TW201828611A - 追蹤及補償調變訊號的頻率偏移及時序偏移的接收機 - Google Patents

追蹤及補償調變訊號的頻率偏移及時序偏移的接收機 Download PDF

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法鲁赫 伊特莎迪
宋起奉
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Abstract

根據本發明的實施例，一種調變訊號接收機包括訊號採樣單元、零交叉解調器、及時序偏移追蹤單元，訊號採樣單元被配置成對訊號進行採樣。零交叉解調器包括：零交叉計數器，被配置成確定訊號的每一脈波的零交叉次數；以及符號選擇器，被配置成基於脈波序列中的零交叉次數將脈波序列解碼成符號。時序偏移追蹤單元被配置成：基於零交叉次數的累加值及經解碼符號的對應脈波值來計算量度；將量度與預定臨限值進行比較；以及藉由因應於比較而使訊號採樣單元在較早的間隔或較晚的間隔對訊號進行採樣來補償訊號的時序偏移。

Description

追蹤及補償調變訊號的頻率偏移及時序偏移的接收機
本發明是有關於無線通訊系統。具體而言，本發明是有關於一種追蹤及補償調變訊號的頻率偏移及時序偏移的系統及方法。
在基頻無線數據機設計中，通常在初始訊號獲取期間考量到符號時序偏移及初始頻率偏移。然而，由於發射機時脈頻率與接收機時脈頻率之差，時序誤差及頻率誤差可能會繼續在資料封包傳輸的持續時間內累加。對於較長的封包，在整個封包傳輸過程中累加的未經校正時序偏移及頻率偏移可能會使接收機效能嚴重地劣化。
舉例而言，根據IEEE 802.15.4規範（其為ZigBee規範的基礎），當在868 MHz頻帶中運作時，偏移正交相移鍵控（OQPSK）實體層（physical layer，PHY）符號速率是25千個符號/秒，且當在780 MHz、915 MHz、或2450 MHz頻帶中運作時，偏移正交相移鍵控實體層符號速率是62.5千個符號/秒，其中精確度為±百萬分之40（part per million，ppm）。OQPSK代表偏移正交相移鍵控（offset quadrature phase-shift keying）。ZigBee的偏移正交相移鍵控是一種形式的其中瞬時頻率是二進制的連續相位頻移鍵控（CPFSK）調變，而連續相位頻移鍵控的瞬時頻率一般可為。在連續相位頻移鍵控下，每一符號具有固定持續時間，且在一個符號與下一符號之間，相位維持持續性。
若發射時脈及接收時脈均具有處於百萬分之40內、但沿相反方向的精確度，則此等效於使接收機經歷百萬分之80偏移。因此，可能的最大頻率偏移為約2.4GHz*80/1M=192 kHz或僅為約200 kHz。另外，最大PSDU大小是128個八位元組（octet），此等於256個符號及8192個碼片（一個碼片（chip）一般是指直接序列展頻（direct-sequence spread spectrum，DSSS）碼的一個脈波）。因此，在此種極端情形中，到封包末尾時總的時序漂移是8192個碼片*80/1e6~0.66個碼片。大於半個碼片的偏移對於偏移正交相移鍵控解調效能而言可能是破壞性的。
根據本發明的實施例，一種調變訊號接收機包括：訊號採樣單元、零交叉解調器、及時序偏移追蹤單元，所述訊號採樣單元被配置成對訊號進行採樣。所述零交叉解調器包括：零交叉計數器，被配置成確定所述訊號的每一脈波的零交叉次數；以及符號選擇器，被配置成基於脈波序列中的零交叉次數將所述脈波序列解碼成符號。所述時序偏移追蹤單元被配置成：基於所述零交叉次數的累加值及所述經解碼符號的對應脈波值來計算量度；將所述量度與預定臨限值進行比較；以及藉由因應於所述比較而使所述訊號採樣單元在較早的間隔或較晚的間隔對所述訊號進行採樣來補償所述訊號的時序偏移。
