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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Kommunikationstechnik
und insbesondere ein Verfahren zum Entfernen eines zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversatzes.
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HINTERGRUND
ZUR ERFINDUNG
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Empfänger auf
der Basis der direkten Umsetzungsarchitektur sind sehr ansprechend,
da sie weniger Komponenten erfordern und daher weniger komplex sind
als herkömmliche
Superheterodyn-Empfänger.
Empfänger
mit direkter Umsetzung leiden jedoch unter einem sehr ernsten Problem,
das der Gleichspannungsversatz ist. Empfänger mit direkter Umsetzung
nehmen ein Hochfrequenzsignal (HF-Signal) und setzen es in das Basisband
um. Wenn irgendein Gleichspannungsversatz besteht, der zum empfangenen
Signal durch den Mischer (oder irgendeine andere Komponente im Empfänger) addiert
wird, geht die Gleichspannungskomponente des empfangenen Signals
verloren, da kein Zwischenfrequenz-Filter (ZF-Filter) vorhanden
ist. Empfänger
mit direkter Umsetzung sind für
die Anwesenheit von Störquellen (Sperrsignalen
innerhalb des Empfangsbandes) sehr anfällig, die durch Selbstmischung
einen Gleichspannungsversatz erzeugen können, der zum empfangenen Signal
addiert wird.
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Wenn
das empfangene Signal einen Mittelwert von Null besitzt und der
Gleichspannungsversatz konstant bleibt, ist es möglich, dieses Problem zu lösen, indem
das empfangene Signal entlang eines ausreichend langen Zeitraums
gemittelt wird und dann dieser Mittelwert vom empfangenen Signal
entfernt wird. Das Gleichspannungsversatzproblem verschlimmert sich,
wenn sich der Gleichspannungsversatz mit der Zeit ändert. Wenn
die Gleichspannungsversatzänderung
langsam ist, ist es möglich,
den geschätzten
Gleichspannungsversatz durch Wiederholen des Mittelungsprozesses
nach einem bestimmten Zeitraum oder in einer kontinuierlichen Weise
zu aktualisieren. Temperaturänderungen
usw. können langsame Änderungen
des Gleichspannungsversatzes verursachen. Wenn sich jedoch der Gleichspannungsversatz
zu schnell ändert,
stoppt die erstere Prozedur zu arbeiten, da ein Signal einen Mittelwert von
Null über
seine gesamte Dauer aufweisen kann, weist jedoch lokal keinen Mittelwert
von Null auf, wenn nicht das Signal konstant und Null ist. Wenn sich
der Gleichspannungsversatz sehr schnell ändert, wird er zeitlich veränderlicher
oder dynamischer Gleichspannungsversatz im Gegensatz zum statischen
oder sich langsam ändernden
Gleichspannungsversatz genannt, der unter Verwendung eines Verfahrens
gelöst
werden kann, wie im US-Patent Nr. 5 422 889 mit dem Titel "Offset Correction
Circuit" beschrieben.
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In
US 5 832 039 wird ein Gleichspannungspegel
aufgrund einer Störung
verfolgt, indem die positive und die negative Einhüllende des
Signals erfasst werden, die Einhüllenden
werden ferner gemittelt.
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Da
ein Sperrsignal jederzeit erscheinen kann, kann die Gleichspannungsversatzkomponente,
die zum empfangenen Signal addiert wird, auch jederzeit erscheinen.
Folglich wird er "dynamischer" Gleichspannungsversatz
genannt, da er sich in Abhängigkeit
von der Ankunftszeit des Sperrsignals ändert. Dieses Phänomen wird
gewöhnlich
als AM-Unterdrückung
bezeichnet. Ein typisches dynamisches Gleichspannungsversatzprofil
ist in 2 für
die I-Komponente (phasengleiche Komponente) des Signals gezeigt.
Das Signal 202 zeigt ein Signal GMSK I, das das gewünschte Signal
ist. Das Signal 204 ist das verzerrte Signal, das durch
einen Gleichspannungsversatz beeinflusst wurde. Die Linie 206 hebt den
dynamischen Gleichspannungsversatz hervor. Die AM-Verzögerung ist
durch die Linie 208 gezeigt, während der AM-Pegel durch die
Linie 210 gezeigt ist.
