專利名稱：藉維特比算法調(diào)制頻率調(diào)制接收信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系相關(guān)于一種用于調(diào)制藉由一無線電進(jìn)行發(fā)射、并在發(fā)射端利用一數(shù)據(jù)符號序列進(jìn)行頻率調(diào)制的一模擬已接收信號的裝置以及方法。
背景技術(shù)：
較佳地是，本發(fā)明所相關(guān)之該裝置以及該方法系為以藍(lán)芽標(biāo)準(zhǔn)，DECT標(biāo)準(zhǔn)，WDCT標(biāo)準(zhǔn)，或是一類似的標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)之無線數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)件。
在例如這些的通信系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的信號處理方法乃被使用于接收器端，以用于解調(diào)制該已頻率調(diào)制的已接收信號，以及用于信號檢測，其中一個經(jīng)常使用的方法即是以所謂的限制器鑒頻器FM解調(diào)制器(limiter discriminator FM demodulator)作為基礎(chǔ)，且在其中，該已頻率調(diào)制之信號系會，舉例而言，藉由一模擬一致解調(diào)制器(analog coincidence demodulator)，而進(jìn)行解調(diào)制，伴隨著相對應(yīng)的信號檢測，且在該通常之復(fù)合帶通信號的硬限制(hardlimiting)之后。
再者，接收器概念系為已知，在其中，該中心頻率信號乃會藉由一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器而被轉(zhuǎn)換成為該數(shù)字域(digital domain)，并且，該信號檢測乃會利用數(shù)字信號處理方法而加以實行，如此的方法則是，舉例而言，在文件DE 101 03 479.2之中由所敘述，而無可否認(rèn)地，類似這些的方法系使得高品質(zhì)信號檢測可以加以達(dá)成，但是它們所具有的缺點卻是一復(fù)雜的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
因此，本發(fā)明的系在于載明一種用于解調(diào)制一已數(shù)字頻率調(diào)制之已接收信號的裝置以及方法，而藉此，即可以在達(dá)成高效能的具有一低程度的執(zhí)行復(fù)雜度。
本發(fā)明作為基礎(chǔ)的該目的系藉由獨立權(quán)利要求1及10的特征而加以達(dá)成，以及本發(fā)明較具優(yōu)勢的發(fā)展以及改進(jìn)則是載明于附屬權(quán)利要求之中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的該裝置系被用于利用一資料符號序列{dk}而解調(diào)制一已在發(fā)射端進(jìn)行頻率調(diào)制的一模擬已接收信號，為了這個目的，該裝置系具有一用于過零(zero crossings)之檢測器，一序列產(chǎn)生器，以及一計算單元，其中，該檢測器系用于檢測在該已接收信號中的過零，該序列產(chǎn)生器乃會自相關(guān)于該等過零的時間產(chǎn)生一序列{zi}，在每一個例子中，兩個連續(xù)的過零乃會分別地進(jìn)行處理，因而會形成在該等相關(guān)時間ti以及ti+1之間的差異ti+1-ti，并且，一序列組件zi乃是計算自該差異ti+1-ti，該計算單元的目的系在于重建該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，在此例子中，該所尋找之資料符號序列{dk}系必須選自該等可能資料符號序列，在每一個例子中，一個序列系可以藉由來自該等可能資料符號序列之每一個的系數(shù)hi，k而加以計算，該所尋找之?dāng)?shù)據(jù)符號序列{dk}系藉由自其所計算得之序列，相較于其它所計算的序列，乃處于自該序列{zi}的最小歐氏距離(Euclideandistance)而加以區(qū)別，在一以計算序列中的該等序列組件系獲得自對具有該系數(shù)序列{hi，k}之該分別之?dāng)?shù)據(jù)符號序列{dk}的該指數(shù)k的一回旋，此即表示，該系數(shù)序列{hi，k}的該指數(shù)i在該已計算的序列中，對一序列組件的計算而言是固定的，且為了計算下一個序列組件，該指數(shù)i乃會增加，在這，該等系數(shù)序列{hi，k}乃是獲得自該等時間ti，該等序列指數(shù)i以及k系可以，舉例而言，延伸覆蓋自然數(shù)。