根據本發明的另一實施例，一種調變訊號接收機包括：訊號混頻器、零交叉解調器、及頻率偏移追蹤單元，所述訊號混頻器被配置成根據混頻器頻率來執行訊號的基頻下變頻。所述零交叉解調器包括：零交叉計數器，被配置成確定所述訊號的每一脈波的零交叉次數；以及符號選擇器，被配置成基於脈波序列中的零交叉次數將所述脈波序列解碼成符號。所述頻率偏移追蹤單元被配置成：基於所述零交叉次數的累加值來計算頻率偏移；以及藉由使所述訊號混頻器根據所計算的所述頻率偏移升高或降低所述混頻器頻率來補償所述訊號的頻率偏移。
可將本文中所揭露特徵及教示內容中的每一者單獨地利用或結合其他特徵及教示內容進行利用，以提供本發明系統及本方法。參照附圖來闡述對該些特徵及教示內容中的諸多者進行利用（單獨地及以組合方式）的代表性實例。儘管本文中的詳細說明向此項技術中的通常知識者說明用於實踐本發明教示內容的各態樣的其他細節，但其並不限制申請專利範圍的範圍。因此，詳細說明中所揭露特徵的組合是本發明教示內容的代表性實例，且在最廣泛意義上對於實踐教示內容而言可能並非是必需的。
追蹤及補償時序偏移及頻率偏移的本發明系統及方法適用於無線通訊系統，包括但不限於ZigBee通訊系統、IEEE 802.15.4通訊系統、及偏移正交相移鍵控通訊系統。一般而言，本發明系統及方法提供資料輔助時序偏移（timing offset，TO）及頻率偏移（frequency offset，FO）追蹤，其中不存在已知的序列（例如，前導碼（preamble））。
根據一個實施例，本發明系統及方法提供一種基於零交叉計數器的輸出而達成的低複雜度時序偏移及頻率偏移追蹤技術。達成低複雜度是由於零交叉計數器一般已被實作為對於ZigBee的解調方案的一部分。因此，藉由反復使用解調輸出來進行時序偏移及頻率偏移追蹤，可需要較小的電路系統。此外，藉由利用碼片分佈的基本性質，本發明系統及方法提供用於確定時序偏移補償及頻率偏移補償的時序偏移量度及頻率偏移量度。
圖1說明根據實施例的零交叉解調器（ZCD）、時序偏移追蹤單元、及頻率偏移追蹤單元的示例性圖。所述零交叉解調器包括相位軸產生器101、硬限幅器102、一或多個零交叉偵測器103、零交叉計數器104、碼片相關器105、及符號選擇器106。雖然圖1將該些組件示出為單獨的組件，但該些組件中的一或多者可被組合。
相位軸產生器101自數位訊號混頻器110接收經下變頻的偏移正交相移鍵控訊號的同相分量及正交相位分量，即i (t )及q (t )，數位訊號混頻器110被配置成根據混頻器頻率來對所採樣訊號（例如，在零中頻（zero-IF）接收機的情形中為射頻（RF）訊號）執行基頻下變頻。相位軸產生器101產生M 個相位軸： 其中。亦即，相位軸產生器101對訊號分量執行派克變換（Park transformation）以產生多個經變換訊號，所述多個經變換訊號分別是針對不同的一組相位軸，且每一脈波的零交叉次數是確定作為所述多個經變換訊號內的零交叉之和。對於任何相位軸對（phase axis pair）而言，均可需要用於i(t) 及q(t) 的兩個求和器及兩個按比例縮放器（scaler）。設想在區間中均勻地間隔開。
硬限幅器102對輸入x 執行如下函數：每一零交叉偵測器103自相位軸產生器輸出取得一對訊號im (t )及qm (t )，並偵測零交叉（即，與相位軸交叉的時間點）以及每次交叉的相位旋轉方向。若im (t )訊號將值自正改變成負且qm (t )的值在交叉時間為負的，則第m 零交叉偵測器103在交叉時間產生負脈波以表明所估計相位旋轉是沿順時針方向，且反之亦然。可將採用im (t )及qm (t )的第m 零交叉偵測器103的輸出（由Dm (t )表示）寫成：其中t 是指樣本索引。第m 零交叉偵測器的輸出Dm (t )屬於集合。具體而言，-1、0、及1分別被映射至順時針交叉、無交叉、及計數器順時針交叉。
