專利名稱：用于測量高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字通訊系統(tǒng)，尤其涉及一種用于測量高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的 設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
對通訊系統(tǒng)而言，接收信號質(zhì)量測量是非常重要的，其原因很多，其中之一為生產(chǎn) 線測試(production line testing，PLT)。生產(chǎn)線測試需要測定每一個(gè)組件在發(fā)射器(Tx) 及一接收器(Rx)中是否正確地運(yùn)作。為了通過生產(chǎn)線測試并出貨，所有的測試信號質(zhì)量必 須符合產(chǎn)品規(guī)格。另一原因是此測量信號質(zhì)量可能被用來當(dāng)作目前實(shí)體信道狀況的指針， 而實(shí)體信道狀況包括發(fā)射器(Tx)與接收器(Rx)失真。此信號質(zhì)量測量可以被廣泛地利 用。舉例來說，通過測量信號質(zhì)量，對一現(xiàn)行無線信道所能維持的數(shù)據(jù)率可以容易地被估計(jì) 與調(diào)整?；蛘呤牵ㄟ^此信號質(zhì)量測量，發(fā)射器(Tx)的功率可以被控制。此信號質(zhì)量可能 也利用在語音傳輸?shù)姆獍z失補(bǔ)償(packet loss concealmemt，PLC)，即語音修補(bǔ)。不僅 是遺失封包而且有錯誤的不健全封包，皆可能被取代以獲得較佳的語音質(zhì)量。所接收的信號對噪聲比(signal-to-noise ratio, SNR)為用在已譯碼信號質(zhì)量 的其中一種可能的指標(biāo)。然而，單獨(dú)接收的信號對噪聲比并不能是一個(gè)有效的信號質(zhì)量指 針，尤其是用在無線系統(tǒng)，如同干擾也會影響信號質(zhì)量。這就是為什么信號對干擾噪聲比 (signal to interference-plus-noise ratio，SINR)對無線系統(tǒng)而言，可能會是一個(gè)較佳 的指標(biāo)。不幸地，計(jì)算所接收的信號對噪聲比或信號對干擾噪聲比是不容易的，因?yàn)樗邮?的信號是信號、干擾以及噪聲的組合。此等信號、干擾與噪聲是很難被區(qū)分開的，因?yàn)橹钡?數(shù)據(jù)位在接收器(Rx)中被正確地譯碼，它們都是未知數(shù)。因?yàn)橛羞@種困難，有時(shí)誤差向量 幅度(error vector magnitude, EVM)被用來代表信號對噪聲比(或信號對干擾噪聲比) 倒數(shù)的近似值。此誤差向量幅度為所接收信號與最接近的網(wǎng)格點(diǎn)(closestconstellation points)之間的平均距離。相較之下，測量誤差向量幅度會比較簡單，因?yàn)樽罱咏木W(wǎng)格點(diǎn) 可以通過簡單的運(yùn)算而立即測定。誤差向量幅度與信號對噪聲比(或信號對干擾噪聲比) 并不是完全相同或相似，但卻是緊密相關(guān)的；也即誤差向量幅度對已譯碼的信號質(zhì)量也可 以是一個(gè)好的指標(biāo)。藍(lán)芽(Specification of the Bluetooth System, 2. 0+EDR, 2004/11/04)在適用 于以差分相移鍵(differential phase-shift keying, DPSK)當(dāng)做調(diào)變機(jī)制的加強(qiáng)數(shù)據(jù)率 上，來定義差分誤差向量幅度(differential EVM，DEVM)。然而，誤差向量幅度卻難以從 如高斯移頻鍵控(Gaussian frequency shift keying)的調(diào)變中獲取，因?yàn)槠渚哂蟹蔷€性 的特性。再者，藍(lán)芽高斯移頻鍵控信號可能具有不同調(diào)變參數(shù)h，其值的變化可從0. 到 0. 35。在此，針對一具有可變調(diào)變參數(shù)h的高斯移頻鍵控信號，提出一種測量信號質(zhì)量的有 效方法。

發(fā)明內(nèi)容
利用接收信號的誤差向量幅度作為信號質(zhì)量測量，在無線通信系統(tǒng)中是十分普遍 的。此信號質(zhì)量測量可被應(yīng)用在許多地方，包括生產(chǎn)線測試與發(fā)射功率/速率控制等。然 而，類似誤差向量幅度的測量在某些調(diào)變機(jī)制下是難以計(jì)算的，例如高斯移頻鍵控。對藍(lán)芽 高斯移頻鍵控信號而言，類似誤差向量幅度的測量更難，因?yàn)閷邮掌鞫?，發(fā)射信號的調(diào) 變參數(shù)是未知的。因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高斯移頻鍵控信號質(zhì)量測量方法， 用于測量所接收到的高斯移頻鍵控信號質(zhì)量。在調(diào)變參數(shù)為未知時(shí)，為了測量高斯移頻鍵 控信號的質(zhì)量，本發(fā)明利用譯碼位及鑒頻器輸出的一簡單3位網(wǎng)格(trellis)。此網(wǎng)格是 以一參考接收器(Rx)做預(yù)先校正。所述的調(diào)變參數(shù)以本發(fā)明的方法也可以被精確地估測。 再者，本發(fā)明的另一目的，在于提供一種高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的測量設(shè)備。本發(fā)明根據(jù)預(yù)先校正的網(wǎng)格，提出兩種測量高斯移頻鍵控信號的方法及其相對應(yīng) 的設(shè)備。