CN1124726C

CN1124726C - 确定可变速率通信系统中接收数据速率的方法、装置和系统

Info

Publication number: CN1124726C
Application number: CN97198894A
Authority: CN
Inventors: T·陈
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: ATE432577T1; CA2268857A1; AU4822097A; RU99109991A; EP1478144A1; HK1024362A1; DE69735673T2; DE69739430D1; TW363312B; KR20000049248A; JP2001505377A; HK1072846A1; CN1234160A; ES2260786T3; KR100559099B1; DE69735673D1; ATE323365T1; EP0932963B1; BR9712354A; EP1478144B1

Abstract

在具有一个发射机(2)和一个接收机(4)的通信系统中使用的装置和方法，接收机确定信号中的各个帧是由发射机以几种速率中的哪个速率发射的。例如，如果发射机(2)采用四种发射速率，接收机(4)根据四种速率对所接收信号的每一帧进行解码，产生四个循环冗余校验(CRC)位、四个符号差错率(SER)值和一个或多个Yamamoto校验值。如果仅作CRC位中两位的校验，那么，接收机(4)将这两个速率的SER值进行相互比较，以确定当前帧是以两个速率中哪一个发射的。如果仅对一个给定速率作CRC位中一位的校验，那么，将该速率的SER值与该速率的最大SER阈值进行比较。另一方面，可以将其它速率的SER值与最小SER阈值进行比较。另外，可以对Yamamoto校验值进行分析，分别确定如果对当前速率作或不作Yamamoto值校验应当采用更松的或更紧的最小和最大SER阈值。

Description

确定可变速率通信系统中接收数据速率的方法、装置和系统

发明背景

发明领域

本发明涉及通信，更具体地说，本发明涉及确定可变速率通信系统中接收数据速率的方法和装置。

现有技术的描述

采用码分多址(CDMA)调制技术是便于存在大量系统用户的通信的几种技术之一。尽管诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)的其它技术和诸如幅度压扩单边带(ACSSB)的AM调制方案是已知的，但是，同其它这些技术相比CDMA具有显著优点。在题目为“利用卫星和陆上转发器的扩展频谱多址通信系统”的第4901307号美国专利中揭示了CDMA技术在多址通信系统中应用，该专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。在题目为“CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统和方法”的第5103459号美国专利中进一步揭示了CDMA技术在多址通信系统中应用，该专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。

CDMA所具有的宽带信号的固有特性通过将信号能量在宽广的带宽范围上扩展提供了一种频率分集的形式。因此，频率选择衰落仅仅影响一小部分CDMA信号带宽。从穿过两个或多个小区地点的移动用户通过同时链路提供多个信号路径可获得空间或路径分集。此外，通过允许分别接收和处理以不同传播延迟而到达信号，通过利用经扩展频谱处理的多路径环境，可以获得路径分集。在题目为“CDMA蜂窝电话系统中提供通信软越区切换的方法和系统”的第5101501号美国专利和题目为“CDMA蜂窝电话系统中分集接收机”的第5109390号美国专利中例举了路径分集的例子，这两项专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。

CDMA系统通常采用可变速率声码器对数据进行编码，以致于数据速率可以从一个数据帧变为另一个数据帧。在题目为“可变速率声码器”的第5414796号美国专利中描述了可变速率声码器的示范实施例，该专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。采用可变速率通信信道当发送无用的话音时通过取消不必要的发送可降低相互干扰。按照语音活动的变化在声码器中采用算法来产生每一帧中信息位的可变数目。例如，具有四个速率组的声码器可以根据演讲者的活动产生包括20、40、80或160位的20毫秒数据帧。需要通过改变通信的发射率以固定的时间量发送每个数据帧。在题目为“对发送数据格式化的方法和装置”的第5511073号美国专利中对将声码器数据格式化为数据帧作了详细描述，该专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。

在1994年4月26日提交的题目为“确定通信接收机中所发送可变速率数据的数据率的方法和装置”的08/233,570美国专利申请中描述了一种接收机确定所接收数据帧的速率的技术，该专利申请转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。在1993年9月24日提交的题目为“码分多址系统应用的多速率串行维特比解码器”的08/126,477美国专利申请中描述了另一种技术，该专利转让给本发明的受让人，在此将其引作参考。根据这些技术，在每一种可能的速率下对每个所接收的数据帧进行解码。将差错尺度提供给处理器，它描述以每一种速率解码的每一帧的解码符号的质量。差错尺度可以包括：循环冗余校验(CRC)结果、Yamamoto质量尺度和符号差错率(Symbol Error Rate)。这些差错尺度在通信系统中是众所周知的。处理器对差错尺度进行分析并确定发送入局符号的最大可能性速率。

发明概要

本发明提供一种新颖和改进的数据解码的装置和方法。在具有一个发射机和一个接收机的通信系统中采用该装置和方法，这里接收机确定信号中的各个帧已经由发射机以几种速率中哪一种发射的。例如，如果发射机采用四种发射速率，接收机根据这四种速率对接收信号的每一帧进行解码，产生四个循环冗余校验(CRC)位、四个码元差错率(SER)值和一个或多个Yamamoto校验值。如果CRC仅对两个速率校验，那么接收机将这两个速率的SER值进行相互比较，以确定当前帧是以两个速率中哪一个发射的。如果CRC仅对一个速率校验，那么将该速率的SER值与该速率的最大SER阈值进行比较。另外，可以将另一个速率的SER值与最小SER阈值进行比较。此外，可以对Yamamoto校验值进行分析，分别确定如果Yamamoto值对当前速率校验或不对当前速率校验是否应当采用更松或是更紧最小和最大SER阈值。

