CZ197594A3 - Demodulator - Google Patents

Demodulator Download PDF

Info

Publication number
CZ197594A3
CZ197594A3 CZ941975A CZ197594A CZ197594A3 CZ 197594 A3 CZ197594 A3 CZ 197594A3 CZ 941975 A CZ941975 A CZ 941975A CZ 197594 A CZ197594 A CZ 197594A CZ 197594 A3 CZ197594 A3 CZ 197594A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
digital
signal
signals
converter
frequency
Prior art date
Application number
CZ941975A
Other languages
English (en)
Inventor
Itzhak Gurantz
Yoav Goldenberg
Sree A Raghavan
Original Assignee
Comstream Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Comstream Corp filed Critical Comstream Corp
Publication of CZ197594A3 publication Critical patent/CZ197594A3/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/233Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
    • H04L27/2332Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation using a non-coherent carrier
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0334Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0024Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026Correction of carrier offset
    • H04L2027/003Correction of carrier offset at baseband only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0044Control loops for carrier regulation
    • H04L2027/0053Closed loops
    • H04L2027/0057Closed loops quadrature phase

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Description

Oblast techniky: '
Předkládaný vynález se týká obecně příjmačů“a“ďemodul, které obsahují digitální zpracování analogových signálů obsahujících symboly a dále přesněji obsahují alespoň jedno ze:
analogovo-digitálnl převodník určený jednou za symbol a (c) digitální takových zařízení, které (a) relativně levný pro vzorkováni signálu (b) derotátor pracující podle CORDIČ-ké funkce derotátor pro odvození digitálního signálu reprezentujícího frekvenci a fázové korekce pro vstup do deaodulátoru v kombinaci s digitální· posouvačea fáze pro určeni, kdy je vstup vzorkován analogovo-digitálním převodníkem.
Posavadn i stav techn i ky =
Obr.l je blokový diagraa příjmače s klíčováním posune· fáze obsahujícím digitální zpracování tak, jak je znáa z dřívější doby. Příjmač je připojený na potlačenou nosnou modulovanou elektromagnetickou vlnu klíčovanou posunem fáze (QPSK), která je přivedena z antény £0. Vlna na anténě 10 je převedena na elektrický signál, který je zesílen stupni RF a IF 12.. Vlna má precizně řízenou nosnou frekvenci určenou QPSK vysílačem elektromagnetických vln a obsahuje symboly mající předem stanovenou rychlost, např. 20MHz.
Výstupní signál stupňů 12 je přiveden paralelně do směšovačů 14 a 16, takže je po řadě připojen na vzájemně pravoúhlé kmity odvozené + - 45° fázovým posuvem fázových posouvačů 18 a 20. Fázové posouvače 18 a 20 jsou připojené na napětím řízený oscilátor s proměnnou frekvencí 22. který má výstupní frekvenci přibližně shodnou s potlačenou nosnou frekvencí odvozenou ze stupňů 12. Výstupy směšovačů 18 a 20 jsou po řadě přivedeny na (k vysílané vlně) přizpůsobené filtry s dolní propustí 24 a 26, které odvozuji proměnné analogové signály v základním pásmu reprezentující symboly, které se máji zpracovat na inteligentní výstupní signály. Výstupní signály filtrů 24 a 26 v základním pásmu jsou typicky označovány jako kanálové signály I a Q.
Kanálové signály I a Q odvozené filtry 24 a 26 jsou po řadě přivedeny skrz zesilovače s proměnným zesílením 23 a 25 do analogovo-digitálních převodníků 28 a 30, které vzorkuji signály
9440 v základním pásmu I a Q proměnnou frekvencí, typicky frekvencí přibližně dvojnásobnou k frekvenci symbolu. Zesílení zesilovačů a 25 je řízeno tak, aby se maximální amplituda analogových signálů přiváděných do převodníků 23 a 30 rovnala optimálnímu rozsahu, vzorkuj í signály který může převodníky dvakrát na sousedn í m i symbo1y.
převodník zpracovat. Při normální činnosti 23 a 30 signály kanálů I a Q přiváděné jeden symbol, přibližně ve středu a mezi Převodníky 28 a 30 odvozují více bitový digitální signál reprezentující velikost a polaritu každého vzorku přivedeného do převodníků. Převodníky 28 a 30, každý na zvláštním integrovaném obvodu, jsou relativně drahé, protože musí vzorkovat analogové signály kanálů I a Q na frekvenci přibližně 40 MHz.
Digitální signály reprezentující kanály I a Q odvozené převodníky 28 a 30 jsou paralelně přivedeny do sledovače nosné
32. sledovače symbolů 34 a sledovače amplitudy 36. což jsou všechno zákaznické obvody na jednom integrovaném obvodě zpracovávající digitální signály. Sledovač nosné 32 odvozuje digitální signál mající hodnotu reprezentující polarity a velikost rozdílu frekvence a fáze mezi výstupem oscilátoru 22 a potlačenou nosnou frekvenci na výstupu stupně 12. Sledovač symbolů 34 odvozuje digitální signál mající hodnotu reprezentující polaritu a velikost chyby v čase vzorkování převodníků 28 a 30 vzhledem k ideálním vzorkovacím okamžikům. Sledovač amplitudy 36 je připojen na výstupy převodníků 28 a 30
a na referenční hodnotu pro optimální amplitudu, se kterou by v měly převodníky pracovat, aby tak odvodil řídící signál řídící velikost zesílení zesilovačů 23 a 25. Výstupní signály
I a Q z převodníků 28 a 30 jsou dále přivedeny na obvod zajištující výstup 37, Typicky mají digitální signály osm až deset bitů, tak aby bylo zajištěno nezbytné rozlišení pro řízení zesilovačů 23 a 25.
Digitální signály odvozené sledovači 32, 34 a 36 jsou po řadě přivedeny do digitálně -analogových převodníků 38, 40 a 42» jejichž analogové výstupy jsou po řadě přivedeny do filtrů dolní propusti 44. 46 a 48. Výstupní . signál z filtru 44 řídi frekvenci a fázi ose11átoru 22 tak, aby se ideálně rovnala frekvenci a fázi potlačené nosné frekvence odvozené stupněm J_3· Výstup filtru 4é je přiveden do napětím řízeného oscilátoru s proměnnou frekvencí
9440
50, jehož výstup řídl fázi hodinových pulsů odvozovaných ze zdroje hodin 51 . Hodinové pulsy ze zdroje hodin 51 jsou paralelně přivedeny na hodinové vstupy analogovo-digitálnich převodníků 28 a 30, aby řídily, kdy mají převodníky vzorkovat své analogové vstupy. Hodinové pulsy přiváděné na hodinové vstupy převodníků mají frekvenci přibližně dvojnásobnou vzhledem k frekvenci symbolů přicházejících do převodníků.
propusti 48 je paralelně přiveden na zesilovačů s proměnným zesílením 23 a 25.
Výstup filtru dolní vstupy řídící zesíleni
Přestože přístroj z obr.l funguje spolehlivě, je pro běžné aplikace velmi drahý, znamená výrobu nějakých miliónů jednotek a tak úspora nákladů bytí i o pár centů na jednotku může být kritická. Hlavní důvod nesnázi v přístroji na obr.l je požadavek dvou vzorků analogovo-digitálnich převodníků 28 a 30’ na každý symbol. Cena analogovo-digitálnich převodníků a obvodů, které řídí, se zvyšováním frekvence roste. Potřeba tří digitálně-analogových převodníků a filtrů dolní ' propusti k nim přidružených také přispívá k ceně přístroje na obr.l. Převodník 46 musí pro správné řízení zesilovačů s proměnným ziskem 23 a 25 také odvodit výstupní signál mající alespoň osm bitů.
Podstata vynálezui
Podstatou předkládaného vynálezu je tedy popsat nový a vylepšený, relativně levný příjmač a demodulátor pro digitální zpracování signálů modulovaných symboly.
Dalším cílem vynálezu je popsat nový a vylepšený příjmač a demodulátor pro digitální zpracování signálů, modulovaných symboly, kde je každý symbol vzorkován pouze jednou.
Dalším cílem vynálezu je popsat nový a vylepšený příjmač a demodulátor pro digitální zpracování symbolů modulovaných symboly, který pro sledování nosné a symbolů používá pouze digitální zpracování.
Dalším cílem vynálezu je popsat nový a vylepšený příjmač pro digitální zpracování signálů modulovaných symboly, kde příjmač obsahuje lokální zdroj jmenovitého pevného kmitočtu připojený k výstupu analogovo-digitálnímu převodníku, který opravuje frekvenční a fázové ohyby mezi aktuální frekvencí odvozenou ze
9440 zdroje a nosnou frekvenci modulovaného signálu.
Dalším cílem vynálezu je popsat nový a vylepšený příjmač a demodulátor pro digitální zpracování symbolů modulovaných symboly, kde příjmač obsahuje digitálně pracující obvody a relativně levný digitálně-analogový převodník řídí amplitudu analogových signálů v základním pásmu přiváděných do analogovo-di g i táln1ho převodniku.
náklady na srovnatelný je schopen vzorkovat signál k rychlosti symbolů jsou než nárůst faktor.
náklady na nákladů je
V uvažované
