OQPSK数据的MSK收发器制造技术

本申请公开了OQPSK数据的MSK收发器。一种用于将位发送到无线接收器的无线发送器。无线发送器包括：(i)用于生成二进制数据位的电路；以及(ii)用于为二进制数据位中的第一位提供第一扩展序列并为二进制数据位中的第二位提供第二扩展序列的电路，其中第二位与第一位互补。每个扩展序列由整数N个位组成，并且用于提供的电路在第一和第二扩展序列中的整数M个位位置中提供相同位值，其中M＜N。

MSK Transceiver for OQPSK Data

【技术实现步骤摘要】
OQPSK数据的MSK收发器
优选的实施例涉及无线通信系统，并且更具体地涉及最小移位键控(MSK)和偏移正交相移键控(OQPSK)通信。
技术介绍
MSK是频率移位键控的特定实例，意味着每个二进制值由相应的不同频率调制，即，二进制数据值0由正弦曲线(sinusoid)以第一频率发送，并且二进制数据值1由正弦曲线以第二频率发送。具体地，在MSK中，两个不同的频率提供连续的相位，因为第一频率和第二频率之间的差异等于数据速率的一半。因为在0和1(或1和0)之间的MSK转变在相位上没有不连续性，因此MSK可抵抗非线性失真，并且避免在0和1(或1和0)之间突然转变，从而同样避免可能源于这种中断的潜在的缺点(例如，对其他信道的边带干扰)。OQPSK是正交相移键控(QPSK)的一种版本，其中QPSK一次传送两个二进制值，有时称为码元(symbol)，其中两个值中的每个的潜在二进制变化可表示四个不同组合(即，22＝4)中的任何一个——因此，每个相应的组合由四个不同正交(即，90度间隔)值中的一个表示。此外，对于给定的码元，其两个位是基于连续的位组中的位的奇数和偶数位置而被分开的(例如，解复用)，其中奇数位位置通常称为I位(同相位)，以及偶数位位置通常称为Q位(正交相位)。I位和Q位中的每个乘以相应但间隔90度的正弦曲线，例如，I位乘以余弦波并且Q位乘以正弦波，然后将所得到的波相加以形成表示I/Q码元的求和的正弦曲线。此外，由于正弦和余弦混合的正交性，两个同时传送的位不会相互干扰，并且因此正弦曲线的相位表示(例如，可以被解调以提供)产生相位的I和Q位值的二进制值。因此，对于码元S0、S1...Sn的序列，如果码元S0由对应于位I0和Q0的第一正弦曲线相位表示，则如果I0和Q0中只有一个或另一个改变下一个连续码元S1的值，则S0和S1之间的相移为90度(即，π/2)，而如果码元S0由对应于位I0和Q0的第一正弦曲线相位表示，则如果I0和Q0两者都改变下一个连续码元S1的值，则S0和S1之间的相移为180°度(即，π)。然而，在QPSK调制技术的偏移版本中，即对于偏移QPSK或OQPSK，则通过将Q位相对于I位延迟码元周期的一半(即，一个位周期)来改变如上所述的QPSK。因此，相位转变的范围是0度和90度，即，消除了180度的相移的可能性，因此消除了否则可能发生自180度相移的振幅波动，从而减小了振幅变化强度。正弦形偏移正交相移键控(正弦形OQPSK)是OQPSK的一种特殊情况，其中I和Q基带信号由半正弦函数形成。这种技术的主要好处是产生的波形具有恒定的包络。恒定包络调制是有利的，因为它们允许发送器功率放大器级的更简单的架构和以更高效率水平运行的能力，其中效率是从轨道消耗的功率到发射的RF功率之间的关系。给定MSK和OQPSK调制技术的上述属性，已经为每种类型的调制构造了网络收发器。在这方面，配备有匹配滤波器的典型OQPSK接收器具有比典型MSK接收器更好的灵敏度性能。另一方面，利用FM解调器的MSK接收器是一种非常简单和低成本的设计，因此在许多情况下使用MSK接收器是因为其复杂性低，并且通过与OQPSK相比权衡灵敏度性能作为低成本解决方案。作为进一步的背景，图1说明了现有技术OQPSK发送器(或收发器)中的部分信号路径的块图，通常以100表示。在发送器100中，信息位被输入到FEC(前向纠错)和交织器(interleaver)块112。注意，信息位意指用于通信的原始数据，有时称为基带数据，并且其可以表示各种类型的信息，诸如语音、图像、控制和其他数据类型。FEC和交织器块112将FEC校正添加到数据，并且如本领域中已知的交织重新排列数据的顺序(例如，行到列)，以便进一步增强信噪比(SNR)强度。FEC和交织器块112的输出是二进制流，Rn，其被输入到位差分编码(BDE)块114。BDE块114包括在现有技术中，以便克服下面描述的一些误差扩展风险。具体地，BDE块114根据以下方程1修改输入流，以提供对应的输出流，En：因此，BDE块114在其输出中构建输入位与前一个输出位的异或。输出二进制流，En作为输入被连接到扩展块116，扩展块116将每个二进制值转换(或扩展)为N(例如，N＝8)位的扩展序列。术语“码片”可以指代从扩展块116出来的这些单独位中的每个，因此被示出并且在下文中指代码片QPSKn。注意，“码片”本身可能是一个位(只能采用两个二进制值)，但本文定义这个术语来容易地引用来自扩展器(spreader)块116的输出的那些位。频谱扩展是一种增强系统的接收灵敏度性能的广泛使用的技术，特别是与MSK接收器的较低灵敏度性能相关，频谱扩展已经提出了一种方法，同时也可以在OQPSK收发器中实现扩展。在一种频谱扩展方法中，二进制值由具有相应的多个(例如，八个)位的扩展序列表示，使得第一二进制值及其相应的位组更容易与第二二进制值及其相应的位组区分开。例如，在OQPSK域中，对于二进制值0和1的相应现有技术扩展序列OQPSKPA0和OQPSKPA1的映射如图2中的表1所示。注意图2中的汉明(Hamming)距离，即，在其处的对应值不同的位位置的个数是8。换言之，对于二进制值0的现有技术扩展序列OQPSKPA0完全是对于二进制值1的现有技术扩展序列OQPSKPA1的逐位补码。因此，这种方法增强了OQPSK接收器中的信号恢复。扩展码片QPSKn被输入到OQPSK调制器118，OQPSK调制器118将位调制为OQPSK波形信号，即，根据上述的正交技术。此外，在调制器是正弦形调制器的情况下，如下面的方程2所示，它将跨越两个码片周期应用脉冲函数，也就是说，对于码片周期TC，所应用的脉冲间隔跨越2TC，如下：虽然上述现有技术方法在各种应用中起到了作用，但如前所述，在更好的OQPSK灵敏度性能与MSK的简单性和低成本之间存在权衡。因此，本专利技术人寻求改进现有技术，如下面进一步详述的。
技术实现思路
在一个实施例中，有一种用于将位发送到无线接收器的无线发送器。无线发送器包括：(i)用于生成二进制数据位的电路；以及(ii)用于为二进制数据位中的第一位提供第一扩展序列并为二进制数据位中的第二位提供第二扩展序列的电路，其中第二位与第一位互补。每个扩展序列由整数N个位组成，并且用于提供的电路在第一和第二扩展序列中的整数M个位位置中提供相同位值，其中M＜N。还公开并要求保护了许多其他专利技术方面。附图说明图1说明了现有技术OQPSK发送器(或收发器)中的部分信号路径的块图。图2在表1中说明了在OQPSK域中对于二进制值0和1的相应现有技术扩展序列OQPSKPA0和OQPSKPA1的映射。图3说明了码片序列的示例序列的相应正弦形OQPSKI相和Q相波形。图4说明了2k和2k+1个间隔中的OQPSK信号。图5说明了用于将N个位从OQPSK转换到MSK的伪代码。图6在表3中说明了序列OQPSKPA0到对应的MSK扩展序列的转换。图7在表4中说明了序列OQPSKPA1到对应的MSK扩展序列的转换。图8说明了优选实施例OQPSK到MSK发送器(或收发器)中的部分信号路径的块图。图9在表5中说明了来自图8的块214的对应于二进制0或1的输入值的相应OQPSK扩展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将位发送到无线接收器的无线发送器，包括：用于生成二进制数据位的电路，所述二进制数据位包括第一位、第一位后面的第二位、第二位后面的第三位，所述第一位与所述第二位相邻，所述第二位与所述第三位相邻，其中所述第二位与所述第一位和所述第三位互补；用于为所述二进制数据位中的所述第一位提供第一扩展序列、用于为所述二进制数据位中的所述第二位提供第二扩展序列以及用于为所述二进制数据位中的所述第三位提供所述第一扩展序列的电路；以及其中所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的每个扩展序列由整数N个位组成；以及其中用于提供的电路在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的整数M个位位置中提供相同的位值；以及其中M<N。

