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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell eine Variabelverstärkungssteuerungsschaltung
und ein diese Variabelverstärkungssteuerungsschaltung benutzendes
Empfängergerät.
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In 1 ist
eine Konfiguration eines Direktumsetzungsempfängers (direct conversion receiver) zur
Benutzung bei einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem
(DS-CDMA = Direct Sequence Code Division Multiple Access (Direktsequenz-Codemultiplex-Vielfachzugriff))
zur Ausführung
einer AGC (Automatic Gain Control (automatische Verstärkungsregelung
bzw. -steuerung) durch ein generell analoges Spannungssignal gezeigt.
In der Figur zeichnet das Bezugszeichen 300 eine RF-IC
(integrierte Radio- bzw. Hochfrequenzschaltung), die einen Basisbandverstärker (oder
einen Variabelverstärkungsverstärker) aufweist
(das gleiche gilt für
die anderen beigefügten
Zeichnungen).
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Ein
von einem Endgerät
an seiner externen Antenne empfangenes Signal wird von einem Niedrigrauschenverstärker 301 Differenz-verstärkt, um
in zwei geteilt zu werden. Die Gleichstrom- bzw. Gleichsignalkomponente
wird von einem Kondensator abgeschnitten (dies wird als C-Schnitt
bezeichnet), und das resultierende Signal wird von einem Quadraturmischer 302 vom
RF-Signal in ein Basisbandsignal mit einer Streckung abwärtsgemischt
bzw. -umgesetzt. In diesem Moment wird das RF-Signal mit einem von
einem Lokaloszillator 104 zugeführten, von einem Teiler 303 in
eine Inphasekomponente (I) und eine Quadraturkomponente (Q) geteilten
Lokaloszillationssignal (LO) gemischt, so dass Basisbandsignale,
die eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente aufweisen,
erzeugt werden. Von jedem dieser Basisbandsignale wird mit einem
Tiefpassfilter (TPF) 305 beispielsweise die Signalleistung
einer Interferenzwelle eines benachbarten Kanals entfernt, wodurch
nur ein gewünschtes
Wellensignal bereitgestellt wird. Als Nächstes wird jedes resultierende
Basisbandsignal von einem Basisbandverstärker 306 mit seiner
durch eine Analogspannung 309 variabel gesteuerten Verstärkung verstärkt. Ein
auf den Basisbandverstärker 306 folgendes
TPF 307 ist ein zum Umsetzen eines 50%-Abfallcharakteristik-Abwärtsverbindungssignals
(50% roll-off characteristic downlink signal) auf der Senderseite
in eine 100%-Abfallcharakteristik (100% roll-off characteristic)
als eine Gesamtübertragungsfunktion
eingesetztes Filter. Nach Maximierung des S/N (Signal/Rauschen-Verhältnis) des
Basisbandsignals durch das TPF 307 wird das resultierende
Basisbandsignal von einem A/D-Umsetzer 308 quantisiert, um
von einem analogen in ein digitales Signal umgesetzt zu werden.
Das oben erwähnte
Analogspannungssignal 309 wird auch als ein AGC-Signal
bezeichnet, das von einem (nicht gezeigten) Basisbandsignal-Verarbeitungsblock
so gesteuert wird, dass das beim A/D-Umsetzer 308 empfangene
Basisbandsignal immer einen optimalen Dynamikbereich aufweist.
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Jedoch
ist es aufgrund großer
Variationen im Basisbandverstärker 306 zwischen
Komponententeilen und zwischen Temperaturen für die AGC-Steuerung schwierig,
auf Basis eines Analogspannungssignals eine Präzisions-AGC-Steuerung bereitzustellen.
Insbesondere ist das Problem dieser Variationen kritisch, da die
Amplitudenablenkung des I- und Q-Signals eine BER-Charakteristik
(BER = Bit Error Rate (Bitfehlerrate)) beeinflusst. Außerdem wird
die BER-Charakteristik auch vom digitalen Rauschen auf der Platine
beeinflusst, wodurch es erforderlich ist, am AGC-Eingangsanschluss ein Zeitkonstanten- bzw.
RC-TPF (nicht gezeigt) anzuordnen.
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Um
die oben erwähnten
Probleme zu vermeiden, erfährt
eine Konfiguration Aufmerksamkeit, bei der anstelle der auf dem
Analogspannungssignal 309 basierenden AGC-Steuerung ein
durch eine 3-Draht-Serielldateneinstellung (3-wire serial data setting)
variabler PGA (Programmable Gain Amplifier (programmierbarer Verstärkungsverstärker)) benutzt wird.
Dreidrahtsignale sind Daten-, Takt- und Abtastimpulssignal. Bei
einer Synchronisation mit einem Taktsignal werden Daten erfasst,
indem sie in einer seriellen Weise verschoben werden, und die erfassten
Daten werden entsprechend einem Abtastimpulssignal verriegelt. Da
der PGA digital gesteuert wird, wird er von den Fluktuationen im
Komponententeil oder der Temperatur kaum beeinflusst, wodurch eine Präzisionseinstellung
der Verstärkungen
des I- und Q-Signals realisiert wird. Außerdem kann durch Schalten
jedes linearen Widerstands eine hohe Linearität des Basisbandverstärkungsblocks
erzielt werden.
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[Patentdokument 1]
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- Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-36356
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Wie
oben beschrieben ist, da die AGC-Steuerung beim Direktumsetzungsempfänger vorteilhaft ist,
das PGA-Verfahren hinsichtlich unterschiedlicher Punkte vorteilhaft,
aber auf Kosten der folgenden Probleme.
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2 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das ein Direktumsetzungsempfängergerät zur Benutzung bei
einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem mit
seiner AGC-Steuerung auf Basis eines PGA darstellt.
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Anstelle
der auf dem Analogspannungssignal 309 basierenden AGC-Steuerung
werden 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 eingestellt und
von einer PGA-Steuerungsschaltung 311 decodiert
und dadurch die Verstärkungen
von Basisbandverstärkern 306 diskret
geschaltet. Eine Gleichsignalversatz-Kompensiererschaltung 310 detektiert
die Gleichsignalkomponente bei der Endstufe des Basisbandverstärkers, um
in einer analogen Weise eine negative Rückkopplung anzuwenden und dadurch den
Gleichsignalversatz zu kompensieren (siehe Patentdokument 1). Obgleich
im Blockdiagramm der 1 nicht gezeigt ist die Gleichsignalversatz-Kompensiererschaltung 310 üblicherweise
auch auf dem Direktumsetzungsempfänger installiert, wobei eine AGC-Steuerung
mit dem anhand der 1 beschriebenen Analogspannungssignal
ausgeführt
wird. Wie oben beschrieben decodiert das PGA-Verfahren die 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 mit
der PGA-Steuerungsschaltung 311, um die Verstärkungen
der Basisbandverstärker 306 diskret
zu schalten. Es sei hier der Fall angenommen, dass von einem zum
anderen Verstärkungen
um 1 dB aufwärts
geschaltet werden.
