DE112011100805T5

DE112011100805T5 - Verfahren und Einrichtung zum Senden von Signalen zwischen einer Hochfrequenzschaltung und einer Basisbandschaltung

Info

Publication number: DE112011100805T5
Application number: DE112011100805T
Authority: DE
Inventors: Steve Felix
Original assignee: Nvidia Technology UK Ltd
Current assignee: Nvidia Technology UK Ltd
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2031-03-05
Also published as: WO2011107587A1; GB201003703D0; GB2490638B; US8817894B2; GB201215401D0; US20120328049A1; GB2490638A; DE112011100805B4; CN103004113A

Abstract

Verfahren zum Senden eines Datensignals und eines Taktsignals zwischen einer Hochfrequenzschaltung einer Einrichtung und einer Basisbandschaltung der Einrichtung. Das Verfahren umfasst: Bestimmen, ob das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind, dahingehend, dass diese eine Harmonische in dem Hochfrequenzband aufweisen. Wenn bestimmt wird, dass das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind, umfasst das Verfahren ferner: Verwürfeln des mindestens einen störenden Signals zur Abflachung seines Spektrums für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz FC, Setzen mindestens einer entsprechenden Angabe zum Angeben, dass das mindestens eine störende Signal verwürfelt worden ist, und Senden des mindestens einen verwürfelten Signals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung. Das Verfahren umfasst ferner das Entwürfeln des mindestens einen verwürfelten Signals nachfolgend zum Schritt des Sendens des mindestens einen verwürfelten Signals, wenn die entsprechende mindestens eine Angabe gesetzt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Senden von Signalen zwischen einer Hochfrequenzschaltung und einer Basisbandschaltung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Senden eines Datensignals und eines Taktsignals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung.
Hintergrund
Eine Einrichtung, die in einem Funkübertragungssystem arbeitet, besitzt typischer Weise eine Hochfrequenzschaltung (beispielsweise einen HF-Chip) und eine Basisbandschaltung (beispielsweise einen Basisbandchip), wobei eine Verbindung es ermöglicht, dass Daten zwischen der Hochfrequenzschaltung und dem Basisbandchip ausgetauscht werden. Die Hochfrequenzschaltung umfasst typischer Weise mindestens eine Antenne zum Senden und Empfangen von Funksignalen über das Funkübertragungssystem. Die Hochfrequenzschaltung arbeitet bei Funkfrequenzen (in der Größenordnung von 10⁹ Hz), um die Funksignale zu senden und zu empfangen. Die Basisbandschaltung arbeitet bei der Arbeitsfrequenz der Einrichtung bzw. des Geräts (typischer Weise in der Größenordnung von 10⁸ Hz) entsprechend einem Taktsignal (mit einer Taktfrequenz F_C), das in der Einrichtung bereitgestellt ist.
Wenn in der Einrichtung ein Funksignal empfangen wird, wird dieses typischer Weise in der Hochfrequenzschaltung demoduliert, um die Daten, die in dem Funksignal übertragen werden, zu extrahieren. Das demodulierte Signal wird dann an die Basisbandschaltung zur Verwendung in der Einrichtung gesendet. In einigen Systemen, in denen die Basisbandschaltung im digitalen Bereich arbeitet, wird das demodulierte Signal (das ein analoges Signal ist) durch einen Analog-Digital-Wandler in der Hochfrequenzschaltung durchgeleitet, bevor es über die Verbindung zu der Basisbandschaltung gesendet wird. Daher werden digitale Signale über die Verbindung gesendet. Das demodulierte Datensignal enthält mindestens ein Datenstromsignal (mit einer Bitrate von 2F_C), das über die Verbindung gesendet werden kann. Zusätzlich zum Senden des mindestens einen Datenstromsignals wird ein Taktsignal über die Verbindung gesendet, das die Zeitsteuerinformation bereitstellt, so dass es der Basisbandschaltung möglich ist, das bzw. die Datenstromsignal bzw. -signale zu interpretieren.
Wenn in ähnlicher Weise Signale von der Einrichtung über die Antenne zu übertragen sind, werden die Signale von der Basisbandschaltung zu der Hochfrequenzschaltung über die Verbindung gesendet. Die Signale enthalten ein Datensignal (mit mindestens einem Datenstromsignal) und ein Taktsignal. In der Hochfrequenzschaltung wird das Datensignal durch einen Digital-Analog-Wandler geführt, um das Datensignal in ein analoges Signal umzuwandeln. Das analoge Signal wird in der Hochfrequenzschaltung moduliert und anschließend ausgehend aus der Einrichtung unter Anwendung der Antenne über das Funkübertragungssystem übertragen.
Ein derartiges System ist in der US-Patentanmeldung von Mohindra et al mit dem Titel ”Serielle digitale Schnittstelle für kabellose Netzwerkfunkeinrichtungen und integrierte Basisbandschaltungen” beschrieben, die unter der Veröffentlichungsnummer US 2005/0119025 A1 veröffentlicht ist, wobei ein System offenbart ist, in welchem eine integrierte Funkempfangsschaltung, eine integrierte Funksendeschaltung und eine integrierte Schaltung zur Verarbeitung eines digitalen Basisbandsignals beschrieben sind, wobei eine digitale Schnittstelle zwischen den integrierten Funkschaltungen und der integrierten Schaltung zur Verarbeitung des digitalen Basisbandsignals vorgesehen ist.
Die Signale, die über die Verbindung zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung ausgetauscht werden, können störende Emissionen erzeugen, die die Übertragung und den Empfang von Funksignalen zu und von der Antenne stören. Diese störenden Emissionen addieren sich zu dem Rauschen, welchem die Funksignale in der Antenne unterliegen.
Wenn ein starkes Rauschen in einem Hochfrequenzband, bei welchem die Einrichtung Funksignale über das Funkübertragungssystem überträgt oder empfängt, durch das Senden des Taktsignals oder des Datensignals über die Verbindung erzeugt wird, dann ergibt dies eine negative Auswirkung auf das Leistungsvermögen der Einrichtung.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, nachteilige Wirkungen des Rauschens, das von den Signalen erzeugt wird, zu verringern, die auf der Verbindung zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung ausgetauscht werden.
Überblick
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Senden eine Datensignals und eines Taktsignals zwischen einer Hochfrequenzschaltung einer Einrichtung und einer Basisbandschaltung der Einrichtung bereitgestellt, wobei die Hochfrequenzschaltung zum Übertragen und/oder zum Empfangen von Funksignalen in einem Hochfrequenzband ausgebildet ist, und wobei das Taktsignal eine Taktfrequenz F_C, aufweist, wobei das Verfahren umfasst:
Bestimmen bzw. Ermitteln, ob das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind dahingehend, dass diese eine Harmonische innerhalb des Hochfrequenzbandes aufweisen,
wobei, wenn bestimmt wird, dass das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind, das Verfahren ferner umfasst:
Verwürfeln des mindestens einen störenden Signals zur Glättung seines Spektrums für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz F_C;
Festlegen bzw. Setzen mindestens eines entsprechenden Indikators bzw. einer entsprechenden Angabe zum Angeben, dass das mindestens eine störende Signal verwürfelt ist; und
Senden des mindestens einen verwürfelten Signals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung,
wobei das Verfahren nach dem Schritt zum Senden des mindestens einen verwürfelten Signals umfasst: Entwürfeln des mindestens einen verwürfelten Signals, wenn die entsprechende mindestens eine Angabe gesetzt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung bereitgestellt, die umfasst:
eine Hochfrequenzschaltung, die für das Übertragen und/oder Empfangen von Funksignalen in einem Hochfrequenzband ausgebildet ist; und
eine Basisbandschaltung,
wobei die Einrichtung ausgebildet ist, ein Datensignal und ein Taktsignal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung zu senden, wobei das Taktsignal eine Taktfrequenz F_C aufweist, und wobei die Einrichtung ferner ausgebildet ist, um:
zu bestimmen, ob das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind dahingehend, dass sie eine Harmonische innerhalb des Hochfrequenzbandes aufweisen; und
wenn bestimmt wird, dass das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind:
das mindestens eine störende Signal zu verwürfeln, um dessen Spektrum für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz F_{C zu glätten;}
mindestens einen entsprechenden Indikator bzw. mindestens eine entsprechende Angabe zu setzen, um anzugeben, dass das mindestens eine störende Signal verwürfelt ist; und
das mindestens eine verwürfelte Signal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung zu senden,
wobei die Einrichtung ferner ausgebildet ist, das entsprechende mindestens eine verwürfelte Signal zu entwürfeln, nachdem das mindestens eine verwürfelte Signal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung gesendet worden ist, wenn die mindestens eine Angabe gesetzt ist.
Die gesamte Rauschleistung, die von dem Taktsignal und den Datenströmen ausgesendet wird, kann konstant sein und lediglich von ihren Amplituden abhängen. Wenn gewisse starke Frequenzkomponenten des Rauschspektrums des Datensignals oder des Taktsignals das Leistungsverhalten der Einrichtung unter gewissen Umständen beeinflussen (wenn beispielsweise die Hochfrequenzschaltung in gewissen Frequenzbändern betrieben wird), dann kann es nützlich sein, das Rauschspektrum in Richtung weißes Rauschen zu verändern bzw. weißer zu machen, um dessen Spektrum über alle Frequenzen von 0 bis F_C abzuflachen (so dass alle höheren Frequenzbilder beeinflusst werden). Durch Abflachen des Spektrums kann das Rauschen über alle Frequenzen verteilt werden. Anders ausgedrückt, das Rauschen wird über Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz gemittelt. Wenn beispielsweise eine der Harmonischen des Taktsignals in einem Hochfrequenzband liegt, in welchem die Hochfrequenzschaltung Funksignale über die Antenne sendet oder empfängt, dann kann durch das Abflachen des Spektrums das Rauschen aus dem Taktsignal bei der speziellen harmonischen Frequenz vorteilhaft verringert werden.
Das Ausmitteln des Spektrums des Taktsignals erhöht den Leistungspegel des Rauschens zwischen den harmonischen Frequenzen. Wenn daher ermittelt wird, dass keine der Harmonischen des Taktsignals die/den Funkübertragung/empfang, wie sie aktuell von der Einrichtung verwendet sind, beeinflusst, dann könnte es nachteilig sein, das Spektrum des Taktsignals in Richtung weißes Rauschen zu verschieben, da mindestens ein gewisser Anteil des Rauschens in das interessierende Hochfrequenzband verteilt würde. In ähnlicher Weise ist es nicht immer vorteilhaft, das Datenstromspektrum aus den gleichen Gründen in Richtung weißes Rauschen zu verändern.
Es können zwei separate Mechanismen zum Verschieben des Rauschens in Richtung weißes Rauschen in der Verbindung unabhängig aktiviert werden:

1) Ein Datenverwürfelungsmechanismus bzw. ein Datenzerhackermechanismus, der das Spektrum der Datenströme in Richtung weißes Rauschen verändert bzw. das Spektrum weißer macht; und
2) Ein Mechanismus, der das Spektrum des Taktsignals unter Anwendung eines einzelnen Datenstroms in Richtung weißes Rauschen verändert.

