專(zhuān)利名稱：相位推定電路和解調(diào)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用的解調(diào)裝置的時(shí)鐘信號(hào)再生技術(shù)。
原有的一種時(shí)鐘信號(hào)再生電路是利用傅立葉變換求解輸入信號(hào)中的時(shí)鐘相位成分，并對(duì)這一相位成分實(shí)施逆調(diào)制而再生出時(shí)鐘信號(hào)。圖12示出了原有的時(shí)鐘信號(hào)再生電路的一個(gè)構(gòu)成實(shí)例，比如說(shuō)日本公開(kāi)專(zhuān)利平6-232933號(hào)、題目為“時(shí)鐘信號(hào)再生電路”的公報(bào)中記載有這種電路構(gòu)成。在圖12中，101是輸入端子，103、104是將輸入信號(hào)乘以傅立葉變換中的旋轉(zhuǎn)因子(cos或-sin成分)的乘法器，105、106是對(duì)乘法器103或乘法器104的輸出實(shí)施平均化處理用的低通濾波器，107是將低通濾波器105的輸出乘以旋轉(zhuǎn)因子用的乘法器，108是將低通濾波器106的輸出乘以旋轉(zhuǎn)因子用的乘法器，109是對(duì)乘法器107和乘法器108的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算的加法器，110是生成旋轉(zhuǎn)因子用的信號(hào)產(chǎn)生電路，111是加法器109輸出的再生時(shí)鐘信號(hào)的輸出端子。
下面利用圖12對(duì)原有方式的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。為使說(shuō)明簡(jiǎn)單，下面按每一符號(hào)的取樣數(shù)N=4進(jìn)行說(shuō)明。而且傅立葉變換進(jìn)行的是離散型傅立葉變換(以下稱為DFT，其中包含著FFT)。時(shí)鐘信號(hào)再生電路的輸入信號(hào)為對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行非線性處理的信號(hào)以便容易抽取出時(shí)鐘信號(hào)成分的。
用乘法器103、乘法器104將輸入信號(hào)乘以旋轉(zhuǎn)因子，乘法器103中使用為cos成分作為旋轉(zhuǎn)因子，乘法器104中使用-sin成分作為旋轉(zhuǎn)因子。當(dāng)對(duì)輸入信號(hào)的每一符號(hào)的取樣數(shù)設(shè)為N時(shí)，由信號(hào)產(chǎn)生電路110輸出的cos成分、-sin成分可分別如下述的公式(1)、(2)表示。
cos(2πn/N)n=0,1,2,…(1)-sin(2πn/N)n=0,1,2,…(2)因此，當(dāng)輸入信號(hào)設(shè)為X(n)(3)時(shí)，乘法器103的輸出X1(n)和乘法器104的輸出X2(n)分別為X1(n)=X(n)·cos(2πn/N)(4)
X2(n)=X(n)·(-sin(2πn/N))(5)這里，將N=4代入至公式(4)、公式(5)，則可以獲得下述的公式(7)、公式(8)。
X1(n)=(-1)n/2·X(n) :n為偶數(shù)(7)=0:n為奇數(shù)X2(n)=0 :n為偶數(shù)(8)=(-1)(n-1)/2+1·X(n):n為奇數(shù)用低通濾波器105、低通濾波器106分別對(duì)乘法器103的輸出和乘法器104的輸出實(shí)施平均化處理，以除去噪音成分。
為使處理用的結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡(jiǎn)單，即為了使利用硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原有的DFT對(duì)每一個(gè)取樣進(jìn)行處理，而不按符號(hào)單位進(jìn)行處理。
乘法器107把低通濾波器105的輸出乘以cos成分，乘法器108把低通濾波器106的輸出乘以-sin成分。用加法器109對(duì)乘法器107和乘法器108的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算，以制成再生時(shí)鐘信號(hào)。這里，在N=4的情況下，相對(duì)于每一符號(hào)的cos成分、-sin成分分別為{1、0、-1、0}(9){0、-1、0、1}(10)所以加法器的輸出為交替地選擇乘法器107的輸出和乘法器108的輸出，并附加上與旋轉(zhuǎn)因子的符號(hào)相一致的輸入信號(hào)符號(hào)的信號(hào)。
因此，如果取低通濾波器105的輸出為Y1(n)，取低通濾波器106的輸出為Y2(n)，則再生時(shí)鐘信號(hào)的順序可以用下述公式表示。