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Das
Folgende beschreibt diesen Fall anhand der 3 kurz.
Es sei angenommen, dass, wenn sich die PGA-Daten für die einen
Basisbandverstärkungsblock
konfigurierende Folge von Differenzverstärkern von „0111" in „1000" ändern,
der erststufige Verstärker,
der von der PGA-Steuerungsschaltung 311 ausgeschaltet
worden ist, von 0 dB auf 20 dB geschaltet wird und die nachfolgenden
drei Verstärker eine
Verstärkung
bereitstellen, die um 19 dB kleiner als die Stromverstärkung ist.
Als eine Gesamtverstärkung
wird nur 1 dB addiert. Jedoch bewirkt bei dieser Differenzverstärkerfolge
das diskrete Schalten von Verstärkungen
aufgrund der Variation im Transistorpaar einen stufenweisen Gleichsignalversatz.
Abhängig
von Herstellungsprozessen kann dieser Gleichsignalversatz an der
Eingangsbasis mehrere mV oder mehr erreichen. Folglich resultiert
ein großes
Schalten der Verstärkung
bei der Anfangsstufe der Verstärkerfolge
in einem ziemlich großen
Gleichsignalversatz bei der Endstufe. Diese stufenweise Gleichsignalversatzkomponente
aufgrund des Verstärkungsschaltens
wird vom C-Schnitt nicht beeinflusst und interferiert deshalb mit
der gewünschten Wellensignalkomponente
und verschlechtert dadurch das S/N.
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4 zeigt
wie der oben erwähnte
stufenweise Gleichsignalversatz mit dem gewünschten Wellensignal interferiert.
Wie in der Figur gezeigt ist die interferierende stufenweise Gleichsignalversatzkomponente
in einem gewünschten
Breitbandwellensignal durch einen durch Fouriertransformation erzeugten
schattierten Bereich angedeutet.
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An
der oben erwähnten
und in 2 gezeigten Schaltung ist die Gleichsignalversatz-Kompensiererschaltung 310 befestigt,
aber aufgrund der Schaltungskonfiguration wird auf Basis der analogen negativen
Rückkopplung
im IQ-Ausgangssignal
bei der letzten Stufe eine wie in 5 gezeigte
Wellenform erhalten. Die in 5 gezeigte
große
Störimpulskomponente
beim Verstärkungsschalten
sättigt den
in 2 gezeigten A/D-Umsetzer 308 und treibt dadurch
die für
eine AGC-Steuerung notwendigen Bewegungsmittelwertabweichungen,
die vom empfangenen IQ-Signal berechnet werden, hoch. Wenn die Häufigkeit
dieses Störimpulses
zunimmt, konvergieren die Bewegungsmittelwertabweichungen eventuell
zum AGC-Wert, der vom Störimpulswert
abhängt.
Folglich wird bei jedem regulären
Empfangssignal keine richtige AGC-Steuerung ausgeführt, und deshalb
wird im A/D-Umsetzer 308 der Pegel niedriger als der optimale
Pegel eingestellt, was aufgrund des Quantisierungsrauschens in einer
verschlechterten Empfangscharakteristik resultiert.
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Generell
ist bei analogen Gleichsignalversatz-Kompensiererschaltungen die
Zeit einer Gleichsignalpegelkonvergenz mit der Grenzfrequenz des TPF
zur Zeit der Gleichsignalrückkopplung
verbunden. Wenn die Grenzfrequenz des TPF etwa 5 kHz ist, braucht
es etwa 100 Mikrosekunden oder mehr zur Gleichsignalversatzkonvergenz.
Folglich ist jüngst
ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Verstärkung mit
dem PGA eingestellt wird und dann die Grenzfrequenz des TPF temporär für beispielsweise
10 Mikrosekunden auf etwa 100 bis 200 kHz angehoben wird und dadurch
die Geschwindigkeit der Gleichsignalversatzkonvergenz erhöht wird. Außerdem ist,
um Maßnahmen
gegen die Störimpulskomponente,
welche die AGC-Steuerung
ungünstig
beeinflusst, zu ergreifen, ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei
dem bei dem oben erwähnten
Verfahren bei der Ausgangsstufe die IQ-Signaldaten in einer Periode
von 10 Mikrosekunden maskiert werden, um dadurch zu verhindern,
dass die in 5 gezeigte Wellenform ausgegeben
wird.
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Andererseits
ist die Standardisierung beim DS-CDMA-Verfahren beim 3 GPP (3rd
Generation Partnership Project (Partnerschaftsprojekt der dritten Generation))
laufend im Fortschritt, und seine Spezifikationen definieren als
Abwärtsverbindungs-DPCH-Signal (DPCH
= Dedicated Physical Channel (dedizierter physikalischer Kanal))
ein Signal mit einem SF = 4 (FS = Spreading Factor (Spreizfaktor)).
In diesem Fall ist die Datenlänge
eines einzelnen Symbols 1 Mikrosekunde so dass, wenn das IQ-Signal wie oben beschrieben
für eine
Periode von 10 Mikrosekunden maskiert wird, 10 Datensymbole verloren
gehen.
