專利名稱：使用rssl的調(diào)制分類的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于檢測(cè)在所接收的射頻載波信號(hào)上執(zhí)行在蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)中的模擬調(diào)頻和π/4差分正交相移鍵控(DQPSK)調(diào)制的調(diào)制的類型的技術(shù)，更具體地，涉及用于鑒別。
相關(guān)技術(shù)的描述在蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)中使用了各種類型的射頻載波信號(hào)調(diào)制。兩個(gè)通常使用的類型為模擬調(diào)頻(FM)和π/4差分正交相移鍵控(DQPSK)調(diào)制。接收機(jī)經(jīng)常需要在模擬FM和DQPSK調(diào)制之間鑒別。例如，蜂窩電話呼叫的傳遞是部分基于由蜂窩電話接收機(jī)所接收的信號(hào)的所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)的度量。然而，具有相同的平均傳輸功率的兩個(gè)信號(hào)產(chǎn)生依賴于在信號(hào)上所執(zhí)行的調(diào)制類型的明顯不同的RSSI度量。因?yàn)橹T如Phillipe半導(dǎo)體RSSI芯片No.SA637和SA647的當(dāng)前市場(chǎng)上的RSSI檢測(cè)器不產(chǎn)生精確表示輸入的中頻輸入信號(hào)的平均功率的輸出，所以產(chǎn)生差別。結(jié)果，F(xiàn)M信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)比π/4DQPSK調(diào)制信號(hào)大一個(gè)固定增量的RSSI度量。因此，為了獲得一個(gè)精確的RSSI度量和比較，必須增加一個(gè)偏差校正以補(bǔ)償所使用的調(diào)制類型。
因此，有利地是提出一種用于鑒別由一個(gè)接收機(jī)所接收的模擬FM信號(hào)和π/4DQPSK調(diào)制信號(hào)之間差別的方法和裝置。此外，有利的是，當(dāng)?shù)贸鲆粋€(gè)RSSI度量和比較時(shí)，這種方法和裝置可補(bǔ)償所使用的調(diào)制類型。這種方法和裝置將允許當(dāng)前的RSSI度量技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)代表IF信號(hào)的平均功率的輸出。
發(fā)明綜述本發(fā)明包括一個(gè)用于鑒別在載波波形的不同類型調(diào)制之間的差別的方法和裝置。當(dāng)?shù)贸鲆粋€(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度指示器度量時(shí)，該方法和裝置還可補(bǔ)償調(diào)制類型。在一個(gè)抽樣窗口中對(duì)所接收的射頻信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度度量進(jìn)行抽樣。計(jì)算抽樣的一個(gè)分段第一導(dǎo)數(shù)(piecewisefirst derivative)的絕對(duì)值，在連續(xù)抽樣之間的差形成一個(gè)和常數(shù)。和常數(shù)的幅值為調(diào)制類型的指示并用于計(jì)算補(bǔ)償因子以校正接收信號(hào)強(qiáng)度指示器度量。
附圖簡(jiǎn)述為了更完全地理解本發(fā)明，可參考以下結(jié)合附圖所作的詳述

圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的功能性框圖；和圖2為實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法的流程圖；發(fā)明詳述現(xiàn)在參照?qǐng)D1，這里顯示了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的功能性框圖。一個(gè)具有以dBm為單位測(cè)量的電壓幅值Vi的所接收的射頻信號(hào)波形輸入到一個(gè)快速RSSI檢測(cè)器100。該RSSI檢測(cè)器100被認(rèn)為在跟隨一個(gè)調(diào)制載波波形的幅值包絡(luò)上是快速的。這種RSSI檢測(cè)器的一個(gè)例子是Phillips半導(dǎo)體RSSI芯片No.SA637和SA647。該RSSI檢測(cè)器100以與當(dāng)前市場(chǎng)上可見的RSSI檢測(cè)器相一致的方式產(chǎn)生一個(gè)以伏特為單位測(cè)量的輸出電壓波形Vd，根據(jù)公式Vd＝(k)(Vi)，其幅值與輸入波形Vi的幅值成對(duì)數(shù)比例關(guān)系，這里k為以單位伏特/dBm測(cè)量的比例常數(shù)。
RSSI檢測(cè)器100所產(chǎn)生的波形Vd輸入到抽樣器110。該抽樣器110以一個(gè)預(yù)定頻率對(duì)波形Vd進(jìn)行抽樣。在該優(yōu)選實(shí)施例中，該抽樣頻率為1944抽樣/每秒。所得到的抽樣值按時(shí)間順序存儲(chǔ)在一個(gè)長(zhǎng)度為n的矢量M中，其中n等于在一個(gè)抽樣窗Ws期間所進(jìn)行的抽樣總數(shù)。
