專利名稱：用于處理極化調(diào)制傳輸鏈內(nèi)的數(shù)字復調(diào)制信號的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理，且更具體地涉及極化調(diào)制傳輸鏈內(nèi)的數(shù)字復調(diào)制信號的處理。本發(fā)明的具體但非限制性的應用是針對無線通信領域，特別是UMTS和3G標準。
背景技術：
蜂窩系統(tǒng)和所有無線電通信系統(tǒng)的新發(fā)展越來越需要高性能以及多模設備。因此，在發(fā)送側，基于極化調(diào)制的新架構被提出作為熟知的直接I和Q上混頻器傳輸鏈的替選。這樣的基于極化調(diào)制的傳輸架構的優(yōu)點是具有實現(xiàn)不帶傳輸無源濾波器的多頻帶RF子系統(tǒng)的高性能、在VCO再調(diào)制現(xiàn)象之前的魯棒性，該現(xiàn)象通常限制相鄰信道內(nèi)傳輸功率的性能。另一優(yōu)點是大信號極化(LSP)電路，通過該大信號極化電路，振幅和相位的重組發(fā)生在功率放大器(PA)內(nèi)部；因此，功率效率被最大化，這對移動電話上通常需要大輸出功率的2G和2. 5G系統(tǒng)是有用的。為利用極化調(diào)制連同嚴格的定時和高動態(tài)輸出功率控制的限制，在小信號極化(SSP)中更多地考慮用于3G/H&CPA的極化調(diào)制。在多頻帶蜂窩收發(fā)器的優(yōu)選實施中，對于GSM的2G/2. 5G模式，IC能夠以SSP模式工作，而對于3G/H&cUPA， IC能夠以LSP模式工作。在基帶部分(BB)內(nèi)需要某些數(shù)字處理，用于產(chǎn)生振幅和頻率輸入信號。此信號產(chǎn)生考慮標準規(guī)范的要求、收發(fā)器基準的性能、用于合理實施的電流限制和面積限制。它還需要兼容RF發(fā)射器的能力VC0上的頻率調(diào)制(FM)和輸出緩沖器上的振幅調(diào)制。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)極化架構具有較大的缺點，尤其是在UMTS標準中使用的QPSK(同樣地，或HPSK)調(diào)制的情況下。如果復軌跡信號穿過或至少接近復平面的原點，則相位信號非?？焖俚馗淖?。此效應導致極大的PM(相位調(diào)制)信號帶寬，由于有限的采樣頻率以及有限的FM范圍，該PM信號帶寬不能夠由后續(xù)階段適當?shù)靥幚?。這便導致重組信號的頻譜加寬(例如，天線信號的頻譜加寬)。如果TX信號的尾頻譜落入RX頻帶，則發(fā)生不想要的RX 信號的減敏(注意在UMTS標準中空氣信號(air signal)被同時發(fā)送以及接收)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實施方式，插入在I/Q信號域中直接運行的數(shù)字預處理塊，以便減少頻譜加寬效應以及降低對極大的FM信號范圍的需求(導致高的或甚至不可能的數(shù)模轉換的電路需求)。此預處理塊的任務是使在原點附近穿過的軌跡彎曲，使得復平面內(nèi)的開孔出現(xiàn)。為使此信號變型在EVM(誤差矢量幅度)和頻譜方面不顯著降低信號，優(yōu)選地，附加的濾波階段被用于削弱因此產(chǎn)生的頻帶外頻譜再生。根據(jù)另一實施方式，提出修改調(diào)制信號的初始軌跡，以便限制最大FM偏差以及幅度動態(tài)范圍，并保持可接受的EVM，以及相鄰信道上的頻譜，以符合標準。
根據(jù)一方面，提出一種處理數(shù)字復調(diào)制信號的方法，所述方法包括對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行預處理以獲得預處理后的數(shù)字復調(diào)制信號，以及進行所述預處理后的信號的笛卡爾坐標到極坐標的轉換，所述預處理包括分析所述數(shù)字復調(diào)制信號的軌跡，且如果所述軌跡穿過環(huán)繞復平面的原點的區(qū)域，則修改所述數(shù)字復調(diào)制信號，使得所述預處理后的信號具有避開所述區(qū)域的修改的軌跡。盡管存在避開所述區(qū)域的許多可能性，在具體有效的實施方式中，修改所述數(shù)字復調(diào)制信號包括加工復校正信號以及將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加，使得所述軌跡的包括所述軌跡的最近點的部分在基本正交于所述軌跡的方向上被推離所述原點，由此獲得修改的數(shù)字復信號。根據(jù)實施方式，加工所述復校正信號包括根據(jù)所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置，在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位，且所述相加的步驟包括在所述最近點或在所述最近點附近，將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加。