{Y1(n)、-Y2(n+1)、-Y1(n+2)、Y2(n+3)、Y1(n+4)、-Y2(n+5)、…}這里，由于低通濾波器是平均濾波器，所以為了獲得良好的再生時(shí)鐘信號(hào)精度，就必需要增大平均化用的符號(hào)數(shù)目。然而，當(dāng)需平均化的符號(hào)數(shù)目增大時(shí)，會(huì)使位數(shù)增多，從而使電路規(guī)模增大。因此，在一般的平均化過(guò)程中，進(jìn)行的是如圖13所示的移動(dòng)平均，或如圖14所示，在進(jìn)行疊加計(jì)算時(shí)乘以忘卻系數(shù)，以抑制電路規(guī)模的增大。這里，由于在輸入信號(hào)中沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)成分的情況下低通濾波器的輸入值為{0、0}，所以低通濾波器的輸出值也比較小，所推定出的時(shí)鐘信號(hào)的相位容易受到噪音的影響。
本發(fā)明就是要解決上述問(wèn)題，其目的是要通過(guò)按所需要的符號(hào)數(shù)目為單位進(jìn)行DFT，并使其結(jié)果通過(guò)噪音除去濾波器的方式，提高其相位推定精度。本發(fā)明的另一目的是通過(guò)用圖形檢測(cè)電路檢測(cè)輸入信號(hào)有無(wú)時(shí)鐘信號(hào)成分，在沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)成分的情況下停止濾波器動(dòng)作，由此來(lái)提高其相位推定精度。本發(fā)明的再一目的是進(jìn)行時(shí)鐘信號(hào)成分的能量的實(shí)施監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)一步提高其時(shí)鐘信號(hào)的推定相位精度。本發(fā)明的又一目的是以更高的精度制作出對(duì)于輸入信號(hào)的再生時(shí)鐘信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明第一方案的相位推定電路，具有產(chǎn)生cos成分和-sin成分的離散傅立葉旋轉(zhuǎn)因子信號(hào)的信號(hào)發(fā)生電路；用離散傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子信號(hào)，按規(guī)定的符號(hào)數(shù)目進(jìn)行離散傅立葉變換，并輸出變換結(jié)果的DFT電路；以及輸出對(duì)DFT電路輸出的離散傅立葉變換結(jié)果實(shí)施平均化處理的相位信息的平均濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案的相位推定電路，具有當(dāng)DFT電路的離散傅立葉變換結(jié)果的輸出為規(guī)定圖形時(shí)停止平均濾波器的動(dòng)作的圖形檢測(cè)電路。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案的相位推定電路，具有用平均濾波器輸出求出直至前一符號(hào)的輸入信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)成分的相位，并作為相位信息輸出至圖形檢測(cè)電路的相位檢測(cè)電路；圖形檢測(cè)電路根據(jù)DFT電路輸出的離散傅立葉變換結(jié)果和來(lái)自相位檢測(cè)電路的相位信息，停止平均濾波器的動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的第四方案的相位推定電路，具有用平均濾波器輸出求出時(shí)鐘信號(hào)成分的能量，并且將所求出的能量與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果的能量監(jiān)測(cè)器；圖形檢測(cè)電路根據(jù)DFT電路輸出的離散傅立葉變換結(jié)果和能量監(jiān)測(cè)器的輸出，停止平均濾波器的動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的第五方案的解調(diào)電路，具有相位推定電路、根據(jù)由相位推定電路輸出的相位信息和由信號(hào)發(fā)生電路輸出的離散傅立葉變換用的旋轉(zhuǎn)因子生成再生時(shí)鐘信號(hào)的逆調(diào)制電路以及用再生時(shí)鐘信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判定用的判定電路。
根據(jù)本發(fā)明的第六方案的解調(diào)電路，具有對(duì)由相位推定電路輸出的相位信息和輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行間選并輸出解調(diào)數(shù)據(jù)的間選電路。
圖1是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的相位推定電路方框圖。