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Aus
dem Dokument
US 6240100
B1 geht ein Empfänger
hervor, der dynamische Gleichsignalversätze durch Benutzung einer Offenschleifen-Prädiktiv-Gleichsignalversatz-Korrekturstufe
(open loop predictive DC offset correction stage) korrigiert, um auf
Zeitschlitzbasis sofort auf Änderungen
bei AGC-Einstellungen bezüglich
eines Zeitschlitzes zu reagieren. Der Empfänger weist einen Wechselstrom- bzw. Wechselsignal-gekoppelten
Basisbandempfänger
und einen Speicher zum Speichern von Kalibrierungsversatzdaten auf,
die einen relativ zu einem bekannten Referenzwert bestimmten Kalibrierungsversatzspannungswert
für jeden
AGC-Zustand darstellen. Der Prädiktiv-Gleichsignalversatz
sagt einen ausgewählten
Zeitschlitz voraus, der die gespeicherte Kalibrierungsversatzdaten
und einen Mittelwert von gespeicherten Kalibrierungsversatzdaten, die
mit AGC-Zuständen
für alle
Zeitschlitze in einem gegebenen Rahmen korrespondieren, benutzt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Variabelverstärkungssteuerungsschaltung
und ein diese Schaltung benutzendes Empfängergerät bereitzustellen, bei denen
ein durch mehrere Verstärker,
deren Verstärkungen
vom PGA-Verfahren diskret eingestellt werden, konfigurierter Variabelverstärkungsverstärkerblock
AGC-gesteuert wird, um den Einfluss einer von einem zur Zeit eines
Verstärkungsschaltens
erzeugten Gleichsignalversatz verursachten Interferenzkomponente
signifikant zu reduzieren.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Einfluss der
Interferenzkomponente aufgrund eines Gleichsignalversatzes, der,
wenn beim Direktumsetzungsempfängergerät das PGA-Verfahren
benutzt wird, zur Zeit eines Verstärkungsschaltens erzeugt wird,
ohne Verlieren der Symboldaten, wenn der Spreizfaktor wie bei einem abwärtsverbundenen
DPCH-Signal klein (SF = 4) ist, zu reduzieren und dadurch gute Empfangscharakteristiken
zu realisieren.
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Diese
Aufgaben werden durch die technischen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, und
weitere vorteilhafte Ausführungsformen
sind durch die abhängigen
Ansprüche
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Aufgaben der Erfindung sind aus der Beschreibung anhand
der beigefügten Zeichnungen
einzusehen, in denen:
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1 ein
Konfigurationsdiagramm ist, das einen technisch verwandten Direktumsetzungsempfänger zur
Benutzung bei einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem
mit einer von einem Analogspannungssignal ausgeführten AGC-Steuerung darstellt;
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2 ein
Konfigurationsdiagramm ist, das einen technisch verwandten Direktumsetzungsempfänger zur
Benutzung bei einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem
mit einer vom PGA-Verfahren ausgeführten AGC-Steuerung darstellt;
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3 ist
eine schematische Darstellung, die darstellt, wie beim PGA-Verfahren durch ein
Verstärkungsschalten
ein Gleichsignalsversatz erzeugt wird;
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4 eine
schematische Darstellung ist, die darstellt, wie eine stufenweise
Gleichsignalversatzkomponente das gewünschte Wellensignal beeinflusst;
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5 eine
schematische Darstellung ist, die darstellt, wie beim PGA-Verfahren ein Verstärkungsschalten
eine IQ-Ausgangswellenform stört;
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6 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Empfängergeräts darstellt,
das in dem Fall, dass beim DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem ein
auf einem PGA-Verfahren basierter Direktumsetzungsempfänger benutzt
wird, als eine erste Ausführungsform
der Erfindung praktiziert wird;
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7 ein
Diagramm ist, das Wellenformen darstellt, die bei der vorliegenden
Erfindung eine Gleichsignalversatz-Kompensierungsoperation beschreiben;
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8 eine
grafische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einer Verstärkungsstufe
zur Zeit eines Verstärkungsschaltens
und der maximalen Variation des Gleichsignalversatzes anzeigt;
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9 eine
exemplarische Konfiguration einer in 6 gezeigten
PGA-Steuerungsdatentabelle zeigt;
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10 eine
exemplarische Konfiguration einer in 6 gezeigten
Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle zeigt;
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11A und 11B eine
andere exemplarische Konfiguration einer in 6 gezeigten
Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle zeigen;
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12 ein
Blockdiagramm ist, das eine exemplarische Konfiguration eines als
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung praktizierten Empfängergeräts darstellt;
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13 eine
exemplarische Konfiguration einer Maskenfreigabetabelle bei der
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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14 eine
schematische Darstellung ist, die eine exemplarische Konfiguration
eines PGA-Basisbandverstärkungsblocks
bei einer dritten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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15A eine grafische Darstellung ist, die eine Art
und Weise eines Verstärkungsschaltens
jeder Stufe eines Basisbandverstärkungsblocks
auf Basis eines technisch verwandten Steuerungsverfahrens zeigt;
und
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15B eine grafische Darstellung ist, die eine Art
und Weise eines Verstärkungsschaltens
jeder Stufe eines Basisbandverstärkungsblocks
auf Basis eines Steuerungsverfahrens bei der dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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[Erste Ausführungsform]
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Die
erste Ausführungsform
der Erfindung basiert auf einem Konzept, dass eine von digitalen
Einstellungsverstärkungen
auf Basis eines PGA-Verfahrens erzeugte stufenweise Gleichsignalversatzkomponente
als ein System digital beseitigt bzw. kompensiert wird und dadurch
Probleme, die analogen Versatzkompensierungsoperationen inhärent sind,
löst, um
eine ideale AGC-Steuerung zu realisieren.
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Die
erste Ausführungsform
der Erfindung wird mittels eines Beispiels anhand der beigefügten Zeichnungen
weiter im Detail beschrieben.
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Nun
ist in 6 ein Blockdiagramm einer exemplarischen Konfiguration
eines als eine erste Ausführungsform
der Erfindung praktizierten Empfängergeräts gezeigt,
bei dem bei einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem ein PGA-basierter Direktumsetzungsempfänger benutzt
wird. Wie in 6 gezeigt wird, wie beim technisch
verwandten Abschnitt beschrieben, ein von einem Endgerät an seiner
externen Antenne empfangenes Signal von einem Niedrigrauschenverstärker 301 Differenz-verstärkt, um
in zwei geteilt zu werden. Jedes Differenz-verstärkte Signal wird bei seiner
Gleichstrom- bzw. Gleichsignalkomponente C-geschnitten und danach von
einem Quadraturmischer 302 vom RF-Signal mit auf das Basisbandsignal
einer Streckung abwärts umgesetzt.
