RU2298877C2 - Способ и устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигналах с цифровой модуляцией - Google Patents

Способ и устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигналах с цифровой модуляцией Download PDF

Info

Publication number
RU2298877C2
RU2298877C2 RU2004121976/09A RU2004121976A RU2298877C2 RU 2298877 C2 RU2298877 C2 RU 2298877C2 RU 2004121976/09 A RU2004121976/09 A RU 2004121976/09A RU 2004121976 A RU2004121976 A RU 2004121976A RU 2298877 C2 RU2298877 C2 RU 2298877C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulses
sequence
modulated
error
signal
Prior art date
Application number
RU2004121976/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004121976A (ru
Inventor
Брайан В. КРЕГЕР (US)
Брайан В. КРЕГЕР
Джозеф Б. БРОНДЕР (US)
Джозеф Б. БРОНДЕР
Original Assignee
Айбиквити Диджитал Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Айбиквити Диджитал Корпорейшн filed Critical Айбиквити Диджитал Корпорейшн
Publication of RU2004121976A publication Critical patent/RU2004121976A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2298877C2 publication Critical patent/RU2298877C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/02—Arrangements for generating broadcast information; Arrangements for generating broadcast-related information with a direct linking to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for simultaneous generation of broadcast information and broadcast-related information
    • H04H60/07—Arrangements for generating broadcast information; Arrangements for generating broadcast-related information with a direct linking to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for simultaneous generation of broadcast information and broadcast-related information characterised by processes or methods for the generation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/04—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/28—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information
    • H04H20/36—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information for AM broadcasts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H04K1/02—Secret communication by adding a second signal to make the desired signal unintelligible
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03343—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/26265—Arrangements for sidelobes suppression specially adapted to multicarrier systems, e.g. spectral precoding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375—Passband transmission
    • H04L2025/03414—Multicarrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области радиовещания, в частности к цифровому радиовещанию в режиме амплитудной модуляции. Способ предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией заключается в том, что принимают последовательность импульсов, модулируют первую последовательность импульсов для получения первой последовательности модулированных импульсов, демодулируют первую последовательность модулированных импульсов для получения первой последовательности демодулированных импульсов, складывают первую последовательность демодулированных импульсов с первой последовательностью импульсов для получения первой последовательности импульсов ошибки, модулируют первую последовательность импульсов ошибки для получения первой последовательности модулированных импульсов ошибки и складывают первую последовательность модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью модулированных импульсов для получения первой последовательности скомпенсированных импульсов. Технический результат заключается в обеспечении ортогональности частотного уплотнения с одновременным уменьшением уровней боковых лепестков. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение относится к области радиовещания, в частности к цифровому радиовещанию (ЦРВ) на основе технологии IBOC (In-Band-On-Channel, т.е. "в полосе совмещенного канала") в режиме амплитудной модуляции (АМ), а также к обработке сигналов в АМ IBOC-совместимых передатчиках для ЦРВ.
Цифровое радиовещание является средством, которое позволяет обеспечить звук цифрового качества, превосходящий существующие форматы аналогового вещания. ЦРВ по технологии АМ IBOC может осуществлять передачи в гибридном формате, в котором оно сосуществует с АМ-сигналом, или в полностью цифровом формате, в котором удаление аналогового сигнала позволяет улучшить цифровое покрытие с меньшим уровнем помех. Технология IBOC не требует нового назначения спектра, потому что каждый сигнал ЦРВ передается одновременно в той же самой спектральной маске имеющегося назначения АМ-канала. IBOC обеспечивает экономию спектра и в то же время позволяет вещателям предоставлять своим слушателям звуковой сигнал цифрового качества.
В патенте США № 5 588 022 описан способ гибридного АМ IBOC вещания для одновременной передачи аналоговых и цифровых сигналов в стандартном вещательном АМ-канале, согласно которому осуществляют передачу амплитудно-модулированного радиочастотного сигнала, имеющего первый частотный спектр, причем амплитудно-модулированный радиочастотный сигнал содержит первую несущую, модулированную аналоговым программным сигналом, и одновременно осуществляют передачу множества сигналов несущей с цифровой модуляцией в диапазоне частот, который охватывает первый частотный спектр, при этом каждый из сигналов несущей с цифровой модуляцией модулируется частью цифрового программного сигнала. Первая группа сигналов несущей с цифровой модуляцией лежит в пределах первого частотного спектра и модулируется в квадратуре относительно первого сигнала несущей. Вторая и третья группы сигналов несущей с цифровой модуляцией лежат за пределами первого частотного спектра и модулируются как синфазно, так и в квадратуре относительно первого сигнала несущей.
