FI110462B - Taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin - Google Patents

Taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin Download PDF

Info

Publication number
FI110462B
FI110462B FI935149A FI935149A FI110462B FI 110462 B FI110462 B FI 110462B FI 935149 A FI935149 A FI 935149A FI 935149 A FI935149 A FI 935149A FI 110462 B FI110462 B FI 110462B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signals
symbol
frequency
transmitter
signal
Prior art date
Application number
FI935149A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI935149A (fi
FI935149A0 (fi
Inventor
Shigeru Tomisato
Hiroshi Suzuki
Original Assignee
Nippon Telegraph & Telephone
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP31231792A external-priority patent/JP2700746B2/ja
Priority claimed from JP14512793A external-priority patent/JP3004147B2/ja
Priority claimed from JP19735293A external-priority patent/JP3029226B2/ja
Application filed by Nippon Telegraph & Telephone filed Critical Nippon Telegraph & Telephone
Publication of FI935149A0 publication Critical patent/FI935149A0/fi
Publication of FI935149A publication Critical patent/FI935149A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI110462B publication Critical patent/FI110462B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

110462
TAAJUUSDIVERSITEETTILÄHETIN JA -VASTAANOTIN
Tätä keksintöä käytetään matkaviestinliikenteeseen. Se liittyy erityisesti taajuusdiversiteettiin keinona häipymisvaihtelun torjumiseksi.
Diversiteettitekniikkaa on käytetty jonkin aikaa matkaviestimessä ja muussa radioliikennöinnissä keinona häipymisvaihtelun torjumiseksi. Hyvin tunnetut diversiteettitekniikat sisältävät paikkadiversiteetin ja taajuusdiversiteetin, ja tunnetut tekniikat taajuusdiversiteet-tiefektin aikaansaamiseksi käsittävät monikantoaaltoisuuden ja taa-juushyppelyn (FH). Taajuushyppely sisältää nopean taajuushyppelyn (FFH), jossa hyppely suoritetaan yhden tai useamman kerran datasym-bolia kohti, ja hitaan taajuushyppelyn (SFH), jossa taajuushyppely suoritetaan jokaista pursketta kohti purskeen ollessa muodostettu kaksi tai useampia datasymboleja käsittävän signaalin pohjalta.
Nopea taajuushyppely erityisesti voi tarjota äärimmäisen stabiilin siirtopolun, koska taajuusdiversiteettiefekti saadaan jokaista symbolia kohti.
Kuvio 34 on lohkokaavio näyttäen esimerkin nopeaa taajuushyppelyä ·". käyttävästä tavanomaisesta taajuusdiversiteettilähettimestä ja -vas-I- taanottimesta.
: Järjestelmään kuuluu sekä lähetin että vastaanotin. Lähetin on va- ;*V rustettu kvadratuurimodulaattorilla 201, taajuussyntetisoijalla 202, taajuusohjaimella 203 ja kaistanpäästösuodattimella 204. Kvadratuu- * * * * rimodulaattori 201 moduloi tulosymbolisekvenssin taajuussyntetisoi-jan 202 kehittämillä kantotaajuuksilla. Taajuusohjain 203 ohjaa ‘ taajuussyntetisoijän 202 kehittämiä taajuuksia K:11a eri taajuudel-V : la, jotka kehitetään ennaltamäärätyssä järjestyksessä tulosymbo- ; lisekvenssin yhden symbolin aikavälillä, jolloin K on kokonaisluku, • · joka on 2 tai suurempi.
Kvadratuurimodulaattorin 201 lähtö kulkee kaistanpäästösuodattimen 203 läpi ja lähetetään antennista. Näin lähetetty moduloitu signaali on signaali, jossa jokainen symboli käsittää K palaa. Tässä oletetaan, että K=4.
2 110462
Vastaanottimessa on K=4 järjestelmää, joista kussakin on sekoitin 205, paikallisoskillaattori 206, kaistanpäästösuodatin 207 ja ne-liöllinen ilmaisin 208. Siinä on myös yhdistäjä 209, joka yhdistää signaalit näistä neljästä järjestelmästä. Antennin vastaanottama signaali jaetaan neljälle sekoittimelle 205. Paikallisoskillaattori-en 206 paikallistaajuudet vastaavasti johdetaan näille neljälle sekoittajalle 205. Sekoittajien 205 lähtö on kaistanpäästösuodatti-mien 207 tulo, ja palasignaalit erotetaan nopean taajuushyppäyksen signaalista. Näiden erotettujen palasignaalien neliöllinen ilmaisu suoritetaan neliöllisillä ilmaisimilla 208 tason palauttamiseksi, ja yhdistäjä 209 antaa tulokseksi palojen tasosumman kunkin symbolin yli.
Nopeassa taajuushyppäyksessä demodulointijärjestelmät voivat käsittää koherentin tai epäkoherentin ilmaisun. Koska epäkoherentti ilmaisu ei ota lukuun palojen kantoaaltovaihetta, siirto-ominaisuudet ovat huonompia kuin koherentilla ilmaisulla saadut vaiheen sisältyessä tällöin ilmaisuprosessiin. Binäärisen vaiheensiirtoavainnuksen (BPSK) tapauksessa esimerkiksi tunnetaan, että saman virhenopeuden saamiseksi, epäkoherentissa ilmaisussa kantoaalto-kohinasuhde (CNR) on 6 dB huonompi kuin koherentissa ilmaisussa. Käytännön matkavies-• ‘ tin radioliikenteessä on kantoaallon synkronisointi kuitenkin vaike-aa johtuen siirtopolun häipymisvaihtelun nopeudesta, ja näin on käytetty mainittua epäkoherenttia ilmaisua.
* » ·
Monikantoaaltosysteemissä, mikä on toinen menetelmä taajuusdiversi-teettiefektin aikaansaamiseksi, yhtä ja samaa symbolia moduloidaan eri kantotaajuuksilla. Diversoitu lähetys saadaan aikaan, jos nämä muunnetaan kantataajuuskaistalle vastaanotinpuolella ja yhdistetään • · optimaalisesti, koska kantoaallot eivät kaikki ole samanaikaisesti * · · matalalla tasolla taajuusselektiivisellä häivyntäkanavalla. Tällä • · .’·· menetelmällä kuitenkin, koska sama signaali lähetetään useita kanto-aaltoja käyttäen, moduloinnin kaistanleveys vastaavasti nousee ja näin ollen taajuutta ei käytetä tehokkaasti.
”· Keksinnön tarkoituksena on tarjota taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, joka voittaa nämä ongelmat, ja jolla on erinomaiset siirto-ominaisuudet matkaviestinliikenteessä.
3 1 urass Tämän keksinnön mukaiselle taajuusdiversiteettilähettimelle ja -vas-taanottimelle on tunnusomaista, että taajuusdiversiteettilähettimes-sä ja -vastaanottimessa, missä lähetin lähettää tulosymbolisekvens-sin jokaisen symbolin jaettuaan sen monilukuiseen K palaan ja modu-loituaan nämä palat keskenään erilaisilla kantotaajuuksilla, ja missä vastaanotin vastaanottaa lähettimen lähettämän signaalin ja demoduloi sen paikallistaajuuksilla vastaten vastaavasti K erilaista kantotaajuutta: tarjotaan kantoaallon generointivälineet, jotka kehittävät kantotaajuuksina näille K palalle K signaalityyppiä, joilla on ennalta-asetettu alkuvaihe; ja paikallistaajuuden generointivälineet, jotka kehittävät paikallistaajuutena kutakin kantoaaltoa kohti signaalin, joka on olennaisesti samassa vaiheessa kantoaallon alkuvaiheen kanssa.
Kantoaallon generointivälineet ja paikallistaajuuden generointivälineet voivat kumpikin käsittää hakutaulukon, jossa on esitallennettu-na periodinen aaltomuoto, ja välineet, jotka asettavat lähtötaajuuden muuttamalla tässä hakutaulukossa määriteltyjä osoitteita.
Tämän muodostelman ansiosta kantoaallon vaihe tulee koherentiksi · . ' kullekin vastaanotetun aallon taajuudelle, ja saavutetaan erinomai- set siirto-ominaisuudet. On selvää, että tällä keksinnöllä saman virhenopeuden antama CNR tulee teoreettisesti 6 dB paremmaksi kuin i tavanomaisessa epäkoherentissa ilmaisussa. Koska tämä keksintö voi ·’·; multipleksoida useiden käyttäjien signaalit koodeilla, se myös mah-• · dollistaa taajuuden hyväksikäytön tehokkuuden paranemisen.
Lisäksi, koska kantoaallon vaihe on koherentti, vastaanotetun aallon t · *..! kunkin taajuuden ilmaisun lähdöt voidaan yhdistää harjoitussignaa-» · * ’ lilla aikaansaadulla yhdistysmenetelmällä. Mitä tulee tähän yhdistä-* » ·,’·· miseen, on sopivaa yhdistää kunkin palan kompleksinen verhokäyrä *:*’i yhdeksi verhokäyräksi pienimmän neliösumman sovituksella. Kukin /. kompleksinen verhokäyrä voidaan kertoa kompleksisella kertoimella M (vastaten painokerrointa) ja näitä kompleksikertoimia voidaan adap-tiivisesti muuttaa vastaanotetun signaalin mukaisesti. Saattamalla kompleksiset kertoimet muuttumaan adaptiivisesti vastaanotetulla signaalilla voidaan ylläpitää koherenttia ilmaisua huolimatta häipy- 4 110462 misestä ja puuroutumisesta. Kun näitä kompleksisia kertoimia muutetaan adaptiivisesta, on sopivaa lähettää harjoitussignaali, jolla on ennaltamäärätty signaalikuvio lähettimestä, ja asettaa kompleksiker-toimien alkuarvo tätä harjoitussignaalia vastaanotettaessa tehdystä päätösvirheestä. Vaikka tämänkaltainen käsittely on tunnettua sovellettuna samanaikaisesti vastaanotettuihin signaaleihin paikkadiver-siteetin tapauksessa, sen käyttö signaaleihin, jotka on lähetetty sen jälkeen kun datasymbolit on jaettu paloihin, on uutta.
Koska kantoaaltovaihe on sama kullekin palalle, palat yhdessä symbolissa voidaan koodata, lähettää ja dekoodata vastaanotinpuolella. Tavanomaisessa epäkoherentissa ilmaisussa, vaikka palat voivat olla koodattuja, on ollut mahdotonta dekoodata ne vastaanotinpuolella.
Jos palat ovat koodattuja, voidaan lähettää samanaikaisesti useita symbolisekvenssejä samalla taajuudella tuloksena, että taajuus voidaan käyttää tehokkaasti hyväksi. On myös käyttökelpoista suorittaa maksimitodennäköisyysestimointi vastaanotinpuolella. Tässä tapauksessa saadaan symboliehdokkaat vastaanotinpuolella, sovelletaan näihin vastaavaa koodausta kuin lähetyspuolella, näistä koodatuista kandidaateista saadaan kompleksisten verhokäyräsignaalien estimaatit . ' ja suoritetaan vertailuja näiden estimaattien ja vastaanotettujen kompleksisten verhokäyräsignaalien välillä. Kun sovelletaan tätä prosessointia, ei vaadita dekoodausta vastaanotinpuolella.
t « » • * t ·*·'; Palojen koodausta voidaan käyttää taajuushyppelyä käyttävässä taa-juusdiverssiteetissä, jossa kunkin symbolin kantotaajuus muuttuu aikasarjan tavoin, ja sitä voidaan myös käyttää monikantoaaltotyyppi-sessä taajuusdiversiteetissä, jossa yhtä ja samaa symbolia lähete-tään samanaikaisesti usealla kantotaajuudella. Tässä viimeksi- • · · \ mainitussa tapauksessa, vaikka signaalit, jotka saadaan yhdestä ja samasta symbolista, lähetetään keskenään eri taajuuksilla, koska ·:·: nämä signaalit (so. palat) ovat koodattuja, tämä ei tarkoita, että tuo yksi ja sama signaali lähetetään usealla taajuudella kuten ta-vanomaisessa monikantoaaltoisessa taa juusdiversiteetissä.
On myös edullista järjestää uudelleen purskeessa olevan symbolisek-venssin kunkin symbolin lohkomisella aikaansaatujen palojen järjes- 5 110462 tys purskeen sisällä. Erityisesti, jos kaikki samaa kantotaajuutta käyttävät palat ryhmitetään yhteen, taajuuden muutosnopeutta taa-juushyppäyksessä voidaan pienentää, mikä tekee laitesovellutuksen helpommaksi.
On myös edullista lähettää rinnakkain eri kantotaajuuksilla, joita käytetään kullekin ryhmitettyjen palojen joukolle. Koska tässä tapauksessa ei lähetetä rinnakkain kokonaisia symboleja, vaan paremminkin niiden jaosta syntyneet palat, varausaika on lyhyt, ja näin voidaan saavuttaa tehokas taajuuden hyväksikäyttö. Jos palat koodataan, silloin vaikka palat on saatu samasta symbolista, niiden loogiset arvot eroavat, ja näin ollen häiriön vaikutuksia voidaan pienentää ja siirron laatua parantaa.
Kun toiselta kanavalta tulevan häiriösignaalin kanavapulssivaste arvioidaan häiriösignaaliin sisältyvän harjoitussignaalin avulla, halutun signaalin ja häiriösignaalin ajoitus ei ehkä osu yhteen. Tällaisissa olosuhteissa yksityisten symbolien kanavapulssivasteen estimaatti voidaan muuttaa niiden palojen paikkojen mukaisesti.
On myös edullista yhdistää kanavapulssivasteiden estimaatit, jotka - ' saadaan vastaavasti useilta kanavilta tulevista häiriösignaaleista.
« * · ; Edullista on myös soveltaa virheenkorjaavia koodaustekniikoita sym-bolisekvensseihin. Tämä sisältää ennaltamäärätyn määrän datasymbole-ja käsittävien lohkojen muodostamisen. Näin saadut koodisekvenssit voidaan sitten muuttaa palasekvensseiksi ja lähettää eri taajuuksia ;*t.# käyttäen.
Keksinnön toteutusmuotoja selostetaan nyt yksityiskohtaisesti viit-:#’*j taamalla oheisiin piirustuksiin.
Piirustuksien lyhyt kuvaus • · ·
Kuvio 1 on lohkokaavio, joka näyttää taajuusdiversiteettilähettimen ja -vastaanottimen keksinnön ensimmäisen toteutusmuodon mukaisesti.
6 110462
Kuvio 2 selittää modulointimenetelmän ja näyttää esimerkin palamodu-loidusta aaltomuodosta.
Kuvio 3 näyttää lähetetyn signaalin aika-taajuus alueella.