广泛地说，本发明实现了一种在具有一个发射机和一个接收机的通信系统中使用的方法。发射机以当前速率发射信号，这里当前速率对应于多个速率中的一个。接收机产生多个校验差错值和差错率代码，至少一个解码代码，每一个根据信号是否具有多个速率之一。本方法确定信号的当前速率，包括步骤：(a)确定仅用所选速率的第一校验值否是能较好地校验，这里所选速率是多个速率中一个；(b)确定所选速率是否对应于预定速率；(c)如果所选速率对应于预定速率，那么，将所选解码代码与所选值进行比较；(d)如果所选速率不对应于预定速率，那么，根据预定的操作关系将所选差错率代码与第一值进行比较，这里所选速率代码对应于所选速率；(e)如果所选解码代码对应于所选值，那么，根据预定的操作关系将所选差错率代码与第二值进行比较；(f)如果所选解码代码不对应于所选值，那么，根据预定的操作关系将所选差错率代码与第三值进行比较；(g)如果所选差错率代码相对于第一、第二和第三值具有预定的操作关系，确定信号的当前速率是所选速率。

广泛地说，本发明还实现了一种确定信号当前速率的方法，包括步骤：(a)确定仅用第一和第二速率的第一和第二差错率校验值否是能较好地校验，这里第一和第二速率来自于多个速率之中；(b)根据预定的操作关系将第一差错率代码与第二差错率代码进行比较，这里第一和第二差错率代码对应于第一和第二速率；(c)如果第一差错率代码相对于第二差错率代码加上第一值具有预定的操作关系，确定信号的当前速率是第二速率，否则，确定当前速率是第一速率。

附图简述

从以下结合附图给出的详细描述中，本发明的特征、目的和优点将更加清楚，在整个附图中相同的参考字符用于表示同一部件，其中：

图1是本发明的通信系统的方框图。

图2是一幅流程图，说明当CRC对两种不同速率进行校验时选择解码帧的一种方法。

图3是一幅流程图，说明当CRC对两种不同速率进行校验时选择解码帧的另一种方法。

图4是一幅流程图，说明当CRC对一种速率进行校验时选择解码帧的一种方法。

图5是一幅流程图，说明当CRC对一种速率进行校验时选择解码帧的另一种方法。

图6是在CRC对两种速率i和j进行校验地方符号差错率i和j的比率决定区的曲线。

较佳实施例的详细描述

参考图1，远端发射系统2将数据发射到远端接收系统4。在一个示范实施例中，本发明是在利用扩展频谱调制信号进行通信的无线通信系统中实现的。在上述的第4901307和5103459号美国专利中详细地描述了利用扩展频谱进行通信的通信系统。

可变速率的数据源6将发射的可变速率数据帧提供给循环冗余校验(CRC)和尾位(Tail Bit)发生器8。在本示范实施例中，数据源6是如上述第5414796号美国专利所述的以四种可变速率对语音信息进行编码的可变速率声码器。当在例如蜂窝电话环境中使用时，在发射话音(即当用户正在说话时)时以全速率发射信号，在发射无声信号(即当用户不在说话时)时以八分之一速率发射信号。八分之一速率节省了发射的位的数目，由此而节省功率。通常，发射机2发射到接收机4的信号中90％或是以全速率或是以八分之一速率发射的。二分之一和四分之一速率代表全速率和八分之一速率之间的过渡速率。

发生器8产生一组CRC位，在接收机上提供差错检测，正如现有技术所众所周知的。此外，发生器8将尾位序列添加到帧上。在本示范实施例中，发生器8按照电信工业协会的TIA/EIA/IS-95-A双模宽带扩展频谱蜂窝系统的移动台-基地台兼容标准产生一组CRC和尾位。

数据帧由发生器8提供给编码器10，编码器10将数据编码为符号，以供在接收机上作差错校正和检测。在本示范实施例中，编码器10是一个速率1/2卷积编码器。将经过编码的符号提供给交错插入器(interleaver)12，它按照预定的交插格式对编码符号进行重新排序。在本示范实施例中，交错插入器12是一个块交错插入器，它的设计和实施是公知的现有技术。

然后，将重新排序后的帧提供给调制器14，它对帧进行调制以供发射。在本示范实施例中，调制器14是CDMA调制器，它的实施在上述第4901307和5103459号美国专利中作了详细描述。经过调制的数据帧提供给发射机(TMTR)16。发射机16对信号进行上转换和放大，通过天线18发射出去。

发射的信号被诸如蜂窝电话机的远端台4的天线20接收，并提供给接收机(RCTR)22，它对接收到的信号进行下转换和放大。然后将接收的信号提供给解调器(DEMOD)24，它对信号进行解调。在本示范实施例中，解调器24是一个CDMA解调器24，它的实施在上述第4901307和5103459号美国专利中作了详细描述。

然后将解调后的信号提供给分集合成器26。分集合成器26将解调器24的解调信号与其它解调器(未示出)的解调信号进行合并，其它解调器对不同传播路径上提供的相同信号进行解调。分集合成器26的设计和实施在第5109390号美国专利中作了详细描述。经过分集合并的信号提供给去交错插入器(de-interleaver)28，它按照预定的重新排序格式对帧中的符号进行重新排序，正如现有技术人员所公知的。

而后将重新排序的帧提供给多速率解码器30，它提供对符号的帧的差错校正。解码器30根据一组预定的速率假设对数据进行解码。在本示范实施例中，解码器30是一个多速率维特比(Viterbi)解码器，如在上述08/126477号美国专利申请中详细描述的。

