專利名稱:無線通信裝置、解調(diào)方法及頻率偏差修正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線通信裝置及解調(diào)方法。例如,采用TDMA(時分多址)-TDD(時分雙工)方式的通信系統(tǒng)用的移動通信基站的接收裝置。
背景技術(shù):
在移動通信中進行解調(diào)處理時,在采用同步檢波方式(準同步檢波方式)的情況下,為了進行正確的載波恢復,除載波恢復電路外,還需要高精度的頻率偏差修正、位時鐘脈沖恢復電路。
在載波恢復電路、頻率偏差修正電路和位時鐘脈沖恢復電路中采用環(huán)路濾波器的情況下,各個環(huán)路濾波器的時間常數(shù)的選用能使環(huán)路濾波器輸出結(jié)果達到最優(yōu)收斂值的數(shù)值。
在無線通信的接收部件中,在接收幀(時隙)處于非同步狀態(tài)的情況下,宜盡快引入,所以上述時間常數(shù)的值宜小,而在接收幀(時隙)處于同步狀態(tài)的情況下,不必盡快引入,想要提高引入的收斂值的精度,所以為了延長平均化的時間,上述時間常數(shù)的值宜大。
在每個環(huán)路濾波器只有一個時間常數(shù)值的情況下,在接收幀(時隙)的同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)下,所要求的最優(yōu)時間常數(shù)是不同的,所以在從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)遷移的無線通信接收處理中,從環(huán)路濾波器輸出的結(jié)果不會成為最優(yōu)收斂值。
在“多址信號重現(xiàn)裝置”(特開平7-336325號公報)中記載了以下方式在接收狀態(tài)處于同步狀態(tài)時和處于非同步狀態(tài)時,通過切換時間常數(shù)來達到性能較好的解調(diào)處理的解調(diào)器中的一個。
上述方式在解調(diào)器中存在環(huán)路濾波器,設(shè)置同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)兩種狀態(tài)下不同數(shù)值的時間常數(shù),根據(jù)狀態(tài)切換時間常數(shù)。
但是,上述方式,沒有涉及接收無線通信的相位調(diào)制的猝發(fā)信號的接收裝置。另外,目的不在于改善對相位調(diào)制的猝發(fā)信號的同步檢波方式(或準同步檢波方式)解調(diào)的無線通信的接收靈敏度。
另外,在“無線通信裝置控制方法及無線通信裝置”(特開2003-209485號公報)具有這樣的結(jié)構(gòu),準備多個時間常數(shù),并為每個時間常數(shù)設(shè)置使用該時間常數(shù)的濾波器,從而可選擇最優(yōu)濾波器輸出值。這樣,便具有總是選擇使用最佳時間常數(shù)的濾波器的輸出值的效果。
但是,這種為每個時間常數(shù)設(shè)置濾波器電路的方法,有幾個時間常數(shù),就必須設(shè)置幾個濾波器,電路的規(guī)模增大了。
在移動通信的TDMA-TDD系統(tǒng)中,接收相位調(diào)制的猝發(fā)信號的接收裝置的解調(diào)部件的解調(diào)方式,為同步檢波方式(或準同步檢波方式)的情況下,頻率偏差修正、載波恢復、位時鐘脈沖恢復,都必須以高精度運行。頻率偏差修正功能塊、載波恢復功能塊、位時鐘脈沖恢復功能塊,用環(huán)路濾波器進行平均化和疊代運算等的處理,在環(huán)路濾波器中的乘法運算時間常數(shù)只有一種時,無法得到充分好的性能。
另外,采用環(huán)路濾波器電路,在TDMA-TDD方式下進行同步檢波(或準同步檢波)的解調(diào)部件中,猝發(fā)信號從非同步狀態(tài)變?yōu)橥綘顟B(tài)時,若時間常數(shù)的大小原樣不變,或時間常數(shù)的大小在非同步狀態(tài)下的小值后急劇變?yōu)橥綘顟B(tài)的大值,則無法把收斂后的抖動抑制小,且無法快速引入。
專利文獻1特開平7-336325號公報專利文獻1特開2003-209485號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的是,采用TDMA-TDD系統(tǒng)的情況下,對相位調(diào)制的猝發(fā)信號進行同步檢波(或準同步檢波)的解調(diào)處理中,能夠把噪聲影響造成的抖動抑制小,而且盡快引入。
解決問題的手段本發(fā)明的無線通信裝置,其特征在于,它備有解調(diào)部件,接收經(jīng)相位調(diào)制的猝發(fā)信號,以同步檢波方式和準同步檢波方式中的一種進行解調(diào);和解調(diào)控制部件,根據(jù)解調(diào)部件的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),生成控制解調(diào)部件對猝發(fā)信號的解調(diào)的控制信號,解調(diào)部件備有濾波器,用所設(shè)定的時間常數(shù),對基于猝發(fā)信號的信號進行濾波;和時間常數(shù)切換部件,根據(jù)控制信號切換濾波器的時間常數(shù)。
上述濾波器,其特征在于,它是用于對猝發(fā)信號的頻率偏差進行修正的頻率偏差修正部件的環(huán)路濾波器。
上述濾波器的特征在于,它是用于對猝發(fā)信號的載波進行恢復的載波恢復部件的環(huán)路濾波器。
上述濾波器的特征在于,它是用于猝發(fā)信號的位定時恢復的位定時恢復部件的環(huán)路濾波器。
上述濾波器,其特征在于,它是用于對猝發(fā)信號的接收電平進行變換的接收電平變換部件的環(huán)路濾波器。
上述解調(diào)部件的特征在于,它對采用時分多址方式的數(shù)字相位調(diào)制的猝發(fā)信號進行解調(diào)。
上述解調(diào)控制部件的特征在于,檢測解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)處于同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)以及處于同步狀態(tài)與非同步狀態(tài)中間位置的中間狀態(tài)等三種狀態(tài)中的哪一個,輸出指示所檢測出來的接收狀態(tài)的控制信號;上述切換部件的特征在于,具有同步狀態(tài)用的數(shù)值大的時間常數(shù)、中間狀態(tài)用的中間數(shù)值的時間常數(shù)和非同步狀態(tài)用的數(shù)值小的時間常數(shù),切換與控制信號所顯示的接收狀相對應的時間常數(shù)。
上述解調(diào)控制部件的特征在于,把解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)變化時預定數(shù)目的幀或時隙的接收狀態(tài)設(shè)為中間狀態(tài)。
上述解調(diào)控制部件的特征在于,把解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)變化時預定數(shù)目的幀或時隙的接收狀態(tài)設(shè)為中間狀態(tài)。
上述解調(diào)控制部件的特征在于,把解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),用信噪比進行檢測,并輸出表示檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;上述切換部件切換到與控制信號所示的接收狀態(tài)相應的時間常數(shù)。
本發(fā)明的解調(diào)方法,具有以下部件無線通信解調(diào)部件,接收猝發(fā)信號,用使用濾波器的同步檢波方式進行解調(diào);和解調(diào)控制部件,控制解調(diào)部件,其特征在于解調(diào)部件,接收采取時分多址的數(shù)字相位調(diào)制的猝發(fā)信號;解調(diào)控制部件,生成根據(jù)解調(diào)部件的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),控制解調(diào)部件的濾波器的時間常數(shù)的控制信號;解調(diào)部件,用控制信號切換濾波器的時間常數(shù),對基于猝發(fā)信號的信號進行濾波。
