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能夠減小峰值幅度的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:43012468發(fā)布日期:2025-09-16 11:23閱讀:12來源:國知局

發(fā)明背景

本發(fā)明是關于一種正交調幅系統(tǒng)(簡稱為QAM)和用作該調制系統(tǒng)的對應系統(tǒng)-正交幅度解調系統(tǒng)。

在QAM系統(tǒng)中,由第一和第二數(shù)字輸入信號將一對正交載波信號的幅度調制成為某一傳輸功率的正交調幅信號。當該第一和第二數(shù)字輸入信號都是i比特二進制信號時,則這個數(shù)字輸入信號至多能夠表示為N級電平,這里N等于2i。該正交調幅信號成為一個M元或多態(tài)正交調幅信號,也就是在一個具有原點和在該原點相交的實數(shù)軸和虛數(shù)軸的相位平面中包含有M個信號點。這些M個信號點對稱地分布在其中心在原點,其邊平行于實數(shù)軸和虛數(shù)軸的一個正方形之中。換言之,這些M個信號點分而在相位平面的一個網(wǎng)格結構之中。這種QAM系統(tǒng)在下文中稱之為多態(tài)QAM系統(tǒng)。

當從QAM系統(tǒng)經(jīng)過傳輸媒質傳輸?shù)揭粋€正交幅度解調系統(tǒng)時,該正交調幅信號不可避免地要發(fā)生某種符號誤碼率的符號誤碼。該符號誤碼率取決于兩個相鄰信號點之間的距離。另一方面,傳輸功率是由正交調幅信號的峰值幅度決定的,即由原點和位于正方形每一個頂點之間的距離決定的。減小發(fā)送功率是人們所希望的,但是如果為了減小發(fā)送功率而減小峰值幅度的話,則會使兩個相鄰信號點之間的距離降低,因而導至增加符號誤碼率。

在IEEETransactionsonCommunicationsVolCOM-21No(1973,10)Pages1108-1115上登載了由MarvinKSimon和Joel·G·Smith所撰寫的題為“六角形多態(tài)移相移幅鍵控信號裝置”的一篇論文中,列舉了一種六角形信號安排的例子。這種六角形信號的安排能夠使峰值幅度盡可能地減小。然而,就其在相位平面上安排這些信號點的電路實現(xiàn)而言,這種六角形信號的安排方式是困難的。

發(fā)明概要

因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠產(chǎn)生多態(tài)正交調幅信號的一種多態(tài)正交調幅系統(tǒng),該系統(tǒng)具有盡可能小的峰值功率,并且能夠以盡可能小的符號誤碼通過傳輸媒質予以傳送。

本發(fā)明的另外一個目的是提供一種作為上面描述的調制系統(tǒng)的對應系統(tǒng)-多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)。

本發(fā)明的這種多態(tài)正交調幅系統(tǒng)適用于由第一和第二輸入數(shù)字信號去調制一對正交的載波信號,使之變成一個多態(tài)正交調幅信號。該第一和第二輸入數(shù)字信號的每一個信號致多能夠代表N級電平,這里N等于2i,而i又代表一個不小于四的整數(shù)。該多態(tài)正交調幅信號在相位平面上具有M個點,這里M等于N2。多路正交調幅系統(tǒng)包括調幅裝置,該調幅裝置用于由第一和第二調制信號對正交載波信號進行調幅,使之變成多態(tài)正交調幅信號。根據(jù)本發(fā)明,該多態(tài)正交調幅系統(tǒng)還包括變換裝置,該變換裝置依照一個予先確定的規(guī)則,將第一和第二輸入數(shù)字信號變換成為第一和第二調制信號。該予先確定的規(guī)則就是把M個信號點在相位平面上安排成為近似一個園形。

附圖的簡單描述

圖1是常規(guī)的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的一個方框圖;

圖2是用于表示在圖1中說明的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的信號點安排圖;

圖3是圖1中說明的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的對應系統(tǒng)-常規(guī)多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)的方框圖;

圖4是圖3中說明的多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)的一部分,相位偏差檢測電路的方框圖;

