DE602004008913T2

DE602004008913T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung eines zwei-Pegel pulsbreitenmodulierten Signals

Info

Publication number: DE602004008913T2
Application number: DE602004008913T
Authority: DE
Inventors: Jukka Varis; Seppo Rosnell
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: CN100531166C; KR20060022681A; US6975177B2; EP1632073A1; EP1632073B1; ATE373370T1; US20040246060A1; WO2004110004A1; CN1802829A; KR100888709B1; ES2293260T3; DE602004008913D1

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Modulationssystem und auf ein Verfahren zur Erzeugung eines modulierten Signals.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Modulationssysteme sind nach dem Stand der Technik bekannt zur Modulation eines ersten Signals basierend auf einem zweiten Signal, zum Beispiel zur Modulation eines Radiofrequenzträgers basierend auf der Information, die in einem Mobilfunksystem übertragen werden soll.
Aufgrund der steigenden Anforderungen an die spektrale Leistungsfähigkeit sind die Modulationsverfahren mit veränderlicher Einhüllenden in Mobilfunksystemen immer populärer geworden. Bei Modulationsverfahren mit veränderlicher Einhüllenden kann der begrenzte Wirkungsgrad der herkömmlichen Leistungsverstärker jedoch Hitze- und/oder Betriebszeitprobleme bezüglich der Sendeeinrichtungen verursachen, vor allem bei wärmebegrenzten Geräten wie Endgeräten. Um den Umfang dieser Auswirkungen zu reduzieren, sind neue Senderarchitekturen vorgeschlagen worden, die Schaltverstärker verwenden. Schaltverstärker können theoretisch einen Wirkungsgrad von 100% erreichen. Sie haben den Nachteil, in ihrer Amplitude extrem nichtlinear zu sein, aber sie ändern die Phase der phasenmodulierten Eingabesignale nicht wesentlich.
Ein Modulationssystem, das eine Modulation mit veränderlicher Einhüllenden ermöglicht und gleichzeitig einen Schaltverstärker verwendet, ist das LINC (Linear Amplification with Nonlinear Components)-System, das von D.C. Cox der Bell Laboratories in „Linear Amplification with Nonlinear Components", IEEE Transactions an Communications, COM-22, S. 1942 bis 1945, Dezember 1974, vorgeschlagen wurde. Das Grundprinzip des LINC-Systems besteht darin, jegliches willkürliche Bandpass-Signal, das sowohl Amplituden- als auch Phasenabweichungen aufweist, mittels zweier Signale darzustellen, die eine konstante Amplitude besitzen und nur Phasenabweichungen aufweisen. Diese beiden winkelmodulierten Signale können getrennt verstärkt werden, indem nichtlineare Verstärker mit hohem Wirkungsgrad verwendet werden. Die Ausgaben dieser Verstärker werden dann mittels einer Summiereinheit kombiniert, um das erwünschte Signal mit variabler Amplitude zu erzeugen. Ein Problem dieses Systems besteht in der Kombination zweier nichtkohärenter verstärkter Signale. Der Wirkungsgrad des Systems variiert mit dem momentanen Winkel zwischen den beiden verstärkten Signalen und wird somit unter 100% liegen.
Hamedi-Hagh S. et al. stellen in dem Dokument „Wideband CMOS integrated RF combiner for LINC transmitters" vom 8. Juni 2003 ebenfalls ein LINC-Sender Front-End dar. Ein Signal mit veränderlicher Einhüllenden wird durch zwei Signale mit konstanter Einhüllenden und variierenden Phasen unter Verwendung eines I-Basisbandsignales si sowie eines Q-Basisbandsignales sq dargestellt. Die beiden Signale mit konstanter Einhüllenden werden getrennt durch nichtlineare Verstärker verstärkt. Die beiden verstärkten Signale mit konstanter Einhüllenden werden dann zusammen addiert, um eine verstärkte Kopie des Eingabesignals zu erzeugen.
