DE19701351A1 - Linear transmitter and method of operation - Google Patents
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf das Design von linearen Sendern bzw. Transmittern und insbesondere auf deren Betriebsweise in Zeit-Domänen-Vielfach-Zugriffs- (Time Do main Multiple Access - TDMA) Kommunikations-Systemen. Die Erfindung ist auf eine Reduktion einer Nachbarkanal-Interferenz in solchen TDMA-Kommunikations-Systemen anwendbar, allerdings nicht darauf beschränkt.This invention relates to the design of linear transmitters and in particular on their operation in time domain multiple access (Time Do main multiple access (TDMA) communication systems. The invention is based on a Reduction of adjacent channel interference in such TDMA communication systems applicable, but not limited to this.
Lineare Zeitteilungs-Vielfach-Zugriffs-(TDMA)-Sender (Zeitmultiplex-Sender) tendieren dazu, mehr Leistung in den angrenzenden Kanal (oftmals als Nachbarkanalstörung be zeichnet) während des Beginns des Übertragungs-(TX)-Zeitschlitzes (Anstieg) und wäh rend des Endes des TX-Zeitschlitzes (Abfall) zu senden. Die übermäßige Nachbarkanal störung während dieser Anstiegs- und Abfalls-Perioden bewirken eine nachteilige Inter ferenz in Bezug auf irgendwelche Kommunikationen in angrenzenden Frequenzkanälen. Demzufolge ist eine Nachbarkanalstörung dieser Perioden so ausgelegt, daß sie unter einem Minimum unter Verwendung einer linearen Sender-Technologie gehalten wird.Linear time division multiple access (TDMA) transmitters (time division transmitters) tend in addition, more power in the adjacent channel (often as adjacent channel interference records) during the start of the transmission (TX) time slot (rise) and wah to send at the end of the TX time slot (drop). The excessive adjacent channel Disruption during these rising and falling periods causes an adverse inter reference with respect to any communications in adjacent frequency channels. Accordingly, an adjacent channel disturbance of these periods is designed to be below is kept to a minimum using linear transmitter technology.
Standard-Sender, die in einem Modus einer Klasse "A" arbeiten, sind ineffizient, und deshalb wird eine Linearisierung effizienterer Sender typischerweise verwendet. Einige internationale Kommunikations-Standards, z. B. das European Telecommunications Standard Institute (ETSI), der Trans-European Trunked Radio (TETRA) Standard, erlau ben eine gewisse Relaxation bzw. Entspannung in die zu dem Nachbarkanal gekoppelte Leistungsverhältnis- (Adjacent Channel Coupled Power Ratio - ACCPR) Funktion (näm lich die Sender-Interferenz, die in angrenzenden bzw. benachbarten Kanälen zugelas sen wird) während der Anstiegs- und der Abfall-Periode. Allerdings sind solche Funkti onsgrenzen derzeit noch schwierig zu erreichen. Standard transmitters operating in a class "A" mode are inefficient, and therefore linearization of more efficient transmitters is typically used. Some international communication standards, e.g. B. the European Telecommunications Standard Institute (ETSI), the Trans-European Trunked Radio (TETRA) standard, permissible ben a certain relaxation or relaxation in the coupled to the adjacent channel Adjacent Channel Coupled Power Ratio (ACCPR) function (n Lich the transmitter interference that is allowed in adjacent or neighboring channels ) during the rise and fall period. However, such functions are borders are currently still difficult to reach.
Diese Erfindung sucht danach, ein Verfahren zum Reduzieren einer Nachbarkanal-Inter ferenz linearisierter Sender und eines linearisierten Sender-Schaltkreises zu schaffen, um eine solche Reduktion zu erleichtern.This invention seeks a method for reducing an adjacent channel inter to create a reference linearized transmitter and a linearized transmitter circuit, to facilitate such a reduction.
Gemäß einem ersten Aspekt der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren von Nachbarkanal-Übertragungen einer Kommunikationsein heit, die in einem Zeit-Domänen-Kommunikations-System arbeitet, geschaffen. Die Kommunikationseinheit besitzt einen linearisierten Sender-Schaltkreis zum Senden von Zeit-Domänen-, im Mulitplex-Betrieb verarbeitete Signalen in Zeitschlitzen (Zeit-Multi plex-Betrieb). Das Verfahren umfaßt die Schritte eines Sendens von Informationen wäh rend eines Zeitschlitzes und Umschalten einer auswählbaren Matrix aus Verstärkungse lementen in dem linearisierten Senderschaltkreis während einer bestimmten Zeitperiode des Zeitschlitzes der Art, um Nachbarkanal-Übertragungen zu reduzieren. In der bevor zugten Ausführungsform der Erfindung weist die auswählbare Matrix der Verstärkungs elemente eine erste auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen in einem Vor wärtspfad und eine zweite auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen in einem Rückführ- bzw. Feedback-Pfad auf. Der Schritt eines Umschaltens der ersten, auswähl baren Matrix aus Verstärkungselementen in einem Vorwärtspfad und der zweiten, aus wählbaren Matrix von Verstärkungselementen in einem Rückführpfad umfassen ein Aus wählen mindestens eines Verstärkungselements von der ersten, auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen in dem Vorwärtspfad und Auswählen mindestens eines Ver stärkungselements von der zweiten, auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen in dem Rückführpfad. Vorzugsweise umfaßt die bestimmte Zeitperiode zum Umschalten der auswählbaren Verstärkungselemente mindestens eines von: im wesentlichen an dem Beginn oder im wesentlichen an dem Ende des Zeitschlitzes.According to a first aspect of the preferred embodiment of the invention, a Methods for reducing adjacent channel transmissions of a communication unit that works in a time domain communication system. The Communication unit has a linearized transmitter circuit for sending Time domain signals processed in multiplex mode in time slots (time multi plex operation). The method comprises the steps of sending information during rend a time slot and switching a selectable matrix of amplifications elements in the linearized transmitter circuit during a certain period of time of the time slot of the type to reduce adjacent channel transmissions. In the before preferred embodiment of the invention has the selectable matrix of the gain elements a first selectable matrix of reinforcing elements in a pre upward path and a second selectable matrix of reinforcing elements in one Feedback path on. The step of switching the first one, select ed matrix of reinforcing elements in one forward path and the second, from selectable matrix of reinforcing elements in a return path include an off select at least one reinforcement element from the first selectable matrix from reinforcing elements in the forward path and selecting at least one ver reinforcement element from the second, selectable matrix of reinforcement elements in the return path. Preferably, the particular period of time includes switching of the selectable reinforcement elements at least one of: essentially the beginning or essentially the end of the time slot.
