CN1163515A - 用于数字接收机的采用基于信号质量的可变阈值的差错检测电路 - Google Patents

Abstract

用于离散接收机的差错检测器电路(300)，它能指示二进制信息信号的坏帧，这些帧含有的失真数据比特的数量之大，以致于妨碍卷积解码器(738)正确地生成一个解码信号。可变阈值生成器(440)根据接收的信号的信号质量估值生成一个可变阈值电平。当被检测到的比特差错在数量上超过可变阈值或当接收的信号的信号质量的第一个预选定的值和检测到的比特差错数量合并产生一个超过第二个预选定的值时，一个坏帧被指出。

Description

用于数字接收机的采用基于信号质量的 可变阈值的差错检测电路

本发明涉及差错检测电路，更具体的是涉及一个用于检测由接收机接收到的信息信号的坏帧的坏帧指示器。

通信装置如蜂窝无线电话，无绳电话，陆地有线电话，调制器/解调器(调制解调器)，数据终端，寻呼机，对讲机和类似装置在象电缆，双绞线，和射频空中接口的通信链路上通信。这些通信链路受到噪音等其他传输困难，例如符号间干扰和Raleigh衰落，因此，在这样一个通信系统中，接收机可能收不到由一个发射机发送的信号。

在数字通信系统中，如数字无线电话，重要的是保持所接收的信号的质量在后面音频信号不失真的水平上。在这些系统中，为保证用户觉察到的音频质量是令人满意的，无线电话接收机应该只将那些接收到的有较大把握所接收的信号未失真的语音帧传给语音译码器。同样重要的是接收机能够纠正的语音帧被传给语音译码器以避免高度静噪和发生在太多帧被拒绝时的语声外插。

考虑到这些要求，大量的工作已经被用在研制这样的系统，该系统监视接收的编码语音帧，可靠地区分好的和坏的语音帧，目的是剔除那些不可恢复的语音帧。美国专利5,497,383公开了一个特别有利的接收机，这个接收机从一个解码的语音帧生成一个估值的比特差错信号，并把估值的比特差错信号和一个预选定的阈值进行比较。它还生成一个测量的信号强度并且把这个测量的信号强度与另一个预选定的信号阈值进行比较。如果上述预选定阈值的任一个被超过，该帧就不被通过。

虽然这个差错检测器比其它坏帧检测器提供了一个很大的改进，但是仍然需要提供一个更加精确的系统，以判别接收机接收到的有很大失真的信号何时应该由接收机拒绝。

附图1是说明一个用于发送和接收离散编码的通信信号的通信系统的框图。

附图2-1是说明一个数字编码的通信信号的一个帧的表示形式。

附图2-2是说明由一个信道编码器根据一个在编码中引入信号冗余的编码技术对附图2-1的数字编码的通信信号编码的帧的表示形式。

附图2-3是说明由接收机接收并由一个根据一个与用于对数字编码的通信信号编码形成附图2-2信号的编码技术相对应的解码技术的信道解码器解码的数字编码的通信信号的帧的表示形式。

附图3是一个差错检测电路的框图形式的电路图。

附图4-1表示一个由接收机接收的一个通信信号的一个单个帧在附图3的差错检测电路的操作中解码然后重新编码。

附图4-2表示由一个含有附图3的差错检测电路的接收机接收后的，仍在编码的形式，一个信号的单帧。

附图4-3表示由附图4-1和附图4-2所示的信号之间比较的结果所形成的一个信号的单帧。

附图5是由一个代表在附图3的差错检测器电路的操作中所确定的发送到接收机的通信信号的一帧中的比特差错的个数的信号和在附图3的差错检测器电路的操作中所产生的信号质量信号的倒数的组合所形成的曲线的曲线图。

附图6是一个含有附图3差错检测电路作为其一部分的本发明的优选实施例的无线电话的部分部件，部分电路原理图。

附图7是一个列出检测一个坏帧的方法的方法步骤的流程图。

首先参照附图1的框图，给出了一个通信系统100。通信系统100用于发送和接收离散编码的通信信号。

一个信息源，由部件116表示，是通信信号的信源的代表，例如，一个话音信号。在信息源116由一个话音信号构成的情况下，信息源116包括一个用于转换话音信号成为电信号形式的传感器。

由信息源116生成的通信信号通过线路118提供给信源编码器122。信源编码器122把来自线路118提供的通信信号转换成一个离散信号。信源编码器122可以，举例来说，包括任何合适的可买到的在其一个输出端生成一个数字信号的模数转换器。

