專利名稱：用于模擬信號或多模擬信號的單信道接收或多信道接收的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于一個模擬信號或多模擬信號的單信道接收或多信道接收的方法及裝置。
為此目的，接收機中的模/數(shù)轉換器把接收的模擬信號特別是ISDN信號的每個符號轉換成為n個數(shù)字值。接在模/數(shù)轉換器的下游并由時鐘控制裝置控制的開關將n個數(shù)字值中的一個精確數(shù)字值切換到信號處理裝置。這個值被稱為數(shù)字接收值。使用數(shù)字接收值，信號處理裝置為接收信號的均衡和回波補償進行信號處理計算。對于回波補償，必須插入發(fā)送的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)字處理裝置從數(shù)字接收值產(chǎn)生控制信號，該控制信號為頻率校正和相位控制而控制時鐘控制裝置。根據(jù)利用該控制信號發(fā)送的控制信息，在某些環(huán)境下，取樣瞬間，即精確選擇的符號的n個數(shù)字值之一被移位了，從而，符號的周期長度可能縮短或延長。如果模/數(shù)轉換器在一個符號周期內供給n個數(shù)字值，未縮短或未延長的符號周期持續(xù)了時間Tsn，根據(jù)接收機中的時鐘控制，例如，符號持續(xù)時間Ts可以假設是(n-1)·Td、n*Td或(n+1)·Td的值。Td表示控制的步長并且是Tsn/n。根據(jù)控制過程，為將由信號處理裝置實施的接收算法獲得可變處理時間。對于接收多個模擬信號來說，特別是多個ISDN信道，現(xiàn)有技術必須提供大量的接收機。特別是當整個結構以集成電路構成時，導致硬件的高額費用并引起高成本。
本發(fā)明涉及對應多信道的多模擬信號的多信道接收方法，每個模擬信號包括多個符號。在下面的敘述中，模擬信號的單信道接收的情況代表用于多模擬信號的多信道接收的所述方法的一種特殊形式，其中，信道數(shù)k＝1。
每個模擬輸入信號由模/數(shù)轉換器轉換成為數(shù)字數(shù)據(jù)流。每個符號周期的n個數(shù)字值被提供在每種情況中而不考慮時鐘控制。每個信道的數(shù)字值被分別饋送到由時鐘控制電路分別控制的開關，并精確地傳輸n個數(shù)字值之一，就是說每個符號周期的數(shù)字接收值到第一緩沖存儲器，緩沖存儲器分別接在開關的下游，緩沖存儲器至少存儲一個數(shù)字接收值。第一緩沖存儲器的輸出連接到信號處理裝置。信號處理裝置為信道的數(shù)字接收值分別保留的數(shù)字接收算法的實施而保持固定處理時間，處理所有信道所需的整個處理時間應小于或等于根據(jù)該控制縮短的符號持續(xù)時間。信號處理裝置及時地相繼處理信道的數(shù)字接收值。在每一種情況中，用于各個信道的處理時間周期的開始由信號處理裝置在每種情況下的控制信號表示。這個控制信號對應各個信道的信號處理裝置的固定接收時鐘。多個信道的多個固定接收時鐘相互之間以對應固定處理時間周期的方式被移位。每個第一緩沖存儲器被分配給信號處理控制器，該控制器借助控制信號將相應的第一緩沖存儲器的狀態(tài)指示給信號處理裝置。如果分配給信道的控制信號在信號處理裝置的有關接收時鐘瞬間指示數(shù)字接收值是可用的，那么，這個值由信號處理裝置接收，在完成信號處理算法之后，就是說，在為各個信道提供處理時間周期之后，將該控制信號存儲在分配給各個信道的并存儲至少一組數(shù)字輸出值的第二緩沖存儲器。除了決定性符號之外，一組輸出值包括用于完成控制所需的控制信息。然后，這些輸出數(shù)據(jù)用時鐘控制裝置提供的被控符號時鐘再一次傳送到下游部件或時鐘控制裝置。如果分配給信道的控制信號指示在信號處理裝置的有關接收時鐘瞬間沒有新的接收值可用，則不使用該處理周期，所以，沒有輸出數(shù)據(jù)被寫入第二緩沖存儲器。在這種情況下，信號處理裝置在未用處理時間周期的持續(xù)時間內未被激活或該信號處理裝置可用于其它任務。