在任何偏移正交相移鍵控符號的開頭（即，每一碼片持續時間Tc的開始），零交叉計數器被重設為0。零交叉計數器104保持將零交叉偵測器103的輸出相加，且在符號的末尾處產生求和結果來作為輸出。具體而言，設想對每一碼片的OSR 個樣本進行過採樣（oversampling）。與碼片索引k 相關聯的OSR ×M 個樣本的總數如下：其中Dm (t,k )是在碼片k 期間樣本t 相位軸m 的零交叉計數。求和結果zk 是在碼片持續時間內的所有樣本及相位軸內求和的每一碼片的零交叉總計數且被饋送至碼片相關器105中。因此，零交叉計數器確定每一碼片或脈波的零交叉總次數。zk 的量值越高，所對應的發生以下情形的置信度就越高：第一樣本已沿特定方向轉變成第二樣本。
一個碼片一般是指直接序列展頻（DSSS）碼的一個脈波。舉例而言，訊號的每一資料符號可被映射至例如下表中所規定的十六個32碼片偽隨機雜訊（pseudo-random noise，PN）序列中的一者。所述偽隨機雜訊序列藉由循環移位及/或共軛（即，對具奇數索引的碼片值求逆）而彼此相關。 表1 示例性符號-碼片映射 為方便說明，用語「碼片」及「脈波」在本文中可互換使用。雖然表1中的碼片值被示出為具有值0或1，但另一選擇為，所述碼片值可具有值-1或1，此視使用情形而定。
碼片相關器105提供硬碼片相關及軟碼片相關中的一者，且符號選擇器106基於碼片的序列中的零交叉次數來將所述序列解碼成符號。對於硬碼片相關，硬碼片相關器105可為每一碼片k 確定zk 的正負號，且接著對此正負號訊號與參考序列b (j ,k )執行相關，其中：換言之，碼片相關器105查找多個參考序列b (j ,k )中與脈波序列的零交叉最匹配的參考序列（例如，基於最小差和），且符號選擇器106選擇與最匹配的參考序列b (j ,k )對應的符號。
軟碼片相關器與硬碼片相關器之間的差異在於，使用含有碼片序列的零交叉計數的軟資訊的值zk 來進行相關：設計參數a 是歸一化因數。在過採樣率為32 MHz且M =8個相位軸時，a=4 可為良好的候選值。
時序偏移追蹤器107自零交叉計數器104接收輸出zk （其為零交叉計數），並自符號選擇器106接收經解碼符號的碼片值qk ，且判斷採樣是過早還是過晚。具體而言，時序偏移追蹤器107基於零交叉次數的累加值及經解碼符號的對應碼片值來計算量度，並將所述量度與預定臨限值進行比較。基於所述比較的結果，時序偏移追蹤器107藉由使採樣單元109在較早的間隔或較晚的間隔對訊號進行採樣來補償訊號的時序偏移。
頻率偏移追蹤器108亦自零交叉計數器104接收輸出zk ，並基於零交叉次數的累加值來計算頻率偏移。頻率偏移追蹤器108藉由使數位訊號混頻器110根據所計算的頻率偏移升高或降低混頻器頻率來補償訊號的頻率偏移。
圖2說明根據實施例的時序偏移追蹤器的示例性流程圖。時序偏移追蹤器107藉由延遲元件201（例如，經由正反器）來使輸入值zk 及qk 延遲，以產生值zk -1 及qk -1 。時序偏移追蹤器107藉由使值zk -1 及qk 經過乘法器202且接著經由累加單元203累加乘積來維持早相關計數器（early correlation counter，ECC）。時序偏移追蹤器107亦藉由使值zk 及qk -1 經過乘法器202且接著經由累加單元203累加乘積來維持晚相關計數器（late correlation counter，LCC）。早相關計數器及晚相關計數器可在數學上表示為： 其中k 表示經解碼碼片序列中對應碼片的碼片索引，L 表示每一符號的碼片的數目，z 表示對應碼片的零交叉次數，且q 表示經解碼符號中對應碼片的碼片值+1或-1。