由信源编码器122生成的离散信号产生在线路124上，该线路被耦合到信道编码器128以向其提供离散信号。信道编码器128根据一个编码技术对提供的离散信号编码。信道编码器128可以，举例来说，包含一个部件或卷积编码器，或它们的组合。信道编码器128用于增加提供到线路124上的离散信号的冗余度。通过增加离散信号的冗余度，传输过程中引入到信号上的传输差错和失真不太可能妨碍通信系统100的接收机部分检测一个实际的发送的信号。

信道编码器128所生成的编码信号通过线路130传到调制器134。调制器134根据调制技术调制提供给它的编码的通信信号。调制器134生成一个提供给它的编码信号的调制载波信号和一个载波信号。

信息源116，信源编码器122，信道编码器128，和调制器134一起组成一个发送器，通常对应参照数字146，由包含这些单元所示的虚线方框表示。

由发送器146的调制器134生成的调制载波信号被发送到一个传输信道上，这里由部件152表示。因为一个实际传输信道不是一个无干扰信道，当调制载波信号被发送到信道上时，如来自噪音，符号间干扰，Raleigh衰落，和相邻信道的信号的干扰，被引入到调制载波信号上。这些干扰在图中由加到传输信道152上的线路158表示。

由发送器146发送到传输信道152上的调制载波信号被一个接收机194接收。接收机194包含可用于解调由接收机接收的调制载波信号的解调器164。解调器164在提供给信道解码器176的线路166上生成一个解调的信号。信道解码器176对应与发送器部分146的信道编码器128，从而对由解调器164所提供的编码信号解码。信道解码器176在线路178上以离散形式生成一个解码信号，该信号被耦合到信源解码器182。

信源解码器182把由线路178提供的离散信号经线路190转换成一种适合于信宿188应用的形式。信宿188可以，举例来说，包含一个接收机的扬声器部分或另外一个这样的用于将所提供的电信号转换成人可辨别形式的传感器。

解调器164，信道解码器176，信源解码器182，和信宿188一起组成了接收机，对应参考数字194，在图中由所示的虚线方框表示。

现在参照附图2-1，它表示一个数字编码的通信信号的单帧，对应于参考数字210。一个帧被定义为一个预先确定的数目的比特，这里指数字比特。数字比特，当以顺序形式放置时，一起形成一个编码的字，或称之为一个代码字或一个编码信号。

图中说明的帧210代表一个移动特别小组的(GSM)标准中定义用于蜂窝无线电话通信的帧。本领域普通技术人员可以看出这些比特是以短脉冲群形式发送的，在GSM中，一帧包含八个一起形成一帧的短脉冲群(未列出)。本领域普通技术人员还可以看出本发明在其它时分多址(TDMA)及在任何其它的许多在传输前通信信号被离散编码的通信方式中是同样适用的。

附图2-1的帧210代表一个信源编码器，例如附图1的通信系统100的发送器146的信源编码器122生成的一个编码信号。附图2-1的帧210形成一个具有两部分数据比特的代码字，即第一类部分216和第二类部分228。部分216和228在一起的长度为260比特，其中部分216比特长度为182比特，部分228比特长度为78比特。被称作循环冗余校验，或CRC的奇偶校验比特，构成长度为三比特的奇偶校验比特部分230，间置在部分216和部分228之间。此外，应该注意其它的帧长度和设置是同样可以的，上述部分的长度对应于GSM标准。

附图2-2代表一个单帧，通常用参照数字234表示，代表信道编码器已经对帧210的一部分编码后的附图2-1的帧210。第一类部分216和奇偶校验比特部分230被一起编码形成帧234的编码部分240。帧234的第二类部分252对应于帧210的部分228，未被进行信道编码。

部分240的长度为378比特。虽然在这里不是重要的，在对帧210的部分216和230编码前，可以增加一个期望数量的比特，在这里为四比特，目的是方便后面所形成的已编码部分240的解码。由于部分252未被信道编码，部分252和部分228是同样的比特长度，即78比特。

相对于比特部分216以及帧210的230部分，编码部分240增加了比特长度，目的是增加这部分的冗余度，从而使得在传输信道上传输期间帧234的失真对包含有帧210的216部分的实际通信信号的准确还原妨碍的可能性。帧的一部分或大或小，可根据需要通过一个常规编码技术编码。