WO03/034585A1 stellt einen hocheffizienten nichtlinearen Leistungsverstärker zur Verstärkung von Hochfrequenz-RF-Signalen mit variierender Phase und Amplitude vor. Ein vorgeschlagenes Gerät zur Leistungsverstärkung schließt ein Signalaufbereitungsgerät (SCD) ein, das Mittel zur Erzeugung eines n-Zustandsstufen I-Anteil Signals STI aus einem I-Anteil Signal SI, Mittel zur Erzeugung eines n-Zustandsstufen Q-Anteil Signals STQ aus einem Q-Anteil Signal SQ sowie Mittel zur Verschachtelung des n-Zustandsstufen I-Anteil Signals und des n-Zustandsstufen Q-Anteil Signals in ein zeitlich nicht überlappendes I-Anteil Signal STI und ein Q-Anteil Signal STQ umfasst, sowie eine Multiplexvorrichtung, die Mittel zur Erzeugung eines Signal SMIQ mit einer Hochfrequenz-Trägerwelle umfasst, in der die I und Q Anteile zeitmultiplext werden. Ein einzelner Leistungsverstärker, der Mittel zur Verstärkung des besagten Signals SMIQ umfasst, ermöglicht es, ein Hochfrequenz-RF-Signal mit Phasen- und Amplitudenvariationen auf eine Weise mit hohem Wirkungsgrad zu verstärken.
In einem System zur Pulsbreitenmodulation (PBM) wird das ursprüngliche Signal in ein zweistufiges Signal codiert, das über Impulse unterschiedlicher Breiten verfügt. Der Durchschnittswert des zweistufigen Signals folgt dem gewünschten Ausgabesignal und kann durch eine Filterung entnommen werden. Bei der Pulsdichtemodulation (PDM) handelt es sich um eine alternative Weise, dieselbe Aufgabe zu erfüllen. Diese Verfahren sind bei Schaltstromversorgungen weit verbreitet.
Ein PBM-System wurde zum Beispiel in dem Dokument EP 1 271 870 A2 beschrieben, das ebenfalls eine Möglichkeit darstellt, ein dreistufiges Bandpass-PBM-Signal anstelle nur des herkömmlichen zweistufigen Tiefpass-PBM-Signals zu erzeugen.
Ein anderes Verfahren zur Pulsmodulation, das den oben beschriebenen PBM-System gleicht, wird durch ein Sigma-Delta-Modulationssystem ermöglicht. Ein Bandpass-Sigma-Delta-Modulator kann ebenfalls verwendet werden, um einen modulierten sinusförmigen Träger in ein zweistufiges Signal zu verwandeln.
Es ist jedoch wünschenswert, alternative Lösungen zur Codierung eines ursprünglichen Steuersignals in ein zweistufiges Signal zur Verfügung zu stellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein alternatives Modulationssystem und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Erzeugung eines zweistufigen Signals mit einer gewünschten Modulation erlauben.
Es ist weiterhin ein Ziel der Erfindung, ein Modulationssystem und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Erzeugung eines Signals erlauben, das für eine Verstärkung durch einen Schaltverstärker geeignet ist.
Es wird ein Modulationssystem vorgeschlagen, das einen ersten Modulator mit konstanter Einhüllender, der ein Signal nach einem ersten Steuersignal moduliert, sowie einen zweiten Modulator mit konstanter Einhüllender umfasst, der ein Signal nach einem zweiten Steuersignal moduliert. Das vorgeschlagene System umfasst weiterhin einen Vereinigungsteil, der das Ausgabesignal des ersten und des zweiten Modulators mit konstanter Einhüllender zu einem einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signal kombiniert. Eine Mittenfrequenz des ersten Modulators mit konstanter Einhüllender und des zweiten Modulators mit konstanter Einhüllender beträgt die Hälfte einer gewünschten Mittenfrequenz des einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals.
Die Information, die durch eine Modulation des einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals dargestellt werden soll, wird in dem ersten und zweiten Steuersignal codiert.