時序偏移追蹤器107藉由經由減法單元204自早相關計數器值減去晚相關計數器值來計算量度metric：時序偏移追蹤器107可例如經由無線脈波回應（infinite impulse response，IIR）濾波器205來使量度平滑。時序偏移追蹤器107經由比較器206及207將所述量度與預定義臨限值Thr 進行比較。若量度的值超過Thr 的值使得metric ＞Thr （在206處），則時序偏移追蹤器107可確定採樣是晚採樣且觸發時序調整往回一個樣本（在208處）。舉例而言，時序偏移追蹤器107可將採樣單元109調整成在較早的間隔對訊號進行採樣。若量度的值在相反方向上超過Thr 的值使得metric ＜-Thr ，則時序偏移追蹤器107可確定採樣是早採樣，且觸發時序調整以跳過一個樣本（在209處）。舉例而言，時序偏移追蹤器107可將採樣單元109調整成在較晚的間隔對訊號進行採樣。在調整之後，將量度重設至0（在210處）。因此，若量度超過特定臨限值，則本發明系統會聲明是早事件還是晚事件。
圖3說明根據另一實施例的時序偏移追蹤器的示例性流程圖。圖3所示實施例實質上類似於圖2所示實施例，但不同之處在於，時序偏移追蹤器107包括額外的元件301、302、303、及304且將量度作為加權和來進行計算：， 其中Mprev 是前一個被解碼的符號的量度，且a 是權重值。
可藉由讓為實際的第k 碼片輸出並做出以下兩種假設來導出早相關計數器方程式： （A1）碼片相關輸出是無誤差的（即，） （A2）在符號內，的實例及的實例是均等分佈的。
若採樣是過晚，且，則由於不正確的採樣而應小於理想值。若，則應不受採樣誤差影響。因此，可將遠離理想採樣位置的偏移量建模為：其中I(x)是指標函數，所述指標函數在條件為真時具有為1的值且在其他條件下具有為0的值。L=32是符號的以碼片計的長度。對於（A1），，指標函數可被替換成：，
對於（A2），。藉由對早相關計數器應用恆等式，會導出下式：此與本發明量度相同。可對晚相關計數器執行類似的導出運算。
圖4說明根據實施例的頻率偏移追蹤器的示例性流程圖。頻率偏移追蹤器108接收零交叉計數zk （在401處）。頻率偏移追蹤器108藉由對索引k 與符號長度L執行模數（modulo）運算來判斷zk 是否對應於符號的末尾（在402處）。在此種情形中，L=32，且頻率偏移追蹤器108判斷是否k %32=0。若k %32≠0，則頻率偏移追蹤器108更判斷是否k %32={4,5,9,20,及28}中的任一者（在403處）。若k %32={4,5,9,20,及28}中的任一者，則頻率偏移追蹤器108繼續返回至401以分析下一值zk +1 。若k %32≠{4,5,9,20,及28}中的任一者，則頻率偏移追蹤器108將zk 累加為和∑ZK （在404處），且接著繼續返回401以分析下一值zk +1 。
當頻率偏移追蹤器108確定到達符號的末尾（即，k %32=0）時，頻率偏移追蹤器繼續進行至405，以根據下式來計算頻率偏移估計值：其中k 表示經解碼碼片序列中對應碼片的碼片索引，L 表示每一符號的碼片的數目，z 表示對應碼片的零交叉次數，I 表示指標函數，所述指標函數根據k 而具有為0或1的值，且bias 及γ 表示設計參數。在所示情形中，當k Î{0, 4, 5, 9, 20, 28}時，Ik =0，且在其他條件下，Ik =1。
換言之，頻率偏移追蹤器108基於零交叉次數的累加值來計算頻率偏移估計值。在此種情形中，頻率偏移追蹤器108僅在每一符號的碼片的子集內累加零交叉次數，如指標函數Ik 所提供。數位訊號混頻器110可接收頻率偏移估計值並根據頻率偏移估計值來升高或降低混頻器頻率。
可藉由利用參考序列b (j ,k )的以下特殊性質來導出以上頻率偏移估計值：其中j 表示符號索引，且k 表示參考序列中的值索引。當頻率偏移是0時，訊號zk 是所傳送序列的經按比例縮放型式且應對應於參考序列b (j ,k )中的一者：其中C 是表示最大零交叉計數器輸出的常數，b (j ,k )是與所傳送符號j相關聯的參考序列，fo 是頻率偏移，且常數γ 是按比例縮放因數。
