專利名稱：使用自適應(yīng)插值對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相位跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括相位跟蹤器的系統(tǒng)，所述相位跟蹤器用于跟蹤接收數(shù)據(jù)的相位。
本發(fā)明還涉及一種包括相位跟蹤器的設(shè)備、一種相位跟蹤器、一種對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的處理器、一種對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的方法和一種對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的處理器程序產(chǎn)品。
例如，該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于通信系統(tǒng)，如有線或無(wú)線電話等，或者，對(duì)應(yīng)于包括網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)接口用于將該計(jì)算機(jī)有線地或無(wú)線地連接到網(wǎng)絡(luò)等。例如，該設(shè)備對(duì)應(yīng)于有線或無(wú)線的調(diào)制解調(diào)器等。
美國(guó)專利5963603描述了一種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，其公開(kāi)了無(wú)線數(shù)字通信接收機(jī)的部件。經(jīng)由射頻電路、下變頻器、采樣器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將其提供給一個(gè)包括插值器和時(shí)鐘恢復(fù)與幀同步模塊的相位跟蹤器。如其中的第四行所述，該相位跟蹤器的操作基于一個(gè)同步字在發(fā)送端，將該同步字添加到數(shù)據(jù)中，并且，接收機(jī)預(yù)先知道并能檢測(cè)該同步字。通過(guò)檢測(cè)該同步字，跟蹤相位。
由于基于同步字，所以該公知系統(tǒng)是有缺點(diǎn)的只有接收該同步字期間，才能跟蹤相位；在接收其他數(shù)據(jù)期間，無(wú)法跟蹤相位。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種其中相位跟蹤器不依賴于使用同步字的系統(tǒng)。
本發(fā)明的其他目的是提供一種其中相位跟蹤器不依賴于使用同步字的設(shè)備，以及提供一種不依賴于使用同步字的相位跟蹤器、處理器、方法和處理器程序產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括用于對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的相位跟蹤器，所述相位跟蹤器包括
插值器，用于對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)器，響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合器，用于組合誤差信號(hào)和產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及指示符產(chǎn)生器，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生提供給插值器的指示符信號(hào)，以響應(yīng)于指示符信號(hào)，調(diào)整插值器。
通過(guò)為該系統(tǒng)提供插值器和誤差檢測(cè)器，產(chǎn)生每個(gè)插值采樣流和誤差信號(hào)。組合器組合這些誤差信號(hào)，指示符產(chǎn)生器將組合后的誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示符信號(hào)，以調(diào)整插值。因此，同步字不再是必須的(用于跟蹤相位，但對(duì)于幀同步等其他目的，同步字可能仍然是必須的)，并且，可以對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行相位跟蹤，而不只是在接收同步字期間。此外，根據(jù)本發(fā)明的該系統(tǒng)中的相位跟蹤器具有有利的最小獲取時(shí)間間隔，并在相位跟蹤時(shí)間間隔之后(幾乎)立即啟動(dòng)。
通過(guò)移動(dòng)插值采樣的采樣相位，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例。例如，指示符信號(hào)具有三個(gè)值(上、零、下)中之一，使得通過(guò)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的步驟，非常高效地(向前、無(wú)、向后)移動(dòng)采樣相位。