在本示范实施例中，对于四种可能速率中的每一种，解码器30对符号进行解码，提供数据的四个分别解码帧，将其中之一提供给CRC校验检测器32。CRC校验检测器32用传统的技术确定每一帧的循环冗余校验位对解码数据是否正确。CRC校验检测器32对四个解码帧中的CRC位进行CRC校验，帮助确定当前接收的帧是否是以全、二分之一、四分之一或八分之一速率发射的。结果，CRC校验检测器32提供四个校验位C₁、C₂、C₄和C₈，这里对于一个给定的CRC校验位，“1”的二进制值可以表示CRC校验已匹配或校验，而“0”的二进制值可以表示CRC位未校验。正如这里通常采用的，脚标或指示“1”对应于全速率，“2”对应于二分之一，“4”对应于四分之一，“8”对应八分之一。

此外，解码器30将解码数据提供给符号差错率(SER)校验检测器34。SER检测器34从解码器30接收解码位和所接收符号数据的估计值。正如人们所熟知的，SER检测器34对解码位进行重新编码，将它们与从解码器30接收的符号数据的估计值进行比较。SER是重新编码的符号数据与接收的符号数据之间差异数目的计数。因此，SER检测器34产生四个SER值：SER₁、SER₂、SER₄和SER₈。为了处理的有效性，SER检测器34提供的SER值具有255的最大值。除了CRC位之外，SER值帮助确定由发射机2发射的当前帧的速率和该帧是否有差错。

此外，解码器30将信息提供给Yamamoto校验检测器36，它根据通过格构的所选路径于通过该格构的下一个最近路径之间的差别提供可信尺度。而CRC校验与四个解码帧的每一帧中的位有关，Yamamoto校验与接收机4的解码过程有关。Yamamoto检测器36象检测器32和34一样提供四个可能速率中每一个的四个Yamamoto值：Y₁、Y₂、Y₄和Y₈。尽管检测器32、34和36作为单独元件示出，但是这些检测器可以装入解码器30的硬件中。

控制处理器38分别从检测器32、34和36接收CRC校验位、SER值和Yamamoto值。然后，处理器38确定当前接收的帧是以四个速率中哪一个发送的。解码器30提供四个解码帧，存储在解码帧缓冲器40中，这里在四个速率中的一个速率下对四个帧中的一个帧进行解码。根据处理器38所确定的速率，控制处理器将信号提供给解码帧缓冲器40，它又相应地输出已存储的在已确定速率下解码的帧，或者如果声明删除就不输出帧。在另一个实施例中，如果声明删除，解码帧缓冲器40输出指示帧删除的信号。

在图1的通信系统中，由发射机2发射到接收机4的信号能够快速地在四个速率之间变化。结果，发射机2并不把当前正在发射的信号的速率的实际指示包括在所发射的信号中。为此，则会需要不必要的带宽。因此，发射机2在当前速率(选自四个速率之一)下发射一帧，控制处理器38和接收机4的解码器在下述的例行程序下确定当前所接收的帧是以四个速率中哪个速率发送的或者是否应当声明删除(即当前帧是否在全速、二分之一、四分之一或八分之一速率下发送)。然后，解码器30对四个解码帧中具有确定速率的一个帧进行解码并输出一解码信号。然后，可以将经过适当解码的信号输入到例如声码器、放大器和扬声器(未示出)，以输出被接收机4的用户收听的话音信号。

至少与解码器30耦合的控制处理器38以图2-5流程图中所示的方法进行操作，选择合适的将要输出的或提供给用户的解码帧，或者声明当前帧的删除条件。虽然控制处理器38和解码器30是作为分别元件而示出的，但是控制处理器和解码器可以装在一起，形成单个解码器。

参考图2，由处理器38执行的示范例行程序100首先在步骤102中确定CRC是否作四个速率中两个的校验。例如，如果处理器确定CRC作全速率和八分之一速率校验(即C₁＝C₈＝1)，但是CRC不作二分之一和四分之一速率校验(即C₂＝C₄＝0)，那么，处理器38确定步骤102是满意的。如果在步骤102中CRC作严格的两个速率的校验，那么，当前帧可以有三种可能的解译：可以删除它，以第一速率i发射它，第一速率i对应于校验了其CRC的第一速率，或者以第二速率j发射它，第二速率j对应于校验了其CRC的第二速率。

然而，如果CRC作少于两个或多于两个速率的校验，那么，在步骤104中处理器38确定CRC是否严格作一个速率的校验。如果是，那么，在步骤108中处理器38进行如下所述的一个CRC校验例行程序。然而，如果CRC未作速率校验，或者如果CRC作三个或四个速率的校验，那么，处理器38声明当前接收的帧删除。通常，如果CRC未作速率校验，那么，当前帧被删除。另一方面，如果CRC作三个或四个速率的校验，那么，虽然处理器38仍然能够确定当前接收的帧的当前速率，但这样的确定计算上困难，可能具有更高的差错几率，通常需要非常多的处理开销以致不能迅速又准确地确定当前帧的速率。因此，处理器38声明当前帧删除是简单又容易的。

如果在步骤102中CRC作两个速率校验，那么，在步骤110中处理器38对在步骤102中作了校验的两个速率的SER值进行比较。例如，如果在步骤102中CRC作全速率和八分之一速率的校验，那么，在步骤110中处理器38确定全速率的SER值(SER₁)是否大于或等于八分之一速率的SER值(SER₈)加上权重值W，它是根据全速率和八分之一速率(W_1，8)确定的。通常，处理器38在步骤110中根据下列方程式进行SER比较：

SERi≥SERj+Wi，J (1)

式中i和j指两个速率，它们对应于步骤102中所校验的两个速率。

权重或比例值W可以是六个可能值中的一个，因为根据四个速率i和j可以是四个可能值中的一个(即W_1，2、W_1，4、W_1，8、W_2，4、W_2，8和W_4，8)。另一方面，权重值W的取值范围可以在-255至+255之间，因为SER值的最大值为255。权重值W通常是必不可少的，因为对可能的速率，SER具有不同的几率密度，假定发射机的实际帧速率不同，在CRC校验概率上存在差异。权重值W最好是根据通过实验而提供的经验数据建立的。通过建立目标接受差错率以及测试图1所示通信系统在四种速率下的响应，采用由此产生的经验数据来确定速率六种组合中每一种的权重值W。

