專利名稱：頻率偏置消除電路及方法以及通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的解調(diào)器中的頻率偏置(offset)消除電路及方法以及包含該電路的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般而言，無線通信系統(tǒng)的解調(diào)器具備對(duì)實(shí)施了例如頻率偏移調(diào)制(FSK:Frequency Shift Keying)等調(diào)制處理的信號(hào)進(jìn)行檢波而得到表示頻率的偏移水平的數(shù)字檢波信號(hào)(以下稱為基帶(baseband)信號(hào))的結(jié)構(gòu)，并且具備用于將存在于該基帶信號(hào)的頻率偏置消除的例如AFC (Automatic frequency control:自動(dòng)頻率控制)電路等頻率偏置消除電路。當(dāng)存在頻率偏置時(shí)，不能正確地通過限制水平(slice level)即判定閾值的設(shè)定值和基帶信號(hào)的信號(hào)級(jí)的大小比較而進(jìn)行數(shù)據(jù)值的判定。因此，意在通過消除頻率偏置，正確地判定基帶信號(hào)表示的為例如“0”或者“ I ”的連續(xù)的數(shù)據(jù)值。一直以來，作為消除頻率偏置的方法，已知計(jì)算出既定期間中的基帶信號(hào)的振幅平均值，將該振幅平均值作為頻率偏置消除的方法(例如專利文獻(xiàn)I)。此外，還已知計(jì)算出在進(jìn)行突發(fā)(burst)通信的無線通信系統(tǒng)中的接收幀的頭部附加的前同步碼(preamble)的數(shù)據(jù)模式(data pattern)的振幅平均值，將該振幅平均值作為頻率偏置消除的方法(例如專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-298541號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-71811號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，如專利文獻(xiàn)I所記載的將既定期間中的基帶信號(hào)的振幅平均值作為頻率偏置消除的方法，存在對(duì)于基帶信號(hào)的頻率偏置消除的追蹤性和偏置消除精度成為折中(tradeoff)關(guān)系的問題，即將該既定期間較短地設(shè)定時(shí)，對(duì)于基帶信號(hào)的頻率偏置消除的追蹤性變高，而另一方面頻率偏置消除精度變得較低，將該既定期間較長地設(shè)定時(shí)，頻率偏置消除精度變得較高而另一方面對(duì)于基帶信號(hào)的頻率偏置消除的追蹤性變低。此外，如專利文獻(xiàn)2的技術(shù)的將前同步碼的數(shù)據(jù)模式的振幅平均值作為頻率偏置消除的方法，存在的問題是當(dāng)從前同步碼數(shù)據(jù)模式計(jì)算出頻率偏置之后在有效負(fù)載(payload)區(qū)間產(chǎn)生偏置時(shí)，以前同步碼數(shù)據(jù)模式計(jì)算出的頻率偏置并非應(yīng)該消除的最佳的頻率偏置，即應(yīng)該消除的頻率偏置的值不能夠追蹤至有效負(fù)載區(qū)間。此外，存在在識(shí)別前同步碼數(shù)據(jù)之前誤檢測(cè)出存取碼(access code)時(shí)，首先，不能夠識(shí)別前同步碼數(shù)據(jù)模式，不能夠計(jì)算出頻率偏置的問題。本發(fā)明鑒于如上述的問題而完成，提供能夠迅速且高精度地追蹤至有效負(fù)載區(qū)間而消除頻率偏置的頻率偏置消除電路及方法以及包含該電路的通信設(shè)備。本發(fā)明的頻率偏置消除電路，消除基帶信號(hào)的頻率偏置，其特征在于具有:采樣部，對(duì)所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而獲得一連串的樣本級(jí)(samplelevel);第一差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的任意的第一頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值；第二差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的、自所述第一頻率級(jí)起0.5符號(hào)之后的第二頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值；平均值計(jì)算部，計(jì)算出用于所述第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的所述樣本級(jí)的平均值；以及頻率偏置保持部，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，設(shè)定用所述平均值計(jì)算部計(jì)算出的所述平均值作為所述頻率偏置。