專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的基帶恢復(fù)的制作方法
無線網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的基帶恢復(fù)
背景技術(shù)：
1.摶術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)并且尤其涉及無線網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器(base transceiver station)和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的基帶恢復(fù)。2.
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以包括各種計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)、路由器、交換機(jī)、橋接器、集線器、代理、訪問設(shè)備(諸如客戶駐地設(shè)備(CPE)和手機(jī))，以及其它被耦合和配置為彼此傳遞數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這些設(shè)備這里可以將被稱為“網(wǎng)絡(luò)元件”。通過利用在設(shè)備之間的一個(gè)或多個(gè)通信鏈路在網(wǎng)絡(luò)元件之間通過傳遞加密或未加密協(xié)議數(shù)據(jù)單元經(jīng)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)， 所述加密或未加密協(xié)議數(shù)據(jù)單元諸如網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組、編碼和壓縮或未壓縮語音分組、 以太網(wǎng)幀、數(shù)據(jù)單元、段或數(shù)據(jù)比特/字節(jié)的其它邏輯關(guān)聯(lián)。特定的協(xié)議數(shù)據(jù)單元可以由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件處理并且當(dāng)它經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)在其源和其目的地之間行進(jìn)時(shí)通過多個(gè)通信鏈路。在無線網(wǎng)絡(luò)中，射頻(RF)信號(hào)用來在網(wǎng)絡(luò)元件之間傳送數(shù)據(jù)。典型情況下，發(fā)射器將包括RF發(fā)射器，所述RF發(fā)射器包括數(shù)據(jù)調(diào)制級(jí)，用于依照供在網(wǎng)絡(luò)上使用的特定無線通信標(biāo)準(zhǔn)來把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。然后由RF發(fā)射器把所述基帶信號(hào)調(diào)制到射頻(RF) 載波上以便在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。然后將調(diào)制的RF載波放大并經(jīng)由天線用無線電將其作為電磁能量傳送。已經(jīng)設(shè)計(jì)了許多不同的調(diào)制方案來使數(shù)據(jù)能夠在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送。一種示例性調(diào)制方案通常被稱為正交頻分多路復(fù)用(OFDM)。在OFDM中，高速數(shù)據(jù)信號(hào)被被劃分為數(shù)十或數(shù)百個(gè)較低速度的信號(hào)，所述信號(hào)在射頻(RF)信號(hào)內(nèi)在各自的頻率(子載波)上并行傳送。 子載波的頻譜可以重疊，從而使在它們之間的間隔最小化。子載波還彼此正交，使得它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的并且彼此不會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_或者以其它方式相互干擾。在OFDM中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊被轉(zhuǎn)換為并行形式并且被映射到每個(gè)子載波中作為頻域符號(hào)。為了獲得時(shí)域信號(hào)以便傳輸，離散傅里葉逆變換或其快速版本IFFT被應(yīng)用于所述符號(hào)。使用OFDM作為調(diào)制方案的一種網(wǎng)絡(luò)通常被稱為WiMax。WiMax由IEEE 802. 16x協(xié)議組定義。尚未被批準(zhǔn)但是看起來可能使用OFDM調(diào)制方案的另一出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)被稱為長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)。其它聯(lián)網(wǎng)協(xié)議也可以使用 OFDM?？梢杂脕碚{(diào)制基帶信號(hào)以便傳輸?shù)牧硪皇纠哉{(diào)制方案通常被稱為時(shí)分多址 (TDMA)0在TDMA網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)頻譜用來在特定的時(shí)間間隔期間傳送用于特定信道的數(shù)據(jù)。 向不同的信道分配不同的時(shí)隙，在所述時(shí)隙期間將傳送與該信道相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。使用TDMA 作為調(diào)制方案的無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子通常被稱為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)，不過其它無線通信協(xié)議也使用時(shí)間劃分來把信道劃分為多個(gè)子信道。執(zhí)法和應(yīng)急人員頻繁使用按鍵通話無線電系統(tǒng)來彼此通信。由項(xiàng)目25 (Project 25 P25)定義了已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)用于執(zhí)法及其它公共安全無線電網(wǎng)絡(luò)的一類通信系統(tǒng)。項(xiàng)目25 由電信工業(yè)協(xié)會(huì)(Telecommunications Industry Association TIA)開發(fā)的協(xié)議組定義， 例如TIA 102-BAAA-A。在美國(guó)，TIA 102. BAAA - A的商業(yè)實(shí)現(xiàn)方式通常被稱為APCO項(xiàng)目25或者簡(jiǎn)單地稱為APCO 25。在歐洲，P25標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方式通常被稱為陸地集群無線電 (TETRA)0P25階段1規(guī)范包括兩個(gè)可替換數(shù)字調(diào)制方案，C4FM和CQPSK。C4FM是恒定包絡(luò)的、四級(jí)頻率調(diào)制方案，其在12. 5 kHz信道中操作。CQPSK是可兼容的差分偏移四級(jí)正交相移鍵控調(diào)制方案。P25標(biāo)準(zhǔn)使用每符號(hào)兩個(gè)比特來提供4800波特的符號(hào)傳輸速率，而不管是使用C4FM還是CQPSK來調(diào)制信道。如上所述，對(duì)于基帶信號(hào)來說存在許多不同的方式被RF調(diào)制以便在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送。接收器將知道已經(jīng)使用什么調(diào)制方案，從而將知道怎樣解調(diào)信號(hào)以便恢復(fù)基帶信號(hào)。 然而，仍然需要使接收器與發(fā)射器同步，使得接收器能夠正確地采樣所接收的RF信號(hào)以便恢復(fù)基帶信號(hào)。在諸如在APCO 25或TETRA網(wǎng)絡(luò)中所使用的按鍵通話無線通信信道中，接收器必須在每個(gè)傳輸突發(fā)上重新同步到發(fā)射器。類似地，在TDMA系統(tǒng)中，接收器只可以在短時(shí)段內(nèi)接收符號(hào)，從而必須周期性地與發(fā)射器重新同步。在GSM中，接收器將需要在每個(gè)分組與發(fā)射器同步。GSM還在分組中間提供了同步。接收器與發(fā)射器的同步使接收器能夠在符號(hào)間隔內(nèi)以正確的位置和正確的頻率采樣所接收的解調(diào)符號(hào)流。理論上，接收器應(yīng)當(dāng)在最小符號(hào)間干擾的點(diǎn)采樣所接收的符號(hào)流，該點(diǎn)通常被稱為最大開眼(eye opening)點(diǎn)。