CN101640659A

CN101640659A - 处理通信信号的方法和系统

Info

Publication number: CN101640659A
Application number: CN200910164172A
Authority: CN
Inventors: 马克·肯特
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2029-08-03
Also published as: US20120275552A1; EP2150012A2; US20130279637A1; KR101165266B1; US20100027499A1; US8824269B2; HK1138691A1; EP2150012B1; TW201021483A; EP2150012A3; US8498197B2; TWI416915B; CN101640659B; US8174958B2; KR20100014196A

Abstract

一种用于OFDM符号同步和跟踪的基准信号(RS)时钟回路的方法和系统，包括至少基于基准符号组跟踪正交频分复用(OFDM)信号中的符号时钟。至少基于所述符号时钟调节接收器时钟。可通过生成输出信号来跟踪符号时钟，所述输出信号是相位鉴别反馈循环中保护时间Δt_g的函数。可以在RS提取模块中从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换生成所述基准符号组。接收器时钟可以被粗略调节然后精细调节。可以基于处理至少主同步信号和次同步信号，生成粗略接收器时钟调节。

Description

处理通信信号的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信系统的信号处理，更具体地说，本发明的某些实施例涉及用于OFDM符号同步和跟踪的基准信号(RS)时钟回路的方法和系统。

背景技术

移动通信已经改变了人们的通信方式，而移动电话也已经从奢侈品变成了日常生活中必需的部分。今天，移动设备的使用由社会环境支配，而不受地域或技术的限制。虽然语音通信可满足人们交流的基本要求，且移动语音通信也已进一步渗入了人们的日常生活，但移动通信发展的下一阶段是移动互联网。移动互联网将成为日常信息的共同来源，理所当然应实现对这些数据的简单通用的移动式访问。

第三代(Third Generation，3G)蜂窝网络专门设计来满足移动互联网的这些未来的需求。随着这些服务的大量出现和使用，对于蜂窝网络运营商而言，网络容量和服务质量(Quality of Service，QoS)的成本效率优化等因素将变得比现在更为重要。可以通过精细的网络规划和运营、传输方法的改进以及接收机技术的提高来实现这些因素。因此，运营商需要新的技术，以便增大下行吞吐量，从而提供比那些线缆调制解调器和/或DSL服务提供商更好的QoS容量和速率。最近，多天线技术中和其他物理层技术中的进步已经开始显著增加可利用的通信数据率。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明提供了一种用于OFDM符号同步和跟踪的基准信号(RS)时钟回路的方法和系统，并结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。

时钟回路根据本发明的一方面，一种用于处理通信信号的方法，包括：

至少基于基准符号组跟踪正交频分复用(OFDM)信号中的符号时钟；以及

至少基于所述符号时钟调节接收器时钟。

优选地，所述方法还包括通过生成输出信号来跟踪所述符号时钟，所述输出信号是保护时间Δt_g的函数。

优选地，所述方法还包括在相位鉴别反馈回路中生成所述输出信号。

优选地，所述方法还包括在RS提取模块中从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换生成所述基准符号(RS)组。

优选地，所述方法还包括精细调节所述符号时钟。

优选地，所述方法还包括在所述精细调节之前粗略调节所述符号时钟。

优选地，所述方法还包括基于处理至少主同步信号和次同步信号生成所述粗略符号时钟调节。

优选地，所述基准符号组包括多个时间-频率间隙(slot)。

优选地，所述多个时间-频率间隙根据频移和调制所述基准符号组的伪噪声序列而改变。

优选地，所述OFDM信号遵照通用移动电信标准(UMTS)长期演进(LTE)信号。

优选地，所述方法还包括通过接收器时钟生成器控制所述接收器时钟的调节。

根据一方面，提供了一种处理通信信号的系统，包括：

接收器中的一个或多个电路，用于至少：

至少基于所述符号时钟调节接收器时钟。

优选地，所述一个或多个电路通过生成输出信号来跟踪所述符号时钟，所述输出信号是保护时间Δt_g的函数。

优选地，所述一个或多个电路在相位鉴别反馈回路中生成所述输出信号。

优选地，所述一个或多个电路在RS提取模块中从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换中生成所述基准符号(RS)组。