上述解調(diào)方法的特征在于,解調(diào)控制部件,檢測解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)是同同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)以及處于同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)中間位置的中間狀態(tài)中的哪一個,并輸出表示所檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;上述解調(diào)部件,在同步狀態(tài)用的大值的時間常數(shù)、中間狀態(tài)用的中間值的時間常數(shù)、非同步狀態(tài)用的小值的時間常數(shù)中,切換到與控制信號所示的接收狀態(tài)相應的時間常數(shù)。
上述解調(diào)方法的特征在于,
解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)變化時,設(shè)為中間狀態(tài);解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)變化時,設(shè)為中間狀態(tài)。
本發(fā)明的頻率偏差修正電路,其特征在于,備有乘法器,輸入猝發(fā)信號的相位信息和振幅信息,彼此相乘,生成復數(shù)信號;延時檢波電路,對該乘法器上生成的復數(shù)信號進行延時檢波,求出相位差信息;角度信息提取電路,從延時檢波電路求出的相位差信息提取角度信息;減法器,從角度信息提取電路求出的角度信息減去頻率偏差的角度量;解調(diào)分量除去電路,在減法器相減得出的角度信息,從I,Q平面的I軸及Q軸兩者起45度角度的點,并輸出角度偏差量,使該角度差成為從I軸的變動量;限幅電路,來自解調(diào)分量除去電路的偏差量超過允許的偏差量時,限制超過的偏差量;切換開關(guān),從存在的多個時間常數(shù)中選擇一個時間常數(shù);乘法器,將由切換開關(guān)選擇的時間常數(shù)乘以從限幅電路輸出的角度偏差量;第一積分器,將用乘法器以時間常數(shù)乘角度偏差量所得的結(jié)果相加,作為頻率偏差的角度量輸出;第二積分器,對第一積分器求出的頻率偏差的角度量相加,從而回復到延時檢波電路得到的相位差;角度信息復數(shù)信息變換電路,把第二積分器求出的角度信息變換為復數(shù)信號;頻率偏差修正電路,將乘法器求出的復數(shù)數(shù)據(jù)乘以由角度信息復數(shù)信息變換電路求出的角度信息的復數(shù)信號,使相位角偏差為零。
具體實施例方式
實施例1本實施例以PHS(注冊商標Handy Hon System)等TDMA-TDD系統(tǒng)為例進行說明。特別是說明要求高精度地進行頻率偏差修正、載波恢復、位時鐘脈沖恢復的同步檢波方式(或準同步檢波方式)的解調(diào)部件。另外,特別就接收相位調(diào)制的猝發(fā)信號的情況進行說明。
本實施例說明這樣的情況在解調(diào)部件的頻率偏差修正部件和載波恢復部件內(nèi)存在的環(huán)路濾波器的時間常數(shù),不是固定的,也不是引入時(非同步)和穩(wěn)態(tài)時(同步)的兩個階段,而是非同步時的兩個階段加上同步時的一個階段,共計3階段以上,或者非同步時的1個階段加上同步時的2個階段,共計3階段以上,采取3階段以上。這樣做,可以快速引入,并把收斂后的抖動抑制小,而且,在不增大電路規(guī)模的情況下,可使進行同步檢波(或準同步檢波)動作所需要的頻率偏差修正等高精度化。
在本實施例中,環(huán)路濾波器中相乘的時間常數(shù)除大值、小值外,還把它們的中間值用于最適當?shù)奈恢?,以此使快速引入和把抖動抑制小成為可能。從而,可穩(wěn)定地進行相位調(diào)制猝發(fā)信號的同步檢波(或準同步檢波),使最大限度地引出同步檢波(或準同步檢波)的性能成為可能。
在以下描述的實施例的解調(diào)部件中,有多個環(huán)路濾波器的時間常數(shù)(time constant)。
所謂時間常數(shù),是指例如基本濾波器(RC濾波器)中電阻R和電容C的乘積。若時間常數(shù)小,則作為濾波器的效果差。另外,若時間常數(shù)大,則對輸入的響應惡化。另外,根據(jù)信號的特性和噪聲電平,適當設(shè)置這個濾波器的時間常數(shù),可抑制輸入噪聲的影響。
在這里,說明采用以下三種時間常數(shù)的情況,作為時間常數(shù)有
1.非同步狀態(tài)用的具有小值的時間常數(shù),2.同步狀態(tài)用的具有大值的時間常數(shù),3.具有中間數(shù)值的時間常數(shù)。
具有中間數(shù)值的時間常數(shù),是同步狀態(tài)初期階段的環(huán)路濾波器中使用的時間常數(shù)。具有中間數(shù)值的時間常數(shù),是非同步狀態(tài)用的小值和同步狀態(tài)用的大值之間的中間數(shù)值的時間常數(shù)(時間常數(shù)中間值)。具有中間數(shù)值的時間常數(shù)用于同步狀態(tài)初期階段的環(huán)路濾波器,故能把噪聲造成的抖動抑制小,而且,能夠快速地引入。所謂抖動,是指在數(shù)字波形中包含的時間性噪聲。若抖動增大,則偏離位同步,發(fā)生整位的數(shù)字噪聲。
另外,下述實施例的解調(diào)部件構(gòu)成為在同步狀態(tài)初期階段的幾幀(時隙)中采用具有中間數(shù)值的時間常數(shù),在使用具有中間數(shù)值的時間常數(shù)的幾幀(時隙)的處理后,隨著時間自動地切換到同步狀態(tài)用的具有大值的時間常數(shù)。
這里說明在以下描述的實施例的無線通信裝置及解調(diào)部件中工作的無線通信方式。
從在多個地點的多個移動終端發(fā)出的無線電信號,進行高效多址通信的技術(shù)是多址(多元連接)技術(shù)。采用從移動終端向移動通信基站的上行信道的多址技術(shù),例如,有3種方式(1)FDMA(Frequency Division Multiple Access頻分多址)對電波的頻率進行分割,把分割出來的頻率分配給各個用戶進行多址通信方式。
(2)TDMA(Time Division Multiple Access時分多址)對電波的時間進行分割,把分割出來的各個時間分配給各個用戶的多址通信方式。
(3)CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)用分配給各個用戶的擴展碼(PN偽噪聲)進行擴展的多址通信方式。
在本實施例的無線通信裝置適用時分多址連接方式。
另外,移動終端和移動無線電基站進行雙向通信時,作為實現(xiàn)上行電路和下行電路的方式,例如,是以下的雙工技術(shù)。
(1)FDD(Frequency Division Duplex頻分雙工)上下行電路在頻率上分離的方式。
(2)TDD(Time Division Duplex時分雙工)上下行電路在時間上分離的方式。
本實施例的無線通信裝置采用時分雙工方式。
另外,調(diào)制、解調(diào)方式包括振幅調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。本實施例的無線通信裝置的解調(diào)部件對相位調(diào)制的信號進行解調(diào)。所謂相位調(diào)制,是指例如通過改變載波的相位、將不同的相位分別分配給0和1來傳送位數(shù)據(jù)。本實施例的無線通信裝置的解調(diào)部件,對采用數(shù)字相位調(diào)制亦即PSK(相移鍵控)調(diào)制方式的信號進行解調(diào)。
這里,所謂解調(diào),亦稱檢波,是指從調(diào)制波求出信號的操作。這種解調(diào)方式(檢波方式)有同步檢波、準同步檢波、延時檢波、頻率檢波等。同步檢波,是指通過比較被調(diào)制信號的相位與標準信號的相位來求出調(diào)制信號的檢波方式。準同步檢波是指這樣的檢波方式對正交調(diào)制波進行解調(diào)時采用頻率固定的本機信號進行解調(diào),通過恢復數(shù)字載波進行相位旋轉(zhuǎn)處理,求出解調(diào)信號。
