专利名称：当在一个信号间隔内使用不同调制方法时进行信道评估的方法
技术领域：
本发明涉及一种在移动无线电接收机中确定与信号间隔第二部分有关的信道参数的方法，其中，该信号间隔包括使用第一种调制方法进行调制的该信号间隔的第一部分和使用第二种调制方法进行调制的该信号间隔的第二部分。
目前，在基于蓝牙标准版本1.1的数字无绳通信系统中，数据以1M比特/秒的速率被按照标准发送。在这种情况下，使用二值GFSK调制方法(高斯型移频键控)。该GFSK调制方法是一种频移键控调制方法(FSK-移频键控)。在基于GFSK调制的情况下，在发射端还使用高斯滤波器，以便限制频率带宽。例如上述的这种滤波器导致对频率和数据脉冲的脉冲整形，其中，每个符号的脉冲在超过该符号时间持续时间T的时间上扩展。
一种可能的实现较高数据传输速率的方式是使用那些具有更多值的调制法方法，比如四值DQPSK方法(差分正交相移键控)，或者通常来说是DMPSK方法，其中发送M值符号(M≥4)而不是发送二值比特。对于未来版本的蓝牙标准(可能甚至来自版本1.2，但是最迟来自版本2.0)，计划使用具有更多值的调制方法来提高数据速率。
为了在未来版本的用于标准化数字无线电发射系统的标准中提高数据速率，一旦无线电链路已经存在了一定时间，则从使用较少值的调制方法(例如GFSK)改变成使用较多值的调制方法(例如DQPSK)是值得的。这允许新版本的标准向后兼容早期版本的标准。就蓝牙标准而言，在这种情况下可以首先使用那些具有较少值的调制方法来建立连接或者建立所谓的微微网络，正如对于根据该标准的所有设备所使用的那样。如果在已经建立的链路或微微网络中的设备被设计为使用更多值来调制，则该调制可被用于随后的数据传输。通常来说，在基于数字TDMA(时分多址)的移动无线电系统中，信息以具有规定时间的数据脉冲串(burst)的形式被发送。在面向分组的移动无线电系统中，将要发送的数据分组在一个或多个数据脉冲串上扩展。数据脉冲串包括第一数据脉冲串报头或数据分组报头。该报头包含用于寻址远端以及指示分组类型的必要信息，因此，出于兼容性的原因，对于所有版本的标准应当使用那些具有较少值的调制方法来发送该报头。特别地，报头向相应的远端指示该远端应当切换到具有更多值的第二种调制方法也是可行的。于是，直到数据脉冲串的第二部分才切换到具有更多值的调制方法。如果多个数据分组被连续发送，则该调制方法被交替地切换多次。
因为其中所涉及的更高的干扰灵敏度，所以为了在接收端恢复在脉冲串的第二部分中使用更多值进行调制的数据，使用需要信道估计的方法是基本可行的。信道估计的目的是指示那些描述信道传输行为的信道参数。在这种情况下，所述信道参数包括空中接口的影响，所述空中接口常常具有频率选择性和多径传播。此外，在信道估计中可以考虑发射部件和/或接收部件的影响。这些参数常常取决于所使用的调制类型。此外，信道参数还受温度效应、模拟接收部件(前端)的老化或部件容差的影响。
为了进行信道估计，通常将训练序列中的接收信号与在接收机端已知的参考信号相比较。信道估计可达到的估计精确度以及从而接收机的性能通常随着已知数据单元的数量而提高。
未来版本的蓝牙标准将在数据脉冲串的第二部分中提供用于信道估计的训练序列，其中，数据脉冲串的第二部分是使用更多值来调制的。然而，该训练序列中的符号的数量相对较少，因此，基于该训练序列所确定的信道参数的可达到的估计精确度可能不够。
因此，本发明所基于的目的是指定一种能够足够精确地工作的确定信道参数的方法，其中一旦在信号间隔内发生调制改变，所述信道参数与该信号间隔的第二部分相关，而该信号间隔的第二部分是使用第二种调制方法来调制的。
本发明所基于的目的通过权利要求1的特征来实现。
在这种情况下，根据本发明的方法是基于信号间隔的，该信号间隔包括信号间隔的第一部分(使用第一种调制方法调制)和信号间隔的第二部分(使用第二种调制方法调制)。根据本发明，使用从信号间隔的第一部分接收的数据信号来确定与信号间隔的第二部分(使用第二种调制方法调制)相关的信道参数。