优选地，所述一个或多个电路精细调节所述符号时钟。

优选地，所述一个或多个电路在所述精细调节之前粗略调节所述符号时钟。

优选地，所述一个或多个电路基于处理至少主同步信号和次同步信号生成所述粗略符号时钟调节。

优选地，所述基准符号组包括多个时间-频率间隙。

优选地，所述一个或多个电路通过接收器时钟生成器控制所述接收器时钟的调节。

本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。

附图说明

图1A是根据本发明的实施例的基站和移动计算终端之间的示范性蜂窝多路径通信的示意图；

图1B是根据本发明的实施例的示范性MIMO通信系统的示意图；

图2是根据本发明的实施例的示范性OFDM符号流的示意图；

图3A是根据本发明的实施例的示范性OFDM时钟获取和跟踪系统的示意图；

图3B是根据本发明的不同实施例的示范性时钟偏置的相位偏置的示意图；

图3C是根据本发明的不同实施例的通过子载波进行的示范性时钟偏置的相位偏置的示意图；

图4是根据本发明的实施例的示范性时钟获取和跟踪过程的流程图。

具体实施方式

本发明的某些实施例可用于OFDM符号同步和跟踪的RS时钟回路(timing loop)的方法和系统。用于OFDM符号同步和跟踪的基准信号(RS)时钟回路的方法和系统的一方面可包括至少基于基准符号组、跟踪正交频分复用(OFDM)信号中的符号时钟。可至少基于所述符号时钟，调节接收器时钟。

可通过生成输出信号来跟踪符号时钟，所述输出信号是相位鉴别反馈循环中保护时间Δt_g的函数。可以从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换中，在RS提取模块或电路中生成基准符号(RS)组。接收器时钟可以被粗略调节然后精细调节。可以基于处理至少主同步信号和次同步信号，生成粗略接收器时钟调节。基准符号组包括多个时间-频率间隙(slot)。这多个时间-频率间隙根据频率移位和调制基准符号组的PN序列而改变。PN生成的序列可以由基站鉴别器来确定。这个基站鉴别器由主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)来确定。OFDM信号可遵照通用移动电信标准(UMTS)长期演进(LTE)信号。接收器时钟的调节可以通过接收器时钟生成器来控制。

图1A是根据本发明的实施例的基站和移动计算终端之间的示范性蜂窝多路径通信的示意图。参照图1A，示出了建筑140(例如，房屋或者办公室)、移动终端142、工厂124、基站126、汽车128、以及通信路径130、132和134。

基站126和移动终端142可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于生成和/或处理MIMO通信信号。

基站126和移动终端142之间的无线通信可通过无线信道发生。无线信道可包括多个通信路径，例如，通信路径130、132和134。无线信道可以随着移动终端142和/或汽车128的移动而动态改变。在某些情况下，移动终端142可位于基站126的视线(LOS)内。在其他情况下，移动终端142和基站126可能并不位于直接的视线内，射频信号可能沿着通信实体之间的反射通信路径行进，如示范性的通信路径130、132和134所示。射频信号可以被人工结构(例如建筑140、工厂124、或者汽车128)或者自然障碍物(例如山丘)反射。这样的系统可被称为非视线(NLOS)通信系统。

通信系统的信号通信可包括LOS和NLOS信号分量。如果出现LOS信号分量，它将会比NLOS信号分量强的多。在某些通信系统中，NLOS信号分量可产生干扰并降低接收器性能。这可被称为多路径干涉。通信路径130、132和134可以以不同的延迟到达移动终端142。通信路径130、132和134也可以不同程度地削弱。在下行链路中，例如，移动终端142处的接收信号可以是不同程度削弱的通信路径130、132和/或134的总和，其中通信路径130、132和/或134可能没有被同步，且可能动态改变。这样的信道可以被称为衰落多路径信号。

衰落多路径信号可引入干涉，但是它也可以将多样性和自由度引入无线信道。在基站和/或移动终端处具有多个天线的通信系统，例如，MIMO系统，特别适合使用无线信道的特征，可以从衰落多路径信道中获取很大的性能增益，与在基站126和/或移动终端142处具有单个天线的通信系统相比，可显著增加性能，尤其是对于NLOS信号而言。此外，正交频分复用(OFDM)系统也可适用于带有多路径的无线系统。

