經濟部中央標準局貝工消費合作社印繁 413^91 、 1Γ — - -- - 一—* · · ~ , · I I I I — . . _ 五、發明説明（1 ) 本發明係關於用於數位傳送信號之接收器之取樣控制 迴路，數位傳送信號係以正交調變之符號傳送的。這些傳 送方法係以下述縮寫著稱的：F S Κ (=頻移鍵送（ Frequnecy Shift Keying ) ) , PSK (=相移鍵送（
PhaseShiftKeying) )、BPSK (=二進位相移鍵送（ Binary Phase Shift Keying ))、Q P S K (二四相位移鍵 送（Quartenary Phase Shift Keying ))、及 QAM (=正 交調幅（Quadrature Amplitude Modulation ))。用於這些 方法的接收器於此領域中已是習知，結果，它們於結構上 是類似的。重要的成件係類比或數位取樣控制迴路，其可 確保數位傳送的信號會於正確取樣被瞬間。這些信號的最 佳取樣會與傳送資料流的符號暫時地緊密連接且不接收器 端的處理爲類比或數位。促使處理爲數位的，則數位化速 率當然必須至少與傳送的符號之資料速率一樣高。結果， 隨著數位化速率爲自由運轉或鎖住系統速率，則數位化速 率良好地在此値之上，舉例而言，高出至少一個數量級》 在 Floyd M. Gardner 發表於 IEEE Transactions on Communication, Vol. COM-34, No.5,May 1 9 86, pages 423 to 429 中的 “ A BPSK/QPSK Timing-Error Detector for Sampled Receivers ” 一文中，詳細揭示如何從個別符號決定計時誤 差=爲消除這些計時誤差，會使用未詳細說明之取樣控制 迴路。此控制迴路包含計時誤差偵測器及計時誤差修正器 ，計時誤差修正器的輸出會回饋至取樣階段。 W 0 96/1 1 526揭示用於接收數位傳送信號 ------:---i 於------訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙悵尺度適用中國國家標孪（CNS ) Λ4規格（210X 297公潑） -4 - 413991 、 1Γ 五'發明説明（2 ) 的電路之取樣控制迴路，於其中藉由二個類比對數位轉換 器，數位化發生於正交解調變器之後。控制迴路會改變數 位化時序的頻頻率及相位，因此，用於符號之取樣瞬間會 被最佳地調整。 W 0 9 6/1 7 4 5 9揭示於接收數位傳送信號的 電路之取樣控制迴路，於其中數位化發生於正交解調變器 之前。數位化速率與所收到的符號之速率及相位無關。在 本實施例中，以數位插入電路（「數位再取樣器」）形成 用於個別符號之最佳取樣瞬間。 藉由符號之數位碼化及傳送之習知優點，係只要於接 收器端可靠地辨認符號，則傳送通道及接收器不會對信號 內容造成額外的干擾或噪音。個別符號的辨識力會受疊力口 的干擾及噪音信號所損傷，疊加的千擾及噪音信號會使向 量圖中原先點狀的符號模糊成面相位及振幅範圍。此外， 促使用於個別符號的取樣瞬間與額定値不同時，則在不佳 的接收條件下，不再能確保可靠的符號辨識。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印51 上述數位傳送信號的接收或評估中的缺點係關於對傳 統接收器電路而言不再値得接收的操作條件。從此習知技 藝開始，發明的目的係使接收電路對干擾更不敏感。 藉由接收電路的取樣控制迴路耦合評估裝置，可取得 此目的，評估裝置會從可取得的信號決定用於計時誤差偵 測器中測得的個別計時誤差値之可靠度値，及根據決定的 可靠度値影響取樣控制迴路。 發明係根據下述瞭解，在被嚴重干擾的信號存在下， -5 - {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4^格（210X297公兑） 413^^^· 413^^^· 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 五、發明説明（3 ) 取樣控制迴路的追蹤已被偶然不正確地決定的計時誤差値 所干擾，此不正確決定的計時誤差値最後增加不正確辨認 之符號數目。在被嚴重千擾的信號存在下，取樣控制迴路 會過度敏感地回應或甚至於錯誤方向上回應。