专利名称：使用双端口存储器的高斯最小移动键控调制的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及调制器和调制方法，更具体地涉及使用双端口存储器的调制器和调制方法。
背景技术：
高斯最小移动键控(GMSK)调制采用高斯滤波器，并且广泛地用于诸如全球移动通信系统(GSM)、蓝牙、移动LAN等的移动通信系统。GMSK调制采用高斯滤波器，从而具有与正交相移键控(QPSK)调制和最小移动键控(MSK)调制相比较低的旁瓣。
GMSK调制采用查询表来生成对应于数字输入位流的GMSK波形信号，而不是执行复杂的计算来生成GMSK波形信号，从而可以获得高速GMSK调制。查询表分别存储与同相GMSK波形信号相对应的数据和与正交相位GMSK波形信号相对应的数据。
美国专利No.5,255,288公开了一种GMSK调制器，其具有分别存储同相波形数据和正交相位波形数据的第一只读存储器(ROM)查询表和第二ROM查询表。根据美国专利No.5,255,288，字线的数目从1,024减至256，以便减小ROM的大小。
美国专利No.5,954,787公开了一种GMSK调制器，其中查询表存储与周期性波形信号的1/4周期相对应的数据，并且仅仅存储正弦函数值和余弦函数值中的一个，从而可以减小查询表所需的存储器容量。
美国专利申请公布号2004/0179630公开了一种GMSK调制器，其使用映射逻辑并且具有查询表，该查询表的大小对应于与GMSK波形信号相对应的数据的一半大小，从而可以减小查询表所需的存储器容量。
如上所述，已经开发了各种用于减小查询表所需的存储器容量的方法。
发明内容
本公开内容的示例性实施例提供了生成波形数据的装置和方法，其可以通过基于同相波形信号和正交相位信号的对称特性而减小存储在双端口存储器中的数据量，减小所需的存储器量。
本公开内容的示例性实施例还提供了使用该生成波形信号的装置和方法的高斯最小移动键控(GMSK)调制器和GMSK调制方法。
本公开内容的示例性实施例还提供了使用该GMSK调制器和GMSK调制方法的移动通信设备和移动通信方法。
在一些示例性实施例中，一种生成波形数据的方法包括将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数；将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；将输入位流转换成(p+q+1)位并行数据，其具有至少一个先前位(p)、当前位和至少一个后继位(q)，其中m＝p+q；响应于(p+q+1)位并行数据的当前位的逻辑状态，生成(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，(p+q)位数据具有至少一个先前位和至少一个后继位，但没有当前位；响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第一地址信号，其用于顺序地将指定行的2n个同相样本分配给第一列到第2n列；响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第二地址信号，其用于以相反顺序将指定行的2n个正交相位样本分配给第2n列到第二列；将响应于第一地址信号而被访问的同相样本输出到双端口存储器的第一端口；以及将响应于第二地址信号而被访问的正交相位样本输出到双端口存储器的第二端口。
在另外的实施例中，p和q可以分别为2。可以将2m个同相波形模式划分成四个组，并且这四个组中的每个可以具有相同的波形模式。可以将第一组存储在双端口存储器的行0、1、8和9中，可以将第二组存储在双端口存储器的行2、3、10和11中，可以将第三组存储在双端口存储器的行4、5、12和13中，并且可以将第四组存储在双端口存储器的行6、7、14和15中。
特别地，根据实施例，可以将通过使用满足BT＝03的高斯低通滤波器、从GMSK调制器生成的固定波形模式存储在双端口存储器中。
可以将2m个正交相位波形模式划分成四个组，并且这四个组中的每个可以具有相同的波形模式。2m个正交相位波形模式的第一和第四组可以对称地对应于2m个同相波形模式的第一和第四组，2m个正交相位波形模式的第二组可以对应于2m个同相波形模式的第三组，并且2m个正交相位波形模式的第三组可以对应于2m个同相波形模式的第二组。
在本公开内容的一些实施例中，一种用于生成波形数据的装置包括双端口存储器，将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，并且将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；串行到并行转换器，被配置成将输入位流转换成(p+q+1)位并行数据，其具有至少一个先前位(p)、当前位和至少一个后继位(q)，其中m＝p+q；位判定块，被配置成响应于(p+q+1)位并行数据的当前位的逻辑状态，生成(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，(p+q)位数据具有至少一个先前位和至少一个后继位，但没有当前位；第一地址生成器，被配置成响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第一地址信号，其用于顺序地将指定行的2n个同相样本分配给第一列到第2n列；以及第二地址生成器，被配置成响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第二地址信号，其用于以相反顺序将指定行的2n个正交相位样本分配给第2n列到第二列，其中该装置将响应于第一地址信号而被访问的同相样本输出到双端口存储器的第一端口，并且将响应于第二地址信号而被访问的正交相位样本输出到双端口存储器的第二端口。