一些變型可能用于加工所述復校正信號。根據(jù)第一變型，在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位包括確定具有所述復調(diào)制信號的最小振幅的樣本，從分別在所述具有最小振幅的樣本之前和之后的兩個樣本之間的加權插值估計初始復校正矢量，確定最終復校正矢量，所述最終復校正矢量平行于所述初始復校正矢量且其幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述初始復校正矢量的幅度，所述最終復校正矢量是所述復校正信號，且所述相加的步驟包括將所述最終復校正矢量與所述具有最小振幅的樣本相加。換句話說，此變型是基于采樣點的簡單插值，用于在笛卡爾坐標軸上找到幅度的最小值，然后限定與信號相加的矢量，優(yōu)選地與充分的濾波相關。優(yōu)點是避免在檢測最小值之前進行高速率的上采樣的繁重計算，因為此檢測可以以中等的采樣速率進行。根據(jù)另一變型，所述數(shù)字復調(diào)制信號以第一頻率被采樣，且在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位包括上采樣所述數(shù)字復調(diào)制信號到第二頻率以及對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行插值，根據(jù)所述上采樣和插值后的復信號估計所述最近點，加工校正復脈沖，所述校正復脈沖以所述第二頻率被采樣，且其取向和幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置，且所述相加的步驟包括以所述第一頻率輸出所述校正脈沖的所選擇的樣本，以及將所述所選擇的樣本與所述數(shù)字復調(diào)制信號的樣本相加。這樣的預處理的一個優(yōu)點是降低對后續(xù)塊的需求，尤其是在PM/FM路徑中。采樣速率和信號帶寬能夠被減小，而不會降低頻譜，即后續(xù)塊較少地影響頻譜加寬。盡管由于如前所述的軌跡環(huán)繞復平面的原點彎曲，此預處理導致自身一定的頻譜加寬，但之后可能在 I/Q域中應用濾波。因此，能夠大大降低之前產(chǎn)生的不期望的頻譜加寬，甚至不破壞復平面內(nèi)的開孔。根據(jù)另一方面，提出一種裝置，具有輸入部件，所述輸入裝置被配置用于接收數(shù)字復調(diào)制信號；輸出部件，所述輸出部件被配置成將預處理后的信號傳送到笛卡爾坐標到極坐標裝換部件；和預處理部件，所述預處理部件連接在所述輸入部件和所述輸出部件之間，且包括分析部件、可控修改部件和控制部件，所述分析部件用于分析所述數(shù)字復調(diào)制信號在復平面內(nèi)的軌跡，所述可控修改部件被配置用于修改所述數(shù)字復調(diào)制信號，使得所述預處理后的信號具有避開環(huán)繞所述復平面的原點的區(qū)域的修改的軌跡，所述控制部件被配置用于如果所述軌跡穿過所述區(qū)域，則激活所述修改部件。根據(jù)實施方式，所述修改部件被配置用于加工復校正信號以及將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加，使得所述軌跡的包括所述軌跡的最近點的部分在基本正交于所述軌跡的方向上被推離所述原點。根據(jù)實施方式，所述修改部件包括估計部件和求和部件，所述估計部件被配置用于根據(jù)所述區(qū)域的尺寸和所述最近點相對于所述原點的位置，在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位；所述求和部件被配置用于在所述最近點或所述最近點附近將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加。根據(jù)第一變型，所述估計部件包括第一確定部件，所述第一確定部件被配置用于確定所述復調(diào)制信號的具有最小振幅的樣本；第二確定部件，所述第二確定部件被配置用于從分別在所述具有最小振幅的樣本之前和之后的兩個樣本之間的加權插值估計初始復校正矢量；第三確定部件，所述第三確定部件被配置用于確定最終復校正矢量，所述最終復校正矢量平行于所述初始復校正矢量且其幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述初始復校正矢量的幅度，所述最終復校正矢量是所述復校正信號；且所述求和部件被配置用于將所述最終復校正矢量與所述具有最小振幅的樣本相加。