[发明专利]接收机中估算信道质量的方法和装置

说明书

本发明涉及接收机，具体涉及在接收机检测数字调制方案中估算信道质量的方法。

在无线电话系统中估算接收信道的质量是有好处的。无线电话系统一般包含多个固定地点的收发信机，这些收发信机能够服务于多个无线电话。每个固定地点的收发信机和特定的无线电话之间的业务质量是变化的。如果该无线电话能够估算接收信道的质量，则该无线电话系统可选择最合适的固定地点的收发信机。

存在着几种不同的常规的估算接收信道质量的方法。典型地，信道质量的估算包括误码率(BER)的估算。一种时分多址(TDMA)无线电话系统将时间划分为超帧(superframe)帧、和时隙，系统技术规范要求对每个超帧进行信道质量估算(CQE)。每个超帧称为一个监测间隔。无线电话应识别四个可能的性能类别的一个类别，每个类别相应于一个规定的信道BER范围，如图2的表200中所表示的。此外，该技术规范要求该无线电话识别在40Hz平坦的瑞利(Rayleigh)衰落中在标准的BER的正确性能类别。

常规的信道质量估算技术的精度是不够的，因为在前述的要求每个超帧一个CQE的TDMA系统中，在CQE监测间隔内比特数受限制。可参考1984年1月出版的在通信技术中专题IEEE杂志(IEEE Journal on Selected Areas in Commumica-tions)SAC-2卷第1期，“在数字通信的模拟中估算误码率的技术”，以确定合适的比特数，以便监测具有期望的可靠度的估算的BER。

在这个系统中的一个超帧包括36个帧。一帧包含分配给每个无线电话的140个符号。因此，一个无线电话接收每个超帧5040个符号。每个符号包含2比特。两个常规的CQE技术包括：(1)计算在该帧的已知部分的比特差错(例如同步字，前置码，等等)，和(2)再编码已解码的数据比特并将得到的比特流与接收的信道比特比较。这第二个技术只在前向纠错(FEC)比特才进行。这两个技术都不适合这个特定的系统，因为在一个超帧监测的比特差错数不足以提供期望的精度。

CQE的精度可使用在解调器的输出可得到的软差错信息来改善。相位差错信息是一个特定类型的软差错信息。累加在该CQE监视间隔的相位差错的大小(或者平方的相位差错的大小)并将该结果与预先确定的一组阈值比较将改善CQE。但是，这个技术对信道衰落率太敏感并且对静态的和衰落的环境提供不同的结果。这是检测器差错幅度(或平方差错幅度)是信道误码率的非线性函数的结果。

本发明提出一种用以在具有数字调制方案和接收有符号间隔的符号的接收机中在第一预定间隔长度上估算信道质量的方法，该方法其特征在于，包括步骤：将第一预定间隔长度划分为预定数目的子间隔；产生(401)每个符号间隔的差错信息；在每个子间隔上组合(403)所述的差错信息，形成子间隔差错值；将所述子间隔差错值映射(405)为子间隔信道质量估算；在第一预定间隔期间平均(407)所述子间隔信道质量估算，得到一个间隔信道质量估算；将所述间隔信道质量估算与至少一个阈值比较(409)；和响应于上述比较步骤产生一个信道质量估算(129)。

本发明至少包括了两个新特征：(1)估算间隔被划分为多个子间隔，在子间隔期间，信道实际上是静态的，及(2)非线性映射被用于每个子间隔上，以补偿得到的差错幅度信号与信道比特差错概率之间的非线性关系。这两个特征的组合允许产生信道质量信息，它精确地反映完整衰落率范围中的信道BER，其中也包含静态信道。

在TDMA接收机中希望使用一种精确的CQE，对具有有限监测比特数的一个监测间隔，在衰落和静态环境中该CQE应该精确到一个预定的可信度。

本发明的目的是提供在TDMA接收机中所期望应用的改进了精确度的信道质量估算。本发明的信道质量估算提供了在衰落和静态环境中接收的信号的比特差错概率的精确估算。该信道质量估算对于监测间隔是精确的，该监测间隔具有有限数量的监测比特。

图1是根据本发明的一个无线电话系统的方框图。

图2包括描述一个特定无线电话系统的要求的一个表。

图3示出图1中所示的本发明的相位解调器的详细方框图。

图4示出图1中所示的本发明的信道质量估算器(CQE)电路的详细方框图。

图5是根据本发明的一般的CQE监测间隔的说明图。

图6包括常规的CQE和优选实施例的CQE之间比较性能的一个表。

图7包括说明由图3的CQE电路产生的CQE判定的一个表。

图8包括说明在优选实施例中叙述的系统非线性映射的一个表。

图9示出线性和非线性CQE映射的平均CQE值与平均比特差错概率的关系曲线图。