專(zhuān)利名稱(chēng)：用于自動(dòng)頻率控制的具有重疊閾值的遲滯非線性狀態(tài)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及無(wú)線移動(dòng)設(shè)備中的頻率跟蹤，具體涉及在頻率跟蹤過(guò)程中改進(jìn)壓控振 蕩器的自動(dòng)頻率控制中的跟蹤性能。
背景技術(shù)：
在無(wú)線移動(dòng)設(shè)備中，與所接收的射頻信道的同步需要用于壓控振蕩器(VCO)的自 動(dòng)頻率控制(AFC)的傳統(tǒng)非線性控制系統(tǒng)。這需要依賴(lài)于無(wú)線設(shè)備操作狀態(tài)的頻繁切換或 校正。不同階段(如初始化、小區(qū)切換或深信道衰落)期間RF信道質(zhì)量的可變性可能需要 在控制狀態(tài)之間頻繁的來(lái)回切換，這可以導(dǎo)致跟蹤過(guò)程中的不穩(wěn)定性和相位抖動(dòng)。在VCO 控制系統(tǒng)中，適配過(guò)程中對(duì)濾波器系數(shù)的調(diào)整必須確保瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的最優(yōu)跟蹤性能以 及穩(wěn)定性。不能基于無(wú)線設(shè)備中的當(dāng)前操作狀態(tài)來(lái)提供適當(dāng)?shù)臑V波器系數(shù)會(huì)導(dǎo)致處理延遲 和低效的資源利用。相應(yīng)地，仍高度地期望實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的自動(dòng)頻率控制的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開(kāi)，提供了一種對(duì)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備接收機(jī)中的壓控振蕩器(VCO)的控制環(huán) 路進(jìn)行非線性頻率控制跟蹤的方法。基于與所接收的射頻信道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì) 量指示符來(lái)確定信道度量。確定與控制環(huán)路的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量。確定與所 確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值是從分 別與從當(dāng)前操作狀態(tài)至控制環(huán)路的可能操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的多個(gè)狀態(tài)度量閾值中選 擇的。然后，基于所確定的狀態(tài)度量來(lái)確定是否超過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一，其 中，所述狀態(tài)度量閾值是針對(duì)每個(gè)操作狀態(tài)之間的每個(gè)轉(zhuǎn)移而定義的。然后，控制環(huán)路從當(dāng) 前操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至與所超過(guò)的閾值相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)。向控制環(huán)路的自適應(yīng)環(huán)路濾波器提 供至少一個(gè)系數(shù)，所述至少一個(gè)系數(shù)與轉(zhuǎn)移后的操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀 態(tài)度量閾值提供公共操作狀態(tài)之間的重疊區(qū)域，以提供操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的遲滯。根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了一種用于提供對(duì)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備的頻率發(fā)生器中具 有壓控振蕩器(VCO)和自適應(yīng)環(huán)路濾波器的控制環(huán)路的遲滯非線性頻率跟蹤的設(shè)備。所述 設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器。所述處理器向自適應(yīng)環(huán)路濾波器提供多個(gè)系數(shù)中的系數(shù)，所述 多個(gè)系數(shù)中的每一個(gè)與頻率發(fā)生器的操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。所述操作狀態(tài)是通過(guò)基于與所接收 的射頻信道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符來(lái)確定信道度量而確定的?；诳刂骗h(huán)路 的操作狀態(tài)來(lái)確定與所述控制環(huán)路相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量。根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的表來(lái)確定與所 確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值是從分 別與從當(dāng)前操作狀態(tài)至控制環(huán)路的可能操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的多個(gè)狀態(tài)度量閾值中選 擇的?；谒_定的狀態(tài)度量來(lái)確定是否超過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一，其中，所 述狀態(tài)度量閾值是針對(duì)每個(gè)操作狀態(tài)之間的每個(gè)轉(zhuǎn)移而定義的。然后，控制環(huán)路從當(dāng)前操 作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至與所超過(guò)的閾值相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)。與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量閾值提供了公共操作狀態(tài)之間的重疊區(qū)域，以提供操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的遲滯。


