差分检波接收机制造技术

一种差分检波接收机，通过简化其电路而减小其功耗。无需采用乘法器或换算表即可实现反正切计算器。无需采用数／模转换器，由一个电平调节电路用以调节作为输入信号Ａｘ和Ａｙ而提供的矢量（Ａｘ，Ａｙ）的绝对值。通过从系统中消除诸如乘法器和大型换算表之类的功耗电路而减小差分检波解调器的功耗。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于数字无线电通信的差分检波接收机，尤其涉及对此类接收机构成电路和整机的简化。为了用高精度的数字电路实现差分检波，通常需要利用乘法器将信号中的一个符号与信号中的前一个适当的符号相乘，并接着对获得的乘积进行加或减运算。然而，乘法器需要大规模的电路，因而需要大量的电能，如果要求实现高速差分检波，则更为如此。为此，为了不用乘法器来实现差分检波而采用了一种方案，其中，通过从一个换算表来寻找信号中每个符号的反正切(tan-1)并计算邻近符号的反正切之间的差值。如果该方案需要较大的换算表，则由于其未能减小电路的尺寸而采用各种技术来取消在换算表内储存大量数据的要求。昭和62-549号(1987)日本专利披露了一种数字算法电路，它利用容量减小的反正切换算表，用一个参考坐标计算给定矢量的幅值和角度，作为反三角函数或反正切。平成6-105,421号(1994)日本专利披露了一种数字电路，它用以计算2n位二进制数X的反三角函数或反正切。该系统利用这一情况来进行计算，即如果二进制数X包括n个较大的数字H和n个较小的数字L(X＝H+L)，则X的反正切可以近似为arctan(X)＝arctan(H)+L/(H2+1)该系统需要用于arctan(H)和1/(H2+1)的两个换算表和一个乘法器。此外，在解调输入信号时，该输入信号需要电平调节。为了调节输入信号的电平，通常通过将编码输出与基准电平之间的比较结果反馈到输入信号放大器，来控制输入信号放大器的增益。平成1-71,270号(1989)日本特许公报披露了上述类型的电平调节器件。该器件包括差分放大器、模/数转换器、LPF(低通滤波器)、门电路、门脉冲发生器、减法器、非线性放大器、积分器以及数/模转换器。然而，上述反正切计算电路仍需要换算表和乘法器，所述的器件仍需要数/模转换器，故阻碍了电路尺寸的减小和功耗的减少。这样，按现有技术仍然存在着一定的余地，通过进一步简化这种电路来减小差分检波接收机构成电路的尺寸和功耗。本专利技术的目的在于通过简化差分检波接收机的构成电路，提供一种低功耗的差分检波接收机。根据本专利技术的一个方面，无需采用乘法器或换算表而实现反正切计算器。根据本专利技术的另一方面，无需采用数/模转换器而实现电平调节电路，用以调节作为输入信号Ax和Ay给出之矢量(Ax，Ay)的绝对值，使其为1。根据本专利技术的再一方面，通过从系统中取消诸如乘法器和大换算表之类的功耗电路，实现一种低功耗的差分检波解调器。本专利技术描述了某些说明性的实施例，其中差分检波解调器拥有任意组合的线路(或通道)质量评估特征；借助通道译码器中的软判断纠错改进误码率；消除频率误差；通过分集接收改善解调信号；以及根据相位似然性(phaselikelihoods)的综合值选择解调数据。从以下结合附图对本专利技术的较佳实施例的描述中，本专利技术的进一步的目的和优点将变得更加清楚。附图中附图说明图1为方框图，它示意性地表示根据本专利技术实施例1A的一个反正切(Ay/Ax)计算器；图2是一个曲线图，它说明图1所示反正切(Ay/Ax)计算器的原理；图3是一个方框图，它示意性地表示本专利技术实施例1B的一个反正切(Ay/Ax)计算器；图4是一个方框图，它更详细地表示图3所示的反正切(Ay/Ax)计算器；图5是根据本专利技术实施例2A的一个差分检波解调器的方框图；图6是根据本专利技术实施例3A的一个电平(或增益)控制器的方框图；图7是根据本专利技术实施例3B的一个具有更简易配置的电平(或增益)控制器的方框图；图8是根据本专利技术实施例2B的一个具有误差输出性能的差分检波解调器的方框图；图9是根据本专利技术实施例2C的一个与图8所示差分检波解调器80相结合的电路的方框图，它为差分检波解调器80配备线路质量评估输出性能；图10是根据本专利技术实施例2D的一个与图8所示差分检波解调器相结合的电路的方框图，它为差分检波解调器80配备通道译码器