專利名稱：移動站中已接收信號突發(fā)相位改變之改正裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系普遍關(guān)于移動站接收器電路的領(lǐng)域，及特別是關(guān)于在已接收信號突發(fā)相位改變之改正方法及裝置。
背景技術(shù)：
在移動站中無線電頻率接收器電路一般包含(以目前的先前技藝為基礎(chǔ))放大器級、”低噪聲放大器”(LNA)，其具二或更多可切換增益因子。做為實例，該放大器級可對兩個增益因子被構(gòu)型，一個具+15分貝，另一個具-5分貝，以考慮該個別接收場強度，接收場強度系基于許多參數(shù)而定，但特別是基于至下一個基站的距離，及以在最佳可能方式作動在該移動站的接收器。
在該增益因子間的更換一般需要在該輸出信號的突發(fā)相位改變，做為實例因為該放大器級具不同組的該個別增益因子的延遲時間，或者與電路相關(guān)的其它相位改變發(fā)生。這些突發(fā)相位改變顯著程度地?fù)p傷該接收系統(tǒng)的性能，因為在接近于該突發(fā)相位改變的時間所傳送的數(shù)據(jù)被接收器誤解讀。當(dāng)該放大器級經(jīng)常性地更換時，位錯誤率因而顯著地增加。
在先前已知系統(tǒng)中，沒有任何對突發(fā)相位改變的特殊修正或補償被執(zhí)行。而是，信號接收器，如在GSM及EDGE兼容信號的情況下的”均衡器”及在UMTS兼容信號的情況下的”耙式接收器”，的能力被使用以相當(dāng)緩慢地改正相位改變。在這些情況下所使用的非常復(fù)雜的算法表示調(diào)整為非常緩慢的及所以對快速及大量的突發(fā)相位改變之反應(yīng)為非常不令人滿意的。目前為止，該已接收信號所以無法在相當(dāng)長的時間間隔被正確地評估，其產(chǎn)生在該位錯誤率的相對應(yīng)增加。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明目的為訂定一種方法或敘述相對應(yīng)裝置，其可修正或補償在該已接收信號的突發(fā)相位改變以確保幾乎未被損傷的接收盡管該增益因子被更換。
在此方面，下列進一步情況及問題施用，其同樣地需要盡可能地被解決
a)突發(fā)相位改變必須被修正或補償直到該相位錯誤被忽略。
b)修正或補償必須使用專有數(shù)字裝置被執(zhí)行。
c)修正必須被快速地執(zhí)行，亦即較”均衡器”或”耙式接收器”更為快速。
d)在此情況下信號流必須不被中斷。
e)該方法必須與現(xiàn)有模擬放大器電路及其起動電路兼容。
f)已提供改正已接收信號的頻率之裝置亦必須被用于改正突發(fā)相位改變。
g)改正突發(fā)相位改變所必需的裝置必須能夠被整合于該相同芯片做為該信號接收器的數(shù)字部份。
h)沒有任何在芯片上的額外連接是必要的。
i)該裝置及該方法意欲為適合，特別是，用于基于標(biāo)準(zhǔn)GSM、EDGE、UMTS FDD、UMTS TDD及TIA/EIA-136(IS136)的移動站。
此目的及其它情況及問題由獨立項權(quán)利要求的特征化特性達到、解決，有利發(fā)展及細(xì)節(jié)被訂定于子權(quán)利要求。
本發(fā)明的基本觀念為相位改正及共同控制單元的裝置之使用，共同控制單元切換該放大器級的增益因子，及當(dāng)更換該放大器級時，在與切換放大器級的增益因子協(xié)調(diào)的時間，傳送適當(dāng)大小的相位改正值至相位改正的裝置，于此該控制單元使用關(guān)于固定參數(shù)的知識，例如延遲時間及突發(fā)相位改變的性質(zhì)，特別是使得至少該先前提及的條件a)被滿足。


