相關(guān)申請

本申請要求2014年9月18日提交的名稱為“frequencyestimation”的美國臨時申請62/052434的權(quán)益，該臨時申請的公開內(nèi)容通過引用全部并入到本文。

本申請一般涉及估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差。

背景技術(shù)：

在無線通信系統(tǒng)中，出于若干原因，需要傳送器將傳送信號頻率向上轉(zhuǎn)換到稱為通帶的頻帶，所述稱為通帶的頻帶比信號的原始帶寬高得多。信號的頻率偏移的值稱為“載波頻率”。在接收側(cè)，需要反向操作，將接收信號從通帶向下轉(zhuǎn)換回到基帶以便進(jìn)一步處理，該進(jìn)一步處理從它當(dāng)中提取情報信號。

對于這些向上轉(zhuǎn)換和向下轉(zhuǎn)換，傳送器和接收器包含生成載波的振蕩器塊。理想地，這兩個振蕩器必須處于完美的頻率和相位同步。但是，在若干實(shí)際情形中，在振蕩器的頻率之間可存在較大的差異，該差異稱為“頻率偏移”或“頻率偏差”?？蓪⑦@種頻率偏移的效果看作好像將接收信號乘以復(fù)指數(shù)，從而在時間上以值等于該偏移的頻率進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如果該偏移的值相對于符號速率足夠大，那么導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)使得不可能恢復(fù)信號上攜帶的信息。出于這個原因，需要在接收器處的頻率估計(jì)以便補(bǔ)償該偏移或等效地補(bǔ)償導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)。此外，傳送振蕩器和接收振蕩器之間的頻率差可能不是恒定的。傳送器的載波頻率和/或接收器的載波頻率可在時間上漂移。在這種情況下，信號頻率估計(jì)是不夠的，而是必須定期更新估計(jì)過程以便提供瞬時頻率值的某種跟蹤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中的一個或多個實(shí)施例包括用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法。所述方法通過對接收信號的樣本應(yīng)用快速傅立葉變換(fft)或離散傅立葉變換(dft)來估計(jì)瞬時頻率偏差。在這方面，所述方法顯著地：(ⅰ)使用跨無線電塊在時間上非連續(xù)地分布的導(dǎo)頻符號；和/或(ⅱ)根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性(例如，調(diào)制指數(shù))對樣本進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。

例如，一些實(shí)施例包括一種用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的第一方法，接收信號包括跨無線電塊在時間上非連續(xù)地分布的導(dǎo)頻子塊。每個導(dǎo)頻子塊包括一個或多個導(dǎo)頻符號。該方法包括：從跨無線電塊在時間上非連續(xù)地分布的導(dǎo)頻子塊中選擇要獲得瞬時頻率偏差估計(jì)的特定導(dǎo)頻子塊。該方法還包括對跨越導(dǎo)頻子塊中的多個導(dǎo)頻子塊的連續(xù)接收信號樣本的集合應(yīng)用快速傅立葉變換(fft)或離散傅立葉變換(dft)，所述多個導(dǎo)頻子塊包括所述特定導(dǎo)頻子塊以及與所述特定導(dǎo)頻子塊相鄰的一個或多個輔助導(dǎo)頻子塊。該方法還包括基于所得fft或dft輸出而獲得所述特定導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差估計(jì)。

在一個或多個實(shí)施例中，第一方法還包括通過動態(tài)選擇以下至少一個來動態(tài)地控制所述特定導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差估計(jì)的精度：(1)所述一個或多個輔助導(dǎo)頻子塊的數(shù)量；(2)fft或dft的大小；以及(3)每個導(dǎo)頻子塊的長度。例如，在一個實(shí)施例中，基于特定導(dǎo)頻子塊的長度與接收信號中的瞬時頻率偏差的先前估計(jì)的比較而執(zhí)行該動態(tài)選擇。

在一些實(shí)施例中，所述一個或多個輔助導(dǎo)頻子塊包括在時間上以特定導(dǎo)頻子塊為中心的多個輔助導(dǎo)頻子塊，包括在特定導(dǎo)頻子塊的每一側(cè)上的至少一個輔助導(dǎo)頻子塊。

備選地或另外地，在一些實(shí)施例中，特定導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差估計(jì)是根據(jù)周期圖算法獲得的周期性估計(jì)。

