專利名稱：信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，特別涉及一個(gè)可適用于數(shù)字無線電通信系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，當(dāng)需要時(shí)，該系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)換一個(gè)正常信道和一個(gè)備用信道。
大容量的無線電通信系統(tǒng)通常包括正常的無線電信道外，還有一個(gè)備用的無線電信道，在由于信道檢修，衰弱，設(shè)備故障和其他事故停止工作時(shí)，該備用信道提供一條電路。當(dāng)某一正常信道故障時(shí)，發(fā)送側(cè)把在該正常信道上發(fā)送的信號(hào)連接到與正常信道并行的備用信道上，同時(shí)接收側(cè)把接收來自正常信道上的信號(hào)轉(zhuǎn)換到接收來自備用信道上的信號(hào)。對(duì)于傳播時(shí)延，正常信道和備用信道彼此是不同的，此外，這個(gè)傳播時(shí)延取決于衰弱和其他因素。因此，在被發(fā)送的信號(hào)是數(shù)據(jù)信號(hào)的情況下，在正常信道和備用信道上傳送的兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)不總是同步的。也就是，雖然傳播時(shí)延差別的固定分量可以預(yù)先補(bǔ)償，但是在變動(dòng)分量的增加超出數(shù)據(jù)信號(hào)一個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，在接收側(cè)信道轉(zhuǎn)換期間將產(chǎn)生一比特的誤碼。
為了消除這樣的比特誤碼，在兩個(gè)被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)之間建立一比特周期以后，通常是用這種型式的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來轉(zhuǎn)換信道。一個(gè)具有這種周期的轉(zhuǎn)換功能的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)送信號(hào)處理電路，用于變換高速度傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)的速度。在幀同步比特，奇偶檢驗(yàn)比特，檢驗(yàn)比特和其他附加比特已經(jīng)加在該信號(hào)以后，所得到的變換信號(hào)輸入給一個(gè)調(diào)制器，該調(diào)制器與正常信道相連。在信道轉(zhuǎn)換以前，發(fā)送信號(hào)處理電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)通過裝在發(fā)送端中的轉(zhuǎn)換電路以并聯(lián)形式連接到與備用信道相連的調(diào)制器上，上述處理電路和一個(gè)被轉(zhuǎn)換的正常信道相連。當(dāng)備用信道處于備用狀態(tài)時(shí)，它通常發(fā)送一個(gè)測(cè)試圖。與備用信道相連并適合于在測(cè)試圖中插入附加比特的發(fā)送信號(hào)處理電路和正常信道的發(fā)送信號(hào)處理電路同步運(yùn)行，因此，到達(dá)備用信道上的調(diào)制器的數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘在并聯(lián)連接的瞬間變動(dòng)，上述并聯(lián)連接發(fā)生在發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路中。該時(shí)鐘的任何不連續(xù)變動(dòng)都容易使調(diào)制器失步，結(jié)果需要相當(dāng)長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。根據(jù)這一點(diǎn)，在發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路利用一個(gè)鎖相環(huán)路產(chǎn)生一個(gè)與輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘同步的自己的時(shí)鐘，并且重新定時(shí)具有自己時(shí)鐘的數(shù)據(jù)信號(hào)，因而使輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘免受不連續(xù)的變化。
在正常信道和備用信道上發(fā)送的兩個(gè)信號(hào)由專用的解調(diào)器分別解調(diào)以變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)。這兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的每個(gè)信號(hào)都包括幀同步比特，該幀同步比特是由與正常信道相連的發(fā)送信號(hào)處理電路插入的。在接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路利用定時(shí)幀同步比特使這兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)相符合，因此轉(zhuǎn)換該信道沒有任何比特誤碼。解調(diào)器包括一個(gè)鎖相環(huán)路，用于從一個(gè)輸入的調(diào)制信號(hào)中恢復(fù)時(shí)鐘。由于并聯(lián)連接是由發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路完成的，輸入到解調(diào)器中的調(diào)制信號(hào)的時(shí)鐘也改變了。如果解調(diào)器的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度低于發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度(即如果前者的帶寬Bd比后者的帶寬BS窄)，解調(diào)器的鎖相環(huán)路就不能跟隨調(diào)制信號(hào)時(shí)鐘的變化。結(jié)果是失步，這需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來恢復(fù)。因此，帶寬Bd必須保持比帶寬BS更寬。
