專利名稱：脈沖信號接收裝置、脈沖化四相移相鍵控信號接收裝置以及脈沖信號接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脈沖信號接收裝置、脈沖化QPSK (quadrature phase-shift keying;四相移相鍵控)信號接收裝置以及脈沖信號接收方法，特別涉及接 收以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖調(diào)制信號的脈沖信號接收裝 置、脈沖化QPSK信號接收裝置以及脈沖信號接收方法。
背景技術(shù)：
以前，作為生成在進(jìn)行解調(diào)處理時所需的時鐘信號的方法，在接收裝置 中一般使用從接收信號中再現(xiàn)時鐘信號的時鐘恢復(fù)(時鐘再現(xiàn))的方法(例 如，參照專利文獻(xiàn)l)。圖1是表示在專利文獻(xiàn)1中公開的接收裝置的主要結(jié) 構(gòu)的方框圖。在該圖所示的接收裝置中，在時鐘再現(xiàn)電路13中，從接收信號 中再現(xiàn)時鐘信號。時鐘再現(xiàn)電路13中的時鐘恢復(fù)的基本動作為，檢測接收信 號的電平變化點，對存儲在時鐘再現(xiàn)電路13的內(nèi)部的時鐘信號的頻率和相位 進(jìn)行控制，以使其與檢測出的電平變化點同步，并將控制后的時鐘信號作為 再現(xiàn)時鐘信號輸出。
專利文獻(xiàn)1:特開2004-215220號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題
但是，在對脈沖調(diào)制信號適用上述的時鐘恢復(fù)方法時，并不一定能夠總 是再現(xiàn)最合適的時鐘。也就是說，在對脈沖調(diào)制信號適用時鐘恢復(fù)方法時， 再現(xiàn)并非對應(yīng)于碼元周期而是對應(yīng)于信號寬度的頻率的時鐘。因此，在時鐘 恢復(fù)方法中，對相對于碼元周期，信號寬度較短的脈沖調(diào)制信號，使用所再 現(xiàn)的時鐘對脈沖調(diào)制信號進(jìn)行采樣時，在原本不需要進(jìn)行采樣的采樣點也對 脈沖調(diào)制信號進(jìn)行采樣。因此，在時鐘恢復(fù)方法中存在以下的問題，難以將 采樣后的信號直接用作解調(diào)信號。
本發(fā)明的目的在于提供脈沖信號接收裝置、脈沖化QPSK信號接收裝置 以及脈沖信號接收方法，能夠?qū)π盘枌挾缺却a元周期短的脈沖調(diào)制信號，以 比較簡單的結(jié)構(gòu)檢測在最合適的時鐘定時(clocktiming)采樣出的信號。
解決課題的方案
為了解決這樣的問題，本發(fā)明的脈沖信號接收裝置采用的結(jié)構(gòu)包括接 收單元，接收脈沖信號；二值化單元，對所述脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定， 變換為二值化信號；時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，獲得與所述二值化信號同步的時鐘 和使用該時鐘對所述二值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；時分單元，將所 述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串；計數(shù)單元，對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在規(guī)定 期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)選擇單元，基于由所述計數(shù)單元計數(shù)出 的計數(shù)值，從所述多個數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在接收以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度并且在碼元 周期中的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖信號時，從對脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判 定所獲得的二值化信號中，通過時鐘恢復(fù)方法再現(xiàn)時鐘時，生成以比碼元周 期短的周期為時鐘周期的再現(xiàn)時鐘。因此，雖然在再現(xiàn)時鐘的上升沿采樣出 的再現(xiàn)數(shù)據(jù)中含有非期望數(shù)據(jù)，但是將再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串，基于時 分后的數(shù)據(jù)串中有無包含再現(xiàn)數(shù)據(jù)，從多個數(shù)據(jù)串中選擇實際使用的數(shù)據(jù)串 的候補，從而能夠除去非期望數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為，能夠通過比較 簡單的結(jié)構(gòu)，解調(diào)以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖信號。
本發(fā)明的有益效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供脈沖信號接收裝置、脈沖化QPSK信號接收裝置 以及脈沖信號接收方法，能夠?qū)π盘枌挾缺却a元周期短的脈沖調(diào)制信號，以 比較簡單的結(jié)構(gòu)檢測在最合適的時鐘定時采樣出的信號。


圖1是表示以往的接收裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式1的脈沖信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是用于說明實施方式1的脈沖信號接收裝置的動作的時序(timing)圖。
圖4是用于說明實施方式1的選擇數(shù)據(jù)判定單元的動作的時序圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式2的脈沖信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6A是用于說明實施方式2的脈沖信號接收裝置的動作的時序圖。 圖6B是用于說明實施方式2的脈沖信號接收裝置的動作的時序圖。 圖6C是用于說明實施方式2的脈沖信號接收裝置的動作的時序圖。 圖7是表示本發(fā)明實施方式2的脈沖信號接收裝置的另外的主要結(jié)構(gòu)的 方框圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式3的脈沖化QPSK信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu) 的方框圖。
圖9是用于說明實施方式3的脈沖化QPSK信號接收裝置的動作的時序圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。 (實施方式1)
圖2表示本發(fā)明實施方式1的脈沖信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu)。此外，圖 3表示脈沖信號接收裝置的各個單元中的時序圖。
圖2所示的脈沖信號接收裝置100包括二值化單元101、時鐘數(shù)據(jù)恢 復(fù)單元102、時分單元103、計數(shù)器104-1、 104-2、 104-3、最大值檢測單元 105、選擇數(shù)據(jù)判定單元106以及數(shù)據(jù)選擇單元107。
二值化單元101對經(jīng)由天線接收到的接收信號Sll的振幅電平進(jìn)行閾值 判定，變換為Low(低)電平或High(高)電平的二值的其中一方，并將變 換后的二值化信號S12輸出到時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102。
時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102從二值化信號S12生成再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13和再現(xiàn)時鐘 S14。具體而言，時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102檢測二值化信號S12的接收信號的電 平變化點。接著，時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102對存儲在時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102內(nèi) 部的時鐘信號的頻率和相位進(jìn)行控制，以使其與檢測出的電平變化點同步， 生成控制后的時鐘信號作為再現(xiàn)時鐘S14。下面，作為一個例子說明以下的 情況，從未圖示的通信對方發(fā)送1碼元周期的1/3的脈寬的脈沖信號，如圖3 所示，二值化單元101生成1碼元周期的1/3左右的脈寬的二值化信號。
時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102在1碼元周期中生成在tl、 t2、 t3的定時(以下 稱為"采樣定時")具有上升沿的再現(xiàn)時鐘S14。時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102在再現(xiàn) 時鐘S14的上升沿對二值化信號S12進(jìn)行采樣，取得再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13。時鐘數(shù)
