JP3079572B2 - 無線周波数信号のディジタル化および検出方法および装置 - Google Patents
無線周波数信号のディジタル化および検出方法および装置Info
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般的に、無線周波数（RF）信号の受信に
関し、更に特定すれば、受信RF信号のディジタル化およ
び検出に関するものである。
関し、更に特定すれば、受信RF信号のディジタル化およ
び検出に関するものである。
発明の背景 ワイヤレス通信システムに用いられている従来の広帯
域受信機では、多数の所望の信号が、単一の広帯域信号
によって搬送される。かかる広帯域受信機は、典型的
に、アナログ−ディジタル変換器を含み、受信信号を、
当該受信信号のディジタル形式に変換する。アナログ−
ディジタル変換器における固有の非線形性のために、変
換器は望ましくないスプリアス信号（spurious signa
l）やその他の相互変調（IM:intermodulation）信号を
生成する。IM信号が所望の信号の周波数と重複する周波
数を有する場合、所望の信号を検出する際の広帯域受信
機の感度および精度は低下する。したがって、受信信号
をディジタル化し検出する、精度を高めた方法および装
置が必要とされている。
域受信機では、多数の所望の信号が、単一の広帯域信号
によって搬送される。かかる広帯域受信機は、典型的
に、アナログ−ディジタル変換器を含み、受信信号を、
当該受信信号のディジタル形式に変換する。アナログ−
ディジタル変換器における固有の非線形性のために、変
換器は望ましくないスプリアス信号（spurious signa
l）やその他の相互変調（IM:intermodulation）信号を
生成する。IM信号が所望の信号の周波数と重複する周波
数を有する場合、所望の信号を検出する際の広帯域受信
機の感度および精度は低下する。したがって、受信信号
をディジタル化し検出する、精度を高めた方法および装
置が必要とされている。
発明の概要 この必要性に対処するために、本発明は、受信信号を
ディスク化し検出する方法および装置を提供する。本方
法は、第１無線周波数信号を第１クロック・レートでデ
ィジタル化し、第１ディジタル信号を生成する段階と、
第２無線周波数信号を第２クロック・レートでディジタ
ル化し、第２ディジタル信号を生成する段階と、第１デ
ィジタル信号の信号品質を示す第１信号品質測定を行う
段階と、第２ディジタル信号の信号品質を示す第２信号
品質測定を行う段階と、第１および第２信号品質測定に
基づいて、第１および第２ディジタル信号の少なくとも
一方を選択する段階とを含む。
ディスク化し検出する方法および装置を提供する。本方
法は、第１無線周波数信号を第１クロック・レートでデ
ィジタル化し、第１ディジタル信号を生成する段階と、
第２無線周波数信号を第２クロック・レートでディジタ
ル化し、第２ディジタル信号を生成する段階と、第１デ
ィジタル信号の信号品質を示す第１信号品質測定を行う
段階と、第２ディジタル信号の信号品質を示す第２信号
品質測定を行う段階と、第１および第２信号品質測定に
基づいて、第１および第２ディジタル信号の少なくとも
一方を選択する段階とを含む。
本装置は、第１無線周波数信号を第１クロック・レー
トでディジタル化し、第１ディジタル信号を生成する第
１アナログ−ディジタル変換器と、第２無線周波数信号
を第２クロック・レートでディジタル化し、第２ディジ
タル信号を生成する第２アナログ−ディジタル変換器
と、第１ディジタル信号の信号品質を示す第１信号品質
測定値を生成し、第２ディジタル信号の信号品質を示す
第２信号品質測定値を生成する第１測定ユニットと、第
１および第２信号品質測定値に基づいて、第１および第
２ディジタル信号の一方を選択する比較デバイスとを含
む。
トでディジタル化し、第１ディジタル信号を生成する第
１アナログ−ディジタル変換器と、第２無線周波数信号
を第２クロック・レートでディジタル化し、第２ディジ
タル信号を生成する第２アナログ−ディジタル変換器
と、第１ディジタル信号の信号品質を示す第１信号品質
測定値を生成し、第２ディジタル信号の信号品質を示す
第２信号品質測定値を生成する第１測定ユニットと、第
１および第２信号品質測定値に基づいて、第１および第
２ディジタル信号の一方を選択する比較デバイスとを含
む。
本発明のその他の態様によれば、マルチチャネル無線
周波数（RF）受信機を提供する。このマルチチャネルRF
受信機は、第１デジタイザと、第２デジタイザと、第１
デジタイザに応答する第１ディジタル・ダウンコンバー
タと、第２デジタイザに応答する第２ディジタル・ダウ
ンコンバータと、チャネル・プロセッサとを含む。第１
デジタイザは、第１受信マルチキャリアRF信号を第１ク
ロック・レートでディジタル化し、第１ディジタル信号
を生成する。第２デジタイザは、第２受信マルチキャリ
アRF信号を第２クロック・レートでディジタル化し、第
２ディジタル信号を生成する。第１ディジタル・ダウン
コンバータは、前記第１ディジタル信号を受信し、第１
ディジタル・ダウンコンバート信号を生成する。第２デ
ィジタル・ダウンコンバータは、前記第２ディジタル信
号を受信し、第２ディジタル・ダウンバート信号を生成
する。チャネル・プロセッサは、第１および第２ディジ
タル・ダウンコンバータに応答する。
周波数（RF）受信機を提供する。このマルチチャネルRF
受信機は、第１デジタイザと、第２デジタイザと、第１
デジタイザに応答する第１ディジタル・ダウンコンバー
タと、第２デジタイザに応答する第２ディジタル・ダウ
ンコンバータと、チャネル・プロセッサとを含む。第１
デジタイザは、第１受信マルチキャリアRF信号を第１ク
ロック・レートでディジタル化し、第１ディジタル信号
を生成する。第２デジタイザは、第２受信マルチキャリ
アRF信号を第２クロック・レートでディジタル化し、第
２ディジタル信号を生成する。第１ディジタル・ダウン
コンバータは、前記第１ディジタル信号を受信し、第１
ディジタル・ダウンコンバート信号を生成する。第２デ
ィジタル・ダウンコンバータは、前記第２ディジタル信
号を受信し、第２ディジタル・ダウンバート信号を生成
する。チャネル・プロセッサは、第１および第２ディジ
タル・ダウンコンバータに応答する。
本発明自体は、その意図する利点と共に、添付図面と
関連付けた、以下の詳細な説明を参照することにより最
良に理解されよう。
関連付けた、以下の詳細な説明を参照することにより最
良に理解されよう。
