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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
Erfindungen beziehen sich allgemein auf adaptive Taktspreizungssteuerung
zur Milderung von Funkfrequenzstörungen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Drahtlose
Computerplattformen können
mittels eines oder mehrerer drahtloser Kommunikationskanäle miteinander
kommunizieren. Bei den heutigen drahtlosen Plattformen ist es nicht
möglich,
Funkfrequenzstörungen
(RFI) vollständig
zu vermeiden. Zu Plattformbestandteilen gehören typisch Uhren (Takte),
die während des
Betriebs Oberschwingungen (Harmonische) erzeugen, die sich mit dem
Frequenzbereich mindestens eines drahtlosen Kanals überlappen.
Bei manchen Plattformen können
durch die nahe beieinanderliegenden Uhren und drahtlosen Sende-/Empfänger signifikante
Funkfrequenzstörungen
in einem oder mehreren drahtlosen Kanälen auftreten. Die Funkfrequenzstörungen können dazu
führen,
dass die Bandbreite und/oder der Betriebsbereich des drahtlosen
Kanals signifikant reduziert werden.
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Wenn
die Grundfrequenzen eines Systemtakts so eingestellt werden, dass
ein Funkkanal frei von störenden
Oberschwingungen (Harmonischen) ist, kann dadurch ein anderer Kanal
stark beeinträchtigt
werden. Gegenwärtig
können
Systemtaktspreizungen auf der Basis von Funkfrequenzmessungen nicht
adaptiv an eine optimale Funkleistung angepasst werden. Es gibt
keine vorhandenen mobilen Computerplattformen, die von spektralen
Messungen Gebrauch machen, um die Störungen durch Systemtaktharmonische
in Funkverbindungen über
spektrale Schmalbandanalyse zu minimieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
hier folgende ausführliche
Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen einiger
Ausführungsformen
der Erfindungen sollen ein besseres Verständnis der Erfindungen vermitteln,
was jedoch keine Beschränkung
der Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen bedeutet, vielmehr
sollen sie nur der Erklärung
und dem Verständnis
dienen.
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1A zeigt
ein System, das zur Implementierung einiger Ausführungsformen der Erfindungen
verwendet werden kann.
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1B zeigt
ein System, das zur Implementierung einiger Ausführungsformen der Erfindungen
verwendet werden kann.
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2 zeigt
eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Vorteile einiger
Ausführungsformen der
Erfindungen.
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3 zeigt
einen Ablauf gemäß einiger
Ausführungsformen
der Erfindungen.
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4A zeigt
eine grafische Darstellung gemäß einiger
Ausführungsformen
der Erfindungen.
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4B zeigt
eine grafische Darstellung gemäß einiger
Ausführungsformen
der Erfindungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Einige
Ausführungsformen
der Erfindungen beziehen sich auf adaptive Taktspreizungssteuerung
zur Milderung von Funkfrequenzstörungen.
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Da
mobile Computer zum Beispiel immer dünner werden und mehr und mehr
Funkgeräte
zu einem System hinzugefügt
werden (zum Beispiel drahtloses LAN, Blue Tooth, 3G, WiMax, etc.),
können
mehr und mehr Störungen
zwischen den Funkgeräten
und Systemtakten der Computerplattform auftreten. Dies gilt zum Beispiel
vor allem zwischen einer Funkantenne auf dem Deckel eines Laptop
und einer LCD-Steuerung für
die Anzeige auf dem Deckel, die dicht nebeneinander liegen.
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Einige
Anzeigepaneele können
Pixeltakt-Subharmonische erzeugen (zum Beispiel Anzeigen in einer mobilen
Computerplattform). Eine Reduzierung von Funkfrequenzstörungen (RFI)
kann in einigen Ausführungsformen
zum Beispiel zu einem größeren drahtlosen
Netzwerkbereich oder einem größeren drahtlosen Netzwerkdurchsatz
führen.
So würde
zum Beispiel gemäß einigen
Ausführungsformen
Streaming Video besser aussehen, VoIP (Voice over Internet Protocol)
würde sich
besser anhören
und Downloads würden
schneller ablaufen.
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In 1A ist
ein Blockdiagramm eines drahtlosen Systems 100A dargestellt,
das der vorliegenden Offenbarung entspricht. Das drahtlose System 100A könnte eine
drahtlose Plattform beinhalten, wie zum Beispiel einen Laptop-Computer,
einen Palm® Computer,
einen Treo® Hand-Computer,
ein Mobiltelefon, ein globales Positionsbestimmungssytem (GPS) usw.
Das drahtlose System 100A könnte mindestens einen drahtlosen
Netzwerkfunkempfänger 102A und
mindestens einen Takt 104A, erzeugt durch Taktgenerator 126A,
beinhalten. Der mindestens eine Netzwerkfunkempfänger 102A könnte für drahtlose
Kommunikation unter Einsatz von beispielsweise 802.11a/b/g, Blue
Tooth, UWB, WiMax und/oder anderen drahtlosen Kommunikationsprotokollen
konfiguriert werden. Jedes dieser Kommunikationsprotokolle kann
auf einem designierten HF-Band (Frequenzbereich) laufen, und jedes
HF-Band könnte
einen oder mehrere möglichen
aktiven Kanäle innerhalb
des HF-Bands beinhalten. Demgemäß könnte jeder
drahtlose Kommunikationsempfänger 102A darauf
eingerichtet sein, mindes tens einen HF-Kanal innerhalb mindestens
eines HF-Bandes zu empfangen.
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Takt 104A könnte jeder
beliebige System- oder Subsystemtakt sein, wie zum Beispiel ein
CPU-Takt, ein Speichertakt, ein Anzeigetakt, ein Bustakt und/oder
irgendein anderer System- oder
Subsystemtakt usw. Somit deckt der hier benutzte Ausdruck „Takt” jeden
mit System 100A verbundenen Takt und/oder jeden beliebigen
Abtastimpuls (zum Beispiel Bus-Abtastimpuls)
ab.