結(jié)合附圖，通過(guò)以下具體描述，本公開(kāi)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，附圖 中圖1示出了無(wú)線通信設(shè)備的框圖表示；圖2示出了遲滯非線性頻率控制環(huán)路的表示；圖3示出了在遲滯兩狀態(tài)機(jī)中狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)使用的重疊閾值的表示；圖4示出了非線性頻率跟蹤的遲滯三操作狀態(tài)圖；圖5示出了非線性頻率跟蹤的遲滯四操作狀態(tài)圖；以及圖6示出了遲滯非線性頻率跟蹤的方法。應(yīng)當(dāng)注意，貫穿附圖，類(lèi)似的特征由類(lèi)似的參考標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)。
具體實(shí)施例方式以下僅作為示例參照?qǐng)D1-6來(lái)描述實(shí)施例。本公開(kāi)提供了一種使用狀態(tài)轉(zhuǎn)移中的重疊閾值來(lái)提供對(duì)無(wú)線設(shè)備中的頻率發(fā)生 器的非線性頻率跟蹤，以造成操作狀態(tài)之間的遲滯的系統(tǒng)和設(shè)備。遲滯狀態(tài)機(jī)在頻率跟蹤 過(guò)程期間控制自適應(yīng)環(huán)路濾波器系數(shù)。改變自適應(yīng)環(huán)路濾波器系數(shù)的能力獲得快速瞬態(tài)響 應(yīng)以到達(dá)穩(wěn)態(tài)，并使環(huán)路帶寬變窄，以最小化由于有噪聲頻率估計(jì)而引起的輸出相位抖動(dòng)。圖1是結(jié)合了具有接收機(jī)112和發(fā)射機(jī)114的通信子系統(tǒng)以及相關(guān)聯(lián)組件的無(wú) 線移動(dòng)設(shè)備100的框圖，相關(guān)聯(lián)組件例如是一個(gè)或多個(gè)嵌入式或內(nèi)部天線元件116和118 ； 頻率發(fā)生器113，還包括用于調(diào)諧壓控振蕩器(VCO)的控制環(huán)路；以及如數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 120之類(lèi)的處理模塊。通信子系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)將依賴(lài)于設(shè)備預(yù)期操作于其中的通信網(wǎng) 絡(luò)，如 GSM、CDMA、HSPA 或 3GPP LTE 網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線移動(dòng)設(shè)備100通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)102上發(fā)送和接收通信信號(hào)來(lái)執(zhí)行同步、注冊(cè)或激 活過(guò)程。天線116通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)102接收的信號(hào)輸入至接收機(jī)112，接收機(jī)112可以執(zhí)行如 下常見(jiàn)接收機(jī)功能信號(hào)放大、頻率下轉(zhuǎn)換、濾波、信道選擇等以及在圖1所示的示例系統(tǒng) 中的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。接收信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換允許在DSP 120中執(zhí)行如解調(diào)、解碼和同步之 類(lèi)的更復(fù)雜的通信功能。以類(lèi)似的方式，要發(fā)送的信號(hào)由DSP 120進(jìn)行處理(包括例如調(diào)制和編碼)，并被 輸入至發(fā)射機(jī)114以進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、頻率上轉(zhuǎn)換、濾波、放大并經(jīng)由天線118在通信網(wǎng)絡(luò)102 上發(fā)送。DSP 120不僅處理通信信號(hào)，而且提供VCO AFC控制以及接收機(jī)和發(fā)射機(jī)控制。優(yōu)選地，無(wú)線設(shè)備100包括無(wú)線電處理器111和控制處理器138，一起對(duì)設(shè)備的總 體操作進(jìn)行控制。DSP 120可以位于無(wú)線電處理器111內(nèi)。通過(guò)無(wú)線電處理器111來(lái)執(zhí)行 通信功能。如果DSP 120與無(wú)線電處理器111分離，則可以在處理器之間整體地或部分地 共享VCO AFC控制的功能。無(wú)線電處理器111與接收機(jī)112和發(fā)射機(jī)114進(jìn)行交互，還與訂戶標(biāo)識(shí)模塊164 進(jìn)行交互。無(wú)線電處理器111還可以與閃存162、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 160進(jìn)行交互，閃存 162和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 160可以是外部組件或集成在無(wú)線電處理器111內(nèi)。