根據(jù)另一變型，所述數(shù)字復調(diào)制信號以第一頻率被采樣，且所述估計部件包括第一子處理部件，所述第一子處理部件被配置用于上采樣所述數(shù)字復調(diào)制信號到第二頻率以及對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行插值；第二子處理部件，所述第二子處理部件被配置用于根據(jù)所述上采樣和插值后的復信號估計所述最近點；第三子處理部件，所述第三子處理部件被配置用于加工校正復脈沖，所述校正復脈沖以所述第二頻率被采樣，且其取向和幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置；且所述求和部件包括延時部件、輸出部件和相加部件，所述延時部件被配置用于將所述數(shù)字復調(diào)制信號延時，所述輸出部件被配置用于以所述第一頻率輸出所述校正脈沖的所選擇的樣本，所述相加部件連接到所述輸出部件以及連接到所述延時部件。在這兩種變型中，所有這些部件可以通過處理器內(nèi)的軟件模塊和/或包括例如加法器、乘法器、查找表、邏輯門等的具體電路實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述預處理部件還可以包括濾波部件，所述濾波部件連接到所述修改部件的輸出端。如上限定的裝置可以嵌入在集成電路中。根據(jù)另一方面，提出一種極化調(diào)制傳輸鏈，包括調(diào)制部件、笛卡爾坐標到極坐標轉換部件和如上限定的裝置，所述調(diào)制部件被配置用于傳送數(shù)字復調(diào)制信號，所述裝置連接在所述調(diào)制部件和所述笛卡爾坐標到極坐標轉換部件之間。根據(jù)另一方面，還提出一種通信設備，例如無線通信設備，包括如上限定的極化調(diào)制傳輸鏈。


通過細閱非限制性的實施方式以及附圖的詳細描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將變得明顯，附圖中-圖1至圖6圖示出根據(jù)本發(fā)明的方法的具體實施方式
的流程圖；-圖7至圖13圖示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的具體實施方式
；-圖14至圖17示出采用根據(jù)現(xiàn)有技術的發(fā)射器以及采用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射器的具體實施方式
獲得的結果的一些示例。
具體實施例方式現(xiàn)在參照圖1，I/Q調(diào)制10提供數(shù)字復調(diào)制信號DCMS。優(yōu)選地，至少在蜂窩3G信號中，調(diào)制信號DCMS是已被例如UMTS應用中熟知的RRC濾波器濾波的信號。所述數(shù)字復調(diào)制信號DCMS被預處理(步驟11)，用于提供預處理后的信號PPRS。然后將傳統(tǒng)的笛卡爾坐標到極坐標的轉換12應用于預處理后的信號PPRS。更具體地如圖2所示，預處理步驟11包括在由I軸和Q軸限定的復平面CPXP內(nèi)數(shù)字復調(diào)制信號DCMS的軌跡TRJ (例如，圖8)的分析110。并且，此分析包括對信號DCMS的軌跡TRJ是否穿過環(huán)繞復平面CPXP的原點0的區(qū)域RAO的分析111，因此導致相位的快速變化，該相位的快速變化理論上引起FM信號的很高的峰值。如果軌跡沒有穿過區(qū)域RA0，則不對信號DCMS進行修改(步驟113)。否則，修改數(shù)字復調(diào)制信號DCMS (步驟112)，使得所述預處理后的信號PPRS具有修改后的軌跡MTRJ，該修改后的軌跡MTRJ避開所述區(qū)域RA0，例如圖8所示。如圖3所示，修改112所述數(shù)字復調(diào)制信號DCMS包括加工(elaborating) 1120復校正信號CCS和將所述復校正信號CCS與所述數(shù)字復調(diào)制信號DCMS相加，使得包括所述軌跡的相對于原點0的最近點的一部分所述軌跡在基本正交于軌跡TRJ的方向上被推離所述原點0，由此獲得修改后的數(shù)字復信號MDCS。用于加工所述復校正信號CCS的方案可以包括根據(jù)區(qū)域RAO的尺寸以及最近點相對于所述原點0的位置，估計復校正信號在所述最近點的振幅和相位。然后，在所述最近點(如果所述最近點實際上對應于信號的樣本)將所述復校正信號CCS與所述數(shù)字復調(diào)制信號DCMS相加，或否則，在所述最近點附近將所述復校正信號CCS與所述數(shù)字復調(diào)制信號 DCMS相加。圖4中更具體地示出加工復校正信號CCS以及對此信號CCS與信號DCMS求和的
第一變型。在第一步驟(步驟#1)中，檢測具有最小振幅的樣本(步驟1100)。更精確地，自樣本的幅度(振幅Mi中檢測各最小值。當兩個條件同時被驗證時， 最小值有效