本實施例的無線通信裝置的解調(diào)部件,采用同步檢波和準同步檢波進行解調(diào)。
無線通信裝置作為數(shù)據(jù)信號傳輸形態(tài),有連續(xù)傳輸和猝發(fā)傳輸。猝發(fā)傳輸(Burst Transmittion)是指在間斷的時間間隔傳輸數(shù)據(jù)信號的傳輸方式。所謂猝發(fā)信號是指被猝發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。
本實施例的無線通信裝置,對猝發(fā)傳輸?shù)拟Оl(fā)信號進行接收、解調(diào)。
總而言之,本實施例的無線通信裝置,接收經(jīng)TDMA-TDD方式PSK調(diào)制的猝發(fā)信號,并采用同步檢波或準同步檢波方式進行解調(diào)。因此,要求高精度地進行頻率偏差修正、載波恢復、位時鐘脈沖恢復。
以下參照
本實施例。
圖1是本實施例的解調(diào)部件概念結(jié)構(gòu)圖;而圖2是表示猝發(fā)信號的圖。
在圖1中,天線部件11是接收時分多址方式猝發(fā)信號的無線電波信號的天線部件。如圖2所示,在間斷的時間間隔以幀為單位接收猝發(fā)信號。在各幀中,作為基準信號加入獨特字(UW),獨特字(UW),其數(shù)據(jù)樣型是已知的,可用絕對相位檢出,其數(shù)據(jù)樣型可被檢出,可判定同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)。
A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換部件12是把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的部件。
解調(diào)部件13,是對時分多址方式的猝發(fā)信號通過數(shù)字基帶信號處理進行解調(diào)的解調(diào)部件。
環(huán)路濾波器14,是在解調(diào)部件13內(nèi)進行平均化的濾波器。環(huán)路濾波器14用后述的圖3說明,各設(shè)有構(gòu)成解調(diào)部件13的頻率偏差修正電路、位定時恢復電路、接收電平變換電路、載波恢復電路。
切換開關(guān)15,從解調(diào)控制部件16接收表示同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)的控制信號,選擇最佳時間常數(shù)的切換開關(guān)。例如,時間常數(shù)設(shè)置了同步狀態(tài)用的大值和中間值,非同步狀態(tài)用的小值。時間常數(shù)的數(shù)值也可以存儲在大規(guī)模集成電路中,ROM(只讀存儲器)表等中。切換開關(guān)15是時間常數(shù)切換部件的一例。時間常數(shù)切換部件,可采用物理地切換電阻的切換開關(guān)和通過讀出存儲在大規(guī)模集成電路ROM表等中的時間常數(shù)來進行設(shè)定的手段等,用硬件、軟件、固件或它們的組合實現(xiàn)。
解調(diào)控制部件16,是根據(jù)解調(diào)后的數(shù)據(jù)的獨特字(UW),判定猝發(fā)信號的接收狀態(tài)是同步狀態(tài)還是非同步狀態(tài),在解調(diào)部件內(nèi)發(fā)送控制信號的控制部件。
解調(diào)部件13的各個部分及解調(diào)控制部件16的各個部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合實現(xiàn)。程序記錄在存儲器和記錄介質(zhì)上(圖中未示出),由CPU讀出并執(zhí)行。另外,用硬件實現(xiàn)時,各部件可用模擬電路和數(shù)字電路實現(xiàn)。
下面就作用和效果進行說明。
在圖1中,在天線部件11接收的模擬信號經(jīng)A/D變換部件12變?yōu)橄辔缓驼穹畔⒌臄?shù)字信號。
在解調(diào)部件13內(nèi),對輸入的數(shù)字信號進行解調(diào)處理,此時,存在于解調(diào)部件內(nèi)的環(huán)路濾波器14使用的時間常數(shù)值,由解調(diào)控制部件16輸出的控制信號用切換開關(guān)15從至少兩個數(shù)值中選擇一個。
另外,可對接收數(shù)據(jù)的幀(時隙)數(shù)進行計數(shù),在達到某個幀(時隙)數(shù)時,控制切換時間常數(shù)。
另外,也可以用控制信號和幀(時隙)數(shù)的組合進行時間常數(shù)的切換。
解調(diào)控制部件16,取出在解調(diào)部件13中被解調(diào)的數(shù)據(jù),識別控制信道、通信信道等信道信息和同步狀態(tài)和非同步狀態(tài),把表示在環(huán)路濾波器使用時間常數(shù)的大值還是在環(huán)路濾波器中使用小值的控制信號送到解調(diào)部件13。
想要快速地從非同步狀態(tài)轉(zhuǎn)移到同步狀態(tài)時,將控制信號送到解調(diào)部件13,該信號讓切換開關(guān)15切換到時間常數(shù)小的值。
想要快速地從非同步狀態(tài)轉(zhuǎn)移到同步狀態(tài),而且希望把環(huán)路濾波器引入后抖動抑制小時,采取以下行操。
首先,從解調(diào)控制部件16向解調(diào)部件13發(fā)送使切換開關(guān)15選擇時間常數(shù)小值的控制信號。
控制信號,此時,在最初的幾幀(時隙)的區(qū)間中,選擇時間常數(shù)為中間數(shù)值,此后,通過自動切換選擇時間常數(shù)的大值。
通過這樣進行時間常數(shù)的切換,與不使用時間常數(shù)中間值的情況相比,可使環(huán)路濾波器快速收斂,特別是,可將收斂后噪聲造成的抖動抑制小。
另外,在載波頻率偏差突然增大或位時鐘脈沖偏差增大而偏離同步時,自動進行切換控制在切換開關(guān)15中,從同步狀態(tài)的時間常數(shù)大值切換到時間常數(shù)中間值,然后,經(jīng)數(shù)幀(時隙)后切換到時間常數(shù)的大值。
這樣,環(huán)路濾波器就能夠快速收斂到一個新的收斂值,使偏離同步的情況難以出現(xiàn)。
如上所述,通過減小時間常數(shù)的數(shù)值,可使環(huán)路濾波器快速引入,結(jié)果,可以使狀態(tài)快速遷移到同步狀態(tài)。通過增大時間常數(shù)值,可把環(huán)路濾波器引入后的收斂值的抖動抑制至低值。
若進入同步狀態(tài)時立即切換至時間常數(shù)大值,則由于在非同步狀態(tài)時未完全同步引入的狀態(tài)已經(jīng)切換到時間常數(shù)大的值,同步引入費時間,把抖動抑制小也費時間。
若要縮短同步引入時間,則不得不縮小時間常數(shù),而這會使抖動難以抑制小。
解調(diào)部件,在采用PHS(注冊商標)等TDMA-TDD系統(tǒng)的同步檢波方式(或準同步檢波方式)的情況下,使其在短時間內(nèi)收斂,必須把抖動盡可能抑制小,所以,兩階段時間常數(shù)切換比固定時間常數(shù),尤其是三階段(以上)時間常數(shù)切換比時間常數(shù)兩階段切換,更能實現(xiàn)同步檢波方式(或準同步檢波方式)的最佳性能。
圖3是TDMA-TDD方式的解調(diào)部件的結(jié)構(gòu),解調(diào)部件13具有多個附帶環(huán)路濾波器的功能塊。
接收電平變換部件21是對振幅信息進行使其在一定范圍內(nèi)變動的規(guī)范化處理來變換接收信號電平的變換部件。
切換開關(guān)23是能夠切換環(huán)路濾波器22中使用的時間常數(shù)的開關(guān)。切換開關(guān)23例如,可以用解調(diào)控制部件16輸出的控制信號,從多個存在的時間常數(shù)表中選擇一個時間常數(shù)?;蛘?,對接收幀(時隙)數(shù)進行計數(shù),數(shù)幀(時隙)之后,進行操作,自動切換到不同的時間常數(shù)。
頻率偏差修正部件24是對頻率偏差進行修正的自動頻率控制(AFC)電路。
環(huán)路濾波器25,是在自動頻率控制電路內(nèi)對相位旋轉(zhuǎn)量進行積分時用的濾波器。
切換開關(guān)26是能夠切換在環(huán)路濾波器25中用的時間常數(shù)的開關(guān)。
