JP2001510661A - 位相及び振幅用に別々のブランチを備える復調 - Google Patents

位相及び振幅用に別々のブランチを備える復調

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    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
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    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/389Demodulator circuits; Receiver circuits with separate demodulation for the phase and amplitude components

Abstract

(57)【要約】 従来のハードリミッティング受信機と線形受信機アーキテクチャの主要な利点を組み合わせて、受信機利得制御装置の必要なしに、スイッチドアンテナ・ダイバーシチとマルチパス等化を支持する、時分割多重アクセス(TDMA)及び関連するデジタル無線アプリケーションにおいて使用するために、受信機アーキテクチャが開示される。受信機アーキテクチャの更なる特徴は、デジタル信号処理段階が必要とするダイナミックレンジを最小にし、それによって公知の配置に比ベて、複雑さと、電力消費と費用を減少させる。(TDMA)無線周波数信号は受信機のアナログ部分によって2つの成分に分離され、1つの成分が信号の位相を、絶対か差分かに特徴付け、第二の成分が信号の瞬間的マグニチュードを特徴付ける。(一定包絡線)位相成分がアナログ・デジタル変換器(ADC)によってデジタル化され、位相サンプルのシーケンスを形成する。並列パスにおいて、マグニチュード成分が第二の、同期化ADCによってデジタル化され、デジタル的に処理されて、正規化された包絡線変動を特徴付ける係数シーケンスを得る。これが次に位相シーケンスの対応する(インタイム)サンプルと組み合わされて、受信無線周波数信号の位相及び振幅変動を特徴付ける1つの複合シーケンスを形成する。この複合シーケンスが次にデジタル復調器/等化器により処理されて、送信データを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】 位相及び振幅用に別々のブランチを備える復調発明の分野 本発明は全般的にデジタル変調されたTDMA無線信号の受信に関し、より詳 細には、時間で変動する分散チャネルを通過した無線信号の受信に関する。それ はこのような信号のデジタル化、正規化、及び次に続く(コヒーレント及び非コ ヒーレントを含む)復調を容易にする。発明の背景 時分割多重アクセス(TDMA)プロトコールを使用するデジタル「コードレ ス」電話は現在では世界中で普及しており、国内及び国際プロトコール基準の作 用範囲がほとんどの短距離の事務所及び家庭用用途に応じるために、低価格、低 電力製品の作用範囲に対する基礎を提供している。 TDMA通信システムでは、各々が多数の固定持続時間タイムスロットにサブ 分割される、一連の概念的な固定持続時間フレームに時間が分割される。送信設 備はユーザ情報の見本(それは音声であっても、及び/またはデジタルデータス トリームであってもよい)を取って記憶し、それをタイムスロットと無線周波数 搬送波の独特のペアリングによって限定されるチャネルを通して、高いバースト データ率で送信する。受信設備は受信した無線周波数搬送波からタイムスロット データのバーストを復調し、送信プロセスの間にエラーが導入されていないと仮 定して、オリジナルのユーザ情報をオリジナルのサンプル率で再生する。 コードレス電話内の主要な機能的ブロックは、典型的に受信機のアナログ無線 周波数(RF)とデジタルベースバンド部分間の境界にある復調器である。 復調技術 基本的に2つのタイプの復調器:ローカル搬送波位相基準を発生させて維持し 、受信信号位相のサンプルをローカル基準のものと比較することによって到来シ ンボルを復調するもの、及び受信信号自体から直接位相シフト測定を行うことに よ って到来シンボルを復調するものがある。第一の復調方法は概して「コヒーレン ト」なものと称され、第二の復調方法は搬送波位相基準が行う役割を反映して、 「非コヒーレント」なものと称される。 両タイプの復調器はデジタルコードレス及びデジタルセル方式電話システムに おいて広範囲に使用されている。 搬送波捕捉の回避と非コヒーレント復調器における追跡機能性が、低電力の複 雑でない受信機に対するデザインオプションを増大させ、高速フェージング環境 において、また高速受信機同期化が必要な場合に、重大な操作上の利点を提供す る。しかしながら、このアプローチには2つの主な欠点がある。まず第一に、非 コヒーレント検出方法は本来コヒーレントなものより雑音が多く、それが受信機 の感度を低下させる。第二に、ほとんどのチャネル等化方法が送信機と復調器間 の線形チャネルの存在に依存しており、非コヒーレント検出器の差分位相検出プ ロセスが非線形性を導入し、等化性能を犠牲にすることなしにはそれを克服する ことが困難である。これは基本的に、(マルチパスが1/2シンボル以上の時間 分散を生じさせる)適度の分散チャネルにおいてさえも、コヒーレント復調が唯 一のオプションであり得ることを意味する。 その欠点にも関わらず、非コヒーレント復調は、低い複雑さと高速同期捕捉の 利点が上述の感度と等化問題より重要である、短距離コードレスアプリケーショ ンにおいて優位を占めつつある。 デジタル信号処理分野における最近の進歩と超LSI(VLSI)が今では復 調器を完全にデジタル的に実装することを可能にし、やがて来ようとする開発に より、アナログとデジタル部分間の境界が更にアナログ受信チェーンを、設備費 用、信頼性及び性能に対する重要な利点を産するアンテナに向けて上に動かすで あろうと仮定することが道理にかなっている。 デジタル非コヒーレント復調器を実現する一般的な方法は、デジタル信号プロ セッサに実装される差分検出アルゴリズムによってであり、短時間(一般的にシ ンボル期間)にわたる位相シフトを決定し、決定された位相シフトを各々が特定 の送信ビットまたはN‐ビットシンボルを表わす候補位相シフトのアルファベッ トの1つと関連付けることによって、変調シンボルシーケンスが受信搬送波から 再生される。本発明の一態様は受信機アーキテクチャ内にこのような検出器を一 体化させるものである。 無線アーキテクチャ 全デジタル復調に向かう動きにつれて、アナログ・デジタル変換器(ADC) を組み込んだ幅広いダイナミックレンジ受信機アーキテクチャに対する需要が発 生してきた。2つの無線受信機アーキテクチャがこの分野を支配しており、それ らのタイプを以後「線形」及び「リミッティング」と称し、それらについては以 下の説明において要約する。 線形受信機では、ADCに印加される信号レベルが、満足できるデータ再生に 適したマージン分だけADCの量子化ひずみフロアを超えるのに充分な程度に高 いが、ADCを飽和状態にまで酷使するのを避けるために充分低くなるように、 共同で制御される可変利得増幅の1つまたはそれ以上の段階がADCより先行す る。ADCのダイナミックレンジが広くなればなる程、利得制御装置回路が満足 できる操作状態を達成するのが容易になることが明らかである。利得制御装置は 、例えば、アナログRF部分の一体的な部品として、あるいは無線においてデジ タル的にプログラム可能な増幅器に結合されるベースバンド部分においてレベル 感知アルゴリズムを使用する二段階機構によって、ハードウエアに完全に適用さ れてもよい。 