附图2-3是一个帧的典型形式，这里用参考数字256表示，表示一个由如附图1的通信系统100的接收机部分194的接收机解码器部分接收和解码的帧。帧256包含第一类部分262，奇偶校验比特或CRC部分268，和一个第二类比特部分274。理想情况下，附图2-3的帧256与附图2-1的帧一样。不过，如上所述，因为传输信道，即附图1的通信系统100中的部件152，不是无噪声的，干扰被引入到在上面传输的调制载波信号中，所以在传输期间信号可能产生失真。因此，在传输期间信号的失真可能导致部分262，268和274的一个或多个比特不同于帧210的相应部分216，230和228。

编码技术的使用，例如卷积编码技术如Viterbi卷积编码技术，能够降低传输过程第一类比特部分240产生的失真妨碍实际的帧210的第一类比特部分216的准确还原的可能性。

附图3说明了一个差错检测电路，用参考数字300表示。差错检测电路300用于接收至少代表接收机接收到的信号的采样。并且，在优选实施例中，电路300接收代表发送到含有接收机的电路300的包含调制信号的每个帧的信号部分的信号值的信号。

代表接收机接收到的信号的信号通过线路306上加到Viterbi解码器312。加到Viterbi解码器312的信号是一个软判断信号。Viterbi解码器312在线路318上生成一个解码信号，该信号被提供给卷积编码器324。卷积编码器324在线路330上生成一个编码信号。

如果在信号传输到差错检测电路300所含的接收机的过程中，只有少量或无失真被引入到信号上，由卷积编码器324生成的信号基本上等同于或等于在线路306上加到Viterbi解码器312的信号。但是，如果传输到差错检测电路300的接收机的信号的相当一部分发生失真，则解码器312不能正确地将发送器实际生成并被传送到电路300的接收机的信号还原。因此，在线路330上由卷积编码器324生成的信号的相当一部分不同于在线路306上加到解码器312的信号的相应部分。

线路306偶合于硬判断转换器336，加到线路306的软判断信号被转换成一系列存储在缓冲器342中的数字脉冲。缓冲器324的容量至少与发送的帧(例如附图2-2中的帧234)的长度相等。输出线348将缓冲器342的输出连接到逻辑门356即此处的逻辑异或-OR门的输入端，卷积编码器324在在线路330生成的再编码信号被加到第二输入门356。

逻辑门356用于确定何时编码器324在线路330生成的再编码信号不同于通过线路306加到电路300的信号。逻辑门356在线路362上产生一个比较信号，该信号以串行的形式被提供到移位寄存器368。在线路362上产生的并被提供给移位寄存器368的比较信号的每一个比特被提供给累加器374。

累加器374用于确定逻辑1性质的信号部分的数量，即比特。当逻辑门356生成一个逻辑1值的比较信号时，加到线路330和348上的信号是不同的值。随之累加器374用于计算在线路330和348上生成的信号之间的不同比特的数量。累加器374在线路380上生成一个表示这一不同比特数值的信号。移位寄存器368将逻辑门356输出的信号存储为一帧，因此，累加器的输出表示在一帧内的差错数量。但是，移位寄存器368可存储一个短脉冲群，四个短脉冲群(半帧)，或帧的任何其它大小的子集，且累加器能对多个子集合累计移位寄存器的内容，从而使累加器的输出表示一个帧。举例来说，如果移位寄存器保存四个短脉冲群，且一个帧包含8个短脉冲群，累加器可以对两个连续的短脉冲群的移位寄存器的输出合计，产生一个表示单个帧的结果。

可变阈值发生器440生成输入到比较器384的阈值V_TH.。可变阈值发生器根据所接收的由信号质量估值信号发生器441输出的信号质量估值信号σ²生成一个阈值信号V_TH.。信号质量估值信号σ²反映由接收机再生的信号的信号质量。信号质量估值信号考虑到所有噪声，因为它通常表示所接收的信号和从接收信号中提取的信息数据之间的差别。因此，信号质量估值反映了基本噪声，射频噪声，干扰噪声，调制噪声和由接收机的元件所引入的噪声，

在优选实施例中，信号质量估值信号σ²是由信号质量估值发生器441根据信号ei产生的，信号ei来自美国专利5,142,551所说的加法器562的输出。信号ei是：

ei＝Real[x_ne^-jnπ/2∑-j^1π/2s₁a_n-1]-s_oa_n在这里求和∑是从0＜1≤L

s和a是在美国专利5,142,551中定义的；

x_n是∑s₁a_n-1e^j(n-1)π/2

在这里求和∑是从0＜|1|≤L。

信号ei在信号质量估值发生器441中被进一步处理以生成信号质量估值信号σ²，在这里σ²＝K*∑[ei²]/S₀，如果∑[ei²]＜S₀/5，则K＝1，如果∑[ei²]＞S₀/5，则K＝1.5。S₀是在美国专利5,142,551中的有限脉冲响应滤波器的主要输出。∑[ei²]是对i＝1到N时，e²的求和，在这里求和是通过对在美国专利5,142,551中的部件592的输出定标1/S_r0得到的。在美国专利5,142,551中的S_r0是和在本应用中的S₀一样的。额外的标量K是与美国专利5,142,551中的部件592的输出相乘生成信号质量估值信号σ²。信号质量估值发生器441可在一个数字信号处理器，一个可编程的逻辑装置，一个微处理器或类似装置中实现。

