专利名称：用于在数据分组传输中前导码检测和帧同步的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种装置和一种方法，借助于所述装置和方法可以检测通过无线电接收的数据分组的前导码。所述装置和方法尤其是设计用于同步接收机与从发射机接收的无线电信号的帧结构。
在分组传输系统、例如WLAN中，已知的前导码被置于数据分组的有效数据之前，以便支持在接收机方的同步。数据分组具有不同的长度并且可能在不知道或者说仅是不准确地知道的时间点到达接收机。因此首先接收机必须进行始端同步(英语acquisition)，其中检测前导码并由此检测数据分组的接收，而且接着确定前导码的准确的时间位置并由此确定后续的有效数据的时间位置。
在前导码检测(英语preamble detection)和帧同步(英语time synchronization)情况下的问题是，接收方不知道数据分组到达的时间点以及传输信道特性。此外传输协议往往要求快速的前导码检测，诸如在WLAN 802.11a/g标准中，其中必须在数据分组开始后4μs内进行前导码检测。
此外由于下述情况会使前导码检测和帧同步变得困难-不知道带有时变(zeitvariant)的信道系数h(i)的多路径信道h＝[h(-L1)...h(0)...h(+L2)]。此外还不知道多路径信道的多路径分布E[|h(i)|2]和长度L＝L1+L2。
-不知道有效信号电平和噪音信号电平并且因此同样不知道信噪比。
-前端对数据分组接收的开始有未知的影响。尤其是RSSI(无线电信号强度指示器)、AGC(自动增益控制)、和VCO(压控振荡器)单元造成信号电平瞬变、频率瞬变和相位瞬变并且造成未知的频率漂移，由此不能够检测一部分前导码并且可能强烈地使第一采样值畸变。
-前导码具有不利的结构，所述不利结构使得难于确定数据分组的准确的时间位置。例如在WLAN 11a标准中前导码具有结构[B B BB B B B B B B C1 C2 C1 C2 C1]。该前导码具有各有0.8μs的持续时间和16个前导码符号长度的10个B段、以及各有1.6μs的持续时间和32个前导码符号长度的5个C段。前导码的开始并且从而还有有效数据的开始只能够通过查找从B段至C段的过渡来确定。
至今前导码检测和帧同步都基于周期信号段的自相关。在此充分地利用以下方面，即尽管由于前面提到的影响使周期信号畸变，然而它们在过渡处却还周期地保留着相位转动和瞬变。
在具有已知的周期长度的两个相继的信号段的自相关情况下，如果相关器只是互相相关所查找的前导码的采样，在相关器的输出上总是得出平坦的量度峰值。为了表明该情况，在
图1中示出带有由B段、C1段和C2段组成的前导码的数据分组。同样示出从自相关得出的量度M。
在自相关采样值以后，由此得出的信号通常还要进行后续处理，诸如阈值检测和一致性检测，以提高检测概率并且同时把出错报警率保持到很低。
通过自相关进行的前导码检测的一个缺点是较长的延迟，因为相关器输出端处的量度的峰值在两个周期长度后才能达到。自相关的另一个缺点是只有不准确的帧同步，因为所述量度只能够识别B-C过渡中的软过渡。此外所述自相关容易受到具有与所查找的前导码类似的周期长度的不期望的信号的干扰。
对于前导码检测和帧同步至今还没有使用基于在噪音中优化地检测已知信号的原理的装置，其中所述信号穿过未知的多路径衰减信道。这类优化检测器在Prentice-Ha11出版社1998年出版的S.M.Kay著的书“Statistical Signal Processing-Vol.IIDetectionTheory”中加以说明。
优化检测器由带有多个RAKE耙指(Finger)的RAKE接收机组成。每个RAKE耙指确定一个传输路径的能量分量。为此每个RAKE耙指都包含互相关器和非相关的检测器。所述RAKE分量被加权、累加并且接着输送到阈值检测器。
结果，针对接收到所查找的信号的假定，以及针对没有接收到所查找的信号的假定，优化检测器分别计算量度。接着进行阈值判断。然而，在理论上只在以下的边缘条件下才可能进行优化检测-已知多路径分布E[|h(i)|2]、长度L和噪音电平。
-前端对前导码检测不加以任何影响。尤其是不因为VCO起振和频率漂移造成相位瞬变。
-接收信号提供所查找的前导码的整个长度。
