用於qam編碼數據的發射機的製作方法

2023-06-13 08:44:36

專利名稱：用於qam編碼數據的發射機的製作方法
背景本發明涉及在諸如電話線的無線信道那樣的有限帶寬的信道上傳輸數字信息。數字信息可包括例如數字編碼的話音。
眾所周知，正交調幅(QAM)包括把數據比特編碼成復矢量信號，其中實部和虛部每個可取多個電平中的一個電平。例如，在16QAM中，實部和虛部每個可取四個等間隔數值3、1、-1、或-3中的一個數值。這樣形成的4×4個可能的點被稱為星圖，並被顯示於

圖1上。按照這種技術的調製包括把被表示為B0B1B2B3的4比特數據數值映射為16個不同的複數信號值，如圖上所示。
圖1(b)上顯示了用於從4比特數據數值產生上述的星圖的現有技術的16QAM發射機。第一對比特B0B1被提供給第一個2-比特數字-模擬(D/A)轉換器101，以便確定實部將獲得四個數值中的哪些數值。第二對比特B2B3被提供給第二個2-比特數字-模擬(D/A)轉換器103,以便確定虛部將獲得四個數值中的哪些數值。D/A轉換器101,103中的每一個提供其輸出給兩個低通濾波器105,107中相應的一個濾波器。低通濾波器105,107的功能是當任何一個比特改變時通過對從一個值到另一個值的轉移進行平滑而限制發送的頻譜。低通濾波器105,107優選地是奈奎斯特濾波器，它具有這樣的特性，在比特改變後的正常採樣時間下，濾波器的輸出將精確地達到由輸入比特B0B1B2B3確定的數值。平滑後的實數值109被加到餘弦調製器113，而平滑後的虛數值111被加到正弦波調製器115。調製的正弦和餘弦波117，119在相加點121相加以形成複數調製載波信號123，它在相位和幅度上都變化。為保持幅度變化，現有技術需要這個信號被線性功率放大器125放大。由於低通濾波器105,107的奈奎斯特特性，如果輸出信號矢量127以正確的規則時刻被採樣，則將如圖1(a)的柵格圖所示地觀察到16個複數值中的一個值。
現有技術的16QAM發射機具有線性功率放大器125的效率不高的缺點，並且如果它呈現失真或非線性，則在輸出信號矢量127上看不到希望的16個星座點。同樣地，如果包括低通濾波器105,107的通信信道不是嚴格的奈奎斯特型，則符號間幹擾將阻止觀察到想要的星座點。
發明概要按照本發明的一個方面，提供了用於發射正交調幅信號的有創造性的發射機，它使用比線性放大器效率更高的耦合的恆定包絡發射機功率放大器，其中第一功率電平的第一放大器放大從QAM符號的最高有效比特形成的信號，以及較低功率電平的第二功率放大器放大從QAM符號的最低有效比特形成的信號。在一種實施例中，正交調幅信號是從數據比特產生的，這是通過使用第一正交相移鍵控(QPSK)調製器來把第一對數據比特編碼成四個載波信號相位中的一個相位，由此產生第一QPSK信號。第二QPSK調製器把第二對數據比特編碼成四個載波信號相位中的一個相位，由此產生第二QPSK信號。第一QPSK信號被放大到第一功率電平，以及第二QPSK信號被放大到第二功率電平。第一和第二放大的信號然後被組合，以產生把四個數據比特編碼於其中的信號。
按照本發明的第二方面，揭示了一種新的、在頻譜上高效的調製，這種調製被稱為偏移正交相移鍵控(OQPSK)調製，其中數據比特被交替地編碼成餘弦波載波電平和正弦波載波電平。在一個實施例中，數據比特是這樣實現編碼的即通過在時鐘的奇數時刻把第一子組的數據比特編碼成複數信號的實部、和通過在時鐘的偶數時刻把第二子組的數據比特編碼成複數信號的虛部來編碼數據比特。OQPSK調製提供了這樣的優點，即所有信號轉移被限制在圍繞著恆定半徑的圓的軌跡上，由此，當使用恆定包絡功率放大器時，允許較好的頻譜限制性。
按照本發明的第三方面，揭示了用於偏移正交調幅的創造性的發射機，它包括兩個或多個耦合的恆定包絡發射機功率放大器，該放大器放大分別從OQAM符號的最高有效比特和最低有效比特形成的偏移QPSK、MSK、或GMSK信號。
