通信系统的零相关区序列的利记博彩app
【专利摘要】本公开提供对零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列的集合的构建和使用，其中所述零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列具有大于1的零相关区范围，或者具有等于1的零相关区范围且序列集合大小大于2。选择互补对序列A和B；以及针对ZCZ?CCP序列集合的每个成员，将正负号序列PA和pB与所述互补对序列进行组合，以形成所述集合的成员ZCZ?CCP序列。被通过通信信道的传播改变的ZCZ?CCP序列可以通过与所述集合的ZCZ?CCP序列的互相关来标识。正负号序列的集合可以通过从初始集合进行递归扩展来构建或者通过计算机搜索来找到。所述序列可以用在便携式电子设备或者其他通信设备中的收发机中。
【专利说明】通信系统的零相关区序列
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请与本申请同日提交的、代理号为44473-US_PAT[2]的、共同待审的美国专利申请N0.13/537，429相关，在此通过引用将其全文并入本文。
【背景技术】
[0003]训练序列在有线和无线通信系统中广泛使用，训练序列具有为发射机和接收机双方已知的、适当设计的序列或波形的形式。训练序列(TS)主要用于信道估计的目的，并且还可以携带在接收机侧能够检测(通常是盲检测)的其他信息(例如，信令或用户信息等)。TS的设计的最终目的是:针对给定约束集合(例如，信道延迟扩展条件、携带的信息类型、期望操作信噪比、以及发射机/接收机复杂度等)，优化接收机中的信道估计和信号检测性能。IEEE 802.1lad规范提供针对新兴的在60GHz频带的WLAN/WPAN的标准，其定义了称为信道估计字段(CEF)的训练信号。图1示出了在IEEE 802.1lad规范中定义的物理层协议数据单元(ProU)IOO的帧结构。该帧结构包括短训练字段(STF) 102、信道估计字段(CEF) 104、首部106、数据分组108以及波束成形接收机/发射机训练(TRN-R/T)字段110。还可以包括自动增益控制(AGC)字段。信道估计字段(CEF) 104用于信道估计和当首部和数据分组在网络的物理层上传输时检测首部和数据分组中使用的调制类型。例如，调制类型可以是正交频分复用(OFDM)或单载波(SC)。调制类型与物理层(PHY)类型相关联。
[0004]图2示出了在IEEE 802.1lad规范中定义的针对无线局域网的CEF序列。图2A示出了针对单载波(SC)调制的序列，而图2B示出了针对正交频分复用(OFDM)调制的序列。针对SC调制的CEF序列包括前缀序列200，其是STF 102的一部分，后面跟着八个连接、交替的128比特的Golay互补序列202、204、206、208、210、212、214和216，以及后缀序列218。序列Gal28和Gbl28形成Golay互补对。每个序列通过正负号(sign，+或-)的序列来调制。前缀和后缀序列(示出为图中的阴影块)是这八个连接序列的循环扩展。类似地，针对OFDM调制的CEF序列(如图2B中所示)包括前缀序列200'，其也是STF102的一部分，后面跟着八个连接、交替的128比特的Golay互补序列202'、204'、206'、208'、210'、212'、214'和216'，以及后缀序列218'。
[0005]图3示出了 IEEE 802.1lad规范中规定的CEF序列的周期性自相关函数和互相关函数的图。图3A示出了第一(SC)序列的周期性自相关函数Rn。由于图2中示出的CEF格式，用于评估自相关和互相关的时间滞后的范围限于-128到128。对于范围-128到128 (由图中的虚线垂直柱之间的区域指示)内的时间滞后，除时间滞后O之外，自相关是零。图3B示出了第一(SC)序列与第二序列(OFDM)之间的周期性互相关函数C12。除了单个零滞后之外，互相关是非零的。类似地，图3C示出了第二序列与第一序列之间的周期性互相关函数C21,图3D示出了第二序列的周期性自相关函数R22。
