專利名稱：具有頻偏校正轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有一個(gè)載頻的角度調(diào)制信號(hào)用的一種解調(diào)器，這種解調(diào)器包括一個(gè)解調(diào)通路，配備有一個(gè)本機(jī)振蕩器，其通路輸出端供重顯角度調(diào)制信號(hào)用；一個(gè)頻率誤差檢測(cè)器件，耦合到所述通路輸出端，供獲取本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)；和一個(gè)頻率誤差校正器件，具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，輸出端供提供頻率誤差校正角度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)輸入端耦合到所述通路輸出端，另一個(gè)輸入端耦合到頻率誤差檢測(cè)器件。
本發(fā)明還涉及一種接收機(jī)、一種收發(fā)機(jī)和一種通信裝置，各個(gè)分別配備有一個(gè)本發(fā)明的解調(diào)器。
這類接收機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)有美國(guó)專利US-A-4，317，210的接收機(jī)。該專利的接收機(jī)，其解調(diào)通路采用一個(gè)具有一個(gè)本機(jī)振蕩器的正交頻率變換級(jí)，有一個(gè)自變量檢測(cè)器與此正交頻率變換級(jí)連接。在解調(diào)通路的通路輸出端連接著一個(gè)頻率誤差檢測(cè)器件和一個(gè)頻率誤差校正器件。頻率誤差檢測(cè)器件采用一個(gè)微分器、一個(gè)直流漂移檢測(cè)器和一個(gè)積分器組成的串聯(lián)電路，供提供本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)，此信號(hào)表明本機(jī)振蕩頻率與所收到輸入解調(diào)器的信號(hào)的載頻之間可能產(chǎn)生頻偏。頻率誤差校正器件采用一個(gè)呈減法器形式的差值發(fā)生器，其中從通路輸出端的信號(hào)除去本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)，該信號(hào)表示產(chǎn)生起碼不含上述可能有的頻偏的減法器角度調(diào)制輸出信號(hào)。
所述專利的接收機(jī)的缺點(diǎn)是，這種解調(diào)硬件的基本原理不適用于范圍較廣特別是更先進(jìn)的解調(diào)方案。
本發(fā)明的目的是提供一種分別配備有適用于更為復(fù)雜解調(diào)方案的解調(diào)器的接收機(jī)、收發(fā)機(jī)或其它通信裝置。
此外，本發(fā)明的解調(diào)器具有這樣的特點(diǎn)頻率誤差校正器件采用復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件，通過(guò)復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)重為所述角度調(diào)制信號(hào)和所述本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)來(lái)提供復(fù)合角度調(diào)制信號(hào)。
本發(fā)明的解調(diào)器的好處是，復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件除本身既可采用模擬形式或數(shù)字形式之外，還可應(yīng)用在叫做軟判決信息(SDI)解調(diào)方法中。這些方法是用來(lái)在例如舉例說(shuō)在零中頻(零IF)或近零IF解調(diào)器中從通路輸出端上的同相(I)或正交(Q)下變換過(guò)和解調(diào)過(guò)的調(diào)角重顯信號(hào)提取數(shù)據(jù)符號(hào)的，其中利用了諸如相移鍵控、移頻鍵控及其多級(jí)變型等之類的移位鍵控。因此，本發(fā)明的解調(diào)器特別但非唯獨(dú)適用于尋呼機(jī)、流動(dòng)電話機(jī)等之類的通信裝置。
本發(fā)明解調(diào)器的一個(gè)實(shí)施例具有這樣的特點(diǎn)，即解調(diào)器有一個(gè)符號(hào)值確定電路耦合到復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件上，這一來(lái)總的說(shuō)來(lái)簡(jiǎn)化了實(shí)施例，因?yàn)橹灰獧z驗(yàn)所述這轉(zhuǎn)動(dòng)器件復(fù)合信號(hào)輸出端實(shí)數(shù)和虛數(shù)部分的符號(hào)就可以在例如限幅電路中確定數(shù)據(jù)符號(hào)值。舉例說(shuō)，在4級(jí)FSK(移頻鍵控)的情況下，只要輕易進(jìn)行象限檢查就可找出四個(gè)可能存在的數(shù)據(jù)符號(hào)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的解調(diào)器具有這樣的特點(diǎn)解調(diào)器有一個(gè)相位速度估算器耦合到解調(diào)通路的通路輸出端上。這樣的好處是，得出的結(jié)果是信號(hào)的相位速度，而這個(gè)相位速度按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在耦合到相位速度估算器的一個(gè)積分器中進(jìn)行積分之后產(chǎn)生作為其復(fù)數(shù)積分器輸出的相位的一個(gè)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)表示調(diào)制頻率ω。
