專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶接收信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶接收信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信中，無(wú)線信道的信道特性是非常惡劣的，主要表現(xiàn)為多徑衰落和多普勒衰落。多徑衰落會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生碼間干擾，接收端必須采用均衡技術(shù)來(lái)消除信道的影響。均衡技術(shù)通過(guò)在接收機(jī)內(nèi)的均衡器對(duì)信道中幅度和延遲進(jìn)行補(bǔ)償，來(lái)達(dá)到消除碼間干擾的目的。解調(diào)器必須在收到的受干擾的信號(hào)中最大可能地估計(jì)出原調(diào)制數(shù)據(jù)，為使解調(diào)器完成此項(xiàng)工作，在每個(gè)突發(fā)脈沖序列中都含有一個(gè)接收機(jī)能識(shí)別的預(yù)定序列，即訓(xùn)練序列或者導(dǎo)頻字符，以便接收機(jī)能估計(jì)由傳播引起的信號(hào)失真。
一般來(lái)說(shuō)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，接收機(jī)將射頻信號(hào)進(jìn)行模擬下變頻，輸出中頻信號(hào)。然后對(duì)此中頻信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字(Analog/Digital(A/D))變換，再由數(shù)字下變頻模塊(Digital Down Conversion)將數(shù)字化的中頻信號(hào)下變頻，輸出基帶數(shù)字I，Q信號(hào)到基帶處理器進(jìn)行處理。圖1是移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。如圖1所示，天線部分接收的是經(jīng)過(guò)無(wú)線口傳來(lái)的射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻部分和中頻部分的下變頻處理之后，將24比特的I，Q信號(hào)輸入到基帶處理器進(jìn)行處理。為了保證基帶處理器的穩(wěn)定性以及滿(mǎn)足整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)接收范圍，數(shù)字I，Q信號(hào)的長(zhǎng)度應(yīng)該大于16比特，一般來(lái)說(shuō)，24比特完全可以滿(mǎn)足要求。但是對(duì)于基帶處理器來(lái)講，24比特的處理顯然過(guò)于繁瑣，很多專(zhuān)用芯片并不支持。而如果將其擴(kuò)展到32比特進(jìn)行處理，目前的基帶處理器顯然又無(wú)法承受。
在專(zhuān)利號(hào)為6,836,229，申請(qǐng)?zhí)枮?16654的美國(guó)專(zhuān)利“自動(dòng)增益控制方法”(“Automatic Gain Control Method”)中，采用的方法是在模擬信號(hào)中與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的增益相乘，獲得放大的輸出信號(hào)。然后在輸出的信號(hào)中采樣，估計(jì)出采樣點(diǎn)上的能量，然后計(jì)算目標(biāo)能量值與未處理能量值的百分比，最后根據(jù)這個(gè)來(lái)更新增益的配置。首先此專(zhuān)利是在模擬部分完成自動(dòng)增益控制，可能會(huì)增加硬件開(kāi)銷(xiāo)。另外，其需要一個(gè)反饋系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整，系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間也是需要考慮的因素。
第94190289.7號(hào)中國(guó)專(zhuān)利提出了一種在移動(dòng)通信中對(duì)發(fā)射機(jī)發(fā)射功率與接收機(jī)衰減的動(dòng)態(tài)控制方法。接收機(jī)端增加了用于衰減所接收的通信信號(hào)的衰減器，以及用于測(cè)量所衰減的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量裝置。為了使系統(tǒng)性能最優(yōu)化，需要使用衰減器控制裝置調(diào)節(jié)接收機(jī)衰減，使衰減后的信號(hào)保持在接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍以?xún)?nèi)。一般來(lái)說(shuō)，這種動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)的方法需要增加額外的硬件裝置，即此專(zhuān)利中所述的衰減器和測(cè)量裝置。同樣，增加這些附加的裝置也就意味著需要另外增加開(kāi)銷(xiāo)。
以上專(zhuān)利的缺點(diǎn)就是需要硬件裝置的支持來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整接收信號(hào)。對(duì)于沒(méi)有這些裝置的系統(tǒng)，則需要另外一種更為靈活的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整接收信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是采用軟件的方式來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整接收信號(hào)的大小，針對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)提出一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶I，Q接收信號(hào)的方法，即基于接收信號(hào)電平值(Receive Strength Signal Indicator)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)RSSI)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整接收信號(hào)的大小，將信號(hào)調(diào)整到一個(gè)合理的范圍。
