專(zhuān)利名稱(chēng)：小波多載波通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字調(diào)制來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的多載波發(fā)送機(jī)(DWMC發(fā)送機(jī)或數(shù)字小波多載波發(fā)送機(jī))、通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收的多載波接收機(jī)(DWMC接收機(jī))、和通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字調(diào)制/解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的多載波通信設(shè)備(DWMC通信設(shè)備)。
背景技術(shù)：
用于使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組來(lái)執(zhí)行數(shù)字調(diào)制/解調(diào)的通信設(shè)備是基于多載波調(diào)制系統(tǒng)的通信設(shè)備。這樣的通信設(shè)備通過(guò)實(shí)系數(shù)小波濾波器組來(lái)合成多個(gè)數(shù)字調(diào)制的波以產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。該設(shè)備使用脈沖振幅調(diào)制(PAM)來(lái)調(diào)制每個(gè)子載波。
圖17是示出DWMC通信設(shè)備中每個(gè)子載波的脈沖響應(yīng)的曲線圖。圖18是示出合成了子載波的脈沖響應(yīng)的波形的波形圖。如圖17所示，通過(guò)DWMC通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，同時(shí)使每個(gè)子載波的脈沖響應(yīng)相互疊加。如圖18所示，將每個(gè)發(fā)送符號(hào)表示為合成了子載波的脈沖響應(yīng)的波形。圖19示出了用于示出振幅頻譜的示例的頻譜圖。在圖19中，水平軸示出了頻率，而垂直軸示出了電平。
在DWMC通信設(shè)備中，聚集幾十至幾百個(gè)圖18中的發(fā)送符號(hào)以構(gòu)成單個(gè)發(fā)送幀。DWMC發(fā)送幀包括用于信息數(shù)據(jù)發(fā)送的符號(hào)，以及用于幀合成的符號(hào)和用于均衡的符號(hào)。
圖16是示出了倘若使用DWMC通信設(shè)備的情況下所采用的多載波發(fā)送機(jī)299和多載波接收機(jī)199的概念結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖16中，數(shù)字210表示信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于將比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)；220表示串/并(S/P)轉(zhuǎn)換器，用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；230表示逆小波變換器，用于執(zhí)行逆小波變換；240表示數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；110表示模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；120表示小波變換器，用于執(zhí)行小波變換；130表示并/串(P/S)轉(zhuǎn)換器，用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；和140表示確定單元，用于產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)。
在圖16中，多載波發(fā)送機(jī)299使用信號(hào)點(diǎn)映射單元210來(lái)將比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)，并根據(jù)每個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)來(lái)執(zhí)行符號(hào)映射(PAM調(diào)制)。串/并轉(zhuǎn)換器220為每個(gè)子載波提供實(shí)數(shù)值di(i＝0至M-1)，并通過(guò)逆小波變換器230在時(shí)間軸上執(zhí)行逆小波變換。這在時(shí)間軸波形上產(chǎn)生了采樣值，并且采樣值序列表示發(fā)送符號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換器240將采樣值序列轉(zhuǎn)換成在時(shí)間上連續(xù)的模擬基帶信號(hào)，以進(jìn)行發(fā)送。在該示例中，通過(guò)逆小波變換產(chǎn)生的時(shí)間軸上的采樣值的數(shù)量通常為2n(n是正整數(shù))。
多載波接收機(jī)199在A/D轉(zhuǎn)換器110將接收信號(hào)(模擬基帶信號(hào))的波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)，并以與發(fā)送方相同的采樣速率采樣所得信號(hào)。多載波接收機(jī)199通過(guò)小波變換器120在頻率軸上執(zhí)行采樣值序列的小波變換，然后在P/S轉(zhuǎn)換器(并/串轉(zhuǎn)換器)130將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。最后，確定單元計(jì)算每個(gè)子載波的振幅，并確定接收信號(hào)以獲得接收數(shù)據(jù)。
在通信期間，可能發(fā)生由傳輸路徑上的阻抗和多徑干擾的變化造成的振幅失真和相位失真。因此，能夠處理振幅和相位參數(shù)(即，復(fù)信息)二者是便利的。相關(guān)技術(shù)的DWMC發(fā)送機(jī)、DWMC接收機(jī)、和DWMC通信設(shè)備只可以處理振幅信息，從而它們不能根據(jù)傳輸路徑的狀況來(lái)校正失真，這相當(dāng)大地抑制了傳輸效率。
這樣，相關(guān)技術(shù)的DWMC發(fā)送機(jī)、DWMC接收機(jī)、和DWMC通信設(shè)備只可以處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的振幅信息，從而其不能夠在接收方處理復(fù)信息。

發(fā)明內(nèi)容
需要用于處理作為發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)、多載波接收機(jī)和多載波通信設(shè)備。
為了滿(mǎn)足該需要，本發(fā)明的目的是提供一種能夠處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)、能夠處理作為接收數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波接收機(jī)、和能夠處理作為通信數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波通信設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的多載波發(fā)送機(jī)是用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的多載波發(fā)送機(jī)，該多載波發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于執(zhí)行信息序列的符號(hào)映射；串/并轉(zhuǎn)換器，用于將作為符號(hào)映射后的信息序列的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；第一逆小波變換器，其包括多個(gè)彼此正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器；第一逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第一逆小波變換；第二逆小波變換器，包括進(jìn)行了希耳伯特變換(Hilbert transform)的第一逆小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相；第二逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第二逆小波變換；和調(diào)制器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的來(lái)自第一逆小波變換器的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的來(lái)自第二逆小波變換器的輸出，執(zhí)行SSB調(diào)制。
