DE10222115B4

DE10222115B4 - Gemeinsam verwendete Schaltkreise für Funktionseinheiten eines WLAN-Empfängers

Info

Publication number: DE10222115B4
Application number: DE10222115.4A
Authority: DE
Inventors: Menno Mennenga; Frank Poegel; Jorg Borowski
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: US7130658B2; US20030216154A1; DE10222115A1

Abstract

WLAN-Empfänger mit einer Synchronisationseinheit (130), wobei die Synchronisationseinheit beinhaltet: eine erste Funktionseinheit zur Durchführung einer ersten Signalverarbeitungsfunktion; eine zweite Funktionseinheit zur Durchführung einer zweiten Signalverarbeitungsfunktion, die von der ersten Signalverarbeitungsfunktion verschieden ist; und mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis, wobei die erste Funktionseinheit konfiguriert ist, wenigstens einen der mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben, um die erste Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, und die zweite Funktionseinheit konfiguriert ist, den wenigstens einen der mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreise, der von der ersten Funktionseinheit betrieben wird, zu betreiben, um die zweite Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf WLAN(Wireless Local Area Network)-Empfänger und im Speziellen auf Funktionseinheiten in solchen WLAN-Empfängern.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Flexibilität ist ein wesentliches Merkmal für moderne Datenkommunikationssysteme. Diese Flexibilität wird z. B. durch ein kabelloses, lokales Netzwerk angeboten, das als Zusatz oder als Alternative für ein verdrahtetes LAN installiert ist. Durch die Benutzung von Radiofrequenz- oder Infrarottechnologie übermitteln und empfangen WLAN-Systeme Daten über die Luft und minimieren dabei die Notwendigkeit für verdrahtete Verbindungen. Auf diese Art bieten WLAN-Systeme die Art von Mobilität an, die es WLAN-Benutzern erlaubt, überall Zugang zu Echtzeitinformationen zu haben. Diese Mobilität unterstützt Produktivität und Dienstleistungsmöglichkeiten, die mit verdrahteten Netzwerken nicht möglich sind. Darüber hinaus vereinfacht drahtlose Datenübertragung die Installation von einem LAN-System und stellt einen weiten Bereich von Skalierbarkeit zur Verfügung.
Um Daten mittels Funkwellen in einem WLAN zu übertragen, werden die zu übertragenden Daten mit einer Trägerwelle überlagert. Dieser Prozess wird Modulation genannt. Heute modulieren die meisten WLAN-Systeme mittels gespreizter Spektrumtechnologie (spread spectrum technology), einer Breitbandradiofrequenztechnik, die für den Gebrauch in zuverlässigen und sicheren Kommunikationssystemen entwickelt wurde. Diese Technologie ist konstruiert, um einen Kompromiss bei der Bandbreiteneffizienz zu Gunsten von Zuverlässigkeit, Integrität und Sicherheit einzugehen. Zwei verschiedene Spreizungsspektren-Modulationstypen werden angeboten: Frequenzhüpf-Spreizungsspektrum (frequency hopping spread spectrum, FHSS) und Direktsequenz-Spreizungsspektrum (direct sequence spread spectrum, DSSS).
FHSS-Systeme hüpfen von Frequenz zu Frequenz in einem Muster, das sowohl dem Transmitter als auch dem Receiver bekannt ist. DSSS-Systeme kreieren ein redundantes Bitmuster, Chip oder Chipping-Code genannt, für jedes übermittelte Bit. Sowohl der Transmitter als auch der Receiver kennen den Chipping-Code und sind daher in der Lage, Signale herauszufiltern, die nicht das gleiche Bitmuster benutzen.
DSSS-Systeme benutzen eine Bandbreite effizienter als FHSS-Systeme. Folglich haben WLAN-Systeme, die auf DSSS basieren, grundsätzlich einen höheren Durchsatz als ihre FHSS-Gegenstücke.
Ein Standard für WLAN-Vorgänge bei Datenraten bis zu 2 Mbps in dem 2,4-GHz ISM-(Industrial, Scientific and Medical)Band ist der IEEE 802.11 Standard. Um eine höhere Bandbreite anzubieten, wurde der Standard IEEE 802.11b für Datenraten bis zu 11 Mbps in dem 2,4-GHz ISM-Band definiert und weiterhin der IEEE 802.11a Standard für Datenraten bis zu 54 Mbps in dem 5-GHz unlizenzierten nationalen Informationsinfrastruktur-Band (Unlicensed National Information Infrastructure, UNII).
Der IEEE 802.11 Standard für drahtlose LANs, der eine direkte Sequenzspreizungsspektrumtechnik verwendet, braucht eine Trainingspräambel, um den Receiver auf den Transmitter einzustellen. Jede übermittelte Datennachricht enthält eine anfängliche Trainingspräambel, der ein Datenfeld folgt. Die Präambel enthält ein Synchronisierungsfeld, um sicherzustellen, dass der Receiver notwendigen Operationen für die Synchronisierung durchführen kann. Für die Präambellänge sind zwei Möglichkeiten definiert worden, nämlich eine lange und eine kurze Präambel. Alle mit 802.11b übereinstimmenden Systeme müssen eine lange Präambel unterstützen. Die Möglichkeit der kurzen Präambel ist in dem Standard zur Verfügung gestellt worden, um den Netzwerkdurchsatz zu erhöhen, wenn spezielle Daten, wie Sprache oder Video übermittelt werden. Das Synchronisationsfeld der Präambel besteht aus 128 Bits für eine lange Präambel und aus 56 Bits für eine kurze Präambel.
Synchronisierung ist ein wesentlicher Aspekt des Receivers. Es gibt mehrere Methoden, die Synchronisationsaufgabe zu erledigen. Ein Ansatz war, digitale Signalverarbeitung (digital signal processing, DSP) zu verwenden, das hochschnelle, mathematische Funktionen zur Verfügung, die das Spreizungsspektrumsignal in viele kleine Teile aufteilen und analysieren können, um es zu Synchronisieren und zu Entkorrelieren. Ein anderer Ansatz war, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) zu verwenden, da ASIC-Bausteine unter Verwendung von VLSI-Technologie die Kosten senken und generische Baublöcke kreieren, die in jeder Art von Anwendung verwendet werden können, die der Designer wünscht.
Wenn ein WLAN-Empfänger betrieben wird, ist Code-Synchronisation notwendig, da der Code ein Schlüssel ist, um die gewünschte Information zu entspreizen. Eine gute Synchronisation wird erreicht, wenn das codierte im Receiver angekommene Signal exakt die Zeit sowohl für seine Codemusterposition als auch für die Auswahl der Stücke einhält.
Für die Synchronisierung detektiert der Receiver die Synchronisationssymbole und stellt den internen Taktgeber des Receivers entsprechend der Symbole in dem Synchronisationsfeld, um einen festen Referenzzeitrahmen herzustellen, um mit diesem die Felder in der Übertragungsrahmenstruktur, die der Präambel folgt, zu interpretieren. Die Präambel, die das Synchronisationsfeld enthält, wird beim Beginn einer jeden Nachricht (Datenpaket) übermittelt.
Ein anderer Aspekt der WLAN-Kommunikation ist, dass in einem mobilen Funkkanal die Signalhöhe, die an der Antenne empfangen wird, sehr von der Stelle des Empfangspunkts abhängt. Es kann große Variationen in der Signalhöhe über ziemlich kurze Distanzen geben. Diese Signalvariationen können zu Situationen führen, wo ein Receiver mit einer einzelnen Antenne kein ausreichend starkes Signal empfangen kann, um eine akzeptable Referenz zu liefern. Andererseits, falls mehr als eine Antenne verwendet wird, wird die Chance erhöht, dass zumindest eine Antenne ein ausreichend großes Signal empfängt. Der Ansatz, mehrere Antennen zu benutzen, die voneinander getrennt sind, wird Raum- oder Antennendiversität genannt.
