自动改正接收器振荡器频率的方法及装置的制作方法

专利名称：自动改正接收器振荡器频率的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明与无线通信系统有关。更特别的，本发明与一种自动校正在无线接收器中 所使用区域振荡器(L0)频率的方法与装置有关。
背景技术：
在一种传统的无线通信系统中，其包含一接收器与一传输器，该接收器利用一种 自动频率校正(AFC)算法，进行载波频率偏移的校正，并进行对于传输器的计时偏 移采样。这一般是通过使用引导信号而实作。然而，通过在无线通信标准中引进传输 分集、高速下行链接封包存取(HSPDA)以及宏分集(macro-diversity)的方式，该 自动频率校正算法必须遵守由该高速下行链接封包存取服务所引入的更严厉要求。髙速下行链接封包存取服务使用较髙的区域尺寸，以产生较高的数据传输率。然 而，较高的区域尺寸对于频率错误更加敏感。因此，高速下行链接封包存取需要更强 健的自动频率校TH算法。建立在这些挑战上，自动频率校正算法可能在一种宏分集环 境中操作，其中该接收器处理同时来自于多数胞元的数据。举例而言，在第三代合作 伙伴计划(3GPP)分频双工(FDD)系统中，该接收器可以接收同时来自于六个邻近 胞元的数据。在该情况中，存在来自每个胞元的不同引导信号。该先前技术并不需要使该自动频率校正算法具有高速下行链接封包存取及处理 多数胞元的能力。 一般来说，该先前技术在自动频率校正的初始锁定期间(在一无线 传输接收单元(WTRU)与一基地台之间的计时同步)，并不处理传输分集性。该传输 分集性处理只在确认通过广布频道的传输分集性存在之后实作。因此，该传输分集性 处理在最初聚集期间，并不对于自动频率校正算法造成贡献。此增加聚集时间，并减 少聚集的可能性。该先前技术具有如同由传输频率错误标准所设定的松散要求。这对于具有像是双 相移键控(BPSK)或四阶相移键控(QPSK)等较小区域尺寸的接收器是足够的。然而， 在等于或大于16个四阶相移键控(QPSK)的较高区域，便需要更严厉的要求。举例 而言，该第三代合作伙伴计划分频双工(FDD)标准在自动频率校正算法中，需要小于百万分之0.1的频率错误。该髙速下行链接封包存取在超过百万分之0.05的频率 错误时，会有明显的降级现象。此要求强制该自动频率校正算法必须有效率地利用传 输分集性与宏传输，而在这先前技术中是不需要或被忽略。发明内容本发明与一种利用产生一电压控制振荡器(VC0)控制电压信号的方式，自动校 正在模拟无线电中一振荡器频率的方法与装置有关。根据本发明的自动频率校正算 法，其利用一种共同引导频道(CPICH)做为参考信号，以进行该无线传输接收系统 中的频率错误量测。主要的共同引导频道码序列是由一共同引导频道码产生器根据一参考胞元识别 信号与一帧开始信号所产生。该接收的解扩展回路共同引导频道码序列则用来产生一 估计频率错误信号。该控制电压信号则由一控制电压产生器根据该估计频率错误信号 所产生。该共同引导频道码产生器则根据从一自动频率校正参考胞元所接收的信号， 产生该共同引导频道码序列。当高速下行链接封包存取服务启动时，该自动频率校正 参考胞元可以是一种髙速下行链接封包存取服务胞元，或在当高速下行链接封包存取 服务未启动时，为一频率参考胞元。替代的，该自动频率校正算法也可以使用一种固 定式的参考胞元，而无须任何对应于该不同胞元而在该共同引导频道参考码之间所进 行的切换。即使并未接收一传输分集指示，本发明在利用空间时间传输分集(STTD) 时，仍可达到完全的最大比率结合(MRC)增益。其可以由根据传输分集结构的任何 Alamouti演算所使用。


利用后续对于一较佳实施例的描述，以范例及结合伴随图标的方式，可以获得对 本发明的细节了解，其中图1为一接收器的简化块状图示，该接收器包含根据本发明之一自动频率校正 (AFC)单元以及控制电压产生器；图2为图1的接收器块状图标，其详细显示该自动频率校正(AFC)单元以及控 制电压产生器的配置；图3为图l接收器自动频率校正(AFC)次单元的块状图标；而图4为在图l接收器自动频率校正(AFC)单元中的回路滤波器图标。
具体实施方式
此后，该术语"无线传输接收系统"包含但不限制为一使用者设备、移动站、固 定式或移动式用户单元、呼叫器，或是任何具有在无线环境中操作能力的装置形式。本发明的特征可以整合于集成电路(IC)之中，或是配置在具有多数互连组件的电路之中。图i为一接收器ioo的简化块状图示，根据本发明，该接收器ioo包含具有一受电压控制温度补偿晶体振荡器(TCX0)113的模拟无线电102、一模拟数字转换器(ADC) 104、 一滤波器106 (例如，一种根升余弦(RRC)滤波器)、 一自动频率校正单元108 以及一控制电压产生器110,其控制该温度补偿晶体振荡器(TCXO) 113的电压。该 模拟无线电102处理通过天线(未显示)的接收射频(RF)信号IOI,利用将该接收 射频信号101与利用该温度补偿晶体振荡器(TCXO) 113所产生信号混合的方式，产 生一基频信号103。该基频信号103则由该模拟数字转换器(ADC) 104转换为一数字 信号105。该数字信号105，较佳地是一种利用2倍比例所采样的信号，被输入至该 滤波器106 (进行脉冲成形)，接着输出该滤波数字信号107至该自动频率校正单元 108。