用于数字传送网络的频率同步化方法及装置制造方法及图纸

一种应用于一数字传送网络的频率同步讯号检测方法，由一传送器传送多个讯号，其中包含一频率更正单频信号，使一接受器得以与该传送器完成同步化，该检测方法包含下列步骤： 关连多个接收样本，所述接受样本系所述讯号并包含该频率更正单频信号； 使用一移动平均法藉由一滑动窗口将所述关连接收样本作平均，以产生一收益函数； 计算出所述接受样本的一平均功率以规一化该收益函数； 藉由比较该收益函数与一阈值并观察一预定数量个连续样本中，该收益函数是否超过该阈值，来决定该频率更正单频信号是否存在；以及 在检测到频率更正单频信号后，藉由寻找该收益函数的波峰位置，来估计一时序偏移值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在一无线通讯系统如蜂巢式大哥大电话技术(cellulartelephony)的频率校正单频信号的同步取得与时序偏移(timing offset)估计。本专利技术提供一方法与装置以进行在无线电传送频道(radio propagationchannels)中同步讯号(synchronization signa1)的检测，即使在接收端存在有巨大的频率偏差情形下，本专利技术使检测的结果仍能具有一相当高的成功率(probability)与一可接受的低误报率(false alarm rate)。此外，在一数字传送系统中，本专利技术藉由检测同步讯号以定位出流入数据流(incoming data stream)的时序界限(dming boundary)。
技术介绍
在具有一导频通道(pilot channel)的移动式通讯系统中，移动台(mobilestation)与基站(base station)经由导频通道同步化，以使得信息可以交换、一通讯连结可以成功地建立。由于移动台通常没有足够的正确时序和频率参考，因此，移动台从导频信道中检测同步讯号，并从同步讯号萃取一频率偏移(frequency offset)以供调整移动台内部的频率参考及调整时序偏移以供帧同步化(frame synchronization)。更特别的是，在一时分多址(time divisionmultiple access，TDMA)系统如欧洲全球移动通讯系统(European GlobalSystem for Mobile Communication，GSM)中，一个所谓「频率校正频道」(frequency correction channel，FCCH)的逻辑频道被传送到广播控制频道(broadcast control channel，BCCH)载波上，并且在时间上交错地插入一多重帧(51帧)的架构中，以助于粗略的频率(coarse frequency)与时序同步化。当移动台电源开启时，或当移动台从一基站切换到另一交接基站时，移动台必须从新任基站捕捉FCCH，以和新任基站沟通。频率校正频道(FCCH)使移动台与采用GSM标准的系统可开始进行同步化。产生FCCH方式乃藉由提供一常数输入序列至一高斯最小移频键控(Gaussian minimum shift keying，GMSK)调制器中，这方面可参照GSM规格说明书8.3.0版的05.02节(1999)。调制后的FCCH波形是大约66.7kHz的一纯单频信号(pure tone)。藉由检测此纯单频信号的存在与其时序，移动台可确认帧界限，并接着将移动台的本地震荡器(1ocal oscillator)与新任基站同步化。在检测到FCCH之后，移动台使用由检测FCCH所获得的信息以译码一同步化猝发信号(synchronization burst，SB)，SB落后FCCH八个GSM时隙(time slots)。最后移动台能够使用BCCH上的系统信息而锁定新任基站。由于FCCH的存在时间相对而言较短，因此，即使在剧烈的噪声干扰与巨大的频率偏差等劣质电频条件下，都需要实时检测FCCH的发生。美国专利第6,356,608号提供了一方法，用接受器之后端电路检测FCCH并与之同步。该专利的解决方案是依靠预先处理以经由查表(table lookup)方式提供讯号相位解调，并使用海量存储器以执行相位解调。然而，上述步骤却可能影响获得同步讯号的速度，因此无法满足系统的要求。美国专利第5,241,688号中的装置利用可适性滤波器过滤所接收的讯号以获得时序与频率偏移补偿。其中，某些潜在的问题存在于该方法之中，这些问题应该被正视。可适性滤波中训练阶段(training phase)的过渡处理(transient processing)可能会造成一延迟，此延迟足以对FCCH检测机制产生影响。此外，数个TDMA帧检测失败之后，滤波器参数会超出上限因而导至FCCH不能被成功检测。
技术实现思路
本专利技术提供一方法用以检测用于数字传送网络的频率同步讯号，其中一传送器传送包含有一频率同步单频信号的多个信号，以使接收器可与传送器同步化。本方法包含了关连包含有频率更正单频信号的多种信号的接收样本，以及使用一移动平均法藉由一滑动窗口(Sliding Window)将所述关连接收样本作平均(averaging)，以产生一收益函数(revenue function)。计算接收讯号的一平均功率以将收益函数规一化。此方法藉由收益函数与一阈值的比较以及观察收益函数在一预定数目连续样本中超过该阈值，来决定频率更正单频信号是否存在。在检测到频率更正单频信号后，藉由寻找该收益函数的波峰位置(peak position)，来估计一时序偏移值(timing offset)。本专利技术提供另一方法用以将数字传送系统中的一接收器同步化。数字传送系统的前端由无线通讯频道接收一讯号，并提供一序列的接收讯号样本。在第一阶段，初始检测程序在一开始检测频率更正单频信号，并处理接收的讯号样本以产生初始检测讯号。第二阶段，验证检测程序确认该频率更正单频信号的检测，并对所述接收样本做出响应，如果在连续的样本中，根据该初始检测讯号以及一平均功率所得的收益函数皆超过一阈值时，产生一验证检测讯号。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下的专利技术详述及附图得到进一步的了解。图1表示本专利技术第一两阶段自我关连系统；图2为GMSK讯号的群集(Sn)示意图；图3为第一阶段中自我相关程序的移动平均法示意图；图4为图1的同步化程序的流程图；图5为图1的同步化程序的与时序检测相关的收益函数的示意图；图6代表本专利技术第二两阶段自我关连系统；图7为图6的同步化程序的与时序检测相关的收益函数的示意图；和图8为图6的同步化程序的流程图。附图标号说明101、611递延组件 102、612共轭组件103、613内积组件104自我关连组件105、109、111、603、608、614移动平均组件106、107、604、605比较组件108、615残余频率估算器110外积组件112量组件601接收组件602、606计算组件607、609绝对值组件 610功率估计组件具体实施方式根据本专利技术，一同步化程序的进行是经由将一组连续样本所产生的收益函数与一预定的阈值进行比较。当收益函数超越阈值的连续样本数目达到一定数量时，则频率更正单频信号的初始确认获得认证。后续的程序则用以使同步化更准确或用以设定帧位置。本程序有助于将移动台的本地振荡器频率以及帧界限与由基站所发出的输入讯号同步化。本专利技术的优点之一为能在巨大的频率偏移的情形下以高或然率检测到同步讯号，并由于明显的加强了正确率，因此亦适用于实时应用(real-time application)。本专利技术的同步化程序系使用两个收益函数、以及两阶段算法，或着亦可使用单一阶段算法。本专利技术提供一种应用于通讯系统的同步化方法及装置，该通讯系统具有一导频信道。该方法及装置可于无线电传送频道中以高或然率检测到一频率更正单频信号。本专利技术的方法当使用多阶段演算机制时，效果更佳。使用多阶段是一种高效率的处理方法，使系统在一可接受范围的程序内实现实时的同步化单频信号检测。在本专利技术的较佳具体实施例中，是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘上杰，孙伟男，黄合淇，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：