CN1446399A - 信号调制 - Google Patents
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Abstract
用于放大器(42，图6)的控制信号(66，70)可以在高低电平之间进行转换，以控制放大器输出信号的脉冲包络(64，68)。改变控制信号达到其高电平的时长以控制包络形状。
Description
技术领域
本发明涉及用于产生调制信号的方法和装置，特别涉及产生定义突发控制轮廓(burst control profile)的脉冲包络(envelope)，如可以定义时分多址(TimeDivision Multiple Access，TDMA)通信系统中的时隙。
图1示出TDMA系统中的传输信道。TDMA帧的长度为T，并且使用该信道的特定发射器在由时长为t的脉冲包络10定界的时隙中发射信息。脉冲10也称作突发控制轮廓。
为保证由脉冲10产生的干扰保持在可接受电平(如电信标准所规定)之内，脉冲10的轮廓必须拟合在如图2所示的特定屏蔽(mask)20内。
将脉冲轮廓10保持在屏蔽20内保证在传输信道的中央(如图3的0MHz所示)附近生成的瞬态信号保持在由图3的曲线30指定的可接受界限内。用于控制脉冲包络形状的电路如图6所示。具有功率电平Pin的输入信号40提供给功率放大器42，它产生具有功率Pout的输出信号44，以从天线进行发射。功率放大器42通过将图1的脉冲轮廓调制到输入信号40上，生成输出信号44。因此，将输出信号44限制到由突发控制轮廓即图1的脉冲包络10定义的时隙。由放大器42施加于输入信号40的脉冲包络形状由提供给功率放大器42的一个输入端的功率控制信号46来控制。
功率控制信号46由控制电路48形成。控制电路48从两个输入，一个来自输出信号44的输出端而另一个由数字电路提供，得到功率控制信号46。对放大器42的输出信号44进行采样，并且输入到对数放大器50。对数放大器50将对数信号52提供给控制电路48。对控制电路48的另一输入为控制信号54，它可以被认为是数字信号转换到模拟域的结果。因此，控制信号54可以采用多个离散信号电平中的一个。
要产生信号54，仅使用数模转换器将需要使用高分辨率数模转换器(即，对具有相当大比特位数的数字信号进行操作)，从而提供具有足够分辨率的控制信号54，以提供对脉冲包络10的正确定义。然而，高分辨率数模转换器将消耗相对大量的能量和硅面积。为了解决这一问题，通过合并双电平信号56和多电平信号58，产生信号54。多电平信号58由低分辨率数模转换器59提供，而双电平信号56由通过高或低电平信号的开关57来提供。由于使用相对低分辨率数模转换器，因此降低了电路复杂性。
在生成控制信号54时，使双电平信号56在其高和低电平之间改变，以产生一系列矩形脉冲。矩形脉冲具有固定幅度(信号54只具有两个可能电平)和固定时长。矩形脉冲定时为与定义时隙的每个脉冲包络10的中央大致保持一致。多电平信号58控制为适当的电平，并且加到控制信号54以控制由功率放大器42施加的脉冲包络10的前沿和后沿形状。
控制电路48包括差动放大器(diffrential amplifier)60，在其输出端和其反相输入端连接有积分电容器62。差动放大器60的反相输入端提供有对数信号52，并且非反相输入端提供有控制信号54。差动放大器60的输出为用于功率放大器42的功率控制信号46。
在特定TDMA系统中，典型地是具有漫游用户单元的那些系统，可以动态指示发射器以调节它们的发射功率电平。例如，当移动用户单元靠近基站时，基站可以指示用户单元以较低功率电平进行发射，从而节省用户单元能量。用户单元通过减小其传输信道上的脉冲包络10的幅度，减小其发射功率。定义脉冲轮廓可接受范围的屏蔽20根据脉冲10的高度变化按比例增加或减小。当要求脉冲10的幅度采用足够低的值时，由于在控制信号54内使用固定时长和幅度的矩形脉冲，因此将出现脉冲10超出屏蔽20的界限的情况。
发明内容
根据一方面，本发明提供一种用于产生放大输出信号的装置，包括：产生部件，用于通过放大输入信号以在其上施加脉冲包络，产生输出信号；控制部件，用于使用双电平信号控制脉冲包络轮廓；以及改变部件，用于改变双电平信号达到其较高电平的时长。
根据另一相关方面，本发明还提供一种产生放大输出信号的方法，包括：通过放大输入信号以在其上施加脉冲包络，产生输出信号；使用双电平信号控制脉冲包络轮廓；以及改变双电平信号达到其较高电平的时长。
因此，本发明提供一种灵活的脉冲轮廓控制方式。
在一个优选实施例中，通过将数字信号转换到模拟域，产生具有多个可能电平的多电平信号，并且将多电平信号与双电平信号进行合并，以产生用于放大过程的控制信号。