应该注意的是，该2倍采样比率只是一种范例，其可以利用任何采样比率进行 实作。该自动频率校正单元108产生一估计频率错误信号109。该估计频率错误信号 109接着由该控制电压产生器110，转换至一种温度补偿晶体振荡器(TCXO)控制电 压信号111。在该模拟无线电102中的温度补偿晶体振荡器113频率，则根据该温度补偿晶体 振荡器控制电压信号lll所决定。该理想的温度补偿晶体振荡器113频率，是正比为 该温度补偿晶体振荡器控制电压信号111，其可以表示为/7^=义7咖 方程式(l)其中入是由被使用的特定温度补偿晶体振荡器所决定的温度补偿晶体振荡器控制曲线斜率，/^。为温度补偿晶体振荡器频率，而「w为该温度补偿晶体振荡器的控 制电压。一般来说，介于通用地面无线地存取(UTRA)分频双工(FDD)系统中传输器与 该接收器区域振荡器(LOs)之间的频率差异，最大可以到土百万分的3。这在载波 频率接近2兆赫(GHz)时大约为6千赫(kHz)的频率错误。根据本发明，自动频率校正算法是根据连续相位估计差异的基础所建立。该自动 频率校正算法可以在与系统需求有关的不同传输率时实作。举例而言，该自动频率校正算法可以在三种不同模式中实作快速、慢速、冻结。在快速模式中，该自动频率 校正算法比起在慢速模式中，更快地更新该频率错误估计。在冻结模式中，该自动频 率校正算法保持最后的频率错误估计，直到冻结模式结束，(换言之，该频率错误估 计将在冻结期间维持相同)。冻结模式可以用于压縮模式或是其它特别的情况。在第三代合作伙伴计划分频双工(FDD)第5版本中，支持宏分集。因此，在该 主动胞元清单中，无线传输接收单元最多可以接收并解调变来自六个不同胞元的信 号。根据本发明，可以利用简化的方式支持宏分集处理。在图1的接收器100中，该自动频率校正单元108在任何给定时间处只处理一个 胞元。该胞元不是一种高速下行链接封包存取服务胞元，就是一种频率参考胞元。然 而，任何胞元都可以由此算法所利用，而无须进行信号处理流程的修正。该高速下行 链接封包存取服务胞元是一种传输髙速封包数据至该无线传输接收单元的胞元，而该 频率参考胞元则是一种使无线传输接收单元接收所有像是声音通信等其它服务的胞 元。这些胞元可以是相同的胞元或是不同的胞元。如果高速下行链接封包存取为启动状态，该自动频率校正单元108便只处理来自 于该髙速下行链接封包存取服务胞元的信号。此意味着该频率将与该高速下行链接封 包存取服务胞元同步。如果高速下行链接封包存取并未启动，那么该自动频率校正单 元108,便只处理来自于该频率参考胞元的信号。该自动频率校正参考胞元(换言之， 不是高速下行链接封包存取服务胞元就是频率参考胞元)只能够在利用该控制电压胞 元IIO所输出的温度补偿晶体振荡器控制电压信号111,更新该模拟无线电102的温 度补偿晶体振荡器113由之后，并在开始新的更新处理之前进行改变。较佳的是，该自动频率校正单元108使用一种主要的共同引导频道做为参考信 道，进行该接收信号中载波频率错误的量测。应该注意的是，可以使用任何传输巳知 序列至传输器与接收器两者的通道形式。该共同引导频道可以利用空间时间传输分集 (STTD)开启或关闭的形式进行传输。虽然该自动频率校正单元108利用该共同引导 频道中的传输分集，其并不需要该传输分集指示。空间时间传输分集(STTD)是一种Alaraouti传输分集方法的实际应用。该 Alamouti传输分集是非常受到欢迎的，因为其在该接收器中具有非常简单的处理。 然而，该处理在邻近符号之间存在巨量频率偏移，或是该传输分集信息为未知时则无 法应用。根据本发明的自动频率校正算法在无需传输分集指示的下，也可以获得完全 的空间时间传输分集(STTD)结构最大比率结合(MRC)增益。这是通过四重处理及丢弃每个帧的第一与最后符号的方式所获得。四重处理是一种从四个连续共同引导频道符号产生一相位错误估计的处理方式。图2为图1的接收器100块状图标，其显示该自动频率校正单元108与该控制电 压产生器110的细节。根据本发明，该自动频率校正单元108包含一自动频率校正次 单元201,其包含一共同引导频道码产生器202、 一滑动窗关联器204、 一相位向量 产生器206以及一相位向量结合器208。该自动频率校正单元108另外包含一多路径 结合器210、 一相位错误估计器212、 一平均单元2H与一回路滤波器216。在该自动频率校正单元108中，该自动频率校正算法在完成初始胞元搜寻之后连 续实作。一参考胞元识别信号252 (换言之，一高速下行链接封包存取服务胞元或是 一频率参考胞元的胞元识别码〉以及一帧开始信号254被输入至该共同引导频道码产 生器202。该自动频率校正单元108在提供该帧开始信号254之后启动。该主要共同 引导频道(P-CPICH)码产生器202根据该参考胞元的主要乱码序列产生一共同引导 频道码序列203。该共同引导频道码产生器202于每个帧重设，并以l倍的芯片比率 操作。该共同引导频道码产生器202建立对应于天线1的复合共同引导频道码序列 203，其与该空间时间传输分集(STTD)开启或关闭无关。该共同引导频道码序列203接着被输入至该滑动窗关联器204。该滑动窗关联器 204及时计算在连续点处该滤波数字信号107与该共同引导频道码序列203之间的复 合关联性。对于每个共同引导频道符号而言，较佳的是在每个可能的多路径位置处实作滑动 窗复合关联性。