專利名稱：校正有用信號失真的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前敘部分、在一個特別是按照TDD或TDMA方法工作的信息傳輸系統(tǒng)的接收部件中校正有用信號失真的方法以及實施這個方法的裝置。
在移動無線系統(tǒng)中基于頻譜的有限資源多路訪問方法或復(fù)用法是絕對必要的，以便使從百萬直到億的數(shù)量級的用戶數(shù)目成為可能。必須如此建立多用戶的訪問形式并且必須如此形成接收部件，不發(fā)生信息傳輸?shù)牟辉试S的干擾。
已知頻分復(fù)用、時分復(fù)用和碼分復(fù)用作為基本的多路訪問方法，并且事實上在移動無線網(wǎng)中應(yīng)用了所有三種方法。特殊的時分復(fù)用方法、實際用作TDD(時分復(fù)用)或者TDMA(時分多址)、在數(shù)字移動無線網(wǎng)有較大擴(kuò)展，其中其與頻分復(fù)用方法(FDMA＝頻分多址)如此多樣組合，預(yù)先規(guī)定多個載頻。如此按照GSM標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先規(guī)定具有相互200kHz的間隔的載頻，并且預(yù)先確定在每個載頻上劃分為八個時隙(時隙)。
對于無繩電話時分復(fù)用技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用，其中在這里預(yù)先規(guī)定在FDMA和TDMA之間的組合。在歐洲無繩電話的DECT標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用直到十個頻道，這些頻道分別對于上行鏈路和下行鏈路劃分為十二個時隙。
可以按照直接轉(zhuǎn)換原理構(gòu)造在TDD或TDMA系統(tǒng)中的接收機(jī)。在如此的接收機(jī)中由于在接收機(jī)的模擬部分中、特別是在接收混頻器中產(chǎn)生的平方部分相鄰信道干擾引起矩形干擾，該干擾在通常的數(shù)字調(diào)制中導(dǎo)致誤碼率的提高。為了滿足在例如GSM系統(tǒng)的系統(tǒng)協(xié)議中確定的、關(guān)于誤碼率的高要求，對混頻器的傳輸特性提出高要求，以開創(chuàng)的電路技術(shù)目前不可能滿足這個要求。
因此建議，借助于與干擾聯(lián)系的信號幅度的改變(偏移)的迭代、計算的確定通過在混頻器之后連接的校正設(shè)備事后校正提到的干擾。可是這與高的計算費用和相應(yīng)提高的電流消耗聯(lián)系，并因此降低了可能的最大通話持續(xù)時間，其表明每個移動電話的基本功率參數(shù)。
因此本發(fā)明基于這個任務(wù)，給出一個按照開頭所述的改善的、節(jié)省費用和電流的方法以及實施該方法的裝置。
關(guān)于其方法方面通過具有權(quán)利要求1的特征解決這個任務(wù)，關(guān)于其裝置方面通過具有權(quán)利要求8的特征解決這個任務(wù)。
本發(fā)明包含這個基本觀念，首先確定干擾的開始時刻并接著根據(jù)這個了解以關(guān)于計算過程較少費用的并因此節(jié)省電流的方式實施校正過程，通過應(yīng)用模擬的校正過程對此幾乎沒有計算費用(狹義)。
在一個優(yōu)選的實施中為了確定干擾開始時刻首先實施一個總信號的微分并接著實施一階導(dǎo)數(shù)與預(yù)定閾值的閾值鑒別。該閾值與有用信號的最大可能的陡度一致，為了避免錯誤探測與一個適當(dāng)選擇的安全系數(shù)相乘。不僅總信號的一階導(dǎo)數(shù)的形成而且其與提到的閾值的比較都表明程序修改，在集成電路技術(shù)中或者借助于適當(dāng)?shù)能浖?在本來已執(zhí)行的復(fù)雜的數(shù)字信號處理(DSP＝數(shù)字信號處理)的范圍內(nèi)毫無困難地并以較低的電流消耗可以實現(xiàn)這個程序修改。
可是有選擇地這也是可能的，為了確定干擾的開始時刻預(yù)先規(guī)定一個特殊的探測元件(例如探測二極管)或相應(yīng)功能的電路(例如所謂的RSSI電路)，與載波信號相比其特別利用了干擾器的頻率偏移。
在利用關(guān)于干擾開始時刻的信息的情況下實施的真正校正過程可以作為基于信號幅度的數(shù)字化值的計算過程或也有選擇地作為模擬的“減法”安排。
在第一情況下，首先特別實現(xiàn)一方面在從有用信號的上升邊緣直到干擾開始時刻的時間內(nèi)并另一方面在從干擾開始時刻直到有用信號的下降邊緣的時間內(nèi)總信號的(數(shù)字)平均值形成，接著實現(xiàn)這二個已計算出的平均值的減法。這也是可能的，在干擾器探測時確定干擾信號能量并從干擾開始時刻起從總信號能量中減去干擾信號能量。在后者的情況下，在數(shù)值化相應(yīng)的能量值之后，在真正計算的意義上的減法是可能。