串行到并行转换器可以包括5位移位寄存器，被配置成对输入位流进行移位，以便输出5位并行数据。第一地址生成器可以包括递增计数器，被配置成对其频率是串行到并行转换器的频率的2n倍的时钟信号进行递增计数，以便顺序地生成从0到(2n-1)的范围内的n位计数值；以及第一寄存器，被配置成将(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据存储在第一寄存器的较高(p+q)位，被配置成将n位计数值存储在第一寄存器的较低n位，并且被配置成顺序地生成(2n-1)个(p+q+n)位第一地址信号。第二地址生成器可以包括递减计数器，被配置成对其频率是串行到并行转换器的频率的2n倍的时钟信号进行递减计数，以便顺序地生成从(2n-1)到1的范围内的n位计数值；加法器，被配置成将n位值加到逻辑‘1’；以及第二寄存器，被配置成将(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据存储在第二寄存器的较高(p+q)位，被配置成将加法器的输出存储在第二寄存器的较低(n+1)位，并且被配置成顺序地生成(p+q+n+1)位第二地址信号。
在本公开内容的一些实施例中，一种调制器包括双端口存储器，被配置成响应于同相波形地址信号和正交相位波形地址信号，分别将同相波形数据和正交相位波形数据输出到第一端口和第二端口，同相波形数据和正交相位波形数据被存储在双端口存储器中；地址生成器，被配置成基于经过差分编码的位流而生成同相波形地址信号和正交相位波形地址信号；以及信号提供器，被配置成响应于经过差分编码的位流，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且被配置成输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号。
存储在双端口存储器中的波形模式数据分别包括多个同相波形模式样本(S1(θi))和多个正交相位波形模式样本(S2(θi))，其中0≤θi≤π/2。同相波形模式样本的初始样本值、同相和正交相位波形模式样本的公共样本值、以及正交相位波形模式样本的初始样本值可以以指定次序被存储在双端口存储器中。同相波形模式样本的初始样本值和同相波形模式样本的公共样本值可以顺序地被存储在双端口存储器中，并且正交相位波形模式样本的初始样本值和正交相位波形模式样本的公共样本值可以被存储在双端口存储器中，其中正交相位波形模式样本的公共样本值以相反顺序被存储在双端口存储器中。
在另外的实施例中，地址生成器可以包括串行到并行转换器，输出并行数据，其具有经过差分编码的位流的至少一个先前位、经过差分编码的位流的当前位、以及经过差分编码的位流的至少一个后继位；模式选择器，用于响应于当前位而生成至少一个波形模式选择信号，其用于指定同相和正交相位波形模式样本中的一个；同相地址生成器，用于生成同相地址信号，其顺序地指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值；以及正交相位地址生成器，用于生成正交相位地址信号，其以相反顺序指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值。
在根据本公开内容的一些实施例的调制方法中，准备了一种双端口存储器，其中存储了同相波形数据和正交相位波形数据，响应于同相波形地址信号和正交相位波形地址信号，双端口存储器将同相波形数据和正交相位波形数据分别输出到第一端口和第二端口。基于经过差分编码的位流而生成同相波形地址信号和正交相位波形地址信号。响应于经过差分编码的位流而选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号。
在本公开内容的一些实施例中，一种数字无线通信设备包括数字高斯最小移动键控(GMSK)调制器，包括双端口存储器和信号提供器，双端口存储器将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，并且将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域，信号提供器响应于输入位流而选择从双端口存储器读取的同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号；数模转换器，被配置成将GMSK同相信道信号和GMSK正交相位信道信号转换成模拟信号；以及发射器，被配置成发射模拟信号。
在本公开内容的某些实施例中，一种数字无线通信方法包括将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数；将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；响应于输入位流，选择从双端口存储器读取的同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号；将GMSK同相信道信号和GMSK正交相位信道信号转换成模拟信号；以及发射模拟信号。