可靠度値的 導入允許依據個別的信號狀態適當地控制取樣控制迴路。 爲完成此點，以小的可靠度値，使取樣控制迴路整體地對 給定的頻定成份更加不敏感，或者以適當方式使其控制時 間常數適應。以此方式，不正確決定的計時誤差値不會被 抑制，但是，以時間平均而言，它們的影響會減少》 特別有效的是非線性處理，舉例而言，藉由衰減或模 糊化，於其中可能的不正確決定之計時誤差値對取樣控制 迴路的影響非常輕微或完全沒有。此牽涉到以個別基礎處 理計時誤差値，處理係視個別可靠度値而定。此個別衰減 、加權、或模糊化具有單獨發生或猝發的干擾不會千擾控 制下的條件。在一般的接收條件下，既非取樣控制迴路之 控制斜率亦非控制速率會被這些方法所改變。 爲決定可靠度値，導因於干擾之特徵信號改變會被評 估。如上所述，在用於符號之向量圖中的區域於相位方向 及振幅方向上展開。測得的相位及振幅誤差値代表個別可 靠度之量測。誤差値愈小，則可靠度愈大且計時誤差値被 錯誤地決定之機率愈小。類似地，可從正交信號成份及其 與額定値的偏差中決定可靠度》爲改進品質不良的信號存 在下之接收條件’相當粗略地決定可靠度値已足夠，舉例 而言，藉由設定用於量測誤差値之臨界値. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇X 297公及) ΓβΊ ------：----1 取------1Τ-------t {請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 413991 ' 1Γ " ·· . . . r- … .--— I — 五、發明説明（4 ) 當然，也能夠以更加複雜的電路形成可靠度値，或是 以另一方式，舉例而言，藉由評估解調變或仍然是未解調 變信號中的視干擾而定之變化，形成可靠度値。藉由濾波 器電路，可將決定限於與調變相當無關的頻率範圍。也可 從以某些形式或其它形式轉換而來的信號中決定此可靠度 値。舉例而言，藉由轉換接收電路的正交調變信號成爲具 有極座標之信號之分解器，可達成此點，該具有極座標之 信號接著會依據振幅及相位而被分別地計評估。經由個別 的誤差値，也可將可靠度値定爲權重因數。權重化可化分 成具有相關臨界値之個別步驟。在限制的情形下t可靠範 圍會被決定爲具有單一臨界値或具有臨界値窗。此相當於 數位的是/否可靠度値。 假使個別符號或它們相關的同相部份或正交部份（此 後也稱爲“ I ”部份及“ Q ”部份）之傳送係如同一般的 情形依據通ί兒奎斯特準則（Nyquist Criterion )以達成時， 則可靠度値的決定變得特別簡單。要被傳送的每一符號或 位元會被指定一轉換函數，此轉換函數於個別的符號取樣 瞬間具有正或負信號値，且在符號週期的所有其它的整數 倍處爲信號値“零”=在介於中間的時間範圍中的信號狀 態不同於零，但包絡係以數個符號週期儘快地趨向零。藉 由此條件，假使取樣準確地發生於所要的符號取樣瞬間時 ，可防止符際干擾。以計時誤差偵測器，可決定目前的符 號取樣瞬間與最佳符號取樣瞬間之間的時間差。 使用倪奎斯特準則決定可靠度値係根據轉換函數的時 Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !装. *-0 經濟部中央標準局員工消費合作社印裳 本紙張尺度適用中國國家標孪（CNS ) Λ4規格（2〖〇><297公牮） -7 - U3991 : ]Γ _ _ - -- · ·-· — -丨·，丨· ――. 1 _ 五、發明説明（5 ) 間行爲。僅有那些與個別的I或Q部份的正負號改變有關 之計時誤差値會被允許用於取樣控制迴路。僅從正負號改 變時取樣値的因時而定之符號改變，可有意義地決定計時 誤差値。因此可以抑制視在計時誤差，視在計時誤差係根 據信號差，而這些信號差係僅由干擾信號所造成而不會由 正負號的真實改變所造成的。用以決定取樣的I或Q部份 的正負號改變之簡單電路係由互斥或閘所構成，互斥或閘 的第一及第二輸入係由正負號位元直接饋入且分別具一符 號週期的延遲。 將信號序列儲存於儲存裝置中，可取得可靠度値的形 成之進一步改良，信號序列含有接收電路的正交信號部份 或辨認的符號部份或其它信號。由於範圍由追蹤窗間隔所 界定之儲存的類比或數位信號序列涵蓋主要的信號範圍， 所以，可以執行更精細的分析以決定可靠度値。 