控制處理器138與其他設(shè)備子系統(tǒng)進(jìn)行交互并從揚(yáng)聲器170和麥克風(fēng)172發(fā)送和 接收音頻，其他設(shè)備子系統(tǒng)例如是顯示器122、閃存140、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 136、輔助輸 入/輸出(I/O)子系統(tǒng)128、串行端口 130、鍵盤(pán)132或觸摸接口、其他通信142、總體表示為 144的其他設(shè)備子系統(tǒng)。圖1所示的子系統(tǒng)中的一些執(zhí)行通信相關(guān)功能，而其他子系統(tǒng)可以提供“駐留”或 設(shè)備上功能。顯然，一些子系統(tǒng)(例如鍵盤(pán)132和顯示器122)可以既用于通信相關(guān)功能， 例如輸入要在通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的文本消息，又用于設(shè)備駐留功能，例如計(jì)算器或任務(wù)列表。優(yōu)選地，無(wú)線電處理器111和微處理器138使用的軟件存儲(chǔ)在如閃存140和162之 類(lèi)的永久存儲(chǔ)器中，永久存儲(chǔ)器可以代之以是只讀存儲(chǔ)器(ROM)或類(lèi)似的存儲(chǔ)元件(未示 出)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，操作系統(tǒng)、特定設(shè)備應(yīng)用或其部件可以臨時(shí)加載至如RAM 136和RAM160之類(lèi)的易失性存儲(chǔ)器中。如圖所示，閃存140可以被分為用于計(jì)算機(jī)程序146、設(shè)備狀態(tài)148、地址簿150、其 他個(gè)人信息管理(PIM) 152和總體表示為154的其他功能的不同區(qū)域。這些不同存儲(chǔ)器類(lèi) 型指示每個(gè)程序可以針對(duì)其自身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求來(lái)分配閃存140的一部分。優(yōu)選地，除了 操作系統(tǒng)功能以外，控制處理器138還實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)臺(tái)上的軟件應(yīng)用的執(zhí)行。對(duì)于語(yǔ)音通信，無(wú)線移動(dòng)設(shè)備100的總體操作是類(lèi)似的，只是接收信號(hào)優(yōu)選地將 被輸出至揚(yáng)聲器170或耳機(jī)，以及要發(fā)送的信號(hào)將由麥克風(fēng)172產(chǎn)生。還可以在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 102上實(shí)現(xiàn)如語(yǔ)音消息記錄子系統(tǒng)之類(lèi)的備選語(yǔ)音或音頻I/O子系統(tǒng)。通常，圖1中的串行端口 130將在個(gè)人數(shù)字助理(PDA)類(lèi)型的無(wú)線移動(dòng)設(shè)備中實(shí) 現(xiàn)，對(duì)于這種無(wú)線移動(dòng)設(shè)備，與用戶的臺(tái)式計(jì)算機(jī)(未示出)的同步是有利的，但這是可選 的設(shè)備組件。這種端口 130將使用戶能夠通過(guò)外部設(shè)備或軟件應(yīng)用來(lái)設(shè)置偏好，并將通過(guò) 以不同于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的方式向無(wú)線移動(dòng)設(shè)備100提供信息或軟件下載來(lái)擴(kuò)展無(wú)線 移動(dòng)設(shè)備100的能力。備選的下載路徑可以例如用于通過(guò)直接因而可靠和可信的連接將加 密密鑰加載至設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)安全的設(shè)備通信。如短距離通信子系統(tǒng)之類(lèi)的其他設(shè)備子系統(tǒng)144是另一可選組件，可以提供無(wú)線 移動(dòng)設(shè)備100與不同系統(tǒng)或設(shè)備(不需要必須是類(lèi)似設(shè)備)之間的通信。例如，子系統(tǒng)144 可以包括紅外設(shè)備以及相關(guān)聯(lián)電路和組件，或者用于提供與具有類(lèi)似能力的系統(tǒng)和設(shè)備的 通信的Bluetooth 通信模塊。如這里進(jìn)一步描述的，移動(dòng)設(shè)備100還包括用于控制頻率發(fā)生器113的遲滯非線 性頻率跟蹤(HNFT)控制器202。圖2提供了具有如無(wú)線移動(dòng)設(shè)備100中提供的遲滯非線性頻率跟蹤(HNFT)控制 器的總體控制環(huán)路模型。頻率發(fā)生器113產(chǎn)生提供給接收機(jī)112和發(fā)射機(jī)114的信號(hào)。頻 率發(fā)生器113在相位檢測(cè)器240處將VCO 246的、具有頻率(Fout)的輸出信號(hào)與來(lái)自所接 收的RF信道的、具有頻率(Fin)的輸入信號(hào)進(jìn)行比較。將相位檢測(cè)器240的輸出提供給頻 率估計(jì)器對(duì)2，以估計(jì)兩個(gè)信號(hào)之間的頻率差。頻率估計(jì)器M2的輸出是有噪聲的，并需要 由自適應(yīng)環(huán)路濾波器244進(jìn)行濾波。