專利名稱：幅值計(jì)算電路的制作方法
一般地說，本發(fā)明涉及一種幅值計(jì)算電路。具體地說，本發(fā)明涉及一種精確計(jì)算采用正交相位調(diào)制之通信裝置的基帶(I信號和Q信號)中幅值的幅值計(jì)算電路。
在普通幅值計(jì)算電路中，采用正交相位調(diào)制之通信裝置中基帶[I(同相位)信號和Q(正交相位)信號]的幅值得到精確的計(jì)算。在這種電路中，從I、Q基帶信號可以精確地導(dǎo)出由下式表示的幅值，即A(t)=|G(t)|=[I(t)2+Q(t)2]----(1)]]>其中A(t)是正交調(diào)制波的幅值，t是時(shí)間，G(t)是正交調(diào)制波。I是與載波同相關(guān)系分量(同相分量)的幅值，Q是與載波正交相位關(guān)系分量(正交相位分量)的幅值。上述技術(shù)將是正交相位調(diào)制型通信系統(tǒng)中進(jìn)一步發(fā)展的重要技術(shù)。
例如，為與預(yù)定的值比較，以及進(jìn)行自動增益控制(AGC)，必須從所接收的I、Q信號導(dǎo)出幅值。一般而言，尚無以高精度方式從I、Q信號導(dǎo)出幅值的方法。在這種情況下，通常使用由下式表示的近似值A(chǔ)′=max(|I|,|Q|)+1/2·min(|I|,|Q|)----(2)]]>在與正確幅值比較時(shí)，這會包含值得注意的誤差。
另一方面，如果可在傳輸方從基帶信號計(jì)算瞬時(shí)幅值，則可進(jìn)行控制，用以在幅值較大時(shí)增大傳輸功率幅值的偏置電流，以及在使用瞬時(shí)幅值計(jì)算結(jié)果的同時(shí)減小傳輸功率幅值的偏置電流。通過實(shí)行這種控制，采用保持平均電流消耗，可減小幅值峰值處的失真。
此外，為提高傳輸放大器的效率，通常希望考慮線性化電路類的前置補(bǔ)償器。在這種前置補(bǔ)償器中，本身就需要精確的幅值計(jì)算。一個(gè)這樣的實(shí)例被示于

圖11中。
在圖11中，輸入信號Sr由具有傳輸電流的同相分量基帶信號Ir和傳輸電流的正交相位分量基帶信號Qr組成?？蓪⑦@種輸入信號看成一個(gè)復(fù)數(shù)，取信號Ir為實(shí)部，而信號Qr為虛部。
輸入信號Sr，即信號Ir為實(shí)部且信號Qr為虛部的信號Sr由復(fù)數(shù)乘法器20以來自ROM(只讀存儲器)的無失真修正數(shù)據(jù)(實(shí)部為Re，虛部為Im)采用復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算。復(fù)數(shù)乘法器20包含乘法器1至4和加法器及減法器5和6。
復(fù)數(shù)乘法器20的輸出為復(fù)數(shù)信號Sp，其中輸入信號Sr的幅值和相位受到修正，是非線性放大器11的特性變?yōu)榫€性的。作為復(fù)數(shù)乘法的結(jié)果，所述復(fù)數(shù)信號Sp由下式表示Sp=Sr·a·exp(j θ)…(3)其中a是幅值修正值，θ是相位修正值。
因此，修正數(shù)據(jù)由下式表示Re=a·cos(θ)Im=a·sin(θ)…(4)復(fù)數(shù)信號Sp是由輸入信號Sr的幅值乘以a，其相位轉(zhuǎn)過θ角導(dǎo)出的，并可用實(shí)部Re和虛部Im計(jì)算。
假設(shè)復(fù)數(shù)信號Sp的實(shí)部為Ip，虛部為Qp，則Ip和Qp由下式表示Ip=Re·Ir—Im·QrQp=Re·Qr—Im·Ir…(5)由D／A(模數(shù))轉(zhuǎn)換器(DAC)7和8將實(shí)部Ip和虛部Qp的信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，再由正交調(diào)制器9轉(zhuǎn)換成高頻信號。
另一方面，幅值計(jì)算電路15計(jì)算并輸出輸入信號Sr的瞬時(shí)幅值|Sr|。瞬時(shí)幅值|Sr|由下式表示|Sr|=Ir2+Qr2----(6)]]>方程(6)與方程(1)相同。