Kuvio 4 osoittaa suhteen vastaanottimessa vastaanotettujen radiotaajuuksien fR, vastaanotetun välitaajuuden fIF/järjestelmän kaistanleveyden WR ja välitaajuuden kaistanleveyden WIF välillä.
Kuvio 5 on lohkokaavio näyttäen esimerkin taajuussyntetisoijasta nopeaa taajuushyppelyä varten.
Kuvio 6 näyttää esimerkin näytearvoista, jotka on kirjoitettu haku-taulukkoon osoitettuihin osoitteisiin.
Kuvio 7 näyttää esimerkin lähtöaaltomuodosta.
Kuvio 8 näyttää toisen esimerkin palamodulointivälineiden rakenteesta.
Kuvio 9 on lohkokaavio näyttäen esimerkin demodulaattorista.
...! Kuvio 10 näyttää signaalin muodon siirrossa tukiasemalta matkavies-tinasemille.
• I
* » 1 # · 1 * 1 · · !1·": Kuvio 11 näyttää esimerkin palamodulointivälineiden rakenteesta tä-
• I
mänkaltaisen signaalin lähettämiseksi.
Kuvio 12 näyttää esimerkin ortogonaalifunktioista.
* ♦ » · * ♦ .
Kuvio 13 näyttää esimerkin käytetyn kooderin rakenteesta, kun useat
‘ I
·.1·: käyttäjät käyttävät yhtä ja samaa taajuutta. Tämä kooderi koodaa ja ‘ί’1: multipleksoi kantataajuuskaistalla yhtä ja samaa taajuutta käyttävi- ·ψ en käyttäjien signaalit.
»
Kuvio 14 on lohkokaavio näyttäen esimerkin demodulaattorista, joka suorittaa epälineaarisen demodulaation perustuen maksimitodennä-köisyysestimointiin.
Kuvio 15 on lohkokaavio näyttäen lähettimen rakenteen keksinnön toi sessa toteutusmuodossa.
7 110462
Kuvio 16 on lohkokaavio näyttäen vastaanottimen rakenteen keksinnön toisessa toteutusmuodossa.
Kuvio 17 näyttää koodatun palasignaalin monikantoaaltotapauksessa.
Kuvio 18 näyttää toisen esimerkin koodatusta palasignaalista monikantoaaltotapauksessa .
Kuvio 19 on lohkokaavio näyttäen esimerkin vastaanottimesta, joka yhdistää paikkadiversiteetin taajuusdivesiteettiin.
Kuvio 20 on lohkokaavio näyttäen esimerkin demodulaattorista, joka yhdistää paikkadiversiteetin taajuusdivesiteettiin.
Kuvio 21 näyttää toisen esimerkin lähettimen rakenteesta.
Kuvio 22 on lohkokaavio näyttäen keksinnön toisen toteutusmuodon.
* f ’ Kuvio 23 näyttää kooderin lähtönä olevien koodattujen palojen jär-jestelyn.
9 « » * t | • j; Kuvio 24 näyttää palojen uudelleenjärjestelypiirin järjestämien palojen järjestelyn.
* t « * » · ’ · ·
Kuvio 25 näyttää lähetetyn signaalin aika-taajuus alueella.
4 1 * * » » * 9 I , t ,, Kuvio 26 on lohkokaavio näyttäen tämän keksinnön erään toisen toteu- * * * tusesimerkin.
» * ♦ · * « > *
Kuvio 27 näyttää lähetetyn signaalin aika-taajuus alueella.
i » f f 4 />, Kuvio 28 on lohkokaavio näyttäen esimerkin epälineaarisesta demodu-* * laattorista.
Kuvio 29 näyttää signaalit, kun vallitsee täydellinen synkronointi 8 110462 tukiasemien välillä lähetettäessä matkaviestinasemille
Kuvio 30 näyttää signaalit, kun vallitsee epätäydellinen synkronointi tukiasemien välillä.
Kuvio 31 on lohkokaavio näyttäen erään tämän keksinnön toteutusmuodon.
Kuvio 32 näyttää erään virheenkorjauskoodauksen menetelmän.
Kuvio 33 näyttää lähetetyn signaalin aika-taajuus alueella.
Kuvio 34 on lohkokaavio näyttäen esimerkin tavanomaisesta taajuusdi-versiteettilähettimestä ja -vastaanottimesta käyttäen nopeaa taajuus hyppelyä.
Kuvio 1 näyttää lohkokaavion taajuusdiversiteettilähettimestä ja -vastaanottimesta keksinnön ensimmäisen toteutusmuodon mukaisesti. Tässä toteutusmuodossa taajuusdiversiteettiefekti saadaan aikaan taajuushyppelyllä.
.. Tämän toteutusmuodon mukaiseen järjestelmään kuuluu lähetin 1, joka ‘ , lähettää tulosymbolisekvenssin jokaisen symbolin moduloituaan sen • · ·
Kiila kantotaajuudella (missä K on kokonaisluku, joka on 2 tai suu- ‘ * rempi) ja vastaanotin 2, joka vastaanottaa tästä lähettimestä lähe-♦ · :.· i tetyn signaalin ja demoduloi sen K tyypillä eri paikallistaajuuksia, ! *.· jotka vastaavasti ovat synkronoidut K tyypin kantotaajuuksien kans-: : : sa. Lähetin 1 on varustettu kooderilla 11, kvadratuurimodulaatto-rilla 12, taajuussyntetisoijalla 13, taajuusohjaimella 14 ja kais-tanpäästösuodattimella 15; vastaanottimen 2 käsittäessä sekoittimen • « 21, taajuussyntetisoi jän 22, taajuusohjaimen 23, kaistanpääs- * » · tösuodattimen 24, IQ-ilmaisimen 25 ja demodulaattorin 26. Symbo- • · · linopeus on 1/T. Signaalit ilmaistaan seuraavassa kompleksiluvuilla, * * kuten S(t)=Re[S(t)], missä Re[ ] merkitsee suluissa olevan signaalin kompleksilukuesityksien reaaliosaa.
Symbolisekvenssi b(t), joka on tulona lähettimen 1 tulopisteeseen voidaan esittää seuraavasti: 9 110462 bitJ-MtJ+jb^t) (1) ja tämä on tulona kooderille 11. Kooderi 11 jakaa tämän symbolisek-venssin b(t) K:ksi koodatuksi palaksi muodostaen näin koodatun pa-lasignaalin. Ortogonaalisia funktioita, kuten Walshin funktioita käytetään koodaukseen. Koodattu palasignaali syötetään kvadratuuri-modulaattoriin 12. Kvadratuurimodulaattorissa 12 kantotaajuussignaa-lia ct(t), joka on tuotettu taajuussyntetisoijasta 13, käytetään paikalliskantoaaltona ja muodostetaan palamoduloitu aalto S(t). ct(t) voidaan kirjoittaa: ct (t)=βχρ[j ω(t)t+φ(t)] (2) missä: (D(t)=(Dk, iT+(k-l)T/K <, t < iT+kT/K (3a) <J>(t)=<|>ic/ iT+(k-l)T/K <; t ( iT+kT/K (3b) ja missä i on kokonaisluku esittäen aikaa yksikkönä T, (i>k on taajuus, ja φ* kantoaaltosignaalin alkuvaihe k:nnelle palalle (1^ k i K). Kantoaaltosignaalin ct(t) taajuus muutetaan taa-.. juusohjaimesta 14 lähtevien ohjaussignaalien mukaisesti. Palamodu-. loitu aalto S(t) on siten: ♦ S (t) = b (t) ct (t) (4) • · • · · • · · · : *.· Kantoaaltosignaalin taajuus wk muuttuu jokaisella palalla ennaltamää- :_·* ‘ rätyssä järjestyksessä. Olettaen, että sen arvo jakautuu pitkin koko järjestelmän kaistanleveyttä WR ja että <ok * ok, , kun k * k', diver- siteettiefekti saadaan aikaan varmistamalla, että taajuudet erot- tuvat mahdollisimman paljon. Erityisesti voidaan ennakoida suurta diversiteettiefektiä suhteessa satunnaiseen häipymiseen, jos taajuu- ’· det järjestyvät tasaisesti poikki järjestelmän koko kaistanleveyden <••11 ‘ · WR. Kuitenkin olosuhteissa, joissa häipyminen ei aaltoile, näiden taajuuksien jakaminen epätasaisesti (esimerkiksi sijoittamalla ok .···. valittuihin kaistoihin, missä ei ole pudotusta signaalitasossa) on « · · vaihtoehto, jonka voidaan odottaa antavan suuren parannuksen siirto-ominaisuuksiin. Kunkin hyppelytaajuuden vaihe säilyy, ja taajuusoh- 10 110462 jäin 14 suorittaa tämän vaiheohjauksen yhtä hyvin.
Siirtokanavaa, missä, kuten yllä on hahmoteltu, yksi symboli muodostuu K:sta palasta, jotka saadaan hyppäämällä K kertaa, kutsutaan vastedes "hyppelykanavaksi". Olettaen, että palan kaistanleveys on sellainen, että Nc palaa sopii järjestelmän kaistanleveyteen WR, hyp-pelykanavien lukumäärä NH tulee olemaan Nc. Useita käyttäjiä voidaan multipleksoida kullakin hyppelykanavalla.
Kuvio 2 kuvaa aiemmin mainittua modulaatiomenetelmää tapauksessa, jossa palaluku K=4. Tässä näytetyssä esimerkissä symboli bi muuttuu "l":stä "-l":een ja takaisin "l":een kunkin muutoksen tapahtuessa intervallin T jälkeen. Kukin näistä symboleista jakautuu neljään palaan. Esimerkin yksinkertaistamiseksi oletetaan, että koodaus suoritetaan ortogonaalisia Walshin funktioita käyttäen. Seuraavaksi modulaatio suoritetaan vastaavasti osoittaen kantoaaltosignaaleille taajuus ja alkuvaihe fx ja φ3 , f2 ja φ2, f3 ja φ3 , f4 ja φ4 kullekin palalle ja saadaan palamoduloitu aalto. Tätä operaatiota toistaen kullekin symbolille kehittyy nopealla taajuushyppelyllä lähetetty aalto.
Kuvio 3 näyttää signaalin sen aika-taajuus alueella.
Selitys viittaa jälleen kuvioon 1. Vastaanottimen vastaanottama aalto voidaan ilmaista käyttäen A(t):ta, siirtopolulla olevasta ·'<: : häipymisestä johtuvaa kompleksisen verhokäyräaaltoilun arvoa, ja I ’.· N(t):ä, termistä kohinaa, jossa tapauksessa se saadaan seuraavasti: •v’: rx(t) = A(t)S(t) + N(t) (5) missä: :*·*: A(t) = Ak(k), iT + (k-l)T/K st < iT + kT/K (6a) / . (k) = |Ak(k) | exp{jArg[Ak(t) ]> (6b) ’ ' Ak(t) on vastaanotetun k:nnen palan kompleksinen amplitudi.
.··*. Vastaanotettu aalto syötetään sekoittajaan 21, missä se poishypel- lään taajuussyntetisoijän 22 lähdön cr(t) avulla. Käyttäen lähettimen kantoaaltosignaalia ct(t), cr(t) voidaan ilmaista: 11 110462 cr(t) = ct(t)exp[ j<|>0(t) ] (7) Φo(t) on vaihe-ero lähetinpuolen taajuussyntetisoijän 13 ja vastaan-otinpuolen taajuussyntetisoijän 22 välillä, mutta tässä oletetaan, että taajuussyntetisoijien 13 ja 22 alkuvaihe on täydellisesti kontrolloitu, joten: 4>o(t) =Φ0 (8)
Vastaanotinpuolen taajuussyntetisoijan 22 taajuuksia muutetaan synkronissa lähetinpuolen hyppelykuvion kanssa taajuusohjaimen 23 ohjaussignaalien avulla. Sekoittimen 21 lähtö kulkee kaistanpääs-tösuodattimen 24 läpi ja havaitaan puolikoherentisti IQ-ilmaisimella 25. Puolikoherentisti ilmaistu kompleksinen verhokäyräsignaali r(t) voidaan esittää seuraavasti: r(t) = rx(t)cr*(t) =A (T) S (T) cr* (t) +N (t) cr* (t) (9) = Sr(t) + Nr(t) missä:
Sr(t)= A(t)b(t)exp(-jφ0 ) (10) . Kanavan tunnistus suoritetaan demodulaattorissa 26 käyttäen harjoi-“·. tussignaalia tässä kompleksisessa verhokäyräsignaalissa r(t), ja demodulointi suoritetaan päättämällä symboleista tämän tuloksen poh-: jalta. Yksityiskohtaisia esimerkkejä demoduloinnista kuvataan myö-: hemmin.
• · ·
Kuvio 4 osoittaa suhdetta vastaanottimessa vastaanotettujen ra-diotaajuuksien fR, vastaanotetun välitaajuuden fIF, järjestelmän • · ;'j‘: kaistanleveyden WR ja välitaajuuden kaistanleveyden WIF välillä näyt-,· t täen esimerkin, jossa palaluku K = 4. Antaen leviämättömän signaalin kaistanleveyden olla Ws K palan yli levinneen signaalin kaistanleveys • · » · · ’ * on tämän K:s monikerta. Esillä olevassa tapauksessa tämä monikerta :Y: on 4. Kuviossa 4 hyppelysignaalit jakautuvat tasaisesti systeemin kaistanleveyden WR yli. Kun nämä on muunnettava välitaajuuskaistal-le, taajuussyntetisoijan 22 taajuuksia ohjataan sellaisella tavalla, että kaikki hyppelysignaalikantotaajuudet tulevat fIF:ksi.
12 110462
Kuvio 5 on lohkokaavio näyttäen esimerkin taajuussyntetisoijasta nopeaa taajuushyppelyä varten, jota voidaan käyttää taajuussyntetisoi jina 13 ja 22. Tämä esimerkki käyttää suoraa digitaalista syntetisoi jaa (DDS) ja on varustettu vaiheakulla 41, hakutaulukolla 42, digitaali-analogiamuuntimella 43 ja alipäästösuodattimella 44. Vai-heakku 41 määrittelee lukuosoitteet hakutaulukossa 42 vastauksena taajuudenohjaustuloon. Hakutaulukon 42 lähtö muunnetaan analogiasig-naaliksi digitaali-analogiamuuntimella 43 ja saatetaan alipääs-tösuodattimen 44 kautta.