圖5是根據(jù)本發(fā)明最優(yōu)實施方案的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的方框圖;

圖6是用于描述根據(jù)圖5中所說明的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)把信號點安排在近似于園的予先確定的規(guī)則圖;

圖7是根據(jù)圖5中所說明的多態(tài)正交調幅系統(tǒng),描述信號點安排的圖;

圖8是圖5中所說明的多態(tài)正交調幅系統(tǒng)的對應系統(tǒng)-多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)的方框圖;

圖9是用來描述由圖8所說明的多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)接收到的解調器輸入信號的信號點安排圖;

圖10是用來描述由圖8所說明的多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)變換的信號點安排;

圖11是用來描述包含在圖8的系統(tǒng)中變換電路操作的圖;

圖12是用來描述圖8中所說明的變換電路的另外一種操作。

最佳實施方案的描述

為了容易理解本發(fā)明,參照圖1,2,3和4描述有關的一個常規(guī)多態(tài)QAM系統(tǒng)和一個常規(guī)的多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)。

在圖1中,該常規(guī)正交調幅系統(tǒng)是用于一個16×16正交調幅系統(tǒng)中,亦即256-QAM系統(tǒng)中的。不難理解,在這情況下,i和N分別等于4和16。該調制系統(tǒng)包括由信道P的第一輸入數(shù)字信號S10輸入信號的第一數(shù)-模變換器21,和由另一個信道Q的第二輸入數(shù)字信號S20輸入信號的第二數(shù)-模變換器22。第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20中的每一個信號都是一個四位二進制數(shù)字信號,并且將代表16個電平。該第一和第二數(shù)-模變換器21和22分別把第一和第二數(shù)字輸入信號S10和S20變換為第一和第二模擬信號。第一和第二模擬信號中的每一個信號都具有由各自的輸入數(shù)字信號S10和S20所確定的幅度。通過第一和第二低通濾波器23和24把該第一和第二模擬信號輸送給第一和第二調幅器25和26,分別作為第一和第二調制信號S11和S21。第一和第二調幅器25和26還饋入一個第一載波信號C10和與第一載波信號C10相正交的一個第二載波信號C20。在第一和第二調幅器25和26中分別由第一和第二調制信號S11和S21對第一和第二載波信號C10和C20予以幅度調制。

為了產(chǎn)生第一和第二載波信號C10和C20,該QAM系統(tǒng)包含有產(chǎn)生載波振蕩信號C00的一個振蕩器(未表示出)。該載波信號C00分為兩部分,其中一部分通過一個(π)/2移相器,作為第一載波信號C10施加到第一調幅器25,其中另一部分作為第二載波信號C20饋入第二調幅器26。

第一和第二調幅器25和26產(chǎn)生第一和第二已調信號S12和S22,并且將該第一和第二已調信號S12和S22傳送到一個復接器28上。該復接器28復接第一和第二已調信號S12和S22為一個多態(tài)正交調幅信號S3。信號S3如將在下面描述的那樣,在相位平面上具有256個信號點。信號S3由一個發(fā)送功率放大器(未表示出)放大,并通過傳輸媒質傳輸?shù)蕉嗦氛环冉庹{系統(tǒng)。

參照圖2,256個信號點(由小點表示的)安排在由原點0和在原點0交義的一般叫做實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y的正交坐標軸所確定的相位平面上的一個網(wǎng)格結構中。

實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y代表相應信道P和Q(圖1)的第一和第二已調信號S12和S22。第一和第二已調信號S12和S22各有十六種幅值。

參照圖3,一個常規(guī)的多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)用作上面所描述的256QAM系統(tǒng)的對應系統(tǒng)。該解調系統(tǒng)包括第一和第二相位檢波器31和32,并對上述相位檢波器饋送作為解調輸入信號的多路正交已調幅信號S4。第一和第二相位檢波器以一般稱之為再生載波信號的第一和第二本機載波信號C11和C12為基準對解調輸入信號S4進行相位檢波。第二本機載波信號C12相對于第一本機載波信號C11具有90°相位差。由于相位檢波的作用,第一相位檢波器31產(chǎn)生作為信道P的第一已解調信號S15的第一模擬信號。同樣,第二相位檢波器32產(chǎn)生作為信道Q的第二已解調信號S25的第二模擬信號。第一和第二已解調信號S15和S25各具有取決于各自輸入數(shù)字信號S10和S20(圖1)的幅值。

