專利名稱：接收機和收發兩用機的制作方法
技術領域：
本發明涉及適合于在衛星通信、移動通信和移動衛星通信中使用的數字通信接收機和數字通信收發兩用機。
作為普通時鐘恢復電路，例如在電子和通信工程師學會出版的技術文獻“數字信號處理的應用(Application for Digital SignalProcessing)”第169頁上已有描述。

圖16表示了一個其中已對時鐘恢復電路加入了數字PLL的系統，即一種被稱為“零交叉法”的系統。
在圖16中，示出了輸入接收信號的輸入端1，解調接收信號的解調器2，檢測可變分頻器6輸出的時鐘和被包括在解調器2所產生的輸出的接收信號中的符號時鐘分量這兩者之間的相位差的相位比較器3，對相位比較器3產生的輸出求平均的隨機游動濾波器4，按照被包括在接收信號中的符號時鐘分量的整數倍的頻率來產生振蕩的固定頻率振蕩器5，以一個相應于隨機游動濾波器4產生的輸出的分頻系數來對固定頻率振蕩器5產生的輸出進行分頻并向每一部分輸出受到包括在接收信號中的符號時鐘的同步的時鐘信號的可變分頻器6，以及由隨機游動濾波器4、固定頻率振蕩器5和可變分頻器6組成的時鐘再生電路100。
圖17是表示相位比較器結構方案的一實例的方框圖。在圖17中，示出了用于輸入相應于解調器2輸出信號的MSB(最高有效位)的一位的輸入端10，用于輸入從可變分頻器6輸出的時鐘的輸入端11，用于對輸入端11提供的輸出進行倒相的反相器12，根據反相電路12輸出的時鐘來鎖存從輸入端10輸入的信號的第一鎖存電路13，根據輸入端11提供的輸入時鐘來鎖存從輸入端10輸入的信號的第二鎖存電路14，根據從輸入端11輸入的時鐘分別來鎖存第一和第二鎖存電路13和14產生的輸出的第三和第四鎖存電路15和16，對第三和第四鎖存電路15和16提供的輸出進行異或運算的異或電路17，用于輸出異或電路17輸出的信號給外界的輸出端18，用于對第二和第四鎖存電路14和16輸出的信號進行異或運算的異或電路19，以及用于輸出異或電路19輸出的信號給外界的輸出端20。
圖19是表示隨機游動濾波器4結構的一個實例的方框圖。在圖19中，示出了一個用于輸入由輸出端18提供的輸出的輸入端30，用于輸入由輸出端20提供的輸出的輸入端31，一個用于輸入從可變分頻器6輸出的時鐘的輸入端32，一個2N階梯遞增/遞減計數器33(它由輸入端32提供的時鐘來啟動)用于根據輸入端30輸入的信號進行遞增/遞減計數、并根據輸入端30輸入的信號執行允許/禁止操作，一個當2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值為2N時輸出“推后”(Retard)信號的輸出端34，一個當2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值為0時輸出“提前”(Advance)信號的輸出端35，以及一個當“推后”信號或“提前”信號被輸出時將2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值設定為值N的N設定電路36。
圖20是表示可變分頻器6結構的一個實例的方框圖。在圖20中，標號40表示輸入“推后”信號的輸入端。標號41表示輸入“提前”信號的輸入端。標號42表示脈沖增加/消去電路，根據輸入端40輸入的信號和輸入端41輸入的信號分別給固定頻率振蕩器5的輸出增加脈沖和從固定頻率振蕩器5的輸出消去脈沖。標號43表示用于分頻脈沖增加/消去電路42產生的輸出的分頻器。標號44表示用于將分頻器43產生的輸出供出到外界的輸出端。
以下將描述圖16所示零交叉法的操作。根據當前的零交叉法，對可變分頻器6輸出的時鐘的相位進行控制，使得根據可變分頻器6輸出的時鐘取樣的零交叉點數據(1，0)的平均值成為“0.5”，由此，利用被包括在接收信號中的符號時鐘分量來對可變分頻器6輸出的時鐘進行相應同步。輸入端1輸入的接收信號被解調器2解調。
解調器2的輸出中的以基帶波形表示的符號位(MSB{1，0})被輸入給相位比較器3。在相位比較器3中，第一鎖存電路13從輸入端10輸入的信號中取樣在零交叉點附近的數據，第二鎖存電路14在奈奎斯特點附近取樣該信號的數據。此外，第一和第二鎖存電路13和14的輸出根據輸入給輸入端11的時鐘的定時而被鎖存在它們相應的第三和第四鎖存電路15和16中，與此同時，第二鎖存電路14在下一個柰奎斯特點附近取樣數據。
圖18(a)表示基帶信號的取樣的一實例。該當前實例表示數據從+1變化到-1的情形。圖18(b)表示在圖18(a)中的軟判決信號被看作是硬判決{1，0}的時刻的波形。在這一情形中，第二鎖存電路14鎖存靠近時刻(m＋1)的奈奎斯特點的數據，第三鎖存電路15鎖存靠近時刻(m＋(1/2))的零交叉點的數據，第四鎖存電路16鎖存靠近時刻(m)的奈奎斯特點的數據。
異或電路17將第三鎖存電路15的輸出(即時刻(m＋(1/2))的零交叉點信息)乘以第四鎖存電路16的輸出(即時刻(m)的奈奎斯特點信息)并從輸出端18輸出相乘的結果。因為，當數據從奈-1變化到+1和從+1變化到-1時，由于零交叉，時鐘相位誤差的正負號和相位誤差信息的正負號相互一致，所以就實現了這一目的。
輸出端18提供的輸出相應于關于時鐘的“超前/滯后”信息并且受到控制以使得輸出值的平均值成為零，即按符號位(0，1)的形式為“0.5”。在本實例中，“0”被表示為“超前”場合的輸出而“1”被表示為“滯后”場合的輸出。
另外，異或電路19對第二鎖存電路14的輸出(即時刻(m＋1)的奈奎斯特點信息)和第四鎖存電路16的輸出(即時刻(m)的奈奎斯特點信息)進行異或運算，并從輸出端20輸出異或運算的結果。
當數據在各相繼的奈奎斯特點之間保持不變時，則在該時間期間產生的零交叉點信息是無效的。因此利用原始信號來確定從輸出端18輸出的零交叉點信息是“有效”還是“無效”。
在當前實施例中，當零交叉點信息是“有效”時輸出“1”，當零交叉點信息是“無效”時輸出“0”。
這樣一來，當從可變分頻器6輸出的時鐘的相位超前零交叉點(或奈奎斯特點)時，相位比較器3就輸出“超前”信號“0”，當該時鐘的相位滯后該零交叉點時，相位比較器3就輸出“滯后”信號“1”。與此同時，還輸出表示“滯后/超前”信號的“有效/無效”信號。
然后，隨機游動濾波器4對于相位比較器3產生的輸出數據求相位差信息的平均值。當輸入端31輸入的信號是“1”(即僅當相位比較器3的輸出數據被看作“有效”)時，2N階梯遞增/遞減計數器33才根據輸入端32輸入的時鐘進行遞增/遞減計數。當輸入端30輸入的信號是“0”時，2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值遞增1。反之，當該信號為“1”時，計數值遞減1。
因此，當2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值為“2N”時，它就從輸出端34輸出“推后”信號，與此同時，N設定電路36將2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值設定為中間值“N”。
當計數值為“0”時，2N階梯遞增/遞減計數器33就按照與上述相同的方式從輸出端35輸出“提前”信號，與此同時，N設定電路36將2N階梯遞增/遞減計數器33的計數值設定為中間值“N”。因此，相位比較器3輸出的信號就被2N階梯遞增/遞減計數器33平均。
