具有誤差校正功能的差分檢測器的製作方法
2023-12-08 17:55:36
專利名稱：具有誤差校正功能的差分檢測器的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種具有誤差校正功能的差分檢測器，該檢測器被用於數字移動通信系統的射頻接收器中以解調差分相位調製或移相信號。更具體地說，本發明涉及一種差分檢測器，該差分檢測器具有誤差校正功能，用於利用四符號差分檢測信號來糾正兩個符號差分檢測信號，並隨後利用正確的兩個符號差分檢測信號來糾正一個一符號差分檢測信號。
在諸如數字蜂窩行動電話系統的數字移動通信中，採用了一種差分移相信號，諸如經歷了π/4-DQPSK(π/4差分正交移相鍵控)等。該差分移相信號可藉助同步檢測器或差分檢測器而得到檢測。雖然差分檢測器的電路配置比較簡單，差分檢測器的誤比特率比同步檢測器高。在這種情況下，為了減小誤比特率，採用了帶有誤差校正功能的差分檢測器。
為了更好地理解本發明所基於的原理，首先描述具有誤差校正功能的傳統差分檢測器。圖8是示意顯示具有誤差校正功能的傳統差分檢測器的結構的功能框圖。參見圖8，標號1表示用於在一個當前輸入信號與相對於當前輸入信號超前一個符號的一個輸入信號之間進行相位比較從而輸出一個相位差信號的一符號差分檢測電路，標號2表示在一個當前輸入信號與相對於該當前輸入信號超前兩個符號的一個輸入信號之間進行相位比較以輸出一個相位差信號的兩個符號差分檢測電路，且標號3表示一個誤差校正電路。而且，圖9是一個功能框圖，示意顯示了一符號差分檢測電路1的典型結構。
在以圖8的配置實施的、具有誤差校正功能的差分檢測器中，輸入信號4首先被輸入到一符號差分檢測電路1，以與超前一個符號(以下也稱為一符號超前輸入信號，以便於描述)進行相位比較，從而獲得一個一符號差分檢測信號5。一般地，該一符號差分檢測電路1由用於把輸入信號4延遲一個符號的延遲電路8和一個數字多路復用器9組成，如圖9所示，其中一符號差分檢測信號5能夠通過用一符號超前輸入信號乘當前輸入信號4而得到導出。
類似地，輸入信號4也被輸入到兩個符號差分檢測電路2，以經歷與超前兩個符號的輸入信號(以下也稱為兩符號超前輸入信號，以便於描述)的比較，從而獲得一個兩符號差分檢測信號6。在此，應該提到的是，兩個符號差分檢測電路2與一符號差分檢測電路1的不同，在於提供了用於使輸入信號4延遲兩個符號的延遲電路來代替用於使輸入信號4延遲一個符號的延遲電路，因而能夠在與一符號差分檢測電路1類似的一種電路結構中實施兩符號差分檢測電路2。
最後，一符號差分檢測信號5和兩符號差分檢測信號6被輸入到誤差校正電路3，其中一符號差分檢測信號5經歷了誤差校正處理，從而獲得經過誤差校正的差分檢測輸出信號7，如圖8所示。
圖10是示意電路圖，顯示了誤差校正電路3的典型結構。在此圖中，標號91和92分別表示相位鑑別或判定電路，標號12表示一個數字加法器，標號13、14和17分別表示數字減法器，標號11和15分別表示用於使輸入信號4延遲一個符號的延遲電路，且標號16表示一個重合檢測電路。
以下結合圖10描述誤差校正電路3。首先，藉助相位判定電路71對一符號差分檢測信號的相位進行鑑別判定，從而使一符號差分檢測信號5被延遲電路11延遲一個符號，從而獲得一個延遲信號18。用(n)表示輸入信號4的相位，則與一符號差分檢測信號5相應的相位差信號D1(n)和與上述信號18相應的延遲相位差信號D1(n-1)分別能夠用以下的表達式(1)和(2)給出DΦ1(n)＝Φ(n)-Φ(n-1) ... (1)DΦ1(n-1)＝Φ(n-1)-Φ(n-2) ... (2)其中n(＝0，1，2……)分別表示符號出現的時刻。
假定一符號差分檢測信號5包含誤差e(n)，則上述表達式(2)可寫成DΦ1(n-1)＝Φ(n-1)-Φ(n-2)+e(n) … (3)
