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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Taktrückgewinnungsschaltung
zum Wiederherstellen eines Abtasttaktsignals aus einem PSK-Signal,
um das PSK-Signal bei seinem Augenaperturpunkt abzutasten.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Taktrückgewinnungsverfahren
nach Stand der Technik, das ein Abtastaktsignal aus einem PSK-Signal
mittels einer Nulldurchgangstechnik wiederherstellt, ist bereits
bekannt. Es sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass es
sich bei einem Nulldurchgangspunkt um einen Punkt handelt, an dem
benachbarte Empfangspunkte des PSK-Signals eine I-Achse oder eine
Q-Achse schneiden.
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Das
PSK-Signal wird hinsichtlich seines Bands durch Filtern oder irgendeine
andere Technik begrenzt; insbesondere besitzt ein QPSK-Signal eine Konstellation,
wie in 9(a) dargestellt, und eine volle
Wellenform, wie in 9(b) veranschaulicht. Damit
korrekte Mapping-Informationen aus einem PSK-Signal mit solch einer
vollen Wellenform erhalten werden, ist es notwendig, ein Taktsignal
wiederherzustellen, um das PSK-Signal bei einem Punkt abzutasten,
der als Augenaperturpunkt bezeichnet wird.
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Ein
Timing für
dieses Abtasten wird mittels der Nulldurchgangstechnik festgelegt,
die einen Punkt nutzt, an dem benachbarte Empfangspunkte des PSK-Signals
die I-Achse oder die Q-Achse schneiden. Der Augenaperturpunkt wird
nämlich
auf Grundlage des Nulldurchgangspunkts bestimmt. Dies ist durch
die Tatsache bedingt, dass ein Punkt vorhanden ist, an dem die Amplitude
des PSK-Signals null ist, das heißt, an dem das PSK-Signal die I-Achse
oder die Q-Achse schneidet.
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Falls
beispielsweise ein Empfangspunkt von Punkt A zu Punkt B übergeht,
wie 10(a) zeigt, kann eine geringfügige zeitliche
Abweichung zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt C für Augenaperturpunkte
und dem Nulldurchgangspunkt D auftreten, wie aus 10(b) hervorgeht.
Ein Taktsignal kann aus einem empfangenen Signal dadurch extrahiert werden,
dass diese Abweichung erfasst und das Abtasttiming zwecks Beseitigung
dieser Abweichung in einer Richtung korrigiert wird. Hierbei handelt
es sich um das Taktrückgewinnungsverfahren
mittels einer herkömmlichen
Nulldurchgangstechnik.
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Es
sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass bei einem QPSK-Signal,
das keinen Empfangspunkt auf der I-Achse oder der Q-Achse aufweist,
der Definition gemäß die benachbarten Empfangspunkte
die I-Achse oder die Q-Achse schneiden. Deshalb ließe sich
für das
QPSK-Signal selbst dann, wenn ein Nulldurchgangspunkt vom zeitlichen
Mittelpunkt für
Augenaperturpunkte abweichen würde,
eine korrekte Timingabweichung berechnen.
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Da
jedoch ein 8PSK-Signal seine Empfangspunkte auf der I-Achse oder
der Q-Achse hat, wie in der Konstellation aus 11(a) und
der Wellenform aus 11(b) dargestellt,
kann ein Punkt, der kein tatsächlicher
Nulldurchgangspunkt ist, als Nulldurchgangspunkt erfasst werden,
d.h. ein Schnittpunkt auf der I-Achse kann fälschlicherweise als Nulldurchgangspunkt
erkannt werden, beispielsweise wenn ein Empfangspunkt auf der I-Achse einem Empfangspunkt
im dritten Quadranten folgt und der Empfangspunkt auf der I-Achse aus irgendeinem
Grund in positiver Richtung der Q-Achse abweicht.
