交叉相關輸出中的潛在相關波峰並過濾雜訊。選擇該閾值使得預期所有真的相關波峰都會超過此值。此過濾階段應會造成大部分的相關波峰都保留下來，且可能地，還連同一些假波峰，像是旁波瓣波峰。例如，可施加0.4之可編程閾值至第4圖的交叉相關輸出以移除所有低於0.4的波峰及雜訊並藉此得到相關波峰401至408及任何具有超過0.4的振幅之旁波瓣波峰(如403a-b及405a-b)。
僅當一波峰離前一個波峰超出預期範圍時才施加動態旁波瓣閾值檢查，預期範圍為同步字長度，加或減一誤差容限以將雜訊△納入考量。
如下給出旁波瓣閾值(Thsidelobe)的計算：(等式3)Th sidelobe =α 1．Q lastpeak +α 2．T h
其中Qlast peak為在目前分析的相鄰波峰對中之第一波峰的振幅、Th為預定閾值且α 1及α 2為相加成1之正結合係數。
重複的同步序列再加上可變旁波瓣閾值檢查的優點在於同步邏輯10可依據較早的相鄰波峰之振幅過濾旁波瓣波峰(或反過來使相關波峰合格)，這比任意選擇的固定閾值更能提供下一個波峰的可能振幅之準確的預估。由於旁波瓣閾值為動態的，其增加或減少以因應在相關輸出中之相關波峰的振幅改變。這允許檢測出更廣範圍的相關波峰而改善接收器靈敏度，同時維持對抗假檢測(例如旁波瓣檢測)的穩健性。這意味著，例如，可使用8位元相關器來以低接收器複雜度達成高靈敏度水平。
此脈衝串的另一個優點在於，若使用比重複序列更長之相關 器訊框，在某些實施例中可能如此，則接收器相關器係數也會是重複的序列。這簡化較長相關器的實施，同時維持其基本的雜訊均化品質。
茲更詳細說明上面概述過的程序。
回頭參考第3圖，藉由數位基帶相關器解擴器單元19處理複合基帶取樣之經載波頻率偏移(CFO)補償的序列z’(n)。這計算並輸出實值型SoftBits=|C 1|2-|C 0|2至位元級編碼存取位址相關單元20及至Viterbi解碼器單元21。
該編碼存取位址相關單元20使用該編碼存取位址的儲存版本來執行相關操作，以判定進入資料訊框的訊框同步。
接著藉由Viterbi解碼器單元21判定訊息資料位元，其以傳統方式操作。
第5圖顯示可如第3圖中所般在無線電接收器中策劃相關波峰檢測程序(其可在第3圖的同步單元22中進行)之有限狀態機(FSM)。
由變數syncstate給出此FSM的狀態。在區塊510，FSM接收相關輸出並在syncstate=0、時間t=0、及MnCnt=0中開始。Syncstate=0表示FSM尚未找到諸如符號時序恢復及訊框同步的操作所需之相關波峰數量。MnCnt為計數器，其計數判定成具有超過預定閾值及旁波瓣閾值之振幅並且離較早的相鄰相關波峰有一定時間分隔的相關波峰之數量。當判定有足夠的相關波峰之最小數量MaxMnCnt時，在區塊580將syncstate設定成一並且接收器可接著將已判定的相關波峰之時序用於諸如時序及載波頻率偏移同步及訊框同步的程序。
在處理區塊515，FSM選擇接收到的交叉相關輸出中的一個波峰來作分析。在此階段，尚未判斷選定波峰為相關波峰或假波峰(例如 旁波瓣波峰)。依波峰發生的時間順序來選擇波峰，其中首先選擇最早的波峰且最後選擇最近的波峰。將選定的波峰傳遞至決定區塊520。
在決定區塊520，FSM判斷選定的波峰是否超過閾值Th。該閾值Th為固定且編程於FSM中。較佳地，將閾值Th維持夠低，使得至少大部分的相關波峰之個別振幅都能超過閾值Th。應可理解到此閾值的應用可過濾一些旁波瓣波峰。然而，將Th維持夠低以檢測到大部分的相關波峰之後果為可能會有一部分的旁波瓣波峰通過閾值測試(亦即，會有一部分的旁波瓣波峰其振幅超過閾值Th)。
若發現選定的波峰超過閾值Th，則FSM紀錄發生該波峰的時間並將選定波峰傳遞至區塊525以供進一步處理及測試。若選定波峰並未超過閾值Th，則FSM進至決定區塊585，其中其判定是否發生逾時(timeout)。只要逾時並未發生，則FSM組態成返回至區塊515以選擇交叉相關輸出中的下一個波峰來評估。若發生逾時，則FSM進至區塊575以重設計時器和MnCnt。
