专利名称：在跳频扩频通信系统中纠正衰落信号引起的差错的方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，具体地说，涉及扩频通信系统和用于确定受衰落干扰的信道和受干扰而阻塞的信道的方法。
扩频这种设想最初是在第二次世界大战期间提出的，用来对抗强烈的人为堵塞性干扰和保证安全地交换信息。扩频系统必需满足至少两个条件。第一，所发送的带宽必需比要发送的信息的带宽或速率大得多。第二，最终得到的已调射频(RF)带宽由某个函数而不是要发送的信息确定。因此，扩频通信主要涉及扩展信号带宽、发送经扩展的信号和通过将所接收的扩展频谱重新映射回原信息带宽来恢复有用信号，以在嘈杂的噪声信号环境中传送无差错信息。业已开发了许多方式可以满足这两个要求，但通常由于过大的干扰，包括窄带干扰引起的干扰，使这种系统性能下降。
扩频有两种不同的调制方法，即直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。DSSS调制利用一个高速码将数据扩展为大带宽，而FHSS调制需要快速改变窄带数据信号的载波频率。本发明主要应用于FHSS系统，但在权利要求范围内也可以预期有其他方面的应用。
1985年联邦通信委员会(FCC)指定工业、科技和医疗(ISM)频段(三个没有约束的频段902-928 MHz，2.4-2.4835GHz，以及5.725-5.870GHz)用于通用通信，只要是遵从第15部分条例的扩频通信。FCC的这个决定在商业界有着重大影响。现在市场上有大量的ISM频段设备出售。由于这些频段没有约束，还会有大量的其他无线应用涌现。这将使干扰噪声电平大大增加，从而可能使整个频段坍塌。本发明提出了在这种嘈杂环境下得以保持正常工作的途径，用作消除干扰的有效方法。
因此，所需要的是一种大大降低扩频通信系统中的干扰的方法和设备。
在本说明的附图中
图1为按本发明的优选实施例配置的跳频扩频选呼通信系统的电原理方框图；图2为在时间-频率平面上示出按本发明的优选实施例设计的一种具体跳频模式的示意图；图3为图1所示系统中的选呼装置和终端收发信机的功能方框图；图4为按本发明的优选实施例交织的码字的矩阵表示图；图5为示出按本发明的优选实施例采用的四电平FSK码元的频偏的频率输出；图6和7示出按本发明的优选实施例采用的4FSK频偏的频域输出；图8为示出终端控制器按本发明的优选实施例确定信道是否受到干扰堵塞的工作情况的流程图；图9为在FH信号受堵塞时按本发明的优选操作为纠错生成的标示疑错位置的矩阵表示；图10为示出终端控制器按本发明的优选实施例确定信道是否衰落的工作情况的流程图；图11为在FH信号有衰落时按本发明的优选操作为纠错生成的标示疑错位置的矩阵表示；图12为示出终端控制器按本发明的优选实施例纠正由于受干扰信号堵塞/或信号衰落干扰而引起的差错的工作情况的流程图；以及图13为在FH信号有衰落和/或受干扰信号堵塞时按本发明的优选操作生成的标示疑错位置的矩阵表示。
参见图1，图中所示选呼系统(选择呼叫通信系统)为按本发明的优选实施例配置的跳频(FH)扩频选呼系统10，示例性地示出了其中的一个基站终端设备150和一个选呼装置100。选呼终端150包括一个与基站收发信机156连接的终端控制器152。终端控制器152接收来自诸如电话机、计算机或字母输入装置之类的输入装置(未示出)的消息，通过收发信机156和天线154将这些消息发给选呼装置100。所接收的消息(或信息)用选呼装置100的地址进行编码处理后送至天线154，如众所周知。天线154用来向选呼装置100发送射频(RF)消息或接收来自选呼装置100的RF消息。收发信机156接至或本身就包括众所周知的混频器或变频器158。混频器158与频率合成器160连接，从而使收发信机156能调谐或选择多个频率，接收(或发送)在这些频率上的选呼消息。如众所周知，跳频扩频通信系统相继跳到(转到)各频率上发送和/或接收消息或信息的各个部分。伪随机(PN)序发生器162在与选呼装置中的发射机的PN产生器同步的时间同步器164的控制下产生一个数列。频率合成器160和混频器或变频器158利用PN序列产生器162产生的数列中的这些值将收发信机调谐(跳)到不同的频率上发送消息的各个部分。