術(shù)語“定時(shí)頻率”這里被用為指代接收器應(yīng)當(dāng)多久對(duì)符號(hào)流采樣一次，并且術(shù)語“定時(shí)相位”這里被用為指代符號(hào)間隔內(nèi)的位置，其中所述接收器應(yīng)當(dāng)在該位置采樣所述符號(hào)。使接收器與發(fā)射器同步的過程這里被稱為“定時(shí)恢復(fù)”。取決于怎樣實(shí)現(xiàn)接收器，定時(shí)恢復(fù)可以只涉及定時(shí)相位的恢復(fù)，或者定時(shí)頻率和定時(shí)相位二者的恢復(fù)。存在用于使接收器和發(fā)射器同步的多種方式。用于進(jìn)行這點(diǎn)的常見方式之一是允許接收器從接收的數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)。雖然這樣做避免了使用單獨(dú)的同步定時(shí)信號(hào)，但是它要求分配一部分?jǐn)?shù)據(jù)信道來用于定時(shí)恢復(fù)。例如，在數(shù)據(jù)突發(fā)開始時(shí)(或者在 GSM的情況下在數(shù)據(jù)傳輸期間)，發(fā)射器可以傳送已知符號(hào)序列，以下被指代為“訓(xùn)練序列”， 其可以用來同步接收器以便使所述接收器能夠得知符號(hào)相位并且校正定時(shí)頻率。在訓(xùn)練序列期間傳送的符號(hào)這里被稱為“訓(xùn)練符號(hào)”。由于訓(xùn)練序列的傳輸使用來自數(shù)據(jù)發(fā)送信道的頻譜，所以希望使用于同步發(fā)射器和接收器的頻譜量最小化。據(jù)此，通常試圖減少在訓(xùn)練序列期間必須傳送的訓(xùn)練符號(hào)的數(shù)目以便使可以用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信道量最大化。用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)的一種方式是對(duì)所接收的信號(hào)執(zhí)行快速傅里葉變換，檢查所述信號(hào)的頻率分量，并且根據(jù)所述頻率分量的相對(duì)強(qiáng)度推導(dǎo)出信號(hào)定時(shí)。此類定時(shí)恢復(fù)通常在WiMax網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)并且被預(yù)計(jì)用于LTE網(wǎng)絡(luò)中。雖然給定足夠的處理能力此過程能夠很好地工作，但是并非所有手持式設(shè)備都可以被提供有足夠的處理能力來實(shí)現(xiàn)此方法。用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)的另一方式是在訓(xùn)練序列期間的每個(gè)預(yù)期符號(hào)間隔內(nèi)多次采樣所接收的信號(hào)，并且把察覺的符號(hào)與預(yù)期的符號(hào)圖案相比較。使用此方法的信號(hào)定時(shí)恢復(fù)通常被稱為最大似然估計(jì)(MLE)。當(dāng)使用MLE來執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)時(shí)，通常每個(gè)符號(hào)間隔約1000次地來非常頻繁地采樣所接收的信號(hào)，以便獲得所接收符號(hào)的相當(dāng)高分辨率的圖案。將此表示與預(yù)期的符號(hào)表示相比較并且可以使用所述結(jié)果來調(diào)整在接收器處的鎖相環(huán)(PLL)以便調(diào)整所述接收器的頻率和相位。通常，對(duì)每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)獨(dú)立地執(zhí)行此過程并且對(duì)訓(xùn)練序列的每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)重復(fù)該過程以便使接收器能夠漸進(jìn)地使其頻率和相位與發(fā)射器同步。例如每個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔約1000次地來非常頻繁地采樣所接收的RF信號(hào)要求相當(dāng)大的處理能力。為了減小處理電路的復(fù)雜度，使用低得多的符號(hào)采樣率來實(shí)現(xiàn)用于定時(shí)恢復(fù)的最大似然估計(jì)往往是有益的。然而，當(dāng)使用較低的采樣率來執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)時(shí)，定時(shí)恢復(fù)過程更傾向于發(fā)現(xiàn)假鎖點(diǎn)并且在符號(hào)邊界呈現(xiàn)正反饋行為。因此，如果減少每個(gè)預(yù)期符號(hào)間隔所取的采樣數(shù)，那么為了減少在發(fā)射器處所要求的處理，就必須增加被傳送用于使得能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)的所要求的訓(xùn)練符號(hào)的數(shù)目。當(dāng)然，增加訓(xùn)練符號(hào)的數(shù)目會(huì)影響可以在數(shù)據(jù)信道上傳送的數(shù)據(jù)量。據(jù)此，提供這樣一種網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器和移動(dòng)站會(huì)是有益的，其會(huì)使得能使用相對(duì)較低的采樣率來恢復(fù)基帶信號(hào)定時(shí)以便使要求的接收器的處理能力最小化，同時(shí)仍然使在訓(xùn)練序列期間必須傳送的訓(xùn)練符號(hào)的數(shù)目最小化，以便使得能使無線信道上的吞吐量能夠最大化。

發(fā)明內(nèi)容
無線網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的基帶恢復(fù)可以被實(shí)現(xiàn)為使定時(shí)符號(hào)的數(shù)目最小化，而同時(shí)使無線設(shè)備能夠使用相對(duì)較低的每符號(hào)采樣率，使得要求最小處理來實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在訓(xùn)練序列期間每個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔取相對(duì)較低數(shù)目的采樣。選擇并處理采樣的子集以確定每個(gè)采樣的誤差信號(hào)。誤差信號(hào)乘以預(yù)期的符號(hào)并且被求和以便形成一誤差信號(hào)。使用該誤差信號(hào)來調(diào)整將結(jié)合后續(xù)符號(hào)使用并處理的采樣集。該誤差信號(hào)還用于在可用采樣之間進(jìn)行內(nèi)插以便無窮小地接近最大開眼點(diǎn)。


以所附權(quán)利要求中的特性指出了本發(fā)明的各方面。在下面附圖中以舉例形式圖示了本發(fā)明，其中同樣的附圖標(biāo)記表明類似的元素。以下附圖只是為了說明目的公開了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例并且不意在限制本發(fā)明的范圍。為了清楚起見，在每幅圖中可以不標(biāo)記每一個(gè)組件。在附圖中
圖1是被配置為依照本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)的示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)的一部分的功能框圖2是被配置為依照本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)的示例性無線基站收發(fā)器的一部分的功能框圖3是被配置為依照本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)的示例性無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一部分的功能框圖4是示出可以傳送信號(hào)以及所述信號(hào)在無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸期間可能降級(jí)的示例性方式的功能框圖5是圖4的所接收信號(hào)的一部分的擴(kuò)展圖，示出了在預(yù)期的符號(hào)間隔期間接收器可以怎樣采樣所接收的信號(hào)以確定所接收信號(hào)的頻率和最大開眼點(diǎn)；
圖6-9示出了依照本發(fā)明實(shí)施例使用最大似然估計(jì)(MLE)以每個(gè)符號(hào)間隔相對(duì)較低數(shù)目的采樣來執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)的過程；
圖10和11示出了可以用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的兩個(gè)示例性反饋回路； 圖12圖示了用于示出依照本發(fā)明實(shí)施例在符號(hào)上選擇多個(gè)采樣點(diǎn)的假想信號(hào)的一部分；