其中之一的方法是測量在頻率偏差值(frequency deviationvalues)中的接收功 率(receive power)及噪聲功率(noise power)，且計(jì)算信號對噪聲比當(dāng)作是質(zhì)量指針。給 予復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位及一預(yù)先校正網(wǎng)格，通過與預(yù)先校正網(wǎng)格比較，即可測量在目前取得的頻 率偏差值中瞬間的噪聲功率。通過計(jì)算出所有樣本的平均數(shù)，使此瞬間噪聲功率變得精確。 通過平均所有樣本的瞬間接收功率，可靠的接收功率也可以被計(jì)算出。有了這兩個(gè)數(shù)值，即 接收功率與噪聲功率，就可以計(jì)算出信號質(zhì)量。另外一個(gè)測量方法，是計(jì)算正規(guī)化頻率偏差 (normalized frequency deviations)的方差(variance)。頻率偏差值可以通過復(fù)數(shù)個(gè)譯 碼位與預(yù)先校正網(wǎng)格而被正規(guī)化。然后，在沒有失真或顯著的噪聲時(shí)，正規(guī)化頻率偏差值為 一常數(shù)值。通過測量正規(guī)化頻率偏差的方差，即可測量出信號質(zhì)量。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種高斯移頻鍵控信號質(zhì)量測量設(shè)備，包括復(fù)數(shù)個(gè)二 進(jìn)制數(shù)據(jù)位(binary information bits)；一接收射頻信號(receive RFsignal)；一鑒 頻器(frequency discriminator)；一譯碼器以及一信號質(zhì)量測量單元(signal quality measurement unit)；其中，所述所述復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位系以一模擬輸出(analog output)調(diào)變并傳送到一通道(channel)；所述信道中的所述接收射頻信號經(jīng)由一接收器 (Rx)射頻單元結(jié)合一濾波器處理成以獲得一已過濾的數(shù)值；所述鑒頻器用來將一頻率偏 差數(shù)據(jù)(frequency deviationinformation)從所述已過濾的數(shù)值中取得；所述譯碼器用 來在正確時(shí)序上對所述頻率偏差數(shù)據(jù)取樣，以進(jìn)行譯碼并產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位。所述信號質(zhì) 量測量單元，為一預(yù)先校正過的測量單元，用來測量所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位的一信號質(zhì)量。依據(jù)本發(fā)明的其中一觀點(diǎn)，所述信號質(zhì)量測量單元包括一頻率偏差數(shù)據(jù)；復(fù)數(shù)個(gè) 譯碼位；復(fù)數(shù)個(gè)樣本平均單元以及一減法與除法單元；其中，所述頻率偏差數(shù)據(jù)用于測量 一接收功率及一噪聲功率；所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位通過與復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格做比較，用于測 量在所述目前頻率偏差數(shù)據(jù)的所述噪聲功率；所述所述復(fù)數(shù)個(gè)樣本平均單元用于使所述接 收功率與所述噪聲功率變得準(zhǔn)確與可信賴；而所述減法與除法單元用于計(jì)算所述接收功率 與所述噪聲功率的比值，來當(dāng)作包含有信號質(zhì)量的一質(zhì)量指針。為達(dá)上述另一目的，本發(fā)明提供一種高斯移頻鍵控信號質(zhì)量測量方法，其步驟包 括以一模擬輸出將復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位調(diào)變且傳送到一通道；經(jīng)由以一接收器(Rx)射頻 單元結(jié)合一濾波器將從所述通道的一接收射頻信號處理成包含一已過濾的數(shù)值；使用一鑒 頻器從所述已過濾的數(shù)值截取一頻率偏差數(shù)據(jù)；使用一譯碼器在正確的時(shí)序?qū)λ鲱l率偏差數(shù)據(jù)取樣以進(jìn)行譯碼及產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位；以及使用如預(yù)先校正測量系統(tǒng)之一信號質(zhì)量 測量系統(tǒng)來測量所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位的一信號質(zhì)量。 依據(jù)本發(fā)明的其中一觀點(diǎn)，所述信號質(zhì)量測量方法的步驟包括使用一頻率偏差 數(shù)據(jù)來測量一接收功率與一噪聲功率；通過比較復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格，使用復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位 來測量在所述目前頻率偏差數(shù)據(jù)上的所述噪聲功率；通過使用復(fù)數(shù)個(gè)樣本平均單元使所述 接收功率與所述噪聲功率變得精確且可信賴；以及通過使用一減法與除法單元，計(jì)算所述 接收功率與所述噪聲功率的比值當(dāng)作包含一信號質(zhì)量的一質(zhì)量指針。


