FI86126B - Krets foer aoterfoering av en baervaog i ett digitalt oeverfoeringssystem. - Google Patents

Description

1 86126

Piiri kantoaallon palauttamiseksi digitaalisissa siirtojärjestelmissä

Esillä oleva keksintö kohdistuu piiriin vaihesymmet-5 rian 2ir/M, missä M on symmetrisyysaste, omaavan digitaalisesti moduloidun kantoaallon palauttamiseksi ( recovering), piirin sisältäessä nopeaa automaattista tiedonkeruuta varten laitteen, joka käsittää jänniteohjatun oskillaattorin, jolla on anto, joka syöttää mainitun kantoaallon ja ohjaus-10 otto, johon virhesignaali ε(0) syötetään oskillaattorin vaiheen muuttamiseksi ja sen säätämiseksi mainitun digitaalisesti moduloidun aallon vaiheeseen, mainittu aalto johdettaessa - ensimmäiseen kanavaan, joka käsittää seuraavan sarjajär- 15 jestelyn: - demodulaattorin, joka vastaanottaa mainitun moduloidun aallon ja oskillaattorin antosignaalin ja tuottaa sa-manvaiheisen demoduloidun signaalin , - alipäästösuodattimen, joka vaikuttaa demoduloituun sig- 20 gaaliin ja tuottaa suodatetun signaalin X, - laitteen signaalin S rekonstruoimiseksi ja virheen βχ = X - X määrittämiseksi signaalien X ja X välillä, - toiseen kanavaan, joka käsittää seuraavan sarjajärjeste-lyn: . .·. 25 - vaihesiirtimen oskillaattorin vaiheen siirtämiseksi 90°, - demodulaattorin, joka vastaanottaa mainitun moduloidun ____ aallon ja vaihesiirtimen antosignaalin ja tuottaa 90° vaihe-eron omaavan demoduloidun signaalin , - alipäästösuodattimen, joka vaikuttaa demoduloituun sig- 30 gaaliin ja tuottaa suodatetun signaalin Y, - laitteen signaalin Y rekonstruoimiseksi ja virhesignaa-Iin e^ = Y - Y määrittämiseksi signaalien Y ja Y välillä, ' näiden kahden kanavan ollessa liitetty yhteen vaihevertai- .·. ; li ja järjestelyn avulla, joka vastaanottaa signaalit X, e ,

• · * X

35 y, e^ ja peruskellon H (palautettu merkkikello) ja tuottaa '·’ vertailusignaalin S sekä myös muuttuvataajuisen näytteen- 2 86126 ottokellon, joka toistaa peruskellon H tiettyjä pulssireu-noja lukuun ottamatta, vertailusignaali S johdettaessa kaksiasentoiseen liipaisupiiriin mainitun näytteenottokel-lon ohjauksessa, kaksiasentoisen liipaisupiirin annon ol-5 lessa kytketty vahvistavaan suodattimeen, joka tuottaa oskillaattorin ohjauksen virhesignaalin e(0), samanvaiheis-ten ja 90° vaihe-eron omaavien signaalipisteiden esityksen määrittäessä mainitun digitaalisesti moduloidun aallon sig-naalikuvioryhmän tilat.

10 Esillä oleva keksintö kohdistuu myös järjestelyihin, joissa käytetään kantoaallon palautuspiiriä, kuten digitaalisiin siirtojärjestelyihin, tarkemmin esitettynä niihin järjestelyihin, joissa digitaalinen informaatio, sen jälkeen kun se on lähetetty sähkömagneettista aaltoa moduloi-15 maila, palautetaan koherentilla demodulaatiolla. Näitä järjestelyitä käytetään datan siirtomodeemeissa, mikroaalto-radiolinkeissä, spatiaalisten tai optisten tietoliikennejärjestelmien sekoituslinkeissä.

Koherentin demodulaation suorittamiseksi palautetaan 20 kantoaallon vaihe tavallisesti kantoaallon palautussilmuk-kaan sisältyvän oskillaattorin avulla. Tämän oskillaattorin jännitettä ohjataan vaiheilmaisimen antosignaalin suodatetulla versiolla, joka ilmaisee oskillaattorin ja lähe-tyskantoaallon välisen vaihevirheen.

25 Digitaalisissa modulaatiokaavioissa, joissa on suuri lukumäärä tiloja, täytyy oskillaattorin ja kantoaallon välinen vaihe-ero rajoittaa arvoltaan pieneksi. Palautussil-mukan kohinan kaistanleveyttä pienennetään sen jälkeen kapeakaistaisen alipäästösuodattimen avulla. Tämä pienennys 30 johtaa hyvin pieneen vaihekohinaan, mutta myös tiedonkeruu-alueen huomattavaan pienentymiseen. Tämän epäkohdan poista-*: miseksi käytetään ylimääräisiä järjestelyitä tiedonkeruun : avustamiseksi.

. : Näistä ylimääräisistä järjestelmistä käytetään ny- -[ 35 kyisin taajuusdiskriminaattoreita, jotka kehittävät os- ‘ killaattorin ja kantoaallon välisestä taajuuserosta riippuen 3 86126 jännitteen, kuten on selostettu esimerkiksi FR-patenttiha-kemuksessa nro 83 15794 (julkaisu FR 2 552 959), joka hakemus kohdistuu kantoaallon palautuspiiriin vaihesymmetrian 2ir/M omaavia digitaalisia modulaatiokaavioita varten, jos-5 sa piirissä vaihevertailijän antosignaalin muuttuvataajuinen näytteenotto muuttaa jälkimmäisen taajuusdiskriminaat-toriksi. Tämä ominaisuus saavutetaan poistamalla vaihever-tailijan annon nollan ylityskohdat, jotka esiintyvät kun oskillaattorin ja kantoaallon välinen vaihevirhe on yhtä Tr 2ku 10 suuri kuin ^ + -jp-, missä k ja M ovat kokonaislukuja.

