技术领域
[0001] 本公开一般地涉及通信系统,更具体地,涉及正交频分复用 (OFDM)信号参数估计。
相关背景技术
[0002] 在许多通信系统中,可能希望接收机识别在该接收机处是否存在特定信号和/或该信号的参数。对信号的存在或不存在或者信号的参数的这种检测允许接收机确定是否应该启动对接收的信号的进一步处理。希望快速地检测信号的存在或不存在和/或其参数,以降低接收机的延迟并改善节能。
具体实施方式
[0033] 通过示例的方式来呈现以下描述,以使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明不限于本文描述的实施例,并且对于本领域技术人员而言,对所公开的实施例的各种修改将是显然的。
[0034] 现在将仅通过示例的方式来描述实施例。
[0035] 正交频分复用(OFDM)接收机是被配置为对使用OFDM技术编码的接收的输入信号进行解码的接收机。在许多应用中,希望OFDM接收机检测接收的信号中的OFDM信号的存在。
在不需要对所接收的OFDM信号的特定信号参数(比如,保护间隔、带宽模式和FFT大小)做出确定的情况下,在OFDM接收机处检测OFDM信号的存在是可能的。替代地,确定OFDM信号的存在可以涉及确定是否已经接收到OFDM信号。
[0036] OFDM信号可以是DVB信号,比如,DVB-T信号、ISDB-T信号或 DVB-T2信号。OFDM信号可以是IEEE 802.11信号,比如,802.11a信号、802.11g信号、802.11n信号、和/或802.11ac信号。OFDM信号可以是 WiMAX信号、LTE信号、或者可以是使用OFDM编码的任何其他信号。 OFDM接收机可以是用于接收特定类型的OFDM信号的接收机。例如,在OFDM信号是DVB信号的情况下,OFDM接收机可以是DVB接收机。OFDM接收机可以被配置为分别在确定OFDM信号不存在或存在时,显著更快地报告空信道,或者开始对接收的信号进行更密集的信号处理操作。通过这种方式,可以通过检查OFDM信号的存在来节省接收机中的电量和时间。
[0037] 本文阐述的方法提供了用于检测OFDM信号的存在的改进方法,其中与已知技术相比,减少了检测OFDM信号的存在所花费的时间。具体而言,本文阐述的方法可以在感兴趣预定滞后处执行相关运算并且执行增长率或峰值计算,以快速且简单地得出存在确定和/或信号参数估计。
[0038] 图1示出了根据本公开的可以在OFDM接收机处执行的用于检测接收的输入信号中存在(和/或不存在)OFDM信号的示例方法100。
[0039] 方法100在数据信号已经被接收和采样之后开始。该方法因此可以包括接收输入信号并对输入信号进行采样以生成一个或多个数据样本块(其中这些块包括预定数量的连续采集的样本)的附加步骤。因此,该方法的输入是从输入信号连续采集的多个数据样本块。所接收的输入信号可以包括或不包括OFDM数据信号,并且方法100的目的是识别接收的信号是否包括OFDM信号。每个数据样本块可以具有相同的长度(就样本的数量而言)。例如,在OFDM信号是DVB信号的情况下,OFDM接收机是DVB 接收机,DVB接收机可以被配置为使得每个数据样本块的长度为32,768 个样本。数据样本块的长度可以取决于例如在接收机处预期的最大OFDM 符号持续时间,即预期将被接收的最长的OFDM符号。
[0040] 在图1的示例方法的步骤110处,可以针对多个感兴趣的滞后(下文称为LOI)中的每个LOI处的每个样本块确定自相关值,以针对每个LOI 生成自相关值。在图3(a)中可以看到针对示例输入信号计算得出的示例自相关值,其中OFDM信号是DVB-T信号。在图3(a)中,处理21个不同的数据样本块,其中每个数据样本块包括针对12个不同LOI的 32,768个数据样本。从图3(a)可见,一些LOI具有明显大于其他LOI的自相关值。取决于所执行的自相关运算的数量,可以在时域或频域中执行相关。例如,当M相关性滞后达到±N/2时,如果log2(N)>M,则可以在时域中执行相关运算。相反,如果log2(N)例如,在N=32,768的情况下,对于LOI高达15并且滞后高达 16K,可以在时域中执行相关。
[0041] 在一些布置中,可以通过对输入信号的傅里叶变换的绝对值执行逆傅立叶变换来计算在步骤110处计算的自相关值。以此方式,因为计算是在频域中执行的,所以可以在一次计算中生成特定数据样本块的所有自相关结果。在需要考虑大量LOI的情况下,确定信号存在或不存在时的计算效率和延迟从而可以分别被提高和降低。在其他实现方式中,在时域中执行计算可能是更有效的。例如,在考虑少于log2(NFFT)个LOI的情况下,基于时域的相关性计算可能是一种适当的有效方法。可以在一次计算中生成特定数据样本块的自相关结果并且可以并行输出这些自相关结果。一旦完成对第一数据样本块的处理,就可以处理下一数据样本块并且可以基于来自第一块的自相关结果进行操作。
[0042] 在步骤110处生成针对多个块的自相关值后,该检测方法进行到步骤 120。在步骤120,针对多个LOI中的每个LOI确定增长率值,并且基于针对多个样本块计算得出的自相关值来跨这些样本块确定增长率值。“增长率”值可以被认为是表示LOI的信号的累加相关结果随时间增加的速率的量度(measure)的值。因此,可以将该确定视为滚动平均测量的形式,其指示累加的自相关值跨多个数据块(例如,跨输入数据块的一部分或群组)增加的速率。例如,可以在形成一组样本块的固定时间窗上(即,跨预定数量的样本块)确定累加的自相关值。每个增长速率值与相应的LOI 相关联,并且可以是信号的累加相关性在该固定时间窗内增加的速率的量度。增长速率提供了关于在整个固定时间窗内的输入信号中存在信号的可能性的量度。高增长率表明在整个窗口内存在该信号。低增长率表明很可能在整个时间窗内不存在该信号。此外,负增长率表明该特定滞后的相关性不一致,这可能表明存在噪声。由于增长率值是在一段时间内的多个数据样本块上确定的,所以增长率值对由输入信号上的回波、干扰或噪声引起的相关性的波动具有适应性,否则这些波动可能会导致关于OFDM信号的存在的误判确定。
[0043] 在步骤130,将增长率值标准化以减轻可能影响所有LOI的相关值的效应的影响,例如,共同增益。对增长率值的标准化允许随后的阈值比较基于相对值而非绝对值来执行。对增长率值的标准化可以包括两个步骤,即确定标准化因子的第一步。标准化因子可以基于跨一些或全部LOI在某一时刻确定的增长率值的平均值。在第二步中,可以将标准化因子应用于每个增长率值以生成经标准化的增长率值(下文称为NRG值),其中每个NRG值对应于相应的增长率值。例如,在增长率值被分组排列的情况下,可以基于跨当前组(即,基于最近采集的数据样本块的累加相关结果的组)中的所有LOI的平均增长率来生成标准化因子。
NRG值表示增长率值相对于给定时刻的平均增长率的标准化。
[0044] 在步骤140,基于NRG值确定接收的输入信号中是否存在OFDM信号。关于是否存在OFDM信号的确定可以包括确定多个NRG值中是否有任意NRG达到或超过预定的信号阈值。如果一个或多个NRG值达到或超过预定的信号阈值,则可以确定输入信号中存在OFDM信号。相反,如果没有任何NRG值达到或超过预定的信号阈值,则可以确定不存在OFDM 信号。
[0045] 图2示出了基于计算的自相关值,跨多个样本块确定多个LOI中的每个LOI的增长率值的示例方法。在示例中,图2的方法可以实现图1的步骤120。该方法开始于步骤1210,其中针对每个LOI随时间累加自相关值。这参照图3(a)和3(b)进行说明。图3(a)示出了在图1的步骤 110处生成的一组初始相关值。具体地,针对x个不同的数据样本块和针对y个感兴趣的滞后计算自相关值R[x,y],给出x*y个自相关值。在图3 (a)中,x=21和y=12。
[0046] 图3(b)示出了通过执行步骤1210生成的结果累加值。从图3(b) 可见,分别针对每个LOI累加自相关值。与LOI和数据样本块数量的组合 (x,y)相关联的累加值可以由给出。通过将针对数据样本块生成的每个新生成的(针对给定滞后的)自相关
结果添加到先前的累加值来进行累加运算。如图3(b)所示,存在针对每个接收的数据样本块生成的累加结果。
[0047] 在完成了基于所接收的数据样本块生成累加值的步骤1210后,方法 120进行到步骤1220,在步骤1220中确定累加结果的绝对值。该步骤可以与步骤1210同时执行,即作为相同运算或计算的一部分。这样一来,与LOI和特定一批样本的组合(x,y)相关联的结果绝对累加值A可以由 给出。应理解的是,不需要在每次生成累加值时执行累加结果的绝对值。每个绝对累加值与特定的数据样本块相关联。
