專利名稱：定時(shí)再生裝置及解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及解調(diào)器、及該解調(diào)器中使用的定時(shí)再生裝置。
該方式著眼于前置碼信號(hào)具有1/2碼元頻率(fs)的頻率分量，在接收機(jī)端，求這些前置碼信號(hào)、和從VCO(Voltage ControlOscillator，壓控振蕩器)輸出的1/2碼元頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)，根據(jù)該相關(guān)值呈現(xiàn)的矢量角來估計(jì)定時(shí)相位。
此外，該方式的數(shù)據(jù)的采樣速率只有2[樣本/碼元]。這與特開平6-141048號(hào)公報(bào)中記載的、根據(jù)非線性處理后的信號(hào)(例如包絡(luò)線)和碼元頻率分量exp[-j2π(fs)t]之間的相關(guān)來估計(jì)定時(shí)相位的方式中所需的采樣速率的最小值是4[樣本/碼元]相比，采樣速率為1/2，所以能夠?qū)崿F(xiàn)接收機(jī)的低耗電化。
圖20是包含與特開平8-46658號(hào)公報(bào)中記載的同樣的定時(shí)再生裝置的、解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。
在圖20中，解調(diào)器主要包括天線100、變頻部件200、第1A/D變換器300a、第2A/D變換器300b、定時(shí)再生裝置400、以及數(shù)據(jù)判定部件500。
定時(shí)再生裝置400具有VCO 401、定時(shí)相位差計(jì)算部件402、Ich相關(guān)運(yùn)算部件403、Qch相關(guān)運(yùn)算部件404、以及矢量合成選擇部件405。
接著，說明矢量合成選擇部件405的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖21是矢量合成選擇部件405的結(jié)構(gòu)圖。
在圖21中，矢量合成選擇部件405主要包括第1矢量合成部件406a、第2矢量合成部件406b、第3矢量合成部件403c、第4矢量合成部件406d、最大絕對(duì)值檢測(cè)部件407、以及選擇部件408。
接著，說明該解調(diào)器對(duì)接收到的前置碼信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的情況下的動(dòng)作。
首先，天線100接收RF頻帶的前置碼信號(hào)。該RF頻帶的前置碼信號(hào)由變頻部件200變頻為基帶的前置碼信號(hào)。
圖22是表示該基帶的前置碼信號(hào)(例如，QPSK調(diào)制方式中的“1001”碼型)的信號(hào)空間圖。在圖22中，θc是接收信號(hào)的載波相位，前置碼信號(hào)在每1個(gè)碼元時(shí)通過原點(diǎn)，在圖中的奈奎斯特點(diǎn)“A”、和奈奎斯特點(diǎn)“B”之間交替轉(zhuǎn)變。
奈奎斯特點(diǎn)“A”的矢量角是θc[度]，奈奎斯特點(diǎn)“B”的矢量角是(θc+180)[度]，奈奎斯特點(diǎn)“A”和奈奎斯特點(diǎn)“B”的各矢量角之差是180[度]。
第1A/D變換器300a輸入基帶的前置碼信號(hào)，在時(shí)刻t＝τ+iT/2(其中，i＝1，2，3，…，τ是定時(shí)誤差(-T/2≤τ＜T/2)，T是碼元周期)對(duì)前置碼信號(hào)的同相分量進(jìn)行采樣，輸出采樣到的前置碼數(shù)據(jù)序列Ipi(i＝1，2，3，…)。
同樣，第2A/D變換器300b輸入基帶的前置碼信號(hào)，在時(shí)刻t＝τ+iT/2對(duì)前置碼信號(hào)的正交分量進(jìn)行采樣，輸出采樣到的前置碼數(shù)據(jù)序列Qpi(i＝1，2，3，…)。第1A/D變換器300a和第2A/D變換器300b中的各數(shù)據(jù)的采樣使用從定時(shí)再生裝置400輸出的采樣時(shí)鐘。
定時(shí)再生裝置400用采樣到的前置碼數(shù)據(jù)序列Ipi及Qpi(i＝1，2，3，…)來計(jì)算定時(shí)誤差τ，對(duì)再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘進(jìn)行抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制。再生碼元時(shí)鐘是將再生樣本時(shí)鐘進(jìn)行二分頻所得的、碼元周期的時(shí)鐘。
數(shù)據(jù)判定部件500輸入由定時(shí)再生裝置400抵銷了定時(shí)誤差τ的前置碼的后面接續(xù)的有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)序列Idi及Qdi(i＝1，2，3，…)，按再生碼元時(shí)鐘來鎖存奈奎斯特點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。然后，用鎖存的奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)來判定數(shù)據(jù)，輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。
接著，說明定時(shí)再生裝置400內(nèi)的動(dòng)作。首先，Ich相關(guān)運(yùn)算部件403對(duì)圖22所示的前置碼信號(hào)的同相分量I(t)、和正交分量Q(t)分別進(jìn)行與1/2碼元周期的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)運(yùn)算。具體地說，對(duì)過采樣了的前置碼數(shù)據(jù)序列Ipi(i＝1，2，3，…)進(jìn)行式(1a)、式(1b)的乘法。
Ici＝Ipi×cosπi/2…(1a)Isi＝Ipi×sinπi/2…(1b)對(duì)其乘法結(jié)果(Ici，Isi)進(jìn)行平均，求相關(guān)值(CI，SI)。Qch相關(guān)運(yùn)算部件404也同樣對(duì)過采樣了的前置碼數(shù)據(jù)序列Qpi(i＝1，2，3，…)進(jìn)行式(2a)、式(2b)的乘法。
Qci＝Qpi×cosπi/2…(2a)Qsi＝Qpi×sinπi/2…(2b)對(duì)其乘法結(jié)果(Qci，Qsi)進(jìn)行平均，求相關(guān)值(CQ，SQ)。
在式(1a)、式(1b)、式(2a)、式(2b)的乘法中，cosπi/2＝1、0、-1、0、…，sinπi/2＝0、1、0、-1、…，所以相關(guān)值(CI，SI)、(CQ，SQ)能夠容易地來求。例如，在用4個(gè)碼元進(jìn)行平均的情況下，相關(guān)值(CI，SI)用以下所示的式(3a)、式(3b)來得到CI＝(Ipi-Ipi+2+Ipi+4-Ipi+6+Ipi+8-Ipi+10+Ipi+12-Ipi+14)/8…(3a)SI＝(Ipi+1-Ipi+3+Ipi+5-Ipi+7+Ipi+9-Ipi+11+Ipi+13-Ipi+15)/8…(3b)相關(guān)值(CQ，SQ)用以下所示的式(4a)、式(4b)來得到CQ＝(Qpi-Qpi+2+Qpi+4-Qpi+6+Qpi+8-Qpi+10+Qpi+12-Qpi+14)/8…(4a)SQ＝(Qpi+1-Qpi+3+Qpi+5-Qpi+7+Qpi+9-Qpi+11+Qpi+13-Qpi+15)/8…(4b)這里，相關(guān)值(CI，CQ)呈現(xiàn)的矢量角、和相關(guān)值(SI，SQ)呈現(xiàn)的矢量角都表示定時(shí)相位誤差，但是因載波相位θc不同，有時(shí)朝向相同方向，有時(shí)朝向相反方向，或者有時(shí)某一個(gè)矢量消失。
例如，如圖22所示，對(duì)θc的范圍滿足(90＜θc＜180)、或(270＜θc＜360)的A、B的前置碼信號(hào)，Ich相關(guān)運(yùn)算部件403按圖23(a)所示的豎線的定時(shí)進(jìn)行采樣，Qch相關(guān)運(yùn)算部件404按圖23(b)所示的豎線的定時(shí)進(jìn)行采樣，得到數(shù)據(jù)序列{Ipi，Ipi+1，Ipi+2，Ipi+3，…}和{Qpi，Qpi+1，Qpi+3，Qpi+3，…}，在此情況下，得到圖24所示的相關(guān)值(CI，SI)、和相關(guān)值(CQ，SQ)這兩個(gè)相關(guān)值，各相關(guān)矢量的角度朝向相反方向。
另一方面，如圖25所示，對(duì)θc的范圍滿足(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的前置碼信號(hào)，按與圖23同樣的定時(shí)進(jìn)行采樣，即，Ich相關(guān)運(yùn)算部件403按圖26(a)所示的豎線的定時(shí)進(jìn)行采樣，Qch相關(guān)運(yùn)算部件404按圖26(b)所示的豎線的定時(shí)進(jìn)行采樣，得到數(shù)據(jù)序列{Ipi，Ipi+1，Ipi+2，Ipi+3，…}和{Qpi，Qpi+i，Qpi+2，Qpi+3，…}，在此情況下，得到圖27所示的相關(guān)值(CI，SI)、和相關(guān)值(CQ，SQ)這兩個(gè)相關(guān)值，各相關(guān)矢量的角度朝向相同方向。
也很顯然，各矢量長(zhǎng)度隨載波相位θc而變化，在θc＝{0，180}時(shí)，相關(guān)值(CI，SI)的矢量消失，而在θc＝{90，-90}時(shí)，相關(guān)值(CQ，SQ)的矢量消失。
矢量合成選擇部件405輸入相關(guān)值(CI，SI)和相關(guān)值(CQ，SQ)，為了減輕載波相位θc的影響，在4個(gè)狀態(tài)下分別合成相關(guān)值(CI，CQ)、和相關(guān)值(SI，SQ)，選擇SN比最高的合成矢量。定時(shí)相位差計(jì)算部件402輸入該合成矢量，計(jì)算定時(shí)相位。
接著，根據(jù)圖21來說明矢量合成選擇部件405的詳細(xì)動(dòng)作。最大絕對(duì)值檢測(cè)部件407求相關(guān)值(CI，SI)和相關(guān)值(CQ，SQ)的各值CI、CQ、SI、SQ的4個(gè)絕對(duì)值，檢測(cè)各絕對(duì)值的最大值是4個(gè)中的哪個(gè)。
第1矢量合成部件406a通過式(5a)、式(5b)來輸出合成矢量(G1c，G1s)，G1c＝CI+sign[CI]·|CQ|…(5a)G1s＝SI+sign[CI·CQ]·|SQ|…(5b)第2矢量合成部件406b通過式(6a)、式(6b)來輸出合成矢量(G2c，G2s)，G2c＝CQ+sign[CQ]·|CI|…(6a)G2s＝SQ+sign[CI·CQ]·|SI|…(6b)第3矢量合成部件406c通過式(7a)、式(7b)來輸出合成矢量(G3c，G3s)，G3c＝CI+sign[SI·SQ]·|CQ|…(7a)G3s＝SI+sign[SI]·|SQ|…(7b)第4矢量合成部件406d通過式(8a)、式(8b)來輸出合成矢量(G4c，G4s)，G4c＝CQ+sign[SI·SQ]·|CI|…(8a)G4s＝SQ+sign[SQ]·|SI|…(8b)其中，sign[*]表示括號(hào)內(nèi)的數(shù)值的符號(hào){-1，+1}。
選擇部件408接受最大絕對(duì)值檢測(cè)部件407的檢測(cè)信號(hào)，按照各絕對(duì)值的最大值的狀況，如式(9a)、式(9b)、式(9c)、式(9d)所示來設(shè)定合成相關(guān)值(∑C，∑S)。
(∑C，∑S)＝(G1c，G1s)(在|CI|最大的情況下)…(9a)(∑C，∑S)＝(G2c，G2s)(在|CQ|最大的情況下)…(9b)(∑C，∑S)＝(G3c，G3s)(在|SI|最大的情況下)…(9c)(∑C，∑S)＝(G4c，G4s)(在|SQ|最大的情況下)…(9d)通過這種處理，除去載波相位θc的影響，將相關(guān)值(CI，CQ)、相關(guān)值(SI，SQ)的矢量方向一致的合成矢量選擇為最適于定時(shí)相位估計(jì)的矢量。
這樣，例如在圖24的情況下，選擇將矢量長(zhǎng)度小的相關(guān)值(CQ，SQ)反轉(zhuǎn)以使兩個(gè)矢量方向一致、再加到相關(guān)值(CI，SI)上所得的合成矢量。此時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)如圖28所示。而在圖27的情況下，選擇將矢量長(zhǎng)度小的相關(guān)值(CQ，SQ)原封不動(dòng)地加到相關(guān)值(CI，SI)上所得的合成矢量。此時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)如圖29所示。
矢量合成選擇部件405也可以采用圖30所示的結(jié)構(gòu)。圖30的矢量合成選擇部件不是像圖21記載的矢量合成選擇部件那樣從預(yù)先根據(jù)CI、SI、CQ、SQ而生成的4個(gè)合成矢量中選擇一個(gè)矢量，而是根據(jù)最大絕對(duì)值檢測(cè)部件407的檢測(cè)結(jié)果，將第1選擇部件406a、第2選擇部件406b、第3選擇部件406c、第4選擇部件406d的結(jié)果選擇性地相加。該結(jié)構(gòu)與圖21的結(jié)構(gòu)相比，能夠降低電路規(guī)模。在圖30中，409a是第1加法部件，409b是第2加法部件。
接著，說明圖30所示的矢量合成選擇部件405中的動(dòng)作。首先，各選擇部件根據(jù)最大絕對(duì)值檢測(cè)部件407的檢測(cè)結(jié)果，輸出SEL1、SEL2、SEL3、SEL4的值。具體地說，如下所述。
第1選擇部件406a輸出的SEL1如式(10a)、式(10b)所示。
SEL1＝CI(在|CI|、或|SI|最大的情況下)…(10a)SEL1＝CQ(在|CQ|、或|SQ|最大的情況下)…(10b)第2選擇部件406b輸出的SEL2如式(11a)、式(11b)、式(11c)、式(11d)所示。
SEL2＝sign[CI]·|CQ|(在|CI|最大的情況下)…(11a)SEL2＝sign[CQ]·|CI|(在|CQ|最大的情況下)…(11b)SEL2＝sign[SI·SQ]·|CQ|(在|SI|最大的情況下)…(11c)SEL2＝sign[SI·SQ]·|CI|(在|SQ|最大的情況下)…(11d)
第3選擇部件406c輸出的SEL3如式(12a)、式(12d)、式(12c)、式(12d)所示。
SEL3＝sign[CI·CQ]·|SQ|(在|CI|最大的情況下)…(12a)SEL3＝sign[CI·CQ]·|SI|(在|CQ|最大的情況下)…(12b)SEL3＝sign[SI]·|SQ|(在|SI|最大的情況下)…(12c)SEL3＝sign[SQ]·|SI|(在|SQ|最大的情況下)…(12d)第4選擇部件406d輸出的SEL4如式(13a)、式(13b)所示。
SEL4＝SI(在|CI|、或|SI|最大的情況下)…(13a)SEL4＝SQ(在|CQ|、或|SQ|最大的情況下)…(13b)這樣，各選擇部件的輸出成為第1加法器409a及第2加法器409b的輸入。第1加法器409a將SEL1和SEL2的值相加，將相加結(jié)果作為∑C來輸出，而第2加法器409b將SEL3和SEL4相加，將相加結(jié)果作為∑S來輸出。
通過以上處理，輸出與按圖21構(gòu)成的矢量合成選擇部件405同樣的值。
定時(shí)相位差計(jì)算部件402輸入由圖21及圖30所示的矢量合成選擇部件求出的合成相關(guān)值(∑C，∑S)，用以下所示的式(14)來求合成相關(guān)值(∑C，∑S)呈現(xiàn)的矢量角。
θ2s＝tan-1(∑S/∑C)…(14)θ2s是用2個(gè)碼元周期(2T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差，所以用碼元周期(T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差θs[度]用式(15)來求。
θs＝2θ2smod 360…(15)圖28的情況下的θ2s、和圖29的情況下的θ2s有180[度]之差，但是通過式(15)的處理，根據(jù)圖28的θ2s而求出的θs、和根據(jù)圖29的θ2s而求出的θs一致。
定時(shí)相位差θs和定時(shí)誤差τ的關(guān)系如式(16a)、式(16b)所示。
在θs＞180[度]的情況下，τ＝(θs-360)T/360…(16a)而在θs≤180[度]的情況下，τ＝(θs)T/360…(16b)。
定時(shí)相位差計(jì)算部件402根據(jù)通過式(16a)及式(16b)而得到的定時(shí)誤差τ，將抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)提供給后級(jí)的VCO 401。
VCO 401接受來自定時(shí)相位差計(jì)算部件402的相位控制信號(hào)，控制再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘，使定時(shí)誤差τ為“0”。再生碼元時(shí)鐘例如將根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行相位控制所得的再生樣本時(shí)鐘進(jìn)行二分頻來生成。
如上所述，現(xiàn)有的使用前置碼的定時(shí)再生裝置400都是求前置碼信號(hào)中包含的1/2碼元頻率分量、和從VCO 401輸出的1/2碼元頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)，根據(jù)該相關(guān)值呈現(xiàn)的矢量角來估計(jì)定時(shí)相位，采樣速率也為2[樣本/碼元]，是低速的，所以是對(duì)寬帶TDMA無線通信系統(tǒng)特別有效的方式。
然而，這種定時(shí)再生裝置雖然通過矢量合成選擇部件405減輕了載波相位θc的影響，但是有計(jì)算定時(shí)誤差τ時(shí)的精度受載波相位θc左右的問題。
即，從矢量合成部件405輸出的合成相關(guān)值(∑C，∑S)的大小在載波相位θc為{45，135，225，315}[度]時(shí)最大，而在載波相位θc為{0，90，180，270}[度]時(shí)最小。該大小的比率為2∶1。因此，發(fā)生下述現(xiàn)象計(jì)算定時(shí)誤差τ時(shí)的精度在載波相位θc為{45，135，225，315}[度]時(shí)最好，而在載波相位θc為{0，90，180，270}[度]時(shí)最壞。
因此，例如如圖31所示，在圖32所示的豎線的定時(shí)接收具有載波相位θc＝45[度]的前置碼信號(hào)的情況下，前置碼信號(hào)的I分量、和Q分量的振幅都為相同值(包絡(luò)線電平的1/(21/2)，這里，包絡(luò)線是指圖32所示的信號(hào)空間圖的圓的半徑)，所以I分量側(cè)的相關(guān)值(CI，SI)和Q分量側(cè)的相關(guān)值(CQ，SQ)為同一大小。此時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)如圖33(a)所示，為合成I分量側(cè)的相關(guān)值(CI，SI)和Q分量側(cè)的相關(guān)值(CQ，SQ)所得的大值。
另一方面，例如在圖35所示的豎線的定時(shí)接收?qǐng)D34所示的具有載波相位θc＝90[度]的前置碼信號(hào)的情況下，前置碼信號(hào)的I分量的振幅為“0”，Q分量的振幅為包絡(luò)線電平，所以I分量側(cè)的相關(guān)值(CI，SI)為“0”，Q分量側(cè)的相關(guān)值(CQ，SQ)為θc＝45[度]時(shí)的21/2倍。由于I分量側(cè)的相關(guān)值(CI，SI)為“0”，所以此時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)如圖33(b)所示，為Q分量側(cè)的相關(guān)值(CQ，SQ)。