In diesem Moment werden zum Mischen mit einem durch Teilen eines
LO-Signals aus einem Lokalozillator 304 mittels eines Teilers 303 in
eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente erhaltenen Signal
ein Inphasekomponentensignal und ein Quadraturkomponentensignal
im Basisband erzeugt. Von diesen Basisbandsignalen wird mit einem
TPF 305 beispielsweise eine Interferenzwellensignalleistung
eines benachbarten Kanals entfernt und dadurch nur ein gewünschtes
Wellensignal extrahiert. Als Nächstes
werden von einer PGA-Steuerungsschaltung 311 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 decodiert,
und die Basisbandsignale werden durch diskretes Schalten der Verstärkungen
eines Basisbandverstärkers 306 verstärkt. Ein
TPF 307 ist ein zum Umsetzen eines 50%-Abfallcharakteristik-Abwärtsverbindungssignals
(50% roll-off characteristic downlink signal)auf der Senderseite
in ein 100%-Abfallcharakteristik-Abwärtsverbindungssignal (100% roll-off
characteristic downlink signal) als eine Gesamtübertragungsfunktion eingesetztes
Filter. Das S/N der Basisbandsignale wird vom TPF 307 maximiert,
und dann werden die maximierten Signale von einem A/D-Umsetzer 308 von
analog in digital quantisiert. Die quantisierten Signale werden
zu einem Fingerverarbeitungs- und
Pfadsuchblock (finger processing block and path search block) 319 gesendet, der
einen Basisbandverarbeitungsblock bildet. Beim Fingerverarbeitungs-
und Pfadsuchblock 319 wird an den quantisierten Signalen
eine hier nicht detailliert beschriebene Decodierungsverarbeitung
mit einer Neigungssynthese (rake synthesis) und Fehlerkonektur ausgeführt, wodurch
das von einer Basisbandstation empfangene Abwärtsverbindungssignal korrekt
decodiert wird.
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Das
Folgende beschreibt die Details des auf dem PGA-Verfahren gemäß der Erfindung
basierenden AGC-Steuerungsverfahrens.
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Gleichzeitig
mit der Verarbeitung durch den Fingerverarbeitungs- und Pfadsuchblock 319 wird mit
einer Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 an dem
vom A/D-Umsetzer 308 quantisierten IQ-Basisbandsignal eine Digitalsignalverarbeitung ausgeführt. Bei
der Berechnung des Empfangssignalpegels führt die Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 eine
Mittelwertbildungsverarbeitung aus, um den Einfluss der momentanen Änderung
beim Empfangsenveloppepegel zu beseitigen, der durch Einphasen Rayleigh-gestreut
wird. Diese Verarbeitung wird durch Benutzung einer gemittelten Zeit
als einen Parameter, der durch einen PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 wie
gewünscht
eingestellt werden kann, ausgeführt.
Der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 kann beispielsweise durch
einen Digitalsignalprozessor (DSP) gebildet sein. Dieser Parameter
wird auf Basis einer Simulation oder tatsächlicher Messdaten eingestellt.
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Der
PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 macht einen Vergleich
zwischen dem Wert des Empfangssignalpegels, der zum Bekommen des
optimalen Eingangspegels im A/D-Umsetzer 308 voreingestellt
wird, und dem Wert des in der Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 erhaltenen
laufenden Empfangspegels. Auf Basis des Resultats des Vergleichs
wählt der
PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 die optimalen PGA-Daten
aus einer PGA-Steuerungsdatentabelle 317 aus und sendet die
ausgewählten
optimalen PGA-Daten zu einem PGA-Datengenerator 318. Der
PGA-Datengenerator 318 addiert zu den empfangenen PGA-Daten
andere Bits wie beispielsweise Adressenbits, um 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 zu
erhalten, die der PGA-Steuerungsschaltung 311 zugeführt werden.
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9 zeigt
eine exemplarische Konfiguration dieser PGA-Steuerungsdatentabelle 317.
Diese Tabelle definiert die für
die Differenz zwischen dem laufenden Wert des Empfangssignalpegels
und seinem optimalen Wert zu benutzenden PGA-Daten. Die Tabellenwerte
in der Figur sind der Einfachheit halber durch Variable angedeutet,
tatsächlich
sind sie jedoch besondere Werte (das Gleiche gilt für die später zu beschreibenden
anderen Tabellen).
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Wird
angenommen, dass die maximale Verstärkung des Basisbandverstärkers 306 beispielsweise
80 dB ist, dann ist die Operation des ersten initialen AGC-Einziehens bzw. -Ansprechens
(AGC pull-in) ab der Einschaltoperation wie folgt. In diesem Fall
wird die initiale Zellensuchoperation ausgeführt, so dass es notwendig ist,
P-SCH, S-SCH und P-CPICH zu empfangen, die von einer Basisstation immer übertragen
werden. Für
den initialen Wert von PGA-Daten stellt der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 40
dB ein, was die Hälfte
der maximalen Verstärkung
des Basisbandverstärkers 306 ist.
Wenn in diesem Moment festgestellt wird, dass der von der Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 erhaltene Empfangssignalpegel
größer als
der voreingestellte Empfangssignalpegel ist, wird die Verstärkung um
diese Differenz erniedrigt, und wenn er kleiner ist, dann wird die
Verstärkung
um diese Differenz erhöht.
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Das
heißt
die PGA-Daten in der PGA-Steuerungsdatentabelle 314 können eingeschränkt werden,
im Maximum auf die PGA-Daten, die äquivalent damit sind, dass
die Verstärkungsvariation
die Hälfte (40
dB) der oben erwähnten
maximalen Verstärkung ist.
Andererseits variiert in der tatsächlichen Mobilkommunikationsumgebung
der momentane Empfangspegel aufgrund der Rayleigh-Einphasung um annähernd 20
bis 30 dB, was kein Problem macht, da die Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 zum
Beseitigen des Einflusses der Variation eine Mittelwertbildung ausführt.
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Eine
Gleichsignalversatz-Kompensierungsstabelle 316 weist, wie
in 10 gezeigt, die mit den Gleichsignalversatzspannungen
bei der Endstufe korrespondierenden digitalen Daten auf, die erzeugt werden,
wenn Verstärkungen
von den derzeit eingestellten PGA-Daten auf den als nächste einzustellenden
PGA-Daten diskret geschaltet werden. Der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 erkennt
sowohl die laufend eingestellten PGA-Daten als auch die als nächste einzustellenden
PGA-Daten, so dass der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 die
optimalen Gleichsignalversatz-Kompensierungsdaten durch Bezugnahme
auf die Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 auswählt und
die ausgewählten
Gleichsignalversatz-Kompensierungsdaten zu einem Digital-zu-Analog-Umsetzer 313 sendet.
Der Digital-zu-Analog-Umsetzer 313 setzt die empfangenen
Gleichsignalversatz-Kompensierungsdaten in eine Analogspannung um
und addiert sie zu einem IQ-Ausgangssignal des Direktumsetzungsempfängers.
