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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Abschätzen von Symbolpunkten eines
Signals.
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Stand der Technik
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Üblicherweise
wurde die Demodulation eines empfangenen Signals und eine Modulationsanalyse
des empfangenen Signals durchgeführt.
Bei dieser Gelegenheit ist es notwendig, präzise die Symbolpunkte des Signals
zu messen. Die Messung der Symbolpunkte des empfangenen Signals
erfordert die Schritte, aufweisend: (1) A/D-Wandlung des empfangenen
Signals, (2) Filtern, um Rauschen zu entfernen, (3) Extraktion einer Symbolratenkomponente,
(4) Berechung einer Phase und (5) Umwandlung der Phase zu einer
Zeitverzögerung
(siehe z. B. ein Patentdokument 1 (offen gelegte Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2003-152816)).
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Gemäß dem obigen
Stand der Technik können
die Symbolpunkte des Signals nicht präzise gemessen werden, wenn
die Filter dazu verwendet werden, Rauschen zu entfernen, was einen
nachteiligen Effekt auf die Frequenzcharakteristik des empfangenen
Signals hat. Zudem ist es notwendig, ein Oversampling für die A/D-Wandlung
des empfangenen Signals durchzuführen,
um ein Aliasing zu verhindern, und daher ist es notwendig, eine
Speicherkapazität
zu erhöhen,
die benötigt
wird, um die Ergebnisse der A/D-Wandlung des empfangenen Signals
zu speichern.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, präziser die Symbolpunkte eines
empfangenen Signals zu messen.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Abschätzen eines Symbolpunkts,
die einen Symbolpunkt eines empfangenen Signals abschätzt, durch
Bestimmen einer Zeitverzögerung
zwischen einem Sample-Punkt des empfangenen Signals, welches bei
einer Sample-Frequenz gesampelt wurde und dem Symbolpunkt des empfangenen
Signals: eine Ausgabeeinheit für
eine Multiplikation/Summe der Produkte, die eine Summe von Produkten
von entsprechenden Produkten ausgibt, die erhalten werden durch
Multiplizieren einer Konjugiert-Komplexen einer Frequenzkomponente
eines idealen Signals und einer Frequenzkomponente des empfangenen
Signals und einer Sample-Winkelfrequenz; und eine Einheit zur Bestimmung
einer Zeitverzögerung,
die eine Zeitverzögerung
bestimmt, um eine Fehlerkomponente zwischen dem idealen Signal und
dem empfangenen Signal zu minimieren, basierend auf der Ausgabe
der Ausgabeeinheit für
die Multiplikation/Summe von Produkten.
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Gemäß der somit
konstruierten Vorrichtung zum Abschätzen von Symbolpunkten kann
eine Vorrichtung zum Abschätzen
von Symbolpunkten bereitgestellt werden, die einen Symbolpunkt eines
empfangenen Signals abschätzt,
indem eine Zeitdifferenz zwischen einem Sample-Punkt des empfangenen
Signals, das bei einer Sample-Frequenz gesampelt wurde, und dem
Symbolpunkt des empfangenen Signals bestimmt wird.
