專利名稱：用于使用參考信號的信號處理的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用另一類型的信號代替領(lǐng)示信號的方法和設(shè)備，其中該領(lǐng)示信號應(yīng)(例如)提供電平和/或頻率和/或相位的參考值。當(dāng)然本發(fā)明還涉及一種需要參考信號但沒有以前使用或考慮的領(lǐng)示信號的應(yīng)用。
領(lǐng)示信號的缺點包括使用領(lǐng)示信號的任何電路的附加負(fù)載，提供了領(lǐng)示信號的頻譜中的一個時間段(slot)，在此時間段該領(lǐng)示信號不與其它信號相干擾，并用于表征傳輸通道的變化，嚴(yán)格說，該表征只適用于該領(lǐng)示信號所占的領(lǐng)域。
本發(fā)明在去除如英國專利申請9108920.1中描述的寬頻帶線性放大器中的失真方面特別有用。減少這種放大器中的失真的另一種方法在轉(zhuǎn)讓給AT&T(發(fā)明人Myer)的美國專利4580105中作了描述。該美國專利的校正方法也有上述缺點和另一個缺點，即，該領(lǐng)示信號限制了加有多信道輸入的放大器中的信道使用率，上述英國專利申請9108920.1通過避免使用領(lǐng)示信號而克服了這些問題，但在需要將大量輸入信道組合應(yīng)用于寬頻帶線性放大器的特定情況下存在進(jìn)一步的問題。這種放大器通常用作無線電發(fā)射機(jī)的末級功率放大器，因此它必須靠近發(fā)射天線。天線一般位于租金較高的建筑物的頂部。大量的輸入電纜(一個輸入信道一根，例如30至100根)不得不連到建筑物的頂層。為達(dá)到此目的，另外不得不為每個信道在靠近放大器的位置重復(fù)許多電路并需要高租金的空間。
本發(fā)明的另一重要應(yīng)用是用在無線電中繼器，特別是用于如下蜂房式無線電系統(tǒng)，即，該無線電系統(tǒng)中覆蓋區(qū)中例如一個遂道中的一個“孔”的中繼器接收低電平信號并在高電平和相同頻率下發(fā)射。在這種中繼器中不穩(wěn)定是可能的，但通?？赏ㄟ^使用定向天線和盡量使發(fā)射和接收天線盡可能地遠(yuǎn)離而避免，但是在許多情況下，需要全向天線而合適的距離不很方便。使用該技術(shù)的變型的相似應(yīng)用是用于頻率變換中繼器中。這種應(yīng)用獲得的優(yōu)點是消除了這些系統(tǒng)所需的復(fù)雜濾波。
在碼分多址(CDMA)中，每個信道使用一個擴(kuò)展頻譜信號并在發(fā)射以前相加信道信號。美國專利4962507描述一種用于發(fā)射定時參考的領(lǐng)示信號也以擴(kuò)展頻譜形式發(fā)射。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種處理信號的方法，該方法包括以下步驟組合一個擴(kuò)展頻譜信號和將被處理的輸入信號;
處理已組合信號以產(chǎn)生輸出信號，根據(jù)已處理混合信號導(dǎo)出中間信號，并響應(yīng)控制信號調(diào)整該中間信號的相位和/或幅值，混合已調(diào)整中間信號和所述處理的輸入或輸出信號以改進(jìn)處理，和從該輸出信號導(dǎo)出所述控制信號。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法及相應(yīng)設(shè)備可用于將被處理的信號是擴(kuò)展頻譜信號。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種處理信號的方法，該方法包括以下步驟組合帶有預(yù)定特性的參考信號和未經(jīng)擴(kuò)展頻譜調(diào)制的輸入信號，處理組合的輸入和參考信號以提供已處理信號，和從已處理信號抽出代表所述特性的信號以至少部分控制所述處理和/或已處理信號的進(jìn)一步處理，其中參考信號是擴(kuò)展頻譜信號。
本發(fā)明的第二方面基于實現(xiàn)了擴(kuò)展頻譜參考信號可用在未采用擴(kuò)展頻譜信號的系統(tǒng)中。
本發(fā)明的優(yōu)點包括不必提供用于領(lǐng)示信號的一段頻譜，使得例如在多信道應(yīng)用中，更多的頻譜可用于信道。由于擴(kuò)展頻譜信號是類似噪聲信號，對任何特定頻率幾乎無附加負(fù)載，和歸于輸出信號的任何分量表現(xiàn)為噪聲。
因此，本發(fā)明可用在許多應(yīng)用場合，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的領(lǐng)示信號。在寬帶寬系統(tǒng)中可獲得大多數(shù)優(yōu)點，而對于窄頻帶系統(tǒng)，傳統(tǒng)的領(lǐng)示信號一般更好。
在參考信號用于表征電路或發(fā)射鏈路時，該表征是寬頻帶的。