Moniasteisella digitaalisella amplitudimodulaatiolla kahdella 90° vaihe-eron omaavalla kantoaallolla on edellä mainitussa hakemuksessa selostetulla taajuusdiskrimi-naattorilla haittapuolia, koska sen vahvistus on huonontu-15 nut johtuen vaihevertailijän näytteenotetussa annossa esiintyvistä nollan ylityskohdista, jotka otetaan huomioon, mutta jotka eivät vastaa nollavaihevirhettä. Todellisuudessa peruskellosta H lähtien kehittää taajuusdiskriminaattori näytteenottokelion, jossa peruskellon tietyt aktiiviset 20 pulssireunat on poistettu. Tämä poisto tapahtuu ilmaisemalla nollan ylityskohdat, joilla oskillaattorin ja kantoaal- TT 2k7r lon välinen vaihe-ero on yhtä suuri kuin tt + —— .

Mutta kokemus on osoittanut, että vaihe- ja amplitu-·'· dimodulaatiossa on vaihevertailijan annossa muita nollan : .·. 25 ylityskohtia, jotka häiritsevät kantoaallon oikeaa tiedon keruuta. Esimerkiksi 16-tilaisen QAM-modulaation tapauksessa on nykyisin käytettyjen vaihevertailijoiden annossa nollan ylityskohtia kun vaihe-ero on yhtä suuri kuin Θ = arc tan (1/3) tiloilla (3, 1), (-1, 3), (-3, -1), (1, -3).

30 Muut tilat käyttäytyvät vastaavalla tavalla. Lisäksi tärkeämpien modulaatiotilojen tapauksessa kasvaa näiden ei-toivottujen nollan ylityskohtien lukumäärä, mikä aiheuttaa : diskriminaattorin suorituskyvyn huonontumista.

„·. : Esillä olevan keksinnön tavoitteena on siten välttää 35 tämä huonontuminen estämällä kaikkien näiden ei-toivottujen nollan ylityskohtien huomioon ottaminen.

4 86126

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on johdantokappaleessa määritellylle kantoaallon palautuspiirille tunnusomaista se, että vaihevertailujärjestely käsittää laitteen vastaanotettujen signaalipisteiden valitsemiseksi valinta-5 vyöhykkeiden avulla, jotka sijaitsevat mainitun signaali-kuvioryhmän tiettyjen diagonaalisten tilojen ympärillä ja jotka on järjestetty siten, että ei-diagonaalisten tilojen kautta kulkevat ympyrät eivät leikkaa mainittuja valinta-vyöhykkeitä ja että tyyppiä (i1, ±1) olevien tilojen ympä-10 rille piirretyt vyöhykkeet eivät tule kosketuksiin mainitun signaalikuvioryhmän akselien (OX, OY) kanssa ja laitteen mainitun näytteenottokelion kehittämiseksi poistamalla mainitusta peruskellosta H kaikki aktiiviset pulssireu-nat, jotka kykenevät saattamaan kelpoisiksi mainitussa kak-15 siasentoisessa liipaisupiirissä vertailusignaalin S ne nollan ylityskohdat, jotka eivät vastaa 2kTr/M:n suuruista vaihe-eroa, missä k ja M ovat kokonaislukuja.

Esillä oleva piiri perustuu vaihevertailijan anto-signaalin merkin tallettamiseen kun kyseisen vaihe-eron 20 itseisarvo ylittää ennalta määrätyn arvon. Tämä talletus suoritetaan kaksiasentoisessa liipaisinpiirissä, jonka anto syöttää jännitteen, joka pysyy vakiona kahden kelpaa-van, tunnistetun nollan ylityskohdan välillä. Tällä vakio-jännitteellä on sama merkki kuin oskillaattorin ja kanto- : 25 aallon välisellä taajuuserolla.

r*. Talletuksen suorittamiseksi määritetään vyöhykkeet, . joille vaihevertailijan annossa olevat vaihevirheet tule vat nollaksi vain kerran, vaihevertailijan annon pysyessä samana kuin vaihevirheen merkki.

30 Esillä oleva kantoaallon palautuspiiri käyttää hy väksi vaihevertailijaa, jolla on seuraavat ominaisuudet: • « - sen ominaiskäyrä tulee nollaksi nollavaihevirheen esiin-> tyessä; \ : - sen ominaiskäyrällä on jaksollisuus 2tt/M, missä M on mo- ·. 35 dulaation symmetrisyysaste.

5 8 6126

Esillä olevaa keksintöä käytetään digitaalisissa mo-dulaatiokaavioissa, joiden vaihesymmetria on 2π/Μ, missä M on signaalikuvioryhmän symmetrisyysaste. Siten 4-tilaisen vaihemodulaation (4 PSK) symmetrisyys on luokkaa 4, 8-ti-5 laisen vaihemodulaation (8 PSK) symmetrisyys on luokkaa 8, 16-tilaiselle QAM-modulaatiolle (vaihe- ja amplitudimodulaatio kahden 90° vaihe-eron omaavan kantoaallon amplitudi-modulaation avulla) symmetrisyys on luokkaa 4.