通常已知的是，用于信道估计的方法基本上使用被与接收信号相比较的接收端参考数据来操作。与所接收的数据信号相关的参考信号可以代表在接收机中已知的数据信息，特别是所存储的数据信息，或者可以代表通过处理接收信号而获得的其他信息。如果参考信号是在没有在接收机端已知的数据信息的情况下确定的，则这也被称为所谓的盲估计或盲均衡。在该情况下，通常通过对接收信号的检测(针对判定)来确定参考信号。
根据本发明方法的优点是，可以对于该估计方法使用更大量的参考数据。因此，除了在信号间隔的第二部分内的参考数据之外，还可以使用第一部分中的参考数据，并且将其与相应的接收信号相关。随着参考数据项的数量的增加，将要估计的信道参数的估计精确度也提高了。此外，当只使用来自第一信号间隔的所接收的数据信号以用于信道估计时，根据本发明的方法可以在更早的时间提供信道参数，以使得相对于只使用来自信号间隔的第二部分的训练序列的情况而言、这些信道参数能够更早地用于数据恢复。
为了本申请的目的，在本例中，不将信道参数理解为只表示相对狭义的信道参数，也就是说，不止理解为将要估计的传输函数或脉冲响应的参数以及该传输函数或脉冲响应本身，而是可以在广义上理解为信号均衡器或输入滤波器(匹配滤波器)的参数。由于这些接收部件的目的是补偿接收信号中的信道影响，因此，原理上可以根据狭义的信道参数(即信道的脉冲响应)来确定它们的参数。
此外，信道参数不仅可以描述空中接口的基本影响，而且可以任选地描述一个或多个发射部件和/或接收部件的影响。
有利地，包括信号间隔的第一部分(使用第一种调制方法调制)和信号间隔的第二部分(使用第二种调制方法调制)的信号间隔对应于数据脉冲串。在较近版本的面向分组的移动无线电标准中，可以使用第一种调制方法来调制用于寻址和控制远端的第一报头或接入码的信息，以便以基于较早版本的标准的那些接收机可以恢复的形式获得这些信息。一种用于这种数据脉冲串的确定数据脉冲串的第二部分的信道参数的方法的优点是，以这种方式估计的信道参数只稍微不同于实际的信道关系，这是因为在确定该估计的数据信号的出现(脉冲串的第一部分)与使用所估计的信道参数的时间(脉冲串的第二部分)之间的时间差很短。如果该时间间隔更长，则差异也会更大，这是因为信道关系会持续改变，特别是在信道快速衰落的情况下。
根据一个有利的实施例，在第一步骤中，首先使用来自数据脉冲串的第一部分的所接收的数据信号来确定与数据脉冲串的第一部分有关的信道参数。这基于假定在第一步骤中所确定的这些信道参数只描述与调制无关的信道部分。
该措施使得可以以一种简单方式根据与第一部分相关的信道参数来确定在后续步骤中确定的与数据脉冲串的第二部分相关的信道参数。如果将要估计的与数据脉冲串的第二部分有关的信道参数不包括与调制有关的分量，则各组信道参数彼此对应。如果将要在第二部分中估计的信道参数还描述与调制有关的分量，则将要在数据脉冲串的第二部分中估计的信道参数可以通过简单的卷积运算来确定。为此目的，把在第一步骤中确定的信道参数与第二种调制方法的与调制相关的分量的脉冲响应相卷积。
有利地，可以令数据脉冲串的第一部分包括接入码和第一报头，并且令数据脉冲串的第二部分包括训练序列。这使得除了能够使用在接收机端已知的来自第一部分的信息之外还能够使用具有来自数据脉冲串的第二部分的训练序列的形式的信息，以便估计信道参数。
根据第一个有利的实施例，借助于MMSE(最小均方误差)估计方法、特别是借助于MAP-LMMSE(MAP-最大后验；LMMSE-线性最小均方误差)估计方法使用来自与数据脉冲串的第一部分以及该数据信号相关的参考信息的所接收的数据信号来估计与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数。特别地，所使用的数据信号还可以代表所述接入码或该接入码的一部分。在该情况下，有利地是，对于参考信息和/或作为参考信息的函数，MMSE和LMMSE估计方法的多个计算运算结果位于接收机内或在工厂时就被存储在接收机中。
