[发明专利]RF载波同步和相位对准方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是根据35U.S.C.§119(e)的标题为“RF Carrier Synchronization and Phase Alignment Methods and Systems”的美国临时专利申请第61/708,116号的非临时申请并且要求其权益，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术背景

在基站之间使用的常规同步技术依赖于广播精确时间戳以及1Hz参考信号的GPS信号。基站可以通过解调过程提取该定时信息并且将它们用于获取训练诸如VCXO或者OCXO等本机振荡器所需的准确时间以及频率参考，这些本机振荡器的准确度，尽管相当准确，但其自身未准确到用于基站中。随着较小型基站(下文统称为“微小区”基站)的预期增加，基于GPS的解决方案可能：(1)如果微小区基站要获得单独的GPS接收器，则是昂贵的；或者(2)由于微小区基站所在的环境，是不用的。唯一准确到满足4G或者超过4G的需要的其他替代载波同步方法是在IEEE1588标准中限定的精密时间协议(PTP)。基于IEEE 1588的PTP依赖于通过有线接入的以太网的可用性，该以太网对于给定的微小区环境可能并非总是可用的。例如，还向宏基站提供回程通信链路的独立微小区可以位于无有线以太网接入和需要同步方法的地方。

因此，需要改良RF同步和相位对准系统和方法。

附图说明

附图与下面的详细说明一起并入说明书中并且形成说明书的一部分，并且用于进一步图示包括所要求的发明的概念的实施例以及阐释这些实施例的各种原理和优点，在附图中，贯穿单独的视图，相同的附图标记表示相同的或者功能上相似的元件。

图1是根据一些实施例的复合IQ基带信号的图表；

图2是根据一些实施例的累积相位值的流程图；

图3是根据一些实施例的频率锁定系统的示意图；

图4是根据一些实施例的频率锁定系统的示意图；

图5是根据一些实施例的频率锁定算法的流程图；

图6是根据一些实施例的基于频率锁定算法的算法的频率误差的图表；

图7是根据一些实施例的IQ相关性计算的图表；

图8至图10是根据一些实施例的IQ相关性计算的图表；

图11至图12是根据一些实施例的频率锁定算法的流程图；

图13是根据一些实施例的时间同步算法的定时图；

图14是根据一些实施例的定位算法的示意图；

图15是根据一些实施例的到达角度定位算法的示意图；

图16是根据一些实施例的定位算法的示意图；

图17和图18是根据一些实施例的定位算法的消息流图。

技术人员将了解，图中的元件是出于简单和清晰而图示的并且并不一定是按照比例绘制而成。例如，在图中的一些元件的尺寸可以相对于其他元件扩大以帮助提高对本发明的实施例的理解。

设备和方法部件已经通过在附图中的常用符号表示在适当的位置，仅示出了与理解本发明的实施例有关的具体细节，以避免细节使本公开模糊不清，这对于具有本说明的权益的本领域的技术人员而言将是显而易见的。

具体实施方式

在一个实施例中，一种方法包括：通过混合接收到的调制载波信号与具有LO频率的本地振荡器(LO)信号来生成基带信息信号；获得具有基带信号幅度和基带信号相位的基带信息信号的基带信号样本；确定与具有大于阈值的基带信号幅度的基带信号样本相关联的累积相位测量；以及基于累积相位将校正信号应用于补偿LO频率的LO频率偏移。

在进一步的实施例中，一种方法包括：通过混合接收到的调制载波信号与具有LO频率的本地振荡器(LO)来生成基带信息信号；获得具有同相信号样本和正交信号样本的基带信息信号的基带信号样本；基于在同相信号样本与正交信号样本之间的估计相关性确定偏移频率旋转；以及使用偏移频率旋转处理基带信息信号。