i)振幅小于限定的閾值Ath ；ii)下一樣本的振幅An+1大于當前樣本的振幅An0事實上，閾值Ath對應于軌跡必須避開的區(qū)域RAO的尺寸。圖10中示出搜索最小值的示例。當檢測幅度的最小值時，第一檢驗(振幅小于閾值)在時間tn_3有效，而第二檢驗(下一樣本的振幅較大)在時間tn有效。因此，在此示例中，樣本&是具有最小振幅An的樣本。在第二步驟(步驟把)中，計算軌跡上的最小幅度點，以便將該軌跡上的最小幅度點推離復平面的原點0。例如，當兩個樣本之間的直線非常接近原點時，軌跡的此最小值(最近點)可能完全不同于輸入端信號的任何樣本。然后，輸入數(shù)據(jù)的最小振幅的選擇應不是好的選擇，且迫使其幅度到閾值Ath應增加大概平行于軌跡TRJ的矢量，且避開原點可能更低效。因此，在輸入樣本之間進行加權插值(步驟11201，圖4)。以傳統(tǒng)方式進行的此操作在計算方面(采用零插入的上采樣，且濾波)非常昂貴， 導致每個時間步驟上許多乘法和求和操作。于是該方案將在如下的一次計算中估計最小矢量自先前找到的最小振幅點Sn，獲取之前的樣本Slri和之后的Sn+1，并計算分別由 sn+1和Slri的幅度加權的總和。于是在最小值處的軌跡矢量的等式EQl為Nfmin = (Sn_!*mag (Sn+1) +Sn+1*mag (Sn^1)) / (mag (Slri) +mag (Sn+1)) (EQl)可以通過以下公式獲得第二可選估計Vitalin = (Sn-一 (I In+11 +1 Qn+11) +Sn+1* (I Ilri I +1 Qlri 1))/( I In+11 + I Ilri I +1 Qlri I +1 Qn+11)第三步驟11202 (步驟#3)將限定待增加到軌跡上的矢量Vadd，用于將該軌跡推離原點。當找到最小振幅矢量(Vtain)時，其在中心區(qū)域內(nèi)垂直于軌跡，則平行于Vtain的具有幅度(Ath-Atain)的矢量將被增加到步驟#1中檢測到的最小點上。Ath是閾值，々-11是￥-11的幅度。此矢量的等式以極坐標表示Vadd = ((Ath-AAlllin) /AAmin) *AAmin*exp (j* Φ- J其中，AAmin*exp (j*。Amin)是Vtain的極坐標表達，Ath是閾值的幅度。
這能夠以等式EQ2表達為Vadd = Κ*νΜη，且 K = ( (AJAam1i) _1) (EQ2)換句話說，最小矢量乘以K以獲得待增加的矢量Vadd。在此示例中，矢量Vadd是待與信號DCMS (通過與在從&到相加步驟11210的路徑上發(fā)生的處理時延對應的時延來延時)相加(步驟11210)的復校正信號CCS，用于獲得修改后的信號MDCS (步驟11210)。更具體地如圖6所示，最終，預處理的最后一步(步驟#4)優(yōu)選是濾波步驟114。 在本變型中，此最后一步114例如是通過零插入的上采樣以及相關濾波；由于此最后一步在調(diào)制信號的產(chǎn)生中已經(jīng)應用，且不會被振幅和相位的寄生響應的相加干擾，因此其截止頻率大于通信標準要求的傳輸信道濾波的截止頻率；總之隨著此第二上采樣發(fā)生，相對于調(diào)制器濾波，該截止能夠增加。即使此濾波在調(diào)制帶寬中沒有任何作用，由于將零避開矢量與檢測到的最小值樣本相加，它減小了相鄰信道功率，且它可以對遠離載頻的傳輸噪聲具有一些裕度(margin)。相加的矢量和初始信號一起被濾波，且相加的矢量在新采樣速率的若干樣本上分布，比如軌跡MTRJ在由濾波器的時間響應限定的持續(xù)時間內(nèi)避開原點(參見圖8)。當在短時間間隔內(nèi)出現(xiàn)兩個連續(xù)的最小值時，由于濾波器的時間響應大于此間隔，因此兩個相加的矢量同時通過濾波。圖5中更具體地示出用于加工復校正信號的另一變型。根據(jù)此變型，以第一頻率(例如，較低的采樣頻率)采樣所述數(shù)字復調(diào)制信號 DCMS，且在所述最近點估計信號DCMS的振幅和相位包括上采樣信號DCMS到第二頻率以及對所述信號進行插值(步驟11204)，用于獲得上采樣和插值后的復信號IUPS，該復信號 IUPS具有更高的采樣頻率。然后，根據(jù)所述信號IUPS估計最近點(步驟11205)。然后，加工以所述第二頻率采樣的校正復脈沖CCPLS(步驟11206)。這樣的脈沖的取向和幅度取決于區(qū)域RAO的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置。最終，所選擇的校正脈沖的樣本以所述第一頻率輸出(因此形成復校正信號)，且與所述數(shù)字復調(diào)制信號DCMS (通過與在從步驟11204到相加步驟11210的路徑上發(fā)生的處理時延相對應的時延來延時)的樣本相加(步驟11210)，用于獲得修改后的復數(shù)字信號 MCDS。當然，如后文中將更詳細地描述的，如果軌跡沒有穿過環(huán)繞原點的區(qū)域，則不會產(chǎn)生校正脈沖，且求和信號(來自步驟11207)是0。