在一個或多個實(shí)施例中，第一方法需要獲得無線電塊中多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊中的每個導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差估計(jì)。該方法通過對那些導(dǎo)頻子塊中的每個導(dǎo)頻子塊執(zhí)行上述選擇、應(yīng)用和獲得來這么做。在這種情況下，該方法還可涉及從對于所述多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊獲得的瞬時頻率偏差估計(jì)內(nèi)插在時間上交錯在那些多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊之間的一個或多個非導(dǎo)頻子塊中的每個非導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差估計(jì)。

備選地或另外地，第一方法還包括：根據(jù)需要，使用中值過濾器，將對于無線電塊中的子塊獲得的瞬時頻率偏差估計(jì)進(jìn)行平滑，以便減輕那些估計(jì)中的噪聲。

在一些實(shí)施例中，第一方法還包括根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性以及連續(xù)接收信號樣本的集合內(nèi)的一個或多個導(dǎo)頻符號的值對該集合進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，上述應(yīng)用步驟涉及對相位旋轉(zhuǎn)的該集合應(yīng)用fft或dft。例如，在一個實(shí)施例中，該相位旋轉(zhuǎn)包括基于接收信號的調(diào)制方案的標(biāo)稱頻率偏差或標(biāo)稱調(diào)制指數(shù)來確定將接收信號樣本旋轉(zhuǎn)的相位。

本文中的其它實(shí)施例包括一種用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的第二方法。該方法包括根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性以及連續(xù)接收信號樣本的集合內(nèi)的一個或多個導(dǎo)頻符號的值對該集合進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。該方法還包括對相位旋轉(zhuǎn)的連續(xù)接收信號樣本的集合應(yīng)用快速傅立葉變換(fft)或離散傅立葉變換(dft)。然后，該方法包括基于所得fft或dft輸出而獲得接收信號的瞬時頻率偏差估計(jì)。

在一個或多個實(shí)施例中，這一個或多個特性包括接收信號的調(diào)制方案的調(diào)制指數(shù)。

備選地或另外地，在一些實(shí)施例中，調(diào)制方案是連續(xù)相位頻移鍵控(cpfsk)。在這種情況下，可以用索引n按次序?qū)⑺鲆粋€或多個導(dǎo)頻符號編索引，并且相位旋轉(zhuǎn)可能需要將該集合乘以復(fù)指數(shù)這里，fd是cpfsk調(diào)制器的標(biāo)稱頻率偏差，ts是集合中的任何給定符號的持續(xù)時間，并且cp(n)是直到符號n的所述一個或多個導(dǎo)頻符號的值的累計(jì)和。

在一些實(shí)施例中，上文針對第一和/或第二方法描述的應(yīng)用產(chǎn)生分別對應(yīng)于lf個頻率偏差假設(shè)的lf個fft或dft輸出值其中頻率偏差假設(shè)分別等于(-lf/2+1)*df、(-lf/2+2)*df，....，-df，0，df，2df，...，(lf/2)*df，其中df＝rs/lf，并且rs是接收符號的數(shù)據(jù)速率。在這種情況下，上文針對第一和/或第二方法描述的獲得包括從頻率偏差假設(shè)中選擇對應(yīng)于具有最大絕對值或絕對值平方的輸出值的假設(shè)。

備選地或另外地，第一和/或第二方法還包括：補(bǔ)償接收信號中的估計(jì)的瞬時頻率偏差，并將補(bǔ)償?shù)男盘栞敵龅角岸私庹{(diào)器。

在第一和/或第二方法中，接收信號可以是藍(lán)牙遠(yuǎn)程(blr)信號。

本文中的實(shí)施例還包括一種配置成實(shí)現(xiàn)上述第一和/或第二方法中的任一方法的頻率偏差估計(jì)器。本文中的實(shí)施例還包括接收器，所述接收器包含這樣的頻率偏差估計(jì)器。

實(shí)施例還包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包含指令，所述指令在由頻率偏差估計(jì)器的至少一個處理器執(zhí)行時使得該程序進(jìn)行任何上述方法。本文中的實(shí)施例還包括載體，所述載體包含此類計(jì)算機(jī)程序，其中載體是電子信號、光信號、無線電信號或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)之一。