據(jù)恢復(fù)單元102將生成的再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13和再現(xiàn)時鐘S14輸出到時分單元103。 時分單元103在再現(xiàn)時鐘S14的采樣定時tl、 t2、 t3對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn) 行采樣。接著，時分單元103將在釆樣定時tl采樣出的彩:據(jù)S15-l輸出到計 數(shù)器104-1,將在采樣定時t2采樣出的數(shù)據(jù)S15-2輸出到計數(shù)器104-2，將在 采樣定時t3采樣出的數(shù)據(jù)S15-3輸出到計數(shù)器104-3。時分單元103還將數(shù) 據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3輸出到數(shù)據(jù)選擇單元107。另外，在l碼元周期內(nèi)的 采樣數(shù)沒有被限定為三次。時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102生成在1碼元周期內(nèi)具有 四個以上的上升沿的時鐘時，時分單元103在每個上升沿對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn) 行采樣，從而時分為四個數(shù)據(jù)串。
計數(shù)器104-1、 104-2、 104-3將數(shù)據(jù)S15-l、 S15-2、 S15-3中在規(guī)定期間 內(nèi)為High電平的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，并將計數(shù)出的High電平數(shù)輸出到最大值檢 測單元105。 High電平數(shù)表示數(shù)據(jù)S15-l -S15-3中分別所包含的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的 數(shù)目。另外，如上所述，假設(shè)時分單元103對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn)行每1碼元周 期三次采樣的情況。因此，脈沖信號接收裝置100具備三個計數(shù)器，但每1 碼元周期的采樣數(shù)沒有被限定為三次，設(shè)置與時分單元103在每1碼元周期 對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn)行采樣的數(shù)為相同數(shù)目的計數(shù)器即可。
最大值檢測單元105檢測從計數(shù)器104-1、 104-2、 104-3輸出的High電 平數(shù)中的最大的High電平數(shù)。接著，最大值檢測單元105將與檢測出最大的 High電平數(shù)的計數(shù)器所計數(shù)出的數(shù)據(jù)串即包含有最多的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)串有 關(guān)的信息(以下，稱為"最多數(shù)據(jù)串信息，，)輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元106。最 多數(shù)據(jù)串信息S17與進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串為——對應(yīng)的信息即可，例如與 對被檢測出有最大的High電平數(shù)的數(shù)據(jù)串進(jìn)行采樣的采樣定時有關(guān)的信息 或與計數(shù)出最大的High電平數(shù)的計數(shù)器有關(guān)的信息等。以下，說明將對被檢 測出有最大的High電平數(shù)的數(shù)據(jù)串進(jìn)行采樣的采樣定時作為最多數(shù)據(jù)串信 息S17的情況。
選擇數(shù)據(jù)判定單元106使用從最大值檢測單元105輸出的最多數(shù)據(jù)串信 息S17,判定從在采樣定時tl、 t2、 t3采樣出的數(shù)據(jù)S15-l、 S15-2、 S15-3中 應(yīng)選擇哪個數(shù)據(jù)串作為解調(diào)數(shù)據(jù)串。接著，選擇數(shù)據(jù)判定單元106將與判定 出的數(shù)據(jù)串有關(guān)的信息作為選擇數(shù)據(jù)串信息S18輸出到數(shù)據(jù)選擇單元107。
具體而言，選擇數(shù)據(jù)判定單元106監(jiān)視最多數(shù)據(jù)串信息S17的變化，即 使最多數(shù)據(jù)串信息S17變化，也不立刻變更選擇數(shù)據(jù)串信息S18。在表示出，
最多數(shù)據(jù)串信息S17在變化后規(guī)定的次數(shù)以上連續(xù)地為同一信息時，選擇數(shù) 據(jù)判定單元106變更選擇數(shù)據(jù)串信息S18。以下，使用圖4說明選擇數(shù)據(jù)判 定單元106判定應(yīng)選擇哪個數(shù)據(jù)串作為解調(diào)數(shù)據(jù)串，變更選擇數(shù)據(jù)串信息S18 的方法。圖4表示一例最多數(shù)據(jù)串信息S17和選擇數(shù)據(jù)串信息S18的時間性 推移。
圖4A表示以下的情況，在計數(shù)讀出定時T1，最多數(shù)據(jù)串信息S17從采 樣定時tl變化為采樣定時t2，在計數(shù)讀出定時T2，最多數(shù)據(jù)串信息S17維 持為采樣定時t2，在計數(shù)讀出定時T3,最多數(shù)據(jù)串信息S17從采樣定時t2 再次變化為采樣定時tl。
這樣，最多凄史據(jù)串信息S17從采樣定時tl變化為采樣定時t2，變化后的 采樣定時t2的狀態(tài)所持續(xù)的次數(shù)低于規(guī)定次數(shù)(n次)時，選擇數(shù)據(jù)判定單 元106并不是將與數(shù)據(jù)S15-2有關(guān)而是將與數(shù)據(jù)S15-l有關(guān)的信息作為選擇 數(shù)據(jù)串信息S18輸出到數(shù)據(jù)選擇單元107。另外，圖4A表示了將對數(shù)據(jù)S15-l 進(jìn)行采樣的采樣定時tl作為選擇數(shù)據(jù)串信息S18的情況的例子，但是選擇數(shù) 據(jù)串信息S18并不限于采樣定時，只要是可以與數(shù)據(jù)S15-l——對應(yīng)的信息 即可。
另一方面，如圖4B所示，在計數(shù)讀出定時T1中，最多數(shù)據(jù)串信息S17 從采樣定時tl變化為采樣定時t2，以后，直至計數(shù)讀出定時Tn為止最多數(shù) 據(jù)串信息S17持續(xù)地維持為采樣定時t2的狀態(tài)時，選擇數(shù)據(jù)判定單元106在 計數(shù)讀出定時Tn+ 1以后，將與數(shù)據(jù)S15-2有關(guān)的信息作為選擇數(shù)據(jù)串信息 S18輸出到數(shù)據(jù)選擇單元107。
這樣，在本實施方式的脈沖信號接收裝置中，在最多數(shù)據(jù)串信息S17變 化時，并不立即選擇與變化后的最多數(shù)據(jù)串信息S17對應(yīng)的數(shù)據(jù)串作為解調(diào) 數(shù)據(jù)S19，而是在最多數(shù)據(jù)串信息S17變化且變化后的最多數(shù)據(jù)串信息S17 持續(xù)規(guī)定次數(shù)以上時，選擇與變化后的最多數(shù)據(jù)串信息S17對應(yīng)的數(shù)據(jù)串作 為解調(diào)數(shù)據(jù)S19。因此，在本實施方式的脈沖信號接收裝置中，通過防止將 受噪聲的影響而High電平數(shù)暫時變多的數(shù)據(jù)串選擇為解調(diào)數(shù)據(jù)S19,能夠提 高將在最合適的釆樣定時采樣出的數(shù)據(jù)串選擇為解調(diào)數(shù)據(jù)S19的比例。
數(shù)據(jù)選擇單元107從時分單元103輸出的數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3中選 擇與選擇數(shù)據(jù)串信息S18對應(yīng)的數(shù)據(jù)串作為解調(diào)數(shù)據(jù)S19。
接著，參照圖3的時序圖，說明如上構(gòu)成的脈沖信號接收裝置100的動
作。
由二值化單元101對接收信號Sll進(jìn)行閾值判定，將其變換為Low電平 或High電平的其中一方的二值化信號S12，并輸出到時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102。
然后，由時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元102從二值化信號S12生成再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13和 再現(xiàn)時鐘S14,再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13和再現(xiàn)時鐘S14被輸出到時分單元103。例如， 如圖3所示在再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13具有1碼元周期的1/3左右的脈寬時，生成在1 碼元周期內(nèi)在tl、 t2、 t3定時具有上升沿的時鐘作為再現(xiàn)時鐘S14。
