TWI701928B - 在具有高載波頻率偏移之動態通道中之改良偵測 - Google Patents

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Abstract

提供用於具有高載波頻率偏移之動態通道中之信號偵測之方法及裝置。一相干偵測器及一非相干偵測器對一輸入信號之一樣本區塊並行地操作，判定該輸入信號之各自時間偏移候選。從該非相干偵測器獲得之該時間偏移候選用來判定該輸入信號之一頻率偏移候選。

Description

在具有高載波頻率偏移之動態通道中之改良偵測
本發明大體上係關於無線信號偵測。
通信接收器藉由同步於一傳輸(常稱為)同步信號而起始。由嘗試偵測接著同步於傳輸信號之信號偵測器(亦稱為搜尋器)執行同步。偵測器起始嘗試解析至少兩個模糊參數或未知參數：傳輸信號之時序及傳輸信號之頻率，兩者與接收器之時序及頻率相關。
圖1繪示根據一實施例之一例示性無線系統100。例示性無線系統100僅出於繪示目的而提供且不限制本發明之實施例。如圖1中展示，例示性無線系統100包含一傳輸器102及一接收器104。接收器104可包含一信號偵測器106及一解碼器108。傳輸器102將一無線信號110傳輸至接收器104。在接收器104可解碼無線信號110以擷取無線信號110中含有之資訊之前，接收器104必須首先偵測無線信號110。 信號偵測器106經組態以偵測無線信號110。在一實施例中，無線信號110包含接收器104已知由信號偵測器106用來偵測無線信號110之一部分。此部分通常稱為同步信號。信號偵測器106之一實例可係一先進電視系統委員會(ATSC) v3.0啟動程式偵測器，其經組態以偵測具有如下文描述之形式CAB-BCA之一時域結構之一訊框前置碼之一啟動程式。 通常，信號偵測器106嘗試解析同步信號中之至少兩個模糊參數或未知參數：分別與接收器104之時序及頻率相關的同步信號之時序及頻率。此等參數通常亦稱為同步信號之時間偏移及頻率偏移。 通常，信號偵測器106之效能設定接收器104之操作之一界限，此係因為在無能力偵測同步信號或啟動程式之情況下，接收器104無法在時間及頻率上同步於無線信號110。特定言之，頻率模糊性(在相對大時)對信號偵測器106強加一設計挑戰。作為一實例，ATSC 3.0規定高達200 KHz之載波頻率偏移(CFO)之一容限，即，傳輸器102與接收器104之間的載波頻率之容限可高達200 KHz。在此一大潛在CFO下，一簡單相干或匹配濾波器、偵測器不能夠解析同步信號中之頻率模糊性，且可需要一更複雜非相干偵測器。 圖2繪示一例示性信號偵測器200。在一實施例中，信號偵測器200可用來偵測一ATSC 3.0訊框之一訊框前置碼之啟動程式。啟動程式定位於訊框前置碼之起點處且包含開始於一同步符號之數個符號。在一實施例中，信號偵測器200經組態以偵測啟動程式之同步符號以實現粗略時間同步及頻率偏移估計。 如圖2中展示，信號偵測器200包含一延遲相關器電路204、一樣本緩衝器206、一比較區塊208、一緩衝區塊210、一搜尋區塊212、一時間估計電路216、一頻率估計電路218、一相關性度量驗證區塊220及一解碼器介面區塊222。在一實施例中，延遲相關器電路204、樣本緩衝器206、比較區塊208、緩衝區塊210及搜尋區塊212形成一非相干偵測器電路213。 如圖2中展示，信號偵測器200接收一信號202。在一實施例中，信號202包含啟動程式之一樣本區塊。信號202經提供給延遲相關器電路204及樣本緩衝器206。樣本緩衝器206儲存信號202直至延遲相關器電路204終止於其對樣本區塊之處理為止。 在一實施例中，延遲相關器電路204係一非相干相關器。如此，延遲相關器電路204使用傳輸訊框前置碼之已知固有特性來偵測啟動程式同步符號。具體言之，延遲相關器電路204嘗試偵測信號202中符合啟動程式之已知固有特性之能量。在ATSC 3.0中，各啟動程式符號係由時域樣本之三個部分A、B及C組成。使用定義頻率偏移及相位偏移從部分A導出部分B及C。啟動程式同步符號採用一C-A-B時域結構(即，在時域中，部分C接續部分A，部分A接續部分B)。其他啟動程式符號使用一B-C-A時域結構。