本結(jié)構(gòu)提供了能夠處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的多載波接收機(jī)是用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收的多載波接收機(jī)，該多載波接收機(jī)包括第一乘法器和第二乘法器，用于將接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器，用于給第一乘法器提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；π/2移相器，用于將本地振蕩器的相位延遲π/2，以產(chǎn)生與第二乘法器正交的載波；第一LPF和第二LPF，用于消除在從第一和第二乘法器的每一個(gè)輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器，用于對(duì)從第一LPF和第二LPF的每一個(gè)輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)執(zhí)行小波變換；均衡器，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信號(hào)的、從第一小波變換器輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；并/串轉(zhuǎn)換器，用于將從均衡器輸出的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)；和確定單元，用于確定從并/串轉(zhuǎn)換器輸出的串行數(shù)據(jù)。
本結(jié)構(gòu)提供了能夠處理作為接收數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波接收機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的多載波通信設(shè)備是包括多載波發(fā)送機(jī)和多載波接收機(jī)的多載波通信設(shè)備，該多載波通信設(shè)備通過(guò)使用包括M個(gè)實(shí)系數(shù)小波濾波器(M是正整數(shù))的實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制/解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于該多載波通信發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于將比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)，以將符號(hào)數(shù)據(jù)映射到M/2復(fù)坐標(biāo)平面；串/并轉(zhuǎn)換器，用于將作為映射后的符號(hào)數(shù)據(jù)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；復(fù)數(shù)據(jù)分解器，用于輸入并行數(shù)據(jù)，以及將復(fù)數(shù)據(jù)分解成實(shí)部和虛部，以便將復(fù)信息的同相分量提供給到第一和第二逆小波變換器的第(2n-1)個(gè)輸入，并將正交分量提供給第2n個(gè)輸入(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)；第一逆小波變換器，包括M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，該第一逆小波變換器輸出復(fù)數(shù)據(jù)的同相信號(hào)；第二逆小波變換器，包括M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，該第二逆小波變換器輸出復(fù)數(shù)據(jù)的正交信號(hào)；和SSB調(diào)制器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的、來(lái)自第一逆小波變換器的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的、來(lái)自第二逆小波變換器的輸出，來(lái)執(zhí)行SSB調(diào)制；其中該多載波接收機(jī)的檢測(cè)器包括乘法器，用于將作為接收的帶通信號(hào)的接收信號(hào)的接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器，用于給乘法器提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；LPF，用于消除在從乘法器輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器，包括M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，該第一小波變換器輸入來(lái)自LPF的輸出數(shù)據(jù)；和復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相分量的、來(lái)自第一小波變換器的第(2n-1)個(gè)輸出和作為正交分量的第2n個(gè)輸出(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)，產(chǎn)生復(fù)數(shù)據(jù)。
本結(jié)構(gòu)提供了能夠處理作為通信數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波通信設(shè)備。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的框圖；圖2是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的第一逆小波變換器的框圖；圖3是示出構(gòu)成圖2中的第一逆小波變換器的第一多相原型濾波器的框圖；圖4是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的第二逆小波變換器的框圖；圖5是示出構(gòu)成圖4中的第二逆小波變換器的第二多相原型濾波器的框圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的多載波接收機(jī)的框圖；圖7是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的多載波接收機(jī)的第一小波變換器的框圖；圖8是示出構(gòu)成圖7中的第一小波變換器的第一多相原型濾波器的框圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的多載波接收機(jī)的框圖；圖10是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的多載波接收機(jī)的第二小波變換器的框圖；圖11是示出構(gòu)成圖10中的第二小波變換器的第二多相原型濾波器的框圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的多載波通信設(shè)備的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的框圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的多載波通信設(shè)備的多載波接收機(jī)的檢測(cè)器的框圖；圖14是示出子載波的頻譜圖；圖15A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的多載波通信設(shè)備的多載波發(fā)送機(jī)的框圖；圖15B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的多載波通信設(shè)備的多載波接收機(jī)的框圖；圖16是示出了倘若使用DWMC通信設(shè)備的情況下所采用的多載波發(fā)送機(jī)和多載波接收機(jī)的概念結(jié)構(gòu)的框圖；圖17是示出DWMC通信設(shè)備中每個(gè)子載波的脈沖響應(yīng)的曲線圖；圖18是示出合成了子載波的脈沖響應(yīng)的時(shí)間波形數(shù)據(jù)的波形圖；圖19是示出了振幅頻譜的示例的頻譜圖；和圖20是示出了DWMC發(fā)送幀的結(jié)構(gòu)的示例的幀數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照?qǐng)D1至圖15描述本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的實(shí)施例中，小波變換和逆小波變換是通過(guò)余弦調(diào)制濾波器組來(lái)進(jìn)行的，除非另有說(shuō)明。
(實(shí)施例1)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的框圖。將描述實(shí)施例3至6中的多載波接收機(jī)。
在圖1中，數(shù)字101表示多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器；105表示信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于通過(guò)PAM執(zhí)行信息序列的符號(hào)映射；106表示串/并轉(zhuǎn)換器，用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；102表示第一逆小波變換器，用于對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行逆小波變換；103表示第二逆小波變換器，對(duì)第一小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器進(jìn)行希耳伯特變換(Hilbert transform)，該第二逆小波變換器包括進(jìn)行了希耳伯特變換的第一逆小波變換器102的實(shí)系數(shù)小波濾波器(0至M-1)，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相；104表示本地振蕩器；和107表示調(diào)制器，用于通過(guò)使用從第一逆小波變換器102輸出的同相信號(hào)和從第二逆小波變換器103輸出的正交信號(hào)，執(zhí)行SSB調(diào)制。
