本發(fā)明涉及電路，更具體地但不限于一種改進相位檢測的電路和方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的差分相移鍵控(DPSK)接收器具有較差的靈敏度。因此，在信道條件差時接收器很難檢索接收到的數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種改進相位檢測的電路和方法，可有效提高差分相移鍵控接收器的靈敏度。

為了實現(xiàn)本發(fā)明以上發(fā)明目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一種電路包括：判定單元，被配置為基于解調(diào)信號和初始碼元獲取多個判定誤差；計算器，被配置為基于多個判定誤差計算瞬時直流誤差，并基于瞬時直流誤差計算第一誤差變化信號和第二誤差變化信號；誤差檢測器，被配置為通過判定第一誤差變化信號和第二誤差變化信號的絕對值是否都大于第一閾值獲取第一結(jié)果；通過判定多個判定誤差中的第一判定誤差的絕對值是否大于第二閾值獲取第二結(jié)果；和至少基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點作為與第一判定誤差對應的校正碼元。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一種方法，包括以下步驟：基于解調(diào)信號和 原始碼元獲取多個判定誤差；基于多個判定誤差計算瞬時直流誤差；基于瞬時直流誤差計算第一誤差變化信號和第二誤差變化信號；通過判定第一誤差變化信號的絕對值和第二誤差變化信號的絕對值是否都大于第一閾值獲取第一結(jié)果；通過判定多個判定誤差中的第一判定誤差的絕對值是否大于第二閾值獲取第二結(jié)果；和基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點作為與第一判定誤差對應的校正碼元。

本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于：能夠有效提高差分相移鍵控接收器的接收靈敏度，進而提高通信距離和可靠性。

附圖說明

本發(fā)明的非限制性和非詳盡的各實施方式將參照下列附圖進行說明，其中類似附圖標記除其他特定說明外在各種視圖中指示類似部件。

圖1是基于相位誤差作出判定的設(shè)備的實施例的框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于8點DPSK的星座圖。

圖3是用于基于相位誤差作出判定的設(shè)備的另一實施例的框圖。

圖4是基于相位誤差作判定的方法的流程圖。

圖5是基于相位誤差作判定的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)將對本發(fā)明的各方面和實例進行描述。以下的描述為了全面理解和說明這些實例而提供了特定的細節(jié)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些細節(jié)，也可以實施本發(fā)明。此外，一些公知的結(jié)構(gòu)或功能可能沒有被示出或詳細說明，以避免不必要的模糊相關(guān)說明。

圖1示出了相位檢測電路100的實施例的框圖。該電路100包括判定單元110、計算器120和誤差檢測器130。判定單元110同時與計算器120和誤差檢測器130連接，計算器120與誤差檢測器130連接。

判定單元被配置為基于解調(diào)信號和原始碼元獲取多個判定誤差“quan_err3_vec(k),k＝0,1,2…n”。解調(diào)信號可以表示為“S”，初始碼元可以表示為“X”。解調(diào)信號S可以是判定單元110的輸入，而原始碼元“X”可以是判定單元110的輸出。換句話說，原始碼元“X”是基于解調(diào)信號“S”進行的碼元判定之后的碼元。下面將通過參考圖2和圖3討論獲取多個判定誤差的細節(jié)。在上述以及以下的描述中，“quan”表示量化值。

計算器120被配置為基于多個判定誤差“quan_err3_vec(k),k＝0,1,2…n”計算瞬時直流誤差“err_dc”，并基于瞬時直流誤差“err_dc”計算第一誤差變化信號“quan_err2”和第二誤差變化信號“quan_err21”。

誤差檢測器130被配置為通過判定第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”和第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”是否都大于第一閾值THD1獲取第一結(jié)果，并通過判定多個判定誤差“quan_err3_vec(k)，k＝0,1,2…n”中的第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”是否大于第二閾值THD2獲取第二結(jié)果，并至少基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點“X*”作為與第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”對應的校正碼元，以替代與第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”對應的原始碼元“X”。