本發(fā)明參考圖式各圖被詳細(xì)解釋于下，其中第1圖顯示根據(jù)本發(fā)明裝置的通用具體實施例；第2圖顯示具額外頻率改正區(qū)段的進一步具體實施例；第3圖顯示具額外頻率改正區(qū)段做為第2圖所示具體實施例的替代方案之具體實施例；第4圖顯示被提供于根據(jù)本發(fā)明裝置用于改正突發(fā)相位改變單元的通用具體實施例；第5圖顯示在第2或3圖所示相位及頻率改正單元的無放大器裝置之結(jié)構(gòu)；第6圖顯示被提供于根據(jù)本發(fā)明裝置用于改正突發(fā)相位改變單元的特定、低復(fù)雜性具體實施例；第7圖顯示被提供于根據(jù)本發(fā)明裝置用于改正突發(fā)相位改變單元的進一步低復(fù)雜性具體實施例；第8圖顯示一種圖以說明在第6圖所示用于改正突發(fā)相位改變單元的相位旋轉(zhuǎn)；第9圖顯示一種圖以說明在第6圖所示用于改正突發(fā)相位改變單元的相位旋轉(zhuǎn)；第10圖顯示一種進一步裝置以用于具使用CORDIC算法的頻率改正組件的相位及頻率改正單元。
具體實施例方式
如第1圖所示，本發(fā)明的通用具體實施例具放大器級30以使用至少兩個不同可切換增益因子放大該已接收信號，其可使用該相關(guān)切換信號101切換之。
此外，本發(fā)明的通用具體實施例具至少一個相位改正裝置20于該解調(diào)器及A/D轉(zhuǎn)換器40下游的復(fù)數(shù)值接收信號路徑，及亦具系統(tǒng)控制單元10，其輸出經(jīng)控制變量102、103以用于該放大器級的該相位改正及切換信號101。
第1圖所示的通用具體實施例達到本發(fā)明目的及，此外，滿足以上所列的條件a)-i)及解決以上所列的問題，此具體實施例提供下列優(yōu)點a)該系統(tǒng)控制單元10本身在該放大器級30的增益因子間更換及因此知道更換的正確時間。此表示該系統(tǒng)控制單元能有利地確定在該已接收信號的該突發(fā)相位改變出現(xiàn)在該相位改正裝置20的輸入之時間。在此情況下，該解條器及A/D轉(zhuǎn)換器40的時間延遲為固定，決定的系統(tǒng)變量，其為該系統(tǒng)控制單元已知。基于此原因，該系統(tǒng)控制單元10可使用控制信號102通知該相位改正單元20需要進行改正的時間。
b)該突發(fā)相位改變(此系當(dāng)自一個放大器更換至另一個放大器時發(fā)生)的位準(zhǔn)亦同樣地為固定，決定的系統(tǒng)變量及同樣地為該系統(tǒng)控制單元10已知?；诖嗽颍撓到y(tǒng)控制單元10可使用進一步控制信號103通知該相位改正單元20必須被改正的該突發(fā)相位改變之位準(zhǔn)。
c)改正后，理想上不再有任何突發(fā)相位改變?yōu)榭梢姷?，或是僅小的突發(fā)變化保留，其可足夠快速地由后續(xù)接收器被改正，故沒有顯著的位錯誤發(fā)生。該接收器因而由本發(fā)明裝置被解除負(fù)擔(dān)，及同時得到改良的位錯誤率。
此外，本發(fā)明可具下列特征，及可在示例具體實施例詳細(xì)看出d)在最一般的情況下，該突發(fā)相位改正裝置20可包含如第4圖所示的復(fù)數(shù)倍加器，其使用復(fù)數(shù)旋轉(zhuǎn)因子exp(jΔSHIFT)旋轉(zhuǎn)該輸入值及因而補償該突發(fā)相位改變。
e)取代復(fù)數(shù)倍加器，一種裝置亦被實施，其使用第5圖所示的CORDIC算法執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)且無倍加器，如在德國專利特許公開申請案DE199 48 899 A1所敘述，其全文于此被并入本申請案所揭示內(nèi)容。