[0006]IEEE 802.1lad规范中的CEF格式是针对高效的信道估计设计的，但是该格式对于检测网络的物理层的PHY类型而言不是高效的，因为图3B和图3C中示出的互相关没有大于单个延迟的零区。[0007]提供改进的针对信道估计和PHY类型检测二者都高效的训练序列是有用的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下文将参考所包括的附图来描述本公开的示例性实施例，其中类似的参考标号表示类似的要素，以及在附图中:
[0009]图1示出了在IEEE 802.1lad规范中定义的物理层协议数据单元(PI3DU)的帧结构；
[0010]图2示出了现有技术的已知的信道估计字段(CEF)；
[0011]图3示出了已知CEF序列的周期性自相关函数和互相关函数的示图；
[0012]图4示出了根据本公开的一些实施例的一对示例性的零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列的不例性的周期性自相关和互相关函数的不图；
[0013]图5是根据本公开的示例性实施例的ZCZ CCP序列生成器的框图；
[0014]图6是根据本公开的示例性实施例的另一 ZCZ CCP序列生成器的框图；
[0015]图7是根据本公开的示例性实施例的ZCZ CCP序列的示意表示；
[0016]图8是根据本公开的示例性实施例的用于构建ZCZ CCP序列的集合的方法的流程图；
[0017]图9是根据本公开的示例性实施例的通信系统的框图；
[0018]图10示出了根据本公开的示例性实施例，针对示例性的传播路径，接收的训练序列和已知CCP序列之间的互相关的绘图；
[0019]图11示出了根据本公开的示例性实施例，针对示例性的传播路径，接收的训练序列和ZCZ CCP序列之间的互相关的绘图；
[0020]图12示出了根据本公开的示例性实施例的包含ZCZ CCP序列的CEF字段；
[0021]图13是根据本公开的示例性实施例的通信系统的框图；
[0022]图14是根据本公开的示例性实施例的用于构建零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列的集合的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]为了说明的简单和清楚，在各图中参考标号可被重复，以指示对应的或类似的要素。阐述了众多细节，以提供对本文所描述的说明性实施例的理解。所述实施例可以在无这些细节的情况下实施。在其他实例中，没有详细描述公知的方法、过程和组件，以避免模糊所公开的实施例。不应该认为本说明书限于本文所示和所描述的实施例的范围。
[0024]本公开涉及对零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列的集合的构建和使用，其中所述零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列具有大于I的零相关区，或者具有等于I的零相关区且集合大小大于2。这样的序列在通信系统中具有作为用于估计信道响应的训练信号或者作为信息信号的应用。
[0025]如果对于在扩展超过一个滞后的范围内的时间滞后，序列的自相关为0，并且对于在扩展超过一个滞后的范围内的时间滞后，集合中任何两个序列之间的互相关为0，则序列集合具有大于I的ZCZ。
[0026]本公开的一个方面涉及移动电子设备，用于标识训练序列集合中在通过通信信道传播的信号帧中的训练序列字段中传输的训练序列。该移动电子设备包括:接收机，用于接收传播的训练序列。还包括:第一零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列生成器，用于生成第一 ZCZ CCP序列；至少一个第二 ZCZ CCP序列生成器，每个用于生成第二 ZCZ CCP序列；第一相关器，用于产生第一 ZCZ CCP序列与传播的训练序列之间的第一互相关；至少一个第二相关器，每个用于产生至少一个第二 ZCZ CCP序列中的序列与传播的训练序列之间的第二互相关。接收机还包括:比较器，用于通过比较所述第一互相关和所述至少一个第二互相关来标识传输的训练序列。
[0027]在一个实施例中，所述第一和第二 ZCZ CCP序列是从具有大于I的零相关区的序列的集合中选择的。
[0028]在又一实施例中，所述第一和第二序列是从由多于两个ZCZ CCP序列构成的集合中选择的。在该实施例中，所述序列可以具有等于I的零相关区。
