濾波器裝置的製作方法
2023-10-10 14:56:34
專利名稱：濾波器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及濾波器裝置和無線電通信終端設備，特別是適用於，通過被限制的適當頻帶的通信介質進行通訊的無線電通信系統中使用的濾波器裝置和無線電通信終端設備。
到現在為止，在這類無線電通信終端設備中，將被發射的數據信號(在下文指的是基帶信號)是作為數位訊號被產生的。該無線電通信終端設備通過利用濾波器裝置將產生的基帶信號轉換成保持在規定頻帶的模擬信號。在此之後，利用已經被轉換成模擬信號的基帶信號調製載波並發射該調製的信號。
圖1示出已經安裝在無線電通信終端設備中的一濾波器裝置的電路結構，在振蕩器1中已經產生的時鐘信號S1被送到分頻器2。分頻器2將時鐘信號S1的頻率降低為一個整數分之一，以便產生基準時鐘信號S2，然後將它提供給分頻器3以及還提供到傳輸濾波器4。分頻器3進一步將基準時鐘信號S2降低一個整數分之一，以便產生基準時鐘信號S3，並提供它到傳輸符號形成單元5。該無線電通信終端被直接用於CDVA-PCS的終端，和ANSI標準的J-STD-008規定，在傳輸符號形成單5中產生的基帶信號的頻率應為1.2288MHz。因而，在振蕩器1中產生的時鐘信號S1應是19.6608MHz，在分頻器2中產生的基準時鐘信號S2應是4.9152MHz，以及在分頻器3中產生的基準時鐘信號S3應是1.2288MHz。
在給定的基準時鐘信號S3的基礎上，該傳輸符號形成單元5產生基帶信號S4。該傳輸符號形成單元5將與基準時鐘信號S3的相同頻率的基帶信號S4送到傳輸濾波器4。
傳輸濾波器4包括再取樣器6，數字濾波器7和數模轉換器8(稱D/A轉換器)，以及它對從分頻器2提供的基準時鐘信號S2的基礎起作用。該傳輸濾波器4將從傳輸符號形成單元5提供的基帶信號S4輸入到再取樣器6。再取樣器6利用基準時鐘信號S2的頻率進行基帶信號S4的過採樣處理。再取樣器6這樣在其頻率是基帶信號S4的整數倍的基準時鐘信號S2的基礎上執行過採樣處理。再取樣器6將通過這樣的過採樣處理已經獲得的脈衝信號S5傳送到數字濾波器7。該數字濾波器7根據規定的頻率特性再量化該脈衝信號S5。數字濾波器7將通過這樣的量化所獲得的量化的信號S6傳送到D/A轉換器8。該D/A轉換器8將量化的信號S6轉換成模擬信號，然後利用模擬低通濾波器(未示出)只提取該信號的規定頻帶並加以輸出。
那就是，如圖2A所示，在傳輸符號形成單元5中產生的基帶信號S4是1.2288MHz的脈衝串，以及，當在頻率軸上觀察時，1.2288MHz寬的頻帶重複表現為每個1.2288MHz。
如圖2B所示，再取樣器6對具有等於1.2288MHz4倍的4.9152MHz的這樣的基帶信號S4進行過採樣，使得基帶信號S4的帶寬被展寬到4.9152MHz的寬度。這一4.9152MHz的頻帶包含著1.2288MHz 4倍那樣多的初始信息。具體說，通過在基帶信號S4的脈衝串間插入3個「0」信息(圖中，相應脈衝間的點劃線部分來實現這樣的過採樣。
如圖2C所示，通過過採樣獲得的脈衝信號S5的頻帶由數字濾波器7弄窄。通過發送以這種方法弄窄頻帶寬度所獲得的量化的信號S6，該傳輸濾波器4能夠產生圖中所示的包絡形式的信號。通過輸出經由低通濾波器這樣產生的信號，該無線電通信終端設備只提取和輸出它的規定的頻帶。
利用傳輸濾波器4以這樣方式執行過採樣處理，該無線電終端設備能夠將基帶信號S4的各頻帶之間的相應間隔展寬，這樣也就能夠利用模擬低通濾波器容易地提取規定頻帶。即，通過將基帶信號S4進行過採樣處理，使該無線電通信終端設備適應於可降低該對模擬低通濾波器所需要的特性，這樣來降低負載。
另一方面，上述ANSI標準的J-STD-008規定，即代碼分隔多重存取(CDMA)被用於傳輸/接收的信道的間隔設置應為50KHz。這樣，在基於該標準的無線電通信終端設備中，產生50KHz整數倍的時鐘信號，並提供給配備有用於對發射/接收信號進行頻率調節的RF模塊的分頻器，以及啟動PLL合成器，從而以50KHz的分隔方式執行調諧。
那就是說，在上述基於ANSI標準的J-STD008的無線電通信終端設備中，它需要分別配備用於產生每個時鐘信號，用於產生基帶信號S4和用於執行信道調諧的時鐘信號的各個振蕩器。在這裡可以假設用一個能產生具有兩者共同倍數的頻率的時鐘信號的振蕩器，然而，由於頻率太高，而與實際條件的距離太遠。
還有，在這樣結構的無線電通信終端設備中，如上所述，需要用於產生基帶信號S4的振蕩器1和用於調諧信道的振蕩器這兩方面。與此相聯繫，因為時鐘信號需要高精度，通常是利用被稱之為電壓控制溫度補償的石英晶體振蕩器(VCTCXO)的一種振蕩器作為用於無線電通信終端設備的時鐘信號的振蕩器。
然而，在以此方法提供分離的振蕩器的情況下，存在這樣的問題，即在設備中設置相應振蕩器的位置，使得用於安裝其它單元的安裝面積減少了，使用這種結構會變得複雜，也會使設備的縮小而被夭折。為避免這樣的問題，需要這樣一種方案，即從一個振蕩器分別產生兩個頻率的時鐘信號。
例如，在振蕩器中產生的原始時鐘信號被用作為信道調諧的時鐘信號。另一方面，將由振蕩器產生的時鐘信號進行頻率轉換，以便產生出用於形成基帶信號的時鐘信號。以此方法，能夠從一個振蕩器產生的時鐘信號獲得兩個不同頻率的時鐘信號。
