專利名稱：載波再現(xiàn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于BS數(shù)字廣播接收機(jī)的載波再現(xiàn)，更具體地說，本發(fā)明涉及利用自相關(guān)函數(shù)產(chǎn)生再現(xiàn)載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)的方法及其電路。
被轉(zhuǎn)換為中頻的PSK調(diào)制信號(hào)被分別送到構(gòu)成同步檢波電路1的兩個(gè)乘法器，然后通過乘法器與余弦波數(shù)據(jù)和正弦波數(shù)據(jù)相乘并進(jìn)行同步檢波。將由同步檢波電路1輸出的乘法輸出I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)分別送到構(gòu)成數(shù)字低通濾波器3的兩個(gè)數(shù)字低通濾波器，然后去除同步檢波電路1分別輸出的高次頻率分量，因此發(fā)送基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)。
如圖6所示，從數(shù)字低通濾波器3輸出的基帶信號(hào)包括將TMCC區(qū)段以及信息發(fā)送到一個(gè)幀的頭部的第1至第48個(gè)時(shí)隙。TMCC為傳輸與復(fù)用配置控制信號(hào)，并且TMCC發(fā)送時(shí)隙序號(hào)信息以指定傳輸方法(選定調(diào)制方法或糾錯(cuò)碼置換比例)并對(duì)多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行控制，以正確解碼利用TMCC信息所解調(diào)的相位點(diǎn)的位信息。TMCC區(qū)段指發(fā)送TMCC信號(hào)的時(shí)間段。將I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)送到傳輸與復(fù)用配置控制信號(hào)(TMCC)區(qū)段檢測電路4，這樣就可以在TMCC區(qū)段檢測電路4對(duì)TMCC區(qū)段進(jìn)行檢測并輸出代表TMCC區(qū)段寬度(192碼元)的信號(hào)。
相反，將數(shù)字低通濾波器3輸出的基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)送到信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路5，并根據(jù)數(shù)字低通濾波器3輸出的基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)，被轉(zhuǎn)換為信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)。將經(jīng)信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路5轉(zhuǎn)換后的信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)送到相位檢波器6并進(jìn)行相位檢波。
將來自相位檢波器6的相位檢波輸出與上述TMCC區(qū)段寬度信號(hào)一起送到自相關(guān)函數(shù)檢測電路7，因此根據(jù)相位檢波輸出和將相位檢波輸出延遲時(shí)間τ所獲得的延遲相位檢波輸出，通過TMCC區(qū)段寬度可以求出自相關(guān)函數(shù)?；谇蟮玫淖韵嚓P(guān)函數(shù)波形周期的信號(hào)代表NCO2振蕩頻率同載波頻率的偏移，并將該信號(hào)從自相關(guān)函數(shù)檢測電路7送到數(shù)控振蕩器(NCO)2。在NCO2中，基于自相關(guān)函數(shù)波形周期的信號(hào)，從NCO2輸出其頻率與載波同步的再現(xiàn)載波信號(hào)的余弦波數(shù)據(jù)和正弦波數(shù)據(jù)，并將其送到同步檢波電路1的乘法器再乘以I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)。
在此，如上所述，已知載波再現(xiàn)電路中使用檢測自相關(guān)的方法時(shí)的信號(hào)比噪聲強(qiáng)。
如圖6(a)所示，BS數(shù)字廣播的幀結(jié)構(gòu)，在繼幀同步(未示出)，之后的頭部是被稱為TMCC的利用BPSK調(diào)制的頭部信息，并且TMCC區(qū)段由192個(gè)碼元構(gòu)成。
對(duì)于NCO內(nèi)的振蕩頻率同載波頻率偏移的情況，TMCC區(qū)段內(nèi)的TMCC信號(hào)的相位檢波輸出將變成如圖6(b)中虛線所示的鋸齒波a。當(dāng)C/N足夠高時(shí)，就會(huì)再現(xiàn)一個(gè)虛線a所示的漂亮的鋸齒波。此外，由于此鋸齒波的周期代表NCO2振蕩頻率的偏移頻率，可以直接測量鋸齒波a的微分系數(shù)和周期。然而，當(dāng)C/N低時(shí)，基于噪聲的信號(hào)被重疊在由于噪聲的鋸齒波a上，從而變?yōu)閳D6(b)中實(shí)線波形b所示(的鋸齒波)，關(guān)于微分系數(shù)和周期，很難從波形b直接測量其周期T。