假設(shè)子載波的數(shù)量是M且分配了子載波號(hào)0至M-1，下面參照?qǐng)D1描述本實(shí)施例的操作。
在調(diào)制器101中，信號(hào)點(diǎn)映射單元105通過(guò)PAM對(duì)信息序列執(zhí)行符號(hào)映射，并且串/并轉(zhuǎn)換器106將串行數(shù)據(jù)(符號(hào)映射后的信息序列)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并將并行數(shù)據(jù)輸出輸入到第一逆小波變換器102和第二逆小波變換器103。假設(shè)從第一逆小波變換器102輸出的信號(hào)為同相信號(hào)，并且假設(shè)從第二逆小波變換器103輸出的信號(hào)為正交信號(hào)。正交信號(hào)是對(duì)同相信號(hào)執(zhí)行希耳伯特變換的結(jié)果。換言之，正交信號(hào)是每個(gè)頻率分量被移位了π/2的同相信號(hào)。在調(diào)制器中，本地振蕩器104使用同相信號(hào)和正交信號(hào)來(lái)執(zhí)行SSB調(diào)制。在本實(shí)施例中，假設(shè)實(shí)系數(shù)小波濾波器是有限脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器。這是根據(jù)本實(shí)施例的調(diào)制器101的操作的終點(diǎn)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，使用多載波的多載波發(fā)送機(jī)可以執(zhí)行SSB調(diào)制以便能夠提高頻率使用效率以及在多載波接收機(jī)中處理復(fù)信息，從而增強(qiáng)接收精確度的改進(jìn)。
(實(shí)施例2)圖2是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的第一逆小波變換器102的框圖。類(lèi)似于實(shí)施例1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的結(jié)構(gòu)與圖1中示出的相同。圖3是示出構(gòu)成圖2中的第一逆小波變換器102的第一多相原型濾波器的框圖。圖4是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的第二逆小波變換器103的框圖。圖5是示出構(gòu)成圖4中的第二逆小波變換器的第二多相原型濾波器的框圖。
在圖2中，數(shù)字102表示第一逆小波變換器；121表示延遲部件，用于將發(fā)送數(shù)據(jù)延遲單個(gè)采樣周期；122表示上采樣器(upsampler)，用于乘M倍的發(fā)送數(shù)據(jù)的采樣速率；123表示第一原型濾波器；和124表示高速離散余弦變換器(類(lèi)型4)。在圖2中，延遲部件121數(shù)量為M-1，而上采樣器122數(shù)量為M。
在圖3中，數(shù)字123表示第一原型濾波器；131表示具有第一原型濾波器的濾波系數(shù)的乘法器；132表示兩輸入加法器；和133表示用于將發(fā)送數(shù)據(jù)延遲單個(gè)符號(hào)周期(M個(gè)采樣周期)的延遲部件。注意圖3中示出的第一原型濾波器的階為2M。
在圖4中，數(shù)字103表示第二逆小波變換器；121表示延遲部件，用于將發(fā)送數(shù)據(jù)延遲單個(gè)采樣周期；122表示上采樣器，用于乘發(fā)送數(shù)據(jù)的采樣速率；125表示第二原型濾波器；和126表示高速離散正弦變換器(類(lèi)型4)。在圖4中，延遲部件121數(shù)量為M-1，而上采樣器122數(shù)量為M。
在圖5中，數(shù)字125表示表示第二原型濾波器；131表示具有第二原型濾波器的濾波系數(shù)的乘法器；132表示兩輸入加法器；和133表示用于將發(fā)送數(shù)據(jù)延遲單個(gè)符號(hào)周期(M個(gè)采樣周期)的延遲部件。注意圖5中示出的第二原型濾波器的階為2M。
實(shí)施例2的操作與實(shí)施例1的相同，除了在實(shí)施例1中由FIR濾波器實(shí)現(xiàn)的部分在實(shí)施例2中由基于多相的原型濾波器以及分別用于執(zhí)行高速離散余弦變換和高速離散正弦變換的高速離散余弦變換器124和高速離散正弦變換器126實(shí)現(xiàn)。
雖然在本實(shí)施例中第一逆小波變換器(逆小波變換器102)和第二逆小波變換器(逆小波變換器103)彼此完全不同，但是可以通過(guò)共享相同的電路結(jié)構(gòu)(例如，共享DCT4，而不使用DST4)來(lái)實(shí)現(xiàn)它們。這從下列事實(shí)中可以清楚地得知這些逆小波變換器的原型濾波器的濾波系數(shù)僅被反相，并且離散余弦變換和離散正弦變換使用不同的處理系數(shù)，否則它們是相同的。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，第一逆小波變換器102包括高速離散余弦變換器124，用于輸入來(lái)自串/并轉(zhuǎn)換器106的并行數(shù)據(jù)；第一原型濾波器123包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，該第一原型濾波器輸入高速離散余弦變換器124的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器122，用于輸入第一原型濾波器123的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入上采樣器122的輸出數(shù)據(jù)。第二逆小波變換器103包括高速離散正弦變換器126，用于輸入來(lái)自串/并轉(zhuǎn)換器106的并行數(shù)據(jù)；第二原型濾波器125包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，該第二原型濾波器輸入高速離散正弦變換器126的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器122，用于輸入第二原型濾波器125的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入上采樣器122的輸出數(shù)據(jù)。因此，能夠高速執(zhí)行第一逆小波變換和第二逆小波變換，從而總體上可能高速(以比實(shí)施例1高的速度)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸。
(實(shí)施例3)圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的多載波接收機(jī)的框圖。
在圖6中，數(shù)字302a、302b表示第一乘法器和第二乘法器，用于下變頻接收的帶通信號(hào)(帶通接收信號(hào))；104表示本地振蕩器；303表示π/2移相器，用于將本地振蕩器的相位延遲π/2；304a、304b表示第一LPF(低通濾波器)和第二LPF，用于消除不需要的信號(hào)；300表示第一小波變換器，用于對(duì)同相信號(hào)和正交信號(hào)執(zhí)行小波變換；301表示均衡器，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信號(hào)的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；130表示并/串轉(zhuǎn)換器，用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；和140表示確定單元。
下面描述如此構(gòu)造的多載波接收機(jī)的操作。
在圖6中，分別將帶通接收信號(hào)下變頻為同相信號(hào)和正交信號(hào)，并且這些信號(hào)經(jīng)過(guò)了LPF 304。將同相信號(hào)和正交信號(hào)輸入到用于小波變換的第一小波變換器300。均衡器301將作為每個(gè)子載波的復(fù)信號(hào)的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)的并行數(shù)據(jù)與先前為均衡分配的已知數(shù)據(jù)作比較，并獲得均衡數(shù)量(equalization volume)。然后，均衡器301通過(guò)使用先前獲得的均衡數(shù)量，在實(shí)際數(shù)據(jù)發(fā)送部分中均衡復(fù)數(shù)據(jù)，并將均衡后的數(shù)據(jù)提供給并/串轉(zhuǎn)換器130。并/串轉(zhuǎn)換器130將均衡后的復(fù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。最后，確定單元140基于串行數(shù)據(jù)形式的均衡后的復(fù)數(shù)據(jù)，作出數(shù)據(jù)確定。這是操作序列的終點(diǎn)。均衡器301從已知信號(hào)中獲得每個(gè)子載波的振幅和相位位錯(cuò)(dislocation)作為均衡數(shù)量。