このタイプのアーキテクチャでは、利得制御装置に対する2つの一般的な戦略 があり、その1つはスローアクティング(緩動)であり、他方はより高速である が、同時により複雑である。前者の場合、所望のADC設定点を達成するために 、信号強度は多数のTDMAフレーム、及び段階的に、典型的に1フレームごと に1つづつ、調整される受信機利得を通してモニタされる。相対的に簡略である にも関わらず、このアプローチは信号レベルが1つのフレームから次のフレーム へと広範囲に変化し得る、高速フェージング環境という欠点を有する。これはゆ っくりした(あるいはフレーム率)周波数ホッピングを使用するTDMAシステ ムにおいて特に問題である。このような状況では、利得不確定性が通常のシンボ ル対シンボル信号レベル変動の場合と同様に収容されるように、ADCのダイナ ミックレンジを増大させることが必要である。これはADCの費用と電力消費、 ま たデジタルベースバンド処理における増大したダイナミックレンジに対する要件 のために、下流のデジタル復調回路に対する許容できない密接な関係を有し得る 。 第二の利得制御装置の戦略は、ファーストアクティング(即動)自動利得制御 装置を含む。ここで、受信機利得はバーストのプリアンブル剖分の間に感知され る信号レベルから各々の受信TDMAバーストのために別個に設定される(これ に関連して、プリアンブルはユーザデータを搬送するバースト部分の前の、情報 を含まないシンボルシーケンスであると考えることができる)。AGC回路にお ける回路の応答時間は、所望の設定点がプリアンブルの初期に達成されることを 保証するように調整しなければならない。なぜなら、そうでなければ(やはり安 定した受信機プリアンブルに依存する)他の受信機同期化機能の性能が犠牲にさ れるからである。この点に関して特別な関心事はシンボルタイミング再生と搬送 周波数再生という機能である。 リミッティング受信機では、アナログRF部分の可変利得段階が、ADCに表 示される信号がアンテナに印加されるレベルに関係なく、常にクリッピングされ る(ハードリミッティッドされる)ような方法で組織付けられた、1つかそれ以 上の固定利得段階によって置き換えられる。これは利得制御装置の必要性を完全 に除去するが、信号包絡線情報の損失のために、搬送波位相情報のみから(信号 位相情報はリミッティング増幅器の出力に保持されることに注意)変調データシ ーケンスを再生することができるものに復調器の選択を制限する。これはマルチ パス伝搬により引き起こされる高速(シンボル率)フェージングの影響を軽減す るために等化の度合が必要であるかもしれない長距離を除き、通常問題ではない 。 全ての実用的な状況下では、これら2つの無線受信機アーキテクチャのいずれ も理想的ではなく、各々がそれ自体の利点と欠点を有している。線形受信機はア ンテナにおいて受信した信号を忠実に表示する復調器を提供し、従来の復調及び 等化技術の全ての適用を可能にするが、レベルセンシングと、スローフェージン グ環境(それに対してはフレームごとの利得追跡が適切である)及び冗長バース トヘッダを特徴とするTDMAプロトコール(この場合、バーストごとの利得捕 捉が考えられる)に対する適応性を制限する利得制御装置の機能性を必要とする という欠点に苦しんでいる。 他方、リミッティング受信機は利得制御装置という問題を完全に避けるが、信 号振幅情報の損失のために、等化を必要とする分散型のマルチパスチャネルにお いて使用するのには適していない。 上述の両アーキテクチャは共にコヒーレント及び非コヒーレント復調器に適用 可能である。 等化 送信機と受信機のアンテナ間の伝搬環境の性質が、TDMA無線リンクの性能 にとって決定的であり、従ってユーザが気付くサービスの品質にとって決定的で ある。特に長距離において、特別の関心事は、マルチパス伝搬として業界で公知 の影響である。これは信号が壁、丘、建物及び高い側面を有する車両等から異な る範囲で反射するときに発生し、受信機において必要とされる信号のエコーを発 生させる。エコーはその振幅、位相及び信号の必要とされる成分に対する遅延、 及び互いに対する遅延等に応じて、多数の望ましくない影響を生じさせる。これ らの影響はほんの少量の分散の対称となるチャネルにおける単なる電力フェード から、高度に分散型のマルチパスチャネルにおけるシンボル間干渉までの範囲に 及ぶ。 多くのTDMA無線通信システムでは、マルチパス伝搬が存在する場合、最初 と最後のエコーの到着間の遅延間隔が伝送シンボル期間の割合として充分小さく 、最悪でも、電力フェードを生じさせることを保証するように、シンボル率、変 調機構、伝送電力、及び操作範囲が慎重に選択される。これらは後述するように 、送信機、受信機またはその両方において実装されるスイッチドアンテナ・ダイ バーシチ等の比較的簡単な技術によって軽減される。 従来の受信機及びダイバーズ受信機の構成のダイナミックレンジ要件は、リミ ッティングタイプの受信機アーキテクチャによって適度に満たされる。 しかしながら、ダイバーズ受信機構成を備えた線形受信機を使用するためには 、最悪の場合のアンテナ間の信号レベル差(それはデシベルの数十倍であり得る )と両立できるダイナミックレンジを備えたADCを使用すること、あるいは受 信信号強度を設定するために必要であるものより大きくない時間期間内で、各々 のアンテナのために別個に受信機利得を設定することができる利得制御装置機構 を 有することが必要である。実行可能ではあるが、両方の解決策は実際に、また短 距離コードレスのアプリケーションを支配する平坦フェージングチャネルにおい て達成することが困難であり、明らかにリミッティング受信機が2つの候補受信 機アーキテクチャの内最も適切である。 チャネルがかなりのレベルのシンボル間干渉を導入し、また等化が保証される 長距離及び非見通し線アプリケーションにおいてはこの選択は明快ではない。そ の理由を理解するためには、原則的な等化原理と「非線形」無線チャネルの影響 を考慮する必要がある。 この主題に関する多くの技術的出版物と共に、かなりの量の作業がマルチパス 等化分野において為されている。この主題の幅広い適用範囲がSimon Ha ykinによる「適応フィルタ理論」(Adaptive Filter Th eory)という書物(Prentice Hall)に表わされている。また この書物は現在のデジタル無線通信設備において使用される多くのアルゴリズム についても詳細に説明している。 概して、等化器は可変遅延及び可変位相信号パスの重なりとして無線チャネル を形に表わし、2つの戦略の一方を使用してその影響を軽減する。第一の戦略で は、等化器は受信信号を引き出し、それに対して伝送中に導入された時間分散を 補償するフィルタを適用する。理想的には、無線チャネルを等化フィルタと結び 付けることによって形成される複合チャネルが、オリジナルの伝送シンボルシー ケンスをその出力において再生できるようにする単位インパルス応答を有する。 そうすれば、復調は伝送されたことが知られている候補と受信シンボルを1つづ つ比較し、おそらく予め定義されている選択基準に従って選択することにより簡 単に行われる。決定フィードバック等化器とタップ付き遅延ライン(線形として も知られる)等化器がこのカテゴリーに入る。 第二の等化アプローチは、受信信号から(伝送シーケンスの公知の特性を使用 して)チャネルインパルス応答の見積りを引き出し、次にその影響を説明するた めに、受信機の変調シンボルアルファベットを補正する。