然后，由時分單元103以再現(xiàn)時鐘S14的tl、 t2、 t3為采樣定時對再現(xiàn) 數(shù)據(jù)S13進(jìn)行采樣。接著，由時分單元103將采樣后的數(shù)據(jù)按采樣定時，時 分為數(shù)據(jù)S15-l、 S15-2、 S15-3。也就是說，將在再現(xiàn)時鐘S14的tl的定時 對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn)行采樣所得的數(shù)據(jù)分配為數(shù)據(jù)S15-1。而且，將在再現(xiàn)時鐘 S14的t2的定時對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn)行采樣所得的數(shù)據(jù)分配為數(shù)據(jù)S15-2。而 且，將在再現(xiàn)時鐘S14的t3的定時對再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13進(jìn)行采樣所得的數(shù)據(jù)分配 為數(shù)據(jù)S15-3。
然后，在tl、 t2、 t3的定時采樣出的數(shù)據(jù)S15-l、 S15-2、 S15-3被輸出到 數(shù)據(jù)選擇單元107,還分別被輸出到計數(shù)器104-1、 104-2、 104-3。然后，通 過計數(shù)器104-1、 104-2、 104-3對在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3中 為High電平的High電平數(shù)分別進(jìn)行計數(shù)。圖3的計數(shù)值S16-l、 S16-2、 S16-3 表示了，將上述規(guī)定時間設(shè)為四個碼元，每四碼元計數(shù)出的High電平數(shù)，但 是規(guī)定時間并不限于四碼元，根據(jù)碼元速率或傳播路徑狀況等進(jìn)行設(shè)定即可。
然后，每四碼元計數(shù)出的High電平數(shù)被輸出到最大值檢測單元105。接 著，最大值檢測單元105每隔規(guī)定時間將與被檢測出有最大的High電平數(shù)的 數(shù)據(jù)串有關(guān)的信息(最多數(shù)據(jù)串信息)輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元106。例如， 比較圖3所示的在計數(shù)讀出定時T2的High電平數(shù)時，S16-l為3、 S16-2為 0、 S16-3為0。這里，由于數(shù)據(jù)S15-1為被檢測出有最大的High電平數(shù)的數(shù) 據(jù)串，所以將對數(shù)據(jù)S15-l進(jìn)行采樣的采樣定時tl作為最多數(shù)據(jù)串信息S17 輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元106。
然后，選擇數(shù)據(jù)判定單元106監(jiān)視最多數(shù)據(jù)串信息S17的推移。選擇數(shù) 據(jù)判定單元106根據(jù)該推移，判定從在采樣定時tl 、 t2、 t3采樣出的數(shù)據(jù)S15-1 、 S15-2、 S15-3中應(yīng)選擇哪個數(shù)據(jù)串作為解調(diào)數(shù)據(jù)。接著，選擇數(shù)據(jù)判定單元 106將與判定出的數(shù)據(jù)有關(guān)的信息作為選擇數(shù)據(jù)串信息S18輸出到數(shù)據(jù)選擇
單元107。
然后，由數(shù)據(jù)選擇單元107從時分單元103輸出的數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3中選擇與選擇數(shù)據(jù)串信息S18對應(yīng)的數(shù)據(jù)作為解調(diào)數(shù)據(jù)S19。上述所示 的例子中，由于在計數(shù)讀出定時T2~T3中，選擇數(shù)據(jù)串信息S18為tl,所 以選擇在tl的定時采樣出的數(shù)據(jù)S15-l作為解調(diào)數(shù)據(jù)S19。
如上所述，根據(jù)本實施方式，首先在接收以比碼元周期短的時間寬度為 脈寬并且在所述碼元周期中的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖信號時，通過對接收 信號進(jìn)行閾值判定，將其變換為Low電平或High電平的二值化信號。接著， 使用以往的時鐘恢復(fù)方法，從變換后的二值化信號中再現(xiàn)時鐘信號和數(shù)據(jù)信 號。接著，在時鐘信號的上升沿的定時，對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行過采樣 (over-sampling )。接著，將進(jìn)行過采樣所得的數(shù)據(jù)信號時分為與1碼元周期 所包含的時鐘信號的周期的數(shù)目為相同數(shù)目的數(shù)據(jù)串。接著，檢測在分割后 的數(shù)據(jù)串中在規(guī)定期間內(nèi)包含有最多的High電平的最多數(shù)據(jù)串。接著，根據(jù) 檢測出的最多數(shù)據(jù)串，從時分后的數(shù)據(jù)串中選擇規(guī)定期間內(nèi)的解調(diào)數(shù)據(jù)串。
與此相對，以往技術(shù)為，首先對以比碼元周期短的時間寬度為脈寬的脈 沖信號，使用以往的時鐘恢復(fù)方法再現(xiàn)時鐘信號。接著，再現(xiàn)與比碼元周期 短的脈寬同步的時鐘信號。因此，在以往技術(shù)中有可能存在以下的情況，在 原本不存在數(shù)據(jù)的定時對非期望數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣。
根據(jù)上述，本實施方式相對于以往技術(shù)，能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)除去非 期望數(shù)據(jù)，僅提取在期望的采樣定時采樣出的期望數(shù)據(jù)。
(實施方式2)
圖5表示本發(fā)明實施方式2的脈沖信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu)。在圖5的 本發(fā)明實施方式2的脈沖信號接收裝置200中，對與圖2共同的結(jié)構(gòu)部分附 加與圖2相同的標(biāo)號，并省略其說明。圖5采用對圖2追加了放大單元201 和放大率控制單元202的結(jié)構(gòu)。
放大單元201根據(jù)由放大率控制單元202決定的放大率，放大接收信號 Sll,并將其輸出到二值化單元101。
放大率控制單元202使用由計數(shù)器104-1 、 104-2、 104-3計數(shù)High電平 所得的計數(shù)值S16-1、 S16-2、 S16-3,決定放大單元201中的放大率，將與所 決定的放大率有關(guān)的信息輸出到放大單元201 。
以下，使用圖6的時序圖，說明由放大率控制單元202決定放大率的方 法。圖6表示根據(jù)放大率，High電平數(shù)變化的情況。
圖6A表示放大單元201的放大率較小時的信號波形的情況。由于放大 單元201的放大率較小，所以接收信號Sll的放大后的信號電平在二值化單 元101的閾值以上的比例較低，其結(jié)果，二值化信號S12中為High電平的比 例較低。由此，再現(xiàn)數(shù)據(jù)S13中為High電平的比例較低，其結(jié)果，在數(shù)據(jù) S15-l、 S15-2、 S15-3中出現(xiàn)High電平的比例較低，'T，被判定為解調(diào)數(shù)據(jù)的 頻度較低。假設(shè)通常"0"和"1"平均地以5比5的比例被發(fā)送時，在圖6A所示 的例子中，由于放大率較小，所以可預(yù)測在二值化單元101中不能正確地判 定為High電平，誤判定為Low電平的比例較高。
相對于此，圖6B表示與圖6A相比放大單元201的放大率較大時的信號 波形的情況。與圖6A相比，放大單元201的放大率較大，所以接收信號Sll 的放大后的信號電平超過二值化單元的閾值的比例增加，其結(jié)果，與圖6A 相比，在數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3中出現(xiàn)High電平的比例增加。由此，再 現(xiàn)數(shù)據(jù)S13中為High電平的比例變高，其結(jié)果，在數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3 中出現(xiàn)High電平的比例也增加，"l"被判定為解調(diào)數(shù)據(jù)的比例變高。如上所 述，假設(shè)從未圖示的通信對方向脈沖信號接收裝置100發(fā)送"O"和"l"的比例 相等時，在圖6B所示的例子中，放大率過大。因此，可預(yù)測在二值化單元 101中，不能正確地判定為Low電平，誤判定為High電平的比例較高。
圖6C表示，放大單元201的放大率大于圖6A中的放大率而小于圖6B 中的放大率時的信號波形的情況。與圖6A和圖6B相比，可知以下的情況， 通過由放大率控制單元202最合適地調(diào)整放大率，使在數(shù)據(jù)S15-1、 S15-2、 S15-3中出現(xiàn)High電平的比例合適。
