[发明专利]差分正交相位移键基频调制装置及方法

说明书

本发明涉及一种差分正交相位移键基频调制装置及方法，特别是一种依信号映象化简的π/4径度相位移的差分正交相位移键基频调制的装置及方法，是一种由建立并储存事先化简的数组参数和该参数相对应的表格数据，以查表的方式快速且准确地调制输入数据的装置及方法。

在数字式无线电基频调制技术中，π/4-DQPSK基频调制技术已被广泛地使用，如北美的USDC与PACS系统、日本的PDC与PHS等系统均采用π/4-DQPSK基频调制技术作为无线电数据机设计技术，其主要优点在于基频带使用效率高、功率效能高与接收机容易制作等。以往在制作π/4-DQPSK基频调制装置时均采用如下的方式：首先经由信号映象后产生I’(t)与Q’(t)，再分别传送至两个低通滤波器运算而产生基频同相信号I(t)与基频正交信号Q(t)。以上技术可见于Theodore S.Rappaport,“Wireless Communications,“Prentice Hall,Upper Saddle River,1996，一书。然而，前述装置存在不少缺点，如两组低通滤波器因为需要进行大量且高速的运算，因此，电路设计很复杂且会产生严重的累加误差和较高的耗电量等缺点。

如图1所示，其为现有装置的电路方框图；其中，因一个符号(symbol)代表两个位元，所以需要将串行输入(serial input)的数字数据的奇数项与偶数项经过串行/并行转换单元1的处理分开成两个路径，分别送至I通道与Q通道。再经由信号映象(signal mapping)单元2处理产生I’(t)和Q’(t)。再经由第一低通滤波器3产生I(t)及经由第二滤波器4而产生Q(t)。现有装置的缺点在于两组低通滤波器3、4需要大量且高速的运算，因此电路设计较复杂且会产生严重的累加误差和较高的耗电量等缺点。

本发明的目的在于解决传统上利用π/4-DQPSK调制装置或方法时必须经过复杂的数学运算才能得到数字基频同相信号I_n(或模拟基频同相信号I(t))和数字基频正交信号Q_n(或模拟基频正交信号Q(t))，且所需参数无法随需求而调整的缺点，提供一种以信号映象化简的基频调制装置及方法。

为达到上述目的本发明采取如下措施：

本发明的依信号映象化简的π/4-DQPSK基频调制装置是将现有的基频同相信号I(t)和基频正交信号Q(t)的定义和公式事先经过化简，将其运算结果和其对应的参数值储存在存储器内，因此该调制装置只需经简单的逻辑及控制电路查出存于存储器中的数据，经过简单运算后就可得到数字基频同相信号I_n和数字基频正交信号Q_n。而该信号经过数字/模拟转换后，即可得到模拟基频同相信号I(t)和模拟基频正交信号Q(t)。且本发明的重要参数，如α(上升型余弦滤波器的下降因子；其值愈大表示信号在时域响应的衰减愈快，而可用较少的位元以近似理想的调制装置)，均可根据使用者的需要改变其操作特性。本发明所需的存储器空间小，整个电路仅运用少量计算，运算所需的时间少，故此种调制装置可以高速传送数据。因本发明的方法及装置已将大部分运算分析化简，只剩下数个参数因子储存在表格中，只要依据控制信号将这些参数因子进行加减组合，便可以得到输出的调制信号。这种方式比起传统的π/4-DQPSK调制装置，简化了大量的运算步骤和减少了存储器空间，而且，可避免传统调制装置因大量运算而产生累加误差得的现象。

本发明的基频调制装置主要包括：一个存储单元，储存数组事先化简的一个低通滤波器的数组参数和参数相对应的表格数据，该低通滤波用于降低该基频调制装置的带宽及提高其频带的使用效率；以及一个处理单元，依据输入的数字式数据和该存储单元内的表格数据执行运算，而产生数字基频同相信号I_n和数字基频正交信号Q_n。该处理单元包括一个串行/并行转换单元，用于将串行输入的数字数据转换成并行输入的数字式数据；一个信号映象单元，将该并行数字数据转换成相位变化；及一个控制单元，连接该信号映象单元和存储单元，用于产生控制信号及对存储单元的地址存取信号。

本发明的基频调制方法主要包括下列步骤：储存事先化简的低通滤波的数组参数和参数相对应的表格数据；循序记录输入的数字数据的步骤；依据输入的数字数据计算出信号映象后的相位变化步骤；拾取该数字数据所相对应的表格数据的步骤；以及利用拾取的表格数据计算产生该数字基频同相信号I_n和数字基频正交信号Q_n的步骤。