V souladu s jedním aspektem vynálezu, obsahuje demodulátor citlivý na symboly v analogovém signálu v základním pásmu relativně levný analogqvo-digitální převodník připojený na signál, který se vzorkuje jednou na symbol. Aby se minimalizovaly náklady, není analogovo-digitální převodník schopen vzorkování rychlostí dvakrát nebo více vyšší, než je rychlost symbolů. Vzorkování, rychlosti symbolů a typ analogovo-digitálních převodníků jsou takové, že analogovo-digitální převodník, který na rychlosti dvojnásobné vzhledem alespoň o přibližně 30% vyšší, analogovo-digitální převodník. 30% v zákaznických aplikacích už znatelný realizaci vynálezu, navršené tak, aby byla schopná zvládnout 20 mega symbolů za sekundu, je cena analogovo-digitálniho převodníku, který je schopen vzorkovat 20 miliónkrát za sekundu, ale není schopen vzorkovat 40 miliónkrát za sekundu, 20% ceny srovnatelného analogovo-digitálniho převodníku, který je schopen vzorkovat 40 miliónkrát za sekundu; srovnatelné převodníky jsou takové, které mají mimo vzorkovací rychlosti stejné parametry (např. rozlišení a vstupní rozsah amplitudy). Tedy uspoření 80% ceny integrovaného obvodu analogovo-digitálnlho převodníků je dosaženo vzorkováním pouze jednou za symbol, narozdíl od dvou vzorků na symbol tak, jak je to obvyklé u dřívějších komerčních př í j mačů.
Ačkoliv jsme si vědomi, že dřívější převodníky pracují se vzorkovací rychlosti jednou na symbol, mají tyto dřívější systémy nedostatky, které je činí nevhodnými pro zákaznické potřeby, jako je tomu u digitální QPSK televizního příjmu. Hueller et al., IEEE Transaction on Communications, Vol. COM-24, pp.516-531, May 1976 popisuje způsob obnovy časování digitální rychlosti symbolů pro
- 5 9440 systémy modulované amplitudou pulsu, ve kterých je obtížné odvodit odhad časové chyby. Odvozený odhad indikuje čas příchodu každého symbolu s velkým stupněm rozptylu. Jennings et al., IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-33, pp. 729-736, July 1985 popisuje systém, který časovači informaci pro vzorkováni jednou na symbol analogovo-digitálním převodníkem, ovšem pouze poté, co je přijata určitá sekvence dat. Žádný z těchto přístupů není vhodný pro levné spotřební účely.
V souladu s dalším aspektem vynálezu je to demodulátor nebo příjmač citlivý na symboly analogového signálu obsahující z důvodu frekvenčních a fázových chyb mezi nosnou, na které je modulován signál a frekvenci lokálního zdroje, zbytkové složky zahrnující zařízení připojené na analogový signál tak, aby byly odvozeny signály prvních digitálních kanálů I a Q, které mají hodnotu danou navzorkovanými amplitudami, včetně zbytkových složek, analogového signálu. Zařízeni připojené na první I a Q kanály digitálních signálů odvozují druhé I a Q digitální kanály, které mají opravené frekvenční a fázové chyby, a třetí digitální signál mající hodnotu reprezentující frekvenční a fázové chyby. Druhé digitální I a Q kanály jsou odvozeny kombinací signálů z prvních digitálních digitálního signálu podle CORDIC-ké popsaného např. Volder, IRE Transactions on Electronic Computers, pp.330-334, September 1959.
I a Q kanálů a třetího funkce takového typu
Přímý přístup pro odvození signálů druhých digitálních kanálů I a Q, který bývá použit v dřívějších demodulátořech, používá tabulku v paměti určené jen ke čtení (ROM), aby se odvodily signály reprezentující siny a kosiny úhlu indikující frekvenční a fázové chyby. Hodnoty čtené z paměti ROM jsou kombinovány s s hodnotami prvních digitálních signálů pomoci dvou rovností, aby se tak odvodily druhé digitální signály I a Q. Tento dříve používaný přistup požaduje velmi velké množství polovodičových obvodů. Rovnosti jsou vyřešeny s přibližně 50% úsporou v počtu hradel tím, že se namísto čtení z tabulky použije CORDIC-ká funkce. Přednostně je přístup s použitím CORDIC-ké funkce zkombinován se vzorkováním amplitudy analogového signálu přibližně rychlostí symbolů v jediném zařízeni, aby se snižila celková cena.
9440
Demodulátor je přednostně zahrnut v příjmači, který má: (1) lokální zdroj kmitočtu mající jmenovitou frekvenci náchylnou ke kolísání od nastavené hodnoty a (2) zařízení pro kombinováni vstupního signálu zahrnujícího symboly modulované na nosné frekvenci s výstupem lokálního zdroje. Digitální signály kanálů I a Q mají hodnoty dané modulací a frekvencemi a fázemi nosné vlny a lokálního zdroje. Hodnoty signálů druhých digitálních kanálů I a Q jsou kompenzovány hodnotou třetího digitálního signálu. Proměnný digitální posouvač fáze má první a druhý vstup po řadě připojený alespoň na jeden z digitálních signálů a hodinové pulsy mající přibližně celistvý násobek (včetně jedné) rychlosti symbolů, aby tak řídily vzorkovací okamžiky analogovo-digitálního převodníku přibližně na takové rychlosti, aby, když se změní hodnota na prvním vstupu, změní se i čas vzorkování. Tento digitální přístup pro řízení okamžiků a kompenzování frekvenčních a fázových chyb se vzorkováním jednou za symbol odstraňuje potřebu digi tálně-analogových převodníků a propustí a zároveň dovoluje použít převodníky. Další úspora v nákladech vzorkováni v kombinaci dalších filtrů dolních levné analogovo-digitální je zajištěna použitím
CORDIC-ké funkce a relativně levných jedno-bitových sigma-delta modulátorů k odvození řídicího signálu zesílení pro zesilovače, který řídí amplitudu analogového signálu přiváděného na analogovo-digitální převodníky.
V přednostní realizaci je prvni vstup digitálního posouvače fáze připojen na porovnání údajů funkce hodnot alespoň jednoho z digitálních signálů pro různé vzorky (k) a (k-1) navzorkované vzorkovacími obvody. První vstup je odvozen jako funkce (signP(k)) P(k-l) + (-sign(P(k-l))) P(k), kde P(k) je hodnota údaje vzorku odebraného obvody převodníku pro symbol k, a
P(k-l) je hodnota údaje vzorku odebraného obvody převodníku pro symbol (k-1). Řízení prvního vstupu je přednostně připojeno k jednomu nebo k oběma z těchto druhých řídicích signálů.
V souladu se specifickým aspektem vynálezu, obsahuje příjmač pro modulovaný vstupní signál mající nosnou frekvenci omegai lokální oscilátor s frekvencí omegao nominálně shodnou s omegai. V závislosti na vstupním signálu a na lokálním oscilátoru jsou odvozeny analogové signály kanálů I a Q v základním pásmu;
9440 signály kanálů I a Q v základním pásmu obsahují vzhledem k frekvenčním a fázovým chybám mezí nosnou frekvencí a fází lokálního oscilátoru a nosné frekvence zbytkové složky. První a druhé analogovo-digitální převodníky po řadě vzorkují analogové signály kanálů I a Q v základním pásmu pouze jednou na symbol, aby odvodily první digitální signály kanálů I a Q mající hodnoty určené hodnotami navzorkovaných analogových signálů I a Q. Obvody derotátoru připojené na první digitální signály I a Q odvozují druhé digitální signály I a Q mající hodnoty opravené o frekvenční a fázovou chybu. Řízeni toho, kdy mají analogovo-digitální převodníky vzorkovat signály kanálů I a Q v základním pásmu se děje v závislosti na alespoň jednom z digitálních signálů I a Q. Výstupní zařízení reaguji na druhé digitální signály kanálů I a Q, aby odvodily inteligenci, která je podobná inteligenci, která způsobuje, že je nosná frekvence modulována.
Přednostně zahrnuj 1 obvody derotátoru zpětnou vazbu připojenou na druhé digitální signály kanálů I a Q, aby odvodily další digitální signály indikující frekvenční a fázové chyby. Obvody derotátoru jsou připojeny na první digitální signály kanálů I a Q a dále na signál řídící hodnoty druhých digitálních signálů kanálů I a Q. Další digitální signál je odvozen přímo obvody zpětné vazby, aby řídil odvozování druhých digitálních signálů kanálů I a Q bez použití konverze na analogový signál.
Výše zmíněné a ještě některé další čile, vlastnosti a výhody předkládaného vynálezu se ozřejmí, vezmeme-li v úvahu následující detailní popis několika specifických realizací tohoto vynálezu, obzvláště ve spojeni s přiloženými diagramy.
Přehled obrázků na výkresech:
Obr.l, jak už bylo řečeno, je blokový diagram příjmače s klíčováním posuvem fáze z dřívější doby a demodulátoru obsahujícího obvody s digitálním zpracováním;
Obr.2 je blokový diagram přednostní realizace příjmače a demodulátoru zahrnujícího obvody digitálního zpracování v souladu s předkládaným vynálezem;
Obr.3 je blokový diagram derotátoru z obr.2;
0br.3A je blokový diagram jednoho stupně derotátoru z obr.3;
Obr.4 je blokový diagram sledovače symbolů z obr.2;
9440
Obr.5 je blokový diagram kalkulátoru měřeni chyb z obr.4;
Obr.6 je blokový diagram sledovače nosné frekvence z obr.2;
Obr.7 je blokový diagram sledovače amplitudy z obr.2: a
Obr.8 je blokový diagram náhradního sledovače symbolů z obr.2.
Příklady provedeni vynálezu;
Nyní popíšeme obr.2, na kterém je zobrazena přední část příjmače a demodulátoru v souladu s přednostní realizací předkládaného vynálezu, která je v podstatě shodná s přední části příjmače používaného v dřívější době z obr.l a zahrnuje anténu
10. RF a IF stupně 12. směšovače 14 a 16. otáčeče fáze o *45** a -45° 18 a 20. k nim příslušné filtry dolní propusti 24 a 2é a zesilovače s proměnným zesílením 23 a 25. Napětím řízený oscilátor s proměnnou frekvencí 22 je nahrazen lokálním oscilátorem 21. který má výstupní frekvenci jmenovitě shodnou s výstupem stupňů 12. které mají konstantní frekvenci; oscilátor 21 nemá žádnou vstupní řídící svorku. Protože příjmač a demodulátor z obr.2 je přednostně takový, jaký je vhodný pro běžné aplikace, není frekvence oscilátoru 21 zvlášť stabilní a je během provozu náchylná k*změnám, stejně jako je jedna jednotka od druhé odchylná z důvodu výrobních toleranci.