该自动频率校正单元108处理多个连续共同引导频道符号。举例而言， 该滑动窗关联器204、该相位向量产生器206与该相位向量结合器208可以在每四个 符号处进行处理(四重单元)。在此之后，本发明将参考四个符号的情况说明，并以 全球行动通信服务(UMTS)系统做为范例。然而应该注意的是，后续描述(特别是数 字描述)只是用于描述的目的，而不是用以限制，其可以利用任何的数量进行实作(例 如，可以利用任何的符号数量为基础进行处理，以产生一相位错误信号)。在全球行动通信服务(UMTS)中， 一帧包括15个时隙，每个时隙包括2560个芯 片，而共同引导频道符号序列便以256的解扩展因子所解扩展。因此，每个时隙中便 传输IO个共同引导频道符号，而每个帧中便传输150个符号。该符号较佳但非必须 的是，从每个帧的第二个符号开始。每个帧中的第一与最后一个符号被丢弃，而剩余 的148个符号(其包括37个四重单位)便由该滑动窗关联器204以四重单位接续处理。图3为该接收器100自动频率校正单元108的自动频率校正次单元201块状图标。如在图3中所显示，该滑动窗关联器204较佳地是包含多个向量关联器274，每一个 都指定至一多路径成分的特定位置。每个向量关联器274都处理由一相关共同引导频 道码产生器202所产生的共同引导频道码序列203。如在图3中所显示，该连续共同引导频道符号是由&、 &w、 & 、与&w所表示， 其中A为符号指针。用于这些符号的相关复合关联性数值则分别以G6/入G+,幼入 C^6^与G+"W表示，其中历表示该整数多路径位置。该复合关联性可以由以下方程 序所表示c ￡#.("-加)(*+2)256-1C*+1(/w)= 乞r(")/Z("-/w)<^+2(加)=艺k")p'("-附)n=(A:+2"256(￡+4)256-1^+3(加)=2k")p'("-附)n=("3)*256方程式(2) 方程式(3) 方程式(4)方程式(5)其中A=2，6， 10， 14，…，146， y/F-5，-4,…，0，1，…50， rfe)表示解扩展输入序列， W表示对应于时间位移历的引导序列，而/7表示离散时间指标。如同方程式(2) 至方程式(5)所见，对于每个符号来说，存在对于每个偶数与奇数序列的56个复合关 联性实作。该相位向量产生器206包括一复数共轭单元276与一乘法器278，该复数共轭单 元276产生在一单位中两连续符号之一向量关联性的复数共轭，像是两符号&w与5^。 该乘法器278将A的向量关联性与5^的向量关联性复数共轭相乘，以产生一相位向 量,，并将5iw的向量关联性与& 的向量关联性复数共轭相乘，以产生一相位向量 ,。该相位向量产生器的输入比率为1/r,，而输出比率为1/27",，其中T,为共同引导 频道符号比率。该相位向量〃与,说明对应于两符号(换言之，256个芯片)相位差异之间的相 位错误。该相位向量,与,则由以下方程序所获得《(加)=CJ附)Cw'(加) 方程式(6)尸/(加)=C*+2(/w)Ct+3'(/w) 方程式(7)该相位向量结合器208包括一加法器280。该加法器280将每个四重单位中的两相位向量,与z^加总。因此，对于每个四重单位而言，便由以下方程序产生结合相
位向量
尸*(加)=《(加)+《(加) 方程式(8) 该相位向量结合器的输厶比率为1/27",，而其输出比率为1/47;。当启动传输分集
时，此操作符合将两天线的同相位与不同相位成分加总。如果不存在传输分集，此符
合便对应于一单一天线的两连续相位向量加总。
在上述方程式的任一情况中，都造成完全的处理增益。此意味着当存在传输分集
时，实作就像是一种最大比率结合(MRC)，而当不存在传输分集时，由于四重单位
的处理也不造成损失。这可以在不知道传输分集指示(无论传输分集为开启或关闭)
下所达成。
对于每个四重单位(换言之，四个连续符号)重复此操作(换言之，关联性、相 位向量产生与相位向量结合)。
参考图2，该多路径结合器210将对应于偶数与奇数序列的不同多路径位置结合 相位向量加以结合。此多路径结合器210的目的，是将微弱多路径成分消除，并只将 最强之一个结合。所有的结合相位向量将与一种强度门坎比较，而只有大于该门坎的 那些结合相位向量被结合，而其它的将被丢弃。该门坎可以根据该最强的结合相位向 量所定义。在所有路径中的最强一个，则以下述方程式所表示
|^("| = ，|^)| , 方程式(9)
其中，5，-4，-3,-2，-1，0, 1，2,…，50。该最大值将在该符号比率的四分之一处 所建立(1/4几)。该门坎可以利用一尺度因子与该最大值相乘所得，如以下所表示 加e M < 2 (afcjathjhresh)xl户鹏l 方程式(10)
该强度可以使用下述近似式所计算
"K^(z卜max(lReWI，llmWI)+^min〗Re(zJI,llmW) 方程式(u) 该多路径结合向量，尸，只为所有在该门坎以上的相位向量总和，如下式所表示
w 方程式(12) 该结合器的输入与输出比率为1/47;。
该相位错误估计器212计算该结合相位向量尸的相位角度。该相位向量的相位角 度则与其幅角的反正切数值相等。对于相位错误而言可以使用粗糙的估计。该估计只有在小相位角度时具有正确结果。然而，这也是其正确性实际重要的时候。该相位错 误，A 0 ，则表示为