圖2是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。
圖3是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的相位推定電路方框圖。
圖4是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。
圖5是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的相位推定電路方框圖。
圖6是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。
圖7是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的相位推定電路方框圖。
圖8是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。
圖9是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的解調(diào)電路方框圖。
圖10是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的解調(diào)電路的動(dòng)作流程圖。
圖11是第六實(shí)施例的由S/W構(gòu)成解調(diào)電路的情況下的解調(diào)電路方框圖。
圖12是原有的解調(diào)電路方框圖。
圖13是低通濾波器的第一例的示例圖。
圖14是低通濾波器的第二例的示例圖。
下面參考


本發(fā)明的最佳實(shí)施例。第一實(shí)施例下面，實(shí)施例與原有的示例相同，傅立葉變換采用DFT，并對(duì)每一符號(hào)的取樣數(shù)N=4的情況進(jìn)行說(shuō)明。雖然通常為使時(shí)鐘再生電路的輸入信號(hào)容易提取出時(shí)鐘成分而對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行非線性處理，但是非線性處理電路的有無(wú)對(duì)以下說(shuō)明的發(fā)明并沒(méi)有影響。因此在下面省略了對(duì)非線性處理電路的說(shuō)明，而簡(jiǎn)單的將其稱為輸入信號(hào)。由于噪音除去濾波器通常均采用平均濾波器，所以在下面的實(shí)施例中，它們均以平均濾波器的形式出現(xiàn)。
圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的相位推定電路方框圖。圖2是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。在圖1中，1是輸入端子，3、4是對(duì)輸入信號(hào)乘以DFT旋轉(zhuǎn)因子的乘法器，5、6是按規(guī)定的取樣數(shù)對(duì)乘法器3和乘法器4的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算的加法器，7、8是對(duì)加法器的輸出進(jìn)行平均處理的平均濾波器，9是制作旋轉(zhuǎn)因子的信號(hào)發(fā)生電路，51、52分別是平均濾波器7、平均濾波器8的輸出端子。31是DFT電路，由乘法器3、乘法器4、加法器5和加法器6構(gòu)成。32是平均濾波器，由平均濾波器7和平均濾波器8構(gòu)成。
下面用圖1和圖2對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖1中，乘法器3和乘法器4對(duì)輸入信號(hào)和由信號(hào)發(fā)生電路9輸出的旋轉(zhuǎn)因子相乘(參見(jiàn)圖的步驟101)。和原有的實(shí)例一樣，設(shè)輸入信號(hào)中的每一符號(hào)的取樣數(shù)為4，輸入信號(hào)為X(n)，乘法器3和乘法器4的輸出分別為X1(n)、X2(n)時(shí)，與公式(7)、(8)一樣，可以得到下述公式(11)、(12)。
X1(n)=(-1)n/2·X(n) :n為偶數(shù)(11)=0 :n為奇數(shù)X2(n)=0:n為偶數(shù)(12)=(-1)(n-1)/2+1·X(n):n為奇數(shù)加法器5、6按規(guī)定的取樣數(shù)對(duì)乘法器3和乘法器4的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算(圖2的步驟102)。這里，為了說(shuō)明簡(jiǎn)單，加法器5、6把一個(gè)符號(hào)(取樣數(shù)為4)量的相乘結(jié)果加起來(lái)，并按符號(hào)周期輸出相加結(jié)果。在下面，把輸入信號(hào)乘以旋轉(zhuǎn)因子，再對(duì)乘法結(jié)果進(jìn)行相加的處理稱為DFT處理，這里，如示例那樣，對(duì)一個(gè)符號(hào)進(jìn)行DFT處理稱為1符號(hào)DFT。