接著，藉由應用參考序列b (j ,k )的特殊性質，根據下式來提供用於估計頻率偏移的截斷和：在一些實施例中，可更自頻率偏移估計值減去估計偏差移除項。
在不進行截斷的情況下將參考序列b (j ,k )求和會得到：因此，藉由應用利用參考序列b (j ,k )的上述性質的經特殊設計的指標函數Ik ，本發明系統及方法會提供被顯著減小的估計誤差。
因此，鑒於上述內容，本發明的實施例藉由使用經解碼碼片的零交叉來累加量度而提供時序偏移追蹤及頻率偏移追蹤。對於時序偏移追蹤，本發明系統更確定早相關計數器值及晚相關計數器值，並使用早相關計數器值與晚相關計數器值之差作為量度。此外，本文中所述的時序偏移追蹤可在每一碼片取少至一個樣本的情況下工作，且並不需要知曉相位資訊。對於頻率偏移追蹤，本發明系統更提供偏差移除，且藉由僅在每一符號的碼片的子集內累加零交叉來計算頻率偏移估計值，藉此顯著減小估計誤差。
可使用硬體元件、軟體元件、或此二者的組合來實作本發明系統及方法的各種實施例。硬體元件的實例可包括處理器、微處理器、電路、電路元件（例如，電晶體、電阻器、電容器、電感器等）、積體電路、應用專用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）、可程式化邏輯裝置（programmable logic device，PLD）、數位訊號處理器（digital signal processor，DSP）、現場可程式化閘陣列（field programmable gate array，FPGA）、邏輯閘、暫存器、半導體裝置、晶片、微晶片、晶片集等。軟體的實例可包括軟體組件、程式、應用（application）、電腦程式、應用程式（application program）、系統程式、機器程式、作業系統軟體、中間軟體（middleware）、韌體、軟體模組、常式、副常式、函數、方法、程序、軟體介面、應用程式介面（application program interface，API）、指令集、計算碼、電腦碼、碼段、電腦碼段、字、值、符號、或其任何組合。判斷實施例是否使用硬體元件及/或軟體元件來實作可根據任何數目種因素而變化，例如所期望計算速率、功率位準、耐熱性、處理循環預算、輸入資料速率、輸出資料速率、記憶體資源、資料匯流排速度、及其他設計或效能約束。
至少一個實施例的一或多個態樣可由儲存於機器可讀取媒體上的代表性指令來實作，所述機器可讀取媒體表示處理器內的各種邏輯，所述指令在被機器讀取時使所述機器製作出用以執行本文所述技術的邏輯。此類被稱為「IP核心」的表示形式可儲存於有形機器可讀取媒體上且被供應至各個客戶或製造設施，以載入至實際上製成邏輯或處理器的製作機器中。
儘管已參照各種實施方案闡述了本文中所述的某些特徵，但此說明並非旨在被解釋成具有限制性意義。因此，熟習本發明所屬技術者所明瞭的對本文中所述的實施方案的各種潤飾、以及其他實施方案均被視為處於本發明的精神及範圍內。
為便於解釋，已參照具體實施例闡述了上述說明。然而，以上說明性論述並非旨在為詳盡的或將申請專利範圍的範圍限制於所揭露的確切形式。鑒於以上教示內容，可做出諸多潤飾及變化。選擇該等實施例是為了更佳地解釋作為申請專利範圍基礎的原理及其實際應用，以藉此使其他熟習此項技術者能夠在做出適合於所設想出的特定用途的各種潤飾的情況下最佳地使用所述實施例。
101‧‧‧相位軸產生器
102‧‧‧硬限幅器
103‧‧‧零交叉偵測器
104‧‧‧零交叉計數器
105‧‧‧碼片相關器/硬碼片相關器
106‧‧‧符號選擇器
107‧‧‧時序偏移追蹤器
108‧‧‧頻率偏移追蹤器
109‧‧‧採樣單元
110‧‧‧數位訊號混頻器
201‧‧‧延遲元件
202‧‧‧乘法器
203‧‧‧累加單元