如果使用正交隨機(jī)序列產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜信號，多個分別的擴(kuò)展頻譜參考信號可同時使用，這是由于每個參考信號可被比較，或使用其特定參考序列可恢復(fù)其非隨機(jī)產(chǎn)生信號。因此可在相同電路中為不同目的或為相同目的在相同電路的不同部分中使用多個參考信號。
其它的優(yōu)點包括可使用任何調(diào)制方案的能力。大多數(shù)控制技術(shù)可很容易調(diào)整為帶有擴(kuò)展頻譜參考信號使用，這是因為變換到這種形式和比較，或恢復(fù)非隨機(jī)信號采用了簡單的已知方法和電路。
在上述無線電中繼器應(yīng)用中，可如以下詳述的那樣使用擴(kuò)展頻譜信號，以識別已由中繼器的接收天線所接收的發(fā)射信號的一部分。該部分在以與寬頻帶放大器應(yīng)用多半相同的方式進(jìn)行相位和幅值調(diào)整后從中繼器的放大器輸入信號中被減去，以提供無干擾信號，用于以大功率發(fā)射而避免不穩(wěn)定性。
所述特征的抽取可包括使用一個擴(kuò)展頻譜參考信號或其用于與組成部分已處理信號的擴(kuò)展頻譜信號相比較的復(fù)制信號，或恢復(fù)在從已處理信號產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜信號中所使用的非隨機(jī)信號?；謴?fù)可使用與用于變換相同的隨機(jī)序列;例如通過使用與用于變換相同的或相似的隨機(jī)信號發(fā)生器供恢復(fù)之用。
由于所述特征值既可在特征值抽取之后又可在其之前用于控制處理，控制即可看作前饋又可看作反饋。
在已混合輸入和參考信號被處理時，該特征值可進(jìn)行或不進(jìn)行修改。
在上述寬頻帶放大器應(yīng)用中，重要的是參考信號在放大器輸出中存在的程度，即它的電平，因為在該應(yīng)用中，參考信號可認(rèn)為是特別引入的失真信號的一種形式。
因此在某些處理形式下所述特征值可在混合與使用之間加以修改，而且很可能已發(fā)生的那種修改程度或方式是必須進(jìn)行處理的特征值的函數(shù)。
在另一例中，參考信號的電平可為所述特征值，例如當(dāng)處理包括通過某些方式從一地向另一地傳輸以及輸入和參考信號經(jīng)歷不同衰減時，在進(jìn)行處理時，信號被補償。
在處理的其它形式中參考信號特征值可以是要求在與輸入信號混合和用于處理控制中盡可能保持不變的一個值。例如，上述非隨機(jī)信號的頻率可為所述特征值，例如在處理包括使用從參考信號導(dǎo)出的一個信號解調(diào)時。
因此，所述特征值可為頻率或信號電平，但其它的可能性包括相位，或特征值的一種組合。
擴(kuò)展頻譜信號可以是任何類型，例如，通過根據(jù)一個隨機(jī)序列改變信號發(fā)生器的頻率或通過將代表帶音調(diào)(tone)的“一”和“零”的脈沖序列混合而產(chǎn)生的信號。可使用的其它系統(tǒng)包括其中信號脈沖群在時間上隨機(jī)排序的時間跳躍(timehopping)和線性調(diào)頻系統(tǒng)(chirpsystem)。該系統(tǒng)中每個信號脈沖群有迅速掃過整個帶寬的窄頻率帶寬。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種寬頻帶線性放大器，包括放大器裝置，第一差分裝置，用于從代表加到放大器裝置的輸入信號的信號中導(dǎo)出代表由放大器裝置引入的失真的誤差信號，第二差分裝置，用于從放大器裝置輸出信號減去代表誤差信號的信號，以提供低失真輸出信號，和調(diào)整裝置，響應(yīng)控制信號，用于調(diào)整至少加到差分裝置之一的信號的相對相位和幅值，其中提供了用于產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜參考信號并在代表輸入信號的信號從第一差分裝置中導(dǎo)出后將該參考信號與該輸入信號混合的裝置，和還提供了控制裝置，用于從在低失真信號中出現(xiàn)的擴(kuò)展頻譜信號和代表在與輸入信號或誤差信號混合中使用的擴(kuò)展頻譜信號的信號兩者中產(chǎn)生控制信號。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供了一種中繼器，包括耦合在接收和發(fā)射點之間的放大器，用于導(dǎo)出代表放大器輸出信號的對消信號(cancellationsignal)的裝置，用于響應(yīng)控制信號而調(diào)整對消信號的幅值和相位的裝置，差分裝置，用于從在接收點接收的信號中減去對消信號以提供放大器的輸入信號，該輸入信號已減小了由中繼器放大的信號和在發(fā)射點發(fā)射的信號之間的干擾，用于混和所述輸入信號和擴(kuò)展頻譜參考信號的裝置，和用于從所述參考信號和所述輸入信號中導(dǎo)出控制信號的裝置。