另一方面，非線性放大器11的輸出通過耦合器12被分枝，并由整流器19對其整流。然后，由低通濾波器(LPF)18導(dǎo)出平均傳輸幅值。由A／D(數(shù)模)轉(zhuǎn)換器(ADC)17將此信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以導(dǎo)出所述平均傳輸幅值。
由乘法器30使輸入信號Sr的瞬時(shí)幅值|Sr|與平均傳輸幅值相乘。相乘的結(jié)果(乘積)表示一個(gè)瞬時(shí)幅值。此值被用為畸變補(bǔ)償ROM(查找表)14的地址輸入。
在前述普通幅值計(jì)算電路中，需要相當(dāng)精確的計(jì)算。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一種從ROM表讀出所述幅值的方法取I、Q信號作為地址。
在“RF功率放大器的數(shù)字預(yù)失真線性化電路的定量分析及設(shè)計(jì)”(Sundstrom．L．；Faulkner，M．；Johansson，M．，Vehicular Technology，IEEETrans．，Vo1．45 4，page 707—719)中揭示了這種方法。
然而，按照這種方法，要導(dǎo)出精確的幅值，需要具有相當(dāng)大容量的ROM。這應(yīng)該是最重要的問題。有如上面所指出的，這對于從I、Q基帶信號計(jì)算精確的幅值應(yīng)該是重要的任務(wù)，而與正交相位調(diào)制型通信裝置中的傳輸方或接收方無關(guān)。
本發(fā)明是針對前述問題的。因此，本發(fā)明的目的在于提出一種幅值計(jì)算電路，能夠以十分簡單的電路和極小的能耗計(jì)算精確的幅值。
按照本發(fā)明的第一方面，一種幅值計(jì)算電路，其組成如下多個(gè)電路，每個(gè)電路包括絕對值計(jì)算電路，它接收一對基帶信號并計(jì)算它們各自的絕對值；相位旋轉(zhuǎn)電路，它接收所述絕對值，作為二維矢量的分量，并使該二維矢量轉(zhuǎn)過一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角，用以作為矢量的分量輸出；以級聯(lián)方式連接多個(gè)電路，用于接收各個(gè)基帶的信號，作為第一級輸入信號，并輸出末級相位旋轉(zhuǎn)電路的輸出，作為幅值計(jì)算的結(jié)果。
也即本發(fā)明的幅值計(jì)算電路涉及一種在產(chǎn)生高頻信號的輻射發(fā)射裝置中通過I和Q基帶信號的正交相位調(diào)制，或者在產(chǎn)生I和Q基帶信號的輻射接收裝置中通過所接收的高頻信號的正交解調(diào)，從I和Q基帶信號的值計(jì)算高頻信號幅值的電路。
本發(fā)明的幅值計(jì)算電路是數(shù)字信號處理電路。I(同相分量)信號和Q(正交相位分量)信號作為輸入信號也是數(shù)字基帶信號。這些數(shù)字基帶信號是輻射發(fā)射裝置中的D／A(數(shù)模)轉(zhuǎn)換之前的數(shù)字信號和輻射接收裝置中所接收的模擬基帶信號的A／D(模數(shù))轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字信號。
在本發(fā)明的幅值計(jì)算電路中，正交相位調(diào)制波的基帶信號是兩類信號，I信號和Q信號。正交相位調(diào)制波G(t)用I、Q信號表示如下G(t)=I(t)·cos(27πfc·t)—Q(t)·sin(27πfc·t)…(7)其中t是時(shí)間，fc是載波頻率。
當(dāng)載波F(t)由下式表示時(shí)F(t)=p·cos(2πfc·t)…(8)I為與載波同相關(guān)系的分量(即同相分量)的幅值，而Q為與載波正交相位關(guān)系的分量(即正交相位分量)的幅值。
從前述方程(6)，正交相位調(diào)制波的幅值A(chǔ)(t)成為前述方程(1)。特別是由于輻射增益電路、A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器等，幅值A(chǔ)(t)成為由方程(1)導(dǎo)出的恒定幅值。此外，可以確定，通過方程(1)計(jì)算幅值A(chǔ)(t)，不會失去一般的適用性。