相較于習(xí)知用于相同目的的裝置，根據(jù)本發(fā)明的該裝置系較具有優(yōu)勢，因為其系允許該已頻率調(diào)制的已接收信號特別可靠地，并且利用特別少之努力地進(jìn)行解調(diào)制。
前面已敘述、且必須在該計算單元中實行的該最小化任務(wù)系可以特別具有優(yōu)勢地藉由維特比算法而加以實行，至于該維特比算法的一敘述則是可以在，舉例而言，文件WO 01/13524 A1之中發(fā)現(xiàn)。
較具優(yōu)勢地是，一濾波器系可以作為該模擬已接收信號之該頻率調(diào)制的一模型的基礎(chǔ)，該濾波器乃會還懸具有過濾系數(shù)的一輸入變量，并且因此產(chǎn)生一輸出變量，在該頻率調(diào)制模型中，該濾波器的該輸入側(cè)系會被饋送以該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，而該數(shù)據(jù)符號序列{dk}乃會在該濾波器中利用該等系數(shù)序列{hi，k}進(jìn)行回旋，該序列{zi}系會發(fā)射在該濾波器的該輸出側(cè)上，以作為該等回旋操作的結(jié)果，該等系數(shù)序列乃為了該濾波器而加以載明，以允許該等回旋操作之實行。
本發(fā)明的一特別較佳實施例系提供了，必須在該計算單元中實行的該最小化任務(wù)藉由一修飾的維特比算法而加以實行。
習(xí)知使用該維特比算法的領(lǐng)域系為在發(fā)射期間已由于多路徑干擾而失真之一已接收信號的等化，以及一已信道編碼之已接收信號的譯碼，在該維特比算法的處理期間，遞歸裝置系會被用以決定該所謂的通過一狀態(tài)圖的最短路徑，其中，該狀態(tài)圖系，舉例而言，會反映該譯碼規(guī)則，并且，亦被稱之為籬笆圖，而在譯碼的例子中，此通過該籬笆圖之最短路徑的決定過程乃會相等于被供給至在該發(fā)射端之該編碼器的該數(shù)據(jù)符號序列的重建。
在所呈現(xiàn)的例子中，其系意欲于使用該維特比算法，以重建來自該已測量序列{zi}的該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，而由于此系利用前述的該濾波器模型而加以完成，因此，在此例子中，該籬笆圖中的該等節(jié)點系代表該等濾波器裝狀態(tài)。
然而，該維特比算法在該濾波器模型的應(yīng)用卻會造成一個困難點。當(dāng)該維特比算法在習(xí)知方法中使用時，每一個資料符號所實行之步驟的數(shù)量系為固定的，以及此數(shù)量一般而言乃會相等于該取樣率對該符號率的比率，再者，在所呈現(xiàn)的例子中，該資料符號序列{dk}意欲于藉以重建的該些已測量數(shù)值乃是在該已接收信號中之過零的時間，然而，該頻率調(diào)制卻是表示該等過零并不會造成一等具的序列，另外，該等過零的該頻率乃是取決于該等資料符號dk，因此，該維特比算法系必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?br> 在所呈現(xiàn)例子中所使用的該籬笆圖系提供了，垂直位在彼此之上的節(jié)點乃會相關(guān)于相同的符號時鐘循環(huán)邊界，此即表示，該等節(jié)點所代表的該等狀態(tài)在垂直方向上系會藉由一離散時間，尤其是用以定義該符號時鐘率的該符號時間周期，而為不同。
一習(xí)知維特比算法的處理系包括每個時間步驟的必要三個計算程序在該籬笆圖中之該等分支矩陣數(shù)值的計算，該ACS(ADD-COMPARE-SELECT)操作的實施，以及用于一在前資料符號之決定的追溯。
已被發(fā)展來解決本案所呈現(xiàn)之問題的該維特比算法系亦包括上述的該三個計算程序，然而，相較于習(xí)知的維特比算法，該等用于計算該等分支矩陣數(shù)值以及該ACS操作的程序系已經(jīng)進(jìn)行修飾。