本發(fā)明同時(shí)還提出了一種在合適的窗口范圍內(nèi)計(jì)算接收信號(hào)的能量和以及查表的方式獲取RSSI的值的方法。
本發(fā)明提出的一種適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶接收信號(hào)的方法，其特征在于包括如下步驟步驟S1基帶處理器對(duì)接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展處理；步驟S2在預(yù)定序列的預(yù)定窗口位置內(nèi)計(jì)算一個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收I，Q信號(hào)的能量和，并通過(guò)查表的方式獲取RSSI值；步驟S3通過(guò)RSSI值來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)，將其調(diào)整到一個(gè)合理的范圍，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理，從而簡(jiǎn)化基帶處理器的復(fù)雜度和運(yùn)算處理量。
其中，上述步驟S2中的預(yù)定序列包括導(dǎo)頻符號(hào)和訓(xùn)練序列兩者中之一種。
上述步驟S2中窗口的確定原則，針對(duì)增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(Enhance Data Rate for GSM Evolution)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)EDGE)系統(tǒng)需滿(mǎn)足以下要求1)保證高斯最小頻移鍵控(Gaussian minimum shift keying)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)GMSK)調(diào)制的常規(guī)突發(fā)脈沖(Normal Burst)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)NB)和接入突發(fā)脈沖(Access Burst)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)AB)的有效信號(hào)都落在上述窗口內(nèi)；2)保證八進(jìn)制相移鍵控(8 phase shift keying)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)8PSK)調(diào)制的訓(xùn)練序列在上述窗口內(nèi)。
上述步驟S2中的預(yù)定窗口的起始位置、終止位置與窗口大小，在EDGE系統(tǒng)中分別為第70比特、第85比特與16個(gè)比特。
上述步驟S2針對(duì)不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式只需采用同一張表進(jìn)行查詢(xún)，且在此表中RSSI值與能量和的值是一一對(duì)應(yīng)的。
其中，上述基帶處理器最初接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)的長(zhǎng)度為24比特，且步驟S3中的合理范圍是數(shù)字I，Q信號(hào)的長(zhǎng)度為16比特。
上述步驟S3中的動(dòng)態(tài)調(diào)整的方法是根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的大小，舍棄從最高有效位開(kāi)始的a1比特，以及舍棄從低高有效位開(kāi)始的a2比特，這里，0≤a1≤8，0≤a2≤8，且a1+a2＝8。
上述步驟S3中的動(dòng)態(tài)調(diào)整的原則為1)當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度較大的時(shí)候，舍棄低位的有效位；2)當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度較小的時(shí)候，舍棄高位的有效位。
相對(duì)于增加硬件裝置，本發(fā)明的方法更為靈活，既能滿(mǎn)足移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能要求，又能降低基帶處理器的復(fù)雜度，而且能夠更加快速的反映出接收信號(hào)的電平值。另外，本發(fā)明的在合適的窗口范圍內(nèi)計(jì)算接收信號(hào)的能量和以及查表的方式獲取RSSI的值的方法，針對(duì)不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式只需一張表進(jìn)行查詢(xún)，節(jié)省了存儲(chǔ)空間。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明所述方法的具體實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。對(duì)于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對(duì)本發(fā)明方法的描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。


圖1是移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中EDGE系統(tǒng)的常規(guī)突發(fā)脈沖和接入突發(fā)脈沖的數(shù)據(jù)格式示意圖。
圖3是本發(fā)明接收I，Q信號(hào)的數(shù)據(jù)格式以及動(dòng)態(tài)調(diào)整后的數(shù)據(jù)格式示意圖。
