專利名稱：基于復(fù)數(shù)樣本幅度的符號定時的恢復(fù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及數(shù)字通信領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及把數(shù)字接收機同步到符號定時。
背景技術(shù)：
在數(shù)字通信接收機中，元件的費用、可靠性、以及電源消耗的改善可以通過以較低的時鐘速率運行或通過需要較少的元件來實現(xiàn)。但是，數(shù)字通信接收機的用途是恢復(fù)所傳輸?shù)男畔?，而當接收機以較高的數(shù)據(jù)速率檢測數(shù)據(jù)時則可以恢復(fù)更大的信息量。通常地，以較高的數(shù)據(jù)速率運行需要以較高的時鐘速率運行，或在同時運行并行的信道時需要增加元件的數(shù)目。
數(shù)字通信接收機的一個特別麻煩的特性是符號同步。一個符號是一個離散的時間間隔，在該時間間隔內(nèi)接收信號輸送一個數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)單元可包括一個或多個比特，最終的數(shù)據(jù)速率正比于符號速率。傳統(tǒng)的數(shù)字通信接收機通過檢測正交分量經(jīng)歷零交叉的點來計算符號定時同步誤差。不幸地，這些點很難檢測。因此，在傳統(tǒng)的數(shù)字通信接收機中，符號同步要求進入的模擬信號以每個符號兩個或兩個以上的復(fù)數(shù)樣本的速率被采樣。然而，一旦達到符號同步，對于數(shù)據(jù)檢測，實際上只需要每個符號一個復(fù)數(shù)樣本。因而，符號同步特性通常要求數(shù)字接收機以比起對于數(shù)據(jù)檢測所需要的時鐘速率更高的時鐘速率運行。
而且，零交叉點是在符號內(nèi)的最壞可能的采樣點。因此，當采樣點被拉到離交叉點盡可能遠時才發(fā)生符號同步。不幸地，這種技術(shù)導(dǎo)致次最佳運行，因為被檢測的特性(即，零交叉點)不是確定最佳采樣點的信號特性。
幾種先有的數(shù)字接收機通過使用每個符號只是一個復(fù)數(shù)樣本來達到符號同步。然而，這樣的數(shù)字接收機對于載波同步與頻率偏移(例如是由多卜勒造成的)是極其敏感的。換句話說，這樣的接收機只是在需要載波同步以及對頻偏有嚴格的控制的情況下才是有用的。在需要快速捕獲或在存在重大的頻偏的情況下，這些接收機實際上是無用的。
發(fā)明揭示因此，本發(fā)明的優(yōu)點是提供了改進的符號同步裝置設(shè)備和方法。
另一個優(yōu)點是，本發(fā)明可以基于每個符號少于兩個復(fù)數(shù)樣本來數(shù)字地恢復(fù)符號定時。
另一個優(yōu)點是，本發(fā)明可容忍重大的頻率偏移。
另一個優(yōu)點是，本發(fā)明可快速地獲取符號定時。
本發(fā)明的以上的和其它的優(yōu)點是以這樣的方式來實現(xiàn)的，即在數(shù)字通信接收機內(nèi)借助了一種從被組構(gòu)成符號流的模擬信號中恢復(fù)符號同步定時的方法。該方法產(chǎn)生規(guī)定符號定時的時鐘信號。模擬信號響應(yīng)于時鐘信號而被采樣，從而產(chǎn)生出對于每個符號的復(fù)數(shù)樣本。復(fù)數(shù)樣本的幅度屬性同復(fù)數(shù)樣本的相位屬性被區(qū)分開，以使得幅度屬性對于相位變化很不敏感。由時鐘信號確定的定時根據(jù)至少一部分幅度屬性來進行調(diào)整。
附圖概述當結(jié)合附圖來考慮時，參照詳細說明和權(quán)利要求可達到對本發(fā)明的更全面的了解，在所有圖中，相同的參考數(shù)字是指同樣的部件，以及

