專利名稱：用于cap信號的接收機(jī)信號處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理系統(tǒng)，具體地，涉及用于處理無載波幅度調(diào)制/脈沖調(diào)制(AM/PM)(CAP)信號的接收機(jī)。
CAP收發(fā)信機(jī)用來發(fā)射和接收在傳輸媒體上的調(diào)制的信號，例如非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)應(yīng)用項。CAP是一種帶寬經(jīng)濟(jì)的二維通帶行代碼，其中符號數(shù)據(jù)被組織成I和Q對。在這種系統(tǒng)中，I和Q數(shù)據(jù)用具有公共通帶的正交的I和Q帶通濾波器來濾波。CAP主要打算被用于相對較簡單的通信鏈路，其中每個信道只有一個頻率分段。采用CAP后，所有處理都在濾波器的通帶內(nèi)完成，這消除了對載波跟蹤環(huán)(CTL)的需要，代價是由于所發(fā)送的脈沖的頻率所引起的更嚴(yán)格的符號定時約束條件，該脈沖頻率比起許多其它調(diào)制方案的脈沖頻率高。CAP系統(tǒng)被詳細(xì)描述于J.J.Werner的“Tutorial on Carrierless AM/PM(有關(guān)無載波幅度調(diào)制/脈沖調(diào)制(AM/PM)的教程)”中，1992年6月23日(UTPDevelop Forum(開發(fā)討論會)，ANSI X3T9.5TP/PMD Working Group(工作小組))。
許多最終用戶不具有能夠接收這樣的CAP信號的CAP接收機(jī)。例如，許多消費者具有現(xiàn)有的與CAP不兼容的電纜機(jī)頂收發(fā)信機(jī)設(shè)備。由于安裝新的與CAP信號兼容的CAP接收機(jī)的通常很貴的費用，希望改進(jìn)現(xiàn)有的接收機(jī)以便能接收CAP信號。
按照本發(fā)明的原理，用于處理CAP信號以便于處理其到基帶的解調(diào)的方法包括以下步驟，由QAM解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)處理CAP信號，以及去除由于QAM解調(diào)器處理所引起的CAP信號以其中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
在附圖中

圖1是CAP收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)的方框圖；圖2是QAM收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)的方框圖；圖3是按照本發(fā)明的一個實施例改進(jìn)的一種改進(jìn)QAM接收機(jī)部分的方框圖；圖4是按照本發(fā)明的第二實施例改進(jìn)的第二改進(jìn)QAM接收機(jī)部分的方框圖5是按照本發(fā)明的圖4或5的QAM接收機(jī)的改進(jìn)的載波跟蹤環(huán)的方框圖。
符號星座圖在本發(fā)明中，QAM接收機(jī)被改進(jìn)來接收CAP信號。在CAP或QAM系統(tǒng)中，發(fā)射的數(shù)據(jù)符號由“I”和“Q”正交分量代表。每個符號包括幾個比特，以及比特/符號的數(shù)目支配了QAM(或CAP)系統(tǒng)的類型，即16-QAM,32-QAM等等。在16-QAM系統(tǒng)中，例如，存在16個可能的4-比特符號，每個通過使用查找表(例如ROM)被變換(分配)到以四象限柵格狀星座圖形式的規(guī)定的坐標(biāo)。規(guī)定的符號數(shù)目占用每個象限中的分配的區(qū)域。在32-QAM(或32-CAP)系統(tǒng)中，星座圖的每個象限包含在預(yù)定的對于正交的I和Q軸的坐標(biāo)處的8個符號。
