JP2002544707A - 通信端末機器用の受信機回路および受信機回路における信号処理方法 - Google Patents
通信端末機器用の受信機回路および受信機回路における信号処理方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/0003—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain
- H04B1/0007—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain wherein the AD/DA conversion occurs at radiofrequency or intermediate frequency stage
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- Signal Processing (AREA)
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- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Structure Of Receivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
通信端末機器用の受信機回路に信号前処理回路(SV)が設けられており、これはK個のパラレルに接続されたアナログ/ディジタルコンバータ(ADC(1),...,ADC(K))を備えたアナログ/ディジタル変換手段(ADM)、変換手段(C)、ならびにこの変換手段(C)に後置接続されておりN個のパラレルに接続されたディジタルフィルタ(DF(1),...,DF(N))を備えたフィルタ手段(DFM)を有している。ここでNは1以上の整数でありKよりも小さい。
Description
【0001】 本発明は、請求項1の上位概念に記載の通信端末機器用の受信機回路ならびに
請求項12の上位概念に記載の受信機回路における信号処理方法に関する。
請求項12の上位概念に記載の受信機回路における信号処理方法に関する。
【0002】 今日一般的な通信端末機器たとえばワイヤレス通信のために設けられている通
信端末機器では、複数の(K個の)受信信号がパラレルに処理されることが多い
。この場合、信号の前処理にあたりK個の受信信号がまずはじめに混合により中
間周波数領域またはベースバンドに下げられ、ついで互いに別個にK個のアナロ
グ/ディジタルコンバータ(A/Dコンバータ)によりディジタル化され、それ
に続いてさらに互いに別個にK個のディジタルフィルタへ供給され、それらのフ
ィルタによってチャネル選択の目的でディジタル帯域制限が実行される。
信端末機器では、複数の(K個の)受信信号がパラレルに処理されることが多い
。この場合、信号の前処理にあたりK個の受信信号がまずはじめに混合により中
間周波数領域またはベースバンドに下げられ、ついで互いに別個にK個のアナロ
グ/ディジタルコンバータ(A/Dコンバータ)によりディジタル化され、それ
に続いてさらに互いに別個にK個のディジタルフィルタへ供給され、それらのフ
ィルタによってチャネル選択の目的でディジタル帯域制限が実行される。
【0003】 このような形式の信号前処理における欠点は、同じコンポーネントを何個も用
いることで実現にコストが著しくかかってしまうことである。
いることで実現にコストが著しくかかってしまうことである。
【0004】 本発明の課題は、通信端末機器用の受信機回路において、その実現にかかるコ
ストをかなり僅かに抑えることができるように構成することである。さらに本発
明の課題は、通信端末機器の受信機回路における信号処理方法において、受信機
回路の実現にかかるコストを低減できるようにすることである。
ストをかなり僅かに抑えることができるように構成することである。さらに本発
明の課題は、通信端末機器の受信機回路における信号処理方法において、受信機
回路の実現にかかるコストを低減できるようにすることである。
【0005】 この課題は、請求項1および請求項12の特徴部分に記載の構成により解決さ
れる。
れる。
【0006】 本発明の基礎とする着想は、A/Dコンバータから送出された複数のディジタ
ル信号のフィルタリングに1つのディジタルフィルタを使用することである。こ
れにより必要とされるディジタルフィルタの個数を低減することができ、それに
よって本発明による受信機回路の部品コストにも組立コストにも好適な影響が及
ぼされる。
ル信号のフィルタリングに1つのディジタルフィルタを使用することである。こ
れにより必要とされるディジタルフィルタの個数を低減することができ、それに
よって本発明による受信機回路の部品コストにも組立コストにも好適な影響が及
ぼされる。
【0007】 本発明の1つの格別有利な実施形態によればN=1であり、つまりA/Dコン
バータから送出されたK個のディジタル信号の帯域幅制限のためにただ1つのデ
ィジタルフィルタしか用いられない。
バータから送出されたK個のディジタル信号の帯域幅制限のためにただ1つのデ
ィジタルフィルタしか用いられない。
【0008】 本発明による1つの有利な第1の実施形態によれば、変換手段はマルチプレク
サを有している。上述のN=1の事例であれば、K個のディジタル信号が多重化
されてディジタルフィルタ手段のためのただ1つの入力信号(つまりそのただ1
つのディジタルフィルタ)が形成される。このようにしてマルチプレクサを使用
することで、ただ1つの入力しかもたないディジタルフィルタ手段を使用できる
ようになる。
サを有している。上述のN=1の事例であれば、K個のディジタル信号が多重化
されてディジタルフィルタ手段のためのただ1つの入力信号(つまりそのただ1
つのディジタルフィルタ)が形成される。このようにしてマルチプレクサを使用
することで、ただ1つの入力しかもたないディジタルフィルタ手段を使用できる
ようになる。
【0009】 本発明の第2の同様に有利な実施形態によれば、変換手段は複数のたとえばK
個のパラレルに接続されたゼロ挿入素子を有している。第2の実施形態の場合に
はマルチプレクサは必要とされないので、実現コストはごく僅かである。この実
施形態の場合、変換手段はK個の出力側を有しているので、K個の入力側を有す
るディジタルフィルタ手段が必要とされる。
個のパラレルに接続されたゼロ挿入素子を有している。第2の実施形態の場合に
はマルチプレクサは必要とされないので、実現コストはごく僅かである。この実
施形態の場合、変換手段はK個の出力側を有しているので、K個の入力側を有す