然后，隨機游動濾波器4輸出的“提前”和“推后”信號輸入給可變分頻器6。固定頻率振蕩器5的振蕩頻率通常選為符號速率的整數倍。
如果符號速率表示為fS(Hz)，固定頻率振蕩器與輸出的頻率表示為fOSC(Hz)，則有以下關系fOSC(Hz)＝MfS(Hz)(M整數)…………(1)當沒有信號從輸入端40和41輸入時，固定頻率振蕩器5輸出的信號就通過脈沖增加/消去電路42并輸入到分頻器43，分頻器43將信號的頻率除以M。這樣一來，就從分頻器43輸出了分頻符號速率(fS)時鐘。
當從輸入端40輸入“推后”信號時，脈沖增加/消去電路42從固定頻率振蕩器5輸出的時鐘信號中消去相應于一個周期的時鐘脈沖。結果是分頻器43輸出的時鐘的相位比先前相位滯后了(l/M)周期。反之，當從輸入端41輸入“提前”信號時，脈沖增加/消去電路42給固定頻率振蕩器5輸出的時鐘信號增加相應于一個周期的時鐘。結果是分頻器43輸出的時鐘的相位比先前相位超前了(l/M)周期。以這樣的方式根據輸入端40和41輸入的信號對分頻器43輸出的時鐘信號進行相位控制。
因此，圖16所示利用“零交叉”法的時鐘恢復電路100允許用被包括在接收信號中的符號時鐘分量對可變分頻器6輸出的時鐘進行相位同步。
圖21是表示在傳統的二級環路時鐘再生電路中應用的環路濾波器的結構的圖示。當存在著相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘再生電路的自激頻率fS＝(fOSC)/M(Hz)之間的差的時鐘頻偏時，該環路濾波器起作用。
在這一情形中，圖16所示時鐘再生電路100中的隨機游動濾波器4如圖21所示地進行局部地改變。
由于這樣的二級環路結構，可以減少由于一級環路結構產生的時鐘頻偏造成的穩態相位誤差。順便提及，例如在Akiba出版公司出版的技術雜志“如何使用PLL IC(How to use PLL IC)”的第154頁上描述了二級環路數字PLL。在該同一技術雜志的第26頁上描述了穩態相位誤差。
在圖21中，示出了一個用于輸入相位比較器3輸出的信號的輸入端50，一個用于輸入可變分頻器6輸出的時鐘的輸入端51，一個代碼變換電路52用于當相應于輸入到輸入端50的信號的“有效/無效”信號表示“有效”時，將超前/滯后信號(0，1)變換為(-1，+1)，而當該信號表示“無效”時輸出“0”，一個將代碼變換電路52的輸出值和鎖存電路54的輸出值相加的加法器53，一個根據輸入到輸入端51的時鐘來鎖存加法器53的輸出值的鎖存電路54，一個包括了加法器53和鎖存電路54的第一積分器55，一個用于將第一積分器55的輸出值和鎖存電路57的輸出值相加的加法器56，該鎖存器電路57根據輸入到輸入端51的時鐘來鎖存加法器56的輸出值，一個由加法器56和鎖存電路57組成的第二積分器58，一個用于當第二積分器58輸出的值的絕對值大于給定值(例如當積分器58上溢或下溢)時輸出“推后”或“提前”信號的比較器59，一個用于將隨機游動濾波器4輸出的信號和比較器59輸出的信號相加的加法器60，以及一個用于向外界輸出加法器60的輸出的輸出端61。
現在描述在時鐘恢復電路100的隨機游動濾波器4如圖21所示地進行局部改變時，圖16所示時鐘恢復電路100的操作。
圖16所示相位比較器3的輸出分為“超前/滯后”信號和“有效/無效”信號，一些信號輸入給隨機游動濾波器4而其它信號輸入給代碼變換電路52。隨機游動濾波器4如上所述地被啟動，從而輸出“提前/推后”信號。另一方面，代碼變換電路52在“有效/無效”信號表示“無效”時輸出“0”、在“有效/無效”信號表示“有效”和“超前/滯后”信號表示“超前”時輸出“+1”、并且在“有效/無效”信號表示“有效”和“超前/滯后”信號表示“滯后”時輸出“-1”。代碼變換電路52輸出的值(0，±1)輸入給第一積分器55，并根據可變分頻器6的每一輸出時鐘對該值(0，±1)進行積分處理。第一積分器55輸出的信號再被第二積分器58積分。
當現在存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fS(Hz)之間的差的頻偏Δf(Hz)時，相應于該頻偏Δf(Hz)的數值(Δf信息)就存儲在鎖存電路54中。
Δf信息被第二積分器58積分并在基本上恒定的時間間隔內超過比較器59的閾值。比較器59從中輸出“提前/推后”信號。
作為一實例，圖22表示在Δf信息為正值時第二積分器58的輸出值以及比較器59輸出“推后”信號的方式。
當第一積分器55的輸出值(Δf信息)現在是正確的時候，比較器59就輸出“推后”信號，以便補償由于頻率偏離造成的相移。因此，基本了以相同的頻率來產生相位的比較器3輸出的“超前/滯后”信號。
這樣一來，第一積分器55的輸出值按平均來計算保持在當前值。在這一狀態下，可變分頻器6輸出的符號時鐘按包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)進行相位同步。
因此，即使在存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fS(Hz)之間的差的頻偏Δf(Hz)時，由于圖21所示的二級環路結構，可以無固定相位誤差地進行相位同步。
在TDMA(時分多路存取)系統、TDM(時分多路復用)系統和對SCPC(每通道單個載波)的VOX(語音操作傳輸)控制的場合中、當間斷地輸入待接收信號時在時鐘恢復電路中應用的環路濾波器的結構如圖23所示。
在圖中，具有與圖21所示功能相同的功能的部件用相同的符號來表示。標號65表示一個用于輸入選通信號給環路濾波器的輸入端。標號66表示一個其操作由選通信號控制的隨機游動濾波器。標號67表示一個如此地組構從而使第一積分器55增加了選通端、以及其操作由選通信號來控制的第三積分器。標號68表示一個如此地組構從而使第二積分器58增加了選通端、以及其操作由選通信號來控制的第四積分器。
現在描述圖23所示環路濾波器的操作。當如圖24(a)所示間斷地輸入待接收信號時，由于時鐘恢復電路一直是在只有噪聲分量而非接收信號的情況下工作，所以時鐘恢復電路出現故障。
為了避免這樣的故障，從輸入端65輸入如圖24(b)所示僅在接收期間成為“低電平”的選通信號，以及在沒有接收信號時如圖24(c)所示使時鐘恢復電路的環路濾波器(相應于圖23中的隨機游動濾波器66、第三積分器67和第四積分器68)處于“保持”狀態。這樣就使整個時鐘恢復電路處于自激狀態。因此，時鐘恢復電路在存在接收信號的情況下被正常啟動并在不存在接收信號的情況下處于自激狀態，由此能夠防止時鐘恢復電路只接受噪聲和出錯。
但是，當存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fS(Hz)之間的差的頻偏Δf(Hz)和非接收時間間隔過長(即時鐘恢復電路自由地運行所需的時間間隔過長)時，就會產生由于頻偏Δf(Hz)而出現相移和在下一次接收時時鐘恢復電路變得不同步的問題。
圖25(a)、25(b)和25(c)分別表示在連續接收、3通道TDM信號接收和間斷接收期間獲得的接收信號的例子。
在圖25(a)和25(b)所示連續接收和3通道TDM信號接收期間，時鐘恢復電路能夠保持同步。但是，當如在圖25(c)所示間斷接收期間非接收時間間隔非常長時，時鐘恢復電路就不能夠保持同步。