通过参考附图详细描述本公开内容的示例性实施例，本公开内容的示例性实施例将会变得更加清楚，其中图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的、具有双端口存储器高斯最小移动键控(DPM-GMSK)调制器的移动通信设备的方框图；图2是示出图1的DPM-GMSK调制器的方框图；图3是示出根据本公开内容的示例性实施例的双端口存储器的映射状态和寻址方法的示意图；图4是示出存储在双端口存储器中的四个波形信号的对称特性的图；图5A到5D是示出根据本公开内容的示例性实施例的、根据输入位的组合的四种GMSK波形信号的示意图；图6是示出根据四种GMSK波形信号的双端口存储器的行寻址方法的表；图7是示出根据本公开内容的示例性实施例的、图2的地址生成器的方框图；图8是示出根据本公开内容的示例性实施例的双端口存储器的寻址操作的时序图；图9是示出根据本公开内容的示例性实施例的信号提供器的方框图；图10A和10B是分别示出根据本公开内容的示例性实施例的、根据GMSK调制器中的输入位流的I信道波形和Q信道波形的图；以及图11和12是示出用于生成I信道波形和Q信道波形的调制处理的表。
具体实施例方式
在此公开了本公开内容的示例性实施例，包括调制器和调制方法，其使用双端口存储器，或者能够减小存储与高斯最小移动键控(GMSK)波形相对应的数据的查询表的大小。在此公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，以便用于描述示例性实施例的目的，然而，本发明可以以很多替换形式来实施，并且不应当被解释为局限于在此阐述的本公开内容的示例性实施例。
因此，虽然本公开内容的实施例容许各种修改和替换形式，但是作为示例在附图中示出了其具体示例性实施例，并且在此将对其进行详细描述。然而，应当理解，并不意欲将本发明局限于所公开的特定形式，而是相反，本发明要涵盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等价方案和替换方案。贯穿附图描述，相同的标号可以引用相同的单元。
应当理解，虽然在此可以使用第一、第二等术语来描述各种单元，但是这些单元不应当受限于这些术语。这些术语仅仅用来相互区分单元。例如，第一单元可以被称作第二单元，并且类似地，第二单元可以被称作第一单元，而不脱离本发明的范围。在此所使用的术语“和/或”包括相关所列项目中的一项或多项的任意组合。
应当理解，当单元被称为为“连接”或“耦接”到另一单元时，它可以直接连接或耦接到其它单元，或者可以存在中间单元。相反，当单元被称为为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，不存在中间单元。用来描述单元之间的关系的其它词应当以类似的方式加以解释(即，“位于…之间”相对于“直接位于…之间”，“相邻”相对于“直接相邻”等)。
在此所使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，并且不意欲限制本发明。除非上下文明确地另外表明，在此所使用的单数形式“a”、“an”和“the”也意欲包括复数形式。还应当理解，术语“comprises(包括)”、“comprising(包括)”、“includes(包括)”和/或“including(包括)”在此被使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，但是不排除一个或多个特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组的存在或增加。
除非另外限定，在此所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有相同于本发明所属相关技术领域的普通技术人员通常理解的含义。还应当理解，诸如在常用字典中定义的那样，术语应当被解释为具有与其在相关技术领域的上下文中的含义一致的含义，而不应当以理想化或过度形式的意义加以解释，在此明确地如此限定的除外。
还应当注意，在一些可替换实现中，在块中表示的功能/操作可以不按照在流程图中表示的次序发生。例如，根据所涉及的功能性/操作，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的次序执行。
图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的具有双端口存储器高斯最小移动键控(DPM-GMSK)调制器的移动通信设备的方框图。参考图1，移动通信设备在总体上以标号10表示。移动通信设备10包括输入块12、数据编码块14、DPM-GMSK调制器16、数模转换器(DAC)16和发射器20。
输入块12将模拟语音信号转换成数字语音数据，以便将数字语音数据或键输入信息提供给数据编码块14。数据编码块14将数字语音数据或键输入信息编码成数据位流。DPM-GMSK调制器16接收数据位流，并且生成存储在双端口存储器中的GMSK波形信号。双端口存储器存储1/4周期波形模式的样本。1/4周期波形模式的样本对应于GMSK波形信号的1/4周期的样本。DAC 16将GMSK波形信号转换成模拟波形信号。将模拟波形信号作为模拟基带信号提供给发射器20。发射器20混合模拟基带信号和载波信号，放大经过混合的信号的功率，并且通过天线发射放大后的信号。