按照這個方法，分別屬于所有信道符號的接收值在信號處理裝置的整個處理時間內被處理。整個時間對應信道的固定接收時鐘的周期長度。如果信號處理裝置用具有周期Tf的系統(tǒng)時鐘f工作，信號處理裝置對信道的數(shù)字接收值實施信號處理算法需要i個系統(tǒng)時鐘，則整個處理時間是i·Tf·k，其中，k是信道數(shù)。例如，根據(jù)時鐘控制的符號周期長度可以是(n-1)·Td、n·Td或(n+1)·Td，其中，Td是控制步長。所有信道的額定的，即未縮短或未延長的符號周期長度Tsn是n·Td。信號處理裝置的整個處理時間必須小于或等于縮短的符號持續(xù)時間，準確地說，對于這個例子，必須保持下述關系(i·Tf)·k≤(n-1)·Td在此所述的方法適于設置單信道接收機和設置多信道接收機兩者。
與k個接收機對應k個信道相反，在本發(fā)明的方法中，可使用一個信號處理裝置處理多個信道或信號，當然，本方法的花費相應地減少了。這是可能的，因為在信號處理裝置中為每個信道提供了明確地確定的處理時間周期，并在信道的各個控制信號的基礎上使用。因此，單個信道的完全獨立處理是可能的。
本方法使用在ISDN接收機(LT、NT和LT/NT組合解決方案中)單信道和四信道設置的情況中特別有利。然而，本方法可以擴展到任何數(shù)量的信道中，特別是8信道或16信道，只需要信號處理裝置對應前面提到的前提以較快的速率計時，或相應地增加它的計算功率。原理上，這個方法也適用其它DSL(數(shù)字用戶線)接收機的單信道或多信道設置。
在每種情況中，每個模擬信號最好由使用sigma-delta法的模/數(shù)轉換器轉換，從模擬信號的每個符號提取n個取樣值，并轉換成n個數(shù)字值。因此，sigma-delta法的過取樣在每個符號周期產(chǎn)生了n個數(shù)字值，這些值適合接收機中非常準確的相位控制，如果適當，也適合接收機中的頻率校正。
N個數(shù)字值之一最好通過各個開關精確地切換到各個第一緩沖存儲器。
在優(yōu)選實施例中，每個時鐘控制裝置以這種方式控制各個開關，即由信號處理裝置發(fā)送的控制信號由信號處理裝置估算，用于選擇n個數(shù)字值之一。
在優(yōu)選實施例中，提供對應多個信道或信號的多個第三緩沖存儲器，每個第三緩沖存儲器分別存儲分配給模擬接收信號的數(shù)字發(fā)送信號，每個第三緩沖存儲器的輸出被饋送到信號處理裝置用于回波補償。
每個時鐘控制裝置最好產(chǎn)生第二時鐘信號，該時鐘信號被饋送到各個第三緩沖存儲器中用于同步，以致第三緩沖存儲器同步地與本方法的其它部件工作。
特別地，數(shù)字信號處理裝置可以以DSP(數(shù)字信號處理器)的形式實現(xiàn)。
在優(yōu)選實施例中，信號處理裝置執(zhí)行來自只讀存儲器的程序用于回波補償和均衡化。
本發(fā)明也涉及一個模擬信號或對應多個信道的多個模擬信號的單信道接收或多信道接收的裝置，其中，每個模擬信號被分別饋送到模/數(shù)轉換器，每個模/數(shù)轉換器的輸出通過開關連接到第一緩沖存儲器，每個第一緩沖存儲器的輸出連接到信號處理裝置，每個開關分別由時鐘控制裝置控制，每個第一緩沖存儲器分別由信號處理控制器控制，每個信號處理控制器發(fā)送信號到信號處理裝置以顯示第一緩沖存儲器的狀態(tài)，信號處理裝置在分配給各個信道的第二緩沖存儲器中分別存儲每個處理的信號。
模/數(shù)轉換器最好按照sigma-delta法工作。
在裝置的優(yōu)選實施例中，提供了對應多個信道的多個第三緩沖存儲器，每個第三緩沖存儲器分別存儲分配給模擬接收信號的數(shù)字發(fā)射信，每個第三緩沖存儲器的輸出被饋送到信號處理裝置用于回波補償。
信號處理裝置最好具有只讀存儲器，在只讀存儲器中存儲用于回波補償和均衡化的程序。本發(fā)明裝置的具體優(yōu)點是明顯的，就是說，實質上處理多個信道只需提供一個只讀存儲器和一個信號處理裝置。與此相反，在現(xiàn)有技術中，提供了對應多個被處理信道的多個只讀存儲器和信號處理裝置。處理多個信道的程序與處理一個信道的程序相同。由于是按順序處理這些信道，該程序對應于信道數(shù)量順序地運行多次。總而言之，程序存儲空間得到了明顯節(jié)省。此外，節(jié)約了存儲變量的讀/寫存儲器，因為不需要為每個信道提供讀/寫存儲器，而是由所有信道共用一個讀/寫存儲器就足夠了。