本领域技术人员已知的MMSE和LMMSE方法是基于最小化均方估计误差的。MMSE估计器的一般表示不仅包括ML(最大似然性)估计器，而且包括MAP估计器，在这种情况下，与ML估计器相比，MAP估计器使用所谓的后验信息，即预先知道的信息，例如关于信道噪声或信道本身的信息。与MMSE方法相比，线性估计器是LMMSE方法的必要前提。在用于估计信道参数的MMSE或LMMSE方法中执行矩阵运算，特别是矩阵求逆和矩阵乘法。基本矩阵当中的一种是自相关矩阵，该矩阵的元素取决于标准化的数据序列。除了参考序列以外，出于本发明的目的，该自相关矩阵还代表在接收机端已知的参考信息。为了降低计算复杂度，自相关矩阵的矩阵求逆结果、该标准化数据序列或者取决于该标准化数据序列的其他计算运算的结果例如可以被存储在这一级的信道估计器中。
根据一个替换实施例，借助于迭代LMS(最小均方)估计方法、使用来自数据脉冲串的第一部分的所接收的数据信号和与该数据信号相关的参考信息来估计与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数。
原理上，该替换实施例的优点是，不用对矩阵求逆就可以执行信道参数估计。例如，由于可在估计方法中使用的接入码的信息通常是可用的(尤其是在蓝牙系统中)，因此，只有当建立了连接时，在对应于非迭代估计方法的运算期间才必须执行自相关矩阵的矩阵求逆。借助于本领域技术人员已知的迭代LMS方法，不用对矩阵求逆就能够确定信道参数。此外，诸如LMS方法的迭代估计方法需要更多的参考信息，以便达到足够的估计精确度。因此，使用比报头长的接入码比特序列尤其适用于LMS方法。
有利地是，可以规定首先将与调制相关的参考信号确定为用于估计与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数的参考信息。在这种情况下，与调制相关的参考信号通过脉冲整形来确定，该脉冲整形对应于与调制无关的参考序列的第一种调制方法。
原理上，如上所述，信道参数不仅能够描述空中接口的实质影响，而且可选地能够描述一个或多个发射部件和/或接收部件的影响。在这些可选的影响中，将特别提到取决于调制方法的发射端脉冲整形。为了确定与数据脉冲串的第二部分(使用第二种调制方法调制)相关的信道参数，首先确定与数据脉冲串的第一部分(使用第一种调制方法调制)相关的信道参数。在该情况下，这些最初确定的信道参数仅仅描述信道的与调制不相关的部分。上述程序使得可以直接计算与第一部分相关的信道参数，而不受调制的影响，即不受与调制相关的脉冲整形的影响。在该情况下，与调制不相关的参考序列(即离散值符号序列)被转换为与调制相关的参考序列(即脉冲调制的符号序列)。因此，不需要根据与第一部分相关的信道参数来计算信道参数中的与调制相关的部分。
根据另一个优选实施例，此外，使用来自训练序列的所接收到的数据信号以及与该数据信号相关的参考信息来确定与数据脉冲串的第二部分(使用第二种调制方法调制)相关的附加信道参数。在该情况下，有利地是使用所述附加信道参数来确定与数据脉冲串的第二部分相关的信道参数。
如上所述的程序使得可以进一步提高信道估计的精确度。在如上所述的情况下，信道估计不只取决于数据脉冲串的第一部分。
在这种情况下，优选地作为选择变量的函数来确定与数据脉冲串的第二部分相关的信道参数，其取决于相应的连接被确定为a)与数据脉冲串的第一部分相关的最终得到的信道参数，所述最终得到的信道参数是通过利用第二种调制方法对所确定的与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数进行发射端脉冲整形而获得的；或者b)与数据脉冲串的第二部分相关的附加信道参数，这些信道参数考虑了第二种调制方法中的发射端脉冲整形；或者c)对各个最终得到的信道参数和各个附加信道参数的平均，在这种情况下，这些信道参数考虑了在第二种调制方法中的脉冲整形。
这样做的优点是，信道估计可以灵活地匹配于不同的传输条件。已知信道估计a)和b)的质量取决于传输条件。如果基于数据脉冲串的第一部分的估计a)更好一些，则其被专用于信道参数的表示。相反，如果基于数据脉冲串的第二部分的估计b)更好一些，则只有这些结果被用于信道估计。如果两种估计器a)和b)的质量相当，则可以通过对两个估计器的结果进行平均来进一步提高估计质量。