步驟11204的上采樣和插值實現(xiàn)了以特定精度計算軌跡TRJ到復平面CPXP的原點0的最小距離(例如，參見圖12和圖13)以及軌跡最近點的對應坐標。在步驟11205(最近點估計)中，復樣本首先被用于確定最接近原點的樣本(振幅軌跡的局部最小值)。一旦檢測到這樣的樣本，由于通常軌跡的最近點不一定與時間離散數(shù)字信號的采樣點一致，因此可以進一步應用線性插值以找到軌跡的最近點。線性插值是足夠的。此最近點的坐標提供垂直線與軌跡TRJ的漸近線間的角度。因此，這些坐標能夠直接用于限定復脈沖的方向。此脈沖事實上具有正交于軌跡TRJ的方向，以便將所述軌跡的片段有效地推到區(qū)域RAO之外，所述軌跡的片段在其中間包括此軌跡TRJ的最近點(例如參見圖12和圖13)?，F(xiàn)在將參照圖7以及其后的圖更詳細地說明這兩種變型的進一步說明和優(yōu)點。在圖7中，圖示出無線通信設備WAP(例如移動電話)的傳輸鏈TXCH。此傳輸鏈 TXCH具有極化調(diào)制類型的架構。根據(jù)需滿足的標準以傳統(tǒng)的I/Q調(diào)制器產(chǎn)生調(diào)制信號DCMS。此I/Q調(diào)制器BM包括符號的所有編碼，例如采用CDMA/W-CDMA中的擴頻碼或擾碼。通常采用如3G標準中的根升余弦濾波器對信號星座濾波。用于預處理信號DCMS的裝置DV連接到調(diào)制器BM的輸出端。此裝置DV后面是進行傳統(tǒng)的I/Q到極坐標轉換的傳統(tǒng)塊BCV，傳統(tǒng)的I/Q到極坐標轉換例如熟知的CORDIC算法(坐標旋轉數(shù)字計算機)。然后，數(shù)字振幅AM被傳送到傳統(tǒng)的前端模塊FEM。由轉換器BCV傳送的數(shù)字相位PM以頻率調(diào)制信號FM轉換，該頻率調(diào)制信號FM也被傳送到前端模塊FEM。前端模塊FEM連接到無線通信設備WAP的天線ANT。裝置DV的第一實施方式在圖9中示出，且對應于圖4中具體示出的根據(jù)本發(fā)明的方法的第一變型。圖9中，實線對應于復數(shù)數(shù)據(jù)，而虛線對應于實數(shù)數(shù)據(jù)。第一確定部件FDM被配置用于確定具有最小振幅An的樣本&。更精確地，在此示例中，兩個比較器CMPl和CMP2分別比較當前樣本的振幅An與下一樣本的振幅An+1，以及比較振幅An與閾值Ath。然后，根據(jù)這兩個比較的結果，與(AND)門將邏輯信號(0或1)傳送到乘法器MUL 的第一輸入端。如果信號DCMS的軌跡沒有穿過區(qū)域RA0，即如果振幅An大于閾值Ath，則所述邏輯信號等于0。在這樣的情況下，如后文中將更詳細地說明的，信號DCMS的樣本在由裝置DV 的輸出端OUT傳送之前僅被濾波。但這樣的濾波不會修改信號的軌跡。如果由與門傳送的邏輯信號等于1，則信號DCMS被修改以避開區(qū)域RA0。這樣，第二比較器CMP2可以被認為屬于分析部件，該分析部件被配置用于分析軌跡以確定此軌跡是否穿過由閾值Ath限定的區(qū)域RA0。并且，與門和乘法器MUL —起，可以被認為是控制部件CTL，該控制部件CTL用于根據(jù)軌跡TRJ是否穿過區(qū)域RAO來激活或不激活信號的修改。兩個比較器CMPl和CMP2允許檢測具有最小振幅An的樣本&。第二確定部件SDM被配置用于估計由上述提及的等式EQl限定的初始校正矢量
VAmin0這里，這些第二確定部件SDM包括延時部件以及允許計算矢量Vtain的乘法器、加法器和1/X運算器。為實現(xiàn)此計算，非常差的精度就已足夠，例如6比特計算。由于可以從步驟#1得到幅度值，因此分子僅需要兩個乘法器和一個加法器。分母需要一個用于對兩個幅度求和的加法器，以然后實現(xiàn)除法；低數(shù)量的比特允許可能首先執(zhí)行對兩個幅度求和，然后執(zhí)行用于反轉1/χ和乘法器的查找表。計算的精度不需要非常高在具有最小振幅的兩個連續(xù)點幾乎具有相同的振幅值的情況下，檢測一個樣本或檢測另一樣本具有微乎其微的影響；此外，當至少一個坐標I或 Q超過Amin時，有效幅度的計算是無用的，因為它必然超過此閾值。在典型的實施中，閾值設置在0.15，I和Q限制于0.25(刪除2個MSB)，且I和Q是查找表(LUT)的輸入地址， 以避免計算和電流損耗。用于間隔W: :0. 25]的優(yōu)選尺寸是32X32，即5比特分辨率，或 64X64，即6比特。盡管需要三個同時可用的幅度以完成處理，但是僅執(zhí)行一個LUT:采用單位時延保存在移位寄存器中的兩個之前的樣本的幅度總是可用的。第三確定部件TDM被提供用于確定最終復校正矢量Vadd，該最終復校正矢量Vadd平行于初始復校正矢量VAmin且由上述提到的等式EQ2給出。再次，若干方法可用于這些計算，且在本示例中，查找表LUT被用于此數(shù)學表達式。