-已知所查找的前导码的时间栅(Zeitraster)，就是说设置有确定的起始时间点，诸如在基于TDMA的移动无线电系统中的时隙的情况下。
上述的边缘条件是基于更前面所述的困难的情况，并且不能够满足快速前导码检测的要求。具体地，无法准确地知道多路径分布和信号噪音比，所述前端产生强的相位瞬变，对于快速的前导码检测只提供了短的信号间距，并且完全不知道数据分组到达的时间点。由于这些原因，至今没有把优化检测器用于前导码检测和帧同步。
本发明的任务是，创造一种前导码检测的装置，所述前导码检测的装置相比至今的装置能够较好地抑制不期望的干扰信号并且具有很短的延迟。尤其是所述装置还设计用于把接收机与从发射机接收的无线电信号的帧结构同步。在此情况下所述装置应当能够进行准确的帧同步。此外还应当说明一种运行所述装置的方法、以及又一种对应于所述装置的用于前导码检测并且尤其是用于帧同步的方法。
本发明所基于的任务通过独立权利要求1、11和14的特征来解决。本发明的有利实施方式和扩展在从属权利要求中加以说明。
本发明的基本思想是，对前导码检测并且尤其对帧同步采用准优化检测。就是说，如此地改变优化检测器，使之对于运行这样的准优化检测器不必满足全部上述的边缘条件，即不必满足全值优化检测的前提条件。
在根据本发明所述的装置的情况下出发点是，在发射机与接收机之间通过无线电传输各前置有前导码的数据分组。所述前导码包含相同的第一前导码段(或者说前导码字段)的序列，所述第一前导码段分别由相同的前导码符号序列组成。所述前导码在接收机中是完全知道的。
为了能够进行前导码检测，如本发明所述的装置包含第一相关器单元、第一累加器单元和第一检测器单元。
所述第一相关器单元提取由所述接收机接收的无线电信号的采样值，并且把所述采样值与第一前导码段的已知的前导码符号序列相关。
必要时进一步处理由第一相关器单元输出的第一相关结果并向第一累加单元输送，所述第一累加器通过累加向它输送的值而产生第一量度。
所述第一检测器单元进行所述第一量度与第一阈值的比较。借助于该比较可以确定是否由所述接收机接收了所述前导码。
在本发明装置中，不进行用作相同目的常规装置所进行的自相关，而是如在优化检测器中那样采取所接收的无线电信号的采样值与已知的前导码符号的互相关。与优化检测器相区别的是，所述互相关不在整个前导码上进行，而是根据本发明只在第一前导码段的长度上进行相关，并且把由此得出的相关结果接着用于累加。因此对于运行本发明装置不必需提供整个长度的所查找的前导码。
因为根据本发明在第一前导码段的时间段以后就已经可以对带有所查找的前导码的数据分组是否进入了所述接收机做出判断，所以基于本发明缩短了等待时间。而在常规的自相关中，必须对超过至少两个第一前导码段进行相关，才能够做出这样一种判断。
如本发明所述的装置与常规的优化检测器的另一个区别是，取消了如在常规的优化检测器中采用的那样的并行处理的RAKE结构。取代以前并联连接的RAKE耙指，现在在第一相关器单元中串行地处理所述采样值。
优化检测器的所述改变在结果上导致可以把如本发明所述的装置用作前导码检测用的准优化检测器，并且此外可以比基于自相关方法的至今公知的装置较好地抑制不期望的干扰信号。
优选的是，在所述第一相关器单元后接第一均值计算单元。所述第一均值计算单元从第一相关结果中构成第一均值，而且这还是在预定数量的相继的第一相关结果上构成的。
通过在多个相继的第一相关结果上构成平均值，考虑无线电传输的不同传播通道。这个任务在常规的优化检测器的情况下是由RAKE耙指完成的。因此所述措施起到简化装置的作用。此外，在如本发明所述的装置的情况下与常规的优化检测器相比较可以减少所考虑的多路径通道的数量。
此外在第一相关单元与第一均值计算单元之间有利地接入第一绝对值形成单元。所述第一绝对值形成单元从第一相关结果中产生相应的绝对值。由于该措施抑制了由相位瞬变造成的影响。
根据如本发明所述装置的另一个有利的扩展，可以用两个不同的速度进行所述前导码检测。快速的前导码检测起早期跟踪数据分组的作用。慢速的前导码检测提供比快速前导码检测更可靠的结果。如果接着快速前导码检测进行慢速前导码检测，就可以通过慢速前导码检测或者证实或者摒弃借助于所述快速引导检测确定的结果。