如上所述構成了各具有普通時鐘恢復電路的接收機和收發兩用機。在上述接收機和收發兩用機中，當存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路的自激頻率之間的差的頻偏以及非接收時間間隔非常長時，就會產生時鐘恢復電路不能夠保持相位同步的問題。當根據時鐘恢復電路輸出的時鐘來操作控制單元時，還會產生該控制單元不能夠保持相位同步的問題。當利用控制單元輸出的每一時鐘產生待傳輸信號時，還會產生根據該時鐘產生的待傳輸信號的準確度較低的問題。
因此，考慮到上述問題，本發明的目的是提供分別具有時鐘再生裝置和控制裝置的接收機和收發兩用機，即使當存在著一個相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路的自激頻率之間的差的頻偏并且非接收時間間隔較長時，該時鐘再生裝置和控制裝置都能夠保持相位同步。
本發明的另一目的是提供收發兩用機，在該收發兩用機中，當存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量頻率和時鐘恢復電路的自激頻率之間的差的頻偏并且非接收時間間隔非常長時，待傳輸信號具有平均高精度傳輸時鐘。
根據本發明的第一個方面，為了實現上述目的，提供了一種接收機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；以及頻偏補償裝置，用于控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差。以與時鐘再生裝置的操作定時不同的操作定時來進行頻偏補償。
在如上所述構成的接收機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘再生裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。
根據本發明的第二個方面，提供了一種接收機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；以及頻偏補償裝置，用于控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比、以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差。以相應于幀脈沖或槽脈沖的操作定時來進行頻偏補償。
在如上所述構成的接收機中，頻偏補償裝置以相當于幀脈沖或槽脈沖的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。
根據本發明的第三個方面，提供了一種接收機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；可變地分頻高速時鐘的頻率以便產生時鐘恢復裝置的基準時鐘的基準時鐘產生裝置；以及頻偏補償裝置，用于控制基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差。以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來進行頻偏補償。
在如上所述構成的接收機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制被包括在時鐘恢復裝置中的基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。
根據本發明的第四個方面，提供了一種接收機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；頻偏補償裝置，用于以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏；以及控制裝置，該控制裝置接收時鐘恢復裝置的基準時鐘、根據頻偏補償裝置的頻偏信息控制和補償可變分頻器的可變分頻比，以及產生用以操作接收機中的各個相應部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號。
在如上所述構成的接收機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。。此外，由于控制裝置接收時鐘恢復裝置的基準時鐘并根據頻偏補償裝置的頻偏信息控制和補償可變分頻器的可變分頻比，所以還能夠保持控制裝置的相位同步。
根據本發明的第五個方面，提供了一種收發兩用機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；可變地分頻高速時鐘的頻率以便產生時鐘恢復裝置的基準時鐘的基準時鐘產生裝置；頻偏補償裝置，用于以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差；以及從時鐘恢復裝置接收其頻偏得到補償的基準時鐘以便產生用以操作收發用兩機中的各個相應部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號的控制裝置。
在如上所述構成的收發兩用機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制被包括在時鐘恢復裝置中的基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。此外，由于控制裝置從時鐘恢復裝置接收其頻偏得到補償的基準時鐘并將其設定為在控制單元內使用的基準時鐘，所以還可保持控制裝置的相位同步。
根據本發明的第六個方面，提供一種收發兩用機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置相位補償裝置，用于以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏以及控制裝置，該控制裝置接收時鐘恢復裝置的基準時鐘，根據頻偏補償裝置的頻偏信息控制和補償可變分頻器的可變分頻比，以及產生用以操作收發兩用相中的各個相應部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號。在不同于傳輸時間間隔的時間間隔內，根據控制裝置的傳輸定時信息進行頻偏補償。
在如上所述構成的收發兩用機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。此外，由于控制裝置從時間恢復裝置接收基準時鐘并根據頻偏補償裝置的頻偏信息控制和補償可變分頻器的可變分頻比，所以還能能夠保持控制裝置的相位同步。還有，即使在傳輸期間傳輸時鐘沒有被進行相位控制，也能夠在傳輸時間間隔以外的時間間隔內通過根據控制裝置的傳輸定時信息補償頻偏而利用平均高精度傳輸時鐘進行傳輸。
根據本發明的第七個方面，提供了一種收發兩用機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；可變地分頻高速時鐘的頻率以便產生時鐘恢復裝置的基準時鐘的基準時鐘產生裝置；頻偏補償裝置，用于以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差；以及用于從時鐘恢復裝置接收其頻偏得到補償的基準時鐘以便產生操作收發兩用機中的各個相應部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號的控制裝置。在傳輸時間間隔以外的時間間隔內根據控制裝置的傳輸定時信息進行頻偏補償。
