SE468616B

SE468616B - Foerfarande foer kompensering av saendarnyttosignalens beroende av oeverfoeringsfunktionen foer ett combinerfilter

Info

Publication number: SE468616B
Application number: SE9101805A
Authority: SE
Inventors: J A Victorin
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1991-06-12
Filing date: 1991-06-12
Publication date: 1993-02-15
Also published as: JP3244772B2; SE9101805L; FI108379B; FI922715A; JPH07177078A; EP0518835A1; SE9101805D0; EP0518835B1; MX9202632A; DE69206199T2; DK0518835T3; FI922715A0; DE69206199D1; US5499389A

Description

468 616 10 15 20 25 30 FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen, ytterligare syften samt med uppfinningen uppnådda fördelar förstås bäst genom hänvisning till nedanstående beskriv- ning och de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. l visar överföringsfunktionen för ett distorsionfritt com- binerfilter; Fig. 2 'visar överföringsfunktionen för ett enkelpoligt com- binerfilter; Fig. 3 visar en anordning för utförande av en föredragen ut- föringsform av förfarandet enligt föreliggande uppfin- ning.

Fönnnnnssn UTFÖRINGSFORM Figur 1 visar schematiskt överföringsfunktionen för ett distor- sionfritt combinerfilter. Detta distorsionfria filter karakteri- seras av att det är ett bandpassfilter med förstärkningen 1 inom passbandet och förstärkningen O utanför'passbandet. Dessutom upp- visar filtret en med frekvensen lijärt varierande fasförskjutning (den streckade linjen i fig. 1). Eftersom sändarnyttosignalen är frekvensmodulerad kommer de amplitud- och/eller fasförskj utningar som motsvaras av frekvensförskjutningar inom passbandet ej att förvrängas av ett sådant distorsionfritt combinerfilter.

I praktiken är det dock ej möjligt att uppnå det distorsionfria combinerfiltret enligt figur 1. Figur 2 visar överföringsfunktio- nen för ett combinerfilter som ofta används i praktiken, nämligen ett enkelpoligt filter. I detta fall innehåller passbandet dels en varierande förstärkningsgrad dels en med frekvensen olinjärt varierande fasvridning (representerad av den streckade kurvan i fig. 2). Härigenom kommer de mot sändarnyttosignalens amplitud- och/ellerfasförskjutningarsvarandefrekvensförskjutningarnaatt leda till distorsion i den modulerade signalen. 10 15 20 25 30 35 3 468 616 Den av combinerfiltret förorsakade distorsionen är dock känd genom att filtrets överföringsfunktion är känd. Därför kan, i enlighet med uppfinningen, den av combinerfiltret förorsakade distorsionen kompenseras genom att sändarsignalen innan den leds till combinerfiltret filtreras i ett filter vars överföringsfunk- tion inom det av sändarsignalen upptagna frekvensintervallet åt- minstone approximativt utgöres av inverterade värdet av combiner- filtrets överföringsfunktion inom samma frekvensintervall.

Figur 3 visar en anordning för genomförande av en föredragen ut- föringsform av förfarandet enligt uppfinningen.

En controller CONT i sändaren matar i enlighet med känd fasmodu- leringsteknik (se exempelvis “Data for Engineers: Radio, Electro- nics, Computers and Communications", Howard W Sams & Co, Inc, sid 23-5, Fig. 6) block av digitala signaler-som skall omkodas för modulering till två PROM, som i figur 3 betecknats Q och I. Ut- signalerna från dessa PROM svarar mot ett komplext tal, vars fas i denna utföringsform används för fasmodulering. Dessa utsignaler omvandlas i respektive D/A-omvandlare och tillförs en modulator MOD, som även matas med en bärvàgssignal med en frekvens av exem- pelvis storleksordningen 900 MHz. Den modulerade signalen leds till en effektförstärkare PA och därefter till combinerfiltret COMB och slutligen till antennen. Det hitintills beskrivna syste- met arbetar i enlighet med kända principer.

En möjlighet att realisera uppfinningen vore nu att mellan modu- latorn MOD och combinerfiltret COMB placera ett inverterat filter enligt ovan. Eftersom ett combinerfilter har en överföringsfunk- tion med en smal topp vid en mycket hög frekvens (900 MHz i exemplet) är en sádan lösning dock svär att realisera. I den föredragna utföringsformen av uppfinningen är därför'combinerfil- trets COMB överföringsfunktion först transformerad ned till nyt- tosignalens basband. Där kommer den att likna överföringsfunk- tionen för ett lágpassfilter. Om inverterade värdet av detta läg- passfilters överföringsfunktion beräknas erhålles överförings- funktionen för ett högpassfilter. Den omodulerade signalen kan därför ledas genom ett sådant filter för kompensering av combi- nerfiltrets distorsion. 4 6 8 6 1 6 4 Nedan följer en härledning av ett kompensationsfilter för kompen- sering redan i basbandet.

Antag att combinerfiltret har överföringsfunktionen: , (n) Jw-f Q (jw)2+jw-%+wå HCWUYN = ' där w är combinerinsignalens vinkelfrekvens, m, är bärvàgens vin- 5 kelfrekvens och Q är combinerfiltrets Q-värde. Typiska värden pà m, och Q är 2n-900-10° rad/s resp. 2000.

