TWI360334B - Method and apparatus for packet detection in a wir - Google Patents

Description

1360334 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 - 當前揭示之系統大體而言係關於一種用於無線通訊系統 中之信號棟取之系統，且更特定言之，係關於一種用於偵 . 測所接收之信號中之封包之封包偵測系統。 【先前技術】 • 無線網路連接系統已變為全球大量人藉以通訊之盛行之 手段。無線通訊設備已變得更小且更強大以滿足消費者需 要，其包括改良之攜帶性及便利性。使用者已發現諸如蜂 巢式電話、個人數位助理（PDA)、筆記型電腦及類似物之 無線通訊設備之許多用途，且此等使用者需要可靠服務及 擴展之覆蓋區域。 無線通訊網路通常用以傳達資訊，而不管使用者位於何 處（在結構内還是在結構外）及使用者係靜止的還是移動（例 如，位於車輛中，行走中）。通常，經由與基地台或存取 ·· 點通訊之行動設備而建立無線通訊網路。存取點覆蓋地理 區或小區，且當操作行動設備時，其可移入且移出此等地 自小區。為達成不中斷之通訊，行動設備被指派其已進入 之小區之資源且被解除指派其已移出之小區之資源。 $可僅使用‘點對點通訊而不使用存取點來建構網路。在 另外實施财，網路可包括存取點（基礎架構模式）及點對 點通訊兩者。此等類型之網路被稱為特用網路。特用網路 可自組態，藉此’當行動設備(或存取點)自另一行動設備 接收通訊時，其他行動設備被添加至網路。當行動設備離 126252.doc 1360334 開該區域時，其自網路動態地移除。因此，網路之扣撲可 不斷地改變。在多躍點拓撲中，傳輸係經由若干躍點或區 段來轉移，而非直接自發送者轉移至接受者β 諸如WiMedia超寬頻（UWB)通用無線電平臺之超寬頻技 術具有最佳化無線個人區域網路（WPAN)内之多媒體設備 之間的無線連接性之固有能力。無線標準之目的為滿足諸 如較低成本、較低功率消耗、較小外形因素、較高頻寬及 多媒體服務品質（QoS)支援之要求。

WiMedia UWB通用無線電平臺提供分散式媒體存取技 術’其提供在同一網路中操作不同無線應用之解決方案。 WiMedia UWB通用無線電平臺基於多頻帶正交分頻多工 (MB-0FDM)而併有媒體存取控制（MAC)層及實體（ρΗγ)層 規格。WiMedia MAC及ΡΗΥ規格經故意設計以適應由全球 監管機構設定之各種要求。因此需要滿足各個國家中之法 規之製造商可容易且成本有效地來完成此目的。WiMedu UWB試圖實施之一些其他應用友好之特徵包括降低之每節 點複雜程度、較長電池壽命、多個電源管理模式之支援及 較高空間容量。

WiMedia UWB相容接收器必須在提供較大頻寬的同時應 付來自現有無線服務之干擾。同時，其必須以極低傳輸功 率執行。接枚器在操作環境中面對之一挑戰為信號之擷取 及（另外）有效封包訊務之持續偵測。接收器將雜訊誤認為 有效封包訊務之封包之誤債測，或接收器漏失一或多個封 包之偵測的漏失之偵測妨礙接收器之可靠性及效能。另

126252.doc ·7· .< S 1360334 外 ’能夠有效地且以較〗 訊務之存在為-挑戰以佔據面積來可靠地須測封包 因二=广存在…上所述之挑戰之需要。 當前描述之方法係針對封包_。在-方法中，描述- 種用㈣：封包償測之方法。該方法包括：接收用以對所 傳輸之U中之〇FDM符號進行編碼的所傳輸之序列； 及，使用基於所傳輪之序列之簡化式版本的複數個係數而 對所接收之信號進行濾波。 在另-方法中，描述一種用於偵測以所傳輸之序列來編 碼之OFDM符號之裝晉，兮壯班曰士 孔心裒置，該裝置具有一具有基於所傳輸之 序列之簡化式版本的係數之遽波器。 在又-方法中，描述一種用於封包偵測之裝置，該裝置 包括用於接收用以對所傳輸之信號巾之膽符號進行 編碼之所傳輸之序列的構件；及，詩使絲於所傳輸之 序列之簡化式版本的複數個係數而對所接收之信號進行滹 波的構件。 ~ 在又—方法巾’揭示—種無料訊裝置，該無線通訊裝 置包括：一天線，其經組態以接收信號；及一控制處理 器，其耦接至天線以執行用於封包偵測之方法。該方法包 括接收：用以對信號中之〇FDM符號進行編碼之所傳輪之 序列；及’使用基於所傳輸之序列之簡化式版本的複數個 係數而對所接收之信號進行滤波。 在又；5"法中，揭示一種電腦程式產品，該電腦程式產 126252.doc 1360334 品包括電腦可讀媒體’其具有：用於使電腦接收用以對信 號中之OFDM符號進行編碼之所傳輸之序列的程式碼； 及’用於使電腦使用基於所傳輸之序列之簡化式版本的複 數個係數而對所接收之信號進行濾波的程式碼。 ··