然而，濾波器M4的帶寬可以通過(guò)基于選擇用于改進(jìn) 系統(tǒng)性能的濾波器的階數(shù)和類(lèi)型來(lái)提供最優(yōu)系數(shù)而進(jìn)行調(diào)整。HNFT控制器202模塊提供了基于信道度量和狀態(tài)度量來(lái)確定自適應(yīng)環(huán)路濾波器 的適當(dāng)系數(shù)的能力。然后，控制環(huán)路可以基于無(wú)線設(shè)備的當(dāng)前操作環(huán)境來(lái)從不同操作狀態(tài)進(jìn)行改變，以提供更準(zhǔn)確的VC0246控制，并限制可由不適于當(dāng)前信道特性的系數(shù)引起的可 能的不穩(wěn)定性和相位抖動(dòng)。HNFT控制器202從DSP 120接收信道質(zhì)量指示符，例如但不限 于所接收的信道的信噪比、所接收的信道的誤比特率、接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量以及載波與干擾 加噪聲比(C/I+N)，以確定信道度量。信道度量可以通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符的 加權(quán)函數(shù)來(lái)確定，其中，信道質(zhì)量指示符中的每一個(gè)分配有用于確定信道度量函數(shù)的不同 權(quán)重。對(duì)信道質(zhì)量指示符的選擇可以基于在處理接收信號(hào)時(shí)信道質(zhì)量的對(duì)DSP而言可用的 可能輸出數(shù)據(jù)。此外，對(duì)要使用哪個(gè)參數(shù)的決定可能涉及接收信號(hào)類(lèi)型或者與無(wú)線設(shè)備在 網(wǎng)絡(luò)上的操作相關(guān)聯(lián)的RF特性。還基于接收頻率誤差來(lái)確定狀態(tài)度量，但狀態(tài)度量可能還包括當(dāng)前信道度量和/ 或與HNFT已經(jīng)轉(zhuǎn)移過(guò)的一個(gè)或多個(gè)先前狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)的加權(quán)函數(shù)。還可以基于相對(duì) 于多久以前發(fā)生先前狀態(tài)轉(zhuǎn)移的時(shí)間值來(lái)對(duì)先前狀態(tài)值進(jìn)行加權(quán)。先前操作狀態(tài)的知識(shí)在 確定最優(yōu)操作狀態(tài)時(shí)可以是有用的，因此，在發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，在信號(hào)特性可以明顯變化并從進(jìn) 一步定義哪個(gè)狀態(tài)可能是期望或不期望而獲益的如初始化、切換或衰落之類(lèi)的操作轉(zhuǎn)移期 間，濾波器系數(shù)也是有用的。每個(gè)操作狀態(tài)與在轉(zhuǎn)移至所確定的狀態(tài)時(shí)由HNFT控制模塊202提供給自適應(yīng)環(huán) 路濾波器244的濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)。HNFT控制模塊202利用所確定的信道度量來(lái)選擇相關(guān) 聯(lián)的信道度量表204，信道度量表204可以包括多個(gè)子表206、208、210，每一個(gè)子表與信道 度量值或信道度量值范圍相關(guān)聯(lián)。每個(gè)表提供用于定義操作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移的狀態(tài)度量閾 值。這些閾值用于關(guān)于針對(duì)給定的信道度量或信道度量范圍而確定的狀態(tài)度量，確定何時(shí) 從一個(gè)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至下一狀態(tài)。操作狀態(tài)中的每一個(gè)定義了與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的濾波器 系數(shù)，以改變自適應(yīng)環(huán)路濾波器244的濾波屬性。系數(shù)的數(shù)目基于自適應(yīng)濾波器的階數(shù)和 操作。該表針對(duì)從第一操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至第二操作狀態(tài)以及從第二操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至第一操作 狀態(tài)定義了不同閾值。圖3是狀態(tài)機(jī)中從快狀態(tài)至慢狀態(tài)以及從慢狀態(tài)至快狀態(tài)的操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的示 例。在最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式中，可以提供兩種操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移操作狀態(tài)A 310和操作狀態(tài)B 320。操作狀態(tài)可以分別表示快跟蹤狀態(tài)和慢跟蹤狀態(tài)，其中每一個(gè)具有與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián) 的不同濾波器系數(shù)要求。當(dāng)控制環(huán)路處于快跟蹤狀態(tài)A 310時(shí)，針對(duì)何時(shí)轉(zhuǎn)移至慢跟蹤狀 態(tài)B 320確定了下閾值。該閾值基于所確定的信道度量和狀態(tài)度量。該閾值與當(dāng)控制環(huán)路 處于慢跟蹤狀態(tài)B 320并且信道度量和狀態(tài)度量充分變化從而需要狀態(tài)改變?yōu)榭旄櫊?態(tài)A 310時(shí)不同。