Sökt är nu ett kompensationsfilter med överföringsfunktion H(ju1,) som har samma fas- och amplitudegenskaper som 1/Hc,,,,(j( där (q, är basbandsvinkelfrekvensen. Dvs, det sökta filtret har en 10 överföringsfunktion som bildas av den till basbandet förskjutna och därefter inverterade överföringsfunktionen för combinerfil- tret. Eftersom i praktiken 0 villkor vara uppfyllt endast inom det angivna intervallet. I det givna exemplet erhålles, under hänsynstagande till att alb< j(Ü1,+Ü¿-) 'Egg HbLjÜb) = w 2 = ,>>=+i<<->,,+«->J'ä*°° 2 = 2 ° = (mha-ac) == -<-=«- m» _ ia» j-Q- (1+ ma) 2mbm,(1+ 2 me) .wc z J Q = 1 . wc . w, .__ _ 1 2 _ J Q 201; + JO wc 15 där H,,( jag) är den till basbandet transformerade överförings- funktionen för combinerfiltret. Den sökta överföringsfunktionen H(jcob) kan därför approximeras med: ' 10 15 20 468 616 fﬂjwb) = 1 +2J'Q%:' I en särskilt föredragen utföringsform kan detta högpassfilter realiseras genom att bärvågsmoduleringens kodningstabeller I,Q modifieras på sådant sätt att filtreringsfunktionen simuleras redan i moduleringskodningen (observera att Q här avser en tabell och ej skall förväxlas med filtrets Q-värde ovan). Härigenom er- fordras ingen ytterligare hårdvara. Dessa kodningstabeller defi- nieras i okorrigerad form som: I(t) cos(0(t)) Q(t) sin(ø(t)) där m(t) exempelvis definieras enligt den europeiska standarden GSM 05.04 punkt 2.5. Exempel på samplade tabeller för I,Q finns i slutet av denna beskrivning. En rad i dessa tabeller represen- terar 8 sampel under en bittid. Controllern CONT väljer en av de 64 raderna för varje ny bit i beroende av i vilken kvadrant modu- lationen befinner sig samt av datainnehållet i den nya biten och de tre senaste bitarna. Denna procedur är standardiserad och ut- gör ej föremål för denna uppfinning.

Ovanstående funktioner skall nu korrigeras så att combinerfilt- rets distorsion kompenseras. För detta ändamål definieras nytto- signalens momentana frekvensdeviation enligt: _ = ago ”lm d: Dessutom definieras combinerfiltrets grupplöptidsdistorsion som funktion av vinkelfrekvensen såsom: Gdm) = -ïfoargtffcwLíﬂ-»H Genom substitutionen w = mc + mi(t) kan denna grupplöptidsdistorsion uttryckas som en funktion av t, dvs såsom Gg(t). Det av combinerfiltret alstrade fasfelet omräk- nas därefter till basbandet enligt: 468 616 6 10 15 20 (pdisgc) = znegcnøl-(c) Det av combinerfiltret alstrade amplitudfelet beräknas enligt formeln: Adí,, = absrffcmbuøc + :Mum Med hjälp av ovanstående uttryck kan nu tabellerna för de korrigerade I- och Q-värdena beräknas enligt: cosíwc) - q>d1,t(t)] IMIW = Adiuun sinlwt) - ﬂvüﬂ-(IIH Adist(t) Qcorr ( t) Korrigerade tabeller motsvarande ovan nämnda tabeller för I,Q finns i slutet av denna beskrivning. Dessa tabeller ger en kor- rektion för det ovan exemplifierade combinerfiltret.

Claims

10 15 20 25 30 2.0 468 616 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för kompensering av sändarnyttosignalens beroende av överföringsfunktionen för ett combinerfilter i ett mobilradiosystem, k ä n n e t e c k n a t av'att sändarnyttosig- nalen i samband med bärvàgsmoduleringen filtreras i basbandet med ett filter vars- överföringsfunktion åtminstone approximativt utgöres av inverterade värdet av combinerfiltrets (COMB) till basbandet transformerade överföringsfunktion.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bärvàgsmoduleringens kodningstabeller (I,Q) modifieras på sådant sätt att filtreringen utförs i själva moduleringssteget.

3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att sändarnyttosignalen före bärvàgsmoduleringen filtreras i basban- det med ett första filter vars överföringsfunktion har konstant amplitud och en fas som åtminstone approximativt utgöres av det förteckenreverserade värdet av fasen av combinerfiltrets (COMB) till basbandet transformerade överföringsfunktion, och att sän- darutsignalen filtreras med ett andra filter vars överförings- funktion har konstant fas och en amplitud som åtminstone app- roximativt utgöres av det inverterade värdet av amplituden av combinerfiltrets (COMB) överföringsfunktion.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att bärvàgsmoduleringens kodningstabeller (I,Q) modifieras pà sådant sätt att det första filtret realiseras i själva i moduleringsste- get.

5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att det andra filtret realiseras genom styrning av sändarslut- stegets förstärkning.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att combinerfiltret är enkelpoligt. If!