图1B是根据本发明的实施例的示范性MIMO通信系统的示意图。参照图1B，示出了MIMO发射器102和MIMO接收器104、以及天线106、108、110、112、114和116。MIMO发射器102可包括处理器模块118、存储器模块120、以及信号处理模块122。MIMO接收器104可包括处理器模块124、存储器模块126、以及信号处理模块128。还示出了无线信道，包括通信路径h₁₁、h₁₂、h₂₂、h₂₁、h_2 NTX、h_1 NTX、h_NRX 1、h_NRX 2、h_NRX NTX，其中h_mn表示从发射天线n到接收器天线m的信道系数。可以有N_TX个发射天线和N_RX个接收天线。还示出了发射符号x₁、x₂、x_NTX和接收符号y₁、y₂、y_NRX。

MIMO发射器102可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于生成发射符号x_i，i∈{1，2，...N_TX}，发射符号x_i可被发射天线发射，例如图1B中的发射天线106、108和110。处理器模块118可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于处理信号。存储器模块120可包括合适的逻辑、电路、和/或代码，用于存储和/或获取用于在MIMO发射器102中处理的信息。信号处理模块122可包括合适的逻辑、电路和/或代码，可用于例如根据一个或多个MIMO发射协议来处理信号。MIMO接收器104可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于处理接收符号y_i，i∈{1，2，...N_RX}，接收符号y_i可被接收天线接收，例如图1B中的接收天线112、114和116。处理器模块124可包括合适的逻辑、电路和代码，用于处理信号。存储器模块126可包括合适的逻辑、电路、和/或代码，用于存储和/或获取用于在MIMO接收器104中处理的信息。信号处理模块128可包括合适的逻辑、电路和/或代码，可用于例如根据一个或多个MIMO协议来处理信号。MIMO系统中所发射和所接收信号的输入输出关系如下：

y＝Hx+n

其中y＝[y₁，y₂，...y_NRX]^T可以是具有N_RX元素的列矢量，.^T可表示矢量转置，H＝[h_ij]：i∈{1，2，...N_RX}；j∈{1，2，...N_TX}可以是维数为N_RX*N_TX的信道矩阵，x＝[x₁，x₂，...X_NTX]^T可以是具有N_TX元素的列矢量，n是具有N_RX元素的随机样本的列矢量。

图1B所示的系统解释了示范性的多天线系统，它被用于通用移动通信系统(UMTS)长期演进(LTE)系统。可通过N_TX个发射天线中的每一个，来发射符号流，例如通过天线106发射x₁(t)。符号流，例如x₁(t)可包括一个或多个符号，其中每个符号可被调制到不同的子载波。对于每个符号流，OFDM系统通常并行使用相对较多数量的子载波。例如，符号流x₁(t)可包括载波f_m：m∈{1，2，...M}上的符号，M可以是接收器处可采用的FFT大小的子集。例如，采用N的FFT大小，M＜N，可产生保护音频，当采用所述保护音频时，允许利用不同的带宽。M子载波可包括符号流x₁(t)，该符号流x₁(t)可占用几千赫兹到几兆赫兹的带宽。通用带宽可位于1兆赫兹至100兆赫兹。因此，每个符号流可包括一个或多个子载波，对于每个子载波，无线信道可包括多个发射路径。例如，从发射天线108到接收天线112的无线信道h₁₂，如图所示，可能是多维的。特别地，无线信道h₁₂可包括时间脉冲响应，包括一个或多个多路径分量。无线信道h₁₂还可包括符号流(例如x₂(t))的每个子载波f_m的不同时间脉冲响应。最后，如图1b所示的无线信道描述了无线信道的空间维数，因为每个发射天线发出的信号可以在每个接收天线处被不同接收。因此，可以测量和/或估算每个子载波的信道脉冲响应。

图2是根据本发明的实施例的示范性OFDM符号流的示意图。参照图2，示出了时间轴210，包括循环前缀CP(0)202a、快速傅立叶逆变换(IFFT)符号less CP(0)(IFFT(0))202b、以及循环前缀CP(0)202c的时域符号0，包括循环前缀CP(1)204a、IFFT符号less CP(1)(IFFT(1))204b、以及循环前缀CP(1)204c的时间域符号1。IFFT(0)202b和CP(0)202c可以共同形成时域符号0的完整IFFT符号。CP(0)202a可以与CP(0)202c完全类似。类似地，IFFT(1)204b和CP(1)204c可以共同形成时域符号1的完整IFFT符号，CP(1)202a可以与CP(1)202c完全类似。还示出了FFT输入窗口206、保护时间Δt_g、以及间隙标记208。LET间隙组成，例如，每个间隙(图2中示出了2个间隙)可包括3、6或7个OFDM符号。

