JP2011501550A - 自動周波数補正方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このブロック5は、オフチップ水晶を用いて16MHzの信号を発生する電圧制御型水晶発振器(VCXO)6と、VCXOの出力を受信するリファレンス・デバイダ7と、を含んでいる。リファレンス・デバイダは信号の適切な周波数分割を行い、RFシンセサイザ8への入力を提供している。870MHzの搬送波周波数を仮定すると、RFシンセサイザは、870x(8/9)の中間ダウンコンバージョン信号LO1と、870x(1/9)の1対のベースバンド・ダウンコンバージョン信号Lo2I、LO2Qと、を提供することを目指す。LO1IおよびLO2Qは互いに対して90度ほど位相偏移している。
また、リファレンス・デバイダはVCXO発生信号を分割してビットクロック信号を提供する。この信号の周波数はデータが受信搬送波信号上に変調される速度に近く、例えば、50kbpsのシンボル変調速度を仮定すると、ビットクロックは50kHzの周波数を有している。すなわち、ビットクロックの周期の長さは1つのシンボルに等しい。
受信器フロント・エンド・ブロック1は、周波数発生ブロック5からLO1を受信して、受信信号を中間周波数にダウンコンバートする第1の中間混合器9を含んでいる。その後、第1の混合器の出力は1対のベースバンド混合器10a、10bに並列に供給され、これらのベースバンド混合器10a、10bは周波数発生ブロックからLO2IおよびLO2Qをそれぞれ受信する。
このブロック2は、受信器フロント・エンド・ブロック1から混合信号を受信する。ブロック2バンドパスは、データ速度を含む周波数範囲全体にわたって信号をフィルタリングする。したがって、例えば、データ速度が50kbpsであるとき、バンドパス・フィルタは+100KHzと−100KHzの間の信号を通過させてもよい。信号振幅は、フィルタおよびリミッタ・ブロックの出力が方形波に近くなるように制限されている。したがって、フィルタおよびリミッタ・ブロックは、その出力でベースバンド同相(I)および直角位相(Q)信号を提供する。
このブロック3は、フィルタおよびリミッタ・ブロック2からベースバンドIおよびQ信号を受信する。復調器およびAFCブロックの役割は、IおよびQ信号から元のデータ(シンボル)ストリームを復元することである。また、ブロックは、局部電圧制御型水晶発振器(VCXO)6の周波数を補正して、その周波数を送信器の周波数に同期させるとともに、復調されたシンボル・ストリームを局部ビットクロックに遅延ロックする。
FSBブロック4は、復調器およびAFCブロックから、復調されたデータ・ストリームおよび位相整列されたデータ・ストリームを受信する。また、FSBブロックは、VCXOからビットクロックを受信する。受信器が安定するまでの時間を与えるために、受信器フロント・エンド・ブロック1の電源を入れて少したってからFSBブロックの電源を入れる。電源が入ると、FSBブロックは、受信器フロント・エンド・ブロック1からRSSI信号を受信する。十分な強度の信号を受信したことをRSSIが示している場合には、FSBブロック4は、後述するように復調器およびAFCブロック3の特定の構成要素の電源を入れる。FSBブロックは、復調器およびAFCブロック3により提供されたデータ・ストリーム内の所定のプリアンブル・シーケンスの存在を検出するようになされている。プリアンブルを検出した場合には、FSBブロックは後続のデータ・バーストを検出して適切に処理する。
Claims (20)
- 局部周波数基準信号とビットクロック信号とを発生する局部信号発生器と、
前記局部周波数基準信号と、同期化シーケンスを含む周波数偏移符号化変調信号と、を受信するようになされ、かつ前記局部周波数基準信号を用いて前記周波数偏移符号化変調信号をダウンコンバートしてベースバンド同相および直角位相信号を提供するようになされた受信器フロント・エンドと、
前記受信器フロント・エンドに接続されており、前記同相および直角位相信号を受信して、前記ベースバンド同相信号が前記ベースバンド直角位相信号をリードするときには前記ベースバンド同相および直角位相信号のエッジにそろったパルスを含む同相パルス信号を発生し、前記ベースバンド直角位相信号が前記ベースバンド同相信号をリードするときには前記ベースバンド直角位相および同相信号のエッジにそろったパルスを含む直角位相パルス信号を発生するパルス発生器と、
前記パルス発生器に接続されており、前記同期化シーケンスの受信中に前記同相および直角位相パルス信号を受信して、前記パルス信号を目標と比較し、前記比較結果に基づいて前記局部信号発生器を制御する制御信号を発生する周波数補正器と、を含む、
周波数偏移符号化受信器。 - 前記周波数補正器が、前記パルス信号の各々上の連続パルスを計数して、前記パルス信号のうちの一方の前記カウントが所定数値未満のとき、前記制御信号を用いて補正を行う、
請求項1に記載の受信器。 - 前記周波数補正器が、前記パルス信号の各々上の連続パルスを計数して、いずれか1つのビットクロック周期の間に前記パルス信号のうちの一方の前記カウントが所定数値を超えているとき、前記制御信号を用いて補正を行う、
請求項1または2に記載の受信器。 - 前記受信器フロント・エンドと前記パルス発生器の間にフィルタリングおよび振幅制限回路を含む、
請求項1〜3のいずれかに記載の受信器。 - 前記パルス発生器に接続されており前記同相および直角位相パルス信号を受信するとともに、前記局部信号発生器に接続されており前記ビットクロック信号を受信して、前記同相パルス信号の前記パルスが多数を占めているときには第1の出力シンボルを発生するようになされており、前記直角位相パルス信号の前記パルスが多数を占めているときには第2の出力シンボルを発生するようになされている復調決定ユニットを含む、
