專利名稱：基于限幅器的模擬解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及解調(diào)傳輸信號的領(lǐng)域，并且更具體而言涉及在校數(shù)轉(zhuǎn) 換之前采用對信號的模擬相位檢測的解調(diào)器。
背景技術(shù)：
諸如個人手持電話系統(tǒng)(PHS)之類的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)被配置為簡舉且 低成本?；谠谠O(shè)計這些系統(tǒng)時的技術(shù)限制采用差分解調(diào)來進(jìn)行基帶解 調(diào)，因此其不具有抗一般由于多徑衰落而引入的符號間干擾的能力。
因此，希望提供能夠兼容或改進(jìn)這些傳統(tǒng)系統(tǒng)的新的基帶設(shè)計。還希 望采用先進(jìn)的DSP算法并引入自適應(yīng)均衡來實現(xiàn)相干解調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
構(gòu)成本發(fā)明的基于限幅器的模擬解調(diào)器包括接收基帶信號的功率放大 器和工作在基帶頻率處的本地時鐘。接收來自功率放大器的輸出和本地時 鐘以提供同相信號的第一乘法器。接收本地時鐘的正交相移器和接收來向 功率放大器的輸出和來自相移器的輸出的第二乘法器提供正交信號。第-模擬濾波器接收該同相信號，并且第二模擬濾波器接收該正交信號。被連 接到第一模擬濾波器的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供數(shù)字化的同相信號，并且被連 接到第二模擬濾波器的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供數(shù)字化的正交信號。然后，相 位檢測器接收數(shù)字化的同相信號和正交信號。


結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特 征和優(yōu)點，在附圖中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的基于限幅器的PHS解調(diào)體系結(jié)構(gòu)的元件的框圖； 圖2是本發(fā)明的元件的框圖3示出了利用具有自適應(yīng)均衡的相干解調(diào)的接收機的實施例，在所 述自適應(yīng)均衡中利用了本發(fā)明的相位檢測器；以及
圖4示出了利用具有差分解碼的相干解調(diào)的接收機的實施例，在所述
差分解碼中利用了本發(fā)明的相位檢測器。
賊鄉(xiāng)襯
本發(fā)明被限定用于結(jié)合PHS通信系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)來使用的示例性實施例。 2006年1月18日提交的題目為"Storage Efficient Sliding Window Sum"的 美國專利申請No. 11/306986與本發(fā)明具有共同的受讓人，并且該申諧的 公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此，就像全部在這里給出的一樣。圖1屮示出了 通常所使用的基于限幅器的PHS解調(diào)體系結(jié)構(gòu)。接收到以進(jìn)行解調(diào)的 10.8MHz的IF信號在模擬低通濾波器(LPF) 14中進(jìn)行濾波之前先經(jīng)過功 率放大器10并通過異或12與9.6MHz的時鐘進(jìn)行混合。然后，濾波后的 信號在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 16中被轉(zhuǎn)換到數(shù)字域。本地1.2MHz的振蕩器 與同相(I)信號混合18，并且在90'相移20之后與正交(Q)信號混合 22。分別產(chǎn)生I和Q信號的移動平均值24和26，并且利用I和Q的反正 切28計算相位角度。在數(shù)字域進(jìn)行對相對于本地載波的相位差的移動平 均，例如以100倍的符號速率。由于數(shù)字采樣的影響，使得相位檢測器和 理想相位檢測器的輸出之間總是存在差異。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的模擬下變頻混合器30。在功率放大器32屮 接收到10.8MHz的IF信號。該信號在乘法器34中與同樣工作在10.8MIIz 的同相本地時鐘進(jìn)行混合，并且在乘法器38中相移90。36。然后，分別利 用模擬LPF 40和42對這兩個信號進(jìn)行濾波。這兩個信號隨后經(jīng)ADC 44 和46轉(zhuǎn)換以提供數(shù)字域的I和Q。對I和Q進(jìn)行操作的反正切函數(shù)48提
