專利名稱：使接收機(jī)和正交調(diào)幅信號(hào)同步的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及使接收機(jī)和輸入信號(hào)同步的技術(shù)領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及為接收機(jī)級(jí)生成控制信號(hào)的技術(shù)，所述接收機(jī)級(jí)在接收機(jī)中為正交調(diào)幅(QAM)信號(hào)而將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成同步采樣流。


圖1顯示的是在接收裝置101中利用采樣的受控定時(shí)將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化成一列數(shù)字采樣的公知原理。此種情況下，定時(shí)受控的采樣單元102直接采樣模擬信號(hào)。連續(xù)的模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換成一列連續(xù)的模擬采樣。A/D轉(zhuǎn)換單元103將每個(gè)采樣轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字值105。采樣單元102中使用的采樣定時(shí)取決于定時(shí)控制信號(hào)104的值。
圖2顯示的是在接收裝置201中生成一列定時(shí)受控的數(shù)字采樣的另一公知原理。利用此原理，采樣的定時(shí)并不受控，且通過數(shù)字信號(hào)處理獲得對(duì)應(yīng)于受控定時(shí)時(shí)刻(timing instant)的數(shù)字值。通過A/D單元203，采樣單元202的輸出轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字值206，且通過可控的數(shù)字濾波器構(gòu)造最終的數(shù)字值207。通過數(shù)字地對(duì)輸入值206進(jìn)行插值形成可控?cái)?shù)字濾波器204的輸出值，從而輸出值對(duì)應(yīng)于由定時(shí)控制信號(hào)205指示的定時(shí)時(shí)刻。
使接收機(jī)同步意味著生成定時(shí)控制信號(hào)104或205使接收機(jī)的操作和發(fā)射機(jī)的同步。根據(jù)本發(fā)明的觀點(diǎn)，定時(shí)控制信號(hào)進(jìn)一步用于將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一列具有受控定時(shí)的數(shù)字值的方法是不重要的。
在接收機(jī)中生成定時(shí)控制信號(hào)的方法取決于一些因素，其中有接收信號(hào)的碼元頻率和發(fā)射機(jī)用于構(gòu)成模擬信號(hào)的調(diào)制方法。本發(fā)明主要涉及比特頻率在每秒兆位到十兆位級(jí)的QAM信號(hào)。
QAM本身是作為調(diào)制方法為人所知，其中一些形式的幅值調(diào)制用于以90度相位差相互分開的兩個(gè)載波成分。正如“DigitalCommunication(數(shù)字通信)”(E.A.Lee，D.G.Messerschmitt；KluwerAcademic Publishers；1994)中所述，傳統(tǒng)的QAM接收機(jī)主要用于所謂的NSLM或非線性譜線法來生成定時(shí)控制信號(hào)。但是，例如在現(xiàn)代的有線調(diào)制解調(diào)器連接中，比特頻率傾向于很高且各個(gè)帶寬很寬，以至于傳輸信道中引起的振幅失真嚴(yán)重地復(fù)雜化了為進(jìn)行有效的QAM同步而使用的NSLM。對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到的幾兆赫的帶寬和銅導(dǎo)線長度，傳輸頻帶的上限可比此帶寬的最低頻率承受更多的20到30分貝的衰減。
上述書籍也說明了其它已知的同步方法。在基帶頻率上進(jìn)行傳輸?shù)挠芯€通信系統(tǒng)中，利用所謂的相干同步方法很普遍，其依賴于已知的傳輸信道的脈沖響應(yīng)的主波形。此時(shí)傳輸信道的概念必須在廣泛意義上進(jìn)行解釋，不僅包含實(shí)際的電纜而且還有濾波器、線變壓器和發(fā)射機(jī)及接收機(jī)中其它有關(guān)的組成部件，通過它們信號(hào)可在接收機(jī)中確定脈沖響應(yīng)值的點(diǎn)之前傳輸。