適用于時(shí)鐘恢復(fù)的鎖相環(huán)路的帶寬Bd的增加，降低了恢復(fù)的時(shí)鐘的載波噪聲比(C/N)，并且因此加大了調(diào)制器的比特誤碼率。當(dāng)使用一個(gè)多級(jí)調(diào)制系統(tǒng)如一個(gè)多級(jí)正交調(diào)幅(QAM)系統(tǒng)時(shí)，上述情況特別真實(shí)。然而，帶寬Bd不能小到這樣一種程度，即如果信道轉(zhuǎn)換不引起解調(diào)器失步且因此不增加信道轉(zhuǎn)換的時(shí)間。
如上面所討論的，現(xiàn)有技術(shù)中信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有一個(gè)左右為難的情況，即不增加信道轉(zhuǎn)換的時(shí)間，解調(diào)器的比特誤碼率不可能減少。
上面所提到的現(xiàn)有技術(shù)，例如在美國(guó)專利4442518和4686675中公開了。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換時(shí)間可以減小而不加大解調(diào)器的比特誤碼率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種普遍地改進(jìn)的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一個(gè)正常調(diào)制器，用于把由第一數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的正常調(diào)制信號(hào)發(fā)送到一條正常的無線電信道上;一個(gè)發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路，用于響應(yīng)信道轉(zhuǎn)換命令產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)信號(hào)，該信號(hào)用第二時(shí)鐘重新定時(shí)第一數(shù)據(jù)信號(hào)，通過第一鎖相環(huán)路，上述第二時(shí)鐘與第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第一時(shí)鐘在相位上同步;一個(gè)備用調(diào)制器，用于把由第二信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的備用調(diào)制信號(hào)發(fā)送到一條備用無線電信道上;一個(gè)正常解調(diào)器，用來通過解調(diào)正常無線電信道上來的正常調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)信號(hào);一個(gè)備用解調(diào)器，用于通過用第三時(shí)鐘解調(diào)從備用無線電信道來的備用調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生第四數(shù)據(jù)信號(hào)，上述第三時(shí)鐘與備用調(diào)制信號(hào)的時(shí)鐘分量是同步的，這個(gè)同步是由第二鎖相環(huán)路進(jìn)行的;一個(gè)接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路，用于響應(yīng)信道轉(zhuǎn)換命令轉(zhuǎn)換正常的和備用的無線電信道，同時(shí)同步地使第三和第四數(shù)據(jù)信號(hào)的比特定時(shí)彼此相符合;和一個(gè)變化裝置，該裝置只在信道轉(zhuǎn)換命令出現(xiàn)與接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路的信道轉(zhuǎn)換操作結(jié)束之間的時(shí)間間隔內(nèi)使第二鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度高于第一鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度。
通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和其它的目的，特性和優(yōu)點(diǎn)就更明顯了。其中

圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方框圖;
圖2是幫助理解圖1所示的系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換操作的方框圖;
圖3是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖;
圖4是說明圖3所示的系統(tǒng)的操作的方框圖;