狀態(tài)302之間的重疊提供了上閾值304和下閾值306，其中，在狀態(tài)轉(zhuǎn)移 中發(fā)生遲滯，以確保不會(huì)過(guò)早地加載濾波器系數(shù)，從而降低不穩(wěn)定性并減小相位抖動(dòng)。如圖 所示，存在兩種狀態(tài)可以分別操作的重疊區(qū)域以減小相位抖動(dòng)和操作狀態(tài)的來(lái)回切換。圖4和5分別示出了根據(jù)本公開(kāi)的包括初始化狀態(tài)的三個(gè)和四個(gè)操作狀態(tài)的圖。 狀態(tài)不限于所提供的狀態(tài)，而是可以基于如濾波器階數(shù)之類(lèi)的濾波器要求以及總體性能要 求而擴(kuò)展至包括附加狀態(tài)。圖4示出了非線性頻率跟蹤的遲滯三操作狀態(tài)圖400。初始化狀態(tài)402提供初始 化階段的濾波器系數(shù)403以優(yōu)化單一獲取。為了從初始化狀態(tài)移動(dòng)，定義了閾值(I至A)， 不存在回到初始化狀態(tài)的遲滯，這是由于假定了初始化狀態(tài)將僅在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)并且在正常 操作期間將不會(huì)轉(zhuǎn)移回到初始化狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，基于如何關(guān)于信道和狀態(tài)度量來(lái)定義操作狀態(tài)，HNFT控制模塊202可能不需要初始化操作狀態(tài)402。對(duì)于操作狀態(tài)中的每一個(gè)，在 表204中針對(duì)每個(gè)所定義的信道度量或信道度量范圍定義了相關(guān)聯(lián)的閾值。針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)A 405的操作狀態(tài)A 404將具有與其相關(guān) 聯(lián)的兩種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)B閾值是(A至B)移動(dòng)至狀態(tài)C閾值是(A至C)針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)B 407的操作狀態(tài)B 406將具有與其相關(guān) 聯(lián)的兩種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)A閾值是(B至A)
移動(dòng)至狀態(tài)C閾值是(B至C)針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)C 409的操作狀態(tài)C 408將具有與其相關(guān) 聯(lián)的兩種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)A閾值是(C至A)移動(dòng)至狀態(tài)B閾值是(C至B)在三狀態(tài)機(jī)中，HNFT控制器基于相關(guān)聯(lián)的所確定的信道度量，提供了轉(zhuǎn)移至每個(gè) 操作狀態(tài)和從每個(gè)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的狀態(tài)度量閾值。圖5示出了非線性頻率跟蹤的遲滯四操作狀態(tài)圖500。初始化狀態(tài)502提供了初始 化階段的濾波器系數(shù)503以優(yōu)化單一獲取。為了從初始化狀態(tài)移動(dòng)，定義了閾值(I至A)， 不存在回到初始化狀態(tài)的遲滯，這是由于假定了初始化狀態(tài)將僅在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)并且在正常 操作期間將不會(huì)轉(zhuǎn)移回到初始化狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，基于如何關(guān)于信道和狀態(tài)度量來(lái)定義操 作狀態(tài)，HNFT控制模塊202可能不需要初始化操作狀態(tài)502。對(duì)于操作狀態(tài)中的每一個(gè)，在 表204中定義了相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量閾值。針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)A 505的操作狀態(tài)A 504將具有與其相關(guān) 聯(lián)的三種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)B閾值是(A至B)移動(dòng)至狀態(tài)C閾值是(A至C)移動(dòng)至狀態(tài)D閾值是(A至D)針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)B 507的操作狀態(tài)B 506將具有與其相關(guān) 聯(lián)的三種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)A閾值是(B至A)移動(dòng)至狀態(tài)C閾值是(B至C)移動(dòng)至狀態(tài)D閾值是(B至D)針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)C 509的操作狀態(tài)C 508將具有與其相關(guān) 聯(lián)的三種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)移動(dòng)至狀態(tài)A閾值是(C至A)移動(dòng)至狀態(tài)B閾值是(C至B)移動(dòng)至狀態(tài)D閾值是(C至D)針對(duì)給定的信道度量，具有濾波器系數(shù)D 511的操作狀態(tài)C 510將具有與其相關(guān) 聯(lián)的三種狀態(tài)度量閾值狀態(tài)