f)改正突發(fā)相位改變的裝置可同時被用做頻率改正組件，若與第2圖及第3圖一起使用，包括經(jīng)由延遲組件22反饋的加法器級21的相位累積器被連接至該裝置的上游以改正突發(fā)相位改變20。對頻率改正，特別的相位增量ΔINC被指定為該相位累積器的輸入變量。若突發(fā)相位改變必須在相同時間被改正，則該突發(fā)相位改變的改正值ΔSHIFT被使用額外加法器23再一次加至該相位累積器的輸入信號，如第2圖所示。或者，該相位增量ΔINC再次被改良或者是對一個操作時脈循環(huán)可使用該多任務(wù)器24被更換至另一個值Δ’SHIFT，如第3圖所示。此具體實施例的優(yōu)點為用做整合器的反饋加法器級表示動作僅需被執(zhí)行一次以改正突發(fā)相位改變，及該突發(fā)相位改正為永久有效的。此外，該目前的相位改變值不依先前事件而定。
本發(fā)明可具下列額外特殊特征a)在一些應(yīng)用實例中，僅0°、90°、或-90°的突發(fā)相位改變發(fā)生。在這些實例中，如第6圖所示，僅包含開關(guān)及倒反器的特別有效的無倍加器結(jié)構(gòu)可被用于本發(fā)明裝置。
b)若在情況a)的實例未被平行處理，亦即同時處理，而是對正常(I)及正交(Q)組件使用分時多任務(wù)，則0°、90°、或-90°的突發(fā)改變可使用僅一個多任務(wù)器及倒反器而被補償，如第7圖所示。
c)如第6及7圖所示自a)或b)的裝置可特別有利地與使用CORDIC算法的頻率改正組件合并，因該CORDIC結(jié)構(gòu)已包含倒反器。僅需要第二控制信號，如第10圖所示。
進一步具體實施例參考圖式各圖被詳細(xì)解釋于下。
第2圖顯示一種裝置做為第1圖的補充，其包括進一步組件以與額外頻率改正區(qū)段聯(lián)合實施。
該系統(tǒng)控制單元10首先使用該連接101以更換該增益因子及程序化該適當(dāng)改正值ΔSHIFT103。若所得突發(fā)相位改變發(fā)生于該輸入信號x+jy，該多任務(wù)器24藉由該控制信號102為在相加循環(huán)的期間被置入開關(guān)位置1。由此所達到的效果為該突發(fā)相位改變使用加法器23憑借該修正值的單一加成而在相位累積器永遠補償。在其余時間，該多任務(wù)器24被置于位置0，亦即沒有進一步相位改正被執(zhí)行。
第3圖顯示一種與第2圖相反的裝置，其僅使用單一加法器21以最小化復(fù)雜性，但該系統(tǒng)控制單元10需要提供Δ’SHIFT＝Δ’SHIFTΔ’INC，其與在相同時間發(fā)生的該頻率改正一起改良，然而，此一般不為缺點。
該多任務(wù)器的操作與第2圖所示的變化相同。
第4圖以復(fù)數(shù)值倍加器的形式顯示第2圖或第3圖所示的改正突發(fā)相位改變或頻率改正單元20之最一般具體實施例，其經(jīng)由角度12(相位)ΔSHIFT旋轉(zhuǎn)該復(fù)數(shù)值輸入信號x+jy及輸出該復(fù)數(shù)值輸出信號x’+jy’。
第5圖顯示在第2或3圖所示相位及頻率修正單元20的無放大器裝置之結(jié)構(gòu)，其系基于CORDIC方法為基礎(chǔ)操作，如做為實例在德國專利特許公開申請案DE 199 48 899 A1所敘述，其特別是關(guān)于該CORDIC算法全文被并入本申請案的所揭示內(nèi)容。由第2圖或第3圖，決定所使用相位的輸入信號為來自該相位累積器12的輸出信號。當(dāng)該輸入信號的算術(shù)符號必須被倒反時，信號s為邏輯1。
第6圖顯示于第1圖的改正突發(fā)相位改變單元20的特定、特別低復(fù)雜性具體實施例，其適合用于改正0°、90°、或-90°的突發(fā)相位改變。此三個不同的相位值使用該多任務(wù)器位置0、1及2被編碼。
第7圖同樣地顯示于第1圖標(biāo)出的改正突發(fā)相位改變單元20的特定、特別低復(fù)雜性具體實施例，若正常(I)及正交(Q)組件存在及經(jīng)由分時多任務(wù)被處理，則其適合用于改正0°、90°、或-90°的突發(fā)相位改變。在90°及-90°的情況下，該后續(xù)處理單元接著解釋原先伴隨著該正常組件的時槽為正交組件，及反之亦然。在此方面，該倒反器倒反每一個第二數(shù)據(jù)值。