圖1顯示了按照本發(fā)明配置的數(shù)字通信接收機的方框圖；圖2顯示了相位星座圖；圖3顯示了示例的幅度信號的時序圖；以及圖4顯示了示例的幅度信號的時序圖和該幅度信號的延時的估值。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式圖1顯示了數(shù)字通信接收機10的方框圖。接收機10從進入的模擬載波信號12恢復(fù)數(shù)字數(shù)據(jù)。載波信號12被做成離散的時間間隔流，在下面稱之為符號。符號具有相等的持續(xù)時間，每個符號輸送一個數(shù)據(jù)單元。一個數(shù)據(jù)單元輸送一個或多個比特。最好是，信號12通過使用某種形式的非恒定包絡(luò)調(diào)制，例如M進制PSK、N-QAM等而被調(diào)制。
信號12在天線14處被接收。天線14耦合到RF(射頻)部分16。RF部分16可以包括RF濾波、固定頻率振蕩器、下變頻電路、和傳統(tǒng)地被包括在射頻接收機的RF部分中的其它部件。RF部分16優(yōu)選地產(chǎn)生信號12的實質(zhì)上基帶的模擬形式。RF部分16的輸出端耦合到模擬預(yù)處理電路18的輸入端。電路18包括抗混入濾波、自動增益控制(AGC)、和通常用來調(diào)整模擬信號以用于數(shù)字化的其它電路。預(yù)處理電路18的輸出耦合到模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器20的信號輸入端。A/D轉(zhuǎn)換器20把信號12的基帶形式數(shù)字化為樣本，它表征了信號12的基帶形式在各個不同采樣瞬間的幅度。
壓控振蕩器(VCO)22的輸出端產(chǎn)生時鐘信號，它確定A/D轉(zhuǎn)換器20藉以對信號12進行采樣道b號速率振蕩。A/D轉(zhuǎn)換器20對于每個符號取小于兩個或優(yōu)選地正好一個復(fù)數(shù)樣本。按照本發(fā)明做成的符號同步器調(diào)整符號定時，使得對于每個符號所取的復(fù)數(shù)樣本在符號內(nèi)的所想要的點處發(fā)生。
A/D轉(zhuǎn)換器20的輸出耦合到正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24。正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24把信號12的數(shù)字樣本轉(zhuǎn)換成信號的I和Q正交分量的數(shù)字直角坐標特征。優(yōu)選的實施例使用熟知的希伯特(Hilbert)變換技術(shù)來把采樣的載波數(shù)據(jù)對變換成I和Q數(shù)據(jù)值，但也可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法。這些I和Q數(shù)據(jù)值表示按照直角坐標系統(tǒng)的I和Q正交分量。在優(yōu)選實施例中，正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24產(chǎn)生一個復(fù)數(shù)樣本，它包括對于每個符號的I和Q數(shù)據(jù)值。
正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24具有一個I輸出端和一個Q輸出端，每個輸出端耦合到一個直角到極坐標轉(zhuǎn)換器26。轉(zhuǎn)換器26產(chǎn)生相位角()和幅度(M)屬性值，它們相應(yīng)于在由正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24所提供的I和Q正交值之間所表示的相位關(guān)系。在優(yōu)選實施例中，在把復(fù)數(shù)信號的相位屬性同幅度屬性分開時，使用了Cordic變換處理，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員在特定的應(yīng)用中可采用其它技術(shù)，例如查找表等。轉(zhuǎn)換器24優(yōu)選地對于每個符號進行一次轉(zhuǎn)換。