附圖概述通過結合附圖閱讀以下的詳細說明，將明白本發明的目的和優點，其中圖1(a)是按照現有技術的16QAM發射機所產生的覆信號值的星座的網格圖1(b)是現有技術的16QAM發射機的圖；圖2是按照本發明的一個方面的發射機的方框圖；圖3(a)-3(e)說明與本發明的發射機的一個實施例的各個不同節點有關的信號和星座點；圖4是按照本發明的另一個方面的採用OQPSK調製以提供偏移16QAM的發射機的方框圖；以及圖5(a)-5(h)說明與本發明的偏移16QAM發射機的一個實施例的各個不同節點有關的信號和星座點。
詳細描述現在將參照附圖描述本發明的各個不同特性，其中相同部件用相同參考符號表示。
圖2是按照本發明的一個方面的發射機的方框圖。發射機200的一個優點是其所具有的複製16QAM星座點的能力，即使是在採用非線性放大器時。
在優選實施例中，第一正交相移鍵控(QPSK)調製201接收兩個信息比特，B0B1，並把這些信息比特按照熟知的技術調製到載波上。也就是，QPSK星座通過使實部(I或餘弦分量)按照第一信息比特在數值+1和-1之間改變，以及使虛部(Q或正弦分量)按照第二信息比特在數值+j和-j之間改變，把兩個比特編碼成四個矢量值±1、±j中的一個矢量值。由於可被產生的所有四個矢量具有相同的幅度(即，2=1.414]]>)，所以來自第一QPSK調製器201的輸出信號可以由恆定包絡功率放大器203忠實地放大。恆定包絡功率放大器203以及在實施本發明時採用的其它放大器，可以替換地是工作在輸出飽和狀態下的功率放大器、丙類放大器、或乙類放大器。圖3(a)上顯示了出現在恆定包絡功率放大器203的輸出端上的I和Q信號，以及圖3(b)上顯示了相應的矢量星座。
剩下的兩個信息比特，B2B3，通過第二QPSK調製器205被編碼成另一個QPSK星座。來自第二QPSK調製器205的輸出信號然後被提供給第二恆定包絡放大器207，它把該信號忠實地放大到是第一恆定包絡放大器203的功率電平的一半的功率電平，這樣I和Q分量將是由第一恆定包絡放大器203產生的分量的
倍。圖3(c)顯示了出現在第二恆定包絡功率放大器207的輸出端上放大的I和Q分量。在第二恆定包絡功率放大器207的輸出端上產生的星座點因而用
來描述，並被示於圖3(d)。
第一和第二恆定包絡功率放大器203、207的輸出然後被提供到用於相加這些信號的裝置的各自的輸入端，例如圖2所示的定向耦合器209。定向耦合器209以一個比例量進一步縮放來自第二恆定包絡功率放大器207的較低功率信號，這個量是相對於來自第一恆定包絡功率放大器203的較高功率的電壓比例的
。經進一步縮放的信號然後被加到較高功率信號上。這種使用無源、無損組合網絡(例如定向耦合器209)所能達到的縮放比被限制為以k和
表示的數值。為了得到
的相對縮放比，對於較低的功率信號的耦合因子k應當是
，而對於較高的功率信號的耦合因子應當是1-k2=1-13=23=23]]>較低的功率信號相對於較高的功率信號的
的進一步的相對比例，與它的已經是相對於較高功率信號的
信號電平相結合，兩者結合而產生相對電平為較高功率信號的
的信號。這樣，±1、±j的較高功率信號與進一步按比例縮小的較低功率信號相結合，用以產生十六個星座點，其實部和虛部的每一個取四個值±1.5,±0.5中的一個值，然後它們進一步按照由定向耦合器209產生的總的
比例因子縮小。對於最大幅度(±1.5±1.5j)的星座點，來自定向耦合器的輸出值因而是
，相應於峰值功率電平為(32)2+(32)2=3]]>。這等於放大器功率的總和。所以，耦合裝置在峰值功率輸出電平時是100％的效率。也可以使用在用最高有效比特調製的信號與用最低有效比特調製的信號之間的總的比例因子的其它分配方式，而不是把
分配給功率放大器差值並把
分配給相對耦合。然而，上述優選的裝置在峰值功率輸出點可給出最大效率。因此，儘管使用了恆定包絡(非線性)放大器203,207，圖3(e)所示的16QAM星座點仍可忠實地被複製。