因此，θc＝45[度]時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，2S)、和θc＝90[度]時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)的各大小的比率為21/2∶1，顯然θc＝45(或135、225、315)[度]時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)的SN比高于θc＝90(或0、180、270)[度]時(shí)的合成相關(guān)值(∑C，∑S)的SN比。因此，在現(xiàn)有的方式中，θc＝45(或135、225、315)[度]時(shí)的定時(shí)誤差τ計(jì)算精度的特性優(yōu)于θc＝90(或0、180、270)[度]時(shí)的定時(shí)誤差τ計(jì)算精度。
此外，除了圖22所示的在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度]的前置碼信號(hào)以外，還有例如如圖36所示在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變+90[度]的前置碼信號(hào)，只要是具有1/2碼元頻率分量的前置碼信號(hào)，則現(xiàn)有的定時(shí)再生裝置根據(jù)哪種信號(hào)都能夠估計(jì)定時(shí)相位，但是在這種情況下也有定時(shí)誤差τ的計(jì)算精度受載波相位θc影響的問題。
再者，現(xiàn)有的定時(shí)再生裝置只在接收前置碼信號(hào)的定時(shí)已知的情況下有效，例如在移動(dòng)終端機(jī)接通電源時(shí)、或在從遮蔽返回后的重新連接中產(chǎn)生的突發(fā)信號(hào)的接收定時(shí)未知的情況下，不知道接收前置碼的定時(shí)，所以有不能應(yīng)用的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種解調(diào)器，能夠不受載波相位θc影響、高精度地計(jì)算定時(shí)誤差。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種解調(diào)器，通過同時(shí)實(shí)現(xiàn)使用前置碼的定時(shí)相位估計(jì)、和前置碼檢測(cè)，即使在不知道接收前置碼的定時(shí)的情況下，也很有效。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種解調(diào)器，即使在接通電源時(shí)、或在從遮蔽返回后的重新連接中產(chǎn)生的突發(fā)信號(hào)的接收定時(shí)未知的情況下，也不受載波相位θc影響，用短前置碼來實(shí)現(xiàn)高速同步、高速重新同步，在跟著前置碼的有意義的數(shù)據(jù)部中實(shí)現(xiàn)良好的BER(比特誤碼率)特性。
此外，本發(fā)明的定時(shí)再生裝置包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將平方同相分量乘以基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將平方正交分量乘以基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方正交分量來輸出；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件，求編碼平方同相分量、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為同相相關(guān)信號(hào)來輸出；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件，求編碼平方正交分量、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為正交相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量合成選擇部件，比較同相相關(guān)信號(hào)的大小和正交相關(guān)信號(hào)的大小，使同相相關(guān)信號(hào)和正交相關(guān)信號(hào)中小的一方呈現(xiàn)的矢量方向、與同相相關(guān)信號(hào)和正交相關(guān)信號(hào)中大的一方呈現(xiàn)的矢量的方向一致后進(jìn)行合成，將合成后的相關(guān)信號(hào)作為合成相關(guān)信號(hào)來輸出；以及前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，計(jì)算合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角和矢量長(zhǎng)度，在矢量長(zhǎng)度大于預(yù)定的閾值的情況下，判斷為檢測(cè)出前置碼信號(hào)，用此時(shí)的合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差，輸出相位控制信號(hào)。
再者，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
再者，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)出的信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和相位超前滯后信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
再者，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
再者，定時(shí)相位差計(jì)算部件根據(jù)合成相關(guān)信號(hào)中同相分量的平方根、和正交分量呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差。
再者，前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件根據(jù)合成相關(guān)信號(hào)中的同相分量的絕對(duì)值的平方根乘以同相分量的符號(hào){±1}所得的值、和正交分量的絕對(duì)值的平方根乘以正交分量的符號(hào){±1}所得的值呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差。
此外，本發(fā)明的定時(shí)再生裝置包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將平方同相分量乘以基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將平方正交分量乘以基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相減信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較相加相關(guān)信號(hào)的大小和相減相關(guān)信號(hào)的大小，選擇相加相關(guān)信號(hào)和相減相關(guān)信號(hào)中大的一方，作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；以及定時(shí)相位差計(jì)算部件，根據(jù)選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來輸出相位控制信號(hào)。
此外，本發(fā)明的定時(shí)再生裝置包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將平方同相分量乘以基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將平方正交分量乘以基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相減信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較相加相關(guān)信號(hào)的大小和相減相關(guān)信號(hào)的大小，選擇相加相關(guān)信號(hào)和相減相關(guān)信號(hào)中大的一方，作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；以及前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，計(jì)算選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角和矢量長(zhǎng)度，在矢量長(zhǎng)度大于預(yù)定的閾值的情況下，判斷為檢測(cè)出前置碼信號(hào)，用此時(shí)的合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差，輸出相位控制信號(hào)。
再者，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
再者，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和相位超前滯后信號(hào)這兩者來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
再者，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
此外，本發(fā)明的定時(shí)再生裝置包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將平方同相分量乘以基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入基帶信號(hào)，對(duì)基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將平方正交分量乘以基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求平方相減信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較相加相關(guān)信號(hào)的大小和相減相關(guān)信號(hào)的大小，選擇相加相關(guān)信號(hào)和相減相關(guān)信號(hào)中大的一方，作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；以及前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，計(jì)算選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角和矢量長(zhǎng)度，在矢量長(zhǎng)度大于預(yù)定的閾值的情況下，判斷為檢測(cè)出前置碼信號(hào)，用此時(shí)的合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差，輸出相位控制信號(hào)。
再者，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
再者，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
再者，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加作為平方相加信號(hào)，而減法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相減作為平方相減信號(hào)。
再者，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加所得的值的平方根作為平方相加信號(hào)，而減法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相減所得的值的平方根作為平方相減信號(hào)。
再者，在加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量為負(fù)的情況下，平均部件將加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量、和正交分量的符號(hào)分別反轉(zhuǎn)所得的相關(guān)信號(hào)作為第1相關(guān)信號(hào)來生成，而在加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量為正的情況下，將加權(quán)相關(guān)信號(hào)作為第1相關(guān)信號(hào)；在加權(quán)相關(guān)信號(hào)的正交分量為負(fù)的情況下，將加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量、和正交分量的符號(hào)分別反轉(zhuǎn)所得的相關(guān)信號(hào)作為第2相關(guān)信號(hào)來生成，而在加權(quán)相關(guān)信號(hào)的正交分量為正的情況下，將加權(quán)相關(guān)信號(hào)作為第2相關(guān)信號(hào)來生成；進(jìn)而，對(duì)第1相關(guān)信號(hào)、和第2相關(guān)信號(hào)分別進(jìn)行平均，在平均過的第1相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于平均過的第2相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度的情況下，將平均過的第2相關(guān)信號(hào)作為加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)來輸出，而在平均過的第2相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于平均過的第1相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度的情況下，將平均過的第2相關(guān)信號(hào)作為加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)來輸出。
再者，包括限幅檢測(cè)部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在基帶信號(hào)的同相分量及基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將基帶信號(hào)的同相分量及基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
此外，本發(fā)明的解調(diào)器具有天線，接收無線信號(hào)；變頻部件，將接收到的無線信號(hào)變頻為基帶信號(hào)；A/D變換部件，用再生樣本時(shí)鐘按2倍碼元速率對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行采樣，變換為數(shù)字基帶信號(hào)；權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求10、權(quán)利要求11及權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的定時(shí)再生裝置；以及數(shù)據(jù)判定部件，用再生碼元時(shí)鐘，從數(shù)字基帶信號(hào)中提取奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，判定提取出的奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
此外，本發(fā)明的解調(diào)器具有天線，接收無線信號(hào)；變頻部件，將接收到的無線信號(hào)變頻為基帶信號(hào)；A/D變換部件，用異步樣本時(shí)鐘按2倍碼元速率對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行采樣，變換為數(shù)字基帶信號(hào)；權(quán)利要求5、權(quán)利要求12及權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的定時(shí)再生裝置；數(shù)據(jù)插值部件，按異步樣本時(shí)鐘對(duì)采樣到的數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行插值，將插值后的數(shù)據(jù)作為插值基帶信號(hào)來輸出；以及數(shù)據(jù)判定部件，根據(jù)相位控制信號(hào)，提取插值基帶信號(hào)的奈奎斯特點(diǎn)，判定提取出的奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。


圖13是相減相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)及相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)的示意圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例5的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施例6的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖16是本發(fā)明實(shí)施例7的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖17是本發(fā)明實(shí)施例8的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖18是本發(fā)明實(shí)施例9的矢量選擇部件的結(jié)構(gòu)圖；圖19是本發(fā)明實(shí)施例10的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖20是現(xiàn)有的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖；圖21是矢量合成選擇部件的結(jié)構(gòu)圖；圖22是表示前置碼信號(hào)(“1001”碼型)的信號(hào)空間圖；圖23是前置碼信號(hào)的采樣狀況的示意圖；圖24是相關(guān)值(CI，SI)和相關(guān)值(CQ，SQ)的示意圖；圖25是表示前置碼信號(hào)(“1001”碼型)的信號(hào)空間圖；圖26是前置碼信號(hào)的采樣狀況的示意圖；圖27是相關(guān)值(CI，SI)和相關(guān)值(CQ，SQ)的示意圖；圖28是合成相關(guān)值(∑C，∑S)的示意圖；圖29是合成相關(guān)值(∑C，∑S)的示意圖；圖30是矢量合成選擇部件的結(jié)構(gòu)圖；圖31是載波相位θc為45[度]時(shí)的前置碼信號(hào)空間圖；圖32是前置碼信號(hào)的采樣狀況的示意圖；圖33是合成相關(guān)值(∑C，∑S)的示意圖；圖34是載波相位θc為90[度]時(shí)的前置碼信號(hào)空間圖；圖35是前置碼信號(hào)的采樣狀況的示意圖；圖36是表示前置碼信號(hào)(“1101”碼型)的信號(hào)空間圖。