如本发明所述的装置的一个特别优选的扩展用作把接收机与从发射机接收的无线电信号的帧结构进行帧同步。为此目的规定，所述前导码除了第一前导码段之外还包含至少一个第二前导码段，并且所述至少第二前导码段还是由一组前导码符号序列构成。此外，如本发明所述的装置包含第二相关单元、第二累加器单元和第二检测器单元。
所述第二相关器单元把接收的无线电信号的采样值与已知的第二前导码段的前导码符号序列进行相关。在第二前导码段的长度上相关以后，必要时进一步处理由此确定的第二相关结果并且接着输送到第二累加器单元。此外还向所述第二累加器单元输送基于第一相关结果的值。通过累加向它输送的值所述第二累加器单元产生第二量度。所述第二量度由所述第二检测器单元与第二阈值比较。借助于这样的比较可以定位所述无线电信号的帧开始。
由于把如本发明所述的装置扩展，以上说明的处理路径可以进行比至今的帧同步更加准确的帧同步。其原因是，所述第二量度在第一和第二前导码段之间的过渡中有明显的峰值。
此外还可以有利地规定，所述前导码还有至少一个由前导码序列组成的第三前导码段。第三相关器单元产生第三相关结果，其方式是所述第三相关器单元把采样值与第三前导码段的前导码符号序列相关。在本发明的这种有利的扩展中，在构成第二量度时所述第二累加器单元考虑基于所述第三相关结果的附加的值。由于引入所述第三前导码段，提高了帧同步的准确性。
第一、第二和可能有的第三相关器单元优选地并联连接，从而可以在一个时间点将同一采样值馈给这些相关器单元。该措施保证一种快速的帧同步。
为了能够串行处理所述采样值，有利地相应以FIR(有限脉冲响应)滤波器的形式安排第一相关器单元和/或第二相关器单元和/或第三相关器单元。
根据如本发明所述的装置的另一个有利的扩展，在第二相关器单元和第二累加器单元之间或者在第三相关器单元与第二累加器单元之间接入平均值计算单元。所述平均值计算单元在预定数量的相继的第二和第三相关结果上形成相应的平均值。
为了进一步地抑制由相位瞬变产生的影响，有利地第二相关器单元和/或第三相关器单元后接绝对值形成单元。
如本发明所述的第一方法用于运行如本发明所述的装置。在此在第一方法步骤中以第一运行模式运行第一相关器单元、第一累加器和第一检测器单元。所述第一运行模式以快速前导码检测为特征。然后可以在较短的时间内做出存在前导码的第一判断。然而由于快速的测量该判断的可靠性很低。因此在第二方法步骤中启动第二运行模式，所述第二运行模式以慢的前导码检测为特征。切换成第二运行模式依据所述第一比较进行。这意味着，例如，只要在快速前导码检测过程中以一定的概率检测到前导码就立即转换到第二运行模式。
优选地还可以规定，如果在第二方法步骤中证实检测到前导码就从第二运行模式切换成第三运行模式。在所述第三模式中进行帧同步。
借助于如本发明所述的第二方法可以检测所接收的前导码。为此进行下面的方法步骤(a)把采样值与第一前导码段的前导码符号序列相关；(b)累加基于在步骤(a)中产生的第一相关结果的值；并且(c)借助于把在步骤(b)中产生的第一量度与第一阈值相比较来检测所接收的前导码。
因此，如本发明所述的装置那样，如本发明所述的第二方法相对于常规的用于相同目的的方法有优势。
下面借助于附图详细地举例说明本发明。在附图中图1示出用于说明根据现有技术借助于自相关获得的量度的图；图2示出根据现有技术的优化检测器的方框图；图3示出作为本发明装置的实施例的用于前导码检测的电路装置的方框图；图4示出被实施为FIR滤波器的相关器的方框图；图5示出如本发明所述的用于前导码检测和帧同步的方法的一个实施例；以及图6是被实施为FIR滤波器的相关器的一种实施方式的方框图。
图2示出常规的优化检测器1的方框图。所述优化检测器1基本上由带有L＝L1+L2并联连接的RAKE耙指组成，在图2中举例地示出其中的RAKE耙指2和3。所有RAKE耙指都是相同构成的。在输入方所述耙指具有互相关器，其后接累加器、绝对值形成单元和乘法器。
从前端向所述RAKE耙指馈给所接收的无线电信号的采样值rn。在每个RAKE耙指中采样值rn首先受到互相关。在此把输入的采样值rn相继地乘以已知序列的复共轭符号Pn*。对每个RAKE指派所述已知序列的另一个序列元作为乘法的起始值。
相应的相关结果在RAKE耙指中借助于所述累加器累加。然后确定单个累加结果的绝对值。在借助于加法器4累加所述RAKE耙指的输出值以前，还把每个RAKE耙指的输出信号用维纳权重系数w加权。
