专利名称：直流偏移消除控制方法和发送器/接收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及直流偏移消除控制方法，以及使用该方法的发送器/接收器，所述方法取得发送器/接收器中生成的直流偏移值、保存取得的其中的直流偏移值、并且将直流偏移值从接收的数据中除去。
背景技术：
接收数据的接收器传统上包括直流偏移消除电路。直流偏移消除电路除去接收器中每个部分处与接收的数据相混合的直流偏移值，以降低接收的数据的误码率。例如，美国专利No.6,639,909(文献1)描述了包括这种直流偏移消除电路的接收器。
文献1中描述的接收器接收时分多路存取(TDMA)系统的信号。然后，直流偏移消除电路在发送和接收的脉冲串(burst)之间的保护时间周期之内切断混频器的电源，取得位于混频器的后级处的接收器中生成的直流偏移值，并保存取得的值。在检测直流偏移值的周期期间，发送器/接收器既不可以发送数据也不可以接收数据。直流偏移消除电路从接收的数据中减去保存的值。
然而，涉及用于接收时分多路存取(TDMA)系统的信号的接收器的文献1中描述的技术不能直接地应用于使用CSMA/CA(具有避免冲突的载波侦听多路存取)的分组交换系统中的发送器/接收器。
接收基于TDMA的信号的接收器根据接收的信号中包含的帧同步信号来检测在发送和接收脉冲串之间的保护时间周期。
然而，在用于发送和接收基于CSMA/CA的信号的分组交换系统中，发送器/接收器在数据发送之前检查(载波侦听)载波使用。当载波不在使用中时(空闲)，发送器/接收器根据待发送的数据组中每个数据的优先级来发送数据。当载波在使用中时(忙碌)，发送器/接收器推迟数据发送直到载波变为空闲。换言之，因为基于CSMA/CA的信号不包含帧同步信号，所以基于CSMA/CA系统的发送器/接收器无法检测相应于TDMA系统的保护时间周期的周期。
发明内容
本发明的第一典型特征提供了直流偏移值消除技术，其通过准确地确定未必具有保护时间的分组交换系统中相应于TDMA系统中保护周期的周期，可靠地取得发送器/接收器中生成的直流偏移值，从而降低误码率特性的恶化。
根据本发明的第一典型方面，提供了一种执行基于CSMA/CA(具有避免冲突的载波侦听多路存取)系统的发送和接收操作的发送器/接收器。发送器/接收器包括第一单元、第二单元和直流偏移控制单元。第一单元取得发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存取得的直流偏移值。第二单元将保存的直流偏移值从接收的数据中除去。直流偏移控制单元使第一单元响应于发送完成和接收完成中的至少一个而操作。
例如，使用CSMA/CA系统的分组交换系统中的发送器/接收器在执行载波侦听之后发送数据。进一步，发送器/接收器不返回ACK(确认)回复直到从完成数据接收起预定SIFS(短帧间距)周期(例如16μs)过去后。于是，至少在发送操作或接收操作完成之后所紧接的SIFS周期期间，发送器/接收器既不执行发送操作也不执行接收操作。因此，发送器/接收器可以以如下方式可靠地取得其中生成的直流偏移值在发送操作或接收操作完成时取得该直流偏移值。
当基于CSMA/CA的发送器/接收器在发送操作完成时取得直流偏移值时，在SIFS周期之内取得直流偏移值是优选的。
本发明的其他特征和方面根据优选实施例的描述将变得清楚。
在附图中图1是示出根据本发明的发送器/接收器的实施例的框图；
图2是示出图1的发送器/接收器的总的直流偏移检测操作的流程图；图3是用于说明完成发送操作时的操作示例的时序图；图4是用于说明完成接收操作时的操作示例1的时序图；图5是用于说明完成接收操作时的操作示例2的时序图；以及图6是用于说明完成接收操作时的操作示例3的时序图。
具体实施例方式
下文中将参照附图详细地描述本发明的多个典型实施例。图1是示出根据本发明的直流偏移消除控制方法应用于的发送器/接收器的配置示例的框图。本示例是使用CSMA/CA的分组交换系统中的发送器/接收器。
本发送器/接收器100包括模拟电路1、正交检测电路2、A/D转换器3、直流偏移消除电路4、低通滤波器(LPF)5、接收功率检测电路6、载波检测电路7、接收控制电路8、SIFS计时器9、解调电路10、解码电路11、数据分离电路12、直流偏移控制电路13、发送器14，以及发送控制电路16。