可变阈值发生器440对于每一个短脉冲群生成一个为信号质量估值σ²的函数的阈值V_TH。阈值V_TH与低于阈值的帧的子集的数量成反比。信号质量越好，阈值V_TH越高。下面的方法可用于生成阈值V_TH：

    bad_burst_count＝0

    for(ount＝0；count≤7；count++)

    if noise_estimate_buffer[count]＜＝bad_burst_thr

    add 1 to the bad_burst_count

    speech_bfi_thr＝55

    if(bad_burst_count＞2)

          speech_bfi_thr＝45

    if(bad_burst_count＞4)

          speech_bfi_thr＝40.

在这个方法中，在每一帧的开始，bad_burst_count(坏-脉冲群-计数)被设为0。对于每一个短脉冲群的信号质量估值σ²，即noise_estimate_buffer(噪声-估值-缓冲器)，与一个坏脉冲群阈值bad_burst_thr进行比较。bad_burst_thr为一个预定的值，比如可以是16进制的200。一个短脉冲群是一个被测量的帧的子段的例子。对于GSM每帧的短脉冲群的数量为8。每次短脉冲群的信号质量估值小于bad_burst_thr时，该帧的bad_burst_count被增加。

在每帧的开始缺省阈值被设定。这个阈值speech_bfi_thr在此也被称为V_TH。对于每一帧这个阈值设定移位寄存器368中的1的数量，从而导致累加器374的输出驱动比较器384的输出生成一个差错信号。在上述方法中，在每帧的开始V_TH被设定为55，这意味着，当累加器363的输出大于或等于55时，一个坏帧被检测到。如果0，1或2个短脉冲群有一个比bad_burst_thr小的值，这是一个阈值，且对于V_TH是最高的阈值。如果在一帧里3或4个短脉冲群被识别为坏脉冲群，使其有一个低于bad_burst_thr的信号质量估值，则阈值V_TH被设定到一个中间电平，TH2。如果在一帧里5个或5个以上的短脉冲群具有低于bad_burst_thr的值，则阈值V_TH被设定到40，即TH3。

可以看出对于每一个新检测到的坏脉冲群可选择不同的阈值V_TH。因此，对于0个坏短脉冲群阈值TH1被选定，对于在一帧中有1个坏短脉冲群阈值TH2被选定，对于在一帧中有2个坏短脉冲群阈值TH3被选定，对于在一帧中有3个坏短脉冲群阈值TH4被选定，对于在一帧中有N-1个坏短脉冲群阈值THN被选定。在这里N-1是在一帧中的短脉冲群或子集的数量，这些阈值TH1到THN在附图5中表示，并在下面讨论，

线路380被耦合到比较器384的一个输入端，可变阈值电压被加到比较器384的第二个输入端。当在线路380上由累加器374生成的信号值大于可变阈值电压V_TH时，比较器384在线路390上产生一个高电平。反之，比较器384在线路390上产生一个低电平或无信号。因此，举例来说，如果TH1被阈值发生器选为55，当在累加器输出端的计数超过55时，比较器384的输出是1，对于值小于或等于55，比较器384的输出是0，

可以看出当移位寄存器368累加每一帧的比特时，阈值V_TH被计算出。在帧的结尾，累加器374的输出与可变阈值电压V_TH进行比较，该阈值是在移位寄存器368加载每一帧比特的同时算出的。因此，在帧的结尾，差错的个数和该帧的阈值在比较器384中进行比较后，可得到V_TH。以这种方式，阈值由可变阈值发生器440选定，并在一帧一帧的基础上由比较器384进行比较，