一般来说，权重值W提供了更高的当前所接收帧是以两个速率中哪个速率发射的可信度水平。简单地确定当前速率等于具有较低SER的速率会导致不正确地确定当前帧的速率。因此，SER_i值必须小于SER_j值加上处理器38用于确定当前所接收帧的速率等于速率I的权重因子。

有时，不希望在不正确速率下对当前帧进行解码，而是要声明当前帧删除，这一点在本发明中是容许的。如果在错误速率下对当前帧解码，解码器30将会输出噪声信号，该噪声信号经过放大并传播到用户的耳朵里。对用户而言，这种噪声在知觉上是不希望有的。结果，本发明牺牲一点点较高帧删除率，以换取不以错误速率对当前帧解码。尽管如此，接收机4最好试图维持帧删除率低于1％。较佳地，在这里所描述例行程序下确定的错误速率的概率低于或等于10-5。

如果SER_i值大于或等于SER_j加权重值W_i，j，那么，在步骤112中，处理器38确定从接收机2接收的当前帧的速率是速率i。另一方面，如果SER_i值小于SER_j加权重值W_i，j，那么，在步骤114中，处理器38确定从接收机2接收的当前帧的速率等于速率j。在上述的例子中，i和j分别对应于全速率和八分之一速率，如果SER₁值大于或等于SER₈值加权重值W_1，8，那么，在步骤112中，当前接收的帧的速率等于全速率，否则，在步骤114中，速率则等于八分之一速率。在确定当前帧的速率之后，处理器38将合适的信号提供给缓冲器40，它又相应地输出对应于在已确定速率下解码的帧，或者，如果声明删除则不输出帧。

图3以例行程序120示出了本发明确定所接收信号速率的另一个实施例，这里对四个速率中的两个作校验。以下描述的这个和其它的另外实施例与前面所述的相应实施例是相似的，以相同参考数字表示共同的步骤。仅对操作中的明显差异进行详细描述。

参考图3，例行程序120执行的步骤102、104、106和108与以上针对例行程序100所述的步骤相同。在步骤124中，如果在步骤102中对速率中两个速率作CRC校验，那么，处理器38采用在步骤102中所作的对这两个速率SER值之间的更准确的比较，进一步保证当前帧是在恰当的速率下解码的。具体说，在步骤124中处理器38将积因子k_i，j应用到上述的方程式(1)中，提供以下的比较函数：

SER_i≥k_i，j*SER_j+W_i，j (2)

与采用权重值W一样，积因子k_i，j最好是通过实验基于四种发射率速率的经验数据来确定。因此，根据四种发射速率存在六种可能的积因子(即k_1，2、k_1，4、k_1，8、k_2，4、k_2，8和k_4，8)。积因子k可以简化为一个归一化因子，例如，如果i等于全速率而j等于二分之一速率，那么，k_1，2等于2，对二分之一速率SER₂值相对于SER₁值进行归一化。另一方面，积因子k可以不仅包括归一化因子，如下所述还包括对不同发射速率之间的差值的补偿。

参考图6，图中示出SER值SER_i和SER_j的速率决定区的简化图，这里对速率i和j的CRC作校验。通常，直线SER_i＝k_i，j*SER_j+W_i，j将SER_i区域140与SER_j区域142分开。结果，积因子k_i，j决定了直线的斜率，而权重值W_i，j决定了从原点的偏移(在其Y轴上的截距)。通常，积因子k和权重值W改变区域140和142的决定范围。例如，如果当前帧的SER_i值小于SER_j值，那么这一帧提供了直线SER_i＝k_i，j*SER_j+W_i，j上和SER_j区域142中的一个点。在这个例子中，所接收的帧的速率可能等于j。

根据经实验收集的经验数据可以建立几率密度曲线以及限定目标的可接受的差错率。此后，可以在一部分几率密度曲线下对低于可接受目标差错率进行积分，确定每个速率的最小和最大SER阈值(下面将讨论)。可以将经验数据输入到扩展页，在扩展页下可以采用已知的经验分析技术来提供低于目标可接受差错率的最佳值。总之，根据给定的SER值，能够通过实验确定当前速率为i的几率，然后，根据SER_i值和其它速率的SER值(如SER_j)将这些几率绘成曲线。

通常，例行程序120和这里所述的其它例行程序采用基于两个速率和两个SER值，即SER_i和SER_j(即f(i、j、SER_i、SER_j))的函数。在示范实施例中，本发明采用诸如方程式(2)的线性方程式，如图6所述。权重值W、积因子k和最大和最小SER阈值(以下将讨论)最好存储在存储器中，作为处理器38可访问的查看表(未示出)。

在步骤124中，处理器38基本上确定了由两个SER值(SER_i和SER_j)所限定的点出现在图6中所示直线的哪一侧，由此而确定当前所接收帧的最可能的速率。如果SER_i值小于k_i，j乘以SER_j加W_i，j，那么，在步骤126中，处理器38确定SER_i是否大于速率i的最大可接受SER阈值(即MaxSER_i)。通常，对于给定的速率存在一个最大SER阈值，超过它，差错(在不正确速率下解码)的几率是不可接受的。如上所述，图6中所示的最大SER是基于通过四种速率的实验而导出的经验数据确定的。如果SER_i值小于最大SER_i阈值，那么，在步骤128中处理器38确定当前所接受帧的速率等于i。然而，如果SER_i值大于或等于最大SER_i阈值，那么，在步骤130中处理器38确定当前帧是删除。