相繼地，一符號差分檢測信號5和延遲信號18藉助數字加法器12而被加在一起，從而獲得一個信號19。信號19可用以下表達式給出DΦ1(n)+DΦ1(n-1)＝{Φ(n)-Φ(n-1)}+{Φ(n-1)-Φ(n-2)+e(n)}＝Φ(n)-Φ(n-2)+e(n)… (4)另一方面，在假定在兩符號差分檢測信號6中不包含誤差的情況下，與兩符號差分檢測信號6相應的一個相位差信號Dφ2(n)由以下表達式(5)給出DΦ2(n)＝Φ(n)-Φ(n-2) … (5)隨後，經歷了在相位判定電路92中的相位鑑別的兩符號差分檢測信號6，數字減法器13，而被從信號19中減去，其結果是獲得了與數字減法器13的輸出信號20相應的信號s(n)。信號s(n)可由以下表達式給出s(n)＝{Φ(n)-Φ(n-2)+e(n)}-{Φ(n)-Φ(n-2)}＝e(n) … (6)隨後，藉助數字減法器14，從信號20中減去與一個誤差模式信號23相應的信號error(n)，從而使信號21在從數字減法器14以一個信號si(n)的形式輸出一個符號之前不受誤差的影響。該信號si(n)隨後藉助一個延遲電路15—其輸出信號22用si(n-1)表示一而被延遲了一個符號。
現在，分別與信號20和信號22相對應的信號s(n)和si(n-1)被輸入到重合檢測電路16，從而導出作為誤差模式信號23的信號error(n)。與誤差模式信號23相應的信號error(n)被定義如下error(n)＝0 in case s(n)＝si(n-1)＝0… (7)error(n)＝0 in case s(n)≠0 and si(n-1)＝0… (8)error(n)＝0 in case s(n)＝c and si(n-1)≠0… (9)error(n)＝m in case s(n)＝si(n-1)＝m≠0… (10)最後，誤差模式信號23藉助數字減法器17而被從信號18中減去，從而能夠獲得經過誤差校正的差分檢測輸出信號7。
藉助具有上述誤差校正功能的傳統差分檢測器，在兩符號差分檢測信號中沒有誤差的情況下，能夠對一符號差分檢測信號進行誤差校正。然而，當兩符號差分檢測信號有誤差時，對於一符號差分檢測信號不能正確地進行誤差校正，而是將進行錯誤的誤差校正，從而造成誤差由於錯誤的校正而變得更為嚴重的情況，因而誤比特率特性降低而不是改善。
在此方面，在日本未審查專利申請公開第8908/1979(JP-A-54-8908)中公布了一種差分檢測誤差校正方案，它基於與用於m值數字載波傳送系統(諸如m相差分移相鍵控(DPSK)方案)或m值連續相頻移鍵控(CPFSK)方案。根據上述差分檢測誤差校正方案，誤差檢測和誤差校正能夠利用一種固有冗餘來進行，該固有冗餘即包含在用於傳送的數據中的符號代表了包含在與上述符號相關的時隙中的信息符號與超前一個時隙的信息符號的模數m的和值。然而，當構成校正子si(n)和si(n-1)的四個元素中的兩或更多個包含誤差時，誤差檢測和誤差校正象在上述傳統差分檢測器中一樣是不可能的。
考慮到上述的現有技術，本發明的一個目的是提供一種具有誤差校正功能的、用於解調差分移相信號的差分檢測器，該檢測器能夠更為有效地校正包含在信號中的誤差，從而顯著地改善誤差率特性。
與上述和其他的目的—它們將隨著描述的進行而變得更為顯而易見—相聯繫，根據本發明的一個一般的方面，提供了一種具有誤差校正功能的差分檢測器，它包括第一檢測電路，用於使一個輸入信號延遲基本上一個符號周期，以獲得一個第一差分輸入信號，從而產生與上述輸入信號和該第一差分(或延遲)輸入信號之間的相位差相對應的一個第一檢測信號；一個第二檢測電路，用於使該輸入信號大體上延遲兩個符號周期，以獲得一個第二差分(延遲)輸入信號，從而產生與輸入信號和第二差分輸入信號之間的相位差相應的一個第二檢測信號；一個第三檢測電路，用於使輸入信號大體上延遲四個符號周期，以獲得一個第三差分輸入信號，從而產生與該輸入信號同上述第三差分(或延遲)輸入信號之間的相位差相應的一個第三檢測信號；一個第一誤差校正電路，用於利用第三檢測信號對第二檢測信號進行誤差校正；一個延遲電路，用於使第一檢測信號大體上延遲兩個符號周期；以及，一個第二誤差校正電路，用於利用第一誤差校正單元的輸出信號對從延遲電路輸出的第一檢測信號進行誤差校正。
藉助該設置一其中第二檢測信號的誤差校正是利用第三檢測信號而進行的且同時第一檢測信號的誤差校正是利用校正的第二檢測信號而進行的，能夠實現這樣的差分檢測器一它能夠有效地減小第一檢測信號中包含的誤差並增強誤差校正能力，從而使誤差率特性得到顯著的改善。
本發明的上述和其他的目的、特徵和優點，通過以下僅以例子的方式而結合附圖對最佳實施例所進行的描述，將變得更容易理解。
