NO180140B - Digital DQPSK dekoder delkrets - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en digital DQPSK dekoder delkrets for gjenvinning av faseforskjellsdata fra flerbits fasedata som finnes ved den opprinnelige datahastighet for DPSK datapar, samt anvendelse av dekoderdelkrets.

For å gjøre det lettere å forstå oppfinnelsen, skal den modulasjonsmåte som fagfolk betegner som "differensial kvadratur (eller kvaternær) fase-skift nøkling", som har betegnelsen DQPSK, bli omhandlet først. For den taktede overføring av serieformede binære data over en båndbegrenset kanal, blir strømmen av binære data først gruppert i en taktet rekkefølge av par av to-bit data, også kalt "sym-boler", slik at de fire digitale ord 00, 01, 10, 11 blir dannet. Hvis taktfrekvensen for strømmen av binære data kalles "datahastighet", er symbolhastigheten lik halvparten av datahastigheten.

Hvis disse (to-bit) digitale ord tolkes som koordinater i et rektangulært koordinatsystem og betraktes som binære tall i to-tallenes komplemente representasjon, kan de benyttes til å representere de fire skjæringer enhetssirkelen har med koordinataksene, d.v.s. de fire vinkler 0°, 90°, 180° og 270°. I differensial kvadratur fase-skift nøkling, benyttes slike digitale ord som DPSK datapar for å representere faseforskjellen fra den foregående faseverdi, slik at DPSK dataparene 00, 10, 11 og 01 tilsvarer for eksempel fasefor-skjellene 0°, 90° eller -270°, +/- 180° og 270° eller -90°.

For overføringen blir DPSK dataparene filtrert med analoge eller digitale anordninger, der i det siste tilfelle frekvensen i taktsignalet for de to digitale filtere som er nødvendig for dette formål, generelt vil være høyere enn den ovennevnte taktfrekvens.

Etter filtrering blir utgangssignalene underkastet kvadratur amplitude modulasjon, nemlig analog kvadratur modulasjon etter analog filtrering og digital kvadratur modulasjon etter digital filtrering, d.v.s. at bæreren da ikke er et sammenhengende signal, men består (bare) av utvalgte amplituder i bæresignalet i overensstemmelse med samplings-teoremet.

Etter denne kvadratur modulasjon blir de innbyrdes rett-vinklede signaler for de to "kanaler" summert og deretter omdannet fra digital til analog form. I denne form bringes de over i overføringsbanen.

Ved mottagerenden blir den analoge-til-digitale omforming foretatt ved en tilsvarende høy utvalgshastighet som følges av (digital) kvadratur amplitude modulasjon, slik at de to utganger fra demodulatoren danner en strøm av digitale ortogonale signalpar. Etter lav-pass filtrering av de to kanaler, får man et signalpar hvorfra symbolhastigheten

(= det dobbelte av datahastigheten) må gjenvinnes når det gjelder frekvens og fase. Dette kan gjøres på den måte som er beskrevet i tidsskriftet "IEEE Transactions on Communi-cations" fra mai 1986, sidene 423 til 429, som et eksempel.

Etter denne desimering av signalene til symbolhastigheten for de to kanaler, mates signalene til en fasediskriminator hvis utgang gir fasedata inneholdende informasjonen om den ovenfor forklarte faseforskjell. Imidlertid er disse signaler fremdeles multibit digitale ord, fra hvilke faseforskjellsdataene må skilles ut.

Formålet med oppfinnelsen er å gjenvinne faseforskjellsdata fra multibit fasedata ved hjelp av en krets som er så enkel og elegant i utførelsen som mulig med fasefeil som skyldes overføringsbane og de foregående signalbehandlingskretser utiignet.

Ovenfornevnte tilveiebringes ved hjelp av en digital DQPSK dekoder av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1, samt ved hjelp av en anvendelse som angitt i krav 2.

Oppfinnelsen vil nå bli forklart mer i detalj under henvis-ning til tegningen der den eneste figur er et blokkdiagram for en utførelsesform for oppfinnelsen.