在跳频(FH)扩频通信系统中，信息的收、发都占用相当宽的频带，例如工业、科技和医疗(ISM)频带。有三个ISM频带902-928MHz，2400-2483.5MHz，以及5725-5850MHz。对于选呼反向信道来说，最好工作在902-928MHz。然而，本发明并不局限在用于这个频带。如众所周知，跳频通信系统利用了使数据调制的载波在规定的宽带频率内从一个窄带频率信道随机地跳到另一个频率上的扩频技术。这些频率跳变由一个随机序列产生器控制，使频率能在多个窄带信道上跳变。相应的接收机能重复相同的随机序列以及随机载波。在FH扩频系统中，前向纠错(FEC)始终是很重要的。有了FEC，在一些随机信道(或载波)被干扰和/或衰落堵塞时可用FEC恢复消息。有两种基本的FH系统慢跳频(SFH)和快跳频(FFH)。SFH系统每次跳频发送几个码元，而FFH系统在发送一个码元期间将有几次跳频。
参见图2，图中在时间-频率平面上示出了一个具体跳频模式的例子。图2是一个跳频和跳频时隙之间关系的例子。宽带频率细分为一系列相继的频隙(1-6)，分布在各时隙(TC-6TC)上。例如，在一个发信时间段内，发送信号占用一个或多个可用频隙，最好是一个频隙。频隙的选择与发信时间段(TC-6TC)一致，按PN序列产生器162的输出执行成伪随机性的。频率合成器160产生与适当时间段(例如TC)期间一个频跳(frequency hop)相应的数，使混频器或变频器158调谐到窄带频隙，例如频隙或频跳1，以接收发送的信息。在频跳1期间接收信息后，PN产生器162产生下一个数，使频率合成器160和混频器或变频器158将收发信机156调谐到下一个在时间段2TC期间的频跳2上。PN产生器162在时间同步器164的控制下不断产生伪随机数，使频率合成器160和混频器或变频器158调谐到例如与时间段3TC-6TC相应的其他频隙3-6上。收发信机156接收跳频扩频系统在这些频跳期间发送的信息，以接收选呼装置发送的信息或消息。所接收的消息或信息存入存储器166。
选呼装置100(例如带回发确认发射机的选呼接收机)在接收到来自基站终端150的消息时发送一个入站信号作为跳频(FH)信号。基站终端发出的出站信号可以按任何其他信令协议(最好是FLEXTM协议)接收。每个频跳的入站信号带宽等于M电平FSK调制信号的带宽。按照本发明的优选实施例，入站FH信号调制为四电平频移键控(4FSK)信号，编码成Reed Solomon码字“RS(15，5)”。所设计的这个系统采用每秒400个码元的4FSK(每秒为800比特)。最好每个频跳上的信号带宽为3.125KHz。选呼反向信道的消息长度最好是80比特。每20个比特编码成一个(15，5)Reed-Solomon码字，RS(15，5)。因此每个消息总共有4个码字。Reed-Solomon码是众所周知的非二进制Bose Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码。当然也可以使用其他码字。RS(N，K)是一种将K个信息码元编码成一个具有N个码元的码字的代码。这N个码元等于(N)＝2Λm-1，其中m为每个码元中的比特数。RS码字可以纠正t个差错和e个疑错(erasure)，如果2t＋e小于(N－K)＋1的话。差错定义为位置和值都不知道的传输错误，而疑错定义为位置知道而值不知道的传输错误。例如，一个RS(15，5)码字总共有15个码元，其中5个是信息码元。每个码元具有4个比特。RS(15，5)码字可以在无疑错的情况下纠正5个码元差错。然而，它可以纠正多达10个传输错误，如果这些错误正确地标为疑错的话。由于知道了错误的位置，因此就增大了纠错能力。
