[發明專利]碼元檢測方法以及相關的接收機

有效

• 申請號: 200780002238.6
• 申請日: 2007-01-09
• 公開（公告）號: CN101371451A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 伯努瓦·米斯科培恩;簡·施沃雷爾
• 申請（專利權）人: 法國電信公司
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余朦;王艷春

本發明涉及由接收機進行的碼元檢測。

更具體地，本發明涉及由發射機以連續的脈沖的形式發射的碼元 的檢測。

在噪聲信號內檢測脈沖一直存在問題，并且已經是雷達系統領域 中的一個問題。

在該情況下，可能會涉及CFAR(恒虛警率)檢測器。其包括在 仍能滿足預期性能準則時，確定系統能容忍的噪聲峰值上的觸發(虛 警)的最大數量。當僅存在噪聲時，接收機執行校準階段，在該階段 中，接收機以二分法確定與虛警的最大數量相對應的閾值。因此而獲 得的閾值與用于固定誤差率的檢測的最佳可能靈敏度相對應。

CFAR檢測器方法會產生有用的結果，但也具有與其運行原理直 接相關的某些缺陷帶來的不利后果。

首先，其表現出最小誤差率。實際上，無論連接條件如何，接收 機設置其閾值，以獲得要求數量的虛警，因而獲得要求數量的誤差。 因此，接收機不能利用很好的條件，這限制了其性能。其次，虛警代 表絕大部分誤差。這種不平衡須由誤差校正編碼系統來補償。最后， 閾值的校準可能很復雜。例如，為了在校準過程中確保沒有任何信號， 可能必須將天線與接收機斷開。因此，閾值的校準偶爾地、在通信過 程之外執行。

另一種檢測脈沖的已知方法包括，尋找有用信號上的觸發的固定 數量。這種尤其簡單的方法依賴于每個時間間隔發射的脈沖數量的知 識。檢測閾值首先固定在一個較高數值，然后，每次迭代降低一個給 定數值，直到允許檢測到預期數量的脈沖。因此，如果發射的信號在 每個碼元時間包括8個脈沖，那么系統的目標就是每個碼元時間獲取 8個脈沖。

由于接收機無法一直預先得知每個時間間隔的脈沖數，并且每個 時間間隔的脈沖數還可能隨著連接條件和無線信道(比如回波數)的 變化而變化，因而該方法的效率相對較低。

進一步，脈沖檢測的問題也會在采用新近的UWB(超寬帶)無線 電技術的系統中出現。

該新興的技術并不采用連續的載波頻率。通過直接采用極短持續 時間(幾百皮秒至幾納秒之間)以及極大帶寬(若干千兆赫茲)的脈 沖，而不是通過調制載波信號，來對待發射信息進行發射。由于這些 脈沖相對較低的能量在整個帶寬上分布，因此該信號的頻譜能量密度 非常低。

因此，UWB脈沖信號并非連續的信號，而是一串極低占空比的極 短脈沖。

利用由偽隨機序列控制的時跳(跳時)而實現頻繁的多路訪問。 通過改變幅值、形狀或者甚至脈沖的延遲，可以調制信息。關于跳躍 序列，其構成了發射機的特征或者“簽名”。

每個脈沖必須由接收機相繼地檢測，其可通過同步檢測(相干或 相關)或者二次檢測實現。但是，在任何情況下，為了依據信號的幅 度或者獲得的相關性水平來判斷脈沖的存在與否，必須檢查檢測結果。

因此，連續的脈沖的檢測能夠使得相應接收的碼元的值得以確定。

采用的第一UWB接收機依賴于通過同步相關來檢測脈沖的原理。 在這些接收機中，將獲取的相關性水平與閾值水平相比以做出判斷。 由于這些接收機的同步特性，相對地說，閾值的正確調節在該情況下 不是非常嚴格。相反地，在新的非相干的接收機的情況下，基于能量 或幅值的檢測，脈沖的檢測問題更嚴重。

當脈沖檢測性能非常差時，不可能希望高效地檢測以連續的脈沖 形式傳遞的一個或多個碼元。

例如，當希望通過將給定時間間隔上測得的能量或者幅值與檢測 閾值相比較，以檢測在該時間間隔內脈沖存在與否時，檢測的性能以 及隨后的、根據發射碼元的值所做的判斷的性能很大程度上依賴于該 閾值的設置。但是，該閾值的合適值不必迅速選定，尤其是當優選值 可隨著具體的無線電條件的變化而變化時。

本發明的一個目的是獲得有效的碼元檢測。

本發明的另一個目的是，即使在對形成碼元的連續脈沖的檢測相 對低效時，也能獲得有效的碼元檢測。具體地，即使在用于檢測脈沖 的檢測閾值暫時地或更永久地不合適時，碼元檢測也應有效。

本發明的另一個目的是，允許在UWB類型系統中進行碼元檢測， 更具體地，允許以非相干接收機進行碼元檢測。

因此，本發明提供一種由接收機檢測碼元的方法，每個碼元由發 射機以代表預定的數字值序列的連續脈沖的形式發射，所述數字值在 各預定序列內具有各自的標稱權重。所述方法包括如下步驟：

-在接收機處接收由所述發射機發射的、與碼元基本對應的連續 脈沖；