在又一方法中，揭示一種具有記憶體之處理器，該記憶 體經組態以使處理器實施用於封包偵測之方法。該方法包 括：接收用以對所傳輸之信號中之OFDM符號進行編碼之 所傳輸之序列；及’使用基於所傳輸之序列之簡化式版本 的複數個係數而對所接收之信號進行濾波。 【實施方式】 現參看圖式來描述各種實施例。在以下描述中，出於解 釋之目的，闡述許多特定細節以便提供對一或多個態樣之 透徹理解。然而，可能顯而易見的是，可在不具有此等特 定細節之情況下實施此（等）實施例。在其他例子中，眾所 熟知之結構及設備以方塊圖形式展示以便促進描述此等實 施例。 如本申請案中所使用，術語"組件"、”模組”、”系統"及 類似術語意欲指電腦相關實體，其為硬體、勒體、硬體與 軟體之組合、軟體或執行中之軟體。舉例而言，組件可為 (但不限於）處理器上執行之過程、處理器、物件、可執行 碼、執行線緒、程式及/或電腦。舉例而言，執行於計算 設備上之應用程式及計算設備皆可為組件。—或多個組件 可常駐於過程及/或執行線緒内且組件可定位於一電腦上 且/或分散於兩個或兩個以上電腦之間。另外，此等組件 126252.doc 1360334 可自上面射有各種資料結構之各種電腦可㈣體執行。 該等組件可(諸如)根據具有-或多個資料封包(例如，來自 與局部系統、分散式系統中之另一細也^ 义乃組件相互作用之組件的 >料，及/或藉由信號而在諸如+ i / #两斯网際網路之網路上與其他 系統相互作用之組件的資料）之& * 貝1口說藉由局部及/或遠端過 程而通訊。 詞"例示性"在本文中用以意謂，，充當實例、例子或說明"。 ··