In den folgenden beschriebenen Ausführungsformen ermittelt das System, ob eine Harmonische eines rauschbehafteten Teils des Datenstromspektrums das Leistungsverhalten der Hochfrequenzschaltung beeinflusst. Wenn dies der Fall ist, dann wird der erste oben beschriebene Mechanismus (zum Weißermachen des Spektrums der Datenströme) aktiviert. Das System ermittelt unabhängig, ob eine Harmonische des Taktsignals das Leistungsverhalten der Hochfrequenzschaltung beeinflusst. Wenn dies der Fall ist, wird der zweite oben beschriebene Mechanismus aktiviert (um das Spektrum des Taktsignals weißer zu machen bzw. in Richtung weißes Rauschen zu verändern).
Wenn sowohl eine Harmonische des Datenstromspektrums als auch eine Harmonische des Taktsignals das Leistungsverhalten der Hochfrequenzschaltung beeinflussen, dann werden beide zuvor beschriebenen Mechanismen aktiviert. Vorzugsweise wird in diesem Falle der Datenstrom zuerst verwürfelt und anschließend wird der verwürfelte Datenstrom verwendet, um das Spektrum des Taktsignals in Richtung weißes Rauschen zu verändern.
Das Weißmachen bzw. Weißermachen des Spektrums bzw. das Verschieben des Spektrums in Richtung weißes Rauschen des störenden Signals über Frequenzen von 0 bis F_C ist häufig vorzuziehen, um lediglich die Leistung der störenden Harmonischen in dem Signal zu reduzieren, da der Weißmachungsmechanismus schnell und einfach zu implementieren ist und nur eine geringe Verarbeitungsleistung erfordert. Dies macht es möglich, dass der Mechanismus in Echtzeit-Datenübertragungen über das Funkübertragungssystem eingesetzt wird, und dies macht es auch möglich, dass der Mechanismus in kleinen Einrichtungen bzw. Geräten eingesetzt wird, etwa in Mobiltelefonen oder anderen mobilen Anwendereinrichtungen, die nicht viel Verarbeitungsleistung oder Speicherkapazität besitzen.
Die Hochfrequenzschaltung kann ein HF-Chip sein und die Basisbandschaltung kann ein Basisbandchip sein. Der HF-Chip und der Basisbandchip können separate Chips in der Einrichtung sein. Alternativ können die Hochfrequenzschaltung und die Basisbandschaltung auf dem gleichen physikalischen Chip in der Einrichtung vorhanden sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und zum Aufzeigen, wie diese in die Praxis umgesetzt werden kann, wird nunmehr beispielhaft auf die folgenden Zeichnungen verwiesen, in denen:
1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist;
2 ein Zeitablaufdiagramm ist, das ein Taktsignal und mehrere Datenstromsignale gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigt;
3 ein Flussdiagramm für einen Prozess zum Senden eines Datensignals und eines Taktsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist,
4 ein Schaltbild ist, um ein Datensignal gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zu verwürfeln bzw. zu zerhacken;
5 ein Schaltbild zum Verwürfeln des Taktsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist;
6 ein Schaltbild zum Entwürfeln des verwürfelten Taktsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist;
7 ein Schaltbild zum Entwürfeln eines verwürfelten Datensignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist,
8 ein Schaltbild zum Verwürfeln des Taktsignals gemäß einer weiteren Ausführungsform ist;
9a ein Graph ist, der qualitative das Rauschspektrum darstellt, das durch das Taktsignal hervorgerufen wird;
9b ein Graph ist, der qualitative das Rauschspektrum zeigt, das durch das verwürfelte Taktsignal erzeugt wird;
10a ein Graph ist, der qualitativ das Rauschspektrum darstellt, das durch das Datensignal erzeugt wird;
10b ein Graph ist, der qualitative das Rauschspektrum zeigt, das durch das verwürfelte Datensignal erzeugt wird; und
11 ein Graph ist, der das Rauschen darstellt, das von dem Datensignal und dem Taktsignal hervorgerufen wird in Abhängigkeit von diversen Frequenzbändern, in denen die Einrichtung über das Funkübertragungssystem sendet und empfängt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Mit Bezug zu 1 wird nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung 100 beschrieben. Die Einrichtung 100 umfasst einen Hochfrequenzchip (HF-Chip) 101 und einen Basisbandchip 102. Die Einrichtung 100 umfasst ferner eine Empfangsantenne 103a zum Empfangen von Funksignalen von einem Funkübertragungssystem und eine Sendeantenne 103b zum Senden von Funksignalen über das Funkübertragungssystem. In bevorzugten Ausführungsformen sind die Empfangsantenne 103a und die Sendeantenne 103b als die gleiche Antenne eingerichtet. Jedoch ist in anderen Ausführungsformen die Empfangsantenne 103a separat zu der Sendeantenne 103b vorgesehen. Die Einrichtung 100 umfasst ferner einen Abwärtsverbindungsdemodulationsblock 104 und einen Aufwärtsverbindungsmodulationsblock 130. Der HF-Chip 101 umfasst einen Analog-Digital-Wandler 106, einen HF-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 108, eine HF-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 126, einen Digital-Analog-Wandler 128, einen seriellen peripheren HF-Schnittstellen-(SPI-)Block 146 und einen HF-Zeitgeberblock 148. Der Basisbandchip 102 umfasst einen BB-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 112, mehrere Abwärtsverbindungskanäle 114, einen Block für die Abwärtsverbindung mit offenem Kernprotokoll (OCP) 116, einen Block für eine Aufwärtsverbindung mit offenem Kernprotokoll (OCP) 118, mehrere Aufwärtsverbindungskanäle 120 und einen BB-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 122. Die Einrichtung 100 umfasst ferner Chip interne Systemkomponenten 132 mit einem Softwareblock 134, einen BB-Zeitgeberblock 136, einem seriellen peripheren BB-Schnittstellenblock (SPI) 138 und einen Eingabe/Ausgabe-(GPIO)Block für Allgemeinzwecke 142. Die Einrichtung umfasst ferner eine Abwärtsverbindung 110, eine Aufwärtsverbindung 124, eine SPI-Verbindung 140 und GPIO-Verbindungen 144.
Ein Ausgang der Empfangsantenne 103a ist mit einem Eingang des Abwärtsverbindungsdemodulationsblocks 104 verbunden. Ein Ausgang des Abwärtsverbindungsdemodulationsblocks 104 ist mit einem Eingang des Analog-Digital-Wandlers 106 verbunden. Ein Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 108 ist mit einem Eingang des HF-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 108 verbunden. Ein Ausgang des HF-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 108 ist mit einem Eingang des BB-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 112 über die Abwärtsverbindung 110 verbunden. Ausgänge des BB-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 112 sind mit Eingängen des Blocks für das offene Kernprotokoll für die Abwärtsverbindung (OCP) 116 über die mehreren Abwärtsverbindungskanäle 114 verbunden. Ausgänge des Blocks für die Aufwärtsverbindung für das offene Kernprotokoll 118 sind mit Eingängen des BB-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 122 über die mehreren Aufwärtsverbindungskanäle 120 verbunden. Ein Ausgang des BB-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 132 ist mit einem Eingang des HF-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 126 über die Aufwärtsverbindung 124 verbunden. Ein Ausgang des HF-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 126 ist mit einem Eingang des Digital-Analog-Wandlers 128 verbunden. Ein Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 128 ist mit einem Eingang des Aufwärtsverbindungsmodulationsblocks 130 verbunden. Ein Ausgang des Aufwärtsverbindungsmodulationsblocks 130 ist mit einem Eingang der Sendeantenne 103 verbunden. Der BB-SPI-Block 138 ist mit dem HF-SPI-Block 146 über die SPI-Verbindung 140 verbunden. Der GPIO-Block 142 ist mit dem HF-Chip 101 über die GPIO-Verbindungen 144 verbunden. Der BB-Zeitgeberblock 126 steuert den Zeitablauf in dem BB-SPI-Block 138 und dem GPIO-Block 142. Ein erster Ausgang des HF-SPI-Blocks 146 ist mit einem Eingang des HF-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 108 und mit einem Eingang des Abwärtsverbindungsdemodulationsblocks 104 verbunden. Ein zweiter Ausgang des HF-SPI-Blocks 146 ist mit einem Eingang des HF-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 126 und mit einem Eingang des Aufwärtsverbindungsmodulationsblocks 130 verbunden. Der HF-Zeitgeberblock 148 steuert den Zeitablauf in dem Abwärtsverbindungsdemodulationsblock 104, dem HF-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 108, dem HF-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung und dem Aufwärtsverbindungsmodulationsblock 130.
