CN101841500B - 用于产生同步时钟信号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于产生同步时钟信号的系统和方法。该方法包括：通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位；使用被配置来接收该自相关滤波器的输出的相应相关器产生第一相关和第二相关；使用比较器比较第一相关和第二相关，以判明峰值相关并且产生一个相应的比较器输出；通过使用该比较器输出控制压控振荡器；通过使用该压控振荡器的输出产生该同步时钟信号。

Description

用于产生同步时钟信号的系统和方法
本申请是申请日为2003年11月13日、申请号为200380107932.6、发明名称为“一种用于自相关滤波的系统和方法”的发明申请的分案申请。 
技术领域
本文的领域属于在信号传输和接收的过程中降低失真效应的滤波技术。尤其是，本文涉及使用时间自相关滤波器从扩展频谱信号中消除相位失真。 
背景技术
数据通信代表在当今广泛使用的一种非常迅速地演变的技术。数据通信和数据处理已经变得事实上对于国家的经济的每个环节说来是重要的。对有效和可靠的数据传输系统的需要已经提高了对错误控制的需求以能够可靠的再现数据。 
信息需要可靠地被传送和接收。这适用于数据通信以及语音通信。无线传输系统经由通信信道从发射机将数据发送到接收机。该通信信道典型地是经空中，RF传输。例子包括蜂窝电话应用、双向无线电通信、无线以太网等等。传输条件，也就是说，RF信号被不同的通信信道的条件(例如，天气、多路径、干扰、多个发射机干扰等等)扭曲的程度通常是成问题的。不考虑传输条件，无线通信系统的原始有效量度标准是其可靠性和性能。甚至在有很大干扰、噪声、失真、或者该通信信道带有其他问题的情况下，应该确保可靠的传输。 
一种用于确保可靠传输的方法是利用有效的错误控制和校正技术(ECC)。现代的ECC处理基本上是经由纠错码方案实现的。作为在发射设备和接收设备之间执行的差错控制编码将信息结合进发送的数字数据流(例如，信号)中，其允许接收机去找到和校正出现在传输和/或存储器中的错误。因为上述的编码检测或者校正在通信的过程中招致的错误，其通常被称为信道编码。错误控制编码的发送侧将冗余比特或符号添加给原始信号序列，并且接收侧使用 这些比特或符号去检测和/或校正在传输期间出现的所有的错误。通常，添加给发送序列的冗余比特越多，可以检测的错误越多，并且与用于单独检测的相比较用于检测和校正需要更大的冗余度。但是，对于有效的ECC方案可以补偿通信信道具有问题的程度存在一些实际的限制。 
另一种用于确保可靠传输的方法是使用改进的噪声消除，和/或滤波处理。这些处理的许多利用改进的编码方案以增强接收机的性能以滤出在该通信信道内的噪声效应。一种日益地普及的上述的处理是CDMA或者码分多址。CDMA(或者扩展频谱)是用于一些数字无线传输方法通常的描述，其中在经由该信道由发射机传输之前，信号被使用一个伪随机序列编码。这个伪随机序列也是该接收机巳知的。接收机使用该伪随机序列去解码该接收信号。该伪随机序列编码对通信信道的频谱具有扩展信号能量的效果。CDMA是一些上述的“扩展频谱”方法的一种。在传输之前CDMA使用独特的扩展码(例如，该伪随机序列)去扩展该基带数据。然后，接收机使用相关器去解扩该所需信号，其被经由窄的带通滤波器传送。不需要的信号，例如，噪声不会被解扩，并且不会穿过该滤波器，因此消除了它们的影响。 
由于其对噪声和其他类型不需要的信号的阻抗，现有技术CDMA通信技术已经在蜂窝电话应用中变得广泛使用。基于CDMA的蜂窝传输覆盖一连串给预订的用户提供通信的“小区”。小区是拥有来自一个基站(一个包含无线电发射机/接收机和网络通信设备的站点)范围信号的地理区域。无线传输网络是由许多重叠的小区组成的，以有效地使用供无线传输的无线电频谱。 
但是，甚至更多改进的现有技术基于CDMA的蜂窝电话系统易受信号噪声和其他形式不需要的干扰的影响。例如，虽然在频带上扩展信号能量的现有技术CDMA策略可以有效地抑制许多类型的噪声和干扰，在宽的频谱上扩展信号能量使得该信号在更大程度上受到来自在该频谱内发现的信源的干扰。这个问题在下述情况下更加明显，即，与该所需信号相比，该干扰源发送一个更大的能量进频谱中。 