本發(fā)明提出一種構(gòu)成電路的方法，用于從I信號和Q信號簡單地導(dǎo)出與正交相位調(diào)制波的幅值A(chǔ)(t)成正比的值。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，本發(fā)明的幅值計(jì)算電路，其組成如下多個(gè)電路，每個(gè)電路包括被表示為Ak的絕對值計(jì)算電路，它接收一對基帶信號Xk和Yk，其中k是在0到N(正整數(shù))的范圍內(nèi)，并計(jì)算各自的絕對值|Xk|和|Yk|；
被表示為Rk的相位旋轉(zhuǎn)電路，它接收絕對值|Xk|和|Yk|，作為二維矢量Vin，k的分量Xin，k和Yin，k，并使該二維矢量轉(zhuǎn)過一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角θ，用以作為矢量Vout，k的分量Xout，k和Yout，k輸出；以級聯(lián)方式連接k=0—N個(gè)電路，作為各個(gè)基帶信號I和Q輸入第一級輸入信號X0和Y0，并輸出末級相位旋轉(zhuǎn)電路RN的輸出Xout，N和Yout，N，作為幅值計(jì)算的結(jié)果。
在所述幅值計(jì)算電路中，假設(shè)相位旋轉(zhuǎn)電路Rk的輸入信號是Xin，k和Yin，k，輸出信號是Xout，k和Yout，k。所述相位旋轉(zhuǎn)電路包括使輸入信號Xin，k移動k位的第一移位電路、使輸入信號Yin，k移動k位的第二移位電路、用于使輸入信號Xin，k與第二移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果相加的加法器，以及用于從輸入信號Yin，k減去第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果的第一減法器。將所述加法器的輸出取為輸出信號Xout，k，而將所述第一減法器的輸出取為輸出信號Xout，k。
另外，在本幅值計(jì)算電路中，對于相位旋轉(zhuǎn)電路Rk而言，其中k大于1，信號Xin，k作為旁路絕對值電路Ak的輸入信號Xin，k被直接輸入，而經(jīng)絕對值電路Ak導(dǎo)出的信號Yk的絕對值|YK|作為輸入信號Yin，k被輸入。
此外，在本幅值計(jì)算電路中，所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk中的k在從0到N—1的范圍內(nèi)，它還包括第二減法器，用于從第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果減去輸入信號Yin，k；第二減法器的輸出被取為—Yout，k。
通過在輸出被取為Yout,k值為正時(shí)選擇輸出Yout，k而在輸出被取為Yout，k值為負(fù)時(shí)選擇輸出—Yout，k，在對相位旋轉(zhuǎn)電路Rk存在的一級的下一級處的絕對值電路Ak+1進(jìn)行絕對值的計(jì)算。
末級相位旋轉(zhuǎn)電路RN可包括第一減法器、第二減法器和第一移位電路，從而只輸出輸出信號Xout，N，而不輸出輸出信號Yout，N和—Yout，N。
本幅值計(jì)算電路可在每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)電路Rk與每個(gè)絕對值電路之間的信號傳輸路徑中插入延遲裝置。
以此，利用較少的絕對值電路、移位電路、加法器和減法器就可能得到十分精確的幅值計(jì)算值。在這種情況下，無需更多的能耗及較大的電路。因此，與采用普通預(yù)分配器中所用ROM表的幅值計(jì)算電路相比，用較為簡單的電路和較低的能耗可以進(jìn)行高精度的幅值計(jì)算。
從以下參照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖給出的詳細(xì)描述，將能更充分地理解本發(fā)明，但不應(yīng)將其作為對本發(fā)明的限制，而僅只是用于說明和理解，其中圖1是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是說明性地表示圖1的每個(gè)絕對值電路的結(jié)構(gòu)實(shí)例；圖3是表示圖1的相位旋轉(zhuǎn)電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