Wenn mehrere Antennen verwendet werden, um ein Funksignal zu empfangen, wird ein Mechanismus benötigt, um die Signale zu kombinieren, die bei den Antennenelementen ankommen. Ein einfacher und kosteneffizienter Ansatz ist, die Antenne mit der höchsten empfangenen Signalleistung zu wählen. Andere Ansätze, wie Kombinierungstechniken, mögen eine höhere Leistungsfähigkeit erzielen, aber sie benötigen mehr als einen RF- und Basisbandteil. Dies ist eine Anforderung, die die Systemkosten erheblich erhöht.
Das Akquisitionsproblem ist ein Problem der Suche durch einen Zeit- und Frequenzbereich (Chip, Träger), um das Spreizungsspektrumsignal mit der lokal erzeugten Sequenz zu synchronisieren. Da der Spreizungsprozess typischerweise vor der Trägersynchronisierung stattfindet und daher der Träger zu diesem Zeitpunkt unbekannt ist, benutzen die meisten Akquisitionssysteme nicht kohärente Detektionen.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines dem Stand der Technik entsprechenden WLAN-Empfängers 100. Über eine oder mehr Antennen 110 empfängt der Receiver einen Datenstrom von einem WLAN-Transmitter und führt den Antennenausgang zu einer Signalverarbeitungseinheit 120. In der Signalverarbeitungseinheit werden die empfangenen Daten und Signale vorverarbeitet und an die Synchronisationseinheit 130 übergeben. Nach der Synchronisierung der empfangenen Datensignale werden die synchronisierten Datensignale an die digitale Signalverarbeitungseinheit 140 für eine weitere digitale Signalverarbeitung übergeben. Die Antennenwahl wird von einem Antennendiversitätskontroller oder einer finiten Zustandsmaschine durchgeführt. Ihr Zweck ist, am Beginn der genannten Präambel zu messen, welche Antenne das stärkste Signal liefert. Diese Antenne wird die Empfangsantenne für den Rahmen. Nach der Auswahl der Antenne wird die Präambel von einer Präambeldetektionseinheit detektiert, die den eingehenden Datenstrom nach einer Präambel absucht, während der Receiver in dem Empfangsmodus ist. Ihr Zweck ist, die Präambel zu detektieren und zu bestimmen, ob eine kurze oder lange Präambel empfangen wird. Sie wird auch die Grenzen zwischen aufeinanderfolgenden Barker-Symbolen so bestimmen, dass die folgenden Verarbeitungsblöcke ihren Verarbeitungszeitplan entsprechend justieren können. Schließlich wird eine anfängliche Frequenzfehlerschätzung geliefert, die in dem Frequenzfehlerkorrekturmodul für eine anfängliche Frequenzfehlerkorrektur verwendet wird. Darüber hinaus führt eine Synchronisationseinheit eine nicht kohärente Detektion durch, um den Beginn des Rahmenbegrenzers zu finden, der Präambel und Header trennt.
Aufgrund dieses weiten Bereichs von verschiedenen Aufgaben sind die Synchronisationsschaltkreise in den existierenden WLAN-Empfängern sehr komplex. Da die digitalen Signalverarbeitungsfunktionen eine Vielzahl von Funktionseinheiten benötigen, sind die Schaltkreise hoch komplex. Daher sind die Kosten für die Schaltkreisentwicklung und Fertigung hoch.
Die US 5,793,757 beschreibt ein Telekommunikationsnetzwerk mit zeitorthogonalen Breitband- und Schmalbandsystemen.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten WLAN-Empfänger und ein zugehöriges Betriebsverfahren bereitzustellen, die eine kleinere Anzahl von Gattern erlauben, was zu einer kleineren Chipfläche und darüber hinaus zu reduzierten Herstellungskosten führen kann.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierte Erfindung gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer Ausführungsform wird ein WLAN-Empfänger vorgestellt, der eine Synchronisationseinheit enthält. Die Synchronisationseinheit beinhaltet eine erste Funktionseinheit, um eine erste Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, eine zweite Funktionseinheit, um eine zweite Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, die verschieden zur ersten Signalverarbeitungsfunktion ist, und mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis. In der Synchronisationseinheit ist die erste Funktionseinheit eingerichtet, um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben, um die erste Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, und die zweite Funktionseinheit ist eingerichtet, um den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu betreiben, der von der ersten Funktionseinheit betrieben wird, um die zweite Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.
In einer anderen Ausführungsform wird ein integrierter Schaltkreis-Chip vorgestellt, der einen Synchronisationsschaltkreis für die Benutzung in einem WLAN-Empfänger beinhaltet. Der Synchronisationsschaltkreis beinhaltet eine erste Funktionseinheit für die Durchführung einer ersten Signalverarbeitungsfunktion, eine zweite Funktionseinheit für die Durchführung einer zweiten Signalverarbeitungsfunktion unterschiedlich zu der ersten Signalverarbeitungsfunktion und mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis. In dem Synchronisationsschaltkreis ist die erste Funktionseinheit angeordnet, um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben, um die erste Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, und die zweite Funktionseinheit ist angeordnet, um den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis, der von der ersten Funktionseinheit betrieben wird, zu betreiben, um die zweite Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben einer Synchronisationseinheit in einem WLAN-Empfänger vorgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Durchführung einer ersten Signalverarbeitungsfunktion und die Durchführung einer zweiten Signalverarbeitungsfunktion, die von der ersten Signalverarbeitungsfunktion unterschiedlich ist. Der Schritt zur Durchführung der ersten Verarbeitungsfunktion enthält das Betreiben mindestens eines Signalverarbeitungsschaltkreises der Synchronisationseinheit und der Schritt zur Durchführung der zweiten Signalverarbeitungsfunktion beinhaltet den Betrieb des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beiliegenden Zeichnungen sind mit aufgenommen und stellen einen Teil der Beschreibung dar, zu dem Zweck, die Prinzipien der Erfindung zu erklären. Die Zeichnungen sind nicht erstellt, um die Erfindung nur auf die dargestellten und beschriebenen Beispiele zu limitieren, wie die Erfindung gemacht und benutzt werden kann. Weitere Merkmale und Vorteile werden von der folgenden und spezielleren Beschreibung der Erfindung deutlich werden, wie dargestellt in den beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen WLAN-Empfänger entsprechend dem Stand der Technik erläutert;
2 zeigt ein Blockdiagramm, das die Komponenten eines WLAN-Empfängers entsprechend einer Ausführungsform erläutert;
3 zeigt ein Flussdiagramm, das den Prozess zum Betreiben spezifischer funktionaler Einheiten in einer Synchronisationseinheit entsprechend einer Ausführungsform erläutert;
4 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Präambeldetektionseinheit und eine Antennendiversitätseinheit entsprechend einer Ausführungsform erläutert;
5 zeigt ein anderes Blockdiagramm, das die in 4 gezeigten Komponenten erläutert;
6 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Datenpfad in einem Barker-Matched-Filter entsprechend einer Ausführungsform darstellt;
7 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Datenpfad in einem Demodulator entsprechend einer Ausführungsform erläutert;
8 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Datenpfad in einem Entwürfler entsprechend einer Ausführungsform erläutert;
9 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Datenpfad in einem Comb-Filter entsprechend einer Ausführungsform erläutert; und
10 zeigt ein Blockdiagramm, das Signalverarbeitungsschaltkreise einer Antennendiversitätseinheit, einer Präambeldetektionseinheit und einer nicht kohärenten Detektionseinheit entsprechend einer Ausführungsform erläutert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die Figuren beschrieben.