[0029]本公开的又一方面涉及移动电子设备，用于在通过通信信道传播的信号帧中的训练序列字段中传输训练序列集合中的训练序列。所述移动电子设备包括发射机和零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列生成器。
[0030]在一个实施例中，ZCZ CCP序列是从具有大于I的零相关区的序列的集合中选择的。
[0031]在又一实施例中，所述第一和第二序列是从由多于两个ZCZ CCP序列构成的集合中选择的。在该实施例中，所述序列可以具有等于I的零相关区。
[0032]提出了用于构建具有期望特性的ZCZ CCP序列的各种方法。
[0033]图4示出了根据本公开的一对示例性的零相关区(ZCZ)连接互补对(CCP)序列的周期性自相关和互相关函数的示图。图4A示出了第一序列的周期性自相关函数Rn。对于范围-128到128(由该图中的虚线垂直柱之间的区域指示)内的时间滞后，除了时间滞后O之外，该自相关是零。图4B示出了第一序列与第二序列之间的周期性互相关函数C12。与现有技术方案相反，对于范围-128到128(由该图中的虚线垂直柱之间的区域指示)内的时迟，该互相关是零。类似地，图4C示出了第二序列与第一序列之间的周期性互相关函数C21,以及图4D示出了第二序列的周期性自相关函数R22。
[0034]在图4示出的示例中，第一和第二序列均具有长度1024，均包括8个连接的长度为128的块。然而，可以使用具有各种长度的其他序列，产生各种大小的零相关区。下面描述用于生成ZCZ序列的示例技术。
[0035]图5是根据本公开的示例性实施例的ZCZ CCP序列生成器500的框图。该ZCZ CCP序列生成器500包括:第一循环缓冲器502，包含两个互补对序列504和506的连接；以及第二缓冲器508。该第二缓冲器508包含正负号序列，该正负号序列具有单元510。互补对序列中的每个序列504和506的长度由N来标示。在操作中，以第一速率顺序地访问第一缓冲器502，以产生互补对序列512。以慢N倍的速率访问第二缓冲器508，并且将所访问的值传给上采样器514，在上采样器514中，所访问的值以第一速率进行重复以产生调制信号516。在调制器518中，调制信号516用于调制互补对序列512，并且产生最终的零相关区(ZCZ)序列520。下面描述该调制过程。可选地，ZCZ序列520可被存储在存储器522中供将来使用。
[0036]再次参考图5，该缓冲器508中存储的正负号序列是由两个或更多个正负号序列构成的集合中的一个序列。该集合中的每个正负号序列产生对应的ZCZ CCP序列。例如，正负号序列
【权利要求】
1.一种构建在通信系统的收发机中使用的序列的集合的方法，所述方法包括: 选择形成互补对的长度为N的序列A和B ;以及 针对序列的集合的每个成员1: 选择一对长度为L/2的正负号序列‘和Pi，以及 将正负号序列对P〗和分别与互补对序列A和B进行组合，以形成成员i序列；以及 选择所述序列的集合中的一个或多个序列，以在所述通信系统的收发机中使用， 其中，正负号序列对P ,和P;被选择为使得所述序列的集合包括零相关区ZCZ连接互补对CCP序列的集合，其中所述ZCZ CCP序列的长度为LXN且具有大于I的零相关区范围，并且所述ZCZ CCP序列便于通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，正负号序列对被选择为使得:针对所述ZCZCCP序列的集合中的每个成员i和成员j，正负号序列h和Pi之间的互相关在滞后=O处以及在滞后=I和滞后=-1中的至少一个处为O。
3.根据权利要求1所述的方法，其中: 针对所述序列的集合中的集合成员i，正负号序列对|^和|^满足以下第一条件: 所述正负号序列P〗与所述正负号序列Pi在滞后=O处和在滞后=-1处不相关；以及 针对集合成员I和不同的集合成员j，正负号序列Pi和Pi满足以下第二条件: 所述正负号序列Pl,与所述正负号序列P:(的互相关在滞后=O处为O， 所述正负号序列P丨与所述正负号序列Pi的互相关在滞后=O处为O， 所述正负号序列h与所述正负号序列Pi的互相关在滞后=O和滞后=-1处为O，以及 所述正负号序列P;与所述正负号序列P〗的互相关在滞后=O和滞后=I处为O。