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借助速度传感器来使RAKE耙指的估计时长最小化

摘要

一种电子装置(10),该电子装置包括:RAKE接收机(82a),其包括具有可设置延迟的至少一个耙指;变换器(70),其可操作用于提供表示所述电子装置(10)的运动的信号;以及延迟估计器电路(24),其可操作用于基于所述电子装置(10)的所述运动信号来计算所接收信号的多个衰落空值之间的持续时长。基于多个衰落空值之间的所述持续时长来设置所述至少一个耙指的所述时延。

著录项

  • 公开/公告号CN101502015A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-08-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 索尼爱立信移动通讯有限公司;

    申请/专利号CN200780029369.3

  • 发明设计人 波格丹·图多索尤;

    申请日2007-02-08

  • 分类号H04B1/707;

  • 代理机构北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人李辉

  • 地址 瑞典隆德

  • 入库时间 2023-12-17 22:27:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-02-27

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04B1/7115 授权公告日:20130130 终止日期:20170208 申请日:20070208

    专利权的终止

  • 2013-01-30

    授权

    授权

  • 2009-09-30

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-08-05

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电子装置,更具体地说,涉及用于使RAKE接收机的RAKE耙指(finger)的估计时长最小化的系统与方法。

背景技术

无线通信在商业应用、个人应用及其它应用中已经非常普遍,并且其结果是,用于这种通信的技术在各个领域持续发展。一项这类发展包括使用扩频(spread spectrum)通信,扩频通信包括使用码分多址(“CDMA”)。在这种通信方式中,用户台(例如,手持蜂窝电话)与基站进行通信,其中基站通常对应于“小区”。CDMA系统的特征在于通过向各个数据信号分配唯一的码而在公共信道上同时传输不同的数据信号。

CDMA包括各种不同的运行模式和标准,诸如在本领域中通常被称为Radio Configuration 3及4(“RC 3&4”)的1xRTT模式,以及在本领域中通常被称为Radio Configuration 1及2(“RC 1&2”)的IS95模式。此外,CDMA随着推出了第三代CDMA(这也被称为3G蜂窝)的相应标准而继续发展。3G蜂窝包括两个标准,即,基于Qualcomm并在一个运行模式中支持IS95的IS2000,以及也被称为WCDMA并包括3GPP标准的宽带CDMA。

就在各种CDMA系统中基站的运行而言,通常基站向多个不同的用户台发送信号、从多个不同的用户台接收信号并对信号进行管理。通常,用户台是移动的,并且由于这个原因及其它原因,当在各个用户台与基站之间发送信号时,基站从用户台接收到的信号(以及用户台从基站接收到的信号)受到施加于这些信号上的各种影响。此外,基于所传输的符号类型以及运行模式,使用一个或更多个伪噪声(“PN”)码(诸如短码、长码、而且可能是Walsh码)来对CDMA信号进行调制或“扩频”。因此,随着CDMA的发展与演进,在本领域中已知的是,基站和用户台包括足够的电路来对所传输的码进行解调或“解扩”(de-spread)。现有技术通常包括在物理上重复的多个乘法及累加电路,以同时处理不同的接收信号,由此对被编码在这些信号中的符号信息进行解码。通常由作为基站及用户台的一部分并被称为RAKE接收机的设备来执行这种处理;RAKE接收机具有多个耙指,并且每个耙指被指定用于对输入信号进行处理。如稍后详细所述,经解码的符号可表示由同一基站或用户台进行单次传输的多条路径。传统的基站和用户台通常包括独立地识别并处理该多条路径并且为了提高信号性能(例如,通过信噪比、误比特率或其它类型的量度来度量)而对这些信号进行合并的电路。

通常,RAKE接收机与延迟搜索器(searcher)及延迟跟踪器(delaytracker)一起工作。延迟搜索器分析所接收信号并找出延迟,并且这些延迟被分配给rake耙指。然而,在移动通信中,由于接收机的移动,这些信道可能会经受额外的衰落。延迟跟踪器在信道搜索之间对由搜索器所分配的延迟进行跟踪。因此,搜索器对较宽范围的延迟进行检查,而跟踪器对所分配的延迟周围的较小范围进行检查。

发明内容

在WCDMA通信系统中,所期望的是,快速地设置RAKE耙指以使得能够对所接收信号进行高效解码。在设置RAKE耙指的过程中遇到的一个问题是瑞利(Raleigh)衰落的影响,瑞利衰落会在接收信号中形成较强的空值(null)。瑞利衰落是由于所传输信号的多径“副本(replica)”所造成的相位干扰衰落而导致的。瑞利衰落可以包括叠加在传输信号上的空值,并且在严重的情况下,瑞利衰落可能包括30-40dB大小的空值。瑞利衰落会受到接收单元的速度(例如,用户台的速度)以及接收单元的工作频率的影响。