CAP收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)在參照圖1，圖上顯示了包含CAP發(fā)射機(jī)110,CAP接收機(jī)150與發(fā)射信道120的CAP收發(fā)信機(jī)100的方框圖。CAP發(fā)射機(jī)110包括符號產(chǎn)生器111，同相濾波器112，正交濾波器113，以及被耦合到發(fā)射信道120的相加節(jié)點115。CAP接收機(jī)150包括同相濾波器152，正交濾波器153，每個被耦合到發(fā)射信道120的定時恢復(fù)機(jī)構(gòu)154，以及被耦合到符號-數(shù)據(jù)變換器157的采樣裝置155。在一個實施例中，發(fā)射信道120是標(biāo)準(zhǔn)電話雙絞線。
符號產(chǎn)生器111接收輸入數(shù)據(jù)信號(Data In)，并把每個要被發(fā)射的輸入數(shù)據(jù)值變換成符號對或在具有實數(shù)I(同相)和虛數(shù)Q(正交)軸的復(fù)數(shù)信號星座上相應(yīng)的星座點的坐標(biāo)對Ixs和Qxs。Ixs和Qxs被L-1個零間隔開，其中L是每個符號的樣本數(shù)。濾波器112和113是具有公共的通帶的正交脈沖成形濾波器。濾波器112和113接收符號Ixs(n)和Qxs(n)，并分別產(chǎn)生信號Ix(n)和Qx(n)，其中n是采樣指數(shù)，以及Ix(n)=Pi*Ixs(n)和Qx(n)=Pq*Qxs(n)。濾波器112和113的脈沖成形濾波函數(shù)Pi,Pq是通過把公共的M抽頭根號升余弦濾波器P頻移到Fc而得出的，其中Fc是濾波器112和113的脈沖成形濾波函數(shù)Pi和Pq的中心頻率或載波頻率。這樣，Pik=Pk·Cos((2·π·Fc·k)/(Fs·sps))，和Pqk=Pk·sin((2·π·Fc·k)/(Fs·sps))對于k=-(M/2),-(M/2)+1,…(M/2)-1，其中數(shù)值sps代表在濾波器中所使用的每個符號的樣本數(shù)目，F(xiàn)s是符號速率，以及k是指數(shù)變量。這樣，不像在QAM發(fā)射機(jī)中那樣，如下面參照圖2所討論的，輸入符號數(shù)據(jù)Ixs(n)和Qxs(n)不被旋轉(zhuǎn)；而是輸入符號數(shù)據(jù)只被根號升余弦正交帶通濾波器112和113濾波。這產(chǎn)生了CAP信號，除了所發(fā)射的數(shù)據(jù)沒有以載波頻率Fc旋轉(zhuǎn)以外，它在某些方面相似于QAM信號，正如它處在QAM系統(tǒng)中那樣。
相加節(jié)點115輸出的相加的信號Ix(n)+Qx(n)在通過傳輸信道120發(fā)射。由相加節(jié)點115輸出的相加的信號Ix(n)+Qx(n)在通過傳輸信道120發(fā)射之前典型地被傳遞通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)和插入的低通濾波器(未示出)。而且，在替換的實施例中，相加節(jié)點115可以把信號Ixs(n)和Qxs(n)進(jìn)行相減，而不是相加。
信號Ix(n)+Qx(n)被CAP接收機(jī)的Pi和Pq濾波器152,153接收，它們在相位和幅度響應(yīng)上與CAP發(fā)射機(jī)110的濾波器112,113有關(guān)。CAP接收機(jī)150具有的結(jié)構(gòu)類似于CAP發(fā)射機(jī)110具有的同相和正交濾波器的并行排列的結(jié)構(gòu)。濾波器152,153產(chǎn)生信號Ix(n)和Qx(n)，它們被提供給采樣裝置155。定時恢復(fù)裝置154恢復(fù)所發(fā)射的數(shù)據(jù)的定時，并把定時數(shù)據(jù)提供給采樣裝置155來正確地采樣信號Ix(n)和Qx(n)，以產(chǎn)生Ixs(n)和Qxs(n)，它們被符號-數(shù)據(jù)變換器157使用，以提供相應(yīng)的星座點的坐標(biāo)，從而提供由星座點代表的數(shù)據(jù)。
QAM收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)在參照圖2，圖上顯示了包含QAM發(fā)射機(jī)210和QAM接收機(jī)250的QAM收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)200的框圖。QAM發(fā)射機(jī)210包括符號產(chǎn)生器211，基帶脈沖成形濾波器212，基帶脈沖成形濾波器213，乘法器216和217，以及通過傳輸信道(未示出)被耦合到QAM接收機(jī)250的相加節(jié)點215。QAM接收機(jī)250包括乘法器266,267，基帶脈沖成形濾波器252,253，定時恢復(fù)機(jī)構(gòu)254，采樣裝置255，復(fù)數(shù)乘法器261，載波跟蹤環(huán)(CTL)262以及符號-數(shù)據(jù)變換器257。