在步骤124中，如果处理器38确定SER_i值大于或等于k_i，j乘以SER_j加W_i，j，那么，在步骤132中，处理器38确定SER_j值是否大于或等于速率j的最大SER阈值(即Max SER_i)。如果是，那么，在步骤130中，处理器38确定当前帧被删除。然而，如果SER_j值小于最大SER_j阈值，那么，在步骤134中，处理器38确定当前帧是以速率j发射的。

参考图4，如果仅作一个速率CRC校验，由处理器38执行例行程序200。同步骤104(图2)一样，在步骤202中处理器38首先确定是否严格作一个速率CRC校验。如果不是，那么，在步骤203中处理器38声明当前帧是删除，或者执行如上所讨论的两个CRC校验例行程序100或120。如果在步骤202中仅作一个速率的CRC校验，处理器38在例行程序200下采用附加的步骤来确认在步骤202中校验的速率事实上是当前帧的正确速率。因此，在步骤204中，处理器38确定在步骤202中校验的速率对应于八分之一速率(即i＝8)。如果不是，那么，在步骤206中处理器38确定该确定速率的SER值是否大于或等于该速率的最大SER阈值(即SER_i≥Max SER_i)。如果它小于最大值，那么，在步骤208中处理器38确定当前接收帧的速率等于i，否则，在步骤210中处理器声明删除。

如果在步骤204中处理器38确定所指示的速率等于八分之一速率，那么，在步骤212中处理器检查八分之一速率的Yamamot值(Y_g)。正如所熟知的，在八分之一速率下的帧具有比其它速率下帧更少的CRC位数，因此，CRC更常用。因此，例行程序200采用附加的校验来确认当前帧是以八分之一速率发射的。因此，在步骤212中，如果作八分之一速率的Yamamoto值校验(即，将二进制“1”提供给解码器30)，那么，处理器38提高了当前帧的速率是八分之一速率的可信度水平。因此，在步骤214中，处理器38采用该确定速率的更大或更松的最大SER值。这个更松的最大SER阈值提高了例行程序200中接下来步骤将适当地确定当前帧是以八分之一速率发射的几率。

相反，如果在步骤212中不作Yamamoto值的校验，那么，在步骤216中处理器38选择更小的或更紧的八分之一速率最大SER值。如果不作Yamamoto值校验，处理器38预计当前帧是删除，因此作出更严格的接下来比较，以保证只有在最严格的比较下确定当前帧是以八分之一速率发射的。在步骤206中，处理器38采用来自步骤214的更松的最大SER值或者来自步骤216的更紧的最大SER值，并将它与八分之一速率SER进行比较，以确定该帧是否被删除(步骤210)或者确认当前帧是以八分之一速率发射的(步骤208)。

参考图5，图中示出例行程序220的更详细分析。在例行程序220中，处理器38按照如上所述执行步骤202、204和206。然而，在此之后，在步骤228、230和232中，处理器38将在步骤202中未作校验的三个速率(即速率j、k和l)的SER值与最小SER阈值进行比较。这降低了的用低SER解码的速率之一实际上是正确速率(尽管对该速率未作CRC校验)的机会。步骤228、230和232确定其它速率的SER值是否大于该速率的最小阈值，如果是，声明删除，因为当前帧是以该速率发射的几率胜过当前帧是以速率i发射的几率。

因此，在步骤228中，处理器38确定SER_j值是否小于或等于已确定速率i和速率j的最小SER阈值(即SER_i，j)。如果是，那么，在步骤227中处理器38声明当前帧删除。这么做的原因是另一个速率(j)的低SER表示该帧以该速率(j)发射的几率更大。如果不是，那么，在步骤230和232中，处理器38分别将最后两个SER值(对于速率k和l)与速率i和k或l的相应最小SER阈值(即SER_i，k和SER_i，l)进行比较。在步骤230或232中如果SER_k或SER_l值小于最小阈值，那么，在步骤227中处理器38声明当前帧删除。然而，如果这些SER值大于最小值，那么，在步骤234中，处理器38确定当前帧是以速率i发射的。

与例行程序200一样，如果在步骤204中确定在步骤202所校验的速率是八分之一速率，那么，如上所讨论的，在步骤212中，处理器38对该八分之一速率的Yamamoto值进行校验。因此，如果该八分之一速率的Yamamoto值作了校验，那么，在步骤238中，处理器38不仅采用已确定速率(八分之一速率)的更松的最大SER阈值，而且采用已确定和未确定速率的更松的最小SER值(即更松的MinSER_i，j、SER_i，k和SER_i，l)。同样，在步骤240中，如果在步骤212中未校验Yamamoto值，那么，在步骤240中，处理器38不仅采用更紧的最大SER_i阈值，而且采用其它速率的更紧的最小SER值(即更紧的MinSER_i，j、SER_i，k和SER_i，l)。因此，对于八分之一速率，处理器38所采用的阈值查看表包括八分之一速率的两个最大阈值和在步骤238和240中采用的三个最小阈值的两个组。

可以提供对不同例行程序的不同替换。例如，在例行程序200的步骤206、228、230和232中，处理器38不是简单地将已确定SER值与其它SER值进行比较，而是可以将特定SER值与最小或最大SER阈值乘以积因子k加适当权重值W所表示的线性函数进行比较。例如，在步骤206中，处理器38可以将SER值SER_i与函数k_i*MaxSER_i+W_i进行比较，而在步骤228中，处理器38可以将SER_j与函数k_i，j*MinSER_i，j+W_i，j进行比较。此外，在步骤206至232中可以采用非线性函数。然而，由非线性函数提供的任何改进最多只能略改善一下例行程序220的好处，但将导致处理复杂化，因而增加处理时间。