图2是示出图1的DPM-GMSK调制器16的方框图。DPM-GMSK调制器16包括差分编码器22、地址生成器24、双端口存储器26和信号提供器28。
差分编码器22基于数据位流21而生成差分编码位流23。地址生成器24基于差分编码位流23而生成同相波形地址信号25a和正交相位波形地址信号25b。响应于同相波形地址信号25a和正交相位波形地址信号25b，双端口存储器26将同相波形数据27a和正交相位波形数据27b输出到第一端口和第二端口。
信号提供器28响应于差分编码位流23而选择同相波形数据27a和正交相位波形数据27b中的一个，并且输出连续GMSK同相信道信号29a和连续GMSK正交相位信道信号29b。
图3是示出根据本公开内容的示例性实施例的双端口存储器的映射状态和寻址方法的示意图。参考图3，存储在双端口存储器26中的十六个波形模式数据包括八个同相波形模式样本(S1(θi))(0≤θi≤π/2)和八个正交相位波形模式样本(S2(θi))(0≤θi≤π/2)。八个同相波形模式样本的初始样本值32、八个同相和八个正交相位波形模式样本的公共样本值34、以及八个正交相位波形模式样本的初始样本值36以指定次序被存储在双端口存储器26的对应行中。八个同相波形模式样本的初始样本值32和八个同相波形模式样本的七个公共样本值34沿着方向42顺序地被存储在双端口存储器26的对应行中。八个正交相位波形模式样本的初始样本值36和八个正交相位波形模式样本的七个公共样本值34沿着方向42顺序地被存储在双端口存储器26的对应行中。
图4是示出存储在双端口存储器中的四个波形信号的对称特性的图。参考图4，四个同相波形模式(AI、BI、CI、DI)具有渐减的斜率，并且四个正交相位波形模式(AQ、BQ、CQ、DQ)具有渐增的斜率。同相波形模式(AI、BI、CI、DI)和正交相位波形模式(AQ、BQ、CQ、DQ)相对于参考轴46具有对称特性。
AI:AQBI:CQ
CI:BQDI:DQ这样，根据本公开内容的示例性实施例的GMSK调制器分别不包括I-ROM查询表和Q-ROM查询表，但是包括存储I-ROM样本和Q-ROM初始样本的双端口存储器，使得由于对称特性可以将查询表所需的存储器容量减小1/2大小。因此，列地址从零到七递增计数，以便读取I样本值，并且列地址从八到一递减计数，以便读取Q样本值。
图5A到5D是示出根据本公开内容的示例性实施例的、根据输入位的组合的四种GMSK波形信号的示意图。在本例中，象限(quadrature)顺时针增加，例如，象限‘0’、象限‘1’、象限‘2’和象限‘3’。一种波形信号在当前位的状态是逻辑状态‘0’时对应于递增类型，并且在当前位的状态是逻辑状态‘1’时对应于递减类型。如图5A所示，波形信号的‘A’类型(AI、AQ)具有最大变化，并且以象限‘0’、象限‘3’和象限‘2’的次序(或顺序)变化。如图5B所示，波形信号的‘B’类型(BI、CQ)以象限‘0’、象限‘3’和象限‘0’的次序(或顺序)变化。如图5C所示，波形信号的‘C’类型(CI、BQ)以象限‘0’、象限‘0’和象限‘1’的次序(或顺序)变化。如图5D所示，波形信号的‘D’类型(DI、DQ)具有最小变化，并且在象限‘0’之内变化。
图6是示出根据四种GMSK波形信号的双端口存储器的行寻址方法的表。如图6所示，十六个波形模式数据的‘A’类型数据被存储在行‘0’、‘1’、‘8’、‘9’中；十六个波形模式数据的‘B’类型数据被存储在行‘2’、‘3’、‘10’、‘11’中；十六个波形模式数据的‘C’类型数据被存储在行‘4’、‘5’、‘12’、‘13’中；以及十六个波形模式数据的‘D’类型数据被存储在行‘6’、‘7’、‘14’、‘15’中。
图7是示出根据本公开内容的示例性实施例的、图2的地址生成器的方框图。参考图7，地址生成器24包括串行到并行转换器24a、模式选择器24b、同相地址生成器24c和正交相位地址生成器24d。
串行到并行转换器24a可以包括5位移位寄存器。5位移位寄存器输出差分编码位流23的5位并行数据a1、a2、a3、a4和a5。数据a1和a2代表差分编码位流23的先前位，数据a3代表差分编码位流23的当前位，并且数据a4和a5代表差分编码位流23的后继位。假定在输入数据速率大约为270.833KHz时，GMSK调制器的采样频率大约为2.17MHz(输入数据速率的8倍高)。
模式选择器(或位判定块)24b包括四个反相器INV1到INV4，以及4个多路复用器MUX1到MUX4，并且响应于当前位a3，生成波形模式选择信号b1、b2、b3和b4。基于波形模式选择信号b1、b2、b3和b4而选择十六个波形模式数据中的一个。在当前位a3具有逻辑状态‘0’时，将先前位(数据a1和a2)以及后继位(数据a4和a5)作为波形模式选择信号b1、b2、b3和b4输出。在当前位a3具有逻辑状态‘1’时，将反相的先前位(数据/a1和/a2)以及反相的后继位(数据/a4和/a5)作为波形模式选择信号b1、b2、b3和b4输出。
同相地址生成器24c包括7位寄存器REG1和递增计数器UCT。递增计数器UCT对时钟信号CLK进行递增计数，以便生成3位递增计数值。递增计数器UCT的初始值是‘000’。将3位递增计数值输入到寄存器REG1的较低3位c2、c1和c0。将波形模式选择信号b4、b3、b2和b1输入到寄存器REG1的较高4位。
