用于相位誤差補(bǔ)償?shù)姆椒?、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本文公開了補(bǔ)償接收信號的相位誤差的方法。所述信號包括符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，所述第一類型符號和所述第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及所述第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。本文還公開了采用該符號集合的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)以及通信系統(tǒng)。
【專利說明】用于相位誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ā⒔邮諜C(jī)、發(fā)射機(jī)和通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于補(bǔ)償接收信號的相位誤差并提供適合這種補(bǔ)償?shù)男盘柕姆桨浮＞唧w地，本發(fā)明涉及用于這種相位誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ā⑦m于這種誤差補(bǔ)償?shù)慕邮諜C(jī)、使能具有這種符號集合的合適信號的發(fā)射機(jī)、以及采用該方案的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本公開處理了在相位噪聲環(huán)境中的高階信號星座圖(例如，N-正交調(diào)幅(N-QAM)，其中，N是整數(shù))的相干解調(diào)的問題。
[0003]在高階QAM信號星座圖的相干解調(diào)中執(zhí)行載波恢復(fù)環(huán)路的相位跟蹤的一種方式是周期性插入較低星座圖階的導(dǎo)頻符號，例如針對64-QAM傳送的4-QAM導(dǎo)頻。原因是:與用于有效載荷傳送的符號相比，這些低星座圖階符號的判定誤差減小。通過例如在相位誤差跟蹤確定中針對這種導(dǎo)頻符號應(yīng)用更高的權(quán)重，在載波恢復(fù)中使用較低的誤差概率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的問題在于:由于在對這些符號的相位誤差跟蹤中的固有缺陷，而導(dǎo)致載波恢復(fù)可能產(chǎn)生相當(dāng)長的錯誤脈沖，且另一問題是:更多導(dǎo)頻的引入清除了有效載荷，即減少了業(yè)務(wù)吞吐量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目標(biāo)是至少減輕上述問題。本發(fā)明基于以下理解:導(dǎo)頻信號也可以用于攜帶有效載荷。發(fā)明人已意識到:向?qū)ьl指派特定信號方案使得它們特別適合相位跟蹤，同時(shí)它們將依然能夠攜帶有效載荷，且從而具有雙重用途。這些符號的指派信號方案還對于針對相對大的相位誤差、且特別地考慮到與使用“干凈的”導(dǎo)頻相比使用這些符號可以貢獻(xiàn)的有效載荷的量來保持跟蹤相位是特別魯棒的。這些符號的增強(qiáng)的相位跟蹤和附加的有效載荷提聞了業(yè)務(wù)吞吐量。
[0006]根據(jù)第一方面，提供了一種補(bǔ)償接收信號的相位誤差的方法，所述接收信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，第一類型符號和第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。該方法包括:接收信號；向相位計(jì)算器提供所述信號；由所述相位計(jì)算器根據(jù)第二類型符號來確定符號相位值和相位；由所述相位計(jì)算器提供所確定的相位；根據(jù)所確定的相位來執(zhí)行相位校正以及向符號解調(diào)器提供已校正的信號；以及通過所述符號解調(diào)器對已校正的信號進(jìn)行解調(diào)來確定所述符號攜帶的數(shù)據(jù)。
[0007]所述N-QAM信號可以具有在信號空間的任何標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的最小距離d，以及所述A-PSK可以具有在信號空間的任何標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的大于或等于d的最小距離。
[0008]該方法還可以包括:在向相位校正提供信號之前將信號加以延遲，以補(bǔ)償所述相位計(jì)算器的任何信號延遲。[0009]所述A-PSK符號可以具有N1XN2配置，其中，N1是定義了在每個(gè)相移鍵控位置上的信號點(diǎn)的數(shù)目的大于I的整數(shù)，以及N2定義了相移鍵控位置的數(shù)目且是2或者4。