この場合、復調は、ゆ がめられていない送信シンボルを見積もられたチャネルインパルス応答と組みあ わせることによって形成される(ゆがめられた)送信プロトタイプと、ゆがめら れた受信シンボルサンプルを比較することを含む。 このアプローチと伝送中にたたみこみバイナリコードを復号するために使用さ れるアプローチ間で幅広い比較を引き出すことができ、生伝送ビットストリーム がエンコーダ多項式でたたみこむことによって符号化されるのと同じ方法で、送 信シンボルシーケンスがチャネルインパルス応答でたたみこまれる。両者の場合 、最適のデコーダ性能は、デコーディングが決定フィードバックやタップ付き遅 延ライン等化器によって使用されるシンボルごと、またはビットごとにではなく 、最尤シーケンス見積もり(MLSE)技術によって行われることを必要とする 。 2つの等化戦略は受信信号の詳細な処理においては非常に異なっているが、基 礎となる原理はそれらがチャネルの線形モデルを仮定するという意味で同じであ る。これは最悪の種類の非線形チャネルを備えた等化器を表わす、信号包絡線( 振幅)情報を取り除くリミッティング受信機にとっては大きな問題である。この ために、通常リミッティング受信機では等化は可能ではない。 それにも関わらず、多数のTDMAアプリケーションにおけるリミッティング 受信機の利点を仮定すれば、コヒーレント復調及び非コヒーレント復調の場合に 、リミッティング受信機を等化と両立できるようにすることに対する強い動機づ けがある。発明の概要 本発明は受信した位相及び/または振幅変調信号を復調する方法に関し、該方 法は: 前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き出し ; 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 し;及び 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号の復調表示を出力することを備えてなる。 更に、本発明は位相及び/または振幅変調信号を受信して復調するために配置 される装置を提供し、該装置は: 前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き出す ために配置される手段; 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 すために配置される手段;及び 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号の復調表示を出力するために配置される手段を備える 。 このアプローチは位相と振幅の両方の情報が出力において含まれているという 点で、通常上述の線形受信機に関連する利点を提供する。しかしながら、絶対振 幅が必要ではなく、むしろ振幅の変化が検出のために使用されるので、フェージ ング環境を説明するために利得制御装置等を提供する必要がない。 従って、幅広いダイナミックレンジ無線受信機アーキテクチャが提供され、そ れはデジタルのコヒーレント及び非コヒーレント復調及び等化の要件と両立する が、アナログRF部分における可変利得増幅の必要性及びその制御を避けること が本発明の利点である。 好ましくは、上述の第二サンプルシーケンスは、まず前記受信信号から瞬間振 幅または受信信号の電力を表わす連続時間信号を引き出し、前記連続時間信号を デジタル化し、そのようにして発生されたデジタルサンプルを記憶し、所定の持 続時間を通して記憶されたサンプルの基準値を決定し、その基準値を利用して記 憶されたデジタルサンプルを正規化して第二サンプルシーケンスを出力すること によって引き出される。 好ましくは、この基準値は所定の持続時間におけるピーク振幅または電力値で ある。 発明の第一の実施態様では、上述の第一サンプルシーケンスは、受信信号をハ ードリミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して受信信号の絶対位相 を表わす連続時間信号を発生させ、連続時間信号をデジタル化して前記第一サン プルシーケンスとして受信信号の絶対位相のサンプルシーケンスを出力すること によって引き出される。 発明の第二の実施態様では、第一サンプルシーケンスが、受信信号をハードリ ミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して受信信号の絶対位相を表わ す連続時間信号を発生させ、前記連続時間信号をデジタル化して絶対位相サンプ ルのシーケンスを作り出し、前記サンプルシーケンスに対して差分位相検出を実 施して、前記第一サンプルシーケンスとしてサンプルシーケンスを出力し、その 各々が絶対位相の一対のサンプル間の、所定数のデジタル化サンプル期間だけ離 れた位相シフトを特徴付ける。図面の簡単な説明 本発明は添付図面を参照して、例として与えられる好ましい実施態様の以下の 説明からより良く理解されるであろう。 図1は典型的なコードレスTDMAシステムにより使用されるフレーム、パケ ット及びバースト構造を示す。 図2は従来の非コヒーレントTDMA受信機のブロック図である。 図3はバーストのプリアンブルフィールド内でアンテナスイッチド・ダイバー シチを実施するために適合される、図2による従来の非コヒーレントTDMA受 信機のブロック図である。 図4はリミッティングアーキテクチャとデジタル復調器を使用する、従来のT DMAコードレスコヒーレント受信機のブロック図である。 図5は受信したTDMAバーストのプリアンブル部分内でアンテナスイッチド ・ダイバーシチを実施するために適合される、図4による受信機のブロック図で ある。 図6は本発明の第一の実施態様による非コヒーレントTDMA受信機のブロッ ク図である。 図7は本発明の第二の実施態様によるコヒーレントリミッティングTDMAコ ードレス受信機のブロック図である。 図8は本発明の第一の実施態様において、デジタルプロセッサに対して差分位 相検出を実施するための好ましいアルゴリズムの信号フロー図である。 図9は本発明の第二の実施態様において、デジタル化されたマグニチュード信 号を正規化し、正規化されたマグニチュード信号をデジタル化された位相信号と 組み合わせて、最終的なデジタル信号を形成するための好ましい技術を描く信号 フロー図である。好ましい実施態様の詳細な説明 以下の説明は、従来のリミッティング受信機と線形受信機アーキテクチャの原 則的な利点を組み合わせ、受信機利得制御装置の必要なしにスイッチドアンテナ ・ダイバーシチ及びマルチパス等化を支援する、時分割多重アクセス(TDMA )及び関連するデジタル無線アプリケーションにおいて使用するための受信機ア ーキテクチャについてである。 好ましい実施態様では、(TDMA)無線周波数信号は無線受信機のアナログ 部分によって2つの成分に分割される。1つの成分は信号の瞬間的位相を特徴付 け、第二の成分は信号の瞬間的マグニチュードを特徴付ける。1つの実施態様で は、(一定エンベロープ)絶対位相成分がアナログ・デジタル変換器(ADC) によってデジタル化され、次に、差分位相サンプルのシーケンスを形成するため にデジタル的に処理される。別の実施態様では、(一定エンベロープ)位相成分 がADCによってデジタル化され、絶対位相サンプルのシーケンスを形成する。 両実施態様において、並列パスが設けられ、信号のマグニチュード成分が更な る同期化されたADCによってデジタル化され、エンベロープ係数のシーケンス を入手するためにデジタル的に処理され、次にこのエンベロープ係数のシーケン スが位相シーケンス内の対応する(時間)サンプルと組み合わされて、受信した 無線周波数信号の位相及び振幅変動を特徴付ける1つの複合シーケンスを形成す る。