Esillä olevalla keksinnöllä on huomattavia etuja 10 amplitudi- ja vaihemodulaatiokaavioilla, joissa vaihe-erot signaalikuvioryhmän tiettyjen pisteiden välillä ovat pienempiä kuin symmetrisyys 2π/Μ. Siten 16-tilaisessa QAM-modulaatiossa symmetrisyys on luokkaa π/2, mutta vaihe-ero tilojen (1, 1) ja (1, 3) välillä on π/4-arc tan (1/3), jo-15 ka on siis vähemmän kuin π/2.

Kantoaallon tiedonkeruujakson aikana digitaalisesti moduloitu aalto pystyy tuomaan esiin kaikki signaalikuvioryhmän signaalipisteet. Siten esillä oleva keksintö poistaa kaikki ne vastaanotetut signaalipisteet, jotka voivat ai-20 heuttaa väärän tiedonkeruun.

Siten esillä olevan keksinnön mukainen kantoaallon palautuspiiri sisältää laitteen vastaanotettujen signaali-pisteiden valitsemiseksi signaalikuvioryhmän tiettyjen ti-, lojen ympärillä sijaitsevien vyöhykkeiden avulla.

: 25 Tämä valinta suoritetaan määrittämällä kuuluvatko vastaanotetut signaalipisteet vai eivätkö kuulu vyöhykkei-. siin, joilla on seuraavat ominaisuudet: - jokainen vastaanotettu signaalipiste näissä vyöhykkeissä omaa vaihe-eron lähetetyn signaalin suhteen sellaisella ’· 30 tavalla, että tämän vaihe-eron itseisarvo pysyy 2^/M:ää lukuun ottamatta, ennalta määrätyn arvon alapuolella, mi-*.*·: kä tekee mahdolliseksi poistaa nollan ylityskohdan siir- V - tymät ^/M:ssä; .·. ; - jokainen vastaanotetusta signaalipisteestä näissä vyöhyk- 35 keissä rekonstruoitu signaali on sama, lukuun ottamatta 2^/M:ää kuin vastaava lähetetty signaali.

6 86126

Siten huomioidaan vain se informaatio, jonka vastaanotetut signaalipisteet ovat syöttäneet näissä vyöhykkeissä. QAM-modulaatiokaavioissa nämä vyöhykkeet voidaan muodostaa neliöillä, jotka on keskitetty signaalikuvioryhmän diago-5 naalisille tiloille. Yleisemmin esitettynä, vyöhykkeet voidaan muodostaa suljetulla ääriviivalla, jota rajoittavat X ja Y ja joka ympäröi näitä diagonaalisia tiloja.

Sen määrittämiseksi, kuuluvatko nämä pisteet näihin vyöhykkeisiin ja sen jälkeen niihin osoitettavissa olevan 10 informaation huomioon ottamiseksi, aikaansaa esillä oleva keksintö vaihevertailujärjestelyn käytettäväksi kantoaallon palautuspiirissä. Tätä tarkoitusta varten syötetään digitaalisesti moduloitu aalto samanaikaisesti kahteen de-modulaattoriin, jotka vastaanottavat myös oskillaattorin 15 annon, yhteen suoraan ja toiseen π/2-vaihesiirtimen kautta ja tuottavat vastaavasti demoduloidut signaalit ja Y^. Nämä demoduloidut signaalit suodatetaan aikaansaaden vastaavat signaalit X (samanvaiheinen) ja Y (90° vaihe-eron

At omaava), joista saadaan rekonstruoidut signaalit X ja Y.

20 Suodatettujen ja rekonstruoitujen signaalien väliset virheet e ja e sekä myös itse signaalit X ja Y syötetään x y vaihevertailujärjestelyyn, joka tuottaa binaarisen signaalin, joka osoittaa vaihevertailijan ominaiskäyrän merkin ·.. kulmalle 0, joka esiintyy vastaanotetun moduloidun aallon • ; ; 25 ja oskillaattorin aallon välillä. Tämä binaarinen signaali syötetään kaksiasentoiseen liipaisinpiiriin näytteenotto-kellon ohjauksessa, joka käsittää vain halutut aktiiviset pulssireunat. Kaksiasentoisen liipaisinpiirin anto suodatetaan ja sen jälkeen vahvistetaan ohjaussignaalin e (0) 30 tuottamiseksi oskillaattoria varten. Vertailujärjestely kehittää signaalin P , joka edustaa niiden vyöhykkeiden va- * * - * z '· " lintaa, joita käytetään näytteenottokellon konstruoimiseksi.

\* * Esillä oleva keksintö ja käytännön toteutus on pa- : remmin ymmärrettävissä seuraavasta selostuksesta, joka an- 35 netaan keksintöä rajoittamattoman esimerkin avulla mukana seuraaviin piirustuksiin viitaten, joissa: ^ 86126

Kuvio 1 esittää tasoneljänneksessä 16-tilaista QAM-signaalikuvioryhmää;

Kuvio 2 esittää tasoneljänneksessä 64-tilaista QAM-signaalikuvioryhmää; 5 Kuvio 3 esittää vaihevertailijan ominaiskäyrää ja vaihevertailijän antosignaalin muutosta vaiheen funktiona ennen ja jälkeen kaksiasentoiseen liipaisinpiiriin tapahtuvaa talletusta;

Kuvio 4 esittää vaihevertailijan antosignaalin muu-10 tosta vaiheen funktiona tietyille 16-tilaisen QAM-signaali-kuvioryhmän tiloille;

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen kantoaallon pa-lautuspiirin lohkokaaviota;

Kuvio 6 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen 15 vaihevertailujärjestelyn loogista piirikaaviota tapauksessa, jossa neliövyöhykkeet on keskitetty signaalikuvioryh-män tiloihin;

Kuvio 7 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen vaihevertailujärjestelyn loogista piirikaaviota tapaukses-20 sa, jossa neliövyöhykkeet eivät ole keskitetty signaaliryh-män tiloihin.