圖4是本發(fā)明動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)的實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。天線部分接收的是經(jīng)過(guò)無(wú)線口傳來(lái)的射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻部分和中頻部分的下變頻處理之后，將24比特的I，Q信號(hào)輸入到基帶處理器進(jìn)行處理。
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中EDGE系統(tǒng)的常規(guī)突發(fā)脈沖NB和接入突發(fā)脈沖AB的數(shù)據(jù)格式示意圖。對(duì)于NB來(lái)說(shuō)，其信息分成兩組各為58位，其中57位為數(shù)據(jù)，另一位為偷幀標(biāo)志，表示此數(shù)據(jù)是用戶(hù)數(shù)據(jù)還是信令。在這兩段數(shù)據(jù)之間插入了26位的訓(xùn)練序列，用來(lái)估計(jì)信道參數(shù)和時(shí)間提前量。3位“0”的尾比特加于信息段的兩側(cè)。在NB數(shù)據(jù)的最后有8.25位的時(shí)隙，不發(fā)任何信號(hào)，作為相鄰時(shí)隙的保護(hù)段。而對(duì)于AB來(lái)說(shuō)，其包含41位的訓(xùn)練序列，36位信息和開(kāi)始結(jié)束的8和3位尾比特。AB的保護(hù)段為68.25比特，可以確保終端的最大接入距離為35公里。
在EDGE系統(tǒng)中，NB脈沖可以有兩種調(diào)制方式，一種是GMSK調(diào)制，另外一種是8PSK調(diào)制。AB脈沖只有一種GMSK調(diào)制方式。GMSK調(diào)制是一種恒包絡(luò)的調(diào)制方式，在有效信號(hào)的范圍之內(nèi)，其能量變化非常小。而對(duì)于8PSK調(diào)制方式來(lái)說(shuō)，信號(hào)能量的波動(dòng)比較大，信號(hào)的最大能量與最小能量之差可以達(dá)到20dB。但是在訓(xùn)練序列部分，能量變化非常小，基本上可以認(rèn)為是恒定的。為了保證RSSI值測(cè)量的正確性和一致性，需要尋找一個(gè)合適的窗口來(lái)計(jì)算I，Q信號(hào)的能量和，并通過(guò)查表的方法來(lái)獲取RSSI值。確定這個(gè)合適的窗口需要考慮兩個(gè)因素第一個(gè)是要保證AB脈沖的有效信號(hào)都應(yīng)該落在該窗口內(nèi)；第二個(gè)要保證8PSK的訓(xùn)練序列也在此窗口內(nèi)。本發(fā)明中提出的窗口的起始位置為第b1比特，終止位置為第b2比特，窗口大小為N個(gè)比特。例如在EDGE系統(tǒng)中，可以選擇，b1＝70，b2＝85，N＝16這樣可以保證計(jì)算8PSK信號(hào)的能量的穩(wěn)定性，以及在終端位于最大接入距離時(shí)AB脈沖信號(hào)能量的正確性，同時(shí)可以只用一張表來(lái)準(zhǔn)確獲取RSSI的測(cè)量值，節(jié)省了存儲(chǔ)空間。
圖3是本發(fā)明接收I，Q信號(hào)的數(shù)據(jù)格式以及動(dòng)態(tài)調(diào)整后的數(shù)據(jù)格式示意圖。從圖中可以看出，基帶處理器接收到的I，Q信號(hào)是24位。需要將其動(dòng)態(tài)的調(diào)整到合適的16位(如圖中陰影部分)，即舍棄從最高有效位開(kāi)始的a1比特，以及舍棄從最低有效位開(kāi)始的a2比特，并保留中間的16比特，使輸入到解調(diào)均衡模塊的I，Q信號(hào)保證為16比特。進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的原則是當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度比較大的時(shí)候，可以舍棄后面的有效位。當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度比較小的時(shí)候，可以舍棄前面幾位。例如，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度比較大的時(shí)候，可以直接截取24比特的前面16位作為后續(xù)基帶解調(diào)均衡模塊的輸入，即a1＝0，a2＝8如果信號(hào)強(qiáng)度比較小的時(shí)候，例如當(dāng)判斷RSSI的值在-90dBm到-70dBm之間的時(shí)候，就需要?jiǎng)討B(tài)的截取16比特I，Q數(shù)據(jù)，例如可以設(shè)置為
a1＝5，a2＝3圖4是本發(fā)明動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)的實(shí)現(xiàn)流程圖。首先基帶處理器將接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展，以便于進(jìn)行能量和的計(jì)算。然后在合適的窗口內(nèi)計(jì)算I，Q信號(hào)的能量和，通過(guò)查表的方式來(lái)獲取RSSI的值，此表中RSSI值與能量和的值為一一對(duì)應(yīng)的。查表的時(shí)候只需要找到能量和所對(duì)應(yīng)的RSSI值。其中對(duì)于不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式，可以采用同一張表進(jìn)行查詢(xún)，大大節(jié)省了存儲(chǔ)空間。最后，根據(jù)所獲取的RSSI值來(lái)判斷如何動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)的大小，即合理的調(diào)整I，Q信號(hào)為16比特，最終將其輸入到解調(diào)均衡模塊中。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但這只是為了便于理解而舉的一個(gè)形象化的實(shí)例，不應(yīng)被視為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。同樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通專(zhuān)業(yè)人員均可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實(shí)施例的描述，做出各種可能的等同改變或替換，但所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶接收信號(hào)的方法，其特征在于包括如下步驟步驟S 1基帶處理器對(duì)接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展處理；步驟S2在預(yù)定序列的預(yù)定窗口位置內(nèi)計(jì)算一個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收I，Q信號(hào)的能量和，并通過(guò)查表的方式獲取接收信號(hào)的電平值(RSSI)；步驟S3通過(guò)接收信號(hào)的電平值(RSSI)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)，將其調(diào)整到一個(gè)合理的范圍，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2中的預(yù)定序列包括導(dǎo)頻符號(hào)和訓(xùn)練序列兩者中之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2中預(yù)定窗口的確定原則，針對(duì)增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(EDGE)系統(tǒng)需滿(mǎn)足以下要求1)保證高斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制的常規(guī)突發(fā)脈沖(NB)和接入突發(fā)脈沖(AB)的有效信號(hào)都落在上述窗口內(nèi)；2)保證八進(jìn)制相移鍵控(8PSK)調(diào)制的訓(xùn)練序列在上述窗口內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于上述步驟S2中的預(yù)定窗口的起始位置、終止位置與窗口大小，在增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(EDGE)系統(tǒng)中分別為第70比特、第85比特與16個(gè)比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2針對(duì)不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式采用同一張表進(jìn)行查詢(xún)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2所述的表中，接收信號(hào)的電平值(RSSI)與能量和的值是一一對(duì)應(yīng)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述基帶處理器最初接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)的長(zhǎng)度為24比特。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的合理范圍是數(shù)字I，Q信號(hào)的長(zhǎng)度為16比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的動(dòng)態(tài)調(diào)整的方法是根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的大小，舍棄從最高有效位開(kāi)始的a1比特，以及舍棄從最低有效位開(kāi)始的a2比特，這里，0≤a1≤8，0≤a2≤8，且a1+a2＝8。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的動(dòng)態(tài)調(diào)整的原則為1)當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度較大的時(shí)候，舍棄低位的有效位；2)當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度較小的時(shí)候，舍棄高位的有效位。
全文摘要
一種適用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整基帶接收信號(hào)的方法，其主要包括如下步驟基帶處理器對(duì)接收到的數(shù)字I，Q信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展處理；在預(yù)定序列的適當(dāng)?shù)拇翱谖恢脙?nèi)計(jì)算一個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收I，Q信號(hào)的能量和，并通過(guò)查表的方式獲取接收信號(hào)的電平值；通過(guò)接收信號(hào)的電平值來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整I，Q信號(hào)，將其調(diào)整到一個(gè)合理的范圍(16比特)，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理。與傳統(tǒng)的方法相比，這種方法更為靈活，既能滿(mǎn)足移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能要求，又能降低基帶處理器的復(fù)雜度，保證了基帶系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)H04L27/01GK1835487SQ20051005535
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者熊崗 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司