Wir beschreiben nunmehr eine breite Übersicht der Funktionsweise der Einrichtung 100. Zunächst wird die Betriebsweise der Einrichtung beschrieben, wenn ein Funksignal über die Empfangsantenne 103a empfangen wird. Das Funksignal wird von einem Funkübertragungssystem empfangen, in welchem die Einrichtung 100 arbeitet. Das empfangene Funksignal ist ein analoges Datensignal, das auf Hochfrequenz moduliert ist. Das empfangene Funksignal wird an den Abwärtsverbindungsdemodulationsblock 104 weitergeleitet, in welchem das Funksignal demoduliert wird (unter Anwendung eines konventionellen Demodulationsverfahrens, wie es der Fachmann kennt), so dass das Ausgangssignal des Abwärtsverbindungsdemodulationsblocks 104 ein analoges Datensignal ist. Der Zeitablauf des Abwärtsverbindungsdemodulationsblocks 104 ist durch den HF-Zeitgeberblock 148 gesteuert. Das analoge Datensignal wird an den Analog-Digital-Wandler 106 weitergeleitet, der das analoge Datensignal in ein digitales Datensignal umwandelt und das digitale Datensignal an den HF-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 108 ausgibt. Das Signal wird über die Abwärtsverbindung 110 von dem HF-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 108 in dem HF-Chip 101 zu dem BB-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 112 in dem Basisbandchip 102 weitergeleitet. Die Abtastratenwandler 108, 112, 122 und 126 enthalten keine Puffereinrichtungen, beispielsweise keine FIFOs und keine seriell-parallel-Wandlung. Der HF-Abtastratenwandler für die Abwärtsverbindung 108 ist grundsätzlich ein Tiefpassfilter mit einem Sigma-Delta-Modulator. Dies erlaubt die Anwendung einer 1-Bit-Abtastung über der Abwärtsverbindungsleitung 110, ohne dass eine Paketbildung des Datensignals erfolgt, so dass die Abwärtsverbindung 110 einen seriellen 1-Bit-Strom auf einem Kanal überträgt.
Die Abwärtsverbindung 110 umfasst zwei identische RX-Kanäle (einen Hauptkanal und einen Diversitätskanal). Jeder Kanal besteht aus einem I- und einem Q-Pfad. Jeder Kanalpfad ist aus zwei Drähten aufgebaut, die ein differentielles Paar für Kleinspannungsdifferenzsignalleitung (LVDS) ergeben. Somit gibt es insgesamt 8 Drähte für die Abwärtsverbindung 110, d. h., 2 Kanäle mit jeweils 2 I/Q-Pfaden, die 2 Drähte pro LVDS-Paar aufweisen). In dem HF-Chip 101 wird ein Schnittstellentakt erzeugt und über den Basisbandchip 102 hinweg als ein LVDS-Signal gesendet, wobei zwei Drähte verwendet werden. In der Abwärtsverbindung 110 werden das Taktsignal und das Datensignal zusammen gesendet. In anderen Ausführungsformen umfasst die Abwärtsverbindung eine andere Anzahl und/oder eine andere Art von Drähten und ist ausgebildet, Daten- und Taktsignale in einer anderen Weise zu übertragen, wie sich dies auch für den Fachmann erschließt.
Der Zeitablauf des BB-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 112 wird gesteuert, indem der BB-Zeitgeberblock 136 verwendet wird. Das Ausgangssignal des BB-Abtastratenwandlers für die Abwärtsverbindung 112 umfasst mindestens einen digitalen Datenstrom, der mit dem Taktsignal, das von dem BB-Zeitgeberblock 136 erzeugt ist, synchronisiert ist. Die digitalen Datenströme werden über die mehreren Abwärtsverbindungskanäle 114 zu dem OCP-Block für die Abwärtsverbindung 116 gesendet. Der OCP-Block für die Abwärtsverbindung 116 stellt eine Schnittstelle zwischen dem bzw. den Datensignal bzw. -signalen und den Abwärtsverbindungskanälen 114 und den Chip internen Systemelementen 132 bereit.
Zweitens, wir beschreiben nunmehr eine breite Übersicht über die Funktionsweise der Einrichtung 100, wenn Signale über die Sendeantenne 103b übertragen werden. Es wird ein digitales Datensignal in den OCP-Block für die Aufwärtsverbindung 118 von dem Chip internen Systemelement 132 eingespeist. Der OCP-Block für die Aufwärtsverbindung 118 stellt eine Schnittstelle zwischen dem bzw. den Datensignal bzw. -signalen auf den Abwärtsverbindungskanälen 114 und den Chip internen Systemelementen 132 bereit. Das Datensignal wird über die Aufwärtsverbindungskanäle 120 zu dem BB-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 122 weitergeleitet. Das Signal wird über die Aufwärtsverbindung 124 von dem HF-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 122 in den BB-Chip 102 zu dem HF-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 126 in dem HF-Chip 101 gesendet. Der BB-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 122 ist grundsätzlich ein Tiefpassfilter mit einem Sigma-Delta-Modulator. Dies macht es möglich, dass eine 1-Bit-Abtastung über die Aufwärtsverbindung 124 verwendet wird, wobei keine Paketbildung des Datensignals erfolgt, so dass die Aufwärtsverbindung 124 einen seriellen 1-Bit-Strom auf einem Kanal überträgt.
Es gibt einen einzelnen Kanal in der Aufwärtsverbindung 124 (d. h., es gibt keinen Diversitätskanal, wie er in der Abwärtsverbindung 110 vorgesehen ist). Der Kanal in der Aufwärtsverbindung 124 umfasst einen I- und einen Q-Pfad. Jeder Kanalpfad umfasst zwei Drähte, die ein LVDS-Paar bilden. Somit sind insgesamt 4 Drähte in der Aufwärtsverbindung 124 vorgesehen, wobei zwei I/Q-Pfade vorhanden sind, die jeweils aus zwei Drähten pro LVDS-Paar gebildet sind. Das Taktsignal, das in dem Basisbandchip 102 ausgehend von dem HF-Chip 101 empfangen wird, wird unter Anwendung eines 2-Draht-LVDS-Paares an den HF-Chip 101 zurückgeleitet. In der Aufwärtsverbindung 124 wird das Taktsignal zusammen mit dem Datensignal gesendet. In anderen Ausführungsformen umfasst die Aufwärtsverbindung eine andere Anzahl und/oder andere Arten von Drähten und ist ausgebildet, Daten- und Taktsignale in einer anderen Weise zu übertragen, wie sich dies auch für den Fachmann erschließt.
Der Zeitablauf des BB-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 122 wird gesteuert, indem der BB-Zeitgeberblock 136 verwendet wird, und der Zeitablauf des HF-Abtastratenwandlers für die Aufwärtsverbindung 126 wird unter Verwendung des HF-Zeitgeberblocks 148 gesteuert. Das Datensignal wird von dem HF-Abtastratenwandler für die Aufwärtsverbindung 126 ausgegeben und dem Digital-Analog-Wandler 128 zugeleitet, in welchem es in ein analoges Signal umgewandelt wird. Das analoge Signal wird dann an den Aufwärtsverbindungsmodulationsblock 130 weitergeleitet, wo es moduliert wird (unter Anwendung konventioneller Techniken, die der Fachmann kennt), und anschließend wird es über das Funkübertragungssystem mittels der Sendeantenne 130b gesendet.
Die SPI-Verbindung 140 verwendet eine 4-Draht-SPI-Schnittstelle für die Zuführung von Steuerdaten in Register in dem HF-Chip 101 und zum Zurücklesen von Daten aus diesen Registern in dem Basisbandchip 102. Ein separates Zeitsteuergenauigkeitssynchronisier-(TAS)Signal wird in den GPIO-Verbindungen 144 bereitgestellt, das verwendet wird, um gewisse Aufgaben in dem HF-Chip 101 in einer genaueren Weise zu aktivieren, als dies mittels der Steuerdaten möglich ist, die auf der SPI-Verbindung 140 gesendet werden.
Zu beachten ist, dass die über die Abwärtsverbindung 110 und die Aufwärtsverbindung 124 geleiteten Signale digitale Signale sind, da sowohl der Analog-Digital-Wandler 106 in der Abwärtsverbindung als auch der Digital-Analog-Wandler 128 in der Aufwärtsverbindung in dem HF-Chip 101 angeordnet sind. Wie zuvor beschrieben ist, wird zum Senden von Datensignalen über die Abwärtsverbindung und die Aufwärtsverbindung (110 und 124) zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 ein Taktsignal verwendet, um den Zeitablauf bzw. die Zeitsteuerung der Datensignale bereitzustellen. 2 zeigt ein Taktsignal und mehrere Datenströme, die über die Verbindung (110 oder 124) gesendet werden. Das Taktsignal besitzt eine Taktfrequenz F_C und die Datenbitgrenzen in den Datenströmen sind durch die Übergänge des Taktsignals festgelegt. Daher besitzen die Datenstromsignale eine Bit-Rate von 2F_C Bits pro Sekunde.
Das Taktsignal ist näherungsweise ein quadratisches Signal mit einer Frequenz F_C. Das Spektrum des Rauschens, das durch das Taktsignal hervorgerufen wird, enthält Komponenten bei Harmonischen des Taktsignals (d. h., bei Vielfachem von F_C). Die Grundfrequenz F_C enthält die stärkste Komponente. Höhere ungerade Harmonische (beispielsweise mit den Frequenzen 3F_C, 5F_C, etc.) sind schwächer als die Grundschwingung. Wenn das Taktsignal ein perfektes quadratisches Rechtecksignal ist (d. h. wenn es perfekt symmetrisch ist), dann wäre die Stärke der geradzahligen Harmonischen (beispielsweise mit Frequenzen 2F_C, 4F_C, etc.) Null. Jedoch ist in der Realität das Taktsignal kein perfektes Quadratsignal und die Stärke der geradzahligen Harmonischen hängt von der Genauigkeit des Tastverhältnisses des Taktsignals ab. Selbst sehr geringe Asymmetrien im Taktsignal können die Existenz geradzahliger Harmonischer hervorrufen. Es kann daher angenommen werden, dass gerade Harmonische des Taktsignals zu einem gewissen Grade vorhanden sind.
Das Spektrum des Rauschens, das von den Datenstromsignalen erzeugt wird, hängt (u. a.) von dem digitalen Rauschformungsmechanismus ab, der zum Erzeugen der Bit-Ströme und der Bit-Stromraten verwendet wird. Die Datenstromsignale können Information als Datenbits tragen, wobei Übergänge in dem Taktsignal die Datenbitgrenzen in dem Datenstromsignal vorgeben. Daher besitzt die höchste Rauschfrequenz, die ein Datenstromsignal (der Einzel-Bit-Strom trägt) erzeugen kann, eine Frequenz, die gleich ist der Taktfrequenz F_C, die den Datenbits in dem Datenstromsignal entsprechen, die bei jedem Taktsignalübergang abwechseln (d. h., die Datenbits in dem Datenstromsignal sind '01010101...'). Frequenzkomponenten, die tiefer liegen als F_C werden in das Datenstromsignal mit eingeschlossen, wo die Datenbits sich nicht zwischen jeder Datenbitgrenze ändern. Beispielsweise besitzt ein Datenstromsignal eine Frequenz von