相較于一習(xí)知維特比算法，該計算單元并不會在該符號時鐘所定義的時間計算該等分支矩陣數(shù)值，而是會在該已接收信號之過零發(fā)生的時間，在此例子中，其系應(yīng)該要注意的是，在兩個過零之間的時間間隔系較該符號時間周期為短。
因此，該計算單元乃會為每一個濾波器狀態(tài)計算相關(guān)于該時間ti+1之至少兩個狀態(tài)過渡的分支矩陣數(shù)值，而每一個狀態(tài)過渡乃會自時間ti的一可能先前狀態(tài)導(dǎo)通至考慮時間ti+1的該目的狀態(tài)，并且，該已計算的分支矩陣數(shù)值乃會被增加至導(dǎo)通至該時間ti之分別在前狀態(tài)的該等已計算分支矩陣數(shù)值之上。
若是該等時間ti以及ti+1系發(fā)生在相同的符號時鐘循環(huán)之中時，則不會有狀態(tài)過渡發(fā)生在該籬笆圖之中，因此，僅ADD操作，但沒有COMPARE或SELECT操作，會此該時間ti+1的例子中被實行。
若是有一符號資料循環(huán)邊界位在該等時間ti以及ti+1之間時，也就是說，若是該等時間ti以及ti+1不發(fā)生在相同的符號時鐘循環(huán)之中時，則導(dǎo)致在該等時間ti以及ti+1之間，自該等可能在前節(jié)點的其中之一至正在考慮中之該目的節(jié)點的最小已累積分支矩陣的狀態(tài)過渡系會為了用于該等在考慮中之符號時鐘邊界的該等節(jié)點而加以決定，進(jìn)而實行一分別的節(jié)點過渡，因此，在此例子中，ADD，COMPARE，以及SELECT操作系會為了該時間ti+1而加以實行。
上述已經(jīng)解釋過的該已修飾維特比算法系可以被使用在該接收器端，以用于簡單解調(diào)制噪聲已經(jīng)在經(jīng)由空氣接口的發(fā)射期間加入其中的一已頻率調(diào)制之模擬已接收信號。
根據(jù)本發(fā)明的一較具優(yōu)勢的改進(jìn)，在該序列{zi}中的該等序列組件{zi}乃是計算自該時間差異ti+1-ti，以及在該等系數(shù)序列{hi，k}中的該等序列組件hi，k乃是推導(dǎo)自時間ti，因而會滿足下列的方程式zi=Σk-∞∞dk·hi,k]]>方程式(1)該等序列組件zi系較佳地藉由
zi=1-2ω0π·(ti+1-ti)]]>方程式(2)而加以定義，而在方程式(2)中，ω0乃是該為調(diào)制信號的該載波頻率。
該等系數(shù)hi，k系較佳地是藉由hi，k＝2η·[q(ti+1-k·T)-q(ti-k·T)方程式(3)而加以定義，在此例子中，η系為調(diào)制指數(shù)，T系為符號時間持續(xù)時間，以及q(t)系為對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分。
該調(diào)制指數(shù)η以及該對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分q(t)乃是藉由下列的方程式而加以定義，其中，Δω系為調(diào)制移位元η=Δω·tπ]]>方程式(4)q(t)=1T∫-∞tg(π)dτ]]>方程式(5)對該裝置以及發(fā)射該已頻率調(diào)制之信號的該發(fā)射端而言，較具優(yōu)勢的是，在該裝置實行解調(diào)制所需之步驟時，進(jìn)行同步化，所以，為了這個目的，該裝置以及該發(fā)射端系特別地具有用于符號同步化的單元。
該待發(fā)射之信號系較佳地在該發(fā)射端處，藉由一CPFSK(Continuous Phase Frequency Shift Keying，連續(xù)相頻移鍵控)信號而進(jìn)行調(diào)制。
特別具有優(yōu)勢地是，根據(jù)本發(fā)明的該裝置系可以被整合于設(shè)計以跨越僅幾公尺進(jìn)行信號發(fā)射的無線數(shù)字通信系統(tǒng)之中，在例如這些之短發(fā)射路徑的例子中，該信號系主要地會受到來自噪聲的干擾，而不是多路徑干擾，特別地是，例如這些的通信系統(tǒng)系可以以藍(lán)芽標(biāo)準(zhǔn)，DECT標(biāo)準(zhǔn)，或WDCT標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)。
