用于改善信号接收的方法和设备的制造方法_2

文档序号:8909445阅读:来源:国知局
多个集成电路中。此外,图2 的示例中示出的一些构件可以被省略或改变。
[0025] 天线201从例如图1的基站120、卫星130和/或干扰器140接收信号。在一个示 例中,天线201将复合信号耦接到LNA 210。复合信号可以包括来自卫星130的扩频导航系 统信号(例如,需要的信号分量),以及来自干扰器140的信号(例如,不需要的干扰信号分 量)。在一个示例中,为执行地理定位或其它导航功能,接收器110识别和处理需要的信号 分量。LNA 210放大来自天线201的可能包括干扰信号分量的复合信号,并且将该复合信号 提供到AGC 220。例如,LNA 210和AGC 220中的一个或多个可以包括将来自天线201的信 号降频转换到一中间频率和/或基带频率的功能。可选地,可以提供单独的降频方块。
[0026] 图2的AGC 220接收来自LNA 210的经放大的卫星复合信号,并且调节施加到该 复合信号的增益,从而信号电平与A/D 230的灵敏度范围相匹配。AGC 220设置接收器110 的增益,从而接收到的信号的振幅与A/D 230的振幅的最大允许范围基本匹配而没有限 幅。在一些示例中,AGC 220使用最大阈值和最小阈值来自动地检测信号的信号强度的突 变。由于来自干扰器140的干扰信号的开始和/或停止,可能会出现这些突变,因为干扰信 号强度可以使A/D 230范围饱和,从而导致限幅。AGC 220调节接收器110的增益以补偿 这种变化,以使抗干扰器240能够从复合信号中识别和移除拥塞信号或干扰信号。AGC 220 的输出被提供到A/D 230。
[0027] 在图2所示的示例中,图2的A/D 230将接收自AGC 220的卫星复合信号转换为 数字复合信号。数字复合信号可以包括一个或多个样本或一个或多个样本组。在一些示例 中,数字复合信号的采样速率是接收器110的振荡器频率的4倍、16倍或24倍,其中所述振 荡器频率可以是10. 23兆赫兹(MHz)。在一个示例中,码片速率(其中,码片以该码片速率 与符号组合以形成扩频信号)是1.023MHz。A/D 230将该数字信号发送到抗干扰器240。 图2的AGC 220和A/D 230的示例性的实现方式将参照图5加以进一步描述。
[0028] 在图2的图示的示例中,抗干扰器240部分地或完全地移除在与卫星复合信号的 频率相同或近似的频率上接收到的来自干扰器140的诸如拥塞信号的干扰信号分量。抗干 扰器240基于第一组接收到的样本进行干扰估算,例如干扰信号的振幅和相位。图2的抗干 扰器240使用干扰估算值以从卫星复合信号中移除干扰。抗干扰器240然后将基本没有干 扰的卫星复合信号(即,需要的卫星信号分量)发送到解调器或解码器250。解调器或解码 器250对当前基本上由卫星信号的需要的信号分量组成的卫星复合信号进行解调或解码。
[0029] 图2-图6的示意图和图7的流程图表示这样一种系统和过程,其中,可以通过使 用用于实现LNA 210、AGC 220、A/D 230、抗干扰器240和解调器/解码器250和/或,更通 常地,接收器110中的一个或多个的示例性硬件和/或存储在有形介质上的机器可读指令 来实现该系统和过程。例如,可以使用机器可读指令来执行该系统和过程,其中所述机器可 读指令例如为被一处理器执行的程序,该处理器例如是在下文中结合图8讨论的示例性处 理器平台800中示出的处理器812。这种程序可被嵌入到存储于有形的计算机可读存储介 质上的软件中,所述计算机可读存储介质例如为存储器、CD-ROM、软盘、硬盘、数字通用光盘 (digital versatile disk,DVD)、蓝光光盘或与处理器812相关联的存储器,但是整个程序 和/或其部分也可以可替换地由除处理器812之外的其他装置和/或嵌入在固件或硬件中 的其他装置执行。进一步地,尽管参照图3-7描述了多个示例,但是也可以在其中使用用于 实现接收器110和所述过程及系统的多种其它技术或方法。例如,方块的执行次序可以改 变,并且/或者所描述的一些方块可以被改变、移除或组合。
[0030] 如上所述,本文中描述的示例性系统和方法可以通过使用存储在有形的计算机可 读存储介质上的编码指令(例如,计算机可读指令)执行,其中,所述有形的计算机可读存 储介质例如为硬盘、闪存、只读存储器(R0M)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或能够 在其中存储信息持续任意时间的任何其它存储介质(例如,用于信息的长时间的、永久的、 短时间的存储、临时缓冲、和/或高速缓存)。如本文所用,术语"有形的计算机可读存储介 质"被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储磁盘,不包括传输信号。