特別是當(dāng)信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)的相位接近90度時(shí)，例如對(duì)于在圖5和圖6(b)中以A表示的位置，即使具有少許噪聲分量，檢測的相位也將超過90度，但是由于超過+90度的信號(hào)被檢測為-90度，所以會(huì)產(chǎn)生非常大的檢測誤差。圖7示出信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)的構(gòu)象，而斜線部分示出信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)的離散范圍。
因此，不能通過直接測量包括噪聲的信號(hào)波形b來測量NCO2的振蕩頻率偏移，但是利用自相關(guān)函數(shù)可以降低噪聲。對(duì)于輸入信號(hào)為周期函數(shù)的情況，自相關(guān)函數(shù)將變成周期相同的周期函數(shù)。由于此自相關(guān)函數(shù)是比噪聲強(qiáng)的處理信號(hào)，即使在存在噪聲的情況下，也可以從該自相關(guān)函數(shù)正確地獲得輸入信號(hào)的周期。因此，不能從圖6(b)的波形b所示的相位檢波輸出直接測量其周期，但求出自相關(guān)函數(shù)就可以測量該波形的周期。
圖8是計(jì)算自相關(guān)函數(shù)及其波形的說明圖。圖8(a)示出相位檢波器6輸出的相位檢波輸出波形，其中將圖6(b)所示的波形b被重新描畫以θ(t)表示，圖8(b)是把圖8(a)的波形延遲時(shí)間τ后獲得的波形θ(t+τ)，其中通過從利用TMCC區(qū)段檢測電路4檢測的TMCC區(qū)段扣除延遲時(shí)間τ的其余區(qū)段來計(jì)算自相關(guān)函數(shù)Φ(τ)。在圖8(b)中，它被描述為運(yùn)算區(qū)段。用等式來表示自相關(guān)函數(shù)Φ(τ)就變成下式(1)Φ(τ)=∑{θ(t)-θave}{θ(t+τ)-θave}(1)在等式(1)中，θ(t)代表相位檢波輸出，加法運(yùn)算區(qū)段是從0到(M-1-τ)的運(yùn)算區(qū)段的附加段。在此，標(biāo)號(hào)M代表觀測區(qū)段的碼元數(shù)，即TMCC區(qū)段的碼元數(shù)，并且在BS數(shù)字廣播中，TMCC區(qū)段的碼元數(shù)為192。θave代表相位檢波輸出的觀測區(qū)段內(nèi)的平均值。圖8(c)示出所運(yùn)算的自相關(guān)函數(shù)。在該自相關(guān)函數(shù)具有預(yù)定振幅的部分，求出自相關(guān)函數(shù)Φ(τ)波形的過零點(diǎn)，從而求出平均周期T。
平均周期T即平均周期T=π/ω，其中ω為偏離頻率的角速度，并且在此，偏離頻率ω代表NCO2的振蕩頻率(再現(xiàn)載波頻率)與載波頻率之間的偏移。還將偏離頻率描述為偏移頻率。由平均周期T求出角速度ω，并將角速度ω送到NCO2，從而在NCO2產(chǎn)生角速度ω的正弦波和余弦波，然后將角速度ω的正弦波和余弦波送到同步檢波電路1，這樣就可以實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)。
然而，利用上述現(xiàn)有技術(shù)的載波再現(xiàn)電路時(shí)，存在頻率偏移方向，即不能檢測極性的問題。換句話說，利用求得自相關(guān)函數(shù)的方法，對(duì)來自載波的NCO2的振蕩頻率偏離載波的任何偏移，即+Δω和-Δω，因作為自相關(guān)電路7的輸出的自相關(guān)函數(shù)的波形是相同的，而需要對(duì)偏離頻率的進(jìn)行極性判別，但是又不能進(jìn)行極性判別。
為了避開偏離頻率的極性判別問題，有一種可能性是將NCO2的振蕩頻率預(yù)先移動(dòng)到同步檢波時(shí)的初始狀態(tài)。設(shè)移動(dòng)的頻率為α，如果將此α的值設(shè)定到不小于希望的NCO2的最大偏離頻率，則對(duì)于小于它的偏離頻率ω，就將它們的極性確定為一個(gè)方向。即如圖9(a)所示，如果將相位檢波輸出的再現(xiàn)載波頻率設(shè)置到NCO2的所希望的最大偏離頻率范圍的中部，就不能判別極性。
盡管如此，如圖9(b)所示，如果將再現(xiàn)載波頻率設(shè)置到NCO2的所希望的最大偏離頻率范圍內(nèi)的最小頻率，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)極性(即NCO2的振蕩頻率總是高于再現(xiàn)載波頻率)的情況，所以極性為正，這意味著不會(huì)出現(xiàn)不能進(jìn)行極性判別的問題。然而，對(duì)TMCC區(qū)段進(jìn)行檢測的頻率范圍就是使再現(xiàn)載波頻率位于中部，如圖9(a)所示的所希望的最大偏離頻率范圍，因此將此方法直接應(yīng)用到BS數(shù)字廣播接收機(jī)中的載波再現(xiàn)電路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，即會(huì)產(chǎn)生不能檢測任何TMCC區(qū)段的部分，在此例中，在圖9(b)中的虛線的右半部分產(chǎn)生交叉陰影線部分。