在时钟信号CLK的每个周期，7位寄存器REG1生成7位同相地址信号25a。正交相位地址生成器24d包括8位寄存器REG2、递减计数器DCT和加法器ADD。递减计数器DCT对时钟信号CLK进行递减计数，以便生成3位递减计数值。递减计数器DCT的初始值是‘111’。将‘1’加到3位递减计数值，并且生成加法结果和1位进位值。将加法结果和1位进位值输入到寄存器REG2的较低4位c3、c2、c1和c0。将波形模式选择信号b4、b2、b3和b1输入到寄存器REG2的较高4位，其中，由于同相波形模式的类型‘B’和类型‘C’与正交相位波形模式的类型℃’和‘B’具有对称特性，因此彼此互换波形模式选择信号b3和b2的位置。
在时钟信号CLK的每个周期，8位寄存器REG2生成8位同相地址信号25b。基于同相地址信号25a的较高4位而指定双端口存储器26的行地址，并且基于同相地址信号25a的较低3位而指定双端口存储器26的列地址。因此，在同相地址信号25a的较高4位固定时，同相地址信号25a的较低3位顺序地变化。这样，在由同相地址信号25a的较高4位指定行地址时，以‘000’、‘001’、‘010’、‘011’、‘100’、‘101’、‘110’和‘111’的顺序(在图3的方向42)指定八个列，以便从双端口存储器26读出8个同相样本值。
另外，基于正交相位地址信号25a的较高4位而指定双端口存储器26的行地址，并且基于正交地址信号25a的较低3位而指定双端口存储器26的列地址。因此，在正交地址信号25a的较高4位固定时，正交地址信号25a的较低3位顺序地变化。这样，在由正交地址信号25a的较高4位指定行地址时，以‘1000’、‘0111’、‘0110’、‘0101’、‘0100’、‘0011’、‘0010’和‘0001’的顺序(在图3的方向44)指定八个列，以便从双端口存储器26读出8个正交样本值。
图8是示出根据本公开内容的示例性实施例的双端口存储器的寻址操作的时序图。参考图8，由响应于时钟信号CLK而通过I端口顺序输出的I端口地址指定存储在双端口存储器26的行1和3中的样本值，并且由响应于时钟信号CLK而通过Q端口以相反顺序输出的Q端口地址指定存储在双端口存储器26的列1和5中的样本值。
图9是示出根据本公开内容的示例性实施例的信号提供器的方框图。参考图9，信号提供器28包括判定块28a和信道选择器28b。
判定块28a包括不归零(NRZ)处理器和模式相位判定(PPD)块。在当前位a3具有逻辑状态‘0’时，NRZ处理器生成‘-1’，并且在当前位a3具有逻辑状态‘1’时，生成‘1’。PPD块生成相位选择信号，即后继波形的正交索引(QI)。在当前位a3与先前位a4相同时，通过将当前波形所属的象限号添加到NRZ处理器的输出，获得后继波形的QI。在当前位a3与先前位a4不相同时，后继波形的QI与当前波形所属的象限号相同。
可以由执行以下算法的逻辑电路实现NRZ处理器如果a3＝0，则y＝-1否则y＝1(y代表NRZ处理器的输出)可以由执行以下算法的逻辑电路实现PPD如果a3＝a4，则QI＝QI+y否则QI＝QI(如果QI＞3，则QI＝0，否则QI＝QI)信道选择器28b包括同相信道选择器ICS和正交相位信道选择器QCS。同相信道选择器ICS包括多路复用器MUX5、MUX6和MUX9。响应于当前位a3和QI值，同相信道选择器ICS选择同相波形数据27a和正交相位波形数据27b中的一个，并且输出连续的GMSK同相信道信号29a。
MUX5分别通过输入端00、01、10、11接收从双端口存储器26提供的I、Q、-I和-Q，并且基于QI值而选择I、Q、-I和-Q中的一个。MUX6分别通过输入端00、01、10、11接收从双端口存储器26提供的Q、I、-Q和-I，并且基于QI值而选择Q、I、-Q和-I中的一个。MUX9选择MUX5和MUX6的输出中的一个，并且将所选输出作为I-CH信号29a输出。
正交相位信道选择器QCS包括多路复用器MUX7、MUX8和MUX10。响应于当前位a3和QI值，正交相位信道选择器QCS选择同相波形数据27a和正交相位波形数据27b中的一个，并且输出连续的GMSK正交相位信道信号29b。
在表1中总结了信道选择器28b的选择算法。
MUX7分别通过输入端00、01、10、11接收从双端口存储器26提供的Q、I、-Q和-I，并且基于QI值而选择Q、I、-Q和-I中的一个。MUX8分别通过输入端00、01、10、11接收从双端口存储器26提供的I、-Q、-I和Q，并且基于QI值而选择I、-Q、-I和Q中的一个。MUX10选择MUX7和MUX8的输出中的一个，并且将所选输出作为Q-CH信号29b输出。
图10A和10B是分别示出根据本公开内容的示例性实施例的、根据GMSK调制器中的输入位流的I信道波形(或I信道输出波形)和Q信道波形(或Q信道输出波形)的图。输入位流具有24位，即“110110101000/110110101000”。
图11和12是示出用于生成图10A的I信道波形和图10B的Q信道波形的调制处理的表。图11示出了用于生成图10A的I信道波形的调制处理。图12示出了用于生成图10B的Q信道波形的调制处理。