wenn es die Datenbits '001100110011...' transportiert. Die Form des Rauschleistungsspektrums des Datensignals aus Frequenzen 0 bis F_C wird bei höheren Frequenzen gespiegelt und wiederholt und zerfällt mit zunehmender Frequenz mit einer Rate, die von der Anstiegsrate des Signals abhängt. Ferner können die Datenstromsignale zwei verschachtelte Bit-Ströme enthalten, etwa die In-Phasenkomponente und die Quadratur-Phasenkomponente (I- und Q-Komponente) eines Quadratur-modulierten Signals. Es ist offensichtlich, dass das Verschachteln von Signalen in dieser Weise das Spektrum des Rauschens beeinflusst, das von den Datenstromsignalen hervorgerufen wird.
Wie zuvor beschrieben ist, kann das von den Signalen erzeugte Rauschen, die über die Verbindung (110 und 124) zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 gesendet werden, das Leistungsverhalten bei der/dem Hochfrequenzübertragung/Empfang aus den Antennen 103a und 103b beeinflussen. Da das Taktsignal eine reguläre Frequenz (F_C) besitzt, ist das von dem Taktsignal erzeugte Rauschen wesentlich stärker bei gewissen Frequenzen (die harmonischen Frequenzen) als bei anderen Frequenzen. Das gleiche kann für die Datenstromsignale gesagt werden, da diese Datenbits aufweisen, die lediglich den Wert ändern nach einer ganzzahligen Anzahl an halben Taktperioden (d. h., nach
Sekunden, wobei n eine Ganzzahl ist). Wenn eine der Harmonischen der Datenstromsignale oder des Taktsignals im Hochfrequenzband liegt, bei welchem die Antenne (103a oder 103b) betrieben wird, dann wird das Leistungsverhalten der Einrichtung nachteilig beeinflusst.
Mit Bezug zu dem Flussdiagramm, das in 3 gezeigt ist, wird nunmehr ein Vorgang zum Senden eines Datensignals und eines Taktsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Bevor Signale zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 gesendet werden können, wird im Schritt S302 ermittelt, ob einer der Datenströme in dem Datensignal störend ist. Ein Signal ist „störend”, wenn es eine Harmonische aufweist, die ein Rauschen in dem Hochfrequenzband erzeugt, bei welchem die Antenne 103a oder 103b betrieben wird. In der Praxis – kann eine Daten- und Takt-Weißmachung durch Software ausgewählt werden, wenn spezielle Bänder oder Kanäle innerhalb von Bändern in Verwendung sind. Um diese Software abzuleiten, werden vorzugsweise Labormesswerte eingesetzt, um zu bestimmen, ob eine derartige Weißmachung vorteilhaft oder nachteilig für jedes spezielle Band oder jeden Kanal in einem speziellen System ist. Die Layout-Topologie der Schaltungsplatine, Abschirmmaßnahmen und die Dichte des Modemsystems können jeweils einen wesentlichen Einfluss auf den Grand an Störung ausüben.
Wenn im Schritt S302 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass eines der Datenstromsignale störend ist, geht das Verfahren zum Schritt S304 weiter. Im Schritt S304 wird ein Indikator bzw. eine Angabe (beispielsweise ein Bit in einem Daten_Verwürfelungsregister) in der Einrichtung 100 gesetzt, um anzugeben, dass das Datenstromsignal zu verwürfeln ist. In dem nachfolgend mit Bezug zu den 4 bis 7 beschriebenen Beispiel umfasst die Angabe ein Daten_Verwürfelungs_Aktvierungsbit, das in einem Register der Einrichtung 100 gesetzt wird, um anzugeben, dass das Datensignal verwürfelt werden sollte, bevor es über die Verbindung (110 oder 124) gesendet wird, und die Angabe umfasst ein Daten-Entwürfelungs_Aktivierungsbit, das in einer Registereinrichtung 100 gesetzt wird, um anzugeben, dass das Datensignal entwürfelt werden sollte, nachdem es über die Verbindung (110 oder 124) gesendet wurde. Das Daten_Verwürfelungs_Aktivierungsbit und das Daten_Entwürfelungs_Aktivierungsbit können separate Bits sein, oder können alternativ das gleiche Bit sein, das für beide Zwecke verwendet wird, und beispielsweise in dem Daten_Verwürfelungsregister gespeichert ist.
Vom Schritt S304 geht das Verfahren dann zum Schritt S306 weiter, in welchem das störende Datenstromsignal verwürfelt wird. Auf diese Weise wird das Rauschspektrum des Datenstromsignals modifiziert. Das Datenstromsignal kann verwürfelt werden unter Anwendung einer beliebigen bekannten Verwürfelungstechnik, wie sie dem Fachmann bekannt ist. Unterschiedliche Verwürfelungstechniken beeinflussen das Rauschspektrum des Datenstromsignals in unterschiedlicher Weise. Die gewünschte Wirkung des Verwürfelns des Datenstromsignals besteht darin, das Rauschen aus dem Datenstromsignal bei Frequenzen innerhalb eines Hochfrequenzbands zu reduzieren, bei welchem die Antenne 103a oder 103b arbeitet. Dies wird erreicht, indem das Spektrum des Datenstromsignals abgeflacht wird. Anders ausgedrückt, die Stärke der Frequenzkomponenten des Datenstromsignals wird über den Frequenzbereich von 0 bis F_C gemittelt, d. h., diese wird für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz gemittelt. Auf diese Weise kann das Spektrum des Datenstromsignals weißer gemacht werden.
4 zeigt eine Datenverwürfelungsschaltung 400 zum Verwürfeln des Datenstromsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Datenverwürfelungsschaltung 400 liegt am sendeseitigen Ende der Verbindung (110 oder 124) und wird verwendet, um das Datenstromrauschspektrum weiß(er) zu machen. Die Datenverwürfelungsschaltung 400 ist ein modifiziertes lineares Maximallängenrückkopplungsschieberegister (LFSR), das ausreichend lang ist, um das Spektrum des Datenstromsignals in merkbarer Weise weißer zu machen. Die Datenverwürfelungsschaltung umfasst ein erstes XOR-Gatter 402, ein UND-Gatter 404, sieben Register 406 bis 418 und ein zweites XOR-Gatter 420. Das Datenstromsignal ist einem ersten Eingang des ersten XOR-Gatters 402 zugeleitet. Ein Signal aus dem Register, das das Daten_Verwürfelungs_Aktivierungsbit speichert, ist einem ersten Eingang des UND-Gatters 404 zugeleitet. Der Ausgang des UND-Gatters 404 ist mit einem zweiten Eingang des ersten XOR-Gatters 402 verbunden. Ein Ausgang des ersten XOR-Gatters 402 ist mit einem Eingang des ersten Registers 406 verbunden. Ein Ausgang des ersten Registers 406 ist mit einem Eingang des zweiten Registers 408 verbunden. Ein Ausgang des zweiten Registers 408 ist mit einem Eingang des dritten Registers 410 verbunden. Ein Ausgang des dritten Registers 410 ist mit einem Eingang des vierten Registers 412 verbunden. Ein Ausgang des vierten Registers 412 ist mit einem Eingang des fünften Registers 414 verbunden. Ein Ausgang des fünften Registers 414 ist mit einem Eingang des sechsten Registers 416 verbunden. Ein Ausgang des sechsten Registers 416 ist mit einem Eingang des siebten Registers 418 verbunden. Der Ausgang des sechsten Registers 416 ist auch mit einem ersten Eingang des zweiten XOR-Gatters 420 verbunden. Ein Ausgang des siebten Registers 418 ist mit einem zweiten Eingang des zweiten XOR-Gatters 420 verbunden. Ein Ausgang des zweiten XOR-Gatters 420 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 404 verbunden. Der Ausgang des ersten XOR-Gatters 402 stellt das verwürfelte Datenstromsignal an einer Ausgangsleitung 422 der Datenverwürfelungsschaltung 400 bereit.
Wenn das Daten_Verwürfelungs_Aktivierungsbit nicht gesetzt ist (d. h., es ist eine „0” an dem ersten Eingang des UND-Gatters 404 angelegt), dann ist der Ausgang des UND-Gatters 404 ebenfalls eine „0”. Daher folgt der Ausgang des ersten XOR-Gatters 402 dem Datenstromsignal derart, dass, wenn das Datenstromsignal eine „1” ist, das Ausgangssignal des ersten XOR-Gatters 404 eine „1” ist, jedoch, wenn das Datenstromsignal eine „0” ist, das Ausgangssignal des ersten XOR-Gatters 402 eine „0” ist. Daher stimmt das Ausgangssignal der Datenverwürfelungsschaltung 400 in der Ausgangsleitung 422 mit dem eintreffenden Datenstromsignal überein, d. h., das Datenstromsignal wird nicht verwürfelt.
Wenn jedoch das Daten_Verwürfelungs Aktivierungsbit gesetzt ist (d. h., es liegt eine „1” an dem ersten Eingang des UND-Gatters 404 an), dann stimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 404 mit dem Wert des zweiten Eingangssignals des UND-Gatters 404 überein, das von dem Ausgang des zweiten XOR-Gatters 420 erhalten wird. Daher hängt der Wert des zweiten Eingangs des ersten XOR-Gatters 402 von dem Zustand der Register 406 bis 418 ab. Das Ausgangssignal des ersten XOR-Gatters 402 ist eine verwürfelte Version des Datenstromsignals, das über die Ausgangsleitung 422 ausgegeben wird. Die Verwürfelung des Datenstromsignals ist vorhersagbar, wenn die Verwürfelungsschaltung 400 bekannt ist. Daher ist die Einrichtung 100 in der Lage, ein verwürfeltes Signal zu entwürfeln, das unter Anwendung der Datenverwürfelungsschaltung 400 verwürfelt worden ist.