对于这个问题的一个解决方案包括使用陷波滤波器去抵消在给定的频带内巳知的干扰源(例如，广播电台、电话发射机等等)。令人遗憾地，该解决方案的主要缺点是以下的事实，即，可能实际上不可能精确地评价和量化在拥挤的频带内许多不同的干扰源。该干扰信号的特征随着该传输条件(例如，发射机功率、多径效应、衰落、大气散射等等)显著地改变，并且该干扰源的总计影响导致显著地降低传输范围和/或传输数据速率。因此，甚至借助于非常实用的和改进的ECC技术，在该通信信道内的噪声、失真和干扰可能显著地削弱甚至通信系统完全改进的扩展频谱类型。
因此，需要的是一种用于在有噪声、失真和干扰的情况下执行可靠和稳固的无线通信的解决方案。需要的是一种可以有效地消除在通信信道内的噪声效应、失真和干扰的影响的解决方案，从而提高无线通信系统的有效传输范围和传输数据速率。本发明提供了一种对以上所述的需求新颖的解决方案。 
发明内容
本发明提供一种在有失真的情况下用于供实施可靠和稳固的无线通信的时间自相关滤波的系统和方法。本发明的滤波系统可以有效地消除在通信信道内失真的影响，从而提高无线通信系统的有效传输范围和传输数据速率。 
根据本发明，提供了一种用于产生用于接收机的同步时钟信号的方法，包括：通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位；用被配置来接收该自相关滤波器的输出的相应相关器产生第一相关和第二相关；使用比较器比较第一相关和第二相关，以判明峰值相关并且产生一个相应的比较器输出；通过使用该比较器输出控制压控振荡器；通过使用该压控振荡器的输出产生该同步时钟信号，其中，所述通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位包括：由包括在该自相关滤波器中、并具有相关器阵列的相关级接收该扩展频谱信号并产生相应的相关输出；由连接到该相关级的积分级对该相关级的输出进行积分；以及由包括在该积分级中的泄漏积分器接收相应的相关输出，并在一个时间段上积分相应的相关输出，其中该相关级的输出在该时间段上的积分产生表现该扩展频谱信号的相位失真的运行脉冲响应。 
根据本发明，提供了一种用于产生用于接收机的同步时钟信号的系统，该系统包括：自相关滤波器，被配置来局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位；第一和第二相关器，被配置来接收该自相关滤波器的输出，并分别产生第一相关和第二相关；比较器，用来比较第一相关和第二相关，以判明峰值相关，并且产生一个相应的比较器输出；压控振荡器，其通过该比较器输出而被控制，并产生用作该同步时钟信号的输出，其中，所述自相关滤波器包括：包括在该自相关滤波器中、并具有相关器阵列的相关级，每个相关器被连接以接 收该扩展频谱信号并产生相应的相关输出；连接到该相关级的积分级，用于积分该相关级的输出；以及包括在该积分级中的泄漏积分器，该泄漏积分器被连接以接收相应的相关输出，并在一个时间段上积分相应的相关输出，其中该相关级的输出在该时间段上的积分产生表现该扩展频谱信号的相位失真的运行脉冲响应。 
在一个实施例中，本发明被作为一个供扩展频谱接收机使用的自相关滤波器实现。该自相关滤波器可以被作为前置滤波器级使用，以在该接收机的解码级中解码该信号之前，减少存在于扩展频谱信号之中的相位失真。该自相关滤波器被用于或者直接地处理该接收的输入信号，或者处理来自网格滤波器的输出信号，并且对所述信号执行自相关。虽然对于得到减少相位失真的效果说来不是必需的，可以选择性地包括网格滤波器以同样地从该扩展频谱信号中消除幅值失真。该自相关滤波器首先对其输入信号执行相关处理。该相关处理的结果被在一段时间内使用一个积分级积分，以产生一个表示该扩展频谱信号的相位失真的运行脉冲响应。然后，这个运行脉冲响应被用作施加于该输入信号(也许来自该网格滤波器)的FIR滤波器的抽头加权(或者系数)。带有消除了相位失真的该扩展频谱信号从该FIR级中排出。 
