專利名稱：數(shù)字通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字通信方法，在此方法中，被傳輸?shù)男盘栐谕ㄐ啪€路終端用一個節(jié)拍發(fā)生器取樣，然后繼續(xù)進行處理并且輸入到一個判定器中(美國雜志“IEEETransactionsonCommunications”vol.COM-35.NO.9，September1987，第961至968頁)。
通信信號可以采用這類方法進行有線或無線傳輸。對于有線傳輸是采用具有電或光傳輸通路的電纜或光纜。無線傳輸例如可以通過定向通信或衛(wèi)星通信進行。通過改變傳輸通道的傳輸功能，例如通過改變具有若干金屬導(dǎo)體的電纜長度不僅可以改變接收信號(脈沖)波型，而且也會引起相應(yīng)脈沖峰值時間位置的移動。此外，脈沖的總的形變還受到溫度漂移和發(fā)射機、接收機采用的元、器件容差以及電纜線容差的影響。這樣，脈沖的形變不僅與時間相關(guān)，而且也依賴于某些分散度的大小。在那些同步工作并匯入一根電纜中的傳輸系統(tǒng)中，還會出現(xiàn)各種同期性的固定干擾，其功率大小隨時間周期變化。這些干擾已在德國雜志“Frequenz”45(1991)1-2第15至22頁上作了闡述。有用信號和干擾信號的比例(即信噪比)以及可達到的誤比特率和信號傳輸?shù)淖饔镁嚯x主要與上述這些影響因素相關(guān)。無論如何都應(yīng)確保在取樣到達接收機的信號時，還要得到一個可以繼續(xù)處理的、可以保證使誤比特率不超過給定極限值的參量。其中，取樣時間的位置也是重要的。
在人們已知的各種方法和電路中，取樣時間以及節(jié)拍相位通常是在生產(chǎn)相應(yīng)部件時就一次性的調(diào)整好了。這意味著不僅其中沒有充分地、甚至完全沒有考慮到額外的調(diào)整，而且也是這樣地沒有考慮到上述各種影響因素。
在前面提到的美國雜志“IEEETransactionsonCommunications”中，除了一個包括信號取樣和將信號輸入到判定器的電路基本構(gòu)成之外，沒有提出任何考慮上述各種影響因素的有效措施。同時，上述德國雜志“Freguenz”報導(dǎo)的方法也是如此，按此方法，由取樣器提供的取樣值須采用一個線性的和一個判定反饋的均衡器以及一個具有較高電路技術(shù)成本的干擾值預(yù)測器繼續(xù)進行處理。
本發(fā)明的任務(wù)在于，進一步的發(fā)展上述方法以保證達到所允許的誤比特率并且可以增大信號傳輸?shù)淖饔镁嚯x。
此任務(wù)在本發(fā)明中是這樣解決的，即-將判定器的輸入信號和輸出信號輸入到一個相加點上，-判定器兩個信號的差值由一個控制單元的相加點給出，-在控制單元中不斷地由差值求出平均值，以及-當(dāng)相應(yīng)的平均值穩(wěn)定之后，則一個影響取樣時間的、與節(jié)拍發(fā)生器耦合的移相器在控制單元控制下產(chǎn)生相應(yīng)的相位移動。
就是說，除了節(jié)拍發(fā)生器之外，采用了一個移相器，該移相器通過一個控制單元，例如微控制器進行控制。由相加點將判定器輸入端和輸出端之間的差值輸入到控制單元中?？刂茊卧奢斎氲牟钪登蟪銎骄?例如均方值或絕對平均值-并且在此平均值穩(wěn)定之后調(diào)節(jié)移相器變化一個給定的相位。對于移相器相位調(diào)節(jié)時刻至關(guān)重要的是，此系統(tǒng)在相位調(diào)節(jié)之后仍相應(yīng)地回到穩(wěn)定，以便給出一個穩(wěn)定的差值平均值。就是說取樣時間不斷地匹配相應(yīng)的實際情況。通過由此而實現(xiàn)的適當(dāng)?shù)脑僬{(diào)節(jié)，基本上可以在最佳時刻進行取樣。在信號傳輸過程中的所有變化均可以自動加以考慮。特別是對于周期性的不變的串音干擾也是如此。發(fā)射機和接收機所采用的各種部件勿需加以調(diào)節(jié)。這樣，與眾所周知的方法相比，誤比特率可以下降，從而可以增大通過電纜線傳輸信號的作用距離。