也就是說，放大率控制單元202假設(shè)通常"l"和"O"被發(fā)送的比例相等， 而監(jiān)視計數(shù)值S16-1、 S16-2、 S16-3，并變更放大率，以使在規(guī)定期間內(nèi)判定 為"r，的比例與判定為"O，，的比例幾乎相等，從而能夠?qū)⒎糯髥卧?01的放大 率控制為最合適的值。其結(jié)果，能夠^使二值化信號中為High電平的比例適當(dāng)， 提高接收質(zhì)量。
此外，在A/v未圖示的通信對方向脈沖信號接收裝置200發(fā)送"l"時，理想 的是僅在采樣定時tl、 t2、 t3中的一個定時檢測出High電平。因此，放大率 控制單元202也可以比較這些每個采樣定時tl、 t2、 t3的High電平數(shù)的個數(shù)， 控制放大率。例如，放大率控制單元202在所有的采樣定時tl、 t2、 t3都檢
測出High電平時，可以認(rèn)為放大率過大，從而進(jìn)行控制使放大單元201的放 大率變小。
而且，單一地決定接收了已知的數(shù)據(jù)類型時的計數(shù)值S16-l、 S16-2、 S16-3 的理想值。因此，放大率控制單元202通過監(jiān)視從未圖示的通信對方發(fā)送已 知的數(shù)據(jù)類型時的計數(shù)值S16-1、 S16-2、 S16-3,控制放大率以校正從理想值 的偏離，能夠更高精度地控制放大率，從而能夠提高接收質(zhì)量。
另外，在上述說明中，放大率控制單元202控制放大率，以變更放大單 元201的放大率，并使接收信號Sll的放大后的電平為最合適的電平，但是 也可以取代放大率而根據(jù)High電平數(shù)變更二值化單元101的閾值。圖7表示 變更二值化單元101的閾值時的脈沖信號接收裝置300的主要結(jié)構(gòu)。圖7的 本發(fā)明實施方式2的脈沖信號接收裝置300采用以下的結(jié)構(gòu)，具備閾值控制 單元301來代替圖5的放大率控制單元202,并刪除放大單元201。
閾值控制單元301根據(jù)數(shù)據(jù)S15-l、 S15-2、 S15-3中的High電平數(shù)變更 二值化單元101的閾值。具體而言，在High電平彰:較少時，閾值控制單元 301降低二值化單元101的閾值。其結(jié)果，由二值化單元101變換為High電 平的二值化信號的比例升高。另一方面，在High電平數(shù)較多時，閾值控制單 元301提高二值化單元101的閾值。其結(jié)果，由二值化單元101變換為High 電平的二值化信號的比例降低。
這樣，通過根據(jù)High電平數(shù)調(diào)整閾值，則與將放大率調(diào)整為合適的值時 同樣地，使二值化信號中為High電平的比例最合適，從而能夠提高接收質(zhì)量。
(實施方式3)
在本實施方式中，記載接收信號為被脈沖化的QPSK調(diào)制信號的情況。 也就是說，本實施方式主要涉及對應(yīng)于信號寬度極短的QPSK調(diào)制信號的脈 沖化QPSK信號接收裝置。本發(fā)明也能夠適用于信號寬度極短的QPSK調(diào)制 信號。信號寬度極短的QPSK調(diào)制信號在很多的處理上可以與脈沖調(diào)制信號 一樣地處理，在本實施方式中，稱其為脈沖化QPSK信號。
圖8表示本發(fā)明實施方式3的脈沖化QPSK信號接收裝置的主要結(jié)構(gòu)。 在本實施方式的說明中，對與圖2相同的結(jié)構(gòu)部分附加相同標(biāo)號，并省略其 說明。此外，圖9表示脈沖化QPSK信號接收裝置的各個單元中的時序圖。
圖8所示的脈沖化QPSK信號接收裝置400包括IQ分離單元401、兩 個二值化單元101、時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402、時分單元403、計數(shù)器404-1、
404-2、 404-3、最大值檢測單元105、選擇數(shù)據(jù)判定單元106、數(shù)據(jù)選擇單元 405。
IQ分離單元401對脈沖化QPSK信號S21進(jìn)行正交檢波，分離為I分量 和Q分量。IQ分離單元401將所獲得的接收I信號S22-l和接收Q信號S22-2 分別輸出到二值化單元101。
二值化單元101對從IQ分離單元401輸出的接收I信號S22-l和4妄收Q 信號S22-2各自的振幅電平進(jìn)行閾值判定。接著，二值化單元101將其變換 為Low電平或High電平的二值的其中一方。接著，二值化單元101將變換 后的二值化I信號S23-l和二值化Q信號S23-2輸出到時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402。
時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402從二值化I信號S23-l和二值化Q信號S23-2生 成再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-1、再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2以及再現(xiàn)時鐘S14。具體而言，時鐘 數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402檢測二值化I信號S23-l和二值化Q信號S23-2的其中一 方或兩方的接收信號的電平變化點。
接著，時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402對存儲在時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402的內(nèi)部的 時鐘信號的頻率和相位進(jìn)行控制，以使其與檢測出的電平變化點同步，并生 成控制后的時鐘信號作為再現(xiàn)時鐘S14。
以下，作為一個例子說明以下的情況，從未圖示的通信對方發(fā)送1碼元 周期的1/3的信號寬度的脈沖化QPSK信號，如圖9所示，二值化單元101 生成1碼元周期的1/3左右的信號寬度的二值化I信號S23-l和二值化Q信 號S23畫2。
時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402生成在1碼元周期中tl、 t2、 t3的定時(采樣定 時)具有上升沿的再現(xiàn)時鐘S14。時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402在再現(xiàn)時鐘S14的 上升沿，對二值化I信號S23-l和二值化Q信號S23-2進(jìn)行采樣，取得再現(xiàn)I 數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2。時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402將生成的再現(xiàn)I數(shù)據(jù) S24-l、再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2以及再現(xiàn)時鐘S14輸出到時分單元403。
時分單元403在再現(xiàn)時鐘S14的采樣定時tl、 t2、 t3對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l 和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2進(jìn)行采樣，按每一采樣定時將采樣后的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù) 時分為IQ數(shù)據(jù)串組。具體而言，時分單元403將在采樣定時tl采樣出的I 數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2輸出到計數(shù)器404-1 ，將在采樣定時t2采樣出的I 數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4輸出到計數(shù)器404-2,將在采樣定時t3采樣出的I 數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6輸出到計數(shù)器404-3 。
進(jìn)而，時分單元403將I數(shù)據(jù)S25-l 、 S25-3、 S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-2、 S25-4、 S25-6輸出到數(shù)據(jù)選擇單元405。另外，在1碼元周期內(nèi)的采樣數(shù)并不限定為 三次。
時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402生成在1碼元周期內(nèi)具有四個以上的上升沿的時 鐘時，時分單元403在每個上升沿對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2 進(jìn)行采樣，從而時分為四個以上的數(shù)據(jù)串。
由計數(shù)器404-1、 404-2、 404-3對按每個采樣定時由時分單元403時分為 IQ數(shù)據(jù)串組的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)中在規(guī)定期間內(nèi)為High電平的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)， 并將計數(shù)出的High電平數(shù)輸出到最大檢測單元105。