图1的发送器/接收器100特征在于包括直流偏移消除电路4和直流偏移控制电路13。
直流偏移消除电路4具有取得直流偏移值的功能、保存取得的直流偏移值的功能，以及从接收的数据(来自A/D转换器3的输出信号)除去保存的直流偏移值的功能。
直流偏移控制电路13从发送控制电路16接收发送使能信号(发送状态)C1、从载波检测电路7接收载波检测信号C2，并且从SIFS计时器9接收计时器信号C4。直流偏移控制电路13输出基于这些信号的控制信号C5，以强制切断模拟电路1和正交检测电路2的电源。进一步，直流偏移控制电路13发送控制信号C3到直流偏移消除电路4，以使该电路开始检测和保存直流偏移值的操作。直流偏移控制电路13还发送控制信号C6到载波检测电路7，以强制接通载波检测信号C2(C2＝“0”→“1”)。
图2是示出发送器/接收器100的总的直流偏移检测操作的流程图。在下文将参照图2描述直流偏移控制电路13的功能的细节。
当发送器14完成其发送操作，并且从发送控制电路16输出的发送使能信号C1停止(C1＝“1”→“0”)(步骤201中的“是”)时，直流偏移控制电路13发送控制信号C5到模拟电路1和正交检测电路2，以切断模拟电路1和正交检测电路2的电源(步骤202和203)。结果，没有信号输入到A/D转换器3。
接着，直流偏移控制电路13发送控制信号C6到载波检测电路7，以强制接通载波检测电路7的输出信号(载波检测信号C2)(步骤204)。进一步，直流偏移控制电路13发送控制信号C3到直流偏移消除电路4以使该电路开始检测和保存直流偏移值的操作(步骤205)。
从而，本实施例在完成发送操作之后强制将发送器/接收器置于已检测到载波的伪状态。直流偏移消除电路4取得A/D转换器3的输出值作为直流偏移值，并且将取得的直流偏移值保存在其中。
当检测和保存直流偏移值的操作完成时(步骤206)，直流偏移控制电路13解除载波检测信号C2被强制接通的状态(步骤207)。直流偏移控制电路13还再次接通模拟电路1和正交检测电路2的电源(步骤208和209)。当步骤209结束时，发送器/接收器的操作回到其操作中的步骤201。
当检测到接收操作的完成时(步骤210中的“是”)，接收控制电路8指示SIFS计时器9开始其计时器操作。于是，SIFS计时器9开始SIFS时间(在本示例中是16μs)的计时器操作(步骤211)，并且SIFS计时器9的输出信号(计时器信号C4)从“0”变为“1”。
这里，术语“SIFS时间”是从接收数据之时到ACK回复(ACK帧)被返回到数据的发送源之时的等待周期。SIFS时间短于恰在数据被发送之前的载波侦听时间。注意在CSMA/CA系统中，载波侦听操作在数据帧被发送时执行，而不在ACK帧被发送时执行。
当SIFS计时器9完成SIFS时间的计时器操作时(步骤212)，从SIFS计时器9输出的计时器信号C4从“1”变为“0”。当来自SIFS计时器9的计时器信号C4变为“0”，并且接收的帧是数据帧时，发送控制电路16指示发送器14将ACK帧返回到发送源。在这种情况下，来自发送控制电路16的发送使能信号C1在来自SIFS计时器9的计时器信号C4下降之前，即在SIFS计时器9完成SIFS时间的计时操作之前接通(“0”→“1”)。在发送使能信号C1处于“1”状态的周期期间，发送器/接收器100处于发送操作中。
同时，当来自SIFS计时器9的计时器信号C4变为“0”时，直流偏移控制电路13检查来自发送控制电路16的发送使能信号C1和来自载波检测电路7的载波检测信号C2(步骤213和214)。如果发送使能信号C1和载波检测信号C2两者都处于停止状态(步骤213和214两者中都是“是”)，那么发送器/接收器100既不处于发送操作中也不处于载波检测操作中。在这种情况下，执行与发送操作完成时的步骤类似的处理。即执行从步骤201到202的处理。