在以下的描述中，參見了附圖。在附圖中圖1是功能框圖，示意顯示了根據本發明的第一實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器的結構；圖2是功能框圖，顯示了根據本發明的第一實施例的差分檢測器中用於對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的一種誤差校正電路；圖3顯示了根據本發明的第一實施例的差分檢測器的計算機模擬的結果；圖4是功能框圖，顯示了根據本發明的第二實施例中用於對一符號差分檢測信號進行誤差校正的一種誤差校正電路；圖5是功能框圖，顯示了根據本發明的第三實施例的差分檢測器中用於對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的一種誤差校正電路；圖6是功能框圖，顯示了根據本發明的第四實施例的差分檢測器中用於對一符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路；圖7是功能框圖，顯示了根據本發明的第五實施例的差分檢測器中用於對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路；圖8是功能框圖，示意顯示了具有誤差校正功能的傳統差分檢測器的結構；圖9是示意框圖，顯示了以前知道的傳統差分檢測器中的一符號差分檢測電路的典型結構；圖10是示意框圖，顯示了傳統的差分檢測器中的誤差校正電路的典型結構。
現在結合目前被認為是最佳或典型的實施例並結合附圖來詳細描述本發明。
實施例1本發明的第一實施例涉及一種差分檢測器，它具有誤差校正功能以利用一種四符號差分(或延遲)檢測信號來校正包含在一種兩符號差分(或延遲)檢測信號中的誤差，並隨後利用該校正的兩符號差分檢測信號來校正包含在一種一符號差分(或延遲)檢測信號中的誤差。
現在，結合圖1和2，來描述根據本發明的第一實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器；其中圖1是框圖，示意顯示了具有誤差校正功能的差分檢測器的結構。參見圖1，標號1表示用於在一個當前輸入信號4與相對於該當前輸入信號超前一個符號的輸入信號之間進行相位比較的一符號差分檢測電路，標號2表示用於在該當前輸入信號4與比該當前輸入信號超前兩個符號的一個輸入信號之間進行相位比較的一個兩個符號差分檢測電路，標號24表示用於在當前輸入信號4與比該當前輸入信號超前四個符號的一個輸入信號之間進行相位比較的四符號差分檢測電路，且標號25和27表示誤差校正電路。
首先，輸入信號4被輸入到一符號差分檢測電路1，以經歷與超前一個符號(以下稱為一符號超前輸入信號，以便於描述)的相位比較，從而獲得一個一符號差分檢測信號5—它表示了該輸入信號與該一符號超前輸入信號之間的相位比較。一符號差分檢測電路1能夠在如圖9所示的結構中實現。類似地，輸入信號4分別被輸入到兩個符號差分檢測電路2和四符號差分檢測電路24，以分別經歷與一個兩符號超前輸入信號和一個四符號超前輸入信號的相位比較，從而能夠分別獲得一個兩符號差分檢測信號6和一個四差分檢測信號28。在此，應該注意的是兩個符號差分檢測電路2與一符號差分檢測電路1的不同，在於提供了用於使輸入信號4延遲兩個符號(這與延遲電路26類似)的延遲電路來代替用於使輸入信號4延遲一個符號的延遲電路8。因此，兩個符號差分檢測電路2能夠在與一符號差分檢測電路1類似的電路結構中實現。類似地，四符號差分檢測電路24能夠在與一符號差分檢測電路1類似的電路結構中實施，只是提供了用於使輸入信號4延遲四個符號的延遲電路來代替用於使輸入信號4延遲一個符號的延遲電路8。
隨後，兩符號差分檢測信號6和四差分檢測信號28被輸入到誤差校正電路25，其中兩符號差分檢測信號6經歷了誤差校正處理。因此，能夠從兩符號差分檢測信號6的校正，導出一個誤差校正信號29。一符號差分檢測信號5通過延遲電路26而被延遲了兩個符號，從而獲得了信號30。最後，信號30和29被輸入到一個誤差校正電路27，其中信號30經歷了誤差校正。以此方式，能夠獲得一個得到誤差校正的差分檢測輸出信號31。
圖2是示意電路圖，顯示了根據本發明的第一實施例的差分檢測器中的誤差校正電路25的典型結構。以下結合圖2來描述誤差校正電路25。在此圖中，標號33表示一個數字加法器，標號34、35和38分別表示數字減法器，且標號32和36分別表示用於使輸入信號4延遲兩個符號的延遲電路，且標號37表示一個重合檢測電路。
