专利名称：具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的制作方法
这个申请与John J.Janssen等人在相同的日期申请的美国专利申请序列号为09/124,200的题为“瞬变抑制工作状态转换开关”的申请有关。该申请已转让给本申请的受让人并且在这里将其完全引入进来作为参考。
这个发明通常是关于数字数据的脉冲整形，特别是使用对照表来完成脉冲整形。
在无线通信系统中，数字数据的脉冲整形通常需要满足系统频谱发射要求。代替使用传统的滤波器来整形脉冲，常常使用对照表来近似滤波操作和减少脉冲整形操作的费用和复杂性。将数字数据转换为数字字，并且对照表将每个数字字都映射为表中所存储的一个输出波形段。由于使用了对照表，在一个脉冲整形数字数据输出波形序列中的第一个输出波形段可能具有一个从零值到一个正值或负值的突变。同样，在一个输出波形序列中的最后一个输出波形段可能具有从一个正值或负值到一个零值的突变。这些接通瞬变和断开瞬变可能会带来不能接受的频谱发射。
这样就需要一种脉冲整形对照表，它能够减少传统的脉冲整形对照表所带来的断开和接通瞬变。
图1表示的是一张示例的脉冲整形对照表。
图2表示的是图1中所示的脉冲整形对照表的一个举例的使用。
图3表示的是减少接通瞬变的数字字修改的一张表。
图4表示的是减少断开瞬变的数字字修改的一张表。
图5表示的是在无线电话的发送器中所实现的具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的一种优选实施方式的一张框图。
图6表示的是图5中所示的具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的一种优选实施方式的一张逻辑元件图。
图7表示的图6中所示的具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的一种使用。
具有瞬变抑制的脉冲整形对照表通过在传输期间修改一个数字数据序列的最初和最后的数字字的字段，避免了硬的接通和断开瞬变。具有瞬变抑制的脉冲整形对照表将修改过的数字字与波形段相匹配，即使是在数字数据传输的启动和关闭期间也能够提供具有减少的频谱发射的一个准确的输出波形序列。
图1表示的是一个示例的脉冲整形对照表。在对照表100中，在行110中所列的一个数字字具有三个字段与行120中所示的采样的数字波形段相匹配。在这个例子中，每个字段是一比特长，输入数字数据序列中的字也是一个比特长。数字字的中央一比特字段表示输入数字数据序列的当前的一比特字，而数字字的第一个或是左侧的一比特字段表示输入数字数据序列过去的一比特字，数字字的最后一个或是右侧的一比特字段表示输入数字数据序列的未来的一比特字。
图2表示的是图1中所示的脉冲整形对照表的一个示例的使用。在这个例子中，输入数字数据序列将是一个七个字的二进制序列{0110010}，其中每一个字是一比特长。在开始输入数字数据序列之前，脉冲整形对照表可能接收数字数据，但是，这些数字数据并不代表想要的信息。这样，第一个数字字是X01。过去的字段X表示一个未定的数字值，当前的字段0是输入数字数据序列的第一个字，将来的字段1是输入数字数据序列的第二个字。在这个例子中，将过去的字段X假定为0，如行210中所示。在行210中也表示了与七个字的输入数字数据序列相对应的二进制数字字的其余部分。第二个数字字是011，第三个数字字是110，第四个数字字是100，第五个数字字是001，第六个数字字是010。第七个数字字是10X，这是因为在最后一个数字字中将来的字段是一个未定的值。将在第七个数字字中的将来的字段X假定为0，如行210中所示。
注意到为了将第一个和最后的数字字与图1中所示的一个相应的波形段相映射，必须对每一个字段X的值作出假定。如果将字段X假定为0，会带来行220中所示的采样数字输出波形序列。要注意在输出波形序列开始的硬接通瞬变250和在输出波形序列结尾的硬断开瞬变260。在某些电信系统中，这些瞬变250，260会带来不能接受的频谱发射。不管是将字段X设为0，1，或允许它是一个随机的值，在某些环境下都将会带来接通或是断开瞬变。这样，就需要一种方法，设置每个字段X的值以减少这些瞬变。