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So
werden beim Taktsignalwiederherstellungsverfahren nach Stand der
Technik Empfangspunkte während
des Amplitudenintervalls α,
wie 11(b) zeigt, nicht zur Nulldurchgangserfassung genutzt
und demnach gelöscht,
so dass Empfangspunkte in der Nähe
der I-Achse oder der Q-Achse als jene auf der Achse erkannt werden
können,
um jeden erheblichen Fehler beim Erfassen von Nulldurchgangspunkten
zu vermeiden und ein Abtasten bei den Augenaperturpunkten des 8PSK-Signals
zu ermöglichen.
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Allerdings
ist eine Taktrückgewinnungsschaltung
nach Stand der Technik nicht in der Lage, eine präzise Erfassung
von Nulldurchgangspunkten zu gewährleisten,
weil sie nicht feststellt, ob ein maßgeblicher Punkt ein Empfangspunkt
in der Nähe
der I-Achse oder der Q-Achse
ist. Darüber
hinaus weist das 8PSK-Signal einen Maximalwert, einen Minimalwert
und einen Wert auf der I-Achse sowie einen Mittelpunktwert auf;
so kann, falls ein Empfangspunkt von Punkt A zu Punkt B übergeht,
wie in der Konstellation aus 12(a) veranschaulicht,
der zeitliche Mittelpunkt C für
benachbarte Augenaperturpunkte von einem erfassten Nulldurchgangspunkt
D abweichen, wie aus 12(b) ersichtlich,
und ein Phasenfehler aufgrund einer Abweichung zwischen dem Mittelpunkt
C und dem Nulldurchgangspunkt D auftreten.
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Ferner
erfolgt in der Schaltung nach Stand der Technik eine Nulldurchgangserfassung
mittels einer Absoluteinphasungstechnik, die ermöglicht, dass ein Signal am
Empfänger
in Phase mit einem Signal am Sender ist; auf diese Weise kann ein
Empfangspunkt auf der Achse vorhanden sein, und weniger Nulldurchgangspunkte
können
erfasst werden.
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Gemäß dem Oberbegriff
aus Anspruch 1 geht die vorliegende Erfindung von der Lehre aus EP-A-0
613 268 aus.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Taktrückgewinnungsschaltung
zu bieten, die ein Taktsignal präzise
aus einem PSK-Signal wiederherstellen kann, um einen Augenaperturpunkt abzutasten.
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Erfindungsgemäß wird die
obige Aufgabe durch eine Taktrückgewinnungsschaltung
nach Anspruch 1 erfüllt.
Bevorzugte Ausführungsformen
werden in den Ansprüchen
2 bis 4 beansprucht.
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Mit
der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das PSK-Signal von der Phasendrehschaltung um jenen
Winkel phasengedreht, der vom Übergangswinkel
zwischen benachbarten Empfangspunkten vorbestimmt ist, und der Phasenfehler,
der durch die Zeitdifferenz zwischen dem Nulldurchgangspunkt, an
dem die benachbarten Empfangspunkte des von der Phasendrehschaltung
phasengedrehten PSK-Signals
die I-Achse oder die Q-Achse schneiden, und dem zeitlichen Mittelpunkt
für die
benachbarten Empfangspunkte bedingt ist, wird von der Phasenfehler-Erfassungsschaltung
erfasst, so dass die Abtaststelle für die benachbarten Empfangspunkte
des PSK-Signals basierend auf dem von der Phasenfehler-Erfassungsschaltung
erfassten Phasenfehler erfasst wird, um ein Abtasten bei einem Augenaperturpunkt
zu ermöglichen.
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Dementsprechend
kann ein Abtastpunkt, der auf Grundlage eines von der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wiederhergestellten Takts erhalten wird, mit dem Augenaperturpunkt
zusammenfallen, um ein Abtasten bei dem Augenaperturpunkt zu ermöglichen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Phasendrehschaltung
in der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche Wahrheitswerte in einem Decoder für die Phasendrehschaltung
aus 2 zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Phasenfehler-Erfassungsschaltung
in der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist
eine schematische Zeichnung, die eine Funktionsweise der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
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6 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Funktionsweise der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
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7 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Funktionsweise der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
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8 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Funktionsweise der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
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9 ist
eine schematische Zeichnung, die eine Nulldurchgangstechnik erklärt, die
für ein
Taktrückgewinnungsverfahren
nach Stand der Technik genutzt wird;
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10 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Nulldurchgangstechnik erklärt, die
für das Taktrückgewinnungsverfahren
nach Stand der Technik genutzt wird;
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11 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Nulldurchgangstechnik erklärt, die
für das Taktrückgewinnungsverfahren
nach Stand der Technik genutzt wird;
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12 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Nulldurchgangstechnik erklärt, die
für das Taktrückgewinnungsverfahren
nach Stand der Technik genutzt wird.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
erfolgt die Beschreibung einer Taktrückgewinnungsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei im Folgenden auf Ausführungsformen derselben Bezug
genommen wird.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Exemplarisch wird die Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nachstehend für ein 8PSK-Signal erläutert.
