CN1972262A - Psk接收机及其接收方法、psk解调电路和通信装置 - Google Patents

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CN1972262A CN 200610146862 CN200610146862A CN1972262A CN 1972262 A CN1972262 A CN 1972262A CN 200610146862 CN200610146862 CN 200610146862 CN 200610146862 A CN200610146862 A CN 200610146862A CN 1972262 A CN1972262 A CN 1972262A
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水上博光
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Abstract

本发明提供一种PSK接收机及其接收方法、PSK解调电路和通信装置,从而能够抑制电路规模的增大,进行相位调制信号的解调。作为解决手段,接收信号中包含的同相成分(I)和正交成分(Q)通过1位A/D转换器(107、108)分别被转换为1比特的数字信号,BPSK解调部(110a)在利用被1比特化的同相成分(I)和正交成分(Q)确定的相位点距I轴为规定范围内时,只参照同相成分(I)进行接收信号的解调,在利用被转换为1比特的数字信号的同相成分(I)和正交成分(Q)确定的相位点距Q轴为规定范围内时,只参照正交成分(Q)进行接收信号的解调。

Description

PSK接收机及其接收方法、PSK解调电路和通信装置
技术领域
本发明涉及一种PSK(Phase Shift Keying,相移键控)接收机及其接收方法、PSK解调电路和通信装置,特别涉及适合于根据被转换为1比特的数字信号的同相(in phase)成分I和正交成分Q进行解调的技术。
背景技术
作为进行PSK解调中的半同步检波(semi synchronous detection)的方法,有根据所接收的同相成分I和正交成分Q进行载波同步而解调的方法(专利文献1),对所接收的同相成分I和正交成分Q适用下述算式(1)而求出相位θ,进行载波同步而解调的方法(专利文献2)。
θ=tan-1(I/Q)    …(1)
专利文献1日本特开2001-24726号公报
专利文献2日本特开平9一116584号公报
但是,在专利文献1公开的方法中,根据同相成分I和正交成分Q实现载波同步,所以为了进行接收信号的相位校正而需要进行复数乘法运算,复数乘法运算需要4个乘法器,所以存在电路规模变大的问题。并且,在专利文献2公开的方法中,根据所接收的同相成分I和正交成分Q求出相位θ,所以需要执行算式(1)的计算,需要大容量的ROM,因此存在电路规模变大的问题。
另外,在上述两个方法中,需要多位AD转换器以进行相位校正,存在进一步导致电路规模变大的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种可以抑制电路规模的增大、进行相位调制信号的解调的PSK接收机及其接收方法、PSK解调电路和通信装置。
为了解决上述问题,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为具有:生成载波的载波生成单元;抽取单元,其根据所述载波和接收信号,从所述接收信号分别抽取同相成分I和正交成分Q;比较单元,其分别将从所述接收信号抽取的同相成分I和正交成分Q与规定阈值进行比较,从而得到分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号;以及BPSK(Binary Phase Shift Keying,二相相移键控)解调单元,其根据通过所述比较单元得到的分别对应于同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象(CONSTELLATION)上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调。
在上述结构的PSK接收机中,根据分别对应于同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调,所以能够降低起因于相位旋转的解调处理的误差。并且,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,不需要多位AD转换器和大容量ROM,所以能够抑制电路规模的增大,进行相位调制信号的解调处理。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述BPSK解调单元根据分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象上的位置关系,只利用同相成分I或正交成分Q中的任一方进行接收信号的解调。
在上述结构的PSK接收机中,根据分别对应于接收信号的同相成分I和正交成分Q的1比特的各个数字信号在I-Q构象上的位置关系,只利用同相成分I或正交成分Q中的任一方进行接收信号的解调,所以在被转换为1比特的数字信号的同相成分I或正交成分Q的编码反转的概率提高的情况下,也能够根据编码不反转的一方的成分进行接收信号的解调,能够降低起因于相位旋转的解调处理的误差。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述BPSK解调单元在利用分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号确定的相位点位于距I轴为规定的相位的范围内时,只利用同相成分I进行接收信号的解调,在所述相位点位于距Q轴为规定的相位的范围内时,只利用正交成分Q进行接收信号的解调。
在上述结构的PSK接收机中,在利用接收信号的同相成分I或正交成分Q确定的相位点接近I轴,被转换为1比特的数字信号的正交成分Q的编码反转的概率提高的情况下,能够进行接收信号的解调而不必参照正交成分Q,并且在因利用同相成分I或正交成分Q确定的相位点接近Q轴,而被转换为1比特的数字信号的同相成分I的编码反转的概率提高的情况下,能够进行接收信号的解调而不必参照同相成分I,所以能够降低起因于相位旋转的解调处理的误差。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述BPSK解调单元具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号确定的相位点属于I-Q构象上的哪个象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述各1比特的数字信号确定的相位点在I-Q构象上的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的正确与否,进行所述同相成分I和正交成分Q的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在I-Q构象上的位置;以及判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调。
