[发明专利]用于测量无线信号质量的系统和方法

说明书

提供了用于计算由P25用户装置或P25接收器接收的过采样P25 C4FM无线信号的SINR测量值以便判定P25网络和该P25用户装置或该P25接收器是否已经被成功配置的系统和方法。一些方法可以包括：计算该过采样无线信号的一阶包络均值，计算该过采样无线信号的二阶包络均值，计算该过采样无线信号的四阶包络均值，使用该四阶包络均值和该二阶包络均值来估计SINR测量值，以及使用该一阶包络均值和该二阶包络均值来改善该SINR测量值。

技术领域

本发明总体上涉及无线通信。更具体地，本发明涉及用于测量无线信号质量的系统和方法。

背景技术

项目25(P25)是被设计用于供北美公共安全组织使用的一套数字移动无线电通信标准。P25的阶段1使用频分多址(FDMA)协议，并且P25无线电在无线传输中主要使用连续4级频率调制(C4FM)。如本领域中已知的，C4FM是使用四个不同的频率偏移(例如，+1800Hz、+600Hz、-600Hz和-1800Hz)来表示两位通信输入(即，符号)的模拟调制方案，C4FM信号以每秒4800个符号的速率传输，该调制方案适用于整个帧(包括前导码和业务(traffic))，并且P25 C4FM信号的经P25C4FM调制波形具有恒定的包络。

常规的系统和方法难以准确地计算P25 C4FM信号的信号与干扰加噪声比(SINR)，因为常规的系统和方法基于带外噪声功率测量值和带内信号功率测量值来计算该SINR。然而，对于经P25 C4FM调制波形，带外噪声功率测量值和带内信号功率测量值提供不准确且不可靠的SINR测量值，因为带外噪声功率测量值随时间变化、并随装置的温度而变化，并且因为带外噪声功率测量值无法在带内信号功率与带内干扰功率之间进行区分。

发明内容

鉴于上述情况，存在对经改进的系统和方法的持续、正在进行的需求。根据本申请的第一方面提供了一种方法，包括：用户装置计算由所述用户装置接收的过采样无线信号的一阶包络均值；所述用户装置计算所述过采样无线信号的二阶包络均值；所述用户装置计算所述过采样无线信号的四阶包络均值；所述用户装置使用所述四阶包络均值和所述二阶包络均值来估计所述过采样无线信号的信号与干扰加噪声比(SINR)测量值；以及所述用户装置使用所述一阶包络均值和所述二阶包络均值来改善所述SINR测量值。该方法进一步包括：对所述过采样无线信号的帧模式进行同步以找到帧时序和符号时序。优选地，其中，按照以下方式计算所述一阶包络均值(E₁)：

其中，S为真实信号功率，N为真实噪声功率，I₀(·)为第一类0阶贝塞尔函数，I₁(·)为第一类1阶贝塞尔函数，并且y为由y(nT_s)构成的列向量。优选地，其中，按照以下方式计算所述二阶包络均值(E₂)：

其中，N_s为所接收的过采样信号样本的任意数，并且(·)^H表示厄密转置运算符。优选地，其中，所述四阶包络均值(E₃)计算如下：