<formula>formula see original document page 14</formula> 方程式(13)
该相位错误估计器212的输入与输出比率为1/4/;。
该估计相位错误则在传送至该回路滤波器216之前，由该平均单元214遍及多个 帧进行平均。其平均则表示如下
<formula>formula see original document page 14</formula> 方程式(14) 该平均时间与该自动频率校正模式有关。举例而言，在该快速模式中，平均时间
可以是对应于74个四重单元(换言之，乾,=74)的两帧。在该慢速模式中，平均时间
可以是对应于740个四重单元(换言之，乾,=740)的二十个帧。
在完成平均期间之后，该平均相位错误将在次一平均期间的进行重设。该平均单
元214的输入比率为1/4匸而其输出比率为每两个帧或每二十个帧。
该回路滤波器216为一种加权整合器，如在图4中所显示。来自该平均单元214
的输出215则以一 P系数282所相乘，并以一加法器284与延迟单元286所整合。
该回路滤波器216的输出可以由下述方程式所表示
<formula>formula see original document page 14</formula> 方程式(15) 该回路滤波器216的输入与输出比率相同，根据该自动频率校正操作模式为每两 个帧或每二十个帧。
再次参考图2，该控制电压产生器110包含一控制电压计算单元218与一数字模 拟转换器(DAC) 220。来自该回路滤波器216的估计相位错误信号109输出，以及一 指定接收器载波频率256将被输入至该控制电压计算单元218。该控制电压计算单元 218计算一频率校正数值219。该频率校正数值219指示两连续符号之间以时间期间 除相位错误的计算。因此，该频率校正数值219可以由以下方程序所计算
<formula>formula see original document page 14</formula> 方程式(16) 其中，7;为符号期间。该频率校正数值219接着被转换为一数字模拟转换器(DAC) 步骤长度，其变成该温度补偿晶体振荡器控制电压信号111。举例而言，该数字模拟 转换器(DAC) 220可以具有12位的分辨率，并因此具有4096层。假设该温度补偿晶体振荡器的近似动态范围为土百万的8，也就是对于2兆赫(GHz)载波频率而言 为土16千赫(kHz)或总量为32千赫(kHz)，该数字模拟转换器(DAC) 220的步骤, S ，便等于32000/4096=7. 81赫(Hz)。该温度补偿晶体振荡器控制电压信号111便 可以简单表示为
LA'd」 方程式(17) 其中，入为温度补偿晶体振荡器控制曲线斜率，如在方程式(l)中所显示。其可 以假设为入=1。然而，入可以是一种由实体温度补偿晶体振荡器113所使用的数值。 该数值入应该被包含在总体回路增益之中。因此，在由该实际温度补偿晶体振荡器
113所使用而决定用于i的实际平均数值之后，该回路滤波器系数^应该调整为
,=^X 方程式(18) 该温度补偿晶体振荡器控制电压信号111则在模拟无线电102中施加至该温度补
偿晶体振荡器113 (举例而言，根据该快速或慢速的操作模式，分别为每两个或每二
十个帧)。 实施例
1. 一种在通过一引导频道传输引导符号的无线通信系统中，自动校正接收器区 域振荡器频率的方法。
2. 如实施例第l所述的方法，包括利用由该区域振荡器所产生的信号，将一接 收射频信号转换为一种基频信号的步骤，该区域振荡器的频率则由一控制电压信号所 控制。
3. 如实施例第l至第2所述中任一所述的方法，包括产生该基频信号样本的步骤。
4. 如实施例第3所述的方法，另外包括利用将样本处理为符合具有一对应引导 码序列的预定数目连续引导符号的方式，产生相位错误信号的步骤。
5. 如实施例第4所述的方法，另外包括根据该相位错误信号产生一控制电压信 号的步骤。
6. 如实施例第4至第5所述中任一所述的方法，其中该相位错误信号是由利用 N个引导码序列产生器产生对应于N个连续引导符号引导码序列的步骤所产生。
7. 如实施例第6所述的方法，另外包括利用N个滑动窗关联器，产生用于该N 个连续引导符号每一个样本与引导码序列复合关联性的步骤。8. 如实施例第7所述的方法，另外包括由多个相位向量产生器，在两个连续引 导符号之间产生一相位向量的步骤。
9. 如实施例第8所述的方法，另外包括将由该多个相位向量产生器所产生的相 位向量结合成一结合相位向量的步骤。
10. 如实施例第9所述的方法，另外包括根据该结合相位向量产生该相位错误信 号的步骤。
11. 如实施例第3至第IO所述中任一所述的方法，另外包括将该相位错误信号 平均，并将该平均相位错误信号加总的步骤。
12. 如实施例第5至第ll所述中任一所述的方法，其中该控制电压是由来自该 相位错误产生一频率校正数值的步骤所产生。
13. 如实施例第12所述的方法，另外包括利用以一数字模拟转换器(DAC)将该 频率校正数值转换为一模拟数值的方式，产生控制电压信号的步骤。
14. 如实施例第1至第13所述中任一所述的方法，其中该引导码序列是对应于 一自动频率校正参考胞元所产生。
15. 如实施例第14所述的方法，其中当高速下行链接封包存取服务启动时，该 自动频率校正参考胞元是一种髙速下行链接封包存取服务胞元。