參考圖1，表示了實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于使用K條正常信道和一條備用信道的一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)。如附圖所示，該系統(tǒng)包括一個(gè)測(cè)試圖產(chǎn)生電路10和一個(gè)發(fā)送信號(hào)處理電路20，測(cè)試圖從測(cè)試圖產(chǎn)生電路10輸入給該發(fā)送信號(hào)處理電路。發(fā)送信號(hào)處理電路21至2K的每個(gè)電路從一個(gè)發(fā)送終端站101接收K個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)中的相應(yīng)的一個(gè)信號(hào)。發(fā)送信號(hào)處理電路21至2K輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路30，然后該轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)D3。調(diào)制器40給一個(gè)備用信道傳送一個(gè)由數(shù)據(jù)信號(hào)D3調(diào)制的信號(hào)。與發(fā)送信號(hào)處理電路21至2K分別相連的調(diào)制器41至4K產(chǎn)生由電路21至2K輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制的信號(hào)，所得到的這些信號(hào)分別通過與它們相連的正常信道發(fā)送出去。解調(diào)器50接收備用信道上的調(diào)制信號(hào)并產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)D5。另一方面，解調(diào)器51至5K分別接收正常信道上的調(diào)制信號(hào)。幀同步電路60以幀同步方式和數(shù)據(jù)信號(hào)D5同步并選通數(shù)據(jù)信號(hào)D5，以及產(chǎn)生一個(gè)信道告警信號(hào)A1和一個(gè)幀告警信號(hào)A2。由解調(diào)器51至5K輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)分別輸入到幀同步電路61至6K，因此幀同步了。或門70產(chǎn)生信道告警信號(hào)A1與幀告警信號(hào)A2的或運(yùn)算的結(jié)果，并將它傳送到解調(diào)器50。接收信號(hào)分支電路80把通過幀同步電路60的數(shù)據(jù)信號(hào)D5分成(K+1)個(gè)輸出。分支電路80的一個(gè)分支輸出輸入到接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路81至8K。由幀同步電路61至6K選通的數(shù)據(jù)信號(hào)也分別輸入到轉(zhuǎn)換電路81至8K。接收信號(hào)分支電路80的一個(gè)分支輸出輸入給接收信號(hào)處理電路90。接收信號(hào)處理電路91至9K分別處理從轉(zhuǎn)換電路81至8K來的數(shù)據(jù)信號(hào)并把處理后的信號(hào)傳送到接收終端站102。接收信號(hào)處理電路90輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入給測(cè)試圖檢測(cè)電路100。在該系統(tǒng)中還包括信道轉(zhuǎn)換控制電路103和104。在該圖中，A30表示備用信道變壞的信息，A31至A3K分別表示正常信道1至K變壞的信息，B1至BK是與正常信道1至K相關(guān)的發(fā)送轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，而C1至CK是與正常信道1至K相關(guān)的接收轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。
例如，發(fā)送信號(hào)處理電路21從發(fā)送終端站101接收一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)D1并通過改變它的速率，及插入幀同步比特，奇偶檢驗(yàn)比特和其他的附加比特把數(shù)據(jù)信號(hào)D1轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)D2。與信號(hào)處理電路21相連的調(diào)制器41產(chǎn)生一個(gè)由數(shù)據(jù)信號(hào)D2調(diào)制的調(diào)制信號(hào)。這個(gè)調(diào)制信號(hào)在正常信道1上發(fā)送，然后由解調(diào)器51解調(diào)變成數(shù)據(jù)信號(hào)D4。因此數(shù)據(jù)信號(hào)D4是由再生數(shù)據(jù)信號(hào)D2所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)。為了幀同步的目的，幀同步電路61起到了從數(shù)據(jù)信號(hào)D4中檢測(cè)幀同步比特的作用和通過核對(duì)奇偶檢驗(yàn)比特來監(jiān)視調(diào)制器41與解調(diào)器51之間的正常信道的質(zhì)量的作用。如果正常信道沒有故障，接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81把通過幀同步電路61的數(shù)據(jù)信號(hào)D4作為數(shù)據(jù)信號(hào)D6直接輸出。接收信號(hào)處理電路91利用一個(gè)變換過程把數(shù)據(jù)信號(hào)D6變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)D7，該變換過程是與發(fā)送信號(hào)處理電路21的變換過程相反的。數(shù)據(jù)信號(hào)D7是數(shù)據(jù)信號(hào)D1的再生信號(hào)并輸入到接收終端站102。
當(dāng)所有的正常信道是正常的而且備用信道是處在備用狀態(tài)，發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路30對(duì)發(fā)送信號(hào)處理電路20輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)重新定時(shí)并把所得到的信號(hào)作為數(shù)據(jù)信號(hào)D3發(fā)送出去。在這種情況下，由測(cè)試圖產(chǎn)生電路10輸出的一個(gè)測(cè)試圖，如數(shù)據(jù)信號(hào)D2，經(jīng)過發(fā)送信號(hào)處理電路20，轉(zhuǎn)換電路30，調(diào)制器40，備用信道，解調(diào)器50，幀同步電路60，接收信號(hào)分支電路80和接收信號(hào)處理電路90發(fā)送到測(cè)試圖檢測(cè)電路100。到達(dá)電路100的測(cè)試圖被用來監(jiān)視備用信道。