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Die
Ausgabeeinheit für
die Multiplikation/Summe von Produkten gibt eine Summe von Produkten
von entsprechenden Produkten aus, die erhalten wurden durch Multiplizieren
einer Konjugiert-Komplexen einer Frequenzkomponente eines idealen
Signals und einer Frequenzkomponente des empfangenen Signals und einer
Sample-Winkelfrequenz. Die Einheit zur Bestimmung der Zeitverzögerung bestimmt
eine Zeitverzögerung,
um eine Fehlerkomponente zwischen dem idealen Signal und dem empfangenen
Signal zu minimieren, basierend auf der Ausgabe der Ausgabeeinheit
für eine
Multiplikation/Summe von Produkten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
von Produkten umfassen: eine Ausgabeeinheit für ein Frequenzkomponentenprodukt,
die das Produkt der Konjugiert-Komplexen der Frequenzkomponente
des idealen Signals und der Frequenzkomponente des empfangenen Signals
ausgibt; und eine Ausgabeeinheit für die Summe von Produkten,
die die Summe von Produkten der entsprechenden Ausgaben der Ausgabeeinheit
für das
Frequenzkomponentenprodukt und der Sample-Winkelfrequenz ausgibt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Ausgabeeinheit für das Freguenzkomponentenprodukt umfassen:
eine Ausgabeeinheit für
eine ideale Signalfrequenzkomponente, die die Frequenzkomponente
des idealen Signals ausgibt; eine Ausgabeeinheit für die Frequenzkomponente
eines empfangenen Signals, die die Frequenzkomponente des empfangenen
Signals ausgibt; eine Ausgabeeinheit für eine Konjugiert-Komplexe,
die die Konjugiert-Komplexe der Ausgabe der Ausgabeeinheit für die Frequenzkomponente
des idealen Signals ausgibt; und eine Ausgabeeinheit für das Frequenzkomponentenprodukt,
die die Ausgabe der Ausgabeeinheit für die Konjugiert-Komplexe und
die Ausgabe der Ausgabeeinheit für
die Frequenzkomponente des empfangenen Signals miteinander multipliziert
und dann ein Ergebnis der Multiplikation ausgibt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Ausgabeeinheit für das Freguenzkomponentenprodukt umfassen:
eine Faltungsausgabeeinheit, die eine Faltung der Konjugiert-Komplexen
des idealen Signals und des empfangenen Signals ausgibt; und eine
Ausgabeeinheit für
eine Frequenzkomponente, die eine Frequenzkomponente der Ausgabe
der Faltungsausgabeeinheit ausgibt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Ausgabeeinheit für die Summe der Produkte umfassen: eine
Ausgabeeinheit für
die Summe von Produkten eines Realteils, die eine Summe von Produkten
des Realteils der entsprechenden Ausgaben der Ausgabeeinheit des
Frequenzkomponentenprodukts und der Sample-Winkelfrequenz ausgibt;
eine Ausgabeeinheit für
die Summe von Produkten eines Imaginärteils, die eine Summe von
Produkten des Imaginärteils
der entsprechenden Ausgaben der Ausgabeeinheit des Frequenzkomponentenprodukts
und der Sample-Winkelfrequenz ausgibt; und eine Ausgabeeinheit für eine komplexe Zahl,
die eine komplexe Zahl ausgibt, deren Realteil die Ausgabe der Ausgabeeinheit
für die
Summe von Produkten des Realteils ist, und deren Imaginärteil die
Ausgabe der Ausgabeeinheit der Summe von Produkten des Imaginärteils ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Einheit zur Bestimmung der Zeitverzögerung die
Zeitverzögerung
bestimmen, basierend auf dem Argument der Ausgabe der Ausgabeeinheit
für die
Multiplikation/Summe von Produkten, der Sample-Winkelfrequenz und
einer Fehlerberechungslänge,
die die Anzahl der Komponenten des empfangenen Signals ist, das
verwendet wurde, um die Fehlerkomponente zu berechnen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Einheit zur Bestimmung der Zeitverzögerung umfassen: eine
Ausgabeeinheit für
ein Argument, das die Ausgabe der Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
von Produkten empfängt
und das Argument davon ausgibt; und eine Berechnungseinheit für eine Zeitverzögerung, die
die Zeitverzögerung
berechnet, basierend auf der Ausgabe der Ausgabeeinheit für ein Argument,
der Sample-Winkelfrequenz und der Fehlerberechnungslänge.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Abschätzen