因此，由于當(dāng)BS數(shù)字廣播接收機(jī)進(jìn)行載波再現(xiàn)時(shí)，基于TMCC區(qū)段運(yùn)算自相關(guān)函數(shù)，所以第一個(gè)條件是能夠檢測TMCC區(qū)段，因此當(dāng)不能對(duì)TMCC區(qū)段進(jìn)行檢測時(shí)，也不能運(yùn)算出自相關(guān)函數(shù)。
不同于偏離頻率極性判別的另一個(gè)問題是，當(dāng)偏離頻率Δω變得太小時(shí)，自相關(guān)函數(shù)的周期T=π/ω會(huì)增大，就會(huì)產(chǎn)生未把自相關(guān)函數(shù)的一個(gè)周期包含在一定期間的TMCC區(qū)段內(nèi)，并且不能求出周期T，因此不能實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種載波再現(xiàn)電路，在該載波再現(xiàn)電路中，利用自相關(guān)函數(shù)可以判別偏離頻率的極性從而實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)，同時(shí)還解決偏離頻率小時(shí)不能實(shí)現(xiàn)載波再現(xiàn)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的PSK載波再現(xiàn)電路包括振蕩器(NCO)，用于輸出再現(xiàn)載波信號(hào)；同步檢波電路(1,3)，用于利用上述再現(xiàn)載信號(hào)同步檢波接收的PSK調(diào)制信號(hào)，以產(chǎn)生I信號(hào)、Q信號(hào)；信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路(5)，用于對(duì)上述I信號(hào)和Q信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)；相位檢波電路(6)，用于對(duì)上述信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行相位檢波，以產(chǎn)生相位檢波信號(hào)；以及自相關(guān)檢波電路(7)，用于取得在整個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔關(guān)于上述相位檢波信號(hào)的自相關(guān)以產(chǎn)生自相關(guān)函數(shù)輸出并用于將基于自相關(guān)函數(shù)輸出的信號(hào)送到上述振蕩器，以控制上述振蕩器的振蕩頻率；其特征在于，還包含相位旋轉(zhuǎn)電路(8)，用于以預(yù)定角速度(α)對(duì)上述相位檢波信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，為了判別頻率偏移的極性不是使正弦波數(shù)據(jù)和余弦波數(shù)據(jù)的頻率偏移，而是將相位檢波信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，以補(bǔ)償此相位旋轉(zhuǎn)部分，并對(duì)數(shù)控振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行控制，因此數(shù)控振蕩頻率不偏移，并且不對(duì)用于傳輸復(fù)用配置控制信號(hào)區(qū)段檢測的信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，因此TMCC區(qū)段總是被檢測到，可以獲得自相關(guān)，并且容易對(duì)頻率偏移進(jìn)行極性判別。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明以下將根據(jù)實(shí)施例說明根據(jù)本發(fā)明的載波再現(xiàn)電路。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載波再現(xiàn)電路的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載波再現(xiàn)電路中，被轉(zhuǎn)換為中頻的PSK調(diào)制信號(hào)被分別送到構(gòu)成同步檢波電路1的乘法器11和乘法器12，并在乘法器11和乘法器12內(nèi)乘以余弦波數(shù)據(jù)和正弦波數(shù)據(jù)，然后利用基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)進(jìn)行同步檢波。由同步檢波電路1輸出的乘法器輸出I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)被分別送到構(gòu)成數(shù)字低通濾波器3的數(shù)字低通濾波器31和數(shù)字低通濾波器32，這樣就可以將分別來自同步檢波電路1的輸出的高次頻率分量刪除，并發(fā)送基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)。