Es wird Bezug genommen auf die Zeichnungen und im Speziellen auf 2, die die Funktionseinheiten eines WLAN-Empfänger entsprechend einer Ausführungsform darstellt. Der Empfänger hat einen Radiofrequenzteil und ein Basisbandteil, der mit dem Radiofrequenzteil verbunden ist. Der Radiofrequenzteil ist ein analoger Schaltkreis, der ein analoges Signal empfängt und eine digitale Wiedergabe davon an den Basisbandteil liefert. Für diesen Zweck beinhaltet der Radiofrequenzteil einen Analog-zu-Digital-Konverter (ADC).
Darüber hinaus führt der Radiofrequenzteil eine automatische Verstärkungskontrolle (AGC) durch, um einen Verstärkungsgewinn zu kontrollieren, abhängig von einer empfangenen Signalleistung oder -stärke. Die AGC-Einheit befindet sich in dem analogen Radiofrequenzteil und tauscht Kontrollsignale mit dem digitalen Schaltkreis des Basisbandteils aus.
Der Basisbandteil des WLAN-Empfängers der vorliegenden Ausführungsform, gezeigt in 2, hat eine Anzahl von Einheiten, die untereinander verbunden sind, um einen Datenpfad zu formen. Das heißt, der Basisbandteil empfängt die digitalen Eingangssignale von dem Radiofrequenzteil und erzeugt Ausgangsdaten, die gefiltert, demoduliert, decodiert und entwürfelt werden für eine weitere Verarbeitung.
Wenn die digitalisierten Eingangssignale in dem Basisbandteil empfangen werden, wird eine Leistungsnormierung (PNO) in der Einheit 205 durchgeführt, die die Leistung des Eingangssignals normiert. Die Leistungsnormierung kann unter der Kontrolle der Antennendiversitätseinheit (DIV) 240 durchgeführt werden, die die Antennendiversität kontrolliert und die mit dem automatischen Verstärkungskontroller des Radiofrequenzteils verbunden ist. Zur Durchführung einer Diversitätsselektion empfängt die Einheit 240 das normierte Signal von der Einheit 205.
Die Antennendiversitätseinheit 240 kann des Weiteren ein Kontrollsignal an die Präambeldetektionseinheit (PDT) 215 liefern. Die Präambeldetektionseinheit 215 empfängt das normierte Signal von der Einheit 205 und detektiert eine Präambel in dem Signal.
Wie aus 2 zu sehen ist, liefert die Präambeldetektionseinheit 215 Ausgangssignale an eine Zeitsteuerungsfehlerkorrektureinheit (TEC) 210 und eine Frequenzfehlerkorrektureinheit (FEC) 220. Diese Einheiten werden benutzt, um Zeitsteuerungsfehler und Frequenzfehler zu detektieren bzw. zu korrigieren.
Wie oben erwähnt, empfängt die Präambeldetektionseinheit 215 das normierte Eingangssignal von der Leistungsnormierungseinheit 205. Zusätzlich empfängt sie ein Eingangssignal von einem Feed-Forward-Filter (DFE-F) 250 von einem Entscheidungsrückführungs-Equalizer 245. Der Feed-Forward-Filter 250 empfängt das Ausgangssignal der Zeitsteuerungsfehlerkorrektureinheit 210 und filtert das Signal unter Kontrolle des Entscheidungsrückführungs-Equalizer-Kontrollers (DFE-C) 255. Ein gefiltertes Signal wird der Präambeldetektionseinheit 215 zugeführt.
Wie aus 2 weiterhin ersichtlich, kann der Entscheidungsrückführungs-Equalizer-Kontroller 255, abhängig von spezifischen Eingangssignalen arbeiten, die von der Frequenzfehlerkorrektureinheit 220 und/oder der nicht kohärenten Detektionseinheit (NCD) 225 empfangen werden. Die nicht kohärente Detektionseinheit 225 filtert und demoduliert ein Signal, das von der Phasenfehlerkorrektureinheit (PEC) 235 empfangen wird, um eine demodulierte binäre Referenzsequenz zu erhalten. Diese binäre Referenzsequenz wird dem Entscheidungsrückführungs-Equalizer-Kontroller 255 zugeführt zur gemeinsamen Weiterverarbeitung mit den Datensignalen, die von der Frequenzfehlerkorrektureinheit 220 kommen.
Die Phasenfehlerkorrektureinheit 235, die ein Signal an eine nicht kohärente Detektionseinheit 225 liefert, empfängt ein Ausgangssignal von der Frequenzsignalfehlerkorrektureinheit 220. D. h., die Frequenzkontrolle und die Phasenkontrolle wird in zwei getrennten Stufen durchgeführt, und die Phasenfehlerkorrektur wird durchgeführt, basierend auf einem Signal, das vorhergehend korrigiert wurde bezüglich eines Frequenzfehlers.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liefert die Phasenfehlerkorrektureinheit 235 des Weiteren ein Eingangssignal zum Rückführungssignal 260 des Entscheidungsrückführungs-Equalizers 245. Der Rückführungsfilter 260 filtert diese Daten, um Ausgangsdaten zu liefern, und er wird durch den Entscheidungsrückführungs-Equalizer-Kontroller 255 kontrolliert. Des Weiteren kann der Rückführungsfilter 260 ein Signal empfangen, das auf die Datenrate hinweist.
Darüber hinaus wird eine Paketbeginndetektionseinheit (PST) 230 zur Verfügung gestellt, die den Rahmenbeginnbegrenzungsteil (SFD) in dem empfangenen Datensignal detektiert, um eine Paketbeginnkontrollsignal zu erzeugen. Für diesen Zweck empfängt die Paketbeginndetektionseinheit 230 ein Eingangssignal von der nicht kohärenten Detektionseinheit 225.
Wie aus der vorangegangen Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform hervorgeht, beinhaltet der Empfänger eine Anzahl von Einheiten, die einen Datenpfad formen. Jede Einheit ist für die Durchführung einer gegebenen Funktion in dem Synchronisierungsprozess (Angleichen und Verfolgen) zuständig. Da jede Funktion der individuellen Einheiten nur für eine bestimmte Zeitperiode benötigt wird, werden die Einheiten in der vorliegenden Ausführungsform in einer vorbestimmten Sequenz aktiviert. Wird die Funktion einer gegebenen Einheit nicht länger benötigt, kann die Einheit deaktiviert werden.
Nun Bezug nehmend auf 3 stellt das gezeigte Flussdiagramm die Sequenz für den Betrieb der Funktionseinheiten dar. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird zuerst die Antennendiversitätseinheit 240 betrieben (Schritt 310). Nachdem diese Funktionseinheit deaktiviert ist, wird die Präambeldetektionseinheit 215 in Schritt 320 betrieben, um die Präambel in einem empfangenen Datenstrom zu detektieren. In Schritt 320 wird die nicht kohärente Detektionseinheit 225 aktiviert und betrieben, um Daten in einem empfangenen Datenstrom zu demodulieren und den Rahmenbeginnbegrenzer zu finden, der die Präambel und den Header teilt.