以下將參考


本發(fā)明的特定實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的寬頻帶線性放大器的方框圖;
圖2和3是根據(jù)本發(fā)明的其他寬頻帶線性放大器的方框圖，每個放大器采用一個數(shù)字信號處理器作為反饋控制網(wǎng)絡(luò);
圖4是根據(jù)本發(fā)明的無線電中繼器的方框圖;和圖5是可用于時間延遲干擾條件可能產(chǎn)生的無線電中繼器中的一種電路的方框圖。
圖1與上述英國專利申請9108920.1的圖1相似，只除外反饋網(wǎng)絡(luò)20，以本發(fā)明的擴(kuò)展頻譜技術(shù)的方式分別為相位調(diào)節(jié)元件13和增益調(diào)節(jié)元件14形成控制信號。但圖1將做為一個整體進(jìn)行描述，省去從以前申請中獲得的一些細(xì)節(jié)。
一個輸入信號加到輸入端1并被兩個通路之間的分離器2所分割，兩個通路是至主放大器4的主通路3和至相位和增益調(diào)整元件6和7的輔助通路5。從主放大器4的輸出信號包括互調(diào)形式的失真結(jié)果，但另外一個擴(kuò)展頻譜信號引入組合器25。一個RF信號發(fā)生器26提供在輸入信號頻帶中心的RF載波至混合器27，該混合器還接收方波，或已濾波方波，來自最大長度偽隨機(jī)序列發(fā)生器28位于基帶和帶寬等于或小于輸入信號帶寬的信號。以這種已知方式，直接序列(directsequence)擴(kuò)展頻譜信號(見“通信系統(tǒng)原理”(第二版)，H.TaubandD.L.Schilling，McGrawHill1986，17章，720至749頁)經(jīng)組合器25加到主放大器4的輸入端。因此，放大器4的輸出不僅包括失真量，而且包括擴(kuò)展頻譜信號，該擴(kuò)展頻譜信號借助與從發(fā)生器26來的RF信號混合的從發(fā)生器28來的隨機(jī)噪聲樣信號在輸入信號的整個頻帶上擴(kuò)展。當(dāng)然，引入在整個或部分輸入信號頻帶擴(kuò)展的信號的其它方法可用于將擴(kuò)展頻譜信號引入主放大器4的輸入。
主放大器輸出的一部分從定向耦合器9獲得并作為第一輸入饋入組合器11。組合器11從輸入端1的第二輸入被安排成通過選擇時間延遲元件8和正確調(diào)節(jié)相移元件6而與部分功率放大器的輸出部分反相(因此形成一個減法器)。為了輸入信號的最佳對消而在組合器11的輸出端提供一個誤差信號，還必須調(diào)整幅值，這是通過正確調(diào)節(jié)可調(diào)增益元件7而完成。在理論上從減法器11的輸出獲得的信號只包含失真量和擴(kuò)展頻譜信號，并因此形成誤差信號。
該誤差信號用于消除存在于放大器4的輸出中出現(xiàn)的失真量和擴(kuò)展頻譜信號。在定向耦合器4的輸出端的主放大器信號由時間延遲元件16進(jìn)行延遲，并饋入作為減法器的定向耦合器17的一個輸入端。定向耦合器17的另一個輸入是通過處理以前使用時延元件12，相位和增益調(diào)節(jié)部件13和14和差動放大器15從組合器11(作為一個減法器)導(dǎo)出的誤差信號而獲得。調(diào)節(jié)可調(diào)增益和相移部件13和14，使得最大程度地消除耦合器17的輸出信號中出現(xiàn)的不希望的失真，并還允許放大器15中的相位和幅值誤差。擴(kuò)展頻譜信號的出現(xiàn)允許部件13和14的調(diào)節(jié)對于整個頻帶是最佳的，并在失真量很小的情況下運行。
相位和增益部件6和7的調(diào)節(jié)是借助如上述說明書中描述的并從耦合器10和19中導(dǎo)出輸入信號的反饋網(wǎng)絡(luò)18而完成的。對在組合器11的輸出中產(chǎn)生的誤差信號的相位和增益的校正是在反饋網(wǎng)絡(luò)20的控制下，該網(wǎng)絡(luò)施加控制信號至相位和增益調(diào)節(jié)部件13和14。網(wǎng)絡(luò)20還如在以前說明書中所描述，即它與網(wǎng)絡(luò)18相同，除了加到該網(wǎng)絡(luò)的輸入信號之一來自與以前申請不同點。從相同點來的相同信號是從定向耦合器21輸入而另一信號經(jīng)過一個時延元件31從混合器31輸入，即，該信號是輸入放大器4的輸入端的擴(kuò)展頻譜信號。因此，反饋網(wǎng)絡(luò)20可以將耦合器21中擴(kuò)展頻譜信號的任何剩余信號與最初輸入的擴(kuò)展頻譜信號進(jìn)行比較。