根據(jù)本發(fā)明之方法系用于利用一資料符號序列{dk}而解調(diào)制一已在發(fā)射端進(jìn)行頻率調(diào)制的一模擬已接收信號，在一第一步驟中，系會檢測在該已接收信號中的過零(zero crossings)，在一第二步驟中，系會產(chǎn)生一序列{zi}，而在此例子中，在該序列{zi}中的一序列組件zi乃是在相關(guān)于兩個連續(xù)過零之時間ti以及ti+1之間之差異ti+1-ti的一函數(shù)，在一第三步驟中，系加以重建該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，而此步驟之完成乃是藉由自該等可能資料符號序列中選擇作為所尋找之在該序列{zi}以及一在該接收器端所計算的序列之間的歐氏距離(Euclidean distance)為最小的數(shù)據(jù)符號序列{dk}，并且，在該已計算序列之中的每一個序列組件乃是形成自對具有一系數(shù)序列{hi，k}之?dāng)?shù)據(jù)符號序列{dk}的該指數(shù)k的一回旋，以及該等系數(shù)序列{hi，k}乃是獲得自該等時間ti。
根據(jù)本發(fā)明的該方法所具有的優(yōu)點在于，其系特別地使得該已接收信號之可靠以及低復(fù)雜的解調(diào)制成為可能。


本發(fā)明將于接下來的文章中，利用一范例的方式，并以所附圖式作為參考而進(jìn)行更詳盡的解釋，其中圖1A其系顯示一位解調(diào)制之載波振蕩的一圖例；圖1B其系顯示一已數(shù)字化頻率調(diào)制之載波振蕩的一圖例；圖1C其系顯示來自圖1A以及圖1B之該等載波振蕩的符號時鐘循環(huán)的圖例；圖1D其系顯示一用于過零(zero crossings)之檢測器之操作方法的圖例；以及圖2其系顯示根據(jù)本發(fā)明之一示范性實施例的一示意圖例。
具體實施例方式
圖1A系顯示一未調(diào)制之載波振蕩，圖1B系顯示如圖1A中所顯示之該載波振蕩在頻率調(diào)制之后，圖1A以及圖1B系對應(yīng)于出現(xiàn)在書籍“Nachrichtenübertragung”(information transmission)by K.D.kammeyer，which appeared in B.G.Teubner Berlag，Stuttgart，2nd Edition，1996中，第385頁上，第11.2.3圖的上半部。
在圖1B中所顯示的例子中，該調(diào)制型態(tài)系為二階段離散頻率調(diào)制(FSK，frequency shift keying(頻移鍵控))，也就是說，以一二階資料符號(two-level data symbol)作為基礎(chǔ)之在兩個已定義頻率間的頻移鍵控，在所呈現(xiàn)的實例中，一數(shù)據(jù)符號系可以假定數(shù)值-1以及1，圖1B系顯示具有一數(shù)據(jù)符號序列[1-111]的四個符號時鐘循環(huán)，每一個符號時鐘循環(huán)系具有一符號時間周期T，該符號時鐘循環(huán)邊界系于圖1C繪制與時間t的關(guān)系。
在所呈現(xiàn)的例子中，該載波頻率系為ω0＝2.5·2·π/T，以及該調(diào)制指數(shù)系為η＝1，該振蕩相位系具有一連續(xù)的變量曲線(CPFSK)，若是該數(shù)據(jù)符號在該符號時鐘循環(huán)邊界處改變時，則會發(fā)生一離散突然頻率改變(discrete sudden frequency change)，所呈現(xiàn)的該實例系相關(guān)于二階數(shù)據(jù)符號，頻率ω0-Δω系被配置為該數(shù)值-1，以及頻率ω0+Δω系配置為數(shù)值1，在大部分的例子中，該調(diào)制系為頻帶限制的，因此，該突然頻率改變并不是以一方波的形式，而是隨著時間延長，這情形的一個例子系為高斯最小頻移鍵控(Gaussian MinimumShift Keying，GMSK)。
接下來的CPFSK信號模型系可以被使用作為藉由一發(fā)射端所發(fā)射之一已頻率調(diào)制之帶通信號x(t)的基礎(chǔ)X(t)=Re{s(t)·ejω0t}]]>方程式(6)在此例子中，s(t)系為等量低通信號S(t)＝a·ejφ(t)方程式(7)該瞬時相位(t)乃是計算自對該瞬時頻率ωi(t)的積分φ(t)=∫-∞tωi(t′)dt′]]>方程式(8)ωi(t)=Δω·Σk=-∞∞dk·g(t-k·T)]]>方程式(9)在方程式(9)中，g(t)系代表基礎(chǔ)脈沖形狀，對一GMSK信號、或是一GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying，高斯頻移鍵控)信號而言g(t)=12{erf(α·t+T2T)-erf(α·t-T2T)}]]>方程式(10)該函數(shù)erf()系代表該高斯錯誤函數(shù)。