在QAM發(fā)射機(jī)210中，整個信號被調(diào)制到頻率Fc，正好與CAP系統(tǒng)100所做的將濾波器進(jìn)行頻移相反。因此，濾波器212,213的脈沖成形濾波函數(shù)P在基帶被引用，該上變頻的信號以速率Fc旋轉(zhuǎn)。在QAM接收機(jī)250處，處理是倒過來進(jìn)行，恢復(fù)所變換的調(diào)整的和發(fā)射的數(shù)據(jù)。QAM系統(tǒng)是在上面參考文獻(xiàn)，Werner的“Tutorial on Carrierless AM/PM(有關(guān)無載波AM/PM的教程)”，和Edward A.Lee&David G.Messerschmitt的專著“Digital Communication(數(shù)字通信)”(第二版，Boston:Kluwer Academic Publishers,1994,pages 20 et seq.,202et seq.，和220 et seq.)中討論的。
在QAM收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)200中，符號產(chǎn)生器211接收輸入數(shù)據(jù)信號(Data In)，并把每個要被發(fā)射的輸入數(shù)據(jù)值變換成相應(yīng)的星座點的坐標(biāo)對Ixs和Qxs，如圖1的CAP系統(tǒng)中那樣。由符號產(chǎn)生器211所產(chǎn)生的符號Ixs(n)和Qxs(n)分別被傳遞通過基帶脈沖成形濾波器212,213，以產(chǎn)生限帶的I和Q值。這些限帶的I和Q值分別由乘法器216,217被乘以載波和該載波被移相90度后的版本。這些調(diào)制的組合使得I和Q值在復(fù)平面上繞載波頻率旋轉(zhuǎn)，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白的。調(diào)制器216把限帶的I值乘以Cos(2·π·Fc·k·T)，和把限帶的Q值乘以sin(2·π·Fc·k·T)，其中Fc是基帶脈沖成形濾波器212,213的中心頻率，k是指數(shù)變量，以及1/T是符號速率。這樣QAM信號可被看作為由帶有π/2或90度相對相移的兩個獨立地調(diào)制的載波信號組成。濾波器212,213，和濾波器252,253是平方根升余弦(SQRC)濾波器。濾波器212和252的級聯(lián)以及濾波器213和253的級聯(lián)，每個構(gòu)成所謂的“奈奎斯特(Nyquist)濾波器”，按照奈奎斯特理論，它得到最小符號間干擾。
所得到的調(diào)制的信號流由相加節(jié)點215相加，以形成QAM信號，這樣它被看作為提供了在頻域中疊加的I和Q信號的分開的雙-單邊帶調(diào)制。典型地，上變頻器(未示出)把低頻率的QAM信號變換到感興趣的傳輸信道，例如VHF或UHF信道。另外，QAM信號在通過傳輸信道120被發(fā)射之前典型地被傳遞通過數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)和插入的低通濾波器(未示出)。
QAM信號被QAM接收機(jī)250的調(diào)諧部分(未示出)接收，它濾出所選擇的信道，并把接收信號的頻率減小為中頻(IF)，其輸出被加到乘法器266和267。QAM接收機(jī)250的部件通常完成在QAM發(fā)射機(jī)210中的它們的相反部件的相反功能。例如，接收機(jī)250也包含SQRC I和Q濾波器252,253，它們被“匹配”到發(fā)射脈沖波形。由QAM接收機(jī)250接收的QAM信號通過由乘法器266,267把接收信號相乘而被下變頻為基帶。這也使得QAM信號大大地去旋轉(zhuǎn)。任何剩余的旋轉(zhuǎn)和相位誤差被CTL 262去除。接著，濾波器252,253產(chǎn)生信號Ir(n)和Qr(n)，它們被提供給采樣裝置255。采樣裝置通過采樣把接收的模擬信號變換成數(shù)字。定時恢復(fù)機(jī)構(gòu)254恢復(fù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)的定時，并把定時數(shù)據(jù)提供給采樣裝置255，以使得采樣裝置255能正確地采樣信號Ir(n)和Qr(n)，它們又產(chǎn)生Irs(n)和Qrs(n)。