16. 如实施例第14所述的方法，其中当高速下行链接封包存取服务未启动时， 该自动频率校正参考胞元是一种频率服务胞元。
17. 如实施例第l至第16所述中任一所述的方法，其中在该引导符号的传输中 利用空间时问传输分集(STTD)。
18. 如实施例第17所述的方法，其中最大比率结合(MRC)的完成无须接收一传 输分集指示。
19. 如实施例第17所述的方法，其中该空间时间传输分集(STTD)是由一种 Alamouti传输分集所实作。
20. 如实施例第l至第19所述中任一所述的方法，其中该引导码序列是一种共 同引导频道码序列。
21. 如实施例第4至第20所述中任一所述的方法，其中将对应于每四个连续引 导符号的样本进行处理，以产生该相位错误信号。
22. 在一种通过引导频道传输引导符号的无线通信系统中， 一接收器是用以自动 校正该接收器区域振荡器的频率。
23. 如实施例第22所述的接收器，其包括一模拟无线电，以利用由该区域振荡器所产生的信号，将一接收射频信号转换为一种基频信号的步骤，该区域振荡器的频 率则由一控制电压信号所控制。
24. 如实施例第22至第23所述中任一所述的接收器，其包括一模拟数字转换器 (ADC)，用以产生该基频信号的样本。
25. 如实施例第24所述的接收器，其包括一自动频率校正单元，用以将样本处 理为符合具有一对应引导码序列的预定数目连续引导符号的方式，产生相位错误信 号。
26. 如实施例第25所述的接收器，其包括与该模拟无线电与该自动频率校正单 元通信之一控制电压产生器，该控制电压产生器则用以根据该相位错误信号产生一控 制电压信号。
27. 如实施例第25至第26所述中任一所述的接收器，其中该自动频率校正单元 包括N个引导码序列产生器，每个引导码序列产生器都产生对应于N个连续引导符号 的引导码序列。
28. 如实施例第27所述的接收器，其中该自动频率校正单元包括N个滑动窗关 联器，每个滑动窗关联器都产生用于该N个连续引导符号每一个样本与引导码序列的 复合关联性。
29. 如实施例第28所述的接收器，其中该自动频率校正单元包括多个相位向量 产生器，每个相位向量产生器都在两个连续引导符号之间产生一相位向量。
30. 如实施例第29所述的接收器，其中该自动频率校正单元包括一相位向量结 合器，用以将由该多个相位向量产生器所产生的相位向量结合成一结合相位向量。
31. 如实施例第30所述的接收器，其中该自动频率校正单元包括一相位错误估 计器，用以据该结合相位向量产生该相位错误信号。
32. 如实施例第25至第31所述中任一所述的接收器，其中该自动频率校正单元 另外包括一平均单元，用以将该相位错误估计器所产生的相位错误信号进行平均。
33. 如实施例第32所述的接收器，其中该自动频率校正单元包括一回率滤波器， 用以将该平均相位错误信号进行加总。
34. 如实施例第25至第33所述中任一所述的接收器，其中该自动频率校正控制 器包括一多路哮结合器与N个引导码序列产生器、N个滑动窗关联器、相位向量产生 器与一相位量向估计器的多K集合，每个集合都被指定至多个多路径成分之一，藉此 该多路径结合器将该相位向量结合器的输出进行结合。
35. 如实施例第26至第34所述中任一所述的接收器，其中该控制电压产生器包括一控制电压计算单元，用以根据该相位错误产生一频率校正数值。
36. 如实施例第35所述的方法，其中该控制电压产生器包括一数字模拟转换器 (DAC)，用以根据该频率校正数值产生该控制电压信号。
37. 如实施例第27至第36所述中任一所述的接收器，其中该每个引导码序列产 生器，产生对应于一自动频率校正参考胞元的引导码序列信号。
38. 如实施例第37所述的接收器，其中当高速下行链接封包存取服务启动时， 该自动频率校正参考胞元是一种高速下行链接封包存取服务胞元。
39. 如实施例第37所述的接收器，其中当高速下行链接封包存取服务未启动时， 该自动频率校正参考胞元是一种频率服务胞元。
40. 如实施例第22至第39所述中任一所述的接收器，其中在该引导符号的传输 中利用空间时间传输分集(STTD)。
41. 如实施例第22至第40所述中任一所述的接收器，其中最大比率结合(MRC) 的完成无须接&一传输分集指示。
42. 如实施例第41所述的接收器，其中该空间时间传输分集(STTD)是由一种 Alamouti传输分集所实作。
43. 如实施例第22至第42所述中任一所述的接收器，其中该引导码序列是一种 共同引导频道码序列。
44. 如实施例第27至第43所述中任一所述的接收器，其中该每个引导码序列产 生器每次在一帧开始信号指示一新帧开始时进行重设。
45. 如实施例第27至第44所述中任一所述的接收器，其中该每个引导码序列产 生器都在一芯片率处进行操作。
46. 如实施例第25至第45所述中任一所述的接收器，其中将对应于每四个连续 引导符号的样本进行处理，以产生该相位错误信号。
47. 在一种通过引导频道传输引导符号的无线通信系统中， 一集成电路(IC)是 用以自动校正该接收器区域振荡器的频率，
48. 如实施例第47所述的集成电路(IC),其包括一模拟无线电，以利用由该 区域振荡器所产生的信号，将一接收射频信号转换为一种基频信号的步骤，该区域振 荡器的频率则由一控制电压信号所控制。
49. 如实施例第47至第48所述中任一所述的集成电路(IC),其包括一模拟数 字转换器(ADC)，用以产生该基频信号的样本。