實(shí)施發(fā)明的最好形式圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。對(duì)與圖20所示的現(xiàn)有的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖1中，解調(diào)器主要包括天線100、變頻部件200、第1A/D變換器301a、第2A/D變換器301b、定時(shí)再生裝置400、數(shù)據(jù)判定部件500。而定時(shí)再生裝置400主要包括VCO 401、同相分量平方部件420a、正交分量平方部件420b、同相乘法部件421a、正交乘法部件421b、平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件422a、平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件422b、矢量合成選擇部件405、前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423。
接著，根據(jù)圖1來說明動(dòng)作。首先，天線100接收RF頻帶的突發(fā)信號(hào)，變頻部件200將RF頻帶的突發(fā)信號(hào)變頻為基帶突發(fā)信號(hào)。該突發(fā)信號(hào)在先頭部具有前置碼信號(hào)，在前置碼信號(hào)之后存在有意義的數(shù)據(jù)。這里使用的前置碼信號(hào)可以是圖22所示的信號(hào)(例如“1001”碼型)，也可以是圖36所示的信號(hào)(例如“1101”碼型)，可以是任一種。
第1A/D變換器301a在時(shí)刻t＝τ+iT/2(其中，i＝1，2，3…，τ是定時(shí)誤差(-T/2≤τ＜T/2)，T是碼元周期)對(duì)接收到的基帶信號(hào)的同相分量進(jìn)行采樣，輸出接收信號(hào)的同相分量即接收數(shù)據(jù)序列Ii(i＝1，2，3，…)。
同樣，第2A/D變換器301b在時(shí)刻t＝τ+iT/2對(duì)接收到的基帶信號(hào)的正交分量進(jìn)行采樣，輸出接收信號(hào)的正交分量即接收數(shù)據(jù)序列Qi(i＝1，2，3，…)。A/D變換器301a、301b中的數(shù)據(jù)采樣用從定時(shí)再生裝置400輸出的再生樣本時(shí)鐘來進(jìn)行。
在現(xiàn)有的第1A/D變換器300a及第2A/D變換器300b中，采樣的數(shù)據(jù)被限定為前置碼，但是在這里的第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b中，除了前置碼之外，還對(duì)包含有意義的數(shù)據(jù)等的所有接收序列進(jìn)行采樣，這一點(diǎn)與現(xiàn)有的不同。
定時(shí)再生裝置400用接收數(shù)據(jù)序列Ii(i＝1，2，3，…)和Qi(i＝1，2，3，…)，來進(jìn)行突發(fā)信號(hào)內(nèi)的前置碼信號(hào)(Ipi，Qpi)的檢測(cè)、和使用前置碼信號(hào)的定時(shí)誤差τ的計(jì)算，對(duì)再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘進(jìn)行抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制。再生碼元時(shí)鐘是將再生樣本時(shí)鐘進(jìn)行二分頻所得的、碼元周期的時(shí)鐘。
數(shù)據(jù)判定部件500輸入由定時(shí)再生裝置400抵銷了定時(shí)誤差τ的前置碼之后接續(xù)的有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)序列Idi及Qdi(i＝1，2，3，…)，按再生碼元時(shí)鐘來鎖存奈奎斯特點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。然后，用鎖存的奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)來判定數(shù)據(jù)，輸出解調(diào)數(shù)據(jù)。
接著，說明定時(shí)再生裝置400內(nèi)的動(dòng)作。
首先，同相分量平方部件420a對(duì)接收信號(hào)的同相分量Ii求平方，正交分量平方部件420b對(duì)接收信號(hào)的正交分量Qi求平方。
同相乘法部件421a將從同相分量平方部件420a輸出的|Ii|2乘以接收信號(hào)的同相分量Ii的式(17a)、式(17b)所示的符號(hào)sign Iisign Ii＝+1(Ii≥0)…(17a)sign Ii＝-1(Ii＜0)…(17b)，輸出式(18a)所示的編碼平方同相分量DIiDIi＝sign Ii×|Ii|2…(18a)。
同樣，正交乘法部件421b將從正交分量平方部件420b輸出的|Qi|2乘以接收信號(hào)的正交分量Qi的式(17c)、式(17d)所示的符號(hào)sign Q1sign Qi＝+1(Qi≥0)…(17c)sign Qi＝-1(Qi＜0)…(17d)，輸出式(18b)所示的編碼平方正交分量DQiDQi＝sign Qi×|Qi|2…(18b)。
平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件422a輸入編碼平方同相分量DIi(i＝1，2，3，…)，用式(19a)、式(19b)來進(jìn)行1/2碼元頻率分量的乘法。
DIci＝DIi×cosπi/2…(19a)DIsi＝DIi×sinπi/2…(19b)然后，對(duì)其乘法結(jié)果(DIci，DIsi)進(jìn)行平均，求相關(guān)值(CIi，SIi)，作為同相相關(guān)信號(hào)來輸出。
同樣，平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件422b也用式(20a)、式(20b)將編碼平方正交分量DQi(i＝1，2，3，…)乘以1/2碼元頻率分量。
DQci＝DQi×cosπi/2…(20a)DQsi＝DQi×sinπi/2…(20b)然后，對(duì)其乘法結(jié)果(DQci，DQsi)進(jìn)行平均，求相關(guān)值(CQi，SQi)，作為正交相關(guān)信號(hào)來輸出。
式(19a)、(19b)、(20a)、(20b)的乘法與式(1a)、(1b)、(2a)、(2b)的乘法同樣，cosπi/2＝1、0、-1、0、…，sinπi/2＝0、1、0、-1、…，所以很簡(jiǎn)單，相關(guān)值(cIi，SIi)、(cQi，SQi)能夠容易地來求。
矢量合成選擇部件405輸入相關(guān)值(CIi，SIi)、和相關(guān)值(SIi，SQi)，通過與現(xiàn)有例同樣的處理來進(jìn)行合成選擇，輸出合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)。由此，能夠除去載波相位θc的影響。
這里，如果設(shè)“E”為包絡(luò)線電平，則在接收?qǐng)D22所示的、在每1個(gè)碼元時(shí)重復(fù)±180[度]轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)的情況下，編碼平方同相分量的振幅為(Ecosθc)2，而編碼平方正交分量的振幅為(Esinθc)2，其和與載波相位θc無關(guān)，為(Ecosθc)2+(Esinθc)2，是一定的。同樣，根據(jù)編碼平方同相分量來求的相關(guān)值(CIi，SIi)的大小、根據(jù)編碼平方正交分量來求的相關(guān)值(CQi，SQi)的大小之和，即合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)，也與載波相位θc無關(guān)，是一定的。
接著，說明計(jì)算合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)的一系列處理例，說明載波相位θc＝45[度]的情況、和θc＝90[度]的情況。
如圖31所示，在按圖32所示的豎線的定時(shí)來接收載波相位θc＝45[度]的前置碼信號(hào)的情況下，如圖2所示，編碼平方同相分量、和編碼平方正交分量的振幅都為A2/2。另一方面，在按與圖32所示的定時(shí)相同的定時(shí)、即圖35所示的豎線的定時(shí)來接收?qǐng)D34所示的載波相位θc＝90[度]的前置碼信號(hào)的情況下，如圖3所示，編碼平方同相分量為“0”，而編碼平方正交分量的振幅為A2。
因此，θc＝45[度]時(shí)的編碼平方同相分量、和編碼平方正交分量的各振幅之和(A2/2+A2/2)，與θc＝90[度]時(shí)的編碼平方同相分量、和編碼平方正交分量的各振幅之和(0+A2)相等，與此同樣，如圖4所示，θc＝45[度]的合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)、與θc＝90[度]的合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)是一致的。即，可知，在現(xiàn)有例中，如圖33所示，θc＝45[度]時(shí)的合成相關(guān)信號(hào)比θc＝90[度]時(shí)的合成相關(guān)信號(hào)大，等等，合成相關(guān)值(∑Ci，∑Si)的大小隨載波相位θc而變動(dòng)，與此相反，在本實(shí)施例中，與載波相位無關(guān)，(不管是在θc＝45[度]的情況下，還是在θc＝90[度]的情況下，)合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)的大小都保持一定。
接著，前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423同時(shí)進(jìn)行求合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)的矢量長(zhǎng)度Vi的處理、和求合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)呈現(xiàn)的矢量角θoi的處理。
矢量長(zhǎng)度Vi通過計(jì)算式(21)來求。
Vi＝(|∑Ci|2+|∑Si|2)1/2…(21)而矢量角θoi通過計(jì)算式(22)來求。
θoi＝tan-1(∑Si/∑Ci)…(22)θoi與θT同樣是用2個(gè)碼元周期(2T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差，所以用碼元周期(T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差θri[度]用式(23)來求。
θri＝2θoimod 360…(23)式(22)的處理也可以用合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)的各絕對(duì)值的平方根乘以各相關(guān)信號(hào)的符號(hào){±1}所得的值(sign[∑Ci]·|∑Ci|1/2，sign[∑Si]·|∑Si|1/2)來進(jìn)行。在此情況下，矢量角θoi用θoi＝tan-1(sign[∑Si]·|∑Si|1/2/sign[∑Ci]·|∑Ci|1/2)…(22a)來求，運(yùn)算比式(22)復(fù)雜，但是能夠進(jìn)一步高精度地計(jì)算定時(shí)相位差。
在定時(shí)再生裝置400例如接收?qǐng)D22所示的前置碼信號(hào)時(shí)，矢量長(zhǎng)度Vi呈現(xiàn)大值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為確定的值。另一方面，在定時(shí)再生裝置400接收無信號(hào)時(shí)(無信號(hào)、只接收噪聲時(shí))，或者在接收前置碼之后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部時(shí)，矢量長(zhǎng)度Vi呈現(xiàn)小值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為不確定的值。與接收狀態(tài)對(duì)應(yīng)的Vi和θri的確定性的關(guān)系示于圖5。
因此，即使在接收突發(fā)信號(hào)的定時(shí)不明、不知道前置碼到來時(shí)刻的情況下，也能夠通過以下的處理來求定時(shí)誤差τ。
即，監(jiān)視矢量長(zhǎng)度Vi，在Vi大的情況下(例如矢量長(zhǎng)度Vi超過某個(gè)閾值εp的情況下)判定為“正在接收前置碼”，按圖5所示的定時(shí)來鎖存定時(shí)相位差θri[度]。從圖5可知，鎖存了的定時(shí)相位差θs[度]是Vi大時(shí)的定時(shí)相位差θri，所以是確定的值。前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423用這樣得到的定時(shí)相位差θs，通過式(16a)、(16b)來求定時(shí)誤差τ，將抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)提供給后級(jí)的VC0401。
假如，在現(xiàn)有例的結(jié)構(gòu)中，用前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423取代定時(shí)相位差計(jì)算部件402用同樣的方法來進(jìn)行前置碼檢測(cè)的情況下，合成相關(guān)信號(hào)(∑C，∑S)的大小(＝矢量長(zhǎng)度Vi)隨載波相位θc而變化，所以用閾值εp來檢測(cè)矢量長(zhǎng)度Vi的前置碼檢測(cè)特性受載波相位θc左右。然而，在本實(shí)施例中，合成相關(guān)信號(hào)(∑Ci，∑Si)的大小(＝矢量長(zhǎng)度Vi)與載波相位θc無關(guān)，是一定的，所以用閾值εp來檢測(cè)矢量長(zhǎng)度Vi的前置碼檢測(cè)特性不受載波相位θc左右。
在接收突發(fā)信號(hào)的定時(shí)是已知的、能夠鑒別前置碼到來時(shí)刻的情況下，無需前置碼檢測(cè)動(dòng)作，所以當(dāng)然也可以用現(xiàn)有例的定時(shí)相位差計(jì)算部件402來取代前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423。在此情況下，無需求矢量長(zhǎng)度Vi、檢測(cè)其大小的功能，所以電路規(guī)模降低。
VCO 401接受來自前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423的相位控制信號(hào)，控制再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘的相位，使定時(shí)誤差τ為“0”。此外，VCO 401輸出再生樣本時(shí)鐘，該再生樣本時(shí)鐘由第1A/D變換部件301a及第2A/D變換部件301b用于基帶信號(hào)的采樣。再者，VCO 401輸出1/2碼元頻率分量，該1/2碼元頻率分量由平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件422a及平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件422b用于計(jì)算相關(guān)值。
這樣，用前置碼信號(hào)的同相分量的平方值乘以同相分量的符號(hào)比特(±1)所得的信號(hào)、和前置碼信號(hào)的正交分量的平方值乘以正交分量的符號(hào)比特(±1)所得的信號(hào)，與具有1/2碼元頻率分量的前置碼信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，所以能夠不受載波相位θc影響，而實(shí)現(xiàn)高精度的定時(shí)相位估計(jì)。
再者，能夠由前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423同時(shí)實(shí)現(xiàn)使用前置碼的高精度的定時(shí)相位估計(jì)、和前置碼檢測(cè)，即使在不知道接收前置碼的定時(shí)的情況下，也能夠正常進(jìn)行定時(shí)相位控制。在此情況下，前置碼檢測(cè)特性也不受載波相位θc影響。此外，它們能夠以2[樣本/碼元]的低采樣速率來實(shí)現(xiàn)。
還有，即使在接通電源時(shí)、或在從遮蔽返回后的重新連接中產(chǎn)生的突發(fā)信號(hào)的接收定時(shí)未知的情況下，也不受載波相位θc影響，能夠以短前置碼來實(shí)現(xiàn)高速同步、高速重新同步，在前置碼后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部中實(shí)現(xiàn)良好的BER(比特誤碼率)特性。
除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，定時(shí)再生裝置400就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，是在圖1的解調(diào)器中加入稱為PLL(Phase Lock Loop，鎖相環(huán))型的反饋電路而構(gòu)成的。對(duì)與圖1所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖6中，424是相位檢測(cè)部件，425是平均部件，401a是VCO，它們構(gòu)成PLL定時(shí)再生部件。該P(yáng)LL定時(shí)再生部件例如被記載于文獻(xiàn)“受信信號(hào)位相情報(bào)を用いたQPSK用タイミング再生方式の檢討(使用接收信號(hào)相位信息的QPSK定時(shí)再生方式的討論)”(藤村著電子信息通信學(xué)會(huì)論文志VOL.J81-B-2 no.6，pp.665-668，1998年6月)。
接著，根據(jù)圖6來說明動(dòng)作。首先，像實(shí)施例1那樣，在前置碼檢測(cè)、或定時(shí)誤差τ計(jì)算中，也使相位檢測(cè)部件417、平均部件418、VCO 401a構(gòu)成的PLL定時(shí)再生部件動(dòng)作。
此時(shí)，從同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b到前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423的運(yùn)算處理與實(shí)施例1相同，檢測(cè)出前置碼信號(hào)后，將抵銷此時(shí)同時(shí)求出的定時(shí)誤差τ的時(shí)鐘相位控制作為相位控制信號(hào)提供給VCO 401a。
另一方面，相位檢測(cè)部件424根據(jù)接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)來檢測(cè)定時(shí)相位是超前、還是滯后，作為檢測(cè)信號(hào)，如果定時(shí)相位超前則輸出“+1”，而如果滯后則輸出“-1”。平均部件425輸入該超前/滯后信號(hào)，例如用隨機(jī)移動(dòng)濾波器等來進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出。