Fasedataene dd mates til den første konstante adderer kl, som også tilføres det digitale ord "45°", svarende til fasevinkelen 45°. Dens utgang kobles til den første inngang for addererer som hvis utgang er forbundet med subtrahendinngangen for den første subtraherer sl.

Det finnes også en andre konstant adderer k2, som på samme måte som den førstnevnte konstante adderer kl blir tilført en konstant i form av det digitale ord "45<0>" svarende til fasevinkelen 45° og hvis utgang er koblet til minuendinngangen for den første subtraherer sl. Tegnbiten sb og den mest signifikante bit mb fra utgangen fra addereren sm påtrykkes som et to-bit signal på den annen inngang for den konstante adderer k2, på inngangen til forsinkelseselementet v, og på minuendinngangen for den andre subtraherer s2 hvis utgang gir faseforskjellsdata dp. Fra den sistnevnte kan DPSK dataparene formes ved en enkel dekodingsprosess. Forsin-kelsen som blir innført av forsinkelseselementet v er lik perioden for den opprinnelige datahastighet for DPSK dataparene.

Utgangen fra den første subtraherer sl blir koblet til den annen inngang for addereren som via lavpassfilteret tp som virker som et PLL filter.

Ved tilføyelsen av det 45° digitale ord til fasedata dd, til tegnbiten sb og til den mest signifikante bit mb fra utgangen ved addereren sm, oppnås det en pålitelig gjenvinning av faseforskjellsdataene. Ved tilføyelse av 45° er bestem-melsesområdet for de respektive vinkelverdier en av de fire kvadranter i koordinatsystemet, d.v.s. at de har koordinataksene som deres grenser. Dette er en spesiell fordel ved foreliggende oppfinnelse.

Dekoder delkretsen ifølge oppfinnelsen kan benyttes med fordel for demodulering av standard stereolyd for fjernsyn som det idag tas sikte på å innføre i Storbritannia og Skandinavia og forkortelsen "NICAM" synes å komme i bruk for dette system. Detaljer ved denne standard er beskrevet for eksempel i en trykt publikasjon som er utgitt av IBÅ og BBC i september 1986 med tittelen "Specification of a Standard for UK Stereo-with-Television Transmissions".

Ved denne anvendelse blir utgangen fra den andre subtraherer sb fulgt av DPSK dekoderen som fra faseforskjellsdata avleder de tidligere nevnte to-bits digitale ord som så mates til "NICAM" dekoderen.

Claims (2)

1. Digital DQPSK dekoder delkrets for gjenvinning av faseforskjellsdata (dp) fra flerbits fasedata (dd) som finnes i den opprinnelige datahastighet for DPSK datapar, karakterisert ved at den omfatter - en første konstant adderer (kl) som påtrykkes et digitalt ord ("45°") svarende til fasevinkelen 45° og fasedata (dd); - en adderer (sm) som har sin første inngang forbundet med utgangen fra den første konstante adderer (kl); - en første subtraherer (sl) med sin subtrahendinngang forbundet med utgangen fra addereren (sm); - en andre subtraherer (s2) hvis utgang avgir faseforskjellsdata (dp); - et forsinkelseselement (v) som skaper en forsinkelse lik perioden for. datahastigheten og hvis utgang er koblet til subtrahendinngangen for den andre subtraherer (s2); - en andre konstant adderer (k2) som påtrykkes det digitale ord ("45°") svarende til fasevinkelen 45°; - med minuendinngangene til den annen subtraherer (s2), forsinkelseselementet (v), og den andre konstante adderer (k2) tilført tegnbiten (sb) og den mest signifikante bit (mb) fra utgangen fra addereren (sm), og - et lavpassfilter (tp) som virker som et PLL filter via hvilket utgangen fra den første subtraherer (sl) er forbundet med den andre inngang til addereren (sm).

2. Anvendelse av den dekoderdelkrets som er angitt i krav 1 i en mottagerkrets for "NICAM" standarden for fjernsyn med stereolyd.