在決定區塊525，FSM判斷是否已判定出相關波峰的最小數量MaxMnCnt。
決定區塊530評估MnCnt是否等於零。當MnCnt等於零時，將選定波峰標示並處理成「第一」波峰，而當MnCnt不等於零時，將選定波峰標示並處理成「第二」波峰。將第一波峰傳遞至處理區塊535而第一波峰傳遞至處理區塊540。
每當有波峰傳遞至處理區塊535時(其可能來自區塊530或區塊550)，儲存發生波峰的時間為T(MnCnt)，將MnCnt加一，並儲存波峰的振幅為Qlastpeak。T(MnCnt)在區塊540用來評估「第一」波峰與「第二」波峰之間的時間分隔期。Qlastpeak在區塊555用來判定旁波瓣閾值。所儲存的值可額外用 於諸如時序及載波偏移同步及訊框同步的程序。
在區塊540，FSM判斷發生「第二」波峰的時間並接著計算「第一」與「第二」相關波峰之間的時間分隔期(亦即，D=t-T(Mncnt))。
決定區塊545接著評估第一及第二波峰是否在時間上間隔相應於「同步字」長度在誤差容限△(以將雜訊納入考量)內的量。若它們間隔此量，則MnCnt加一並接著在區塊550評估是否已經找到相關波峰的最小量MaxMnCnt。當尚未找到相關波峰的最小量MaxMnCnt時，將「第二」波峰傳遞至區塊535並標示和處理為「第一」波峰。換言之，該「第二」波峰接著在由區塊515所選擇的下一個波峰之分析時被視為「第一」波峰。另一方面，當已找到相關波峰的最小量MaxMnCnt時，FSM進至區塊580。
若第一波峰和第二波峰在時間上並未間隔相應於「同步字」長度的量，加或減△，區塊555接著使用上述等式(等式3)、Th的值及來自區塊535的Qlastpeak來計算旁波瓣閾值Thsidelobe。
在決定區塊565，評估第二波峰以判斷其是否為相關波峰或假波峰(例如，旁波瓣波峰)。這是藉由判斷「第二」波峰的振幅是否超過從區塊555計算出來的旁波瓣閾值Thsidelobe來完成。若「第二」波峰超過計算出來的旁波瓣閾值Thsidelobe，判定第二波峰為相關波峰且FSM接著將MnCnt設定等於一並選擇交叉相關中的下一個波峰來在區塊515作評估。另一方面，若「第二」波峰並未超過計算出來的旁波瓣閾值Thsidelobe，則判定第二波峰為假波峰並且FSM接著進至區塊515而不改變MnCnt或計時器。
可重複在此之方法以微調相關波峰的判斷並藉此微調諸如時序及載波頻率偏移同步及訊框同步之後續的程序。迭代可基於該方法的第一迭代中曾使用的相同資料封包，或者基於接收器所接收之不同的資料封包。應理解到迭代改善同步之準確度。
根據本發明之方法的迭代(如第二迭代)可使用與前一個迭代(如第一迭代)不同的閾值Th。較佳地，在每一個後續的迭代中使用較低的閾值Th以改善接收器的靈敏度。
熟悉此技藝者可理解到雖已使用各種特定特徵來示範本發明，這些特徵並非限制性且可做出許多修改及變更不背離本發明之範疇。

Claims (26)

  1. 一種操作一數位無線電接收器之方法，包括：接收一無線電信號；傳遞該無線電信號至一相關器，其用於將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
  2. 如請求項1所述之方法，進一步包括：計算該等複數個波峰中之該第一波峰與該第二波峰之間的時間分隔；以及若該時間分隔並非為一預期值或在一預期範圍內，則執行該第二波峰與該選擇閾值的該比較。
  3. 如請求項1或2所述之方法，進一步包括額外施加一固定閾值至該第一及/或第二波峰的該等振幅。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該選擇閾值係額外依據該固定閾值。
  5. 如請求項4所述之方法，其中根據下列計算該選擇閾值： Th sidelobe = α 1． Q lastpeak + α 2． T h 其中Th sidelobe為該選擇閾值、Q last peak為該第一波峰的該振幅、T h為該固定閾值且 α 1及 α 2為相加為1的正結合係數。