Wie oben beschrieben, kann ein WLAN-Empfänger mehrere Antennen haben. Die Funktion der Antennendiversitätseinheit ist, eine geeignete Antenne für den Empfang des aktuellen Rahmens zu selektieren, die nicht notwendigerweise die beste ist. Um dies zu tun, muss die Antennendiversitätseinheit zuerst ein Signal detektieren. Die Signaldetektion wird durchgeführt durch die Bewertung eines Signals, das anzeigen wird, ob das empfangene Datenstromsignal ein Signal zu Rauschverhältnis hat, größer als ein spezifischer Wert, und die Leistung des empfangenen Datenstromsignals größer ist als eine spezifische Schwelle, was erreicht wird dadurch, dass geprüft wird, ob die Leistung des empfangenen Datenstromsignals wiederholt, in äquidistanten Zeitpunkten, eine spezifische Schwelle überschreitet.
Der Antennenselektionsprozess hängt davon ab, welcher Eingang den Ausschlag gab zur Signaldetektion. Falls das Signal zu Rauschverhältnis größer als ein gewisser Wert ist, dann wird die finite Zustandsmaschine einfach die aktuell gewählte Antenne festsetzen. Falls andererseits die Stärke des empfangenen Datenstromsignaleingangs die Detektionsschwelle überschreitet, wird die aktuell selektierte Antenne nicht sofort festgesetzt. Eher misst die Antennendiversitätseinheit erst die Signalhöhe mit der aktuell selektierten Antenne und wechselt dann zur anderen Antenne, um die Signalhöhe dort zu überprüfen. Falls die Signalhöhe bei der neuen Antenne die Signalhöhe bei der alten Antenne übersteigt, wird die neue Antenne festgesetzt; anderenfalls wird die Antenne zurückgeschaltet und die vorherige Antenne wird festgesetzt. Falls beide gemessenen Signalhöhen unter der Schwelle sind, wird das periodische Schalten wieder beginnen.
Nachdem die Antenne ausgesucht ist, sucht die Präambeldetektionseinheit den ankommenden Datenstrom nach einer Präambel ab, während der Empfänger in dem Empfangsmodus ist. Da der Zweck der Präambeldetektionseinheit ist, eine Präambel zu detektieren und zu entscheiden ob eine kurze oder lange Präambel empfangen wird, wird sie auch die Grenzen zwischen aufeinanderfolgende Barker-Symbole bestimmen, so dass die folgenden Bearbeitungsblöcke ihren Verarbeitungszeitplan entsprechend justieren können. Schließlich wird sie eine anfängliche Frequenzfehlerschätzung liefern, die in der Frequenzfehlerkorrektureinheit 220 für eine anfängliche Frequenzfehlerkorrektur verwendet wird.
Wie oben erwähnt, wird in einem nächsten Schritt die kohärente Detektion betrieben, um das empfangene Signal zu filtern und zu demodulieren, um den Rahmenbeginnbegrenzer zu finden.
Es wird in Betracht gezogen, dass weitere Arbeitsschritte hinzugefügt und in die oben beschriebene Ausführungsform eingefügt werden können.
4 veranschaulicht die hierin beschriebene Ausführungsform im Detail. Sie zeigt schematisch die Antennendiversitätseinheit 240 und die Präambeldetektionseinheit 215 in einem Blockdiagramm. Beide Funktionseinheiten bedienen einen Barker-Matched-Filter 400, zu dem das Eingangssignal der Antennendiversitätseinheit und das Eingangssignal der Präambeldetektionseinheit verbunden ist. Der Barker-Matched-Filter 400 wird für die Korrelation eines Barker-Spreizungs-Codes verwendet. Der Ausgang dieses Signalverarbeitungsschaltkreises ist mit einem Demodulator 410 verbunden, der auch von der Antennediversitätseinheit und der Präambeldetektionseinheit betrieben wird. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 410 demoduliert differenziell das Ausgabeergebnis des Barker-Matched-Filters und führt es einem Entwürflermoduls 420 zu. Da das Ausgabeergebnis des Demodulatormoduls immer noch verwürfelt ist, ist die Aufgabe des Entwürflermoduls, den empfangenen Datenstrom zu entwürfeln. Das Ausgabeergebnis des Entwürflers wird zu einem Comb-Filter 430 geführt, der auch von der Antennendiversitätseinheit und der Präambeldetektionseinheit betrieben wird. Ein Comb-Filter glättet das Ausgabeergebnis der Demodulationslinie, die die Daten so weit zurückgelegt haben. Um dies zu erreichen, verfolgt der Comb-Filter Durchschnittswerte sowohl von dem Realteil als auch von dem Imaginärteil des Datenstroms. Da die Antennendiversitätseinheit und die Präambelselektionseinheit nacheinander betrieben werden, können sich beide Einheiten die Signalverarbeitungsschaltkreise teilen, die sie benötigen, um die entsprechenden Signalverarbeitungsfunktionen durchzuführen.
Da die oben beschriebenen Signalverarbeitungsschaltkreise oder Module für die Antennendiversitätseinheit und die Präambeldetektionseinheit wieder verwendet werden können, da der Algorithmus von beiden Funktionseinheiten Kenntnis über die aktuelle Signalhöhe benötigt, resultiert dies in einer kleineren Anzahl von Gattern und einer verbesserten Dichte des Schaltkreises. Die kleinere Chipfläche kann nicht nur die Möglichkeit für eine weitere Miniaturisierung liefern, sondern auch den Vorteil, die Herstellungskosten zu reduzieren.
Zurückkehrend zu 5 wird ein detaillierteres Blockdiagramm der oben beschriebenen Ausführungsform gezeigt. Es veranschaulicht, dass zwei Eingangssignale zu dem Barker-Matched-Filter 400 zugeführt werden. Die zwei Eingangssignale sind der Realteil und der Imaginärteil des Datenstroms des empfangenen Signals, das durch alle Signalverarbeitungsfunktionen durchgeführt wird, die von der Antennendiversitätseinheit und der Präambeldetektionseinheit betätigt werden. Darüber hinaus wird eine finite Zustandsmaschine 500 gezeigt, die Eingangssignale von der Antennendiversitätseinheit und der Präambeldetektionseinheit empfängt und Signale über die beschriebenen Funktionseinheiten ausgibt. Darüber hinaus gibt die finite Zustandsmaschine Kontrollsignale an die Funktionseinheiten aus und empfängt Ausgangssignale von dem Comb-Filter. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine einzige Zustandsmaschine für beide Funktionseinheiten, die Antennendiversitätseinheit und die Präambeldetektionseinheit, benutzt, um den digitalen Signalverarbeitungsschaltkreis zu kontrollieren. Es wird angemerkt, dass andere Ausführungsformen möglich sind, in denen eine finite Zustandsmaschine für jede Funktionseinheit geliefert wird. Die finite Zustandsmaschine stellt eine Anzahl von Eingangs- und Ausgangskanälen zur Verfügung zur Eingabe und Ausgabe der notwendigen Kontrollsignale, um die oben beschriebenen Aufgaben der Präambeldetektionseinheit und der Antennendiversitätseinheit durchzuführen.
Darüber hinaus stellt die finite Zustandsmaschine ein Aktivierungssignal für jeden digitalen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung, um spezifische elektronische Komponenten in diesen Schaltkreisen zu aktivieren. Zusätzlich liefert sie ein Selektionssignal, um einen Betriebsmodus des Comb-Filters zu selektieren, abhängig davon, welche Funktionseinheit den Comb-Filter betätigt.
In einer Modifikation dieser Ausführungsform liefern die beschriebenen Signalverarbeitungsschaltkreise auch Statussignale für die finite Zustandsmaschine, um ihren Betriebsstatus anzuzeigen.
