极坐标调制器内极坐标幅度样本流的上采样系统和方法技术方案

公开了一种极坐标调制器内极坐标幅度样本流的上采样系统和方法。在一些实施方式中，一种例示方法包括：由极坐标调制器接收同相样本流和正交样本流，该同相样本流和正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号。该方法包括：生成极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流。该方法包括：以如下方式生成上采样极坐标幅度样本流：识别所述数据信号在IQ平面内的原点交叉；以响应方式调节反相触发器；根据所述反相触发器，选择性地向所述极坐标幅度样本流施加反相作用；对所述选择性反相极坐标幅度样本流进行插值；以及从所述插值后选择性反相极坐标幅度样本流中消除反相作用。该方法包括：利用所述上采样极坐标幅度流和极坐标相位样本流，对载波信号进行调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】极坐标调制器内极坐标幅度样本流的上采样系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求申请号为16/125,475，申请日为2018年9月7日，名称为“极坐标调制器内极坐标幅度样本流的上采样系统和方法”的美国专利申请的优先权，并将其全部内容援引于此。
技术介绍
通信收发器通过各种各样的数据编码方案传输信息。许多收发器通过功能结构将数字数据编码于载波信号内。极坐标调制器结构采用极坐标相位分量和极坐标幅度分量形式的数据信号，并通过此类极坐标数据信号改变载波信号的相位和幅度。然而，极坐标调制器结构所使用的极坐标数据信号具有在高数据传输频率下性能较差的特点。因此，需要对极坐标调制器结构的相关系统和方法进行改进。附图说明附图及以下详细描述并入本说明并形成本说明的一部分，用于进一步说明本文中公开的实施方式，以及说明这些实施方式的各种原理和优点，其中，各附图中的相同元件或功能类似的元件采用相同的附图标记。图1为现有技术极坐标调制器的框图。图2为根据一些实施方式的极坐标调制器内极坐标幅度流的上采样方法的流程图。图3为根据一些实施方式的幅度放大极坐标调制器的框图。图4为根据一些实施方式的图3上采样器第一实施例的框图。图5为根据一些实施方式的图3上采样器第二实施例的框图。图6为根据一些实施方式的图4和图5插值器实施例的框图。图7所示为根据一些实施方式的图4或图5受控反相器和反相触发器，其中，所述反相触发器处于有效状态。图8所示为根据一些实施方式的图4或图5受控反相器和反相触发器，其中，所述反相触发器处于无效状态。本领域技术人员可理解的是，附图元件的图示目的在于简单和清楚，并不一定按比例绘制。例如，为了有助于促进对本专利技术实施方式的理解，附图中某些元件的尺寸相对于其他元件可能有所夸大。在附图中的适当之处，以常规符号表示装置和方法的部件，其仅示出了与本专利技术实施方式的理解有关的具体细节，以避免对受益于本说明书描述的本领域技术人员而言极其显而易见的细节对所公开的内容造成模糊。具体实施方式本文中公开极坐标调制器内的信号处理方法和系统。一种实施方式的形式为一种方法，包括：在极坐标调制器内接收同相样本流和正交样本流，其中，所述同相样本流和正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号。该方法还包括：根据所述同相样本流和正交样本流，生成极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流。该方法还包括：至少部分通过如下方式生成上采样极坐标幅度样本流：(i)识别所述数据信号在IQ平面内的原点交叉，并相应调节反相触发器；(ii)根据所述反相触发器选择性地向所述极坐标幅度样本流施加反相作用，以形成选择性反相极坐标幅度样本流；(iii)对该选择性反相极坐标幅度样本流进行插值，以形成插值后选择性反相极坐标幅度样本流；以及(iv)从所述插值后极坐标幅度样本流中消除所述反相作用，以形成所述上采样极坐标幅度样本流。该方法还包括：由所述极坐标调制器，以所述上采样极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流，对载波信号进行调制。另一实施方式的形式为一种系统，包括通信接口，处理器以及数据存储器，该数据存储器内含指令，该指令可由所述处理器执行，以使得所述系统至少执行上一段落所述的行动或特征。在至少一种实施方式中，所述数据信号为BPSK或QPSK数据信号等相移键控(PSK)信号。在至少一种实施方式中，生成所述极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流包括：使用查找表。在至少一种实施方式中，生成所述极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流包括：使用CORDIC。在至少一种实施方式中，识别所述数据信号在IQ平面内的原点交叉包括：识别所述极坐标相位样本流内的π弧度相移，或者识别所述极坐标相位样本流内处于π弧度相移范围内的相移θ，如||θ|-π|≤π/4，在一些实施方式中，取决于设计情况，可以使用更宽的范围，如0≤||θ|-π|≤π/2。在至少一种实施方式中，识别所述数据信号在IQ平面内的原点交叉包括：识别所述极坐标幅度样本流低于幅度阈值以下的情况。在至少一种实施方式中，所述反相触发器为双态系统，该双态系统包括有效状态和无效状态，而且调节所述反相触发器包括：将所述反相触发器的状态在所述有效状态和无效状态之间切换。也就是说，通过调节所述反相触发器，使得所述反相触发器的状态从有效状态切换至无效状态，或者从无效状态切换至有效状态。在至少一种此类实施方式中，根据所述反相触发器选择性地向所述极坐标幅度样本流施加反相作用包括：(i)在所述反相触发器为效状态下，向所述极坐标幅度样本流施加反相作用；(ii)以及在所述反相触发器为无效状态下，不向所述极坐标幅度样本流施加反相作用。在一些实施方式中，所述反相作用由上采样器电路实现。在至少一种实施方式中，对所述极坐标幅度样本流进行插值包括：(i)向所述选择性反相极坐标幅度样本流注入0值(零值)样本；以及(ii)向(注入后)的选择性反相极坐标幅度样本流施加低通滤波作用，以形成插值选择性反相幅度流。在至少一种实施方式中，对所述极坐标幅度样本流进行插值包括：通过多相有限脉冲响应(FIR)滤波，生成上采样信号。在至少一种实施方式中，消除所述反相作用对插值后选择性反相极坐标幅度样本流的影响包括：从该插值后选择性反相极坐标幅度样本流提取绝对值。在一些实施方式中，所述反相作用影响的消除由上采样器电路实施。针对任何实施方式，包括针对任何方法实施方式以及针对任何系统实施方式，可以进行如下文及本专利技术任何其他之处所述的变化和排列组合。