Výstupní signály analogových kanálů I a Q v základním pásmu jsou z příslušných filtrů 24 a 26 po řadě přivedeny na analogovo-digitální převodníky 54 a 56. Převodníky 54 a 56 vzorkují výstupní signály z příslušných filtrů 24 a 26 pouze jednou za symbol v analogových signálech klíčovaných posuvem fáze I a Q. Aby se minimalizovaly náklady, nejsou převodníky 54 a 56 schopné vzorkovat signály na ně přiváděné dvakrát za symbol, tak jak to je požadováno pro převodníky 28 a 30 v dřívějších systémech. Cena převodníků 54 a 56 a digitálních obvodů, které je řídí, je podstatně nižší, než cena převodníků 28 a 30 a digitálních obvodů, které je řídí. Signály v základním pásmu I a Q z obr. 2 je třeba, z důvodu zpracování sledování na obr. 2 vzorkovat převodníky 54 a 56 jen jednou za symbol.
V jedné přednostní realizaci pro vzorkování 20MHz jsou oba převodníky 54 a 56 SONY - typ CXD 1172AM: srovnatelné SONY D1179Q nebo TRW 1175N2C40, schopný vzorkovat na 40MHz, stojí Přibližně o 400% vlče, než SONY CXD1172AM. I když je předkládaný
9440 vynález adaptován přednostně na rychlosti 15-35 mega symbolů za sekundu, mnoho principů je možno použít i při jiných rychlostech.
Převodníky 54 a 56 odvozují digitální signály mající hodnotu reprezentující polaritu a velikost analogových vstupních signálů, které vzorkují. V přednostní realizaci oba převodníky 54 a 56 bitový signál pro každý vzorek. Pro nižší převodníky 54 a 56 produkovat pro každý vzorek odvozuj í šest i rozlišeni mohou čtyř bitový signál.
Digitální výstupní signály kanálů Im a Qm převodníků 54 a 56 mají amplitudy, které jsou určené za (a) QPSK modulací na potlačené nosné frekvenci dodávané do směšovačů 14 a 16. za (b) chybovými složkami z důvodu rozdílů ve frekvenci a fázi výstupu lokálního oscilátoru 21 vzhledem k frekvenci a fázi potlačené nosné frekvence přicházející do směšovačů 14 a 16 ze stupňů 12. a (c) chybovými složkami z důvodu rozdílu v rychlosti symbolů a vzorkovací rychlosti převodníků 54 a 56. Signály Im a Qm jsou přivedeny do zákaznického digitálně pracujícího obvodu 57 obsaženého na jediném integrovaném čipu. Obvod 57 zahrnuje derotátor 58, který je připojen na signály Im a Qm společně s digitálním signálem fí, reprezentujícím chybové složky frekvenčních a fázových rozdílů. Digitální derotátor 58 reaguje na své vstupní signály, aby odvodil digitální výstupní signály I a Q podle vztahu:
I = Im cos fi - Qm sin fi (1)
Q Qm cos fi - Im sin fi (2)
Digitální výstupní signály I a Q z derotátoru 58 jsou opraveny o frekvenční a fázový offset mezi výstupní frekvencí (omegao) lokálního oscilátoru 21 a potlačenou nosnou výstupní frekvencí (omegao) zesilovače 12. Hodnoty I a Q jsou vypočteny podle CORDIC-ké funkce, což způsobuje podstatné snížení ceny vzhledem k dříve používaným tabulkám nebo Taylořovým rozvojům a to proto, že zde oproti zmíněným implementacím při implementaci CORDIC-ké funkce vzniká asi 50% snížení počtu hradel.
Výstupní signály I a Q z . derotátoru 58 jsou paralelně přivedeny do výstupního zařízení 37, sledovače nosné 60, sledovače symbolů 62 a automatického řadiče zesíleni 64; všechny tyto tři zmíněné obvody jsou sdruženy na jediném integrovaném obvodu obsahujícím jednotku zpracování 57. Sledovač nosné 60 odvozuje digitální výstupní signál mající bity reprezentující polaritu a velikost vyjadřující fi, rozdíl mezi frekvenci a fázi lokálního oscilátoru 21 a potladěnou nosnou frekvencí ze stupňů 12; digitální signál je přiveden jako vstupní signál fáze dm derotátoru 58 bez konverze na analogový signál, což pomáhá snížit náklady.
Digitální výstupní signál ze sledovače symbolů 62 mající polaritu a velikost reprezentující časový posun nutný pro korekcí vzorkování každého symbolu přiváděného do analogovo-digitální převodníků 54 a 56. je řídícím vstupem digitálního asynchronního posouvade fáze 66. obsaženého v jednotce zpracování 57 na jediném integrovaném obvodu. Posouvad fáze 66 je přednostně takový posouváš, jaký je popsán v souvisejícím, obdobně nazvaném patentu Asynchronous Digital Phase Shifter podaném v December 23, 1992 by Goldenberg er al. (Love, Price, LeBlanc & Becker Decket 1559-001). Posouvad fáze 66 je také připojen na zdroj hodin 68. který má frekvenci mírně vyšší, než je frekvence symbolů signálů v základním pásmu kanálů I a Q, které jsou přiváděny do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56; nebo alternativně v některých situacích, kdy jsou některé operace prováděný frekvenci, která je přibližně celistvý násobek, větší oež jedna, frekvence symbolů, mají hodiny 68 frekvenci, která je přibližně frekvencí symbolů vynásobenou násobkem a fázovým posouvad 66 obsahuje dělid frekvence s dělicím poměrem rovným příslušnému násobku - pro odvozování vzorkovacích pulsů přiváděných do převodníků. Posouvad fáze 66 je připojen na výstup sledovade symbolů 62, aby řídil, kdy mají být přiváděny pulsy ze zdroje hodin 68 na řídící vstupy hodiny a vzorkováni analogovo-digitálních převodníků 54 a 56 jednou za symbol.
Automatický řadid zesílení 64 reaguje na výstupy I a Q z derotátoru 58, aby odvodil signál pro řízeni zesílení zesilovačů 23 a 25. Řadid 64 obsahuje relativně levný bitový sigaa-delta modulátor, přednostně takového typu, jak jej popsal Agraval et at. v článku nazvaném Design Methodology for Σ«5Μ, IEEE Transactions on Communications, Vol. No.3, March, 1983, pages 360-369, aby se odstranil požadavek na osmi až deseti bitový digitální signál, který je nutno přivádět na konvenční
9440 digitálně-analogový převodníky 42 z obr.l. Vystupující pulsy s proměnnou frekvencí, konstantní amplitudou a trváním z modulátor v · řadiči 64 jsou přivedeny do filtru dolní propusti 70 mající analogový výstup, který je přiveden na vstupy řídící zesílení zesilovačů 23 a 25.
Nyní bude popsán obr.3, což je konceptuální blokový diagram derotátoru 58 sloužící pro výpočet hodnot I a Q podle rovnic (1) a (2) v závislosti na Im, Qm a fi. Přímý přístup k výpočtu hodnot I a Q používá tabulku hodnot nebo tabulku násobitelů sinů a cosinů pro hodnoty sin fi a cos fi v rovnici (1) a (2). Nicméně tento přístup vyžaduje velké množství integrovaných obvodů. Použitím přístupu s použitím tak zvané CORDIC-ké funkce, jak jej popsal Volder, se počet integrovaných obvodů redukuje o přibližně 50% a to zajisti podstatné sníženi nákladů.
Obvod výpočtu CORDIC-ké funkce na obr.3 zahrnuje M+l kaskádně spojených stupňů 80.0. 80.1. 80.2 ... 80,k ... 80.(M) (kde M je liché celé číslo) zapojených tak, že stupeň 80.0 je připojen na výstupy Im a Qin z analogovo-digitálních převodníků 54 a 56: stupeň 80.k je připojen na výstupní signály 1<κ-ι> a Q<r-i> stupně 80.(k-1). Zdrže 81.1. ... 81,p ... 81.(M-2) (kde P a M jsou sudá celá čísla a na obr. 3 je lichý počet stupňů 30). spojené mezi výstupy sudých stupňů a sousedních lichých stupňů, jsou aktivovány stejnou frekvencí, jako je vzorkovací frekvence převodníků 54 a 56. Navíc jsou stupně 30.0 ... 80. k . . . 30. M po řadě připojeny na hodnoty setao . . . setaic . . . zetaM, tak jak jsou odvozeny zeta-kalkulátorem 82, který reaguje na výstupní signál fi ze sledovače nosné 60 (který je v doplňkovém kódu) a na vzorkovací pulsy dodávané z posouvače fáze 66 do převodníků 54 a 56. Zeta kalkulátor 82 reaguje na hodnoty fi aby odvodil pro každý ze stupňů 80.1, 80.2 . . . 80.k ... 80.M jedno bitovou hodnotu zeta, která je buď 0 nebo 1.
V ustáleném stavu jsou hodnoty zeta počítány jednou pro každý analogový symbol přicházející do převodníků 54 a 56. Pro každou množinu Im a Qm odvozuje stupeň 80. M množinu I a Q hodnot, které jsou výstupem derotátoru 58. Hodnota zeta je nejvyáší významový bit fi, tak jak je odvozeno sledovačem nosné 60; hodnota zetai přináležlcí ke stupni 80.1 je druhý nejvyáší významový bit fi; ke každé hodnotě zeta2 - zeta» přináleží
- 12, ~
9440 hodnoty fi2 - íím. Hodnota fia se rovná hodnotě fi, s tím, Se dva nejvýznamnější bity jsou odděleny a hodnota třetího nejvySSÍho významového bitu je převrácena. Každá hodnota zeta pro stupně 80.2-80.M je přiřazena k předem stanovenému úhlu alfaj tak, Se hodnota alfaa pro stupeň 80.2 je 26.5°, hodnota alfa3 pro stupeň
80.3 je 14.04°, atd. tak, Se alfaj-arc tan Cl/2*'1), kde je je postupně celé číslo 2...k...M. V jedné preferovaně realizaci je M»7, takže je použito osm stupňů 80, tj. 80.0-80.7.
Vstupy stupňů 80.2-80.M jsou zkombinovány po selektivním posunutí bitu a změně polarity jako funkce zeta tak. Se
Im Im.i + Cl - 2zetam ) Qm-i 2-<*-4) a (3)
Qm - Qm-i + <2zetak - 1 )'!*-< C4)
Stupeň 80.0 je připojen na Itn a Qm aby odvod!1 Io a Qo v souladu s
Io = C1 - 2zetao) Qm a (5)
Qo 3 (2zeta - 1 ) Im (6) zatímco stupeň 80.1 odvozuje li a Qi podle vztahu
Ii= Io + Cl - 2zetai) Qo a (7)
Qi 3 Qo * (2zetai - 1) Io C8)