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In
der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie 1 veranschaulicht,
wird ein PSK-Signal (I, Q) einer Phasendrehschaltung 1 zugeführt und
dort um einen Phasenwinkel phasengedreht, der von einem Trägerwiederherstellungs-Flag,
Demapping-Daten und einem Übergangswinkel
zwischen benachbarten Empfangspunkten vorbestimmt wird; auf diese
Weise wird ein phasengedrehtes PSK-Signal (I', Q')
von der Phasendrehschaltung 1 zugeführt.
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Das
PSK-Signal (I',
Q') aus der Phasendrehschaltung 1 wird
einer Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zwecks
Erfassung eines Phasenfehlers zugeführt, der durch eine Zeitdifferenz
zwischen einem Nulldurchgangspunkt, basierend auf den benachbarten
Empfangspunkten des PSK-Signals (I', Q'),
und dem zeitlichen Mittelpunkt für
die Empfangspunkte bedingt ist. Der von der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 erfasste
Phasenfehler wird einem Tiefpass-IIR-Filter 3 zugeführt, um
eine Niederfrequenzkomponente des Phasenfehlers zu extrahieren,
woraufhin die Ausgangsgröße des Tiefpass-IIR-Filters 3 einem
D/A-Wandler 4 zugeführt wird,
um sie zu einem Analogsignal mit einem Pegel zu wandeln, der anhand
der Niederfrequenzkomponente des Phasenfehlers bestimmt wird; schließlich wird
das gewandelte Analogsignal einem temperaturkompensierenden spannungsgesteuerten
Quarzoszillator 5 als Frequenzsteuerungssignal zugeführt, um
ein Grundtaktsignal zu erhalten. Aus diesem Grundtaktsignal wird
ein Abtasttakt gewonnen, beispielsweise durch Dividieren des Grundtaktsignals.
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Auf
diese Weise wird basierend auf dem Grundtaktsignal ein Abtasten
bei einem Augenaperturpunkt des PSK-Signals vorgenommen. Es sollte dem
Umstand Rechnung getragen werden, dass die Konfiguration der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 und
der nachfolgenden Stufen jener für
die Nulldurchgangstechnik nach Stand der Technik ähnelt.
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Als
nächstes
erfolgt nachstehend eine detailliertere Beschreibung der Konfiguration.
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Die
Phasendrehschaltung 1 wird mit Blick auf 2 erläutert. Das
PSK-Signal (I, Q) wird einer Phasendreheinrichtung 12 zugeführt, um
eine Phasendrehung des PSK-Signals (I, Q) um –45° durchzuführen. Die Ausgangsgröße aus der
Phasendreheinrichtung 12 wird als PSK-Signal (I45, Q45)
bezeichnet. Das PSK-Signal (I, Q) und das PSK-Signal (I45, Q45)
werden einer Wähleinrichtung 13 zugeführt, die eines
dieser Signale auf Grundlage eines Auswahlsignals S45 aus einem
Decoder 11 auswählt,
der später
beschrieben ist. Die Ausgangsgröße aus der Wähleinrichtung 13 wird
als PSK-Signal (I'', Q'') bezeichnet.