图3表示的是数字字修改的一张表300，数字字的修改减少了接通瞬变。对于每种类型的脉冲整形对照表，数字字修改将稍有不同。这里所描述的思想能够很容易的应用到贝塞尔，平方根升余弦(SRRC)，高斯型，和其它类型的脉冲整形对照表，还有图1中所示的示例对照表。图3中所示的修改的基础是确保由对照表所生成的输出波形序列的开始是一个从零值开始的逐渐的变化，而不是一个突变。
依据在一个输入数字数据序列中的第一个字的值，将第一个数字字中的过去的一个字段X设定为某一个值。至于图1中所示的对照表，对于以字0开始的输入数字数据序列，将第一个数字字中的过去的字段设置为1。这样使用图2中所示的{0110010}的示例的数字数据序列，代替使用图2中所示的001的第一个数字字，第一个数字字是101。对于以字1开始的数字数据序列，将第一个数字字的过去的字段设置为0。这些对表300中所示的对第一个数字字的修改带来了在输出波形序列的开始，从一个零值到一个正或负值的一个光滑的变化。
图4表示的是数字字修改的一张表400，数字字修改减少了断开瞬变。对于每一种类型的脉冲整形对照表，数字字的修改也稍有不同。将修改设计为在一个输出波形序列的结尾处生成逐渐到零值的变化。
依据在一个输入数字数据序列中的最后一个字的值，将最后一个数字字中的将来的字段X设定为某一个值。至于图1中所示的对照表，对于以字0结尾的数字数据序列，将最后一个数字字中的将来的字段设置为1。对于以1结束的数字数据序列，将最后一个数字字中的将来的字段设置为0。这样使用图2中所示的{0110010}的示例的数字数据序列，代替使用图2中所示的100的最后一个数字字，最后一个数字字是101。这些对表400中所示的对最后一个数字字的修改带来了在输出波形序列的结尾，从一个正或负值到一个零值的一个光滑的变化。
图5表示的是在一个蜂窝式无线电话500的一个发送器502所实现的具有瞬变抑制530的一个脉冲整形对照表的一种优选实施方式的一张框图。无线电话500包括一个话筒501与发送器502相连接。发送器502中的一个语音处理器512处理来自话筒512的语音信号。发送器502中的一个数字数据处理器520处理来自一个控制器570的数字数据信号。来自控制器570的数字信号可能包括来自无线电话500的一个小键盘(没有表示)的按键信息，或是呼叫建立，功率控制，和由控制器570所生成的越区切换控制信号，语音和其它数字数据。
一个转换开关514选择或是来自语音处理器512的一个信号或是来自数字数据处理器520的一个信号以由一个调制器516进行调制。John J.Janssen等人在相同的日期所申请的美国专利申请序列号为09/124,200的题为“瞬变抑制工作状态转换开关”中详细的描述了这种转换开关。发送器502与一个双工器503和一个天线504相连接。从天线504将发送的信号广播出去并且是由一个装置，例如一个蜂窝基站(没有表示)中的一个相对应的接收器接收该信号。由天线504接收的信号是由双工器503发送到与扬声器506相连接的一个接收器505。控制器570也控制发送器502，双工器503，和接收器505之间的相互作用。
也可以在例如调制解调器或是传真机或是数字收发信机等在一个间歇的基础上发送数字数据的其它类型的收发信机中实现具有瞬变抑制530的脉冲整形对照表。能够发送模拟和数字数据的无线电话和其它例如只能够发送间歇数字数据的数字蜂窝式电话等电话都能够实现具有瞬变抑制的脉冲整形对照表，以减少在数字数据传输的启动和关闭期间所生成的频谱发射。
对照表540实现了一个脉冲整形对照表，例如图1中所示的示例表100。对于每个输入数字字，对照表540都生成一个采样的数字波形段。对照表540具有一个输出端口549，该端口生成采样的数字波形段作为一个采样的数字输出波形序列，具有一个数字字端口543与一个数据缓冲和控制块550相连接，和一个数据使能端口546与一个模式缓冲和命令块560相连接。模式缓冲和命令块560具有一个模式输入端口565与控制器570相连接。当模式输入端口565是表示数字数据状态是断开的低的时候，模式缓冲和命令块560将数据使能端口546驱动为低，并且无论数字字端口543当前的信号，对照表540的输出端口549都产生一个零值波形。
当开始一个数据状态的时候，将模式输入端口565驱动为高，并且通过数据输入端口555将一个数字数据序列同步到数据缓冲和控制块550。模式缓冲和命令块560将数据使能端口546拉为高，它命令对照表540从数字字端口543接收有效的输入。