るディジタルフィルタ手段が必要とされる。
【0010】 上述の両方の実施形態は互いに組み合わせることができる。
【0011】 ここで留意しておくと、変換手段は殊に第2の実施形態の場合であっても別個
の構成素子として設ける必要はなく、ディジタルフィルタ手段に統合することが
でき、そこにおいて信号計算というかたちでたとえばソフトウェアレベルで実現
することができる。
の構成素子として設ける必要はなく、ディジタルフィルタ手段に統合することが
でき、そこにおいて信号計算というかたちでたとえばソフトウェアレベルで実現
することができる。
【0012】 ディジタルフィルタ手段のディジタルフィルタをFIRフィルタまたはIIR
フィルタとすることができる。ディジタルフィルタの次数Lが増えるにつれて、
達成可能なフィルタの急峻性が高められる一方、必要とされる計算コストが高め
られる。有利にはディジタルフィルタは5〜20の次数Lをもち、たとえば10
〜18の次数をもつ。
フィルタとすることができる。ディジタルフィルタの次数Lが増えるにつれて、
達成可能なフィルタの急峻性が高められる一方、必要とされる計算コストが高め
られる。有利にはディジタルフィルタは5〜20の次数Lをもち、たとえば10
〜18の次数をもつ。
【0013】 通常、信号経路においてディジタルフィルタの後方でデシメーションすなわち
サンプリングレートの低減が行われる。有利な構成によれば、ディジタルフィル
タはこの場合、直列に接続され交互に配置された個別のディジタルフィルタとサ
ンプリングレート低減回路から成る。ディジタルフィルタ手段におけるディジタ
ルフィルタ(もしくはN≧2であれば複数のディジタルフィルタ)をこのように
カスケード接続することにより、フィルタリングに必要とされる計算の煩雑さを
低減することができる。
サンプリングレートの低減が行われる。有利な構成によれば、ディジタルフィル
タはこの場合、直列に接続され交互に配置された個別のディジタルフィルタとサ
ンプリングレート低減回路から成る。ディジタルフィルタ手段におけるディジタ
ルフィルタ(もしくはN≧2であれば複数のディジタルフィルタ)をこのように
カスケード接続することにより、フィルタリングに必要とされる計算の煩雑さを
低減することができる。
【0014】 複数信号処理のために1つのディジタルフィルタを本発明に従って使用するこ
とを、1つの受信センサしかもたない受信機回路にすでに適用することができる
。つまりこのような受信機回路の場合、1つの受信センサから送出されるセンサ
受信信号の分解により複数の(K個の)受信信号を生成することができ、その際
にこれらの受信信号は本発明の方式に従い好適なコストで後続処理することがで
きる。
とを、1つの受信センサしかもたない受信機回路にすでに適用することができる
。つまりこのような受信機回路の場合、1つの受信センサから送出されるセンサ
受信信号の分解により複数の(K個の)受信信号を生成することができ、その際
にこれらの受信信号は本発明の方式に従い好適なコストで後続処理することがで
きる。
【0015】 たとえばすでに知られているように移動無線受信機においては、同相受信信号
とこの信号に対して90゜位相のずらされた直交受信信号へのアンテナ受信信号
の分解が行われる。これらの同相信号と直交信号を本発明に従って後続処理する
ことができる。
とこの信号に対して90゜位相のずらされた直交受信信号へのアンテナ受信信号
の分解が行われる。これらの同相信号と直交信号を本発明に従って後続処理する
ことができる。
【0016】 本発明の別の有利な実施形態によれば、信号受信手段は複数の受信センサを有
している。
している。
【0017】 複数の受信アンテナとして設けられる複数の受信センサはたとえば、セルラ移
動無線システム用の基地局に適用される。各受信センサはそこにおいて空間的に
制限された受信特性を有しており、すなわち各受信センサは決められた空間セグ
メントからの無線信号だけしか受け取ることができない。複数の受信センサによ
り、全空間を捕捉する受信特性が得られる。
動無線システム用の基地局に適用される。各受信センサはそこにおいて空間的に
制限された受信特性を有しており、すなわち各受信センサは決められた空間セグ
メントからの無線信号だけしか受け取ることができない。複数の受信センサによ
り、全空間を捕捉する受信特性が得られる。
【0018】 とはいえ、この種の指向性受信特性をもたない受信センサであっても複数の受
信センサを設けるのが有利であって、それというのも同じ無線信号を多重に検出
することで1つの情報を取得することができ、その結果として受信機の妨害耐性
を高めることができる。多重検出方式は移動無線システムの基地局においても移
動局においても用いることができ、しかも空間的に隣り合った二重アンテナまた
は多重アンテナを利用して用いることができる。
信センサを設けるのが有利であって、それというのも同じ無線信号を多重に検出
することで1つの情報を取得することができ、その結果として受信機の妨害耐性
を高めることができる。多重検出方式は移動無線システムの基地局においても移
動局においても用いることができ、しかも空間的に隣り合った二重アンテナまた
は多重アンテナを利用して用いることができる。
【0019】 移動局の場合にはこの種の二重アンテナは、たとえば通常のロッドアンテナと
、プレーナアンテナとしてケーシング背面に固定的に取り付けられた第2アンテ
ナとして構成することができる。他の可能な構成として、第2アンテナを付加的
なオプションの外部アンテナ(ホイップアンテナまたはウィンドウアンテナ)と
して実現されており、これはたとえば自動車内で移動局を使用する際に適用する
ことができる。
、プレーナアンテナとしてケーシング背面に固定的に取り付けられた第2アンテ
ナとして構成することができる。他の可能な構成として、第2アンテナを付加的
なオプションの外部アンテナ(ホイップアンテナまたはウィンドウアンテナ)と
して実現されており、これはたとえば自動車内で移動局を使用する際に適用する
ことができる。
【0020】 指向性受信特性をもつ受信センサも、当然ながら二重アンテナまたは多重アン
テナの形式で実現することができる。
テナの形式で実現することができる。
【0021】 総数がK個の受信センサの場合、各受信センサに確実に1つのA/Dコンバー
タを対応づけることができる。既述の構成に従いセンサから送出された信号に対
し(たとえばI分岐とQ分岐への)信号のの分解が行われる場合、本発明による
受信機回路の信号受信手段はそれに応じていっそう僅かな個数の受信センサ(た
とえばK/2)をもつことになる。
