專利名稱：同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)的接收機(jī)中使用的同步裝置通信中的數(shù)字化近來具有了顯著的進(jìn)步并仍然在發(fā)展。在數(shù)字通信中，接收方需要以高速度和高精度保持幀同步的裝置。
用于實(shí)現(xiàn)幀同步的傳統(tǒng)的同步裝置采用了一個(gè)PLL(鎖相環(huán))，如“如何使用PLL-IC”(由Tuneyasu Hata和Kazuaki Furukawa撰寫，Akiba于1976年11月出版，第20-32頁)中所述。該裝置具有一個(gè)數(shù)字VCO(壓控振蕩器)1，用于在PLL的控制下最終產(chǎn)生一個(gè)與輸入信號(hào)同步的信號(hào)，二進(jìn)制量化相位比較器2，用于比較輸入信號(hào)的相位和從數(shù)字VCO的輸出信號(hào)的相位，并輸出+1或-1的數(shù)據(jù)作為比較的結(jié)果，一個(gè)序貫環(huán)濾波器3，用于對(duì)二進(jìn)制量化相位比較器2的輸出信號(hào)計(jì)數(shù)，并當(dāng)計(jì)數(shù)值超出一定的值(N)時(shí)向數(shù)字壓控振蕩器1提供校正信號(hào)。二進(jìn)制量化相位比較器2包括一個(gè)相位比較器4，用于比較輸入信號(hào)的相位與數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)的相位，量化器5用于將比較器的結(jié)果量化成二進(jìn)制值。數(shù)字VCO1包括一個(gè)固定振蕩器6，用于以固定頻率振蕩，一個(gè)脈沖增加/去除電路7，當(dāng)序貫環(huán)濾波器3產(chǎn)生輸出信號(hào)時(shí)用于向固定振蕩器6的輸出增加脈沖或從固定振蕩器6的輸出中去除脈沖，一個(gè)分頻器8，用于分割固定振蕩器6的輸出信號(hào)的頻率，該固定振蕩器6已經(jīng)被增加或去除了脈沖。
在該同步裝置中，二進(jìn)制量化相位比較器2的相位比較器4比較輸入信號(hào)的相位和數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)的相位。當(dāng)數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)的相位大于輸入信號(hào)的相位，或輸出信號(hào)超前于輸入信號(hào)時(shí)，量化器5產(chǎn)生一個(gè)-1的值，當(dāng)數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)的相位小于輸入信號(hào)的相位，或輸出信號(hào)落后于輸入信號(hào)時(shí)，量化器5產(chǎn)生一個(gè)+1的值。序貫環(huán)濾波器3對(duì)量化器5的輸出計(jì)數(shù)，并向相位增加/去除電路7提供校正信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到+N時(shí)，用于控制脈沖被去除，或當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到-N時(shí)，用于控制脈沖被增加。
因此，在用作幀同步器的同步裝置中，當(dāng)數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)的相位相對(duì)于幀同步信號(hào)的相位以正向或反向改變時(shí)，序貫環(huán)濾波器3在同步引入開始后提供第一校正信號(hào)N幀。
當(dāng)校正信號(hào)被提供到數(shù)字VCO1時(shí)，相位增加/去除電路7響應(yīng)于該校正信號(hào)在固定振蕩器6的輸出信號(hào)中插入脈沖或從中去除。由于固定振蕩器6的振蕩頻率被選定為輸入頻率的R倍以便用于相位控制的量化值被減少，來自通過相位增加/去除電路7脈沖已經(jīng)被插入或去除的固定振蕩器6的輸出信號(hào)被提供到分頻器8，在這里，頻率被R分割，并且該分頻信號(hào)被從數(shù)字VCO1的輸出端產(chǎn)生。
即使當(dāng)在脈沖插入或去除之后，數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間仍然有相位差時(shí)，上述的操作被重復(fù)進(jìn)行，并且最終數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)被控制，使得數(shù)字VCO1的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的相位差可被最小化。
在該裝置中，如果φ為在幀同步引入時(shí)的初始相位差，在誤差δ之內(nèi)產(chǎn)生的相位引入的時(shí)間由下述公式(1)給出。
T0＝{(φ-δ)R/360}×N (1)其中360°/R是一個(gè)周期中的相位變化。
幀同步建立的平均時(shí)間從公式(1)中得出，如下述公式(2)所示。TAVE=∫0180{(φ-δ)360/R×N}dφ=(0.25-δ/360)NR----(2)]]>這里如果假定δ＝180/R，比較頻率為50Hz，或者PDC全速率幀頻率，和固定振蕩器6的振蕩頻率為12.6kHz，則R＝252可被得到，因此，平均引入時(shí)間為62.5×N，或3.125秒。
但是，由于上述傳統(tǒng)的同步裝置采用了一個(gè)模擬PLL，所以很容易受到溫度改變，時(shí)間老化及環(huán)境變化例如電壓波動(dòng)的影響。此外，在同步被以用于同步的交替的方式鎖定以后，利用信息符號(hào)的同步保持由于信息符號(hào)方式而產(chǎn)生不穩(wěn)定。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高性能的同步裝置，全部由數(shù)字電路構(gòu)成，并對(duì)環(huán)境變化具有較高的耐受性，與傳送的符號(hào)方式是用于同步的交替方式或者是不具有隨機(jī)特性的信息符號(hào)無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一個(gè)同步裝置，全部由數(shù)字電路構(gòu)成，以與符號(hào)速率N倍的速率檢測接收到的IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)，并建立從頻率分布曲線到檢測的時(shí)刻最佳符號(hào)同步。因此，在本發(fā)明中，由于零交叉點(diǎn)的頻率分布曲線被檢測到，即使當(dāng)在任何符號(hào)類似的信息符號(hào)中的一些符號(hào)周期中不相繼地產(chǎn)生零交叉點(diǎn)，也不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤操作。此外，脈沖長度較短或者當(dāng)時(shí)鐘精度較高時(shí)，同步可被建立并通過小數(shù)目的符號(hào)保持，因此通過停止同步電路可以降低功耗。此外，即使脈沖長度較長或者當(dāng)時(shí)鐘精度較低時(shí)，在信息符號(hào)中也可以檢測到同步，因此可以通過增加簡單的電路實(shí)現(xiàn)同步跟蹤。
根據(jù)本發(fā)明的第一同步裝置包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置，以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的裝置，用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置，用于確定計(jì)算的頻率分布曲線取最大值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。換句話說，IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以符號(hào)速率的N倍被檢測相對(duì)于檢測的次數(shù)(0-N-1)的頻率分布曲線被計(jì)算，在一定的檢測周期內(nèi)頻率分布曲線取最大值的時(shí)間(0-N-1)被選為符號(hào)時(shí)鐘，從而建立符號(hào)同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二同步裝置包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置，以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的鎖存裝置，用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置，用于確定計(jì)算的頻率分布曲線首次超過門限值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。換句話說，IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以符號(hào)速率的N倍被檢測，相對(duì)于檢測的次數(shù)(0-N-1)的頻率分布曲線被計(jì)算，并且在頻率分布曲線首次超過門限值的時(shí)間(0-N-1)被選作為符號(hào)時(shí)鐘，從而建立符號(hào)同步。
根據(jù)本發(fā)明的第三同步裝置包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置，以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的鎖存裝置，用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置，用于確定計(jì)算的頻率分布曲線首次超過門限值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置以及當(dāng)頻率分布曲線在一定檢測周期內(nèi)未超過該門限值時(shí)，計(jì)算的頻率分布曲線取最大值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)。換句話說，IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以符號(hào)速率的N倍被檢測，相對(duì)于檢測的次數(shù)(0-N-1)的頻率分布曲線被計(jì)算，并且在頻率分布曲線在一定的檢測周期內(nèi)超過門限值的時(shí)間(0-N-1)被選作為符號(hào)時(shí)鐘，并且當(dāng)在一定的檢測周期內(nèi)頻率分布曲線未超過門限值時(shí)，頻率分布曲線取最大值的時(shí)間(0，N-1)被選作為符號(hào)時(shí)鐘，從而迅速地建立符號(hào)同步。
根據(jù)本發(fā)明的第四同步裝置為根據(jù)上述第一到第三同步裝置的任何一個(gè)，其中在同步建立之后，通過在一個(gè)位置上計(jì)算頻率分布曲線來進(jìn)行定時(shí)校正，在同步建立點(diǎn)之前和之后一定的相位單元，并檢測相關(guān)的相位數(shù)。換句話說，IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以符號(hào)速率的N倍被檢測，相對(duì)于檢測的次數(shù)(0-N-1)的頻率分布曲線被計(jì)算。此時(shí)，當(dāng)頻率分布曲線超過門限值的時(shí)間是在同步建立時(shí)間(k0≤k≤N-1)之前時(shí)，符號(hào)同步點(diǎn)被校正前進(jìn)一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。當(dāng)頻率分布曲線超過門限值的時(shí)間是在同步建立時(shí)間之后時(shí)，符號(hào)同步點(diǎn)被校正后退一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。如果頻率分布曲線超過門限值的時(shí)間等于同步建立點(diǎn)，不進(jìn)行校正。因此可以建立正確的符號(hào)同步。
根據(jù)本發(fā)明的第五同步裝置是根據(jù)第四同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)頻率精度已知較低時(shí)，在同步之后更頻繁地進(jìn)行相位數(shù)檢測，當(dāng)頻率精度已知較高時(shí)，相位數(shù)檢測較少地進(jìn)行。因此在符號(hào)同步建立之后，同步校正頻率根據(jù)脈沖長度和時(shí)鐘精度進(jìn)行控制，使得功耗可以降低。
根據(jù)本發(fā)明的第六同步裝置是根據(jù)第第一到第五同步裝置的任何一個(gè)，通過利用A/D轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)獲取同步，其中當(dāng)信號(hào)到達(dá)同步電路和A/D轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)間差比采用A/D轉(zhuǎn)換前的模擬信號(hào)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的問題時(shí)(特別是當(dāng)符號(hào)速率高時(shí))，所需精度的同步點(diǎn)可被檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第七同步裝置是根據(jù)第六同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，同相和正交信號(hào)，或在A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的I，Q信號(hào)的每個(gè)絕對(duì)值被相加，在相加之后，選擇兩個(gè)和的更精確的一個(gè)，使得即使在模擬電路中有延遲時(shí)也可以檢測到所需的正確的同步位置。
根據(jù)本發(fā)明的第八同步裝置是根據(jù)第六同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，或在A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值被相加并不將其分成I和Q信號(hào)使用，使得電路比第七同步裝置更小，并且即使在模擬電路中有延遲時(shí)也可以檢測到所需的正確的同步位置。
根據(jù)本發(fā)明的第九同步裝置是根據(jù)第七或第八同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，在以符號(hào)速率4倍進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的I和Q信號(hào)的每個(gè)的絕對(duì)值的和被計(jì)算，電平被預(yù)先確定的I和Q信號(hào)的較大電平的一個(gè)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間取樣定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，通過確定最大值的定時(shí)獲得同步。因此，即使在模擬電路中有延遲時(shí)也可以檢測到所需的正確的同步位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十同步裝置是根據(jù)第七或第八同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，在以符號(hào)速率4倍進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值的和被計(jì)算而不將取樣數(shù)據(jù)分成I和Q信號(hào)，取樣數(shù)據(jù)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間取樣定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，通過確定最大值的定時(shí)獲得同步。因此，即使在模擬電路中有延遲時(shí)也可以檢測到所需的正確的同步位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十一同步裝置是根據(jù)第九或第十同步裝置的同步裝置，其中取樣數(shù)據(jù)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間取樣定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，通過確定最小值的定時(shí)獲得同步。因此精度比第九或第十同步裝置更高，因此，即使在模擬電路中有延遲時(shí)也可以檢測到所需的正確的同步位置。這樣，正確的同步定時(shí)為上述同步獲取定時(shí)之后1/2符號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第十二同步裝置為同步是通過計(jì)算A/D轉(zhuǎn)換之后的I和Q信號(hào)的絕對(duì)值的和的同步裝置并包括多個(gè)以不同的取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值。因此其中當(dāng)信號(hào)到達(dá)同步電路和A/D轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)間差比采用A/D轉(zhuǎn)換前的模擬信號(hào)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的問題時(shí)(特別是當(dāng)符號(hào)速率高時(shí))，通過利用A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的同步獲取，所需的正確的同步位置可被檢測，通過比較以不同的速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值，可以以高速和高精度引入同步。
根據(jù)本發(fā)明的第十三同步裝置，同步獲取是通過開始觸發(fā)信號(hào)開始的，同步獲取是利用解調(diào)結(jié)果和同步獲取狀態(tài)檢測的，并且同步被開始保持。因此其中當(dāng)信號(hào)到達(dá)同步電路和A/D轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)間差比采用A/D轉(zhuǎn)換前的模擬信號(hào)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的問題時(shí)(特別是當(dāng)符號(hào)速率高時(shí))，通過利用A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的同步獲取，所需的正確的同步位置可被檢測。此外，由于同步引入結(jié)束可通過時(shí)鐘再生電路狀態(tài)和檢測結(jié)果被檢測并轉(zhuǎn)換到同步保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)間隔中的波動(dòng)可以被抑制。此外，由于同步開始和保持定時(shí)不是必須，控制可被簡化。當(dāng)特定的同步模式被加到數(shù)據(jù)頭部時(shí)，通過用于該模式的特定方法同步可以以高速和高精度引入。
根據(jù)本發(fā)明的第十四同步裝置是根據(jù)第十二同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)特定前序模式被加到數(shù)據(jù)的頭部時(shí)，同步引入檢測和同步保持狀態(tài)通過計(jì)算前序的解調(diào)結(jié)果中的錯(cuò)誤數(shù)來進(jìn)行。同步引入的自動(dòng)檢測可以抑制數(shù)據(jù)間隔中的波動(dòng)并改善錯(cuò)誤率特征。由于同步保持定時(shí)控制不是必須的，控制可被簡化。此外，當(dāng)當(dāng)特定的同步模式被加到數(shù)據(jù)頭部時(shí)，通過用于該模式的特定方法同步可以以高速和高精度引入，因?yàn)閿?shù)據(jù)部分停止時(shí)鐘再生。此時(shí)，由于該結(jié)構(gòu)采用了A/D轉(zhuǎn)換后的取樣數(shù)據(jù)，即使在模擬電路中信號(hào)被延遲，所需的同步位置也可精確地檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第十五同步裝置是根據(jù)第十四同步裝置的同步裝置，其中同步獲取檢測精度可利用作出在解調(diào)結(jié)果中有多個(gè)符號(hào)被相繼校正的判定的判定基準(zhǔn)和同步獲取的頻率分布曲線而被增加。通過反映在同步位置的觀察結(jié)果，同步引入可被精確地檢測。頻率分布曲線被采用使得可以檢測是否相對(duì)于當(dāng)前取樣定時(shí)位置和兩個(gè)相鄰定時(shí)位置的頻率分布曲線的值的和超過一定的門限值被檢測。此時(shí)，通過將分布曲線值清除到其他定時(shí)位置，可以增加檢測精度。通過利用A/D轉(zhuǎn)換后的取樣數(shù)據(jù)，即使在信號(hào)在模擬電路中被延遲時(shí)該結(jié)構(gòu)可以檢測所需的所需的同步位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十六同步裝置是根據(jù)第十五同步裝置的同步裝置，其中在同步保持狀態(tài)進(jìn)入之后，A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率被降低到I和Q信號(hào)的符號(hào)速率相同的頻率。通過在同步保持狀態(tài)進(jìn)入之后，A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率被降低到I和Q信號(hào)的符號(hào)速率相同的頻率，可以將A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率減少至第十二同步裝置的1/2，因此可以進(jìn)一步降低功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第十七同步裝置是根據(jù)第十六同步裝置的同步裝置，其中A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)進(jìn)入之后的降低是利用是否I信號(hào)或Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息進(jìn)行的。通過根據(jù)是否I信號(hào)或Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期((符號(hào)周期)/2之后)之后的信號(hào)同相或反相的信息降低取樣頻率，可以防止在同步保持狀態(tài)之后發(fā)生錯(cuò)誤同步。
根據(jù)本發(fā)明的第十八同步裝置是根據(jù)第十六同步裝置的同步裝置，其中其中A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)之后的降低是利用是否I信號(hào)和Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息進(jìn)行的。由于用于控制選擇器的控制信號(hào)是利用A/D轉(zhuǎn)換之后的I和Q信號(hào)產(chǎn)生的，可以比第十七同步裝置更準(zhǔn)確地獲取同步。