Hakutaulukkona 42 voidaan käyttää lukumuistia, johon sinimuotoinen aalto talletetaan, missä tapauksessa minkä tahansa taajuinen kanto-aaltosignaali muodostetaan spesifioimalla tämän muistin lukuosoitteet. Esimerkiksi sinimuotoisen aallon näytearvot, kuten on kuviossa 6 esitetty on kirjoitettu hakutaulukkoon 42. Yksinkertaisuuden vuoksi näytteiden lukumäärä tässä kuviossa on 16, ja näille näytteille vastaavat osoitteet ovat "0":sta "15":een. Nämä näytearvot luetaan kiinteällä kellojaksolla. Suhteellisen matalataajuisen aaltomuodon tuottamiseksi osoitteet "0","2" , " 4"," 6",... voidaan esimerkiksi spesifioida ja lukea tuossa järjestyksessä. Tästä tuloksena oleva aaltomuoto nähdään kuviossa 7. Korkeampitaajuuksisen aaltomuodon :· tuottamiseksi osoitteet "0","4","8","12",... voidaan esimerkiksi * spesifioida ja lukea tuossa järjestyksessä. Taajuutta voidaan muut-taa muuttamalla osoitespesifiointia tällä tavalla.
'··’ ‘ Kuvio 8 näyttää palamodulointivälineiden toisen esimerkin rakenteen.
: Jos kantoaaltosignaalin taajuutta muutetaan yhtäkkisesti, kun taa- V juutta hyppäytetään, kuten kuviossa 2 näytetään, palamoduloidun aallon vaiheen ja taajuuden muutos on jyrkkä. Siirtospektri käsittää ; sen vuoksi lukuisia sivukaistoja ja leveä kaistanleveys on tämän vuoksi välttämätön. On toivottavaa saada kapea siirtospektri, ja . kuviossa 8 näytetyt palamodulointivälineet on suunniteltu tämän saa-1 ; vuttamiseksi. Seuraavassa selityksessä taas oletetaan, että K = 4.
:Y; Tässä esimerkissä palamodulointivälineet on varustettu neljällä eri alasysteemillä kunkin käsittäessä alipäästösuodattimen 72 ja kvadra-tuurimodulaattorin 73. Keskenään eri taajuudet syötetään kvadratuu-rimodulaattoreihin 73. Kytkinpiiri 71, joka kytkee nämä alasystee- 13 110462 mit, ja yhdistäjä 74, joka yhdistää ne, kuuluvat myös mukaan. Koodatun palasignaalin kukin pala jaetaan vuorollaan yhteen kytkinpiirin 71 neljästä haarasta. Kapeakaistainen koodattu palasignaali muodostuu muotoilemalla näiden koodattujen palasignaalien aaltomuotoa alipäästösuodattimilla 72. Aaltomuodon muotoilun pulssivaste voi olla näytefunktio, (juuri)kosini roll-off-funktio tai useita ikku-nafunktioita. Jonkin tietyn tyyppisen aaltomuodon aikaansaamiseksi aaltomuodon muotoilu voidaan suorittaa sen jälkeen kun tämä aaltomuoto on tallennettu lukumuistiin. Näitä aaltomuodoltaan muotoiltuja koodattuja palasignaaleja moduloidaan kvadratuurimodulaattoreilla 73 ja yhdistetään yhdistäjällä 74.
Kuvio 9 on lohkokaavio näyttäen esimerkin demodulaattorista 26.
Tässä näytetty esimerkki käyttää lineaarista demodulaatiota.
Tämä demodulaattori on varustettu dekoodaajalla 81 lähetinpuolen koodaajan 11 koodaamien signaalien dekoodaamiseksi. Se on myös varustettu kytkimellä 82, muistilla 83 ja kompleksikertojilla 84-1 -84-4, jotka yhdessä toimivat keinona K:n kompleksisen verhokäyräsig-naalin kertomiseksi vastaavilla kompleksikertoimilla. Demodulaattori on myös varustettu yhdistäjällä 85 ja päätöspiirillä 86, jotka toi-.. mivat kompleksikertoimilla kerrottujen kompleksisten verhokäyräsig-. naalien yhdistämiseksi ja symbolipäätöksen suorittamiseksi. Demodu-laattori on lisäksi varustettu vähentäjällä 87 ja kompleksikertoimi-en ohjaimella 88, jotka toimivat keinoina asettaa kompleksikertoimet ·’·· · päätöksen tuloksen mukaisesti ennaltamäärätyn hahmon omaavan harjoi-: .· tussignaalin tapauksessa.
Dekooderi 81 suorittaa dekoodauksen vastaten koodausta lähetinpuo- lella. Tämä antaa kompleksisen verhokäyräsignaalin, jossa K palaa : vastaa yhtä symbolia, ja tämä varastoidaan muistiin 83 kytkimen 82 . kautta. Kytkintä 82 ohjataan synkronisesti taajuusohjaimen 23 toi- ’· ‘i minnan kanssa. Kompleksikertojat 84-1 - 84-4 kertovat kompleksiset verhokäyräsignaalit, jotka on varastoitu muistiin 83 kompleksiker- :*:toimilla - w4, jotka on asetettu kompleksikertoimien ohjaimella • « 88, ja yhdistäjä 85 yhdistää nämä kerrotut signaalit. Päätöspiiri 86 * · » suorittaa datapäätöksen yhdistetylle signaalille yif joka on tuotettu yhdistäjästä 85 saattaen täten loppuun lähetettyjen symbolien demo- 14 110462 duloinnin.
Kompleksikertoimien wx - w4 asettaminen kompleksikertoimien ohjaimella 88 sisältää erotuksen aikaansaamisen päätöspiirin 86 tulo- ja lähtösignaalien välillä vähentäjällä 87. Kertoimet määritetään sitten tämän virheen pohjalta pienimmän neliösumman menetelmän avulla käyttäen tunnettua harjoitussignaalia. Tarvittavat spesifiset operaatiot selitetään seuraavassa.
Kompleksikertojät 84-1 - 84-4 painottavat kompleksisia verho-käyräsignaaleja r(t) kompleksisilla kerroinvektoreilla w^, jotka saadaan hetkellä i-1, ja yhdistäjä 85 yhdistää nämä yhdistyn signaalin Yi antamiseksi. Tämä yhdistetty signaali y£ voidaan esittää seuraavasti:
Yi = Vl-i** (H) missä ja xLB ovat seuraavia vektoreita: ΓιΒ = (Γι*, r2*, r3\ r4*) = (wir w2, w3, w4) (12)
Yläviite H osoittaa Hermiten transpoosia (kompleksista konjugaat-tia). Sitten suoritetaan tämän yhdistetyn signaalin y± datapäätös ja • · · : tuotetaan päätöstulos di· Virhe eA lasketaan tätä päätöstulosta di ja • ·' yhdistettyä signaalia yt käyttäen seuraavasti: : e± = di - yA (13) : * : Tämä virhe e± syötetään kompleksikertoimen ohjainpiiriin 88 ja komp-leksikerroinvektorit w± lasketaan esimerkiksi pienimmän neliösumman , menetelmän pohjalta. Ideaalisesti kompleksikerroinvektorin wA kukin 1 t t • ; komponentti wk tulee likipitäen yhtä suureksi Ak*:n kanssa kompleksi selle verhokäyräsignaalin komponentille Ak. Sitten saadaan yhdistetty ;Y: signaali yi+1 käyttäen tätä kompleksikerroinvektoria Symbolien demodulointi suoritetaan toistamalla mainittuja operaatioita.
I « I
Kompleksikerroinvektorin w± arvo saadaan aluksi suppenemaan käyttäen 15 110462 harjoitussignaalia. Tämän harjoitusprosessin aikana todellisia pää-tösarvoja ei käytetä dj^nä yhtälössä 13, vaan käytetään sen sijasta vastaanotinpuolella tunnettua harjoitussignaalia. Tämä vähentää väärän päätöksen todennäköisyyden nollaan ja varmistaa suppenemisen saavuttamisen. On toivottavaa käyttää harjoitussignaalia, jolla on yksihuippuinen autokorrelaatiofunktio.
Harjoitussignaali voidaan sijoittaa useisiin paikkoihin, eikä ainoastaan purskesignaalin eteen. Harjoitussignaali voidaan sijoittaa esimerkiksi lähelle purskeen keskustaa, ja kun tätä edeltävä data on tallentunut jonkinlaiseen muistiin, suoritetaan kanavapulssivasteen estimointi signaalin takaosasta taaksepäin. On myös soveltuvaa sijoittaa harjoitussignaali purskesignaalin molempiin päihin. Kun har-joitussignaali on sijoitettu eteen tai lähelle purskeen keskustaa, jos vastaanottotaso on tullut alhaiseksi harjoitussignaalin vallitsemalla aikavälillä seurauksena häipymisvaihtelusta jne., kanava-pulssivastetta ei voi tyydyttävästi estimoida ja voi ilmetä lukuisia virheitä dataosassa. Tulee siis hyvin todennäköiseksi, että jakamalla harjoitussignaali ja sijoittamalla se ennen ja jälkeen pursketta saadaan riittävä vastaanottotaso yhdellä tai toisella harjoitusin-tervalleista. On useita vaihtoehtoja kanavapulssivasteen estimoimi-;· seksi, kun kaksi harjoitussignaali-intervallia sijaitsee purskeessa.
. Esimerkiksi kanavapulssivaste voidaan estimoida kaikelle datalle käyttäen korkeamman vastaanottotason omaavaa har joitussignaalia, tai estimoinnin tuloksia alussa olevalla harjoitussignaalilla voidaan > t » >4 : käyttää purskeen ensimmäisessä puoliskossa olevalle datalle ja taka-: na olevaa harjoitussignaalia purskeen toisessa puoliskossa olevalle V ·* datalle.
:***: Kuvio 10 näyttää signaalimuodon siirrossa tukiasemalta matkaviesti'; tinasemille. Taajuushyppelyjärjestelmässä, kun signaalit siirretään . tukiasemalta matkaviestinasemille, useat käyttäjät käyttävät itse • ; asiassa yhtä taajuutta aikajaon avulla. Kuviossa 10, joka antaa esimerkin, missä palojen lukumäärä K=4 ja käyttäjien lukumäärä M on 4, m:nnen (m = Ι,.,.,Μ) käyttäjän k:s (k = l...,K) koodattu palasignaa-li esitetään m-k:na. Signaalin tapauksessa ensimmäiselle käyttäjälle, esimerkiksi, taajuutta t1 käytetään lähettämään ensimmäinen koodattu palasignaali, ja taajuuksia f2,f3 ja f4 käytetään lähettämään 16 110462 vastaavasti toinen, kolmas ja neljäs koodattu palasignaali.
Kuvio 11 näyttää esimerkin palamodulointivälineiden rakenteesta tällaisten signaalien lähettämiseksi. Tämä esimerkki käyttää TDMA periaatteen lähetintä, joka on varustettu multipleksointipiirillä 101, neljällä osasysteemillä kunkin niistä käsittäessä modulaattorin 102 ja oskillattorin 103, ja yhdistäjän 104, joka yhdistää signaalit näistä neljästä osasysteemistä. Kullekin neljästä käyttäjäsignaa-lisekvenssistä b3(t), b2(t), b3(t) ja b4(t) osoitetaan pala palalta taajuudet ix, f2, f3 ja f4 ja palat moduloidaan erillisissä modulaattoreissa 102. Tässä tapauksessa oskillaattorien 103 taajuudet tulisi kiinnittää taajuuksiin flt f2, f3 ja f4 vastaavasti, eikä taajuushyp-pely ole välttämätöntä.
Kun suoritetaan K palan nopea taajuushyppely, koska signaalin kaistanleveys lisääntyy K kertaa, taajuuden hyväksikäyttöteho alenee 1/K:lla. Tämän tehonpudotuksen parantamiseksi voidaan lähettää useita symbolisekvenssejä samanaikaisesti samalla taajuudella. Toisin sanoen, useampi käyttäjä voi käyttää samaa taajuutta samanaikaisesti. Kuitenkin, jos useampi käyttäjä yksinkertaisesti käyttää samaa taajuutta, tuloksena on muiden käyttäjien signaalien interferenssi :· ja niin demodulointi vastaanottopuolella tulee vaikeaksi. Sen vuoksi • kooderilla 11 samaa taajuutta käyttävien symbolisekvenssien suhteen eri symbolisekvenssien palat esikerrotaan keskenään ortogonaalisilla , , signaaleilla. Walshin funktioita voidaan käyttää näinä ortogonaali-’ sinä signaaleina.
’.· ' Kuvio 12 näyttää esimerkin ortogonaalisista funktioista ^(t) (missä m=l,...,4) tapauksessa, missä palojen lukumäärä K=4 ja samaa taa-j *f! juutta käyttävien käyttäjien lukumäärä M on 4. Koodatut palasignaa-:T: lit muodostetaan kertomalla neljän vastaavan symbolisekvenssin palat . hB(t):llä. Multipleksointi saatetaan sitten loppuun lisäämällä yhteen ' ; nämä koodatut palasignaalit. Palalle k h^t) on annettu seuraavasti: hm(t)=hm/lc (14) ja on oletettu, että hm(t) toteuttaa ortonormaalisuuden ehdot: t | Σ (15a) 17 110462 Σ hmjkhm,(k=0 (15b) missä £ on summa k=l : stä K:hon, hmjk* on hm k:n kompleksinen konju-gaatti ja m' * m.
Walshin funktiot opetetaan japanilaisessa patenttihakemuksessa 5-145127 sekvensseinä hm(k, jotka täyttävät ortonormaalisuusehdon, mutta lukuisia muita funktioita voidaan käyttää tähän yhtä hyvin. Esimerkiksi, jos yksikkömatriisin U muodostavan m:nnen kompleksisen sarakevektorin k:nnen elementin oletetaan olevan hfflik, silloin yhtälöt 15a ja 15b voidaan ilmaista UHU = I, missä yläindeksi H merkitsee Hermiten (kompleksikonjugaatti) transpoosia ja I on yksikkömatriisi. Siitä seuraa, että ortonormaalisuusehdot kompleksilukualueella toteutuvat ja niin tätä voidaan käyttää multipleksointikoodina. Lisäksi multipleksointiin sisältyvä prosessointi tulee helpommaksi, jos yksikkömatriisin kunkin elementin itseisarvo normalisoidaan "l":ksi, kuten Walshin funktioilla. Esimerkkinä koodista, missä yksikkömatriisin kunkin elementin itseisarvo tulee "1":ksi, antavat Matsufuji ja Suehiro esimerkiksi artikkelissa nimeltään "Two-phase and four-phase ortogonal matrices derived from Bent" muodostusmenetelmän käyttäen reaaliarvoisia Bentin funktioita. Tämä artikkeli ilmestyy julkaisussa Denshi Joho Tsushin Gakkai Kenkyo Hokoku [Research Re-.:. ports of IEICE, Japan] SST92-77, 1993-3.