选呼装置100有一个天线102，用来将接收的RF载波送至接收机104。接收机104产生一个适合数字信号处理器(DSP)106处理的恢复信号，情况为熟悉本技术领域的人员所周知。DSP 106执行诸如对消息进行编码和解码、对选呼装置100的工作进行控制之类的为熟悉本技术领域所周知的功能。DSP 106对所接收的信号进行处理，将地址解码后与存储在存储器(如代码插件118)内的一个或多个预定地址相比较。在地址充分相同时，由听觉报警器(如扬声器或换能器)112或触觉报警器(如振动器)114向用户告警，表示已接收到一个信号。所接收的信号也可以包括发给选呼装置的可选消息数据。此外，如果选呼装置100包括一个可选语音输出，所接收的RF信号的经恢复后可提供音频分量。对于一个消息选呼装置，所恢复的消息存入存储器128，以便以后用诸如显示器108那样的输出装置示出。输出装置可以自动或用开关116人工选择示出消息，例如将消息显示在显示器108上。
对于回发确认消息的选呼接收机100(或双向选呼装置)，选呼装置100接收到选呼消息(或信号)时，自动或人工发送一个信号。在人工进行响应的情况下，用户用开关116从例如预先存储在存储器128内的若干个消息中选择一个需发送给始发方的消息。这个消息由DSP 106编码后送至发射机126，再通过天线102进行传输。最好，消息以本技术领域中众所周知的方式由DSP 106调制，编码成RS(15，5)码字。DSP将RS码字调制成用于传输的4FSK信号。信号经编码和调制后，按本发明的优选实施例，PN序列产生器120产生一个序列，由频率合成器122用来产生频率输出。这个频率输出送至变频器124，将发射机126的频率例如在时间段TC-6TC期间设置为频隙1-6。发射机126用这些频隙来发送消息的各个部分，直至在基站终端150接收到完整的消息。可以理解，在基站控制器152的PN序列产生器162是与在选呼装置100的PN产生器120完全相同的。时间同步器164以在本技术领域众所周知的方式使在基站终端150的收发信机与在选呼装置100的发射机126同步。
参见图3，图中示出了图1中所示的FH接收机(在基站终端150的接收机)和FH发射机(在选呼装置100的发射机)的功能方框图。正向纠错(FEC)编码器302将选呼装置100的信息或消息编码成RS(15，5)码字。所得到的RS码字由交织器304交织，形成经交织的跳频扩频信号。参见图4，交织器304形成一个15×4矩阵。矩阵的每个列表示一个RS码字。这四列表示四个RS码字。四个RS码字按列存储而按行发送。传输前，这个矩阵存储在存储器128(图1)内。每个方块表示一个比特402，两个方块(两个比特)表示4FSK码元404，而四个方块(四个比特)表示RS码元406。存储器128能存储四个RS码元和其他所接收的出站消息。
按照图3，4FSK调制器306将每个比特调制成四电平FSK(4FSK)发信格式。参见图5，附标k＝0，1，2和3分别标示4FSK信号的频偏。每个附标与4FSK信号的四个频偏之一相应。FH调制器308将部分4FSK信号，例如矩阵(图4)的每一行，调制到跳频扩频信号的各个频隙中的一个频隙上。PN序列产生器产生的伪随机数由频率合成器310用来产生与图2的频隙相应的频率。在每个频跳期间，发射机312发送图4的矩阵中的一行。每一行相应于四个RS码元或八个4FSK码元。例如，在时间段TC内发送矩阵的行1，在时间段2TC内发送矩阵的行2，等等。
数据或FH信号320作为射频信号发送到无线信道上，很容易受到各呈现为堵塞窄带信号的其他信号形式的干扰322。干扰322也包括为熟悉本技术领域的人员所周知的衰落、多路径衰落或其他类型的差错。