传统上,基于对由于衰落而形成的载波副本的搜索,按照每半码片速率或每四分之一码片速率来对RAKE耙指之间的时延(相对于载波达到20μsec)进行估计。载波副本可以由环境(例如,信号反射结构)和/或平坦衰落产生。当出现严重的瑞利衰落时,可能不能辨别出由耙指检测到的副本信号,或者搜索这些信号的过程可能需要大量的时间,这造成了通信系统的性能劣化。

本发明通过确定用户台的速度以使RAKE耙指的估计时长最小化。这可以例如通过在用户台中包括能够确定用户台速度的传感器来实现。传感器可以是速度传感器、加速度计或任何其它能够确定用户台速度的传感器。另选的是,可以通过跟踪用户台的位置的变化来确定速度(例如,通过GPS跟踪等)。用户台的速度用于计算平均衰落持续时长,并且随后,将该信息用于设置RAKE耙指。结果,在空值相对于信号级别明显的区域中,RAKE耙指不执行搜索。

根据本发明的一个方面,提供了一种电子装置,该电子装置包括:RAKE接收机,其用于接收信号,所述接收机包括具有可设置的时延的至少一个耙指;变换器(transducer),其可操作用于提供表示所述电子装置的运动的信号;以及时延估计器电路,其可操作用于基于所述运动信号来计算所述信号的多个衰落空值之间的持续时长。基于多个衰落空值之间的所述持续时长来设置所述至少一个耙指的所述时延。

根据本发明的另一方面,利用以下公式来计算多个衰落空值之间的所述持续时长:

ADF=2|eR2-1|βvR.

根据本发明的另一方面,将所述至少一个耙指的所述时延设置为使得所述至少一个耙指避免在其中存在具有大于预定级别的大小的衰落空值的信号区域中进行搜索。

根据本发明的另一方面,所述电子装置还包括路径概率电路,该路径概率电路可操作用于接收多个衰落空值之间的所计算的持续时长并且基于多个衰落空值之间的所述持续时长来设置所述至少一个耙指的所述时延。

根据本发明的另一方面,所述电子装置还包括运动信号处理电路,该运动信号处理电路可操作用于根据所述运动信号来确定所述电子装置的速度。

根据本发明的另一方面,所述变换器可操作用于生成与所述电子装置的加速度和/或减速度相对应的运动信号。

根据本发明的另一方面,所述运动信号处理电路包括用于过滤掉不符合预定阈值的信号的信号调整电路。

根据本发明的另一方面,所述信号调整电路包括低通滤波器。

根据本发明的另一方面,所述运动信号处理电路可操作用于提供表示运动的持续时长、运动的幅度和/或运动的频率的运动信号。

根据本发明的另一方面,所述运动信号处理电路包括低通滤波器、阈值检测器、幅度检测器或频率检测器中的至少一个。

根据本发明的另一方面,所述变换器是加速度计、速度计、GPS接收机或信号检测器。

根据本发明的另一方面,所述变换器可操作用于对加速度、速度、位置、旋转或接近度(proximity)中的至少一个进行检测。

根据本发明的另一方面,所述电子装置是移动电话。

根据本发明的另一方面,所述电子装置是个人音频设备、个人视频设备或个人数字助理中的至少一个。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于使电子装置中的RAKE接收机的至少一个耙指的估计时长最小化的方法,该方法包括以下步骤:确定所述电子装置的速度;使用所述速度来确定可由所述RAKE接收机接收的信号的多个衰落空值之间的持续时长;以及基于多个衰落空值之间的所述持续时长来设置所述至少一个耙指的时延。

根据本发明的另一方面,使用所述速度来确定多个衰落空值之间的所述持续时长的步骤包括利用以下公式来确定所述持续时长:

ADF=2|eR2-1|βvR.