Vorteilhafterweise wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Ver fahren zum Reduzieren einer Nachbarkanal-Interferenz in einem kartesischen, lineari sierten Rückführ-Senderschaltkreis das mit dem angrenzenden Kanal gekoppelte Lei stungsverhältnis (ACCPR) aufgrund davon zu reduzieren, daß der linearisierte Sender ansteigt und abfällt, und zwar um 12 dB. Advantageously, according to the preferred embodiment of the invention, the ver drive to reduce adjacent channel interference in a Cartesian, lineari feedback transmitter circuit the Lei coupled to the adjacent channel power ratio (ACCPR) due to the fact that the linearized transmitter rises and falls by 12 dB.
Gemäß einem zweiten Aspekt der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein linearisierter Senderschaltkreis zum Reduzieren einer Nachbarkanal-Interferenz in ei nem Zeitteilungs-Kommunikations-System geschaffen. Der linearisierte Senderschalt kreis umfaßt einen Basisband-Linearisierungsschaltkreis, der einen Basisband-Eingang besitzt und ein gefiltertes Basisband-Ausgangssignal zu einem die Frequenz nach oben wandelnden Schaltkreis liefert, der eine erste, auswählbare Matrix aus Verstärkungsele menten zum Aufnehmen des gefilterten Basisband-Ausgangssignals und eines Fre quenzkonversionssignals besitzt, und zum Schaffen eines Hochfrequenz-Ausgangs signals. Ein Leistungsverstärker empfängt das Hochfrequenz-Ausgangssignal und liefert einen Sender-Schaltkreis-Ausgang zu einem Rückführ- bzw. Feedback-Schaltkreis, der einen Teil des Sender-Schaltkreis-Ausgangs aufnimmt und ein Rückführ-Signal liefert. Ein die Frequenz nach unten wandelnder Schaltkreis ist vorgesehen, der eine zweite, auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen zum Aufnehmen des Rückführ-Signals und eines die Frequenz nach unten konvertierenden Signals besitzt, und zum Liefern ei nes Niedrigfrequenz-Ausgangs zu dem Basisband-Linearisierungsschaltkreis. Eine Steu ereinheit ist betriebsmäßig mit der ersten und zweiten, auswählbaren Matrix aus Verstär kungselementen zum Liefern eines Steuersignals zum selektiven Umschalten der ersten und der zweiten, auswählbaren Matrix der Verstärkungselemente gekoppelt, um Nach barkanal-Übertragungen an dem Beginn und/oder an dem Ende eines Zeitschlitzes zu reduzieren.According to a second aspect of the preferred embodiment of the invention, a linearized transmitter circuit to reduce adjacent channel interference in egg created a time division communication system. The linearized transmitter switch circuit includes a baseband linearization circuit that has a baseband input has and a filtered baseband output signal to a frequency up converting circuit that provides a first, selectable matrix of gain elements elements for recording the filtered baseband output signal and a Fre has a frequency conversion signal, and for creating a high-frequency output signals. A power amplifier receives the high frequency output signal and delivers a transmitter circuit output to a feedback circuit that takes up part of the transmitter circuit output and provides a feedback signal. A frequency-changing circuit is provided, which has a second, selectable matrix of amplification elements for receiving the feedback signal and has a frequency converting signal down, and to provide Low frequency output to the baseband linearization circuit. A tax Unit is operational with the first and second selectable matrix of amplifiers kungselemente for supplying a control signal for selective switching of the first and the second selectable matrix of the gain elements coupled to After bar channel transmissions at the start and / or end of a time slot to reduce.
Auf diese Art und Weise wird die gesamte Schleifenverstärkung unter einem konstanten Pegel gesteuert und aufrechterhalten, während die Sender-Ausgangsleistung aufeinan derfolgend reduziert wird, um dadurch eine Nachbarkanal-Interferenz, die durch den Ab falls- bzw. Ramp-Down-Prozeß erzeugt wird, zu begrenzen.In this way, the total loop gain is below a constant Level controlled and maintained while transmitter output power is on each other which is subsequently reduced to thereby cause adjacent channel interference caused by the Ab limit or ramp-down process is generated.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand nur eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.A preferred embodiment of the invention will now be described using only one example described with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines kartesischen, linearisierten Rückführ-Senderschalt kreises gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 shows a block diagram of a Cartesian, linearized feedback transmitter circuit according to a preferred embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das das Sender-Leistungs-Steuer-Verhalten darstellt, gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 is a timing diagram showing control transmitter power represents the behavior, according to the preferred embodiment of the invention.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Reduzieren von Nachbarkanal- Übertragungen einer Kommunikationseinheit im Detail darstellt, die in einem Zeit-Domä nen-Kommunikations-System arbeitet, gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows a flow chart illustrating a method for reducing adjacent channel transmissions of a communication unit in detail, which operates in a time-Domae NEN communication system according to the preferred embodiment of the invention.
Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm eines kartesischen, linearisierten Rückführ-Senderschalt kreises nach dem Stand der Technik dar. Fig. 4 shows a block diagram of a Cartesian, linearized feedback transmitter circuit according to the prior art.