通過(guò)為相位跟蹤器提供積分器，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例。通過(guò)對(duì)誤差信號(hào)求積分(相加)，組合器組合經(jīng)過(guò)積分的(累加的)誤差信號(hào)，并將不得不做出較少的組合，并可以較低時(shí)鐘速度工作。此外，積分導(dǎo)致準(zhǔn)確性降低和噪音降低。但是，與噪音降低的有利方面相比，準(zhǔn)確性降低的不利方面是可忽略的，只要積分時(shí)間間隔不是太大。
通過(guò)為組合器提供量化器，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第三個(gè)實(shí)施例。通過(guò)將組合后的誤差信號(hào)進(jìn)行量化和將前一個(gè)量化段是左或無(wú)告知指示符產(chǎn)生器，對(duì)于前一個(gè)量化段在左的情況，將新的量化段需要將采樣相位前移或后移告知指示符產(chǎn)生器，于是，根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器的效率得到了進(jìn)一步的提高。
通過(guò)為組合器提供濾波器，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第四個(gè)實(shí)施例。通過(guò)將組合后的(經(jīng)過(guò)積分的)的誤差信號(hào)進(jìn)行濾波，可以使重要的誤差信號(hào)更重要和/或使冗余的誤差信號(hào)更冗余。
通過(guò)包括同相數(shù)據(jù)和正交數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)，每個(gè)插值采樣流包括同相插值采樣流和正交插值采樣流，以及通過(guò)具有有利的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的誤差檢測(cè)器，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第五個(gè)實(shí)施例。
通過(guò)包括移相鍵控切割器(Phase Shift Keying Slicer)的量化器和具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的濾波器，定義根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第六個(gè)實(shí)施例。例如，第一濾波系數(shù)具有在0和1之間的可調(diào)整值，第二濾波系數(shù)具有的值為1減去第一濾波系數(shù)，從而可以調(diào)整濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備、根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器、根據(jù)本發(fā)明的處理器、根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的處理器程序產(chǎn)品的實(shí)施例對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例。
本發(fā)明基于一個(gè)認(rèn)識(shí)基于同步字確定跟蹤信息的現(xiàn)有技術(shù)相位跟蹤器只有在接收這些同步字期間才能跟蹤相位。并且基于一個(gè)基本思想通過(guò)產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)，以及，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)用于調(diào)整插值的指示符信號(hào)，則可以避免使用同步字來(lái)跟蹤相位。
本發(fā)明通過(guò)提供一種具有不依賴于使用同步字的相位跟蹤器的系統(tǒng)，解決問(wèn)題，其有利之處在于具有該相位跟蹤器的系統(tǒng)在任何時(shí)間都能跟蹤相位，而不只是在接收同步字期間，并且，具有最小的獲取時(shí)間間隔，在相位跟蹤時(shí)間間隔之后(幾乎)立即啟動(dòng)。
通過(guò)下面詳細(xì)描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見(jiàn)。


圖1以框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器；圖2以框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器，其用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)；圖3以框圖形式示出了用于根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器的插值器；圖4以框圖形式示出了用于根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器的誤差檢測(cè)器；