. . Tällaisella koodilla multipleksoidun signaalin vastaanottamiseksi se » » » ,;·/ on dekoodattava vastaanottimessa kompleksisella ortogonaalifunktion • ·’ hjjt) kompleksikonjugaatilla h,,,* (t) kertomisella. Kuviossa 9 näytetys- » t · ‘ sä dekooderissa 81 kompleksinen verhokäyräsignaali kompleksikerro-taan hm*(t):lla ja kerrottu signaali syötetään kytkimeen 82. Kun häi- » · · • ',· pymisen vaikutus on pieni ja kunkin palan taso on suunnilleen sama, ; i kompleksisen verhokäyräaaltoilun Ak arvo tulee olemaan suunnilleen (.‘t . vakio ja niin pienimmän neliösumman sovituksella saadut kompleksi-! kertoimet wk tulevat olemaan likimain Ak*. Tämä merkitsee, että kukin . kompleksinen verhokäyrä yhdistetään vakiopainokertoimin ja m:nnes ·*,·,·’ signaali voidaan erottaa käyttäen yhtälöä 15a. Yhtälö 15b osoittaa, että muut signaalit kuin m:nnet tulevat 0:ksi. Toisaalta, kun häipymisen vaikutus on huomattava ja on eroja kompleksisten verho-käyräsignaalien tasojen välillä, pienimmän neliösumman menetelmää 18 110462 käytetään kohdistamaan suurempi painotus korkeammilla tasoilla oleviin kompleksisiin verhokäyräsignaaleihin. Tässä tapauksessa, kun yhdistettävien kompleksisten verhokäyräsignaalien taso ei ole sama, ortogonaalisuusehdot eivät päde ja tulee mahdottomaksi täysin eliminoida ei m:nnet signaalit. Kaikesta huolimatta suuremman painotuksen kohdistaminen korkeammilla tasoilla oleviin kompleksisiin verhokäyräsignaaleihin on karkeasti sama kuin maksimaalisuussuhteen yhdistäminen diversiteettivastaanotossa, ja niin diversiteettiefekti voidaan ennakoida. Tämä merkitsee, että muiden kanavien komponentit, joita ei voida eliminoida perustamatta ortogonaalisuusehtoja, estetään tällä diversiteettiefektillä ja haluttu kanavakomponentti voidaan vastaanottaa.
Kuten nyt on selitetty, multipleksointi on mahdollista koherentissa yhdistämisessä sillä tuloksella, että voidaan välttää nopeaan taa-juushyppelyyn liittyvästä signaalin kaistanleveyden levenemisestä johtuva taajuuden hyväksikäytön tehokkuuden lasku. Koska tämä ominaisuus johtuu koherentista prosessoinnista, se on tunnuspiirre, jota ei löydy epäkoherentista nopeasta taajuushyppelystä.
Kun samaa taajuutta käyttävät useat käyttäjät, samaa taajuutta käyt- :· tävien käyttäjien signaalit voidaan koodata ja multipleksoida siir- ron kantataajuuskaistalla siirrossa tukiasemalta matkaviestinasemil- **". le. Tällaisen kooderin rakenne on kuvattu kuviossa 13. Tämä kooderi • < . . on varustettu kompleksikertojilla 121-1 - 121-4 ja yhdistäjällä 122.
Käyttäjän signaalit b1(t)-b4(t) syötetään vastaaviin kompleksikerto-• ·’ jiin 121-1 - 121-4 ja vastaavasti kerrotaan ortogonaalifunktioilla hx i » * V ' - h4(t). Tuloksena olevat signaalit yhdistetään sitten yhdistäjällä 122. Näin yhdistäen kantataajuuskaistalla palamodulointivälineet ; ’_·* vaativat vain yhden järjestelmän.
. Lineaarisella demodulointisysteemillä, mikä oli näytetty kuviossa 9, ‘ I kun häipymisvaihtelu on suurta, kompleksisen verhokäyräsignaalin
I I · I I
taso ei ole vakio, joten, kuten yllä on kuvattu, muiden käyttäjien •'.V signaalien eliminointi tulee epätyydyttäväksi sillä seurauksella, että siirto-ominaisuudet huononevat. Epälineaarinen demodulointi käyttäen maksimitodennäköisyyden estimointia on sopiva demoduloin-tiin estämällä häipymisvaihtelusta johtuva huononeminen. Esimerkki 19 110462 on annettu kuviossa 14.
Kuviossa 14 näytetty demodulaattori on varustettu seuraavalla: koo-derilla 140, joka koodaa symboliehdokkaat käyttäen samaa logiikkaa, kuin palakoodausvälineillä lähetinpuolella; K osasysteemillä kunkin käsittäessä kompleksikertojan 134 ja kompleksikertojän ohjaimen 135, sanottujen K osasysteemien toimiessa välineenä estimaatin saamiseksi kullekin K kompleksiselle verhokäyräsignaalille kooderin 140 lähdöstä; K vähentäjällä 133 keinona estimointivirheiden saamiseksi suorittamalla vastaavat näiden estimaattien vähennykset ilmaistuista K kompleksisesta verhokäyräsignaalista; K neliön laskijalla 136 ja summaajalla 137 keinoina neliösumman saamiseksi näistä estimointi-virheistä; maksimitodennäköisyyden sekvenssiestimaattorilla 138, joka saa aikaan polut vastaten symbolikandidaattikuvioiden siirtymää yhdestä ajan pisteestä seuraavaan, ja sitten suorittaa symbolipää-töksen valitsemalla näistä poluista polun, jolle estimointivirheiden neliösumma on minimi; ja signaaligeneraattorilla 139, joka tuottaa symboliehdokkaat maksimitodennäköisyyden estimaattorilla 138 saatujen polkujen mukaisesti. Ilmaistujen K kompleksisen verhokäyräsig-naalin sarja-rinnakkaismuuntamiseksi sanottu demodulaattori on varustettu myös kytkimellä 131 ja muistilla 132.
« · •
Kuviossa 14 näytetyn epälineaarisen demodulaattorin toiminta selite-ti*. tään nyt QPSK tapaukselle. Tässä oletetaan, että on yksi haluttu , . aalto, joka sisältää annetun käyttäjän moduloidun signaalin, ja N interferoijaa, jotka sisältävät ainoastaan muiden käyttäjien modu- * · » * loidut signaalit. Oletetaan myös, että M-l muun käyttäjän signaalit » » * '·' * on multipleksoitu haluttuun aaltoon annetun käyttäjän signaalin lisäksi, ja että M käyttäjää on multipleksoitu kuhunkin interferoijis-ί V ta. Muiden käyttäjien signaalien kokonaislukumääräksi tulee siten : (N+1)M - 1. QPSK:ssa annetulta käyttäjältä lähetetyillä signaaleilla ,/ . voi olla 4 symbolikuviota, ja muiden käyttäjien signaaleilla voi [ ! olla 4<N+1>m-i symbolikuviota. Tarkasteltavana olevassa demodulointipe-, riaatteessa symbolipäätös suoritetaan estimoimalla todennäköisin ;,V kuvio näiden 4x4<N+1>m-1 lähetetyn symbolikuvioehdokkaan joukosta.
I I I
» I
• * »
Ensinnäkin, K:n puolikoherentisti ilmaistun palan kompleksiset ver-hokäyräsignaalit varastoidaan muistiin 132 kytkimen 131 kautta.
20 110462
Kytkintä ohjataan synkronisesti taajuusohjaimen 23 (ks. kuvio 1) toiminnalla. Tässä demodulointiperiaatteessa lähetettyjä symboleja ei estimoida suoraan kompleksisten verhokäyrien lineaarimuunnoksel-la. Sen sijasta ne estimoidaan epälineaarisella käsittelyllä. Tästä syystä maksimitodennäköisyyssekvenssin estimaattori 138 muodostaa polkuja vastaten annetun käyttäjän ja muiden käyttäjien signaalien symbolikuviokandidaattien siirtymää ajan pisteestä seuraavaan ja suorittaa symbolipäätöksen vertaamalla näiden polkujen todennäköisyyttä. Polkujen kokonaislukumääräksi tulee 4*4<N+1>M_1, joka on symbo-likuvioehdokkaiden kokonaislukumäärä.
Yhdenmukaisesti tämän polkuinformaation kanssa, signaaligeneraattori 139 tuottaa (N+1)M symbolikandidaattisekvenssiä, mikä on annetun käyttäjän ja muiden käyttäjien signaalien kokonaislukumäärä. Kooderi 140 koodaa signaaligeneraattorista 139 tuotetut symbolisekvenssikan-didaatit ekvivalentilla tavalla kuin lähetinpuolella ja muodostaa koodatut palasignaalikandidaatit. Kompleksikerroinohjain 135 saa estimaatit kompleksisten verhokäyräsignaalien kantoaaltokomponente-ista. Nämä estimaatit ovat kompleksikertoimia. Harjoitussignaalia käytetään alkuestimointiin. Näiden kompleksikertoimien ja koodattujen palasignaaliehdokkaiden kompleksisella kertomisella kompleksiin kertojassa 134 muodostuu toisinteitä annetun käyttäjän ja muiden käyttäjien kompleksisille verhokäyräsignaaleille.
* » * · f «M *
* I
, , Seuraavaksi vähentäjä 133 vähentää nämä annetun käyttäjän ja muiden » « » käyttäjien signaalien toisinteet muistiin 132 varastoiduista komp- * * · ' leksisista verhokäyräsignaaleista, jolloin saadaan estimointivir- 1 » * heet. Koska estimointivirheet saadaan kullekin muistiin 132 talletetulle kompleksiselle verhokäyräsignaalille, tämä prosessointi : V suoritetaan rinnakkain K kertaa K palalle. Tällä tavoin K estimointi 1 tivirheet saadaan. Nämä estimointivirheet syötetään takaisin komp-: leksikertoimien ohjaimeen 135 ja niitä käytetään kantoaaltokom- ! ♦ 1 ’ ! ponenttien estimaattien päivittämiseen. Lisäksi saadaan K estimoin-, tivirheen neliösumma neliöintipiirien 136 ja summaajan 137 avulla. V.: Estimointivirheiden neliösumma saadaan kaikille 4χ4<Ν+1)Μ_1 kandidaa- ! tille, mikä on kaikkien polkujen kokonaislukumäärä.
Maksimitodennäköisyyden sekvenssin estimaattori 138 valitsee 4x4(N+1)M" 21 110462 1 polun joukosta polun, jolle estimointivirheiden neliösumma on pienin, ja päättää mikä tätä valittua polkua vastaava symbolikandidaat-ti on todennäköisin. Tällä tavoin lähetetyt symbolit määritetään.
Tässä selitetty epälineaarinen demodulointiperiaate eroaa kuviossa 9 kuvatusta lineaarisesta demodulointisysteemistä siinä, että kanava-pulssin estimointia ei suoriteta ainoastaan annetun käyttäjän signaalille, vaan myös muiden käyttäjien signaaleille, jotka muodostavat interferoivat komponentit, ja siinä että muodostetaan vastaanotettujen signaalien toisinteita. Lineaarisessa demodulointisystee-missä, koska muiden käyttäjien signaalit, mitkä muodostavat interferoivat komponentit, käsitellään samalla lailla kuin kohina, kun ortogonaalisuus annetun käyttäjän signaalin ja muiden käyttäjien signaalien välillä on tullut epätyydyttäväksi, interferoivat komponentit päätyvät jäämään kuvissa 13 näytettyyn estimointivirhee-seen. On sen vuoksi mahdotonta tehdä tarkkaa kanavapulssivasteen estimaattia määritellyn virheen pohjalta, ja niin siirto-ominaisuudet huononevat. Vastakohtana tälle epälineaarisessa demodulointisys-teemissä, koska kanavapulssivasteen estimointi suoritetaan myös muiden käyttäjien signaaleille, muiden käyttäjien signaalien interferenssin vaikutus poistuu estimointivirheestä ja saadaan tarkempi kanavapulssivasteen estimointi. Tästä syystä siirto-ominaisuudet ovat parempia, kuin lineaarisissa demodulointisysteemeissä.
4 · » M t » » · < t· Muut käyttäjät, jotka käyttävät samaa kantoaaltoa, voidaan jakaa * * · il',' saman tukiaseman käyttäjiksi, joilla on eri koodi, ja käyttäjiksi, » * · jotka käyttävät identtisiä kantoaaltoja. Vaikka muiden käyttäjien '·* kaikki signaalikomponentit, jotka sisältyvät interferoiviin aaltoihin ja haluttuun aaltoon eliminoituvat, kun on häipymistä, eliminoi-: ,· tuminen on vaikeaa molemmille muiden käyttäjien kategorioille, ja < i ' vaadittu piirimittakaava tulee suureksi. Voidaan sen vuoksi harkita ,·, ; monenlaisia yksinkertaistettuja konfiguraatioita interferenssin i * ’ ! eliminoimiseksi. Esimerkiksi eliminointi voidaan rajoittaa halutulla , aallolla olevien muiden käyttäjien signaaleihin, tai niihin muiden V.: käyttäjien signaaleihin, jotka ovat interferenssissä, jolloin käyte- 1 tään samaa ortogonaalista koodia annetun käyttäjän signaalina, tai näiden kombinaatiota.
22 110462
Interferoijien määrän vähentämistä perusteellisella tavalla voidaan myös pitää yksinkertaistamisvälineenä. Sillä, että K käyttäjän mul-tipleksointia vähennetään K/2:een, on erityisen suuri vähennysvaiku-tus, kun K on suuri. Tällä menetelmällä sekä paikallinen interferenssi, että interferenssi muilta asemilta vähenee, mutta jos tarkoituksena on vähentää vaikutusta muilta asemilta, tosiasiassa käytettävien hyppelykanavien määrää NH hyppelykanavan joukosta pitäisi vähentää esimerkiksi NH/2:ksi. Jos tämä tehdään, vaikka samaa hyppe-lykanavaa käyttävien käyttäjien lukumäärä tulee olemaan K, muilta asemilta tulevan interferenssin määrä voidaan puolittaa varmistamalla, että on mahdollisimman vähän yhteentörmäyksiä hyppelykanavaan liittyvillä muilla asemilla.
Edellisessä selityksessä kanavapulssivasteen leveyden ajallisen levenemisen on katsottu olevan paljon pienempi kuin palan aikale-veys. Kuitenkin palan aikaleveys alenee suuremmilla siirron bit-tinopeuksilla tai suuremmilla palalukumäärillä K, mikä merkitsee, että on mahdollista, että kanavapulssivasteen leveys tulee suuremmaksi kuin palan leveys. Sellaisissa olosuhteissa palat viivästyvät ja interferoivat peräkkäisten hyppelykanavien kanssa, jotka käyttävät samaa taajuutta. Samasta syystä tulee olemaan interferenssiä edellisiltä hyppelykanavilta, jotka käyttävät samaa taajuutta.