根據(jù)傳輸路徑，可能使用自適應(yīng)濾波器(LMS或RLS)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的多載波接收機(jī)包括第一乘法器302a和第二乘法器302b，用于將接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器104，用于給第一乘法器302a提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；π/2移相器303，用于將本地振蕩器104的相位延遲π/2，以產(chǎn)生與第二乘法器302b正交的載波；第一LPF 304a和第二LPF 304b，用于消除在從第一乘法器302a和第二乘法器302b的每一個(gè)輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；均衡器301，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信息的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；并/串轉(zhuǎn)換器130，用于將從均衡器301輸出的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)；和確定單元140，用于確定從并/串轉(zhuǎn)換器130輸出的串行數(shù)據(jù)。因此，可能通過(guò)單個(gè)類(lèi)型的實(shí)系數(shù)小波濾波器組來(lái)接收包含SSB調(diào)制后的復(fù)信息的發(fā)送信號(hào)，以獲得復(fù)信息，并使用該復(fù)信息來(lái)執(zhí)行均衡，從而提高接收精確度，即，即使在非線性通信路徑上也可以執(zhí)行高精確度的解調(diào)。
(實(shí)施例4)圖7是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的多載波接收機(jī)的第一小波變換器300的框圖。根據(jù)實(shí)施例4的多載波接收機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖6所示，其與實(shí)施例3的相同。圖8是示出構(gòu)成圖7中的第一小波變換器的第一多相原型濾波器的框圖。
在圖7中，數(shù)字300表示第一小波變換器；121表示延遲部件，用于將接收信號(hào)(本實(shí)施例中的同相信號(hào)和正交信號(hào))延遲單個(gè)采樣周期；127表示下采樣器(downsampler)，用于將接收信號(hào)的采樣速率除以M；128表示第一原型濾波器；和124表示高速離散余弦變換器(類(lèi)型4)。在圖7中，延遲部件121數(shù)量為M-1，而下采樣器127數(shù)量為M。
在圖8中，數(shù)字128表示第一原型濾波器；131表示具有第一原型濾波器128的濾波系數(shù)的乘法器；132表示兩輸入加法器；和133表示用于將接收數(shù)據(jù)延遲單個(gè)符號(hào)周期(M個(gè)采樣周期)的延遲部件。注意圖8中示出的第一原型濾波器128的階為2M。
實(shí)施例4的操作與實(shí)施例3的相同，除了在實(shí)施例3中由FIR濾波器實(shí)現(xiàn)的部分在實(shí)施例4中由基于多相的原型濾波器以及用于執(zhí)行高速離散余弦變換的高速離散余弦變換器124實(shí)現(xiàn)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，第一小波變換器300包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件121，用于輸入從第一LPF 304a和第二LPF 304b輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)；M個(gè)上采樣器127，用于輸入單個(gè)采樣延遲部件121的輸出數(shù)據(jù)；第一原型濾波器128，用于輸入M個(gè)上采樣器127的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散余弦變換器124，用于輸入第一原型濾波器128的輸出數(shù)據(jù)。因此可能高速執(zhí)行第一小波變換，從而總體上可能高速(以比實(shí)施例3高的速度)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收。
(實(shí)施例5)圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的多載波接收機(jī)的框圖。
在圖9中，數(shù)字302表示乘法器，用于下變頻帶通接收信號(hào)；104表示本地振蕩器；304表示LPF，用于消除不需要的信號(hào)；300表示第一小波變換器，用于對(duì)同相信號(hào)執(zhí)行小波變換；305表示第二小波變換器，用于對(duì)第一小波變換器300的實(shí)系數(shù)小波濾波器執(zhí)行希耳伯特變換，第二小波變換器包括進(jìn)行了希耳伯特變換的第一小波變換器300的實(shí)系數(shù)小波濾波器(0至M-1)，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相，第二小波變換器用于對(duì)正交信號(hào)執(zhí)行小波變換；301表示均衡器，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信息的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和從第二小波變換器305輸出的正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；130表示并/串轉(zhuǎn)換器，用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；和140表示確定單元。
下面描述如此構(gòu)造的多載波接收機(jī)的操作。
在圖9中，將帶通接收信號(hào)下變頻成同相信號(hào)，并且該同相信號(hào)經(jīng)過(guò)了LPF 340。下變頻后的信號(hào)被輸入到用于進(jìn)行各個(gè)小波變換的第一小波變換器300和第二小波變換器305。均衡器301將作為每個(gè)子載波的復(fù)數(shù)據(jù)的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和從第二小波變換器305輸出的正交信號(hào)的并行數(shù)據(jù)與先前為均衡分配的已知數(shù)據(jù)作比較，并獲得均衡數(shù)量。然后，均衡器301通過(guò)使用先前獲得的均衡數(shù)量，在實(shí)際數(shù)據(jù)發(fā)送部分中均衡復(fù)數(shù)據(jù)，并將均衡后的數(shù)據(jù)提供給并/串轉(zhuǎn)換器130。并/串轉(zhuǎn)換器130將均衡后的復(fù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。最后，確定單元140基于串行數(shù)據(jù)形式的均衡后的復(fù)數(shù)據(jù)，作出數(shù)據(jù)確定。這是操作序列的終點(diǎn)。在小波變換中，使用小波變換器300、305的類(lèi)型，同時(shí)通過(guò)單個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行下變頻。通過(guò)使用現(xiàn)有技術(shù)的希耳伯特變換器、第一小波變換器300和代替第二小波變換器305的反相器(和電平轉(zhuǎn)換器，若希望提高精確度的話(huà))，可以通過(guò)單個(gè)系統(tǒng)下變頻和一類(lèi)小波變換器進(jìn)行圖9中的操作。這從下列事實(shí)中可以清楚地得知第二小波變換器305包括進(jìn)行了希耳伯特變換的第一小波變換器300的實(shí)系數(shù)小波濾波器(0至M-1)，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相。均衡器301從已知信號(hào)中獲得每個(gè)子載波的振幅和相位位錯(cuò)作為均衡數(shù)量。根據(jù)傳輸路徑，可能使用自適應(yīng)濾波器(LMS或RLS)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的多載波接收機(jī)包括乘法器302，用于將接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器104，用于給乘法器302提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；LPF 304，用于消除在從乘法器302輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器300，用于對(duì)來(lái)自LPF 304的輸出信號(hào)進(jìn)行第一小波變換；第二小波變換器305，用于對(duì)第一小波變換器300的實(shí)系數(shù)小波濾波器執(zhí)行希耳伯特變換，第二小波變換器包括進(jìn)行了希耳伯特變換的第一小波變換器300的實(shí)系數(shù)小波濾波器(0至M-1)，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相，該第二小波變換器用于對(duì)來(lái)自LPF 304的輸出信號(hào)執(zhí)行第二小波變換；均衡器301，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信號(hào)的、從第一小波變換器300輸出的同相信號(hào)和從第二小波變換器305輸出的正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；并/串轉(zhuǎn)換器130，用于將從均衡器301輸出的均衡后的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；和確定單元140，用于確定從并/串轉(zhuǎn)換器130輸出的串行數(shù)據(jù)。因此，倘若通過(guò)單個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行下變頻的話(huà)，可能通過(guò)兩種類(lèi)型的實(shí)系數(shù)小波濾波器組來(lái)接收包含SSB調(diào)制后的復(fù)信息的發(fā)送信號(hào)以獲得復(fù)信息，并使用該復(fù)信息來(lái)執(zhí)行均衡，從而提高接收精確度，即，即使在非線性通信路徑上也可以執(zhí)行高精確度的解調(diào)。