eines Symbolpunkts, das einen Symbolpunkt eines empfangenen Signals abschätzt durch
Bestimmen einer Zeitverzögerung
zwischen einem Sample-Punkt des empfangenen Signals, das mit einer
Sample-Freguenz gesampelt wurde und dem Symbolpunkt des empfangenen
Signals, aufweisend: einen Ausgabeschritt für eine Multiplikation/Summe
von Produkten des Ausgebens einer Summe von Produkten von entsprechenden
Produkten, die erhalten wurden durch Multizieren einer Konjugiert-Komplexen
einer Frequenzkomponente eines idealen Signals und einer Frequenzkomponente
des empfangenen Signals und einer Sample-Winkelfrequenz; und einen Bestimmungsschritt
für eine
Zeitverzögerung
des Bestimmens einer Zeitverzögerung,
um eine Fehlerkomponente zwischen dem idealen Signal und dem empfangenen
Signal zu minimieren, basierend auf der Ausgabe des Ausgabeschritts
der Multiplikation/Summe von Produkten.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Programm von Anweisungen
zur Ausführung durch
den Computer, um einen Vorgang des Abschätzens eines Symbolpunkts auszuführen, der
einen Symbolpunkt eines empfangenen Signals abschätzt durch
Bestimmen einer Zeitverzögerung
zwischen einem Sample-Punkt des empfangenen Signals, das mit einer
Sample-Frequenz gesampelt wurde und dem Symbolpunkt des empfangenen
Signals, wobei der Vorgang des Abschätzens eines Symbolpunkts umfasst:
einen Ausgabeschritt einer Multiplikation/Summe von Produkten des
Ausgebens einer Summe von Produkten von entsprechenden Produkten,
die erhalten wurden durch Multiplizieren einer Konjugiert-Komplexen
einer Frequenzkomponente eines idealen Signals und einer Frequenzkomponente
des empfangenen Signals und einer Sample-Winkelfrequenz; und einen
Bestimmungsschritt für
eine Zeitverzögerung
des Bestimmens einer Zeitverzögerung,
um eine Fehlerkomponente zwischen dem idealen Signal und dem empfangenen
Signal zu minimieren, basierend auf der Ausgabe des Ausgabeschritts
für die
Multiplikation/Summe von Produkten.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein computerlesbares
Medium, aufweisend ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch
den Computer, um einen Vorgang des Abschätzens eines Symbolpunkts durchzuführen, der
einen Symbolpunkt eines empfangenen Signals abschätzt durch
Bestimmen einer Zeitverzögerung
zwischen einem Sample-Punkt des empfangenen Signals, das bei einer
Sample-Frequenz gesampelt wurde, und dem Symbolpunkt des empfangenen
Signals, wobei der Vorgang des Abschätzens eines Symbolpunkts umfasst:
einen Ausgabeschritt einer Multiplikation/Summe von Produkten, des Ausgebens
einer Summe von Produkten von entsprechenden Produkten, die erhalten
wurden, durch Multiplizieren einer Konjugiert-Komplexen einer Frequenzkomponente eines
idealen Signals und einer Frequenzkomponente des empfangenen Signals
und einer Sample-Winkelfrequenz;
und einen Bestimmungsschritt für
eine Zeitverzögerung
des Bestimmens einer Zeitverzögerung
zum Minimieren einer Fehlerkomponente zwischen dem idealen Signal
und dem empfangenen Signal, basierend auf der Ausgabe des Ausgabeschritts
für eine Multiplikation/Summe
von Produkten.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zum
Abschätzen
eines Symbolpunkts 1 gemäß einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Diagramm einer EVM, welche eine Fehlerkomponente zwischen einem
idealen Signal r(k) und einem empfangenen Signal z(k) ist;
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3 ist
ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Ausgabeeinheit für ein Frequenzkomponentenprodukt 12 zeigt;
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4 ist
ein Diagramme, das eine Variation der Konfiguration der Ausgabeeinheit
für ein
Frequenzkomponentenprodukt 12 zeigt;
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5 ist
ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Ausgabeeinheit für eine Summe
von Produkten 14 zeigt; und
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6 ist
ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Bestimmungseinheit für eine Zeitverzögerung 20 zeigt.