根据一个有利实施例，第一种调制方法描述GFSK调制，而第二种调制方法描述DMPSK调制，其中M≥4。在这种情况下，GFSK调制的调制指数被有利地确定，并且代表取决于相应连接的选择变量。
该方法的这种扩展考虑了GFSK调制的调制指数对与数据脉冲串的第二部分相关的信道估计的质量的影响。因此，尽管调制指数具有特别差的值，也可以最佳地并且足够精确地确定将要为数据脉冲串的第二部分估计的信道参数。
在下文中将利用一个典型实施例并参考附图来更详细地解释本发明，其中
图1示出数据脉冲串的结构的图示；图2示出信道的脉冲响应c(i)的图示；图3a示出借助于LMMSE方法来估计与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数cGFSK(i)的一种实施方式的图示；
图3b示出借助于LMS方法来估计与数据脉冲串的第一部分相关的信道参数cGFSK(i)的一种替换实施方式的图示；以及图4示出作为调制指数η的函数来确定信道参数c(i)的图示。
图1示出数据脉冲串DB的结构，该数据脉冲串DB在基于高于1.1的蓝牙标准的蓝牙传输系统中通过无线电在已建立的微微网络中的订户之间互换。
图1中的数据脉冲串DB或数据分组包括第一部分ET，该第一部分ET具有位于起始处的接入码AC以及跟随在其后的第一报头H1，其中，该接入码AC具有符号序列{a(1)，a(2)，...，a(Na-1)，a(Na)}，第一报头H1具有符号序列{p(1)，p(2)，...，p(NH1-1)，p(NH1)}。保护时间间隔SZI可选地与第一部分ET的报头H1相邻。该数据脉冲串DB还包括第二部分ZT，其跟随在保护时间间隔SZI的后面。第二部分ZT具有第二数据脉冲串报头或第二报头H2，跟随在其后的是训练序列Sync2，该训练序列Sync2具有符号序列{q(1)，q(2)，...，q(NS2-1)，q(NS2)}。该训练序列之后是第二部分ZT的有效载荷数据区P。
在数据分组或数据脉冲串DB的传输开始时，使用二值GFSK调制方法调制的第一部分ET由发射无线电单元以第一数据速率发送，并由远程站接收。作为蓝牙标准数据速率的该第一数据速率是1M比特/秒。在特定于标准的基础上，借助于该微微网络的接入码AC在该第一部分ET的起始处发送标识和同步信息，其中，在接入码AC后面跟有第一数据脉冲串报头H1。一旦已经建立了微微网络，就知道了该接入码。作为脉冲串的第一部分的另一个组成部分，报头H1不仅可以包括寻址信息和与所使用的分组类型相关的细节，而且可以包括关于第二数据速率的信息，其中，跟随在第一部分ET之后的该数据脉冲串DB的第二部分ZT预定以该第二数据速率发送。第二部分ZT以比第一部分ET更高的数据速率发送。在该典型实施例中，使用基于DMPSK调制(其中M≥4)的第二种调制方法来发送数据脉冲串DB的第二部分ZT。在具有四值符号的DQPSK调制的情况下，该脉冲串的第二部分ZT以基于GFSK调制的传输的数据速率的两倍发送。在保护时间间隔SZI的可选时间周期期间不发送数据。保护时间间隔SZI被用于在发射端与接收端进行与调制相关的部件切换。
如果无线电链路中的两种设备都支持基于DMPSK调制的提高的数据速率，则在每一个脉冲串中都可以从第一种调制方法切换到第二种调制方法。在这种情况下，实际上在建立微微网络的同时检查对提高的数据速率的支持。
为了对包含在数据脉冲串DB的第二部分中的数据(有效载荷)进行接收端恢复，通常需要知道对于DMPSK调制的信道传输响应。在这种情况下，特别地，根据调制方法选择的发射端脉冲整形对整个信道的传输响应具有不同的影响，其中，所述整个信道包括空中接口、发射机和接收机。
与调制相关的脉冲整形可以用线性脉冲gModulation(i)来表征。在高斯脉冲整形的情况下，脉冲的延伸时间超过符号持续时间T。作为信道的一部分，空中接口通常具有多径信道响应，也就是说，所发送的信号经由多个路径到达接收机，这些路径相对于彼此在时间上被延迟。像这样的多径信道传输响应可以用它的脉冲响应cMP(i)来表征。在这种情况下，脉冲响应cMP(i)不仅可以描述空中接口，而且可以描述信道的其他部分，特别是接收滤波器。
