(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンコンバータであって、
中間周波信号を受信しかつあるサンプリングレートでデジタル信号を提供するよう動作可能に結合されたアナログ−デジタル変換器、
前記アナログ−デジタル変換器に動作可能に結合されて前記デジタル信号のパスバンド直角位相成分を提供するヒルバート変換ネットワーク、
前記アナログ−デジタル変換器に動作可能に結合されて前記デジタル信号のパスバンド同相成分を提供する遅延要素、
前記ヒルバート変換ネットワークおよび前記遅延要素に動作可能に結合され少なくとも１つの所定のパターンに基づき前記パスバンド直角位相およびパスバンド同相成分を変更しベースバンド直角位相信号およびベースバンド同相信号を提供するデジタルトランスレータ、そして
前記ヒルバート変換ネットワークおよび前記遅延要素に動作可能に結合され前記パスバンド直角位相成分および前記パスバンド同相成分を交互に選択して前記デジタルトランスレータの直角位相分岐に提供しかつ同時に前記パスバンド同相成分およびパスバンド直角位相成分を交互に選択して前記デジタルトランスレータの同相分岐に提供するセレクタ、
を具備するダウンコンバータ。
【請求項２】
前記デジタルトランスレータは、
前記セレクタから前記選択されたパスバンド直角位相成分を受信しかつ第１の所定のパターンに基づき前記選択されたパスバンド直角位相成分を変更して前記ベースバンド直角位相信号を提供するよう動作可能に結合された直角位相トランスレータ、そして
前記セレクタから前記選択されたパスバンド同相成分を受信しかつ第２の所定のパターンに基づき前記パスバンド同相成分を変更してベースバンド同相信号を提供するよう動作可能に結合された同相トランスレータ、
を具備する請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項３】
さらに、前記アナログ−デジタル変換器からデジタル信号を受信しかつ該デジタル信号を前記変換ネットワークおよび前記遅延要素に交替的に提供するデシメータを具備する、請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項４】
前記デジタルトランスレータは、
前記ヒルバート変換ネットワークに動作可能に結合され第１の所定のパターンに基づき前記パスバンド直角位相成分を変更して前記ベースバンド直角位相信号を提供する直角位相トランスレータ、そして
前記遅延要素に動作可能に結合され第２の所定のパターンに基づき前記パスバンド同相成分を変更して前記ベースバンド同相信号を提供する同相トランスレータ、
を具備する、請求項３に記載のダウンコンバータ。
【請求項５】
前記デジタルトランスレータはさらに前記変換ネットワークおよび前記遅延要素に動作可能に結合され前記所定のパターンおよび擬似ランダムシーケンスの双方に基づき前記パスバンド直角位相成分およびパスバンド同相成分を変えてベースバンド直角位相信号およびベースバンド同相信号を提供する擬似ランダムシーケンス復調器を具備する、請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項６】
さらに、
前記ヒルバート変換ネットワークおよび前記遅延要素に動作可能に結合されて所定のパターンに基づき前記パスバンド直角位相成分およびパスバンド同相成分を変えて早期ベースバンド直角位相信号および早期ベースバンド同相信号を提供する早期トランスレータ、
前記ヒルバート変換ネットワークおよび前記遅延要素に動作可能に結合されて所定のパターンに基づき前記パスバンド直角位相成分およびパスバンド同相成分を変えて後期ベースバンド直角位相信号および後期ベースバンド同相信号を提供する後期トランスレータ、そして
前記早期トランスレータ、前記後期トランスレータおよび前記デジタルトランスレータに動作可能に結合され前記選択された信号の品質に基づき前記早期、後期およびデジタルトランスレータの内の１つからベースバンド直角位相信号およびベースバンド同相信号を選択するセレクタ、
を具備する、請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項７】
前記成分は２進数からなりかつ前記デジタルトランスレータは前記所定のパターンに従って該２進数の符号を変更する、請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項８】
さらに、前記ベースバンド直角位相信号および前記ベースバンド同相信号から実質的にDCを除去するよう動作可能に結合されたDCエスティメータを具備する、請求項１に記載のダウンコンバータ。
【請求項９】
信号をダウンコンバートする方法であって、
（ａ）中間周波信号をあるサンプリングレートでサンプリングしてデジタル信号を生成する段階、
（ｂ）前記デジタル信号を変換してパスバンド直角位相成分を生成する段階、
（ｃ）前記デジタル信号を遅延させてパスバンド同相成分を生成する段階、
（ｄ）前記パスバンド直角位相成分および前記パスバンド同相成分を交互に選択してデジタルトランスレータの直角位相分岐に提供しかつ同時に前記パスバンド同相成分および前記パスバンド直角位相成分を交互に選択して前記デジタルトランスレータの同相分岐に提供する段階、
（ｅ）前記デジタルトランスレータにおいて第１の所定のパターンに基づき前記選択されたパスバンド直角位相成分を変更してベースバンド直角位相信号を提供する段階、そして
（ｆ）前記デジタルトランスレータにおいて第２の所定のパターンに基づき前記選択されたパスバンド同相成分を変更してベースバンド同相信号を提供する段階、
を具備する信号をダウンコンバートする方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.発明の技術分野
本発明はデジタルダウンコンバージョンに関し、かつ、より特定的には、マルチフェーズ成分のダウンコンバージョンのための方法および装置に関する。
2.関連技術の説明
無線送信システムにおいては、送信機はデジタルデータからデジタルシンボルを発生しかつそのようなシンボルを受信機の利益のために送信する。チャネルは無線または有線とすることができる。もしチャネルが無線周波（RF）無線チャネルであれば、受信機で受信する前に信号に時間的散乱（time  dispersion）が導入され得る。フェーディング、同一チャネルおよび隣接チャネル妨害およびノイズもまた信号に導入され得る。
送信機はデジタルシンボルＳ（ｎ）のような出力を発生する。受信された信号はろ波されかつサンプルされて受信デジタル信号ｙ（ｎ）を生成し、これは復調器（例えば、チャネルイコライザ）に送られる。信号の直交（quadrature）表現が望まれる任意のタイプの信号変調（例えば、FM,QPSK,OQPSK,π/4−DQPSK,GMSK,DS−CDMA）に対して、受信機において直交ダウンコンバージョンを提供しかつ受信機およびチャネルによって引起こされる信号の損傷の除去を行うことが必要である。