В системах ЦРВ по технологии АМ IBOC ограничения для бокового лепестка в частотной области вместе с требованиями к частоте передачи символов и разносу поднесущих могут привести к образованию серий импульсов сигнала с перекрывающимися импульсами. АМ-передача содержит серию импульсов с ортогональным частотным уплотнением (ОЧУ). Эти импульсы состоят из равномерно разнесенных поднесущих. Оцифрованные данные делятся на "m" битовых слов, преобразованных в амплитудные и фазовые значения и затем назначенных поднесущим. Форма импульсов выбирается таким образом, чтобы поднесущие были ортогональны друг другу, когда в приемнике применяется согласованная фильтрация. При этом согласованная фильтрация может восстанавливать амплитудную и фазовую информацию для каждой отдельной поднесущей и тем самым восстанавливать значение каждого цифрового слова.
Один из путей обеспечения необходимой ортогональности заключается в использовании прямоугольных импульсов, длительность которых обратна величине разноса поднесущих. Для максимального увеличения скорости передачи желательно использовать неперекрывающиеся прямоугольные импульсы. Однако основным недостатком являются избыточные уровни боковых лепестков. Кроме того, для достижения необходимой ортогональности требуется точно центрировать частоту.
Проблема сохранения ортогональности с одновременным уменьшением уровней боковых лепестков имеет двойственность во временной области, которая была объектом исследования в классической работе Найквиста (Nyquist, H., "Certain Topics in Telegraph Transmission Theory", Trans.Am.Inst.Electr.Eng., vol.47, Apr.1928, pp.617-644). Эту проблему можно решить посредством увеличения длины прямоугольного импульса и применения к результату синусквадратного взвешивания. Передатчик и приемник разделяют это взвешивание, причем каждый из них применяет значение, равное квадратному корню из весовых коэффициентов.
Форма сигнала, используемая в одной системе цифрового АМ-радиовещания, представляет собой свертку импульса типа Найквиста гауссовой функцией плотности. Такое решение гарантирует, что боковые лепестки в частотной области будут отвечать требованиям к спектральной маске, налагаемым FCC (Федеральной комиссией связи США). Длина импульса Найквиста равна периоду одного символа с ОЧУ. Свертка увеличивает длину импульса. В результате импульсы в передаваемой серии импульсов перекрываются. Наличие такого перекрытия вносит искажение в выходной сигнал демодулятора.
Эффект искажения, вызванного перекрытием импульсов, подобен эффекту шума, т.е. выходные сигналы демодулятора смещаются со своих назначенных позиций в констелляциях. Когда на график накладывается большое количество выходных сигналов демодулятора, они придают констелляции демодулированного сигнала вуалеподобный вид.
Было бы желательно уменьшить искажения, вызванные перекрытием импульсов. В настоящем изобретении предложен способ предварительной компенсации импульсов сигнала системы цифрового радиовещания стандарта АМ IBOC для уменьшения искажений.
Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению предложен способ предварительной компенсации в передатчике перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, заключающийся в том, что принимают последовательность импульсов, модулируют импульсы для получения первой последовательности модулированных импульсов, демодулируют первую последовательность модулированных импульсов для получения первой последовательности демодулированных импульсов, складывают первую последовательность демодулированных импульсов с первой последовательностью импульсов для получения первой последовательности импульсов ошибки, модулируют первую последовательность импульсов ошибки для получения первой последовательности модулированных импульсов ошибки и складывают первую последовательность модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью модулированных импульсов для получения первой последовательности скомпенсированных импульсов.
Изобретение также охватывает способ предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, заключающийся в том, что принимают последовательность импульсов, модулируют импульсы для получения последовательности модулированных импульсов, сохраняют модулированные импульсы, используют непоследовательные пары модулированных импульсов для получения последовательности членов ошибки первого порядка, сохраняют последовательность членов ошибки первого порядка и вычитают каждый член ошибки первого порядка из соответствующих модулированных импульсов для получения первого скомпенсированного сигнала.
Предложены также передатчики для обработки сигналов в соответствии с описанными выше способами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематичное представление гибридного сигнала ЦРВ стандарта АМ IBOC, показывающее относительные уровни сигналов АМ и ЦРВ.
Фиг. 2 - упрощенная структурная схема соответствующих частей IBOC-совместимого передатчика для ЦРВ, в которых можно реализовать способ предварительной компенсации согласно изобретению.
Фиг. 3 - функциональная структурная схема, иллюстрирующая работу изобретения.