是說明性地表示相位旋轉(zhuǎn)電路的轉(zhuǎn)角和幅值關(guān)于k值及相位旋轉(zhuǎn)角理想值的變化；圖5是說明性地表示相位旋轉(zhuǎn)角的理想值與實(shí)際旋轉(zhuǎn)角的比較；圖6是說明性地表示圖1所示每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)電路的輸入矢量與輸出矢量的會聚情況；圖7是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖8是表示圖7的相位旋轉(zhuǎn)電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖10是表示圖9的相位旋轉(zhuǎn)電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是說明性地表示普通線性器(預(yù)失真器)。
以下將參照附圖從優(yōu)選實(shí)施例的觀點(diǎn)詳細(xì)討論本發(fā)明。在下面的描述中，指出許多具體的細(xì)節(jié)，用以給出對本發(fā)明的整體理解。但顯然是對于那些熟悉本領(lǐng)域的人員來說，無需這些細(xì)節(jié)也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。為此，將不示出公知的結(jié)構(gòu)，以避免本發(fā)明不必要的不清楚。
圖1是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖1中，將一種具體實(shí)施例的幅值計(jì)算電路構(gòu)造成具有相位旋轉(zhuǎn)電路(Rk)101到105和計(jì)算信號絕對值的絕對值電路(ABS)111到116。
在相位旋轉(zhuǎn)電路101到105中，k是0到4的整數(shù)。K值不限于4，而是如果對于導(dǎo)出的幅值需要更高的精度，則可為5或更大。
圖2是說明性地表示圖1的每個(gè)絕對值電路111到116的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖2中表示在以補(bǔ)數(shù)2表示信號的情況下，絕對值電路111至116的一個(gè)實(shí)例。
當(dāng)假定輸入信號IN的標(biāo)識位為INN時(shí)，對該標(biāo)識位借助加法器301被加到一個(gè)值上，即只在信號為負(fù)的情況下，也就是說，當(dāng)INN為1時(shí)，由異門302至306反轉(zhuǎn)每一位。由此在輸出端OUT得到絕對值。
另一方面，由于當(dāng)信號為0或正時(shí)，所述標(biāo)識位為“0”，所以異門302至306按原樣通過這些信號。另一方面，要由加法器301加給的標(biāo)識位是“0”，輸入信號通過，到輸出端OUT。也就是說，當(dāng)輸入為負(fù)時(shí)，可以通過以反轉(zhuǎn)極性輸出正值而得到絕對值。
圖3是表示圖1的相位旋轉(zhuǎn)電路101至105結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3中的方框201和202是通過移動k位使信號擴(kuò)大1／2k倍的電路。方框203為加法器，方框204是減法器。
可由Xin，k和Yin，k將圖3中的輸出信號Xout，k和Yout，K表示為Xout，k=Xin，k+2—2·Yin，kYout，k=Yin，k—2—2·Xin，k…(9)這里假設(shè)2—k=tan(θk)θk=arctan(2—k)…(10)方程(9)被重新寫成如下矩陣算符表示式 假設(shè)將輸入信號取為分量的矢量是矢量Vin，k，而將輸出信號取為分量的矢量是矢量Vout，k，也即把Vin，k和Vout，k表示為 上述方程(11)表示由Vin，k的幅值乘以1／cos(θk)導(dǎo)出Vout，k，并且該Vout，k沿負(fù)方向(順時(shí)針)被旋轉(zhuǎn)θk。
圖4是說明性地表示相位旋轉(zhuǎn)電路的轉(zhuǎn)角和幅值關(guān)于k值及相位旋轉(zhuǎn)角理想值的變化。圖4中表示關(guān)于每個(gè)k值的θk和1／cos(θk)。由此，θ0為45°。應(yīng)當(dāng)理解，其它θk值接近45×2—k(°)。