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 (請先聞讀背而之注意事項再填巧本頁) 促使追蹤窗間隔延伸於至少四個連續的符號或相關的 實數取樣値的時間範圍之上時，藉由簡單的邏輯操作，可 決定非常有效的可靠度値。邏輯操作意指僅在計時誤差値 暫時地與儲存的信號序列之正符號改變有關的情形下，可 靠度値佰被充分地考慮。在數位化取樣的情形下，僅有正 負號位元需要被檢查以偵測正負號改變。單獨以正負號改 變的評估，已在取樣控制迴路的作動中觀察到一定的改進 有其它可靠度値的準則與參考信號振幅的決定有關。 後者作爲用於正負號改變範圍中的信號値之參考量。在使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公楚） .ft - 4 9 αν 3 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 用簡單的線性關係近似之最簡單情形下，可從信號値的因 時而定的改變與參考信號的振幅之比較，決定個別的計時 誤差値。但是，如此決定的計時誤差値，假使在儲存的信 號序列邏輯地於至少二取樣瞬間穩定，則可視爲可靠的， 該二取樣瞬間係用以決定參考信號振幅。無論用於參考信 號振幅的取樣値在正負號改變之前或之後，假設的線性近 似均不受影響。此僅對個別的取樣値之選取及數學組合有 影響。 假使可靠度値相對於具有一位元之數位信號，則藉由 受可靠度伹控制的邏輯阻隔裝置，舉例而言，藉由閘電路 ，可禁止計時誤差値傳送至取樣控制迴路中。由儲存的信 號序列而達成的可靠度値形成可輕易地與類比取樣控制迴 路結合。 藉由採取適當的方法，用於取樣插入器的計時誤差修 正値於正的及負的方向上被限於取樣週期的一半。假使計 時誤差修正値超過此限制，則隨著計時誤差修正値的正負 號改變，計時誤差修正將與鄰近的較接近之取樣値有關。 在全數位實施中，取樣週期與數位化所決定的真實取樣値 有關。爲了使二個插入的取樣値絕不發生於真實取樣時距 中，將數位化所決定的真實取樣値有利地選成大於插入的 取樣値數目，若二個插入的取樣値發生於真實取樣時距中 ，會於計算的計時誤差修正値與真實取樣値之間的獨特關 連中造成衝突。在該情形下，無論計時誤差修正値何時變 成大於半取樣週期，會跳過真實取樣値。如同在模函數中 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210Χ297公趋） _ 9 - utt n nn ^^^1 ^^^1 ^^^1 ^^1— n. n a— (請先閡讀背面之注意事項再填寫本頁) -υ·* it 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 413991
A Η" 五、發明説明（7 ) 一般a計時誤差修正値會變成負値’接著再度連續地驅近 正極限値。這會於計算的計時誤差修正値與真實的取樣値 之間建立獨特的關連。在數位化速率與插入速率之間的差 異必須大於傳送器與接收器端處的符號與頻率的所有最差 情形之容忍度。 圖式簡述 將參考附圖，進一步詳述發明之有利觀點，其中： v圖1係根據發明之取樣控制迴路的方塊圖； 圖2係顯示正交信號成份的波形； 圖3係振幅一相位圖； 圖4係顯示轉換函數； 圖5係顥示正交信號的波形圖； 圖6係顯示計時誤差値的線性計算： 圖7係顯示用於可靠度値的四個有效狀態； 圖8係顯示用於可靠度値的四個其它有效狀態； 圖9係用於形成計時誤差修正信號之電路的方塊™; 及 圖1 0係顯示自由運轉數位化時計頻率下之^ M 修正信號。 主要元件對照表 1 取樣控制迴路，2 接收電路，3 計時誤差’ 4 取樣插入器，5 正交解調變器，6 信號丨原’ ^^^1 ^^^^1 ί I J· I - :** 1i ftMH* Hr 一aJnn I (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇ΧΜ7公势） -10- 413991 五、發明説明（8 ) 7 外部系統產生器，8 本地振盪器’ 9 倪奎斯特接收器濾波器，9 · 1十分化級 10 符 決定 級 ，1 1 評估 裝 置 > 1 2 分 解 器 13 输 出 級， 1 4 載 波控制 級 > 2 0 計 算 電 路 2 1 符 號 延遲 級 ，2 2 符號 延 遲 裝 置 > 2 3 加 法 器， 2 4 乘 法 器， 3 0 儲 存 裝 置 1 3 1 ，3 2 ，3 3 符 號 延 遲裝 置 » 3 4 邏 輯 級 ， 3 5 阻 隔 裝置 3 6 乘 法器 > 3 7 累 積 器 (請先閲讀背衙之注意事項再填寫本頁) 經濟部肀央標準局貝工消费合作社印策 較佳實施例詳述 圖1係顯示發明之一實施例，於其中顯示倂入於電路 2中的取樣控制迴路1，電路2係用以接收數位方式傳送 的信號s。