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In
Gegenwart eines zeitlich veränderlichen Gleichspannungsversatzes
verschlechtert sich die Empfängerleistung
beträchtlich,
wobei das Ausmaß an
Verschlechterung von der Gleichspannungsversatzänderung und von der Geschwindigkeit
der Änderung
abhängt.
Deshalb ist das Lösen
der Probleme des zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversatzes eines der kritischeren Probleme, die in
einem Empfänger
mit direkter Umsetzung zu lösen
sind. Einer der Hauptgründe für das Erscheinen
von zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversätzen
in TDMA-Empfängern
mit direkter Umsetzung (auch Homodyn-Empfänger genannt) ist die Anwesenheit
von TDMA-Störquellen,
die durch Selbstmischen oder Nichtlinearitäten grader Ordnung einen Gleichspannungsversatz
erzeugen können,
der zum empfangenen Signal addiert wird. Dies ist etwas, das bei
Superheterodyn-Empfängern nicht
geschieht. Da eine solche Störquelle
jederzeit erscheinen kann, kann eine Gleichspannungsversatzkomponente,
die sich zum empfangenen Signal addiert, auch jederzeit erscheinen.
Folglich wird er "zeitlich
veränderlicher" Gleichspannungsversatz
genannt, da er sich in Abhängigkeit
von der Ankunftszeit des Störsignals ändert.
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Derzeit
ist eines der erfolgreichsten drahtlosen Kommunikationssysteme auf
der Welt das GSM-System. GSM-Vorrichtungen wie z. B. tragbare Funktelephone
(auch in der Hand gehaltene Vorrichtungen genannt) müssen Tests
bestehen, um die Konformität
mit dem GSM-Standard zu beweisen. Einer dieser Tests wird "AM-Unterdrückungstest" genannt. Um den
AM-Unterdrückungstest
zu bestehen, darf die Bitfehlerraten-Leistung (BER-Leistung) des Handgeräts in Gegenwart
eines sehr leistungsstarken TDMA-Störquellensignals nicht signifikant
verschlechtert werden. Aus der vorangehenden Erläuterung ist klar, dass ein
Homodyn-Empfänger
den AM-Unterdrückungstest
nicht bestehen kann, wenn der Empfänger kein gutes Verfahren zum
Korrigieren des zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversatzes implementiert, da das Störquellensignal
einen zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversatz erzeugt, der zum empfangenen Signal addiert
wird. Somit besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf für ein Verfahren
zum Korrigieren eines zeitlich veränderlichen Gleichspannungsversatzes.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung kann am besten durch Bezugnahme auf die folgende
Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden,
in deren verschiedenen Fig. gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente identifizieren
und in denen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Empfängers
mit direkter Umsetzung zeigt.
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2 ein
typisches dynamisches Gleichspannungsversatzprofil zeigt.
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3 die
Ergebnisse der Unterteilung eines Bursts in Blöcke und des Auffindens der
Maximal- und Minimalwerte in jedem Block für eine Komponente (phasengleich)
des Signals zeigt.
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4 die
Ergebnisse der Berechnung der Werte der momentanen oberen und unteren
Einhüllenden
zeigt.
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5 die
Ergebnisse der Berechnung des zeitlich veränderlichen Versatzpfades zeigt.
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6 einen
Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionsgraphen zeigt, der die Wahrscheinlichkeit, dass
ein Burst eine gewisse Anzahl von aufeinander folgenden Abtastwerten
mit dem gleichen Wert enthält,
hervorhebt.
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7 ein
Abtastwert-Burst zeigt, der in mehrere Blöcke mit verschiedenen Größen unterteilt ist.
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8 die
Berechnung des zeitlich veränderlichen
Versatzpfades für
den Teil der oberen Einhüllenden
des Bursts unter Verwendung von variablen Blockgrößen gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 einen
Ablaufplan zeigt, der die Schritte hervorhebt, die zum Schätzen und
Entfernen des Gleichspannungsversatzes unternommen werden.