在運行中，包含失真分量和擴(kuò)展頻譜信號兩者的組合器11的輸出中的誤差信號經(jīng)過相位和增益調(diào)節(jié)器13和14至減法電路17，在該電路中失真分量的相位和增益和擴(kuò)展頻譜信號處于如此狀態(tài)，即從放大器4來的這些分量和相應(yīng)的擴(kuò)展頻譜信號被抵消。任何殘留的失真分量或擴(kuò)展頻譜信號分量從定向耦合器21反饋至反饋網(wǎng)絡(luò)20。由于接收這兩個輸入信號，該網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)相位部件13和增益部件14，以使電路17中的相消為最佳。由于擴(kuò)展頻譜信號在整個帶寬上擴(kuò)展，部件13和14的調(diào)節(jié)對整個帶寬均是最佳的。
在以上提及的以前說明書中，描述了反饋網(wǎng)絡(luò)20的幾種形式，其中一個使用了數(shù)字信號處理器(DSP)。如以前說明書中所述，DSP最好運行在音頻，因此，可使用圖2的電路。
除了反饋網(wǎng)絡(luò)20是DSP(未示出)形式并提供了為音頻下的網(wǎng)絡(luò)給出輸入信號的電路以外圖2與圖1相似。發(fā)生器32提供一個信號至每個混合器29和33的一個輸入端，該信號的頻率與發(fā)生器26的信號頻率相差一個等于DSP所需輸入頻率的量。因此，發(fā)生器26和32可用例如900MHz和900.00125MHz的信號。而混合器29有1.25KHz的輸出，并假設(shè)M-序列發(fā)生器28有從0至30MHz的輸出信號，混合器33的輸出端有從900.00125至930.00125MHz的輸出信號。當(dāng)后一個頻帶在混合器30中與從耦合器21來的信號混合時，其輸出是一個1.25KHz的誤差信號，因此DSP接收適當(dāng)頻率的輸入信號并可以在說明書9108920.1描述的相同方式進(jìn)行編程。
發(fā)生器26和32可包括集成電路信號發(fā)生器，它從10MHz標(biāo)準(zhǔn)信號導(dǎo)出并有從其內(nèi)部或外部導(dǎo)出的適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?，該發(fā)生器如連線22所示應(yīng)是頻率鎖定的。
其中多個輸入信道在一位置將被混合，之后作為輸入信號加到放大器4和在圖1的遠(yuǎn)處位置上的失真減少電路，之后在加到輸入端1之前以將以圖3所示的相同方式將輸入信號相加。一個適當(dāng)?shù)倪B接將用于此目的的附加電路和分離器2連接在一起。得到的其優(yōu)點是不再需要上述說明書圖2的多個分離器23和該圖中必須與放大器4在相同位置的相位和增益調(diào)節(jié)部件24和25，并且單個連接代替了該圖中混合器28的多個輸入?？赡苡?0或更多的輸入信道，因此本說明書圖1和2的電路提供了有用的優(yōu)點，特別是求和可在如建筑物地下室的租金相對較低的地點進(jìn)行而使用放大器4的發(fā)射必須在租金較貴的建筑物頂層進(jìn)行。以前必須的兩層之間的大量連接線現(xiàn)被單條連接線所代替。
圖3的布局說明本發(fā)明可應(yīng)用于采用了多個回路以進(jìn)行失真校正并且相位和增益調(diào)節(jié)加到主放大器4的輸入信號的寬頻帶線性放大器中。圖3與上述申請的圖2有些相似之處，但在一個重要方面是不同的，即，在執(zhí)行任何相位和增益調(diào)節(jié)之前，可代表許多信道被示出的兩個輸入信道被加到一個附加電路34，使得示出的兩個信道和附加電路34可位于遠(yuǎn)離電路其它部分的地方。根據(jù)本發(fā)明這是可能的，因為使用了擴(kuò)展頻譜校正技術(shù)。
擴(kuò)展頻譜信號在加法器51中加到增益調(diào)節(jié)部件36的輸出中，但部件35，36和51在電路34和放大器4之間可以任何順序加以連接。
在圖3的多回路控制系統(tǒng)中，如圖1和2，在混合器11的輸出端產(chǎn)生第一誤差信號，但在這種情況下，在附加電路34的輸出和放大器4的輸入通路中使用兩個相位和增益調(diào)節(jié)部件35和36，代替組合器11的輸入之一的通路中的元件6和7。由于圖3是一個總圖，示出了反饋網(wǎng)絡(luò)37，它從組合器11的輸出接收誤差信號作為其輸入信號之一，但它的其它輸入信號可從如放大器15的輸出的多個不同位置獲得。網(wǎng)絡(luò)37可用于控制兩對相位和增益調(diào)節(jié)部件13和14，和35和36之一或兩者，但在某些情況下，其中任何一對可在最初進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，并在電路運行期間脫離最初調(diào)節(jié)。