在圖2所示的本發明的發射機中，在星座點之間轉移的平滑化是在第一和第二QPSK調製器201、205內或者通過平滑I或Q的轉移(所謂的線性濾波)，或者通過平滑從一點到另一點的相位轉移而完成的。線性濾波使得信號在星座各點之間偏離恆定幅度，而非線性的恆定包絡放大器203、207將使得這些幅度變化畸變。無論如何，如果矢量在正確的採樣時間達到它們的精確值，則各星座點將精確地達到。在時間之間的畸變會引起頻譜能量展寬到相鄰信道。無論如何，使用本發明的16QAM發射機的傳輸的頻譜限制性比適用於恆定包絡功率放大器的其它的現有技術調製的頻譜限制性好。功率放大器中的失真也可通過使用熟知的現有技術的預失真技術而被減小，例如在授權給Ekelund等的美國專利No.5,191,597中所描述的，該專利在此引用以供參考。在Ekelund等的專利中，顯示了一種用於補償末級放大器的非線性的方法，該放大器具有已知的轉移函數HR,HΦ(分別對應於幅度和相位)，並被包括在用於線性的數字調製的正交類型的射頻發射機中，其中查表單元(ST,CT)存儲了由給定的信號矢量α所確定的正交分量的數字正弦和餘弦值(I(t,α),Q(t,α))。按照該方法，對於正交調製射頻信號r(t,α)的轉移函數HR,HΦ的值可通過尋址存儲著多個HR,HΦ值的存儲器單元而被計算。HR,HΦ的被尋址的值的正弦和餘弦值也被構成。這樣計算出來的值被乘以在查表單元(ST,CT)中所存儲的數字值，並被乘以HR的倒數值。結果，得到了正交分量的新的修正的值(i(t,α),q(t,α))，它們補償了末級放大器的非線性。
也有可能在恆定幅度軌跡中使星座點之間的轉移平滑。例如，在由恆定包絡放大器203產生的QPSK星座中的數值1+j和1-j之間轉移可通過圍繞半徑等於
的圓順時針旋轉90度而達到。然而，使用QPSK時，有可能需要轉移到直徑上相反的點，不論順時針或者逆時針圍繞恆定半徑的圓旋轉180度，比起通過原點的轉移來說，都不能提供良好的頻譜限制，因為通過原點的轉移是非恆定幅度轉移，它不能由恆定包絡放大器203、207滿意地處理。
按照本發明的再一個方面，提供了一種稱為偏移的QAM的新的調製，其中組成的QPSK信號的直徑方向上的轉移是通過在交替的時間間隔內改變實部和虛部，而不是同時改變，從而得以避免的。這種調製在最通常形式下不具有數字符號對應網格上的多個星座點中的一個點的特性，而是具有這樣的特性，基本數據比特的一半被編碼成在數據時鐘的比如說奇數時間間隔期間得到的覆信號的實數值，而數據比特的另一半被編碼成在數據時鐘的(在本例中是)偶數時間間隔期間得到的覆信號的虛數值。當然，指定交替的時鐘間隔為「奇」和「偶」間隔是任意的，並不意味著限制。然而，繼續我們的第一個例子，數據是這樣解碼或解調的信號的實數部分在奇數間隔採樣，這時虛數部分是在虛數值之間或者為不確定，而虛數部分則在偶數期間採樣，這時實數部分為不確定。這樣，不存在星座點的網格，而是在偶數時間有一組虛數的或水平的「條帶」而在奇數時間有一組實數的或垂直的條帶。
偏移QPSK只在例如1+j和1-j之間有轉移(即，轉過90度)，而決沒有通過180度的直徑方向的轉移，例如從1+j到1-j。這樣，所有轉移可被限制於圍繞恆定半徑圓周的軌跡。這個約束產生了恆定包絡信號，它可被具有高效率的丙類功率放大器放大。這樣，最終結果的偏移16QAM信號的頻譜約束相比起使用非線性放大器的現有技術的16QAM調製，得到了改進。
現在參照圖4描述採樣偏移16QAM的發射機400的實施例。在這個實施例中，第一偏移QPSK調製器401接收兩個信息比特，B0B1，並按照上面描述的本發明的技術把這些比特調製在一個載波上。也就是，這兩個比特之一，比如說B0，是通過使實部(I或餘弦分量)在數據時鐘的奇數間隔按照信息比特B0的數值在數值+1和-1之間改變而被編碼，以及使另一個比特(在本例中是B1)，是通過使虛部(Q或正弦分量)在數據時鐘的偶數間隔，按照信息比特B1的數值在數值+j和-j之間改變而被編碼。這些實部和虛部在偏移QPSK調製器401中被組合，最終結果的信號被提供到恆定包絡放大器403。由於這個信號的所有轉移都被限制在圍繞恆定半徑圓周的軌跡，由此產生恆定包絡信號，這些信號可被恆定包絡放大器403忠實地放大，它可以是具有高效率的丙類功率放大器。圖5(a)顯示了出現在恆定包絡功率放大器403的輸出端的I和Q分量。正如上面解釋的，這種類型的調製不產生點矢量的星座，如傳統的QPSK調製中那樣。相反，實數分量在虛數分量是不確定時的奇數時鐘時間達到±1的數值，如圖5(b)所示，而虛數分量在實數分量是不確定時的偶數時鐘時間達到±j的數值，如圖5(c)所示。