タを対応づけることができる。既述の構成に従いセンサから送出された信号に対
し(たとえばI分岐とQ分岐への)信号のの分解が行われる場合、本発明による
受信機回路の信号受信手段はそれに応じていっそう僅かな個数の受信センサ(た
とえばK/2)をもつことになる。
【0022】 従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【0023】 次に、図面を参照しながら2つの実施例に基づき本発明について説明する。
【0024】 図面 図1は、受信機における信号処理の一般的な説明のための無線受信機のブロッ
ク回路図である。
ク回路図である。
【0025】 図2は、K個のDSPが後置接続された従来技術による信号前処理回路のブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
【0026】 図3は、N個のDSPが後置接続された本発明による信号前処理回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【0027】 図4は、本発明の第1の実施形態によるN=1のときの信号前処理回路のブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
【0028】 図5は、本発明の第2の実施形態によるN=1のときの信号前処理回路のブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
【0029】 図1には、単一のチャネルという実例を挙げて通信端末機器の受信機回路にお
ける信号経路が示されている。受信センサ(アンテナ)1は無線信号を受け取る
。受信センサ1から送出されたセンサ信号は増幅器2において増幅され、混合段
3へ供給される。混合段3において、増幅されたセンサ信号が混合により中間周
波数領域またはベースバンドに下げられる。混合して下げられた信号はアナログ
ローパスフィルタ4へ供給され、これにより信号が帯域幅Bに制限される。アナ
ログローパスフィルタ4から送出された信号は信号前処理回路SVへ入力され、
図1ではこの信号前処理回路の範囲が破線で表された矩形によって描かれている
。
ける信号経路が示されている。受信センサ(アンテナ)1は無線信号を受け取る
。受信センサ1から送出されたセンサ信号は増幅器2において増幅され、混合段
3へ供給される。混合段3において、増幅されたセンサ信号が混合により中間周
波数領域またはベースバンドに下げられる。混合して下げられた信号はアナログ
ローパスフィルタ4へ供給され、これにより信号が帯域幅Bに制限される。アナ
ログローパスフィルタ4から送出された信号は信号前処理回路SVへ入力され、
図1ではこの信号前処理回路の範囲が破線で表された矩形によって描かれている
。
【0030】 信号前処理回路SVの入力側にはA/DコンバータADCが設けられており、
これはアナログローパスフィルタ4から送出された帯域幅制限された信号をサン
プリングする。
これはアナログローパスフィルタ4から送出された帯域幅制限された信号をサン
プリングする。
【0031】 このサンプリングはナイキスト条件(f≧2B)を満たすサンプリング周波数
fによって行われ、その際、高い精度を達成するために場合によってはオーバー
サンプリングが実行される。通常、値の離散した2つ以上のサンプリング値が受
信したデータシンボルごとに生成され、つまりf>1/Ts であり、ここでT
s はシンボル期間である。
fによって行われ、その際、高い精度を達成するために場合によってはオーバー
サンプリングが実行される。通常、値の離散した2つ以上のサンプリング値が受
信したデータシンボルごとに生成され、つまりf>1/Ts であり、ここでT
s はシンボル期間である。
【0032】 帯域拡散を行う通信伝送システムの場合、たとえば符号分割多重(CDMA: Code
Division Multiple Access)システムまたはレーダシステムなどの場合、チッ
プごとに2つ以上のサンプリング値が生成され、つまりf>1/Tc である。
ここでTc はチップ期間でありこれはシンボル期間よりも短く、その理由は帯
域拡散システムの場合、各シンボルはシステム規格に依存して設定された個数の
チップによって拡散されるからである。
Division Multiple Access)システムまたはレーダシステムなどの場合、チッ
プごとに2つ以上のサンプリング値が生成され、つまりf>1/Tc である。
ここでTc はチップ期間でありこれはシンボル期間よりも短く、その理由は帯
域拡散システムの場合、各シンボルはシステム規格に依存して設定された個数の
チップによって拡散されるからである。
【0033】 A/DコンバータADCから送出されるディジタル信号はディジタルフィルタ
DFへ供給される。ディジタルフィルタはチャネル選択を実行し、それに続いて
デシメーション(すなわちサンプリングレートの低減)を行うことができる。な
お、デシメーションは後続の信号処理における計算コストを制限するために用い
られる。
DFへ供給される。ディジタルフィルタはチャネル選択を実行し、それに続いて
デシメーション(すなわちサンプリングレートの低減)を行うことができる。な
お、デシメーションは後続の信号処理における計算コストを制限するために用い
られる。
【0034】 後続の信号処理はDSP5を用いて実行することができる。DSP5はフィル
タリングされたディジタル信号を受け取って後続の信号処理ステップを実行し、
たとえば拡散符号化、適応形データ検出、ブロックデインタリーブ、チャネル復
号、ならびにソース復号などを行う。
タリングされたディジタル信号を受け取って後続の信号処理ステップを実行し、
たとえば拡散符号化、適応形データ検出、ブロックデインタリーブ、チャネル復
号、ならびにソース復号などを行う。
【0035】 DSP5の出力側に生じる出力信号はD/A変換後(図示せず)終段増幅器6
において増幅され、適切な出力手段7たとえばスピーカ(またはLCDディスプ
レイ等)へ供給される。
において増幅され、適切な出力手段7たとえばスピーカ(またはLCDディスプ
レイ等)へ供給される。
【0036】 図2には、従来技術によるK個のチャネルの信号前処理回路のブロック回路図
が示されている。
が示されている。
【0037】 信号前処理回路にはK個のパラレルなグループADC(1),DF(1);A
DC(2),DF(2);...;ADC(K),DF(K)が含まれており、
これらはそれぞれ図1によるADCとDFから成る。ディジタルフィルタDF(
1),...,DF(K)から送出される信号に対し、K個のDSP5.1,.