Kuvio 1 esittää tasoneljänneksessä XOY 16-tilaisen QAM-ryhmän osaa. Sillä on tässä tasoneljänneksessä neljä *-- tilaa (1, 1), (3, 1), (1, 3), (3, 3). Kokonaistasossa täl- 1 : : 25 lä järjestelmällä on vaihe symmetria 2ττ/Μ = π/2. Sillä on minimaalinen vaihe-ero tilojen välillä siten, että a = tt/4 - arc tan (1/3) < ττ/2 30 Suorat viivat 41, 42 sekä akselit OX ja OY määrit tävät päätösvyöhykkeet kuviossa 1 esitetyn tasoneljännek-" sen tiloille.

*·’ ' Tulevan moduloidun aallon vaihemuutoksen mukaisesti oskillaattorin suhteen siirtyy tietyllä signaalikuvioryh- * · 35 män tilalla vastaanotettu signaalipiste nollaan keskitetyn ympyrän kautta sekä kulkee tietyn tilan kautta. Ympyrällä • k #··*· 8 86126 40, joka kulkee tilojen (1, 3) ja (3, 1) kautta on paikka A, joka vastaa pienintä etäisyyttä ympyrän 40 ja tilan (3, 3) välillä, A:11a sijaitseva ilmaistu tila tulkitaan tilaksi (3, 3), vaikka todellisuudessa tilaan (3, 1) tai 5 tilaan (1, 3) kohdistuu käsiteltävä vaihepoikkeama. Tämä huomioon ottaen esillä oleva keksintö määrittää kunkin diagonaalisen tilan ympärillä tiedonkeruuvyöhykkeen 43, joka ei tule kosketuksiin ympyrän 40 kanssa tässä valitussa esimerkissä. 16-tilaisen QAM-modulaation esimerkissä ovat 10 tiedonkeruun tarkoituksessa valitut tilat tiloja (1, 1) ja (3, 3), koska todellisuudessa vaihe-ero tyyppiä (±1, il) olevien neljän tilan välillä ja samoin tyyppiä (i1, 13) olevien neljän tilan välillä on määrältään yhtä suuri kuin tt/2. Tälle vastakkaisesti on minimaalinen vaihe-ero tyyp-15 piä (±1, ±3) ja (±3, ±1) olevien kahdeksan tilan välillä 2(arc tan (1/3)) = 36,87°. Lähetyksen ja vastaanoton välillä oleva vaihevirhe β, joka ylittää esimerkiksi noin 19°, tuo pisteen (+1, +3) pisteen (-1, +3) päätösvyöhyk-keeseen. Siten pisteissä (il, ί3) ja (±3, i1) ei vaihevir-20 hettä β voida erottaa virheestä 2(arc tan (1/3)) - β tai virheestä 2α - β (a, katso kuvio 1). Tilan (+3, +1) lähetyksen aikana ja esimerkiksi vaihevirheellä +58°, voidaan vastaanotettu signaalipiste ilmaista tilana (+1, +3) ar-·'· vioidun vaihevirheen ollessa -5°. Vastaavasti tilalle (3, : 25 -1) vaihevirheen ollessa esimerkiksi +48°, voidaan vastaan otettu signaalipiste ilmaista tilana (+3, +1) arvioidun vaihevirheen ollessa +11°. Siten kun vaihevirhe moduloi π/2 otetaan huomioon vain sen ollessa pienempi kuin esimerkiksi 15°, on ilmeistä, että ei-diagonaalisia tiloja ei voi-30 da ottaa huomioon, koska olisi mahdotonta määrittää, onko ilmaistu vaihevirhe ennalta määrätyn välin puitteissa.

Esillä olevassa keksinnössä valitaan siten tilat, joilla v : on sama symmetria kuin itse modulaatiolla ja määritetään .·, : kunkin tilan ympärille vyöhyke 43 tai 44, jossa tiedonke- ... 35 ruu voidaan suorittaa. Tiedonkeruuvyöhyke 43 on keskitetty 9 86126 valitun tilan ympärille. Tälle vastakohtana tiedonkeruu-vyöhyke 44 on epäkeskinen.

Kuvio 2 esittää samantyyppisen esityksen 64-tilai-selle QAM-modulaatiolle. Tässä tapauksessa tiedonkeruuon-5 gelmat ovat paljon lukuisempia johtuen suuremmasta lukumäärästä tiloja, jotka voivat johtaa tiedonkeruun häiriöön. Tässä tapauksessa valitut tilat ovat tiloja (1, 1), (3, 3), (7, 7), joiden symmetrisyysaste on sama kuin itse modulaation. Tilaa (5, 5) ei voida valita, koska se sijaitsee ym-10 pyrällä, joka kulkee tilojen (1, 7) ja (7, 1) kautta. Jokaisen valitun tilan ympärille on määritelty tiedonkeruu-vyöhyke 43 tai 44, jossa tiedonkeruu tulee suorittaa, tämän tiedonkeruuvyöhykkeen ei ollessa kosketuksissa muiden tilojen kautta kulkevien ympyröiden kanssa.

