专利名称：求出被扫描信号的插补中间值的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及到按照权利要求1总概念或者按照权利要求11总概念求出被扫描信号的，特别是移动无线信号的，插补中间值的方法和装置。
由于一定的限制只要出现有限数目信号扫描值的那些地方都要求求出被扫描信号的插补中间值。例如在计算机绘图领域或者在数字无线通信领域的不同地方有必要计算出插补中间值。特别是在移动无线领域通过插补估算出中间值是必要的，因为只有很少数目的扫描值在一定地方提供给计算接收信号使用。
当插补时原则上尝试求出一条曲线或者一条直线，这些经过一定数目的已知点或者扫描值和是连续的。借助于从现在起已知的直线然后可以求出所希望的中间值。
下面的出发点是，已知准备处理信号的三个扫描值，这些是用三个数值副(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)表示的，如在附图2上表示的x-值对应于扫描时间点和y-值对应于各自的信号值。单个扫描值之间的时间距离可以是不同的。
当三个已知扫描值或者扫描值副时可以通过使用二阶多项式y＝ax2+bx+c进行插补，因为借助于三个已知的数值副可以求出三个未知参数a，b和c。因此必须尽可能有效率地解以下方程组y1＝ax12+bx1+cy2＝ax22+bx2+cy3＝ax32+bx3+c借助于这三个公式可以求出被寻找的参数a，b和c，则随后借助于一般关系式y＝ax2+bx+c可以计算出每个任意的中间值。
因为常常已知多于三个扫描点，例如按照附图2还有数值副(x4，y4)和(x5，y5)，计算出每三个已知扫描值的子曲线，然后将这些组合在一起。其中一个子曲线借助于扫描值(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)和另外的子曲线借助于扫描值(x3，y3)，(x4，y4)和(x5，y5)计算出。
为了在两个子曲线的接点(x3，y3)之间不产生曲折点，可以在相应的地点上由一阶导数定义的曲线斜率引入作为计算的基础。一般来说斜率m按照上述二阶多项式为m＝2ax+b上述处理方式相对比较复杂。
因此以下任务以本发明为基础，提供一种方法和一个装置用于求出被扫描信号的插补中间值，从而用简单的方式和方法和用很少的硬件费用求出或者计算出中间值。
此任务是通过具有权利要求1特征的一种方法和具有权利要求11特征的一个装置解决的。从属权利要求各自叙述在优异的和有益的本发明的实施形式中。
本发明涉及到当出现特殊情况时，这特别是在移动无线领域常常出现的，求出或者计算出一个信号的插补中间值，这样几乎不受普遍性的限制可以使用按照本发明的解决方法。
一方面按照本发明的出发点是将信号用恒定距离进行扫描。此外将平均的扫描时间点定义为x2＝0，则对于准备求出的二阶多项式y＝ax2+bx+c的未知参数a，b和c得出表达式，这些用很少费用可以从已知扫描值y1，y2和y3中计算出来。
将已知扫描时间点之间的恒定距离标准化为1，则可以求出在区域[-1，1]中当x2＝0时的中间值，因此可以达到进一步简化的目的。特别有益的是如果这样选择所希望的中间值的x-值，借助于被求出的多项式得出相应的y-值的表达式，在其中只得到可以表示为2次幂作为分母的商数。在这种情况下简单的最佳化的插补器硬件实施是可能的，此时多次利用多个电路单元和不明显地进行除法，而是通过移位数据导线或者通过相应的比特更改符号实现，则因此不需要附加硬件。而且乘法也不是这样进行，而是通过很多简单的和巧妙选择的加法代替。
本发明特别是可以使用在数字移动无线系统中分析数字的接收信号，例如使用在UMTS-终端机(万能移动无线通信系统)上。
下面借助于有益的实施例在附图基础上叙述本发明。
附
图1表示了说明按照本发明的处理方式的简图，附图2表示了说明信号的传统的扫描和插补，附图3表示了按照本发明第一个实施例的插补器框图，附图4表示了在附图3上表示的第一个计算单元的结构，附图5表示了在附图3上表示的第二个计算单元的结构，和附图6表示了按照本发明第二个实施例的插补器框图。