剩餘的兩個信息比特，B2B3，通過第二偏移QPSK調製器405被編碼成另一個垂直與水平條帶的偏移QPSK組。從第二偏移QPSK調製器405的輸出信號然後被提供到第二恆定包絡放大器407，它忠實地把該信號放大到第一恆定包絡放大器403的功率電平的一半的功率電平。這樣，I和Q分量的幅度將是由第一恆定包絡放大器403所產生的分量的
倍。圖5(d)顯示了出現在第二恆定包絡功率放大器207的輸出端上的放大的I和Q分量。圖5(e)顯示了在奇數時鐘間隔期間出現的放大的垂直條帶，以及圖5(f)顯示了在偶數時鐘間隔期間出現在第二恆定包絡功率放大器407的輸出端上的放大的水平條帶。
第一和第二恆定包絡功率放大器403、407的輸出然後被提供到用於相加這些信號的裝置的各自的輸入端，例如圖4所示的定向耦合器409。定向耦合器409以一個比例量進一步縮小來自第二恆定包絡功率放大器407的較低功率信號，這個量是相對於來自第一恆定包絡功率放大器403的較高功率的電壓比例的
。在定向耦合器中用於達到這個相對比例的技術在上面圖2的實施例中已被描述。經過進一步縮小的信號然後被加到較高功率信號上。較低的功率信號相對於較高功率信號有進一步的
的相對比例，加上它已經有相對於較高功率信號的
的信號電平，兩者相結合，組合產生了相對電平為較高功率信號的
的信號。這樣，較高功率信號與較低功率信號相結合進一步按比例縮到
，從而在奇數時鐘時間期間產生圖5(g)的水平(實數)條帶，以及在偶數時鐘時間期間產生圖5(h)的水平(虛數)條帶。垂直條帶可以具有四個值±1.5，±0.5中的任一個值，這些值進一步按照由定向耦合器409產生的
總的比例因子減小。同樣地，垂直條帶可以具有四個值±1.5j,±0.5j中的任一個值，進一步按照由定向耦合器409產生的
總的比例因子被減小。通過在奇數時鐘時間對信號採樣，以及還通過在其相應的偶數時間對信號採樣，就可以確定十六個不同數值中的一個數值。
在本發明的另一個實施例中，上面列出的原則可被擴展到更高階QAM星座，例如具有64或256點的星座，通過第三或第四恆定包絡功率放大器以適當功率比例的加法和使用輸出耦合器的比例加法，使得其每一個以二進位電壓比值1∶1/2∶1/4…等等提供輸出星座的一個部分。這樣的變化方案可被認為屬於如附屬權利要求所描述的本發明的精神和範圍內。
這在技術上是熟知的，即當通過使角度改變平滑化而使矢量軌跡被限制成沿著恆定包絡的圓周時，具有其相位角的轉移不大於90度的偏移QPSK會使它本身更易於成為在頻譜上是受限的。相位角的變化速率按定義是信號頻率從其標稱的中心頻率的瞬時偏移量。如果相位角從一個數據比特周期到下一個比特周期的變化以恆定速率發生，即，在一個比特時間間隔內使相位角旋轉±90度，則等效的頻率改變是每個比特四分之一周期，或B/4Hz，其中B是比特率。這種類型的恆定速率引起一種被稱為最小移位鍵控(MSK)的恆定包絡OQPSK形式。
在MSK中，角度變化以恆定平滑速率發生，但它們的導數，即瞬時頻率，在相位變化的方向從順時針改變到逆時針旋轉時就以突發方式改變。這樣，角度是連續函數，其導數(頻率)也是連續函數(但具有突發跳步)，然而，頻率的導數在突發跳步點具有不定的不連續性(狄拉克函數)。
在想要的信號頻帶以外，頻譜下降的速率是每個倍頻程6N dB，其中N是包含非連續性的最低階導數的階數；這樣，因為在MSK情況下，相位角的二階導數包含非連續性，所以帶外頻譜以每個倍頻程12dB下降。
通過對頻率波形進一步濾波，以使得頻率的突發跳步被平滑變化所代替，非連續性可從相位的二階導數移到更高的階數，這樣，可導致頻譜下降得更快。然而，無論何時使用恆定包絡調製時，對頻譜的限制會有一個限度，因為發射信號的實際分量正比於相位的正弦和餘弦，而它們是非線性函數。經驗表明，在這些條件下，對頻率波形的高斯形狀的低通濾波產生可達到的最佳頻譜限定量；MSK的這種方案被稱為高斯濾波最小移位鍵控(GMSK)，並被用於所謂的全球移動通信系統(GSM)的歐洲數字蜂窩系統中。GMSK事實上是由參量BT即高斯濾波器-3dB帶寬B與信息比特持續期(比特周期)T的乘積來描述的一個調製族。較小的BT值提供較嚴密的頻譜限制，其代價是信號在下一個比特周期開始其新的軌跡之前不會達到嚴格的標稱星座點，這是一種稱為「局部響應」的現象，這使得信號較難被有效地解碼。在頻譜限制度與局部響應現象之間的折衷留給任何特定系統的設計者。