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Das
drahtlose System 100A könnte
auch eine aktive Funkfrequenz-(HF)Kanalerkennungsschaltung 106A,
eine Taktfrequenz- und/oder Taktspreizungssteuerungsschaltung 108A,
eine spektrale Analysatorschaltung 112A und eine Störungsvorhersageschaltung 114A umfassen.
In dieser Ausführungsform
werden die Frequenzen, Amplituden und spektralen Formen von störenden Taktharmonischen
von dem Spektralanalysenblock 112A geschätzt. Basierend
auf diesen geschätzten
Größen prognostiziert
der Störungsvorhergesageblock 114A die
Frequenz, die Amplituden und spektralen Formen von störenden Taktharmonischen
für eine oder
mehrere neuen Grundfrequenzen der Takte. Die prognostizierten Störungsspektren
werden durch Anlegen von spektralen Strafschablonen 116 im
Schablonen-Kombinator 122A gewichtet. Die momentanen Störungskosten
für jede
potenzielle neue Taktgrundfrequenz und/oder Spreizung werden von
der Taktfrequenz- und/oder Taktspreizungssteuerung 108A unter
Einsatz der gewichteten prognostizierten Störungsspektren berechnet.
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Die
Systemtaktfrequenzen und/oder Spreizungen, die die Gesamtstörungskosten
auf ein Minimum reduzieren, werden unter Einsatz von Methodologie,
wie weiter unten beschrieben, berechnet und dann als Zielfrequenzen
und/oder Spreizungen ausgewählt
und dem Taktgenerator 126A gemeldet. Der Taktgenerator
wird dann angewiesen, die Frequenzen zu verschieben und/oder die
Spreizung der Systemtakte 104A an die neuen Zielgrundfrequenzen
anzupassen.
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Die
aktive Kanalerkennungsschaltung 106A könnte darauf eingerichtet werden,
einen oder mehrere aktiven, mit einem oder mehreren drahtlosen Netzwerkfunkempfängern 102A verbundene
HF-Kanäle
zu erkennen. Wie weiter unten ausführlich beschrieben, könnte zum
Reduzieren oder Eliminieren von RFI (Geräuschen), die aus dem Harmonischen-Inhalt
mindestens eines Takts 104A stammen, die Taktfrequenz-
und/oder Taktspreizungssteuerung 108A darauf eingerichtet
werden, die Frequenz und/oder Spreizung mindestens eines Takts 104A auf
Basis der aktuellen aktiven Kanalinformation anzupassen. Die Taktfrequenz-
und/oder Taktspreizungssteuerung könnte eine Hysterese- oder Glättungsschaltung
aufweisen, um eine Oszillierung der Taktgrundfrequenz und/oder Spreizung über Zeit
zu verhindern.
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Zu
Anfang wird die Plattform-Funkfrequenzstörung vom Funkempfänger 102A empfangen
und in digitales Format umgewandelt, dann an den Schmalband-Spektralanalysator 112A weitergeleitet,
der die störenden
Töne in
den interessierenden Frequenzbändern
extrahiert. Der spektrale Schablonen-Kombinator 122A legt
eine spektrale Gewichtungsschablone an die extrahierten Töne an, die
Töne hervorhebt,
die den meisten Schaden an empfangenen interessierenden Signalen
verursachen. Die Taktsteuerung 108A berechnet einen gewichteten
Kostenbetrag der störenden
Töne über das
interessierende Band und bestimmt, ob die Modifizierung der Systemtaktgrundfrequenz
diese gewichteten Kosten vermindert. Die Taktsteuerung bestimmt
die Systemtaktgrundfrequenzen, die die prognostizierten Mindestkosten
ergeben und modifiziert den Systemtaktgenerator 126A derart,
dass die Systemtaktgrundfrequenzen in die gewünschte spektrale Position verschoben werden.
Dieser Prozess kann kontinuierlich laufen, während andere Prozesse im System
(wie Energiemanagement, drahtloser Netzwerkzugriff usw.) Systemtaktgrundfrequenzen
oder interessierende Empfängerfrequenzbänder verschieben.
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Ein
zweites der vorliegenden Offenbarung entsprechendes drahtloses System 100B mit
einem adaptiven Kammfilter 110B ist in 1B dargestellt.
Wie beim ersten System beinhaltet auch das drahtlose System 100B eine
drahtlose Plattform, wie zum Beispiel einen Laptop-Computer, Palm® Computer,
Treo® Hand-Computer,
Mobiltelefon, globales Positionsbestimmungssytem (GPS) usw. Das
drahtlose System 100B könnte
mindestens einen drahtlosen Netzwerkfunkempfänger 102B und mindestens
einen Takt 104B, erzeugt durch Taktgenerator 126B,
beinhalten. Der mindestens eine Netzwerkfunkempfänger 102B könnte für drahtlose
Kommunikation unter Einsatz von beispielsweise 802.11a/b/g, Blue
Tooth, UWB, WiMax und/oder anderen drahtlosen Kommunikationsprotokollen
konfiguriert werden.
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Ähnlich wie
beim ersten System könnte
jedes dieser Kommunikationsprotokolle von System 100B auf einem
designierten HF-Band (Frequenzbereich) laufen, und jedes HF-Band
könnte
einen oder mehrere möglichen
aktiven Kanäle
innerhalb des HF-Bandes umfassen. Dementsprechend könnte jeder
Netzwerkfunkempfänger 102B darauf
eingerichtet sein, mindestens einen HF-Kanal innerhalb mindestens
eines HF-Bandes zu empfangen. Ferner könnten die Takte 104B wie
beim ersten System jede beliebigen System- oder Subsystemtakte sein,
wie zum Beispiel ein CPU-Takt, ein Speichertakt, ein Anzeigetakt,
ein Bustakt und/oder irgendein anderer System- oder Subsystemtakt
usw. Somit deckt der hier benutzte Ausdruck „Takt” jeden mit System 100B verbundenen
Takt und/oder jeden Abtastimpuls (zum Beispiel Bus-Abtastimpuls)
ab.