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Beste Art und Weise, die
Erfindung auszuführen
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Eine
Beschreibung wird nun gegeben für
eine beste Ausführungsform,
um die vorliegende Erfindung auszuführen mit Bezug zu den Zeichnungen.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zum
Abschätzen
eines Symbolpunkts 1 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Vorrichtung zum Abschätzen eines
Symbolpunkts 1 wird verwendet, um Symbolpunkte des empfangenen
Signals z(k) abzuschätzen.
Die Abschätzung
von Symbolpunkten ermöglicht
eine Demodulation des empfangenen Signals z(k) und eine Modulationsanalyse
des empfangenen Signals z(k). Die Abschätzung der Symbolpunkte des
empfangenen Signals z(k) wird ausgeführt durch Bestimmen der Zeitverzögerung τ zwischen
Sample-Punkten des empfangenen Signals z(k), das bei einer Sample-Frequenz
fs gesampelt wurde, und den Symbolpunkten des empfangenen Signals
z(k).
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Die
Vorrichtung zum Abschätzen
von Symbolpunkten 1 umfasst eine Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
von Produkten 10 und eine Einheit zur Bestimmung einer
Zeitverzögerung 20.
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Die
Ausgabeeinheit für
eine Multiplikation/Summe von Produkten 10 gibt eine Summe
von Produkten Aejθ von entsprechenden Produkten
Y(n) = Z(n)R(n)* aus, die erhalten wurden durch Multiplizieren einer
Konjugiert-Komplexen R(n)* einer Frequenzkomponente R(n) eines idealen
Signals r(k) und einer Frequenzkomponente Z(n) des empfangenen Signals
z(k) miteinander und einer Sample-Winkelfrequenz Δω (= 2πts/N). Es sollte
erwähnt
werden, dass N eine EVM-Berechnungslänge bezeichnet. Des Weiteren
wird das ideale Signal r(k) erzeugt aus dem empfangenen Signal z(k).
Es sollte erwähnt
werden, dass EVM (Error Vector Magnitude) eine Fehlerkomponente
zwischen dem idealen Signal r(k) und dem empfangenen Signal z(k)
ist, wie in 2 gezeigt. Die EVM wird definiert
durch die folgende Gleichung (1). Es sollte erwähnt werden, dass N die EVM-Berechungslänge bezeichnet.
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Die
Ausgabeeinheit für
eine Multiplikation/Summe von Produkten 10 umfasst eine
Ausgabeeinheit für ein
Frequenzkomponentenprodukt 12 und eine Ausgabeeinheit für eine Summe
von Produkten 14.
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Die
Ausgabeeinheit für
ein Frequenzkomponentenprodukt 12 gibt ein Produkt Y(n)
= Z(n)R(n)* einer Konjugiert-Komplexen R(n)* einer Frequenzkomponente
R(n) des idealen Signals r(k) und der Frequenzkomponente Z(n) des
empfangenen Signals z(k) aus. Eine Konfiguration der Ausgabeeinheit
für ein
Frequenzkomponentenprodukt 12 ist in 3 gezeigt.
Die Ausgabeeinheit für
ein Frequenzkomponentenprodukt 12 umfasst eine FFT-Einheit
(Ausgabemittel für
eine Frequenzkomponente eines idealen Signals) 122, eine
FFT-Einheit (Ausgabemittel für
eine Frequenzkomponente eines empfangenen Signals) 124,
eine Ausgabeeinheit für
eine Konjugiert-Komplexe 126 und einen Multiplizieren (Ausgabemittel
für ein
Frequenzkomponentenprodukt) 128.
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Die
FFT-Einheit (Ausgabemittel für
eine Frequenzkomponente eines idealen Signals) 122 wende
die FFT (Fast Fourier Transformation) auf das ideale Signal r(k)
an und gibt ein Ergebnis davon aus. Das Ergebnis der FFT, angewandt
auf das ideale Signal (rk), ist die Frequenzkomponente R(n) des
idealen Signals r(k).
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Die
FFT-Einheit (Ausgabemittel für
eine Frequenzkomponente des empfangenen Signals) 124 wendet die
FFT (Fast Fourier Transformation) auf das empfangene Signal z(k)
an und gibt ein Ergebnis davon aus. Das Ergebnis der FFT, die auf
das empfangene Signal z(k) angewandt wurde, ist die Frequenzkomponente Z(n)
des empfangenen Signals z(n).