作為輸入信號(hào)，可以認(rèn)為是具有時(shí)鐘信號(hào)成分的信號(hào)。由于N=4，所以輸入信號(hào)為例如{1、1、-1、-1}的重復(fù)信號(hào)。當(dāng)對(duì)這一輸入信號(hào)實(shí)施對(duì)1符號(hào)DFT時(shí)，cos成分、-sin成分可分別利用公式(9)、(10)得到{1、0、-1、0}(13){0、-1、0、1}(14)所以對(duì)1符號(hào)DFT的結(jié)果(加法器5、加法器6的輸出)可由下述的公式(15)表示{2、-2}(15)平均濾波器7和平均濾波器8對(duì)1符號(hào)DFT結(jié)果進(jìn)行平均，以除去噪音成分。由于按每一符號(hào)輸出1符號(hào)DFT結(jié)果，所以平均濾波器7、8按符號(hào)比率動(dòng)作。在由具有S個(gè)符號(hào)量的移動(dòng)平均濾波器構(gòu)成平均濾波器7、8的情況下，平均濾波器的輸出由下述的公式(16)表示{2S、-2S}(16)由輸出端子51、輸出端子52把由公式(16)表示的平均濾波后的輸出作為相位信息輸出(圖2的步驟103)。
如上所述，由于相位推定電路按規(guī)定的符號(hào)單位進(jìn)行DFT，并把其結(jié)構(gòu)送到平均濾波器，所以能提高相位的推定精度。
在上述的實(shí)例中，DFT按一個(gè)符號(hào)單位進(jìn)行，但也可以按若干個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行。
輸入信號(hào)的幅度作成-1、0、1三種，但也可以增大幅度的量化位數(shù)。第二實(shí)施例圖3是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的相位推定電路方框圖。圖4是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。在圖3中，10為圖形檢測(cè)電路，DFT電路31的輸出中檢測(cè)到所需圖形時(shí)，停止平均濾波器32的動(dòng)作。輸入端子1、信號(hào)發(fā)生電路9、DFT電路31、平均濾波器32、輸出端子51、輸出端子52均與第一實(shí)施例中記載的相同，故省略了對(duì)它們的說(shuō)明。
下面參考圖3和圖4對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
DFT電路31由輸入信號(hào)和來(lái)自信號(hào)發(fā)生電路9的旋轉(zhuǎn)因子求出DFT(圖4的步驟201)。圖形檢測(cè)電路10根據(jù)DFT結(jié)果檢測(cè)出時(shí)鐘信號(hào)成分(圖4的步驟105)。平均濾波器32輸出相位信息。這里正如第一實(shí)施例中所說(shuō)明的那樣，輸入信號(hào)是具有時(shí)鐘信號(hào)成分的信號(hào)。然而從實(shí)際動(dòng)作考慮，并不僅限于輸入具有時(shí)鐘信號(hào)成分的信號(hào)。例如，由于噪音的作用，輸入信號(hào)可能成為{1、1、1、1}。當(dāng)對(duì)于這種輸入信號(hào)進(jìn)行DFT時(shí)，對(duì)1符號(hào)DFT結(jié)果可用下述公式(17)表示。
{0、0}(17)在這種情況下，平均濾波器7、8的輸出為{2(S-1)、-2(S-1)}(18)這和具有時(shí)鐘成分的信號(hào)相比，其幅度比較小。
而且當(dāng)輸入信號(hào)為{1、1、1、1}的頻度增大時(shí)，平均濾波器輸出的幅值將更小。這將使平均濾波器的輸出容易受到噪音的影響，從而使推定相位的精度下降。
而且在輸入{1、1、1、1}作為輸入信號(hào)的情況下，1符號(hào)DFT結(jié)果成為{0、0}，而在輸入信號(hào)為{0、0、0、0}、{-1、-1、-1、-1}的情況下，也不具有時(shí)鐘信號(hào)成分，所以1符號(hào)DFT結(jié)果亦為{0、0}。
把DFT電路31的輸出輸入至圖形檢測(cè)電路10。在1符號(hào)DFT結(jié)果為{0、0}的情況下(圖4的步驟106)，圖形檢測(cè)電路10判斷輸入信號(hào)中并沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)成分，故停止后級(jí)的平均濾波器32的動(dòng)作，不進(jìn)行平均化處理，而輸出對(duì)前一符號(hào)的平均化處理結(jié)果(圖4的步驟107)。如果1符號(hào)DFT結(jié)果不是{0、0}，即如果有時(shí)鐘信號(hào)成分，就再次使平均濾波器32動(dòng)作(圖4的步驟103)。
如上所述，如果圖形檢測(cè)電路10檢測(cè)到在DFT結(jié)果中未包含時(shí)鐘信號(hào)成分的圖形，就停止平均濾波器32的動(dòng)作，不進(jìn)行平均化處理，所以可以抑制平均濾波器32能量的降低，進(jìn)而可以抑制推定相位的精度下降。