具體而言，計數(shù)器404-1對I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2在規(guī)定期間內(nèi)為 High電平的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)。此外，計數(shù)器404-2對I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4 在規(guī)定期間內(nèi)為High電平的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)。此外，計數(shù)器404-3對I數(shù)據(jù)S25-5 和Q數(shù)據(jù)S25-6在規(guī)定期間內(nèi)為High電平的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)。
High電平數(shù)表示各個I、 Q數(shù)據(jù)所包含的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的合計數(shù)。另外，如 上所述，假設(shè)時分單元403對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2每1碼 元周期進(jìn)行三次采樣的情況。因此，脈沖化QPSK信號接收裝置400具備三 個計數(shù)器，但每1碼元周期的采樣數(shù)并沒有被限定為三次，設(shè)置與時分單元 103在每1碼元周期對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2進(jìn)行采樣的數(shù)為 相同數(shù)目的計數(shù)器即可。
最大值檢測單元105檢測從計數(shù)器404-1、 404-2、 404-3輸出的High電 平數(shù)中的最大的High電平數(shù)。接著，最大值檢測單元105將與檢測出最大的 High電平數(shù)的計數(shù)器所計數(shù)出的凄t據(jù)串組即包含有最多的再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn) Q數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)串組有關(guān)的信息(以下，稱為"最多數(shù)據(jù)串組信息")輸出到選 擇數(shù)據(jù)判定單元106。
最多數(shù)據(jù)串組信息S26與進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串組為一一對應(yīng)的信息即 可，例如與對被檢測出有最大的High電平數(shù)的數(shù)據(jù)串組進(jìn)行采樣的采樣定時 有關(guān)的信息或與計數(shù)出最大的High電平數(shù)的計數(shù)器有關(guān)的信息等。以下，說 明將對檢測出有最大的High電平數(shù)的數(shù)據(jù)串組進(jìn)行采樣的采樣定時作為最 多數(shù)據(jù)串信息S26的情況。
選擇數(shù)據(jù)判定單元106根據(jù)從最大值檢測單元105輸出的最多數(shù)據(jù)串組 信息S26，判定從在采樣定時tl 、t2、t3采樣出的I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2、
I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4、 I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6中選擇哪個數(shù)據(jù) 串組作為解調(diào)數(shù)據(jù)串組，將與判定出的數(shù)據(jù)串組有關(guān)的信息作為選擇數(shù)據(jù)串 組信息S27輸出到數(shù)據(jù)選擇單元405。
具體而言，與實施方式l同樣地，選擇數(shù)據(jù)判定單元106監(jiān)視最多數(shù)據(jù) 串組信息S26的變化，即使最多數(shù)據(jù)串組信息S26變化，也不立即變更選擇 數(shù)據(jù)串組信息S27,而在表示最多數(shù)據(jù)串組S26變化后規(guī)定的次數(shù)以上連續(xù) 地為同一信息時，變更選擇數(shù)據(jù)串組信息S27。
數(shù)據(jù)選擇單元405從時分單元403所輸出的I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2、 I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4、 I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6的三組中，選擇 對應(yīng)于選擇數(shù)據(jù)串組信息S27的數(shù)據(jù)串作為解調(diào)I數(shù)據(jù)S28-l和解調(diào)Q數(shù)據(jù) S28-2。
接著，參照圖9的時序圖，說明如上構(gòu)成的脈沖化QPSK信號接收裝置 400的動作。
兩個二值化單元101分別對接收I信號S22-l和接收Q信號S22-2進(jìn)行 閾值判定。接著，二值化單元101將判定后的接收I信號S22-l和接收Q信 號S22-2變換為Low電平或High電平的其中一方的二值化I信號S23-l和二 值化Q信號S23-2，并將其輸出到時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402。
然后，由時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402從二值化I信號S23-l和二值化Q信號
523- 2生成再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-1、再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2以及再現(xiàn)時鐘S14。接著， 時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402將再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l 、再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2以及再現(xiàn)時鐘 S14輸出到時分單元403。例如，如圖9所示，時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元402在再現(xiàn) I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2具有1碼元周期的1/3左右的信號寬度時， 生成在1碼元周期內(nèi)在tl、 t2、 t3定時具有上升沿的時鐘作為再現(xiàn)時鐘S14。
然后，通過時分單元403以再現(xiàn)時鐘S14的tl、 t2、 t3為采樣定時對再 現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2進(jìn)行采樣。接著，由時分單元403按每
個采樣定時將采樣后的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)時分為IQ數(shù)據(jù)串組。
具體而言，通過時分單元403,采樣后的再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)被時 分為I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2、 I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4以及I數(shù)據(jù) S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6。也就是說，在再現(xiàn)時鐘S14的tl的定時對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)
524- l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2進(jìn)行采樣所得的數(shù)據(jù)被分配為I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù) 據(jù)S25-2。此外，在再現(xiàn)時鐘S14的t2定時對再現(xiàn)I凄t悟S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)
據(jù)S24-2進(jìn)行采樣所得的數(shù)據(jù)被分配為I數(shù)據(jù)S25-3和Q凄t據(jù)S25-4。此外， 在再現(xiàn)時鐘S14的t3定時對再現(xiàn)I數(shù)據(jù)S24-l和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)S24-2進(jìn)行采樣 所得的數(shù)據(jù)被分配為I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6。