如本文中所描述的估計(jì)瞬時頻率偏差證明例如在由于例如使用便宜的無線電前端而導(dǎo)致頻率偏移/漂移的效果相當(dāng)顯著的通信系統(tǒng)中特別有用。在這方面，示例性通信系統(tǒng)包括采用藍(lán)牙或藍(lán)牙遠(yuǎn)程(blr)的系統(tǒng)?；谒{(lán)牙或blr的系統(tǒng)允許高達(dá)±150khz的頻率偏移和高達(dá)±50khz的頻率漂移(其具有高達(dá)±400hz/μs的漂移速率)。通過根據(jù)本文的實(shí)施例估計(jì)的接收信號的頻率偏差，可補(bǔ)償這些系統(tǒng)中的大的頻率偏差，以便減輕頻率減損。

附圖說明

圖1是根據(jù)本文中的一個或多個實(shí)施例的分布式導(dǎo)頻方案的框圖。

圖2是根據(jù)本文中的一個或多個實(shí)施例用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法的邏輯流程圖。

圖3是示出使用以特定導(dǎo)頻子塊為中心的多個輔助導(dǎo)頻子塊來估計(jì)所述特定導(dǎo)頻子塊的瞬時頻率偏差的一個示例的框圖。

圖4是根據(jù)本文的一個或多個實(shí)施例實(shí)現(xiàn)圖2的方法的頻率偏差估計(jì)器的框圖。

圖5是示出根據(jù)一個或多個實(shí)施例用于在無線電塊上迭代以便獲得每個導(dǎo)頻子塊的一個瞬時頻率偏差估計(jì)的一種方法的框圖。

圖6是示出根據(jù)一個或多個實(shí)施例用于從對于遍及無線電塊分布的導(dǎo)頻符號獲得的瞬時頻率偏差估計(jì)來估計(jì)該塊內(nèi)的非導(dǎo)頻符號的瞬時頻率偏差的一種方法的框圖。

圖7是根據(jù)本文中的一個或多個其它實(shí)施例用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法的邏輯流程圖。

圖8是根據(jù)本文中的一個或多個實(shí)施例實(shí)現(xiàn)圖7的方法的頻率偏差估計(jì)器的框圖。

圖9是根據(jù)本文中的一個或多個實(shí)施例實(shí)現(xiàn)圖2和圖7的組合方法的頻率偏差估計(jì)器的框圖。

圖10是用于實(shí)現(xiàn)圖9中示出的頻率偏差估計(jì)器的一種方法的框圖。

圖11是包括根據(jù)一個或多個實(shí)施例的頻率偏差估計(jì)器的接收器的框圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)一個或多個實(shí)施例的分布式導(dǎo)頻方案10。在分布式導(dǎo)頻方案10中，多個導(dǎo)頻符號跨無線電單元或塊12(例如，時隙、脈沖、子幀)在時間上非連續(xù)地分布。如所示的，無線電塊12包括多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊14，每個導(dǎo)頻子塊14包括一個或多個導(dǎo)頻符號。將這些導(dǎo)頻子塊14示為在無線電塊10中與數(shù)據(jù)子塊16交錯，每個數(shù)據(jù)子塊16包括一個或多個數(shù)據(jù)符號。但是，在其它實(shí)施例中，導(dǎo)頻子塊14可與任何非導(dǎo)頻子塊交錯。

圖2示出用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法100(例如，由接收器的估計(jì)器實(shí)現(xiàn))的一個實(shí)施例，接收信號包括跨無線電塊12在時間上非連續(xù)地分布的導(dǎo)頻符號(例如，使用圖1的分布式導(dǎo)頻方案10)。如所示的，方法100包括從跨無線電塊12在時間上非連續(xù)地分布的導(dǎo)頻子塊中選擇要獲得瞬時頻率偏差估計(jì)的特定導(dǎo)頻子塊14(框110)。方法100還包括對跨越多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊14的連續(xù)接收信號樣本的集合應(yīng)用快速傅立葉變換(fft)或離散傅立葉變換(dft)，所述多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊14包括特定導(dǎo)頻子塊14以及與該特定導(dǎo)頻子塊14相鄰的一個或多個其它導(dǎo)頻子塊14(稱為“輔助導(dǎo)頻子塊”)(框120)。方法100還需要基于所得fft或dft輸出而獲得特定導(dǎo)頻子塊14(例如，在該子塊的中心)的瞬時頻率偏差估計(jì)(框130)。