[0031] 另外地或可选地,本文中描述的示例性系统和过程可以通过使用存储在非暂时性 的计算机可读存储介质上的编码指令(例如,计算机可读指令)执行,其中,所述非暂时性 的计算机可读存储介质例如为硬盘、闪存、只读存储器、高速缓存、随机存取存储器和/或 能够在其中存储信息持续任意时间的任何其它存储介质(例如,用于信息的长时间的、永 久的、短时间的存储、临时缓冲、和/或高速缓存)。如本文所用,术语"非暂时性的计算机 可读存储介质"被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储磁盘或存储装置并且不包括 传输信号。如本文所用,当短语"至少"在权利要求的前序部分中被用作过渡性术语时,其 为开放性的,与术语"包括"的开放性方式相同。因而,在其前序部分中使用"至少"作为 过渡性术语的权利要求可以包括除那些在权利要求中明确列举的元件之外的其他元件。
[0032] 图3的示意图代表可以用于实现图2的抗干扰器240的系统300。如图所示,系统 300接收信号的样本302 (E_IN),该样本302包括信号分量(S)、干扰器或干扰分量(J)和噪 声分量(N)。系统300产生干扰器估算值(I),移除干扰分量J的一些或全部,并且输出卫 星信号分量306 (E_sig)。
[0033] 在图3的系统300的操作中,接收到的样本302进行穿过两条延迟线310、320。样 本302在第一延迟线310中缓冲长达阈值数量的样本,即,在被移动到第二延迟线320之 前,样本302必须等待阈值数量的样本被处理。第一延迟线310确保第二延迟线320中的 样本来自于与样本304相比不同的码片。在一些示例中,样本的阈值数被表示为M,其中M =等于采样频率,并且Fonp等于码片速率或时分复用码片速率,例如,1. 023MHz。
[0034] 第一延迟线310使系统300保持干扰信号(例如,拥塞信号)的相关性,如本文中 所述,这是因为干扰器跨越多个码片并且因而将在码片之间相关联,即使是在样本之间的 延迟形成不同码片的样本部分的情况下,然而,在延迟中样本的数量M比码片大,这使得需 要的信号分量被去相关,这是因为需要的信号分量的与不同码片组合各个部分不相关。因 而,由于第一延迟线310的缘故,只有邻近的码片之间的相关联的分量是干扰(jammers)。 通过使用从卫星130和/或基站120传输的最低码片速率来建立去相关。
[0035] 在第一延迟线310中等待之后,样本302移动到第二延迟线320。可通过使用有 限脉冲响应(FIR)实现的第二延迟线320存储着多个样本L。最小均方(LMS)方块330分 析之前接收到的和/或输出的信号(或多个信号),以确定L更新权重340以被加到第二 延迟线320的对应的L样本。第二延迟线的样本(包括示例性样本302)在移动到加法器 350之前与所述更新权重340 (例如,w[0]、w[l]. . . w[L-l])组合。加法器350使来自第二 延迟线320的加权样本相加并且输出样本355 (E_L0)。因第一延迟线310导致的去相关的 缘故,信号分量S和噪声分量N的振幅与第二延迟线320中的样本的f分量相比非常小,因 而样本355 (E_L0)是本文中所述的干扰估算值(f)。
[0036] 为了识别和移除输入样本302的干扰分量,输入样本302在方块360处与不例性 干扰估算值(例如,干扰估算值f )组合,以基于存储在第二延迟线320中的之前接收到 的样本和由LMS 330计算出的权重产生样本365 (E_err)。组合样本365可以由E_err = S+N+S J定义,其中S J等于J-f。在图示的示例中,样本365(E_err)用于解调处理,并且干 扰信号(例如,来自干扰器140的拥塞波形)的不连续性导致对于输入样本302的J的不 准确的估算,因而导致在样本365 (E_err)中产生异常值并且同时损害解调处理增益和LMS 330的稳定性。在该示例中,如果组合样本365超过预限定阈值370,则输出信号306 (E_sig) 和组合样本365 (E_err)被调零以减少负面效应。
[0037] 在一些示例中,LMS 330以抗干扰器240的采样速率来处理样本,然而,抽选 (decimation)方块332可以用于减少处理请求。
[0038] 在图示的示例中,干扰分量J从输入样本302的移除基本独立于需要的信号分量 的代码码片速率,这至少是因为接收到的样本未在码片时间范围内积分(integrated)。在 图示的示例中,输出信号306 (E_sig)基本保持了需要的信号分量的未失真的码片边缘特 性。该基本未失真的码片边缘特性表明,输出信号306(E_sig)与当信号被(例如从卫星 发射器)传输时大致相同,并
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