VCO 401a輸入該相位超前滯后信號(hào)，控制再生樣本時(shí)鐘和再生碼元時(shí)鐘的相位，如果該相位超前滯后信號(hào)是“正”則提前定時(shí)相位，而如果是“負(fù)”則延遲定時(shí)相位。VCO 401a通常由相位超前滯后信號(hào)來控制，但是如果檢測(cè)出前置碼，輸入了相位控制信號(hào)，則不用相位超前滯后信號(hào)，而用相位控制信號(hào)來實(shí)施各時(shí)鐘相位控制。
在只使用相位超前滯后信號(hào)的情況下，使用該相位超前滯后信號(hào)進(jìn)行的定時(shí)相位的超前/滯后的控制，例如以1/16碼元為步長(zhǎng)來進(jìn)行，所以具有定時(shí)相位引入花費(fèi)時(shí)間這一缺點(diǎn)。相反，在接收前置碼信號(hào)之后接續(xù)的有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部時(shí)，具有可跟蹤定時(shí)相位這一優(yōu)點(diǎn)。
另一方面，在只使用相位控制信號(hào)的情況下，在接收前置碼信號(hào)之后接續(xù)的有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部時(shí)，具有定時(shí)相位差Thri[度]不確定、不能使用的缺點(diǎn)。相反，具有能夠用短前置碼信號(hào)來高精度地檢測(cè)定時(shí)相位差這一優(yōu)點(diǎn)。
因此，這里，通過使用相位控制信號(hào)和相位超前滯后信號(hào)這兩者，能夠互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，所以能夠用短前置碼信號(hào)來實(shí)施高精度的定時(shí)相位估計(jì)、和控制，并且能夠在接收有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部時(shí)也實(shí)現(xiàn)定時(shí)相位跟蹤。
再者，與實(shí)施例1同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，定時(shí)再生裝置400就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，是在圖1的解調(diào)器中用前饋型的定時(shí)再生裝置來取代VCO 401而構(gòu)成的。對(duì)與圖1所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖7中，426是振蕩器，600是數(shù)據(jù)插值部件，500a是數(shù)據(jù)判定部件。
接著，根據(jù)圖7來說明動(dòng)作。振蕩器426輸出2倍碼元周期的自激振蕩的異步樣本時(shí)鐘。第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b按該異步樣本時(shí)鐘以2[樣本/碼元]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異步采樣。
同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b求異步采樣到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)的平方。同相乘法部件421a及正交乘法部件421b將輸入的同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b求出的各平方值乘以接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)的符號(hào)(±1)。平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件422a求從同相乘法部件421a輸出的信號(hào)DIi、和從振蕩器426輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)。而平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件422b求從正交乘法部件421b輸出的信號(hào)DQi、和從振蕩器426輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)。然后，矢量合成選擇部件405、或前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423求定時(shí)誤差τ。
此外，數(shù)據(jù)插值部件600對(duì)第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b得到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)進(jìn)行插值，例如生成相對(duì)于碼元周期具有1/16時(shí)間分辨率的接收數(shù)據(jù)，輸出插值過的接收數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)判定部件500a用來自前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423的定時(shí)誤差τ的信息，來提取插值過的接收數(shù)據(jù)的奈奎斯特點(diǎn)，將提取出的奈奎斯特點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
這樣，通過使用廉價(jià)、小型的振蕩器426來取代電路規(guī)模大的VCO，能夠使解調(diào)器廉價(jià)、小型。
與實(shí)施例1同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，這里的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。對(duì)與圖1所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。在圖8中，423a是前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，427是加法部件，428是減法部件，429a是平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，429b是平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算平均部件，430是矢量選擇部件。
而圖9是矢量選擇部件422的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。在圖9中，431是最大絕對(duì)值檢測(cè)部件，432是選擇部件。
接著，根據(jù)圖8及圖9來說明動(dòng)作。加法部件427將從同相乘法部件421a輸出的編碼平方同相分量DIi、和從正交乘法部件421b輸出的編碼平方正交分量DQi相加，作為平方相加信號(hào)Ai來輸出。而減法部件428將從同相乘法部件421a輸出的編碼平方同相分量DIi、和從正交乘法部件421b輸出的編碼平方正交分量DQi相減，作為平方相減信號(hào)Si來輸出。減法部件428中的減法既可以是(DIi-DQi)，也可以是(DQi-DIi)。
在接收到前置碼信號(hào)的情況(Ii＝Ipi，Qi＝Qpi)下，不管載波相位θc[度]是什么樣的值，都能夠使從加法部件427輸出的平方相加信號(hào)、或從減法部件428輸出的平方相減信號(hào)中的某一個(gè)為具有大的1/2碼元頻率分量的信號(hào)。例如，在載波相位θc[度]如圖22所示處于(90＜θc＜180)、或(270＜6c＜360)的范圍內(nèi)的情況下，前置碼信號(hào)的同相分量和正交分量的相位關(guān)系如圖23所示是反相的，所以將它們的平方值乘以符號(hào)(±1)所得的編碼平方同相分量DIi和編碼平方正交分量DQi的關(guān)系也如圖10(a)所示是反相的。
因此，由于兩個(gè)信號(hào)相互抵銷，所以平方相加信號(hào)Ai的振幅如圖10(a)所示減小。相反，由于編碼平方同相分量DIi、和反轉(zhuǎn)的編碼平方正交分量DQi的關(guān)系如圖10(b)所示是同相的，所以平方相減信號(hào)Si的振幅增大。
這里應(yīng)注意的是，在載波相位θc[度]如圖22所示處于(90＜θc＜180)、或(270＜θc＜360)的范圍內(nèi)的情況下，平方相減信號(hào)Si的振幅的絕對(duì)值為||Ii|2+|Qi|2|，是與載波相位θc無關(guān)、取一定值(包絡(luò)線E的平方值E2)的點(diǎn)(而平方相加信號(hào)Ai的振幅的絕對(duì)值為||Ii|2-|Qi|2|，隨載波相位θc而變化)。
另一方面，在載波相位θc[度]如圖25所示處于(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的范圍內(nèi)的情況下，前置碼信號(hào)的同相分量和正交分量的相位關(guān)系如圖26所示是同相的，所以將它們的平方值乘以符號(hào)(±1)所得的編碼平方同相分量DIi和編碼平方正交分量DQi的關(guān)系也如圖11(a)所示是同相的。因此，平方相加信號(hào)Ai的振幅如圖11(a)所示增大。相反，由于編碼平方同相分量DIi、和反轉(zhuǎn)過的編碼平方正交分量DQi的關(guān)系如圖11(b)所示是反相的，所以平方相減信號(hào)Si的振幅減小。
同樣，這里應(yīng)注意的是，在載波相位θc[度]如圖25所示處于(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的范圍內(nèi)的情況下，平方相加信號(hào)Ai的振幅的絕對(duì)值為||Ii|2+|Qi|2|，是與載波相位θc無關(guān)、取一定值(包絡(luò)線E的平方值E2)的點(diǎn)(而平方相減信號(hào)Si的振幅的絕對(duì)值為||Ii|2-|Qi|2|，隨載波相位θc而變化)。
加法部件427也可以不是原封不動(dòng)地輸出從同相乘法部件421a輸出的編碼平方同相分量DIi、和從正交乘法部件421b輸出的編碼平方正交分量DQi的相加值，而是對(duì)相加結(jié)果進(jìn)行絕對(duì)值變換，將絕對(duì)值變換過的相加結(jié)果的平方根乘以相加結(jié)果的符號(hào){±1}所得的值作為平方相加信號(hào)Ai來輸出，同樣，減法部件428也可以不是原封不動(dòng)地輸出從同相乘法部件421a輸出的編碼平方同相分量DIi、和從正交乘法部件421b輸出的編碼平方正交分量DQi的相減值，而是對(duì)相減結(jié)果進(jìn)行絕對(duì)值變換，將絕對(duì)值變換過的相減結(jié)果的平方根乘以相減結(jié)果的符號(hào){±1}所得的值作為平方相減信號(hào)Si來輸出。在此情況下，需要計(jì)算平方根的運(yùn)算，電路變得復(fù)雜，但是有下述優(yōu)點(diǎn)后級(jí)的前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a能夠進(jìn)一步高精度地計(jì)算定時(shí)相位差。
平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429a對(duì)平方相加信號(hào)與1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。具體地說，對(duì)數(shù)據(jù)序列Ai(i＝1，2，3，…)進(jìn)行式(24a)、式(24b)的運(yùn)算。
Aci＝Ai×cosπi/2…(24a)Asi＝Ai×sinπi/2…(24b)接著，對(duì)用式(24a)及式(24b)求出的數(shù)據(jù)序列(Aci，Asi)進(jìn)行平均，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)。在式(24a)及式(24b)的乘法中，cosπi/2＝1、0、-1、0、…，sinπi/2＝0、1、0、-1、…，所以相加相關(guān)值(CAi，SAi)、能夠容易地來求。例如，在用4個(gè)碼元進(jìn)行平均的情況下，相加相關(guān)值(CAi，SAi)用以下所示的式(24c)、式(24d)來得到CAi＝(Ai-Ai+2+Ai+4-Ai+6+Ai+8-Ai+10+Ai+12-Ai+14)/8…(24c)SAi＝(Ai+1-Ai+3+Ai+5-Ai+7+Ai+9-Ai+11+Ai+13-Ai+15)/8…(24d)同樣，平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429b對(duì)平方相減信號(hào)與1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。具體地說，對(duì)數(shù)據(jù)序列Si(i＝1，2，3，…)進(jìn)行式(25a)、式(25b)的運(yùn)算。
Sci＝Si×cosπi/2…(25a)Ssi＝Si×sinπi/2…(25b)接著，對(duì)數(shù)據(jù)序列(Sci，Ssi)進(jìn)行平均，輸出相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)。在式(25a)及式(25b)的乘法中，cosπi/2＝1、0、-1、0、…，sinπi/2＝0、1、0、-1、…，所以相減相關(guān)值(CSi，SSi)、能夠容易地來求。例如，在用4個(gè)碼元進(jìn)行平均的情況下，相減相關(guān)值(CSi，SSi)用以下所示的式(25c)、式(25d)來得到CSi＝(Si-Si+2+Si+4-Si+6+Si+8-Si+10+Si+12-Si+14)/8…(25c)SSi＝(Si+1-Si+3+Si+5-Si+7+Si+9-Si+11+Si+13-Si+15)/8…(25d)
在接收前置碼時(shí)，在例如載波相位θc[度]如圖22所示處于(90＜θc＜180)、或(270＜θc＜360)的范圍內(nèi)的情況下，平方相減信號(hào)Si的振幅大于平方相加信號(hào)Ai的振幅，其絕對(duì)值與載波相位θc無關(guān)，取一定值E2＝||Ii|2+|Qi|2|，所以相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度，其大小也呈現(xiàn)一定值。例如，按圖10所示的定時(shí)對(duì)圖22的前置碼信號(hào)進(jìn)行采樣而求出的各相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、(CSi，SSi)如圖12所示，相減相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大。
此外，在接收前置碼時(shí)，在例如載波相位θc[度]如圖25所示處于(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的范圍內(nèi)的情況下，平方相加信號(hào)Ai的振幅大于平方相減信號(hào)Si的振幅，其絕對(duì)值與載波相位θc無關(guān)，取一定值E2＝||Ii|2+|Qi|2|，所以相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度，其大小也呈現(xiàn)一定值。例如，按圖11所示的定時(shí)對(duì)圖25的前置碼信號(hào)進(jìn)行采樣而求出的各相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、(CSi，SSi)如圖13所示，相加相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大。
另一方面，在接收無信號(hào)時(shí)(無信號(hào)、只接收噪聲的情況下)，或者在接收前置碼之后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部時(shí)，相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)都不存在時(shí)間上很長(zhǎng)的1/2碼元頻率分量，所以呈現(xiàn)小矢量長(zhǎng)度。
矢量選擇部件430從這些相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)中，選擇矢量長(zhǎng)度大的一方，將選擇出的信號(hào)作為選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)來輸出。
根據(jù)圖9來說明該動(dòng)作的細(xì)節(jié)。與圖21所示的現(xiàn)有的矢量合成選擇部件406的情況同樣，最大絕對(duì)值計(jì)算部件431求相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)，相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)的各絕對(duì)值|CAi|、|SAi|、|CSi|、|SSi|的最大值。
在最大絕對(duì)值計(jì)算部件431求出的最大值是|CAi|或|SAi|的情況下，選擇部件342選擇相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)，而在該最大值是|CSi|或|SSi|的情況下，選擇相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SS^)。選擇出的信號(hào)作為選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)來輸出。
具體地說，接收前置碼時(shí)矢量選擇部件403的動(dòng)作如下所述。
首先，在載波相位θc[度]如圖22所示處于(90＜θc＜180)、或(270＜θc＜360)的范圍內(nèi)的情況下，如圖12所示，相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度，所以矢量選擇部件430選擇相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)，輸出選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)＝(CSi，SSi)。而在載波相位θc[度]如圖25所示處于(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的范圍內(nèi)的情況下，如圖13所示，相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度，所以矢量選擇部件430選擇相減相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)，輸出選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)＝(CAi，SAi)。