..,5.Kにおいて図1で示したように信号後続処理が行われる。
DC(2),DF(2);...;ADC(K),DF(K)が含まれており、
これらはそれぞれ図1によるADCとDFから成る。ディジタルフィルタDF(
1),...,DF(K)から送出される信号に対し、K個のDSP5.1,.
..,5.Kにおいて図1で示したように信号後続処理が行われる。
【0038】 図3に描かれているブロック回路図には、本発明による信号処理回路の構造S
Vが示されている。
Vが示されている。
【0039】 これはK個の入力側を有しており、これらはそれぞれA/DコンバータADC
(1),...,ADC(K)に対応づけられている。各入力側は信号受信手段
(図示せず)から供給を受ける。これは多種多様に実現することができ、たとえ
ば図1によるコンポーネント1,2,3,4における互いに並列におかれたK個
の信号路を有することができる。さらにまた、K/2個の受信センサ(アンテナ
)1だけを設けることもでき、I分岐とQ分岐とに信号を分解することで信号前
処理回路SVのために受信センサ1ごとにそれぞれ2つの受信信号を発生させる
ことができる。
(1),...,ADC(K)に対応づけられている。各入力側は信号受信手段
(図示せず)から供給を受ける。これは多種多様に実現することができ、たとえ
ば図1によるコンポーネント1,2,3,4における互いに並列におかれたK個
の信号路を有することができる。さらにまた、K/2個の受信センサ(アンテナ
)1だけを設けることもでき、I分岐とQ分岐とに信号を分解することで信号前
処理回路SVのために受信センサ1ごとにそれぞれ2つの受信信号を発生させる
ことができる。
【0040】 有線通信用の通信端末機器の場合、信号受信手段に対しコンポーネント1,2
,3,4の代わりに従来技術で知られている他の実現形態をもたせることができ
る。
,3,4の代わりに従来技術で知られている他の実現形態をもたせることができ
る。
【0041】 A/DコンバータADC(1),...,ADC(K)は、図1で説明したよ
うにK個のセンサ受信信号のサンプリングを互いに無関係に実行する。殊にその
際には十分に高いサンプリングレートが使用される。
うにK個のセンサ受信信号のサンプリングを互いに無関係に実行する。殊にその
際には十分に高いサンプリングレートが使用される。
【0042】 A/DコンバータADC(1),...,ADC(K)のディジタル出力信号
は、変換手段CのK個の入力側E1,...,EKへ供給される。
は、変換手段CのK個の入力側E1,...,EKへ供給される。
【0043】 変換手段C以降の信号経路中にはディジタルフィルタ手段DFMが設けられて
おり、これはパラレルにおかれた互いに依存しないN個のディジタルフィルタD
F(1),...,DF(N)から成る。したがってディジタルフィルタ手段D
FMは、一般的な実現形態ではN個の出力側を有している。
おり、これはパラレルにおかれた互いに依存しないN個のディジタルフィルタD
F(1),...,DF(N)から成る。したがってディジタルフィルタ手段D
FMは、一般的な実現形態ではN個の出力側を有している。
【0044】 ここでN<Kが適用される。変換手段Cの役割は、A/DコンバータADC(
1),...,ADC(K)から供給されるディジタル信号をこの条件を満たす
ように処理することであり、次に図4および図5に基づきこれに関連する2つの
実現形態について説明する。
1),...,ADC(K)から供給されるディジタル信号をこの条件を満たす
ように処理することであり、次に図4および図5に基づきこれに関連する2つの
実現形態について説明する。
【0045】 ディジタルフィルタ手段DFMのN個の出力信号はN個の個別のDSP5.1
,...,5.Nへ供給され、その後、それらに対し図1による後続の信号処理
が行われる。
,...,5.Nへ供給され、その後、それらに対し図1による後続の信号処理
が行われる。
【0046】 図4および図5には、N=1という事例について信号処理回路SVの2つの実
際的な実際的な形態が示されている。N=1のとき、ディジタルフィルタ手段D
FMは1つのフィルタ出力側をもつ1つのディジタルフィルタDF(1)だけを
有しており、以下ではこれをDF′と称する。
際的な実際的な形態が示されている。N=1のとき、ディジタルフィルタ手段D
FMは1つのフィルタ出力側をもつ1つのディジタルフィルタDF(1)だけを
有しており、以下ではこれをDF′と称する。
【0047】 図4によればA/DコンバータADC(1),...,ADC(K)の出力側
に、ビットベクトルとして表すことのできるディジタル信号S(1) =(s(
1) 1,...,s(1) p),...,S(K)=(s(K) 1,...,s (K) p )が生じる。ベクトルS(1),...,(K) はp個の成分(ビッ
ト)を有する。
に、ビットベクトルとして表すことのできるディジタル信号S(1) =(s(
1) 1,...,s(1) p),...,S(K)=(s(K) 1,...,s (K) p )が生じる。ベクトルS(1),...,(K) はp個の成分(ビッ
ト)を有する。
【0048】 ディジタル信号は変換手段Cの対応する各入力側E1,...,EKへ供給さ
れ、つまりS(1)は入力側E1へ供給され、S(2)は入力側E2へ供給され
、という具合に続き、S(K) は入力側EKへ供給される。
れ、つまりS(1)は入力側E1へ供給され、S(2)は入力側E2へ供給され
