DE19835418B4

DE19835418B4 - Nachrichtenübermittlungsvorrichtung für digitale Nachrichtenübermittlung

Info

Publication number: DE19835418B4
Application number: DE19835418A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Takagi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: GB9817058D0; GB2330995B; DE19835418A1; JPH11112461A; US6556636B1; GB2330995A

Abstract

Nachrichtenübermittlungs-Empfangsvorrichtung für digitale Nachrichtenübermittlung, bei der die Frequenz eines empfangenen QPSK-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird, das Zwischenfrequenzsignal einer A/D-Umsetzung und einer I-Komponenten/Q-Komponententrennung unterzogen wird, um digitale Daten der I-Komponente und digitale Daten der Q-Komponente zu erhalten, und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente zu erhalten und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente und den digitalen Daten der Q-Komponente erhalten werden wobei, die Nachrichtenübermittlungsvorrichtung aufweist:
eine A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) zum Durchführen der A/D-Umsetzung,
eine Pegelsteuerschaltung (23I, 23Q) zum Steuern des Pegels des der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) zugeführten Signals auf einen vorbestimmten Wert,
einen Tiefpassfilter (25I, 25Q) zum Entfernen eines Störsignals von einem von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen Signal, und
eine Störsignalpegel-Detektionsschaltung (51) zum Detektieren des Pegels des in dem von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen Signal enthaltenen Störsignals, durch Vergleich des von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen...

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangsvorrichtung für die digitale Nachrichtenübermittlung, die in geeigneter Weise für eine Empfangsvorrichtung für eine digitale Audioübertragung geeignet ist.
DAB (digitale Audioübertragung) ist als digitale Nachrichtenübermittlung bekannt, bei der eine Phasenmodulation verwendet wird. Die DAB wird in der Praxis in Übereinstimmung mit dem EUREKA 147 Standard in Europa verwendet, wobei die Signalverarbeitung auf der Übertragungsseite im folgenden beschrieben wird.

(1) Digitale Audiodaten mit maximal 64 Kanälen werden in Übereinstimmung mit der MPEG-Audioschicht II für jeden Kanal komprimiert.
(2) Alle Kanaldaten, die aus dem oben unter (1) erwähnten Verfahren resultieren, werden einer Fehlerkorrektur-Codierverarbeitung durch eine Faltungscodierung und einer Verschachtelung in der Zeitachse unterzogen.
(3) Das Ergebnis des oben unter (2) erwähnten Verfahrens wird auf einen Kanal gemultiplext. Gegebenenfalls werden Hilfsdaten wie z. B. PAD hinzugefügt.
(4) Das Ergebnis des oben unter (3) erwähnten Verfahrens wird einer Verschachtelungverarbeitung auf der Frequenzachse unterzogen und gleichzeitig wird ein Symbol für die Synchronisierung hinzugefügt.
(5) Das Ergebnis des oben unter (4) erwähnten Verfahrens wird einer OFDM (Orthogonalen Frequenzteilungsmultiplex)-Verarbeitung und danach einer D/A-Umsetzung unterzogen.
(6) Das Hauptträgersignal wird einer QPSK-Modulation (Quadrat-Phasenumtastung) abhängig von dem Ergebnis des oben unter (5) erwähnten Verfahrens unterzogen, und das QPSK-Signal wird übertragen.

Die DAB-Empfangsvorrichtung kann somit beispielsweise den in 3 gezeigten Aufbau haben.
Im Detail empfängt in 3 eine Antenne 11 ein DAB-Übertragungswellensignal, das empfangene Signal wird einer Mischschaltung 15 durch eine Signalleitung übertragen, die in der Reihenfolge des Durchlaufs ein, Bandpaßfilter 12, einen Hochfrequenzverstärker 13 und ein Bandpaßfilter 14 umfaßt, und eine örtliche Oszillationsschaltung 16 führt ein örtliches Oszillationssignal mit einer vorbestimmten Frequenz, die abhängig von der empfangenen Frequenz variabel ist, der Mischschaltung 15 zu und das empfangene Signal wird einer Frequenzumwandlung unterzogen und in ein Zwischenfrequenzsignal SIF umgewandelt, das eine vorbestimmte Frequenz aufweist.