*
Seuraavan hyppelykanavan palan näytearvon käyttämistä signaaliener-·:··; gian keräämiseksi yhteen voidaan pitää keinona interferenssin eli- • minoimiseksi tämänkaltaisissa interferenssiolosuhteissa. Koska kaksi » * t f palaa yhdistetään, kun tämä tehdään, saavutetaan kaksihaarainen < · ·;·, diversiteettiefekti, jos kunkin palan häipymisvaihtelu on riippuma ton. Kuitenkin, koska interferenssin eliminoijan on eliminoitava ... sekä edeltävän hyppelykanavan, että seuraavan hyppelykanavan inter- *(>; ferenssi, piirin mittakaava tulee äärimmäisen suureksi. Tämän vält- ’·’ ’ tämiseksi hyppelykanavien todellista käyttöä pitäisi vähentää inter- ferenssin pienentämiseksi, ja niitä ei pitäisi käyttää peräkkäin sa-maila kantotaajuudella.
* *
Interferenssin eliminoijan ominaisuudet riippuvat suuresti harjoi-'·*·’ tussignaalilla aikaansaadusta alustavasta konvergenssista. Sen varmistamiseksi, että interferenssin eliminoija toimii hyvin, on toi- 23 110462 vottavaa aluksi synkronoida vaihe harjoitussignaalin muodostavassa signaalisekvenssissä, sitten aikaansaada pieni ristikorrelaatio eri käyttäjien harjoitussignaalien välillä. Tämän tekemällä interferoi-jia (joilla ei ole ristikorrelaatiota) voidaan pitää kohinana, ja kertoimia voidaan ohjata niin, että kohinan tuoma virhe minimoituu. Kuitenkin vaikka eri käyttäjien harjoitussignaalit voidaan helposti synkronoida saman tukiaseman sisällä, vaaditaan erikoisjärjestelyjä synkronoinnin varmistamiseksi tukiasemien välillä eri asemilla oleville käyttäjille. Jollei synkronointia saavuteta, tuloksena oleva aikasiirtymä merkitsee, että interferoija voi tulla datasignaali-in-tervalliksi halutun aallon harjoitusintervallissa. Satunnaisen moduloinnin seurauksena data interferoijassa voi sattumalta tulla halutun aallon harjoitusintervallin aikana signaaliksi, jolla on halutun aallon harjoitussignaalin kanssa läheiset korrelointiominaisuudet. Kun näin käy, koska eliminoija epäonnistuu erottamaan halutun aallon ja interferoijän välillä, eliminointiominaisuudet huononevat. Jos synkronointi saavutetaan ja harjoitussignaalin korrelaatio pienenee, kertoimien asetus pienimmän neliösumman menetelmän pohjalta antaa tulokseksi korrelaation harjoitussignaalin kanssa aikana, jolloin tämä neliö keskiarvoistetaan. Tämän mukaisesti interferoijia, joille ei ole korrelaatiota, pidetään kohinana ja kertoimia ohjataan niin, että kohinan tuoma virhe minimoituu.
·;* Kuviot 15 ja 16 ovat lohkokaavioita näyttäen tämän keksinnön toisen • · · · ·; toteutusmuodon, kuvion 15 näyttäessä lähettimen ja kuvion 16 näyttä-| essä vastaanottimen. Tässäkin toteutusmuodossa palojen lukumääräksi otetaan 4. Ensimmäisessä toteutusmuodossa taajuusdiversiteettiefekti ·;’, saatiin taajuushyppelyllä, mutta tässä toisessa toteutusmuodossa taajuusdiversiteettiefekti saadaan monikantoaaltoperiaatteella, jos-... sa käytetään useita kantoaaltoja samanaikaisesti. Tässä esilläole- • vassa toteutusmuodossa on enintään K käyttäjää, jotka käyttävät V ’ täsmälleen samoja kantoaaltoja, ja periaate eroaa edellisistä yksin- ;*·.· kertaisista monikantoaaltoperiaatteista siinä, että käyttäjät erote-taan koodaamalla kunkin käyttäjän symbolien pilkkomisella tuloksena olevat pa-lat. Seurauksena on, että vaikka kantoaaltojen modulaa-'tiokaistanleveys kasvaa kertoimella K johtuen monen kantoaallon käyttöönotosta, koska K käyttäjää multipleksoidaan, kaistanleveys vastaavaa käyttäjää kohti ei lisäänny.
24 110462
Kuviossa 15 näytetty lähetin on varustettu kooderilla 141, joka jakaa tulosymbolisekvenssin kunkin symbolin useisiin paloihin ja koodaamalla tuloksena olevan palasekvenssin, tuottaa K koodattua pa-lasignaalia symbolia kohti. Sanottu lähetin on myös varustettu kvad-ratuurimodulaattoreilla 142-1 - 142-4 ja oskillaattoreilla 143-1 -143-4, jotka toimivat moduloimalla kunkin K:sta kantaja-aallon tyypistä yhdellä K:sta koodatusta palasignaalista muodostaen näin K palamoduloitua aaltoa symbolia kohti. Kvadratuurimodulaattorit 142-1 - 142-4 ja oskillaattorit 143-1 - 143-4 muodostavat K palamoduloitua aaltoa, joilla on eri kantotaajuudet samanaikaisesti ja rinnakkain.
Kooderi 141 tuottaa palakoodattuja signaaleja (jotka on saatu pilkkomalla yksi symboli neljään palaan) ajoituksen sovituksen jälkeen. Koodatut palasignaalit on näytetty kuviossa 17. Hyppelykanavat, jotka tekevät yhden symbolin taajuushyppelyperiaatteessa, ovat nyt monikantoaaltokanavia. Oskillaattorit 143-1 - 143-4 tuottavat kanto-aaltosignaalit vastaavasti taajuuksin f1,f2,f3,f4 ja kvadratuurimodulaattorit 142-1 - 142-4 suorittavat moduloinnin käyttäen vastaavasti näitä kantoaaltosignaaleja. Tällä tavalla muodostuu monikantoaaltoi-set palamoduloidut aallot.
Kuten kuviossa 16 on näytetty, vastaanotin tässä toisessa toteutus-muodossa on muodostettu neljästä rinnakkaisesta vastaanottopiiristä, *: joista kukin sisältää sekoittajan 151, paikallisoskillaattorin 152, ·:··· kaistanpäästösuodattimen 153 ja IQ-detektorin 154. Verhokäyräsignaa-: . . lit, jotka vastaavasti havaitaan neljällä IQ-ilmaisimella 154, syö-tetään kuviossa 9 näytetyn kaltaiseen demodulaattoriin.
Demodulaattorissa, jota käytetään taajuushyppelyssä, koska komplek- ,, , siset verhokäyräsignaalit syötetään sarjamuotoisesti, vaaditaan • kytkin ja muisti rinnakkaismuotoon muuttamiseksi. Monikantoaaltolä- V ‘ hetyksen tapauksessa kuitenkin verhokäyräsignaalit syötetään demodu- » laattoriin rinnakkain ja niin kytkintä ja muistia ei vaadita, ja koodaus kooderissa voidaan myös suorittaa rinnakkain. Lisäksi, koska monikantoaaltoperiaate eroaa taajuushyppelyperiaatteesta siinä, että signaalinsiirto suoritetaan käyttäen useita taajuuksia samanaikai-sesti, ei ole tarvetta nopeaan syntetisaattorin taajuuden kytkemiseen. Kuitenkin, kuten kuviossa 16 on näytetty, vaaditaan useita 25 1104-62 paikallisoskillaattoreita 152.
Vaikka kuviossa 17 näytetyssä signaalissa palan pituus Tc on 1/K symbolin pituudesta Te (missä K=4), on myös sopivaa, että Te/K<TC^TB. Tässä viimeksimainitussa tapauksessa yksi palakoodattu aalto valtaa kapeamman kaistanleveyden ja toimintataajuus moduloinnissa ja demo-duloinnissa tulee matalammaksi. Koska energia bittiä kohti lisääntyy, siirto-ominaisuudet myös paranevat. Sen mukaisesti on toivottavaa vähentää samanaikaisten käyttäjien määrää ja säätää palan pituutta sopivasti. Kuvio 18 näyttää signaalin, jolle K=4 ja Tc=Te.
Monen kantoaallon tapauksessa myös niiden käyttäjien lukumäärää, jotka parhaillaan käyttävät järjestelmää, voidaan vähentää interferenssin eliminoijan laajuuden vähentämiseksi ja tehdä vähemmän haitalliseksi kanavapulssivasteen vaikutus suuremmilla bittinopeuksil-la.
Kuviot 19 ja 20 näyttävät esimerkkejä vastaanottimesta ja sen demo-dulaattorista, jossa paikkadiversiteetti on yhdistetty taajuusdiver-siteettiin. Vastaanottamalla useammalla kuin yhdellä antennilla saadaan paikkadiversiteettiefekti ja siirto-ominaisuuksia voidaan parantaa lisää. Tässä näytetyn esimerkin vastaanotinmuodostelmassa on L (antennien lukumäärä) =2, mikä on usein käytetty muodostelma mat-;· kaviestin radiotietoliikenteessä. Palojen lukumäärä K=2.
: .·. Vastaanotin on varustettu kahdella antennilla 171 ja 172. Antennilla ··,·. 171 vastaanotetut signaalit syötetään demodulaattoriin 173 sekoitta- jän 21-1, kaistanpäästösuodattimen 24-1 ja IQ-detektorin 25-1 kautta. Samalla tavoin antennilla 172 vastaanotetut signaalit syötetään demodulaattoriin 173 sekoittajan 21-2, kaistanpäästösuodattimen 24-2 • ·' ja IQ-detektorin 25-2 kautta. Paikalliset kantoaallot taajuussynte- ·.* ‘ tisoijasta 22 syötetään sekoittajiin 21-1 ja 21-2. Taajuussynte- ·/·,· tisoijan 22 lähtötaajuutta muutetaan taajuusohjaimen 23 ohjaussig-naalein. Tässä muodostelmassa antennien 171 ja 172 vastaanottamat signaalit vastaavasti taajuusmuunnetaan ja ilmaistaan puoli(kva-si)koherentisti, jolloin saadaan kompleksiset verhokäyräsignaalit. Demodulaattori 173 demoduloi nämä kompleksiset verhokäyräsignaalit.
26 110462
Demodulaattori 173 on varustettu kahdella dekooderilla 81-1 ja 81-2 ja kahdella kytkimellä 82-1 ja 82-2. Dekooderi 81-1 dekoodaa antennilla 171 vastaantotetusta signaalista tuloksena olevan kompleksisen verhokäyräsignaalin ja varastoi sen kytkimen 82-1 välityksellä muistin 83 ensimmäiseen ja toiseen alueeseen. Dekooderi 81-2 dekoodaa antennilla 172 vastaantotetusta signaalista tuloksena olevan kompleksisen verhokäyräsignaalin ja varastoi sen kytkimen 82-2 välityksellä muistin 83 kolmanteen ja neljänteen alueeseen. Nämä varastoidut kompleksiset verhokäyräsignaalit yhdistetään sitten samalla operaatiolla, mikä selitettiin kuvioon 9 viitaten, missä K=4. Kuviossa 14 näytetty demodulaattori voidaan myös muuttaa muodostelmaan, missä vastaanotto on samantapainen useammalla kuin yhdellä antennilla.
Kuvio 21 näyttää esimerkin muodostelmasta, jossa yksi käyttäjä käyttää useaa kanavaa ja vielä nopeampi lähetys on mahdollinen. Mukana on nimittäin sarja-rinnakkaismuunnin 191, ja tämä jakaa yhden käyttäjän signaalin usean kanavan kesken ikäänkuin monet käyttäjät käyttäisivät näitä kanavia. Kuviossa 21 näytetyssä tapauksessa on jako neljään. Tämä johtaa siirtonopeuden vähenemisen 1/4 osalla. Tästä jaosta seurauksena olevat neljä signaalia jaetaan paloihin (esimerkiksi) kuviossa 13 näytetyllä kooderilla, jolloin muodostuu koodattuja palasignaaleja. Lähetinoperaatio, joka seuraa koodausta, on ;:· identtinen operaation kanssa, kun samaa taajuutta käyttää usea käyt- ·;··· täjä. Vastaanotinpuolella demodulointi suoritetaan käyttämällä samaa ·’ lukumäärää kuviossa 9 esitetyn kaltaisia demodulaattoreita, kuin on j·.·. signaalin jaon lukumäärä lähetinpuolella. Vaihtoehtoisesti demodu- (·;·. lointi voidaan suorittaa käyttäen kuviossa 14 näytettyä demodulaat- toria. Kuviossa 14 näytetyllä demodulaattorilla demodulointi käsit-, tää signaalikuvioiden estimoinnin ei ainoastaan halutulle signaalil- • * le, vaan myös interferoiville signaaleille, ja niin signaalit, joita '·' ‘ pidettiin interferoijina kuviossa 1 näytetyssä toteutusmuodossa, voidaan demoduloida pitäen niitä haluttuina signaaleina.
Tällä keksinnöllä on myös mahdollista alentaa siirtonopeutta halut-taessa siirron aikana. Yksi keino tämän aikaansaamiseksi olisi vaih-’···' taa modulointiperiaatetta. Esimerkiksi, jos siirto tapahtuu käyttäen QPSK modulointiperiaatetta, siirtonopeus voidaan puolittaa vaihta- 27 110462 maila BPSK modulointiin. Koska lähetysteho myös puolittuu, tämä auttaa vähentämään samaa taajuutta käyttäville muille käyttäjille suuntautuvaa interferenssitehoa, ja vähentämään lähettimen tehon kulutusta.
Toinen menetelmä siirtonopeuden vähentämiseksi olisi sijoittaa tunnettu signaali siirrettävien signaalien sisälle. Näennäisesti tämä ei muuta siirtonopeutta, mutta todellinen informaation siirtonopeus tulee pienemmäksi. Koska sisään on sijoitettu tunnettu signaali, kanavapulssin estimoinnin tarkkuus paranee ja saavutetaan parempi siirron laatu. Tulee siksi mahdolliseksi vähentää lähetystehoa annetun siirron laadun saavuttamiseksi, ja niin tämä menetelmä palvelee myös interferenssin ja tehon kulutuksen vähentämiseksi. Jos suoritetaan koodaus virheenkorjaavalla koodilla sen sijasta, että mukaan sijoitetaan tunnettu signaali, informaation siirtonopeus alenee sillä seurauksella, että voidaan saavuttaa sekä interferenssin, että tehonkulutuksen vähennykset.
Kuvio 22 on erään tämän keksinnön toteutusmuodon näyttävä lohkokaavio.