以这样的方式，选择性地，该网格滤波器消除存在于该扩展频谱信号之中的该幅值失真，同时留下该相位失真。在该自相关滤波器中后续的处理消除存在于信号之中残留的相位失真。然后，该自相关滤波器的输出可以在后续的解码级中无由失真引起的错误被处理。因为幅值失真和相位失真已经被消除，该无线通信系统的该有效传输范围和传输数据速率被大大地提高。但是，即使没有由该网格滤波器消除幅值失真，该自相关滤波器在有效距离和/或数据速率方面单独提供很大的改善。 
附图说明
本发明通过范例举例说明，并且不局限在伴随的附图中，其中相同的参考数字指定相似的单元，其中： 
图1示出一个示范的本发明可以实践的基带直接序列扩展频谱CDMA接收机。 
图2示出描述按照本发明一个实施例的自相关滤波器的内部构件的图。 
图3示出按照本发明一个实施例的相关器阵列的内部构件的图。 
图4示出按照本发明一个实施例的积分器的内部构件的图。 
图5示出按照本发明一个实施例的幅值失真和相位失真滤波处理步骤的流程图。 
图6示出按照本发明一个实施例的自相关滤波器的构件的更加详细的图。 
图7示出按照本发明一个实施例描述图6的自相关滤波器的相关器的一个的内部构件的图。 
图8示出一个能够处理未知被传送的符号的图7替换的实施例。 
图9示出一个利用该自相关滤波器的输出的特殊属性，用于使该接收机与该发送信号同步的锁相环实施例。 
具体实施方式
现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其例子被在伴随的附图中举例说明。虽然本发明将结合优选实施例描述，应该明白，这些实施例不意欲限制本发明。相反地，本发明意欲覆盖那些包括在由所附的权利要求定义的本发明的精神和范围之内的替换、修改和等效。此外，在以下本发明的详细说明中，许多的特定细节被阐述，以便提供对本发明彻底的了解。但是，对于一个本领域普通的技术人员来说是显而易见的，本发明可以无需这些特定的细节而实践。在其他的例子中，公知的方法、步骤、组成部分和电路没有详细描述，免得使本发明的方面难以理解。 
本发明的实施例提出了一种在有失真的情况下用于供实施可靠的和稳固的无线通信的时间自相关滤波的系统和方法。本发明的滤波系统可以有效地消除在通信信道内失真的影响，从而提高无线通信系统的有效传输范围和传输数据速率。在下面进一步描述本发明及其好处。 
图1示出一个示范的本发明可以实践的基带直接序列扩展频谱CDMA接收机100。该CDMA接收机100使用沃尔什函数和一个单独的伪随机码。该RF信号(例如，该扩展频谱信号)是经天线101接收的。然后，该信号由放大器102放大。在当前的实施例中，放大器102由两个或更多个串联连接的基带视频放大器组成。这可以在兆兆赫范围中提供一个增益带宽乘积。接下来，该模拟扩展频谱信号被模拟-数字转换器103转换为一个等效的数字信号。然后，网格滤波器104被用于滤出在所考虑的频谱中的周期和拟周期的干扰。该网格滤波器104也具有在该信号内滤出幅值失真的效果。(在本发明替换的实施例中，该网格滤波器可以被省略)。然后，该网格滤波器104的输出被馈送给一个自相关滤波器105。自相关滤波器105对该网格滤波器104的输出执行自相关处理。这个自相关处理具有在该信号内滤出相位失真的效果。因此，当该信号从自相关滤波器105排出的时候，该信号无幅值失真和相位失真。 
随后，该信号被通过借助于同步的伪随机序列106乘以其来解调。这是与发送基站有关的相同的伪随机序列。该信号被乘以一个同步的沃尔什函数107，以便消除由于在该小区内其他的用户传输的干扰。积分108后面有采样及保持109功能。选择性地，带通滤波器被使用去滤出该AM无线电信号(例如，0.5MHz至1.5MHz)。另外，可以使用高通滤波器去滤出更高的频率(例如，30MHz以上)。做为选择，可以使用陷波滤波器去滤出在限定的频带中巳知的干扰信号。 