然而，由於它不是由一個振蕩器產生的振蕩信號，由這樣頻率轉換獲得的用於基帶信號建立的時鐘信號含有跳躍(偏差)分量。這樣的時鐘信號在數位訊號的基帶信號建立時間不會產生大的問題，但是，在這樣一種時鐘信號基礎上產生的基帶信號在經過數模轉換，以及然後輸入到傳輸濾波器，以便建立起模擬信號的傳輸信號的情況下存在著這樣的問題，即在輸出的傳輸信號中產生頻譜失真。
考慮到上述問題，本發明的一個目的是提供一種傳輸濾波器和無線電通信終端設備，它能夠校正因為跳躍分量而產生的傳輸信號的頻譜失真並簡化其結構。
通過依據本發明的濾波器裝置的方案，已經實現了本發明的上述目的和其它目的，其中的基準時鐘傳送裝置傳送具有規定頻率的基準時鐘信號；數據信號產生裝置產生與基準時鐘信號異步的數據信號；觸發信號傳送裝置，當基準時鐘信號和數據信號之間產生的偏差超過基準信號的一個時鐘的間隔時傳送觸發信號；和，數字電路裝置根據基準時鐘信號再採樣該數據信號，並通過增加或減少對基準信號的一個時鐘間隔的再採樣的採樣周期來改變再採樣的放大比率。
通過只在基準信號和數據信號之間檢測到的瞬時偏差這樣的時機來改變過採樣的放大比率，它就能校正該瞬時偏差，這是由這樣的事實即基準信號的頻率和數據信號的頻率彼此異步，並防止傳輸信號的頻譜失真的產生，以上是利用了與提供給其它系統的用於產生沒有任何麻煩的傳輸信號的數據信號相異步的基準信號。
從伴隨相關附圖的詳細描述中會更加理解本發明的本質、原理和應用，附圖中相似部件標有相似序號或字符。
在這些附圖中圖1是普通傳輸濾波器及其外圍設備的結構方框圖；圖2A至2C是用於解釋通過傳輸濾波器進行信號處理的示意圖；圖3是根據第一實施例的傳輸濾波器及其外圍設備的結構方框圖；圖4是根據第二實施例的傳輸濾波器的內部結構的方框圖；圖5A至5D是用於解釋由尋址單元指明的地址值的狀態轉換的示意圖；圖6是用於解釋在控制信號沒有從計數器給出的情況下，對應由每個尋址單元傳送的地址值而改變分支值的時間圖；圖7A至7D是用於解釋由尋址單元指明的地址值的狀態變換的示意圖；圖8描述了每個尋址單元的控制過程的流程圖；和圖9是用於解釋在控制信號沒有從計數器給出的情況下，對應由每個尋址單元給出的地址值改變分支值的時間圖。
參考附圖將描述本發明的最佳實施例圖3所示的是作為整個的其中配置有無線電通信終端設備的濾波器的電路結構，其中在振蕩器11中產生的時鐘信號S11送到每個時鐘頻率轉換器12和分頻器13。19.8MHz的時鐘信號S11的頻率並不是在傳輸符號形成單元16中產生的基帶信號S15的1.2288MHz的整數倍。
在來自振蕩器11的時鐘信號S11的基礎上，分頻器13通過將時鐘信號S11的頻率變低成一個整數分之一來產生基準時鐘信號S12。特別是，時鐘信號S11的頻率被4除，使得產生4.95MHz頻率的基準時鐘信號S12。分頻器13將該時鐘信號S11和基準時鐘信號S12送到傳輸濾波器14。在傳輸濾波器14中，時鐘信號S11提供給過採樣器17和數字濾波器18，和基準時鐘信號S12提供給D/A轉換器19。
另一方面，時鐘頻率轉換器12在每個規定周期提出一個時鐘信號S11的脈衝波，以便產生是時頻率已被改變的該時鐘信號S11的時鐘信號S13。特別是，通過在每4125/29的間隔提出一個時鐘信號S11的脈衝波，該是基帶信號S15的頻率1.2288MHz整數倍的19.6608MHz的基準時鐘信號S13就這樣被仿製產生了。即，將被提出的脈衝波的間隔是從時鐘信號S11的頻率和基帶信號S15的頻率之間的差值與時鐘信號S11的頻率的比率中獲得的，即finfin-fout(1)]]>這裡，fin是由振蕩器11產生的時鐘信號S11的頻率，和fout是基帶信號S15的頻率。通過在這樣間隔基礎上提出時鐘信號S11的脈衝波，時鐘頻率轉換器12能獲得fout的頻率輸出。
然而，作為時鐘頻率轉換器12的輸出的時鐘信號S13由除法器15除。因而，實際上，將被提出的脈衝波的間隔是從時鐘信號S11的頻率和基帶信號S15的頻率的N倍之間的差值與時鐘信號S11的頻率的比率獲得的，即，finfin-(Nxfout)(2)]]>這裡，N是分頻器15的分頻係數。由於時鐘信號S11的頻率fin是19.8MHz，基帶信號S15的頻率是1.2288MHz，和分頻器15的分頻係數N，如下所述從已知等式(2)可知是16，那就是，通過在如上所規定的4125/29的間隔處提出該脈衝波以及然後利用分頻器15分頻該已被提出的脈衝波的信號，這樣就能獲得基帶信號S15的頻率為1.2288MHz的輸出。
時鐘頻率轉換器12傳遞19.6608MHz的所產生的基準時鐘信號S13給分頻器15。分頻器15利用係數16對基準時鐘信號S13進行分頻，以便產生1.2288MHz的基準時鐘信號S14，以及然後將它提供給傳輸符號形成單元16。在基準時鐘信號S14的基礎上，該傳輸符號形成單元16產生相同頻率的基帶信號S15，以及然後傳送它到傳輸濾波器14。
其間，時鐘頻率轉換器12在提出時鐘信號S11的脈衝波期間產生觸發信號S16，並傳遞它給傳輸濾波器14。傳輸濾波器14將觸發信號S16送到再採樣器17。