[0048] 在已经针对每个LOI生成一个或多个绝对累加值后,方法120进行到步骤1230,在步骤1230中以给定时间窗内的连续结果的群组来处理这些绝对累加值。可以预先确定定义群组的大小的给定时间窗的大小。可以基于NRG值将被更新的频率与NRG值对累加相关值上的噪声的敏感性之间的折衷来预先选择群组的大小。较大的群组对相关值的波动更具适应性,但可能较慢地更新NRG值以反映不存在/存在OFDM信号。相反,较小的群组可以更经常地更新NRG值,但对相关值的任何波动的适应能力较差。存在于特定群组中的连续绝对累加值的数量可以取决于块的大小和群组中块的数量。图3(c)示出了分组的绝对累加值的一个示例。在图3 (c)中,示出了三个群组;即,包括(对于每个LOI的)前七个样本块的绝对累加值的第一群组,包括(对于每个LOI的)接下来的七个样本块的绝对累加值的第二群组,以及包括(对于每个LOI的)随后的七个样本块的第三群组。
[0049] 在将连续绝对累加值分配给多个不同群组中的一个群组后,在步骤 1240处确定该群组的绝对累加值的变化。可以通过计算从特定群组中最后生成的绝对累加值到最初生成的绝对累加值的绝对累加值的差值来确定该变化。换句话说,每个群组都具有多个绝对累加值,其中每个绝对累加值是针对连续接收的相应数据样本块生成的。对于给定群组,可以从与在该群组内最近接收的样本块相关联的绝对累加值中减去与最初接收的样本块相
关联的绝对累加值。
[0050] 替代地,绝对累加值的变化可以基于在连续群组中单独定位的绝对累加值之间的确定。例如,该改变可以基于当前群组中的最后的绝对累加值和先前处理的群组中的最后的绝对值之间的差值。可以为一组数据样本块确定增长率值,其中每个群组包括两个或更多个块,并且每个块包括用于将要计算的自相关值的足够数量的样本。例如,可以使用以下计算 RG(j,y)=A(m,y)-A(n,y)来针对群组j中的LOI y确定增长率值,其中 RG是增长率,m是与群组j中最近生成的样本块相关联的绝对累加值,并且n是与下一个最近生成的样本块相关联的绝对累加值。图3(d)示出了针对图3(c)所示的三个群组中的每个群组以及针对每个感兴趣的滞后的示例增长率值。可以看出,第五个LOI和第十一个LOI具有显著大于其他LOI的增长率值。
[0051] 应理解,可以用其他方式来执行增长率的计算。例如,在一些布置中,可以在每个群组开始处重置累加值。通过这种方式,每个群组结束处的累加值实际上就是该群组的增长率。
[0052] 图4示出了用于执行图1的步骤130处描述的对增长率值的标准化的示例方法130。该方法开始于步骤1310,在步骤1310处计算标准化因子。下面描述一种用于计算标准化因子的方法,但应理解的是,设想了多种不同的用于计算标准化因子的方法。
[0053] 在示例中,通过计算跨所有LOI在给定时刻的增长率值的均值来确定标准化因子。在给定时刻的增长率值可以是最近确定的多个增长率值。最近确定的增长率值可以是基于最近处理的一组数据样本块而确定的增长率值。例如,可以对增长率值进行求和并除以在给定时刻计算得出的增长率值的数量—因此它取决于LOI的数量。
[0054] 在计算了标准化因子后,方法130进行到步骤1320,在步骤1320处将所确定的增长率值标准化以生成经标准化的增长率值(NRG值)。可以通过对每个增长率值应用标准化因子来确定NRG值。例如,可以通过将每个增长率值除以标准化因子来应用标准化因子。NRG值提供关于是否存在OFDM信号的指示。在对于一个群组(或多个群组)存在高NRG值的情况下,至少对于NRG高的样本块的群组,可以假定存在OFDM信号。
[0055] 在一些布置中,NRG值可能由于输入信号上存在回波和/或干扰而发生偏差。在存在回波和/或干扰的情况下,经标准化的增长率值(例如,图 3(c)中的第五和第十一LOI)的峰值可能不能正确地表示OFDM信号的存在。标准化可能会受到影响,因为标准化因子将由于回波/干扰而在值上出现偏差。在一些布置中,通过考虑这些假峰值,可以提高存在确定的可靠性。为提高存在确定的可靠性,可以生成不考虑其中出现有问题的回波/ 干扰的峰值的不同标准化因子。
[0056] 在图4中示出了经调整的标准化因子的可选计算和应用的示例。在步骤1310处计算NRG值并在步骤1320处应用这些NRG值之后,方法130 可以可选地进行到步骤1330。在步骤1330处,可以将NRG值视为初始NRG值。可以处理初始NRG值以识别这些值中是否有任意值达到或超过峰值阈值。如果有,则可以对标准化因子进行细化(refine)以生成经调整的标准化因子。
[0057] 为生成经调整的标准化因子,可以将每个NRG值与如图4的步骤 1330中阐述的峰值阈值进行比较。峰值阈值表示如下NRG值,高于该 NRG值可以确定由于输入信号存在有问题的特性(比如,回波或干扰)而达到NRG值。在图4的示例中,阈值可以被设置为14.0。在NRG值等于或超过峰值阈值的情况下,用于执行标准化的标准化因子被调整以丢弃与该NRG值相关联的增长率值。以此方式,从标准化因子中消除了由回波和/或干扰导致的峰值中的任何偏差。从经调整的标准化因子的计算中丢弃被标识为具有达到或超过峰值阈值的值的增长率值。
[0058] 在一种方法中,排除与超过峰值阈值的NRG值相关联的增长率值,并使用剩余的增长率值的均值来计算经调整的标准化因子。然后将经调整的标准化因子应用于所有增长率值(包括从计算中丢弃的那些增长率值),以基于经调整的标准化因子确定NRG值的最终集合。
[0059] 为此,在步骤1340,计算NRG值的最终集合并将其用于识别存在或不存在OFDM信号。在图4的步骤1340处,在没有所标识的NRG峰值的情况下,步骤1310和1320被有效地重复。例如,通过在不包括与达到或超过峰值阈值的NRG值相关联的增长率值的情况下重新计算跨LOI的平均增长率值来重新获得标准化因子。以此方式,该均值仅基于被认为不受回波和/或干扰影响的增长率值。一旦确定了经调整的标准化因子,就将经调整的标准化因子应用于所有增长率值(包括与被认为受到回波和/或干扰影响的NRG峰值相关联的增长率值),从而生成将在图1的步骤140中使用的最终经标准化的增长率值。
[0060] 图5示出了根据本公开的示例的OFDM信号检测器500,其可以被配置为实现图1、图2和/或图4的方法。OFDM信号检测器500包括模数转换器(ADC)510、相关性计算模块520、多个累加模块530、多个绝对值模块540、多个开关元件550、多个寄存器对560、经标准化的增长率 (NRG)模块570、阈值比较模块580。示例OFDM信号检测器500可以被配置为实现图1至图4的方法中的一个或多个。
[0061] OFDM信号检测器500包括模数转换器(ADC),其被配置为处理从天线接收的输入信号并将所接收的模拟信号转换为多个数字样本。在一些示例中,ADC采集样本的速率可以与接收的OFDM信号中预期的最宽带宽有关。例如,在要检测的信号是DVB-T信号的情况下,可以将采样率设置为适应8MHz带宽模式。
[0062] 输入信号的数字样本被一次一个数据样本块地传递到相关性计算模块 520。例如,ADC可以被配置为生成数据样本块并将该块传递到相关性计算模块。相关性计算模块
520可以被配置为对数据样本块的傅立叶变换的绝对值执行逆傅立叶变换。可以基于预期OFDM信号的最大符号持续时间来定义样本块的大小。例如,一个块可以包括32,768个连续采集的样本。
[0063] 相关性计算模块520可以被配置为基于LOI的数量和特定数据样本块来生成多个相关结果。LOI可以包括基于OFDM符号持续时间的分数定义的一个或多个滞后,其引起指示存在OFDM信号的强相关性。在实践中,许多滞后提供了相应的相关性,因此可以使用许多不同的滞后的组合来定义LOI。在特定示例中,在OFDM信号是DVB-T信号的情况下,发明人已经认识到,与OFDM符号持续时间的1/3、2/3、和3/3相对应的滞后在确定存在或不存在OFDM信号时是有用的。类似地,对于DVB-T2信号的某些配置,与1/3、2/3和3/3相对应的滞后可能是有用的。这些滞后在检测其他OFDM信号的存在时也可能是有用的。替代地,在检测其他 OFDM信号的存在时不同的滞后定时可能是有用的。因此,在一些布置中,这些滞后中的一个或多个可以用作LOI。在一些布置中,与保护间隔速率(GIR)加上OFDM符号持续时间相对应的滞后可以被附加地或替代地用作LOI。