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Der
PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 steuert die Zeitsteuerung
bzw. das Timing durch Benutzung eines vom Fingerverarbeitungs- und
Pfadsuchblock 319 erhaltenen Empfangsschlitztimings derart,
dass die PGA-Daten am Beginn des Schlitzes geschaltet werden. Da
jedoch die Folge von Operationen zur Decodierung der 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 durch
die PGA-Steuerungsschaltung 311 zum Schalten der Verstärkungen
des Basisbandverstärkers 306 in
Analogschaltungen in einer diskreten Weise ausgeführt wird,
variiert das Timing der am IQ-Ausgang auftretenden Gleichsignalversatzspannung
empfindlich. Infolgedessen ist es schwierig, eine vollständige Synchronisation
mit der vom Digital-zu-Analog-Umsetzer 313 zugeführten Gleichsignalversatz-Kompensierungsspannung
bereitzustellen. Folglich tritt eine leichte, aber nicht kompensierbare
Störimpulskomponente
auf. Dieses Problem kann durch Erfassung der Empfangsdaten nach mehreren
zehn ns beseitigt werden, so dass diese Störimpulskomponente bei der Mittelwertbildung
des Empfangspegels in der Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 nicht
enthalten ist. Wenn beispielsweise ein DPCH-Signal mit einem Spreizfaktor (SF)
= 4 empfangen worden ist, kann im Vergleich zu der technisch verwandten
Technik (bzw. Technologie) die stufenweise Gleichsignalversatzkomponente aufgrund
des PGA-Verfahrens,
die das S/N verschlechtert, ohne Verlieren der empfangenen Daten beseitigt
werden, da die Datenlänge
eines einzelnen Symbols etwa 1 Mikrosekunde oder höher ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie im Voraus gewünscht, der
Wert der vor dem Starten dieser Empfangsdatenerfassung verstrichenen
Zeit als ein Parameter bezüglich
des PGA-Steuerungsverarbeitungsblocks 315 eingestellt werden
kann. 7 zeigt die IQ-Ausgangswellenformen bei der oben
erwähnten
Folge von Operationen.
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Das
Folgende prüft
wieder die Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316.
Wie oben beschrieben ist es für
die Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 wie oben
beschrieben notwendig, die mit den Gleichsignalversatzspannungen
bei der Endstufe korrespondierenden digitalen Daten, die auftreten,
wenn Verstärkungen
von den laufend eingestellten PGA-Daten zu den als nächste einzustellenden
PGA-Daten diskret
geschaltet werden, im Voraus zu schreiben. Die Datenmenge dieser
Tabelle würde
eine beträchtliche
Menge erreichen, wenn alle Fälle
von Variationen von besonderen PGA-Daten in andere besondere PGA-Daten
in die Tabelle geschrieben würden.
Außerdem
wäre eine
beträchtliche
Menge von Messungen erforderlich, um die Tabelle herzustellen. Tatsächlich kann
jedoch, was unten beschrieben wird, die Menge der Daten, die im Voraus
geschrieben werden muss, signifikant reduziert werden.
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Wie
oben beschrieben tritt aufgrund der Fluktuation in den Transistorpaaren
in der den Basisbandverstärker
bildenden Differenzverstärkerfolge ein
stufenweiser Gleichsignalversatz auf. Deshalb gibt es, wenn sich
die Gesamtverstärkung
wie in der grafischen Darstellung der 8 gezeigt
erniedrigt, bei der Endstufe eine kleine Änderung bei der Variation der
Gleichsignalversatzspannung. Das heißt es kann nur der Fall in
Betracht gezogen werden, bei dem die Gesamtverstärkung zunimmt. Folglich kann die
in 10 gezeigte Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 nur
geschrieben werden, wenn die nächsten
PGA-Daten größer als
die laufenden PGA- Daten
sind. Außerdem
können
wie bei der PGA-Steuerungsdatentabelle 317 die in die Tabelle zu
schreibenden PGA-Daten eingeschränkt
werden, im Maximum auf die Daten, die zu dem Wert äquivalent
sind, der die Hälfte
(40 dB) der oben erwähnten maximalen
Verstärkung
ist.
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Die 11A und 11B zeigen
eine andere exemplarische Konfiguration der Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316.
Bei diesem Beispiel werden sowohl die Tabelle 316a als
auch die Tabelle 316b benutzt. Wie der grafischen Darstellung der 8 zu
entnehmen ist, kann, wenn der Gleichsignalversatz abhängig von
der Zunahme bei der Verstärkung
bestimmt wird, die Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316a derart
konfiguriert sein, dass sie sich nicht wie bei der Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 in 10 auf
die laufenden PGA-Daten
und die nächsten
PGA-Daten bezieht, sondern auf die Differenz zwischen den laufenden
PGA-Daten und den nächsten
PGA-Daten bezieht. In diesem Fall kann die Anzahl von Tabelleneinträgen signifikant
reduziert werden. Jedoch sei darauf hingewiesen, dass Kombinationen
aus besonderen laufenden PGA-Daten und nächsten PGA-Daten, obgleich
die Anzahl wie oben beschrieben klein ist, exzeptionell einen großen Gleichsignalversatz verursachen
können.
Das heißt
es kann bei dem Verfahren, bei dem die Verstärkungen des Basisbandverstärkers 306 durch
Decodierung durch die PGA-Steuerungsschaltung 311 diskret
geschaltet werden, selbst wenn die Verstärkung um 1 dB variiert wird,
der Fall auftreten, dass an der Endstufe ein ziemlich großer Gleichsignalversatz
erzeugt wird. Dieses Phänomen
tritt nur auf, wenn die Verstärkungen
der den PGA-basierten Basisbandverstärkerblock bildenden Verstärker in
hohem Maß diskret
variieren. Beispielsweise tritt dieses Phänomen in einem eingeschränkten Fall
auf, bei dem der in 3 gezeigte PGA-Verstärker der
ersten Stufe bei der Verstärkung
von 0 dB bis 20 dB geschaltet wird. Dieses Problem kann. durch die
Tabelle 316b beseitigt werden, welche die Versatzkompensierungsbeträge für die oben
erwähnten
Kombinationen separat spezifiziert. Diese Kombinationen aus besonderen
laufenden PGA-Daten und nächsten
PGA-Daten und die korrespondierenden Gleichsignalversatzbeträge sind
durch die tatsächliche
Messung; bekannt geworden und können
deshalb im Voraus in die Tabelle 316b aufgenommen werden.
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Infolgedessen
kann die Menge der im Voraus in die Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 zu
schreibenden Daten beträchtlich
reduziert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die
zweite Ausführungsform
der Erfindung ist ein Verfahren zur Beseitigung der Probleme, die
in die bei der durch digitale Einstellung von Verstärkungen
auf Basis des PGA-Verfahrens verursachten stufenweisen Gleichsignalversatzkomponente
ausgeführten
technisch verwandten analogen Gleichsignalversatz-Kompensierungsoperation
involviert sind.