15 Kuvio 3 esittää kohdassa B vaihevertailijan ominais- käyrää käsittäen vaiheen välillä -π/M ja +ir/M. Pisteen 0 kummallakin puolella (nollavaihe-ero) tuottaa vaihevertai-lija jännitteen vaihepoikkeaman funktiona, mikä tekee oskillaattorin taajuuden ohjaamisen mahdolliseksi. Vertaili-20 jän antojännite on esitetty kohdassa C, tämän antojännit-teen keskiarvon ollessa nolla. Oskillaattorin taajuuden korjauksen suorittamiseksi talletetaan vaihevertailijan antojännite esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisella valinta- ja tiedonkeruulaitteen avulla. Kun vaihe-: .·. 25 poikkeaman itseisarvo ylittää arvon joka vastaa valitun tiedonkeruuvyöhykkeen ylittämistä, tallettaa tiedonkeruu-piiri vertailijän antosignaalin tilan. Kyseinen talletettu signaali on esitetty kohdassa D, sen keskiarvon ei ollessa ; · enää yhtä suuri kuin nolla. Tämä tekee mahdolliseksi oskil- 30 laattorin taajuuden korjauksen suorittamisen. Kuvion 3 käyrät C ja D edustavat positiivista taajuuspoikkeamaa eli mo-duloidun aallon kantoaallon taajuutta, joka on suurempi kuin : · : oskillaattorin taajuus. Käyrillä C ja D on vastakkaiset : muodot negatiivisella taajuuspoikkeamalla.

35 Kuvio 4 esittää 16-tilaisen QAM-modulaation tapauk- / sessa vaihevertailijan annon tilan vaihe-erolle, joka ίο 8 6126 muuttuu välillä 0 - π/4. Tämä alue on riittävä, koska ver-tailijan ominaiskäyrän jakso on ir/2 ja sillä on pariton symmetria (nollan suhteen). Asianmukainen vertailija on tavanomaista tyyppiä oleva vertailija, joka tuottaa anto-5 signaalin S siten, että S = -sgn (e^.) . sgn (X) , jos sgn(e^.) . sgn(X):n merkki on vastakkainen sgn(βχ).sgn(Y):n merkkiin nähden ja siten että S säilyttää arvon, joka esiintyy edeltävänä hetkenä vastakkaisessa tapauksessa. Kyseinen vertailija tuottaa signaalin, jossa tarkasteltuna puolijakson 10 (0, Tr/4) suhteen esiintyy tiettyjä singulariteetteja tar kasteltavana olevan signaalikuvioryhmän tilan mukaisesti. Siten rajoittamalla tarkastelu puoli jaksoon (0, tr/4) tai puolisymmetriaan, havaitaan että tietyt tilat johtavat vertaili jän annon nollan ylityskohtiin, joilla vaihevirhe ei 15 kuitenkaan ole yhtä suuri kuin nolla. Siten kuvio 4 esittää, että tila (3, 1) voi johtaa vertailijän annon sellaisiin nollan ylityskohtiin, jotka täytyy poistaa tiedonkeruun suorittamiseksi.

Kuvio 5 esittää lohkokaaviona kantoaallon palautus-20 piiriä. Digitaalisesti moduloitu anto saapuu ottonapaan 5, josta se johdetaan kahteen kanavaan 10 ja 2, jotka ovat vastaavasti samassa vaiheessa ja 90° vaihe-erossa oskillaattorista 17 saatavaan aaltoon nähden. Tämä oskillaatto-ri syöttää signaalinsa suoraan samanvaiheisen kanavan demo- : 25 dulaattoriin 11 ja rr/2-vaihesiirtimen 24 kautta 90° vaihe- eron omaavan kanavan demodulaattoriin 21. Demodulaattorin 11 ja 21 annot suodatetaan vastaavissa alipäästösuodatti-missa 12 ja 22, joiden antosignaalit ovat vastaavasti X ja Y. Nämä signaalit syötetään vastaavasti rekonstruointi-30 piireihin 13 ja 23, jotka tuottavat vastaavat virheet βχ = X-Xjaey=Y-Y suodatettujen signaalien X ja Y sekä rekonstruoitujen signaalien X ja Y välillä.

' · ·* Virhesignaalit e ja e sekä myös suodatetut signaa- x y .·. : lit X ja Y syötetään vaihevertailupiiriin 30, joka vastaan- 35 ottaa myös peruskellon H ja tuottaa binaarisen vertailu-signaalin S ja näytteenottokellon. Nämä kaksi signaalia 11 86126 syötetään kaksiasentoiseen liipaisinpiiriin 14, jonka da-taotto vastaanottaa vertailusignaalin S ja jonka kello-otto vastaanottaa valinta- ja vertailulaitteesta saatavan näytteenottokellon, kehityslaitteen 32 muodostaessa esil-5 lä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisen vaihevertailu-järjestelyn 30. Kaksiasentoisen liipaisinpiirin 14 antosig-naali syötetään alipäästösuodattimeen 15 ja sen jälkeen vahvistimeen 16 ohjaussignaalin ε(0) tuottamiseksi, joka ohjaa oskillaattoria 17.

10 Kuvio 6 esittää loogisena piirikaaviona keksinnön mukaisen vaihevertailujärjestelyn 30 suoritusmuotoa tapauksessa, jossa neliövyöhykkeet on keskitetty 16-tilaisen QAM-ryhraän diagonaalisiin tiloihin. Otoissaan se vastaanottaa signaalit X, Y, βχ = X - X, e ^ = Y - ? ja peruskellon H.

15 Se tuottaa signaalin S ja näytteenottokellon He. Signaali Y syötetään: - vertailijaan 61, jolla on kynnysarvo -2, joka tuottaa signaalin T^, - vertailijaan 62, jolla on kynnysarvo 2, joka tuottaa 20 signaalin Ry.

- vertailijaan 63, jolla on kynnysarvo 0, joka tuottaa signaalin Qy.