Protože výrazy Cl - 2zetaj) a (2zetaj - 1) mohou nabývat pouze hodnoty +1 a -1, znamená násobení výrazy Cl - 2zetaj) a C2zetaj - 1) selektivní převrácení nebo nepřevrácení nevySSÍho významového bitu vyjadřujícího polaritu vstupů Qm-ι a Im-ι daného stupně; tyto operace se snadno provádí pomocí půl sčítaček. Násobení 2’<k-1> se také provádí snadno posouváním doprava o Ck-1) stupňů v posuvném registru.
Zeta kalkulátor 82 reaguje na hodnotu fi, tak jak je odvozena sledovačem nosné 60, aby odvodil jedno bitové hodnoty zetao, zetai ...zetam...zetam. Pro speciální konfiguraci na obr.3, jsou po řadě nejvySSÍ a druhý nejvySSÍ významové bity fi, tak jak jsou odvozeny ze sledovače nosné 60, přivedeny na zeta vstupy stupňů 80.0 a 80.1 jako signály zetao a zetai. Třetí nejvySSÍ významový bit Cs otočenou polaritou v invertoru §3) hodnoty fl a zbývající bity hodnoty fi tak, jak jsou odvozeny ze sledovače nosné, jsou přivedeny do zeta bloku 84.2. který odvozuje zeta vstupy zetaa a zeta3 pro stupně 80.2 a 80.3 společně s více bitovým signálem fia, který má hodnotu danou vstupem fia bloku 84^2 a hodnotami alfaa a alfa3 uloženými
9440 v bloku 84.2.
Výstup fi4 bloku 84.2 je přiveden do zdrže 36.4. která je aktivována výstupem posouvače fáze 66 současně se zdržemi 81 .J - 81 . (M-l) . Zdrž 86.4 přivádí do zeta bloku 84. 6 pozdrženou repliku výstupu fÍ4 z výstupu bloku zeta bloku 84.2. Zeta blok 84. 4 reaguje na výstup zdrže 36.4 a na hodnoty alfa4 a alfas uložené v sobě, aby odvodil jedno bitové signály po řadě zeta^ a zetas, přiváděné na zeta vstupy stupňů 80.4 a 80.5. Navíc odvozuje zeta blok 84.4 více bitový signál fis, daný výstupem zdrže 86.4 a hodnotami alfa^ a alfas uloženými v zeta bloku. Vícebitový výstupní signál fis bloku 84.6 je přiveden do zdrže
86.6. která reaguje na pulsy z posouvače fáze 66. aby přiváděla pozdržené repliky výstupu fis zeta bloku 84.4 do zeta bloku
84.6. Zeta blok 84.6 reaguje na výstup zdrže 86.6 a na hodnoty alfae a alfaz uložené v sobě, aby odvodil jednobitové signály zeta6 a zetaz, které jsou přivedeny na zeta vstupy stupňů 80.6 a 80.7.
Všechny zeta bloky 84.2. 84.4 a 84.6 jsou identické ve smyslu konfigurace, liší se pouze hodnotami alfa uloženými v sobě. Popis zeta bloku 84.2 je tedy stejný jako popis zeta bloků 84.4 a 84.6. Jak je ukázáno na obr.3, reaguje zeta blok
84.2 na hodnotu fis aby odvodil signály fi4,zetas a zeta3. Zeta blok 84.2 obsahuje vícebitové digitální registry 88.2 a 38.3. které po řadě uchovávají digitální hodnoty reprezentující alfas (26.5°) a alfa3 (14.04°). Polarita nejvyššlch významových bitů indikujících polaritu signálu uloženého v registrech 88.2 a 88.3 je obrácena, aby byly odvozeny digitální hodnoty po řadě reprezentující -alfas a -alfa3J hodnoty -alfas a -alfa3 jsou uloženy po řadě v registrech 88.2* a 88.3* . Digitální úrovně uložené v registrech 88.2 a 88.2' jsou přivedeny na signálové vstupy multiplexoru 90.2. zatímco signály uložené v registrech
88.3 a 88.31 jsou přivedeny na signálové vstupy multiplexoru
90.3. Multiplexor 90.2 obsahuje řídící vstupní svorku připojenou na nejvyšší významový bit fis takže, když se zrněni binární hodnota nejvyššího významového bitu fiz, jsou hodnoty alfas a -alfas přivedeny z registrů 88.2 a 88.2‘ na vstupy multiplexoru a selektivně proporjeny na vícebitový výstup multiplexoru 80.2. Vícebitový výstup multiplexoru 90.2 a vícebitová hodnota fis přicházející do zeta kalkulátoru 84.2 jsou zkombinovány
9440 v digitální sčítačce 92.2. která odvozuje vícebitový digitální výstup fi3 rovný součtu fi2 a výstupu multiplexoru 90.2. Nejvyšší významový bit výstupu fi3 sčítačky 92.2 je přiveden na řídící vstup multiplexoru 88,3. aby řídil připojení jedné z hodnot alfa3 a -alfa3 na výstup multiplexoru. Vícebitové výstupy multiplexoru 90.3 a sčítačky 92.2 jsou sečteny v digitální sčítačce 92.3. která odvozuje vícebitový výstup fi4, který se přivádí na vstup zeta bloku 84.4.
Nejvyšší významové bity fia a fÍ3, tak jak jsou přivedeny na řídící vstupy aultiplexorů 90.2 a 903. jsou po řadě invertovány invertory 94.2 a 94.3. Invertory. 94,2 a 94.3 tedy odvozují jednobitové výstupy. které jsou dvojkovými doplňky nejvyšších významových bitů fia a fi3, aby zajistily signály mající hodnoty rovné zetaz a zeta3. Výstupy invertorů 94.2 a 94.3 musí být po dobu trvání symbolu konstantní. Čehož se dosahuje přivedením výstupů Invertorů 94.2 a 94.3 do zdrži 96.2 a 96.3. aktivovaných stejnými vzorkovacími pulsy, které jsou aplikovány posouvačem fáze 66 do převodníků 54 a 56. Zdrže 96.2 a 96.3 odvozují konstantní binární hodnoty indikující zeta2 a zeta3 pro interval, pro který je převodníky 54 a 56 odebrán vzorek. Výstupy zdrži 96.2 a 96.3 jsou po řadě přivedeny na zeta vstupy stupňů 80.2 a 80,3. Bloky 84.4 a 84.6 jsou zkonstruovány podobně, a sice aby dodávaly vstupy zeta4 - zetay na zeta vstupy stupňů po řadě 80.4 - 80.7.
Aby byly vyřešeny rovnice (5) a (6), obsahuje stupeň 80.0 násobičky i 10 a 112, po řadě připojené na signály lín a Qm odvozené převodníky 54 a 56. Násobičky i 10 a 112 jsou také po řadě připojeny na hodnoty (1 - 2zetao) a (2zetao - 1), které mají hodnoty ±1 po řadě odvozené obvody 114 a 116. které jsou oba připojeny na hodnotu zetao· Ve skutečnosti provádí násdbička 110 a obvod 114 sčítáni modulo 2 s binární půlsčítačkou na jednobitových hodnotách zetao a na nejvyšším významového polaritu indikujícím bitu Im. (Podobným způsobem se ve stupních j i
80.0-80.M provádí řada dalších násobeni a operacích zahrnujících (l-2zetaic) a (2zetaic-l) .) Výstupy násobiček ttO a 112 jsou po řadě přivedeny na výstupy lo a Qo stupně 80.0.
Aby byly vyřešeny'rovnice (7) a (8), obsahuje násobičky 118 a 120. po řadě připojené na výstupy lo stupeň 80.1 a Qo stupně j i
9440
30.0. které jsou přivedeny na vstupy stupně 80.1 Násobičky 113 a 120 jsou také připojeny na hodnoty ±1 vypočtené podle (2zetai-l) a (l-2zetai) v obvodech 122 a 124. které jsou obě citlivé na hodnotu zetai. Výsledné produkty vystupující z násobiček 118 a 120 jsou po řadě přivedeny na jeden vstup sčítaček 126 a 123. Zbývající vstupy sčítaček 126 a 128 jsou po řadě připojeny na signály Qo a Io přiváděné do stupně 80.1. Sčítačky 126 a 128 po řadě odvozují výstupní signály reprezentující Qi a li.
Zbývá jící stupně 80.2. podobné a v podstatě jsou ,80.k... 80. M jsou si navzájem velmi zapojeny tak, jak je to naznačeno obvodovým diagramem na obr.3A pro stupeň 80k. který je použit pro řešeni rovnic (3) a (4). Stupeň 80.k je připojen na výstupní signály stupně 80.(k-1) Ικ-i a Qk-i. Vstupní signály Ir-i a Qk-i stupně 80. k jsou po řadě přivedeny na vstup sčítaček 130 a 132. Druhý vstup sčítačky 130 je odvozen posunutím vstupu Qk-i stupně 80.k doprava o (k-1) bitů v posuvném registru 134. jehož výstup je připojen na jeden vstup násobičky 136. Zbývající vstup násobičky 136 je (l-2zetak) tak, jak je odvozeno obvodem 138 v závislosti na vstupu zetatc přiváděného do tohoto obvodu. Výstup násobičky 136 je přiveden na druhý vstup sčítačky 130.
Zbývající vstup sčítačky 132 je odvozen přivedením vstup stupně 80. k Iic-t do posuvného registru 140. který posune signál vpravo o (k-1) bitů. Výstup posuvného registru 140 je vynásoben v násobičce 142 hodnotou (2zetak-l), signálem, který je odvozen obvodem 144 v závislosti na hodnotě zetak. Výstup násobičky 142 je přiveden na zbývající vstup sčítačky 132. Sčítačky 130 a 132 po řadě odvozuji výstupní signál vyjadřující Ik a Qr.
Přestože zařízení na obr.3 obsahuje (M+l) stupňů 30.0-80.M. je jasné, že v přednostní realizaci není nutné použit (M+l) stupňů. Namísto toho je v přednostní realizaci použito více takových stupňů a výstupní signály z posledního stupně jsou znovu přivedeny do předchozího stupně, aby se tak minimalizovaly nároky na hardware.
Obr.4 je blokový diagram sledóvače symbolů 62, který je citlivý na jeden nebo na oba výstupní signály I a Q z derotátoru
58. aby odvodil řídící signál pro digitální posouvač fáze 66,
9440 který je také připojen na hodiny 68. Posouvač fáze 66 řídí, kdy jsou vzorkovací pulsy přivedeny do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56. V přednostní realizaci jsou výstupní signály I a Q z derotátoru 58 přivedeny do obvodu výpočtu velikosti chyby 150. který v podstatě porovnává amplitudy sousedních vzorků odebraných analogovo-digitálními převodníky 54 a 56 z analogových signálů v základním pásmu I a Q. Ze sousedních navžorkovaných hodnot se provádí určení přibližné odchylky sousedních symbolů od ideální křivky. Ideálně se každý vzorkovací puls přiváděný do do převodníků 54 a 56 objeví ve středu symbolu přiváděného do převodníků. Chyba v časování symbolu je vypočtena podle vztahů:
(sign I(k))I(k-l) + (-sign I(k-l))I(k) + (sign Q(k))Q(k-l) + (-sign Q(k-l))Q(k) (9)
kde I(k) Je hodnota údaje I pro symbol k.
I(k-l) je hodnota údaje I pro symbol (k-1),
Q(k) je hodnota údaje Q pro symbol k
a Q(k-l) je hodnota údaje Q pro symbol (k-1).