然后，在tl、 t2、 t3的定時采樣出的I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2、 I數(shù) 據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4以及I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6的各個IQ數(shù)據(jù)串 組被輸出到數(shù)據(jù)選擇單元405，還分別被輸出到計數(shù)器404-1、 404-2、 404-3。 然后，由計數(shù)器404-1、 404-2、 404-3分別計數(shù)在失見定時間內(nèi)I數(shù)據(jù)S25-l和 Q數(shù)據(jù)S25-2、I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4以及I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6 中為High電平的High電平數(shù)。另外，圖9的計數(shù)值S16-l、 S16-2、 S16-3 表示了，將上述規(guī)定時間設(shè)為四碼元，每四碼元計數(shù)出的High電平數(shù)，但是 規(guī)定時間并不限于四碼元，根據(jù)碼元速率或傳播路徑狀況等進(jìn)行設(shè)定即可。
然后，每四個碼元計數(shù)出的High電平數(shù)被輸出到最大值檢測單元105。 接著，由最大值檢測單元105每隔規(guī)定時間將與檢測出有最大的High電平數(shù) 的數(shù)據(jù)串組有關(guān)的信息(最多數(shù)據(jù)串組信息)輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元106。 例如，比較圖9所示的在計數(shù)讀出定時T2的High電平數(shù)時，S16-l為6、S16-2 為0、 S16-3為0, I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2為被檢測出有最大的High電 平數(shù)的數(shù)據(jù)串組。由此，采樣出I凄t據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2的采樣定時tl 作為最多數(shù)據(jù)串組信息S26被輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元106。
然后，由選擇數(shù)據(jù)判定單元106監(jiān)視最多數(shù)據(jù)串組信息S26的推移。接 著，選擇數(shù)據(jù)判定單元106根據(jù)最多數(shù)據(jù)串組信息S26的推移，判定從在采 樣定時tl 、 t2、 t3采樣出的I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2、 I數(shù)據(jù)S25-3和Q 數(shù)據(jù)S25-4、 I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6的三組中，應(yīng)選擇哪個數(shù)據(jù)串作為 解調(diào)數(shù)據(jù)。接著，選擇數(shù)據(jù)判定單元106將與判定出的數(shù)據(jù)有關(guān)的信息作為 選擇數(shù)據(jù)串組信息S27輸出到數(shù)據(jù)選擇單元405。
然后，通過數(shù)據(jù)選擇單元405，從時分單元403所輸出的1數(shù)據(jù)S25-1和 Q數(shù)據(jù)S25-2、 I數(shù)據(jù)S25-3和Q數(shù)據(jù)S25-4、 I數(shù)據(jù)S25-5和Q數(shù)據(jù)S25-6中 選擇對應(yīng)于選擇數(shù)據(jù)串組信息S27的數(shù)據(jù)作為解調(diào)I數(shù)據(jù)S28-l和解調(diào)Q數(shù) 據(jù)S28-2。以上所示的例子中，在計數(shù)讀出定時T2~T3，選擇數(shù)據(jù)串組信息 S27為U。因此，選擇在tl的定時采樣出的I數(shù)據(jù)S25-l和Q數(shù)據(jù)S25-2作 為解調(diào)I數(shù)據(jù)S28-l和解調(diào)Q數(shù)據(jù)S28-2。
如上所述，根據(jù)本實施方式，首先在接收以比碼元周期短的時間寬度為
信號寬度并且在所述碼元周期的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖化QPSK信號時， 通過對正交變換后的接收I信號和接收Q信號進(jìn)行閾值判定，將其變換為Low 電平或High電平的二值化I信號和二值化Q信號。接著，使用以往的時鐘恢 復(fù)方法，從變換后的二值化I信號和二值化Q信號中再現(xiàn)時鐘信號、I數(shù)據(jù)信 號以及Q數(shù)據(jù)信號。接著，在時鐘信號的上升沿的定時，對I數(shù)據(jù)信號和Q 數(shù)據(jù)信號進(jìn)行過采樣。接著，將進(jìn)行了過采樣的I數(shù)據(jù)信號和Q數(shù)據(jù)信號時 分為與1碼元周期所包含的時鐘信號的周期的數(shù)目為相同數(shù)目的數(shù)據(jù)串組。 接著，檢測在時分后的數(shù)據(jù)串組中在規(guī)定期間內(nèi)包含有最多的High電平的最 多數(shù)據(jù)串組。接著，根據(jù)檢測出的最多數(shù)據(jù)串組，從時分后的數(shù)據(jù)串組中選 擇規(guī)定期間內(nèi)的解調(diào)數(shù)據(jù)串組。
與此相對，以往技術(shù)為，首先對以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度 的脈沖化QPSK信號，使用以往的時鐘恢復(fù)方法再現(xiàn)時鐘信號。接著，再現(xiàn) 與比碼元周期短的信號寬度同步的時鐘信號。因此，在以往技術(shù)中有可能存 在以下的情況，在原本不存在數(shù)據(jù)的定時對非期望數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣。
根據(jù)上述，相對于以往技術(shù)，本實施方式能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)除去非 期望數(shù)據(jù)，僅提取在期望的采樣定時采樣出的期望數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置采用的結(jié)構(gòu)包括接收單元，接收脈沖信號； 二值化單元，對所述脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定，變換為二值化信號；時 鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，獲得與所述二值化信號同步的時鐘和使用該時鐘對所述二 值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；時分單元，將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個 數(shù)據(jù)串；計數(shù)單元，對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù) 據(jù)；以及數(shù)據(jù)選擇單元，基于由所述計數(shù)單元計數(shù)出的計數(shù)值，從所述多個 數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在接收以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度并且在碼元 周期中的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖信號時，通過時鐘恢復(fù)方法，從對脈沖信 號的電壓進(jìn)行閾值判定而獲得的二值化信號中再現(xiàn)時鐘時，生成以比碼元周 期短的周期為時鐘周期的再現(xiàn)時鐘。因此，雖然在再現(xiàn)時鐘的上升沿采樣出 的再現(xiàn)數(shù)據(jù)中含有非期望數(shù)據(jù)，但是將再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串，基于時 分后的數(shù)據(jù)串中有無包含再現(xiàn)數(shù)據(jù)，從多個數(shù)據(jù)串中選擇實際使用的數(shù)據(jù)串 的候補，從而能夠除去非期望數(shù)據(jù)。因此，通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，能夠解調(diào) 以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖信號。
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置的一種形態(tài)采用的結(jié)構(gòu)為，所述時分單元使 用每隔1碼元周期所包含的所述時鐘的周期的數(shù)目提取出的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)， 構(gòu)成所述多個數(shù)據(jù)串。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)，將在以比碼元周期短的周期為時 鐘周期的再現(xiàn)時鐘的上升沿采樣出的再現(xiàn)數(shù)據(jù)分為期望數(shù)據(jù)串和非期望數(shù)據(jù) 串。