包含在樣本的集合內(nèi)的所述一個或多個相鄰導(dǎo)頻子塊14有利地幫助對于特定導(dǎo)頻子塊14的頻率偏差估計(jì)，以便提高估計(jì)的質(zhì)量。實(shí)際上，在一個或多個實(shí)施例中，方法100還包括動態(tài)地調(diào)整或以其它方式控制特定導(dǎo)頻子塊14的瞬時頻率偏差估計(jì)的精度。例如，在一個實(shí)施例中，方法100通過控制(即，選擇)在獲得每個估計(jì)時考慮的輔助導(dǎo)頻子塊的數(shù)量來這么做。在這方面，另外的或備選的精度控制準(zhǔn)則包括fft或dft的大小和/或每個導(dǎo)頻子塊的長度。例如，如果任何給定導(dǎo)頻子塊的長度較短(例如，與先前估計(jì)的瞬時頻率偏差相比)，那么方法100可涉及增加在獲得每個估計(jì)時考慮的輔助導(dǎo)頻子塊的數(shù)量，以便提高估計(jì)精度。由此，方法100在它的復(fù)雜度/精度中證明是靈活的，以便適應(yīng)各種無線電條件。在頻率漂移相對慢的系統(tǒng)中，不需要緊密間隔的估計(jì)，這降低運(yùn)行估計(jì)算法的頻率，并且反之亦然。當(dāng)然，方法100的fft實(shí)現(xiàn)對于降低其中的以及它本身的復(fù)雜度特別有效。

在至少一些實(shí)施例中，應(yīng)用fft或dft的連續(xù)樣本的集合跨越多個輔助導(dǎo)頻子塊14，所述多個輔助導(dǎo)頻子塊14以估計(jì)瞬時頻率的特定導(dǎo)頻子塊為中心。該集合(即，合集或塊)可包括在特定導(dǎo)頻子塊的任一側(cè)上的任意數(shù)量np>0的輔助導(dǎo)頻子塊14。圖3只示出圖1的分布式導(dǎo)頻方案10的這種使用的一個示例，其中為特定導(dǎo)頻子塊k估計(jì)瞬時頻率偏差。如所示的，使用跨越特定導(dǎo)頻子塊k的任一側(cè)上的np＝1個輔助導(dǎo)頻子塊(包括子塊k-1和k+1)的集合(集合k)來估計(jì)瞬時頻率偏差。

無論如何，圖4示出根據(jù)至少一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)圖2的方法100的接收器的頻率偏差估計(jì)器20。如所示的，頻率偏差估計(jì)器20包括匯集器22、fft或dft24以及fft或dft輸出分析器26。匯集器22接收作為的接收符號向量。匯集器22把將對其估計(jì)瞬時頻率偏差的特定導(dǎo)頻子塊14標(biāo)識為導(dǎo)頻子塊k，并匯集接收符號的集合(或塊)以用于這樣的估計(jì)。集合是從導(dǎo)頻子塊k-np開始到導(dǎo)頻子塊k+np的接收符號的向量，如圖3所示，np＝1。在至少一些實(shí)施例中，由于在導(dǎo)頻子塊中間的數(shù)據(jù)值是未知的，所以用零替換它們。也就是說，在至少一些實(shí)施例中，匯集器22將集合匯集為在任何情況下，如果導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)子塊分別具有長度lp和ld，那么具有長度lr＝(2np+1)×lp+2npld。

fft/dft24按照對集合應(yīng)用fft或dft。應(yīng)用的fft或dft24具有長度lf，以便產(chǎn)生lf個輸出值在至少一些實(shí)施例中，選擇長度lf足夠大(例如，1024)，以便減小頻率粒度并提高分辨率。在任何情況下，fft/dft輸出分析器26將lf個輸出值中的每個輸出值有效地視為分別對應(yīng)于lf個頻率偏差假設(shè)的判定度量。在至少一些實(shí)施例中，這些頻率偏差假設(shè)是(-lf/2+1)＊df，(-lf/2+2)＊df，...，-df，0，df，2df，...，(lf/2)＊df，其中df＝rs/lf，并且rs是接收符號的數(shù)據(jù)速率。對于藍(lán)牙遠(yuǎn)程，rs＝1mhz，并且因此df是1/lfmhz。無論如何，fft/dft輸出分析器26分析fft/dft輸出值作為判定度量，以便從對應(yīng)的頻率偏差假設(shè)中選擇最好地表征特定導(dǎo)頻子塊k的瞬時頻率偏差的假設(shè)

例如，在一個實(shí)施例中，fft/dft輸出分析器26選擇對應(yīng)于具有最大絕對值(或絕對值平方)的的元素的頻率偏差假設(shè)