Fig. 5 stellt ein Blockdiagramm eines vereinfachten, theoretischen Modells des kartesi schen Rückführ-Senders dar. Fig. 5 illustrates a block diagram of a simplified, theoretical model of the Cartesian feedback transmitter.
Wie zunächst die Fig. 4 zeigt, ist dort ein Blockdiagramm eines kartesischen, linearisier ten Rückführ-Senderschaltkreises nach dem Stand der Technik dargestellt. Der lineari sierte Senderschaltkreis ist Teil einer Kommunikationseinheit, d. h. eines Funk-Senders und weist ein digitales Eingangssignal 8, einen digitalen Signalprozessor (DSP) 10, ei nen Digital-Analog-Wandler (D/A) für einen In-Phase-(I)-Kanal 11, einen D/A für einen Quadratur-(Q)-Kanal 12, eine Eingangsdämpfung 13, eine Summierverbindung 15 und einen Schleifenfilter 21 für den I-Kanal 11 auf, eine Eingangsdämpfung 14, eine Sum mierverbindung 17 und einen Schleifenfilter 22 für den Q-Kanal 12 auf. Der linearisierte Senderschaltkreis weist weiterhin eine Summierverbindung 24, einen Tiefpaßfilter 28, ei nen Aufwärts-Konvertier-Vorwärts-Dämpfer 29, einen Mischer bzw. eine Mischerstufe 30, einen Leistungsverstärker 31, einen Koppler 32, einen Abwärts-Wandler-Rückführ- Dämpfer 34, einen Abwärts-Mischer 35, einen Lokal-Haupt-Oszillator (LO) 36, einen Ba sisbandverstärker 41 für den I-Kanal, einen Basisbandverstärker 40 für den Q-Kanal und eine Antenne 33 auf.Referring first to Fig. 4 shows a block diagram of a Cartesian linearization th feedback transmitter circuit is shown according to the prior art there. The linearized transmitter circuit is part of a communication unit, ie a radio transmitter and has a digital input signal 8 , a digital signal processor (DSP) 10 , a digital-to-analog converter (D / A) for an in-phase (I) Channel 11 , a D / A for a quadrature (Q) channel 12 , an input attenuation 13 , a summing connection 15 and a loop filter 21 for the I-channel 11 , an input attenuation 14 , a summing connection 17 and a loop filter 22 for Q channel 12 . The linearized transmitter circuit further includes a summing connection 24 , a low-pass filter 28 , an up-conversion-forward damper 29 , a mixer or a mixer stage 30 , a power amplifier 31 , a coupler 32 , a down-converter feedback damper 34 , a down mixer 35 , a local main oscillator (LO) 36 , a baseband amplifier 41 for the I-channel, a baseband amplifier 40 for the Q-channel and an antenna 33 .
Im Betrieb wird ein digitales Eingangssignal 8 in sowohl den I- als auch den Q-D/A- Wandler zugeführt, um analoge I- und Q-Basisbandsignale zu liefern, die durch die Ein gangs-Dämpfung 13 und die Eingangs-Dämpfung 14 jeweils gedämpft werden. Die gefil terten, analogen Signale werden dann an der Summierverbindung 15 und der Summierverbindung 17 jeweils mit Realzeit-Rückführ-Signalen kombiniert, um lineari sierte Basisband-I- und Q-Signale zu liefern. Die linearisierten Basisband-I- und Q-Si gnale werden zu dem Schleifenfilter 21 in dem Schleifenfilter 22 jeweils eingegeben und dann kombiniert, um ein einzelnes, linearisiertes Basisband-Signal zu liefern. Das einzel ne, linearisierte Basisband-Signal wird durch den Tiefpaßfilter 28 gefiltert und durch den Aufwärts-Konversions-Vorwärts-Dämpfer 29 gedämpft, um ein gedämpftes, linearisiertes Basisband-Signal zu liefern. Das gedämpfte, linearisierte Basisband-Signal wird nach oben zu einer geeigneten Funkfrequenz durch den Mischer 30 und den Lokal-Haupt-Os zillator (LO) 36 gewandelt, wo es durch den Leistungsverstärker 31 verstärkt wird. Das verstärkte, linearisierte Funksignal wird durch den Koppler 32 abgetastet und das abge tastete Signal wird über den Abwärts-Wandler-Rückführ-Dämpfer 34 zu dem Abwärts- Mischer 35 zugeführt, um ein Basisband-Rückführ-Signal zu produzieren. Das abwärts konvertierte bzw. gewandelte Signal wird geteilt und zu dem Basisband-Verstärker 41 für den I-Kanal und zu dem Basisband-Verstärker 40 für den Q-Kanal eingegeben, um die Realzeit-Rückführschleife zu schließen. Eine Leistungssteuerung in dem vorstehenden, linearisierten Sender wird durch simultanes Steuern der Dämpfung des Aufwärts-Kon versions-Vorwärts-Dämpfers 29 und des Abwärts-Wandler-Rückführ-Dämpfers 34 er reicht. Ein typisches Beispiel würde ein solches für fünf Kombinationen einer Dämpfung, die verwendet werden, wie dies in Tabelle 1 dargestellt ist, sein.In operation, a digital input signal 8 is fed into both the I and QD / A converters to provide analog I and Q baseband signals that are attenuated by input attenuation 13 and input attenuation 14, respectively . The filtered, analog signals are then combined at the summing connection 15 and the summing connection 17 with real-time feedback signals in order to provide linearized baseband I and Q signals. The linearized baseband I and Q signals are input to the loop filter 21 in the loop filter 22, respectively, and then combined to provide a single, linearized baseband signal. The single linearized baseband signal is filtered by the low pass filter 28 and attenuated by the up-conversion-forward attenuator 29 to provide an attenuated, linearized baseband signal. The attenuated, linearized baseband signal is converted up to an appropriate radio frequency by mixer 30 and local main oscillator (LO) 36 , where it is amplified by power amplifier 31 . The amplified, linearized radio signal is sampled by coupler 32 and the sampled signal is fed through buck converter feedback attenuator 34 to down mixer 35 to produce a baseband feedback signal. The down converted signal is divided and input to the baseband amplifier 41 for the I-channel and to the baseband amplifier 40 for the Q-channel to close the real-time feedback loop. Power control in the above linearized transmitter is achieved by simultaneously controlling the damping of the up-conversion forward damper 29 and the down-converter feedback damper 34 . A typical example would be one for five combinations of damping used as shown in Table 1.