应该意识到，虽然在基带直接序列扩展频谱CDMA通信系统的背景下描 述了本发明的实施例，本发明的实施例能够借助于任何类型的扩展频谱技术和在任何的频率上起作用。例如，本发明的实施例可以被配置借助于其他类型的蜂窝电话话音通信系统数据传输、对等通信、卫星、军用的、商业的、民间的、IEEE 802.11(b)、蓝牙以及各种各样不同的无线传输方案、格式和媒体起作用。一种这样的扩频系统在2001年1月26日申请的，序列号为No.09/772,110，称作“基带直接序列扩展频谱收发信机(A Baseband Direct SequenceSpread Spectrum Transceiver)”的专利申请中详细描述，并且其被作为参考资料整体结合在此处。另一种扩频系统在2000年12月5日申请的，序列号No.09/730,697，称作“伪随机搅乱哈达马功能在无线CDMA系统中的应用(Application of a Pseudo-Randomly Shuffled Hadamard Function In A WirelessCDMA System)”的专利申请中描述，并且其被作为参考资料整体结合在此处。 
仍然参考图1，该网格滤波器104被配置去滤出在所考虑的频带中周期和拟周期的干扰。在执行其功能的过程中，该网格滤波器104还滤出存在于该信号之中的幅值失真。有时被称为线性预测编码(LPC)滤波器的网格滤波器在该领域是公知的(例如，参见，L.R.Rabiner和R.W.Schafer撰写的语音信号的数字处理)。可以在2001年12月11日申请的，序列号为10/015013，称作“用于从扩展频谱信号中消除周期和拟周期的干扰的LPC滤波器(AN LPCFILTER FOR REMOVING PEROIDIC AND QUASI-PERIODICINTERFERENCE FROM SPREAD SPECTRUM SIGNALS)”的专利申请中找到LPC滤波器和网格滤波器操作的补充描述，其作为参考资料整体结合在此处。 
该网格滤波器104的输出是由该自相关滤波器105接收的。如上所述，该网格滤波器104在某种程度上起从该信号中消除幅值失真的作用。但是，相位失真保持。该自相关滤波器105消除保持的相位失真。随后，一个相对地归零信号被传送给该接收机100的解码级(例如，部件106-109)。 
图2示出按照本发明一个实施例描述自相关滤波器105的内部构件的图。如在图2中描述的，该自相关滤波器105包括连接到相关器阵列202的延迟单元201。该相关器阵列202的输出随后被连接到积分器阵列203。该积分器阵列203的输出是应用于作为该FIR滤波器204的输入信号的抽头加权。 
在当前的实施例中，该相关器阵列202在该接收机100内执行自相关级。该积分器阵列203在接收机100内执行积分级。该延迟单元201通过接收该网格滤波器104的输出，并且从中产生“X”个数目的延迟信号版本(例如，32 版本、64版本、128版本等等)来起作用。该信号或者样值的延迟版本的X个数目的每个具有延迟相加递增的量，并且经由相应的抽头连接到相关器阵列202。因此，最初的抽头将包括该信号最早的版本，而最后的抽头将包括该信号最新的版本，或者该信号最多的延迟版本。因此，对于X个数目的延迟版本，存在X个抽头。 
X个抽头被分别地连接到该相关器阵列202，在这里执行自相关处理。该相关器阵列202的输出随后被连接到该积分器阵列203，随后其将抽头加权提供给FIR滤波器204。下面在图3中更详细地示出这种安排。 
图3示出按照本发明一种实施例的该相关器阵列202和积分器阵列203的内部构件的图。如在图3中描述的，该相关器阵列202包括X个数目的输入延迟线301-310(例如，在这里示出为输入延迟+0，输入延迟+1，等等)。X个数目的输入延迟线从延迟单元201连接到相应的X个数目的抽头。输入延迟线301-310的每个连接到其相应的相关器321-330(例如，在这里示出为相关器0，相关器1，相关器2，等等)。 
相关器321-330对每个相应的样值执行相应的相关处理。在一个实施例中，32个样值被用于32个相关器。这得到32个相关输出，并且每个输出具有一个相加递增的时间延迟。然后，该输出的每个被馈送给该积分器阵列331-340，如所示。这导致该积分器阵列331-340累加一个平均脉冲响应，其跨越从最早的到最新的32个样值的时间间隔(例如，其中在一个典型的实施例中，该样值不断地以50MHz的速率得到)。 
因此，当该信号的样值被连续不断地接收时，该相关器阵列202和该积分器阵列203使用该信号最近的32个样值产生运行脉冲响应。这个运行脉冲响应描述该通信信道的相位失真脉冲响应特征。按照本发明，这个运行脉冲响应被使用该FIR滤波器204用于相对于输入数据执行自相关，其具有抵消该信号中相位失真的效果。如上所述，该网格滤波器104从该信号中消除幅值失真。一旦被该相关器阵列202和该积分器阵列203处理，相位失真也被该FIR滤波器204从该信号中消除。 