本文中被描述為"例示性”之任何實施例未必被解釋為相比 其他實施例較佳或有利。 此外’在本文中結合使用者設備來描述各種實施例。使 用者設備亦可被稱為系、統、用戶單元、用戶台行動台、 行動設備、遠端台、存取點、遠端終端、存取終端、:端 機設備、手機、主機、使用者終端、終端、使用者代理、 無線終端、無線設備或使用者裝備M吏用者設備可為蜂巢 式電話、無線電話、會話起始協定（仍）電話、無線區域迴 路（WLL)台、個人數位助理（pDA)、具有無線連接能力之 掌上型設備或連接至無線數據機之其他處理設備。舉例而 舌，在某些實施例中，使用者設備可為附接有UWB數據機 之消費型電子器件，諸如印表機、攝影機/攝影機、音樂 播放器、獨立磁性或快閃儲存設備，或具有内容儲存器之 其他AV裝備。 此外’本文中所描述之各種態樣或特徵可實施為使用標 準程式化及/或工程技術之方法、裝置或製品。如本文中 所使用之術語"製品”意欲涵蓋可自任何電腦可讀設備、載 體或媒體存取之電腦程式。舉例而言，電腦可讀媒體可包 126252.doc 1360334 括（但不限於）磁性儲存設備（例如，硬碟、軟碟、磁 條····.·）、光碟（例如，f密光碟⑽）、數位多功能光碟 . (DVD)……）、智慧卡及快閃記憶體設備（例如，卡、棒、 保密磁碟".".）。 • 將根據可包括許多設備、組件、模組及類似物之系統來 呈現各種實施例。應理解且瞭解，各種系統可包括額外設 備、組件、模組及類似物，且/或可能並不包括結合圖式 φφ 而論述之所有設備、組件、模組等等。亦可使用此等方法 之組合。 現參看圖式，圖1說明實例特用無線網路丨〇〇。無線網路 100可包括處於無線通訊之任何數目之行動設備或節點， 出於易於說明之目的，說明其中之四個行動設備或節點。 舉例而言，行動設備可為蜂巢式電話、智慧電話、膝上型 電腦、掌上型通訊設備、掌上型計算設備、衛星無線電、 全球定位系統、個人數位助理（PDA)及/或用於在無線網路 __ 1〇0上通訊之其他合適之設備。無線網路1〇〇亦可包括一或 多個基地台或存取點（未圖示）。 在無線網路100中’展示終端機設備112經由通訊鏈路 120而與終端機設備114通訊，且經由通訊鏈路122而與終 端機設備116通訊《亦展示終端機設備U6經由通訊鏈路 124而與終端機設備118通訊。終端機設備112、114、116 及118可根據如圖2中所示之終端機設備2〇〇之可能組態的 例不性簡化方塊圖來結構化並組態。如熟習此項技術者將 瞭解’終端機設備200之精確組態可取決於特定應用及整 126252.doc 1360334 體設計約束而變化。處理器202可實施本文中所揭示之系 統及方法。 • 可以耦接至天線206之前端收發器204來實施終端機設備 • 200。基頻處理器208可耦接至收發器204。可以基於軟體 . 之架構或諸如硬體或硬體與軟體之組合的其他類型之架構 來實施基頻處理器2〇8。微處理器可被用作執行提供控制 及整體系統管理功能以及其他功能之軟體程式之平臺。可 φφ 用執行應用特定之演算法以降低對微處理器之處理需求之 内嵌式通訊軟體層來實施數位信號處理器（Dsp)。Dsp可 用以k供諸如導頻《fg號掘取、時間同步、頻率追蹤、展頻 處理、調變及解調變功能及前向錯誤校正之各種信號處理 功能。 終端機設備200亦可包括耦接至基頻處理器2〇8之各種使 用者介面210。使用者介面210可包括小鍵盤、滑鼠、觸摸 式顯示幕、顯示器、振鈐器、振動器、音訊揚聲器、麥克 Φ φ 風、攝影機、儲存器及/或其他輸入/輸出設備。 基頻處理器208包含處理器202。在基頻處理器2〇8之美 於軟體之實施例中’處理器2〇2可為微處理器上執行之軟 體程式。然而，如熟習此項技術者將容易瞭解，處理器 202不限於此實施例，且可由此項技術中已知之任何手段 實施，包括能夠執行本文中所描述之各種功能的任何硬體 組態、軟體組態或其組合》處理器202可耦接至用於資料 之儲存之記憶體212。亦可如圖2中所示而提供用於執行操 作系統之應用程式及/或獨立應用程式之應用程式處理器 126252.doc 12 1360334 214。展示應用程式處理器214耦接至基頻處理器208、記 憶體212及使用者介面210。 圖3說明符合如由ECMA國際組織在標準ECMA-368"High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard" (2005年12月）中公布之用於高速、短程無線通訊之 WiMedia超寬頻（UWB)實體層（PHY)及媒體存取層（MAC)標 準的封包之封包結構300。 ·· ECMA標準指定使用支援 53,3 Mb/s、80 Mb/s、106,7 Mb/s、160 Mb/s、200 Mb/s、320 Mb/s、400 Mb/s及 480 Mb/s之資料速率之無需授權的3，100 MHz至10,600 MHz頻 帶之無線個人區域網路（PAN)的UWB PHY。UWB頻譜被劃 分為14個頻帶，每一者具有528 MHz之頻寬。前12個頻帶 接著被分組為4個由3個頻帶組成之頻帶群組，且最後兩個 頻帶被分組為第五個頻帶群組。圖4說明UWB頻譜之全球 配置。