進(jìn)行信道轉(zhuǎn)換的方法如下。假設(shè)幀同步電路61已經(jīng)檢測(cè)到正常信道1變壞，并且已經(jīng)把代表這種變壞的信息A31輸入到信道轉(zhuǎn)換控制單元104。相應(yīng)地，控制單元104傳送一個(gè)信道轉(zhuǎn)換命令給發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路30和接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81。這個(gè)命令使轉(zhuǎn)換電路30重新定時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)D2，以便產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)D3。但是，由于轉(zhuǎn)換電路30得到了它自己的、與鎖相環(huán)路來的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位同步的時(shí)鐘，因此用它自己的時(shí)鐘重新定時(shí)的數(shù)據(jù)信號(hào)D3的時(shí)鐘可以防止在轉(zhuǎn)換操作時(shí)變?yōu)椴贿B續(xù)的。在發(fā)送側(cè)利用這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換操作，輸入到幀同步電路60的數(shù)據(jù)信號(hào)D5就從信號(hào)處理電路20的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)(更準(zhǔn)確地講是該數(shù)據(jù)信號(hào)的再生信號(hào))變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)D2(更準(zhǔn)確地講是數(shù)據(jù)信號(hào)D2的再生信號(hào))。因此，在數(shù)據(jù)信號(hào)D5中的幀同步比特也從由信號(hào)處理電路20插入的比特變?yōu)橛尚盘?hào)處理電路21插入的比特。結(jié)果，幀同步電路60不同步了，并且由此產(chǎn)生信道告警信號(hào)A1(與信道的質(zhì)量相關(guān))和幀同步告警信號(hào)A2。這些告警信號(hào)A1和A2經(jīng)過或門70輸入給解調(diào)器50。到此所敘述的過程將結(jié)合圖2更詳細(xì)地說明。
在圖2中，解調(diào)器50包括一個(gè)分支電路50a，用于把中頻(IF)輸入分流到兩條路由上，這兩條路由分別延伸到相位檢測(cè)器50b和50c。載波同步電路50d經(jīng)過分離電路50e向相位檢測(cè)器50b和50c提供載波。通過電路50f這些載波中的一個(gè)載波相對(duì)于其它的載波移位了π/2。利用這些載波中的任一個(gè)載波，每個(gè)相位檢測(cè)器50b或50c可檢測(cè)中頻輸入，并將它變換成一個(gè)基帶信號(hào)，然后該基帶信號(hào)輸入到模數(shù)變換器(ADC)50g或50h。從相位檢測(cè)器50b和50c來的數(shù)字信號(hào)輸入給微分變換器50i，然后輸入到幀同步電路60。時(shí)鐘(CLK)恢復(fù)電路50j把時(shí)鐘分量從被檢測(cè)的基帶信號(hào)中分離出來。時(shí)鐘恢復(fù)電路50j構(gòu)成了時(shí)鐘同步電路50k的一部分，用于使這個(gè)時(shí)鐘與發(fā)送側(cè)的時(shí)鐘相位同步。更準(zhǔn)確地說，時(shí)鐘同步電路50k除了時(shí)鐘恢復(fù)電路50j外還包括一個(gè)壓控振蕩器(VCO)50l，一個(gè)相位比較器50m和一個(gè)環(huán)路濾波器50n。相位比較器50m把從電路50j來的時(shí)鐘與壓控振蕩器50l的輸出的相位進(jìn)行比較，所得到的相位比較器50m的輸出電壓通過環(huán)路濾波器50n以建立壓控振蕩器50l的同步。這種裝置已做成，使得環(huán)路濾波器50m的帶寬Bd可以從外部控制。
幀同步電路60檢測(cè)從解調(diào)器50來的信號(hào)序列中的幀同步比特，并把它們與幀碼型發(fā)生器60b的輸出在相位上加以比較，該發(fā)生器包含在電路60中。根據(jù)由定時(shí)脈沖發(fā)生器60c提供的定時(shí)脈沖，幀碼型重合檢測(cè)器60a可確定幀同步比特是否與由幀碼型發(fā)生器60b輸出的幀碼型一致。此外，奇偶檢驗(yàn)比特分離器60d檢測(cè)從解調(diào)器50來的信號(hào)序列中的奇偶檢驗(yàn)比特，而奇偶檢驗(yàn)比特計(jì)數(shù)器60f計(jì)算檢測(cè)的奇偶檢驗(yàn)比特。奇偶檢驗(yàn)比特誤碼檢測(cè)器60e對(duì)于奇偶檢驗(yàn)比特的誤碼起反應(yīng)，因此監(jiān)視信道的質(zhì)量。從幀同步電路60來的幀告警信號(hào)(失步)A2和信道告警信號(hào)(奇偶檢驗(yàn)比特誤碼)A1由或門70進(jìn)行或運(yùn)算。連接已完成了，以至于解調(diào)器50的時(shí)鐘同步電路50K的環(huán)路帶寬Bd根據(jù)或門70的輸出可以變化，因?yàn)閹酵ǔＪ窃谝粋€(gè)短的時(shí)間周期內(nèi)建立起來。更準(zhǔn)確地說，在同步轉(zhuǎn)換結(jié)束之前應(yīng)防止環(huán)路帶寬Bd恢復(fù)。在正常情況下，即沒有信道告警信號(hào)A1和幀告警信號(hào)A2以及因此也沒有或門70的輸出，帶寬Bd保持足夠窄以提高恢復(fù)時(shí)鐘的C/N比，因此也保持了解調(diào)器50的比特誤碼率。