復校正矢量Vadd被傳送到乘法器MUL的第二輸入端。如果由與門傳送的邏輯信號等于1，則復校正Vadd因此被傳送到求和部件ADD，該求和部件ADD被提供用于將最終復校正矢量Vadd與具有最小振幅的樣本&相加。而且，如上所說明的，濾波部件FLT優(yōu)選地被提供用于減小由于增加矢量Vadd弓丨起的相鄰信道功率，該濾波部件FLT包括采用零插入的上采樣部件和相關的低通濾波器。如果由與門傳送的邏輯信號等于0，則該值0被傳送到求和部件ADD，且如上所述， 信號DCMS的樣本僅被濾波。因此，如上所述，此實施方式用于找到與軌跡TRJ大致垂直的有效最小矢量。圖11中圖示出裝置DV的另一實施方式，對應于圖5所示的本發(fā)明的第二變型。如上所述，這里的目的是當需要時插入小的I&Q校正信號，使得原點交叉被避免， 且在復平面內(nèi)導致開孔(open eye)。如果不需要校正(即振幅的局部最小值Rel。sest大于比較振幅Rttoesh。ld)，則沒有脈沖產(chǎn)生(即Ipulse (t) +JQpulse (t) = 0)，且軌跡沒有被修改，除了優(yōu)選地在濾波部件FLT中進行的上采樣和插值。I/Q預處理塊可以由調(diào)制器提供。軌跡信號Z(t) = I(t)+jQ(t)在第一子處理部件SPMl中被上采樣(從第一頻率8f。_到第二頻率64f。hip)以及被插值。持續(xù)地觀測以及分析所得的軌跡信號，且如果它穿過環(huán)繞原點的區(qū)域(即abs(Z) < Rthresh。ld)，則產(chǎn)生校正脈沖，并將校正脈沖與原始信號相加。此示例中假設的脈沖具有高斯形狀，而脈沖的峰值越大，軌跡越接近原點。二維脈沖還具有顯示與軌跡垂直的方向。這就是為什么脈沖發(fā)生器SPM3不僅需要來自軌跡的I^。sest信息(包括精確時間戳)，還需要軌跡的最近點的坐標 xclosest, y。1()sest的原因。由于通常此最近點不一定與時間離散數(shù)字信號的采樣點(@64fchip) 一致，因此還需要插值。已表明線性插值(假定軌跡已經(jīng)以高速時鐘@64 ·。ωρ采樣)是足夠的。此插值在第二子處理部件SPM2中以傳統(tǒng)方式形成。在圖12和圖13中，示出兩個不同的用于使軌跡彎曲的示例。在圖12中，原始信號實際上穿過平面的原點，因此校正脈沖具有最大峰值(對應于Rth—)。在此情況下，修改后的軌跡(在預處理之后)包含與原始曲線的最高偏差，導致額外的EVM(誤差矢量幅度)貢獻。必須限定比較數(shù)Rthreshtjld(還大致限定開孔的尺寸)， 使得能夠容忍EVM放大。在圖13中，原始軌跡以特定(但是小的)距離穿過原點。通過長度為R。1()_t的垂直線(參考軌跡的漸近線)給出最小距離。這里需要的校正脈沖較小，即由Rthreshtjld-Rc^sest 給出峰值。因此，與之前圖12中示出的示例相比，修改后的軌跡偏離原始軌跡較小。比較器CLTM允許持續(xù)地分析軌跡，以及檢測此軌跡是否穿過環(huán)繞原點的區(qū)域 RAO。更精確地，在最近點到原點的距離(Rdtjsest)小于特定閾值(Rttoesh。ld)的情況下，激活使能信號。這里，該比較器形成控制部件，以激活或不激活修改部件，該修改部件被配置成修改信號DCMS。在脈沖發(fā)生器SPM3中產(chǎn)生校正脈沖。只有在激活使能輸入信號時，才產(chǎn)生脈沖。使能信號可以被用于觸發(fā)脈沖發(fā)生器。 由R。1(^st和i th sh。ld的差值給出脈沖的大小。復脈沖的方向由最近點的角度限定。
在此示例中應用的高斯脈沖的長度為33個抽頭(tap)，所述33個抽頭假定64fchip 的第一采樣頻率。由于以8f。hip的第二采樣頻率提供輸出，因此輸出樣本的數(shù)量降低到4 至5。根據(jù)距離原點最近的樣本的位置(在信號序列中)，選擇高斯脈沖的相應樣本(例如 [3]，[11]，[19]，[27]或[1]，[9]，[17]，[25]，[33])。所選擇的形成校正復信號CCS的校正脈沖的樣本在相加部件AddI和AddQ中與采用延時塊DM延時的信號DCMS相加。事實上，此延時塊將輸入信號DCMS延時，以便補償檢測接近原點的過渡以及在平行路徑中產(chǎn)生相應的校正脈沖所需的時間。兩個路徑之間的時間校準的精度被設定為l/(64f。hip)。這里，裝置DV中的最后階段是濾波部件FLT進行信號的上采樣以及減少頻帶外頻譜而不破壞復平面內(nèi)的開孔。現(xiàn)在基于圖14-17說明根據(jù)本發(fā)明的預處理相對于現(xiàn)有技術(即沒有預處理)的優(yōu)點的非限制性示例，而不論使用哪種變型。圖14示出3G傳輸?shù)恼{(diào)制版本99(R99)，其中能夠觀測到一些臨界點(接近原點的過渡)。圖15示出修改的軌跡和3G-版本99上的輸出信號的頻譜。在圖15中，能清楚地觀察到由預處理產(chǎn)生的開孔0ΕΥ。