(實(shí)施例6)圖10是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的多載波接收機(jī)的第二小波變換器305的框圖。類(lèi)似于實(shí)施例5，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的多載波接收機(jī)的結(jié)構(gòu)與圖9所示的相同。根據(jù)本實(shí)施例的第一小波變換器的結(jié)構(gòu)是在圖7和圖8中示出的結(jié)構(gòu)。圖11是示出構(gòu)成圖10中的第二小波變換器的第二多相原型濾波器的框圖。
在圖10中，數(shù)字305表示第二小波變換器；121表示延遲部件，用于將接收信號(hào)延遲單個(gè)采樣周期；127表示下采樣器，用于將接收信號(hào)的采樣速率除以M；129表示第二原型濾波器；和126表示高速離散正弦變換器(類(lèi)型4)。在圖10中，延遲部件121數(shù)量為M-1，而下采樣器127數(shù)量為M。
在圖11中，數(shù)字129表示第二原型濾波器；131表示具有第二原型濾波器129的濾波系數(shù)的乘法器；132表示兩輸入加法器；和133表示用于將接收數(shù)據(jù)延遲單個(gè)符號(hào)周期(M個(gè)采樣周期)的延遲部件。注意圖11中示出的第一原型濾波器128的階為2M。
實(shí)施例6的操作與實(shí)施例5的相同，除了在實(shí)施例5中由FIR濾波器實(shí)現(xiàn)的部分在實(shí)施例6中由第一基于多相的原型濾波器129以及用于執(zhí)行高速離散正弦變換的高速離散正弦變換器126實(shí)現(xiàn)。
雖然在本實(shí)施例中第一小波變換器(小波變換器300)和第二小波變換器(小波變換器305)彼此完全不同，但是可以通過(guò)共享相同的電路結(jié)構(gòu)(例如，共享DCT4，而不使用DST4)來(lái)實(shí)現(xiàn)它們。這從下列事實(shí)中可以清楚地得知這些小波變換器的原型濾波器的濾波系數(shù)僅被反相并且離散余弦變換和離散正弦變換使用不同的處理系數(shù)，否則它們是相同的。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，第一小波變換器300包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件121，用于輸入LPF 304的輸出信號(hào)；M個(gè)上采樣器127，用于輸入單個(gè)采樣延遲部件121的輸出數(shù)據(jù)；第一原型濾波器128，用于輸入M個(gè)上采樣器127的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散余弦變換器124，用于輸入第一原型濾波器128的輸出數(shù)據(jù)。第二小波變換器305包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件121，用于輸入LPF 304的輸出信號(hào)；M個(gè)上采樣器127，用于輸入單個(gè)采樣延遲部件121的輸出數(shù)據(jù)；第二原型濾波器129，用于輸入M個(gè)上采樣器127的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散正弦變換器126，用于輸入第二原型濾波器129的輸出數(shù)據(jù)。因此可能高速執(zhí)行第一小波變換和第二小波變換，從而總體上可能高速(以比實(shí)施例5高的速度)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收。
(實(shí)施例7)圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的多載波通信設(shè)備的多載波發(fā)送機(jī)中的調(diào)制器的框圖。
在圖12中，數(shù)字251表示SSB調(diào)制器；252表示信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于將比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)，以將該符號(hào)數(shù)據(jù)映射到M/2(M個(gè)實(shí)系數(shù)小波濾波器的一半)復(fù)坐標(biāo)平面上，該映射被稱(chēng)為QAM或正交幅度調(diào)制；253表示串/并轉(zhuǎn)換器，用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；254表示復(fù)數(shù)據(jù)分解器，用于將復(fù)數(shù)據(jù)分解成實(shí)部和虛部，以便將復(fù)信息的同相分量(I信道)提供給到第一和第二逆小波變換器的第(2n-1)個(gè)輸入，并將正交分量(Q信道)提供給第2n個(gè)輸入(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)；104表示本地振蕩器；和107表示調(diào)制器，用于通過(guò)使用從第一逆小波變換器102輸出的同相信號(hào)和從第二逆小波變換器103輸出的正交信號(hào)，來(lái)執(zhí)行SSB調(diào)制。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的多載波通信設(shè)備的多載波接收機(jī)的檢測(cè)器的框圖。
在圖13中，數(shù)字151表示多載波接收機(jī)的檢測(cè)器；302表示乘法器，用于下變頻帶通接收信號(hào)；104表示本地振蕩器；304表示LPF，用于消除不需要的波；300表示第一小波變換器，包括M個(gè)彼此正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器；和153表示復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相分量(I信道)的、從第一小波變換器300輸出的第(2n-1)個(gè)輸出和作為正交分量(Q信道)的第2n個(gè)輸出(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)，產(chǎn)生復(fù)數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12和圖14描述圖12中的SSB調(diào)制器251的操作。圖14是示出子載波的頻譜圖。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)子載波的數(shù)量為8。此外，假設(shè)在本實(shí)施例中具有如圖14所示的粗線(f1，f2，f3)中的部分作為頻率的正弦波的復(fù)合波從多載波發(fā)送機(jī)中輸出且其相位是1，2，3。每個(gè)正弦波的相位n(n＝1，2，3)是-π到π范圍內(nèi)的任意值。
SSB調(diào)制器251使用信號(hào)點(diǎn)映射單元210來(lái)將發(fā)送數(shù)據(jù)(比特?cái)?shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)，并根據(jù)每個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)來(lái)執(zhí)行QAM調(diào)制，以將信號(hào)點(diǎn)映射到復(fù)坐標(biāo)上。該處理包括exp(jn)。然后，由串/并轉(zhuǎn)換器253將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行復(fù)數(shù)據(jù)。由復(fù)數(shù)據(jù)分解器254將每個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)項(xiàng)分解成實(shí)部(cos(n))和虛部(sin(n))。然后，將(cos(n))分配給到第一逆小波變換器102和第二逆小波變換器103的第(2n-1)個(gè)輸入，并將(sin(n))分配給其第2n個(gè)輸入(其中，1≤n≤(M/2-1)。每個(gè)逆小波變換器102和103的輸出表現(xiàn)為具有圖14中的頻率fn和初始相位n的正弦波cos(2πfn·t+n)的復(fù)合波。