この複合シーケンスは次にデジタル復調器によって処理され、送信されたデ ータを再生する。振幅情報の保持が、コヒーレント及び非コヒーレント配置用の 復調器において等化等を実施できるようにする。 本発明を完全に理解するために、従来の装置の態様について図面の一部を参照 して説明する。 スイッチドアンテナ・ダイバーシチ機構を使用する公知の配置では、受信機に は無線周波数搬送波の2〜3の波長によって(空間で)分離される一対のアンテ ナが設けられる。アンテナ分離は2つのアンテナに到着する信号間の統計的従属 性(相関)を最小にするように選択されるので、両方のアンテナが同時に電力フ ェードにあるという可能性が低くなる。次に、受信機は特定の時間において、最 高の信号強度または最高の信号品質を呈するアンテナを選択するように構成され る。 ポイントごとの(固定された)、低速アプリケーションでは、受信機において 最良のアンテナを選択するために使用される方法はしばしば「回顧的」であり、 将来のタイムスロットのために最良のアンテナを決定するために、以前のタイム スロットにおいて得られた情報を使用する。これらの機構は、チャネルが1つの TDMAフレームから次のTDMAフレームへとかなり変化する状況では、その 有用性が制限される。こうした状況では、またTDMAプロトコールが許す場合 、バーストペイロードの直前に2つのアンテナにおける相対的受信品質を判定す る、より「先制的な」機構を使用することによって、受信機の複雑さを少しだけ 増すことで改良された品質を得ることができる。例として、図1に示した簡略化 したTDMAパケット構造を考えてみよう。 このパケットは以下に記す少数の固定長フィールドを備える: ランプ・アップ・フィールド 目的とするTDMA RFチャネル外部で干渉の発生を制限するために必要で あるように、送信設備が次第に増幅器の電力を出すことができるように割り当て られる少数のシンボル。 プリアンブルシーケンス 受信設備によって使用されるTDMA時間基準の簡単かつ高速のシンボル同期 化を容易にするために特に選ばれた特性を有するシンボルのシーケンス。 同期ワード 受信設備によって使用されるTDMA時間基準の簡単かつ高速のパケット(ス ロット)同期化を許し、ユーザデータ(ペイロード)の開始に目印を付けるため に特に選ばれた特性を有するシンボルのシーケンス。 ペイロード 関連するシグナリング及びTDMAプロトコールの高い方の層によって必要と されるエラー制御データでサブマルチプレックスされたユーザデータのパケット 。 ランプ・ダウン・フィールド 目的とするTDMA RFチャネル外部で干渉の発生を制限するために必要で あるように、送信設備が次第に増幅器の電力を止めることができるように割り当 てられる少数のシンボル。 図2に描かれた従来の非コヒーレントデジタル受信機システムでは、選択され た受信タイムスロットの直前に受信回路が賦活される。ADC8の出力において 作用する非コヒーレント(差分位相)検出器9が、変調シンボルシーケンスのベ ースバンド信号表示を発生させ、それは位相ロックアップループ12と復調器1 0に供給される。位相ロックアップループがイネーブルされて、到来プリアンブ ルシーケンスからシンボルクロックを再生し、このクロックを使用して復調器か ら下流シンボル処理ハードウエアへの復調されたシンボルの伝送を同期化する。 復調されたシンボル(ビット)はまず同期相関器11に印加され、同期相関器1 1は受信データストリーム内の同期ワードの位置を設定し、検出イベントを使用 してバーストペイロードからの復調データの処理と捕捉を同期化する。この従来 のシステムでは、受信機が1つのアンテナ1に取付けられ、信号強度検出器13 から引き出されたRF信号強度情報が、リンク品質評価及びチャネル選択のため にTDMAプロトコールの高い方の層によって使用されるが、バースト復調プロ セス自体においては何の役割も果たさない。従って、受信信号強度指示(RSS I)に関連する回路の応答時間は特に高速である必要はなく、また概して受信電 力の長期(バースト)測定を提供するために設計される。 対称的に、図3に示した向上した受信機システムは一対のアンテナと高速応答 RSSI、及びかなり修正された同期化戦略を使用し、説明される方法で先制的 選択ダイバーシチを支持する。図3を参照にして、無線周波数TDMA信号は、 スイッチ201を通して受信機のアナログ部分に接続されているアンテナ1及び 16によって受信される。各々のアンテナからの信号強度はバーストプリアンブ ル内に位置付けられた2つの短いRSSI分析ウインドーの間で交互にサンプル 抽出される。2つのウインドーの後者の端において、ダイバーシチ処理ブロック 19によって信号強度比較が行われ、最高の信号強度を示すアンテナが同期ワー ドとTDMAバーストの残りの受信のために選ばれる。シンボルタイミング再生 の性能を犠牲にすることなく、アンテナ評価のために利用できるプリアンブルの 量を最大にするために、受信した同期ワードがスロットとシンボルの同期化のた めに使用され、RSSI回路の応答時間は1つのアンテナから他方のアンテナへ の切り替え、及び少数のプリアンブルシンボル内に落ち着くために充分高速であ るように設計される。 図2の同期相関器11と図3の同期相関器20間の重要な違いは、前者では相 関が復調された同期ワードのビットレベル表示に対して行われるのに対し、後者 では、共同タイミング再生と同期ワード検出を実施する要件のために、相関が復 調前に受信信号の差分位相表示に対して行われることである。 これらの従来の受信機では、RSSIは信号強度のバーストごとの測定を提供 する。図3のダイバーズ受信機では、2つの独立したアンテナからの信号間の高 速スイッチングと、バーストプリアンブルシーケンス内に位置付けられた短いウ インドー内の信号強度評価を可能にするために、RSSIの応答時間が図2のも のより高速であった。 図2と図3に示した非コヒーレントシステムに対応する公知のコヒーレント受 信機が図4及び図5に示されており、それについて以下に詳細に説明する。 図4に描いた従来のデジタル受信機システムでは、選択されたTDMA受信タ イムスロットの直前に受信回路が賦活される。無線周波数信号が回路とフィルタ ブロックa2、a3、a4及びa5の活動によって隔離、増幅及びダウンコンバ ージョンされる。中間増幅器チェーンa6の利得は、無線受信機のダイナミック レンジ内の任意のレベルで、適切に変調された信号の受信と同時に、出力が飽和 (ハードリミティッド)状態へと追いやられ、その振幅変動が取り除かれるよう に設定される。従って、増幅器チェーンa6の出力では、信号が可変衝撃係数方 形波に近似し、その絶対位相がその高から低への遷移及び低から高への遷移のタ イミングによって明白に限定される。補間フィルタa7がその入力において印加 された遷移から時間対電圧変換を実施し、それを実施する際に、増幅器チェーン a6への入力において受信したダウンコンバージョンされた無線周波数TDMA 信号の連続位相/時間特徴を再生する。 アナログ・デジタル変換器(ADC)a8によるデジタル化の後、信号がシン ボルタイミング再生ブロックa11と復調器a9に提示される。 シンボルタイミング再生ブロックがイネーブルされて到来プリアンブルシーケ ンスからシンボルクロックを再生し、このクロックを使用して復調器から下流シ ンボル処理ハードウエアへの復調されたシンボルの伝送を同期化する。 復調されたシンボル(ビット)はまず同期相関器にa10に印加され、同期相 関器a10は受信データストリーム内の同期ワードの位置を設定し、検出イベン トを使用してバーストペイロードからの復調データの処理と捕捉を同期化する。 