移動(dòng)至狀態(tài)A閾值是(D至A)
移動(dòng)至狀態(tài)B閾值是(D至B)移動(dòng)至狀態(tài)C閾值是(D至C)圖6是由無(wú)線移動(dòng)設(shè)備中的頻率發(fā)生器所提供的壓控振蕩器(VCO)的控制環(huán)路的 非線性頻率控制的方法。該方法可以由駐留于無(wú)線移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的處理器(如DSP 120)、由 專(zhuān)用處理器、或者利用無(wú)線電處理器111或控制處理器138的處理能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果移動(dòng) 無(wú)線設(shè)備處于初始化階段600，則其將初始化系數(shù)加載至自適應(yīng)環(huán)路濾波器中作為缺省濾 波器配置。當(dāng)在初始化狀態(tài)期間超過(guò)針對(duì)信道度量而定義的閾值時(shí)，HNFT控制器202轉(zhuǎn)移 至第一操作狀態(tài)。然后確定602與所接收的射頻信道相關(guān)聯(lián)的信道度量。產(chǎn)生信道度量作 為由DSP 120提供的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符的加權(quán)函數(shù)。將與控制環(huán)路相關(guān)聯(lián)的狀態(tài) 度量確定604為一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的加權(quán)函數(shù)。狀態(tài)度量可以包括VC0關(guān)于所接收的射頻信 道的頻率誤差的加權(quán)；所確定的信道度量的加權(quán)函數(shù)；通過(guò)相對(duì)于當(dāng)前操作狀態(tài)的時(shí)間而 加權(quán)的與先前操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)先前狀態(tài)。時(shí)間參數(shù)向先前操作狀態(tài)度量提供 權(quán)重分量，其中，該時(shí)間參數(shù)基于所接收的射頻信道特性來(lái)減小先前操作狀態(tài)度量的加權(quán)。然后基于所確定的信道度量來(lái)確定606 —個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值。該一個(gè)或多個(gè) 狀態(tài)度量閾值可以基于相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移來(lái)選擇?？梢栽谟糜卺槍?duì)控制環(huán)路中的每一 個(gè)狀態(tài)來(lái)定義操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的表204中提供該狀態(tài)度量閾值。該狀態(tài)度量閾值基于信道度 量值來(lái)定義為了轉(zhuǎn)移至下一操作狀態(tài)而必須超過(guò)的狀態(tài)度量值。信道度量表204可以存儲(chǔ) 于存儲(chǔ)器162或160中，或者可以駐留于DSP內(nèi)。如果超過(guò)608該一個(gè)或多個(gè)閾值之一，則 基于所確定的狀態(tài)度量，控制環(huán)路轉(zhuǎn)移至與閾值610相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)(608處為是)。對(duì) 于新的操作狀態(tài)，將至少一個(gè)系數(shù)加載612至控制環(huán)路的自適應(yīng)環(huán)路濾波器。根據(jù)自適應(yīng) 濾波器的階數(shù)，所提供的系數(shù)的數(shù)目可以針對(duì)每個(gè)操作狀態(tài)而變化。選擇狀態(tài)度量閾值來(lái) 提供在操作狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的遲滯函數(shù)，以去除不穩(wěn)定性并改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)。該方法繼續(xù) 在602處再次確定信道度量。如果未超過(guò)閾值(608處為否)，則在602處再次確定信道度 量直到發(fā)生轉(zhuǎn)移為止。盡管這里描述了用于遲滯非線性頻率跟蹤的本方法和設(shè)備的具體實(shí)施例，但本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離以其最寬方面呈現(xiàn)且在所附權(quán)利要求書(shū)中限定的本公開(kāi)的 前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備(100)接收機(jī)中的壓控振蕩器vco(M6)的控制環(huán)路進(jìn)行非線 性頻率控制跟蹤的方法，所述方法包括基于與所接收的射頻信道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符來(lái)確定(60 信道度量；確定(604)與控制環(huán)路的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量；確定(606)與所確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值，所述一個(gè)或多個(gè) 狀態(tài)度量閾值是從分別與從當(dāng)前操作狀態(tài)至控制環(huán)路的可能操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的多 