具體地，接近原點的過渡的結果是如圖16中的曲線CVl具體示出的最高FM(頻率調(diào)制)偏差。更精確地，在此圖中，采用61，44Msamples/s的輸入W-CDMA信號進行測量。且曲線CVl (FM的補充累加分布功能)示出具有大于20MHz的值的FM幅度。所提出的數(shù)字預處理的效果在圖16的曲線CV2上顯示得非常清楚，即在預處理之后，F(xiàn)M幅度被限制在7. 5MHz。在此示例中，在濾波結束時的預處理后的信號為 245, 8Msamples/s,即在最大 FM 處為 122，9MHz。圖17示出預處理之前W-CDMA信號的振幅直方圖Hl (振幅分布函數(shù)(未累加)) 以及預處理后的信號的振幅直方圖H2。具體地，直方圖H2沒有示出幅度低于0，2的樣本。所提出的預處理的優(yōu)點是使得RF通信系統(tǒng)進行極化調(diào)制傳輸成為可能，所述RF 通信系統(tǒng)的標準未限定避開原點。這樣的標準的非窮舉的列表為藍牙、WLAN、3G版本99、 3G !BxPA。
權利要求
1.一種處理數(shù)字復調(diào)制信號的方法，包括對所述數(shù)字復調(diào)制信號(DCMQ進行預處理以獲得預處理后的數(shù)字復調(diào)制信號(PPRS)，以及進行所述預處理后的信號的笛卡爾坐標到極坐標的轉換，所述預處理(11)包括分析所述數(shù)字復調(diào)制信號的軌跡，且如果所述軌跡穿過環(huán)繞復平面的原點(0)的區(qū)域(RAO)，則修改(112)所述數(shù)字復調(diào)制信號，使得所述預處理后的信號具有避開所述區(qū)域的修改的軌跡。
2.如權利要求1所述的方法，其中，修改所述數(shù)字復調(diào)制信號包括加工(1120)復校正信號(CCS)以及將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加(1121)，使得所述軌跡的包括所述軌跡相對于所述原點的最近點的部分在基本正交于所述軌跡的方向上被推離所述原點，由此獲得修改的數(shù)字復信號。
3.如權利要求2所述的方法，其中，加工所述復校正信號(CCQ包括根據(jù)所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置，在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位，且所述相加的步驟包括在所述最近點或在所述最近點附近，將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加。
4.如權利要求3所述的方法，其中，在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位包括確定(1100)所述復調(diào)制信號的具有最小振幅的樣本，從分別在所述具有最小振幅的樣本之前和之后的兩個樣本之間的加權插值估計(11201)初始復校正矢量(Vtain),確定 (11202)最終復校正矢量(Vadd),所述最終復校正矢量(Vadd)平行于所述初始復校正矢量且其幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述初始復校正矢量的幅度，所述最終復校正矢量是所述復校正信號，且所述相加的步驟包括將所述最終復校正矢量與所述具有最小振幅的樣本相加。
5.如權利要求3所述的方法，其中，所述數(shù)字復調(diào)制信號以第一頻率被采樣，且在所述最近點估計所述復校正信號的振幅和相位包括上采樣所述數(shù)字復調(diào)制信號到第二頻率以及對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行插值(11204)，根據(jù)所述上采樣和插值后的復信號估計 (11205)所述最近點，加工(11206)校正復脈沖，所述校正復脈沖以所述第二頻率被采樣且其取向和幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置，且所述相加的步驟包括以所述第一頻率輸出(11207)所述校正脈沖的所選擇的樣本，和將所述所選擇的樣本與所述數(shù)字復調(diào)制信號的樣本相加(11210)。
6.如權利要求2至5中任一項所述的方法，其中，所述預處理(11)還包括對所述修改的數(shù)字復信號進行濾波(114)。
7.一種裝置，包括輸入部件，所述輸入部件被配置用于接收數(shù)字復調(diào)制信號(DCMS)；輸出部件，所述輸出部件被配置成將預處理后的信號(PI3RS)傳送到笛卡爾坐標到極坐標轉換部件；和預處理部件，所述預處理部件連接在所述輸入部件和所述輸出部件之間，且包括分析部件、可控修改部件和控制部件，所述分析部件用于分析所述數(shù)字復調(diào)制信號在復平面內(nèi)的軌跡，所述可控修改部件被配置用于修改所述數(shù)字復調(diào)制信號，使得所述預處理后的信號具有避開環(huán)繞所述復平面的原點的區(qū)域(RAO)的修改的軌跡，所述控制部件被配置用于如果所述軌跡穿過所述區(qū)域，則激活所述修改部件。