此ECMA標準指定多頻帶正交分頻調變（MB-OFDM)機制 以傳輸資訊。每頻帶使用總共110個子載波（100個資料載 波及10個保護載波）以傳輸資訊。另外，12個導頻子載波 允許相干偵測。頻域擴展、時域擴展及前向錯誤校正 (FEC)編碼用以改變資料速率。所使用之FEC為具有1/3、 1/2、5/8及3/4之編碼率之迴旋碼。 接著使用時間率碼（TFC)來擴展經編碼之資料。在一方 法中，如由ECMA標準公布，存在兩種類型時間頻率碼 (TFC):經編碼之資訊在三個頻帶上交錯之一類型，其被 < -3 ) 126252.doc 13 ·· ·· 與為時間頻率交錯（TFI);及，經編碼之資訊在單一頻帶上 傳輸之類型，其被稱為固定頻率交錯（FFI)。 在别四個頻帶群组中之每—者内，界定使用TFI之四個 • 肖間頻率碼及使用FFI之三個時間頻率編碼；藉此，提供 *對每頻帶多達七個頻道之支援。對於第五個頻帶群組，界 . 定使用FFI之兩個時間頻率碼。KECMA標準總共指定30個 頻道。 圖5說明圖3之WiMedia UWB封包之標準前置項 (preamble)結構。前置項含有總共3〇個〇FDM符號。前以個 前置項符號用於封包偵測、時序估計、CF〇估計及訊框同 步。頻道估計使用最後6個前置項符號。 圖ό為說明包括擴展器6〇2之前置項符號產生器6〇〇之方 塊圖’其說明可如何產生前置項符號的一方法，其中： 1，對於給定時間頻率碼（TFC)(亦即，1至1 〇，被稱為 TFC-1至TFC- 1 0) ’選擇時域基本序列5^[叫，w = 〇, ι，.·.，ΐ27及 二進制覆蓋序列"ycoverl·1] = ±1 « = 〇, 1，…，23。二進制覆蓋序列用作 用於判定封包/訊框同步序列之結束之定界符。 2. 在基本序列之結束填補3 7個零以形成擴充序列 txt [幻，无二0，1，…，164。 3. 使用擴展器602以擴充基本序列來擴展覆蓋序列，第 η個前置項符號之第k個樣本由下式給出： 5，Sync,«W = -ycoverWXiex.W> ^ = 0,1,-,164, « = 〇, 1, · · ·, 23. 圖7說明對應於TFC-1之基本序列〃bajw]之非週期性自相 關。其他基本序列可具有相似自相關函數。在一同步方法 126252.doc • 14- 1360334 ··

中’利用極佳自相關性質。舉例而言，自如圖8中所示之 階層式基本序列|生器刚產生基本序列。使用階層式序 列之基本别提為將傳輸器處之编碼過程分割為階層架構以 使得接收器處之解碼過程之複雜度降低。參看圖式，第— 二進制序列{ ,，λ = 0,2，···，15 }由第二二進制序列 {啦】，h〇,2,…,7>以擴展器8〇2擴展以產生具有長度128之中 間序列（亦被稱為二進制階層式序列）c {啦]，“ 〇, 2，, 127 )。 接著，在使用快速傅立葉變換（FFT)模組8〇4進行中間序列 c之快速傅立葉變換且使用頻域成形模組8〇6在頻域中成形 序列之後，序列經由反FFT(IFFT)模組8〇8變換回時域以獲 得基本序列ibase[w]。存在對應於十個基本序列中之每一者之 二進制序列{ 4幻}及{外幻}的獨特集合。 圖9說明用於TFC-1之基本序列ibajw]與使用階層式基本 序列產生器800而產生之相應中間序列c { c[々])之間的非週 期性交又相關。此交又相關性質指示：當在接收器處使用 匹配濾波器時’基本序列可由二進制序列C替代以作為濾 波器係數。在一方法中，如以下所說明，二進制序列匸之 階層式結構可有效地用以簡化用於同步之接收器之硬體。 另外’將前置項基本序列之捨位式版本用作匹配濾波器係 數亦可為有利的。圖10說明用於TFC-1之基本序列·與 相應基本序列之捨位式版本之間的非週期性交叉相關。 作為同步概觀，圖11至圖14說明用於所有TFC之同步及 擷取時刻表。具體言之，圖11說明用於TFC-1及TFC-2之擷 取時刻表1100 ;圖12說明用於TFC-3及TFC-4之擷取時刻表 126252.doc -15- 1360334 1200 ;圖13說明用於TFC-5、TFC_6及TFC-7之擷取時刻表 1300 ;且圖14說明用於TFC-8、TFC-9及TFC-10之操取時 刻表1400。 首先參看圖11，主要同步任務可分為三個獨立部分： 1. 封包偵測。 2. 時序估計》 3. 載波頻率補償（CFO)估計及訊框同步。 ·· 如以上所論述，ECMA標準提供多個頻帶，且如自所有 TFC之時刻表所見’接收器將在確定封包伯測之前預設地 停留於頻帶1上。此係因為在封包偵測之前，接收器未知 曉切換至其他頻帶之正確時序（若其處於TH模式因此， 將消耗頻帶1中之前三個前置項符號以用於封包偵測。一 旦已完成封包债測，則下一階段’致能時序估計且接收器 將掃描頻帶!中之下一前置項符號以判定用於〇fdm符號之 最佳FFT窗。在已針對頻帶丨完成時序估計（例如，時序恢 復）之後，接收器將具有足夠資訊以知曉根據订匚切換至其 他頻帶，且將執行自動增益控制（AGC)增益估計。在安^ AGC之後，前置項符號之剩餘部分將用於cf〇估計及訊框 同步㈣。無論何時偵測到訊框同步，⑽估計之最終輸 出將發送至相位旋轉器且接收器將繼續進行頻道估計。 圖15說明用於執行主要同步任務之同步器15〇〇。同步器 測包括可變增益放大器（VGA)模組15〇2、類比至數位轉 換器(ADC)1504、匹配濾波器(MF)15〇6、平方單元⑽8、 封包㈣模組151〇、時序估計模組154()以及咖估計及訊 I26252.doc •】6· 框同步模組1570。 如以上所論述，可將MF 1506之係數{啦]，^： = 0,2，...，127}選 為二進制序列{ φ：]，λ = 0,2，.·.，127}或捨位式前置項基本序列 { _d(sbaJA:])，ft = 0,2，·.·」27}。然而，歸因於二進制序列{明} 之階層式結構’可如圖17之二進制階層式序列MF 1 700中 所示而簡化MF 1506之實施例；而對於捨位式版本，在圖 18中展示有限脈衝響應（FIR)實施例MF 1800，其在一方法 中為具有127個子取樣延遲線之fir濾波器。 在捨位式方法中，匹配濾波器係數9闲，& = 〇,2,…，m被設 疋為前置項基本序列之捨位式版本Round^^p]) ^如針對所 有則置項基本序列所觀測’ R〇und(jbase[A:])僅取來自（±2, ±1，〇} 之值’此情形促進降低硬體複雜度，因為乘以2之乘法可 被便利地實施為左移1位元。又’如在圖1 〇中所見，