為改進(jìn)失真分量的消除從組合器38導(dǎo)出第二誤差信號，該組合器通過定向耦合器40接收第一回路的輸出信號并減去經(jīng)過延遲元件31和相位和增益調(diào)整部件42和43接收的附加電路38的輸出。由組合器38產(chǎn)生的第二誤差信號經(jīng)過相位和增益部件44和45和放大器46加到定向耦合器47，在此進(jìn)行殘留失真的消除。從定向耦合器48取出圖2電路的最終輸出信號，以形成反饋網(wǎng)絡(luò)50的一個輸入，該網(wǎng)絡(luò)提供用于調(diào)節(jié)相位和增益部件44和45的控制信號。可使用另一反饋網(wǎng)絡(luò)以提供部件42和43的控制信號，或者在電路被建立，但未被再次正常調(diào)節(jié)時，可手動調(diào)節(jié)這些部件。
網(wǎng)絡(luò)50與使用DSP的專利申請9108920.1的圖5中所示網(wǎng)絡(luò)相似，但輸入信號之一是從隨機(jī)序列發(fā)生器28來的。振蕩器65和66的頻率是不同的。隨機(jī)序列在混合器63的輸出端產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜信號，并加到混合器70上，在混合器70中，從耦合器48來的擴(kuò)展頻譜輸出信號由混合器64變換頻率以形成另一個輸入信號。該混合器的輸出形成DSP60的誤差信號。兩個振蕩器65和66的輸出頻率f1和f2被選擇為給DSP60提供適當(dāng)?shù)牡皖l輸入，該振蕩器65和66為頻率變換分別施加輸入至混合器63和64。例如頻率f1和f2可分別為457.50125MHz和457.5MHz(假設(shè)發(fā)生器26的頻率是900MHz并且M序列的帶寬是30MHz)?；旌掀?3的輸出由下式給出457.50125-30/2＝442.50125MHz并且在由濾波器67和68選擇低邊帶后，混合器64的輸出處于442.5MHz。在混合器70的輸出端上的誤差信號是1.25KHz，該頻率與從混合器72來的1.25KHz參考頻率下的輸出一起加到DSP60。帶通濾波器73和74選擇合適的邊帶。DSP的程序再次與專利申請9108920.1中所述的相同。
幾乎所有擴(kuò)展頻譜信號將被定向耦合器17中的互消而被消除，這是因為它被反饋網(wǎng)張37看作放大器4輸出端的誤差信號。這是很明顯的，因為加到從附加電路34導(dǎo)出誤差信號的混合器11的輸入信號不含有擴(kuò)展頻譜信號，只有殘留信號出現(xiàn)在定向耦合順48中的電路輸出中，該耦合器為控制器50提供誤差信號并保證定向耦合器47中的附帶互消。
不總是需要為連接到DSP上的反饋網(wǎng)絡(luò)之一而提供擴(kuò)展頻譜信號源。例如，從圖3的組合器38來的擴(kuò)展頻譜信號可用作例如網(wǎng)絡(luò)20的一個輸入，或經(jīng)過適當(dāng)?shù)念l率變換，作為DSP的一個輸入，而其它輸入可從耦合順48獲得，兩者輸入均包含相應(yīng)的擴(kuò)展頻譜信號，而控制信號以對失真分量操作的相同方法導(dǎo)出，如專利申請9108920.1中所描述。
應(yīng)該清楚，例如應(yīng)用于寬頻帶線性放大器的本發(fā)明可以多種其它方式在為相位和增益調(diào)節(jié)產(chǎn)生控制信號的控制回路和反饋網(wǎng)絡(luò)的其它裝置投入運行。特別是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)回路可有自已特定的擴(kuò)展頻譜校正。為了這個目的，多個正交隨機(jī)序列，每個回路一個，在多個混合器中與RF信號發(fā)生器26的輸出相混合，為每個控制回路提供如網(wǎng)絡(luò)20或網(wǎng)絡(luò)50的電路并接收代表其特定的隨機(jī)序列的信號作為控制一輸入信號的信號。
如已指出的那樣，有許多可組成多控制回路的不同途徑。
現(xiàn)描述使用本發(fā)明，用于蜂房式無線電系統(tǒng)中增強(qiáng)器形式的無線電中繼器，但本發(fā)明的這個實施例也可改為用于線路中繼器。
圖4的中繼器用于需要接收某一頻率的信號，放大該信號并以相同頻率再發(fā)射的場合。在多個信道需要放大的情況下，如在蜂房式無線電系統(tǒng)中，放大器80最好是如以上描述或上述英國專利申請9108920.1中的那種寬頻帶線性放大器。
在接收天線81接收的信號經(jīng)過耦合器82，84和83傳送到放大器的輸入端。放大器的輸出經(jīng)過作為分離器的耦合器85連接到發(fā)射天線86。需要衰減的信號由天線81接收、線性放大并在天線86再發(fā)射，但天線間的不正確隔離導(dǎo)致一些發(fā)射能量被耦合返回接收天線，成為所不希望的、高電平并可產(chǎn)生不穩(wěn)定的干擾。為避免這個問題，通過作為分離器的耦合器82，從輸入信號中減去與干擾信號相等并與其同相的信號。要被減去的那部分信號由使用作為分離器的耦合器83輸入放大器輸入端的擴(kuò)展頻譜參考信號加以識別。