[0064] 相关性计算模块520被配置为针对特定数据样本块生成预定数量的相关结果,该预定数量与特定实现方式中使用的LOI的数量相对应。在一些实现方式中,相关结果还可以取决于信号参数的特定组合。例如,OFDM 信号可以具有特定的GIR、带宽模式和FFT窗口大小。在DVB-T信号的示例中,GIR可以是1/32、1/16、1/8或1/4中的一个;带宽模式可以是
5MHz、6MHz、7MHz、和8MHz中的一个;并且FFT窗口大小可以是 2K、4K、和8K中的一个。在该示例中,这些信号参数有48种不同的组合。如果每个组合评估4个不同的LOI并且考虑48种不同的信号参数的组合,则可能有192个不同的LOI。因此,在一些布置中,可以生成192 个不同的相关结果。然而,应理解的是,没有必要生成LOI的全部192个不同的组合。
[0065] 信号检测器500还包括多个累加模块530。可以存在针对每个LOI的累加模块530。每个累加模块被配置为累加针对特定LOI的相关结果的值,在特定时刻生成的每个相关结果作为处理相应样本块的结果而被接收。在示例中,特定累加模块被配置为累加针对特定LOI并且针对信号参数的给定组合的不止一个相关结果,其中每个相关结果通过使用针对那些特性的组合的特定LOI来从连续数据样本块的相关性中导出。
[0066] 在由累加模块530处理每个数据样本块后,将在每个累加模块处的累加值传递给对应的绝对值模块540。绝对值模块540被配置为确定接收的累加值的绝对值以生成相应的绝对积累值。在一些布置中,每当新的累加值被生成时可以进行该计算,或者可以对一些生成的累加值执行该计算。可以将绝对值计算和累加计算进行组合并在单个模块中执行。
[0067] 在信号检测器500中,每个绝对值模块540与多个开关元件550中的对应开关元件相关联。开关元件被配置为选择性地将绝对值传递到相应一对寄存器中的一个寄存器。对于特定的开关元件,绝对值的选择性传递可取决于当前正在处理块的群组中的哪个数据样本块。开关元件被配置为实现一个或多个切换方案以实现绝对累加值的分组,每个寄存器处理不同的群组。信号检测器500可以实现更大的寄存器分组,例如,与每个绝对值寄存器相关联的三个寄存器。每个开关元件实现相同的交换方案以确保对值进行一致的分组。
[0068] 在示例切换方案中,开关元件被配置为将群组的第一绝对值传递到相关联的一对寄存器中的第一寄存器。开关元件还被配置成将群组的最后的绝对值传递到相关联的一对寄存器中的第二寄存器。在图5的示例中,顶部开关元件可以被配置为将群组的第一绝对值传递到寄存器1B,并且可以被配置为将群组的最后的绝对值传递到寄存器1A。
[0069] 开关元件可以被配置为使得只有特定群组的第一和最后的绝对值被传递到寄存器并且随后被比较以计算增长率值。以此方式,所生成的其他绝对值可以被丢弃或存储,并被随后的绝对累加值覆写。参照图6(a)说明对连续生成的绝对值的使用。具体而言,图6(a)是示出了基于多个示例群组大小特定绝对值是被存储还是被丢弃的表格。最上面的行610示出了由图5的顶部绝对值模块540连续生成的八个不同绝对值中的每个绝对值。八个绝对值中的每个绝对值与连续接收的数据样本块相关联。图6 (a)的绝对值1是基于第一个接收的数据样本块的第一个计算的绝对值,而绝对值8是最后接收的值。
[0070] 行620示出了基于大小为三的群组大小的对绝对值的示例使用。在该示例中,第一群组的值的第一个接收的值是绝对值1,因此被存储在寄存器1B中。第一群组的值的最后接收的值是绝对值3(由于群组大小为三),该值因此被存储在寄存器1A中。因为绝对值2既不是第一群组的第一个绝对值也不是最后一个绝对值,所以被丢弃。随后可以通过在绝对值3被存储之后从寄存器1A中的值中减去寄存器1B中的值来计算第一增长率值。绝对值4是第二群组的第一个绝对值,因此被存储在寄存器1B 中(可选地代替绝对值1)。第二群组的最后的值是绝对值6,该值因此被存储在寄存器1A中。因为第二群组的第二个值(绝对值5)既不是第二群组的第一个值也不是最后一个值,所以被丢弃。类似地,随后通过从存储在寄存器1A中的绝对值6中减去存储在寄存器1B中的绝对值4来确定第二增长率值。第三群组的第一个值是绝对值7,该值因此被存储在寄存器1B中,而绝对值8被丢弃并且绝对值9(未示出)将被存储在寄存器 1A中。然后可以相应地计算第三增长率值。
[0071] 行630示出了与行620类似的布置,但群组大小是四个绝对累加值。对于第一群组,第一个值是绝对值1,其被存储在寄存器1B中,而第一群组中的最后一个值是绝对值4,其被存储在寄存器1A中。在这种情况下,群组的中间两个绝对值被丢弃。行640示出了其中群组大小是五个绝对值的类似布置。五个值中的第一个值(即绝对值1)被存储在寄存器1B 中,五个值中的最后一个值(即绝对值5)被存储在寄存器1A中。行650 示出其中群组大小为6的另一示例,行660示出其中群组大小为7的另一示例。
[0072] 图6(b)示出了基于九个连续生成的绝对累加值610的多个替代切换方案,其中每个连续绝对累加值基于开关元件被存储在同一寄存器中。以此方式,新存储的绝对累加值将覆写该寄存器中先前存储的绝对累加值。当预定数量的值已经被存储在特定的寄存器中时,开关元件切换到该对寄存器中的另一寄存器并且在该寄存器中存储预定数量的值。预定数量的值由群组大小来定义。
[0073] 行620示出了如下切换方案,其中基于三个值的群组大小来选择第一群组和第二群组的最后的绝对累加值以进行比较。具体而言,在行620 中,第一群组的最后的值是绝对值3,其是将被存储在寄存器1A中的第三个值。随后,开关元件切换为使得值能够被存储到寄存器1B。绝对值4 到6被连续地写入到寄存器1B。在绝对值6被写入寄存器1B后,开关元件再次切换返回到寄存器1A。在新值(绝对值7)被写入到寄存器1A之前,执行基于存储在寄存器1A和1B中的值的计算(如图6(b)的加深框所示)。然后该过程以连续地将三个新值写入寄存器1A来进行重复,并且在绝对值9被写入到寄存器1A之后,开关元件再次切换到寄存器
1B。
[0074] 行630示出了另一切换方案,其中基于四个值的群组大小来选择第一群组和第二群组的最后的绝对累加值以进行比较。切换方案630以与上面关于行620所描述的相同的方式进行操作,但是切换在四个(而不是三个)连续值已经被写入寄存器之后进行。由此可见,绝对累加值4和8被相互比较。行640示出了另一切换方案,其中基于五个值的群组大小来选择第一群组和第二群组的最后的绝对累加值以进行比较。由此可见,绝对累加值5和8被选择来与绝对值10(未示出)进行比较。
[0075] 上述切换方案可以针对n对寄存器中的每一个重复。在将绝对累加值存储在对应的寄存器对中后,信号检测器500被配置成将该对绝对值传递到NRG模块570,NRG模块570被配置为执行经标准化的增长率计算。
[0076] 图7示出了根据本公开的示例的示例经标准化的增长率(NRG)模块 570。NRG模块570包括n个减法模块571-1到571-n、n个乘法模块572-1 到572-n、n-输入加法模块573、和倒数模块574,其中n是LOI的数量。
[0077] 每个减法模块571-1至571-n被配置为从特定的一对寄存器接收一对绝对值并从较新的值中减去较旧的值。例如,可以从保存在寄存器1A中的值中减去保存在寄存器1B中的值。每个减法模块所生成的结果可以被看作是针对该特定LOI的增长率值。增长率值可以传递给NRG模块570 的两个元件。具体而言,来自每个减法模块的减法结果被传递以作为到n- 输入加法模块573以及到n个乘法模块572-1到572-n中的相应乘法模块的输入。
[0078] n-输入加法模块被配置为将从减法模块生成的n个减法结果中的每一个加在一起以形成求和的结果。求和的结果被传递到倒数模块570,其被配置为执行两个计算。首先,倒数模块被配置为将求和的结果除以n,其中n是加法模块的输入的数量。该除法计算生成减法结果的均值,即增长率值的均值,其作为标准化因子。倒数模块570所执行的第二个计算是计算该均值的倒数,其可以被看作是经标准化的增长率值的倒数。
[0079] 由倒数模块570计算得出的均值的倒数被传递给n个乘法模块572-1 至572-n中的每一个。乘法模块572-1至572-n被配置为基于从倒数模块 570接收的经标准化的增长率值的倒数和从相应的减法模块接收的输出来执行乘法运算,以生成针对特定LOI的相应的经标准化的增长率值。相应的经标准化的增长率值(每LOI一个增长率值)来自NRG模块570。应理解,增长率值与标准化因子的倒数的乘积可以被认为是等同于将增长率值除以标准化因子。