首先，藉助相位鑑別或判定電路93，兩符號差分檢測信號6的相位得到鑑別或判定，以隨後被延遲電路32延遲兩個符號，從而獲得信號39。用φ(b)來表示輸入信號4的相位，與兩符號差分檢測信號6相應的一個相位差信號Dφ2(n)和與信號39相應的一個相位差信號Dφ2(n-2)可分別由以下的表達式(11)和(12)給出DΦ2(n)＝Φ(n)-Φ(n-2) … (11)DΦ2(n-2)＝Φ(n-2)-Φ(n-4) … (12)其中n(＝0，1，2，……表示符號出現的時刻。
假定信號39包含誤差e(n)，上述表達式(12)可被寫成DΦ2(n-2)＝Φ(n-2)-Φ(n-4)+e(n) … (13)相繼地，兩符號差分檢測信號6和信號39藉助數字加法器33而被加到一起，從而獲得信號40。信號40可由以下表達式(14)給出
DΦ2(n)+DΦ2(n-2)＝{Φ(n)-Φ(n-2)}+{Φ(n-2)-Φ(n-4)+e(n)}＝Φ(n)-Φ(n-4)+e(n)… (14)另一方面，假定不包含誤差，與信號28相應的一個相位差信號DΦ4(n)可以由以下表達式(15)給出DΦ4(n)＝Φ(n)-Φ(n-4) … (15)隨後，藉助數字減法器34，從信號40中減去已經在相位判定電路94中受到了相位鑑別的四差分檢測信號28，從而獲得了與數字減法器34的輸出信號41相應的信號s(n)。信號s(n)可由以下表達式給出s(n)＝{Φ(n)-Φ(n-4)+e(n)}-{Φ(n)-Φ(n-4)}＝e(n) … (16)隨後，藉助數字減法器35，從信號41中減去與誤差模式信號44相應的信號error(n)，從而從數字減法器35輸出不受出現在兩個符號之前的誤差影響的一個信號42，作為信號si(n)—它隨後藉助延遲電路36而被延遲了兩個符號，而延遲電路36的輸出信號用si(n-2)表示。
分別與信號41和信號43相應形成信號s(n)和si(n-2)，被輸入到重合檢測電路37，從而導出了上述信號error(n)，作為誤差模式信號44。與誤差模式信號44對應的信號error(n)的定義如下error(n)＝0 如果s(n)＝si(n-2)＝0 ……(17)error(n)＝0 如果s(n)≠0且si(n-2)＝0……(18)error(n)＝0 如果s(n)＝0且si(n-2)≠0……(19)error(n)＝m 如果s(n)＝si(n-2)＝m≠0……(20)最後，藉助數字減法器38而從信號39中減去誤差模式信號44，從而獲得經過了誤差校正的兩符號差分檢測信號。
另外，誤差校正電路27能夠用基本上與圖10所示的相同的結構來實施，並起著與後者基本相同的作用或操作。
從上述描述可見，根據本發明的第一實施例的、具有誤差校正功能的差分檢測器，利用四差分檢測信號28並藉助誤差校正電路25，進行兩符號差分檢測信號6的誤差校正，並隨後利用校正的兩符號差分檢測信號29並藉助誤差校正電路27來進行一符號差分檢測信號30的誤差校正，從而能夠減小兩符號差分檢測信號6的誤差並增強一符號差分檢測信號5的誤差校正能力，進而有效地改善誤比特率特性。
圖3以曲線圖的形式顯示了Eb/No(接收器的每位的接收信號能量與噪聲密度的比值)與誤比特率特性的關係。在此圖中，帶有圓圈「O」的曲線表示在只採用一符號差分檢測器作為差分檢測器的情況下的計算機模擬的結果，而帶有矩形符號口的曲線表示在不對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的情況下差分檢測器的計算機模擬結果。另外，帶有X的曲線表示對根據本發明的帶有誤差校正功能的差分檢測器的計算機模擬結果。從圖3可見，根據本發明的第一實施例的教導，與其中只採用一符號差分檢測器作為差分檢測器電路的情況下相比，在Eb/No＝11dB的情況下，誤比特率能夠改善兩個量級。另外，與其中不對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的情況相比，誤比特率能夠改善一個量級左右。
實施例2現在描述本發明的第二實施例。在具有根據本發明的該實施例的誤差校正功能的差分檢測器中，提供或鑑別了一個切換電路，用於使一符號差分檢測信號的誤差校正只在一符號差分檢測信號的以判定為目的的相位差超過了一個基準值時才得到確認。