通過這個認(rèn)識，在一些實(shí)施例中，將頻率偏差估計(jì)器20表征為獲得瞬時頻率偏差的周期性估計(jì)，即，根據(jù)周期圖算法。在這樣做時，頻率偏差估計(jì)器20經(jīng)由它的fft或dft24有效地實(shí)現(xiàn)最大似然率估計(jì)器，它基于不同頻率假設(shè)將接收符號解旋轉(zhuǎn)并對其求和。然后，估計(jì)對應(yīng)于具有最大幅值的頻率假設(shè)。

在一個或多個實(shí)施例中，頻率偏差估計(jì)器20在無線電塊12(例如，在圖1中)上迭代，以便根據(jù)上文描述的方法100獲得每個導(dǎo)頻子塊14的一個瞬時頻率偏差估計(jì)(例如，估計(jì)器20對于每個導(dǎo)頻子塊14運(yùn)行周期圖算法一次)。在這種情況下，用于不同估計(jì)的集合(即，合集)可能重疊。繼續(xù)圖3中的示例，例如，估計(jì)器20還使用如圖5所示的集合(集合k+1)獲得導(dǎo)頻子塊k+1的瞬時頻率偏差估計(jì)。由此，估計(jì)器使用分布式導(dǎo)頻符號沿?zé)o線電塊12迭代地(即，重復(fù)地)獲得瞬時頻率偏差估計(jì)。也就是說，在一些實(shí)施例中，方法100需要對無線電塊12中的多個非連續(xù)導(dǎo)頻子塊14中的每個導(dǎo)頻子塊14執(zhí)行選擇(框110)、應(yīng)用(框120)和獲得(框130)。

在一些實(shí)施例中，估計(jì)器20確定跨不同導(dǎo)頻子塊的估計(jì)的頻率偏差(k＝0,1,2,…)是否有噪聲，并且如果是，那么使用一個或多個過濾器28來過濾估計(jì)以便減輕該噪聲。例如，在一個實(shí)施例中，估計(jì)器20使用中值過濾器對估計(jì)進(jìn)行平滑。長度l的中值過濾器的操作是在輸入信號上滑動長度l的窗口，并輸出窗口內(nèi)的中值。例如，令長度3的中值過濾器的輸入為[1385492]，那么輸出為[1355542]。無論應(yīng)用的特定過濾如何，估計(jì)器20根據(jù)需要選擇性地應(yīng)用該過濾(例如，在接收信號具有低信噪比(snr)時應(yīng)用，但是在信號具有高snr時不應(yīng)用)。

但是，不管是否應(yīng)用過濾，導(dǎo)頻符號/子塊的分布式性質(zhì)有利地提高對于非導(dǎo)頻符號(例如，數(shù)據(jù)符號)估計(jì)瞬時頻率偏差的精度。實(shí)際上，在至少一些實(shí)施例中，估計(jì)器20從對于遍及無線電塊12分布的導(dǎo)頻符號/子塊獲得的瞬時頻率偏差估計(jì)來估計(jì)該無線電塊12內(nèi)的非導(dǎo)頻符號的瞬時頻率偏差。例如，在一個或多個實(shí)施例中，估計(jì)器20通過從導(dǎo)頻偏差估計(jì)(例如，線性地)內(nèi)插非導(dǎo)頻偏差估計(jì)來這么做。圖6示出這的一個示例。作為在內(nèi)插之前過濾導(dǎo)頻偏差估計(jì)的備選或者除了在內(nèi)插之前過濾導(dǎo)頻偏差估計(jì)以外，在一些實(shí)施例中，估計(jì)器20在內(nèi)插之后過濾偏差估計(jì)。也就是說，估計(jì)器20確定導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻的估計(jì)頻率偏差是否有噪聲，并且如果是，那么過濾估計(jì)以便減輕該噪聲。

圖7示出根據(jù)一個或多個其它實(shí)施例用于估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法200(例如，由接收器的估計(jì)器實(shí)現(xiàn))。如所示的，方法200包括根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性(例如，調(diào)制指數(shù))以及連續(xù)接收信號樣本的集合內(nèi)的一個或多個導(dǎo)頻符號的值對該集合進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)(框210)。方法200還包括：對相位旋轉(zhuǎn)的連續(xù)接收信號樣本的集合應(yīng)用fft或dft(框220)。方法200還需要基于所得fft或dft輸出而獲得接收信號中的瞬時頻率偏差的估計(jì)(框230)。