接收机330(例如在基站控制器处的)接收到的是FH信号320加上干扰322。FH解调器332与频率合成器334连接。频率合成器334接收一个与发射机(选呼装置100)的PN序列相同的PN序列，从而与之同步。这个PN序列示为由虚线连到发射机的PN序列，表示这个PN序列与发射机同步。为了调制4FSK信号，对每个4FSK码元进行快速付立叶变换(FFT)336。如众所周知，信号的采样频率必需充分高于满足众所周知的Nyquist频率。例如，如果要求L点FFT，L就等于采样频率乘以采样持续期。最好，码元率为每秒100个4FSK码元至每秒800个4FSK码元。码元率越高，要求DSP的运算速度越快。为了保证4FSK码元准确解码，最好采样率为码元率的四倍。
如所周知，采样保持电路(未示出)对时域信号进行采样，模数变换器(ADC)将按时间采样得到的样点变换成数字值，然后通过FFT将时间域的数字信号变换成适合4FSK解调器338对4FSK信号进行解调的频率域信号。FFT的样点包括多个频率样点。
参见图6和7，频率域输出示为由与4FSK码元的四个频移的中心一一对应的四个附标k＝0，1，2和3指示的4FSK频偏表示形式。4FSK解调器338对FFT将时域信号变换成它的频域表示后的4FSK码元进行解调，根据频率样点的子集在频率域对4FSK信号解调。4FSK信号的频偏表示为Fj，k，其中下标j相应于含有图4矩阵的行中的信息的每次频跳。
4FSK解调器338产生一个4×J矩阵，存入存储器166(图1)。比较器342测量与所有J值(J＝0至7，为每个频跳内发送的4FSK码元序号)的k＝0－3区间相应的4FSK码元频偏的能量、幅度或值。比较器342将测得的频偏与一个预定门限相比较(预定门限的确定将在下面说明)。确定器334在FFT输出的幅度或能量对于某个频偏从码元到码元没有变化或变化很小时就认为这些码元都受到干扰。众所周知，窄带干扰信号可能会堵塞或干扰包含在一频跳内的整个信号。
参见图6，在一个频隙或频跳受到干扰时，这八个4FSK码元在某个偏频(例如与区间k＝0相应的频偏)处的能量或幅度基本上相等，并且远大于在其他频偏(k＝1至3)处的能量。
参见图7，在信号没有受到干扰的正常情况下，FFT输出的幅度或能量对于在一个频跳内的所有八个4FSK码元而言在频偏上的分布是不同的。如图所示，对于所有的八个4FSK码元J＝0至7，4FSK频偏k＝0至3的能量或幅度在下标k＝0至3和J＝0至7之间变化很大。
回到图3，疑错标注器346对所有出错概率很高的比特的位置加上标志，情况将在后面详细说明。解交织器340对数据进行解交织。疑错标注器346和解交织器340得出的结果送至FEC解码器348，由它执行纠错，纠正由于干扰信号和衰落引起的差错。纠错情况将在后面详细说明。
参见图8，所示流程图例示了终端控制器确定信道是否受干扰的工作情况。基站的接收机接收到一个信号时，FH解调器对由多个频跳形成的FH数据进行解调(步骤800)。如众所周知，已解调的数据经采样后送至FFT，将时域信号变换为频域信号(步骤802)。从与FFT输出的样点相应的幅度或能量值中，根据4FSK的频偏选择与4FSK码元相应的偏移k＝0至3(步骤804)。产生数据的矩阵表示形式，存储为一个矩阵(步骤806)。这个矩阵具有8行4列，8行相应于图4交织矩阵的每行的比特数，而4列相应于4FSK的频移数(k＝0至3)。对于每个下标k＝0至3，计算出矩阵的相邻行之差[dj，k＝abs(fj，k－fj－1，k)](步骤808)。对于k＝0至3，将这些差按矩阵逐行相加，[Uk=Σj=18dj,k]]>；k＝0至3](步骤810)。将幅度或能量逐行相加，计算出矩阵每一列的总能量，[Vk=Σj=07fj,k]]>；k＝0至3](步骤812)。识别出或确定具有最大值的列作为具有最大能量的列kmax(步骤814 )。将差之和除以列的最大能量，[W＝Ukmax/Vkmax](步骤816)。将一个预定门限值作为干扰门限Tj设置为0.5(步骤818)。如果差之和除以列的最大能量所得的W大于干扰门限Tj，则确定这行在传输期间没有遭到干扰信号干扰(步骤820)。相应值设为零(步骤824)，并将该值写入一个干扰矩阵(步骤826)。如果差之和除以最大能量所得的W大于或等于干扰门限Tj(步骤820)，则将值设为1，写入干扰矩阵(步骤820)。重复上述过程，直至所有数据都得到处理，产生一个矩阵，标出具有高出错概率的那些RS码元。