個(gè)狀態(tài)度量閾值中選擇的；基于所確定的狀態(tài)度量來(lái)確定(608)是否超過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一，其 中，所述狀態(tài)度量閾值是針對(duì)每個(gè)操作狀態(tài)之間的每個(gè)轉(zhuǎn)移而定義的；從當(dāng)前操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移(610)至與所超過(guò)的狀態(tài)度量閾值相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)；以及向控制環(huán)路的自適應(yīng)環(huán)路濾波器提供(612)至少一個(gè)系數(shù)，所述至少一個(gè)系數(shù)與轉(zhuǎn)移 后的操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)；其中，與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量閾值提供公共操作狀態(tài)之間的重疊區(qū)域，以提供 操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的遲滯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定是否超過(guò)與所確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一 個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一的步驟是通過(guò)在表中進(jìn)行查找來(lái)執(zhí)行的，所述表針對(duì)多個(gè)操作 狀態(tài)之間的每個(gè)轉(zhuǎn)移定義狀態(tài)度量閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，查找表包括一個(gè)或多個(gè)子表，每一個(gè)表與信道度 量值或信道度量值范圍相關(guān)聯(lián)，所述表針對(duì)向操作狀態(tài)和從操作狀態(tài)的每個(gè)轉(zhuǎn)移定義多個(gè) 狀態(tài)度量閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，信道度量基于針對(duì)所接收的射頻信 道而確定的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，信道度量是從以下各項(xiàng)中選擇的一個(gè)或多個(gè)信 道質(zhì)量指示符的函數(shù)所接收信道的信噪比、所接收信道的誤比特率、接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量、 以及載波與干擾加噪聲比C/I+N;其中，每個(gè)信道質(zhì)量指示符在確定信道度量時(shí)具有相關(guān) 聯(lián)的權(quán)重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，狀態(tài)度量包括所接收的射頻信道的 頻率與VCO的輸出頻率之間的頻率誤差的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，狀態(tài)度量還是以下至少一項(xiàng)的函數(shù)當(dāng)前信道度量的加權(quán)函數(shù)；以及由時(shí)間參數(shù)加權(quán)的一個(gè)或多個(gè)先前操作狀態(tài)度量，其中，所述時(shí)間參數(shù)減小先前操作狀態(tài)度量的權(quán)重。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)確定一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值與 初始化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)時(shí)，提供針對(duì)自適應(yīng)環(huán)路濾波器而定義的缺省初始化系數(shù)，并且，針對(duì)信 道度量?jī)H定義一個(gè)閾值，并且，所述初始化狀態(tài)在移動(dòng)無(wú)線設(shè)備啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)。
9.一種用于提供對(duì)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備(100)的頻率發(fā)生器(113)中的控制環(huán)路的遲滯非線 性頻率跟蹤的設(shè)備002)，所述控制環(huán)路具有壓控振蕩器VCO(M6)和自適應(yīng)環(huán)路濾波器， 所述設(shè)備包括存儲(chǔ)器(160、162)；處理器(120、111)，用于向自適應(yīng)環(huán)路濾波器(M4)提供多個(gè)系數(shù)中的系數(shù)，所述多個(gè) 系數(shù)中的每一個(gè)與頻率發(fā)生器(112)的操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)， 其中，所述操作狀態(tài)是通過(guò)以下操作來(lái)確定的基于與所接收的射頻信道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符來(lái)確定(60 信道度量；基于控制環(huán)路的操作狀態(tài)來(lái)確定(604)與所述控制環(huán)路相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量； 