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10 die
Ergebnisse einer Gleichspannungsversatz-Schätzung eines rampenartigen Gleichspannungsversatzes
unter Verwendung eines Schätzverfahrens
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 die
Ergebnisse einer Gleichspannungsversatz-Schätzung eines sinusförmigen Gleichspannungsversatzes
unter Verwendung eines Schätzverfahrens
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Obwohl
die Patentbeschreibung mit Ansprüchen
abschließt,
die die Merkmale der Erfindung definieren, die als neu betrachtet
werden, wird angenommen, dass die Erfindung durch eine Betrachtung der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren,
in denen gleiche Bezugsziffern vorgetragen sind, besser verstanden
wird.
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Obwohl
die beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit einem GSM-System
beschrieben werden, kann die vorliegende Erfindung für beliebige
andere Kommunikationssysteme verwendet werden.
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Da
eine Steuereinheit wie z. B. ein Digitalsignalprozessor (DSP) (wie
in 1 gezeigt) vorzugsweise das Verfahren der vorliegenden
Erfindung ausführt,
arbeitet das Verfahren mit den Abtastwerten des empfangenen Signals.
Gemäß der Erfindung wird
eine Schätzung
des Gleichspannungsversatzes berechnet und die Schätzung wird
als "geschätzter Versatzpfad" bezeichnet.
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Die
Schätzung
wird durchgeführt,
indem die Tatsache berücksichtigt
wird, dass, wenn irgendein dynamischer Gleichspannungsversatz an
einem Burst vorhanden ist, sowohl die obere als auch die untere
Einhüllende
des Signals in derselben Weise beeinflusst werden. Die Einhüllende ist
eine Spur, die dem oberen (und dem unteren) Teil eines Signals folgt
und die dieselbe "visuelle
Form" wie das Signal aufweist.
Das Signal muss in die obere und die untere Einhüllende "eingepackt" werden. In diesem ersten Schritt werden
die untere und die obere Einhüllende
des Signals geschätzt
und sie werden gemittelt, wie nachstehend erläutert. Es ist erforderlich, dass
das empfangene Signal einen Mittelwert von Null aufweist, und die
Hüllkurve
des Signals sollte sich im Vergleich zur Bandbreite des Signals
langsam ändern.
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Um
die obere und die untere Einhüllende
des Signals zu schätzen,
wird jeder Burst in mehrere Blöcke
unterteilt, wie in 3 hervorgehoben. Ein Block 316 ist zwischen
der Linie 310 und 312 gezeigt, während sich
ein weiterer Block 318 zwischen den Linien 312 und 314 befindet.
In der bevorzugten Ausführungsform
werden die Größen der
Blöcke
nach sorgfältiger
Auswertung der typischen modulierten GSM-GMSK-Signale gewählt, um
die Fehlerwahrscheinlichkeit zu minimieren. Etwas Ähnliches
kann für
andere Nicht-GSM-Systeme durchgeführt werden. Alternativ kann
eine konstante Blockgröße im ganzen
Prozess verwendet werden. Eine konstante Blockgröße kann jedoch, obwohl sie
leichter zu implementieren und auszuführen ist, keine optimale Leistung
bereitstellen. Innerhalb jedes Blocks wird nach den maximalen und
minimalen Abtastwerten gesucht. Sowohl der Wert als auch die Position
dieser maximalen und minimalen Abtastwerte werden im Speicher gespeichert.
Mit Bezug auf 3 sind der minimale Abtastwert 304 und
der maximale Abtastwert 302 die Maximal- und Minimalwerte,
die im Block 316 gefunden werden, während der Abtastwert 306 und 308 der
maximale und der minimale Abtastwert sind, die innerhalb des Blocks 318 gefunden werden.
Die Abtastwerte mit Maximalwert werden verwendet, um die obere Einhüllende des
Signals zu schätzen,
während
die Minimalwerte zum Schätzen der
unteren Einhüllenden
dienen. Der Prozess zum Schätzen
beider Einhüllenden
ist symmetrisch (d. h. wenn eine "Größer als"-Analyse für die obere
Einhüllende
verwendet wird und eine "Kleiner
als"-Analyse für die untere
Einhüllende
verwendet wird).