Zusätzlich wird ein Verfahren zur Erzeugung eines modulierten Signals vorgeschlagen, das die Modulation eines Signals nach einem ersten Steuersignal, um ein erstes moduliertes Signal mit konstanter Einhüllender zu erhalten, die Modulation eines Signals nach einem zweiten Steuersignal, um ein zweites moduliertes Signal mit konstanter Einhüllender zu erhalten, sowie die Kombination des ersten und des zweiten modulierten Signals mit konstanter Einhüllender zu einem einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signal umfasst. Eine Mittenfrequenz des ersten Signals mit konstanter Einhüllender und des zweiten Signals mit konstanter Einhüllender vor der Modulation wird so ausgewählt, dass diese die Hälfte einer gewünschten Mittenfrequenz des einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals beträgt. Die Information, die durch eine Modulation des einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals dargestellt werden soll, wird wiederum in dem ersten und zweiten Steuersignal codiert.
Die Erfindung geht von der Annahme aus, dass das bekannte LINC-System neu gestaltet werden kann, um ein zweistufiges Signal mit konstanter Einhüllender zur Verfügung zu stellen. Die Information, die durch eine abschließende Modulation, zum Beispiel Amplitude und/oder Phase eines analogen Steuersignals, dargestellt werden soll, wird in zwei Steuersignale codiert, die die von zwei Modulatoren mit konstanter Einhüllender durchgeführte Modulation steuern. Die Modulation kann eine Phasenmodulation umfassen, falls es sich bei den Ausgabesignalen der konstanten Einhüllenden um sinusförmige Signale handelt, sowie eine Modulation von Übergangszeiten, falls es sich bei den Ausgabesignalen der konstanten Einhüllenden um gepulste Signale handelt. Die beiden Signale mit konstanter Einhüllender werden dann zu einem einzelnen zweistufigen Signal mit konstanter Einhüllender kombiniert.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass diese ein einzelnes Signal mit konstanter Einhüllender in Form eines zweistufigen Signals zur Verfügung stellt, das verstärkt werden kann, indem ein einzelner nichtlinearer Verstärker, zum Beispiel ein Schaltverstärker, verwendet wird. Auf diese Weise kann die nichtkohärente Leistungskombination des herkömmlichen LINC-Systems vermieden werden.
Es ist weiterhin ein Vorteil der Erfindung, dass diese eine Alternative zu einem Sigma-Delta-Modulator zur Verfügung stellt.
Die Modulatoren mit konstanter Einhüllenden des vorgeschlagenen Modulationssystems können entweder digitale Modulatoren mit konstanter Einhüllenden oder analoge Modulatoren mit konstanter Einhüllenden sein. Digitale Modulatoren mit konstanter Einhüllenden modulieren die Übergangszeiten von durchgehenden Impulsfolgen. Bei den Eingabesignalen des Vereinigungsteils handelt es sich in diesem Fall um pulsphasenmodulierte Signale (PPM), während es sich bei dem Ausgabesignal des Vereinigungsteils um ein PBM-Signal handelt. Analoge Modulatoren mit konstanter Einhüllenden modulieren die Phase eines sinusförmigen Trägers in Abhängigkeit von einem empfangenen Steuersignal. Die Erfindung hat gegenüber der bekannten Delta-Signal-Modulation den Vorteil, dass die Breite des resultierenden Impulses nicht diskret ist, da diskrete Impulsbreiten Quantisierungsrauschen erzeugen.
Das einzelne zweistufige Signal mit konstanter Einhüllender, das in Übereinstimmung mit der Erfindung erzeugt wird, kann insbesondere, jedoch nicht nur ausschließlich, einem Schaltverstärker zur Verstärkung zur Verfügung gestellt werden. Falls das einzelne zweistufige Signal mit konstanter Einhüllender in einen Schaltverstärker eingespeist wird, kann bei der Verstärkung sowohl eine hohe Linearität als auch ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden.