Tabelle 1 unten liefert ein Beispiel zur Darstellung, wie die Datenverwürfelungsschaltung 400 ein Datenstromsignal verwürfelt. In dem in Tabelle 1 dargestellten Beispiel besitzt ein Datenstromsignal, das dem ersten Eingang des ersten XOR-Gatters 402 eingespeist wird, Datenbits '1010001101001', wobei das äußerste Bit auf der linken Seite in der Sequenz das erste ist, das an der Schaltung 400 eintrifft. Die Tabelle 1 zeigt den Zustand der Register 406 bis 418 und die Ausgänge des ersten und zweiten XOR-Gatters 402 und 420 bei jedem Taktpuls, wenn die Schaltung 400 das Datensignal verwürfelt.

Taktpuls	Datenstrom	Ausgang von 402	406	408	410	412	414	416	418	Ausgang von 420	Ausgangsleitung 422

anfänglich		0	0	0	0	0	0	0	0	0	-

1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1
2	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
3	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	1
4	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0
5	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0
7	1	1	1	0	0	0	1	0	1	1	1
8	1	0	0	1	0	0	0	1	0	1	0
9	0	1	1	0	1	0	0	0	1	1	1
10	1	0	0	1	0	1	0	0	0	1	0
11	0	1	1	0	1	0	1	0	0	0	1
12	0	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0
13	1	1	1	0	1	0	1	0	1	1	1

Tabelle 1: Beispiel des Verwürfelns eines Datenstromsignals unter Anwendung der Datenverwürfelungsschaltung 400