雖然在本實(shí)施例中全部使用(M/2-1)個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)分解器254，但是可以使用單個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)分解器來(lái)提供該實(shí)施例。更確切地，來(lái)自復(fù)數(shù)據(jù)分解器254的輸出被轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行定時(shí)控制，從而第(2n-1)個(gè)和第2n個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)將被輸入到復(fù)數(shù)據(jù)分解器254。還可能應(yīng)用實(shí)施例2來(lái)高速執(zhí)行逆小波變換。
下面參照?qǐng)D13和圖14描述本實(shí)施例中的檢測(cè)器151的操作。
檢測(cè)器151通過(guò)第一小波變換器300對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行小波變換。在該實(shí)踐中，對(duì)于具有圖14中的頻率fn的正弦波，分別輸出的第(2n-1)個(gè)和第2n個(gè)子載波用作cos(n)和sin(n)。復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器153產(chǎn)生復(fù)數(shù)據(jù)，其中假設(shè)cos(n)作為實(shí)部數(shù)據(jù)，而sin(n)作為虛部數(shù)據(jù)。此后，通常將輸出信號(hào)輸入到均衡器。
雖然在本實(shí)施例中全部使用(M/2-1)個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器153，但是通過(guò)將來(lái)自小波變換器的輸出轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)并進(jìn)行定時(shí)控制，從而第(2n-1)個(gè)和第2n個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)將被輸入到復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，可以使用單個(gè)復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器來(lái)提供該實(shí)施例。還可能應(yīng)用實(shí)施例4來(lái)高速執(zhí)行逆小波變換。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的多載波發(fā)送機(jī)可以任意給每個(gè)子載波對(duì)(嚴(yán)格地說(shuō)，包括第(2n-1)個(gè)和第2n個(gè)子載波的對(duì))由信號(hào)點(diǎn)映射單元252映射到復(fù)坐標(biāo)平面上的初始相位。因此，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)可能抑制在發(fā)送期間的瞬時(shí)峰值電壓，從而每個(gè)子載波對(duì)的相位不會(huì)彼此重疊。這使得放松發(fā)送放大器的規(guī)約成為可能。就包括正弦波的接收信號(hào)而言，根據(jù)本實(shí)施例的多載波發(fā)送機(jī)可以以降低的算術(shù)運(yùn)算量(大約是實(shí)施例3或5的一半)，獲得復(fù)信息。
(實(shí)施例8)圖15A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的多載波通信設(shè)備的多載波發(fā)送機(jī)的框圖。圖15B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的多載波通信設(shè)備的多載波接收機(jī)的框圖。
在圖15A中，數(shù)字256表示同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于為每個(gè)子載波產(chǎn)生相同數(shù)據(jù)(用作前導(dǎo)或?qū)ьl信號(hào)的數(shù)據(jù))；和251表示調(diào)制器(在本實(shí)施例中，SSB調(diào)制器)，其具有與圖12中的相同的結(jié)構(gòu)。在圖15B中，數(shù)字151表示檢測(cè)器，其具有與圖13中的相同的結(jié)構(gòu)；146表示相位旋轉(zhuǎn)器，用于在復(fù)平面上旋轉(zhuǎn)相位；141表示延遲電路，用于將數(shù)據(jù)延遲單個(gè)采樣周期；142表示復(fù)除法；143表示復(fù)加法，用于對(duì)輸入復(fù)數(shù)據(jù)求和；144表示同步錯(cuò)誤操作；145表示同步定時(shí)估計(jì)電路；和150表示同步估計(jì)電路。
下面參照?qǐng)D14和圖15來(lái)描述如此構(gòu)造的多載波發(fā)送機(jī)的操作。小波變換的數(shù)量是8，即，本實(shí)施例中子載波的數(shù)量是8。
在圖15A中的多載波發(fā)送機(jī)中，同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生器256將每個(gè)子載波的相同數(shù)據(jù)(用作前導(dǎo)或?qū)ьl信號(hào)的數(shù)據(jù))輸出到SSB調(diào)制器251。分配給每個(gè)子載波的數(shù)據(jù)對(duì)于圖15A中的多載波發(fā)送機(jī)是已知的數(shù)據(jù)。然后，由SSB調(diào)制器251調(diào)制該同步數(shù)據(jù)。來(lái)自SSB調(diào)制器251的輸出是具有圖14中示出的頻率fn的正弦波的復(fù)合波。每個(gè)正弦波的相位依賴(lài)于同步數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中相位是n。這是該多載波發(fā)送機(jī)的操作的終點(diǎn)。
在圖15B中的多載波發(fā)送機(jī)中，由檢測(cè)器151檢測(cè)接收的信號(hào)。作為來(lái)自檢測(cè)器151的輸出，獲得包含在接收信號(hào)中的多個(gè)正弦波的復(fù)信號(hào)點(diǎn)信息。關(guān)于復(fù)信號(hào)點(diǎn)信息，將信號(hào)的相位從由多載波發(fā)送機(jī)映射的實(shí)際信號(hào)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)了n。為了校正它，使用相位旋轉(zhuǎn)器146使相位在復(fù)坐標(biāo)上返回n。此外，倘若校正了符號(hào)同步定時(shí)，來(lái)自相位旋轉(zhuǎn)器146的每個(gè)輸出是相同值。倘若沒(méi)有同步符號(hào)同步定時(shí)，所獲得的值經(jīng)過(guò)了2πfc·τ(其中τ是位錯(cuò)的程度，fc是子載波頻率)的相位旋轉(zhuǎn)。隨后，使用延遲部件141和復(fù)運(yùn)算142來(lái)執(zhí)行相鄰子載波的復(fù)除法，以計(jì)算在復(fù)坐標(biāo)上的相位差。相鄰子載波之間的頻率間隔fi是常數(shù)，從而相鄰子載波之間的相位差是2πfi·τ(實(shí)際上，該值隨傳輸路徑的狀況而變化)的相同值。由復(fù)加法143對(duì)子載波之間的相位差求和，以獲得平均值m。在同步錯(cuò)誤操作144中，從子載波之間的間隔f1和子載波之間的平均相位差m中獲得同步錯(cuò)誤值τ。將該結(jié)果給同步定時(shí)估計(jì)電路145，以將同步定時(shí)反饋給檢測(cè)器151。這是根據(jù)本實(shí)施例的操作序列的終點(diǎn)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，實(shí)施例3至6中包括兩個(gè)小波變換器的部分可以使用單個(gè)小波變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而可能降低算術(shù)運(yùn)算量，同時(shí)操作同步電路(在前導(dǎo)間隔中)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性需要用于處理作為發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)、多載波接收機(jī)和多載波通信設(shè)備。
為了滿(mǎn)足該需要，本發(fā)明的目的是提供一種能夠處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)、能夠處理作為接收數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波接收機(jī)、和能夠處理作為通信數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波通信設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的多載波發(fā)送機(jī)是用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的多載波發(fā)送機(jī)，該多載波發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于執(zhí)行信息序列的符號(hào)映射；串/并轉(zhuǎn)換器，用于將作為符號(hào)映射后的信息序列的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；第一逆小波變換器，其包括多個(gè)彼此正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器；第一逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第一逆小波變換；第二逆小波變換器，包括進(jìn)行了希耳伯特變換的第一逆小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相；第二逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第二逆小波變換；和調(diào)制器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的來(lái)自第一逆小波變換器的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的來(lái)自第二逆小波變換器的輸出，執(zhí)行SSB調(diào)制。