再者，在載波相位θc[度]處于(90＜θc＜180)、或(270＜θc＜360)的范圍內(nèi)的情況下，相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度與載波相位θc無關(guān)，呈現(xiàn)一定值，而在載波相位θc[度]處于(0＜θc＜90)、或(180＜θc＜270)的范圍內(nèi)的情況下，相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度與載波相位θc無關(guān)，呈現(xiàn)一定值，所以在接收前置碼時(shí)從矢量選擇部件430輸出的選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度與載波相位θc無關(guān)，總是取大的一定值。
另一方面，在接收無信號(hào)時(shí)(在無信號(hào)、只接收噪聲的情況下)，或者在接收前置碼之后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部時(shí)，矢量選擇部件430隨機(jī)選擇呈現(xiàn)小矢量長(zhǎng)度的相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、或呈現(xiàn)小矢量長(zhǎng)度的相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)，所以此時(shí)的選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度也取小值。
該選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)被送至前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a，同時(shí)進(jìn)行以下兩個(gè)處理。
一個(gè)是通過式(26)來求選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)的矢量長(zhǎng)度Vi。
Vi＝(|COi|2+|SOi|2)1/2…(26)另一個(gè)是通過式(27)來求選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)的矢量角。
θoi＝tan-1(SOi/COi)…(27)這里，θoi與θT同樣，是用2個(gè)碼元周期(2T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差，所以用碼元周期(T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差θri[度]用式(23)來求。
這里，在接收前置碼信號(hào)中，定時(shí)再生裝置400呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度Vi與載波相位θc無關(guān)，呈現(xiàn)大的一定值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為確定的值。例如，在按圖10所示的豎線的定時(shí)對(duì)圖22的前置碼信號(hào)進(jìn)行采樣的情況下，圖12中的相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)由矢量選擇部件430選擇，其矢量長(zhǎng)度為Vi，其矢量角為θoi。
另一方面，在按與圖10相同的定時(shí)、即圖11所示的豎線的定時(shí)對(duì)圖52的前置碼信號(hào)進(jìn)行采樣的情況下，圖13中的相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)由矢量選擇部件430選擇，其矢量長(zhǎng)度為Vi，其矢量角為θoi。圖12的θoi、和圖13的θoi具有180[度]之差，通過式(23)的處理，根據(jù)圖12的θoi求出的θri、和根據(jù)圖13的θoi求出的θri一致。
另一方面，在接收無信號(hào)時(shí)(無信號(hào)、只接收噪聲的情況下)，或者在接收前置碼之后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部時(shí)，矢量長(zhǎng)度Vi呈現(xiàn)小值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為不確定的值。與此時(shí)的接收狀態(tài)對(duì)應(yīng)的Vi和θri的確定性的關(guān)系如圖5所示。
因此，即使在接收突發(fā)信號(hào)的定時(shí)不明、不知道前置碼到來時(shí)刻的情況下，前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a也能夠通過以下的處理來求定時(shí)誤差τ。
即，監(jiān)視矢量長(zhǎng)度Vi，在Vi大的情況下(例如矢量長(zhǎng)度Vi超過某個(gè)閾值εp的情況下)判定為“正在接收前置碼”，按圖5所示的定時(shí)來鎖存定時(shí)相位差θri[度]。從圖5可知，鎖存了的定時(shí)相位差θs[度]是Vi大時(shí)的定時(shí)相位差θri，所以是確定的值。前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a用這樣得到的定時(shí)相位差θs，通過式(16a)、(16b)來求定時(shí)誤差τ，將抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)提供給后級(jí)的VCO401。
在這種結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施例1同樣，選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)的大小(＝矢量長(zhǎng)度Vi)與載波相位θc無關(guān)，是一定的，所以用閾值εp來檢測(cè)矢量長(zhǎng)度Vi的前置碼檢測(cè)特性不受載波相位θc左右。
在接收突發(fā)信號(hào)的定時(shí)是已知的、能夠鑒別前置碼到來時(shí)刻的情況下，無需前置碼檢測(cè)動(dòng)作，所以可以用現(xiàn)有的定時(shí)相位差計(jì)算部件402來取代前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a。在此情況下，無需求矢量長(zhǎng)度Vi、檢測(cè)其大小的功能，所以電路規(guī)模降低。
VCO 401接受來自前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a的相位控制信號(hào)，控制再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘的相位，使定時(shí)誤差τ為“0”。
在這種結(jié)構(gòu)中，無需使用進(jìn)行復(fù)雜處理的矢量合成選擇部件405，能夠降低電路規(guī)模。
與實(shí)施例1同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，本實(shí)施例4的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖14是本發(fā)明實(shí)施例5的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。在圖8的解調(diào)器中，加入了圖6所示的稱為PLL(Phase Lock Loop，鎖相環(huán))型的反饋電路。對(duì)與圖6、圖8所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖4中，424是相位檢測(cè)部件，425是平均部件，401a是VCO，它們構(gòu)成PLL定時(shí)再生部件。
接著，根據(jù)圖14來說明動(dòng)作。首先，在前置碼檢測(cè)、或定時(shí)誤差τ計(jì)算中，也使相位檢測(cè)部件424、平均部件425、VCO 401a動(dòng)作。從同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b到前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a的運(yùn)算處理與圖8所示的解調(diào)器相同，檢測(cè)出前置碼信號(hào)后，將抵銷此時(shí)同時(shí)求出的定時(shí)誤差τ的時(shí)鐘相位控制作為相位控制信號(hào)提供給VCO 401a。
另一方面，相位檢測(cè)部件424根據(jù)接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)來檢測(cè)定時(shí)相位是超前、還是滯后，作為檢測(cè)信號(hào)，如果定時(shí)相位超前則輸出“+1”，而如果滯后則輸出“-1”。
平均部件425例如用隨機(jī)移動(dòng)濾波器等對(duì)該超前/滯后信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出。
VCO 401a根據(jù)相位超前滯后信號(hào)，來控制再生樣本時(shí)鐘和再生碼元時(shí)鐘的相位，如果相位超前滯后信號(hào)是“正”則提前定時(shí)相位，而如果是“負(fù)”則延遲定時(shí)相位。VCO 401a通常由相位超前滯后信號(hào)來控制，但是如果檢測(cè)出前置碼，輸入了相位控制信號(hào)，則不用相位超前滯后信號(hào)，而用相位控制信號(hào)來實(shí)施各時(shí)鐘相位控制。
在這種結(jié)構(gòu)中，能夠用短前置碼信號(hào)來實(shí)施高精度的定時(shí)相位估計(jì)和控制，并且能夠在接收有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部時(shí)也實(shí)現(xiàn)定時(shí)相位跟蹤。
與圖8所示的定時(shí)再生裝置同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，圖14的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖15是本發(fā)明實(shí)施例6的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。在圖8的解調(diào)器中，用圖7所示的前饋型定時(shí)再生部件來取代VCO 401。對(duì)與圖7、圖8所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖15中，426是振蕩器，600是數(shù)據(jù)插值部件，500a是數(shù)據(jù)判定部件。
接著，根據(jù)圖15來說明動(dòng)作。振蕩器426輸出2倍碼元周期的自激振蕩的異步樣本時(shí)鐘。第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b按該異步樣本時(shí)鐘以2[樣本/碼元]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異步采樣。該異步采樣到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)由同相分量平方部件420a、正交分量平方部件420b、同相乘法部件421a、正交乘法部件421b、加法部件427、減法部件428進(jìn)行一系列信號(hào)處理。
接著，平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429a進(jìn)行從加法部件427輸出的平方相加信號(hào)Ai、和從振蕩器輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)運(yùn)算，對(duì)其進(jìn)行平均，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)。同樣，平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429b進(jìn)行從減法部件428輸出的平方相減信號(hào)Si、和從振蕩器輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)運(yùn)算，對(duì)其進(jìn)行平均，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)。
接著，該相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)及相加相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)由矢量選擇部件430、前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a進(jìn)行處理，求定時(shí)誤差τ。
數(shù)據(jù)插值部件600對(duì)以異步的2[樣本/碼元]而得到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)進(jìn)行插值，例如生成相對(duì)于碼元周期具有1/16時(shí)間分辨率的接收數(shù)據(jù)，輸出插值過的接收數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)判定部件500a用從前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a輸出的定時(shí)誤差τ的信息，來提取插值過的接收數(shù)據(jù)的奈奎斯特點(diǎn)，將提取出的奈奎斯特點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
這樣，通過使用廉價(jià)、小型的振蕩器426來取代電路規(guī)模大的VCO，能夠使解調(diào)器廉價(jià)、小型。
除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，圖15的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖16是本發(fā)明實(shí)施例7的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，在圖8的解調(diào)器中，不僅用前置碼信號(hào)，還用前置碼信號(hào)之后接續(xù)的隨機(jī)碼型信號(hào)來進(jìn)行定時(shí)再生。對(duì)與圖8所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
作為本實(shí)施例7的基本概念，也提取在前置碼之后接續(xù)的隨機(jī)碼型信號(hào)中以幾個(gè)碼元的時(shí)間為單位而突發(fā)存在的1/2碼元頻率分量，對(duì)它們進(jìn)行平均，用于定時(shí)相位估計(jì)。
這使得能夠利用隨機(jī)碼型信號(hào)中以幾個(gè)碼元的短時(shí)間而存在的1/2碼元頻率分量。例如，以QPSK調(diào)制方式為例，在以下共計(jì)12個(gè)碼型的8比特?cái)?shù)據(jù)序列中，存在1/2碼元頻率分量。它們中的某一個(gè)發(fā)生的概率很小，為12/256＝4.6％，但是如果檢測(cè)這些碼型中包含的1/2碼元頻率分量，對(duì)檢測(cè)出的1/2碼元頻率分量在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行平均，則在接收隨機(jī)碼型時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定時(shí)相位估計(jì)。
碼型A11001100碼型B00110011碼型C01100110碼型D10011001碼型E11011101碼型F01110111碼型G11101110碼型H10111011
碼型I01000100碼型J00010001碼型K10001000碼型L10001000再者，在圖16的定時(shí)再生裝置400中，在同時(shí)在接收信號(hào)的電平控制中使用AGC(Automatic Gain Control，自動(dòng)增益控制)的情況下，能夠不受AGC引入時(shí)輸入的過放大信號(hào)的影響來進(jìn)行定時(shí)再生。
在圖16中，433是加權(quán)部件，434是平均部件，435是定時(shí)相位差計(jì)算部件。
接著，根據(jù)圖16來說明動(dòng)作。從天線100到加法部件427及減法部件428的動(dòng)作與圖8所示的解調(diào)器相同。
平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429a對(duì)平方相加信號(hào)與1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。即，通過式(24a)及式(24b)來求數(shù)據(jù)序列(Aci，Asi)，對(duì)其進(jìn)行平均，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)。同樣，平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429b對(duì)平方相減信號(hào)與1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。即，通過式(25a)及式(25b)來求數(shù)據(jù)序列(Sci，Ssi)，對(duì)其進(jìn)行平均，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)。
在這里的數(shù)據(jù)序列的平均中，使用大約4個(gè)碼元、8個(gè)碼元、或12個(gè)碼元的少的數(shù)據(jù)數(shù)。例如，在對(duì)碼型A～碼型L的8比特的某個(gè)碼型求相關(guān)的情況下，平均所使用的數(shù)據(jù)數(shù)為連續(xù)8個(gè)數(shù)據(jù)。
矢量選擇部件430從這些相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)、相減相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)中選擇矢量長(zhǎng)度大的一方，將選擇出的信號(hào)作為選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)來輸出。
加權(quán)部件433求矢量選擇部件430輸出的選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)的矢量長(zhǎng)度VOi，求與該VOi的大小對(duì)應(yīng)的加權(quán)值α。接著，通過式(27a)、式(27b)將加權(quán)值α乘以選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)，將其結(jié)果作為加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)來輸出。
CWi＝αCOi…(27a)SWi＝αSOi…(27b)矢量長(zhǎng)度VOi在接收到碼型A～碼型D的情況下呈現(xiàn)非常大的值，而在接收到碼型E～碼型L的情況下呈現(xiàn)大的值，在接收到其他碼型的情況下呈現(xiàn)小的值。
因此，加權(quán)部件433通過如式(27a)、(27b)那樣來實(shí)施與矢量長(zhǎng)度VOi對(duì)應(yīng)的加權(quán)(VOi越小，則進(jìn)行越小的加權(quán))，能夠只提取接收碼型A～碼型L時(shí)的相關(guān)信息。