如在此处使用的，通过处理在顺序样值之间明显的时间相关性，作为由该自相关滤波器105执行的时间自相关起作用。通常，如为那些本领域技术人员所知的，时间自相关分析在时间分离的样值的相关性(例如，通过X个数目抽头的相加时间增量)。 
现在参考图4，其示出了显示根据本发明的一个实施例的积分器阵列203的一个单元的内部构件的图。如在图4中描述的，该积分器阵列203被实施为“泄漏的”积分器，其中当以与其行为成比例的速率衰退或者泄漏时，该积分器阵列203在时间上积分其输入(例如，顺序的样值)。 
在当前的实施例中，在积分器阵列203中的每个泄漏的积分器包括一个连接到正反馈节点402和负反馈节点401的累加器403。该正反馈节点402提供累加功能，其中顺序的采样值被增加给该累加器。该按比例缩小(典型地通过右移，虽然如果在该衰变率中需要更大的精度，逻辑乘可以被代替)的负反馈节点401提供衰减率或者泄漏率。因此，在X递增的样值是从该相关器阵列202接收的例子中，该积分器阵列203的输出将是一个跨越X个数目样值的时间周期的运行脉冲响应。 
图5示出按照本发明一个实施例的处理500步骤的流程图。如在图5中描述的，处理500示出按照本发明一个实施例的接收机(例如，图1的接收机100)执行幅值失真滤波和相位失真滤波的操作步骤。 
处理500在步骤501开始，在这里接收机经由天线(例如，天线101)从通信信道(例如，无线电波)接收扩展频谱信号。在步骤502，该接收的扩展频谱信号被使用摸拟数字转换器(例如，摸拟数字转换器103)数字化。在步骤503，该数字化的扩展频谱信号被使用网格滤波器处理以消除幅值失真。如上所述，该网格滤波器(例如，网格滤波器104)被配置以在所考虑的频带中滤出周期和拟周期的信号。在执行这些功能的过程中，该网格滤波器104还滤出存在于该信号之中的幅值失真。在步骤504中，相关处理被使用相关阵列(例如，图2的相关器阵列202)对该信号执行。 
仍然参考图5的处理500，如上所述，该相关处理通过处理在顺序样值之间明显的时间相关性，在某种程度上起作用。在步骤505，该相关处理的结果被使用泄漏的积分器(例如，积分器阵列203)积分。如上所述，当以与其行为成比例的速率衰减或者泄漏时，该积分器阵列203在时间上(例如，顺序的样值)积分其输入。因此，在X递增的样值是从该相关器阵列202接收的情况下，该积分器阵列203的输出将是一个跨越X个数目样值的时间周期的运行脉冲响应。随后，在步骤506，这个运行脉冲响应变为用于施加于该输入信号的FIR滤波器的该抽头加权。在步骤507，该处理的信号现在无幅值失真和相位失真。 
图6示出按照本发明一个实施例的自相关滤波器600的构件的更加详细的图。如在图6中描述的，该自相关滤波器600的更详细的图示出一个延迟单元601，其耦接到包括多个相关器602-604的相关器阵列。该相关器602-604的输出被有限脉冲响应滤波器610积分为输出640，如所示。 
该自相关滤波器600实施例示出一个延迟单元601，其通过产生多个该信号的延迟版本(例如，“n”个数目的延迟版本)，并且分别地以大体上与图2的延迟单元201相同的方式将该延迟的版本连接到该相关器602-604来起作用。如图6所示，相关器0(例如，相关器602)接收该信号最少延迟的版本，而相关器n-1(例如，相关器604)接收该信号最大延迟的版本，并且该延迟版本的每个具有相加的递增的延迟时间。 
该相关器602-604产生相应的相关器输出，其被连接到相应的乘法器622-624。该乘法器622-624通过相关器输出乘以来自延迟单元601的该信号相应的延迟版本来起作用，如所示。然后，使用加法单元630合并该乘法器622-624的输出，然后其产生有限脉冲响应(FIR)滤波输出640。 
图7示出按照本发明一个实施例描述自相关滤波器600的相关器(例如，相关器602)的一个的内部构件的图。如图7所示，在当前的实施例中，该相关器包括一个连接到泄漏的积分器702的比特时间相关器701。该比特时间相关器701和泄漏的积分器702执行相关，其中进来的延迟信号(例如，延迟i)乘以期望的信号并且被求和。 