根據(jù)本發(fā)明的第十九同步裝置是根據(jù)第十七或第十八同步裝置的同步裝置，其中A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)之后的降低是利用是否I信號(hào)或Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息的積分值進(jìn)行的。由于用于控制選擇器的控制信號(hào)是利用是否I信號(hào)或Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息產(chǎn)生的，可以更準(zhǔn)確地獲取同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十同步裝置是根據(jù)第十六到第十九同步裝置的任何一個(gè)同步裝置，其中從A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的I信號(hào)和Q信號(hào)中的DC偏移被去除。因此，通過從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的I信號(hào)和Q信號(hào)中去除DC偏移，可以獲取更為精確的同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一同步裝置是根據(jù)第十六到第二十同步裝置的任何一個(gè)同步裝置，其中通過積分解調(diào)數(shù)據(jù)，幀同步可以連同解調(diào)數(shù)據(jù)一起被獲取。因此，通過在對(duì)應(yīng)于前序的數(shù)據(jù)數(shù)的范圍內(nèi)對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)積分并檢測積分值為最大值的時(shí)刻，可以連同解調(diào)數(shù)據(jù)一起獲得幀同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二同步裝置是根據(jù)第二十一同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)前解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值被加到兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值中，利用該積分值的和獲得幀同步。因此，通過對(duì)在對(duì)應(yīng)于前序的數(shù)據(jù)數(shù)的范圍內(nèi)對(duì)當(dāng)前的解調(diào)數(shù)據(jù)和兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)積分的積分值相加，并且檢測積分值為最大值時(shí)的時(shí)刻，可以獲得高精度的幀同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十三同步裝置是根據(jù)第二十一同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)前解調(diào)數(shù)據(jù)和兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值被加權(quán)并相加。通過對(duì)當(dāng)前解調(diào)數(shù)據(jù)和兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值加權(quán)并相加，并且檢測積分值為最大值時(shí)的時(shí)刻，可獲得高精度的幀同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十四同步裝置通過對(duì)A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)積分，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值的絕對(duì)值來獲取同步。由于可通過對(duì)A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)積分，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值的絕對(duì)值來獲取同步，可以利用比第十六裝置更簡單的電路降低熱噪聲，因此可以以更高精度實(shí)現(xiàn)同步獲取。
根據(jù)本發(fā)明的第二十五同步裝置可通過對(duì)A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)積分，使I信號(hào)或Q信號(hào)的積分值相加，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的和的絕對(duì)值來獲取同步。由于可通過對(duì)A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)積分，使I信號(hào)或Q信號(hào)的積分值相加，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的和的絕對(duì)值來獲取同步，可以比第二十四同步裝置更高精度實(shí)現(xiàn)同步獲取。
根據(jù)本發(fā)明的第二十六同步裝置可通過在A/D轉(zhuǎn)換之后計(jì)算I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步。由于可通過在A/D轉(zhuǎn)換之后計(jì)算I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步，所需的積分器的數(shù)目可以減至1個(gè)，因此電路規(guī)模可以減至第十六同步裝置的1/2。
根據(jù)本發(fā)明的第二十七同步裝置可通過在A/D轉(zhuǎn)換之后計(jì)算I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值的和，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步。由于可通過在A/D轉(zhuǎn)換之后計(jì)算I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值的和，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步，可以比第二十六同步裝置更精確地獲得同步。
根據(jù)本發(fā)明的第二十八同步裝置是第十二，第十六，第十八，第二十到第二十三，第二十五和第二十七同步裝置中的任何一個(gè)同步裝置，其中絕對(duì)值計(jì)算器和用于計(jì)算A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值的和的加法器工作于與信號(hào)傳輸速度相同的取樣頻率。由于絕對(duì)值計(jì)算器和用于計(jì)算A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值的和的加法器工作于與信號(hào)傳輸速度相同的取樣頻率，功耗可以進(jìn)一步降低。
根據(jù)本發(fā)明的第二十九同步裝置可通過利用在A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值來獲取同步。由于可通過利用在A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)或Q信號(hào)的絕對(duì)值來獲取同步，熱噪聲可以進(jìn)一步降低而不增加積分器的數(shù)目，因此可以以高精度獲得同步。
根據(jù)本發(fā)明的第三十同步裝置是根據(jù)第二十九同步裝置的同步裝置，其中當(dāng)在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性不同時(shí)，在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性被反向，然后I信號(hào)和Q信號(hào)相加。當(dāng)在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性不同時(shí)，在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性被反向，然后I信號(hào)和Q信號(hào)相加，即使I信號(hào)和Q信號(hào)的極性不同，可以防止信號(hào)電平降低以及同步獲取精度的降低。
根據(jù)本發(fā)明的第三十一同步裝置是根據(jù)第二十九同步裝置的同步裝置，其中在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性是否不同的信息被積分，當(dāng)該積分值的極性不同時(shí)，在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)或Q信號(hào)的極性被反向。由于在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)和Q信號(hào)的極性是否不同的信息被積分，當(dāng)該積分值的極性不同時(shí)，在A/D轉(zhuǎn)換之后I信號(hào)或Q信號(hào)的極性被反向，可以比第三十同步裝置更精確地獲得同步。
本發(fā)明的第三十二同步裝置，包括一個(gè)包絡(luò)產(chǎn)生器，用于從A/D轉(zhuǎn)換之后的I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值產(chǎn)生一個(gè)包絡(luò)信號(hào)，使得可以利用包絡(luò)信號(hào)獲得同步。因此，可以防止同步獲取特征因頻率漂移而劣化。
根據(jù)本發(fā)明的第三十三同步裝置為根據(jù)第三十二同步裝置的同步裝置，其中包絡(luò)產(chǎn)生器通過將I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值的較大的一個(gè)加到被0.375乘的較小的一個(gè)產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)因此，除了第三十二同步裝置的效果以外，可以使得I信號(hào)和Q信號(hào)更快，降低電路規(guī)模，及降低功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第三十四同步裝置是根據(jù)第三十三同步裝置的同步裝置，其中在包絡(luò)產(chǎn)生器中的I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值之間的比較是利用I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值之間的差的積分信號(hào)進(jìn)行的。因此，除了第三十二同步裝置的效果之外，可以增加包絡(luò)信號(hào)產(chǎn)生中的準(zhǔn)確性，并改善同步獲取特征。
根據(jù)本發(fā)明的第三十五同步裝置是根據(jù)第三十二到三十四同步裝置中任一個(gè)的同步裝置，其中包絡(luò)產(chǎn)生器工作于與信號(hào)傳輸速度相同的取樣速率。因此，除了第三十二同步裝置的效果，它可以取得高符號(hào)速率和低功耗。根據(jù)本發(fā)明的第三十六同步裝置是根據(jù)第三十五同步裝置的同步裝置，其中用于計(jì)算I信號(hào)和Q信號(hào)的絕對(duì)值的絕對(duì)值計(jì)算器工作于與信號(hào)傳輸速度以及包絡(luò)產(chǎn)生器相同的取樣速率。因此，與第三十五同步裝置相比可以進(jìn)一步增加符號(hào)速率并降低功耗。


圖1是傳統(tǒng)的同步裝置的方框圖。
圖2為包括本發(fā)明第一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施例的同步裝置的方框圖。
圖4A-4I為用于解釋圖3所示的同步裝置的操作的時(shí)序圖。
圖5是圖3所示相位數(shù)檢測器。
圖6是包括本發(fā)明的第二實(shí)施例的同步裝置的相位數(shù)檢測器的方框圖。
圖7為包括本發(fā)明的第三實(shí)施例的同步裝置的相位數(shù)檢測器的方框圖。
圖8為本發(fā)明的第四實(shí)施例的同步裝置的方框圖。
圖9為包括本發(fā)明的第五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖10為包括本發(fā)明的第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖11為包括在本發(fā)明的第七實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測電路的方框圖。
圖12為包括在本發(fā)明的第八實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測電路的方框圖。
圖13為顯示本發(fā)明的第九實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測程序的流程圖。
圖14為顯示本發(fā)明的第十實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測程序的流程圖。
圖15為顯示本發(fā)明的第十一實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測程序的流程圖。
圖16為包括本發(fā)明的第十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖17為包括本發(fā)明的第十三實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖18為包括本發(fā)明的第十四實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖19和20為顯示本發(fā)明的第十五實(shí)施例的同步裝置中相位檢測程序的流程圖。
圖21為包括本發(fā)明的第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖22為包括本發(fā)明的第十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖23為包括本發(fā)明的第十八實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖24為包括本發(fā)明的第十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖25為包括本發(fā)明的第二十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖26為圖25中所示的DC偏移消除電路的方框圖。
圖27為包括本發(fā)明的第二十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖28為包括本發(fā)明的第二十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖29為包括本發(fā)明的第二十三實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖30為包括本發(fā)明的第二十四實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖31為包括本發(fā)明的第二十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖32為包括本發(fā)明的第二十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖33為包括本發(fā)明的第二十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖34為包括本發(fā)明的第二十八實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖35為包括本發(fā)明的第二十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
如36為包括本發(fā)明的第三十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖37為包括本發(fā)明的第三十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖38為包括本發(fā)明的第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖39A-39J為解釋圖38所示的接收機(jī)的操作的時(shí)序圖。
圖40為解釋包括本發(fā)明的第三十三實(shí)施例的同步裝置中包括的包絡(luò)產(chǎn)生器的方框圖。
圖41A-41I為用于解釋包括本發(fā)明的第三十三實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作的時(shí)序圖。
圖42為包絡(luò)信息和同相信號(hào)和正交信號(hào)的相位之間的關(guān)系的理論計(jì)算結(jié)果的曲線。
圖43為本發(fā)明的第三十三實(shí)施例的同步裝置中同步引入特性的仿真結(jié)果的曲線。
圖44為包括在本發(fā)明的第三十四實(shí)施例的同步裝置中的包絡(luò)產(chǎn)生器的方框圖。
圖45A-45J為用于解釋本發(fā)明的第三十四實(shí)施例的同步裝置的操作的時(shí)序圖。
圖46為包括本發(fā)明的第三十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
圖47為包括本發(fā)明的第三十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的方框圖。
(第一實(shí)施例)圖2顯示了具有本發(fā)明的第一實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)。該接收機(jī)包括天線11，用于將從天線11接收的高頻信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到中頻段(IF段)的接收的模擬信號(hào)13的RF單元12，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)14，用于將來自RF單元12的接收的模擬信號(hào)13轉(zhuǎn)換成接收的數(shù)字信號(hào)15，一個(gè)解調(diào)器16，用于解調(diào)來自A/D轉(zhuǎn)換器14的數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生接收的數(shù)據(jù)17，一個(gè)同步電路18，用于根據(jù)來自RF單元12的接收的模擬信號(hào)13建立符號(hào)同步，一個(gè)定時(shí)單元20，用于根據(jù)來自同步電路18的符號(hào)時(shí)鐘的相位19產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)21，控制A/D轉(zhuǎn)換器14中的取樣定時(shí)解調(diào)器16中的解調(diào)定時(shí)和接收的數(shù)據(jù)17中的輸出定時(shí)。
如圖3所示，同步電路18具有一個(gè)比較器102，一個(gè)D觸發(fā)器105，一個(gè)選擇器107，一個(gè)控制器108，N計(jì)數(shù)器1140-114N-1，和相位數(shù)檢測器122。比較器102檢測來自RF單元12的IF段的接收的模擬信號(hào)13中的編碼103。D觸發(fā)器105以外部的時(shí)鐘104的精度檢測比較器102檢測的編碼103的改變點(diǎn)，并根據(jù)檢測的編碼的改變點(diǎn)建立符號(hào)同步。時(shí)鐘104的頻率為符號(hào)時(shí)鐘頻率fs的N倍，或?yàn)閒s×N?？刂破?08產(chǎn)生一個(gè)用于根據(jù)來自外部的時(shí)鐘104改變選擇器107的接觸位置。選擇器107響應(yīng)于來自于控制器108的控制信號(hào)改變其接觸位置。因此，來自D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106根據(jù)時(shí)鐘104的時(shí)鐘數(shù)(或時(shí)刻t0-tN-1)被分配到N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1。N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的每個(gè)的內(nèi)容每當(dāng)它接收到來自D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106遞增。因此來自N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1示出了在N個(gè)檢測的時(shí)間點(diǎn)的編碼改變點(diǎn)的頻率分布曲線。相位數(shù)檢測器122選擇N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1的最大值(即，N個(gè)檢測的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)刻，在該時(shí)刻，編碼改變點(diǎn)的頻率分布曲線被最大值)，因此，檢測符號(hào)時(shí)鐘的相位19。檢測的符號(hào)時(shí)鐘相位19被提供到定時(shí)單元20(見圖2)。
同步電路18的操作將參照?qǐng)D4A-4I進(jìn)行描述。相位檢測是以例如符號(hào)速率的4倍(即，4倍符號(hào)時(shí)鐘頻率fs)進(jìn)行的。因此如圖4A所示，在每個(gè)符號(hào)時(shí)間內(nèi)有四個(gè)相位P0-P3。圖4A顯示了具有N倍符號(hào)時(shí)鐘頻率fs(fs×N)的時(shí)鐘104的波形。當(dāng)如圖4B所示的接收的信號(hào)編碼103被從比較器102提供到D觸發(fā)器105時(shí)，編碼103在時(shí)鐘104的前沿被接收到。因此來自D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106具有與圖4C所示的與時(shí)鐘104的前沿同步的波形。在該例中，來自D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106具有一個(gè)脈沖波形，它在對(duì)應(yīng)于相位P1的時(shí)刻t1，t5上升，并在對(duì)應(yīng)于相位P3的時(shí)刻t3下降。從控制器108根據(jù)時(shí)鐘104產(chǎn)生的控制信號(hào)109具有圖4D-4I所示的在時(shí)刻t0-t5的波形。因此，在時(shí)刻t1，由于選擇器107通過來自控制器108的控制信號(hào)109(見圖4E)被切換到相關(guān)的接觸位置，D觸發(fā)器105對(duì)應(yīng)于t1被連接到計(jì)數(shù)器1141。結(jié)果，計(jì)數(shù)器1141的內(nèi)容由D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106的前沿遞增。在時(shí)刻t5，由于選擇器107通過來自控制器108的控制信號(hào)109(見圖4I)被切換到相關(guān)的接觸位置，D觸發(fā)器105對(duì)應(yīng)于時(shí)刻t5被再次連接到計(jì)數(shù)器1141。結(jié)果，計(jì)數(shù)器1141的內(nèi)容由D觸發(fā)器105的輸出信號(hào)106的前沿再次遞增。
