CN1273493A - 相关检测器的自动联播校正方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于选择性呼叫接收机(100)的自动联播校正方法(300)包括测量所接收到的信号(304)的接收信号强度指示测量并且之后确定协议是否指示一个联播信号(310)的步骤。如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以上并且协议指示联播信号,那么优化选择性呼叫接收机用于联播延迟扩展失真(312)。如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以下或者协议不指示联播信号,那么优化选择性呼叫接收机用于静态灵敏度(314)。

Description

相关检测器的自动联播校正方法和装置

发明领域

本发明涉及在例如选择性呼叫接收机的通信设备中的一种方法，并且特别涉及能够优化联播和非联播信号接收的通信设备。

发明背景

当设计一个通信系统时，经常希望覆盖一个比由一单个发射机站点经济地覆盖的面积大的区域。在这种情况下，运用了多个发射机站点，在已知为联播的过程中，每个发射机在基本上相同的信道上发送基本上相同的数据。由于传播延迟的差别和其它因素，在覆盖区中的接收机可以在稍微不同的时刻接收来自2个或多个发射机的信号，导致了一种已知为联播延迟扩展(SDS)失真的一种形式的失真。在某些条件下，这种失真会变得严重并把被接收的数据破坏到一种不能接受的程度。

为降低SDS失真效应对接收机的变更是本技术中已知的；然而，这些变更容易降低静态(即非联播)灵敏度，相邻信道选择性或其它希望的接收机性能参数。相反地，优化接收机来获得最大静态灵敏度的方法在SDS失真出现时容易降低接收机的性能。

由于很难同时优化接收机获得最佳的SDS失真和静态灵敏度性能，存在对一种能在接收机中可靠区分联播和静态信道的方法的需求。此外，尽管熟知的联播接收主要是一种强信号现象，联播接收也能出现在更弱的信令条件中。当合并起来引起联播失真的单个路径的信号电平很强(在静态灵敏度门限以上20～30dB或更多)时，当路径之间的差分延迟(引起一种拍音效应)是一个符号周期的1/4那么小时，存在一个误差基底(error floor)。然而，如果单个路径的信号电平不足够在静态灵敏度门限以上，那么复合信号会相当长的时间周期落在静态灵敏度门限以下，引起误差率远远偏离最强信号的误差基底和误差校正能力。因此，由于在优化用于联播状态的解调器中经常导致静态灵敏度的损失，在较低的信令电平这样做将不会象在较高的信令电平这样做那么有利。这样，为了可靠确定何时联播优化不会将静态灵敏度性能降低到一个可接受的门限以下，最好包括一个精确的信号强度电平测试。同样，为了可靠地确定何时静态灵敏度优化将不会把联播性能降低到一个可接受的门限以下，应该包括被接收的信号的调制特性的一个探测。如果这是可获得的，可使用一个被优化用于静态灵敏度的自适应接收机，它只在处于联播环境中时运用SDS失真减轻的方法，因而在静态和联播环境中都能获得最优性能。

图形简述

图1是遵照本发明包括自动联播校正电路的一个选择性呼叫接收机的方框图。

图2是遵照本发明包括具有平行相关路径的自动联播校正电路的另一个选择性呼叫接收机的方框图。

图3是示意遵照本发明的一种自动联播校正的方法的流程图。

图4是示意遵照本发明的另一种自动联播校正的方法的流程图。

图5是遵照本发明的一个协议的时序图。

图6是示意遵照本发明的联播判决的图表。

优选实施例的描述

图1示意根据本发明运用一种自动联播校正的方法的一个选择性呼叫接收机100(或收发信机)。联播校正可以在通过先确定被接收的信号是否指示一个联播信号的信号检测之前或期间获得。这里应该理解“指示”一个联播信号并不必要意味着信号是实际在联播环境中被接收的。“指示”一个联播信号在本发明的上下文中更多地表明相关器应工作在一个联播模式中。在FLEX^寻呼协议中，具有一个更高数据率和/或增加的调制电平数的寻呼从由联播发射导致的重迭覆盖区中看去是更容易受到劣化效应的。相反地，具有一个较低数据率和/或较低的调制电平数的FLEX^信号从由联播发射导致的重迭覆盖区中看去是不容易受到劣化的效应的。也应该理解以静态灵敏度性能的很小牺牲，遵照本发明配置和构建的接收机不管实际的接收信号是处于慢的或快的数据率都可以在强信号条件下以联播的模式在可接受的容许电平内工作。也应该注意，遵照本发明配置和构建的已处于静态灵敏度模式中的接收机最好以低的数据率维持在静态灵敏度模式中，而不管信号强度的电平(除非信号强度在作这个决定中是唯一考虑的因素)。