Bei bekannten Schaltverstärkern handelt es sich zum Beispiel um Klasse-D- oder Klasse-E-Verstärker. Klasse-E-Verstärker, die für Funkfrequenzen geeignet sind, arbeiten jedoch bei variierenden Tastgraden eines gelieferten Signals nicht gut. Klasse-D-Verstärker sind von sich aus gut für Signale mit variierenden Tastgraden geeignet. Weiterhin haben H. Kobayashi, J. Hinrichs und P.M. Asbeck in "Current mode Class-D Power Amplifiers for High Efficiency RF Applications", IEEE MTT-S 2001 International Microwave Symposium Digest, S. 939-942, präsentiert, dass Klasse-D-Verstärker ebenso bei Funkfrequenzen arbeiten können.
Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Berücksichtigung der beiliegenden Abbildungen deutlich gemacht. Es ist aber klar, dass die Abbildungen ausschließlich zum Zwecke der Veranschaulichung entworfen sind und nicht als eine Definition der Begrenzungen der Erfindung, wozu ein Bezug auf die beiliegenden Ansprüche hergestellt werden sollte. Es sollte weiterhin davon ausgegangen werden, dass die Abbildungen lediglich dazu bestimmt sind, die darin beschriebenen Strukturen und Verfahren begrifflich zu verdeutlichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführung eines Modulationssystems nach der Erfindung; und
2 stellt eine mögliche Variante der Ausführung der 1 dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 stellt eine beispielhafte Ausführung eines Modulationssystems nach der Erfindung dar, die in einem Sender verwendet werden kann, um eine Modulation mit variabler Einhüllender eines Funkfrequenzsignals zu erzielen, basierend auf Steuersignalen die die Amplitude variieren.
In dem Modulationssystem der 1 ist eine erste Eingabe „I" auf der einen Seite mit einer ersten verarbeitenden Komponente 1 und auf der anderen Seite mit einer zweiten verarbeitenden Komponente 2 verbunden. Eine zweite Eingabe „Q" ist gleichermaßen auf der einen Seite mit der ersten verarbeitenden Komponente 1 und auf der anderen Seite mit der zweiten verarbeitenden Komponente 2 verbunden. Die Ausgabe der ersten verarbeitenden Komponente 1 ist mit einer ersten Eingabe einer Summiereinheit 3 und mit einer nicht-invertierenden Eingabe einer Subtraktionseinheit 4 verbunden. Die Ausgabe der zweiten verarbeitenden Komponente 2 ist mit einer zweiten Eingabe der Summiereinheit 3 und mit einer invertierenden Eingabe der Subtraktionseinheit 4 verbunden. Die erste und die zweite verarbeitende Komponente 1, 2, die Summiereinheit 3 und die Subtraktionseinheit 4 bilden einen Eingabesignal-Verarbeitungsteil des Modulationssystems von 1.
Die Ausgabe der Summiereinheit 3 ist über einen ersten Phasenmodulator 5 mit einer ersten Eingabe eines logischen Kontravalenzschaltkreises XOR 7 verbunden. Die Ausgabe der Subtraktionseinheit 4 ist über einen zweiten Phasenmodulator 6 mit einer zweiten Eingabe eines XOR-Schaltkreises 7 verbunden. Die Eingabesignal-Verarbeitungseinheit bildet zusammen mit den beiden Phasenmodulatoren 5, 6 und dem XOR-Schaltkreis 7 einen Pulsbreitenmodulator. Anstelle des XOR-Schaltkreises 7 könnte ein Äquivalenzschaltkreis XNOR verwendet werden.
Die Ausgabe des XOR-Schaltkreises 7 ist über einen Schaltverstärker 8 und einen Bandpassfilter 9 mit einer Ausgabe „Aus" des Modulationssystems von 1 verbunden.
Das Modulationssystem von 1 arbeitet wie folgt.