抽樣器110所產(chǎn)生的矢量M輸入到處理器120。該處理器120產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度i的矢量，其中i＝n-1。矢量P等于矢量M的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，公式為P(i)＝|M(i+1)-M(i)|。矢量P的各項(xiàng)元素相加以產(chǎn)生一個(gè)和常數(shù)C，C由公式C＝∑P(i){i＝1...(n-1)}給出。和常數(shù)C的值C隨后用于確定在所接收的信號(hào)上執(zhí)行的調(diào)制類型。
為了理解常數(shù)C是如何用于確定調(diào)制類型的，必須理解FM和π/4DQSK的特性。一個(gè)遵守例如在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)54(IS-54)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)136(IS-136)中設(shè)定的隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制方法的信號(hào)導(dǎo)致該RSSI檢測(cè)器100產(chǎn)生一個(gè)包含在符號(hào)之間的獨(dú)特的幅值轉(zhuǎn)換的波形Vd。在π/4DQSK調(diào)制中，一個(gè)表示八個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)的一個(gè)符號(hào)用一個(gè)獨(dú)特的電壓和相位來(lái)表示。每個(gè)狀態(tài)還代表了數(shù)據(jù)的獨(dú)特的位模式。在信號(hào)Vd中的轉(zhuǎn)換以等于符號(hào)速率的時(shí)間間隔產(chǎn)生，該符號(hào)速率對(duì)于數(shù)字先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)(DAMPS)800和DAMPS1900協(xié)議大約為41.15微秒。對(duì)于RSSI抽樣窗Ws，在電壓波形Vd上發(fā)生的離散RSSI轉(zhuǎn)換的最小數(shù)Tmin由公式Tmin＝Ws/41.15微秒來(lái)表示。在信號(hào)Vd的每一個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)處，矢量P包含一個(gè)元素，其值遠(yuǎn)大于不對(duì)應(yīng)于一個(gè)轉(zhuǎn)換的一個(gè)元素。因此，和常數(shù)C的值對(duì)應(yīng)在諸如π/4DQSK調(diào)制的在幅值上產(chǎn)生許多轉(zhuǎn)換的調(diào)制類型來(lái)說(shuō)很大。
相反，一個(gè)遵守例如在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)19(IS-19)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)20(IS-20)中所設(shè)定的模擬FM的所接收的信號(hào)的特征在于在幅值上變化很少?？娠@示在信號(hào)上的殘余幅值調(diào)制被電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)規(guī)定限于最大為5％。從而，對(duì)于抽樣窗Ws，只有產(chǎn)生一個(gè)具有很少元素值的矢量P的無(wú)關(guān)緊要數(shù)目的轉(zhuǎn)換。因此，該矢量P的和導(dǎo)致了一個(gè)明顯小于由隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制信號(hào)所產(chǎn)生的和常數(shù)C的和常數(shù)C。
一旦計(jì)算了和常數(shù)C，則在所接收的信號(hào)上使用的調(diào)制類型由一個(gè)調(diào)制判決器130來(lái)確定。如果C＞(k)(Tmin)(B1)(B2)，其中B1為在以dB/轉(zhuǎn)換為單位測(cè)定的每個(gè)轉(zhuǎn)換的RSSI檢測(cè)器100輸出Vd中的平均變化，而B2為以位/伏特為單位測(cè)定的抽樣檢測(cè)敏感度，則判決器130將信號(hào)識(shí)別為π/4DQSK調(diào)制的信號(hào)。另一方面，如果C＜(k)(Tmin)(B1)(B2)，則判決器130將信號(hào)識(shí)別為模擬FM。