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Der
zum Schätzen
dieses geschätzten Gleichspannungsversatzpfades
verwendete Algorithmus nutzt die Tatsache aus, dass ein GMSK-Signal
einen Mittelwert von Null besitzt. Wenn irgendein dynamischer Gleichspannungsversatz
an einem Burst vorhanden ist, werden somit sowohl die obere als
auch die untere Einhüllende
des Signals in derselben Weise beeinflusst. Das Verfahren der vorliegenden
Erfindung schätzt
die untere und die obere Einhüllende
des Signals und berechnet den Mittelwert dieser zwei Einhüllenden.
Dieser Mittelwert ist die erste Schätzung des Versatzpfades.
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Um
die obere und die untere Einhüllende
zu schätzen,
werden die folgenden Schritte unternommen:
- 1.
Unterteilen des Bursts in "N" Blöcke (wenn
eine konstante Blockgröße verwendet
wird, Unterteilen in "N" Blöcke von "NAbtastwert/NAbtastwerte); und
- 2. Berechnen des maximalen und des minimalen Abtastwerts innerhalb
jedes Blocks und Speichern ihrer Position und ihres Werts in zwei
Matrizes, die als "vMax" und "vMin" bezeichnet werden.
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Das
Ziel dieser ersten zwei Unterschritte besteht darin, ein "Muster" zu berechnen, dem
die Einhüllenden
folgen (die Einhüllenden
müssen
durch die Punkte in vMax und vMin laufen). Sobald dies durchgeführt ist,
werden die "momentanen
Einhüllenden" unter Verwendung
von vMax und vMin als Startpunkte geschätzt. Dies wird in der folgenden
Weise durchgeführt:
- 3. Für
jedes Paar von aufeinander folgenden Maxima von vMax wird das Folgende
durchgeführt:
- a). Das kleinere Maximum wird als max1 bezeichnet, während das
andere, größere max2
genannt wird;
- b.) Definieren eines Werts, der "currentMax" genannt wird, und Setzen desselben
gleich max1; und
- c). Für
jeden Abtastwert zwischen max1 und max2 werden beginnend bei max1
und in Richtung von max2 laufend die folgenden weiteren Schritte
durchgeführt:
- 1. Vergleichen jedes Abtastwerts mit dem currentMax;
- 2. Wenn ein Abtastwert größer ist
als currentMax, Setzen von currentMax auf den Wert dieses Abtastwerts;
und
- 3. Setzen des Werts der momentanen oberen Einhüllenden
(vInstMax) in dieser Abtastposition gleich currentMax.
- 4) Wiederholen derselben Prozedur für vMin:
- a). Benennen des größeren Minimums
als "min1", während das
andere, kleinere "min2" genannt wird;
- b). Definieren eines Werts, der "currentMin" genannt wird, und Setzen desselben
auf "min1"; und
- c). Für
jeden Abtastwert zwischen min1 und min2 beginnend bei min1 und in
Richtung von min2 laufend:
- 1. Vergleichen jedes Abtastwerts mit currentMin;
- 2. Wenn ein Abtastwert kleiner ist als currentMin, Setzen von
currentMin auf den Wert dieses Abtastwerts; und
- 3. Setzen des Werts der momentanen unteren Einhüllenden
(vInstMin) in dieser Abtastposition auf currentMin.
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Als
Ergebnis der vorherigen Schritte und, wenn die Anzahl von Blöcken (und
daher die Blockgröße) korrekt
gewählt
wird, kann eine sehr gute Schätzung
der oberen und der unteren Einhüllenden bestimmt
werden, wie in 4 gezeigt. Die Linien 402 und 406 (vInstMax-Vektor)
definieren die obere Einhüllende
und die Linien 404 und 408 (vInstMin-Vektor) definieren
die untere Einhüllende.
In 5 ist der geschätzte Gleichspannungsversatzpfad 502,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung berechnet wurde, gezeigt. Der Gleichspannungsversatzpfad 502 wird
unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt: VOffsetPath = (vInstMax +
vInstMin)/2 Gleichung 1
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Sobald
der Gleichspannungsversatzpfad bestimmt ist, kann er zu einer Versatzkorrekturschaltung
geliefert werden, die den geschätzten
Gleichspannungsversatz vom empfangenen Signal entfernen kann. Eine
von einer Anzahl von Gleichspannungsversatz-Korrekturschaltungen
kann verwendet werden, um dies zu bewerkstelligen, beispielsweise eine
Schaltung, die den Gleichspannungsversatz vom gewollten Signal subtrahiert.