圖3a顯示的是確定用于PAM(脈幅調(diào)制)調(diào)制基帶傳輸，比如2B1Q編碼傳輸(一個(gè)四進(jìn)制線路碼中兩比特)的信道的五個(gè)脈沖響應(yīng)值的公知裝置。一列連續(xù)采樣被輸入延遲線(delay line)，其中五個(gè)延遲元件301～305的每一個(gè)每次保持一個(gè)采樣。信號(hào)檢測(cè)器(未顯示)做出檢測(cè)決策，得到某一實(shí)數(shù)。此實(shí)數(shù)輸入并聯(lián)的乘法器306～310，且乘法結(jié)果在并聯(lián)的低通濾波器311～315中低通濾波。我們可將濾波輸出指定為h1～h5。圖3b顯示了示例情況下坐標(biāo)系中的值，其中橫軸代表時(shí)間，縱軸代表濾波結(jié)果的幅值，單位是任意的。
定時(shí)控制信號(hào)基本上作為值h1～h5的修改過的線性組合。簡單的可能性是通過PI(比例積分)控制器得到差值h1-h3且將其輸出作為定時(shí)控制信號(hào)。實(shí)際實(shí)施可比圖3a的示意圖更簡單差值可從延遲線的元件直接計(jì)算，從而僅需要一個(gè)乘法器和一個(gè)低通濾波器。延遲線可有多種功能比如其可同時(shí)是接收機(jī)中最后的預(yù)均衡器的部件。
已知的相干同步的方法很適合CAP(無載波幅相調(diào)制)，但由于不知道與QAM相關(guān)的傳輸信道的脈沖響應(yīng)的主波形而不適用于基于QAM的傳輸。此時(shí)必須注意發(fā)射機(jī)的上變頻/調(diào)制電路認(rèn)為是傳輸信道的一部分。若我們?cè)谙伦冾l器/解調(diào)器電路之前選擇接收機(jī)中脈沖響應(yīng)的估計(jì)點(diǎn)(通頻帶的情況)，則信道脈沖響應(yīng)波形的不確定來自于當(dāng)脈沖進(jìn)入信道時(shí)，波形取決于用于上變頻器/調(diào)制器的正弦和余弦函數(shù)相位的瞬時(shí)值這個(gè)事實(shí)。在相干同步中，認(rèn)為信號(hào)是在發(fā)射機(jī)中進(jìn)入信道的“脈沖”。在接收機(jī)中脈沖響應(yīng)是在檢測(cè)到的碼元的幫助下測(cè)量的。在QAM調(diào)制系統(tǒng)中，用于上變頻/調(diào)制的正弦和余弦函數(shù)相位不需保持與后繼碼元相同。只當(dāng)升頻調(diào)制(upmodulation)頻率是碼元頻率的整數(shù)倍時(shí)，相位才和后繼的信號(hào)保持相同；在這種情況下，若輸入信號(hào)是QAM或CAP調(diào)制的，則接收機(jī)中無法區(qū)分。
通過確定基帶等效信道脈沖響應(yīng)(或部分的脈沖響應(yīng))的實(shí)部和虛部，通過消除實(shí)部和虛部波形中不確定性的影響，并利用生成定時(shí)控制信號(hào)時(shí)獲得的脈沖值，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
下面文字中，代表信號(hào)實(shí)部和虛部的一對(duì)采樣稱為復(fù)數(shù)采樣。本發(fā)明在QAM調(diào)制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了相干同步原理的應(yīng)用和其優(yōu)點(diǎn)。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案的改進(jìn)基于波形的不確定性來自于復(fù)數(shù)平面中復(fù)數(shù)脈沖響應(yīng)值的不明旋轉(zhuǎn)這個(gè)事實(shí)。利用基帶等效脈沖響應(yīng)的實(shí)部和虛部的信息，可以構(gòu)造波形足夠確定的脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，其包括以下步驟通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)的復(fù)數(shù)采樣和由檢測(cè)決策得到的復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量關(guān)聯(lián)，生成一個(gè)或多個(gè)具有實(shí)部和虛部的關(guān)聯(lián)結(jié)果；同時(shí)利用所述的關(guān)聯(lián)結(jié)果的實(shí)部和虛部來構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)輔助變量，其對(duì)由電纜旋轉(zhuǎn)基帶等效脈沖響應(yīng)或由發(fā)送機(jī)升頻調(diào)制器和接收機(jī)解調(diào)器間的相位差引起的變化并不敏感。