圖5是說明性地表示相位旋轉(zhuǎn)角的理想值與實(shí)際旋轉(zhuǎn)角的比較。圖5表示θk會聚的行為。有如從圖5所能清楚地看到的那樣，特性曲線成為向上凸的曲線，基本上接近理想值45×2—k(°)。
采用這種θk矩陣，可由θk組合的和或差近似表示從—90°到+90°的任意角。因此，通過適當(dāng)組合相位旋轉(zhuǎn)電路，可得到從—90°到+90°范圍內(nèi)任意角的近似關(guān)系。
以下將討論所示實(shí)施例的工作情況。首先，圖1中的輸入信號是I(同相分量)基帶信號和Q(正交相位分量)基帶信號。由絕對值電路111和112分別使這些基帶信號轉(zhuǎn)換成正值。這種運(yùn)算是一種算術(shù)運(yùn)算，用以使矢量(I，Q)不變幅值地移位至二維X—Y平面的第一象限。結(jié)果是行為旋轉(zhuǎn)電路101的輸入矢量Vin，k。
圖6是說明性地表示圖1所示每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)電路(Rk)101至105的輸入矢量與輸出矢量的會聚情況。以下將用圖1、3和6討論每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)電路(Rk)101至105的工作情況。將每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)電路(Rk)101至105的輸入信號矢量取為輸入矢量Vin，k，并將輸出信號取為輸出矢量Vout，k。
首先，如圖6所示，輸入矢量Vin，0位于第一象限內(nèi)。將此輸入矢量Vin，0加于相位旋轉(zhuǎn)電路R0，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過θ=45°。于是，此輸入信號的幅值變?yōu)?／cos(θ0)倍。
當(dāng)這個(gè)矢量是輸出矢量Vout，0時(shí)，它從第一象限延伸。然后Y分量成為負(fù)的。由絕對值電路113取此矢量的絕對值，可得到關(guān)于X軸對稱的矢量Vin，0。繼而，重復(fù)前述相位旋轉(zhuǎn)電路(R1)102、(R2)103、(R3)104和(R4)105，以及絕對值電路113至116的運(yùn)算，通過以下過程可得到圖6所示的特性，輸入矢量Vin，0→輸出矢量Vout，0→輸入矢量Vin，1→輸出矢量Vout，1→輸入矢量Vin，2→輸出矢量Vout，2→輸入矢量Vin，3→輸出矢量Vout，3→
輸入矢量Vin，4→輸出矢量Vout，4一般是會聚成與X軸并行的矢量。如果將k設(shè)定得比較大，則盡可能地與之一致。
應(yīng)當(dāng)理解，這期間，如果一直進(jìn)行到k=4，則矢量的大小成為 即使一直進(jìn)行到k=4，與x軸的角誤差也在±3．6°以內(nèi)，而且可將此說成它基本上與X軸并行。因此，作為末級相位旋轉(zhuǎn)電路(R4)105的X輸出，Xout，4基本上成為原輸入幅值的1．64568891倍。
也即，采用圖1的電路，可以計(jì)算輸入基帶信號I、Q的幅值A(chǔ)(由前述方程(1)給出)的常數(shù)(1．64568891)倍的值。
有如上述，采用本發(fā)明的一種實(shí)施例，可從輸入基帶信號I和Q計(jì)算以常數(shù)值乘所述幅值的值。有如上述，在把相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行到k=4的情況下，最終的角誤差在±3．6°以內(nèi)。為此，可得到幅值計(jì)算的誤差e 也即關(guān)于1．64568891倍A的幅值計(jì)算誤差是等于或小于0．2％。這等效于9位精度信號中的1LSB(最小有效位)，因此這是十分精確的。
有如上述，采用本發(fā)明的前述實(shí)施例，采用較少數(shù)量的絕對值電路111至116和相位旋轉(zhuǎn)電路101至105(由移位電路、加法器和減法器構(gòu)成)，能夠以十分高的精度得到幅值的計(jì)算值。在這種情況下，沒有高能耗和較大電路的乘法器。因此，與采用普通預(yù)分配器中所用ROM表的幅值計(jì)算電路相比，用極為簡單的電路和極低的能耗可以進(jìn)行精確的幅值計(jì)算。