轉(zhuǎn)換器26的相位輸出端耦合到相位處理器28和數(shù)據(jù)寄存器30。相位處理器28處理與幅度值分開的相位值，以便有助于恢復(fù)符號定時。對于PSK調(diào)制形式，數(shù)據(jù)檢測器30使用從復(fù)數(shù)樣本得到的相位數(shù)值以恢復(fù)由信號12輸送的數(shù)據(jù)。對于QAM調(diào)制形式，數(shù)據(jù)檢測器30可附加地使用幅度值，或數(shù)據(jù)檢測器30可替換地使用I和Q值。來自數(shù)據(jù)檢測器30的輸出提供相應(yīng)于由信號12輸送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流。另外，數(shù)據(jù)檢測器30可以提供軟判決數(shù)據(jù)。
轉(zhuǎn)換器26的幅度輸出耦合到幅度處理器32。幅度處理器32處理幅度值，以便有助于恢復(fù)符號定時。具體地，幅度處理器32接收來自相位處理器28的使能輸入。這使得輸入能鑒別何時允許幅度屬性數(shù)據(jù)影響對符號定時作出的調(diào)整。來自幅度處理器32的輸出耦合到行程平均濾波器34，其輸出驅(qū)動數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器36。D/A轉(zhuǎn)換器36具有耦合到環(huán)路濾波器38的輸入端的輸出端，環(huán)路濾波器38的輸出端耦合到VCO 22的控制輸入端。
圖2顯示了用于QPSK調(diào)制器的相位星座圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將看到，圖2顯示QPSK調(diào)制，它僅作為有助于教導(dǎo)本發(fā)明的一個例子，本發(fā)明并不限于這種調(diào)制形式。圖2描繪了四個復(fù)數(shù)點40a、40b、40c、和40d。點40a-40d顯示了在用于以單個符號輸送兩個數(shù)據(jù)比特的信號12的同相(I)和正交(Q)分量之間的理論上理想的關(guān)系。在任何的信號符號期間僅僅輸送了由復(fù)數(shù)點40a-40d描繪的關(guān)系中的一個。A/D轉(zhuǎn)換器20、正交數(shù)據(jù)發(fā)生器24、和直角到極坐標轉(zhuǎn)換器26( )一起產(chǎn)生對于每個符號的一個復(fù)數(shù)樣本，它最好是類似于點40a-40d之一。然而，這個復(fù)數(shù)樣本由于存在噪聲和其它因素總是不能精確地等于點40a-40d中的任一個。數(shù)據(jù)檢測器30(見圖1)通過確定復(fù)數(shù)樣本最接近地相似于復(fù)數(shù)點40a-40d中的哪一個，從而可鑒別在符號期間被輸送的特定的兩個數(shù)據(jù)比特。
除了噪聲以外，符號定時是確定復(fù)數(shù)樣本近似于點40a-40d的程度的因素之一。轉(zhuǎn)移軌跡42、44、和46關(guān)系中可能出現(xiàn)的示例性變化。如果符號定時不是近似正確的，則接收機10(見圖1)藉以進行工作的復(fù)數(shù)樣本可以對應(yīng)于轉(zhuǎn)移軌跡42、44、和46上的任何位置，而不是點40a-40d。因此，在符號內(nèi)采樣時刻相距近似正確的符號定時越遠，則數(shù)據(jù)檢測器30將越可能產(chǎn)生壞數(shù)據(jù)。
圖2顯示了復(fù)數(shù)關(guān)系的相位和幅度屬性隨信號12在點40a-40d之間轉(zhuǎn)移時的變化。不幸地，相位屬性可能由于其它正常地遇到的因素例如由不良的載波同步、多卜勒等造成的頻偏而進一步地改變。頻偏對相位屬性的影響使得利用相位信息來確定正確的符號定時不理想。相位信息的重要部分可能表征頻偏，而不是在點40a-40d之間的轉(zhuǎn)移。另一方面，幅度屬性隨信號12在之間轉(zhuǎn)移而改變，但仍保持對于頻偏的相當不敏感性。
圖3顯示了信號12的示例性幅度分量48在它從符號T-3通過符號T-2、T-1、和T時的時序圖。圖3顯示了在符號T-3到T期間由信號12輸送的特定的數(shù)據(jù)組作為用于教導(dǎo)本發(fā)明的例子。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將看到，本發(fā)明并不限于任何特定的數(shù)據(jù)組合。在圖3中所描繪的示例性數(shù)據(jù)組合在符號T-3和T-2之間相位轉(zhuǎn)移0弧度，在符號T-2和T-1之間相位轉(zhuǎn)移π/2弧度，在符號T-1和T之間相位轉(zhuǎn)移π弧度。因而，幅度分量48描繪了分別為轉(zhuǎn)移軌跡42、44、和46的幅度屬性，如圖2所示。