、という具合に続き、S(K) は入力側EKへ供給される。
【0049】 変換手段CはマルチプレクサMUXにより実現されている。マルチプレクサM
UXの出力側にはPK成分のベクトル M=(s(1) 1,s(2) 1,...,s(K) 1;...,;s(1) p,
s(2) p ,...,s(K) p) が生じる。
UXの出力側にはPK成分のベクトル M=(s(1) 1,s(2) 1,...,s(K) 1;...,;s(1) p,
s(2) p ,...,s(K) p) が生じる。
【0050】 マルチプレクサMUXの出力信号はディジタルフィルタ手段へ供給され、これ
は既述のように単一のディジタルフィルタDF′から成る。ディジタルフィルタ
DF′は次数Lを有する。したがって、フィルタ係数α1,α2,...,αL
をもつL個の乗算器M(1),M(2),...,M(L)ならびに(L−1)
個のシフトレジスタT(1),...,T(L−1)が設けられている。各シフ
トレジスタはK個のメモリスペースを有しており、それゆえマルチプレクスされ
た信号はK個のシステムクロックだけ遅延される。
は既述のように単一のディジタルフィルタDF′から成る。ディジタルフィルタ
DF′は次数Lを有する。したがって、フィルタ係数α1,α2,...,αL
をもつL個の乗算器M(1),M(2),...,M(L)ならびに(L−1)
個のシフトレジスタT(1),...,T(L−1)が設けられている。各シフ
トレジスタはK個のメモリスペースを有しており、それゆえマルチプレクスされ
た信号はK個のシステムクロックだけ遅延される。
【0051】 乗算器M(1),M(2),...,M(L)の出力側は加算器ADDへ供給
され、これはディジタルフィルタDF′の出力信号Aを形成する。
され、これはディジタルフィルタDF′の出力信号Aを形成する。
【0052】 フィルタ係数セット(α1,α2,...,αL)によりディジタルフィルタ
DF′の通過帯域幅が規定される。ディジタルフィルタDF′は、係数セットの
交換により外部からコンフィグレーション可能なフィルタとして構成することが
できる。
DF′の通過帯域幅が規定される。ディジタルフィルタDF′は、係数セットの
交換により外部からコンフィグレーション可能なフィルタとして構成することが
できる。
【0053】 図5には、変換手段Cとディジタルフィルタ手段DFMの別の実現形態が示さ
れている。この場合もN=1であり、つまりディジタルフィルタ手段DFMはた
だ1つのディジタルフィルタDF″により形成されている。
れている。この場合もN=1であり、つまりディジタルフィルタ手段DFMはた
だ1つのディジタルフィルタDF″により形成されている。
【0054】 変換手段Cの入力側E1,E2,...,EKにはやはり、A/Dコンバータ
ADC(1),...,ADC(K)のディジタル信号が加わる。変換手段Cは
ここでは互いに独立したK個のパラレルなゼロ挿入素子Z1,Z2,...,Z
Kを有している。各ゼロ挿入素子Z1,Z2,...,ZKは入力側に到来する
ディジタル信号のサンプリング後にそのつど(K−1)個のゼロを挿入し、これ
によってサンプリングレートが(図示されていない)A/DコンバータADC(
1),...,ADC(K)のサンプリングレートのK倍に高められる。
ADC(1),...,ADC(K)のディジタル信号が加わる。変換手段Cは
ここでは互いに独立したK個のパラレルなゼロ挿入素子Z1,Z2,...,Z
Kを有している。各ゼロ挿入素子Z1,Z2,...,ZKは入力側に到来する
ディジタル信号のサンプリング後にそのつど(K−1)個のゼロを挿入し、これ
によってサンプリングレートが(図示されていない)A/DコンバータADC(
1),...,ADC(K)のサンプリングレートのK倍に高められる。
【0055】 変換手段CのK個の出力側はディジタルフィルタDF″のK個の入力側へ供給
される。
される。
【0056】 第1のゼロ挿入素子Z1から送出される信号の信号経路中に、L−1個のシフ
トレジスタT(1),T(2),...,T(L−1)が直列に配置されている
。各シフトレジスタはK個のメモリスペースを有している。
トレジスタT(1),T(2),...,T(L−1)が直列に配置されている
。各シフトレジスタはK個のメモリスペースを有している。
【0057】 さらにL個の乗算器M(1),M(2),...,M(L)が設けられており
、これらは第1のシフトレジスタT(1)よりも前方の個所と、前記のシフトレ
ジスタT(1),...,T(L−1)との間のすべての個所と、最後のシフト
レジスタT(L−1)の出力側において、対象とする信号経路から分岐している
。これらの乗算器M(1),M(2),...,M(L)にもフィルタ係数α1
,α2,...,αLが割り当てられている。そして乗算器M(1),M(2)
,...,M(L)の出力は加算器ADDに入力される。
、これらは第1のシフトレジスタT(1)よりも前方の個所と、前記のシフトレ
ジスタT(1),...,T(L−1)との間のすべての個所と、最後のシフト
レジスタT(L−1)の出力側において、対象とする信号経路から分岐している
。これらの乗算器M(1),M(2),...,M(L)にもフィルタ係数α1
,α2,...,αLが割り当てられている。そして乗算器M(1),M(2)
,...,M(L)の出力は加算器ADDに入力される。
【0058】 ディジタルフィルタDF″の第2の入力側に対応づけられている信号経路と前
述の第1の信号経路との構造上の相違点は、第1のシフトレジスタT(1)の前