本結(jié)構(gòu)提供了能夠處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送的多載波發(fā)送機(jī)，所述多載波發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于執(zhí)行信息序列的符號(hào)映射；串/并轉(zhuǎn)換器，用于將作為所述符號(hào)映射后的信息序列的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；第一逆小波變換器，其包括多個(gè)彼此正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第一逆小波變換器對(duì)所述并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第一逆小波變換；第二逆小波變換器，其包括進(jìn)行了希耳伯特變換的所述第一逆小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器，其中奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相，所述第二逆小波變換器對(duì)所述并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第二逆小波變換；和調(diào)制器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的、來(lái)自所述第一逆小波變換器的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的、來(lái)自所述第二逆小波變換器的輸出，執(zhí)行SSB調(diào)制。
2.如權(quán)利要求1所述的多載波發(fā)送機(jī)，其中所述第一逆小波變換器包括高速離散余弦變換器，用于輸入來(lái)自串/并轉(zhuǎn)換器的并行數(shù)據(jù)；第一原型濾波器，其包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，所述第一原型濾波器輸入所述高速離散余弦變換器的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述第一原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述上采樣器的輸出數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的多載波發(fā)送機(jī)，其中所述第二逆小波變換器包括高速離散正弦變換器，用于輸入來(lái)自所述串/并轉(zhuǎn)換器的并行數(shù)據(jù)；第二原型濾波器，其包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，所述第二原型濾波器輸入所述高速離散正弦變換器的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述第二原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述上采樣器的輸出數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的多載波發(fā)送機(jī)，其中所述第一逆小波變換器包括高速離散余弦變換器，用于輸入來(lái)自串/并轉(zhuǎn)換器的并行數(shù)據(jù)；第一原型濾波器，其包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，所述第一原型濾波器輸入所述高速離散余弦變換器的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述第一原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和所述第二逆小波變換器包括高速離散正弦變換器，用于輸入來(lái)自所述串/并轉(zhuǎn)換器的并行數(shù)據(jù)；第二原型濾波器，其包括具有實(shí)系數(shù)的多相濾波器，所述第二原型濾波器輸入所述高速離散正弦變換器的輸出數(shù)據(jù)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述第二原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)；和M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述上采樣器的輸出數(shù)據(jù)。
5.一種用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收的多載波接收機(jī)，所述多載波接收機(jī)包括第一乘法器和第二乘法器，用于將接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器，用于給所述第一乘法器提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；π/2移相器，用于將所述本地振蕩器的相位延遲π/2，以產(chǎn)生與所述第二乘法器正交的載波；第一LPF和第二LPF，用于消除在從所述第一乘法器和所述第二乘法器的每一個(gè)輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器，用于對(duì)從所述第一LPF和所述第二LPF的每一個(gè)輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)執(zhí)行小波變換；均衡器，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信號(hào)的、從所述第一小波變換器輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；并/串轉(zhuǎn)換器，用于將從所述均衡器輸出的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)；和確定單元，用于確定從所述并/串轉(zhuǎn)換器輸出的串行數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的多載波接收機(jī)，其中所述第一小波變換器包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入從所述第一LPF和所述第二LPF輸出的同相信號(hào)和正交信號(hào)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述單個(gè)采樣延遲部件的輸出數(shù)據(jù)；第一原型濾波器，用于輸入所述M個(gè)上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散余弦變換器，用于輸入所述第一原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)。
7.一種用于通過(guò)使用實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收的多載波接收機(jī)，所述多載波接收機(jī)包括乘法器，用于將接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器，用于給所述乘法器提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；LPF，用于消除在從所述乘法器輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器，用于對(duì)來(lái)自所述LPF的輸出信號(hào)執(zhí)行第一小波變換；第二小波變換器，用于對(duì)所述第一小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器執(zhí)行希耳伯特變換，所述第二小波變換器包括進(jìn)行了希耳伯特變換的所述第一小波變換器的實(shí)系數(shù)小波濾波器，其中所述奇數(shù)號(hào)實(shí)系數(shù)小波濾波器的符號(hào)被反相，所述第二小波變換器用于對(duì)來(lái)自所述LPF的輸出信號(hào)執(zhí)行第二小波變換；均衡器，用于均衡作為每個(gè)子載波的復(fù)信息的、從所述第一小波變換器輸出的同相信號(hào)和從所述第二小波變換器輸出的正交信號(hào)的每個(gè)并行信號(hào)；