Die kombinierte Dämpfung des Aufwärts-Konversions-Vorwärts-Dämpfers 29 und des Abwärts-Wandler-Rückführ-Dämpfers 34 wird immer so eingestellt, daß sie 20 dB ist. The combined attenuation of the up-conversion-forward attenuator 29 and the down-converter feedback attenuator 34 is always set to be 20 dB.
Dies stellt sicher, daß die Verstärkung der offenen Schleife konstant ist, unabhängig des Leistungssteuerzustands, der während der gesamten Übertragung in dem TX-Schlitz konstant gehalten wird.This ensures that the open loop gain is constant regardless of the Power control state that is in the TX slot throughout transmission is kept constant.
Ein Problem, das einem solchen Sender, der in einem TDMA-Kommunikations-System arbeitet, zugeordnet ist, ist dasjenige, daß die gesendete Leistung, die in angrenzende Frequenzkanäle während Anstiegs- und Abfalls-Perioden hinein reicht, hoch ist, falls der Leistungssteuerzustand hoch ist.A problem with such a transmitter in a TDMA communication system works, is assigned, that is that the transmitted power, which in adjacent Frequency channels in during rise and fall periods are high if the Power control state is high.
Lineare Sender verwenden oftmals negative Rückführtechniken, z. B. eine kartesische Rückführung, um eine hohe Linearität des gesendeten Ausgangs-Spektrums zu erzielen und dadurch Nachbarkanalstörungen durch einen angrenzenden Kanal zu minimieren, die zum Beispiel durch den effizienteren, allerdings weniger linearen, Leistungsverstär ker (PA) der Klasse AB erzeugt wird, wenn er mit PA′s der Klasse ′A′ verglichen wird. Die kartesische Rückführschleife bzw. Rückkopplungsschleife arbeitet in einer Anordnung mit geschlossener Schleife eines nicht linearen HF-PA der Klasse AB, wobei das Rück führ-Signal negativ mit dem Eingangssignal an einer Basisband-Frequenz in seiner Qua dratur ′I′ und ′Q′-Form kombiniert wird. Die Linearitäts-Funktion des PA verbessert sich proportional zu der Schleifen-Verstärkung, wenn sie in der Schleife geschlossen ist.Linear transmitters often use negative feedback techniques, e.g. B. a Cartesian Feedback in order to achieve a high linearity of the transmitted output spectrum and thereby minimize adjacent channel interference from an adjacent channel, for example through the more efficient, but less linear, power amplifier ker (PA) of class AB is generated when compared with PA's of class 'A'. The Cartesian feedback loop or feedback loop works in an arrangement with a closed loop of a non-linear HF-PA of class AB, the back leading signal negative with the input signal at a baseband frequency in its qua dratur 'I' and 'Q'-form is combined. The linearity function of the PA improves proportional to the loop gain when closed in the loop.
Wie nun die Fig. 5 zeigt, ist dort ein Blockdiagramm eines vereinfachten, theoretischen Modells des kartesischen Rückführ-Senders gezeigt. Das vereinfachte, theoretische Mo dell des kartesischen Rückführ-Senders weist die nachfolgenden Komponenten auf: ein Eingangs-Signal Vin 90, einen Vorwärts-Summierer 91, ein Vorwärts-Verstärkungsele ment ′A′ 92, einen Sender mit Ausgangs-Signal Vout 96, einen Koppler 97, ein Rückführ- bzw. Rückkopplungs-Verstärkungselement ′β′ 93, einen Rückführ- bzw. Rückkopplungs- Summierer 95 und ein additives Rückführ-Rauschsignal Nf 94.Referring now to FIG. 5, there is shown a block diagram of a simplified, theoretical model of the Cartesian feedback transmitter. The simplified, theoretical model of the Cartesian feedback transmitter has the following components: an input signal Vin 90 , a forward summer 91 , a forward amplification element 'A' 92 , a transmitter with output signal Vout 96 , one Coupler 97 , a feedback gain element 'β' 93 , a feedback summer 95 and an additive feedback noise signal Nf 94 .
Im Betrieb stellt das additive Rückführ-Rauschsignal Nf 94 das Rauschen dar, das an dem angrenzenden Kanal dominant ist. Die Übertragungsfunktion von dem additiven Rückführ-Rauschsignal Nf 94 an den Senderausgang Vout 96 ist:In operation, the additive feedback noise signal Nf 94 represents the noise that is dominant on the adjacent channel. The transfer function from the additive feedback noise signal Nf 94 to the transmitter output Vout 96 is:
Falls β. A » 1 ist, dann kann die Übertragungsfunktion angenähert werden alsIf β. A »1, then the transfer function can be approximated as
Wenn der Leistungssteuerzustand von dem höheren Leistungszustand in Tabelle 1 der TX Leistung 5 zu dem niedrigeren Leistungszustand TX Leistung 4 hin geändert wird, wird die Rückführ-Verstärkung β um 5 dB erhöht, um zu kompensieren. Demzufolge wird die Rückführ-Rauschverteilung an dem angrenzenden Kanal effektiv um 5 dB erniedrigt und die ACCPR Funktion wird um 5 dB verbessert.If the power control state of the higher performance state in Table 1 of the TX power 5 is changed to the lower power state TX power 4, the feedback gain β is increased by 5 dB to compensate. As a result effectively reduces the feedback noise distribution on the adjacent channel by 5 dB and the ACCPR function is improved by 5 dB.