在一實施例中，延遲相關器電路204依賴於啟動程式之CAB-BCA時域結構之一先驗知識來偵測啟動程式同步符號。具體言之，延遲相關器電路204使用已知CAB-BCA結構以使信號202中含有之樣本區塊自動相關於與傳輸器處規定之延遲及頻率偏移諧振之規定延遲及頻率偏移。 在一實施例中，延遲相關器電路204計算在一規定時間(搜尋週期)內樣本區塊之統計，通常訊框之最大長度(例如，在ATSC 3.0中250 ms至5 s)。如圖2中展示，在一實施例中，延遲相關器電路204計算在至少一個訊框之一搜尋週期內接收之各樣本之一自動相關性度量224。將自動相關性度量224提供給比較區塊208，其比較自動相關性度量224與一當前最大自動相關性度量。若自動相關性度量224大於當前最大自動相關性度量，比較區塊208用自動相關性度量224更新當前最大度量且將與自動相關性度量224相關聯之一樣本索引提供給一緩衝區塊210，其中儲存樣本索引。 隨後，搜尋區塊212判定搜尋是否已結束。若否，則處理返回至延遲相關器電路204以處理一後續樣本。否則，具有最大自動相關性度量之樣本索引變為由時序及頻率估計器處理之一候選，且處理返回至時間估計電路216。可使用具有最大自動相關性度量之樣本索引來導出信號202之一粗略時間偏移估計。 時間估計電路216在搜尋結束時從樣本緩衝器206擷取與具有最大自動相關性度量之樣本索引相關聯之樣本214。時間估計電路216對擷取樣本執行一時域相干相關性以解析任何遺留時間模糊性。此相干相關性之結果係信號202之一精細時間偏移估計。隨後，頻率估計電路218對擷取樣本執行一頻域相干相關性以判定信號202之一頻率偏移。在相關性度量驗證區塊220中驗證起因於時間估計電路216及頻率估計電路218之相干相關性度量。具體言之，比較各度量與一各自臨限值以證實度量對應於一實際偵測峰值。若任一度量在區塊220中未經過驗證，則處理返回至延遲相關器電路204以處理一後續樣本。否則，經由解碼器介面區塊222將對應於判定時間及頻率偏移且指示訊框前置碼之啟動程式之起點的信號202之樣本提供給解碼器。 在上文論述之例示性信號偵測器200中，非相干偵測連續地接續相干偵測。雖然非相干偵測在高CFO狀況下實現出色效能，但一非相干偵測器通常在動態通道中(例如，快速衰落通道)表現不佳。 圖3繪示根據一實施例之另一例示性信號偵測器300。例示性信號偵測器300僅出於繪示目的而提供且不限制實施例。如下文進一步描述，例示性信號偵測器300藉由並行地執行非相干偵測及相干偵測藉此組合兩種類型之偵測之優點來改良動態通道中之偵測效能。在一實施例中，可藉由在具有一最小複雜度增大之情況下修改信號偵測器200來實施信號偵測器300。 如圖3中展示，例示性信號偵測器300包含類似於例示性信號偵測器200之組件(例如，延遲相關器電路204、樣本緩衝器206、比較區塊208、緩衝區塊210、解碼器介面區塊222)。另外，信號偵測器300包含一相干相關器電路302、一比較區塊304、一緩衝區塊306、一搜尋區塊308、一分類區塊310、一時間估計電路314、一頻率估計電路316、一候選選擇區塊318及一相關性度量驗證區塊320。 如下文進一步論述，信號偵測器300包含判定一第一時間偏移候選之一相干偵測器及判定一第二時間偏移候選之一非相干偵測器。亦形成基於第一時間偏移候選之一第三時間偏移候選。使用來自非相干偵測器之第二時間偏移候選來判定接收信號之一頻率偏移；且基於第一、第二及第三時間偏移候選判定接收信號之一時間偏移。 延遲相關器電路204、樣本緩衝器206、比較區塊208、緩衝區塊210及解碼器介面區塊222以類似於上文關於例示性信號偵測器200論述之一方式操作。具體言之，延遲相關器電路204、比較區塊208及緩衝區塊210連同搜尋區塊308 (其如同上文論述之搜尋區塊212般操作)形成如上文結合圖2論述之一非相干偵測器電路。非相干偵測器電路經組態以基於接收信號202判定具有一最大自動相關性度量之一樣本索引。樣本索引提供接收信號202之第二時間偏移候選。 在一實施例中，為改良由非相干偵測器電路產生之第二時間偏移候選，延遲相關器電路204之一固有時序誤差Δ之特徵係分析在附加白色雜訊之影響下之偵測器電路213。例如，在ATSC 3.0中，延遲相關器電路204在低信號對雜訊比(例如，約-12db)下可具有+/- 252 (504/2)之一固有時序誤差；因此，將Δ設定為252。