Nämä signaalit T^, Ty, Qy johdetaan valintapiiriin ·. 64, joka suorittaa loogisen operaation, joka määritellään * ! . 25 seuraavasti; Ay = Ry * Qy + ^ · Q^/ missä symboli (.) edustaa loogista JA-funktiota ja symboli (+) edustaa loogista TAI-funktiota. Tämä operaatio toteutetaan JA-veräjän 642 avuHa' 3°^a vastaanottaa Ry:n ja Qy:n, invertterin 64-. avulla, joka tuottaa Q~~:n, joka signaali on ottosignaa-

Y

30 Iin Qy inversio ja JA-veräjän 64^ avulla, joka vastaanottaa signaalit F ja ^ , JA-veräjien 64^ ja 642 annot 3°h“ *·.: dettaessa TAI-veräjään 644, joka tuottaa signaalin Ay.

; Signaali X käsitellään samalla tavalla kuin signaa li Y. Se johdetaan: 35 - vertailijaan 51, jolla on kynnysarvo -2, joka tuottaa *·- signaalin T~,

3C

12 86126 - vertailijaan 52, jolla on kynnysarvo 2, joka tuottaa signaalin R , Λ - vertailijaan 53, jolla on kynnysarvo 0, joka tuottaa signaalin Q .

5 Signaalit T~, R ja Q johdetaan valintapiiriin 54, joka suorittaa loogisen operaation, joka määritellään seuraavasti: A„ = R„ . Q + T~ . Q~.

X X X X X

Tämä operaatio toteutetaan JA-veräjän 542 avulla, joka vastaanottaa R :n ja Q :n, invertterin 54« avulla,

X X O

10 joka tuottaa Q~:n, joka signaali on ottosignaalin Q in-versio, JA-veräjän 54^ avulla, joka vastaanottaa signaalit T~ ja Q , JA-veräjien 541 ja 54« annot johdettaessa X X I z TAI-veräjään 54^, joka tuottaa signaalin Αχ.

Toisaalta signaali e^ johdetaan: 15 - vertailijaan 65, jolla on kynnysarvo -a, joka tuottaa signaalin N^, - vertailijaan 66, jolla on kynnysarvo a, joka tuottaa signaalin M^.

Signaalit N ja M johdetaan JA-veräjään 67«, joka y y o 20 suorittaa loogisen operaation, joka määritellään seuraavasti: Py = Ny . FT.

Vastaavasti signaali βχ johdetaan: - vertailijaan 55, jolla on kynnysarvo -a, joka tuottaa **·_ signaalin Νχ, : .·. 25 - vertailijaan 56, jolla on kynnysarvo a, joka tuottaa :·. signaalin

Signaalit N ja M~ johdetaan JA-veräjään 56«, joka X X o suorittaa loogisen operaation, joka määritellään seuraavas- ;; ti! px - Nx · «ζ· 30 Signaalit Αχ ja A^ johdetaan EHDOTON-EI-TAI-veräjään 70, jonka anto johdetaan yhdessä signaalin Ρχ ja kanssa JA-veräjään 71, joka tuottaa signaalin Pz. Tämä signaali Pz V - osoittaa, kuuluuko vastaanotettu piste (X, Y) niihin tiet- .·. ; tyihin vyöhykkeisiin, jotka halutaan ilmaista vaiko eikö 35 kuulu.

13 8 61 2 6

Signaali P ja peruskello H johdetaan JA-veräjään z 32, joka tuottaa näytteenottokellonHe.

Toisaalta signaalien βχ, ey, X , Y merkki määritetään tavoitteena määrittää tiettynä hetkenä antosignaali S

5 siten, että S = sgn(e ) . sgn(X) kun e . Y:llä on vastak- y x kainen merkki ey . X:ään nähden ja siten, että S säilyttää edeltävän hetken arvon vastakkaisessa tapauksessa. Tätä tarkoitusta varten - signaali ey syötetään vertailijaan 81 10 - signaali βχ syötetään vertailijaan 83.

Vertailijoiden 81 ja 83 annot johdetaan EHDOTON-TAI-veräjään 85 ja vertailijoiden 83 ja 63 annot johdetaan EHDOTON-TAI-veräjään 86. Veräjien 85 ja 86 annot johdetaan EHDOTON-TAI-veräjään 87, jonka anto johdetaan yhdessä pe-15 ruskellon H kanssa JA-veräjään 88, joka tuottaa signaalin, joka toimii kellona kaksiasentoiselle liipaisinpiirille 89, jonka ottodata saadaan EHDOTON-TAI-veräjän 85 annosta. Tämä kaksiasentoinen liipaisinpiiri 89 tuottaa antosignaa-lin S, joka johdetaan kuvion 5 kaksiasentoisen liipaisin-20 piirin 14 dataottoon, jälkimmäisen kellon muodostuessa näytteenottokellosta,

Kuvio 7 esittää loogisena piirikaaviona esillä olevan keksinnön mukaista vaihevertailujärjestelyn 30 suoritusmuotoa vyöhykkeiden tapauksessa, jotka ovat epäkeskisiä 25 16-tilaisen QAM-ryhmän diagonaalisiin tiloihin nähden.

; . Ensimmäisenä erona on se, että signaalit N^, M~ ja

Qy johdetaan valintapiiriin 67, joka suorittaa loogisen operaation, joka määritetään seuraavasti: P = N . Q + J y y **y · v 30 Tämä suoritetaan JA-veräjän 6?2 avulla, joka vas taanottaa N :n ja Q :n, invertterin 67-. avulla, joka tuot-

y y J

taa Qy:n, joka signaali on ottosignaalin Qy inversio ja ' f JA-veräjän 67^ avulla, joka vastaanottaa signaalit ja Q^, JA-veräjien 67^ ja 67£ annot johdettaessa TAI-veräjään 35 674, joka tuottaa signaalin Py.