根据本发明的另一方面,所述设置步骤包括以下步骤:将所述时延设置为使得所述至少一个耙指避免在其中存在具有大于预定级别的大小的衰落空值的信号区域中进行搜索。

根据本发明的另一方面,确定速度的步骤包括:利用所述电子装置中的变换器,所述变换器可操作用于检测所述电子装置的运动。

根据本发明的另一方面,确定速度的步骤包括:生成与所述电子装置的加速度和/或减速度相对应的运动信号;以及根据所述运动信号来确定所述电子装置的速度。

根据本发明的另一方面,确定速度的步骤包括:利用GPS接收机来确定速度。

根据本发明的另一方面,确定速度的步骤包括:过滤掉不符合预定阈值的信号。

根据本发明的另一方面,提供了一种在计算机可读介质上实现并可在电子装置中运行的计算机程序,该计算机程序用于使所述电子装置中的RAKE接收机的至少一个耙指的估计时长最小化,该计算机程序包括:确定所述电子装置的速度的代码;利用所述速度来确定可由所述RAKE接收机接收的信号的多个衰落空值之间的持续时长的代码;以及基于多个衰落空值之间的所述持续时长来设置所述至少一个耙指的时延的代码。

为了实现前述和相关目的,本发明包括此后在说明书中详细说明和在权利要求中具体指出的特征,以下的描述和附图对本发明的特定说明性实施方式进行了详细的阐述,然而,这些实施方式仅示出了可以恰当地采用本发明的原理的各种方式中的几种。

对于本领域技术人员而言,在阅读以下附图及详细说明后,本发明的其它系统、方法、特征及优点将变得明显。旨在将全部这些附加的系统、方法、特征及优点包括在本说明书内,落入在本发明的范围之内,并由所附权利要求保护。

虽然针对一个或更多个实施方式来示出和描述了本发明,但是可以理解的是,当阅读并理解本说明书时,本领域技术人员能够想到等同物和修改例。本发明包括全部这些等同物和修改例,并且仅由权利要求的范围的限定。

另外,虽然在各个附图/实施方式中描述和示出了各种特征,但是可以理解的是,可以将给定附图或实施方式的特征用于本发明的一个或更多个其它附图或实施方式中。

应该强调的是,在本说明书中使用的术语“包括(comprises/comprising)”用于表明所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在,但是并不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或它们的组的存在或增加。

附图说明

参照以下附图,可以更好地理解本发明的各个方面。附图中的组成部分不必按比例描绘,相反,重点在于清楚地示出本发明的原理。同样,在一个附图中描述的要素及特征可以与其它附图中示出的要素及特征组合。并且,在这些附图中,相同的附图标记在多个附图中始终指示相应部分。

图1示出了示例性移动通信系统,其中通信信号显示了基站与用户台之间的多条反射路径;

图2、图3及图4是示出显示了各种类型的衰落的示例性信号的曲线图;

图5是示出了根据本发明的用于设置RAKE耙指的示例性电路的框图;

图6是示出示例性移动电话的示意图;

图7是示出图6的相应移动电话的根据本发明的多个示例性相关部分的示意性框图;

图8、图9及图10是分别示出用于提供基于阈值、幅度或频率的运动检测的示例性运动变换器的示意图;

图11A-图11B示出了通过使用加速度计作为运动传感器而生成的示例性信号;以及

图12是示出了利用GPS接收机来计算速度的示例性步骤的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来描述本发明,其中相同的附图标记始终表示相同的单元。

术语“电子装置”包括便携式无线电通信装置。术语“便携式无线电通信装置”(以下称为移动无线终端、移动电话、移动设备或移动终端等)包括诸如移动电话、传呼机、通信装置(即,电子记事本、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式通信设备等)的全部装置。

在本申请中,主要以移动电话为背景来描述本发明。然而,可以理解的是,本发明并不限于移动电话,而可以是任意类型的电子装置。

在无线移动通信系统中,信号能够通过多条反射路径而从发射机传播到接收机。这种现象被称为多径传播,并且能够造成接收信号的幅值、相位及到达角的波动,这导致了“多径衰落”。多径衰落是由于这些信号在从信号源传播到接收机时的叠加造成的,并且能够使无线信道劣化。频率选择性衰落(frequency selectivefading)或“瑞利衰落”是在接收机处直接反射波与异相(out-of-phase)反射波的组合,这生成衰减信号。

图1示出了示例性无线通信系统2,诸如WCDMA(宽带码分多址)无线移动通信系统,其中信号4从塔6发射到周围区域8。当信号进入区域8时,信号从区域8中的结构8a反射(例如,信号从位于区域8中的建筑物、广告牌等反射)。按照恒定速度或可变速度移动穿过区域8的移动电话10(例如,移动电话10可以处在正穿过区域8的移动车辆12中)直接地接收信号4和/或经由反射4a(也被称为副本4a)间接地接收该信号。

