ITRM930129A1

ITRM930129A1 - Procedimento ed apparecchio di ricupero di clock in un ricevitore a diversita'.

Info

Publication number: ITRM930129A1
Application number: IT000129A
Authority: IT
Inventors: John W Diehl; Henry L Kazecki
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-09-02
Also published as: ITRM930129A0; FI934839A; GB9320715D0; IT1261773B; CA2107766A1; DE4390988T1; CA2107766C; FR2688961B1; FR2688961A1; GB2271249A; SE9303579L; WO1993018593A1; JPH06507537A; US5488638A; SE9303579D0; GB2271249B; FI934839A0

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto d'invenzione, avente per titolo:

"Procedimento ed apparecchio di ricupero di clock in un ricevitore a diversit?".

La presente invenzione si riferisce in gene rale ai ricevitori per sistemi di comunicazioni e pi? particolarmente ai ricevitori a diversit? in sisterni radiotelefonici.

Precedenti dell'invenzione Nei sistemi di trasmissione digitali TDM, il ricupero dei segnale di orologeria o di clock e la sincronizzazione sono facilitati da una certa forma di correlazione su una parola di sincronizzazione. Se la parola di sincronizzazione ricevuta ? in qualsiasi modo alterata (per esempio per aftievolimento Rayleigh), il ricupero del clock pu? essere inferiore al valore ottimale e la risultante frequenza dell'errore di bit (BER) viene successivamente degradata. Per i precedenti relativi all affievolimento di Rayleigh, viene fatto riferimento a George Calhoun, DIGITAL CELLULAR RADIO, pubblicato nel 1988 negli Stati Uniti d'America. Per il caso in cui la parola di sincronizzazione sia gravemente alterata o corrotta (per esempio uno zero da affievolimento s i verifica nel centro della parola dis incronizzazione) , tutti i dati contenuti in quell' intervallo di tempo elementare possono andare perduti. In un ricevitore a diversit?, il segnale di clock ricuperato in un ramo pu? essere alterato cos? da provoca re una degradazione del segnale ricevuto complessivo nell'algoritmo di combinazione a diversit?. Nei sistemi cellulari digitali, questi problemi rendono difficile realizzare una frequenza BER di 10 ad e levati livelli dei segnali in un ambiente affetto da affievolimento Rayleigh.

La difficolt? di ottenere un indice BER 10<-6 >ad elevati livelli dei segnali rende difficile scegliere i rivelatori di dati che debbono essere impiegati nel ricevitore a diversit?. Per esempio, un rivelatore coerente a diversit? con rapporto massimo (max-ratio) offre dei miglioramenti di comportamento nei confronti di un rivelatore coerente a singolo ramo, specialmente per segnali di basso livello. Per forti segnali RF, tuttavia, (vale a dire al disopra di -95 dBm), il rivelatore di max-ratio presenta un "pavimento" di BER corrispondente a 1 x 10 in un ambiente affetto da affievolimento Rayleigh.

Il valore 10<-b >pu? essere soddisfatto impiegando un rivelatore di ritardo a diversit? di selezione per? le prestazioni per segnali RF di basso livello vengono compromesse. Per un indice BER fra 2 x 10 2 x 10 (per radio con un indice di rumore 8 dB, questo valore corrisponde approssimativamente a segnali RF aventi livelli fra -92 dBm e -98 dBm), il rivelatore coerente di max-ratio ed il rivelatore di ritardo a diversit? di selezione presentano dei risultati simili. I convenzionali procedimenti di selezione dei rivelatori basati sulla indicazione delle intensit? dei segnali ricevuti (RSSI) potrebbero essere impiegati, per? richiederebbero di avere una misurazione della indicazione RSSI bilanciata fra i due rami di diversit?, cosa che ? diffi-Cile da realizzare nella progettazione dei riceviti ri. L'impiego di un rivelatore elimina la necessit? di usare l'intensit? del segnale proveniente dalla radio, cosa che, a sua volta, rende la radio insensibile agli errori che si effettuano nelle misurazioni dei livelli dei segnali RF. Se venissero usate soltanto le misurazioni di intensit? dei segnali RF, un piccolo errore del livello dei segnali RF com porterebbe una significativa degradazione dell'indice BER a causa della significativa relazione intercorrente fra l'indice BER ed il livello dei segnali RF.