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Die
Ausgabeeinheit für
die Konjugiert-Komplexe 126 gibt die Konjugiert-Komplexe R(n)* der
Ausgabe R(n) der FFT-Einheit (Ausgabemittel der Frequenzkomponente
des idealen Signals) 122 aus.
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Der
Multiplizieren (Ausgabemittel des Frequenzkomponentenprodukts) 128 multipliziert
die Ausgabe R(n)* der Ausgabeeinheit für die Konjugiert-Komplexe 126 und
die Ausgabe Z(n) der FFT-Einheit (Ausgabemittel der Frequenzkomponente
des empfangenen Signals) 124 miteinander und gibt ein Ergebnis
davon aus. Diese Ausgabe beträgt
Y(n) = Z(n)R(n)*.
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Eine
Variation der Konfiguration der Ausgabeeinheit für das Frequenzkomponentenprodukt 12 ist
in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt,
umfasst die Ausgabeeinheit für
das Frequenzkomponentenprodukt 12 eine Ausgabeeinheit für eine Konjugiert-Komplexe 121,
eine Ausgabeeinheit für
eine Faltung 123 und eine FFT-Einheit (Ausgabemittel für eine Frequenzkomponente) 125.
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Die
Ausgabeeinheit für
die Konjugiert-Komplexe 121 gibt die Konjugiert-Komplexe r(k)* des
idealen Signals r(k) aus.
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Die
Ausgabeeinheit für
die Faltung 123 gibt eine Faltung der Ausgabe r(k)* der
Ausgabeeinheit für
die Konjugiert-Komplexe 121 und dem empfangenen Signal
z(k) aus.
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Die
FFT-Einheit (Ausgabemittel für
eine Frequenzkomponente) 125 wendet die FFT (Fast Fourier Transformation)
auf die Ausgabe der Ausgabeeinheit für die Faltung 123 an
und gibt ein Ergebnis davon aus. Das Ergebnis der Anwendung der
FFT auf die Ausgabe der Ausgabeeinheit für die Faltung 123 beträgt Y(n)
= Z(n)R(n)*.
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Die
Ausgabeeinheit für
die Summe der Produkte 14 gibt eine Summe von Produkten
Aej0 der Ausgabe Y(n) der Ausgabeeinheit
für das
Frequenzkomponentenprodukt 12 und der Sample-Winkelfrequenz Δω aus.
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Eine
Konfiguration der Ausgabeeinheit für die Summe der Produkte 14 ist
in 5 gezeigt. Die Ausgabeeinheit für die Summe
der Produkte 14 umfasst eine Erfassungseinheit für einen
Realteil 141, eine Berechnungseinheit für die Summe der Produkte eines
Realteils 142, eine Erfassungseinheit für einen Imaginärteil 143,
eine Berechnungseinheit für
die Summe von Produkten für
die Imaginärteile 144 und
eine Ausgabeeinheit für
eine komplexe Zahl 146.
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Die
Erfassungseinheit für
den Realteil 141 erfasst den Realteil I(n) von Y(n).
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Die
Berechnungseinheit für
die Summe von Produkten der Realteile 142 gibt eine Summe
der Produkte von I(n) und der Sample-Winkelfrequenz Δω aus. Die
Summe der Produkte von I(n) und Δω wird durch
die folgende Gleichung (2) dargestellt.
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Die
Erfassungseinheit für
den Imaginärteil 143 erfasst
den Imaginärteil
Q(n) von Y(n).
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Die
Berechnungseinheit für
die Summe von Produkten der Imaginärteile 144 gibt eine
Summe von Produkten von Q(n) und der Sample-Winkelfrequenz Δω aus. Die
Summe der Produkte von Q(n) und Δω wird dargestellt
durch die folgende Gleichung (3).