通過使用混合器87混合M-序列發(fā)生器88和RF信號發(fā)生器89的輸出而產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜參考信號。使用分離器85消除一部分放大器80的輸出，并經(jīng)過增益和調(diào)節(jié)部件90和91在混合合器82產(chǎn)生減法信號。網(wǎng)絡(luò)93可以是以上提到的專利申請中描述的模擬類型，或是經(jīng)適當(dāng)頻率變換的一個DSP，該網(wǎng)絡(luò)從分離器84接收一個輸入信號并從混合器84接收一個擴(kuò)展頻譜參考信號形式的信號。在減去一個信號后，從接收天線接收的信號中的一般等于作為混合器的耦合器82中干擾信號的任何保留的干擾信號被加到網(wǎng)絡(luò)93上并與擴(kuò)展頻譜參考信號比較。結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)93提供獨立的控制信號以調(diào)整幅值和相位部件90和91，給定在組合器82中被減去的信號的正確的幅值和相位。
對于蜂房式系統(tǒng)應(yīng)用，需要雙向中繼器而這可通過使用兩個示于圖4類型的電路(沒有天線81和86)來實現(xiàn)，每個發(fā)射方向一個電路。而兩個天線以已知方式經(jīng)過混合電路連接到圖4的兩個電路。
對產(chǎn)生散射(即時延)干擾期的情況而言，它們可通過以圖4中描述的類似方法但使用圖5所示的裝置得以解決和消除。這種干擾期可例如在發(fā)射天線86至接收天線81的不同通路中產(chǎn)生。從分離器85產(chǎn)生的發(fā)射機(jī)輸出加到端94，該輸出經(jīng)過對應(yīng)于兩個時延干擾期的兩個延遲電路95和96。包括相位和幅值調(diào)節(jié)部件的三個調(diào)節(jié)電路97，98和99分別從端94和延遲電路95和96接收信號，并提供輸出信號，該輸出信號在被作為誤差信號加到混合器82之前在總和器101中求和。電路的幅值和相位調(diào)節(jié)控制信號以示于圖4的相同方式從M-序列發(fā)生器中導(dǎo)出作為參考信號，并加到端102，并且從分離器84來的信號在下變換到基帶，例如0-30MHz后加到端103。網(wǎng)絡(luò)104直接從擴(kuò)展頻譜參考信號和從端103來的信號中導(dǎo)出幅值和相位控制信號，但電路98和99的控制信號通過電路105和106從在電路107和108中分別由第一和第二反Z變換提供的參考信號延遲信號中導(dǎo)出。每個電路107和108為加到端102上的數(shù)字信號提供1位延遲。雖然在端103的信號不是嚴(yán)格的數(shù)字信號，但它們對于幾乎所有運行的相關(guān)器在蜂房式無線電頻率下足夠接近數(shù)字信號。但是，如果需要，為改進(jìn)波形這些信號可例如由施密特觸發(fā)器電路進(jìn)行處理，從混合器87來的參考信號和從分離器84來的信號可在另一裝置中不進(jìn)行下變換情況下使用，以導(dǎo)出幅值和相位調(diào)節(jié)控制信號。
圖5的裝置可認(rèn)為是實際上形成一個抽頭延遲線式濾波器，其特征是頻率相關(guān)的。該裝置類似于用于擴(kuò)展頻譜傳輸?shù)腞ake接收機(jī)(見G.LTurin著簡介擴(kuò)展頻譜反多路(antimultipath)技術(shù)及其在城市數(shù)字無線電中的應(yīng)用”，IEEE會刊，68卷，第3期，1980年3月，328-353頁;和S.A.Allpress，M.A.Beach，G.MartinandC.M.Simmons著，對運行在“城市環(huán)境下的RAKE接收機(jī)的不同擴(kuò)展帶寬分布的研究”，第42屆IEEE車輛技術(shù)學(xué)會論文集，克羅拉多州丹佛市，1992年5月)。圖5的下半部分(電路104至108)可在ASIC中數(shù)字化實現(xiàn)。則必需進(jìn)行下變換(如上所述)。
本發(fā)明可以許多其它方式投入實際應(yīng)用，這些方式需要通過消除而取消或減少不希望的信號或?qū)⒁烟幚砘驅(qū)⒈惶幚淼男盘柵c受控于幅值和/或相位的導(dǎo)出信號組合而改進(jìn)處理。
權(quán)利要求