Фиг. 4 - более подробная функциональная структурная схема, иллюстрирующая работу изобретения.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 изображено схематичное представление сложного сигнала гибридной системы 10 ЦРВ стандарта АМ IBOC, показывающее относительные уровни аналогового модулированного АМ-сигнала и сигнала ЦРВ с цифровой модуляцией. Гибридный формат включает в себя обычный аналоговый АМ-сигнал 12 вместе с сигналом ЦРВ 14, передаваемым под АМ-сигналом. Сигнал ЦРВ содержит множество несущих сигналов, равномерно разнесенных по частоте. Несущие сигналов с цифровой модуляцией формируются с помощью ортогонального частотного уплотнения (ОЧУ). Этот формат позволяет спектрам несущих перекрываться без использования защитных полос, что оптимизирует использование спектра. Однако во временной области можно использовать защитный интервал для компенсации дрожаний синхронизации сигнала. Метод модуляции ОЧУ чрезвычайно благоприятен для успешной работы ЦРВ, так как ширина полосы является основным используемым ресурсом в АМ-диапазоне. Дополнительное преимущество заключается в том, что отсутствует потребность изоляции цифровых несущих ЦРВ друг от друга посредством фильтрации в приемнике или передатчике, поскольку условие ортогональности при ОЧУ минимизирует такие помехи.
Как показано на фиг. 1, несущие ЦРВ содержатся в канале 16, имеющем ширину полосы 30 кГц. Этот канал разделен на центральную полосу 18 частот и верхнюю 20 и нижнюю 22 полосы частот. Центральная полоса частот имеет ширину около 10 кГц и охватывает частоты, лежащие в пределах ±5 кГц от центральной полосы канала. Верхняя боковая полоса простирается от около +5 кГц от центральной частоты до около +15 кГц от центральной частоты. Нижняя боковая полоса простирается от около -5 кГц от центральной частоты до около -15 кГц от центральной частоты. Маска излучений согласно нормативам FCC представлена ссылочной позицией 24.
Сложный аналоговый и цифровой сигнал ЦРВ содержит несколько модулированных несущих, которые полностью соответствуют маске излучений FCC. Первая группа несущих с цифровой модуляцией расположена внутри полосы частот, показанной огибающей 14 на фиг. 1. Большинство этих сигналов на 30-40 дБ ниже уровня немодулированного сигнала АМ-несущей, чтобы минимизировать перекрестные помехи с аналоговым АМ-сигналом. Перекрестные помехи дополнительно снижаются при кодировании этой цифровой информации методом, гарантирующим ортогональность относительно аналоговой формы АМ-сигнала. Этот тип кодирования называется комплементарной модуляцией (т.е. комплементарной двоичной фазовой манипуляцией (BPSK), комплементарной квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) или комплементарной квадратурной амплитудной модуляцией (16QAM)) и более подробно описан в патенте США № 5 859 876.
Дополнительные группы цифровых сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией размещаются за пределами первой группы. Необходимость, чтобы эти цифровые сигналы были в квадратуре относительно аналогового сигнала, исключается благодаря ограничению ширины полосы аналогового АМ-сигнала. В патенте США № 5 588 022, включенном в настоящее описание посредством ссылки, представлена дополнительная информация о формах сигнала ЦРВ стандарта IBOC.
На фиг. 2 представлена структурная схема части АМ IBOC-совместимого передатчика 30 для ЦРВ, показывающая функции обработки сигнала, которые релевантны для данного изобретения. Дискретизированный звуковой сигнал поступает по линии 32. Звуковой кодер 34 преобразует дискретизированный звуковой сигнал в цифровой сигнал. Цифровой сигнал подвергается прямому исправлению ошибок, как показано блоком кодера ПИО 36. Сигнал ПИО перемежается, как показано блоком 38 перемежения. Полученный перемеженный сигнал модулируется модулятором 40 с быстрым преобразованием Фурье для получения сигнала ЦРВ на линии 42. Для получения аналогового сигнала в линии 46 дискретизированный звуковой сигнал подается источником 48. Аналоговый сигнал в линии 46 и цифровой сигнал в линии 42 складываются в блоке 50 суммирования для получения сложного сигнала в линии 52, который затем модулируется АМ-модулятором 54 и, наконец, подается в антенну 56. Сигнал, передаваемый антенной, имеет общую форму, показанную формой сигнала на фиг. 1.