在實施根據(jù)本發(fā)明方法的裝置中-根據(jù)上面給出的根據(jù)本發(fā)明方法的特征-預(yù)先規(guī)定一個用于確定干擾開始時刻的檢測介體和輸入端方面與這個檢測介體連接的校正介體用于實施偏移校正。上面已經(jīng)指明檢測介體的實施可能性。如果使用探測元件或者探測電路，則其后面特別連接一個校正級用于考慮輸出信號波形的校正器特性和/或一個脈沖形成級。真正的校正介體在模擬實施中可以具有一個模擬減法設(shè)備；在數(shù)字計算偏移量或者校正量的情況下預(yù)先規(guī)定一個參考值存儲器和數(shù)字的減法級和特別一個在這些單元前面串聯(lián)的平均值計算級。
根據(jù)圖在其余的從分權(quán)利要求或者下面的描述中優(yōu)選的實施例中得出本發(fā)明優(yōu)點和實用性。從這些圖中指出

圖1a和1b在直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)中有用信號和干擾信號的或者實際混頻器的總信號的時間相關(guān)性的示范描述。
圖2以方框圖的形式圖解描述第一實施形式，圖3以方框圖的形式圖解描述第二實施形式，圖4以方框圖的形式圖解描述第三實施形式，圖5以方框圖的形式圖解描述第四實施形式，在圖1a中分別描述了具有載頻f1和電平P1的有用信號以及具有載頻f2和電平P2的干擾信號的時間曲線，這些信號在理想的接收混頻器中出現(xiàn)。以tA表示有用信號脈沖的起始時刻(上升邊緣)，并以tE表示其結(jié)束時刻(下降邊緣)，而t0表示-在該實施例中在有用信號脈沖的上升邊緣之前開始的-干擾信號的結(jié)束時刻。
在圖1b中描述了依賴于時間的實際接收混頻器的相應(yīng)輸出信號，其中這個時間軸以在圖1a中的時間軸為基礎(chǔ)。
在圖2中為了描述本發(fā)明的第一實施例指出了一個由混頻器101、一個連接在這個混頻器之后的放大器級102、一個連接在這放大器之后的低通濾波器103、一個連接在這個低通濾波器之后的微分級104、一個連接在這個微分級之后的閾值鑒別器105和一個并聯(lián)于微分級104連接在低通濾波器103之后并通過閾值鑒別器105的輸出信號控制的偏移補(bǔ)償級106形成的布置100。偏移補(bǔ)償級106包含(在圖中沒有單獨描述)一個用于數(shù)字化平均值形成的平均值形成級和一個用于減去在相鄰信道干擾的結(jié)束時刻t0(圖1a)之前或之后檢測的平均電平值的減法級。微分級在本身已知的方式中可以作為模擬的微分器或作為數(shù)字的、按照硬件實現(xiàn)的微分級實施或通過可編程的信號處理在移動無線終端設(shè)備的DSP的范圍內(nèi)實現(xiàn)。
對于這種情況，即必須考慮多個干擾，預(yù)先規(guī)定多個設(shè)備用于存儲檢測的干擾時刻以及相應(yīng)的電平值。
在長的有用信號脈沖串的情況下所指出的布置是有益的，其是通過多個作為短的干擾脈沖疊加的并因此對于在GSM標(biāo)準(zhǔn)的情況下多存儲區(qū)運行是重要的。
在圖3中指出了與圖2相比改進(jìn)的布置200，在這個布置中同樣預(yù)先規(guī)定一個混頻器201、一個連接在該混頻器之后的放大器級202以及偏移補(bǔ)償級207。在此在一個并聯(lián)處理支路中布置一個低通濾波器203，并且在這個低通濾波器之后連接一個探測二極管204用于檢測干擾信號。探測二極管之后連接一個脈沖形成電路205并且在脈沖形成電路之后連接一個時間檢測級206用于檢測時刻t0(圖1a)。
在這個改進(jìn)中，與在圖2中指出的實施相比進(jìn)一步降低計算費用并因此降低電流消耗和/或由于在此沒有干擾信號的有限帶寬而提高了干擾信號的結(jié)束或者開始時刻的確定的準(zhǔn)確性。
在圖4中作為一個另外的實施例概括描述了一個布置300-再度以功能方框圖的形式，在這個布置中以類似于圖3的方式混頻器301的輸出端一方面與一個(在這里可控制實施的)放大器級302并且另一方面與低通濾波器303以及連接在這個低通濾波器之后的探測二極管304連接。不僅在可控制的放大器302之后而且在探測二極管304之后分別連接一個A/D轉(zhuǎn)換器305a、305b。第一A/D轉(zhuǎn)換器305a的輸出端與加法級306的第一輸出端連接，第二A/D轉(zhuǎn)換器305b的輸出端與用于校正探測器特性和具有在放大器302上調(diào)整的放大系數(shù)A1的增益的校正電路307連接。校正級307的輸出端經(jīng)過一個反演器308與加法級306的第二輸入端?？偣簿吞岬降脑?06至308的布置功能上實現(xiàn)從總信號電平中減去一方面關(guān)于探測二極管304的探測器特性并且另一方面關(guān)于放大器級302中增益的已校正的干擾信號電平。