在一个数字数据序列的开始，当模式输入端口565从一个低信号变化为一个高信号的时候，由模式缓冲和命令块560驱动开始行561以控制数据缓冲和控制块550依据图3中所示的表产生的数字字的生成，以减少接通瞬变，这是因为数据缓冲和控制块550中的当前字是输入数字数据序列的第一个字。将第一个数字字与对照表540的数字字端口543相连接，并且生成与数字字相对应的采样的数字波形段并将其与输出端口549相连接。最好是对数字波形段进行过采样以在输出端口549生成一个更光滑的输出波形序列。
从数据缓冲和控制块550到缓冲和命令块560的数据线551包括关于当前字段的信息。模式缓冲和命令块560使用这个当前的字段信息以使用开始行561来设定一个第一个数字字的过去的字段X的值，或是使用停止行563来设定一个最后一个数字字的将来的字段X的值。依据当前的字段的值，依据图3中和图4中所示的表来设定一个未确定的字段X的值以减少接通和断开瞬变。
如果数据输入端口555的输入数据不是一个数据序列的开始，那么模式输入端口565是一个连续的高信号，并且并不进行数字字的修改。这样，数据缓冲和控制块550在数据输入端口555接收数字数据序列的字，生成数字字并向对照表540的数字字端口543提供数字字。对照表540使用一张表例如图1中所示的采样表100将每一个数字字与一个相应的波形段相匹配，过采样波形段，并且将过采样的波形段发送到输出端口549以继续过采样数字输出波形序列。
当控制器570结束数据状态的时候，模式输入端口565从一个高信号变化为一个低信号。依据数据线551上当前字段的信息，模式缓冲和命令块560控制停止行563以指令数据缓冲和控制块550依据图4中所示的表400来修改数字字，这是因为数据缓冲和控制块550中的当前字段是输入数字数据序列的最后一个字。在最后一个数字字也已被发送到对照表540之后，将数据使能端口546拉为低。这个过程减少了在数据波形序列中的断开瞬变。
图6表示的是图5中所示的具有瞬变抑制530的脉冲整形对照表的框图的一种优选实施方式的一个逻辑元件图。数据缓冲和控制块650的数据输入端口655从图5中所示的控制器570中接收二进制的符号。将该二进制的符号缓冲到三个延迟(D)触发器652，653，654。中央的D触发器653依据前面描述的对照表方案持有当前一比特的字段，右侧的D触发器654持有过去的一比特字段，左侧的D触发器652持有将来的一比特的字段。如果不想用模式缓冲和命令块660对将要到达对照表640的数字字进行修改，选择多路复用器656，657的0输入并且通过一个三字(即三比特)总线将该数字字发送到对照表640的数字字端口643。
一旦开始了一个数字数据序列，将模式输入端口665上的正常时为低的信号拉为高。将这个模式信号缓冲到三个D触发器666，667，668。逻辑AND门672，673使用D触发器667，668的输出和D触发器653中的当前字作为从数据缓冲和控制块650通过数据线651进行传送，以在开始行661上生成一个控制信号。开始行661上的信号使用一个多路复用器656，依据图3中所示的表，对一个数字字的第一个(即过去)一比特的字段进行改变，其中的多路复用器656具有一个与D触发器654的Q输出相连接的0输入，具有与D触发器654的Q-BAR(即非Q)输出相连接的1输入。Q-BAR输出代表的是另一个可选的字段。
当一个数字数据流结束的时候，将模式输入端口665的信号拉为低。逻辑AND门674，675使用D触发器666，667的输出和D触发器653中当前的字的值，使用数据行651进行传送以为控制行663生成一个控制信号。在停止行663上的信号依据图4中所示的表使用多路复用器657设定一个数字字的最后(即将来)的一比特字段，其中的多路复用器657具有与D触发器652的Q输出相连接的0输入，和与D触发器652的Q-BAR(即非Q)输出相连接的1输入。Q-BAR输出代表的是另一个可选的字段。
数字字通过数字字端口643与对照表640相连接。对照表640包括一个过采样计数器644。在这种实施方式中，计数器644是一个模八(8)的计数器，它生成八倍的过采样以生成一个来自对照表的更加光滑的采样数字输出波形序列。组合逻辑645的一个输出与一个多路复用器647的1输入相连接。多路复用器647的一个0输入与一个零值波形生成器648相连接，在这种实施方式中，波形生成器648生成一个零的八比特并行二进制补码(an eight bit parallel two’scomplement value of zero)。多路复用器647是由一个来自数据使能端口646的信号所控制的，该信号是由模式缓冲和命令块660中的D触发器667所控制的。这样，在已经将模式输入端口665的信号拉高以后，对照表640的输出端649的波形将从一个零值输出转换为一个采样的数字输出波形序列，用来反映已经由数据缓冲和控制块650和模式缓冲和命令块660进行了修改的来自数据输入端口655的输入数字数据序列，以减少瞬变。
