(57)【要約】本発明は、アナログデジタル混在設計用の、アナログ部にとって重要な周波数を保護する方法に関する。生成されたデジタルデータストリームは、高感度のアナログ部と比較して相対的に大きい信号レベルをもつ。このデータビットストリームがモニタリングされ、これらの周波数スペクトルが補正される。このモニタリングは、保護される帯域におけるスペクトルをサンプリングすると共に、Ｉ信号及びＱ信号を発生する、コンバ−ジョンレシーバによって実施される。補正信号は、Ｉ信号及びＱ信号に保護される周波数を乗算することによって得られる。このスペクトルは、データビットストリームのエッジに小さなシフトを生じさせるように、補正信号を用いることによって補正される。
2006501741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
或る周波数帯域における干渉の発生を避けるために、デジタルデータ信号を補正する方法であって、
生成されたデータビットストリームをモニタリングするステップと、
スペクトルを解析するステップと、
デジタルコンテントを変更することなく、前記スペクトルを補正するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記生成されたデータビットストリームが、
保護される帯域における前記スペクトルをサンプリングし、
Ｉ信号及びＱ信号を発生する、
検波器によってモニタリングされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
補正信号が、前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号に他の周波数を再び乗算することによって得られることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記補正信号が、前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号に保護される周波数を乗算することによって得られることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記データストリームのエッジの時間シフトが、前記補正信号をコンパレータの入力に加算することによって得られることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記コンパレータの出力が、前記検波器の入力に加算されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ビット形式で存在する情報を伝送するデータストリームの、或る周波数帯域における干渉の発生を避けるために、デジタルデータ信号を補正する方法を実施する回路であって、
保護される周波数帯域に蓄積された妨害の指標である出力をもつ検波器と、
前記デジタルデータから構成される入力をもち、前記検波器の前記出力が前記デジタルデータに加算される、エッジモジュレータと、
を有するループを含むことを特徴とする回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルアナログ混在ＩＣ、デジタル情報及びアナログ情報の双方を処理する任意の電子システム、及び通信用チャンネルコーディング／変調方式に関する。本発明は、特に、関心のある或る周波数帯域を干渉から保護することに関する。
【背景技術】
【０００２】
離散的な周波数を含む干渉スペクトルを生じる多くのシステムがある。幾つかのシステムは、離散的な周波数をより低い全体的な振幅をもつ連続スペクトルに変更することによって、このことを改善する。これは、例えば、ジッタ又は周波数変調を慎重に導入することによって実行される。
【０００３】
上述されたように連続スペクトルを発生するシステムを用いる装置が、或る周波数の信号を受け取ろうとするときに、同時に干渉が生じている場合、保護を必要とする周波数が妨害される。
【０００４】
この干渉は、アナログデジタル混在設計において、比較的大きいデジタル信号レベルから高感度のアナログ部へのクロストークであり得る。このクロストークは、ある程度までならば、アナログ部に害を及ぼす程度が最も低いデジタルクロック周波数を選択することによって避けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、残念なことに、デジタルデータは、クロック周波数の倍数のみを含むわけではない。多少ランダムなデータの場合、上記デジタルデータは他の連続周波数スペクトルも含み、これについては、R. C. Frye著,「ＣＭＯＳミックスドシグナルワイヤレスチップの集積化及び電気絶縁」（“Integration and electrical isolation in CMOS mixed-signal wireless chips”），米国電気電子技術者学会（ＩＥＥＥ）の議事録, 第８９巻, ＮＯ．７, ４４４〜４５５ページ，２００１年４月発行の文献を参照する。
【０００６】
