JP5274014B2 - 通信システム用フィルタ - Google Patents
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Description
したがって、矛盾する要件を満足することのできる、新型かつ改良型のフィルタ構成および方法が要求されている。
受信機及び送信機において使用されるフィルタは、物理的にいくつかのICわたって分散している。従来、各フィルタは、独立に設計されており、その結果、フィルタ性能の全体調節はされていない。本発明は、フィルタが互いに補償することを可能とし、それによってフィルタチェーン全体の全体性能が最適化される。そのフィルタの設計をより容易にするために、制御された性能低下(controlled performance degradation)を1つのフィルタに導入することができる。この制御された性能低下は、チェーン内の別のフィルタによって補償することができる。
本発明をより詳細に理解するために,参照により本明細書に組入れてある、添付の図面を参照する。
本発明の第1の態様によるフィルタを含む、WCDMA(広帯域コード分割多重アクセス)受信機チェーンのブロック図が図3に示されている。この受信機チェーンは、アナログローバスフィルタ100、アナログ・ディジタル変換器(ADC)102、間引きフィルタ104、修正RRCディジタルフィルタ106および補間フィルタ108を含む。「修正」RRCフィルタは、以下に示すように、フィルタ全体におけるその他の構成要素を補償するように係数が修正されている、RRCフィルタを意味する。
修正RRCディジタルフィルタ106、2X対称FIRフィルタは例えば10チップの持続期間を有し、2Xサンプリングレートで21タップであることを意味する。このFIRフィルタは、フィルタチェーン全体にわたっての、他の構成要素によって導入される、予期しない、または有害な(しかし制御されている)歪がある場合にそれを補償するために、プログラム可能である。その目的は、フィルタチェーン全体の周波数応答を、RRCフィルタの理想的な周波数応答にできる限り近づけることである。FIRフィルタは対称的であるので、振幅歪だけを補償することができる。シミュレーションによると、振幅歪を補償するだけで十分であることがわかる。
WCDMA受信機におけるのと同様に、補間フィルタ154を用いる際には、乗算を必要としない。修正RRCフィルタを用いる際にのみ、乗算が必要となる。
ABB ICにおいて、データストリームは、DAC256に送られる前に、補間フィルタ254を使用して、24Xレートまでアップサンプリングされる。DAC256後の(ABBおよびRFICの両方における)アナログフィルタ258は、イメージスペクトルをフィルタリングするのに使用される。
提案のフィルタチェーンアーキテクチャの主要な利点の1つは、DBB IC内のプログラム可能修正RRCフィルタを使用して、フィルタチェーン内に不要、かつ予期しない歪があればそれを補償することである。
ここで、修正RRCフィルタは2Xレートで動作し、間引きフィルタLPF1は4Xレートで動作し、補間フィルタLPF2は8Xレートで動作するので、サンプリングレートをそれぞれ、fs2=2X、fs3=4X、fs4=8Xとする。式中で、修正RRCフィルタ、LPF1フィルタおよびLPF2フィルタは、離散時間ドメインにおけるフーリエ変換で記述されているが、アナログアンチエイリアシングフィルタおよび理想RRCフィルタは、連続時間ドメインにおけるフーリエ変換によって記述されている。アナログアンチエイリアシングフィルタを除いて、すべてのフィルタは、離散時間ドメインにおいて記述される。
Claims (22)
- 第1のデータレートの出力を有するフィルタであって、
前記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートで動作する一つのディジタルフィルタ;および
前記ディジタルフィルタと直列に接続された、前記第2のデータレートから前記第1のデータレートまでデータレートを増加させる補間フィルタを含み、該ディジタルフィルタおよび補間フィルタが、別個の集積回路チップに実装され、該ディジタルフィルタが、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートで、補間フィルタと通信し、該ディジタルフィルタは、フィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように係数を調整したものであり、該ディジタルフィルタは、プログラム可能な係数を有しており、該ディジタルフィルタの係数が、補間フィルタおよびフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように選択されており、該ディジタルフィルタが、無線通信システムのディジタルベースバンドプロセッサ上に位置し、補間フィルタが、前記無線通信システムのアナログ処理回路上に位置する、前記フィルタ。 - ディジタルフィルタが、フィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように、ディジタルフィルタの係数を調整したものである修正ルート・レイズド・コサインフィルタを含む、請求項1に記載のフィルタ。
- ディジタルフィルタが、ルート・レイズド・コサインフィルタを含む、請求項1に記載のフィルタ。
- 第2のデータレートが、サンプリング理論と一致して、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートである、請求項1に記載のフィルタ。