在如上所述構成的收發兩用機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制被包括在時鐘恢復裝置中的基準時鐘產生裝置的高速時鐘的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏。因此，即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。此外，由于控制裝置從時鐘恢復裝置接收基頻偏已被補償的基準時鐘并將其設定為在控制單元內使用的基準時鐘，所以還能夠保持控制裝置的相位同步。還有，即使在傳輸期間傳輸時鐘沒有被進行相位控制，也能夠在傳輸時間間隔以外的時間間隔內通過根據控制裝置的偉輸定時信息補償頻偏而利用平均高精度傳輸時鐘進行傳輸。
根據本發明的第八個方面，提供了一種收發兩用機，它包括以下部件解調接收信號的解調裝置；產生由包括在接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置頻偏補償裝置，用于以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時來控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差以及控制裝置，該控制裝置接收時鐘恢復裝置的基準時鐘，根據頻偏補償裝置的頻偏信息來控制和補償可變分頻器的可變分頻比，以及產生用于操作收發兩用機中的各個相應部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號。當實現接收同步之前，以自激定時進行頻偏補償，而當已實現了接收同步之后，在傳轉時間間隔以外的時間間隔內進行頻偏補償。
在如上所述構成的收發兩用機中，頻偏補償裝置以與時鐘恢復裝置的操作定時不同的操作定時控制組成時鐘恢復裝置的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比，以便補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏，由此即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。此外，由于控制裝置從時鐘恢復裝置接收基準時鐘并根據頻偏補償裝置的頻偏信息來控制和補償可變分頻器的可變分頻比，所以還能夠保持控制裝置的相位同步。還有，由于通過在實現接收同步之前以自激定時來補償頻偏、和當已實現了接收同步之后則在傳輸時間間隔以外的時間間隔內補償頻偏，使得由頻偏產生出的相移不論是在實現接收同步之前或之后都得到校正，所以，即使在傳輸期間保持著自激狀態，也能夠利用平均高精度傳輸時鐘進行傳輸。
參看作為示例表示本發明的最佳實施例的附圖，根據以下描述和所附權利要求將明了本發明的上述和其它目的、特征和優點。
圖1是表示本發明第一實施例的結構的方框圖；圖2是表示圖1所示頻偏補償單元的結構的方框圖；圖3(a)是描述在3通道TDM信號接收期間獲得的接收信號的圖示而圖3(b)是描述在間斷接收期間獲得的接收信號的圖示；圖4是說明圖1所示頻偏補償單元的操作的圖示；圖5是表示圖1所示頻偏測量單元的第一個結構實例的方框圖；圖6是表示圖1所示頻偏測量單元的第二個結構實例的方框圖；圖7是表示圖1所示頻偏測量單元的第三個結構實例的方框圖；圖8是表示本發明第二實施例的結構的方框圖；圖9是表示本發明第三實施例的結構的方框圖10是表示本發明第四實施例的結構的方框圖；圖11是表示本發明第五實施例的結構的方框圖；圖12(a)和12(b)分別是描述圖11所示第五實施例的操作的發射-接收時序圖；圖13是表示本發明第六實施例的結構的方框圖；圖14是表示本發明第七實施例的結構的方框圖；圖15(a)和15(b)分別是描述圖14所示第七實施例的操作的發射-接收時序圖；圖16是表示普通接收機的結構的方框圖；圖17是表示圖16所示相位比較器的結構的方框圖；圖18(a)和18(b)分別是描述圖16所示的接收機的操作的波形圖；圖19是表示圖16所示的隨機游動濾波器的結構的方框圖；圖20是表示圖16所示的可變分頻器的結構的方框圖；圖21是表示普通二級環路型的時鐘再生電路的環路濾波器的結構的圖示圖22是描述圖21所示第二積分器和比較器的操作的圖示；圖23是表示另一個普通時鐘再生電路的環路濾波器的結構的圖示；圖24(a)、24(b)和24(c)分別是描述圖23所示的環路濾波器的操作的圖示圖25(a)、25(b)和25(c)分別是表示在連續接收期間獲得的接收信號的一個實例的圖示，表示在3通道TDM信號的接收期間獲得的接收信號的一個實例的圖示，以及表示在間斷接收期間獲得的接收信號的一個實例的圖示。
以下參看附圖詳細描述本發明的最佳實施例。[第一實施例]圖1是表示本發明第一實施例的結構的方框圖。在該圖中，與普通實例中所示的部件相同的部件用相同符號來表示。
上述普通接收機的問題在于，存在著被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路中的自激頻率之間的差(此后恰當地稱為“頻偏”)，以及當非接收時間間隔較長時將不可能保持相位同步。在與之相反的當前實施例中，與接收時間間隔無關地根據控制單元產生的控制信號、和關于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路中的自激頻率之間的頻偏或差的信息來啟動頻偏補償裝置，以便由此補償在非接收期間的相移。
參看圖1，標號80表示用于測量被包括在接收信號中的符號時鐘的頻率分量和時鐘恢復電路的自激頻率之間的頻偏或差以及與該頻偏一致的偏差值的頻偏測量單元。標號81表示接收機的控制單元，它產生用于操縱接收機的各個部分的時鐘以便控制定時。標號82表示用于根據相應于頻偏測量單元80的輸出的頻偏信息和相應于控制單元81的輸出的控制信號而輸出“提前/推后”信號的頻偏補償單元。標號83表示用于使隨機游動濾波器66輸出的“提前/推后”信號與頻偏補償單元82輸出的“提前/推后”信號組合起來以便由此輸出用于控制可變分頻器6的“提前/推后”信號的組合電路。
圖2表示圖1所示頻偏補償單元82的結構的一個實例。在圖2中，畫出了一個用于輸入頻偏測量單元80的輸出的輸入端93、一個用于輸入控制單元81輸出的控制信號的輸入端85、一個用于將輸入端93輸入的頻偏信息轉換成為供頻偏補償單元82用的數值的數值轉換單元86、一個用于對數值轉換單元86輸出的值和D觸發器88輸出的直求和的加法器87、一個用于響應輸入端85輸入的控制信號從而鎖存加法器87輸出的值的D觸發器88、一個包括加法器87和D觸發器88的積分器89、一個用于根據積分器89輸出的值來輸出“提前”信號或“推后”信號的“推后/提前”信號產生單元90、一個用于輸出“推后/提前”信號產生單元90產生的“推后”信號的輸出端91，以及一個用于輸出“推后/提前”信號產生單元90產生的“提前”信號的輸出端92。
首先描述在3通道TDM信號接收時在每一幀期間實現時鐘頻率控制的情形。
圖3(a)是表示在3通道TDM信號接收時每幀結構的一實例。現在設想利用任意方法得到了頻偏信息Δfd(Hz)、即被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fS(Hz)之間的差，并將該頻偏信息的值設定為一個相應于在每L幀期間控制可變分頻器6“提前”K次的值。當進行“推后”控制時，值K被表示為負值。將一個根據圖3所示接收槽(reception slots)的前部的定時而進行輸出的幀脈沖看作是控制單元81輸出的控制信號的一實例。