參考圖2，原始碼元“X”是星座圖中預先被判定為與解調(diào)信號S最接近的一個星座點。第二最接近點“X*”是星座圖中預先被判定為與解調(diào)信號S第二最接近的一個星座點。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于8點DPSK(差分相移鍵控)的星座圖?！癝”表示解調(diào)信號。初始時，誤差檢測器130判定解調(diào)信號“S”為初始 碼元000，表示為“X”，其中初始碼元000預先判定的在歐氏距離上與解調(diào)信號S最接近的星座點，而在歐式距離上與解調(diào)信號S第二最接近的星座點是001，表示為“X*”。誤差檢測器130基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最靠近星座點001，即“X”作為校正碼元，以替代初始碼元X，即星座點000。值得注意的是，第二最接近星座點儲存于內(nèi)存中。星座點的歐式距離由星座點和解調(diào)信號S之間的距離決定。因此，相應地，初步確定最接近星座點和第二最接近星座點。

例如，誤差檢測器130還被配置為在下列所有條件都滿足時，輸出第二最接近星座點“X*”或001作為與第一判定誤差對應的校正碼元：

a)第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”大于第一閾值THD1；

b)第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”大于第一閾值THD1；以及

c)第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”大于第二閾值THD2。

在一些實施例中，藍牙應用可以具有兩種增強型數(shù)據(jù)速率(EDR)QPSK調(diào)制。其中一種是采用pi/4DQPSK(四相相對相移鍵控)的類型2，其中pi表示π，而另一種是采用8DPSK的類型3。上述閾值TDH1、TDH2和TDH3的設(shè)置可以不同。類型2的典型值為：THD1＝0.4；THD2＝0.7。此外，類型3的典型值為：THD1＝0.2；THD2＝0.35。值得注意的是，這些閾值的值可以根據(jù)實際應用進行修改。

在上述條件中，條件a)和條件b)用于判定誤差信號的瞬時變化是否大于第一閾值THD1，其中一個表示過去值，如“abs(quan_err2)”，另一個表示未來值，如“abs(quan_err21)”。如果初始碼元“X”被正確判定了，則“abs(quan_err2)”和“abs(quan_err21)”中的一個或兩者都 小于第一閾值THD1。如果只滿足條件a)和條件b)中的一個，則當前碼元是正確的，這表示可能在碼元中存在傳輸。如果條件a)和條件b)都滿足，則意味著誤差信號之前的瞬時變化和誤差信號之后的瞬時變化都大于第一閾值THD1，且電流誤差信號是不穩(wěn)定的，例如，是瞬時且均勻變化的。

基于上述判定，差分相移鍵控接收器的靈敏度可以提高1dB，或者換句話說，接收器能夠正確接收和解碼信號的范圍增大。

上述實施例利用誤差特性和解調(diào)信號的統(tǒng)計規(guī)則改進接收器中的誤差檢測和校正。

優(yōu)選地，除了上述三個判定條件，誤差檢測器130還考慮第四和第五條件。例如，計算器120還被配置為計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”與該第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”的下一個判定誤差“quan_err3_vec(k+1)”之間的第二差值，并被配置為計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”與該第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”的前一個判定誤差“quan_err3_vec(k-1)”之間的第一差值。誤差檢測器130還被配置為判定第二差值“quan_err3_vec(k)-quan_err3_vec(k+1)”的絕對值和第一差值“quan_err3_vec(k-1)-quan_err3_vec(k)”的絕對值是否都小于第三閾值THD3；并在下列所有條件都滿足時，輸出第二最接近星座點“001”或“X*”作為與第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”對應的校正碼元：

-a)第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”大于第一閾值THD1；

-b)第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”大于第一閾值THD1；

-c)第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”大于第二閾值THD2；

-d)第一差值“quan_err3_vec(k)-quan_err3_vec(k+1)”的絕對值小于 第三閾值THD3；以及

-e)第二差值“quan_err3_vec(k-1)-quan_err3_vec(k)”的絕對值小于第三閾值THD3。

在一些實施例中，藍牙應用可以有兩種增強型數(shù)據(jù)速率(EDR)QPSK調(diào)制。一種是采用pi/4DQPSK的類型2，其中pi表示π，而另一種是采用8DPSK的類型3。上述閾值TDH1、TDH2和TDH3的設(shè)置可以不同。類型2的典型值為：THD1＝0.4；THD2＝0.7；THD3＝1.4。另外，類型3的典型值為：THD1＝0.2；THD2＝0.35；THD3＝0.7。值得注意的是，閾值THD1、THD2和/或THD3可以根據(jù)藍牙系統(tǒng)、WIFI系統(tǒng)等不同實際應用進行修改。