此外，本發(fā)明的頻率偏置消除方法，其特征在于具有:第一差分絕對(duì)值計(jì)算步驟，計(jì)算出多個(gè)基帶信號(hào)的任意的第一定時(shí)中的頻率級(jí)作為第一頻率級(jí)，將以所述第一定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值；第二差分絕對(duì)值計(jì)算步驟，將自所述第一定時(shí)起0.5符號(hào)之后的第二定時(shí)中的所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)作為第二頻率級(jí)，計(jì)算出多個(gè)以所述第二定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值；以及頻率偏置計(jì)算步驟，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，計(jì)算出作為用于所述第一差分絕對(duì)值的計(jì)算的頻率級(jí)的平均值的第一平均值，或者作為用于所述第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的頻率級(jí)的平均值的第二平均值的至少任意一個(gè)平均值作為頻率偏置。此外，本發(fā)明的通信設(shè)備，具備對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行檢波并生成基帶信號(hào)的檢波部和將所述基帶信號(hào)的頻率偏置消除的頻率偏置消除電路以及基于消除了所述頻率偏置的所述基帶信號(hào)而對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)部，其特征在于具有:采樣部，對(duì)所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而獲得一連串的樣本級(jí)；第一差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的任意的第一頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值；第二差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的、自所述第一頻率級(jí)0.5符號(hào)之后的第二頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值；平均值計(jì)算部，計(jì)算出用于所述第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的所述樣本級(jí)的平均值；以及頻率偏置保持部，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，設(shè)定用所述平均值計(jì)算部計(jì)算出的所述平均值作為所述頻率偏置。根據(jù)本發(fā)明的頻率偏置消除電路及方法以及通信設(shè)備，不僅能夠?qū)η巴酱a部分，也能夠?qū)τ行ж?fù)載部分的基帶信號(hào)設(shè)定適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝怠４送?，不需要設(shè)置用于檢測(cè)前同步碼部分的電路以進(jìn)行判定閾值設(shè)定。進(jìn)而，能夠基于有效負(fù)載部分出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模式更新判定閾值，所以能夠追蹤偏置的變動(dòng)而設(shè)定適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝怠?br>

圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的頻率偏置消除電路的結(jié)構(gòu)的框 圖2是示出圖1的采樣部的結(jié)構(gòu)的框 圖3是示出包含圖1的頻率偏置消除電路的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框 圖4是示出接收幀格式的一例的圖； 圖5中，(a)是將基帶信號(hào)和以某種采樣定時(shí)進(jìn)行采樣后的樣本級(jí)一同表示的時(shí)序圖；(b)是將基帶信號(hào)和以其他的采樣定時(shí)進(jìn)行采樣后的樣本級(jí)一同表示的時(shí)序 圖6是將其他的基帶信號(hào)和樣本級(jí)一同表示的時(shí)序 圖7是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例的頻率偏置消除電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。〈第一實(shí)施例〉
圖1示出本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10的結(jié)構(gòu)。頻率偏置消除電路10是用于即使在從檢波部20 (圖3)供給的基帶信號(hào)存在頻率偏置時(shí)，也能夠消除該頻率偏置而正確地判別該基帶信號(hào)表示的數(shù)據(jù)值的電路。采樣部11將從檢波部20 (圖3)供給的基帶信號(hào)延遲輸出。圖2示出采樣部11的結(jié)構(gòu)。采樣部11，能夠?qū)鶐盘?hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而得到一連串的樣本級(jí)，由串聯(lián)連接的8個(gè)延遲電路50-0飛0-7構(gòu)成。此外，在此所謂的0.5符號(hào)間隔，是根據(jù)例如主時(shí)鐘(master clock)頻率和傳輸率以及延遲電路級(jí)數(shù)而確定的設(shè)計(jì)值，并非表示起因于這些制造誤差而作為結(jié)果產(chǎn)生的間隔。延遲電路50-(T50-7各自將輸入信號(hào)延遲0.5符號(hào)而向后級(jí)輸出。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，基帶信號(hào)分別延遲O、