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Die
Ausgabeeinheit für
eine komplexe Zahl 146 gibt eine komplexe Zahl aus, deren
Realteil die Ausgabe der Berechnungseinheit für die Summe von Produkten der
Realteile 142, und deren Imaginärteil die Ausgabe der Berechnungseinheit
für die
Summe von Produkten der Imaginärteile 144 ist.
Die Ausgabe der Ausgabeeinheit für
eine komplexe Zahl 146 wird dargestellt als Aejθ.
Die Ausgabeeinheit für
eine komplexe Zahl 146 umfasst einen Multiplizierer 146a und
einen Addierer 146b. Der Multiplizierer 146a multipliziert
die Ausgabe der Berechnungseinheit für die Summe der Produkte der
Imaginärteile 144 mit
j (j2 = –1), um eine imaginäre Zahl
zu erhalten. Der Addierer 146b addiert eine Ausgabe des
Multiplizierers 146a zu der Ausgabe der Berechnungseinheit
für die
Summe der Produkte der Realteile 142. Die Ausgabe des Addierers 146b beträgt Aej0.
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Eine
Einheit zur Bestimmung einer Zeitverzögerung 20 bestimmt
die Zeitverzögerung τ, so dass
die Fehlerkomponente (EVM) zwischen dem idealen Signal r(k) und
dem empfangenen Signal z(k) minimiert wird, basierend auf der Ausgabe
Aejθ der
Ausgabeeinheit für
eine Multiplikation/Summe von Produkten 10.
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Die
EVM wird erhalten durch Normalisieren und dann durch Extrahieren
der Quadratwurzel einer Fehlerkomponente ε, welche durch die folgende
Gleichung (4) definiert ist.
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Daher
wird die Fehlerkomponente ε minimiert,
um EVM zu minimieren. Wenn die Fehlerkomponente ε minimiert wird, gilt die folgende
Gleichung (5). Genauer gesagt, beträgt ein partielles Differenzial
der Fehlerkomponente ε mit
Bezug auf die Zeitverzögerung τ 0 (null).
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Somit
kann eine Zeitverzögerung τ erhalten
werden, die die EVM minimiert, indem die Gleichung (5) im Hinblick
auf die Zeitverzögerung τ aufgelöst wird.
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Eine
Gleichung (6) wird erhalten durch Auflösen der Gleichung (5) im Hinblick
auf die Zeitverzögerung τ (ein Beweis
dafür wird
später
erbracht).
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Daher
kann die Bestimmungseinheit für
die Zeitverzögerung 20 die
Zeitverzögerung τ, basierend
auf dem Argument θ der
Ausgabe Aejθ der
Ausgabeeinheit für
die Multiplikation/Summe von Produkten 10 der Sample-Winkelfrequenz Δω und der
EVM-Berechnungslänge
N bestimmen.
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Eine
Konfiguration der Bestimmungseinheit für die Zeitverzögerung 20 ist
in 6 dargestellt. Die Bestimmungseinheit für die Zeitverzögerung 20 umfasst
eine Ausgabeeinheit für
ein Argument 22 und eine Berechnungseinheit für eine Zeitverzögerung 24.
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Die
Ausgabeeinheit für
ein Argument 22 empfängt
die Ausgabe Aej0 der Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
der Produkte 10 und gibt das Argument θ davon aus. Die Berechnungseinheit
für die
Zeitverzögerung 24 berechnet
die Zeitverzögerung τ, basierend
auf der Ausgabe θ der
Ausgabeeinheit für
ein Argument 22, der Sample-Winkelfrequenz Δω und der
Fehlerberechungslänge
N. Im Speziellen wird die Zeitverzögerung τ berechnet durch Einsetzen von θ, Δω und N in
die rechte Seite der Gleichung (6). Die Zeitverzögerung τ, die auf diese Art und Weise
bestimmt wird, macht die Gleichung (5) geltend und minimiert daher
die Fehlerkomponente ε.
Daher kann die Fehlerkomponente (EVM) minimiert werden.