最好是，采樣時刻50集中地位于符號內(nèi)，并在接收機10中當信號12最接近地呈現(xiàn)由點40a-40d所描繪的I-Q關(guān)系時發(fā)生(見圖2)。通常，當相位改變一小點時幅度改變一小點，但在采樣時刻50之間遇到相位改變時幅度通常減小然后增加。而且，減小和增加量在相位改變量增加時變得更為顯著。
在轉(zhuǎn)移軌跡42期間，幅度信息并不提出如何調(diào)整規(guī)定符號時序的VCO時鐘信號。而且，如圖3所示，在軌跡42期間，幅度甚至可呈現(xiàn)輕微的增加，后面接著輕微的減小，它是和在軌跡44和46期間(在此時遇到更大的相位改變量)呈現(xiàn)的幅度信號特性相反。因此，在軌跡42期間，當向著最佳采樣時刻40收斂時，基于幅度屬性而對符號定時的任何的調(diào)整至少多半是遠離最佳采樣時刻發(fā)散的。因此，就像軌跡42所顯示的那樣的幅度改變情形被規(guī)定為不是進行時鐘調(diào)整的機會。
另一方面，軌跡44和46顯示了一致的信號特性。隨著采樣時刻50總的接近于其中幅度屬性達到最大值的時間點，并遠離其中幅度屬性達到最小值的時間點，則采樣時刻50大致地收斂到最佳點。然而，如在點52處所示，采樣時刻50希望不是精確地定時在幅度屬性是最大值的地方。在PSK調(diào)制格式中，過沖或振鈴常常使得幅度屬性在經(jīng)過最佳采樣時刻50以后達到最大值。在QAM調(diào)制格式中，某些數(shù)據(jù)狀態(tài)在比起其它的來說減小的幅度處被輸送。因此，就像軌跡44和46所顯示的那樣的幅度改變情形被規(guī)定為進行時鐘調(diào)整的機會。
回過去參照圖1，相位處理器28評估相位屬性，以便把時鐘調(diào)整時機與不是時鐘調(diào)整時機的時間間隔區(qū)分開。然而，相位處理器28是根據(jù)差分相位工作的，它對于頻偏是相當不敏感的。具體地，每個符號的相位值被提供給一個符號的延時單元54以及提供給減法器56的正輸入端。延時單元54的輸出端耦合到減法器56的負輸入端。減法器56的輸出端耦合到絕對值單元58，而絕對值單元58的輸出端耦合到比較單元60的“B”輸入端。恒定的門限值被加在比較單元60的“A”輸入端處。當在“B”輸入端處的相位改變值大于在“A”輸入端處的門限值時，比較單元60的輸出端激活。這個輸出耦合到幅度處理器32。
在當前的時刻，延時單元54提供在過去時刻正確的相位值。具體地，該過去時刻是從當前時刻延時的一個符號。這樣，減法器56確定在接連的符號之間的相位屬性的變化。這些變化對于頻偏是相當不敏感的，因為在僅僅一個符號的時間間隔內(nèi)發(fā)生的任何頻偏典型地只引起最小的相位誤差。絕對值單元58消除去任何正號的或負號的信息，以使得未處理的相位改變數(shù)據(jù)被提供給比較單元60。
相位處理器28根據(jù)相位改變鑒別時鐘調(diào)整時機。在給定的時間單元內(nèi)(即一個符號延時)出現(xiàn)的較大的相位改變量被規(guī)定為時鐘調(diào)整時機，而較小的相位改變量被規(guī)定為非時鐘調(diào)整時機。提供給“”輸入端的門限值設(shè)置了確定在時鐘調(diào)整時機與“非”時鐘調(diào)整時機之間的差值的門限。這個門限的精確值在本發(fā)明中不是關(guān)鍵的參量?？山邮艿慕Y(jié)果看來是只要門限被設(shè)置為大于π/4弧度是可得到的，當門限被設(shè)置為大于π/2弧度時甚至可更好的結(jié)果。
更好的結(jié)果是因為更大的相位改變?；剡^去參照圖3，在符號T期間，最大值幅度點52明顯地出現(xiàn)在想要的采樣時刻50以后。對于大于π/2弧度的相位改變量，點52出現(xiàn)在符號T的起始后大約3/4的符號T的持續(xù)期處。
圖4顯示了在符號T期間(見圖2)當信號48遵循轉(zhuǎn)移軌跡46(見圖2和3)時的示例性幅度信號48的時序圖。另外，圖4顯示了幅度信號48的延時的估值64。延時的估值信號64和幅度信號48的交叉發(fā)生在大約是符號T的中心，并與想要的采樣時刻大約相符。