図面の簡単な説明 第１図は、受信信号をディジタル化し検出する装置の
特定実施例のブロック図である。
特定実施例のブロック図である。
第２図は、受信信号をディジタル化し検出する装置の
他の実施例のブロック図である。
他の実施例のブロック図である。
第３図は、マルチチャネル無線周波数受信機の実施例
のブロック図である。
のブロック図である。
第４図は、第１図の装置の動作を示す図である。
好適実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、受信信号をディジタル化し検出
する装置10が示されている。装置10は、アンテナ20,ミ
キサ，フィルタ，増幅器，および発振器（図示せず）の
ような従来の回路を含む無線周波数ダウン・コンバータ
22,第１アナログ−ディジタル（A/D）変換器28,第２ア
ナログ−ディジタル（A/D）変換器30,第１ディジタル・
ダウンコンバータ38,第２ディジタル・ダウンコンバー
タ40,プロセッサ36,第１検出器42,第２検出器44,比較モ
ジュール46,ならびに選択モジュール52を含む。RFダウ
ンコンバータ22は、アンテナ20に応答し、スプリッタ26
に結合されている。スプリッタ26は、第1A/D変換器28お
よび第2A/D変換器30に結合されている。プロセッサ36
は、数値制御発振器32を介して、第1A/D変換器28に結合
され、更に第２数値制御発振器（NCO）34を介して、第2
A/D変換器30に結合されている。また、プロセッサ36
は、第１クロック・ソース（fclock1）50を介して、第
１ディジタル・ダウンコンバータ38に結合され、第２ク
ロック・ソース（fclock2）を介して、第２ディジタル
・ダウンコンバータ40にも結合されている。NCO32,34は
別個のユニットとして示されているが、代わりに、第１
および第２ディジタル・ダウンコンバータ38,40に、NCO
32,34をそれぞれ一体化してもよい。第１ディジタル・
ダウンコンバータ38は、第１検出器42に結合され、更に
第1A/D変換器28に結合されている。同様に、第２ディジ
タル・ダウンコンバータ40は、検出器44および第2A/D変
換器30に結合されている。第１検出器42は、第１ディジ
タル・ダウンコンバータ38および比較モジュール46を結
合し、第２検出器44は第２ディジタル・ダウンコンバー
タ40および比較モジュール46を結合する。選択モジュー
ル52は、第1DDC38,第2DDC40,および比較モジュール46に
結合されている。
する装置10が示されている。装置10は、アンテナ20,ミ
キサ，フィルタ，増幅器，および発振器（図示せず）の
ような従来の回路を含む無線周波数ダウン・コンバータ
22,第１アナログ−ディジタル（A/D）変換器28,第２ア
ナログ−ディジタル（A/D）変換器30,第１ディジタル・
ダウンコンバータ38,第２ディジタル・ダウンコンバー
タ40,プロセッサ36,第１検出器42,第２検出器44,比較モ
ジュール46,ならびに選択モジュール52を含む。RFダウ
ンコンバータ22は、アンテナ20に応答し、スプリッタ26
に結合されている。スプリッタ26は、第1A/D変換器28お
よび第2A/D変換器30に結合されている。プロセッサ36
は、数値制御発振器32を介して、第1A/D変換器28に結合
され、更に第２数値制御発振器（NCO）34を介して、第2
A/D変換器30に結合されている。また、プロセッサ36
は、第１クロック・ソース（fclock1）50を介して、第
１ディジタル・ダウンコンバータ38に結合され、第２ク
ロック・ソース（fclock2）を介して、第２ディジタル
・ダウンコンバータ40にも結合されている。NCO32,34は
別個のユニットとして示されているが、代わりに、第１
および第２ディジタル・ダウンコンバータ38,40に、NCO
32,34をそれぞれ一体化してもよい。第１ディジタル・
ダウンコンバータ38は、第１検出器42に結合され、更に
第1A/D変換器28に結合されている。同様に、第２ディジ
タル・ダウンコンバータ40は、検出器44および第2A/D変
換器30に結合されている。第１検出器42は、第１ディジ
タル・ダウンコンバータ38および比較モジュール46を結
合し、第２検出器44は第２ディジタル・ダウンコンバー
タ40および比較モジュール46を結合する。選択モジュー
ル52は、第1DDC38,第2DDC40,および比較モジュール46に
結合されている。
動作の間、無線周波数（RF）信号21がアンテナ20に受
信される。RF信号21は、次にRFダウンコンバータ22によ
って、周波数がダウンコンバートされ、中間周波数（I
F）信号23が生成され、スプリッタ26に供給される。ス
プリッタ26は、IF信号23の２つのほぼ同様のバージョン
を生成し、IF信号23の第１バージョンを第1A/D変換器28
に供給し、IF信号23の第２バージョンを第2A/D変換器30
に供給する。第1A/D変換器28は、好ましくは、プロセッ
サ36に応答して第１クロック・ソース（fclock1）50に
よって決定される第１クロック・レートで動作する。第
2A/D変換器は、好ましくは、プロセッサ36に応答して第
２クロック・ソース（fclock2）51によって決定される
第２クロック・レートで動作する。第1A/D変換器28は、
IF信号23をディジタル化してディジタル信号29を生成
し、第2A/D変換器30は、IF信号23をディジタル化して第
２ディジタル信号31を生成する。好ましくは、第１およ
び第２ディジタル信号29,31は、各々、１つ以上の通信
チャネルを搬送する。次に、第１ディジタル信号29は、
ディジタル・ダウンコンバータ38によって、周波数がダ
ウンコンバートされ、第１ディジタル・ダウンコンバー
ト信号39を生成する。同様に、第２ディジタル・ダウン
コンバータ40はディジタル信号31をダウンコンバート
し、第２ディジタル・ダウンコンバート信号41を生成す
る。
信される。RF信号21は、次にRFダウンコンバータ22によ
って、周波数がダウンコンバートされ、中間周波数（I
F）信号23が生成され、スプリッタ26に供給される。ス
プリッタ26は、IF信号23の２つのほぼ同様のバージョン
を生成し、IF信号23の第１バージョンを第1A/D変換器28
に供給し、IF信号23の第２バージョンを第2A/D変換器30
に供給する。第1A/D変換器28は、好ましくは、プロセッ
サ36に応答して第１クロック・ソース（fclock1）50に
よって決定される第１クロック・レートで動作する。第