再採樣器17在時鐘信號S11的基礎上進行基帶信號S15的過採樣。過採樣的放大比率基本上是16。在此情況下，由於基帶信號S15是1.2288MHz和時鐘信號S11是19.8MHz，所以時鐘信號S11和基帶信號S15彼此不同步。從而，再採樣器17的再採樣步速和基帶信號S15的輸入步速彼此偏離。再採樣器17通過利用觸發信號S16校正這種偏差。
觸發信號S16被從時鐘頻率轉換器12提供到再採樣器17。該觸發信號S16是在提出19.8MHz的時鐘信號S11的脈衝波期間產生的，從而，它可以被說成，該信號S16表示了為校正在時鐘信號S11和19.6608MHz的基準時鐘信號S13之間偏差的定時。再採樣器17將一個時鐘插入到由觸發信號S16所示期間的過採樣的間隔中去，並利用放大率17而不是16隻在此定時的瞬間進行過採樣，從而來校正上述偏差。再採樣器17將由基帶信號S15這樣的過採樣所獲得的19.8MHz的脈衝信號S17傳遞給數字濾波器18。
數字濾波器18在時鐘信號S11的基礎上操作，並降低19.8MHz的脈衝信號S17的頻帶寬度，以便產生4.95MHz的量化的信號S18。特別是，濾波器18在脈衝信號S17的4/1個脈衝波的比率處產生一個信號S18。數字濾波器18將以此方法獲得的量化信號S18傳遞到D/A轉換器19。
在4.95MHz的基準時鐘信號S12的基礎上操作的D/A轉換器19將作為數位訊號的量化信號S18轉換成模擬信號，然後加以輸出。以此方法轉換成模擬的信號輸入到模擬低通濾波器(未示出)，並只提取所希望的頻率分量。
將會解釋，在上述配置中，為什麼由振蕩器11產生的時鐘信號S11的頻率設置在19.8MHz，並首先說明對時鐘信號S11所需要的4種狀態。
首先，在無線電通信終端設備中使用的振蕩器通常是電壓控制的石英晶體振蕩器，以及，尤其是那些容易獲得的十幾MHz到二十幾MHz的。因而，最好是，該時鐘信號設置在十幾MHz到二十幾MHz。其次，在無線電通信設備中，1.2288MHz的基帶信號在傳輸側或接收側要經受8或4放大比率的過採樣，從而，時鐘信號需要的那些頻率至少是1.2288MHz的8倍。第三，因為ANSI標準的J-STD-008提供的，代碼間隔多重存取(CDMA)信道的信道間隔應是50KHz，所以，頻率是50KHz整數倍的信號需要用於調諧的時鐘信號。第四，還應考慮到ANST標準的J-STD-008應有能力處理模擬通信系統。作為模擬通信系統的典型形式的高級行動電話系統的信道間隔是30KHz。從而，它希望用於調諧的時鐘信號的頻率是30KHz的整數倍。
然而，要滿足上述所有條件是困難的，應當取消任何條件；因此這第二個條件，即頻率是1.2288Mhz 8倍的條件應當從需要的條件中取消。但是，通過上述配置和方法，由於利用近似於基帶信號S15的頻率整數倍的頻率的時鐘信號S11，頻率是基帶信號S15整數倍的基準時鐘信號S13能夠被模仿產生出來，從而也沒有產生太大問題。
依據第二條件是基帶信號S15的整數倍的並能夠滿足第一條件的頻率成為19.6608MHz頻率的信號，然而該頻率不能滿足第3條件。因此，都熟知的是，19.8MHz頻率的信號作為在振蕩器11中產生的時鐘信號S11是足夠的，因為它的頻率近似於19.6608MHz的頻率並滿足第三和第四條件。
該無線電通信終端設備藉助于振蕩器11產生滿足上述條件的19.8MHz的時鐘信號S11，並使用它用於信道調諧(未示出)，然後在從等式(2)獲得的每個間隔處，利用時鐘頻率轉換器12從時鐘信號S11中提取脈衝波，以便能仿製產生出19.6608MHz的頻率的基準時鐘信號S13，以及從該基準時鐘信號S13產生出1.2288MHz的基帶信號S15。
在此方法中，該無線電終端設備適合於在由振蕩器產生的時鐘信號S11的基礎上仿製產生出基準時鐘信號S13，並使得該設備從由單個振蕩器11產生的時鐘信號S11中能獲得不同頻率的基準時鐘信號S13；這樣，整個配置得到簡化。因為一般作為振蕩器11的電壓控制溫度補償的石英晶體振蕩器(VCTCXO)是昂貴的，所以整個無線電通信終端設備適合於只用由單個振蕩器11沒有任何麻煩地產生的時鐘信號S11來驅動。
此外，在基準時鐘信號S13基礎上產生的基帶信號S15由再採樣器17進行過採樣。特別是，該再採樣器17進行的過採樣處理，實際上是處理基帶信號S15的16倍的頻率的19.6608MHz作為該工作頻率，這樣，該基帶信號S15要經過放大比率為16的過採樣處理。但是，實際上該再採樣器是在19.8MHz的時鐘信號S11的基礎上被驅動的，因而，就產生了基帶信號S15的輸入遲滯於過採樣處理的時間。在過採樣處理在遲滯產生情況下進行時，在獲得的脈衝信號S17中就產生了頻譜失真。
為此理由，將觸發信號S16從時鐘頻率轉換器12送到再採樣器17，以及採樣的放大比率對應由觸發信號S16指明的期間加以改變。時鐘頻率轉換器12通過移出對應於在每個規定間隔來自時鐘信號S11的1時鐘的僅只脈衝波的一部分，來仿製產生基準時鐘信號S13，以及將指明該移出時間的觸發信號S16送到再採樣器17。該再採樣器17基本上是以16放大比率進行過採樣處理，以及只在觸發信號S16已被輸入這種期間的瞬間才進行17放大比率的過採樣處理。
那就是說，實際上由於通過時鐘頻率轉換器12移去了對應於一個時鐘的脈衝波的一部分，所以再採樣器17的採樣頻率和基帶信號S15彼此並不同步，通過對應於一個時鐘的幅度來增加採樣的放大比率和在由觸發信號S16指明的期間的瞬間進行17放大比率的過採樣，那麼基於上述遲滯的時間偏差可以被校正。