[0010]根據(jù)第二類型符號來確定符號相位值和相位誤差可以包括:i)由相位旋轉(zhuǎn)器根據(jù)之前確定的相位對信號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)；ii)針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，通過分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或者哪個(gè)象限，根據(jù)已相位旋轉(zhuǎn)的信號來確定粗略符號相位值；iii)根據(jù)所確定的符號相位值和信號的信號點(diǎn)的相位位置來計(jì)算信號的相位；以及
iv)對相位進(jìn)行濾波，并提供給相位旋轉(zhuǎn)器，使得能夠根據(jù)步驟(i)對信號的下一個(gè)符號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
[0011]根據(jù)第二方面，提供了一種用于接收表示符號集合的信號的接收機(jī)，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，第一類型符號和第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。該接收機(jī)包括:無線電電路，用于接收信號；信號分離器，被布置為向相位計(jì)算器和信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器提供所述信號；其中，所述相位計(jì)算器被布置為根據(jù)第二類型符號來確定符號值和相位；以及向所述信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器提供所確定的相位；所述信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器被布置為根據(jù)所確定的相位來執(zhí)行相位校正以及向符號解調(diào)器提供已校正的信號；以及所述符號解調(diào)器被布置為通過對已校正的信號進(jìn)行解調(diào)來確定所述符號攜帶的數(shù)據(jù)。
[0012]所述相位計(jì)算器可以包括鎖相環(huán)PLL，所述鎖相環(huán)PLL包括相位旋轉(zhuǎn)器、粗略符號相位判定計(jì)算器、相位誤差計(jì)算器、以及環(huán)路濾波器，其中，所述相位旋轉(zhuǎn)器被布置為接收信號以及來自所述環(huán)路濾波器的已濾波的相位值，所述相位旋轉(zhuǎn)器被布置為向所述相位誤差計(jì)算器和所述粗略符號相位判定計(jì)算器提供已旋轉(zhuǎn)的信號值，其中，所述粗略符號相位判定計(jì)算器被布置為確定接收到的第二類型符號的標(biāo)稱相位以及向相位誤差計(jì)算器提供符號值，以及所述相位誤差計(jì)算器被布置為根據(jù)符號的相位位置和已旋轉(zhuǎn)的信號值來計(jì)算符號的相位，向環(huán)路濾波器提供該相位，通過環(huán)路濾波器，對相位進(jìn)行濾波，以向相位旋轉(zhuǎn)器提供已濾波的相位。
[0013]相位計(jì)算器還可以包括相位誤差估計(jì)器，所述相位誤差估計(jì)器根據(jù)從所述相位計(jì)算器輸出的相位誤差和從所述環(huán)路濾波器輸出的已濾波的相位來提供相位的估計(jì)，使得向預(yù)旋轉(zhuǎn)器提供信號的相位的估計(jì)。
[0014]粗略符號相位判定計(jì)算器可以被布置為:針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，通過分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或者哪個(gè)象限，來確定符號的相位位置。
[0015]所述相位計(jì)算器可以被布置為確定相位誤差并向預(yù)旋轉(zhuǎn)器提供相位誤差。
[0016]所述符號解調(diào)器可以被布置為提供由所述第一類型符號和所述第二類型符號二者攜帶的輸出數(shù)據(jù)。
[0017]根據(jù)第三方面，提供了一種信號的發(fā)射機(jī)，所述信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，第一類型符號和第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及第二類型符號還被布置為用于在目的地處確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。該發(fā)射機(jī)包括:調(diào)制器，被布置為調(diào)制N-QAM符號，以及被布置為調(diào)制A-PSK符號，其中，N-QAM符號和A-PSK符號都被調(diào)制攜帶數(shù)據(jù)；以及無線電電路，用于發(fā)送已調(diào)制的信號。
[0018]所述N-QAM信號可以具有在信號空間的任何標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的最小距離d，以及所述A-PSK可以具有在信號空間的任何標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的大于或等于d的最小距離。