従って、本発明の目的は、或る周波数帯域における干渉の発生を避けるために、デジタルデータ信号を補正する方法を提供することにある。データストリームは、ビット形式で存在する情報であり、通常、方形波信号である情報を伝送する。本発明の他の目的は、本発明の方法を実施するように適応化された回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
方法に関しては、この目的は、生成されたデータストリームによって引き起こされる、或る周波数帯域における干渉の発生を避けるために、デジタルデータ信号を補正する方法であって、
生成されたデータビットストリームをモニタリングするステップと、
スペクトルを解析するステップと、
デジタルコンテントを変更することなく、スペクトルを補正するステップと、を含む方法によって解決される。
【０００８】
スペクトルの解析は、フーリエ変換によって実施され得る。適切なやり方でスペクトルを補正することによって、連続スペクトルにホールを生成することが可能である。このホールは、保護される周波数、例えば、受け取られるべき無線チャンネルの周波数付近に生成される。この状況は、通常、アナログデジタル混在設計において、例えば、アナログ部が無線チャンネルを受け取ろうとする場合に生じる。
【０００９】
回路に関しては、この目的は、アナログデジタル混在設計において、ビット形式で存在する情報を伝送するデータストリームの、或る周波数帯域における干渉の発生を避けるために、デジタルデータ信号を補正する方法を実施する回路であって、
保護される周波数帯域に蓄積された妨害の指標である出力をもつ検波器と、
デジタルデータから構成される入力をもち、検波器の出力がデジタルデータに加算される、エッジモジュレータと、
を有するループを含むことを特徴とする回路によって解決される。
【００１０】
本発明の方法の一実施形態によれば、生成されたデータビットストリームが、
保護される帯域における前記スペクトルをサンプリングし、
Ｉ信号及びＱ信号を発生する、
検波器によってモニタリングされる。
【００１１】
ダイレクトコンバージョンレシーバ（DCR；Direct Conversion Receiver）は、保護される帯域におけるスペクトルをサンプリングし、Ｉ信号及びＱ信号を生成する２つの乗算器から構成され得る。
【００１２】
続いて、Ｉ信号及びＱ信号は、補正信号を得るために、他の周波数で乗算される。この他の周波数は、更なる妨害を避けるために回路にて使用されていない別の周波数であるか、そうでなければ、回路にて得るのが容易である保護される周波数を再び用いることも可能である。データストリームのエッジの時間シフトは、補正信号をコンパレータの入力に加算することによって得られる。
【００１３】
一実施形態において、スペクトルは、新たな各スイッチングエッジの時間シフトを導入することによって補正される。これらの時間シフトは僅かであり、あまりに小さいのでデジタル領域に問題を起こさない。データストリームのエッジのこのような時間シフトは、補正信号をコンパレータの入力に加算することによって得られる。
【００１４】
データストリームの入力は、通常、「ハイ」及び「ロー」の２つのレベルをもつ方形波信号である。この場合、「ハイ」レベルが「ビット（a bit）」に対応し、「ロー」レベルが「ビットではない（not a bit）」に対応する。本発明は、フーリエ変換により、デジタル信号のスペクトルが、十分な量の周波数をもつ連続関数であるという認識に基づいている。本発明は、更に、方形波信号から１つの周波数又は小さい周波数帯域を削除することは、エッジの時間シフトをもたらすけれども、方形波が現れるか否かについては何ら影響を及ぼさないという認識にも基づいている。このことは、このような時間シフトが、注意深く選択されているならば、データストリームコンテントに影響を及ぼさないことを意味する。
【００１５】
その後、コンパレータの出力が、コンバージョンレシーバの入力に加算され、そこで、入力、すなわち、データストリームと混合される。コンパレータの出力を戻すことにより、生成された出力データビットストリームをモニタリングし、この周波数スペクトルを補正するループが閉じられる。
【００１６】
本発明の方法は、スイッチング時点の繰り返し、すなわち、ビットレートが、保護されるべき周波数帯域の幅よりもずっと速い限り、機能し得る。その理由は、このシステムが、上に述べたように、保護される帯域又は周波数のレシーバにおける群遅延（group delay）より短い時間スケールでスペクトルを補正することができるからである。レシーバは、その場合、多数のスイッチングエッジの蓄積された信号を常に観測し、これは、まさに、本発明が最小化するであろう多数のスイッチングエッジの蓄積された干渉である。
【００１７】
本発明のこれら及び他の態様は、本明細書の以下に説明される実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して明瞭に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、アナログデジタル混在設計用の本発明の回路の基本的な構成要素を含むブロック図である。入力信号は、例えば、中心周波数をもつ無線チャンネルのようなアナログデータストリームである。出力は、保護される周波数付近にホールを含む連続スペクトルをもつデジタル信号である。基本的な構成要素は、保護される帯域における妨害について、スペクトルコンテントを検出する検波器（detector）１と、デジタルデータソースを有するエッジモジュレータ２とである。エッジ補正信号は、当該回路の入力信号のスペクトルコンテントに依存して、検波器１によって生成される。検波器１の出力は、エッジモジュレータ２に対するエッジ補正入力信号である。エッジモジュレータ２から生成された出力データは、更に、検波器１の入力部に戻される。
【００１９】
図２は、本発明の方法を実施するのに適した回路の一実施態様を示す。図２は、実質的に、２つの部分から構成される回路を示す。一方の部分は、エッジ変調を実施する２つのコンパレータ３及び４を本質的に有するエッジモジュレータ２に関する。他方の部分は、保護される周波数帯域をモニタリングするために、検波器１として機能するダイレクトコンバージョンレシーバを含んでいる。保護される周波数帯域は、例えば、受け取られている通信チャンネルの周波数帯域である。保護される周波数は、サイン成分及びコサイン成分をもつ直交信号として検波器１に入る。モニタリングされるべきデータ信号は、キャパシタＣ６を介して入る。構成要素の中でも主だったものとして、２つの乗算器Ｍ１及びＭ２と、抵抗器及びキャパシタＲ５、Ｃ２、Ｒ８及びＣ５とを有する検波器１は、保護される周波数帯域におけるデータ信号のスペクトルコンテントをモニタリングする。スペクトルコンテントのＩ成分及びＱ成分は、構成要素Ｒ５、Ｃ２、Ｒ８及びＣ５によって集積化される。その後、これらの構成要素は、エッジに関する補正信号を生成するために、第２の組の２つの乗算器Ｍ３及びＭ４によって再び保護される周波数で乗算される。この補正信号は、抵抗器Ｒ１８を介してデジタルデータチャンネルにフィードバックされ、デジタル入力データＶ＿ｉｎと合成され、コンパレータに対する入力Ｖ＿ｃｏｍｐを生成する。
【００２０】
説明された実施形態におけるエッジモジュレータ２のコンパレータは、実質的に、直列構成の２つのインバータ３及び４と、これらのインバータに対して並列関係の抵抗器とから構成される。図２に示される実施態様は、１つの可能性を示すものである。完全なデジタルバージョンも同様に可能である。
【００２１】
図３は、ランダムビットを入力としたとき、もたらされるスペクトルを示す。このスペクトルは、
クロック周波数の高調波におけるピークと、
ランダムデータと関連するノイズ様のバックグラウンドと、
保護される周波数付近のホールと、を含む。
【００２２】
このスペクトルが、クロック周波数の倍数より多い周波数を含むことは明らかである。方形波信号が十分な量の周波数を有しているので、バックグラウンドはノイズ様である。この実施例では、クロック周波数は３００ＭＨｚであり、保護される周波数は１．０ＧＨｚである。周波数スペクトルにおける保護される周波数付近のホールは、この保護される周波数において干渉が大幅に低下したことを示している。
【００２３】
要約すると、本発明は、アナログデジタル混在設計用の、アナログ部にとって重要である周波数を保護する方法に関する。生成されたデジタルデータストリームは、高感度のアナログ部と比較して相対的に大きい信号レベルをもつ。このデータビットストリームがモニタリングされ、これらの周波数スペクトルが補正される。このモニタリングは、保護される帯域のスペクトルをサンプリングすると共に、Ｉ信号及びＱ信号を発生する、コンバージョンレシーバによって実施され得る。補正信号は、Ｉ信号及びＱ信号に保護される周波数を乗算することによって得られる。このスペクトルは、データビットストリームのエッジに小さいシフトを生じさせるように、補正信号を用いることによって補正され得る。
【００２４】
本発明は、更に、或る周波数を保護するために、デジタルデータストリームを補正する方法を実施するための回路であって、当該回路が、エッジモジュレータにより組み込まれるループ、例えば、コンバ−ジョンレシーバを有し、このコンバージョンレシーバの出力が、コンパレータの入力部において当該回路の入力データストリームと合成され、このコンパレータの出力データストリームが、コンバ−ジョンレシ−バの入力部に再びフィードバックされる、回路にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の回路の基本的な構成要素に関するブロック図である。
【図２】本発明の方法を実施するのに適している回路の一実施態様を示す図である。
【図３】ランダムビットを入力としたとき、もたらされるスペクトルの一実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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