專利名稱：無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法
技術領域：
本發明為一種無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法，特別是一種可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率的無線局域網絡的頻率位移估計器(FOE)及其補償方法。
背景技術：
近來，無線局域網絡(WLAN)通訊正被大量而廣泛的研究、討論及應用。在以正交分類多任務(OFDM)為基礎的無線區域通訊網路(WLAN)技術上，在無線接收端其頻率偏移補償(Frequency offset compensation)是一極重要的工作。一般目前所使用的做法是先將頻率封包的一前置序列送至一頻率位移估算器中算出初始頻率位移信號量并送至頻率位移補償器中進行補償；然后將補償后的訊號送至一頻率相位旋轉位移估算器(FOS RPE)算出頻率的偏移量并送至頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)中進行相位校正及補償。然而，此種方式對于頻率相位旋轉位移補償器的負擔較大，進而更會降低系統整體的運作效率。
為解決上述傳統無線局域網絡的頻率位移估計器(FOE)所遇到的問題，本發明提出一種無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法來降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升整體系統運作效率。
發明內容
本發明為一種無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法，其主要是利用一剩余頻率位移估算器(Residual FOE)將經頻率補償器補償后的每一頻率信號的殘余頻率位移信號予以估算并回授至頻率補償器予以補償；如此可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
為實現上述目的，本發明的無線局域網絡的頻率位移補償估計系統設于一無線局域網絡的接收端中，其包括一頻率位移補償器，用以校正補償輸入的偏移頻率信號；一頻率位移估算器，用以接收由接收端所接收的前置序列信號，算出初始頻率位移信號量后送至頻率位移補償器中進行補償；一頻率相位旋轉位移估算器(FOS RPE)，用以接收由一快速富立葉轉換器所傳入的時域信號并估算出偏移的相位量；一頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)，用以將其偏移的相位量予以補償；一剩余頻率位移估算器(Residual FOE)，將經頻率補償器補償后的每一頻率信號的殘余頻率位移信號予以估算并回授至頻率位移補償器予以補償，如此可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
本發明的無線局域網絡的頻率位移補償估計方法包括首先，令一頻率估算器估算出前置序列的初始頻率位移信號量后送至頻率補償器中補償；接著令一剩余頻率位移估算器估算出每一頻率位移信號的殘余頻率位移信號；最后使一頻率相位旋轉位移估算器算出頻率的偏移相位量后送至頻率相位旋轉位移補償器中進行補償即完成訊號的估算補償作業。
有關本發明的詳細內容及技術，現結合
如下圖1為本發明實施例的頻率位移補償估計系統設置于一無線網絡接收器的電路方塊連接示意圖；
圖2為本發明頻率位移補償估計系統12的電路方塊示意圖；圖3為本發明實施例在無線局域網絡中的傳輸封包示意圖；圖4A為二長前置序列訊號(long premble)平均相位示意圖；圖4B為每一資料訊號(data symbol)的相位示意圖；及圖5為本發明頻率位移補償估計方法的流程示意圖。
符號說明1.........................無線網絡接收器；10........................模擬數字轉換器；11........................快速富立葉轉換器；12...................... 頻率位移補償估計系統；13...................... 訊號偵測自動增益控制；14........................信道校正器；15........................反向星狀圖化器；16........................解交錯器；17........................維特比譯碼器；18........................