Pertanto esiste la necessit? di un ricevitore a diversit? che utilizzi un perfezionato algoritmo di ricupero del clock e/o di selezione dei ri velatori da impiegare nel ricupero di dati e che soddisfi, inter alia, le pressanti specificazioni di comportamento dei ricevitori.

Sommario dell 'invenzione Un radiotelefono riceve una pluralit? di diverse versioni di un segnale trasmesso da una ,sorgente, la pluralit? delle diverse versioni del segnale avendo ciascuna l'informazione di clock impiegata dal radiotelefono per la rivelazione dei dati Il radiotelefono riceve una prima ed una seconda ver sione della pluralit? delle diverse versioni del se gnale e di un ricevitore a diversit?. Il ricevitore a diversit? filtra la prima e la seconda versione del segnale per produrre un primo segnale filtrato ed un secondo segnale filtrato seleziona uno fra il primo ed il secondo segnale filtrato ed utilizza la informazione di clock ricavata dal segnale scelto per la rivelazione dei dati.

Breve descrizione dei disegni

La Figura 1 rappresenta in linee generali un sistema radiotelefonico cellulare ,

laFigura 2 rappresenta in linea generale in forma di schema a blocchi stazioni di base 110-112 della Figura 1, che possono vantaggiosamente utilizzare la presente invenzione;

la Figura 3 illustra in linea generale, in forma di schema a blocchi, il ricevitore a diversit? 200 della Figura 2 in conformit? con l'invenzione;

la Figura 4 rappresenta in linea generale gli aspetti di temporizzazione relativi al ricevito re a diversit? 200 e pi? specificamente la Figura 4-1 rappresenta il formato dei segnali degli intervalli di tempo per gli allacciamenti centripeti (up) link), la Figura 4-2 rappresenta il formato dei segnali per gli intervalli di tempo degli allacciamenti centrifughi (dowlink), la Figura 4-3 rappresenta un tipico esempio di potenza dei campioni 307 del ramo A nel corso della durata di un intervallo di tempo elementare e la Figura 4-4 rappresenta un esempio tipico della potenza dei campioni 317 del ramo B attraverso la durata di un intervallo di tempo elementare ;

la Figura 5 illustra in linea generale, in forma di schema a blocchi, il circuito 320 di estra zione delle informazioni di clock o di orologeria impiegato nel ricevitorea diversit? 200 in conformit? con l'invenzione;

la Figura 6 illustrata in linea generale, in forma di schema a blocchi, il circuito 329 di determinazione della differenza e i scelta dei rivelatori impiegato nel ricevitorea diversit? 200 inconformit? con l'invenzione;

la Figura 7 rappresenta nelle linee generali una misurazione del livello medio dell'indice BER in funzione del livello dei segnali RF per il ricevitorea diversit? 200 con e senza il circuito 320 di estrazione delle informazioni di clock;

la Figura 8 rappresenta in linea generale una misurazione del livello medio dell'indice BER in funzione del livello dei segnali RF per il ricevito re a diversit? 200 con e senza l'impiego del circu? to 329 di determinazione della differenza e di scel ta dei rivelatori.

Descrizione dettagliata di una preferita forma di realizzazione

La Figura 1 rappresenta in linea generale un sistema per comunicazioni che pu? vantaggiosamen te utilizzare la presente invenzione. Nella preferita forma di realizzazione, il sistema per comunicazioni ? un sistema radiotelefonico cellulare. Come. rappresentato, nella Figura1 , il sistema radiotelefonico cellulare ? suddiviso in celle 100- 102 ciascuna avente approssimativamente nel centro della cella una stazione di base in postazione fissa 110-112 Per facilit? di illustrazione, sono rappresentate soltanto tre celle 100-102; in tipici sistemi radiotelefonici cellulari, si possono richiedere un qualsiasi numero di celle. Continuando, ciascuna stazio ne di base 110-112 utilizzata nel sistema radiotele fonico cellulare ? collegata ad un interruttore 107 che agisce come interfaccia fra le stazioni di base 110-112 e la rete telefonica a centralina pubblica (PSTN) 109. Nella Figura 1 ? anche illustrata una nit? di abbonato 105 rappresentata nella cella 100. Nella preferita forma di realizzazione, l'unit? di abbonato 105 pu? essere, inter alia, una unit? di abbonato mobile (vale a dire collocata in un'automo bile) oppure una unit? di abbonato portatile manuale (vale a dire portata dal singolo individuo). La unit? di abbonato 105 comunica con una singola stazione di base alla volta, per esempio la stazione di base 110, ma viene "commutata" o "trasferita" (handed-off) alle stazioni di base adiacenti che servono la particolare cella nella quale ? collocata L'unit? di abbonato1 05 .Sia le stazioni di base 110-112 sia l'unit? di abbonato 105 sono costituite da radiotelefoni, e, come tali , possono impiegare il ricevitore adivers it? conf?rmit? con l'invenzione. In aggiunta le stazioni di base 110-112 e l'unit? di abbonato 105 sono i n grado di agire come sorgente per la trasmissione dei segnali una all'altra.