按照本发明的先决条件是，如附图1所示将准备分析的信号用恒定距离d进行扫描，也就是说适用于d＝x2-x1＝x3-x2在附图1上用实线箭头表示因此得到的已知测量值副和扫描值副。从现在起应该将这些已知扫描值只利用在改造通过已知扫描值的相应的信号曲线上的一些离散的中间值上，这些在附图1上是用虚线箭头表示的。这特别是需要的，如果不可能用任意准确的速度进行信号扫描或者要求有限的测量精度时，当使用数字移动无线系统时是这种情况。
在附图1上表示了多次过扫描的情况，也就是说从三个相邻的已知扫描值(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)中通过插补计算出六个位于中间的中间值。在进一步的步骤中将已知的数值副(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)用(x2，y2)，(x3，y3)和(x4，y4)代替，也就是说将三个新的相邻扫描值使用在继续的插补上，此时新扫描值相对于前面的扫描值移位了d。于是可以用模拟的方式和方法计算出x2和x4之间的中间值。
在按照本发明的框架内允许有曲折点，因为不需要产生连续的函数。
作为另外的简化将平均扫描值的扫描时间点设置为x2＝0。这种简化与恒定的扫描距离一起不代表限制了精度。
由于上面的先决条件或者假设因此产生
x1＝-dx2＝0x3＝d因此将在前言中介绍的用于求出多项式y＝ax2+bx+c的参数a，b和c的方程式组进行了以下简化y1＝ad2-bd+cy2＝cy3＝ad2+bd+c因此可以将参数c在y1和y2的公式中用y2代替，则在减法之后得到的公式得出以下表达式y3-y1＝2bd因此被寻找的参数b具有数值为b＝(y3-y1)/(2d)。
通过将从现在起已知的b和c数值代入计算y1的上述公式中得出y1=ad2-y3-y12dd+y2=ad2-y3-y12+y2]]>因此对于被寻找的二阶多项式余下的参数a得出。a=y1+y3-y12-y2d2]]>现在将用这种方法得到的参数代入公式y＝ax2+bx+c中以计算出任意的中间值。
因为在相邻的x-值之间的距离按照定义始终相等，可以将这个距离标准化为1，则d＝1。
然后将参数a，b和c的上述公式简化如下a=y1+y32-y2]]>b=y3-y12]]>c＝y2当x2＝0时因此可以通过以下公式计算在-d和d区域内也就是说在-1和1之间区域内存在的中间值y=g(x)=x2(y1+y32-y2)+x(y3-y12)+y2]]>于是借助于最后公式计算中间值的电路技术的实现变得特别简单，如果从以下出发，将准备计算的地点固定也就是说始终在同样的地点计算中间值。从后面还要叙述的理由中特别有益的是，这样选择地点，通过将相应的x-值代入y-值的上述多项式得出表达式，这个表达式只有其分母可以用2次幂表示的商数。
按照本发明的第一个实施例是从以下出发的，将中间值始终应该对于x-值为-3d/4，-1d/2，-1d/4，1d/4，1d/2和3d/4进行计算。由于先决条件是d＝1因此将扫描值对于x＝-3/4，-1/2，-1/4，1/4，1/2和3/4进行计算，得出如下数值g(-34)=916(y1+y22-y2)-34(y3-y12)+y2]]>g(-12)=14(y1+y32-y2)-12(y3-y12)+y2]]>g(-14)=116(y1+y32-y2)-14(y3-y12)+y2]]>g(-14)=116(y1+y32-y2)+14(y3-y12)+y2]]>g(12)=14(y1+y32-y2)+12(y3-y12)+y2]]>g(34)=916(y1+y32-y2)+34(y2-y12)+y2]]>进行上述计算的插补器在其输入端因此接收三个已知扫描值y1，y2和y3和依赖于这些产生六个中间值，如附图1表示的。插补器的电路结构可以通过安排被多次利用的单元最佳化。此外在后面叙述的硬件实施中不是这样进行乘法，而是通过巧妙选择非常容易的加法代替。因为在上述公式的商数只涉及到其分母可以用2的幂次方表示的商数，此外准备进行的除法通过相应地移位数据导线，也就是说通过将准备除的数值的相应比特更改符号或者重新处理，则对于除法原则上不要求附加硬件。