本發(fā)明的有利構(gòu)型將在從屬權(quán)利要求中加以說明。
本發(fā)明所述方法將藉助于作為實施例的附圖加以闡述。


圖1以圖解形式示出了一個數(shù)字通信線路的接收機。
圖2示出了實現(xiàn)本發(fā)明所述方法的一個電路圖。
圖3示出了本方法過程的流程圖。
如上所述，本發(fā)明所述方法不僅在采用電纜或光纜進行的有線通信中，而且在無線通信中均可獲得應(yīng)用。本方法對于采用具有若干金屬導(dǎo)體的對稱雙芯電纜進行的通信具有特殊的意義。因此，下面作為各種傳輸可能性的代表，僅考慮作為傳輸媒質(zhì)的電纜。
如圖1所示，失真的并且疊加上干擾的數(shù)字信號經(jīng)一根電纜1到達具有一個接收濾波器3、一個取樣器4和一個檢波器5的接收機2。接收機2的比較詳細的結(jié)構(gòu)示于圖2。
一個包括了取樣器4的模數(shù)變換器6經(jīng)接收濾波器3與接收機2的輸入端E相聯(lián)。一個與節(jié)拍發(fā)生器7相聯(lián)的移相器8作用于模數(shù)變換器6。由一個濾波單元9和一個判定器10表示的檢波器5與模數(shù)變換器6相聯(lián)。通過判定器10可將濾波單元9提供和處理的信號還原為原發(fā)射的源信號。判定器10的輸入信號ES和輸出信號AS輸入到相加點11。此外，判定器10的輸出信號AS可以送入濾波單元9進行處理。在相加點產(chǎn)生的差值信號D輸入到控制移相器8的控制單元12。
圖2所示電路根據(jù)圖3以如下方式工作在傳輸起始，對移相器8加以粗調(diào)，其相應(yīng)數(shù)值作為初始值ψs存儲在控制設(shè)備12中。由模數(shù)變換器6輸出的數(shù)字信號在取樣和處理后通過濾波單元9輸入判定器10，其輸入信號ES和輸出信號AS送入相加點11，在相加點11由兩個送入的信號求出差值D。該差值D輸入到控制設(shè)備12中，它將由差值求出平均值。如果平均值穩(wěn)定了，則移相器8根據(jù)時刻“i”的穩(wěn)定平均值M(i)的大小在相位上調(diào)節(jié)△ψ。
這樣，取樣時間將產(chǎn)生相位移動。模數(shù)變換器6和濾波單元9的信號發(fā)生變化。差值D經(jīng)相加點11繼續(xù)輸入到控制單元12，控制單元由此繼續(xù)求出平均值，每一個用于調(diào)節(jié)移相器8的穩(wěn)定的平均值M(i)均可以存儲在控制單元12中。
移相器8調(diào)節(jié)的△ψ量值與實際情況匹配。此值不能過小，以使最佳取樣時間的適配不持續(xù)過長時間。另一方面，過大的△ψ量值是沒有意義的，因為由此有可能引起適配過程不間斷的來回擺動并且在某些情況下不能達到最佳狀態(tài)。在較好的實施方案中，移相器8調(diào)節(jié)的△ψ量值保持不變。此量值例如以全節(jié)拍相位的1%為最好。但是△ψ也可以是一個變量，這在出現(xiàn)較大偏差時是有益的。
如果在移相器8調(diào)節(jié)后得到一個新的穩(wěn)定的平均值M(i)，則移相器8的繼續(xù)調(diào)節(jié)可以取一個與以前相同的相位值。為此，首先是新的穩(wěn)定平均值M(i)與前面的已經(jīng)用于調(diào)節(jié)移相器8的穩(wěn)定平均值M(i-1)進行比較，如果新的平均值M(i)小于前一個平均值，則取樣時間的相位已在正向上差一個△ψ量值，下一次將向同樣的方向調(diào)節(jié)△ψ量值。與此相反，如果新的平均值M(i)大于前一個平均值，則相位將向相反方向調(diào)節(jié)△ψ值。此外，調(diào)節(jié)時刻可以由控制單元12安排。無論如何，只有在系統(tǒng)穩(wěn)定從而導(dǎo)至相應(yīng)的平均值M(i)穩(wěn)定時，才能進行一次調(diào)節(jié)。然而在取樣時間兩次調(diào)節(jié)之間有一段間歇時間。