В АМ-системе ограничения для бокового лепестка в частотной области вместе с требованиями к частоте передачи символов и разносу поднесущих приводят к появлению серий импульсов с перекрывающимися импульсами. Перекрытие импульсов вводит искажение на выходе демодулятора приемника. Это искажение выглядит как "вуаль" в демодулированных констелляциях. На фиг. 3 представлена функциональная структурная схема, которая иллюстрирует работу согласно изобретению. Функции, проиллюстрированные на фиг. 3, могут выполняться совместно с модулятором, показанным блоком 40 на фиг. 2. Как показано на фиг. 3, множество импульсов с ОЧУ в частотной области принимается по линии 60. Эти импульсы модулируются, как показано блоком 62, для получения первого модулированного сигнала в линии 64. В результате возникает перекрытие импульсов, показанное блоком 66. Перекрывающиеся импульсы демодулируются, как показано блоком 68, и вычитаются из первоначальных импульсов в блоке 70 суммирования. Результирующий первый сигнал 72 ошибки затем модулируется, как показано блоком 74, и второй модулированный сигнал в линии 76 вычитается из первого модулированного сигнала в блоке 78 суммирования. В результате получается первый скомпенсированный сигнал на линии 80, содержащий множество скомпенсированных импульсов. Так как скомпенсированные импульсы будут перекрываться, выходной сигнал демодулятора будет все еще содержать искажение. Поэтому процесс можно повторять до тех пор, пока искажение не достигнет приемлемого уровня. На фиг. 3 показана одна дополнительная последовательность демодуляции/модуляции. Скомпенсированные импульсы на линии 80 содержат перекрытие, показанное блоком 82. Скомпенсированные импульсы демодулируются, как показано блоком 84, и вычитаются из первоначальных импульсов в блоке 86 суммирования. Результирующий второй сигнал ошибки в линии 88 затем модулируется, как показано в блоке 90, и результирующий третий модулированный сигнал в линии 92 вычитается из первого скомпенсированного сигнала в блоке 94 суммирования. Это приводит к получению второго выходного скомпенсированного сигнала во временной области, который включает в себя второе множество предварительно скомпенсированных импульсов в линии 96. В импульсах в линии 96 все еще будет содержаться некоторый уровень перекрытия.
В изобретении используется тот факт, что в передатчике имеется количественное значение для искажения, так как серию перекрывающихся импульсов можно демодулировать и вычесть из входного сигнала демодулятора. Эту ошибку, т.е. разность между входным сигналом модулятора и выходным сигналом демодулятора, можно вычесть из входного сигнала модулятора для получения серии предварительно скомпенсированных импульсов.
Вместо применения интенсивной вычислительной процедуры, описанной со ссылкой на фиг. 3, можно применить предварительную компенсацию перекрытия импульсов с использованием формул, которые эффективно выполняют функцию демодуляции, за которой следует повторная модуляция. На фиг. 4 представлена функциональная структурная схема, которая иллюстрирует работу такого более эффективного подхода.
Данные констелляции, соответствующие каждому импульсу с ОЧУ, поступают по линии 100 и модулируются, как показано блоком 102. Входные сигналы процесса модуляции представляют собой последовательности комплексных слов. Эти комплексные слова ограничены набором значений, которые образуют сетку в комплексной плоскости. Такую сетку часто называют "констелляцией".
Биты цифрового потока битов, который образует входной сигнал системы ОЧУ, упорядочены в слова фиксированной длины. Длина слова соответствует логарифму числа точек в констелляции при основании 2. Для получения комплексных слов, которые образуют входной сигнал для процесса модуляции, цифровые слова используются в качестве адресов к таблице значений констелляции.
Модулированные импульсы вводятся в память 104 типа сдвигового регистра, которая включает в себя множество ячеек 106, 108, 110 и 112 памяти. Два непоследовательных модулированных импульса (разделенных одним импульсом) складываются в процессе, обозначенном как "UV" в блоке 114, для получения множества членов ошибки первого порядка в линии 116.
Далее будет описан процесс "UV". Члены ошибки первого порядка также сохраняются в памяти 118 типа сдвигового регистра, имеющей множество ячеек 120, 122 и 124. Снова применяется процесс "UV", как показано в блоке 126, в этот раз к членам ошибки первого порядка, для получения членов ошибки второго порядка в линии 128. Члены ошибки второго порядка сохраняются в другой памяти 130 типа сдвигового регистра, имеющей ячейки 132 и 134. Этот процесс можно расширить, используя комбинации ошибок более высокого порядка для получения членов ошибки любого порядка.
Члены ошибки первого порядка суммируются с входными сигналами модулятора в блоке 136 суммирования, и результирующий сигнал 138 суммируется с членами ошибки второго порядка в блоке 140 суммирования. Результирующий сигнал в линии 142 содержит перекрытие, показанное блоком 144. В выходном сигнале передатчика скомпенсированные импульсы должны перекрываться, так как процесс суммирования не уменьшает длину отдельных импульсов. В варианте реализации, показанном на фиг. 4, формируются выходные сигналы в виде блоков по 270 выборок (период символа). Однако длина импульса равна 349 выборкам. Поэтому при обработке компенсация применяется ко всем 349 выборкам текущего импульса. Затем складываются первые 79 выборок текущего импульса с последними 79 выборками предыдущего скомпенсированного импульса, и эта сумма выводится вместе со следующими 191 выборками текущего импульса (после компенсации). Затем сохраняются последние 79 выборок текущего скомпенсированного импульса для сложения со следующим скомпенсированным импульсом. Окончательные предварительно скомпенсированные импульсы выводятся на линии 146.