計時誤差偵測器3從接收電路的信號中’特別 是從正交信號部份I、Q中，形成計時誤差値t d ’藉由 濾波器，其可從計時誤差値t d中推導出計時誤差修正値 t k，計時誤差修正値t k會控制插入於接收電路2的信 號通道中的取樣插入器4。來自正交解調變器5的一對正 交信號部份s i 1、s Q 1會饋入取樣插入器，正父解調 變器5會將正交調變輸入信號s r轉換成基頻或低頻。在 圖1之接收電路2的實施例中，施加至正交解調變器5之 信號s r係數位化的信號，其係在前方的信號源6中依據 內部或外部系統時計產生器7所提供的系統時計c 1而數 位化的》信號源6可爲經由天線接數位調變信號s之調諧 器，但其也可爲記憶體裝置或有線電台或任何其它裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2!〇XW7公益） -11 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 413991 五、發明説明（9 ) 視其適用於何種情形而定。在圖1的接收電路2的數位實 施中，取樣插入器4中的正交混合與插入也會由系統時計 c 1所控制。對數位正交混合而言，本地振盪器8會供應 正交解調變器5數位信號，這些數位信號的數位値對應於 餘弦信號c 〇 S及正弦信號s i η。 取樣插入器4提供一對插入的正交信號部份s i 2、 sq 2 ，其會被饋入倪奎斯特接收器濾波器9。亦如圖4 所示，此濾波器9會與傳送器端的倪奎斯特濾波器（未顯 示）協力合作並決定上述轉換函數。倪奎斯特接收器濾波 器9照例會有十分化級9.1跟隨於後，於該十分化級中 ’處理速率會儘可能地降低，理想上降低至符號速率。倪 奎斯特接收器濾波器9或後續的十分定級9 . 1的輸出也 因而成爲一 正父fe號部份I、Q ’其會被饋送至符號決 定級1 0、計時誤差偵測器3、及評估裝置1 1 ，評估裝 置11會從這些正交信號部份及/或其它信號決定可靠度 値v。 在圖1的實施例中，正交信號部份I、Q也會施加至 分解器1 2 ，分解器1 2會將它們轉換成具有極座b之信 號部份對sb' sp，並將這些信號Sb、 sp中的至少 一者饋送至評估裝置11。在評估這些信號I、Q、s b 、sp以形成可靠度値v的期間，由於會接著藉由預定地 切換臨界値k 1至k 7而簡單地決定相對於個別額定値的 可容許偏差’所以，正負符號及數量是重要的。 假使符號部份’亦即來自符號決定級1 〇之輸出信號 --------1 ^------1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填Ή本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS ) Λ4規格（210Χ297公趁） -12- 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 413991 Λ ]Γ _______ I ___ - · · ' · · ·— · · - 五、發明説明（1〇 )
Qs、 Is於評估裝置11中被使用時’則可靠度値7的 決定是更加簡單的。這些信號僅含有個別正交信號部份1 、Q的正負信號。在QPSK調變的情形下’每一對符號 部份Is、 Qs會界定四個不同的符號中的一個。個別符 號分離成輸出資料串d a t係發生於輸出級1 3中’藉由 輸出資料串可重建原始的數位信號s。信號部份I s、 Q s會真正地指定給最佳符號取樣瞬間t s 0等。 單獨經由儲存的正負號序列’可於評估裝置1 1中評 估符號部份I S ，Q s 。如同其它信號的情形下’經由量 的評估是不需要的。當然，也可藉由所有這些方法的組合 以形成可靠度値，在所有這些方法中，每一評估方法決定 至少一充份的可靠度値v。假使可靠度値之一不夠充份1 則量得的計時誤差値t d是有問題的且不應被饋入取樣控 制迴路1中。 