一种先确定接收信号是否指示联播的方法是来自确定被接收的信号的强度。在这种情况下，在接收机方框70内的一个自动增益控制检测器(AGC)38与一个AGC处理单元40和处理器/解码器50一起使用来提供一个接收信号强度指示。如果接收的信号强度在一个预定门限(AGC THRESH)以上，这提供了对强信号的一个好的指示和相关解调器42将最好工作在联播模式中。如果信号在AGC THRESH以下，相关解调器42最好工作在灵敏度模式。另外地，先确定接收信号是否指示一个联播信号的另一种方式包含对具有辨识它为联播信号的某些特性的一种协议的初始检测，最好在处理器/解码器50中获得。在检测一种用FLEX^协议编码的信号的情况下，一种对接收信号是一个联播信号的指示将典型地包括具有象3200波特(与1600波特相对)的更高的波特率和象4电平(与2相对)的更多调制电平的特征。另一个协议即FLEX^的变更版本甚至可以包括指示接收机是否应工作在一个联播模式的一个预定的比特。这样，选择性呼叫接收机在通过检测接收的信号的强度或者通过获得协议特征(例如波特率和调制类型)的一个早期指示的检测期间或之前调整(或优化)用于一个联播信号或非联播信号。理想地，两种技术(运用信号强度和协议特征)都能被用来确证对联播信号或非联播信号的指示。这将提供接收机被恰当地和正确地优化的一个更高的概率。

选择性呼叫接收机100最好包含一个用于接收由天线22检测的RF信号的接收机方框70。接收机方框70最好包括一个连到天线22的步进衰减器24和一个具有可变增益的低噪声放大器26。衰减器24和放大器26最好都由一个AGC处理单元40控制，以进行信号按比例处理(scaling)。接收机方框70进一步最好包含一个连到放大器26的混频器28，一个滤波器30，一个放大器32，一个模拟到数字转换器34和连到AGC检测器38的另一个滤波器36。处理器/解码器50最好帮助指导AGC处理和确定步进衰减器24所需的粗(gross)衰减电平和由可变增益放大器26提供的精细(fine)衰减。根据来自AGC处理单元40的信号强度决定和/或协议特征决定，处理器/解码器50和AGC检测器能给联播失真/静态灵敏度模式判决单元44提供足够的数据来作出如何优化相关解调器42的判决。应该理解，相关解调器42最好包括一个比特限幅器和时钟恢复单元。

处理器/解码器50最好充当一个可以包括遵照例如由Motorola的FLEX^寻呼协议建立的协议规则对数字数据进行最佳解码的解码器功能的控制器。处理器50是选择性呼叫接收机100的控制点。除了其它功能以外，处理器50可以控制接收机方框70和发射机190。处理器50为了触发警报140中的一个或为了在显示器150上显示一个接收的文本或图形消息，把接收的地址信息与存贮在地址存贮器130中的预定地址比较。此外，消息被存贮在目的存贮器160中。处理器50也连到当特定的选择性呼叫接收机不希望接收信息的时间周期期间关闭接收机方框70和选择性呼叫接收机100的其它部分的电源开关170上。到选择性呼叫接收机100的用户接口是通过选择器开关180来获得的。选择性呼叫接收机同时也可以具有确认返回即反向信道发送特性，并且相应地可以包含发射机190和一个发送天线192。