На фиг. 3 показано, почему процесс компенсации влияет на непоследовательные импульсы. Перекрытие 66 "моделирует" искажение, которое происходит, когда импульсы упорядочиваются в серию импульсов. Именно это искажение пытается удалить компенсация согласно изобретению. Демодуляция 68, дифференцирование 70 и модуляция 74 формируют компенсационный член 76, поэтому вычитание 78 создает импульсы, свободные от ошибок. Однако длина этих импульсов все еще превышает период символов. Поэтому скомпенсированные импульсы будут перекрывать друг друга при их объединении в серию импульсов. Это перекрытие учитывается в перекрытии 82, а демодуляция 84, дифференцирование 86, модуляция 90 и вычитание 94 корректируют второй источник ошибки, т.е. перекрытие 82. Теперь результаты первой компенсации 66, 68, 70, 74 и 78 создают члены ошибки, которые возникают из импульсов на каждой стороне данного импульса; т.е. для n-х импульсов (n-1)-й, n-й и (n+1)-й импульсы влияют на член ошибки 76. Следовательно, (n-1)-й, n-й и (n+1)-й импульсы влияют на выходной сигнал 80 для n-го импульса. Перекрытие 82 объединяет три последовательных импульса из выходного сигнала 80 и поэтому подвергается воздействию, через члены ошибки 76, пяти последовательных импульсов. Таким образом, процесс компенсации выходит за пределы импульсов на каждой стороне данного импульса.
Ниже более подробно описана процедура обработки, использованная для выполнения функций, проиллюстрированных на фиг. 4. Входной сигнал процедуры представляет собой последовательность {Xn(m)} комплексных оценочных констелляций, где n означает номер импульса, а m - индекс, который изменяется от 1 до 256. Для любого n Xn(m) не равен нулю только для тех значений m, которые соответствуют активной поднесущей, включающей поднесущие с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK) и IDS. В приведенной ниже таблице перечислены индексы активных поднесущих. Как видно из таблицы, количество и размещение активных поднесущих зависит от режима. Главная несущая вводится позже в последовательность обработки передатчика.
Выходные сигналы процедуры представляют собой 270 выборочных импульсов, которые при конкатенации образуют серию импульсов с предварительно скомпенсированным перекрытием. Каждый из этих выходных импульсов процедуры обработки начинается с перекрывающейся части из 79 выборок двух последовательных, предварительно скомпенсированных импульсов. Остальные 191 выборки выходного сигнала представляют собой неперекрывающуюся часть второго из двух предварительно скомпенсированных импульсов. Точнее, если xn(k), k=1,2,...,349 означает n-й импульс с предварительно скомпенсированным перекрытием, то соответствующий выходной сигнал процедуры обработки будет:
Figure 00000002
Эта процедура повторяется со скоростью передачи символов ОЧУ, 1488375/32/270=11025/64~172,266 Гц.
Средняя действительная выходная частота - это частота выборок АМ: (11025/64)·270~46512 Гц.
Обработка начинается с модуляции ОЧУ. Выходной сигнал модулятора, xn (0), определяется как
Figure 00000003
для k=1,2,...,349
где Xn(m) обозначает точки комплексной констелляции, а w(k), k=1,2,...,349 - члены окна косинуса, возведенного в степень корня.
Предварительно искаженный импульс, xn, определяется как
Figure 00000004
где члены, en (r), - 349-точечные вектор-столбцы, которые определены ниже.
Для любого целого числа r≥1 определяют r-й член ошибки для n-го импульса, en (r), следующим образом:
Figure 00000005
и
Figure 00000006
где U и V - матрицы 349Ч349, а xn+1 (0) и xn-1 (0) интерпретируются как вектор-столбцы. Матрицы U и V определяются как
Figure 00000007
Figure 00000008
Матрицы 349Ч349, определенные выше, удобны для обозначения, но сложны (и не являются необходимыми) для вычислений. На следующих этапах оцениваются U·a+V·b, где a и b - 349-точечные вектор-столбцы.
c(k)=0,k=1,2,...,349
c(k)=w2(k)·a(k-270), для k=271,272,...,349
c(k)=w(k)·w(k+256)·a(k-14), для k=15,16,...,93
c(k)=c(k)+w2(k)·b(k+270), для k=1,2,...,79
c(k)=c(k)+w(k)·w(k-256)·b(k+14), для k=257,258,...,335.