包括多径信道和发送端脉冲整形的最终得到的信道的脉冲响应由下式给出C(i)＝gModulation(i)*CMP(i)(1)图2示出具有L＝3个系数的最终得到的信道的脉冲响应曲线的一个例子。在该例中，信道由具有三个系数的模型来描述，其中ci＝c(i)其中i＝-1，0，1(2)接收信号r(i)由下式给出r(i)=s(i)*c(i)+n(i)=Σk=-(L-1)/2(L-1)/2s(i-k)·c(k)+n(i)---(3)]]>其中，s(i)表示所发送的信号，n(i)是噪声信号，该噪声信号的噪声功率是Pnoise，并且“*”是卷积运算符。
用于估计与脉冲串的第二部分相关的信道参数c(i)的最明显的方法是将脉冲串的第二部分ZT的序列Sync2中的已知的训练数据q(1)，q(2)，...，q(NS2-1)，q(NS2)用于信道估计。然而，这些训练数据项的数量较少。为此，利用像这样的只基于上述训练数据作为在接收端已知的参考信息的信道估计处理不可能实现非常好的精确度。
根据本发明，使用从脉冲串的第一部分接收的数据来确定与数据脉冲串DB的使用DMPSK调制的那部分相关的信道参数c(i)。为此目的，在该典型实施例中，首先确定与第一部分ET相关的信道参数cMP_GFSK(i)，在这种情况下，这些信道参数只描述信道的与调制无关的部分。
图3a示出借助于基于最小化均方估计误差的LMMSE(线性最小均方误差)方法来估计与第一部分相关的信道参数cMP_GFSK(i)的一种实施方式。从接入码AC的一部分接收的数据信号r(i)以及与该数据信号相关的参考序列a(i)被用作用于估计的输入变量。此外，描述脉冲整形的脉冲gGFSK(i)必须是已知的，以便估计cMP_GFSK(i)。此外，可选地，可以通过包含所测量的噪声功率Pnoise来改进该估计。
P.Jung、Teubner-Verlag(1997年)的教科书“Analyse und Entwurf digitalerMobilfunksysteme(数字移动无线电系统的分析与设计)”的第5.2.2和5.2.3章(第197页-206页)描述了用于确定信道脉冲响应的计算步骤。在本文献的公开内容中引用这些细节以作参考。
通常，所寻求的脉冲响应C的系数矢量可以被确定为C＝(C-(L-1)/2...C0...C(L-1)/2)T＝M·r(4)其中，M描述估计矩阵，而r＝(ra(min)ra(min+1)...ra(max))T描述所接收的信号相对于参考序列a(i)的矢量。在这种情况下，只考虑接入码的一部分。
MMSE估计器的一个要求是所估计的误差的平方是最小的。可以基于该要求来定义一个适当的可能估计矩阵M＝(R-1·P)*T(5)其中，R描述所接收的训练序列的自相关矩阵，而P描述所接收的训练序列与信道脉冲响应之间的互相关矩阵。该自相关矩阵R是正在使用的训练序列、信道噪声以及将要估计的脉冲响应的相关特性的函数。在自相关矩阵R的定义中，只是可选地使用信道噪声和将要估计的脉冲响应的相关特性，以便改进估计。该可选信息代表先验估计信息。因此，对先验估计信息的使用代表MAP估计器，特别是代表作为使用线性估计器的结果的MAP-LMMSE估计器。互相关矩阵P是训练序列和将要估计的脉冲响应的相关特性的函数。
在图3a中图示的估计器的情况下，使用具有以下形式的最终得到的参考信息pres(i)作为参考信息pres(i)＝gGFSK(i)*p(i) (6)这样做的优点是，在图3a中示出的信道估计不定义关于包括GFSK脉冲整形的信道的信道参数，而是只定义没有GFSK脉冲整形的信道参数cMP_GFSK(i)。在这种情况下，类似于等式(5)来确定所述估计矩阵、自相关矩阵和互相关矩阵。不使用卷积运算，通过适于卷积的滤波也能获得相同的结果。原理上，这适用于在本申请中提到的所有卷积运算。