在上述的實(shí)例中，DFT按一個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行，但也可以按多個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行。而且還可以在圖形檢測(cè)電路10中按同一多符號(hào)單位進(jìn)行處理。
輸入信號(hào)的幅度為-1、0、1三種，但是也可以增大幅度的量化位數(shù)。在這種情況下，如果DFT結(jié)果小于規(guī)定值，圖形檢測(cè)電路10就停止平均濾波器32的運(yùn)行。第三實(shí)施例圖5是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的相位推定電路方框圖。圖6是按照本發(fā)明第三實(shí)施例的相位推定電路的動(dòng)作流程圖。
在圖5中，12是相位檢測(cè)電路，用平均濾波器32的輸出求出時(shí)鐘信號(hào)相位。
11是圖形檢測(cè)電路，它使用DFT電路31輸出的DFT結(jié)果和由相位檢測(cè)電路12輸出的相位信息，在有能減少時(shí)鐘信號(hào)成分的圖形的情況下，停止平均濾波器32的動(dòng)作。
輸入端子1、信號(hào)發(fā)生電路9、輸出端子51、輸出端子52、DFT電路31、平均濾波器32均與第一實(shí)施例中記載的相同。
下面用圖5和圖6對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
與第二實(shí)施例中的情況下一樣，DFT電路31由輸入信號(hào)和來(lái)自信號(hào)發(fā)生電路9的旋轉(zhuǎn)因子求出DFT(圖6的步驟201)。圖形檢測(cè)電路10根據(jù)DFT結(jié)果檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)成分(圖6的步驟105)。平均濾波器32輸出相位信息。
圖形檢測(cè)電路11也與第二實(shí)施例中的情況一樣，一旦檢測(cè)到1符號(hào)DFT結(jié)果是{0、0}，就停止平均濾波器32的動(dòng)作。除此之外，它輸入與反轉(zhuǎn)時(shí)鐘信號(hào)相當(dāng)?shù)男盘?hào)作為輸入信號(hào)。在第一實(shí)施例中，是將{1、1、-1、-1}的重復(fù)信號(hào)作為具有時(shí)鐘信號(hào)成分的輸入信號(hào)，所以，這里，在某時(shí)刻輸入反轉(zhuǎn)信號(hào){-1、-1、1、1}。在這種情況下，1符號(hào)DFT結(jié)果為{-2、2}(19)所以平均濾波器32的輸出為{2(S-2)、-2(S-2)}(20)而平均濾波器32的能量可用下述的公式(21)表示。
4(S-2)2(21)因此，和輸入無(wú)時(shí)鐘信號(hào)成分的信號(hào)的情況相比，能量就減少了。
圖形檢測(cè)電路11對(duì)1符號(hào)DFT結(jié)果和平均濾波器32的輸出、即相位信息進(jìn)行比較(圖6的步驟110)，在兩者相位關(guān)系反轉(zhuǎn)的情況下，也停止平均濾波器32的動(dòng)作，并輸出前一運(yùn)算結(jié)果(圖6的步驟103)。
在兩者間的相位關(guān)系不反轉(zhuǎn)的情況下，使平均濾波器32動(dòng)作，并輸出運(yùn)算結(jié)果(圖6的步驟107)。
例如，在上述實(shí)例中平均濾波器的輸出是{2S、-2S}、1符號(hào)DFT結(jié)果是{-2、2}時(shí)，判斷為時(shí)鐘信號(hào)成分的相位反轉(zhuǎn)。因此，在輸入信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)成分的相位與直至一個(gè)符號(hào)之前所求出的時(shí)鐘信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)的情況下，停止平均濾波器32的動(dòng)作，并輸出前一運(yùn)算結(jié)果。
如上所述，比較1符號(hào)DFT結(jié)果和相位信息，在兩者的相位關(guān)系反轉(zhuǎn)時(shí)停止平均濾波器32的動(dòng)作，并輸出前一運(yùn)算結(jié)果，所以可以抑制推定相位的精度下降。
在上述的實(shí)例中，對(duì)1符號(hào)DFT結(jié)果與相位信息之間的相位關(guān)系反轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可以是規(guī)定的相位差。
在上述的實(shí)例中，DFT是按一符號(hào)為單位進(jìn)行，也可以按多個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行。而且還可以在圖形檢測(cè)電路10中按同一多符號(hào)為單位進(jìn)行處理。