第8圖及第9圖說明在第6圖及第7圖所示裝置如何執(zhí)行在點A關(guān)于點B經(jīng)由90°及-90°的相位旋轉(zhuǎn)。
在第6圖的裝置可特別有利地與使用該CORDIC算法的頻率改正組件合并，因在第5圖的該CORDIC結(jié)構(gòu)已包含倒反器，僅一個第二控制信號為算術(shù)符號倒反所必需，如第10圖所示。在第10圖的區(qū)塊中此表示算數(shù)符號倒反，與第5圖相較，該算數(shù)符號現(xiàn)在可分別對I及Q倒反。此外，該裝置已由中間開關(guān)延伸，若相關(guān)控制信號為邏輯1，此中間開關(guān)改換輸入信號。除了該相位值12(其由該相位累積器1提供用于頻率改正的目的，兩個進一步控制信號SI及SQ由在本示例具體實施例的該系統(tǒng)控制單元提供以取代該值ΔSHIFT，該兩個進一步控制信號表示值0°、-90°、90°或180°的該突發(fā)相位改變，其必需被改正。與在第2圖或第3圖的示例具體實施例相反，這些控制信號必需被永遠施用。該中間開關(guān)及該多任務(wù)器的控制信號可由信號s、SI及SQ使用XOR閘經(jīng)由簡單邏輯組合而得到，如第10圖所示。
權(quán)利要求
1.一種改正在移動站的已接收信號的突發(fā)相位改變之裝置，其特征在于-該移動站的接收路徑器包含具至少二個可切換狀態(tài)的可切換組件(30)，在更換時其產(chǎn)生突發(fā)相位改變于該已接收信號，這些突發(fā)相位改變-能夠由相位改正裝置(20)改正之，及-使用系統(tǒng)控制單元(10)傳送此所需的參數(shù)，特別是該突發(fā)相位改變的位準(zhǔn)及該突發(fā)相位改變的時間，至該相位改正裝置(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項的裝置，其特征在于-該系統(tǒng)控制單元(10)被設(shè)計使得其更換該可切換組件(30)，特別是該放大器級(30)的增益因子，及在于其使用此性質(zhì)決定該突發(fā)相位改變的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求第1或2項的裝置，其特征在于-該相位改正單元(20)同時執(zhí)行突發(fā)相位改變及頻率改正的改正(第2圖、第3圖)。
4.根據(jù)先前權(quán)利要求其中一項的裝置，其特征在于-該相位改正單元(20)包含以該CORDIC算法的原則為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)先前權(quán)利要求其中一項的裝置，其特征在于-該相位改正單元(20)包含一種特定進行0°、90°、及-90°或是180°的相位改正的無放大器裝置之結(jié)構(gòu)(第6圖)。
6.根據(jù)權(quán)利要求第5項的裝置，其特征在于-精確地一個多任務(wù)器被提供用于使用分時多任務(wù)處理該正常及正交組件(第7圖)。
7.根據(jù)權(quán)利要求第5項的裝置，其特征在于-以0°、90°、及-90°或是180°的該相位改正單元(20)與頻率改正單元合并，其系以該CORDIC算法的原則為基礎(chǔ)(第10圖)。
8.根據(jù)權(quán)利要求第5項的裝置，其特征在于-以0°、90°、及-90°或是180°的該相位改正單元(20)使用模擬信號處理的裝置進行，及特別是被整合于包含該可切換模擬組件的芯片。
9.根據(jù)先前權(quán)利要求其中一項的裝置，其特征在于-其在相同芯片整合為該數(shù)字信號接收器。