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Das
drahtlose System 100B könnte
auch eine aktive Funkfrequenz-(HF)Kanalerkennungsschaltung 106B,
eine Taktfrequenz- und/oder Taktspreizungssteuerungsschaltung 108B,
Konvolver 112B, Modulatoren 113B und eine integrierte Energieschaltung 114B umfassen.
Die Systemtaktfrequenzen und/oder Spreizungen, die die Gesamtstörungskosten
minimieren, werden unter Einsatz von Methodologie der weiter unten
beschriebenen Art berechnet und dann als Zielfrequenzen und/oder
Spreizungen gewählt
und dem Taktgenerator 126B gemeldet. Der Taktgenerator
wird dann angewiesen, die Frequenzen zu verschieben und/oder die
Spreizungen der Systemtakte 104B durch Modifikation an
die neuen Zielgrundfrequenzen anzupassen.
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Die
Taktfrequenz- und/oder Taktspreizungssteuerung 108B stellt
die Bandbreite und Platzierung der Zähne des Kammfilters so ein,
dass sie den erwarteten Standorten der Systemtaktharmonischen entsprechen. Die
Breite der Zähne
des Kammfilters 110B könnte
je nach erwarteter Bandbreite oder Spreizung der Systemtaktharmonischen
variieren.
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Der
resultierende gefilterte Ausgang enthält Energie, vor allem an den
erwarteten Orten der störenden Taktarmonischen.
Wenn die Ausgänge
der programmierbaren Kammfilter 110B durch Zusammenrollen
mit den Spektralschablonen 116B der Zeitdomaine unter Einsatz
von Konvolver 112B spektral gewichtet werden und die Energie
der resultierenden Signale berechnet 114B wird, könnte das
Ergebnis eine Anzeige der Schwere der Störung in den aktiven Kanälen beinhalten,
bevor die Takte verschoben werden. Zur Voraussage der Schwere der
Störung
nach einer Taktverschiebung und/oder Spreizungsänderung könnten die spektralen Strafschablonen
der Zeitdomaine moduliert oder ihre Kammfilter-Zahnbreite geändert werden.
Bei ordnungsgemäß konstruierten
spektralen Strafschablonen ist dies in etwa gleich dem Verschieben
der Takte, aber ohne die mit einer Folge von raschen Taktverschiebungen
verbundene Auswirkung auf das System. Die Modulatoren 113B verschieben
die spektralen Strafschablonen in Inkrementen entsprechend der Taktgrundfrequenzschritte, über die
die Suche nach optimaler Verschiebung stattfindet. Die programmierbaren
Kammfilter 110B modifizieren die Kammfilterzahnbreiten
in Inkrementen entsprechend der Taktspreizungen, auf denen die Suche
nach optimaler Spreizung stattfindet. Auf diese Weise erfolgt die
Suche nach optimalen Taktfrequenzen und/oder Taktspreizungen ohne
jemals die Taktfrequenzen ändern
zu müssen.
Die Taktfrequenzsteuerungsschaltung 108B steuert die Suche,
indem sie den programmierbaren Kammfiltern 110B Zwischenraum-
und Zahnbreiten bereitstellt und die Modulationsfrequenz der Modulatoren 113B einstellt.
Die Suche kann sequenziell oder gleichzeitig erfolgen, je nach gewünschter
Genauigkeit und den verfügbaren
Berechnungsressourcen. Die Systemtaktfrequenzen, die die prognostizierte
Gesamtstörungsenergie
minimieren, werden dann als Zielfrequenzen ausgewählt und
dem Taktgenerator 126B gemeldet. Der Taktgenerator wird
angewiesen, die Frequenzen zu verschieben und/oder die Spreizung
der Systemtakte 104B an die neuen Ziele anzupassen.
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Die
Darstellungen von 1A und 1B enthalten
bereits Taktgeneratoren (zum Beispiel Taktgeneratoren 126A und/oder 126B).
In manchen Ausführungsformen
könnten
integrierte Taktgeneratoren implementiert werden. In manchen Ausführungsformen
könnten
separate Komponenten und/oder Komponentensysteme und/oder eine Funktion
einer größeren Multifunktionskomponente
zur Implementierung der Takterzeugung verwendet werden (in manchen
Ausführungsformen
zum Beispiel ein Chipset und/oder ein Mikroprozessor).
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In
manchen Ausführungsformen
wie zum Beispiel solchen, die in 1A und/oder 1B dargestellt sind,
könnte
ein externer Systemtakt verwendet werden. In manchen Ausführungsformen
ist die Taktfunktionalität
teilweise oder insgesamt innerhalb einer Multifunktionskomponente
und/oder über
mehrere Komponenten hinweg implementiert. In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator eine diskrete Komponente. In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator mit anderen Systemkomponenten integriert.
In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator auf Systemkomponenten verteilt.
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Im
Vorhergehenden wurden Ausführungsformen
mit Elementen gemäß 1A und 1B und
der entsprechenden Beschreibung beschrieben. Bei manchen Ausführungsformen
werden jedoch die Funkfrequenzstörungen
(RFI) von Taktharmonischen in Funkantennen einer Computerplattform
(wie zum Beispiel einer mobilen Computerplattform) angesprochen.