序列{a(min)，...，a(max)}是接入码的子序列，其包括68个比特，并且一旦在蓝牙特定的微微网络中建立了连接就已经知道。作为所谓的网络特定的LAP地址的函数，一个长度为64比特的同步序列被确定为接入码的一部分，并且在蓝牙规范1.1的第13.2.1章第142-145页中进行了描述。在这种情况下，根据该LAP地址中的一个特定比特的值，该同步序列在其末尾具有长度为6比特的第一或第二标准特定的比特序列。此外，根据该LAP地址中的相同比特，在接入码的末尾定义长度为4比特的第一或第二标准特定的比特序列，即所谓的报尾比特(trailer bits)。被用于MAP-LMMSE估计的序列{a(min)，...，a(max)}对应于由此产生的接入码的11比特的内聚序列(cohesive sequence)，其中，根据该LAP地址中的该特定比特的值，序列{a(min)，...，a(max)}的两种置换是可能的。
对应于该序列的自相关矩阵R的逆和互相关矩阵P的两个置换或者两个估计矩阵M可在工厂时就直接被存储在接收机内的存储器中。在这种情况下，对于噪声功率Pnoise假设特定值，并且该特定值对应于噪声功率Pnoise的所预期的最小值。此外，还可以预先存储其他计算结果。根据实际上发生了参考序列的哪个置换，在每一种情况中选择两个自相关矩阵R的逆的其中之一和两个互相关矩阵P的其中之一，或者在每种情况下选择估计矩阵M以用于估计。
图3b示出借助于基于最小化均方估计误差的迭代LMS(最小均方)方法来估计与第一部分相关的信道参数cMP_GFSK(i)的一种替换实施方式。来自整个接入码AC的所接收的数据信号r(i)以及与该数据信号相关的参考信息a(i)被用作输入变量以用于估计。此外，知道描述脉冲整形的脉冲gGFSK(i)是必要的，以便估计cMP_GFSK(i)。
在这种情况下，与MAP-LMMSE估计器类似，基于下式的最终得到的参考信息ares(i)被用作用于LMS信道估计的参考信息ares(i)＝gGFSK(i)*a(i) (7)一旦已经建立了微微网络，则接入码的整个序列a(i)就是已知的。由于基于该整个接入码的参考序列的置换的数量非常大，因此在不能访问先前计算的值的情况下，在估计过程中的所有计算操作也必须在接收机中执行。
如已经提到的那样，当打算对用于该估计方法的矩阵使用所存储的值时，只有该接入码中的大小为11比特的一部分可被用于MAP-LMMSE估计。
然而，已知的迭代LMS方法可用于估计信道参数而不用矩阵求逆，因此整个接入码AC能够被用作用于该估计方法的参考信息，同时只有很小的计算复杂度。当然，在这种情况下，也可以只使用整个接入码的一部分以用于估计。在该LMS方法中，和MAP-LMMSE估计方法的情况一样，误差的平方被最小化。LMS方法在迭代梯度方法(最陡下降方法)的基础上操作，其中在总共n次迭代之后达到最小的平方误差。然后，相关的信道参数对应于该估计结果。在J.G.Proakis的教科书“Digital Communications(数字通信)”(第四版，McGraw-Hill)的第11.1.2章第663-666页中详细描述了LMS方法，其内容被引用在本文献的公开内容中以作参考。
除了在图3a和图3b中所示的替换实施例的基础上估计与GFSK调制的第一部分相关的信道参数cMP_GFSK(i)以外，还可以可选地确定与数据脉冲串的DMPSK调制的第二部分ZT相关的附加信道参数cDMPSK(i)。在这种情况下，使用来自脉冲串的第二部分中的训练序列Sync2的所接收的数据信号以及与该数据信号相关联的参考序列q(i)来确定附加的信道参数cDMPSK(i)。在蓝牙标准的情况下，该参考序列的长度为10个训练符号。在使用DQPSK调制的情况下，这对应于20比特的长度。由于整个估计方法的目的是确定与包括DMPSK特定的发射端脉冲整形的DMPSK调制的部分相关的信道参数c(i)，因此附加信道参数cDMPSK(i)也描述DMPSK特定的发射端脉冲整形是值得的。可使用分别对应于图3a和图3b所示实施例的LMMSE或LMS方法来确定附加信道参数cDMPSK(i)。然而，在这种情况下，不需要通过卷积运算来产生最终得到的参考信号；在这种情况下，参考序列{q(1)..q(N)}形成用于LMMSE或LMS运算的输入信号。