切換開關(guān)26配置成能夠根據(jù)解調(diào)控制部件16輸出的控制信號,從多個存在的時間常數(shù)表中選擇一個時間常數(shù)?;蛘撸瑢邮諑?時隙)數(shù)進行計數(shù),數(shù)幀(時隙)之后,自動執(zhí)行切換到不同的時間常數(shù)的操作。
位時鐘脈沖恢復部件27是恢復發(fā)送數(shù)據(jù)中位定時的電路。
環(huán)路濾波器28是在位時鐘脈沖恢復部件27內(nèi),對相位旋轉(zhuǎn)因子和相位變動量進行相關(guān)量計算時的濾波器。
切換開關(guān)29是能夠切換在環(huán)路濾波器28中用的時間常數(shù)的開關(guān)。切換開關(guān)29構(gòu)造成例如,用解調(diào)控制部件16輸出的控制信號,從多個存在的時間常數(shù)表中選擇一個時間常數(shù)?;蛘撸瑢邮諑?時隙)數(shù)進行計數(shù),數(shù)幀(時隙)之后,進行自動切換到不同的時間常數(shù)的操作。
載波恢復電路210是進行載波恢復的電路。
環(huán)路濾波器211是在載波恢復電路210中以LMS算法推算傳輸路徑的濾波器。
切換開關(guān)212是能夠切換在環(huán)路濾波器211中用的時間常數(shù)的開關(guān)。切換開關(guān)212構(gòu)造成例如,根據(jù)解調(diào)控制部件16輸出的控制信號,從多個存在的時間常數(shù)表中選擇一個時間常數(shù)?;蛘?,對接收幀(時隙)數(shù)進行計數(shù),數(shù)幀(時隙)之后,進行自動切換到不同的時間常數(shù)的操作。
解調(diào)控制部件16,從載波恢復電路接收解調(diào)后的數(shù)據(jù),判定同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)、信道類別,發(fā)出指示切換各環(huán)路濾波器22,25,28,211中時間常數(shù)的控制信號。解調(diào)控制部件16,例如,在PHS(注冊商標)等系統(tǒng)中,用獨特字檢測、獨特字脈沖的孔徑門(aperture gate)通過等方式,判定同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)。
接著,說明其作用和效果。
在圖3中,接收信號電平變換部件21一旦接收到振幅信息,就用環(huán)路濾波器22對振幅信息進行平均化。
此時,在非同步狀態(tài)的情況下,為了快速進行引入,盡快進入同步狀態(tài),由解調(diào)控制部件16發(fā)送控制信號,在切換開關(guān)23上將進行乘法運算的時間常數(shù)選擇為小值。
一轉(zhuǎn)入同步狀態(tài),為了比非同步狀態(tài)時稍慢地引入并某種程度地抑制引入后的抖動,從解調(diào)控制部件16發(fā)出控制信號,將環(huán)路濾波器22進行乘法運算的時間常數(shù)通過切換開關(guān)23選擇為中間值。
此后,一旦接收了數(shù)幀(時隙),為了進一步把抖動抑制小,切換開關(guān)23從時間常數(shù)的中間值切換到選擇大值。
從而,由于使接收電平平均化處理的引入快速結(jié)束,并能夠?qū)⒁牒蟮钠骄邮针娖绞諗亢蟮亩秳右种菩?,所以能夠穩(wěn)定地進行接收電平的規(guī)范化。
從時間常數(shù)中間值變?yōu)榇笾担部梢杂媒庹{(diào)控制部件16輸出控制信號進行切換。
頻率偏差修正部件24一旦接收到振幅信息和相位信息,就求出頻率偏差量,用環(huán)路濾波器25進行平均化。
此時,在環(huán)路濾波器25內(nèi)進行乘法運算的時間常數(shù),在非同步狀態(tài)的情況下,要快速進入同步狀態(tài),由解調(diào)控制部件16發(fā)送控制信號,將環(huán)路濾波器25內(nèi)進行乘法運算的時間常數(shù),由切換開關(guān)26選擇為小值。
一進入同步狀態(tài),要使引入比非同步狀態(tài)時稍慢,在某種程度上抑制引入后的抖動,解調(diào)控制部件16發(fā)出控制信號,用切換開關(guān)26把環(huán)路濾波器25中相乘的時間常數(shù)選擇為中間值。
其后,一旦收到了數(shù)幀(時隙),為了進一步把抖動抑制小,切換開關(guān)26進行切換,把時間常數(shù)從中間值選擇為大值。
從而,使頻率偏差量平均化處理的引入快速結(jié)束,而且,引入后的平均頻率偏差量收斂后抖動能夠抑制小,所以頻率偏差修正快,而且,可以高精度運行。
從時間常數(shù)中間值變?yōu)榇笾?,也可以用解調(diào)控制部件16輸出的控制信號進行切換。
位定時恢復部件27一旦接收到相位信息,就用環(huán)路濾波器求出該相位信息與自運行時鐘(free-running clock)相關(guān)。
此時,在環(huán)路濾波器28內(nèi)進行乘法運算的時間常數(shù),在非同步狀態(tài)的情況下,為了快速進入同步狀態(tài),由解調(diào)控制部件16發(fā)送控制信號,將進行乘法運算的時間常數(shù)在切換開關(guān)29中選擇為小值。
一旦進入同步狀態(tài),為了使引入比非同步狀態(tài)時稍慢,且在某種程度上抑制引入后的抖動,解調(diào)控制部件16發(fā)出控制信號,用切換開關(guān)29把環(huán)路濾波器28中相乘的時間常數(shù)選擇為中間值。
其后,一旦收到了數(shù)幀(時隙),為了進一步把抖動抑制小,切換開關(guān)29進行切換,把時間常數(shù)從中間值選擇為大值。
這樣,使得位時鐘脈沖(在π/4移相QPSK時的符號時鐘脈沖)恢復的相關(guān)計算的引入快速結(jié)束,而且,可以把引入后的頻率偏差量后的抖動抑制小,所以位時鐘脈沖恢復快,而且能以高精度運行。
也可以用解調(diào)控制部件16發(fā)生的控制信號,從時間常數(shù)的中間值切換到大值。
載波恢復部件210一旦接收到頻率偏差修正后的I,Q數(shù)據(jù)以及恢復時鐘脈沖,就用環(huán)路濾波器211進行載波恢復處理。
載波恢復部件210已知有采用科斯塔斯環(huán)(costas loop)及為推定傳輸路徑用采用最小平均二乘(LMS)算法進行疊代處理的方法,但是不論用什么方法,在環(huán)路濾波器中相乘的時間常數(shù),在非同步狀態(tài)時,為了快速進入同步狀態(tài),解調(diào)控制部件16發(fā)出控制信號,用切換開關(guān)212將進行相乘的時間常數(shù)選擇為小值。
一旦進入同步狀態(tài),為了使引入比非同步狀態(tài)時稍慢,并在某種程度上抑制引入后的抖動,由解調(diào)控制部件16發(fā)出控制信號,用切換開關(guān)212把在環(huán)路濾波器211相乘的時間常數(shù)選擇為中間值。
此后,一旦接收了數(shù)幀(時隙),為了把抖動進一步抑制小,切換開關(guān)212進行切換,從時間常數(shù)的中間值選擇為大值。這樣,使傳輸路徑推定值的收斂盡快結(jié)束,而且,能夠把引入后的抖動抑制小,因此能夠加速載波恢復,而且以高精度運行。
也可以用解調(diào)控制部件16產(chǎn)生的控制信號,從時間常數(shù)的中間值切換到大值。
圖4是具有采用多個時間常數(shù)的環(huán)路濾波器的頻率偏差修正部件24(自動頻率控制電路或頻率偏差修正電路)的結(jié)構(gòu)。
乘法器41是使輸入的相位信息和振幅信息相乘,生成復數(shù)信號的乘法器。
延遲檢波電路42是以延遲檢波方式求相位差的延遲檢波電路。
角度信息提取電路43是從包含延遲檢波電路42求出的相位信息的復數(shù)值提取角度信息的電路。
減法器44是從角度信息減去在環(huán)路濾波器內(nèi)求出的頻率偏差的角度量的減法器。
解調(diào)分量除去電路45是這樣的電路求出在角度信息提取電路43中提取的角度信息與從I,Q平面的I軸及Q軸這二軸偏離45度角度上的點的差值,并將該角度差作為從I軸的變動量。
限幅電路46是能夠?qū)⒊^系統(tǒng)允許的偏差量的那部分因其由噪聲造成而忽略的電路。
乘法器47是從存在多個數(shù)的時間常數(shù)中選擇一個時間常數(shù)進行相乘的乘法器。