Tämän toteutusmuodon mukainen laite on varustettu lähettimellä 1 ja vastaanottimella 2 sanotun lähettimen 1 jakaessa symbolisekvenssin kunkin symbolin K palaksi (missä K on 2 tai suurempi kokonaisluku) ’"· ja lähettäessä nämä symbolit käyttäen eri kantotaajuuksia. Lähetin 1 : on varustettu kooderilla 11, kvadratuurimodulaattorilla 12, taajuus- i'’": syntetisoijalla 13, taajuusohjaimella 14 ja kaistanpäästösuodatti- mella 15. Vastaanotin 2 on varustettu sekoittajalla 21, taajuussyn-tetisoijalla 22, taajuusohjaimella 23 ja kaistanpäästösuodattimella • . 24, IQ-ilmaisimella 25 ja demodulaattorilla 26.
Tämän toteutusmuodon erottava ominaispiirre on siinä, että lähetin 1 on varustettu palojen uudelleenjärjestelypiirillä 16 kooderin 11 ja kvadratuurimodulaattorin 12 välissä välineenä, jonka avulla purs-keessa oleva symbolisekvenssi lähetetään sen jälkeen, kun kunkin symbolin pilkkomisella aikaansaadut palat on järjestetty uudelleen " purskeen sisällä; ja siinä, että vastaanottimessa 2 on palojen uu delleenjär jestelypiiri 27 IQ-ilmaisimen 25 ja demodulaattorin 26 28 110462 välissä.
Kuvio 23 näyttää kooderin 11 lähtönä olevien koodattujen palojen järjestelyn,ja kuvio 24 näyttää palojen uudelleenjärjestelypiirin 16 järjestämien palojen järjestelyn. Tässä toteutusmuodossa kantotaajuuden muutoksen logiikka kullekin yksittäiselle symbolille on sama purskeen sisällä oleville symbolisekvensseille. Koodatut pa-lasignaalit käsittävät kooderin 11 tuottamat lähetetyt purskeet varastoidaan purske kerrallaan (jokaisen yksittäisen purskeen käsittäessä harjoitussignaalin ja datasignaalin) palojen uudelleenjärjeste-lypiirillä 16, joka järjestää uudelleen kunkin symbolin pilkkomisella aikaansaatujen palojen järjestyksen ja ryhmittelee ne yhteen paloittain, jotka käyttävät samaa kantotaajuutta. Tässä toteutusmuodossa palojen lukumäärä K=4 ja yhdessä purskeessa olevien symbolien lukumäärä on Ns.
Vastaanottimessa 2 kuviossa 24 näytetty purskemuodostelma muunnetaan palan uudelleenjärjestelypiirissä 27 kuviossa 23 näytetyksi purske-muodostelmaksi käyttäen palojen uudelleenjärjestelypiirin 16 logiikalle käänteistä logiikkaa. Palat, jotka on niputettu yhteen hyppe-lytaajuudella, järjestetään nimittäin uudelleen symbolin mukaisesti. Tämä varmistaa, että demodulaattorin 26 tulolla on sama purskekonfi-guraatio kuin edellisissä toteutusmuodoissa, ja että se voidaan demoduloida demodulaattorilla 26, joka on ekvivalentti aiemmissa ;·'! toteutusmuodoissa näytettyjen demodulaattorien kanssa.
Kuvio 25 näyttää lähetetyn signaalin aika-taajuus alueella.
Γ: ’: Tässä toteutusmuodossa, kun on annettu palaluku K=4, uudelleenjär-. jestämällä palat, kuten on osoitettu kuvioissa 23 ja 24, samaa taa- juutta hyväksikäyttävien palojen siirtonopeus lisääntyy 4 kertaiseksi si. Tämä vastaa häipymisvaihtelun nopeuden vähenemistä kullekin :palalle siirtopolulla 1/K osalla. Voidaan siten ylläpitää hyvää *;·· suorituskykyä jopa sellaisissa häipymisolosuhteissa, joissa on suuri maksimi Doppler-taajuus.
*· Lisäksi, koska lähetys suoritetaan tässä toteutusmuodossa sen jäl keen kun samaa hyppelytaajuutta käyttävät palat on ryhmitetty yh- 29 110462 teen, taajuuden vaihtonopeus johtuen hyppelystä vähenee 1/Ne osaan vaihtonopeudesta, kun palojen uudelleenjärjestelyä ei suoriteta. Tästä syystä tämä toteutusmuoto mahdollistaa suuren taajuusdiversi-teettiefektin saavuttamisen kullekin symbolille nopeassa taajuushyp-pelyjärjestelmässä, mutta suurella taajuuden vaihtonopeudella, joka on samalla tasolla, kuin hitaassa taajuushyppelyssä. Lisäksi vaatimukset taajuussyntetisoijän vaihtoajan suhteen lievenevät, jolloin laitetoteutus helpottuu.
Kuvio 26 on keksinnön erään toisen toteutusmuodon lohkokaavio, ja näyttää lähettimen, joka on samanlainen kuin kuviossa 15. Kuvio 27 näyttää lähetetyn signaalin tässä toteutusmuodossa aika-taajuus alueella. Tämä toteutusmuoto eroaa kuviossa 22 kuvatusta toteutusmuodosta siinä, että siirto on monikantoaaltoista. Se merkitsee, että kooderista 141 tuotetut rinnakkaiset koodatut palasignaalit varastoidaan tilapäisesti puskuriin 145, ja palat, jotka on ryhmitetty yhteen palojen paikoittain, lähetetään rinnakkain eri kantotaajuuksin. Tässä toteutusmuodossa käytetty vastaanotin voi olla ekvivalentti kuviossa 16 kuvatun toteutusmuodon kanssa. Kuten kuviossa 15 näytetyssä toteutusmuodossa, vaikka useita oskillaattoreita vaaditaan tässä toteutusmuodossa, taajuuden vaihto ei ole välttämätön.
Kuvio 28 on lohkokaavio näyttäen esimerkin epälineaarisesta demodu- laattorista. Tätä demodulaattoria käytetään, kun interferoivien sig- naalien ajoitus ei satu yhteen halutun signaalin ajoituksen kanssa: toisin sanoen sitä käytetään asynkronisissa olosuhteissa. Vaikka sen 1 · * * jV. konfiguraatio on pohjimmiltaan sama kuin kuviossa 14 näytetyn toteu-(. tusmuodon, maksimitodennäköisyyssekvenssin estimaattorilla 130 toteutettu päätösmenetelmä eroaa kuviossa 14 näytetyn maksimitodennä-... köisyyssekvenssin estimaattorin 138 vastaavasta. Nimittäin kun in- terferenssilähteen muodostavien eri kanavien palat osuvat vasten annettua symbolia, tällä maksimitodennäköisyyssekvenssin estimaatto-;/.· rilla 130 suoritettu maksimitodennäköisyyden estimointi kytkee kana-;··: vapulssivasteen estimaattinsa näiden palojen paikkojen mukaisesti.
Kuvio 29 näyttää signaalitilanteen, kun vallitsee täydellinen synkronointi tukiasemien välillä lähetettäessä tukiasemilta matkavies-tinasemille, ja kuvio 30 näyttää signaalitilanteen, kun synkronointi 30 110462 on epätäydellinen. Yksinkertaistaen oletetaan tässä, että K=2, ja että on vain yksi interferoiva aseina. Hyppelytaajuudet ovat ja f2, ja hyppelykanavaryhmät #l-#4 multipleksoidaan kuten edellä on kuvattu. Haluttu signaali sisältyy hyppelykanavaryhmään #1.
Kuten kuviossa 29 näytetään, kun vallitsee täydellinen synkronointi tukiasemien välillä, hyppelykanavaryhmä #3 osuu hyppelykanavaryhmän #1 kohdalle. Hyppelykanavaryhmä #3 voidaan siksi olettaa interferoajaksi. Asynkronisessa tapauksessa kuitenkin, kuten kuviossa 30 on näytetty, osa hyppelykanavaryhmästä #3 ja osa hyppelykanavaryhmästä #4 molemmat sattuvat hyppelykanavaryhmän #1 kohdalle. Oletetaan, että asynkronisista olosuhteista johtuen osuus hyppelykanavaryhmästä #4, mikä osuu kohdalle on tullut suuremmaksi kuin hyppelykanavaryhmän #3 kohdalle osuva osuus. Näissä olosuhteissa, jos käytetään kuviossa 14 näytetyn kaltaista epälineaarista demodulaattoria muodostamaan toisinteet estimoimalla kanavapulssivaste käyttäen, olettamalla täydellinen synkronointi, hyppelykanavaryhmän #3 harjoitus-signaalia, kanavapulssivasteen estimaatista tulee epätyydyttävä ja täten interferenssin eliminointi huononee. Näin voidaan vastaanotto-olosuhteiden odottaa huononevan.
Tämän mukaisesti tässä toteutusmuodossa vastaanotto-olosuhteet paranevat vaihtamalla harjoitussignaalia, jota käytetään interferoivan . „·* signaalin kanavapulssivasteen estimointiin, suoritettaessa tämä :*'· vaihto osuuksien, joilla hyppelykanavaryhmät osuvat kohdalleen, ; mukaisesti. Esimerkiksi kuviossa 30 näytetyssä tapauksessa, koska kohdalle osuva hyppelykanavaryhmän #3 osuus on suurempi, kanavapuls-j'1'. sivasteen estimointi suoritetaan käyttäen hyppelykanavaryhmän #3 harjoitussignaalia. Toisaalta, jos kohdalle osuvan #4:n osuus ylit-...t tää osuvan #3:n osuuden, käytetään #4:n harjoitussignaalia. Päätös koskien osumisosuuksia voidaan suorittaa seuraavasti. Kanavapulssivaste estimoidaan demodulaattorissa käyttäen sekä #3:n että #4:n hyppelykanavaryhmän harjoitussignaaleja, ja vastaanotetusta signaa-·;*·: lista ja vastaanottimessa muodostetusta toisinteesta saatujen esti- mointivirheiden neliöitä verrataan vastaanottimessa harjoitussignaa-!.! Iin intervallin aikana. Pienemmän virheen antavaa hyppelykanavaryh- mää pidetään sinä, jolla on suurempi osumisosuus.
31 110462
Kuitenkin, jos harjoitussignaalia vaihdetaan osumisosuuden mukaan, koska kaksi hyppelykanavaryhmää osuvat suunnilleen samassa määrin lähellä osumisosuutta 0.5, huolimatta, mitä harjoitussignaalia käytetään, vastaanotto-olosuhteet ovat huonompia kuin täydellisen synkronoinnin vallitessa.
Tämän vuoksi hyvien vastaanotto-olosuhteiden ylläpitämiseksi huolimatta osumisosuudesta interferenssi voidaan eliminoida käyttäen toi-sinnetta, joka on muodostettu yhdistämällä osuvat interferoijät niiden osumisosuuksien mukaisesti. Esimerkiksi kuviossa 30 kuvatuissa olosuhteissa muodostetaan koodatut palasignaalit kertomalla hyppely-kanavaryhmien 3# ja 4# signaalit osuuksilla, joilla nämä ryhmät osuvat hyppelykanavaryhmään 1#. Silloin muodostuu yhdistetty toisinne, jossa interferoijan siirtopolussa olevat vaihtelut on otettu huomioon. Tässä tapauksessa, vaikka lisääntynyt symboliehdokaskuvioiden lisääntynyt määrä merkitsee, että laskennallinen taakka on suurempi kuin täydellisessä synkronoinnissa, melko tarkka toisinne osuvista interferoivista signaaleista voidaan muodostaa. Vastaanotto-ominaisuudet, jotka ovat verrattavissa täydellisellä synkronoinnilla saatuihin, voidaan näin saavuttaa myös asynkronisissa olosuhteissa.
Osumisosuudet voidaan havaita seuraavasti. Toisinteet, jotka yhdistävät kaksi hyppelykanavaryhmää eri osuuksin, muodostetaan harjoi-tusaikavälillä, ja vastaavat kanavapulssivasteiden estimaatit teh-dään näitä toisinteitä käyttäen. Osuudet, joilla estimointivirhe : : tulee pienimmäksi, päätetään valita, ja seuraavan datasignaalin aikavälin aikana toisinteet muodostetaan näissä osuuksissa yhdistä-misen pohjalta. Kun on annettu kuviossa 30 kuvatun kaltaiset olosuhteet, osuudet joilla hyppelykanavaryhmien 3# ja 4# signaalit osuvat hyppelykanavaryhmään 1#, voidaan valita 11 eri tyypistä perustuen .1 0.1 pykäliin, nimittäin: (0.0,1.0), (0.1,0.9), (0.2,0.8), ..., (1.0,0.0). Kanavapulssivaste voidaan sitten estimoida kullakin har-joitusaikavälillä käyttäen näiden 11 eri osuuden pohjalta muodostet-tuja toisinteitä, osuudet joilla estimointivirhe tulee pienimmäksi •· päätetään, ja seuraavalla dataintervallilla toisinteet muodostetaan !.! yhdistämisen pohjalta näiden osuuksien mukaisesti.
Toinen menetelmä osumisosuuden havaitsemiseksi olisi pitää osumiso- 32 110462 suutta muuttujana ja käyttää harjoitusaikavälillä pienimmän neliösumman menetelmää määrittämään ei ainoastaan kanavapulssivaste vaan myös osumisosuus. Kun on annettu kuviossa 30 näytetyt olosuhteet, ja merkiten osuuksia, joilla hyppelykanavaryhmät #3 ja #4 osuvat hyppelykanavaryhmään #1, ja a2 vastaavasti, αα ja a2 määritetään vastaanotetusta signaalista ja toisinteista saatujen esti-mointivirheiden neliön minimoinnilla.
Tapauksissa, joissa osumisosuus vaihtelee hyvin vähän purskeesta toiseen, yllä selitettyä osumisosuuden ilmaisua ei tarvitse suorittaa joka purskeelle.
Kuvio 31 on lohkokaavio näyttäen erään tämän keksinnön toteutusmuodon. Tämän toteutusmuodon erottava piirre on, että jokaista symbolia ei pilkota paloiksi, ja sen sijaan symbolisekvenssi jaetaan lohkoihin, jotka sisältävät ennaltamäärätyn määrän symboleja, koodaus suoritetaan virheenkorjaavaa koodia käyttäen, ja näin saatu koodisek-venssi lähetetään palasekvenssinä. Tämä toteutusmuoto on näin ollen merkittävästi erilainen kuin ensimmäinen toteutusmuoto, siinä suhteessa, että lähetin 1 on varustettu virheenkorjaavalla kooderilla 17 kooderin 11 sijasta.