其它类型的控制电路，例如一个微处理器或是状态机也可能被用来代替这里所示的缓冲和数字逻辑。
图7表示的是图6中所示的具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的一种使用。举例的数字数据序列将是与图2中相结合使用的相同的七个字的二进制序列{0110010}。依据图3中所示的表300，图5中所示的由数据缓冲和控制块550所生成的第一个数字字是行710中所示的101。行710中所示的第二，第三，第四，第五和第六个数字字使用与以前技术的图2中的行210的第二，第三，第四，第五和第六个数字字相同。但是，第七个和最后的数字字是依据图4中所示的表400所生成的。这样，从数据缓冲和控制块550的最后一个数字字，在完成数据状态之前是如行710中所示的101。依据图1中所示的示例表100，将行710中的数字字与行720中所示的波形段相映射。注意到图2中所示的接通瞬变250和断开瞬变260已经被一个从零值到一个负值和从一个负值到一个零值的光滑的变化750，760所代替。
具有瞬变抑制的脉冲整形对照表保留了对照表脉冲整形的优点，同时减少了接通和断开瞬变。上面描述了具有瞬变抑制的脉冲整形对照表的特定的部件和功能，本技术领域的熟练人员可以在本发明的精神和范围内采用比本发明少或是多的功能。本发明应该限制在所附的权利要求书中。
权利要求
1.一个无线电话，包括具有瞬变抑制的一个脉冲整形对照表具有一个数据缓冲和控制块，用于从一个至少具有一个第一个字和一个最后一个字的输入数字数据序列，生成一个数字字。一个模式缓冲和命令块，与数据缓冲和控制块相连接，用于修改数字字以减少瞬变；和一张对照表，与数据缓冲和控制块相连接，用于从数字字生成一个输出波形序列；和一个调制器，与具有瞬变抑制的脉冲整形对照表相连接，用于调制输出波形序列。
2.依据权利要求1的一个无线电话，其中输出波形序列是一个采样的数字信号。
3.依据权利要求1的一个无线电话，其中模式缓冲和命令块具有一个模式输入端口，它接收一个信号，该信号表示什么时候数据缓冲和控制块接收到一个输入数字数据序列。
4.依据权利要求3的一个无线电话，还包括一个控制器与具有瞬变抑制的脉冲整形对照表相连接，用于向数据缓冲和控制块发送输入数字数据序列。
5.依据权利要求3的一个无线电话，还包括一个控制器与具有瞬变抑制的脉冲整形对照表相连接，用于发送信号，该信号表示什么时候数据缓冲和控制块接收到一个输入数字数据序列。
6.依据权利要求3的一个无线电话，其中当数据缓冲和控制块接收到一个输入数据序列的第一个字的时候，模式缓冲和命令块生成一个开始信号。
7.依据权利要求3的一个无线电话，其中当数据缓冲和控制块接收到一个输入数字数据序列的最后一个字的时候，模式缓冲和命令块生成一个停止信号。
8.依据权利要求1的一个无线电话，其中的数字字包括至少两个字段。
9.依据权利要求8的一个无线电话，其中的数字字包括三个字段。
10.依据权利要求9的一个无线电话，其中数字字包括一个过去字段，一个当前字段，和一个将来字段。
全文摘要
具有瞬变抑制的脉冲整形对照表(530)通过在一个数字数据序列传输期间修改初始和最后的数字字从而避免了硬接通和断开瞬变。一个控制器(570)向具有瞬变抑制(530)的脉冲整形对照表发送一个模式信号和一个数字数据序列。一个模式缓冲和命令块(560)使用模式信号,控制由一个数据缓冲和控制块(550)从数字数据序列所生成的初始和最后数字字的生成。一个对照表(540)使用数字字以生成一个采样的数字输出波形序列。具有瞬变抑制的脉冲整形对照表(530)提供了一个准确的输出波形序列,即使是在数字数据传输的开始和结束期间,频谱发射也得到了减少。
文档编号H04L25/03GK1248116SQ99110709
公开日2000年3月22日 申请日期1999年7月28日 优先权日1998年7月28日
发明者约翰·P·奥利弗, 詹姆斯·C·贝克, 约翰·J·简森 申请人:摩托罗拉公司