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Das
PSK-Signal (I'', Q'') wird einer Phasendreheinrichtung 14 zugeführt, damit
am PSK-Signal (I, Q) eine Phasendrehung um –22.5° vorgenommen wird. Die Ausgangsgröße aus der
Phasendreheinrichtung 14 wird als PSK-Signal (I22.5, Q22.5)
bezeichnet. Das PSK-Signal
(I'', Q'') und das PSK-Signal (I22.5, Q22.5)
werden einer Wähleinrichtung 14 zugeführt, die
eines dieser Signale auf Grundlage eines Auswahlsignals S22.5 aus
dem Decoder 11 auswählt,
der später
beschrieben ist. Die Ausgangsgröße aus der
Wähleinrichtung 15 wird
als PSK-Signal (I',
Q') bezeichnet.
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So
kann in Abhängigkeit
von den Auswahlsignalen S22.5 und S45 das PSK-Signal (I', Q') das PSK-Signal
(I, Q) sein, an dem keine Phasendrehung in Bezug auf das PSK-Signal
(I, Q) vorgenommen wurde, oder das PSK-Signal (I22.5, Q22.5), das
um –22.5° phasengedreht
wurde, oder das PSK-Signal (I45, Q45), das um –45° phasengedreht wurde, oder das
PSK-Signal (I67.5,
Q67.5), das um –67.5° phasengedreht
wurde.
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Der
Decoder 11 empfängt
ein Trägerwiederherstellungs-Flag
und Demapping-Daten und sendet die ausgewählten Signale S45 und S22.5
jeweils an die Wähleinrichtungen 13 und 15.
Bei 3 handelt es sich um eine Wahrheitstabelle, die
den Decodiervorgang im Decoder 11 erklärt.
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Das
Trägerwiederherstellungs-Flag
liegt auf einem hohen Potential, während der Träger wiederhergestellt
wird. Bei den Demapping-Daten handelt es sich um numerische Werte
von (0) bis (7), die eine Empfangsphase des PSK-Signals repräsentieren, wobei
davon ausgegangen wird, dass der Wert 0 einen positiven Punkt auf
der I-Achse darstellt und er für
45° um 1
entgegen dem Uhrzeigersinn inkrementiert wird. Die Demapping-Daten
(0), (1), (2), (3), (4), (5), (6) und (7) entsprechen nämlich jeweils
0, 45, 90, 135, 180, 225 und 270°.
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Deshalb
verhalten sich eine Differenz zwischen den Demapping-Daten und eine
Phasendifferenz so, wie in 3 für jeden
Fall aufgeführt,
und die Phasendifferenz gibt einen Übergangswinkel an. Ein Phasendrehwinkel,
um den das PSK-Signal (I, Q) in Abhängigkeit von Auswahlsignal
S45 oder S22.5 aus dem Decoder 11 zwecks Erzeugung des
PSK-Signals (I',
Q') phasengedreht
wird, ist in 3 als Drehwinkel von (I', Q') bezeichnet.
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Diese
Wahrheitstabelle wird unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele
weiter erläutert.
Beispielsweise liegen in Fall e mit den Demapping-Daten 1, 4 die
Empfangspunkte bei 45 und 180°.
In diesem Fall geht der Empfangspunkt bei 45° zum Punkt bei 180° mit einem Übergangswinkel
von 135° über. Falls
der Empfangspunkt bei 180° zum
Punkt bei 45° übergeht,
werden die gleichen Übergangsergebnisse erzielt.
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In
diesem Fall wird das PSK-Signal (I, Q) von der Phasendrehschaltung 1 um
einen Rotationswinkel von –22.5° gedreht,
was bedeutet, dass das Signal im Uhrzeigersinn um 22.5° phasengedreht
wird. Diese Drehung bewirkt, dass der Empfangspunkt bei 45° zum Empfangspunkt
bei 22.5° und
der Empfangspunkt bei 180° zum
Empfangspunkt bei 157.5° gedreht
wird, weshalb sich auf der I-Achse und der Q-Achse kein Empfangspunkt
befindet. Dies gilt auch für
jeden anderen Empfangspunkt.
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Das
von der Phasendrehschaltung 1 phasengedrehte PSK-Signal
(I', Q'), wie oben beschrieben,
wird der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zugeführt. Ein
Beispiel für
die Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 ist in 4 dargestellt.