Wie nun die Fig. 1 zeigt, ist dort ein Blockdiagramm eines kartesischen, linearisierten Rückführ-Senderschaltkreises gemäß dem zweiten Aspekt der bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung dargestellt. Der linearisierte Sender-Schaltkreis reduziert eine Nachbarkanal-Interferenz und arbeitet in einem Zeitteilungs-Vielfachzugriffs- (TDMA)-Kommunikations-System. Der linearisierte Senderschaltkreis umfaßt einen Ba sisband-Linearisierungs-Schaltkreis 51, der einen Basisband-Eingang 50 besitzt und ei nen gefilterten Ausgang 62 liefert. Der Basisband-Linearisierungs-Schaltkreis 51 umfaßt einen In-Phase-(I)-Kanal 77, der einen Digital-Analog-Wandler (D/A) 52, eine Eingangs- Dämpfungseinrichtung 55, einen Addierer 57 und einen Schleifenfilter 59 umfaßt. Ein Rückführ-Signal wird zu dem I-Kanal an dem Addierer 57 über einen Basisband-Verstär ker 74 eingegeben. Der Basisband-Linearisierungs-Schaltkreis 51 umfaßt auch einen Quadratur-(Q)-Kanal 78, der einen Digital-Analog-Wandler (D/A) 54 besitzt, eine Ein gangs-Dämpfungs-Einrichtung 56, einen Addierer 58 und einen Schleifenfilter 60. Ein Rückführ-Signal wird zu dem Q-Kanal an dem Addierer 58 über einen Basisband-Ver stärker 73 eingegeben. Ein digitaler Signal-Prozessors (DSP - Digital Signal Processor) 53 ist auch vorgesehen. Der linearisierte Sende-Schaltkreis umfaßt auch einen Frequen z-Aufwärts-Konversions-Schaltkreis 75 zum Aufnehmen des gefilterten Ausgangs 62, wobei der Frequenz-Aufwärts-Konversions-Schaltkreis 75 einen Mischer bzw. eine Mischstufe 65 besitzt und eine erste, auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 63, um einen Hochfrequenz-Ausgang 79 zu dem Leistungs-Verstärker 66 hin zu liefern. Der Leistungs-Verstärker 66 liefert einen Sender-Schaltkreis-Ausgang 82 zu einem Ab tast-Schaltkreis 67, z. B. ein Koppler, und zu einer Antenne 68. Der Abtast-Schaltkreis 67 liefert ein Rückführ-Signal 70 zu einem Frequenz-Abwärts-Konversions-Schaltkreis 76, der einen Mischer 71 und eine zweite, auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 64 besitzt. Ein Frequenz-Aufwärts-Konversions-Signal 80 und ein Frequenz-Abwärts- Konversions-Signal 81 sind durch den lokalen Haupt-Oszillator 69 vorgesehen. Der Fre quenz-Abwärts-Konversions-Schaltkreis 76 liefert einen Niedrig-Frequenz-Ausgang 83, der zu dem Basisband-Verstärker 73 und dem Basisband-Verstärker 74 zugeführt wird. Die erste auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 63 und die zweite auswählba re Matrix aus Verstärkungselementen 64 umfaßt mindestens ein Verstärkungselement 84.Referring now to FIG. 1, there is shown a block diagram of a Cartesian linearized feedback transmitter circuit according to the second aspect of the preferred exporting approximately form of the invention. The linearized transmitter circuit reduces adjacent channel interference and operates in a time division multiple access (TDMA) communication system. The linearized transmitter circuit comprises a baseband linearization circuit 51 which has a baseband input 50 and provides a filtered output 62 . The baseband linearization circuit 51 includes an in-phase (I) channel 77 that includes a digital-to-analog converter (D / A) 52 , an input attenuator 55 , an adder 57, and a loop filter 59 . A feedback signal is input to the I channel at adder 57 via a baseband amplifier 74 . The baseband linearization circuit 51 also includes a quadrature (Q) channel 78 having a digital-to-analog converter (D / A) 54 , an input attenuator 56 , an adder 58 and a loop filter 60 . A feedback signal is input to the Q channel at adder 58 via a baseband amplifier 73 . A digital signal processor (DSP) 53 is also provided. The linearized transmit circuit also includes a Frequen z up conversion circuit 75 for receiving the filtered output 62 , the frequency up conversion circuit 75 having a mixer 65 and a first selectable matrix of gain elements 63 to provide a high frequency output 79 to the power amplifier 66 . The power amplifier 66 provides a transmitter circuit output 82 to a sampling circuit 67 , z. B. a coupler, and to an antenna 68 . The sampling circuit 67 provides a feedback signal 70 to a frequency down conversion circuit 76 which has a mixer 71 and a second, selectable matrix of gain elements 64 . A frequency up conversion signal 80 and a frequency down conversion signal 81 are provided by the local master oscillator 69 . The frequency down-conversion circuit 76 provides a low frequency output 83 which is supplied to the baseband amplifier 73 and the baseband amplifier 74 . The first selectable matrix of reinforcing elements 63 and the second selectable matrix of reinforcing elements 64 comprises at least one reinforcing element 84 .