信號Irs(n)和Qrs(n)然后被加到復(fù)數(shù)乘法器261，它從CTL 262接收跟蹤信號，以便去除在乘法器266,267進(jìn)行相乘以后留下的剩余旋轉(zhuǎn)和星座相位誤差。CTL 262接收數(shù)據(jù)輸出信號，并把跟蹤信號加到復(fù)數(shù)乘法器261，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的。復(fù)數(shù)乘法器261的輸出被加到符號-數(shù)據(jù)變換器257，以提供相應(yīng)的星座點的坐標(biāo)，從而提供由星座點所代表的數(shù)據(jù)。在替換的實施例中，接收的QAM信號在被加到乘法器266和267以前由數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字。在這種情況下，采樣裝置255被插值器代替，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的。
用QAM接收機(jī)接收CAP信號正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的，QAM系統(tǒng)200包含CAP系統(tǒng)100中所沒有的控制環(huán)。在QAM系統(tǒng)中，載頻Fc和符號定時時鐘必須在相位和頻率上被鎖定到發(fā)射機(jī)。在CAP系統(tǒng)中，只須鎖定符號定時信息。在標(biāo)準(zhǔn)的QAQM接收機(jī)中，QAM接收機(jī)被設(shè)計來解調(diào)具有采樣裝置255的ADC采樣速率Fad的四分之一的中心頻率Fc的QAM信號，即Fc=Fad/4。這允許使用1,0,-1,0序列以乘法器266,267來解調(diào)接收的QAM信號。在這樣一個序列中，被發(fā)送到QAM接收機(jī)250的乘法器266,267的余弦和正弦信號可以簡單地是1,0,-1,0序列，這允許使用要被用來完成乘法器266,267功能的簡單的乘法器裝置。關(guān)系式Fc=Fad/4有利地連同與1,0,-1,0序列有關(guān)的正弦的(正弦/余弦)被乘數(shù)函數(shù)一起被使用。然而，在Fc和Fad之間的其它關(guān)系也能按照特定系統(tǒng)的需要被使用?？商鎿Q地，如果ADC在乘法器266,267的輸入端處被使用，則乘法器266,267是包括數(shù)字控制振蕩器(NCO)的數(shù)字調(diào)制器的數(shù)字乘法器或混頻器。
在本發(fā)明中，對QAM接收機(jī)執(zhí)行兩種調(diào)制中的一種，以使得QAM接收機(jī)能接收CAP信號。為了把CAP信號的中心設(shè)在頻率Fc上，在此頻率上QAM接收機(jī)可使用1,0,-1,0序列來解調(diào)，CAP信號可在模擬的頻域中被上變頻和下變頻。替換地，在使用數(shù)字解調(diào)器的地方，數(shù)字解調(diào)器可被改進(jìn)成接受不是Fad/4的中心頻率，這樣CAP信號在被加到改進(jìn)的QAM接收機(jī)的輸入端以前不需要被上變頻和下變頻。因此，在使用模擬技術(shù)的本發(fā)明的一個實施例中，如在下面參照圖3所討論的，接收的CAP信號被移位，以使得中心在Fad/4，這樣，在QAM解調(diào)器中的標(biāo)準(zhǔn)的1,0,-1,0解調(diào)器系統(tǒng)可把信號帶到復(fù)數(shù)基帶。在使用數(shù)字技術(shù)的第二實施例中，如下面參照圖4所討論的，數(shù)字解調(diào)器的1,0,-1,0解調(diào)被改變成使一個完全乘法器和NCO相合并，以便允許QAM接收機(jī)把CAP信號移位到基帶。為了去除在由QAM接收機(jī)通過這些技術(shù)的任一種技術(shù)接收CAP信號以后留下的旋轉(zhuǎn)，CTL也被改進(jìn)來去除這種旋轉(zhuǎn)，如參照圖5所討論的。