圖13圖示了依照本發(fā)明實(shí)施例的無窮小平滑鑒別器(discriminator)的操作； 圖14示出了依照本發(fā)明實(shí)施例在接連符號(hào)的流上選擇的采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)值的計(jì)算；和
圖15示出了依照本發(fā)明實(shí)施例來自接連符號(hào)的多個(gè)一階導(dǎo)數(shù)值的誤差累積。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述闡明了許多的具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的徹底了解。然而，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其它實(shí)例中， 沒有詳細(xì)描述公知的方法、過程、組件、協(xié)議、算法和電路以免模糊本發(fā)明。圖1圖示了無線傳輸網(wǎng)絡(luò)10的一部分，其中三個(gè)鄰近的基站收發(fā)器(BTS)12均被配置為向這里被稱為小區(qū)的覆蓋區(qū)域14提供無線服務(wù)。由于無線通信網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，來自鄰近BTS 12的傳輸通常彼此重疊(如圖1上的虛線圓圈所指示)，使得在鄰近小區(qū)之間存在地理覆蓋的連續(xù)性，不過鄰近小區(qū)可能由于特定的地理?xiàng)l件和網(wǎng)絡(luò)部署而偶爾并不重疊。雖然在此網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)示出了三個(gè)鄰近小區(qū)以用于說明本發(fā)明的實(shí)施例，但是典型的網(wǎng)絡(luò)往往可能包括服務(wù)很多小區(qū)14的很多BTS。BTS 12與中心局16或其它集中數(shù)據(jù)源通信以便使語音會(huì)話和數(shù)據(jù)傳輸能夠在由中心局和BTS對(duì)接的較高帶寬服務(wù)之間進(jìn)行。中心局可以與因特網(wǎng)、公用交換電話網(wǎng)絡(luò) (PSTN)或其它通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)接。在中心局16和BTS 12之間的傳輸可以依照常規(guī)方式在無源光網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)或任何其它類型的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。本發(fā)明不限于怎樣互連BTS和中心局的任何特定實(shí)現(xiàn)方式?；臼瞻l(fā)器12向它們覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶設(shè)備傳送RF調(diào)制信號(hào)。例如，基站收發(fā)器12C被示為向無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18傳送信號(hào)并且接收由無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18傳送的信號(hào)。由于無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和基站收發(fā)器可以在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送信號(hào)，所以這里非常詳細(xì)地描述的基帶恢復(fù)過程可以由圖1中的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和基站收發(fā)器中的任何一個(gè)或兩個(gè)來實(shí)現(xiàn)。如這里所用的術(shù)語“無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”被定義為除基站收發(fā)器之外的電話、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型計(jì)算機(jī)、客戶駐地設(shè)備或其它計(jì)算設(shè)備，其能夠在無線網(wǎng)絡(luò)10上傳送和接收信號(hào)。在典型的無線網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)基站收發(fā)器可以負(fù)責(zé)處理與多個(gè)無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信。如在本領(lǐng)域中公知的那樣，這些設(shè)備可以在基站收發(fā)器之間漫游并且在網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)移動(dòng)。圖2是被配置為依照本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)的示例性無線基站收發(fā)器12的一部分的功能框圖。在圖2所示出的實(shí)施例中，基站收發(fā)器12包括被配置為與中心局16通信的一個(gè)或多個(gè)端口 20?；臼瞻l(fā)器12還包括一個(gè)或多個(gè)天線22，被配置為在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送和接收RF信號(hào)以便使基站收發(fā)器能夠與在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18通信。提供了 RF調(diào)制器M以便依照在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的無線標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)制基帶信號(hào)。RF 調(diào)制器還可以解調(diào)信號(hào)以便執(zhí)行基帶恢復(fù)。解調(diào)器的操作可以由反饋回路25控制，所述反饋回路25被配置為使用最大似然估計(jì)來實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)。例如，如下所論述，在圖10或11 中所示出的反饋系統(tǒng)之一可以用來實(shí)現(xiàn)反饋回路25?；臼瞻l(fā)器12還包括處理器沈，其包含控制邏輯觀，所述控制邏輯觀被配置為執(zhí)行這里描述的功能以使BTS能夠從接收自無線網(wǎng)絡(luò)的RF調(diào)制信號(hào)中恢復(fù)基帶信號(hào)。基站收發(fā)器12包括存儲(chǔ)器30，其包含有數(shù)據(jù)和指令，所述數(shù)據(jù)和指令可以被加載到控制邏輯觀中以使處理器26能夠執(zhí)行與這里非常詳細(xì)地描述的定時(shí)恢復(fù)相關(guān)聯(lián)的功能。例如，存儲(chǔ)器30可以包括最大似然估計(jì)(MLE)軟件32，用于使基礎(chǔ)收發(fā)器能夠在訓(xùn)練序列期間采樣所接收的信號(hào)，并且實(shí)現(xiàn)MLE以便執(zhí)行如下面非常詳細(xì)地論述的定時(shí)恢復(fù)?；臼瞻l(fā)器還可以包括其它軟件和硬件組件，以便使其能夠在網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行其它功能。圖3是被配置為依照本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)的示例性無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18的一部分的功能框圖。在圖3所示出的實(shí)施例中，基站收發(fā)器18還包括一個(gè)或多個(gè)天線34，被配置為在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送和接收RF信號(hào)以使無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠與一個(gè)或多個(gè)鄰近的基站收發(fā)器12或其它無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18通信。提供了 RF調(diào)制器36以便依照在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的無線標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)制基帶信號(hào)。RF調(diào)制器還可以解調(diào)信號(hào)以便執(zhí)行基帶恢復(fù)。解調(diào)器的操作可以由反饋回路37控制，所述反饋回路37被配置為使用最大似然估計(jì)來實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)。例如， 如下所論述，在圖10或11中所示出的反饋系統(tǒng)之一可以用來實(shí)現(xiàn)反饋回路37。