に単一の付加的なメモリスペースSが設けられていることだけである。
述の第1の信号経路との構造上の相違点は、第1のシフトレジスタT(1)の前
に単一の付加的なメモリスペースSが設けられていることだけである。
【0059】 ディジタルフィルタDF″の第3の入力側に対応づけられている(図示されて
いない)信号経路の場合、第1のシフトレジスタの前にすでに2つの付加的なメ
モリスペースが配置されている。このような構造はそれ以降の別の入力側に関し
て続いており、したがってK番目の信号経路では(K−1)個の付加的なメモリ
スペースSが第1のシフトレジスタT(1)の前に配置されている。
いない)信号経路の場合、第1のシフトレジスタの前にすでに2つの付加的なメ
モリスペースが配置されている。このような構造はそれ以降の別の入力側に関し
て続いており、したがってK番目の信号経路では(K−1)個の付加的なメモリ
スペースSが第1のシフトレジスタT(1)の前に配置されている。
【0060】 図5には、ベクトルS(1)〜S(K) に基づきメモリスペース状態の瞬時
の様子が表されている。第1の信号経路に関して、第1のシフトレジスタT(1
)の入力側ならびに第1の乗算器M(1)の入力側にビットS(1) 1 が加わ
る。第1のシフトレジスタT(1)における第1の(K−1)個のメモリスペー
スは状態0を有している。T(1)における最後のメモリスペースはビットS( 1) 2 の値を記憶している。
の様子が表されている。第1の信号経路に関して、第1のシフトレジスタT(1
)の入力側ならびに第1の乗算器M(1)の入力側にビットS(1) 1 が加わ
る。第1のシフトレジスタT(1)における第1の(K−1)個のメモリスペー
スは状態0を有している。T(1)における最後のメモリスペースはビットS( 1) 2 の値を記憶している。
【0061】 このパターンによるメモリスペースの占有は、第1の信号経路における残りの
シフトレジスタT(2)〜T(L−1)について繰り返される。シフトレジスタ
T(L−1)における最後のメモリスペースはビットS(1) L の値を記憶し
ている。
シフトレジスタT(2)〜T(L−1)について繰り返される。シフトレジスタ
T(L−1)における最後のメモリスペースはビットS(1) L の値を記憶し
ている。
【0062】 全体として第1の信号経路はK(L−1)個のメモリスペースを有している。
【0063】 (ベクトルS(2) 〜S(K) に関して)2番目からK番目の信号経路にお
ける個々のメモリスペースの状態も、やはり図5に示されている。
ける個々のメモリスペースの状態も、やはり図5に示されている。
【0064】 ここに示されているように、ディジタルフィルタDF″は全体としてK{K(
L−1)+0.5(K−1)}個のメモリスペースを有している。
L−1)+0.5(K−1)}個のメモリスペースを有している。
【0065】 ディジタルフィルタDF″の出力信号Aは加算器ADDにより生成される。後
続の信号処理は図1に示されているようにして行うことができる。
続の信号処理は図1に示されているようにして行うことができる。
【0066】 また、図4および図5に示されているディジタルフィルタDF′,DF″をカ
スケード構造で実現することができる。そのようにすることの利点は、フィルタ
カスケードにおける個々のフィルタ間にサンプリングレート低減回路を組み込む
ことができるからであり、これによって信号経路の方向で個々のフィルタにおけ
る計算の煩雑さを漸次低減することができる。
スケード構造で実現することができる。そのようにすることの利点は、フィルタ
カスケードにおける個々のフィルタ間にサンプリングレート低減回路を組み込む
ことができるからであり、これによって信号経路の方向で個々のフィルタにおけ
る計算の煩雑さを漸次低減することができる。
【0067】 図4および図5に示されている構造により結局は、A/DコンバータADC(
1),...,ADC(K)から送出されたディジタル信号を処理する計算規則
が表されていることになる。それゆえ信号処理回路SVを全体的にあるいは部分
的に(たとえばディジタルフィルタDF′もしくはDF″に関して)、この計算
規則を変換するアルゴリズムに従って動作するプロ倉ミグ可能な信号プロセッサ
として実現することができる。
1),...,ADC(K)から送出されたディジタル信号を処理する計算規則
が表されていることになる。それゆえ信号処理回路SVを全体的にあるいは部分
的に(たとえばディジタルフィルタDF′もしくはDF″に関して)、この計算
規則を変換するアルゴリズムに従って動作するプロ倉ミグ可能な信号プロセッサ
として実現することができる。
【図1】 受信機における信号処理の一般的な説明のための無線受信機のブロック回路図
である。
である。
【図2】 K個のDSPが後置接続された従来技術による信号前処理回路のブロック回路
図である。
図である。
【図3】 N個のDSPが後置接続された本発明による信号前処理回路のブロック図であ
る。
る。
【図4】 本発明の第1の実施形態によるN=1のときの信号前処理回路のブロック回路
図である。
図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態によるN=1のときの信号前処理回路のブロック回路
図である。