爲了完整性之故，正交解調變器5中的修正載波頻率 的回饋通道也會標示於接收電路2中。其含有載波控制級 1 4，載波控制級1 4會被饋送正交信號部份I、Q或是 來自分解器1 2之輸出信號s b、 s p。來自載波控制級 1 4之振盪器控制信號〇 k會控制本地振盪器8的頻’在 本實施例中本地振盪器8爲數位振盪器’其输出信號 c 〇 s、s i η可經由儲存表而形成。 圖2係以舉例方式說明正負號改變範圍中的同相部份 1或正交部份Q的波形。相關的數位取樣値係以虛線及小 圓圈標示，但此也可爲接收電路2的其它取樣値s r。由 --I n i ft n n I - ^ -- - I n n n T - -------- Λ - f t-1-1 (請先閱讀背而之注意事項再填艿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（2丨〇><297公焓) :Ϊ3 - 經濟部中央標準局員工消资合作社印製 413991 五、發明説明〇1 ) 於噪音及千擾效應，正交信號部份I、Q會與正或負額定 値有偏差。界定可靠度値之可靠的信號範圍係分別由臨界 値k 1、k 2及k 3、k 4所限制。小的正交信號部份I 、Q是特別重要的，以致於內臨界値k2、 k3具有較大 的重要性，而外臨界値k 1、k 4甚至可省略。當正交信 號部份I、Q由分解器1 2轉換成極座標b時，個別的信 號値會以絕對値s b及相位値S P呈現。噪音或干擾部份 愈大，則偏離所需的絕對値b s。i及所需的相位値 愈多。藉由預設臨界値k6、k7及k5，則可靠 的範圍會以簡單方式與不可靠的範圍分離以決定可靠度値 V 0 圖2及3中控制是/否判定之臨界値當然可增補另外 的臨界値，以致於可取得不同的可靠度等級且個別的可靠 度値v會允許權重化。 圖4係顯示理論轉換函數h(t)，用於三個連續符 號S2' S3、 S4的正交信號部份I、 Q之一。第一轉 換函數h 2屬於符號S 2，其在符號取樣瞬間t s 2時代 表邏輯0狀態。符號S 3的轉換函數h 3顯示符號取樣瞬 間t s 3時的邏輯1狀態。在符號取樣瞬間t s 4時，第 四符號S 4的轉換函數h 4也顯示邏輯1狀態。個別的轉 換函數h 2至h 4滿足倪奎斯特原則，此原則在個別的符 號取樣瞬間t s 1至t s 6允許歸一化信號値+ 1及—1 ’歸一化信號値+ 1及一 1分別指出給邏輯1狀態及〇狀 態’僅用於單一轉換函數h ( t )。所有其它轉換函數h 本紙張尺度適用中图國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公敍） ------Γ--ΊA------it------^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印策 413991 五、發明説明（12 ) (t )會於符號取樣瞬間通過信號値〇。在符號取樣瞬間 t s 1至t s 6之間’所有轉換函數h ( t )均對ia號有 貢獻，但是，此貢獻的値會隨著與相關的符號取樣瞬間之 距離增加而減少。 從圖4明顯可知，僅於符號取樣瞬間，可以評估個別 符號上的資訊而不會與鄰近符號干擾。目前的符號取樣瞬 間離鄰近的最佳取樣空間愈遠，則實際干擾愈大。應注意 ，藉由“目前的符號取樣瞬間”，可得知真正的取樣及插 入取樣。在插入取樣的情形下，取樣値僅以數量呈現，數 量係從相鄰的真正取樣値s i 1、s q 1中計算而得的。 爲從I部份及/或Q部份中決定計時誤差値t d，圖 4中所示的轉換函數h〔 t )會由容易計算的近似函數所 取代。舉例而言，相對於轉換函數h 3之近似函數係 h 3 ’ ，其會於符號取樣瞬間t s 2與t s 4之間線性地 上升至値+ 1 ，然後線性地下降。在此時間範圍之外，轉 換函數h 3 ’在取樣瞬間之間的任何一處均具有値〇。對 於要被傳送的邏輯0狀態而言，使用負向進行的近似函數 ，參見轉換函數h2’的行進過程與轉換函數h2的比較 。在符號取樣値t s 1至t s 3之外，近似函數h2’也 具有値Q。在符號取樣點t s 2時，會達到歸一化的信號 位準一 1。 假使個別正交部份I、Q係由這些近似函數所構成時 ’則計時誤差値t d的計算會變得較簡單。此點以舉例方 式說明於圖5及6中。