而且輸入信號(hào)的幅度為-1、0、1三種，但也可以增大幅度的量化位數(shù)。在這種情況下，如果DFT結(jié)果為對(duì)應(yīng)于小于規(guī)定的時(shí)鐘成分的值的圖形，圖形檢測(cè)電路10就停止平均濾波器32的動(dòng)作。第四實(shí)施例圖7是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的相位推定電路方框圖。圖8是按照本發(fā)明第四實(shí)施例相位推定電路的動(dòng)作流程圖。在圖7中，14是能量監(jiān)測(cè)器，它用平均濾波器32的輸出求出平均化后的時(shí)鐘信號(hào)成分的能量，對(duì)所求得的能量和閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出平均濾波器32動(dòng)作的ON/OFF信號(hào)。
13是圖形檢測(cè)電路，它通過(guò)將來(lái)自前述能量監(jiān)測(cè)器的ON/OFF信號(hào)與在第二實(shí)施例中記載的方法獲得的圖形檢測(cè)結(jié)果相結(jié)合的方式，進(jìn)行平均濾波器32的ON/OFF控制。
輸入端子1、信號(hào)發(fā)生電路9、輸出端子51、輸出端子52、DFT電路31、平均濾波器32均與第一實(shí)施例中記載的相同。
下面參考圖7和圖8對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
與第二實(shí)施例中的情況一樣，DFT電路31由輸入信號(hào)和來(lái)自信號(hào)發(fā)生電路9的旋轉(zhuǎn)因子求出DFT(圖8的步驟201)。圖形檢測(cè)電路13根據(jù)DFT結(jié)果檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)成分(圖8的步驟105)。平均濾波器32輸出相位信息。
在1符號(hào)DFT結(jié)果為{0、0}的情況下，判斷輸入了未含有時(shí)鐘信號(hào)成分的輸入信號(hào)，并停止平均濾波器32的動(dòng)作。這里，在加法器5和加法器6的輸出在一符號(hào)期間為0的情況下，平均濾波器32的輸出為{2(S-1)、-2(S-1)}(22)所以平均濾波器32的能量(電功率)可用下述的公式(23)表示。
4(S-1)2(23)與全部具有時(shí)鐘信號(hào)成分的輸入信號(hào)的情況相比，其能量減少(S-1)2/S2=(1-1/S)2(24)倍。但是在平均化符號(hào)數(shù)目S比較大的情況下，(1-1/S)2≌1(25)所以和全部具有時(shí)鐘信號(hào)成分的輸入信號(hào)的情況相比，不會(huì)產(chǎn)生有任何不良的影響。
因此，由能量監(jiān)測(cè)器14對(duì)平均濾波器32的輸出電功率實(shí)施監(jiān)測(cè)(圖8的步驟111)，并且在能量低于規(guī)定值的情況下，向圖形檢測(cè)電路13輸出平均濾波器32用的動(dòng)作OFF信號(hào)(圖8的步驟107)。在由能量監(jiān)測(cè)器輸出的信號(hào)為OFF的情況下，且在將未含有時(shí)鐘信號(hào)成分的信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入至圖形檢測(cè)電路的情況下，圖形檢測(cè)電路13停止平均濾波器32的動(dòng)作。
而且如果圖形檢測(cè)電路13檢測(cè)到時(shí)鐘信號(hào)成分(圖8的步驟104)，使平均濾波器32動(dòng)作并輸出運(yùn)算結(jié)果(圖8的步驟103)。
因此可以抑制推定相位精度的下降。
在上述的實(shí)例中，按一個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行DFT，但也可以按多個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行。而且在圖形檢測(cè)電路13中也可以按相同的多個(gè)符號(hào)為單位進(jìn)行處理。
而且輸入信號(hào)的幅度為-1、0、1三種，但是也可以增大幅度的量化位數(shù)。在這種情況下，如果DFT結(jié)果是比規(guī)定的時(shí)鐘成分小的值，圖形檢測(cè)電路13就停止平均濾波器32的運(yùn)行。第五實(shí)施例圖9是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的解調(diào)電路方框圖。圖10是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的解調(diào)電路的動(dòng)作流程圖。
采用第一實(shí)施例中的相位推定電路，并由H/W構(gòu)成解調(diào)電路的一例示于圖9。