Im Betrieb wird der Basisband-Eingang 50 in den Basisband-Linearisierungs-Schaltkreis 51 zugeführt, in zwei Signale in Quadratur zueinander unterteilt und zu dem I-Kanal 77 und dem Q-Kanal 78 jeweils eingegeben. In jedem jeweiligen Kanal wird das Eingangs- Signal von einem digitalen Signal zu einem analogen Signal durch den D/A 52 in dem I-Kanal 77 und dem D/A 54 in dem Q-Kanal 78 konvertiert. Die analogen Signale werden durch die Eingangs-Dämpfungseinrichtung 55 und die Eingangs-Dämpfungseinrichtung 56 gedämpft, mit Rückführ-Signalen an dem Addierer 57 und dem Addierer 58 aufsum miert und durch den Schleifen-Filter 59 und den Schleifen-Filter 60 jeweils gefiltert. Die Signale von dem I-Kanal-Ausgang und dem Q-Kanal-Ausgang werden kombiniert, um einen gefilterten Ausgang 62 zu liefern. Der Frequenz-Aufwärts-Konversions-Schaltkreis 75 nimmt den gefilterten Ausgang 62 und das Frequenz-Konversions-Signal 80 von dem lokalen Haupt-Oszillator 69 auf und liefert einen Hoch-Frequenz-Ausgang 79. Der Fre quenz-Aufwärts-Konversions-Schaltkreis 75 umfaßt die erste auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 63 zum Einstellen eines Leistungs-Pegels des Frequenz-Auf wärts-Konversions-Signals 80. Der Leistungs-Verstärker 66 nimmt den Hochfrequenz- Ausgang 79 auf und liefert den Sender-Schaltkreis-Ausgang 82. Der Abtast-Schaltkreis 67 koppelt einen Bereich des Sender-Schaltkreis-Ausgangs 82 aus, um dadurch das Rückführ-Signal 70 zu liefern. Das Frequenz-Abwärts-Konversions-Signal 81 wird in die zweite auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 64 zugeführt und mit dem Rück führ-Signal 70 an dem Mischer 71 gemischt, um den Niedrig-Frequenz-Ausgang 83 zu liefern. Der Frequenz-Abwärts-Konversions-Schaltkreis 76 umfaßt eine zweite auswähl bare Matrix aus Verstärkungselementen 63 zum Einstellen eines Leistungspegels des Frequenz-Abwärts-Konversions-Signals 81. Die zweite auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 64 stellt den Leistungspegel des Frequenz-Abwärts-Konversi ons-Signals 81 ein. Der Niedrig-Frequenz-Ausgang 83 wird unterteilt und in den I-Kanal 77 über den Basisband-Verstärker 74 eingegeben und zu dem Q-Kanal 78 über den Ba sisband-Verstärker 73 eingegeben, um die Realzeit-Rückführ-Schleife zu schließen.In operation, the baseband input 50 is fed into the baseband linearization circuit 51 , divided into two signals in quadrature to one another and input to the I-channel 77 and the Q-channel 78, respectively. In each respective channel, the input signal is converted from a digital signal to an analog signal by D / A 52 in I-channel 77 and D / A 54 in Q-channel 78 . The analog signals are attenuated by the input attenuator 55 and the input attenuator 56 , summed with feedback signals at the adder 57 and the adder 58, and filtered by the loop filter 59 and the loop filter 60, respectively. The signals from the I-channel output and the Q-channel output are combined to provide a filtered output 62 . The frequency up conversion circuit 75 receives the filtered output 62 and the frequency conversion signal 80 from the local main oscillator 69 and provides a high frequency output 79 . The frequency up-conversion circuit 75 comprises the first selectable matrix of amplification elements 63 for setting a power level of the frequency-up conversion signal 80 . The power amplifier 66 receives the high-frequency output 79 and supplies the transmitter circuit output 82 . The sampling circuit 67 couples out a portion of the transmitter circuit output 82 to thereby provide the feedback signal 70 . The frequency down conversion signal 81 is fed into the second selectable matrix of gain elements 64 and mixed with the feedback signal 70 at the mixer 71 to provide the low frequency output 83 . The frequency down-conversion circuit 76 comprises a second selectable matrix of amplification elements 63 for adjusting a power level of the frequency down-conversion signal 81 . The second selectable matrix of gain elements 64 adjusts the power level of the frequency down-conversion signal 81 . The low frequency output 83 is divided and input to I-channel 77 through baseband amplifier 74 and to Q-channel 78 through baseband amplifier 73 to close the real-time feedback loop.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der linearisierte Sender-Schaltkreis ein kartesi cher, linearisierter Rückführ- bzw. Rückkopplungs-Sender-Schaltkreis, obwohl es inner halb des Erfindungsgedankens liegt, daß andere, linearisierte Sender-Technologien, wie beispielsweise eine adaptive Vor-Verzerrung, vorteilhafterweise gemäß der Erfindung eingesetzt werden können. Eine Leistungssteuerung in der bevorzugten Ausführungs form des linearisierten Sender-Schaltkreises wird durch Steuern der Verstärkungs-Funk tion der ersten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 63 und der zweiten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 64 gleichzeitig erreicht. Die kombinier te Leistungsverstärkung der ersten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 63 und der zweiten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 64 wird konstant ge halten, um dadurch eine konstante Leistungsverstärkung innerhalb der Rückführ-Schlei fe des linearisierten Sender-Schaltkreises aufrechtzuerhalten. Es liegt innerhalb des Er findungsgedankens, daß alternative Topologien und Anordnungen für die auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen verwendet werden können, um den Vorwärts- und Rückführ-Pegel des gesendeten Signals einzustellen.In the preferred embodiment, the linearized transmitter circuit is a cartesian, linearized feedback transmitter circuit, although it is within the spirit of the invention that other linearized transmitter technologies, such as adaptive predistortion, are advantageous can be used according to the invention. Power control in the preferred embodiment of the linearized transmitter circuit is achieved by controlling the gain function of the first selectable matrix of gain elements 63 and the second selectable matrix of gain elements 64 simultaneously. The combined power gain of the first selectable matrix of gain elements 63 and the second selectable matrix of gain elements 64 is kept constant, thereby maintaining constant power gain within the feedback loop of the linearized transmitter circuit. It is within the spirit of the invention that alternative topologies and arrangements for the selectable matrix of gain elements can be used to adjust the forward and return levels of the transmitted signal.