' Virheenkorjaava kooderi 17 muodostaa lohkoja jokaisesta neljästä symbolista purskeessa, suorittaa virheenkorjaavaa koodia käyttäen koodauksen näille lohkoille, ja muodostaa sitten uusia lohkoja kun-: kin käsittäessä seitsemän symbolisignaalia. Kvadratuurimodulaattori 12, taajuussyntetisoija 13 ja taajuusohjain 14 suorittavat taa-. i': juushyppelyn käyttäen samanlaisia menetelmiä, kuin on selitetty aiempien toteutusmuotojen yhteydessä, mutta pitäen kutakin lohkoa yhtenä symbolina ja kutakin symbolia lohkossa yhtenä palana. Koska yksi lohko on koodattu seitsemän symbolia käsittäväksi signaaliksi, hyppely tapahtuu käyttäen taajuuksia f1-f7 täsmälleen samalla taval-·.'· la, kuin olisi, kun palojen lukumäärä K=7. Koodausmenetelmä näyte-·*·: tään kuviossa 32 ja lähetetty signaali kuviossa 33 aika-taajuus . alueella.
Epälineaarinen demodulointi on sopiva demodulaattorille 26, joka demoduloi virheenkorjaavalla koodilla koodatun signaalin. Kun demo- 33 110462 dulointi tapahtuu, suoritetaan ensin sarja-rinnakkaismuunnos pitäen symboleja lohkoissa paloina samalla tavoin kuin lähetinpuolella. Symbolikandidaattien sijasta saadaan näistä rinnakkaisista signaaleista lohkokandidaatteja, joissa neljää symbolia pidetään lohkona, ja koodatut palasignaalikandidaatit muodostetaan koodaamalla nämä lohkokandidaatit samalla virheenkorjaavalla koodilla, kuin on käytetty lähetinpuolella. Seuraavat operaatiot ovat vastaavia kuin aiempien toteutusmuotojen epälineaarisilla demoduloinneilla muodostaen toisinteet koodatuista palasignaalikandidaateista, saaden esti-mointivirheet vertaamalla vastaanotettua signaalia, ja lohkokandi-daatin, jolla neliösumma tulee pienimmäksi päätetään olevan todennäköisin. Tämä lohkokandidaatti muunnetaan symboleiksi ja siitä tulee symbolipäätöksen lähtö. Kanavapulssivasteen vaihtelua voidaan myös estimoida estimointivirheen pohjalta. Edellämainitut operaatiot muodostavat menetelmän, jolla virheenkorjaavalla koodilla koodatut signaalit demoduloidaan.
Tämän keksinnön mukaista taajuusdiversiteettilähetinvastaanotinta voidaan käyttää solukkoradioliikenteessä. Solukkojärjestelmissä, joita laajalti käytetään matkaviestinliikenteessä, jos samaa taajuutta käytetään kahdessa viereisessä solussa, interferenssi toiselta asemalta lisääntyy, kun matkaviestin saapuu solun reuna-alueelle. Sellaisissa olosuhteissa lähetys etenee synkronoimalla symboli’ liajoitus kahdella tukiasemalla ja varmistaen, että hyppelyvaihe '(taajuusmuutoksen vaihe) on erilainen. Matkaviestinaseman vastaan-: ottaman signaalin kanavapulssivasteen ajallinen leveneminen ylittää i sitten palaleveyden, ja niin kaksi vastaanotettua palasignaalia , voidaan helposti yhdistää, jos interferenssiä annetussa asemassa pienennetään alentamalla hyppelykanavien lukumäärää. Lisäksi täysin jatkuvaa tietoliikennöintiä voidaan ylläpitää, kun solun vaihto ,! tapahtuu matkaviestinaseman liikettä seuraten. Monen kantoaallon tapauksessa annetulta asemalta eri ajoituksin lähetettyjä signaaleja ,'* viivästetään ja ne menevät sen vuoksi päällekkäin, ja siten jos ;·: yhtäläistys suoritetaan samaan aikaan kuin yhdistäminen, symbolien ' välinen interferenssi johtuen tästä viivästyksestä voidaan poistaa, .ja voidaan saavuttaa täsmälleen samanlainen vaikutus kuin hyppelyllä. Vaikka edellä mainittu selitys koskee lähetystä tukiasemilta matkaviestimille, se että on useita matkaviestinasemia merkitsee, 34 110462 että sama pätee lähetykselle matkaviestinasemilta tukiasemille.
Lisäksi, kun matkaviestinasema saapuu solukkojärjestelmän rajalle, vastaanotto-ominaisuudet heikkenevät, jos on läsnä toisen aseman käyttäjiä, jotka käyttävät samaa koodia ja taajuutta kuin tämä matkaviestinasema. Erityisesti, jos käytetään lineaarista demoduloin-tia, koska interferenssi eliminoituu käyttäen hyväksi tosiasiaa, että muut käyttäjät ovat ortogonaalisia kyseessä olevalle matkavies-tinasemalle, eliminointi tulee epätyydyttäväksi, kun koodit ovat samoja. Tämän mukaisesti, kun tätä keksintöä käytetään solukkotieto-liikenteessä, interferenssiä voidaan pienentää (esimerkiksi, kun matkaviestinasema saapuu solun rajalle) varmistamalla, että kanavia, jotka käyttävät samaa koodia ja samaa taajuutta kuin tämä matkaviestinasema, eivät käytä muut viereiset asemat. Lisäksi varmistamalla, että tämä matkaviestinasema suorittaa lähetyksen ja vastaanoton käyttäen hyväksi kanavia, jotka käyttävät samaa koodia ja samaa taajuutta kuin viereinen asema, vastaanottotehoa voidaan lisätä ja ylläpitää täysin jatkuvaa tietoliikennöintiä kanavavaihdon aikana.

Claims (21)

35 110462
1 I » t töksen yhdistettyään kompleksiset verhokäyräsignaalit, jotka on kerrottu näillä kompleksikertoimilla; ja välineet (88) , jotka asettavat mainitut kompleksikertoimet päätöstuloksen mukaisesti ennalta määrätyn hahmon omaavalle harjoitussignaalille.
1. Taajuusdiversiteettilähettimiin ja -vastaanottimiin, jotka on varustettu lähettimellä (1), joka lähettää jaettuaan tulosymbolisekvenssin jokaisen symbolin monilukuiseen K palaan ja sitten moduloiden nämä palat keskenään erilaisilla kantotaajuuksilla ja vastaanottimella (2), joka vastaanottaa lähettimen lähettämät signaalit ja demoduloi ne paikallistaajuuksilla, jotka vastaavasti vastaavat mainittuja K erilaista kantotaajustyyppiä, liittyen taajuusdiver-siteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että se on varustettu: kantoaallon generointivälineellä (13, 14), joka kehittää kanto-taajuuksina mainituille K palalle K signaalityyppiä, joilla on ennalta asetettu alkuvaihe; ja paikallistaajuuden generointivälineellä (22, 23), joka kehittää mainittuina paikallistaajuuksina kantotaajuuksia varten signaalit, jotka ovat olennaisesti samassa vaiheessa kantoaallon alkuvaiheen kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että kantoaallon generointiväline ja paikallistaajuuden generointiväline voivat kumpikin käsittää hakutaulukon (42), jossa on esitallennettuna periodinen aaltomuo- . to, ja välineen (41) , joka asettaa lähtötaajuuden muuttamalla ··· tässä hakutaulukossa määriteltyjä osoitteita.
» : .·. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen taajuusdiversiteettilä- hetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että lähetin (1) on varus-tettu palakoodausvälineellä (11) , joka muodostaa K koodattua pa- • * · * lasignaalia symbolia kohti jakamalla tulosymbolisekvenssin jokaisen symbolin moneen lukumäärältään K palaan ja koodaamalla ne. » t
* · · '...· 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen taajuusdiversi- ; teettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että K palaa , ··. lähetetään aikasarjan tavoin. > * ♦ » · 110462 36
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että lähetin (1) on varustettu: K modulaattorilla (73), jotka moduloivat mainitut K palat rinnan keskenään eroavilla taajuuksilla; K kaistanpäästösuodattimellä (72), jotka rajoittavat näiden K modulaattorin vastaavien lähtöjen kaistanleveyttä; ja yhdistäjällä (74), joka yhdistää näiden K kaistanpäästösuodattimen lähdöt aikasarjan tavoin.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että kantoaallon generointiväli-neet sisältävät välineen, jolla K kantotaajuuden tyyppiä muodostetaan erikseen ja jatkuvasti, ja välineen, jolla nämä K kanto-taajuuden tyyppiä valitaan aikasarjan tavoin.
7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että mainitut K palaa lähetetään samanaikaisesti ja rinnakkain.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että mainittu vastaanotin on varustettu puolikoherentilla ilmaisinvä-lineellä, joka erottaa K kompleksista verhokäyräsignaalia käyttäen mainittujen paikallistaajuuksien generointivälineiden lähtöä, ja päätösvälineellä, jolla lähetettävät symbolit päätetään näistä * t · ·/· ’ K kompleksisesta verhokäyräsignaalista; ja ··· nämä päätösvälineet sisältävät välineen ((84-1 - 84-4), joka ker-·;··· too erotetut kompleksiset verhokäyräsignaalit vastaavilla kom-: .·. pleksikertoimilla; välineet (86) , jotka suorittavat symbolipää-
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen taajuusdiversi- : teettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että "\ mainittu vastanotin on varustettu puolikoherenteilla ilmaisinvä- * t lineellä, joka erottaa K kompleksista verhokäyräsignaalia käyttä en mainittujen paikallistaajuuksien generointivälineiden lähtöä * * * » · I * * 37 110462 ja päätösvälineillä, joilla lähetettävät symbolit päätetään näistä K kompleksisesta verhokäyräsignaalista; ja nämä päätösvälineet sisältävät välineen, joka identifioi vastaan-ottokanavan mainitun ennalta määrätyn hahmon omaavan symbolise-kvenssiin sisältyvän harjoitussignaalin avulla; ja välineen, jolla estimoidaan toisilta kanavalta tulevien häiriösignaalien kana-vapulssivaste näihin häiriösignaaleihin sisältyvien harjoitussig-naalien avulla.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että mainittu päätösväline sisältää: kooderin (140), joka koodaa symbolikandidaatit samaa logiikkaa käyttäen kuin mainitut palakoodausvälineet; välineen (134, 135, jolla saadaan estimaatit kustakin mainituista K:sta kompleksisesta verhokäyräsignaalista tämän kooderin lähdöstä; välineen (133), jolla saadaan estimointivirheet vähentämällä nämä estimaatit mainituista K:sta kompleksisesta verhokäyräsignaalista; välineen (136, 137), jolla saadaan näiden estimointivirheiden neliösumma; maksimitodennäköisyyssekvenssin estimaattori (138), jolla saadaan polut vastaten symbolikuvioehdokkaiden siirtymistä yhdestä ajan pisteestä seuraavaan, ja joka sitten suorittaa symboli-päätöksen valitsemalla näiden polkujen joukosta polun, jolle mainittujen estimointivirheiden neliösumma on minimi; ja signaalin-kehittimen (139), joka tuottaa mainitut symboliehdokkaat vastaten tällä maksimitodennäköisyyssekvenssin estimaattorilla saatuja ··· polkuja.
>11·· : 11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen taajuusdiversi- !!V teettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että I · mainittu lähetin on varustettu välineenä, joka kertoo useat sym- i « t '·’’ bolisekvenssit signaaleilla, jotka ovat keskenään ortogonaaleja kunkin näistä sekvensseistä kanssa; ja välineen, joka multiplek-’·”· soi ja lähettää näiden kertojavälineiden lähdön; ja mainittu vastaanotin on varustettu välineenä, joka kertoo il-: .·. maistut signaalit mainittujen ortogonaalisten signaalien komplek- ’>··] sisella konjugaatilla. ► I · » · 110462 38
12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että kunkin lähetetyn palan ajallinen pituus Tc asetetaan 1/K:ksi symbolin ajallisesta pituudesta Ts.
13. Patenttivaatimuksen 7 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että kunkin lähetetyn palan ajallinen pituus Tc, asetetaan sellaiseksi, että se on pitempi kuin 1/K symbolin ajallisesta pituudesta Ts ja yhtä suureksi tai lyhemmäksi kuin Ts.
14. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotin on varustettu kahdella vastaanottojärjestelmällä (171, 172).
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu välineestä, joka lähettää purskeessa olevan symbolisekvenssin sen jälkeen, kun purskeessa olevan symbol isekvenssin kunkin symbolin lohkomisella aikaansaatujen palojen järjestys purskeen sisällä on järjestetty uudelleen.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että logiikka, jolla kantotaajuus muutetaan kullekin yksittäiselle /*. symbolille on sama symbolisekvenssille purskeen sisällä; mainittu väline, joka lähettää uudelleenjärjestelyn jälkeen si-sältävän välineen (16) , joka järjestää kunkin symbolin pilkkomi-. . sella saatujen palojen järjestyksen uudelleen ja ryhmittelee ne yhteen paloilla, jotka käyttävät samaa kantotaajuutta.
17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että mainittu väline, joka lä-hettää uudelleenjärjestelyn jälkeen, sisältää välineen, joka lä-hettää rinnakkain kantotaajuuksilla, jotka eroavat kullakin mai-.". nituilla ryhmittelyvälineillä ryhmitetyillä palojen joukolla.
;· 18. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taajuusdiversiteettilähetin *·'" ja -vastaanotin, tunnettu siitä, että mainitut kanavapulssivas- 110462 39 teen estimointivälineet sisältävä väline, jolla, kun harjoitus-signaalit kanavalta, jotka eroavat palan paikoiltaan, osuvat yhteen yksittäisiä symboleja vastaan, kanavapulssivaste estimoidaan kytkemällä yhdestä näistä harjoitussignaaleista toiseen.
19. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että mainitut kanavapulssivasteen estimointivälineet sisältävät välineet, joilla, kun harjoitussig-naalit useilta kanavalta, jotka eroavat palan paikoiltaan, osuvat yhteen yksittäisiä symboleja vastaan, kanavapulssivasteen estimaatit saadaan kullekin näistä harjoitussignaaleista ja yhdistetään.
20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen taajuusdiversiteettilähetin ja vastaanotin, tunnettu välineestä (17), joka suorittaa virheenkorjaavan koodauksen ennalta määrätyn pituisten lohkojen muodostamisen jälkeen mainituista tulosymbolisekvensseistä; ja välineestä, jolla koodisekvenssien lähtö näillä välineillä lähetetään palasekvensseinä.