50. 如实施例第49所述的集成电路(IC),其包括一自动频率校正单元，用以将样本处理为符合具有一对应引导码序列的预定数目连续引导符号的方式，产生相位 错误信号。
51. 如实施例第50所述的集成电路(IC)，其包括与该模拟无线电与该自动频 率校正单元通信之一控制电压产生器，该控制电压产生器则用以根据该相位错误信号 产生一控制电压信号。
52. 如实施例第50至第51所述中任一所述的集成电路(IC)，其中该自动频率 校正单元包括N个引导码序列产生器，每个引导码序列产生器都产生对应于N个连续
引导符号的引导码序列。
53. 如实施例第52所述的集成电路(IC)，其中该自动频率校正单元包括N个 滑动窗关联器，每个滑动窗关联器都产生用于该N个连续引导符号每一个样本与引导 码序列的复合关联性。
54. 如实施例第53所述的集成电路(IC)，其中该自动频率校正单元包括多个 相位向量产生器，每个相位向量产生器都在两个连续引导符号之间产生一相位向量。
55. 如实施例第54所述的集成电路(IC)，其中该自动频率校正单元包括一相 位向量结合器,用以将由该多个相位向量产生器所产生的相位向量结合成一结合相位 向量。
56. 如实施例第55所述的集成电路(IC)，其中该自动频率校正单元包括一相 位错误估计器，用以据该结合相位向量产生该相位错误信号。
57. 如实施例第50至第56所述中任一所述的集成电路(IC),其中该自动频率 校正单元另外包括一平均单元，用以将该相位错误估计器所产生的相位错误信号进行 平均。
58. 如实施例第57所述的集成电路(IC),其中该自动频率校正单元包括一回 率滤波器，用以将该平均相位错误信号进行加总。
59. 如实施例第50至第58所述中任一所述的集成电路(IC)，其中该自动频率 校正控制器包括一多路径结合器与N个引导码序列产生器、N个滑动窗关联器、相位 向量产生器与一相位量向估计器的多重集合，每个集合都被指定至多个多路径成分之 一，藉此该多路径结合器将该相位向量结合器的输出进行结合。
60. 如实施例第51至第59所述中任一所述的集成电路(IC)，其中该控制电压 产生器包括一控制电压计算单元，用以根据该相位错误产生一频率校正数值。
61. 如实施例第60所述的方法，其中该控制电压产生器包括一数字模拟转换器 (DAC),用以根据该频率校正数值产生该控制电压信号。62. 如实施例第52至第61所述中任一所述的集成电路(IC)，其中该每个引导 码序列产生器，产生对应于一自动频率校正参考胞元的引导码序列信号。
63. 如实施例第62所述的集成电路(IC)，其中当高速下行链接封包存取服务 启动时，该自动频率校正参考胞元是一种髙速下行链接封包存取服务胞元。
64. 如实施例第62所述的集成电路(IC),其中当髙速下行链接封包存取服务 未启动时，该自动频率校正参考胞元是一种频率服务胞元。
65. 如实施例第47至第64所述中任一所述的集成电路(IC),其中在该引导符 号的传输中利用空间时间传输分集(STTD)。
66. 如实施例第47至第65所述中任一所述的集成电路(IC),其中最大比率结 合(MRC)的完成无须接收一传输分集指示。
67. 如实施例第66所述的集成电路(IC)，其中该空间时间传输分集(STTD) 是由一种Alamouti传输分集所实作。
68. 如实施例第47至第67所述中任一所述的集成电路(IC),其中该引导码序
列是一种共同引导频道码序列。
69. 如实施例第52至第68所述中任一所述的集成电路(IC)，其中该每个引导 码序列产生器每次在一帧开始信号指示一新帧开始时进行重设。
70. 如实施例第52至第69所述中任一所述的集成电路(IC),其中该每个引导 码序列产生器都在一芯片率处进行操作。
71. 如实施例第50至第70所述中任一所述的集成电路(IC)，其中将对应于每 四个连续引导符号的样本进行处理，以产生该相位错误信号。
虽然本发明的特征与组件已经以特定结合在该较佳实施例中描述，每个特征或组 件都可以不与该较佳实施例的其它特征与组件一起而单独使用，或是与本发明的其它 特征与组件一起或单独地进行不同结合。
权利要求
1.一种在一种通过-引导频道传输引导符号的无线通信系统中自动校正一接收器之一区域振荡器频率的方法，该方法包括(a)利用由该区域振荡器所产生之一信号将一接收的射频(RF)信号转换为一基频信号，该区域振荡器的频率则由一控制电压信号所控制；(b)产生该基频信号的样本；(c)通过将样本处理为符合具有一对应引导码序列之一预定数目连续引导符号以产生一相位错误信号；以及(d)根据该相位错误信号以产生一控制电压信号。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，步骤(C)包括 通过N个引导码序列产生器以产生对应于N个连续引导符号之一引导码序列； 利用N个滑动窗关联器以产生用于各该N个连续引导符号之一引导码序列与样本的复合关联性；利用多个相位向量产生器以产生介于两连续引导符号之间之一相位向量； 通过将该多个相位向量产生器所产生相位向量进行结合以产生一结合相位向量以及根据该结合相位向量以产生该相位错误信号。