；图11是根据本专利技术实施例2E的一个与图8所示差分检波解调器80相结合的电路的方框图，它为差分检波解调器80配备频率控制信号输出；图12是根据本专利技术实施例2F的一个具有频率纠错性能的差分检波解调器的方框图；图13是根据本专利技术实施例2G的一个采用第一分集布局的差分检波解调器的方框图；图14是根据本专利技术实施例2H的一个采用第二分集布局的差分检波解调器的方框图；图15是一个方框图，表示通过组合实施例1A、3B、2C、2D和2F所示电路而获得的一个数据接收机的示意性实施例；图16是根据本专利技术示意性实施例2I的一个具有内部电平控制器的差分检波解调器的方框图；图17是用以解释图16所示电平控制器工作原理的曲线图；以及图18是根据本专利技术示意性实施例2J的一个具有简化的内部电平调节电路的差分检波解调器的方框图。实施例1A图1表示一个电路，它用以为输入信号Ax和Ay寻找反三角函数或arctan(Ay/Ax)。假设Ax和Ay是笛卡尔平面上一点(Ax，Ay)的x和y坐标，且极坐标写成(1，θ)，即Ax2+Ay2＝1。于是可以得到|Ax|-|Ay|≈-(4θ/π)+1 第一象限(4θ/π)-3 第二象限-(4θ/π)-3 第三象限(4θ/π)+1 第四象限(1)图2表示|Ax|-|Ay|与arctan(Ay/Ax)之间的关系。从图1可见，这种关系实际上是线性的。这样，公式(1)为|Ax|-|Ay|提供了一种线性近似，该公式(1)两边之间的误差至多约为1.8。图1所示的反正切计算电路正是在公式(1)的基础上实现的。图1中，电路10包括用以计算矢量(Ax，Ay)之分量Ax和Ay的绝对值|Ax|和|Ay|的绝对值计算器11，用以从|Ax|计算器11的输出中减去|Ay|计算器11之输出的减法器13，根据Ax和Ay的正负符号判断矢量(Ax，Ay)位于哪一个象限的象限计算器15，以及根据公式(1)计算θ(＝arctan(Ay/Ax))之值的换算器17。操作时，将矢量分量Ax和Ay送到|Ax|计算器11和|Ay|计算器11，后者分别输出绝对值|Ax|和|Ay|。在收到该绝对值后，减法器13向换算器17输出差值|Ax|-|Ay|。矢量分量Ax和Ay还送到象限计算器15，它根据矢量分量Ax和Ay的正负符号确定矢量(Ax，Ay)所位于的象限，并输出象限信息。然后，换算器17可以根据该象限信息通过差值|Ax|-|Ay|计算θ。尤其是，如果减法器13的输出写成“Out13”(以下将部件NN的输出写成OutNN)，那么由于Out13＝|Ax|-|Ay|，故每个象限得到π/4如下π/4＝-Out13+1对第一象限Out13+3对第二象限-Out13-3 对第三象限Out13-1对第四象限因此，如果象限计算器15分别响应于第一至第四象限而适合于输出数值1，3，-3和-1，则当矢量(Ax，Ay)位于第一或第三象限时，换算器17仅需将Out15(象限计算器1 5的输出)加到-Out13，即Out15＝1或-3，而当矢量(Ax，Ay)位于第二或第四象限时，换算器17仅需将Out15加到Out13，即Out15＝3或-1。然而，如果将换算器17计算的结果用作差分检波，则使输出采用2的幂的乘积形式，而不是通过(4θ/π)乘以π/4作为输出θ的弧度对以后的处理更为有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角度计算器，根据满足Ａｘ↑［２］＋Ａｙ↑［２］＝１的输入信号Ａｘ和Ａｙ计算θ的值，其中，θ＝ａｒｃｔａｎ（Ａｘ／Ａｙ），其特征在于，所述角度计算器包括： 计算所述信号Ａｘ和Ａｙ之绝对值｜Ａｘ｜和｜Ａｙ｜的装置； 求出｜Ａｘ｜－｜Ａｙ｜之值的装置； 分别根据所述输入信号Ａｘ和Ａｙ的符号位Ｓｘ和Ｓｙ，提供一个与所述符号位Ｓｘ和Ｓｙ有关之数据的装置；以及 通过利用所述｜Ａｘ｜－｜Ａｙ｜的值和根据以下公式得到的数据，计算θ之值的装置： ｜Ａｘ｜－｜Ａｙ｜≈－（４θ／π）＋１ ：第一象限 （４θ／π）－３ ：第二象限 －（４θ／π）－３ ：第三象限 （４θ／π）＋１ ：第四象限。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上杉充，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]