Das Zwischenfrequenzsignal SIF wird den Mischschaltungen 21I und 21Q durch einen Bandpaßfilter 17 zur Zwischenfrequenzfilterung und einem Verstärker 18 zur Zwischenfrequenzverstärkung zugeführt. Eine lokale Oszillationsschaltung 22 erzeugt ein lokales Oszillationssignal mit einer Frequenz, die gleich der Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzsignals SIF ist und das eine Phase aufweist, die sich von der des Zwischenfrequenzsignals SIF um 90° unterscheidet und das lokale Oszillationssignal wird den Mischschaltungen 21I und 21Q zugeführt. Wie oben beschrieben wurde, wird das Zwischenfrequenzsignal SIF in den Mischschaltungen 21I und 21Q einer Frequenzumsetzung unterzogen und das Zwischenfrequenzsignal SIF wird in ein I-Signal SI und ein Q-Signal SQ umgesetzt und die Signale SI und SQ werden ausgegeben.
Die Signale SI und SQ werden gewinngesteuerten Verstärkern 23I und 23Q zugeführt, in denen die Signale SI und SQ in Signale Si und Sq umgewandelt werden, die einen vorbestimmten Pegel aufweisen, und diese Si und Sq werden A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführ und in digitale Daten DI und DQ umgewandelt. Die Daten DI und DQ werden einer FFT (schnelle Fouriertransformations)-Schaltung 31 durch digitale Tiefpaßfilter 25I und 25Q zugeführt, die weiter unten erläutert werden, und im folgenden durch Verstärker 26I und 26Q geführt und einer OFDM-Demodulation unterzogen, und die OFDM-demodulierten Daten werden einer Viterbi-Decodierschaltung 32 zugeführt, in der eine Entschachtelung und eine Fehlerkorrektur durchgeführt werden und ein Programm (Kanal) wird ausgewählt und somit werden die digitalen Audiodaten des gewünschten Programmes ausgewählt.
Nachfolgend werden die ausgewählten Daten einer Expandierungsschaltung 33 zugeführt, in der eine MPEG-Datenexpandierung durchgeführt wird, wobei die Datenexpandierungsschaltung 33 die digitalen Audiodaten des gewünschten Programmes in Daten expandiert, die die ursprüngliche Datenlänge aufweisen und sie ausgibt, die ausgegebenen digitalen Audiodaten werden einer DIA-Umsetzschaltung 34 zugeführt, in der die digitalen Audiodaten einer D/A-Umwandlung unterzogen werden und in ein analoges Audiosignal umgewandelt werden, und das Signal wird an einem Anschluß 35 ausgegeben.
Dabei wird ein programmierbarer gewinngesteuerter Verstärker, bei dem eine Gewinnsteuerung mit einem digitalen Steuersignal durchgeführt werden kann, als Verstärker 23I bzw. 23Q mit variabler Verstärkung verwendet. Die Signale DI und DQ von den Verstärkern 26I und 26Q werden Pegeldetektionsschaltungen 27I und 27Q zugeführt, in denen die Signalpegel (die Signalpegel, die erhalten werden, wenn die Signale DI und DQ D/A-umgesetzt werden) der Signale DI und DQ detektiert werden, die detektieren Ausgangssignale werden den gewinngesteuerten Verstärkern 23I und 23Q als Verstärkungssteuerungssignale zugeführt und die Signale SI und SQ, die den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt werden, werden auf einen vorbestimmten konstanten Pegel gesteuert.
Demgemäß wird der Signalpegel der Signale SI und SQ, die den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt werden sollen, auf einem konstanten Pegel gehalten, der mit dem dynamischen Bereich der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q übereinstimmt, sogar obwohl der Pegel des von der Antenne 11 empfangenen Signales variiert, und somit werden die Signale SI und SQ korrekt in die Daten DI und DQ A/D-umgewandelt.
Die obige Beschreibung ist die Zusammenfassung der DAB-Empfangsvorrichtung.