Kcmnd(sbaJfc])維持與基本序列⑷之良好交叉相關性質。用 於匹配濾波器實施例之兩種不同方法之複雜度概述於下表 中： 配濾波器類刑 實際乘法之次數 實際加法之次數 LUT大小(位元） 一進制階層式 0 22 10*(16+8) = 240 捨位式基本庠列 0 127 10*128*3 = 3840 表1 :匹配濾波器實施例比較p 運算之次數係針對一樣本持續時間T_pk=1/528 MHz=1.89 ns内之I或Q分支。對於每一方法，參考序列可 儲存於具有如表1中所列舉之大小之查找表（LUT)中。 由平方單元1508處理MF 1506之輸出。將所接收之樣本 表示為r[«]，匹配濾波器輸出之量值平方可被表達為： 126252.doc -17 1360334

Rin]= Yjr[^ + ^]q[k] k=0 j 注意，可執行等增益組合（EGC)運算以收集來自多路徑 頻道之能量： Λ η+Ν-\ D[n)= Σ R[m'} ' m'=n ， • 其中N為所組合之連續路徑之數目且乃问為滑動窗輸出。 ·# EGC可被實施為如圖19中所示之[分頻道（Ltap)多路徑能 量組合器1900。L分頻道能量組合器19〇〇允許不同權重指 派給每一分頻道。可由封包偵測模組151〇及時序估計模組 1540使用EGC運算之結果。 如所論述，同步過程中之第一步驟為封包偵測模組i5i〇 偵測有效封包之存在。封包偵測模組151〇將在偵測到有效 封包之後對時序估計模組1540確證封包偵測信號。具體言 之，旦確證了封包偵測（亦即，封包偵測模組15 1 〇已藉 •籲自將加V/町設定為邏輯真而指示已價測到封包），則啟用 時序估計模組1540。 圖16說明可經實施以用於封包偵測模組15 1〇之例示性封 包偵測器1600 ^較佳地，封包偵測模組151〇經設計以滿足 以下要求： 1 ·目標漏失偵測機率。 2，目標誤警報機率。 3.容許初始CFO之變化之最大範圍（+/2〇 ppm) : CFO之 126252.doc -18- 1360334 變化之最大範圍為 10296 MHz *40 ppm=411.84 KHz。 4.對初始VGA增益穩固：在偵測到封包之前，未安定 * AGC。而是由VGA 1502對所接收之樣本施加初始VGA增 益，該等樣本接著由ADC 1504量化。偵測演算法作用於 ADC 1504之輸出序列且其經設計以對初始VGa增益不敏 感。 * 5.容許較低信雜比（SNR) ··因為SNR可低達或低於〇 φφ dB，所以封包偵測模組應經設計以在此SNR範圍中作用。 返回至圖16，封包偵測器16〇〇包括平方單元16〇4、128 單位寬之滑動窗（SW)單元1608及8單位寬之8|單元161〇、 比較器1 6 12及偵測模組丨63 〇。偵測模組丨63〇包括一對缓衝 器1632、1634，每一者分別叙接至一對加法器l636、1638 中之加法器。來自加法器1638之輸出接著饋送至如下所述 而操作之決策模組1640。 如以上所論述，可執行EGC運算以收集多路徑頻道之能 •# *。在-做法中 ，滑動窗之大小被選擇為# = 8。因此，可 使用實施為L分頻道多路徑能量組合器19〇〇之8單位寬之 SW單元㈣來部署EGC。在其他做"，替代寬度為_ 單位，8單位寬之SW單元1610可實施為更多或更少單元。 實施例中之單元之數目之特定選擇可取決於正處理之頻道 之類型》 8單位寬之SW輸出乃^接著與乘以預置臨限值單 位寬之sw輪出比較。