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Das
Folgende beschreibt die zweite Ausführungsform der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnungen.
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Nun
ist in 12 ein Blockdiagramm gezeigt,
das eine exemplarische Konfiguration eines als die zweite Ausführungsform
der Erfindung praktizierten Empfängergeräts darstellt,
bei dem bei einem DS-CDMA-Mobilkommunikationssystem
ein PGA-basierter Direktumsetzungsempfänger benutzt wird. Wie in 12 gezeigt
wird wie bei dem Abschnitt hinsichtlich der verwandten Technik beschrieben
ein von einem Endgerät
an seiner externen Antenne empfangenes Signal von einem Niedrigrauschenempfänger 301 Differenz-verstärkt, um
in zwei geteilt zu werden. Jedes Differenz-verstärkte Signal ist ein C-Schnitt
dieser Gleichsignalkomponente, die nachfolgend von einem Quadraturmischer 302 von einem
RF-Signal auf ein Basisbandsignal mit einer Streckung abwärts umgesetzt
wird. In diesem Moment werden zum Mischen mit einem durch Teilen
eines LO-Signals aus einem Lokaloszillator 304 mittels eines
Teilers 303 in eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente
erhaltenen Signal ein Inphasekomponentensignal und ein Quadraturkomponentensignal
im Basisband erzeugt. Von diesen Basisbandsignalen wird mit einem
TPF 305 beispielsweise eine Interferenzwellensignalleistung
eines benachbarten Kanals entfernt, wodurch nur ein gewünschtes
Wellensignal extrahiert wird.
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Als
Nächstes
werden von der PGA-Steuerungsschaltung 311 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 decodiert,
und die Basisbandsignale werden durch diskretes Schalten der Verstärkungen
eines Basisbandverstärkers 301 verstärkt. Ein
TPF 307 ist ein zum Umsetzen eines 50%-Abfallcharakteristik-Abwärtsverbindungssignals
auf der Senderseite in ein 100%-Abfallcharakteristik-Abwärtsverbindungssignal
als eine Gesamtübertragungsfunktion
eingesetztes Filter. Das S/N der Basisbandsignale wird vom TPF 307 maximiert,
und dann werden die maximierten Signale durch einen A/D-Umsetzer 308 von
analog in digital quantisiert. Die quantisierten Signale werden
zu einem Fingerverarbeitungs- und Pfadsuchblock 319 gesendet,
der einen Basisbandverarbeitungsblock bildet. Im Fingerverarbeitungs-
und Pfadsuchblock 319 wird an den quantisierten Signalen
eine hier nicht im Detail beschriebene Decodierungsverarbeitung
mit einer Neigungssynthese und Fehlerkorrektur ausgeführt, wodurch
das von einer Basisstation empfangene Abwärtsverbindungssignal korrekt
decodiert wird. Gleichzeitig mit der Verarbeitung durch den Fingerverarbeitungs-
und Pfadsuchblock 319 wird mit einer Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 an
dem vom A/D-Umsetzer 308 quantisierten IQ-Baisbandsignal
eine Digitalsignalverarbeitung ausgeführt. Bei der Berechnung des Empfangssignalpegels
führt die
Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 eine Mittelwertbildungsverarbeitung
aus, um den Einfluss der momentanen Änderung beim Empfangsenveloppepegel,
der durch Einphasen Rayleigh-gestreut wird, zu entfernen. Diese
Verarbeitung wird durch Benutzung einer gemittelten Zeit als einen
Parameter, der durch einen PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 wie
gewünscht
eingestellt werden kann, ausgeführt.
Dieser Parameter wird auf der Basis einer Simulation oder tatsächlicher
Messdaten eingestellt. Die Operationen sind soweit die gleichen
wie die bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung. Es sei darauf hingewiesen, dass die 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 von
einem PGA-Datengenerator 318 wie von einem PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 instruiert erzeugt
werden. Bei der zweiten Ausführungsform wird
die PGA-Steuerungsverarbeitungstabelle 317 auch wie bei
der ersten Ausführungsform
benutzt.
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Die
in 12 gezeigte Schaltungsanordnung weist auch eine
Gleichsignalversatz-Kompensiererschaltung 310 wie bei der
technisch verwandten Technik (bzw. Technologie) auf und umfasst
hinter dem Basisbandverstärker 306 eine
Maskenhalteschaltung 320. Die Maskenhalteschaltung 320 maskiert
die vom Basisbandverstärker 306 ausgegebenen
IQ-Signaldaten, um den Gleichsignalpegel zu halten.
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Das
Folgende beschreibt den Mechanismus der zweiten Ausführungsform.
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In
den PGA-basierten Direktumsetzungsempfänger involvierte Probleme sind
wie oben beschrieben die das S/N verschlechternde stufenweise Gleichsignalversatzkomponente
und die den A/D-Umsetzer 308 sättigende große Störimpulskomponente,
um eine fehlerhafte AGC-Steuerungsoperation zu verursachen. Wenn
andererseits die TPF-Grenzfrequenz temporär für etwa 10 Mikrosekunden auf
etwa 100 bis 200 kHz angehoben wird, um die Konvergenz des Gleichsignalversatzes
zu beschleunigen, und die IQ-Signaldaten am Ausgang für diese 10-Mikrosekundenperiode
maskiert werden, tritt das Problem des Fallenlassens von Empfangsdaten
auf, wenn der Spreizfaktor (SF) = 4. Um dieses Problem zu umgehen
schaltet, wenn eine Gleichsignalversatzkomponente, die zum Verursachen
einer S/N-Verschlechterung
groß genug
ist, nicht erzeugt wird, die zweite Ausführungsform die Maskenhalteschaltung 320 ab,
um das IQ-Signal ohne Änderung auszugeben,
und nur wenn eine Gleichsignalversatzkomponente die zum Verursachen
einer S/N-Verschlechterung
groß genug
ist, erzeugt wird, wird wie bei der technisch verwandten Technik
die TPF-Grenzfrequenz temporär
für etwa
10 Mikrosekunden auf etwa 100 bis 200 kHz angehoben, um die Konvergenz
des Gleichsignalversatzes zu beschleunigen, und werden gleichzeitig
die IQ-Signaldaten am Ausgang für
diese 10-Mikrosekundenperiode maskiert.