現在結合圖4描述根據本發明的第二實施例的、具有誤差校正功能的詳細描述；圖4顯示了根據第二實施例的差分檢測器中用於對一符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路的功能框圖。現在考慮的該電路與上面結合第一實施例描述的電路的不同，在於還提供了一個以判定為目的的相位差信號發生電路45、一個數字減法器46、一個判定電路47和一個切換電路48，其中只有當該以判定為目的的相位差超過了一個基準值時才對一符號差分檢測信號進行誤差校正。另外，本實施例中上面結合第一實施例描述的相同或等價的部件或信號都用相同的標號表示，並省略了對其的重複描述。另外，應該注意的是，就用於導出誤差模式信號23的電路來說，第二實施例基本上與第一實施例相同。
參見圖4，信號30是經歷相位鑑別或判定之前的相位差信號。更具體地說，信號30經歷了相位判定電路91的相位鑑別或判定操作(以下稱為相位判定)，相位判定電路91的輸出信號隨後分別被輸入到延遲電路11和數字加法器12。
信號30也被提供到以判定為目的的相位差信號發生電路45，從而從電路45輸出一個以判定為目的的相位差信號49。藉助一個數字減法器46，從以判定為目的的相位差信號49中減去一個基準信號(REF)50，從而導出一個信號51—它隨後被輸入到判定電路47。因此，作為判定電路47的輸出信號，獲得了一個控制信號52。切換電路48用於選擇誤差模式信號23或零信號53。誤差模式信號44的輸出信號被顯示為信號54。藉助數字減法器17，從信號18中減去信號54，從而獲得一個經過了誤差校正的差分檢測輸出信號55。
以判定為目的的相位差信號發生電路45得到適當設計，以從信號30中減去從相位判定產生的一個信號，其中從該相減中產生的一個信號作為以判定為目的的相位差信號49而得到輸出。例如，在π/4-DQPSK系統中，中心相位為±π/4或±3π/4。因此，閾值相位為零、±π/2或±π。現在假定信號30的相位為0.4π。中心相位則為π/4。因此，以判定為目的的相位差信號49為0.15π(＝0.4π-0.25π)。因此，當基準信號(REF)50的相位為1/8π時，信號51滿足了條件0.15π-0.125π＝0.025π＞0。由於以判定為目的的相位差信號49超過了基準信號(REF)50，電路47中的判定給出「正或負」。因此，響應於控制信號52，切換電路48被改變到使誤差校正有效的位置。除非以判定為目的的相位差信號49超過了基準信號(REF)50，切換電路48被改變到使誤差校正無效的位置。
如從上述描述可見，在根據本發明的第二實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器中，只在一符號差分檢測信號的以判定為目的的相位差超過了基準值時，才對該一符號差分檢測信號進行誤差校正。在此方面，應該注意的是以判定為目的的相位差小表示發生誤差的概率小。在此情況下，如果進行誤差校正，則發生錯誤的校正的概率將不利地增大。為了避免這種不利的情況，本發明的第二實施例的教導，是只在以判定為目的的相位差大的時候才進行對一符號差分檢測信號的誤差校正，從而防止在以判定為目的的相位差信號的值很小時對一符號差分檢測信號進行錯誤的校正。藉助這種設置，可以在本發明的第一實施例的基礎上進一步改善誤比特率特性。
實施例3現在描述本發明的第三實施例。在根據本發明的第三實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器中，提供了一個切換電路，以只在兩符號差分檢測信號的以判定為目的的相位差超過了一個基準值時才允許對兩符號差分檢測信號的誤差校正得到確認。
現在結合圖5來描述根據本發明的第三實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器，而圖5是顯示了為了對兩符號差分檢測信號進行誤差校正而設計的誤差校正電路的功能框圖。現在所考慮的電路設置與上面結合第一實施例所描述的電路的不同，在於還提供了一個以判定為目的的相位差信號發生電路56、一個數字減法器57、一個判定電路58以及一個切換電路59，其中只在以判定為目的的相位差信號具有超過一個基準值的值時才對兩符號差分檢測信號進行誤差校正。另外，在本實施例中與上面結合第三實施例描述的部件和信號相同或等價的部件和信號，被用相同的標號表示，且省略了對其的重複描述。另外，用於產生誤差模式信號44的處理與在第二實施例中的情況相同。