在圖9中，33是逆調(diào)制電路，它由乘法器15、乘法器16和加法器17構(gòu)成。15、16是將平均濾波器32的輸出乘以旋轉(zhuǎn)因子的乘法器，17是對(duì)乘法器15和乘法器16的輸出進(jìn)行相加運(yùn)算的加法器，53是加法器17的輸出端子。
40是觸發(fā)電路，它用再生時(shí)鐘信號(hào)由輸入信號(hào)求出解調(diào)數(shù)據(jù)。
其它均與如圖1所示的第一實(shí)施例相同，即由輸入端子1、信號(hào)發(fā)生電路9、DFT電路31、平均濾波器32構(gòu)成相位推定電路。
下面對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
DFT電路31由輸入信號(hào)和來(lái)自信號(hào)發(fā)生電路9的旋轉(zhuǎn)因子求出DFT(圖10的步驟201)，平均濾波器32輸出相位信息(圖10的步驟102)。逆調(diào)制電路33從相位信息生成再生時(shí)鐘信號(hào)(圖10的步驟107、108)。
通過(guò)逆調(diào)制(將所求得的相位信息乘以旋轉(zhuǎn)因子)進(jìn)行再生時(shí)鐘信號(hào)的制作。
即如圖9所示，逆調(diào)制用乘法器15、乘法器16將平均濾波器32輸出的相位信息乘以旋轉(zhuǎn)因子(圖10的步驟107)，再用加法器17把相乘后的結(jié)果相加(圖10的步驟108)。這里，加法器的輸出交替地選擇乘法器15的輸出和乘法器16的輸出，并附加上輸入信號(hào)的符號(hào)，使之與旋轉(zhuǎn)因子符號(hào)一致，所以在平均濾波器32的輸出由公式(16)表示情況下，濾波器再生時(shí)鐘信號(hào)可以用下述的公式(26)表示。
{2S、2S、-2S、-2S}(26)觸發(fā)電路40從所生成的時(shí)鐘信號(hào)和輸入信號(hào)1再生輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。
在上述的實(shí)施例中說(shuō)明了第一實(shí)施例的相位推定電路，在按照第二～第四實(shí)施例的相位推定電路中，同樣也可以根據(jù)相位信息輸出構(gòu)成解調(diào)電路。第六實(shí)施例圖11表示用第一～第四實(shí)施例的相位推定電路，利用軟件對(duì)這些推定電進(jìn)行控制而構(gòu)成解調(diào)電路的實(shí)例。
在圖11中，41為間選電路，其它均與第一實(shí)施例相同，即由信號(hào)發(fā)生電路9、DFT電路31、平均濾波器32構(gòu)成相位推定電路。
下面對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
相位推定電路求出來(lái)自輸入端子1的輸入信號(hào)的相位信息，并根據(jù)這一相位信息對(duì)輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行間選，再生輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。
在上述的實(shí)施例中說(shuō)明了按照第一實(shí)施例的相位推定電路，在按照第二～第四實(shí)施例的相位推定電路中，同樣也可以根據(jù)相位信息輸出構(gòu)成解調(diào)電路。
因此，在由S/W構(gòu)成解調(diào)電路的情況下，可以只判明對(duì)應(yīng)于解調(diào)數(shù)據(jù)的相位信息，而不需要再生時(shí)鐘信號(hào)，所以解調(diào)電路的方框圖就如圖11所示那樣簡(jiǎn)單。
如上所述，按照本發(fā)明第一方案，由于是對(duì)以符號(hào)為單位進(jìn)行離散傅立葉變換的結(jié)果進(jìn)行濾波，所以和原有的方式相比可以提高相位推定精度。
按照本發(fā)明第二方案，如果在輸入信號(hào)中以符號(hào)為單位進(jìn)行離散傅立葉變換的結(jié)果的時(shí)鐘信號(hào)成分少，就停止平均濾波器的動(dòng)作，所以可以防止平均濾波器的能量下降，并可以抑制噪音的影響。因此可以提高相位推定精度。
按照本發(fā)明第三方案，將輸入信號(hào)中以符號(hào)為單位進(jìn)行離散傅立葉變換的結(jié)果與平均濾波器輸出的相位信息進(jìn)行比較，并根據(jù)這一比較結(jié)果停止平均濾波器的動(dòng)作，所以可以提高其相位推定精度。
按照本發(fā)明第四方案，監(jiān)測(cè)平均濾波器的能量，并根據(jù)圖形檢測(cè)結(jié)果和能量監(jiān)測(cè)結(jié)果停止平均濾波器的動(dòng)作，所以可以提高其相位推定精度。