Gemäß manchen
Ausführungsformen
könnten
ein oder mehrere Funkempfänger,
eine adaptive Taktsteuerung und/oder ein programmierbarer Taktgenerator
verwendet werden. In manchen Ausführungsformen könnte auch
eine modifizierte Grafiksteuerung zum Einsatz kommen.
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2 zeigt
eine Grafik 200 gemäß einiger
Ausführungsformen.
Grafik 200 veranschaulicht die Auftrittshäufigkeit
gegenüber
der prozentualen Kanalüberlappung
für adaptive
Taktstörungs-Milderungstechnologie
wie zellulare Funktechnologie von Intel Corporation und wie beispielsweise
beschrieben in U.S.-Patentanmeldung Seriennummer 11/169,365, eingereicht
28. Juni 2005 (und/oder U.S.-Patentanmeldung US-2006-0290434-A1)
und/oder beispielsweise in US-Patentanmeldung Seriennummer 11/537,635,
eingereicht 30. September 2006. Die in diesen Patentanmeldungen
beschriebenen Lösungen
können
dazu verwendet werden, die Störungen
durch Taktharmonische auf den meisten Anzeigepaneelen vollständig abzuschwächen, wodurch
zum Beispiel ein Problem in Bezug auf Trägerzertifizierung gelöst wird.
Bei Paneelen jedoch, bei denen Subharmonische vorhanden sind, können diese
Implementierungen die Störung
evtl. nicht vollständig
beseitigen, wenn für
die Plattform Spreizung eingeschaltet ist. Das heißt, in manchen
Fällen
ist adaptive Taktgebung allein nicht unbedingt ausreichend, und
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können dazu
verwendet werden, diese Probleme zu bewältigen. Wie in 2 dargestellt,
ist ein WCDMA-Szenario (Wide Band Code Division Multiple Ac cess)
veranschaulicht (zum Beispiel mit 728 Funkkanälen, Subharmonischen und einem
Paar von Pixelfrequenzen von 63.776/2 und 63.095/2 MHz). Für den Fall
einer 0,5% Abwärtsspreizung
gibt es 93 Kanäle,
für die
mindestens eine der beiden Taktharmonischen mit dem Kanal überlappt
(zum Beispiel bis zu 40%). Die Anzahl der Kanäle mit Überlappung ist für eine Spreizung
von 0,4% auf 52 und für
eine Spreizung von 0,3% auf 18 reduziert. Die Anzahl der Kanäle mit Überlappung
ist für
eine Spreizung von 0,25% auf 7 und für eine Spreizung von 0,2% auf
null reduziert. Demzufolge haben die gegenwärtigen Erfinder erkannt, dass
ein Optimierungssystem, das die Spreizung adaptiv anpasst, zur Lösung derartiger Störungsprobleme
verwendet werden kann. Derartige Störungsprobleme mit subharmonischen
Störfaktoren können zum
Beispiel bei bis zu einem Drittel von Anzeigepaneelen, die diese
Art von Technologie verwenden, auftreten.
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In 3 ist
ein Ablauf 300 gemäß mancher
Ausführungsformen
dargestellt. In manchen Ausführungsformen
beinhaltet Ablauf 300 ein Kästchen 302 zur Abfrage
eines Funkkanals und/oder zum Empfang einer Funkkanaländerungsmitteilung.
Bei Kästchen 304 wird
bestimmt, ob sich der Funkkanal geändert hat. Wenn er sich nicht
geändert
hat, geht der Ablauf zu Kästchen 302 zurück. Wenn
er sich geändert
hat, geht der Ablauf zu Kästchen 306 weiter,
um nach den besten Taktfrequenzen und der besten Spreizung zu suchen.
Dann werden bei Kästchen 308 die
Taktfrequenzen und/oder Taktspreizungen geändert und der Ablauf kehrt
zu Kästchen 302 zurück.
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Die
Kästchen 302 und 304 veranschaulichen
die Abfrage oder den Empfang einer Mitteilung eines aktuellen Kanals
von den, Funkempfängern
einer Plattform (zum Beispiel gemäß mancher Ausführungsformen von
den Funkempfängern 102A von 1A und/oder
von den Funkempfängern 102B von 1B).
Zusätzlich veranschaulicht
Kästchen 306 das
Bestimmen der besten Taktfrequenzen und/oder Taktspreizungen. Gemäß mancher
Ausführungsformen
wird diese Bestimmung unter Einsatz adaptiver Taktgebungssteuerung
durchgeführt
(zum Beispiel unter Einsatz einer adaptiven Taktgebungssteuerung
wie einer Taktfrequenz- und/oder einer Taktspreizungssteuerungsschaltung 108A von 1A und/oder
einer adaptiven Taktgebungssteuerung wie einer Taktfrequenz- und/oder
einer Taktspreizungssteuerungsschaltung 108B von 1B).
Gemäß mancher
Ausführungsformen
bestimmt Kästchen 206 (zum
Beispiel innerhalb einer adaptiven Taktgebungssteuerung) eine Kombination
aus:
Taktfrequenzen (zum Beispiel eine pro Takt), ausgewählt aus
einem kleinen Satz von validierten Taktfrequenzen (zum Beispiel
aus zwei Taktfrequenzen) für
jeden Takt, und/oder
Taktspreizungen (zum Beispiel eine pro
Takt) ausgewählt
aus einem Satz von zulässigen
Taktspreizungen für jeden
Takt,
woraus sich eine geringste Gesamtstörung ergeben würde. Gemäß mancher
Ausführungsformen
veranschaulicht Kästchen 308 das Ändern einer
oder mehrerer Taktfrequenzen und/oder einer oder mehrerer Taktspreizungen
durch Beschreiben von Registern eines programmierbaren Taktgenerators
(zum Beispiel, in manchen Ausführungsformen,
eines Taktgenerators wie Taktgenerator 126A von 1A und/oder
Taktgenerator 126B von 1B). Gemäß mancher
Ausführungsformen
veranschaulicht Kästchen 308 das Ändern einer
oder mehrerer Taktfrequenzen und/oder einer oder mehrerer Taktspreizungen
durch Beschreiben eines oder mehrerer modifizierter Grafiktreiber.