[0080] 返回到图5,NRG模块570的输出被传递到阈值比较模块580,在阈值比较模块580处,将NRG模块的每个输出(即,每个经标准化的增长率值)与预定信号阈值进行比较。如果传递到阈值比较模块580的NRG 值中有任意NRG值达到或超过预定信号阈值,则确定在接收的输入信号中存在OFDM信号。如果传递到阈值比较模块580的NRG值中没有任何一个达到或超过预定信号阈值,则确定在接收的输入信号中不存在OFDM 信号。阈值比较模块580可以被配置为输出关于在接收的输入信号中是否存在OFDM信号的指示。该指示可以是以信号的形式,其值或水平指示存在还是不存在OFDM信号。接收机还可以被配置为基于该确定选择性地启用或禁用接收机(或其他模块)的其他元件。
[0081] 信号检测器500可操作来执行图1的方法。相关性计算模块520被配置为根据图1的步骤110计算自相关结果。自相关结果由累加模块530根据图2的步骤120的步骤1210进行累加。使用绝对值模块540根据图2的步骤1220来计算累加结果的绝对值。在图2的步骤1230处,将连续的结果分组。通过开关元件550选择性地将由绝对值模块540生成的绝对累加值切换到寄存器对560的特定寄存器内来对这些结果进行分组。具体而言,值的分组是即时(on-the-fly)执行的。通过在与特定绝对值模块相关联的寄存器对的第一寄存器和第二寄存器之间切换累加值,可能将连续处理的绝对累加值划界(delimit)为群组。如先前所讨论的,群组的大小可以影响使用开关元件550进行切换的速率。此外,群组的大小可以影响在做出关于存在还是不存在OFDM信号的确定时的延迟。这是因为必须等待数据信号块的连续群组被处理。在DVB-T接收机的实际示例中,介于7 到13个数据样本块之间的群组大小提供了延迟和准确度之间的合适的折衷。因此,在步骤1230结束时,群组的第一个绝对值被存储在寄存器对的一个寄存器中,并且该群组的最后一个绝对值被存储在该寄存器对的另一寄存器中。
[0082] 在图2的步骤1240中,从一组绝对累加值中的一个绝对累加值减去该组中的另一绝对累加值。对各个减法模块571-1至571-n中的不同绝对累加值执行该减法计算。在步骤
1240结束时,针对每个LOI确定增长率计算。减法模块571-1至571-n的输出可以被认为是增长率值。
[0083] 在步骤130,将增长率值标准化。增长率值的标准化由图7的元件 573、574和572-1到572-n来执行。具体而言,在步骤1310处,通过计算最后的群组中的增长率值的均值来确定标准化因子。在图5的布置中,最后的群组可以被认为是与最近计算的第一个累加值和最后的累加值相关联。如此一来,增长率值是由减法模块571-1至571-n确定的值。因此,n-输入加法模块573被配置为将从减法模块输出的增长率值加在一起,并且倒数模块574被配置为将加法结果除以n以确定增长率值的均值。该增长率值的均值可以被认为是将被应用于增长率值的标准化因子。为将标准化因子应用于增长率值,如图4的步骤1320所阐述的,向增长率值的均值应用倒数运算。倒数运算的输出形成倒数模块574的输出,该输出被传递以作为到每个乘法模块572-1到572-n的输入。每个乘法模块572-1到 572-n被配置为按照顺序在来自减法模块571-1到571-n的各个输出(即,增长率值)和标准化因子的倒数之间执行乘法运算。根据步骤1320,该乘法可以被认为是等同于将增长率值除以标准化因子的除法。所得到的经标准化的增长率值然后被传递到阈值比较模块580,在阈值比较模块580 处,根据图1的步骤140,基于所接收的NRG值与预定信号阈值的比较来确定是否存在OFDM信号,并且输出相应的指示。
[0084] 本文描述的方法和装置也可以用于期望检测/确定接收的OFDM信号的特定参数的应用中。OFDM信号由许多不同的信号参数来定义,包括保护间隔速率(GIR)、FFT窗口大小、和带宽模式。为了正确地解码 OFDM信号,接收机需要知道用于生成OFDM信号的这些信号参数中的一个或多个信号参数的值。在实践中,对于大多数形式的OFDM信号,每个信号参数可以采用多个预定的可能值之一。例如,在DVB-T中,带宽模式可以是5MHz、6MHz、7MHz和8MHz中的一个;GIR可以是1/32、 1/16、1/8和1/4中的一个;并且FFT大小可以是2K、4K和8K中的一个。
[0085] 用于确定OFDM信号具有信号参数的哪个组合的已知方法涉及依次针对信号参数的每个可能的组合扫描OFDM信号,直到确定最可能或最强的相关组合。扫描可能的信号参数的每个组合可能是耗时的,因为必需依次处理每个组合,并且可能需要采集多个数据样本块,每个信号参数的组合对应一个数据样本块。不希望在检测OFDM信号的信号参数时的延迟增大,因为这会导致在锁定(locking onto)并解码OFDM信号时的延迟。例如,在OFDM接收机是DVB接收机的情况下,在检测DVB信号的信号参数时的延迟可能导致正在处理和显示的接收信号的延迟。
[0086] 图8中示出了用于确定信号参数的方法,该方法扫描信号参数的不同组合。图8示出了被配置为检测接收的OFDM信号的参数的OFDM参数估计器800。OFDM参数估计器800包括模数转换器(ADC)810、相关模块820、单抽头无限脉冲响应(IIR)滤波器830、阈值比较模块840、开关850、组合生成器860、n个寄存器870、和最大值确定模块880。可以在天线和ADC
810之间包括其他模块(未示出)以执行对OFDM信号的解调。
[0087] OFDM参数估计器800被配置为计算针对探测由传入信号的GIR引入的相关模式的配置值的每个可能的组合的度量(metric)。组合生成器860 被配置为选择用于OFDM信号的信号参数的组合。例如,可以选择第一 GIR值、第一FFT大小值、和第一带宽模式来在第一操作中进行测试。在第二操作中,可以选择第二GIR值、第二FFT大小值、和第二带宽模式。可以在循序执行的操作中测试信号参数的每个可能的组合。
[0088] 测试信号参数的特定组合并确定相关性度量,该相关性度量指示接收的OFDM信号与该信号参数的组合相关的程度。在相关性度量指示强相关 (例如,具有高值)的情况下,使用该信号参数的特定组合来生成OFDM 信号的可能性就越大。组合生成器870定义在相关操作中正在测试的信号参数的组合。组合生成器870在接连的操作中提供信号参数的组合,直到已经测试了所有(或足够数量的)组合并且已经生成了对应的相关性度量。
[0089] 在ADC 810处,对传入的OFDM信号进行采样以从模拟信号生成数字信号。执行转换的方式由定义用于转换的带宽模式的组合生成器来控制。然后数字信号被传递到相关模块820。相关模块被配置为利用Nu个样本的滞后来执行自相关运算R。执行自相关运算的方式也受到定义FFT大小Nu的组合生成器的控制。相关结果然后被传递到IIR滤波器830,IIR 滤波器830将相关器820的当前输出与同一输出的Nu+Ng延迟版本(其中Ng是样本中的GIR持续时间并且也由组合生成器860定义)组合。利用 IIR滤波器830中的这种延迟,以该周期性出现的相关峰值将在滤波器输出处升高。IIR滤波器830的输出然后被传递到阈值比较模块
840,阈值比较模块840确定相关性度量是否达到或超过预定阈值Dt。如果是,则针对该信号参数的组合的相关性度量由开关850传递到多个寄存器870中的特定寄存器。
[0090] 针对信号参数的不同组合重复该过程,直到多个相关性度量被存储在多个寄存器870中的对应寄存器中。一旦组合生成器860已经循环通过信号参数的所有可能组合,则最大值确定模块880是被配置为确定哪个相关性度量具有最高的相关性(例如,最大值)。最大值确定模块880被配置为基于被用于获得该具有最高相关性的相关性度量的信号参数的组合来提供指示所接收的OFDM信号的所确定的信号参数的输出。
[0091] 在图8的布置中,组合生成器860被配置为每次使用信号参数的单个组合对接收的OFDM信号的样本进行操作。因此有必要对接收的信号执行连续的相关运算,每个相关运算与信号参数的组合相关联。例如,第一次尝试或最后一次尝试的信号参数的组合可能是正确的组合,但是接收机只有在尝试过所有组合后才能做出该确定。接收机做出关于信号参数的正确组合的确定时的高延迟是不合需要的,因为直到已确定信号参数的组合后接收机才能解码OFDM信号数据。用于确定本文描述的OFDM信号的信号参数的方法是低延迟方法,其不依赖于针对信号参数的每个组合连续确定的相关结果。替代地,在本文描述的方法中,可能使用较少的相关运算来做出关于信号参数的确定。
[0092] 图9示出了根据本公开的OFDM参数估计器900,其被配置为确定所接收的OFDM信号的信号参数。OFDM参数估计器900包括模数转换器 (ADC)910、相关模块920、多个累加模块930、多个绝对值模块940、多个寄存器950、以及峰值验证模块960。可以在天线和ADC 910之间包括其他模块(未示出),以执行对OFDM信号的解调。