由正常信道1輸出的信道變壞信息A31輸入到接收側(cè)的信道轉(zhuǎn)換控制單元104。同時(shí)，發(fā)送側(cè)的信道轉(zhuǎn)換控制單元103給轉(zhuǎn)換電路30發(fā)送一個(gè)正常信道1轉(zhuǎn)換控制信號(hào)B1。然后，一個(gè)幀同步信號(hào)從發(fā)送信號(hào)處理電路21輸入到與備用信道相連的幀同步電路60。這個(gè)信號(hào)使幀碼型重合檢測(cè)器60a產(chǎn)生幀告警信號(hào)A2，同時(shí)使奇偶檢驗(yàn)比特誤碼檢測(cè)器60e產(chǎn)生信道告警信號(hào)A1。因此，環(huán)路濾波器50n被控制了，以增加解調(diào)器50的時(shí)鐘同步電路50K的環(huán)路帶寬Bd，解調(diào)器50是與備用信道相連的。更準(zhǔn)確地說，或門70的控制輸出增加了解調(diào)器環(huán)路的帶寬Bd，而超過了轉(zhuǎn)換電路30的環(huán)路帶寬Bs。較寬的帶寬Bd使得解調(diào)器50的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度高于轉(zhuǎn)換電路30的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度。在這種情況下，解調(diào)器50的鎖相環(huán)路能夠跟隨調(diào)制信號(hào)時(shí)鐘的任何變化，因此不會(huì)失步。
一旦幀同步電路60的幀同步再次建立起來了，接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81就接收經(jīng)接收信號(hào)分支電路80來的數(shù)據(jù)信號(hào)D5，并且以數(shù)據(jù)信號(hào)D6的形式傳送它。數(shù)據(jù)信號(hào)D4和D5的比特同步已經(jīng)討論過了。解調(diào)器10的較寬的帶寬寬度已選擇了，這樣在轉(zhuǎn)換電路81的轉(zhuǎn)換完成后，它又減小了。這個(gè)通?？赏ㄟ^恢復(fù)信道告警信號(hào)即與備用信道相連的奇偶檢驗(yàn)比特來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楸忍卣`碼率小于10-6用于信道恢復(fù)。在一些應(yīng)用中，這種執(zhí)行過程不能滿足需要，可以使用一個(gè)定時(shí)器。在備用信道利用一個(gè)再生中繼器再生的情況下，該中繼器的解調(diào)器也有一個(gè)鎖相環(huán)路用于時(shí)鐘恢復(fù)，在信道轉(zhuǎn)換期間該鎖相環(huán)路的帶寬可以增加。
參見圖3，表示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例也可應(yīng)用于一個(gè)數(shù)字無線電通信系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)有K條正常信道和一條備用信道。如圖所示，該系統(tǒng)包括分離電路111至11K，一個(gè)測(cè)試圖產(chǎn)生電路120，一個(gè)轉(zhuǎn)換單元130，一個(gè)第一發(fā)送信號(hào)處理電路140，轉(zhuǎn)換單元130的輸出輸入到電路140和第一發(fā)送信號(hào)處理電路141至14K，每個(gè)電路接收相應(yīng)的分離電路111至11K中的一個(gè)電路的兩個(gè)分離輸出的一個(gè)輸出。發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150接收第一發(fā)送信號(hào)處理電路140的一個(gè)輸出并接收每個(gè)第一發(fā)送信號(hào)處理電路141至14K的兩個(gè)分支輸出中的一個(gè)輸出，并且產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)D4。第二發(fā)送信號(hào)處理電路160響應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)D4而發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)D5。第二發(fā)送信號(hào)處理電路161至16K分別接收第一發(fā)送信號(hào)處理電路141至14K的兩個(gè)輸出中的另一個(gè)輸出。從信號(hào)處理電路160來的數(shù)據(jù)信號(hào)D5輸入到調(diào)制器170，而調(diào)制器170又把數(shù)據(jù)信號(hào)D7傳送到備用信道上。調(diào)制器171至17K分別接收從處理電路161至16K來的數(shù)據(jù)信號(hào)，并且又把數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到正常信道1至K。在備用信道上傳送的調(diào)制信號(hào)輸入給解調(diào)器180，然后該解調(diào)器180產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)D5。另一方面，在正常信道1至K上傳送的調(diào)制信號(hào)分別輸入到解調(diào)器181至18K。從解調(diào)器180來的數(shù)據(jù)信號(hào)D5傳送給第二幀同步電路190。從解調(diào)器181至18K來的數(shù)據(jù)信號(hào)分別輸入到第二幀同步電路191至19K。該系統(tǒng)還包括第二接收信號(hào)處理電路200和201至20K，以及第一幀同步電路210和211至21K，其中信號(hào)處理電路200和201至20K的輸出分別輸入到電路210和211至21K。分支電路220把第一幀同步電路210的輸出分成(K+1)個(gè)。分支電路220的一個(gè)分支輸出和幀同步電路211至21K的輸出輸入到同步轉(zhuǎn)換電路231至23K。分支電路220的一個(gè)輸出接到第一接收信號(hào)處理電路240。