In der oben beschriebenen herkömmlichen Empfangsvorrichtung sind die digitalen Tiefpaßfilter 25I und 25Q vorgesehen, um den Bandpaßfilter 17 bei der Verarbeitung zu kompensieren.
Beispielsweise enthält, wie in 4A dargestellt ist, falls es ein Störsignal SUD bei einer Frequenz (fD + Δf) in der Nähe des Übertragungswellensignals SD (Mittelfrequenz fD) gibt, das empfangen werden soll, das Ausgangssignal von der Mischschaltung 15, wie beispielsweise in 4B gezeigt ist, in unerwünschter Weise die Signalkomponente SIFUD, die aus dem Störsignal SUD durch Frequenzumsetzung bei der Frequenz (fIF + Δf) im Falle einer Abwärtsüberlagerungsmischung zusätzlich zum Zwischenfrequenzsignal SIF (Mittelfrequenz von fIF) resultiert, das aus dem gewünschten Wellensignal SD durch Frequenzumsetzung erhalten wird.
Das Auftreten der Störkomponente SIFUD im Ausgangssignal der Mischschaltung 15, wie oben beschrieben wurde, resultiert in einem unerwünschten Auftreten der Signalkomponente SBBUD, die aus der Störkomponente SIFUD durch eine Frequenzumsetzung an der Position der Frequenz Δf zusätzlich zu dem I-Signal SI und dem Q-Signal SQ des Basisbandes erzeugt wird, und die Störkomponente SBBUD wirkt sich natürlich nachteilig auf die folgende Datenverarbeitung aus.
Um die in dem Ausgangssignal von der Mischschaltung 15 enthaltene Störkomponente SIFUD zu entfernen, ist das Bandpaßfilter 17 mit einer Durchgangscharakteristik, wie sie durch die gestrichelte Linie in 4B gezeigt ist, in der der Mischschaltung 15 nächstliegenden Stufe vorgesehen, wie oben beschrieben wurde.
Das Bandpaßfilter ist jedoch eine analoge Schaltung, so daß die Mittelfrequenz und die Durchgangscharakteristik streuen. Es ist schwierig, die Temperaturcharakteristik auf eine gewünschte Charakteristik festzulegen. Abhängig von dem Modell wird, da die Zwischenfrequenz tIF des Zwischenfrequenzsignals SIF üblicherweise in einem großen Bereich von einigen zehn MHz bis einigen hundert MHz liegt, wenn das Störsignal SUD eine Frequenz in der Nähe der des Zwischenfrequenzsignales SIF aufweist, die Streuung bzw. Abweichung stärker merkbar. Sogar wenn das Bandpaßfilter 17 auf eine gewünschte Charakteristik voreingestellt werden könnte, weist eine derartige Übertragungsempfangsvorrichtung Nachteile dahingehend auf, daß die Bauteilkosten hoch sind und die Vorrichtung groß ist.
Da das Bandpaßfilter 17 die Störkomponente SIFUD nicht in zufriedenstellender Weise entfernen kann, sind die digitalen Tiefpaßfilter 25I und 25Q vorgesehen, um die Störkomponente SBBUD zu entfernen. In diesem Fall wird, da die Tiefpaßfilter 25I und 25Q digitale Schaltungen umfassen, die gewünschte Charakteristik auf einfache und stabile Weise erhalten. Weiterhin ist die Frequenz des I-Signals SI und des Q-Signals SQ gering, so daß die Störkomponente SBBUD leicht entfernt werden kann, sogar wenn die Frequenz der Störkomponente SBBUD in der Nähe liegt.
Wie oben beschrieben wurde, wird die durch das Bandpaßfilter 17 durchgeführte Verarbeitung durch die digitalen Tiefpaßfilter 25I und 25Q kompensiert und die Daten DI und DQ, in denen die Störkomponente SBBUD in ausreichender Weise unterdrückt ist, werden der FFT-Schaltung 31 zugeführt.