積分器48是將角度偏差量相加而得到頻率偏差的角度量的積分器。
積分器49是通過加上頻率偏差的角度量,將延遲檢波電路42求出的相位差還原的積分器。
角度信息復數(shù)信息變換電路410是把積分器49求出的角度信息變換為復數(shù)信號的電路。
頻率偏差修正器411是在乘法器41所求出的復數(shù)數(shù)據(jù)上,乘以由角度信息復數(shù)信息變換電路410求出的角度信息的復數(shù)信號,使相位角的偏差量為零的修正器。
接著說明作用及效果。
在圖4中,相位信息和振幅信息在乘法器41中進行復數(shù)相乘,在延遲檢波電路42中與一個符號前的數(shù)據(jù)的復數(shù)共扼相乘,通過復數(shù)相乘求出相位差值。
包含延遲檢波電路42求出的相位差信息中的復數(shù)信號在角度信息提取電路43中處理,只提取角度信息。
在解調(diào)分量除去電路45中,求出由角度信息提取電路43提取的角度信息和從I,Q平面上的I軸、Q軸分別偏離45度角度上的點中有角度信息存在的象限的點之間的差值,以該差值作為從I軸算起的變動量。
在限幅電路46中,限制由解調(diào)分量除去電路45求出的角度變動量,使之不超過通信標準所規(guī)定的頻率偏差量。
在限幅電路46中限幅后的角度變動量,在乘法器47中乘以時間常數(shù)。
此時,處于非同步狀態(tài)時,為了快速引入,從解調(diào)控制部件發(fā)出控制信號,選擇時間常數(shù)的小值,并乘以時間常數(shù)的小值。
若變?yōu)橥綘顟B(tài),則可從解調(diào)控制部件發(fā)出表示同步狀態(tài)的控制信號,選擇中間值的時間常數(shù),在乘法器47中相乘。引入速度變慢,但收斂后的抖動變小。
數(shù)幀(時隙)時間之后,切換到時間常數(shù)的大值,進一步縮小收斂后的抖動。
在積分器48中,將由乘法器47乘以時間常數(shù)所得的角度變動量相加,求出角度變動量的平均值。
在減法器44中,從角度信息提取電路43輸出的數(shù)據(jù),減去由積分器48求出的角度變動量的積分結(jié)果。這樣,把在角度信息提取電路43提取的角度信息跟角度變動量的平均值相差部分被送入環(huán)路濾波器。這樣,在環(huán)路濾波器中角度變動量逐漸收斂為實際變動量的值。
將積分器48中積分的角度變動量在積分器49中相加,然后加上在延遲檢波電路42中求出的相位旋轉(zhuǎn)。
在積分器49中加上相位旋轉(zhuǎn)的角度變動量,在角度信息復數(shù)信息變換電路410中,變換為復數(shù)數(shù)據(jù)。在角度信息復數(shù)信息變換電路410中變換為復數(shù)數(shù)據(jù)的角度信息的復數(shù)共扼,在頻率偏差修正器411中與乘法器41輸出后的復數(shù)數(shù)據(jù)相乘,這樣就除去了乘法器41輸出后的數(shù)據(jù)的角度變動量。
通過使時間常數(shù)從小值逐漸變?yōu)橹虚g值和大值,在積分器48中積分的角度變動量,可以快速收斂,且可以得到抖動小的值。
圖5是表示由解調(diào)控制部件判定的同步、非同步狀態(tài)的狀態(tài)變遷圖,并表示了此時用的解調(diào)部件內(nèi)各環(huán)路濾波器用的所要求的時間常數(shù)的大小。
狀態(tài)51是非同步狀態(tài),狀態(tài)52是同步狀態(tài)(中間狀態(tài)),狀態(tài)53是同步狀態(tài)。
非同步狀態(tài),只存在1種(狀態(tài)51)。同步狀態(tài)最初的數(shù)幀(時隙)區(qū)間的同步狀態(tài)為同步狀態(tài)1(狀態(tài)52),進入同步狀態(tài)后的數(shù)幀(時隙)的區(qū)間后為同步狀態(tài)2(狀態(tài)53),存在2種。
同步狀態(tài)1時的時間常數(shù)取中間值,所以引入的速度比時間常數(shù)大的快,所以從同步狀態(tài)1(狀態(tài)52)進入非同步狀態(tài)(狀態(tài)51)的幾率變小。
圖6是狀態(tài)變遷圖,表示解調(diào)控制部件判定的同步、非同步狀態(tài)和此時用的解調(diào)部件各環(huán)路濾波器用的所要求的時間常數(shù)的大小。
狀態(tài)61是同步狀態(tài),狀態(tài)62是同步狀態(tài)1(中間狀態(tài)),狀態(tài)63是同步狀態(tài)2,狀態(tài)64是同步狀態(tài)3(中間狀態(tài))。
非同步狀態(tài)存在1種(狀態(tài)62)。同步狀態(tài)最初數(shù)幀(時隙)的區(qū)間為同步狀態(tài)1(狀態(tài)62),進入同步狀態(tài)后數(shù)幀(時隙)區(qū)間后為同步狀態(tài)2(狀態(tài)63),是同步狀態(tài)??煲?yōu)榉峭綘顟B(tài)的狀態(tài)為同步狀態(tài)3(狀態(tài)64),有3種。
由于同步狀態(tài)1時的時間常數(shù)取中間值,所以引入速度比時間常數(shù)大時快,所以從同步狀態(tài)1(狀態(tài)62)進入非同步狀態(tài)(狀態(tài)61)的幾率變小。
同步狀態(tài)3(狀態(tài)64)時的時間常數(shù)取中間值,所以引入速度比時間常數(shù)大時快,所以頻率偏差和接收電平等突然變動的情況下,與時間常數(shù)大的情況相比,較快重新引入,所以從同步狀態(tài)3(狀態(tài)64)遷移至非同步狀態(tài)(狀態(tài)61)的幾率變小。
圖7是狀態(tài)變遷圖,表示解調(diào)控制部件判定的同步、非同步狀態(tài),并表示了此時所用的解調(diào)部件內(nèi)各環(huán)路濾波器用的要求的時間常數(shù)的大小。
狀態(tài)71是非同步狀態(tài)1,狀態(tài)72是非同步狀態(tài)2(中間狀態(tài)),狀態(tài)73是同步狀態(tài),狀態(tài)74是非同步狀態(tài)3(中間狀態(tài))。
非同步狀態(tài),從在非同步狀態(tài)下開始接收接收幀(時隙)(例如,PHS系統(tǒng)中的控制信道)的最初數(shù)幀(時隙)的狀態(tài)為非同步狀態(tài)1(狀態(tài)71),數(shù)幀(時隙)后為非同步狀態(tài)2(狀態(tài)72),從同步狀態(tài)只偏離數(shù)幀(時隙)的非同步狀態(tài)稱為非同步狀態(tài)3(狀態(tài)74)。
同步狀態(tài)只存在1種(狀態(tài)73)。
非同步狀態(tài)2(狀態(tài)72)下,經(jīng)過數(shù)幀(時隙),不轉(zhuǎn)入同步狀態(tài)(狀態(tài)73)的情況下,遷移至非同步狀態(tài)1(狀態(tài)71)。
從非同步狀態(tài)遷移至同步狀態(tài),從時間常數(shù)小的非同步狀態(tài)1(狀態(tài)71)經(jīng)過時間常數(shù)為中間值的非同步狀態(tài)2(狀態(tài)72),所以在同步狀態(tài)判定閾值嚴格的情況下,引入后抖動比時間常數(shù)小的情況能夠抑制得小,所以與非同步狀態(tài)只有一種的情況相比,有容易遷移入同步狀態(tài)的效果。
從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)遷移的情況下,最初數(shù)幀(時隙)變?yōu)橐髸r間常數(shù)為中間值的非同步狀態(tài)3(狀態(tài)74)。通過使時間常數(shù)為中間值,與時間常數(shù)小的情況相比,引入后的抖動能抑制小,所以有容易快速重新遷移入同步狀態(tài)(狀態(tài)73)的效果。
圖8是解調(diào)控制部件16的結(jié)構(gòu)例。
UW檢測部件101檢測獨特字(UW)的脈沖,判定是同步還是非同步。幀數(shù)計數(shù)器102是對被UW檢測部件101檢測為同步的幀(時隙)數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器??刂菩盘柹刹考?03根據(jù)幀數(shù)計數(shù)器102的計數(shù),生成控制信號。