发明人发现在一些比特差错分布看起来随机的情况下对于比较器384采用一个固定的阈值可能导致可纠正的帧被识别为坏帧。这种情况的一个例子是，由于一个或两个强干扰信号出现一个小组频率的跳频，每帧的几个短脉冲群可能被破坏，但该帧是可由解码器纠正的。可变阈值发生器440的使用通过增大阈值V_TH可显著地减少这些情况下拒绝一个可纠正的帧的风险。在这种情况下，当跳频和干扰在一个单独的短脉冲群的时间周期内出现时，比较器384可变阈值的使用通过改变每帧所允许的比特差错的个数使得只有坏帧被标记为坏帧的准确性得到改善。

由于信号质量测量包括一个噪声估值，即便有较高的接收功率电平，一个坏帧的判断也只是部分地基于噪声估值，而不是完全来自信号强度测量和比特差错的个数。在下行信道不继续接收和通过控制信道跳频(如在GSM中控制信道载波)的情况下，在一帧里四个短脉冲群可以有一个低的信号质量估值和一个由于噪声影响的高功率电平。通过使用信号质量测量取代接收信号功率作为信号强度的衡量，能够取得无论噪声如何坏帧都能被标记为坏帧的更高准确性。

线路306进一步被耦合到信号质量指示电路394，在优选实施例中该电路包括以串行方式连接的信号强度测量电路398，加权平均电路402，和倒数变换电路406。电路398，402和406分别用于测量在线路306上所生成的信号的信号强度，产生一个在常规状态下这类测量信号强度的加权平均，和该加权平均的倒数。信号质量指示电路394产生一个如信号强度所反映的、代表加到该电路的信号的信号质量的信号质量信号。并且，更具体地，在优选实施例中，信号质量信号是一个对应于测量的所施加的信号的信号强度的加权平均的倒数的值，它代表基本噪声，与射频噪声相当。

信号质量信号被生成在线路410上，线路410耦合于乘法器414的输入端。线路380耦合于乘法器414的另一输入端对其提供由累加器374生成的信号。乘法器414用于对施加到线路380和410上的信号相乘。由于在线路380上由累加器374生成的信号表示线路330和348产生的信号之间的比特不一致，因此表示比特“差错”，乘法器414产生的乘积生成一个加权的差错信号。乘法器414产生的加权差错信号被生成在线路418上，该线路耦合于比较器422的一个输入端。第二个阈值Vs被加到比较器422的第二个输入端。

比较器422的作用是，当生成在线路418上的加权差错信号大于预选的电压电平V_s值时，在线路426上生成一个逻辑高电平的输出信号。反之，比较器422在线路426上生成一个逻辑低电平的信号。

分别耦合于比较器384和422的输出端的线路390和426，被加到逻辑门430的输入端，这里为一个逻辑或门。逻辑门430的作用是，一旦线路390或426产生一个高逻辑值信号，产生一个这里称为序列差错信号的输出信号。差错检测器电路300生成的这个信号被用于向接收机提供一个指示，即接收到的通信信号的帧严重变形(也就是说，包含太多的比特差错)以致于无法满足足够的还原。

应该注意的是，尽管电路300至少部分地由在附图3中的电路元件所表示，在优选的实施例中，电路300是由处理器电路可执行的算法实现的。当然，电路300的硬件实现也是可能的。

附图4-1表示一个由差错检测器300的卷积编码器324接收的并且再编码的典型通信信号的单个帧，这里用参考数字420表示。为了说明的目的，在图中给出了构成帧的几个比特的值。帧420对应于线路330上提供到逻辑门356的再编码信号。

类似于附图4-1，附图4-2表示一个由接收机接收并在线路348上提供给电路300的逻辑门356的编码信号的单个帧，这里用参考数字424表示。与附图4-1中的帧420类似，为了说明的目的，在图中显示了构成帧的的几个比特的值。应该注意的是，设定到比特位置上的值完全是用于说明的目的。

附图4-3表示一个由附图3的差错检测器电路300的逻辑门356在线路362上生成的比较信号的单帧的代表，这里用参考数字428表示。当线路330和348上生成的信号的相应比特，分别由附图4-1和附图4-2的帧420和424所表示，是不同值时，比较信号是一个高逻辑值。在检查了附图4-3的帧428后，可以看出当帧420的一个比特和帧424的对应的比特同值时，帧428的对应的比特为一个逻辑0的值。当帧420的一个比特和帧424的对应的比特不同值时，帧428的对应的比特为一个逻辑1的值。

在电路300的线路362上生成的比较信号，即附图4-3表示的帧428被移位到移位寄存器368，累加器374对逻辑值为1的信号的比特个数计数。移位寄存器368的长度可允许比较信号的整个一帧的比特被存储在内，从而允许累加器374在数据的整个帧范围内对所检测到的比特不一致数进行计数。在线路380上由累加器374生成的信号表示在数据的整个帧范围内比特的不一致数。