Wie nun die Fig. 2 zeigt, ist dort ein Zeitabstimmungs-Diagramm eines Zeit-Domänen- Vielfach-Zugriffs-(TDMA)-Kommunikations-Systems gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung dargestellt. Das Kommunikations-System umfaßt Kommunikati onseinheiten, die linearisierte Sender-Schaltkreise zum Senden von in der Zeit-Domäne im Multiplex-Betrieb bzw. Zeit-Multiplex-Betrieb verarbeiteten Signalen in Zeit-Schlitzen besitzen, zum Beispiel wird eine Daten-Nachricht 200 in einem Zeit-Schlitz 204 gesen det. Wenn das Senden der Daten abgeschlossen ist, z. B. an dem Ende eines Zeit- Schlitzes 201, kann der Sender-Leistungs-Pegel in einem einzelnen Schritt 203 durch Abschalten der gesamten Verstärkungselemente reduziert werden. Eine solche schnelle Reduktion in den gesendeten Leistungs-Pegeln bewirkt eine Übergangs-Interferenz bzw. transiente Interferenz in angrenzenden Frequenz-Kanälen. Referring now to FIG. 2, there is shown a timing diagram of a time domain multiple access (TDMA) comunicaciones.de the system according to a preferred exporting approximately form of the invention. The communication system comprises communication units which have linearized transmitter circuits for transmitting signals processed in the time domain in the multiplex mode or time multiplex mode in time slots, for example a data message 200 in one Time slot 204 sent. When the sending of the data is completed, e.g. B. at the end of a time slot 201 , the transmitter power level can be reduced in a single step 203 by switching off the entire gain elements. Such a rapid reduction in the transmitted power levels brings about a transient interference or transient interference in adjacent frequency channels.
Es liegt innerhalb des Erfindungsgedankens, daß die auswählbare Einstellung der Ver stärkungselemente während irgendeiner Zeitperiode des Zeit-Schlitzes auftreten kann, insbesondere an dem Beginn oder an dem Ende des Zeit-Schlitzes. Fig. 2 wird in Bezug auf die auswählbare Einstellung von Verstärkungselementen nur an dem Ende des Zeit- Schlitzes, allerdings nur zu Erläuterungszwecken, beschrieben.It is within the spirit of the invention that the selectable adjustment of the gain elements may occur during any time period of the time slot, particularly at the beginning or at the end of the time slot. Fig. 2 will be described with respect to the selectable setting of gain elements only at the end of the time slot, but only for the purposes of illustration.
In der bevorzugten Ausführungsform wird die gesendete Ausgangs-Leistung unter Ver wendung einer Option ′A′ reduziert, wodurch die auswählbare Matrix aus Verstärkungse lementen aufeinanderfolgend von einer maximalen Spannung zu einer minimalen Span nung reduziert wird, wie dies im Schritt 202 dargestellt ist. Vorteilhafterweise reduziert dies den Leistungs-Pegel, der eingeführt wird, und demzufolge die Übergangs-Interfe renz, die auf angrenzenden Frequenz-Kanälen verursacht wird. Um diese Vielfach- Schritt-Reduktion in der Ausgangs-Leistung auszuführen, werden sowohl die auswählba re Vorwärts-Matrix der Verstärkungselemente als auch die auswählbare Rückführ-Matrix aus Verstärkungselementen gleichzeitig bzw. konkurrierend eingestellt, um sicherzustel len, daß die Schleifen-Verstärkung des linearisierten Senders konstant verbleibt und demzufolge die Rückführ-Schleife des linearisierten Senders stabil zu allen Zeiten verbleibt.In the preferred embodiment, the transmitted output power is ver using an option 'A' reduces, which makes the selectable matrix of reinforcements elements successively from a maximum voltage to a minimum span voltage is reduced, as shown in step 202. Advantageously reduced this is the power level that is introduced, and consequently the transition interference limit that is caused on adjacent frequency channels. To this multiple Performing step reduction in the output power, both the selectable re forward matrix of the reinforcement elements as well as the selectable feedback matrix of reinforcing elements set simultaneously or competing to ensure len that the loop gain of the linearized transmitter remains constant and consequently, the feedback loop of the linearized transmitter is stable at all times remains.
Wie nun die Fig. 3 zeigt, ist dort ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Reduzieren von einer Nachbarkanal-Interferenz in einem Zeit-Domänen-Kommunikations-System gemäß dem ersten Aspekt der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Das Verfahren zum Reduzieren der Nachbarkanal-Interferenz, die durch den linearisier ten Sender erzeugt ist, umfaßt die Schritte eines Einstellens einer Leistungs-Steuerung auf den erforderlichen Pegel, wie im Schritt 100, Senden von Informationen, z. B. eine Daten-Nachricht 200 in einem Zeit-Schlitz 204 unter einer maximalen Sende-Steuer- Spannung der TX Leistung 5, wie dies im Schritt 101 dargestellt ist. Wenn das Ende des Daten-Übergangs an einem Ende eines Zeit-Schlitzes 201 beobachtet wird (oder wie in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ungefähr 500 Mikrosekunden vor dem Ende des Zeit-Schlitzes 201), wie in dem Schritt 102, wird der Ausgangs-Leistungs-Pe gel auf ein Minimum durch aufeinanderfolgendes Umschalten von Verstärkungselemen ten aus der ersten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 63 in dem Vor wärts-Pfad und in die zweite auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen 64 in dem Rückführ-Pfad reduziert, wie dies im Schritt 104 dargestellt ist. Der Schritt eines Um schaltens weist ein Auswählen mindestens eines Verstärkungselements 84 aus der er sten, auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 63 in dem Vorwärts-Pfad und Auswählen mindestens eines Verstärkungselements 84 aus der zweiten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen 64 in dem Rückführ-Pfad auf. An dem Ende des Zeit- Schlitzes wird der Sender-Leistungs-Pegel reduziert (nach unten gefahren), wie dies im Schritt 108 dargestellt ist.Referring now to Fig. 3, there is shown a flow chart illustrating a method for reducing adjacent channel interference in the time domain a communication system according to the first aspect of the preferred embodiment of the invention. The method for reducing the adjacent channel interference generated by the linearized transmitter comprises the steps of setting a power controller to the required level, as in step 100, transmitting information, e.g. B. a data message 200 in a time slot 204 under a maximum transmit control voltage of the TX power 5, as shown in step 101. If the end of the data transition is observed at an end of a time slot 201 (or, as in the preferred embodiment of the invention, about 500 microseconds before the end of the time slot 201 ), as in step 102, the output power becomes Reduce level to a minimum by successively switching gain elements from the first selectable matrix of gain elements 63 in the forward path and into the second selectable matrix of gain elements 64 in the return path, as shown in step 104. The step of toggling includes selecting at least one gain element 84 from the first selectable matrix of gain elements 63 in the forward path and selecting at least one gain element 84 from the second selectable matrix of gain elements 64 in the return path. At the end of the time slot, the transmitter power level is reduced (driven down) as shown in step 108.