加法器4后接阈值检测器5。阈值检测器5把由加法器4得到的值与预先给定的阈值相比较。借助于该比较阈值检测器5作出在接收的无线电信号中是否包含已知序列的结论。
在图3中作为本发明装置的实施例示出设计用于前导码检测和帧同步的电路装置10的方框图。尽管电路装置10基于图2中所示的优化检测器1的原理，但是却对该电路装置进行了修改使得用之可以进行前导码检测和帧同步。在该实施中发射机与接收机之间的无线电传输以WLAN标准为基础。据此，在每个数据分组的开始处的前导码具有如图1中所示的形式。
为了进行前导码检测和帧同步，电路装置10包含不同的处理通道。从而处理通道11设计用于前导码检测，而处理通道12设计用于帧同步。
在处理通道11中按给定的顺序相继地接有相关器20、绝对值形成单元21、平均值计算单元22、累加器23和阈值检测器24。
借助于相关器20把输入进电路装置10的接收的无线电信号的采样值rn与图1中所示的前导码的B段的已知符号互相关。相关器20的输出值的绝对值由绝对值形成单元21确定。所确定的绝对值在平均值计算单元22中形成均值。在此规定，在多少输出值上构成均值。接着在加法器23中累加所述均值。由此得出的量度由阈值检测器24与预先给定的阈值比较。用阈值检测器24的输出信号可以看出是否接收了所述B段并且由此接收了所述前导码。
在处理通道12中串联连接相关器30、绝对值形成单元31和平均值计算单元32。同样地串联连接相关器40、绝对值形成单元41和平均值计算单元42。平均值计算单元22、32和42的输出端与量度处理器53的输入端连接，所述量度处理器后接阈值检测器54。
向相关器30和40馈给所接收的无线电信号的采样值rn。相关器30和40以及绝对值形成单元31和41和平均值计算单元32和42恰如已经在上文中说明的处理通道11的对应单元那样地工作。处理通道11和12之间的主要区别是不同的相关系数。即相关器30和40用前导码段C1的符号相关采样值rn。因为C1段由子段C1a和C1b组成，相关器30用子段C1a的符号作为相关系数，而相关器40用子段C1b的符号作为相关系数。
量度处理器53得到全部处理通道的平均相关结果并且通过累加确定一个量度，所述量度由阈值检测器54与预定的阈值相比较。借助于这样比较的结果可以确定前导码的最后的B段与第一个C1段之间过渡的位置。只要一确定该过渡，接收机就立即知道所接收的数据分组的准确位置了。
图4中示出FIR滤波器作为相关器20的可能的实施方式。可以对应地安排相关器30和40。为了能够起互相关器的作用，用B段的已知的符号作为FIR滤波器20的滤波系数。该滤波系数是固定设置的。首先把采样值rn输入进延迟链60中，从所述延迟链以对应的延迟把所述采样值转交到乘法器中，在图4中示例地示出所述乘法器之中的乘法器61和62。每个乘法器把采样值rn各与所述B段的固定地预先给定的复数共轭符号相乘。从出得出的相乘结果由加法器63累加。
在图5中示意地示出图3中所示的电路装置10的工作方式。此外可以借助于图5图解说明如本发明所述的用于前导码检测和帧同步的方法的一个实施例。
在图5的最上方的第一行中示出以采样的形式存在的所接收的数据分组的前部。该数据分组包括前导码的B段、C1段和C2段以及安排在其后的有效数据。
在图5的第二行中，相对时间t示出相关器20、30和40的输出信号CORR。从输出信号CORR的峰值可以看出在什么时间检测出哪个前导码段。
依照在图5中所示的数据分组的位置，首先检测所接收的B段的采样值rn。只要在图4中所示的FIR滤波器20完整地用B段的采样值rn填满了以后就立即得出相关器20的输出信号CORR的峰值70。
与用B段的符号相关采样值rn相并列地，还用采样值rn相关C1a子段和C1b子段的符号。在开始处得不出峰值，因为采样值rn只基于B段。第一个可在相关器30的输出端观察到的峰值是在图5中示出的峰值71。在相关器40的输出端的第一个峰值是峰值72。
在图5的第三行中示出在各个输出信号CORR上的平均值构成。维持产生均值AVG，相应地在预定数量的采样值rn上求平均值。在图5中通过矩形73的宽度表示在其上求均值的时间间隔。
在图5的第四行中示出累加器23或者量度处理器53的输出信号ACCU。