除了確定所使用的調(diào)制類型以外，RSSI補(bǔ)償器140計(jì)算一個(gè)補(bǔ)償因子以校正由RSSI檢測(cè)器100所得到的RSSI度量。在理想情況中，F(xiàn)M信號(hào)不需要補(bǔ)償，而隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制信號(hào)需要一個(gè)2.6dB的補(bǔ)償因子。然而在某些環(huán)境中，F(xiàn)M信號(hào)包括一個(gè)小的幅值調(diào)制分量。此外，π/4DQSK調(diào)制信號(hào)可包含一個(gè)經(jīng)常包含連續(xù)“0”串的數(shù)字控制信道。該“0”串產(chǎn)生一個(gè)具有較少轉(zhuǎn)換的信號(hào)，該信號(hào)導(dǎo)致一個(gè)小于傳輸與事務(wù)信道相一致的隨機(jī)數(shù)據(jù)的信號(hào)的和常數(shù)的和常數(shù)。因此，為了獲得RSSI的更精確度量，要求一個(gè)補(bǔ)償因子的累進(jìn)比例。
可以用一個(gè)由線性函數(shù)CF＝(m)(C)+b表示的線性近似來(lái)近似，其中m為一個(gè)以dBm為單位測(cè)量的應(yīng)用相關(guān)常數(shù)而b為以dB為單位測(cè)量的一個(gè)截距常數(shù)。m和b的值通過(guò)同時(shí)求解兩個(gè)公式來(lái)確定。第一個(gè)公式表示一個(gè)純FM信號(hào)而第二個(gè)公式表示一個(gè)純隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制信號(hào)。例如，一個(gè)以100次抽樣的AMPS FM信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)78的和常數(shù)。因?yàn)閷?duì)于純FM信號(hào)，不要求補(bǔ)償，這種情況可以由公式0＝(m)(78)+b來(lái)表示。同樣，一個(gè)以100次抽樣的純隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)684的和常數(shù)。因?yàn)閷?duì)于純隨機(jī)數(shù)據(jù)π/4DQSK調(diào)制信號(hào)要求等于2.6的補(bǔ)償因子，這種情況由公式2.6＝m(685)+b來(lái)表示。同時(shí)求解這些公式導(dǎo)出m＝4.290×10-3dB和b＝-0.334dB。從而，可以通過(guò)公式CF＝(4.29×10-3dB)C-0.334dB來(lái)計(jì)算一個(gè)校正因子。這個(gè)公式產(chǎn)生一個(gè)被加到RSSI度量上的補(bǔ)償因子并校正與調(diào)制類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的度量。
參照?qǐng)D2，這顯示了一個(gè)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法的流程圖。根據(jù)公式Vd＝(k)(Vi)產(chǎn)生一個(gè)與所接收的射頻信號(hào)Vi成對(duì)數(shù)比例的的RSSI波形Vd(步驟200)，其中k為以伏特/每dBm為單位的比例常數(shù)。以預(yù)定頻率對(duì)該RSSI波形進(jìn)行抽樣(步驟210)，其中在該優(yōu)選實(shí)施例中，該預(yù)定頻率為1944個(gè)抽樣/每秒。該抽樣存儲(chǔ)在一個(gè)長(zhǎng)度為n的矢量M中(步驟220)，其中n等于在抽樣窗Ws期間進(jìn)行的抽樣總數(shù)。然后通過(guò)計(jì)算矢量M的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值產(chǎn)生矢量P，這由公式P(i)＝|M(i+1)-M(i)|給出。矢量P的各個(gè)元素相加以產(chǎn)生一個(gè)和常數(shù)(步驟240)。
將和常數(shù)C與乘積(k)(Tmin)(B1)(B2)比較，這里，Tmin為在抽樣窗期間產(chǎn)生的最小離散RSSI轉(zhuǎn)換數(shù)，B1為以dB/每個(gè)轉(zhuǎn)換為單位測(cè)量的在每個(gè)轉(zhuǎn)換的RSSI檢測(cè)器輸出中的平均變化，而B2為以位/伏特為單位測(cè)量的抽樣敏感度。然后基于該和常數(shù)的值來(lái)確定調(diào)制的類型(步驟250)。如果C大于上面所計(jì)算的乘積，則信號(hào)為π/4DQSK調(diào)制的信號(hào)。另一方面，如果C小于上面計(jì)算的乘積，則信號(hào)為模擬FM的。然后根據(jù)公式CF＝(4.290×10-3dB)C-0.334dB來(lái)計(jì)算補(bǔ)償因子(步驟260)。