最后，最好將該裝置構成為集成電路的一部分。特別導致的優(yōu)點是在本發(fā)明裝置的情況中比一個接收機分別用于一個信道的情況中需要較少的芯片面積。
兩個開關14和15分別由時鐘控制裝置20和21產(chǎn)生的符號時鐘56和57控制，以這種方式，當電路結構用在LT端的接收機中時執(zhí)行相位控制，此外，在NT端的接收機的情況下執(zhí)行頻率校正。在這種情況中，通過開關14和15分別精確地選擇n個數(shù)字值52和53中的一個值來確定相位控制和頻率校正。每個時鐘控制裝置20和21從信號處理裝置22，具體地說，通過第二緩沖存儲器23和24分別接收控制信號60和61，信號處理裝置22不僅把控制信息寫入時鐘控制裝置20和21，也把對應均衡和回波補償?shù)慕邮招盘柕挠杏眯盘枌懭霑r鐘控制裝置20和21。
每個信道的第一緩沖存儲器16和17是數(shù)字接收值的中間存儲所需的，因為只是某個處理時間對每個信道的信號處理裝置是可用的。寫入第一緩沖存儲器16和17分別由被控的符號時鐘56和57執(zhí)行，被控時鐘56和57分別由時鐘控制裝置20和21發(fā)出。因此，對第一緩沖存儲器16和17的寫入分別是使用與控制開關14和15的相同時鐘，就是說，被控符號時鐘進行的。每個第一緩沖存儲器16和17分別由信號處理控制器18和19控制，同時，信號處理控制器18和19分別由信號處理裝置22的固定接收時鐘68和68控制，信號處理裝置22用于從各個第一緩沖存儲器16或17讀出。因此，緩沖存儲器16和17的讀取是與由信號處理裝置22規(guī)定的固定接收時鐘68和69同步進行的。信號處理控制器18和19估算分別用于控制到第一緩沖存儲器16和17的寫入存取56和57及讀取存取68和69的控制信號，還分別向信號處理裝置22傳送控制信號62和63，該控制信號分別顯示第一緩沖存儲器16和17的狀態(tài)。這是因為，如果第一緩沖存儲器16和17是空閑的，控制信號62和63使可用于信號處理裝置22的各個信道的處理時間周期停用。在這種情況中，信號處理裝置22是不可使用，例如，可用于其它任務。
時鐘控制裝置20和21也為同步寫入第三緩沖存儲器25和26產(chǎn)生發(fā)射時鐘58和59，發(fā)射信號的數(shù)字值64和65被存儲在第三緩沖存儲器25和26中。存儲在第三緩沖存儲器25和26中存儲的數(shù)字值分別作為模擬接收信號50和51的回波補償。為此目的，第三緩沖存儲器25和26的輸出分別連接到信號處理裝置22，信號處理裝置22通過回波補償?shù)乃惴ㄌ幚戆l(fā)射的符號。
由信號處理裝置22處理的接收信號(決定性符號)和另外用于每個信道的控制信息在各個處理時間周期的結尾被分別利用固定寫入時鐘70和71存儲在第二緩沖存儲器23和24中。然后，被處理的有用符號在第二緩沖存儲器23和24的輸出端可用作為特別對應于均衡的和回波補償?shù)慕邮漳M信號50和51的數(shù)字值56和57，第二緩沖存儲器23和24分別用被控符號時鐘56和57讀出。
在圖2中，來自

圖1的裝置的主信號被表示成時序圖。對于每個信道1和2來說，與信號處理裝置的可用處理時間周期相對應，分別以交替的方式表示規(guī)定的周期。
每個信道具有它自己的被控符號時鐘，該時鐘取決于各個接收信號的相位和頻率，因此，可以被相應地縮短或延長。因此，信道的符號周期可以具有可變的周期長度，信號處理裝置需要處理兩個信道的整個處理時間必須小于或等于縮短的符號周期。每個信道具有它自己的固定接收時鐘，根據(jù)這個時鐘，各個信道的第一緩沖存儲器被讀出，根據(jù)這個時鐘，信號處理裝置接收對應信道的信號接收值。信道的接收時鐘相互之間以對應于信號處理裝置需要處理信道接收值的處理的處理時間的方式移位。提供給每個信道的控制信號激活為信道的處理而提供給信號處理裝置的各個信道的時隙。例如，如果信道的第一緩沖存儲器是空閑的，對應的控制信號不激活信號處理裝置中的處理時隙。
權利要求