TDMA（時分割多元接続）無線送信は別個のタイムスロット１〜Ｎによる時分割（time−shared）送信である。TDMA無線送信は単一の周波数キャリアによって行うことができる。同期シーケンスSOおよび送信されるべき情報を有するデータシーケンスDOを含む、異なる信号シーケンスSSがおのおののタイムスロットで送信できる。前に述べたシンボルＳ（ｎ）は、例えば、QPSK符号によって符号化できるが、前記信号シーケンスSSは２進信号を含んでいる。ＩおよびＱで表される軸を有する、複素数平面において、前記シンボルＳ（ｎ）の４つの可能な値がおのおのの象限に２進数00,01,10または11をもってマーク付けられる。
スペクトル拡散DS−CDMA（ダイレクトシーケンス−符号分割多元接続:Direct  Sequence−Code  Division  Multiple  Access）無線送信システムはおのおののユーザの信号シーケンスSSiを擬似ノイズ（PN）シーケンスPNi＊（＊は複素共役を示す）によって拡散することによりすべてのユーザに対し同時にかつ同じチャネル周波数によって送信する。各ユーザの信号シーケンスは、おのおのの信号が対応する同期PNシーケンス、PNi、を使用することにより受信機において独自的に逆拡散（despread）することができ、一方同時に他のユーザの信号（妨害）を低減しそれによって信号品質が損傷されないように拡散される。PNシーケンスに加えて、あるいはPNシーケンスに代えて、ウォルシュシーケンス（Walsh  sequences）からなる信号セットを使用してさらにユーザの信号の間を弁別（拡散および逆拡散）することができ、これについては、例えば、デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステム（Dual−Mode  Wideband  spread  Spectrum  Cellular  System）のためのTIA/EIA  IS−95移動ステーション−ベースステーション互換性標準に記述されている。
受信機においては、直流（DC）またはキャリヤエラー項が所望の信号に導入され得る数多くの仕方がある。ベースバンド回路においては、DC項は演算増幅器のオフセット、復調器のオフセット電圧、および／またはアナログ−デジタル変換器の特性により導入される。同様にコヒーレントなローカル発振器（L.O.）が所望の信号をベースバンドに復調するのに必要とされるから、何らかのローカル発振器のリーケージの自己復調があり、これが次にベースバンドのDCエラー項を生成する。もし受信された信号が中間周波数（IF）に変換されかつ次にデジタル化されれば、ローカル発振器の周波数または中間周波数がビットレートに対しコヒーレントなまたは関連するよう選択されたときに特に（しばしば、信号のサンプリングおよび処理を簡単化するために行われる）同じ現象がエラーを導入し得る。大部分のシステムに対して、DCエラー項（ならびに所望の信号の一部であるDC項）は所望の信号の内容に大きな影響を与えないように十分に低いカットオフ周波数を備えた交流（A.C.）結合によって除去できる。しかしながら、もし受信機が自動利得制御されれば、前記A.C.結合はほとんど効果的でないことが分かり、それはDCオフセットは動的でありかつほとんど前記A.C.結合のカットオフ周波数より高いレートであるからである。これはTDMAシステムの場合である。符号分割多元接続（CDMA）システムでは、前記DCオフセットは特に厄介なものとなり得るが、それはベースバンド信号は信号を首尾よく復調するために存在しなければならない固有のDC項を有し、他のDC項の付加は大幅に復調性能を劣化させるからである。
自動利得制御（AGC）は受信機において受信機の必要とされるダイナミックレンジを制限するために使用することができる。とりわけ、自動利得制御は必要とされるアナログ−デジタル変換器のビットの数を制限する。通常、TDMAシステムにおいては、レーリー（Rayleigh）フェーディング（高速フェーディング）よりもむしろ対数正規（lognormal）フェーディング（シャドウイング）による信号減衰を追跡することが望まれる。CDMAシステムにおいては、自動利得制御（AGC）はアナログ−デジタル変換器によって見られるような複合信号に類似した、結果として生ずるホワイトノイズの変動を整える。
受信機は典型的には複素平面において変調された受信信号に対し直交ダウンコンバージョンを行う。直交ダウンコンバージョンはTDMAおよびCDMA受信機のようなデジタル受信機またはアナログ受信機において行うことができる。中間周波（IF）からの直交ダウンコンバージョンは伝統的には、例えば、アナログ受信機において、パスバンドアナログ信号を、２倍周波数信号成分を除去するためにローパスフィルタが引続く並列的な２つのアナログミキサに入力することによって行われる。アナログ−デジタル変換器は結果として生ずるアナログの同相および直交または直角位相ベースバンド信号をサンプルするために使用される。
種々のタイプのデジタル直交ダウンコンバータもまた実施できる。アナログのダウンコンバータに対するこれらのデジタルダウンコンバータの１つの利点は必要とされるアナログ−デジタル変換器の数が低減されることである。例えば、第１のタイプのデジタルダウンコンバータは１つの高速アナログ−デジタル変換器とこれに続く２つのデジタルミキサおよびデシメーションフィルタを必要とする。そのような構成は、例えば、ハリスの部品番号第HSP50016（Harris  Part  NO.HSP50016）において与えられている。第２のタイプのデジタルダウンコンバータもまた１つのアナログ−デジタル変換器を使用する。サンプリング周波数（fs）および最終中間周波数（fIF）は所望の同相および直角位相ベースバンド信号を得るために信号のサンプルが交互に対応する符号変化とともに２つのデジタルローパス補間フィルタに供給されるように選択される。そのようなデジタルダウンコンバータは、例えば、Harris  Part  NO.43216またはL.E.Pellonによる“Ａ  Double  Nyquist  Digital  Product  Detector  for  Quadrature  Sampling",IEEE  Transactions  on  Signal  Processing、1992年７月、pp.1670−1681に与えられている。
他のタイプのデジタルダウンコンバージョンは複素ダウンコンバータ状態とともに離散時間ヒルバートフィルタを使用する。そのようなタイプのヒルバートダウンコンバータは“Quadrature  sampling  with  high  dynamic  range",IEEE  Transactions  Aerospace  Electronic  Systems,vol.AE8−18,no.4,pp.736−739、1982年11月、に記載されており、この文献は参照のため本明細書に導入される。そのようなタイプのヒルバートダウンコンバータもまたアナログダウンコンバータより少ない１つのアナログ−デジタル変換器を使用する。１つ少ないアナログ−デジタル変換器は１つ少ない受信機分岐を可能にし同相および直角位相信号の間でのより良好なゲインバランスを提供する。同相および直角位相信号成分の間のヒルバートダウンコンバータの位相の精度およびゲインバランスもまたより正確でありかつ温度変化またはエージング（部品のドリフト）に敏感ではない。
上に述べた第１のデジタルダウンコンバータはアナログダウンコンバータよりもずっと高速度のアナログ−デジタル変換器を必要とする。また、前記第１のデジタルダウンコンバータは同相および直角位相ベースバンド信号を抽出するために信号をミキシングダウンするのに真に高速度の乗算を必要とする。前記第２のデジタルダウンコンバータは高速度のアナログ−デジタル変換器または高速度の乗算を必要とせず、その理由はそれが乗算なしの最終ダウンコンバージョン段を使用するからである。しかしながら、前記第２のデジタル手法は必要とされるサンプリングレートのため高価なA/D変換器を必要とする。前記ヒルバートダウンコンバータはダウンコンバージョンを行うのに複素ミキシング段を必要とする。複素数を乗算するために高価なハードウエアまたは高価なプロセッサ時間を使用しなければならない。
発明の概要
本発明はこれらおよび他の問題をマルチフェーズ成分ダウンコンバージョンのための方法および装置を提供することによって解決する。中間周波信号を受けかつあるサンプリングレートでデジタル信号を提供するためにアナログ−デジタル変換器が提供される。ヒルバート変換ネットワークが前記アナログ−デジタル変換器から与えられたデジタル信号に基づきパスバンド直角位相成分を提供する。遅延要素がアナログ−デジタル変換器からのデジタル信号に基づきパスバンド同相成分を提供する。デジタル変換器（デジタル  translator）が前記ヒルバート変換ネットワークおよび遅延要素からのパスバンド直角位相および同相成分を所定のパターンに基づき変更し（alters）ダウンコンバートされたベースバンド直角位相および同相信号を提供する。異なる実施例によれば、前記デジタルトランスレータは擬似ランダムシーケンス復調器によって提供される。前記デジタルトランスレータはまた符号分割多元接続（CDMA）信号をダウンコンバートするための早期（early）および後期（late）トランスレータを伴うことができる。ダウンコンバータのゲイン制御のために自動利得制御回路が提供できる。直流（DC）エスティメータも設けられて前記ベースバンド直角位相および同相信号に対してDCエスティメーション調整を行うことができる。
本発明のこれらおよび他の構造および特徴は添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照することによりさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係わるマルチフェーズ成分ダウンコンバージョンのための第１の実施例の方法および装置を示す概略的ブロック図である。
図２は、本発明に係わる１つのタイプのDCエスティメーションおよび自動利得制御を備えたデシメータを使用するマルチフェーズ成分ダウンコンバージョンのための方法および装置の第２の実施例を示す概略的ブロック図である。
図３は、本発明に係わる他のタイプのDCエスティメーションの概略的ブロック図を示す。
図４は、本発明に係わる１つのタイプの自動利得制御の詳細を示す概略的ブロック図である。
図５は、本発明に係わる符号分割多元接続（CDMA）信号のダウンコンバージョンのために使用される付加的な早期および後期トランスレータの概略的ブロック図を示す。
図６は、本発明に係わる符号分割多元接続（CDMA）ダウンコンバータにおけるトランスレータの１つの例を示す説明図である。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明は乗算器のないダウンコンバージョン段を有しかつ１つのアナログ−デジタル変換器のみを必要とする直交ダウンコンバータを提供する。アナログダウンコンバータの２つのアナログ受信機の分岐に対して使用された２つのアナログ−デジタル変換器よりも１つ少ないアナログ−デジタル変換器が必要とされる。該アナログ−デジタル変換器に対してはより低い周波数のサンプリングレートも使用できる。本発明においては前記第１のデジタルダウンコンバータにおいて必要とされた乗算器もまた不必要である。サンプリングレートfBAUDは中間周波数fIFの整数倍にセットされてこれらの利益を提供する。本発明により同相および直角位相信号の間のより良好なゲインバランスおよび低い振幅リップルもまた達成される。さらに、温度またはエージングに対する敏感さなしに同相および直角位相信号成分の間の位相精度およびゲインバランスが改善される。
本発明はさらにヒルバートフィルタを使用して他の知られたデジタル手法に対し付加的な利点を有するものとすることができる。本発明は90゜の位相精度、帯域幅およびフィルタタップの数の間でのトレードオフを活用する。本発明においては、前記フィルタは出力ポイント対ごとに４タップ（4xオーバサンプリング）によって実施することができ、あるいはヒルバートフィルタのオーダを奇数となるよう選択することによりデシメータを備えてクロック速度の半分（2xオーバサンプリング）で動作できる。さらに、サンプリングレートおよび最終中間周波数fIFはデシメータが信号をＴ間隔の（Ｔ−spaced）サンプルにデシメートするのに必要とされる計算量を最小にするよう選択でき、ここで1/T＝fBAUDはボー（シンボル）レートである。すなわち、前のようにfs＝4fIFであるが、fIF＝fBAUDの付加的な制約を与え、それによってデシメーションがデシメーションフィルタを必要とすることなく単にサンプル選択プロセスとなる。
図１は、最終の中間周波数（IF）段102の後にダウンコンバータを含む受信機100を示す。該ダウンコンバータは受信機のダイナミックレンジを取扱い量子化ノイズの要求に合致するのに十分な分解能（ビット）を有するアナログ−デジタル変換器103を含む。該アナログ−デジタル変換器103には変換ネットワーク104、セレクタ106およびデジタルトランスレータ107が続く。デジタルトランスレータ107は一対の符号変換装置125,120および130,135をおのおのの分岐に対し１つずつ備えて構成される。符号変換装置は符号情報を含む巡回シフトレジスタ120および該巡回シフトレジスタのマスキングレジスタの出力に基づき符号変換125を対応するパスバンド成分に適用する符号変換装置を含んでいる。デジタルトランスレータ107の出力は直角位相および同相ベースバンド信号成分114および115である。該直角位相および同相ベースバンド信号成分114および115はDCエスティメータ／排除回路（DC  estimator/rejection  circuit）108に供給される。DCエスティメータ108の出力はDCのないベースバンド直角位相および同相信号成分である。
受信機100は信号110を受け、該信号110は任意の変調（例えば、QPSK）を受けたアナログ信号とすることができる。この信号はまた有線により送信することもでき、あるいは送信は無線とすることもできる（例えば、RF信号）。いったん受信されると、信号110は最終IF段102によって処理され、該最終IF段102は初期または中間周波数（IF）からの信号を他の所望の最終中間周波数（IF）へと変換しかつろ波するよう動作する。前記信号はまた不所望の周波数成分を除去しかつノイズおよび妨害を低減するためにろ波される。前記最終IF周波数（fIF）は信号のボーレートの倍数（fBAUD＝1/T、ここでＴはシンボル期間）として選択される。この場合、前記fIFは必要とされるアナログ−デジタル変換器のサンプリングレートおよび必要とされるハードウエアのクロック速度のさらなる低減のためにfBAUDに等しくセットされる。IF段102から出力されるアナログ信号は次にアナログ−デジタル変換器103によってサンプルされ、該アナログ−デジタル変換器103ではサンプリングレート（fs）は前記最終のIF周波数の４倍となるよう選択される。すなわち、fs＝4fIFであり、これはfIF＝fBAUDであるから、信号は4xオーバサンプルされる。すなわち、ベースバンドのＴ間隔のシンボルごとに４つのサンプルがある。サンプルされた実信号（real  signal）111は次に直角位相パスバンド信号成分112を得るため変換ネットワーク104に入力される。変換ネットワーク104はヒルバート変換フィルタとして実施できる。あるいは、変換ネットワーク104はローパスフィルタおよび他のローパスフィルタとしての遅延回路として実施できる。２つのローパスフィルタはHarris  Part  No.43216にあるもの、またはL.E.Pellonによる、“Ａ  Double  Nyquist  Digital  Product  Detector  for  Quadrature  Sampling",IEEE  Transactions  on  Signal  Processing、1992年７月、pp.1670−1681のものとすることができ、これらは参照のためここに導入される。
前記サンプルされた実信号111はまた遅延回路105に送られ、該遅延回路105の遅延は変換ネットワーク104のグループ遅延（group  delay）と等しくなっている。遅延回路105の遅延は、例えば、ヒルバート変換フィルタが変換ネットワーク104に対して奇数次（奇数のフィルタタップ）に選択されたとき、変換ネットワーク104によって処理されるサンプルの総数（integral  number）に等しい。遅延回路105の出力はパスバンドの同相信号成分113である。セレクタ106は次に交互に直角位相112および次に同相113のパスバンド信号成分サンプルを選択しデジタルトランスレータ107の直角位相分岐へと供給しかつ同時に交互に同相113および次に直角位相パスバンド信号成分サンプルを選択しデジタルトランスレータ107の同相分岐へと入力する。
直角位相分岐サンプルはそれらの符号が直角位相変換シーケンスを含む巡回バッファ120におけるマスキングレジスタ（図１における太線内のレジスタ）における現在のエントリに基づき符号変換装置125によって符号変換される。同様に、同相分岐サンプルはそれらの符号を同相変換シーケンスを含む巡回バッファ130におけるマスキングレジスタの現在のエントリに基づき符号変換装置135によって符号変換される。これらの符号変換装置は単にデジタルゲートまたはマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサにおける簡単な操作を使用して２進ビットの反転を必要とするのみである。単に符号変換を行うために複素乗算アルゴリズムまたは回路は不必要であり、従ってハードウエアまたはプロセッサの時間を節約する。
これらのシーケンスは最終IF周波数およびサンプリング周波数の関係fs＝4fIFによりパスバンド信号成分をベースバンド信号成分に変換するのに必要な複素プロセスexp（−ｊπk/2）から得られる。ある複素パスバンド信号ｄ（kT）＝Ｉ′（kT）＋jQ′（kT）がfIFを中心として与えられたものとする。この信号をベースバンドに変換するにはそれを複素プロセスexp（−j2πkfIF/fs）によって乗算することが必要である。fIF/fs＝1/4であるから、前記プロセスはexp（−ｊπk/2）となる。従って、ｚ（kT）＝ｄ（kT）＊exp（−ｊπk/2）の場合ｚ（kT）はｋ＝0,3に対し（Ｉ（０）,Q（０）），（−Ｑ（１）,I（１）），（−Ｉ（２），−Ｑ（２）），（Ｑ（３），−Ｉ（３））と書くことができ、符号およびＩおよびＱの順序付けのこのパターンは４のこの周期で反復される。すなわち、
（Ｉ（０）,Q（０）），（−Ｑ（１）,I（１）），（−Ｉ（２），−Ｑ（２）），（Ｑ（３），−Ｉ（３））（Ｉ（４）,Q（４）），（−Ｑ（５）,I（５）），（−Ｉ（６），−Ｑ（６）），（Ｑ（７），−Ｉ（７））（Ｉ（８）,Q（８）），（−Ｑ（９）,I（９）），（−Ｉ（10），−Ｑ（10）），（Ｑ（11,−Ｉ（11））
交互のサンプルに対し１つの符号変換のみを必要とするプロセスexp（−ｊπk/2）の効率的な構成が巡回バッファ120および130によって提供できる。巡回バッファ120および130はそれぞれ符号変換トランスレーションシーケンス（1,−1,−1,1）および（1,1,−1,−１）を含む。
セレクタ106は交互に変換ネットワーク104から出力されるサンプルおよび遅延回路105から出力されるサンプルを選択する。デジタルトランスレータ107の直角位相分岐は直角位相ベースバンドサンプル信号成分114であり、かつデジタルトランスレータ107の同相分岐の出力は同相ベースバンドサンプル信号成分115である。
前記DCエスティメータ108は次に前記直角位相ベースバンドサンプル信号成分からDC（ゼロ周波数）信号成分を有効に評価（estimates）し、かつそれらを減算してDC成分のない直角位相ベースバンドサンプル信号116を生成する。DCエスティメータブロック108は同時に同相ベースバンドサンプル信号成分からDC（ゼロ周波数）信号成分を有効に評価しかつそれらを減算してDC成分117のない同相ベースバンドサンプル信号を生成する。DCエスティメータ108は図３を参照して後に説明する。
本発明のダウンコンバータは内部または外部アナログ−デジタル変換器を備えたデジタル信号プロセッサ（DSP）によって動作するファームウェアによって容易に実施でき、あるいは単一のアプリケーション特定集積回路（ASIC）またはプログラマブルゲートアレイ（EPGA）回路に容易に集積することができる。本発明のダウンコンバータはTDMAまたはCDMA受信システムに適用可能である。CDMAシステムに対しては、トランスレータ回路107は図５のトランスレータ回路によって置き換えることができる。
図２は、出力サンプル毎に必要な操作の数を低減するためデシメータ201を含むダウンコンバータの他の実施例を示す。デシメータ201は変換ネットワーク（transformation  network）104,105に先行し、かつ4fIFサンプリングレートを2fIFに低減する。自動利得制御（AGC）およびDCエスティメーションはまた本発明の種々の実施例において得られる他の特徴的機能の例として示されている。