從第二時間偏移候選減去固有時序誤差Δ。 在一實施例中，如繪示信號偵測器300之一實施例500之圖5中展示，一減法器電路502在非相干偵測器搜尋結束時從第二時間偏移候選減去固有時序誤差Δ。從第二時間偏移候選減去固有時序誤差Δ增大由相干偵測器匹配、在時序及頻率估計階段中使用之能量。 再次參考圖3，相干相關器電路302、比較區塊304、緩衝區塊306及搜尋區塊308形成一相干偵測器電路。相干偵測器電路與非相干偵測器電路(由延遲相關器電路204、比較區塊208、緩衝區塊210及搜尋區塊308形成)並行地接收並處理信號202達搜尋週期之長度。相干偵測器電路經組態以處理信號202之一樣本區塊以判定信號202之第一時間偏移候選。 在一實施例中，例如，對於ATSC 3.0，樣本區塊係由信號202之2048個循序接收樣本組成。在另一實施例中，由於運行相干偵測器電路達搜尋週期之長度，故由相干偵測器電路處理之樣本區塊可相對於由相干偵測器電路處理之一先前樣本區塊及待由相干偵測器電路處理之一後續樣本區塊兩者連續且非重疊。與使用諸如用於例如長期演進(LTE)主同步符號(PSS)或實體隨機存取通道(PRACH)偵測之連續但重疊的輸入樣本之既有方法相比，此導致相干偵測器電路之一更有效操作。此外，放寬相干偵測器電路中具有重疊樣本之要求會放寬相干偵測器電路之即時需求。例如，在ATSC 3.0中，相干偵測器電路對2048個非重疊樣本操作，其對相干偵測器電路提供等於(2048 *取樣速率)之一處理時間以計算最大相關性度量。相比之下，由於重疊樣本要求，故既有LTE PSS或PRACH偵測器必須以更少時間完成計算，其轉化成更複雜偵測器設計。 在一實施例中，相干偵測器電路經組態以使信號202之樣本區塊與一局部參考信號相關聯。在一實施例中，局部參考信號包含ATSC 3.0啟動程式符號之部分「A」(如上文提及，在ATSC 3.0中，各啟動程式符號係由時域樣本之三個部分A、B及C組成。具體言之，啟動程式同步符號採用一C-A-B時域結構)。在一實施例中，相干偵測器電路執行信號202之樣本區塊與局部參考信號之間的一卷積運算以判定一相關性峰值。對於樣本區塊之各樣本，使局部參考信號偏移達一對應樣本索引(對應於信號202之一各自時間偏移)，且在相干相關器電路302中將樣本區塊乘以偏移局部參考信號。由比較區塊304比較相乘結果(對應於各自時間偏移之相關性度量)與一當前最大相關性度量。若相關性度量大於當前最大相關性度量，則比較區塊304用相關性度量更新當前最大相關性度量，且將與相關性度量相關聯之樣本索引提供給緩衝區塊306，其中儲存樣本索引。搜尋區塊308判定搜尋是否已結束且將處理返回至相干相關器電路302 (若搜尋尚未完成)或分類區塊310 (若搜尋已完成)。在搜尋結束時，具有最大相關性度量之樣本索引(信號202之複數個時間偏移當中之最大相關性)提供接收信號202之第一時間偏移候選。 如上文提及，相干偵測器電路判定接收信號202之第一時間偏移候選。然而，由於用信號202之連續非重疊樣本驅動相干偵測器電路，故第一時間偏移候選具有關於是否對局部參考信號中含有之部分「A」之前綴或後綴執行偵測之模糊性。圖4A、圖4B及圖4C繪示用來描繪此模糊性之例示性相干相關性案例。圖4A繪示一例示性相關性案例400A，其中具有時域結構C-A-B之接收信號202與由兩個部分「A」組成之局部參考信號之間的相關性對來自部分「A」之前綴及後綴之相等能量之量有益。圖4B繪示一例示性案例400B，其中相關性能量更多歸因於部分「A」之後綴而非前綴。相反地，圖4C繪示一例示性案例400C，其中相關性能量受控於更多歸因於部分「A」之前綴而非後綴之能量。 在一實施例中，為解決此模糊性，基於起因於搜尋週期內之相干偵測之第一時間偏移候選產生一第三時間偏移候選。在一實施例中，與第三時間偏移候選相關聯之一樣本索引等於與第一時間偏移候選相關聯之一樣本索引減去信號202之樣本區塊之一樣本大小。在ATSC 3.0中，例如，樣本大小可等於2048。因此，若第一時間偏移候選樣本索引係X，則第三時間偏移候選樣本索引係X-2048。在一實施例(如例如圖5中展示之實施例500)中，一電路504經提供以在相干偵測搜尋結束時從第一時間偏移候選產生第三時間偏移候選。 