DK170848B1 - Digitalt DQPSK dekoderkredsløb samt anvendelse af dekoderkredsløbet - Google Patents

Description

i DK 170848 B1

Opfindelsen angår et digitalt DQPSK dekoderkredsløb for gendannelse af fasedifferensdata fra multibit fasedata, der er til stede ved den oprindelige datahyppighed for DPSK datapar.

5

For at gøre det lettere at forstå opfindelsen vil modulationsfremgangsmåden, der blandt eksperter kaldes "differential kvadratur fase-skift kodning", forkortet DQPSK: "diffential quadrature phase-shift keying", blive beskre-10 vet først. Ved taktimpulsstyret transmission af serielle binærdata på en bånd-begrænset kanal, inddeles strømmen af binærdata i en taktimpulsstyret sekvens af 2-bit datapar, også kaldes "symboler", således at der dannes fire digitale ord 00, 01, 10, 11. Hvis taktimpulsfrekvensen 15 for strømmen af binærdata kaldes "datahyppigheden", er symbolhyppigheden halvt så stor som datahyppigheden.

Hvis disse (2-bit) digitale ord fortolkes som koordinater i et rektangulært koordinatsystem og betragtes som binære 20 tal i 2's komplementære repræsentation, kan de anvendes til at repræsentere koordinataksernes fire gennemskæringer af enhedscirklen, d.v.s. ved de fire vinkler 0°, 90°, 180°, og 270°. Ved differential kvadratur fase-skift kodning anvendes sådanne digitale ord som DPSK datapar til 25 at repræsentere faseforskellen i forhold til den foregående faseværdi, således at DPSK datapar 00, 10, 11 og 01 er ækvivalente med f.eks. faseforskellene 0°, 90° eller -270°, +/- 180°, og 270° eller -90°, respektive.

30

Ved transmission filtreres DPSK dataparrene ved hjælp af analoge eller digitale kredsløb; i sidstnævnte tilfælde vil frekvensen for taktimpulssignalet til de to digitale filtre, der er nødvendige til dette formål, generelt være 35 højere end den tidligere nævnte taktimpulsfrekvens.

2 DK 170848 B1

Efter filtreringen foretages der på udgangssignalerne en kvadraturamplitudemodulation, nemlig til analog kvadraturmodulation efter analog filtrering, og til digital kvadraturmodulation efter digital filtrering, d.v.s. at 5 bærebølgen herefter ikke er et kontinuert signal, men består (kun) af samplede amplituder af bæresignalet, i overensstemmelse med samplingsteorien.

Efter denne kvadraturmodulation, adderes de indbyrdes or-10 togonale signaler for de to "kanaler”, og dette adderede signal konverteres fra digital til analog form. I denne form sendes signalet ud på en transmissionsbane.

Ved modtagelse af signalet foretages der en analog-digi-15 tal konvertering med en tilsvarende høj samplingshyppighed, hvilket efterfølges af en (digital) kvadraturampli-tudedemodulation, således at de to udgangssignaler fra demodulatoren afgiver en serie af digitale ortogonale signalpar. Efter lavpasfiltrering af de to kanaler opnås 20 der et signalpar fra hvilket symbolhyppigheden (lig med halvdelen af datahyppigheden) må gendannes med hensyn til frekvens og fase. Dette kan f.eks. gøres som beskrevet i "IEEE Transactions on Communications", maj 1986, side 423 til 429.

25

Efter denne decimering af signalerne til symbolhyppigheden for de to kanaler, tilføres signalerne til en fase-diskriminator, hvis udgang tilvejebringer et fasedatasignal, indeholdende informationen om den ovennævnte fase-30 differens; disse signaler er dog stadig multibit digitale ord, hvorfra fase-differensdata skal separeres.

Formålet med opfindelsen er at gendanne fase-differensda-ta fra multibit fasedata, ved hjælp af et kredsløb, der 35 er så simpel og elegant designet som muligt, og hvor der kompenseres for fasefejl, der forårsages af transmissionsbanen eller i de efterfølgende signalbehandlings- DK 170848 B1 3 kredsløb. Opfindelsen angår et dekoderkredsløb af den type, som er angivet 1 krav l's Indledning og som er karakteristisk ved den udformning, der er angivet 1 kravets kendetegnende del.

5

Opfindelsen angår også en anvendelse af dekoderkredsløbet som angivet 1 krav 2.

Opfindelsen forklares mere detaljeret 1 det efterfølgende 10 under henvisning til tegningen, der viser et blokdiagram for en udførelsesform Ifølge opfindelsen.