為了產(chǎn)生第一和第二本機載波信號C11和C12,解調系統(tǒng)包含有根據(jù)一個相位控制信號S6(下面詳細描述)產(chǎn)生本機振蕩信號的壓控振蕩器33。該本機振蕩信號分為兩部分,其中一部分作為第一本機載波信號C11饋給第一相位檢波器31,另一部分通過一個π/2相移器34,作為第二本機載波信號C12饋給第二相位檢波器32。

第一和第二已解調信號S15和S25分別饋送至第一和第二模-數(shù)變換器35和36。第一和第二模-數(shù)變換器35和36分別變換第一和第二已解調信號S15和S25為從第一位編號到第五位的五位第一和第二輸出數(shù)字信號S17和S27。第一輸出數(shù)字信號S17的第一位到第四位作為第一輸入數(shù)字信號S10(圖1)的再現(xiàn)。第一輸出數(shù)字信號S17的第五位作為信道P的一個第一相位偏差信號EP。同樣,第二輸出數(shù)字信號S27的第一位到第四位作為第二輸入數(shù)字信號S20(圖1)的再現(xiàn)。第二輸出數(shù)字信號S27的第五位作為Q信道的第二相位偏差信號EQ。

第一和第二輸出數(shù)字信號S17和S27的兩個第一位起區(qū)分如圖2說明的相位平面第一到第四象限的作用,并且分別作為第一和第二數(shù)據(jù)信號DP和DQ輸送到相位偏差檢測電路上。例如,第一數(shù)據(jù)信號DP的邏輯“1”電平指定相位平面的第一和第二象限,而其邏輯“0”電平指定第三和第四象限。同樣,第二數(shù)據(jù)信號DQ的邏輯“1”和邏輯“0”電平分別指定第一,第四象限和第二,第三象限。

第一和第二相位偏差信號EP和EQ也輸送到相位偏差檢測電路37。第一和第二相位偏差信號EP和EQ分別指示第一本機載波信號C11與包含在第一解調信號S15中的一個載波信號之間的,以及第二本機載波信號C12和包含在第二解調信號S25中的一個載波信號之間的相位偏差。例如,當該相位偏差分別為正和負時,則各個第一和第二相位偏差信號EP和EQ分別可以取邏輯“1”電平和邏輯“0”電平。

參照圖4,相位偏差檢波電路37根據(jù)第一和第二數(shù)據(jù)信號DP和DQ,以及第一和第二相位偏差信號EP和EQ產(chǎn)生相位控制信號S6。更具體地講,該相位偏差檢測電路37由“異或”電路和“異或非”電路371和372,一個“或”電路373以及一個低通濾波器374組成。響應于第一相位偏差信號EP和第二數(shù)據(jù)信號DQ,“異或”電路371產(chǎn)生一個第一門控輸出信號。饋送第二相位偏差信號EQ和第一數(shù)據(jù)信號DP,則“異或非”電路372產(chǎn)生一個第二門控輸出信號。將第一門控信號和第二門控信號饋送到“或”電路373,則相位偏移檢測電路37產(chǎn)生一個由:

S6=EP·DQ+EQ·DP

給出的相位控制信號S6。

再回到圖3,將相位控制信號S6輸送給壓控振蕩器33。根據(jù)相位控制信號S6控制并鎖相壓控振蕩器33的本機振蕩信號。因此,該說明的這個解調系統(tǒng)包括著一個鎖相環(huán),該鎖相環(huán)是由第一和第二相位檢波器31和32,第一和第二模-數(shù)變換器35和36,相位偏差檢測電路37,壓控振蕩器33以及(π)/2相移器34構成。