204‧‧‧減法單元
205‧‧‧無線脈波回應（IIR）濾波器
206、207‧‧‧比較器
208、209、210、401、402、403、404、405‧‧‧步驟
301、302、303、304‧‧‧元件
i1(t)…iM(t)、q1(t)…qM(t)‧‧‧相位軸/訊號
i(t)‧‧‧同相分量
qk ‧‧‧碼片值/輸入值/值
q(t)‧‧‧正交相位分量
zk ‧‧‧求和結果/值/輸出/零交叉計數/輸入值/訊號
被作為本發明的一部分而包含的附圖說明各種實施例，且與以上所給出的大體說明以及以下所給出的對各種實施例的詳細說明一起用於解釋及教示本文中所述的原理。
圖1說明根據實施例的零交叉解調器（zero-crossing demodulator，ZCD）、時序偏移追蹤單元、及頻率偏移追蹤單元的示例性圖。 圖2說明根據實施例的時序偏移追蹤器的示例性流程圖。 圖3說明根據另一實施例的時序偏移追蹤器的示例性流程圖。 圖4說明根據實施例的頻率偏移追蹤器的示例性流程圖。
圖式中的各圖未必是按比例繪製，且在所有圖中，為進行說明，具有類似結構或功能的元件一般由相同參考編號表示。所述各圖僅旨在促進對本文中所述的各種實施例的說明，並且未闡述本文中所揭露教示內容的每一態樣且並不限制申請專利範圍的範圍。

Claims (20)

  1. 一種調變訊號接收機，所述接收機包括： 訊號採樣單元，被配置成對訊號進行採樣； 零交叉解調器，包括： 零交叉計數器，被配置成確定所述訊號的每一脈波的零交叉次數，以及 符號選擇器，被配置成基於脈波序列中的所述零交叉次數將所述脈波序列解碼成符號；以及 時序偏移追蹤單元，被配置成： 基於所述零交叉次數的累加值及經解碼的所述符號的對應脈波值來計算量度（metric）， 將所述量度與預定臨限值進行比較，以及 藉由因應於所述比較而使所述訊號採樣單元在較早的間隔或較晚的間隔對所述訊號進行採樣來補償所述訊號的時序偏移。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的接收機，其中所述零交叉解調器更包括脈波相關器，所述脈波相關器被配置成查找多個參考序列中與所述脈波序列的零交叉最匹配的參考序列，且 所述符號選擇器被配置成選擇與所述最匹配的參考序列對應的所述符號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的接收機，其中計算所述量度包括根據下式計算早相關計數器（ECC）：其中k 表示所述經解碼脈波序列中對應脈波的脈波索引，L 表示所述符號中的脈波的數目，z 表示對應脈波的所述零交叉次數，且q 表示所述經解碼符號中對應脈波的脈波值+1或-1。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的接收機，其中計算所述量度包括根據下式計算晚相關計數器（LCC）：其中k 表示經解碼的所述脈波序列中對應脈波的脈波索引，L 表示所述符號中的所述脈波的數目，z 表示對應脈波的所述零交叉次數，且q 表示經解碼的所述符號中對應脈波的脈波值且為+1或-1。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的接收機，其中所述量度是根據下式進行計算：。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的接收機，其中所述量度是作為加權和進行計算：， 其中Mprev 是前一符號的所述量度，且a 是權重值且。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的接收機，其中所述時序偏移追蹤單元因應於以下比較結果而使所述訊號採樣單元在較早的間隔對所述訊號進行採樣：， 其中Thr 是所述預定臨限值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的接收機，其中所述時序偏移追蹤單元因應於以下比較結果而使所述訊號採樣單元在較晚的間隔對所述訊號進行採樣：， 其中Thr 是所述預定臨限值。