根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的表來(lái)確定(606)與所確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài) 度量閾值，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值是從分別與從當(dāng)前操作狀態(tài)至控制環(huán)路的可能操 作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的多個(gè)狀態(tài)度量閾值中選擇的；基于所確定的狀態(tài)度量來(lái)確定(608)是否超過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一，其 中，所述狀態(tài)度量閾值是針對(duì)每個(gè)操作狀態(tài)之間的每個(gè)轉(zhuǎn)移而定義的；以及從當(dāng)前操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移(610)至與所超過(guò)的狀態(tài)度量閾值相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)； 其中，與操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量閾值提供了公共操作狀態(tài)之間的重疊區(qū)域，以提 供操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移的遲滯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，信道度量基于針對(duì)所接收的射頻信道而確定的 一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，信道度量是從以下各項(xiàng)中選擇的一個(gè)或多個(gè) 信道質(zhì)量指示符的函數(shù)所接收信道的信噪比、所接收信道的誤比特率、接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè) 量、以及載波與干擾加噪聲比C/I+N ；其中，每個(gè)信道質(zhì)量指示符在確定信道度量時(shí)具有相 關(guān)聯(lián)的權(quán)重。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，狀態(tài)度量包括所接收的射頻信道 的頻率與VCO的輸出頻率之間的頻率誤差的函數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，狀態(tài)度量還是以下至少一項(xiàng)的函數(shù) 當(dāng)前信道度量的加權(quán)函數(shù)；以及由時(shí)間參數(shù)加權(quán)的一個(gè)或多個(gè)先前操作狀態(tài)度量， 其中，所述時(shí)間參數(shù)減小先前操作狀態(tài)度量的權(quán)重。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，基于信道度量來(lái)確定是否超過(guò)一 個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值之一的操作是通過(guò)在表中進(jìn)行查找來(lái)執(zhí)行的，所述表針對(duì)多個(gè)操作 狀態(tài)中的每一個(gè)定義一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，查找表包括一個(gè)或多個(gè)子表，每一個(gè)表與信道 度量值或信道度量值范圍相關(guān)聯(lián)，所述表針對(duì)向操作狀態(tài)和從操作狀態(tài)的每個(gè)轉(zhuǎn)移定義多 個(gè)狀態(tài)度量閾值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于對(duì)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備接收機(jī)中的壓控振蕩器(VCO)的控制環(huán)路進(jìn)行非線性頻率控制跟蹤的方法和設(shè)備?；谂c所接收的射頻信道相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)信道質(zhì)量指示符來(lái)確定信道度量，并確定與控制環(huán)路的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)度量。確定與所確定的信道度量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)度量閾值，提供操作狀態(tài)之間的遲滯，其中，每一個(gè)狀態(tài)度量閾值與向控制環(huán)路的可能操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)?？刂骗h(huán)路從當(dāng)前操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移至與所超過(guò)的狀態(tài)度量閾值相關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)。向控制環(huán)路的自適應(yīng)環(huán)路濾波器提供系數(shù)，其中，所述系數(shù)與轉(zhuǎn)移后的操作狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)H03L7/099GK102064823SQ20101053395
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者奧努·坎波拉特, 弗朗西斯·邱奎梅卡·奧努奇 申請(qǐng)人:捷訊研究有限公司