0.5、1、1.5,2,2.5,3,3.5、以及 4 符號(hào)，并分別作為信號(hào)級(jí) DO、Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、以及D8輸出。換言之，采樣部11輸出在相當(dāng)于4符號(hào)的采樣期間內(nèi)以0.5符號(hào)作為采樣間隔對(duì)基帶信號(hào)的頻率級(jí)進(jìn)行采樣而得到的信號(hào)級(jí)(以下稱為樣本級(jí))DO、Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、以及D8。此外，I符號(hào)相當(dāng)于基帶信號(hào)的半個(gè)周期。減法部12-(Tl2_6對(duì)從采樣部11輸出的樣本級(jí)D(TD8進(jìn)行減法處理。詳細(xì)而言，分別地，減法部12-0將樣本級(jí)DO和D2的差，減法部12-1將樣本級(jí)Dl和D3的差，減法部
12-2將樣本級(jí)D2和D4的差，減法部12-3將樣本級(jí)D3和D5的差，減法部12_4將樣本級(jí)D4和D6的差，減法部12-5將樣本級(jí)D5和D7的差，減法部12_6將樣本級(jí)D6和D8的差，作為減算值 S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6 輸出。絕對(duì)值化部13-(Tl3_6輸出減算值S(TS6的絕對(duì)值(以下稱為差分絕對(duì)值)A016。以下，將減法部12-0、12-2、12-4以及12-6和絕對(duì)值化部13_0、13_2、13_4以及13_6合稱為第一差分絕對(duì)值計(jì)算部。此外，將減法部12-1、12-3以及12-5和絕對(duì)值化部13-1、13-3、以及13-5合稱為第二差分絕對(duì)值計(jì)算部。將這些計(jì)算部的動(dòng)作如下詳述。即，第一差分絕對(duì)值計(jì)算部計(jì)算出多個(gè)以樣本級(jí)DrDS中的任意一個(gè)(以下稱為第一頻率級(jí))為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的樣本級(jí)的各自之間的差分絕對(duì)值(以下稱為第一差分絕對(duì)值)。換言之，第一差分絕對(duì)值計(jì)算部將基帶信號(hào)的任意的定時(shí)(以下稱為第一定時(shí))中的頻率級(jí)作為第一頻率級(jí)，將以該第一定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值而計(jì)算出多個(gè)。第二差分絕對(duì)值計(jì)算部計(jì)算出多個(gè)以自樣本級(jí)DfD8之中的第一頻率級(jí)起0.5符號(hào)之后的樣本級(jí)(以下稱為第二頻率級(jí))為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的樣本級(jí)的各自之間的差分絕對(duì)值(以下稱為第二差分絕對(duì)值)。換言之，第二差分絕對(duì)值計(jì)算部將自上述第一定時(shí)起0.5符號(hào)之后的定時(shí)(以下稱為第二定時(shí))中的基帶信號(hào)的頻率級(jí)作為第二頻率級(jí)，將以該第二定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值而計(jì)算出多個(gè)。以下，將比較部14-(Tl4_6、邏輯和部15、微分電路16、閾值保持部18合稱為頻率偏置保持部。頻率偏置保持部在第一差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4、A6全部比預(yù)設(shè)的第一判定值I大，且所述第二差分絕對(duì)值A(chǔ)1、A3、A5全部比預(yù)設(shè)的第二判定值2小時(shí)，設(shè)定用平均值計(jì)算部17計(jì)算出的平均值作為頻率偏置。比較部14-(Tl4_6將差分絕對(duì)值A(chǔ)(TA6和預(yù)設(shè)的第一及第二判定值(以下稱為判定值I及2)進(jìn)行比較。