Fasedata tilføres et første konstant adderlngskredsløb kl, der også tilføres et digitalt ord "45°", svarende til 15 fasevinklen 45°. Adderlngskredsløbets udgangssignal er forbundet til en første Indgang på et adderlngskredsløb sm, hvis udgang er forbundet til en subtrahend Indgang på et første subtraktionskredsløb si.

20 Udgangssignalet fra et andet konstant adderlngskredsløb k2, der som adderlngskredsløbet kl tilføres en konstant 1 form af et digitalt ord "45°", svarende til fasevinklen 45°, er forbundet til en diminuend indgang på det første subtraktionskredsløb si. Et fortegnsbit sb og det mest 25 betydende bit mb fra udgangen på additionskredsløbet sm tilføres som et 2-bit signal til den anden indgang på det konstante additionskredsløb k2, til indgangen af et forsinkelseselement v, og til en diminuend indgang på et andet subtraktionskredsløb s2, på hvis udgang der tilveje-30 bringes fase-differensdata dp. Fra sidstnævnte kan DPSK datapar dannes ved en simpel dekodningsproces. Forsinkelsen, defineret ved forsinkelseselementet v er lig med periodetiden for den oprindelige datahyppighed for DPSK da-tapar.

Udgangssignalet fra det første subtraktionskredsløb si er forbundet til den anden indgang på additionskredsløbet sm 35 DK 170848 B1 4 via et lavpasfilter tb, der fungerer som et PLL filter.

Ved addition af et 45° digitalt ord til fasedata dd, til fortegnsbit sb, og til det mest betydende bit mb fra ad-5 deringskredsløb sm's udgang, opnås der en pålidelig gendannelse af fasedifferensdata. Ved at addere 45° opnås det, at beslutningsområderne for de respektive vinkelværdier hver er en af de fire koordinatsystemkvadrater, d.v.s. at beslutningsområderne har koordinatakserne som 10 deres grænser. Dette er en betydelig fordel ved opfindelsen.

Dekoderkredsløbet ifølge opfindelsen kan med fordel anvendes ved demodulation af den tv stereolydsstandard, der 15 tænkes introduceret i Storbritannien og Skandinavien; hvilken standard benævnes "NICAM". Detaljerne ved denne standard er f.eks. beskrevet i en trykt publikation udgivet af 1BA og BBC i december 1986, med titlen "Specification of a Standard for UK Stereo-with-television Trans-20 missions”.

I denne ansøgning efterfølges udgangssignalet af det andet subtraktionskredsløb sb af en DPSK dekoder, der fra fase-differensdata udleder de ovennævnte 2-bit digitale 25 ord, som derefter tilføres en "NICAM" dekoder.

30 35

Claims (2)

5 DK 170848 B1 Patentkrav :

1. Digitalt DQPSK dekoderkredsløb til gendannelse af fa-5 sedifferensdata (dp) fra multibit fasedata (dd), der er til stede med en oprindelig datahyppighed for DPSK datapar, kendetegnet ved, at det omfatter: et første konstant adderingskredsløb (kl), der tilføres 10 et digitalt ord ("45°"), svarende til fasevinklen 45°, og fasedata (dd); et adderingskredsløb (sm) hvis første indgang er forbundet til udgangssignalet fra det første konstante adde-15 ringskredsløb (kl); et første subtraheringskredsløb (si), hvis subtrahend indgang er forbundet til additionskredsløbets udgang (sm); 20 et andet subtraheringskredsløb (s2), hvis udgangssignal indeholder fase-differensdata (dp); et forsinkelseselement (v), der tilvejebringer en forsin-25 kelse svarende til perioden for datahyppigheden, og hvis udgang er forbundet til subtrahend indgangen på det andet subtraheringskredsløb (s2); et andet konstant adderingskredsløb (k2) til hvilket det 30 digitale ord ("45°") svarende til fasevinklen 45° tilføres; og et lavpasfilter (tp) der fungerer som et PLL filter, via hvilket udgangssignalet fra det første subtraherings-35 kredsløb (si) er forbundet til den anden indgang på adde-ringskredsløbet (sm); DK 170848 B1 6 og hvor diminuend indgangen på det andet subtraherings-kredsløb (s2), forsinkelseselementet (v), og det andet konstante adderingskredsløb (k2) tilføres et fortegnsbit (sm) og det mest betydende bit (mb) fra udgangen på adde-5 ringskredsløbet (sm).

2. Anvendelse af et dekoderkredsløb ifølge krav 1 i et modtagerkredsløb beregnet for "NICAM" tv stereolydsstandarden . 10 15 20 25 30 35