在上述结构的PSK接收机中,同相成分I和正交成分Q被转换为各1比特的数字信号,因此例如在位于第1象限的任何相位点都被判定为45度的点时,也可以判断出量化前的信号对应于哪个相位点。因此,为了进行接收信号的解调,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,不需要多位AD转换器和大容量ROM,所以能够抑制电路规模的增大,进行相位调制信号的解调处理。
另外,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述位置判定电路把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q不一致时,将所述相位点的当前区域推移到沿着通过所述旋转方向判定电路判定出的旋转方向的下一区域。
在上述结构的PSK接收机中,可以判定根据被转换为各1比特的数字信号的接收信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点在I-Q构象上的位置,不需要根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ并进行相位校正处理,可以抑制电路规模的增大。
另外,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述位置判定电路把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在通过所述象限判定电路得到该1比特的数字信号的相位点连续规定次数而属于特定象限的判定结果时,使所述相位点的区域推移以与所述特定象限一致。
在上述结构的PSK接收机中,可以判定根据被转换为各1比特的数字信号的接收信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点在I-Q构象上的位置,不需要根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ并进行相位校正处理,可以抑制电路规模的增大。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,还具有时钟同步部,其获得定时信号,以便按照根据所述位置判定电路的判定结果选择的同相成分I或正交成分Q、和调整了与基准时钟之间的相位关系的基准相位脉冲的相位比较结果,限制所述比较单元的采样定时而使其与该同相成分I或正交成分Q同步。
在上述结构的PSK接收机中,所述比较单元的采样定时被限制成为与该同相成分I或正交成分Q同步。
另外,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,还具有频率偏移检测电路,其根据该相位点在所述I-Q构象上随时间经过而旋转时的旋转位移量达到相当于90度的整数倍的规定角度时的时间,检测载波的频率偏移,所述位置判定电路根据所述频率偏移,设定用于判定所述相位点位于所述I-Q构象上的哪个位置的判定条件。
在上述结构的PSK接收机中,根据该相位点在I-Q构象上随时间经过而旋转时的旋转位移量达到相当于90度的整数倍的规定角度时的时间,测定该相位点的移动的急缓程度,根据该程度检测(推测)载波的频率偏移,位置判定电路根据这样检测的频率偏移,设定用于判定该相位点在I-Q构象上的位置的判定条件。因此,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,所以能够抑制电路规模的增大。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述载波生成单元根据所述频率偏移检测电路检测的该频率偏移,控制自己生成的载波的频率。
在上述结构的PSK接收机中,表示频率偏移检测电路检测的该频率偏移的量的数据提供给载波生成单元,载波生成单元根据该频率偏移控制自己生成的载波的频率。可以逐渐减小收发机之间的频率偏移,抑制电路规模的增大,能够以良好的BER特性进行接收。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK解调电路构成为具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的各1比特的各个数字信号确定的相位点所属的在I-Q构象上的象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q确定的相位点的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述被转换为1比特的各个数字信号的接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的正确与否,进行所述同相成分I和正交成分Q的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在所述I-Q构象上位于哪个位置;以及判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调。
在上述结构的PSK解调电路中,在利用分别对应于同相成分I和正交成分Q的各1比特的各个数字信号确定的相位点都被判定为第1象限的45度的点时,仍可以判定量化前的信号位于哪个相位点。因此,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,能够抑制电路规模的增大,进行相位调制信号的解调处理。
另一方面,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的各1比特的各个数字信号确定的相位点所属的在I-Q构象上的象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q确定的相位点的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述被转换为1比特的各个数字信号的接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的正确与否,进行所述同相成分I和正交成分Q的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在所述I-Q构象上位于哪个位置;以及判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调,另外,所述位置判定电路构成为把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q不一致时,判定所述相位点的当前区域为向沿着通过所述旋转方向判定电路判定的旋转方向的下一区域推移而成的,而且在进行该判定时,经过了象限判定电路持续观测该相位点在当前时刻所处的象限的观测持续时间后,停止该观测,经过了保留判定结果的输出的等待时间后,根据在该观测持续时间中识别出的观测结果,输出表示该相位点所处的区域的判定结果。