圖7是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。在結(jié)構(gòu)方面，圖7中的本發(fā)明幅值計(jì)算電路另一實(shí)施例與上述本發(fā)明幅值計(jì)算電路的實(shí)施例相同，不過本圖省去了某些電路。
也即只是末級相位旋轉(zhuǎn)電路(RX4)125的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明幅值計(jì)算電路的前一實(shí)施例不同。在圖1所示本發(fā)明幅值計(jì)算電路的前一實(shí)施例中，不使用末級相位旋轉(zhuǎn)電路(R4)105的輸出，并被留下不用。
因此，產(chǎn)生輸出Yout，4的電路是浪費(fèi)的。所以，在本發(fā)明幅值計(jì)算電路另一實(shí)施例中，只是末級相位旋轉(zhuǎn)電路(RX4)125沒有圖3所示的結(jié)構(gòu)。
圖8是表示圖7的相位旋轉(zhuǎn)電路(RX4)125結(jié)構(gòu)的方框圖。圖8中，采取從圖3所示的結(jié)構(gòu)中省略通過移動k位使信號乘以1／2k所用的電路及減法器204構(gòu)成所述相位旋轉(zhuǎn)電路(RX4)，于是只采用通過移動k位使信號乘以1／2k所用的電路202和加法器203。以此，可使電路略為簡化。
圖9是表示本發(fā)明幅值計(jì)算電路又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖9中，在前述第一個(gè)本發(fā)明幅值計(jì)算電路實(shí)施例中所用的絕對值電路113至116被安裝到相位旋轉(zhuǎn)電路121至124中。
圖10是表示圖9的相位旋轉(zhuǎn)電路121至124結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10中，給相位旋轉(zhuǎn)電路121至124對圖3所示的結(jié)構(gòu)加入減法電路205和數(shù)據(jù)選擇器206。
減法電路205輸出的極性與減法器204輸出的極性相反。數(shù)據(jù)選擇器206由減法電路205的輸出的標(biāo)識位推動，以進(jìn)行控制，使得對輸出總選擇正值。以此，相位旋轉(zhuǎn)電路(Rk)的Y輸出總是|Yout，k|。因此，可以省略后面級的絕對值電路。
前述方法有利于提高運(yùn)算速度。理由是在使用2的分量標(biāo)識時(shí)，對于實(shí)行絕對值的算術(shù)運(yùn)算而言，加法器301成為固有的。所以，在圖1和7所示的結(jié)構(gòu)中，為限制相應(yīng)的運(yùn)算速度，關(guān)于Y側(cè)的加法器和減法器的級數(shù)變得比較大。與此相反，在圖10所示的結(jié)構(gòu)中，由于可以省略絕對值電路的加法器，關(guān)于Y側(cè)和X側(cè)的加法器和減法器的級數(shù)變得相等。因此，可使運(yùn)算速度提高。
除本發(fā)明的前述各實(shí)施例外，作為克服對運(yùn)算速度限制的裝置，考慮通過把未予示出的延遲電路，如寄存器、閂鎖電路等插入到每個(gè)絕對值電路和每個(gè)相位限制電路的信號傳輸路徑中，實(shí)行流水線處理。另外，代替所示絕對值電路，可使用總輸出負(fù)值的電路，以便沿反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動相位旋轉(zhuǎn)電路的相位；還可使用其它很多的變型。
再有，在前述各實(shí)施例中，都是對將相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行到k=4的情況給以討論的，本發(fā)明可進(jìn)行四次以上的相位旋轉(zhuǎn)。