将参照图3描述当发送操作完成时的操作示例。在图3中，水平轴表示时间。在图3中，“DO”指出通过介质(空气)传播的发送/接收帧所占用的周期。“C1”指出发送使能信号，并且“C2”表示载波检测信号。“C3”指出将被称为“直流偏移消除电路使能信号”的直流偏移消除电路4的控制信号。注意在操作示例中，发送信号的帧可能是任意类型的。即在某些情况下，发送帧是数据帧类型的，而在另一种情况下，发送帧是ACK帧类型的。
当发送操作在时间t3处结束并且发送控制电路16在时间t4处停止发送使能信号C1时，模拟电路1和正交检测电路2的电源被切断，并且来自载波检测电路7的载波检测信号C2被强制接通。
在时间t5时，直流偏移消除电路使能信号C3被接通，并且直流偏移消除电路4开始检测和保存直流偏移值的操作。
当检测/保存操作在时间t6处结束时，直流偏移消除电路使能信号C3被停止。于是，在时间t7处解除载波检测信号C2被强制接通的状态。进一步，模拟电路1和正交检测电路2被重新接通。在这种情况下，从发送操作结束之时到载波检测信号由强制接通状态回到停止状态之时(检测和保存直流偏移值所花的时间)的周期T1被设置在SIFS时间之内。
将参照图4描述接收操作完成时的操作示例1。
在图4中，“DO”指出被接收的帧所占用的时区，以及发送器/接收器响应于接收的帧而发送的ACK帧所占用的时区。在图4中，“C1”指出发送使能信号、“C2”指出载波检测信号、“C3”指出直流偏移消除电路使能信号，并且“C4”指出从SIFS计时器9输出的计时器信号。在本示例中，接收的信号取数据帧的形式。
当数据帧的接收在时间t2处结束时，SIFS计时器9开始SIFS时间的计时器操作(图4中的t2)。在SIFS时间过去之后(图4中的t3)，直流偏移控制电路13检查发送使能信号C1和载波检测信号C2。在本示例中，发送器/接收器返回对于接收的数据帧的ACK帧，并且因此发送使能信号C1在SIFS时间过去的时刻处于接通状态。于是，直流偏移控制电路13确定发送器/接收器100处于发送操作中，并且不接通直流偏移消除电路使能信号C3。于是，直流偏移消除电路4不检测和保存直流偏移值。
图5是示出接收操作完成时的操作示例2的时序图。在本操作示例2中，接收的信号是ACK帧类型的。当ACK帧的接收结束时(图5中的时间t2)，SIFS计时器9开始SIFS时间的计时器操作。然后在SIFS时间过去之后(图5中的时间t3)，直流偏移控制电路13检查发送使能信号C1和载波检测信号C2。在本示例中，在接收到ACK帧之后，发送器/接收器在时间t4处开始为数据帧发送作准备，并且在SIFS时间过去的时刻，发送使能信号C1已经处于接通状态。因此，在这种情况下，直流偏移控制电路13确定发送器/接收器100处于发送操作中，并且将直流偏移消除电路使能信号C3保持在停止状态。于是，直流偏移消除电路4不检测和保存直流偏移值。
图6是示出接收操作完成时的操作示例3的时序图。在操作示例3中，待接收的信号是ACK帧类型的。当ACK帧的接收结束时(图6中的时间t2)，SIFS计时器9开始SIFS时间的计时器操作(图6(e)中的t2)。然后，在SIFS时间过去之后(图6中的时间t3)，直流偏移控制电路13检查发送使能信号C1和载波检测信号C2。在本示例中，在接收到ACK帧之后，发送器/接收器既不执行发送操作也不执行接收操作。于是，在这种情况下，直流偏移控制电路13强制接通载波检测信号C2(图6中的时间t3)。然后，直流偏移控制电路13接通直流偏移消除电路使能信号C3(图6中的时间t4)，并使直流偏移消除电路4执行检测和保存直流偏移值的操作。
如根据接收操作完成时的操作示例1、2和3所明白的，本实施例的设计考虑了这种情况，即在完成接收操作之后检测和保存直流偏移值的操作所用时间长于SIFS时间。具体地，在SIFS时间过去的时刻，直流偏移控制电路13检查发送使能信号C1和载波检测信号C2。然后，当发送使能信号C1和载波检测信号C2两者都处于停止状态时，直流偏移控制电路13使直流偏移消除电路4执行检测和保存直流偏移值的操作。