21. Solukkojärjestelmälaite käyttäen jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaista taajuusdiversiteettilähetintä ja -vastaanotinta. » * · ) I · I * » 1 > • · I 40 110462
FI935149A 1992-11-20 1993-11-19 Taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin FI110462B (fi)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31231792A JP2700746B2 (ja) 1992-11-20 1992-11-20 周波数ホッピング通信方式
JP31231792 1992-11-20
JP14512793 1993-06-16
JP14512793A JP3004147B2 (ja) 1993-06-16 1993-06-16 周波数ダイバーシチ伝送装置
JP19735293A JP3029226B2 (ja) 1993-08-09 1993-08-09 周波数ダイバーシチ伝送装置
JP19735293 1993-08-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI935149A0 FI935149A0 (fi) 1993-11-19
FI935149A FI935149A (fi) 1994-05-21
FI110462B true FI110462B (fi) 2003-01-31

Family

ID=27318938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI935149A FI110462B (fi) 1992-11-20 1993-11-19 Taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5504783A (fi)
EP (1) EP0599500B1 (fi)
CA (1) CA2109530C (fi)
DE (1) DE69328406T2 (fi)
FI (1) FI110462B (fi)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5590403A (en) * 1992-11-12 1996-12-31 Destineer Corporation Method and system for efficiently providing two way communication between a central network and mobile unit
US5757844A (en) * 1993-10-13 1998-05-26 Ntt Mobile Communications Network Inc Spread spectrum receiver
FI941289A (fi) * 1994-03-18 1995-09-19 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä taajuushyppelyn toteuttamiseksi ja tukiasemalaitteisto
US5774501A (en) * 1995-10-24 1998-06-30 Halpern, Deceased; Peter H. High speed multilevel symbol telemetry system for cardiac pacemakers
JP2804258B2 (ja) * 1995-12-12 1998-09-24 松下電器産業株式会社 ディジタル通信装置
US5987037A (en) * 1996-02-26 1999-11-16 Lucent Technologies Inc. Multiple beam wireless telecommunication system
FI105862B (fi) * 1996-11-14 2000-10-13 Nokia Networks Oy Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin
EP0854619A1 (en) * 1997-01-15 1998-07-22 Alcatel Method to allocate data bits, multicarrier transmitter and receiver using the method, and related allocation message generator
US6259747B1 (en) * 1997-03-20 2001-07-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) IQ modulator, and associated method
DE19716323A1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Alsthom Cge Alcatel Modulationseinrichtung zur Modulation digitaler Signale
US6215777B1 (en) * 1997-09-15 2001-04-10 Qualcomm Inc. Method and apparatus for transmitting and receiving data multiplexed onto multiple code channels, frequencies and base stations
US6185258B1 (en) * 1997-09-16 2001-02-06 At&T Wireless Services Inc. Transmitter diversity technique for wireless communications
JPH11163807A (ja) * 1997-09-29 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信システム、送信器および受信器
WO1999040693A1 (en) * 1998-02-04 1999-08-12 Friedman, Robert, F. Method and apparatus for combining transponders on multiple satellites into virtual channels
US5955992A (en) * 1998-02-12 1999-09-21 Shattil; Steve J. Frequency-shifted feedback cavity used as a phased array antenna controller and carrier interference multiple access spread-spectrum transmitter
US7076168B1 (en) * 1998-02-12 2006-07-11 Aquity, Llc Method and apparatus for using multicarrier interferometry to enhance optical fiber communications
US6144704A (en) * 1998-08-04 2000-11-07 Motorola, Inc. Phase domain multiplexed communications system
US6249518B1 (en) * 1998-08-07 2001-06-19 Nortel Networks Limited TDMA single antenna co-channel interference cancellation
US6188900B1 (en) * 1998-08-31 2001-02-13 Texas Instruments Incorporated Mobile device assisted handoff system for code division multiple access and wideband code division multiple access networks
JP2000115115A (ja) * 1998-09-30 2000-04-21 Victor Co Of Japan Ltd 直交マルチキャリア信号の生成方法及び復号方法
US7242732B2 (en) * 1998-10-09 2007-07-10 Broadcom Corporation Carrier based backwards compatible data networking transmitter, receiver, and signal format
IL127223A (en) * 1998-11-24 2002-08-14 Systel Dev And Ind Ltd Power-line digital communication system
GB9826665D0 (en) * 1998-12-03 1999-01-27 Nokia Telecommunications Oy A receiver and method of receiving
US6452989B1 (en) * 1999-02-03 2002-09-17 Virtual Satellite Corporation System and method for combining multiple satellite channels into a virtual composite channel
US6477182B2 (en) * 1999-06-08 2002-11-05 Diva Systems Corporation Data transmission method and apparatus
ATE467277T1 (de) 1999-07-02 2010-05-15 Steven J Shattil Verfahren und vorrichtung zur trennung von signalen in drahtloser kommunikation durch frequenz-diversität
US6987752B1 (en) * 1999-09-15 2006-01-17 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for frequency offset estimation and interleaver synchronization using periodic signature sequences
JP2001168777A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信端末装置及び無線通信方法
US6813317B2 (en) * 1999-12-14 2004-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multicarrier transmitting method and multicarrier transmitter circuit
US6603809B1 (en) * 1999-12-29 2003-08-05 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for forming a signal for communication upon a fading channel
US8670390B2 (en) 2000-11-22 2014-03-11 Genghiscomm Holdings, LLC Cooperative beam-forming in wireless networks
CN100456758C (zh) * 2000-12-15 2009-01-28 昂达博思公司 具有基于组的副载波分配的多载波通信方法
US6947748B2 (en) 2000-12-15 2005-09-20 Adaptix, Inc. OFDMA with adaptive subcarrier-cluster configuration and selective loading
US6801791B2 (en) * 2001-03-14 2004-10-05 Lucent Technologies Inc. Cellular communications system and related methods
US10931338B2 (en) 2001-04-26 2021-02-23 Genghiscomm Holdings, LLC Coordinated multipoint systems
US9819449B2 (en) 2002-05-14 2017-11-14 Genghiscomm Holdings, LLC Cooperative subspace demultiplexing in content delivery networks
US10355720B2 (en) 2001-04-26 2019-07-16 Genghiscomm Holdings, LLC Distributed software-defined radio
JP3676991B2 (ja) * 2001-07-05 2005-07-27 松下電器産業株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US6704372B2 (en) * 2001-09-18 2004-03-09 Broadlogic Network Technologies Inc. Digital implementation of multi-channel demodulators
EP1430677A2 (en) * 2001-09-26 2004-06-23 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme
US7321601B2 (en) * 2001-09-26 2008-01-22 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme supplemented with polarity modulation
US7236464B2 (en) * 2001-09-26 2007-06-26 General Atomics Flexible method and apparatus for encoding and decoding signals using a time division multiple frequency scheme
US7342973B2 (en) * 2001-09-26 2008-03-11 General Atomics Method and apparatus for adapting multi-band ultra-wideband signaling to interference sources
US7609608B2 (en) * 2001-09-26 2009-10-27 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme with additional modulation
AU2003219844A1 (en) * 2002-02-20 2003-09-09 General Atomics Flexible method and apparatus for encoding and decoding signals using a time division multiple frequency scheme
JP3963737B2 (ja) 2002-02-28 2007-08-22 松下電器産業株式会社 マルチキャリア信号生成方法、無線送信装置および無線受信装置
US10200227B2 (en) 2002-05-14 2019-02-05 Genghiscomm Holdings, LLC Pre-coding in multi-user MIMO
US10142082B1 (en) 2002-05-14 2018-11-27 Genghiscomm Holdings, LLC Pre-coding in OFDM
US9628231B2 (en) 2002-05-14 2017-04-18 Genghiscomm Holdings, LLC Spreading and precoding in OFDM
US10644916B1 (en) 2002-05-14 2020-05-05 Genghiscomm Holdings, LLC Spreading and precoding in OFDM
US6990317B2 (en) * 2002-05-28 2006-01-24 Wireless Innovation Interference resistant wireless sensor and control system
DE10247149A1 (de) * 2002-10-09 2004-04-22 Leopold Kostal Gmbh & Co Kg Verfahren zum Übertragen eines Datenprotokolls auf einer HF-Funkstrecke
US7254158B2 (en) * 2003-05-12 2007-08-07 Qualcomm Incorporated Soft handoff with interference cancellation in a wireless frequency hopping communication system
US7289584B2 (en) * 2003-06-13 2007-10-30 Tc License Ltd. Predictive multi-channel decoder
US7773668B1 (en) 2004-01-21 2010-08-10 Altera Corporation Adaptive equalization methods and apparatus for programmable logic devices
US7263335B2 (en) * 2004-07-19 2007-08-28 Purewave Networks, Inc. Multi-connection, non-simultaneous frequency diversity in radio communication systems
US11431386B1 (en) 2004-08-02 2022-08-30 Genghiscomm Holdings, LLC Transmit pre-coding
US11552737B1 (en) 2004-08-02 2023-01-10 Genghiscomm Holdings, LLC Cooperative MIMO
US11184037B1 (en) 2004-08-02 2021-11-23 Genghiscomm Holdings, LLC Demodulating and decoding carrier interferometry signals
US8018930B2 (en) * 2004-10-01 2011-09-13 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for receiving packet data on a subset of carrier frequencies in a wireless communication system
US8009752B2 (en) 2004-10-01 2011-08-30 Qualcomm Incorporated Multi-carrier incremental redundancy for packet-based wireless communications
US7573851B2 (en) * 2004-12-07 2009-08-11 Adaptix, Inc. Method and system for switching antenna and channel assignments in broadband wireless networks
US8095099B2 (en) * 2007-03-09 2012-01-10 Bhaskar Patel Multiple radio receive chain wireless communication devices
US8792640B2 (en) 2008-01-29 2014-07-29 Sony Corporation Systems and methods for securing a digital communications link
US8457175B2 (en) * 2008-01-29 2013-06-04 Sony Corporation Systems and methods for securing a digital communications link
US9160590B2 (en) * 2012-12-12 2015-10-13 Qualcomm Incorporated Diversity with a coded signal
US9231672B2 (en) 2013-02-16 2016-01-05 Cable Television Laboratories, Inc. Multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US9088313B2 (en) * 2013-02-16 2015-07-21 Cable Television Laboratories, Inc. Multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US9923621B2 (en) 2013-02-16 2018-03-20 Cable Television Laboratories, Inc. Multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
CN103220015B (zh) * 2013-04-18 2015-01-07 电子科技大学 一种基于导频叠加的快跳频接收机、系统及方法
US10243773B1 (en) 2017-06-30 2019-03-26 Genghiscomm Holdings, LLC Efficient peak-to-average-power reduction for OFDM and MIMO-OFDM
US10637705B1 (en) 2017-05-25 2020-04-28 Genghiscomm Holdings, LLC Peak-to-average-power reduction for OFDM multiple access
CN113454964A (zh) 2019-01-25 2021-09-28 珍吉斯科姆控股有限责任公司 正交多址和非正交多址
US11343823B2 (en) 2020-08-16 2022-05-24 Tybalt, Llc Orthogonal multiple access and non-orthogonal multiple access
US11917604B2 (en) 2019-01-25 2024-02-27 Tybalt, Llc Orthogonal multiple access and non-orthogonal multiple access
WO2020242898A1 (en) 2019-05-26 2020-12-03 Genghiscomm Holdings, LLC Non-orthogonal multiple access

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1210877A (en) * 1983-08-04 1986-09-02 Nec Corporation Method of synchronizing parallel channels of orthogonally multiplexed parallel data transmission system and improved automatic equalizer for use in such a transmission system
NL8402318A (nl) * 1984-07-23 1986-02-17 Philips Nv Inrichting voor het genereren van een hoekgemoduleerd draaggolfsignaal van constante amplitude in responsie op datasignalen.
US4881241A (en) * 1988-02-24 1989-11-14 Centre National D'etudes Des Telecommunications Method and installation for digital communication, particularly between and toward moving vehicles
US5097485A (en) * 1989-10-10 1992-03-17 Hughes Aircraft Company Hf high data rate modem
JPH0454033A (ja) * 1990-06-21 1992-02-21 Tokimec Inc 周波数ホッピング送信装置
US5103459B1 (en) * 1990-06-25 1999-07-06 Qualcomm Inc System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system
US5170413A (en) * 1990-12-24 1992-12-08 Motorola, Inc. Control strategy for reuse system assignments and handoff
US5278844A (en) * 1991-04-11 1994-01-11 Usa Digital Radio Method and apparatus for digital audio broadcasting and reception
US5150378A (en) * 1991-10-07 1992-09-22 General Electric Company Method and apparatus for coherent communications in non-coherent frequency-hopping system

Also Published As

Publication number Publication date
FI935149A (fi) 1994-05-21
US5504783A (en) 1996-04-02
EP0599500B1 (en) 2000-04-19
FI935149A0 (fi) 1993-11-19
DE69328406T2 (de) 2000-09-14
DE69328406D1 (de) 2000-05-25
EP0599500A2 (en) 1994-06-01
EP0599500A3 (en) 1995-01-25
CA2109530C (en) 2006-01-31
CA2109530A1 (en) 1994-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110462B (fi) Taajuusdiversiteettilähetin ja -vastaanotin
US11025468B1 (en) Single carrier frequency division multiple access baseband signal generation
KR100401801B1 (ko) 데이터 전송 성능을 개선하기 위한 직교주파수 분할 다중통신 시스템 및 방법
US9843374B2 (en) Transmission method, transmitter, and receiver for multi antenna wireless communication system
US8429502B2 (en) Frame format for millimeter-wave systems
CA2174344C (en) Variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding
CA2562058C (en) Apparatus and method for channel estimation in an orthogonal frequency division multiplexing cellular communication system using multiple transmit antennas
US7430257B1 (en) Multicarrier sub-layer for direct sequence channel and multiple-access coding
KR100887909B1 (ko) 다중 입력 다중 출력 채널에서 대역폭 효율의 증대를 위한방법 및 시스템
KR100688118B1 (ko) 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 피크 전력 대평균 전력비를 감소시키기 위한 장치 및 방법
RU2395919C2 (ru) Передача контрольных сигналов для системы беспроводной связи с ортогональным частотным разделением
KR100643740B1 (ko) 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법
US5483550A (en) Mobile cellular radio systems
US20050201326A1 (en) Systems and methods for wireless communication over a wide bandwidth channel using a plurality of sub-channels
US8223878B2 (en) Transmitter apparatus, receiver apparatus, and wireless communication method
EP2461517A2 (en) Communication apparatus and communication system
US7620115B2 (en) Space code block coding and spreading apparatus and method for transmission diversity and CDMA diversity transmitter and CDMA mobile station receiver using the same
KR20050049149A (ko) 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 셀 식별을 위한프리앰블 신호 생성 장치 및 방법
CN1973467A (zh) 在通信系统中使用正交频分复用方案发射/接收导频信号的装置和方法
WO2001054305A1 (en) Wireless communication system and method using stochastic space-time/frequency division multiplexing
US20090141834A1 (en) Receiver and receiving method for rf signals
US7280464B1 (en) Featureless synchronization in multi-user OFDM
EP0913972A2 (en) Multicarrier radio communication system
Șahin et al. An uplink control channel design with complementary sequences for unlicensed bands
EP0719003A2 (en) Frequency hopped cellular mobile radio system combining OFDM and frequency hopping

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired