SE511554C2 - Förfarande och anordning i en digital oscillator - Google Patents

Description

10 15 20 25 511 554 2 och sarnpelintervallet i uppslagstabellen, kan diskontiniteter uppstå i de framställda sinusforrnade signalerna. Ett annat problem som kan uppstå är att de två framställda signalerna inte har helt ortogonala komponenter. l ”Complex Digital Oscillators and FSK Modulators” av N.J Fliege och Jörg Win- terrnantel publicerad i IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 40 nr. 2. Febru- ari 1992, diskuteras olika sätt att utföra komplexa digitala oscillatorer for framställ- ning av digitala ortogonala sinusforrnade signaler. Ett exempel på en sådan oscilla- tor beskrivs i anslutning till figur 4 i detta dokument. Oscillatom innefattar ett kor- rektionsnät anslutet till en andra gradens marginellt stabil filter slinga.

Eftersom korrektionsnätet är anslutet till de två nodema hos ñlterslingan, måste bå- da dessa noder vara tillgängliga till korrektionsnätet. Även koefficienter som an- vänds i korrektionsnätet bestäms helt av den önskade oscillationsfrekvensen, därför är det inte möjligt att modifiera dessa koefficienter för att uppnå bättre numeriska egenskaper.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Problemet som behandlas av den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla ett mer flexibelt sätt att framställa ett första par av ortogonala digitala sinusformade signaler.

Problemet löses väsentligen av ett förfarande i vilken en digital sinusforrnad signal först framställs. Från den framställda signalen härleds ett första par digitala sinus- formade signaler med en fasskillnad. Detta par av ortogonala digitala sinusfonnade signaler produceras genom att bilda linjära kombinationer av det första paret signa- ler. Problemlösningen innefattar de nödvändiga medlen för att kunna genomföra förfarandet. 10 15 20 25 3 511 554 Problemet är mer uttryckligen löst på följande sätt. En digital sinusformad signal med en förbestämd svängningsfrekvens framställs i en signalgenerator. Den digitala sinusforrnade signalen matas in i ett fasskiftande medel som är skild från signalge- neratorn. Det fasskiftande medlet härleder från den digitala sinusformade signalen ett första par digitala sinusformade signaler med en fasskillnad svarande mot minst en samplingsperiod. Paret av ortogonala digitala sinusformade signaler produceras genom att bilda linjära kombinationer av det första signalparet.

En allmän avsikt med uppfinningen är att tillhandahålla ett i högsta grad flexibelt sätt att framställa par av ortogonala digitala sinusformade signaler.

En annan avsikt är att kunna framställa par av ortogonala digitala sinusformade sig- naler från en godtycklig digital enskild sinusformad källa.

Ytterligare en avsikt är att möjliggöra bättre styrning av de numeriska egenskapema i signalframställningsprocessen.

En allmän fördel uppfinningen bereder är att paren av ortogonala digitala sinusfor- made signaler kan framställas på ett högst flexibelt sätt.

En annan fördel med uppfinningen är det att par av ortogonala digitala sinusformade signaler kan framställas från en godtycklig enskild digital sinusformad källa.

Ytterligare en fördel hos uppfinningen är att bättre styrning av numeriska egenska- per i signalframställningsprocessen uppnås.

Uppfinningen kommer nu att bli beskriven i mer detalj med referens till exemplifie- rande utföringsformer och även med referens till bifogade figurer. 10 15 20 25 511 554 KORT FIGURBESKRIVNING Figur 1A är en vy visande en del av ett radiokommunikationsnät Figur IB är ett block diagram där delar av en radiomottagare visas.

Figur 2A är ett tidsdiagram som visar förhållandet mellan en analog sinusformad signal och en motsvarande digital sinusformad signal.

Figur 2B är ett tidsdiagram som visar förhållandet mellan ett par av ortogonala si- nusformade signaler.

Figur 3 är ett block diagram som visar en digital oscillator av känd teknik.

Figur 4 är ett block diagram som visar en utföringsforrn av den föreliggande uppfin- ningen.

Figur 5 är ett blockdiagram som visar alternativa signalgenererade medel.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1A visar en del av ett radiokommunikationsnät 100 i vilken en basstation 101 kommunicerar via radiosignaler med en trådlös terminal 102, till exempel en cellulär telefon eller en trådlös telefon. Radiosignaler 103 som överförs mellan basstationen 101 och den trådlösa terrninalen 102 är kvadraturmodulerade, d.v.s. varje radiosig- nal innehåller en infaskomponent och en kvadraturkomponent.

Figur 1B visar delar av en radiomottagare 110 som används i antingen basstationen 101 eller den trådlösa terrninalen 102. Den mottagna radiosignalen 103 konverteras av en analog krets lll till två signaler i ett mellanfrekvensband, d.v.s. IF-signaler.

IF-signalerna samplas i en förbestämd samplingsfrekvens och konverteras till digi- talt format av två A/D-omvandlare 112-113. De digitala IF-signalererna konverteras vidare till basbandsfrekvens av en digital blandare 114. Den digitala blandaren 114 matas med ett par av ortogonala digitala sinusformade signaler från en digital oscil- lator 115. Utdatan från den digitala blandaren 114 innefattar två digitala signaler, den ena representerar infaskomponenten och den andra digitala signalen represente- rar kvadraturkomponenten. 10 15 20 25 5 511 554 En klocka 116 framställer en klocksignal 117 som styr och synkroniserar funktionen hos A/D-omvandlama 112-113, den digitala blandaren 114 och den digitala oscilla- tom 115.

Figur 2A visar det allmänna sambandet mellan en analog sinusformad signal, eller en tidskontinuerlig sinusforrnad signal, och en digital sinusforrnad signal. Den ana- loga signalen S21C är matematiskt definierad som: y 2,(t)=Asin(21t fot) (1) Där A är amplituden, fo är svängningsfrekvensen hos den analoga signalen S21C, och t är tiden. Den analoga signalen S21C är visad som en oavbruten sinusformad linje i figur 2A.

Den digitala sinusforrnade signalen S21D, som motsvarar den analoga signalen S21C, innefattar en sekvens av digitalt kodade värden som representerar sampel 201 av den analoga sinusforrnade signalen S21C. Samplen är tagna vid tiderna t0, tl, t2, t3, etc. som skiljs åt från varandra av en samplingsperiod T,, som är lika med inver- sen av en samplingsfrekvens f,. En samplingsperiod i det analoga området motsvarar ett samplingssteg i det digitala området. Den digitala signalen S2lD visas på figuren 2A som vertikala linjer som representerar sarnpel 201 av den analoga signalen S21C. Den digitala sinusformade signalen S21D, som motsvarar den analoga sinus- forrnade signalen S21C, kan utryckas som: y2,(k)=Asin(21t (fo / f,)k) (2) där k=0, 1, 2. . en indexvariabel. Indexvariabeln k i det digitala området motsva- rar tiden t i det analoga området.

Ett mer lämpligt sätt att utrycka (2) är genom att tillföra en normaliserad sväng- ningsfrekvens Qodefinerad som Q0=21t fo / f, (3) Därigenom kan (2) utryckas för den digitala sinusforrnade signalen som: Yzi (k)=ASin( 90k) (4) 10 15 20 25 30 511 554 6 Figur 2B visar ett par av ortogonala analoga signaler, den analoga signalen S2lC från figur 2A tillsammans med en andra analog sinusformad signal S22C. En digital sinusforrnad signal S22D, som motsvarar den andra analoga sinusformade signalen S22C, visas också. Den andra sinusformade signalen S22C kan utryckas matema- tiskt som: y22(t)=Asin(21tf0t + 1t/2) = Acos(21rf0t) (5) Den digitala sinusformade signalen S22D, som motsvarar den andra analoga sinus- forrnade signalen S22C, kan utryckas matematiskt som : yn (k) = Acos ( Qok) (6) De två analoga sinusformade signalerna i figur 2B, definerade i uttrycken (1) och (5), bildar ett ortogonalt par av analoga sinusforrnade signaler, dvs. signalerna har en fasskillnad TETA på 1t/2 radianer. De motsvarande digitala sinusforrnade signa- lerna SZID och S22D, definierade i uttrycken (4) och (6), utgörs också av ett par av ortogonala digitala sinusformade signaler.

Den digitala oscillatom 115 från figur lB framställer ett par av ortogonala digitala sinusformade signaler, vilket beskrivs ovan. De två ortogonala sinusforrnade signa- lema framställda av oscillatom 115 kan Lex. vara identiska med de digitala sinus- formade signalerna S2lD och S22D visade i figur 2A och figur 2B. Emellertid är det uppenbart för fackmannen, att den digitala oscillatorn 115 framställer de två si- nusforrnade signalerna inte genom sampling av de två analoga sinusformade signa- lerna, utan genom att räkna ut två motsvarande sekvenser av digitala värden. Även om de digitala oscillatorerna som diskuteras i detta dokument inte samplar analoga sinusformade signaler utan istället räknar ut de motsvarande sekvenserna av digitala värden betraktar vi fortfarande varje digital sinusformad signal som om den vore skapad genom sampling av en motsvarande analog sinusforrnad signal med en be- stämd samplingsfrekvens/samplingsperiod. 10 15 20 25 30 511 554 Figur 3 visar en digital oscillator 300 av känd teknik som framställer två ortogonala digitala sinusformade signaler S31 och S32. Oscillatom 300 innefattar en andra ord- ningens marginellt stabil filter slinga 301. Filterslingan 301 innefattar ett första för- dröjningsblock 302 och ett andra fördröjningsblock 303, en adderare 304, en första multiplikator 305, och en andra multiplikator 306. Fördröjningsblocken 302-303 och multiplikatorerna 305-306 har en ingång och en utgång var, medan adderaren 304 har två ingångar och en utgång. Utgången hos det första fördröjningsblocket 302 är ansluten både till ingången hos det andra fördröjningsblocket 303 och till ingången hos den första multiplikatom 305. Utgången hos den första multiplikatorn är anslu- ten till en ingång till adderaren 304. Utgången från det andra fördröjningblocket 303 är kopplad till ingången hos den andra multiplikatorn 306 vilkens utgång är ansluten till en andra ingång hos adderaren 304. Utgången på adderaren 304 är ansluten till ingången hos det första fördröjningsblocket 302.

Fördröjningen hos båda fördröjningsblocken är ett samplingssteg. Den första mul- tiplikatom 305 multiplicerar sin insignal med en faktor av -l, medan den andra multiplikatorn 306 multiplicerar sin insignal med en faktor a = 2cos Qo.

En digital signal S33 framställs från utsignalen av det första fördröjningsblocket 302 medan en digital signal S34 framställs från utsignalen av det andra fördröjnings- blocket 303. De digitala signalerna S33 och S34 kan matematiskt beskrivas genom tillståndsvariablerna X3, (k) och xy (k).

Val av startvärden hos tillståndsvariablerna till xn (0) = sin (QO) och X3.. (0) = 0 resulterar i det följande uttrycket för x” (k): xt, (k) = sinKL, k) (7) Val av startvärden hos tillståndsvariablema till xn (O) = cos ((20) och xt., (0) = l resulterar i det följande uttrycket för x 3. (k): X» (k) = 005 (Qok) (3) 10 15 20 25 30 511 554 8 Tillståndsvariabeln X3., (k) (och även den motsvarande digitala sinusfonnade signa- len S34), kan tilldelas en godtycklig stanfas genom att välja en lämplig linjär kom- bination av startvärdena på tillståndsvariablerna.

Den digitala oscillatorn 300 innefattar vidare ett korrigeringsnät 307 som är ansluten till den andra gradens marginellt stabila ñlterslingan 301. Korrigeringsnätet 307 in- nefattar tre multipikatorer 308-310 och en adderare 311. Multiplikatorerna 308-310 har en ingång och en utgång var, medan adderaren har två ingångar och en utgång.

Ingångama hos den första multiplikatom 308 och den andra multiplikatom 309 är anslutna mellan de två fördröjningsblocken 302-303 i filterslingan 301, ingången hos den tredje multiplikatom 310 är ansluten till utgången av det andra fördröj- ningsblocket 303 i filterslingan 301. Utgångarna från den andra multiplikatom 309 och den tredje multiplikatom 310 är anslutna till de respektive ingångarna hos adde- raren 311. Den första multiplikatom 308 multiplicerar sin insignal med en faktor b = sin Qo, den andra multiplikatom 309 multiplicerar sin insignal med en faktor c = cosQo och den tredje multiplikatom multiplicerar sin ingång med en faktor -1.

De två ortogonala digitala sinusformade signalerna S31, S32 framställda av den di- gitala oscillatorn 300 är tillgängliga på utgångama hos adderaren 311 respektive den första multiplikatom 308. Om tillståndsvariablerna x” (k) och X3., (k), som motsvarar de digitala signalema S33 respektive S34, är givna startvärdena X3; (0) = 0 och X3., (0) = -1, kan signalerna S31 och S32 beskrivas av tillståndsvariablerna yg, (k) re- spektive y32(k) som; Yu (k) =C0S(Qo k) (9) y32(k) = sin(Q0 k) (10) Vidare detaljer om den digitala oscillatorn 300 och den andra gradens marginellt stabil filterslinga 301 kan bli funna i ”Complex Digital Oscillators och FSK Modu- lators” av N.J Fliege och Jörg Wintermantel publicerad i IEEE Transactions of Sig- nal Processing, vol. 40 nummer 2 Februari 1992. 10 15 20 25 30 9 511 554 I en digital oscillator 300 av känd teknik är både faktor b, som används av den första multiplikatom 308, och faktorn c som används av den andra multiplikatom 309, helt bestämd av den önskade svängningsfrekvensen hos den framställda ortogonala sig- nalen. Den digitala oscillatom 300 använder ett begränsat antal bitar för att repre- sentera varje digitalt kodat värde, vilket betyder att faktorerna a och b typiskt inte kan representeras exakt utan behöver trunkeras för att passa inom denna begränsade mängd av bitar. Det resulterande trunkationsfelet hos faktor b och c försämrar gra- den av oitogonalitet mellan de två utsignalema S31 och S32 från den digitala oscil- latom 300 vilket resulterar i en så kallad falsk bild (image spuriosis). När de digitala sinusformade signalerna S31 och S 32, framställda av den digitala oscillatom 300, används i frekvenkonverteringsprocessen som beskrivs i anslutning till figur IB, or- sakar den falska bilden att oönskade signaler blir frekvenskonverterade in i bas- bandsornrådet . Detta orsakar stöming av de önskade signalema.

Uppfinningen har som mål att öka flexibiliteten i sättet som par av ortogonala digi- tala sinusformade signaler framställs på. I synnerhet möjliggör uppfinningen de or- togonala digitala sinusformade signalparen att framställas från en godtycklig enskild digital sinusformad källa. Uppñnningen möjliggör också bättre styrning av de nu- meriska egenskapema hos signalframställningsprocessen beträffande hämmande av falska bilder.

Figur 4 visar en digital oscillator 400 i enlighet med en utföringsform av den före- liggande uppfinningen. Oscillatom framställer ett par av ortogonala digitala signaler innefattande en första digital sinusformad signal S41och en andra digital sinusfor- mad signal S42, varvid båda signalerna har gemensamt en förbestämd svängnings- frekvens, en förbestämd samplingsfrekvens och en förbestämd amplitud och har en inbördes fasskillnad på 1:12 radianer.

Oscillatom 400 kan anses innefatta ett signalgenererande medel 401, fasskiftnings- medel 402 och ortogonaliserande medel 403. 10 15 20 25 30 511 554 10 Det signalgenerererande medlet 401 framställer en tredje digital sinusforrnad signal S43 som har den förbestämda svängningsfrekvensen och den förbestämda samp- lingsfrekvensen.

Det fasskiftande medlet 402 är separerat från men ansluten till det signalgenereran- de medlet 401. Det fasskiftande medlet 402 mottar den tredje digitala sinusformade signalen S43 från det signalgenererande medlet 401 och tillhandahåller en fjärde di- gital sinusforrnad signal S44 samt en femte digital sinusformad signal S45. Båda signalerna har gemensamt den förbestämda svängningsfrekvensen och den förbe- stämda samplingsfrekvens, samt en inbördes fasskillnad motsvarande en fördröjning av den femte digitala sinusforrnade signalen S45 med hänsyn till den fjärde digitala sinusformade signalen S44 på minst ett samplingssteg.

Ortogonaliseringsmedlet 403 är anslutet till det fasskiftande medlet 402 och produ- cerar den första digitala sinusforrnade signalen S41 och den andra digitala sinusfor- made signalen S42, genom att bilda linjära kombinationer av den fjärde digitala si- nusforinade signalen S44 och den femte digitala sinusforrnade signalen S45 motta- gen från det fasskiftande medlet 402.

Mer detaljerat så är det signalgenererande medlet 401 realiserat som en andra gra- dens marginellt stabil filterslinga identisk med ñlterslingan 301 i figur 3. Därför motsvarar elementen 404-408 i figur 4 direkt elementen 302-306 i figur 3 som dis- kuterats tidigare i denna text. Den framställda tredje digitala sinusforrnade signalen S43 är tillgänglig från en utgång 409 hos det marginellt stabila filtret.

Det fasskiftande medlet 402 innefattar fördröjningsmedel i form av ett första för- dröjningsblock 410 anslutet i serie med ett andra fördröjningsblock 41 Lvarvid varje fördröjningsblock har en ingång och en utgång och tillhandahåller en fördröjning av ett samplingssteg i detta exemplet. lngången på det första fördröjningsblocket 410 är 10 15 20 25 30 511 554 ll ansluten till utgången 409 hos det signalgenererande medlet 401. Det första fördröj- ningsblocket 410 mottar därigenom den tredje digitala sinusformade signalen S43 från det signalgenererande medlet 401, och fördröjningsblocken 410-411 härleder den femte digitala sinusformade signalen S45 genom att fördröja den tredje digitala sinusformade signalen S43 totalt två samplingssteg.

Det ortogonaliserande medlet 403 utgör ett korrigeringsnät innefattande tre multip- likatorer 412-414 och en adderare 415. Multiplikatorerna 412-414 har en ingång och en utgång var, medan adderaren har två ingångar och en utgång. Ingångarna hos den första multiplikatom 412 och den andra multiplikatorn 413 år anslutna till ingången hos det första fördröjningsblocket 410 hos det fasskiftande medlet 402. Därigenom tillhandahåller det fasskiftande medlet 402 den tredje digitala sinusforrnade signalen S43 som den fjärde digitala sinusformade signalen S44 till det ortogonaliserande medlet 403. Utgången hos den andra multiplikatom 413 är ansluten till en ingång hos adderaren 415. En andra ingång hos adderaren 415 är ansluten till utgången på det andra fördröjningsblocket 411 hos det fasskiftande medlet 402.

Utgången hos adderaren 415 är ansluten till ingången hos den tredje multiplikatom 414.

Den första multiplikatom 412 multiplicerar sin insignal med en faktor e = sin(Q)N).

Den andra multiplikatom 413 multiplicerar sin insignal med en faktor p = -cos(Q0 N). Den tredje multiplikatorn 414 multiplicerar sin insignal med en faktor -1. Ut- trycken för båda faktorerna e och p involverar en faktor N, vilken är definierad som det antal samplingssteg som den femte digitala sinusformade signalen S45 är för- dröjd med hänsyn till den fjärde digitala sinusformade signalen S44. I detta speciella fallet är N=2 och därigenom är e = sin(2Q0) och p = -cos(2§)4,).

Den första digitala sinusforrnade signalen S41 och den andra digitala sinusformade signalen S42, dvs. paret av ortogonala sinusformade signalema framställda av oscillatom 400, är tillgängliga från det ortogonaliserande medlet 403, och mer be- stämt från utgångama hos den första multiplikatorn 412 respektive den tredje mul- tiplikatom 413. 10 15 20 25 511 554 12 Oscillatorn 400 beskrivs matematiskt genom uttrycken (11)-(15) nedan, där xM-x 45 motsvarar respektive digitala sinusformade signaler S41-S45.

Det signalgenererande medlet 400 är ordnat för att framställa den tredje digitala si- nusforrnade signalen S43 så att: X4; (k)= cos (QO k) (11) Den fjärde digitala sinusformade signalen S44 är identisk med den tredje digitala sinusformade signalen och därför: x... (k) = x 4_1(k) = cos (QO k) (12) Den femte digitala sinusforrnade signalen S45 är fördröjd N=2 samplingssteg med hänsyn till den fjärde digitala sinusformade signalen S44, detta kan uttryckas som: m5 (k) = X-a (k-N) = cos (Q 0 (k-N)) (13) Det ortogonaliserande medlet 403 framställer den första digitala sinusforrnade sig- nalen S41 och den andra digitala sinusformade signalen S42 så att: x n (k) = sin(NQ0) - cos (QO k) (14) x i; (k) = sin(NQ0) - sin (QO k) (15) För var och en av de olika medlen i figur 4 finns flera möjliga utföringsforrner.

En alternativ utföringsforrn av det signalgenererande medlet är visad i figur 5. Det signalgenererande medlet 500 innefattar ett datalagringsmedel 501, t.ex. ett läsmin- ne (read only memory, ROM) i vilken en sekvens av värden som specificerar en si- nusformad signal är lagrad. Det signalgenererande medlet 500 innefattar också styrlogik 502 ansluten till lagringsmedlet 501 som framställer den tredje digitala si- nusformade signalen S43 genom att avläsa värden från lagringsmedlet och tillhan- dahålla avläsningsvärdena till en utgång 503. Användningen av det signalgenere- rande medlet 500 i figur 5 istället för det signalgenererande medlet 401 visad ifigur 4 kan vara att föredra för en digital oscillator som arbetar i en hög samplingsfrei ' kvens för att reducera effektförbrukningen. 10 15 20 25 30 511 554 13 Det rakaste sättet att realisera fasskiftningsmedlet är visat i figur 4 men altemativa sätt förekommer. Ett sådant altemativt sätt är att skapa den fjärde digitala sinusfor- made signalen S44 genom att fördröja den tredje digitala sinusforrnade signalen S43 ett första antal samplingssteg och framställa den femte digitala sinusformade signa- len S45 genom att fördröja den tredje digitala sinusforrnade signalen S43 ett andra antal samplingssteg på ett sådant sätt att det första och det andra antalet samplings- steg skiljer sig åt. De viktiga egenskapema hos det fasskiftande medlet är att den fjärde digitala sinusformade signalen S44 samt den femte digitala sinusforrnade sig- nalen S45, härledda från den tredje digitala sinusformade signalen S43 och tillhan- dahållna för det ortogonaliserande medlet, båda har sarnrna svängningsfrekvens, samma samplingsfrekvens och en fasskillnad. Att det fasskiftande medlet 402 är se- parat från det signalgenererande medlet 403 är ett viktigt särdrag hos uppfinningen.

Detta möjliggör användandet av olika sorter av enkla digitala sinusforrnade källor i en oscillator i enlighet med uppfinningen.

Det möjliggör också en ökad styrning av de numeriska egenskaperna hos oscillatom, eftersom koefficienterna, som används i det ortogonaliserande medlet 403, bl.a. faktor e och faktor p, kan justeras genom att välja antalet samplingssteg N som den femte digitala sinusformade signalen S45 fördröjs med hänsyn till den fjärde digitala sinusforrnade signalen S44. På detta sätt kan faktorerna e och p justeras för att mi- nimera en falsk bild (image spuriosis) i utsignalen från den digitala oscillatom 400 som är ett resultat av trunkeringsfel i representationen av faktorerna e och p i den digitala oscillatorn 400.

Det ortogonaliserande medlet kan ordnas så att den kan framställa den första digitala sinusforrnade signalen och den andra sinusformade signalen på olika sätt, så länge som den linjära kombinationen av den fjärde digitala sinusformade signalen och den femte digitala sinusforrnade signalen bildade av det ortogonaliserande medlet resul- terar i att den första digitala sinusformade signalen samt den andra digitala sinus- formade signalen båda har samma förbestämda svängningsfrekvens och samma samplingsfrekvens samt har samma inbördes fasskillnad på 1r/2 radianer. I en före- 10 511 554 14 dragen utföringsform är amplituden hos både den första sinusformade signalen och den andra sinusforrnade signalen lika. Detta är dock inte ett obligatoriskt krav.

I en föredragen utföringsform, har den tredje digitala sinusforrnade signalen fram- ställd av det genererande medlet, likväl som den fjärde digitala sinusformade signa- len och den femte digitala sinusformade signalen härledda av det fasskiftande med- let, samma förbestämda samplingsfrekvens som den första och den andra digitala sinusformade signalen. Emellertid, är det möjligt att, till exempel, låta det genere- rande medlet framställa en tredje digital sinusformade signal som har en högre samplingsfrekvens än den förbestämda samplingsfrekvensen, och låta det fasskif- tande medlet ignorera några av samplen hos den tredje digitala sinusforrnade signa- len, när det härleder de fjärde och femte digitala sinusformade signalerna.

De olika versionerna på uppfinningen kan genomföras i t.ex. en ASIC eller en DSP.

Claims (20)

10 15 20 25 511 554 15 PATENTKRAV

1. Digital oscillator (400), för framställande av en första digital sinusformad signal (S41) samt en andra digital sinusforrnad signal (S42), varvid båda signalerna har gemensamt en förbestämd svängningsfrekvens och en förbestämd samplingsfre- kvens och har en inbördes fasskillnad på 11:12 radianer, varvid oscillatom (400) in- nefattar: - signalgenererande medel (401) för framställning av en tredje digital sinusfor- mad signal (S43); kännetecknad av att oscillatom (400) vidare innefattar: -fasskiftande medel (402), som är separerad från samt ansluten till det signalge- nererande medlet (401), ordnat för att motta den tredje digitala sinusforrnade sig- nalen (S43) och härleda en fjärde digital sinusformad signal (S44) och en femte digital sinusformad signal (S45) från den tredje digitala sinusformade signalen (S43),varvid de härledda signalerna (S44, S45) har en inbördes fasskillnad; - ortogonaliserande medel (403), ordnad för att producera den första digitala si- nusforrnade signalen (S41) och den andra digitala sinusformade signalen (S42) genom att bilda förbestämda linjära kombinationer av den fjärde digitala sinus- formade signalen (S44) och den femte digitala sinusforrnade signalen (S45). .

Digital oscillator enligt krav 1, kännetecknad av att det ortogonaliserande med- let (403) är ordnat för producering av den första digitala sinusformade signalen (S41) och den andra digitala sinusfonnade signalen (S42) på så sätt att signalerna har en förbestämd gemensam amplitud. 10 15 20 25 30 511 554 16 .

Digital oscillator enligt något av kraven 1-2, kännetecknad av att det signalge- nererande medlet (401) och det fasskiftande medlet (402) är ordnade för att fram- ställa den tredje digitala sinusformade signalen (S43) och härleda den fjärde di- gitala sinusformade signalen (S44) respektive den femte digitala sinusformade signalen (S45) så, att alla tre signalerna gemensamt har den förbestämda sväng- ningsfrekvensen. .

Digital oscillator enligt krav 3, kännetecknad av att det signalgenererande medlet (401) och det fasskiftande medlet (402) är ordnade för att framställa den tredje digitala sinusforrnade signalen (S43) och härleda den fjärde digitala sinus- forrnade signalen (S44) respektive den femte digitala sinusformade signalen (S45) så, att alla tre signalerna gemensamt har den förbestämda sarnplingsfre- kvensen. .

Digital oscillator enligt krav 4, kännetecknad av att det fasskiftande medlet (402) är ordnat för att härleda den fjärde digitala sinusformade signalen (S44) och den femte digitala sinusformade signalen (S45) så, att fasskillnaden mellan dem motsvarar en fördröjning av den femte digitala sinusforrnade signalen (S45) med hänsyn till den fjärde digitala sinusformade signalen (S44) med minst ett samp- lingssteg. .

Digital oscillator enligt krav 5, kännetecknad av att det faskiftande medlet (402) innefattar fördröjningsmedel (410, 411) för härledning av den femte digitala si- nusformade signalen (S45) genom att fördröja den tredje digitala sinusformade signalen (S43) nämnda minst ett samplingssteg, och att det fasskiftande medlet (402) är ordnat för att tillhandahålla den tredje digitala sinusformade signalen (S43), som den fjärde digitala sinusformade signalen (S44). 10 15 20 25 511 554 17

7. Digital oscillator enligt något av kraven 5-6, kännetecknad av att det ortogona- liserande medlet (403) innefattar ett första multiplicerande medel (412) för pro- ducering av den första digitala sinusforrnade signalen (S41) genom att multiplice- ra den fjärde digitala sinusforrnade signalen (S44) med en faktor motsvarande sin(Q0N), ett andra multiplicerande medel (413) för att multiplicera den fjärde di- gitala sinusforrnade signalen (S44) med en faktor motsvarande -cos(Q0N), en adderare (415) för att tillhandahålla en summa genom att addera den femte digitala sinusforrnade signalen (S45) med den multiplicerade fjärde di- gitala sinusforrnade signalen, samt även ett tredje multiplicerande medel (414) för att producera den andra digitala sinusforrnade signalen (S42) genom att multipli- cera summan tillhandahållen av adderaren med en faktor -1, där QO = 2 n fo / f, och fo är den förbestämda svängningsfrekvensen, f, den förbestämda samplings- frekvensen och N är det antal samplingssteg med vilket den femte digitala sinus- forrnade signalen (S45) är fördröjd med hänsyn till den fjärde digitala sinusfor- made signalen (S44). .

Digital oscillator (400) enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att det sig- nalgenererande medlet (401) innefattar en andra gradens marginellt stabil fil- terslinga (401). .

Digital oscillator (400) enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att det sig- nalgenererande medlet (500) innefattar lagrings medel (501) i vilken en förberäk- nad sekvens av värden som specifierar en sinusforrnad signal är lagrad, och att det signalgenererande medlet (500) är ordnat att framställa den tredje digitala si- nusforrnade signalen (S43) genom att avläsa värden från lagringsmedlet (501 ). 511 554 is

10.B asstation (101) i ett radiokommunikationsnät (100), varvid basstationen (101) innefattar en radiomottagare (110) för att motta kvadraturmodulerade radiosig- naler (103), kännetecknad av att radiomottagaren (110) innefattar en digital oscillator (400) enligt något av kraven 1-9.

ll.Trådlös terminal (102) i ett radiokommunikationsnät (100), varvid den trådlösa terrnínalen (102) innefattar en radiomottagare (110) för att motta kvadraturrno- dulerade radiosignaler (103), kännetecknad av att radiomottagaren (110) inne- fattar en digital oscillator (400) enligt något av kraven 1-9.

12.Förfarande för framställning av en första digital sinusforrnad signal (S41) och en andra digital sinusforrnad signal (S42), där båda signalerna gemensamt har en förbestämd svängningsfrekvens och en förbestämd samplingsfrekvens samt en förbestämd inbördes fasskillnad på rt/2 radianer, varvid förfarandet innefattar ste- gen av: (a) framställning, i signalgenererande medel (401), av en tredje digital sinusfor- mad signal (S43) ; kännetecknat av att förfarandet vidare innefattar stegen av: (b) tillhandahållande av den tredje digitala sinusforrnade signalen (S43) till fas- skiftande medel (402) som är separerad från det signalgenererande medlet (401); (c) hårledning från den tredje digitala sinusformade signalen (S43) av en fjärde digital sinusforrnad signal (S44) och en femte digital sinusformad signal (S45) med en inbördes fasskillnad; (d) producering av den första sinusformade signalen (S41) och den andra sinus- formade signalen (S42) genom att bilda förbestämda linjära kombinationer av den fjärde digitala sinusforrnade signalen (S44) och den femte digitala sinusformade signalen (S45). 10 15 20 25 30 19 511 554

13.Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att den första digitala sinusforrnade signalen (S41) och den andra digitala sinusforrnade signalen (S41) producerade i steget (d) har en gemensam förbestämd amplitud.

14.Förfarande enligt något av kraven 12-13, kännetecknat av att signalerna (S43- S45) framställda i framställningssteget (a) och härledda i härledningssteget (c) alla har den förbestämda svängningsfrekvens gemensamt.

15.Förfarande enligt krav 14, kännetecknat av att signalerna (S43-S45) framställda i framställningssteget (a) och härledda i härledningssteget (c) alla har den förbe- stämda samplingsfrekvens gemensamt.

16.Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att den fjärde digitala sinusformade signalen (S44) och den femte digitala sinusformade signalen (S45) är härledda i härledningssteget (c) så att fasskillnaden motsvarar en fördröjning av den femte digitala sinusformade signalen (S45) med hänsyn till den fjärde digitala sinus- forrnade signalen (S44) med minst ett samplingssteg.

17.Förfarande enligt krav 16, kännetecknat av att det härledande steget (c) inne- fattar härledning av den femte digitala sinusformade signalen (S45) genom att fördröja den tredje digitala sinusfomiade signalen (S43) nämnda minst ett samp- lingsteg och även tillhandahålla den tredje digitala sinusforrnade signalen (S43) som den fjärde digitala sinusfonnade signalen (S44).

18.Förfarande enligt något av kraven 16-17, kännetecknat av att produceringsste- get (d) innefattar producering av den första digitala sinusformade signalen (S41) genom att multiplicera den fjärde digitala sinusformade signalen (S44) med en faktor motsvarande sin (QON), producering av den andra digitala sinusformade signalen (S42) genom att bilda en summa genom att addera den femte digitala si- nusforrnade signalen (S45) med den fjärde digitala sinusformade signalen (S44) 511 554 20 multiplicerad med en faktor motsvarande -cos (QON) och multiplicering av sum- man med en faktor -1, där QO =2 n fo/ f, och foär den förbestämda svängningsfre- kvensen, f, är den förbestämda samplingsfrekvensen och N är det antal samp- lingssteg med vilket den femte digitala sinusfonnade signalen (S45) är fördröjd 5 med hänsyn till den fjärde digitala sinusformade signalen (S44).

l9.Förfarande enligt något av kraven 12-18, kännetecknat av att frarnställnings- steget (a) innefattar framställandet av den tredje digitala sinusforrnade signalen (S43) i en andra gradens marginellt stabil filterslinga (401). 10

20.Förfarande enligt något av kraven 12-18, kännetecknat av att framställnings- steget (a) innefattar stegen: (e) lagring i lagringsmedel (501) av en förberäknad sekvens av värden bekrivande en sinusformad signal (S43); 15 (f) framställning av den tredje digitala sinusforrnade signalen (S43) genom att lä- sa av värden från lagringsmedlet (501).