圖5以框圖形式示出了用于根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器的組合器；圖6以框圖形式示出了用于根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器的指示符產(chǎn)生器；以及圖7示出了與位于一個(gè)圓內(nèi)的量化段相關(guān)的、由形式為移相鍵控切割器的量化器定義的插值采樣和相移。
圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)1包括射頻接口2、硬件接口3和接收機(jī)4。接收機(jī)4包括控制器5、精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6、相位跟蹤器7(碼片恢復(fù)單元)、載波恢復(fù)單元8、均衡器9、解調(diào)器10和控制單元11，控制單元11可以或可以不構(gòu)成控制器5的一部分。精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6的輸入端連接到射頻接口2的輸出端，精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6的輸出端連接到相位跟蹤器7的輸入端。相位跟蹤器7的輸出端連接到載波恢復(fù)單元8的輸入端，載波恢復(fù)單元8的輸出端連接到均衡器9的輸入端。均衡器9的輸出端連接到解調(diào)器10的輸入端，解調(diào)器10的輸出端連接到控制單元11的輸入端，控制單元11的輸出端連接到硬件接口3的輸入端?？刂破?連接到接口2和3以及模塊6-11，以進(jìn)行控制。
精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6執(zhí)行多種功能，如調(diào)整接收信號(hào)的功率、將來(lái)自射頻接口2的m(例如m＝8)個(gè)比特映射成接收機(jī)4所需的n(例如n＝6)個(gè)有效比特、在增益校正之后避免修剪信號(hào)，以及在功率測(cè)量和校正處理的早期提供初步的增益調(diào)整，以防止信號(hào)功率出現(xiàn)大的變化。相位跟蹤器7測(cè)量和跟蹤采樣相位，并確保即使采樣時(shí)鐘不準(zhǔn)確的情況下采樣相位也保持穩(wěn)定。載波恢復(fù)單元8校正載波頻率誤差，并使用Barker解擴(kuò)頻器和初始頻率估計(jì)器進(jìn)行初始化，在前導(dǎo)碼間隔期間獲得符號(hào)同步。均衡器9獲取最佳的采樣相位，并包括前向饋入部分和決策反饋部分，在數(shù)據(jù)到達(dá)數(shù)據(jù)間隔之前的一個(gè)短或長(zhǎng)前導(dǎo)碼間隔期間被訓(xùn)練。在解調(diào)器10在前導(dǎo)碼間隔期間不工作，在數(shù)據(jù)間隔期間，進(jìn)行解碼和轉(zhuǎn)換。
如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的相位跟蹤器7包括插值器20，插值器20的數(shù)據(jù)輸入端連接到精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6的輸出端，插值器20的控制輸入端連接到指示符產(chǎn)生器26的輸出端，插值器20的輸出端連接到誤差檢測(cè)器21和22以及載波恢復(fù)單元8的輸入端。誤差檢測(cè)器21和22的輸出端經(jīng)由積分器23和24，連接到組合器25的輸入端，組合器25的輸出端連接到指示符產(chǎn)生器26的輸入端。下面結(jié)合圖3-7說(shuō)明相位跟蹤器7的工作。
如圖3所示的插值器20用于執(zhí)行分段二次插值，它包括五個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)的延時(shí)單元30-34。延時(shí)單元30的數(shù)據(jù)輸入端接收來(lái)自精細(xì)自動(dòng)增益控制單元6的數(shù)據(jù)。相應(yīng)的延時(shí)單元30-33的輸出端連接到相應(yīng)的放大器35-38的輸入端，放大器35-38的放大系數(shù)是1/2。放大器35的輸出端連接到加法器40的正(加)輸入端和加法器42的負(fù)(減)輸入端。放大器36的輸出端連接到加法器40的負(fù)(減)輸入端和加法器41的正(加)輸入端。延時(shí)單元31的輸出端還連接到加法器41的另一正(加)輸入端。加法器41的輸出端連接到加法器42的正(加)輸入端，加法器40的輸出端連接到加法器43的正(加)輸入端，加法器42的輸出端連接到加法器45的正(加)輸入端。放大器37的輸出端連接到加法器43的負(fù)(減)輸入端和加法器44的正(加)輸入端。延時(shí)單元32的輸出端還連接到加法器44的負(fù)(減)輸入端和加法器51的正(加)輸入端。加法器44的輸出端連接到加法器45的另一正(加)輸入端，加法器43的輸出端連接到加法器46的正(加)輸入端，加法器45的輸出端連接到加法器47的正(加)輸入端。放大器38的輸出端連接到加法器47的負(fù)(減)輸入端和加法器46的另一正(加)輸入端。加法器46的輸出端連接到乘法器48的輸入端，乘法器48的輸出端連接到加法器49的正(加)輸入端。加法器47的輸出端連接到加法器49的另一的正(加)輸入端，加法器49的輸出端連接到乘法器50的輸入端。乘法器50的輸出端連接到加法器51的另一正(加)輸入端，加法器51的輸出端經(jīng)由成圓器(rounder)52(用于成圓目的)，將插值采樣發(fā)送到誤差檢測(cè)器21、22和/或均衡器8。乘法器48和50的其他輸入端接收來(lái)自指示符產(chǎn)生器26的指示符信號(hào)α。