Входные сигналы модулятора, которые не соответствуют активным поднесущим, устанавливаются на нуль. В следующей таблице показаны входные сигналы модулятора, которые содержат ненулевые данные, вместе с взаимосвязью между номером входного сигнала модулятора и индексом поднесущей относительно положения главной несущей.
Гибридный режим Полностью цифровой режим
Номера выходов DFT Индексы поднесущих Номера выходов DFT Индексы поднесущих
с 2 по 53 с +1 по +52 с 2 по 53 с +1 по +52
с 58 по 82 с +57 по +81 с 205 по 256 с -52 по -1
с 176 по 200 с -81 по -57    
с 205 по 256 с -52 по -1    
Описанный выше процесс можно выполнять в устройстве для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией с ортогональным частотным уплотнением, которое содержит вход для приема последовательности импульсов, первый модулятор для модуляции импульсов для получения первой последовательности модулированных импульсов, первый демодулятор для демодуляции первой последовательности модулированных импульсов для получения первой последовательности демодулированных импульсов, первый сумматор для сложения первой последовательности демодулированных импульсов с первой последовательностью импульсов для получения первой последовательности импульсов ошибки, второй модулятор для модуляции первой последовательности импульсов ошибки для получения первой последовательности модулированных импульсов ошибки и второй сумматор для сложения первой последовательности модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью модулированных импульсов для получения первой последовательности скомпенсированных импульсов.
Устройство дополнительно содержит второй демодулятор для демодуляции первой последовательности скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности демодулированных импульсов, третий сумматор для сложения второй последовательности демодулированных импульсов с первой последовательности импульсов для получения второй последовательностью импульсов ошибки, третий модулятор для модуляции второй последовательности импульсов ошибки для получения второй последовательности модулированных импульсов ошибки, четвертый сумматор для сложения второй последовательности модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности скомпенсированных импульсов.
Изобретение также охватывает устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией с ортогональным частотным уплотнением, которое содержит вход для приема последовательности импульсов, первый модулятор для модуляции импульсов для получения последовательности модулированных импульсов, первый элемент памяти для сохранения модулированных импульсов, первый сумматор для использования непоследовательных пар модулированных импульсов для получения последовательности членов ошибки первого порядка, второй элемент памяти для сохранения последовательности членов ошибки первого порядка и второй сумматор для вычитания каждого члена ошибки первого порядка из соответствующих модулированных импульсов для получения первого скомпенсированного сигнала. Устройство может дополнительно содержать третий сумматор для использования непоследовательных пар членов ошибки первого порядка для получения членов ошибки второго порядка, третий элемент памяти для сохранения последовательности членов ошибки второго порядка и четвертый сумматор для прибавления каждого члена ошибки второго порядка к соответствующим импульсам в первом скомпенсированном сигнале для получения второго скомпенсированного сигнала.
Обработка, необходимая для данного изобретения, может выполняться с использованием цифровой обработки сигналов, при которой различные функции модуляции, демодуляции и сложения могут выполняться в одном или более процессоров сигналов.
Хотя настоящее изобретение было описано на примере вариантов его осуществления, которые считаются предпочтительными на сегодняшний день, понятно, что в описанные варианты можно внести различные изменения, не выходя за рамки объема изобретения, охарактеризованного формулой изобретения.

Claims (8)

1. Способ предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, заключающийся в том, что
принимают последовательность сигнальных импульсов,
модулируют сигнальные импульсы для получения первой последовательности модулированных импульсов,
демодулируют первую последовательность модулированных импульсов для получения первой последовательности демодулированных импульсов,
складывают первую последовательность демодулированных импульсов с последовательностью сигнальных импульсов для получения первой последовательности импульсов ошибки,
модулируют первую последовательность импульсов ошибки для получения первой последовательности модулированных импульсов ошибки,
и складывают первую последовательность модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью модулированных импульсов для получения первой последовательности скомпенсированных импульсов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно
демодулируют первую последовательность скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности демодулированных импульсов,
складывают вторую последовательность демодулированных импульсов с последовательностью сигнальных импульсов для получения второй последовательности импульсов ошибки,
модулируют вторую последовательность импульсов ошибки для получения второй последовательности модулированных импульсов ошибки
и складывают вторую последовательность модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности скомпенсированных импульсов.
3. Способ предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, заключающийся в том, что
принимают последовательность импульсов,
модулируют импульсы для получения последовательности модулированных импульсов,
сохраняют модулированные импульсы,
используют непоследовательные пары модулированных импульсов для получения последовательности членов ошибки первого порядка,
сохраняют последовательность членов ошибки первого порядка и
вычитают каждый член ошибки первого порядка из соответствующих модулированных импульсов для получения первого скомпенсированного сигнала.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно
используют непоследовательные пары членов ошибки первого порядка для получения последовательности членов ошибки второго порядка,
сохраняют последовательность членов ошибки второго порядка и
суммируют каждый член ошибки второго порядка с соответствующими импульсами в первом скомпенсированном сигнале для получения второго скомпенсированного сигнала.
5. Устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, содержащее
вход для приема последовательности сигнальных импульсов,
первый модулятор для модуляции сигнальных импульсов для получения первой последовательности модулированных импульсов,
первый демодулятор для демодуляции первой последовательности модулированных импульсов для получения первой последовательности демодулированных импульсов,
первый сумматор для сложения первой последовательности демодулированных импульсов с последовательностью сигнальных импульсов для получения первой последовательности импульсов ошибки,
второй модулятор для модуляции первой последовательности импульсов ошибки для получения первой последовательности модулированных импульсов ошибки
и второй сумматор для сложения первой последовательности модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью модулированных импульсов для получения первой последовательности скомпенсированных импульсов.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дополнительно содержит
второй демодулятор для демодуляции первой последовательности скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности демодулированных импульсов,
третий сумматор для сложения второй последовательности демодулированных импульсов с последовательностью сигнальных импульсов для получения второй последовательности импульсов ошибки,
третий модулятор для модуляции второй последовательности импульсов ошибки для получения второй последовательности модулированных импульсов ошибки
и четвертый сумматор для сложения второй последовательности модулированных импульсов ошибки с первой последовательностью скомпенсированных импульсов для получения второй последовательности скомпенсированных импульсов.
7. Устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигнале с цифровой модуляцией, содержащее
вход для приема последовательности импульсов,
первый модулятор для модуляции импульсов для получения последовательности модулированных импульсов,
первый элемент памяти для сохранения модулированных импульсов,
первый сумматор для использования непоследовательных пар модулированных импульсов для получения последовательности членов ошибки первого порядка,
второй элемент памяти для сохранения последовательности членов ошибки первого порядка и
второй сумматор для вычитания каждого члена ошибки первого порядка из соответствующих модулированных импульсов для получения первого скомпенсированного сигнала.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит
третий сумматор для использования непоследовательных пар членов ошибки первого порядка для получения последовательности членов ошибки второго порядка,
третий элемент памяти для сохранения последовательности членов ошибки второго порядка и
четвертый сумматор для суммирования каждого члена ошибки второго порядка с соответствующими импульсами в первом скомпенсированном сигнале для получения второго скомпенсированного сигнала.
RU2004121976/09A 2001-12-17 2002-12-06 Способ и устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигналах с цифровой модуляцией RU2298877C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/022,632 2001-12-17
US10/022,632 US6639949B2 (en) 2001-12-17 2001-12-17 Method and apparatus for pulse overlap pre-compensation in digitally modulated signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121976A RU2004121976A (ru) 2006-01-20
RU2298877C2 true RU2298877C2 (ru) 2007-05-10

Family

ID=21810596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121976/09A RU2298877C2 (ru) 2001-12-17 2002-12-06 Способ и устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигналах с цифровой модуляцией

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6639949B2 (ru)
EP (1) EP1456991A4 (ru)
JP (1) JP4294487B2 (ru)
KR (1) KR100936548B1 (ru)
CN (1) CN100566224C (ru)
AR (1) AR037638A1 (ru)
AU (1) AU2002359622B2 (ru)
BR (1) BR0214905A (ru)
CA (1) CA2469791A1 (ru)
MX (1) MXPA04004977A (ru)
RU (1) RU2298877C2 (ru)
TW (1) TWI252004B (ru)
WO (1) WO2003052990A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639949B2 (en) * 2001-12-17 2003-10-28 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for pulse overlap pre-compensation in digitally modulated signals
DE10239810A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-11 Siemens Ag Verfahren und Sendeeinrichtung zum Übertragen von Daten in einem Mehrträgersystem
US7474707B2 (en) 2004-09-09 2009-01-06 Ibiquity Digital Corporation Bandwidth reduction of an FM broadcast signal using a baseband precompensation technique
US20070002724A1 (en) * 2005-06-15 2007-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for broadcast superposition and cancellation in a multi-carrier wireless network
US7894818B2 (en) * 2005-06-15 2011-02-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for multiplexing broadcast and unicast traffic in a multi-carrier wireless network
US7729235B2 (en) 2005-09-27 2010-06-01 Mediatek Inc. Method and apparatus for OVSF code generation
AU2007329164B2 (en) * 2006-12-05 2012-02-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Wireless frequency-domain multi-channel communications
US8948272B2 (en) 2012-12-03 2015-02-03 Digital PowerRadio, LLC Joint source-channel decoding with source sequence augmentation
US9191256B2 (en) 2012-12-03 2015-11-17 Digital PowerRadio, LLC Systems and methods for advanced iterative decoding and channel estimation of concatenated coding systems
US8595590B1 (en) 2012-12-03 2013-11-26 Digital PowerRadio, LLC Systems and methods for encoding and decoding of check-irregular non-systematic IRA codes
KR102277047B1 (ko) * 2015-12-23 2021-07-13 선전 쾅-츠 허종 테크놀로지 엘티디. 일종의 중첩 다중화 변조 방법, 장치와 시스템
CN107493107B (zh) * 2017-09-20 2019-06-28 深圳思凯微电子有限公司 带内同频自干扰消除方法、装置及计算机可读存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4903317A (en) * 1986-06-24 1990-02-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing apparatus
JP3156439B2 (ja) 1993-04-20 2001-04-16 三菱電機株式会社 歪補償回路
FR2707127A1 (fr) 1993-06-29 1995-01-06 Philips Laboratoire Electroniq Système de transmission numérique à prédisposition.