圖3所示的相位數(shù)檢測器122具有，如圖5所示，一個(gè)最大值檢測電路302用于檢測N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1中的最大值并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于具有檢測的最大值的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器數(shù)(從0到N-1)作為符號(hào)時(shí)鐘相位19，以及定時(shí)器304，用于根據(jù)來自外部的時(shí)鐘104測量時(shí)間并產(chǎn)生用于控制最大值檢測電路302開始其操作的控制信號(hào)305。因此，相位數(shù)檢測器122選擇N個(gè)檢測的時(shí)間點(diǎn)(在該點(diǎn)編碼103的改變點(diǎn)的頻率分布曲線提供最大值)的時(shí)間。
如上所述，由于該實(shí)施例的同步裝置都可以由數(shù)字電路構(gòu)成，如同步電路18所見，可以以符號(hào)數(shù)率的N倍檢測IF段的接收的信號(hào)的零交叉點(diǎn)，從而在檢測的時(shí)間點(diǎn)從頻率分布曲線中建立最佳的符號(hào)同步。此外，由于頻率分布曲線檢測是在零交叉點(diǎn)進(jìn)行的，即使在若干個(gè)符號(hào)類似的信息符號(hào)沒有按順序產(chǎn)生零交叉點(diǎn)也不會(huì)引起錯(cuò)誤操作。
(第二實(shí)施例)本發(fā)明的第二實(shí)施例的同步裝置與第一實(shí)施例的不同之處在于當(dāng)N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的計(jì)數(shù)值中的任何一個(gè)超出一個(gè)預(yù)定的門限值時(shí)，相位數(shù)檢測器1121產(chǎn)生具有該值的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器數(shù)，作為符號(hào)時(shí)鐘相位19。因此，在該實(shí)施例的同步裝置中，符號(hào)同步可以在高精度接收環(huán)境中比本發(fā)明的第一實(shí)施例更早地建立，在第一實(shí)施例中，符號(hào)同步如上所述是在恒定的檢測時(shí)間經(jīng)過后被建立的。
該實(shí)施例的同步裝置的相位數(shù)檢測器1221具有，如圖6所示，N個(gè)比較器4020-402N-1，用于比較一定的門限值和N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1(見圖3)的輸出信號(hào)1180-118N-1并當(dāng)輸出信號(hào)1180-118N-1分別超出一定的門限值時(shí)用于產(chǎn)生輸出信號(hào)4030-403N-1，一個(gè)或電路404，用于計(jì)算N個(gè)比較器4020-402N-1的輸出信號(hào)4030-403N-1的邏輯和，一個(gè)計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)產(chǎn)生器410，用于根據(jù)來自外部的時(shí)鐘104產(chǎn)生指示N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的計(jì)數(shù)器數(shù)(從0到N-1)的計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)411，一個(gè)D觸發(fā)器407用于響應(yīng)于來自或電路404的輸出信號(hào)405鎖存來自計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)產(chǎn)生器410的計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)411。這里，由于N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1分別與符號(hào)時(shí)鐘的特定相位點(diǎn)相關(guān)(見圖4A-4I)，來自D觸發(fā)器407的輸出信號(hào)指示符號(hào)時(shí)鐘相位19。
在相位數(shù)檢測器1221中，當(dāng)來自N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1的任一個(gè)大于預(yù)定的門限值時(shí)，或電路404產(chǎn)生輸出信號(hào)405，D觸發(fā)器407鎖存相關(guān)的計(jì)數(shù)器數(shù)。結(jié)果，該實(shí)施例的同步裝置可以比第一實(shí)施例早的檢測符號(hào)時(shí)鐘相位19。
(第三實(shí)施例)本發(fā)明的第三實(shí)施例的同步裝置與第一和第二實(shí)施例的同步裝置的不同之處在于相位數(shù)檢測器是由圖5和圖6中所示的相位數(shù)檢測器結(jié)合而成的。因此，該實(shí)施例的同步裝置可以在高精度接收環(huán)境中較早地建立符號(hào)同步，并且即使在低精度接收環(huán)境下，也可以在經(jīng)過恒定的檢測時(shí)間后建立符號(hào)同步。
該實(shí)施例的同步裝置的相位數(shù)檢測器1222具有，如圖7所示，最大值檢測電路512，用于檢測來自N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1(見圖3)的輸出信號(hào)1180-118N-1的最大值并產(chǎn)生指示與檢測的最大值相關(guān)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器數(shù)(從0到N-1)，定時(shí)器502，用于根據(jù)來自外部的時(shí)鐘104測量時(shí)間并產(chǎn)生用于控制最大值檢測電路512開始其操作的第一控制信號(hào)504和控制選擇器514進(jìn)行切換的第二控制信號(hào)503，N個(gè)比較器5070-507N-1，用于比較一定的門限值和來自N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1并當(dāng)輸出信號(hào)1180-118N-1分別超出一定的門限值時(shí)，產(chǎn)生輸出信號(hào)5080-508N-1，一個(gè)或電路509用于計(jì)算來自N個(gè)比較器5070-507N-1的輸出信號(hào)5080-508N-1的邏輯和，計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)產(chǎn)生器530，用于根據(jù)來自外部的時(shí)鐘104產(chǎn)生指示N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的計(jì)數(shù)器數(shù)(從0到N-1)的計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)531，一個(gè)D觸發(fā)器510用于響應(yīng)于來自或電路509的輸出信號(hào)521，鎖存來自計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)產(chǎn)生器530的計(jì)數(shù)器數(shù)信號(hào)531，一個(gè)選擇器514，用于響應(yīng)于來自定時(shí)器502的第二控制信號(hào)503，選擇來自最大值檢測電路512的輸出信號(hào)513和來自D觸發(fā)器510的輸出信號(hào)511。
相位數(shù)檢測器1222的定時(shí)器502根據(jù)時(shí)鐘104測量時(shí)間，并產(chǎn)生第二控制信號(hào)503，用于控制選擇器514選擇來自D觸發(fā)器510的輸出信號(hào)511直到經(jīng)過一定的檢測時(shí)間，并在經(jīng)過一定的檢測時(shí)間后，選擇來自最大值檢測電路512的輸出信號(hào)513。因此，當(dāng)N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1的任何一個(gè)在恒定的檢測時(shí)間內(nèi)超出預(yù)定的門限值時(shí)，或電路509產(chǎn)生輸出信號(hào)521，因此控制D觸發(fā)器510鎖存相關(guān)的計(jì)數(shù)器數(shù)。因此，該計(jì)數(shù)器數(shù)作為符號(hào)時(shí)鐘相位19通過選擇器514被提供到外部。因此，該實(shí)施例的同步裝置可以在高精度接收環(huán)境中比第一實(shí)施例較早地檢測符號(hào)時(shí)鐘相位19。
當(dāng)N個(gè)計(jì)數(shù)器1140-114N-1的輸出信號(hào)1180-118N-1的任何一個(gè)在恒定的檢測時(shí)間內(nèi)未超出預(yù)定的門限值時(shí)，N個(gè)檢測的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)刻，在該時(shí)刻編碼103的改變點(diǎn)的頻率分布曲線通過最大值檢測電路512被檢測為最大值，通過選擇器514被送到外部。因此，該實(shí)施例的同步裝置可以在即使低精度接收環(huán)境中在經(jīng)過恒定的檢測時(shí)間之后建立符號(hào)同步。
(第四實(shí)施例)本發(fā)明的第四實(shí)施例的同步裝置與第一到第三實(shí)施例的同步裝置的不同之處在于符號(hào)同步在其與頻率分布曲線超出一定的門限值的時(shí)刻相關(guān)的建立后，被校正。換句話說，在該實(shí)施例的同步裝置中，在符號(hào)同步的建立之后，IF段的接收的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以N倍符號(hào)速率被檢測，并且檢測的零交叉點(diǎn)(從0到N-1)的頻率分布曲線被計(jì)算。當(dāng)頻率分布曲線超出一定的門限值的時(shí)刻在時(shí)刻k(0≤k≤N-1)(在該處同步被建立)之前，符號(hào)同步被校正為一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。當(dāng)頻率分布曲線超出一定的門限值的時(shí)刻在時(shí)刻k(0≤k≤N-1)(在該處同步被建立)之后時(shí)，符號(hào)同步被校正為一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。當(dāng)頻率分布曲線超出一定的門限值的時(shí)刻等于同步被建立的時(shí)刻k(0≤k≤N-1)，符號(hào)同步未被校正。
該實(shí)施例的同步裝置在符號(hào)同步建立之后的操作將參照?qǐng)D8進(jìn)行描述。在符號(hào)同步被建立之后，如同實(shí)施例1到3的情形，比較器702從IF段的接收的模擬信號(hào)701中檢測編碼703。當(dāng)檢測的編碼703從比較器702被提供到D觸發(fā)器705，編碼703即遭遇時(shí)鐘704的前沿。因此，D觸發(fā)器705的輸出信號(hào)706具有與時(shí)鐘704的前沿同步的波形。此外，控制器708響應(yīng)于時(shí)鐘704產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)并將其提供到選擇器707。因此，控制信號(hào)709控制三個(gè)計(jì)數(shù)器713k-1，713k，713k+1，對(duì)應(yīng)于編碼703的零交叉點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)K-1，K，K+1，通過選擇器707使其內(nèi)容遞增。當(dāng)編碼703的零交叉點(diǎn)的任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)為同步已經(jīng)被建立的時(shí)刻K時(shí)，三個(gè)計(jì)數(shù)器713k-1，713k，713k+1都遞增。
相位數(shù)檢測器719連續(xù)地產(chǎn)生同步已經(jīng)被建立的符號(hào)時(shí)鐘相位720。但是，如同在第一到第三實(shí)施例中檢測的在同步建立之后的符號(hào)時(shí)鐘相位處于同步已經(jīng)被建立的符號(hào)時(shí)鐘相位720之后，該符號(hào)時(shí)鐘相位720被延遲時(shí)鐘704的一個(gè)時(shí)鐘時(shí)間，并提供到外部作為一個(gè)新的符號(hào)時(shí)鐘相位720。當(dāng)在檢測的同步建立之后檢測的符號(hào)時(shí)鐘相位超前于同步已經(jīng)被建立的符號(hào)時(shí)鐘相位720時(shí)，該符號(hào)時(shí)鐘相位720超前于一個(gè)時(shí)鐘704的時(shí)鐘時(shí)間，并提供到外部作為新的符號(hào)時(shí)鐘相位720。當(dāng)在檢測的同步建立之后檢測的符號(hào)時(shí)鐘相位等于同步已經(jīng)被建立的符號(hào)時(shí)鐘相位720時(shí)，在同步已經(jīng)被建立的符號(hào)時(shí)鐘相位720被提供到外部作為新的符號(hào)時(shí)鐘相位720。這里，由于符號(hào)時(shí)鐘相位對(duì)應(yīng)于時(shí)間，當(dāng)檢測的時(shí)刻處于同步已經(jīng)被建立的時(shí)刻K時(shí)(即，為時(shí)刻K-1)時(shí)，符號(hào)同步被校正成為超前一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。當(dāng)檢測的時(shí)刻處于同步已經(jīng)被建立的時(shí)刻K之后時(shí)(即，為時(shí)刻K+1)時(shí)，符號(hào)同步被校正成為落后一個(gè)時(shí)鐘(1/(N×fs))。當(dāng)檢測的時(shí)刻等于同步已經(jīng)被建立的時(shí)刻K時(shí)，符號(hào)同步不被校正。
因此，該實(shí)施例的同步裝置在同步建立之后可以通過±1時(shí)鐘定時(shí)校正而建立校正符號(hào)同步。
(第五實(shí)施例)本發(fā)明的第五實(shí)施例的同步裝置與第四實(shí)施例的不同之處在于定時(shí)校正是根據(jù)脈沖長度和時(shí)鐘精度在同步建立之后進(jìn)行的。
包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，如圖9所示，包括天線801，RF單元802，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)804，用于轉(zhuǎn)換IF段的接收的模擬信號(hào)803成為數(shù)字信號(hào)805，解調(diào)器806用于解調(diào)接收的數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)807，同步電路808用于根據(jù)接收的模擬信號(hào)803建立符號(hào)同步，定時(shí)單元810用于根據(jù)來自同步電路808的符號(hào)時(shí)鐘的相位809產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)811，從而控制A/D轉(zhuǎn)換器804的取樣定時(shí)，解調(diào)器806中的解調(diào)定時(shí)和接收數(shù)據(jù)807的輸出定時(shí)。從以上的結(jié)構(gòu)來看，該接收機(jī)與包括第四實(shí)施例(見圖2)的同步裝置的接收機(jī)相似。但是，與之不同之處在于一個(gè)用于設(shè)置定時(shí)校正實(shí)現(xiàn)的頻率的定時(shí)校正參數(shù)812，被從外部提供到定時(shí)單元810，用于指示定時(shí)校正開始的指示信號(hào)813從定時(shí)單元810被提供到同步電路808，并且同步電路808根據(jù)指示信號(hào)813進(jìn)行定時(shí)校正。
在包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中，在符號(hào)同步的建立之后，定時(shí)單元810按照由定時(shí)校正參數(shù)812指示的脈沖長度和時(shí)鐘精度產(chǎn)生指示定時(shí)校正開始的指示信號(hào)813，并且同步電路808在符號(hào)同步建立之后按照產(chǎn)生的指示信號(hào)813進(jìn)行定時(shí)校正。因此，定時(shí)校正實(shí)施頻率可被控制，功耗可被降低。
(第六實(shí)施例)包括本發(fā)明第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與包括第五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，如圖10所示，一個(gè)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器1004的接收的數(shù)字信號(hào)1005被提供到同步電路1008取代來自RF單元1002的接收的模擬信號(hào)1003。
換句話說，包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)具有一個(gè)天線1001，RF單元1002，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1004用于將IF段的接收的模擬信號(hào)1003轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)1005，解調(diào)器1006用于解調(diào)接收的數(shù)字信號(hào)1005，從而產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)1007，同步電路1008用于根據(jù)接收的數(shù)字信號(hào)1005建立符號(hào)同步，定時(shí)單元1010用于按照來自同步電路1008的符號(hào)時(shí)鐘相位1009產(chǎn)生，定時(shí)信號(hào)1011用于控制A/D轉(zhuǎn)換器1004中的取樣定時(shí)，解調(diào)器1006中的解調(diào)定時(shí)和接收的數(shù)據(jù)1007的輸出定時(shí)。用于設(shè)置定時(shí)校正實(shí)施頻率的定時(shí)校正參數(shù)1012，被從外部提供到定時(shí)單元1010，用于指示定時(shí)校正開始的指示信號(hào)1013從定時(shí)單元1010被提供到同步電路1008，并且使同步電路1008進(jìn)行定時(shí)校正。
在接收的模擬信號(hào)1003被用于同步的情況下，如果在接收的模擬信號(hào)1003從RF單元1002被發(fā)送到A/D轉(zhuǎn)換器1004的時(shí)間和接收的模擬信號(hào)1003從RF單元1002被發(fā)送到同步電路1008的時(shí)間之間有一個(gè)時(shí)間差，或如果A/D轉(zhuǎn)換器1004具有一個(gè)較大的轉(zhuǎn)換延遲的話，在同步電路1008中建立的符號(hào)同步有時(shí)可能偏離正確的狀態(tài)。特別是在高符號(hào)速率，該偏離極大地影響了接收數(shù)據(jù)1007的質(zhì)量。但是，在包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中，同步電路1008可通過利用從A/D轉(zhuǎn)換器1004提供的接收數(shù)字信號(hào)1005建立符號(hào)同步，并且接收的數(shù)字信號(hào)1005從A/D轉(zhuǎn)換器1004被提供到解調(diào)器1006。因此，如果定時(shí)單元1011向數(shù)據(jù)序列產(chǎn)生一個(gè)最佳定時(shí)信號(hào)，解調(diào)器1006可保持最合適的定時(shí)。
(第七實(shí)施例)包括本發(fā)明第七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與包括第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，一個(gè)如圖11所示的相位檢測電路被提供作為同步電路1008和定時(shí)單元1010的一部分。
該相位檢測電路具有一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1103用于將模擬的同相信號(hào)(1信號(hào))1101轉(zhuǎn)換成同相的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1104用于將一個(gè)模擬的正交信號(hào)(Q信號(hào))1102轉(zhuǎn)換成數(shù)字正交信號(hào)，一個(gè)第一絕對(duì)值積分器1105用于將數(shù)字同相信號(hào)對(duì)一定時(shí)間積分，一個(gè)第二絕對(duì)值積分器1106用于將數(shù)字正交信號(hào)對(duì)預(yù)定時(shí)間積分，一個(gè)第一寄存器1107，從第一絕對(duì)值積分器1105的輸出信號(hào)被寄存其中，一個(gè)第二寄存器1108，從第二絕對(duì)值積分器1106的輸出信號(hào)被寄存其中，一個(gè)鑒別器1109用于通過利用來自第一寄存器1107的輸出信號(hào)和來自第二寄存器1108的輸出信號(hào)檢測同步，一個(gè)定時(shí)產(chǎn)生單元1110，用于產(chǎn)生用于第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1103，1104的取樣定時(shí)信號(hào)，一個(gè)用于第一和第二絕對(duì)值積分器1105，1106的復(fù)位信號(hào)，一個(gè)用于第一和第二寄存器1107和1108的存儲(chǔ)目標(biāo)轉(zhuǎn)換信號(hào)。向定時(shí)產(chǎn)生單元1110提供鑒別器1109的判定結(jié)果和來自外部的同步開始定時(shí)信號(hào)1111。
所述的相位檢測電路工作于同步引入時(shí)刻作為包括第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的同步電路1008和定時(shí)單元1010的一部分。當(dāng)同步開始定時(shí)信號(hào)1111從外部被提供到定時(shí)產(chǎn)生單元1110時(shí)，定時(shí)產(chǎn)生單元1110產(chǎn)生指示用于每個(gè)具有給定初始相位的符號(hào)的定時(shí)的取樣定時(shí)信號(hào)并將其提供到第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1103，1104。因此，模擬同相信號(hào)(I信號(hào))1101和模擬正交信號(hào)(Q信號(hào))1102被從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。然后，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值由第一和第二絕對(duì)值積分器1105，1106分別對(duì)預(yù)定的時(shí)間積分。第一和第二絕對(duì)值積分器1105，1106的積分值分別被存儲(chǔ)在第一和第二寄存器1107，1108。因此，定時(shí)產(chǎn)生單元1110將用于每個(gè)具有不同的初始相位的符號(hào)的取樣定時(shí)信號(hào)提供到第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1103，1104，并且重復(fù)相同的操作。在對(duì)于一些初始相位的積分值得到后，存儲(chǔ)在第一和第二寄存器1107，1108中的所有的積分值被提供到鑒別器1109，在這里最可能的積分值被選擇。指示選擇的積分值的定時(shí)的判定結(jié)果被提供到定時(shí)產(chǎn)生單元1110。