同步轉(zhuǎn)換電路231至23K的輸出分別輸入給第一接收信號(hào)處理電路241至24K。在該系統(tǒng)中也包括一個(gè)測(cè)試圖產(chǎn)生電路250和一個(gè)轉(zhuǎn)換單元260。第一接收信號(hào)處理電路240和241至24K的輸出與轉(zhuǎn)換單元260相連。在該圖中，A30代表備用信道變壞的信息，A31至A3K分別代表正常信道1至K變壞的信息，B1至BK是分別與正常信道1至K相關(guān)的發(fā)送轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，C1至CK是與正常信道1至K相關(guān)的同步轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，E1至EK和F1至FK是信道轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，而G1是一個(gè)頻帶控制信號(hào)。
在運(yùn)行中假設(shè)所有信道無故障且備用信道處于備用狀態(tài)。從發(fā)送終端站301來的數(shù)據(jù)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)，如數(shù)據(jù)信號(hào)D1通過分離電路111發(fā)送到第一發(fā)送信號(hào)處理電路141。該信號(hào)處理電路141對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)D1進(jìn)行雙-單極性變換和速度變換，同時(shí)給數(shù)據(jù)信號(hào)D1插入一個(gè)附加比特構(gòu)成第一幀，所產(chǎn)生的信號(hào)作為數(shù)據(jù)信號(hào)D2傳送到第二發(fā)送信號(hào)處理電路161。從信號(hào)處理電路161輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)D3用調(diào)制器171進(jìn)行調(diào)制。從調(diào)制器171來的調(diào)制輸出或數(shù)據(jù)信號(hào)D6通過正常信道1發(fā)送到解調(diào)器181。隨后，解調(diào)器181解調(diào)信號(hào)D6以產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)D3并把它輸入給第二幀同步電路191。第二接收信號(hào)處理電路201把數(shù)據(jù)信號(hào)D3變?yōu)榕c數(shù)據(jù)信號(hào)D3的第二幀同步的數(shù)據(jù)信號(hào)D2。第一幀同步電路211產(chǎn)生一個(gè)與數(shù)據(jù)信號(hào)D2的幀同步的幀脈沖，也就是第一幀。在圖示的實(shí)施例中，幀脈沖和數(shù)據(jù)信號(hào)D2通過同步轉(zhuǎn)換電路231發(fā)送到第一接收信號(hào)處理電路241。利用該輸入幀脈沖，信號(hào)處理電路241把數(shù)據(jù)信號(hào)D2變換為數(shù)據(jù)信號(hào)D1。這個(gè)信號(hào)D1經(jīng)過轉(zhuǎn)換單元260傳送到接收終端站302?？梢詮陌l(fā)送端301加到該系統(tǒng)的其他數(shù)據(jù)信號(hào)也通過各自的正常信道發(fā)送到接收端302。
在該說明性的實(shí)施例中，由測(cè)試圖產(chǎn)生電路120輸出的一個(gè)測(cè)試碼型經(jīng)過轉(zhuǎn)換單元130，第一發(fā)送信號(hào)處理電路140，發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150，第二信號(hào)處理電路160，調(diào)制器170，備用信道，解調(diào)器180，第二幀同步電路190，第二接收信號(hào)處理電路200，第一幀同步電路210，分支電路220，第一接收信號(hào)處理電路240和轉(zhuǎn)換單元260輸入到測(cè)試圖產(chǎn)生電路250。
當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)D3的正常信道，例如由于信道維修，衰落或類似的原因而變壞時(shí)，利用下面的過程可以把它轉(zhuǎn)換到備用信道上。當(dāng)信道轉(zhuǎn)換控制單元303的控制信號(hào)輸入到發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150時(shí)，轉(zhuǎn)換電路150把數(shù)據(jù)信號(hào)D4從來自第一發(fā)送信號(hào)處理電路140的輸出變?yōu)閬碜缘谝话l(fā)送信號(hào)處理電路141的輸出。在這一瞬間，代表發(fā)送側(cè)建立并聯(lián)連接的信息被插入到信號(hào)處理電路160的主要信號(hào)時(shí)隙中。因此，從信號(hào)處理電路160和161分別輸入到備用信道和正常信道的數(shù)據(jù)信號(hào)D5和D3，除了附加的比特外是彼此相同的信號(hào)，這個(gè)附加的比特已由電路160和161插入。但是轉(zhuǎn)換電路150建立了一個(gè)并行發(fā)送的條件。為了進(jìn)行速度變換，信號(hào)處理電路160原來有一個(gè)緩沖輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的功能。因此，雖然由于轉(zhuǎn)換電路150的并行發(fā)送運(yùn)行，數(shù)據(jù)信號(hào)D4的時(shí)鐘可能斷續(xù)地變化，但是輸出數(shù)據(jù)信號(hào)D5的時(shí)鐘不變化。因此轉(zhuǎn)換電路150不需要時(shí)鐘的緩沖功能，而只需要一個(gè)具有輸出一個(gè)輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能。另外，由于通過轉(zhuǎn)換電路150進(jìn)行并聯(lián)連接，到達(dá)處理電路200的數(shù)據(jù)信號(hào)D5的第二幀不改變，所以第二幀的幀同步一點(diǎn)也沒有受到并行傳輸?shù)挠绊憽＿@當(dāng)然就避免了由于并聯(lián)操作而中斷由處理電路200進(jìn)行的從數(shù)據(jù)信號(hào)D5到數(shù)據(jù)信號(hào)D4的變換。