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置的一種形態(tài)采用的結(jié)構(gòu)為，所述數(shù)據(jù)選擇單 元具備基于所述計數(shù)值來檢測在規(guī)定期間內(nèi)包含最多的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的最多 數(shù)據(jù)串的檢測單元，并且在所述最多數(shù)據(jù)串規(guī)定次數(shù)地連續(xù)相同時，選擇該 最多數(shù)據(jù)串。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在規(guī)定期間內(nèi)包含最多的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的最多數(shù)據(jù)串改變， 也不立即選擇該數(shù)據(jù)串作為實際使用的數(shù)據(jù)串，而僅在規(guī)定次數(shù)地連續(xù)檢測 出該數(shù)據(jù)串時，選擇該數(shù)據(jù)串作為實際使用的數(shù)據(jù)串。因此，能夠防止立即 選擇因受到干擾信號等的影響而暫時地包含較多的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的非期望數(shù)據(jù)串。
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置的一種形態(tài)采用的結(jié)構(gòu)為，所述二值化單元 基于每個所述數(shù)據(jù)串的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)目，調(diào)整接收到的脈沖信號的電壓。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串中包含的再現(xiàn)數(shù)據(jù)為規(guī)定數(shù) 以上時，減小放大率，在進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串中包含的再現(xiàn)數(shù)據(jù)低于規(guī)定 數(shù)時，增大放大率。因此，能夠?qū)⒔邮盏降拿}沖信號的電壓調(diào)整到最合適的 電平，從而能夠提高解調(diào)精度，提高接收質(zhì)量。
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置的一種形態(tài)采用的結(jié)構(gòu)為，所述二值化單元 基于每個所述數(shù)據(jù)串的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)目，變更用于閾值判定的閾值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串中包含的再現(xiàn)數(shù)據(jù)為規(guī)定數(shù) 以上時，提高用于閾值判定的闊值，在進(jìn)行時分所得的數(shù)據(jù)串中包含的再現(xiàn) 數(shù)據(jù)低于規(guī)定數(shù)時，降低用于閾值判定的閾值。因此，能夠?qū)⒂糜陂撝蹬卸?的閾值調(diào)整為最合適的值，從而能夠提高解調(diào)精度，提高接收質(zhì)量。
本發(fā)明的脈沖化QPSK信號接收裝置采用的一種形態(tài)為，接收單元，接 收被脈沖化的QPSK調(diào)制信號；分離單元，將所述QPSK調(diào)制信號分離為I 信號和Q信號；二值化單元，對所述I信號和Q信號的各自的電壓進(jìn)行閾值 判定，變換為二值化信號；時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，獲得與所述二值化信號同步
的時鐘和在該時鐘對所述二值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；時分單元，
將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串；計數(shù)單元，對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在 規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)選擇單元，基于由所述計數(shù)單元計 數(shù)出的計數(shù)值，從所述多個數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在接收以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度并且在碼元 周期中的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖化QPSK信號的情況下，通過時鐘恢復(fù)方 法，從對脈沖化QPSK信號的I信號和Q信號的電壓進(jìn)行閾值判定而獲得的 二值化信號中再現(xiàn)時鐘時，生成以比碼元周期短的周期為時鐘周期的再現(xiàn)時 鐘。因此，雖然在再現(xiàn)時鐘的上升沿采樣出的再現(xiàn)數(shù)據(jù)中含有非期望數(shù)據(jù)， 但是能夠?qū)⒃佻F(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串，基于時分后的數(shù)據(jù)串中有無包含再 現(xiàn)數(shù)據(jù)，從多個數(shù)據(jù)串中選擇實際使用的數(shù)據(jù)串的候補，從而除去非期望數(shù) 據(jù)。因此，能夠以使用了以往的時鐘恢復(fù)方法的比較簡單的結(jié)構(gòu)，解調(diào)以比 碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖化QPSK信號。
本發(fā)明的脈沖化QPSK信號接收裝置的一種形態(tài)采用的結(jié)構(gòu)為，所述二 值化單元通過對所述I信號的電壓進(jìn)行閾值判定而進(jìn)行二值化，將其變換為 二值化I信號，并且通過對所述Q信號的電壓進(jìn)行閾值判定而進(jìn)行二值化， 將其變換為二值化Q信號，所述時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元獲得與所述二值化I信號 和所述二值化Q信號中的至少一方同步的時鐘，還使用該時鐘對所述二值化 I信號和所述二值化Q信號進(jìn)行采樣，取得再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)，所述 時分單元將所述再現(xiàn)i數(shù)據(jù)和所述再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)時分為多個IQ數(shù)據(jù)串組，所述
計數(shù)單元對每個所述IQ數(shù)據(jù)串組，計數(shù)在所述規(guī)定期間內(nèi)有無所迷再現(xiàn)I數(shù) 據(jù)和所述再現(xiàn)Q凄t據(jù)，所述數(shù)據(jù)選擇單元基于由所述計凄t單元計數(shù)出的所述 IQ數(shù)據(jù)串組的計數(shù)值，從所述多個IQ數(shù)據(jù)串組中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串組。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)與通過闊值判定對QPSK調(diào)制信號的I分量和Q分量 進(jìn)行二值化而獲得的二值化I信號和二值化Q信號中的至少 一方同步的時鐘， 生成以比碼元周期短的周期為時鐘周期的再現(xiàn)時鐘。因此，雖然在再現(xiàn)時鐘 的上升沿采樣出的再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)中含有非期望數(shù)據(jù)，但是能夠?qū)?再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串組，基于時分后的數(shù)據(jù)串組中有 無包含再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)，從多個數(shù)據(jù)串組中選擇實際使用的數(shù)據(jù)串 組的候補，從而除去非期望數(shù)據(jù)。因此，能夠以使用了以往的時鐘恢復(fù)方法 的比較簡單的結(jié)構(gòu)，解調(diào)以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖化QPSK信號。
本發(fā)明的脈沖信號接收方法的一種形態(tài)包括接收脈沖信號的步驟；對 所述脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定，變換為二值化信號的步驟；獲得與所述 二值化信號同步的時鐘和使用該時鐘對所述二值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn) 數(shù)據(jù)的步驟；將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串的步驟；對每個所述數(shù)據(jù)串， 計數(shù)在規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的步驟；以及基于計數(shù)出的計數(shù)值，從 所述多個數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串的候補的步驟。