在具有該相位檢測電路的該實(shí)施例的同步裝置中，最佳定時(shí)可以不考慮模擬電路中的延遲而被得到。
(第八實(shí)施例)包括本發(fā)明第八實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與包括第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，一個(gè)如圖12所示的相位檢測電路被提供作為同步電路1008和定時(shí)單元1010的一部分。
該相位檢測電路具有一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1203用于將模擬的同相信號(hào)(I信號(hào))1201轉(zhuǎn)換成同相的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1204用于將一個(gè)模擬的正交信號(hào)(Q信號(hào))1202轉(zhuǎn)換成數(shù)字正交信號(hào)，一個(gè)第一絕對(duì)值積分器1205用于將數(shù)字同相信號(hào)，數(shù)字正交信號(hào)對(duì)一定時(shí)間積分，一個(gè)寄存器1207用于寄存來自絕對(duì)值積分器1205的輸出信號(hào)，一個(gè)鑒別器1209用于通過利用來自寄存器1207的輸出信號(hào)檢測同步，一個(gè)定時(shí)產(chǎn)生單元1210，用于產(chǎn)生用于第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1203，1204的取樣定時(shí)信號(hào)，一個(gè)用于絕對(duì)值積分器1205的復(fù)位信號(hào)，一個(gè)用于寄存器1207的存儲(chǔ)目標(biāo)轉(zhuǎn)換信號(hào)。向定時(shí)產(chǎn)生單元1210提供鑒別器1209的判定結(jié)果和來自外部的同步開始定時(shí)信號(hào)1211。
所述的相位檢測電路工作于同步引入時(shí)刻作為包括第六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的同步電路1008和定時(shí)單元1010的一部分。當(dāng)同步開始定時(shí)信號(hào)1211從外部被提供到定時(shí)產(chǎn)生單元1210時(shí)，定時(shí)產(chǎn)生單元1210產(chǎn)生指示用于每個(gè)具有給定初始相位的符號(hào)的定時(shí)的取樣定時(shí)信號(hào)并將其提供到第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1203，1204。因此，模擬同相信號(hào)(I信號(hào))1201和模擬正交信號(hào)(Q信號(hào))1202被從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。然后，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值由絕對(duì)值積分器1205對(duì)預(yù)定的時(shí)間積分。絕對(duì)值積分器1205的積分值被存儲(chǔ)在寄存器1207中。因此，定時(shí)產(chǎn)生單元1210將用于每個(gè)具有不同的初始相位的符號(hào)的取樣定時(shí)信號(hào)提供到第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1203，1204，并且重復(fù)相同的操作。在對(duì)于一些初始相位的積分值得到后，存儲(chǔ)在寄存器1207中的所有的積分值被提供到鑒別器1209，在這里最可能的積分值被選擇。指示選擇的積分值的定時(shí)的判定結(jié)果被提供到定時(shí)產(chǎn)生單元1210。
在具有該相位檢測電路的該實(shí)施例的同步裝置中，最佳定時(shí)可以不考慮模擬電路中的延遲而被得到。此外，該實(shí)施例的同步裝置可以具有比第七實(shí)施例更小的尺寸。
(第九實(shí)施例)包括本發(fā)明的第九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)根據(jù)圖3所示的相位檢測程序(同步獲取程序)建立符號(hào)同步。包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)具有與第七實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)同步獲取程序在步驟1301開始時(shí)，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i，同步信號(hào)的電平積分值Li，正交信號(hào)的電平積分值Lq都被復(fù)位為0(在步驟1302)。這里，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i可指示五個(gè)不同的初始相位(0-4)，以便將符號(hào)時(shí)間除以4并最后獲得八分之一精度。電平積分值Li，Lq為同相信號(hào)側(cè)和正交信號(hào)側(cè)絕對(duì)值相加變量。
當(dāng)初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i為零時(shí)，初始相位被設(shè)置為任意值，模擬同相信號(hào)和模擬正交信號(hào)被取樣(在步驟1303)。然后，為用于對(duì)積分絕對(duì)值的次數(shù)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器的內(nèi)容的積分次數(shù)計(jì)數(shù)器內(nèi)容j，用于計(jì)算同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的積分的變量Pi[i]，Pq[i]，都被設(shè)置為零(在步驟1304)。在步驟1305-1307，同相信號(hào)的絕對(duì)值|I|被加到變量Pi[i]，正交信號(hào)的絕對(duì)值|Q|被加到變量Pq[i]，同相信號(hào)的絕對(duì)值|I|被加到電平積分值Li，正交信號(hào)的絕對(duì)值|Q|被加到電平積分值Lq。這些操作被重復(fù)N次積分。然后，1被加到初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i(在步驟1308)，如果初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i在相加之后少于4(在步驟1309，1310)，初始相位以1/4偏離1/4(在步驟1303)。因此，步驟1304-1307的操作被重復(fù)。
如果在步驟1310初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i大于4，電平積分值Li和電平積分值Lq相互比較(在步驟1311)。然后，為兩個(gè)相繼取樣點(diǎn)電平相加的四個(gè)變量r
-r[3]，根據(jù)兩電平積分值Lq和Li的比較結(jié)果計(jì)算如下(步驟1312，1313)。
(1)當(dāng)電平積分值Li大于電平積分值Lq(在步驟1312)，變量r
-r[3]利用變量Pi[i]計(jì)算r
＝Pi
+Pi[1] (3.1)r[1]＝Pi[1]+Pi[2] (3.2)r[2]＝Pi[2]+Pi[3] (3.3)r[3]＝Pi[3]+Pi
(3.4)(2)當(dāng)電平積分值Lq大于電平積分值Li(在步驟1313)，變量r
-r[3]利用變量Pq[i]計(jì)算r
＝Pq
+Pq[1] (4.1)r[1]＝Pq[1]+Pq[2] (4.2)r[2]＝Pq[2]+Pq[3] (4.3)r[3]＝Pq[3]+Pq
(4.4)因此，計(jì)算的變量r
-r[3]的最大值被選定，變量px，py被獲得(在步驟1314)。如果在步驟1312計(jì)算的變量r
-r[3]的r[1]為最大值，變量Pi[1]的定時(shí)可被確定為最可能的值，于是變量Px＝變量Pi[1]，并且變量py＝變量pi[2]。在步驟1315，最終初始相位可利用變量px，py獲得。在上例中，由于最適合點(diǎn)看起來或者是pi[1]，pi[2]的定時(shí)或者中間點(diǎn)，中間定時(shí)被獲取作為最終初始相位。在步驟1303，初始相位改變?yōu)樵诓襟E1315獲得的最終初始相位，并且在步驟1304-1309的操作被重復(fù)進(jìn)行。然后，在步驟1316，電平積分值Li和電平積分值Lq相互比較。
如果電平積分值Li大于電平積分值Lq，變量px，py和Pi[4]的最大值被選定(在步驟1317)。如果電平積分值Lq大于電平積分值Li，變量px，py和Pq[4]的最大值被選定(在步驟1318)。由于選擇的變量被取樣的定時(shí)點(diǎn)被視為最可能的同步位置，該定時(shí)被用作初始相位(在步驟1319)，并且同步獲取操作結(jié)束(在步驟1320)。
(第十實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)根據(jù)圖14所示的相位檢測程序(同步獲取程序)建立符號(hào)同步。包括該實(shí)施例的同步裝置具有與第八實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)同步獲取程序在步驟1401開始時(shí)，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i被復(fù)位為0(在步驟1402)。這里，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i可指示五個(gè)不同的初始相位(0-4)，以便將符號(hào)時(shí)間除以4并最后獲得八分之一精度。
當(dāng)初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i為零時(shí)，初始相位被設(shè)置為任意值，模擬同相信號(hào)和模擬正交信號(hào)被取樣(在步驟1403)。然后，為用于對(duì)積分絕對(duì)值的次數(shù)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器的內(nèi)容的積分次數(shù)計(jì)數(shù)器內(nèi)容j，用于計(jì)算同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的積分的變量P[i]都被設(shè)置為零(在步驟1404)。在步驟1405-1407，同相信號(hào)的絕對(duì)值|I|，正交信號(hào)的絕對(duì)值|Q|被加到變量P[i]。這些操作被重復(fù)N次積分。然后，1被加到初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i(在步驟1408)，如果初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i在相加之后少于4(在步驟1409，1410)，初始相位以1/4偏離1/4(在步驟1403)。因此，步驟1404-1407的操作被重復(fù)。
如果在步驟1410初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i大于4，為兩個(gè)相繼取樣點(diǎn)電平相加的四個(gè)變量r
-r[3]，利用變量p[i]計(jì)算如下(步驟1413)。
r
＝P
+P[1](5.1)r[1]＝P[1]+P[2](5.2)
r[2]＝P[2]+P[3](5.3)r[3]＝P[3]+P
(5.4)因此，計(jì)算的變量r
-r[3]的最大值被選定，變量px，py被獲得(在步驟1414)。如果在步驟1413計(jì)算的變量r
-r[3]的r[1]為最大值，變量P[1]的定時(shí)可被確定為最可能的值，于是變量Px＝變量P[1]，并且變量py＝變量p[2]。在步驟1415，最終初始相位可利用變量px，py獲得。在上例中，由于最適合點(diǎn)看起來或者是p[1]，p[2]的定時(shí)或者中間點(diǎn)，中間定時(shí)被獲取作為最終初始相位。在步驟1403，初始相位改變?yōu)樵诓襟E1415獲得的最終初始相位，并且在步驟1404-1410的操作被重復(fù)進(jìn)行。
如果在步驟1409初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i在相加之后大于4，變量px，py和Pi[4]的最大值被選定(在步驟1417)。由于選擇的變量被取樣的定時(shí)點(diǎn)被視為最可能的同步位置，該定時(shí)被用作初始相位(在步驟1419)，并且同步獲取操作結(jié)束(在步驟1420)。
(十一實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)根據(jù)圖15所示的相位檢測程序(同步獲取程序)建立符號(hào)同步。包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)是具有第十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中相位檢測程序的性能的改進(jìn)。
當(dāng)同步獲取程序在步驟1501開始時(shí)，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i被復(fù)位為0(在步驟1502)。這里，初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i可指示五個(gè)不同的初始相位(0-4)，以便將符號(hào)時(shí)間除以4并最后獲得八分之一精度。
當(dāng)初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i為零時(shí)，初始相位被設(shè)置為任意值，模擬同相信號(hào)和模擬正交信號(hào)被取樣(在步驟1503)。然后，為用于對(duì)積分絕對(duì)值的次數(shù)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器的內(nèi)容的積分次數(shù)計(jì)數(shù)器內(nèi)容j，用于計(jì)算同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的積分的變量P[i]都被設(shè)置為零(在步驟1504)。在步驟1505-1507，同相信號(hào)的絕對(duì)值|I|，正交信號(hào)的絕對(duì)值|Q|被加到變量P[i]。這些操作被重復(fù)N次積分。然后，1被加到初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i(在步驟1508)，如果初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i在相加之后少于4(在步驟1509，1510)，初始相位以1/4偏離1/4(在步驟1503)。因此，步驟1504-1507的操作被重復(fù)。
如果在步驟1510初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i大于4，為兩個(gè)相繼取樣點(diǎn)電平相加的四個(gè)變量r
-r[3]，利用變量p[i]計(jì)算如下(步驟1513)。
r
＝P
+P [1](6.1)r[1]＝P [1]+P [2](6.2)r[2]＝P [2]+P [3](6.3)r[3]＝P [3]+P
(6.4)因此，計(jì)算的變量r
-r[3]的最小值被選定，變量px，py被獲得(在步驟1514)。如果在步驟1513計(jì)算的變量r
-r[3]的r[1]為最小值，變量P[1]的定時(shí)可被確定為最可能的值，于是變量Px＝變量P[1]，并且變量py＝變量p[2]。在步驟1515，最終初始相位可利用變量px，py獲得。在上例中，由于最適合點(diǎn)看起來或者是p[1]，p[2]的定時(shí)或者中間點(diǎn)，中間定時(shí)被獲取作為最終初始相位。在步驟1503，初始相位改變?yōu)樵诓襟E1515獲得的最終初始相位，并且在步驟1504-1510的操作被重復(fù)進(jìn)行。
如果在步驟1409初始相位計(jì)數(shù)器內(nèi)容i在相加之后大于4，變量px，py和Pi[4]的最小值被選定(在步驟1517)。由于選擇的變量被取樣的定時(shí)點(diǎn)被視為最可能的同步位置，該定時(shí)之后的1/2符號(hào)被用作初始相位(在步驟1519)，并且同步獲取操作結(jié)束(在步驟1520)。
盡管第十實(shí)施例的同步裝置在步驟1417選擇變量px，py和Pi[4]的最大值，其最小值改變的更為迅速，因此該實(shí)施例的同步裝置具有更高的檢測精度。由于最小值，或檢測位置位于離開符號(hào)判別點(diǎn)1/2符號(hào)，所述定時(shí)被最后改變?cè)撝怠?br> 在該實(shí)施例的同步裝置中的相位檢測程序可被適用于第九實(shí)施例的同步裝置。
(第十二實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十二實(shí)施例的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)具有，如圖16所示，一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1603用于通過取樣將模擬的同相信號(hào)1601轉(zhuǎn)換成同相的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1604用于通過取樣將一個(gè)模擬的正交信號(hào)1602轉(zhuǎn)換成數(shù)字正交信號(hào)，第一選擇器1605，向它提供第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的輸出信號(hào)，第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607，向它分別提供第一選擇器的兩個(gè)輸出信號(hào)，檢測器1608，向它提供第一選擇器1605的兩個(gè)輸出信號(hào)，加法器1609，通過它，來自第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607的輸出信號(hào)被相加，一個(gè)第二選擇器1610，向它提供有來自加法器1609的輸出信號(hào)，第一和第二積分器1611，1612，向它們分別提供來自第二選擇器1610的兩個(gè)輸出信號(hào)，一種減法器1613，用于在第一和第二積分器1611，1612的輸出信號(hào)之間相減，一個(gè)控制器1615，向它提供來自減法器1613的輸出信號(hào)。
下面描述該接收機(jī)的操作，其中取樣間隔為T/4(T為兩個(gè)符號(hào)間的間隔)并且同步被以T/8的精度獲取。
第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604響應(yīng)于來自控制器1615的定時(shí)信號(hào)以T/4取樣間隔取樣模擬同相輸入信號(hào)1601和模擬正交輸入信號(hào)。在該例中，當(dāng)同步獲取操作開始時(shí)，來自控制器1615的定時(shí)信號(hào)可以是任意的信號(hào)。由于取樣是以T/4的間隔進(jìn)行的，取樣在一個(gè)符號(hào)間隔T進(jìn)行4次。
第一選擇器1605接收已經(jīng)經(jīng)過第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的同相輸入信號(hào)，通過轉(zhuǎn)換器1603，1604，所述信號(hào)在一個(gè)符號(hào)間隔T被取樣4次，并且選擇器1605將奇數(shù)樣品送到第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607，第四樣品送到檢測器1608。第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607計(jì)算同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值。加法器1609將計(jì)算的同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值相加。加法器1609的輸出信號(hào)通過第二選擇器1610在每個(gè)取樣間隔被分配到第一和第二積分器1611，1612。加法器1609的輸出信號(hào)通過第二選擇器1610在每個(gè)取樣間隔被分配之后，分別由第一和第二積分器1611，1612積分。兩個(gè)積分結(jié)果由減法器1613相互相減，相減的結(jié)果被提供到控制器1615，在這里，根據(jù)相減結(jié)果的正負(fù)，作出同步位置向那個(gè)方向改變的判定。同步位置被以T/8移動(dòng)T/8。然后，第一和第二積分器1611，1612的內(nèi)容被清除。
上述操作被重復(fù)進(jìn)行以使同步位置被偏移。因此，提供到檢測器1608的同相信號(hào)和正交信號(hào)被會(huì)聚在遠(yuǎn)離其零交叉點(diǎn)(即，最佳鑒別點(diǎn))的位置，因此，來自檢測器1608的解調(diào)數(shù)據(jù)1614在質(zhì)量上可被改善。
通過改變第一和第二積分器1611，1612的積分結(jié)果相互比較的間隔，可以控制同步引入的速度以及在引入后的波動(dòng)。
盡管在上述過程中，第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607的輸出信號(hào)由加法器1609相加，其較大值可被選定。在這種情況下，如果在每個(gè)符號(hào)中確實(shí)穿過零點(diǎn)的特定模式的前序(使得同步信號(hào)具有正弦波，其中在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)相位改變180度)被加到數(shù)據(jù)的頭部，同步引入速度以及同步引入精度可被提高。
此外，如果只有當(dāng)減法器1613的結(jié)果超過預(yù)定門限時(shí)同步位置被改變，同步即可被穩(wěn)定。
包括本實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，不同于同步被開始從其開始定時(shí)按順序地建立的系統(tǒng)，如果同步開始定時(shí)被改變，則一定開始工作，因此，即使從任何狀態(tài)開始，也可以獲得同步。