Man erkennt, dass in diesem Beispiel das auf der Leitung 422 ausgegebene verwürfelte Datenstromsignal den Wert '1010001010101' annimmt.
Es können andere Datenverwürfelungsschaltungen verwendet werden, um das Datenstromsignal zu verwürfeln, wie dies für den Fachmann ersichtlich ist, wobei die spezielle Schaltung 400, die in 4 gezeigt ist, lediglich ein Beispiel für eine geeignete Datenverwürfelungsschaltung ist.
Es sei nun wieder auf das Flussdiagramm aus 3 verwiesen, wobei nach dem Schritt S306 das Verfahren zum Schritt S308 weitergeht. Wenn ferner im Schritt S302 bestimmt wird, dass keines der Datenstromsignale störend ist, dann geht das Verfahren geradewegs zum Schritt S308 weiter. Im Schritt S308 wird, bevor Signale zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 gesendet werden, bestimmt bzw. ermittelt, ob das Taktsignal ein störendes Signals ist. Wie zuvor beschrieben ist, ist ein Signal „störend”, wenn es eine Harmonische aufweist, die ein Rauschen in einem Hochfrequenzband erzeugt, bei welchem die Antenne 103a oder 103b betrieben werden. Wenn im Schritt S308 bestimmt wird, dass das Taktsignal störend ist, dann geht das Verfahren zum Schritt S310 weiter. Im Schritt S310 wird ein Indikator bzw. eine Angabe (beispielsweise ein Bit in einem Takt_Verwürfelungsregister) in der Einrichtung 100 gesetzt, um anzugeben, dass das Signal zu verwürfeln ist. In dem nachfolgend mit Bezug zu den 5 und 6 beschriebenen Beispiel umfasst der Indikator bzw. die Angabe ein Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit, das in einem Register der Einrichtung 100 gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das Taktsignal verwürfelt werden sollte, bevor es über die Verbindung (110 oder 124) gesendet wird, und der Indikator umfasst ein Takt_Entwürfelungs_Aktivierungsbit, das in einem Register der Einrichtung 100 gesetzt wird, um anzugeben, dass das Taktsignal entwürfelt werden sollte, nachdem es über die Verbindung (110 oder 124) gesendet wurde. Das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit und das Takt_Entwürferlungs_Aktivierungsbit können separate Bits sein, oder alternativ kann das gleiche Bit für beide Zwecke verwendet werden, beispielsweise in dem Taktverwürfelungsregister gespeichert werden.
Ausgehend vom Schritt S310 geht das Verfahren dann weiter zum Schritt S312, in welchem das störende Taktsignal verwürfelt wird. Auf diese Weise wird das Rauschspektrum des Taktsignals modifiziert. Das Taktsignal kann verwürfelt werden unter Verwendung einer bekannten Verwürfelungstechnik, wie sie dem Fachmann bekannt ist. Unterschiedliche Verwürfelungstechniken beeinflussen das Rauschspektrum des Taktsignals in unterschiedlicher Weise. Die gewünschte Wirkung des Verwürfelns des Taktsignals besteht darin, das Rauschen aus dem Taktsignal bei Frequenzen innerhalb eines Hochfrequenzbandes zu reduzieren, bei welchem die Antenne 103a oder 103b betrieben wird und dies wird erreicht, indem das Spektrum des Taktsignals abgeflacht wird. Anders ausgedrückt, die Stärke der Frequenzkomponenten des Taktsignals wird über den Frequenzbereich von 0 bis F_C gemittelt, d. h. für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz. Auf diese Weise wird das Spektrum des Taktsignals weißer gemacht.
5 zeigt eine Taktverwürfelungsschaltung 500 zum Verwürfeln des Taktsignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Taktverwürfelungsschaltung 500 liegt am sendeseitigen Ende der Verbindung (110 oder 124) und wird verwendet, um das Taktrauschspektrum weißer zu machen. Einer der Datenstromsignale wird ausgewählt und die Taktverwürfelungsschaltung 500 verwürfelt das Taktsignal auf der Grundlage des ausgewählten Datenstromsignals. Vorzugsweise wird ein Datenstromsignal, das verwürfelt ist, ausgewählt, aber alternativ kann auch ein nicht verwürfeltes Datenstromsignal ausgewählt werden. Die Taktverwürfelungsschaltung 500 arbeitet so, dass das verwürfelte Taktsignal nur dann im Wert umgeschaltet wird, wenn das ausgewählte Datenstromsignal nicht umgeschaltet wird. Die Taktverwürfelungsschaltung umfasst ein XOR-Gatter 502, ein UND-Gatter 504 und eine Ausgangsleitung 506. Das Taktsignal wird einem ersten Eingang des XOR-Gatters 502 zugeleitet. Das ausgewählte Datenstromsignal ist einem ersten Eingang des UND-Gatters 504 zugeleitet. Ein Signal aus dem Register, das das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit speichert, ist einem zweiten Eingang des UND-Gatters 504 zugeleitet. Ein Ausgang des UND-Gatters 504 ist mit einem zweiten Eingang des XOR-Gatters 502 verbunden. Ein Ausgang des XOR-Gatters 502 liefert das Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 506.
Im Betrieb wird, wenn das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit nicht gesetzt ist (d. h., es liegt eine „0” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 504 an), das Ausgangssignal des UND-Gatters 504 ebenfalls eine „0”. Daher folgt das Ausgangssignal des XOR-Gatters 502 dem Taktsignal derart, dass, wenn das Taktsignal eine „1” ist, das Ausgangssignal des XOR-Gatters 502 eine „1” ist, wenn jedoch das Taktsignal eine „0” ist, ist das Ausgangssignal des XOR-Gatters 502 eine „0”. Daher stimmt das Ausgangssignal der Taktverwürfelungsschaltung 500 auf der Ausgangsleitung 506 mit dem eintreffenden Taktsignal überein, d. h., das Taktsignal ist nicht verwürfelt.
Wenn jedoch das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit gesetzt ist (d. h., es liegt eine „1” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 504 an), dann stimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 504 mit dem Wert des Signals am ersten Eingang des UND-Gatters 504 überein, das das ausgewählte Datenstromsignal ist. Daher hängt der Wert des zweiten Eingangs an dem XOR-Gatter 502 von dem ausgewählten Datenstromsignal ab. Das Ausgangssignal des XOR-Gatters 502 ist eine verwürfelte Version des Taktsignals, das auf der Ausgangsleitung 506 ausgegeben wird. Insbesondere wechselt das verwürfelte Taktsignal seinen Wert, wenn das ausgewählte Datenstromsignal seinen Wert nicht wechselt, wie in 5 gezeigt ist. Dies kann man sich so vorstellen, dass dem Taktsignal das Spiegelbild des Rauschspektrums des ausgewählten Datenstroms aufgeprägt wird. Die Einrichtung 100 ist in der Lage, ein verwürfeltes Taktsignal, das unter Anwendung der Taktverwürfelungsschaltung 500 verwürfelt worden ist, zu entwürfeln.
Die Taktverwürfelungsschaltung 500, die in 5 gezeigt ist, ist zum Zwecke der klareren Funktionsweise vereinfacht. In der Praxis muss berücksichtigt werden, dass die Erzeugung von Spannungsabfällen in dem verwürfelten Taktsignal vermieden wird, und dass der relative Zeitablauf des Taktsignals und der Datenstromflanken bewahrt wird.
Wieder Bezug nehmend auf das Flussdiagramm aus 3 geht das Verfahren vom Schritt S312 weiter zum Schritt S314. Wenn ferner im Schritt S308 bestimmt wird, dass das Taktsignal nicht störend ist, dann geht das Verfahren geradewegs weiter zum Schritt S314. Im Schritt S314 werden das Datensignal und das Taktsignal über die Verbindung (110 oder 124) zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 gesendet. Wenn das Taktsignal oder Datenströme in dem Datensignal verwürfelt worden sind, dann werden diese verwürfelten Signale im Schritt S314 über die Verbindung gesendet.
Wenn daher gemäß des bislang beschriebenen Verfahrens das Datensignal oder das Taktsignal störend sind, dann werden die störenden Signale verwürfelt, bevor sie über die Verbindung zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 gesendet werden. Auf diese Weise kann das Rauschen, das durch das Senden der Signale zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 innerhalb eines Hochfrequenzbandes erzeugt wird, in welchem die Einrichtung Signale über das Funkübertragungssystem sendet oder empfängt, verringert werden.
Nachdem die Signale versendet sind, müssen sie, wenn sie verwürfelt worden sind, entwürfelt werden. Wenn die Signale nicht verwürfelt worden sind, dann müssen sie nicht entwürfelt werden.
Im Schritt S316 wird bestimmt, ob das Takt_Verwürfelungsregister eine Angabe dahingehend enthält, dass das Taktsignal vor der Übertragung zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 verwürfelt worden ist. In diesem Falle geht das Verfahren zum Schritt S318 weiter, in welchem das verwürfelte Taktsignal entwürfelt wird. Das Verfahren zum Entwürfeln des verwürfelten Taktsignals muss komplementär zu dem Verfahren sein, das zum Verwürfeln des Taktsignals angewendet wurde, um in korrekter Weise das Taktsignal zu entwürfeln.
Wenn beispielsweise die Taktverwürfelungsschaltung 500 verwendet wird, um das Taktsignal zu verwürfeln, kann die in 6 gezeigte Taktentwürfelungsschaltung 600 verwendet werden, um das Taktsignal zu entwürfeln. Die in 6 gezeigte Taktentwürfelungsschaltung 600 ist zur klaren Darstellung der Funktionsweise vereinfacht. Der Datenstrom, der zum Verwürfeln des Taktsignals ausgewählt war, wird verwendet, um das Taktsignal zu entwürfeln.
Die Taktentwürfelungsschlaltung 600 umfasst ein XOR-Gatter 602, ein UND-Gatter 604 und eine Ausgangsleitung 606. Das verwürfelte Taktsignal ist einem ersten Eingang des XOR-Gatters 602 zugeleitet. Das ausgewählte Datenstromsignal ist einem ersten Eingang des UND-Gatters 604 zugeleitet. Ein Signal aus dem Register, das das Takt_Entwürfelungs_Aktivierungsbit enthält, ist mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 604 verbunden. Ein Ausgang des UND-Gatters 604 ist mit einem zweiten Eingang des XOR-Gatters 602 verbunden. Ein Ausgang des XOR-Gatters 602 liefert das Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 606.
Wenn im Betrieb das Takt_Entwürfelungs_Aktivierungsbit nicht gesetzt ist (d. h., es liegt eine „0” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 604 an), dann ist der Ausgang des UND-Gatters 604 ebenfalls eine „0”. Dies zeigt an, dass das Taktsignal nicht verwürfelt ist, und somit folgt das Ausgangssignal des XOR-Gatters 602 dem Taktsignal. Daher stimmt das Ausgangssignal der Taktentwürfelungsschaltung 600 auf der Ausgangsleitung 606 mit dem eintreffenden (nicht verwürfelten) Taktsignal überein.
Wenn jedoch das Takt_Entwürfelungs_Aktivierungsbit gesetzt ist (d. h., es liegt eine „1” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 604 an), dann stimmt der Ausgangswert des UND-Gatters 604 mit dem Wert des ersten Eingangs an dem UND-Gatter 604 überein, der dem ausgewählten Datenstromsignal entspricht. Daher hängt der Wert des zweiten Eingangssignals an dem XOR-Gatter 602 von dem ausgewählten Datenstromsignal ab. Das Ausgangssignal des XOR-Gatters 602 ist eine entwürfelte Version des verwürfelten Taktsignals, das auf der Ausgangsleitung 606 ausgegeben wird. Insbesondere ändert das entwürfelte Taktsignal seinen Wert, wenn das ausgewählte Datenstromsignal oder das verwürfelte Taktsignal seinen Wert ändert, wie in 6 gezeigt ist. Das Verfahren geht dann zum Schritt S320 weiter.
Wenn im Schritt S316 bestimmt wird, dass das Takt_Verwürfelungsbit nicht gesetzt ist, dann zeigt dies an, dass das Taktsignal nicht vor dem Senden zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 verwürfelt worden ist. In diesem Falle geht das Verfahren geradewegs zum Schritt S320 weiter, ohne dass das Taktsignal entwürfelt wird.
Im Schritt S320 wird bestimmt, ob das Daten_Verwürfelungsbit für jeden Datenstrom in dem Datensignal gesetzt ist. Wenn das Daten_Verwürfelungsbit gesetzt ist, dann ist das Datenstromsignal vor der Übertragung zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 verwürfelt worden. In diesem Falle geht das Verfahren zum Schritt S322 weiter, in welchem das verwürfelte Datenstromsignal entwürfelt wird. Das Verfahren zum Entwürfeln des verwürfelten Datenstromsignals muss komplementär sein zu dem Verfahren, das zum Verwürfeln des Datenstromsignals angewendet wurde, um das Datenstromsignal korrekt zu entwürfeln.
Wenn beispielsweise die Datenverwürfelungsschaltung 400 verwendet wird, um das Datenstromsignal zu verwürfeln, kann die in 7 gezeigte Datenentwürfelungsschaltung 700 verwendet werden, um das Datenstromsignal zu entwürfeln. Die Datenentwürfelungsschaltung 700, die in 7 gezeigt ist, ist zur klareren Darstellung der Funktion vereinfacht.
Die Datenentwürfelungsschaltung 700 umfasst sieben Register 702 bis 714, ein erstes XOR-Gatter 716, ein UND-Gatter 718, ein zweites XOR-Gatter 720 und eine Ausgangsleitung 722. Das verwürfelte Datenstromsignal wird einem Eingang des ersten Registers 702 und einem ersten Eingang des zweiten XOR-Gatters 720 zugeleitet. Ein Ausgang des ersten Registers 702 ist mit einem Eingang des zweiten Registers 704 verbunden. Ein Ausgang des zweiten Registers 704 ist mit einem Eingang des dritten Registers 706 verbunden. Ein Ausgang des ersten Registers 706 ist mit einem Eingang des vierten Registers 708 verbunden. Ein Ausgang des vierten Registers 708 ist mit einem Eingang des fünften Registers 710 verbunden. Ein Ausgang des fünften Registers 710 ist mit einem Eingang des sechsten Registers 712 verbunden. Ein Ausgang des sechsten Registers 712 ist mit einem Eingang des siebten Registers 714 verbunden. Der Ausgang des sechsten Registers 712 ist auch mit einem ersten Eingang des ersten XOR-Gatters 716 verbunden. Ein Ausgang des siebten Registers 714 ist mit einem zweiten Eingang des ersten XOR-Gatters 716 verbunden. Ein Ausgang des ersten XOR-Gatters 716 ist mit einem ersten Eingang des UND-Gatters 718 verbunden. Ein Signal aus dem Register, das das Daten_Entwürfelungs_Aktvierungsbit speichert, ist einem zweiten Eingang des UND-Gatters 718 zugeleitet. Ein Ausgang des UND-Gatters 718 ist mit einem zweiten Eingang des zweiten XOR-Gatters 720 verbunden. Ein Ausgang des zweiten XOR-Gatters 720 liefert ein Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 722.
Während des Betriebs ist, wenn das Daten_Verwürfelungs_Aktivierungsbit nicht gesetzt ist (d. h., wenn eine „0” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 718 anliegt), der Ausgang des UND-Gatters 718 ebenfalls eine „0”. Dies zeigt an, dass das Datenstromsignal nicht verwürfelt ist, und der Ausgang des zweiten XOR-Gatters 720 folgt dem Datenstromsignal. Daher stimmt das Ausgangssignal der Datenentwürfelungsschaltung 700 auf der Ausgangsleitung 722 mit dem eintreffenden (nicht verwürfelten) Datenstromsignal überein.
Wenn jedoch das Daten_Verwürfetungs_Aktivierungsbit gesetzt ist (d. h., es liegt eine „1” an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 718 an), dann stimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 718 mit dem Wert des ersten Eingangssignals des UND-Gatters 718 überein, das von dem Ausgang des ersten XOR-Gatters 716 geliefert wird. Das Ausgangssignal des ersten XOR-Gatters 716 hängt von dem Zustand der Register 702 bis 714 ab. Die Datenentwürfelungsschaltung 700 ist komplementär zur Datenverwürfelungsschaltung 400, so dass das von dem zweiten XOR-Gatter 720 auf der Ausgangsleitung 722 bereitgestellte Ausgangssignal das entwürfelte Datenstromsignal ist.

