專利名稱：一種適用于移動通信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)整基帶接收信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于移動通信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)整基帶接收信號的方法。
背景技術(shù)：
在移動通信中，無線信道的信道特性是非常惡劣的，主要表現(xiàn)為多徑衰落和多普勒衰落。多徑衰落會使信號產(chǎn)生碼間干擾，接收端必須采用均衡技術(shù)來消除信道的影響。均衡技術(shù)通過在接收機(jī)內(nèi)的均衡器對信道中幅度和延遲進(jìn)行補(bǔ)償，來達(dá)到消除碼間干擾的目的。解調(diào)器必須在收到的受干擾的信號中最大可能地估計出原調(diào)制數(shù)據(jù)，為使解調(diào)器完成此項工作，在每個突發(fā)脈沖序列中都含有一個接收機(jī)能識別的預(yù)定序列，即訓(xùn)練序列或者導(dǎo)頻字符，以便接收機(jī)能估計由傳播引起的信號失真。
一般來說，在移動通信系統(tǒng)中，接收機(jī)將射頻信號進(jìn)行模擬下變頻，輸出中頻信號。然后對此中頻信號進(jìn)行模擬/數(shù)字(Analog/Digital(A/D))變換，再由數(shù)字下變頻模塊(Digital Down Conversion)將數(shù)字化的中頻信號下變頻，輸出基帶數(shù)字I，Q信號到基帶處理器進(jìn)行處理。圖1是移動通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。如圖1所示，天線部分接收的是經(jīng)過無線口傳來的射頻信號，經(jīng)過射頻部分和中頻部分的下變頻處理之后，將24比特的I，Q信號輸入到基帶處理器進(jìn)行處理。為了保證基帶處理器的穩(wěn)定性以及滿足整個移動通信系統(tǒng)的動態(tài)接收范圍，數(shù)字I，Q信號的長度應(yīng)該大于16比特，一般來說，24比特完全可以滿足要求。但是對于基帶處理器來講，24比特的處理顯然過于繁瑣，很多專用芯片并不支持。而如果將其擴(kuò)展到32比特進(jìn)行處理，目前的基帶處理器顯然又無法承受。
在專利號為6,836,229，申請?zhí)枮?16654的美國專利“自動增益控制方法”(“Automatic Gain Control Method”)中，采用的方法是在模擬信號中與一個預(yù)先設(shè)定的增益相乘，獲得放大的輸出信號。然后在輸出的信號中采樣，估計出采樣點上的能量，然后計算目標(biāo)能量值與未處理能量值的百分比，最后根據(jù)這個來更新增益的配置。首先此專利是在模擬部分完成自動增益控制，可能會增加硬件開銷。另外，其需要一個反饋系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整，系統(tǒng)響應(yīng)的時間也是需要考慮的因素。
第94190289.7號中國專利提出了一種在移動通信中對發(fā)射機(jī)發(fā)射功率與接收機(jī)衰減的動態(tài)控制方法。接收機(jī)端增加了用于衰減所接收的通信信號的衰減器，以及用于測量所衰減的信號的信號強(qiáng)度的測量裝置。為了使系統(tǒng)性能最優(yōu)化，需要使用衰減器控制裝置調(diào)節(jié)接收機(jī)衰減，使衰減后的信號保持在接收機(jī)動態(tài)范圍以內(nèi)。一般來說，這種動態(tài)調(diào)整信號的方法需要增加額外的硬件裝置，即此專利中所述的衰減器和測量裝置。同樣，增加這些附加的裝置也就意味著需要另外增加開銷。
以上專利的缺點就是需要硬件裝置的支持來動態(tài)調(diào)整接收信號。對于沒有這些裝置的系統(tǒng)，則需要另外一種更為靈活的方法來實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整接收信號。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是采用軟件的方式來動態(tài)調(diào)整接收信號的大小，針對移動通信系統(tǒng)提出一種自適應(yīng)動態(tài)調(diào)整基帶I，Q接收信號的方法，即基于接收信號電平值(Receive Strength Signal Indicator)(以下簡稱RSSI)來動態(tài)調(diào)整接收信號的大小，將信號調(diào)整到一個合理的范圍。