2A/D変換器は、好ましくは、プロセッサ36に応答して第
２クロック・ソース（fclock2）51によって決定される
第２クロック・レートで動作する。第1A/D変換器28は、
IF信号23をディジタル化してディジタル信号29を生成
し、第2A/D変換器30は、IF信号23をディジタル化して第
２ディジタル信号31を生成する。好ましくは、第１およ
び第２ディジタル信号29,31は、各々、１つ以上の通信
チャネルを搬送する。次に、第１ディジタル信号29は、
ディジタル・ダウンコンバータ38によって、周波数がダ
ウンコンバートされ、第１ディジタル・ダウンコンバー
ト信号39を生成する。同様に、第２ディジタル・ダウン
コンバータ40はディジタル信号31をダウンコンバート
し、第２ディジタル・ダウンコンバート信号41を生成す
る。
検出器42は、第１ディジタル・ダウンコンバート信号
39を受信し、信号39の第１信号品質測定43を行う。信号
品質測定値43は、ディジタル信号の信号品質を示す。同
様に、検出器44は、第２ディジタル・ダウンコンバート
信号41の第２信号品質測定45を行う。第１信号品質測定
値43および第２信号品質測定値45は、比較モジュール46
によって受信される。比較モジュールは、第１信号品質
測定値43および第２品質測定値45の比較に基づいて、第
１ディジタル・ダウンコンバート信号39または第２ディ
ジタル・ダウンコンバート信号41のいずれかを選択す
る。選択モジュール52は、比較モジュール46に応答し、
選択したディジタル・ダウンコンバート信号48を出力す
る。本発明の一実施例によれば、ディジタル・ダウンコ
ンバート信号48は、第１ディジタル・ダウンコンバート
信号39または第２ディジタル・ダウンコンバート信号41
のいずれかである。他の実施例によれば、ディジタル・
ダウンコンバート信号48は、第１および第２ディジタル
・ダウンコンバート信号39,41の組み合わせとしてもよ
い。
39を受信し、信号39の第１信号品質測定43を行う。信号
品質測定値43は、ディジタル信号の信号品質を示す。同
様に、検出器44は、第２ディジタル・ダウンコンバート
信号41の第２信号品質測定45を行う。第１信号品質測定
値43および第２信号品質測定値45は、比較モジュール46
によって受信される。比較モジュールは、第１信号品質
測定値43および第２品質測定値45の比較に基づいて、第
１ディジタル・ダウンコンバート信号39または第２ディ
ジタル・ダウンコンバート信号41のいずれかを選択す
る。選択モジュール52は、比較モジュール46に応答し、
選択したディジタル・ダウンコンバート信号48を出力す
る。本発明の一実施例によれば、ディジタル・ダウンコ
ンバート信号48は、第１ディジタル・ダウンコンバート
信号39または第２ディジタル・ダウンコンバート信号41
のいずれかである。他の実施例によれば、ディジタル・
ダウンコンバート信号48は、第１および第２ディジタル
・ダウンコンバート信号39,41の組み合わせとしてもよ
い。
好適実施例では、RFダウンコンバータ22は、Watkins
Johnson,HDMII型ミキサのようなミキサを含み、発振器2
4は、MC12073Aプリスカラー集積回路（IC）を有するMC1
45151FN2シンセサイザICであり、双方とも、所望の注入
周波数（injection frequency）に設定された電圧制御
発振器と共に、Motoloraから入手可能である。第1A/D変
換器28は、好ましくは、61.44Mhzのクロック・レートで
動作するAnalog DevicesのA/D9042である。第2A/D変換
器30は、好ましくは、61.60Mhzのレートで動作するAnal
og DevicesのA/D9042である。第１および第２ディジタ
ル・ダウンコンバータ38,40およびNCO32,34は、好まし
くは、各々、Harris Corp.によって供給される、NCO機
能性を内部に含むHSP50016ディジタル・ダウンコンバー
タである。検出器42,44は、装置10の特定用途に応じ
て、種々の形式のものとすることができる。例えば、最
新移動電話システム（AMPS:advanced mobile phone sys
tem）型セルラ・システムでは、検出器42,44は、好まし
くは、監視オーディオ・トーン（SAT:supervisory audi
o tone）検出器であり、SAT検出器の出力は、比較モジ
ュール46内のSAT比較器への入力を供給する。しかしな
がら、セルラ・システムの時分割多元接続（TDMA）型で
は、検出器42,44は、好ましくは、相関器型検出器であ
り、検出器42,44は、選択されたタイム・スロットに対
して、予め規定された同期ワードと相関付けられ、好ま
しくは、ビット・エラー・レート測定を含み、品質43,4
5をそれぞれ判定する。プロセッサ36は、好ましくは、M
otorolaからのMC68302プロセッサである。
Johnson,HDMII型ミキサのようなミキサを含み、発振器2
4は、MC12073Aプリスカラー集積回路（IC）を有するMC1
45151FN2シンセサイザICであり、双方とも、所望の注入
周波数（injection frequency）に設定された電圧制御
発振器と共に、Motoloraから入手可能である。第1A/D変
換器28は、好ましくは、61.44Mhzのクロック・レートで
動作するAnalog DevicesのA/D9042である。第2A/D変換
器30は、好ましくは、61.60Mhzのレートで動作するAnal
og DevicesのA/D9042である。第１および第２ディジタ
ル・ダウンコンバータ38,40およびNCO32,34は、好まし
くは、各々、Harris Corp.によって供給される、NCO機
能性を内部に含むHSP50016ディジタル・ダウンコンバー
タである。検出器42,44は、装置10の特定用途に応じ
て、種々の形式のものとすることができる。例えば、最
新移動電話システム（AMPS:advanced mobile phone sys
tem）型セルラ・システムでは、検出器42,44は、好まし
くは、監視オーディオ・トーン（SAT:supervisory audi
o tone）検出器であり、SAT検出器の出力は、比較モジ
ュール46内のSAT比較器への入力を供給する。しかしな
がら、セルラ・システムの時分割多元接続（TDMA）型で
は、検出器42,44は、好ましくは、相関器型検出器であ
り、検出器42,44は、選択されたタイム・スロットに対
して、予め規定された同期ワードと相関付けられ、好ま