移动电话10包括RAKE接收机,该RAKE接收机具有用于对信号4、4a进行解码的可设置耙指。为了正确地对信号4、4a进行解码,将各个耙指的时延设置为与多个副本4a中的一个相对应。通常以码片持续时长为单位来表示时延,其中码片被定义为扩频最小持续时长键控单元。由于信号衰落,所以信噪比(SNR)的损失会造成性能的劣化。图2是示出了经过不同类型的衰落(包括瑞利衰落16)的示例性信号的曲线图。图3进一步示出了瑞利衰落16的细节,其中在信号上存在空值18。由两个副本信号4a之间的干扰导致的空值18的大小可以是20dB、30dB、或者甚至40dB。

图4示出了短期(short term)衰落20(瞬时)及长期(long term)衰落22(平均级别)。随着接收机的速度的增大,空值18之间的距离变得非常短(例如,处于几微秒的量级)。换言之,接收机速度的增大导致空值18的频度在短期衰落期间增大。结果,信号的平均值减小,这使得通信系统的性能劣化。

瑞利衰落在部分上是由彼此抵消的两个或更多个副本信号4a之间的干扰造成的。瑞利衰落对信号4、4a的频率以及接收机的速度(例如,移动电话10相对于塔6的速度)有很强的依赖性。随着接收机的速度的增大,各个空值之间的距离减小并且性能受到损害。通过将RAKE接收机的耙指设置为避免在其中可能出现深空值(deep null)18的信号4a的区域内进行搜索,能够提高通信系统2的性能。

更具体地说,利用信号4、4a的已知频率以及移动电话10的速度(由此利用RAKE接收机的速度),可以设置RAKE耙指的时延。可以利用包括在移动电话10中的变换器来确定速度,其中该变换器提供表示速度的信号。变换器例如可以是加速度计,其中相对于时间对加速度与减速度进行积分,以获得移动电话10的速度。另选的是,移动电话10可包括GPS接收机,其中利用从载波相位导出的多普勒测量值或由接收机生成的多普勒测量值来确定速度。如稍后所述,还可以构想了测量移动电话的速度的其它方式。

根据等式1可以确定平均(“average”或“mean”)衰落持续时长,其中β取决于信号4、4a的频率(当移动电话开机/上电时在同步处理期间确定β),v是接收机相对于(多个)基站的速度(单位是米/秒),而R是衰落深度比(以db为单位的RMS比)。通过利用提供表示移动电话10的速度的数据的变换器,能够计算平均衰落持续时长。随后,利用平均衰落持续时长,能够将RAKE耙指的时延设置为避免对可能具有深空值的信号4、4a的区域进行搜索。结果,能够增大SNR,由此提高通信信道的性能。

ADF=2|eR2-1|βvR                  等式1

例如,参照图5,图5示出了用于设置RAKE耙指的示例性电路。延迟估计器电路24接收导频信道26a以及根据由变换器所提供的数据而确定的速度信号28。如本领域技术人员已知的,导频信道26a是用于对信号解调的定时进行估计的时间复用信道(time multiplexed channel)。延迟估计器24利用导频信道26、速度28以及等式1来计算信号4、4a从发射机6到移动电话10的平均衰落持续时长。

将延迟估计器24的输出及导频信道26分别提供给第一相关器27a的相应输入。类似地,将数据信道26b(其承载诸如语音数据、视频数据等的数据)及延迟估计器24的输出提供给第二相关器27b。简单地说,相关器27a及27b生成相应输入的乘积,并且将第一相关器27a与第二相关器27b的输出分别提供给信道估计器30和RAKE耙指34。

信道估计器30基于第一相关器27a的输出,估计所接收信道的数量(例如,包含数据的信道的数量)。另外,路径概率电路32例如估计由码间干扰所造成的接收信号的衰落。随后,使用由信道估计器30确定的所估计信道的数量与由路径概率电路32确定的衰落对RAKE耙指34进行设置。随后,使用经相关的数据信号(即,第二相关器27b的输出)来提取在数据信道26b上接收的数据,并且进一步将所提取的数据处理为有意义的信息。结果,RAKE接收机将避开空值,能够缩短对副本信号的搜索时间,而且仅将主载波的经最大化的副本用于构建信号。

现在参照图6,虽然所示的移动电话10具有“砖”形或“块”形设计的外壳48,但是可以理解的是,也可以使用其它类型的外壳(诸如翻盖式外壳或滑盖式外壳)而不会脱离本发明的范围。移动电话10包括外壳48(有时被称为壳体)、扬声器50、显示器52、导航开关和选择/功能键或开关54、键区56、麦克风58及音量控制滑动开关60;这些都是典型移动电话的示意性及示例性部分,但是可以理解的是,在移动电话10中可以包括在形式上和/或功能上类似或不同的其它部分。与这里所示和所述的移动电话相比,与本发明有关的移动电话还可以是具有更多或更少的功能、按键等的类型。