Ein Bandpass-Signal x(t), das bezüglich der Amplitude und Phase moduliert wird, kann in einer Normalform als: x(t) = I(t)·cos(ωt) – Q(t)·sin(ωt),dargestellt werden, wobei I(t) und Q(t) die Inphase- und Blindkomponenten des Signals bilden.
Falls ein solches Bandpass-Signal x(t) gesendet werden soll, bestimmt ein Digitaler Signal Prozessor DSP (nicht dargestellt) die Inphase- und Blindkomponenten I(t) und Q(t) des Signals und stellt diese als Spannungen oder Ströme mit variierenden Amplituden der ersten Eingabe „I" beziehungsweise der zweiten Eingabe „Q" des Modulationssystems zur Verfügung. Alternativ könnte der DSP die Inphase- und Blindkomponenten als digitale Signale zur Verfügung stellen. Als weitere Alternative könnten die Inphase- und Blindkomponenten von einer festverdrahteten Hardware bestimmt und zur Verfügung gestellt werden.
Unter Verwendung der vorher definierten Inphase- und Blindkomponenten I(t) und Q(t) können die Phasen φ₁, φ₂ für zwei unterschiedliche Träger mit konstanter Einhüllender nach der folgenden Gleichung berechnet werden: φ1 = θ + α und φ2 = θ – αbei der θ der phasenabhängige Winkel ist:
und bei der α der amplitudenabhängige Winkel ist:
Bei der Berechnung von arctan(Q/I) sollten alle vier Quadranten nach den Werten der I(t)- und Q(t)-Signale berücksichtigt werden. Verglichen mit dem LINC-System müssen die oben definierten Phasen φ₁, φ₂ aufgrund einer Frequenzverdopplung, die später bei der Funkfrequenz stattfinden wird, zusätzlich durch zwei geteilt werden.
Der Verarbeitungsteil des Modulationssystems berechnet die Steuersignale pha1, pha2, die den ersten Phasenmodulator 5 und den zweiten Phasenmodulator 6 dazu bringen, ein sinusförmiges Funkfrequenz-Signal nach den oben definierten Phasen φ₁, φ₂ zu modulieren.
Spezifischer ausgedrückt berechnet die erste Verarbeitungskomponente 1 des Verarbeitungsteils ein Signal arctan(Q/I)/2, während die zweite Verarbeitungskomponente 2 des Verarbeitungsteils ein Signal
berechnet.
Die Summiereinheit 3 des Verarbeitungsteils addiert dann die von der ersten Verarbeitungskomponente 1 und der zweiten Verarbeitungskomponente 2 ausgegebenen Signale, um das erste Steuersignal pha1 zu erhalten, das dazu verwendet wird, den ersten Phasenmodulator 5 zu steuern. Bei dem ersten Steuersignal pha1 handelt es sich um eine Steuerspannung, die den ersten Phasenmodulator 5 dazu bringt, die Phase eines sinusförmigen Funkfrequenz-Signals mit der Phase φ₁ zu modulieren. Das von dem ersten Phasenmodulator 5 ausgegebene Signal mit konstanter Einhüllenden wird als Signal PM1 bezeichnet.
Die Subtraktionseinheit 4 des Verarbeitungsteils subtrahiert das von der zweiten Verarbeitungskomponente 2 ausgegebene Signal von dem von der ersten Verarbeitungskomponente 1 ausgegebenen Signal, um das zweite Steuersignal pha2 zu erhalten, das dazu verwendet wird den zweiten Phasenmodulator 6 zu steuern. Bei dem zweiten Steuersignal pha2 handelt es sich um eine Steuerspannung, die den zweiten Phasenmodulator 6 dazu bringt, die Phase eines sinusförmigen Funkfrequenz-Signals mit der Phase φ₂ zu modulieren. Das von dem zweiten Phasenmodulator 6 ausgegebene Signal wird als Signal PM2 bezeichnet.