本發(fā)明解調(diào)器的又另一個(gè)實(shí)施例具有這樣的特點(diǎn)頻率誤差檢測(cè)器件通過(guò)耦合到頻率誤差校正器件的輸出端耦合到通路輸出端上，且頻率誤差檢測(cè)器件有一個(gè)由一個(gè)過(guò)頻偏檢測(cè)器和一個(gè)遞增／遞減計(jì)數(shù)器組成的串聯(lián)電路，計(jì)數(shù)器的輸出端耦合到頻率誤差校正器件的另一個(gè)輸入端。此實(shí)施例的好處是提供了頻率誤差檢測(cè)器件的另一種方案。
在另外一些實(shí)施例中，復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件可隨意采用模擬形式或數(shù)字形式。在采用數(shù)字形式的情況下，本發(fā)明的解調(diào)器具有這樣的特點(diǎn)復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件有一個(gè)處理器編程得使其在復(fù)平面中轉(zhuǎn)動(dòng)輸入信號(hào)。處理器的這種可編程性給解調(diào)器的設(shè)計(jì)進(jìn)一步帶來(lái)了靈活性。
現(xiàn)在參看附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的解調(diào)器連同其其它優(yōu)點(diǎn)。附圖中，類似的組成部分編以同樣的編號(hào)，其中

圖1示意示出了裝有本發(fā)明的解調(diào)器的通信裝置的接收部分；圖2示出了本發(fā)明解調(diào)器第一實(shí)施例的原理圖；圖3示出了本發(fā)明解調(diào)器第二實(shí)施例的原理圖。
圖2和圖3示出了角度調(diào)制信號(hào)用的解調(diào)器1的一些實(shí)施例。這類解調(diào)器1可以裝在接收機(jī)或收發(fā)機(jī)的接收部分中。其它可應(yīng)用這種解調(diào)器的通信裝置的例子有尋呼機(jī)或電話機(jī)，例如流動(dòng)和／或手提電話機(jī)中使用的那一種。圖1中示意示出了通信裝置2。通信裝置2的收信部分采用一個(gè)天線3、濾波／放大器4和解調(diào)器1組成的串聯(lián)電路，供在解調(diào)器1的數(shù)據(jù)輸出端5提供數(shù)據(jù)。通信裝置2例如能接收兩級(jí)或兩級(jí)以上例如在載頻上調(diào)角的PSK(相移鍵控)或FSK信號(hào)。
圖2示出了解調(diào)器1的一個(gè)實(shí)施例?？梢钥吹浇庹{(diào)器1裝有一個(gè)解調(diào)通路6與濾波／放大器4連接，供應(yīng)用在尋呼機(jī)或流動(dòng)電話機(jī)中時(shí)如在零IF接收機(jī)或近零IF接收機(jī)中那樣供下變頻天線3上收到的信號(hào)。解調(diào)通路6如圖中所示裝有電路如美國(guó)專利US-A 4，317，210的圖1中所示的本機(jī)振蕩器7。這里把美國(guó)專利US-A 4，317，210的教導(dǎo)包括進(jìn)來(lái)，以供參考。進(jìn)來(lái)的同相和正交信號(hào)I和Q(這在圖2中也顯示出來(lái))饋給具有通路輸出端(SH)的抽樣保持電路8。接著，I和Q樣本在與電路8串聯(lián)連接的延遲線9延遲傳送。延遲線9的延遲時(shí)間為τ。在延遲的同時(shí)，I和Q復(fù)共扼提取到并聯(lián)連接電路10。接著，在混頻器11中進(jìn)行組合混頻，在混頻器輸出端12產(chǎn)生信號(hào)，這個(gè)信號(hào)表示進(jìn)來(lái)的信號(hào)的相位速度呈表示復(fù)數(shù)的角度的形式的估算值。接著，在與混頻器輸出端12連接的積分器13中在整個(gè)符號(hào)周期中對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行的積分展示了所收到的角度調(diào)制信號(hào)的復(fù)數(shù)平均調(diào)制頻率。積分器輸出端14的相位以調(diào)制頻率ω乘上延遲時(shí)間τ表示。限幅電路15耦合到積分器輸出端14，其作用是通過(guò)確定復(fù)數(shù)輸出端14的相位范圍確定數(shù)據(jù)符號(hào)值。在4級(jí)FSK(4-FSK)的情況下，τ的值選取得使輸出端14的4個(gè)可能有的符號(hào)各個(gè)處在不同的象限中。在此情況下，限幅電路15通過(guò)檢驗(yàn)復(fù)合信號(hào)輸出端14的實(shí)數(shù)和虛數(shù)部分的符號(hào)確定符號(hào)值。此解調(diào)器實(shí)施例如上所述的解調(diào)方案叫做SDI(軟判決信息)解調(diào)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