該因子α系取決于時間持續(xù)時間/帶寬乘積α=2ln2·π·f3dB·T]]>方程式(11)若是吾人考慮用于該調(diào)制指數(shù)η的方程式
η=Δω·tπ]]>方程式(12)以及對該基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的該積分q(t)q(t)=1T∫-∞tg(π)dτ,]]>方程式(13)則該瞬時相位Φ(t)系會變成φ(t)=πη·Σk=-∞∞dk·q(t-k·T)]]>方程式(14)一般而言，該基礎(chǔ)脈沖形成g(t)系會加以正規(guī)劃，以使得亦被稱之為該相位基礎(chǔ)脈沖的該積分q(t)在L個符號時鐘循環(huán)之后，會具有極限數(shù)值1，該所謂的影響長度L系表示該基礎(chǔ)脈沖延伸覆蓋之符號時鐘循環(huán)的數(shù)量，因此q(t)=0fort≤00fort≥L·T]]>方程式(15)對一接續(xù)之已預(yù)先決定的時間間隔而言1·T≤t＜(1+1)·T 方程式(16)則φ(t)=φ1+πη·Σk=1-L+11dk·q(t-k·T)]]>方程式(17)其中，Φ1系定義如下φ1(t)=πη·Σk=-∞1-Ldk·q(t-k·T)]]>方程式(18)本發(fā)明之原則乃是基于藉由一過零檢測器而檢測該已接收信號的過零(zero crossings)，而在前述的該CPFSK信號模型中，當(dāng)接下來的情況獲得滿足時，則在該等四相分量(quadrature components)Re{x(t)}以及Im{x(t)}中的過零乃會發(fā)生在時間ti(i＝0，1，2，...)ω0·ti+φ(ti)=i·π2]]>方程式(19)圖1D系顯示在圖1B中所顯示之該已頻率調(diào)制之載波振蕩的該過零，在圖1所顯示的實例中，該等包括該數(shù)據(jù)符號1的符號時鐘循環(huán)的每一個系會具有六個過零，且同時，該等包括該數(shù)據(jù)符號1的符號時鐘循環(huán)的每一個則是會具有四個過零，此即表示，該過零并非總是發(fā)生在相同的時間間隔，所以，為了調(diào)制的目的，在該等過零之間的該等時間間隔系可以加以決定，并且，系可以用于檢測該等數(shù)字資料符號。
根據(jù)本發(fā)明，一序列{zi}乃是計算自用于該已頻率調(diào)制之已接收信號之解調(diào)制的該等過零的該等時間ti，而在此例子中，在該序列{zi}中的每一個序列組件zi皆是計算自在兩個連續(xù)過零之該等時間ti以及ti+1之間的差異ti+1-ti，接下來的信號模型系可以從方程式(6)至(19)推導(dǎo)而得zi=Σk-∞∞dk·hi,k]]>方程式(20)在此例子中，該數(shù)據(jù)符號序列{dk}系表示該等數(shù)據(jù)符號dk的順序，而藉此，該載波振蕩乃會在該發(fā)射端進(jìn)行頻率調(diào)制，再者，根據(jù)方程式(20)，一序列組件zi系可以獲得自具有一系數(shù)序列{hi，k}的該數(shù)據(jù)符號序列{dk}的回旋，其中，該指數(shù)i對一個回旋而言是固定的，該等指數(shù)i以及k則是在每一個例子中皆為自然數(shù)。
所呈現(xiàn)之信號模型作為基礎(chǔ)的該方程式(20)在該等系數(shù)hi，k以及該等序列組件zi假定，舉例而言，為下列形式時，系可以獲得滿足hi，k＝2η·[q(ti+1-k·T)-q(ti-k·T)方程式(21)zi=1-2ω0π·(ti+1-ti)]]>方程式(22)由于該基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)系具有一緊密的載波
，因此，該等系數(shù)hi，k系有關(guān)于該指數(shù)k而受到限制。
根據(jù)該模型，該等方程式(20)至(22)乃可以利用該等序列組件zi之每一個系皆藉由來自該等數(shù)據(jù)符號dk的一過濾操作而加以獲得的方式來進(jìn)行解釋，其中，該等系數(shù)hi，k系為該該等過濾系數(shù)，在此例子中，該等系數(shù)hi，k并不固定，而是隨著時間變化。