在上述结构的PSK接收机中,经过了象限判定电路持续观测该相位点在当前时刻所处的象限的观测持续时间后,停止该观测,经过了保留判定结果的输出的等待时间后,根据在该观测持续时间中识别出的观测结果,输出表示该相位点所处的区域的判定结果,所以能够确保动作的稳定性。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,还具有检测载波的频率偏移的频率偏移检测电路,所述位置判定电路根据通过所述频率偏移检测电路检测的频率偏移的值,分别设定所述观测持续时间和所述等待时间。
在上述结构的PSK接收机中,根据通过频率偏移检测电路检测的频率偏移的值,分别设定所述观测持续时间和所述等待时间,所以能够根据频率偏移的程度适当选择所需要的所述观测持续时间和所述等待时间,能够同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述位置判定电路根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述观测持续时间设定得相对长,在该识别的滞留时间相对较短时,将所述观测持续时间设定得相对短。
在上述结构的PSK接收机中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间的长短,适当设定观测持续时间,能够同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述位置判定电路根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述等待时间设定得相对长,在该识别的滞留时间相对较短时,将所述等待时间设定得相对短。
在上述结构的PSK接收机中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间的长短,适当设定等待时间,能够同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
并且,本发明的一个方式涉及的PSK接收机构成为,特别是在前面叙述的PSK接收机中,所述位置判定电路重复执行如下的一系列的控制动作:根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述等待时间设定得相对长,而且将所述观测持续时间设定为规定的初始值,在该设定得较长的所述等待时间达到规定的上限值后,将所述观测持续时间设定得相对长,而且使所述等待时间返回规定的初始值,另外在该识别的滞留时间相对较短时,将所述等待时间设定得相对短,而且将所述观测持续时间设定为规定的初始值,在该设定得较短的所述等待时间达到规定的下限值时,将所述观测持续时间设定得相对短,而且使所述等待时间返回规定的初始值。
在上述结构的PSK接收机中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间的长短,适当选择等待时间和观测持续时间,能够同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
另外,本发明的一个方式涉及的通信装置,将前面叙述的任一PSK接收机连接在对由天线得到的接收信号进行放大的放大器的后级而构成。
在上述结构的通信装置中,在该通信装置中发挥前面叙述的任一PSK接收机的功能。
另外,在本发明的一个方式涉及的PSK接收方法中,根据由载波生成单元生成的载波和接收信号,从所述接收信号分别抽取同相成分I和正交成分Q,将该抽取的同相成分I和正交成分Q分别与规定的阈值进行比较,由此获得分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号,根据分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的该1比特的各个数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调。
在上述的PSK接收方法中,根据分别对应于同相成分I和正交成分Q的1比特的各个数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调,所以能够降低起因于相位旋转的解调处理的误差。并且,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,不需要多位AD转换器和大容量ROM,所以能够抑制电路规模的增大,可以适当进行相位调制信号的解调处理。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
图2是表示图1中的BPSK解调部110a的概要结构的方框图。
图3是表示BPSK接收信号的构象的图。
图4是表示本发明的一实施方式涉及的位置判定区域的图。
图5是表示本发明的一实施方式涉及的相位点的判断方法的图。
图6是表示本发明的一实施方式涉及的相位点所属的象限的判断方法的图。
图7是表示图1中的BPSK解调部110a的其他结构示例的方框图。
图8是表示本发明的第2实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
图9是表示图8中的BPSK解调部110b的概要结构的方框图。
图10是表示本发明的第3实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
图11是表示图10中的时钟同步部111的概要结构的方框图。
图12是说明本发明的另外其他实施方式涉及的PSK接收机的作用的图。
图13是对图12进行补充说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式涉及的PSK接收机和PSK解调电路。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
在图1中,在无线通信接收机中设有:接收正交调制后的电波的天线101;放大通过天线101接收的接收信号的低噪声放大器102;生成载波的PLL电路109;使通过PLL电路109生成的载波的相位偏移π/2的移相器(phase shifter)100;混合相位偏移了π/2的载波、和通过低噪声放大器102放大的接收信号,抽取接收信号的同相成分I的混合器103;混合通过PLL电路109生成的载波、和通过低噪声放大器102放大的接收信号,抽取接收信号的正交成分Q的混合器104;从通过混合器103生成的信号中去除不需要的高频带成分的低通滤波器105;从通过混合器104生成的信号中去除不需要的高频带成分的低通滤波器106;将通过低通滤波器105去除了不需要的高频带成分的同相成分I与阈值比较,把同相成分I转换为1比特的数字信号的1位A/D转换器107;将通过低通滤波器106去除了不需要的高频带成分的正交成分Q与阈值比较,由此把正交成分Q转换为1比特的数字信号的1位A/D转换器108;根据利用被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点在I-Q构象上的位置关系,进行接收信号的BPSK解调的BPSK解调部110a。