参考图2，示出了一个与图1的选择性呼叫接收机100类似的选择性呼叫接收机200(或收发信机)，但进一步包括一个双相关路径，其中一个路径上的相关器41优化用于灵敏度和另一个路径上的另一个相关器43优化用于联播信号。在这种情况下，自动增益控制检测器(AGC)38在接收机方框71外部，与一个AGC处理单元40和处理器/解码器50一起使用来提供一个接收的信号强度指示。接收机方框71接收由天线22检测的RF信号。如上面解释的，如果接收的信号强度在一个预定门限(AGC THRESH)以上，这提供了对联播信号的一个好的指示。如果信号在AGC THRESH以下，那么联播判决方框44将通过让复用器45选择优化用于灵敏度的相关器41选择接收机200工作在灵敏度模式。另外地，如前面解释的，先确定接收的信号是否指示一个联播信号的另一种方式包含对具有辨识它为联播信号的某些特征的协议的起始检测，最好在处理器/解码器50中获得。这样，选择性呼叫接收机能够在通过检测接收的信号强度或者通过获得协议特征(例如波特和电平检测或一个预定的比特设置)的一个早期指示的检测期间或之前调整(或优化)用于联播信号或非联播信号。理想地，两种技术(使用信号强度或协议特征)都能被用来确证对联播信号或非联播信号的指示。这将提供接收机被恰当地和正确地优化的一个更高的概率。尽管双相关路径需要更多的硬件和处理，这种实现将允许对一旦检测的信号的更快地解码。在接收机200中的单元的剩余部分，包括发射机190，地址存贮器130，目的存贮器160，警报140，显示器150，电源开关170和选择器开关180基本上如参照图1的接收机100描述的工作并连到处理器50。

理想地，遵照本发明的一种方法可以以多种方式执行联播校正，其中接收机可被优化用于联播延迟扩展或接收机灵敏度。在第一实施例中，本发明可以只使用接收的信号强度来调整相关器解调器。在第二实施例中，本发明可以只使用早期从信号中检测的协议特征来调整相关器。然而在第三实施例中，本发明共同使用接收的信号强度指示和协议特征来提供使得对相关器的调整是恰当的一个的更高的概率。

参考图3，示出了一种用于选择性呼叫接收机的自动联播校正的方法300的流程图。开始，接收机在步骤302接收信号。在第一实施例中，自动联播校正方法300之后在步骤304测量接收的信号用于一个接收的信号强度指示测量(RSSI)。测量步骤的部分可以包括响应自动增益控制器信号，通过调整检测器内的至少一个衰减器来对接收的信号进行按比例变换的步骤，它可以包括调整步进衰减器和一个可变增益放大器。在判决方框306，如果接收的信号强度指示测量在一个预定门限以上，那么在选择性呼叫接收机中的检测器(相关解调器)在步骤312被优化用于联播延迟扩展。如果在步骤306中的接收的信号强度指示测量在预定门限以下，那么选择性呼叫接收机中的检测器在步骤308中被优化用于静态灵敏度。优化检测器用于灵敏度或联播可包含变更一个积分窗(在一个符号检测器或相关解调器中)。处理器可被编程，从而在接收机灵敏度模式中调整积分窗到一个完整的符号抽样时间或者在联播延迟扩展模式中，调整积分窗到小于一个完整的符号抽样时间。例如，在FLEX^协议中，当从一个FLEX^符号时间的15个抽样中取15个进行相关时，接收的信号可被优化用于灵敏度，而一个联播信号只运用一个符号时间的15个抽样中的11个来进行优化。在检测器被优化用于灵敏度或联播之后，在步骤314中信号被送到处理器50。

在第二个实施例中，在图3A中示出的自动联播校正方法320可以跳过步骤304中的RSSI测量而只在判决方框310处确定协议是否指示一个联播信号。术语“指示”不必意味着联播信号是实际上正被接收，只是说联播信号被接收的一个好的概率(可能性比较大)。如果在判决方框310处协议指示联播信号，那么选择性呼叫接收机在方框312处被优化用于联播延迟扩展。如果在判决方框310处协议不指示联播信号，那么选择性呼叫接收机在方框308处被优化用于灵敏度。确定协议是否指示一个联播信号的步骤最好包含确定调制类型是一个2个或多于2个电平的信号或者数据域是指示一个较快还是较慢的数据率(波特率)。