受信機は信号110を受信する。IF段102は信号をろ波しかつ前記信号のボーレート（fIF＝fBAUD）に等しい最終IFに変換する。前記信号は次にデジタル減衰器242によって所望のレベルを達成するためゲイン調整され、該デジタル減衰器242は自動利得制御（AGC）アルゴリズムまたは回路244によって制御される。デジタル減衰器242から出力されるアナログ信号は次にアナログ−デジタル変換器103によってサンプルされ、この場合サンプリングレート（fs）は前と同様に最終IF周波数の４倍となるよう選択され、それによって前記信号が４倍（4x）オーバーサンプルされる。
デシメータ201は偶数サンプルを変換ネットワーク104にかつ奇数サンプルを遅延回路105に送る。この場合、変換ネットワーク104はヒルバート変換フィルタである。これは、奇数次のヒルバートフィルタが使用されこれは中央タップを持たないからである。得られるパスバンド直角位相112および同相113サンプル信号成分は時間整列されかつ2xオーバサンプルされている。したがって、ベースバンドのＴ間隔のシンボル毎に２つのサンプルがあることになる。
パスバンド直角位相112および同相113サンプル信号成分は直接デジタルトランスレータ107に入力される。直角位相信号成分は直角位相変換シーケンスを含む巡回バッファ220におけるマスキングレジスタの現在のエントリに基づき符号変換装置225によってデジタルトランスレータ107においてそれらの符号が変更される。同様に、同相信号成分は同相変換シーケンスを含む巡回バッファ230におけるマスキングレジスタの現在のエントリに基づき符号変換装置235によってそれらの符号が変換されている。これらのシーケンスは最終のIF周波数およびサンプリング周波数関係fs＝2fIFにより前記パスバンド信号成分をベースバンド信号成分に変換するのに必要とされる複素プロセスexp（−ｊπｋ）から得られる。１つの符号変換のみを必要とする該プロセスexp（−ｊπｋ）の効率的な実施は巡回バッファ220および230によって提供することができる。該巡回バッファ220および230はそれぞれ変換シーケンス（−1,＋１）および（−1,＋１）を含む。該巡回バッファはクロックドＪ−Ｋフリップフロップによって置き換えできることに注目すべきである。デジタルトランスレータ107の直角位相分岐の出力は直角位相ベースバンドサンプル信号成分であり、かつデジタルトランスレータ107の同相分岐の出力は同相ベースバンドサンプル信号成分115である。
図２の実施例のDCエスティメータブロック108はDCエスティメーションフィルタ205および206を含み、これらはそれらのの入力を図１の実施例におけるデジタルトランスレータ107の代わりにデシメータ201から取っている。デシメータ201からの同相および直角位相パスバンドサンプルはまた交互に符号が変わる交互のベースバンド同相および直角位相信号成分サンプルと見ることができる。したがって、デシメータ201はベースバンド同相および直角位相サンプルを次の形式でDCエスティメーションフィルタに供給する。
…,I（8T），−Ｉ（6T）,I（4T），−Ｉ（2T）,I（０）→…，−Ｑ（7T）,Q（5T），−Ｑ（3T）,Q（Ｔ）,0
前記DCエスティメーションブロック108の遅延215は同相信号を１サンプル期間（Ts）だけ遅延させてデシメータ201からのパスバンド同相および直角位相信号サンプルを時間整列する。前記ベースバンド同相および直角位相信号サンプルは符号変換装置212および213を介してデシメータの出力サンプルに巡回バッファ214における符号変換情報を供給することによって作製される。DCエスティメーションフィルタ205および206は直角位相ベースバンド214および同相ベースバンド207のサンプル信号成分に対し有効にDC（ゼロ周波数）信号成分を評価し、かつそれらを加算器210および211によって減算してDC成分のない直角位相ベースバンド116および同相ベースバンド117サンプル信号を生成する。遅延ブロック209および208は主にDCエスティメーションフィルタのグループ遅延を補償するために設けられる。遅延ブロック209および208はDCフィルタのグループ遅延から変換ネットワーク104の遅延および遅延回路105のグループ遅延を減算したものに等しい遅延を有する。この構成によって図１に関してダウンコンバータを通してのより小さな総合遅延が得られる。このタイプのDCエスティメーションはまた図１に示されたDCエスティメーション形式の代わりに使用することもできる。図１のDCエスティメーション形式は図２に示されたものの代わりに使用することができる。
前記自動利得制御（AGC）回路244はアナログ−デジタル変換器103における一定の信号レベルまたは信号変動を維持するためにデジタル減衰器242に供給する必要がある信号を評価するために信号116および117を使用する。TDMAシステムにおいて使用するための１つの例示的な構成の自動利得制御（AGC）回路244が図４に示されている。CDMAシステムに対しては、自動利得制御AGC回路244は与えられた時間インターバルにわたり同相および直角位相サンプルの２乗の和の平方根を加算しかつこれをデジタル積分器が続く所望の基準信号から減算することにより電力を計算するための装置から構成される。積分器の出力はAGCルックアップ線形化テーブルへの入力として使用することができ、該テーブルの出力は次に減衰器に供給される。もし該減衰器がアナログ入力を受け入れれば、デジタル−アナログ変換回路（D/A）も必要になる。自動利得制御（AGC）回路244はまた同様に信号116および117を入力として用いることにより図１に示されたダウンコンバータの実施例においても使用できることに注目すべきである。
図３は、図１または図２のDCエスティメータ回路108の別の構成を示す。フィルタ205,206および遅延ブロック208,209が設けられ、これらに続きそれらのそれぞれの加算ノード500,501があり、結果として最終的にDCのないベースバンド直角位相および同相信号成分が得られる。サンプルされた直角位相信号112はDCエスティメーションフィルタ205および遅延バッファ209の双方に入力され、該遅延バッファ209の長さはフィルタ205のグループ遅延に等しい。DCエスティメーションフィルタの出力は加算器500において遅延された信号から減算され、その結果ろ波された直角位相信号116が得られる。同様に、サンプルされた同相113信号がDCエスティメーションフィルタ206および遅延バッファ208の双方に入力され、該遅延バッファ208の長さはフィルタ206のグループ遅延に等しい。DCエスティメーションフィルタの出力は加算器501において遅延された信号から減算され、その結果ろ波された同相信号117が得られる。他の代わりのタイプのDCエスティメーションフィルタもまた本発明の実施例において使用できる。
図４は、本発明に係わる自動利得制御（AGC）回路244のブロック図を示す。図示された対数正規トラッキング（lognormal  tracking）またはレーリーフェーディング排除自動利得制御（AGC）回路244は初期信号強度推定または評価値を与えるために信号強度指示器（SSI）回路610を含む。不連続送信検出器625および対応するフィルタスイッチ630,635が設けられ、さらに２つの短時間信号電力平均エスティメータ615および620が設けられている。対応するフィルタ係数更新アルゴリズム645を備えた適応フィルタまたは長時間平均エスティメータ640には線形化および／または減衰器マッピングの目的のためのルックアップテーブルが続いている。この自動利得制御（AGC）回路244はまた図１の受信機と共に使用できる。
直角位相116および同相117信号サンプルはダウンコンバータのDC排除段108から受信される。信号強度指示回路610は該直角位相116および同相117信号サンプルを受け入れかつある与えられた時間インターバル（例えば、もし4xオーバサンプルされる場合は64サンプルが16シンボル期間となる）にわたり直角位相および同相サンプルの平方の和の平方根を加算することにより信号強度指示サンプル612を生成する。この信号は次に対数ルックアップテーブル610を使用して対数ベース10単位に変換される。平方根を取ることは必要ではなくかつ、もし望むならば、加算の外側に移すこともでき、あるいはさらに前記対数ルックアップテーブルの一部を構成することもできることに注意を要する。前記短時間平均エスティメータ615は短時間平均信号を計算するために信号強度指示器サンプル612を使用する。この実施例では、短時間平均エスティメータ615は５タップ有限インパルス応答（FIR）直交フィルタ（これは５ポイント移動平均と等価である）である。前の平均ロックエスティメータ620は前の平均ロック信号（previous  average  lock  signal）を生成するために前記信号強度指示器信号612を使用する。この実施例では、前の平均ロックエスティメータ620は単一ポールの無限インパルス応答（IIR）フィルタである。フィルタスイッチ630および635は前記FIRフィルタ615から現在の短時間平均信号を選択するかあるいはIIRフィルタ620から前の平均ロック信号を選択して短時間平均信号637を提供する。
不連続送信（DTX）選択回路625は現在の信号強度指示器サンプル612（RSSI）および短時間平均信号637（SMEAN）を調べかつその差をしきい値（DTXTHR）と比較して不連続送信が以下の関係で示されるように生じているかを判定する。
SMEAN＞RSSI＋DTXTHR
すなわち、不連続送信によるRF信号の低下（drops）を追跡するのを避けるため、自動利得制御アルゴリズムは深い負のフェードを他の負および正のフェードよりもゆっくりと追跡する。これは短時間平均を変更することによって達成され、したがってそれは低速のトラッキングのために１に非常に近いポールを有する単一ポールのIIRフィルタを使用して更新される。
もし不連続送信が前記不連続送信選択回路625によって検出されれば、前記不連続送信選択回路625はフィルタスイッチ630および635をセットし、それによって（単一ポールのIIRフィルタによる）前の平均ロック信号が短時間平均信号637（SMEAN）として選択される。そうでなければ、フィルタスイッチ630および635はFIRフィルタ615にセットされ、それによって現在の短時間平均信号が短時間平均信号637（SMEAN）として選択される。前記不連続送信選択回路625はスイッチ630および635の制御を行なうためにカウンタを含むことができる。与えられたタイムスロットに対し上の関係が真になるたびごとに、該カウンタ（DTXCNTR）（始めはゼロにセットされる）が増分されて不連続送信を有する与えられたユーザのタイムスロットの総数をカウントする。前記カウンタ（DTXCNTR）は上の関係が真でないとき毎に（ゼロまで）減分される。前記カウンタ（DTXCNTR）は不連続送信が近い過去において発生しているかを判定するために使用されかつ収束を早めるために使用される。FIRフィルタが短時間平均信号637（SMEAN）を更新するために使用される通常の動作への戻りもまた上の関係が真でない場合に生じる。
この自動利得制御（AGC）回路の他の特徴はRF信号レベルの大きな正の変化に対するその感度である。もしRF信号レベルがジャンプし、それによって短時間平均信号637（SMEAN）が固定量INITTHR（典型的には6dBにセットされる）だけ長時間平均（LMEAN）を超えれば、あるいはもし不連続送信が以下の２つの関係で示されるようにちょうど終了すれば、
SMEAN＞LMEAN＋INITTHR
または
RSSI＞LMEAN  および  DTXCNTR＞４
自動利得制御アルゴリズム全体が現在の信号強度指示器サンプル（RSSI）612としての短時間平均信号（SMEAN）とともに前記フィルタスイッチ620により再初期化される。これは自動利得制御アルゴリズムを初期化するために信号強度履歴がない場合にフェーディングによらないあるいは移動に起因する大きなRF信号レベル変化を追跡する場合に収束を早めるために行なわれる。短時間平均信号（SMEAN）は主として適応フィルタ640およびフィルタ係数更新アルゴリズム645によって長時間平均エスティメーションのために使用される。適応フィルタ640およびフィルタ係数更新アルゴリズム645は長時間平均信号642（LMEAN）を計算し、かつルックアップテーブル650がフィードバックゲイン制御信号246を生成するために使用される。このフィードバックゲイン制御信号246はフェーディング成分がろ波除去された推定信号強度を表わす。
その代わりとしてレーリー成分を追跡しないいくつかの理由があることに注意を要する。１つの理由はフェーディング周波数が非常に高くしたがって信号をそのような高い速度でサンプルして信号強度を推定しあるいは該フェーディングを補償するのに充分高速度のフィードバックループを自動利得制御に与えることが実際的でないことである。また、数多くの受信機はフェーディングを、しばしばチャネルイコライザと共に、各タイムスロットにおいてほとんど全てのTDMAシステムによって送信される同期ワードによって修正する。
本発明の適応フィルタ640は単一ポールIIRフィルタであり、その係数はｋを時間インデクスとしかつalphaおよびbetaは適応フィルタ640の時変係数としたとき次のようなフィルタ係数更新アルゴリズムによって更新される。
LMEAN（ｋ）＝alpha（el（ｋ）,k）＊LMEAN（ｋ−１）
＋beta（ｋ）＊SMEAN（ｋ）
beta（ｋ）＝（１−alpha（el（ｋ）,k））
このアルゴリズムは短時間平均信号637から長時間平均信号642を減算することにより計算されたエラー信号を使用する。これらの信号値は発散するから（エラー信号の振幅が増大する）、前記係数はフィルタのポールが単位円の原点へと規定された方法でより近く移動するように調整される。例えば、１つの方法は前記係数alpha（el（ｋ）,k）をエラー信号の|el（ｋ）｜が何らかの発散しきい値DIVTHRより大きいかまたは小さいかに応じて固定されたステップサイズCSTEP（例えば、0.005）だけ変えることである。
if  |el（ｋ）｜＞DIVTHR
alpha（el（ｋ）,k）
＝MIN（alpha（el（ｋ）,k−１）＋CSTEP,Max Allowed alpha）
else  alpha（el（ｋ）,k）
＝MAX（alpha（el（ｋ）,k−１）−CSTEP,Min Allowed alpha）
他の代替方法は係数を含むルックアップテーブルへのポインタを増分および減分することである。
発散は適応フィルタ640が長時間平均の次の値を計算する上で長時間平均信号642（LMEAN）の前の値よりもより強く入力637を重み付けるようにする。すなわち、長時間平均の変化はより迅速に追跡され得る。これを調べる他の方法はIIRフィルタは平均推定値を構成する古いサンプルを新しいサンプルよりも指数関数的に少なく重み付ける順次的指数平均器（sequential  exponential  average）であることである。これらのサンプルが重み付けされる程度はフィルタ係数（またはポールがゼロまたは１にどれだけ近いか）に依存する。適応フィルタ640のポールがゼロに近ければ近いほど、前の長時間平均信号値に対して現在の短時間平均信号をより強く重み付けし、したがって対数正規フェーディングによる信号強度平均においてより大きな変動が追跡できる。適応フィルタ640のポールは原点にあまりにも近く移動することを許容されてはならず、さもなければ推定値は悪化し、すなわち、推定または評価値は長時間平均信号（LMEAN）のフェーディング成分を追跡し始めるであろう。また、もし適応フィルタ640のポールがユニティにあまりも近く留まっていれば、それはまた長時間平均信号（LMEAN）を悪化させるが、それは長時間平均信号強度の推定値の対数正規フェーティング成分における変動を追跡しないからである。短時間平均信号（SMEAN）および長時間平均信号（LMEAN）が互いに規定された距離内に留まっている各隣接サンプルに対しては、適応フィルタ640のポールはある規定された方法で１により近く移動し、その結果指数関数的に重み付けされた平均ウィンドウの定常的な拡張を生じる。システムをダイナミックに（適応可能に）保つためには、ポールはまたゼロより上の何らかの固定値より小さくなることを許容されない。最後に、長時間平均推定信号642はルックアップテーブル650に供給されて受信機の非線形性および／または減衰器のマッピングの目的のために補償されたフィードバック利得制御信号246を生成する。
図５は、符号分割多元接続（CDMA）信号に向けられた本発明の一実施例において使用される変換回路107を示すブロック図である。この変換回路は図１に示されたデジタルトランスレータ107の代わりに使用されるか、あるいは図２において使用することもできるが、デシメーション段を除いて使用する。このトランスレータ回路は早期（early）トランスレータブロック300、後期（late）トランスレータブロック302、およびオン時間（推定）トランスレータブロック301とそれに続く選択およびインテグレータブロック304を備え、該選択およびインテグレータブロック304の出力は各トランスレータブロックに同期フィードバック信号入力を発生する補間器ブロック303へのフィードバック信号入力を含んでいる。パスバンド同相113および直角位相112信号は前記早期トランスレータブロック300、後期トランスレータブロック302、およびオン時間トランスレータブロック301に入力される。これらのブロックにおいて、前記信号はベースバンドに変換されかつ図６を参照して後に説明するように逆拡散（despread）される。前記信号は同相擬似ランダム（PN）シーケンス401および直角位相擬似ランダムシーケンス402からのおよび所定の同相シーケンス400および所定の直角位相シーケンス403からの符号情報を組合わせることによって同時に次のようにして変換および逆拡散される。
0003640395.tif 000002
前記所定のシーケンス400および403はトランスレーションまたは周波数シフトシーケンスとすることができる。
前記符号変換装置404および405は得られた符号変換をそれぞれパスバンド同相113および直角位相112信号に供給する。一般に、逆拡散シーケンスは各々のトランスレータブロックにおいて異なる数の擬似ランダムチップサンプルがシフトされる。前記「早期（early）」トランスレータブロック300においては、擬似ランダムシーケンスは１チップサンプルだけ遅延され、かつ前記「後期（late）」トランスレータブロック302においては擬似ランダムシーケンスは「オン時間（on−time）」トランスレータブロック301の擬似ランダムシーケンスに関して１チップサンプルだけ前にシフトされる。１つのチップは擬似ランダムシーケンスによって信号を拡散することから生じるサンプルである。（１チップサンプル＝1/Mチップ、この場合Ｍはチップ毎のサンプル数であり、かつfs＝4fIFおよびfIF＝チップレート（fCHIP）であるからＭ＝４である）。擬似ランダムシーケンスへの全体のエントリポイントは補間器303から各々のトランスレータブロックへの前記同期フィードバック信号によって管理される。補間器302は選択／積分ブロック304からのフィードバック信号に基づきかつ必要な逆拡散の量に基づき擬似ランダムエントリポインタを進ませるかあるいは遅らせるかを決定する。
逆拡散は１つのシンボルチップを作製するために統合されなければならない擬似ランダムチップの数（例えばＫ）として定義することができる。例えば、IS−95仕様によるセルラ無線機のベースステーション受信機に対しては、４つの擬似ランダムチップが１つのウォルシュシンボルチップを形成する（Ｋ＝４）。例えば、IS−95仕様による移動受信機については、64のウォルシュチップが１つのシンボルを形成する。デジタル信号プロセッサについて述べたエントリポインタは（DSP）の構成に対するものであることに注意を要する。ハードウェア構成に対しては、余分のクロックパルス（アドバンス）またはクロックパルス禁止（リタード）が使用されて擬似ランダム発生器を更新することができる。
前記選択／インテグレーションブロック304は各々のトランスレータブロックから出力のベースバンド逆拡散直角位相および同相信号を受け取りかつそれらをＮチップにわたり組合せて逆拡散されたシンボルチップを生成し、この場合ＮはＫの擬似ランダムチップに対して取られたサンプルの数である。各々のトランスレータブロックからの結果として得られるシンボルチップの振幅が計算されかつ補間器303に送られ、そこでこれらは移動する移動無線機の位置変化による擬似ランダム同期ポイントが変わるのに必要な時間より小さなグループ遅延をもってローパスろ波される。
補間器303において、これらのろ波された振幅は比較されて１つの擬似ランダムチップサンプルだけ進めるかまたは遅らせるかを決定する。通常、補間器303は同期フィードバック信号によってＫサイクル（サンプル期間）に対し与えられた擬似ランダムチップを指示し、かつ次にポインタを次の擬似ランダムチップに進める。さらに、もし前記早期トランスレータのろ波された振幅が最大であれば、同期フィードバック信号は３つの全てのトランスレータのポインタを１チップサンプルだけ後退させる。もし「オン時間」トランスレータのろ波された振幅が最大であれば、前記同期フィードバック信号はエントリポインタを不変とする。もし「後期」トランスレータのろ波された振幅が最大であれば、前記フィードバック信号はエントリポインタを１チップサンプルだけ進める。
