[发明专利]在低信噪比水平下的前同步码检测有效
申请号: | 201180065669.3 | 申请日: | 2011-12-21 |
公开(公告)号: | CN103329476A | 公开(公告)日: | 2013-09-25 |
发明(设计)人: | 约瑟夫·G·内梅特 | 申请(专利权)人: | 密克罗奇普技术公司 |
主分类号: | H04L7/04 | 分类号: | H04L7/04;H04B1/7077 |
代理公司: | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 | 代理人: | 沈锦华 |
地址: | 美国亚*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 低信噪 水平 同步 检测 | ||
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2010年12月27日申请的名为“在低信噪比水平下的前同步码检测(PREAMBLE DETECTION AT LOW SIGNAL-TO-NOISE LEVELS)”的第61/427,253号美国临时申请案的权益,所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及数字通信,更具体来说,涉及可在低SNR水平下可靠地工作的高级前同步码检测策略,其中复杂的解调变/解码技术仍能够恢复消息数据,尽管所述技术中无一者可用于前同步码处理。
背景技术
在传送符号串流内建立所接收的消息的开始边界为每个无线通信系统100中的常见任务。为此,如图1所示,发射器110在消息120的头部适当发送特殊符号序列(前同步码);及在接收器130中,将经恢复的前同步码从所述符号串流剥离且转发剩余符号串流以用于消息处理。
然而,完整前同步码从不可用于信号处理,因为完整前同步码的初始部分由信号存在检测及AGC(自动/自适应增益控制)稳定所消耗。此与其它考虑因素一起导致普遍采用的前同步码结构:多符号前同步码样式(PP)重复许多(M)次后直接跟着是帧开头定界符(SFD)序列。如图2所示,在接收器130内,搜索PP建立定时光栅,且寻找在光栅点处开始的SFD为消息开头定界。
从无线电可得的信号(在某种初步处理之后)为由于信道噪声及载波偏移(发射装置与接收装置之间的载波频率差异)而失真的原始前同步码。因此直接匹配为不可能的;相反,计算输入的区段与预期PP之间的相关。对于所述计算,使用两个信号的经取样版本,其中PP表示为N个样本。
复合结果的量值提供PP与当前处理的输入区段之间的类似性的测量值。(前同步码样式经设计以具有良好自相关性质)。
原则上,为了寻找PP开始的样本位置,如图3所指示,应在每个前同步码样本位置处开始搜索。每一搜索的长度取决于我们想要使用多少(即)K(<M)连续PP进行决策。开始分开的N个样本(PP的长度)的搜索建立相同定时光栅,即寻找相同SFD,前提是所述样本中的至少一者成功。我们认为这些搜索属于相同搜索类别3100、3101、3102等。如图3中可见,存在从搜索过程的开始计数的任意编号为0至N-1的N个搜索类别3100、3101、3102、...。在一类别中,可存在至多K个有效搜索:一个搜索其前N个样本区段,一个搜索其前2N个样本序列等。
在搜索过程期间,接收到的前同步码样本经移位到单一N样本相关器320中。在前同步码的前N个样本已移入之后其开始操作。从此在每一移位步骤时,其输出当前正查看的样本序列的匹配得分及其所属搜索类别的编号。
隐含地假定,得分越高则匹配越佳且一类别中较长序列的得分为其构成子序列的得分的总和。所述搜索策略与可用数据用以达成决策的方式不同。
实施常用无线标准的装置不变地使用简单规则:如果当前匹配得分超过预设阈值,则找到PP且建立定时光栅。作为标准的规则运作经设计以使得此未能在噪声水平下定位PP,消息处理的失败概率也较高。
然而,所述假定不可普遍应用。通过高级符号译码及数据错误控制技术,可进行消息解码以在低得多的S/N(符号噪声比)水平下运作。这些技术不可用于前同步码检测,因此完全利用接收到的有噪声前同步码中可用的所有信息以便匹配在接收的消息处理部分中的改良极其重要。换句话说,SNR越差及/或所需检测可靠性越高,则搜索中所使用的前同步码区段必须越长。此技术需要数目高到不可接受的逻辑门。举例来说,当使用125kb/s数据速率、低于噪声底限3~4dB及在存在大载波偏移时,实现大于99.8%检测比率要求5前同步码周期搜索长度。考虑到每一前同步码要求8个符号及每一符号要求8位,产生8*8*5=320位的搜索长度。在此实例中,估计实施典型解决方法需消耗约50k逻辑门,在许多应用中当与可用于整个数字组件的硅面积相比时这是不可接受的大小。
发明内容
因此,需要一种有效前同步码检测方法,所述方法在将处理复杂性及存储要求保持于可接受水平的同时利用前同步码中的所有可用信息。所述方法搜索传入帧的帧前同步码以寻找前同步码样式的连续重复,且包含以下步骤。
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