[发明专利]用于在高速高频通信中改进频率/相位误差跟踪的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年1月16日提交的一起待审的美国临时申请第60/885,137号的优先权。

技术领域

本发明总的涉及高速通信并且更具体地但是并非唯一地涉及一种用于在高速高频通信系统中提供频率/相位误差跟踪的系统和方法。

背景技术

在如60GHz之类的高频的高速通信中使用比如用于WLAN的分组结构之类的传统分组结构不会获得对残留频率误差的可接受估算。这主要是因为传统分组结构仅在数据的开头处包含前同步码序列。使用这样的结构导致对于频率较低的系统(例如5GHz)而言足够的性能，这是因为预期的频率误差将不会超过200KHz(40ppm)。然而，使用相似结构不会为频率较高的系统(例如60GHz)获得良好性能。为了为频率较高的系统获得良好性能(即良好的频率估算准确性)，在分组的开头处需要很长的前同步码。遗憾的是，这导致效率很低的系统。

因此，需要一种能够在高频通信系统中跟踪和补偿高残留频率误差、相位噪声和多径的系统和方法。

发明内容

因此，已经考虑到上述问题而做出了本发明。因而，本发明提供一种实现了改进的残留频率误差和相位噪声估算的、适合于在高频通信系统中使用的单载波调制方案。通过在一个或者多个SCBT块的开头(或者末尾)处使用循环正交、幅值恒定的导频信号，消除了对在分组开头处的长前同步码的需要。

在实施例中，单载波块传输(SCBT)调制方案包括在一个或者多个SBCT块的开头(或者末尾)处插入的已知(例如循环正交、幅值恒定的)导频信号的重复序列以改进对如例如频率误差、相位误差和短多径之类的残留误差的估算和跟踪。

附图说明

通过考虑以下结合附图考虑的本发明的详细描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得清楚明白：

图1是数据发射机的一个实施例的功能框图；

图2A和2B说明了根据一个实施例的、包括以可变速率发射的短前同步码的分组结构；

图3说明了在利用不同程度的相位跟踪的AWGN信道中用于BPSK方案的仿真BER曲线；以及

图4说明了在利用不同程度的相位跟踪的多径信道中用于BPSK方案的仿真BER曲线。

具体实施例

在以下讨论中，阐述了诸多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解没有这样的具体细节仍然可以实现本发明。在其它实例中，已经用示意图或者框图形式说明了公知单元以免不必要的细节使本发明难以理解。

图1是数据发射机100的一个实施例的功能框图。如本领域技术人员将理解的那样，可以使用由软件控制的微处理器、硬布线的逻辑电路或者其组合来物理地实现图1中所示的各种功能。另外，尽管出于说明的目的，在图1中将功能块图示为分离的，但是它们可以在任何物理实现中进行组合。

数据发射机100包括信道编码器105、信道交织器107、码元映射器109、导频插入器111、数据插入模块113、防护间隔插入器115、上采样滤波器117和数模转换器119。

信道编码器105根据编码方法对输入信息位序列进行信道编码。信道编码器105可以是块编码器、卷积编码器、Turbo编码器或者其一些组合(包括级联码)。

信道交织器107根据交织方法来交织编码的数据。尽管在图1中未示出，但是清楚的是，包括重复器和删除器(puncturer)的速率匹配器可以驻留在信道编码器105与信道交织器107之间。

从信道交织器107输出的数据码元被发送到导频插入器111，其中将导频码元插入于数据码元之中。导频插入器111生成可以用来有助于接收机检测经发射的信号的导频码元。下文参照图2进一步讨论对导频码元的更具体描述。下文将数据码元和导频码元简单地统称为码元。将码元传递到防护间隔插入器115以向码元添加前缀。然后信号经过上采样滤波器117、数模转换器121和射频(RF)发射器121传递，该射频发送器121经过第一发射天线123发射作为信号的SBCT码元。

防护间隔插入器115包括用于有选择地提供从导频插入器111输出的码元或者例如来自训练序列的其它数据码元的复用器或者开关112。

图2A和2B示出了可以在诸如图1中所示的数据发射机100之类的通信发射机的数据发射中采用的数据流100的结构的一个实施例。