この従来のシステムでは、受信機が1つのアンテナa1に取付けられ、信号強 度検出器a12から引き出されたRF信号強度情報が、リンク品質評価及びチャ ネル選択のためにTDMAプロトコールの高い方の層によって使用されるが、バ ースト復調プロセス自体においては何の役割も果たさない。従って、受信信号強 度指示(RSSI)に関連する回路の応答時間は特に高速である必要はなく、ま た概して受信電力の長期(バースト)測定を提供するために設計される。 対称的に、図5に示した向上した受信機システムは一対のアンテナと高速応答 RSSI、及びかなり修正された同期化戦略を使用し、前述の方法で先制的選択 ダイバーシチを支援する。図3において、無線周波数TDMA信号は、スイッチ b3を通して受信機のアナログ部分に接続されているアンテナ(b1、b2)に よって受信される。各々のアンテナからの信号強度は、受信機のタイミング再生 及び同期化回路によって、受信したスロットのプリアンブル部分内に位置付けら れた2つの短いRSSI分析ウインドーの間で交互にサンプル抽出される。2つ のウインドーの後者の端において、ダイバーシチ処理ブロックb15によって信 号強度比較が行われ、最高の信号強度を示すアンテナが同期ワードとTDMAバ ーストの残りの受信のために選ばれる。シンボルタイミング再生の性能を犠牲に することなく、アンテナ評価のために利用できるプリアンブルの量を最大にする ために、受信した同期ワードが相関器b12におけるスロットとシンボルの同期 化のために使用され、RSSI回路の応答時間が1つのアンテナから他方のアン テナへの切り替え、及び少数のプリアンブルシンボル内に落ち着くために充分高 速であるように設計される。 図2の同期相関器a11と図3の同期相関器b12間の重要な違いは、前者で は相関が復調器の出力において、復調された同期ワードのビットレベル表示に対 して行われるのに対し、後者では、共同タイミング再生と同期ワード検出を実施 する要件のために、相関が復調器への入力において、デジタル化された位相信号 自体に対して行われることである。 前述の受信機では、RSSIは信号強度のバーストごとの測定を提供する。し かしながら、図3のダイバーズ受信機では、2つの独立したアンテナからの信号 間の高速スイッチングと、バーストプリアンブルシーケンス内に位置付けられた 短いウインドー内の信号強度評価を可能にするために、RSSIの応答時間が図 2の基本的な受信機より速くなければならない。両者の場合に、リミッティング 受信機はデジタル化された信号から振幅変動を取り除き、これは復調器が公知の 等化方法を使用してシンボル間干渉の影響を軽減するのを防止する。 本発明では、RSSI応答時間は、通常のリミッティング信号パスにより提供 される信号位相情報が、RSSI信号パスから引き出される信号振幅情報により 増大され、線形受信機の出力において提供されるものと類似する特徴を備え、従 って等化に適した1つの複合信号を形成する信号処理方法を工夫することができ るように、無線チャネル帯域幅にふさわしく高速にされる。 図6は本発明の第一の実施態様による受信機を示す。この新規のアーキテクチ ャの顕著な特徴について次に詳細に説明する。 無線周波数TDMA信号はフィルタチェーン2/5/7、増幅器3/6、及び 受信機のアナログ部分を備え、図2と図3の同様の符号が付けられた部品に対応 するダウンコンバージョン段階4に接続されたアンテナ1によって受信される。 増幅器チェーン6の利得は、無線受信機のダイナミックレンジ内の任意のレベル で、適切に変調された信号の受信と同時に、出力が飽和(ハードリミティッド) 状態へと追いやられ、その振幅変動が取り除かれるように設定される。従って、 増幅器チェーン6の出力では、信号が可変衝撃係数方形波に近似し、その絶対位 相がその高から低への遷移及び低から高への遷移のタイミングによって明白に限 定される。補間フィルタ7がその入力において印加された遷移から時間対電圧変 換を実施し、それを実施する際に、増幅器6への入力において受信したダウンコ ンバージョンされた無線周波数TDMA信号の連続位相/時間特徴を再生する。 このテキスト内の様々な信号とデジタルサンプルシーケンスの前後参照を簡略化 するために、この信号を「絶対位相信号」と称し、他の信号名は適当に割り当て る。 受信信号強度を特徴付ける信号はリミッティング増幅器チェーンに関連する回 路から引き出される。公知の受信機システムでは、この「振幅信号」は通常印加 される入力信号レベルと対数関係を有し、その特徴は、本目的のために必須では ないが、次の回路ブロック、最も著しくは、デジタル化のために使用されるアナ ログ・ディジタル変換器(ADC)14に要求されるダイナミックレンジを減少 させるために開発され得る。 ADC8、14は絶対位相信号及び振幅信号を各々デジタル化し、対応するデ ジタル絶対位相サンプル及び振幅サンプルのシーケンスを形成する。必ずしも共 通のサンプリング周波数または位相で操作する必要はないが、ADCのサンプリ ングクロックが共通の時間基準から同期化される。 絶対位相シーケンスからのサンプルは差分位相検出器9により数字的に処理さ れ、「差分位相シーケンス」を形成する。差分位相シーケンスは絶対位相シーケ ンス内の隣接するサンプル間の位相シフト、または1つ以上のデジタル化サンプ ル期間によって分離されたサンプル間の位相シフトを特徴付ける。ソース絶対位 相シーケンスから複素差分位相シーケンスを計算するための1つのアルゴリズム が、図8において信号フロー図により図示されている。ソース絶対位相シーケン スから複素差分位相シーケンスを引き出すための幾つかの別の方法があり、これ ら全ての方法を本発明の範囲内で使用できることが認識されるであろう。 包絡線抽出器22は振幅シーケンスからサンプルを数字的に処理し、以後包絡 線係数と称する新しいシーケンスを引き出す。これについては第二の実施態様の 概略を説明した後で、詳細に説明する。 図7は本発明の第二の実施態様による受信機を示す。次にこの新規のアーキテ クチャの顕著な特徴について詳細に説明する。 受信機のアナログ部分は図3において前述したものに類似する。リミッティン グ増幅器ブロックc8は一定包絡線を作り出す。補間フィルタc9の出力におけ る「位相」信号成分は、チャネル帯域幅に比例した応答時間を有する信号強度検 出器c15の出力における「振幅」信号成分と共に、それによって受信信号振幅 におけるシンボル率変動が続くことができるようにする。図2及び図3に描かれ ているような公知の受信機システムでは、この振幅信号は印加される入力信号レ ベルと対数関係を有し、その特徴は、本目的のために必須ではないが、次の回路 ブロック、最も著しくは、デジタル化のために使用されるADCc16に要求さ れるダイナミックレンジ、及び複雑さと電力消費を減少させるために活用され得 る。 ADCc10、c16は位相信号と振幅信号を各々デジタル化し、対応する位 相サンプルと振幅サンプルのシーケンスを形成する。ADCのサンプリングクロ ックは、必ずしも共通のサンプリング周波数または位相で操作する必要はないが 、共通の時間基準から同期化される。 別の配置では、「位相」信号の抽出は、次に別々にデジタル化される、好まし くは直交する、2つの成分を有する複素ベースバンド信号として「位相」信号が 作り出されるように、1つまたはそれ以上の継続接続された増幅器、直交ダウン ミクシング回路、及びアナログフィルタを提供することによって達成することが できる。 