插值器20對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，并且，根據(jù)用于定義插值采樣的采樣相移的指示符信號(hào)α，產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流(對(duì)于不同的采樣相位)。為得到兩個(gè)插值采樣流，為α產(chǎn)生第一個(gè)流，為(α+90°)產(chǎn)生第二個(gè)流。因此，圖3所示的插值器20要么是空間復(fù)用的(對(duì)于α和α+90°構(gòu)建兩次，其中特定的單個(gè)部分可用于這兩種結(jié)構(gòu))，要么是時(shí)間復(fù)用的(對(duì)于α和α+90°使用兩次)。如果接收數(shù)據(jù)包括同相數(shù)據(jù)和正交數(shù)據(jù)，則必須產(chǎn)生兩個(gè)同相流和兩個(gè)正交流。
例如，延時(shí)單元30-34形成移位寄存器的一部分。α有時(shí)小于0°有時(shí)大于180°，所以，需要將移位寄存器左移或右移動(dòng)一個(gè)延時(shí)單元。
或者，插值器可以執(zhí)行線性插值，和/或，可以創(chuàng)建兩個(gè)以上的流(例如，對(duì)于α和α+60°和α+120°)，和/或，對(duì)α可以使用不同值(例如，α和α+80°或α和α+100°)等。
對(duì)于圖4所示的誤差檢測(cè)器21、22，接收數(shù)據(jù)包括同相數(shù)據(jù)和正交數(shù)據(jù)，每個(gè)插值采樣流包括一個(gè)同相插值采樣流和一個(gè)正交插值采樣流。誤差檢測(cè)器21、22包括用于接收同相插值采樣的第一延時(shí)單元61和用于接收正交插值采樣的第二延時(shí)單元62，第一延時(shí)單元61的輸入端連接到加法器65的正(加)輸入端，第二延時(shí)單元62的輸入端連接到加法器66的正(加)輸入端，第一延時(shí)單元61的輸出端連接到第三延時(shí)單元63的輸入端，第二延時(shí)單元62的輸出端連接到第四延時(shí)單元64的輸入端，第三延時(shí)單元63的輸出端連接到加法器65的負(fù)(減)輸入端，第四延時(shí)單元64的輸出端連接到加法器66的負(fù)(減)輸入端，第一加法器65的輸出端連接到乘法器67的第一輸入端，第二加法器66的輸出端連接到乘法器68的第一輸入端，乘法器67的第二輸入端連接到第一延時(shí)單元61的輸出端，乘法器68的第二輸入端連接到第二延時(shí)單元62的輸出端，第一乘法器67的輸出端連接到加法器69的正(加)輸入端，乘法器68的輸出端連接到加法器69的另一正(加)輸入端，加法器69包括一個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生誤差信號(hào)，以提供給積分器23、24。
圖4所示的誤差檢測(cè)器21、22要么是空間復(fù)用的(對(duì)于α和α+90°構(gòu)建兩次)，在這種情況下，將有兩個(gè)獨(dú)立的誤差檢測(cè)器，要么是時(shí)間復(fù)用的(對(duì)于α和α+90°使用兩次)，在這種情況下，將有一個(gè)誤差檢測(cè)器。
圖5所示的組合器25包括形式為移相鍵控切割器的量化器70和濾波器71-78，濾波器71-78包括第五延時(shí)單元71和第六延時(shí)單元72，第五延時(shí)單元71的輸出端連接到乘法器73的第一輸入端，第六延時(shí)單元72的輸出端連接到乘法器74的第一輸入端，乘法器73的輸出端連接到加法器75的第一正(加)輸入端，乘法器74的輸出端連接到加法器76的第一正(加)輸入端，加法器75的輸出端連接到第五延時(shí)單元71的輸入端和移相鍵控切割器的第一輸入端，加法器76的輸出端連接到第六延時(shí)單元72的輸入端和移相鍵控切割器的第二輸入端，加法器75的第二正(加)輸入端連接到乘法器77的輸出端，加法器76的第二正(加)輸入端連接到乘法器78的輸出端，乘法器77包括用于從誤差檢測(cè)器21接收第一誤差信號(hào)的第一輸入端和用于接收第一濾波系數(shù)μ的第二輸入端，乘法器78包括用于從誤差檢測(cè)器22接收第二誤差信號(hào)的第一輸入端和用于接收第一濾波系數(shù)μ的第二輸入端，乘法器73包括用于接收第二濾波系數(shù)1-μ的第二輸入端，乘法器74包括用于接收第二濾波系數(shù)1-μ的第二輸入端，第五延時(shí)單元71和第六延時(shí)單元72是可復(fù)位的，以響應(yīng)經(jīng)由門80(與門)發(fā)出的兩個(gè)復(fù)位信號(hào)，一個(gè)通用復(fù)位信號(hào)被提供給門80和有限狀態(tài)機(jī)79，一個(gè)特定復(fù)位信號(hào)來(lái)自該有限狀態(tài)機(jī)79。移相鍵控切割器的輸出端連接到有限狀態(tài)機(jī)79的輸入端，有限狀態(tài)機(jī)79的輸出端產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)，提供給指示符產(chǎn)生器26。