根据本公开内容的示例性实施例，与传统的GMSK调制器相比，GMSK调制器可以减小查询表所需的存储器量，从而可以减小GMSK调制器的大小。另外，由于可以减小布局设计的复杂性，因此将GMSK调制器实现成单芯片解决方案变得更容易。
虽然已经详细描述了本公开内容的示例性实施例及其优点，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，相关领域内的普通技术人员可以对其进行各种修改、替换和改变。
对相关申请的交叉引用本申请要求2005年2月16日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.2005-12642在35 U.S.C.§119下的外国优先权，在此将其全文引作参考。
权利要求
1.一种高斯最小移动键控(GMSK)调制器，包括双端口存储器，被配置成响应于同相波形地址信号和正交相位波形地址信号，将同相波形数据和正交相位波形数据分别输出到第一端口和第二端口，同相波形数据和正交相位波形数据被存储在双端口存储器中；地址生成器，被配置成基于经过差分编码的位流而生成同相波形地址信号和正交相位波形地址信号；以及信号提供器，被配置成响应于经过差分编码的位流，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且被配置成输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号。
2.如权利要求1所述的GMSK调制器，其中存储在双端口存储器中的波形模式数据分别包括多个同相波形模式样本(S1(θi))和多个正交相位波形模式样本(S2(θi))，其中0≤θi≤π/2。
3.如权利要求2所述的GMSK调制器，其中同相波形模式样本的初始样本值、同相和正交相位波形模式样本的公共样本值、以及正交相位波形模式样本的初始样本值以指定次序被存储在双端口存储器中。
4.如权利要求3所述的GMSK调制器，其中同相波形模式样本的初始样本值和同相波形模式样本的公共样本值顺序地被存储在双端口存储器中，并且正交相位波形模式样本的初始样本值和正交相位波形模式样本的公共样本值被存储在双端口存储器中，其中正交相位波形模式样本的公共样本值以相反顺序被存储在双端口存储器中。
5.如权利要求4所述的GMSK调制器，其中地址生成器包括串行到并行转换器，被配置成输出并行数据，其具有经过差分编码的位流的至少一个先前位、经过差分编码的位流的当前位、以及经过差分编码的位流的至少一个后继位；模式选择器，被配置成响应于所述当前位而生成至少一个波形模式选择信号，其用于指定同相和正交相位波形模式样本中的一个；同相地址生成器，被配置成生成同相地址信号，其顺序地指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值；和正交相位地址生成器，被配置成生成正交相位地址信号，其以相反顺序指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值。
6.如权利要求5所述的GMSK调制器，其中模式选择器在当前位具有第一逻辑状态时，输出至少一个先前位和至少一个后继位，作为至少一个波形模式选择信号，并且在当前位具有第二逻辑状态时，模式选择器输出至少一个先前位的反相信号和至少一个后继位的反相信号，作为至少一个波形模式选择信号。
7.如权利要求6所述的GMSK调制器，其中同相地址生成器包括递增计数器；以及第一寄存器，其接收递增计数器的递增计数值作为较低地址，并且接收至少一个波形模式选择信号作为较高地址，并且被配置成输出同相地址信号。
8.如权利要求7所述的GMSK调制器，其中正交相位地址生成器包括递减计数器；加法器，被配置成将递减计数器的递减计数值加到逻辑‘1’上；以及第二寄存器，其接收递减计数器的递减计数值作为较低地址，接收至少一个波形模式选择信号作为较高地址，并被配置成输出正交相位地址信号。
9.如权利要求8所述的GMSK调制器，其中当将波形模式选择信号的中间位输入到第二寄存器的较高地址时，互换波形模式选择信号的中间位的位位置。
10.如权利要求1所述的GMSK调制器，其中信号提供器包括判定块，被配置成基于经过差分编码的位流的当前位和至少一个后继位而生成相位选择信号；同相信道选择器，被配置成响应于所述当前位和相位选择信号，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且被配置成输出连续的GMSK同相信道信号；以及正交相位信道选择器，被配置成响应于所述当前位和相位选择信号，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且被配置成输出连续的GMSK正交相位信道信号。
11.一种高斯最小移动键控(GMSK)调制方法，包括准备双端口存储器，其中存储了同相波形数据和正交相位波形数据，响应于同相波形地址信号和正交相位波形地址信号，双端口存储器将同相波形数据和正交相位波形数据分别输出到第一端口和第二端口；基于经过差分编码的位流而生成同相波形地址信号和正交相位波形地址信号；以及响应于经过差分编码的位流而选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以便输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号。