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Eine
Beschreibung wird nun gegeben eines Betriebs der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Zuerst
wird das ideale Signal r(k) aus dem empfangenen Signal z(k) erzeugt.
Das empfangene Signal z(k) und das ideale Signal r(k) werden an
die Ausgabeeinheit für
das Frequenzkomponentenprodukt 12 der Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
der Produkte 10 bereitgestellt. Die Ausgabeeinheit für das Frequenzkomponentenprodukt 12 gibt
Y(n) = Z(n)R(n)* aus. Die Ausgabeeinheit für die Summe der Produkte 14 erhält die Summe
der Produkte von Y(n) und die Sample-Winkelfrequenz Δω, und gibt
das Ergebnis als Aej0 aus.
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Die
resultierende Summe der Produkte Aej0 wird
an die Bestimmungseinheit für
die Zeitverzögerung 20 bereitgestellt.
Die Bestimmungseinheit für
eine Zeitverzögerung 20 berechnet
die Zeitverzögerung τ basierend
auf dem Argument θ von
Aejθ,
der Sample-Winkelfrequenz Δω und der
EVM-Berechnungslänge
N. Die bestimmte Zeitverzögerung τ kann EVM
minimieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
die Zeitverzögerung τ gemäß den Frequenzkomponenten
(Z(n), R(n)) des empfangenen Signals z(k) und des idealen Signals
r(k) zu bestimmen. Dann ist es möglich,
die Symbolpunkte des empfangenen Signals z(k) gemäß der Zeitverzögerung τ abzuschätzen. Da
die Frequenzkomponenten (Z(n), R(n)) für diesen Fall verwendet werden,
ist es möglich,
präziser
die Symbolpunkte des empfangenen Signals z(k) abzuschätzen, verglichen
mit dem konventionellen Fall, bei dem zeitliche Komponenten (z(k),
r(k)) verwendet werden.
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Darüber hinaus
kann die oben beschriebene Ausführungsform
auf die folgende Art und Weise realisiert werden. Genauer gesagt,
wird ein Computer mit einer CPU, einer Festplatte und einem Mediumlesegerät (wie beispielsweise
für eine
Floppy-Disk (eingetragenes Warenzeichen) und eine CD-ROM) bereitgestellt,
und das Mediumlesegerät
wird dazu gebracht, ein Medium zu lesen, das ein Programm darauf
gespeichert hat, das die oben beschriebenen Teile realisiert (wie
beispielsweise die Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe von
Produkten 10 und die Bestimmungseinheit für eine Zeitverzögerung 20),
wobei das Programm auf der Festplatte installiert wird). Dieses
Verfahren kann auch die oben beschriebenen Funktionen realisieren.
[Beweis,
dass Gleichung (6) aus Gleichung (5) erhalten werden kann.]
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Zunächst wird
die Fehlerkomponente ε dargestellt
durch die Frequenzkomponente R(n) des idealen Signals und durch
die Frequenzkomponente Z(n) des empfangenen Signals.
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Zunächst werden
diskrete Fourier Transformationspaare von z und r ausgedrückt als:
z(k) ⇔ Z(n)
und r(k) ⇔ R(n).
Bei dieser Gelegenheit gilt die folgende Gleichung (7) gemäß der Parseval-Gleichung.
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Bei
dieser Gelegenheit gilt für
Z(n) und R(n), Z(n) = Z(n-N) und R(n) = R(n-N), und die Gleichung
(7) wird daher zu der folgenden Gleichung (8) umgeschrieben.
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Darüber hinaus
gilt die folgende Gleichung (9) gemäß dem Zeitverschiebungstheorem.
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Wenn
die Gleichung (8) und (9) in die Gleichung (4) einsetzt werden,
die die Fehlerkomponente ε definiert,
wird die folgende Gleichung (10) erhalten.
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Dann
wird ein dritter Term der Gleichung (10) transformiert, um die folgende
Gleichung (11) zu erhalten.
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Die
Gleichung (11) repräsentiert
eine Beziehung zwischen den Termen des Realteils und umfasst keine
Terme des Imaginärteils.