經(jīng)由濾波器71-78對(duì)組合后的(積分的)誤差信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，可以使重要的誤差信號(hào)更重要和/或使冗余的誤差信號(hào)更加冗余。例如，第一濾波系數(shù)具有位于0和1之間的可調(diào)整值μ，第二濾波系數(shù)(1-μ)的值是1減去第一濾波系數(shù)，從而調(diào)整濾波器。
移相鍵控切割器將兩個(gè)奇數(shù)(或兩個(gè)偶數(shù))采樣之間的相位量化成16個(gè)相位段0-15，如圖7所示。如果修改了某一相位段，則圖6所示的指示符產(chǎn)生器26產(chǎn)生一個(gè)不同的指示符信號(hào)α，提供給插值器20，以用于調(diào)整插值。
例如，有限狀態(tài)機(jī)79包括三個(gè)狀態(tài)初始化狀態(tài)、行動(dòng)狀態(tài)和等待狀態(tài)。最初在復(fù)位之后，有限狀態(tài)機(jī)79處于初始化狀態(tài)。每次向乘法器77、78提供新的積分誤差信號(hào)時(shí)，都會(huì)發(fā)生一次轉(zhuǎn)換。例如，缺省情況下，是每1024個(gè)采樣(一個(gè)積分時(shí)間周期)。從初始化狀態(tài)到行動(dòng)狀態(tài)1的轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)發(fā)生，在該轉(zhuǎn)換期間，將測(cè)量的采樣相位(輸出移相鍵控切割器)分配給參考相位。如果參考相位和測(cè)量的采樣相位之間的差值小于預(yù)定值(但大于0)，則從行動(dòng)狀態(tài)到等待狀態(tài)的轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)發(fā)生。組合后的誤差信號(hào)(輸出有限狀態(tài)機(jī)79)等于sign(差值)·1/8。一個(gè)計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)該差值小于預(yù)定值(但大于0)的連續(xù)違犯情形(violation)次數(shù)(在這種情況下，沒(méi)有違犯情形)，將該計(jì)數(shù)器復(fù)位。由于新的差值可用于確定積分后的誤差值，所以，對(duì)這些值進(jìn)行過(guò)濾的濾波器將被復(fù)位。如果該差值等于0并且不需要對(duì)插值進(jìn)行修改(沒(méi)有該差值小于預(yù)定值且大于0的違犯情形，所以，將計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位)，以及如果該差值等于預(yù)定值(參考相位和測(cè)量相位之間的差值大得出乎意料，且沒(méi)有執(zhí)行進(jìn)一步的行動(dòng))，則不會(huì)發(fā)生從行動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在等待狀態(tài)持續(xù)一個(gè)積分時(shí)間周期之后，從等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換到行動(dòng)狀態(tài)。
如圖6所示的指示符產(chǎn)生器26包括加法器90，加法器90的第一正(加)輸入端用于從有限狀態(tài)機(jī)79接收組合后的誤差信號(hào)(±(差值)·1/8)。加法器90的輸出端連接到檢測(cè)器91的輸入端，檢測(cè)器91用于檢測(cè)其位于-0.5和+0.5之間的輸入信號(hào)，如果是，則讓該輸入信號(hào)通過(guò)而不作修改，如果不是，則將該輸入信號(hào)限制到-0.5和+0.5之間。檢測(cè)器91的第一輸出端連接到加法器92的第一正(加)輸入端，加法器92的第二正(加)輸入端連接到延時(shí)單元93的輸出端。加法器92的輸出端連接到延時(shí)單元93的輸入端，并產(chǎn)生一個(gè)采樣數(shù)量信號(hào)，以表示是否移動(dòng)移位寄存器30-34，如圖3所討論的那樣。檢測(cè)器91的第二輸出端連接到延時(shí)單元94的輸入端和加法器95的第一正(加)輸入端。延時(shí)單元94的輸出端連接到加法器90的第二正(加)輸入端。加法器95的第二正(加)輸入端接收值為0.5的信號(hào)，該加法器95的輸出端連接到成圓器96(用于成圓目的)。成圓器96產(chǎn)生指示符信號(hào)α，提供給插值器20。例如，檢測(cè)器91包括模運(yùn)算器，其響應(yīng)于輸入信號(hào)＞0.5，在其第二輸出端產(chǎn)生的輸出信號(hào)等于其輸入信號(hào)減1，并將經(jīng)由其第一輸出端的采樣數(shù)量信號(hào)加1。響應(yīng)于輸入信號(hào)＜-0.5，檢測(cè)器91在其第二輸出端產(chǎn)生的輸出信號(hào)等于其輸入信號(hào)加1，并將經(jīng)由其第一輸出端的采樣數(shù)量信號(hào)加-1(換言之，將該采樣數(shù)量信號(hào)減1)。