數值轉換單元86按照以下公式將頻偏信息Δfd(Hz)轉換為輸入給積分器89的值“R”R＝K/L(R實數，|R|≤1……(2)K整數L正整數)
積分器89根據每一幀脈沖信號對值R進行積分。積分器89產生的每一輸出值以{O，R，2R，3R，……}的方式遞增并在L幀期間達到值K。當“R”為正數時，每當積分器89的每一積分值的輸出值改變時，推后/提前信號產生單元90就從輸出端92輸出“提前”信號。相反，當“R”為負數時，每當積分器89每一積分值的輸出值改變時，推后/提前信號產生單元90就從輸出端91輸出“推后”信號。因此，“推后”信號和“提前”信號不是同時從輸出端91和92被輸出。
在以上描述的操作中，積分器89可以對“0至1”的絕對值域進行積分。此外，“推后/提前”信號產生單元90可以對于每一積分部分檢測上溢標記或下溢標記。
圖4表示幀脈沖、積分器89的輸出值和“推后/提前”信號產生單元90輸出的信號即頻偏補償單元82輸出的信號的例子。
頻偏補償單元82輸出的“推后/提前”信號通過組合電路83來控制可變分頻器6，以便由此能夠對因頻偏造成的相移進行補償。此時，進行相位同步的控制由相位比較器3、隨機游動濾波器66和組合電路83來執行。順便提及，只在接收槽期間根據說明普通實例的圖24(b)所示的選通信號執行這樣的相位同步。
現在描述第一實施例的操作，在該第一實施例中，例如非接收時間間隔較長，并進行間斷接收。圖3(b)表示在間斷接收期間每一接收幀結構的一實例。由于這時只以由多個幀組成的超級幀為單位來接收各接收幀，所以只在超級幀的基礎上響應從輸入端65輸入的選通信號來啟動包括相位比較器3、隨機游動濾波器66、組合電路83、可變分頻器6和固定頻率振蕩器5的時鐘恢復裝置。
從另一方面來說，由于由頻偏測量單元80和頻偏補償單元82組成的頻偏補償裝置以相應于每一幀脈沖的幀為單位進行控制而不依賴于3通道TDM信號接收和間斷接收，所以即使在間斷接收時，該頻偏補償裝置也按照幾乎與3通道TDM信號接收的頻率相同的頻率來補償因頻偏造成的相移。
根據以上所述的本實施例，由于是在不依賴于接收時間間隔的情況下根據控制單元產生的控制信號和作為結果而產生的所需頻偏信息來啟動頻偏補償裝置，從而去補償由于相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘再生電路的自激頻率之間的差的頻偏造成的非接收相移，所以即使非接收時間間隔較長也能夠保持相位同步。
作為獲得如上所述相同效果的方法，可以改變控制單元81輸出的控制信號出現的頻率或周期，而不必將頻偏信息設定為輸入給積分器89的值。
當頻偏較大并且需要在每一幀對可變分頻器6進行一次或多次控制時，就可以增大從控制單元輸出的、等同于幀脈沖的控制信號出現頻率，或者對于每一控制信號可以對可變分頻器6進行多次控制。此外，對頻偏信息的逐步補償能夠克服隨溫度的變化、隨時間的變化等。例如，可以在間斷接收時僅當非接收時間間隔較大時才啟動頻偏補償裝置。如果設置控制單元81從而在非接收時輸出控制信號(例如幀脈沖)，則能夠防止隨機游動濾波器66輸出的“推后/提前”信號和頻偏補償單元82輸出的“推后/提前”信號被同時輸出。可以用壓控振蕩器來代替固定頻率振蕩器5。
現在描述用于輸出頻偏信息Δfd的頻偏測量單元的結構的三個實例。順便提及，可以單獨地使用這三種頻偏測量單元。或者，可以一起使用它們以便改善每一頻偏測量單元測量的精度。
圖5表示用于輸出頻偏信息Δfd的頻偏測量單元的結構的第一實例。在該圖中，與圖1所示部分相同的部分用相同的符號來表示。
參看圖5，標號110表示以單位時間間隔來輸入脈沖的輸入端。標號111表示遞增/遞減計數器，當隨機游動濾波器66輸出“提前”信號時該計數器進行遞增計數，當輸出“推后”信號時進行遞減計數，該計數器還響應從輸入端110輸入的脈沖復位數值。標號112表示用于鎖存被計數器響應從輸入端110輸入的脈沖計數的值的鎖存電路。標號113表示用于對鎖存電路112的輸出值進行一次或多次平均的平均電路。標號114表示用于輸出平均電路113產生的值的輸出端。
現在描述圖5所示頻偏測量單元的操作。當存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fS(Hz)之間的差的頻偏信息Δfd(Hz)以及在這一條件下被恢復時鐘在相位上被同步時，就從時鐘恢復電路或從隨機游動濾波器66輸出例如“推后”信號或“提前”信號這樣的控制信號，以便補償由頻偏引起的相移，即跟隨被包括在接收信號中的符號時鐘分量。
當fS(Hz)＞fRX(Hz)時，按平均而言經常地輸出“推后”信號。反之，當fS(Hz)＜fRX(Hz)時，按平均而言經常地輸出“提前”信號。每一信號出現的頻率根據頻偏大小的不同而變化。因此，通過利用遞增/遞減計數器111計算每單位時間隨機游動濾波器66輸出信號的次數(即，可變分頻器6的控制量)，能夠均勻地檢測頻偏大小。在計數值已被鎖存在鎖存電路112之后，復位遞增/遞減計數器111。平均電路113平均按以上方式測量的計數值(即，頻偏的大小)以便改善測量的精度，并且，輸出該平均值作為頻偏信息Δfd。因此，能夠獲得頻偏信息。順便提及，通過作為積分器來提供平均電路113或將積分器插入到一個處在平均電路113的輸出之后的級之中的設置方式，就能夠跟隨頻偏的變化。
圖6表示頻偏測量單元結構的第二實例。在該圖中，具有如圖23所示相同功能的部分用相同的符號來表示。在圖6中，標號115表示用于輸出第三積分器67產生的值的輸出端。
現在描述圖6所示頻偏測量單元的操作。在使用圖23所示環路濾波器的時鐘恢復電路中，當被恢復時鐘在相位上被同步時，頻偏信息被存儲在第三積分器67中。因此，通過從輸出端115向外界輸出第三積分器67的輸出，就能夠獲得頻偏信息Δfd。通過平均第三積分器67的輸出值可以改善測量精度。或者可以將積分器插入到后續級中，從而跟隨頻偏的變化。
圖7表示頻偏測量單元結構的第三實例。在該圖中，具有如圖1所示相同功能的部分用相同的符號來表示。
在圖7中，標號120表示接收機或收發兩用機具有的高精度振蕩器。標號121表示用于根據在高精度振蕩器120的輸出對固定頻率振蕩器的頻率進行計數的頻率計數器。標號122表示用于根據頻率計數器121的輸出值計算固定頻率振蕩器5的頻偏的頻偏計算單元。標號123表示用于向外界輸出頻偏計算單元122的輸出值的輸出端。
現在描述圖7所示頻偏測量單元的操作。如果根據高精度振蕩器120的輸出對固定頻率振蕩器5輸出的頻率進行計數，則在原理上能夠以高精度振蕩器120的精度對固定頻率振蕩器5的輸出頻率進行計數。頻偏計算單元122根據計數值計算相應于固定頻率振蕩器5的輸出的頻偏，并能夠將該頻偏設定為頻偏信息Δfd(Hz)。
也可以采用一個利用其它裝置來測量頻偏并將其作為初始值來進行提供的系統來代替上述三種頻偏測量單元。[第二實施例]圖8是表示本發明第二實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部分相同的部分用相同的符號來表示。在本實施例中，對高速時鐘的分頻比進行控制以便對時鐘恢復電路產生的基準時鐘進行頻率控制，以此，作為對根據時鐘恢復電路中的可變分頻器的“推后/提前”信號對由頻偏造成的相移的補償的替代方案。