12.如权利要求11所述的GMSK调制方法，其中存储在双端口存储器中的波形模式数据分别包括多个同相波形模式样本(S1(θi))和多个正交相位波形模式样本(S2(θi))，其中0≤θi≤π/2。
13.如权利要求12所述的GMSK调制方法，其中同相波形模式样本的初始样本值、同相和正交相位波形模式样本的公共样本值、以及正交相位波形模式样本的初始样本值以指定次序被存储在双端口存储器中。
14.如权利要求13所述的GMSK调制方法，其中同相波形模式样本的初始样本值和同相波形模式样本的公共样本值顺序地被存储在双端口存储器中，并且正交相位波形模式样本的初始样本值和正交相位波形模式样本的公共样本值被存储在双端口存储器中，其中正交相位波形模式样本的公共样本值以相反顺序被存储在双端口存储器中。
15.如权利要求14所述的GMSK调制方法，其中生成同相波形地址信号包括输出并行数据，其具有经过差分编码的位流的至少一个先前位、经过差分编码的位流的当前位、以及经过差分编码的位流的至少一个后继位；响应于所述当前位而生成至少一个波形模式选择信号，其用于指定同相和正交相位波形模式样本中的一个；生成同相地址信号，其顺序地指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值；以及生成正交相位地址信号，其以相反顺序指定由至少一个波形模式选择信号选择的同相和正交相位波形模式样本的每个样本值。
16.如权利要求15所述的GMSK调制方法，其中在当前位具有第一逻辑状态时，输出至少一个先前位和至少一个后继位作为至少一个波形模式选择信号，并且在当前位具有第二逻辑状态时，输出至少一个先前位的反相信号和至少一个后继位的反相信号作为至少一个波形模式选择信号。
17.如权利要求16所述的GMSK调制方法，其中生成同相波形地址信号包括对时钟信号进行递增计数；以及接收递增计数值作为较低地址，并接收至少一个波形模式选择信号作为较高地址，以输出同相地址信号。
18.如权利要求17所述的GMSK调制方法，其中生成正交相位波形地址信号包括对时钟信号进行递减计数；将递减计数值加到逻辑‘1’；以及接收相加结果作为较低地址，接收至少一个波形模式选择信号作为较高地址，以输出正交相位地址信号。
19.如权利要求18所述的GMSK调制方法，其中当将波形模式选择信号的中间位输入到第二寄存器的较高地址时，互换波形模式选择信号的中间位的位位置。
20.如权利要求11所述的GMSK调制方法，其中响应于经过差分编码的位流，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号，包括基于经差分编码的位流的当前位和至少一个后继位，生成相位选择信号；响应于所述当前位和相位选择信号，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK同相信道信号；以及响应于所述当前位和相位选择信号，选择同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK正交相位信道信号；
21.一种生成波形数据的方法，包括将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数；将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；将输入位流转换成(p+q+1)位并行数据，其具有至少一个先前位(p)、当前位和至少一个后继位(q)，其中m＝p+q；响应于(p+q+1)位并行数据的当前位的逻辑状态，生成(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，(p+q)位数据具有至少一个先前位和至少一个后继位，但没有当前位；响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第一地址信号，其用于顺序地将指定行的2n个同相样本分配给第一列到第2n列；响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第二地址信号，其用于以相反顺序将指定行的2n个正交相位样本分配给第2n列到第二列；将响应于第一地址信号而被访问的同相样本输出到双端口存储器的第一端口；以及将响应于第二地址信号而被访问的正交相位样本输出到双端口存储器的第二端口。
22.如权利要求21所述的生成波形数据的方法，还包括响应于当前位和至少一个先前位，生成信道选择信号；以及响应于信道选择信号，将同相样本和正交相位样本提供给同相信道或正交相位信道。
23.如权利要求22所述的生成波形数据的方法，其中p为2，且q为2。
24.如权利要求23所述的生成波形数据的方法，其中将2m个同相波形模式划分成四个组，这四个组中的每个具有相同的波形模式，将第一组存储在双端口存储器的行0、1、8和9中，将第二组存储在双端口存储器的行2、3、10和11中，将第三组存储在双端口存储器的行4、5、12和13中，并且将第四组存储在双端口存储器的行6、7、14和15中。
25.如权利要求24所述的生成波形数据的方法，其中将2m个正交相位波形模式划分成四个组，这四个组中的每个具有相同的波形模式，2m个正交相位波形模式的第一和第四组对称地对应于2m个同相波形模式的第一和第四组，2m个正交相位波形模式的第二组对应于2m个同相波形模式的第三组，并且2m个正交相位波形模式的第三组对应于2m个同相波形模式的第二组。