图8示出一个图7替换的实施例，用于在其被充分地解码之前我们不能预先知道实际上由发射机发送的符号的情况。对于这种情况，使用多个比特时间相关器801-803，每个采用N个可允许的传送符号的一个。一旦该解码器已经决定那个符号被发送，多路复用器804选择那个比特时间相关器输出去用作到泄漏的积分器805的输入。 
以这样的方式，图800示出一种按照本发明一个实施例处理其中期望的信号正在被接收而其实际值尚不知道的情况的方法。对于处理这种情形来说，在当前的实施例中，对于每个延迟量(例如，延迟i)，该数据接收累加器被复制(例如，累加器阵列801-803)。当前的实施例利用以下的事实，即，使用FIR输出640接收的该解码的数据比在每个延迟量(例如，延迟i)上的“应答”是更可靠的，因为它们使用相位失真校正的输入。换句话说，分布在时间上从FIR输出640馈送的所有的能量被该数据解码器重新集中和使用，包括由 该解码器施加的所有的ECC。 
应当注意到，虽然在图8中描述的比特时间相关器包括数据接收累加器(例如，累加器阵列801-803)对于每个延迟i的完整文本，更简化的实施例是可允许的。例如，特定的实施例可以使用不同的多路复用方案以减少硬件冗余。例如，与延迟量相比较可能有更少的(例如，仅仅一个)比特时间相关器，和/或每个比特时间相关器可以假定，如果假定是错误的，数据值的特定的子集正在被传送而不对正在被计算的泄漏的积分值进行改进。另外，应当注意到，如果在每个延迟i抽头上存在该累加器的完整文本，则对于该FIR滤波器(例如，FIR滤波器610)是不需要的，从而提供价格比较低廉的实施。在这样的一个实施中，可以使用比特时间相关器在延迟单元(例如，延迟单元601)的延迟抽头上进行相同的计算。 
图9示出一种用于使接收机的数字时钟与该发送信号同步的公知的方法。该接收信号被馈送进三个抽头延迟线901中，并且二侧的抽头发送给相关器902和903。在两侧上的这些相关的幅值通过比较器904比较，在这里该相关峰值期望在两侧上。这确定该相关峰值与一侧或者另一侧是否太远。在模拟滤波905之后，一个控制电压被施加于压控振荡器906，产生一个时钟。 
在没有本发明的自相关滤波的情况下，以上所述的同步方法典型地将是不稳定的，因此，未正确地起作用。这是因为典型地在该相关器902和903中存在太多的延迟。但是，如果到延迟901的输入来自由自相关滤波器105处理的信号，而不是未处理的接收信号，整个系统变得稳定。这是因为自相关滤波器的相位校正处理部分地消除该相位误差，但是具有一个轻微的滞后(由于该泄漏的积分器332-340)。因此，这变为一个频率锁定回路，而不是相位锁定回路，其允许相位去滑动(慢慢地)。然后，这个相位滑动可以根据需要通过数字地移动该样值整数数量来校正，以在延迟201上使该自相关窗口居于中心。甚至面对由相关器902和903引起的很大的延迟时，频率锁定环路通常比相位锁定环路更加稳定。改善时钟同步的质量大大地提高解码的接收信号的质量。 
因此，本发明的实施例提出一种用于在有失真的情况下供实施可靠和稳固的无线通信的时间自相关滤波的系统和方法。本发明的滤波系统可以有效地消除在通信信道内干扰和失真的影响，从而提高无线通信系统的有效传输范围和传输数据速率。 
在扼要综述中，本文已经论述了一种供扩展频谱接收机使用的自相关滤波器。该自相关滤波器可以被用作前置滤波器级，以降低存在于扩展频谱信号之中的相位失真。该自相关滤波器可用于处理来自网格滤波器的输出。该网格滤波器被配置以从该扩展频谱信号中消除幅值失真。该自相关滤波器对该网格滤波器的输出执行一连串的相关。这些相关的结果被在一段时间内积分，以产生一个用于表示和消除在该扩展频谱信号中的该相位失真的运行脉冲响应。 
为了说明和描述起见，已经介绍了本发明特定实施例的上述说明。它们不是意欲穷举或者限制本发明于公开的特定形成，很明显，根据以上所述的教导很多的修改和变化是可允许的。这些实施例被选择和说明，以便更好地解释本发明的原理和其实际的应用，因此，能够使本领域其他的技术人员利用本发明和具有适于预期的特定使用的各种各样修改的多种实施例。本发明的范围意欲是由到这里所附的权利要求和其等效来限定。 