供用于符號解碼的相位差。提供模擬域中的相位檢測。
圖3中示出了在接收機系統(tǒng)中實現(xiàn)的本發(fā)明的下變頻混合器。來自下 變頻混合器30中的ADC 44和46的轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號被傳送到硬件加速 器50并且進(jìn)而被濾波并抽取52到3x符號速率，例如576kHz。這個信號 首先經(jīng)過載波恢復(fù)模塊54，再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)器模塊56，然后到達(dá)存儲寄存器 58，對于這里所公開的實施例，存儲寄存器58是雙寄存器或A/B寄存 器。載波恢復(fù)模塊的功能是檢測突發(fā)串并估計接收到的信號和被發(fā)送信號 之間的載波頻率偏移。這允許后面的旋轉(zhuǎn)模塊補償載波偏移。然后，這個 經(jīng)旋轉(zhuǎn)的信號被傳送到具有均衡器62的DSP 60。自適應(yīng)判決引導(dǎo)的均衡 器被應(yīng)用，其中訓(xùn)練序列是突發(fā)串中的獨特字(UW)。因此，需要UW 的精確位置。這個信息經(jīng)由相關(guān)模塊64來獲取。輸入數(shù)據(jù)與UW相關(guān)， 因此在檢測到相關(guān)結(jié)果的峰值以后，突發(fā)數(shù)據(jù)中的UW位置可以被確定。 這個過程(其通常被稱為傳統(tǒng)的相干檢測)被用在本發(fā)明中，即使基帶調(diào) 制為DQPSK也是如此。理論上，這種相干檢測可以得到比差分檢測好 3dB的性能。
圖3中所示的實施例還被配置為選擇檢測模式。放大器中所接收到的 信號幅度的飽和將不會破壞信號的相位信息，這個相位信息對于PT/4 DQPSK解調(diào)非常關(guān)鍵。因此為了允許差分檢測，多路復(fù)用器66被插入信 號路徑中以接收放大器32的輸出或者直接接收輸入信號。多路復(fù)用器信 號的選擇由飽和/不飽和信號68來控制。飽和與不飽和等價于不均衡模式 與均衡模式。不均衡模式提供基本的差分檢測?？商鎿Q地，可以利用上述 的均衡技術(shù)來檢測PI/4 DQPSK信號。根據(jù)所需要的系統(tǒng)設(shè)置，由寄存器 的值來設(shè)置飽和/不飽和信號。
圖4中示出了在替代接收機系統(tǒng)中實現(xiàn)的本發(fā)明的下變頻混合器。來 自下變頻混合器中的ADC 44和46的轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號被傳送給硬件加速 器70，并且進(jìn)而被濾波并抽取72、 74到3x符號速率，例如576kllz，然 后通過反正切函數(shù)76對其進(jìn)行操作。這個信號首先經(jīng)過突發(fā)串同步模塊 78，然后經(jīng)過TDMA模塊80以產(chǎn)生時隙定時信號來控制存儲寄存器82， 對于這里所公開的實施例，該存儲寄存器82是雙寄存器或A/B寄存器
(突發(fā)串緩沖器)。然后，經(jīng)TDMA時隙同步的信號經(jīng)突發(fā)串緩沖器被傳 送給DSP處理器84。用固件實現(xiàn)的時鐘恢復(fù)模塊86將估計定時偏移并將 參數(shù)傳送給用固件實現(xiàn)的內(nèi)插(interpolator)模塊88以進(jìn)行定時調(diào)節(jié)和三 倍速率到兩倍速率的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號將被傳送到反正切模塊90以將 同相和正交信號轉(zhuǎn)換為相位信號。轉(zhuǎn)換后的相位信號將被傳送給載波恢復(fù) 模塊92和解碼器模塊94以進(jìn)行載波偏移調(diào)節(jié)和最終的解碼。