采用上面討論的本發(fā)明，各個(gè)電路中的絕對值計(jì)算電路通過輸入一對基帶信號計(jì)算絕對值，而相位旋轉(zhuǎn)電路接收作為二維矢量分量的絕對值輸出，使該二維矢量轉(zhuǎn)過一個(gè)預(yù)定的角度，并輸出該矢量分量，這兩種電路以級聯(lián)連接方式相連，對第一級分別輸入基帶信號，并輸出第一級的相位旋轉(zhuǎn)電路的輸出，作為幅值計(jì)算結(jié)果，從而能以極為簡單的電路和極低的能耗實(shí)現(xiàn)精確的幅值計(jì)算。
雖然已經(jīng)關(guān)于本發(fā)明的示例性的實(shí)施例標(biāo)識和描述了本發(fā)明，但那些熟悉本領(lǐng)域的人員應(yīng)能理解可對它們作出前面的敘述，也可進(jìn)行各種改變、省略和添加，都不致脫離本發(fā)明的精髓和范圍。因此，應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于上面設(shè)定的特定實(shí)施例，而應(yīng)包括所有可能的實(shí)施方式，它們可在關(guān)于所附各權(quán)利要求給出的特征包含的范圍內(nèi)實(shí)施，并是等效的。
權(quán)利要求
1．一種幅值計(jì)算電路，其組成如下多個(gè)電路，每個(gè)電路包括絕對值計(jì)算電路，它接收一對基帶信號并計(jì)算它們各自的絕對值；相位旋轉(zhuǎn)電路，它接收所述絕對值，作為二維矢量的分量，并使該二維矢量轉(zhuǎn)過一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角，用以作為矢量的分量輸出；以級聯(lián)方式連接所述多個(gè)電路，用于接收各個(gè)所述基帶的信號，作為第一級輸入信號，并輸出所述末級相位旋轉(zhuǎn)電路的輸出，作為幅值計(jì)算的結(jié)果。
2．一種如權(quán)利要求1所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，X軸分量的輸入信號被直接輸入所述相位旋轉(zhuǎn)電路，而旁路所述絕對值電路；Y軸分量的輸入信號經(jīng)所述絕對值電路被輸入所述相位旋轉(zhuǎn)電路。
3．一種如權(quán)利要求1所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，所述相位旋轉(zhuǎn)電路包括第一移位電路，用于移動X軸分量的輸入信號；第二移位電路，用于移動Y軸分量的輸入信號；加法器，用于使所述X軸分量的輸入信號與所述第二移位電路移位運(yùn)算的結(jié)果相加；第一減法器，用于從Y軸分量的輸入信號減去所述第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果，用以取所述加法器之輸出作為X軸分量的輸出信號，而取所述第一減法器之輸出作為Y軸分量的輸出信號。
4．一種如權(quán)利要求3所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，所述相位旋轉(zhuǎn)電路還包括第二減法器，用于從第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果減去Y軸分量的輸入信號，所述第二減法器的輸出作為負(fù)Y軸分量的輸出信號被輸出；下一級絕對值輸出電路輸出在所述Y軸分量的輸出信號為正情況下的所述Y軸分量輸出信號，并且當(dāng)所述Y軸分量的輸出信號為負(fù)時(shí)，選擇所述負(fù)Y軸分量的輸出信號，以實(shí)行所述絕對值的計(jì)算。
5．一種如權(quán)利要求4所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，所述末級相位旋轉(zhuǎn)電路去掉所述第一減法器、所述第二減法器和所述第一移位電路，用以只輸出所述X軸分量的輸出信號，而不產(chǎn)生所述Y軸分量的輸出信號以及所述負(fù)Y軸分量的輸出信號。
6．一種如權(quán)利要求1所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，在每個(gè)所述絕對值電路與每個(gè)所述相位旋轉(zhuǎn)電路之間的信號傳輸路徑中插入延遲裝置。