若是該帶通信號x(t)系在該發(fā)射端以及該接收器之間，經(jīng)由空氣接口，在沒有任何干擾的情形下進(jìn)行發(fā)射時，則方程式(20)將總是會獲得滿足，然而，若是該帶通信號x(t)在發(fā)射期間受到干擾時，則會在該接收器端產(chǎn)生用于該等序列組件zi之不滿足方程式(20)的數(shù)值，不過，為了使得其有可能決定該已發(fā)射資料符號序列{dk}，因此，利用最小平方差的認(rèn)知，一最小程序乃會依照接下來的防護(hù)而加以實行||zi-Σk=-∞∞dk·hik||2=Σi=-∞∞|zi-Σk=-∞∞dk·hi,k|2→min]]>方程式(23)因此，其系必須自該等可能的資料符號序列中發(fā)現(xiàn)該項次(23)為一最小值的數(shù)據(jù)符號序列{dk}。
該維特比算法乃是以一修飾的形式而加以使用，以有效地解決此最小化問題。
在此例子中，在該籬笆圖(trellis diagram)中的該些節(jié)點系位在該符號時鐘循環(huán)邊界處，然而，該等分支矩陣數(shù)值(branch metricvalues)并不會為了該等符號時鐘循環(huán)邊界，而是會為了該等時間ti而加以計算，僅有ADD操作會為了在該等時間ti以及ti+1之間的過渡而加以實行，為此，在計算完該等分支矩陣數(shù)值之后，兩個時間ti以及ti+1則都會落在一個符號時鐘循環(huán)之中，至于COMPARE以及SELECT操作則是僅有在一符號時鐘循環(huán)邊界被忽略的時候，才會在該等ADD操作之外另外加以實行。
在圖1D中，藉由該過零檢測器所測量之該已頻率調(diào)制之已接收信號的該等過系為了該前兩個符號時鐘循環(huán)而進(jìn)行編號，根據(jù)本發(fā)明的該程序系可以利用這些過零作為基礎(chǔ)而加以了解，分支矩陣數(shù)值系會為了該等時間t2至t6而加以計算，并且僅有ADD操作會接著加以實行，因為該等相關(guān)的過零全部都落在一個符號時鐘循環(huán)的范圍之中，該符號時鐘循環(huán)邊界并不會在該第一以及該第二符號時鐘循環(huán)之間被忽略，直到過渡到時間t7為止，因此，分支矩陣數(shù)值即會進(jìn)行計算，ADD，COMPARE，以及SELECT操作系會為了時間t7而加以實行，而對時間t8至t10來說，分支矩陣數(shù)值系會加以計算，并且僅ADD操作會加以實行。
圖2系顯示根據(jù)本發(fā)明之裝置的一示范性實施例的一示意圖例，一檢測器，一序列產(chǎn)生器2，以及一計算單元3系以所敘述的順序進(jìn)行串聯(lián)連接，其中，該檢測器1系會被饋送以一已頻率調(diào)制之已接收信號，并且，乃會檢測在該已接收信號中之該等過零的時間ti，該序列產(chǎn)生器2系會自時間ti產(chǎn)生該序列{zi}，自此，該計算單元即會(藉由上述之該已修飾維特比算法而)重建已為了該發(fā)射信號之調(diào)制而被使用在該發(fā)射端的該數(shù)據(jù)符號序列{dk}。
權(quán)利要求
1.一種解調(diào)制一模擬接收信號的裝置，其中所述模擬接收信號乃在發(fā)射端以數(shù)據(jù)符號序列{dk}而進(jìn)行頻率調(diào)制，所述裝置包括-一檢測器(1)，用于過零(zero crossings)該已接收信號；-一序列產(chǎn)生器(2)，用于產(chǎn)生一序列{zi}，其中，一序列組件zi乃是在相關(guān)于兩個連續(xù)過零的時間ti以及ti+1間的差值ti+1-ti的一函數(shù)；以及-一計算單元(3)，用于重建該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，其中，數(shù)據(jù)符號序列乃是選自當(dāng)作會被尋找的資料符號序列{dk}的可能資料符號序列，其中，在該序列{zi}以及一在該接收器端所計算的序列間的歐氏距離(Euclidean distance)乃為最小的數(shù)據(jù)符號序列{dk}，其中，在該已計算序列中的每一個序列組件對指數(shù)k而言乃是形成自具有一系數(shù)序列{hi，k}的數(shù)據(jù)符號序列{dk}的回旋，以及其中，該等系數(shù)序列{hi，k}乃是獲自該等時間ti。