3. 根据权利要求2所述的方法，更包括 将该相位错误信号进行平均；以及 将该平均相位错误信号进行累加。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(d)包括 从该相位错误以产生一频率校正数值；以及利用以一数字模拟转换器(DAC)将该频率校正数值转换为一对应模拟数值以 产生该控制电压信号。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该引导码序列的产生符合一自 动频率校正(AFC)参考胞元。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当高速下行链接封包存取服务 启动时，该自动频率校正参考胞元是一髙速下行链接封包存取服务胞元。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当高速下行链接封包存取服务未启动时，该自动频率校正参考胞元是一频率服务胞元。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该引导符号的传输中系使空 间时间传输分集(STTD)。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，最大比率结合(MRC)的完成 无须接收一传输分集指示。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该空间时间传输分集是由一 Alamouti传输分集所实施。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该引导码序列是一主要共同引 导频道(CPICH)码序列。
12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对应于每四个连续引导符号的 样本系经处理以产生该相位错误信号。
13. —种于通过一引导频道传输引导符号的无线通信系统中的接收器，该接收 器用以自动校正该接收器之一区域振荡器的频率，该接收器包括一模拟无线电，用以利用该区域振荡器所产生之一信号，将一接收的射频(RF) 信号转换为一基频信号，该区域振荡器的频率则由一控制电压信号所控制；—模拟数字转换器(ADC)，用以通过该基频信号的样本；一自动频率校正单元，用以利用将样本处理为符合具有一对应引导码序列之 一预定数目连续引导符号的方式，以产生一相位错误信号；以及一控制电压产生器，其与该模拟无线电及该自动频率校正单元通信，该控制 电压产生器用以根据该相位错误信号以产生一控制电压信号。
14. 根据权利要求13所述的接收器，其特征在于，该自动频率校正单元包括 N个引导码序列产生器，各引导码序列产生器都产生对应于N个连续引导符号之一引导码序列；N个滑动窗关联器，各滑动窗关联器都产生用于各该N个连续引导符号之一引 导码序列与样本的复合关联性；多个相位向量产生器，各相位向量产生器都产生介于两连续引导符号之间之 一相位向量；一相位向量结合器，其通过将该多个相位向量产生器所产生相位向量进行结 合以产生一结合相位向量；以及一相位错误估计器，用以根据该结合相位向量以产生该相位错误信号。
15. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，该自动频率校正单元更包括—平均单元，用以将该相位错误估计器所产生的相位错误信号进行平均；以及一回路滤波器，用以将该平均相位错误信号进行累加。
16. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，该自动频率校正控制器包 括一多路径结合器与N个引导码序列产生器、N个滑动窗关联器、相位向量产生器与 一相位量向估计器的多重集合，各集合都被指定至多个多路径成分之一，藉此该多路 径结合器将该相位向量结合器的输出进行结合。
17. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，该控制电压产生器包括 一控制电压计算单元，用以根据该相位错误以产生一频率校正数值；以及 一数字模拟转换器(DAC)，用以根据该频率校正数值以产生该控制电压信号。
18. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，各引导码序列产生器产生 符合一自动频率校正参考胞元的引导码序列。
19. 根据权利要求18所述的接收器，其特征在于，当高速下行链接封包存取 服务启动时，该自动频率校正参考胞元是一髙速下行链接封包存取服务胞元。
20. 根据权利要求18所述的接收器，其特征在于，当高速下行链接封包存取 服务未启动时，该自动频率校正参考胞元是一频率服务胞元。
21. 根据权利要求13所述的接收器，其特征在于，空间时间传输分集系用于 该引导符号的传输中。
22. 根据权利要求21所述的接收器，其特征在于，最大比率结合(MRC〉的完 成无须接收一传输分集指示。
23. 根据权利要求21所述的接收器，其特征在于，该空间时间传输分集是由 一 Alamouti传输分集所实施。
24. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，该引导码序列是一主要共 同引导频道码序列。
25. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，各所述引导码序列产生器 在每次一帧开始信号指示一新帧开始时进行重设。
26. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，各所述引导码序列产生器 系以一芯片率进行操作。
27. 根据权利要求13所述的接收器，其特征在于，将对应于每四个连续引导 符号的样本进行处理，以产生该相位错误信号。
28. —种于通过一引导频道传输引导符号的无线通信系统中的集成电路(IC)， 该集成电路是用以自动校正接收器之一区域振荡器的频率，该集成电路包括一模拟无线电，用以利用该区域振荡器所产生之一信号将一接收的射频(RF) 信号转换为一基频信号，该区域振荡器的频率则由一控制电压信号所控制；一模拟数字转换器(ADC),用以产生该基频信号的样本；一自动频率校正单元，用以通过将样本处理为符合具有一对应引导码序列之 一预定数目连续引导符号的方式，以产生一相位错误信号；以及一控制电压产生器，其与该模拟无线电及该自动频率校正单元通信，该控制 电压产生器用以根据该相位错误信号以产生一控制电压信号。
29. 根据权利要求28所述的集成电路，其特征在于，该自动频率校正单元包括N个引导码序列产生器，各引导码序列产生器都产生对应于N个连续引导符号 之一引导码序列；N个滑动窗关联器，各滑动窗关联器都产生用于各该N个连续引导符号之一引 导码序列与样本的复合关联性；多个相位向量产生器，各相位向量产生器都产生介于两连续引导符号之间之 一相位向量；一相位向量结合器，其通过将该多个相位向量产生器所产生相位向量进行结 合以产生一结合相位向量；以及一相位错误估计器，用以根据该结合相位向量以产生该相位错误信号。
30. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，该自动频率校正单元更 包括一平均单元，用以将该相位错误估计器所产生的相位错误信号进行平均；以及一回路滤波器，用以将该平均相位错误信号进行累加。
31. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，该自动频率校正控制器 包括一多路径结合器与N个引导码序列产生器、N个滑动窗关联器、相位向量产生器 与一相位量向估计器的多重集合，各集合都被指定至多个多路径成分之一，藉此该多 路径结合器将该相位向量结合器的输出进行结合。
32. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，该控制电压产生器包括: 一控制电压计算单元，用以根据该相位错误以产生一频率校正数值；以及—数字模拟转换器(DAC),用以根据该频率校正数值以产生该控制电压信号。
33. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，各引导码序列产生器产 生符合一自动频率校正参考胞元的引导码序列。
34. 根据权利要求33所述的集成电路，其特征在于，当高速下行链接封包存 取服务启动时，该自动频率校正参考胞元是一高速下行链接封包存取服务胞元。
35. 根据权利要求33所述的集成电路，其特征在于，当髙速下行链接封包存 取服务未启动时，该自动频率校正参考胞元是一频率服务胞元。
36. 根据权利要求28所述的集成电路，其特征在于，空间时间传输分集系用 于该引导符号的传输中。
37. 根据权利要求36所述的集成电路，其特征在于，最大比率结合(MRC)的完成无须接收一传输分集指示。
38. 根据权利要求36所述的集成电路，其特征在于，该空间时间传输分集是 由一 Alamouti传输分集所实施。
39. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，该引导码序列是一主要 共同引导频道码序列。
40. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，各所述引导码序列产生 器在每次一帧开始信号指示一新帧开始时进行重设。
41. 根据权利要求29所述的集成电路，其特征在于，各所述引导码序列产生 器系以一芯片率进行操作。
42. 根据权利要求28所述的集成电路，其特征在于，将对应于每四个连续引 导符号的样本进行处理，以产生该相位错误信号。
全文摘要
一种用以自动校正一接收器的区域振荡器频率的方法及装置。主要的共同引导频道(CPICH)码序列是由一共同引导频道(CPICH)码产生器根据一参考胞元识别信号与一帧开始信号所产生。所接收的解扩展共同引导频道(CPICH)码序列则用来产生一估计频率错误信号。一控制电压信号则由一控制电压产生器根据该估计频率错误信号所产生。当高速下行链接封包存取(HSPDA)服务启动时，该共同引导频道(CPICH)码产生器根据从一高速下行链接封包存取(HSPDA)服务胞元所接收的信号，或是当高速下行链接封包存取(HSPDA)服务未启动时，从一频率参考胞元所接收的信号，产生该共同引导频道(CPICH)码序列。即使并未接收一传输分集指示，本发明在利用空间时间传输分集(STTD)时，仍可达到完全的最大比率结合增益。
文档编号H04B1/00GK101288233SQ200680024167
公开日2008年10月15日 申请日期2006年7月17日 优先权日2005年7月26日
发明者R·杨, 潘俊霖, 肯尼士·P·凯尔内, 艾库特·波坦 申请人:美商内数位科技公司