(第十三實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十三實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)具有，如圖17所示，一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1703用于通過取樣將模擬的同相信號(hào)1701轉(zhuǎn)換成同相的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1704用于通過取樣將一個(gè)模擬的正交信號(hào)1702轉(zhuǎn)換成數(shù)字正交信號(hào)，一個(gè)檢測器1705，向它提供第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1703，1704的輸出信號(hào)，時(shí)鐘再生電路1706，接收來自外部的開始觸發(fā)器1709，來自第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1703，1704的輸出信號(hào)，和來自引入檢測器1707的輸出信號(hào)，已經(jīng)引入檢測器1707，向它，來自檢測器1705和時(shí)鐘再生電路1706的輸出信號(hào)被提供。
當(dāng)開始觸發(fā)信號(hào)1709被提供到時(shí)鐘再生電路1706時(shí)，時(shí)鐘再生操作與以第一-第十二實(shí)施例的同步裝置相同的方式進(jìn)行。具體地說，象第六到第十二實(shí)施例中的同步裝置那樣，同相輸入信號(hào)1701和正交輸入信號(hào)1702由第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1703，1704取樣，并用來使得可以獲得最佳定時(shí)而不考慮模擬電路中的延遲。
檢測器1705響應(yīng)于時(shí)鐘再生電路1706的最適合定時(shí)信號(hào)檢測來自第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器的同相輸入信號(hào)1701和正交輸入信號(hào)1702，從而產(chǎn)生解調(diào)數(shù)據(jù)1708。因此，解調(diào)數(shù)據(jù)1708具有高質(zhì)量。
引入檢測器1707接收檢測器1705的解調(diào)數(shù)據(jù)1708及來自時(shí)鐘再生電路1706的輸出信號(hào)并通過觀察解調(diào)數(shù)據(jù)1708和時(shí)鐘再生電路1706內(nèi)部狀態(tài)，確定是否獲得同步。如果確定同步已經(jīng)獲得，時(shí)鐘再生電路1706通過引入檢測器1707的輸出信號(hào)保持同步。因此，在數(shù)據(jù)間隔中的波動(dòng)可被抑制，并且錯(cuò)誤率特征可被改善。此外，如果特定模式的序列的前序(具體地說，使得同步信號(hào)為正弦波，其中其相位在每個(gè)符號(hào)被改變180度)被提供在傳輸信號(hào)的頭部，引入操作可以在特定前序的引入邏輯上執(zhí)行，因此，同步引入操作可以以高速和高精度實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，無需根據(jù)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的距離執(zhí)行復(fù)雜的控制操作以改變用于開始觸發(fā)和同時(shí)保持定時(shí)的位置。
在包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中，由于同步引入是自動(dòng)檢測的，在數(shù)據(jù)間隔中的波動(dòng)可被抑制，并且錯(cuò)誤率特征可被改善。此外，由于同步引入是自動(dòng)檢測的，無需控制用于保持同步的定時(shí)因此控制被簡化。此外，當(dāng)具有的同步模式的加到數(shù)據(jù)的頭部時(shí)，數(shù)據(jù)部分被停止時(shí)鐘再生，因此，同步引入可以通過一個(gè)特殊模式特定的方法并以高速，高精度同步同步引入邏輯執(zhí)行，使得高速和高精度引入可以實(shí)現(xiàn)。
(第十四實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十四實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)具有，如圖18所示，一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1803用于通過取樣將模擬的同相信號(hào)1801轉(zhuǎn)換成同相的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)1804用于通過取樣將一個(gè)模擬的正交信號(hào)1802轉(zhuǎn)換成數(shù)字正交信號(hào)，一個(gè)第一選擇器1805，向它提供第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1803，1804的輸出信號(hào)，第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1806，1807，向它，來自第一選擇器1805的兩個(gè)輸出信號(hào)被有選擇地提供，加法器1809用于使得來自第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1806，1807的輸出信號(hào)相加，一個(gè)第二選擇器1810，向它提供有來自加法器1809的輸出信號(hào)，第一和第二積分器1811，1812，向它來自第二選擇器1810的兩個(gè)輸出信號(hào)被分別提供，一個(gè)減法器1813，用于使第一和第二積分器1811，1812的輸出信號(hào)相減，一個(gè)控制器1815，向它提供來自減法器1813的輸出信號(hào)，以及一個(gè)PR計(jì)數(shù)器1816，向它提供檢測器1808的輸出信號(hào)(解調(diào)數(shù)據(jù)1814)。來自控制器1815的輸出信號(hào)被分別提供到第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1803，1804和檢測器1808，來自PR計(jì)數(shù)器1816的輸出信號(hào)被提供到控制器1815。
下面將描述該接收機(jī)的操作，其中“1”的前序?qū)⒃趲资畟€(gè)符號(hào)上加到數(shù)據(jù)的頭部，并且在T/4取樣間隔(T為符號(hào)間隔)可以獲得T/8精度的同步。
第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1803，1804響應(yīng)于來自控制器1815的定時(shí)信號(hào)，以T/4的取樣間隔分別對(duì)模擬同相輸入信號(hào)1801，和模擬正交輸入信號(hào)1802取樣。在同步獲取操作開始，來自控制器1815的定時(shí)信號(hào)可以是任意的定時(shí)信號(hào)。由于取樣是在T/4的取樣間隔進(jìn)行的，在每個(gè)符號(hào)間隔T期間，取樣進(jìn)行4次。在通過轉(zhuǎn)換器1803，1804，所述信號(hào)在一個(gè)符號(hào)間隔T被取樣4次之后，選擇器1805分配同相輸入信號(hào)和校正輸入信號(hào)，使得將奇數(shù)樣品送到第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1806，1807，第四樣品送到檢測器1808。第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1806，1807分別計(jì)算同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值。加法器1809將計(jì)算的同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值相加。加法器1809的輸出信號(hào)通過第二選擇器1810在每個(gè)取樣間隔被分配到第一和第二積分器1811，1812。加法器1809的輸出信號(hào)在取樣間隔被分配之后，分別由第一和第二積分器1811，1812積分。兩個(gè)積分結(jié)果由減法器1813相互相減，相減的結(jié)果被提供到控制器1815，在這里，根據(jù)相減結(jié)果的正負(fù)，作出同步位置向那個(gè)方向改變的判定。在該例中，同步位置被以T/8移動(dòng)T/8。然后，第一和第二積分器1811，1812的內(nèi)容被清除。
上述操作被重復(fù)進(jìn)行以使同步位置被偏移。因此，提供到檢測器1808的同相信號(hào)和正交信號(hào)被會(huì)聚在遠(yuǎn)離其零交叉點(diǎn)(即，最佳鑒別點(diǎn))的位置，因此，作為檢測結(jié)果產(chǎn)生的解調(diào)數(shù)據(jù)1814在質(zhì)量上可被改善。
PR計(jì)數(shù)器1816計(jì)數(shù)相繼解調(diào)的數(shù)字“1”同時(shí)觀察來自檢測器1808的解調(diào)數(shù)據(jù)1814。當(dāng)該次數(shù)超過預(yù)定的門限值，確定同步引入完成，并向控制器1815提供一個(gè)指示保持同步開始的輸出信號(hào)。
通過改變第一和第二積分器1811，1812的積分結(jié)果相互比較的間隔，可以控制同步引入的速度以及在引入后的波動(dòng)。
盡管在上述過程中，第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1806，1807的輸出信號(hào)由加法器1809相加，其較大值可被選定。此外，如果只有當(dāng)減法器1813的結(jié)果超過預(yù)定門限時(shí)同步位置被改變，同步即可被穩(wěn)定。
根據(jù)包括本實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，由于操作可以假定即使同步開始時(shí)間不同于同步被開始從其開始定時(shí)按順序地建立的系統(tǒng)地被改變，則即使從任何狀態(tài)開始，也可以獲得同步。此外，由于同步保持開始定時(shí)是自動(dòng)檢測的，所以控制簡單。此外，由于在數(shù)據(jù)期間同步被保持，當(dāng)前序例如連續(xù)的特定方式(具體地說，同步信號(hào)為正弦波，其中在每個(gè)符號(hào)相位被改變180度)被提供在傳輸信號(hào)頭部時(shí)，可以使用一個(gè)有多少個(gè)解調(diào)結(jié)果的相繼的符號(hào)被確定是正確的標(biāo)準(zhǔn)，從而在同步獲取中增加了檢測準(zhǔn)確性。
根據(jù)包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，由于同步引入是自動(dòng)檢測的，在數(shù)據(jù)期間的波動(dòng)可被抑制，并且錯(cuò)誤率特征可被改善。此外，通過自動(dòng)同步引入檢測，可以省略同步保持定時(shí)控制，因此控制可以被簡化。此外，當(dāng)當(dāng)特定模式被加到數(shù)據(jù)頭部，數(shù)據(jù)部分停止在時(shí)鐘再生，因此同步引入可通過特定的模式方法并以高速，高精度同步引入邏輯進(jìn)行，使得高速度和高精度引入可被實(shí)現(xiàn)。
(第十五實(shí)施例)包括本發(fā)明第十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)根據(jù)圖19，20所示的相位檢測程序(同步獲取程序)建立符號(hào)同步。包括該實(shí)施例的接收機(jī)具有與第十四實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)同步獲取程序在步驟1901開始時(shí)，下述的值被初始化為零PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，該計(jì)數(shù)器用于對(duì)符號(hào)數(shù)計(jì)數(shù)，在該期間，作為前序被加入的“1”被相繼地解調(diào)，定時(shí)的初始位置，在8個(gè)不同的位置的頻率分布曲線的所有初始值，錯(cuò)誤門限值，連續(xù)計(jì)數(shù)器內(nèi)容，同步標(biāo)志，其中“0”指示同步被引入，“1”指示同步處于保持狀態(tài)，第一和第二積分值(步驟1902)。
然后，“1”被加到目前定時(shí)的頻率分布曲線，并且變量(計(jì)數(shù)器)i被改變?yōu)椤?2”(在步驟1903)。然后，相對(duì)于由變量i從目前定時(shí)分開的定時(shí)的頻率分布曲線被改變?yōu)榱悖⑶摇?”被加到變量i。該操作重復(fù)進(jìn)行直到變量“i”達(dá)到“6”(在步驟1904)。對(duì)由2或者更大的值從目前定時(shí)分開的定時(shí)的頻率分布曲線都被改變?yōu)榱恪Ｈ缓?，?duì)目前定時(shí)的頻率分布曲線和對(duì)兩個(gè)相鄰定時(shí)的頻率分布曲線被相加以產(chǎn)生和，P(在步驟1906)。此時(shí)，一個(gè)大于1的權(quán)重X被加到相對(duì)于目前定時(shí)的頻率分布曲線值，從而增加檢測精度。如果權(quán)重X是2的冪次方，該權(quán)重可以只通過改變移位寄存器中的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，因此無需乘法器。和P與一定次數(shù)的門限值比較(在步驟1907)。如果和P大于一定次數(shù)的門限值，PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容與預(yù)定的PR門限值比較(在步驟1908)。如果PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容大于預(yù)定的PR門限值，同步標(biāo)志被變?yōu)椤?”，使得使得同步保持狀態(tài)開始(在步驟1909)。
從步驟1907到1909的操作可以檢測對(duì)目前定時(shí)的頻率分布曲線值并且在其為較大值(即，在目前定時(shí)位置保持同步)，并且只有當(dāng)調(diào)制后的數(shù)據(jù)看起來確實(shí)為前序模式才開始同步保持狀態(tài)。
當(dāng)在步驟1907和P小于一定的次數(shù)的門限值，或者當(dāng)在步驟1908PR計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值小于預(yù)定的PR門限值，則審查接收的數(shù)據(jù)是否為“1”(在圖20的步驟1910)。這里假定一個(gè)符號(hào)是以兩位象QPSK那樣傳輸?shù)?，則審查是否接收的數(shù)據(jù)的兩位都為“ 1”。如果接收的數(shù)據(jù)為“1”，PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容遞增“1”(在步驟1912)。如果接收的數(shù)據(jù)不為“1”，PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容減“1”(在步驟1911)。然后，審查PR計(jì)數(shù)器改變的內(nèi)容是否為負(fù)(在步驟1913)。如果PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容為負(fù)，PR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容和錯(cuò)誤門限值被置為“0”(在步驟1914)。
然后，通過從第二積分值中減去第一積分值得到積分差(在步驟1915)。這里，第一和第二積分值從圖18所示的第一和第二積分器1811，1812產(chǎn)生，并且在不同的取樣時(shí)間點(diǎn)(在該例中以T/2分開)的同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值被預(yù)先自動(dòng)地添加。
于是，在步驟1916-1918，進(jìn)行下述判定是否(1)連續(xù)計(jì)數(shù)器值大于連續(xù)門限值(即，是否同步停留在同一定時(shí)位置的次數(shù)超過一定次數(shù)的門限值)，(2)同步標(biāo)志為“0”(即，是否同步處于獲取的中間位置)，以及(3)積分差的絕對(duì)值大于錯(cuò)誤門限值(即，同步不變，除非有比先前的同步改變的條件更為嚴(yán)格的條件，使同步可被穩(wěn)定)。
如果上述三個(gè)條件都為“是”，積分差的正負(fù)號(hào)被檢測(在步驟1919)。如果積分差為正，定時(shí)前進(jìn)“1”(在步驟1921)。如果積分差為負(fù)，定時(shí)后退“1”(在步驟1922)。這里，顯示了被模8除以后的余數(shù)。當(dāng)同步如該實(shí)施例以T/8的精度獲取時(shí)，只有八個(gè)不同的定時(shí)，因此于是這種算術(shù)運(yùn)算被執(zhí)行。然后，在步驟1922，積分差的絕對(duì)值被等于錯(cuò)誤門限值，因此同步不被改變，除非積分差逐漸增加從而穩(wěn)定同步。因此，由于同步位置被改變，第一和第二積分值都被清除，用于對(duì)同步停留在同一定時(shí)位置的次數(shù)的連續(xù)計(jì)數(shù)器的內(nèi)容也被清除。
如果三個(gè)判定中的任一個(gè)為“否”或當(dāng)在步驟1922的操作被完成時(shí)，連續(xù)計(jì)數(shù)器的內(nèi)容增加“1”(在步驟1923)，然后處理流程返回到圖19所示的步驟1903。然后，同一操作重復(fù)進(jìn)行，直到下一個(gè)同步開始信號(hào)的到來。
根據(jù)包括上述實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，同步引入的檢測可以抑制數(shù)據(jù)間隔中的波動(dòng)，因此，改善了錯(cuò)誤率特征。此外，同步引入自動(dòng)檢測可以使得無需控制同步保持的定時(shí)，因此簡化了控制。此外，當(dāng)特定的同步模式被加到數(shù)據(jù)的頭部時(shí)，數(shù)據(jù)部分停止時(shí)鐘再生，因此，同步引入可以通過特定模式的特定化方法并以高速高精度邏輯同步引入進(jìn)行。此外，由于同步引入檢測是由解調(diào)結(jié)果和同步的狀態(tài)兩個(gè)因素估測的，所以可以以高精度進(jìn)行。使同步引入條件逐漸嚴(yán)格增加了同步穩(wěn)定性，參數(shù)(PR門限值，連續(xù)門限值和次數(shù)門限值)的調(diào)整使得可以對(duì)同步性能(引入速度，保持特征)進(jìn)行調(diào)整。
(第十六實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖16所示的第十二實(shí)施例的不同之處在于，如圖21所示，處于控制器1615和第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604之間的第三和第四選擇器2001，2002，一個(gè)提供于減法器1613和第三選擇器2001之間的鑒別器2003，換句話說，該接收機(jī)，在進(jìn)入同步保持狀態(tài)，將第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604中的取樣頻率減少到與同相輸入信號(hào)1601和正交輸入信號(hào)1602的符號(hào)速率相同的速率。下面描述該接收機(jī)的操作，其中，前序“1”被在幾十個(gè)符號(hào)上加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率為符號(hào)速率的兩倍。
到再生時(shí)鐘被從控制器1615產(chǎn)生的操作與包括第十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。從控制器產(chǎn)生的再生時(shí)鐘(頻率為2×符號(hào)速率)被送到第三選擇器2001。減法器1613的積分差由鑒別器2003確定，鑒別器2003的結(jié)果控制第三選擇器2001。這里第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604由于其取樣頻率為符號(hào)速率的兩倍，在每個(gè)符號(hào)周期取樣兩次。第三選擇器2001響應(yīng)于鑒別器2003的控制信號(hào)選擇指示奇數(shù)樣品的信號(hào)(即，控制器1615的再生時(shí)鐘，其頻率已減至為符號(hào)速率相同的頻率)或指示偶數(shù)樣品的信號(hào)(即，控制器1615的再生時(shí)鐘，其頻率已減至符號(hào)速率相同的頻率，并被延遲(符號(hào)周期)/2)。
控制器1615的再生時(shí)鐘和選擇器2001選擇的奇數(shù)樣品或偶數(shù)樣品被提供到第四選擇器2002。第四選擇器2002由控制器1615提供的指示同步引入狀態(tài)或同步保持狀態(tài)的控制信號(hào)控制。即，當(dāng)控制器1615提供的控制信號(hào)指示同步引入狀態(tài)，第四選擇器2002從控制器1615選擇再生時(shí)鐘(即，頻率為符號(hào)速率的兩倍的信號(hào))。當(dāng)控制器1615的控制信號(hào)指示同步保持狀態(tài)，第四選擇器選擇指示偶數(shù)樣品或奇數(shù)樣品(即，頻率被減至為符號(hào)速率相同的頻率得到速率)的信號(hào)。
因此，根據(jù)包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604在進(jìn)入同步保持狀態(tài)之后，響應(yīng)于頻率已經(jīng)降至符號(hào)速率的頻率的信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)取樣，因此可以降低功耗。
(第十七實(shí)施例)包括本發(fā)明第十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖16所示的第十二實(shí)施例的區(qū)別在于，如圖22所示，它具有一個(gè)第三和第四選擇器2001，2002，提供于控制器1615和第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604之間，一個(gè)第五選擇器2101，第一鑒別器2102，第二鑒別器2103和異或電路(EXOE)2104，提供于第三選擇器2001和第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604之間。
換句話說，該接收機(jī)可以防止因最佳鑒別點(diǎn)改變(符號(hào)周期)/2而發(fā)生錯(cuò)誤同步，該最佳鑒別點(diǎn)的改變?nèi)Q于同相輸入信號(hào)或正交輸入信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)是同相還是反相(即，可以防止從最佳鑒別點(diǎn)偏移的(符號(hào)周期)/2被視為最佳鑒別點(diǎn)。為取得該目的，在同步保持狀態(tài)之后，利用同相輸入信號(hào)在模/數(shù)轉(zhuǎn)換之后是否與一個(gè)取樣周期之后的周期輸入信號(hào)同相或反相的信息，或正交輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后是否與一個(gè)取樣周期之后的正交輸入信號(hào)同相或反相的信息，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被減至與符號(hào)速率相同的頻率。