In Übereinstimmung mit den obigen Gleichungen vergrößert der amplitudenabhängige Winkel α so die Phase φ₁ des von dem ersten Phasenmodulator ausgegebenen Signals PM1 und verringert die Phase φ₂ des von dem zweiten Phasenmodulator ausgegebenen Signals PM2, wodurch die Amplitudeninformation in der Phasendifferenz von PM1 und PM2 codiert wird.
Die Signale PM1 und PM2 werden dem XOR-Schaltkreis 7 zur Verfügung gestellt. Der XOR-Schaltkreis 7 formt die beiden Signale PM1 und PM2 in ein zweistufiges PBM-Signal um. Dieser Arbeitsvorgang verdoppelt damit effektiv die Frequenz der Phasenmodulatoren 5, 6. Die Mittenfrequenz FC der Phasenmodulatoren 5, 6 sollte daher nur halb so groß wie die gewünschte Senderausgabefrequenz Flo sein. Es ist zu vermerken, dass in einigen Fällen die Frequenzverdopplung sogar eine günstige Auswirkung haben kann. Eine Vermischung des gesendeten Signals mit dem lokalen Oszillator kann zum Beispiel vermieden werden, wenn Flo = FC/2 beträgt.
Das zweistufige PBM-Signal kann nun mittels des Schaltverstärkers 8 mit hoher Linearität verstärkt werden, da ein zweistufiges PBM-Signal über eine konstante Einhüllende verfügt. Das leistungsverstärkte zweistufige PBM-Signal wird dann dem Bandpassfilter 9 zur Verfügung gestellt, der das zweistufige PBM-Signal in ein moduliertes Funkfrequenzsignal mit veränderlicher Einhüllenden verwandelt, wobei die erste Oberwelle des zweistufigen PBM-Signals in der Menge der Variation der Einhüllenden widergespiegelt wird. Das modulierte Funkfrequenzsignal mit veränderlicher Einhüllenden wird schließlich über die Ausgabe „Aus" des Modulationssystems einer Antenne zur Übertragung zur Verfügung gestellt.
Das Modulationssystem nach 1 kann auf viele Arten variiert werden. Eine mögliche Variation wird in
2 dargestellt, die eine Alternative für den XOR-Schaltkreis 7 von 1 vorstellt.
Bei dieser Alternative wird das Ausgabesignal PM1 des ersten Phasenmodulators 5 über einen ersten Begrenzer 10 einem Mischer 12 zur Verfügung gestellt, während das Ausgabesignal PM2 des zweiten Phasenmodulators 6 über einen zweiten Begrenzer 11 dem Mischer 12 zur Verfügung gestellt wird. Bei dem Mischer 12 handelt es sich um einen analogen Multiplikator und somit um ein analoges Gegenstück des XNOR-Schaltkreises. Um stattdessen ein analoges Gegenstück des XOR-Schaltkreises 7 von 1 zu erhalten, müsste ein 180°-Phasenschieber oder ein phasenschiebender/invertierender Verstärker zusätzlich an die Ausgabe des Mischers 12 angeschlossen werden. Eine derartige phasenschiebende Komponente kann jedoch normalerweise weggelassen werden, ohne dass dies irgendwelche Auswirkungen auf den Modulationsprozess selbst hätte. Die Begrenzer 10, 11 gewährleisten, das die dem Mischer 12 zur Verfügung gestellten Eingabesignale bereits nur 2 Stufen haben, zum Beispiel eine erste positive Stufe, wann immer das jeweilige, von dem entsprechenden Phasenmodulator 5, 6 ausgegebene Signal PM1, PM2 größer als Null ist, und eine zweite negative Stufe, wann immer das jeweilige, von dem entsprechenden Phasenmodulator 5, 6 ausgegebene Signal PM1, PM2 kleiner als Null ist.
Es ist festzustellen, dass Begrenzer ebenfalls in der in 1 dargestellten Ausführung an den Eingaben des XOR-Schaltkreises 7 verwendet werden könnten, um die Arbeit des XOR-Schaltkreises 7 zu verbessern.