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的接收機，其中所述零交叉解調器更包括相位軸產生器，所述相位軸產生器被配置成對所述訊號執行派克變換以產生多個經變換訊號，所述多個經變換訊號分別針對不同的一組相位軸。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的接收機，其中每一脈波的所述零交叉次數是確定作為所述多個經變換訊號內的零交叉之和。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的接收機，其中所述接收機是遵從ZigBee的接收機。
  12. 一種調變訊號接收機，所述接收機包括： 訊號混頻器，被配置成根據混頻器頻率來對訊號執行基頻下變頻； 零交叉解調器，包括： 零交叉計數器，被配置成確定所述訊號的每一脈波的零交叉次數，以及 符號選擇器，被配置成基於脈波序列中的所述零交叉次數將所述脈波序列解碼成符號；以及 頻率偏移追蹤單元，被配置成： 基於所述零交叉次數的累加值來計算頻率偏移，以及 藉由使所述訊號混頻器根據所計算的所述頻率偏移升高或降低所述混頻器頻率來補償所述訊號的頻率偏移。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的接收機，其中所述頻率偏移是根據下式進行計算：， 其中k 表示經解碼的所述脈波序列中對應脈波的脈波索引，L 表示每一符號的脈波的數目，z 表示對應脈波的所述零交叉次數，I 表示指標函數，所述指標函數根據k 而具有為0或1的值，且bias 及表示設計參數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的接收機，其中 當k Î{0, 4, 5, 9, 20, 28}時，Ik =0，且在其他條件下，Ik =1。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的接收機，其中所述零交叉次數的所述累加值是僅在每一符號的所述脈波的子集內累加。
  16. 如申請專利範圍第12項所述的接收機，其中所述零交叉解調器更包括脈波相關器，所述脈波相關器被配置成查找多個參考序列中與所述脈波序列的零交叉最匹配的參考序列，且 所述符號選擇器被配置成選擇與所述最匹配的參考序列對應的所述符號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的接收機，其中存在十六個參考序列b (j ,k )，其中j Î{0, …, 15}，且 所述參考序列具有以下性質：， 其中j 表示符號索引，且k 表示參考序列中的值索引。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的接收機，其中所述零交叉解調器更包括相位軸產生器，所述相位軸產生器被配置成對所述訊號執行派克變換以產生多個經變換訊號，所述多個經變換訊號分別針對不同的一組相位軸。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的接收機，其中每一脈波的所述零交叉次數是確定作為所述多個經變換訊號內的零交叉之和。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的接收機，其中所述接收機是遵從ZigBee的接收機。
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