回過去參照圖1，幅度處理器32包括延時單元66和減法器68。減法器68的正輸入端和延時單元66的輸入端，其每個接收對于每個符號的I-Q關(guān)系的幅度屬性。延時單元66的輸出端耦合到減法器68的負輸入端。減法器68的輸出端耦合到數(shù)據(jù)開關(guān)70的數(shù)據(jù)輸入端。由相位處理器28的比較單元60提供的使能信號被路由到數(shù)據(jù)開關(guān)70的使能輸入端，以及數(shù)據(jù)開關(guān)70的輸出端耦合到行程平均濾波器34的輸入端。
對于每個當前的時刻，延時單元66產(chǎn)生由幅度信號48(見圖4)在過去時刻呈現(xiàn)的數(shù)值的估值。在優(yōu)選實施例中，延時單元66是具有半個符號持續(xù)期的固定延時的內(nèi)插器。這樣，對于每個符號，延時單元66提供在半個符號以前已被采樣的幅度信號48呈現(xiàn)的數(shù)值的估值。在優(yōu)選實施例中，使用Farrow內(nèi)插結(jié)構(gòu)來估值在樣本之間的幅度，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員在特定的應(yīng)用中可采用其它內(nèi)插和濾波技術(shù)。因此，延時單元66產(chǎn)生在符號T期間的延時估值64(見圖4)。
參照圖1和4，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將看到，內(nèi)插器66不需要精確地估值幅度信號的延時的版本(見圖4)。例如，精確的幅度值比起根據(jù)符號T內(nèi)各個不同的采樣時刻的延時的估值的形狀并不太重要。例如，對于由符號T描繪的大的相位改變的情形，這個形狀使得延時的估值在想要的采樣點50之前達到最大值，以及在想要的采樣點50之后達到最小值。
減法器68檢測了在至少部分的符號內(nèi)在幅度屬性上發(fā)生的變化。這個幅度改變當數(shù)據(jù)開關(guān)在相位處理器28的控制下使其能接通時，被饋送通過該數(shù)據(jù)開關(guān)。如上面所討論的，相位處理器28在時鐘調(diào)整時機期間使得數(shù)據(jù)開關(guān)70能接通。幅度處理器32和行程平均濾波器34被做成為使得在非時鐘調(diào)整時機時發(fā)生的幅度改變對于符號定時基本上沒有影響。
在時鐘調(diào)整時機期間出現(xiàn)的幅度改變數(shù)據(jù)在鎖相環(huán)中被用來調(diào)整符號時序。具體地，極性被設(shè)置成使得減小幅度改變將迫使VCO 22滯后時鐘信號，從而使采樣時刻50被移到在符號內(nèi)的稍后位置。減小幅度的情形在圖4中被描繪在想要的采樣點50的左邊的區(qū)域。同樣地，增加幅度改變將迫使VCO 22提前時鐘信號，從而使采樣時刻50被移到較前位置。增加幅度的情形在圖4中被描繪在想要的采樣點50的右邊的區(qū)域。
行程平均濾波器34和環(huán)路濾波器一起可確保由任何單個符號造成的結(jié)果對于符號定時只有最小的影響，以及由幅度處理器32檢測的總的趨向被用來控制符號定時。
總之，本發(fā)明提供了改進的符號同步設(shè)備和方法。本發(fā)明可基于每個符號小于兩個復(fù)數(shù)樣本來以數(shù)字化的方式恢復(fù)符號定時。重大的頻偏是可容忍的，因為符號定時的調(diào)整主要基于幅度屬性，該幅度屬性已與復(fù)數(shù)樣本的相位屬性分開。由于能容忍頻偏以及由于鑒別時鐘調(diào)整時機，因此本發(fā)明快速地獲得符號定時。