図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年5月28日(2001.5.28)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】 本発明は、請求項1の上位概念に記載の通信端末機器用の受信機回路ならびに
請求項12の上位概念に記載の受信機回路における信号処理方法に関する。
請求項12の上位概念に記載の受信機回路における信号処理方法に関する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】 今日一般的な通信端末機器たとえばワイヤレス通信のために設けられている通
信端末機器では、複数の(K個の)受信信号がパラレルに処理されることが多い
。この場合、信号の前処理にあたりK個の受信信号がまずはじめに混合により中
間周波数領域またはベースバンドに下げられ、ついで互いに別個にK個のアナロ
グ/ディジタルコンバータ(A/Dコンバータ)によりディジタル化され、それ
に続いてさらに互いに別個にK個のディジタルフィルタへ供給され、それらのフ
ィルタによってチャネル選択の目的でディジタル帯域制限が実行される。
信端末機器では、複数の(K個の)受信信号がパラレルに処理されることが多い
。この場合、信号の前処理にあたりK個の受信信号がまずはじめに混合により中
間周波数領域またはベースバンドに下げられ、ついで互いに別個にK個のアナロ
グ/ディジタルコンバータ(A/Dコンバータ)によりディジタル化され、それ
に続いてさらに互いに別個にK個のディジタルフィルタへ供給され、それらのフ
ィルタによってチャネル選択の目的でディジタル帯域制限が実行される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0003】 このような形式の信号前処理における欠点は、同じコンポーネントを何個も用
いることで実現にコストが著しくかかってしまうことである。 アメリカ合衆国特許第5,852,477号明細書に記載されているディジタ
ルテレビジョン受信機は、受信信号のサンプリングのためたとえば24個のパラ
レルに接続されたアナログ/ディジタルコンバータと、それらのコンバータに後
置接続されたディジタル等化フィルタが用いられる。その際にコンバータは、受
信信号が順々にサンプリングされるようそれ相応にサンプリングレートが抑えら
れて駆動される。 国際公開 WO 91/07829 には、複数の受信アンテナを備えた移動無線受信機が
記載されている。各受信アンテナには、受信信号をI成分とQ成分に変換するた
めの2つのアナログ/ディジタルコンバータと、フィルタリングされたI成分と
Q成分のための2つの出力側を備えたディジタルフィルタが対応づけられている
。
いることで実現にコストが著しくかかってしまうことである。 アメリカ合衆国特許第5,852,477号明細書に記載されているディジタ
ルテレビジョン受信機は、受信信号のサンプリングのためたとえば24個のパラ
レルに接続されたアナログ/ディジタルコンバータと、それらのコンバータに後
置接続されたディジタル等化フィルタが用いられる。その際にコンバータは、受
信信号が順々にサンプリングされるようそれ相応にサンプリングレートが抑えら
れて駆動される。 国際公開 WO 91/07829 には、複数の受信アンテナを備えた移動無線受信機が
記載されている。各受信アンテナには、受信信号をI成分とQ成分に変換するた
めの2つのアナログ/ディジタルコンバータと、フィルタリングされたI成分と
Q成分のための2つの出力側を備えたディジタルフィルタが対応づけられている
。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0004】 本発明の課題は、通信端末機器用の受信機回路において、その実現にかかるコ
ストをかなり僅かに抑えることができるように構成することである。さらに本発
明の課題は、通信端末機器の受信機回路における信号処理方法において、受信機
回路の実現にかかるコストを低減できるようにすることである。
ストをかなり僅かに抑えることができるように構成することである。さらに本発
明の課題は、通信端末機器の受信機回路における信号処理方法において、受信機
回路の実現にかかるコストを低減できるようにすることである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】 この課題は、請求項1および請求項12の特徴部分に記載の構成により解決さ
れる。
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェルク プレヒンガー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ヴェスタ ーミュールシュトラーセ 16 (72)発明者 ペーター シュミット ドイツ連邦共和国 エアポルツハイム バ ーンホフシュトラーセ 32 Fターム(参考) 5J022 AA01 BA06 CA07 CF08 CG01 5K022 EE01 EE32
Claims (14)
- 【請求項1】 信号受信手段(1,2,3,4)と、信号経路中で該信号受
信手段(1,2,3,4)の後方に配置された信号前処理回路(SV)が設けら
れており、 該信号前処理回路(SV)は、パラレルに接続されたK個のアナログ/ディジ
タルコンバータ(ADC(1),...,ADC(K))を備えたアナログ/デ
ィジタルコンバータ手段と、該アナログ/ディジタルコンバータ手段(ADM)
に後置接続されパラレルに接続されたN個のディジタルフィルタ(DF(1,.