簡単に述べると、包絡線抽出22、c13及び次の包絡線変調21、または包 絡線挿入c11の処理及び本発明の主な態様の組み合わされた目的は、受信した 無線周波数TDMA信号が線形受信機の出力において、その完全な振幅情報で、 また利用できるADCダイナミックレンジの全てを使用するように設定された受 信機利得でデジタル化されていたとすれば、存在したであろう位相シーケンス( 差分または絶対位相)に対して振幅変動を導入することである。 包絡線抽出器22、c13は振幅シーケンスからサンプルを数字的に処理し、 以後包絡線係数と称する新しいシーケンスを引き出す。デジタル化された位相シ ーケンスにおいて少なくとも1つの包絡線係数が各々のサンプルのために発生さ れ、リミッティング増幅器への入力における位相信号と振幅信号間の時間一致が 、再結合の前に回復されるような方法で、ADCのスケジューリング及び次の数 字処理が組織化される。他の手段では取り除くことができない差分信号パス遅延 を補償するために、アナログ遅延段階23、c18が含まれる。 包絡線抽出器により行われる処理は、振幅信号と受信無線周波数TDMA信号 の瞬間的マグニチュード間の関係に依存する。説明目的のために、以下の説明は 対数電力検出器の共通の場合を考慮し、包絡線抽出器と包絡線変調器または挿入 により実施される数字処理の基礎にある数学的関係を引き出す。 数学の多くは第一と第二の実施態様の実装にとって共通し、これについてまず 以下で説明するが、その後特に2つの実施態様に関連する数学について説明する 時に明らかとなるであろう。 受信無線周波数TDMA信号のサンプルは以下の式によって極フォーマットで 表示することができる: 式中、xnは任意の信号サンプルであり、rn及びθnは各々そのマグニチュード と位相成分である。 ハードリミッティングの後、絶対位相シーケンスはオリジナルの位相情報のみ を保持し、一連の一定包絡線サンプルを作り出す: 式中、定数kψは一定の位相ベクトルφnのマグニチュードを単位元の理想値か ら逸脱させるかもしれない利得エラーを説明する。 前述のように、信号強度検出器は対数電力関係を有する振幅信号を産すると仮 定され、そのサンプルanは以下の式によって説明することができる: 式中、kaとcaは各々任意の目盛係数とDCオフセット項を表わすために使用さ れ、ベース‐10対数はデシベルで、較正電力検出器の共通の実算と一致すると 仮定される。 多くの制限付き精度のデジタル信号処理アプリケーションでは、1つのバイナ リワード(整数)によって表示できる最大値を超えないことを保証するために、 変数のピーク脱線を制限することが必要であり、有用でもある。これは一般に問 題の変数のピーク値に対する正規化によって達成される。本発明では、ペイロー ドデータの復調前にマグニチュード信号に対してこのような正規化プロセスを実 施するために、受信した(TDMA)信号の不連続性、及びバーストペイロード の前のプリアンブルと同期ワードの存在が活用される。 マグニチュード信号の対数表示によって、正規化が以下の簡単な引き算によっ て達成される: ここで、apkはTDMAバーストの特定のセグメントにわたって発生するピー ク受信信号振幅rpkに対応する振幅シーケンスのサンプルであり、an(nor m)は任意の振幅サンプルanの正規化された値である。式(4)によれば、an (norm)の最大値はゼロであり、全ての他の値は負であることに注意。 図9に示した第二の実施態様における包絡線抽出と挿入の好ましい実装におい て、関連する信号セグメントは円形バッファまたは桁送りレジスタのいずれかが 実装された、一連の先入れ先出し(FIFO)バッファd4に記憶される。同じ 信号セグメントの間に受信する対応する位相サンプルの保管のために、第二のこ のようなバッファd6が必要である。 ピーク検出のために使用される信号セグメントの持続時間が、受信機(データ 出力へのRF入力)を通した遅延、マグニチュードと位相サンプルのために必要 な保管量、及び後述する包絡線挿入ステップの精度を支配する。TDMAバース トに対するプリアンブルと同期ワードフィールドの存在がこの点に関して2つの 主要なオプションを提供する。 第一のオプションはバースト全体を横切るピークを検出することである。これ はFIFOバッファにマグニチュードと位相サンプルの完全なバーストの分量、 及び少なくとも1バーストのデコーディング遅延を記憶することを意味する。 図9は第二のオプションを描いており、それは以下のように、遅延と保管要件 を減少させるために、プリアンブルと同期ワードの存在を活用する:ピーク検出 器d2がイネーブルされ、受信信号のみの同期ワードセグメントの間操作し、そ れは、シーケンスの無作為性のために、全体としてバーストを横切るピーク値の 正確な見積もりを提供するのに充分である。検出器は受信タイムスロット内の同 期ワードウインドーの前にリセットされ、その値が同期ワードウインドーの端に 保持される。その後、受信マグニチュードサンプルがピーク値を超えても超えな くても、保持されたピークに対して正規化される。同期ワードの終了後に受信す るanの値、及びapkを超える値がクリッピングされ、正規化の後で0を提供す る。 (対数)正規化振幅サンプルanの項で、同等の(線形)正規化マグニチュー ドrn(norm)を得るために式(4)を配列しなおすと以下の式(5)を産 する: 図9において、この対数‐線形変換はルックアップ表d5によって行われる。 一連の値rn(norm)は包絡線挿入の間に使用される包絡線係数である。 更に、図9を参照し、また位相信号の実デジタル表示を数字処理の影響を受け やすい複素ベクトル形態(各々のサンプルが直交成分を有する)に翻訳するため にのみ作用するダウンコンバージョン段階を無視して、包絡線挿入を以下の式( 6)によって数学的に説明することができる: 式中、φnは式(2)からの一定包絡線位相シーケンスであり、ψは受信信号の 位相及び振幅変動に関する充分な情報を含み、復調段階d7において等化を可能 にする。 次に、もう一度第一の実施態様において、正規化振幅サンプルan(norm )の項で必要とされる正規化信号振幅rn(norm)は以下の式であることが 思い起こされるであろう: 発明の第一の実施態様において、差分検出の好ましい方法が図8に示されてお り、絶対位相信号の実デジタル表示を、数字処理の影響を受けやすい複素ベクト ル形態(各々のサンプルが実数ベクトル成分と虚数ベクトル成分を有する)に翻 訳するためにのみ作用するダウンコンバージョン段階を無視して、差分位相検出 プロセスを以下の式(7)によって数学的に説明することができる: 式中、φnは任意の差分位相ベクトルであり、シンボルτは固定された時間遅延 を示すために使用されている。好ましい実施態様では、この遅延は1つまたはそ れ以上の変調シンボル期間に等しく、遅延ラインとして構成される一連の記憶成 分で実現される。 上述のように、デジタル化前のハードリミッティング増幅器の作用は、絶対位 相信号から振幅変動を取り除き、従って、前の式において現行のサンプルと遅延 サンプル両方のマグニチュードが一定であると考えることができる。差分検出器 からの出力はこのように以下の式(8)で表わすことができる: 式中、定数kψは複素絶対位相ベクトルφnのマグニチュードを単位元から逸脱 させるかもしれない利得エラーを説明する。差分位相ベクトルのシーケンスψn は包絡線変調器21に対する1つの入力を形成する。 第二の入力シーケンス及び包絡線抽出器22自体の機能を説明する際に、差分 検出器がそうでなければ線形絶対位相ベクトルのシーケンスのマグニチュード成 分に対して有していたであろう影響を考慮することが適切である。