Vorteilhafterweise wird in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Verfah ren zum Reduzieren einer Nachbarkanal-Interferenz in einem kartesischen, linearisierten Rückführ-Sender-Schaltkreis die Nachbarkanal-Interferenz aufgrund eines linearisierten Sender-Ansteigens und/oder -Abfallens seiner Ausgangs-Leistung um 12 dB reduziert.Advantageously, in the preferred embodiment of the invention, the method to reduce adjacent channel interference in a Cartesian, linearized Feedback transmitter circuitry the adjacent channel interference due to a linearized Transmitter rise and / or fall in its output power reduced by 12 dB.
Claims (10)
Senden von Informationen während eines Zeitschlitzes; und
Umschalten einer auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen in dem lineari sierten Senderschaltkreis während einer bestimmten Zeitperiode des Zeitschlitzes derart, um Nachbarkanal-Übertragungen zu reduzieren.1. A method for reducing adjacent-channel transmissions of a communication unit that operates in a time-domain communication system, the communication unit having a linearized transmitter circuit for transmitting signals in the time domain that are multiplexed in time slots, the method comprising the steps of:
Sending information during a time slot; and
Switching a selectable matrix of gain elements in the linearized transmitter circuit during a certain time period of the time slot in order to reduce adjacent channel transmissions.
Auswählen mindestens eines Verstärkungselements aus der ersten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen in dem Vorwärtspfad; und
Auswählen mindestens eines Verstärkungselements aus der zweiten auswählbaren Matrix aus Verstärkungselementen in dem Rückführpfad.2. The method according to claim 1, characterized in that the selectable matrix of gain elements comprises a first selectable matrix of gain elements in a forward path of the linearized transmitter circuit and a second selectable matrix of gain elements in a return path of the linearized transmitter circuit and the step of switching a selectable Reinforcing element matrix includes:
Selecting at least one gain element from the first selectable matrix of gain elements in the forward path; and
Select at least one reinforcement element from the second selectable matrix of reinforcement elements in the return path.
einen Basisband-Linearisierungsschaltkreis, der einen Basisband-Eingang besitzt und ein gefiltertes Basisband-Ausgangssignal liefert;
einen Frequenz-Aufwärts-Konversions-Schaltkreis, der eine erste, auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen zum Aufnehmen des gefilterten Basisband-Aus gangssignals und eines Frequenz-Konversionssignals und zum Liefern eines Hoch frequenz-Ausgangssignals besitzt;
einen Leistungsverstärker zum Aufnehmen des Hochfrequenz-Ausgangssignals und zum Liefern eines Senderschaltkreis-Ausgangs;
einen Rückführschaltkreis zum Aufnehmen eines Teils des Senderschaltkreis-Aus gangs und zum Liefern eines Rückführ-Signals;
einen Frequenz-Abwärts-Konversions-Schaltkreis, der eine zweite, auswählbare Matrix aus Verstärkungselementen zum Aufnehmen des Rückführ-Signals und ei nes Frequenz-Abwärts-Konversions-Signals und zum Liefern eines Niedrig frequenz-Ausgangs zu dem Basisband-Linearisierungsschaltkreis besitzt; und
eine Steuereinheit, die betriebsmäßig mit der ersten und der zweiten, auswählba ren Matrix aus Verstärkungselementen zum Liefern eines Steuersignals zum selek tiven Umschalten der ersten und der zweiten auswählbaren Matrix aus Verstär kungselementen gekoppelt ist, um Nachbarkanal-Übertragungen während einer be stimmten Periode eines Zeitschlitzes zu reduzieren.4. Linearized transmitter circuit for reducing adjacent channel interference in a time division communication system, the linearized transmitter circuit comprising:
a baseband linearization circuit which has a baseband input and provides a filtered baseband output signal;
a frequency up conversion circuit having a first selectable matrix of gain elements for receiving the filtered baseband output signal and a frequency conversion signal and for providing a high frequency output signal;
a power amplifier for receiving the radio frequency output signal and for providing a transmitter circuit output;
a feedback circuit for receiving a portion of the transmitter circuit output and for providing a feedback signal;
a frequency down conversion circuit having a second selectable matrix of gain elements for receiving the feedback signal and a frequency down conversion signal and for providing a low frequency output to the baseband linearization circuit; and
a control unit operatively coupled to the first and second selectable matrix of gain elements for providing a control signal for selectively switching the first and second selectable matrix of gain elements to adjoin adjacent channel transmissions during a certain period of a time slot to reduce.
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Legal Events
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Owner name: MOTOROLA SOLUTIONS ISRAEL LTD., IL Free format text: FORMER OWNER: MOTOROLA ISRAEL LTD., TEL AVIV, IL Effective date: 20111205 |
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