1.一種處理信號的方法，包括以下步驟將擴(kuò)展頻譜信號與將被處理的信號組合，處理已組合信號以提供輸出信號；根據(jù)已處理組合信號導(dǎo)出中間信號并響應(yīng)控制信號調(diào)節(jié)中間信號的幅值和/或相位，將已調(diào)節(jié)中間信號與所述處理的輸入或輸出信號混合以改進(jìn)處理，和從該輸出信號導(dǎo)出所述控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于已混合信號的處理包括放大，中間信號的導(dǎo)出包括導(dǎo)出代表由放大引入的失真的誤差信號，和混合步驟包括從輸出信號減去誤差信號以提供改進(jìn)的輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于處理已混合信號包括放大，起源于輸出信號的亂真信號提供給輸入信號，和中間信號通過減法與輸入信號組合以減少亂真信號并提供改進(jìn)的輸入信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于所述控制信號是從代表改進(jìn)的輸入信號或改進(jìn)的輸出信號和代表擴(kuò)展頻譜信號的一個信號中導(dǎo)出的。
5.一種處理信號的設(shè)備，包括用于組合擴(kuò)展頻率信號與將被處理的輸入信號的裝置，用于處理已組合信號以提供輸出信號的裝置，根據(jù)已處理組合信號導(dǎo)出一個中間信號，并響應(yīng)控制信號調(diào)節(jié)該中間信號的相位和/或幅值，用于組合已調(diào)節(jié)中間信號與所述處理的輸入或輸出信號以改進(jìn)處理的裝置，和用于從輸出信號導(dǎo)出所述控制信號的裝置。
6.一種處理信號的方法，包括以下步驟將有預(yù)定特性的參考信號與未被擴(kuò)展頻譜調(diào)制的輸入信號混合;處理組合的輸入和參考信號以提供已處理信號，和從已處理信號中抽出代表所述特性的信號而至少部分地控制所述處理和/或已處理信號的進(jìn)一步處理，其中該參考信號是擴(kuò)展頻譜信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于處理已組合信號包括放大，通過導(dǎo)出代表由放大引入的失真的誤差信號并在放大后從輸出信號中減去該誤差信號而進(jìn)一步處理已處理信號，和所述特性被用于控制在進(jìn)行減法時與誤差信號相關(guān)的輸出信號的幅值和相位。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于抽出代表所述特性的信號包括使用在已處理信號中的擴(kuò)展頻譜信號和與用于同輸入信號組合以導(dǎo)出根據(jù)所述特性的信號一樣的參考信號兩者。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，包括產(chǎn)生一個初步參考信號，其頻率位于輸入信號頻帶的中點，并將初步參考信號與偽隨機(jī)可重復(fù)信號組合以產(chǎn)生參考信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于抽取代表所述特性的信號包括從已處理信號中的擴(kuò)展頻譜信號恢復(fù)初步參考信號的信號，并使用已恢復(fù)信號和代表初步參考信號的信號兩者以導(dǎo)出依賴所述特性的一個信號。
11.一種處理信號的設(shè)備，包括用于將有預(yù)定特性的參考信號與未被擴(kuò)展頻譜調(diào)制的輸入信號進(jìn)行組合的裝置，用于處理已組合輸入和參考信號以提供已處理信號的裝置，和用于從已處理信號中抽取代表所述特性的信號以至少部分控制所述處理和/或已處理信號的進(jìn)一步處理的裝置，其中參考信號是擴(kuò)展頻譜信號。
12.一種寬頻帶線性放大器電路，包括放大器裝置，第一差分裝置，用于從代表加到該放大器裝置的輸入信號的信號中導(dǎo)出代表由該放大器裝置引入的失真的誤差信號，第二差分裝置，用于從該放大器裝置的輸出出信號中減去代表該誤差信號的信號以提供低失真輸出信號，和調(diào)節(jié)裝置，響應(yīng)控制信號以調(diào)節(jié)加到至少其中一個差分裝置的信號的相對相位和幅值。其中提供了用于產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜參考信號和在從第一差分裝置中導(dǎo)出代表輸入信號的信號之后將輸入信號與參考信號相組合的裝置，和還提供了控制裝置，用于從出現(xiàn)在低失真信號中的擴(kuò)展頻譜信號和代表不是用于同輸入信號組合的擴(kuò)展頻譜信號就是誤差信號的一個信號兩者中產(chǎn)生控制信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的放大器電路，其特征在于放大器裝置包括一個放大器，和用于通過產(chǎn)生一個誤差信號并從放大器輸出中減去誤差信號而校正由該放大器引入的失真的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的放大器電路，其特征在于第一差分裝置導(dǎo)出分別代表該放大器裝置的輸入和輸出信號的第一和第二信號之間的差值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