其它的頻率波形濾波器，例如奈奎斯特濾波器，也可被使用，它確保信號通過標稱星座點，即它不呈現局部響應效應。
無論何時在星座點之間的轉移通過濾波而被平滑時，轉移的形狀(軌跡)不僅僅取決於起始點和結尾點(當前數據比特)，也取決於先前的和將來的數據比特。軌跡形狀所依據的相繼數據比特的數量等於濾波器的脈衝響應長度。如果這個長度是數據比特周期的有限數L，如當使用有限脈衝響應(FIR)濾波器的情況，則會產生有限數量的即2的L次方的不同軌跡形狀，相應於L個二進位比特的所有可能的圖案。這些波形可以被預先計算，並作為一系列波形樣本被存儲在查找表中，根據通過使用L個相連的數據比特所形成的地址被調用。所調用的樣本可經數-模轉換以產生模擬的I、Q調製波形。通過存儲預計算的Δ-∑調製的表示波形的比特序列，D/A轉換器也可被取消，這正如美國專利申請No.08/305,702中所描述的那樣，該專利申請在此引用以供參考。
上面已解釋，至少包括OQPSK、MSK、和GMSK調製的一定的組合是如何互相緊密相關的，它們基本上由相同的星座點表示數據，只是在星座點之間的轉移形狀不同。這些調製的任何一種都可在本發明中被使用來編碼數據比特對，用不同的數據比特對編碼的信號然後被縮放和相加，以形成本發明的偏移QAM信號。
本發明已參照具體實施例被描述。然而，本領域的技術人員很容易看到，有可能以不同於上面所描述的優選實施例的特定形式來實現本發明。這可以在不背離本發明的精神下實現優選實施例只是說明性的，而無論如何都不應當被認為是一種限制。本發明的範圍由所附權利要求而不是前面的描述給出，並且屬於權利要求範圍以內的所有變動和等價物都認為是包含於其中的。
權利要求
1．用於從數據比特產生正交調幅信號的發射機，該發射機包括第一正交相移鍵控(QPSK)裝置，用於把第一對數據比特編碼成四個載波信號相位之一，由此產生第一QPSK信號；第二正交相移鍵控(QPSK)裝置，用於把第二對數據比特編碼成四個載波信號相位之一，由此產生第二QPSK信號；第一功率放大器，用於把第一QPSK信號放大到第一功率電平，以及在第一功率放大器的輸出端提供第一放大信號；第二功率放大器，用於把第二QPSK信號放大到第二功率電平，以及在第二功率放大器的輸出端提供第二放大信號；以及組合裝置，用於組合第一和第二放大信號，以產生在其中對四個數據進行編碼的信號。
2．權利要求1的發射機，其特徵在於，還包括平滑裝置，用於使第一和第二QPSK信號從一個相位編碼值到另一個相位編碼值的轉移變得平滑。
3．權利要求2的發射機，其特徵在於，其中平滑裝置包括一個或多個低通濾波器。
4．權利要求2的發射機，其特徵在於，其中平滑裝置包括能使用存儲在查找表中的預計算的數位化波形的裝置。
5．權利要求4的發射機，其特徵在於，其中查找表保存著預計算的波形，它們對在第一和第二功率放大器中的失真是經過預先補償的，從而使第一和第二功率放大器的輸出包含減小的失真。
6．權利要求1的發射機，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器每個是丙類放大器。
7．權利要求1的發射機，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器每個是乙類放大器。
8．用於把數據比特組編碼成複數信號以便進行發射的設備，該設備包括用於在時鐘的奇數時刻把數據比特的第一子組編碼成複數信號的實部的裝置；以及用於在時鐘的偶數時刻把數據比特的第二子組編碼成複數信號的虛部的裝置。
9．權利要求8的設備，其特徵在於，其中用於編碼第一子組的裝置包括用於按照數據比特的第一子組的比特極性選擇多個預定信號值之一的裝置；以及用於編碼第二子組的裝置包括用於按照數據比特的第二子組的比特極性選擇多個預定信號值之一的裝置。