在討論圖5的時(shí)候，已經(jīng)討論了圖7所示的插值采樣和相位偏移。
接收數(shù)據(jù)可以包括音頻和/或視頻和/或其他信息。如果不通過(guò)硬件構(gòu)建整個(gè)相位跟蹤器7，也可以通過(guò)經(jīng)由處理器運(yùn)行的軟件形式實(shí)現(xiàn)相位跟蹤器7的一個(gè)或多個(gè)部件。因此，插值器20、誤差檢測(cè)器21、22、組合器25和指示符產(chǎn)生器26分別對(duì)應(yīng)于插值、產(chǎn)生誤差信號(hào)、組合誤差信號(hào)和產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)、產(chǎn)生指示符信號(hào)的步驟或功能。接收數(shù)據(jù)可以包括同相數(shù)據(jù)和正交數(shù)據(jù)，或者不包括。用至少一個(gè)系數(shù)2或更多，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)采樣。插值器20和誤差檢測(cè)器21、22工作在例如22MHz的時(shí)鐘頻率，積分器23、24工作在例如11MHz的時(shí)鐘頻率(積分時(shí)間周期是1024個(gè)采樣)，組合器25和指示符產(chǎn)生器26工作在例如11kHz的時(shí)鐘頻率。
“對(duì)于A”和“對(duì)于B”中的措辭“對(duì)于”并不排除也同時(shí)或不同時(shí)執(zhí)行“對(duì)于C”等的功能。措辭“X連接到Y(jié)”和“X和Y之間的連接”以及“連接X(jué)和Y”等并不排除元素Z位于X和Y之間。措辭“P包括Q”和“包括Q的P”并不排除還包括單元R。
應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例用于說(shuō)明、而非限制本發(fā)明，并且，在不脫離所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出多種其他的實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)當(dāng)將圓括號(hào)中的任何標(biāo)記解釋為限制該項(xiàng)權(quán)利要求。使用動(dòng)詞“包括”及其變形并不排除權(quán)利要求所記錄的部件或步驟之外存在其他部件或步驟。部件前面的冠詞“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)這樣的部件。本發(fā)明可通過(guò)包括多個(gè)不同部件的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)合適編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了多個(gè)模塊的裝置權(quán)利要求中，這些模塊中的多個(gè)可以具體實(shí)現(xiàn)為一個(gè)以及相同的硬件項(xiàng)。相互不同的從屬權(quán)利要求中記錄的特定手段并不表示這些手段的組合不具有優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明基于一個(gè)認(rèn)識(shí)基于同步字確定跟蹤信息的現(xiàn)有技術(shù)相位跟蹤器只有在接收這些同步字期間才能跟蹤相位。并且基于一個(gè)基本思想通過(guò)產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)，以及，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)用于調(diào)整插值的指示符信號(hào)，則可以避免使用同步字來(lái)跟蹤相位。
本發(fā)明通過(guò)提供一種具有不依賴于使用同步字的相位跟蹤器的系統(tǒng)，解決問(wèn)題，其有利之處在于具有該相位跟蹤器的系統(tǒng)在任何時(shí)間都能跟蹤相位，而不只是在接收同步字期間，并且，具有最小的獲取時(shí)間間隔，在相位跟蹤時(shí)間間隔之后(幾乎)立即啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1.包括相位跟蹤器(7)的系統(tǒng)(1)，所述相位跟蹤器(7)用于跟蹤接收數(shù)據(jù)的相位，所述相位跟蹤器(7)包括插值器(20)，用于對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和用于產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)器(21、22)，響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合器(25)，用于組合誤差信號(hào)和用于產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及指示符產(chǎn)生器(26)，