其中,BPSK解调部110a可以根据分别被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分在I-Q构象上的位置关系,只参照同相成分I或正交成分Q中任一方进行接收信号的解调。
即,BPSK解调部110a在利用被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点位于距I轴的规定范围内时,只参照同相成分I进行接收信号的解调,在利用被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点位于距Q轴的规定范围内时,只参照正交成分Q进行接收信号的解调。
通过天线101接收的电波在低噪声放大器102进行放大。在混合器104中,将由PLL电路109生成的载波混合到由该低噪声放大器102放大后的接收信号中,由此生成接收信号的正交成分Q,另一方面,在混合器103中,将通过移相器100偏移了π/2相位的载波混合到由该低噪声放大器102放大后的接收信号中,由此生成接收信号的同相成分I。
在混合器103、104中分别生成的同相成分I和正交成分Q的各个信号,分别通过低通滤波器105、106去除了不需要的高频带成分后,分别提供给1位A/D转换器107、108。
分别通过低通滤波器105、106的同相成分I和正交成分Q,通过1位A/D转换器107、108分别被转换为1比特的数字信号,并输入BPSK解调部110a。
BPSK解调部110a根据被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q在I-Q构象上的位置关系,进行接收信号的BPSK解调。
如上所述,可以随着时间适当变更数据判定轴,并进行接收信号的解调,在同相成分I和正交成分Q被转换为1比特的数字信号时,也能够降低起因于相位旋转的解调误差(比特误差)。
因此,不必为了进行接收信号的比特判定,进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,不需要多位AD转换器和大容量ROM,所以能够抑制电路规模的增大,可以适当进行相位调制信号的解调处理。
图2是表示图1中的BPSK解调部110a的概要结构的方框图。
在图2中,在BPSK解调部110a中设有:象限判定电路122,其判定接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q所属的象限为哪个象限;旋转方向判定电路123,其判定利用接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q确定的相位点的旋转方向;IQ判定电路121,其根据象限判定电路122和旋转方向判定电路123的判定结果,判定接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的正确与否,进行同相成分I和正交成分Q的校正;位置判定电路124,其判定利用同相成分I和正交成分Q确定的相位点在I-Q构象上的位置;以及判定电路125,其根据IQ判定电路121的校正结果和位置判定电路124的判定结果,进行接收信号的解调。
图3是表示BPSK接收信号的构象(表示相对正交调制把同相成分I设为X轴、把正交成分Q设为Y轴的信号)的图。
在图3(a)中,在BPSK方式中,把载波的相位变化规定为π弧度,由此利用1码元实现0或1这两种状态、即1比特的信息传递。其中,接收信号形成为对理想相位点S1、S2在其周围的某个区域分别被附加了噪声N1、N2的状态。
并且,在图3(b)中,在收发机之间存在相位偏移时,相位点S1、S2相对I轴旋转相位角θ。对应收发机之间的频率偏移,相位角θ也随时间而变化,BPSK的相位点S1、S2以原点为中心旋转。
在以往的方法中,为了补偿该相位角θ的推移、即相位点的旋转,进行相当于与相位角θ的旋转的相反的旋转的相位补偿计算,进行使相位点S1、S2实际滞留于一定位置的处理。
在通过数字信号处理进行该处理时,进行相位误差的检测,使用NCO(Numeric Controlled Oscillator,数控振荡器)进行I’=I*cosθ-Q*sinθ、Q’=Q*cosθ+I*sinθ的计算,由此进行校正成为正确的相位点S1、S2。该情况时,为了计算相位角θ,需要利用多位AD转换器从采样了接收基带信号的信号中计算相位点。
另一方面,在同相成分I和正交成分Q被转换为1比特的数字信号时,第1象限的所有相位点都被判定为45度的点,所以不能判断量化前的信号位于哪一处的相位点,不能进行基于NCO的校正。为此,在图2所示的结构中,取代检测相位误差来校正旋转的做法,而通过随着时间适时地变更数据判定的轴,减轻因相位旋转造成的解调误差(比特误差)。
即,在图2中,通过图1中的1位A/D转换器107、108分别被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q,被输入旋转方向判定电路123、象限判定电路122和IQ判定电路121。
旋转方向判定电路123根据被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q,判断相位点向什么方向旋转。
例如,在前同步期间(preamble time)中发送全部为1的信号时,在相位点向左旋转时,相位点从第1象限变化为第2象限,可以判明相位点的旋转方向。并且,也可以通过将收发机之间某一方设定为略高的频率,预先设定旋转方向,从而判断旋转方向而且不需参照接收信号。
并且,象限判定电路122根据被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q,判断相位点位于哪个象限。具体地讲,可以按照下面所示判定相位点位于哪个象限。
I=1、Q=1  第1象限
I=0、Q=1  第2象限
I=0、Q=0  第3象限
I=1、Q=0  第4象限
另外,在象限判定电路122中,可以根据连续的多个同相成分I和正交成分Q判定当前的象限。由此,可以防止象限判定因错误的信号而马上发生变化。
如上所述,通过旋转方向判定电路123判定的相位点的旋转方向和通过象限判定电路122判定的相位点的当前象限,被输入IQ判定电路121和位置判定电路124。
以下,对IQ判定电路121和位置判定电路124的动作,假设通信开始时刻的相位点位于第1象限和第3象限,相位的旋转方向为左旋而进行说明。
在收发机之间存在相位偏移时,位于第1象限和第3象限的BPSK接收信号的相位点随时间向左旋转并接近Q轴。这样,此前位于第1象限和第3象限的信号具有I=Q的关系,但在某一方的信号由于噪声而出现错误时,导致I≠Q。
