[发明专利]模/数变换装置

说明书

本发明涉及一种模/数(A/D)变换装置，它能够以减少的比特数量来执行A/D变换，甚至在接收信号电平变化很大时例如在移动通信的情况下也能获得所需的接收性能。

在发送数字信号时，业已建议有各种各样的处理(例如均衡、瑞克接收、排除干扰、检测同步等)可在接收机侧执行，以改善性能。另一方面，为了处理信号，必须由A/D变换器对接收信号取样，而该A/D变换器的比特数量与其造价有直接的关系，据此，增加该A/D变换器的比特数量是不可能的。反之，在比特数量很小时，由于衰落引起电平变化，因而不能获得令人满意的接收性能。

为此，迄今业已开发研制了两种A/D变换装置，以对付接收信号大动态范围的变化。其中一种A/D变换装置使用一个AGC放大器以在该A/D变换的前级控制放大系数来吸收该动态范围。另一种A/D变换器将幅度信息变换成为待A/D变换的对数信息并单独地对相位信息取样，借此，从幅度和相位信息的组合物中再现原始接收信号。现在描述这两种常规的A/D变换装置。

图6示出使用AGC放大器的一种常规的A/D变换装置。在图6中，标号1表示接收信号，它经由一个AGC放大器2和一个A/D变换器3提供到一个解调器4。该AGC放大器2根据接收信号1的电平，改变其放大系数，使其动态范围在该A/D变换器3的输入端处不致过份地增大。据此，甚至在该A/D变换器3的比特数量小时，也能在该解调器4中获得令人满意的解调性能。

图7示出另一种常规的A/D变换装置，其中，接收信号被转换成为对数信号以便于取样。在图7中，标号11表示接收信号，它经由一个限幅器放大器12、一个相位检测器13和一个幅度检测器14提供到一个解调器15。该限幅器放大器12是一个放大器，用于将接收信号11整形成为具有固定幅度的信号，而不管该接收信号11的幅度如何；该限幅器放大器12的输出信号缺幅度信息，但保留相位信息。为此，在相位检测器13中可以获得相位。另一方面，该限幅器放大器12分别地输出其幅度基本上是对数的信号，该信号由该幅度检测器(即是一种通常的A/D变换器)来取样。由于该幅度已被变换成为对数信号，因而即使在接收信号的动态范围很宽时也能以减少比特数量的A/D变换器来获得所需的精确度。最后，该解调器15从该相位检测器13的取样值和该幅度检测器14的取样值中精确地再现该接收信号11，并利用该再现的结果执行解调，借此，得到令人满意的解调性能。

在使用该AGC放大器的方法中，利用模拟信号或数字控制的环路作为对放大系数控制是已知的。然而，任何控制方法都不能充分地控制一种突然产生的短脉冲信号，现有一种最佳解决方案的控制方法，例如反馈信号的电平和时间常数的检测方法，是不同的，它取决于衰落的节距或线路的状态。据此，存在以下问题，即在所有的工况下都很难实现所需的操作，况且还需要很多的模拟电路。

再则，在将接收电平变换成为待取样的对数电平的方法中，获得了相位信息和幅度信息，为了从该相位和幅度信息再现原始信号需要大量计算，并且在相位信息与幅度信息之间往往存在一个时间差。尤其是，在符号率大时，往往会发生性能劣化。

为了解决上述问题，根据本发明设有多个放大器，具有多个放大系数，相互并行地设置，在每个信号取样之后选择出从中可获得其解调性能是最令人满意的一个信号。在选择逻辑中，选择一个具有最高有效位的信号，其内数据被设定得直到多个A/D变换器都不饱和时为止。于是，可以选择出从中可获得其解调性能是最令人满意的一个取样数据，甚至在一个突然产生的短脉冲信号时或者在任何线路工况的情况下。此外，该选出的数据还可用于处理信号，而如同原来的情况并且不需要变换该数据。再则，由于无需变换，因而不存在功能劣化的问题，例如在相位信息与幅度信息之间所发生的时间差的问题。还有，该A/D变换器以时分方式使用，借此，消除了电路的定标度。

根据本发明，该A/D变换装置包括：多个放大器，用以以不同的放大系数来放大该接收信号；多个A/D变换器，用以A/D变换已放大的信号和该接收信号；一个选择器，在A/D变换时从取样信号中选择出从中可极度地获得精确度的一个信号；以及一个解调器，用以解调该选出的信号，于是，甚至在接收信号的电平变化很大时，也能获得所需的接收性能。

根据本发明，该A/D变换装置包括：多个最大值检测器和缓存器，相互并联连接在该A/D变换器与该选择器之间，借此，根据该A/D变换的最大值可确定出由该选择器所选择的取样信号，甚至在接收信号电平变化很大时，也能获得所需的接收性能。