为了生成正交频分复用(OFDM)符号，包括IFFT(0)202b和CP(0)202c的IFFT的输出可被用于根据CP(0)202c生成CP(0)202a，并将其附加到IFFT(0)202b。循环前缀CP(0)202可被用于在无线信道出现多路径传播时、避免在OFDM接收器处发生符号间干涉。

在OFDM接收器处，例如，MIMO接收器104，可能通过FFT输入窗口206为每个被接收符号对采样的输入信号进行处理。为了解码这些被接收的符号，期望FFT输入窗口位于时域符号时隙内，例如位于时域符号0。特别地，期望FFT输入窗口206没有延伸到相邻的符号，以避免符号间干涉。因此如图2所示，间隙标记可以指示间隙的开始，例如时域符号时隙0。间隙标记208同Δt_g一起定义了FFT输入窗口206在符号间隙中的位置。在大多数情况下，为了将接收器处由于多路径信道导致的干涉保持得尽可能低，期望Δt_g保持很小。

因此，期望获取符号级时钟(symbol level timing)，并将它保持，由于移动造成传播改变，使得符号级时钟可能会漂移。在某些情况下，这可与其它时钟级获取和跟踪合并，例如帧同步。在许多情况下，通过主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)进行的同步可以通过其它方式获得。符号时钟可以被时钟获取和跟踪系统获得，该系统可采用嵌入在OFDM信号中的基准信号(RS)。基准符号可以是已知的符号，该符号在OFDM系统中以已知的方式在时间、频率和空间源上发射。换句话说，在某些已知的时钟情况下，基准符号可以通过某些天线在已知的OFDM子载波上发射。通过解码和处理RS符号，接收器可通过相干解调来确定正确的时钟信息。可以从多天线OFDM系统中的每个天线发射RS符号。

在增强通用陆地无线存取(EUTRA)接口中，可基于蜂窝特定跳变形式，来生成RS符号。该RS符号可包括基准符号的伪噪声(PN)载体序列(pseudonoise covered sequence)。根据本发明的实施例，RS音频间隔(tone spacing)可以是例如每个发射天线6个载波。根据本发明的不同实施例，RS音频间隔可以是例如2个或4个载波。RS序列在通过同步信号进行最初获取的过程中对于移动终端(用户设备，UE)来说可能不是已知的。在某些情况下，在获取主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)之后，UE可能已经获得RS符号的蜂窝特定跳变形式、以及PN覆盖序列。这个信息可被用于获得粗略的帧时钟。根据本发明的不同实施例，RS符号接下来在时钟获取和跟踪模块中被解码，以提供精细的时钟和跟踪。因此，例如通用移动电信标准(UMTS)长期演进(LTE)可使用三个步骤过程来进行时钟恢复。这三个步骤过程包括：a)从PSS恢复间隙时钟；b)从SSS恢复帧时钟；以及c)从RS符号获得对时钟偏置和跟踪的估算值。

图3A是根据本发明的实施例的示范性OFDM时钟获取和跟踪系统的示意图。参照图3，示出了共同接收器部分342、以及时钟部分340。时钟部分340可包括RS相位鉴别器302和、加法器304、延时模块306、积分器308、以及阈值模块310。还示出了RS组输入、误差信号ek、累加器信号tt_loop_accum、阈值输入信号、重置控制信号reset_cntrl、以及输出信号to_accum。共同接收器部分342可包括时钟生成器312、RS提取模块或电路314、信道估算模块316、接收器运行模块(RXCVR)318、快速傅立叶变换(FFT)模块320、缓存模块330、采样带宽(BW)滤波器332、以及模数转换模块334。还示出了RF滤波器输入、来自PSS的间隙时钟输入、RS组输出、to_accum信号、rs_strb信号、以及slot_strb信号。

时钟部分340可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于通过处理信号的RS组来提取时钟信息，这可生成例如控制时钟生成器312的输出to_accum。RS相位鉴别器302可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于将RS组输入信号的时钟与例如输入时钟信号比较，并生成误差信号e_k。

加法器304可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于根据多个输入，在其输出中生成加权和信号。延时模块306可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于将输入信号延迟特定的时间间隔，例如，一个或多个采样时间段。