詳細(xì)而言，比較部14-0在差分絕對(duì)值A(chǔ)O比判定值I大時(shí)輸出邏輯值“I”的比較結(jié)果值CO。此外，比較部14-0在差分絕對(duì)值A(chǔ)O為判定值I以下時(shí)輸出邏輯值“0”的比較結(jié)果值CO。同樣地，比較部14-2在差分絕對(duì)值A(chǔ)2比判定值I大時(shí)，比較部14-4在差分絕對(duì)值A(chǔ)4比判定值I大時(shí)，比較部14-6在差分絕對(duì)值A(chǔ)6比判定值I大時(shí)分別將比較結(jié)果值C2、C4、C6作為邏輯值“ I”輸出，反之作為邏輯值“0”輸出。此外，比較部14-1在差分絕對(duì)值A(chǔ)l比判定值2小時(shí)將比較結(jié)果值Cl作為邏輯值“I”輸出。此外，比較部14-1在差分絕對(duì)值A(chǔ)l為判定值2以上時(shí)將比較結(jié)果值Cl作為邏輯值“0”輸出。同樣地，比較部14-3在差分絕對(duì)值A(chǔ)3比判定值2小時(shí)，比較部14-5在差分絕對(duì)值A(chǔ)5比判定值2小時(shí)，分別將比較結(jié)果C3、C5作為邏輯值“I”輸出，反之作為邏輯
值“0”輸出。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在條件為第一差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4、A6各自比第一判定值I大且第二差分絕對(duì)值A(chǔ)l、A3、A5各自比第二判定值2小時(shí)，比較結(jié)果值C(TC6的全部邏輯值變?yōu)椤癐”。以下，將差分絕對(duì)值A(chǔ)O、A2、A4、A6稱為頂點(diǎn)(peak)系列絕對(duì)值，將差分絕對(duì)值A(chǔ)l、A3、A5稱為中點(diǎn)系列絕對(duì)值。此外，也將判定值I稱為頂點(diǎn)系列判定值，將判定值2稱為中點(diǎn)系列判定值。頂點(diǎn)系列判定值及/或中點(diǎn)系列判定值，能夠考慮例如基帶信號(hào)的振幅方向的大小、預(yù)想的偏置的大小等，根據(jù)用戶的判斷進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。手動(dòng)調(diào)整例如通過來自外部的判定值變更信號(hào)的輸入而完成。判定值變更信號(hào)例如可以是比較部14-(Tl4-6指定作為頂點(diǎn)系列判定值或中點(diǎn)系列判定值的候補(bǔ)值而預(yù)先具有的多個(gè)判定值之中的一個(gè)的內(nèi)容，也可以是以數(shù)值直接指定判定值的內(nèi)容。此外，例如響應(yīng)表示使用的傳輸方式的傳輸方式信號(hào)(未圖示)而比較部14-(Tl4-6自動(dòng)調(diào)整這些判定值的方式也可以。傳輸方式信號(hào)例如可以包含于接收幀內(nèi)，也可以從外部另行供給。邏輯和部15求比較結(jié)果值0)、(:1、02、03、(:4、05、以及06的邏輯和。比較結(jié)果值C(TC6的全部的邏輯值為“I”時(shí)，邏輯和部15將邏輯值“I”向微分電路16供給。比較結(jié)果值C(TC6之中至少一個(gè)邏輯值為“0”時(shí)，邏輯和部15將邏輯值“0”向微分電路16供給。微分電路16檢測(cè)從邏輯和部15供給的邏輯值從“0”變化為“I”時(shí)的上升沿并生成判定脈沖信號(hào)。微分電路16將判定脈沖信號(hào)向閾值保持部18供給。以下將比較部14-0^14-6和邏輯和部15以及微分電路16合稱為脈沖生成部。平均值計(jì)算部17計(jì)算用于第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的樣本級(jí)D(TD7的平均值并將其向閾值保持部18供給。
閾值保持部18在從微分電路16供給判定脈沖信號(hào)的定時(shí)，將從平均值計(jì)算部17供給的平均值導(dǎo)入，并將其作為判定閾值保持。判別部19將樣本級(jí)D7和保持于閾值保持部18的判定閾值進(jìn)行比較。例如，判別部19在樣本級(jí)D7比該判定閾值大時(shí)，作為判別結(jié)果輸出邏輯值“1”，小時(shí)作為判別結(jié)果輸出邏輯值“O”。圖3示出包含頻率偏置消除電路10的通信設(shè)備100的結(jié)構(gòu)。檢波部20將對(duì)例如無線發(fā)送的IF (中頻intermediate Frequency)信號(hào)等接收信號(hào)進(jìn)行頻率檢波而得到的基帶信號(hào)向頻率偏置消除電路10供給。符號(hào)時(shí)鐘再現(xiàn)部30 (以下稱為STR (符號(hào)定時(shí)恢復(fù):Symbol Timing Recovery))基于從頻率偏置消除電路10輸出的判別結(jié)果而再現(xiàn)符號(hào)時(shí)鐘。數(shù)據(jù)判定部40根據(jù)從判別·部19輸出的判別結(jié)果，和由STR30再現(xiàn)的符號(hào)時(shí)鐘同步而判定數(shù)據(jù)值是邏輯值“0”還是“I”。數(shù)據(jù)判定部40將該判定結(jié)果作為解調(diào)數(shù)據(jù)輸出。以下，將STR30和數(shù)據(jù)判定部40合稱為解調(diào)部45。這樣，解調(diào)部45基于消除了頻率偏置的基帶信號(hào)將接收信號(hào)解調(diào)。圖4示出接收幀格式的一例。有效負(fù)載數(shù)據(jù)的前面附加有前同步碼。前同步碼例如包含邏輯值010101…等“0”及“I”重復(fù)數(shù)據(jù)模式。此外，“0”及“I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式不僅能夠出現(xiàn)于前同步碼部分，也能出現(xiàn)于有效負(fù)載部分。