這些圖式顯示正交信號部份I、q ------Γ--1------ΐτ-------'1 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度賴中國國家縣（CNS) Λ4規格（ -15- 丄 經濟部中央標準局負工消f合作杜印製 五、發明説明（13 ) 之一部分別對應於邏輯〇狀態與1狀態之負信號位準 一 a m轉變至正信號位準+ a m時的近似變化。符號s 〇 至S 3的最佳信號狀態應於取樣瞬間t s 〇至t s 3時被 取樣。假使目前的取樣並未與最佳符號取樣瞬間一致，則 目前的符號取樣瞬間如果落在狀態改變的範圍內，時量得 的信號振幅a 〇至a 3會不同於最大値am。目前的符號 取樣瞬間於圖5中以t r 〇、 t r 1及t r 2表示。在類 似於圖5之圖6中，爲了簡明起見，省略取樣瞬間的標示 〇 在圖5中，時間軸指向右方。目前的或真實的取樣瞬 間t r 〇至t r 2會相對於最佳符號取樣瞬間t s 0至 t s 3偏移至右方，偏向較大的時間値。因此，計時誤差 値t d爲正。假使信號狀態未於二符號取樣瞬間t s 2、 t s 3之間改變，則於瞬間之間取樣的信號振幅a 2也不 會改變。此信號振幅a 2因而能作爲用於額定振幅+ a m 或—am之參考。經由轉換函數h ( t )的區分線性，可 從量測的信號振幅a 1與參考信號振幅a 2的比較以及已 知的符號週期T s ，決定計時誤差値t d。得到下述線性 關係： a l = a 2 — 2xa 2x t d/Ts = amx (—l + 2x t d/T s) (1) 由於信號振幅a 〇、 a 1均指定給正負號的一改變， 所以，二相等的信號振幅a 〇、 a 1的比較未提供關於計 時誤差値t d之資訊。因此，僅有得自信號振幅a 2及 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（21〇x2y7公赴） .16 . (請1閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
V '-" ί 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 413991 ΙΓ 五、發明説明（14 ) a 1的比較之計時誤差値t d的決定是可靠的。但是，這 些均與符號SI、 S2、 S3的狀態相關連，而符號SO 的狀態不具顯著意義。 圖6係顯示根據目前爲負的相關計時誤差値t d之可 比較的信號改變。由於目前取樣瞬間t r 0至t r 3於負 方向上的偏移，所以，僅在信號振幅a 1於最佳符號取樣 瞬間t s 〇與t s 1之間爲邏輯地穩定，因而在真實取樣 瞬間t r 0與t r 1之間爲邏輯地穩定之情形下，關於最 大信號振幅+ a m之敘述方爲可能。結果，當檢查信號振 幅是否適於作爲參考時，正負號改變必須不可發生於信號 振幅a 〇與a 1之間，而數量差是可以忽略的。然後’以 下述方程式從量測的信號振幅a 1、a 2與符號取樣週期 T s計算出計時誤差値t d : a2 = al + 2xalxtd/Ts = amx (一 l + 2xtd/Ts) (2) 從圖6可知，對於負的計時誤差値t d而言’在符號 取樣瞬間t s 0、 t s 1及t s 2的信號波形必須被儲存 及被評估，而在符號取樣瞬間t s 3的狀態可爲任意的。 因此，將四個相鄰的符號部份I s及/或Q s儲存於記憶 電路中，以及視計時誤差値的正負號而決定將前三個或後 三個儲存的狀態用於評估，是適當的。假使儲存的信號序 列符合所決定的計時誤差値時，則量測是可靠的；在所有 其它情形下，是不可靠的。在此情形中的可靠度値是簡單 的是/否信號。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4规格（2l〇X2V7公趋） -17 - -----J--:1"------訂------J (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 413991 Λ' 1Γ 五、發明説明（15 ) 可以容易地解出二方程式（1 )及（2 )以求得t d 之解。能以晶片上計算電路或藉由副程式’輕易地實施對 應的計算。二個計算與對四個儲存狀態之邏輯檢查必須平 行執行，是有點紊亂的。