雖然上述優(yōu)選實(shí)施例鑒別了在FM和π/4DQSK調(diào)制之間的差別，但應(yīng)理解的是，也可以使用本方法和裝置來(lái)鑒別在其他類型載波調(diào)制之間的差別。此外，應(yīng)理解，本方法和裝置不限于蜂窩電話。雖然本發(fā)明的方法和裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例參照附圖顯示并公開于隨后的發(fā)明詳述中，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，可以在不背離如所附權(quán)利要求所規(guī)定和限定的發(fā)明精神的前提下，可以作各種重構(gòu)，改進(jìn)和替換。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于鑒別在所接收的信號(hào)調(diào)制類型之間的差別的裝置，包括一個(gè)用于產(chǎn)生一個(gè)所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器檢測(cè)器，該波形的值與所接收信號(hào)的幅值成對(duì)數(shù)比例；一個(gè)用于對(duì)所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形進(jìn)行抽樣的抽樣器，該抽樣器在抽樣窗期間對(duì)所接收的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行抽樣并產(chǎn)生抽樣值；一個(gè)用于計(jì)算所產(chǎn)生的抽樣值的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，并進(jìn)一步用于計(jì)算等于該分段第一導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值的總和的和常數(shù)的處理器；一個(gè)用于由所計(jì)算的和常數(shù)確定調(diào)制類型的調(diào)制判決器。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所接收的信號(hào)強(qiáng)度指示器檢測(cè)器根據(jù)公式Vd＝(k)(Vi)產(chǎn)生一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形Vd，這里k為一個(gè)比例因子，而Vi為所接收的信號(hào)。
3.權(quán)利要求1所述的裝置，其中，抽樣器以1944抽樣/每秒的速率進(jìn)行抽樣。
4.權(quán)利要求1所述的裝置，其中，處理器根據(jù)公式P(i)＝|M(i+1)-M(i)|計(jì)算分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，這里P(i)為一個(gè)包含該分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值的一個(gè)矢量，而M為包括由抽樣器所產(chǎn)生的抽樣值的矢量。
5.權(quán)利要求4所述的裝置，其中，處理器根據(jù)公式C＝∑P(i){i＝1...(n-1)}計(jì)算該和常數(shù)，這里C為總和常數(shù)，而n為抽樣器所產(chǎn)生的抽樣值的數(shù)目。
6.權(quán)利要求1所述的裝置，其中，調(diào)制判決器將總和常數(shù)與由一個(gè)公式(k)(Tmin)(B1)(B2)所表示的乘積進(jìn)行比較，這里k為一個(gè)比例常數(shù)，Tmin為在抽樣窗期間的所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形的離散轉(zhuǎn)換的最小數(shù)目，B1為在每個(gè)轉(zhuǎn)換的所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形中的平均變化，而B2為抽樣檢測(cè)敏感度。
7.一個(gè)用于計(jì)算一個(gè)被加入所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器量度中以補(bǔ)償量度誤差的補(bǔ)償因子的裝置，包括一個(gè)用于產(chǎn)生一個(gè)所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器檢測(cè)器，該波形的值與所接收信號(hào)的幅值成對(duì)數(shù)比例；一個(gè)用于對(duì)所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形進(jìn)行抽樣的抽樣器，該抽樣器在抽樣窗期間對(duì)所接收的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行抽樣并產(chǎn)生抽樣值；一個(gè)用于計(jì)算所產(chǎn)生的抽樣值的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，并進(jìn)一步用于計(jì)算等于該分段第一導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值的總和的和常數(shù)的處理器；一個(gè)用于根據(jù)公式CF＝(4.290×10-3dB)C-0.334dB來(lái)計(jì)算所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器補(bǔ)償因子的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器補(bǔ)償器，這里CF為補(bǔ)償因子，而C為由處理器所計(jì)算的和常數(shù)。