無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18還包括處理器38，其包含控制邏輯40，所述控制邏輯40被配置為執(zhí)行這里描述的功能以使無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠從接收自無線網(wǎng)絡(luò)的RF調(diào)制信號(hào)中恢復(fù)基帶信號(hào)。無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備18包括存儲(chǔ)器42，其包含有數(shù)據(jù)和指令，所述數(shù)據(jù)和指令可以被加載到控制邏輯40中以使處理器38能夠執(zhí)行與這里非常詳細(xì)地描述的定時(shí)恢復(fù)相關(guān)聯(lián)的功能。例如，存儲(chǔ)器42可以包括最大似然估計(jì)(MLE)軟件44，用于使無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在訓(xùn)練序列期間采樣所接收的信號(hào)，在采樣之間進(jìn)行內(nèi)插并且實(shí)現(xiàn)MLE以便如下面非常詳細(xì)地論述的那樣執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)。無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還可以包括其它軟件和硬件組件，以使其能夠在網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行其它功能。圖4是示出可以傳送信號(hào)以及所述信號(hào)在無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸期間可能降級(jí)的示例性方式的功能框圖。如圖4所示，發(fā)射器可以在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送RF調(diào)制的基帶信號(hào)。所述信號(hào)當(dāng)最初被傳送時(shí)可以被很好地形成。然而，當(dāng)信號(hào)通過空氣傳播并且在接收器處被接收時(shí)，可以組合多個(gè)因素使傳送的信號(hào)失真并且向傳送的信號(hào)增加了噪聲。從而，所接收的信號(hào)可能看起來非常不同于所傳送的信號(hào)。一個(gè)重要因素是符號(hào)間干擾。為了使符號(hào)間干擾的影響最小化，希望在最大開眼點(diǎn)采樣所接收的信號(hào)。圖5是圖4的所接收信號(hào)的一部分的擴(kuò)展圖，示出了在預(yù)期的符號(hào)間隔期間接收器可以怎樣采樣所接收的信號(hào)以確定所接收信號(hào)的頻率和最大開眼點(diǎn)。如圖5所示，所接收的信號(hào)具有與符號(hào)周期相關(guān)的頻率。在符號(hào)周期內(nèi)，存在其中符號(hào)間干擾為最小值的點(diǎn)。 此點(diǎn)被認(rèn)為是最大開眼點(diǎn)。如下面非常詳細(xì)地論述，定時(shí)恢復(fù)的目的在于得知輸入信號(hào)的頻率，以及定位最大開眼點(diǎn)，使得接收器知道在符號(hào)間隔內(nèi)其何時(shí)應(yīng)當(dāng)采樣符號(hào)。當(dāng)知道輸入信號(hào)的頻率時(shí)，定時(shí)恢復(fù)可以被約束為只在預(yù)期的符號(hào)周期內(nèi)尋找最大開眼點(diǎn)。依照本發(fā)明實(shí)施例，在訓(xùn)練序列期間在每個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔期間可以取相對(duì)較低數(shù)目的采樣(由黑點(diǎn)表示)。術(shù)語“相對(duì)較低的次數(shù)”和“相對(duì)較低數(shù)目的采樣”這里被定義為在每個(gè)采樣窗口大約4個(gè)采樣到每個(gè)采樣窗口多達(dá)近似30個(gè)采樣之間的采樣頻率，并且更特別地是在每個(gè)采樣窗口大約8和15個(gè)采樣之間的采樣頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，近似10 倍地過采樣相對(duì)較低數(shù)目的采樣。這些并不被解釋為絕對(duì)固定的限制，而是被選擇為近似的。較大量的采樣(諸如每個(gè)采樣窗口 1000個(gè)采樣)將導(dǎo)致非常高精度地確定進(jìn)入波形。 然而，這也要求大量的處理能力。例如，在圖5中，已經(jīng)示出在一個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔內(nèi)所取的RF信號(hào)的8個(gè)采樣。如下所述可以處理采樣以使最大似然估計(jì)能夠用于使用相對(duì)較低數(shù)目的采樣來恢復(fù)信道上的定時(shí)。圖6 - 9示出了依照本發(fā)明實(shí)施例使用最大似然估計(jì)(MLE)以每個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔相對(duì)較低數(shù)目的采樣來執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)的過程。如上所述，在分組傳輸開始時(shí)，一系列訓(xùn)練符號(hào)將被發(fā)射器傳送以使接收器能夠在信道上執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)。接收器知道要傳送的訓(xùn)練符號(hào)的序列，從而可以使用已知序列來執(zhí)行最大似然估計(jì)以便確定來自訓(xùn)練序列的定時(shí)。在最大似然序列估計(jì)中，把接收的波形與一個(gè)或多個(gè)預(yù)期可能的波形相比較，以便看看哪個(gè)預(yù)期的波形與接收的波形最佳匹配。在使用MLSE來用于數(shù)據(jù)恢復(fù)的情況下， 知道定時(shí)并且相對(duì)于相對(duì)較大數(shù)目的可能波形來比較所接收的波形以便得知很可能已經(jīng)傳送了什么數(shù)據(jù)符號(hào)。例如，對(duì)應(yīng)于16個(gè)可能符號(hào)假定存在16個(gè)可能的波形。當(dāng)接收器接收到符號(hào)時(shí)，它將測(cè)量所接收的波形并且把所接收的波形相對(duì)于可能的已知波形進(jìn)行比較。接收器將查看一下已知波形中的哪個(gè)與所接收的波形最佳匹配并且假定與匹配的已知波形相關(guān)聯(lián)的符號(hào)是正確的符號(hào)。接收器將在每個(gè)符號(hào)間隔期間執(zhí)行此過程以便推導(dǎo)出由發(fā)射器傳送的符號(hào)系列。最大似然估計(jì)還可以用來使用類似的過程實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)。特別地是，為了使用MLE 來進(jìn)行定時(shí)恢復(fù)，發(fā)射器傳送已知的訓(xùn)練符號(hào)系列。接收器知道將傳送什么符號(hào)，從而知道波形應(yīng)當(dāng)看起來像什么。當(dāng)它開始接收波形時(shí)，它將所接收的波形與已知訓(xùn)練符號(hào)的波形相比較，以便試圖將二者匹配。這使接收器能夠調(diào)整其PLL或其它時(shí)鐘的頻率，使得所述接收器以與發(fā)射器相同的頻率操作。另外，這使接收器能夠在符號(hào)周期內(nèi)在其讀取符號(hào)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使得它能夠讀取在其中存在最小符號(hào)間干擾的位置上的符號(hào)。圖6-9在概念上圖示了可以怎樣使用所接收的波形與預(yù)期的波形的比較來調(diào)整在接收器處的頻率和相位。下面將結(jié)合圖10-13非常詳細(xì)地論述其中可以執(zhí)行此的數(shù)學(xué)方式以及可以被創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)依照本發(fā)明實(shí)施例的該過程的若干反饋回路。如圖6所示，接收器最初開始接收進(jìn)入的RF波形。接收器此刻知道波形表示一系列訓(xùn)練符號(hào)但是不知道用于產(chǎn)生訓(xùn)練符號(hào)的頻率并且不知道在哪里一個(gè)符號(hào)結(jié)束并且下一符號(hào)開始。因此，如圖6所示，接收器將開始采樣并且在初始采樣窗口期間以相對(duì)較低的次數(shù)采樣所接收的波形，這對(duì)應(yīng)于接收器預(yù)期近似對(duì)應(yīng)于大約一個(gè)符號(hào)周期的時(shí)段。最初根據(jù)進(jìn)入窗口的估計(jì)頻率來把采樣窗口設(shè)置為近似一個(gè)符號(hào)周期長(zhǎng)。在接收器適度地確信進(jìn)入頻率的情況下，接收器可以維持恒定的采樣窗口而不是執(zhí)行頻率恢復(fù)。在此實(shí)施例中，接收器只注意發(fā)現(xiàn)在采樣窗口內(nèi)其中出現(xiàn)最大開眼點(diǎn)的位置。還可以調(diào)整采樣窗口的尺寸， 其中接收器還同步頻率以及相位。接收器是執(zhí)行頻率恢復(fù)和相位恢復(fù)還是只實(shí)現(xiàn)相位恢復(fù)將取決于接收器的特定實(shí)現(xiàn)方式。依照本發(fā)明實(shí)施例，如圖7所示，并非是每個(gè)預(yù)期的符號(hào)周期取1000個(gè)或其它任意大量的采樣，申請(qǐng)人建議取相對(duì)較低數(shù)目的采樣并且對(duì)所述采樣執(zhí)行后處理以便根據(jù)相對(duì)較小數(shù)目的采樣更準(zhǔn)確地確定最大開眼點(diǎn)的位置。如圖8所示，在獲得采樣之后，把所接收的波形與預(yù)期的波形相比較以便調(diào)整采樣窗口。如圖9所示，根據(jù)此比較，可以調(diào)整采樣窗口的尺寸(持續(xù)時(shí)間)以調(diào)整符號(hào)的頻率，并且可以相對(duì)于進(jìn)入波形調(diào)整采樣窗口的位置以便接近最大開眼點(diǎn)。在訓(xùn)練周期期間對(duì)每個(gè)符號(hào)重復(fù)此過程，在所述訓(xùn)練周期期間傳送訓(xùn)練符號(hào)以便使接收器能夠與發(fā)射器同