累加器23累加由均值计算单元22产生的均值AVG。由此得出在图5的第四行中关于输出信号ACCU的峰值的上升的直线。这样一种由累加器23产生的输出信号ACCU的峰值的上升表明接收到前导码的B段。为此目的进行的阈值检测例如可以如此地设计，使得只要由累加器23产生的输出信号ACCU首次超过预先给定的值就显示检测了前导码。
此外在图5的第四行中还示出量度处理器53的工作方式。该量度处理器53累加由均值计算单元22、32和42提供的均值AVG。在该实施例中各以相应的一个B段长度的时间偏移累加平均值计算单元22、32、42的均值。这种关系在图5中通过矩形74、75和76表示。在由矩形74的宽度表现的时间段中，累加由均值计算单元22输出的均值AVG。对于矩形75和由均值计算单元32产生的均值AVG、以及对于矩形76和由均值计算单元42产生的均值AVG也是同样成立的。
作为结果，量度处理器53提供输出信号ACCU，在图5中表示了其中的用附图标记77表示的段。只要仅在量度处理器53中输入基于B段的采样值rn的相关结果，作为输出信号ACCU就只得出小的峰值。该峰值基于均值计算单元22已经建立的均值AVG的累加。然而只要基于所接收的C1a子段和C1b子段采样值rn的相关结果首次对所述累加起作用，就得出如图5中所示的量度处理器53的输出信号ACCU的峰值。该峰值刚好在相关器30和40的输出信号CORR 71和72对输出信号ACCU的峰值起作用的时间点达到。在达到所说明的峰值以后就不再有基于B段的采样值rn进入相关器20，从而输出信号ACCU重新回落到较低的值。
借助于所说明的量度处理器53的输出信号ACCU的峰值可以推断所接收的B段与第一个C1段之间的过渡。例如为此可以进行阈值检测，所述阈值检测显示量度处理器53的输出信号ACCU超过了预先给定的阈值。
下面说明如本发明所述的用于运行本发明装置的方法的一个实施例。该实施例参照图3中所示的电路装置10。
假定电路装置10首先处于待机模式。一旦所述电路装置1从外部、例如从RSSI单元得到触发信号，所述电路装置就立即从待机模式切换成“前导码检测”运行模式并且激活处理通道11的为前导码检测所需要的部件。
一旦累加器23的输出信号ACCU满足一定的准则，电路装置10就开始快速前导码检测。所述准则例如可以是输出信号ACCU首次超过预先给定的阈值。
只要在快速前导码检测中累加器23的输出信号ACCU的峰值首次超过例如可高于所述第一阈值的第二阈值，就用慢速的前导码检测代替所述快速的前导码检测。所述慢速的前导码检测与所述快速的前导码检测相比较以较高的可靠性为特征。
然而只要在快速的前导码检测进程中在预定的时间期内没有达到所述第二阈值，就宣布错误检测，并且所述电路装置返回“前导码检测”运行模式或者返回待机模式。
在慢速前导码检测结束以后，电路装置10切换到运行模式“帧同步”。在该运行模式中，除了激活处理通道11的部件以外还激活处理通道12的部件。在该运行模式中，只要量度处理器53的输出信号ACCU首次超过预先给定的第三阈值，就找到了B-C1过渡的位置。在电路装置10随后重新返回待机模式之前宣布成功的帧同步并且触发对所接收的数据分组的进一步处理。然而只要输出信号ACCU在预先给定的时间段内没有达到所述第三阈值，就宣布一次错误的检测并且所述电路装置返回“前导码检测”运行模式或者返回待机模式。
在上述的方法中有意义的是，所述第一、第二和第三阈值分别在宽的界限中、用很小的步进宽度并且相互独立地可编程地被设计。
图6示出FIR滤波器20的一种可能的实现的方框图。可以类似地实施相关器30和40。
在此实施例中，所述FIR滤波器20的滤波系数，是B段的复数共轭符号，所述复数共轭符号由简单的符号{-1，0，1}+j*{-1，0，1}构成。该简化不会引起显著的丢失，滤波却由此减少成一定数量的相加。由于这种简化，所述FIR滤波器20可以由两列先后相接的寄存器实现，其中所述寄存器对应于计算的相加与两个加法器连接。所述加法器在输出端产生输出信号CORR的实部和虚部。
在图3中示出的均值计算单元22、32和42同样地可以简化，其方式是把所述单元实施得使它们只累加预定数量的相继的相关值。此外还可以规定，均值计算单元22、32和42给所述相关值施加尤其是固定的加权系数，例如1、1/2、1/4。不论是要累加的相关值的数量还是所述加权系数都可以特别编程地加以设计。