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Gemäß mancher
Ausführungsformen
kann das Bestimmen wie das Bestimmen von Kästchen
306 durchgeführt werden,
indem eine Kostenfunktion auf ihren Mindestwert mit Bezug auf Taktgrundfrequenzen und/oder
Taktgrundspreizungen durchsucht wird. Zum Beispiel wird in manchen
Ausführungsformen
eine Kostenfunktion auf ihren Mindestwert mit Bezug auf Taktgrundfrequenzen
und/oder Taktgrundspreizungen durchsucht, wobei die Kostenfunktion
gemäß der folgenden
Gleichung und/oder ähnlich
der folgenden Gleichung berechnet wird:
wobei
- Ap,n
- die Amplitude der
n-ten Harmonischen des p-ten Takts ist
- ω0,p|
- die Grundfrequenz
des p-ten Takts ist
- Πm(x)
- das Strafprofil für den m-ten
Frequenzkanal ist
- Γp(x)
- das Spreizprofil für den p-ten
Takt ist
- ωc,m
- die Mittenfrequenz
des m-ten Frequenzkanals ist
- ωbw,m
- die Bandbreite des
m-ten Frequenzkanals ist
- ϕbw,p
- die Bandbreite des
p-ten Takts ist.
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Der
Kostenfunktionswert C(ω
0,φ
bw) liegt allgemein hoch, wenn die Funkempfänger Störungen aufweisen,
und allgemein niedrig, wenn die Funkempfänger wenig gestört sind.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass Π
m(x)
als Gewichtung der Strafe für
die Störung
in dem betreffenden Teil des Kanals betrachtet werden kann, dass Γ
p(x)
ein gewichteter Teil der Überlappung
ist, und dass bw die Bandbreite ist, die der Spreizung entspricht.
Der Wert wo bezeichnet den P-dimensionalen
Satz von Grundfrequenzen für
die P-Takte. Der Wert φ
bw bezeichnet den P-dimensionalen Satz von
Taktspreizungen für
die P-Takte. Das Optimierungsproblem kann demnach auch gemäß der folgenden
Gleichung ausgedrückt
werden:
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Hier
bedeutet ein Sternchen „*”, dass
der Wert optimal ist. Der „arg” Operator
bedeutet, dass die besten Argumente, nicht der Funktionswert selbst,
gewählt
werden. Set W bezeichnet den Satz der diskreten Taktfrequenzwerte,
die mit dem programmierbaren Taktgenerator (und/oder den programmierbaren
Taktgeneratoren) erzielt werden können. Set φbw bezeichnet
den Satz der diskreten Spreizungswerte, die mit dem programmierbaren
Taktgenerator (und/oder den programmierbaren Taktgeneratoren) erzielt
werden können.
Die Frequenzen und/oder Spreizungen, die die Kosten minimieren,
werden ausgewählt.
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In
manchen Ausführungsformen
müssen
Gleichung 1 und/oder Gleichung 2 nicht unbedingt genau gleich den
hier gezeigten Gleichungen sein. Zum Beispiel könnten die ganze Gleichung 1
und/oder Gleichung 2 und/oder ein Teil von Gleichung 1 und/oder
Gleichung 2 implementiert werden (zum Beispiel, um das gleiche Ergebnis
und/oder ein ähnliches
Ergebnis wie Gleichung 1 oder Gleichung 2 zu erzielen).
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3 wurde
als Ablauf 300 veranschaulicht und beschrieben. Es wird
jedoch darauf hingewiesen, dass die Elemente von 3 gemäß mancher
Ausführungsformen
in Software, Hardware und/oder Firmware zum Beispiel implementiert
werden können.
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4A veranschaulich
eine Grafik 400A gemäß mancher
Ausführungsformen.
Grafik 400A veranschaulicht eine Abwärtsspreizung-Taktharmonische,
die einen HF-Kanal stört,
wie in Grafik 402A dargestellt. Wie in Grafik 404A veranschaulicht,
wurde eine Taktfrequenznachstellung vorgenommen, um die Störung zu mildern.
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4B veranschaulicht
eine Grafik 400B gemäß mancher
Ausführungsformen.
Grafik 400B veranschaulicht eine Ab wärtsspreizung-Taktharmonische,
die einen HF-Kanal stört,
wie in Grafik 402B dargestellt. Wie in Grafik 404B veranschaulicht,
wurde eine Spreizungsnachstellung vorgenommen, um die Störung zu mildern.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei manchen Ausführungsformen
die Frequenz nicht geändert
werden muss, sondern dass die Spreizung reduziert wird und die gleiche
Frequenz verwendet werden kann.
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Im
Betrieb, und wiederum mit Bezug auf das System 100 von 1, könnte
die aktive HF-Kanalerkennungsschaltung 106 darauf eingerichtet
werden, einen oder eine Mehrzahl von aktiven Kanälen zu erkennen. Die Taktfrequenzsteuerungsschaltung 108 kann
darauf eingerichtet werden, die aktuelle Kanalinformation (von Schaltung 106)
zu erhalten und die Störungskosten
zu lesen, um die optimale Taktfrequenz für einen gegebenen Takt für einen
gegebenen Kanal oder eine Mehrzahl von aktiven Kanälen zu bestimmen.
Aufgrund der von der aktiven HF-Kanalerkennungsschaltung 106 und
dem Schablonen-Kombinator 122 bereitgestellten Information
kann die Taktfrequenzsteuerungsschaltung 108 darauf eingerichtet
werden, die Taktfrequenz einer oder mehrerer Takte 104 so
einzustellen, dass RFI in einem gegebenen aktiven HF-Kanal oder
einer gegebenen Mehrzahl von aktiven HF-Kanälen reduziert oder eliminiert
wird.