止
少ο圖10示出了可以用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的反饋系統(tǒng)。如圖10所示，接收的信號(hào) r (t) 200將由網(wǎng)絡(luò)元件例如經(jīng)由天線34接收，并且使用采樣器202采樣。所述采樣器例如可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被配置為在每個(gè)預(yù)期的符號(hào)周期期間以相對(duì)較低的次數(shù)采樣進(jìn)入的波形。例如，如上所述，采樣器可以每個(gè)預(yù)期的符號(hào)周期約10次地(10次過采樣)或其它相對(duì)較低的次數(shù)來采樣進(jìn)入的波形。在此實(shí)施例中，用于操作采樣器的時(shí)鐘的相位和頻率不受來自塊216的誤差信號(hào)的影響。然而時(shí)鐘(204)的基本頻率被設(shè)置為盡可能地接近于預(yù)期的符號(hào)率或者其倍數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用時(shí)鐘204來驅(qū)動(dòng)采樣器，所述時(shí)鐘204可操作來以其固有頻率采樣輸入信號(hào)，所述固有頻率獨(dú)立于下面論述的反饋回路。圖11示出了其中由反饋回路來控制時(shí)鐘的頻率或相位的另一實(shí)施例。可以調(diào)諧時(shí)鐘的基礎(chǔ)速率以便使采樣器以每個(gè)符號(hào)近似十次地采樣輸入波形，或者以每個(gè)符號(hào)另一相對(duì)較低次數(shù)地采樣輸入波形。由塊 216提供的誤差信號(hào)可能使時(shí)鐘的相位和頻率偏離基礎(chǔ)設(shè)置。由于在此實(shí)施例中時(shí)鐘取決于反饋回路(圖11)，從而離散的電壓控制時(shí)鐘根據(jù)來自塊223的信號(hào)操作，并且使用數(shù)字化采樣的后處理來實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)以及把采樣時(shí)鐘(222)的相位和頻率與進(jìn)入符號(hào)流更好地匹配。返回到圖10，由采樣器202采樣的數(shù)字化波形被輸入到匹配濾波器206。匹配濾波器例如可以是數(shù)字有限脈沖響應(yīng)匹配濾波器或另一類型的濾波器。匹配濾波器206用來去除噪聲并且依照與低通濾波器對(duì)模擬信號(hào)操作的非常相同的方式平滑輸入采樣。濾波的采樣被輸入到數(shù)據(jù)選擇器208。數(shù)據(jù)選擇器選擇(每個(gè)符號(hào))相對(duì)較低數(shù)目的采樣中的哪些應(yīng)當(dāng)作為控制回路的輸入來使用。例如，對(duì)于要檢測(cè)的給定符號(hào)來說，數(shù)據(jù)選擇器將選擇若干可用采樣，所述可用采樣將被處理以用于確定誤差信號(hào)。例如假定采樣器202操作來以每個(gè)符號(hào)周期十次地來采樣輸入信號(hào)r (t)。數(shù)據(jù)選擇器可以選擇那些采樣中的五個(gè)，所述數(shù)據(jù)選擇器相信這些采樣最接近于最大開眼。如果數(shù)據(jù)選擇器已經(jīng)選擇最接近于最大開眼的五個(gè)采樣，那么反饋回路將使數(shù)據(jù)選擇器繼續(xù)選擇那五個(gè)采樣。然而如果在反饋回路中累積的誤差足夠，那么反饋回路將使數(shù)據(jù)選擇器向前移動(dòng)一個(gè)符號(hào)或者向后移動(dòng)一個(gè)符號(hào)以便選擇不同集合的五個(gè)采樣。下面將非常詳細(xì)地描述反饋。從而，數(shù)據(jù)選擇器使用反饋信號(hào)的整數(shù)部分218來在任一方向(正向或反向)上移動(dòng)整數(shù)個(gè)采樣以便選擇最接近于最大開眼的整數(shù)個(gè)采樣。因此數(shù)據(jù)選擇器負(fù)責(zé)選擇最接近于最大開眼的采樣的連續(xù)集合。反饋回路的整數(shù)部分218將用來調(diào)整數(shù)據(jù)選擇器以便使數(shù)據(jù)選擇器從后續(xù)的波形中選擇不同的采樣組或者繼續(xù)選擇相同的采樣組。然而，只能夠通過使數(shù)據(jù)選擇器選擇新的采樣組來調(diào)整所述數(shù)據(jù)選擇器。最大開眼點(diǎn)可能位于采樣之間的某個(gè)地方而并非是直接在可用的采樣之一上。 在這種情況下，數(shù)據(jù)選擇器不能通過選擇不同的采樣組來確定確切的最大開眼點(diǎn)。從而相對(duì)較低的采樣率阻止了數(shù)據(jù)選擇器獲得最大開眼點(diǎn)的精確位置。雖然較高采樣率可能會(huì)使最大開眼點(diǎn)能夠更精密地確定，但是增加采樣率增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度，這是不希望的。為了更精確地確定最大開眼點(diǎn)，向無窮小平滑鑒別器210輸入數(shù)據(jù)選擇器的輸出。使用來自反饋回路的誤差信號(hào)220的小數(shù)部分(fraction part)來控制無窮小平滑鑒別器以便確定在可用采樣之間最大開眼點(diǎn)在采樣組內(nèi)哪里出現(xiàn)。在乘法器216，無窮小平滑鑒別器的輸出乘以輸入信號(hào)In 214。輸入信號(hào)In 214是預(yù)期的符號(hào)。在使用四級(jí)調(diào)制過程的調(diào)制方案中，預(yù)期的符號(hào)通常是+3、+1、_1和-3。然而，在許多四級(jí)調(diào)制方案中，諸如APCO 25(TETRA)，在此類調(diào)制方案中在訓(xùn)練序列期間傳送的訓(xùn)練符號(hào)通常是+3和_3。由于最大似然定時(shí)估計(jì)過程正被用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)，所以預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)值將作為輸入信號(hào)In 214輸入。把無窮小平滑鑒別器的輸出與具有正或負(fù)符號(hào)的訓(xùn)練符號(hào)相乘使由該乘積形成的誤差信號(hào)能夠始終為正的而不管訓(xùn)練符號(hào)如何。例如，如果正在接收正符號(hào)并且在符號(hào)假定的最大開眼的符號(hào)信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)是正的，那么最大開眼點(diǎn)在采樣位置的右方。相反地，如果正接收負(fù)符號(hào)并且在假定的最大開眼點(diǎn)的符號(hào)信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)是正的，那么最大開眼點(diǎn)在采樣位置的左方。通過把計(jì)算的導(dǎo)數(shù)與預(yù)期的符號(hào)值(正的或負(fù)的)相乘，可以消除符號(hào)極性的影響以便簡(jiǎn)化誤差累加器的操作。乘以輸入的預(yù)期符號(hào)的接收信號(hào)被傳遞到誤差累加器216。誤差累加器在特定數(shù)目的符號(hào)上對(duì)誤差求和以便確定與選擇的采樣組相關(guān)聯(lián)的誤差。圖14和15示出了用于圖解圖示其怎樣工作的示例性波形。每個(gè)符號(hào)周期一次地，塊210生成誤差值。誤差累加器在特定數(shù)目的符號(hào)上對(duì)來自塊210的誤差信號(hào)求和。在一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)現(xiàn)在8 和13之間的符號(hào)數(shù)目工作最好。給定符號(hào)K的誤差信號(hào)error signal ( ε )是符號(hào)判決 In和由塊210生成的誤差值的函數(shù)
ε k=ISD(k)* In 或 ε k = dv/dt * In.