Tabelle 2 zeigt nachfolgend ein Beispiel, um darzustellen, wie die Datenentwürfelungsschaltung 700 ein verwürfeltes Datenstromsignal entwürfelt, das unter Anwendung der Datenverwürfelungsschaltung 400 verwürfelt worden ist. In dem in Tabelle 2 gezeigten Beispiel enthält ein verwürfeltes Datenstromsignal die Datenbits '1010001010101', wobei das äußerste linke Bit in der Sequenz das erste ist, das an der Schaltung 700 eintrifft. Dieses beispielhafte verwürfelte Datenstromsignal ist jenes, das von der Datenverwürfelungsschaltung 400 in dem Beispiel ausgegeben wird, das in Tabelle 1 zuvor angegeben ist. Tabelle 2 zeigt den Zustand der Register 702 bis 714 und die Ausgänge des ersten und des zweiten XOR-Gatters 716 und 720 bei jedem Taktpuls, wenn die Schaltung 700 das verwürfelte Datensignal entwürfelt.

Taktpuls	Datenstrom	702	704	706	708	710	712	714	Ausgang von 716	Ausgang von 720	Ausgangsleitung 722

anfänglich		0	0	0	0	0	0	0	0	0	-

1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
3	1	1	0	1	0	0	0	0	0	1	1
4	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
5	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0
6	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0
7	1	1	0	0	0	1	0	1	1	1	1
8	0	0	1	0	0	0	1	0	1	1	1
9	1	1	0	1	0	0	0	1	1	0	0
10	0	0	1	0	1	0	0	0	1	1	1
11	1	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0
12	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0	0
13	1	1	0	1	0	1	0	1	1	1	1

Tabelle 2: Ein Beispiel zum Entwürfeln eines verwürfelten Datenstromsignals unter Anwendung der Datenentwürfelungsschaltung 700

Man erkennt, dass das auf der Leitung 722 ausgegebene verwürfelte Datenstromsignal den Wert '1010001101001' annimmt, der mit dem Datenstromsignal vor der Verwürfelung mittels der Datenverwürfelungsschaltung 400, die zuvor in Verbindung mit Tabelle 1 beschrieben ist, übereinstimmt. Es ist daher ersichtlich, dass die Datenentwürfelungsschaltung 700 komplementär zu der Datenverwürfelungsschaltung 400 dahingehend ist, dass ein von der Datenverwürfelungsschaltung 400 verwürfeltes Signal erhalten werden kann, indem das verwürfelte Signal unter Anwendung der Datenentwürfelungsschaltung 700 entwürfelt wird.
Es können auch andere Datenentwürfelungsschaltungen verwendet werden, um das Datenstromsignal zu entwürfeln, wie sich dies für den Fachmann erschließt, wobei die spezielle Schaltung 700, die in 4 gezeigt ist, lediglich ein einzelnes Beispiel einer geeigneten Datenentwürfelungsschaltung ist, wobei jedoch die Datenentwürfelungsschaltung komplementär zu der Datenverwürfelungsschaltung sein muss, die zum Verwürfeln des Datenstromsignals verwendet wird.
Nach der Entwürfelung des Datenstromsignals im Schritt S322 endet das Verfahren im Schritt S324. Wenn im Schritt S320 bestimmt wird, dass das Daten_Verwürfelungsregister nicht anzeigt, dass der Datenstrom verwürfelt worden ist, dann geht das Verfahren geradewegs zum Schritt S324 weiter, in welchem das Verfahren endet. Daher sorgt das zuvor beschriebene Verfahren dafür, dass das Datenstromsignal und das Taktsignal zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 übertragen werden und die Signale am empfangsseitigen Ende der Verbindung (110 oder 124) wiederhergestellt werden, wobei das von den Signalen auf der Verbindung (110 oder 124) erzeugte Rauschen abgeflacht wird, wenn es ansonsten eine Harmonische in einem Hochfrequenzband aufweisen würde, bei dem die Einrichtung Signale zu/von dem Funkübertragungssystem überträgt oder empfängt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Datenstromsignal mehrere Bitströme. Die Bitströme sind miteinander verschachtelt. Beispielsweise kann das Datenstromsignal I-(die Inphase-Komponente) und Q-(die Quadraturphasenkomponente) Bitströme eines Quadraturamplitudenmodulierten Signals enthalten. In diesen Ausführungsformen kann die in 8 gezeigte Verwürfelungsschaltung 800 verwendet werden, um die I- und Q-Bitströme und das Taktsignal zu verwürfeln. Die Verwürfelungsschaltung 800 umfasst einen Q-Datenverwürfler 802, einen I-Datenverwürfler 804, ein erstes bis sechstes Register 806 bis 816, ein UND-Gatter 818, ein NAND-Gatter 820, ein NICHT-Gatter 822, einen ersten und einen zweiten Multiplexer 824 und 826, eine Datenausgangsleitung 828 und eine Taktausgangsleitung 830. Der Q-Bitstrom (die Quadraturphasenkomponente des Datenstromsignals) ist einem Eingang des Q-Datenverwürflers 802 zugeleitet. Der I-Bitstrom (die Inphase-Komponente des Datenstromsignals) ist einem Eingang des I-Datenverwürflers 804 zugeleitet. Ein Ausgang des Q-Datenverwürflers 802 ist mit einem Eingang des ersten Registers 806 verbunden. Ein Ausgang des ersten Registers 806 ist mit einem Eingang des zweiten Registers 808 verbunden. Ein Ausgang des zweiten Registers 808 ist mit einem ersten Eingang des ersten Multiplexers 824 verbunden. Ein Ausgang des I-Datenverwürflers 804 ist mit einem Eingang des dritten Registers 810 verbunden. Ein Ausgang des dritten Registers 810 ist mit einem zweiten Eingang des ersten Multiplexers 824 verbunden. Der Ausgang des Q-Datenverwürflers 802 ist mit einem ersten Eingang des UND-Gatters 818 verbunden. Der Ausgang des I-Datenverwürflers 804 ist mit einem ersten Eingang des NAND-Gatters 820 verbunden. Ein Signal aus dem Register, das das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit speichert, ist einem zweiten Eingang des UND-Gatters 818 und einem zweiten Eingang des NAND-Gatters 820 zugeleitet. Ein Ausgang des UND-Gatters 818 ist mit einem Eingang des vierten Registers 812 verbunden. Ein Ausgang des vierten Registers 812 ist mit einem Eingang des fünften Registers 814 verbunden. Ein Ausgang des fünften Registers 814 ist mit einem ersten Eingang des zweiten Multiplexers 826 verbunden. Ein Ausgang des NAND-Gatters 820 ist mit einem Eingang des sechsten Registers 816 verbunden. Ein Ausgang des sechsten Registers 816 ist mit einem zweiten Eingang des zweiten Multiplexers 816 verbunden. Das Taktsignal ist einem Eingang des NICHT-Gatters 822 zugeleitet. Das erste, das dritte, das vierte und das sechste Register 806, 810, 812 und 816 werden unter Anwendung des Ausgangs des NICHT-Gatters 822 getaktet. Das zweite und das fünfte Register (808 und 814) werden unter Anwendung des Taktsignals getaktet und der erste und der zweite Multiplexers (824 und 826) werden unter Anwendung des Taktsignals gesteuert. Das Ausgangssignal des ersten Multiplexers 824 wird auf der Datenausgangsverbindung 828 bereitgestellt. Das Ausgangssignal des zweiten Multiplexers 826 wird auf der Taktausgangsleitung 830 bereitgestellt.
Während des Betriebs verwürfeln die Datenverwürfler 802 und 804 die Bitströme unter Anwendung einer Datenverwürfelungsschaltung, wie sie in 4 gezeigt und zuvor beschrieben ist. Die beiden verwürfelten Datenströme werden verschachtelt, indem der Q-Bitstrom durch ein Register mehr als der I-Bitstrom geleitet wird, so dass der Q-Bitstrom um einen halben Taktzyklus mehr als I-Bitstrom verzögert ist, bevor er an dem ersten Multiplexer 824 eintrifft. Das Ausgangssignal des ersten Multiplexers 824 auf der Datenausgangsleitung 828 ist daher ein verschachteltes Signal aus dem I-Bitstrom und dem verwürfelten Q-Bitstrom.
Wenn das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit nicht gesetzt ist (d. h., es hat den Wert '0', dann ist das Ausgangssignal des UND-Gatters 818 eine '0' und das Ausgangssignal des NAND-Gatters 820 ist eine '1'. Daraus ergibt sich, dass das von dem zweiten Multiplexer 826 auf der Taktsausgangsverbindung 830 ausgegebene Ausgangssignal eine '1' ist, wenn das Taktsignal eine '1' ist und es ist eine '0', wenn das Taktsignal eine '0' ist. Anders ausgedrückt, das Ausgangssignal auf der Leitung 830 stimmt mit dem Taktsignal überein.
Wenn das Takt_Verwürfelungs_Aktivierungsbit gesetzt ist (d. h., es ist eine '1'), dann stimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 818 mit dem Q-Bitstrom aus dem Q-Datenverwürfler 802 überein, und das Ausgangssignal des NAND-Gatters 820 ist das Inverse des I-Bitstroms aus dem I-Datenverwürfler 804. Auf diese Weise ist das Ausgangssignal des zweiten Multiplexers 826 eine verwürfelte Version des Taktsignals, das auf der Grundlage der verwürfelten Datenstromsignale verwürfelt worden ist. Der Verwürfelungsprozess ist vorhersagbar, so dass das Taktsignal am empfangsseitigen Ende der Verbindung (110 oder 124) wiederhergestellt (d. h., entwürfelt) werden kann.
9a ist ein Graph, der qualitativ das Rauschspektrum darstellt, das von einem Taktsignal hervorgerufen wird. Man erkennt, dass das Taktsignal ein Rauschen bei gut definierten harmonischen Frequenzen erzeugt. 9b ist ein Graph, der qualitativ das Rauschspektrum darstellt, das von dem verwürfelten Taktsignal erzeugt wird. Man erkennt, dass nach der Verwürfelung des Taktsignals das Spektrum des Rauschens abgeflacht ist, d. h., das Rauschspektrum ist weißer gemacht.
10a ist ein Graph, der qualitativ das Rauschspektrum zeigt, das von dem Datensignal hervorgerufen wird. 10b ist ein Graph, der qualitativ das Rauschspektrum darstellt, das von dem verwürfelten Datensignal erzeugt wird. Man erkennt, dass nach der Verwürfelung des Datensignals das Spektrum des Rauschens abgeflacht ist, d. h., das Rauschspektrum wurde weißer gemacht.
11 ist ein Graph, der das Rauschen darstellt, das von dem Datensignal und dem Taktsignal erzeugt wird, in Abhängigkeit der diversen Frequenzbänder, in denen die Einrichtung über das Funkübertragungssystem sendet und empfängt. Der in 11 gezeigte Graph zeigt ein Beispiel der Rauschspektren eines Taktsignals für eine Verbindung mit 112,64 MHz und IQ-verschachtelten Datenströmen ohne Verwürfelung, und wie diese mit den Abwärtsverbindungsteilen spezieller Funkbänder übereinstimmen. Die unterschiedlichen Funkbänder I bis XIV und das GPS-Band sind gezeigt (mit 1102 bis 1130 bezeichnet). Man erkennt, dass die 19. Harmonische des Taktsignals (bei 2140,16 MHz) die Bänder I, IV und X beeinflussen könnte (mit 1102, 1108 und 1120 bezeichnet). In diesem Beispiel verringert das Verwürfeln des Taktsignals das bandinterne Taktrauschen in den Bändern I, IV und X.
Das 7. Bild des Datenstromrauschens bei ungefähr 745 MHz könnte das Band XIII (mit 1126 bezeichnet) beeinflussen. In diesem Falle verringert das Verwürfeln des Datenstromsignals das bandinterne Rauschen in dem Band XIII.
Der Ausdruck Senden von Signalen zwischen dem HF-Chip 101 und dem Basisbandchip 102 beinhaltet bzw. umschließt das Senden der Signale von dem HF-Chip 101 zu dem Basisbandchip (beispielsweise über die Abwärtsverbindung 110) und umschließt auch das Senden der Signale von dem Basisbandchip 102 zu dem HF-Chip 101 (beispielsweise über die Aufwärtsverbindung 124).
Obwohl diese Erfindung insbesondere mit Bezug zu bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben ist, erkennt ein Fachmann, dass diverse Änderungen in Form und Detail ausgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2005/0119025 A1 [0005]