現(xiàn)在己經(jīng)根據(jù)專利法的要求詳細(xì)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將息 識到對這里所公開的特定實施例的修改和替換。這樣的修改都在如所附權(quán) 利要求中所限定的本發(fā)明的范圍和意圖以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于限幅器的模擬解調(diào)器，包括功率放大器(32)，其接收基帶信號；本地時鐘，其工作在基帶頻率處；第一乘法器(34)，其接收來自所述功率放大器的輸出和所述本地時鐘，以提供同相信號；正交相移器(36)，其接收所述本地時鐘；第二乘法器(38)，其接收來自所述功率放大器的輸出和來自所述相移器的輸出，以提供正交信號；第一模擬濾波器(40)，其接收同相信號；第二模擬濾波器(42)，其接收正交信號；第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(44)，其被連接到所述第一模擬濾波器并且提供數(shù)字化的同相信號；第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(46)，其被連接到所述第二模擬濾波器并且提供數(shù)字化的正交信號；以及用于相位檢測的裝置(48)，其接收所述數(shù)字化的同相信號和正交信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于限幅器的解調(diào)器，其中所述用于相位檢 測的裝置包括抽取濾波器(52)，其接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并以三倍的符號速率提供輸入數(shù)據(jù)；延遲緩沖器，其接收所述輸入數(shù)據(jù)；用于載波恢復(fù)的裝置(54)，其接收所述輸入數(shù)據(jù)，并且包括角度計 算器、響應(yīng)于所述角度計算器的平均值檢測器和響應(yīng)于所述角度計算器的 突發(fā)串檢測器；用于響應(yīng)于所述突發(fā)串檢測器計算載波偏移并提供偏移角度的裝-覽； 旋轉(zhuǎn)器(56)，其接收來自所述延遲緩沖器的輸入數(shù)據(jù)并響應(yīng)于所述 偏移角度來旋轉(zhuǎn)所述輸入數(shù)據(jù)；以及 均衡器(62)，其接收來自所述旋轉(zhuǎn)器的數(shù)據(jù)以進(jìn)行相干解調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于限幅器的解調(diào)器，其中所述用于相位檢測的裝置包括硬件加速器，其接收所述數(shù)字化的同相信號和正交信號并且具有用于將所述信號濾波并抽取(72,74)到三倍符號速率的裝貰； 突發(fā)串同步裝置(78)和TDMA裝置(80)，其接收所述經(jīng)濾波并抽取后的信號，以產(chǎn)生時隙定時信號；存儲寄存器(82)，其響應(yīng)于所述時隙定時信號；DSP處理器，其接收來自所述存儲寄存器的信號并且具有 時鐘恢復(fù)裝置(86),用于估計所述定時偏移； 內(nèi)插裝置(88),用于基于所述定時偏移執(zhí)行定時調(diào)節(jié)和三倍逨率到兩倍速率的轉(zhuǎn)換；反正切裝置(90)，用于將所述同相和正交信號轉(zhuǎn)換為相^ifi'號；載波恢復(fù)裝置(92)，用于執(zhí)行對所述相位信號的載波偏移調(diào)節(jié)，以及解碼器裝置(94)，用于執(zhí)行對所述相位信號的最終解碼。
全文摘要
一種基于限幅器的模擬解調(diào)器，包括接收基帶信號的功率放大器(32)和工作在基帶頻率處的本地時鐘。第一乘法器(34)接收來自功率放大器的輸出和本地時鐘以提供同相信號。正交相移器(36)接收本地時鐘，并且第二乘法器(38)接收來自功率放大器的輸出和來自相移器的輸出以提供正交信號。模擬濾波器(40，42)接收同相和正交信號并且被連接到模擬濾波器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(44，46)提供數(shù)字化的同相信號和正交信號。然后，相位檢測器接收數(shù)字化的同相信號和正交信號。
文檔編號H04L25/00GK101366252SQ200680002790
公開日2009年2月11日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者史蒂夫·學(xué)豐·江, 約翰·張, 趙立新 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司