比較器1612之輸出為1(若咖]較幻或 〇(若啊較小）。接著，由檢查模組！㈣執行"三重檢查"； 126252.doc •19- 1360334 亦即’封包偵測器1600在其觀測到N1及N2分開之三個臨 限值父又事件時確證封包彳貞測（亦即，det flag^ 1)。N1及 N2之值取決於TFC，如下表中所示： TFC號 N1 N2 1 ' 2 165x3=495 165x3=495 3、4 165x5=825 165 5、6、7 165 165 8、9、10 165x2=330 165x2=330 表2 :用於封包偵測之TFC相依參數。 ·· 封包偵測器1600之效能經量測以用於加成性白高斯雜訊 (AWGN)頻道及頻道模型1至4(CM1至CM4)。TFC-1用於模 擬中，且效能對於其他TFC係相同的。 在用於誤警報測試之一方法中，模擬共丨百萬個假設測 試’其中僅將白高斯雜訊樣本輸入至同步器15〇〇β對於漏 失偵測測試，針對每一頻道模型（CM1至CM4)模擬5〇〇個頻

道實現’且針對每一頻道實現’傳輸且測試丨，〇〇〇個封 包。 如以上所論述，可基於二進制階層式序列實施例來簡化 MF 1506之實施例❶當使用二進制階層式序列來實施mf 1506時，MF結構可經簡化以實施為如圖17中所示之二進 制階層式序列MF 1700。臨限值經選擇以滿足漏失偵測及 誤警報機率之預置設計值。 關於初始CFO之變化之最大範圍之效應，其如上界定 126252.doc •20* 1360334 JF = 10296MHz x40ppm= 411.84 KHz , 其中10296 MHz為最高頻帶（頻帶14)之中心頻率。二進制 階層式序列MF 1700中歸因於此最大CFO之損耗為： Γ5Ϊη(πΝ·ΔΡ·Τ5)Τ _〇 1429^， πΝ·ΔΡ·Τ5 其中iV=128為相干累積長度且7^=1/(528 MHz)為取樣週 期。 ··

因為VGA增益初始設定為最大值，所以封包偵測期間遭 遇之一潛在問題為：對於較大SNR情形，所接收之信號在 ADC之後可被極大地限幅。為研究此問題，已執行額外模 擬以測試對於所接收至SNR之極大動態範圍之漏失偵測機 率。因為最大接收信號強度為-43 dBm(對應於最接近目標 之操作距離0.3 m)，且最小接收信號強度為-81 dBm(對應 於53.3 Mbps之靈敏度），所以可假設所接收之SNR在38 dB 之範圍中。在模擬中，自SNR=5 dB至40 dB執行測試以確 保模擬覆蓋整個動態範圍。在評估中，VGA增益被設定為 最大增益且使用6位元ADC。自模擬結果，對於此SNR範 圍内之CM1至CM4，未觀測到錯誤事件（亦即，漏失偵 測）。此情形指示封包彳貞測演算法對於設定於SNR動態範圍 中之初始最大VGA增益為穩固的。 亦可基於捨位式序列實施例來簡化MF 1506之實施例， 其中MF 1506被實施為如圖18中所示之FIR實施例MF 1800。匹配濾波器係數啦]，λ = 〇,2,···,127被設定為前置項基 126252.doc -21 - 1360334 以上所描述之内容包括一或多個實施例之實例。當然， 出於描述前述實施例之目的不可能描述組件或方法之每一 可設想組合，但是一般熟習此項技術者可認識到，各種實 施例之另外組合及改變係可能的。因此，所描述之實施例 意欲涵蓋在隨附申請專利範圍之精神及範疇内之所有此等 改變、修改及變化。此外，就術語"包括"用於實施方式或 申請專利範圍中而言’此術語以類似於術語"包含"之方式