上面已參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就看到，在這些優(yōu)選實施例中可作出改變和修正而不背離本發(fā)明的范圍。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將看到，本發(fā)明的數(shù)字部分可通過使用分立元件或在數(shù)字信號處理器內(nèi)類實現(xiàn)。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將看到，估值幅度變化的持續(xù)時間可以延長或減小，如果延長的話，時鐘調(diào)整時機可被規(guī)定成當特定的相位改變在大于一個符號期間出現(xiàn)時。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的這些和其它的改變與修正，打算被包括在本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.在數(shù)字通信接收機(10)中從被構(gòu)成為符號流的模擬信號(12)中恢復(fù)符號定時的方法，其中改進包括以下步驟產(chǎn)生(22)規(guī)定符號定時的時鐘信號；根據(jù)所述時鐘信號來采樣(20)所述模擬信號，以便產(chǎn)生對于每個符號的復(fù)數(shù)樣本；把所述復(fù)數(shù)樣本的幅度屬性與所述復(fù)數(shù)樣本的相位屬性區(qū)分開(26)，以使得所述幅度屬性對于相位改變基本上是不敏感的；以及根據(jù)至少所述幅度屬性的一部分，調(diào)整(32)由所述時鐘信號規(guī)定的所述符號定時。
2.如權(quán)利要求1所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，附加地包括以下步驟根據(jù)所述復(fù)數(shù)樣本的所述相位屬性，鑒別(28)時鐘調(diào)整時機；以及使得與時鐘調(diào)整時機近似一致的幅度屬性能起作用(70)，以便調(diào)整所述符號定時。
3.如權(quán)利要求2所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述鑒別步驟包括確定在所述相位屬性中發(fā)生的改變的步驟(60)；以及所述時鐘調(diào)整時機是根據(jù)在所述相位屬性中的所述改變而被鑒別的。
4.如權(quán)利要求3所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述鑒別步驟(28)還包括以下步驟把相對較大的相位改變的發(fā)生確定為時鐘調(diào)整時機；以及把相對較小的相位改變的發(fā)生確定為非時鐘調(diào)整時機。
5.如權(quán)利要求1所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述調(diào)整步驟包括以下步驟檢測在所述幅度屬性中在至少部分的符號內(nèi)發(fā)生的變化(68)，以使得所述符號定時根據(jù)幅度改變而被調(diào)整。
6.在數(shù)字通信接收機(10)中從被構(gòu)成為符號流的模擬信號(12)中恢復(fù)符號定時的方法，其中改進包括以下步驟產(chǎn)生(22)規(guī)定符號定時的時鐘信號；根據(jù)所述時鐘信號來采樣(20)所述模擬信號，以便產(chǎn)生對于每個符號的復(fù)數(shù)樣本；根據(jù)由所述復(fù)數(shù)樣本呈現(xiàn)的相位關(guān)系，鑒別(28)時鐘調(diào)整時機；以及根據(jù)由所述復(fù)數(shù)樣本在近似的所述鑒別的時鐘調(diào)整時機時呈現(xiàn)的幅度關(guān)系，調(diào)整(32)由所述時鐘信號規(guī)定的所述符號定時。
7.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，附加地包括以下步驟產(chǎn)生(26)對于每個復(fù)數(shù)樣本的幅度值和相位值。
8.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述采樣步驟(20)被做成以小于每個符號兩個復(fù)數(shù)樣本的速率采樣所述模擬信號。
9.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，附加地包括以下步驟檢測由所述模擬信號輸送的數(shù)據(jù)(30)，所述檢測數(shù)據(jù)的步驟是根據(jù)所述復(fù)數(shù)樣本進行的。