以此方法，該無線電通信終端設備根據觸發信號S16改變再採樣器17的採樣放大比率，因而，該基帶信號S15相對於採樣頻率的時間偏差可以被校正，以及在脈衝信號S17中產生的頻譜失真也能減至最小。在這種關聯中，甚至雖然進行了這樣的校正處理，但是在脈衝信號S17的能量(即，頻譜)仍存在少量失真，然而，這並不會成為問題，因為該能量被簡單地降低成16/17。
依照上述結構，通過藉助於時鐘頻率轉換器12移出對應於來自在規定間隔由振蕩器11產生的時鐘信號S11的一個時鐘的一部分脈衝波，能獲得不同頻率的基準時鐘信號S13，而通過依據由時鐘頻率轉換器12在移出脈衝波期間所傳送出的觸發信號S16來改變採樣的放大比率，也從而能夠校正在用於驅動再採樣器17的時鐘信號S11和基帶信號S15之間的同步偏差，以及在脈衝信號S17中產生的頻譜偏差能被減至最少。因為通過利用與基帶信號S15並不同步的時鐘信號S11能夠沒有任何麻煩地以此方法進行過採樣處理，因此該無線電通信終端設備能以簡單的配置加以實現。
在圖4中，20表示該無線電通信設備中的傳輸濾波器整個的內部配置，和其數字濾波器和再採樣器已被一體化的電路配置。
通過對19.8MHz的時鐘信號S11進行分頻所獲得的4.95MHz的基準時鐘信號S20(圖3)被送到傳輸濾波器20，以及該基準時鐘信號S20被輸入到尋扯單元21A至21D，乘法器22A至22D，和加法器23。此外，該基準時鐘信號S20還送到D/A轉換器19。
傳輸濾波器20將從時鐘頻率轉換器12(圖3)給出的觸發信號S16輸入到計數器24和尋址單元21A。此時，在觸發信號S16已被輸入到尋址單元21A的情況下，尋址單元21A至21D從尋址單元21A至21B，依次從21B至21C，以及然後從21C至21D順序傳遞觸發信號S16。而計數器24對觸發信號S16的輸入進行計數，一旦對每4個進行了輸入就傳送控制信號S21給尋址單元21A至21D。
每次在基準時鐘信號S20輸入後，每個尋址單元21A至21D計算用於讀取存儲在每個ROM中的數據的地址，以及然後傳遞所獲得的地址值給相應的ROM25A至25D。從計數器24提供了控制信號S21的瞬間，每個尋址單元21A至21D選擇原先已設置好的規定值的地址值，並傳遞該值給相應的ROM 25A至25D。
每個ROM 25A至25D存儲以下將描述的分支值，以用於在16X放大的情況下進行對基帶信號S15的過採樣，作為用於每個地址值的數據，以及依照由每個尋址單元21A至21D規定好了的地址值送出這些分支地址。特別是，ROM 25A在地址值0至16中分別存儲0至16分支值，ROM 25B在地址值0至16中分別存儲16至32分支值，ROM 25C在地址值0至16中分別存儲32至48分支值，以及ROM 25D在地址值0至16中分別存儲48至64分支值。對於當它作為數字濾波器時，分支數是65的情況，這是一種設置，以及該觸發信號S16在用時鐘信號S11的情況下絕不會在65脈衝或稍少的間隔內產生。
圖5A至5D是在數字濾波器的分支數是65和觸發信號S16不會在65脈衝或稍少的間隔內產生的情況下，對應於由尋址單元21A至21D輸出的值而從ROM 25A至25D分別輸出的值的狀態傳輸圖。
如圖5A所示，例如，在尋址單元21A中，地址值被規定成，使從ROM 25A讀出的分支值可成為順序3，7，11，15的重複狀態，以及，當觸發信號S16被輸入後，地址值被移位成2，6，10，14的重複狀態。然而，如圖5B所示，例如，在尋址單元21B中，地址值被規定成，使得從ROM 25B中讀出的分支值變成順序19，23，27，31的重複狀態，以及，當觸發信號S16已被輸入時，地址值被移位成，使分支值成為18，22，26，30的重複狀態。而，如圖5C所示，地址值被規定成，使得從ROM 25C讀出的分支值變成順序35，39，43，47的重複狀態，該地址值被移位成，使分支值成為34，38，42，46的重複狀態。而如圖5D所示，例如，在尋址單元21D中，地址值被規定成，使得從ROM 25D讀出的分支值成為順序51，55，59，63的重複狀態，以及，當觸發信號S16已被輸入時，地址值被移位成，使得分支值成為50，54，58，62的重複狀態。
那就是說，在由基準時鐘信號S20指明的相應期間，在尋址單元21A至21D中，可從公式中計算出新規定的地址值addr-new＝(addr-old+4)mod16+N其中N＝0在21A中
N＝16在21B中N＝32在21C中N＝48在21D中 ……(3)這裡，新規定的地址值被指明為addr-new，和在原先定時規定的地址被指明為addr-old。這意味著順序指定的地址被計算使它從先前地址跳至第四個。通過讀取存儲在分別ROM 25A至25D中的用於每4個地址值的16X過採樣分支值，該傳輸濾波器20利用4.95MHz的頻率這樣來傳遞由用19.8MHz頻率進行16X過採樣所獲得的基帶信號S15。
在觸發信號S16已被輸入和特徵位已經建立的情況下，在由基準時鐘信號S20指明的每個定時處，用於改變到新傳輸狀態的地址值從下述等式中計算出，以便於校正基帶信號S15和基準時鐘信號S20的定時偏差addr-new＝(addr-old+4-1)mod16+N＝(addr-old+3)mod16+N其中N＝0在21A中N＝16在21B中N＝32在21C中N＝48在21D中………(4)在此之後，尋址單元21A在等式(3)的基礎上再次繼續計算地址值。