[0019]所述A-PSK符號可以具有N1XN2配置，其中，N1是定義了在每個(gè)相移鍵控位置上的信號點(diǎn)的數(shù)目的大于I的整數(shù)，以及N2定義了相移鍵控位置的數(shù)目且是2或者4。
[0020]根據(jù)第四方面，提供了一種用于信號的數(shù)據(jù)發(fā)送的通信系統(tǒng)，所述信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，第一類型符號和第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及第二類型符號還被布置為用于在目的地處確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。該通信系統(tǒng)包括:根據(jù)第三方面的發(fā)射機(jī)以及根據(jù)第二方面的接收機(jī)。
[0021]根據(jù)以下【具體實(shí)施方式】、所附從屬權(quán)利要求、以及附圖，本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將呈現(xiàn)。一般而言，除非本文中另行明確定義，否則在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語應(yīng)當(dāng)根據(jù)其在【技術(shù)領(lǐng)域】中普通含義來解釋。除非另行明確聲明，否則應(yīng)當(dāng)將對“一 / 一個(gè)/所述[元素、設(shè)備、組件、裝置、步驟等]”的引用開放式地解釋為引用所述元素、設(shè)備、組件、裝置、步驟等的至少一個(gè)實(shí)例。除非明確聲明，否則本文公開的任何方法的步驟不一定要按照公開的嚴(yán)格順序來執(zhí)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]在參考附圖的情況下，通過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下說明性且非限制性的【具體實(shí)施方式】，將更好地理解本發(fā)明的上述以及附加目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0023]圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖。
[0024]圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的相位誤差確定的流程圖。
[0025]圖3示意性地示出了具有用于64-QAM信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間。
[0026]圖4示意性地示出了圖3的信號空間，其中，相位誤差π / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。
[0027]圖5示意性地示出了具有用于4x4A-PSK信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間。
[0028]圖6示意性地示出了圖5的信號空間，其中，相位誤差π / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。
[0029]圖7示意性地示出了具有用于16-QAM信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間。
[0030]圖8示意性地示出了圖7的信號空間，其中，相位誤差π / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。
[0031]圖9和10分別示意性地示出了具有用于4x2A_PSK信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間，以及其中，相位誤差η / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。
[0032]圖11是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的接收機(jī)的框圖。[0033]圖12是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的相位誤差計(jì)算器的框圖。
[0034]圖13是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的框圖。
[0035]圖14是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]取決于實(shí)際相位噪聲水平，對于高階星座圖，其可以足以使用比4QAM更高調(diào)制階的導(dǎo)頻符號(8、16、32等)。然而，一般而言，針對檢測性能來優(yōu)化這些星座圖，且由于大多數(shù)符號檢測誤差也導(dǎo)致相位檢測誤差，這些星座圖不用作載波相位跟蹤系統(tǒng)中的導(dǎo)頻符號，該載波相位跟蹤系統(tǒng)包括導(dǎo)頻PLL。本發(fā)明的基本概念是:創(chuàng)建比4QAM(2比特/符號)更高階的星座圖，其針對作為導(dǎo)頻PLL應(yīng)用中的相位跟蹤導(dǎo)頻符號來使用也進(jìn)行了優(yōu)化。通過將更高階符號用于導(dǎo)頻符號，這些符號還可以用于攜帶一些數(shù)據(jù)載荷。