[0093] 在操作中,参数估计器900被配置为接收OFDM信号,然后将该 OFDM信号传递到ADC 910,在ADC 910处对模拟信号进行采样以生成数字信号。在一些布置中,不要求ADC 910在多个带宽模式下执行转换。替代地,在图9的布置中,ADC 910可以被配置为在预期将被接收的 OFDM信号的最高可能带宽模式(即,最宽带宽)下执行转换。例如,在OFDM信号是DVB-T或DVB-T2信号的情况下,ADC 910可以在8MHz 带宽模式下进行操作。
[0094] 由ADC 910生成的数字信号被传递到相关模块920。相关模块920被配置为通过在采样的窗口上应用快速傅立叶变换(FFT)并且然后对结果应用逆快速傅里叶变换(IFFT),来对OFDM信号的样本执行自相关运算。以此方式,相关模块920的操作可以与图5中所示的相关模块520的操作相同。
[0095] 由相关模块生成的相关结果被传递到相应的累加模块930,在累加模块930处累加多个相关模块结果。以此方式,累加模块930的操作可以与图5中所示的累加模块530的操作相同。累加模块930中生成的经累加的相关结果被传递到对应的绝对值模块940,在绝对值模块940处生成累加相关结果的绝对值。以此方式,绝对值模块940的操作可以与图5中所示的绝对值模块540的操作相同。
[0096] OFDM参数估计器900包括n个寄存器,这些寄存器各自被配置为存储绝对的经累加相关结果。每个绝对的经累加相关结果表示为了确定所接收的OFDM信号的信号参数的组合而评估的相关峰值。将n个相关峰值传递到峰值验证模块960,在其中每个峰值被验证。峰值验证过程被配置为核查每个峰值是否是有效峰值。有效峰值是表示有效的自相关结果的相关峰值。有效峰值表示有足够的相关性以指示相关联的信号参数的组合可能是针对输入信号的信号参数的有效组合。有效峰值可以不受噪声和/或回波信号的影响。因此峰值验证模块960被配置为识别哪些相关峰值是有效峰值。将更详细地描述峰值验证过程。
[0097] 一旦峰值验证模块960确定哪些相关峰值是有效峰值,峰值验证模块 960被配置为识别信号参数的哪个组合具有与其相关联的最大数量的有效峰值。具有最大数量的有效峰值的信号参数的组合被认为是在OFDM信号中使用的信号参数的组合。达到相同数量的有效峰值的其他组合也作为可能的候选项而输出。
[0098] 图10(a)示出了根据本公开的用于确定OFDM信号的信号参数的组合的示例方法。该方法开始于步骤1010,在步骤1010处确定相关峰值。具体而言,所得到的相关峰值可以包括一系列绝对的经累加相关结果。每个相关峰值可以被认为是在由相关模块(例如,图9的相关模块920)导出的特定滞后处的相关结果。可以在OFDM信号的最高可能带宽模式 (即,最宽带宽)(例如,对于DVB-T信号的8MHz)下获得相关峰值。
[0099] 在完成步骤1010后,将相关峰值分配为相关峰值集合,每个相关峰值的集合与对应的信号参数的组合相关联。然后将相关峰值置于相关峰值集合中,每个峰值的集合与OFDM信号的可能信号参数的特定组合相关联。单个相关峰值可以被放置到不止一个峰值的集合中,以使得相关峰值在峰值的全部集合中出现不止一次。针对信号参数的每个组合,基于LOI 来执行相关峰值的放置。如前所述,该布置可能具有可以取决于OFDM接收机的特定应用的多个LOI。在一些布置中,LOI可以是OFDM符号持续时间的1/3、2/3和3/3,以及OFDM符号持续时间加上保护间隔(即,Nu +Ng)的可选附加感兴趣的滞后。在这样的情况下,每个相关峰值的集合可以包括三个(或可选地四个)峰值。例如,一个峰值的集合可以包括第一峰值、第二峰值、和第三峰值。可基于多个峰值中具有对应于与集合相关联的信号参数的组合的1/3符号持续时间的滞后的峰值来分配该集合的第一峰值。类似地,可基于多个峰值中具有对应于与该集合相关联的信号参数的组合的2/3符号持续时间的滞后的峰值来分配该集合的第二峰值。可基于多个峰值中具有对应于与该集合相关联的信号参数的组合的3/3符号持续时间的滞后的峰值来分配该集合的第三峰值。应理解,对应于3/3 符号持续时间的特定滞后可以取决于与该峰值的集合相关联的信号参数的组合。例如,符号持续时间可以取决于FFT大小Nu。因此,取决于针对信号参数的组合的滞后,用于特定LOI的滞后值可能在各集合之间有所不同。在一些集合中,用于特定LOI的滞后值可能是相同的。一般而言,集合中的每个峰值可以对应于针对该信号参数的组合的LOI。
[0100] 应理解,可以使用替代或附加的LOI来确定OFDM信号的信号参数。在示例中,确定三个LOI,即,符号持续时间的1/3、2/3、和3/3。然而,在其他实现方式中,可以使用更少的LOI,比如,符号持续时间的 1/3以及符号持续时间的2/3和3/3中的一个。在其他实现方式中,符号持续时间的其他分数可以另外用作附加的LOI—例如,符号持续时间的 1/6、3/6、和5/6。
[0101] 在步骤1020,对这些相关峰值的集合执行验证过程,以验证这些相关峰值的集合中的一个或多个相关峰值。图10(b)示出了对峰值的集合中的每个峰值执行验证过程的示例方法。在图10(b)的示例中,每个相关峰值的集合包括三个LOI。具体而言,每个相关峰值的集合包括对应于符号持续时间的1/3的第一峰值、对应于符号持续时间的2/3的第二峰值、和对应于符号持续时间的3/3的第三峰值。在该示例中,验证过程1020可以包括验证多个峰值的每个集合中的第一峰值的步骤1021。然后,验证过程1020包括验证多个峰值的集合中的每个集合中的第二峰值的步骤 1022。验证过程1020还可以包括验证多个峰值的集合中的每个集合中的第三峰值的步骤。通常,可以验证峰值的集合中的任意数量的峰值。集合中的一些峰值可以不必进行验证,在这种情况下,只验证集合中的峰值的子集。
[0102] 通常,峰值的验证包括确定峰值是否是由于自相关而生成的有效峰值 (其中,自相关指示所接收的信号与信号参数的组合的相关程度)或者该峰值是否由另一无效的相关源(例如,回波、干扰、或噪声)引起。
[0103] 下面参考图11来阐述用于验证验证峰值的集合中的第一峰值、第二峰值、和第三峰值的示例过程。用于验证峰值的过程包括步骤1121,在步骤1121处,将每个峰值的集合中的每个峰值与第一预定阈值进行比较以初步识别无效峰值。如果峰值的值未达到或超过第一预定阈值,峰值被认为是无效的。参照图12(a)针对多个峰值S[s]中的每个峰值s示出了该比较的示例。图12(a)示出了如下示例,在该示例中在将峰值分配到峰值的集合之前生成了十五个峰值。这十五个峰值分别与第一预定阈值Dt进行比较。如果峰值未达到或超过Dt,则该峰值被识别为无效(在分配到(一个或多个)集合之前或之后)。如图12(a)所示,十五个峰值中有八个被识别为无效的,而其余的七个峰值(图12(a)中用画有阴影线的区域表示)是有效峰值的候选。
[0104] 图12(b)至(d)示出了根据本公开分配的三个峰值的集合的示例。图12(b)示出了示例峰值的第一集合,其包括第一峰值、第二峰值、和第三峰值。峰值的第一集合与5MHz的信号参数和2K的FFT大小相关联。在符号持续时间的1/3处可以看到第一峰值,在符号持续时间的2/3 处可以看到第二峰值,并且在符号持续时间的3/3处可以看到第三峰值。如图12(b)所示,第一、第二和第三峰值中的每个的值都达到或超过了 Dt。因此,峰值的第一集合中的任何峰值都未被初步识别为无效峰值。
[0105] 图12(c)示出了峰值的第二集合的峰值,峰值的第二集合也包括分别与针对5MHz和4K的信号参数的符号持续时间的1/3、2/3、和3/3相关联的第一峰值、第二峰值、和第三峰值。从图12(c)中可以看出,峰值的第二集合的第一峰值达到或超过了Dt,因此第一峰值被识别为有效峰值。相反,图12(c)中第二峰值和第三峰值的值未达到或超过Dt,从而被认为是无效峰值。
[0106] 图12(d)示出了峰值的第三集合的峰值,峰值的第三集合也包括分别与针对8MHz和8K的信号参数的符号持续时间的1/3、2/3、和3/3相关联的第一峰值、第二峰值、和第三峰值。如图12(d)所示,峰值的第三集合的第一峰值未达到或超过Dt,因此第一峰值未被识别为有效峰值。相反,图12(d)中第二峰值和第三峰值的值达到或超过Dt,因此不被认为是无效峰值。
[0107] 通常,将峰值的每个集合中的每个峰值与Dt进行比较,并确定该值是否达到或超过Dt。如果没有,则峰值被视为无效峰值。如果峰值确实达到或超过Dt,则该峰值是有效峰值的候选。然而,在有效峰值的其余候选可以被认为是有效峰值前,需要对它们进行进一步的验证。下面提供了峰值的进一步验证的示例。