根據(jù)該方法，在接收以比碼元周期短的時間寬度為信號寬度并且在碼元 周期中的規(guī)定的定時被發(fā)送的脈沖信號的情況下，通過時鐘恢復(fù)方法從對脈 沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定而獲得的二值化信號中再現(xiàn)時鐘時，生成以比碼 元周期短的周期為時鐘周期的再現(xiàn)時鐘。因此，雖然在再現(xiàn)時鐘的上升沿采 樣出的再現(xiàn)數(shù)據(jù)中含有非期望數(shù)據(jù)，但是能夠?qū)⒃佻F(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串， 基于時分后的數(shù)據(jù)串中有無包含再現(xiàn)數(shù)據(jù)，從多個數(shù)據(jù)串中選擇實際使用的 數(shù)據(jù)串的候補，從而除去非期望數(shù)據(jù)。因此，通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，解調(diào)以 比碼元周期短的時間寬度為信號寬度的脈沖信號。
2006年4月19日申請的日本專利申請第2006-115759號以及2007年4 月9日申請的日本專利申請第2007-102085號所包含的說明書、附圖以及說 明書摘要的公開內(nèi)容全部被引用于本申請。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的脈沖信號接收裝置、脈沖化QPSK信號接收裝置以及脈沖信號 接收方法，能夠?qū)π盘枌挾缺却a元周期短的脈沖調(diào)制信號，以比較簡單的結(jié) 構(gòu)檢測在最合適的時鐘定時采樣出的信號。特別是對接收以比碼元周期短的 時間寬度為信號寬度的脈沖調(diào)制信號的脈沖信號接收裝置、脈沖化QPSK信 號接收裝置以及脈沖信號接收方法等極為有用。
權(quán)利要求
1、一種脈沖信號接收裝置，包括接收單元，接收脈沖信號；二值化單元，對所述脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定，變換為二值化信號；時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，獲得與所述二值化信號同步的時鐘和使用該時鐘對所述二值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；時分單元，將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串；計數(shù)單元，對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)選擇單元，基于由所述計數(shù)單元計數(shù)出的計數(shù)值，從所述多個數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串。
2、 如權(quán)利要求1所述的脈沖信號接收裝置，其中， 所述時分單元使用每隔1碼元周期所包含的所述時鐘的周期的數(shù)目提取出的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)成所述多個數(shù)據(jù)串。
3、 如權(quán)利要求1所述的脈沖信號接收裝置，其中， 所述數(shù)據(jù)選擇單元具備基于所述計數(shù)值檢測在規(guī)定期間內(nèi)包含最多的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的最多數(shù)據(jù)串的檢測單元，并且在所述最多數(shù)據(jù)串規(guī)定次數(shù)地連續(xù)相同時，選擇該最多數(shù)據(jù)串。
4、 如權(quán)利要求1所述的脈沖信號接收裝置，其中， 所述二值化單元基于每個所述數(shù)據(jù)串的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)目，調(diào)整接收到的脈沖信號的電壓。
5、 如權(quán)利要求1所述的脈沖信號接收裝置，其中， 所述二值化單元基于每個所述數(shù)據(jù)串的所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)目，變更用于閾值判定的閾值。
6、 一種脈沖化QPSK信號接收裝置，包括 接收單元，接收被脈沖化過的QPSK調(diào)制信號； 分離單元，將所述QPSK調(diào)制信號分離為I信號和Q信號； 二值化單元，對所述I信號和Q信號的各自電壓進(jìn)行閾值判定，變換為二值化信號；時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元，獲得與所述二值化信號同步的時鐘和在該時鐘對所 述二值化信號進(jìn)行采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；時分單元，將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串；計數(shù)單元，對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)選擇單元，基于由所述計數(shù)單元計數(shù)出的計數(shù)值，從所述多個數(shù)據(jù) 串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串。
7、 如權(quán)利要求6所述的脈沖化QPSK信號接收裝置，其中， 所述二值化單元通過進(jìn)行閾值判定對所述I信號的電壓進(jìn)行二值化，將其變換為二值化I信號，并且通過對所述Q信號的電壓進(jìn)行閾值判定而進(jìn)4亍 二值化，將其變換為二值化Q信號，所述時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)單元獲得與所述二值化I信號和所述二值化Q信號中 的至少一方同步的時鐘，還使用該時鐘對所述二值化I信號和所述二值化Q 信號進(jìn)行采樣，取得再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)，所述時分單元將所述再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和所述再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)時分為多個IQ數(shù)據(jù)串組，所述計數(shù)單元對每個所述IQ數(shù)據(jù)串組，計數(shù)在所述規(guī)定期間內(nèi)有無所述 再現(xiàn)I數(shù)據(jù)和所述再現(xiàn)Q數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)選擇單元基于由所述計數(shù)單元計數(shù)出的每個所述IQ數(shù)據(jù)串組 的計數(shù)值，從所述多個IQ數(shù)據(jù)串組中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串組。
8、 一種脈沖信號接收方法，包括以下步驟 接收脈沖信號；對所述脈沖信號的電壓進(jìn)行閾值判定，變換為二值化信號； 獲得與所述二值化信號同步的時鐘和使用該時鐘對所述二值化信號進(jìn)行 采樣所得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)；將所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)時分為多個數(shù)據(jù)串；對每個所述數(shù)據(jù)串，計數(shù)在規(guī)定期間內(nèi)有無所述再現(xiàn)數(shù)據(jù)；以及 基于計數(shù)出的計數(shù)值，從所述多個數(shù)據(jù)串中選擇進(jìn)行解調(diào)的數(shù)據(jù)串的候補。
全文摘要
一種脈沖接收裝置，對信號寬度比碼元周期短的脈沖調(diào)制信號，以比較簡單的結(jié)構(gòu)檢測在最合適的時鐘定時采樣出的信號。在該裝置中，時分單元(103)在時鐘信號的上升沿對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行采樣，將采樣后的數(shù)據(jù)信號分別輸出到計數(shù)器(104-1～104-3)。計數(shù)器(104-1～104-3)對數(shù)據(jù)信號在規(guī)定期間內(nèi)為High電平的High電平數(shù)進(jìn)行計數(shù)，最大值檢測單元(105)將與檢測出計數(shù)器(104-1～104-3)的High電平數(shù)中的最大的High電平數(shù)的計數(shù)器所計數(shù)出的數(shù)據(jù)串有關(guān)的最多數(shù)據(jù)串信息輸出到選擇數(shù)據(jù)判定單元(106)。選擇數(shù)據(jù)判定單元(106)判定從最多數(shù)據(jù)串信息中應(yīng)選擇在哪個定時采樣出的數(shù)據(jù)串作為解調(diào)數(shù)據(jù)串。
文檔編號H04L7/02GK101390330SQ20078000654
公開日2009年3月18日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者松尾道明, 淺野仁, 青柳英毅 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社