电路300的比较器384的作用是，当线路380上生成的信号的值(即，在数据的整个帧范围内所检测到的比特不一致的个数)超过一个由可变阈值发生器440确定的可变阈值V_TH时，在线路390上生成一个信号。

接收线路418上的加权差错信号(由累加器374在线路380上生成的信号与在线路410上生成的信号质量信号复合的信号)的比较器422用于当加权的差错信号超过一个预选定的值V_s时在线路426上生成一个信号。由于信号质量，至少部分地，是一个包含失真的信号是否可以被正确解码的决定因素，在线路418上生成的加权的差错信号与检测到的比特差错的个数一起提供了一个信号质量水平的指示。(一个具有一定数量比特差错的高信号质量的信号仍然可以被正确地解码，而一个具有同样数量比特差错的低信号质量的信号不可能被正确地解码。)

下面参看附图5的曲线图表示，附图3的差错检测器300的线路318上生成的加权差错信号被用图表表示出来。加权的差错信号由信号质量信号的值的乘积形成，沿横坐标轴478画的为其倒数，沿纵坐标轴480画的为检测到的比特差错数。曲线486是由电路394产生的信号质量信号值与差错检测器300在线路380产生的差错信号所代表的检测到的比特差错的个数的乘积形成。沿横坐标轴478方向的值对应于线路410上生成的信号质量信号的值，沿纵坐标轴480方向的值对应于在线路380上生成的差错信号的值，曲线486对应于在差错检测器300的线路418上生成的加权差错信号。

曲线486右边形成的区域，这里由参考数字496表示，代表加权的差错信号大于加到比较器422的阈值电压，从而导致差错检测器300的线路426产生一个表示坏帧数据的信号发生的次数。曲线486左边形成的区域，这里由参考数字498表示，表示加权的差错信号小于加到比较器422的阈值电压，并且表示一个数据好帧发生的次数。在大多数情况下，这种单独的比较足以确定在给定接收信号的信号质量下，一个帧数据是否包含太多的比特差错，以致于不能保证发送信号的充分还原。

然而，当比特差错的个数非常显著时(即：当在线路380上生成的差错信号是很大的值时)，不管接收的信号(由在线路410上生成的信号质量信号表示的)的信号质量如何好，接收机都不能正确地还原发送信号。在这种情况下，由比较器384在线路上生成的信号被用于提供一个指示，指示接收的数据帧包含太多的比特差错以致于不允许发送信号的充分还原。

虚线502表示可变阈值发生器440输出的V_TH的各种阈值，从TH1到THN，每一个阈值表示比较器384检测一个差错时的比特差错的个数(用以与累加器374线路在380生成的差错信号值相比)。当一帧内的比特差错个数超过对该特定帧所选定的可变阈值时(即：虚线502上面的区域)，比较器384在线路390上生成一个高逻辑电平的信号；反之，比较器不生成一个信号，即在线路390上输出一个低逻辑电平(即：虚线502下面的区域)。

虽然虚线502以上的区域的相当大的部分和在曲线486上的区域496重叠，但是阴影部分区域506位于虚线502之上，曲线486之下。因此，在某些情况下比较器422在线路426上生成的信号指示出一个数据为好帧，而使用比较器384和390生成的信号则提供了一个数据为坏帧的指示。相应地，通过将线路390和426生成的信号加到逻辑或门430，则线路430生成的一个指示即使在信号质量水平相对高的时候也能够指示出一帧数据包含过量的比特差错的个数。通过改变加到比较器422和384的阈值电压值，曲线486和虚线502的位置可以根据需要被改变。

可以看出虽然信号质量指示电路394能产生一个表示信号质量(通过信号强度反映的)的信号，仍有一些情况下该比较器不能满意地区分好帧和坏帧。这些情况可以通过使用不同的阈值电平V_TH的比较器384得以可靠地考虑，这些阈值是基于一帧一帧的基础根据在接收机中再生的数据信号所反映的信号质量生成的。

附图6说明一个无线收发机，如一个蜂窝无线电话，这里用参考数字540表示。收发机540包括一个附图3中的差错检测器电路300。一个发送器在传输信道上发送的信号由天线548接收，一个表示接收信号的电信号在线路522上生成并被加到滤波器556上。滤波器556在线路560上生成一个滤波信号，加到混合器564的第一个输入端。由频率合成器568在线路566上生成的一个振荡信号被加到混合器564的第二个输入端。混合器564用于在线路572上生成一个一次下行混合信号，该信号被耦合到滤波器574用于下行转换信号。