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，选择正负号序列‘和‘包括: 搜索长度为L/2的多个正负号序列；以及 标识满足以下条件的正负号序列的集合: 针对所述序列的集合中的每个集合成员i，正负号序列对<和P;满足所述第一条件；以及 针对每一对集合成员i和j，i Φ j，正负号序列P、P、P:1!和Pi满足所述第二条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述正负号序列与所述互补对序列A和B进行组合包括: 形成第一 Kronecker张量积P:,?美和第二 Kronecker张量积?B;以及 对所述第一 Kronecker张量积和所述第二 Kronecker张量积进行长度N的块的交织。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述正负号序列P〗和P;与所述互补对序列A和B进行组合包括: 针对所述正负号序列Pj1中的每个正负号，利用所述正负号序列P1..中的正负号对序列A进行调制； 针对所述正负号序列P〗中的每个正负号，利用所述正负号序列P;中的正负号对序列B进行调制；以及将正负号调制后的序列A与正负号调制后的序列B以长度为N的块进行交织。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述正负号序列P:^Pri与所述互补对序列A和B进行组合包括: 交替地连接利用所述正负号序列Pa中的正负号调制的互补对序列A和利用所述正负号序列Pa中的正负号调制的互补对序列B。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述序列A和B是二进制Golay互补序列。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收发机包括移动电子设备的发射机，所述方法还包括: 从所述移动电子设备的发射机发送所述一个或多个序列。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述收发机包括移动电子设备的接收机，所述方法还包括: 在所述移动电子设备的接收机中接收通过通信信道传输的序列；以及 将所接收的序列与所述一个或多个序列进行相关。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括:在所述收发机的存储器中存储所述一个或多个序列。
12.—种在训练序列中通过通信信道传输信息的方法，所述训练序列用于估计所述通信信道的特性，所述方法包括:` 选择形成互补对的序列A和B ; 根据要传输的信息，从正负号序列对的集合中选择正负号序列对P纟和Ps j 将正负号序列P:,和P;分别与互补对序列A和B进行组合，以形成零相关区ZCZ连接互补对CCP序列；以及 将ZCZ CCP序列作为所述训练序列进行传输， 其中，所述正负号序列对被配置为使其与互补对序列A和B的组合形成便于通信的ZCZCCP序列的集合。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述正负号序列对的集合包括多于两个正负号序列对。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，针对集合成员i和不同的集合成员j的正负号序列，正负号序列Pi与正负号序列Pi的互相关和正负号序列P〗与正负号序列pj的互相关的和在滞后=O处为O。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，零相关区范围大于I。
16.一种无线通信系统的接收机，用于标识训练序列集合中在通过通信信道传播的信号帧中的训练序列字段中传输的训练序列，所述接收机包括: 第一零相关区ZCZ连接互补对CCP序列生成器，用于生成具有大于I的零相关区的序列的集合中的第一 ZCZ CCP序列； 第二 ZCZ CCP序列生成器，用于生成所述具有大于I的零相关区的序列的集合中的第二 ZCZ CCP 序列； 第一相关器，用于产生所述第一 ZCZ CCP序列与传播的信号帧之间的第一互相关； 第二相关器，用于产生所述第二 ZCZ CCP序列与传播的信号帧之间的第二互相关；以及 比较器，用于通过比较所述第一互相关和所述第二互相关来标识传输的训练序列， 其中，传输的训练序列便于通信。