頻率偏置消除電路10能夠不管檢波頻率的采樣對(duì)象部分為前同步碼還是有效負(fù)載，在判別為檢波頻率為“0”及“ I ”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式時(shí)設(shè)定判定閾值。以下，參照?qǐng)D5 (a)及(b)以及圖1，說明頻率偏置消除電路10的判定閾值的設(shè)定動(dòng)作。圖5 (a)及(b)中，示出對(duì)以邏輯值010101…的重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行頻率檢波而得到的基帶信號(hào)的一例。以下說明頻率偏置消除電路10接收到這樣的基帶信號(hào)后的動(dòng)作。采樣部11以0.5符號(hào)間隔對(duì)基帶信號(hào)的頻率級(jí)進(jìn)行采樣，得到樣本級(jí)D(TD8。減法部12-0 12-6將樣本級(jí)DO和D2、Dl和D3、D2和D4、D3和D5、D4和D6、D5和D7、D6和D8的各自的差分別作為減算值S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6輸出。絕對(duì)值化部13_(Tl3_6輸出減算值SO、S1、S2、S3、S4、S5、S6的絕對(duì)值即差分絕對(duì)值A(chǔ)O、A1、A2、A3、A4、A5、A6。比較部14-(Tl4_6將差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4、A6的各自和判定值I進(jìn)行比較，將差分絕對(duì)值A(chǔ)l、A3、A5的各自和判定值2進(jìn)行比較。比較部14-(Tl4-6在滿足差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4、A6的各自比判定值I大且差分絕對(duì)值A(chǔ)l、A3、A5的各自比判定值2小的條件時(shí)，將比較結(jié)果值C(TC6的全部邏輯值作為“0”輸出。通過判定是否滿足這樣的條件能夠判別以下內(nèi)容。第一，從差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4、A6的各自和判定值I的比較，能夠判別作為采樣對(duì)象的基帶信號(hào)的頻率級(jí)表示的數(shù)據(jù)值為0101...，或者1010…等“0”和“I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式。第二，從差分絕對(duì)值A(chǔ)1、A3、A5的各自和判定值2的比較，能夠判別互相鄰接的振幅中點(diǎn)之間的差異小，即作為采樣對(duì)象的基帶信號(hào)的頻率級(jí)未因該采樣期間中的頻率偏置量的變動(dòng)而混亂。此外，即使基帶信號(hào)的頻率級(jí)表示的數(shù)據(jù)值為1010…，采樣定時(shí)為例如圖5 (a)時(shí)也不滿足該條件。但是，通過采樣部11使采樣定時(shí)以比0.5符號(hào)短的間隔徐徐變化，在采樣定時(shí)變?yōu)槿鐖D5 (b)時(shí)滿足該條件。此外，基帶信號(hào)的頻率級(jí)由于采樣期間中的頻率偏置量的變動(dòng)而混亂，變?yōu)槔缛鐖D6的時(shí)候，樣本級(jí)D5和D7的差變得比既定的判定值2大，所以不滿足上述條件。邏輯和部15求比較結(jié)果值C(TC6的邏輯和并輸出其結(jié)果。滿足上述條件時(shí)即比較結(jié)果值C(TC6的全部的邏輯值為“I”時(shí)，邏輯和部15將邏輯值“I”向微分電路16供給。另一方面，比較結(jié)果值C(TC6之中的至少I個(gè)邏輯值為“0”時(shí)，邏輯和部15將邏輯值“0”向微分電路16供給。微分電路16對(duì)從邏輯和部15供給的邏輯值從“0”變化為“I”時(shí)的上升沿進(jìn)行檢測(cè)而生成判定脈沖信號(hào)。微分電路16向閾值保持部18供給判定脈沖信號(hào)。平均值計(jì)算部17計(jì)算樣本級(jí)D(TD7的信號(hào)級(jí)的平均值并將其向閾值保持部18供給。閾值保持部18在從微分電路16供給判定脈沖信號(hào)的定時(shí)將從平均值計(jì)算部17供給的平均值導(dǎo)入，并將其作為判定閾值保持。圖5 (b)中，樣本級(jí)D(TD7的信號(hào)級(jí)的平均值為基帶信號(hào)的振幅中點(diǎn)。此外，圖5(b)中，比較結(jié)果值C(TC6的全部的邏輯值為“1”，所以閾值保持部18將該平均值作為判定閾值保持。此外，圖5 (a)、圖(6)中比較結(jié)果值C(TC6的邏輯值不全部為“1”，所以閾值保持部18不將用平均值計(jì)算部17計(jì)算出的平均值作為判定閾值采用。即，此時(shí)閾值保持部18不設(shè)定判定閾值。判別部19對(duì)樣本級(jí)D7和閾值保持部18保持的判定閾值進(jìn)行比較。判別部19在判定為樣本級(jí)D7比判定閾值大時(shí)作為判別結(jié)果輸出例如邏輯值“1”，小時(shí)作為判別結(jié)果輸出例如邏輯值“O”。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10，檢波頻率的采樣對(duì)象部分能夠不管是前同步碼還是有效負(fù)載，在判定檢波頻率為“0”及“ I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式時(shí)設(shè)定判定閾值。