按照本發(fā)明第五方案，對(duì)來(lái)自相位推定電路的相位信息進(jìn)行逆調(diào)制，并再生出時(shí)鐘信號(hào)，所以可以獲得輸入信號(hào)的解調(diào)數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明第六方案，根據(jù)來(lái)自相位推定電路的相位信息對(duì)輸入信號(hào)實(shí)施間選，所以可以獲得輸入信號(hào)的解調(diào)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1．一種求解輸入信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)相位成分的相位推定電路，其特征在于具有產(chǎn)生作為cos成分和-sin成分的離散傅立葉旋轉(zhuǎn)因子信號(hào)的信號(hào)發(fā)生電路；用所述的離散傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子信號(hào)，按規(guī)定的符號(hào)數(shù)進(jìn)行離散傅立葉變換并輸出變換結(jié)果的DFT電路；以及輸出對(duì)所述DFT電路輸出的離散傅立葉變換結(jié)果進(jìn)行了平均處理的相位信息的平均濾波器。
2．如權(quán)利要求1的相位推定電路，其特征在于具有如果所述DFT電路的離散傅立葉變換結(jié)果的輸出為規(guī)定的圖形時(shí)，就停止所述平均濾波器的動(dòng)作的圖形檢測(cè)電路。
3．如權(quán)利要求2的相位推定電路，其特征在于具有用所述平均濾波器的輸出求出直至前一符號(hào)的輸入信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)成分的相位，并作為相位信息而輸出至圖形檢測(cè)電路用的相位檢測(cè)電路；所述圖形檢測(cè)電路根據(jù)所述DFT電路的離散傅立葉變換結(jié)果和來(lái)自所述相位檢測(cè)電路的相位信息停止所述平均濾波器的動(dòng)作。
4．如權(quán)利要求2的相位推定電路，其特征在于具有用所述平均濾波器的輸出求出時(shí)鐘信號(hào)成分的能量，并且將所求出的能量與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，再輸出比較結(jié)果的能量監(jiān)測(cè)器；所述圖形檢測(cè)電路根據(jù)所述DFT電路的離散傅立葉變換結(jié)果和所述能量監(jiān)測(cè)器的輸出，停止所述平均濾波器的動(dòng)作。
5．一種解調(diào)電路，其特征在于具有如權(quán)利要求1～4中任何一個(gè)權(quán)利要求記載的相位推定電路、根據(jù)所述相位推定電路輸出的相位信息和所述信號(hào)發(fā)生電路輸出的離散傅立葉變換的旋轉(zhuǎn)因子生成再生時(shí)鐘信號(hào)的逆調(diào)制電路以及用所述再生時(shí)鐘信號(hào)對(duì)所述輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)判定用的判定電路。
6．一種解調(diào)電路，其特征在于具有如權(quán)利要求1～4中任何一個(gè)權(quán)利要求記載的相位推定電路、用所述相位推定電路輸出的相位信息對(duì)所述輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行間選并輸出解調(diào)數(shù)據(jù)的間選電路。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)輸入信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)成分的有無(wú),并在沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)成分的情況下,停止運(yùn)算電路的動(dòng)作的方式,進(jìn)一步提高相位推定的精度。首先,信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生DFT用的旋轉(zhuǎn)因子,DFT電路用DFT旋轉(zhuǎn)因子對(duì)輸入信號(hào)按規(guī)定的符號(hào)數(shù)目進(jìn)行離散傅立葉變換,圖形檢測(cè)電路用DFT電路的輸出檢測(cè)輸入信號(hào)圖形,平均濾波器根據(jù)這一圖形進(jìn)行后級(jí)的平均濾波器動(dòng)作的ON/OFF。而且,平均濾波器將DFT電路輸出平均化,以除去噪音成分。
文檔編號(hào)H04L7/00GK1212547SQ9810875
公開(kāi)日1999年3月31日 申請(qǐng)日期1998年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月19日
發(fā)明者曾我部靖志, 石津文雄, 村上圭司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社