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In
der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 wird das PSK-Signal
(I', Q') einem D-Flip-Flop (auch DFF genannt) 21 zugeführt, der
das PSK-Signal (I', Q') mittels eines Abtasttakts
bei einer Frequenz ausliest, die doppelt so hoch ist wie jene eines
Symboltakts. Die Ausgangsgröße aus dem
DFF 21 wird als PSK-Signal (I2, Q2) bezeichnet. Das PSK-Signal
(I2, Q2) wird einem DFF 22 zugeführt und mittels eines Abtasttakts
in ähnlicher
Weise ausgelesen. Die Ausgangsgröße aus dem
DFF 22 wird PSK-Signal (I3, Q3) genannt. Das PSK-Signal
(I3, Q3) wird einem DFF 23 zugeführt und mittels eines Abtasttakts
in ähnlicher
Weise ausgelesen. Die Ausgangsgröße aus dem
DFF 23 wird als PSK-Signal (I0, Q0) bezeichnet.
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Die
PSK-Ausgangsgröße (I2,
Q2) und die PSK-Ausgangsgröße (I0,
Q0) werden einem Code-Komparator 25 zugeführt, der
die Vorzeichen dieser Ausgangsgrößen vergleicht.
Der Code-Komparator 25 erstellt ein Freigabesignal, wenn
sich das Vorzeichen der PSK-Ausgangsgröße (I2,
Q2) von jenem der PSK-Ausgangsgröße (I0,
Q0) unterscheidet. Demgegenüber
werden ein durch den Abtasttakt mittels einer Division-durch-Zwei-Schaltung
(divide by two circuit) 27 dividierter Symboltakt und das
vom Code-Komparator 25 zur Verfügung gestellte Freigabesignal
mittels eines UND-Gatters 28 geUNDet, und dann werden unter
Verwendung der Ausgangsgröße des UND-Gatters 28 als
Abtastimpuls Phasenfehlerdaten, die von einer Phasenfehlerdetektor 24,
die das PSK-Signal (I2, Q2) und das PSK-Signal (I3, Q3) empfängt, zur
Verfügung
gestellt werden, von einer Latch-Schaltung 26 gelatcht.
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Die
Latch-Ausgangsgröße aus der Latch-Schaltung 26 wird
dem temperaturkompensierenden spannungsgesteuerten Quarzoszillator 5 zugeführt, um
die Frequenz des Abtasttakts auf Grundlage der Oszillationsfrequenz
des temperaturkompensierenden spannungsgesteuerten Quarzoszillators 5 zu
steuern, und so ist, wenn der Abtasttakt konvergiert ist, ein Abtasttiming
zum Auslesen des PSK-Signals (I',
Q') eine Abtastausgangsgröße bei einem
Augenaperturpunkt und das PSK-Signal (I0, Q0) eine Abtastausgangsgröße des PSK-Signals
(I', Q') bei einem Augenaperturpunkt,
der dem vom DFF 21 ausgelesenen Augenaperturpunkt nachfolgt.
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Deshalb
ist bei einer Konvergierung, wie oben beschrieben, das PSK-Signal
(I3, Q3) das PSK-Signal (I',
Q') beim zeitlichen
Mittelpunkt für
die Abtastausgangsgrößen, und
deren Nulldurchgangspunkte fallen miteinander zusammen. Demgegenüber entspricht
das PSK- Signal (I3,
Q3), ohne Konvergierung, einem Abstand zwischen dem PSK-Signal beim
zeitlichen Mittelpunkt für
benachbarte Empfangspunkte des PSK-Signals und der I-Achse oder der
Q-Achse.
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Der
Phasenfehlerdetektor 24 empfängt das PSK-Signal (I2, Q2)
und das PSK-Signal (I3, Q3), um einen Phasenfehler zu erzeugen,
der dem Abstand zwischen dem PSK-Signal beim zeitlichen Mittelpunkt
für benachbarte
Empfangspunkte des PSK-Signals und der I-Achse oder der Q-Achse entspricht. Die
Richtung dieses Phasenfehlers wird anhand des Vorzeichens eines
Augenaperturpunkts basierend auf dem PSK-Signal (I2, Q2) bestimmt.