根據(jù)下述具體實(shí)施方式
并結(jié)合下面的附圖，本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎性將會更 加清楚圖1表示依據(jù)本發(fā)明而設(shè)置有一信號質(zhì)量測量單元的一典型高斯移頻鍵控發(fā)射 器(Tx)及一傳統(tǒng)接收器(Rx)。


圖2表示依據(jù)本發(fā)明供一高斯移頻鍵控信號的接收頻率的-圖3表示依據(jù)本發(fā)明的信號質(zhì)量測量設(shè)備的一實(shí)施例。 圖4表示依據(jù)本發(fā)明的信號質(zhì)量測量設(shè)備的另一實(shí)施例。 主要組件符號說明-典型網(wǎng)格。101數(shù)據(jù)位331調(diào)變參數(shù)估測值110濾波器340噪聲功率120鑒頻器341瞬間噪聲功率121頻率偏差:數(shù)據(jù)350接收功率130譯碼器351IrJ2131譯碼位360樣本平均單元300信號質(zhì)量測量系統(tǒng)361噪聲功率估測值301預(yù)先校正網(wǎng)格370樣本平均單元302譯碼位371接收功率估測值303頻率偏差:數(shù)據(jù)380減法與除法單元310多任務(wù)器381信號質(zhì)量311數(shù)值400信號質(zhì)量測量系統(tǒng)320乘法器401預(yù)先校正網(wǎng)格321調(diào)變參數(shù)·估測值402譯碼位330樣本平均單元403頻率偏差數(shù)據(jù)410多任務(wù)器440平方與平均單元 - XT 1411數(shù)值1 IN -丄 441 -Yh^ ΛΤ ^ 11 丄、n=0420乘法器450減法與除法單元421調(diào)變參數(shù)·估測值451信號質(zhì)量
430平均與平方單元
權(quán)利要求
1.一種用于測量高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的設(shè)備，包含復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，以一模擬輸出而調(diào)變并傳送到一通道； 一接收射頻信號，經(jīng)由一接收器射頻單元結(jié)合一濾波器處理過，以從所述通道獲取一 已過濾的數(shù)值；一鑒頻器，用來在所述已過濾的數(shù)值中取得一頻率偏差數(shù)據(jù)； 一譯碼器，用于在一正確時(shí)序?qū)λ鲱l率偏差數(shù)據(jù)取樣，以進(jìn)行譯碼并產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)譯 碼位；以及一信號質(zhì)量測量系統(tǒng)，為一預(yù)先校正測量系統(tǒng)，用于測量所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位的一信號質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述信道為一無線信道或一有線信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述信號質(zhì)量測量系統(tǒng)包含一頻率偏差數(shù)據(jù)，用于測量一接收功率及一噪聲功率；復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位，通過與復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格比較，用于測量在所述目前頻率偏差數(shù)據(jù) 上的所述噪聲功率；復(fù)數(shù)個(gè)樣本平均單元，用于使所述接收功率與所述噪聲功率變得精確與可信賴；以及 一減法與除法單元，用于計(jì)算所述接收功率與所述噪聲功率的一比值，當(dāng)作是一質(zhì)量 指針，以獲取一信號質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格通過至少一測量設(shè)備、 至少一計(jì)算機(jī)仿真器及/或至少一計(jì)算器進(jìn)行預(yù)先校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格與所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位 及所述復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述信號質(zhì)量測量系統(tǒng)包括復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位，通過與所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格做比較，用于對一頻率偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行 正規(guī)化，以獲取一單純的常數(shù)當(dāng)作是一調(diào)變參數(shù)估測值；以及一減法與除法單元，通過對所述調(diào)變參數(shù)估測值進(jìn)行平均與平方運(yùn)算，用于計(jì)算一信 號質(zhì)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格通過至少一測量設(shè)備、 至少一計(jì)算機(jī)仿真器及/或至少一計(jì)算器進(jìn)行預(yù)先校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格與所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位 及所述復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位相關(guān)。