Folglich kann die Häufigkeit
des Fallenlassens von Empfangsdaten erniedrigt und dadurch die BER/BLER-Verschlechterung
des Empfängers
insgesamt verhindert werden.
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Wie
oben beschrieben ist das Auftreten eines großen stufenweisen Gleichsignalversatzes
ein Phänomen,
das in beschränkten
Fällen
auftritt, wenn die Gesamtverstärkung
ansteigt und die Verstärkungen
der den PGA-basierten Basisbandverstärkerblock bildenden Verstärker in
hohem Maß diskret
geschaltet werden.
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Deshalb
ermöglicht
die tatsächliche
Messung im Voraus das Verständnis
von stufenweisen Gleichsignalversatzvariationsdaten und eines Gleichsignalversatzschwellenwerts,
die das S/N aufgrund des stufenweisen Gleichsignalversatzes verschlechtern.
Da der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 sowohl die
laufend eingestellten PGA-Daten als auch die als nächste einzustellenden PGA-Daten
erkennt, werden die Kombinationen von laufenden PGA-Daten und nächsten PGA-Daten,
die solche diesen Schwellenwert überschreitende Gleichsignalversätze verursachen,
in einer wie in 13 gezeigten Maskenfreigabetabelle 321 gespeichert.
Bei einer Änderung
der PGA-Daten bezieht sich der PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 auf
die Maskenfreigabetabelle 321, um die technisch verwandte
analoge Gleichsignalversatz-Kompensierungsoperation ein-/auszuschalten.
Zu dieser Zeit wird vom PGA-Datengenerator 318 ein Ein/Aus-Kennzeichen angebracht,
um die 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 zu erzeugen. Die 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 werden
dann von der im Direktumsetzungsempfänger untergebrachten PGA-Steuerungsschaltung 311 decodiert,
um das Ein/Aus-Kennzeichen
nur für
die in der Maskenfreigabetabelle 321 gespeicherte Kombination einzuschalten
und dadurch die Maskenverarbeitung freizugeben. Für andere
Kombinationen wird das Ein/Aus-Kennzeichen abgeschaltet, um die
Maskenverarbeitung zu sperren.
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Anstelle
der Maskenfreigabetabelle 321 kann für den PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 die
in 10 gezeigte Gleichsignalversatz-Kompensierungstabelle 316 benutzt
werden, um den von der Tabellenreferenz erhaltenen Versatzkompensierungsbetrag
(äquivalent
zum Versatzbetrag) mit dem Schwellenwert zu vergleichen und dadurch
festzustellen, ob die Maskierungsverarbeitung auszuführen ist.
In diesem Fall wird, um speziell zu sein, die technisch verwandte
analoge Gleichsignalversatz-Kompensierungsoperation von der Schwellenwertbestimmung
durch den PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 einausgeschaltet.
Gleichzeitig wird das Ein/Aus-Kennzeichen vom PGA-Datengenerator 318 angebracht,
um PGA-Daten zu erzeugen. Außerdem kann
der Wert (1 oder 0) des Kennzeichens entsprechend den laufenden
PGA-Daten und den nächsten PGA-Daten
in der Tabelle gehalten werden, um vom PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 referenziert zu
werden und dadurch den Kennzeichenwert zu erhalten. Außerdem speichert
bei der oben beschriebenen Konfiguration die Maskenfreigabetabelle 321 die Kombination
von laufenden PGA-Daten und nächsten
PGA-Daten zur Freigabe der Maskenverarbeitung. Umgekehrt kann eine
Maskenabschalttabelle (nicht gezeigt) zur Speicherung der Kombination
der PGA-Daten zum Abschalten der Maskenverarbeitung angeordnet sein.
Hier sind die Maskenfreigabetabelle und die Maskenabschalttabelle
generell als Maskentabelle bezeichnet.
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Wie
oben beschrieben tritt mit einem großen stufenweisen Gleichsignalversatz üblicherweise
eine große
Störimpulskomponente
auf, die eine Störung bei
einer AGC-Steuerungsoperation
verursacht, so dass dies durch Maskieren der IQ-Signaldaten am Ausgang
für die
Periode von 10 Mikrosekunden gelöst
werden kann, während
die Gleichsignalversatzkonvergenz wie bei der früher beschriebenen technisch
verwandten Technik durch temporäres
Anheben der TPF-Grenzfrequenz auf etwa 100 bis 200 kHz für diese
Periode von etwa 10 Mikrosekunden beschleunigt wird.
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[Dritte Ausführungsform]
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Das
Folgende beschreibt die dritte Ausführungsform der Erfindung. Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Mechanismus zur Erniedrigung der Häufigkeit des Auftretens einer
ursprünglich
eine S/N Verschlechterung verursachenden stufenweisen Gleichsignalversatzkomponente
eingebracht.
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Das
Konzept der dritten Ausführungsform
ist wie folgt. In der tatsächlichen
Mobilkommunikationsumgebung ist eine große Zunahme in der gesamten
Verstärkung
des Basisbandverstärkungsblocks bei
einer Session einer PGA-Dateneinstellung nicht häufig, da die Mittelwertbildungsverarbeitung
wie früher
beschrieben bei der Empfangssignalpegel-Berechnungseinheit 314 ausgeführt wird.
Deshalb ist ein tatsächliches
Problem eine Variation von etwa mehreren dB als eine Gesamtverstärkung. Der
Fall, bei dem diese Variation eine das S/N verschlechternde stufenweise
Gleichsignalversatzkomponente verursacht, ist das diskrete und große Schalten
der Verstärkung
jedes der den anhand der 3 beschriebenen PGA-basierten Basisbandverstärkungsblock bildenden
Verstärkers.
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Deshalb
konzeptualisiert die Anmelderin der vorliegenden Erfindung, um zu
verhindern, dass das Schalten jedes Verstärkers auf eine größer Verstärkungsvariation
als die der technisch verwandten Technik hochgeht, wenn die Gesamtverstärkung um diese
mehreren dB variiert, dass der Punkt, bei dem die PGA-Verstärkung jedes
Verstärkers
diskret geschaltet wird, eine Hysteresecharakteristik aufweist. 14 zeigt
eine exemplarische Konfiguration eines PGA-Basisbandverstärkungsblocks gemäß der dritten
Ausführungsform.
Bei diesem Beispiel ist der PGA-Verstärkungsblock aus vier Verstärkerstufen gebildet,
wobei ein Gesamtverstärkungsbereich
72 dB beträgt.
