无线电通信系统的制作方法

文档序号:16059969发布日期:2018-11-24 12:05阅读:259来源:国知局

用于连续相位频移键控信号的常规接收器连续地将0、+π/2、+2π/2和+3π/2加到高斯最小值的相位信息上移位键控(gmsk)信号,以便于在gmsk信号被认为是二进制相移键控(bpsk)信号的后续阶段的处理。

然而,传统接收机通过相互使用同相信号和正交信号来检测信号的相位信息,从而存在功耗大的问题。



技术实现要素:

鉴于上述问题提出了本发明,并且本发明的目的是减少功率传输和信号传输之间的相互影响并且同时实现稳定的功率传输和信号传输。

为解决上述问题,本发明提供了一种无线通信系统,包括接收模块和接收处理模块,其中,所述接收模块包括:本地振荡器,用于生成本地信号;第一混频器,用于混合二进制连续相位频移键控信号和本地信号以生成基带信号;以及第一滤波器,被配置为去除包括在所述基带信号中的不必要的频率分量,其中所述接收处理模块包括:延迟电路,被配置为将所述第一滤波器的输出信号延迟一个符号;以及波形检测器,被配置为通过使用第一滤波器的输出信号和延迟电路的输出信号来解调连续相位频移键控信号。

在一个示例中,无线电通信系统还包括至少一个天线。

在一个示例中,连续相位频移键控信号的调制指数m是由m=n+k表示的值,其中0<n<1并且k是0或更大的整数,频率是从连续相位频移键控信号的载波频率偏移了与连续相位频移键控信号的0或1相对应的频率的频率,第一滤波器的输出信号是包括当连续相位频移键控信号是0和1中的一个并且偏移π时,当信号是另一个时,对于每个符号。

在一个示例中,连续相位频移键控信号是包括当连续相位频移键控信号是0和1中的一个时变化π/2的相位的信号和变化了-π的相位pi/2。

在一个示例中,无线电通信系统还包括移相器,该移相器被配置为将本地信号的相位移位π/2;第二混频器,用于混合所述连续相位频移键控信号和所述移相器的输出信号,以生成具有与所述第一混频器混频的信号的相位正交的相位的信号;第二滤波器,用于去除所述第二混频器的输出信号中包含的不必要的频率分量;符号同步电路,被配置为基于所述第一滤波器的输出信号和所述第二滤波器的输出信号来检测符号同步定时;相位检测器,被配置为基于第一滤波器和第二滤波器的输出信号以同步定时来检测相位;以及相位调整器,用于相对于本地振荡器调整本地信号的相位,使得由相位检测器检测到的相位变为0或π。

在一个示例中,符号同步电路被配置为针对包括前导信号和多个符号的数据的每个数据序列基于前导信号来检测同步定时。

在一个示例中,无线电通信系统进一步包括相位跟踪电路,该相位跟踪电路被配置为当检测到一个相位调整的变化时向相位调整器发出用于2π×(0.5-n)的相位调整的指令根据由所述检波器解调的数据来检测所述第一滤波器的输出信号的相位,其中所述相位调整器根据本地信号的相位将所述本地信号的相位移动2π×(0.5-n)根据相位跟踪电路的指示。

在一个示例中,n是0.5,k是0,并且m是0.5。

在一个示例中,无线电通信系统还包括集成电路,该集成电路包括本地振荡器,第一混频器,第一滤波器,延迟电路和波检测器。

附图说明

结合附图参考以下更详细的描述和权利要求,本发明的优点和特征将变得更好理解,其中相同的元件用相同的符号标识,并且其中:

图1是根据第二实施例的接收机的内部配置的框图。

图2是根据第四实施例的无线电通信系统的示意性配置的框图。

具体实施方式

根据其优选实施例呈现实施本发明的最佳模式。然而,本发明不限于所描述的实施例,并且本领域技术人员将认识到,在不偏离本发明的基本概念的情况下,本发明的许多其他实施例是可能的,并且任何这种变通也将落入本发明的范围。可以想象,本发明的其他类型和构造可以容易地结合到本发明的教导中,并且为了清楚和公开的目的而不是为了范围的限制,仅示出和描述一个特定的构造。

本文中的术语“一个”不表示数量的限制,而是表示存在一个或多个所提及的项目。

图1是根据第二实施例的无线电通信系统中的接收机1的内部配置的框图。在图1中,与图1相同的组成单元用相同的附图标记表示,并且下面将主要描述差异。

图1中的接收器包括接收机1的配置1并且另外包括移相器11、第二混频器12、第二滤波器13、符号同步单元14、相位检测器15和相位调整器16。

移相器11将由本地振荡器2产生的本地信号的相位移动π/2。第二混频器12混合输入到接收机1的连续相位频移键控信号和移相器11的输出信号,以便产生具有与由第一混频器3混频的信号的相位正交的相位的信号。第二滤波器13去除包含在第二混频器12的输出信号中的不必要的频率分量。