ISD塊210如下操作。根據(jù)由塊220 “α ”提供的小數(shù)值，通過向由塊208選擇的五個(gè)采樣應(yīng)用以下函數(shù)來向進(jìn)入的符號(hào)采樣的波形應(yīng)用鑒別(導(dǎo)數(shù)確定)和平滑。在圖12中示出了此組五個(gè)符號(hào)。讓我們假定這五個(gè)采樣值分別是S1、S2、S3、S4和S5，如圖13所示。塊 210根據(jù)這些采樣生成誤差值，所述誤差值如下近似關(guān)于采樣S3的一階導(dǎo)數(shù)dv/dt = Ks * [ (l-α ) (S4-Sl) + a (S5_ S2)]，其中α是由塊220提供的小數(shù)值，并且Ks是在系統(tǒng)開發(fā)期間在實(shí)驗(yàn)上確定的常數(shù)。從而ε k= dv/dt * In
如果數(shù)據(jù)選擇器已經(jīng)在最大開眼的任一側(cè)選擇了一組采樣，那么計(jì)算的導(dǎo)數(shù)將近似于零。出于同樣原因，當(dāng)每個(gè)符號(hào)周期的采樣S3近似在最大開眼點(diǎn)時(shí)，來自圖10中的塊210 的輸出的接連值在乘以相應(yīng)的“I/時(shí)將求和近似為零。圖14示出了接連符號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)值并且圖15示出了在一組符號(hào)上的一階導(dǎo)數(shù)值的求和。如圖15所示，可以預(yù)期接連符號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)近似相等且相對(duì)，從而求和近似為零，其中調(diào)諧系統(tǒng)到最大開眼點(diǎn)。誤差累加器216通過增加乘以“I/的每個(gè)符號(hào)的導(dǎo)數(shù)來累積來自特定數(shù)目符號(hào)的采樣的誤差。因此誤差累加器216累積來自多個(gè)符號(hào)的誤差，例如如圖15所示。誤差累加器輸出兩個(gè)值以便向數(shù)據(jù)選擇器208和無窮小平滑鑒別器210提供閉環(huán)反饋。特別地是，誤差累加器216把誤差信號(hào)218的整數(shù)部分饋送到數(shù)據(jù)選擇器208中以便使數(shù)據(jù)選擇器控制使用哪個(gè)采樣集并且如果必要的話，從可用的相對(duì)較低數(shù)目的采樣中選擇不同的采樣集。誤差累加器還把誤差信號(hào)220的小數(shù)部分饋送到無窮小平滑鑒別器中以便能夠確定采樣窗口內(nèi)的最大開眼點(diǎn)?？梢允褂靡韵鹿接?jì)算誤差信號(hào)的整數(shù)部分
δ = INT [Ke * Σ ( ε (k_n) · · ε k )]其中Ke是誤差常數(shù)，ε (k-n)是乘以在采樣(k-n)估計(jì)的最大似然符號(hào)In的導(dǎo)數(shù)，并且Σ (ε (k-n).. ε k)是在每個(gè)所選擇的符號(hào)采樣點(diǎn)處的誤差信號(hào)的和。整數(shù)部分由數(shù)據(jù)選擇器用來確定它是否應(yīng)當(dāng)改變它正使用哪個(gè)采樣集。例如，如果導(dǎo)數(shù)和產(chǎn)生正值，那么誤差信號(hào)的整數(shù)值將作為反饋被輸入到數(shù)據(jù)選擇器以便使所述數(shù)據(jù)選擇器在下一采樣間隔期間選擇新的采樣集。從而，在此例子中整數(shù)部分可以使數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)一步選擇在接連的采樣集中每個(gè)符號(hào)右方的采樣。同樣，誤差信號(hào)的小數(shù)部分將用來調(diào)整α，從而影響一階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算。 如果誤差信號(hào)的整數(shù)部分不足以使數(shù)據(jù)選擇器選擇新的采樣集，那么所述數(shù)據(jù)選擇器采樣在最大開眼點(diǎn)周圍的信號(hào)。為了確定在采樣窗口內(nèi)最大開眼點(diǎn)實(shí)際上出現(xiàn)在哪， 誤差信號(hào)的小數(shù)部分被輸入到無窮小平滑鑒別器。可以使用以下公式計(jì)算誤差信號(hào)220的小數(shù)部分
α = FRAC [ Ke * Σ ( ε (k-n) · · ε k )]
無窮小平滑鑒別器在給定符號(hào)的采樣之間內(nèi)插以便確定導(dǎo)數(shù)在哪里近似為零，其近似對(duì)應(yīng)于最大開眼點(diǎn)。依照本發(fā)明實(shí)施例，并非是只檢查在中間采樣任何一側(cè)上的一個(gè)采樣并且使用那兩個(gè)值來確定所述導(dǎo)數(shù)在哪里可能為零，而是結(jié)合在中間采樣任何一側(cè)上的多個(gè)采樣的幅度值使用小數(shù)誤差來確定在最大開眼點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。例如在一個(gè)實(shí)施例中，可以依照以下公式確定在假定的最大開眼點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)
dv/dt = Ks * [ (1 - α ) (S4-S1) + α (S5-S2)]
也可以使用其它“鑒別/平滑”公式和采樣方案。例如，還可以使用以下公式或另一類似的公式來計(jì)算dv/dt。另外，盡管在此實(shí)施例中使用五個(gè)值來找到假定的最大開眼點(diǎn)，不過也可以使用更大數(shù)目的值。在圖13中示出了此說明。在圖13中，在五個(gè)采樣中的每個(gè)的幅度已經(jīng)被示為Si、 S2、S3、S4和S5。已經(jīng)假定由數(shù)據(jù)選擇器選擇的五個(gè)采樣一組中的中間采樣將相對(duì)接近于最大開眼點(diǎn)。這是合理的假設(shè)，因?yàn)檎`差信號(hào)的整數(shù)部分已經(jīng)表明已經(jīng)選擇了正確一組的五個(gè)符號(hào)。相應(yīng)地，在確定最大開眼點(diǎn)中，在中間采樣的導(dǎo)數(shù)可以被假設(shè)為相對(duì)接近于零， 并且當(dāng)按照平滑系數(shù)α調(diào)整時(shí)盡可能接近于在真正的最大開眼點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。當(dāng)導(dǎo)數(shù)近似為零時(shí)或者當(dāng)在接連符號(hào)的此點(diǎn)上的導(dǎo)數(shù)的和近似為零時(shí)，已經(jīng)真正地到達(dá)最大開眼點(diǎn)。使用其它采樣的幅度來計(jì)算在最大開眼點(diǎn)的符號(hào)信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)。依照本發(fā)明實(shí)施例，誤差信號(hào)α的小數(shù)部分乘以采樣S5和S2處的幅度差。類似地，誤差信號(hào)1 -α的小數(shù)部分乘以在采樣Sl和S4處的幅度差。然后把這兩個(gè)值加在一起并且乘以差分常數(shù) Ks,以便精密地近似在最大開眼點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)。通過區(qū)分在最大開眼任何一側(cè)上的采樣(例如通過使用S4-S1和S5-S2)，可以減少任何一個(gè)采樣對(duì)確定在最大開眼點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)的單獨(dú)貢獻(xiàn)，由此平滑最大開眼點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)計(jì)算。這減少了在計(jì)算中的噪聲影響，因?yàn)樵诖罅康慕舆B符號(hào)采樣上平均接連的計(jì)算由求和塊216完成。通過使用誤差信號(hào)的小數(shù)部分，可以使用兩個(gè)相應(yīng)差異的貢獻(xiàn)來無窮小地接近在最大開眼點(diǎn)的真正導(dǎo)數(shù)。特別地是，誤差信號(hào)的小數(shù)部分使無窮小平滑鑒別器能夠通過調(diào)整所述差異的貢獻(xiàn)來在鄰近導(dǎo)數(shù)之間進(jìn)行內(nèi)插以便接近在最大開眼點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，即便其中在這一點(diǎn)上并不存在真正的物理采樣。