將來自數(shù)字低通濾波器3的輸出的屬于基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)送到用于解碼信息部分的解碼器，同時(shí)送到TMCC區(qū)段檢測電路4，在TMCC區(qū)段檢測電路4內(nèi)檢測TMCC區(qū)段并將具有TMCC區(qū)段寬度的信號(hào)發(fā)送到自相關(guān)函數(shù)檢測電路7。
另一方面，將來自數(shù)字低通濾波器31和32的輸出送到信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路5，并把數(shù)字低通濾波器31和32輸出的基帶信號(hào)的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)。被信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路5所轉(zhuǎn)換的信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)實(shí)際上是到信號(hào)點(diǎn)位置的向量。將此信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)送到相位旋轉(zhuǎn)電路8，以在TMCC區(qū)段內(nèi)對(duì)各碼元以預(yù)先確定的預(yù)定角速度α對(duì)信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。相位旋轉(zhuǎn)通過把角速度α的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)分別乘以I信號(hào)和Q信號(hào)實(shí)現(xiàn)。將經(jīng)過相位旋轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)送到相位檢波器6并進(jìn)行相位檢波。
在此，對(duì)各碼元預(yù)先確定的預(yù)定角速度α是根據(jù)希望的NCO2的振蕩頻率范圍確定的，并且當(dāng)希望的振蕩頻率范圍大時(shí)，也能快速地設(shè)置角速度α。
將來自相位檢波器6的相位檢波輸出送到自相關(guān)函數(shù)檢測電路7，由相位檢波輸出和使相位檢波輸出延遲時(shí)間τ后獲得的延遲相位檢波輸出求出自相關(guān)函數(shù)Φ(τ)。一旦求出求得的自相關(guān)函數(shù)波形的周期T，并且設(shè)在NCO2開始同步運(yùn)行時(shí)的偏離頻率為ω，由周期T=π/(ω+α)的關(guān)系可求出角速度(ω+α)。在此，之所以采用角速度(ω+α)是由于由相位旋轉(zhuǎn)電路8以角速度α進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的緣故。
在減法電路9從求得的角速度(ω+α)減去經(jīng)相位旋轉(zhuǎn)電路8進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的角速度α，然后將減法電路9的輸出作為其極性對(duì)應(yīng)于偏離頻率ω的大小的控制電壓送到NCO2。NCO2將控制電壓反饋，以使偏離頻率ω變成0，并且其結(jié)果是，與載波同步的再現(xiàn)載波信號(hào)的余弦波數(shù)據(jù)cos和正弦波數(shù)據(jù)sin被輸出并分別被送到同步檢波電路1的乘法器11和乘法器12并乘以I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)。
在此，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載波再現(xiàn)電路中，為了對(duì)由自相關(guān)函數(shù)檢測電路7計(jì)算的偏離頻率ω實(shí)施極性判別即對(duì)頻率偏移實(shí)施極性判別不使NCO2的振蕩頻率進(jìn)行偏移，而是利用相位旋轉(zhuǎn)電路8對(duì)信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，但是對(duì)于輸入到TMCC區(qū)段檢測電路4的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，此相位旋轉(zhuǎn)對(duì)TMCC區(qū)段檢測電路4中的TMCC區(qū)段檢測無影響。