9.一種用于測量高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的方法，其步驟包含 以一模擬輸出將復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位調(diào)變并傳送到一通道；經(jīng)由一接收器射頻單元結(jié)合一濾波器將一接收射頻信號處理過，以獲取一已過濾的數(shù)值；使用一鑒頻器從所述已過濾的數(shù)值中取得一頻率偏差數(shù)據(jù)；使用一譯碼器在正確時(shí)序時(shí)對所述頻率偏差數(shù)據(jù)取樣，以進(jìn)行譯碼并產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)譯碼 位；以及使用基于一預(yù)先校正測量系統(tǒng)的一信號質(zhì)量測量系統(tǒng)，以測量所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位的一信號質(zhì)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述信道為一無線信道或一有線信道。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述信號質(zhì)量測量系統(tǒng)的測量步驟包括使用一頻率偏差數(shù)據(jù)來測量一接收功率及一噪聲功率；通過與復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格比較，使用復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位來測量在所述目前頻率偏差資量 料上的所述噪聲功率；通過使用復(fù)數(shù)個(gè)樣本平均單元，使所述接收功率與所述噪聲功率變得精確與可信賴;以及通過使用一減法與除法單元，計(jì)算所述接收功率與所述噪聲功率的一比值當(dāng)作是一質(zhì) 量指針，以獲取一信號質(zhì)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11項(xiàng)所述的方法，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格系通過至少一測 量設(shè)備、至少一計(jì)算機(jī)仿真器及/或至少一計(jì)算器進(jìn)行預(yù)先校正。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格系與所述復(fù)數(shù)個(gè)譯 碼位及所述復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位相關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，信號質(zhì)量測量系統(tǒng)的測量步驟包括通過與復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格比較，使用復(fù)數(shù)個(gè)譯碼位對一頻率偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行正規(guī)化， 以獲取一單純的常數(shù)當(dāng)作是一調(diào)變參數(shù)估測值；以及通過對所述調(diào)變參數(shù)估測值進(jìn)行平均與平方運(yùn)算，使用一減法與除法單元計(jì)算一信號 質(zhì)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格系通過至少一測量 設(shè)備、至少一計(jì)算機(jī)仿真器及/或至少一計(jì)算器進(jìn)行預(yù)先校正。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)先校正網(wǎng)格與所述復(fù)數(shù)個(gè)譯碼 位及所述復(fù)數(shù)個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位相關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量高斯移頻鍵控信號質(zhì)量的設(shè)備及方法，在調(diào)變參數(shù)已知或未知時(shí)，可用來測量所接收到的高斯移頻鍵控調(diào)變信號的質(zhì)量；此信號質(zhì)量測量以譯碼(未知的或已知的)位與鑒頻器輸出的網(wǎng)格圖為基礎(chǔ)；此網(wǎng)格圖以一參考的接收信號進(jìn)行預(yù)先校正；而且也可精確地估計(jì)發(fā)射器用的調(diào)變參數(shù)。
文檔編號H04L25/02GK102045117SQ201010510320
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者劉欣庠, 金判燮, 陳政宏 申請人:創(chuàng)杰科技股份有限公司