幀數(shù)計數(shù)器102也可以不對幀數(shù),而對時隙數(shù)進行計數(shù)。另外,也可以用幀時間代替幀數(shù)進行計數(shù)。另外,也可以不對時隙數(shù)而對時隙時間進行計數(shù)?;蛘?,也可以對預定的時間進行計數(shù)。另外,也可以對撤消的幀(時隙)數(shù)進行計數(shù)。
幀(時隙)格式中有識別同步狀態(tài)、定時用的獨特字(UW)。在解調(diào)控制部件內(nèi),對UW檢測部件101是否檢測出UW脈沖進行判斷,沒有檢測出時,撤消該幀(時隙),檢測出時,幀數(shù)計數(shù)器102將幀(時隙)數(shù)計入。控制信號生成部件103中,生成選擇時間常數(shù)大小的控制信號,送往解調(diào)部件內(nèi)具有環(huán)路濾波器的各個功能塊。
也可以不用UW檢測部件,而設(shè)置信噪比判定部件,根據(jù)C/N(信噪比)進行同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)的判定。
圖9是流程圖,表示在圖5,圖6中從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)1、同步狀態(tài)2遷移時解調(diào)控制部件16實際判斷狀態(tài)遷移的情況。
步驟81,以UW(獨特字)檢測為條件進行分支。
步驟82,以經(jīng)過兩幀前后為條件進行分支。
在圖5,圖6的非同步狀態(tài)(狀態(tài)51,61)中,在步驟81,UW檢測部件101沒有檢測出UW時,成為非同步狀態(tài)(狀態(tài)51,61)。在步驟81,若UW檢測部件檢測出UW,則幀數(shù)計數(shù)器102將幀數(shù)計數(shù),在步驟82,判斷是否經(jīng)過2幀,若經(jīng)過之前,則遷移至同步狀態(tài)1(狀態(tài)52,62),若是經(jīng)過之后,則遷移至同步狀態(tài)2(狀態(tài)53,63)。
圖10是一個流程圖,表示從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)3、從非同步狀態(tài)3向非同步狀態(tài)1,從非同步狀態(tài)3向同步狀態(tài)遷移的情況下,解調(diào)控制部件16實際進行狀態(tài)遷移判定的情況。
步驟91,以UW(獨特字)沒有檢測出為條件進行分支。
步驟92,以2幀(時隙)前是否檢測出UW(獨特字)為條件進行分支。
在圖7的同步狀態(tài)(狀態(tài)73)中,在步驟91,UW檢測部件101檢測出UW時,變?yōu)橥綘顟B(tài)(狀態(tài)73)。在步驟91,若UW檢測部件101沒有檢測出UW,則幀數(shù)計數(shù)器102使幀數(shù)計數(shù),在步驟92,判斷2幀前是否檢測出UW,檢測出時,變?yōu)榉峭綘顟B(tài)3(狀態(tài)74),沒有檢測出時,遷移至非同步狀態(tài)1(狀態(tài)71)。
圖11是使用本實施例中3種時間常數(shù)的環(huán)路濾波器的引入情況。
圖12是使用本實施例中2種時間常數(shù)的環(huán)路濾波器的引入情況。
在圖11,圖12中,橫軸是時間。橫軸是時隙時間。橫軸也可以是幀時間??v軸表示相位、頻率偏差等收斂狀態(tài)。
在圖11的情況下,時間常數(shù)經(jīng)過小→中→大3階段的變化。同步的第一時隙和第二時隙以中時間常數(shù)進行引入,第三個時隙之后,開始以大時間常數(shù)引入,這樣,在收斂時間A接近收斂值。收斂后抖動小。
在圖12的情況下,時間常數(shù)經(jīng)過小→大兩個階段的變化。同步的第一時隙之后,開始大時間常數(shù)的引入。這樣,在收斂時間B接近收斂值、收斂后抖動大。
在使用時間常數(shù)中間值的圖11的情況下,收斂時間A<收斂時間B,可以較快接近收斂值,收斂后抖動可以抑制得更小。
如上所述,本實施例的無線通信裝置,其特征在于備有解調(diào)部件13,接收相位調(diào)制的猝發(fā)信號,用同步檢波方式或準同步檢波方式進行解調(diào);和解調(diào)控制部件16,根據(jù)解調(diào)部件13的猝發(fā)信號接收狀態(tài),生成控制解調(diào)部件猝發(fā)信號的解調(diào)的控制信號,解調(diào)部件13備有環(huán)路濾波器14,對用時分多址方式數(shù)字相位調(diào)制的猝發(fā)信號進行解調(diào),對基于猝發(fā)信號的信號進行濾波;以及時間常數(shù)切換部件15,用控制信號切換環(huán)路濾波器的時間常數(shù)。
這里,所謂基于猝發(fā)信號的信號是指猝發(fā)信號的振幅信息、相位信息、角度信息、恢復時鐘脈沖、頻率偏差修正后的I,Q數(shù)據(jù)的信號。
另外,上述環(huán)路濾波器的特征在于,它是備有以下部件的環(huán)路濾波器頻率偏差修正部件24,對猝發(fā)信號的頻率偏差進行修正;載波恢復部件210,恢復猝發(fā)信號的載波;位定時恢復部件27,恢復猝發(fā)信號的位定時;和接收電平變換部件21,對猝發(fā)信號的接收電平進行變換。
另外,上述解調(diào)控制部件16的特征在于,檢測出在解調(diào)部件13中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)是同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)、處于同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)之間的中間狀態(tài)3種狀態(tài)中的哪一種,并輸出表示檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;上述時間常數(shù)切換部件15具有同步狀態(tài)用的大值時間常數(shù)、中間狀態(tài)用的中間值時間常數(shù)和非同步狀態(tài)用的小值時間常數(shù),可切換到與控制信號所表示的3種接收狀態(tài)對應的時間常數(shù)。
上述解調(diào)控制部件16的特征在于,解調(diào)部件13中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)變化時預定數(shù)目的幀的接收狀態(tài)被定為中間狀態(tài)。
或者,上述解調(diào)控制部件16的特征在于,解調(diào)部件13中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)變化時預定數(shù)目的幀的接收狀態(tài)被定為中間狀態(tài)。
上述解調(diào)控制部件的特征在于,用信噪比檢測出解調(diào)部件13中猝發(fā)信號的接收狀態(tài),根據(jù)檢測出的接收狀態(tài)輸出控制信號,上述時間常數(shù)切換部件15切換到與控制信號所表示的接收狀態(tài)對應的時間常數(shù)。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,環(huán)路濾波器用的時間常數(shù)的大小,在非同步狀態(tài)下用小值,在同步狀態(tài)下最初數(shù)幀(時隙)以外用大值,在最初數(shù)幀(時隙)區(qū)間用中間值。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,環(huán)路濾波器用的時間常數(shù)的大小,在非同步狀態(tài)下用小值,在同步狀態(tài)下最初數(shù)幀(時隙)以外用大值,在最初數(shù)幀(時隙)區(qū)間用中間值,非同步狀態(tài)中數(shù)幀(時隙)前為同步狀態(tài)時用中間值。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,環(huán)路濾波器用的時間常數(shù)的大小,在非同步狀態(tài)下引入開始的最初數(shù)幀(時隙)用小值,最初數(shù)幀(時隙)以后用中間值,在同步狀態(tài)下用大值,在非同步狀態(tài)中數(shù)幀(時隙)前為同步狀態(tài)時用中間值。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,經(jīng)過幀(時隙)時間后就進行自動切換時間常數(shù)大小的控制,該幀(時隙)時間設(shè)為2幀(時隙)。