通過利用相位旋轉(zhuǎn)電路8實(shí)現(xiàn)以角速度α的相位旋轉(zhuǎn)，還以等于α的角速度對(duì)相位檢波器6的相位檢波輸出進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并發(fā)生等于從自相關(guān)函數(shù)檢測電路7輸出的α的角速度的變化。相位旋轉(zhuǎn)電路8以角速度α進(jìn)行的相位旋轉(zhuǎn)模擬地給出(如圖9(b)所示)與將相位檢波頻率偏離到所希望的偏離頻率范圍的一端時(shí)相同的設(shè)置。因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)偏離頻率的極性判別。此外，將從自相關(guān)函數(shù)檢測電路7所輸出的角速度(ω+α)經(jīng)減法電路9扣除在相位旋轉(zhuǎn)電路8附加的角速度α后，被送到NCO2，由于未預(yù)先將NCO2的振蕩頻率本身進(jìn)行偏移，因此不會(huì)對(duì)在TMCC區(qū)段內(nèi)的檢測產(chǎn)生任何影響。無論如何，以NCO是電壓控制振蕩器(VCO)為好。
以下將對(duì)極性判別作進(jìn)一步說明。設(shè)載波頻率為ωc，設(shè)NCO2的振蕩頻率(再現(xiàn)載波頻率)為ωn，當(dāng)ωc＞ωn時(shí)，設(shè)不偏離頻率為+ω0，當(dāng)沒有進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)相位檢波器6的相位檢波輸出示于圖2(a)。在圖2和后述的圖3中，園點(diǎn)代表碼元位置，相鄰碼元之間的斜度為偏離角頻率ω0。當(dāng)使檢波輸出沿預(yù)定方向以角速度+α進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)，相位檢波輸出被示于圖2(b)，并且碼元之間的斜度將為(ω0+α)。由于+ω0與+α具有相同的極性，所以(ω0+α)大于α。因此，作為減法電路9的輸出的(ω0+α)-α仍為正極性。
圖2(c)進(jìn)一步示出當(dāng)以角速度α對(duì)碼元進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)(相位檢波輸出)的情況，其中箭頭示出當(dāng)以角速度α對(duì)各碼元進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)(相位檢波輸出)的情況，而虛線示出當(dāng)超過π/2弧度時(shí)的折回(相位檢波輸出)的情況。圖2(d)示出對(duì)應(yīng)于圖2(c)的相位檢波器6的相位檢波輸出。
在ωc＞ωn時(shí)，設(shè)偏離角頻率為-ω1，則將相位檢波器6的相位檢波輸出示于圖3(a)。當(dāng)使相位檢波輸出以角速度+α進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)的相位檢波輸出，如圖3(b)所示，作為以角速度+α進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，碼元之間的斜度變成(-ω1+α)。由于-ω1與+α的極性不同，所以(-ω1+α)小于α。因此，作為減法電路9的輸出的(-ω1+α)-α將具有負(fù)極性。即，自相關(guān)函數(shù)檢測電路7的輸出(-ω0+α)和(-ω1+α)沒有極性，但是對(duì)于減法電路9的輸出，由于NCO2的振蕩頻率ωn是高于還是低于載波頻率ωc就產(chǎn)生了極性。
圖3(c)進(jìn)一步示出當(dāng)以角速度α對(duì)碼元極性相位旋轉(zhuǎn)時(shí)(相位檢波輸出)的情況，其中箭頭示出當(dāng)以角速度α對(duì)各碼元進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)時(shí)(相位檢波輸出)的情況，而虛線示出當(dāng)超過π/2弧度時(shí)的折回(相位檢波輸出)的情況。圖3(d)示出對(duì)應(yīng)于圖3(c)的相位檢波器6的相位檢波輸出。因此，通過以角速度α對(duì)碼元進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)將使相位檢波輸出的極性轉(zhuǎn)換為正，并與在圖9(b)對(duì)極性判別所說明的情況相同。
關(guān)于相位旋轉(zhuǎn)的方向，可以采用正α也可以采用負(fù)α。若采用正角速度α，當(dāng)再現(xiàn)載波頻率高于載波頻率(即正ω)時(shí)，相位檢波輸出(ω+α)的絕對(duì)值將比ω大出α，并且當(dāng)再現(xiàn)載波頻率低于載波頻率(即負(fù)ω)時(shí)，則相位檢波輸出(ω+α)的絕對(duì)值將比ω小出α。若采用負(fù)角速度α?xí)r，將出現(xiàn)相反的關(guān)系，但是仍將可以獲得正確極性的偏離頻率。
此外，當(dāng)(ω+α)接近0時(shí)，T=π/(ω+α)將會(huì)比TMCC區(qū)段的寬度長，并且不能得到自相關(guān)檢波電路的輸出。因此，選擇｜α｜比NCO2的希望頻率范圍寬度±ω的｜ω｜大出Δω，以使(ω+α)總是大于預(yù)定值，例如Δω。在此，這樣選擇Δω，以使π/Δω短于TMCC區(qū)段的寬度。例如，當(dāng)±ω=±1MHz,｜α｜=1.2MHz，將出現(xiàn)Δω=0.2MHz，并且相位檢波信號(hào)頻率的最小值(ω+α)為0.2MHz。因此，此時(shí)的周期T=π/0.2×10-6≈15.8μs＜TMCC區(qū)段寬度。通過這樣選擇α，總是可以獲得自相關(guān)檢波電路的輸出，并且減法電路的輸出將根據(jù)NCO2的振蕩頻率或者大于或者小于載波頻率，而表現(xiàn)正極性或負(fù)極性，因此如果對(duì)NCO進(jìn)行適當(dāng)控制，NCO2就可以輸出與載波同步的再現(xiàn)載波。