例如，在一個或多個實(shí)施例中，調(diào)制方案是在藍(lán)牙遠(yuǎn)程(blr)中使用的連續(xù)相位頻移鍵控(cpfsk)。在這種情況下，接收符號因?yàn)閭魉偷膶?dǎo)頻符號而遭受累計(jì)旋轉(zhuǎn)。圖7中的相位旋轉(zhuǎn)有利地在fft或dft之前移除該累計(jì)旋轉(zhuǎn)。

在至少一些實(shí)施例中，圖7中的方法200并不如圖2中那樣依靠分布式導(dǎo)頻方案。例如，圖7用于估計(jì)瞬時頻率偏差的樣本的集合可只包括由數(shù)據(jù)符號(例如，包括聚集在中間的導(dǎo)頻符號的數(shù)據(jù)脈沖或時隙)圍繞的一個或多個連續(xù)導(dǎo)頻符號的單個導(dǎo)頻子塊14。圖8示出這種情況中的接收器的頻率偏差估計(jì)器30。

如圖8所示，頻率偏差估計(jì)器30包括選擇器32、相位旋轉(zhuǎn)器34、fft或dft36以及fft或dft輸出分析器38。

選擇器32接收作為的接收符號向量。如所示的選擇器32選擇用于估計(jì)瞬時頻率偏差的符號集合作為導(dǎo)頻符號(即，單個導(dǎo)頻子塊)。相位旋轉(zhuǎn)器34根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性(例如，調(diào)制指數(shù))和導(dǎo)頻符號值對導(dǎo)頻符號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。

例如，對于cpfsk，相位旋轉(zhuǎn)器34對導(dǎo)頻符號進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便去除所述符號因?yàn)閭魉偷膶?dǎo)頻符號而遭受的累計(jì)旋轉(zhuǎn)。實(shí)際上，由于傳送的導(dǎo)頻符號是已知的，所以相位旋轉(zhuǎn)器34通過將導(dǎo)頻子塊中的接收符號乘以復(fù)指數(shù)來去除由它們引起的累計(jì)旋轉(zhuǎn)，其中n＝1,…,lp，并且lp是導(dǎo)頻子塊的長度。

更詳細(xì)地，該復(fù)指數(shù)中的參數(shù)包括作為cpfsk調(diào)制器的標(biāo)稱頻率偏差的fd、作為符號持續(xù)時間的ts以及作為從導(dǎo)頻子塊的開始直到符號n的導(dǎo)頻符號的累計(jì)和的cp(n)。也就是說，并且p(m)是子塊中的第m個導(dǎo)頻符號。導(dǎo)頻符號的兩個重要示例是：1)導(dǎo)頻子塊由全1向量組成。那么cp(n)＝1，2，3，...，lp；2)導(dǎo)頻子塊由1和-1交替的向量組成。那么cp(n)＝1，0，1，0，...。注意，對于藍(lán)牙遠(yuǎn)程，積fdts＝0.25。因此，例如，對于交替導(dǎo)頻序列，這變成序列

但是，不管特定調(diào)制方案如何，fft/dft36按照對集合應(yīng)用fft或dft。應(yīng)用的fft或dft具有長度lf，從而產(chǎn)生lf個輸出值在至少一些實(shí)施例中，選擇長度lf足夠大(例如，1024)，以便減小頻率粒度并提高分辨率。在任何情況下，fft/dft輸出分析器38將lf個輸出值中的每個輸出值有效地視為分別對應(yīng)于lf個頻率偏差假設(shè)的判定度量。在至少一些實(shí)施例中，這些頻率偏差假設(shè)是(-lf/2+1)＊df，(-lf/2+2)＊df，...，-df，0，df，2df，...，(lf/2)＊df，其中df＝rs/lf，并且rs是接收符號的數(shù)據(jù)速率。對于藍(lán)牙遠(yuǎn)程，rs＝1mhz，并且因此df是1/lfmhz。無論如何，fft輸出分析器38分析fft輸出值作為判定度量，以便從對應(yīng)的頻率偏差假設(shè)中選擇最好地表征接收信號的瞬時頻率偏差的假設(shè)

例如，在一個實(shí)施例中，fft/dft輸出分析器38選擇對應(yīng)于具有最大絕對值(或絕對值平方)的的元素的頻率偏差假設(shè)