Bezug nehmend nun auf 6 wird eine exemplarische Ausführungsform des Barker-Matched-Filter 400 gezeigt. Die komplexen Eingangssignale des Barker-Matched-Filters (in Übereinstimmung mit 802.11b) sind korreliert mit dem Koeffizienten der Barker-Sequenz und geben an den Demodulator 410 aus. Im Speziellen sind die realen und die imaginären Eingangssignale mit einer Serie von Flip-Flops verbunden. Jeder Flip-Flop ist mit einem Aktivierungssignal verbunden, das von der finiten Zustandsmaschine 500 geliefert wird. Darüber hinaus sind diese Flip-Flops mit einer Zahl von Invertern und Addierern in einer Baumstruktur verbunden und Ergebnisse von den Addierern werden Ausgangsregistern zugeführt. Von diesen Registern wird der Real- und Imaginärteil des gefilterten Signals zu dem Demodulator 410 weitergeleitet.
Bezug nehmend auf 7 wird exemplarisches Blockdiagramm eines Entwürflers 410 gezeigt. Der Entwürfler moduliert differenziell den Real- und den Imaginärteil des Barker-Matched-Filterausgangs und führt ihn dem Entwürfler 420 zu. Im Detail ist der Realteil des Eingangssignals zusammen mit dem Imaginärteil des Eingangssignals mit einem Addierer verbunden. Das Ergebnis des Addierers wird einer Serie von Flip-Flops zugeführt, die schließlich mit einem Multiplizierer verbunden sind. Der Imaginärteil des Eingangssignals ist erst mit einem Inverter und dann mit einem Addierer zusammen mit dem Realteil des Eingangssignals verbunden. Das Ergebnis dieses Addierers ist ebenso einer Serie von Flip-Flops zugeführt, die schließlich ebenso mit einem Multiplizierer verbunden sind. Der Ausgang des Multiplizierers ist mit Addierern und Invertern verbunden und das resultierende Signal wird an Ausgaberegister weitergeleitet, von denen die Signale an den Entwürfler 420 ausgegeben werden. Wie in 6 gezeigt, ist jedes Flip-Flop-Register ebenso mit einem Aktivierungssignal verbunden, das von der finiten Zustandsmaschine 500 geliefert wird.
8 zeigt einen exemplarischen Datenpfad eines Entwürflers in einem Blockdiagramm. Das Ausgangssignal des Demodulators 410 ist mit den Eingangskanälen des Entwürflers verbunden. Die Aufgabe des Entwürflers ist es, den Datenstrom zu entwürfeln und ihn an den Comb-Filter auszugeben. Im Speziellen sind der Real- und der Imaginärteil des Eingangssignals jeweils mit einer Serie von Flip-Flops, mit einem Inverter und einem Kombinierer verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops sind jeweils mit einem XOR-Gatter verbunden und werden dann zu einem Kombinieren geführt. Die Ergebnisse der Kombinierer werden an Ausgaberegister weitergeleitet. Von diesen Registern wird der Real- und der Imaginärteil des Ausgangssignals an den Comb-Filter weitergeleitet. Wie bereits gezeigt in 6 sind alle Flip-Flops mit einem Aktivierungssignal verbunden, das von der finiten Zustandsmaschine 500 geliefert wird.
9 zeigt einen exemplarischen Datenpfad eines Comb-Filters 430, der in der oben beschriebenen Ausführungsform benutzt wird. Die Ausgänge des Entwürflers 420 sind mit den Eingangskanälen des Comb-Filters verbunden. Die Aufgabe des Comb-Filters ist es, das Ausgabeergebnis der Demodulationslinie zu glätten, über die der Datenstrom so weit gewandert ist. Das reale Datensignal ist mit einem Komparator verbunden und dann einem Multiplizierer zugeführt und der Ausgang des Multiplizierers ist an einen Addierer gekoppelt. Das Ergebnis des Addierers wird an einen zweiten Addierer weitergeleitet und durch eine Serie von Registern und einem zweiten Multiplizierer zurück zu dem ersten Addierer geleitet. Der zweite Addierer kombiniert das modifizierte reale Datensignal mit einem modifizierten imaginären Datensignal und leitet es weiter an ein Ausgaberegister. Ähnlich ist das imaginäre Datensignal mit einem ersten Multiplizierer verbunden und der Ausgang dieses ersten Multiplizierers ist mit einem Addierer gekoppelt. Das Ergebnis des Addieres wird an einen zweiten Addierer geführt und durch eine Serie von Registern und einem zweiten Multiplizierer zurück zu dem ersten Addierer geführt. Dieser zweite Addierer kombiniert ein modifiziertes imaginäres Datensignal mit einem invertierten modifizierten realen Datensignal und leitet es an ein Ausgaberegister weiter. Darüber hinaus ist ein Modusselektionssignal, das von der finiten Zustandsmaschine geliefert wird, mit den zwei Komparatoren verbunden, dementsprechend ob der Comb-Filter von der Antennendiversitätseinheit oder der Präambeldetektionseinheit betrieben wird. Darüber hinaus, wie in 6 gezeigt, sind die Flip-Flops mit einem Aktivierungssignal verbunden, das von der finiten Zustandsmaschine geliefert wird.
Die Ausgabekanäle des Comb-Filters sind mit der finiten Zustandsmaschine und von der finiten Zustandsmaschine mit den darauf folgenden Funktionseinheiten verbunden. In einer Modifikation dieser Ausführungsform sind die Ausgangskanäle direkt mit den nächsten Funktionseinheiten verbunden. In einer weiteren Modifikation dieser Ausführungsform sind die Ausgänge des Comb-Filters, falls die Funktionseinheiten jeweils eine getrennte finite Zustandsmaschine haben, mit der finiten Zustandsmaschine der jeweiligen Funktionseinheit verbunden.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Präambeldetektionseinheit, die Antennendiversitätseinheit und die nicht kohärente Detektionseinheit liefern jeweils einen Ausgangskanal, der an einen Multiplexer 1010 gekoppelt ist. Dieser Multiplexer schaltet die Signale der Funktionseinheiten zu dem Barker-Matched-Filter 400. Der Barker-Matched-Filter filtert die Signale und führt sie zu dem Demodulator 410, der mit dem Entwürfler 420 verbunden ist. Der Entwürfler gibt die Ergebnisse an den Demultiplexer 1020 aus, der den Datenstrom zu den Eingangskanälen der Präambeldetektionseinheit, der Antennendiversitätseinheit und der nicht kohärenten Detektionseinheit schaltet. Ein Kontroller ist mit dem Multiplexer und dem Demultiplexer verbunden, um die Schaltvorgänge zu kontrollieren in Übereinstimmung, ob der Signalverarbeitungsschaltkreis von der Präambeldetektionseinheit, der Antennendiversitätseinheit oder der nicht kohärenten Detektionseinheit betrieben wird. Falls der Signalverarbeitungsschaltkreis von der Antennendiversitätseinheit betrieben wird, wird der Multiplexer zu dem Ausgangskanal und der Demultiplexer entsprechend zu dem Eingangskanal der Antennendiversitätseinheit geschaltet. Entsprechend werden der Multiplexer und der Demultiplexer für die Präambeldetektionseinheit und die nicht kohärente Detektionseinheit kontrolliert.
In einer Modifikation dieser Ausführungsform werden der Multiplexer und der Demultiplexer direkt zu Ausgangs- und Eingangskanälen von Untereinheiten des Synchronisationsschaltkreises geschaltet, abhängig davon, welche Funktionseinheit der Signalverarbeitungsschaltkreis betätigt.