再參看圖2,假設上述的兩個相鄰的信號點之間的距離為2d。在這種情況下,256個正交調幅信號的峰值幅度等于原點與各象限頂點之間對角線的長度,并等于152]]>d,或約為21·2d。在上文中所指出的方式中,發(fā)送多態(tài)正交調幅信號所要求的峰值功率正比于該峰值幅度的平方。因此,為了節(jié)約發(fā)送的功率,減小峰值幅度是必要的。但在如圖2中所說明的正方形信號點的安排中,隨著峰值幅度的降低,會使間距變窄。因此,常規(guī)多路QAM系統(tǒng)存在著如上面所述的缺點。

另一方面,在QAM系統(tǒng)中的發(fā)送功率放大器存在著飽和特性,因此,高峰值振幅的多態(tài)正交調幅信號不可避免地在發(fā)送功率放大器中產(chǎn)生幅度和相位失真。這樣一種已調信號是伴有出自飽和特性的符號誤差的。

參照圖5,按照本發(fā)明實施方案的一個256QAM系統(tǒng)除了一個變換電路40以外,與在圖1所表示的電路是相似的,該變換電路40用于以下述方式將第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20變換為第一和第二模擬信號。類似于圖1,第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20中的每個信號都具有四位,并最多可以代表十六個不同的電平。變換電路40由一個碼變換單元41和第一,第二數(shù)-模變換器42,43組成。該碼變換單元41如將在下面詳細描述的那樣,將256個信號點(如在圖2中所表示的)根據(jù)予先確定的規(guī)則,在相位平面上安排為近乎于園形。更具體地講,第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20由碼變換單元41變換為第一和第二變形的數(shù)字信號S10′和S20′每一個第一和第二變形的數(shù)字信號S10′和S20′有五位,并可以最多代表32個電平。在這個說明的例子中,只有十八個電平被一個變形的數(shù)字信號以下面描述的方式予以規(guī)定。從而,變換第一和第二變形的數(shù)字信號S10′和S20′為第一和第二模擬信號,每個模擬信號均具有由第一和第二變形的數(shù)字信號S10′和S20′的十八個電平確定的幅度。

第一和第二模擬信號分別作為第一和第二調制信號S11′和S21′通過第一和第二低通濾波器23和24,輸送到第一和第二調幅器25和26。第一和第二調幅器25和26對第一和第二載波信號C10和C20予以幅度調制。第一和第二載波信號C10和C20是類似于如圖1所示的常規(guī)調制系統(tǒng)所產(chǎn)生的。第一和第二調幅器25和26產(chǎn)生第一和第二已調信號S12′和S22′。復接器28將第一和第二已調信號S12′和S22′復接為一個多態(tài)正交調幅信號S′3。該信號S′3具有相對于安排在相位平面上的256個信號點的振幅。

參照圖6,描述有關碼變換單元41的予定規(guī)則。盡管限于相位平面的第一象限,但是這一描述亦適用于其余象限。

在圖6中,將第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20的六十四個信號點所類似于圖28×8的一個正方形的形式畫在了第一象限中,換言之,在第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20經(jīng)數(shù)-模變換之前,依照予先確定的規(guī)則,將數(shù)目為六個離原點最遠的信號點移至沿正方形的兩邊排列。離原點最遠的信號點是標有AP1的頂點信號點,位于與原點0相對著的角上。原點0與頂點信號點AP1之間的距離等于正方形的對角線長度,如圖2所述可以表示為15d。

簡言之,該予先確定的規(guī)則就是沿著實數(shù)軸X和/或虛數(shù)軸Y移動頂點信號點AP1以及相鄰的幾個信號點,以便減小在圖2所描述的峰值幅度。所組成的各信號點在相位平面上近似地排列在一個園之內(nèi)。那些被移動的信號點必須處于其半徑等于對角線的一個園之內(nèi)。否則,不能減小峰值幅度。

那么考慮類似于在圖6中所說明的第一象限的第二到第四象限,不難理解數(shù)N和這種園形排列的半徑r之間的關系可以由如下方程給出:πr2=N2

因此,半徑r應大于r=N/π]]>

為了將結果信號點都安排在該園之內(nèi),電平的數(shù)目必須根據(jù)實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y來計算,這個數(shù)目等于(N+2n),其中n為不大于(N/-N/2)的一個最大的數(shù)。