滤波器574在线路576上生成一个滤波信号，加到第二个混合器580的一个输入端。由振荡器586在线路582上生成的一个振荡信号加到混合器580的第二个输入端。第二个混合器580用于在线路588上生成一个二次下行转换信号。

频率合成器568和振荡器586分别通过线路592和594的形式被保持在一个以振荡器590为基准的相对频率关系上。

由第二个混合器580在线路588上生成的二次下行转换信号被加到解调器596上。解调器596解调所加的信号并在线路606上生成一个解调信号，该信号被加到Viterbi解码器312上。Viterbi解码器312用于对所加的信号解码并在线路318上生成一个解码信号。线路318被耦合到卷积编码器324，它用于对所加的信号编码并在线路330上生成一个表示编码的信号。

由解调器596在线路606上生成的解调信号同时也被加到硬判断变换器336，它用于把所加的信号转换成一个在线路340产生且在缓冲器342中存储的硬判断信号。存储在缓冲器342中的硬判断信号在耦合到逻辑异或门356的一个输入端的线路348上生成。在线路330上生成的编码的信号也被加到逻辑门356的一个输入端。逻辑门356用于生成一个对应于在线路330和348生成的信号之间比较的比较信号值。在线路362上生成的比较信号被加到移位寄存器368。累加器用于计算存储在累加器368中的逻辑1的比特个数，并且在线路380上生成一个表示该计算的比特个数的差错信号。线路380被耦合到比较器384的第一个输入端，一个阈值电压被加到比较器的第二个输入端。当从线路380加到比较器的差错信号超过阈值电压电平时，比较器384在线路390上生成一个信号。

由解调器596在线路606上生成的解调信号进一步被加到信号质量指示电路394，它用于确定信号的信号质量，并且在线路410上生成一个信号质量信号。线路410被耦合到乘法器414的一个输入端，在线路380上生成的差错信号被加到乘法器414的另一个输入端。乘法器414产生一个所加信号的乘积，并且在线路418上生成一个加权差错信号，加到比较器422的一个输入端。当从线路418上生成的加权差错信号超过阈值电压电平时，比较器422在线路426上生成一个信号。

线路390和426被连接到逻辑或门430的输入端。当一个信号在线路390或426上生成，或同时在线路390和426生成时，逻辑门430在线路434上生成一个接收信号序列差错信号。差错检测器电路300的目的是，当收发器540接收的信号的某一帧如此失真以至于收发器540的接收机部分不能将实际传到那里的发送信号进行还原时，在线路434上提供一个指示信号，

由Viterbi解码器312在线路318上生成的解码信号进一步加到块解码器438。块解码器438的工作方式类似于附图1的通信系统100的信源解码器82，用于对所加的信号解码，并且在线路442上生成一个解码的信号，加到逻辑与门446的一个输入端。接收的信号在线路734上生成的序列差错信号由反相器450反相后加到逻辑门446的第二个输入端。由于反相器450，对在线路442上所加信号，逻辑门446仅当逻辑门430生成无接收信号，序列差错信号的时候，在线路456上生成输出。线路456被耦合到一个传感器，如扬声器460。

收发机540还包括一个发送器部分，这里所示的包括一个传感器766，如一个受话器，它生成一个电信号加到调制器776。调制器776生成一个信号，加到混合器782的一个输入端。混合器782还接收一个由频率合成器568生成的振荡信号并生成一个加到滤波器786的上行混合信号。滤波器786生成一个滤波信号，该信号随后经放大器792放大后通过线路796被加到天线552，以便从那里传送。

最后参见附图7的逻辑流程图，方法的步骤用参考数字800被列出。首先，如方框806中所示，当由接收机所接收的离散编码信号序列的信号部分有错误的信号值时，进行一个判定，生成一个表示差错的信号。下一步，由方框812表示，离散编码信号的序列的信号质量水平被判定。同时生成一个代表这些信号质量水平的信号质量信号。接下来，由方框818表示，差错信号和信号质量信号被合在一起产生一个加权的差错信号。在方框820中，根据信号质量信号估值生成可变阈值V_TH。最后，由方框824表示，当加权的差错信号的值超过第一个预选定的值或差错信号的值超过可变阈值V_TH时，生成一个接收信号。

尽管已经结合各附图所示的实施例对本发明进行了描述，应当指出的是，可以使用其它类似的实施例，为了实现本发明的相同功能，可以对所述实施例进行改进和变化，因此，本发明不应局限于任何独立的实施例，而是应当在宽度和深度上遵循权利要求的解释。

