CN1085367A - 求出信号脉冲串质量数值的方法 - Google Patents

Abstract

一种在数字式流动无线电通信系统中在接收机 中求出在信号脉冲串中所收到的信号矢量的质量数 值的方法，该方法包括：求出信号矢量有用信号能量 的第一估算值Es；求出信号矢量其余信号分量能量 的第二估算值En；并按公式SQ＝K1-En/ (K2+En)求出信号矢量的质量数值SQ，其中K1和 K2是预定的常数。

Description

本发明涉及在数字式流动无线电通信系统中由接收机收到的信号脉冲串的信号矢量求出其质量数值SQ（即：quality    measure）的一种方法。

在数字式流动无线电通信系统中，接收机所收到的信号的各种形式的质量数值被用来确定例如该信号的有效性。被称之为访问脉冲串（access    bursts）的有效性例如是在基站进行测试的。这类脉冲串由与访问有关的流动站发送。在此情况下，重要的一点是能够判断所收到的信号脉冲串是否确实为访问脉冲串，或者该信号为相似于访问脉冲串的干扰。

但实践证明，现行的质量数值不够稳定，基站会把某些特殊形式的干扰判断错，把这些干扰判断为正当的访问脉冲串，从而使整个基站由于这些干扰而不能进行通信。

因此，本发明的目的是提供一种确定所收到信号的信噪比的质量数值SQ是否稳定的方法。

按照本发明，上述目的是用本说明书开端所述方法加以实现的，该方法的特征在于：

（a）求出所述信号矢量的有用信号的能量的第一估算值Es;

（b）求出所述信号矢量中其余信号分量的能量的第二估算值En;

（c）按下式求出信号矢量的质量数值SQ：

SQ＝ (K₁E_S)/(K₂＋E_n)

其中K1和K2为预定的常数。

实践证明，这个数值与接收机中均衡器后面各部分的原始位错率（bit    error    rate）密切相关，且在很大程度上与干扰的类型无关。

结合附图参阅下面的说明可以更好地理解本发明以及它的其它目的和优点，附图中示出了本发明计算质量数值SQ的方框图。

图1示出了本发明计算质量数值SQ的方框图。接收机收到的复合信号（图中的复合信号用双线表示）分量X（K）传送给相关器10，在相关器10中按周知的方式与训练序列d（K）中的信号分量进行相关。该序列由训练序列发生器12产生。在例如GSM标准中，该训练序列访问脉冲串的长度为41位，正常脉冲串的长度为26位。同一个序列还由发射机发送，在GSM标准中，该序列位于访问脉冲串的起始部分和正常信号脉冲串的中间部分。在信道估算器14中，信道估算值是借助于来自相关器的相关值求出的。该估算值可以由例如在发生器10所产生的相关序列能量密集的部分附近的5个相关值h（i）组成。确定这五个相关值的过去周知的方法有各种各样，例如在瑞典专利申请9200079-3中就介绍了一种合适的方法。信道估算值可以由五个以上或以下的分量h（i）构成。

来自信道估算器14的信道估算值传送到能量计算器16，在计算器16中按例如下式计算出信道估算值：

$E_s=\underset{i=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h\left(i\right)\right|}^2$

来自信道估算值的相关分量h（i）也用作滤被器18的滤除系数，在滤波器18中训练序列发生器12所产生的序列d（k）被滤波，以便按下式求出样品估算序列Y（K）：

$Y\left(k\right)=\underset{i=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}d(k-i)h\left(i\right)$

当信道估算值h（i）精确地描述了无线电信道时，该样品估算序列Y（K）表示接收机应收到的训练序列。

在计算单元（20）中求出经滤波的信号Y（K）与实际收到的信号X（K）之间的差别信号，然后例如按下式求出该差别信号能量的数值：

$E_n=\underset{k=1}{\overset{41}{\mathrm{\Σ}}}{|Y\left(k\right)-X\left(k\right)|}^2$

上式适用于访问脉冲串。在正常脉冲串中，求和则是在5与26之间进行的。在此情况下，之所以在5处开始求和是因为以前的Y（K）值取决于所收到的训练序列外的X（K）值，因而都是未知的（见上面Y（K）的式子）。但在访问脉冲串中，脉冲串的8个首位（在训练序列的前面）也是已知的（所谓拖尾）。因而求和在访问脉冲串中可在1处开始。

最后，在计算单元22中按下式求出质量数值SQ：

SQ＝ (K₁E_S)/(K₂＋E_n)

在此最后一个式子中，K1是在整数应用情况下用以调节动态特性的一个常数。上述访问脉冲的K1值可例如取32768，而正常信号脉冲串的合适的K1值则为8192。

K2是用以保证当Es和En的值都很小时使SQ趋近于零的常数。因此K2最好大于0。K2的合适值约为1000。

以上，本发明主要是结合所谓访问脉冲加以说明的。但不言而喻，本发明的方法也适宜求出正常数据脉冲串的质量数值。此外，该方法是结合欧洲GSM系统加以说明的。但不言而喻，上述同样的原理也可用在其它数字式流动无线电通信系统中，例如用在根据IS-54标准的美国系统中。

熟悉本技术领域的人们都知道，在不脱离本发明在本说明书所附权利要求书中所述的精神实质和范围的前提下是可以对本发明进行种种修改和更改的。

Claims (9)

1、一种在数字式流动无线电通信系统中求出接收机所收到的信号脉冲串的信号矢量的质量数值的方法，其特征在于：

(a)求出所述信号矢量的有用信号能量的第一估算值Es；

(b)求出所述信号矢量中其余信号分量能量的第二估算值En；并

(c)按下式求出信号矢量的质量数值SQ：

SQ＝ (K₁E_S)/(K₂＋E_n)

其中K1和K2为预定的常数。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过计算所述信号脉冲串的复合信道估算值（h（i））的总能量求出所述第一估算值Es，该估算值h（i）是事先在所述接收机中计算出来的。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道估算值由在所收到的信号脉冲串的训练序列与所述接收机中内部产生的真正训练序列（d（k））之间的预定数目的连续相关值（h（i））组成。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信道估算值由5个相关值（h（i））组成。

5、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，通过计算差值信号矢量的能量求出所述第二估算值En，该差值信号矢量是所收到的信号脉冲串的训练序列（X（K））所形成的矢量与通过用所述信道估算值（h（i））所形成的滤波器对内部产生的训练序列滤波而形成的样品估算矢量之差。

6、根据以上任一权利要求所述的方法，其特征在于，K2大于0。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，K2约为1000。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，K1＝32768。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，K1＝8192。