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Das
System hat den Vorteil, dass bei Hinzufügung neuer Funkempfänger zum
System die Systemtakte automatisch nachgestellt werden, um Störungen auf
ein Minimum zu reduzieren. Außerdem,
wenn neue drahtlose Signalisiersysteme verfügbar werden, ist angesichts
der neuen drahtlosen Netzwerkstandards vielleicht nur eine Aktualisierung
der Taktsteuerungs-Firmware erforderlich, um eine kontinuierliche
optimale Performance zu gewährleisten.
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Das
System trägt
dazu bei sicherzustellen, dass zukünftige Computerplattformen
mit vielen Funkempfängern
eine bessere Performance aufweisen, und zwar im Sinne einer Erweiterung des
Funkbereichs, einer Minimierung der zur Erzielung eines gegebenen
Bereichs benötigten
Energie, einer Erhöhung
des Durchsatzes in einem gegebenen Bereich und einer Erhöhung der
Anzahl drahtloser Plattformen, die an einem gegebenen räumlichen
Standort coexistieren können,
ohne einander zu stören.
Außerdem
gewährleistet
dieses System, dass die Plattform-RFI nur eine geringe Auswirkung
auf die Funkleistung hat.
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Vorteilhafterweise
können
die hier beschriebenen Systeme, Verfahren und Geräte eine
verbesserte RFI-Milderung gegenüber
konventionellen Ansätzen
offerieren. Ferner ist vorteilhaft, dass die hier beschriebenen
Systeme, Verfahren und Geräte
ein umfassendes RFI-Reduziersystem bereitstellen können, indem
sie adaptiv eine Mehrzahl von Systemtakten verwalten, die in einem
oder mehreren aktiven Kanälen
RFI verursachen können.
Ferner können
die hier beschriebenen Systeme, Verfahren und Geräte sich
die Taktnachstellung einschließlich
Taktfrequenz und/oder Taktspreizung zunutze machen, ohne dass teure
Zusatzschaltungen und/oder Abschirmungen erforderlich sind, die
die Größe und/oder
Gesamtkosten mancher drahtlosen Plattformen erhöhen würden.
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Wie
gesagt, könnte
mindestens ein drahtloser Netzwerk-Funkempfänger 102A und/oder 102B auf drahtlose
Kommunikation unter Einsatz von beispielsweise 802.11a/b/g, Blue
Tooth, UWB, WiFi, WiMax und/oder anderen drahtlosen Kommunikationsprotokollen
eingerichtet werden. Wenn von einem oder mehreren drahtlosen Netzwerkempfängern 102 ein
drahtloses 802.11a/b/g Kommunikationsprotokoll verwendet wird, könnte es
dem in „ANSI/IEEE
802.11, Ausgabe 1999”,
beschriebenen Protokoll, wie vom LAN MAN Standards Committee der
IEEE Computer Society (Neubestätigung
12. Juni 2003) veröffentlicht,
entsprechen oder mit diesem kompatibel sein. Wenn von einem oder
mehreren drahtlosen Netzwerkempfängern
ein Blue Tooth drahtloses Kommunikationsprotokoll verwendet wird,
könnte
es dem in „802.15.1TM” IEEE
Standard For Information Technology – Telekommunikationen und Informationsaustausch
zwischen Systemen-Local and Metropolitan Area Networks,” Teil 15.1,
Version 1.1, beschriebenen Protokoll, veröffentlicht von der IEEE Computer Society,
entsprechen oder mit diesem kompatibel sein. Wenn ein UWB (Ultra
Wideband) drahtloses Kommunikationsprotokoll von einem oder mehreren
drahtlosen Netzwerkempfängern 102 verwendet
wird, könnte
es dem in „High
Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard”, 1. Ausgabe, Dezember 2005,
beschriebenen Protokoll, veröffentlicht
von EMCA International, entsprechen oder mit diesem kompatibel sein.
Wenn ein WiMax drahtloses Kommunikationsprotokoll von einem oder
mehreren drahtlosen Netzwerkempfängern 102 verwendet
wird, könnte
es dem in „IEEE
802.16-2004” beschriebenen
Protokoll, veröffentlicht
am 1. Oktober 2004 vom IEEE WiMax Committee, entsprechen oder mit
diesem kompatibel sein. Selbstverständlich könnte das von einem oder mehreren
drahtlosen Netzwerkempfängern 102 verwendete
Kommunikationsprotokoll auch früheren
und/oder späteren
Versionen dieser Standards entsprechen.
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Eine
oder mehrere der Komponenten des Systems nach 1A und/oder 1B könnten eine
oder mehrere integrierte Schaltungen (ICs) sein. Der hier in irgendeiner
Ausführungsform
benutzte Ausdruck „integrierte
Schaltung” könnte ein
Halbleitergerät
und/oder ein mikroelektronisches Gerät sein, wie beispielsweise ein
integrierter Schaltungschip eines Halbleiters. Der hier benutzte
Ausdruck „Schaltung” (circuitry)
könnte
beispielsweise für
sich oder in beliebiger Kombination eine festverdrahtete Schaltung,
eine programmierbare Schaltung, eine Zustandsmaschinenschaltung
und/oder Firmware sein, die Anweisungen speichert, die von programmierbaren
Schaltungen ausgeführt
werden.
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In
manchen Ausführungsformen
bestimmt eine adaptive Taktgebungssteuerung eine Taktspreizung eines
Systemtakts, die die geringste Gesamtstörung zwischen einem von einem
Funk empfänger
empfangenen Kanal und dem Systemtakt ergeben würde. Ein Taktgenerator modifiziert
eine Spreizung des Systemtakts in Reaktion auf die so bestimmte
Taktspreizung.