在附图1上表示了相应的插补器24的框图，从扫描单元23将用于计算中间值所需要的已知扫描值y1，y2和y3输入给插补器，这些扫描值是由扫描单元23特别是用恒定距离d＝1通过相应的信号的扫描得到的。
插补器24包括两个计算单元1和2，五个除法单元或者比特更改符号单元3-7，八个加法器8-12和16-18以及三个减法器13-15。单个部件的连线可以从附图3中获悉。
将计算单元1用于计算表达式(y1+y3)/2-y2，表达式对于计算每个上述中间值是必要的。计算单元1的结构例如表示在附图4上和原则上包括一个加法器19和一个减法器21。除以2是通过比特更改符号单元20进行的，这个将加法器19的输出导线移位，则将加法器19的输出值二等分，一旦将加法器19输出值的比特移动一位时。
将计算单元2用于计算表达式(y3-y1)/2，表达式同样对于计算每个中间值是必要的。计算单元2的结构表示在附图5上和原则上包括一个减法器22，其输出值重新被比特更改符号单元23这样二等分，将减法器22的数据输出导线移位。
这样建议的电路适合于快速计算，因为将所有中间值平行地进行计算。扫描单元23将位于输入端的已知扫描值y1，y2和y3用双倍扫描频率加在插补器的输入端上。
如果由插补器只对于x＝-1/2，-1/4和1/4计算中间值，可以达到硬件进一步的简化。在附图6上表示了相应的电路例子，其中将与附图5表示的元件对应的元件安排了同样的参考符号。然而在这种情况下由扫描单元将具有扫描频率的新扫描值加在插补器24上，这样在每个扫描时间点上必须进行一个计算，以便计算出所希望的所有中间值。在附图6上表示的电路用四个加法器11-12，17和19以及四个减法器14，15，21和22已经够了。
两个被表示的电路计算一个插补，从而将有效的扫描率提高了四倍。在附图5上表示的电路平行地提高六个中间值，其中在每个第二个步骤时重新占据插补器的输入端，则在附图5表示的电路上安排的元件完全可以比较慢地工作。在附图6上表示的电路相反计算三个中间值，然而此时必须将输入端用每个扫描时间点重新设置。
权利要求
1.求出被扫描信号的插补中间值的方法，在其中将信号进行扫描以便得到至少三个用数值副(x1，y1)(x2，y2)和(x3，y3)形式的信号的已知扫描值，在其中借助于三个已知扫描值求出二阶多项式y＝ax2+bx+c的参数a，b和c，和在其中在求出二阶多项式的参数之后借助于多项式计算出所希望的中间值，其特征为，通过用恒定距离d对信号进行扫描得到三个已知扫描值，和将扫描时间点x2＝0分配给平均扫描值，则借助于二阶多项式a=y1+y3-y12-y2d2,b=y3-y12d]]>c＝y3计算出所希望的中间值。
2.按照权利要求1的方法，其特征为，将已知扫描值之间的距离d标准化为d＝1，则借助于二阶多项式a=y1+y32-y2,b=y3-y12]]>c＝y2计算出所希望的中间值。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征为，将离散中间值的相邻的数借助于二阶多项式求出。
4.按照权利要求2和3的方法，其特征为，所希望的中间值的x-值是这样选择的，与之有关的通过二阶多项式可以表示的所希望的中间值的y-值只有用2次幂作为分母的商数。
5.按照权利要求4的方法，其特征为，借助于二阶多项式对于x＝-3/4，x＝-1/2，x＝-1/4，x＝1/2，x＝1/4，x＝3/4计算出中间值。
6.按照权利要求4的方法，其特征为，借助于二阶多项式对于x＝-1/2，x＝-1/4和x＝1/4计算出中间值。
7.按照权利要求4-6之一的方法，其特征为，当计算中间值时除法是用由2次幂可以表示的除数通过将准备除的数值的比特变换符号实现的。
8.按照权利要求4-7之一的方法，其特征为，当计算中间值时乘法是通过商数，其分母是可以用2次幂表示的，的相应加法实现的。