参见图9，图中示出了所生成的确定FH信号的哪些频跳在传输期间受到干扰信号堵塞的已解码4FSK码元的矩阵表示。如果确定矩阵的一个列受干扰，所生成的干扰矩阵在与图8步骤806的矩阵的位置相应的行内都为“1”。类似，如果确定一个频跳在传输期间没有被干扰堵塞，所生成的干扰矩阵在与这个频跳位置相应的行内都为零。由这个干扰矩阵可见，第二、第八和第九行都确定为被干扰堵塞。
参见图10，图中示出了终端控制器按本发明的优选实施例确定一个信道是否衰落的工作情况。基站的接收机接收到一个信号时，FH解调器对多个频跳形成的FH数据进行解调(步骤1000)。如众所周知，已解调的数据经采样后送至FFT，将时域信号变换为频域信号(步骤1002)。从与FFT输出的样点相应的幅度或能量值中，根据4FSK码元的频偏选择与4FSK码元相应的偏移k＝0至3(步骤1004)。产生数据的矩阵表示形式，存储为一个矩阵(步骤1006)。这个矩阵具有8行4列，8行相应于图4交织矩阵的每行的比特数，而4列相应于4FSK的频移数(k＝0至3)。对于矩阵的每一行确定频偏的最大能量或幅度值和次最大能量或幅度值，求出最大能量与次最大能量之比Sj(步骤1008)。将一个预定门限作为眼图张开门限值设定为1.2(步骤1012)。在步骤1012，如果确定比值Sj大于眼图张开门限(1.2)，就将这比值设为1(步骤1014)。否则，如果确定比值Sj小于眼图张开门限(步骤1012)，就将这比值设为零(步骤1016)。通过计算式[Xj=Σk=03fj,k]]>；j＝0至7]计算出每个4FSK码元的总能量(步骤1018)。按式[Yj＝Xj，kxsj；j＝0至7]将4FSK码元的总能量乘以每个4FSK码元的比值(步骤1020)。再将每对相邻的4FSK码元相乘，得到RS(15，5)码字的能量度量，因为每个RS码元包括两个在矩阵中呈现为相邻的4FSK码元。该值写入衰落矩阵相应位置(步骤1022)。在步骤1024，确定衰落矩阵是否完全生成，如果是，衰落确定程序结束；否则，过程返回步骤1004，进行循环，直至衰减矩阵完全生成。
参见图11，图中示出了所生成的确定FH信号的哪些频跳在传输期间处于衰落状态的已解码4FSK码元的矩阵表示。所测得的RS码元的总能量经对4FSK码元的两个最大幅度值比加权后用来确定传输期间的衰落情况。衰落矩阵中的值越小，相应RS码元在传输期间受到衰落的概率越大。
参见图12，图中示出了终端控制器按本发明的优选实施例纠正由于受干扰和/或衰落而引起的差错的工作情况的流程图。首先，将一个计数器初始化，令计数值M＝0(步骤1201)，再从图9的干扰矩阵中取出第M列存入一个结果矩阵(步骤1202)。检验干扰矩阵的这些值，将疑错数录为Lm(步骤1204)。如前面所述，RS码字是经交织的，以减少诸如高能量干扰信号和衰落之类的差错造成的影响。每个RS码字按列存储在矩阵内，但按行从矩阵发送出去。因此，如果一个频跳受到干扰信号堵塞，差错将岔开分布到四个RS码字内。
如在该技术领域中所周知，如果能确定差错位置，就能增大可纠正的差错的个数。这种方法称为纠错码的软解码。如前面所述，RS(N＝10，K＝5)码字可以纠正总数为t个差错和e个疑错，如果2t＋e小于(N－K)＋1＝(15－5)＋1＝11的话。差错定义为位置和值都不知道的传输错误，而疑错定义为位置知道而值不知道的错误。例如，RS(15，5)具有总共15个Reed Solomon码元，其中有5个是信息码元。每个码元有4个比特。RS(15，5)在无疑错的情况下可纠正5个码元的差错。然而，在这个实施例中，这种RS码可以纠正多达10个传输错误，如果这些错误准确地标为疑错的话。由于知道错误的位置，就增大了纠错的能力。