IQ判定电路121在相位点向左旋转时,随着相位点接近Q轴,同相成分I的编码反转的概率提高,所以在I≠Q时,可以判断为同相成分I错误,使同相成分I的编码反转并输出I’(=-1×1),同时直接输出正交成分Q’(=Q)。另外,IQ判定电路121通知位置判定电路124发生了信号误差。
位置判定电路124参照IQ判定电路121的判定结果,考虑通过旋转方向判定电路123判定的相位点的旋转方向和通过象限判定电路122判定的相位点的当前象限,从而进行相位点当前位于何处的预测。
图4是表示本发明的一实施方式涉及的位置判定区域的图。
在图4中,在进行相位点当前位于何处的预测时,把BPSK接收信号中的构象划分为4个区域R1~R4。其中,区域R3是距Q轴为规定范围内的区域,区域R4是距I轴为规定范围内的区域,区域R1是将区域R3、R4排除后的第1象限和第3象限的区域,区域R2是将区域R3、R4排除后的第2象限和第4象限的区域。
并且,图1中的BPSK解调部110a在利用被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点位于区域R4的范围内时,只参照同相成分I进行接收信号的解调,在利用被转换为1比特的数字信号的同相成分I和正交成分Q确定的相位点位于区域R3的范围内时,只参照正交成分Q进行接收信号的解调。
即,位置判定电路124在来自图2中的象限判定电路122的信号在特定的象限中表现出稳定的情况下,判断为相位点位于该象限,把图4中的表示区域R1、R2中的某一方的信号输出给判定电路125。并且,位置判定电路124在相位点位于区域R1或R2时,在从IQ判定电路121通知了已发生错误的情况下,判断为在当前区域中的判定不稳定,判定该相位点为推移到下一区域而得到的。即,在上述示例中,由于相位点接近Q轴,所以判定为从图4中的区域R1推移到区域R3,向判定电路125输出表示区域R3的信号。
在相位点继续旋转时,相位点跨越Q轴移动到区域R2。此时,在位置判定电路124中,持续相当于多个比特(几十比特)的时间观测来自象限判定电路122的象限判定结果,判断表示第2象限和第4象限的信号是否连续稳定输出。
在通过位置判定电路124判断为相位点完全进入第2象限和第4象限时,意味着相位点从区域R3推移到区域R2。在到达该状态时,位置判定电路124向判定电路125输出表示区域R2的信号。位置判定电路124按照相位点的旋转,重复进行以上所述的判定区域的处理。
来自位置判定电路124的输出信号也被输入IQ判定电路121。在IQ判定电路121中,在从位置判定电路124输出表示区域R3、R4的信号时,不进行I≠Q时的同相成分I或正交成分Q的校正。
判定电路125在通信方式为DBPSK(Differential BPSK)时,可以根据来自IQ判定电路121的I、Q信号和来自位置判定电路124的表示区域R1~R4的信号,按照图5所示判断相位点。
判定电路125在求出相位点后,获取2比特之间的相位差,进行数据的解调。例如,如果是DBPSK,并且2比特之间的相位推移P为π/2<P<3π/2,则可以判定数据为1,除此以外时判定为0。并且,如果是π/2偏移DBPSK,也可以利用相同方法解调。
另一方面,在通信方式是BPSK时,可以按照图6所示进行判断,并获得输出数据。即,判定电路125存储象限从前同步起的象限的推移,根据象限和区域的关系,按照图6所示进行判断并输出数据。
作为得知相位点所属象限的推移的方法,从作为已知信号的前同步的象限,根据区域的推移推测象限的推移。具体地讲,例如前同步的象限是第1象限时,在区域按照R1→R3→R2移动的时间点,可以判断象限是第2象限。
关于相位点所属的象限推移,通过进行上述的判断处理,利用同相成分I或正交成分Q确定的相位点接近I轴或Q轴,所以在被转换为1比特的数字信号的同相成分I或正交成分Q的编码反转的概率提高的状态时,也可以参照编码不反转的一方的成分进行接收信号的解调,可以降低比特误差。
因此,在相位点由于频率偏移而旋转时,在高频频带或基带不进行频率的校正,也能够进行BPSK信号的解调,并且不使用多位AD转换器也能够进行BPSK信号的解调,可以削减电路规模。
图7是表示图1中的BPSK解调部110a的其他结构示例的方框图。
在图7中,在图1所示结构的基础上,设有频率偏移检测电路126,根据该相位点在所述I-Q构象上随时间经过而旋转时的旋转位移量达到相当于90度的整数倍的规定角度时的时间,检测载波的频率偏移。
该频率偏移检测电路126接受来自位置判断电路124的信号,判定相位点在图4中的区域R1~R4中滞留多长期间的相位点的位置迁移的相关急缓程度,可以推测收发机之间的频率偏移。
上述的急缓程度反映在该相位点在所述I-Q构象上随时间经过而旋转时的旋转位移量达到相当于90度的整数倍(例如180度、270度、360度、720度、1080度等)的规定角度时的时间中,例如,通过测定推移到区域R1、区域R3时的时间,可以推测收发机之间的频率偏移。
这样通过频率偏移检测电路126推测的频率偏移提供给位置判定电路124,在相位点按照图4中的、例如“R3、R1或R2”、“R4、R1或R2”那样推移时,为了判断是否位于相同象限,可以根据该推移的急缓程度,设定是否需要对信号连续观测对应于某比特量的时间,为此使用频率偏移。
作为一例,在判断为频率偏移较小时,设定为持续观测相当于连续80比特的时间,在判断为较大时,持续观测相当于连续40比特的时间。
通过适用以上所述的技术,可以根据频率偏移值改变区域推移的条件,可以在保持良好的BER特性的状态下,扩大可以接收的频率偏移值的允许范围。
图8是表示本发明的第2实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
在图8所示的结构中,设置BPSK解调部110b来取代图1中的BPSK解调部110a,BPSK解调部110b可以根据收发机之间的载波的频率偏移,控制由PLL电路109生成的载波的频率。
图9是表示图8中的BPSK解调部110b的概要结构的方框图。
在图8中,在图7所示结构的基础上设有D/A转换器127。在这种结构中,由频率偏移检测电路126检测的频率偏移通过D/A转换器127转换为模拟信号,并反馈给PLL电路109。PLL电路109根据被转换为模拟信号的频率偏移,控制载波的频率。通过把频率偏移反馈给PLL电路109,可以逐渐减小收发机之间的频率偏移,抑制电路规模的增大,能够以良好的BER特性进行接收。
图10是表示本发明的第3实施方式涉及的BPSK接收机的结构的方框图。
在图10所示的结构中,设置BPSK解调部110c来取代图1中的BPSK解调部110a,并且设有时钟同步部111,按照根据图2中的位置判定电路124的判定结果选择的I信号或Q信号、和后面参照图11叙述的分频器206的输出的相位比较结果,使1位A/D转换器107、108的采样定时与基准时钟同步。
其中,BPSK解调部110c把从位置判定电路124输出的表示区域R1~R4的信号作为控制信号CS,输入时钟同步部111,时钟同步部111按照控制信号CS参照I信号或Q信号中任一方,控制基准时钟的相位。
图11是表示图10中的时钟同步部111的概要结构的方框图。