請求項1〜4のいずれかに記載の受信器。 - 前記パルス発生器と前記復調決定ユニットの間に接続されるとともに、前記局部信号発生器に接続されており前記ビットクロック信号を受信するリタイミング・ユニットを含み、前記リタイミング・ユニットは前記同相および直角位相パルス信号を遅延させて、それらを前記ビットクロック信号にロックするようになされている、
請求項5に記載の受信器。 - それぞれが前記パルス信号に一定の遅延を生じさせるようになされた複数のセルを前記リタイミング・ユニットが含んでおり、各セルは前記リタイミング・ユニットの対応する出力に選択的に接続されている、
請求項6に記載の受信器。 - それぞれの前記セルに対して、前記セルにより出力された信号の位相を前記ビットクロック信号と比較する比較器と、前記ビットクロック信号と最もよく一致する位相を有するそのセルの出力を、前記リタイミング・ユニットの前記対応する出力に接続する制御手段と、を含む、
請求項7に記載の受信器。 - 前記制御手段が、各セルに対して、前記同相および直角位相パルス信号の両方の所与のビットクロック周期の範囲に入り、かつ所定の遅延ロック周期全体に存在している、完全なパルス・シーケンスの個数を計数して、前記カウントが最も大きいそのセルの出力を前記リタイミング・ユニットの出力に接続するようになされている、
請求項8に記載の受信器。 - 前記復調決定ユニットに接続されており前記復調決定ユニットにより出力されたシンボル・ストリームを受信して処理するとともに、前記受信器フロント・エンド、またはフィルタリングおよび振幅制限回路に接続されており、それらから、データ・バーストを受信したかどうかを示す受信信号強度インジケータを受信するフレーム同期化回路を含み、前記フレーム同期化回路は前記周波数補正器を作動させることによりデータ・バーストを受信したとの表示に呼応するようになされている、
請求項5〜9のいずれかに記載の受信器。 - 前記フレーム同期化回路が前記同期化シーケンスの所定個数のシンボルを前記復調決定ユニットから受信した後に、前記フレーム同期化回路が前記周波数補正器を停止させるようになされている、
請求項10に記載の受信器。 - 請求項6に追加する場合、前記フレーム同期化回路が、前記周波数検出器を停止させるのと実質的に同時に、または前記周波数検出器を停止させた後のある時期に、前記リタイミング・ユニットを作動させるようになされており、前記同相および直角位相パルス信号が前記ビットクロック信号に遅延ロックされた後に、少なくとも部分的に前記リタイミング・ユニットを停止させるようになされている、
請求項11に記載の受信器。 - ロックから離れて遅延する後続ドリフトを補正するために、最初の遅延ロックが達成された後に、前記フレーム同期化回路が前記リタイミング・ユニットを周期的に作動・停止させるようになされている、
請求項12に記載の受信器。 - 後続ドリフトを補正するために、最初の周波数同期化が達成された後に、前記フレーム同期化回路が前記周波数補正器を周期的に作動・停止させるようになされている、
請求項10〜13のいずれかに記載の受信器。 - 前記局部信号発生器を制御するチャージ・ポンプおよび電荷蓄積装置を含み、前記制御信号は前記チャージ・ポンプにより前記電荷蓄積装置に送り込まれる電荷、および前記電荷蓄積装置からくみ出される電荷に呼応するようになされている、
請求項1〜14のいずれかに記載の受信器。 - 局部周波数基準信号とビットクロック信号とを発生するステップと、
同期化シーケンスを含む周波数偏移符号化変調信号を受信して、前記局部周波数基準信号を用いて前記周波数偏移符号化変調信号をダウンコンバートしてベースバンド同相および直角位相信号を提供するステップと、
前記ベースバンド同相信号が前記ベースバンド直角位相信号をリードするときには前記ベースバンド同相および直角位相信号のエッジにそろったパルスを含む同相パルス信号を発生し、前記ベースバンド直角位相信号が前記ベースバンド同相信号をリードするときには前記ベースバンド直角位相および同相信号のエッジにそろったパルスを含む直角位相パルス信号を発生するステップと、
前記同期化シーケンスの受信中に、前記パルス信号を目標と比較して、前記比較結果に基づいて前記局部信号発生器を制御する制御信号を発生するステップと、を含む、
周波数偏移符号化変調信号を復調する方法。 - 前記パルス信号の各々上の連続パルスを計数して、前記パルス信号のうちの一方の前記カウントが所定数値未満のとき、前記制御信号を用いて補正を行うステップを含む、
請求項16に記載の方法。 - 前記パルス信号の各々上の連続パルスを計数して、いずれか1つのビットクロック周期の間に前記パルス信号のうちの一方の前記カウントが所定数値を超えているとき、前記制御信号を用いて補正を行うステップを含む、
請求項16または17に記載の方法。 - 所定の振幅を超える信号を検出したとき、回路の電源を入れて前記周波数補正を実行するステップと、所定個数のシンボルを検出した後に前記回路の電源を切るステップと、を含む、
請求項16〜18のいずれかに記載の方法。 - 周波数ロッキングの間、または周波数ロッキングの後に、前記ベースバンド同相および直角位相信号の遅延を前記ビットクロックにロックするステップを含む、
請求項19に記載の方法。
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