可以理解的是,移动电话10可以用作传统的移动电话。移动电话10可以具有能够在将来开发出的额外功能和能力。从传统的观点看,显示器52向用户显示信息,诸如运行状态、时间、电话号码、联系人信息、各种导航菜单等,这便于用户和/或使得用户能够利用移动电话的各种特征。显示器例如还可以用于观看电影、图片、或者进行游戏。显示器52的一部分或全部可以是触摸屏类型的设备52a(图7)。导航及功能键54和键区56可以是传统的,它们提供各种用户操作。例如,与传统的一样,可以使用一个或更多个功能键及导航设备54在显示在显示器52上的菜单中进行导航,从而选择不同的电话功能、方案、设置等。键区56通常包括一个或更多个特殊功能键,诸如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送”键、用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”键、以及用于拨电话号码的拨号键。包括在导航及功能键54和/或键区56中的其它键可包括电源开/关键、web浏览器启动键、相机键、语音邮件键、日历键等。可以操作音量控制开关60以增大或减小从扬声器50输出的声音的音量。如果需要,还可以提供灵敏度控制,以在麦克风58获取由移动电话10传输的声音时改变麦克风58的灵敏度。与在这里所示的按键、导航设备相比,移动电话10可以具有更多或更少的按键、导航设备等。

图7示出了示例性移动电话(例如,移动电话10)的功能框图。本领域技术人员可以理解的是,该表现形式还与PDA和/或其它电子装置的表现形式相似。除了与估计RAKE耙指的时延相关联的电路以外,这里以示例形式展示的移动电话10的构造总体上是传统的,如稍后详细所述。可以由移动电话10中的应用软件来执行由图7的功能框图中所示部分执行的各种功能。然而,对于本领域技术人员而言明显的是,可以主要通过软件、硬件、固件或它们的组合来执行这些操作,而不脱离本发明的范围。

移动电话10包括主控制电路72,主控制电路72被设置为执行对移动电话10的功能及操作的整体控制,例如在块73处所示。控制电路72可以包括诸如CPU 74(中央处理单元)、微控制器、微处理器等,这里简单地将它们统称为CPU 74。CPU 74执行存储在控制电路72内的存储器(未示出)中和/或存储在独立存储器76中的代码,以执行移动电话10中的移动电话功能的传统操作。此外,延迟估计器电路24基于移动电话10的速度来确定RAKE耙指的时延设置,使得RAKE耙指不在其中在信号中存在深空值的区域中进行搜索,并且信道估计器电路30和路径概率电路32对RAKE耙指进行设置。

继续参照图7,移动电话10包括传统天线80、包括RAKE接收机及耙指82a的无线电电路82、声音处理信号电路84,全部这些部分协作以按照传统方式来发送和接收射频信号(或其它信号)。例如,对于输入信号,声音处理信号电路84可以包括放大器以放大信号并向扬声器50提供该信号,从而用户可以听到声音,并且声音处理信号电路84还可以使用同一放大器或另一放大器来放大来自麦克风58的信号,以经由无线电电路82及天线80将该信号传输到另一移动电话、蜂窝电话塔、卫星等。与传统的一样,无线电电路82、声音处理信号电路84、扬声器与麦克风的操作都处于控制电路72的控制之下。

移动电话10包括显示设备52、键区54、56(包括上述导航设备)、和触摸屏52a的功能,触摸屏52a可以是显示设备52的一部分或全部,并且与传统的一样,这些部分连接到控制电路72以进行操作。

如图7所示,移动电话10包括输入/输出接口86、电源87、以及短距离通信机制88,例如蓝牙通信设备、红外线(IR)通信设备或一些其它设备。短距离通信机制的另一示例是无线局域网(WLAN),并且本发明还可以使用现有或将来可能开发出的其它短距离通信机制。短距离通信机制88可以使用SMS(短消息业务)、MMS(多媒体消息发送业务)或一些其它通信机制和协议来发送和接收信号。用于在移动电话之间在短距离内进行通信的蓝牙、IR、WLAN通信是公知的;存在其它机制和/或将来可以开发出其它机制,而且本发明可以使用这些机制并包括这些机制以供使用。