在一些系统实施方式中，可以描述一种特定的功能结构。在至少一种实施方式中，所述系统的形式为极坐标调制器。在至少一种实施方式中，所述极坐标调制器包括输入端，坐标系转换器，上采样器以及载波信号调制器。在至少一种实施方式中，所述系统包括用于接收同相样本流和正交样本流的输入端。所述同相样本流和正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号。在至少一种实施方式中，所述数据信号为BPSK或QPSK数据信号等相移键控(PSK)信号。在至少一种实施方式中，所述系统进一步包括坐标系转换器，例如用于从所述输入端接收所述同相样本流和正交样本流且生成极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流的同相/正交至幅度/相位(IQ-A/P)转换器。在至少一种实施方式中，所述IQ-A/P转换器用于通过查找表生成所述极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流。在至少一种实施方式中，所述IQ-A/P转换器用于通过查找表将IQ坐标转换为所述极坐标相位样本流。在至少一种实施方式中，所述IQ-A/P转换器通过CORDIC电路生成所述极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流。在至少一种实施方式中，所述IQ-A/P转换器通过查找表将IQ坐标范围映射至预定相位值。所述系统进一步包括上采样器，该上采样器用于从坐标系转换器(如所述IQ-A/P转换器)接收极坐标幅度样本流，并生成上采样极坐标幅度样本流。在描述本专利技术上采样器的功能元件之前，先对该上采样器的使用目的进行总体介绍。对于给定的极坐标调制器，该极坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其特征在于，包括：/n由极坐标调制器接收同相样本流和正交样本流，其中，所述同相样本流和所述正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号；/n根据所述同相样本流和所述正交样本流，生成极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流；/n至少部分通过如下方式生成上采样极坐标幅度样本流：/n识别所述数据信号在所述IQ平面内的原点交叉，并且以响应方式调节反相触发器；/n根据所述反相触发器，选择性地向所述极坐标幅度样本流施加反相作用，以形成选择性反相极坐标幅度样本流；/n对所述选择性反相极坐标幅度样本流进行插值，以形成插值后选择性反相极坐标幅度样本流；以及/n从所述插值后选择性反相极坐标幅度样本流中消除所述反相作用，以形成所述上采样极坐标幅度样本流；以及/n由所述极坐标调制器，利用所述上采样极坐标幅度流和所述极坐标相位样本流，对载波信号进行调制。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180907 US 16/125,4751.一种方法，其特征在于，包括：
由极坐标调制器接收同相样本流和正交样本流，其中，所述同相样本流和所述正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号；
根据所述同相样本流和所述正交样本流，生成极坐标幅度样本流和极坐标相位样本流；
至少部分通过如下方式生成上采样极坐标幅度样本流：
识别所述数据信号在所述IQ平面内的原点交叉，并且以响应方式调节反相触发器；
根据所述反相触发器，选择性地向所述极坐标幅度样本流施加反相作用，以形成选择性反相极坐标幅度样本流；
对所述选择性反相极坐标幅度样本流进行插值，以形成插值后选择性反相极坐标幅度样本流；以及
从所述插值后选择性反相极坐标幅度样本流中消除所述反相作用，以形成所述上采样极坐标幅度样本流；以及
由所述极坐标调制器，利用所述上采样极坐标幅度流和所述极坐标相位样本流，对载波信号进行调制。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据信号为QPSK数据信号。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成所述极坐标幅度样本流和所述极坐标相位样本流包括：使用查找表。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成所述极坐标幅度样本流和所述极坐标相位样本流包括：使用CORDIC。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述数据信号在所述IQ平面内的所述原点交叉包括：识别所述极坐标相位样本流中的π弧度相移。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述数据信号在所述IQ平面内的所述原点交叉包括：识别所述极坐标幅度样本流低于幅度阈值的情况。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反相触发器为包括有效状态和无效状态的双态系统，其中，调节所述反相触发器包括：在所述有效状态和所述无效状态之间切换所述反相触发器的状态。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述反相触发器选择性地向所述极坐标幅度样本流施加所述反相作用包括：(i)在所述反相触发器的所述状态为所述有效状态时，向所述极坐标幅度样本流施加所述反相作用；以及(ii)在所述反相触发器的所述状态为所述无效状态时，不向所述极坐标幅度样本流施加所述反相作用。


9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述选择性反相极坐标幅度样本流进行插值包括：
在所述选择性反相极坐标幅度样本流中注入零值样本；以及
向所述选择性反相极坐标幅度样本流施加低通滤波。


10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述插值后选择性反相极坐标幅度样本流消除所述反相作用包括：取所述插值后选择性反相极坐标幅度样本流的绝对值。


11.一种极坐标调制器，其特征在于，包括：
输入端，用于接收同相样本流和正交样本流，其中，所述同相样本流和所述正交样本流共同表征IQ平面内的数据信号；
坐标系转换器，用于从所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩尔·康拉德森，萨拉·穆诺茨·何尔莫索，
申请(专利权)人：盈诺飞公司，
类型：发明
国别省市：美国;US