このCDMA変換手順は早期および後期トランスレータブロックの数を増大することにより改善することができ、したがってより多くのチップサンプルがカバーできる。より多くのチップサンプルに対応するろ波された振幅の間の補間によって同期フィードバック信号の精度を改善する（前進／後退決定）。オン時間トランスレータブロックからのベースバンド統合（逆拡散）直角位相および同相信号は前記選択／インテグレーションブロック304によって図５に示されるようにベースバンド逆拡散直角位相信号116および同相信号117として出力される。
図６は、本発明の他のCDMA実施例または図１、図２または図５のトランスレータ回路のためのトランスレータ回路の詳細を示すブロック図である。パスバンド直角位相および同相入力112および113は符号変更装置405および404への入力として示されている。符号変更装置は変換のための所定のシーケンスを含む現在の符号情報を巡回バッファ403および400から供給される。巡回バッファ403および400からの符号情報は次に対応する擬似ランダムシーケンス402または401から得られる符号情報によって変更される。図面にはまた適切な擬似ランダムシーケンスの符号ビットの選択を適用するために前進／後退信号の供給が示されている。この前進／後退信号は、図５の例では、補間器303から供給できる。
符号分割多元接続（CDMA）信号の擬似ノイズ（PN）逆拡散のための別の実施例はまたは次のように構成することができる。図６における前の説明は同相および直角位相信号を擬似ノイズ逆拡散するために別個の実（real）操作が使用されるものと仮定した。これはガウスチャネル（Gaussian  channel）または信号のランダムな位相シフトを生じないチャネルを使用する場合にのみ最も見込みがありそうなものである。より現実的なチャネル（例えば、RFチャネル）については信号を逆拡散するのに複素操作が必要である。例えば、IS−95仕様は信号が疑似ノイズシーケンスの複素共役によって逆拡散されることを要求し、したがって複雑な数学的操作が行なわれる。複素擬似ランダムシーケンスは、１つの複素数、すなわち、ａ＋jbで表わされる、同相および直角位相擬似ランダムシーケンスによって形成される。
受信信号に適用される擬似ランダムシーケンスの複素拡散（０から１および１から−１への論理−算術マッピングの後の）は１組の４つの複素数値（１＋j1,−１＋j1,−１−j1,1−j1）の内の１つをとる。送信の前に情報信号を拡散するために使用される送信擬似ランダムシーケンスは受信機において使用される複素擬似ランダムシーケンス（例えば、図６のシーケンス402および401）から発生される。前記送信擬似ランダムシーケンスは単に前記複素擬似ランダムシーケンスの直角位相成分（例えば、402）を否定する（すなわち、論理的に反転する）ことにより発生される。
この単純な数学的操作が可能なのは、前記擬似ランダムシーケンスは復調プロセスに影響を与えることなく一定の、しかしながら任意の、複素位相回転によって回転できるからである。この回転は＋π/4ラジアンに選択することができ、それによって擬似ランダムシーケンスが１組の４つの複素数値（１＋j0,0＋j1,−１＋j0,0−j1）からとることができる可能な値をマッピングする。コヒーレントなシステムにおいてのみ前記回転は復調プロセスにおいて考慮されなければならなず、これは判断境界を変更するほど簡単でありその結果付加的な操作は生じない。
デジタルダウンコンバージョンおよび直角位相擬似ランダム逆拡散の双方を行っている受信機においては、ダウンコンバータおよび逆拡散器は図６において上に述べたものと異なる効率的な複合装置を形成するよう組合わせることができる。そのような装置は今や擬似ランダムシーケンスおよび所定のシーケンスが１つのデコードブロックへの入力として作用し得る点で異なっている。該デコードブロックはルックアップテーブルまたは単純な論理的機能の最小化によって実施できる。前記デコードブロックの出力は、例えば、図１のセレクタ106の動作を制御する。そのような制御はいつ同相および直角位相サンプルを交換するかを決定することになる。前記デコードブロックの出力はさらに符号変換装置、例えば、図１の125および135、図３の225および235、または図６の405および404の動作を制御する。そのような構成における信号は以下の表によって要約される。
0003640395.tif 000003
一般に、本発明はデジタル信号のダウンコンバージョンおよび直角位相復調のための方法および装置を提供する。これは4/T  Hz（Ｔは変調機構のシンボル期間）のサンプリングレートで動作する単一のアナログ−デジタル変換器によって達成される。該アナログ−デジタル変換器は1/T  Hzを中心とする実数値のパスバンド変調波形をサンプルする。サンプルされたデータストリームはヒルバート変換器（フェーズスプリッタ）を通りもとの信号の上部周波数側帯波を含む分析的（analytic）パスバンド信号を得る。ヒルバート変換器の直角位相部分は４つぐらいの別個の非ゼロタップを備えたフィルタであり、一方該変換器の同相または実数部は単に遅延である。ヒルバート変換器に続くダウンコンバージョン処理は複素プロセスexp（−ｊπk/2）による乗算を必要とするが、それは最後のIF周波数およびサンプリング周波数の関係はfs＝4fIFであるためである。該プロセスはセレクタによる乗算およびパスバンド同相および直角位相信号成分サンプルの多重化を行いかつ符合変換を行うデジタルトランスレータ回路なしに効率的に行われベースバンド同相および直角位相信号成分サンプルを得る。DCエスティメーションおよび除去は同時にあるいはこのプロセスならびにAGCの後に行われる。そのような方法および装置により、同相および直角位相成分を別個にデジタル化することなしに実質的にデジタルダウンコンバータを得ることができ、該ダウンコンバータ回路は計算機的に効率のよい方法でかつ何らかの受信機のための除去または補償（DC除去）およびチャネル損傷の除去または補償（フェーディング排除を備えたAGC）の能力を備えて動作する。前記DCエスティメーション回路はまた計算機的に効率よくなるよう設計され、それによってそれらが非常に少しの演算操作を必要とするのみとなる。
本発明が以上の記述および図面において説明されかつ図示されたが、この説明は実例によるのみでありかつ当業者により本発明の真の精神および範囲から離れることなく変更をなすことができることが理解される。例えば、異なる形式のDCエスティメーションを種々のTDMAおよびCDMA実施例を含む本発明の任意の実施例に適用することができる。さらに、本発明はデシメータを備えてあるいはデシメータなしに実施することができる。CDMAシステムにおける異なるタイプの擬似ノイズ逆拡散も可能である。異なる自動利得制御（AGC）回路もまたTDMAまたはCDMAシステムに適用できる。さらに、前記ダウンコンバーターはデシメータを備えてあるいはデシメータなしに実施することができる。
【図３】
0003640395.tif 000004
【図１】
0003640395.tif 000005
【図２】
0003640395.tif 000006
【図５】
0003640395.tif 000007
【図４】
0003640395.tif 000008
【図６】
0003640395.tif 000009