10．權利要求9的設備，其特徵在於，其中各預定信號值相互間是等間隔的。
11．用於把數據比特組編碼成複數信號以便進行發射的設備，該設備包括用於把第一對數據比特編碼成第一偏移正交相移鍵控(OQPSK)信號的裝置；用於把第二對數據比特編碼成第二OQPSK信號的裝置；第一功率放大器，用於把第一OQPSK信號放大到第一功率電平；第二功率放大器，用於把第二OQPSK信號放大到第二功率電平；以及組合裝置，用於組合第一和第二功率放大器的輸出，以產生在其中對四個數據進行編碼的復矢量調製信號。
12．權利要求11的設備，其特徵在於，還包括平滑裝置，用於使第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移變得平滑，由此得到復矢量調製信號的頻譜限制度。
13．權利要求12的設備，其特徵在於，其中平滑裝置包括至少一個低通濾波器，用於平滑第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移。
14．權利要求12的設備，其特徵在於，其中平滑裝置包括能使用預計算的存儲的數位化的轉移波形的裝置，以便平滑第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移。
15．權利要求14的設備，其特徵在於，其中存儲的數位化的轉移波形對在第一和第二功率放大器中的失真是經過預補償的，這樣，由第一和第二功率放大器提供的放大的信號包含顯著減小的失真。
16．權利要求12的設備，其特徵在於，其中存儲的數位化的轉移波形的轉移是沿著恆定幅度的軌跡的。
17．權利要求12的設備，其特徵在於，其中恆定幅度的軌跡是通過使用高斯最小移位鍵控調製而形成的。
18．權利要求11的設備，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是恆定包絡功率放大器。
19．權利要求11的設備，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是工作在輸出飽和狀態下。
20．權利要求11的設備，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是丙類放大器。
21．權利要求11的設備，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是乙類放大器。
22．用於從數據比特產生正交調幅信號的方法，該方法包括利用正交相移鍵控(QPSK)來把第一對數據比特編碼成四個載波信號相位之一，由此產生第一QPSK信號；利用QPSK來把第二對數據比特編碼成四個載波信號相位之一，由此產生第二QPSK信號；通過把第一QPSK信號放大到第一功率電平，產生第一放大信號；通過把第二QPSK信號放大到第二功率電平，產生第二放大信號；以及組合第一和第二放大信號，以產生由這四個數據編碼而成的信號。
23．權利要求22的方法，其特徵在於，還包括平滑第一和第二QPSK信號從一個相位編碼值到另一個相位編碼值的轉移的步驟。
24．權利要求23的方法，其特徵在於，其中平滑步驟包括使用一個或多個低通濾波器以便平滑第一和第二QPSK信號從一個相位編碼值到另一個相位編碼值的轉移的步驟。
25．權利要求23的方法，其特徵在於，其中平滑步驟包括使用存儲在查找表中的預計算的數位化的波形平滑第一和第二QPSK信號從一個相位編碼值到另一個相位編碼值的轉移的步驟。
26．權利要求25的方法，其特徵在於，其中查找表保存著預計算的波形，它們已經過預補償以減小在產生第一和第二放大信號的步驟中出現的失真。
27．權利要求22的方法，其特徵在於，其中產生第一放大信號的步驟包括使用第一丙類放大器把第一QPSK信號放大到第一功率電平的步驟；以及產生第二放大信號的步驟包括使用第二丙類放大器把第二QPSK信號放大到第二功率電平的步驟。