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In
manchen Ausführungsformen
wird eine Taktspreizung eines Systemtakts bestimmt, die die geringste
Gesamtstörung
zwischen einem von einem Funkempfänger empfangenen Kanal und
dem Systemtakt ergeben würde.
Eine Spreizung des Systemtakts wird in Reaktion auf die so bestimmte
Taktspreizung modifiziert.
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In
manchen Ausführungsformen
beinhaltet ein System einen oder mehrere Funkempfänger, eine
adaptive Taktgebungssteuerung und einen Taktgenerator. Die adaptive
Taktgebungssteuerung bestimmt eine Taktspreizung eines Systemtakts,
die eine geringste Gesamtstörung
zwischen einem von einem Funkempfänger empfangenen Kanal und
dem Systemtakt ergeben würde.
Der Taktgenerator modifiziert eine Spreizung des Systemtakts in
Reaktion auf die so bestimmte Taktspreizung.
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In
manchen Ausführungsformen
beinhaltet ein Artikel ein computerlesbares Medium, das Anweisungen
enthält,
die bei Ausführung
verursachen würden,
dass ein Computer eine Taktspreizung eines Systemtakts bestimmt,
die eine geringste Gesamtstörung
zwischen einem von einem Funkempfänger empfangenen Kanal und
dem Systemtakt ergeben würde,
und eine Spreizung des Systemtakts in Reaktion auf die bestimmte Taktspreizung
modifiziert.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung könnten
in einem Computerprogramm implementiert werden, dass in einem Speichermedium
gespeichert werden könnte,
das Anweisungen zum Programmieren eines Systems (zum Beispiel ein
Computersystem und/oder eine Maschine und/oder ein Prozessor) enthält, um die
Verfahren durchzuführen.
Das Speichermedium könnte
beinhalten, muss aber nicht beschränkt sein auf, jeden beliebigen
Disctyp wie Disketten, optische Platten, Compact Disc Nurlesespeicher
(CD-ROMs), Compact Disc Rewritables (CD-RWs) und magnetooptische
Platten, Halbleitergeräte
wie Nurlesespeicher (ROMs), Direktzugriffsspeicher (RAMs) wie dynamische
und statische RAMs, löschbare
programmierbare Nurlesespeicher (EPROMs), elektrisch löschbare
programmierbare Nurlesespeicher (EEPROMs), Flash-Speicher, magnetische
oder optische Karten oder jeden beliebigen Typ von Medium, auf dem
elektronische Anweisungen gespeichert werden können. Andere Ausführungsformen
könnten
als Software-Module, die von einem programmierbaren Steuergerät ausgeführt werden,
implementiert werden.
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Obwohl
hier einige Ausführungsformen
beschrieben wurden, sind gemäß manchen
Ausführungsformen
diese besonderen Implementierungen nicht erforderlich, und/oder
bestimmte Elemente mögen
nicht in allen Ausführungsformen
erforderlich sein. Zum Beispiel wurden hierin Ausführungsformen
beschrieben, die zwar auf WCDMA zutreffen, es wird jedoch darauf
hingewiesen, dass einige Ausführungsformen
für andere und/oder
alle Kommunikationsstandards gelten und nicht auf WCDMA beschränkt sind.
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Gemäß der Beschreibung
mancher Ausführungsformen
sind Taktgeneratoren und/oder Takterzeugung in ihnen enthalten.
In manchen Ausführungsformen
könnten
integrierte Taktgeneratoren implementiert sein. In manchen Ausführungsformen
könnte
eine separate Komponente und/oder ein System von Komponenten und/oder
eine Funktion einer größeren Multifunktionskomponente
verwendet werden, um Takterzeugung zu implementieren (beispielsweise
unter Einsatz eines Chipset und/oder eines Mikroprozessors in manchen Ausführungsformen).
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In
manchen Ausführungsformen
könnte
ein externer Systemtakt verwendet werden. In manchen Ausführungsformen
ist die Taktfunktionalität
teilweise oder vollständig
innerhalb einer Multifunktionskomponente und/oder über mehrere
Kompo nenten hinweg implementiert. In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator eine diskrete Komponente. In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator mit anderen Systemkomponenten integriert.
In manchen Ausführungsformen
ist der Taktgenerator auf die Systemkomponenten aufgeteilt.
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Obwohl
manche Ausführungsformen
mit Bezug auf bestimmte Implementierungen beschrieben wurden, sind
gemäß manchen
Ausführungsformen
auch andere Implementierungen möglich.
Außerdem
muss die Anordnung und/oder Reihenfolge der Schaltungselemente oder
anderer in den Zeichnungen dargestellten und/oder hier beschriebenen
Merkmale nicht in der genau dargestellten und beschriebenen Weise
ausgeführt sein.
Viele andere Anordnungen sind gemäß mancher Ausführungsformen
möglich.
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Bei
jedem in einer Figur gezeigten System könnten die Elemente in manchen
Fällen
die gleiche oder eine andere Bezugsnummer aufweisen, um anzudeuten,
dass die dargestellten Elemente verschieden und/oder gleich sein
können.
Ein Element könnte
jedoch flexibel genug sein, um auf verschiedene Weise implementiert
zu werden und mit einigen oder allen der hier gezeigten oder beschriebenen
Systeme zu funktionieren. Die verschiedenen in den Figuren gezeigten
Elemente können
gleich oder verschieden sein. Welches als erstes Element und welches
als zweites Element bezeichnet wird, ist willkürlich.