圖11示出了反饋回路的另一實(shí)施例，其中使用電壓控制時(shí)鐘222來控制采樣器202。在此實(shí)施例中，并非是使用以固定頻率操作的時(shí)鐘，而是可以使用具有依照來自反饋回路的反饋進(jìn)行控制的頻率和相位的電壓控制時(shí)鐘。在此實(shí)施例中，可以控制用于采樣輸入波形r (t)的頻率和相位從而能夠?qū)崿F(xiàn)頻率同步以及相位同步。與上面結(jié)合圖10描述的方法類似，可以在反饋回路中使用來自塊216的聚集平均誤差信號(hào)來實(shí)現(xiàn)頻率和相位同步。圖11中的塊223可以用來進(jìn)一步處理此聚集平均誤差信號(hào)以便利用進(jìn)入的符號(hào)流在塊222中最佳地實(shí)現(xiàn)電壓控制時(shí)鐘的相位鎖定。在一個(gè)實(shí)施例中，塊223可以被實(shí)現(xiàn)為乘以常數(shù)的低通濾波器。低通濾波器223應(yīng)當(dāng)被調(diào)諧為在回路穩(wěn)定的情況下平衡回路響應(yīng)時(shí)間。誤差累加器可以在多個(gè)符號(hào)周期上累積誤差以便控制VCC 222。例如，如果誤差信號(hào)的小數(shù)部分在連續(xù)的符號(hào)周期上穩(wěn)定地增加，那么很可能從采樣S3前進(jìn)最大開眼點(diǎn)(相位失配)。在進(jìn)入的符號(hào)率和VCC 222頻率之間也可以存在頻率差異(頻率失配)。如果最大開眼點(diǎn)在符號(hào)采樣窗口內(nèi)移動(dòng)(漂移)，那么應(yīng)當(dāng)調(diào)整正獲取采樣的頻率以便與輸入信號(hào) r (t)的符號(hào)頻率同步。特別地是，可以使用最大開眼點(diǎn)的位置隨時(shí)間的變化來確定頻率略微歪斜。因此，誤差累加器可以調(diào)整VCC 222的頻率以便調(diào)整所述頻率，從而使在采樣窗口內(nèi)最大開眼點(diǎn)的位置穩(wěn)定。選擇性地，可以使用第二誤差累加器來控制VCC 222的頻率。 此外，如果誤差累加器的輸出被偏置為正或負(fù)的，那么這可以表明相位失配，所述相位失配可以通過改變VCC塊222的相位來補(bǔ)償以使得采樣S3更精密地到達(dá)最大開眼的確切時(shí)間。 在由圖11中的塊216、223和222組成的這種反饋回路的操作中繼承的鎖定或跟蹤行為確保一旦實(shí)現(xiàn)鎖定就會(huì)準(zhǔn)確地跟蹤進(jìn)入的符號(hào)流的頻率和相位。此系統(tǒng)的好處在于外部回路鎖定了用于在最大開眼最優(yōu)位置的采樣判決，而內(nèi)部回路對(duì)最大開眼的符號(hào)幅度做出了最佳判決，而不管由塊202提供的采樣如何。因此可以向塊222提供有用的信號(hào)以便在知道正確的位置之前及時(shí)更好地調(diào)諧采樣位置。上述功能可以被實(shí)現(xiàn)為程序指令集，所述程序指令被存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中并且在所述一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行。然而，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，所有這里描述的邏輯可以使用分立組件、諸如專用集成電路 (ASIC)之類的集成電路、結(jié)合可編程邏輯器件(諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或微處理器) 使用的可編程邏輯、狀態(tài)機(jī)或包括其任何組合的任何其它設(shè)備來實(shí)現(xiàn)?？删幊踢壿嬁梢员慌R時(shí)或永久地固定到有形介質(zhì)中，該有形介質(zhì)諸如只讀存儲(chǔ)器芯片、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、盤或其它存儲(chǔ)介質(zhì)。所有這種實(shí)施例意在落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以對(duì)在附圖中示出并且在說明書中描述的實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。據(jù)此，在以上描述中包含的并且在附圖中示出的所有材料被解釋為說明性的而并非是限制意義。本發(fā)明只被限制為如在下面的權(quán)利要求及其等效方式來定義。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)，包括 至少一個(gè)基站收發(fā)器； 至少一個(gè)無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；其中所述基站收發(fā)器和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的至少一個(gè)被配置為通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)在每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔期間以相對(duì)較低的次數(shù)來采樣所接收的訓(xùn)練序列以便對(duì)每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔獲得相對(duì)較低數(shù)目的采樣， 選擇相對(duì)較低數(shù)目的采樣的連續(xù)子集， 獲得與子集相關(guān)聯(lián)的一階導(dǎo)數(shù)；把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)以獲得用于所述訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)； 累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)以形成累積的誤差信號(hào)；并且使用所述累積的誤差信號(hào)的第一部分來結(jié)合處理后續(xù)的訓(xùn)練符號(hào)以調(diào)整將把相對(duì)較低數(shù)目的采樣中的哪些包括在所述連續(xù)子集中；使用所述誤差信號(hào)的第二部分來確定最大開眼位置的可能位置以根據(jù)訓(xùn)練序列估計(jì)定時(shí)相位。
2.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一部分是所述累積的誤差信號(hào)的整數(shù)部分。
3.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二部分是所述累積的誤差信號(hào)的小數(shù)部分。
4.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中所述子集包括至少五個(gè)采樣點(diǎn)，并且其中所述一階導(dǎo)數(shù)通過把第一集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第一差異與第二集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第二差異相加來計(jì)算，所述第一和第二集合是不相交的。
5.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中所述誤差信號(hào)進(jìn)一步被配置為調(diào)整時(shí)鐘值，所述時(shí)鐘值控制用于采樣所接收的訓(xùn)練序列的頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)使得能夠在累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)時(shí)忽略符號(hào)極性。