Beispielsweise sei angenommen, dass der PGA1 zwischen den Verstärkungen
10, 15 und 20 dB diskret schaltet, der PGA2 zwischen den Verstärkungen-20, –10, 1,
10 und 15 dB diskret schaltet, der PGA3 zwischen den Verstärkungen
1 bis 24 dB in einer Stufe von 1 dB diskret schaltet und der PGA4 zwischen
den Verstärkungen
1, –14, –1, –15, 9 und
4 dB diskret schaltet. In diesem Fall führt das technisch verwandte
Steuerungsverfahren das Verstärkungsschalten
bei jeder Stufe wie in 15A gezeigt
für die
Gesamtverstärkungsvariation
von 0 bis 72 dB in einer Stufe von 1 dB aus. Die horizontale Achse
der grafischen Darstellung zeigt die zu den PGA-Daten äquivalenten
Steuerungswörter
an, wobei ein Wort in einer Einheit von 1 dB ist.
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Es
sei nun angenommen, dass im Basisbandverstärker 306 der Verstärkungsbereich
des PGA3, der bei jeder 1 dB-Stufe geschaltet wird, beispielsweise
um 6 dB auf 1 bis 30 dB erweitert ist und dem Punkt, bei dem die
Verstärkung
jedes der PGA diskret geschaltet wird, eine Hysteresebreite von
6 dB bereitgestellt ist. In diesem Fall ist auch, wie in 15B gezeigt, der Gesamtverstärkungsbereich wie der in 15A gezeigte als ein variabler 1 dB-Stufen-Basisbandverstärkungsblock
konfiguriert. Hysterese bedeutet, dass im Verstärkungsschaltsteuerungspfad
es eine Differenz zwischen Gehen zu und Zurückkommen gibt. Deshalb wird
eine Steuerung derart ausgeführt,
dass der Pfad von der Seite, welche die Änderung vom laufenden Status
so viel wie möglich
zurückweist.
Wenn beispielsweise im Fall des PGA2 die Gesamtverstärkung von
der 0 dB-Seite ansteigt, wird bei den technisch verwandten Techniken
die Verstärkung
bei 12 dB von –20
dB auf –10
dB geschaltet. Bei GPA1, GPA3 und GPA4 werden die Verstärkungen
in Konjugation dazu geschaltet. (Es sei darauf hingewiesen, dass,
da der PGA3 Ladungen der Variation in einer Einheit von 1 dB zwischen
den Verstärkern
nimmt, er immer beim Schalten der Gesamtverstärkung geschaltet wird). Das gleiche
gilt für
die Variation in der umgekehrten Richtung. Das heißt, wenn
die Gesamtverstärkung
beispielsweise von 24 dB erniedrigt wird, werden die Verstärkungen
aller PGAs bei 12 dB geschaltet. Wenn deshalb bei etwa 12 dB eine
relativ kleine Variation auftritt, findet das Verstärkungsschalten
aller Stufen häufig
statt. Das gleiche gilt bei anderen Punkten der Gesamtverstärkung, bei
denen ein gleichzeitiges Schalten mehrerer Stufen stattfindet.
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Wenn
jedoch bei der Hysteresesteuerung beim Beispiel der 15B die Gesamtverstärkung von der Seite von 0 dB
bis über
12 dB zunimmt, findet dank der Hysterese das Verstärkungsschalten
des PGA1, PGA2 und PGA4 nicht bis zu 18 dB der Gesamtverstärkung statt.
Der Verstärkungsanstieg
(6 dB) für
diese Periode wird vom PGA3 ausgeführt, der den erweiterten Verstärkungsvariationsbereich
aufweist. Die sequentielle 1 dB-Verstärkungsvariation nur des PGA3
erzeugt keinen Gleichsignalversatz, der zur Verursachung eines Problems
groß genug wäre. Wenn
die Gesamtverstärkung über 18 dB
weiter ansteigt, verursacht sie offensichtlich die Verstärkungsvariation
aller Stufen, aber die Häufigkeit,
mit der die gleichzeitige Variation mehrerer PGAs auftritt, wird
wegen eines Spielraums von 6 dB reduziert. Das gleiche gilt für die Variation
in der umgekehrten Richtung. Wenn beispielsweise die Gesamtverstärkung von
24 dB auf 18 dB absinkt, tritt das Verstärkungsschalten des PGA1, PGA2
und PGA4 nicht auf. Nur wenn die Gesamtverstärkung auf unter 12 dB absinkt,
tritt das Verstärkungsschalten
aller Stufen auf.
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Infolgedessen
erniedrigt das Einbringen der Hysterese für das Verstärkungsschalten jeder Stufe die
Anzahl von Punkten beträchtlich,
bei denen der stufenweiseweise Gleichsignalversatz zur Verschlechterung
des S/N stattfindet, das heißt
die Häufigkeit,
mit der die PGA-Verstärkungen
diskret geschaltet werden. Die Einstellung der Hysteresebreite des
PGA-Basisbandverstärkungsblocks
ist nicht auf 6 dB eingeschränkt.
Beispielsweise kann die Hysteresebreite vom PGA-Steuerungsverarbeitungsblock 315 im
Voraus auf einen gewünschten
Wert eingestellt werden. Die Hystereseeinstellung wird mit den 3-Draht-Serielldigitaldaten 312 als
ein Einstellungsparameterwert gesendet. Die PGA-Steuerungsschaltung 311 decodiert
diese PGA-Datenfolge, um den Parameterwert zu erkennen. Auf Basis
dieses Parameterwerts kann die PGA-Steuerungsschaltung 311 die
Verstärkung
des Basisbandverstärkungsblocks 306 durch
Benutzung der Hysteresebreiteneinstellung diskret schalten. Eine
Ausführung
der oben erwähnten
Folge von Operationen ermöglicht
die Erniedrigung der Häufigkeit,
mit der die stufenweise Gleichsignalversatzkomponente, die ursprünglich die S/N-Verschlechterung
verursacht, auftritt.
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Wie
beschrieben und gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung erniedrigt die Maskierungsverarbeitung die Häufigkeit,
mit der die stufenweise Gleichsignalversatzkomponente zur ursprünglichen
Verschlechterung des S/N auftritt, und verhindert dadurch die Verschlechterung
des BER/BLER des Empfängers
insgesamt. Die dritte Ausführungsform
kann unabhängig
von oder in Kombination mit der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform
angewendet werden.
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Wenn
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Benutzung spezieller Ausdrücke beschrieben
worden sind, so dient diese Beschreibung nur zu illustrativen Zwecken,
und es ist so zu verstehen, dass Änderungen und Variationen ohne
Verlassen des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche gemacht werden können.