[0037]圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖，下面將闡述該方法。補(bǔ)償接收信號的相位誤差的方法采用了表示符號集合的信號，該符號集合包括多個(gè)第一類型符號和至少一個(gè)第二類型符號，第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中N是大于4的整數(shù)，且第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置。第一類型符號和第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)吞吐量。第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號。該方法包括:接收100信號，以及向相位誤差計(jì)算器提供102信號。在相位誤差計(jì)算器中，根據(jù)第二類型符號來確定104符號相位值和相位誤差。如下面參照信號配置的圖示將要描述的，使用所建議的結(jié)構(gòu)可能強(qiáng)力便于符號相位值確定。從而提供所確定的相位誤差，使得能夠根據(jù)所確定的相位誤差來執(zhí)行106相位校正，并向符號解調(diào)器提供已校正的信號，其中，可以通過對已校正的信號進(jìn)行解調(diào)108來確定符號攜帶的數(shù)據(jù)?？蛇x地，該方法可以包括:在向相位校正提供該信號之前對該信號加以延遲105，以補(bǔ)償相位誤差計(jì)算器的任何信號延遲。
[0038]圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的相位誤差確定的流程圖。圖1所示的根據(jù)第二類型符號來確定104符號相位值和相位誤差可以包括:由相位旋轉(zhuǎn)器根據(jù)之前確定的相位誤差對信號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)200，針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，通過分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或哪個(gè)象限，根據(jù)已相位旋轉(zhuǎn)的信號來確定202粗略符號相位值，根據(jù)所確定的符號相位值和信號的信號點(diǎn)的相位位置來計(jì)算204信號的相位誤差，以及對相位誤差進(jìn)行濾波206并提供給相位旋轉(zhuǎn)器，使得能夠?qū)π盘柕南乱粋€(gè)符號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。通過連續(xù)運(yùn)行該過程，跟蹤相位誤差，且可以保持跟蹤任何漂移相位，因?yàn)樵谙辔晃恢煤头栂辔恢抵g的差保持很低，且因此所確定的符號相位值可能是正確的。該方法的另一優(yōu)點(diǎn)是:其使得實(shí)現(xiàn)能夠是鎖相環(huán)(PLL)，暗示了簡單和魯棒的實(shí)現(xiàn)。
[0039]圖3示意性地示出了具有用于64-QAM信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間，在下面解釋的示例中，該64-QAM信號方案用于“主”星座圖，即被布置為攜帶與信道許可或服務(wù)要求一樣多的數(shù)據(jù)載荷的第一類型符號。圖4示意性地示出了圖3的信號空間，其中，相位誤差η / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動，其示出了需要添加更多的魯棒符號作為用于跟蹤相位的導(dǎo)頻。圖5示意性地示出了具有用于4x4A-PSK信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間，且圖6示意性地示出了圖5的信號空間，其中，相位誤差π /6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。作為比較，圖7示意性地示出了具有用于16-QAM信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間，且圖8示意性地示出了圖7的信號空間，其中，相位誤差η / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。此處，當(dāng)比較圖6和8時(shí)，清楚的是:考慮到兩個(gè)符號都能夠攜帶相同的數(shù)據(jù)載荷，A-PSK符號的魯棒性在相位誤差跟蹤的意義上優(yōu)于16-QAM符號。