【技术特征摘要】
2017.12.29 US 15/858,7711.一种用于将位发送到无线接收器的无线发送器，包括：用于生成二进制数据位的电路，所述二进制数据位包括第一位、第一位后面的第二位、第二位后面的第三位，所述第一位与所述第二位相邻，所述第二位与所述第三位相邻，其中所述第二位与所述第一位和所述第三位互补；用于为所述二进制数据位中的所述第一位提供第一扩展序列、用于为所述二进制数据位中的所述第二位提供第二扩展序列以及用于为所述二进制数据位中的所述第三位提供所述第一扩展序列的电路；以及其中所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的每个扩展序列由整数N个位组成；以及其中用于提供的电路在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的整数M个位位置中提供相同的位值；以及其中M<N。2.根据权利要求1所述的无线发送器，其中所述用于提供的电路在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的M个非相邻的位位置中提供所述相同的位值。3.根据权利要求1所述的无线发送器，其中M等于N的一半。4.根据权利要求1所述的无线发送器，其中所述用于提供的电路在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的最终位位置中提供相同的位值。5.根据权利要求4所述的无线发送器，其中所述用于提供的电路在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的第一位位置中提供不同的位值。6.根据权利要求1所述的无线发送器，其中所述用于提供的电路仅在所述第一扩展序列和所述第二扩展序列中的两个位位置中提供相同的位值。7.根据权利要求1所述的无线发送器，其中用于生成二进制数据位的电路在将所述二进制数据位耦合到所述用于提供的电路之前排除位差分编码。8.根据权利要求1所述的无线发送器：其中所述位是第一调制类型的位，并且所述发送器包括用于将所述位转换为第二调制类型的电路；以及其中所述第一调制类型包括OQPSK，并且所述第二调制类型包括MSK。9.根据权利要求8所述的无线发送器：其中所述无线接收器包括MSK无线接收器；以及其中所述MSK无线接收器在MSK域中实现汉明距离2M。10.根据权利要求1所述的无线发送器，其中N＝8。11.根据权利要求1所述的无线发送器，进一步包括：用于将纠错位添加到所述二进制数据位的电路；以及用于交织所述纠错位和所述二进制数据位的电路。12.一种无线通信系统，包括：用于发送位的发送器，包括：用于生成二进制数据位的电路，所述二进制数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文勋，T·莫托斯，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US