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Deshalb
wird als die Ausgangsgröße aus dem
Phasenfehlerdetektor 24 eine Zeitdifferenz zwischen dem
zeitlichen Mittelpunkt für
Augenaperturpunkte und dem Nulldurchgangspunkt bestimmt gemeinsam
mit der Polarität.
Da die Latch-Schaltung 26 Phasenfehlerdaten nutzt, die
der Phasenfehlerdetektor 24 einmal pro zwei benachbarte
Abtasttakte zur Verfügung
stellt, werden das PSK-Signal (I0, Q0) und das PSK-Signal (I2, Q2)
zu einem Augenaperturpunkt konvergiert.
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Die
Ausgangsgröße der Latch-Schaltung 26 wird
dem Tiefpass-IIR-Filter zugeführt,
und ihre Niederfrequenzkomponente wird als Phasenfehler vom D/A-Wandler
zu einem Analogsignal gewandelt; schließlich wird das D/A-gewandelte
Analogsignal dem temperaturkompensierenden spannungsgesteuerten
Quarzoszillator 5 als Frequenzsteuerungssignal zugeführt, um
ein Grundtaktsignal zur Verfügung
zu stellen. Auf diese Weise wird die Frequenz des Grundtakts auf
Grundlage des Phasenfehlers, der vom Phasenfehlerdetektor 24 zur
Verfügung
gestellt wird, geregelt, so dass der Mittelpunkt zwischen den Augenaperturpunkten
so kontrolliert wird, dass er bei einem Nulldurchgangspunkt des
PSK-Signals (I',
Q') basierend auf
diesem Grundtakt liegt, und daher wird ein Abtasten bei einem Augenaperturpunkt durchgeführt.
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Die
Funktionsweise der Phasenfehler-Erfassungsschaltung in der Taktrückgewinnungsschaltung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, wird nun mit Blick
auf die 5 bis 8 weiter
erläutert.
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Wenn
es sich bei Mapping-Daten des PSK-Signals (I, Q) um (1) und (2)
handelt, wie in 5 dargestellt, ist dies der
Fall b, bei dem der Übergangswinkel
zwischen Empfangspunkten 45° beträgt und das
von der Phasendrehschaltung 1 um –67.5° phasengedrehte PSK-Signal (I', Q') der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zugeführt wird.
Das PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 21 bei
einem Abtastpunkt a abgetastet, das PSK-Signal (I', Q')
wird vom DFF 23 bei einem Abtastpunkt b abgetastet, und das
PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 22 abgetastet. Das
vom DFF 22 abgetastete PSK-Signal (I', Q')
befindet sich am Mittelpunkt zwischen dem Abtastpunkt a und dem
Abtastpunkt b und wird nachstehend Erfassungsnulldurchgangspunkt
genannt. Der Begriff ts bezeichnet die Periode eines Abtasttakts.
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Ein
Abstand zwischen dem Erfassungsnulldurchgangspunkt und der I-Achse
oder der Q-Achse wird vom Phasenfehlerdetektor 24 als Phasenfehler erfasst,
und die Frequenz des Grundtakts wird auf Grundlage dieses Phasenfehlers
gesteuert, so dass im Fall aus 5 der Erfassungsnulldurchgangspunkt
zur rechten Seite hin bewegt wird, damit er mit dem Nulldurchgangspunkt
zusammenfällt.
Es sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall
die Phasendrehung keinen Augenaperturpunkt des PSK-Signals (I', Q') hervorbringt, der
auf der I-Achse oder der Q-Achse anzuordnen ist. Des Weiteren sollte
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall, da die
Empfangspunkte vor und nach dem Übergang
in der gleichen Polaritätsrichtung
in Bezug auf die I'-Achse
liegen, kein Phasenfehler erfasst wird, was durch das Symbol x auf
dem Phasenfehler I in der Figur gezeigt wird.