鑒于實(shí)際上在解調(diào)通路6中進(jìn)行到例如射頻(RF)或非零IF的下混頻是由本機(jī)振蕩器7進(jìn)行的，通常例如在尋呼機(jī)那樣裝有晶體振蕩器作為基準(zhǔn)，因而在本機(jī)振蕩器頻率與載頻之間會(huì)因制造上的容差、老化和溫度效應(yīng)而出現(xiàn)頻率誤差。此誤差在耦合到通路輸出端(SH)的頻率誤差檢測(cè)器件16中檢測(cè)以獲取本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)ε。解調(diào)器還有一個(gè)頻率誤差校正器件17具有兩個(gè)輸入端18和19和一個(gè)輸出端20，供提供頻率誤差經(jīng)校正的角度調(diào)制信號(hào)。輸入端18耦合到通路輸出端SH，另一輸入端19耦合到頻率誤差檢測(cè)器件16。頻率誤差校正器件17采用復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件，供通過(guò)復(fù)合轉(zhuǎn)動(dòng)重顯在輸出端14上的角度調(diào)制信號(hào)和重顯在另一輸入端19上的本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)提供復(fù)合角度調(diào)制信號(hào)。這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍相當(dāng)于負(fù)本機(jī)振蕩頻率誤差ε乘上延遲時(shí)間τ。輸出端20得出的是本機(jī)振蕩頻率誤差校正過(guò)的信號(hào)，此信號(hào)含調(diào)角數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)饋給限幅電路15供如上述確定數(shù)據(jù)符號(hào)之用。復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件17可采用乘法器或混頻器，供在復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)各輸入端18和19上的信號(hào)。此轉(zhuǎn)動(dòng)與在復(fù)平面中的位增等效。可以重顯輸入端18和19上的信號(hào)。
圖3示出了解調(diào)器1的另一個(gè)實(shí)施例，其中頻率誤差檢測(cè)器件16通過(guò)耦合到頻率誤差校正器件17的輸出端20耦合到通路輸出端(SH)上。在此實(shí)施例中，頻率誤差檢測(cè)器件16有一個(gè)由一個(gè)過(guò)頻偏檢測(cè)器21和一個(gè)遞增／遞減計(jì)數(shù)器22組成的串聯(lián)電路，計(jì)數(shù)器22的計(jì)數(shù)輸出端23耦合到頻率誤差校正器件17的另一輸入端19上。過(guò)頻偏檢測(cè)器21確定角度調(diào)制信號(hào)的過(guò)頻偏或欠頻偏如下。延遲時(shí)間τ選取得使本機(jī)振蕩頻率誤差在所有可能調(diào)制值下等于零時(shí)輸出端20的相位在-π／2與+π／2之間的范圍。過(guò)頻偏檢測(cè)器21通過(guò)檢測(cè)輸出端20的相位大于π／2抑或小于-π／2檢測(cè)何時(shí)出現(xiàn)正頻偏或負(fù)頻偏。接著，分別在相應(yīng)的正頻偏和負(fù)頻偏輸出端24和25出現(xiàn)相應(yīng)的輸出信號(hào)。與這些輸出端連接的計(jì)數(shù)器22在每次檢測(cè)出正頻偏時(shí)遞增計(jì)數(shù)，在每次檢測(cè)出負(fù)頻偏時(shí)遞減計(jì)數(shù)，于是在復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件17的另一輸入端19上就出現(xiàn)本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)ε。
積分器的輸出14為數(shù)字信號(hào)的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)器件17的另一安排是通過(guò)以下的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)則系統(tǒng)形成。假設(shè)識(shí)分器輸出端14上的信號(hào)為
范圍內(nèi)表示輸出14信號(hào)的實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分的一對(duì)整數(shù)，假設(shè)輸入端19上的頻率誤差信號(hào)為表示[-π／τ，π／τ]范圍內(nèi)頻偏誤差的帶符號(hào)的整數(shù)S，其中二進(jìn)制矢量S采用2補(bǔ)數(shù)記數(shù)法，則S=(S0．2m-1+S1．2m-2+S2．2m-3…Sm2．0)；同時(shí)Snε{0，1}。
于是，轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)則系統(tǒng)的作用過(guò)程如下1)設(shè)C0=X0+jy0表示積分器待轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出14；則2)若S0=1，則需要轉(zhuǎn)動(dòng)π弧度，且通過(guò)迭代進(jìn)行C1=-X0-jy0；3)若S0=0，則無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，且C1=C0；4)若S1=1，則需要轉(zhuǎn)動(dòng)π／2弧度，且通過(guò)迭代進(jìn)行C2=-y1+jx1。
5)若S1=0，則無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，且C2=C1；6)接下去趨近π．2-L的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)下式進(jìn)行的CL+1=(XL-2(2-L)．yL)+j．(yL-2(2-L)．XL)，這時(shí)SL=1；并通過(guò)下式進(jìn)行