[0108] 图10(b)示出了验证第一峰值的步骤1021。可以使用图11的方法的步骤1122来实现该步骤。在步骤1122中,可以通过将针对每个峰值的集合中的第一峰值的经标准化的增长率值(NRG值)与第二预定阈值D2相比较来对该峰值进行验证。参照图1描述NRG值是可以在步骤1122中使用的NRG值的示例。发明人已经认识到,如果给定峰值具有小于第二预定阈值的NRG值,则该峰值可能不是有效高峰。例如,在OFDM信号是DVB-T信号的一些布置中,D2可以被设置为2.3。在一些布置中,可能是如下情形:如果峰值被认为是有效峰值,则它的NRG值应该在可能的值的范围内。例如,可以在确定第一峰值是有效峰值之前执行进一步的比较以确定NRG值是否大于更低的阈值。在OFDM信号是DVB-T信号的情况下,更低的阈值可以被设置为3.0。
[0109] 可以以多种不同方式中的一种来获得在步骤1122中使用的NRG值,参照图1所述的方法仅是示例。可以通过其他方式来获得NRG值。NRG 值提供了对相关峰值随时间增大的速率的量度。因此可以使用其他滚动平均计算方法。
[0110] 图13(a)至(e)示出沿着应用于图12(a)至图12(d)的示例峰值的图11的示例验证过程的各个步骤的峰值的第一集合、第二集合、和最后一个集合的有效性状态。图13(a)示出了作为根据图12(a)和图 11的步骤1121验证峰值的结果的峰值的验证状态。因此,图13(a)中用勾号(tick)标记的峰值是有效峰值的候选而用叉号(cross)标记的峰值是无效峰
值。这意味着在对应于组合(5MHz;2K)的峰值的第一集合中,所有三个峰值都是有效的,而在第二集合中,只有第一峰值是有效的,在最后一个集合中,只有第二峰值和第三峰值是有效的。
[0111] 图13(b)示出了在已经根据图11的步骤1122和图10的步骤1022 验证了第一峰值之后的峰值的第一集合、第二集合、和第三集合中的峰值的验证状态。在图13(b)的示例中,由于峰值的第二集合的第一峰值的 NRG值不在预定阈值内,所以该峰值已经是无效的,如上所述。因此,峰值的第二集合的第一峰值(即,针对信号参数5MHz和4K的1/3峰值) 是无效的。其余的1/3峰值保留为候选有效峰值。如图13(b)所示,峰值的第二集合中的每个峰值均已无效。因此,验证过程不再需要将峰值的第二集合的峰值考虑在内。因此,剩余的图13(c)至13(e)没有示出峰值的第二集合。
[0112] 图10(b)中所示的验证过程进行到步骤1022,在步骤1022处,验证每个峰值的集合中的第二峰值。在图11的步骤1123中示出了用于验证第二峰值的示例处理。在该步骤中,将每个第二峰值的值与该峰值的集合内对应的第一峰值的值进行比较。
[0113] 发明人已经认识到,在一些示例中,如果第二峰值具有比同一峰值集合中的对应的第一峰值更高的峰值,则第二峰值是无效峰值。作为例外,如果第二峰值的峰值是由于存在回波造成的,则在这种情况下,可以假定第二峰值可以是候选有效峰值。在该示例中,为验证第二峰值,将峰值的集合中的第一峰值和第二峰值的峰值进行比较。在第一峰值的值大于第二峰值的值的情况下,该峰值被认为是候选有效峰值,并且对第二峰值的验证被完成。如果第二峰值具有比对应的第一峰值更高的峰值,那么该集合的第二峰值可能是无效峰值。然后确定第二峰值是否是回波峰值。这可以通过从回波检测器接收外部信号来完成,该外部信号指示第二峰值是否是回波峰值,其中回波峰值是其峰值的一部分是由于回波的存在而获得的峰值。如果第二峰值是回波峰值,则假定第二峰值值是有效峰值。这是因为假定第二峰值的较大峰值是由于回波而出现的,并且在不存在回波的情况下存在较小的峰值,该较小的峰值否则将是有效的。以此方式,可以验证第二峰值。
[0114] 在图12(d)的示例中,可以看出,对于峰值的第三集合,第一峰值具有小于第二峰值的峰值。因此,在图13(d)中,第二峰值(2/3)是无效的,如叉号所指示的。对于峰值的第一集合,第二峰值具有小于第一峰值的峰值,因此第二峰值是有效峰值。
[0115] 在已经对每个峰值的集合中的第二峰值进行验证或证明其无效后,方法1020进行到步骤1023,在步骤1023处,验证每个峰值的集合中的第三峰值。图11中在步骤1124处示出了验证每个峰值的集合中的第三峰值的示例方法,在该步骤中考虑第一峰值和第三峰值。在该示例中,可以通过确定是否存在有效的第一峰值来确定第三峰值是否为有效峰值。如果已经确定第三峰值是有效峰值的候选并且第一峰值是有效峰值,则发明人已经认识到第三峰值可以被认为是有效峰值。相反,如果特定峰值的集合的第三峰值是有效峰值并且该峰值的集合中的第一峰值无效,则第三峰值也无效。发明人已经认识到,在不存在第一峰值的情况下,也不存在第三峰值。例如,在图11的步骤1121或1122处可能已经证明第一峰值无效。
[0116] 在图13的示例中,在图13(d)中可以看出,在执行步骤1124时,对于峰值的第三集合,已经证明第一峰值无效,并且第三峰值是有效峰值的候选。在执行了步骤1124之后,如上所述,峰值的第三集合中的第三峰值被证明无效。图13(e)中示出了完成步骤1124的结果,其中峰值的第三集合中的每个峰值被执行。
[0117] 在完成步骤1124之后,验证过程被完成,并且找到关于峰值的集合中的有效峰值和无效峰值的最终确定。因此,该方法可以进行到步骤 1030,在步骤1030处,基于所确定的有效峰值和无效峰值来确定所接收的OFDM信号的信号参数的值。
[0118] 为了确定信号参数的组合的值,有必要识别哪个峰值的集合具有最大数量的剩余有效峰值。确定具有最大数量的剩余有效峰值的峰值的集合的一种方法是对每个集合中的峰值的数量进行计数,并维护且更新表示特定峰值的集合中的有效峰值的最高数量的值Mp。在图13的示例中,峰值的第一集合中的剩余峰值的数量是三,峰值的第二集合中的剩余峰值的数量是零,且峰值的第三集合中的剩余峰值的数量是零。因此,在该示例中 Mp是三。
[0119] 可以在阵列中跟踪每个信号参数的集合的有效峰值的数量。一旦已经评估了所有峰值的集合,具有Mp个有效峰值的一个或多个峰值的集合被确定为信号参数的候选。在只有单一峰值的集合具有Mp个有效峰值的情况下,与该峰值的集合相关联的信号参数被确定为信号参数的集合。在不止一个峰值的集合具有Mp个有效峰值的情况下,输出与具有Mp个有效峰值的每个峰值的集合相关联的信号参数。以此方式,输出信号参数的集合或信号参数的多个候选集合。因此,信号参数的每个集合被表示为信号参数的有效可能组合。
[0120] 如先前所讨论的,也可能会有被识别为有效峰值的一些峰值是回波峰值的情况,这意味着回波信号对峰值有贡献。以此方式,回波峰值的存在意味着在回波峰值下是否存在有效峰值是未知的。如果除了回波信号的贡献之外,回波峰值仍是有效峰值,则上述对峰值的计数将是有效的。但是,在回波峰掩盖无效峰值的情况下,有必要对此进行识别,并减少为该峰值的集合确定的有效峰值的数量,以反映检测到的有效峰值的实际数量。因此,不仅要跟踪每个峰值的集合的有效峰值的数量,还可以针对每个峰值的集合跟踪不是回波峰值的有效峰值的数量。由于回波峰值可能会遮蔽有效峰值,因此存在的回波峰值可能影响对每信号参数的组合的有效峰值的确定—这也可能影响Mp的值。在示例中,当在给定信号参数值的组合中随两个其他有效峰值一起检测到回波峰值时,则该峰值的组合具有两个或三个有效峰值。如果这种组合恰好是具有最大数量的峰值的组合,并因此生成Mp的值,则Mp将为二。如果其他组合具有三个峰值,则与回波峰值的组合将被认为是也具有三个峰值。
[0121] 图14示出了根据本公开的示例的OFDM信号检测器和参数估计器 1400。OFDM信号检测器和参数估计器1400组合来自图5的OFDM信号检测器和图9的OFDM信号参数估计器的
特征。OFDM信号检测器和参数估计器1400包括模数转换器1410、相关模块1420、多个累加模块1430、多个绝对值模块1440、多个寄存器对1460、NRG模块1470、阈值比较模块1480、和峰值验证模块1490。
[0122] 模数转换器1410可以是在功能上与图5的模拟转换器510或图9的模拟转换器910相同的元件。相关模块1420可以是在功能上与图5的相关模块520和图9的相关模块920相同的元件。累加模块1430和绝对值模块 1440可以是与图5的对应模块530和540以及图9中的模块930和940相同的元件。多个寄存器对1460可以是与图5中的寄存器对560相同的元件。
图14的NRG模块1470和阈值比较模块1480可以是与图5的NRG 模块570和阈值比较模块580