继续参照图8、图9及图10,这些附图示出了运动变换器70、70’和70”的几个示例。图8中所示的运动变换器70包括运动传感器90,例如,加速度计或加速度变换器。运动变换器70还可以包括信号处理电路,例如,稍后所述的运动信号处理电路92。加速度计可以提供表示变换器的加速度的信号输出,例如,电信号。加速度计可以位于移动电话10的壳体或外壳48中。加速度计可以用于生成表示在移动电话移动时发生的运动的信号。该变换器可以是位置传感器类型的变换器,其可以提供例如表示移动电话的运动或位置变化的电信号的信号输出。变换器的另一示例可以是GPS接收机,由此该传感器例如提供表示利用GPS卫星而确定的表示移动电话的位置或速度的信号输出。

可以理解的是,运动变换器可以是提供已经感测到运动的指示和/或提供运动特征(例如,加速度、速度、方向、方向变化、旋转或任何其它运动特征)的指示的任何设备、电路或其它机制或它们的组合。如上所述,一个示例是响应于加速度而提供电输出(或一些其它输出)的加速度计。另一示例是提供表示速度的输出的速度计。另一示例是信号检测器,其对电信号、射频信号或一些其它信号的变化(诸如幅值或频率或其变化、多普勒频移、或由于运动而出现的一些其它可辨别的变化)进行响应。

如在图8、图9及图10的相应实施方式中所示,运动变换器70还包括运动信号处理电路,在图7中将其总地标为92,而在图8、图9及图10中分别将其单独地标为92a、92b、92c。运动传感器90生成表示移动电话10的运动的输出。将该输出提供给运动信号处理电路92,运动信号处理电路92在将该信号输入到控制电路72之前处理并调整该信号。例如,运动信号处理电路92向控制电路72提供运动信号,以指示已经检测到运动、该运动的特征(例如,运动的持续时长、运动的幅度、运动的频率(例如,方向的变化)等)和/或该运动已经停止中的至少一个。运动信号处理电路92可以对运动传感器90的输出进行过滤或可以按照其它方式利用已知技术来调整该输出,使得仅在可感知移动电话10的移动(例如,超过预定速度或持续移动了预定时间段)的情况下向控制电路72提供运动的指示或表示运动的合适信号。将这种运动被称为有意的(intended)运动。运动信号处理电路92可以为控制电路72排除(block)表示移动电话10的短暂或偶然移动的信号(例如,其中不将电话的轻微移动(诸如静止用户进行操作的结果)记录为有意的运动的静区)。因此,优选的是,运动信号处理电路92要求在向控制电路72发出运动指示(例如,已经检测到有意的运动)之前运动传感器90的输出应当至少保持预定时长、幅度和/或频率。另选的是,运动信号处理电路92可以向控制电路72提供输入并且控制电路72可包括用于进行所期望的过滤(例如,如已描述的那样)的合适电路和/或程序代码,从而例如避免以下类型的运动检测的错误指示,该类型的运动检测会造成用于设置RAKE耙指的不必要计算。

根据以上说明,图8、图9及图10中所示的各个示例性运动信号处理电路92a、92b、92c包括阈值检测器96、幅度检测器98或频率检测器100中的任意一个以及低通滤波器94。在另一实施方式中,运动信号处理电路可以包括两个或更多个检测器96、98、100的组合。低通滤波器94对表示偶然运动的信号、或噪声、或表示移动电话10的短暂、无意的移动或移动电话的偶然移动(诸如可以在操作移动电话的过程中出现)的虚假信号进行移除或排除。阈值检测器96被设计为当发生持续时长相对长的运动(例如,不大可能由于偶然运动、噪声等造成的运动)时在线路102上输出合适的运动信号,线路102被连接作为控制电路72的输入。响应于这种运动信号,延迟估计器电路75计算用于RAKE耙指的时延设置。可以由输入到阈值检测器96的信号的脉宽来表示由阈值检测器96检测到的阈值,而阈值检测器96的输出可以表示该脉宽,如由相对短的脉宽信号96a及相对长的脉宽信号96b所表示的。在线路102上提供给控制电路72的信号可以具有与信号96a、96b相似的形状、形式、持续时长等;取决于信号96a、96b的持续时长,该信号可以是相应的高信号或低信号;该信号可以是长度上具有预定数量的数据位的数字信号值;或者取决于是否已经检测到有意的运动,该信号可以具有适于进行控制电路72的期望操作的一些其它特征。作为几个示例,表示被检测到的运动并用于在有意的运动与偶然运动或噪声之间进行区别的脉宽的截止持续时长和区别持续时长可以从几分之一秒到三秒或四秒;这些仅是示例性的,并且这种运动的出现的持续时长或脉宽可以更大或更小。