在图11中,在时钟同步部111中分别设有:按照控制信号CS选择I信号或Q信号中任一方的开关201;相位比较器202,其在每一个周期中比较从开关201输出的I信号或Q信号、与从分频器206输出的分频时钟的上升沿的相位,如果分频时钟在I信号或Q信号之前上升则输出前进信号,如果滞后上升则输出延迟信号;滤波器203,其抑制输入信号中包含的噪声和脉动的影响,使输出信号稳定;产生基准时钟的基准时钟发生器204;相位控制电路205,其根据通过滤波器203输出的前进信号或延迟信号,对基准时钟进行1脉冲的附加或去除,从而调整相位;将相位被调整后的基准时钟分频的分频器206;延迟部207,其输出使通过分频器206分频后的分频时钟延迟π的时钟CK。其中,开关201在控制信号CS表示区域R3时选择Q信号,在表示区域R4时选择I信号,除此以外时任意选择其中一方。
在上述结构中,通过开关201选择的I信号或Q信号被输入相位比较器202。相位比较器202在每一个周期中比较从开关201输出的I信号或Q信号、与从分频器206输出的分频时钟(即,与基准时钟发生器204的输出即基准时钟具有一定相位关系的基准相位脉冲)的上升沿的相位,如果分频时钟在I信号或Q信号之前上升则输出前进信号,如果滞后上升则输出延迟信号,这些信号通过滤波器203输出给相位控制电路205。
相位控制电路205根据通过滤波器203输出的前进信号或延迟信号,对基准时钟进行1脉冲的附加或去除,从而调整基准时钟的相位,然后输出给分频器206。
通过相位控制电路205调整相位后的基准时钟被分频器206分频后,通过延迟部207延迟π,然后作为时钟CK提供给1位A/D转换器107、108。
根据上述结构,可以从起因于频率偏移而旋转的同相成分I或正交成分Q选择振幅较大的一方作为时钟同步信号,可以利用简单的方法实现时钟同步,并进行BPSK信号的解调。
图12是说明位置判定电路具有其他特征的、本发明的另外其他几个实施方式的PSK接收机的作用的图。另外,参照该图12说明作用的各个实施方式的方框图上的结构,与前面图7所示实施方式相同。
位置判定电路124识别该相位点滞留于一个区域、例如R1或R2的滞留时间。该滞留时间在装置内利用比特数测定,所以为了便于说明假设滞留时间识别为Z比特。
另一方面,位置判定电路124即使判定出相位点在当前时刻所处的区域,也不马上输出该判定结果,而经过了保留要输出的判定结果的等待时间后输出。该等待时间也在装置内部利用比特数测定,为了便于说明假设等待时间识别为Y比特。
位置判定电路124在滞留时间(Z比特)大于规定的比特数时,控制等待时间(Y比特)使其增加。并且,在滞留时间(Z比特)小于规定的比特数时,控制等待时间(Y比特)使其减少。
参照图12说明基于这种控制的作用。在接收信号的SNR(SN比)良好的情况下,即使相位点的位置接近Y轴时也可以适当判定为位于区域R1,在相位点实际到达区域R1的大致中央(第一象限的中央)之前的时间点、即靠近图12中的粗虚线B311的位置处,判定结果为从区域R3切换为区域R1。
另一方面,在SNR较差的情况下,判定为相位旋转并逐渐位于区域R1,直到比较远离Y轴。因此,可以判定为从区域R3切换为区域R1的边界线是图12中利用点划线B312表示的位置,接近区域R1的大致中央。
以上关于判定是区域R3还是区域R1时的、SNR良好时的边界线(粗虚线B311)和SNR恶劣时的边界线(点划线B312)的现象分析,对于判定是区域R1还是区域R4时的、SNR良好时的边界线(粗虚线B141)和SNR恶劣时的边界线(点划线B142)也相同。
因此,在SNR良好的情况下,上述双方的利用粗虚线表示的边界线B311、B141之间的区域是能够进行相位点位于区域R1的判定的区域,对应于SNR良好时的上述滞留时间(Z比特)。
同样,两个点划线B312、B142之间的区域是SNR相对恶劣时能够进行相位点位于区域R1的判定的区域。
一般,在SNR良好时,在相位点位于接近Y轴的位置的期间,即使判定为位于R1区域内,其产生错误的概率也不怎么高,但如果使区域判定的边界向R1的大致中央移动,则可以相对地进一步减小错误概率。
为此,在滞留时间(Z比特)大于规定的比特数时,通过相对增大等待时间(Y比特),使相位点所处区域的判定中涉及的边界向R1的大致中央移动。在SNR较差、Z小于规定的比特数时,通过减小等待时间(Y比特),使边界向Y轴一方移动。
根据载波的频率偏移、随之而来的相位点的位置随时间而推移的急缓程度,选择性地设定合适的等待时间(Y比特),可以同时实现判定的快速化和判定的准确性双方。
参照图13进一步补充说明参照图12说明的SNR的良好与否和判定条件的设定方法的关系。
在图13中,P1和P2它们自身均表示理想状态的相位点,但在图示例中,P1表示SNR相对良好时的相位点,P2表示SNR相对较差时的相位点。P1周边的利用点划线形成的圆A1是与SNR为相对良好状态时的相位点P1相关的噪声区域,另一方面,P2周边的利用点划线形成的圆A2是与SNR为相对较差状态时的相位点P2相关的噪声区域。
关于相位点P1,在噪声的扩散(A1)相对较小的情况下,在位于利用细箭头线表示的相位点的移动方向Sr的位移较小的接近Y轴的区域B1的期间,判定为(在移动方向Sr上观看)到达下一区域也没有问题。另一方面,关于相位点P2,在噪声的扩散(A2)相对较大的情况下,判定为到达利用细箭头线表示的相位点的移动方向Sr的位移较大的远离Y轴的区域B2,并(在移动方向Sr上观看)逐渐到达下一区域。
以上说明了通过调节等待时间(Y比特)使判定相位点的位置的边界错开的方法,但也可以增减象限判定电路持续观测相位点的当前位置的观测持续时间(X比特)。调整观测持续时间(X比特),相比等待时间(Y比特),期望具有使边界大幅错开的效果。
并且,通过按照下面所述控制观测持续时间(X比特)和等待时间(Y比特),可以对SNR设定最佳的判断条件。即,在滞留时间(Z比特)大于规定的比特数时,控制为等待时间(Y比特)在稳定于规定的初始值的状态下首先增加等待时间(Y比特),在达到该等待时间(Y比特)具有的上限值时,控制为增加观测持续时间(X比特),使等待时间(Y比特)返回初始值。相反,在滞留时间(Z比特)小于规定的比特数时,控制为观测持续时间(X比特)在稳定于规定的初始值的状态下首先减少等待时间(Y比特),在达到该等待时间(Y比特)具有的下限值时,控制为减少观测持续时间(X比特),使等待时间(Y比特)返回初始值。通过重复该控制,可以对SNR控制为最佳的观测持续时间(X比特)和等待时间(Y比特)。根据需要重复执行这一系列的控制。
对于以上参照图12和图13说明的作用在各个相应的实施方式的结构中是如何实现的情况,将适当参照图7中的方框图进行说明。
即,在本发明的一个实施方式中,位置判定电路124构成为在接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q不一致时,判定为该相位点当前所处的区域为推移到沿着通过旋转方向判定电路123判定的旋转方向的下一区域而得到的,而且,在进行该判定时,经过象限判定电路122持续观测该相位点在当前时间所处的象限的观测持续时间(X比特)后,停止该观测,经过保留判定结果的输出的等待时间(Y比特)后,根据在该观测持续时间(X比特)中识别的观测结果,输出表示该相位点所处的区域的判定结果。通过特意设定上述的等待时间(Y比特),确保动作的稳定性。