26.如权利要求21所述的生成波形数据的方法，其中输入位流包括经过差分编码的位流。
27.一种用于生成波形数据的装置，包括双端口存储器，将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，并且将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；串行到并行转换器，被配置成将输入位流转换成(p+q+1)位并行数据，其具有至少一个先前位(p)、当前位和至少一个后继位(q)，其中m＝p+q；位判定块，被配置成响应于(p+q+1)位并行数据的当前位的逻辑状态，生成(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，(p+q)位数据具有至少一个先前位和至少一个后继位，但没有当前位；第一地址生成器，被配置成响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第一地址信号，其用于顺序地将指定行的2n个同相样本分配给第一列到第2n列；以及第二地址生成器，被配置成响应于(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据，生成第二地址信号，其用于以相反顺序将指定行的2n个正交相位样本分配给第2n列到第二列，其中该装置将响应于第一地址信号而被访问的同相样本输出到双端口存储器的第一端口，并且将响应于第二地址信号而被访问的正交相位样本输出到双端口存储器的第二端口。
28.如权利要求27所述的装置，其中串行到并行转换器包括5位移位寄存器，被配置成对输入位流进行移位，以输出5位并行数据。
29.如权利要求27所述的装置，其中第一地址生成器包括递增计数器，被配置成对其频率是串行到并行转换器的频率的2n倍的时钟信号进行递增计数，以顺序地生成从0到(2n-1)的范围内的n位计数值；和第一寄存器，被配置成将(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据存储在第一寄存器的较高(p+q)位，被配置成将n位计数值存储在第一寄存器的较低n位，并且被配置成顺序地生成(2n-1)个(p+q+n)位第一地址信号。
30.如权利要求27所述的装置，其中第二地址信号生成器包括递减计数器，被配置成对其频率是串行到并行转换器的频率的2n倍的时钟信号进行递减计数，以顺序地生成从(2n-1)到1的范围内的n位计数值；加法器，被配置成将n位值加到逻辑‘1’；以及第二寄存器，被配置成将(p+q)位数据或反相的(p+q)位数据存储在第二寄存器的较高(p+q)位，被配置成将加法器的输出存储在第二寄存器的较低(n+1)位，并且被配置成顺序地生成(p+q+n+1)位第二地址信号。
31.一种数字无线通信设备，包括数字高斯最小移动键控(GMSK)调制器，包括双端口存储器和信号提供器，双端口存储器将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，并且将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域，信号提供器响应于输入位流而选择从双端口存储器读取的同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，并且输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号；数模转换器，被配置成将GMSK同相信道信号和GMSK正交相位信道信号转换成模拟信号；以及发射器，被配置成发射模拟信号。
32.一种数字无线通信方法，包括将具有2n个k位样本S1(θi)(0≤θi≤π/2)的2m个同相波形模式存储在双端口存储器的第一区域中，双端口存储器具有k位×2m行×(2n+1)列的大小，第一区域对应于2m行×2n列，其中k、m和n是自然数；将2m个正交相位波形模式的初始样本S(θ0)存储在双端口存储器的第二区域中，2m个正交相位波形模式具有2n个k位样本S2(θi)(0≤θi≤π/2)，并且相对于2m个同相波形模式具有对称特性，第二区域对应于第(2n+1)列区域；响应于输入位流，选择从双端口存储器读取的同相波形数据和正交相位波形数据中的一个，以输出连续的GMSK同相信道信号和连续的GMSK正交相位信道信号；将GMSK同相信道信号和GMSK正交相位信道信号转换成模拟信号；以及发射模拟信号。
全文摘要
一种GMSK调制器，包括双端口存储器、地址生成器和信号提供器，其中双端口存储器响应于同相和正交相位波形地址信号，将同相和正交相位波形数据分别输出到第一端口和第二端口，地址生成器基于经过差分编码的位流而生成同相和正交相位波形地址信号，信号提供器响应于经过差分编码的位流，选择同相和正交相位波形数据中的一个，并且输出连续的GMSK同相和正交相位信道信号，并且可以使用双端口存储器减小存储GMSK同相和正交相位波形数据的存储器的冗余，从而可以减小存储器的大小。
文档编号H04L25/03GK1822580SQ200610004399
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月16日 优先权日2005年2月16日
发明者金荣三 申请人:三星电子株式会社