符号同步单元14基于第一滤波器4的输出信号和第二滤波器13的输出信号来检测符号同步定时。例如,对于包括前导码信号和多个符号,符号同步单元14基于前导信号检测符号同步定时。作为检测同步定时的更具体的方法,例如,可以认为使用未示出的相关器来计算相对于前导码信号序列的相关值,并且确定所计算的相关值的峰值成为同步点。

相位检测器15基于第一滤波器4和第二滤波器13的输出信号以同步定时检测相位。

相位调整器16调整本地信号相对于本地振荡器2的相位,使得由相位检测器15检测到的相位变为0或n。

图2是根据第四实施例的无线电通信系统71的示意性配置的框图。图1中的无线通信系统71包括:基带单元72、rf单元73和天线单元74。

基带单元72包括控制电路75、发送处理模块76、接收处理模块77、da转换器78和79以及ad转换器80和81。控制电路75,用于发送处理模块76和基带部72内的接收处理部77分别进行数字信号处理。da转换器78和79各自将由发送处理模块76生成的数字发送信号转换成模拟发送信号,并将该模拟发送信号提供给rf单元73。接收处理模块77执行例如解调处理转换成由每个ad转换器80和81转换的数字接收信号。

发送侧和接收侧分别包括图2中的双通道信号线。这是因为发送和接收处理是在i信号和q信号分离的情况下执行的。例如,da转换器78将数字i信号转换为模拟i信号,并且da转换器79将数字q信号转换为模拟q信号。注意,本地振荡器2可以用剩余的单信道信号而不是正交调制直接调制,然后可以执行发送。在这种情况下,当压控振荡器(vco)用于本地振荡器2时,至少只提供一个da转换器。当数字控制振荡器(dco)用于本地振荡器2时,不需要da转换器。当通过天线单元74的数量分配单信道或多信道传输信号以便传输时,可以提供对应于天线单元74的数量的多个da转换器。

控制电路75执行例如媒体访问控制(mac)层的处理。控制电路75可以执行mac层的主机网络分级结构的处理。控制电路75可以执行与多输入多输出(mimo)有关的处理。例如,控制电路75可以执行例如传播路径估计处理,发送权重计算处理和流分离处理。

发送处理模块76生成数字发送信号。接收处理模块77例如在执行解调和解码之后执行分析前导码和物理报头的处理。接收处理模块77包括图1所示的延迟装置5、检波器6、符号同步单元14和相位检测器15。类似地,图1中的ad转换器79耦合到例如第二滤波器13的输出节点。

rf单元73包括发送电路82和接收模块83。发送电路82例如包括未示出的发送滤波器,用于提取发送频带中的信号;未示出的混频器,对信号进行上变频通过发射滤波器,进入无线电通信频率,以及放大已经上变频的信号的放大器。接收模块83包括混频器,该混频器对已被放大的天线所接收的信号进行下变频,以及接收滤波器,其从混频器的输出信号中提取期望频带中的信号。

在通过一个天线执行无线电通信信号的发送和接收的情况下,将发送电路82和接收模块83中的任何一个耦合到该一个天线的开关可以设置在rf单元73。当提供这种类型的开关时,一个天线可以在发送期间耦合到发送电路82,并且一个天线可以在接收期间耦合到接收模块83。

图2中所示的rf单元73和基带单元72包括:2可以在一个芯片(集成电路)上制造,或者rf单元73和基带单元72可以单独制造在单独的芯片上。rf单元73和基带单元72可以部分地包括分立部件,并且其余部分可以包括一个或多个芯片。

此外,rf单元73和基带单元72可以包括可用软件配置的软件无线电。在这种情况下,使用数字信号处理处理器,从而至少用软件实现rf单元73和基带单元72的功能。在这种情况下,总线,处理器和外部接口单元设置在图1所示的无线电通信系统71内部。处理器和外部接口单元通过总线耦合,固件在处理器中运行。固件可以用计算机程序更新。处理器操作固件,以便处理图1所示的rf单元73,图2中基带单元72可以工作。

图1中所示的无线电通信系统71包括:图2所示的天线单元74包括多个天线单元74,但是天线单元74的数量不受特别限制并且可以是一个。在这种情况下,发送和接收切换开关至少切换一个天线的发送和接收。

图1所示的无线电通信系统71包括:图2所示的无线通信系统71可应用于诸如接入点,无线路由器或计算机的固定无线电通信系统71,可应用于诸如智能手机或移动电话的便携式无线电终端,可被应用于外围设备例如与主机设备进行无线电通信的鼠标或键盘等可以应用于内置有无线功能的卡型部件(ic卡,存储卡或sim卡),或者可以应用于包括内置无线功能的卡型部件应用于执行生物信息的无线电通信的可穿戴终端。图1所示的无线通信系统71之间的无线通信的无线系统的各种例子,在图2中,可应用的包括但不限于第三代或更晚的蜂窝通信、无线lan、蓝牙(注册商标)和近场无线电通信。