在累加器23中，应当通过用所谓的“遗忘系数”加权限制时间的累加深度，以避免在连续运行时数值溢出。
在OFDM调制(WLAN)的情况下，可以有利地校正通过所述帧同步确定的位置。借助于一个固定的推移参数(英语timingheadroom)可以如此地安排FFT窗口，使得信道脉冲响应的上升沿和下降沿尽可能地落在OFDM保护间隔(英语guard interval)的中间。所述推移参数优选地是可编程的。
权利要求
1.用于前导码检测并且尤其用于把接收机与从发射机接收的无线电信号的帧结构同步的装置(10)，其中-在所述发射机与所述接收机之间通过无线电传输数据分组并且所述装置(10)提取所接收的无线电信号的采样值(rn)并且-所述数据分组分别前置已知的前导码，其中所述前导码具有相同的第一前导码段(B)的序列，并且第一前导码段(B)分别有前导码符号的序列，所述装置(10)具有-第一相关器单元(20)，用于把所述采样值(rn)与第一前导码段(B)的前导码符号序列相关，-第一累加器单元(23)，用于累加基于由第一相关单元(20)产生的第一相关结果(CORR)的值，以及-第一检测器单元(24)，用于根据由第一累加器单元(23)产生的第一量度(ACCU)与第一阈值的第一比较来检测所接收的前导码。
2.如权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，-在第一相关器(20)与第一累加器(23)之间接有第一均值计算单元(22)，用于构成第一相关结果(CORR)的均值，其中如此地安排第一均值计算单元(22)使之在预定数量的相继的第一相关结果(CORR)上构成第一均值(AVG)。
3.如权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，-在第一相关单元(20)之后接有第一绝对值形成单元(21)，用于构成第一相关结果(CORR)的绝对值。
4.如以上权利要求中一项或者多项所述的装置(10)，其特征在于，-如此地配置所述装置(10)，使得可以用两个不同的速度进行前导码检测，其中，慢速的前导码检测允许比快速前导码检测更可靠的前导码检测。
5.如以上权利要求中一项或者多项所述的装置(10)，其特征在于，-所述前导码包含至少第二前导码段(C1a)，并且所述至少一个第二前导码段(C1a)具有前导码符号序列，并且-所述装置(10)还包括-第二相关单元(30)，用于把所述采样值(rn)与所述至少一个第二前导码段(C1a)的前导码符号序列相关，-第一累加器单元(53)，用于累加基于第一相关结果(CORR)的值、和基于由第二相关器单元(30)产生的第二相关结果(CORR)的值，以及-第二检测器单元(54)，用于借助于由第二累加器单元(53)产生的第二量度(ACCU)与第二阈值的第二比较来检测帧开始。
6.如权利要求5所述的装置(10)，其特征在于，-所述前导码还有至少一个第三前导码段(C1b)并且所述至少一个第三前导码段(C1b)具有前导码符号的序列，-所述装置(10)还有第三相关器单元(40)，用于把采样值(rn)与所述至少一个第三前导码段(C1b)的前导码符号序列相关，以及-所述第二累加器单元(53)设计用于累加基于第一相关结果(CORR)的值、基于第二相关结果(CORR)的值、和基于由第三相关器单元(40)产生的第三相关结果(CORR)的值。
7.如权利要求5或6所述的装置(10)，其特征在于，-第一、第二和可能有的第三相关器单元(20、30、40)并联连接，从而相关器单元(20、30、40)在一个时间点进行同一采样值(rn)的相关。
8.如以上权利要求中一项或者多项所述的装置(10)，其特征在于，-以FIR滤波器(20)的形式布置第一相关器单元(20)和/或第二相关器单元(30)和/或第三相关器单元(40)。
9.如权利要求5至8中一项或者多项所述的装置(10)，其特征在于，-在第二相关器单元(30)与第二累加器单元(53)之间接入第二平均值计算单元(32)，用于构成第二相关结果(CORR)的均值，其中如此地安排第二平均值计算单元(32)，使之在预定数量的相继的第二相关结果(CORR)上形成第二平均值(AVG)，和/或-在第三相关器单元(40)与第二累加器单元(53)之间接入第三平均值计算单元(42)，用于构成第三相关结果(CORR)的均值，其中如此地安排第三平均值计算单元(42)，使之在预定数量的相继的第三相关结果(CORR)上形成第三均值(AVG)。