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，-一維特比算法乃于該計算單元(3)中加以執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，-藉由該數(shù)據(jù)符號序列{dk}而把該模擬已接收信號的該頻率調(diào)制乃被理解為被饋送進(jìn)入該等系數(shù)hi，k所存在的一濾波器中的數(shù)據(jù)符號序列{dk}，并且，其乃會藉由該等系數(shù)序列{hi，k}的該數(shù)據(jù)符號序列{dk}的回旋而在該輸出側(cè)上產(chǎn)生該序列{zi}。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之裝置，其特征在于，-在該計算單元(3)乃具有一籬笆圖(trellis diagram)，而其節(jié)點乃代表該等過濾狀態(tài)，其中，于籬笆圖中垂直排列的節(jié)點乃會相關(guān)于相同的符號時鐘循環(huán)邊界；-該計算單元(3)乃會計算發(fā)射矩陣數(shù)值，并且在時間ti以及ti+1落在相同的符號時鐘循環(huán)之中時，其乃會為了一時間ti+1而實行ADD操作，但不會實行COMPARE或SELECT操作；以及-該計算單元(3)乃會計算發(fā)射矩陣數(shù)值，并且在一符號資料循環(huán)邊界跨越在時間ti以及ti+1間時，其乃會在時間ti+1實行ADD、COMPARE、以及SELECT操作。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求其中之一或多所述之裝置，其特征在于，-在該序列{zi}中的該等序列組件zi，以及在該等系數(shù)序列{hi，k}中的該等序列組件hi，k乃是利用一zi=Σk-∞∞dk·hi,k]]>的方式而加以定義。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，-該等序列組件zi乃是藉由函數(shù)zi=1-2ω0π·(ti+1-ti)]]>而定義，其中，ω0乃是該為調(diào)制信號的載波頻率；-該等系數(shù)hi，k乃是藉由函數(shù)hi，k＝2η·[q(ti+1-k·T)-q(ti-k·T)而定義，其中，η為調(diào)制指數(shù)，T為符號時間持續(xù)時間，以及q(t)為對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分；以及-該調(diào)制指數(shù)η乃是藉由函數(shù)η=Δω·tπ]]>而定義，以及該對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分q(t)乃是藉由函數(shù)q(t)=1T∫-∞tg(τ)dτ]]>而定義，其中，Δω為調(diào)制移位元。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求其中之一或多所述之裝置，其特征在于，-該裝置以及發(fā)射該已頻率調(diào)制之信號的該發(fā)射端乃會進(jìn)行同步化，并且，特別地是他們乃具有用于符號同步化的單元。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求其中之一或多所述之裝置，其特征在于，-該已頻率調(diào)制的已接收信號乃是一CPFSK信號。
9.一種無線數(shù)字通信系統(tǒng)，其特別地乃是以藍(lán)芽標(biāo)準(zhǔn)，DECT標(biāo)準(zhǔn)，或WDCT標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，并具有根據(jù)前述權(quán)利要求其中之一或多所述的一裝置。
10.一種解調(diào)制一模擬接收信號的方法所述模擬接收信號乃藉由資料的符號序列{dk}而在發(fā)射端頻率調(diào)制，所述方法包括下列步驟(a)檢測在該已接收信號中的過零(zero crossings)；(b)產(chǎn)生一序列{zi}，其中，一序列組件zi乃是在相關(guān)于兩個連續(xù)過零的時間ti以及ti+1間的差值ti+1-ti的一函數(shù)；以及(c)重建該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，其中，數(shù)據(jù)符號序列乃是選自當(dāng)作會被尋找的資料符號序列{dk}的可能資料符號序列，其中，在該序列{zi}以及一在該接收器端所計算的序列間的歐氏距離(Euclidean distance)乃為最小的數(shù)據(jù)符號序列{dk}，其中，在該已計算序列中的每一序列組件對指數(shù)k而言乃是形成自具有一系數(shù)序列{hi，k}的數(shù)據(jù)符號序列{dk}的一回旋，以及其中，該等系數(shù)序列{hi，k}乃是獲自該等時間ti。