特別地，因?yàn)樵跈z波頻率未因頻率偏置的變動(dòng)產(chǎn)生混亂時(shí)進(jìn)行該設(shè)定，所以能夠在為閾值設(shè)定而對(duì)被認(rèn)為和前同步碼部分相比更容易產(chǎn)生頻率偏置的變動(dòng)的有效負(fù)載部分的數(shù)據(jù)模式進(jìn)行采樣時(shí)也設(shè)定適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝?，消除頻率偏置。這樣，根據(jù)本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10，能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝担阅軌蛱岣哳l率偏置消除的精度。此外，每當(dāng)有效負(fù)載部分出現(xiàn)“0”及“I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式時(shí)設(shè)定判定閾值，所以即使隨著時(shí)間經(jīng)過而頻率偏置值變動(dòng)時(shí)，也能夠追蹤該變動(dòng)而隨時(shí)重設(shè)適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝?。此夕卜，即使在將前同步碼數(shù)據(jù)到來之前的其他數(shù)據(jù)誤識(shí)別為前同步碼數(shù)據(jù)而設(shè)定了不適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝档那闆r下，也能在出現(xiàn)了 “0”及“I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式時(shí)重設(shè)適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝?。通過該重設(shè)，能夠正確地判定此后的數(shù)據(jù)。這樣，根據(jù)本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頻率偏置的變動(dòng)的高追蹤性。因此，根據(jù)本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10，能夠追蹤頻率偏置的變動(dòng)而設(shè)定適當(dāng)?shù)呐卸ㄩ撝?，并且能夠兼顧?duì)基帶信號(hào)的頻率偏置消除的追蹤性和偏置消除的精度。此外，上述實(shí)施例是以被頻率偏移調(diào)制(FSK)后的基帶信號(hào)為處理對(duì)象時(shí)的例子，但并不局限于此。例如，被相位偏移調(diào)制(PSK:phase shift keying)后的相位檢波信號(hào)、被振幅偏移調(diào)制(ASK:amplitude-shift keying)后的振幅檢波信號(hào)也能夠適用本發(fā)明的頻率偏置消除電路。此外，上述實(shí)施例是以具有前同步碼的數(shù)據(jù)為處理對(duì)象時(shí)的例子，但并不局限于此，即使是不具有前同步碼的數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)“0”及“I”的重復(fù)數(shù)據(jù)模式時(shí)，也能夠達(dá)到和上述的例子同樣的效果。此外，上述實(shí)施例是在10101 (圖5 (a)及(b))的數(shù)據(jù)模式中取得9個(gè)樣本級(jí)D(TD8并基于它們?cè)O(shè)定判定閾值時(shí)的例子，但并不局限于此。例如能夠?qū)?010、10101010等任意長度的數(shù)據(jù)模式長度作為采樣對(duì)象。采樣對(duì)象的數(shù)據(jù)模式長度可以比前同步碼的數(shù)據(jù)長度長也可以比它短。此外，和數(shù)據(jù)模式長度相對(duì)應(yīng)，對(duì)減法部12-(Tl2-6、絕對(duì)值化部
13-(Tl3-6、比較部14-(Tl4-6的級(jí)數(shù)進(jìn)行增減即可。此外，上述實(shí)施例是平均值計(jì)算部17計(jì)算樣本級(jí)D(TD7的平均值，閾值保持部18將該平均值作為判定閾值保持時(shí)的例子，但并不局限于此。平均值計(jì)算部17也能夠計(jì)算用于第一差分絕對(duì)值A(chǔ)0、A2、A4以及A6的計(jì)算的樣本級(jí)D0、D2、D4、D6的平均值(以下稱為第一平均值)，及/或用于第二差分絕對(duì)值A(chǔ)1、A3以及A5的計(jì)算的樣本級(jí)D1、D3以及D5的平均值(以下稱為第二平均值)。進(jìn)而，平均值計(jì)算部17還能夠計(jì)算第一平均值及第二平均值的平均值(以下稱為第三平均值)。此時(shí)，閾值保持部18將第一平均值、第二平均值、第三平均值中的一個(gè)作為判定閾值保持。<第二實(shí)施例>