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,經(jīng)過幀(時隙)時間后就進行自動切換時間常數(shù)大小的控制,解調(diào)控制部件16具有對幀(時隙)數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)電路,解調(diào)控制部件接收該計數(shù)電路的計數(shù)結(jié)果,并生成控制時間常數(shù)的控制信號。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,幀、時隙格式為TDMA-TDD方式中的格式。反過來說,本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,幀、時隙格式不是CDMA-TDD、CDMA-FDD方式中的格式。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,用幀同步狀態(tài)判定同步、非同步狀態(tài)。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,時間常數(shù)的大小,可分3個階段以上從大值到小值進行切換。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,使用C/N(信噪比)作為選擇時間常數(shù)的大小的判定基準。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,接收電平變換部件、頻率偏差修正部件24(自動頻率控制電路)、位定時恢復部件27、載波恢復部件210,可以從3種大小不同的時間常數(shù)中選擇與環(huán)路濾波器中相乘的時間常數(shù)。
本實施例的解調(diào)控制方式的特征在于,也可以不用3種時間常數(shù)而用大、小兩種時間常數(shù)進行控制,環(huán)路濾波器用的時間常數(shù)的大小,在非同步狀態(tài)下用小值,在同步狀態(tài)下用大值?;蛘撸部稍O(shè)置成具有大、小兩種時間常數(shù)而切換大+小、大、小3種時間常數(shù)。或者,也可設(shè)置成大+小、大、大-小、小。
上述無線通信裝置的解調(diào)控制方式適用于作為接收相位調(diào)制的猝發(fā)信號的接收機的、裝有同步檢波方式或準同步檢波方式的解調(diào)部件的無線通信裝置。而且,頻率偏差修正部件的平均化處理用的環(huán)路濾波器用的時間常數(shù),根據(jù)同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)等接收狀態(tài)切換,故能實現(xiàn)穩(wěn)定的載波恢復、快速平均化收斂,并將抖動抑制得小。
不僅頻率偏差修正部件的環(huán)路濾波器,而且接收電平變換部件、載波恢復部件、位定時恢復部件的環(huán)路濾波器以及解調(diào)部件內(nèi)任意的環(huán)路濾波器,或者,解調(diào)部件內(nèi)的全部環(huán)路濾波器所用的時間常數(shù)均可切換大小不同的值,故能加速平均化的收斂,將抖動抑制得小,使解調(diào)的穩(wěn)定成為可能。
該切換中,從解調(diào)控制部件16向解調(diào)部件內(nèi)任意的或全部環(huán)路濾波器用同一控制信號發(fā)出指令,所以具有解調(diào)部件13解調(diào)動作統(tǒng)一的效果?;蛘?,控制信號,也可以向各部件個別地輸出,但是在解調(diào)控制部件16的控制下進行輸出,所以解調(diào)部件13的解調(diào)動作按照各部件各自的狀態(tài)進行控制。
這里通過描述與“多重信號重現(xiàn)裝置”(特開平7-336325公報)記載的不同點,說明本實施例的解調(diào)方式的特征。
特開平-7336325公報記載的方式與移動通信無關(guān),而本實施例的解調(diào)方式是關(guān)于移動通信的,技術(shù)領(lǐng)域不同。
特開平-7336325公報記載的方式是頻率調(diào)制方式,本實施例的解調(diào)方式是PSK調(diào)制(數(shù)字相位調(diào)制)方式的解調(diào),所以解調(diào)方式不同。特開平-7336325公報記載的方式,沒有本實施例的解調(diào)方式的圖3,圖4,圖10的結(jié)構(gòu)。例如,特開平7-336325公報記載的方式,不存在用以提高載波恢復精度的頻率偏差修正部件24。頻率偏差是移動通信所特有的。本實施例的解調(diào)方式,改善了移動通信所特有的頻率偏差的修正精度。載波恢復的同步檢波方式中,改善頻率偏差修正精度是很重要的。
特開平7-336325公報記載的方式,與接收無線通信用的相位調(diào)制的猝發(fā)信號的接收裝置無關(guān)。因而,必須解決對猝發(fā)信號進行同步檢波方式(或準同步檢波方式)的解調(diào)的情況下產(chǎn)生的抖動問題。本實施例的解調(diào)方式,涉及接收無線通信用的PSK調(diào)制(數(shù)字相位調(diào)制)方式的相位調(diào)制的猝發(fā)信號的接收機,解決對猝發(fā)信號進行同步檢波方式(或準同步檢波方式)解調(diào)時產(chǎn)生的抖動問題,具有改善無線通信接收靈敏度的效果。接收PSK調(diào)制(數(shù)字相位調(diào)制)方式相位調(diào)制的猝發(fā)信號,涉及用同步檢波方式(或準同步檢波方式)進行解調(diào)的解調(diào)部件的環(huán)路濾波器的時間常數(shù)的切換,在對采用TDMA-TDD系統(tǒng)的情況下相位調(diào)制的猝發(fā)信號進行同步檢波方式(或準同步檢波方式)的解調(diào)處理中,環(huán)路濾波器的時間常數(shù)的切換是以前沒有的。由于這樣的結(jié)構(gòu),本實施例的解調(diào)方式,可以實現(xiàn)把噪聲造成的抖動抑制小且快速引入的效果。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性依據(jù)本實施例,采用同步檢波方式(或準同步檢波方式),在把頻率偏差和恢復時鐘脈沖的抖動抑制小所需要的解調(diào)部件中,頻率偏差修正和位時鐘脈沖(符號時鐘脈沖)恢復的功能塊內(nèi)的環(huán)路濾波器中相乘的時間常數(shù)的大小設(shè)置為2種(最好3種以上),可根據(jù)同步、非同步狀態(tài)進行切換,可加速引入,而且引入后的抖動抑制小。結(jié)果,具有能夠快速從非同步狀態(tài)遷移到同步狀態(tài)而難以從同步狀態(tài)遷移到非同步狀態(tài)的效果。
另外,因為沒有必要為每個時間常數(shù)設(shè)置環(huán)路濾波器,所以具有可抑制電路規(guī)模增大的效果。
圖1是本發(fā)明實施例1中具有可切換、變更時間常數(shù)的環(huán)路濾波器的解調(diào)部件和解調(diào)控制部件的結(jié)構(gòu)圖;圖2是猝發(fā)信號說明圖;圖3是本發(fā)明實施例1的解調(diào)部件中加入具有環(huán)路濾波器的功能塊的示例的比圖1更詳細說明的解調(diào)部件和解調(diào)控制部件的結(jié)構(gòu)圖;圖4是本發(fā)明實施例1中圖3的頻率偏差修正部件(電路)的結(jié)構(gòu)圖;圖5是非同步狀態(tài)1種、同步狀態(tài)2種的情況下的狀態(tài)遷移圖;圖6是非同步狀態(tài)1種、同步狀態(tài)3種的情況下的狀態(tài)遷移圖;圖7是非同步狀態(tài)3種、同步狀態(tài)1種的情況下的狀態(tài)遷移圖;圖8是本發(fā)明實施例1中解調(diào)控制部件的結(jié)構(gòu)圖;圖9是從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)遷移時判定時間常數(shù)大小的流程圖;圖10是成為非同步狀態(tài)后經(jīng)過幀(時隙)為2幀(時隙)以下時判定時間常數(shù)大小的流程圖;圖11表示本發(fā)明實施例1中時間常數(shù)分3階段時的收斂情況;而圖12表示本發(fā)明實施例1中時間常數(shù)分2階段時的收斂情況。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置,其特征在于,其中設(shè)有解調(diào)部件,接收經(jīng)相位調(diào)制的猝發(fā)信號,并以同步檢波方式和準同步檢波方式中的一種進行解調(diào);以及解調(diào)控制部件,根據(jù)解調(diào)部件的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),生成對解調(diào)部件對猝發(fā)信號的解調(diào)進行控制的控制信號,解調(diào)部件設(shè)有濾波器,用所設(shè)定的時間常數(shù)對基于猝發(fā)信號的信號進行濾波;以及時間常數(shù)切換部件,根據(jù)控制信號切換濾波器的時間常數(shù)。