10.一種具根據(jù)先前權(quán)利要求一或更多項的裝置之移動站，其支持，特別是，標(biāo)準(zhǔn)UMTS FDD、UMTS TDD、GSM(GMSK調(diào)制)、EDGE(3π/8-8PSK調(diào)制)及TIA/EIA-136(π/4-DQPSK調(diào)制或8-PSK調(diào)制)或其部份組合。
11.一種修正在移動站的已接收信號的突發(fā)相位改變之方法，其特征在于-當(dāng)具至少二個可切換狀態(tài)的可切換組件(30)更換時，該移動站的接收路徑器產(chǎn)生突發(fā)相位改變于該已接收信號及-相位改正裝置(20)改正該突發(fā)相位改變，及系統(tǒng)控制單元(10)傳送此所需的參數(shù)，特別是該突發(fā)相位改變的位準(zhǔn)及該突發(fā)相位改變的時間，至該相位改正裝置(20)。
12.根據(jù)權(quán)利要求第11項的方法，其特征在于-該系統(tǒng)控制單元(10)亦更換該可切換組件(30)，特別是該放大器級(30)的增益因子，及，特別是在于其使用此性質(zhì)以決定該突發(fā)相位改變的時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求第11或12項的方法，其特征在于-該相位改正單元(20)同時執(zhí)行突發(fā)相位改變的改正及頻率改正(第2圖、第3圖)。
14.根據(jù)權(quán)利要求第11至13項其中一項的方法，其特征在于-該相位改正單元(20)包含以該CORDIC算法的原則為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求第11至14項其中一項的方法，其特征在于-該相位改正單元(20)包含一種特定進行0°、90°、及-90°或是180°的相位改正的無放大器裝置之結(jié)構(gòu)(第6圖)。
16.根據(jù)權(quán)利要求第15項的方法，其特征在于-該正常及正交組件被使用分時多任務(wù)處理，及僅一個多任務(wù)器被使用(第7圖)。
17.根據(jù)權(quán)利要求第15項的方法，其特征在于-以0°、90°、及-90°或是180°的該相位改正單元與頻率改正單元合并，其系以該CORDIC算法的原則為基礎(chǔ)(第10圖)。
18.根據(jù)權(quán)利要求第15項的方法，其特征在于-以0°、90°、及-90°或是180°的該相位改正單元使用模擬信號處理的裝置進行，及特別是被整合于包含該可切換模擬組件的芯片。
19.根據(jù)權(quán)利要求第11至18項其中一項的方法，其特征在于-該裝置或該方法被整合為在相同芯片做為該數(shù)字信號接收器。
20.根據(jù)權(quán)利要求第11至19項其中一項的方法，其特征在于-其被用于移動站，其支持，特別是，標(biāo)準(zhǔn)UMTS FDD、UMTS TDD、GSM(GMSK調(diào)制)，EDGE(3π/8-8PSK調(diào)制)并及TIA/EIA-136(π/4-DQPSK調(diào)制或8-PSK調(diào)制)或其部份組合。
全文摘要
為改正突發(fā)相位改變，相位改正裝置(20)及共同控制單元(10)被敘述，共同控制單元(10)切換該放大器級(30)的增益因子，及當(dāng)更換該放大器級時，在與此協(xié)調(diào)的時間傳送適當(dāng)大小的相位改正值至相位改變的裝置(20)，于此該控制單元(10)使用關(guān)于固定參數(shù)的知識，例如延遲時間及突發(fā)相位改變的性質(zhì)。
文檔編號H04B1/10GK1596509SQ02823607
公開日2005年3月16日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月27日
發(fā)明者B·岡澤曼恩, A·比吉, D·文澤爾, R·沃思 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司