在第三个实施例中，在图3B中示出的自动联播校正方法340在步骤304处测量一个接收的信号用于接收的信号强度指示测量(RSSI)。如果在步骤306处的接收的信号强度指示测量在一个预定门限以下，那么在选择性呼叫接收机中的检测器在步骤308中被优化用于接收机灵敏度并且在步骤314中接收的数据随后被显示。如果在判决方框306处接收的信号强度指示测量在一个预定门限以上，那么方法340在判决方框310处将进一步确定协议是否指示一个联播信号。如果在判决方框310处协议指示一个联播信号，那么选择性呼叫接收机在方框312处被优化用于联播延迟扩展并且在步骤314中接收的数据随后被显示。如果在判决方框310处协议不指示一个联播信号，那么选择性呼叫接收机在方框308处被优化用于灵敏度。

参考图4，自动联播校正的进一步的另外的方法400被示出，其中接收的信号强度主要地被用来作出调整相关器用于静态灵敏度或联播的决定。首先，在步骤402信号被接收。之后，在步骤404，接收的信号强度被测量。之后，对于一个输入信号，按顺序执行一系列的信号强度测试(判决方框406，408和410)，其中如果第一个信号强度测试(406)超过了第一门限，那么信号强度测试系列的剩余部分被跳过，其中如果第一个信号强度测试未能达到第一门限，那么随后的信号强度测试(408，410等)可被执行用于测试在较低的门限处的信号强度。当信号强度测试(或测试系列)未能达到最低的门限时，相关器将被设成灵敏度配置。信号强度测试系列的结果只被用来作相关器调整或者信号强度测试序列的结果可与协议联播指示判决412的结果逻辑相与来提供一个自动联播校正判决。这种方法将进一步提供包括选择2个平行相关路径中的一个的一种自动联播校正判决，其中一个相关器路径被优化用于接收机灵敏度，第二个相关器路径被优化用于联播延迟扩展。

参考图5，示出了FLEX^协议的时序图。为了搜索正接收的协议是联播的指示，对波特率或数据率的早期确定和对符号电平的早期确定可在同步1之后和在帧信息字内找到。图6示意了用于其中遵照本发明作出联播判决的FLEX^的图形。联播判决根据接收的协议的不同而改变，但每个协议应该不必对随后发送的数据(数据块0，1，2等)解码就能给出发送是联播的某些指示。参考图4和5，根据3个独立门限的前3个信号强度测试最好在一个AGC预热周期期间发生。AGC预热周期典型地在FLEX^协议中的比特同步1之前出现。预热周期甚至可在比特同步1时隙的一部分内出现。另外地，信号强度测试可以尽可能晚地出现在在判决中被用来设置相关器为联播或灵敏度配置的帧信息字的末尾。当然，在本发明的范围内的其它变化是可以理解的，包括对于信号强度测试或测试系列何处和怎样出现的区别或者甚至在上下文中被用来作出优化判决的内在协议特征的不同的变更。

上面的描述仅以例子的方式，除了在下面的权利要求中提出的外，不企图在任何方面限制本发明。

Claims (22)

1、一种用于能被优化用于联播延迟扩展失真和静态灵敏度的选择性呼叫接收机的自动联播校正方法，该方法包含步骤：

测量所接收到的信号的接收信号强度指示测量；

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以上，那么优化选择性呼叫接收机中的检测器用于对具有联播延迟扩展失真的信号的检测；和

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以下，那么优化选择性呼叫接收机中的检测器用于静态灵敏度。

2、权利要求1的方法，其中测量的步骤进一步包含响应自动增益控制器信号调整检测器内的至少一个衰减器的步骤。

3、权利要求2的方法，其中调整至少一个衰减器的步骤包含调整一个步进衰减器和一个可变增益级的步骤。

4、权利要求1中的方法，其中优化检测器的步骤包含变更一个积分窗的步骤。

5、一种用于能被优化用于联播延迟扩展失真和静态灵敏度的选择性呼叫接收机的自动联播校正方法，该方法包含步骤：

测量所接收到的信号的接收信号强度指示测量；

确定协议是否指示一个联播信号；

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以上并且协议指示联播信号，那么优化选择性呼叫接收机用于联播延迟扩展失真；和