Signál chyby časování symbolu pro dvojici sousedních bitů tak, jak je odvozen z obvodu výpočtu velikosti chyby 150, je přiveden do digitálního filtru smyčky 152, což je v podstatě filtr dolní propusti, který má mezní frekvenci, která je zlomkem procenta frekvence hodin 68. Výstup smyčky filtru 152 je přiveden do integrátoru 154, který akumuluje hodnoty chyb časování symbolu, aby odvodil signál reprezentující aktuální hodnotu fázového posuvu, který se má provést na pulsy ze zdroje hodin
68. takže vzorkovací pulsy jsou přiváděny jednou za symbol do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56 přibližně ve středu každého symbolu. Digitální výstupní signál z integrátoru 154 je přiveden do digitálního posouvače fáze 156. přednostně takového typu, jaký je popsán v souvisejícím patentu Goldenberg et al., Love, Price, LeBlanc & Becker, Docket 1559-001. Pulsy ze zdroje hodin 68 přiváděné do posouvače fáze 156 mají frekvenci mírně vyááí, než je frekvence symbolů přiváděných do převodníků 54 a 56. Posouvač fáze 156 reaguje na digitální řídící signál přicházející z integrátoru 154. aby spozdil zvolené pulsy ze zdroje hodin 68, čímž se zajistí, že vzorkovací pulsy přicházejí do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56 s požadovaným časováním.
Preferovaná konfigurace pro obvod výpočtu chyby časováni
9440 symbolu 150 je ilustrována na obr.5 s tím, že zahrnuje kanály počítající chybu v časováni symbolu I a Q 160 a 162. Vypočítané chyby v časování symbolu pro vedené kanály 160 a 162 jsou zkombinovány ve sčítačce 164. aby se odvodil výstupní signál složené chyby v časování symbolu. Protože jsou I a Q kanály i60 a 162 shodné, bude proveden pouze popis výpočtu pro kanál I. odpovídající elementy kanálu Q jsou na obr.5 zobrazeny se stejnými referenčními čísly, jaké jsou použity pro kanál I, s tím, že každé referenční číslo pro kanál Q je následováno příponou .1. Výpočetní kanál I 160 reaguje na vstup I kalkulátoru derotátoru 58 pro k-tý vzorek z analogovo-digitálních převodníku 54; tento vstup kanálu 160 je označen jako I(k) . Vstup I(k) kanálu 160 je spožděn o čas mezi sousedními symboly v základním pásmu přicházející do převodníku ze spožďovací jednotky 166. Spožďovací jednotka 166 tedy odvozuje výstupní signál I(k-l), který má hodnotu danou funkcí vzorku symbolu I(k-l) odebraného analogovo-digitálním převodníkem. Výstup spožďovací jednotky I(k-l) je přiveden na jeden vstup násobičky 168. která má druhý vstup rovný znaménku I(k), tj. hodnota nejvyššího významového bitu I(k) indikujícího polaritu tak, jak je odvozena v detektoru znaménka 170. Výstup násobičky 168 je přiveden na jeden vstup sčítačky 172 v souladu se znaménkem C ICk) ) I(k-l) .
Druhý vstup do sčítačky 172 je digitální signál rovný -sign (Kk-11) I(k) . Nejvýznamnější bit výstupu I(k-l) spožďovací jednotky 166 je invertován prvkem -sign 174; invertovaný výstup prvku -sign 174 je přiveden na jeden vstup násobičky 176 mající druhý vstup rovný I(k). Výsledek vystupující z násobičky 176 je přiveden na druhý vstup sčítačky 172, která tak odvozuje výstupní signál podle vztahu:
sign ICk)I(k-l) + (-sign I(k-l))I(k) (10)
Kanál Q 162 je připojen na digitální signál Q(k) a odvozuje podobný výstup podle vztahu:
sign Q(k)Q(k-l) + (-sign Q(k-l))Q(k) (11)
Výstupy kanálů I a Q 160 a 162 jsou zkombinovány ve sčítačce 164. která odvozuje výstupní signál reprezentující chybu v časování symbolu pro dva sousední symboly v souladu s rovnicí (9).
Není nezbytné ve všech případech použít kanály I a Q.
V některých situacích může být použit pro odvození signálu chyby
9440 v časování symbolu pouze jeden z kanálů. Přesto, Se je preferováno, aby byl výstup derotátoru 58 přiveden do sledovače symbolů 62, mohou být výstupy převodníků 54 a 56 přivedeny přímo do sledovače symbolů se sníSeným rozlišením signálu odvozeného z výstupního zařízení 37.
Nyní bude popsán obr.6, na kterém je zobrazen blokový diagram sledovače nosné 60 připojené na vstupy I a Q derotátoru 58 použitého pro odvození signálu indikujícího frekvenční a f ázové chyby a frekvencí a př i váděného do a fázi lokálního zdroje 21 nosné frekvence RF signálu 16. Obvod na obr.6 zahrnuje :i frekvenci fází potlačené směšovačů 14 a kalkulátor měřící chybu 180. který v podstatě porovnává amplitudy výstupů I a Q z derotátoru 58, aby odvodil signál podle vztahu·' (-sign Q) (I) ♦ (sign I)Q (12)
Kalkulátor měřící chybu 180 obsahuje násobičky 182 a 184. které mají první vstupy po řadě připojené na výstupy I a Q derotátoru 58. Druhý vstup násobičky 182 je připojen na -sign Q (tak, jak je odvozen v detektoru znaménka), zatímco druhý vstup násobičky 184 je roven sign I, jak je odvozeno v detektoru znaménka 188. Výstupy násobiček 182 a 184 jsou zkombinovány v digitální sčítačce 190. která odvozuje rovnice (2). Výstup sčítačky 190 tedy fázovou chybu mezi výstupem lokálního oscilátoru 21 a nosnou frekvencí přiváděnou do směšovačů 14 a 16.
výstupní signál podle reprezentuj e ce1kovou
Výstupní signál z kalkulátoru měřícího chybu 180 je přiveden do filtru dolní propusti 192. který má mezní frekvenci mezí zlomky procent a několika procenty frekvence hodin £8. Výstup ze smyčky filtru 192 se akumuluje v integrátoru 194. který má výstupní signál reprezentující fázovou korekci fi, která se má aplikovat do derotátoru 58.
Nyní bude popsán obr.7, na kterém je znázorněn blokový diagram automatického řadiče zesílení zesilovačů 23 a 25, který má za úkol řídit amplitudy AC signálů v základním pásmu přiváděných do analogovo-digitálnich převodníků 54 a 58.. V podstatě obvod na obr.7 určuje velikost signálů I a Q, která má největší hodnotu, porovnává jí s referenční hodnotou a předává vyhlazený chybový signál do jednobitového epsilon-delta modulátoru takového typu, jaký je popsán ve výše zmíněném patentu
9440
Agrawal. Epsi lon-del ta modulátor odvozuje série pulsů, se stejnou velikosti a proměnnou frekvencí, které jsou sprůměrovány filtrem dolní propusti, aby tak byl zajištěn analogový výstupní signál,který se následně přivádí jako řídicí signál zesílení do zesilovačů 23 a 25. Použití jedno bitového epsi1cn-de1 ta modulátoru pro účely digitálně-analogového převodníku je velmi výhodné, protože relativně levné převodníky tak dosahují stejného rozlišení jakého dosahuje 8-10 bitový digitálně-analogový převodník 42.
Signály I a Q odvozené derotátorem 58 nebo výstupy Im a Qm převodníků 54 a 56 jsou po řadě přivedeny do obvodu absolutní hodnoty 196 a 198: v ilustrované realizaci je výstup derotátoru přiveden do obvodů absolutní hodnoty. Obvody absolutní hodnoty 196 a 198 odstraňuji nejvyšší bity vyjadřující polaritu signálů I a 0, a ty jsou potom přivedeny do komparátoru 200. Komparátor 200 vybírá signál s větší velikostí a odečítá jí od referenční hodnoty příslušící maximální amplitudě (A) analogových vstupů analogovo-digitálních převodníků 54 a 56. Výsledný digitální chybový signál je přiveden do filtru dolní propusti 202. který má mezní frekvenci několik procent hodnoty frekvence hodin 68. Výstup smyčky filtru 202 je přiveden do jedno bitového epsilon-delta modulátoru 204. obsaženého na stejném integrovaném čipu jako obvody 53, 60 a 62. Epsilon-delta modulátor 204 odvozuje série pulsů s proměnnou frekvencí a s konstantní amplitudou, které jsou způměrované filtrem dolní propusti 70 do analogového signálu s proměnnou amplitudou, který se pak přivádí jako signál řídící zesílení do zesilovačů, s proměnným zesílením 23 a 25.
Alternativní realizace pro řízení okamžiků, kdy se mají do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56 přivádět časovači pulsy je ilustrováno na obr.3. Obr.3 je podobný obr.4 v tom, že oba obsahují kalkulátor měřící chybu 150. na obr.5, který řídí smyčku filtru 152. Nicméně obvod na obr.8 neobsahuje zdroj hodin 68 a digitálně řízený posouvač fáze 66. Místo toho je výstup filtru 152 přiveden do jednobitového epsilon-delta modulátoru 206. obsaženého na stejném integrovaném čipu jako obvody 58, 60 a 62. Modulátor 206 odvozuje série pulsů s konstantní amplitudou a s proměnnou frekvencí, které jsou předávány do do filtru dolní propusti 208. který má analogový výstup připojený na vstup řídicí
9440
- 20 frekvenci napětím řízeného oscilátoru 210. Napětím řízený oscilátor 210 odvozuje výstup mající frekvenci rovnou přibližně frekvenci symbolů přiváděných do analogovo-digitálních převodníků 54 a 56. Výstup oscilátoru 210 je přiváděn na hodinový vstup převodníků 54 a 56, což má za následek, že se signály v základním pásmu přiváděné do těchto převodníků vzorkují jednou za symbol, přednostně ve středu každého symbolu.
Přestože zde bylo popsáno a ilustrováno několik speciálních realizaci vynálezu, je zřejmé, že je možno provádět různé variace v detailech popsaných a ilustrovaných realizací bez toho, že by byl porušen duch a rozsah platnosti tohoto vynálezu tak, jak je deklarován v následujících nárocích.
Ti/
9440 cn
PATE Ν Τ O V Ξ