28．權利要求22的方法，其特徵在於，其中產生第一放大信號的步驟包括使用第一乙類放大器把第一QPSK信號放大到第一功率電平的步驟；以及產生第二放大信號的步驟包括使用第二乙類放大器把第二QPSK信號放大到第二功率電平的步驟。
29．用於把數據比特組編碼成複數信號以便進行發射的方法，該方法包括以下步驟在時鐘的奇數時刻把第一子組的數據比特編碼成複數信號的實部；以及在時鐘的偶數時刻把第二子組的數據比特編碼成複數信號的虛部。
30．權利要求29的方法，其特徵在於，其中第一子組的編碼步驟包括按照第一子組的數據比特的比特極性選擇多個預定信號值中的一個信號值；以及第二子組的編碼步驟包括按照第二子組的數據比特的比特極性選擇多個預定信號值中的一個信號值。
31．權利要求30的設備，其特徵在於，其中預定信號值相互之間是等間隔的。
32．用於把數據比特組編碼成複數信號以便發射的方法，該方法包括以下步驟把第一對數據比特編碼成第一偏移正交相移鍵控(OQPSK)信號；把第二對數據比特編碼成第二OQPSK信號；使用第一功率放大器把第一OQPSK信號放大到第一功率電平；使用第二功率放大器把第二OQPSK信號放大到第二功率電平；以及組合第一和第二功率放大器的輸出，以產生在其中對四個數據進行編碼的復矢量調製信號。
33．權利要求32的方法，其特徵在於，還包括平滑第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移的步驟，由此得到復矢量調製信號的頻譜限制度。
34．權利要求33的方法，其特徵在於，其中平滑步驟包括使用低通濾波器來平滑第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移。
35．權利要求33的方法，其特徵在於，其中平滑步驟包括使用預計算的存儲的數位化的轉移波形來平滑第一和第二OQPSK信號從一個編碼信號值到另一個編碼信號值的轉移。
36．權利要求35的方法，其特徵在於，其中存儲的數位化的轉移波形對在第一和第二功率放大器中的失真是經過預補償的，這樣，由第一和第二功率放大器提供的放大的信號包含顯著減小的失真。
37．權利要求33的方法，其特徵在於，其中存儲的數位化的轉移波形的轉移是沿著恆定幅度的軌跡的。
38．權利要求37的方法，其特徵在於，其中恆定幅度的軌跡是通過使用高斯最小移位鍵控調製而形成的。
39．權利要求32的方法，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是恆定包絡功率放大器。
40．權利要求32的方法，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器工作在輸出飽和狀態下。
41．權利要求32的方法，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是丙類放大器。
42．權利要求32的方法，其特徵在於，其中第一和第二功率放大器是乙類放大器。
全文摘要
通過使用第一正交相移鍵控(QPSK)調製器,從數據比特產生正交調幅信號,該第一QPSK調製器用於把第一對數據比特編碼成四個載波信號相位之一,由此產生第一QPSK信號。第二QPSK調製器把第二對數據比特編碼成四個載波信號相位之一,由此產生第二QPSK信號。第一QPSK信號被放大到第一功率電平,以及第二QPSK信號被放大到第二功率電平。第一和第二放大信號然後被組合,以產生由這四個數據編碼而成的信號。在本發明的另一個方面,使用了被稱為偏移正交相移鍵控(0QPSK)的新型的調製來代替第一和第二QPSK調製器,這樣,形成了偏移正交調幅(0QAM)發射機。0QPSK調製器通過在時鐘的奇數時刻把數據比特的第一子組編碼成複數信號的實部,以及通過在時鐘的偶數時刻把數據比特的第二子組編碼成複數信號的虛部,來編碼數據。0QPSK調製提供了這樣的優點,即所有信號轉移被限制在圍繞著恆定半徑的圓的軌跡上,由此可產生頻譜效率。
文檔編號H04L25/02GK1222277SQ97195491
公開日1999年7月7日 申請日期1997年5月19日 優先權日1996年6月12日
發明者P·W·登特 申請人:艾利森公司