通過這樣的認(rèn)識，在一些實(shí)施例中，將頻率偏差估計(jì)器30表征為獲得瞬時頻率偏差的周期性估計(jì)，即，根據(jù)周期圖算法。在這樣做時，頻率偏差估計(jì)器30經(jīng)由它的fft或dft36有效地實(shí)現(xiàn)最大似然率估計(jì)器，它基于不同頻率假設(shè)將接收符號解旋轉(zhuǎn)并對其求和。然后，估計(jì)對應(yīng)于具有最大幅值的頻率假設(shè)。

在圖7和圖8的一些實(shí)現(xiàn)中，估計(jì)器30將對于導(dǎo)頻子塊估計(jì)的瞬時頻率偏差也指派給無線電塊中的非導(dǎo)頻子塊(例如，數(shù)據(jù)子塊)。

在仍有的其它實(shí)施例中，將圖2和圖7中的實(shí)施例進(jìn)行組合以便使用如上所述的分布式導(dǎo)頻以及相位旋轉(zhuǎn)。也就是說，對圖2中的連續(xù)樣本的集合應(yīng)用圖7中的相位旋轉(zhuǎn)步驟210(在步驟120之前)，并對相位旋轉(zhuǎn)的集合應(yīng)用fft或dft。

圖9示出該實(shí)施例的一個示例，其中頻率偏差估計(jì)器40包括匯集器42、相位旋轉(zhuǎn)器44、fft或dft46、fft/dft輸出分析器48以及可選地一個或多個過濾器50。如所示的，匯集器42接收作為的接收符號向量，并且如上文關(guān)于圖4所描述的那樣匯集集合然后，相位旋轉(zhuǎn)器44根據(jù)接收信號的調(diào)制方案的一個或多個特性(例如，調(diào)制指數(shù))以及導(dǎo)頻符號值對進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。例如，對于cpfsk，相位旋轉(zhuǎn)器44將乘以復(fù)指數(shù)在至少一些實(shí)施例中，相位旋轉(zhuǎn)器44通過將代表復(fù)指數(shù)的符號序列匯總到向量中來這么做。然后，相位旋轉(zhuǎn)器44將逐個符號地乘以向量以便獲得相位旋轉(zhuǎn)的集合即，接著，根據(jù)fft/dft46對相位旋轉(zhuǎn)的集合應(yīng)用fft或dft。然后，fft/dft輸出分析器48分析fft/dft輸出值作為判定度量，以便從對應(yīng)的頻率偏差假設(shè)中選擇最好地表征特定導(dǎo)頻子塊k的瞬時頻率偏差的假設(shè)如上文關(guān)于圖4所提及的，在一些實(shí)施例中，估計(jì)器40確定跨不同導(dǎo)頻子塊的估計(jì)的頻率偏差(k＝0,1,2,…)是否有噪聲，并且如果是，那么使用一個或多個過濾器50來過濾估計(jì)以便減輕該噪聲。

例如，圖10中示出組合實(shí)施例的周期圖算法的一種實(shí)現(xiàn)。如所示的，估計(jì)器60包括乘法器62、fft64、絕對值功能66和argmax功能68。乘法器62通過將接收信號樣本的集合逐個符號地乘以向量來執(zhí)行上述相位旋轉(zhuǎn)，以便獲得相位旋轉(zhuǎn)的集合然后，fft64對相位旋轉(zhuǎn)的集合應(yīng)用fft，由此abs功能66和argmax功能68操作以便選擇對應(yīng)于具有最大絕對值的fft輸出值的頻率偏差假設(shè)

因此，一般來說，組合的實(shí)施例有效地包括估計(jì)接收信號中的瞬時頻率偏差的方法。該方法包括根據(jù)分布式導(dǎo)頻模式匯集在所有接收樣本中選擇的接收樣本的合集。該方法還包括根據(jù)一個或多個調(diào)制特性(例如，調(diào)制指數(shù))以及分布式導(dǎo)頻符號值對收集的選擇的接收樣本進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。該方法還包括：在相位旋轉(zhuǎn)的接收樣本上應(yīng)用fft/dft；并基于fft輸出標(biāo)識頻率偏差值。在一些實(shí)施例中，該方法還包括使用中值過濾器進(jìn)行平滑。備選地或另外地，該方法包括基于多個瞬時頻率偏差(每個瞬時頻率偏差對應(yīng)于一個或多個導(dǎo)頻符號)經(jīng)由內(nèi)插獲得數(shù)據(jù)符號的瞬時頻率偏差。