的放大器電，其特征在于產(chǎn)生參考信號的裝置包括用于提供頻率位于將被放大頻率帶的中心的信號的裝置;用于提供帶寬與所述帶寬相等的脈沖串和根據(jù)偽隨機(jī)可重復(fù)序列有一個有效位的脈沖的裝置，和用于將具有所述頻率的信號同脈沖串組合的裝置，以提供擴(kuò)展頻譜參考信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的放大器電路，其特征在于該脈沖串包括帶有分別代表第一和第二有效位的第一和第二幅度或幅值的脈沖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的放大器電路，其特征在于用于產(chǎn)生控制信號的裝置包括數(shù)字信號處理器，用于提供偏移信號的裝置，該偏移信號的頻率與所述頻帶的中心頻率相差一個等于數(shù)字信號處理進(jìn)行操作頻率的量，用于提供脈沖或相似的脈沖與偏移信號一起輸入第一混合器裝置的裝置，為第二混合器裝置導(dǎo)出一個輸入信號，第二混合器裝置還接收低失真信號并為數(shù)字信號處理器提供第一輸入信號，用于將其頻率位于頻帶中心的信號與偏移信號一起提供給第三混合器裝置，為數(shù)字信號處理器導(dǎo)出第二輸入信號的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16的放大器電路，其特征在于用于產(chǎn)生控制信號的裝置包括數(shù)字信號處理器，用于提供其頻率相差一個等于數(shù)字信號處理運行頻率的第一和第二偏移信號的裝置，用于將脈沖串或相似脈沖提供給第一混合器裝置的裝置，該第一混合器裝置還被連接以接收第一偏移信號，用于將低失真信號提供給第二混合器裝置的裝置，第二混合器裝置還被連接以接收第二偏移信號，第三混合器裝置被連接以接收第一和第二偏移信號并為數(shù)字信號處理器提供第一輸入，和第四混合器裝置被連接以接收第一和第二混合器裝置的輸出并為數(shù)字信號處理器提供第二輸入。
19.一種寬頻帶線性放大的方法包括以下步驟放大輸入信號;導(dǎo)出代表由放大步驟引入的失真的誤差信號，從放大步驟的輸出信號中減去該誤差信號以提供低失真信號，調(diào)節(jié)用于導(dǎo)出誤差信號和/或提供低失真信號的信號的相對相位和幅值，該調(diào)節(jié)響應(yīng)控制信號而進(jìn)行，產(chǎn)生擴(kuò)展頻譜參考信號，組合參考信號與輸入信號，和從出現(xiàn)在低失真信號中的擴(kuò)展頻譜信號和代表不是用于與輸入信號組合的擴(kuò)展頻譜信號就是誤差信號的一個信號兩者中產(chǎn)生控制信號。
20.一種中繼器，包括耦合在接收和發(fā)射點間的放大器，用于導(dǎo)出代表放大器輸出信號的對消信號的裝置，用于響應(yīng)控制信號而調(diào)節(jié)對消信號的幅值和相位的裝置，差分裝置，用于從在接收點接收的信號中減去消信號以提供放大器的輸入信號，該放大器已減少了將被中繼器放大的信號和在發(fā)射點被發(fā)射的信號間的干擾，用于將所述輸入信號同擴(kuò)展頻譜參考信號進(jìn)行組合的裝置，和用于從所述參考信號和所述輸入信號中導(dǎo)出控制信號的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的的無線電中斷器，包括用于導(dǎo)出至少一個進(jìn)一步的代表放大器輸出信號但時間上延遲的對消信號的裝置，用于響應(yīng)進(jìn)一步的控制信號而調(diào)節(jié)進(jìn)一步對消信號的幅值和相位的裝置，和用于從時間上延遲的參考信號和所述輸入信號中導(dǎo)出進(jìn)一步的控制信號的裝置，其中差分裝置在運行時從在接收點接收的信號中減去對消信號和進(jìn)一步的對消信號兩者，以提供輸入信號。
22.一種處理信號的方法，使用了如上所述的擴(kuò)展頻譜參考信號。
23.用于處理信號的設(shè)備，使用了以上參考附圖所說明的擴(kuò)展頻譜參考信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于以擴(kuò)展頻譜參考信號代替導(dǎo)頻音或提供未使用導(dǎo)頻音的擴(kuò)展頻譜參考信號的方法和設(shè)備。在寬頻帶線性放大器需要大量輸入信道時和在有不穩(wěn)定傾向的中繼器需要全方向天線時，本發(fā)明具有特殊的現(xiàn)實意義。
文檔編號H04B1/707GK1091871SQ93112748
公開日1994年9月7日 申請日期1993年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月15日
發(fā)明者P·B·肯寧頓, M·A·比奇, J·P·麥吉漢 申請人:英國技術(shù)集團(tuán)有限公司