作為移相器8例如可以采用數(shù)字延遲電路或延遲線。濾波單元9最好由數(shù)字濾波器構(gòu)成，這樣的濾波器例如在上述的德國雜志“Frequenz”中已作了闡述。
對于判定器10可以采用在通信技術(shù)中人們熟知的部件，例如比較器或者是一個邏輯電路。
控制單元12可以是一個帶存儲器的智能組件，例如微處理器或者是微控制器。但是也可以采用門陣列或其它的邏輯電路。
權(quán)利要求
1.對被傳輸?shù)男盘栐谕ㄐ啪€路終端采用一個節(jié)拍發(fā)生器取樣，然后繼續(xù)進行處理并且輸入到一個判定器的數(shù)字通信方法，其特征在于-判定器(10)的輸入信號(ES)和輸出信號(AS)輸入到一個相加點(11)，-判定器(10)中兩個信號(ES，AS)的差值(D)由一個控制單元(12)的相加點給出，-在控制器(12)中不斷的由差值(D)求出平均值，并且-一個影響取樣時間的，與節(jié)拍發(fā)生器(7)耦合的移相器(8)、其相位在相位的平均值穩(wěn)定后由控制單元(12)進行相應(yīng)的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于移相器(8)在相位上總是相應(yīng)的移動相同的△ψ量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述實現(xiàn)此方法的電路、即在一個傳輸通道終端聯(lián)接著一個帶節(jié)拍發(fā)生器的取樣裝置，一個濾波單元和一個判定器的電路，其特征在于-判定器(10)的輸入端和輸出端與一個相加點(11)相聯(lián)，在此相加點中可以由判定器(10)的輸入信號(ES)和輸出信號(AS)求出差值(D)，-在相加點(11)上聯(lián)接著一個控制單元(12)，相加點(11)的差值信號(D)輸入到此控制單元(12)中，-在控制單元(12)上聯(lián)接著一個與節(jié)拍發(fā)生器(7)相聯(lián)的移相器(8)，并且-移相器(8)與取樣裝置(4)相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法可以用于有線通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法可以用于采用在一根電纜中具有若干金屬導(dǎo)線的對稱雙芯的電纜的通信。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種數(shù)字通信方法，在此方法中，傳輸?shù)男盘栐谕ㄐ啪€路終端用一個節(jié)拍發(fā)生器取樣，然后繼續(xù)進行處理并且輸入到一個判定器中。為了獲得最佳的取樣時間，判定器的輸入信號和輸出信號送入相加點。判定器的這兩個信號的差值由一個控制單元的相加點給出，此控制單元不斷的由差值求出平均值，并且在相應(yīng)的平均值穩(wěn)定之后，一個影響取樣時間并與節(jié)拍發(fā)生器耦合的移相器隨之產(chǎn)生相應(yīng)的相位移動。
文檔編號H04L7/00GK1072301SQ9211274
公開日1993年5月19日 申請日期1992年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月6日
發(fā)明者W·古巴, D·厄恩斯特 申請人:電子通訊股份有限公司