如圖6所示，在地址值規範的基礎上，從每個ROM 25A至25D讀出的分支值依據規定的重複順序而改變。在由於事實上觸發信號S16已被在此輸入，特徵位已被建立的情況下，導致分支值改變順序3，7，11，15的內部重複狀態的該地址值傳輸移動到新的傳輸狀態，並變成順序2、6、10、14的重複狀態，在此時的地址值被返回到原初的地址值，例如，在此時的分支值被從15移位到3。在類似方式中，在由於事實上觸發信號S16已被輸入，特徵位已被建立的情況下，19，23，27，31的重複狀態移動到18，22，26，30的變換狀態，而35，39，43，47的重複狀態移動到34，38，42，46的傳輸狀態，而51，55，59，63的重複狀態移動到50，54，58，62的傳輸狀態。
在利用，例如，65(即，濾波器的分支數)脈衝或稍少的間隔產生觸發信號S16的情況下，兩個或多個分支值能以重疊方式存儲在每個120M 25A至25D中。如尋址單元21C和21D，在觸發信號S16有可能在33脈衝或更多的間隔被產生的情況下(即，在32脈衝或稍少的間隔不能產生，而在65脈衝或稍少的間隔可能產生的情況下)，如圖7A至7D所示，傳輸規定在那裡它們被新移動是在已經輸入觸發信號S16的情況和已經輸入控制信號S21情況之間的差值。
即，如圖7C所示，在當尋址單元21C送出這樣的地址值，即從ROM 25C讀出的分支值變成33，37，41，45的重複狀態的地址值時，在觸發信號S16的輸入的基礎上特徵位已被設置的情況下，該尋址單元21C將移動到分支值被改變內部重複狀態為32，36，40，44的地址值的傳輸狀態。然後，在控制信號21已被輸入和第48分支值已被送出之後，它移動到分支值被改變到內部重複狀態為36，40，44，48的地址值的變換狀態。
然而，在此情況下，觸發信號S16可能以48脈衝或稍少的間隔被產生，以及在觸發信號S16以48脈衝或稍少的間隔被連續輸入的情況下，在當它送出該從ROM 25C讀出的分支值變成重複狀態為33，37，41，45的這樣地址值時，該控制信號S21被輸入到尋址單元21C。在它送出第49分支值之後的情況下，它移動到使該分支值改變成內部重複狀態為37，41，45，49的地址值的傳輸狀態，在此之後，由於輸入了觸發信號S16，它移動到使該分支值改變內部重複狀態為36，40，44，48的地址值的變換狀態。
類似方式還有觸發信號S16輸入到尋址單元21D的情況，以及當它送出的地址值使從ROM 25D讀出的分支值變成如圖7D所示的重複狀態為50，54，58，62的時候，控制信號S21輸入給它的情況。控制信號S21在此被輸入的情況是觸發信號S16以48脈衝或稍少的間隔已被連續輸入的情況。在觸發信號S16已被輸入的情況下，尋址單元21D移動到使分支值改變內部重複狀態為49，53，57，61的地址值的傳輸狀態，而連控制信號S21已被輸入的情況下，它送出第66分支值，然後移動到使分支值改變內部重複狀態為54，58，62，66的地址值的變換狀態。
此外，還是在觸發信號S16已被輸入以及它從而移動到使分支值改變內部重複狀態為49，53、57，61的地址值的傳輸狀態的情況下，存在著輸入觸發信號S16的情況和輸入控制信S21的情況。在此時輸入控制信號S21的情況是觸發信號S16以64脈衝或稍少的間隔已被連續輸入的情況。在已經輸入觸發信號S16的情況下，尋址單元21D移動到使分支值改變內部重複狀態為48，52，56，60的地址值的變換狀態，而在控制信號S21已被輸入的情況下，它送出第65分支值以及然後移動到使分支值改變內部重複狀態為53，57，61，65的地址值的變換狀態。
在此方法中，根據觸發信號S16的間隔，分支值被存儲在相應的ROM 22A至22D中；相應的尋址單元21A至21D根據地址值的傳輸從相應的ROM 25A至25D讀取分支值，並將它們分別傳送給乘法器22A至22D。
另一方面，傳輸濾波器20利用輸入緩衝器(未示出)對從傳輸符號形成單元16(圖3)提供的用於定時的基帶信號S15進行延時，然後將它輸入給移位寄存器26A。具體說，基帶信號S15被延時在數據被分成符號單元情況下的一個符號的尺度。移位寄存器26A以符號單元的形式存儲這樣輸入的基帶信號S15，並提供該符號單元數據到乘法器22A。此外，當下一個符號單元數據已被輸入時，移位寄存器26A移位該原先存儲的符號單元數據到連續級，移位寄存器26B。該移位寄存器26B存儲從移位寄存器26A通過移位已被輸入的符號單元數據，並把每個符號單元數據送給乘法器22B。此外，當下一個數據從移位寄存器26A已被移位和輸入時，移位寄存器26B移位原先存儲的符號單元數據給連續級，移位寄存器26C。移位寄存器26C存儲從移位寄存器26B已被移位和輸入的符號單元數據，並提供每一個符號單元數據給乘法器22C。此外，當下一個符號數據從移位寄存器26B已被移位和輸入時，移位寄存器26C移位原先存儲的符號單元數據給連續級，移位寄存器26D。該移位寄存器26D存儲從移位寄存器26C已被移位和輸入的符號單元數據，並傳遞每一個符號單元數據給乘法器22D。此外，當下一個符號單元數據從移位寄存器26C已被移位和輸入時，移位寄存器26D清除原先存儲的符號單元數據並存儲新的符號單元數據。