US5588022A (en) 1994-03-07 1996-12-24 Xetron Corp. Method and apparatus for AM compatible digital broadcasting
WO1996021291A1 (en) 1995-01-03 1996-07-11 Northrop Grumman Corporation Method and apparatus for improving am compatible digital broadcast analog fidelity
US5790516A (en) 1995-07-14 1998-08-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Pulse shaping for data transmission in an orthogonal frequency division multiplexed system
US5732333A (en) 1996-02-14 1998-03-24 Glenayre Electronics, Inc. Linear transmitter using predistortion
US5740520A (en) * 1996-04-03 1998-04-14 State Of Israel Channel correction transceiver
US5872814A (en) * 1997-02-24 1999-02-16 At&T Wireless Services Inc. Method for linearization of RF transmission electronics using baseband pre-distortion in T/R compensation pilot signals
US6072364A (en) 1997-06-17 2000-06-06 Amplix Adaptive digital predistortion for power amplifiers with real time modeling of memoryless complex gains
DE19757337C1 (de) * 1997-12-22 1999-06-24 Siemens Ag Echokompensatoranordnung
US6445750B1 (en) * 1998-04-22 2002-09-03 Lucent Technologies Inc. Technique for communicating digitally modulated signals over an amplitude-modulation frequency band
US6584205B1 (en) * 1999-08-26 2003-06-24 American Technology Corporation Modulator processing for a parametric speaker system
US6639949B2 (en) * 2001-12-17 2003-10-28 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for pulse overlap pre-compensation in digitally modulated signals

Also Published As

Publication number Publication date
TWI252004B (en) 2006-03-21
BR0214905A (pt) 2004-11-30
RU2004121976A (ru) 2006-01-20
EP1456991A4 (en) 2009-06-24
MXPA04004977A (es) 2004-08-11
AU2002359622A1 (en) 2003-06-30
US20030112890A1 (en) 2003-06-19
CN100566224C (zh) 2009-12-02
WO2003052990A1 (en) 2003-06-26
EP1456991A1 (en) 2004-09-15
CN1605170A (zh) 2005-04-06
US6639949B2 (en) 2003-10-28
AU2002359622B2 (en) 2008-02-14
KR100936548B1 (ko) 2010-01-11
JP4294487B2 (ja) 2009-07-15
TW200304308A (en) 2003-09-16
JP2005513864A (ja) 2005-05-12
CA2469791A1 (en) 2003-06-26
AR037638A1 (es) 2004-11-17
KR20040068250A (ko) 2004-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4414621B2 (ja) デジタル音声放送信号の伝送モード及び同期を突き止める方法及び装置
EP0521995B1 (en) Transmission and reception in a hostile interference environment
EP0847643B1 (en) Method for simplifying the demodulation in multiple carrier transmission system
US5588022A (en) Method and apparatus for AM compatible digital broadcasting
US6982948B2 (en) Method and apparatus for transmission and reception of FM in-band on-channel digital audio broadcasting
US6452977B1 (en) Method and apparatus for AM compatible digital broadcasting
US6985531B2 (en) Dual domain differential encoder/decoder
RU2298877C2 (ru) Способ и устройство для предварительной компенсации перекрытия импульсов в сигналах с цифровой модуляцией
CA2345713A1 (en) Time-frequency differential encoding for multicarrier system
JP3130716B2 (ja) Ｏｆｄｍ送信装置及びｏｆｄｍ受信装置
TWI246270B (en) Am digital audio broadcasting with analog signal pre-compensation
IL114173A (en) Method and apparatus for am compatible digital broadcasting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201207