しくは、ビット・エラー・レート測定を含み、品質43,4
5をそれぞれ判定する。プロセッサ36は、好ましくは、M
otorolaからのMC68302プロセッサである。
第1A/D変換器28を第2A/D変換器30とは異なるクロック
・レートで動作させることによって、好ましくはそれぞ
れの異なる周波数でディジタル・ダウンコンバータ38,4
0を同調させ、信号29,31の所望のチャネルを受信するこ
とを注記しておく。第１および第２変換器28,30を異な
るレートで動作させることにより、装置10は、検出信号
23のダイナミック・レンジを拡大する。検出信号23のダ
イナミック・レンジが拡大するのは、A/D変換器28,30内
におけるディジタル化プロセスに固有な変調間生成物の
周波数が、A/D変換器28,30の異なるクロック・レートの
ために、出力信号29,31において、シフトされるからで
ある。
・レートで動作させることによって、好ましくはそれぞ
れの異なる周波数でディジタル・ダウンコンバータ38,4
0を同調させ、信号29,31の所望のチャネルを受信するこ
とを注記しておく。第１および第２変換器28,30を異な
るレートで動作させることにより、装置10は、検出信号
23のダイナミック・レンジを拡大する。検出信号23のダ
イナミック・レンジが拡大するのは、A/D変換器28,30内
におけるディジタル化プロセスに固有な変調間生成物の
周波数が、A/D変換器28,30の異なるクロック・レートの
ために、出力信号29,31において、シフトされるからで
ある。
次に、第２図を参照すると、受信信号を検出しディジ
タル化する装置100の他の好適実施例が開示されてい
る。装置100は、第１アンテナ102および第２アンテナ10
4を含む。また、装置100は、第1RFダウンコンバータ段1
06および第2RFダウンコンバータ段108も含む。第1RFダ
ウンコンバータ段106は、中間周波数信号107を生成し、
第2RFダウンコンバータ段108は第２中間周波数信号109
を生成する。更に、装置100は、第１および第２アナロ
グ−ディジタル変換器110,112,第１および第２数値制御
発振器114,118,第１および第２ディジタル・ダウンコン
バータ122,120,第１および第２信号品質検出器124,126,
プロセッサ116,信号比較モジュール128,ならびに選択モ
ジュール131も含む。概略的に、装置100の好適実施例
は、第１図の装置10に関して先に述べたのと同じ素子を
有し、同じように動作する。しかしながら、装置100
は、更に、第２アンテナ104および第2RFダウンコンバー
タ段108を含む。RFダウンコンバータ段108は、RFダウン
コンバータ段106とほぼ同様であり、好ましくは、ミキ
サ，発振器，および当業者には既知のその他の従来のデ
バイスを含む。第２アンテナおよび第2RFダウンコンバ
ータ段108を備えることによって、装置100は、受信信号
のダイバシティ受信（diversity reception）が可能と
なる。当技術分野ではよく知られているように、ダイバ
シティ受信によって、受信機における検出が改善する。
タル化する装置100の他の好適実施例が開示されてい
る。装置100は、第１アンテナ102および第２アンテナ10
4を含む。また、装置100は、第1RFダウンコンバータ段1
06および第2RFダウンコンバータ段108も含む。第1RFダ
ウンコンバータ段106は、中間周波数信号107を生成し、
第2RFダウンコンバータ段108は第２中間周波数信号109
を生成する。更に、装置100は、第１および第２アナロ
グ−ディジタル変換器110,112,第１および第２数値制御
発振器114,118,第１および第２ディジタル・ダウンコン
バータ122,120,第１および第２信号品質検出器124,126,
プロセッサ116,信号比較モジュール128,ならびに選択モ
ジュール131も含む。概略的に、装置100の好適実施例
は、第１図の装置10に関して先に述べたのと同じ素子を
有し、同じように動作する。しかしながら、装置100
は、更に、第２アンテナ104および第2RFダウンコンバー
タ段108を含む。RFダウンコンバータ段108は、RFダウン
コンバータ段106とほぼ同様であり、好ましくは、ミキ
サ，発振器，および当業者には既知のその他の従来のデ
バイスを含む。第２アンテナおよび第2RFダウンコンバ
ータ段108を備えることによって、装置100は、受信信号
のダイバシティ受信（diversity reception）が可能と
なる。当技術分野ではよく知られているように、ダイバ
シティ受信によって、受信機における検出が改善する。
第３図を参照すると、広帯域マルチチャネル受信機の
好適実施例が示されている。広帯域受信機200は、偶数
群と呼ぶ第１群および奇数群とよぶ第２群に分類された
複数のモジュールを含む。偶数群は、複数のアンテナ20
2,受信回路204,デジタイザ206,第１クロック・ソース20
8,およびディジタル・ダウンコンバータ・モジュール21
0を含む。同様に、奇数群は、複数のアンテナ224,受信
回路222,デジタイザ220,ディジタル・ダウンコンバータ
228,および第２クロック・ソース226を含む。チャネル
・プロセッサ、または好ましくは複数のプロセッサ230
が、偶数群および奇数群の各々におけるディジタル・ダ
ウンコンバータ210,228の各々から、データを受信す
る。
好適実施例が示されている。広帯域受信機200は、偶数
群と呼ぶ第１群および奇数群とよぶ第２群に分類された
複数のモジュールを含む。偶数群は、複数のアンテナ20
2,受信回路204,デジタイザ206,第１クロック・ソース20
8,およびディジタル・ダウンコンバータ・モジュール21
0を含む。同様に、奇数群は、複数のアンテナ224,受信
回路222,デジタイザ220,ディジタル・ダウンコンバータ
228,および第２クロック・ソース226を含む。チャネル
・プロセッサ、または好ましくは複数のプロセッサ230
が、偶数群および奇数群の各々におけるディジタル・ダ
ウンコンバータ210,228の各々から、データを受信す
る。
第１クロック・ソース208は、好ましくはデジタイザ
・エンコーダ・クロックまたはサンプリング・クロック
であり、第２クロック226とは異なるレートにセットさ
れる。デジタイザ206から出力されるデータは、ディジ
タル・ダウンコンバータ・モジュール210内の少なくと
も１つのディジタル・ダウンコンバータ（DDC）に供給
され、デジタイザ220から出力されるデータはDDC228に