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In
der Beschreibung und in den Ansprüchen könnten Ausdrücke wie „gekoppelt” und „verbunden” zusammen mit ihren Ableitungen
verwendet sein. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke nicht
als Synonyme für einander
zu verstehen sind. Vielmehr könnte
bei bestimmten Ausführungsformen „verbunden” bedeuten,
dass zwei oder mehr Elemente in direktem physikalischen oder elektrischen
Kontakt miteinander stehen. „Gekoppelt” könnte bedeuten,
dass zwei oder mehr Elemente in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt stehen. „Gekoppelt” könnte aber
auch bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente nicht in direktem Kontakt
miteinander stehen, aber dennoch miteinander kooperieren oder aufeinander
einwirken.
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Ein
Algorithmus wird hier und generell als selbstkonsistente Folge von
Handlungen oder Operationen betrachtet, die zu einem gewünschten
Ergebnis führen.
Hierzu gehören
physikalische Manipulationen physikalischer Größen. Normalerweise, aber nicht
unbedingt, erscheinen diese Größen in Form
von elektrischen oder magnetischen Signalen, die gespeichert, übertragen,
kombiniert, verglichen und auf andere Weise manipuliert werden können. Es
hat sich zuweilen, im Prinzip und aus Gründen des allgemeinen Gebrauchs,
als zweckmäßig bewährt, diese
Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Ausdrücke, Zahlen
oder dergleichen zu bezeichnen. Dabei versteht sich jedoch, dass
diese und ähnliche
Ausdrücke
mit den entsprechenden physikalischen Größen zu assoziieren und lediglich
zweckmäßige Bezeichnungen
für diese
Größen sind.
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Manche
Ausführungsformen
könnten
in einer oder einer Kombination aus Hardware, Firmware und Software
implementiert werden. Manche Ausführungsformen könnten auch
als Anweisungen implementiert werden, die in einem maschinenlesbaren
Medium gespeichert werden, das von einer Computerplattform gelesen
und ausgeführt
wird, um die hier beschriebenen Operationen durchzuführen. Ein
maschinenlesbares Medium könnte
ein beliebiger Mechanismus zum Speichern oder Übertragen von Information in
einer von einer Maschine (zum Beispiel einem Computer) lesbaren
Form sein. Ein maschinenlesbares Medium könnte zum Beispiel sein: ein
Nurlesespeicher (ROM); ein Direktzugriffsspeicher (RAM); magnetische
Plattenspeichermedien; optische Speichermedien; Flash-Speichergeräte; elektrische,
optische, akustische oder andere Formen von sich fortpflanzenden
Signalen (zum Beispiel Trägerwellen,
Infrarotsignale, digitale Signale, die Schnittstellen, die Signale übertragen
und/oder empfangen, usw.) und andere.
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Eine
Ausführungsform
ist eine Implementierung oder ein Beispiel der Erfindungen. Bezugnahme
in der Spezifikation auf „eine
Ausführungsform”, „eine einzige
Ausführungsform”, „manche
Ausführungsformen” oder „andere
Ausführungsformen” bedeutet,
dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder Eigenschaft, die
in Verbindung mit den Ausführungsformen
beschrieben wurde, in mindestens manchen Ausführungsformen, aber nicht unbedingt
in allen Ausführungsformen
der Erfindungen enthalten ist. Die verschiedenen Ausdrücke „eine Ausführungsform,
eine einzige Ausführungsform” oder „manche
Ausführungsformen” müssen sich
nicht unbedingt alle auf die gleichen Ausführungsformen beziehen.
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Nicht
alle hier beschriebenen und veranschaulichten Komponenten, Merkmale,
Strukturen, Eigenschaften usw. müssen
in eine bestimmte Ausführungsform
oder Ausführungsformen
aufgenommen werden. Wenn zum Beispiel die Spezifikation angibt,
dass eine Komponente, ein Merkmal, eine Struktur oder Eigenschaft
aufgenommen werden „kann” oder „könnte”, bedeutet
das, dass diese bestimmte Komponente, Merkmal, Struktur oder Eigenschaft
nicht unbedingt aufgenommen werden muss. Wenn die Spezifikation
oder der Anspruch auf „ein” Element
Bezug nimmt, bedeutet dies nicht, dass das Element nur einmal vorhanden
ist, Wenn die Spezifikation oder die Ansprüche auf ein „zusätzliches” Element
Bezug nehmen, nimmt dies nicht vorweg, dass das zusätzliche
Element mehr als einmal vorhanden ist.
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Auch
wenn Ablaufdiagramme und/oder Zustandsdiagramme zur Beschreibung
von Ausführungsformen
verwendet wurden, sind die Erfindungen nicht auf diese Diagramme
oder diesbezüglichen
Beschreibungen begrenzt. Zum Beispiel muss der Ablauf sich nicht,
wie hier veranschaulicht und beschrieben, durch jedes veranschaulichte
Kästchen
oder jeden Zustand oder in genau der gleichen Reihenfolge hindurch
bewegen.
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Die
Erfindungen sind nicht auf die hier angeführten Einzelheiten beschränkt. Ein
Fachmann wird nach Durchlesen dieser Offenbarung erkennen, dass
viele andere Variationen anhand der vorhergehenden Beschreibung
und der Zeichnungen innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden
Erfindung möglich
sind. Dementsprechend sind es die hier folgenden Ansprüche einschließlich irgendwelcher
diesbezüglichen Änderungen,
die den Geltungsbereich der Erfindungen definieren.
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Zusammenfassung:
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In
einigen Ausführungsformen
bestimmt eine adaptive Taktgebungssteuerung eine Taktspreizung eines
Systemtakts, die die geringste Gesamtstörung zwischen einem von einem
Funkempfänger
empfangenen Kanal und dem Systemtakt ergeben würde. Ein Taktgenerator modifiziert
eine Spreizung des Systemtakts in Reaktion auf die so bestimmte
Taktspreizung. Weitere Ausführungsformen
werden beschrieben und beansprucht.