參看圖8，標號130表示以可變分頻器6的基準時鐘頻率fOSC(Hz)的整數倍的頻率進行振蕩的高速固定頻率振蕩器，其振蕩頻率與基準時鐘頻率fOSC(Hz)的關系如公式(1)所示。標號131表示根據被第二頻偏補償單元132輸出的控制信號控制的分頻比對高速固定頻率振蕩器130輸出的時鐘進行分頻的第二可變分頻器。標號132表示用于在相應于頻偏測量單元80輸出的頻偏信息的期間向第二可變分頻器131輸出“推后/提前”信號的第二頻偏補償單元。
現在描述圖8所示實施例的操作。第二可變分頻器131對高速固定頻率振蕩器130進行分頻。第二可變分頻器131輸出的時鐘用作可變分頻器6的基準時鐘。在第二可變分頻器131處于非受控狀態時，高速固定頻率振蕩器130和第二可變分頻器131執行類似于固定頻率振蕩器5功能的功能，以便產生基準時鐘。
相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率fRX(Hz)和時鐘恢復電路的自激頻率fs(Hz)之間的差的頻偏信息Δfd(Hz)從頻偏測量單元80輸入給第二頻偏補償單元132。順便提及，該頻偏信息Δfd(Hz)是利用與第一實施例采用的頻偏測量單元相同的頻偏測量單元來獲得的。第二頻偏補償單元132的基本結構與圖2所示頻偏補償單元82相同。第二頻偏補償單元132中數值轉換單元86輸出相應于輸入頻偏信息的數值S并將其輸入到積分器89中去。積分器89根據每一被恢復時鐘來累積值S，以便獲得{O，S，2S，3S，……}作為輸出值。此外，“推后/提前”信號產生單元90根據積分器89的每一輸出值輸出“推后”信號或“提前”信號。當“推后”信號輸入給第二可變分頻器131時，第二可變分頻器131將其輸出的時鐘的相位延遲一個值，該值等于高速固定頻率振蕩器130輸出的時鐘的一個周期。反之，當“提前”信號輸入給第二可變分頻器131時，第二可變分頻器131使其輸出的時鐘的相位提前一個時鐘周期。
這樣一來，就改變了第二可變分頻器131輸出的平均頻率，并且，以該平均頻率來作為原始振蕩(頻率)的該可變分頻器6的自激頻率的平均值就變得與被包括在接收信號中的符號時鐘頻率相等。因此能夠等同地補償頻偏。
即使在間斷接收期間的非接收時間間隔較長時，可變分頻器6也處于自激狀態，并且時鐘頻率補償裝置也處于操作狀態。因此，即使非接收時間間隔變得較長，也能夠保持相位同步。
在如上所述的本實施例中，可變分頻器6的原始振蕩是由高速固定頻率振蕩器130和第二可變分頻器131組成的基準時鐘產生裝置135產生的。此外，根據所獲得的頻偏信息(例如或者是該信息、或者是利用在第一實施例中描述的頻偏測量單元獲得的頻偏信息)、被恢復時鐘、和與被恢復時鐘一致的信號來操作第二可變分頻器131，從而去補償在非接收時的相移(該相移是由相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路的自激頻率之間的差的頻偏造成的)。因此，即使非接收時間間隔較長，也能夠保持相位同步。
作為一種獲得如上所述相同效果的裝置，第二頻偏補償單元132可以使用控制單元輸出的控制信號不同于被恢復時鐘。作為一種根據頻偏來改變第二頻偏補償單元132所輸出的信號所具有的頻率的裝置，積分器89的工作頻率可以改變而不必將輸入至該積分器89的該信號改變為另一信號。此外，可以用高速壓控振蕩器來代替高速固定頻率振蕩器130。第一實施例中描述的三種頻偏測量裝置中的任何一種都可用作頻偏測量單元。或者，可以采用一種利用其它裝置來對頻偏進行測量并將其設定為初始值的系統。[第三實施例]圖9是表示本發明第三實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部件相同的部分用相同的符號來表示。
在本實施例中，控制單元之中處在定時恢復電路之外的時鐘產生單元或部分可通過補償因頻偏產生的相移從而也能夠保持該控制單元的相位同步。
參看圖9，標號140表示一個受到頻偏補償單元82輸出的信號的相位控制的第三可變分頻器，該第三可變分頻器140利用固定頻率振蕩器5的輸出作為基準時鐘。標號141表示一個利用第三可變分頻器140產生的輸出來產生各個相應的控制信號的控制信號產生單元。標號142表示一個包括了第三可變分頻器140和控制信號產生單元141的第二控制單元，該第二控制單元142產生出用以操作接收機和與此有關的其它設備的各個部分的時鐘，以便從而控制定時。
現在描述圖9所示實施例的操作。第二控制單元142使第三可變分頻器140利用固定頻率振蕩器5的輸出作為基準時鐘來產生工作時鐘，第二控制單元142還根據第三可變分頻器140的輸出產生用以操作接收機和其它設備各個部分的時鐘，以便控制定時，第二控制單元142的作用包括例如產生幀脈沖和在同步之后用于檢測的孔徑。
如果如圖9所示在將等同于時鐘恢復電路的固定頻率振蕩器5的輸出用作基準時鐘時，第二控制單元142不執行頻率控制，則當存在相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和第三可變分頻器140的自激頻率之間的差的頻偏時，第二控制單元142產生的各個相應的信號就將是有相移的，這樣就不能夠保持相位同步。因此，“推后/提前”信號或等同于頻偏補償單元82輸出的信號的信號被輸入到第三可變分頻器140，在該第三可變分頻器140中以類似于可變分頻器6的方式來校正由頻偏產生的相移。
因為第三可變分頻器140即使在非接收時也補償了時鐘頻率，所以即使在非接收時間間隔較長時(例如在間斷接收期聞)，它也能夠以類似于可變分頻器6的方式保持相位同步。
在如上所述的本實施例中，由于根據相應于頻偏補償單元82的輸出的“推后/提前”信號對第二控制單元142中的用以產生工作時鐘的第三可變分頻器140進行控制，所以即使在非接收期間該第三可變分頻器140也補償了相移(該相移是由相應于接包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和第三可變分頻器140的自激頻率之間的差的頻偏產生的。因此，即使非接收時間間隔較長，也能夠保持第二控制單元142的相位同步。
在本實施例中，可變分頻器6的分頻比不必與第三可變分頻器140的分頻比相同，分頻比可以各不相同。
作為獲得如上所述相同效果的手段，可變分頻器6產生的輸出可用來代替第三可變分頻器140的輸出。第三可變分頻器140輸出的時鐘的相位可跟隨可變分頻器6輸出的時鐘的相位。
一種利用在第一實施例中描述的三種頻偏測量方法的任何一種或其它方法測量頻偏，并將測量結果作為初始值來提供的系統都可用作頻偏測量單元。[第四實施例]圖10是表示本發明第四實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部分相同的部分用相同的符號來表示。
在本實施例中，通過使用在其中頻偏已被校正的第二可變分頻器131產生的輸出作為在控制單元內設置的時鐘產生單元的基準時鐘，就能夠保持控制單元的相位同步。
參看圖10，標號150表示產生用于第三控制單元151的工作時鐘的時鐘產生單元，第三控制單元151利用第二可變分頻器131輸出的時鐘作為基準時鐘。標號151表示具有時鐘產生單元150的第三控制單元，該第三控制單元產生操作接收機的各個部分和與此有關的其它部分的時鐘以便控制定時。
現在描述圖10所示實施例的操作。時鐘產生單元150利用第二可變分頻器131輸出的時鐘作為基準時鐘。第三控制單元151根據該基準時鐘產生用以操作接收機的各個部分和與此有關的其它部分的時鐘以便控制定時。由于第二頻偏補償單元132對頻偏進行補償，所以第二可變分頻器131也能夠以類似于時鐘恢復電路的方式保持第三控制單元151的相位同步。
在如上所述的本實施例中，通過利用構成時鐘恢復電路的、且在其中頻偏已被校正的第二可變分頻器131的輸出時鐘作為用于產生第三控制單元151的工作時鐘的時鐘產生單元150的基準時鐘，還能夠與時鐘恢復電路的相位同步一起保持第三控制單元151的相位同步。
一種利用在第一實施例中描述的三種頻偏測量方法的任何一種或其它方法測量頻偏、并將測量結果作為初始值來提供的系統都可用作頻偏測量單元。[第五實施例]圖11是表示本發明第五實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部分相同的部分用相同的標號來表示。
在本實施例中，例如通過設定補償頻偏的控制信號以便利用被收發兩用機識別的傳輸定時在非傳輸時間間隔的時間間隔內被輸出以及通過在傳輸單元中采用已補償了頻偏的時鐘，則即使在一個在傳輸時對時鐘的相位不進行控制的系統的情形下也能夠實現利用平均高精度時鐘的傳輸，在技術文獻“RCR STD-27B 4.1.9.1-移動站的標準傳輸定時”中已對這種不對時鐘相位進行控制的系統進行了描述。
在圖11中，標號160表示一個由第三可變分頻器140和控制信號產生單元141組成的，用以向傳輸單元161提供各個傳輸時鐘和各個控制信號的第四控制單元。標號161表示一個根據第四控制單元的輸出時鐘和控制信號來執行信號傳輸的傳輸單元。
現在描述圖11所示實施例的操作。假定傳輸和接收信號定時具有圖12(a)所示的幀結構。在這一情形中，控制信號產生單元141根據圖12(b)所示定時而輸出用以補償頻偏的控制信號。當按照該定時來輸出補償頻偏的控制信號時，則即使在傳輸期間第三可變分頻器140的輸出為自激頻率時，由頻偏產生的相移也將在各空閑期間得到補償。因此，能夠獲得平均高精度時鐘作為傳輸時鐘。
在如上所述的該實施例中，通過根據第四控制單元160輸出的工作時鐘和控制信號進行傳輸以及在非傳輸時間間隔的時間間隔內啟動頻偏補償單元82，則即使在傳輸期間工作時鐘是自激頻率，也能夠實行利用平均高精度傳輸時鐘的傳輸。
即使當第三可變分頻器140輸出的時鐘的相位被允許跟隨可變分頻器6輸出的時鐘的相位時，通過允許第三可變分頻器140輸出時鐘的相位在非傳輸時間間隔的時間間隔內跟隨可變分頻器6輸出時鐘的相位或通過利用圖12(b)所示的定時補償頻偏，也能夠實行利用平均高精度時鐘的傳輸。
即使當在控制信號產生單元141和傳輸單元161中利用可變分頻器6的輸出時，通過以圖12(b)所示的定時來補償頻偏，也能夠實行利用平均高精度時鐘的傳輸。一種利用在第一實施例中描述的三種頻偏測量方法的任何一種或其它方法測量頻偏，并將測量結果作為初始值來提供的裝置也可用作頻偏測量單元。[第六實施例]圖13是表示本發明第六實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部分相同的部分用相同的符號來表示。
在本實施例中，通過在非傳輸時間間隔的時間間隔內在第四實施例描述的時鐘恢復電路和控制單元中進行對時鐘頻偏的補償，即使在傳輸期間當各時鐘是自激頻率時，也能夠根據平均高精度時鐘進行傳輸。
參看圖13，標號170表示一個根據時鐘產生單元150輸出的時鐘來產生操作收發兩用機的各個部分的時鐘和該收發兩用機的控制信號以便控制定時的控制信號產生單元。標號171表示一個由時鐘產生單元150和控制信號產生單元170組成的、用于向傳輸單元161提供各個傳輸時鐘和各個控制信號的第五控制單元。標號172表示一個利用控制信號產生單元170輸出的選通信號來選通第二頻偏補償單元132的輸出信號的選通電路。
現在描述圖13所示實施例的操作。利用第二可變分頻器131輸出的、其頻偏已被補償的時鐘作為基準時鐘來啟動時鐘產生單元150。控制信號產生單元170根據時鐘產生單元150輸出的時鐘來產生收發兩用機的各個控制信號，以便從而去控制定時。
傳輸單元161根據控制單元171輸出的工作時鐘和控制信號執行傳輸。控制信號產生單元170在非傳輸時間間隔的時間間隔內向選通電路172輸入允許選通信號。
因此，由于在非傳輸時間間隔的時間間隔內對第二可變分頻器131的輸出時鐘進行了補償時鐘頻偏的控制從而補償由該頻偏產生的相移，所以在傳輸期間每一傳輸時鐘變成自激頻率，但能夠根據平均高精度傳輸時鐘進行傳輸。
在如上所述的本實施例中，由于第二可變分頻器131在非傳輸時間間隔的時間間隔內被控制信號產生單元170控制，所以在傳輸期間使每一傳輸時鐘成為自由振蕩(自激)時鐘。但是，由于在非傳輸時間間隔的時間間隔內補償了因頻偏產生的相移，所以能夠利用平均高精度傳輸時鐘實行傳輸。
此外，一種利用在第一實施例中描述的三種頻偏測量裝置的任何一種或其它裝置來測量頻偏，并將測量結果作為初始值來提供的裝置也可用作頻偏測量單元。[第七實施例]圖14是表示本發明第七實施例的結構的方框圖。在該圖中，與在普通實例和前面實施例中所示的部分相同的部件用相同的符號來表示。
在本實施例中，在實現接收同步之前以自激定時輸出用于補償頻偏的控制信號，在實現接收同步之后在非接收時間間隔的時間間隔內輸出用于補償頻偏的控制信號。因此，不管在實現接收同步之前或之后都能夠進行對因頻偏產生的相移的補償。此外，即使控制信號在傳輸期間處于自激狀態，也能夠實現利用平均高精度傳輸時鐘的傳輸。
參看圖14，標號180表示一個根據檢測同步代碼字等的結果來檢測是否已實現接收同步的接收同步檢測單元。標號181表示一個可利用第三可變分頻器140輸出的時鐘作為基準時鐘，并根據接收同步檢測單元輸出的信號來改變輸出用于頻偏補償的各控制信號的定時的控制信號產生單元。標號182表示一個由第三可變分頻器140、接收同步檢測單元180和控制信號產生單元181組成的、用于產生操作收發兩用機的各個部分的時鐘和用于該收發兩用機的控制信號以便控制定時的第六控制單元。
現在描述圖14所示實施例的操作。解調器2的接收同步實現之前連續不斷地接收圖15(a)所示的控制信號。此時由于幀定時等是未知的，所以接收同步檢測單元180輸出“非同步狀態”信號。控制信號產生單元181根據“非同步狀態”信號輸出處于自激狀態的頻偏補償控制信號。頻偏補償單元82根據自激控制信號輸出“推后/提前”信號。因此，即使在“非同步狀態”的情形中，也能夠補償因時鐘頻偏產生的相移。
當根據檢測同步代碼字等的結果而實現了接收同步時，接收同步檢測單元180就輸出“同步狀態”信號。控制信號產生單元181在非傳輸時間間隔的時間間隔內根據“同步狀態”信號而輸出用于補償時鐘頻偏的控制信號，以便由此補償因該頻偏產生的相移。因此，即使當各控制信號在傳輸期間處于自激狀態時，也能夠實行利用平均高精度傳輸時鐘的傳輸。
在如上所述的本實施例中，通過根據接收同步狀態而控制用于補償頻偏的控制信號，就不管在實現接收同步之前或之后都能夠補償因頻偏產生的相移。即使當控制信號在傳輸期間處于自激狀態，也能夠利用平均高精度傳輸時鐘實現傳輸。
即使根據接收同步狀態來控制輸入給在圖13所示第六實施例中采用的選通電路172的選通信號，也能夠獲得如上所述的相同效果。
此外，一種利用在第一實施例中描述的三種頻偏測量裝置的任何一種或其它裝置來測量頻偏、并將測量結果作為初始值來提供的裝置也可用作頻偏測量單元。