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，提供給所述插值器(20)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值器(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(1)，其中，對(duì)所述插值器(20)的調(diào)整包括移動(dòng)所述插值采樣的采樣相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(1)，其中，所述相位跟蹤器(7)包括用于對(duì)誤差信號(hào)求積分的積分器(23、24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(1)，其中，所述組合器(25)包括用于對(duì)組合后的誤差信號(hào)進(jìn)行量化的量化器(70)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)(1)，其中，所述組合器(25)包括濾波器(71-78)，用于對(duì)組合后的誤差信號(hào)進(jìn)行濾波和用于產(chǎn)生濾波后的、組合后的誤差信號(hào)，以提供給所述量化器(70)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)(1)，其中，所述接收數(shù)據(jù)包括同相數(shù)據(jù)和正交數(shù)據(jù)，每個(gè)插值采樣流包括同相插值采樣流和正交插值采樣流，所述誤差檢測(cè)器(21、22)包括用于接收所述同相插值采樣的第一延時(shí)單元(61)和用于接收所述正交插值采樣的第二延時(shí)單元(62)，所述第一延時(shí)單元(61)的輸入端連接到第一加法器(65)的正輸入端，所述第二延時(shí)單元(62)的輸入端連接到第二加法器(66)的正輸入端，所述第一延時(shí)單元(61)的輸出端連接到第三延時(shí)單元(63)的輸入端，所述第二延時(shí)單元(62)的輸出端連接到第四延時(shí)單元(64)的輸入端，所述第三延時(shí)單元(63)的輸出端連接到所述第一加法器(65)的負(fù)輸入端，所述第四延時(shí)單元(64)的輸出端連接到所述第二加法器(66)的負(fù)輸入端，所述第一加法器(65)的輸出端連接到第一乘法器(67)的第一輸入端，所述第二加法器(66)的輸出端連接到第二乘法器(68)的第一輸入端，所述第一乘法器(67)的第二輸入端連接到所述第一延時(shí)單元(61)的輸出端，所述第二乘法器(68)的第二輸入端連接到所述第二延時(shí)單元(62)的輸出端，所述第一乘法器(67)的輸出端連接到第三加法器(69)的第一正輸入端，所述第二乘法器(68)的輸出端連接到所述第三加法器(69)的第二正輸入端，所述第三加法器(69)包括一個(gè)輸出端，用于產(chǎn)生所述誤差信號(hào)，以提供給所述積分器(23、24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(1)，其中，所述量化器(70)包括移相鍵控切割器，所述濾波器(71-78)包括第五延時(shí)單元(71)和第六延時(shí)單元(72)，所述第五延時(shí)單元(71)的輸出端連接到第三乘法器(73)的第一輸入端，所述第六延時(shí)單元(72)的輸出端連接到第四乘法器(74)的第一輸入端，所述第三乘法器(73)的輸出端連接到第四加法器(75)的第一正輸入端，所述第四乘法器(74)的輸出端連接到第五加法器(76)的第一正輸入端，所述第四加法器(75)的輸出端連接到所述第五延時(shí)單元(71)的輸入端和所述移相鍵控切割器的第一輸入端，所述第五加法器(76)的輸出端連接到第六延時(shí)單元(72)的輸入端和所述移相鍵控切割器的第二輸入端，所述第四加法器(75)的第二正輸入端連接到第五乘法器(77)的輸出端，所述第五加法器(76)的第二正輸入端連接到第六乘法器(78)的輸出端，所述第五乘法器(77)包括用于接收第一誤差信號(hào)的第一輸入端和用于接收第一濾波系數(shù)(μ)的第二輸入端，所述第六乘法器(78)包括用于接收第二誤差信號(hào)的第一輸入端和用于接收所述第一濾波系數(shù)(μ)的第二輸入端，所述第三乘法器(73)包括用于接收第二濾波系數(shù)(1-μ)的第二輸入端，所述第四乘法器(74)包括用于接收所述第二濾波系數(shù)(1-μ)的第二輸入端，所述第五延時(shí)單元(71)和第六延時(shí)單元(72)是可復(fù)位的。
8.包括相位跟蹤器(7)的設(shè)備，所述相位跟蹤器(7)用于跟蹤接收數(shù)據(jù)的相位，所述相位跟蹤器(7)包括插值器(20)，用于對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和用于產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)器(21、22)，響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合器(25)，用于組合誤差信號(hào)和用于產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及指示符產(chǎn)生器(26)，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，提供給所述插值器(20)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值器(20)。