在由基準時鐘信號S20指明的每次定時處，每個乘法器22A至22D用從相應的ROM 25A至25D給出的分支值乘從移位寄存器26A至26D傳遞來的基帶信號的每個符號單元數據，然後將所獲得的值傳送給加法器23。加法器23在由基準時鐘信號S20指明的每次定時將這些值相加，和將獲得的量化信號S18送到D/A轉換器19。在基準時鐘信號S20的基礎上操作的D/A轉換器19將數位訊號的量化信號S18轉換成模擬信號，以及然後將其輸出。在這一操作過程中，以此方法已被轉換成模擬信號的信號然後被輸入到模擬低通濾波器(未示出)，以便只取出所希望的頻率分量。
在此時，各尋址單元21A至21D利用以下將描述的控制程序計算用於讀取各分支值的地址值，以及然後將所獲得的地址值分別傳送到相應的ROM 25A至25D。
如圖8所示，各尋址單元21A至21D開始在步SP1上的程序，以及然後在步SP2上首先設置將被分別傳遞給相應ROM 25A至25D的地址值的初始值。接著，在步SP3，每個尋址單元21A至21D設置地址值到零的重複狀態的計數的計數值CO為0。隨後，在步SP4上，每個尋址單元21A至21D在基準時鐘信號S20的基礎上檢測時鐘輸入。如果沒有檢測到，維持等待狀態直到輸入被檢測到為止；當檢測到了，處理進到下一步。接著，在步SP5上，已檢測時鐘輸入的每個尋址單元21A至21D傳遞該設置的地址值給相應ROM，並使它讀取對應於該地址值的分支值。
在步SP6上，以此方法已經傳遞地址值的每個尋址單元21A至21D為下一步的規定計算新地址值。通過對過去一次規定的地址值加4來計算新規定的地址值。在步SP7上，每個尋址單元21A至21D對計數值CO加1。在步SP8上，如果以此方法計數的計數值CO是4，即，如果步SP4至SP7已經重複了4次，那麼每個尋址單元21A至21D進到下一步。如果計數值CO不是4，返回到步SP4，並重複現存的地址變換狀態。
在步SP8，如果已經確定步SP4至SP7已經重複了4次，然後，每個尋址單元21A至21D進到步SP9，並判斷是否已經從計數器24輸入了控制信號S21。在每個尋址單元21A至21D中，當控制信號S21已被輸入時，設置一特徵位，以及使得，在任何時間它已被輸入的話，在此時間後能檢測到它。在此，如果指明控制信號S21已被輸入的特徵位是「是」，那麼過程進到步SP15，如果是「否」，過程進到步SP10。
在控制信號S21沒有被輸入的情況下，在步SP1O，每個尋址單元21A至21D判斷觸發信號S16是否已從時鐘頻率轉換器12(圖3)輸入。在每個尋址單元21A至21D中，當觸發信號S16已被輸入時，設置一特徵位，並使得，在任何時間它已被輸入的話，在此時間之後能夠檢測到它。在此，如果指明觸發信號S16已被輸入的特徵位是「是」，然後過程進到步SP12，以及如果是「否」，過程進到步SP11。
在地址值(SP4至SP8)的變換狀態以此方法已被重複4次的這樣一個時間點處沒有輸入控制信號S21或觸發信號S16的情況下，在步SP11，每個尋址單元21A至21D從現存的地址值中減去16，從而計算新的地址值。例如，在現狀態，地址值是19的情況下，通過從mod 16，即現地址值中減去16，將獲得的3作為新地址值。在控制信號S21或觸發信號S16沒有被輸入的這樣情況下，以重複狀態進行地址變換，例如，從3，7，11，15(SP3至SP11)的15返回到3，和返回到步SP3。
另一方面，在控制信號S21沒有被輸入和觸發信號S16已被輸入的情況下，每個尋址單元21A至21D從地址值中減1並從而計算新的地址值。在此之後，在步SP13，每個尋址單元21A至21D清除在觸發信號S16基礎上設置的特徵位，並傳送每個觸發信號S16到步SP14的連續級。就是首先將觸發信號S16輸入給尋址單元21A，以及，在步SP13，在特徵位清除之後，輸入到連續級尋址單元21B。以類似方式，在步SP13，在特徵位清除之後，分別從尋址單元21B輸入到尋址單元21C和從尋址單元21C到尋址單元21D。
在每個尋址單元21A至21D已經傳遞觸發信號S16給連續級之後，它進到步SP11，並計算新的地址值。在此時，由於每個地址值已經減1，從而移位到已經運行的新的重複地址(圖5)。
而在已經輸入控制信號S21的情況下，每個尋址單元21A至21D進到步SP15，並判斷是否已經檢測了在基準時鐘信號S20基礎上的時鐘輸入。如果沒有檢測到，維持等待狀態直到它被輸入為止，以及，當它已被檢測到，過程進到下一步。檢測了時鐘輸入的每個尋址單元21A至21D然後傳遞在現狀態已被獲得的地址值送到相應ROM 25A至25D。其後，在步SP17，每個尋址單元21A至21D清除在控制信號S21輸入的基礎上已被設置的特徵位。在特徵位清除之後，在步SP18，每個尋址單元21A至21D為該地址值加4。在此之後，每個尋址單元21A至21D進到步SP10，這樣來執行觸發信號S16的檢測；當它已被檢測到時，過程進到步SP12，以及，當它未被檢測到時，過程進到步SP11。