[0040]任何N-QAM主星座圖具有Ji / 2的相位模糊性，且導(dǎo)頻符號的相位模糊性因此必須是η / 2或π。這導(dǎo)致了以下星座圖:其中，點(diǎn)沿著2條或4條軸放射狀定位，優(yōu)選地具有與高階主星座圖的星座圖點(diǎn)距離相等的最小距離。該類型星座圖也被稱為“A-PSK導(dǎo)頻”(幅度相移鍵控導(dǎo)頻)。
[0041]本發(fā)明適用于具有N-QAM調(diào)制的通信系統(tǒng)，其中，規(guī)律地插入較低星座圖階的嵌入導(dǎo)頻符號，以改進(jìn)相位跟蹤性能，且其中這些導(dǎo)頻符號用于攜帶數(shù)據(jù)。由于導(dǎo)頻符號攜帶數(shù)據(jù)，使用導(dǎo)頻PLL，其利用具有較低星座圖階的導(dǎo)頻符號相對于主符號的增強(qiáng)相位跟蹤屬性。
[0042]為了完全利用具有聞于4QAM的彳目號星座圖的導(dǎo)頻符號的跟蹤能力，使用專用導(dǎo)頻星座圖，其中，在導(dǎo)頻PLL中的主要符號判定誤差不導(dǎo)致偽相位檢測，而該偽相位檢測將降低來自插入的導(dǎo)頻符號的相位跟蹤增強(qiáng)。
[0043]在圖5中示出了 A-PSK導(dǎo)頻的一個(gè)實(shí)例。在該情況下，示出了 4x4APSK導(dǎo)頻。在通知“NlXN2A-PSK導(dǎo)頻”中，N1定義了每個(gè)軸上的點(diǎn)的數(shù)目，且N2定義了軸的數(shù)目(2或4)。
[0044]在本示例中，將4x4A_PSK導(dǎo)頻用作圖3所示的64QAM主星座圖的導(dǎo)頻符號，且作為比較，在圖7中示出了傳統(tǒng)16QAM導(dǎo)頻。如根據(jù)圖5至8所看到的，兩個(gè)導(dǎo)頻符號都可以攜帶4比特?cái)?shù)據(jù)，但是A-PSK導(dǎo)頻星座圖以下述方式改變:將比特誤差概率增加到與主星座圖相同的水平(距離“d”)，同時(shí)最小化相位檢測誤差概率。
[0045]對于任何主星座圖階(N-QAM)，選擇合適的NlxN2APSK導(dǎo)頻，以優(yōu)化實(shí)際信號環(huán)境中的性能。
[0046]圖9和10分別不意性地不出了具有用于4x2A_PSK信號方案的可能信號點(diǎn)的標(biāo)稱位置的信號空間，以及其中，相位誤差η / 6將信號點(diǎn)從其標(biāo)稱位置加以移動。優(yōu)選地將距離D選擇為提供針對附加(即，除了相位誤差之外)噪聲的充足魯棒性，以依然能夠跟蹤來自導(dǎo)頻符號的相位。還應(yīng)當(dāng)注意:對于該NlX2星座圖，為了確定用于相位計(jì)算的符號的期望標(biāo)稱相位，僅必須確定接收信號屬于哪個(gè)半平面。對于&χ4星座圖，與圖5和6—樣，為了確定期望標(biāo)稱相位，僅必須確定接收信號屬于哪個(gè)象限。該粗略符號相位判定在相位的意義上暗示了較不復(fù)雜的符號判定，且取決于在信號中其它引入的噪聲(即，除了相位誤差之外)，在任何符號誤差的意義上暗示了用于相位計(jì)算的魯棒跟蹤。
[0047]圖11是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的接收機(jī)300的框圖。接收機(jī)300適于與如上所闡述的信號和符號集合一起工作。接收機(jī)300包括無線電電路302，用于接收包括該信號的無線信號。無線電電路302優(yōu)選地提供基帶信號，對該基帶信號執(zhí)行此處展現(xiàn)的處理。接收機(jī)300還包括信號分離器304、相位計(jì)算器或相位誤差計(jì)算器306、預(yù)旋轉(zhuǎn)器308和解調(diào)器310。信號分離器304被布置為向相位誤差計(jì)算器306和信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器308提供信號。相位計(jì)算器或相位誤差計(jì)算器306被布置為根據(jù)第二類型符號來確定符號相位值和相位或相位誤差，以及向信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器308提供所確定的相位或相位誤差。此處，單元306可以被布置為借助第二類型符號來確定接收信號的實(shí)際相位，即作為相位計(jì)算器，或者被布置為借助第二類型符號來確定接收信號的相位誤差，即作為相位誤差計(jì)算器。信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器308被布置為根據(jù)所確定的相位或相位誤差來執(zhí)行相位校正，并向符號解調(diào)器310提供已校正的信號。取決于輸入是實(shí)際相位還是相位誤差，信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器310將通過以下方式調(diào)整相位:當(dāng)提供相位誤差時(shí)，使用所提供的相位誤差將信號“反向”旋轉(zhuǎn)，或當(dāng)提供實(shí)際相位時(shí)，調(diào)整相位，以將接收信號的相位和符號解調(diào)器的參考相位對齊。符號解調(diào)器310被布置為通過對已校正的信號解調(diào)來確定符號攜帶的數(shù)據(jù)?？