不管用于估計(jì)瞬時頻率偏差的特定方法如何，在至少一些實(shí)施例中，接收器補(bǔ)償該偏差。具體來說，如果獲得的頻率估計(jì)是那么在時間n的估計(jì)相位是然后，通過將接收符號r(n)乘以e^-jφ(n)來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的補(bǔ)償。在一個或多個實(shí)施例中，在將接收信號傳遞到前端解調(diào)器之前，進(jìn)行該補(bǔ)償。

注意，本文中的估計(jì)可實(shí)時進(jìn)行，或者可在接收整個無線電塊12之后進(jìn)行。此外，估計(jì)可順序地或并行地(例如，如果足夠硬件可用)計(jì)算；也就是說，可并行地獲得不同導(dǎo)頻子塊的估計(jì)。

此外，在迭代解調(diào)和解碼系統(tǒng)中，如果使用解碼的數(shù)據(jù)符號作為準(zhǔn)導(dǎo)頻來幫助(一個或多個)導(dǎo)頻子塊，那么估計(jì)精度很傾向于進(jìn)一步提高。

總之，本文中的一個或多個實(shí)施例估計(jì)接收信號中的頻率偏差，這是為了在將接收信號傳遞到前端解調(diào)器之前，對該偏差進(jìn)行補(bǔ)償。在一些實(shí)施例中，估計(jì)技術(shù)取決于分布式導(dǎo)頻方案，其中使用對應(yīng)于該導(dǎo)頻塊的接收值以及相鄰導(dǎo)頻塊的某個數(shù)量來每個導(dǎo)頻子塊計(jì)算一個估計(jì)。在一個或多個實(shí)施例中，在此之后經(jīng)由內(nèi)插和可選的過濾來獲得數(shù)據(jù)符號處的頻率估計(jì)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，實(shí)踐以上實(shí)施例不需要特定通信標(biāo)準(zhǔn)。但是，作為一個特定示例，實(shí)施例可適用于藍(lán)牙或blr系統(tǒng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，圖11示出包括根據(jù)本文中的一些實(shí)施例的頻率偏差估計(jì)器的接收器70。rf接收信號到達(dá)與接收器相關(guān)聯(lián)的天線72。通過前端rf電路74處理rf接收信號，前端rf電路74將信號向下混合到基帶并將它數(shù)字化以便形成基帶信號，在一些實(shí)施例中，該基帶信號表示在圖2和圖7中處理的較早標(biāo)識的接收信號。因此，包括接收信號76的接收信號值表示或以其它方式傳達(dá)給定符號序列，該符號序列包括任何給定無線電塊12內(nèi)的導(dǎo)頻和非導(dǎo)頻子塊14、16。

接收器處理電路78包括頻率偏差估計(jì)器(未示出)的實(shí)施例。在將接收信號76傳遞到解調(diào)器80之前，這些處理電路82借助于頻率偏差估計(jì)器來估計(jì)和補(bǔ)償接收信號76中的頻率偏差。接著，通過解碼電路84處理解調(diào)的信號82(例如，以軟比特值的形式)。解碼電路84對檢測到的符號進(jìn)行解碼，以便恢復(fù)原始傳送的信息。解碼電路84將這樣的信息輸出到一個或多個附加處理電路86，以用于進(jìn)一步操作。附加處理電路的性質(zhì)隨接收器70的預(yù)期功能或目的而改變，例如基站電路、移動終端電路等。

上述電路可包括一個或多個處理器、硬件電路、固件或其組合。在這方面，接收器70還可包括存儲器，存儲器包括一個或多個易失性和/或非易失性存儲器裝置。用于控制接收器的操作的程序代碼可存儲在諸如只讀存儲器或閃速存儲器的非易失性存儲器中。在操作期間生成的臨時數(shù)據(jù)可存儲在隨機(jī)存取存儲器中。存儲在存儲器中的程序代碼在由處理電路執(zhí)行時使得處理電路執(zhí)行上文示出的方法。

因此，本文的實(shí)施例還包括一種包含指令的計(jì)算機(jī)程序，所述指令在接收器70的至少一個處理器上執(zhí)行時使得接收器70進(jìn)行上述(一個或多個)方法。實(shí)施例還包括載體，所述載體包含這樣的計(jì)算機(jī)程序，其中載體是電信號、光信號、無線電信號或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)之一。

當(dāng)然，以上描述和附圖都表示本文中教導(dǎo)的方法、單獨(dú)設(shè)備、以及計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的非限制性示例。因此，本發(fā)明不受以上描述和附圖的限制。而是，本發(fā)明只受隨附權(quán)利要求及其法律等同物限制。