本發(fā)明同時還提出了一種在合適的窗口范圍內(nèi)計算接收信號的能量和以及查表的方式獲取RSSI的值的方法。
本發(fā)明提出的一種適用于移動通信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)整基帶接收信號的方法，其特征在于包括如下步驟步驟S1基帶處理器對接收到的數(shù)字I，Q信號進(jìn)行擴(kuò)展處理；步驟S2在預(yù)定序列的預(yù)定窗口位置內(nèi)計算一個時隙內(nèi)接收I，Q信號的能量和，并通過查表的方式獲取RSSI值；步驟S3通過RSSI值來動態(tài)調(diào)整I，Q信號，將其調(diào)整到一個合理的范圍，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理，從而簡化基帶處理器的復(fù)雜度和運算處理量。
其中，上述步驟S2中的預(yù)定序列包括導(dǎo)頻符號和訓(xùn)練序列兩者中之一種。
上述步驟S2中窗口的確定原則，針對增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(Enhance Data Rate for GSM Evolution)(以下簡稱EDGE)系統(tǒng)需滿足以下要求1)保證高斯最小頻移鍵控(Gaussian minimum shift keying)(以下簡稱GMSK)調(diào)制的常規(guī)突發(fā)脈沖(Normal Burst)(以下簡稱NB)和接入突發(fā)脈沖(Access Burst)(以下簡稱AB)的有效信號都落在上述窗口內(nèi)；2)保證八進(jìn)制相移鍵控(8 phase shift keying)(以下簡稱8PSK)調(diào)制的訓(xùn)練序列在上述窗口內(nèi)。
上述步驟S2中的預(yù)定窗口的起始位置、終止位置與窗口大小，在EDGE系統(tǒng)中分別為第70比特、第85比特與16個比特。
上述步驟S2針對不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式只需采用同一張表進(jìn)行查詢，且在此表中RSSI值與能量和的值是一一對應(yīng)的。
其中，上述基帶處理器最初接收到的數(shù)字I，Q信號的長度為24比特，且步驟S3中的合理范圍是數(shù)字I，Q信號的長度為16比特。
上述步驟S3中的動態(tài)調(diào)整的方法是根據(jù)信號強(qiáng)度的大小，舍棄從最高有效位開始的a1比特，以及舍棄從低高有效位開始的a2比特，這里，0≤a1≤8，0≤a2≤8，且a1+a2＝8。
上述步驟S3中的動態(tài)調(diào)整的原則為1)當(dāng)信號強(qiáng)度較大的時候，舍棄低位的有效位；2)當(dāng)信號強(qiáng)度較小的時候，舍棄高位的有效位。
相對于增加硬件裝置，本發(fā)明的方法更為靈活，既能滿足移動通信系統(tǒng)的性能要求，又能降低基帶處理器的復(fù)雜度，而且能夠更加快速的反映出接收信號的電平值。另外，本發(fā)明的在合適的窗口范圍內(nèi)計算接收信號的能量和以及查表的方式獲取RSSI的值的方法，針對不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式只需一張表進(jìn)行查詢，節(jié)省了存儲空間。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明所述方法的具體實施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本發(fā)明方法的描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖1是移動通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實施例中EDGE系統(tǒng)的常規(guī)突發(fā)脈沖和接入突發(fā)脈沖的數(shù)據(jù)格式示意圖。
圖3是本發(fā)明接收I，Q信號的數(shù)據(jù)格式以及動態(tài)調(diào)整后的數(shù)據(jù)格式示意圖。
圖4是本發(fā)明動態(tài)調(diào)整I，Q信號的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式
圖1是移動通信系統(tǒng)的基站接收機(jī)基本示意圖。天線部分接收的是經(jīng)過無線口傳來的射頻信號，經(jīng)過射頻部分和中頻部分的下變頻處理之后，將24比特的I，Q信號輸入到基帶處理器進(jìn)行處理。