式(7)と( 8)に戻って、ソース絶対位相ベクトルに対する差分位相ベクトルを説明する全 般的な関係が以下の形態を有することが解る: 構成要素の信号マグニチュードの項の積から形成される一連の包絡線係数で変 調することによって、(9)により説明されるサンプルのシーケンスを式(8) によって説明されるものから作り出すことができることが明らかであろう。包絡 線抽出器の機能は、このように、正規化された振幅サンプルan(norm)の シーケンスから適当な包絡線係数を引き出すことであり、(9)及び(5)から 以下の通りである: 従って、包絡線変調器21は包絡線抽出器22から引き出された包絡線係数en と、差分位相検出器9からの対応する(インタイム)差分位相ベクトルψnを組 み合わせ、受信無線周波数TDMA信号の振幅と位相変動を特徴付ける新しいシ ーケンスψnを形成する: このシーケンスは、差分位相検出器の作用のために、受信無線周波数TDMA 信号の線形表示であると考えることはできないが、やはり次の非コヒーレント復 調器/等化器がマルチパスチャネルによって誘導されるシンボル間干渉を軽減す ることができるようにするために、充分な振幅及び位相情報を含んでいる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年8月25日(1998.8.25) 【補正内容】 請求の範囲 1.前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き 出巣ステップと、 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 すステップと、 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号を表す複合サンプルシーケンスを出力するステップと 、 前記複合サンプルシーケンスを復調するステップと、 を具備する受信した位相及び/または振幅変調信号を復調する方法。 2.前記第二のサンプルシーケンスが、前記受信信号レベルと対数関係にある 連続した時間信号から導き出される請求項1に記載の方法。 3.前記第二サンプルシーケンスを引き出すステップが、 前記受信信号から受信信号の瞬間的振幅または電力を表わす連続時間信号を引 き出し、 前記連続時間信号をデジタル化し、それによって発生されるデジタルサンプル を記憶し、 所定の持続時間を通して記憶されたサンプルの基準値を決定し、 前記基準値を利用して前記記憶されたデジタルサンプルを正規化して、前記第 二サンプルシーケンスを出力する、請求項1または2に記載の方法。 4.前記基準値は前記所定の持続時間におけるピーク振幅または電力値である 、請求項3に記載の方法。 5.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記ステップは、 前記受信信号をハードリミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して 、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ、 前記連続時間信号をデジタル化して前記第一サンプルシーケンスを出力して、 前記第一サンプルシーケンスが受信信号の絶対位相を表すサンプルシーケンスと なる請求項1、2、3または4に記載の方法。 6.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記ステップは、 前記受信信号をハードリミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して 、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ、 前記連続時間信号をデジタル化して絶対位相サンプルのシーケンスを出力し、 前記絶対位相サンプルのシーケンスに対して差分位相検出を実施して、前記第 一サンプルシーケンスを出力し、それによって前記第一シーケンス内のサンプル が、所定数のデジタル化サンプル期間だけ離れたサンプルペア間の位相シフトを 特徴付ける請求項1、2、3または4に記載の方法。 7.前記第一サンプルシーケンスを記憶し、前記第二サンプルシーケンスと共 に同期化される時に、前記組み合わせステップに対して前記第一サンプルシーケ ンスの各々を供給するステップを更に具備する、請求項5または6に記載の方法 。 8.前記受信信号がTDMA信号である、請求項1から7のいずれか1項に記 載の方法。 9.前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き 出す手段と、 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 す手段と、 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号の復調表示を出力する手段と、 を備えることを特徴とする位相及び/または振幅変調信号を受信して復調する 装置。 10.前記第二のサンプルシーケンスが、前記受信信号レベルと対数関係にあ る連続した時間信号から導き出される請求項9に記載の方法。 11.前記第二サンプルシーケンスを引き出す手段が、 前記受信信号から前記受信信号の瞬間的振幅または電力を表わす連続時間信号 を引き出す手段と、 前記連続時間信号をデジタル化する手段と、 前記デジタル化手段からデジタルサンプルを記憶する手段と、 所定の持続時間を通して記憶されたサンプルの基準値を決定する手段と、 前記基準値を利用して前記記憶手段に記憶された前記サンプルを正規化して、 前記第二サンプルシーケンスを出力する手段を備える、請求項9または10に記 載の装置。 12.前記決定手段は前記基準値を前記所定の持続時間におけるピーク振幅ま たは電力値であると決定する、請求項11に記載の装置。 13.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記手段は、 ハードリミット増幅と、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ る位相検出手段と、 前記連続時間信号をデジタル化して前記第一サンプルシーケンスを出力し、そ れによって前記第一サンプルシーケンスが受信信号の絶対位相を表すサンプルシ ーケンスとなるようにするデジタル化手段とを備える、請求項9、10、11ま たは12に記載の装置。 14.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記手段は、 ハードリミット増幅と、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ る位相検出手段と、 前記連続時間信号をデジタル化して絶対位相サンプルのシーケンスを出力する デジタル化手段と、 前記絶対位相サンプルのシーケンスに対して差分位相検出を実施して、前記第 一サンプルシーケンスを出力し、それによって前記第一シーケンス内のサンプル は、所定数のデジタル化サンプル期間だけ離れたサンプルペア間の位相シフトを 特徴付ける差分位相検出手段と、 を備える請求項9、10、11または12に記載の装置。 15.前記第一サンプルシーケンスを記憶し、前記第二サンプルシーケンスと 共に同期化される時に、前記第一サンプルシーケンスの各々を出力する記憶手段 を更に備える、請求項13または14に記載の装置。 16.前記ハードリミット増幅及び位相検出手段は、実際の中間周波数で前記 連続時間信号を出力する1つまたはそれ以上のカスケード接続された増幅器とア ナログフィルタを備える、請求項13、14または15に記載の装置。 17.