兩符號差分檢測信號6也被提供到以判定為目的的相位差信號發生電路56，從而從電路56輸出一個以判定為目的的相位差信號60。藉助數字減法器57，從以判定為目的的相位差信號60減去一個基準信號(REF)61，從而導出一個信號62—它隨後被輸入到判定電路58。因此，作為判定電路58的輸出信號而獲得控制信號63。切換電路59用於選擇誤差模式信號44或零信號64。誤差模式信號44的輸出信號被顯示為信號65。藉助數字減法器38，從信號39中減去信號65，從而獲得一個經過誤差校正的差分檢測輸出信號66。一直到產生經過誤差校正的差分檢測輸出信號55，所進行的其餘處理與第一實施例情況下的相同。
兩符號差分檢測信號6代表一個相位差信號。以判定為目的的相位差信號發生電路56從該相位差信號中減去中心相位，從而輸出一個以判定為目的的相位差信號60。當該以判定為目的的相位差信號的值很小時，則判定不存在誤差。在此情況下，不進行誤差校正。另一方面，當以判定為目的的相位差信號的值較大而幾乎該閾值時，這意味著發生誤差的概率大。因此，進行誤差校正。
如從上述描述可見，在根據本發明的第三實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器中，只在兩符號差分檢測信號的以判定為目的的相位差超過了該基準值時才對該兩符號差分檢測信號進行誤差校正。這樣，通過防止當以判定為目的的相位差小時對兩符號差分檢測信號進行錯誤的校正，誤比特率特性可在第一實施例的基礎上得到進一步的改善。
實施例4本發明的第四實施例涉及的，是一種具有誤差校正功能的差分檢測器，其中與對一符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路有關的地提供了一種設置，該設置用於使將要同以判定為目的的相位差進行比較的基準值成為可變的。
現在結合圖6來描述根據本發明的第四實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器，而圖6以功能框圖的形式顯示了用於對一符號差分檢測信號進行誤差校正的一種誤差校正電路。現在考慮的電路設置與上面結合第二實施例描述的設置的不同，在於在具有誤差校正功能的、用於一符號差分檢測信號的差分檢測器中還提供了一個電平檢測電路67、一個數字減法器68、一個判定電路69和一個切換電路70，其中與以判定為目的的相位差相比較的基準值是可變的。另外，與結合第二實施例描述的部件和信號相同或等價的部件和信號都用相同的標號表示，並省略了對其的重複描述。進一步地，一直到以判定為目的的相位差信號49的產生，所進行處理都與在第二實施例情況下的相同。
信號30和校正的兩符號差分檢測信號29被輸入到電平檢測電路67，以分別檢測一個輸入信號電平和一個噪聲電平，以導出表示與該噪聲電平有關的輸入信號電平的一個信號71。信號30和校正的兩符號差分檢測信號29都代表一個相位差信號。該相位差信號與電平檢測電路67檢測到的中心相位之差，可被看作是噪聲的幅度的表示。因此，通過在適當的時期對上述差進行積分，能夠確定該噪聲電平。
隨後，藉助數字減法器68，從信號71中減去基準信號72，從而導出一個信號73。信號73隨後經歷判定電路69的判定處理，以獲得一個控制信號74。控制信號74用於控制切換電路70—它選擇基準信號75或76。切換電路70的輸出信號用標號77表示。另外，一直到產生經過誤差校正的差分檢測輸出信號78的相繼處理都與在第二實施例中的相同。
一般地，當信號/噪聲功率比增大時，當發生誤差時輸入信號的以判定為目的的相位差的概率增大。在此方面，應該注意的是當噪聲電平高時，由於噪聲的誤差發生概率增大。因此，即使當相位差信號接近中心相位(遠離閾值相位)而以判定為目的的相位差小時，也有由於大幅度的噪聲而產生誤差的可能。由於這種情況，較好地是在閾值電平的兩側為誤差校正設定寬的範圍。與此相對比，當噪聲電平低時，由於噪聲而發生誤差的概率小。因此，通過認為誤差的發生限於閾值相位附近，可以抑制誤差校正的可能性。
因此，通過隨著信號/噪聲功率比的增大而與以判定為目的的相位差相比地增大基準值，可以更有效地防止誤差校正。換言之，通過即使在以判定為目的的相位差小但噪聲電平高的情況下也進行誤差校正，而當噪聲電平降低時則只在以判定為目的的相位差足夠大時確認誤差校正，能夠在總體上降低誤差率。