例如，通過兩個(gè)閾值來檢測(cè)3個(gè)VOi值，設(shè)定為在VOi為非常大的值的情況下α＝1在VOi為大的值的情況下α＝1/2在VOi為小的值的情況下α＝0，則具有碼型A～碼型L以外的不確定的定時(shí)相位信息的選擇相關(guān)信號(hào)(COi，SOi)不被輸出到后級(jí)的平均部件434。此外，在碼型A～碼型L中，碼型A～碼型D與碼型E～碼型L相比，包含很多碼元頻率分量，而在接收它們時(shí)，進(jìn)行大的加權(quán)，所以能高效地進(jìn)行對(duì)定時(shí)相位估計(jì)有效的1/2碼元頻率分量的提取。
這里，在接收信號(hào)的信號(hào)電平控制使用限幅放大器的情況下，進(jìn)行上述加權(quán)處理即可，而在假設(shè)用AGC放大器來進(jìn)行接收信號(hào)的信號(hào)電平控制的情況下，在AGC引入時(shí)超過A/D變換器的輸入范圍的信號(hào)被輸入到定時(shí)再生裝置，從而定時(shí)相位誤差增大。在此情況下，進(jìn)行以下的加權(quán)處理。
首先，在AGC的平穩(wěn)狀態(tài)下，預(yù)先求輸入前置碼信號(hào)的情況下得到的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)的矢量長(zhǎng)度VE。然后比較VOi和VE，在VOi大于VE的情況下，判定為在AGC引入的過程中輸入了過放大的失真信號(hào)，其差(VOi-VE)越大，則施加越小的加權(quán)(使α為小的值)。
而在VOi大體等于VE的情況下，施加最大的加權(quán)(使α為最大值)。
再者，在VOi小于VE的情況下，其差(VE-VOi)越大，則施加越小的加權(quán)(使α為小的值)。
通過進(jìn)行這種加權(quán)，即使在對(duì)隨機(jī)碼型進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)的同時(shí)，輸入AGC引入時(shí)可能產(chǎn)生過放大的信號(hào)時(shí)，也能夠正常進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)。
接著，加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)被輸入到平均部件434，假設(shè)加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)呈現(xiàn)的矢量角為θWi[度]，矢量長(zhǎng)度為θVi，通過式(28)對(duì)二倍頻(θAi＝2θWimod 360[度])后的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CTi，STi)進(jìn)行平均。
(CTi，STi)＝(θVicosθAi，θVisinθAi)…(28)其中，θAi[度]＝(2θWimod 360)[度]。
通過式(28)的處理，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)碼型，將可能產(chǎn)生2個(gè)矢量角θWi＝{θAi，θAi+180}[度]的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)變換為具有一個(gè)矢量角θAi的信號(hào)(CTi，STi)，能夠正常進(jìn)行以后進(jìn)行的平均處理。
接著，平均部件434對(duì)(CTi，STi)進(jìn)行平均，輸出平均過的信號(hào)(∑CTi，∑STi)。
(CTi，STi)的平均可以用例如FIR(Finite Impulse Response，有限沖擊響應(yīng))濾波器、或IIR(Infinite Impulse Response，無限沖擊響應(yīng))濾波器來實(shí)現(xiàn)。在此情況下，定時(shí)再生裝置的特性因各濾波器的時(shí)間常數(shù)而異。如果使時(shí)間常數(shù)很大(使頻帶很窄)，則能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)相位的高穩(wěn)定化(低相位抖動(dòng))，而如果使時(shí)間常數(shù)很小(使頻帶很寬)，則能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)相位的高速引入。因此，切換時(shí)間常數(shù)，在接收前置碼信號(hào)時(shí)使時(shí)間常數(shù)很小，而在以后接收隨機(jī)碼型時(shí)，使時(shí)間常數(shù)很大，從而能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)前置碼內(nèi)的高速的定時(shí)相位引入、和接收隨機(jī)碼型時(shí)的低相位抖動(dòng)。
再者，在幀定時(shí)不明、不知道切換濾波器的時(shí)間常數(shù)的定時(shí)的情況下，平均處理是按以下的過程對(duì)矢量角變換過的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CTi，STi)進(jìn)行平均，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速引入和低相位抖動(dòng)。
即，在(∑CTi，∑STi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑Vi在閾值∑ε以下的情況下，如以下所示的式(29a)、式(29b)那樣，累積輸入數(shù)據(jù)。
∑CTi＝∑CTi-1+CTi…(29a)∑STi＝∑STi-1+STi…(29b)再者，在(∑CTi，∑STi)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑Vi大于閾值∑ε的情況下，如以下所示的式(30a)、式(30b)那樣，作為IIR濾波器來動(dòng)作(其中，β是忘卻系數(shù)(1＞β＞0))。IIR濾波器的時(shí)間常數(shù)為例如前置碼長(zhǎng)度的大約一半的小值。
∑CTi＝β∑CTi-1+CTi…(30a)∑STi＝β∑STi-1+STi…(30b)在輸入前置碼信號(hào)時(shí)，由于輸入的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CTi，STi)是大值，所以矢量長(zhǎng)度∑Vi超過閾值∑ε，從式(29a)、式(29b)所示的累積處理迅速切換到式(30a)、式(30b)所示的IIR濾波動(dòng)作。
再者，在接收其后的隨機(jī)碼型時(shí)，由于輸入的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CTi，STi)為小值，所以矢量長(zhǎng)度∑Vi低于閾值∑ε，從式(30a)、式(30b)所示的IIR濾波器迅速切換到式(29a)、式(29b)所示的累積處理。
假如，只用式(29a)、式(29b)的積分處理來動(dòng)作，則引起溢出，相反，在只用式(30a)、式(30b)的IIR濾波器來動(dòng)作的情況下，在接收隨機(jī)碼型時(shí)矢量長(zhǎng)度∑Vi降低，定時(shí)相位抖動(dòng)增加，而如果進(jìn)行上述切換處理，則能夠在輸入前置碼信號(hào)時(shí)，通過式(30a)、式(30b)的IIR濾波動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)高速的定時(shí)相位引入，而不引起溢出，在其后接續(xù)的接收隨機(jī)碼型時(shí)，通過切換到式(29a)、式(29b)的積分處理，能夠保持而不降低接收前置碼時(shí)得到的大的矢量長(zhǎng)度∑Vi，所以在接收隨機(jī)碼型時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)相位的低抖動(dòng)。
閾值∑ε需要與決定IIR濾波器的時(shí)間常數(shù)的β相對(duì)應(yīng)來決定。
此外，由于求矢量長(zhǎng)度∑Vi的運(yùn)算是平方處理、平方根計(jì)算處理等復(fù)雜運(yùn)算， 所以也可以用能以比較簡(jiǎn)單的處理來求的MVi＝max(|∑CTi|，|∑STi|來取代矢量長(zhǎng)度∑Vi，根據(jù)MVi和閾值∑ε的比較結(jié)果，來進(jìn)行式(29a)、式(29b)的處理、和式(30a)、式(30b)的處理的切換。
定時(shí)相位差計(jì)算部件435通過以下所示的式(31)將平均過的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(∑CTi，∑STi)呈現(xiàn)的矢量角作為定時(shí)相位差θs[度]來求，θ2s＝tan-1(∑STi/∑CTi)…(31)進(jìn)而，將定時(shí)相位差θs[度]代入式(16a)、式(16b)來求定時(shí)誤差τ。
該定時(shí)相位差計(jì)算部件435與圖20記載的現(xiàn)有例的定時(shí)相位差計(jì)算部件402的不同點(diǎn)在于，定時(shí)相位差計(jì)算部件435不進(jìn)行式(15)的處理。這里，與式(15)相當(dāng)?shù)奶幚碛汕凹?jí)的平均處理434的式(28)來進(jìn)行。
接著，定時(shí)相位差計(jì)算部件435按X個(gè)(X是幾個(gè)碼元～十幾個(gè)碼元的范圍)碼元的周期將定時(shí)誤差τ提供給后級(jí)的VCO 401，同時(shí)對(duì)平均部件434進(jìn)行式(32a)、式(32b)的控制。
∑CTi＝∑Vi…(32a)∑STi＝0…(32b)
通過該控制，只用1次相位控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的相位控制。
VCO 401接受來自定時(shí)相位差計(jì)算部件435的相位控制信號(hào)，控制再生樣本時(shí)鐘、和再生碼元時(shí)鐘的相位，使定時(shí)誤差τ為“0”。
這樣，能夠用短前置碼信號(hào)來實(shí)施高精度的定時(shí)相位估計(jì)、和控制，并且在接收有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部中也實(shí)現(xiàn)定時(shí)相位跟蹤。
再者，在接收信號(hào)的電平控制中使用AGC(Automatic GainControl，自動(dòng)增益控制)的情況下，即使在輸入由AGC過放大了的接收信號(hào)時(shí)，也能夠進(jìn)行高精度的定時(shí)再生，而不增大定時(shí)相位估計(jì)誤差。
與實(shí)施例1同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，實(shí)施例7的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖17是本發(fā)明實(shí)施例8的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，是在圖16的解調(diào)器中用圖7所示的前饋型定時(shí)再生部件來取代VCO 401而成的。對(duì)與圖7、圖16所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。在圖17中，426是振蕩器，600是數(shù)據(jù)插值部件，500a是數(shù)據(jù)判定部件。
接著，根據(jù)圖17來說明動(dòng)作。首先，振蕩器426輸出2倍碼元周期的自激振蕩的異步樣本時(shí)鐘。第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b按該異步樣本時(shí)鐘以2[樣本/碼元]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異步采樣。接著，該異步采樣到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)由同相分量平方部件420a、正交分量平方部件420b、同相乘法部件421a、正交乘法部件421b、加法部件427、減法部件428進(jìn)行信號(hào)處理。
接著，平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429a進(jìn)行從加法部件427輸出的平方相加信號(hào)Ai、和從振蕩器426輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)運(yùn)算，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CAi，SAi)，而平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件429b進(jìn)行從減法部件428輸出的平方相減信號(hào)Si、和從振蕩器426輸出的1/2碼元頻率的頻率分量exp[-jπ(fs)t]之間的相關(guān)運(yùn)算，輸出相加相關(guān)信號(hào)(CSi，SSi)。
接著，矢量選擇部件430、加權(quán)部件433、平均部件434進(jìn)行處理，求平均過的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(∑CTi，∑STi)。接著，定時(shí)相位差計(jì)算部件435a用平均過的加權(quán)相關(guān)信號(hào)(∑CTi，∑STi)，通過式(31)來求定時(shí)相位差θs[度]，進(jìn)而將定時(shí)相位差θs[度]代入式(16a)、式(16b)來求定時(shí)誤差τ。
定時(shí)相位差計(jì)算部件435a與圖16的定時(shí)相位差計(jì)算部件435不同，不實(shí)施以X[碼元]為周期進(jìn)行的式(32a)、式(32b)的處理。式(32a)、式(32b)的處理只在反饋型定時(shí)再生方式中連續(xù)使用FIR型、IIR型積分濾波器的情況下才是必要的處理，在前饋型定時(shí)再生方式中是不必要的。
數(shù)據(jù)插值部件600對(duì)以異步的2[樣本/碼元]而得到的接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)進(jìn)行插值，例如生成相對(duì)于碼元周期具有1/16時(shí)間分辨率的接收數(shù)據(jù)，輸出插值過的接收數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)判定部件500a用來自定時(shí)相位差計(jì)算部件435a的定時(shí)誤差τ的信息，來提取插值過的接收數(shù)據(jù)的奈奎斯特點(diǎn)，將提取出的奈奎斯特點(diǎn)的數(shù)據(jù)作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
這樣，通過使用廉價(jià)、小型的振蕩器426來取代電路規(guī)模大的VCO，能夠使解調(diào)器廉價(jià)、小型。
除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，本實(shí)施例8的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖18是本發(fā)明實(shí)施例9的解調(diào)器的平均部件的結(jié)構(gòu)圖，在圖16所示的實(shí)施例7的解調(diào)器及圖17所示的實(shí)施例8的解調(diào)器中，平均部件434進(jìn)行式(28)所示的二倍頻處理，而該處理要求復(fù)雜的運(yùn)算，而且為了防止二倍頻處理產(chǎn)生誤差(倍頻損失)，變更了平均部件434的處理。在使用圖18的平均部件的解調(diào)器中，將定時(shí)相位差計(jì)算部件435及定時(shí)相位差計(jì)算部件435a置換為現(xiàn)有的定時(shí)相位差計(jì)算部件402。
在圖18中，436a是第1相關(guān)信號(hào)生成部件，436b是第2相關(guān)信號(hào)生成部件，437a是第1相關(guān)信號(hào)平均部件，437b是第2相關(guān)信號(hào)平均部件，438是相關(guān)值比較部件，439是選擇部件。
接著，根據(jù)圖18來說明動(dòng)作。加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)被輸入到第1相關(guān)計(jì)算部件436a及第2相關(guān)計(jì)算部件436b。
第1相關(guān)計(jì)算部件436a通過式(33a)、式(33b)來輸出相關(guān)信號(hào)(CT1i，ST1i)。
(CT1i，ST1i)＝(CWi，SWi)(CWi≥0)…(33a)(CT1i，ST1i)＝(-CWi，-SWi)(CWi＜0)…(33b)而第2相關(guān)計(jì)算部件436b通過式(34a)、式(34b)來輸出相關(guān)信號(hào)(CT2i，ST2i)。
(CT2i，ST2i)＝(CWi，SWi)(SWi≥0)…(34a)(CT2i，ST2i)＝(-CWi，-SWi)(SWi＜0)…(34b)接著，第1相關(guān)信號(hào)平均部件437a對(duì)相關(guān)信號(hào)(CT1i，ST1i)進(jìn)行平均，輸出平均過的相關(guān)信號(hào)(∑CT1i，∑ST1i)。同樣，第2相關(guān)信號(hào)平均部件431b對(duì)相關(guān)信號(hào)(CT2i，ST2i)進(jìn)行平均，輸出平均過的相關(guān)信號(hào)(∑CT2i，∑ST2i)。相關(guān)信號(hào)(CT1i，ST1i)、(CT2i，ST2i)的平均用式(29a)、式(29b)、式(30a)、式(30b)來求。
這里，在例如加權(quán)相關(guān)信號(hào)(CWi，SWi)呈現(xiàn)的2個(gè)矢量角θWi假如是θWi＝{0，180}[度]的情況下，相關(guān)值(CW1i，SW1i)不收斂到一點(diǎn)，而相關(guān)值(CW2i，SW2i)收斂到一點(diǎn)，所以對(duì)(CW2i，SW2i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT2i，∑ST2i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V2i大于對(duì)(CW1i，SW1i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT1i，∑ST1i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V1i。
此外，在假如θWi＝{90，-90}[度]的情況下，相關(guān)值(CW2i，SW2i)不收斂到一點(diǎn)，而相關(guān)值(CW1i，SW1i)收斂到一點(diǎn)，所以對(duì)(CW1i，SW1i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT1i，∑ST1i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V1i大于對(duì)(CW2i，SW2i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT2i，∑ST2i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V2i。