2.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述濾波器是用以對猝發(fā)信號的頻率偏差進行修正的頻率偏差修正部件中使用的環(huán)路濾波器。
3.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述濾波器是用以恢復猝發(fā)信號的載波的載波恢復部件中使用的環(huán)路濾波器。
4.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述濾波器是用以恢復猝發(fā)信號的位定時的位定時恢復部件中使用的環(huán)路濾波器。
5.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述濾波器是用以變換猝發(fā)信號的接收電平的接收電平變換部件中使用的環(huán)路濾波器。
6.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述解調(diào)部件對時分多址方式的經(jīng)數(shù)字相位調(diào)制的猝發(fā)信號進行解調(diào)。
7.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述解調(diào)控制部件檢測出解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)是同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)以及同步狀態(tài)與非同步狀態(tài)之間的中間狀態(tài)等三種狀態(tài)中的哪一種,并輸出指示所檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;所述切換部件具有同步狀態(tài)用的數(shù)值大的時間常數(shù)、中間狀態(tài)用的中間值的時間常數(shù)和非同步狀態(tài)用的數(shù)值小的時間常數(shù),并切換到與控制信號指示的接收狀態(tài)對應的時間常數(shù)。
8.權(quán)利要求7的無線通信裝置,其特征在于,所述解調(diào)控制部件將解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)變化時的預定數(shù)目的幀或時隙的接收狀態(tài)定為中間狀態(tài)。
9.權(quán)利要求7的無線通信裝置,其特征在于,所述解調(diào)控制部件將解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)變化時的預定數(shù)目的幀或時隙的接收狀態(tài)定為中間狀態(tài)。
10.權(quán)利要求1的無線通信裝置,其特征在于,所述解調(diào)控制部件用信噪比檢測出解調(diào)部件中的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),并輸出指示所檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;所述切換部件切換到與控制信號指示的接收狀態(tài)對應的時間常數(shù)。
11.一種設(shè)有接收猝發(fā)信號并用濾波器以同步檢波方式進行解調(diào)的解調(diào)部件以及對解調(diào)部件進行控制的解調(diào)控制部件的無線通信裝置的解調(diào)方法,其特征在于解調(diào)部件,接收時分多址方式的經(jīng)數(shù)字相位調(diào)制的猝發(fā)信號;解調(diào)控制部件,根據(jù)解調(diào)部件的猝發(fā)信號的接收狀態(tài),生成控制解調(diào)部件的濾波器的時間常數(shù)的控制信號;以及解調(diào)部件,根據(jù)控制信號切換濾波器的時間常數(shù),并對基于猝發(fā)信號的信號進行濾波。
12.權(quán)利要求11的解調(diào)方法,其特征在于,解調(diào)控制部件,檢測出解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)是同步狀態(tài)、非同步狀態(tài)、處于同步狀態(tài)和非同步狀態(tài)之間的中間狀態(tài)中的哪一種,并輸出指示所檢測出的接收狀態(tài)的控制信號;所述解調(diào)部件,切換到同步狀態(tài)用的數(shù)值大的時間常數(shù)、中間狀態(tài)用的中間值的時間常數(shù)、非同步狀態(tài)用的數(shù)值小的時間常數(shù)中與控制信號指示的接收狀態(tài)對應的時間常數(shù)。
13.權(quán)利要求12的解調(diào)方法,其特征在于,將解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從非同步狀態(tài)向同步狀態(tài)變化時定為中間狀態(tài);將解調(diào)部件中猝發(fā)信號的接收狀態(tài)從同步狀態(tài)向非同步狀態(tài)變化時定為中間狀態(tài)。
14.一種頻率偏差修正電路,其特征在于設(shè)有乘法器,將猝發(fā)信號的相位信息和振幅信息輸入并相乘,生成復數(shù)信號;延時檢波電路,對該乘法器上生成的復數(shù)信號進行延時檢波,求出相位差信息;角度信息提取電路,從延時檢波電路求出的相位差信息提取角度信息;減法器,從角度信息提取電路求出的角度信息減去頻率偏差的角度量;解調(diào)分量除去電路,求出由減法器相減得出的角度信息與從I,Q平面的I軸及Q軸二軸起45度角度的點的差值,并輸出角度偏差量,以將該角度差作為從I軸起的變動量;限幅電路,在來自解調(diào)分量除去電路的偏差量超過允許的偏差量時,限制超過的偏差量;切換開關(guān),從存在的多個時間常數(shù)中選擇一個時間常數(shù);乘法器,將切換開關(guān)選擇的時間常數(shù)乘以從限幅電路輸出的角度偏差量;第一積分器,將用乘法器乘以時間常數(shù)的角度偏差量相加,作為頻率偏差的角度量輸出;第二積分器,將第一積分器求出的頻率偏差角度量相加,從而回復到延時檢波電路得到的相位差;角度信息復數(shù)信息變換電路,將第二積分器求出的角度信息變換為復數(shù)信號;以及頻率偏差修正電路,在乘法器求出的復數(shù)數(shù)據(jù)上乘以角度信息復數(shù)信息變換電路求出的角度信息的復數(shù)信號,使相位角的偏差量為零。
全文摘要
在接收TDMA-TDD方式的相位調(diào)制的猝發(fā)信號,用同步檢波方法或準同步檢波方法進行解調(diào)的解調(diào)部件13中,為頻率偏差修正部件和載波恢復部件中的環(huán)路濾波器14準備了3個或更多的時間常數(shù)階段。時間常數(shù)的切換由切換開關(guān)15根據(jù)解調(diào)控制部件16的控制信號完成。通過加快引入并抑制收斂后的抖動,可以不增大電路規(guī)模地實現(xiàn)同步檢波方式(或準同步檢波方式)操作所需的高精度頻率偏差修正。
文檔編號H04L27/227GK1961554SQ20048004304
公開日2007年5月9日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者末滿大成 申請人:三菱電機株式會社