作为运动信号处理电路92b的另一示例,在图9中示出了低通滤波器94和幅度检测器98。幅度检测器98在线路102上提供输出,例如,适于控制电路72基于是否已经或尚未检测到有意的运动或预定运动来理解并进行工作的类型的输出。例如,偶然运动或噪声会生成相对较小幅度信号98a,作为来自幅度检测器的输入或输出;而有意的运动或预定运动可以生成相对较大幅度信号98b,作为对幅度检测器98的输入/来自幅度检测器98的输出。

作为运动信号处理电路92c的另一示例,在图10中示出了低通滤波器94和频率检测器100。频率检测器100在线路102上提供输出,例如,适于控制电路72基于是否已经或尚未检测到有意的运动或预定运动来理解和进行工作的类型的输出。例如,偶然运动或噪声可以分别生成相对较低频率信号100a,或对相对较低频率信号100a进行响应,作为来自幅度检测器的输出或对幅度检测器的输入。可以向控制电路72提供表示检测到有意的运动的相对较高频率信号100b,该信号100b被输入到频率检测器100或从频率检测器100输出。

现在参照图11A,图11A示出了由被实现为加速度计的运动传感器90生成的示例性信号110。首先,假设移动电话10(由此加速度计)处于静止状态,并且在一段时间ti后,移动电话被移动。加速度计检测到移动电话10的加速,该加速度计在加速时段中生成第一脉冲112。如图所示,非线性的第一脉冲112表示移动电话10的可变加速度。可以理解的是,可以由线性函数(例如,三角脉冲)来表示恒定加速度。在一段时间ti+n后,没有再检测到加速度,这由在第一脉冲112与第二脉冲116之间的区域114中没有信号活动来表示。在此期间,运动信号处理电路92假设运动以稳定状态速度继续,如稍后所述。在一段时间ti+x后,加速度计检测到减速度并生成减速度脉冲116,并且在ti+z,不再出现移动电话10的运动。本领域技术人员可以理解的是,基于移动电话10所采用的运动传感器的类型,运动传感器60所生成的信号可以是其它形式,而图11A中的信号仅是示例性的。

继续参照图11B,图11B示出了由运动信号处理电路92响应于来自加速度计的数据而生成的示例性速度曲线120。例如,可以通过相对于时间对加速度计所检测到的加速度与减速度进行积分,来生成速度曲线120。如图11B所示,运动信号处理电路92基于加速度的积分而作出如下假设:移动电话10在第一脉冲112(加速度脉冲)与第二脉冲114(减速度脉冲)之间的时段内以恒定的速度移动。利用运动的速度,延迟估计器电路24使用等式1来计算RAKE耙指的时延,并且相应地对RAKE耙指进行设置。

能够用于确定移动电话10的速度的变换器的另一示例是GPS接收机。由于使用GPS传感器来确定速度在本领域中是公知的,因此这里仅做简要的说明。图12示出了提供了使用GPS接收机来确定速度的示例性步骤的框图120。该框图包括按照特定次序设置的多个处理块。可以理解的是,存在所示步骤的很多变化及等同物,并且这些变化和等同物都落入所附权利要求的范围内。这些变化可以涉及执行未具体说明和/或示出的附加步骤或动作,可以涉及按照与所说明和/或所示的次序不同的次序来执行步骤或动作,和/或可以涉及省略所说明和/或所示的步骤。这些变化还包括并行地或部分并行地执行步骤或动作。

在步骤122开始,计算大致用户位置。为了确定速度,获取当前时刻、之前时刻及下一时刻的大致用户位置。可以使用码测量值和相位测量值来估计用户位置。优选的是,用户位置的误差小于100米,并更优选的是,用户位置的误差小于10米。

在步骤124,形成从载波相位导出的多普勒和由载波平滑的伪距(pseudorange)。在等式2中示出了用于确定速度的观察等式,其中B是接收机时钟漂移,v是卫星速度向量,V是接收机速度向量,ε是在等式3中累加的观察误差(b、I、T及e分别是卫星时钟漂移、电离层延迟率、对流层延迟率及接收机系统噪声),而由等式4给出的h表示接收机与卫星之间的方向余弦向量,其中X和u分别表示卫星位置和接收机位置。