在一个实施例中，由功率放大器对输入信号进行调制，并且将输出信号提供给天线以进行发射。双电平信号可以在脉冲包络时长的大致中间部分达到其较高电平。脉冲包络可以进行重复，并且可以表示时分复用(Time DivisionMultiplexing，TDM)通信系统中的时隙。
控制脉冲包络轮廓的目的可以是将轮廓拟合在所需范围如控制脉冲轮廓可接受范围的屏蔽内。
最好，当包络峰值相对低时，双电平信号达到其高电平的时长也相对短。
在一个实施例中，放大过程由反馈机构来控制。放大过程可以设计为使用基于双电平信号的控制信号来修改来自放大过程输出的反馈。该反馈可以作为随放大输出信号的对数而变化的信号来提供。反馈机构可以包括如差动放大器的部件，用于得到反馈信号与控制信号的差值。
附图说明
仅作为示例，现在将参照附图对本发明进行描述，其中：
图1示出TDMA环境中发射器的功率包络；
图2示出与屏蔽相关的脉冲；
图3示出瞬态信号屏蔽；
图4示出脉冲结构；
图5示出另一脉冲结构；以及
图6示出用于在发射信号上施加脉冲包络的功率放大电路。
最佳实施方式
根据本发明一个实施例的发射器使用前面详细描述过的图6的功率放大电路。不同于传统布置，控制信号54内的矩形脉冲时长是可变的。
图4示出高度为33dBm的发射脉冲包络64。施加于该轨迹上的是负责控制脉冲64形状的双电平信号56的矩形脉冲66，从而它满足必需的屏蔽。该矩形脉冲66的时长为t1。
当用户单元接近基站时，它能以较低电平进行发射，并且这在图5中示出，其中，传输信道中脉冲包络68的高度仅为5dBm。如果通过在控制信号54中使用固定时长矩形脉冲的传统方法生成脉冲包络68，则包络68的形状将违反用于5dBm脉冲的屏蔽。然而，在本实施例中，当要减小发射脉冲包络时，在双电平信号56中提供的矩形脉冲66的时长也减小到t2，从而脉冲轮廓保持在其屏蔽内。
当然，如果增加脉冲包络的大小，则增加双电平信号56中矩形脉冲66的时长，以将脉冲轮廓保持在其屏蔽内。
矩形脉冲66的时长变化是通过开关控制器部件70来实现的。
Claims (16)
1.一种产生放大输出信号(Pout)的装置，包括：部件(42)，用于通过放大输入信号(Pin)以在其上施加脉冲包络(64，68)，产生输出信号；部件(57)，用于使用双电平信号(56)控制脉冲包络轮廓；以及部件(70)，用于改变双电平信号(56)达到其较高电平的时长(t)。
2.如权利要求1所述的装置，其中，改变装置包括部件(70)，用于当要减小包络(64，68)的高度时减小所述时长(t)。
3.如权利要求1或2所述的装置，包括部件(70)，用于当要增加包络(64，68)的高度时增加所述时长(t)。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的装置，包括调节装置，用于调节所述时长(t)以在可接受轮廓范围内拟合所述包络(64，68)。
5.如任一前面权利要求所述的装置，包括：部件(59)，用于产生具有多个可能电平之一的多电平信号(58)；以及部件(54)，用于在所述包络(64，68)轮廓的控制下合并多电平信号和双电平信号。
6.如任一前面权利要求所述的装置，包括反馈部件(50、52、60、46)，用于在所述包络(64，68)轮廓的控制下使用输出信号(Pout)。
7.一种产生放大输出信号(Pout)的方法，包括：通过放大输入信号(Pin)以在其上施加脉冲包络(64，68)，产生输出信号；使用双电平信号(56)控制脉冲包络轮廓；以及改变双电平信号(56)达到其较高电平的时长。
8.如权利要求7所述的方法，包括当要减小包络(64，68)的高度时减小所述时长(t)。
9.如权利要求7或8所述的方法，包括当要增加包络(64，68)的高度时增加所述时长(t)。
10.如权利要求7至9中的任一项所述的方法，包括调节所述时长(t)以在可接受轮廓范围内拟合所述包络(64，68)。
11.如权利要求7至10中的任一项所述的方法，包括：产生具有多个可能电平之一的多电平信号(58)；以及在包络(64，68)轮廓的控制下合并多电平信号(58)和双电平信号(56)。
12.如权利要求7至11中的任一项所述的方法，包括在包络(64，68)轮廓的控制下使用输出信号(Pout)作为反馈。
13.一种用于发射脉冲信号(Pout)的信号发射装置，包括用于对发射信号中的脉冲轮廓进行整形(shaping)的如权利要求1至6中的任一项所述的装置。
14.如权利要求13所述的装置，包括用于确定是否应调节发射功率的部件，并且其中改变装置作为响应调节所述时长。
15.一种脉冲信号发射方法，包括使用如权利要求7至12中的任一项所述的方法对发射脉冲进行整形。
16.如权利要求15所述的脉冲信号发射方法，包括确定是否应调节发射功率，并且作为响应改变所述时长。
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