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之方法，其特征在于，-一維特比算法乃會于該步驟(c)中實行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述之方法，其特征在于，-利用該數(shù)據(jù)符號序列{dk}而把該模擬已接收信號的該頻率調(diào)制被理解為被饋送進(jìn)入該等系數(shù)hi，k所存在的一濾波器之中的數(shù)據(jù)符號序列{dk}，并且，其乃會藉由具有該等系數(shù)序列{hi，k}的該數(shù)據(jù)符號序列{dk}的回旋而在該輸出側(cè)上產(chǎn)生該序列{zi}。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述之方法，其特征在于，-其節(jié)點代表該等過濾狀態(tài)的一籬笆圖(trellis diagram)乃被用于重建該數(shù)據(jù)符號序列{dk}，其中，于該籬笆圖中垂直排列的節(jié)點乃會相關(guān)于相同的符號時鐘循環(huán)邊界；-計算分支矩陣數(shù)值，并且在時間ti以及ti+1落在相同的符號時鐘循環(huán)中時，其乃會為了一時間ti+1而實行ADD操作，但不會實行COMPARE或SELECT操作；以及-計算分支矩陣數(shù)值，并且在一符號資料循環(huán)邊界跨越在時間ti以及ti+1之間時，其乃會為了一時間ti+1而實行ADD、COMPARE、以及SELECT操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13其中之一或多所述之方法，其特征在于，-在該序列{zi}中的該等序列組件zi，以及在該等系數(shù)序列{hi，k}中的該等序列組件hi，k乃是利用一zi=Σk-∞∞dk·hi,k]]>的方式而定義。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述之方法，其特征在于，-該等序列組件zi乃是藉由函數(shù)zi=1-2ω0π·(ti+1-ti)]]>而定義，其中，ω0乃是該為調(diào)制信號的載波頻率；-該等系數(shù)hi，k乃是藉由函數(shù)hi，k＝2η·[q(ti+1-k·T)-q(ti-k·T)而定義，其中，η為調(diào)制指數(shù)，T為符號時間持續(xù)時間，以及q(t)為對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分；以及-該調(diào)制指數(shù)η乃是藉由函數(shù)η=Δω·tπ]]>而定義，以及該對基礎(chǔ)脈沖形狀g(t)的積分q(t)乃是藉由函數(shù)q(t)=1T∫-∞tg(τ)dτ]]>而定義，其中，Δω為調(diào)制移位元。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15其中之一或多所述之方法，其特征在于，-在實行該等方法步驟(a)至(c)之前，發(fā)射該已頻率調(diào)制的信號的該發(fā)射端以及接收該已頻率調(diào)制之信號的該接收器乃會進(jìn)行同步化。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16其中之一或多所述之方法，其特征在于，-該已頻率調(diào)制的接收信號乃是一CPFSK信號。
全文摘要
本文涉及一種把信號解調(diào)制的裝置，其中該信號乃藉由一數(shù)據(jù)符號序列{d
文檔編號H03M13/00GK1675907SQ03819653
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者A·紐鮑爾, J·尼德霍滋 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司