Φkj=hkj(vkj-Vk)+Bk+ϵkj               等式2

ϵkj=-bkj+Ikj+Tkj+ek                等式3

hkjT=(Xkj-uk|Xkj-uk|                     等式4

在步骤126,获得时刻k的卫星位置和速度的估计。例如使用导航消息中的卫星星历(ephemeris)来获得这些估计。

在步骤128,计算用于点定位及速度解的函数模型和随机模型。根据等式2,能够获得用于确定速度的函数模型,如等式5所示。等式6、等式7和等式8定义了等式5的变量,其中H是设计矩阵,其包括接收机与卫星之间的全部方向余弦向量,而1是列向量,其具有1个w(1ws)作为其元素。

Φk=Gk·xk+ϵk                      等式5

Φk=Φk-Hk·vk                     等式6

Gk=[Hk1]                       等式7

xk=[-VkTBk]T                       等式8

假设在载波相位观察中没有时间相关性,并且在接收机信道之间没有相关性,则我们得到等式9和等式10。

                 等式9

σΦkj2=14·Δt2(σΦk+Δij2+σΦk-Δij2)                等式10

此外,能够利用载波相位变化率(carrier phase rate)的一阶中央差分近似(first order central difference approximation)的方差来拟合等式11中所示的指数函数,其中ELEV表示卫星的仰角。

σΦkj2=a0+a1exp(a2ELEVkj)                等式11

在步骤130,获得时刻k的速度解,并且向延迟估计器电路24提供该速度。利用该速度,延迟估计器电路24使用等式1来计算RAKE耙指的时延,并且如这里所述对RAKE耙指进行设置。

在Serrano等人的题为“A GPS VELOCITY SENSOR”(ION NTM 2004,2004年1月26-28日)的文章中,能够找到关于使用GPS接收机来确定速度的更多细节,在此通过引用将其全部内容合并于此。

计算机编程领域和移动电话应用编程领域中的技术人员能够借鉴这里所提供的说明来对移动电话10进行编程,以运行并执行这里所述的功能。因此,为了简洁,省略了关于具体的编程代码的细节。同样,虽然可以使用移动电话10的存储器76或一些其它存储器中的软件,以使得移动电话能够执行这里根据本发明的优选实施方式所述的功能与特征,但是还可以通过专用硬件、固件、软件或它们的组合来执行这些功能和特征,而不脱离本发明的范围。

这里描述了本发明的特定实施方式。本领域技术人员容易理解,本发明在其它环境中可以有其它应用。实际上,很多实施方式和实现方式都是可能的。所附权利要求并不意图将本发明的范围限定为上述特定实施方式。此外,“用于...的装置(means for)”的任何表述旨在对单元和权利要求进行“装置加功能”的解读,然而,即使某权利要求中以其它方式包括“装置(means)”一词,没有明确使用“用于...的装置”这一表述的任意单元也不被解读为“装置加功能”的单元。

可由硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)来实施本发明的计算机程序单元。本发明可以采用计算机程序产品的形式,该计算机程序产品可由具有计算机可用或计算机可读程序指令、“代码”或“计算机程序”的计算机可用或计算机可读存储介质实现,计算机可用或计算机可读程序指令、“代码”或“计算机程序”包含在该介质中,以由指令执行系统使用或与指令执行系统一起使用。在本申请的环境中,计算机可用或计算机可读介质可以是可以包含、存储、传送、传播或传输程序的任意介质,该程序由指令执行系统、装置或设备使用,或与它们一起使用。计算机可用或计算机可读介质例如可以是但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或者半导体系统、设备、装置,或者是诸如互联网的传播介质。值得注意的是,因为可以例如通过对纸张或者其它介质进行光学扫描而电子地获取程序,然后对其进行编译、解释,或者通过其它合适的方式进行处理,所以计算机可用或计算机可读介质甚至可以是其上印刷有程序的纸张或者其它合适的介质。在示例实施方式中,这里描述的计算机程序产品和任何软件、硬件构成用于实现本发明的各种功能的多种方式。

虽然已经参照特定优选实施方式示出和描述了本发明,但是明显的是,本领域其他技术人员通过阅读并理解本说明书及附图将能够想到本发明的等同替换物和修改例。具体针对由上述单元(部件、组件、装置、组合等)执行的各种功能,除非另有说明,否则即使这些单元在结构上与这里示出的本发明示例性实施方式中执行这些功能的所公开的结构不同,用于描述这些单元的术语(包括提到的“装置”一词)也旨在与执行所述单元的特定功能的任意单元相对应(即,功能上等同)。此外,虽然以上只针对多个例示的实施方式中的一个或更多个实施方式而描述了本发明的特定特征,但是对于任何给定或特定的应用,期望和有利的是,这种特征可以与其它实施方式中的一个或更多个特征相结合。

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