图9的干扰矩阵将一些4FSK码元的位置标为具有高差错概率的位置。最大疑错数最好设置为10。对每一列中与“1”相应的位置数进行计数，检验疑错数是否等于最大疑错数10(步骤1206)。如果不是，检验疑错数，确定它是否超过预定的疑错数(步骤1208)。预定疑错数可以是任何等于或小于纠错码软解码的纠错能力的数。如果是，就略去超过最大疑错数的所有疑错(步骤1226)。如果疑错数不超过最大疑错数(步骤1208)，调取图11衰落矩阵的第M列(步骤1210)。在干扰矩阵内没有超过最大疑错数时，还可以纠正一些额外的差错或疑错。可纠的额外疑错数等于最大疑错数减去干扰矩阵相应列中累计的实际疑错数。为了确定衰落矩阵内的这些额外疑错对象，在衰落矩阵的第M列内找出其中的一些最小值(步骤1212)。对这些最小值进行检验，确定它们是否大于一个衰落门限(步骤1214)。这个衰落门限设置为0.05。如果不大于衰落门限，就对这值进行检验，看它是否等于1(步骤1216)。如果不是，这个RS码元就标识为一个疑错，将该值设置为1(步骤1218)。一旦一个疑错位置确定后，衰落矩阵中的这个位置就被屏蔽，以免又选择这一位置。然后，疑错数Lm加1(步骤1220)。确定所录疑错数Lm是否等于最大疑错数(步骤1222)。如果不是，过程返回步骤1212，对另一些疑错定位。如果所录疑错数等于最大疑错数(步骤1222)，或衰落矩阵中的最小值大于衰落门限(步骤1214)，或者按干扰矩阵所录疑错数就等于最大疑错数(步骤1206)或在步骤1226后，将计数器的值M加1，以便选择干扰和/或衰落矩阵的下一列(步骤1224)。然后确定是否这两个矩阵的所有的列都已处理(步骤1228)。如果是，按所标的疑错进行纠错(步骤1230)。否则，过程从步骤1202开始重复以上操作，直至所有数据都得到处理。
参见图13，图中示出了在FH信号衰落和/或堵塞时按本发明的优选实施例标出的需加以纠错的各疑错的矩阵表示。这个矩阵与图9干扰矩阵相比，多出了一些值为1的位置，这是因为在这些信道中有衰落。衰落矩阵指出了具有高出错概率的RS码元。干扰矩阵中的出错位置和衰落矩阵中的出错位置加以合并后示为这个矩阵中的那些“1”。因此，FEC解码器就能利用这个矩阵的出错指示确定数据中具有高出错概率的RS码元，将那些位置标为疑错处。
这样，消息被调制成四电平频移键控后编码成Reed Solomon码字。RS码字数最好为4，按列存入一个矩阵而按行发送各RS码元，以使数据交织，最大程度地减少突发型差错。采用多个频跳的跳频扩频发送每组四个RS码元。在接收到每个频跳的各4FSK码元后加以检验，确定干扰是否形成堵塞性信号。四个RS码元包括八个4FSK码元。每个4FSK码元有两个比特，与4FSK调制的四个频偏相应。每个频跳的矩阵表示生成为一个8×4矩阵，其中8行表示每个频跳的4FSK码元数，而4列表示每个4FSK码元的比特数。对每个4FSK码元执行FFT，所得结果用来确定信号是否受到堵塞性信号或信号衰落的干扰。生成两个矩阵，用来表示很可能出错的RS码元。将这两个矩阵加以合并，从而将这些位置标为疑错处，使前向纠错块可以纠正数据中的这些差错。
如上所述，选呼系统的入站信道工作在跳频扩频通信系统使用的ISM频段。可以预料，将有许多其他系统工作在这个ISM频段，这会引起干扰。从而，这种方法和设备将纠正任何由于衰落引起的差错或其他随机型差错。