1.一種模擬信號的單信道接收方法，其中模擬信號(50)具有多個符號，并被轉換成為對應多個數(shù)字值的數(shù)字信號(52)；數(shù)字信號(52)被饋送到開關(14)；開關(14)由時鐘控制裝置(20)控制；開關(14)的下游是第一緩沖存儲器(16)，所述第一緩沖存儲器(16)至少存儲一個通過開關切換的數(shù)字信號(52)的數(shù)字接收值(54)；第一緩沖存儲器的輸出連接到信號處理裝置(22)；信號處理控制器(18)提供數(shù)字信號；信號處理控制器向信號處理裝置發(fā)送控制信號(62)，控制信號(62)顯示緩沖存儲器的狀態(tài)；在控制信號(62)存在時，信號處理裝置(22)在預定處理時間周期處理數(shù)字接收值；信號處理裝置(22)在第二緩沖存儲器(23)中存儲處理的信號。
2.一種對應多信道的多模擬信號的多信道接收方法，其中每個模擬信號(50、51)具有多個符號，并被轉換成為數(shù)字信號(52、53)；每個數(shù)字信號(52、53)被分別饋送到開關(14、15)；每個開關(14、15)分別由時鐘控制裝置(20、21)控制；每個開關(14、15)的各個下游是第一緩沖存儲器(16、17)，所述第一緩沖存儲器(16、17)至少存儲一個通過開關切換的數(shù)字信號(52、53)的數(shù)字接收值(54、55)；每個第一緩沖存儲器的輸出連接到信號處理裝置(22)；信號處理控制器(18、19)分別提供每個數(shù)字信號；每個信號處理控制器向信號處理裝置發(fā)送控制信號(62、63)，控制信號(62、63)顯示各個緩沖存儲器的狀態(tài)；在各個控制信號(62、63)存在時，信號處理裝置(22)在預定的處理時間周期處理信道的數(shù)字接收值；信號處理裝置在分配給各個信道的第二緩沖存儲器(23、24)中存儲處理的信號。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于每個模擬信號分別用模/數(shù)轉換器(12、13)轉換，從模擬信號的每個符號提取n個取樣值，并將其轉換成為n個數(shù)字值。
4.按權利要求3所述的方法，其特征在于n個數(shù)字值中的一個精確值通過各個開關(14、15)切換到各個第一緩沖存儲器(16、17)。
5.按權利要求4所述的方法，其特征在于每個時鐘控制裝置(20、21)以這樣一種方式控制各個開關(14、15)，由信號處理裝置(22)發(fā)送的控制信號(60、61)由選擇n個數(shù)字值之一的時鐘控制裝置(20、21)估算。
6.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于每個開關(14、15)由分別分配給開關的時鐘控制裝置(20、21)產(chǎn)生的符號時鐘(56、57)控制，以致每個符號的一個精確的數(shù)字接收值被切換。
7.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于由時鐘控制裝置(20、21)執(zhí)行的時鐘控制產(chǎn)生了符號時鐘(56、57)，該符號時鐘在某些限制和每個信道的符號周期長度內是可變的。
8.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于信號處理裝置(22)用固定處理頻率工作。
9.按權利要求8所述的方法，其特征在于從第一緩沖存儲器(16、17)讀出數(shù)字接收值和把數(shù)字接收值讀入信號處理裝置(22)的接收時鐘(68、69)對每個信道是常數(shù)。
10.按權利要求8或9所述的方法，其特征在于在多信道接收的情況中，信號處理裝置(22)的固定接收時鐘(68、69)相互之間以對應信道的處理時間周期的方式移位。
11.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于信號處理裝置(22)處理數(shù)字接收值所需的整個處理時間短于或等于由時鐘控制縮短的最大程度的符號周期長度，所連接的所有信道中的這一信道工作在最高頻率上。
12.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于每個信號處理控制器(18、19)分別估算到第一緩沖存儲器的寫和讀存取，并向信號處理裝置(22)發(fā)送控制信號(62、63)，在對第一緩沖存儲器(16、17)進行讀存取的瞬間，新的數(shù)字接收值在第一緩沖存儲器中是可用的情況下，控制信號激勵信號處理裝置(22)，在對第一緩沖存儲器進行讀存取的瞬間，在沒有新的數(shù)字接收值是可用的情況下，根據(jù)快速信號處理裝置與被控符號時鐘(56、57)進行的比較，控制信號在為各個信道保留的時間周期的持續(xù)時間中不激勵信號處理裝置，所以，各個信道沒有新的數(shù)字接收值進入信號處理裝置。