Daher gilt sogar für
Konjugiert-Komplexe von entsprechenden Termen der Gleichung (11)
die Gleichung (11). Die folgende Gleichung (12) wird daher erhalten
durch Ersetzen der ersten Terme auf der rechten Seite der Gleichung
(11) durch die Konjugiert-Komplexe
davon und dann durch Umformen der Gleichung (11).
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Wenn
die Gleichung (12) in die Gleichung (10) eingesetzt wird, wird die
Fehlerkomponente ε dargestellt
als die folgende Gleichung (13).
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Dann
wird der Wert erhalten (linke Seite von der Gleichung (5)), was
das partielle Differenzial der Fehlerkomponente ε mit Bezug auf die Zeitverzögerung τ ist.
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Der
Weit, der erhalten wird, durch partielles Differenzieren der Fehlerkomponente ε durch die
Zeitverzögerung τ, wird dargestellt
durch die folgende Gleichung (14).
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Bei
dieser Gelegenheit ist die Zeitverzögerung τ klein bis zu einem bestimmten
Ausmaß,
und eine Beziehung, dargestellt durch die folgende Gleichung (15),
gilt für
n = 0 bis N/2.
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Die
folgende Gleichung (16) wird erhalten durch Einsetzen der Gleichung
(14) in die Gleichung (15).
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Gemäß der Definition
der Ausgabeeinheit für
die Summe der Produkte 14 gilt die folgende Gleichung (17).
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Die
Gleichung (16) kann daher umgeschrieben werden zu der folgenden
Gleichung (18).
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Schließlich wird
ein derartiges τ erhalten,
dass ein partielles Differenzial der Fehlerkomponente ε mit Bezug
auf die Zeitverzögerung τ 0 beträgt.
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Es
ist notwendig, dass die folgende Gleichung (19) gilt, um zu bewirken,
dass die Gleichung (18) 0 wird. Dies liegt daran, da der Imaginärteil 0
beträgt,
wenn das Argument einer komplexen Zahl 0° ist.
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Die
folgende Gleichung (20) wird erhalten durch Auflösen der Gleichung (19) mit
Bezug auf τ.
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Die
Gleichung (20) ist die gleiche wie die Gleichung (6).
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Daher
ist es möglich,
die Gleichung (6) aus der Gleichung (5) zu erhalten.
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[Ende des Beweises]
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Zusammenffassung
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Die
Symbolpunkte eines empfangenen Signals können präziser gemessen werden. Eine
Vorrichtung zum Abschätzen
eines Symbolpunkts (1), welche die Symbolpunkte eines empfangenen
Signals z(k) abschätzt
durch Bestimmen einer Zeitverzögerung τ zwischen
Sample-Punkten des empfangen Signals z(k), wenn es bei eine Samplefrequenz
fs gesampelt wurde und den Symbolpunkten des empfangenen Signals
z(k), umfasst eine Ausgabeeinheit für eine Multiplikation/Summe
von Produkten (10) zum Ausgeben einer Summe von Produkten
Aejθ von
entsprechenden Produkten Y(n) = Z(n)R(n)*, die erhalten wurden durch
Multiplizieren einer Konjugiert-Komplexen R(n)* einer Frequenzkomponente
R(n) eines idealen Signals r(k) mit einer Frequenzkomponente Z(n)
des empfangenen Signals z(k) und einer Sample-Winkelfrequenz Δω (= 2 πfs/N, wobei N
eine Fehlerkomponentenberechnungslänge zwischen dem idealen Signal
r(k) und dem empfangenen Signal z(k) ist); und eine Einheit zur
Bestimmung einer Zeitverzögerung
(20), zum Bestimmen der Zeitverzögerung τ basierend auf der Ausgabe der
Ausgabeeinheit für
eine Multiplikation/Summe von Produkten (10), so dass eine
Fehlerkomponente EVN zwischen dem idealen Signal r(k) und dem empfangenen
Signal z(k) minimiert wird.