虽然仅对八分之一速率作Yamamoto值校验，但是可以改进例行程序220，从而也可以作其它速率的Yamamoto值的校验。结果，对于其它速率中每个速率，可以采用相应的更紧或更松的最大和最小SER阈值。因此，由处理器38具体实现的另一替代方法则采用更大的查看表。另外，例行程序100、120、200能够采用诸如对每个速率作Yamamoto校验的上述另外的替代方法。

不是采用包括权重值W、积因子k和最小和最大SER阈值的查看表，在适当的方程式中可以对这些值进行算术计算。然而，这些方程式是复杂的，需要处理器38的大量开销。结果，在这种替代方法中则需要更快，因而更昂贵的微处理器38。

此外，本发明的例行程序能够将当前确定的速率(速率i)与以前的速率进行比较。如上所述，在90％的时间里，在示范实施例中，当前帧的速率或是处于全速率下或是处于八分之一速率下。同样，在示范实施例中，当前帧的速率等于前一帧的速率的几率是高的。如果一个人正在说话，他们很可能继续说话(导致当前帧处于全速率下)，而如果他们默不作声，他们很可能继续默不作声(维持当前帧在八分之一速率下)。结果，上述的例行程序能够将当前帧的已确定速率与前一帧的速率进行比较，并采用更松的最大和最小SER阈值。另一方面，如果当前已确定的速率不同于以前速率，那么，可以采用更紧的阈值。

虽然这里针对示范目的描述了本发明的一些特定实施例和例子，但是，只有不偏离本发明的精神和范围能够作出不同的等效改进，正如相关技术领域专业技术人员将看出的。可以将这里提供的技术运用到其它通信系统上，不一定是上述的扩展频谱通信系统。本发明可以采用以上所述的不同专利和专利申请的系统和方法，这里将其全部引作参考。

鉴于以上的详细描述，能够对本发明作出这些和其它的变化。通常，在以下的权利要求书中，采用的术语不应当理解为将本发明限制在说明书和权利要求书中所公开的特定实施例上，而是应当理解为包括在权利要求书下操作的提供速率确定的任何通信系统。于是，本发明不受公开内容的限制，它的范围完全是由以下的权利要求书确定的。

Claims

1.一种在通信系统中在接收机上确定当前帧的当前速率的方法，所述通信系统包括一个向所述接收机发射的发射机，所述发射机在所述当前速率下发射多个帧的每一帧，这里所述当前速率对应于多个速率之一，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

产生多个差错校验值，每个差错校验值基于所述当前帧是否具有所述多个速率中的一个速率，这里，仅用所选速率的第一校验值能较好地校验，所述所选速率是所述多个速率中一个速率；

产生多个差错率代码，每个差错率代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，所选差错率代码对应于所述所选速率；

产生多个解码代码，每个解码代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，所选解码代码对应于所述所选速率；

确定所述所选差错率代码的所述所选速率是否对应于预定速率；

如果所选速率对应于所述预定速率，将所述所选解码代码与所选值进行比较；

如果所选速率不对应于所述预定速率，根据预定的操作关系将所述所选差错率代码与第一值进行比较；

如果所述所选解码代码对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第二值进行比较；

如果所述所选解码代码不对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第三值进行比较；

如果所述所选差错率代码相对于所述第一、第二和第三值具有所述预定的操作关系，确定所述当前帧的所述当前速率是所述所选速率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的产生多个差错校验值的步骤是指产生多个循环冗余校验值；所述的产生多个差错率代码的步骤是指产生多个符号差错率；所述的产生多个解码代码的步骤是指产生多个Yamamoto校验代码。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的多个速率包括全速率、二分之一、四分之一和八分之一速率；所述的确定所述所选差错率代码的所述所选速率是否对应于预定速率的步骤是指所述所选速率是否对应于所述八分之一速率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的产生多个解码代码的步骤是指产生多个Yamamoto校验代码；将所述所选解码代码与所选值进行比较的步骤包括确定所述所选Yamamoto代码是否作可接受校验的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的第一、第二和第三值是指差错率代码阈值；将所述所选差错率代码与所述第一、第二和第三值进行比较的步骤是分别确定所述所选差错率代码是否小于所述第一、第二和第三阈值；所述第二阈值大于所述第三阈值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的确定所述当前帧的所述当前速率是所述所选速率的步骤包括如果所述所选差错率代码相对于所述第一、第二和第三值不具有所述的预定操作关系确定所述当前帧被删除的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括步骤：

根据所选操作关系将所述差错率代码中至少另一个代码与最小阈值差错率代码进行比较；以及

如果所述差错率代码中所述另一个代码具有相对于所述最小阈值的所述所选操作关系，确定所述当前帧被删除。

8.一种在通信系统中确定信号的当前速率的方法，所述通信系统包括一个发射机和一个接收机，所述发射机以当前速率发射信号，这里，所述当前速率对应于多个速率之一；所述接收机产生多个差错校验值和差错率代码以及至少一个解码代码，每个都基于所述信号是否具有所述多个速率之一，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定仅用所选速率的第一校验值是否能较好地校验，这里，所述所选速率是所述多个速率中一个；

确定所述所选速率是否对应于预定速率；

如果所述所选速率对应于所述预定速率，将所选解码代码与所选值进行比较；

如果所述所选速率不对应于所述预定速率，根据预定的操作关系将所选差错率代码与第一值进行比较，这里，所述所选速率代码对应于所述所选速率；

如果所述所选差错率代码相对于第一、第二和第三值具有预定的操作关系，确定所述信号的所述当前速率是所述的所选速率。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的多个速率包括全速率、二分之一、四分之一和八分之一速率；所述的确定所述所选速率是否对应于预定速率的步骤是指所述所选速率是否对应于所述八分之一速率。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的所选解码代码是一个Yamamoto校验代码；所述的将所选解码代码与所选值进行比较的步骤包括确定所述所选Yamamoto代码是否作可接受校验的步骤。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的第一、第二和第三值是差错率代码阈值；将所述所选差错率代码与所述第一、第二和第三值进行比较的步骤是分别确定所述所选差错率代码是否小于所述第一、第二和第三阈值；所述第二阈值大于所述第三阈值。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的信号包括包含当前帧在内的多个帧；确定所述信号的所述当前速率是所述所选速率的步骤包括如果所述所选差错率代码相对于所述第一、第二和第三值不具有所述的预定操作关系确定所述当前帧被删除的步骤。