In einer weiteren Variation des Modulationssystems von 1 werden die Phasenmodulatoren 5, 6 durch digitale Modulatoren ersetzt. In diesem Fall bilden die Ausgabesignale PM1, PM2 der Modulatoren bereits zweistufige Signale und Begrenzer würden keinen Vorteil bringen.
Obwohl wesentliche neuartige Merkmale der Erfindung, wie auf eine bevorzugte Ausführung derselben angewendet, aufgezeigt und beschrieben und deutlich gemacht wurden, ist davon auszugehen, dass verschiedene Auslassungen und Ersetzungen und Änderungen in der Form und den Einzelheiten der beschriebenen Geräte und Verfahren von Fachleuten durchgeführt werden können. Darüber hinaus sollte verstanden werden, dass Strukturen und/oder Elemente und/oder Verfahrensschritte, die im Zusammenhang mit irgendeiner dargestellten Form oder Ausführung der Erfindung gezeigt und/oder beschrieben werden, in irgendeine andere dargestellte oder beschriebene oder vorgeschlagene Form oder Ausführung als Frage der allgemeinen Entwurfswahl aufgenommen werden können. Es besteht daher die Absicht, sich nur wie im Rahmen der beiliegenden Ansprüche angezeigt zu begrenzen.

Claims

Modulationssystem, das Folgendes umfasst: einen ersten Modulator mit konstanter Einhüllender (5), der dazu ausgelegt ist, ein Signal nach einem ersten Steuersignal zu modulieren; und einen zweiten Modulator mit konstanter Einhüllender (6), der dazu ausgelegt ist, ein Signal nach einem zweiten Steuersignal zu modulieren; wobei das besagte Modulationssystem durch Folgendes gekennzeichnet ist: einen Vereinigungsteil (7, 12), der dazu konfiguriert ist, Ausgabesignale des besagten ersten und besagten zweiten Modulators mit konstanter Einhüllender (5, 6) zu einem einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signal zu kombinieren, wobei die Information zur Repräsentation durch eine Modulation des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals in das besagte erste und das besagte zweite Steuersignal codiert ist, wobei eine Mittenfrequenz des besagten ersten Modulators mit konstanter Einhüllender (5) und des besagten zweiten Modulators mit konstanter Einhüllender (6) die Hälfte einer gewünschten Mittenfrequenz des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals beträgt.
Modulationssystem nach Anspruch 1, das weiterhin einen Verarbeitungsteil (1-4) umfasst, dessen Verarbeitungsteil (1-4) dazu konfiguriert ist, eine Inphase-Komponente I und eine Blindkomponente Q eines analogen Modulationssignals zu empfangen, das die besagte Information enthält, die zur Repräsentation durch eine Modulation des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals bestimmt ist, und dessen Verarbeitungsteil (1-4) dazu konfiguriert ist, das besagte erste Steuersignal als
und das besagte zweite Steuersignal als
zu berechnen.
Modulationssystem nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem besagten ersten und dem besagten zweiten Modulator mit konstanter Einhüllender (5, 6) um analoge Modulatoren mit konstanter Einhüllender handelt, die dazu konfiguriert sind, ein sinusförmiges Signal, basierend auf dem besagten ersten und dem besagten zweiten Steuersignal, zu phasenmodulieren.
Modulationssystem nach Anspruch 3, das weiterhin einen ersten Begrenzer (10) umfasst, der dazu konfiguriert ist, das Ausgabesignal des besagten ersten Modulators mit konstanter Einhüllender (5) in ein zweistufiges Signal zu verwandeln, bevor dieses der besagten Vereinigungseinheit (12) zur Verfügung gestellt wird, und einen zweiten Begrenzer (11), der dazu konfiguriert ist, das Ausgabesignal des besagten zweiten Modulators mit konstanter Einhüllender (6) in ein zweistufiges Signal zu verwandeln, bevor dieses der besagten Vereinigungseinheit (12) zur Verfügung gestellt wird.