Jedoch sind, um das Bandpaßfilter 17 zur Verarbeitung mit den digitalen Tiefpaßfiltern 25I und 25Q zu kompensieren, A/D-Umsetzschaltungen mit einem großen dynamischen Bereich erforderlich, wie z. B. die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q.
Im Detail wird, obwohl das zum Empfangen der Signale SI und SQ erforderliche Trägerrauschen abhängig vom Nachrichtenübermittlungssystem variiert, angenommen, daß 25 dB erforderlich sind. Wie in 4A gezeigt ist, wird angenommen, daß der Pegel des Störsignals SUD um 30 dB höher als der des gewünschten Signals ist. Da der Pegel des gewünschten Signals SD infolge von Schwund bei einer aktuellen mobilen Nachrichtenübermittlung stark variiert, benötigt der dynamische Bereich der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q einen größeren Spielraum. Es wird angenommen, daß ein Spielraum von 20 dB erforderlich ist.
Wie in 5A gezeigt ist, benötigen die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q einen dynamischen Bereich von zumindest 75 dB (= 30 dB + 25dB + 20 dB). Um einen dynamischen Bereich von 75 dB zu erhalten, benötigen die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q ein Bitanzahl von zumindest 13 Bit.
Jedoch ist, wenn die Störkomponente SIFUD in dem Bandpaßfilter 17 in ausreichender Weise unterdrückt wird, ein dynamischer Bereich von 45 dB, nämlich der Summe eines Trägerrauschens von 25 dB und einem Schwundspielraum von 20 dB für die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q ausreichend, wie in 4B gezeigt ist, und eine Anzahl von acht Bits ist für die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q ausreichend.
Zusammenfassend sind, um das Bandpaßfilter 17 hinsichtlich der Charakteristik zusammen mit den digitalen Tiefpaßfiltern 25I und 25Q zu kompensieren, die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q mit einer großen Anzahl von Quantisierungsbits notwendig, wobei dieses Verfahren wegen dem hohen Energieverbrauch und der hohen Kosten nachteilig ist. Um die Anzahl der Quantisierungsbits der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zu verringern, ist ein Bandpaßfilter mit einer großen Leistungsfähigkeit erforderlich, wobei dieses Verfahren ebenfalls wegen der hohen Kosten und dem großen benötigten Raum nachteilig ist.
Ein System, das durch Hinzufügen eines Störsignals SUD mit einem um 79 dB höheren Pegel als ein gewünschtes Signal SD geprüft wurde, wie z. B. GSM, erfordert nicht nur digitale Tiefpaßfilter 25I und 25Q, sondern auch ein Filter zum Reduzieren des Pegels des Störsignals SUD um 50 dB oder mehr, beispielsweise ein SAW-Filter. Derartige Filter sind teuer und groß.

Aus der EP 0 673 125 A1 ist eine Nachrichtenübermittlungs-Empfangvorrichtung bekannt, bei der die Frequenz eines empfangenen PSK-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird, das Zwischenfrequenzsignal anschließend einer A/D-Umsetzung und einer I-Komponenten/Q-Komponententrennung unterzogen wird, welche über eine A/D-Umsetzschaltung zum Durchführen der A/D-Umsetzung sowie eine Pegelsteuerungsschaltung zum Steuern des Pegels des der A/D-Umsetzschaltung zugeführten Signals auf einen vorbestimmten Wert verfügt.

