【技术实现步骤摘要】
本公开描述了允许接收器使用分数码元重组来检测前导码的系统和方法，特别是一种用于在无线网络上接收分组的装置。
技术介绍
1、在许多无线网络协议中，分组以前导码开始，前导码必须由接收节点检测。例如，前导码可以包括多个重复模式。重复模式的示例是在直接序列扩频分组中使用的重复码元、在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)分组中使用的短训练字段(short training field,stf)中的重复模式、在第三代合作伙伴计划(3rdgeneration partnership project,3gpp)长期演进(long term evolution,lte)中使用的zadoff-chu序列以及在移频键控(frequency-shift keying,fsk)分组中频繁使用的1和0的交替模式。
2、在操作中，前导码检测器将传入的无线数据与已知模式进行比较。这个过程可以称为相关。如果传入的无线数据与已知模式匹配到预定精度，则检测前导码。
3、当前导码检测器总是在监听前导码时，该操作工作良好。然而，在某些情况下，这是不可能的或非最佳的。例如，无线设备可以包括多个不同的天线，其中，必须将来自这些天线中的每一个天线的无线信号与已知模式进行比较。如果只有一个接收器，这意味着接收器不能监听任何天线的整个前导码。在另一个实施例中，为了节省能量，接收器可能希望限制前导码检测器活动的时间量。在又一个实施例中，无线设备可能需要扫描多个信道，其中，必须将来自这些
4、因此，一些前导码检测器被配置为在仅接收到前导码码元的子集之后检测前导码。例如，在一些网络协议中，前导码的长度可以是8个码元。前导码检测器可以能够在接收到少于8个码元(例如2个码元或甚至1个码元)之后检测前导码。因此，前导码检测器可以被启用以接收前导码的片段，其中，接收片段可以是至少一个码元。在其他实施例中，接收片段可以小于一个码元。
5、然而，为了使这些前导码检测器正确地操作，接收器接收的全部接收片段必须是前导码字段的一部分。这对前导码检测器所使用的占空比施加了限制。例如，在图1a中，占空比是1/8，使得检测器对于片段(其可以是1个码元)是活动的，并且对于7个码元的持续时间是空闲的。在该实施例中，前导码字段的长度是8个码元，后面是帧开始定界符(start-of-frame delimiter,sfd)。理想地，由于前导码是8个码元长，1/8的占空比应足以捕获前导码的一个码元。然而，如图1a所示，如果刚好在前导码开始之前启用前导码检测器，则前导码检测器将不会接收到完全在前导码字段内的任何片段。这些不完全在前导码字段内的接收片段可以被丢弃。因此，为了确保至少一个接收片段(其可以是至少一个码元)完全在前导码字段内，如图1b所示，必须将占空比增加到至少1/7。注意，每当ri-1接收片段开始时，ri-1和ri接收片段中的至少一个必须完全在前导码字段内。
6、然而，占空比的这种增加导致能量消耗的相应增加。此外，在包括多个天线或多个信道或多个phy模式(例如，根据802.15.4-2020的蓝牙和偏移正交相移键控物理层(o-qpskphy))的实施例中，占空比的这种增加限制了在每个前导码字段期间可以采样多少天线、信道或phy模式，或者限制了每个天线或每个信道的接收片段的长度。
7、因此，如果存在使得即使接收片段中的一个片段在前导码字段之前开始或在前导码字段之后结束也能够进行前导码检测的系统和方法，则将是有益的。如果该系统和方法适用于多种调制方案，也将是有利的。
技术实现思路
1、公开了一种用于检测无线分组的前导码的系统和方法。该系统利用一个或更多个接收片段作为相关器的输入，在相关器存储器内形成相关器内容。在来自接收片段的每个样本被提供给相关器之后，相关器然后将相关器内容与预先编程为一组相关系数的已知模式进行比较。相关系数可能与相关器内容不一致，因为码元边界不是先验已知的。通过相关系数相对于相关器内容的循环移位或者相关器内容相对于已知相关系数的循环移位，可以找到与一个或更多个前导码码元的匹配。循环移位可能需要在接收该接收片段时可能不执行的处理时间。在接收到接收片段之后，可以执行循环移位，使得可以在接收到接收片段之后或者作为空闲时间的一部分，在接收下一个接收片段之前处理循环移位。该技术可以用于在前导码检测过程期间降低功率。替代地，该技术也可以用于天线分集、多phy和多信道应用。