Claims (9)

NÁROKY w íg —< .1 33* ;r · > oSO □ o '/>· ο-J
1. Demodulátor připojený na symboly mající v základním pásmu danou rychlost analogovo-digitální převodník připojený ν ana1bgovém sigň^lu symbo1ů obsahuj ící na signál řídící vzorkování signálu jednou za symbol a digitální obvody připojené na digitální výstup převodníku vyznačuj ící se tím, že analogovo-digitální převodník není schopen vzorkovat symboly dvojnásobnou rychlostí, než je rychlost symbolů, kde vzorkovací a symbolová rychlost a převodníku je taková, že analogovo-digitálniho převodníku, dvojnásobnou rychlostí je alespoň o analogovo-digitálního převodníku.
typ analogovo-digitálniho cena porovnatelného který vzorkuje symboly 30% vyšší, než cena tohoto
2. Demodulátor podle nároku 1 vyznačuj ící se tím, že demodulátor je obsažen v přijmači připojeném na nosnou frekvenci modulovanou analogovými a tím, že příjmač obsahuje obvody pro odvození signálu.
signály v základním pásmu používající nosnou frekvenci
3. Demodulátor podle nároku 1 tím, že vzorkovací rychlost je sekundu.
vyznačující se přibližně 15-35 miliónkrát za
4 tr- sA mO PO Li. v Li C £ tiXočí 160, 162 kanaly x a 0 a t»a > í c i 164 sčí tačka 166 spožďovací jednotka 4 *“* x O%- PX cČxxaOL·) £ L* x\ či 1 Τ’3 ..,1 . «. ... 1 -A . , _ ., —5 ,-í ’ Lití L, wi\ Gwx xiiidiUCi AXvták 172 sč í tačka 4 r-l 4 X » o», A—z Cx X 3 * * 4 r-» x » O ·< .. · ... V i _ i Λ <.x«ia· O/xJ A «i Á.I 130 kalkulátor měřící chybu 132, 184 násobičky 133 detektor znaménka 190 sč ítačka 192 filtr dolní propus , * 1 M A
9440
195, 193 obvody absolutní hodnoty o r\ » .. ,. ' I * · T l ,_ -1 - * TS í ----^.4
*. Λ 4 K/X >^«.O 4 ii X ť'L t>£»'UkX3 V i »-«/-><
Lr do lni 4^x'· cjpužsí L i «1 Λ. ~ _< i »/ X i CL 4brf O£*
to
4. Demodulátor podle nároku tím, že obvody digitálního digitální výstup převodníku, vyznačující se zpracováni jsou připojeny na aby řídily relativní časování okamžiku, kdy má být signál vzorkován převodníkem.
vyznačující se analogovo-digitální převodník cena integrovaného čipu více než přibližně 70%
5. Demodulátor podle nároku 1 tím, že obsahuje alespoň jeden integrovaný na čipu, kde s analogovo-digitálním převodníkem není ceny čipu s porovnatelným převodníkem.
6. Demodulátor podle nároku 1 vyznačující se tím, že signál v základním pásmu obsahuje zbytkové složky z důvodu frekvenčních a fázových chyb mezi nosnou frekvencí na které je signál modulován a frekvencí lokálního zdroje; digitálně
9440 pracující obvody připojené k převodníku odvozují další signál mající hodnotu opravenou o frekvenční a fázovou chybu; digitálně pracující obvody obsahují smyčku zpětné vazby připojenou na další signál, aby odvodily ještě další signál mající hodnotu danou frekvenční a fázovou chybou; digitálně pracující obvody údaje funkce hodnot digitálního výstupu odvozené převodníkem pro po sobě jdoucí symboly, aby odvodily digitální signál mající hodnotu indikující změnu, která se má provést v relativním časování okamžiku, kdy má být převodníkem odebrán další vzorek a digitálně řízený proměnný posouvač fáze připojený na signál indikující digitální změnu a hodinové pulsy mající frekvenci přibližně shodnou s integrálním násobkem úrovně pro řízení, kdy má převodník vzorkovat symboly.
7. Demodulátor podle nároku 6 v y z n a č u ji cl se t í m, že řízení relativního časování okamžiků vzorkováni symbolů převodníkem je závislé na dalším signálu.
8. Demodulátor podle nároku 6 vyznačující se t í m, že analogovo-digitální převodník odvozuje digitální výstup jako digitální signály I a Q, digitálně pracující obvody odvozují další signál jako druhé digitální signály I a Q; digitálně pracující obvody kombinují první signály I a Q a přídavný signál, aby odvodil druhé kanálové signály I a Q podle CORDIC-ké funkce.
9. Demodulátor podle nároku 8 vyznačující se t i m, že relativní časování vzorkování symbolů převodníkem je připojeno na další signál.
10. Demodulátor podle nároku 6 vyznačující se t í ffi, že digitálně pracující obvody a digitálně řízený posouvač* fáze jsou na jediném integrovaném čipu.
11. Demodulátor podle nároku 10 vyznačujíc! se t 1 m, že dále obsahuje zařízení s proměnným zesílením pro řízení amplitudy signálu vzorkovaného převodníkem; digitálně pracující obvody obsahují na čipu jedno bitový sigma-delta modulátor připojený na digitální výstup pro odvození řídícího signálu pro zesíleni zařízeni s proměnným zesílením.
12. Demodulátor podle nároku 1 vyznačující
9440 l ί m, že digitálně pracující obvody jsou připojeny na údaje digitálního výstupu odvozeného převodníkem pro odvození řídícího signálu majícího hodnotu indikující změnu, která se má provést v relativním časování okamžiku, kdy se má signál v základním pásmu vzorkovat převodníkem a zařízení připojené na řídící signál mající hodnotu indikující změnu, která má být provedena v relativním časováni pro dodávání vzorkovacích pulsů pro signál v základním pásmu do převodníku.
13. Demodulátor podle nároku 12 vyznačující se tím, Se dodávací zařízení zahrnuje jedno bitový sigma-delta modulátor a napětím řízený oscilátor připojený na výstupní signál sigma-delta modulátoru.
14. Demodulátor podle nároku 12 vyznačuj ící se ti m. Se digitálně pracující obvody porovnávají údaje funkce hodnot digitálního výstupu odvozeného převodníkem pro po sobě jdoucí symboly, aby odvodily digitální signál mající hodnotu indikující změnu, která se má provést v relativním časování okamžiku, kdy má převodník vzorkovat signál a digitálně řízený proměnný posouvač fáze citlivý na digitální signál indikující změnu a na hodinové pulsy mající rychlost přibližně v celistvých násobcích rychlosti symbolů pro řízení okamžiků, kdy má převodník vzorkovat signál.
15. Demodulátor podle nároku 12 vyznačující se t í m, že digitální signál indikující změnu pro jeden symbol je odvozen jako funkce (signíPík)) Pík-l) + (-sign P(k-l)) Pík) kde Pík) je hodnota vzorku odebraného převodníkem pro symbol k a
P(k-l) je hodnota vzorku odebraného převodníkem pro symbol (k-1).
16. Demodulátor podle nároku 12 vyznačující se t 1 m, že digitální signál indikující změnu pro jeden symbol je odvozen integrováním přes mnoho symbolů ísign Pík))Pík-1) + ( -sign Pík- 1) )P(k) , kde Pík) je hodnota vzorku odebraného převodníkem pro symbol k a
Pík-l) je hodnota vzorku odebraného převodníkem pro symbol
9440 (k-1).
17. Demodulátor podle nároku 12 vyznačující se L 1 nu že signál v základním pásmu obsahuje z důvodu frekvenčních a fázových chyb mezi nosnou frekvencí, na které je signál modulován a mezi lokálním zdrojem kmitočtu zbytkové složky; převodník obsahuje první a druhý integrovaný obvod analogovo-digitálního převodníků pro postupné odvozování rotujících digitálních signálů Im a Qm, kde signály Im a Qm rotuji z důvodu frekvenčních a fázových chyb; digitálně pracující obvody jsou připojené na digitální signály Im a Qm, aby mohly odvodit derotované digitální signály I a Q řízené signály Im a Qm a indikaci frekvenční a fázové chyby, kde digitální signál indikující změnu.je pro jeden symbol (k) odvozen jako funkce (sign I(k))I(k-l) + (-sign I(k-l))I(k) ♦ (sign Q(k))Q(k-l) + (-sign Q(k-l))Q(k)
kde I(k) je hodnota I pro symbol I(k-l) je hodnota I pro symbol Q(k) je hodnota Q pro symbol Q(k-l) je hodnota Q pro symbol k (k-1) k a (k-1). 18. Demodulátor podle nároku 12 vyznačuj icl se t i m, že signál v základním pásmu obsahuje z důvodu frekvenčních a fázových chyb mezi nosnou frekvencí, na které je signál modulován a mezi lokálním zdrojem kmitočtu zbytkové složky: převodník obsahuje první a druhý integrovaný obvod analogovo-digitálnlho převodníků pro postupné odvozování rotujících digitálních signálů Im a Qm, kde signály Im a Qm
rotuji z důvodu frekvenčních a fázových chyb; digitálně pracující obvody jsou připojené na digitální signály Im a Qm, aby mohly odvodit derotované digitální signály I a Q řízené signály Im a Qm a indikaci frekvenční a fázové chyby, kde digitální signál indikující změnu je pro jeden symbol (k) odvozen jako funkce (sign I(k))I(k-l) + (-sign I(k-l))I(k) + (sign Q(k))Q<k-l) + (-sign Q(k-l))Q(k)
kde I(k) je hodnota I pro symbol k I(k-l) je hodnota I pro symbol (k-1) Q(k) je hodnota Q pro symbol k a Q(k-l) je hodnota Q pro symbol (k-1)
19. Demodulátor podle nároku 1 vyznačující se
9440 t í m, Se signál v základním pásmu je odvozován kombinováním vlny modulované symboly s lokálním zdrojem kmitočtu; digitálně pracující obvody jsou připojené na převodník, aby odvodily další signál mající hodnotu opravenou o rozdíly mezi frekvencí a fází mezi nosnou frekvencí a mezi lokálním zdrojem kmitočtu.
20. Demodulátor podle nároku 19 vyznačující se t í m, že digitálně pracující obvody odvozují další signál mající hodnotu indikující korekci pro rozdíly ve frekvenci a fázi nosné frekvence a frekvence lokálního zdroje, kde tento přídavný signál je přiveden zpět do digitálně pracujících obvodů a je kombinován s digitálním výstupem převodníku, aby se tak odvodil další signál.
21. Demodulátor podle nároku 20 vyznačující se t 1 m, Se analogovo-digitální převodník odvozuje digitální výstup jako první digitální kanálové signály I a Q; digitálně pracující obvody odvozují další signály jako druhé I a Q kanálové signály; digitálně pracující obvody kombinují první kanálové signály I a Q a přídavný signál, aby tak odvodily druhé kanálové signály I a Q v souladu s CORDIC-kou funkcí.
21. Demodulátor podle nároku 19 vyznačující se t í m. Se analogovo-digitální převodník odvozuje digitální výstup jako první kanálové signály I a Q; digitálně pracující obvody odvozují další signály jako druhé kanálové signály I a Q, kde digitálně pracující obvody kombinují první kanálové signály I a Q a přídavný signál, aby tak odvodily druhé kanálové signály I a Q v souladu s CORDIC-kou funkcí.
23. Demodulátor podle nároku 19 vyznačující se tím, že řízení relativního časování vzorkování symbolů převodníkem se děje v závislosti na funkci digitálního výstupu.
24. Demodulátor podle nároku 23 vyznačuj ící se tím, že digitálně pracující obvody porovnávají údaje hodnoty funkce digitálního výstupu odvozeného převodníkem pro po sobě jdoucí symboly, aby odvodil digitální signál mající hodnotu indikující změnu, která se má provést v relativním časování okamžiku, kdy má být převodníkem odebrán vzorek a digitálně řízený proměnný posouvač fáze je připojen na signál indikující
9440 digitální změnu a na hodinové pulsy mající rychlost rovnou přibližně celistvému násobku rychlosti vzorkováni signálu převodníkem.
25. Demodulátor podle nároku 24 vyznačuj ící se tím, že řízení relativního časování vzorkování symbolů převodníkem se děje v závislosti na dalším signálu.
26. Příjmač pro modulovaný vstupní signál mající nosnou frekvenci omegai vyznačující se tím, že obsahuje lokální oscilátor mající frekvenci omegao nominálně rovnou omegai, obvody připojené na vstupní signál a lokální oscilátor pro odvozování analogových signálů kanálů I a Q v základním pásmu vzájemně od sebe otočených o 90°; signály v základním pásmu I a Q obsahují z důvodu frekvenčních a fázových chyb mezí nosnou frekvencí a fázi a mezi frekvencí a fází lokálního oscilátoru zbytkové složky; dále první a druhý analogovo-digitální převodník pro vzorkování analogových signálů kanálů I a Q v základním pásmu pouze jednou za symbol a pro odvození prvních digitálních kanálových signálů I a Q majících hodnotu danou hodnotou navzorkovaných analogových signálů I a Q, derotátor připojený na první digitální signály I a Q odvozující druhé digitální kanálové signály I a Q mající hodnotu opravenou o frekvenční a fázovou chybu, obvody připojené alespoň k jednomu z digitálních signálů' kanálů I nebo Q pro řízení okamžiků, kdy má převodník vzorkovat analogové signály v základním pásmu; výstupní zařízení připojené k druhým digitálním kanálovým signálům I a Q.