改進(jìn)的QAM接收機(jī)模擬技術(shù)現(xiàn)在參照圖3，圖上顯示了改進(jìn)的QAM接收機(jī)的部分300的方框圖，它是按照以上描述的能接收由圖1的CAP發(fā)射機(jī)110發(fā)射的CAP信號的模擬技術(shù)而被改進(jìn)的。在QAM接收機(jī)部分300中，F(xiàn)up振蕩器302和混頻器301被加到標(biāo)準(zhǔn)QAM接收機(jī)的輸入級。混頻器301的輸出被加到調(diào)諧器級330的輸入端，它利用對于標(biāo)準(zhǔn)QAM接收機(jī)調(diào)諧器通用的部件。調(diào)諧器級330包括聲表面波(SAW)濾波器331，放大級332，乘法器333，和Fdown振蕩器334，以及低通濾波器335。
在QAM接收機(jī)部分300中，輸入的CAP信號被加到乘法器301，它把CAP信號上變頻到更高的頻率。對于典型的比特率，例如DAVIC比特率C和D，需要具有類似于SAW濾波器的陡度的濾波器，以便把變頻的信號的上邊帶與下邊帶分開。這樣，乘法器301的輸出被加到調(diào)諧器級330的SAW濾波器331的輸入端。由振蕩器302產(chǎn)生的頻率Fup被選擇來把由混頻器301產(chǎn)生的上變頻的信號的上邊帶放置到SAW濾波器的通帶中。在級330內(nèi)，F(xiàn)down振蕩器334被選擇來使得信號中心在Fc=Fad/4，或采樣裝置255的ADC采樣速率的四分之一。
級330的輸出被加到QAM接收機(jī)的其余部分，該接收機(jī)與圖2的QAM接收機(jī)250相同，除了對CTL去旋轉(zhuǎn)器進(jìn)行改進(jìn)以外，參照圖5所討論的。具體地，級330的輸出被加到圖2的QAM接收機(jī)250的乘法器266和267的輸入端。在乘法器266,267解調(diào)以后，解調(diào)的CAP信號以它的中心頻率Fc旋轉(zhuǎn)，不像QAM信號，它在QAM接收機(jī)250處將被很大地去旋轉(zhuǎn)。因此，為了把接收的符號去旋轉(zhuǎn)，CTL需要被改進(jìn)，以提供Fc去旋轉(zhuǎn)器。這樣，對于圖3所示的實施例，CTL去旋轉(zhuǎn)器也被改進(jìn)，如下面對于圖5所討論的。
改進(jìn)的QAM接收機(jī)數(shù)字技術(shù)現(xiàn)在參照圖4，圖上顯示了第二改進(jìn)的QAM接收機(jī)的數(shù)字CAP到QAM接口部分400的方框圖，它是按照以上描述的能接收由諸如圖1的CAP發(fā)射機(jī)110那樣的CAP發(fā)射機(jī)發(fā)射的CAP信號的數(shù)字技術(shù)而被改進(jìn)的。在QAM接口部分400中，標(biāo)準(zhǔn)QAM接收機(jī)的1,0,-1,0數(shù)字解調(diào)器在QAM接收機(jī)的中頻(IF)輸入端處被以圖4的數(shù)字CAP到QAM接口400代替。接口400把一個完全乘法器(例如復(fù)數(shù)乘法器)和NCO相合并，以便允許QAM接收機(jī)把CAP信號移位到基帶。通過適當(dāng)?shù)脑鲆嬲{(diào)節(jié)，這樣CAP信號可被直接加到ADC 401，而不必如在QAM接收機(jī)部分300中所做的被上變頻。
接口400包括被耦合到乘法器或混頻器402和403的輸入端的ADC401。這些乘法器代替圖2的QAM接收機(jī)250的乘法器266和267的功能。乘法器402和403的輸出被加到濾波器252和253，它們的輸出被加到采樣裝置255，采樣裝置在本實施例中是內(nèi)插器，因為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。提供接收的CAP信號的中心頻率的NCO也被加到乘法器402和403的輸入端。這代替了在輸入信號具有Fad/4的頻率時所使用的較簡單的1,0,-1,0序列。完全乘法器402和403也在本實施例中被使用，而在NCO產(chǎn)生較簡單的1,0,-1,0正弦序列時不使用可能的較簡單的乘法器。
通過這個實施例，CTL去旋轉(zhuǎn)器也被改進(jìn)，如在下面參照圖5所討論的。