如果在接收操作完成之后，执行检测和保存直流偏移值的操作在SIFS时间之内结束，那么可这样设计，使得直流偏移控制电路13使直流偏移消除电路4开始检测和保存直流偏移值的操作，如发送操作完成之后的情况那样。然而，因为处理接收操作中发生的延迟和其他因素，在完成接收操作之后，有可能检测和保存直流偏移值的操作未能在SIFS时间之内结束，并且因此检测/保存操作与发送操作或接收操作冲突。假定这种情况可能在已描述的实施例中发生，那么对发送使能信号C1和载波检测信号C2作了检查。然后，当发送器/接收器既不处于发送操作中也不处于载波检测操作(接收操作)中时，直流偏移控制电路13使直流偏移消除电路4执行检测和保存直流偏移值的操作。结果，没有检测/保持操作与发送操作或接收操作相冲突的可能，并且可以可靠地取得发送器/接收器100中生成的直流偏移值。
而且，在上述实施例中，当发送操作完成时和接收操作完成时都取得直流偏移值。然而，实施例可能这样修改，使得在发送操作完成时或在接收操作完成时取得直流偏移值。
而且，代替每当发送操作和/或接收操作结束时取得直流偏移值，可在每当预定数目的发送操作或接收操作被执行时取得直流偏移值。换言之，实施例可也可这样修改，使得检测和保存直流偏移值的操作以某频率执行。这种修改不降低直流偏移消除能力，因为通常直流偏移值随时间缓慢地改变。
虽然已经连同一些典型实施例描述了本发明，但是应当明白，本发明所包含的主题不限于那些具体实施例。正相反，本发明的主题意图包括所附权利要求的精神和范围所能包括的所有替换物、修改和等同物。进一步，发明人意图保留所有的等同物，即使权利要求在审查期间被修改。
权利要求
1.一种直流偏移值消除控制方法，包括取得发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值的第一步骤，以及将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去的第二步骤。其中，所述发送器/接收器是执行基于具有避免冲突的载波侦听多路存取系统的发送和接收操作的发送器/接收器，并且所述方法进一步包括响应于完成所述发送器/接收器所执行的发送操作和接收操作中的至少一个而开始所述第一步骤的步骤。
2.一种直流偏移值消除控制方法，其包括取得发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值的检测/保存步骤，并且将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去，所述方法包括发送完成检测步骤，检测所述发送器/接收器所执行的发送操作的完成；以及第一控制步骤，当所述发送完成检测步骤检测到发送操作的完成时执行所述检测/保存步骤。
3.根据权利要求2所述的直流偏移值消除控制方法，还包括接收完成检测步骤，检测所述发送器/接收器所执行的接收操作的完成；以及第二控制步骤，当所述接收完成检测步骤检测到接收操作的完成时执行所述检测/保存步骤。
4.根据权利要求3所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述第二控制步骤在预定时间过去之后执行所述检测/保存步骤。
5.根据权利要求4所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述第二控制步骤在所述预定时间过去之后检查所述发送器/接收器中的发送使能信号和载波检测信号的状态，并且当所述发送器/接收器既不处于发送状态也不处于载波检测状态时执行所述检测/保存步骤。
6.根据权利要求5所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述预定时间是从所述发送器/接收器完成数据接收之时到所述发送器/接收器发送确认之时的周期。
7.一种直流偏移值消除控制方法，其包括取得发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值的检测/保存步骤，并且将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去，所述方法包括接收完成检测步骤，检测所述发送器/接收器所执行的接收操作的完成；以及第一控制步骤，当所述接收完成检测步骤检测到接收操作的完成时执行所述检测/保存步骤。
8.根据权利要求7所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述第一控制步骤从检测到所述接收完成的时间起在预定时间过去之后执行所述检测/保存步骤。