供給される。DDCモジュール210,228内の各DDCは、DDC21
0内の、NCO32のような、各NCOが発生する信号を印加す
ることによって、それぞれのデジタイザ206,220から受
信した広帯域データ内に埋め込まれている所望のチャネ
ルを、ベースバンドにディジタル的に混成する。各DDC2
10,228によって実行される他の機能に、デシメーション
／フィルタ処理（decimation/filtering）がある。デシ
メーション・フィルタ処理プロセスは、各個別のチャネ
ルに必要な、チャネル・フィルタ処理およびレート低下
を行う。個々のベースバンド信号の帯域幅は通常広帯域
スペクトルよりも狭いので、サンプル・レートの低下が
可能であり、しかも多くの場合これは望ましいことであ
る。デジタイザ206およびDDC210を含む１ブランチと、
デジタイザ220およびDDC228を含む第２ブランチとの間
の広帯域データのサンプル・レートが等しくないので、
所与の通信チャネルに対して用いられる周波数およびデ
シメーション比は、ブランチ間で異なるため、全てのブ
ランチに対して等しい値のサンプル・レートで、所望の
チャネルはそのベースバンド相当物（baseband equival
ent）に変換される。もちろん、ベースバンド・サンプ
リング・レートは、各チャネル毎に同一である必要はな
く、所望の受信チャネルのチャネル帯域幅に基づいて選
択すればよい。セルラ最新移動電話システム（AMPS）チ
ャネルのような帯域幅が等しい多数のチャネルについて
は、各チャネル毎に同じサンプル・レートを有すること
が望ましい。
・エンコーダ・クロックまたはサンプリング・クロック
であり、第２クロック226とは異なるレートにセットさ
れる。デジタイザ206から出力されるデータは、ディジ
タル・ダウンコンバータ・モジュール210内の少なくと
も１つのディジタル・ダウンコンバータ（DDC）に供給
され、デジタイザ220から出力されるデータはDDC228に
供給される。DDCモジュール210,228内の各DDCは、DDC21
0内の、NCO32のような、各NCOが発生する信号を印加す
ることによって、それぞれのデジタイザ206,220から受
信した広帯域データ内に埋め込まれている所望のチャネ
ルを、ベースバンドにディジタル的に混成する。各DDC2
10,228によって実行される他の機能に、デシメーション
／フィルタ処理（decimation/filtering）がある。デシ
メーション・フィルタ処理プロセスは、各個別のチャネ
ルに必要な、チャネル・フィルタ処理およびレート低下
を行う。個々のベースバンド信号の帯域幅は通常広帯域
スペクトルよりも狭いので、サンプル・レートの低下が
可能であり、しかも多くの場合これは望ましいことであ
る。デジタイザ206およびDDC210を含む１ブランチと、
デジタイザ220およびDDC228を含む第２ブランチとの間
の広帯域データのサンプル・レートが等しくないので、
所与の通信チャネルに対して用いられる周波数およびデ
シメーション比は、ブランチ間で異なるため、全てのブ
ランチに対して等しい値のサンプル・レートで、所望の
チャネルはそのベースバンド相当物（baseband equival
ent）に変換される。もちろん、ベースバンド・サンプ
リング・レートは、各チャネル毎に同一である必要はな
く、所望の受信チャネルのチャネル帯域幅に基づいて選
択すればよい。セルラ最新移動電話システム（AMPS）チ
ャネルのような帯域幅が等しい多数のチャネルについて
は、各チャネル毎に同じサンプル・レートを有すること
が望ましい。
各ブランチからの各チャネルに対するベースバンド・
データは、チャネル・プロセッサ230に渡され、各ブラ
ンチからのチャネル化データを分析し、疑似信号による
干渉の可能性を調べる。あるブランチに対する特定のチ
ャネル上において干渉が検出された場合、当該チャネル
の結合プロセスでは、そのブランチを用いない。また、
チャネル・プロセッサ230は、復調，データ検出，なら
びにビットおよびワード・エラー・レート測定のような
機能も実行する。
データは、チャネル・プロセッサ230に渡され、各ブラ
ンチからのチャネル化データを分析し、疑似信号による
干渉の可能性を調べる。あるブランチに対する特定のチ
ャネル上において干渉が検出された場合、当該チャネル
の結合プロセスでは、そのブランチを用いない。また、
チャネル・プロセッサ230は、復調，データ検出，なら
びにビットおよびワード・エラー・レート測定のような
機能も実行する。
セクタ化アンテナの用途では、奇数群受信機として示
される、アンテナ224に接続された複数の広帯域受信機
は、１つのエンコード・レートでデジタイザを利用し、
一方、偶数群受信機として示される、アンテナ202に接
続された受信機は、他のエンコード・レートのデジタイ
ザを利用する。一例として、そして第３図を参照して、
AMPSチャネルによって構成された、３セクタ・セルラ・
システムについて考える。２つの受信アンテナをセクタ
毎に用い、合計で６つのアンテナを用いる。６つの広帯
域受信デジタイザを用い、アンテナ１つ当たり１つとす
る。３つの受信デジタイザ220を集合化して奇数アンテ
ナ224に結合し、61.44Mhzのサンプリング・クロックを
用いる。これらを奇数デジタイザと呼ぶことにする。他
の３つ（偶数デジタイザ）206はそれぞれの偶数アンテ
ナ202に連結され、61.60Mhzのサンプリング・クロック
を用いる。奇数デジタイザ220の各々からの61.44Mhzの
広帯域データは、DDC228のブロックに渡される。DDCの
数は、セルに対して望ましいAMPSチャネルの数によって
異なる。各DDC228は、適切なデジタイザ220から61.44Mh
zデータを取り込み、上述のステップを用いて、埋め込
まれている所望のAMPSチャネルをベースバンドに変換す
る。このプロセスでは、他のチャネルを濾波して取り除
き、所望のチャネルを残す。AMPSベースバンド・データ
に対する所望のサンプル・レートが80Kサンプル／秒で
ある場合、この場合に必要なデシメーション比は、61.4
4Mhz/80Khz＝768となる。
される、アンテナ224に接続された複数の広帯域受信機
は、１つのエンコード・レートでデジタイザを利用し、
一方、偶数群受信機として示される、アンテナ202に接
続された受信機は、他のエンコード・レートのデジタイ
ザを利用する。一例として、そして第３図を参照して、
AMPSチャネルによって構成された、３セクタ・セルラ・
システムについて考える。２つの受信アンテナをセクタ