Aus der US 4 757 502 A ist eine Pegelsteuerungsschaltung bekannt, die aus einer zeitlich ersten Portion eines Datensignalblocks eines Zwischenfrequenzsignals eine angebrachte Verstärkung für eine folgende, zweite Portion des Datensignalblocks ermittelt, wobei eine spektrale Betrachtung des Signals durchgeführt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung dient zum Lösen der oben beschriebenen Probleme.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Nachrichtenübermittlungs-Empfangsvorrichtung für digitale Nachrichtenübermittlung, bei der die Frequenz eines empfangenen QPSK-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird, das Zwischenfrequenzsignal einer A/D-Umsetzung und einer I-Komponenten/Q-Komponententrennung unterzogen wird, um digitale Daten der I-Komponente und digitale Daten der Q-Komponente zu erhalten, und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente zu erhalten und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente und den digitalen Daten der Q-Komponente erhalten werden:
eine A/D-Umsetzschaltung zum Durchführen der A/D-Umsetzung,
eine Pegelsteuerschaltung zum Steuern des Pegels des der A/D-Umsetzschaltung zugeführten Signals auf einen vorbestimmten Wert,
einen Tiefpassfilter zum Entfernen eines Störsignals von einem von der A/D-Umsetzschaltung ausgegebenen Signal, und
eine Störsignalpegel-Detektionsschaltung zum Detektieren des Pegels des in dem von der A/D-Umsetzschaltung ausgegebenen Signal enthaltenen Störsignals, durch Vergleich des von der A/D-Umsetzschaltung ausgegebenen Signals mit Störsignal und des vom Tiefpassfilter ausgegebenen Signals ohne Störsignal,
wobei der Referenzpegel des Signals auf der Basis des Ausgangssignals von der Störsignalpegel-Detektionsschaltung entsprechend dem Pegel des Störsignals dergestalt gesteuert wird, daß der Pegel des von der Pegelsteuerungsschaltung der A/D-Umsetzschaltung zugeführten Signals innerhalb des dynamischen Bereichs der A/D-Umsetzschaltung liegt.

Der Referenzpegel des der A/D-Umsetzschaltung wird somit auf einen an den dynamischen Bereich der A/D-Umsetzschaltung angepassten Pegel gesteuert und dann wird das Signal einer A/D-Umsetzung unterzogen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Systemdiagramm zum Erläutern eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
2A bis 2C sind Diagramme zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung,
3 ist ein Diagramm zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung,
4A bis 4C sind Diagramme zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung,
5A und 5B sind Diagramme zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
In 1 wird ein Nachrichtenübermittlungs-Wellensignal einer DAB durch eine Antenne 11 empfangen, das empfangene Signal wird einer Mischschaltung 15 durch eine Signalleitung zugeführt, die einen Bandpaßfilter 12, einen Hochfrequenzverstärker 13 und einen Bandpaßfilter 14 umfaßt, ein örtliches Oszillationssignal, das eine vorbestimmte Frequenz aufweist, die entsprechend der entsprechenden Frequenz variiert, wird von einer örtlichen Oszillationsschaltung 16 der Mischschaltung 15 zugeführt und das empfangene Signal wird einer Frequenzumsetzung unterzogen, so daß es in eine Zwischenfrequenz SIF mit einer vorbestimmten Frequenz umgesetzt wird.
Weiterhin ist eine Verzögerungs-AGC-Schaltung 40 vorgesehen. Genauer gesagt wird das Zwischenfrequenzsignal SIF von der Mischschaltung 15 einer Pegeldetektionsschaltung 41 zugeführt und eine Pegeldetektionsspannung des Signals SIF wird ausgegeben, die Detektionsspannung wird einer Spannungsvergleichsschaltung 42 zugeführt, um die Spannung mit einer Referenzspannung von einer Spannungsquelle 43 zu vergleichen, die Vergleichsschaltung wird dem Verstärker 13 als Vorspannungssteuersignal zugeführt. Wenn der Pegel eines empfangenen Signals den Referenzempfangspegel überschreitet, wird die Vorspannung des Verstärkers 13 dergestalt gesteuert, daß die Störung bzw. Verzerrung des Verstärkers infolge eines Eingangssignals mit einem außerordentlich hohen Pegel unterdrückt und weiterhin die Zuführung eines Eingangssignals mit einem außerordentlich hohen Pegel zu der Mischschaltung 15 und den folgenden Einrichtungen vermieden wird.
Das Zwischenfrequenzsignal SIF von der Mischschaltung 15 wird Mischschaltungen 21I und 21Q durch ein Bandpaßfilter 17 zur Zwischenfrequenzfilterung und einem Verstärker 18 zur Zwischenfrequenzverstärkung zugeführt. Das Bandpaßfilter 17 hat möglicherweise keine Funktion zum ausreichenden Entfernen des Störsignals SUD.