(如”包含"在申請專利範圍中用作過渡詞時所解釋）而意欲 為包括性的。 【圖式簡單說明】 圖1為例示性特用無線網路之方塊圖； 圖2為例示性無線終端機設備之方塊圖； 圖3為符合WiMedia超寬頻（UWB)標準之封包結構； 圖4為UWB頻譜之全球配置之圖； 圖5為圖3之封包之前置項結構；

圖6為圖5之前置項結構之封包/訊框同步序列產生器的 方塊圖； 圖7為用以產生前置項型樣之基本序列之非週期性自相 關函數的曲線圖； 圖8為用以產生基本序列之階層式基本序列產生器之方 塊圖； 圖9為圖7之基本序列與圖8之相應階層式基本序列之間 的非週期性交又相關之曲線圖； 圖為圖7之基本序列與相應基本序列之捨位式版本之 126252.doc •23· 1360334 間的非週期性交叉相關之曲線圖； 圖11為說明用於時間頻率碼（TFC)-l及TFC-2之擷取/同 步過程之時刻表； 圖12為說明用於TFC-3及TFC-4之擷取/同步過程之時刻 表； 圖13為說明用於TFC-5、TFC-6及TFC-7之擷取/同步過 程之時刻表；

圖14為說明用於TFC-8、TFC-9及TFC-10之擷取/同步過 程之時刻表； 圖1 5為包括封包偵測模組、時序估計模組以及載波頻率 補償（CFO)估計及訊框同步模組之同步器之方塊圖； 圖16為實施圖15之同步器之封包偵測模組的封包價測 as · ， 圖17為圖15之同步器之匹配濾波器的第一例示性實施 例；

圖18為圖15之同步器之匹配濾波器的第二例示性實施 例；及 圖19為圖15之同步器之L分頻道多路徑能量組合器的例 7F性實施例。 【主要元件符號說明】 100 特用無線網路 112 終端機設備 114 終端機設備 116 終端機設備 126252.doc -24- 1360334 ·· 118 終端機設備 120 通訊鏈路 122 通訊鏈路 124 通訊鏈路 200 終端機設備 202 處理器 204 前端收發器 206 天線 208 基頻處理器 210 使用者介面 212 記憶體 214 應用程式處理器 300 封包結構 600 前置項符號產生器 602 擴展器 800 階層式基本序列產生器 802 擴展器 804 FFT模組 806 頻域成形模組 808 IFFT模組 1100 時刻表 1200 時刻表 1300 時刻表 1400 時刻表 126252.doc 25- 1360334 1500 同步器 1502 可變增益放大器模組 1504 類比至數位轉換器 1506 匹配濾波器（MF) 1508 平方單元 1510 封包偵測模組 1540 時序估計模組 1570 CFO估計及訊框同步模組

1600 封包偵測器 1604 平方單元 1608 128單位寬之滑動窗（SW)單元 1610 8單位寬之SW單元 1612 比較器 1630 偵測模組 1632 緩衝器

1634 緩衝器 1636 加法器 1638 加法器 1640 決策模組

1700 二進制階層式序列MF

1800 有限脈衝響應（FIR)實施例MF 1900 L分頻道多路徑能量組合器 126252.doc -26-

Claims (1)