9.按照上述权利要求之一的方法，其特征为，将被扫描的数字移动无线信号的插补中间值求出。
10.按照上述权利要求之一的方法，其特征为，从三个已知扫描值出发求出插补中间值之后将方法再一次对于三个已知扫描值重复，其扫描时间点相对于以前的三个已知扫描值移位d。
11.求出被扫描信号的插补中间值的装置，在其中至少将信号的三个已知扫描值，这些是用数值副(x1，y1)，(x2，y2)和(x3，y3)的形式表示的，输入给装置(24)，和将装置这样构成，装置借助于三个已知扫描值求出二阶多项式y＝ax2+bx+c的参数a，b和c和然后借助于多项式计算出所希望的中间值，其特征为，将装置(24)这样构成，装置借助于二阶多项式a=y1+y3-y12-y2d2,b=y3-y12d]]>c＝y2计算出所希望的中间值，其中d表示输入给装置(24)的已知扫描值(x1，y1)，(x2，y2)或者(x3，y3)之间的恒定时间距离。
12.按照权利要求11的装置，其特征为，将装置(24)这样构成，装置借助于二阶多项式对于d＝1a=y1+y32-y2,b=y3-y12]]>c＝y2计算出所希望的中间值和包括第一个计算单元(1)用于计算数值(y1+y3)/2-y2和包括第二个计算单元(2)用于计算数值(y3-y1)/2。
13.按照权利要求12的装置，其特征为，第一个计算单元(1)包括一个加法器(19)，一个比特变换符号器(20)和一个减法器(21)，在其中加法器(19)接收已知扫描值y1和y3作为输入信号和相加，在其中比特变换符号器(20)是这样将加法器(19)的输出值的比特变换符号，将加法器(19)的输出值二等分，和在其中减法器(21)接收比特变换符号器(20)的输出信号和已知扫描值y2作为输入信号和相减。
14.按照权利要求12或13的装置，其特征为，第二个计算单元(2)包括一个减法器(22)，和一个比特变换符号器(23)，在其中减法器(22)接收已知扫描值y3和y1作为输入信号和相减，在其中比特变换符号器(23)是这样将减法器(22)的输出值的比特变换符号，将减法器(22)的输出值二等分。
15.按照权利要求12-14之一的装置，其特征为，将装置(24)这样构成，装置借助于二阶多项式对于x＝-3/4，x＝-1/2，x＝-1/4，x＝1/2，x＝1/4，x＝3/4计算出中间值。
16.按照权利要求13，14和15的装置，其特征为，装置(24)包括第一个比特变换符号装置(3-5)和第二个比特变换符号装置(6，7)以及第一个至第八个加法器(8-12，16-18)和第一个至第三个减法器(13-15)，在其中将第一个比特变换符号装置(3-5)这样构成，装置这样将第一个计算单元(1)的输出值的比特变换符号，从第一个比特变换符号装置(3-5)输出第一个，第二个和第三个输出值，在其中第一个输出值相当于第一个计算单元(1)输出值的一半，第二个输出值相当于第一个计算单元(1)的输出值被4除和第三个输出值相当于第一个计算单元(1)的输出值被16除，在其中将第二个比特变换符号装置(6，7)这样构成，装置这样将第二个计算单元(2)的输出值的比特变换符号，从第二个比特变换符号装置(6，7)输出第一个和第二个输出值，在其中第一个输出值相当于第二个计算单元(2)输出值的一半和第二个输出值相当于第二个计算单元(2)的输出值被4除，在其中第一个加法器(8)将第一个比特变换符号装置(3-5)的第一个和第三个输出值相加，在其中第二个加法器(9)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第一个和第二个输出值相加，在其中第三个加法器(10)将第一个加法器(8)的输出值和已知扫描值y3相加，在其中第四个加法器(11)将第一个比特变换符号装置(3-5)的第二个输出值和已知扫描值y3相加，在其中第五个加法器(12)将第一个比特变换符号装置(3-5)的第三个输出值和已知扫描值y3相加，在其中第一个减法器(13)将第二个加法器(9)的输出值从第三个