10.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述鑒別步驟包括確定在所述相位關(guān)系中發(fā)生的改變(56)；以及所述時鐘調(diào)整時機是根據(jù)在所述相位關(guān)系中的所述改變而被鑒別的。
11.如權(quán)利要求10所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述鑒別步驟還包括以下步驟把相對較大的相位改變的發(fā)生確定(60)為時鐘調(diào)整時機；以及把相對較小的相位改變的發(fā)生確定(60)為非時鐘調(diào)整時機。
12.如權(quán)利要求10所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述鑒別步驟還包括以下步驟建立(60)大于π/4的門限；把在接連的符號之間的大于所述門限的相位改變的發(fā)生確定(60)為時鐘調(diào)整時機；以及把在接連的符號之間的小于所述門限的相位改變的發(fā)生確定(60)為非時鐘調(diào)整時機。
13.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述調(diào)整步驟包括以下步驟檢測(68)在所述幅度關(guān)系中在至少部分的符號內(nèi)發(fā)生的改變，該部分的符號基本上與所述時鐘調(diào)整時機相一致。
14.如權(quán)利要求13所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述調(diào)整步驟還包括以下步驟當在所述檢測步驟中檢測到增加的幅度關(guān)系時，提前所述符號定時。
15.如權(quán)利要求13所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述調(diào)整步驟還包括以下步驟當在所述檢測步驟中檢測到減小的幅度關(guān)系時，延遲(66)所述符號定時。
16.如權(quán)利要求6所要求的恢復(fù)符號定時的方法，其特征在于，其中所述采樣步驟在采樣時刻采樣所述模擬信號，從而所述復(fù)數(shù)樣本及其所述幅度關(guān)系相應(yīng)于在所述采樣時刻的所述模擬信號；所述調(diào)整步驟包括以下步驟內(nèi)插(66)由所述復(fù)數(shù)樣本在所述采樣時刻呈現(xiàn)的所述幅度關(guān)系，以便估值在所述采樣時刻之間出現(xiàn)的幅度關(guān)系；以及所述調(diào)整步驟還包括確定(68)在所述幅度關(guān)系與所述估值的幅度關(guān)系之間的變化的步驟。
17.在接收模擬信號(12)的數(shù)字通信接收機(10)中用于恢復(fù)被構(gòu)成為符號流的符號定時的符號同步器，其中改進內(nèi)容包括振蕩器(22)，用于產(chǎn)生規(guī)定符號定時的時鐘信號；模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(20)，被耦合到所述振蕩器(22)，用于采樣所述模擬信號，以產(chǎn)生對于每個符號的復(fù)數(shù)樣本；相位處理器(28)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)，用于根據(jù)由所述復(fù)數(shù)樣本呈現(xiàn)的相位關(guān)系，鑒別時鐘調(diào)整時機；以及幅度處理器(32)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)、所述相位處理器(28)和所述振蕩器(22)，用于根據(jù)由所述復(fù)數(shù)樣本在近似的所述鑒別的時鐘調(diào)整時機時呈現(xiàn)的幅度關(guān)系，調(diào)整由所述時鐘信號規(guī)定的所述符號定時。
