[发明专利]使用滤波器组的多载波接收器的健壮同步的方法和对应的接收器与收发器

说明书

技术领域

本发明涉及在极低信噪比和大频率偏移时、要在采用例如余弦调制滤波器组、小波包滤波器组或复杂调制滤波器组的滤波器组的多载波收发器中使用的同步方法和适合于执行此方法的接收器。

背景技术

现有技术同步方法已开发用于单音无载波调幅(CAP)或用于数字多音(DMT)和正交频分复用(OFDM)收发器。

DMT和OFDM收发器对载波频率偏移和相位噪声的敏感性是这些调制技术相对CAP调制的公知缺点。

使用例如余弦调制滤波器组、小波包滤波器组或复杂调制滤波器组的数字滤波器组的多载波收发器具有比DMT和OFDM收发器更佳的频谱属性，因为它们提供更佳的阻带衰减，但其同步要求更高。

例如EP 0 827 655中所述的联合频率偏移和时序失配检测与校正技术不适合在采用滤波器组的多载波收发器中使用，特别是在接收器的信噪比极低和/或载波频率偏移大时。

US 5,228,062公开了一种用于基于OFDM调制的多音接收器的粗同步的方法和系统，它使用单音传送在训练期间实现粗同步。因此，载波频率偏移和时序失配也在多音通信模式中的数据传送之前一起被估计和校正。粗同步借助于锁定空符号转变的能量检测器来实现。两个单导频音随后用于同时的频率和时序误差估计和校正。要注意的是，这只允许在窄的偏移频率范围上获得。

现有技术的装置和方法的另一个限制是在操作频带内的一些频带不能用于持续共存时，它们的性能被降低。

发明内容

本发明的一个目的因此是提供一种用干甚至在极低的信噪比和大的载波频率偏移时(例如在通过电力线的宽带通信中所遇到的)、同步使用例如余弦调制滤波器组、小波包滤波器组或复杂调制滤波器组的滤波器组的多载波收发器的方法。

本发明的另一个目的是提出一种使用例如余弦调制滤波器组、小波包滤波器组或复杂调制滤波器组的滤波器组的多载波收发器，该收发器甚至能在极低的信噪比和大的载波频率偏移(例如在通过电力线的宽带通信中所遇到的)时同步。

根据本发明，这些目的借助于包括对应独立权利要求的特征的同步方法来实现，并且具体而言通过一种用于使用例如余弦调制滤波器组、小波包滤波器组或复杂调制滤波器组的滤波器组的多载波收发器的同步方法来实现，收发器包括能够通过通信信道与彼此通信的传送器和接收器，方法包括以下步骤：

在操作的训练模式中：从传送器通过通信信道发送周期性编码训练序列，

在接收器中从接收的训练序列确定时间对准信息，

使用所述时间对准信息执行接收器对于所述传送器的粗同步，

在操作的数据模式中：从传送器通过通信信道发送多载波调制数据，导频信号复用到所述数据中，

使用接收的导频信号来跟踪接收器内的采样频率偏移和相位抖动，

借助于使用接收的导频信号确定的跟踪信息，执行收发器的持续同步。

根据本发明，这些目的借助于一种用于接收多载波信号的接收器而实现，该接收器包括对应独立权利要求的特征，并且特别是包括：

信号处理单元，使用例如余弦调制滤波器组、小波包调制滤波器组或复杂调制滤波器组的滤波器组来解调多载波信号，

预处理单元，用于预处理接收的信号，

粗同步单元，用于确定预处理单元的调谐参数以便当传送器和接收器通过传送信道与彼此通信时，执行接收器对于传送器的粗同步，

切换部件，用于将预处理单元的输出连接到粗同步单元的输入或连接到信号处理单元的输入，

其中，粗同步单元包括用于从接收的训练序列确定时间对准信息的时间对准模块。

根据本发明，这些目的借助于一种包括此类接收器和传送器的收发器来实现。

根据本发明，先发送其中切除了禁止频带的周期性编码训练序列，以允许被叫方的接收器甚至在低信噪比和大的载波频率偏移时与传送器同步。一旦此粗同步被执行，传送器便开始在数据模式中发送具有复用的导频音的多载波调制的数据。复用的导频音在接收器中用于持续跟踪接收信号的相位抖动和时序偏差，以便允许通过在接收器内应用必需的校正度量(measure)来实现收发器的正确同步。