對于模擬和數(shù)字技術(shù)的QAM接收機(jī)的改進(jìn)的CTL去旋轉(zhuǎn)器載波跟蹤是由諸如QAM接收機(jī)250那樣的QAN接收機(jī)執(zhí)行的QAM解調(diào)的主要部分。CAP系統(tǒng)通過不在載波頻率上旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)而避免這個問題。然而，已經(jīng)確定，如果QAM接收機(jī)是要解調(diào)CAP信號和變頻是所執(zhí)行的信號處理的一部分，則多半是將需要載波跟蹤，因為變頻器將旋轉(zhuǎn)該數(shù)據(jù)。幸運地，當(dāng)把靜止中心頻率加到CTL NCO時，由變頻調(diào)諧誤差引起的偏移是與對于QAM系統(tǒng)存在的偏移可比較的，它可以以標(biāo)準(zhǔn)方式被校正。
現(xiàn)在參照圖5，圖上顯示了按照本發(fā)明的改進(jìn)的CTL 500的方框圖，它代替QAM接收機(jī)的CTL 262。這種改進(jìn)是必須的，因為當(dāng)CAP由乘法器266和267(對于圖3)或乘法器402和403(對于圖4)被變換到基帶時，CAP符號以Fc旋轉(zhuǎn)。當(dāng)CAP信號被QAM接收機(jī)接收時，CAP信號不像QAM信號那樣旋轉(zhuǎn)。然而，QAM接收機(jī)將通過把接收的CAP信號與載波相乘而把該信號下變到基帶，該載波是CAP信號的中心頻率，它使得信號以Fc旋轉(zhuǎn)。這樣，為了恢復(fù)數(shù)據(jù)，CAP符號必須把Fc旋轉(zhuǎn)從它們中除去。中心頻率只有在所有基帶信號處理以后才能被除去，因為加回中心頻率以去除旋轉(zhuǎn)將使信號移出基帶。這需要在信號被轉(zhuǎn)換到每個符號1個樣本以便均衡或限幅時，執(zhí)行該中心頻率的去旋轉(zhuǎn)。因此，數(shù)據(jù)的去旋轉(zhuǎn)必須在諸如QAM接收機(jī)250那樣的QAM接收機(jī)的脈沖成形濾波器252和253以后進(jìn)行。
因之，在本發(fā)明中，去旋轉(zhuǎn)由CTL 500實現(xiàn)。這允許CTL導(dǎo)出由變換造成的誤差，以及恢復(fù)原先的符號數(shù)據(jù)。改進(jìn)的CTL包括用于產(chǎn)生CTL相位誤差的CTL相位誤差檢測器501,CTL環(huán)路濾波器502，加法器510，和NCO 511。相位誤差檢測器513通過接收數(shù)據(jù)輸出(Data Out)信號產(chǎn)生CTL相位誤差，正如將看到的。CTL環(huán)路濾波器502產(chǎn)生一個表示所處理的信號的頻率和相位誤差的信號。在標(biāo)準(zhǔn)CTL中，CTL環(huán)路濾波器502的輸出將被直接加到NCO 511的輸入端，該NCO將產(chǎn)生正確的正弦信號來控制復(fù)數(shù)乘法器261的相乘，以便于減小誤差。這通常被使用來消除前面所討論的剩余旋轉(zhuǎn)和相位誤差。在本發(fā)明中，加法器510和信號Fc被相加以允許CTL 500也去除由以頻率Fc旋轉(zhuǎn)的CAP信號造成的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)處理器或用戶確定一個QAM信號正在被接收時，F(xiàn)c信號可被切換到零，這樣零被加到由CTL環(huán)路濾波器輸出的誤差信號上，以便模擬在接收QAM信號時QAM接收機(jī)的常規(guī)的CTL的運行。
Fc切換可以以各種不同方式來完成。例如，信號Fc可從切換的源被提供，該切換源響應(yīng)于來自識別CAP信號的存在與否的傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制信號而提供信號Fc或零值給加法器510。例如，觀察者可以從菜單顯示來選擇視頻節(jié)目。與選擇有關(guān)的和與所選擇的源材料的提供者有關(guān)的轉(zhuǎn)換將提供識別符信號，表示所選擇的材料將通過CAP或QAM格式被輸送。識別符將被比較器感知，以導(dǎo)出控制信號。
正如將看到的，在替換的實施例中，本發(fā)明的改進(jìn)的QAM接收機(jī)和部件可以在處理器中以數(shù)字信號處理軟件被部分地或全部地實現(xiàn)。模擬系統(tǒng)可以需要或不一定需要NCO。給定的NCO適合于用于產(chǎn)生前面提到的1,0,-1,0解調(diào)序列。