但是，使用量測的信號振幅a 2 之正負號函數s i gn (2)，可將二個不同的方程式轉 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚 換成單一方程式（3): f(td) = sign(s2) X (al+a2) =+1 x (-am + am x (-1+2 x td/Ts)) =2 X am X td/Ts 求解方程式（5 )以求得t d 差値td之正確結果。 應注意，方程式（1 )及（2 )的右側均包含因數“ am” ，且若因數“am”對應於參考信號振幅之未標正 負號的値則兩者是完全相同的。不論是在正負號改變之前 或之後取樣此未標正負號的値“ a m ” ，對於所告成的計 時誤差値t d的計算均不重要。假使需要時，從量測的信 號振幅a 1、a 2中的二個以決定計時誤差t d之方程式 必須是適合的。如圖7及8所示，在任何情彤下*其必須 確保相關的符號部份I s、Q s在個別的參考信號振幅 a〇、 al、 a 2、或a 3的決定範圍中是邏輯地穩定的 (3) (4) (5) 將可得到用於計時誤 圖7係顯示用於有效可靠度値V之四個绒態，它們可 以以簡單方式於方程式（3 )中結合。在符號取樣瞬間 t s 〇至t s 3或相關的取樣瞬間t r 〇至t r 3 ，顯示 請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) i r
.T Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^格（210X297公烧） -18- 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 413991 五、發明説明（16 個別的符號部份I s或Q s的邏輯0及1狀態。符號“ X 意指相關的邏輯狀態不具顯者意義，其並未參與邏輯評 估。 評估電路首先建立相鄰的信號振幅a 1及a 2具有不 同的正負號，並從符號差決定初步的計時誤差値。此値是 否可靠係取決於假設的參考信號振幅（其係二個値中的較 大者）是否真正的爲此振幅。可藉由比較正負號與相鄰的 目前取樣値a 〇或a 3，而僅決定此點。由於符號部份 I s、Q s的邏輯狀態接著會於此範圍中確定不穩定，所 以在此決定期間，必須未發生正負號的改變。 在圖7及8的圖示中，係以彎曲的箭頭標示二個取樣 値a 1、a 2中那一者是因時而變的且何者是參考信號振 幅。箭頭指向參考信號振幅，亦即指向較大的値，箭頭尾 部指向視計時誤差値t d而定之信號振幅。 在圖8的實施例中，在任何情形下，正負號的改變會 發生於取樣値a 1與a 2之間。但是，由於二取樣値a 1 及a 2中的每一者會指定給符號部份I s、Q s的狀態改 變，所以，也可能這二個取樣値中無一適用於作爲參考符 號。此點於圖8的實施例中以信號波形（參見虛線）及具 有括弧之符號部份（0)或（1 )標示。然而，假使鄰近 區中的邏輯穩定取樣値可作爲參考信號振幅時，則可決定 有效計時誤差値t d »此爲圖8中所不的四個不同符號序 列中的情形。關於參考信號振幅，會選取位於邏輯地穩定 狀態之間的取樣値a 0或a 3，以致於其不會視計時誤差 (請先閱請背而之注意事項再填寫本頁) r 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2!0x297公赴） -19- 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 413991 1Γ 五、發明説明（17 ) 値t d而定。在圖8中所示的四個實施例中，彎曲箭頭的 頭部標示個別的參考信號振幅a 〇或a 3。 有1 6個可能的組合應於四個可儲存的符號狀態I s 、Qs。如圖7所示’它們之中的四個視視爲可靠的。即 使與圖7中所示的組合可能有重疊，但添加包含圖8的組 合會增加可能組合的數目。 圖9係顯示根據方程式（3 )之計算電路2 0的實施 例之方塊圖，作爲與評估裝置1 1連接的計時誤差偵測器 3的一部份。評估裝置1 1接收測得的符號部份I s、