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Wenn
die gewählte
Blockgröße zu klein
ist, kann der Algorithmus versagen. Wenn die Blockgröße kleiner
ist als die maximale Anzahl von aufeinander folgenden +1- oder –1-Abtastwerten,
wird die Einhüllende
nicht korrekt geschätzt.
Folglich ist es sehr wichtig, dass die Blockgröße immer größer ist als die maximale Anzahl
von aufeinander folgenden Abtastwerten mit gleichem Wert (dies bedeutet
nicht, dass sie exakt denselben Wert besitzen, sondern denselben
Pegel, hoch oder niedrig). Dies wird als "Abtastwertfolge" bezeichnet. Wenn die Blockgröße zu groß ist, könnte eine
der zwei Einhüllenden
nicht korrekt geschätzt
werden.
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Wenn
die AM-Unterdrückung
nahe den Burst-Grenzen erscheint, kann der Algorithmus versagen.
Dies passiert, wenn die AM-Unterdrückung näher an den Burst-Grenzen liegt
als die Blockgröße. Um die
geeignete Blockgröße auszuwählen, werden Simulationen
durchgeführt,
deren Zweck darin besteht, zu finden, was die Wahrscheinlichkeit
dafür ist, dass
ein Burst eine gewisse Anzahl von aufeinander folgenden Abtastwerten
mit demselben Wert enthält. Die
Simulation wurde in der bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung
eines GMSK-Signals mit 2080 Bursts durchgeführt und jeder Burst hatte 148
sinnvolle (Daten) Bits.
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Wie
in 6 gezeigt, zeigten die Simulationen, dass die
längste
Folge 43 war. Dies trat jedoch nur einmal auf. Die meisten Bursts
hatten keine Folgen von Bits mit gleichem Wert, die länger waren
als 14 Bits. In Anbetracht der Simulationsergebnisse wurde die Wahrscheinlichkeit,
dass eine Folge vorlag, die kleiner war als 15 Abtastwerte, als
etwa 90 % berechnet. Wenn angenommen wird, dass die maximale Folgelänge 21 ist,
erreicht die Wahrscheinlichkeit 99 %, wenn es extra sicher sein
soll, dann kann eine maximale Folgelänge von 27 mit einer Wahrscheinlichkeit
von 99,9 % angenommen werden. Um eine schlechte Schätzung der
Einhüllenden
zu vermeiden, muss die Blockgröße größer sein
als die maximale Abtastwertfolge mit gleichem Wert. Wenn jedoch
eine solche Folge zufällig
zwischen zwei Blöcken
liegt, wird ihr Effekt zwischen diesen zwei Blö cken aufgeteilt. Daher ist
die Möglichkeit,
dass ein Fehler für
Blockgrößen wie
z. B. 14 oder 21 begangen wird, noch kleiner.
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Wenn
ein Sperrsignal nahe den Burst-Grenzen ankommt, wird es nicht korrekt
erfasst, wenn die Blockgröße zu groß ist, wie
vorher erwähnt.
Eine Lösung
für dieses
Problem besteht darin, dass andere Blockgrößen für die Burst-Extrema vorliegen
als für die
Mitte des Bursts. Aus der obigen Erörterung wurde festgestellt,
dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass innerhalb eines Bursts eine
Folge von Bits vorliegt, die länger
ist als 13. Es ist noch unwahrscheinlicher, dass diese Folge am
Beginn oder am Ende des Bursts vorkommt. Eine Simulation wurde durchgeführt, um
die längsten
Folgen zu bestimmen, die am Beginn und am Ende eines Bursts vorkommen.
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Es
ist erwähnenswert,
dass in jedem GSM-Burst 3 Schwanzbits den Beginn und das Ende jedes
Bursts kennzeichnen. Wenn diese Schwanzbits moduliert werden, ist
das Ergebnis, dass zwei Abtastwerte mit gleichem Wert, gefolgt von
einem anderen Abtastwert auf dem I-Pfad des Empfängers vorliegen, während die
ersten zwei Abtastwerte auf dem Q-Pfad verschieden sind. Folglich
besteht ein Bedarf, sicher zu sein, dass im ersten und im letzten Block
mindestens zwei Abtastwerte mit unterschiedlichen Pegeln vorliegen.