在說明的這個例子中,將頂點信號點AP1和與該頂點信號點垂直相鄰的兩個最遠信號點朝著實數(shù)軸X移動,并且分別安排在結果信號點AP1′、AP2′和AP3′上。對于信號點AP1、AP2和AP3的區(qū)域可以叫做第一區(qū)域A1,而對于結果信號點AP1′、AP2′和AP3′的另外區(qū)域可以叫做第二區(qū)域A2。如圖6所示,該結果信號點AP1′、AP2′和AP3′位于沿虛數(shù)軸第九個信號點上。

此外,將三個另外的信號點AP4、AP5和AP6安排在第三區(qū)域A3中,并朝著與虛數(shù)軸Y相鄰的第四區(qū)域A4移動。這三個另外的信號點AP4至AP6在對角線方向與頂點信號點AP1相鄰,并在水平方向與頂點信號點AP1相鄰。把它們重新安排在位于第四區(qū)域A4的結果信號點AP4′至AP6′,并把它們安置在沿虛數(shù)軸Y的第九個信號點上。

除了第一象限以外,表1至表4說明沿實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y詳細描述的予定規(guī)則。表1表示沿實數(shù)軸X排列的八個信號點與在各個信號點上分配的第一數(shù)字輸入信號S10四位碼之間的關系。第一數(shù)字輸入信號S10的四位碼由碼變換單元41變換為如在表2中說明的五位碼P0至P4。如表2所示,規(guī)定只有在第九信號點AP1′至AP3′時,五位碼P0至P4的零位碼P0才取邏輯“1”電平。否則,該零位P0取邏輯“0”電平。因此,以說明在表2的方式,將第一輸入數(shù)字信號S10的四位碼變形為第一變形數(shù)字信號S10′的五位碼。

同樣,將說明在表3的第二輸入數(shù)字信號S20的四位碼變形為如表4所說明的五位碼。產(chǎn)生五位碼作為第二變形數(shù)字信號S20′,并具有附加在四位碼上的第0位碼q0。規(guī)定只有第九位信號點AP4′至AP6′時,第0位q0才取邏輯“1”電平。

由碼變換單元41控制第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20的組合,上述碼變換是可能的。例如,由表2和表4表示的,組合“10000”和“01010”,將頂點信號點AP1移動到結果信號點AP1′。同樣,將信號AP2和AP3移動到分別由“10000”和“01001”以及由“10000”和“01000”代表的結果信號點AP2′和AP3′。

利用一般邏輯電路和微處理機,上述的碼變換是容易實現(xiàn)的。因此對碼變換單元41就無須贅述了。

參照圖7,假設兩個相鄰信號點沿實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y的間距為2d,則上述信號點的布局的最大幅度或峰值幅度為52+172d]]>,亦即314d]]>。如前所述,多態(tài)QAM系統(tǒng)的傳送功率正比于該峰值幅度的平方。因此,與如圖1所示的常規(guī)256QAM系統(tǒng)相比,根據(jù)本發(fā)明實施方案的傳送功率壓縮到(314]]>·d/152]]>·d)2,即壓縮到約為0.7。

并且,根據(jù)本發(fā)明的多態(tài)正交調幅信號S′33具有盡可能低的幅度,因而在發(fā)送功率放大器中不會出現(xiàn)幅度和相位失真。

參照圖8,一個多態(tài)正交幅度解調系統(tǒng)用作在圖5和圖6中說明的256-QAM系統(tǒng)的對應系統(tǒng)。該解調系統(tǒng)除了一個變換電路50以外,由在圖1中相同參考號碼表示的部件組成。該變換電路50包含有第一和第二模-數(shù)變換器51和52,以及一個碼變換器53,該碼變換器53以下面詳細描述的方式操作。給相位檢波器31和32饋入作為解調器輸入信號的多態(tài)正交調幅信號S4′。當將解調輸入信號S4′表示在相位平面上時,如前所述在相位平面上256個信號點近乎呈現(xiàn)一個園。第一和第二相位檢波器31和32對解調器輸入信號S4′相對于包含有以描述過的方法產(chǎn)生的第一和第二本機載波信號C11和C12的一對正交本機載波信號進行相位檢波。第一和第二本機載波信號C11和C12如在結合圖1所描述的那樣,具有彼此正交的相位差。對于P信道和Q信道的第一和第二解調信號S15′和S25′分別是由第一和第二相位檢波器31和32產(chǎn)生的。每一個第一和第二解調信號S15′和S25′不同于圖3所示,是由十八個電平表示的。