13.如权利要求8所述的方法，其特征在于进一步包括步骤：

根据所选的操作关系将所述差错率代码中至少另一个代码与最小阈值差错率代码进行比较；

如果所述差错率代码中所述另一个代码具有相对于所述最小阈值的所述所选操作关系，确定所述信号是错误的。

14.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的比较步骤包括将所述所选差错率代码分别与第一、第二和第三权重值加所述第一、第二和第三值进行比较的步骤。

15.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的比较步骤包括将所述所选差错率代码分别与第一、第二和第三积因子乘以所述第一、第二和第三值进行比较的步骤。

16.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的第一值是差错率代码阈值，所述方法进一步包括步骤：

将所述的所选速率与前一速率进行比较；

如果所述的所选速率和所述的前一速率基本相等，减小所述的第一阈值；

如果所述的所选速率和所述的前一速率不相等，增大所述的第一阈值。

17.一种在通信系统中使用的接收机，所述通信系统包括以当前速率下向所述接收机发射多个帧中每一帧的发射装置，这里，所述当前速率对应于多个速率之一，其特征在于，所述接收机包括：

产生多个差错校验值的装置，每个差错校验值基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，仅用所选速率的第一校验值能较好地校验，所述所选速率是所述多个速率中一个；

产生至少一个差错率代码的装置，每个差错率代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，所选差错率代码对应于所述所选速率；

产生多个解码代码的装置，每个解码代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，所选解码代码对应于所述所选速率；

与所述的产生多个差错校验值的装置相耦合的、确定所述所选差错率代码的所述所选速率是否对应于预定速率的装置；

与所述的产生多个解码代码的装置相耦合的、如果所选速率对应于所述预定速率将所述所选解码代码与所选值进行比较的装置；

与所述的产生多个差错率代码的装置相耦合的、如果所选速率不对应于所述预定速率，根据预定的操作关系将所述所选差错率代码与第一值进行比较；如果所述所选解码代码对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第二值进行比较；如果所述所选解码代码不对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第三值进行比较的装置；以及

与所述的与所述第一、第二和第三值进行比较的装置相耦合的、如果所述所选差错率代码相对于所述第一、第二和第三值具有预定的操作关系，确定所述当前帧的所述当前速率是所述所选速率的装置。

18.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：产生多个差错校验值的所述装置产生多个循环冗余校验值；产生多个差错率代码的所述装置产生多个符号差错率；产生多个解码代码的所述装置产生多个Yamamoto校验代码。

19.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：所述的多个速率包括全速率、二分之一、四分之一和八分之一速率；确定所述所选差错率代码的所述所选速率是否对应于预定速率的所述装置包括确定所述所选速率是否对应于所述八分之一速率的装置。

20.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：产生多个解码代码的所述装置产生多个Yamamoto校验代码；将所述所选解码代码与所选值进行比较的所述装置包括确定所述所选Yamamoto代码是否作可接受校验的装置。

21.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：所述的第一、第二和第三值是指差错率代码阈值；将所述所选差错率代码与所述第一、第二和第三值进行比较的所述装置包括分别确定所述所选差错率代码是否小于所述第一、第二和第三阈值的装置；所述第二阈值大于所述第三阈值。

22.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：确定所述当前帧的所述当前速率是所述所选速率的所述装置包括如果所述所选差错率代码相对于所述第一、第二和第三值不具有所述的预定操作关系确定所述当前帧被删除的装置。

23.如权利要求17所述的接收机，其特征在于进一步包括：

根据所选操作关系将所述差错率代码中至少另一个代码与最小阈值差错率代码进行比较的装置；以及

如果所述差错率代码中所述另一个代码具有相对于所述最小阈值的所述所选操作关系，确定所述当前帧被删除的装置。

24.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：比较所述所选差错代码的所述装置将所述所选差错代码分别与第一、第二和第三加权值加上第一、第二和第三值作比较。

25.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：比较所述所选差错代码的所述装置将所述所选差错代码分别与第一、第二和第三积因子值乘上第一、第二和第三值作比较。

26.如权利要求17所述的接收机，其特征在于：如果所述所选速率和所述以前速率接近相等，比较所述所选差错代码的所述装置将所述所选差错代码与前一速率作比较并降低所述第一值。

27.一种通信系统，其特征在于，所述系统包括：

为了以当前速率发射信号而配置的发射机，这里，所述当前速率对应于多个速率之一；和

为接收所述信号而配置的接收机，所述接收机包括：

为产生多个差错校验值而配置的差错校验值发生器，每个校验值基于所述当信号是否具有所述多个速率之一，这里，仅用所选速率的第一校验值能较好地校验，所述所选速率是所述多个速率中一个；

为产生多个差错率代码而配置的差错率代码发生器，每个差错率代码基于所述信号是否具有所述多个速率之一，这里，所选差错率代码对应于所述所选速率；

为产生多个解码代码而配置的解码代码发生器，每个解码代码基于所述信号是否具有所述多个速率之一，这里，所选解码代码对应于所述所选速率；以及

与所述差错校验值发生器、差错率代码发生器和解码代码发生器相耦合的、为(a)确定所述所选差错率代码的所述所选速率是否对应于预定速率；(b)如果所述所选速率对应于所述预定速率，将所选解码代码与所选值进行比较；(c)如果所述所选速率不对应于所述预定速率，根据预定的操作关系将所选差错率代码与第一值进行比较；(d)如果所述所选解码代码对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第二值进行比较；(e)如果所述所选解码代码不对应于所述所选值，根据所述的预定操作关系将所述所选差错率代码与第三值进行比较；(f)如果所述所选差错率代码具有相对于第一、第二和第三值的预定操作关系，确定所述信号的所述当前速率是所述的所选速率；(g)根据所述的所选速率对所述信号进行解码而配置的解码器。