基于上述采用條件a)-e)的判定，可將接收器的靈敏度提高2-3dB，或者換句話說，接收器能夠正確接收和解碼信號的范圍可以擴大至不使用本發(fā)明的實施例時的初始范圍的1.5倍。在一實施例中，對于藍牙EDR模式的靈敏度可以提高2dB。

雖然上述判定會引入一些延遲，但是這些延遲在系統(tǒng)中是可以被忽略。由判定引入的延遲可能持續(xù)僅僅一個碼元，即對于藍牙系統(tǒng)僅持續(xù)1μs。藍牙標準系統(tǒng)的標準傳輸時間可以大于200μs。因此，由判定引入的延遲并不會對系統(tǒng)產(chǎn)生顯著影響。

圖3是基于相位誤差作出判定的設(shè)備的另一實施例的框圖。如圖3所示，該電路還包括相位檢測器302、相位微分器304、判定單元310、計算器320以及誤差檢測器330。相位檢測器302被配置為檢測接收信號的相位。相位微分器304被配置為通過計算接收信號和該接收信號的前一信號之間的相位差獲取解調(diào)信號“S”；并且判定單元310還被配置為基于解調(diào)信號判定原始碼元。如圖3所示，相位檢測器302與相位微分器304連接。相位微分器304與判定單元310連接。判定單元310同時與計算器320和誤 差檢測器330連接。計算器320還與誤差檢測器330連接。

優(yōu)選地，計算器320還被配置為基于多個判定誤差，通過對多個判定誤差“quan_err3_vec(k)，k＝0,1,2…n”求平均值計算瞬時直流誤差，例如，瞬時直流誤差err_dc＝mean(quan_err4_vec(k-15:k)。其中，quan_err4_vec(k-15:k)表示對16個判定誤差求平均，即“quan_err4_vec(k-15)”、“quan_err4_vec(k-14)”、“quan_err4_vec(k-13)”、“quan_err4_vec(k-12)”......“quan_err4_vec(k)”。此外，如果初始樣本點不夠，例如少于16，那么所有以往的樣本都可用于進行平均運算。值得注意的是，求平均值的判定誤差的數(shù)目是可變的。例如，可平均8個判定誤差、32個判定誤差等獲取瞬時直流誤差。此外，雖然瞬時直流誤差“err_dc”是平均值，但是由于變量k是變化的，瞬時直流誤差“err_dc”一直在通過對不同的判定誤差求平均值來進行更新，并反應瞬時直流誤差。

優(yōu)選地，計算器320還被配置為計算第一判定誤差與該第一判定誤差的前一判定誤差的第一平均值，即“(quan_err3_vec(k-1)+quan_err3_vec(k))/2”。接著，計算器320通過計算第一平均值和瞬時直流誤差間的差值獲取第一誤差變化信號“quan_err2”，即“quan_err2＝(quan_err3_vec(k-1)+quan_err3_vec(k))/2-err_dc”。計算器320還計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”與該第一判定誤差的下一個判定誤差“quan_err3_vec(k+1)”的第二平均值，即“(quan_err3_vec(k)+quan_err3_vec(k+1))/2”：并通過計算第二平均值和瞬時直流誤差之間的差值獲取第二誤差變化信號“quan_err21”，即quan_err21＝(quan_err3_vec(k)+quan_err3_vec(k+1))/2-err_dc。