將第一和第二解調信號S15′和S25′饋送給第一和第二模-數(shù)變換器51和52,將其分別變換成第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′。

第一和第二模-數(shù)變換器51和52除了上述每個變換器51和52(圖8)產(chǎn)生各自的從第零位(即最高位)到第五位(即最低位)的六位數(shù)字信號之外,與在圖3中所表示的那些模-數(shù)變器是類似的。

如結合圖3所描述的那樣,最低位代表相位偏差,而其余五位代表各個變形數(shù)字信號S10′、S20′(圖5)的再現(xiàn)。

在說明的例子中,第一數(shù)字信號S16′的第零位到第五位分別表示P0′到P5′,而第二數(shù)字信號S26′的第零位到第五位分別表示Q0′到Q5′。

碼變換器53依照將在下面詳細描述的指令規(guī)則,將第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′變換為第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′。每個第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′具有從第一位到第五位的五位碼。與圖3相似,第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′的第一到第四位分別是第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20(圖5)的再現(xiàn)。此外,使第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′的第一位作為表示四個象限中的一個象限的第一和第二數(shù)據(jù)信號DP′和DQ′。使第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′的第五位作為分別表示第一和第二數(shù)字信號S16和S26的相位偏差的第一和第二相位信號E′P和EQ′。

碼變換器53能夠以下面描述的方法進行上述操作。

結合圖8參看圖9和圖10,解調器輸入信號S4′(圖8)的信號點可以如圖9所示繪畫在相位平面上。更具體地講,把256個信號點近乎一個園形排列在相位平面上。上述園形的排列為了實現(xiàn)第一和第二輸入數(shù)字信號S10和S20的重視,必須由碼變換器53變換為正方形排列(圖10)

圖9中的256個信號點,如結合圖6所說明的那樣,分為24個修改的或者移動的信號點和其余不修改的信號點。二十四個修改的信號點被稱之為第一到第二十四特殊的信號點并分別用SP1到SP24表示。如圖9所示,該特殊的信號點SP1到SP24是沿實數(shù)軸X和沿虛數(shù)軸Y放置在第九個電平上。

為了把圖9的園形排列變換為如圖10所示的正方形排列,該第一到第二十四特殊的信號點SP1到SP24,必須分別移動或者返回到如圖10所示的第一到第二十四原始信號點SP1′到SP24′。該原始信號SP1′到SP′24叫做予定信號點。

結合圖9和圖10參看圖11和圖12,對變換器50(圖8)的操作將予以更詳細的描述。對應于第一到第二十四特殊信號點SP1到SP24,將第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的碼分別詳細列舉在圖11和圖12中。

在圖11和圖12中,第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的每一個碼,如在前面描述的那樣,具有第零位到第五位,并且該碼是由第一和第二模-數(shù)變換器51和52產(chǎn)生的。當每個第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的第零位P0′或Q0′取值為“0”電平時,則第六位P5′或Q5′是不確定的。因此,第六位P5′或Q5′的不確定度由X代表。這意味著每個第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′取的電平值小于位于沿著各自實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y的第九電平值。并且由第一和第二數(shù)-模變換器檢測相位偏差。

相反,當?shù)诹阄籔0′或者Q0′取邏輯“1”電平,則第六位P5′或者Q5′取邏輯“0”電平。這意味著當沿各自實數(shù)軸X和虛數(shù)軸Y指明為第九電平時,將第五位P5′或Q5′強行置于零電平。換言之,在第零位P0′或Q0′出現(xiàn)邏輯“1”電平時,則第一和第二模-數(shù)變換器檢測不到相位偏差。

