[发明专利]在数字接收机中有效定时估计的设备和方法

说明书

本发明涉及数字接收机中的块处理，特别涉及在时分复用数字接收机中的定时估计。

在典型的数字无线电接收机中，对于码元定时，定时估计必须在所接收信号上进行，以确定最佳取样点，使解调器性能最佳化。码元定时估计和恢复是任何数字无线电接收机设计中的关键问题。在现有技术中，码元定时估计典型地在一个接收时隙期间进行，因此要求缓中信息。这种处理需要附加时间和实施复杂化。

据此，现在需要一种在数字无线电接收机中无需缓冲而更有效的预测码元定时估计的方法和设备。

图1示出本领域已知的数字电无线接收机中码元定时估计设备的方框图。

图2示出根据本发明的优选实施例的设备的方框图。

图3示出根据本发明的方法的一个实施例的步骤流程图。

图4示出根据本发明在利用至少两个天线进行数字地接收已调信号的接收机中优化码元定时估计的实施步骤流程图。

本发明提供了一种在数字无线接收机中预测码元定时估计的方法和设备。本发明的方法允许通过减少门计数和电流消耗来经济地实现数字无线接收机中的码元定时估计。该方法还减少数字接收机中的处理延迟。本发明的预测码元定时估计方法可应用于在连续的或半连续的基础上发送的任何数字无线电系统。

本发明提供一种预测码元定时估计方法，该方法主要使用在无线信道上的先前信息，估计用于当前接收的码元定时。这个方法对于时分复用(TDM)数字无线信号是有用的，其中先前的码元定时信息是根据在先前时隙预定给其它系统用户的信号传输中导出的码元定时。无线信道特性在一个短的时间期间通常是慢变化的或者是“准静态的”，在先前时隙从其它用户的信号传输中导出的码元定时估计对于在所希望的时隙的接收信号是等效的。

典型地，“块处理”方法被用于解调这些数字无线信号，其中每个时隙作为单个的数据块处理，根据该数据块必须对诸如码元定时的所有接收参数进行估计。图1以标号100示出在数字无线接收机中码元定时估计的方框图，如本领域已知的。接收信号典型地以整数倍的发送码元速率的一个速率取样。然而，非整数倍也可使用。例如，该数字接收机在一个码元持续时间可产生8个样值。这个取样速率称为8倍附加取样。典型地，来自预选时隙的接收数字无线信号被附加取样并被存储在随机存取存储器(RAM)缓冲器(102)中而在码元定时估计器(106)中进行接收参数估计计算。在进行这个计算时数字的接收数据必须存储在该RAM时隙缓冲器中，因为所有随后的处理诸如检测都依赖于码元定时的知识。但是这个计算经常要求大多数时隙来完成。因此，数字接收数据必须存储和稍后调用，以在计算时间期间不被丢失。码元定时估计器计算可采用很多形式并可建立在任何几个定时估计算法基础上，如本领域已知的，诸如使测量的接收信号或者估计的失真最小化的技术。

一旦码元定时计算完成和该码元定时估计是可用的，可操作地连接到该RAM时隙缓冲器(102)和码元定时估计器(106)的码元定时抽取器(104)在已确定提供最佳接收的估计的码元定时基础上抽取该存储的附加取样的接收数据为在一个点的预定码元速率。码元定时抽取点经常被估计作为在接收码元流中的具有最大眼开口或最小失真的点，它向数字检测器提供具有最高可能的信噪比。这个提取点在本领域中经常称为最佳码元定时点或最佳取样相位，并且可能与用于选择它的相应的计算失真测量相关。然后抽取的数字接收数据典型地被进一步处理并由该无线接收机检测。

现有技术方法的主要缺点是：在进行码元定时估计计算时需要大量的RAM缓存附加取样的数字接收数据。遗憾的是，随机存取存储器根据专用集成电路(ASIC)设计中的门计数、管芯区域(diearea)和电流消耗是非常昂贵的。数字无线接收机处理时延也由于该RAM缓存时延增加了，这在很多系统中是不希望的。便携数字无线接收机必须优化所有的这些标准参数，即，小尺寸、长电池寿命、低费用，以便能够经济地实现。