总之，选呼通信系统包括一个选呼装置，发射按四电平频移键控(4FSK)信号调制的并按Reed Solomon码字编码的信号，这样的信号在多个窄带信道上作为交织跳频扩频信号来发射。一个基站收发信机通过按伪随机序列在多个窄带信道上的频跳接收所述多个窄带信道上的交织跳频扩频信号。数字信号处理器(DSP)对4FSK码元进行快速付立叶变换以产生一个频域信号。DSP进一步包括一个比较器，测量在窄带信道中接收的4FSK码元的频偏处的能量。比较器确定最大能量值和次最大能量值与眼图张开度门限之比以表明一个Reed Solomon码元为错误的可能性。一个确定器响应出错概率低于衰落门限确定频域信号处于衰落中，一个疑错标注器标示那些确定处于衰落中的Reed Solomon码元的位置为疑错。纠错码字包括用于纠正具有在Reed Solomon码字中标注为疑错的Reed Solomon码元的差错的软解码纠错代码。被标注的位置可以改进Reed Solomon码字上的纠错能力。
权利要求
1. 在扩频通信系统中，在至少一个信道处于衰落时用于纠错的方法，包括步骤接收在多个窄带信道上作为扩频信号发射的信号；将所述扩频信号转换成多个频率样点的频域信号；计算在窄带信道上接收的频率样点的能量值；确定最大能量值和次最大能量值与眼图张开度门限之比；产生表明频率样点出错概率的矩阵；比较矩阵中出错概率与衰落门限；响应比较步骤，把确定为处于衰落中的频率样点标注为疑错；和在至少有一个信道被确定为处于衰落时，对于带有标注为疑错的多个频率样点进行纠错。
2. 根据权利要求1的方法，其中确定步骤进一步包括测量相应于四电平频移键控信号在频偏处的能量的步骤，其中能量为频偏处的。
3. 根据权利要求1的方法，其中标注步骤将一个频率样点位置标注为疑错，并且纠错步骤使用软解码纠错代码，其中被标注的位置可以改进Reed Solomon码的纠错能力。
4. 根据权利要求1的方法，其中扩频信号包括跳频扩频信号。
5. 根据权利要求1的方法，进一步包括解交织作为扩频信号发射的信号的步骤。
6. 一种选呼通信系统，包括选呼装置，用于发射编码为Reed Solomon码字并调制为四电平频移键控(4FSK)信号的跳频扩频信号；基站收发信机，接收按伪随机序列在多个窄带信道上跳频扩频信号；数字信号处理器(DSP)，对跳频扩频信号进行快速付立叶变换，产生多个频率样点；DSP还包括比较器，计算在窄带信道上接收的4FSK码元的能量，该比较器确定最大能量值和次最大能量值与眼图张开度门限之比，以表明ReedSolomon码元出错的概率；确定器，响应出错概率，确定何时在窄带信道中有衰落信号；疑错标注器，标注确定为衰落的Reed Solomon码元的位置为疑错；和纠错代码机制，用来纠正在加有疑错的标志的窄带信道中发送的Reed Solomon码字中的错误。
7. 根据权利要求6的选呼通信系统，其中选呼装置包括一个调制器，按4电平频移键控(4FSK)信号调制信号；和一个编码器，用于将4FSK信号编码为Reed Solomon码字。
8. 根据权利要求6的选呼通信系统，其中比较器测量相应于4FSK码元的频偏处的能量。
9. 根据权利要求6的选呼通信系统，其中DSP确定在出错概率低于衰落门限时窄带信道处于衰落中。
10. 根据权利要求6的选呼通信系统，其中疑错标注器标注一个ReedSolomon码元的位置为疑错，并进行软解码纠错编码，其中标注的位置改进了Reed Solomon码字的纠错能力。
全文摘要
一个选呼通信系统(10)以Reed Solomon码字发送调制为四电平频移键控(4FSK)信号的跳频扩频信号。一个基站收发信机(150)在多个窄带信道上接收该信号，并且DSP(152)对该信号进行FFT。该DSP(152)具有一个比较器(342)，用于计算4FSK码元的能量。比较器(342)确定最大能量和次最大能量与眼图张开度门限之比以表明出错的概率。一个确定器响应该出错概率确定何时出现衰落。一个疑错标注器(346)标注衰落中的Reed Solomon位置为疑错，并且纠错代码装置(348)用标注的疑错纠正Reed Solomon码字中的错误。
文档编号H04L1/00GK1240079SQ97180316
公开日1999年12月29日 申请日期1997年11月25日 优先权日1996年12月4日
发明者李晓君 申请人:摩托罗拉公司