7．一利幅值計(jì)算電路，其組成如下多個(gè)電路，每個(gè)電路包括；被表示為Ak的絕對值計(jì)算電路，它接收一對基帶信號Xk和Yk，其中k是在0到N的范圍內(nèi)，所述N為正整數(shù)，并計(jì)算各自的絕對值|Xk|和|Yk|；被表示為Rk的相位旋轉(zhuǎn)電路，它接收所述絕對值|Xk|和|Yk|，作為二維矢量Vin，k的分量Xin，k和Yin，k并使該二維矢量轉(zhuǎn)過一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)角θ，用以作為矢量Vout，k的分量Xout，k和Yout，k輸出；以級聯(lián)方式連接所述k=0—N個(gè)電路，作為各個(gè)基帶信號I和Q輸入第一級輸入信號X0和Y0，并輸出末級相位旋轉(zhuǎn)電路RN的輸出Xout，N，作為幅值計(jì)算的結(jié)果。
8．一種如權(quán)利要求7所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，對于所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk，其中k大于1，所述信號Xk被直接輸入，作為旁路所述絕對值電路Ak的所述輸入信號Xin，k，而經(jīng)所述絕對值電路Ak導(dǎo)出的所述信號Yk的絕對值|Yk|被輸入為所述輸入信號Yin，k。
9．一種如權(quán)利要求7所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，假設(shè)所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk的輸入信號是Xin，k和Yin，k，輸出信號是Xout，k和Yout，k；所述相位旋轉(zhuǎn)電路包括使所述輸入信號Xin，k移動k位的第一移位電路、使所述輸入信號Yin，k移動k位的第二移位電路、用于使所述輸入信號Xin，k與所述第二移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果相加的加法器，以及用于從所述輸入信號Yin，k減去所述第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果的第一減法器；將所述加法器的輸出取為所述輸出信號Xout，k，而將所述第一減法器的輸出取為所述輸出信號Xout，k。
10．一種如權(quán)利要求9所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk中k是在從0到N—1的范圍內(nèi)，它還包括第二減法器，用于從所述第一移位電路的移位運(yùn)算結(jié)果減去所述輸入信號Yin，k；所述第二減法器的輸出被取為—Yout，k；通過在輸出被取為Yout，k值為正時(shí)選擇輸出Yout，k而在輸出被取為Yout，k值為負(fù)時(shí)選擇輸出—Yout，k，在對所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk存在的一級的下一級處的絕對值電路Ak+1進(jìn)行所述絕對值的計(jì)算。
11．一種如權(quán)利要求10所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，所述末級相位旋轉(zhuǎn)電路RN去掉所述第一減法器、所述第二減法器和所述第一移位電路，因而只輸出所述輸出信號Xout，N，而不輸出所述輸出信號Yout，N和—Yout，N。
12．一種如權(quán)利要求7所述的幅值計(jì)算電路，其特征在于，在每個(gè)所述相位旋轉(zhuǎn)電路Rk與每個(gè)所述絕對值電路Ak之間的信號傳輸路徑中插入延遲裝置。
全文摘要
一種幅值計(jì)算電路,能夠以十分簡單的電路和極低的能耗實(shí)行精確的幅值計(jì)算。該電路將輸入的第一和第二絕對值電路中的I、Q基帶信號轉(zhuǎn)換成輸入矢量V
文檔編號H04L27/20GK1280433SQ0010977
公開日2001年1月17日 申請日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者市原正貴 申請人:日本電氣株式會社