圖7示出本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10的結(jié)構(gòu)。以下主要對(duì)和第一實(shí)施例不同的部分進(jìn)行說明。頻率偏置消除電路10進(jìn)而包含非選擇部60。非選擇部60響應(yīng)非選擇信號(hào)B(TB6，從C(TC6之中選擇至少一個(gè)應(yīng)該從邏輯和部15的邏輯和的對(duì)象排除的比較結(jié)果值。非選擇信號(hào)B0、6各自為“0”或者“ I”的邏輯值。非選擇部60包含邏輯積部60-0飛0-6。邏輯積部60_0輸出比較結(jié)果值CO和非選擇信號(hào)BO的邏輯積。非選擇信號(hào)BO的邏輯值為“I”時(shí)比較結(jié)果值CO被從邏輯和的對(duì)象排除，不管比較結(jié)果值CO的邏輯值是什么，邏輯積部60-0的輸出都為邏輯值“I”。另一方面，非選擇信號(hào)BO的邏輯值為“0”時(shí)，比較結(jié)果值CO被作為邏輯和的對(duì)象，和比較結(jié)果值CO的邏輯值對(duì)應(yīng)，邏輯積部60-0的輸出為邏輯值“0”或“I”。同樣地，邏輯積部60-1將比較結(jié)果值Cl和非選擇信號(hào)BI，邏輯積部60-2將比較結(jié)果值C2和非選擇信號(hào)B2，邏輯積部60-3將比較結(jié)果值C3和非選擇信號(hào)B3，邏輯積部60-4將比較結(jié)果值C4和非選擇信號(hào)B4，邏輯積部60-5將比較結(jié)果值C5和非選擇信號(hào)B5，邏輯積部60-6將比較結(jié)果值C6和非選擇信號(hào)B6的邏輯積分別輸出。邏輯和部15輸出被非選擇部60作為非選擇的比較結(jié)果值以外的比較結(jié)果值(C(TC6之中的至少一個(gè))的邏輯和。例如，能夠使非選擇信號(hào)B0、3、B5及B6的邏輯值為“0”而選擇比較結(jié)果值C(TC3、C5及C6，使非選擇信號(hào)B4的邏輯值為“I”而非選擇比較結(jié)果值C4。此時(shí)，即使樣本級(jí)D4和D6的差為判定值I以下，當(dāng)滿足其它的比較條件時(shí)，邏輯和部15對(duì)微分電路16供給邏輯值“I”。平均值計(jì)算部17和非選擇信號(hào)B(TB6的內(nèi)容無關(guān)，計(jì)算樣本級(jí)D(TD8的全部的平均值也可，還能夠和非選擇信號(hào)B0、6的內(nèi)容對(duì)應(yīng)而將樣本級(jí)D(TD8之中的至少一個(gè)從平均值的計(jì)算對(duì)象中排除。例如，如上述例子那樣只有非選擇信號(hào)B4邏輯值為“I”時(shí)，能夠?qū)颖炯?jí)D4和D6從計(jì)算對(duì)象排除。這樣，根據(jù)本實(shí)施例的頻率偏置消除電路10，通過將比較結(jié)果值C(TC6之中的至少一個(gè)作為非選擇而從邏輯和部15的邏輯和的對(duì)象排除，能夠使設(shè)定判定閾值時(shí)的判定條件可變。 符號(hào)說明
10頻率偏置消除電路；11采樣部；12-(Tl2-6減法部；13-(Tl3-6絕對(duì)值化部；
14-(Tl4-6比較部；15邏輯和部；16微分電路；17平均值計(jì)算部；18閾值保持部；19判別部；20檢波部；30符號(hào)時(shí)鐘再現(xiàn)部(STR) ；40數(shù)據(jù)判定部；45解調(diào)部；50-(T50-7延遲電路；60非選擇部；60-(T60-6邏輯積部；100通信設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種頻率偏置消除電路，消除基帶信號(hào)的頻率偏置，其特征在于具有: 采樣部，對(duì)所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而獲得一連串的樣本級(jí)； 第一差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的任意的第一頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值； 第二差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的、自所述第一頻率級(jí)起0.5符號(hào)之后的第二頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值； 平均值計(jì)算部，計(jì)算出用于所述第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的所述樣本級(jí)的平均值；以及 頻率偏置保持部，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，設(shè)定用所述平均值計(jì)算部計(jì)算出的所述平均值作為所述頻率偏置。
2.如權(quán)利要求1所述的頻率偏置消除電路，其特征在于: 多個(gè)所述第一差分絕對(duì)值全部比所述第一判定值大時(shí)，計(jì)算所述頻率偏置。
3.如權(quán)利要求1所述的頻率偏置消除電路，其特征在于: 多個(gè)所述第二差分絕對(duì)值全部比所述第二判定值小時(shí)，計(jì)算所述頻率偏置。