在本實(shí)施例中，通過相位旋轉(zhuǎn)電路8對(duì)相位檢波器6的輸入進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，即對(duì)輸入到相位檢波器6的基帶信號(hào)向量進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，以便由相位檢波器6進(jìn)行相位檢波，因此這樣設(shè)置角速度α，以使如圖4(a)所示的檢波頻率從接近希望的最大頻率范圍的中央變?yōu)?，如圖4(b)所示，設(shè)置有偏離檢波頻率而不存在載波的頻率范圍的空白處，來定位希望的最大頻率范圍時(shí)的、其頻率超出希望的最大頻率范圍(在圖4(b)的右端)的位置。當(dāng)然，可以對(duì)輸入到信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路5的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
通過這樣設(shè)置，偏離頻率的極性不會(huì)為負(fù)，因此就可以對(duì)偏離頻率的極性進(jìn)行實(shí)質(zhì)地判別。此外，不會(huì)發(fā)生由于存在空白區(qū)段使得偏離頻率太小了，并且有一個(gè)周期不包含在TMCC區(qū)段內(nèi)，而且不能獲得的周期的情況。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的載波再現(xiàn)電路，通過對(duì)基帶信號(hào)向量進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，并在自相關(guān)檢波后對(duì)相位旋轉(zhuǎn)部分進(jìn)行補(bǔ)償，總是可以對(duì)偏離頻率的極性進(jìn)行判別。
權(quán)利要求
1．一種PSK調(diào)制信號(hào)的載波再現(xiàn)方法，該方法包括以下各步驟對(duì)來自振蕩器的再現(xiàn)載波信號(hào)和PSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行同步檢波，以產(chǎn)生同步檢波信號(hào)；對(duì)所述同步檢波信號(hào)進(jìn)行相位檢波，以產(chǎn)生相位檢波信號(hào)；產(chǎn)生在整個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔(TMCC區(qū)段)的關(guān)于所述相位檢波信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)輸出；以及根據(jù)所述自相關(guān)函數(shù)輸出的周期，將控制信號(hào)施加到所述振蕩器，以使來自所述振蕩器的再現(xiàn)控制信號(hào)與PSK調(diào)制信號(hào)的載波同步，其特征在于，對(duì)所述相位檢波信號(hào)總是進(jìn)行預(yù)定角速度(α)相位旋轉(zhuǎn)，因此產(chǎn)生在上述整個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔的關(guān)于經(jīng)過所述相位旋轉(zhuǎn)的相位檢波信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)輸出。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，所述同步檢波信號(hào)為通過乘以所述再現(xiàn)載波信號(hào)和PSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢波，以產(chǎn)生I信號(hào)、Q信號(hào)，并通過對(duì)所述I信號(hào)、Q信號(hào)進(jìn)行信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換而獲得的信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)，以預(yù)定角速度(α)對(duì)所述相位檢波信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)，既以預(yù)定角速度(α)對(duì)所述信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，根據(jù)從對(duì)應(yīng)于所述自相關(guān)函數(shù)周期的角速度(ω+α)中減去所述預(yù)定角速度(α)獲得的數(shù)值，產(chǎn)生具有極性的所述控制信號(hào)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一個(gè)所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，所述預(yù)定角速度(α)被選擇為大于所述振蕩器的相對(duì)于載波頻率的最大希望偏離頻率范圍的最大。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，選擇對(duì)應(yīng)于所述預(yù)定角速度(α)與所述希望偏離頻率中之最高頻率之間的差值的周期(T)，以使它變得小于獲得所述相關(guān)過程的預(yù)定時(shí)間間隔。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一個(gè)所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，所述預(yù)定角速度(α)具有正極性或負(fù)極性。
7．根據(jù)權(quán)利要求2所述的載波再現(xiàn)方法，其特征在于，輸入所述I信號(hào)、Q信號(hào)，并根據(jù)所述I信號(hào)、Q信號(hào)確定獲得自相關(guān)過程的預(yù)定時(shí)間間隔。
8．一種PSK調(diào)制信號(hào)的載波再現(xiàn)電路，該電路包括振蕩器(NCO)，用于輸出再現(xiàn)載波信號(hào)；同步檢波電路(1,3)，用于利用所述再現(xiàn)載波信號(hào)同步檢波接收的PSK調(diào)制信號(hào)，以產(chǎn)生I信號(hào)、Q信號(hào)；信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路(5)，用于對(duì)所述I信號(hào)、Q信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)；相位檢波電路(6)，用于相位檢波所述信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換信號(hào)以產(chǎn)生相位檢波信號(hào)；以及自相關(guān)檢波電路(7)，用于取得在整個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔關(guān)于所述相位檢波信號(hào)的自相關(guān)以產(chǎn)生自相關(guān)函數(shù)輸出，并將基于自相關(guān)函數(shù)輸出的信號(hào)送到所述振蕩器，以控制所述振蕩器的振蕩頻率，其特征在于，還包括相位旋轉(zhuǎn)電路(8)，用于以預(yù)定角速度(α)對(duì)所述相位檢波信號(hào)進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的同步檢波電路，其特征在于，包括減法電路(9)，用干從基干所述自相關(guān)函數(shù)輸出的信號(hào)中減去對(duì)應(yīng)于所述預(yù)定角速度的數(shù)值。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的同步檢波電路，其特征在于進(jìn)一步包括電路(4)，用于輸入所述I信號(hào)、Q信號(hào)，從所述I信號(hào)、Q信號(hào)確定獲得所述自相關(guān)的預(yù)定時(shí)間間隔。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種可以判別偏離頻率的極性的載波再現(xiàn)電路。根據(jù)同步檢波電路(1)輸出的同步檢波輸出,利用TMCC區(qū)段檢測電路(4)檢測TMCC區(qū)段,利用信號(hào)點(diǎn)排列轉(zhuǎn)換電路(5)將同步檢波輸出轉(zhuǎn)換為信號(hào)點(diǎn)排列,利用相位旋轉(zhuǎn)電路(8)以預(yù)定角速度將轉(zhuǎn)換的信號(hào)點(diǎn)位置信號(hào)旋轉(zhuǎn),利用相位檢波器(6)對(duì)其相位被旋轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行相位檢波,利用自相關(guān)函數(shù)檢測電路(7)確定在TMCC區(qū)段內(nèi)的相位檢波輸出的自相關(guān)函數(shù),并根據(jù)確定的自相關(guān)函數(shù)的波形周期獲得角速度信息,利用減法電路(9)將在相位旋轉(zhuǎn)電路(8)的相位旋轉(zhuǎn)角速度從獲得的角速度中減去,并且根據(jù)減法輸出產(chǎn)生頻率的正弦波數(shù)據(jù)和余弦波數(shù)據(jù)并通過數(shù)控振蕩器(2)送到相位檢波電路(1)。
文檔編號(hào)H04L27/227GK1316149SQ99810399
公開日2001年10月3日 申請(qǐng)日期1999年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月31日
發(fā)明者篠田敦, 白石憲一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社建伍