如下文進一步論述，在時序估計之一第二階段中使用第三時間偏移候選連同第一時間偏移候選及第二時間偏移候選。基於此三個候選，使用一最大相關性度量判定來選擇信號202之一時序估計。僅將第二時間偏移候選用於頻率估計階段中之整數頻率估計；使用零之一循環偏移處理第一及第三時間偏移候選。 參考圖3，在搜尋週期結束時，處理轉至分類區塊310。分類區塊310對與起因於搜尋之第一、第二及第三時間偏移候選相關聯之樣本索引分類。另外，分類區塊310從樣本緩衝器206擷取與第一、第二及第三時間偏移候選相關聯之循序樣本區塊312。在一實施例中，與例如第一時間偏移候選相關聯之一樣本區塊可係信號202之一循序樣本區塊，其開始於具有與第一時間偏移候選相關聯之樣本索引。換言之，循序樣本區塊對應於時間補償達第一時間偏移候選之信號202之輸入樣本區塊。為簡化呈現，循序樣本區塊312在後文中稱為時間偏移補償樣本區塊。 在一實施例中，時間補償樣本區塊312之各者之大小可等於一符號大小(例如，在ATSC 3.0中3072個樣本)。在另一實施例中，為減小複雜度，僅使用無防護間隔之實際信號。據此，各時間偏移補償樣本區塊312之大小可小於符號大小。例如，在ATSC 3.0中，可僅使用啟動程式符號之部分A，從而導致2048個循序樣本。 分類區塊310將時間偏移補償樣本區塊312循序地提供給時間估計電路314及頻率估計電路316。在一實施例中，時間估計電路314、頻率估計電路316及候選選擇區塊318形成一估計電路。如下文進一步描述，該估計電路經組態以基於第二時間偏移候選判定信號202之一頻率偏移。另外，該估計電路經組態以產生分別對應於第一、第二及第三時間偏移候選之第一、第二及第三相關性度量，且基於第一、第二及第三相關性度量將第一、第二及第三時間偏移候選之一者選擇為信號202之一時間偏移。 在一實施例中，如圖5中繪示之實施例500中展示般實施估計電路。由於僅使用第二時間偏移候選來判定信號202之頻率偏移，故由與第二時間偏移候選相關聯之時間偏移補償樣本區塊之估計電路之處理不同於與第一及第三時間偏移候選相關聯之時間偏移補償樣本區塊之處理，如下文進一步論述。 具體言之，對於第二時間偏移候選，處理包含一FFT電路506對對應時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換以產生頻域樣本。接著，對於複數個循環偏移值之各循環偏移值，一循環偏移電路508使頻域樣本偏移達循環偏移值以產生循環偏移頻域樣本。在一實施例中，各循環偏移值依據FFT-Size/樣本速率解析頻率模糊性。在ATSC 3.0中，例如，此等於6.144 Mhz / 2048 = 3000 Hz。在一實施例中，根據方程式Yi =X((i + C) modFFT- Size) 判定循環偏移頻域樣本，其中Yi 表示第i 個循環偏移頻域樣本(i 從0跨越至FFT-size)，X表示頻域樣本，且C 係從-(FFT-Size)跨越至+(FFT-Size)之循環偏移值。隨後，一乘法器510將循環偏移頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號512以產生一共軛相乘結果；且一反向FFT (IFFT)電路514對該共軛相乘結果執行一反向FFT以產生一IFFT輸出516。電路518從該IFFT輸出516判定一相關性值。 在程序結束時，電路518識別複數個循環偏移值當中導致一最大相關性值之一循環偏移值。循環偏移值提供信號202之頻率偏移。另外，在一實施例中，最大相關性值對應於與第二時間偏移候選相關聯之第二相關性度量。 對於第一及第三時間偏移候選，由估計電路處理對應時間偏移補償樣本區塊達等於零之單個循環偏移值。如此，在FFT電路506對時間偏移補償樣本區塊執行一FFT以產生頻域樣本之後，頻域樣本旁通循環偏移電路508且在乘法器510中直接乘以頻域參考信號512以產生一共軛相乘結果。由IFFT電路514將共軛相乘結果變換成時域以產生IFFT輸出516。由電路518使用IFFT輸出516來判定一相關性值，其在時間偏移補償樣本區塊對應於基於第一時間偏移候選補償之樣本區塊時對應於第一相關性度量且在時間偏移補償樣本區塊對應於基於第三時間偏移候選補償之樣本區塊時對應於第三相關性度量。 