加法器(10)的输出值中减去和得出对于x＝-3/4的所希望的中间值，在其中第二个减法器(14)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第一个输出值从第四个加法器(11)的输出值中减去和得出对于x＝-1/2的所希望的中间值，在其中第三个减法器(15)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第二个输出值从第五个加法器(12)的输出值中减去和得出对于x＝-1/4的所希望的中间值，在其中第六个加法器(16)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第一个输出值和第四个加法器(11)的输出值相加和得出对于x＝1/2的所希望的中间值，在其中第七个加法器(17)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第二个输出值和第五个加法器(12)的输出值相加和得出对于x＝1/4的所希望的中间值，和在其中第八个加法器(18)将第二个加法器(9)的输出值和第三个加法器(10)的输出值相加和得出对于x＝3/4的所希望的中间值。
17.按照权利要求13或14的装置，其特征为，将装置(24)这样构成，装置借助于二阶多项式对于x＝-1/2，x＝-1/4和x＝1/4计算出中间值。
18.按照权利要求13，14和17的装置，其特征为，装置(24)包括第一个比特变换符号装置(4，5)和第二个比特变换符号装置(6，7)以及第一个至第三个加法器(11，12，17)和第一个和第二个减法器(14，15)，在其中将第一个比特变换符号装置(4，5)这样构成，装置这样将第一个计算单元(1)的输出值的比特进行变换符号，从第一个比特变换符号装置(4，5)输出第一个和第二个输出值，在其中第一个输出值相当于第一个计算单元(1)的输出值被4除和第二个输出值相当于第一个计算单元(1)的输出值被16除，在其中将第二个比特变换符号装置(6，7)这样构成，装置这样将第二个计算单元(2)的输出值的比特进行变换符号，从第二个比特变换符号装置(6，7)输出第一个和第二个输出值，在其中第一个输出值相当于第二个计算单元(2)输出值的一半和第二个输出值相当于第二个计算单元(2)的输出值被4除，在其中第一个加法器(11)将第一个比特变换符号装置(4，5)的第一个输出值和已知扫描值y3相加，在其中第二个加法器(12)将第一个比特变换符号装置(4，5)的第二个输出值和已知扫描值y3相加，在其中第一个减法器(14)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第一个输出值从第一个加法器(11)的输出值中减去和得出对于x＝-1/2所希望的中间值，在其中第二个减法器(15)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第二个输出值从第二个加法器(12)的输出值中减去和得出对于x＝-1/4的所希望的中间值，和在其中第三个加法器(17)将第二个比特变换符号装置(6，7)的第二个输出值和第二个加法器(12)的输出值相加和得出对于x＝1/4的所希望的中间值。
19.应用按照权利要求11-18之一的装置用于求出被扫描的数字移动无线信号的插补中间值。
20.按照权利要求19的应用，其特征为，用于产生已知扫描值的扫描装置(23)将数字移动无线信号用恒定的时间距离d进行扫描，在其中将距离d标准化为d＝1，以便得到已知扫描值，和将扫描时间点x2＝0分配给因此得到的已知扫描值的平均扫描值。
全文摘要
为了求出被扫描信号的插补中间值,例如数字的移动无线信号,从信号的三个已知扫描值(x
文档编号G06F17/17GK1353847SQ00807616
公开日2002年6月12日 申请日期2000年4月3日 优先权日1999年4月22日
发明者A·法尔肯伯格, U·尼梅耶, C·罗赫 申请人:因芬尼昂技术股份公司