7.一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)上使用的基站收發(fā)器，包括 至少一個(gè)天線，被配置為接收RF波形；和處理器，被連接到所述至少一個(gè)天線并且被配置為通過處理訓(xùn)練符號(hào)的訓(xùn)練序列以從訓(xùn)練序列中恢復(fù)定時(shí)頻率和定時(shí)相位而根據(jù)RF信號(hào)實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)，所述處理器被配置為 在每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔期間以相對(duì)較低的次數(shù)采樣所接收的訓(xùn)練序列以對(duì)每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔獲得相對(duì)較低數(shù)目的采樣， 選擇相對(duì)較低數(shù)目的采樣的連續(xù)子集， 獲得與子集相關(guān)聯(lián)的一階導(dǎo)數(shù)；把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)以獲得用于所述訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)； 累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)以形成累積的誤差信號(hào)；并且使用所述累積的誤差信號(hào)的第一部分來結(jié)合處理后續(xù)的訓(xùn)練符號(hào)以調(diào)整將把相對(duì)較低數(shù)目的采樣中的哪些包括在所述連續(xù)子集中；并且使用所述誤差信號(hào)的第二部分來確定最大開眼位置的可能位置以根據(jù)訓(xùn)練序列估計(jì)定時(shí)相位。
8.如權(quán)利要求7所述的基站收發(fā)器，其中所述第一部分是所述累積的誤差信號(hào)的整數(shù)部分。
9.如權(quán)利要求7所述的基站收發(fā)器，其中所述第二部分是所述累積的誤差信號(hào)的小數(shù)部分。
10.如權(quán)利要求7所述的基站收發(fā)器，其中所述子集包括至少五個(gè)采樣點(diǎn)，并且其中所述一階導(dǎo)數(shù)通過把第一集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第一差異與第二集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第二差異相加來計(jì)算，所述第一和第二集合是不相交的。
11.如權(quán)利要求7所述的基站收發(fā)器，其中所述誤差信號(hào)進(jìn)一步被配置為調(diào)整時(shí)鐘值， 所述時(shí)鐘值控制用于采樣所接收的訓(xùn)練序列的頻率。
12.如權(quán)利要求7所述的基站收發(fā)器，其中把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)使得能夠在累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)時(shí)忽略符號(hào)極性。
13.一種用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)上使用的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括 至少一個(gè)天線，被配置為接收RF波形；和處理器，被連接到所述至少一個(gè)天線并且被配置為通過處理訓(xùn)練符號(hào)的訓(xùn)練序列以從訓(xùn)練序列中恢復(fù)定時(shí)頻率和定時(shí)相位而根據(jù)RF信號(hào)實(shí)現(xiàn)基帶恢復(fù)，所述處理器被配置為 在每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔期間以相對(duì)較低的次數(shù)來采樣所接收的訓(xùn)練序列以對(duì)每個(gè)估計(jì)的訓(xùn)練符號(hào)間隔獲得相對(duì)較低數(shù)目的采樣， 選擇相對(duì)較低數(shù)目的采樣的連續(xù)子集， 獲得與子集相關(guān)聯(lián)的一階導(dǎo)數(shù)；把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)以獲得用于訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)； 累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)以形成累積的誤差信號(hào)；并且使用所述累積的誤差信號(hào)的第一部分來結(jié)合處理后續(xù)的訓(xùn)練符號(hào)以調(diào)整將把相對(duì)較低數(shù)目的采樣中的哪些包括在所述連續(xù)子集中；并且使用所述誤差信號(hào)的第二部分來確定最大開眼位置的可能位置以根據(jù)訓(xùn)練序列估計(jì)定時(shí)相位。
14.如權(quán)利要求13所述的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中所述第一部分是所述累積的誤差信號(hào)的整數(shù)部分。
15.如權(quán)利要求13所述的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中所述第二部分是所述累積的誤差信號(hào)的小數(shù)部分。
16.如權(quán)利要求13所述的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中所述子集包括至少五個(gè)采樣點(diǎn)，并且其中所述一階導(dǎo)數(shù)通過把第一集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第一差異與第二集合的兩個(gè)采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)的第二差異相加來計(jì)算，所述第一和第二集合是不相交的。
17.如權(quán)利要求13所述的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中所述誤差信號(hào)進(jìn)一步被配置為調(diào)整時(shí)鐘值，所述時(shí)鐘值控制用于采樣所接收的訓(xùn)練序列的頻率。
18.如權(quán)利要求13所述的無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中把所述一階導(dǎo)數(shù)乘以預(yù)期的數(shù)據(jù)符號(hào)使得能夠在累積來自接連的訓(xùn)練符號(hào)間隔的誤差信號(hào)時(shí)忽略符號(hào)極性。
全文摘要
無線網(wǎng)絡(luò)、基站收發(fā)器和無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的基帶恢復(fù)可以被實(shí)現(xiàn)為使定時(shí)符號(hào)的數(shù)目最小化，同時(shí)使無線設(shè)備能夠使用相對(duì)較低的每符號(hào)采樣率，使得要求最小處理來實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在訓(xùn)練序列期間對(duì)于每個(gè)預(yù)期的符號(hào)間隔取相對(duì)較低數(shù)目的采樣。選擇并處理采樣的子集以便確定每個(gè)采樣的誤差信號(hào)。誤差信號(hào)乘以預(yù)期的符號(hào)并且被求和以便形成一誤差信號(hào)。使用該誤差信號(hào)來調(diào)整將結(jié)合后續(xù)符號(hào)使用并處理的采樣集。該誤差信號(hào)還用于在可用采樣之間進(jìn)行內(nèi)插以便無窮小地接近最大開眼點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L27/18GK102265667SQ200980152341
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者屈希勒 T. 申請(qǐng)人:北方電訊網(wǎng)絡(luò)有限公司