CL+1=CL，這時(shí)SL=0，其中Lε{2…m}。
實(shí)際上，看來(lái)如此進(jìn)行的轉(zhuǎn)動(dòng)具充分的精確度，而轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)矢量大小的影響與角度調(diào)制無(wú)關(guān)。
權(quán)利要求
1．具有一個(gè)載頻的角度調(diào)制信號(hào)的一種解調(diào)器，所述解調(diào)器包括一個(gè)解調(diào)通路，配備有一個(gè)本機(jī)振蕩器，其通路輸出端供重顯角度調(diào)制信號(hào)；一個(gè)頻率誤差檢測(cè)裝置，耦合到所述通路輸出端，供獲取本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)；和一個(gè)頻率誤差校正裝置，具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，輸出端供提供頻率誤差校正角度調(diào)制信號(hào)，一個(gè)輸入端耦合到所述通路輸出端，另一個(gè)輸入端耦合到頻率誤差檢測(cè)裝置；其特征在于頻率誤差校正裝置作為復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，通過(guò)根據(jù)所述本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)重顯所述角度調(diào)制信號(hào)，提供復(fù)合角度調(diào)制信號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述的解調(diào)器，其特征在于，解調(diào)器有一個(gè)耦合到復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的符號(hào)值確定電路。
3．如權(quán)利要求1或2所述的解調(diào)器，其特征在于，解調(diào)器有一個(gè)耦合到解調(diào)通路的通路輸出端的相位速度估算裝置。
4．如權(quán)利要求3所述的解調(diào)器，其特征在于，解調(diào)器有一個(gè)耦合到相位速度估算裝置的積分器。
5．如權(quán)利要求1-4其中之一所述的解調(diào)器，其特征在于，頻率誤差檢測(cè)裝置通過(guò)耦合到頻率誤差校正裝置的輸出端耦合到通路輸出端，且頻率誤差檢測(cè)裝置有一個(gè)由一個(gè)過(guò)頻偏檢測(cè)器和一個(gè)遞增／遞減計(jì)數(shù)器組成的串聯(lián)電路，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸出端耦合到頻率誤差校正裝置的另一個(gè)輸入端。
6．如權(quán)利要求1-5其中之一所述的解調(diào)器，其特征在于，復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)裝置采用模擬形式或數(shù)字形式。
7．如權(quán)利要求1-6其中之一所述的解調(diào)器，其特征在于，所述復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)裝置采用數(shù)字形式，它有一個(gè)處理器，編程得使其在復(fù)平面中轉(zhuǎn)動(dòng)輸入信號(hào)。
8．諸如尋呼機(jī)，電話機(jī)之類的接收機(jī)或通信裝置，其特征在于，各個(gè)配備有權(quán)利要求1-7其中之一所述的解調(diào)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一個(gè)載頻的角度調(diào)制信號(hào)的一種解調(diào)器,該解調(diào)器包括:解調(diào)通路,配備有一個(gè)本機(jī)振蕩器,其通路輸出端提供角度調(diào)制信號(hào);頻率誤差檢測(cè)器件,耦合到通路輸出端,獲取本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào);和一個(gè)頻率誤差校正器件,具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。輸出端提供頻率誤差校正過(guò)的角度調(diào)制信號(hào),一個(gè)輸入端耦合到通路輸出端,另一個(gè)耦合到頻率誤差檢測(cè)器件;從而頻率誤差校正器件采用復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)器件通過(guò)復(fù)平面轉(zhuǎn)動(dòng)重現(xiàn)所述角度調(diào)制信號(hào)和所述本機(jī)振蕩頻率誤差信號(hào)提供復(fù)合角度調(diào)制信號(hào)。這樣做的好處是容易采用這種解調(diào)器提出軟判斷解決方案。
文檔編號(hào)H04L27/22GK1292962SQ99803649
公開日2001年4月25日 申請(qǐng)日期1999年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月6日
發(fā)明者E·德梅伊, J·瓦特森 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司