再者，在假如θWi＝{45，-45，135，-135}[度]的情況下，相關(guān)值(CW1i，SW1i)、相關(guān)值(CW2i，SW2i)都收斂到一點(diǎn)，所以對(duì)(CW1i，SW1i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT1i，∑ST1i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V1i等于對(duì)(CW2i，SW2i)進(jìn)行平均所得的相關(guān)信號(hào)(∑CT2i，∑ST2i)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度∑V2i。
因此，相關(guān)值比較部件438比較相關(guān)信號(hào)(∑CT1i，∑ST1i)、(∑CT2i，∑ST2i)呈現(xiàn)的各矢量的大小∑V1i、∑V2i，輸出其結(jié)果。
選擇部件439根據(jù)比較結(jié)果，將矢量大的相關(guān)信號(hào)作為平均相關(guān)信號(hào)(∑CTi，∑STi)來輸出。該處理用式(35a)、式(35b)來表示。
(∑CTi，∑STi)＝(∑CT1i，∑ST1i)(∑V1i≥∑V2i)…(35a)(∑CTi，∑STi)＝(∑CT2i，∑ST2i)(∑V1i＜∑V2i)…(35b)定時(shí)相位差計(jì)算部件403與現(xiàn)有例同樣，將平均相關(guān)信號(hào)(∑CTi，∑STi)看作合成相關(guān)值(∑C，∑S)，求(∑CTi，∑STi)呈現(xiàn)的矢量角θ2s將θ2s代入式(15)，求用碼元周期(T)進(jìn)行歸一化的情況下的定時(shí)相位差θs[度]。定時(shí)相位差θs和定時(shí)誤差τ的關(guān)系如式(16a)、式(16b)所示。
定時(shí)相位差計(jì)算部件403根據(jù)通過以上的運(yùn)算而得到的定時(shí)誤差τ，來輸出抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)。
這樣，呈現(xiàn)與矢量角θWi無關(guān)、更確定的定時(shí)相位的相關(guān)信號(hào)通過式(33a)、式(33b)、式(34a)、式(34b)、式(35a)、式(35b)來選擇。此外，相位的二倍頻的處理用平均后的式(15)來進(jìn)行，不像實(shí)施例7和實(shí)施例8那樣在平均之前，所以能夠?qū)崿F(xiàn)比實(shí)施例7和實(shí)施例8更高精度的定時(shí)相位檢測(cè)，同時(shí)也降低運(yùn)算量。
與實(shí)施例7同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，實(shí)施例9的具有圖18所示的平均部件的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
圖19是本發(fā)明實(shí)施例10的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖，與圖16所示的實(shí)施例7的解調(diào)器同樣，在接收隨機(jī)碼型時(shí)，通過現(xiàn)有的PLL來進(jìn)行定時(shí)相位跟蹤，并且回避AGC引起的過放大的影響。對(duì)與圖14、圖16所示的解調(diào)器相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭酝粯?biāo)號(hào)。
在圖19中，424是相位檢測(cè)部件，425是平均部件，423a是前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，401a是VCO，440是限幅(クリツプ)檢測(cè)部件。
接著，根據(jù)圖19來說明動(dòng)作。首先，天線100接收RF頻帶的突發(fā)信號(hào)，變頻部件200、及第1A/D變換器301a、第2A/D變換器301b進(jìn)行處理，從第1A/D變換器301a輸出采樣到的接收數(shù)據(jù)序列Ii(i＝1，2，3，…)，從第2A/D變換器301b輸出采樣到的接收數(shù)據(jù)序列Qi(i＝1，2，3，…)。
限幅檢測(cè)部件440輸入該接收數(shù)據(jù)序列Ii(i＝1，2，3，…)及接收數(shù)據(jù)序列Qi(i＝1，2，3，…)并檢測(cè)輸出值，判定該輸出值是否在預(yù)定的容許范圍內(nèi)。在該輸出值超過容許范圍的最大值、或者低于容許范圍的最小值的情況下，判定為在AGC引入時(shí)超過各A/D變換器的輸入范圍的過放大信號(hào)被輸入到A/D變換器，將第1A/D變換器301a及第2A/D變換器301b兩者的輸出值變換為“0”，輸出到后級(jí)的同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b。在容許范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出。
接著，進(jìn)行從同相分量平方部件420a、正交分量平方部件420b到前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a的處理，輸出抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)。
如果沒有限幅檢測(cè)部件440，則在AGC引入時(shí)有超過各A/D變換器的輸入范圍的過放大的情況下，本來是正弦波的前置碼信號(hào)失真為矩形被輸入到后級(jí)的電路，定時(shí)相位估計(jì)精度惡化。與此相反，通過包括限幅檢測(cè)部件440，即使在AGC引入時(shí)有超過各A/D變換器的輸入范圍的過放大的情況下，也能檢測(cè)該過放大，使此時(shí)的接收信號(hào)無效(變換為“0”)，所以定時(shí)再生裝置400能夠不用失真為矩形的前置碼信號(hào)來進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)，而在輸入電平進(jìn)入各A/D變換器的輸入范圍內(nèi)的AGC引入后才開始動(dòng)作，因此，定時(shí)再生裝置400在AGC引入時(shí)能夠回避定時(shí)相位估計(jì)精度惡化。
如果正在接收前置碼信號(hào)時(shí)而且AGC引入完成，則定時(shí)再生裝置400呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度Vi與實(shí)施例4同樣，與載波相位θc無關(guān)，呈現(xiàn)大的一定值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為確定的值。
另一方面，在接收無信號(hào)時(shí)(無信號(hào)、只接收噪聲的情況下)，在接收前置碼之后接續(xù)的有意義的數(shù)據(jù)部時(shí)，或者在AGC引入過程中，矢量長(zhǎng)度Vi呈現(xiàn)小值，而且定時(shí)相位差θri[度]也為不確定的值。
因此，前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a即使在接收突發(fā)信號(hào)的定時(shí)不明、不知道前置碼到來時(shí)刻的情況下，也能夠求定時(shí)誤差τ。
即，首先，監(jiān)視矢量長(zhǎng)度Vi，在Vi大的情況下(例如矢量長(zhǎng)度Vi超過某個(gè)閾值εp的情況下)判定為“AGC已完成引入，正在接收前置碼”，按圖5所示的定時(shí)來鎖存定時(shí)相位差θri[度]。從圖5可知，鎖存了的定時(shí)相位差θs[度]是Vi大時(shí)的定時(shí)相位差θri，所以是確定的值。前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件423a用通過該處理而得到的定時(shí)相位差θs，用式(16a)、(16b)來求定時(shí)誤差τ，將抵銷定時(shí)誤差τ的相位控制信號(hào)提供給后級(jí)的VCO 401a。
另一方面，相位檢測(cè)部件424根據(jù)接收數(shù)據(jù)(Ii，Qi)來檢測(cè)定時(shí)相位是超前、還是滯后，如果定時(shí)相位超前則輸出“+1”，而如果滯后則輸出“-1”。
平均部件425例如用隨機(jī)移動(dòng)濾波器對(duì)該表示超前·滯后的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出。
VCO 401a根據(jù)相位超前滯后信號(hào)來控制再生樣本時(shí)鐘和再生碼元時(shí)鐘的相位，如果相位超前滯后信號(hào)是“正”則提前定時(shí)相位，而如果是“負(fù)”則延遲定時(shí)相位。VCO 401a通常由相位超前滯后信號(hào)來控制，但是如果檢測(cè)出前置碼，輸入了相位控制信號(hào)，則不用相位超前滯后信號(hào)，而用相位控制信號(hào)來實(shí)施各時(shí)鐘相位控制。
這樣，限幅檢測(cè)部件440減輕了AGC引入動(dòng)作引起的定時(shí)誤差增大，而且并用PLL型，從而能夠用短前置碼信號(hào)來實(shí)施高精度的定時(shí)相位估計(jì)、和控制，并且能夠在接收有意義的隨機(jī)數(shù)據(jù)部時(shí)也實(shí)現(xiàn)定時(shí)相位跟蹤。
此外，即使在接收信號(hào)的電平控制中使用AGC(Automatic GainControl，自動(dòng)增益控制)、輸入由AGC過放大了的接收信號(hào)的情況下，也能夠進(jìn)行高精度的定時(shí)再生，而不增大定時(shí)相位估計(jì)誤差。
這里，限幅檢測(cè)部件440不限于使用于本實(shí)施例10中，例如當(dāng)然也可以使用于實(shí)施例1至實(shí)施例8記載的定時(shí)再生裝置中，將從該限幅檢測(cè)部件440輸出的接收數(shù)據(jù)序列Ii(i＝1，2，3，…)及接收數(shù)據(jù)序列Qi(i＝1，2，3，…)輸入到后級(jí)的同相分量平方部件420a及正交分量平方部件420b。
與實(shí)施例1同樣，除了在每1個(gè)碼元時(shí)在圖22所示的復(fù)平面上原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變(即，在每1個(gè)碼元時(shí)轉(zhuǎn)變±180[度])的前置碼信號(hào)以外，例如在每1個(gè)碼元時(shí)在圖36所示的復(fù)平面上相鄰的兩個(gè)奈奎斯特點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)等，只要是在每1個(gè)碼元時(shí)在復(fù)平面上的某2點(diǎn)之間交替轉(zhuǎn)變的前置碼信號(hào)，實(shí)施例10的定時(shí)再生裝置就能夠與載波相位無關(guān)地、高精度地進(jìn)行定時(shí)相位估計(jì)或前置碼檢測(cè)。
這樣，在本發(fā)明中，能夠不受載波相位θc影響，實(shí)現(xiàn)高精度的定時(shí)相位估計(jì)，進(jìn)而正常進(jìn)行定時(shí)相位控制。再者，即使在接通電源時(shí)、或在從遮蔽返回后的重新連接中，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的BER特性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的定時(shí)再生裝置及解調(diào)器能夠應(yīng)用于在突發(fā)信號(hào)的先頭具有前置碼信號(hào)的寬帶數(shù)字無線通信系統(tǒng)，適于不受載波相位θc影響、高精度地計(jì)算定時(shí)誤差。
權(quán)利要求
1.一種定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將上述平方同相分量乘以上述基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入上述基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將上述平方正交分量乘以上述基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方正交分量來輸出；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件，求上述編碼平方同相分量、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為同相相關(guān)信號(hào)來輸出；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件，求上述編碼平方正交分量、和上述1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為正交相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量合成選擇部件，比較上述同相相關(guān)信號(hào)的大小和上述正交相關(guān)信號(hào)的大小，使上述同相相關(guān)信號(hào)和上述正交相關(guān)信號(hào)中小的一方呈現(xiàn)的矢量方向、與上述同相相關(guān)信號(hào)和上述正交相關(guān)信號(hào)中大的一方呈現(xiàn)的矢量的方向一致后進(jìn)行合成，將合成后的相關(guān)信號(hào)作為合成相關(guān)信號(hào)來輸出；以及定時(shí)相位差計(jì)算部件，根據(jù)上述合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來輸出相位控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
3.如權(quán)利要求2所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)出的信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)上述相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和上述相位超前滯后信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
4.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
5.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，定時(shí)相位差計(jì)算部件根據(jù)合成相關(guān)信號(hào)中同相分量的平方根、和正交分量呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差。
6.如權(quán)利要求1所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括限幅檢測(cè)部件，該限幅檢測(cè)部件輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于上述預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從上述限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
7.一種定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將上述平方同相分量乘以上述基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入上述基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將上述平方正交分量乘以上述基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法后的信號(hào)作為編碼平方正交分量來輸出；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件，求上述編碼平方同相分量、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為同相相關(guān)信號(hào)來輸出；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件，求上述編碼平方正交分量、和上述1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為正交相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量合成選擇部件，比較上述同相相關(guān)信號(hào)的大小和上述正交相關(guān)信號(hào)的大小，使上述同相相關(guān)信號(hào)和上述正交相關(guān)信號(hào)中小的一方呈現(xiàn)的矢量方向、與上述同相相關(guān)信號(hào)和上述正交相關(guān)信號(hào)中大的一方呈現(xiàn)的矢量的方向一致后進(jìn)行合成，將合成后的相關(guān)信號(hào)作為合成相關(guān)信號(hào)來輸出；以及前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，計(jì)算上述合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角和矢量長(zhǎng)度，在上述矢量長(zhǎng)度大于預(yù)定的閾值的情況下，判斷為檢測(cè)出上述前置碼信號(hào)，用此時(shí)的上述合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差，輸出相位控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
9.如權(quán)利要求8所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)出的信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)上述相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和上述相位超前滯后信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
10.如權(quán)利要求7所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方前置碼同相相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方前置碼正交相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
11.如權(quán)利要求7所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件根據(jù)合成相關(guān)信號(hào)中的同相分量的絕對(duì)值的平方根乘以上述同相分量的符號(hào){±1}所得的值、和正交分量的絕對(duì)值的平方根乘以上述正交分量的符號(hào){±1}所得的值呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差。