In einer örtlichen Oszillationsschaltung 22 wird ein örtliches Oszillationssignal erzeugt, das eine Frequenz aufweist, die gleich der der Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzsignals SIF ist und das eine Phase aufweist, die sich von dieser um 90° unterscheidet, wobei das örtliche Oszillationssignal den Mischschaltungen 21I und 21Q zugeführt wird. Wie oben erläutert wurde, wandeln die Mischschaltungen 22I und 22Q die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals SIF um, um ein I-Signal SI und ein Q-Signal SQ zu erzeugen, die ein Basisband aufweisen, und diese Signale SI und SQ werden ausgegeben.
Die Signale SI und SQ werden gewinngesteuerten Verstärkern 23I und 23Q zugeführt, in denen die Signale SI und SQ in Signale Si und Sq mit einem vorbestimmten Pegel umgewandelt werden, und diese Signale Si und Sq werden A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt und in digitale Daten DI und DQ umgewandelt. Die Signale SI und SQ werden A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q durch gewinngesteuerte Verstärker 23I und 23Q zur Pegelsteuerung zugeführt und in digitale Daten DI und DQ A/D-umgesetzt. Die Daten DI und DQ werden einer FFT-Schaltung durch digitale Tiefpaßfilter 25I und 25Q und dann Verstärkern 26I und 26Q zur OFDM-Demodulation zugeführt, wobei die OFDM-modulierten Daten einer Viterbi-Decodierschaltung 23 zur Entschachtelung und Fehlerkorrektur zugeführt werden, und ein Programm (Kanal) wird ausgewählt, um digitale Audiodaten eines gewünschten Programmes auszuwählen.
Danach werden die ausgewählten Daten einer Datenexpandierungsschaltung 22 zum Durchführen einer MPEG-Datenexpandierung zugeführt, wobei die Datenexpandierungsschaltung 33 die digitalen Audiodaten des gewünschten Programmes ausgibt, die die ursprüngliche Datenlänge aufweisen, die ausgegebenen digitalen Audiodaten einer D/A-Umsetzschaltung 34 zur D/A-Umsetzung in analoge Audiodaten zugeführt werden und das Signal dem Anschluß 35 ausgegeben wird.
Dann werden die Signale DI und DQ von den Verstärkern 26I und 26Q Pegeldetektionsschaltungen 27I und 27Q zugeführt und die Signalpegel (die Signalpegel, die erhalten werden, wenn die Signale DI und DQ D/A-umgesetzt werden), die die Signale DI und DQ anzeigen, werden detektiert, das detektierte Ausgangssignal wird den gewinngesteuerten Verstärkern 23I und 23Q als das Steuersignal der Verstärkung zugeführt und die Signale Si und Sq, die der A/D-Umsetzschaltung 24I und 24Q zugeführt werden, werden auf einen vorbestimmten konstanten Pegel gesteuert.
Die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q weisen beispielsweise eine Anzahl von 10 Bits auf, somit beträgt der dynamische Bereich 60 dB. Die digitalen Tiefpaßfilter 25I und 25Q weisen eine Durchgangscharakteristik auf, die ein ausweichendes Entfernen der Störkomponenten erlaubt.
Weiterhin wird ein Signal, das von irgendeiner der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt wird, beispielsweise das von der A/D-Umsetzschaltung 24Q dem digitalen Tiefpaßfilter 25Q zugeführte Signal DQ ebenfalls der Vergleichsschaltung 41 zugeführt, das von dem digitalen Tiefpaßfilter 25Q ausgegebenen digitale Signal DQ wird einer Datenvergleichsschaltung 51 zugeführt und der Unterschied D51 zwischen den beiden Signalen DI und DQ wird als Vergleichsausgangssignal ausgegeben.