4.一種頻率偏置消除方法，其特征在于具有: 第一差分絕對(duì)值計(jì)算步驟，計(jì)算出多個(gè)基帶信號(hào)的任意的第一定時(shí)中的頻率級(jí)作為第一頻率級(jí)，將以所述第一定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值； 第二差分絕對(duì)值計(jì)算步驟，將自所述第一定時(shí)起0.5符號(hào)之后的第二定時(shí)中的所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)作為第二頻率級(jí)，計(jì)算出多個(gè)以所述第二定時(shí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值；以及 頻率偏置計(jì)算步驟，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，計(jì)算出作為用于所述第一差分絕對(duì)值的計(jì)算的頻率級(jí)的平均值的第一平均值，或者作為用于所述第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的頻率級(jí)的平均值的第二平均值的至少任意一個(gè)平均值作為頻率偏置。
5.如權(quán)利要求4所述的頻率偏置消除方法，其特征在于: 在所述頻率偏置計(jì)算步驟中，計(jì)算所述頻率偏置作為所述第一平均值以及所述第二平均值的平均值。
6.如權(quán)利要求4所述的頻率偏置消除方法，其特征在于: 在所述頻率偏置計(jì)算步驟中，多個(gè)所述第一差分絕對(duì)值全部比所述第一判定值大時(shí)，計(jì)算所述頻率偏置。
7.如權(quán)利要求4所述的頻率偏置消除方法，其特征在于: 在所述頻率偏置計(jì)算步驟中，多個(gè)所述第二差分絕對(duì)值全部比所述第二判定值小時(shí)，計(jì)算所述頻率偏置。
8.一種通信設(shè)備，具備對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行檢波并生成基帶信號(hào)的檢波部和將所述基帶信號(hào)的頻率偏置消除的頻率偏置消除電路以及基于消除了所述頻率偏置的所述基帶信號(hào)而對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)部，其特征在于具有:采樣部，對(duì)所述基帶信號(hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而獲得一連串的樣本級(jí)；第一差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的任意的第一頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值； 第二差分絕對(duì)值計(jì)算部，計(jì)算出多個(gè)以所述樣本級(jí)中的、自所述第一頻率級(jí)0.5符號(hào)之后的第二頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔I符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值； 平均值計(jì)算部，計(jì)算出用于所述第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的所述樣本級(jí)的平均值；以及 頻率偏置保持部，在所述第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大，且所述第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，設(shè)定用所述平均值計(jì)算部計(jì)算出的所述平均值作為所述頻率偏置。 ·
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠迅速且高精度地追蹤至有效負(fù)載區(qū)間而消除頻率偏置的頻率偏置消除電路及方法以及包含該電路的通信設(shè)備。對(duì)基帶信號(hào)的頻率級(jí)以0.5符號(hào)間隔進(jìn)行采樣而得到一連串的樣本級(jí)。計(jì)算出多個(gè)以該樣本級(jí)中的任意的第一頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔1符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第一差分絕對(duì)值。此外，計(jì)算出多個(gè)以該樣本級(jí)中的、自該第一頻率級(jí)起0.5符號(hào)之后的第二頻率級(jí)為基準(zhǔn)每間隔1符號(hào)彼此鄰接的頻率級(jí)的各自之間的差分的絕對(duì)值作為第二差分絕對(duì)值。然后，計(jì)算用于該第一及第二差分絕對(duì)值的計(jì)算的該樣本級(jí)的平均值，該第一差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第一判定值大且該第二差分絕對(duì)值比預(yù)設(shè)的第二判定值小時(shí)，設(shè)定該平均值作為頻率偏置。
文檔編號(hào)H04L25/03GK103166886SQ20121052178
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者水野光太郎 申請(qǐng)人:拉碧斯半導(dǎo)體株式會(huì)社