27. Příjmač podle nároku 26 vyznačuj ící se tím, že derotátor obsahuje zpětnou vazbu připojenou na druhé digitální kanálové signály I a Q z důvodu odvozeni přídavného digitálního signálu indikujícího frekvenční a fázové chyby, derotátor je připojen na první digitální signály I a Q a na přídavná signál určený k řízení velikosti druhých digitálních kanálových signálů I a Q, kde přídavný digitální signál je odvozen přímo zpětnou vazbou a řídi odvozování druhých digitálních kanálových signálů I a Q bez použití konverze na analogový signál.
28. Příjmač podle nároku 26 vyznačuj ící se tím, že každý analogovo-digitální převodník je integrovaný obvod s tím, že vzorkovací, symbolová rychlost a typ každého
9440 analogovo-digilálního převodníku je laková, že cena srovnatelného analogovo-digitálního převodníku, který je schopen vzorkovat dvojnásobnou rychlostí je alespoň o 30° vyšší, než je cena použitého anal ogovo-digi tálnílio převodníku.
29. Příjmač podle nároku 23 vyznačující se tím, že symbolová rychlost je přibližně 15-35 miliónkrát za vteřinu.
30. Demodulátor citlivý na symboly v analogovém signálu obsahující z důvodu frekvenčních a . fázových chyb mezi nosnou frekvencí, na které je signál modulován a mezi frekvencí lokální zdroje frekvence, zbytkové složky, vyznačuj Ící se tím, že obsahuje obvody připojené na analogový signál pro odvození prvních digitálních kanálových signálů I a Q majících hodnotu danou navzorkovanými amplitudami, obsahující zbytkové složky a obvody připojené na první digitální signály kanálů I a Q pro odvozování druhých digitálních kanálových signálů I a Q opravených o frekvenční a fázové chyby a třetího digitálního signálu majícího hodnotu vyjadřující frekvenční a fázovou chybu, kde druhé digitální kanálové signály jsou odvozovány kombinováním pivních digitálních kanálových signálů I a Q a třetího digitálního signálu v souladu s CORDIC-kou f unkc í.
31. Demodulátor podle nároku 30 vyznačující se t í m, že symboly mají určitou rychlost a zařízení pro odvozování prvních digitálních signálů vzorkující amplitudu přibližně touto symbolovou rychlostí a obvody připojené na alespoň jeden z digitálních signálů řídi, kdy bude analogový signál vzorkován.
32. Demodulátor podle nároku 30 vyznačující se t í m, že symboly mají určitou rychlost a zařízení pro odvozování prvních digitálních signálů vzorkující amplitudu přibližně touto symbolovou rychlostí a obvody připojené na alespoň jeden z digitálních signálů řídí, kdy bude analogový signál vzorkován a to pouze jednou během symbolu.
33. Demodulátor podle nároku 30 vyznačující se t 1 m, že symboly mají určitou rychlost a zařízení pro odvozování prvních digitálních kanálových signálů I a Q obsahuje analogovo-digitální převodník pro vzorkování analogových signálů
9440 kanálů I a 3 v nákladním pásmu přibližně takovou rychlostí, že každý symbol je je vzorkován převodníkem pouze jednou; vzorkovací okamžiky pro analogové signály kanálů I a Q v základním pásmu jsou řízeny v závislosti alespoň jednoho z digitálních kanálových signálů I a Q.
podle nároku 30 vyznačující se jako analogovo-digitální převodník je použit obvod s analogovo-digitálním převodníkem s tím, že převodníku není schopen vyšší, než je rychlost integrovaný obvod takové, že cena analogovo-digitálním obvod analogovo-digitálního symboly rychlosti podstatně symbolů a převodníku jsou
34. Demodulátor tím, že integrovaný integrovaná vzorkovat symbolů; rychlost analogovo-digitálnlho i ntegrovaného obvodu se srovnáte1ným převodníkem schopným vzorkovat symboly dvakrát vyšší rychlostí je alespoň o 30° vyšší než cena zmíněného integrovaného obvodu s analogovo-digitálním převodníkem.
35. Demodulátor podle nároku 30 vyznačující se t i m, že symboly mají určitou rychlost a zařízení pro odvozování prvních digitálních kanálových signálů I a Q obsahují analogovo-digitálnl převodník pro vzorkováni analogových kanálových signálů v základním pásmu I a Q přibližně takovou rychlostí a tak, je tedy každý symbol vzorkován převodníkem pouze jednou; okamžiky vzorkování analogových kanálových signálů v základním pásmu I a Q jsou řízeny v závislosti na druhých digitálních kanálových signálech I a Q.
36. Příjmač připojený na vstupní signál vyznačuj ící se tím, že obsahuje symboly modulované na nosné frekvenci, lokální zdroj frekvence mající výstup s nominální frekvencí náchylnou ke odchylkám od nastavené frekvence, obvody pro zkombinování vstupního signálu a výstupu lokálního zdroje frekvence a pro odvození prvních digitálních signálů kanálů I a Q majících hodnoty dané modulací, frekvencí a fází nosné frekvence a frekvence lokálního zdroje, obvody připojené na první digitální kanálové signálu I a Q pro odvození druhých digitálních kanálových signálů I a Q a třetího digitálního signálu majícího hodnotu určenou relativní frekvencí a fází nosné frekvence a frekvence lokálního zdroje; hodnoty druhých digitálních kanálových signálů I a Q jsou opraveny o odchylku od nastavené
-»q
9440 nominální frekvence lokálního zdroje fv-ekvence; druhá digitální kanálové signály I a Q jsou odvozeny zkombinováním prvních digitálních kanálových signálů I a Q a třetího digitálního signálu v souladu s CCRDIC-kou funkcí.
Demodulátor připojený na symboly v analogovém signálu mající ur oi uou načující se tím, še obsahuje analogovo-digitální převodník připojený na analogový signál pro vzorkování analogového signálu přibližně takovou rychlostí, že signál je vzorkován jednou z symbol a pro odvozování prvních digitálních kanálových signálů I a Q majících hodnoty dané nav2ox*kovanými amplitudami analogového signálu, obvody připojené na první digitální kanálové signály I a Q pro odvozené druhých digitálních kanálových signálů I a Q signálu majícího hodnotu reprezentující korekci, které se má provést s prvními signálu I a Q: hodnoty druhých digitálních kanálových signálů jsou opraveny o hodnoty třetího digitálního signálu a digitální a třetího digitálního frekvenční a fázovou digitálními kanálovými proměnný pcsouvač fáze mající první vstup připojeny na jeden z digitálních signálů a druhý vstup připojený nu pulsy maj ici rychlost řidiči okamžiky vzorkovúiii ii* i 'y i λ - analogovo-digitálnim převodníkem přibližně jako celistvý násobek této rychlosti, takže hodnota na prvním vstupu posouvače fáze mění změnu vzorkovacích okamžiků.
33. Demodulátor podle nároku 37 vyznačující se t í m, še ůrTné digitální kanálové signály I a Q jsou odvozeny zkombinováním prvních digitálních kanálových signálů
I a Q a třetího digitálního signálu v souladu s CORDIC-kou funkc í.
39. Demodulátor podle nároku 37 vyznačující se tím,· že převodník vzorkuje analogové kanálové signály I a Q přibližně takovou rychlostí, že každý symbol je vzorkován jen jednou: okamžiky vzorkování analogových kanálových signálů I a Q jsou řízeny v závislosti na alespoň jednom z digitálních kanálových signálů I a Q.
40. Demodulátor podle nároku 39 vyznačuj ící se tím, že analogovo-digitální převodník je obsažen v integrovaném obvodu, není schopen vzorkovat symboly rychlostí dvakrát vyšší,
9440 aeZ je rychlost symbolů; rychlost symbolů a analogovo-digi tální převodník jcou Lakové, že cena srovnatelného integrovaného obvodu ti azaloguvo-digitálním převodníkem schopného vzorkovat symboly dvojnásobnou i~ychl ostí, je alespoň o 30% vyšší než cena zmíněného inL«grovuzého ,b /odu s analogovc-di-gi tálním převodníkem.
41. Demodulátor podle nároku 37 v y z n a č u j ί c í se t í a, 2e digitální posouvá·; fáze a obvody pro zkombinování prvních digitálních signálů I a Q a třetího digitálního signálu jsou obsaženy na jednom integrovaném obvodě.
42. Demodulátor podle nároku 41 vyznačující se t í m, že dále obsahuje obvody s proměnným zesílením pro řízení amplitudy signálu vzorkovaného analogovo-digitálním převodníkem, integrovaný obvod obsahující digitálně pracující obvody připojené alespoň na jeden z digitálních kanálových signálů I a Q pro odvození řídícího signálu řídícího zesílení obvodů s proměnným zesílením.
43. Demodulátor podle nároku 42 vyznačující se t í a, že digitálně pracující obvody pro odvození signálu řídícího zesíleni obsahují jedno bitový sigma-delta modulátor.
44. Demodulátor podle nároku 37 vyznačující se t í .u, La první vstup je připojen na porovnání údaje funkce hodnoty alespoň jednoho ze zmíněných digitálních signálů pro odlišení vzorků (k) a 'k- 1í odebraných převodníkem; první vstup je odvozen jako funkce (sign F(k)l P(k-l) + ( -sign F(k-l)) P(k) kde
P(k) je hodnota údaje vzorku odebraného převodníkem pro symbol k a
P(k-í) je hodnota údaje vzorku odebraného převodníkem pro symbol (k-1).
45. Demodulátor podle nároku 37 vyznačující se tím, Se první vstup je připojen na porovnání údajů hodnot druhých digitálních signálů I a Q pro odlišení vzorků (k) a (k-1) odebx'aných převodníkem; první vstup je odvozen jako funkce (sign I(k)> Iík-1) + (-sign I(k-D) I(k) + (sign Q(k)) Q(k-l) + (-sign Q(k-l)) Q(k) kde
9440 líkl
I(k-1) z> z 1 . V Vé v /
QCk-i:
je X. - -7 . . . 1 . i lUU. w -J. úd- , - T 4?' ·* 1 , 1 __4 auJ i. * - je hodnota údaj e I pro symbol (k-1), » 1 . 1 _ . i _ o. Uia > e *·> w pro symbol k a je hod;.ota c. iL á, j - xi . . .· ^'· vů . t «j / ίΛΙΖΌ * Z 1 4 >
46. DemoiíuIáLci' podle nároku tím, že analogový signál je mající frekvenci, na které s výstupem lokálního zdroje náchylnou ke změnám signály kanálů I a mezi frekvencí a fází vyznačující se odvozen zkombinováním nosná vlny je modulován analogový signál, frekvence majícího nominální od nastavené hodnoty; první Q mají hodnoty určené modulací nosné vlny a vlny z lokálního frekvenc i digi tální a vztahem zdroje; hodnota třetího digitálního signálu reprezentuje vztah frekvence a fáze mezi nosnou vlnou a vlnou z lokálního zdroje; hodnoty druhých digitálních signálů kanálů I a Q jsou opraveny o odchylky nominální frekvence lokálního zdroje od nastavené hodnoty.
ΠώΧΌΛα jící h
zmíněné druhé digitální
9440
PCPIZ ODKAZŮ X OBRÁZKŮM K PATENTU 9440s
‘.Z anténa stupně RF, IF * 4 * < -Μ, X x. . v • i, ~ «S»*»*»— *-5
O ·-,.-, , ... χ . x <“ <
Λ O f <*J f-UwtOx^. «ř <dk Se» «. U.£JW lokální oscilátor /-»<-> _,..._ V 1. Z χ f . ·. ~ T Z 1 - . . -. ---- ---- Y - -T / *a£e o *i« _ - ± ssi. i,-·i. u*. - x *» v cr**V i
24, 26 filtry dolní propusti
23, 25 zesilováde s proměnným zesílením
28, 30 analogovo-digitální převodníky sledovad nosné frekvence sledovad symbolů sledovad amplitudy obvody zajištující výstup
38, 40, 42 digítálně-analogové převodníky
44, 46, 48 filtry dolní propusti napětím řízený oscilátor s proměnnou frekvencí zdroj hodinových pulsů
3ί , o o Jlío . j □ C j\. j i ‘j * .i *i í pr e vodn i xy
S-* « J «3 LA« lU íaL-Ov uU i X derotátor sledovad nosné sledovad symbolů ’ automatický rádiz ses*lení i asynchronní posouvad fáze
<. O hodin .G.V r-» ry i filtr dolní propusti 80. 0 . . . 80.(Μ) n kaskádně spojených stupňů | -β—χ ! v 6 IX i Í j i i 81 . 0 . . . 31.CM-2) zdrže 82 zeta kalkulátor 1 OISOQ i I 1 33 inver tor i ; z-> a W -¼ . r> O λ .4, 84.6 zeta hl oky . I Z. I >j s '
ί“» < 4 '-Z . 't zdrž o *> Z-\ Z“\ «—» f O O . —j ~>r\ ,-%« , <->O . X υΓ/ 90.2 JI LI a í, i ρ a č 4 . z-S 1 · . · i ‘ » f . . ~ ,. X— . X_J ^-xa^A^^AxIa A 94.2, 94.3 invertory O f , v. Ϊ C· . , *-*— L — cí 1 10, 112 násobičky 114, 116 obvody +/- 1 lis, 120 násob ičky 126, 128 sčítačky 130, 132 sčítačky
134 posuvný registr
136 násobička
138 obvod výpočtu (l-2zetatc)
142 násobička
150 obvod výpočtu velikosti chyby 152 digitální filtr smyčky er -i : . .. ». . .....» i. .... „
A V-» X + * Λ -W w,' W »_✓ X.
9 17 7 ___ί i ι
Došlo 1 ; J ! ' ? 1 V 9 L ’ o
ou <SJ
CZ941975A 1992-12-30 1993-12-29 Demodulator CZ197594A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/998,300 US5550869A (en) 1992-12-30 1992-12-30 Demodulator for consumer uses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ197594A3 true CZ197594A3 (en) 1995-02-15