該接收機(jī)的操作描述如下。在該例中，前序“1”在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。此外，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率通過是否同相輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期((符號(hào)周期)/2)之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息被降低。
到再生時(shí)鐘被從第四選擇器2002產(chǎn)生時(shí)的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。在后一操作中，第五選擇器2101向第一鑒別器2102提供指示第一A/D轉(zhuǎn)換器1603的輸出信號(hào)的奇數(shù)樣品的信號(hào)(其頻率與符號(hào)速率相同)，向第二鑒別器2103提供指示第一A/D轉(zhuǎn)換器1603的輸出信號(hào)的偶數(shù)樣品的信號(hào)(其頻率與符號(hào)速率相同)。第一和第二鑒別器2102，2103確定輸入信號(hào)的正負(fù)號(hào)。第一和第二鑒別器2102，2103的輸出信號(hào)被提供到異或電路EXOR2104，在這里作出判定是否輸入相互同相或反相。異或電路2104的輸出信號(hào)用作一個(gè)對(duì)第三選擇器2001的控制信號(hào)。
因此根據(jù)包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，由于第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率通過利用是否同相輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息或者是否正交輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的正交輸入信號(hào)同相或反相的信息被降低，在同步保持狀態(tài)被進(jìn)行之后可以立即防止錯(cuò)誤同步。
(第十八實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十八實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與第十七實(shí)施例的不同之處在于，如圖23所示，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率通過是否同相輸入信號(hào)1601在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期((符號(hào)周期)/2)之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息和是否正交輸入信號(hào)1602在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的正交輸入信號(hào)同相或反相的信息被降低為與符號(hào)速率相同的頻率，從而以更高的精度獲得同步。
因此，該接收機(jī)與圖22所示的第十七實(shí)施例的不同之處在于，在第三選擇器2001和第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604之間提供了一個(gè)第六選擇器2201，第三鑒別器2202，第四鑒別器2203，第二異或電路(EXOR)2204，第二加法器2205，第二減法器2206和第五鑒別器2207。
下面描述該接收機(jī)的操作，前序“1”被在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。此外，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率利用是否同相輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期((符號(hào)周期)/2)之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息被降低。
從再生時(shí)鐘被從第四選擇器2002產(chǎn)生到輸出信號(hào)被從異或電路產(chǎn)生的操作與包括第十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中相同。在這些操作之后，第六選擇器2201向第三鑒別器2202提供第二A/D轉(zhuǎn)換器1604的輸出信號(hào)的奇數(shù)樣品(其頻率等于符號(hào)速率)，和向第四鑒別器2203提供第二A/D轉(zhuǎn)換器1604的輸出信號(hào)的偶數(shù)樣品(其頻率等于符號(hào)速率)。第三和第四鑒別器2202，2203確定輸入信號(hào)的正負(fù)號(hào)。第三和第四鑒別器2202，2203的輸出信號(hào)被提供到第二異或電路2204，在這里進(jìn)行它們是同相或是反相的判定。異或電路2104的輸出信號(hào)和第二異或電路2204的輸出信號(hào)被第二加法器2205相互加到一起。第二加法器2205的輸出信號(hào)被送到第二減法器2206，這里從其減去一定的參考值。減法器2206的輸出信號(hào)被送到第五鑒別器2207，這里進(jìn)行其是同相或是反相的判定。第五鑒別器2207的輸出信號(hào)用作到第三選擇器的控制信號(hào)。
(第十九實(shí)施例)包括本發(fā)明的第十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與第十七實(shí)施例的不同之處在于，如圖24所示，一個(gè)第三積分器2301被提供于第二加法器2205和第二減法器2206之間使得第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率通過利用是否同相輸入信號(hào)1601在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期((符號(hào)周期)/2)之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息和是否正交輸入信號(hào)1602在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的正交輸入信號(hào)同相或反相的信息二者的積分值被降低為與同相輸入信號(hào)1601和正交輸入信號(hào)1602的符號(hào)速率相同的頻率，從而以更高的精度獲得同步。
也可以利用是否同相輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的同相輸入信號(hào)同相或反相的信息和是否正交輸入信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的正交輸入信號(hào)同相或反相的信息之一的積分值。
(第二十實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖22所示的第十七實(shí)施例的不同之處在于，如圖25所示，在第一選擇器1605和第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604之間提供了用于去除同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的DC偏移的第一和第二DC偏移消除電路2401，2402，從而取得更高精度的同步獲取。
如圖26所示，第一DC偏移消除電路2401具有一個(gè)正峰檢測器2501用于檢測輸入信號(hào)的正峰，一個(gè)負(fù)峰檢測器2502，用于檢測輸入信號(hào)的負(fù)峰，一個(gè)加法器2503用于使正峰檢測器2501的輸出信號(hào)和負(fù)峰檢測器2502的輸出信號(hào)相加，一個(gè)乘法器2504用于使加法器2503的輸出信號(hào)乘以1/2并檢測輸入信號(hào)的DC偏移，減法器2505用于從輸入信號(hào)中減去乘法器2504的輸出信號(hào)，從而從輸入信號(hào)中去除DC偏移。第二DC偏移消除電路2402具有與第一DC偏移消除電路2401相同的結(jié)構(gòu)。
包括第十六，第十八和第十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)可以提供第一和第二DC偏移消除電路2401，2402，這樣可獲得相同的效果。
(第二十一實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖22所示的第十七實(shí)施例的不同之處在于，如圖27所示，在檢測器1608和控制器1615之間提供了一個(gè)第三積分器2601和最大值檢測器2602，使得可以產(chǎn)生一個(gè)幀同步信號(hào)。第三積分器2601在對(duì)應(yīng)于前序的數(shù)據(jù)數(shù)的范圍內(nèi)對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)1614積分。最大值檢測器2602檢測第三積分器2601的積分值的最大值，獲得該積分值為最大的時(shí)刻。根據(jù)由最大值檢測器2602獲得的時(shí)刻從控制器1615中產(chǎn)生幀同步定時(shí)信號(hào)2603。
第三積分器2601和最大值檢測器2602可被提供于包括第十六實(shí)施例，和第十八到第二十實(shí)施例的同步裝值的接收機(jī)中，這樣可取得相同的效果。
(第二十二實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖27所示的第二十一實(shí)施例的不同之處在于，如圖28所示，在第三積分器2601和最大值檢測器2602之間提供了第一延遲裝置2701，第二延遲裝置2702和第二加法器2703，以便相加通過對(duì)對(duì)應(yīng)于前序的數(shù)據(jù)數(shù)的范圍對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)1614積分獲得的積分值信號(hào)的當(dāng)前值和兩側(cè)相鄰值，并檢測和為最大值的時(shí)刻，從而使產(chǎn)生幀同步定時(shí)信號(hào)。
在該接收機(jī)中，來自提供有解調(diào)數(shù)據(jù)1614的第三積分器2601的積分值信號(hào)在第一延遲裝置2701中延遲一個(gè)符號(hào)周期T，在第二延遲裝置2702中延遲符號(hào)時(shí)間T的兩倍。第一延遲裝置2701，第二延遲裝置2702的輸出信號(hào)由第二加法器2703相加，加法器的輸出信號(hào)被提供到最大值檢測器2602。然后，與包括第二十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中相同的方式從控制器1615中產(chǎn)生幀同步定時(shí)信號(hào)2603。
(第二十三實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十三實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖28所示的第二十二實(shí)施例的不同之處在于，如圖29所示，在第三積分器2601和第二加法器2703之間提供一個(gè)第一乘法器2801，在第一延遲裝置2701和第二加法器2703之間提供一個(gè)第二乘法器2802，在第二延遲裝置2702和第二加法器2703提供一個(gè)第三乘法器2803，使得解調(diào)數(shù)據(jù)1614的積分值信號(hào)的當(dāng)前的和兩側(cè)的相鄰值由所述乘法器加權(quán)然后相加，從而取得更高精度的幀同步。
在該接收機(jī)中，解調(diào)數(shù)據(jù)1614的積分值信號(hào)的當(dāng)前值乘以3，或由第二乘法器2802加權(quán)，積分值信號(hào)的兩側(cè)相鄰值乘以2，或者由第一和第三乘法器2801，2803加權(quán)。
(第二十四實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十四實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖21所示的第十六實(shí)施例的不同之處在于，如圖30所示，在第一選擇器1605和減法器1613之間提供了一個(gè)第五選擇器2901，第一和第二積分器2902，2903和第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器2904，2905，使得同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)在被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后被積分并送到絕對(duì)值計(jì)算器產(chǎn)生不同取樣定時(shí)的積分值信號(hào)的絕對(duì)值，它們被相互比較，從而實(shí)現(xiàn)同步獲取。
下面描述該接收機(jī)的操作。在該例中，前序“1”在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。
到從第一選擇器1605中產(chǎn)生取樣信號(hào)的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)或正交信號(hào)被送到第五選擇器2901，通過它，奇數(shù)信號(hào)和偶數(shù)信號(hào)被分別分配到第一和第二積分器2902，2903。奇數(shù)同相信號(hào)或正交信號(hào)由第一積分器2902積分，偶數(shù)信號(hào)由第二積分器2903積分。通常，發(fā)送機(jī)對(duì)同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)執(zhí)行差分編碼，當(dāng)在幾十個(gè)符號(hào)上前序具有相繼的“1”時(shí)，在差分編碼后前序交替地變?yōu)椤?”和“-1”。因此，第一和第二積分器2902，2903在相加之前在每個(gè)數(shù)據(jù)反相同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的極性。例如，在8個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)被積分之前，1-符號(hào)在先數(shù)據(jù)，3-符號(hào)在先數(shù)據(jù)，5-符號(hào)在先數(shù)據(jù)和7-符號(hào)在先數(shù)據(jù)相對(duì)于當(dāng)前時(shí)刻其極性被反相。
第一和第二積分器2902，2903的輸出信號(hào)被提供到第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器2904，2905，它們產(chǎn)生相加的奇數(shù)同相輸入信號(hào)或正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值和相加的偶數(shù)同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值。第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器2904，2905的輸出信號(hào)被送到減法器1613，然后產(chǎn)生相加的奇數(shù)同相輸入信號(hào)或正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值和相加的偶數(shù)同相輸入信號(hào)或正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值之間的差信號(hào)。下面操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。
因此，在該接收機(jī)中，由于視為隨機(jī)信號(hào)的熱噪聲可通過加法減少，在同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)中的熱噪聲成分可被減小，使得可以以高精度實(shí)現(xiàn)同步獲取。
(第二十五實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與第二十四實(shí)施例的不同之處在于，如圖31所示，同相輸入信號(hào)1601和正交輸入信號(hào)1602在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后被積分，并送到絕對(duì)值計(jì)算器和加法器，從中，對(duì)不同定時(shí)的絕對(duì)值被比較，從而以更高精度進(jìn)行同步獲取。
在該接收機(jī)中，第一選擇器1605的輸出端被連接到第五選擇器2901的輸入端和第六選擇器3001的輸入端。第五選擇器2901的輸出端被連接到第一和第二積分器2902，2903的輸入端。第六選擇器3001的輸出端被連接到第三和第四積分器2902，2903的輸入端。第一到第四積分器2902，2903，3002，3003的輸出端被分別連接到第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器2904，2905，3004，3005的輸入端。第一和第三絕對(duì)值計(jì)算器2904，3004的輸出信號(hào)被第一加法器3006相加，并且第二和第四絕對(duì)值計(jì)算器2905，3005的輸出信號(hào)由第二加法器3007相加。第一加法器3006的輸出信號(hào)和第二加法器3007的輸出信號(hào)由減法器1613相減。
(第二十六實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖21所示的第十六實(shí)施例的不同之處在于，如圖32所示，具有，提供在第一選擇器1605和控制器1615之間的絕對(duì)值計(jì)算器3101，第二選擇器3102，減法器3103和積分器3104。換句話說，根據(jù)包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，由于它具有單一的大規(guī)模積分器，數(shù)字同相輸入信號(hào)1601或正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值被產(chǎn)生，對(duì)不同的取樣定時(shí)的絕對(duì)值被比較，比較結(jié)果被積分，從而實(shí)現(xiàn)同步獲取。
下面描述該接收機(jī)的操作。在該例中，前序“1”在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。
到從第一選擇器1605中產(chǎn)生取樣信號(hào)的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)被送到絕對(duì)值計(jì)算器3101，通過它，絕對(duì)值被計(jì)算。絕對(duì)值計(jì)算器3101的輸出信號(hào)被送到第二選擇器3102，分成奇數(shù)取樣的同相信號(hào)的絕對(duì)值和偶數(shù)信號(hào)取樣的同相輸入信號(hào)的絕對(duì)值。這些絕對(duì)值被提供到減法器3103。減法器3103在奇數(shù)取樣同相信號(hào)的絕對(duì)值和偶數(shù)取樣同相輸入信號(hào)之間相減。相減的結(jié)果被積分器3104積分。積分器3104的輸出信號(hào)被送到控制器1615和鑒別器2003。下面的到何時(shí)解調(diào)數(shù)據(jù)1614被產(chǎn)生的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的相同。第一選擇器1605可選擇正交輸入信號(hào)。
因此，由于該接收機(jī)可減少?zèng)Q定同步裝置的大小的積分器的數(shù)目到一，同步裝置的電路規(guī)?？杀粶p小。
(第二十七實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖32所示的第二十六實(shí)施例的不同之處在于，如圖33所示，提供在第一和第二選擇器1605，3102之間的第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器3201，3202，和加法器3203。
換句話說，根據(jù)包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)，使模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相輸入信號(hào)1601和正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值相加，在加法之后比較對(duì)不同定時(shí)的絕對(duì)值，積分比較結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)同步獲取。
(第二十八實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十八實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖31所示的第二十五實(shí)施例的不同之處在于，如圖34所示，由于提供了一個(gè)單一積分器，第五選擇器2901的輸出端被連接到第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器3303，3304的輸入端，第六選擇器3001的輸出端被連接到第三和第四絕對(duì)值計(jì)算器3305，3306的輸入端，積分器3309被提供于減法器1613和控制器1615之間。因此，在包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中，第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器3303-3306，第一和第二加法器3307，3308都工作于對(duì)應(yīng)于信號(hào)傳輸速度的取樣頻率。
下面描述該接收機(jī)的操作。在該例中，前序“1”在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。
到從第一選擇器1605中產(chǎn)生取樣信號(hào)的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)被送到第五選擇器2901，它分配同相輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品到第一絕對(duì)值計(jì)算器3303，同相輸入信號(hào)的偶數(shù)樣品被送到第二絕對(duì)值計(jì)算器3304。第一選擇器1605的正交輸入信號(hào)被送到第六選擇器3001，它分配正交輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品到第三絕對(duì)值計(jì)算器3305，正交輸入信號(hào)的偶數(shù)樣品到第四絕對(duì)值計(jì)算器3306。第一絕對(duì)值計(jì)算器3303計(jì)算同相輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值，第二絕對(duì)值計(jì)算器3304計(jì)算同相輸入信號(hào)的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值，第三絕對(duì)值計(jì)算器3305計(jì)算正交輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品，第四絕對(duì)值計(jì)算器3306計(jì)算正交輸入信號(hào)的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值。第一和第三絕對(duì)值計(jì)算器3303，3305的輸出信號(hào)被第一加法器3307相加，第二和第四絕對(duì)值計(jì)算器3304，3306的輸出信號(hào)被第二加法器3308相加。第一和第二加法器3307，3308的輸出信號(hào)通過減法器1613相互相減，相減的結(jié)果由積分器3309積分。積分器3309的輸出信號(hào)被送到控制器1615和鑒別器2003。下面的直到解調(diào)數(shù)據(jù)1614被產(chǎn)生的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作相同。