Claims (10)

1.一种用于数字接收机的坏帧指示器，包括：

一个第一电路，用于生成表示输入到数字接收机的一帧中的差错信号值数目的第一差错信号；

一个第二电路用于生成表示输入到数字接收机的所述帧的多个段中的每一段的信号质量的对应的估算信号质量信号；

一个耦合到第二个电路的阈值生成器，用于得到作为一个帧的根据每一段对应的估算信号质量信号被判断为坏的段的数目的函数的一个可变阈值；和

一个耦合到阈值生成器和第一电路的信号发生器，用于在第一个差错信号的值超过可变阈值时，生成一个接收的信号序列差错信号，其中接收的信号序列差错信号的生成表示何时输入到数字接收机的帧包含过量的错误信号值的信号部分。

2.一个接收机的差错检测器电路，用于在其一个接收端接收一个离散编码的信号，该差错检测器电路用于判定何时一个离散编码信号的序列包含过量的错误信号值的信号部分，差错检测器电路包括：

耦合到输入端的第一检测器，用于判定由接收机接收的离散编码信号的序列的信号部分何时含有错误的信号值，并且生成一个第一个差错信号，它的值表示判定为错误信号值的信号部分的数量；

耦合到输入端的第二检测器，用于判定离散编码的信号的序列的信号质量水平，并且生成一个表示在此所判定的信号质量水平的信号质量信号；

一个耦合到第一和第二检测器的组合器，用于组合第一差错信号和第二差错信号从而形成一个加权信号；

一个接收估算的信号质量信号并且生成一个作为估算的信号质量信号的函数的可变阈值电平的阈值生成器；和

一个耦合到阈值生成器，第一检测器和组合器的信号发生器，用于在加权差错信号的值超过一个预选定的阈值或第一个差错信号的值超过可变阈值电平时生成一个接收信号序列错误，其中接收信号序列差错信号的生成表示离散编码信号序列包含过量的错误的信号值的信号部分。

3.根据权利要求书2所述的差错检测器电路，其中所说的第一检测器包括：

一个软判断信号发生器，用于生成一个代表由接收机接收的离散编码信号的软判断信号；

一个耦合到软判断信号发生器的解码器，用于对所说的代表离散编码的信号的软判断信号解码和生成一个对应于软判断信号的值的解码信号；

一个耦合到解码器的编码器，用于对所说的解码器生成的解码信号再次编码；

一个耦合到软判断信号发生器的硬判断转换器，用于把代表接收机接收的离散编码信号的软判断信号转换为硬判断信号；和

一个耦合到硬判断转换器和编码器的比较器，用于对由编码器再次编码的解码信号与硬判断信号进行比较。

4.根据权利要求书3所述的差错检测器电路，其中的第二检测器包括一个用于测量代表接收机接收的离散编码信号的序列的信号的至少一个信号部分的信号等级水平的电路。

5.根据权利要求书2所述的差错检测器电路，其中阈值生成器对一帧的一段的测量值与一个段的阈值进行比较，以确定该帧的该段是否是坏的。

6.根据权利要求书5所述的差错检测器电路，其中所述帧的每段被逐个与段的阈值进行比较，阈值生成器根据判定为坏的帧的段数选择一个阈值。

7.根据权利要求书6所述的差错检测器电路，其中的每个段是一个短脉冲群，段的每个测量值是一个在每个短脉冲群中的噪声的估值。

8.根据权利要求书2所述的差错检测器电路，其中所说的组合器产生的加权差错信号是由第一个差错信号的值和信号质量信号一起相乘产生的。

9.根据权利要求书2所述的差错检测器电路，其中所说的信号发生器包括：

一个有第一输入端和第二输入端的第一比较器，其中加权差错信号被加到第一比较器的第一输入端，其值对应于预选定的阈值的第一阈值信号被加到第一比较器的第二输入端，所说的第一比较器用于生成一个对应于加权的差错信号的值大于第一阈值信号出现次数的第一比较信号；和

一个有第一输入端和第二输入端的第二比较器，第一差错信号被加到第二比较器的第一输入端，可变阈值电平加到第二比较器的第二输入端，所说的第二比较器用于生成对应于第一差错信号的值大于可变阈值电平出现次数的第二比较信号。

10.根据权利要求书2所述的差错检测器电路，还包括一个从一个噪声信号接收的信号中生成一个信号质量估值的信号质量估值发生器，信号质量估值作为估算的信号质量信号输入到阈值生成器。

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