28.一种在通信系统中在接收机上确定当前帧的当前速率的方法，所述通信系统包括一个向所述接收机发射的发射机，所述发射机在所述当前速率下发射多个帧的每一帧，这里，所述当前速率对应于多个速率之一，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

产生多个差错校验值，每个差错校验值基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，仅用第一和第二速率的第一和第二校验值能较好地校验，所述第一和第二速率来自于所述多个速率之中；

产生多个差错率代码，每个差错率代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，第一和第二差错率代码对应于所述的第一和第二速率；

根据预定的操作关系，将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码加第一值进行比较；以及

如果所述的第一差错率代码具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，确定所述当前帧的所述当前速率是所述第二速率，否则确定所述当前速率是所述第一速率。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：产生多个差错校验值的所述步骤产生多个循环冗余校验值；产生多个差错率代码的所述步骤产生多个符号差错率。

30.如权利要求28所述的方法，其特征在于进一步包括：

如果所述的第一差错率代码不具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，根据所选的操作关系将所述第一差错率代码与一阈值进行比较；

如果所述的第一差错率代码具有相对于所述阈值的所述所选操作关系，确定所述当前帧被删除。

31.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所述的比较步骤是将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码乘以一积因子进行比较。

32.一种在通信系统中确定信号的当前速率的方法，所述通信系统包括一个发射机和一个接收机，所述发射机以当前速率发射信号，这里，所述当前速率对应于多个速率之一；所述的接收机产生多个差错校验值和差错率代码，每个差错校验值和差错率代码基于所述信号是否具有所述多个速率之一，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定仅用第一和第二速率的第一和第二差错校验值能作较好地校验，这里，所述第一和第二速率来自于所述多个速率之中；

根据预定的操作关系，将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码加第一值进行比较；

如果所述的第一差错率代码具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，确定所述信号的所述当前速率是所述第二速率，否则确定所述当前速率是所述第一速率。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于：所述第一和第二差错校验值是第一和第二循环冗余校验值；所述第一和第二差错率代码是第一和第二符号差错率。

34.如权利要求32所述的方法，其特征在于进一步包括：

如果所述的第一差错率代码不具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，根据所选的操作关系将所述第一差错率代码与一差错率代码阈值进行比较；

如果所述的第一差错率代码具有相对于所述阈值的所述所选操作关系，确定所述信号是错误的。

35.如权利要求32所述的方法，其特征在于：所述的比较步骤是将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码乘以一积因子进行比较。

36.如权利要求32所述的方法，其特征在于进一步包括：

根据所述第一速率产生至少一个所选解码代码；

确定所述第一速率是否对应于预定速率；

如果所述第一速率对应于所述预定速率，将所述所选解码代码与所选值进行比较；

如果所述所选解码代码对应于所述所选值，改变所述第一值。

37.一种在通信系统中使用的接收机，所述通信系统包括以当前速率发射多个帧中每一帧的发射装置，这里，所述当前速率对应于多个速率之一，其特征在于，所述接收机包括：

产生多个差错校验值的装置，每个差错校验值基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，仅用第一和第二速率的第一和第二校验值能较好地校验；所述多个速率包括所述第一和第二速率；

产生多个差错率代码的装置，每个差错率代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，第一和第二差错率代码对应于所述的第一和第二速率；

与所述产生多个差错校验值的装置和所述产生多个差错率代码的装置相耦合的、根据预定的操作关系将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码加第一值进行比较的装置；

与所述比较装置相耦合的、如果所述的第一差错率代码具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，确定所述当前帧的所述当前速率是所述第二速率，否则确定所述当前速率是所述第一速率的装置。

38.如权利要求37所述的接收机，其特征在于：产生多个差错校验值的所述装置产生多个循环冗余校验值；产生多个差错率代码的所述装置产生多个符号差错率。

39.如权利要求37所述的接收机，其特征在于进一步包括：

如果所述的第一差错率代码不具有相对于所述第二差错率加第一值的预定操作关系，根据所选的操作关系将所述第一差错率代码与一阈值进行比较的装置；

如果所述的第一差错率代码具有相对于所述阈值的所述所选操作关系，确定所述当前帧被删除的装置。

40.如权利要求37所述的接收机，其特征在于：所述的比较装置将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码乘以一积因子进行比较。

41.一种通信系统，包括：

以当前速率发射信号而配置的发射机，这里，所述当前速率对应于多个速率之一；

为接收所述信号而配置的接收机，其特征在于，所述接收机包括：

为产生多个差错校验值而配置的差错校验值发生器，每个校验值基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，仅用第一和第二速率的第一和第二校验值能较好地校验，所述第一和第二速率来自于所述多个速率之中；

为产生多个差错率代码而配置的差错率代码发生器，每个差错率代码基于所述当前帧是否具有所述多个速率之一，这里，第一和第二差错率代码对应于所述第一和第二速率；

与所述差错校验值发生器和差错率代码发生器相耦合的、根据预定操作关系将所述第一差错率代码与所述第二差错率代码加第一值进行比较，如果所述第一差错率代码具有相对于所述第二差错率代码加第一值的所述预定操作关系，确定所述当前帧的所述当前速率是所述第二速率，否则确定所述当前速率是所述第一速率而配置的解码器。