Modulationssystem nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem besagten ersten und dem besagten zweiten Modulator mit konstanter Einhüllender (5, 6) um digitale Modulatoren mit konstanter Einhüllender handelt, die ein diesbezügliches gepulstes Signal ausgeben, in dem die Übergangszeiten basierend auf dem besagten ersten beziehungsweise dem besagten zweiten Steuersignal moduliert sind.
Modulationssystem nach Anspruch 1, bei dem die besagte Vereinigungseinheit (7) einen logischen XOR-Schaltkreis enthält.
Modulationssystem nach Anspruch 1, bei dem die besagte Vereinigungseinheit einen logischen XNOR-Schaltkreis enthält.
Modulationssystem nach Anspruch 1, bei dem die besagte Vereinigungseinheit (12) einen analogen Mischer umfasst.
Modulationssystem nach Anspruch 1, das weiterhin einen Schaltverstärker (8) umfasst, der dazu konfiguriert ist, das besagte einzelne, zweistufige pulsbreitenmodulierte, von der besagten Vereinigungseinheit (7, 12) zur Verfügung gestellte Signal zu verstärken.
Modulationssystem nach Anspruch 9, das weiterhin wenigstens einen Bandpassfilter (9) und einen Tiefpassfilter umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Signal mit veränderlicher Einhüllender aus dem besagten verstärkten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten, von dem besagten Schaltverstärkter (8) zur Verfügung gestellten Signal zu erzeugen.
Verfahren zur Erzeugung eines modulierten Signals, das Folgendes umfasst: die Modulation eines Signals entsprechend einem ersten Steuersignal, um ein erstes moduliertes Signal mit konstanter Einhüllender zu erhalten; und die Modulation eines Signals entsprechend einem zweiten Steuersignal, um ein zweites moduliertes Signal mit konstanter Einhüllender zu erhalten; wobei das besagte Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: die Kombination des besagten ersten modulierten Signals mit konstanter Einhüllender und des besagten zweiten modulierten Signals mit konstanter Einhüllender zu einem einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmoduliertem Signal, wobei die Information zur Repräsentation durch eine Modulation des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals in dem besagten ersten Steuersignal und dem besagten zweiten Steuersignal codiert ist, wobei eine Mittenfrequenz des besagten ersten Signals mit konstanter Einhüllender und des besagten zweiten Signals mit konstanter Einhüllender so ausgewählt ist, die Hälfte einer gewünschten Mittenfrequenz des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals zu betragen.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das besagte erste Steuersignal als
und bei der das besagte zweite
Steuersignal als berechnet wird, wobei I die Inphase-Komponente und Q die Blindkomponente eines analogen Modulationssignals ist, das die besagte Information enthält, die zur besagten Repräsentation durch besagte Modulation des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem es sich bei dem besagten ersten und dem besagten zweiten Signal mit konstanter Einhüllender um sinusförmige Signale handelt, die in ihrer Phase basierend auf dem besagten ersten und dem besagten zweiten Steuersignal moduliert sind.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin die Umwandlung des besagten ersten modulierten Signals mit konstanter Einhüllender und des besagten zweiten modulierten Signals mit konstanter Einhüllender in entsprechende zweistufige Signale umfasst, bevor diese kombiniert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem es sich bei dem besagten ersten modulierten Signal mit konstanter Einhüllender und dem besagten zweiten modulierten Signal mit konstanter Einhüllender um gepulste konstante Hüllsignale handelt, in denen die Übergangszeiten, basierend auf dem besagten ersten Steuersignal und dem besagten zweiten Steuersignal, moduliert sind.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin eine Verstärkung des besagten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals mittels eines Schaltverstärkers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das weiterhin die Erzeugung eines Signals mit veränderlicher Einhüllender mittels der Filterung des besagten verstärkten einzelnen, zweistufigen pulsbreitenmodulierten Signals umfasst.