并且,在本发明的其他实施方式中,还具有检测载波的频率偏移的频率偏移检测电路126,位置判定电路124根据通过频率偏移检测电路126检测的频率偏移的值,分别设定观测持续时间(X比特)和所述等待时间(Y比特)。
在该实施方式中,根据频率偏移的程度,适当选择所需要的观测持续时间(X比特)和等待时间(Y比特),可以同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
另外,本发明的一个实施方式构成为,前面叙述的位置判定电路124根据象限判定电路122的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特),在该识别的滞留时间(Z比特)相对较长时,将观测持续时间(X比特)设定得相对长,在该识别的滞留时间(Z比特)相对较短时,将观测持续时间(X比特)设定得相对短。
在这种结构的实施方式中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特)的长短,适当设定观测持续时间(X比特),可以同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
并且,本发明的一个实施方式构成为,前面叙述的位置判定电路124根据象限判定电路122的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特),在该识别的滞留时间(Z比特)相对较长时,将等待时间(Y比特)设定得相对长,在该识别的滞留时间(Z比特)相对较短时,将等待时间(Y比特)设定得相对短。
在这种结构的实施方式中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特)的长短,适当设定等待时间(Y比特),可以同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
并且,本发明的一个实施方式构成为,前面叙述的位置判定电路124根据象限判定电路122的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特),在该识别的滞留时间(Z比特)相对较长时,将等待时间(Y比特)设定得相对长,而且将观测持续时间(X比特)设定为规定的初始值,在该设定得较长的等待时间(Y比特)达到规定的上限值后,将观测持续时间(X比特)设定得相对长,而且使所述等待时间(Y比特)返回规定的初始值,另外在该识别的滞留时间(Z比特)相对较短时,将等待时间(Y比特)设定得相对短,而且将观测持续时间(X比特)设定为规定的初始值,在该设定得较短的等待时间(Y比特)达到规定的下限值时,将观测持续时间(X比特)设定得相对短,而且使等待时间(Y比特)返回规定的初始值,重复执行这一系列的控制动作。
在这种结构的实施方式中,可以根据该相位点滞留于一个区域的滞留时间(Z比特)的长短,适当选择等待时间(Y比特)和观测持续时间(X比特),能够同时实现快速判定(随之的接收信号的解调)和确保解调的准确性。
另外,作为本发明的一个实施方式的通信装置,将前面叙述的任一PSK接收机连接在将天线的接收信号放大的放大器的后级而构成(图1、图8和图10)。
在上述结构的通信装置中,在该通信装置中发挥前面叙述的任一PSK接收机的功能。
根据以上说明,本发明的PSK接收机涉及的技术构思可以理解为一种PSK接收方法,根据由载波生成单元生成的载波和接收信号,分别从所述接收信号抽取同相成分I和正交成分Q,将该抽取的同相成分I和正交成分Q分别与规定的阈值比较,由此获得分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号,根据分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的该1比特的各个数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调。
在上述的PSK接收方法中,根据分别对应于同相成分I和正交成分Q的1比特的各个数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调,所以能够降低起因于相位旋转的解调处理的误差。并且,不需要进行前面叙述的根据所接收的信号的同相成分I和正交成分Q求出相位θ的麻烦计算,不需要多位AD转换器和大容量ROM,所以能够抑制电路规模的增大,可以适当进行相位调制信号的解调处理。

Claims (17)

1.一种PSK接收机,其特征在于,该PSK接收机具有:
生成载波的载波生成单元;
抽取单元,其根据所述载波和接收信号,从所述接收信号中分别抽取同相成分I和正交成分Q;比较单元,其分别将从所述接收信号抽取的同相成分I和正交成分Q与规定阈值进行比较,从而得到分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号;以及BPSK解调单元,其根据通过所述比较单元得到的分别对应于同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调。
2.根据权利要求1所述的PSK接收机,其特征在于,所述BPSK解调单元根据分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象上的位置关系,只利用所述同相成分I或正交成分Q中的任一方进行接收信号的解调。
3.根据权利要求2所述的PSK接收机,其特征在于,所述BPSK解调单元在利用分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号确定的相位点位于距I轴为规定相位的范围内时,只利用同相成分I进行接收信号的解调,在所述相位点位于距Q轴为规定相位的范围内时,只利用正交成分Q进行接收信号的解调。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,所述BPSK解调单元具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号确定的相位点属于I-Q构象上的哪个象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述各1比特的数字信号确定的相位点在I-Q构象上的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的正确与否,进行所述同相成分I和正交成分Q的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在I-Q构象上的位置;以及判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调。