如圖9所示，在每個尋址單元21A至21D中，在特定條件下，即，觸發信號S16已被輸入的情況下，和來自觸發信號S16的輸入已被計數4次的計數器24的控制信號S21已被輸入的情況下，地址值的變換狀態被從規定的重複狀態改變成另一重複狀態。
在控制信號S21已被輸入的事實基礎上已被設置了特徵位的情況下，在用於指定第16分支值的地址值已被傳遞之後，例如，尋址單元21A通過將內部重複狀態為0，4，8，12的分支值改變成重複狀態為3，7，11，15的新的變換狀態來改變地址值的變換狀態。以類似方式，在控制信號S21的輸入基礎上特徵位已被設置的情況下，在用於指定第32分支值的地址值已被傳遞之後，尋址單元21B通過將分支值內部重複狀態為16，20，24，28改變成重複狀態為20，24，28，32的新的傳輸狀態來改變地址值的變換狀態。而在指定的第48分支值的地址值被傳遞之後，尋址單元21C通過將分支值的內部重複狀態為32，36，40，44改變成重複狀態為36，40，44，48的新的傳輸狀態來改變地址值的變換狀態。此外，在指定第64分支值的地址值被傳遞之後，尋址單元21D是通過將分支值的內部重複狀態為48，52，56，60改變成重複狀態為52，56，60，64的新的傳輸狀態來改變地址值的變換狀態。
在上述配置中，傳輸濾波器20不是用傳輸濾波器14(圖3)的19.8MHz驅動的，而是用該頻率的1/4，即4.95MHz驅動的，這樣它傳送出的被指定的用於讀出分支值的地址值，以這樣的方式它進位到第4。那就是，因為被存儲在ROM25A至25D中的分支值自身是用於16X過採樣的分支值，通過利用以這樣跳到第4方式所傳送出的地址值讀出它們，它就能夠以4.95MHz，即1/4原始採樣的頻率去執行基帶信號S15的16X過採樣。
此外，利用觸發信號S16指明的在基帶信號S15和基準時鐘信號S20之間的偏差信息，通過觸發信號S16和每4次接收每個觸發信號S16作為一次從計數器24傳送出的控制信號S21，上述偏差信息也被反映到地址指定中；對此作出的響應是，每個尋址單元21A至21D移位該地址值，以便校正該定時偏差。
那就是，該傳輸濾波器20以從4.95MHz的基準時鐘信號S20的定時處的開始地址值，以進位到第4方式去計算為讀出分支值所規定的地址值，以及，當觸發信號S16或控制信號S21已被輸入時，它通過移位開始值來規定地址，這樣去改變採樣放大率，以便能夠校正基帶信號S15和基準時鐘信號S20的定時偏差，並使基帶信號S15與基準時鐘信號S20對準。通過這些，傳輸濾波器20能以簡單配置構成，其再採樣器17和數字濾波器18被構成一體，以及，同傳輸濾波器14(圖3)相比較，它能以低速時鐘驅動；此外，它能使基帶信號S15與基準時鐘信號S20的定時相對準和執行過採樣處理和濾波處理。
此外，傳輸濾波器20適合於將基帶信號S15暫時存儲在輸入緩衝器中(未示出)，然後輸入到移位寄存器26A至26D中。即，由於觸發信號S16並不能總是在理想定時(圖9)處被輸入，因而通過利用輸入緩衝器將基帶信號S15的輸入延遲規定的時間，使得在從尋址單元21A至21D傳遞的地址值的基礎上，朝向ROM 25A至25D的地址指定能被可靠地執行。
根據上述配置，為便於讀出存儲在ROM 25A至25D，為基帶信號S15的16X過採樣起見所規定的地址值是通過尋址單元21A至21D計算的，這樣它跳到第4，以及，在觸發信號S16已被輸入或控制信號21由每4次輸入觸發信號S16作為一次而從計數器24被加以傳遞出的特殊情況下，完成地址值的傳輸和改變採樣的放大率，以及這樣使得基帶信號S15的定時和基準時鐘信號S20的偏差被得以校正，以及基帶信號S15與基準時鐘信號S20的定時被加以對準，從而能夠實現再採樣器17和數字濾波器18(圖3)的一體化配置，和，它能夠利用4.95MHz的基準時鐘信號S20的定時，以類似於被使用19.8MHz的時鐘信號S11的那種情況去執行16X過採樣，以及，它還能夠校正基準時鐘信號S20和基帶信號S15之間的同步偏差。以此方法，它就能實現傳輸濾波的簡單配置和能以低速時鐘加以驅動，其中，由於基帶信號S15產生的異步頻率的頻譜失真能被減至最小。
在上述第一實施例中，給出的描述是，由作為基準信號形成裝置的振蕩器11產生的19.8MHz的時鐘信號S11通過作為頻率.轉換裝置的時鐘頻率轉換器12轉換成19.6608MHz的基準時鐘信號S13，並利用分頻器15經16放大率的分頻，使得能產生與基帶信號S15同步的12288MHz的基準時鐘信號S14；然而，我們並無意使本發明限制在這種情況；這樣的一種過程也可以將由振蕩器產生的19.8MHz的時鐘信號分成低頻，然後轉換成與基帶信號同步。
此外，在上述第一實施例中，給出的描述是，將19.8MHz的時鐘信號S11提供給作為標準裝置的再取樣器17和數字濾波器18；然而，我們無意將本發明限制在這種情況；例如，這樣一種過程也可以用4放大率而不是16放大率執行過採樣，使得產生4.95MHz的時鐘信號。
此外，在上述第一實施例中，給出的描述是，19.8MHz的時鐘信號S11通過時鐘頻率轉換器12轉換成19.6608MHz頻率的基準時鐘信號S13，以及，在作為傳輸符號形成裝置的傳輸符號形成單元5中產生1.2288MHz頻率的基帶信號S15；然而，本發明不僅僅應用於這種情況，而是可以應用於產生的時鐘信號頻率而不是19.8MHz和產生的基帶信號頻率而不是1.2288MHz的情況。在此情況下，通過改變時鐘信號的頻率，通過利用時鐘頻率轉換器從時鐘信號中移出脈衝波來改變間隔也能獲得所希望的基準時鐘信號，以及，從所獲得的基準時鐘信號中也能產生所希望頻率的基帶信號。