Darüber hinaus liefert der Kontroller Kontrollsignale an den Barker-Matched-Filter, den Demodulator und Descrambler. Zusätzlich liefern der Multiplexer, der Barker-Matched-Filter, der Demodulator, der Entwürfler und der Demultiplexer Statussignale für den Kontroller, um ihren Betriebszustand anzuzeigen. Die Kontrollsignale, die an den Signalverarbeitungsschaltkreis geliefert werden, können Aktivierungssignale für spezifische elektronische Komponenten in den Signalverarbeitungsschaltkreisen enthalten.
Darüber hinaus ist in einer Modifikation dieser Ausführungsform der Kontroller eine finite Zustandsmaschine.
Die Anordnung von 10 kann in drei verschiedenen Modi betrieben werden, entsprechend welche Funktionseinheit die Signalverarbeitungsschaltkreise betreibt.
In dem ersten Modus betreibt die Antennendiversitätseinheit den Multiplexer, den Barker-Matched-Filter, den Demodulator, den Entwürfler und den Demultiplexer. In diesem Modus arbeiten die Signalverarbeitungsschaltkreise in einem gleitenden Fenster. Das bedeutet, dass der Barker-Matched-Filter, der Demodulator und der Entwürfler ein Ausgabeergebnis für einen EingangsDatenabschnitt des Datenstroms produzieren in Übereinstimmung mit der Datenrate bei Benutzung einer Datenabschnittslänge von 22 oder der Länge der Barker-Symbole zweifach abgetastet. Die Ergebnisse der Signalverarbeitungsschaltkreise werden über den Demultiplexer an die Eingangskanäle der Antennendiversitätseinheit geführt. In einer Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu der finiten Antennendiversitäts-Zustandsmaschine. In einer anderen Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu dem Comb-Filter.
In dem zweiten Modus beträgt die Präambeldetektionseinheit den Multiplexer, den Barker-Matched-Filter, den Demodulator, den Entwürfler und den Demultiplexer. In diesen Modus arbeiten die Signalverarbeitungsschaltkreise ebenso in einem gleitenden Fenster. Das bedeutet wie oben erwähnt, dass der Barker-Matched-Filter, der Demodulator und der Entwürfler ein Ausgabeergebnis für einen EingangsDatenabschnitt des Datenstroms produzieren in Übereinstimmung mit der Datenrate bei Verwendung einer Datenlänge von 22 oder der Länge des Barker-Symbols zweifach abgetastet. Die Ergebnisse der Signalverarbeitungsschaltkreise werden über den Demultiplexer an den Eingangskanal der Präambeldetektionseinheit geführt. In einer Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu der finiten Präambeldetektions-Zustandsmaschine. In einer anderen Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu dem Comb-Filter.
In dem dritten Modus betreibt die nicht kohärente Detektionseinheit den Multiplexer, den Barker-Matched-Filter, den Demodulator, den Entwürfler und den Demultiplexer. In diesem Modus ist die Datenabschnittslänge ebenso 22, aber die Datenausgangsrate ist 22-mal niedriger als in dem ersten und zweiten Modus. Verglichen mit der Antennendiversitätseinheit und der Präambeldetektionseinheit bedeutet das, dass die nicht kohärente Detektionseinheit nur jedes 22. Ausgabeergebnis der Signalverarbeitungsschaltkreise benutzt. Die Ergebnisse der Signalverarbeitungsschaltkreise werden über den Demultiplexer an den Eingangskanal der nicht kohärenten Detektionseinheit geführt. In einer Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu der finiten Zustandsmaschine der nicht kohärenten Detektionseinheit. In einer weiteren Modifikation dieser Ausführungsform führt der Demultiplexer die Ergebnisse direkt zu der Paketbeginndirektionseinheit 230.
Für die oben erwähnten exemplarischen Durchführungen dieser Ausführungsform kann eine Modifikation sein, dass der Multiplexer nur zwei Eingangskanäle hat, einen für die Antennendiversitätseinheit und die Präambeldetektionseinheit zusammen und eine für die nicht kohärente Detektionseinheit. Eine andere Modifikation kann sein, dass der Multiplexer durch einen anderen entsprechenden Schaltkreis ersetzt ist, der nur einen einzigen Eingang für die Antennendiversitätseinheit, die Präambelselektionseinheit zusammen und die nicht kohärente Detektionseinheit liefert.
Bezug nehmend auf die 3 ist die Betriebssequenz der oben beschriebenen exemplarischen Durchführung dieser Ausführungsform wie folgt. In dem ersten Betriebsschritt 310 detektiert die Antennendiversitätseinheit, ob die Stärke des Datenstromsignals eine spezifische Schwelle überschreitet. Ist die Stärke des Datenstromsignals oberhalb eines spezifischen Schwellenwertes, beginnt die Antennendiversitätseinheit mit der Antennenauswahl. Hierzu detektiert die Antennendiversitätseinheit wiederholt in gleichen Zeitabständen, ob die Stärke des Datenstromsignals oberhalb eines spezifischen Schwellenwertes ist. Ist die Antenne ausgewählt, wird die Präambeldetektion mit Schritt 320 gestartet. Ist die Präambel eines empfangenen Datenstroms detektiert, wird der nicht kohärenten Modus in Schritt 330 gestartet. In diesem Modus wird der Rahmenbeginnbegrenzer in dem Datenstrom gesucht. Die Ausgaberate der Signalverarbeitungsschaltkreise wird reduziert, wenn die Symbolsynchronisation beendet wurde. In einer Modifikation dieser Ausführungsform arbeitet der Barker-Matched-Filter in einem gleitenden Fenster unter Benutzung einer Datenabschnittslänge von 22 und einer Datenrate entsprechend der Datenrate des Eingangsdatenstroms, aber die anderen Signalverarbeitungsschaltkreise, wie der Demodulator und der Entwürfler arbeiten mit einer reduzierten Datenrate. Das Ergebnis dieses Betriebes ist ein Zug von demodulierten Bits, der in einer Modifizierung dieser Ausführungsform, wie oben erwähnt, direkt über den Demultiplexer an die Paketbeginndetektionseinheit weitergeleitet wird. Danach sucht die Paketbeginndetektionseinheit nach demodulierten Bitmustern in dem empfangenen Datenstrom. Es wird in Betracht gezogen, dass weitere Betriebsschritte hinzugefügt und in die oben beschriebene Ausführungsform eingefügt werden.
Die oben beschriebene Anordnung kann den Vorteil haben, dass die Anzahl der Gatter in dem Schaltkreis reduziert werden kann und der Barker-Matched-Filter, der Demodulator und der Entwürfler für die Präambeldetektionseinheit, die Antennendiversitätseinheit und die nicht kohärente Detektionseinheit wieder verwendet werden kann. Darüber hinaus kann dies die Aufwendungen für die Schaltungsentwicklung und die Kosten für die Herstellung reduzieren.
Während die Erfindung in Bezug auf die physischen Ausführungsformen beschrieben wurden in Übereinstimmung damit, ist es offensichtlich für diejenigen, die in dieser Technik sachkundig sind, dass verschiedene Modifikationen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können angesichts der oben genannten Lehre und innerhalb des Bereichs der angefügten Ansprüche, ohne sich vom beabsichtigten Umfang der Erfindung zu entfernen. Zusätzlich sind diese Gebiete, von denen geglaubt wird, dass diejenigen mit üblichem Fachkönnen in der Technik vertraut sind, hierin nicht beschrieben, um nicht unnötig die hierin beschriebene Erfindung zu verdecken. Entsprechend ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht begrenzt ist durch die spezifischen, erläuternden Ausführungsformen, sondern durch den Umfang der angehängten Ansprüche.