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Wenn
es sich bei Mapping-Daten des PSK-Signals (I, Q) um (0) und (2)
handelt, wie in 6 dargestellt, ist dies der
Fall d, bei dem der Übergangswinkel
zwischen Empfangspunkten 90° beträgt und das
von der Phasendrehschaltung 1 um –45° phasengedrehte PSK-Signal (I', Q') der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zugeführt wird.
Das PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 21 bei
einem Abtastpunkt a abgetastet, das PSK-Signal (I', Q')
wird vom DFF 23 bei einem Abtastpunkt b abgetastet, und das
PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 22 bei
einem Erfassungsnulldurchgangspunkt abgetastet.
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Ein
Abstand zwischen dem Erfassungsnulldurchgangspunkt und der I-Achse
oder der Q-Achse wird vom Phasenfehlerdetektor 24 als Phasenfehler erfasst,
und die Frequenz des Grundtakts wird auf Grundlage dieses Phasenfehlers
gesteuert, so dass im Fall von 6 der Erfassungsnulldurchgangspunkt
zur rechten Seite hin bewegt wird, damit er mit dem Nulldurchgangspunkt
zusammenfällt.
Es sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall
die Phasendrehung keinen Augenaperturpunkt des PSK-Signals (I', Q') hervorbringt, der
auf der I-Achse oder der Q-Achse anzuordnen ist. Des Weiteren sollte
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall, da die
Empfangspunkte vor und nach dem Übergang
in der gleichen Polaritätsrichtung
in Bezug auf die I'-Achse
liegen, kein Phasenfehler erfasst wird, was durch das Symbol x auf
dem Phasenfehler I in der Figur gezeigt wird.
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Wenn
es sich bei Mapping-Daten des PSK-Signals (I, Q) um (7) und (2)
handelt, wie in 7 dargestellt, ist dies der
Fall e, bei dem der Übergangswinkel
zwischen Empfangspunkten 135° beträgt und das
von der Phasendrehschaltung 1 um –22.5° phasengedrehte PSK-Signal (I', Q') der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zugeführt wird.
Das PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 21 bei
einem Abtastpunkt a abgetastet, das PSK-Signal (I', Q')
wird vom DFF 23 bei einem Abtastpunkt b abgetastet, und das
PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 22 bei
einem Erfassungsnulldurchgangspunkt abgetastet.
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Ein
Abstand zwischen dem Erfassungsnulldurchgangspunkt und der I-Achse
oder der Q-Achse wird vom Phasenfehlerdetektor 24 als Phasenfehler erfasst,
und die Frequenz des Grundtakts wird auf Grundlage dieses Phasenfehlers
gesteuert, so dass im Fall aus 7 der Erfassungsnulldurchgangspunkt
zur rechten Seite hin bewegt wird, damit er mit dem Nulldurchgangspunkt
zusammenfällt.
Es sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall
die Phasendrehung keinen Augenaperturpunkt des PSK-Signals (I', Q') hervorbringt, der
auf der I-Achse oder der Q-Achse anzuordnen ist. Des Weiteren sollte
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall, da die
Empfangspunkte vor und nach dem Übergang
in der gleichen Polaritätsrichtung
in Bezug auf die I'-Achse
liegen, kein Phasenfehler erfasst wird, was durch das Symbol x auf
dem Phasenfehler I in der Figur gezeigt wird.
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Wenn
es sich bei Mapping-Daten des PSK-Signals (I, Q) um (6) und (2)
handelt, wie in 8 dargestellt, ist dies der
Fall h, bei dem der Übergangswinkel
zwischen Empfangspunkten 180° beträgt und das
von der Phasendrehschaltung 1 um –45° phasengedrehte PSK-Signal (I', Q') der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 zugeführt wird.
Das PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 21 bei
einem Abtastpunkt a abgetastet, das PSK-Signal (I', Q')
wird vom DFF 23 bei einem Abtastpunkt b abgetastet, und das
PSK-Signal (I',
Q') wird vom DFF 22 bei
einem Erfassungsnulldurchgangspunkt abgetastet.