如從以上描述可見，在根據本發明的第四實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器中，在誤差校正電路中提供了電平檢測電路67、數字減法器68、判定電路69和切換電路70，以對一符號差分檢測信號進行誤差校正。其中將要與以判定為目的的相位差進行比較的基準值被設計成可變的。通過當噪聲電平低時增大誤差校正的基準值，可以比根據本發明的第二實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器更為有效地排除錯誤的校正。
實施例5本發明的第五實施例涉及具有誤差校正功能的一種差分檢測器，其中與對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路相關地提供了一種設置—該設置使得將要與以判定為目的的相位差進行比較的基準值成為可變的。
現在結合圖7，描述根據本發明的第五實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器，而圖7以功能框圖的形式顯示了用於對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的一個誤差校正電路。現在考慮的電路設置與上面結合第三實施例所描述的電路設置的不同，在於在對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路中，還提供了一個電平檢測電路79、一個數字減法器80、一個判定電路81和一個切換電路82，其中用於與以判定為目的的相位差相比較的基準值是可變的。另外，與結合第三實施例所描述的部件和信號相同或等價的部件和信號都用相同的標號表示，並省略了對其的重複描述。進一步地，直到產生以判定為目的的相位差信號60的處理都基本上與在第三實施例中的處理相同。
兩符號差分檢測信號6和四差分檢測信號28被輸入到電平檢測電路79，以分別檢測一個輸入信號電平和一個噪聲電平，從而導出一個相對於該噪聲電平地表示輸入信號電平的信號83。隨後，藉助數字減法器80從基準信號84中減去電平信號83，從而導出一個信號85。信號85隨後經歷判定電路81的判定處理，以獲得一個控制信號86。控制信號86用於控制切換電路82—它選擇基準信號87或88以輸出一個信號89。當噪聲電平高時，用於與以判定為目的的相位差信號60相比較的基準信號89被設定得低，從而允許在一個寬的範圍內對兩符號差分檢測信號進行誤差校正，而當噪聲電平低時，用於與以判定為目的的相位差信號進行比較的基準信號被設定得高，從而只允許在一個窄的範圍內對兩符號差分檢測信號進行誤差校正。一直到產生經過誤差校正的差分檢測輸出信號90的相繼處理，與在第二實施例中的相同。
如從上述描述可見，在根據本發明的第五實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器中，在對兩符號差分檢測信號進行誤差校正的誤差校正電路中提供了電平檢測電路79、數字減法器80、判定電路81和切換電路82，其中將要與以判定為目的的相位差進行比較的基準值是可變的。通過當噪聲電平低時增大用於使能誤差校正的基準值，與根據本發明的第三實施例的具有誤差校正功能的差分檢測器相比能夠更為有效地排除錯誤的校正。
從以上描述可見，本發明的教導是，通過利用四差分檢測信號對兩符號差分檢測信號進行誤差校正，並隨後利用校正的兩符號差分檢測信號對一符號差分檢測信號進行誤差校正，而進行誤差校正。因此，能夠防止由於包含在兩符號差分檢測信號中的誤差而引起的錯誤校正，從而能夠改善誤比特率特性。
另外，通過當以判定為目的的相位差小時不進行誤差校正並且只在以判定為目的的相位差大時使能誤差校正，能夠使誤差校正在以判定為目的的相位差信號的幅度小時得到禁止，從而使誤比特率特性能夠得到進一步的改善。
另外，通過當噪聲電平高時在大範圍中進行誤差校正而當噪聲電平低時只在一個窄範圍中進行誤差校正，能夠在噪聲電平時防止不正確的校正，從而更為顯著地改善誤比特率特性。
權利要求
1.一種具有誤差校正功能的差分檢測器，其特徵在於第一檢測裝置，用於使一個輸入信號延遲大體一個符號周期，以獲得一個第一差分輸入信號，從而產生與所述輸入信號和所述第一差分輸入信號之間的相位差相應的一個第一檢測信號；第二檢測裝置，用於使所述輸入信號大體延遲兩個符號周期，以獲得一個第二差分輸入信號，從而產生與所述輸入信號和所述第二差分輸入信號之間的相位差相應的一個第二檢測信號；第三檢測裝置，用於使所述輸入信號大體上延遲四個符號周期，以獲得一個第三差分輸入信號，從而產生與所述輸入信號和所述第三差分輸入信號之間的相位差相應的一個第三檢測信號；第一誤差校正裝置，用於利用所述第三檢測信號對所述第二檢測信號進行誤差校正；延遲裝置，用於把所述第一檢測信號大體上延遲兩個符號周期；以及第二誤差校正裝置，用於利用所述第一誤差校正裝置的輸出信號對從所述延遲裝置輸出的所述第一檢測信號進行誤差校正。
2.根據權利要求1的差分檢測器，其特徵在於所述第一誤差校正裝置包括一個第一延遲電路，用於把所述第二檢測信號大體上延遲兩個符號周期；一個加法器，用於把所述第二檢測信號和所述第一延遲電路的一個輸出信號加在一起；一個第一減法器，用於從所述加法器的一個輸出信號中減去所述第三檢測信號；一個第二減法器，用於從所述第一減法器的輸出信號中減去一個誤差模式信號；一個第二延遲電路，用於把所述第二減法器的輸出信號大體上延遲兩個符號周期；一個重合檢測電路，用於把所述第一減法器的輸出信號與所述第二延遲電路的輸出信號彼此比較，從而根據所述比較的結果產生所述誤差模式信號；以及一個第三減法器，用於從所述第一延遲電路的輸出信號減去所述誤差模式信號。
3.根據權利要求1的差分檢測器，其特徵在於所述第二誤差校正裝置包括一個第一延遲電路，用於把從所述延遲電路輸出的所述第一檢測信號大體上延遲一個符號周期；一個加法器，用於把從所述延遲電路輸出的所述第一檢測信號和所述第一延遲電路的一個輸出信號相加；一個第一減法器，用於從所述加法器的一個輸出信號中減去所述第二檢測信號；一個第二減法器，用於從所述第一減法器的輸出信號中減去一個誤差模式信號；一個第二延遲電路，用於把所述第二減法器的輸出信號大體上延遲兩個符號周期；一個重合檢測電路，用於把所述第一減法器的輸出信號與所述第二延遲電路的輸出信號彼此比較，從而根據所述比較的結果產生所述誤差模式信號；以及一個第三減法器，用於從所述第一延遲電路的輸出信號減去所述誤差模式信號。
4.根據權利要求1的差分檢測器，其特徵在於判定裝置，用於判定包含在所述第二檢測信號中的數據是正確還是不正確的；以及選擇裝置，用於根據所述判定裝置的判定結果有選擇地確定是否使所述第二檢測信號的誤差校正有效。
5.根據權利要求1的差分檢測器，其特徵在於判定裝置，用於判定包含在所述第一檢測信號中的數據是正確還是不正確的；選擇裝置，用於根據所述判定裝置的判定結果有選擇地地確定是否使所述第一檢測信號的誤差校正有效。
6.根據權利要求4的差分檢測器，其特徵在於所述判定裝置得到適當設置，以產生一個判定差信號—該判定差信號表示包含在所述第二檢測信號中的數據是正確還是不正確，從而把所述判定差信號與一個基準值相比較以判定所述第二檢測信號所包含的數據是校正的還是不正確的；且所述差分檢測器進一步地包括用於檢測所述第二檢測信號的信號電平和噪聲電平的裝置，用於根據所檢測的所述信號電平和所述噪聲電平來輸出一個其值可變的所述基準值。
7.根據權利要求5的差分檢測器，其特徵在於所述判定裝置得到適當設置，以產生一個判定差信號—該判定差信號表示包含在所述第一檢測信號中的數據是正確還是不正確，從而把所述判定差信號與一個基準值相比較以判定所述第一檢測信號所包含的數據是校正的還是不正確的；且所述差分檢測器進一步地包括用於檢測所述第一檢測信號的信號電平和噪聲電平的裝置，用於根據所檢測的所述信號電平和所述噪聲電平來輸出一個其值可變的所述基準值。
全文摘要
一種具有誤差校正功能的差分檢測器,用於在進行的同時檢測一個差分移相信號,包括:一個一符號差分檢測信號;一個延遲電路;一個兩符號差分檢測器;一個四符號差分檢測信號;以及,兩個誤差校正電路。利用該四差分檢測信號,由誤差校正電路對兩符號差分檢測信號進行誤差校正,同時利用校正的兩符號差分檢測信號進行一符號差分檢測信號的誤差校正。通過消除兩符號差分檢測信號的誤差,一符號差分檢測信號的誤差校正能力得到了增強。
文檔編號H04L27/22GK1193883SQ98105319
公開日1998年9月23日 申請日期1998年2月20日 優先權日1997年2月21日
發明者須藤浩章, 平松勝彥, 上杉充 申請人:松下電器產業株式會社