Claims

WLAN-Empfänger mit einer Synchronisationseinheit (130), wobei die Synchronisationseinheit beinhaltet: eine erste Funktionseinheit zur Durchführung einer ersten Signalverarbeitungsfunktion; eine zweite Funktionseinheit zur Durchführung einer zweiten Signalverarbeitungsfunktion, die von der ersten Signalverarbeitungsfunktion verschieden ist; und mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis, wobei die erste Funktionseinheit konfiguriert ist, wenigstens einen der mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben, um die erste Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, und die zweite Funktionseinheit konfiguriert ist, den wenigstens einen der mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreise, der von der ersten Funktionseinheit betrieben wird, zu betreiben, um die zweite Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, weiterhin beinhaltend mindestens zwei Antennenelemente (110) zum Empfangen von Signalen, wobei eine der ersten und zweiten Funktionseinheiten in der Synchronisationseinheit eine Antennendiversitätseinheit (240) ist, die konfiguriert ist, das Antennenelement mit einer empfangenen Signalstärke größer als ein spezifischer Schwellenwert zu detektieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 2, wobei die andere der ersten und zweiten Funktionseinheiten eine nicht kohärente Detektionseinheit (225) ist, konfiguriert, um Daten in einem empfangenen Datenstrom zu demodulieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 2, wobei die andere der ersten und zweiten Funktionseinheiten eine Präambeldetektionseinheit (215) ist, konfiguriert, eine Präambel in einem empfangenen Datenstrom zu detektieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 4, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Barker-Matched-Filtermodul (400) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 5, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich ein Demodulatormodul (410) enthält und das Barker-Matched-Filtermodul angeordnet ist, ein Ausgangssignal, an das Demodulatormodul zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 6, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet ein Entwürflermodul (420), und das Demodulatormodul angeordnet ist, ein Ausgangssignal an das Entwürflermodul zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 7, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet ein Comb-Filtermodul (430), und das Entwürflermodul angeordnet ist, ein Ausgangssignal an Comb-Filtermodul zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 8, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet mindestens eine finite Zustandsmaschine (500), konfiguriert das Barker-Matched-Filtermodul, das Demodulatormodul, das Entwürflermodul und das Comb-Filtermodul zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine finite Zustandsmaschine zusätzlich angeordnet ist, ein Aktivierungssignal für mindestens eine elektronische Komponente der Signalverarbeitungsschaltkreise zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 10, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, um in mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben zu werden, abhängig davon, ob der Signalverarbeitungsschaltkreis von der ersten oder zweiten Funktionseinheit betrieben wird, und die mindestens eine finite Zustandsmaschine konfiguriert ist, ein Selektionssignal zu liefern für eine der mindestens zwei verschiedenen Operationsmodi, entsprechend der Funktionseinheit, die die Signalverarbeitungsschaltkreise betreibt.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 11, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet eine finite Zustandsmaschine für jede erste und zweite Funktionseinheit, konfiguriert mindestens eine der Signalsverarbeitungsschaltkrei-Funktionseinheit, konfiguriert mindestens eine der Signalsverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 12, wobei mindestens eine der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, mindestens ein Statussignal an die finite Zustandsmaschine auszugeben, um einen Status der mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise anzuzeigen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine finite Zustandsmaschine eine einzige finite Zustandsmaschine ist, die die Signalverarbeitungsschaltkreise kontrolliert.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 14, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, mindestens ein Statussignal an die finite Zustandsmaschine auszugeben, um einen Status der mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise anzuzeigen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 8, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet eine finite Zustandsmaschine für jeden der ersten und zweiten Funktionseinheit, konfiguriert um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 8, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet eine einzige finite Zustandsmaschine für beide der ersten und zweiten Funktionseinheiten, konfiguriert mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei einer der ersten und zweiten Funktionseinheiten eine Präambeldetektionseinheit (215) ist konfiguriert, um eine Präambel in einem empfangenen Datenstrom zu detektieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 18, wobei die andere der ersten und zweiten Funktionseinheiten eine nicht kohärente Detektionseinheit (225) ist, konfiguriert, um Daten in einem empfangenen Datenstrom zu demodulieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei eine der ersten und zweiten Funktionseinheiten eine nicht kohärente Detektionseinheit (225) ist, konfiguriert, um Daten in einem empfangenen Datenstrom zu demodulieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Barker-Matched-Filtermodul (400) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Demodulatormodul (410) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Entwürflermodul (420) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Comb-Filtermodul (430) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Funktionseinheit angeordnet sind, um einen Signalausgangskanal für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu liefern, und die Synchronisationseinheit zusätzlich einen Multiplexer (1010) beinhaltet, konfiguriert, um einen Eingang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signalausgangskanäle zu schalten, die von der ersten und zweiten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt wird.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Funktionseinheit angeordnet sind, um einen Signaleingangskanal für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu liefern, und die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet einen Demultiplexer (1020) konfiguriert, um einen Ausgang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signaleingangskanäle zu schalten, die von der ersten und zweiten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Funktionseinheit angeordnet sind, um einen Signalausgangskanal und einen Signaleingangskanal für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu liefern, und die Synchronisationseinheit zusätzlich einen Multiplexer (1010) beinhaltet, konfiguriert, um einen Eingang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signalausgangskanäle zu schalten, die von der ersten und zweiten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden, und einen Demultiplexer (1020) konfiguriert, um einen Ausgang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signaleingangskanäle zu schalten, die von der ersten und zweiten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, um in mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben zu werden, abhängig davon, ob der Signalverarbeitungsschaltkreis von der ersten oder zweiten Funktionseinheit betrieben wird, wobei der Modus durch ein Selektionssignal wählbar ist, das von jeder der ersten und zweiten Funktionseinheit geliefert wird.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich mindestens eine finite Zustandsmaschine für die Funktionseinheiten enthält, konfiguriert, mindestens eine der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 29, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, um mindestens ein Statussignal an die finite Zustandsmaschine auszugeben, um einen Status mindestens eines der Signalverarbeitungsschaltkreise anzuzeigen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 29, wobei die mindestens eine finite Zustandsmaschine (500) zusätzlich angeordnet ist, um ein Aktivierungssignal für mindestens ein elektronische Komponente der Signalverarbeitungsschaltkreise zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 31, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, um in mindestens zwei Betriebsmodi betrieben zu werden, abhängig davon, ob der Signalverarbeitungsschaltkreis bei der ersten oder der zweiten Funktionseinheit betrieben wird, und die mindestens eine finite Zustandsmaschine zusätzlich angeordnet ist, um ein Auswahlsignal zu liefern, um einen der mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi zu selektieren, entsprechend der Funktionseinheit, die die Signalverarbeitungsschaltkreise betreibt.