由所述的輔助變量生成定時(shí)控制信號(hào)。
本發(fā)明也應(yīng)用于同步裝置，其特征在于包括通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣與由檢測(cè)決策獲得的關(guān)聯(lián)變量關(guān)聯(lián)，為QAM信道生成一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的裝置；生成定時(shí)控制信號(hào)，從而利用所述的復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部的信息的裝置。
另外，本發(fā)明應(yīng)用于接收機(jī)，其特征在于包括由檢測(cè)決策獲得復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量的裝置；通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣與所述的關(guān)聯(lián)變量關(guān)聯(lián)，為QAM信道生成一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值作為關(guān)聯(lián)結(jié)果的裝置；生成定時(shí)控制信號(hào)，以便于利用所述的復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部的信息的裝置，連接所述裝置以向可控解調(diào)器和采樣器單元提供定時(shí)控制信號(hào)。
在現(xiàn)有技術(shù)的說明中，我們指出由于與不確定波形有關(guān)的問題，相干同步的公知基本原理對(duì)基于QAM的連接不適用。本發(fā)明提供了解決此問題的方法，結(jié)果是即使在寬傳輸頻帶下也可很好適用于QAM調(diào)制信號(hào)的改進(jìn)的相干同步方法和設(shè)備。
我們現(xiàn)在考慮在下變頻/解調(diào)之后，將接收機(jī)中脈沖響應(yīng)估計(jì)點(diǎn)進(jìn)一步移到基帶級(jí)。此后，我們事實(shí)上考慮作為具有實(shí)部和虛部的復(fù)數(shù)值的等效基帶信道。等效基帶信道本身是普遍用于QAM或CAP調(diào)制系統(tǒng)的分析和模擬任務(wù)中的概念(例如“Digital Communication(數(shù)字通信)”(E.A.Lee，D.G.Messerschmitt；Kluwer Academic Publishers；1994)所述)。轉(zhuǎn)移到基帶解決了與后繼碼元有關(guān)的不確定的升頻調(diào)制載波相位的問題，但不能完全解決目前還包括解調(diào)器的傳輸信道的不確定的脈沖響應(yīng)的問題。原因之一是因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)中升頻調(diào)制和解調(diào)載波間的未知相位差。另一原因是傳輸電纜中的相位旋轉(zhuǎn)；相位旋轉(zhuǎn)量取決于傳輸頻帶處的電纜傳遞函數(shù)，且在接收機(jī)中不可能區(qū)分由電纜引起的相位旋轉(zhuǎn)和上述的本征發(fā)射機(jī)-接收機(jī)相位差。由于上述原因，QAM調(diào)制系統(tǒng)的基帶等效信道的實(shí)部和虛部的主波形是基本上不確定的。
進(jìn)行復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)的第一步是把代表解調(diào)信號(hào)的已存連續(xù)復(fù)數(shù)采樣與復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量相乘(其與檢測(cè)到的復(fù)數(shù)碼元相關(guān)但不相等)。相乘的低通濾波結(jié)果是一個(gè)(多個(gè))基帶等效信道的復(fù)數(shù)脈沖響應(yīng)值。信號(hào)頻帶的電纜傳遞函數(shù)和發(fā)射機(jī)的升頻調(diào)制器及接收機(jī)的解調(diào)器間的未知相位差的特性會(huì)使脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部過于不確定，以至于不能單獨(dú)用于生成定時(shí)控制信號(hào)。所以第二步是構(gòu)造輔助變量，通過利用代表基帶等效脈沖響應(yīng)的復(fù)數(shù)值的實(shí)部和虛部的信息，輔助變量可足夠確定。