相同的元件。图14的峰值验证模块1490可以是与图9的峰值验证模块960相同的元件。
[0123] 在图14的布置中,OFDM信号检测器和参数估计器1400被配置为能够使用NRG模块1470和阈值比较模块1480来做出关于OFDM信号的存在和/或回波信号的存在的确定,并且向峰值验证模块1490提供关于该确定的指示从而控制峰值验证模块1490。NRG模块1470可能能够通过将每个峰值的NRG值与回波阈值De相比较,来确定哪些峰值是回波峰值。达到或超过回波阈值De的任何阈值可被认为是回波峰值,因为NRG值受到回波的存在的影响。如果与峰值相关联的NRG值未达到或超过回波阈值,则相应的峰值不被看作是回波峰值。该确定可以在阈值比较模块1480 中或在峰值验证模块1490中进行。
[0124] 具体而言,在一个示例中,NRG模块1470和阈值比较模块1480能够做出关于是否存在OFDM信号的确定。这参考图5进行描述。在做出关于是否存在OFDM信号的确定后,阈值比较模块1480有可能将存在指示传递到峰值验证模块1490。如果确定是不存在OFDM信号,那么峰值验证模块1490被配置为禁用其操作。由于不存在OFDM信号,所以由峰值验证模块确定的任何信号参数都将是错误的。由于这个原因,峰值验证模块 1490的操作被禁用,这还能够节能。
[0125] 在峰值验证模块1490由于先前不存在OFDM信号而被禁用的情况下,阈值比较模块1480可被配置为重新启用峰值验证模块1490。例如,在阈值比较模块1480确定随后存在
OFDM信号的情况下,阈值比较模块 1480可以被配置为向峰值验证模块1490发送指示存在OFDM信号的指示。响应于接收到存在OFDM信号的指示,峰值验证模块1490的操作可被重新启用。
[0126] 此外,如先前所述,阈值比较模块1480可以被配置为识别回波峰值的存在。因此,阈值比较模块1480可以被配置为向峰值验证模块1490发送关于哪些峰值是回波峰值的指示。因此,峰值验证模块1490可以在确定OFDM信号具有哪种信号参数的组合时使用该指示。
[0127] 图15示出了被配置为识别OFDM信号的信号参数的组合的示例峰值验证模块1500。峰值验证模块1500可以被实现为例如图14的OFDM信号检测器和参数估计器1400中的峰值
验证模块1490或图9的OFDM参数估计器900中的峰值验证模块960。峰值验证模块1500包括峰值识别模块 1510、验证处理器、查找表1530、有效峰值矩阵1540、和最大峰值检测器
1550。
[0128] 峰值识别模块被配置为从寄存器接收多个峰值的峰值,并确定每个峰是否达到或超过第一预定阈值。例如,根据图11的步骤1121来做出该确定。以此方式,在进一步考虑中忽略了多个峰值,因为它们的峰值太小而不做进一步考虑。
[0129] 剩余的候选峰值被从峰值识别模块1510传递到有效峰值矩阵1540,其中峰值被存储在峰值的集合的矩阵中,其中每个峰值的集合与信号参数的相应组合相关联。有效峰值矩阵1540将峰值存储在例如图13中所示的集合中。基于存储在查找表1530中的值来确定峰值的集合。查找表1530 被配置为存储特定滞后及其位置与相应的峰值的集合之间的关联。示例查找表如下所示:
[0130]信号参数的组合 1/3 2/3 3/3 G
5MHz,2K,1/32 4 11 24 25
……
7MHz,4K,1/32 6 23 35 36
……
8MHz,2K,1/4 18 40 52 60
[0131] 从它们的查找表中可以看出,示出了三个示例峰值的集合。对于每个峰值,特定滞后与第一到第四个峰值中的每个峰值相关联。有效峰值矩阵 1540能够基于峰值的特定滞后来确定应当将该峰值放置在哪些峰值的集合中的哪些峰值。例如,具有滞后40的峰值应当被放置作为与信号参数的组合8MHz,2K,1/4相对应的峰值的集合中的第二峰值。类似地,具有滞后24的所接收的峰值应被分配给与信号参数的组合5MHz,2K,1/32 相对应的峰值的集合中的峰值。如先前所讨论的,每个特定滞后可以与跨峰值的集合的不止一个峰值相关联。以此方式,可能从单一接收的峰值在峰值矩阵中填充不止一个峰值。在基于接收的峰值完成有效峰值矩阵的填充后,峰值矩阵中尚未填充的剩余位置被认为是无效峰值,并因此被标记为无效。
[0132] 在有效峰值矩阵1540中建立了峰值的集合后,验证处理器1520被配置为执行验证过程以验证峰值或证明其无效。验证处理器1520可以根据图10(a)和/或图10(b)的步骤1020和/或图11执行验证过程。验证处理器1520可以被配置为接收一个或多个回波信号指示(其指示哪些峰值是回波峰值)和OFDM信号存在指示。如前所述,回波信号指示可被用作验证过程的一部分。OFDM信号存在指示可被用来禁用验证处理器1520 以防止验证处理器的操作。OFDM信号存在指示也被用来禁用峰值验证模块1490的一个或多个其他元件。一旦验证处理器已经完成,就使用最大峰值检测器1550对每个峰值的集合中的剩余的有效峰值进行计数。确定峰值的最大数量并确定具有最大数量的峰值的集合。确定并输出与具有最大数量的有效峰值的峰值的集合相对应的信号参数的一个或多个组合。
[0133] 本文描述的方法可以在任何适当的接收机中实现,或者可以被分离到接收机而实现。这些方法可以部分地在接收机中实现,部分地在其他设备或模块中实现。本文描述的方法和接收机可以应用于任何OFDM信号。 OFDM信号可以是DVB信号,比如,DVB-T信号或DVB-T2信号。 OFDM信号可以是IEEE 802.11信号,比如,802.11a信号、802.11g信号、802.11n信号、和/或802.11ac信号。OFDM信号可以是WiMAX信号、LTE信号,或者可以是使用OFDM编码的任何其他信号。OFDM接收机可以是用于接收特定类型的OFDM信号的接收机。例如,在OFDM 信号是DVB信号的情况下,OFDM接收机可以是DVB接收机。
[0134] 如本文所述,描述了OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和OFDM信号检测器和参数估计器、以及可包括任何上述检测器/估计器的OFDM接收机。图16示出了计算机系统,在该计算机系统中可以实现本文描述的OFDM接收机、信号检测器、OFDM信号参数估计器、以及 OFDM信号检测器和参数估计器中的任何一个。该计算机系统包括以下各项中的一项或多项:CPU 1602,GPU 1604,接收机1607(其包括信号检测器500、OFDM参数估计器900、或OFDM信号检测器和参数估计器 1400中的一个或多个),存储器1606,以及其他设备1614(比如,显示器1616、扬声器1618和相机1606)。例如,本文描述的方法可以部分地或整体地在接收机1607、GPU 1604、和/或CPU 1604中的一个或多个中实现。该计算机系统的组件可以经由通信总线1620彼此通信。
[0135] 图5的信号检测器、图9的OFDM参数估计器、以及图14的OFDM 信号检测器和参数估计器被示出为包括多个功能块。这仅是示意性的,并不意在定义这些实体的不同逻辑元件之间的严格划分。可以以任何合适的方式来提供每个功能块。应理解,这里描述为由这些元件形成的中间值不需要由这些元件在任何点物理地生成,并且可以仅表示逻辑值,这些逻辑值便于描述由这些元件在其输入和输出之间执行的处理。
[0136] 可以以集成电路上的硬件形式来体现OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括本文所述的任何上述检测器/估计器的OFDM接收机。OFDM信号检测器、 OFDM信号参数估计器、和OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括本文描述的任何上述检测器/估计器的OFDM接收机可以被配置为执行本文描述的任何方法。通常,可以在软件、固件、硬件(例如,固定逻辑电路)中实现上述任何功能、方法、技术或组件。本文可以使用术语“模块”、“功能”、“组件”、“元件”、“单元”、“块”、以及“逻辑”来一般地表示软件、固件、硬件、或其任何组合。在软件实现方式的情况下,模块、功能、组件、元件、单元、块、或逻辑表示在处理器上执行时执行指定任务的程序代码。本文描述的算法和方法可以由执行使得(一个或多个)处理器执行算法/方法的代码的一个或多个处理器来执行。计算机可读存储介质的示例包括随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),光盘,闪速存储器,硬盘存储器,以及可以使用磁、光、和其他技术来存储指令或其他数据并且可由机器访问的其他存储器设备。