毎に用い、合計で６つのアンテナを用いる。６つの広帯
域受信デジタイザを用い、アンテナ１つ当たり１つとす
る。３つの受信デジタイザ220を集合化して奇数アンテ
ナ224に結合し、61.44Mhzのサンプリング・クロックを
用いる。これらを奇数デジタイザと呼ぶことにする。他
の３つ（偶数デジタイザ）206はそれぞれの偶数アンテ
ナ202に連結され、61.60Mhzのサンプリング・クロック
を用いる。奇数デジタイザ220の各々からの61.44Mhzの
広帯域データは、DDC228のブロックに渡される。DDCの
数は、セルに対して望ましいAMPSチャネルの数によって
異なる。各DDC228は、適切なデジタイザ220から61.44Mh
zデータを取り込み、上述のステップを用いて、埋め込
まれている所望のAMPSチャネルをベースバンドに変換す
る。このプロセスでは、他のチャネルを濾波して取り除
き、所望のチャネルを残す。AMPSベースバンド・データ
に対する所望のサンプル・レートが80Kサンプル／秒で
ある場合、この場合に必要なデシメーション比は、61.4
4Mhz/80Khz＝768となる。
同様に、偶数デジタイザ206の各々からの61.60Mhzの
広帯域データは、他のブロックのDDC210に渡される。こ
れらのDDC210は、奇数ブランチについて記載したのと同
じ機能を、偶数ブランチ上で行う。偶数ブランチのベー
スバンド・データに対する所望のサンプル・レートも80
Kサンプル／秒である場合、デシメーション比は770（6
1.60Mhz/80Khz）となる。各個別のDDC210,228からのデ
ータは、チャネル・プロセッサ230まで到達し、各チャ
ネル毎に奇数および偶数データを分析し、干渉を調べ
る。偶数ブランチ内の疑似応答が当該セクタにおいて用
いられているチャネル上にある場合、奇数ブランチに対
するチャネル・データを選択し、疑似応答がある間は、
ダイバーシティを実施しない。同様に、奇数ブランチ内
の疑似応答が検出された場合、偶数ブランチに対するチ
ャネル・データを選択する。
広帯域データは、他のブロックのDDC210に渡される。こ
れらのDDC210は、奇数ブランチについて記載したのと同
じ機能を、偶数ブランチ上で行う。偶数ブランチのベー
スバンド・データに対する所望のサンプル・レートも80
Kサンプル／秒である場合、デシメーション比は770（6
1.60Mhz/80Khz）となる。各個別のDDC210,228からのデ
ータは、チャネル・プロセッサ230まで到達し、各チャ
ネル毎に奇数および偶数データを分析し、干渉を調べ
る。偶数ブランチ内の疑似応答が当該セクタにおいて用
いられているチャネル上にある場合、奇数ブランチに対
するチャネル・データを選択し、疑似応答がある間は、
ダイバーシティを実施しない。同様に、奇数ブランチ内
の疑似応答が検出された場合、偶数ブランチに対するチ
ャネル・データを選択する。
第４図を参照すると、一例が示されており、ここで
は、好適実施例は、Personal Digital Cellular Teleco
mmunication System RCR STD−27D文書に概略的に記載
されているように、ディジタル移動電話システム内のア
ップリンク・トラフィック・チャネル上で動作する。こ
の文書は、日本国105東京都港区虎の門１−５−16のRes
earch ＆ Development Center for Radio Systemsから
入手可能である。この例では、好適実施例を用いる製品
は、RCR STD−27D文書によって確立された規格および仕
様を満たし、関連するセルラ・システムにおいて適性な
性能を可能にするものと仮定する。
は、好適実施例は、Personal Digital Cellular Teleco
mmunication System RCR STD−27D文書に概略的に記載
されているように、ディジタル移動電話システム内のア
ップリンク・トラフィック・チャネル上で動作する。こ
の文書は、日本国105東京都港区虎の門１−５−16のRes
earch ＆ Development Center for Radio Systemsから
入手可能である。この例では、好適実施例を用いる製品
は、RCR STD−27D文書によって確立された規格および仕
様を満たし、関連するセルラ・システムにおいて適性な
性能を可能にするものと仮定する。
検出器ブロック42,44,比較モジュール46,および選択
モジュール52内に含まれる機能の好適実施例について、
詳細な説明を行う。これらのブロック42,44,46,52は、M
otorola MC68302のようなマイクロプロセッサに組み込
むことができる。当業者は、MC68302をプログラムし、
以下の本文に記載するタスクを実行させることができよ
う。
モジュール52内に含まれる機能の好適実施例について、
詳細な説明を行う。これらのブロック42,44,46,52は、M
otorola MC68302のようなマイクロプロセッサに組み込
むことができる。当業者は、MC68302をプログラムし、
以下の本文に記載するタスクを実行させることができよ
う。
ブランチ１データ信号39は、第１ディジタル・ダウン
コンバータ（DDC）38の出力から成る。ブランチ２デー
タ信号41は、第２ディジタル・ダウンコンバータ（DD
C）40の出力から成る。検出モジュール42内では、ブラ
ンチ１トラフィック・チャネル同期ワードは、RCR STD
−27D文書に確立されているように、予め規定された同
期ワードに相関付けられている。この文書は、本願でも
使用可能である。検出モジュール44では、ブランチ２ト
ラフィック・チャネル同期ワードが、RCR STD−27D文書
に確立されているように、予め規定された同期ワードに
相関付けられている。ブランチのいずれかに対する同期
の相関関係が得られない場合、当該ブランチのトラフィ
ック・チャネルはもはや有効でなく、即ち、信号は当該
ブランチに対するRF入力信号レベルの干渉元によって転
化（corrupt）されたと仮定されるか、または受信機の
感度レベル未満であると仮定される。有効な同期ワード
の相関結果が、それぞれのブランチから受信された場
合、対応するビット・エラー・レート（BER）の測定を
非トラフィック・チャネル・ビット全てについて行うこ
とができる。ブランチ１の相関結果が比較モジュール46
に送られ、ブランチ２から受信した相関結果と比較され
る。尚、アップリンク・トラフィック・チャネル・ビッ
ト割当ての一例が、RCR STD−27Dの第4.1.4.3.2章に記