- 補間フィルタにおいて乗算が必要ではない、請求項1に記載のフィルタ。
- ディジタルフィルタが比較的複雑であるとともに、補間フィルタが比較的単純である、請求項1に記載のフィルタ。
- 第1のデータレートが、無線通信システムにおけるシンボルレートの倍数である、請求項1に記載のフィルタ。
- 第1のデータレートが、無線通信システムにおけるチップレートの倍数である、請求項1に記載のフィルタ。
- 補間フィルタがローパスフィルタである、請求項1に記載のフィルタ。
- 信号をフィルタリングし、第1のデータレートで出力する方法であって、
前記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートで、一つのディジタルフィルタにおける信号をディジタルフィルタリングすること、該ディジタルフィルタの係数をプログラミングすること、および、補間フィルタおよびフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように、該ディジタルフィルタの係数を調整すること、および
前記第2のデータレートから前記第1のデータレートにデータレートを増大させる補間フィルタにおいて、前記ディジタルフィルタの出力を補間フィルタリングすること、を含み、該ディジタルフィルタおよび補間フィルタが、別個の集積回路チップに実装され、該ディジタルフィルタが、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートで、補間フィルタと通信し、該ディジタルフィルタは、無線通信システムのディジタルベースバンドプロセッサ上に位置し、補間フィルタは、前記無線通信システムのアナログ処理回路上に位置するものである、前記方法。 - 補間フィルタリングステップにおいて乗算が行われない、請求項10に記載の方法。
- 第1のデータレートにおける入力を有するフィルタであって、
前記第1のデータレートにおける前記入力を受け取り、データレートを前記第1のデータレートから前記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートまで減少させる間引きフィルタ;および
前記間引きフィルタと直列に接続されて、前記第2のデータレートで動作する一つのディジタルフィルタを含み、該ディジタルフィルタおよび間引きフィルタが、別個の集積回路チップに実装され、該ディジタルフィルタが、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートで、間引きフィルタと通信し、該ディジタルフィルタはフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように、ディジタルフィルタの係数を調整したものであり、該ディジタルフィルタはプログラム可能な係数を有しており、該ディジタルフィルタの係数は、間引きフィルタおよびフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように選択されており、該ディジタルフィルタは、無線通信システムのディジタルベースバンドプロセッサ上に位置し、間引きフィルタは、前記無線通信システムのアナログ処理回路上に位置する、前記フィルタ。 - ディジタルフィルタがフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように、ディジタルフィルタの係数を調整したものである修正ルート・レイズド・コサインフィルタを含む、請求項12に記載のフィルタ。
- ディジタルフィルタがルート・レイズド・コサインフィルタを含む、請求項12に記載のフィルタ。
- 第2のデータレートが、サンプリング理論と一致して、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートである、請求項12に記載のフィルタ。
- 間引きフィルタにおいて乗算が必要ではない、請求項12に記載のフィルタ。
- ディジタルフィルタが比較的複雑であり、間引きフィルタは比較的単純である、請求項12に記載のフィルタ。
- 第1のデータレートが、無線通信システムにおけるシンボルレートの倍数である、請求項12に記載のフィルタ。
- 第1のデータレートが、無線通信システムにおけるチップレートの倍数である、請求項12に記載のフィルタ。
- 間引きフィルタがローパスフィルタである、請求項12に記載のフィルタ。
- 第1のデータレートで入力信号をフィルタリングする方法であって、
データレートを第1のデータレートから前記第1のデータレートよりも低い第2のデータレートに低減する間引きフィルタにおいて、入力信号を間引きフィルタリングすること、および
前記間引きフィルタの出力を一つのディジタルフィルタにおいて、前記第2のデータレートでディジタルフィルタリングすることを含み、該ディジタルフィルタおよび間引きフィルタは、別個の集積回路チップに実装され、該ディジタルフィルタが、シンボルレートまたはチップレートの2倍である最低サンプリングレートで、間引きフィルタと通信し、該ディジタルフィルタの係数をプログラミングし、間引きフィルタおよびフィルタチェーン全体におけるその他の構成要素の特性を補償するように、該ディジタルフィルタの係数を調整し、該ディジタルフィルタは、無線通信システムのディジタルベースバンドプロセッサ上に位置し、間引きフィルタは、前記無線通信システムのアナログ処理回路上に位置するものである、前記方法。 - 間引きフィルタリングステップにおいて、乗算が行われない、請求項21に記載の方法。
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