10.如权利要求5至9的一项或者多项所述的装置(10)，其特征在于，-在第二相关器单元(30)之后接有第二绝对值形成单元(31)，用于构成第二相关结果(CORR)的绝对值，和/或-在第三相关器单元(40)之后接有第三绝对值形成单元(41)，用于构成第三相关结果(CORR)的绝对值。
11.用于运行如以上权利要求中的一项或者多项所述的装置(10)的方法，具有以下的步骤(a)在第一运行模式中以快速的前导码检测运行第一相关器单元(20)、第一累加器(23)和第一检测器单元(24)；并且(b)依赖于所述第一比较切换到用慢速前导码检测的第二运行模式。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，-具有步骤(c)，其中依赖于所述第一比较从第二运行模式切换到第三运行模式，其中在所述第三运行模式中运行第二相关器单元(30)、第二累加器(53)和第二检测器单元(54)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，-在第三运行模式中附加地运行第三相关器单元(40)。
14.用于前导码检测并且尤其用于把接收机与从发射机接收的无线电信号的帧结构同步的方法，其中-在所述发射机与所述接收机之间通过无线电传输数据分组并且采样所接收的无线电信号并且-所述数据分组分别前置已知的前导码，其中所述前导码具有相同的第一前导码段(B)的序列，并且第一前导码段(B)分别有前导码符号的序列，所述方法具有以下步骤(a)把所述采样值(rn)与第一前导码段(B)的前导码符号序列相关，(b)累加基于在步骤(a)中产生的第一相关结果(CORR)的值，以及(c)根据在步骤(b)中产生的第一量度(ACCU)与第一阈值的第一比较来检测所接收的前导码。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，-在步骤(a)以后从第一相关结果(CORR)构成第一均值(AVG)，其中在预定数量的相继的第一相关结果(CORR)上构成所述第一均值(AVG)。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，-在步骤(a)以后从第一相关结果(CORR)构成绝对值。
17.如权利要求14至16中一项或者多项所述的方法，其特征在于，-用两个不同的速度进行前导码检测，其中慢速的前导码检测允许比快速前导码检测更可靠的前导码检测。
18.如权利要求14至17中一项或者多项所述的方法，其特征在于，-所述前导码包含至少一个第二前导码段(C1a)，并且所述至少一个第二前导码段(C1a)具有前导码符号序列，并且-还执行以下的步骤(d)把所述采样值(rn)与所述至少一个第二前导码段(C1a)的前导码符号序列进行相关，(e)累加基于第一相关结果(CORR)的值、和基于在步骤(d)中产生的第二相关结果(CORR)的值，以及(f)根据在步骤(e)中产生的第二量度(ACCU)与第二阈值的第二比较来检测帧开始。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，-所述前导码具有至少一个第三前导码段(C1b)并且所述至少一个第三前导码段(C1b)具有前导码符号的序列，-通过把采样值(rn)与所述至少一个第三前导码段(C1b)的前导码符号序列相关而产生第三相关结果(CORR)，以及-在步骤(e)中累加基于第一相关结果(CORR)的值、和基于第二相关结果(CORR)的值、和基于第三相关结果(CORR)的值。
全文摘要
用于前导码检测和帧同步的装置(10)，其中在所述发射机与所述接收机之间通过无线电传输数据分组并且所述数据分组分别前置已知的前导码，所述装置(10)具有用于把所述采样值(r
文档编号H04B1/707GK1989724SQ200580024512
公开日2007年6月27日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月21日
发明者S·弗克特尔 申请人:英飞凌科技股份公司