9.用于對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的相位跟蹤器(7)，所述相位跟蹤器(7)包括插值器(20)，用于對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和用于產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)器(21、22)，響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合器(25)，用于組合誤差信號(hào)和用于產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及指示符產(chǎn)生器(26)，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，提供給所述插值器(20)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值器(20)。
10.用于對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的處理器，所述處理器包括插值功能元件，用于對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和用于產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)功能元件，響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合功能元件，用于組合誤差信號(hào)和用于產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及指示符產(chǎn)生功能元件，響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值功能元件。
11.用于跟蹤接收數(shù)據(jù)的相位的方法，所述方法包括以下步驟對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合誤差信號(hào)和產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值。
12.用于跟蹤接收數(shù)據(jù)的相位的處理器程序產(chǎn)品，所述處理器程序產(chǎn)品包括以下功能對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行插值和產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；響應(yīng)于插值采樣，產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合誤差信號(hào)和產(chǎn)生組合后的誤差信號(hào)；以及響應(yīng)于組合后的誤差信號(hào)，產(chǎn)生指示符信號(hào)，以響應(yīng)于所述指示符信號(hào)，調(diào)整所述插值。
全文摘要
為了避免使用同步字進(jìn)行相位跟蹤，用于對(duì)接收數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行跟蹤的相位跟蹤器(7)包括插值器(20)，用于產(chǎn)生至少兩個(gè)插值采樣流；誤差檢測(cè)器(21、22)，用于產(chǎn)生每個(gè)流的誤差信號(hào)；組合器(25)；以及指示符產(chǎn)生器(26)，用于產(chǎn)生指示符信號(hào)，以調(diào)整所述插值。指示符產(chǎn)生器(26)將組合后的誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示符信號(hào)，以通過(guò)移動(dòng)插值采樣的采樣相位來(lái)調(diào)整插值。通過(guò)為相位跟蹤器(7)提供積分器(23、24)，組合器(25)將經(jīng)過(guò)積分的(累加的)誤差信號(hào)進(jìn)行組合，并將不得不做出較少的組合，并可以較低時(shí)鐘速度工作。此外，該積分導(dǎo)致噪音降低。通過(guò)為組合器(25)提供諸如移相鍵控切割器之類的量化器(70)，效率可以得到進(jìn)一步提高。通過(guò)為組合器(25)提供濾波器(71－78)，可以使特定的誤差信號(hào)更重要和/或更冗余。
文檔編號(hào)H04L7/02GK1795636SQ200480014376
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
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