13.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于每個模擬信號由模/數(shù)轉換器(12、13)使用sigma-delta法轉換。
14.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于提供對應多個信道的多個第三緩沖存儲器(25、26)，每個第三緩沖存儲器(25、26)分別存儲分配給模擬信號(50、51)的數(shù)字發(fā)射信號(64、65)，每個第三緩沖存儲器的輸出被饋送到用于回波補償?shù)男盘柼幚硌b置(22)。
15.按權利要求14所述的方法，其特征在于每個時鐘控制裝置(20、21)產(chǎn)生饋送到各個第三緩沖存儲器(25、26)用于同步的第二時鐘信號(58、59)。
16.按前述權利要求之一所述的方法，其特征在于信號處理裝置(22)運行來自只讀存儲器的程序，用于回波補償和均衡化。
17.一種模擬信號的單信道接收裝置，其中模擬信號(50)被饋送到模/數(shù)轉換器(12)；模/數(shù)轉換器的輸出端通過開關(14)連接到第一緩沖存儲器(16)；第一緩沖存儲器(16)的輸出端連接到信號處理裝置(22)；開關(14)由時鐘控制裝置(20)控制；信號處理控制器(18)發(fā)送控制信號(62)到信號處理裝置(22)，以顯示第一緩沖存儲器的狀態(tài)；信號處理裝置(22)根據(jù)控制信號(62)處理數(shù)字接收值，并在分配的第二緩沖存儲器(23)中存儲處理的信號。
18.一種對應多信道的多模擬信號的多信道接收裝置，包括每個模擬信號(50、51)被分別饋送到模/數(shù)轉換器(12、13)；每個模/數(shù)轉換器的輸出端通過開關(14、15)連接到第一緩沖存儲器(16、17)；每個第一緩沖存儲器(16、17)的輸出端連接到信號處理裝置(22)；每個開關(14、15)分別由時鐘控制裝置(20、21)控制；為每個信道提供信號處理控制器(18、19)，每個信號處理控制器(18、19)發(fā)送控制信號(62、63)到信號處理裝置(22)，以顯示第一緩沖存儲器(16、17)的狀態(tài)；信號處理裝置(22)根據(jù)各個控制信號(62、63)處理信道的數(shù)字接收值，并在分配到各個信道的第二緩沖存儲器(23、24)中分別存儲每個處理的信號。
19.按權利要求17或18所述的裝置，其特征在于模/數(shù)轉換器按照sigma-delta法操作。
20.按權利要求17至19之一所述的裝置，其特征在于提供對應多個信道的多個第三緩沖存儲器(25、26)，每個第三緩沖存儲器(25、26)分別存儲分配給模擬信號(50、51)的數(shù)字接收值，每個第三緩沖存儲器的輸出被饋送到用于回波補償?shù)男盘柼幚硌b置(22)。
21.按權利要求17至20之一所述的裝置，其特征在于信號處理裝置(22)具有存儲用于回波補償和均衡化的程序的只讀存儲器。
22.按權利要求17至21之一所述的裝置，其特征在于裝置被設置成集成電路的一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及模擬信號的單信道接收或對應多信道的多模擬信號的多信道接收的方法及裝置。按照本發(fā)明的方法,所有信道在預定處理周期內由信號處理單元連續(xù)地處理,預定處理周期短于由定時控制縮短的符號持續(xù)時間或等于所述的持續(xù)時間。由于依賴于新輸入數(shù)據(jù)可用性的快速處理圖像,對于每個信道單獨地激活或不激活所述的信號處理裝置。
文檔編號H04Q11/04GK1376373SQ00813305
公開日2002年10月23日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權日1999年9月24日
發(fā)明者斯特凡·霍肯 申請人:印芬龍科技股份有限公司