8.一個(gè)用于鑒別在所接收的信號(hào)調(diào)制類型之間的差別的方法，包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形，該波形的值與所接收信號(hào)的幅值成對(duì)數(shù)比例；在抽樣窗期間對(duì)所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形進(jìn)行抽樣，并產(chǎn)生抽樣值；計(jì)算所產(chǎn)生的抽樣值的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值；計(jì)算等于該分段第一導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值的總和的和常數(shù)；由所計(jì)算的和常數(shù)確定調(diào)制類型。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中，根據(jù)公式Vd＝(k)(Vi)產(chǎn)生一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形Vd，這里k為一個(gè)比例因子，而Vi為所接收的信號(hào)。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中，以1944抽樣/每秒的速率進(jìn)行抽樣。
11.權(quán)利要求8所述的方法，其中，根據(jù)公式P(i)＝|M(i+1)-M(i)|計(jì)算分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值，這里P(i)為一個(gè)包含該分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值的一個(gè)矢量，而M為包括由抽樣器所產(chǎn)生的抽樣值的矢量。
12.權(quán)利要求8所述的方法，其中，根據(jù)公式C＝∑P(i)(i＝1...(n-1)}計(jì)算該和常數(shù)，這里C為總和常數(shù)，而n為抽樣器所產(chǎn)生的抽樣值的數(shù)目。
13.權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定調(diào)制類型的步驟還包括將總和常數(shù)與由一個(gè)公式(k)(Tmin)(B1)(B2)所表示的乘積進(jìn)行比較，這里k為一個(gè)比例常數(shù)，Tmin為在抽樣窗期間的所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形的離散轉(zhuǎn)換的最小數(shù)目，B1為在每個(gè)轉(zhuǎn)換的所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形中的平均變化，而B2為抽樣檢測(cè)敏感度。
14.一個(gè)用于計(jì)算一個(gè)被加入所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器量度中以補(bǔ)償量度誤差的補(bǔ)償因子的方法，包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形，該波形的值與所接收信號(hào)的幅值成對(duì)數(shù)比例；在抽樣窗期間對(duì)所產(chǎn)生的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器波形進(jìn)行抽樣，并產(chǎn)生抽樣值；計(jì)算所產(chǎn)生的抽樣值的分段第一導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值；計(jì)算等于該分段第一導(dǎo)數(shù)絕對(duì)值的總和的和常數(shù)；根據(jù)公式CF＝(4.290×10-3dB)C+0.334dB來(lái)計(jì)算所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器補(bǔ)償因子，這里CF為補(bǔ)償因子，而C為由處理器所計(jì)算的和常數(shù)。
全文摘要
為了區(qū)別在不同調(diào)制類型之間的差別,一個(gè)快速RSSI檢測(cè)器在所接收的信號(hào)上執(zhí)行一個(gè)RSSI量度。在一個(gè)抽樣窗期間對(duì)該RSSI檢測(cè)器的輸出進(jìn)行抽樣并產(chǎn)生抽樣值。一個(gè)處理器計(jì)算該抽樣值的分段第一導(dǎo)數(shù)并將結(jié)果累加以產(chǎn)生一個(gè)和常數(shù)。一個(gè)調(diào)制判決器根據(jù)和常數(shù)的值確定調(diào)制的類型,而一個(gè)RSSI補(bǔ)償器計(jì)算一個(gè)補(bǔ)償因子以校正該RSSI量度。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1259252SQ98805786
公開日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者C·科斯扎斯基, J·諾爾斯庫(kù)特, M·諾瓦克 申請(qǐng)人:艾利森公司