前記ハードリミット増幅及び位相検出手段は、2つの成分を有する複素 ベースバンド信号として、前記連続時間信号を出力する、1つまたはそれ以上の カスケード接続された増幅器、直交ダウンミクシング回路、及びアナログフィル タを備える、請求項13、14または15に記載の装置。 18.前記2つの成分が直交する、請求項17に記載の装置。 19.TDMA信号を受信し復調する請求項9から18のいずれか1項に記載 の装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),GB,JP,US 【要約の続き】 シーケンスの対応する(インタイム)サンプルと組み合 わされて、受信無線周波数信号の位相及び振幅変動を特 徴付ける1つの複合シーケンスを形成する。この複合シ ーケンスが次にデジタル復調器/等化器により処理され て、送信データを再生する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.受信した位相及び/または振幅変調信号を復調する方法であって: 前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き出し ; 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 し;及び 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号の復調表示を出力することを備えてなることを特徴と する方法。 2.前記第二サンプルシーケンスを引き出すステップが: 前記受信信号から受信信号の瞬間的振幅または電力を表わす連続時間信号を引 き出し; 前記連続時間信号をデジタル化し、それによって発生されるデジタルサンプル を記憶し; 所定の持続時間を通して記憶されたサンプルの基準値を決定し;及び 前記基準値を利用して前記記憶されたデジタルサンプルを正規化して、前記第 二サンプルシーケンスを出力することを備えてなる、請求項1に記載の方法。 3.前記基準値は前記所定の持続時間におけるピーク振幅または電力値である 、請求項2に記載の方法。 4.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記ステップは、 前記受信信号をハードリミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して 、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ、及び 前記連続時間信号をデジタル化して前記第一サンプルシーケンスを出力し、そ れによって前記第一サンプルシーケンスが受信信号の絶対位相のサンプルシーケ ンスとなることを特徴とする請求項1、2、または3のいずれか1項に記載の方 法。 5.前記第一サンプルシーケンスを引き出す前記ステップは、 前記受信信号をハードリミット増幅し、増幅信号に対して位相検出を実施して 、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ、及び 前記連続時間信号をデジタル化して絶対位相サンプルのシーケンスを作り出し 、及び 前記絶対位相サンプルのシーケンスに対して差分位相検出を実施して、前記第 一サンプルシーケンスを出力し、それによって前記第一シーケンス内のサンプル が、所定数のデジタル化サンプル期間だけ離れたサンプルペア間の位相シフトを 特徴付ける請求項1、2、または3のいずれか1項に記載の方法。 6.更に、前記第一サンプルシーケンスを記憶し、前記第二サンプルシーケン スと共に同期化される時に、前記組み合わせステップのために前記第一サンプル シーケンスの各々を提供することを備える、請求項4または5のいずれか1項に 記載の方法。 7.前記受信信号がTDMA信号である、前記請求項のいずれか1項に記載の 方法。 8.位相及び/または振幅変調信号を受信して復調するために配置される装置 であって: 前記受信信号から受信信号の位相を表わす第一サンプルシーケンスを引き出す ために配置される手段; 前記受信信号から受信信号の包絡線を表わす第二サンプルシーケンスを引き出 すために配置される手段;及び 前記第一サンプルシーケンスと前記第二サンプルシーケンスの各々のものを組 み合わせて、前記受信信号の復調表示を出力するために配置される手段を備える ことを特徴とする装置。 9.前記第二サンプルシーケンスを引き出すために配置される手段が: 前記受信信号から前記受信信号の瞬間的振幅または電力を表わす連続時間信号 を引き出すために配置される手段; 前記連続時間信号をデジタル化するために配置される手段; 前記デジタル化手段からデジタルサンプルを記憶するために配置される手段; 所定の持続時間を通して記憶されたサンプルの基準値を決定するために配置さ れる手段;及び前記基準値を利用して前記記憶手段に記憶された前記サンプルを 正規化して、前記第二サンプルシーケンスを出力するために配置される手段を備 えることを特徴とする、請求項8に記載の装置。 10.前記決定手段は前記基準値を前記所定の持続時間におけるピーク振幅ま たは電力値であると決定する、請求項9に記載の装置。 11.前記第一サンプルシーケンスを引き出すために配置される前記手段は: ハードリミット増幅と、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ るために配置される位相検出手段と; 前記連続時間信号をデジタル化して前記第一サンプルシーケンスを出力し、そ れによって前記第一サンプルシーケンスが受信信号の絶対位相のサンプルシーケ ンスとなるようにするために配置されるデジタル化手段を備えることを特徴とす る請求項8、9、または10のいずれか1項に記載の装置。 12.前記第一サンプルシーケンスを引き出すために配置される前記手段は: ハードリミット増幅と、受信信号の絶対位相を表わす連続時間信号を発生させ るために配置される位相検出手段と; 前記連続時間信号をデジタル化して絶対位相サンプルのシーケンスを出力する ために配置されるデジタル化手段と; 前記絶対位相サンプルのシーケンスに対して差分位相検出を実施して、前記第 一サンプルシーケンスを出力し、それによって前記第一シーケンス内のサンプル は、所定数のデジタル化サンプル期間だけ離れたサンプルペア間の位相シフトを 特徴付けるために配置される差分位相検出手段を備えることを特徴とする請求項 8、9、または10のいずれか1項に記載の装置。 13.更に、前記第一サンプルシーケンスを記憶し、前記第二サンプルシーケ ンスと共に同期化される時に、前記第一サンプルシーケンスの各々を出力するた めに配置される記憶手段を備える、請求項11または12のいずれか1項に記載 の装置。 14.前記ハードリミット増幅及び位相検出手段は、実際の中間周波数で前記 連続時間信号を出力するために配置される1つまたはそれ以上の継続接続された 増幅器とアナログフィルタを備える、請求項11、12または13のいずれか1 項に記載の装置。 15.前記ハードリミット増幅及び位相検出手段は、2つの成分を有する複素 ベースバンド信号として、前記連続時間信号を出力するために配置される、1つ またはそれ以上の継続接続された増幅器、直交ダウンミクシング回路、及びアナ ログフィルタを備える、請求項11、12または13のいずれか1項に記載の装 置。 16.前記2つの成分が直交する、請求項15に記載の装置。 17.TDMA信号を受信し、復調するために配置される、請求項8から16 のいずれか1項に記載の装置。
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