載されている。測定結果は、ブランチ１データから受信
した情報をブランチ２データから受信した情報と比較す
る、比較モジュール46によって与えられる。
コンバータ（DDC）38の出力から成る。ブランチ２デー
タ信号41は、第２ディジタル・ダウンコンバータ（DD
C）40の出力から成る。検出モジュール42内では、ブラ
ンチ１トラフィック・チャネル同期ワードは、RCR STD
−27D文書に確立されているように、予め規定された同
期ワードに相関付けられている。この文書は、本願でも
使用可能である。検出モジュール44では、ブランチ２ト
ラフィック・チャネル同期ワードが、RCR STD−27D文書
に確立されているように、予め規定された同期ワードに
相関付けられている。ブランチのいずれかに対する同期
の相関関係が得られない場合、当該ブランチのトラフィ
ック・チャネルはもはや有効でなく、即ち、信号は当該
ブランチに対するRF入力信号レベルの干渉元によって転
化（corrupt）されたと仮定されるか、または受信機の
感度レベル未満であると仮定される。有効な同期ワード
の相関結果が、それぞれのブランチから受信された場
合、対応するビット・エラー・レート（BER）の測定を
非トラフィック・チャネル・ビット全てについて行うこ
とができる。ブランチ１の相関結果が比較モジュール46
に送られ、ブランチ２から受信した相関結果と比較され
る。尚、アップリンク・トラフィック・チャネル・ビッ
ト割当ての一例が、RCR STD−27Dの第4.1.4.3.2章に記
載されている。測定結果は、ブランチ１データから受信
した情報をブランチ２データから受信した情報と比較す
る、比較モジュール46によって与えられる。
どのブランチ・データ、即ち、ブランチ１またはブラ
ンチ２のどちらを更に処理して、RCR STD−27Dの要求に
従う選択モジュール出力48に適用するかという選択を行
うためには、多くの評価基準が使用可能である。
ンチ２のどちらを更に処理して、RCR STD−27Dの要求に
従う選択モジュール出力48に適用するかという選択を行
うためには、多くの評価基準が使用可能である。
適切な選択評価基準の一例は、同期ワード相関が得ら
れたこと、および所定のBERスレシホルドを超えなけれ
ばならないことである。具体的には、同期ワード相関が
得られ、かつBERが双方のブランチについて合格した場
合、双方のブランチ信号を結合し更に処理を進める。第
２図におけるように２つのアンテナを使う場合、この結
果ダイバシティ利得が得られる。ブランチ１同期ワード
相関が得られ、ブランチ1BERが所定のスレシホルドにお
いて合格し、更にブランチ２同期ワード相関が得られな
かったか、あるいはブランチ２同期ワード相関は得られ
たがブランチ2BERが不合格であった場合、ブランチ１デ
ータを選択し更に処理を進める。また、ブランチ２同期
ワード相関が得られ、ブランチ2BERがそれぞれのスレシ
ホルドで合格し、更にブランチ１同期ワード相関が得ら
れなかったか、あるいはブランチ１同期ワード相関は得
られたがブランチ1BERが不合格であった場合、ブランチ
２データを選択し更に処理を進める。ここでは特定の選
択方法について説明したが、他にも多くの使用可能な選
択方法があることが考えられる。
れたこと、および所定のBERスレシホルドを超えなけれ
ばならないことである。具体的には、同期ワード相関が
得られ、かつBERが双方のブランチについて合格した場
合、双方のブランチ信号を結合し更に処理を進める。第
２図におけるように２つのアンテナを使う場合、この結
果ダイバシティ利得が得られる。ブランチ１同期ワード
相関が得られ、ブランチ1BERが所定のスレシホルドにお
いて合格し、更にブランチ２同期ワード相関が得られな
かったか、あるいはブランチ２同期ワード相関は得られ
たがブランチ2BERが不合格であった場合、ブランチ１デ
ータを選択し更に処理を進める。また、ブランチ２同期
ワード相関が得られ、ブランチ2BERがそれぞれのスレシ
ホルドで合格し、更にブランチ１同期ワード相関が得ら
れなかったか、あるいはブランチ１同期ワード相関は得
られたがブランチ1BERが不合格であった場合、ブランチ
２データを選択し更に処理を進める。ここでは特定の選
択方法について説明したが、他にも多くの使用可能な選
択方法があることが考えられる。
上述の受信RF信号をディジタル化し検出する好適な方
法および装置には、多くの利点がある。例えば、好適実
施例は、受信周波数のダイナミック・レンジ・レベルを
高める。これは、本発明を用いなければ、アナログ−デ
ィジタル変換器内のディジタル化プロセスによって発生
する干渉のような疑似干渉によって妨げられたであろ
う。加えて、疑似信号の低減は、多数のクロック・レー
トを用いることによって達成されるので、疑似信号を低
減するための独立したデバイスの必要性が低下する。そ
の他の利点は、受信機ブランチにおける利得の減少であ
る。更に、複数の受信機ブランチの各々にほぼ同様のRF
回路を用いることができ、これによって経済的な製造お
よびコスト削減をもたらすことになる。
法および装置には、多くの利点がある。例えば、好適実
施例は、受信周波数のダイナミック・レンジ・レベルを
高める。これは、本発明を用いなければ、アナログ−デ
ィジタル変換器内のディジタル化プロセスによって発生
する干渉のような疑似干渉によって妨げられたであろ
う。加えて、疑似信号の低減は、多数のクロック・レー
トを用いることによって達成されるので、疑似信号を低
減するための独立したデバイスの必要性が低下する。そ
の他の利点は、受信機ブランチにおける利得の減少であ
る。更に、複数の受信機ブランチの各々にほぼ同様のRF
回路を用いることができ、これによって経済的な製造お
よびコスト削減をもたらすことになる。
上述の装置および方法の更に別の利点および変更も、
当業者には容易に想起されよう。したがって、本発明
は、その広範な態様では、これまでに示しかつ説明し
た、具体的な詳細、代表的な装置、および代表例には限
定されないものとする。本発明の範囲または精神から逸
脱することなく、種々の変更や変形も可能であり、本発
明は、かかる変更や変形の全て含むことを意図するもの
である。
当業者には容易に想起されよう。したがって、本発明
は、その広範な態様では、これまでに示しかつ説明し
た、具体的な詳細、代表的な装置、および代表例には限
定されないものとする。本発明の範囲または精神から逸
脱することなく、種々の変更や変形も可能であり、本発