..,DF(N);DF′,DF″)を備えたフィルタ手段(DFM)を有して
おり、ここでKとNは1以上の整数である、 通信端末機器用の受信機回路において、 NはKよりも小さく、 信号経路中でアナログ/ディジタルコンバータ手段(ADM)とフィルタ手段
(DFM)と間に、前記条件を満たす変換手段(C)が設けられていることを特
徴とする、 通信端末機器用の受信機回路。 - 【請求項2】 N=1である、請求項1記載の受信機回路。
- 【請求項3】 前記変換手段(C)はマルチプレクサ(MUX)を有する、
請求項1記載の受信機回路。 - 【請求項4】 前記変換手段(C)は複数のたとえばK個のパラレルに接続
されたディジタルのゼロ挿入素子(Z1,Z2,...,ZK)である、請求項
1から3のいずれか1項記載の受信機回路。 - 【請求項5】 ディジタルフィルタ(DF(1),...,DF(N);D
F′,DF″)は5〜20たとえば10〜18の間の次数Lを有する、請求項1
から4のいずれか1項記載の受信機回路。 - 【請求項6】 ディジタルフィルタ(DF(1),...,DF(N);D
F′,DF″)は、直列に接続され交互に配置された個別のディジタルフィルタ
およびサンプリングレート低減回路から成る、請求項1から5のいずれか1項記
載の受信機回路。 - 【請求項7】 前記信号受信手段(1,2,3,4)はただ1つの受信セン
サ(1)を有しており、該受信センサは単一のセンサ受信信号を送出し、 K個のアナログ/ディジタルコンバータ(ADC(1),...,ADC(K
))に供給されるK個の受信信号は、センサ受信信号の信号の分解たとえば同相
受信信号と直交受信信号への信号のの分解によって形成される、 請求項1から6のいずれか1項記載の受信機回路。 - 【請求項8】 前記信号受信手段(1,2,3,4)は複数のたとえばK個
またはK/2個の受信センサ(1)を有する、請求項1から6のいずれか1項記
載の受信機回路。 - 【請求項9】 前記受信センサ(1)はそれぞれ、規定的に設定された空間
セグメントにおいて無線信号を検出するための指向性受信特性を有する、請求項
8記載の受信機回路。 - 【請求項10】 請求項1から9のいずれか1項記載の受信機回路を有する
ことを特徴とする、移動無線システムの移動局。 - 【請求項11】 請求項1から10のいずれか1項記載の受信機回路を有す
ることを特徴とする、移動無線システムの基地局。 - 【請求項12】 信号経路中で信号受信手段(1,2,3,4)の後方に設
けられた信号前処理回路(SV)のアナログ/ディジタルコンバータ手段(AD
M)が、パラレルに接続されたK個のアナログ/ディジタルコンバータ(ADC
(1),...,ADC(K))を用いてK個のアナログ受信信号をディジタル
に変換し、 該アナログ/ディジタルコンバータ手段(ADM)に後置接続されたフィルタ
手段(DFM)が、パラレルに接続されたN個のディジタルフィルタ(DF(1
),...,DF(N);DF′,DF″)を用いて、該アナログ/ディジタル
コンバータ手段(ADM)から送出されたK個のディジタル信号をフィルタリン
グし、 ここでKとNは1以上の整数である、 通信端末機器の受信機回路における信号処理方法において、 NをKよりも小さくし、 信号経路中でアナログ/ディジタルコンバータ手段(ADM)とフィルタ手段
(DFM)との間に設けられた変換手段(C)が、K個のディジタル信号に対し
前記条件を満たす信号処理を実行することを特徴とする、 通信端末機器の受信機回路における信号処理方法。 - 【請求項13】 前記変換手段(C)においてK個のディジタル信号を多重
化してフィルタ手段(DFM)のためのN個の入力信号を形成する、請求項12
記載の方法。 - 【請求項14】 前記変換手段(C)は、K個のディジタル信号の各々にお
いて相前後する2つのビット間で値0の所定数のビットを挿入する、請求項12
記載の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19921444.1 | 1999-05-10 | ||
DE19921444 | 1999-05-10 | ||
PCT/DE2000/001447 WO2000069087A1 (de) | 1999-05-10 | 2000-05-09 | Empfängerschaltung für kommunikationsendgerät und verfahren zur signalverarbeitung in einer empfängerschaltung |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000617572A Pending JP2002544707A (ja) | 1999-05-10 | 2000-05-09 | 通信端末機器用の受信機回路および受信機回路における信号処理方法 |
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Country | Link |
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DE (1) | DE50007298D1 (ja) |
WO (1) | WO2000069087A1 (ja) |
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DK3122072T3 (da) * | 2011-03-24 | 2020-11-09 | Oticon As | Audiobehandlingsanordning, system, anvendelse og fremgangsmåde |
US8780277B2 (en) | 2012-05-22 | 2014-07-15 | Sony Corporation | Television receiver, television controller circuitry and method |
GB2502297A (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-27 | Sony Corp | Television receiver for suppressing signals on a frequency channel when TV signals are absent |
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2000
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