18.如權(quán)利要求17所要求的符號同步器，其特征在于，附加地包括直角到極坐標轉(zhuǎn)換器(26)，它具有耦合到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(20)的輸入端，具有耦合到所述相位處理器(28)的相位輸出端，具有耦合到所述幅度處理器(32)的幅度輸出端。
19.如權(quán)利要求17所要求的符號同步器，其特征在于，其中所述振蕩器(22)和所述轉(zhuǎn)換器(20)被做成以小于每個符號兩個復(fù)數(shù)樣本的速率采樣所述模擬信號。
20.如權(quán)利要求17所要求的符號同步器，其特征在于，其中所述相位處理器(28)包括延時單元(54)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)，用于在當前時刻產(chǎn)生由所述復(fù)數(shù)樣本在過去的時刻呈現(xiàn)的相位關(guān)系；以及減法器(56)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)和所述延時單元(54)，用于確定在所述當前的和過去的時刻之間的所述相位關(guān)系中發(fā)生的改變。
21.如權(quán)利要求20所要求的符號同步器，其特征在于，附加地包括比較單元(60)，它被耦合到所述減法器(56)，所述比較單元被做成使得相對較大的相位改變的發(fā)生被規(guī)定為時鐘調(diào)整時機，以及使得相對較小的相位改變的發(fā)生被規(guī)定為非時鐘調(diào)整時機。
22.如權(quán)利要求17所要求的符號同步器，其特征在于，其中所述幅度處理器(32)包括延時單元(66)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)，用于在當前時刻產(chǎn)生由所述復(fù)數(shù)樣本在過去的時刻呈現(xiàn)的幅度關(guān)系，所述當前的和過去的時刻是與所述時鐘調(diào)整時機之一近似一致；以及減法器(68)，被耦合到所述轉(zhuǎn)換器(20)和所述延時單元(66)，用于確定在所述當前的和過去的時刻之間的所述幅度關(guān)系中發(fā)生的改變。
23.如權(quán)利要求22所要求的符號同步器，其特征在于，其中所述幅度處理器(32)被做成與所述振蕩器(22)協(xié)同工作以使得當所述減法器在所述時鐘調(diào)整時機中的一個時鐘調(diào)整時機期間檢測到增加的幅度關(guān)系時，符號定時被提前，以及以使得當所述減法器在所述時鐘調(diào)整時機中的一個時鐘調(diào)整時機期間檢測到減小的幅度關(guān)系時，所述符號定時被延遲。
24.如權(quán)利要求22所要求的符號同步器，其特征在于，其中所述振蕩器(22)和所述轉(zhuǎn)換器(20)被做成在采樣時刻采樣所述模擬信號，以使得所述復(fù)數(shù)樣本及其所述幅度關(guān)系相應(yīng)于在所述采樣時刻的所述模擬信號；以及所述延時單元(66)包括內(nèi)插器，它被配置來估值在所述采樣時刻之間出現(xiàn)的幅度關(guān)系。
全文摘要
數(shù)字通信接收機(10)的每個符號取基帶模擬信號(12)的一個復(fù)數(shù)樣本(20)。直角到極坐標轉(zhuǎn)換器(26)把復(fù)數(shù)樣本的相位屬性與幅度屬性區(qū)分開。相位處理器(28)鑒別時鐘調(diào)整時機,它是在接連的符號之間發(fā)生相對較大的相位改變時出現(xiàn)。幅度處理器(32)只在時鐘調(diào)整時機期間影響符號定時。幅度處理器(32)當在時鐘調(diào)整時機期間檢測到減小的幅度變化時,提前鎖相環(huán)中的符號定時。以及當在時鐘調(diào)整時機期間檢測到增加的幅度變化時。延遲鎖相環(huán)中的符號定時。內(nèi)插器(66)可被用來估值在樣本之間的幅度值,以便確定在采樣的幅度值與估值的幅度值之間的幅度改變。
文檔編號H04L7/00GK1229548SQ96180437
公開日1999年9月22日 申請日期1996年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月17日
發(fā)明者B·A·科克倫, R·D·麥卡利斯特 申請人:西科姆公司