權(quán)利要求
1．用于處理CAP信號的接收機(jī)，包括第一裝置(266,267；402,403)，用于使得CAP信號繞CAP信號的中心頻率旋轉(zhuǎn)；以及第二裝置(500)，用于去除CAP信號繞中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
2．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，其中第一裝置包括1,0,-1,0序列解調(diào)器，其中接收機(jī)具有模擬到數(shù)字采樣速率，接收機(jī)還包括變頻裝置，在CAP信號被加到1,0,-1,0序列解調(diào)器以前，用于把CAP信號的中心頻率變換成與接收機(jī)的模擬到數(shù)字采樣速率有關(guān)的頻率。
3．權(quán)利要求2的接收機(jī)，其特征在于，其中變換裝置還包括(1)被耦合到1,0,-1,0序列解調(diào)器的帶通濾波器；(2)第一變換器，在CAP信號被加到濾波器以前，用于把CAP信號的中心頻率變換成通帶頻率；以及(3)第二變換器，在CAP信號被濾波器濾波以后，用于把CAP信號的頻率變換成接收機(jī)的模擬到數(shù)字采樣速率的四分之一。
4．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，其中第一裝置包括模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于把CAP信號從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字，以及數(shù)字解調(diào)器包括完全的乘法器和數(shù)字地控制的振蕩器(NCO)，適用來把CAP信號移位到基帶。
5．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，還包括與第二裝置有關(guān)的載波跟蹤環(huán)(CTL)。
6．權(quán)利要求5的接收機(jī)，其特征在于，其中CTL包括具有一個輸出端的CTL環(huán)路濾波器，具有第一和第二輸入端的加法器，加法器的第一輸入端耦合到CTL環(huán)路濾波器的輸出端，以及具有被耦合到加法器輸出端的輸入端的CTL振蕩器，其中加法器的第二輸入端被耦合到去旋轉(zhuǎn)信號，其中去旋轉(zhuǎn)信號具有非零值，足以使得CTL去除CAP信號繞中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
7．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，其中第一裝置包括用于把CAP信號變換到基帶的裝置。
8．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，其中第一裝置包括用于把CAP信號乘以載波信號的裝置，該載波信號具有的中心頻率等于CAP信號的中心頻率。
9．權(quán)利要求1的接收機(jī)，其特征在于，其中第一裝置包括用于解調(diào)QAM信號的裝置，借此CAP信號在被解調(diào)裝置處理以后將繞中心頻率旋轉(zhuǎn)。
10．在接收機(jī)中用于接收CAP信號的方法，包括以下步驟(a)使得CAP信號繞CAP信號的中心頻率旋轉(zhuǎn)；以及(b)去除CAP信號繞中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
11．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(a)包括用解調(diào)器解調(diào)CAP信號的步驟，其中接收機(jī)具有模擬到數(shù)字采樣速率，該方法還包括以下步驟(c)在用1,0,1,0序列解調(diào)器解調(diào)CAP信號以前，把CAP信號的中心頻率轉(zhuǎn)換到與接收機(jī)的模擬到數(shù)字采樣速率有關(guān)的頻率。