2、根据一个实施例，公开了一种用于在无线网络上接收分组的装置。该分组包括前导码所在的前导码字段，并且前导码由多个相同的模式组成。该装置包括天线，用于接收包含分组的信号；射频(radio frequency,rf)电路，用于处理信号并创建一个或更多个接收片段；以及前导码检测器，用于基于一个或更多个接收片段的至少一个接收片段中的至少一个模式来检测前导码，其中，每个接收片段在持续时间上是至少一个模式，并且与后续接收片段间隔空闲时间。在一些实施例中，至少一个接收片段被存储在前导码检测器中作为相关器内容，并且在正接收片段时，或者在空闲时间期间，前导码检测器通过相对于相关器内容循环移位相关系数来检测至少一个模式。在某些实施例中，前导码检测器包括相关器，并且相关器在接收接收片段时以第一速率操作，并且在相对于相关器内容循环移位相关系数时以第二速率操作，其中，第二速率高于第一速率。在某些实施例中，前导码检测器包括成本函数引擎。在一些实施例中，整数个空闲时间的持续时间加上相同整数个接收片段的持续时间等于前导码字段的持续时间。在一些实施例中，空闲时间的持续时间等于整数个模式的持续时间。在一些实施例中，前导码检测器被配置为检测至少一个模式，其中，至少一个模式跨越多个接收片段。在一些实施例中，前导码检测器被配置为检测至少一个模式，其中，至少一个模式在至少一个接收片段内未对齐。在某些实施例中，前导码检测器包括用于容纳至少一个接收片段的数据移位寄存器和用于容纳相关系数的系数寄存器，其中，前导码检测器相对于至少一个接收片段循环移位相关系数，以检测至少一个模式。在某些实施例中，系数寄存器是循环移位寄存器，并且前导码检测器循环移位系数寄存器内的相关系数以检测至少一个模式。在某些实施例中，数据移位寄存器是循环移位寄存器，并且前导码检测器循环移位数据移位寄存器内的至少一个接收片段以检测至少一个模式。在某些实施例中，前导码检测器包括第二数据移位寄存器，用于容纳接收片段，并且通过将样本从第二数据移位寄存器移位到数据移位寄存器中来执行相关系数相对于至少一个所接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在无线网络上接收分组的装置，其中，所述分组包括前导码所在的前导码字段，其中，所述前导码由多个相同的模式组成，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个接收片段被存储在所述前导码检测器中作为相关器内容，并且其中，在正接收所述接收片段时，或者在所述空闲时间期间，通过相对于所述相关器内容循环移位相关系数，所述前导码检测器检测所述至少一个模式。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述前导码检测器包括相关器，并且所述相关器在接收接收片段时以第一速率操作，并且在相对于所述相关器内容循环移位所述相关系数时以第二速率操作，并且其中，所述第二速率高于所述第一速率。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述前导码检测器包括成本函数引擎。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，整数个空闲时间的持续时间加上相同整数个接收片段的持续时间等于所述前导码字段的持续时间。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空闲时间的持续时间等于整数个模式的持续时间。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述前导码检测
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述前导码检测器被配置为检测所述至少一个模式，其中，所述至少一个模式在至少一个接收片段内未对齐。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述前导码检测器包括数据移位寄存器，用于容纳所述至少一个接收片段，以及系数寄存器，用于容纳相关系数，其中，所述前导码检测器将所述相关系数相对于所述至少一个接收片段循环移位，以检测所述至少一个模式。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述系数寄存器是循环移位寄存器，并且其中，所述前导码检测器循环移位所述系数寄存器内的相关系数以检测所述至少一个模式。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述数据移位寄存器是循环移位寄存器，并且其中，所述前导码检测器循环移位所述数据移位寄存器内的至少一个接收片段以检测所述至少一个模式。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述前导码检测器包括第二数据移位寄存器，用于容纳所述接收片段，并且通过将样本从所述第二数据移位寄存器移位到所述数据移位寄存器中来执行所述相关系数相对于所述至少一个接收片段的循环移位。
13.一种用于在无线网络上的多个信道中的一个信道上接收分组的装置，其中，所述分组包括前导码所在的前导码字段，其中,所述前导码由多个相同的模式组成，所述装置包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述多个相关器在接收接收片段时以第一速率操作，并且在相对于所述相关器内容循环移位所述相关系数时以第二速率操作，并且其中，所述第二速率高于所述第一速率。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述射频电路的参数在所述空闲时间期间被修改。