正如下面結(jié)合圖4所描述的，該系統(tǒng)將進(jìn)行同步轉(zhuǎn)換操作。在該圖中，解調(diào)器180包括一個(gè)分支電路180a，它把IF輸出分流到分別延伸到相位檢測(cè)器180b和180c的兩條線路上。相位檢測(cè)器180b和180c響應(yīng)從載波同步電路180d輸入的載波(通過分支電路180e把一個(gè)載波與另一個(gè)載波分離出來并由電路180f移位π/2)去檢測(cè)IF輸入，因此每個(gè)都產(chǎn)生一個(gè)基帶信號(hào)。相位檢測(cè)器180b和180c的輸出由ADC180g和180h分別變換為數(shù)據(jù)信號(hào)，然后輸入給微分變換器180i，之后再輸入到第二幀同步電路190。時(shí)鐘恢復(fù)電路180j從檢測(cè)的基帶信號(hào)中分離出時(shí)鐘分量。時(shí)鐘恢復(fù)電路180j與一個(gè)VCO180l，一個(gè)相位比較器180m和一個(gè)環(huán)路濾波器180n一起構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘同步電路180K。相位比較器180m把從時(shí)鐘恢復(fù)電路180j來的時(shí)鐘和VCO180l的輸出信號(hào)的相位加以比較，相位比較器180的一個(gè)輸出電壓經(jīng)過環(huán)路濾波器180n建立VCO180l的同步。
第二幀同步電路190，如圖2中的幀同步電路60一樣，包括一個(gè)幀碼型重合檢測(cè)器190a，一個(gè)幀碼型發(fā)生器190b，一個(gè)定時(shí)脈沖發(fā)生器190c，一個(gè)奇偶檢驗(yàn)比特分離器190d，一個(gè)奇偶檢驗(yàn)比特誤碼檢測(cè)器190e和一個(gè)奇偶檢驗(yàn)比特計(jì)數(shù)器190f。在該說明性的實(shí)施例中，電路190還包括一個(gè)并行發(fā)送信號(hào)檢測(cè)器190g和一個(gè)轉(zhuǎn)移檢測(cè)器190h。在這種第二幀同步電路190中，并行傳送條件(轉(zhuǎn)換或再轉(zhuǎn)換)的變化由轉(zhuǎn)移檢測(cè)器190h根據(jù)主要信號(hào)的時(shí)隙來監(jiān)視。由于僅僅在備用信道是正常時(shí)，即當(dāng)幀告警信號(hào)和奇偶檢驗(yàn)誤碼兩者都存在時(shí)才進(jìn)行同步轉(zhuǎn)換，所以，只有當(dāng)這兩個(gè)條件一起出現(xiàn)時(shí)，與備用信道相連的解調(diào)器180的帶寬Bd才受控制。這個(gè)控制僅僅在完成同步轉(zhuǎn)換的預(yù)定持續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。如果同步轉(zhuǎn)換或再轉(zhuǎn)換，則使在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)與備用信道相連的解調(diào)器180的帶寬Bd比第二發(fā)送信號(hào)處理電路160的環(huán)路帶寬Bs更寬，電路160也與備用信道相連，上述預(yù)定的時(shí)間是完成轉(zhuǎn)換操作所需要的時(shí)間。因此，帶寬Bd增加了，使得解調(diào)器180的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度高于第二發(fā)送信號(hào)處理電路160的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度，所以解調(diào)器180的鎖相環(huán)路能夠跟隨調(diào)制信號(hào)時(shí)鐘的任何變化。
由于并行傳送，與第一幀同步電路210相連的第一幀從由第一發(fā)送信號(hào)處理電路140構(gòu)成的幀轉(zhuǎn)換為由第一發(fā)送信號(hào)處理電路141構(gòu)成的幀。在這時(shí)候，幀同步電路210失步了，然后立即恢復(fù)。當(dāng)電路210的幀同步重新建立時(shí)，信道轉(zhuǎn)換控制單元304控制分支電路220和同步轉(zhuǎn)換電路210，結(jié)果在轉(zhuǎn)換電路231的輸出端出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)從數(shù)據(jù)信號(hào)D2轉(zhuǎn)換為沒有任何比特誤碼的數(shù)據(jù)信號(hào)D4。第一接收信號(hào)處理電路241把數(shù)據(jù)信號(hào)D4變換為數(shù)據(jù)信號(hào)D1。
用和上面描述的正常信道1相同的方法，其他的正常信道也可以有選擇地同步轉(zhuǎn)換到該正常信道上。此外，當(dāng)由于一個(gè)設(shè)備故障或類似的原因使任一信道不能工作時(shí)，利用轉(zhuǎn)換單元130和260可以恢復(fù)。如果需要，由第一發(fā)送信號(hào)處理電路140和141至14K插入到數(shù)據(jù)信號(hào)中的奇偶檢驗(yàn)比特和由第二發(fā)送信號(hào)處理電路160和161至16K插入的奇偶檢驗(yàn)比特可以把一個(gè)用作間隔檢驗(yàn)比特，而另一個(gè)用作跳躍(hop)檢驗(yàn)比特。