Somit ist D51 = D24 – D25 unter der Annahme, daß Daten D24 das dem Filter 25Q eingegebene Signal DQ und Daten D25 das von dem Filter 25Q ausgegebene DQ sind, falls das empfangene Signal kein Störsignal SUD enthält, ist D24 = D25 und demgemäß D51 = 0. Wenn jedoch das empfangene Signal irgendein Störsignal SUD enthält, enthalten die Daten D24 ebenfalls Störkomponenten, aber die Daten D25 enthalten keine Störkomponenten, so daß D51 ≠ 0 ist. In anderen Worten zeigt das Signal D51 folglich den Pegel eines in dem empfangenen Signal enthaltenen Störsignals SUD an.
Das Signal D51 wird den Pegeldetektionsschaltungen 27I und 27Q als Steuersignal zugeführt und das Steuersignal, das den Verstärkungssteuerungsschaltungen 23I und 23Q zugeführt werden soll, so daß der Referenzpegel der Signale Si und Sq, die von den gewinngesteuerten Verstärkern 23I und 23Q ausgegeben werden, auf einen vorbestimmten Pegel gesteuert wird, wird gesteuert.
Wenn das empfangene Signal das gewünschte Signal SD alleine und kein Störsignal SUD enthält, dann ist D51 = 0, demgemäß wird die Verstärkung der Verstärker 23I und 23Q dergestalt gesteuert, daß der Referenzpegel der Signale Si und Sq; die den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt werden sollen, beispielsweise auf –15 dB in Bezug auf die volle Skala der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q gesteuert. Die Signale Si und Sq, die die in 2A gezeigte Pegelverteilung des dynamischen Bereiches der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q aufweisen, werden zugeführt und dann können die Signale Si und Sq korrekt in die Signale DI und DQ umgesetzt werden.
Wenn andererseits das empfangene Signal nicht nur das gewünschte Signal SD sondern auch ein Störsignal SUD mit einem Pegel enthält, der größer als ein vorbestimmter Pegel ist, beispielsweise ein Störsignal SUD mit einem Pegel von 30 dB, dann ist D51 > 0. Um mit dem starken Störsignal SUD fertigzuwerden, wird die Verstärkung der Verstärker 23I und 23Q dergestalt gesteuert, daß der Referenzpegel der Signale Si und Sq, die den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführt werden, auf beispielsweise –30 dB in Bezug auf die volle Skala der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q gesteuert wird, wie in 2B dargestellt ist. Die Signale Si und Sq, die die in 2B gezeigte Pegelverteilung in Bezug auf den dynamischen Bereich der A/D-Umsetzer 24I und 24Q aufweisen, werden zugeführt und dann werden auch die Signale Si und Sq korrekt in die Signale DI und DQ A/D-umgesetzt. Wenn der Schwundbereich 5 dB wird, wird das außer acht gelassen.
In Übereinstimmung mit der Empfangsvorrichtung der DAB kann, da der Referenzpegel eines den A/D-Umsetzerschaltungen 24I und 24Q zugeführten Signals entsprechend dem Pegel eines in dem empfangenen Signal enthaltenen Störsignals SUD gesteuert wird, die Anzahl von Bits der A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q beispielsweise auf 10 Bits verkleinert werden, wodurch der Energieverbrauch und die Kosten verringert werden können.
Da die Anzahl der Bits der Signale DI und DQ verringert wird, kann die Schaltungsgröße zur Verarbeitung dieser Signale DI und DQ ebenfalls verringert werden. Ein Bandpaßfilter mit einer großen Leistungsfähigkeit ist als Bandpaßfilter 17 nicht erforderlich, so daß ein derartiger Bandpaßfilter die Vorteile geringer Kosten und eines geringeren auf einem Substrat beanspruchten Platzes liefert.
In der obigen Beschreibung wird der Schwundbereich ignoriert, wenn ein Störsignal vorhanden ist, aber wenn der Pegel der Signale Si und Sq kontinuierlich entsprechend dem Pegel des Störsignals SUD variiert wird, falls der Pegel der Störung gering ist, kann der Schwundbereich beispielsweise durch Verwendung der in 2C gezeigten Pegelverteilung anstelle der in 2B gezeigten Pegelverteilung erhöht werden.