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet, eine finite Zustandsmaschine (500) für jeden der ersten und zweiten Funktionseinheit, konfiguriert, um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich eine einzige finite Zustandsmaschine (500) für beide der ersten und zweiten Funktionseinheit beinhaltet, konfiguriert, um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet: eine dritte Funktionseinheit, konfiguriert, um eine dritte Signalverarbeitungsfunktion verschieden von der ersten und der zweiten Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, wobei die dritte Funktionseinheit konfiguriert ist, mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu betreiben, der von der ersten und zweiten Funktionseinheit betrieben werden, um die dritte Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 35, zusätzlich beinhaltend mindestens zwei Antennenelemente für den Empfang von Signalen, wobei eine der Funktionseinheiten in der Synchronisationseinheit eine Antennendiversitätseinheit (240) ist, konfiguriert, um das Antennenelement mit einer empfangenen Signalstärke größer als ein spezifischer Schwellenwert zu detektieren, eine der Funktionseinheiten eine Präambeldetektionseinheit (215) ist, konfiguriert, um eine Präambel in einem empfangenen Datenstrom zu detektieren, und eine der Funktionseinheiten eine nicht kohärente Detektionseinheit (225) ist, konfiguriert, um in einem empfangenen Datenstrom Daten zu demodulieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 36, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise in der Synchronisationseinheit ein Barker-Matched-Filtermodul (400) ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 37, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet ein Demodulatormodul und das Barker-Matched-Filtermodul angeordnet ist, ein Ausgangssignal an das Demodulatormodul (410) zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 38, wobei Synchronisationseinheit zusätzlich ein Entwürflermodul beinhaltet und das Demodulatormodul angeordnet ist, ein Ausgangssignal an das Entwürflermodul (420) zu liefern.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 39, wobei die erste, zweite und dritte Funktionseinheit angeordnet sind, einen Signalausgangskanal und einen Signaleingangskanal für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu liefern, und die Synchronisationseinheit zusätzlich einen Multiplexer (1010) beinhaltet, konfiguriert, um einen Eingang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signalausgangskanäle zu schalten, die von der ersten, zweiten und dritten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden, und einen Demultiplexer (1020) konfiguriert, um einen Ausgang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signaleingangskanäle zu schalten, die von der ersten, zweiten und dritten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 40, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich einen Kontroller beinhaltet und der Kontroller zur Kontrolle des Multiplexers (1010) und des Demultiplexers (1020) angeordnet ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 41, wobei der Kontroller eine finite Zustandsmaschine ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 41, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise angeordnet ist, um mindestens ein Statussignal an die finite Zustandsmaschine auszugeben, um einen Zustand des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises anzuzeigen.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 35, wobei die erste, zweite und dritte Funktionseinheit angeordnet sind, um einen Signalausgangskanal und einen Signaleingangskanal für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu liefern, und die Synchronisationseinheit zusätzlich einen Multiplexer (1010) beinhaltet, konfiguriert, um einen Eingang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signalausgangskanäle zu schalten, die von der ersten, zweiten und dritten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden, und einen Demultiplexer (1020) konfiguriert, um einen Ausgang des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu einem der Signaleingangskanäle zu schalten, die von der ersten, zweiten und dritten Funktionseinheit für den mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verfügung gestellt werden.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 44, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich beinhaltet einen Kontroller, konfiguriert, den Multiplexer und den Demultiplexer zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 45, wobei der Kontroller eine finite Zustandsmaschine ist.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 35, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich eine finite Zustandsmaschine für jeden der ersten, zweiten und dritten Funktionseinheit beinhaltet, konfiguriert, um mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreis zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 35, wobei die Synchronisationseinheit zusätzlich eine einzige finite Zustandsmaschine für die erste, zweite und dritte Funktionseinheit beinhaltet, konfiguriert, mindestens einen der Signalverarbeitungsschaltkreise zu kontrollieren.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Synchronisationseinheit (130) zusätzlich beinhaltet: eine dritte Funktionseinheit, angeordnet eine dritte Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen, die unterschiedlich zu der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktion ist; und mindestens zwei Signalverarbeitungsschaltkreise, wobei die erste und die zweite Funktionseinheit konfiguriert sind, eine erste der mindestens zwei Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben, und die zweite und die dritte Funktionseinheit konfiguriert sind, eine zweite der mindestens zwei Signalverarbeitungsschaltkreise zu betreiben.
WLAN-Empfänger nach Anspruch 1, entsprechend den Anforderungen der IEEE 802.11b.
Integrierter Schaltkreischip mit einer Synchronisationseinheit nach Anspruch 1 zur Verwendung in einem WLAN-Empfänger.
Verfahren zum Betreiben einer Synchronisationseinheit in einem WLAN-Empfänger, umfassend: Durchführen einer ersten Signalverarbeitungsfunktion und Durchführen einer zweiten Signalverarbeitungsfunktion, die von der ersten Signalverarbeitungsfunktion verschieden ist, wobei der Schritt der Durchführung der ersten Signalverarbeitungsfunktion das Betreiben mindestens eines Signalverarbeitungsschaltkreises der Synchronisationseinheit beinhaltet und der Schritt des Durchführens der zweiten Signalverarbeitungsfunktion das Betreiben des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 52, ferner umfassend: Durchführen einer dritten Signalverarbeitungsfunktion verschieden von der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktion, wobei die dritte Funktionseinheit konfiguriert ist, mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreis zu betreiben, der von der ersten und zweiten Funktionseinheit betrieben wird, um die dritte Signalverarbeitungsfunktion durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 52, zusätzlich das Betreiben von mindestens zwei Antennenelementen zum Empfang von Signalen umfassend, wobei einer der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktionen eine Antennendiversitätsfunktion ist, konfiguriert, das Antennenelement mit einer empfangenen Signalstärke größer als ein spezifischer Schwellenwert zu detektieren.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei eine der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktionen eine Präambeldetektionsfunktion ist, konfiguriert eine Präambel in einen empfangenen Datenstrom zu detektieren.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei eine der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktionen eine nicht kohärente Detektionsfunktion ist, konfiguriert Daten in einen empfangenen Datenstrom zu demoduliert.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise, betrieben durch das Verfahren, ein Barker-Matched-Filtermodul ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise, betrieben durch das Verfahren, ein Demodulatormodul ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise, betrieben durch das Verfahren, ein Entwürflermodul ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei einer der Signalverarbeitungsschaltkreise, betrieben durch das Verfahren, ein Comb-Filtermodul ist.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei der Schritt der Durchführung der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktion zusätzlich das Betreiben eines Multiplexers beinhaltet, wobei der Multiplexer angeordnet ist, einen Eingangskanal des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu Ausgangskanälen mindestens zweier Untereinheiten des WLAN-Empfängers zu schalten, wobei der Schritt des Betreibens des Multiplexers beinhaltet, den Eingangskanal zu den Ausgangskanälen zu schalten, abhängig davon, ob die erste Signalverarbeitungsfunktion oder die zweite Signalverarbeitungsfunktion betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei der Schritt der Durchführung der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktion zusätzlich das Betreiben eines Demultiplexers beinhaltet, wobei der Demultiplexer angeordnet ist, einen Ausgangskanal des mindestens einen Signalverarbeitungsschaltkreises zu Eingangskanälen mindestens zweier Untereinheiten des WLAN-Empfängers zu schalten, wobei der Schritt des Betreibens des Demultiplexers beinhaltet, den Ausgangskanal zu den Eingangskanälen zu schalten, abhängig davon, ob die erste Signalverarbeitungsfunktion oder die zweite Signalverarbeitungsfunktion betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei mindestens einer der Signalverarbeitungsschaltkreise, betrieben durch das Verfahren angeordnet ist, in mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben zu werden, abhängig davon, ob der Signalverarbeitungsschaltkreis durch die erste oder zweite Signalverarbeitungsfunktion betrieben wird, wobei der Modus durch einen Auswahlschritt ausgewählt wird, der durch jede der ersten und zweiten Signalverarbeitungsfunktionen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 52, wobei das Verfahren zusätzlich mindestens eine finite Zustandsmaschine für die Signalverarbeitungsfunktionen zur Kontrolle mindestens eines der Signalverarbeitungsschaltkreise beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 64, wobei die mindestens eine finite Zustandsmaschine zusätzlich einen Aktivierungsschritt zur Aktivierung mindestens einer elektronischen Komponente der Signalverarbeitungsschaltkreise liefert.