Qs。計算電路2 0接收對應的正交信號部份I、Q作爲 信號振幅a 0至a 3。計算電路2 0的輸入級係符號延遲 級2 1，其會接收最年輕的信號振幅a 3。其輸出會派送 信號振幅a 2，信號振幅a 2會提供給第二符號延遲裝置 2 2及加法器2 3的第一輸入。延遲裝置2 2的輸出會提 供信號振幅a 1 ，信號振幅a 1會送至加法器2 3的第二 輸入。正負號信號s i gn (a 2)會從符號延遲級21 的輸出端耦合及饋送至乘法器2 4的第一輸入端。第二輸 入會由加法器2 3的輸出饋入。乘法器2 4的輸出端遞送 具有Ts / (2Xam)標度因數之根據方程式（5)的 計時誤差値t d。假使計算電路2 0重覆時，可從正交信 號部份I、 Q等二者中計算計時誤差値。因此，可靠度値 v接著也必須從二符號部份Is、 Qs中形成。藉由此方 法，有效計時誤差値t d的數目接近二倍，因此，取樣控 制迴路1的控制變得更加平滑。 ------Γ---------iT------J (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210XW7公兑) :2〇 - 413991 Η' 五、發明説明（18 ) 在最簡單的情形下，評估裝置1 1包括儲存裝置3 0 ，其同時使對應於符號S 0至S 3之四個連續的符號部份 I s或Qs爲可利用的。此儲存可藉由三個串連的符號延 遲裝置31、 32、 33而達成。儲存裝置30的四個分 接會連接至邏輯級3 4，邏輯級3 4使用計時誤差値t d 的正負號執行根據圖7之邏輯檢查。邏輯級3 4的輸出係 可靠度値v，其會控制阻隔裝置3 5，在實施例中，所顯 示的阻隔裝置3 5係用於計時誤差値t d及可靠度値v之 及（AND)閘。乘法器3 6會將阻隔裝置3 5的輸出乘 以數値P，數値P係爲預設的迺路增益係數或是可經由控 制裝置（未顯示）調整=此乘法器3 6的輸出會饋送給累 積器3 7，累積器3 7在控制迴路中係作爲用於計時誤差 値t d之積分器。累積器的輸出會提供計時誤差修正値 t k，計時誤差修正値t k會作爲控制値饋送至取樣插入 器4。當累積器3 7中發生滿溢時，累積器3 7的滿溢信 號ον用以使取樣插入器4跳過真實取樣値s i 1、 s (1 1之一。藉由圖1 0說明此跳越。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 0係以時間圖顯示正交解調變器5之後的真實取 樣値s i 1、 s q 1。在取插入器4的輸出處之對應的取 樣插入器s i 2、 s q 2係顯示於真實取樣値之下。真實 取樣瞬間與插入瞬間側彼此互相越過。個別的計時誤差修 正値t k係以箭頭顯示，箭頭係標示真正的取樣値至插入 取樣値之間的時間差。當於真實取樣週期t r中取得二個 計時誤差修正値t k時，可能發生插入的第一衝突。可藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公t ) . 〇1 - 413991 五、發明説明（19 ) 由確保施加至取樣插入器4之資料速率大於插入速率’而 防止此點發生，資料速率通常是依循數位化速率。假使插 入的取樣値s i 2、 s q 2指定給二個不同的計時誤差修 正値t k及t k’時，會發生第二衝突。在所示的實施例 中，此點可能發生於瞬間t a ，在此瞬間，計時誤差修正 値t k幾乎等於取樣週期T r的値的一半。最遲從此取樣 瞬間開始，不應允許計時誤差修正値t k再有任何增加而 是應使其與相鄰的真實取樣値相關連。 藉由比較二計時誤差修正値t k、 t k ’與最小的決 定相比較，可防止第二衝突。但是，由於可由來自計時誤 差偵測器3中的累積器3 7之滿溢信號〇 v針對真實取樣 値s i 1、s Q 1接著觸發跳過或忽視指令，所以，假使 插入取樣値s i 2、 s q 2的數目大於真實取樣値s i 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、sql時，這二個衝突將可自行解決^累積器37的滿 溢信號〇 v顯示於圖1 〇的最後一線中。在每一累積器週 期Takltu之後，會跳過下一真實的取樣値s c。以此方式 ，可取得計算的計時誤差修正値t k與真實的取樣値 sil、sqI之間獨特的關連。 應注意，可以以積體電路實施上述發明的功能及其進 一步發展。無論是以電路或藉由晶片上處理器中的程式實 施個別功能單元，都沒有關係。上述發明所需的計算是非 常少的’以致於可輕易地使用現存的處理器。 -22- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公总）