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Ein
Abstand zwischen dem Erfassungsnulldurchgangspunkt und der I-Achse
oder der Q-Achse wird vom Phasenfehlerdetektor 24 als Phasenfehler erfasst,
und die Frequenz des Grundtakts wird auf Grundlage dieses Phasenfehlers
gesteuert, so dass im Fall aus 8 der Erfassungsnulldurchgangspunkt
zur rechten Seite hin bewegt wird, damit er mit dem Nulldurchgangspunkt
zusammenfällt.
Es sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall
die Phasendrehung keinen Augenaperturpunkt des PSK-Signals (I', Q') hervorbringt, der
auf der I-Achse oder der Q-Achse anzuordnen ist. Des Weiteren sollte
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in diesem Fall, da die
Empfangspunkte vor und nach dem Übergang
in verschiedenen Polaritätsrichtungen
in Bezug auf die I'-Achse
liegen, ein Phasenfehler I für
die I'-Achse in ähnlicher
Weise wie der Phasenfehler Q erfasst wird. Dann beläuft sich der
Phasenfehler in diesem Fall auf den Durchschnitt aus dem Phasenfehler
Q und dem Phasenfehler I.
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Wenn
Phasenfehler sowohl für
die I-Achse als auch für
die Q-Achse erfasst werden, wird der Durchschnitt aus beiden Phasenfehlern
als Phasenfehler für
den betreffenden Fall verwendet, woraus sich eine bessere Leistung
ergibt, als wenn einer der beiden Phasenfehler benutzt würde.
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Bei
der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, wird der Grundtakt
aus der Ausgangsgröße der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 via
den IIR-Filter 3, den D/A-Wandler 4 und den temperaturkompensierenden
spannungsgesteuerten Oszillator 5 erhalten; es sollte jedoch
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass sich der Grundtakt eher
durch eine digitale Operation an der Ausgangsgröße der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 gewinnen
lässt als
durch solch eine Wandlung zu einem Analogsignal. Des Weiteren sollte
dem Umstand Rechnung getragen werden, dass ein Augenaperturpunkt,
der einen tatsächlichen
Empfangspunkt darstellt, anhand der Ausgangsgröße der Phasenfehler-Erfassungsschaltung 2 geschätzt werden
kann.
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Ferner
sollte dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in der obigen
Beschreibung zwar 8PSK-Signale verwendet werden, aber die vorliegende
Erfindung auch auf BPSK-Signale und QPSK-Signale anwendbar sein
kann. Bei BPSK-Signalen kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
nur durch Anwenden der Fälle
g und h aus 3 auf besagte Signale erfüllt werden,
weil nur eine Phasendifferenz von 180° für einen Empfangspunkt auftritt.
Im Gegensatz dazu kann bei QPSK-Signalen die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung nur durch Anwenden der Fälle c, d, g und h aus 3 auf
besagte Signale erfüllt werden,
weil nur eine Phasendifferenz von 90 oder 180° für einen Empfangspunkt auftritt.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
oben beschrieben, wird mit der Taktrückgewinnungsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung ein PSK-Signal von der Phasendrehschaltung um einen Winkel
phasengedreht, der anhand eines Übergangswinkels
zwischen benachbarten Empfangspunkten vorbestimmt wird, und ein
Phasenfehler, der bedingt ist durch eine Zeitdifferenz zwischen einem
Nulldurchgangspunkt, an dem die benachbarten Empfangspunkte des
phasengedrehten PSK-Signals die I-Achse oder Q-Achse schneiden,
und dem zeitlichen Mittelpunkt für
die benachbarten Empfangspunkte, wird erfasst, so dass eine Abtaststelle für die benachbarten
Empfangspunkte des PSK-Signals auf Grundlage des erfassten Phasenfehlers
korrigiert wird, um ein Abtasten bei einem Augenaperturpunkt zu
ermöglichen.
Deshalb wird kein Nulldurchgangspunkt fälschlicherweise erfasst, und
ein Takt kann präzise
wiederhergestellt werden.
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Zusätzlich wird
mit der Taktrückgewinnungsschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kein Empfangspunkt mit der I-Achse und der Q-Achse zusammenfallen,
und mehr Nulldurchgangspunkte können
erfasst werden.