In der obigen Beschreibung wird, beispielsweise wenn der Überschußpegel des Störsignals SUD in dem empfangenen Signal kleiner als +5 dB in Bezug auf den Pegel des gewünschten Signals SD ist, der Referenzpegel der Signale SI und SQ auf die in 3A gezeigte Verteilung eingestellt, wenn andererseits der Überschußpegel größer als +5 dB ist, wird der Referenzpegel der Signale SI und SQ auf die in 3B gezeigte Verteilung eingestellt. Auf diese Weise kann der Referenzpegel der den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zugeführten Signale Si und Sq in zwei Stufen geändert werden.
Weiterhin wird die Fehlerrate der aus den Signalen DI und DQ demodulierten Daten und der Pegel des empfangenen Signals überprüft und wenn die Bitfehlerrate größer als ein bestimmter Wert und der Pegel des empfangenen Signals groß ist, wird festgestellt, daß das empfangene Signal ein empfangenes Signal ist, das ein Störsignal SUD enthält, und der Referenzpegel der den A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q zuzuführenden Signale Si und Sq kann geändert werden, wie oben beschrieben wurde.
Wenn das Zwischenfrequenzsignal SIF A/D-umgesetzt wird und das digitale Zwischenrequenzsignal in die Signale DI und DQ getrennt wird, wird der Pegel des Zwischenfrequenzsignals dergestalt gesteuert, daß er in dem dynamischen Bereich der A/D-Umsetzschaltung liegt und der Referenzpegel kann, wie oben beschrieben wurde, entsprechend dem Pegel des Störsignals SUD gesteuert werden.
Weiterhin wird die durch die A/D-Umsetzschaltungen 24I und 24Q und die folgenden stromabwärtsliegenden Einrichtungen durchgeführte digitale Verarbeitung durch die Hardware durchgeführt, kann aber alternativ durch die DSP und ihre. Software durchgeführt werden, und ein derartiges Verfahren ist praktischer.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, da die Bitanzahl der A/D-Umsetzschaltung verringert ist, der Energieverbrauch und die Kosten reduziert. Da die Bitanzahl nach der A/D-Umsetzung verringert ist, wird die Größe der Schaltungen zur Verarbeitung der Daten verringert. Weiterhin werden, da ein Bandpaßfilter zur Zwischenfrequenzfilterung mit einer hohen Leistungsfähigkeit nicht erforderlich ist, die Kosten und der beanspruchte Raum auf einem Substrat verringert.

Claims

Nachrichtenübermittlungs-Empfangsvorrichtung für digitale Nachrichtenübermittlung, bei der die Frequenz eines empfangenen QPSK-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird, das Zwischenfrequenzsignal einer A/D-Umsetzung und einer I-Komponenten/Q-Komponententrennung unterzogen wird, um digitale Daten der I-Komponente und digitale Daten der Q-Komponente zu erhalten, und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente zu erhalten und die ursprünglichen digitalen Daten aus den digitalen Daten der I-Komponente und den digitalen Daten der Q-Komponente erhalten werden wobei, die Nachrichtenübermittlungsvorrichtung aufweist: eine A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) zum Durchführen der A/D-Umsetzung, eine Pegelsteuerschaltung (23I, 23Q) zum Steuern des Pegels des der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) zugeführten Signals auf einen vorbestimmten Wert, einen Tiefpassfilter (25I, 25Q) zum Entfernen eines Störsignals von einem von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen Signal, und eine Störsignalpegel-Detektionsschaltung (51) zum Detektieren des Pegels des in dem von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen Signal enthaltenen Störsignals, durch Vergleich des von der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) ausgegebenen Signals mit Störsignal und des vom Tiefpassfilter (25I, 25Q) ausgegebenen Signals ohne Störsignal, wobei der Referenzpegel des Signals auf der Basis des Ausgangssignals von der Störsignalpegel-Detektionsschaltung (51) entsprechend dem Pegel des Störsignals dergestalt gesteuert wird, daß der Pegel des von der Pegelsteuerungsschaltung (23I, 23Q) der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) zugeführten Signals innerhalb des dynamischen Bereichs der A/D-Umsetzschaltung (24I, 24Q) liegt.