[发明专利]用于无线通信的双环自动频率控制

说明书

本申请要求于2005年3月1日提交的题为“Method and Apparatus forDual-Loop Automatic Frequency Control(双环自动频率控制的方法和装置)”的临时美国申请SN.60/657,839以及于2005年3月11日提交的题为“AutomaticFrequency Controller(自动频率控制器)”的美国专利申清SN.60/660914的优先权，这两个申请均已被转让给本发明受让人，并且被援引包含于此。

背景

I.领域

本公开一般涉及通信，尤其涉及用于无线通信的自动频率控制(AFC)。

II.背景

在无线通信中，发射机将数据调制到射频(RF)载波信号上以生成更适合传送的RF已调制信号。发射机随后经由无线信道将此RF已调制信号发送给接收机。发送的信号可能经由一条或多条传播路径到达接收机，这些路径可能包括视通路径和/或反射路径。由于诸如衰落和多径等各种现象，无线信道的特性可能随时间推移而变化。结果，发送的信号可能经历不同的信道状况，并可能随时间推移在不同的振幅和/或相位下被接收。

接收机接收发送的信号，用本地振荡器(LO)信号将所接收的信号下变频，并处理经下变频的信号以恢复由发射机发送的数据。接收机通常执行频率控制(例如，频率获取或跟踪)以估计LO信号中的频率误差并纠正此频率误差。此频率误差可能是由于各种因数而产生，诸如接收机电路组件容差、温度变动、以及由于发射机和/或接收机的移动而导致的多普勒效应。如果对频率准确性的要求很严格，则频率控制可能是有挑战性的。如果接收机间歇地从发射机接收数据，则电可能会使频率控制复杂化。

因此，在本领域中需要能为无线通信迅捷并可靠地执行频率控制的技术。

概要

本文中描述了使用双环AFC来执行频率控制的技术。该双环AFC包括校正短期频率变动(例如，由于多普勒效应而产生)的内环以及校正长期频率变动(例如，由于组件容差和温度变动而产生)的外环。这些技术可用于在接收例如广播系统、蜂窝系统和/或卫星定位系统等一个或多个通信系统时进行频率控制。这些技术还可用于在接收突发传送时进行频率控制。

在一个方面，该双环AFC被用于多个系统的频率控制。在一个实施例中，实现第一内环以用于第一系统(例如，广播系统)的频率控制，实现第二内环以用于第二系统(例如，蜂窝系统)的频率控制，并且实现至少一个外环以用于调节用来接收第一和第二系统的基准频率。基准频率可由基准振荡器(例如，TC-VCXO)发生，并可被用于下变频、采样和/或其它目的。第一内环估计并校正针对第一系统的第一输入信号中的频率误差。第二内环估计并校正针对第二系统的第二输入信号中的频率误差。第一和第二内环分别可在接收第一和第二系统时被启用。可分别为第一和第二系统实现单独的第一和第二外环，并且可选择一个外环来更新基准频率。替换地，可为两个系统实现单个外环，并可用第一和/或第二内环来更新该单个外环。内环和外环的示例性设计将在以下描述。

在另一个方面，该双环AFC被用于其中数据以突发形式接收的突发传送的频率控制。在一个实施例中，AFC内环在每个数据突发期间的每个内环更新瞬间中被更新，并且AFC外环在每个外环更新瞬间被更新。内环估计并校正各数据突发中的频率误差。外环估计并校正用于接收这些数据突发的基准频率中的频率误差。内环可用例如在一数据突发期间接收的每一OFDM码元来更新。外环可在例如每一数据突发的末尾被更新。

本发明的各个方面和实施例将在以下进一步具体说明。

附图简要说明

结合附图理解以下所阐述的具体说明，本发明的特征和本质将变得更加显而易见，在附图中，相同的附图标记始终作相应的标示。

图1示出与多个系统通信的终端。

图2示出一种示例性超帧结果。

图3示出该终端的框图。

图4示出AFC单元的框图。

图5示出用于一个系统的双环AFC的框图。

图6示出初始频率误差估计器的框图。

图7示出频率误差估计器的框图。

图8示出双环AFC的模型。

图9示出为多个系统执行频率控制的过程。

图10示出用于为多个系统执行频率控制的装置。

图11示出为一个系统执行频率控制的过程。

图12示出为一个系统执行频率控制的装置。

图13示出为突发数据执行频率控制的过程。

图14示出为突发数据执行频率控制的装置。

具体说明