解倒亂器；19........................媒體存取控制器；120.......................頻率位移估算器；121.......................頻率位移補償器；122.......................頻率相位旋轉位移估算器；123.......................頻率相位旋轉位移補償器；124.......................剩余頻率位移估算器；30........................前置序列訊號封包；31........................信號封包；及32........................資料封包。
具體實施例方式
本發明無線局域網絡的頻率位移補償估計系統的無線局域網絡為以正交分頻多任務(OFDM)為基礎的無線區域通訊網路(WLAN)技術，此系統設于無線局域網絡的接收端上，用以補償接收無線訊號時頻率偏移所造成的問題。
圖1所示為本發明實施例的頻率位移補償估計系統12設置于一無線網絡接收器1的電路方塊連接示意圖。整個圖1所示為一無線局域網絡接收器1，在接收到訊號后，經由一模擬數字轉換器10將模擬訊號轉換為數字訊號，轉換后的數字訊號則分別輸出連接至一快速富立葉轉換器11(Fourier transfer)將時域訊號轉換為頻域訊號及傳至本發明的頻率位移補償估計系統12用以做頻率位移估計的作用；及傳至一訊號偵測自動增益控制13及功率量測器作增益控制的作用。輸出的時域訊號再回授至頻率位移補償估計系統12中用以做剩余位移頻率的估計補償以及位移旋轉補償的工作。然后連接至一信道校正器14用以校正補償信道的效應；接著依序連接至一反向星狀圖化器15(Constellation Mapper)進行解星狀圖化的工作；一解交錯器16將訊號解交錯化；之后連接至一維特比譯碼器17(Viterbi Decoder)將訊號加以譯碼，譯碼后的訊號再連接至一解倒亂器18(De-Scrambler)，將原來發射器中所倒亂的訊號加以解開，之后連接至一媒體存取控制器19(MAC)。如此，即為本發明頻率位移補償估計系統裝置12于一無線網絡接收器1的電路方塊連接示意圖。
圖2所示為本發明頻率位移補償估計系統12的電路方塊示意圖，其包括有一頻率位移估算器120、一頻率位移補償器121(Frequency OffsetCompensation；FOC)、一頻率相位旋轉位移估算器122(Frequency OffsetRotate phase estimation；FOS RPE)、一頻率相位旋轉位移補償器123(Frequency Offset Rotate phase Compensation；FOS RPC)及一剩余頻率位移估算器124(Residual Frequency Offset estimation；FOE)。其頻率位移估算器120，用以接收由數字模擬轉換器10(ADC)所輸出的前置序列信號，算出初始頻率位移信號量后送至頻率位移補償器中進行補償；頻率位移補償器121(FOC)則用以校正補償輸入的偏移頻率信號；頻率相位旋轉位移估算器122(FOS RPE)，用以接收由一快速富立葉轉換器11所傳入的時域信號并估算出偏移的相位旋轉量；頻率相位旋轉位移補償器123(FOS RPC)則用以將其偏移的相位量子以補償；剩余頻率位移估算器124(Residual FOE)，將經頻率位移補償器121補償后的每一頻率信號的殘余頻率位移信號予以估算并回授至頻率位移補償器121予以補償，如此可降低頻率相位旋轉位移補償器123(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
圖3所示為本發明實施例在無線局域網絡中的傳輸封包示意圖，其包括有兩長前置序列訊號封包30；一包括有傳輸速率、長度等資料的信號封包31(Singnal package)及數組資料封包32。
在本發明實施例中，其補償的實施方法如下所示圖4A所示為二長前置序列訊號(long premble)平均相位示意圖，其x軸所示為聲調(tone)；Y軸所示為相位(Phase)，在本實施例中取樣4個導音相位εL(pilot tone phase)，其算式如下所示εL＝(θ-21+θ-7+θ+7+θ+21)....(1)圖4B所示為每一資料訊號(data symbol)的相位示意圖，其x軸所示為聲調(tone)；Y軸所示為相位(Phase)，在本實施例中取樣4個導音(pilot tone)，其算式如下所示導音相位εi＝(θ-21+θ-7+θ+7+θ+21)......(2)每一資料的相位旋轉計算公式則如下所示相位旋轉(Phase rotation)＝εi-εL....(3)若計算殘余位移頻率的計算窗口長度為L，則平均相位(εavg)旋轉為