在圖5中作為方框圖指出了一個另外的、由接收混頻器401、低通濾波器402、連接在低通濾波器之后的探測電路403和一個用于校正探測器特性的模擬校正電路404形成的布置400，在這個布置中接收混頻器401和校正電路404的輸出端分別與二個運算放大器405a、405b的非反號的輸入端連接，其輸出端最后通向放大器級406。通過運算放大器405a、405b實現(xiàn)從總信號中模擬減去(還是關(guān)于探測器特性已校正的)干擾信號，并最后放大差動信號。
最后指出的布置特別有提高動態(tài)的優(yōu)點，因為已經(jīng)在基帶中修改干擾信號。
本發(fā)明的實施不局限于在這里描述的實例，而且在多種變體中也是可能的，由于上面的闡述專業(yè)人員可以毫無困難地推斷。
權(quán)利要求
1.在一個、特別按照TDD或TDMA方法工作的信息傳輸系統(tǒng)的接收部件(100；200；300；400)中校正由于相鄰信道干擾引起的有用信號失真的方法，這個相鄰信道干擾在有用信道中產(chǎn)生一個特別的矩形干擾脈沖，其特征在于，在第一步驟中確定相鄰信道干擾的起始時刻或結(jié)束時刻，在第二步驟中在使用關(guān)于起始時刻或結(jié)束時刻的信息的情況下實施偏移校正。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，為了確定相鄰信導(dǎo)干擾的起始時刻或結(jié)束時刻在第一分步驟中實施總干擾信號的微分(104)并在第二分步驟中實施一階導(dǎo)數(shù)與一個預(yù)定閾值的閾值鑒別(105)。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，借助于探測元件或探測電路(204；304；403)、特別是在利用干擾的頻率偏移的情況下實施相鄰信道干擾的起始時刻或結(jié)束時刻的確定。
4.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，偏移校正包含直到干擾的起始時刻或結(jié)束時刻或者從干擾的起始時刻或結(jié)束時刻起總信號的數(shù)字平均值形成，并接下來減去(306)已計算出的平均值。
5.按照權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，在探測干擾時檢測干擾信號能量，并接著從干擾開始時刻起或直到干擾結(jié)束時刻從總信號能量中減去干擾信號能量。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，減法作為按照信號能量值數(shù)字化的計算上的減法(306)實施。
7.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過模擬方式、特別是借助于運算放大器布置(405a、405b)實施減法。
8.實施按照上述要求之一的方法的裝置(100；200；300；400)，其特征在于，檢測介體用于確定相鄰信道干擾的開始時刻或結(jié)束時刻，并且輸入端方面與檢測介體連接的校正介體(106；207；306；405a、405b)用于實施偏移校正。
9.按照權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，檢測介體具有一個微分級(104)和一個連接在這個微分級之后的閾值鑒別器(105)。
10.按照權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，檢測介體具有一個探測元件(204；304；403)、特別是一個HF探測二極管、和一個連接在這個探測元件之后的校正級和/或脈沖形成級(205；307；404)。
11.按照權(quán)利要求8至10之一的裝置，其特征在于，校正介體具有一個A/D轉(zhuǎn)換器(305a、305b)、一個參考值存儲器和一個數(shù)字減法級(306、308)。
12.按照權(quán)利要求11的裝置，其特征在于，在參考值存儲器和數(shù)字減法級前面串聯(lián)一個平均值形成級。
13.按照權(quán)利要求8至10之一的裝置，其特征在于，校正介體具有一個模擬減法設(shè)備、特別是一個運算放大器布置(405a、405b)。
全文摘要
在一個信息傳輸系統(tǒng)的接收部件(100;200;300;400)中校正由于相鄰信道干擾引起的有用信號失真的方法,這個相鄰信道干擾在有用信道中產(chǎn)生一個特別的矩形干擾脈沖,其中,在第一步驟中確定相鄰信道干擾的起始時刻或結(jié)束時刻,在第二步驟中在使用關(guān)于起始時刻或結(jié)束時刻的信息的情況下實施偏移校正。
文檔編號H03D3/00GK1360751SQ0081003
公開日2002年7月24日 申請日期2000年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者M·瓦爾, U·格雷特澤, R·施貝爾 申請人:西門子公司