Danach beginnen die Datenbits empfangen zu werden und daher sind
die Werte der Abtastwerte in jedem Burst verschieden. Die durchgeführten Simulationen
stellten fest, dass 90 % der Zeit eine Änderung des Abtastwertpegels
innerhalb der ersten 8 Abtastwerte des Bursts nach dem Schwanz besteht.
Die Änderung
geschieht in 99 % der Zeit vor dem 16. Abtastwert und in 99,2 %
der Zeit vor dem 22. Abtastwert. Ähnliche Ergebnisse wurden für das Ende
des Bursts erhalten.
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In
Anbetracht der vorstehend angegebenen Simulationsergebnisse wird
der Burst vorzugsweise in mehrere Blöcke mit verschiedenen Größen unterteilt,
wie in 7 gezeigt. Durch Unterteilen des Bursts in Blöcke, wie
in 7 gezeigt, ist es möglich, die Einhüllende des
Bursts korrekt zu schätzen,
wenn ein Sperrsignal sehr nahe an der Burstgrenze ankommt. Die Ergebnisse
der Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit variabler
Blockgröße zum Schätzen der
Einhüllenden
und des Versatzpfades 802 sind in 8 gezeigt.
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Ein
Ablaufplan, der die Hauptschritte zeigt, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform
unternommen werden, ist in 9 gezeigt.
In Schritt 902 wird ein GSM-Burst in Blöcke unterteilt, während in Schritt 904 die
maximalen und minimalen Abtastwerte in jedem Block gefunden werden.
In Schritt 906 wird festgestellt, ob ein Gleichspannungsversatz
vorhanden ist, wenn ein Gleichspannungsversatz vorhanden ist, geht
die Routine zu Schritt 908 weiter. Ein Verfahren zum Feststellen,
ob ein Gleichspannungsversatz vorhanden ist, das verwendet werden
kann, besteht darin, die Differenzen zwischen den Maximal- und Minimalwerten
in jedem Block zu vergleichen und dann den Mittelwert der Differenzen
zu finden. Wenn irgendein Block eine Differenz besitzt, die um ein
vorbestimmtes Ausmaß (z.
B. 40 %) über
dem Mittelwert liegt, dann wird angenommen, dass ein Gleichspannungsversatz
vorhanden ist. Es besteht ein Kompromiss bei der Festlegung des
Schwellenpegels auf ein vorbestimmtes Ausmaß, der angibt, ob ein Gleichspannungsversatz
vorhanden ist oder nicht. Wenn andererseits der Schwellenwert zu
hoch festgelegt wird, können
einige Gleichspannungsversätze übersehen
werden, während,
wenn der Schwellenwert zu niedrig festgelegt wird, die Leistung
des Empfängers
beeinträchtigt
werden kann. Andere Verfahren zum Feststellen, ob ein Gleichspannungsversatz
vorhanden ist, können
in diesem Schritt auch verwendet werden.
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In
Schritt 908 werden die vInstMax- und vInstMin-Vektoren
berechnet, wie vorstehend beschrieben. Sobald die vInstMax- und
vInstMin-Vektoren in Schritt 908 berechnet wurden, werden
sie verwendet, um den variablen Versatzpfad (vOffsetPath) unter
Verwendung von Gleichung 1 (oder unter Verwendung einer anderen
Gleichspannungsversatz-Schätztechnik,
wenn ein anderes Gleichspannungsversatz-Schätzverfahren verwendet wird)
in Schritt 910 zu berechnen. Das vOffsetPath-Ergebnis wird
vorzugsweise in Schritt 912 gefiltert, um kleine Störimpulse
zu glätten,
die nach der Mittelung von vInstMax und vInstMin aufgrund von Rauschen
oder Störung übrig sein
könnten.