梢蕴峁┛蛇x的延遲補(bǔ)償器307，以補(bǔ)償相位誤差計(jì)算器306所暗示的任何延遲，以將計(jì)算出的相位誤差和信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器308要校正的信號加以對齊。通過相位誤差跟蹤，使得解調(diào)器能夠輸出具有更少誤差的數(shù)據(jù)流，且具體地避免了由于相位跟蹤的丟失而造成的錯誤數(shù)據(jù)脈沖。此外，使得解調(diào)器310能夠提供數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流包括由第一類型符號和第二類型符號二者攜帶的數(shù)據(jù)。此處，應(yīng)當(dāng)在功能的意義上看待解調(diào)器310，且取決于對不同類型符號解調(diào)的能力，其可以包括一個(gè)或多個(gè)元件。也由導(dǎo)頻符號來攜帶數(shù)據(jù)的能力增加了吞吐量。
[0048] 圖12是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的相位計(jì)算器或相位誤差計(jì)算器306的框圖。相位計(jì)算器或相位誤差計(jì)算器306包括PLL400，PLL400包括相位旋轉(zhuǎn)器402、粗略符號相位判定計(jì)算器404、相位誤差計(jì)算器406、以及環(huán)路濾波器408。相位旋轉(zhuǎn)器402被布置為接收信號和來自環(huán)路濾波器408的已濾波的相位值。相位旋轉(zhuǎn)器402被布置為向相位誤差計(jì)算器406和粗略符號相位判定計(jì)算器404提供已旋轉(zhuǎn)的信號值，即根據(jù)已濾波的誤差信號來相位偏移的信號，其中，粗略符號相位判定計(jì)算器404被布置為確定接收到的第二類型符號的標(biāo)稱相位，即^ / 4、3π / 4、5π / 4、或7π / 4、或π / 4或5 π / 4、或3π / 4或7π / 4(全部從圖3至10的信號空間的第一軸開始逆時(shí)針給出)，并向相位誤差計(jì)算器406提供符號相位值。可以提供例如從網(wǎng)絡(luò)信令提供的與導(dǎo)頻符號對齊相關(guān)的信息，以找到符號，以及提供與導(dǎo)頻符號的類型相關(guān)的信息，即NlX2或NlX4。向環(huán)路濾波器408提供相位誤差，通過該環(huán)路濾波器408，對誤差進(jìn)行濾波，以向相位旋轉(zhuǎn)器402提供已濾波的相位。
[0049]相位計(jì)算機(jī)或相位誤差計(jì)算器306可以被布置為由計(jì)算元件409根據(jù)符號的相位位置和已旋轉(zhuǎn)的信號值來計(jì)算符號的相位。相位估計(jì)器409可以根據(jù)從相位誤差計(jì)算器406輸出的相位誤差和從環(huán)路濾波器408輸出的已濾波的相位來提供相位誤差的估計(jì)，其中，提供對信號的相位誤差的估計(jì)，用于相位誤差補(bǔ)償。
[0050]在實(shí)踐中，對多個(gè)連續(xù)相位估計(jì)進(jìn)行濾波，以減少來自例如熱噪聲的效應(yīng)。
[0051]粗略符號相位判定計(jì)算器404可以被布置為通過針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或哪個(gè)象限，來確定符號的相位位置。
[0052]圖13是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的發(fā)射機(jī)500的框圖。發(fā)射機(jī)500接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)流，并由調(diào)制器502將數(shù)據(jù)流調(diào)制到要發(fā)送的符號中，如上所展示的。此處，在第一類型符號的第一集合與第二類型符號的第二集合之間分配有效載荷數(shù)據(jù)，該第一類型符號的第一集合攜帶有效載荷的主要部分，該第二類型符號的第二集合除了相位校正導(dǎo)頻符號的用途之外還補(bǔ)足吞吐量的能力。無線電電路504發(fā)送已調(diào)制的符號。
[0053]圖14是示意性地示出了根據(jù)實(shí)施例的通信系統(tǒng)600的框圖。通信系統(tǒng)600包括如參考圖13展示的發(fā)射機(jī)500和參考圖11展示的接收機(jī)300，使得從發(fā)射機(jī)500到接收機(jī)300的數(shù)據(jù)發(fā)送成為可能。在實(shí)踐中，通信系統(tǒng)600中的每個(gè)實(shí)體包括接收機(jī)300和發(fā)射機(jī)500，使得任何方向的發(fā)送成為可能。用于通信系統(tǒng)的合適應(yīng)用是無線鏈路，其中，使用無線鏈路來取代兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間的有線通信。