图4说明了根据之前描述的估计结果cMP_GFSK(i)和cDMPSK(i)来确定信道参数c(i)。与数据脉冲串的GFSK调制的第一部分有关的信道参数cMP_GFSK(i)首先与用于DMPSK调制的脉冲整形的脉冲gDMPSK(i)相卷积，其中，所述信道参数cMP_GFSK(i)是使用图3a或图3b所示的方法的其中之一来确定的。与GFSK调制的脉冲相对比，该脉冲是所谓的奈奎斯特脉冲。卷积结果cMP_GFSK_PF_DMPSK(i)形成随后的3选1选择操作S的一个选项，该选择操作S用于指示所寻求的信道参数c(i)。此外，与DMPSK调制的第二部分ZT相关的附加信道参数cDMPSK(i)代表另一选项。第三选项是作为信道响应cMP_GFSK_PF_DMPSK(i)与cDMPSK(i)的平均值M而获得的。在这种情况下，经由通过测量已知的调制指数η来控制该3选1选择S。
选择用于指示所寻求的估计结果的信道估计的理由是，基于数据脉冲串的第一部分ET的信道参数cMP_GFSK(i)的质量依赖于与相应的连接相对应的GFSK调制的调制指数η。该调制指数η可以在一定的容差间隔内波动。已知基于GFSK调制的部分的估计对于调制指数的某些值可能会变得很差。这是因为所分别使用的最终得到的参考序列的相关特性作为η的函数而改变。在这种情况下，只有信道参数cCMPSK(i)被用于指示所寻求的信道参数c(i)。对于调制指数η的某些其他值，基于数据脉冲串的第一部分的估计精确度非常好，这样，在这种情况下，适当的选择允许信道参数cMP_GFSK，PF_DMPSK(i)与所寻求的信道参数c(i)相等。如果信道参数cCMPSK(i)和cMP_GFSK，PF_DMPSK(i)的精确度相当，则可以执行对这些参数集取平均值M。这一措施导致经平均后的估计结果的波动宽度比各个参数集的波动宽度窄，这样，平均来说，所寻求的估计结果c(i)更精确。
最后，应当指出的是，在本发明的范围之内，也可以考虑在接收机前端中确定接收信号路径的传输特性改变的信道参数，其中在各种调制方法之间切换时就会发生上述情况，这是由于在接收信号路径中使用不同的接收机模块。如果接收信号路径的各个传输特性在接收机前端中是已知的，则可以按照和与调制有关的脉冲整形类似的方式将这些特性用于计算与使用DMPSK调制方法调制的数据脉冲串的第二部分相关的信道参数。
权利要求
1.一种用于在移动无线电接收机中确定与信号间隔的第二部分相关的信道参数的方法，该信号间隔包括使用第一种调制方法(GFSK)调制的信号间隔的第一部分(ET)和使用第二种调制方法(DMPSK)调制的信号间隔的第二部分(ZT)，该方法包括以下步骤使用来自该信号间隔的第一部分(ET)的所接收的数据信号来确定与使用第二种调制方法(DMPSK)调制的第二部分(ZT)相关的信道参数(c(i))。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该信号间隔对应于数据脉冲串(DB)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于以下步骤使用来自该数据脉冲串(DB)的第一部分(ET)的所接收的数据信号来确定与该数据脉冲串(DB)的第一部分(ET)相关的信道参数(cMP_GFSK(i))，这些信道参数(cMP_GFSK(i))只描述信道的与调制无关的部分。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该数据脉冲串(DB)的第一部分(ET)包括接入码(AC)和第一报头(H1)，并且该数据脉冲串(DB)的第二部分(ZT)包括训练序列(Sync2)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于使用来自该数据脉冲串的第一部分(ET)的所接收的数据信号以及与该数据信号相关的参考信息(a(i)，ares(i))、借助于特别是MAP-LMMSE估计方法的MMSE估计方法来估计与该数据脉冲串(DB)的第一部分相关的信道参数(cMP_GFSK(i))。