圖4是基于相位誤差進行判定的方法400的流程圖。該方法400包括：在框圖410中，基于解調(diào)信號“S”和初始碼元“X”獲取多個判定誤差 “quan_err3_vec(k),k＝0,1,2…n”；在框圖420中，基于多個判定誤差“quan_err3_vec(k),k＝0,1,2…n”計算瞬時直流誤差“err_dc”；在框圖430中，基于瞬時直流誤差“err_dc”計算第一誤差變化信號“quan_err2”和第二誤差變化信號“quan_err21”；在框圖440中，通過判定第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”和第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”是否都大于第一閾值THD1獲取第一結(jié)果；在框圖450中，通過判定多個判定誤差“quan_err3_vec(k)，k＝0,1,2…n”中的第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”是否大于第二閾值THD2獲取第二結(jié)果；以及在框圖450中，至少基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點“X*”作為與第一判定誤差對應的校正碼元。

優(yōu)選地，至少基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點“X*”作為與第一判定誤差對應的校正碼元的步驟還包括：如果第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”和第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”都大于第一閾值THD1，并且第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”大于第二閾值THD2，則輸出第二最接近星座點作為與第一判定誤差對應的校正碼元。

優(yōu)選地，該方法400還包括(圖中未示出)：計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”與該第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”的下一個判定誤差“quan_err3_vec(k+1)”之間的第二差值；計算第一判定誤差與該第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”的前一個判定誤差“quan_err3_vec(k-1)”之間的第一差值；判定第一差值“quan_err3_vec(k)-quan_err3_vec(k+1)”的絕對值和第二差值“quan_err3_vec(k-1)-quan_err3_vec(k)”的絕對值是否都小于第三閾值；其中，至少基于第一結(jié)果和第二結(jié)果輸出第二最接近星座點作為校正碼元的步驟還包括：如果滿足以下所有條件，則輸出第二最接近星座點作為與第一判定誤差對應的校正碼元：

a)第一誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err2)”和第二誤差變化信號的絕對值“abs(quan_err21)”都大于第一閾值THD1；

b)第一判定誤差的絕對值“abs(quan_err3_vec(k))”大于第二閾值THD2；以及

c)第一差值“quan_err3_vec(k)-quan_err3_vec(k+1)”的絕對值和第二差值“quan_err3_vec(k-1)-quan_err3_vec(k)”的絕對值都小于第三閾值。

圖5是基于相位誤差進行判定的方法500的流程圖。優(yōu)選地，在基于解調(diào)信號和原始碼元獲取多個判定誤差的步驟之前，該方法500還包括：在框圖502中，檢測接收信號的相位；在框圖504中，通過計算接收信號與該接收信號的前一信號的相位差獲取解調(diào)信號“S”；在框圖506中，基于解調(diào)信號判定初始碼元“X“。圖5中的框圖510、520、530、540、550和560分別與圖4中的框圖410、420、430、440、450和460相同，從而省略其相關(guān)描述。

優(yōu)選地，基于多個判定誤差“quan_err3_vec(k)，k＝0,1,2…n”計算瞬時直流誤差“err_dc”的步驟通過對多個判定誤差“quan_err3_vec(k)，k＝0,1,2…n”求平均值實現(xiàn)。

優(yōu)選地，計算第一誤差變化信號的步驟還包括：計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”和該第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”的前一個判定誤差“(quan_err3_vec(k-1)”的第一平均值；計算第一平均值“(quan_err3_vec(k-1)+quan_err3_vec(k))/2”和瞬時直流誤差“err_dc”之間的差值；計算第二誤差變化信號的步驟還包括：計算第一判定誤差“quan_err3_vec(k)”和該第一判定誤差的下一個判定誤差的第二平均值“quan_err3_vec(k+1))/2”；以及計算第二平均值和瞬時直流誤差之間的差值，即“quan_err21＝(quan_err3_vec(k)+quan_err3_vec(k+1))/2- err_dc”。

本發(fā)明的實施例利用DPSK解調(diào)信號結(jié)構(gòu)檢測誤差碼元和執(zhí)行誤差校正,從而改進接收器的靈敏度。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，可以將不同實施例中的元件進行組合以產(chǎn)生另一個技術(shù)方案。該書面說明書使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳實施方式，并且為了使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能實施本發(fā)明，包括了制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由本權(quán)利要求書限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他實例。這些其他實例如果具有與本權(quán)利要求書的文字語言相同的結(jié)構(gòu)元件，或包括與本權(quán)利要求書的文字語言沒有本質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其他實例也在該權(quán)利要求書包含的范圍之內(nèi)。