1360334 MO, 8. π ^ 年月日修正替換頁 申請專利範園： 晨〇96】4〇5〇1號專利申請案 史又申―請專利範圍替換本(丨〇〇年8月） 1·:種用於铺測以一所傳輸之符號之裝置，該所傳輸之符 基於—㈣頻率碼TFC之序列來編碼之裝置，該基 於TFC之序列產生自一中門_ •仓Μ " 生自中間-進制階層式序列，其基於 μ TFC之預定二進制序列，該裝置包含： 一匹配濾波器，其具有基於該基於TFC之序列之一簡 化式版本之預定係數。 β 2. ^求項！之裝置’其中該基於取之序列之該簡化式版 為》… 1二進制序列，該匹配渡波器經組態而使用該 中間—進制序列作為該等係數。 3. :請求項i之裝置，其中該基於TFC之序列之該簡化式版 =為該基於TFC之序列之-捨位式版本，該匹配滤波器 、讀態而使用該基於TFC之序列之該捨位式版本作為該 等係數。 4. 如請求们之裝置，其進一步包含—正規化單元，該正 規化單元包含—滑動窗模組，其中該正規化單元經組態 以建立—所傳輸之信號之一正規化版本，該所傳輸之信 號包括該所傳輸之符號。 5. 如：求们之裂置’其進一步包含一俄测器模組，該憤 測器模組經組態以偵測複數個臨限值交又事件，其中今 複數個㉟限值交叉事件包含大於一預定信#比之一所傳 輸之信號中的一所㈣之能量’該所傳輸之信號包括該 所傳輸之符號。 6 ‘如清求項1之奘詈，進一步句令_夕# 裝置，、退^ ^ ^多路徑能量組合 126252-1000803.doc 1360334 8. 9. 10. 11. 12. 100. β. 0 3 年月日修正替換f 器’其座組態以組合一搜尋窗内之預定數目之頻道分頻 道的所估計之量值以判定一能量。 。月求項6之裝置，其進一步包含释一權重指派給該搜 兮窗内之該預定數目之頻道分頻道的所估計之量值中的 每一者。 一種用於封包偵測之方法，其包含： 在一所傳輸之信號中’接收一所傳輸之符號，其以基 ；時間頻率碼TFC之序列來編碼，該基於TFC之序列 產生自一中間二進制階層式序列其基於該TFc之預定 二進制序列；及 使用匹配濾波器，其包括複數個基於該基於TFc之 】之簡化式版本的複數個預定係數，而對該所接收 之信號進行濾波。 如凊求項8之方法’其中該基於TFC之序列之該簡化式版 本為5亥中間二進制序列’該匹配濾波器經組態而使用該 中間一進制序列作為該等係數。 =求項8之方法’其中該基於取之序列之該簡化式版 奸為及基於TFC之序列之—捨位式版本，該匹配滤波器 ，=態而使用該基於TFC之序列之該捨位式版 禝數個係數。 如凊求項8之方法，盆 .. 其進一步包含建立該所傳輸之信號 之一正規化版本。 審杜項之方法，其進一步包含偵測複數個臨限值交 ”中边複數個臨限值交又事件包含大於一預定 126252-1000803.doc 1360334 严 8. 0 3 年月曰修正替換頁 信雜比之該所傳輸之信號中的一所偵測之能量。 13. 如5青求項8之方法甘，备 . 法其進一步包含組合一搜尋窗内之預 定數目之頻道分頻道的所估計之量值以判定—能量。 14. 如明求項13之方法，其進一步包含將—權重指派給該搜 尋窗内之該預定數目之頻道分頻道的所估計之量值中的 每一者。 15. —種用於封包偵測之裝置其包含： ;在所傳輸之k號中，接收一所傳輸之符號，其 以基於-時間頻率碼TFC之序列來編碼，該基於I之 序列產生自-中間二進制階層式序列，其基於該TFC之 預定二進制序列之構件；及 用於使用一匹配濾波器’其包括複數個基於該基於 TFC之序列之—簡化式版本的複數個預定係數，而對該 所接收之信號進行濾波之構件。 16. —種電腦程式產品，其包含： 非暫時性電腦可讀媒體，其包含： 用於致使一電腦在一所傳輸之信號中，接收一所傳輸 之符號，其以基於一時間頻率碼TFC之序列來編碼，該 基於TFC之序列產生自-中二進制階層式序列，其基 於該TFC之預定二進制序列之程式碼；及 用於致使該電腦使用一匹配濾波器，其包括複數個基 於該基於TFC之序列之一簡化式版本的複數個預定係 數’而對該所接收之信號進行濾波之程式碼。 17. —種處理器，其包含： 126252-I000803.doc 1J0UJJ4 mo r η ί\ 年月曰修正替換頁 一记憶體，該記憶體經組態以使該處理器實施一用於 封包偵测之方法，該方法包含· 在一所傳輸之信號中，接收一所傳輸之符號，其以基 於-時間頻率碼TFC之序列來編碼，該基於tf(：之序列 產生自H進制階層式序列，其基於該TFC之預定 二進制序列；及 使用一匹配滤波器，其包括複數個基於該基於TFC之 序列之-簡化式版本的複數個預㈣數而對 之信號進行濾波。 126252-1000803.doc 4·