參考圖3，候選選擇區塊318從估計電路接收第一、第二及第三相關性度量且基於第一、第二及第三相關性度量將第一、第二及第三時間偏移候選之一者選擇為信號202之一時間偏移。具體言之，候選選擇區塊318將具有最大相關性度量之時間偏移候選選擇為時間偏移。 在一實施例中，基於對應IFFT輸出516之一最大峰值，從一相關性值判定第一、第二及第三時間偏移候選之各者之相關性度量。在另一實施例中，為改良動態通道中之效能，估計電路包含一電路520，其經組態以藉由將最大相關性峰值與對應於來自IFFT輸出之一或多個主要路徑之一或多個顯著峰值相加來判定相關性值。 圖6繪示一例示性IFFT輸出600以闡釋此實施例。如圖6中展示，例示性IFFT輸出600包含一最大峰值602以及與最大峰值602之一延遲擴展容限「d」內之顯著峰值604a、604b、604c、604d及604e。在一實施例中，若一顯著峰值604之相關性度量高於一預定臨限值，則其相關性度量經添加至最大峰值602之相關性度量且貢獻於相關性值。預定臨限值可基於一絕對後IFFT相關性度量或基於例如從一觀察標準差導出之雜訊。在另一實施例中，可對高於預定臨限值之顯著峰值之相關性度量添加高達一最大路徑數目。在一實施例中，使用一最差情況通道模型判定最大路徑數目及d。例如，若最差情況通道模型被視為TU6，則最大路徑數目等於6且d等於5 μs。 參考圖3，候選選擇區塊318將與選定時間偏移候選相關聯之相關性度量提供給相關性度量驗證區塊320。相關性度量驗證區塊320比較相關性度量與一臨限值以驗證相關性度量對應於一真實偵測。可藉由模擬判定臨限值以實現一所要訊框擦除速率(FER)或偵測速率。若由區塊320驗證相關性度量，則經由解碼器介面區塊222將與選定時間偏移候選相關聯且指示訊框前置碼之啟動程式之起點的時間偏移補償樣本區塊提供給解碼器。否則，偵測被視為錯誤且處理返回至延遲相關器電路204及相干相關性電路302以處理輸入信號202之一後續樣本區塊。 圖7繪示根據一實施例之一例示性程序700。例示性程序700僅出於繪示目的而提供且不限制實施例。可由一信號偵測器(諸如上文描述之例示性信號偵測器300及500)執行例示性程序700以偵測一接收信號。接收信號可包含由偵測器用來偵測接收信號之起點之一同步信號。同步信號可係一ATSC 3.0啟動程式。 如圖7中展示，程序700開始於並行地執行之步驟702及704。步驟702包含相干地處理接收信號之一樣本區塊以判定接收信號之一第一時間偏移候選。在一實施例中，步驟702包含使接收信號之樣本區塊與一局部參考信號相關。第一時間偏移候選對應於複數個時間偏移當中導致一最大相關性之一時間偏移。 步驟704包含非相干地處理接收信號之樣本區塊以判定接收信號之一第二時間偏移候選。在一實施例中，步驟704包含計算區塊樣本之各樣本之一自動相關性度量，判定樣本區塊當中具有一最大自動相關性度量之一樣本，及基於與判定樣本相關聯之一索引判定第二時間偏移候選。 在步驟704之後，程序700前進至步驟706，其包含基於第二時間偏移候選判定接收信號之一頻率偏移。如上文論述，第二時間偏移候選起因於樣本區塊之非相干處理。在一實施例中，步驟706包含對應於基於第二時間偏移候選補償之樣本區塊之一時間偏移補償樣本區塊之一相干相關性。據此，在一實施例中，步驟706包含對時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換(FFT)以產生頻域樣本。接著，對於複數個循環偏移值之各循環偏移值，步驟706進一步包含使頻域樣本偏移達循環偏移值以產生循環偏移頻域樣本；將循環偏移頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果；對共軛相乘結果執行一反向快速傅立葉變換(IFFT)以產生一IFFT輸出；及從IFFT輸出判定一相關性值。在一實施例中，從IFFT輸出判定相關性值包含將一最大相關性峰值與對應於來自IFFT輸出之一或多個主要路徑之一或多個顯著峰值相加來判定相關性值。在搜尋結束時，步驟706包含判定複數個循環偏移值當中具有一最大相關性值之一循環偏移值；及基於判定循環偏移值判定接收信號之頻率偏移。 隨後，程序700前進至步驟708，其包含產生對應於第一時間偏移候選、第二時間偏移候選及基於第一時間偏移候選之一第三時間偏移候選的第一、第二及第三相關性度量。在一實施例中，與第三時間偏移候選相關聯之一索引等於與第一時間偏移候選相關聯之一索引減去樣本區塊之一樣本大小。 在一實施例中，第二相關性度量基於步驟706中判定之最大相關性值。藉由下列步驟來判定第一相關性度量及第三相關性度量之各者：對對應於由第一相關性度量之第一時間偏移候選及第三相關性度量之第三時間偏移候選補償的樣本區塊之一各自時間補償樣本區塊執行一相干相關性。在一實施例中，第一及第三相關性度量對應於起因於相干相關性之一相關性值。 在一實施例中，相干相干性包含對時間偏移補償樣本區塊執行一FFT以產生頻域樣本；將頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果；對共軛相乘結果執行一IFFT以產生一IFFT輸出；及從IFFT輸出判定一相關性值。 程序700終止於步驟710，其包含基於第一、第二及第三相關性度量將第一時間偏移候選、第二時間偏移候選及第三時間偏移候選之一者選擇為信號之一時間偏移。在一實施例中，將時間偏移選擇為具有最大相關性度量之時間偏移候選。 上文已借助於繪示特定功能及其關係之實施方案之功能建置區塊描述實施例。為方便描述，已在本文中任意地定義此等功能建置區塊之邊界。可定義替代邊界，只要適當地執行特定功能及其關係。 因此，特定實施例之前文描述將全面地揭示本發明之一般性質，以致他人可在不過度實驗且不背離本發明之一般概念之情況下，藉由應用熟習技術內之知識而容易修改此等特定實施例及/或使此等特定實施例適於各種應用。因此，基於本文中呈現之教示及指導，此等調適及修改應旨在所揭示實施例之等效物的含義及範圍內。應理解，本文中之片語或術語用於描述目的且並非限制性，使得由熟習此項技術者鑒於教示及指導解譯本說明書之術語或片語。 本發明之實施例之廣度及範疇不應受限於上文描述之例示性實施例之任何一者，此係因為基於本文中之教示，其他實施例將對熟習此項技術者顯而易見。
100‧‧‧無線系統102‧‧‧傳輸器104‧‧‧接收器106‧‧‧信號偵測器108‧‧‧解碼器110‧‧‧無線信號200‧‧‧信號偵測器202‧‧‧信號/接收信號/輸入信號204‧‧‧延遲相關器電路206‧‧‧樣本緩衝器208‧‧‧比較區塊210‧‧‧緩衝區塊212‧‧‧搜尋區塊213‧‧‧非相干偵測器電路214‧‧‧樣本216‧‧‧時間估計電路218‧‧‧頻率估計電路220‧‧‧相關性度量驗證區塊222‧‧‧解碼器介面區塊224‧‧‧自動相關性度量300‧‧‧信號偵測器302‧‧‧相干相關器電路304‧‧‧比較區塊306‧‧‧緩衝區塊308‧‧‧搜尋區塊310‧‧‧分類區塊312‧‧‧循序樣本區塊/時間補償樣本區塊/時間偏移補償樣本區塊314‧‧‧時間估計電路316‧‧‧頻率估計電路318‧‧‧候選選擇區塊320‧‧‧相關性度量驗證區塊400A‧‧‧相關性案例400B‧‧‧案例400C‧‧‧案例500‧‧‧實施例502‧‧‧減法器電路504‧‧‧電路506‧‧‧快速傅立葉變換(FFT)電路508‧‧‧循環偏移電路510‧‧‧乘法器512‧‧‧頻域參考信號514‧‧‧反向快速傅立葉變換(IFFT)電路516‧‧‧反向快速傅立葉變換(IFFT)輸出518‧‧‧電路520‧‧‧電路600‧‧‧反向快速傅立葉變換(IFFT)輸出602‧‧‧最大峰值604a‧‧‧顯著峰值604b‧‧‧顯著峰值604c‧‧‧顯著峰值604d‧‧‧顯著峰值604e‧‧‧顯著峰值700‧‧‧程序702‧‧‧步驟704‧‧‧步驟706‧‧‧步驟708‧‧‧步驟710‧‧‧步驟A‧‧‧部分B‧‧‧部分C‧‧‧部分d‧‧‧延遲擴展容限
併入本說明書中且形成本說明書之一部分之隨附圖式繪示本發明且連同[實施方式]進一步用來說明本發明之原理且使熟習相關技術者能夠製作並使用本發明。 圖1繪示根據一實施例之一例示性無線系統。 圖2繪示一例示性信號偵測器。 圖3繪示根據一實施例之另一例示性信號偵測器。 圖4A至圖4C繪示例示性相干相關性案例。 圖5繪示根據一實施例之另一例示性信號偵測器。 圖6繪示一反向快速傅立葉變換(IFFT)之一例示性輸出。 圖7繪示根據一實施例之一例示性程序。 將參考隨附圖式描述本發明。通常，首先出現一元件之圖式通常係由對應參考符號中之最左邊數字指示。
200‧‧‧信號偵測器
202‧‧‧信號/接收信號/輸入信號
204‧‧‧延遲相關器電路
206‧‧‧樣本緩衝器
208‧‧‧比較區塊
210‧‧‧緩衝區塊
212‧‧‧搜尋區塊
213‧‧‧非相干偵測器電路
214‧‧‧樣本
216‧‧‧時間估計電路
218‧‧‧頻率估計電路
220‧‧‧相關性度量驗證區塊
222‧‧‧解碼器介面區塊
224‧‧‧自動相關性度量

Claims (24)

  1. 一種信號偵測器，其包括： 一相干偵測器電路，其經組態以處理一接收信號之一樣本區塊以判定該接收信號之一第一時間偏移候選； 一非相干偵測器電路，其經組態以與該相干偵測器電路並行地處理該接收信號之該樣本區塊以判定該接收信號之一第二時間偏移候選； 一估計電路，其經組態以： 基於該第二時間偏移候選判定該接收信號之一頻率偏移；及 產生對應於該第一時間偏移候選、該第二時間偏移候選及基於該第一時間偏移候選之一第三時間偏移候選的第一、第二及第三相關性度量；及 基於該等第一、第二及第三相關性度量將該第一時間偏移候選、該第二時間偏移候選及該第三時間偏移候選之一者選擇為該接收信號之一時間偏移。
  2. 如請求項1之信號偵測器，其中該相干偵測器電路經組態以使該接收信號之該樣本區塊與一局部參考信號相關。
  3. 如請求項2之信號偵測器，其中該接收信號之特徵係具有一部分C之一時域結構，該部分C接續一部分A，該部分A接續一部分B，且其中該局部參考信號包含該時域結構之該部分A。
  4. 如請求項1之信號偵測器，其中該樣本區塊相對於由該相干偵測器處理之一先前樣本區塊及待由該相干偵測器處理之一後續樣本區塊連續且非重疊。
  5. 如請求項1之信號偵測器，其中該第一時間偏移候選對應於複數個時間偏移當中之一最大相關性。
  6. 如請求項1之信號偵測器，其中該非相干偵測器電路經組態以： 計算該樣本區塊之樣本之各者之一自動相關性度量；及 基於在該樣本區塊當中具有一最大自動相關性度量之一樣本之一索引判定該第二時間偏移候選。
  7. 如請求項1之信號偵測器，其中該非相干偵測器電路經組態以使用該接收信號之一時域結構之一先驗知識來判定該第二時間偏移候選。
  8. 如請求項1之信號偵測器，其中該估計電路經組態以： 對一時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換(FFT)以產生頻域樣本，該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第二時間偏移候選補償之該樣本區塊；及 對於複數個循環偏移值之各循環偏移值， 使該等頻域樣本偏移達該循環偏移值以產生循環偏移頻域樣本； 將該等循環偏移頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果； 對該共軛相乘結果執行一反向快速傅立葉變換(IFFT)以產生一IFFT輸出；及 從該IFFT輸出判定一相關性值。
  9. 如請求項8之信號偵測器，其中該估計電路進一步經組態以： 判定在該複數個循環偏移值當中具有一最大相關性值之一循環偏移值；及 基於該判定循環偏移值判定該接收信號之該頻率偏移。
  10. 如請求項9之信號偵測器，其中該第二相關性度量係基於該最大相關性值。
  11. 如請求項8之信號偵測器，其中該估計電路進一步經組態以將一最大相關性峰值與對應於來自該IFFT輸出之一或多個主要路徑之一或多個顯著峰值相加以判定該相關性值。
  12. 如請求項1之信號偵測器，其中該估計電路進一步經組態以： 對一時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換(FFT)以產生頻域樣本； 將該等頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果； 對該共軛相乘結果執行一反向快速傅立葉變換(IFFT)以產生一IFFT輸出；及 從該IFFT輸出判定一相關性值。
  13. 如請求項12之信號偵測器，其中該判定相關性值在該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第一時間偏移候選補償之該樣本區塊時對應於該第一相關性度量，且在該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第三時間偏移候選補償之該樣本區塊時對應於該第三相關性度量。
  14. 如請求項1之信號偵測器，其中與該第三時間偏移候選相關聯之一索引等於與該第一時間偏移候選相關聯之一索引減去該樣本區塊之一樣本大小。
  15. 如請求項14之信號偵測器，其中該樣本區塊之該樣本大小係2048。
  16. 一種信號偵測之方法，其包括： 相干地處理一接收信號之一樣本區塊以判定該接收信號之一第一時間偏移候選； 與該相干處理並行地非相干地處理該接收信號之該樣本區塊，以判定該接收信號之一第二時間偏移候選； 基於該第二時間偏移候選判定該接收信號之一頻率偏移； 產生對應於該第一時間偏移候選、該第二時間偏移候選及基於該第一時間偏移候選之一第三時間偏移候選的第一、第二及第三相關性度量；及 基於該等第一、第二及第三相關性度量將該第一時間偏移候選、該第二時間偏移候選及該第三時間偏移候選之一者選擇為該接收信號之一時間偏移。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包括： 計算該樣本區塊之樣本之各者之一自動相關性度量；及 基於在該樣本區塊當中具有一最大自動相關性度量之一樣本之一索引判定該第二時間偏移候選。
  18. 如請求項16之方法，其進一步包括： 對一時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換(FFT)以產生頻域樣本，該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第二時間偏移候選補償之該樣本區塊；及 對於複數個循環偏移值之各循環偏移值， 使該等頻域樣本偏移達該循環偏移值以產生循環偏移頻域樣本； 將該等循環偏移頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果； 對該共軛相乘結果執行一反向快速傅立葉變換(IFFT)以產生一IFFT輸出；及 從該IFFT輸出判定一相關性值。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括： 判定在該複數個循環偏移值當中具有一最大相關性值之一循環偏移值；及 基於該判定循環偏移值判定該接收信號之該頻率偏移。
  20. 如請求項19之方法，其中該第二相關性度量係基於該最大相關性值。
  21. 如請求項16之方法，其進一步包括： 對一時間偏移補償樣本區塊執行一快速傅立葉變換(FFT)以產生頻域樣本； 將該等頻域樣本共軛地乘以一頻域參考信號以產生一共軛相乘結果； 對該共軛相乘結果執行一反向快速傅立葉變換(IFFT)以產生一IFFT輸出；及 從該IFFT輸出判定一相關性值。
  22. 如請求項21之方法，其中該判定相關性值在該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第一時間偏移候選補償之該樣本區塊時對應於該第一相關性度量，且在該時間偏移補償樣本區塊對應於基於該第三時間偏移候選補償之該樣本區塊時對應於該第三相關性度量。
  23. 如請求項16之方法，其中與該第三時間偏移候選相關聯之一索引等於與該第一時間偏移候選相關聯之一索引減去該樣本區塊之一樣本大小。
  24. 一種接收器，其包括： 一信號偵測器，其包括： 一相干偵測器電路，其經組態以處理一接收信號之一樣本區塊以判定該接收信號之一第一時間偏移候選； 一非相干偵測器電路，其經組態以與該相干偵測器電路並行地處理該接收信號之該樣本區塊以判定該接收信號之一第二時間偏移候選；及 一估計電路，其經組態以： 基於該第二時間偏移候選判定該接收信號之一頻率偏移；及 將該接收信號之一時間偏移判定為該第一時間偏移候選、該第二時間偏移候選及基於該第一時間偏移候選之一第三時間偏移候選之一者；以及 一解碼器，其經組態以基於該判定頻率偏移及該接收信號之該時間偏移解碼該樣本區塊。
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