  6. 如上述請求項中任一項所述之方法，其中該無線電信號編碼包含一重複位元序列的一資料流，且該相關器將該無線電信號與一參考位元序列交 叉相關以提供包含在時間上分隔的一波峰序列之一輸出信號。
  7. 如請求項6所述之方法，其中來自該相關器之該輸出信號中的該等波峰在時間上分隔一相應於該重複位元序列的長度之量。
  8. 如請求項6或7所述之方法，其中該參考位元序列包含該重複位元序列的一些或全部。
  9. 如請求項6至8中任一項所述之方法，其中該參考位元序列為儲存在該無線電接收器中之一預定序列。
  10. 如請求項6至9中任一項所述之方法，其中使用直序擴頻(DSSS)編碼來編碼該資料流中的至少一些位元，其中一固定晶片序列用來代表多個特定位元或位元序列。
  11. 如請求項6至10中任一項所述之方法，進一步包括在相關該資料流之後解擴該已接收的資料流。
  12. 如上述請求項中任一項所述之方法，進一步包括將該等第一及第二波峰用於符號時序恢復或訊框同步。
  13. 一種包括用於接收一無線電信號的一數位無線電接收器之設備，該設備配置成：傳遞該無線電信號至一相關器，其用於將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
  14. 如請求項13所述之設備，進一步配置成： 計算該等複數個波峰中之該第一波峰與該第二波峰之間的時間分隔；以及若該時間分隔並非為一預期值或在一預期範圍內，則執行該第二波峰與該選擇閾值的該比較。
  15. 如請求項13或14所述之設備，進一步配置成額外施加一固定閾值至該第一及/或第二波峰的該等振幅。
  16. 如請求項15所述之設備，其中該選擇閾值係額外依據該固定閾值。
  17. 如請求項16所述之設備，其中根據下列計算該選擇閾值： Th sidelobe = α 1． Q lastpeak + α 2． T h 其中Th sidelobe為該選擇閾值、Q last peak為該第一波峰的該振幅、T h為該固定閾值且 α 1及 α 2為相加為1的正結合係數。
  18. 如請求項13至17中任一項所述之設備，其中該無線電信號編碼包含一重複位元序列的一資料流，且該相關器配置成將該無線電信號與一參考位元序列交叉相關以提供包含在時間上分隔的一波峰序列之一輸出信號。
  19. 如請求項18所述之設備，其中來自該相關器之該輸出信號中的該等波峰在時間上分隔一相應於該重複位元序列的長度之量。
  20. 如請求項18或19所述之設備，其中該參考位元序列包含該重複位元序列的一些或全部。
  21. 如請求項18至20中任一項所述之設備，其中該參考位元序列為儲存在該無線電接收器中之一預定序列。
  22. 如請求項18至21中任一項所述之設備，其中使用直序擴頻(DSSS)編碼來編碼該資料流中的至少一些位元，其中使用一固定晶片序列來代表多個特定位元或位元序列。
  23. 如請求項18至22中任一項所述之設備，進一步配置成在相關該資料流之 後解擴該已接收的資料流。
  24. 如請求項13至23中任一項所述之設備，進一步配置成將該等第一及第二波峰用於符號時序恢復或訊框同步。
  25. 一種非暫態電腦可讀取媒體，其當運行在一資料處理設備上時調適成執行如上述請求項1至12中任一項所述之方法。
  26. 一種非暫態電腦可讀取媒體，其包含有一軟體，其當運行在一資料處理設備上時調適成：從一數位無線電接收器接收一無線電信號；將該無線電信號與一預定型式相關以提供包含在時間上分開之複數個波峰的一輸出信號；判斷該等複數個波峰中之一第一波峰的振幅；依據該第一波峰振幅計算一選擇閾值；判斷該等複數個波峰中之一第二波峰的振幅；比較該第二波峰振幅與該選擇閾值；以及若該第二波峰振幅大於該選擇閾值則識別該第二波峰為一相關波峰。
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