8.如權利要求7所述的裝置，其中，所述修改部件被配置用于加工復校正信號(CCS)，并將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加，使得所述軌跡的包括所述軌跡相對于所述原點的最近點的部分在基本正交于所述軌跡的方向上被推離所述原點。
9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述修改部件包括估計部件和求和部件，所述估計部件被配置用于根據(jù)所述區(qū)域的尺寸和所述最近點相對于所述原點的位置，在所述最近點估計所述復校正信號(CCS)的振幅和相位，所述求和部件被配置用于在所述最近點或所述最近點附近將所述復校正信號與所述數(shù)字復調(diào)制信號相加。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述估計部件包括第一確定部件(FDM)，所述第一確定部件被配置用于確定所述復調(diào)制信號的具有最小振幅的樣本；第二確定部件(SDM)，所述第二確定部件被配置用于從分別在所述具有最小振幅的樣本之前和之后的兩個樣本之間的加權插值估計初始復校正矢量；以及第三確定部件(TDM)，所述第三確定部件被配置用于確定最終復校正矢量，所述最終復校正矢量平行于所述初始復校正矢量且其幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述初始復校正矢量的幅度，所述最終復校正矢量是所述復校正信號；且所述求和部件(ADD)被配置用于將所述最終復校正矢量與所述具有最小振幅的樣本相加。
11.如權利要求9所述的裝置，其中，以第一頻率對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行采樣，且所述估計部件包括第一子處理部件(SPMl)，所述第一子處理部件被配置用于上采樣所述數(shù)字復調(diào)制信號到第二頻率以及對所述數(shù)字復調(diào)制信號進行插值；第二子處理部件(SPM2)，所述第二子處理部件被配置用于根據(jù)所述上采樣和插值后的復信號估計所述最近點；以及第三子處理部件(SPiO)，所述第三子處理部件被配置用于加工校正復脈沖，所述校正復脈沖以所述第二頻率被采樣且其取向和幅度取決于所述區(qū)域的尺寸以及所述最近點相對于所述原點的位置； 且所述求和部件包括延時部件(DM)，所述延時部件被配置用于將所述數(shù)字復調(diào)制信號延時； 輸出部件，所述輸出部件被配置用于以所述第一頻率輸出所述校正脈沖的所選擇的樣本；以及相加部件(ADD)，所述相加部件連接到所述輸出部件，且連接到所述延時部件。
12.如權利要求7至11中任一項所述的裝置，其中，所述預處理部件還包括濾波部件 (FLT)，所述濾波部件連接到所述修改部件的輸出端。
13.如權利要求7至12中任一項所述的裝置，嵌入在集成電路中。
14.一種極化調(diào)制傳輸鏈，包括調(diào)制部件(BM)，所述調(diào)制部件被配置用于傳送數(shù)字復調(diào)制信號； 笛卡爾坐標到極坐標轉換部件(BCV)；以及如權利要求7至13中任一項所述的裝置(DV)，所述裝置連接在所述調(diào)制部件和所述笛卡爾坐標到極坐標轉換部件之間。
15.一種通信設備，包括如權利要求14所述的極化調(diào)制傳輸鏈(TXCH)。
16.如權利要求15所述的通信設備，是無線通信設備(WAP)。
全文摘要
一種用于處理極化調(diào)制傳輸鏈內(nèi)的數(shù)字復調(diào)制信號的方法及裝置。處理數(shù)字復調(diào)制信號的方法包括對所述數(shù)字復調(diào)制信號(DCMS)進行預處理以獲得預處理后的數(shù)字復調(diào)制信號(PPRS)，以及進行所述預處理后的信號的笛卡爾坐標到極坐標的轉換，所述預處理(11)包括分析所述數(shù)字復調(diào)制信號的軌跡，且如果所述軌跡穿過環(huán)繞復平面的原點(O)的區(qū)域(RAO)，則修改(112)所述數(shù)字復調(diào)制信號，使得所述預處理后的信號具有避開所述區(qū)域的修改的軌跡。
文檔編號H04L27/36GK102449972SQ201080023570
公開日2012年5月9日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2009年4月15日
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