Ein Schiebemittelungsfenster mit einer vorbestimmten Größe, beispielsweise
der Größe Fünf, kann
verwendet werden. Sobald die Versatzpfadinformationen bestimmt sind,
können die
Informationen in Schritt 914 zu einer Gleichspannungsversatzschaltung
geliefert werden, um die Gleichspannungsversatzkomponente zu entfernen.
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1 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Funkempfängers 100 gemäß der Erfindung.
Der Empfänger 100 umfasst
eine Antenne 102 zum Empfangen eines HF-Signals und das
empfangene HF-Signal wird vorzugsweise bandpassgefiltert (Filter
nicht gezeigt) und dann verstärkt
ein rauscharmer Verstärker 104 das
gefilterte Signal. Das gefilterte Signal wird dann in einem phasengleichen
(I) und einem Quadraturphasen- (Q) Kanal durch Mischer 108 und 110 auf
das Basisband abwärts
umgesetzt. Ein Signal (LO) eines lokalen Oszillators wird vom LO-Generator 106 geliefert.
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Das
LO-Signal vom Generator 106 wird zu einem Teiler und Phasenschieber 112 geliefert.
Die Ausgänge
des Teilers und Phasenschiebers 112 werden Mischern 108 und 110 zugeführt. Die
I- und Q-Signale, die von den Mischern 108 und 110 erzeugt werden,
werden durch Basisbandverstärker-
und Filterblöcke 114 und 116 gefiltert
und verstärkt.
Die verstärkten
Signale werden dann zu Analog-Digital-Umsetzern
(A/D-Umsetzern) 118 und 120 zum Umsetzen in digitale
Signale gesandt und die digitalen Signale werden zu einer Steuereinheit
wie z. B. einem Digitalsignalprozessor (DSP) 122 geliefert.
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
führt der
DSP 122 die Aufgabe der Ausführung des Algorithmus aus,
um die Versatzpfadschätzung
und Gleichspannungsversatzentfernung der vorliegenden Erfindung
zu implementieren. Es ist erwähnenswert,
dass, obwohl ein DSP zum Durchführen
der Schätzungs-
und Entfernungsschritte in Anbetracht seiner Nützlichkeit beim Durchführen solcher
Schritte verwendet wurde, andere gut bekannte Hardwareschaltungen
oder -vorrichtungen die erforderlichen Aufgaben durchführen können.
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In 10 ist
ein Graph gezeigt, der die Ergebnisse der Verwendung des Gleichspannungsversatzpfad-Schätzverfahrens
an einem rampenartigen Gleichspannungsversatz zeigt. Die berechnete
obere Einhüllende 1002 und
untere Ein hüllende 1004 sowie der
geschätzte
Gleichspannungsversatzpfad 1006 sind gezeigt. In 11 ist
ein Graph gezeigt, der die Ergebnisse der Verwendung des Gleichspannungsversatzpfad-Schätzverfahrens
an einem sinusartigen Gleichspannungsversatz zeigt. Die berechnete
obere Einhüllende 1102 und
untere Einhüllende 1104 sowie der
geschätzte
Gleichspannungsversatzpfad 1106 sind gezeigt. Wie zu sehen
ist, stellt das Gleichspannungsversatzpfad-Schätzverfahren der vorliegenden Erfindung
eine sehr gute Schätzung
für verschiedene Arten
von Gleichspannungsversatzprofilen bereit.
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Die
vorstehend beschriebene Gleichspannungsversatzpfad-Schätzung und
-Entfernung ist gut angepasst, um das Problem des zeitlich veränderlichen
Gleichspannungsversatzes, das mit Empfängern mit direkter Umsetzung
verbunden ist, unter AM-Unterdrückungs-Testbedingungen
zu lösen,
wie z. B. jenen Testbedingungen, die durch den GSM-Standard im Abschnitt
5.2 (GSM 05.05) und Abschnitt 14.8.1 (GSM 11.10) definiert sind.
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Obwohl
die bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es klar, dass
die Erfindung nicht so begrenzt ist. Wie vorher erwähnt, kann
die vorliegende Erfindung nicht nur in GSM-Systemen verwendet werden,
sondern kann auch für
andere Kommunikationssysteme verwendet werden. Zahlreiche Modifikationen, Änderungen,
Variationen, Substitutionen und Äquivalente kommen
Fachleuten in den Sinn, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.