Claims (14)

1.一种用于产生用于接收机的同步时钟信号的方法，包括：
通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位；
使用被配置来接收该自相关滤波器的输出的相应相关器产生第一相关和第二相关；
使用比较器比较第一相关和第二相关，以判明峰值相关并且产生一个相应的比较器输出；
通过使用该比较器输出控制压控振荡器；和
通过使用该压控振荡器的输出产生该同步时钟信号，
其中，所述通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位包括：
由包括在该自相关滤波器中、并具有相关器阵列的相关级接收该扩展频谱信号并产生相应的相关输出；
由连接到该相关级的积分级对该相关级的输出进行积分；以及
由包括在该积分级中的泄漏积分器接收相应的相关输出，并在一个时间段上积分相应的相关输出，其中该相关级的输出在该时间段上的积分产生表现该扩展频谱信号的相位失真的运行脉冲响应。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：
通过使用所述比较器来判明在该峰值相关的较少延迟侧上的第一相关和判明在该峰值相关的较多延迟侧上的第二相关，以便判明所述峰值相关。
3.根据权利要求2的方法，进一步包括：
产生用于第一相关的第一延迟输入和用于第二相关的第二延迟输入，该第一延迟输入和第二延迟输入是使用延迟线产生的。
4.根据权利要求1的方法，进一步包括：
通过移动该自相关滤波器输出的多个样值，确定在第一相关和第二相关之间的峰值相关的中心。
5.根据权利要求4的方法，进一步包括：
将样值移动一整数量，以定位在第一相关和第二相关之间的峰值相关的中心。
6.根据权利要求1的方法，其中，通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位的步骤包括：
将扩展频谱信号提供到延迟单元；以及
将来自该延迟单元的输出提供到相关器阵列。
7.根据权利要求6的方法，其中，通过使用自相关滤波器局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位的步骤还包括：将来自该相关器阵列的输出提供到积分器阵列。
8.一种用于产生用于接收机的同步时钟信号的系统，该系统包括：
自相关滤波器，被配置来局部地从扩展频谱信号中消除具有滞后的相位；
第一和第二相关器，被配置来接收该自相关滤波器的输出，并分别产生第一相关和第二相关；
比较器，用来比较第一相关和第二相关，以判明峰值相关，并且产生一个相应的比较器输出；以及
压控振荡器，其通过该比较器输出而被控制，并产生用作该同步时钟信号的输出，
其中，所述自相关滤波器包括：
包括在该自相关滤波器中、并具有相关器阵列的相关级，每个相关器被连接以接收该扩展频谱信号并产生相应的相关输出；
连接到该相关级的积分级，用于积分该相关级的输出；以及
包括在该积分级中的泄漏积分器，该泄漏积分器被连接以接收相应的相关输出，并在一个时间段上积分相应的相关输出，其中该相关级的输出在该时间段上的积分产生表现该扩展频谱信号的相位失真的运行脉冲响应。
9.根据权利要求8的系统，其中，该比较器被配置来通过判明在该峰值相关的较少延迟侧上的第一相关和判明在该峰值相关的较多延迟侧上的第二相关，来判明所述峰值相关。
10.根据权利要求9的系统，进一步包括：
延迟线，被配置来产生用于第一相关的第一延迟输入和用于第二相关的第二延迟输入。
11.根据权利要求8的系统，进一步包括：
移位器，用来通过移动该自相关滤波器输出的多个样值，来确定在第一相关和第二相关之间的峰值相关的中心。
12.根据权利要求11的系统，其中，该移位器还被配置来将样值移动一整数量，以定位在第一相关和第二相关之间的峰值相关的中心。
13.根据权利要求8的系统，其中，该自相关滤波器包括延迟单元、以及位于该延迟单元之后的相关器阵列。
14.根据权利要求13的系统，其中，该自相关滤波器还包括位于该相关器阵列之后的积分器阵列。
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