积分器308可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于生成输出，所述输出是一个或多个输入信号的积分，积分器308可以被reset_cntrl信号重置。阈值模块310可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于将阈值输入信号与tt_loop_accum输入信号比较，并生成输出信号reset_cntrl和to_accum。例如，当tt_loop_accum信号超过阈值水平，reset_cntrl信号可以激活和重置例如积分器308。

共同接收器部分342可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于接收射频信号并进行处理。处理包括FFT计算、RS符号提取、信道估算和其它的接收器信号处理。时钟生成器312可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于为RS提取生成时钟信号rs_strb、以及间隙时钟slot_strb。信号slot_strb可被用于控制例如缓存模块330中的FFT时钟。模块或电路314可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于从FFT模块或者电路320输出中提取RS符号。

信道估算模块或者电路316可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于估算RS符号的无线信道响应，这是接收器运行所需要的。接收器运行模块或者电路(RXCVR)318可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于测量和/或确认接收器运行过程中的性能。快速傅立叶变换(FFT)模块或者电路320可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于为输入信号生成快速傅立叶变换。缓存模块或者电路330可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于与FFT引擎交互。缓存模块或者电路330可辅助例如专用过程、测量过程、多媒体广播多播服务(MBMS)和/或用于跳变形式决定的SSS处理。在某些情况下，这些过程中的每一个都可以并行进行。采样BW滤波器332可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于对其输入端的信号进行滤波，并生成有限带宽的输出信号。

模数转换(A2D)模块或电路334可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于接收模拟RF滤波信号，并将其在输出端转换成数字信号的表示形式，带有任意数量的比特。主定时器336可包括合适的逻辑、电路和/或代码，用于在接收器中提供基本的计时功能。在某些情况下，主定时器336可计时超过10ms，并可以以例如30.72MHz计时。主定时器336可包括间隙计时器、采样计时器。至主定时器336的输入可由运行的RF晶体(也被称为TXCO)提供。

共同接收器部分342可接收并处理射频信号。处理可包括FFT计算、RS符号提取、信道估算以及其它接收器信号处理。共同接收器部分342的一些时钟方面可由时钟部分340控制。例如可确定一个或多个接收器子载波/载波频率(例如图2中的f1和/或f2)上的符号时钟，。

RS相位鉴别器302可在其输入端接收一组RS符号，该RS符号可以在RS提取模块或者电路314中提取，以确定与RS携载载波相关的时钟信息。加法器304的第二输入可被连接到延时模块或者电路的输出，且加法器304的输出可以是其输入的加权和。延时模块或电路可将输入信号延时特定的时间间隔，例如一个或多个采样阶段。延时模块或电路306可以为反馈信号提供合适的延时，所述反馈信号从积分器308提供给加法器304。

加法器304的输出tt_loop_accum可通信的连接到阈值模块或者电路310的第一输入端、以及积分器308的第一输入端。阈值模块或者电路310的第二输入端连接到阈值级定义信号(threshold-level defining signal)。阈值模块或者电路310可以将阈值信号与tt_loop_accum信号相比较，生成输出信号reset_cntrl和to_accum。例如，当tt_loop_accum信号超过阈值水平，reset_cntrl可激活和重置积分器308，根据本发明的实施例，to_accum信号可以以一定速率增加，该速率是Δt的函数，且to_accum信号允许关于Δt的信息被传递到例如时钟生成器312，该时钟生成器反过来控制FFE输入窗口在时域中的位置。至积分器308的第二输入端可以被设置在已知不变的水平，例如零。积分器308可积分一个或多个输入信号，且积分器308可以被reset_cntrl信号重置。

模数转换(A2D)模块或电路334可接收模拟RF滤波信号，并在输出端将其转换为带有任意数量的比特的数字信号表示形式。A2D 334的输出端可通信地连接到采样BW滤波器332的输入端。采样BW滤波器332可对其输入端的信号进行滤波，并生成有限带宽的输出信号和/或削弱某些频带。采样BW滤波器332的输出可通信地连接到缓存模块或者电路330的第一输入端。至缓存模块或者电路330的第二输入端可通信地连接到时钟生成器312的输出信号slot-_strb。缓存模块或者电路330可以与FFT引擎交互。缓存模块或者电路330可辅助例如专用过程、测量过程、多媒体广播多播服务(MBMS)和/或用于RS PN序列决定的SSS处理。在某些情况下，这些过程中的每一个都可以并行进行。缓存模块或者电路330可通信地连接到FFT模块或者电路320。