9.根据权利要求8所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述第一控制步骤在所述预定时间过去之后检查所述发送器/接收器中的发送使能信号和载波检测信号的状态，并且当所述发送器/接收器既不处于发送状态也不处于载波检测状态时执行所述检测/保存步骤。
10.根据权利要求9所述的直流偏移值消除控制方法，其中，所述预定时间是从所述发送器/接收器完成数据接收之时到所述发送器/接收器发送确认之时的周期。
11.一种用于执行基于具有避免冲突的载波侦听多路存取系统的发送和接收操作的发送器/接收器，包括第一单元，用于取得所述发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值；第二单元，用于将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去；以及直流偏移控制单元，用于使所述第一单元响应于发送完成和接收完成中的至少一个而操作。
12.一种发送器/接收器，其包括用于取得其中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值的检测/保存装置，并将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去，所述发送器/接收器包括发送完成检测装置，用于检测所述发送器/接收器所执行的发送操作的完成；以及第一控制装置，用于当所述发送完成检测装置检测到发送操作的完成时驱动所述检测/保存装置。
13.根据权利要求12所述的发送器/接收器，还包括接收完成检测装置，检测所述发送器/接收器所执行的接收操作的完成；以及第二控制装置，当所述接收完成检测装置检测到接收操作的完成时驱动所述检测/保存装置。
14.根据权利要求13所述的发送器/接收器，其中所述第二控制装置在预定时间过去之后驱动所述检测/保存装置。
15.根据权利要求14所述的发送器/接收器，其中，所述第二控制装置在所述预定时间过去之后检查所述发送器/接收器中的发送使能信号和载波检测信号的状态，并且当所述发送器/接收器既不处于发送状态也不处于载波检测状态时驱动所述检测/保存装置。
16.根据权利要求15所述的发送器/接收器，其中所述预定时间是从所述发送器/接收器完成所述数据接收之时到所述发送器/接收器发送确认之时的周期。
17.一种发送器/接收器，其包括用于取得其中生成的直流偏移值并保存所述取得的直流偏移值的检测/保存装置，并将所述保存的直流偏移值从接收的数据中除去，所述发送器/接收器包括接收完成检测装置，用于检测所述发送器/接收器所执行的接收操作的完成；以及第一控制装置，用于当所述接收完成检测装置检测到接收操作的完成时驱动所述检测/保存装置。
18.根据权利要求17所述的发送器/接收器，其中，所述第一控制装置在从检测到所述接收完成的时间起的预定时间过去之后驱动所述检测/保存装置。
19.根据权利要求18所述的发送器/接收器，其中，所述第一控制装置在所述预定时间过去之后检查所述发送器/接收器中的发送使能信号和载波检测信号的状态，并且当所述发送器/接收器既不处于发送状态也不处于载波检测状态时驱动所述检测/保存装置。
20.根据权利要求17所述的发送器/接收器，其中，所述预定时间是从所述发送器/接收器完成所述数据接收之时到所述发送器/接收器发送确认之时的周期。
全文摘要
本发明公开了一种执行基于CSMSA/CA(具有避免冲突的载波侦听多路存取)系统的发送和接收操作的发送器/接收器。发送器/接收器包括第一单元、第二单元和直流偏移控制单元。第一单元取得所述发送器/接收器中生成的直流偏移值并保存取得的直流偏移值。第二单元将保存的直流偏移值从接收的数据中除去。直流偏移控制单元使第一单元响应于发送完成和接收完成中的至少一个而操作。
文档编号H04L25/06GK1835486SQ20061005739
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月14日 优先权日2005年3月14日
发明者福田阳介 申请人:日本电气株式会社