[0054]上面主要參考一些實(shí)施例來描述了本發(fā)明。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易意識到的:與上面公開的實(shí)施例不同的其它實(shí)施例同樣可能在由所附專利權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種補(bǔ)償接收信號的相位誤差的方法，所述接收信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，所述第一類型符號和所述第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及所述第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號，所述方法包括: 接收(100)信號； 向相位計(jì)算器提供(102)所述信號； 由所述相位計(jì)算器根據(jù)所述第二類型符號來確定(104)符號相位值和相位誤差； 由所述相位計(jì)算器提供所確定的相位； 根據(jù)所確定的相位來執(zhí)行(106)相位校正，以及向符號解調(diào)器提供已校正的信號；以及 通過所述符號解調(diào)器對已校正的信號進(jìn)行解調(diào)(108)來確定所述符號攜帶的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述N-QAM信號具有在信號空間的任意標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的最小距離d，以及所述A-PSK具有在信號空間的任意標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的大于或等于d的最小距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括:在向相位校正提供信號之前將信號加以延遲(105)，以補(bǔ)償所述相位計(jì)算器的任何信號延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述A-PSK符號具有N1XN2配置，其中，N1是定義了在每個(gè)相移鍵控位置上的信號點(diǎn)的數(shù)目的大于I的整數(shù)，以及N2定義了相移鍵控位置的數(shù)目且是2或者4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)所述第二類型符號來確定(104)符號相位值和相位誤差包括: i)由相位旋轉(zhuǎn)器根據(jù)之前確定的相位對信號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)(200)；?)針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，通過分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或者哪個(gè)象限，根據(jù)已相位旋轉(zhuǎn)的信號來確定(202)粗略符號相位值； iii)根據(jù)所確定的符號相位值和信號的信號點(diǎn)的相位位置來計(jì)算(204)信號的相位；以及 iv)對相位進(jìn)行濾波(206)，并提供給所述相位旋轉(zhuǎn)器，使得能夠根據(jù)步驟i)對信號的下一個(gè)符號進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
6.一種用于接收表示符號集合的信號的接收機(jī)(300)，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，所述第一類型符號和所述第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及所述第二類型符號還被布置為用于確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號，所述接收機(jī)包括: 無線電電路(302)，用于接收信號； 信號分離器(304)，被布置為向相位計(jì)算器(306)和信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器(308)提供所述信號; 所述相位計(jì)算器(306)被布置為根據(jù)所述第二類型符號來確定符號相位值和相位，以及向所述信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器(308)提供所確定的相位；其中，所述信號預(yù)旋轉(zhuǎn)器(308)被布置為根據(jù)所確定的相位來執(zhí)行相位校正以及向符號解調(diào)器(310)提供已校正的信號；以及所述符號解調(diào)器(310)被布置為通過對已校正的信號進(jìn)行解調(diào)來確定所述符號攜帶的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收機(jī)(300)，其中，所述相位計(jì)算器(306)包括鎖相環(huán)PLL (400)，所述鎖相環(huán)PLL (400)包括相位旋轉(zhuǎn)器(402)、粗略符號相位判定計(jì)算器(404)、相位誤差計(jì)算器(406)、以及環(huán)路濾波器(408)，其中，所述相位旋轉(zhuǎn)器(402)被布置為接收信號以及來自所述環(huán)路濾波器(408)的已濾波的相位值，所述相位旋轉(zhuǎn)器(402)被布置為向所述相位誤差計(jì)算器(406)和所述粗略符號相位判定計(jì)算器(404)提供已旋轉(zhuǎn)的信號值，其中，所述粗略符號相位判定計(jì)算器(404)被布置為確定接收到的第二類型符號的標(biāo)稱相位以及向所述相位誤差計(jì)算器(406)提供符號相位值，以及所述相位誤差計(jì)算器(406)被布置為根據(jù)符號的相位位置和已旋轉(zhuǎn)的信號值來計(jì)算符號的相位誤差，向所述環(huán)路濾波器(408)提供該相位誤差，通過所述環(huán)路濾波器(408)，對相位進(jìn)行濾波，以向所述相位旋轉(zhuǎn)器(402)提供已濾波的相位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)(300)，其中，所述相位計(jì)算器(306)還包括相位估計(jì)器(409)，所述相位估計(jì)器(409)根據(jù)從所述相位誤差計(jì)算器(406)輸出的相位誤差和從所述環(huán)路濾波器(408)輸出的已濾波的相位來提供相位的估計(jì)，以向所述預(yù)旋轉(zhuǎn)器(308)提供信號的相位的估計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)所述的接收機(jī)(300)，其中，所述相位計(jì)算器(306)被布置為確定相位誤差并向所述預(yù)旋轉(zhuǎn)器(308)提供所述相位誤差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的接收機(jī)(300)，其中，所述粗略符號相位判定計(jì)算器(404)被布置為:針對具有2個(gè)或4個(gè)標(biāo)稱相位位置的符號，通過分別確定符號屬于哪個(gè)半平面或者哪個(gè)象限，來確定符號的相位位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的接收機(jī)(300)，其中，所述符號解調(diào)器(310)被布置為提供由所述第一類型符號和所述第二類型符號二者攜帶的輸出數(shù)據(jù)。
12.—種信號的發(fā)射機(jī)(500)，所述信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，所述第一類型符號和所述第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及所述第二類型符號還被布置為用于在目的地處確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號，所述發(fā)射機(jī)包括: 調(diào)制器(502)，被布置為調(diào)制N-QAM符號，以及被布置為調(diào)制A-PSK符號，其中，所述N-QAM符號和所述A-PSK符號都被調(diào)制，以攜帶數(shù)據(jù)；以及 無線電電路(504)，用于發(fā)送已調(diào)制的信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)射機(jī)，其中，所述N-QAM信號具有在信號空間的任意標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的最小距離山以及所述A-PSK具有在信號空間的任意標(biāo)稱信號點(diǎn)之間的大于或等于d的最小距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)所述的發(fā)射機(jī)，其中，所述A-PSK符號具有N1XN2配置，其中,N1是定義了在每個(gè)相移鍵控位置上的信號點(diǎn)的數(shù)目的大于I的整數(shù)，以及N2定義了相移鍵控位置的數(shù)目且是2或者4。
15.一種用于信號的數(shù)據(jù)發(fā)送的通信系統(tǒng)(600)，所述信號表示符號集合，所述符號集合包括多個(gè)第一類型符號以及至少一個(gè)第二類型符號，所述第一類型符號具有N正交調(diào)幅N-QAM信號配置，其中，N是大于4的整數(shù)，所述第二類型符號具有幅度相移鍵控A-PSK信號配置，其中，所述第一類型符號和所述第二類型符號都攜帶數(shù)據(jù)，以及所述第二類型符號還被布置為用于在目的地處確定相位旋轉(zhuǎn)確定的導(dǎo)頻符號，所述通信系統(tǒng)包括: 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的發(fā)射機(jī)(500);以及 根據(jù)權(quán)利要求6至11中任 一項(xiàng)所述的接收機(jī)(300)。
【文檔編號】H04L27/38GK103650448SQ201180072176
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】丹·溫霍爾特, 卡米羅·德坎尼斯 申請人:瑞典愛立信有限公司