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述参考信息(a(i)，ares(i))和/或依赖于该参考信息的所述MMSE或LMMSE估计方法的计算操作的多个结果实际上在工厂时就被存储在接收机中。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于使用来自该数据脉冲串的第一部分(ET)的所接收的数据信号以及与该数据信号相关的参考信息(a(i)，ares(i))、借助于迭代LMS估计方法来估计与该数据脉冲串(DB)的第一部分相关的信道参数(cMP_GFSK(i))。
8.如权利要求5-7的其中之一所述的方法，其特征在于以下步骤通过使用第一种调制方法(GFSK)对与调制无关的参考序列(a(i))进行脉冲整形而把与调制相关的参考信号(ares(i))确定为参考信息。
9.如权利要求4-8的其中之一所述的方法，其特征在于以下步骤使用来自所述训练序列(Sync2)的所接收的数据信号以及与该数据信号相关联的参考信息(q(i))来确定与使用第二种调制方法(DMPSK)调制的该数据脉冲串(DB)的第二部分(ZT)相关的附加信道参数(cDMPSK(i))。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于使用所述附加信道参数(cDMPSK(i))来确定与该数据脉冲串(DB)的第二部分(ZT)相关的信道参数(c(i))。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于作为选择变量的函数来确定与该数据脉冲串(DB)的第二部分(ZT)相关的信道参数(c(i)，h(i))，其取决于相应的连接被确定为-与该数据脉冲串(DB)的第一部分(ZT)相关的最终得到的信道参数(cMP_GFSK，PF_DMPSK(i))，其是通过使用第二种调制方法(DMPSK)对所确定的与该数据脉冲串(DB)的第一部分(ET)相关的信道参数(cMP_GFSK(i))进行发射端脉冲整形而获得的；或者-与该数据脉冲串(DB)的第二部分(ZT)相关的附加信道参数(cDMPSK(i))，这些信道参数(cDMPSK(i))考虑了第二种调制方法(DMPSK)中的发射端脉冲整形；或者-对各个最终得到的信道参数(cMP_GFSK，PF_DMPSK(i))和各个附加信道参数(cDMPSK(i))的平均，在这种情况下，这些信道参数考虑了在第二种调制方法(DMPSK)中的发射端脉冲整形。
12.如前述权利要求的其中之一所述的方法，其特征在于第一种调制方法(GFSK)描述GFSK调制，而第二种调制方法(DMPSK)描述DMPSK调制，其中，M≥4。
13.如权利要求11和12所述的方法，其特征在于该方法具有附加的方法步骤确定GFSK调制的调制指数(η)，该调制指数(η)是取决于相应的连接的选择变量。
14.如前述权利要求的其中之一所述的方法，其特征在于该方法被用在基于蓝牙标准版本1.2或更高版本的蓝牙传输系统中。
全文摘要
本发明涉及一种基于信号间隔(DB)的方法，该信号间隔由使用第一种调制方法(GFSK)调制的信号间隔的第一部分(ET)和使用第二种调制方法(DMPSK)调制的信号间隔的第二部分组成。所述方法在于在所接收的数据信号(a(i)，p(i))的帮助下，利用所述信号间隔(DB)的第一部分(ET)来确定与通过第二种调制方法调制的信号间隔的第二部分有关的信道参数(c(i))。
文档编号H04L25/02GK1922838SQ200480030129
公开日2007年2月28日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月16日
发明者M·哈默斯, A·诺伊鲍尔, M·施佩特 申请人:英飞凌科技股份公司