FFT模块或者电路320可以为可通信地连接自缓存模块或者电路330的输入信号生成快速傅立叶变换。与缓存模块或者电路330类似，FFT模块或者电路320可辅助例如专用过程、测量过程、多媒体广播多播服务(MBMS)和/或用于无线电时间帧和跳变形式决定的SSS处理。FFT模块或者电路320的第一输出端可通信地连接到RS提取模块或电路314的第一输入端。RS提取模块或电路314可以从FFT模块或者电路320的输出中提取RS符号。在某些情况下，期望使用从解调制基站信号生成的跳变序列和/或伪噪声(PN)载体(covering)来进行RS解码。被提取并在RS提取模块或电路314输出的RS符号可以可通信地连接到时钟部分340以及信道估算模块或电路316的输入端。如图3A所示，跳变形式可以通过第二输入端上的rs_hopping_pattern信号被馈送到RS提取模块或者电路314。RS提取模块或者电路314时钟可通过第三输入信号rs_strb来控制，第三输入信号rs_strb可通信地连接到时钟生成器312的输出端。

时钟生成器312可为RS提取生成时钟信号rs_strb、以及间隙时钟slot_strb。信号slot_strb可被用于控制例如缓存模块或电路330中的FFT时钟。时钟生成器312可生成用于时钟校正和跟踪的输出时钟信号。主定时器输入信号可通信地连接到主定时器336的输出端。主定时器336可在接收器中提供基本的计时功能。在某些情况下，主定时器336可计时超过10ms，并可以以例如30.72MHz计时。主定时器336可包括间隙计时器、采样计时器。至主定时器336的输入可由运行的RF晶体(TXCO)提供，例如温度控制的晶体振荡器。

信道估算模块和电路316可估算RS符号的无线信道响应，这是接收器运行所需要的。信道估算输出可通信地连接到RXCVR 318。RXCVR 318可在功能上测量和/或确认接收器的性能。

图3B是根据本发明的不同实施例的示范性时钟偏置的相位偏置的示意图。参照图3B，示出了时钟偏置曲线350a，与Δt_g＝1对应；时钟偏置曲线350b，与Δt_g＝2对应；时钟偏置曲线350c，与Δt_g＝3对应；以及时钟偏置曲线350d，与Δt_g＝4对应。

可以从PSS和SSS获得间隙标记，用于使所接收的信号位于例如PSS处理的带宽内。为了使FFT均衡信道的选择性，期望循环前缀(CP)可以覆盖(cover)信道的时延扩展。还期望Δt_g的值最小化，以避免至FFT处理的采样输入包括了相邻的符号(符号间干涉-ISI)，这会降低性能。但是Δt_g可以被跟踪，可以防护例如由于活动性造成的时钟移位。

图中所示Δt_g不等于1，相位偏置可被引入FFT输出，Δt_g＝1对应于没有相位偏置。相位偏置可以由应用于子载波的复杂乘法因子z(k)表示，对于子载波k可以由以下关系式表示：

z(k)＝e^{j(Δtg-1)*(k-1)*2n/N}

其中N可以是FFT的大小。当对循环前缀进行采样时，时钟偏置可以由以音频为指数的增长相位偏置来表示。对于RS音频，所收到的信道系数可以由以下关系式给出：

hrx_k＝z_k*h_k+n_k

其中hrx_k是所接收的受到相位偏置z(k)的影响的信道系数。h_k是没有相位偏置的信道系数，且n_k是噪声项(nosie term)。在图3B中，各个曲线表示不同值的Δt_g的多个z(k)，其中时钟偏置曲线350a对应于Δt_g＝1，时钟偏置曲线350b对应于Δt_g＝2，时钟偏置曲线350c对应于Δt_g＝3，时钟偏置曲线350d对应于Δt_g＝4。如图3B所示，时钟偏置可引入作为频率的函数、线性降低的相位。

图3C是根据本发明的不同实施例、通过子载波进行的示范性时钟偏置的相位偏置的示意图。参照图3，示出了时钟偏置曲线352a，与Δt_g＝0对应；时钟偏置曲线352b，与子载波512的Δt_g＝1对应；时钟偏置曲线352c，与子载波511的Δt_g＝2对应；以及时钟偏置曲线352d，与子载波510的Δt_g＝3对应。