此外，在上述第二實施例中，給出的描述是，從時鐘頻率轉換器(圖3)提供的觸發信號S16是被用作為檢測手段，以用於檢測由通過將時鐘信號S11的頻率進行分頻和降低到該頻率的1/4而產生的基準時鐘信號S20和該基帶信號S15的定時偏差；然而，我們無意將本發明限制在這種情況；在從所接收的信號中，以相同方法，例如，通信終端設備中的方法能夠獲得高精度時鐘的情況下，在從每次接收的信號中獲得的時鐘信號的基礎上能夠產生用指明時鐘信號S20和基帶信號S15的定時偏差的觸發信號，即，利用能夠產生用於通知定時偏差的觸發信號的其它配置的幫助來提供觸發信號。
此外，在上述第二實施例中，給出的描述是，分支數是64或65的數字濾波器這種配置的傳輸濾波器20與再採樣器構成一體；然而，本發明的應用並不僅限於此，而是應用其數字濾波器的分支數是63的這種配置的傳輸濾波器與再採樣器結成一體，即它不限於分支的自身數目。
如上所述，本發明提供的檢測手段是用於檢測規定頻率的每個基準信號和與基準信號不同步的數據信號的定時，並在基準信號和數據信號的定時之間檢測出超過規定間隔的臨時偏差的情況下，送出一控制信號，以及在基準信號基礎上對數據信號再採樣的對準手段，還有改變再採樣的放大率成為規定的放大率，使得數據信號與基準信號定時的對準只在控制信號已被輸入期間的情況下進行；通過只在基準信號和數據信號之間檢測有臨時偏差的期間的情況下改變再採樣的放大率，它就能夠校正由於事實上基準信號頻率與數據信號頻率彼此不同步的臨時偏差，以防止產生傳輸信號的頻譜失真，以及它就能夠利用將提供給其它系統並與數據信號不同步的基準信號去產生沒有任何麻煩的傳輸信號。以此方法，它就能夠校正由於跳躍分量所造成的信號頻譜失真並簡了結構。
聯繫本發明具體實施例所做的描述，對於本技術領域的技術人員來說，各改變和輔助性修改是顯而易見的，從而，所附權利要求覆蓋了所有這些改變和修改而不脫離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種濾波器裝置包括基準時鐘信號傳送裝置，用於傳送具有予定頻率的基準時鐘信號；數據信號產生裝置，用於產生與基準時鐘信號異步的數據信號；觸發信號產生裝置，用於當在基準時鐘信號和所述數據信號之間產生超過所述基準信號的一個時鐘間隔的偏差時產生觸發信號；和數字電路裝置，用於根據所述基準時鐘信號對所述數據信號進行再採樣並通過增加或減少所述再採樣的採樣周期一個所述基準信號的時鐘間隔來改變所述再採樣的放大率。
2.根據權利要求1的濾波器裝置，其中，所述觸發信號產生裝置從所述基準時鐘信號中在予定臨時間隔的定時處移出時鐘脈衝，以便去產生用於產生所述數據信號的時鐘信號，並在所述定時處傳送出觸發信號。
3.根據權利要求1的濾波器裝置，其中所述數字電路裝置在具有所述基準時鐘頻率的整數分之一頻率的時鐘信號基礎上對所述再採樣的採樣值進行數字濾波處理。
4.根據權利要求1的濾波器裝置，其中所述數字電路裝置包括具有存儲每個符號的所述數據信號的多個存儲位的移位寄存器，用於在輸入每個符號的所述數據信號的定時處在所述存儲位，連續傳輸所述符號；用於存儲用於對所述數據信號進行數字濾波處理的分支值的多個存儲裝置，用於對應於地址值的說明讀取所述分支值；當提供所述觸發信號時通過增或減1來改變所述存儲裝置的所規定的初始地址值並將改變的初始地址值增加固定整數值的地址值提供給每個所述存儲裝置的尋址裝置；多個乘法器，用於分別乘從所述移位寄存器讀出的所述數據信號和從所述存儲裝置讀出的分支值；和一加法器，用於加所述乘法器乘的結果並輸出該加的結果。
5.根據權利要求4的濾波器裝置，其中所述尋址裝置，用於當沒有提供所述觸發信號時，在執行從所述初始地址值增加所述規定的整數的地址值的操作一規定時間之後，將地址值返回到所述初始地址值，以便重複操作。
6.根據權利要求4的濾波器裝置，其中所述尋址裝置具有多個計數器裝置，用於提供地址值給所述分別的存儲裝置，和所述多個存儲裝置被加以連接，以便當所述數據信號的每個符號被輸入時，在一定時處將所述觸發信號傳輸到下一級。
7.根據權利要求4的濾波器裝置，其中當所述觸發信號在規定次數產生時，在所述存儲裝置的最終地址位置讀出分支值，此後，讀出所述規定初始地址值的分支值。
全文摘要
在本發明的濾波器裝置中,基準時鐘發送裝置發送具有規定頻率的基準時鐘信號;數據信號產生裝置產生與基準時鐘信號異步的數據信號;觸發信號傳送裝置,當在基準時鐘信號和數據信號之間產生了超出基準信號的一個時鐘間隔的偏差時,傳送觸發信號;和,數字電路裝置根據基準時鐘信號再採樣該數據信號並通過將再採樣的採樣周期增加或減少基準信號的一個時鐘間隔來改變再採樣的放大率。通過只在基準信號和數據信號之間檢測到臨時偏差的這樣期間的情況下才改變再採樣的放大率,它就能夠校正由於事實上基準信號和數據信號的頻率彼此異步而產生的臨時偏差。
文檔編號H03M1/08GK1187069SQ9712066
公開日1998年7月8日 申請日期1997年9月9日 優先權日1996年9月9日
發明者迫田和之, 鈴木三博 申請人:索尼公司