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以下或者协议不指示联播信号，那么优化选择性呼叫接收机用于静态灵敏度。

6、权利要求5的方法，其中测量接收的信号的步骤包含响应自动增益控制器信号，通过调整检测器内的至少一个衰减器来按比例处理信号的步骤。

7、权利要求5的方法，其中优化检测器的步骤包含变更一个积分窗的步骤。

8、权利要求5的方法，其中确定协议是否指示一个联播信号的步骤包含确定调制域是一个2电平信号还是一个大于2电平信号。

9、权利要求5的方法，其中确定协议是否指示一个联播信号的步骤包含确定数据是低数据率还是高数据率。

10、权利要求5的方法，其中优化检测器的步骤进一步包含选择2个平行相关器路径中的一个的步骤，其中一个相关器路径被优化用于静态灵敏度，第二个相关器路径被优化用于联播延迟扩展失真。

11、一种用于相关检测器的自动联播校正的方法，包含步骤：

按次序执行对输入信号的一系列信号强度测试，其中如果信号强度测试中的第一个通过了第一门限，那么信号强度测试系列的剩余部分被跳过并且如果信号强度测试中的第一个未能达到第一门限，那么随后的信号强度测试被执行用于测试在较低门限处的信号强度；并且

信号强度测试系列的结果可与协议联播指示判决的结果逻辑相与来提供一个自动联播校正判决，其中当输入信号未能达到一个最低的门限时，信号强度测试系列失败。

12、权利要求11的方法，其中提供自动联播校正判决的步骤进一步包含响应自动增益控制器信号调整检测器内的至少一个衰减器的步骤。

13、权利要求12的方法，其中调整至少一个衰减器的步骤包含调整一个步进衰减器和一个可变增益级的步骤。

14、权利要求11的方法，其中提供自动联播校正判决的步骤包含变更一个积分窗的步骤。

15、权利要求11的方法，其中提供自动联播校正判决的步骤进一步包含选择2个平行相关器路径中的一个的步骤，其中一个相关器路径被优化用于静态灵敏度，第二个相关器路径被优化用于联播延迟扩展失真。

16、一种用于能被优化用于联播延迟扩展失真和静态灵敏度的选择性呼叫接收机的自动联播校正方法，该方法包含步骤：

确定协议是否指示一个联播信号；

如果协议指示联播信号，那么优化选择性呼叫接收机用于联播延迟扩展失真；和

如果协议不指示联播信号，那么优化选择性呼叫接收机用于静态灵敏度。

17、权利要求16的方法，其中优化选择性呼叫接收机的步骤包含改变在选择性呼叫接收机内检测器中的一个积分窗的步骤。

18、权利要求16的方法，其中确定协议是否指示一个联播信号的步骤包含确定调制类型是一个2电平还是大于2电平信号。

19、权利要求16的方法，其中优化选择性呼叫接收机的步骤进一步包含选择2个平行相关器路径中的一个的步骤，其中一个相关器路径被优化用于静态灵敏度，第二个相关器路径被优化用于联播延迟扩展失真。

20、一种能被优化用于联播延迟扩展失真或静态灵敏度的选择性呼叫接收机，包含

一个具有接收的信号强度指示的选择性呼叫接收机；

连到选择性呼叫接收机的一个相关器，其中相关器具有一个可调整的积分窗；和

一个连到相关器的处理器，其中处理器被编程来：

通过接收信号强度指示器测量所接收到的信号的接收信号强度指示测量；

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以上，那么调整积分窗用于联播延迟扩展失真；和

如果接收信号强度指示测量在一个预定的门限以下，那么调整积分窗用于静态灵敏度。

21、权利要求20的选择性呼叫接收机单元，其中处理器被编程来在静态灵敏度模式中调整积分窗到一个完整的符号抽样时间并且在联播延迟扩展失真模式中进一步调整积分窗到小于一个完整的符号抽样时间。

22、权利要求20的选择性呼叫接收机，其中接收的信号强度指示包含一个自动增益控制器和被用来调整选择性呼叫接收机内的衰减器的相关联的处理。

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