Claims (5)

1. Piiri vaihesymmetrian 2tt/M, missä M on symmet-risyysaste, omaavan digitaalisesti moduloidun aallon kan-5 toaallon palauttamiseksi, piirin sisältäessä nopeaa automaattista tiedonkeruuta varten laitteen, joka käsittää jänniteohjatun oskillaattorin (17), jolla on anto, joka syöttää mainitun kantoaallon ja ohjausotto, johon virhe-signaali e(0) syötetään oskillaattorin (17) vaiheen muut-10 tamiseksi ja sen säätämiseksi mainitun digitaalisesti moduloidun aallon vaiheeseen, mainittu aalto johdettaessa: - ensimmäiseen kanavaan (10), joka käsittää seuraavan sarja j ärj este lyn : - demodulaattorin (11), joka vastaanottaa mainitun 15 moduloidun aallon ja oskillaattorin antosignaalin ja tuottaa samanvaiheisen demoduloidun signaalin Xl' - alipäästösuodattimen (12), joka vaikuttaa demoduloituun signaaliin Xj ja tuottaa suodatetun sig- 20 naalin X, - laitteen (13) signaalin X rekonstruoimiseksi ja Λ virheen βχ = X - X määrittämiseksi signaalien X ja X välillä, - toiseen kanavaan (20), joka käsittää seuraavan sarjajär- ‘ 25 jestelyn: : : : - vaihesiirtimen (24) oskillaattorin vaiheen siir- : tämiseksi 90°, *;-·* - demodulaattorin (21) , joka vastaanottaa mainitun moduloidun aallon ja vaihesiirtimen (24) antosignaalin ja 30 tuottaa 90° vaihe-eron omaavan demoduloidun signaalin Yj, - alipäästösuodattimen (22), joka vaikuttaa . , demoduloituun signaaliin Υχ ja tuottaa suodatetun signaalin y t \ - laitteen (23) signaalin Y rekonstruoimiseksi ja • « Λ 35 virhesignaalin ey = Y - Y määrittämiseksi signaalien Y ja Y välillä, * is 8 61 2 6 näiden kahden kanavan (10, 20) ollessa liitetty yhteen vaihevertailujärjestelyn (30) avulla, joka vastaanottaa signaalit X, e , Y, e ja peruskellon H (palautettu merkki- * jT kello) ja tuottaa vertailusignaalin S sekä myös muuttuva-5 taajuisen näytteenottokellon, joka toistaa peruskellon H lukuun ottamatta tiettyjä pulssireunoja, vertailusignaali S johdettaessa kaksiasentoiseen liipaisupiiriin (14) mainitun näytteenottokellon ohjauksessa, kaksiasentoisen lii-paisupiirin annon ollessa kytketty vahvistavaan suodatti-10 meen (15, 16), joka tuottaa oskillaattorin ohjauksen vir-hesignaalin e(0), samanvaiheisten ja 90° vaihe-eron omaa-vien signaalipisteiden esityksen määrittäessä mainitun digitaalisesti moduloidun aallon signaalikuvioryhmän tilat, tunnettu siitä, että vaihevertailujärjestely 15 (30) käsittää laitteen vastaanotettujen signaalipisteiden valitsemiseksi vaiintavyöhykkeiden avulla, jotka sijaitsevat mainitun signaalikuvioryhmän tiettyjen diagonaalisten tilojen ympärillä ja jotka on järjestetty siten, että ei-diagonaalisten tilojen kautta kulkevat ympyrät eivät leik-20 kaa mainittuja vaiintävyöhykkeitä ja että tyyppiä (±1, ±1) olevien tilojen ympärille piirretyt vyöhykkeet eivät tule kosketuksiin mainitun signaalikuvioryhmän akselien (OX, OY) kanssa ja laitteen mainitun näytteenottokellon kehittämiseksi poistamalla mainitusta peruskellosta H kaikki 25 aktiiviset pulssireunat, jotka kykenevät saattamaan kelpoisiksi mainitussa kaksiasentoisessa liipaisupiirissä (14) mainitun vertailusignaalin S ne ylityskohdat, jotka eivät vastaa 2kTr/M:n suuruista vaihe-eroa, missä k ja M ovat kokonaislukuja. . - 30 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kantoaallon pa- lautuspiiri, tunnettu siitä, että mainittu vastaanotetun signaalipisteen valintalaite (31) käsittää ver-tailulaitteen (51, 52, 53, 61, 62, 63) vastaanotettujen signaalipisteiden koordinaattien vertaamiseksi ennalta : 35 määrättyihin kynnysarvoihin. i6 8 61 2 6