并/串轉(zhuǎn)換器，用于將從所述均衡器輸出的均衡后的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)；和確定單元，用于確定從所述并/串轉(zhuǎn)換器輸出的串行數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的多載波接收機(jī)，其中所述第一小波變換器包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述LPF的輸出；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述單個(gè)采樣延遲部件的輸出數(shù)據(jù)；第一原型濾波器，用于輸入所述M個(gè)上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散余弦變換器，用于輸入所述第一原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求7所述的多載波接收機(jī)，其中所述第二小波變換器包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述LPF的輸出信號(hào)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述單個(gè)采樣延遲部件的輸出數(shù)據(jù)；第二原型濾波器，用于輸入所述M個(gè)上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散正弦變換器，用于輸入所述第二原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7所述的多載波接收機(jī)，其中所述第一小波變換器包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述LPF的輸出信號(hào)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述單個(gè)采樣延遲部件的輸出數(shù)據(jù)；第一原型濾波器，用于輸入所述M個(gè)上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散余弦變換器，用于輸入所述第一原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)；和所述第二小波變換器包括M-1個(gè)單個(gè)采樣延遲部件，用于輸入所述LPF的輸出信號(hào)；M個(gè)上采樣器，用于輸入所述單個(gè)采樣延遲部件的輸出數(shù)據(jù)；第二原型濾波器，用于輸入所述M個(gè)上采樣器的輸出數(shù)據(jù)；和高速離散正弦變換器，用于輸入所述第二原型濾波器的輸出數(shù)據(jù)。
11.一種多載波通信設(shè)備，包括多載波發(fā)送機(jī)和多載波接收機(jī)，所述多載波通信設(shè)備通過(guò)使用包括M個(gè)實(shí)系數(shù)小波濾波器(M是正整數(shù))的實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制/解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，所述多載波通信發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元，用于將比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號(hào)數(shù)據(jù)，以將所述符號(hào)數(shù)據(jù)映射到M/2個(gè)復(fù)坐標(biāo)平面；串/并轉(zhuǎn)換器，用于將作為所述映射后的符號(hào)數(shù)據(jù)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；復(fù)數(shù)據(jù)分解器，用于輸入所述并行數(shù)據(jù)，以及將復(fù)數(shù)據(jù)分解成實(shí)部和虛部，以便將復(fù)信息的同相分量提供給到所述第一和所述第二逆小波變換器的第(2n-1)個(gè)輸入，并將正交分量提供給第2n個(gè)輸入(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)；第一逆小波變換器，包括所述M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第一逆小波變換器輸出所述復(fù)數(shù)據(jù)的同相信號(hào)；第二逆小波變換器，包括所述M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第二逆小波變換器輸出所述復(fù)數(shù)據(jù)的正交信號(hào)；和SSB調(diào)制器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的、來(lái)自所述第一逆小波變換器的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的、來(lái)自所述第二逆小波變換器的輸出，來(lái)執(zhí)行SSB調(diào)制；和其中所述多載波接收機(jī)的檢測(cè)器包括乘法器，用于將作為所接收的帶通信號(hào)的接收信號(hào)的所接收的帶通信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)；本地振蕩器，用于給所述乘法器提供具有預(yù)定頻率的信號(hào)；LPF，用于消除在從所述乘法器輸出的基帶信號(hào)的頻帶之外的不需要的信號(hào)；第一小波變換器，包括M個(gè)相互正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第一小波變換器輸入來(lái)自所述LPF的輸出數(shù)據(jù)；和復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相分量的、來(lái)自所述第一小波變換器的第(2n-1)個(gè)輸出和作為正交分量的第2n個(gè)輸出(其中，1≤n≤(M/2-1)，子載波號(hào)是0至M-1)，產(chǎn)生復(fù)數(shù)據(jù)。
12.一種多載波通信設(shè)備，包括多載波發(fā)送機(jī)和多載波接收機(jī)，所述多載波通信設(shè)備通過(guò)使用包括M個(gè)實(shí)系數(shù)小波濾波器(M是正整數(shù))的實(shí)系數(shù)小波濾波器組的數(shù)字多載波調(diào)制/解調(diào)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，所述多載波通信發(fā)送機(jī)包括同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生作為所述多載波接收機(jī)已知的數(shù)據(jù)的信號(hào)，并且根據(jù)權(quán)利要求11所述的多載波發(fā)送機(jī)作為調(diào)制器用于輸入來(lái)自所述同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生器的、作為已知數(shù)據(jù)的所述信號(hào)；和所述多載波接收機(jī)包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的檢測(cè)器，用于輸出包括子載波對(duì)的相鄰復(fù)子載波數(shù)據(jù)，和同步估計(jì)電路，用于從所述相鄰復(fù)子載波數(shù)據(jù)項(xiàng)之差中估計(jì)符號(hào)同步定時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種能夠處理作為發(fā)送數(shù)據(jù)的復(fù)信息的多載波發(fā)送機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的多載波發(fā)送機(jī)包括信號(hào)點(diǎn)映射單元105，用于執(zhí)行信息序列的符號(hào)映射；串/并轉(zhuǎn)換器106，用于將作為符號(hào)映射后的信息序列的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；第一逆小波變換器102，其包括多個(gè)彼此正交的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第一逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第一逆小波變換；第二逆小波變換器103，其包括不同于變換器102的實(shí)系數(shù)小波濾波器，所述第二逆小波變換器對(duì)并行數(shù)據(jù)執(zhí)行第一小波變換；和調(diào)制器107，用于通過(guò)使用作為復(fù)信息的同相信號(hào)的、來(lái)自變換器102的輸出和作為復(fù)信息的正交信號(hào)的、來(lái)自變換器103的輸出，執(zhí)行SSB調(diào)制。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1717908SQ200380104049
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者古賀久雄, 児玉宣貴, 小西泰輔 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社