圖2是本發(fā)明一較佳實施例中EDGE系統(tǒng)的常規(guī)突發(fā)脈沖NB和接入突發(fā)脈沖AB的數(shù)據(jù)格式示意圖。對于NB來說，其信息分成兩組各為58位，其中57位為數(shù)據(jù)，另一位為偷幀標(biāo)志，表示此數(shù)據(jù)是用戶數(shù)據(jù)還是信令。在這兩段數(shù)據(jù)之間插入了26位的訓(xùn)練序列，用來估計信道參數(shù)和時間提前量。3位“0”的尾比特加于信息段的兩側(cè)。在NB數(shù)據(jù)的最后有8.25位的時隙，不發(fā)任何信號，作為相鄰時隙的保護(hù)段。而對于AB來說，其包含41位的訓(xùn)練序列，36位信息和開始結(jié)束的8和3位尾比特。AB的保護(hù)段為68.25比特，可以確保終端的最大接入距離為35公里。
在EDGE系統(tǒng)中，NB脈沖可以有兩種調(diào)制方式，一種是GMSK調(diào)制，另外一種是8PSK調(diào)制。AB脈沖只有一種GMSK調(diào)制方式。GMSK調(diào)制是一種恒包絡(luò)的調(diào)制方式，在有效信號的范圍之內(nèi)，其能量變化非常小。而對于8PSK調(diào)制方式來說，信號能量的波動比較大，信號的最大能量與最小能量之差可以達(dá)到20dB。但是在訓(xùn)練序列部分，能量變化非常小，基本上可以認(rèn)為是恒定的。為了保證RSSI值測量的正確性和一致性，需要尋找一個合適的窗口來計算I，Q信號的能量和，并通過查表的方法來獲取RSSI值。確定這個合適的窗口需要考慮兩個因素第一個是要保證AB脈沖的有效信號都應(yīng)該落在該窗口內(nèi)；第二個要保證8PSK的訓(xùn)練序列也在此窗口內(nèi)。本發(fā)明中提出的窗口的起始位置為第b1比特，終止位置為第b2比特，窗口大小為N個比特。例如在EDGE系統(tǒng)中，可以選擇，b1＝70，b2＝85，N＝16這樣可以保證計算8PSK信號的能量的穩(wěn)定性，以及在終端位于最大接入距離時AB脈沖信號能量的正確性，同時可以只用一張表來準(zhǔn)確獲取RSSI的測量值，節(jié)省了存儲空間。
圖3是本發(fā)明接收I，Q信號的數(shù)據(jù)格式以及動態(tài)調(diào)整后的數(shù)據(jù)格式示意圖。從圖中可以看出，基帶處理器接收到的I，Q信號是24位。需要將其動態(tài)的調(diào)整到合適的16位(如圖中陰影部分)，即舍棄從最高有效位開始的a1比特，以及舍棄從最低有效位開始的a2比特，并保留中間的16比特，使輸入到解調(diào)均衡模塊的I，Q信號保證為16比特。進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的原則是當(dāng)信號強(qiáng)度比較大的時候，可以舍棄后面的有效位。當(dāng)信號強(qiáng)度比較小的時候，可以舍棄前面幾位。例如，當(dāng)信號強(qiáng)度比較大的時候，可以直接截取24比特的前面16位作為后續(xù)基帶解調(diào)均衡模塊的輸入，即a1＝0，a2＝8如果信號強(qiáng)度比較小的時候，例如當(dāng)判斷RSSI的值在-90dBm到-70dBm之間的時候，就需要動態(tài)的截取16比特I，Q數(shù)據(jù)，例如可以設(shè)置為
a1＝5，a2＝3圖4是本發(fā)明動態(tài)調(diào)整I，Q信號的實現(xiàn)流程圖。首先基帶處理器將接收到的數(shù)字I，Q信號進(jìn)行符號擴(kuò)展，以便于進(jìn)行能量和的計算。然后在合適的窗口內(nèi)計算I，Q信號的能量和，通過查表的方式來獲取RSSI的值，此表中RSSI值與能量和的值為一一對應(yīng)的。查表的時候只需要找到能量和所對應(yīng)的RSSI值。其中對于不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式，可以采用同一張表進(jìn)行查詢，大大節(jié)省了存儲空間。最后，根據(jù)所獲取的RSSI值來判斷如何動態(tài)調(diào)整I，Q信號的大小，即合理的調(diào)整I，Q信號為16比特，最終將其輸入到解調(diào)均衡模塊中。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但這只是為了便于理解而舉的一個形象化的實例，不應(yīng)被視為是對本發(fā)明范圍的限制。同樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員均可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實施例的描述，做出各種可能的等同改變或替換，但所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種適用于移動通信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)整基帶接收信號的方法，其特征在于包括如下步驟步驟S 1基帶處理器對接收到的數(shù)字I，Q信號進(jìn)行擴(kuò)展處理；步驟S2在預(yù)定序列的預(yù)定窗口位置內(nèi)計算一個時隙內(nèi)接收I，Q信號的能量和，并通過查表的方式獲取接收信號的電平值(RSSI)；步驟S3通過接收信號的電平值(RSSI)來動態(tài)調(diào)整I，Q信號，將其調(diào)整到一個合理的范圍，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2中的預(yù)定序列包括導(dǎo)頻符號和訓(xùn)練序列兩者中之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2中預(yù)定窗口的確定原則，針對增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(EDGE)系統(tǒng)需滿足以下要求1)保證高斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制的常規(guī)突發(fā)脈沖(NB)和接入突發(fā)脈沖(AB)的有效信號都落在上述窗口內(nèi)；2)保證八進(jìn)制相移鍵控(8PSK)調(diào)制的訓(xùn)練序列在上述窗口內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于上述步驟S2中的預(yù)定窗口的起始位置、終止位置與窗口大小，在增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)(EDGE)系統(tǒng)中分別為第70比特、第85比特與16個比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2針對不同的調(diào)制方式和發(fā)送脈沖方式采用同一張表進(jìn)行查詢。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟S2所述的表中，接收信號的電平值(RSSI)與能量和的值是一一對應(yīng)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述基帶處理器最初接收到的數(shù)字I，Q信號的長度為24比特。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的合理范圍是數(shù)字I，Q信號的長度為16比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的動態(tài)調(diào)整的方法是根據(jù)信號強(qiáng)度的大小，舍棄從最高有效位開始的a1比特，以及舍棄從最低有效位開始的a2比特，這里，0≤a1≤8，0≤a2≤8，且a1+a2＝8。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于上述步驟S3中的動態(tài)調(diào)整的原則為1)當(dāng)信號強(qiáng)度較大的時候，舍棄低位的有效位；2)當(dāng)信號強(qiáng)度較小的時候，舍棄高位的有效位。
全文摘要
一種適用于移動通信系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)整基帶接收信號的方法，其主要包括如下步驟基帶處理器對接收到的數(shù)字I，Q信號進(jìn)行擴(kuò)展處理；在預(yù)定序列的適當(dāng)?shù)拇翱谖恢脙?nèi)計算一個時隙內(nèi)接收I，Q信號的能量和，并通過查表的方式獲取接收信號的電平值；通過接收信號的電平值來動態(tài)調(diào)整I，Q信號，將其調(diào)整到一個合理的范圍(16比特)，供基帶處理器進(jìn)行后續(xù)的解調(diào)均衡處理。與傳統(tǒng)的方法相比，這種方法更為靈活，既能滿足移動通信系統(tǒng)的性能要求，又能降低基帶處理器的復(fù)雜度，保證了基帶系統(tǒng)的性能。
文檔編號H04L27/01GK1835487SQ20051005535
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者熊崗 申請人:中興通訊股份有限公司