更具體地講,檢測到了特殊信號點SP1至SP3;SP7至SP9;以及SP16至SP21相對于第一數(shù)字信號S16′(圖11)的相位偏差。另一方面,檢測到了其余特殊信號點SP4至SP6;SP10至SP15;以及SP22至SP24相對于第二數(shù)字信號S26′(圖12)的相位偏差。

上述操作用已知方法是容易實現(xiàn)的。例如,每個第一和第二模-數(shù)變換器51和52可以用一般五位模-數(shù)變換器與一種能檢測第零位去判決第五位的邏輯電路的組合。

將每個第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′送到碼變換單元53(圖8),并依照一個命令規(guī)則,經(jīng)受如圖9和圖10所說明的碼變換。

在圖11和圖12中,該命令規(guī)則是用于將每個第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的碼變換為如圖11和圖12中所說明具有五位的第一和第二輸出數(shù)字信號S17′和S27′的相應碼。每個輸出數(shù)字信號S17和S27′的五位碼包含表示P1到P4和Q1到Q4的第一到第四位,以及表示EP′和EQ′的第五位。列在圖11和圖12上的第一到第四位分別用于規(guī)定予定的信號點SP1′至SP24′,而第五位EP′和EQ′用作表示由第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的第五位所規(guī)定的相位偏差的第一和第二相位偏差信號。

描述在這里的每個第一和第二相位偏差信號,當它們與第一到第二十四特殊的信號點SP1至SP24無關時,按照由時鐘脈沖(未表示出)確定的予定周期的相位偏移,正確地取邏輯“1”或者“0”。

另一方面,第一和第二相位偏差信號EP′和EQ′,當它們與特殊信號點SP1至SP24有關時,如從圖11和圖12中容易理解的那樣,可能不是總是正確的。當使用上述相位偏差信號時,可能產(chǎn)生錯誤的同步。

該說明的碼變換器53控制第一和第二數(shù)字信號S16′和S26′的第零位P0′和Q0′。產(chǎn)生作為第一和第二相位偏差信號EP′和EQ′的特殊信號。該每個特殊信號可以是其重復周期等于時鐘脈沖的予定周期,占空比為50%的一個脈沖序列。上述特殊信號在圖11和圖12中用C表示,并且取邏輯“1”和“0”電平之間一半的量值。

在圖8中產(chǎn)生作為第一和第二數(shù)字輸入信號S4′再現(xiàn)的每個輸出數(shù)字信號S17′和S27′的第一到第四位。包含有特殊信號的第一和第二相位偏差信號EP′和EQ′與第一和第二數(shù)據(jù)信號DP′和DQ′一起從碼變換器53送到相位偏差檢測電路37。該相位偏差檢測電路37除了根據(jù)特殊信號C產(chǎn)生一個作為相位控制信號S6′的平均電平以外是與如圖3中所說明的相位偏差檢測電路相似的。為此,一個集成電路除了包括如圖4所說明的電路以外,還應包括上述的相位偏差檢測電路。

壓控振蕩器33具有一個基準電壓電平,在該電平上本機載波信號C11具有一個予先確定的頻率。將相位控制信號S6′選擇得使其平均電平等于該基準電壓電平。因此,當將特殊信號C施加到相位偏差檢測電路37上時,壓控振蕩器33將予先確定頻率的本機載波信號C11輸送到第一相位檢波器31和經(jīng)過(π)/2相移器34輸送到第二相位檢波器32上。

這樣,在沒有任何假相位同步的情況下,在上述的鎖相環(huán)中實現(xiàn)同步。

盡管結合一個最優(yōu)實施例已對本發(fā)明作了詳盡的描述,但是對于本技術領域中的專業(yè)人員而言,以各種其他的方式實施本發(fā)明并不是困難的。例如,數(shù)M(=N2)可以是1024,4096等等。如果移動后的信號點是位于由正方形對角線確定的一個園形區(qū)域之內(nèi),以及正方形排列的信號點是在園形排列的附近,則在相位平面上從正方形的角上向實數(shù)軸和虛數(shù)軸移動的規(guī)定信號點數(shù)目可以不限于二十四個。

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