因此，在該接收機(jī)中，由于第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器3303-3306和第一和第二加法器3307，3308可被以對(duì)應(yīng)于信號(hào)傳輸速度的取樣頻率操作，可以比包括第二十七實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中更低地降低功耗。
此外，該實(shí)施例的同步裝置可被應(yīng)用于第十二到第十六實(shí)施例，第十八實(shí)施例，第二十到二十三實(shí)施例和第二十五實(shí)施例。
(第二十九實(shí)施例)包括本發(fā)明的第二十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖32所示的第二十六實(shí)施例的不同之處在于，如圖35所示，在第一選擇器1605和絕對(duì)值計(jì)算器3101之間提供了一個(gè)加法器3401，用于加模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相和正交輸入信號(hào)1601，1602。
下面描述該接收機(jī)的操作。在該例中，前序“1”在幾十個(gè)符號(hào)上被加到數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣頻率被選擇為符號(hào)速率的兩倍。
到從第一選擇器1605中產(chǎn)生取樣信號(hào)的操作與包括第二十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。第一選擇器1605的同相和正交輸入信號(hào)由加法器3401相加。該和的絕對(duì)值由絕對(duì)值計(jì)算器3101計(jì)算。絕對(duì)值計(jì)算器3101的輸出信號(hào)被提供到第二選擇器3102，它將輸入信號(hào)分成同相輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值和同相輸入信號(hào)的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值。這些信號(hào)被送到減法器3103。減法器3103對(duì)同相輸入信號(hào)的奇數(shù)樣品和偶數(shù)樣品進(jìn)行減法運(yùn)算，相減的結(jié)果被積分器3104積分。積分器3104的輸出信號(hào)被提供到控制器1615和鑒別器2003。下面的直到解調(diào)數(shù)據(jù)1614被產(chǎn)生的操作與包括第十六實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作相同。
因此，在該接收機(jī)中，由于視為隨機(jī)信號(hào)的熱噪聲可通過加法減少，在同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)中的熱噪聲成分可被減小，使得可以以高精度實(shí)現(xiàn)同步獲取。
(第三十實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖36所示的第二十九實(shí)施例的不同之處在于，如圖36所示，在第一選擇器1605和加法器3401之間提供了第一和第二開關(guān)3501，3502，一個(gè)極性反向器3503，第二和第三鑒別器3504，3505和異或電路3506，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的極性總是保持相等并提供到加法器3401。
到從第一選擇器1605中產(chǎn)生取樣信號(hào)的操作與包括第二十九實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。第一選擇器1605的同相和正交輸入信號(hào)被分別提供到第二和第三鑒別器3504，3505，在這里其極性(正或負(fù)極性)被確定。第二和第三鑒別器3504，3505的輸出信號(hào)被送到異或電路3506，進(jìn)行異邏輯和運(yùn)算，確定同相和正交輸入信號(hào)的極性是否相同，如果同相或正交輸入信號(hào)的極性相同，異或電路3506的輸出信號(hào)被控制第一和第二開關(guān)3501，3502切換，允許第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)被送到加法器3401。如果同相和正交輸入信號(hào)的極性不同，異或電路3506的輸出信號(hào)控制第一和第二開關(guān)3501，3502切換，允許第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)通過極性反向器送到加法器3401。極性反向器3503使同相輸入信號(hào)的極性反向。因此，加法器3401加同相輸入信號(hào)和被保持相同的極性的正交信號(hào)。下面的操作與第二十九實(shí)施例的同步裝置的操作相同。
因此，該接收機(jī)可以防止由于同相和正交輸入信號(hào)的極性不同造成的信號(hào)電平的降低引起的同步獲取精度下降。
(第三十一實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十一實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與第三十實(shí)施例的不同之處在于，如圖37所示，在異或電路3506和第一和第二開關(guān)3501，3502之間，提供了一個(gè)第二積分器3601，用于積分用于指示模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的極性是否相同的異或電路3506的輸出信號(hào)，一個(gè)第二減法器3602，用于從第二積分器的輸出信號(hào)中減去一定的門限值，一個(gè)第四鑒別器3603用于確定第二減法器36 02的輸出信號(hào)的極性，使得第四鑒別器3603的輸出信號(hào)控制第一和第二開關(guān)3501，3502切換。
因此，該接收機(jī)積分指示模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的極性是否相同的信息，并根據(jù)積分結(jié)果的極性最后確定模數(shù)轉(zhuǎn)換的同相和正交輸入信號(hào)的極性是否相同，因此，可以取得更高精度的同步獲取。
(第三十二實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)與圖16所示的第十二實(shí)施例的不同之處在于，取代加法器1609提供了一個(gè)存儲(chǔ)器部分3701作為包絡(luò)產(chǎn)生器，如圖38所示。換句話說，該實(shí)施例的同步裝置利用A/D轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字同相和正交信號(hào)1601，1602產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)，利用該包絡(luò)信號(hào)獲取同步，從而防止同步獲取特征因頻率漂移而劣化。
包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作將參照?qǐng)D39A到39J進(jìn)行。圖39A所示的信號(hào)A指示對(duì)第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣時(shí)鐘，圖39B中的信號(hào)B指示時(shí)鐘周期為取樣時(shí)鐘周期兩倍，圖39C中的信號(hào)C指示同相輸入信號(hào)的絕對(duì)值，圖39D中的信號(hào)D指示正交輸入信號(hào)的絕對(duì)值，圖39E中的信號(hào)E指示包絡(luò)信號(hào)，圖39F中的信號(hào)F指示包絡(luò)信號(hào)的奇數(shù)樣品，圖39G中的信號(hào)G指示包絡(luò)信號(hào)的偶數(shù)樣品，圖39H中的信號(hào)H指示包絡(luò)信號(hào)的奇數(shù)樣品的積分結(jié)果，圖39I中的信號(hào)I指示包絡(luò)信號(hào)的偶數(shù)樣品的積分結(jié)果，圖39J中的信號(hào)J指示從信號(hào)I從信號(hào)H的相減的結(jié)果。
在下述描述中，假定前序“1”被加到幾十個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)的頭部，第一和第二A/D轉(zhuǎn)換器1603，1604的取樣時(shí)鐘被選擇為符號(hào)速率的兩倍。
獲得同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的絕對(duì)值的操作與包括第十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的絕對(duì)植被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部分3701中。存儲(chǔ)器部分3701包括一個(gè)乘法器和已經(jīng)存儲(chǔ)有包絡(luò)信息的存儲(chǔ)器部分。包絡(luò)信息根據(jù)同相和正交輸入信號(hào)1601，1602的絕對(duì)值被從存儲(chǔ)器中讀出，從而，產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)。到解調(diào)信號(hào)1614在第二選擇器16110之后產(chǎn)生時(shí)的操作與包括第十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的相同。
當(dāng)前序“1”被采用時(shí)，前序進(jìn)行DPQSK映射處理，在頻率帶限制之后，變成以下式表示的正弦波。
同相輸入信號(hào)，I＝A·cos(2πfnT) (7.1)正交輸入信號(hào)，Q＝B·cos(2πfnT) (7.2)其中A，B常數(shù)f頻率T取樣周期n0，1，2，…因此包絡(luò)信號(hào)可以用下面的公式表示。
當(dāng)有頻率漂移時(shí)，前序用下述公式表示。
同相輸入信號(hào)＝A·cos(2πfnT)·cos(2πΔfnT)-B·cos(2πfnT)·sin(2πΔfnT)(7.4)正交輸入信號(hào)＝B·cos(2πfnT)·Cos(2πΔfnT)+A·cos(2πfnT)·sin (2πΔfnT)(7.5)因此，該例中的包絡(luò)信號(hào)由下述公式表示。
從上面的公式(7.3)和(7.5)，應(yīng)當(dāng)理解由于包絡(luò)信號(hào)即使在頻率漂移的情況下也不改變，利用包絡(luò)信號(hào)的同步獲取可以防止同步獲取特征因頻率漂移而變劣。
(第三十三實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十三實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)與包括第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，如圖40所示，一個(gè)包絡(luò)產(chǎn)生器被提供取代圖38中所示的存儲(chǔ)器部分3701。因此該實(shí)施例的同步裝置無需構(gòu)成存儲(chǔ)器部分3701的乘法器和存儲(chǔ)器，因此可以取得高速輸入信號(hào)，以及降低電路規(guī)模和功耗。
該實(shí)施例的同步裝置的包絡(luò)產(chǎn)生器具有一個(gè)減法器3901，一個(gè)鑒別器3902，一個(gè)選擇器3903，一個(gè)第一移位裝置3904，用于執(zhí)行1/4輸入信號(hào)的計(jì)算，一個(gè)第二移位裝置3905，用于執(zhí)行1/8輸入信號(hào)的計(jì)算，第一加法器3906，和第二加法器3907。
下面參見圖41A-41I描述包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作。圖41A，41B，41C和41D與圖39A，39B，39C，39D中所示的相同。圖41E所示的信號(hào)K為信號(hào)C和D之間的差，圖41F中的信號(hào)L是用于選擇器3903的控制信號(hào)，圖41G中的信號(hào)M是信號(hào)C和D中振幅較大的一個(gè)，圖41H中的信號(hào)N是乘以0.375的較低振幅的一個(gè)信號(hào)，圖41I中的信號(hào)O為包絡(luò)信號(hào)包絡(luò)信息Z可以利用通信信號(hào)I和正交信號(hào)Q通過下述公式近似地表示。
當(dāng)|I|＞|Q|時(shí)，
Z＝|I|+0.375·|Q| (8.1)當(dāng)|I|＜|Q|時(shí)，Z＝|Q|+0.375·|I| (8.2)其中0.375(＝0.25+0.125)一項(xiàng)可通過第一和第二移位裝置3904，3905和第二加法器3906計(jì)算。
圖42顯示了包絡(luò)信息Z和同相輸入信號(hào)I和正交輸入信號(hào)Q的相位之間關(guān)系的理論計(jì)算。包絡(luò)信息Z可從公式(8.1)和(8.2)中以7％的誤差產(chǎn)生。
減法器3901使I和Q信號(hào)的絕對(duì)值相減，從而產(chǎn)生信號(hào)K。鑒別器3902確定信號(hào)K的正負(fù)號(hào)，由此產(chǎn)生控制選擇器3903的控制信號(hào)L。換句話說，當(dāng)信號(hào)K的符號(hào)為正時(shí)，同相輸入信號(hào)I的絕對(duì)值(信號(hào)C)作為信號(hào)M被從選擇器3903提供到第一加法器3907。此外，正交輸入信號(hào)Q的絕對(duì)值(信號(hào)D)作為信號(hào)n被從選擇器3903提供到第一和第二移位裝置3904，3905。當(dāng)信號(hào)K的符號(hào)為負(fù)時(shí)，正交輸入信號(hào)Q的絕對(duì)值(信號(hào)D)作為信號(hào)M被從選擇器3903提供到第一加法器3907。而且，同相輸入信號(hào)I的絕對(duì)值(信號(hào)C)作為信號(hào)n被從選擇器3903提供到第一和第二移位裝置3904，3905。在信號(hào)n在第一和第二移位裝置3904，3905中分別被被0.125和0.25乘以后，裝置3904，3905的輸出信號(hào)被加法器3906相加，產(chǎn)生信號(hào)N。信號(hào)M和N進(jìn)一步被第一加法器3907相加，然后產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)O。
圖43顯示了該實(shí)施例的同步裝置的同步引入特征的模擬結(jié)果。在該模擬中頻率漂移僅為接收的頻率的6ppm(標(biāo)準(zhǔn)值為3ppm，頻率漂移為6ppm，信號(hào)傳輸和接收的最大值)。從該結(jié)果中，可以看出同步引入特征幾乎依賴于頻率漂移的存在。此外，由于包絡(luò)信息產(chǎn)生中的近似引起的輕微的特征差可以忽略不計(jì)。
(第三十四實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十四實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)與包括第三十三實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，一個(gè)積分器4301被提供于包絡(luò)產(chǎn)生器的減法器3901和鑒別器3902之間。換句話說，根據(jù)該實(shí)施例的同步裝置，包絡(luò)產(chǎn)生器比較利用I，Q信號(hào)的絕對(duì)值之間的差的積分信號(hào)比較同相和正交輸入信號(hào)I，Q的絕對(duì)值，從而增加包絡(luò)產(chǎn)生精度。
下面參照?qǐng)D45A-45J描述包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作。圖45A，45B，45C，45D和45E中所示的信號(hào)A，B，C，D，E與圖41A，41B，41C，41D和41E中所示的相同。圖45F中所示的信號(hào)P指示信號(hào)K的積分結(jié)果。圖45G所示的信號(hào)Q為用于選擇器3903的控制信號(hào)。圖45H中所示的信號(hào)R被信號(hào)C和D中較大振幅者。圖45I中所示的信號(hào)為被0.375所乘的較小振幅者。圖45J中所示的信號(hào)T為包絡(luò)信號(hào)。
減法器3901使同相輸入信號(hào)I和正交輸入信號(hào)Q的絕對(duì)值之間相減，因此產(chǎn)生信號(hào)K。積分器4301對(duì)信號(hào)K積分，因此產(chǎn)生信號(hào)P。鑒別器3902確定信號(hào)P的正負(fù)號(hào)，產(chǎn)生控制選擇器3903的控制信號(hào)Q。換句話說，當(dāng)信號(hào)K為正時(shí)，同相輸入信號(hào)I的絕對(duì)值(信號(hào)C)被作為信號(hào)R從選擇器3903提供到第一加法器3907。而且，正交輸入信號(hào)Q的絕對(duì)值(信號(hào)D)被作為信號(hào)s從選擇器3903提供到第一和第二移位裝置3904，3905。當(dāng)信號(hào)P為負(fù)時(shí)，正交輸入信號(hào)Q的絕對(duì)值(信號(hào)D)被作為信號(hào)R從選擇器3903提供到第一加法器3907。此外，同相輸入信號(hào)I的絕對(duì)值(信號(hào)C)被作為信號(hào)S從選擇器3903提供到第一和第二移位裝置3904，3905。在第一和第二移位裝置3904，3905用0.125和0.25分別乘以該信號(hào)之后，第二加法器3906使來自裝置3904，3905的輸出信號(hào)相加，因此產(chǎn)生信號(hào)S。第一加法器3907使信號(hào)R和S相加，因此產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)T。
(第三十五實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十五實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)與包括第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，兩個(gè)選擇器(第二和第三選擇器4501，4502)和兩個(gè)4存儲(chǔ)器部分(第一和第二存儲(chǔ)器部分4503，4504)被提供，以取代圖38所示的存儲(chǔ)器部分3701和第二選擇器1610。換句話說，根據(jù)該實(shí)施例的同步裝置，第一和第二存儲(chǔ)器部分4503，4504作為包絡(luò)產(chǎn)生器以與符號(hào)速率相同的取樣速度工作，因此快速的符號(hào)速率低功耗。
下面參照?qǐng)D46描述包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)。到同相輸入信號(hào)和正交輸入信號(hào)1601，1602的絕對(duì)值信號(hào)從第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607的操作與包括第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的操作相同。指示同相輸入信號(hào)1601的絕對(duì)值的信號(hào)被提供到第二選擇器4501，第二選擇器4501將其分成奇數(shù)樣品和偶數(shù)樣品。指示正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值的信號(hào)被送到第三選擇器4502，將它分成奇數(shù)樣品和偶數(shù)樣品。同相輸入信號(hào)1601的絕對(duì)值的偶數(shù)樣品和正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值的偶數(shù)樣品被提供到第一存儲(chǔ)器部分4503。同相輸入信號(hào)1601的絕對(duì)值的奇數(shù)樣品和正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值的奇數(shù)樣品被提供到第二存儲(chǔ)器部分4504。第一存儲(chǔ)器部分4503具有已經(jīng)存儲(chǔ)的包絡(luò)信息。該包絡(luò)信息按照同相輸入信號(hào)1601的絕對(duì)值的偶數(shù)樣品和正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值的偶數(shù)樣品被讀出。即，關(guān)于偶數(shù)樣品的包絡(luò)信息被從第一存儲(chǔ)器部分4503中產(chǎn)生。第二存儲(chǔ)器部分4504具有已經(jīng)存儲(chǔ)的包絡(luò)信息。該包絡(luò)信息被按照同相輸入信號(hào)1601的絕對(duì)值的奇數(shù)樣品和正交輸入信號(hào)1602的絕對(duì)值的奇數(shù)樣品讀出。也就是說，關(guān)于奇數(shù)樣品的包絡(luò)信息從第二存儲(chǔ)器部分4504中產(chǎn)生。從第一存儲(chǔ)器部分4503的包絡(luò)信息被送到第一積分器1611，來自第二存儲(chǔ)器部分4504的包絡(luò)信息被提供到第二積分器1612。下面的操作與包括第三十二實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。
(第三十六實(shí)施例)包括本發(fā)明的第三十六實(shí)施例的同步裝置的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的接收機(jī)與包括第三十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)的不同之處在于，四個(gè)絕對(duì)值計(jì)算器(第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器4601-4604)被提供取代如圖46所示的兩個(gè)絕對(duì)值計(jì)算器(第一和第二絕對(duì)值計(jì)算器1606，1607)，兩個(gè)選擇器(第二和第三選擇器4501，4502)被提供于第一選擇器1605和四個(gè)絕對(duì)值計(jì)算器(第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器4601-4604)。換句話說，根據(jù)該實(shí)施例的同步裝置第一到第四絕對(duì)值計(jì)算器4601-4604已經(jīng)第一和第二存儲(chǔ)器部分4503，4504作為包絡(luò)產(chǎn)生器被以與符號(hào)速率相同的取樣速度操作，從而取得比第三十五實(shí)施例的同步裝置更塊的符號(hào)速率和低功耗。