12.如權(quán)利要求7所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括限幅檢測(cè)部件，該限幅檢測(cè)部件輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于上述預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從上述限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
13.一種定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將上述平方同相分量乘以上述基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入上述基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將上述平方正交分量乘以上述基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相減信號(hào)、和上述1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較上述相加相關(guān)信號(hào)的大小和上述相減相關(guān)信號(hào)的大小，選擇上述相加相關(guān)信號(hào)和上述相減相關(guān)信號(hào)中大的一方，作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；以及定時(shí)相位差計(jì)算部件，根據(jù)上述選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來輸出相位控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
15.如權(quán)利要求14所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)上述相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和上述相位超前滯后信號(hào)這兩者來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
16.如權(quán)利要求13所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
17.如權(quán)利要求13所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減作為平方相減信號(hào)。
18.如權(quán)利要求13所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加所得的相加值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相加值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減所得的相減值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相減值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相減信號(hào)。
19.如權(quán)利要求13所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括限幅檢測(cè)部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于上述預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從上述限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
20.一種定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將上述平方同相分量乘以上述基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入上述基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將上述平方正交分量乘以上述基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相減信號(hào)、和上述1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較上述相加相關(guān)信號(hào)的大小和上述相減相關(guān)信號(hào)的大小，選擇上述相加相關(guān)信號(hào)和上述相減相關(guān)信號(hào)中大的一方，作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；以及前置碼檢測(cè)·定時(shí)相位差計(jì)算部件，計(jì)算上述選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角和矢量長(zhǎng)度，在上述矢量長(zhǎng)度大于預(yù)定的閾值的情況下，判斷為檢測(cè)出上述前置碼信號(hào)，用此時(shí)的上述合成相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來計(jì)算定時(shí)相位差，輸出相位控制信號(hào)。
21.如權(quán)利要求20所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
22.如權(quán)利要求21所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括相位檢測(cè)部件，用按再生樣本時(shí)鐘而采樣到的基帶信號(hào)來檢測(cè)定時(shí)相位的超前/滯后，將檢測(cè)信號(hào)作為相位檢測(cè)信號(hào)來輸出，以及相位檢測(cè)信號(hào)平均部件，對(duì)上述相位檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均，將該平均作為相位超前滯后信號(hào)來輸出；VCO根據(jù)相位控制信號(hào)和上述相位超前滯后信號(hào)這兩者來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量。
23.如權(quán)利要求20所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
24.如權(quán)利要求20所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減作為平方相減信號(hào)。
25.如權(quán)利要求20所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加所得的相加值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相加值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減所得的相減值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相減值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相減信號(hào)。
26.如權(quán)利要求20所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括限幅檢測(cè)部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于上述預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從上述限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
27.一種定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括同相分量平方部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的同相分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方同相分量來輸出；同相乘法部件，將上述平方同相分量乘以上述基帶信號(hào)的同相分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方同相分量來輸出；正交分量平方部件，輸入上述基帶信號(hào)，對(duì)上述基帶信號(hào)的正交分量求平方，將平方后的信號(hào)作為平方正交分量來輸出；正交乘法部件，將上述平方正交分量乘以上述基帶信號(hào)的正交分量的符號(hào)比特(±1)，將乘法結(jié)果作為編碼平方正交分量來輸出；加法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相加，用該相加結(jié)果來生成平方相加信號(hào)并輸出；減法部件，將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減，用該相減結(jié)果來生成平方相減信號(hào)并輸出；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相加信號(hào)、和1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相加相關(guān)信號(hào)來輸出；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件，求上述平方相減信號(hào)、和上述1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值，作為相減相關(guān)信號(hào)來輸出；矢量選擇部件，比較上述相加相關(guān)信號(hào)的大小和上述相減相關(guān)信號(hào)的大小，將上述相加相關(guān)信號(hào)和上述相減相關(guān)信號(hào)中大的一方作為選擇相關(guān)信號(hào)來輸出；加權(quán)部件，對(duì)上述選擇相關(guān)信號(hào)施加與上述選擇相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度的大小對(duì)應(yīng)的加權(quán)，將加權(quán)過的上述選擇相關(guān)信號(hào)作為加權(quán)相關(guān)信號(hào)來輸出；平均部件，對(duì)上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行二倍頻后進(jìn)行平均，將該平均作為加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)來輸出；以及定時(shí)相位差計(jì)算部件，根據(jù)上述加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量角來輸出相位控制信號(hào)。
28.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括VCO，該VCO根據(jù)相位控制信號(hào)來輸出再生碼元時(shí)鐘、再生樣本時(shí)鐘以及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述再生樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述VCO輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
29.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括振蕩器，該振蕩器輸出異步樣本時(shí)鐘及1/2碼元頻率分量；輸入到同相分量平方部件及正交分量平方部件的基帶信號(hào)是按上述異步樣本時(shí)鐘而采樣到的；平方相加信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值；平方相減信號(hào)分量相關(guān)運(yùn)算部件用從上述振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量來求相關(guān)值。
30.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減作為平方相減信號(hào)。
31.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，加法部件將編碼平方同相分量和編碼平方正交分量相加所得的相加值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相加值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相加信號(hào)，而減法部件將上述編碼平方同相分量和上述編碼平方正交分量相減所得的相減值的絕對(duì)值的平方根乘以上述相減值的符號(hào){±1}所得的值作為平方相減信號(hào)。
32.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，在加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量為負(fù)的情況下，平均部件將上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量、和正交分量的符號(hào)分別反轉(zhuǎn)所得的相關(guān)信號(hào)作為第1相關(guān)信號(hào)來生成，而在上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量為正的情況下，將上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)作為第1相關(guān)信號(hào)；在上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)的正交分量為負(fù)的情況下，將上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)的同相分量、和正交分量的符號(hào)分別反轉(zhuǎn)所得的相關(guān)信號(hào)作為第2相關(guān)信號(hào)來生成，而在上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)的正交分量為正的情況下，將上述加權(quán)相關(guān)信號(hào)作為第2相關(guān)信號(hào)來生成；進(jìn)而，對(duì)上述第1相關(guān)信號(hào)、和上述第2相關(guān)信號(hào)分別進(jìn)行平均，在平均過的上述第1相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于平均過的上述第2相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度的情況下，將平均過的上述第2相關(guān)信號(hào)作為上述加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)來輸出，而在平均過的上述第2相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度大于平均過的上述第1相關(guān)信號(hào)呈現(xiàn)的矢量長(zhǎng)度的情況下，將平均過的上述第2相關(guān)信號(hào)作為上述加權(quán)平均相關(guān)信號(hào)來輸出。
33.如權(quán)利要求27所述的定時(shí)再生裝置，其特征在于，包括限幅檢測(cè)部件，輸入具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)，在上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量中的至少一個(gè)值處于預(yù)定的范圍以外的情況下，將上述基帶信號(hào)的同相分量及上述基帶信號(hào)的正交分量這兩者變換為“0”并輸出，而在處于上述預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，原封不動(dòng)地輸出基帶信號(hào)；同相分量平方部件及正交分量平方部件輸入的基帶信號(hào)是從上述限幅檢測(cè)部件輸出的基帶信號(hào)。
34.一種解調(diào)器，其特征在于，具有天線，接收無線信號(hào)；變頻部件，將上述接收到的無線信號(hào)變頻為基帶信號(hào)；A/D變換部件，用再生樣本時(shí)鐘按2倍碼元速率對(duì)上述基帶信號(hào)進(jìn)行采樣，變換為數(shù)字基帶信號(hào)；權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求10、權(quán)利要求11及 14中任一項(xiàng)所述的定時(shí)再生裝置；以及數(shù)據(jù)判定部件，用上述再生碼元時(shí)鐘，從上述數(shù)字基帶信號(hào)中提取奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，判定提取出的上述奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
35.一種解調(diào)器，其特征在于，具有天線，接收無線信號(hào)；變頻部件，將上述接收到的無線信號(hào)變頻為基帶信號(hào)；A/D變換部件，用上述異步樣本時(shí)鐘按2倍碼元速率對(duì)上述基帶信號(hào)進(jìn)行采樣，變換為數(shù)字基帶信號(hào)；權(quán)利要求5、權(quán)利要求12及權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的定時(shí)再生裝置；數(shù)據(jù)插值部件，按上述異步樣本時(shí)鐘對(duì)采樣到的上述數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行插值，將插值后的數(shù)據(jù)作為插值基帶信號(hào)來輸出；以及數(shù)據(jù)判定部件，根據(jù)相位控制信號(hào)，提取插值基帶信號(hào)的奈奎斯特點(diǎn)，判定提取出的上述奈奎斯特點(diǎn)數(shù)據(jù)，作為解調(diào)數(shù)據(jù)來輸出。
全文摘要
求具有前置碼信號(hào)的基帶信號(hào)的同相分量的平方即平方同相分量、和正交分量的平方即平方正交分量、與從VCO及振蕩器輸出的1/2碼元頻率分量之間的相關(guān)值,使用該相關(guān)值來生成進(jìn)行相位控制的相位控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L7/08GK1345500SQ00805858
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月4日
發(fā)明者藤村明憲, 大久保政二, 小島年春 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社