17.根据权利要求16所述的接收机，还包括:存储器，用于存储所述第一ZCZ CCP序列和第二 ZCZ CCP序列。
18.根据权利要求16所述的接收机，其中: 所述第一序列包括:多个连接的子序列，每个子序列是互补对中利用第一正负号序列的正负号调制的序列A和所述互补对中利用第二正负号序列pf中的正负号调制的序列B的连接；以及 所述第二序列包括多个连接的子序列，每个子序列是所述互补对中利用第三正负号序列Pif中的正负号调制的序列A和所述互补对中利用第四正负号序列丨中的正负号调制的序列B的连接。
19.根据权利要求18所述的接收机，其中 所述第一、第二、第三和第四正负号序列满足以下第一条件: 所述第一正负号序列py与所述第二正负号序列p(i》在滞后=ο处和在滞后=-1处不相关；以及 所述第三正负号序列Pif与所述第四正负号序列Pif在滞后=O处和在滞后=-1处不相关；以及 所述第一、第二、第三和第四正负号序列满足以下第二条件: 所述第一正负号序列PtP与所述`第三正负号序列pff在滞后=O处不相关； 所述第二正负号序列py与所述第四正负号序列Pf在滞后=O处不相关； 所述第一正负号序列P(.卩与所述第四正负号序列Pf的互相关在滞后=O处和滞后=-1处为O ;以及 所述第二正负号序列Pif与所述第三正负号序列丨》^的互相关在滞后=O和滞后=I处为O。
20.根据权利要求18所述的接收机，其中，所述互补对序列A和B包括Golay序列。
21.一种非临时性计算机可读介质，具有计算机可执行指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器: 接收包含训练序列的信号帧； 生成第一 ZCZ CCP序列，所述第一 ZCZ CCP序列包括多个连接的子序列，每个子序列是互补对中利用第一正负号序列P1中的正负号调制的序列A和所述互补对中利用第二正负号序列中的正负号调制的序列B的交替连接； 生成第二 ZCZ CCP序列，所述第二 ZCZ CCP序列包括多个连接的子序列，每个子序列是所述互补对中利用第三正负号序列Pf中的正负号调制的序列A和所述互补对中利用第四正负号序列Pf中的正负号调制的互补对的序列B的连接； 产生所述第一 ZCZ CCP序列与所述训练序列之间的第一互相关； 产生所述第二 ZCZ CCP序列与所述训练序列之间的第二互相关；以及通过比较所述第一互相关和所述第二互相关来标识所述训练序列。
22.根据权利要求21所述的非临时性计算机可读介质，其中: 所述第一、第二、第三和第四正负号序列满足以下第一条件: 所述第一正负号序列与所述第二正负号序列在滞后=O处和在滞后=-1处不相关；以及 所述第三正负号序列Pp与所述第四正负号序列Pp在滞后=O处和在滞后=-1处不相关；以及 所述第一、第二、第三和第四正负号序列满足以下第二条件: 所述第一正负号序列与所述第三正负号序列在滞后=O处不相关；以及 所述第二正负号序列Pf与所述第四正负号序列Pp在滞后=O处不相关； 所述第一正负号序列与所述第四正负号序列Pp的互相关在滞后=O处和滞后=-1处为O ;以及 所述第二正负号序列Pf与所述第三正负号序列Pf的互相关在滞后=O和滞后=-1处为O。
23.根据权利要求21所述的非临时性计算机可读介质，其中，在由处理器执行时使得所述处理器生成第一 ZCZ CCP序列的计算机可执行指令包括:用以访问存储器中存储的第一 ZCZ CCP序列的计算机可执行指令。`
24.根据权利要求21所述的非临时性计算机可读介质，其中，在由处理器执行时使得所述处理器生成第一ZCZ CCP序列的计算机可执行指令包括用以执行以下操作的计算机可执行指令: 访问互补对序列A和B，所述第一正负号序列和所述第二正负号序列存储在存储器中；以及 交替地将互补对序列A与所述第一正负号序列丨^组合以及将互补对序列B与所述第二正负号序列组合，以生成所述第一 ZCZCCP序列。
【文档编号】H04J13/14GK103532655SQ201310269185
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】辛岩, 贾永康, 吴欢, 曲守鑫, 阿诺德·辛曼 申请人:捷讯研究有限公司