在L個訊號之后，回授的頻率位移補償尺寸(Feedback step size)=-ϵavg80]]>圖5為本發明頻率位移補償估計方法的流程示意圖，包括下列流程首先，步驟20，令一頻率估算器估算出前置序列的初始頻率位移信號量后送至頻率補償器中補償；接著進入步驟21中令一剩余頻率位移估算器估算出每一頻率位移信號的殘余頻率位移信號；最后進入步驟22令一頻率相位旋轉位移估算器算出頻率的偏移相位量后送至頻率相位旋轉位移補償器中進行補償即完成訊號的估算補償作業。
以上為本發明無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法實施例的詳細說明，其主要是利用一剩余頻率位移估算器(Residual FOE)將經頻率補償器補償后的每一頻率信號的殘余頻率位移信號予以估算并回授至頻率補償器予以補償；如此可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
綜上所述，充分顯示出本發明頻率位移補償估計系統及其方法在目的及功效上均富有實施的進步性，極具產業的利用價值，并且是目前市面上前所未見的新發明，完全符合發明專利的條件，所以依法提出申請。
綜上所述，僅為本發明的較佳實施例，應當不能將其限定為本發明所實施的范圍。也就是說大凡依本發明申請專利范圍所作出的均等變化與修飾，都應仍屬于本發明專利涵蓋的范圍內。
權利要求
1.一種無線局域網絡的頻率位移補償估計系統，其特征在于包括一頻率位移補償器，用以校正補償輸入的頻率位移信號，然后輸出至該接收端中的快速富立葉轉換器以將頻域信號轉換成時域信號；一頻率位移估算器，用以接收由該接收端所接收的前置序列信號，算出初始頻率位移信號量后送至該頻率位移補償器中進行補償；一頻率相位旋轉位移估算器(FOS RPE)，用以接收由該快速富立葉轉換器所傳入的時域信號并估算出偏移的相位量；一頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)，用以將該偏移的相位量子以補償；一剩余頻率位移估算器(Residual FOE)，估算出該時域信號的殘余頻率位移信號并回授至頻率位移補償器與以補償；借此可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
2.如權利要求1所述的無線局域網絡的頻率位移補償估計系統，其特征在于該頻率位移補償估計系統設于一無線局域網絡的接收機中。
3.如權利要求1所述的無線局域網絡的頻率位移補償估計系統，其特征在于該無線局域網絡為以正交分類多任務(OFDM)為基礎的無線局域網絡。
4.如權利要求2所述的無線局域網絡的頻率位移補償估計系統，其特征在于該頻率位移補償估計系統的輸入端連接至一數字模擬轉換器及一快速富立葉轉換器的輸出端。
5.如權利要求4所述的無線局域網絡的頻率位移補償估計系統，其特征在于該接收機還包括一訊號偵測自動增益控制及功率量測器，用作增益控制的作用；一信道校正器，用以校正補償信道的效應；一反向星狀圖化器(Constellation Mapper)，用以進行解星狀圖化的作用；一解交錯器，將訊號解交錯化；一維特比譯碼器，將訊號加以譯碼；一解倒亂器，將發射器中所倒亂的訊號加以解開；及一媒體存取控制器，接收該解開后的訊號。
6.一種無線局域網絡的頻率位移補償估計方法，其特征在于包括令一頻率估算器估算出前置序列的初始頻率位移信號量后送至頻率補償器中補償；令一剩余頻率位移估算器估算出每一頻率位移信號的殘余頻率位移信號；及令一頻率相位旋轉位移估算器算出頻率的偏移相位量后送至頻率相位旋轉位移補償器中進行補償即完成訊號的估算補償功能。
全文摘要
本發明為一種無線局域網絡的頻率位移補償估計系統及其方法，其先將頻率封包的一前置序列送至一頻率位移估算器中算出初始頻率位移信號量并送至頻率位移補償器中進行補償；然后將補償后的訊號送至一頻率相位旋轉位移估算器(FOS RPE)算出相位的偏移量并送至頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)中進行補償；其主要是在于利用一剩余頻率位移估算器(Residual FOE)將經頻率補償器補償后的每一頻率信號的殘余頻率位移信號予以估算并回授至頻率補償器予以補償；如此可降低頻率相位旋轉位移補償器(FOS RPC)的運作負擔并提升系統運作效率。
文檔編號H04L27/10GK1567881SQ0314855
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月2日 優先權日2003年7月2日
發明者蘇曉嵐 申請人:矽統科技股份有限公司