Claims

Ein Verfahren zum Senden eines Datensignals und eines Taktsignals zwischen einer Hochfrequenzschaltung einer Einrichtung und einer Basisbandschaltung der Einrichtung, wobei die Hochfrequenzschaltung zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen in einem Hochfrequenzband ausgebildet ist und wobei das Taktsignal eine Taktfrequenz F_C aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen, ob das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind dahingehend, dass sie eine Harmonische innerhalb des Hochfrequenzbandes aufweisen, wobei, wenn bestimmt wird, dass das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind, das Verfahren ferner umfasst: Verwürfeln des mindestens einen störenden Signals zur Abflachung seines Spektrums für Frequenzen unterhalb der Taktfrequenz F_C; Setzen mindestens einer entsprechenden Angabe zum Angeben, dass das mindestens eine störende Signal verwürfelt worden ist; und Senden des mindestens einen verwürfelten Signals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung, wobei das Verfahren nachfolgend zu dem Schritt des Sendens des mindestens einen verwürfelten Signals umfasst: Entwürfeln des mindestens einen verwürfelten Signals, wenn die entsprechende mindestens eine Angabe gesetzt ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Datensignal mindestens ein Datenstromsignal umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei einer des mindestens einen Datenstromsignals eines des mindestens einen störenden Signals ist.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das mindestens eine Datenstromsignal zwei verschachtelte Bitströme umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zwei verschachtelten Bitströme eine Inphase-Komponente und eine Quadraturphasenkomponente eines Quadratur-amplitudenmodulierten Signals sind.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Verwürfeln des mindestens einen störenden Signals umfasst: Durchleiten des störenden Datenstromsignals durch ein lineares Rückkopplungsschieberegister.
Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei das lineare Rückkopplungsschieberegister ein lineares Maximallängenrückkopplungsschieberegister ist.
Das Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schritt des Entwürfelns des verwürfelten Datenstromsignals umfasst: Durchleiten des verwürfelten Datenstromsignals durch ein Entwürfelungsschieberegister, das komplementär zu dem linearen Rückkopplungsschieberegister ist.
Das Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst: Takten des Entwürfelungsschieberegister unter Anwendung des Taktsignals, das mit dem verwürfelten Datenstromsignal gesendet wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Taktsignal eines des mindestens einen störenden Signals ist, und wobei der Schritt des Verwürfelns des störenden Taktsignals umfasst: Verwürfeln des störenden Taktsignals auf der Grundlage des Datensignals.
Das Verfahren nach Anspruch 10, wenn dieser vom Anspruch 2 abhängig ist, wobei jede Flanke des Taktsignals eine Datenbitgrenze in dem Datensignal definiert, wobei das Verfahren ferner umfasst: Auswählen eines des mindestens einen Datenstromsignals, und wobei der Schritt des Verwürfelns des störenden Taktsignals umfasst: Ändern des Wertes des verwürfelten Taktsignals für jede Flanke des Taktsignals dann und nur dann, wenn das ausgewählte Datenstromsignal seinen Wert an der entsprechenden Datenbitgrenze ändert.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Entwürfelns des verwürfelten Taktsignals umfasst: Ändern des Wertes des entwürfelten Taktsignals jedes Mal, wenn sich der Wert des ausgewählten Datenstroms oder der Wert des verwürfelten Taktsignals ändert.
Das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei, wenn das ausgewählte Datenstromsignal und das Taktsignal störende Signale sind, das ausgewählte Datenstromsignal verwürfelt wird, bevor das Taktsignal verwürfelt wird, so dass das Taktsignal auf der Grundlage des verwürfelten ausgewählten Datenstromsignals verwürfelt wird.
Das Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die mindestens eine Angabe mindestens ein entsprechendes Register umfasst.
Das Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Datenstromsignal und das Taktsignal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung als kontinuierliche Bitströme gesendet werden.
Das Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Datensignal und das Taktsignal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung auf separaten verdrahteten Verbindungen gesendet werden.
Das Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei, wenn bestimmt wird, dass weder das Datensignal noch das Taktsignal eine Harmonische innerhalb des Hochfrequenzbandes enthalten, das Verfahren ferner umfasst: Senden des Datensignals und des Taktsignals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung ohne Verwürfelung des Datensignals oder des Taktsignals und ohne Setzen der mindestens einen Angabe.
Eine Einrichtung mit: einer Hochfrequenzschaltung, die zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen in einem Hochfrequenzband ausgebildet ist, und einer Basisbandschaltung, wobei die Einrichtung ausgebildet ist, ein Datensignal und ein Taktsignal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung zu senden, wobei das Taktsignal eine Taktfrequenz F_C besitzt, wobei die Einrichtung ferner ausgebildet ist, um: zu bestimmen, ob das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind dahingehend, dass sie eine Harmonische innerhalb des Hochfrequenzbandes aufweisen; und wenn bestimmt wird, dass das Datensignal und/oder das Taktsignal störend sind: das mindestens eine störende Signal zu verwürfeln, um dessen Spektrum für Frequenzen unterhalb der Taktsfrequenz F_C zu glätten; mindestens eine entsprechende Angabe zu setzen, um anzugeben, dass das mindestens eine störende Signal verwürfelt worden ist, und das mindestens eine verwürfelte Signal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung zu senden, wobei die Einrichtung ferner ausgebildet ist, das entsprechende mindestens eine verwürfelte Signal zu entwürfeln, nachdem das mindestens eine verwürfelte Signal zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung gesendet worden ist, wenn die mindestens eine Angabe gesetzt ist.
Die Einrichtung nach Anspruch 18, die ferner ein lineares Rückkopplungsschieberegister umfasst, wobei das Datensignal eines des mindestens einen störenden Signals ist und wobei die Einrichtung ausgebildet ist, das störende Signal durch das lineare Rückkopplungsschieberegister zu leiten, um damit das störende Datensignal zu verwürfeln.
Die Einrichtung nach Anspruch 19, wobei das lineare Rückkopplungsschieberegister ein lineares Maximallängen-Rückkopplungsschieberegister ist.
Die Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, die ferner ein Schieberegister umfasst, das komplementär ist zu dem linearen Rückkopplungsschieberegister, um das verwürfelte Datenstromsignal zu entwürfeln.
Die Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die mindestens eine Angabe mindestens ein entsprechendes Register umfasst.
Die Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, die ferner separate verdrahtete Verbindungen zum Senden des Datensignals und des Taktsignals zwischen der Hochfrequenzschaltung und der Basisbandschaltung umfasst.
Die Einrichtung nach Anspruch 23, wobei die Einrichtung ausgebildet ist, das Datensignal und das Taktsignal über die verdrahteten Verbindungen als kontinuierliche Bitströme zu senden.