明は、かかる変更や変形の全て含むことを意図するもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 1/06 - 1/26 H04B 7/26 H04L 27/18 - 27/223
Claims (8)
- 【請求項１】受信信号のディジタル化および検出を行う
方法であって： 第１無線周波数信号を第１クロック・レートでディジタ
ル化し、第１ディジタル信号を生成する段階； 第２無線周波数信号を第２クロック・レートでディジタ
ル化し、第２ディジタル信号を生成する段階； 前記第１ディジタル信号の信号品質を示す第１品質信号
の測定を行い、前記第１品質信号の測定が同期測定を含
む段階； 前記第２ディジタル信号の信号品質を示す第２品質信号
の測定を行い、前記第２品質信号の測定が同期測定を含
む段階； および 前記第１および第２品質信号の測定結果に基づいて、前
記第１および第２ディジタル信号の少なくとも一方を選
択する段階； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項２】受信信号の少なくとも１つの周波数をダウ
ンコンバートし、前記第１および第２無線周波数信号の
少なくとも１つを生成する段階； 前記第１および第２品質信号の測定の一方を行う前に、
前記第１および第２ディジタル信号の少なくとも一方を
ダウンコンバートする段階；および 前記選択したディジタル信号を処理する段階； を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】受信した無線周波数（RF）信号のディジタ
ル化および検出を行う方法であって： 前記RF信号を検出する段階； 前記RF信号を第１クロック・レートでディジタル化し、
第１ディジタル信号を生成する段階； 前記RF信号を第２クロック・レートでディジタル化し、
第２ディジタル信号を生成する段階； 第１および第２品質信号の測定を行う段階であって、前
記第１および第２品質信号の測定の各々が、同期測定を
含み、前記第１、第２品質信号は前記それぞれの第１お
よび第２ディジタル信号の信号品質を示す、段階；およ
び 前記それぞれの第１および第２ディジタル信号の前記第
１および第２品質信号の測定結果に基づいて、前記第１
および第２ディジタル信号の一方を選択する段階； から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項４】前記第１品質信号の測定値をスレシホルド
と比較し、前記第１品質信号の測定値が前記スレシホル
ドを超過する場合、前記第１ディジタル信号を処理する
段階；および 前記第２品質信号の測定値をスレシホルドと比較し、前
記第２品質信号の測定値が前記スレシホルドを超過する
場合、前記第２ディジタル信号を処理する段階； の少なくとも１つの段階を含むことを特徴とする請求項
３記載の方法。 - 【請求項５】受信信号のディジタル化および検出を行う
装置であって： 第１無線周波数信号を第１クロック・レートでディジタ
ル化し、第１ディジタル信号を生成する第１アナログ−
ディジタル変換器； 第２無線周波数信号を第２クロック・レートでディジタ
ル化し、第２ディジタル信号を生成する第２アナログ−
ディジタル変換器； 前記第１ディジタル信号の信号品質を示す第１品質信号
の測定値および前記第２ディジタル信号の信号品質を示
す第２品質信号の測定値を生成する第１測定ユニットで
あって、前記第１および第２品質信号の測定値が同期測
定値から成る第１測定ユニット；および 前記第１および第２品質信号の測定値に基づいて、前記
第１および第２ディジタル信号の一方を選択する比較デ
バイス； から成ることを特徴とする装置。 - 【請求項６】受信信号の周波数をダウンコンバートし、
前記第１および第２無線周波数信号の少なくとも一方を
生成するRFダウンコンバータ；および 前記第１および第２アナログ−ディジタル変換器の少な
くとも一方に応答するディジタル・ダウンコンバータ； の少なくとも一方を更に備えることを特徴とする請求項
５記載の装置。 - 【請求項７】前記ディジタル・ダウンコンバータは、数
値制御発振器を含むことを特徴とする請求項５記載の装
置。 - 【請求項８】マルチチャネル無線周波数（RF）受信機で
あって： 第１受信マルチキャリアRF信号を第１クロック・レート
でディジタル化し、第１ディジタル信号を生成する第１
デジタイザ； 第２受信マルチキャリアRF信号を第２クロック・レート
でディジタル化し、第２ディジタル信号を生成する第２
デジタイザ； 前記第１デジタイザに応答する第１ディジタル・ダウン
コンバータであって、前記第１ディジタル信号を受信
し、第１ディジタル・ダウンコンバート信号を生成する
第１ディジタル・ダウンコンバータ； 前記第１デジタイザおよび前記第１ディジタル・ダウン
コンバータに結合された第１クロック・ソース； 前記第２デジタイザに応答する第２ディジタル・ダウン
コンバータであって、前記第２ディジタル信号を受信
し、第２ディジタル・ダウンコンバート信号を生成する
第２ディジタル・ダウンコンバータ； 前記第２デジタイザおよび前記第２ディジタル・ダウン
コンバータに結合された第２クロック・ソース；および 前記第１および第２ディジタル・ダウンコンバータに応
答するチャネル・プロセッサ； から成ることを特徴とするマルチチャネル無線周波数
（RF）受信機。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US607,752 | 1996-02-27 | ||
| US08/607,752 | 1996-02-27 | ||
| US08/607,752 US5796777A (en) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | Apparatus and method for digitizing and detecting a received radio frequency signal |
| PCT/US1996/019985 WO1997032404A1 (en) | 1996-02-27 | 1996-12-13 | Apparatus and method for digitizing and detecting a received radio frequency signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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