对于Δt_g＞0，可较晚采样FFT，且期望进行采样时钟调节。如图3C所示，对于较晚的采样，时钟偏置可以表明信道的带宽上的相位偏置，多个子载波的相位偏置如曲线352a-352d所示。在某些情况下，作为频率函数的相位偏置的斜率与较早采样的FFT的正斜率、以及较晚采样的FFT的负斜率呈线性关系。示范性的相位检测器可使用每个OFDM符号的相邻RS音频，且可以由以下关系式表示：

其中hrx₁和hrx₁₊₆(另一个RS音频，间隔6个子载波)之间的相位变化可以在所有期望的音频和所有期望的天线上被平均，这是N_t项。

图4是根据本发明的实施例的示范性时钟获取和跟踪过程的流程图。在步骤402中初始化以后，在步骤404中对主和次同步信号(PSS)和(SSS)进行解码。PSS和SSS的解码可以为例如帧和间隙的同步提供粗略的时钟信息。使用时钟信息，FFT模块320可生成接收信号的FFT。根据这个FFT，RS提取模块314可以从其内部的RS组中进行提取。这个RS组可以被馈送到时钟部分340。在步骤340中，时钟部分340可以使用图3A所示的反馈回路来跟踪Δt_g。由于输出信号to_accum可以作为Δt_g的函数生成，来自阈值模块310的输出信号to_accum可以将关于Δt_g的信息携载到时钟生成器312。因此，输出信号to_accum可跟踪符号时钟，并调节接收器的时钟，时钟生成器312内的时钟。在步骤410，时钟生成器312可基于输入信号in_accum调节时钟。被调节和跟踪的时钟从时钟生成器312可通信地连接到缓存模块330，其中FFT输入窗口的时钟可以被对应调节。

根据本发明的实施例，一种用于OFDM符号同步和跟踪的RS时钟回路的方法和系统，包括至少基于基准符号组、跟踪正交频分复用(OFDM)信号中的符号时钟，如图2和图3A所描述。可至少基于所述符号时钟，调节如图2和图3A所述的接收器时钟。

可通过生成输出信号来跟踪符号时钟，所述输出信号是相位鉴别反馈回路中保护时间Δt_g的函数，例如时钟部分340。可以从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换中，在RS提取模块或电路314中生成基准符号(RS)组。接收器时钟可以被粗略调节然后精细调节。可以基于处理至少主同步信号和次同步信号，生成粗略接收器时钟调节，如图3A所示。基准符号组包括多个时间-频率间隙(slot)。这多个时间-频率间隙根据频率移位和调制基准符号组的PN序列而改变。OFDM信号可遵照通用移动电信标准(UMTS)长期演进(LTE)信号。接收器时钟的调节可以通过接收器时钟生成器312来控制。

本发明的一个实施例提供了一种机器可读存储或计算机可读存储和/或媒介，其内存储的机器代码和/或计算机程序包括至少一个代码段，所示至少一个代码段由机器执行而使得所述机器执行上述用于OFDM符号同步和跟踪的RS时钟回路的方法和系统中的步骤。

本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行所述程序控制计算机系统，使其按所述方法运行。在计算机系统中，利用处理器和存储单元来实现所述方法。

本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本申请文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。

本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims

1、一种用于处理通信信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

至少基于基准符号组跟踪正交频分复用信号中的符号时钟；以及

至少基于所述符号时钟调节接收器时钟。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过生成输出信号来跟踪所述符号时钟，所述输出信号是保护时间Δt_g的函数。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在相位鉴别反馈回路中生成所述输出信号。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在RS提取模块中从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换生成所述基准符号组。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括精细调节所述符号时钟。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述精细调节之前粗略调节所述符号时钟。

7、一种处理通信信号的系统，其特征在于，包括：

接收器中的一个或多个电路，用于至少：

跟踪正交频分复用信号中的符号时钟，其中所述跟踪至少基于基准符号组；以及

至少基于所述符号时钟调节接收器时钟。

8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路通过生成输出信号来跟踪所述符号时钟，所述输出信号是保护时间Δt_g的函数。

9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路在相位鉴别反馈回路中生成所述输出信号。

10、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路在RS提取模块中从至少所述接收的OFDM信号的快速傅里叶变换生成所述基准符号组。