總之，根據(jù)本發(fā)明，與一個(gè)備用信道相連的一個(gè)解調(diào)器有一個(gè)鎖相環(huán)路用于時(shí)鐘恢復(fù)，該鎖相環(huán)路的帶寬是可變的。僅僅當(dāng)一個(gè)信道轉(zhuǎn)換操作正在進(jìn)行時(shí)，鎖相環(huán)路的帶寬增加了以防止時(shí)鐘失去同步。在穩(wěn)定的情況下(不是信道轉(zhuǎn)換期間)，為了改善解調(diào)器的比特誤碼率允許該帶寬減小，而在信道轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)不需要任何增加。因此，信道轉(zhuǎn)換的時(shí)間可以減少而不增加解調(diào)器的比特誤碼率。此外，在穩(wěn)定的情況下，減小帶寬改善了抖動(dòng)特性。
在得到本發(fā)明所公開的教導(dǎo)以后，對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改進(jìn)是可能的。
權(quán)利要求
1.一個(gè)信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它利用速度變換把第一數(shù)據(jù)信號(hào)變成一幀，并把該幀發(fā)送到一個(gè)正常的無線電信道上，同時(shí)如果需要，把該幀發(fā)送到一個(gè)處于備用狀態(tài)下的備用無線電信道上，并在所述的正常的和備用的無線電信道上接收的幀的幀同步建立時(shí)轉(zhuǎn)換所述的正常的無線電信道和備用的無線電信道，利用保持接收的輸出處于同步狀態(tài)而沒有任何比特誤碼，所述的系統(tǒng)包括第一發(fā)送信號(hào)處理裝置，用于通過在第一數(shù)據(jù)信號(hào)中插入第一附加比特來構(gòu)成第一幀，并把第一幀作為第二數(shù)據(jù)信號(hào)傳送，所述的附加比特至少包括第一幀同步比特；第二發(fā)送信號(hào)處理裝置，用于通過在第二數(shù)據(jù)信號(hào)中插入第二附加比特來構(gòu)成第二幀，并且把第二幀作為第三數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到所述的正常的無線電信道上，上述第二附加比特至少包括第二幀同步比特；正常的調(diào)制器裝置，用于通過用第三數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制的信號(hào)；備用的第三發(fā)送信號(hào)處理裝置，用于在第四數(shù)據(jù)信號(hào)中插入第三附加比特來構(gòu)成第二幀，并且把第二幀作為第五數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到所述的備用無線電信道上，上述第三附加比特至少包括第二幀同步比特；備用調(diào)制器裝置，用于通過用第五數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制的信號(hào)；發(fā)送轉(zhuǎn)換電路，用于把第二數(shù)據(jù)信號(hào)作為第四數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到所述的第三發(fā)送信號(hào)處理電路；解調(diào)器裝置，用于通過解調(diào)正常的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)是用第三數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的并且在所述的正常的無線電信道上傳送的；備用的解調(diào)器裝置，用于通過解調(diào)備用的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生第四數(shù)據(jù)信號(hào)，該備用的調(diào)制信號(hào)是用第五數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的并在備用的無線電信道上傳送的；第二幀同步裝置和第二接收符號(hào)處理裝置，用于通過從第三/第五數(shù)據(jù)信號(hào)中取出附加比特來產(chǎn)生第二/第四數(shù)據(jù)信號(hào)；第一幀同步裝置和第一接收符號(hào)處理裝置，用于從第二/第四數(shù)據(jù)信號(hào)中取出附加比特；轉(zhuǎn)換裝置，用于同步地轉(zhuǎn)換第二和第四數(shù)據(jù)信號(hào)；以及變化裝置，用于使所述的備用的解調(diào)器裝置的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度高于所述的備用的第三發(fā)送信號(hào)處理裝置的鎖相環(huán)路的響應(yīng)速度，直到所述轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換操作結(jié)束為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的變化裝置包括用于在備用的第三發(fā)送信號(hào)處理裝置的主信號(hào)的時(shí)隙中插入一個(gè)代表發(fā)送側(cè)的并聯(lián)連接狀態(tài)的信號(hào)的裝置，和用于利用與備用的第五數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)的幀同步裝置來檢測(cè)并聯(lián)連接狀態(tài)轉(zhuǎn)移的裝置。
全文摘要
一個(gè)可應(yīng)用于數(shù)字無線電通信系統(tǒng)用來轉(zhuǎn)換正常信道和備用信道的系統(tǒng)，包括與備用信道相連的一個(gè)解調(diào)器。該解調(diào)器有一個(gè)用于時(shí)鐘恢復(fù)，其帶寬是可變的鎖相環(huán)路。只有當(dāng)信道轉(zhuǎn)換操作正在進(jìn)行時(shí)鎖相環(huán)路的帶寬增加，以保證時(shí)鐘同步。
文檔編號(hào)H04L1/22GK1059813SQ91109628
公開日1992年3月25日 申請(qǐng)日期1991年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月10日
發(fā)明者森本英明 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社