[0137] 本文使用的术语计算机程序代码和计算机可读指令是指用于处理器的任何种类的可执行代码,包括以机器语言、解释语言、或脚本语言表达的代码。可执行代码包括二进制代码,机器代码,字节代码,定义集成电路的代码(例如,硬件描述语言或网表),以及以诸如C、Java或OpenCL 之类的编程语言代码表示的代码。可执行代码可以是例如当在虚拟机或其他软件环境中适当地执行、处理、解释、编译、运行时使得计算机系统的处理器(在其中可执行代码获得支持)执行由代码指定的任务的任何种类的软件、固件、脚本、模块或库。
[0138] 处理器、计算机、或计算机系统可以是具有使其能够执行指令的处理能力的任何种类的设备、机器、或专用电路、或其集合或部分。处理器可以是任何种类的通用或专用处理器,比如,CPU、GPU、片上系统(System-on-chip)、状态机、媒体处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列(FPGA)等。计算机或计算机系统可以包括一个或多个处理器。
[0139] 还旨在涵盖定义如本文所述的硬件的配置的软件,比如HDL(硬件描述语言)软件,其被用于设计集成电路或配置可编程芯片以执行期望的功能。也就是说,可以提供一种计算机可读存储介质,其上编码有集成电路定义数据集形式的计算机可读程序代码,所述集成电路定义数据集当在集成电路制造系统中被处理(即,运行)时将该系统配置为制造被配置为执行本文描述的任意方法的OFDM接收机或信号检测器,或者制造包括本文描述的任何装置的OFDM接收机或信号检测器。集成电路定义数据集可以是例如集成电路描述。
[0140] 因此,可以提供一种在集成电路制造系统处制造本文描述的OFDM接收机或信号检测器的方法。此外,可以提供集成电路定义数据集,其在集成电路制造系统中被处理时使得制造OFDM接收机或信号检测器的方法被执行。
[0141] 集成电路定义数据集可以是如下形式:计算机代码,例如,作为网表);用于配置可编程芯片的代码,例如,作为定义任何级别的集成电路的硬件描述语言,包括作为寄存器传输级(RTL)代码、作为诸如Verilog 或VHDL之类的高级电路表示、以及作为诸如OASIS(RTM)和GDSII 之类的低级电路表示。逻辑上定义集成电路的较高级表示(例如,RTL) 可以在被配置用于在软件环境的情境下生成集成电路的制造定义的计算机系统处被处理,为了生成由该表示定义的集成电路的制造定义,该软件环境包括电路元件的定义和用于组合这些元件的规则。如通常在计算机系统处执行软件以定义机器的情形那样,可能需要一个或多个中间用户步骤 (例如,提供命令、变量等),从而将计算机系统配置为生成集成电路的制造定义以执行定义集成电路的代码来生成该集成电路的制造定义。
[0142] 现在将参考图17来描述在集成电路制造系统处处理集成电路定义数据集以将系统配置为制造OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括上述检测器/估计器中的一个或多个的OFDM接收机的示例。
[0143] 图17示出了被配置为制造如下各项的集成电路(IC)制造系统1702 的示例:OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括如在本文的任意示例中描述的上述检测器/估计器中的一个或多个的OFDM接收机。具体而言,IC制造系统 1702包括布局处理系统1704和集成电路生成系统1706。IC制造系统1702 被配置为接收IC定义数据集(例如,定义OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括如在本文的任意示例中描述的上述检测器/估计器中的一个或多个的OFDM 接收机),处理IC定义数据集,并根据IC定义数据集生成IC(例如,其体现OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括如在本文的任意示例中描述的上述检测器/ 估计器中的一个或多个的OFDM接收
机)。对IC定义数据集的处理将IC 制造系统1702配置为制造体现OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括如在本文的任意示例中描述的上述检测器/估计器中的一个或多个的OFDM接收机的集成电路。
[0144] 布局处理系统1704被配置为接收并处理IC定义数据集以确定电路布局。从IC定义数据集确定电路布局的方法是本领域中已知的,并且例如可以涉及合成RTL代码以确定要生成的电路的门级(gate level)表示,例如,就逻辑组件(例如,NAND、NOR、AND、OR、MUX和FLIP-FLOP 组件)而言。通过确定逻辑组件的定位信息,可以从电路的门级表示来确定电路布局。这可以自动完成或者在用户参与下完成,以优化电路布局。当布局处理系统1704确定了电路布局时,它可以将电路布局定义输出到 IC生成系统1706。电路布局定义可以是例如电路布局描述。
[0145] 如现有技术中已知的,IC生成系统1706根据电路布局定义生成IC。例如,IC生成系统1706可以实施半导体器件制造工艺以生成IC,半导体器件制造工艺可以包括光刻和化学处理步骤的多步骤序列,在此期间,在由半导体材料制成的晶片上逐渐形成电子电路。电路布局定义可以是掩模的形式的,其可以在用于根据电路定义生成IC的光刻工艺中使用。替代地,提供给IC生成系统1706的电路布局定义可以是IC生成系统1706可用来形成用于生成IC的合适的掩模的计算机可读代码的形式。
[0146] 由IC制造系统1702执行的不同处理可以全部在一个位置(例如,由一方)实现。或者,IC制造系统1702可以是分布式系统,从而一些处理可以在不同位置执行,并且可以由不同方来执行。例如,可以在不同位置和/或由不同方来执行以下阶段中的一些:(i)合成表示IC定义数据集的 RTL代码以形成要生成的电路的门级表示,(ii)基于门级表示生成电路布局,(iii)根据电路布局形成掩模,以及(iv)使用该掩模来制造集成电路。
[0147] 在其他示例中,在集成电路制造系统处对集成电路定义数据集的处理可以将系统配置为在不需要对IC定义数据集进行处理以确定电路布局的情况下制造OFDM信号检测器、OFDM信号参数估计器、和/或OFDM信号检测器和参数估计器、以及可以包括上述检测器/估计器中的一个或多个的OFDM接收机。例如,集成电路定义数据集可以定义诸如FPGA之类的可重新配置处理器的配置,并且对该数据集的处理可以将IC制造系统配置为生成具有该定义的配置的可重新配置处理器(例如,通过将配置数据加载到FPGA)。
[0148] 在一些实施例中,集成电路制造定义数据集当在集成电路制造系统中被处理时可以使得集成电路制造系统生成如本文所述的设备。例如,以上文关于图10所描述的方式通过集成电路制造定义数据集进行的对集成电路制造系统的配置可使得本文所述的设备被制造。
[0149] 在一些示例中,集成电路定义数据集可以包括在数据集中定义的硬件上运行的软件或者与数据集中定义的硬件相结合的软件。在图10所示的示例中,IC生成系统还可以由集成电路定义数据集配置为在制造集成电路时根据在集成电路定义数据集中定义的程序代码将固件加载到集成电路上或者以其他方式将固件加载到该集成电路上,或者以其他方式向集成电路提供程序代码以供与集成电路一起使用。
[0150] 与已知的实现方式相比,在本申请中阐述的概念在设备、装置、模块和/或系统(以及本文所实现的方法)方面的实现方式可以带来性能改进。性能改进可以包括提高的计算性能、降低的延迟、增大的吞吐量、和/或降低的功耗中的一个或多个。在制造这样的设备、装置、模块、和系统(例如,在集成电路中)的过程中的性能改进可以针对物理实现方式进行折衷,由此改进了制造的方法。例如,性能改进可以针对布局面积进行折衷,从而匹配已知实现方式的性能,但使用更少的硅。这可以例如通过以串行化方式重用功能块或在设备、装置、模块和/或系统的元件之间共享功能块来实现。相反,可以为了改进的性能而对本申请中提出的在设备、装置、模块、和/或系统的物理实现方式中带来改进(例如,减小的硅面积) 的概念做出折衷。这可以通过例如在预定义的面积预算内制造模块的多个实例来实现。
[0151] 申请人在此独立地公开了本文描述的每个单独的特征以及两个或更多个这样的特征的任何组合,使得这样的特征或组合能够基于本说明书(整体地)、根据本领域技术人员的公知常识被执行,而无论这样的特征或特征的组合是否解决了本文所公开的任何问
题。鉴于上文的描述,本领域技术人员将明白可以在本发明的范围内进行各种修改。