Family

ID=25545023

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ972796A CZ279697A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Demodulátor
CZ972794A CZ279497A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Přijímač
CZ972795A CZ279597A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Přijímač
CZ941975A CZ197594A3 (en) 1992-12-30 1993-12-29 Demodulator

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ972796A CZ279697A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Demodulátor
CZ972794A CZ279497A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Přijímač
CZ972795A CZ279597A3 (cs) 1992-12-30 1993-12-29 Přijímač

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5550869A (cs)
EP (2) EP0628229B1 (cs)
JP (1) JPH07508389A (cs)
KR (1) KR950700651A (cs)
CN (1) CN1092231A (cs)
AT (1) ATE183869T1 (cs)
AU (1) AU682336B2 (cs)
BR (1) BR9305988A (cs)
CA (1) CA2130269C (cs)
CZ (4) CZ279697A3 (cs)
DE (1) DE69326140T2 (cs)
HU (1) HUT68003A (cs)
NO (1) NO943189L (cs)
NZ (1) NZ261042A (cs)
PL (2) PL175162B1 (cs)
RU (1) RU2128399C1 (cs)
WO (1) WO1994016505A2 (cs)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3252639B2 (ja) * 1995-03-03 2002-02-04 三菱電機株式会社 検波器及び受信装置並びに送信装置
GB9511551D0 (en) * 1995-06-07 1995-08-02 Discovision Ass Signal processing system
US5764689A (en) * 1995-12-06 1998-06-09 Rockwell International Corporation Variable digital automatic gain control in a cordless direct sequence spread spectrum telephone
US5930286A (en) * 1995-12-06 1999-07-27 Conexant Systems, Inc. Gain imbalance compensation for a quadrature receiver in a cordless direct sequence spread spectrum telephone
US5684435A (en) * 1996-05-22 1997-11-04 Hughes Electronics Analog waveform communications reduced instruction set processor
KR100189370B1 (ko) * 1996-08-23 1999-06-01 전주범 직각 위상 편이 복조기의 자동 이득 제어장치
US6018553A (en) * 1996-09-18 2000-01-25 Wireless Access Multi-level mixer architecture for direct conversion of FSK signals
US6212246B1 (en) * 1996-11-21 2001-04-03 Dsp Group, Inc. Symbol-quality evaluation in a digital communications receiver
US6154483A (en) * 1997-04-07 2000-11-28 Golden Bridge Technology, Inc. Coherent detection using matched filter enhanced spread spectrum demodulation
US6002728A (en) * 1997-04-17 1999-12-14 Itt Manufacturing Enterprises Inc. Synchronization and tracking in a digital communication system
CN1115032C (zh) * 1997-05-23 2003-07-16 皇家菲利浦电子有限公司 带可控放大器装置的接收机
US5982315A (en) * 1997-09-12 1999-11-09 Qualcomm Incorporated Multi-loop Σ Δ analog to digital converter
US5903480A (en) * 1997-09-29 1999-05-11 Neomagic Division-free phase-shift for digital-audio special effects
JPH11127085A (ja) * 1997-10-20 1999-05-11 Fujitsu Ltd 2モード復調装置
US6498926B1 (en) 1997-12-09 2002-12-24 Qualcomm Incorporated Programmable linear receiver having a variable IIP3 point
US6005506A (en) * 1997-12-09 1999-12-21 Qualcomm, Incorporated Receiver with sigma-delta analog-to-digital converter for sampling a received signal
US6081822A (en) * 1998-03-11 2000-06-27 Agilent Technologies, Inc. Approximating signal power and noise power in a system
US6278746B1 (en) * 1998-05-12 2001-08-21 Montreal Networks Limited Timing recovery loop circuit in a receiver of a modem
US6363129B1 (en) * 1998-11-09 2002-03-26 Broadcom Corporation Timing recovery system for a multi-pair gigabit transceiver
DE19860402A1 (de) * 1998-12-28 2000-06-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Schaltungsanordnung zur Demodulation eines digitalen frequenzmodulierten Signals
JP2002534909A (ja) 1999-01-06 2002-10-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周波数ズレ補正用の回転手段を有する復調器
JP3252820B2 (ja) * 1999-02-24 2002-02-04 日本電気株式会社 復調及び変調回路並びに復調及び変調方法
JP3399400B2 (ja) * 1999-04-15 2003-04-21 日本電気株式会社 周波数偏移復調回路
FR2796221B1 (fr) * 1999-07-07 2002-04-12 Sagem Demodulateur de phase analogique-numerique
DE19948899A1 (de) * 1999-10-11 2001-04-19 Infineon Technologies Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzkorrektur eines Signals
KR100662999B1 (ko) * 1999-12-31 2006-12-28 매그나칩 반도체 유한회사 위상 오차 보상 회로
FR2808157B1 (fr) * 2000-04-21 2002-07-26 St Microelectronics Sa Synthonisateur du type a frequence intermediaire nulle et procede de commande correspondant
WO2002021323A2 (en) * 2000-09-08 2002-03-14 Avaz Networks Hardware function generator support in a dsp
ATE341854T1 (de) * 2000-12-13 2006-10-15 Juniper Networks Inc Tuner für digitalen empfänger mit mehreren eingangskanälen und ausgangskanälen
US7010073B2 (en) * 2001-01-19 2006-03-07 Qualcomm, Incorporated Delay lock loops for wireless communication systems
SE521838C2 (sv) * 2001-02-16 2003-12-09 Nat Semiconductor Corp Metod och anordning för automatisk förstärkningsreglering
US7248628B2 (en) 2001-03-02 2007-07-24 Shaeffer Derek K Method and apparatus for a programmable filter
DE10136071A1 (de) * 2001-07-25 2003-02-13 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation eines Phasenfehlers eines Empfangs- und/oder Sendesystems mit I/Q-Schnittstelle
DE10142019A1 (de) * 2001-08-28 2003-03-20 Philips Corp Intellectual Pty Schaltungsanordnung zur Demodulation von Signalen
US7020222B2 (en) * 2001-10-24 2006-03-28 Texas Instruments Incorporated Efficient method and system for offset phasor determination
KR100435494B1 (ko) * 2001-11-21 2004-06-09 한국전자통신연구원 디지털 통신에서의 동기 수행 시스템 및 그 방법
KR100466589B1 (ko) * 2002-02-18 2005-01-24 한국전자통신연구원 디지털 심볼 동기 장치 및 그 방법
FR2837338B1 (fr) * 2002-03-15 2005-05-06 St Microelectronics Sa Circuit de demodulation de porteuses en quadrature a haute efficacite
US7139332B2 (en) * 2002-05-17 2006-11-21 Broadcom Corporation Quadrature receiver sampling architecture
US7388931B1 (en) * 2002-06-12 2008-06-17 Marvell International Ltd. ADC architecture for wireless applications
JP2004032432A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受信装置
US8060050B2 (en) * 2004-06-04 2011-11-15 Broadcom Corporation Method and system for analog and digital RF receiver interface
CN1756083B (zh) * 2004-09-29 2010-11-03 瑞昱半导体股份有限公司 模拟数字转换器的取样频率的相位调整方法
US7593707B2 (en) * 2004-11-01 2009-09-22 Broadcom Corp. Method and system for compensation of DC offset in an RF receiver
US7573948B2 (en) * 2004-11-18 2009-08-11 Broadcom Corporation Radio transmitter incorporating digital modulator and circuitry to accommodate baseband processor with analog interface
US7903772B2 (en) * 2005-02-04 2011-03-08 Broadcom Corporation Digital demodulator with improved hardware and power efficiency
CN101253681B (zh) * 2005-07-04 2011-05-25 Nxp股份有限公司 解调器以及解调方法
US7529320B2 (en) * 2005-09-16 2009-05-05 Agere Systems Inc. Format efficient timing acquisition for magnetic recording read channels
GB2458908B (en) * 2008-04-01 2010-02-24 Michael Frank Castle Low power signal processor
US9157940B2 (en) * 2011-02-09 2015-10-13 Smart Energy Instruments, Inc. Power measurement device
US20230138082A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 Avago Technologies International Sales Pte. Limited System for and method of digital to analog conversion frequency distortion compensation
CN114499560B (zh) * 2021-12-30 2024-03-19 浙江地芯引力科技有限公司 无线电通信的信号解调方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950339C2 (de) * 1979-12-14 1984-06-07 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Verfahren und Anordnung zur digitalen Regelung der Trägerphase in Empfängern von Datenübertragungssystemen
US4422175A (en) * 1981-06-11 1983-12-20 Racal-Vadic, Inc. Constrained adaptive equalizer
FR2593341B1 (fr) * 1986-01-20 1988-03-04 Alcatel Thomson Faisceaux Dispositif de recuperation de rythme
US4888793A (en) * 1988-05-06 1989-12-19 Motorola, Inc. Phase correcting DPSK/PSK receiver with digitally stored phase correction derived from received data
GB2219899A (en) * 1988-06-17 1989-12-20 Philips Electronic Associated A zero if receiver
US4879728A (en) * 1989-01-31 1989-11-07 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories DPSK carrier acquisition and tracking arrangement
US5001727A (en) * 1989-02-15 1991-03-19 Terra Marine Engineering, Inc. Carrier and data recovery and demodulation system
JPH03274844A (ja) * 1990-03-24 1991-12-05 Japan Radio Co Ltd Psk変調信号の遅延検波回路
GB2248532A (en) * 1990-10-01 1992-04-08 Philips Electronic Associated Digital filters
US5280538A (en) * 1991-02-22 1994-01-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Spread spectrum demodulator
JPH04286248A (ja) * 1991-03-14 1992-10-12 Fujitsu Ltd ベースバンド遅延検波器
DE59208453D1 (de) * 1991-12-07 1997-06-12 Philips Patentverwaltung Mobilfunkempfänger dessen verbesserte Anfangssysnchronisation mit einer Feststation durch Frequenzschätzung mittels Impulserkennung erreicht wird
DE4223121A1 (de) * 1992-07-14 1994-01-20 Deutsche Aerospace Verfahren zur Trägerrückgewinnung bei der Demodulation von digital modulierten Signalen und Anordnungen zum Ausführen des Verfahrens
US5302950A (en) * 1992-07-17 1994-04-12 International Business Machines Corp. Method of and apparatus for providing automatic determination of information sampling rate

Also Published As

Publication number Publication date
NZ261042A (en) 1996-07-26
US5550869A (en) 1996-08-27
CZ279597A3 (cs) 1998-10-14
HU9402492D0 (en) 1994-11-28
CN1092231A (zh) 1994-09-14
CA2130269A1 (en) 1994-07-21
KR950700651A (ko) 1995-01-16
EP0848523A2 (en) 1998-06-17
AU5961594A (en) 1994-08-15
CZ279697A3 (cs) 1998-10-14
HUT68003A (en) 1995-05-29
DE69326140T2 (de) 2000-04-20
RU2128399C1 (ru) 1999-03-27
ATE183869T1 (de) 1999-09-15
EP0848523A3 (en) 2001-09-26
CZ279497A3 (cs) 1998-10-14
WO1994016505A3 (en) 1994-09-29
PL175825B1 (pl) 1999-02-26
AU682336B2 (en) 1997-10-02
JPH07508389A (ja) 1995-09-14
NO943189D0 (no) 1994-08-29
DE69326140D1 (de) 1999-09-30
CA2130269C (en) 1999-11-16
PL305556A1 (en) 1995-01-23
WO1994016505A2 (en) 1994-07-21
EP0628229B1 (en) 1999-08-25
PL175162B1 (pl) 1998-11-30
NO943189L (no) 1994-10-28
BR9305988A (pt) 1997-10-21
EP0628229A1 (en) 1994-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ197594A3 (en) Demodulator
US5812608A (en) Method and circuit arrangement for processing received signal
US4926443A (en) Correction circuit for a digital quadrature-signal pair
FI103159B (fi) Sisääntulosignaalin suoraan kvadratuurinäytteyttävä vastaanotin
EP0545546B1 (en) Digital radio modulator/demodulator
US6771715B1 (en) Demodulator using cordic rotator-based digital phase locked loop for carrier frequency correction
US4791378A (en) Phase-locked loops
US5521559A (en) Signal oscillator, FM modulation circuit using the same, and FM modulation method
US4987386A (en) Coherent phase and frequency recovery method and circuit
US6809584B2 (en) Signal transmission and receiving methods optimized for integrated circuit implementation
US4584652A (en) Apparatus and method for determining in-phase and quadrature-phase components
US5541961A (en) Digitally controlled high resolution hybrid phase synthesizer
US6590948B1 (en) Parallel asynchronous sample rate reducer
AU716743B2 (en) PSK demodulator
EP0488624B1 (en) A digital quadrature phase detection circuit
JP2518860B2 (ja) 位相同期回路
KR20060015306A (ko) 수신된 데이터의 위상을 추적하는 위상 추적기, 이러한위상 추적기를 포함하는 시스템, 디바이스, 프로세서, 위상추적 방법 및 프로세서 프로그램 제품
US6570939B1 (en) Receiving device with demodulating function based on orthogonal detection and equalizing function based on maximum likelihood sequence estimation
US6563887B1 (en) Direct conversion receiver for frequency-shift keying modulated signals
KR100221334B1 (ko) 데이터 형식 변환 장치
JPH0568063A (ja) 周波数変動補正装置
WO1992022960A1 (en) A method and an apparatus for determining phase and frequency deviation
JPS61169050A (ja) 信号処理回路

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic