[发明专利]用于OFDM通信系统的码元时间跟踪

说明书

根据35U.S.C.§119的优先权申明

该申请要求2005年3月10日提交的美国临时申请序列号60/660,717的权益并且是该临时申请的非临时申请，其被转让给在此的转让人，并因此为了所有目的整体上通过引用而被明确地结合于此。

背景

本发明一般地涉及数据或话音通信，且更具体地涉及通信系统中的同步。

正交频分复用(OFDM)是一种将整个系统带宽有效地划分成多个(N个)正交频率子带的多载波调制技术。这些子带也称为音调(tone)、子载波、容器(bin)及频道。借助于OFDM，每个子带与可能调制有数据、导频、或者开销信息的相应子载波相关联。

在OFDM系统中，发射机处理数据以获得调制码元，并进一步对调制码元执行处理以生成OFDM码元。然后发射机调节OFDM码元并通过通信信道发送OFDM码元。该OFDM系统可以利用一种传输结构，借此数据在帧中传输，每帧具有特定的持续时间。不同类型的数据(例如：通信量/分组数据、开销/控制数据、导频等等)可以在每个帧的不同部分中被发送。术语“导频”一般地指由发射机和接收机双方预先知道的数据和/或传输。

接收机典型地需要获得精确的帧和OFDM码元定时，以便正确地恢复由发射机发送的数据。例如，为了正确地恢复每个帧中发送的不同类型的数据，接收机可能需要知道每个帧的开始。接收机常常不知道每个OFDM码元由发射机发送的时间，也不知道由通信信道引入的传播延迟。为了对接收的OFDM码元正确地执行互补OFDM解调，接收机应当需要确定通过通信信道接收的每个OFDM码元的定时。

同步指由接收机执行的、以获得帧和OFDM码元定时的过程。接收机也可以执行其它的任务，诸如频率误差估计和信道估计。同步可发生在不同的时间，以改进定时和校正信道中的变化。因为在信道中突然的变化是不太可能的，无线系统可以使它们的定时相干地变化。

常常信道经历变化的延迟和多径。信号的不同反射或路径可能在不同时间到达接收机并具有不同的大小。衰落影响接收到的信号的大小。延迟扩展是第一个到达路径(FAP)和最后到达路径(LAP)之间的差。LAP可能不是接收到的最后一次实际反射，但却是满足某个时间延迟限制和/或大小标准的最后一次反射。如果能够正确地估计FAP和LAP两者，并因此调节OFDM码元定时，那么大多数接收到的信号反射可以被建设性地用于数据解调。

概述

一方面，本公开提供一种用于表征通信信道的方法。穿越信道分布图(profile)移动检测窗以将该检测窗内的信道分布图中的抽头能量聚集成累积的能量曲线。确定在累积的能量曲线中的最大值的峰值。定义相对于累积的能量曲线的频带。利用在累积的能量曲线中的区域的第二端附近发现的后沿来检测第一到达路径(FAP)。检测在累积的能量曲线中的区域的第一端附近发现的前沿。利用该前沿确定最后到达路径(LAP)。该频带定义在该频带内的最大值处或者最大值附近的累积的能量曲线的区域。

一方面，本公开提供一种用于表征通信信道的接收机。该接收机包括：用于穿越信道分布图(profile)移动检测窗以将该检测窗内的信道分布图中的抽头能量累积成累积的能量曲线的装置；用于确定在累积的能量曲线中的最大值的峰值的装置；用于定义相对于累积的能量曲线的频带的装置；用于利用在累积的能量曲线中的区域的第二端附近发现的后沿来检测FAP的装置；用于检测在累积的能量曲线的区域的第一端附近发现的前沿的装置；以及用于利用该前沿确定LAP的装置。该频带定义在该频带内的最大值处或者最大值附近的累积的能量曲线的区域。

一方面，本公开提供一种用于表征通信信道的通信设备。该通信设备包括耦合在一起的处理器和存储器。该处理器被配置来：穿越信道分布图(profile)移动检测窗以将该检测窗内的信道分布图中的抽头能量累积成累积的能量曲线；确定在累积的能量曲线上的最大值的峰值；定义相对于累积的能量曲线的频带；利用在累积的能量曲线中的区域的第二端附近发现的后沿来检测第一到达路径(FAP)；检测在累积的能量曲线中的区域的第一端附近发现的前沿；以及利用该前沿确定最后到达路径(LAP)。该频带定义在该频带内的最大值处或者最大值附近的累积的能量曲线的区域。

从在下文中提供的详细描述中本发明的进一步的适用范围将变得明显。应当理解，详细的描述和具体的实例，虽然指示了各种实施例，但意在仅为了举例说明而不是意在对本公开的范围的必要限制。

附图简述

结合附图描述本公开：