16.一种用于在无线网络上接收分组的装置，其中，所述分组包括前导码所在的前导码字段，其中，所述前导码由多个相同的模式组成，所述装置包括：
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述前导码检测器包括第一相关器和第二相关器，每个相关器包括数据移位寄存器，用于容纳来自所述至少一个接收片段的相关器内容，以及系数寄存器，用于容纳相关系数，并且其中，所述第一相关器在正从所述第一天线接收所述接收片段时，或者在所述空闲时间期间，通过相对于所述第一相关器的相关器内容循环移位所述第一相关器的相关系数来检测所述至少一个模式，并且其中，所述第二相关器在正从所述第二天线接收所述接收片段时，或者在所述空闲时间期间，通过相对于所述第二相关器的相关器内容循环移位所述第二相关器的相关系数来检测所述至少一个模式。
18.根据权利要求16所述的装置，其中，在所述第一集合或所述第二集合中的至少一个中，整数个空闲时间的持续时间加上相同整数个接收片段的持续时间等于所述前导码字段的持续时间。
19.根据权利要求16所述的装置，其中，在检测到所述前导码之后，所述装置选择所述天线中的一个来接收所述分组，其中，天线的选择基于至少一个接收片段的接收信号强度指数RSSI。
20.根据权利要求16所述的装置，其中，所述射频电路的参数在连续的接收片段之间被修改。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在无线网络上接收分组的装置，其中，所述分组包括前导码所在的前导码字段，其中，所述前导码由多个相同的模式组成，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个接收片段被存储在所述前导码检测器中作为相关器内容，并且其中，在正接收所述接收片段时，或者在所述空闲时间期间，通过相对于所述相关器内容循环移位相关系数，所述前导码检测器检测所述至少一个模式。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述前导码检测器包括相关器，并且所述相关器在接收接收片段时以第一速率操作，并且在相对于所述相关器内容循环移位所述相关系数时以第二速率操作，并且其中，所述第二速率高于所述第一速率。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述前导码检测器包括成本函数引擎。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，整数个空闲时间的持续时间加上相同整数个接收片段的持续时间等于所述前导码字段的持续时间。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空闲时间的持续时间等于整数个模式的持续时间。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述前导码检测器被配置为检测所述至少一个模式，其中，所述至少一个模式跨越多个接收片段。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述前导码检测器被配置为检测所述至少一个模式，其中，所述至少一个模式在至少一个接收片段内未对齐。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述前导码检测器包括数据移位寄存器，用于容纳所述至少一个接收片段，以及系数寄存器，用于容纳相关系数，其中，所述前导码检测器将所述相关系数相对于所述至少一个接收片段循环移位，以检测所述至少一个模式。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述系数寄存器是循环移位寄存器，并且其中，所述前导码检测器循环移位所述系数寄存器内的相关系数以检测所述至少一个模式。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述数据移位寄存器是循环移位寄存器，并且其中，所述前导码检测器循环移位所述数据移位寄存器内的至少一个接收片段以检测所述至少一个模式。
12.根据权利要求9所述的装...
【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克斯·德·鲁伊特，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：
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