現在已充分地描述了本發明，不言而喻，對本領域普通技術人員而言，不脫離在此公開的本發明的精髓或范圍能夠作出許多變動和改進。
權利要求
1.一種接收機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；組成包括可變分頻器在內的相位控制環路的時鐘恢復裝置，用于產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘；頻偏補償裝置，用于控制可變分頻器的分頻比，以便補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏；并且在該接收機中，以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時來執行所述頻偏補償。
2.一種接收機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；組成包括可變分頻器在內的相位控制環路的時鐘恢復裝置，用于產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘；頻偏補償裝置，用于控制可變分頻器的分頻比，以便補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏；并且在該接收機中，以相應于幀脈沖或槽脈沖的工作定時來執行所述頻偏補償。
3.一種接收機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；包括可變分頻器在內的基準時鐘產生裝置，用于分頻高速時鐘的頻率以便產生所述時鐘恢復裝置的基準時鐘；頻偏補償裝置，用于控制可變分頻器的分頻比，以便補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏并且在該接收機中，以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時進行所述頻偏補償。
4.一種接收機， 其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；組成包括第一可變分頻器在內的相位控制環路的時鐘恢復裝置，用于產生以被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量來進行相位同步的時鐘頻偏補償裝置，用以于以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時控制第一可變分頻器的分頻比，以便補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏以及具有第二可變分頻器的控制裝置。該控制裝置接收所述時鐘恢復裝置的基準時鐘，用于根據所述頻偏補償裝置的頻偏信息來控制和補償第二可變分頻器的分頻比，以及產生操作在所述接收機中的各個部分和與此有關的其它設備的時鐘和控制它們的信號。
5.一種接收機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；包括可變分頻器在內的基準時鐘產生裝置，用于可變地分頻高速時鐘的頻率以便產生所述時鐘恢復裝置的基準時鐘；頻偏補償裝置，以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時控制可變分頻器的分頻比，以便補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏以及用于從所述時鐘恢復裝置接收其頻偏被補償的基準時鐘以產生操作在所述接收機中的各個部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號的控制裝置。
6.一種收發兩用機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；組成包括第一可變分頻器在內的相位控制環路的時鐘恢復裝置，用于產生被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘；頻偏補償裝置，以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時控制第一可變分頻器的分頻比，以補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏；具有第二可變分頻器的控制裝置，該控制裝置接收所述時鐘恢復裝置的基準時鐘，用于根據所述頻偏補償裝置的頻偏信息來控制和補償第二可變分頻器的分頻比，以及產生操作在所述收發兩用機中的各個部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號；并且在所述收發兩用機中，所述頻偏補償是在非傳輸時間間隔的時間間隔內根據所述控制裝置的傳輸定時信息來進行的。
7.一種收發兩用機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘的時鐘恢復裝置；包括可變分頻器在內的基準時鐘產生裝置，用于分頻可變高速時鐘的頻率，以便產生所述時鐘恢復裝置的基準時鐘；頻偏補償裝置，用于以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時控制可變分頻器的分頻比，以補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏；從所述時鐘恢復裝置接收其頻偏被補償的基準時鐘以產生操作在所述收發兩用機中的各個部件和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號的控制裝置；并且在所述收發兩用機中，所述頻偏補償是在非傳輸時間間隔的時間間隔內以所述控制裝置的傳輸定時信息來進行的。
8.一種收發兩用機，其特征在于包括解調接收信號的解調裝置；組成包括第一可變分頻器在內的相位控制環路的時鐘恢復裝置，用于產生受到被包括在被所述解調裝置解調的接收信號中的符號時鐘分量的相位同步的時鐘；以與所述時鐘恢復裝置的工作定時不同的工作定時來控制第一可變分頻器的分頻比、以補償相應于被包括在被解調的接收信號中的符號時鐘分量的頻率和所述時鐘恢復裝置的自激頻率之間的差的頻偏的頻偏補償裝置；具有第二可變分頻器的控制裝置，該控制裝置接收所述時鐘恢復裝置的基準時鐘，根據所述頻偏補償裝置的頻偏信息來控制和補償第二可變分頻器的分頻比，并產生操作在所述收發兩用機中的各個部分和與此有關的其它設備的時鐘及控制它們的信號；并且在所述收發兩用機中，在直至實現接收同步之前以自激定時進行所述頻偏補償，而在已實現接收同步之后在非傳輸時間間隔的時間間隔內進行所述頻偏補償。
全文摘要
一種接收機，包括解調接收信號的解調器、產生受到被包括在接收信號中的符號時鐘分量相位的同步的時鐘的時鐘恢復電路、以及控制組成時鐘恢復電路的相位控制環路的可變分頻器的可變分頻比以補償相應于被包括在接收信號中的符號時鐘分量的頻率和時鐘恢復電路的自激頻率之間的差的頻偏的頻偏補償裝置。這樣來構成該接收機，使得頻偏補償以與時鐘恢復電路的工作定時不同的工作定時來實現。
文檔編號H03L7/099GK1128918SQ9510893
公開日1996年8月14日 申請日期1995年7月21日 優先權日1995年2月8日
發明者石津文雄 申請人:三菱電機株式會社