[发明专利]能量检测方法及应用其的能量检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量检测方法及能量检测电路。

背景技术

随着无线通信与应用的蓬勃发展，分时多任务系统被广泛的应用在通信系统中，诸如分时多任务长期演进通信协议(Time Division Duplex Long Term Evolution，TD-LTE)、全球互通微波处理通信协议(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)及国际电机与电子工程学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.16m协议等通信协议。

一般来说，在以帧(Frame)结构为基础的通信系统中，接收器在开始接收信号时无法得知信号的强度与特性。如此，现有的通信系统容易在接收器产生信号振幅失真的情况，而可能进一步造成利用信号特性来做同步(Synchronization)的机制发生错误及偏移等。传统上，是利用能量检测方法来找到信号出现的起始位置(即是帧结构的起始时点)，据此接收器可在正确的时间开启其的自动增益控制机制(Automatic Gain Control，AGC)来进行信号强度调整，借此使信号特性不被破坏并实现更为精准的同步动作。

在现有技术中，能量检测方法是设定有固定的能量阈值(Energy Threshold)，并在输入信号的能量大于此阈值时，判断输入信号出现的起始时间位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种能量检测方法及能量检测电路，相较于传统能量检测方法，本发明相关的能量检测方法及能量检测电路具有可适性地动态调整能量检测阈值、抗噪声能力较佳及能量检测的正确率较高的优点。

本实施范例提出一种能量检测电路，应用于接收器中，以参考与输入信号对应的数字信号，找出输入信号对应的信号起始时点。能量检测电路包括取值开关、移位缓存器、第一、第二运算器、比较器及处理器。取值开关响应于控制信号为导通，以于第i个取样时点提供数字信号的第i笔取样值，其中i为大于1的自然数。移位缓存器缓存第i-(M+N-1)笔至第i笔取样值，其中M与N为大于1的自然数。移位缓存器包括第一及第二滑动窗口取值器，其分别缓存第i-(M+N-1)笔至第i-N笔取样值及第i-(N-1)笔至第i笔取样值。第一及第二运算器分别根据加权参数及第i-(M+N-1)笔至第i-N笔取样值找出第一参数，及根据第i-(N-1)笔至第i笔取样值找出第二参数。比较器比较第一及第二参数，并于第二参数大于第一参数时，提供能量检测终信号。处理器设定加权参数具有起始值，更判断是否接收到能量检测信号；处理器并于接收到能量检测信号时判断对应至第i-(N-1)笔取样值的取样时点为信号起始时点。处理器更判断该数字信号的同步操作是否成功，若是，则计算输入信号的信号噪声比(Signal to Noise Ratio，SNR)，并据以设定加权参数。处理器更于第二参数不大于第一参数时提供控制信号，以驱动取值开关提供第i+1笔取样值。

其中，该处理器更判断该信号的同步操作是否成功，当该信号的同步操作成功时，该处理器计算该输入信号的一信号噪声比，并据以设定该加权参数；其中，该处理器更于该第二参数不大于该第一参数时提供该控制信号，以驱动该取值开关提供第i+1笔取样值。

其中，该移位缓存器更包括一溢位缓存器，用以缓存一第i-(M+N)笔取样值。

其中，该第一运算器包括：一缓存器，用以缓存一第i-(M+N)笔至一第i-(N+1)笔取样值的一第一加总数值；一加法器，用以将该第一加总数值减去该第i-(M+N)笔取样值，并加上该第i-N笔取样值，以找出该第i-(M+N-1)笔至该第i-N笔取样值的一第二加总数值；一除法器，用以将该第二加总数值除以数值M，以得到该运算参数；及一乘法器，用以根据该运算参数及该加权参数运算得到该第一参数。

其中，该第二运算器包括：一缓存器，用以缓存该第i-N笔至该第i-1笔取样值的一第一加总数值；一加法器，用以将该第一加总数值减去该第i-N笔取样值，并加上该第i笔取样值，以找出该第i-(N-1)笔至该第i笔取样值的一第二加总数值；以及一除法器，用以将该第二加总数值除以数值N，以得到该第二参数。

其中，该第二运算器更包括：一计数开关，耦接于该除法器及该比较器之间，用以在i大于或等于M+N时导通，以提供该第二参数至该比较器。