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kantoaallon pa-lautuspiiri, tunnettu siitä, että edellä esitetyt kynnysarvot määritetään siten, että - jokaisella mainittujen tiettyjen diagonaalisten tilojen 5 ympärillä sijaitsevissa vyöhykkeissä olevalla signaali- pisteellä on lähetettyihin signaalipisteisiin nähden sellainen vaihe-ero, että tämän vaihe-eron itseisarvo pysyy 2kir/M:ää lukuun ottamatta ennalta määrätyn arvon alapuolella.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukai nen piiri vaihesymmetrian 2π/Μ omaavan digitaalisesti moduloidun kantoaallon palauttamiseksi, tunnettu siitä, että vastaanotetun signaalipisteen valintalaite (31) ja näytteenottokellon kehittävä laite (32) käsittävät 15 samanvaiheisessa kanavassa: - kaksi amplitudivertailijaa (56, 55), jotka vertaavat virhettä βχ 1 X - £ vastaaviin kynnysarvoihin a ja -a ja tuottavat vastaavat signaalit Μχ ja Νχ loogisella arvolla 1 kun virhe ex vastaavasti ylittää a:n tai on pienempi 20 kuin -a, - kolme amplitudivertailijaa (51, 52, 53), jotka vertaavat signaalia X vastaaviin kynnysarvoihin 0, 2 ja -2 ja tuottavat vastaavat signaalit Qx, Rx ja loogisella arvolla 1 kun signaali X vastaavasti ylittää ensimmäisen ja toi- * . 25 sen vertailijan kynnysarvot ja on pienempi kuin kolmannen vertailijän kynnysarvo, ·' - ensimmäisen valintapiirin (57) tuottaessa sig naalin Ρχ siten, että Ρχ = Νχ . Νζ’ - toisen valintapiirin (54) tuottaessa signaalin Αχ 30 siten, että Αχ = Rx . Qx + Τχ . Qx, missä symboli (.) edustaa loogista JA-funktiota ja symboli (+) . . edustaa loogista TAI-funktiota; ja 90° vaihe-eron omaavassa kanavassa: - kaksi amplitudivertailijaa (66, 65), jotka vertaavat .1 „ Λ 35 virhettä ey = Y - Y vastaaviin kynnysarvoihin a ja -a ja 4 • 1 · « i7 861 26 tuottavat vastaavat signaalit My ja Ny loogisella arvolla 1 kun virhe ey vastaavasti ylittää a:n tai on pienempi kuin -a, - kolme amplitudivertailijaa (61, 62, 63) jotka vertaavat 5 signaalia Y vastaavasti kynnysarvoihin 0, 2 ja -2 ja tuottavat vastaavat signaalit Qy, Ry ja loogisella arvolla 1 kun signaali Y vastaavasti ylittää ensimmäisen ja toisen vertailijan kynnysarvot ja on pienempi kuin kolmannen vertailijan kynnysarvo, 10. kolmannen valintapiirin (57) tuottaessa signaalin Py siten, että Py = Ny . - neljännen valintapiirin (64) tuottaessa signaalin Ay siten, että Ay = Ry . Qy + Ty . Q^; EHDOTON-EI-TAI-piirin (70), joka vastaanottaa signaalit Αχ 15 ja Ay otoissaan ja JA-piirin (71), joka vastaanottaa EHDO-TON-EI-TAI-piirin annon ja signaalit P ja P ja tuottaessa * M signaalin Ρχ, joka signaali Ρχ sekä myös peruskello H syötetään JA-piiriin (88) näytteenottokellon tuottamiseksi.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukai-20 nen piiri vaihesymmetrian 2tt/M omaavan digitaalisesti moduloidun aallon kantoaallon palauttamiseksi, tunnet-t u siitä, että vastaanotetun signaalipisteen valintalaite (31) ja näytteenottokellon kehittävä laite (32) käsittävät samanvaiheisessa kanavassa: 25. kaksi amplitudivertailijaa (56, 55), jotka vertaavat ‘ ' A virhettä βχ = X - X vastaaviin kynnysarvoihin a ja -a ja tuottavat vastaavat signaalit ίζ" ja Νχ loogisella arvolla 1 kun virhe ex vastaavasti ylittää a:n tai on pienempi kuin -a. 30. kolme amplitudivertailijaa (51, 52, 53), jotka vertaavat signaalia X vastaaviin kynnysarvoihin 0, 2 ja -2 ja tuottavat vastaavat signaalit Qx, Rx ja Τχ loogisella : : arvolla 1 kun signaali X vastaavasti ylittää ensimmäisen ja toisen vertailijan kynnysarvot ja on pienempi kuin λ. 35 kolmannen vertailijan kynnysarvo, ie 8 6126 - ensimmäisen valintapiirin (57) tuottaessa signaalin Ρχ siten, että Ρχ = Νχ . Qx + · Qx - toisen valintapiirin (54) tuottaessa signaalin Αχ siten, että Αχ = Rx . Qx + . Q^, missä symboli (.) edustaa 5 loogista JA-funktiota ja symboli (+) edustaa loogista TAI-funktiota; ja 90° vaihe-eron omaavassa kanavassa: - kaksi amplitudivertailijaa (66, 65), jotka vertaavat A virhettä ey = Y - Y vastaaviin kynnysarvoihin a ja -a ja 10 tuottavat vastaavat signaalit My ja Ny loogisella arvolla 1 kun virhe ey vastaavasti ylittää a:n tai on pienempi kuin -a, - kolme amplitudivertailijaa (61, 62, 63), jotka vertaavat signaalia Y vastaavasti kynnysarvoihin 0, 2 ja -2 ja 15 tuottavat vastaavasti signaalit Qy, Ry ja loogisella arvolla 1 kun signaali Y vastaavasti ylittää ensimmäisen (61) ja toisen (63) vertailijan kynnysarvot ja on pienempi kuin kolmannen (62) vertailijan kynnysarvo, - kolmannen valintapiirin (67) tuottaessa signaalin

20 Py siten, että Py = Ny . Qy + - neljännen valintapiirin (64) tuottaessa signaalin Ay siten, että Ay = Ry . Qy - T^ . q”,1 • 1’ ja EHDOTON-EI-TAI-piirin (70), joka vastaanottaa signaalit : Αχ ja Ay otossaan ja JA-piirin (71), joka vastaanottaa *1 25 EHDOTON-EI-TAI-piirin (70) annon ja signaalit P ja P ja * 2 : tuottaessa signaalin Ps, joka signaali sekä myös peruskel- :r lo H syötetään JA-piiriin (88) näytteenottokelion tuotta- : · : miseksi. « • 1 · i9 86 1 26