構(gòu)造輔助變量的簡單方法是輔助變量＝(脈沖響應(yīng)的實(shí)部)2+(脈沖響應(yīng)的復(fù)數(shù)部分)2。
輔助變量(實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù))也可通過其它方法構(gòu)造，但根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造輔助變量的所有方法的共同特點(diǎn)是使用了基帶等效脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部。
獲得的輔助變量可基本上用于生成定時(shí)控制信號(hào)，正如在先前知道的相干同步方法中一樣。
圖1顯示的是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有受控定時(shí)的數(shù)字采樣的已知系統(tǒng)；圖2顯示的是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有受控定時(shí)的數(shù)字采樣的另一已知系統(tǒng)；圖3a顯示的是為基帶信道生成脈沖響應(yīng)值的已知裝置；圖3b顯示的是從圖3a的裝置中獲得的一些示例值；圖4顯示的是根據(jù)本發(fā)明為QAM信道生成的基帶等效脈沖響應(yīng)值和用于生成定時(shí)控制信號(hào)的輔助變量；圖5a～5c顯示的是從圖4的裝置中獲得的一些示例值；圖6示意顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的同步裝置；以及圖7顯示的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法。
優(yōu)選實(shí)施例說明圖1～3b結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)討論過，故本發(fā)明下面的說明將集中在圖4～7。
圖4顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，確定用于QAM調(diào)制傳輸?shù)男诺赖奈鍌€(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值和相應(yīng)的輔助變量。應(yīng)了解的是，實(shí)際上并不一定是五個(gè)值，在此使用此數(shù)只是為了示例的目的。來自解調(diào)信號(hào)的一列連續(xù)復(fù)數(shù)采樣輸入到延遲線，其中五個(gè)延遲元件401～405的每一個(gè)每次保持一個(gè)復(fù)數(shù)采樣。碼元檢測(cè)器(未顯示)做出檢測(cè)決策，得到某一復(fù)數(shù)，這就是檢測(cè)碼元值。我們可用s表示檢測(cè)碼元值。將它供應(yīng)給復(fù)數(shù)變量構(gòu)建單元420，其將檢測(cè)碼元值轉(zhuǎn)換成我們表示為C的復(fù)數(shù)變量。
復(fù)數(shù)變量C不同于檢測(cè)碼元值s。但是，在兩者之間肯定存在某一關(guān)系。為了分析此關(guān)系，我們可將s寫作a+jb，其中j是虛數(shù)單位。確定C值的一些有用的、任取其一的規(guī)則是使C值成為s的共軛復(fù)數(shù)，即C＝a-jbC＝a或C＝b若a≥0，則C＝+k，以及若a＜0，則C＝-k，其中k為常數(shù)若b≥0，則C＝+k，以及若b＜0，則C＝-k，其中k為常數(shù)C＝c-jd，其中若a≥0則c＝+p，以及若a＜0則c＝-p；若b≥0則d＝+t，以及若b＜0則d＝-t，其中p和t為常數(shù)。
總之，我們可用以下形式寫出C和s的關(guān)系式C＝z(f1-jf2)，其中z是除零之外的復(fù)數(shù)常數(shù)，f1＝f1(s)是s的第一實(shí)值函數(shù)，f2＝f2(s)是s的第二實(shí)值函數(shù)，且函數(shù)f1和f2另外與s＝a+jb的實(shí)部和虛部相關(guān)，從而f1的符號(hào)和a的符號(hào)一樣，f2的符號(hào)和b的符號(hào)一樣。我們必須記住，實(shí)數(shù)是復(fù)數(shù)的子集，故即使z和C定義為復(fù)數(shù)，z或C或兩者的虛部也可能為零。
復(fù)數(shù)變量C的值輸入并聯(lián)的乘法器406～410，其中它分別乘以延遲線的單元401～405中保持的復(fù)數(shù)采樣。在并聯(lián)的低通濾波器411～415中低通過濾乘法結(jié)果。我們可將濾波后的輸出表示為h1～h5，其中黑體字強(qiáng)調(diào)并聯(lián)低通濾波器411～415的輸出仍是復(fù)數(shù)形式。
值h1～h5代表基帶等效脈沖響應(yīng)的復(fù)數(shù)采樣，且其是構(gòu)造輔助變量a1～a5的單元421的輸入。
圖5a～5c間的差異說明了根據(jù)本發(fā)明，基帶等效脈沖響應(yīng)的實(shí)部和虛部的波形的不確定性和用于生成定時(shí)控制信號(hào)的輔助變量的確定性。圖5a顯示了一些基帶等效脈沖響應(yīng)值h1～h5的示例的實(shí)部(最上面的線形圖)和虛部(中間的線形圖)。垂直單位是任意的。另外，圖5a在最下面的線形圖中顯示了構(gòu)造為復(fù)數(shù)值h1～h5的完全平方值(實(shí)部和虛部的平方和)的輔助變量。構(gòu)造輔助變量的方法不是唯一可能的選擇，不同方法的共同要素是利用實(shí)部和虛部構(gòu)造輔助變量。在圖5b和圖5c中顯示了相似的結(jié)果，但發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中電纜和/或調(diào)制和解調(diào)波函數(shù)之間的相位差已改變。當(dāng)電纜改變時(shí)，在信號(hào)頻帶它的傳遞函數(shù)的特性也改變。由圖5a～5c可見，表示h1～h5的實(shí)部和虛部的線形圖出現(xiàn)顯著改變。由圖5a～5c可見，表示輔助變量的線形圖保持不變。
應(yīng)該了解的是當(dāng)電纜改變時(shí)，輔助變量并不是確切一樣的，但主波形是足夠確定的，可用于生成定時(shí)控制信號(hào)。當(dāng)改變電纜時(shí)，輔助變量的特性和基帶傳輸情況(例如2B1Q)下的脈沖響應(yīng)的特性相似。一般來說，若我們采用極坐標(biāo)hi＝r(cosθ+jsinθ)，我們可由基帶等效脈沖響應(yīng)值hi指示輔助變量ai的生成ai＝g(hi)其中選擇實(shí)值或復(fù)數(shù)值的函數(shù)g，從而|g[r(cosθ+jsinθ)]-g[r(cos(θ+)+jsin(θ+))]|≤ε其中限制約束φ是任意相位差，且ε是較小的實(shí)常數(shù)，其值可通過模擬和/或?qū)嶒?yàn)方便地確定。
由輔助變量開始的定時(shí)控制信號(hào)的生成任務(wù)近似于在已知的基帶傳輸情況下由脈沖響應(yīng)值開始的定時(shí)控制信號(hào)的生成。簡單的可能性是使差值a1-a3通過PI(比例積分)控制器并利用其輸出作為定時(shí)控制信號(hào)。一般來說，我們可以注意到，例如，結(jié)合一些積分的輔助變量a1～a5的適當(dāng)選擇的線性組合可以用于生成定時(shí)控制信號(hào)。某一線性組合和線性組合中使用的潛在常系數(shù)都可通過模擬和/或?qū)嶒?yàn)方便地確定。
僅當(dāng)升頻調(diào)制和解調(diào)波函數(shù)的相位差改變時(shí)，輔助變量的改變才取決于由基帶等效脈沖響應(yīng)的實(shí)部和虛部構(gòu)造它的方法。利用此例的平方和方法，輔助變量對(duì)于升頻調(diào)制器和解調(diào)器間的相位差的變化完全不敏感。
圖6顯示了本發(fā)明的實(shí)施例，其中使用了上面說明的脈沖響應(yīng)值的生成方案。圖6中，未顯示發(fā)射機(jī)、電纜、和模擬前端電路(線變壓器，混合電路等)。在QAM調(diào)制信號(hào)的接收裝置中，利用圖1和圖2所示的已知裝置之一，第一單元601從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)，將之解調(diào)并將其轉(zhuǎn)換成采樣序列。解調(diào)級(jí)可放在采樣級(jí)之前或之后；后者通常用于調(diào)制解調(diào)器的應(yīng)用中。若首先進(jìn)行采樣，隨后只進(jìn)行解調(diào)，應(yīng)該注意的是，采樣本身生成只在解調(diào)步驟才轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)采樣的實(shí)數(shù)采樣。任何情況下，包括任何順序的采樣和解調(diào)的過程最后都生成復(fù)數(shù)采樣序列。
采樣序列以自己的方式傳過基帶等效脈沖響應(yīng)值發(fā)生單元602到檢測(cè)器和解碼器單元603。實(shí)際上，單元602可以和其它信號(hào)處理單元具有共同的部件；例如延遲線可同時(shí)是接收機(jī)中預(yù)均衡器的部件。檢測(cè)器為每個(gè)接收到的碼元作出決策并將其作為信號(hào)s提供給脈沖響應(yīng)值發(fā)生單元602。由脈沖響應(yīng)值發(fā)生單元602生成的基帶等效脈沖響應(yīng)值被輸入給輔助變量發(fā)生單元605，其構(gòu)建輸入給定時(shí)控制發(fā)生單元604的輔助變量。它生成輸入給單元601的定時(shí)控制信號(hào)，其中它控制采樣器的定時(shí)或者可控?cái)?shù)字濾波器的操作(圖6并未明示)。定時(shí)控制信號(hào)可基本上是輔助值的線性組合。一個(gè)簡單的可能性是通過PI(比例積分)控制器得到兩個(gè)值的差，并利用其輸出作為定時(shí)控制信號(hào)。
示意地，根據(jù)本發(fā)明的方法可構(gòu)成一個(gè)封閉的控制回路。圖7所示為本方法的一個(gè)實(shí)施例。步驟701中，解調(diào)并采樣(或采樣并解調(diào))接收到的信號(hào)，且作出檢測(cè)決策。也可進(jìn)行一些其它的信號(hào)處理操作(例如均衡)，但圖7未顯示這些。在步驟702，檢測(cè)決策轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量，且在步驟703，將這個(gè)結(jié)果和一個(gè)或多個(gè)解調(diào)信號(hào)的復(fù)數(shù)采樣關(guān)聯(lián)。在步驟704，通過利用關(guān)聯(lián)結(jié)果的實(shí)部和虛部，構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)輔助變量，且在步驟705，所得到的結(jié)果用于生成實(shí)際的定時(shí)控制信號(hào)。在步驟701，定時(shí)控制步驟706對(duì)采樣操作的定時(shí)或可控?cái)?shù)字濾波器的操作產(chǎn)生作用，整個(gè)過程連續(xù)重復(fù)。
上述本發(fā)明的實(shí)施例并不意味著對(duì)所附的權(quán)利要求書構(gòu)成限制。在上述說明中，基帶等效脈沖響應(yīng)值和輔助變量的數(shù)量都是五個(gè)的情況是示例性的，且很明顯這不是唯一可能的選擇。上述說明的另一個(gè)示例部分是與延遲線相關(guān)的相關(guān)電路的裝置，這里描述清楚會(huì)引起實(shí)際實(shí)施中的差異。在現(xiàn)有技術(shù)的說明中，我們已指出優(yōu)化和所述關(guān)聯(lián)步驟相關(guān)的計(jì)算是公知的和可能的，所以需要更少的乘法器和濾波器。
權(quán)利要求
1.一種使接收機(jī)和正交調(diào)幅信號(hào)同步的裝置，所述接收機(jī)包括第一可控單元(601)，用于通過控制定時(shí)而響應(yīng)定時(shí)控制信號(hào)，在包含任何順序的采樣和解調(diào)的處理中，接收到的信號(hào)通過其轉(zhuǎn)換為解調(diào)的復(fù)數(shù)采樣；以及碼元檢測(cè)器(603)，根據(jù)所述解調(diào)復(fù)數(shù)采樣生成表示接收碼元的檢測(cè)決策(s)；其特征在于，所述裝置包括裝置(401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、602)，通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣和由所述檢測(cè)決策(s)得到的關(guān)聯(lián)變量(C)關(guān)聯(lián)，為QAM信道生成作為關(guān)聯(lián)結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值(h1、h2、h3、h4、h5)；裝置(421、605、604)，用于生成定時(shí)控制信號(hào)，以便于利用所述復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括裝置(420)，其用于通過應(yīng)用以下公式從所述檢測(cè)決策(s)中得出所述復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量(C)C＝z(f1-jf2)，其中C是復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量，z是除零之外的復(fù)數(shù)常數(shù)，f1＝f1(s)是檢測(cè)決策s的第一實(shí)值函數(shù)，f2＝f2(s)是檢測(cè)決策s的第二實(shí)值函數(shù)，且函數(shù)f1和f2另外和檢測(cè)決策s的實(shí)部和虛部相關(guān)，從而f1的符號(hào)和實(shí)部的符號(hào)一樣，f2的符號(hào)和虛部的符號(hào)一樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述用于生成一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的裝置包括延遲線(401、402、403、404、405)，用于暫時(shí)存儲(chǔ)多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣；多個(gè)乘法器(406、407、408、409、410)，用于將多個(gè)暫時(shí)存儲(chǔ)的解調(diào)復(fù)數(shù)采樣與所述復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量(C)相乘；以及多個(gè)低通濾波器(411、412、413、414、415)，用于對(duì)所述乘法的結(jié)果進(jìn)行濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述用于生成定時(shí)控制信號(hào)的裝(421，605，604)包括用于構(gòu)建輔助變量的裝置，其對(duì)由電纜旋轉(zhuǎn)所述復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)或由發(fā)射機(jī)調(diào)制器與接收機(jī)解調(diào)器間的相位差引起的變化不敏感。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于生成定時(shí)控制信號(hào)的裝置(421)包括用于獲得所述關(guān)聯(lián)結(jié)果的絕對(duì)值(模量)的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于生成定時(shí)控制信號(hào)的裝置(604)包括用于獲得所述輔助變量的線性組合的裝置；以及比例積分控制器，其輸入端連接到所述用于獲得輔助變量的線性組合的裝置，其輸出端連接到所述第一可控單元。
7.一種用于接收、均衡、解調(diào)、采樣和檢測(cè)正交調(diào)幅信號(hào)的接收機(jī)，包括可控解調(diào)器和采樣器單元(601)，用于通過控制定時(shí)而響應(yīng)定時(shí)控制信號(hào)，在包含任何順序的采樣和解調(diào)的處理中，通過它將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)采樣；以及碼元檢測(cè)器(603)，用于生成表示接收碼元的檢測(cè)決策(s)；其特征在于，其包括裝置(420)，用于由所述檢測(cè)決策(s)得出復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量(C)；裝置(401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、602)，通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣和所述關(guān)聯(lián)變量(C)關(guān)聯(lián)，為QAM信道生成作為關(guān)聯(lián)結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值(h1、h2、h3、h4、h5)；裝置(421、605、604)，用于生成定時(shí)控制信號(hào)，以便于利用所述復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值的實(shí)部和虛部的信息，結(jié)合所述裝置以便于為可控解調(diào)器和采樣器單元(601)提供定時(shí)控制信號(hào)。
8.一種使接收機(jī)和正交調(diào)幅信號(hào)同步的方法，包括以下步驟利用響應(yīng)于某一定時(shí)控制信號(hào)的受控過程，將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換(701)成解調(diào)的復(fù)數(shù)采樣；以及根據(jù)所述解調(diào)復(fù)數(shù)采樣，生成(701)表示接收碼元的檢測(cè)決策；其特征在于，包括以下步驟通過使一個(gè)或多個(gè)解調(diào)復(fù)數(shù)采樣與由所述檢測(cè)決策得到的復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量相關(guān)聯(lián)，生成一個(gè)或多個(gè)(703)具有實(shí)部和虛部的關(guān)聯(lián)結(jié)果；同時(shí)利用所述關(guān)聯(lián)結(jié)果的實(shí)部和虛部構(gòu)造(704)一個(gè)或多個(gè)輔助變量，其對(duì)由電纜旋轉(zhuǎn)所述復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)或由發(fā)射機(jī)升頻調(diào)制器與接收機(jī)解調(diào)器間的相位差引起的變化不敏感；由所述輔助變量生成(705)定時(shí)控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步驟通過應(yīng)用以下公式，由所述檢測(cè)決策得出(702)所述復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量C＝z(f1-jf2)，其中C是復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量，z是除零之外的復(fù)數(shù)常數(shù)，f1＝f1(s)是檢測(cè)決策s的第一實(shí)值函數(shù)，f2＝f2(s)是檢測(cè)決策s的第二實(shí)值函數(shù)，且函數(shù)f1和f2另外和檢測(cè)決策s的實(shí)部和虛部相關(guān)，從而f1的符號(hào)和實(shí)部的符號(hào)一樣，f2的符號(hào)和虛部的符號(hào)一樣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述生成(703)關(guān)聯(lián)結(jié)果的步驟包括以下子步驟存儲(chǔ)多個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)解調(diào)采樣；將一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)采樣與所述復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量相乘；以及對(duì)所述乘法的復(fù)數(shù)結(jié)果進(jìn)行濾波；同時(shí)利用所述關(guān)聯(lián)結(jié)果的實(shí)部和虛部的步驟包括以下子步驟利用所述關(guān)聯(lián)結(jié)果的實(shí)部和虛部來構(gòu)造(704)一個(gè)或多個(gè)輔助變量，其對(duì)由電纜旋轉(zhuǎn)所述基帶等效脈沖響應(yīng)和由發(fā)射機(jī)升頻調(diào)制器與接收機(jī)解調(diào)器間的相位差引起的變化不敏感。
全文摘要
提供了使接收機(jī)和正交調(diào)幅(QAM)信號(hào)同步的方法和裝置。接收機(jī)包括第一可控單元(601)，用于通過控制定時(shí)來響應(yīng)定時(shí)控制信號(hào)，通過它將接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為解調(diào)復(fù)數(shù)采樣。另外，包括碼元檢測(cè)器(603)，根據(jù)復(fù)數(shù)采樣生成表示接收碼元的檢測(cè)決策。還有裝置(401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、602)，通過使復(fù)數(shù)解調(diào)采樣和從檢測(cè)決策得出的復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)變量(C)關(guān)聯(lián)，生成QAM信道的一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)基帶等效脈沖響應(yīng)值作為關(guān)聯(lián)結(jié)果。通過對(duì)關(guān)聯(lián)結(jié)果的適當(dāng)?shù)暮筇幚?，消除了由電纜旋轉(zhuǎn)基帶等效脈沖響應(yīng)和由發(fā)射機(jī)升頻調(diào)制器與接收機(jī)解調(diào)器間的未知相位差引起的對(duì)變化的敏感性。定時(shí)控制信號(hào)由關(guān)聯(lián)結(jié)果的后處理得到。
文檔編號(hào)H04L7/02GK1402927SQ00816620
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2000年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者雅納·韋內(nèi)寧 申請(qǐng)人:特拉博斯股份有限公司