下面參照?qǐng)D47描述包括該實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)。到第一選擇器1605的操作與第三十五實(shí)施例的同步裝置的操作相同。來自第一選擇器1605的同相輸入信號(hào)1601被送到第二選擇器4501，分成奇數(shù)樣品和偶數(shù)樣品。來自第一選擇器1605的正交輸入信號(hào)1602被送到第三選擇器4502，將其分成奇數(shù)樣品和偶數(shù)樣品。第一絕對(duì)值計(jì)算器4601計(jì)算同相輸入信號(hào)1601的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值。第二絕對(duì)值計(jì)算器4602計(jì)算同相輸入信號(hào)1601的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值。第三絕對(duì)值計(jì)算器4603計(jì)算正交輸入信號(hào)1602的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值。第四絕對(duì)值計(jì)算器4604計(jì)算正交輸入信號(hào)1602的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值。
指示來自第一絕對(duì)值計(jì)算器4601的同相輸入信號(hào)1601的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值的信號(hào)和指示來自第三絕對(duì)值計(jì)算器4603的正交輸入信號(hào)1602的偶數(shù)樣品的絕對(duì)值的信號(hào)被提供到第一存儲(chǔ)器部分4503。指示來自第二絕對(duì)值計(jì)算器4602的同相輸入信號(hào)1601的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值的信號(hào)和指示來自第四絕對(duì)值計(jì)算器4604的正交輸入信號(hào)1602的奇數(shù)樣品的絕對(duì)值的信號(hào)被提供到第二存儲(chǔ)器部分4504。下面的操作與包括第三十五實(shí)施例的同步裝置的接收機(jī)中的操作相同。
本發(fā)明具有下述的效果(1) 可以以符號(hào)速率的N倍的頻率檢測接收的IF段信號(hào)的零交叉點(diǎn)，并從對(duì)檢測時(shí)間頻率分布曲線建立最佳的符號(hào)同步。
(2) 由于零交叉的頻率分布曲線被檢測到，即使數(shù)對(duì)應(yīng)于零交叉點(diǎn)的符號(hào)不象信息符號(hào)相繼地發(fā)生也不產(chǎn)生誤操作。
(3) 即使當(dāng)脈沖長度較短或者當(dāng)時(shí)鐘精度很高時(shí)，同步通過小數(shù)目的符號(hào)被建立和保持，因此同步電路可被停止，使得可以降低功耗。
(4) 即使當(dāng)脈沖長度較長或者時(shí)鐘精度較低，同步可以在信息符號(hào)中被檢測，因此，可以通過增加簡單的電路取得同步跟蹤。
(5) 由于同步獲取操作可以通過利用A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)，可以比利用模數(shù)轉(zhuǎn)換前的模擬數(shù)據(jù)檢測到更為準(zhǔn)確的同步位置。當(dāng)由于到達(dá)同步電路和A/D轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)間之間的差引起嚴(yán)重的問題(特別是符號(hào)速率高時(shí))時(shí)，它是很有效的。此外，該同步電路可以利用加法器通過簡單實(shí)現(xiàn)。
(6) 通過積分和比較在不同定時(shí)取樣的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值可以以高速和高精度進(jìn)行同步引入。此外，通過通過檢測同步獲取和自動(dòng)進(jìn)入同步保持狀態(tài)，可以抑制在數(shù)據(jù)解調(diào)時(shí)的波動(dòng)，改善錯(cuò)誤率，無需進(jìn)行同步保持控制。在這種情況下，當(dāng)具有一個(gè)特定模式的前序時(shí)，用于該模式特定的同步引入方法可被采用，因此，可以以高速和高精度進(jìn)行同步引入。(7)根據(jù)第十六實(shí)施例，在同步保持狀態(tài)進(jìn)入后，A/D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率被降低到I，Q信號(hào)的符號(hào)速率相同的頻率，從而進(jìn)一步降低了功耗。(8)根據(jù)第十七到第十九實(shí)施例，由于取樣頻率可以利用是否I(Q)信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的I(Q)信號(hào)同相或反相的信息被降低，該接收機(jī)在同步保持狀態(tài)被引入后立即防止同步錯(cuò)誤。(9)根據(jù)第二十實(shí)施例，由于I，Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后，進(jìn)行DC偏移去除處理，高精度同步可被獲得。(10) 根據(jù)第二十一到第二十三實(shí)施例，可以通過針對(duì)對(duì)應(yīng)于前序數(shù)據(jù)數(shù)的范圍積分和解調(diào)數(shù)據(jù)，并檢測積分值為最大的時(shí)刻，獲得幀同步。(11) 根據(jù)第二十四和二十五實(shí)施例，由于熱噪聲成分可被進(jìn)一步抑制，同步獲取可以以更高精度進(jìn)行。(12) 根據(jù)第二十六和第二十七實(shí)施例，由于必須的積分器的數(shù)目可以減少，電路規(guī)?？梢越档偷酵ǔ５某叽绲?/2。(13) 根據(jù)第二十八實(shí)施例，由于用于計(jì)算I信號(hào)和Q信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換后的絕對(duì)值的和的絕對(duì)值計(jì)算器和加法器可以以與信號(hào)傳輸速度相同的取樣頻率工作，功耗可被進(jìn)一步降低。(14) 根據(jù)第二十九到第三十一實(shí)施例，由于熱噪聲成分可被減少而不增加積分器的數(shù)目，同步可以以高精度被獲取。(15) 根據(jù)第三十二和第三十六實(shí)施例，由于同步獲取是通過利用包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行的，同步獲取特征可以防止因頻率漂移而劣化。
權(quán)利要求
1.一種同步裝置，其特征在于包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置；以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的裝置；用于計(jì)算所述的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置；用于確定計(jì)算的頻率分布曲線取最大值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。
2.一種同步裝置，其特征在于包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置；以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的鎖存裝置；用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置；用于確定計(jì)算的頻率分布曲線首次超過門限值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。
3.一種同步裝置，其特征在于包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置；以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的鎖存裝置；用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置；用于確定計(jì)算的頻率分布曲線首次超過門限值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)，以及當(dāng)頻率分布曲線在一定檢測周期內(nèi)未超過該門限值時(shí)，計(jì)算的頻率分布曲線取最大值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一個(gè)同步裝置，其特征在于在同步建立之后，通過在一個(gè)位置上計(jì)算頻率分布曲線來進(jìn)行定時(shí)校正，在同步建立點(diǎn)之前和之后一定的相位單元，并檢測相關(guān)的相位數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的同步裝置，其特征在于當(dāng)頻率精度已知較低時(shí)，在同步之后更頻繁地進(jìn)行相位數(shù)檢測，當(dāng)頻率精度已知較高時(shí)，相位數(shù)檢測較少地進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一個(gè)同步裝置，其特征在于通過利用A/D轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)獲取同步。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的同步裝置，其特征在于當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，同相和正交信號(hào)，或在A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的I，Q信號(hào)的每個(gè)絕對(duì)值被相加，在相加之后，選擇兩個(gè)和的更精確的一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的同步裝置，其特征在于當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，同相和正交的信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之后的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值被相加。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的同步裝置，其特征在于當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，在以符號(hào)速率4倍進(jìn)行取樣的取樣數(shù)據(jù)中的同相和正交的每個(gè)的絕對(duì)值的和被計(jì)算，電平被預(yù)先確定的同相和正交信號(hào)的較大電平的一個(gè)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，確定最大值的定時(shí)被確定，從而獲得同步。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8的同步裝置，其特征在于當(dāng)同步信號(hào)為正弦波，其相位在每個(gè)符號(hào)改變180度時(shí)，對(duì)以符號(hào)速率4倍取樣的所述的同相和正交信號(hào)的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值的和進(jìn)行計(jì)算，取樣數(shù)據(jù)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，確定最大值的定時(shí)，從而獲得同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的同步裝置，其特征在于取樣數(shù)據(jù)的一對(duì)相鄰最大值被選擇，對(duì)于以其中間定時(shí)取樣的取樣數(shù)據(jù)的較大電平信號(hào)的絕對(duì)值的和計(jì)算被再次進(jìn)行，形成的三個(gè)值被比較，確定最小值的定時(shí)，從而獲得同步。
12.一種同步裝置，其特征在于包括計(jì)算模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的同相和正交信號(hào)的絕對(duì)值的和的裝置，通過比較以不同的速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值獲取同步的裝置。
13.一種同步裝置，其特征在于包括通過開始觸發(fā)信號(hào)用于開始同步獲取的裝置，利用解調(diào)結(jié)果和同步獲取狀態(tài)檢測同步獲取的裝置，并開始保持同步。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的同步裝置，其特征在于當(dāng)特定前序模式被加到數(shù)據(jù)的頭部時(shí)，通過計(jì)算前序的解調(diào)結(jié)果中的錯(cuò)誤數(shù)檢測同步引入，并且同步開始保持。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的同步裝置，其特征在于同步獲取檢測精度可利用作出在解調(diào)結(jié)果中有多個(gè)符號(hào)被相繼校正的判定的判定基準(zhǔn)和同步獲取的頻率分布曲線而被增加。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15的任何一個(gè)同步裝置，其特征在于在同步保持狀態(tài)進(jìn)入之后，模數(shù)D轉(zhuǎn)換器的取樣頻率被降低到所述的同相和正交信號(hào)的符號(hào)速率相同的頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的同步裝置，其特征在于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)進(jìn)入之后的降低是利用是否同相信號(hào)或正交信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息進(jìn)行的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的同步裝置，其特征在于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)之后的降低是利用是否同相信號(hào)和正交信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息進(jìn)行的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的同步裝置，其特征在于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的取樣頻率在同步保持狀態(tài)之后的降低是利用是否同相信號(hào)或正交信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后與一個(gè)取樣周期之后的信號(hào)同相或反相的信息的積分值進(jìn)行的。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19的任一個(gè)同步裝置，其特征在于在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)中的直流偏移被去除。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20的任一個(gè)同步裝置，其特征在于通過積分解調(diào)數(shù)據(jù)，幀同步可以連同解調(diào)數(shù)據(jù)一起被獲取。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的同步裝置，其特征在于當(dāng)前解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值被加到兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值中，利用該積分值的和獲得幀同步。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的同步裝置，其特征在于當(dāng)前解調(diào)數(shù)據(jù)和兩個(gè)相鄰的解調(diào)數(shù)據(jù)的積分值在加權(quán)之后相加。
24.一種同步裝置，其特征在于包括對(duì)轉(zhuǎn)換之后的同相信號(hào)或正交信號(hào)積分的裝置，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的積分值的絕對(duì)值來獲取同步的裝置。
25.一種同步裝置，其特征在于包括對(duì)轉(zhuǎn)換之后的同相信號(hào)或正交信號(hào)積分，使同相信號(hào)或正交信號(hào)的積分值相加的裝置，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的和的絕對(duì)值來獲取同步的裝置。
26.一種同步裝置，其特征在于包括在轉(zhuǎn)換之后計(jì)算同相信號(hào)或正交信號(hào)的絕對(duì)值的裝置，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值的裝置，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步的裝置。
27.一種同步裝置，其特征在于包括在轉(zhuǎn)換之后計(jì)算同相信號(hào)或正交信號(hào)的絕對(duì)值的和的裝置，比較以不同取樣定時(shí)速率取樣的取樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)值的裝置，計(jì)算比較結(jié)果的積分值并利用該積分值來獲取同步的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求12，16，18，20-23，25，和27的同步裝置，其特征在于包括絕對(duì)值計(jì)算器和用于計(jì)算轉(zhuǎn)換之后的同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的和的加法器工作于與信號(hào)傳輸速度相同的取樣頻率。
29.一種同步裝置，其特征在于包括在模數(shù)轉(zhuǎn)換之后使同相信號(hào)和正交信號(hào)相加的裝置，利用所述相加之后的絕對(duì)值獲取同步的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的同步裝置，其特征在于當(dāng)在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性不同時(shí)，在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性被反向，然后同相信號(hào)和正交信號(hào)相加。當(dāng)在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性不同時(shí)，在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性被反向，然后同相信號(hào)和正交信號(hào)相加。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的同步裝置，其特征在于在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性是否不同的信息被積分，當(dāng)該積分值的極性不同時(shí)，在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)或正交信號(hào)的極性被反向。由于在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)和正交信號(hào)的極性是否不同的信息被積分，當(dāng)該積分值的極性不同時(shí)，在轉(zhuǎn)換之后同相信號(hào)或正交信號(hào)的極性被反向。
32.一種同步裝置，其特征在于包括一個(gè)包絡(luò)產(chǎn)生器，用于從轉(zhuǎn)換之后的同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值產(chǎn)生一個(gè)包絡(luò)信號(hào)，使得可以利用包絡(luò)信號(hào)獲得同步。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的同步裝置，其特征在于包括包絡(luò)產(chǎn)生器通過將同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的較大的一個(gè)加到被0.375乘的較小的一個(gè)產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的同步裝置，其特征在于包括在包絡(luò)產(chǎn)生器中的同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值之間的比較是利用同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值之間的差的積分信號(hào)進(jìn)行的。
35.根據(jù)權(quán)利要求32-34的任一個(gè)的同步裝置，其特征在于包絡(luò)產(chǎn)生器工作于與信號(hào)傳輸速度相同的取樣速率。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的同步裝置，其特征在于用于計(jì)算同相信號(hào)和正交信號(hào)的絕對(duì)值的絕對(duì)值計(jì)算器工作于與信號(hào)傳輸速度以及包絡(luò)產(chǎn)生器相同的取樣速率。
全文摘要
同步裝置包括從輸入信號(hào)中檢測編碼的裝置,以與符號(hào)速率若干倍的速率從編碼中檢測編碼的改變點(diǎn)的裝置,用于計(jì)算檢測的編碼的改變點(diǎn)相對(duì)時(shí)間的頻率分布曲線的裝置,用于確定計(jì)算的頻率分布曲線取最大值的相位數(shù)為符號(hào)同步點(diǎn)的裝置。換句話說,IF段的信號(hào)的零交叉點(diǎn)以符號(hào)速率的N倍被檢測相對(duì)于檢測的次數(shù)(0－N－1)的頻率分布曲線被計(jì)算,在一定的檢測周期內(nèi)頻率分布曲線取最大值的時(shí)間(0－N－1)被選為符號(hào)時(shí)鐘,從而建立符號(hào)同步。
文檔編號(hào)H04L7/02GK1175151SQ9711293
公開日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1997年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月4日
發(fā)明者平松勝彥, 上杉充, 須藤浩章 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社