当在图1中所示的无线电通信系统71之间执行无线电通信时,如图2所示,通过无线电通信发送和接收的信息的类型不受限制。注意,无线电系统优选在发送和接收诸如运动图像数据之类的包括大量数据的信息的情况和包括诸如鼠标的操作信息之类的少量数据的信息的情况之间变化85,发送和接收。因此,需要响应要发送和接收的信息量在最佳无线电系统中执行无线电通信。

此外,当在图1所示的无线电通信系统71之间执行无线电通信时,如图2所示,可以提供通知用户无线通信的操作状态的通知单元。通知单元的具体示例可以包括在包括led的显示装置上显示操作状态,通过振动器的振动通知操作状态,以及通过扬声器或蜂鸣器从音频信息通知操作状态。

上述各个实施例中描述的接收机1可以至少部分地包括硬件或包括软件。当提供包括软件的配置时,用于实现至少部分接收器1的功能的程序可以被存储在诸如软盘或cd-rom的存储介质中,然后可以被读取并且被执行。存储介质不限于诸如磁盘或光盘的可拆卸存储介质,并且可以是诸如硬盘或存储器之类的不可移动存储介质。

用于实现至少部分接收器1的功能的程序可以通过诸如因特网的通信线路(包括无线电通信)来分发。此外,已经被加密,调制或压缩的程序可以通过有线线路或无线线路(例如因特网)分发,或者可以存储在存储介质中然后可以被分发。

为解决上述问题,本发明提供了一种无线通信系统,包括接收模块和接收处理模块。其中,所述接收模块包括:本地振荡器,用于生成本地信号;第一混频器,用于混合二进制连续相位频移键控信号和本地信号以生成基带信号;以及第一滤波器,被配置为去除包括在所述基带信号中的不必要的频率分量,其中所述接收处理模块包括:延迟电路,被配置为将所述第一滤波器的输出信号延迟一个符号;以及波形检测器,被配置为通过使用第一滤波器的输出信号和延迟电路的输出信号来解调连续相位频移键控信号。

在一个示例中,无线电通信系统还包括至少一个天线。

在一个示例中,连续相位频移键控信号的调制指数m是由m=n+k表示的值,其中满足0<n<1并且k是0或更大的整数,频率是从连续相位频移键控信号的载波频率偏移了与连续相位频移键控信号的0或1相对应的频率,第一滤波器的输出信号是包括当连续相位频移键控信号是0和1中的一个并且偏移π时。

在一个示例中,连续相位频移键控信号是包括当连续相位频移键控信号是0和1中的一个时变化π/2的相位的信号以及相位变化了-π的相位pi/2。

在一个示例中,无线电通信系统进一步包括移相器,其被配置为将本地信号的相位移位π/2;第二混频器,用于混合所述连续相位频移键控信号和所述移相器的输出信号,以生成具有与所述第一混频器混频的信号的相位正交的相位的信号;第二滤波器,用于去除所述第二混频器的输出信号中包含的不必要的频率分量;符号同步电路,被配置为基于所述第一滤波器的输出信号和所述第二滤波器的输出信号来检测符号同步定时;相位检测器,被配置为基于第一滤波器和第二滤波器的输出信号以同步定时来检测相位;以及相位调整器,用于相对于本地振荡器调整本地信号的相位,使得由相位检测器检测到的相位变为0或π。

在一个示例中,符号同步电路被配置为针对包括前导码信号和多个符号的数据的每个数据序列基于前导码信号来检测同步定时。

在一个示例中,无线电通信系统进一步包括相位跟踪电路,该相位跟踪电路被配置为当检测到一个相位调整的变化时向相位调整器发出用于2π×(0.5-n)的相位调整的指令根据由所述检波器解调的数据来检测所述第一滤波器的输出信号的相位,其中所述相位调整器根据本地信号的相位将所述本地信号的相位移动2π×(0.5-n)根据相位跟踪电路的指示。

在一个示例中,n是0.5,k是0,并且m是0.5。

在一个示例中,无线电通信系统还包括集成电路,该集成电路包括本地振荡器,第一混频器,第一滤波器,延迟电路和波检测器。

尽管已经描述了目前被认为是本发明的优选实施例的内容,但是应该理解,可以对其做出各种修改,并且所附权利要求旨在涵盖所有这些修改,例如秋季在本发明的真实精神和范围内。

已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的特定实施例的前述描述。它们并非旨在穷举或将本发明和使用方法限制于所公开的精确形式。显然,根据上述教导,许多修改和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,并由此使本领域的其他技术人员能够最佳地利用本发明以及具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。应该理解的是,在不背离本发明的权利要求的精神或范围的情况下,可以考虑各种等同物的省略或替代,因为情况可能暗示或提供权宜之计,但意在涵盖本申请或实施。

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