5.根据权利要求4所述的PSK接收机,其特征在于,所述位置判定电路把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q不一致时,判定为所述相位点的当前区域为推移到沿着通过所述旋转方向判定电路判定的旋转方向的下一区域而得到的。
6.根据权利要求4所述的PSK接收机,其特征在于,所述位置判定电路把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在通过所述象限判定电路得到该1比特的数字信号的相位点连续规定次数而属于特定的象限的判定结果时,使所述相位点的区域推移以便与所述特定的象限一致。
7.根据权利要求4~6中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,该PSK接收机还具有时钟同步部,该时钟同步部获得定时信号,以便按照根据所述位置判定电路的判定结果选择的同相成分I或正交成分Q、和调整了与基准时钟之间的相位关系的基准相位脉冲的相位比较结果,限制所述比较单元的采样定时并使其与该同相成分I或正交成分Q同步。
8.根据权利要求5~6中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,该PSK接收机还具有频率偏移检测电路,该频率偏移检测电路根据该相位点在所述I-Q构象上随时间经过而旋转时的旋转位移量达到相当于90度的整数倍的规定角度时的时间,检测载波的频率偏移,所述位置判定电路根据所述频率偏移,设定用于判定所述相位点位于所述I-Q构象上的哪个位置的判定条件。
9.根据权利要求8所述的PSK接收机,其特征在于,所述载波生成单元根据所述频率偏移检测电路检测的该频率偏移,控制自己生成的载波的频率。
10.一种PSK解调电路,其特征在于,该PSK解调电路具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的各1比特的各个数字信号确定的相位点所属的在I-Q构象上的象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q确定的相位点的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述1比特的各个数字信号的正确与否,进行该1比特的各个数字信号的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在所述I-Q构象上位于哪个位置;判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调。
11.一种PSK接收机,其特征在于,该PSK接收机具有:象限判定电路,其判定利用分别对应于接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q的各1比特的各个数字信号确定的相位点所属的在I-Q构象上的象限;旋转方向判定电路,其判定利用所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q确定的相位点的旋转方向;IQ判定电路,其根据所述象限判定电路和所述旋转方向判定电路的判定结果,判定所述1比特的各个数字信号的正确与否,进行该1比特的各个数字信号的校正;位置判定电路,其判定所述相位点在所述I-Q构象上位于哪个位置;判定电路,其根据所述IQ判定电路的校正结果和所述位置判定电路的判定结果,进行接收信号的解调,另外,所述位置判定电路构成为把I-Q构象划分为以下区域:由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第1象限和第3象限构成的第1区域;由将从I轴和Q轴起的规定范围排除后的第2象限和第4象限构成的第2区域;距Q轴为规定范围内的第3区域;和距I轴为规定范围内的第4区域,在所述接收信号中包含的同相成分I和正交成分Q不一致时,判定为所述相位点的当前区域为推移到沿着通过所述旋转方向判定电路判定的旋转方向的下一区域而得到的,而且在进行该判定时,经过了象限判定电路持续观测该相位点在当前时刻所处的象限的观测持续时间后,停止该观测,经过了保留判定结果的输出的等待时间后,根据在该观测持续时间中识别的观测结果,输出表示该相位点所处的区域的判定结果。
12.根据权利要求11所述的PSK接收机,其特征在于,该PSK接收机还具有检测载波的频率偏移的频率偏移检测电路,所述位置判定电路根据通过所述频率偏移检测电路检测的频率偏移的值,分别设定所述观测持续时间和所述等待时间。
13.根据权利要求11~12中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,所述位置判定电路根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述观测持续时间设定得相对长,在该识别的滞留时间相对较短时,将所述观测持续时间设定得相对短。
14.根据权利要求11~12中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,所述位置判定电路根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述等待时间设定得相对长,在该识别的滞留时间相对较短时,将所述等待时间设定得相对短。
15.根据权利要求11~12中的任一项所述的PSK接收机,其特征在于,所述位置判定电路重复执行如下的一系列的控制动作:根据所述象限判定电路的输出识别该相位点滞留于一个区域的滞留时间,在该识别的滞留时间相对较长时,将所述等待时间设定得相对长,而且将所述观测持续时间设定为规定的初始值,在该设定得较长的所述等待时间达到规定的上限值后,将所述观测持续时间设定得相对长,而且使所述等待时间返回规定的初始值,另外,在该识别的滞留时间相对较短时,将所述等待时间设定得相对短,而且将所述观测持续时间设定为规定的初始值,在该设定得较短的所述等待时间达到规定的下限值时,将所述观测持续时间设定得相对短,而且使所述等待时间返回规定的初始值。
16.一种通信装置,其特征在于,该通信装置将权利要求1~9和权利要求11~15中的任一项所述的PSK接收机连接在对由天线得到的接收信号进行放大的放大器的后级而构成。
17.一种PSK接收方法,其特征在于,根据由载波生成单元生成的载波和接收信号,从所述接收信号中分别抽取同相成分I和正交成分Q,将该抽取的同相成分I和正交成分Q分别与规定的阈值进行比较,由此获得分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号,根据分别对应于所述同相成分I和正交成分Q的各1比特的数字信号在I-Q构象上的位置关系,进行所述接收信号的BPSK解调。
CN 200610146862 2005-11-25 2006-11-27 Psk接收机及其接收方法、psk解调电路和通信装置 Pending CN1972262A (zh)

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