12．權(quán)利要求11的方法，其特征在于，其中步驟(c)還包括(1)把CAP信號的中心頻率變換到帶通濾波器的通帶頻率；(2)在步驟(c)(1)以后用濾波器濾波CAP信號；以及(3)在步驟(c)(2)以后，把CAP信號的頻率變換成接收機(jī)的模擬到數(shù)字采樣速率的四分之一。
13．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(a)包括以下步驟把CAP信號從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字，以及用包括完全的乘法器和NCO的數(shù)字解調(diào)器來把CAP信號移位到基帶。
14．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(b)由接收機(jī)的CTL完成。
15．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，其中CTL包括具有一個輸出端的CTL環(huán)路濾波器，具有第一和第二輸入端的加法器，加法器的第一輸入端耦合到CTL環(huán)路濾波器的輸出端，以及具有被耦合到加法器輸出端的輸入端的CTL振蕩器，其中加法器的第二輸入端被耦合到去旋轉(zhuǎn)信號，其中去旋轉(zhuǎn)信號具有非零值，足以使得CTL去除CAP信號繞中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
16．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(a)包括把CAP信號變換到基帶的步驟。
17．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(a)包括把CAP信號乘以載波信號的步驟，該載波信號具有等于CAP信號的中心頻率的中心頻率。
18．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中步驟(a)包括通過用于解調(diào)QAM信號的裝置解調(diào)CAP信號的步驟，借此CAP信號在解調(diào)以后將繞中心頻率旋轉(zhuǎn)。
19．處理通常不易受到繞中心頻率的旋轉(zhuǎn)的CAP信號的方法，包括以下步驟(a)借助于QAM解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)處理CAP信號；以及(b)去除由在步驟(a)中的QAM解調(diào)器處理引起的CAP信號繞其中心頻率的旋轉(zhuǎn)。
20．按照權(quán)利要求19的方法，其特征在于，還包括以下步驟把CAP信號耦合到與QAM解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的載波恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)；產(chǎn)生在CAP信號的中心頻率上的參考信號；在存在要被處理的CAP信號時，把參考信號加到載波恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)；以及在不存在要被處理的CAP信號時，抑制參考信號。
全文摘要
CAP信號由QAM解調(diào)器網(wǎng)絡(luò)(圖2,250)處理。QAM網(wǎng)絡(luò)使得CAP信號以它的中心頻率旋轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)在CAP信號被輸送到公用網(wǎng)絡(luò)之前被去除。在模擬方案中(圖3),CAP信號被上變頻,以使得其中心頻率在Fad/4處,這樣QAM處理器可使用通常的1,0,－1,0解調(diào)序列,來把CAP信號變成基帶,替換地,通過使用數(shù)字技術(shù)(圖4),而不需要上變頻,并且用數(shù)字控制振蕩器(406)和完全乘法器來代替1,0,－1,0解調(diào)序列,以允許QAM處理器把CAP信號變成基帶。
文檔編號H04L27/38GK1233368SQ97198726
公開日1999年10月27日 申請日期1997年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月11日
發(fā)明者P·G·克尼特松, J·S·斯特瓦特, K·拉馬斯瓦麥 申請人:湯姆森消費電子有限公司