La Figura 2 rappresenta in linea generale, in forma di schema a blocchi, le stazioni di base 110-112 che possono vantaggiosamente impiegare la presente invenzione. Ciascuna delle stazioni di base 110-112 presenta almeno due antenne 201, 202 che ripicamente ricevono ciascuna diverse versioni di un segnale trasmesso da una sorgente, in questo caso la sorgente essendo costituita dall'unit? di abbonato 105. Le antenne 201, 202 sono collegate ad un ricevitore a diversit? 200 che sfrutta la presen te invenzione. Il ricevitore a diversit? 200 viene collegato ad un blocco di interfaccia di elaborazio ne di dati/comunicazione 206 che svolge ulteriore e laborazione dei dati, secondo la necessit?, e forni sce una interfaccia per l'interruttore 107. Al bloc co 206 di interfaccia di elaborazione/commutazione ? collegato un trasmettitore 203 che, nella preferita forma di realizzaziane, presenta uscite anche collegate alle antenne 201,202. Il trasmettitore 203 consente alle stazioni di base 110-112 d agire come sorgente di trasmissionedei segnali all' unit? di abbonato 105. Non ? necessario che le uscite del trasmettitore 203 siano ollegate alle antenne 201, 202; infatti, le uscite dal trasmettitore 203 possono essere collegate ad antenne separate (non rappre sentate). L'unit? di abbonato 105, quando utilizza il ricevitore a diversit? 200 in conformit? con la invenzione, pu? apparire molto simile alla Figura 2; tuttavia, l'unit? di abbonato 105 non richiederebbe la porzione di interfaccia del blocco 206 di elaborazione di dati/interfaccia con l'interruttore.

La Figura 3 rappresenta in linea generale il ricevitore a diversit? 200 che pu? essere impiegato nelle stazioni di base 110-112 o nell'unit? di abbonato 105, in conformit? con l'invenzione. Il M cevitore a diversit? 200 presenta un primo ed un se condo ramo, ramo A e ramo B, rispettivamente. Un se gnale 106 trasmesso da una sorgente, per esempio dall'unit? di abbonato 105, ? ricevuto per mezzo delle antenne 201 e 202 come una prima ed una seconda ver sione 301, 302 del segnale 106. Ciascuna versione ricevuta 301, 302 del segnale 106 entra in un primo ed in un secondo mezzo di filtrazione che, nella preferita forma di realizzazione, sono filtri di zero-IF 300, 310. I filtri di zero-IF 300, 310 effettuano la conversione delle versioni ricevute 301, 302 dalla radio frequenza RF direttamente alle frequenze della banda di base rappresentate dai segnali filtrati 303, 313. Le uscite dai filtri 300, 310 entra no nel blocco 304 che seleziona quale dei segnali filtrati 303, 313 contenga la migliore possibile in formazione di clock ed utilizza tale informazione per la rivelazione dei dati disposte in ambedue le versioni 301 e 302 del segnale. Nella preferita for ma di realizzazione, il blocco 304 comprende i convertitori analogico-digitali (A/D) 305,315, il segnale di clock-di campionamento 309 e la circuiteria 320 di estrazione delle informazioni di clock. Continuando, le uscite dai filtri 300 e 310 vengono applicate in ingresso ai convertitori analogicodigitali (A/D) 305 e 315 che convertono i corrispondenti primo e secondo segnale filtrato 303, 313 in una prima pluralit? di campioni, i campioni 307 del ramo A ed una seconda pluralit? di campioni, i campioni 317 del ramo B. I convertitori 305 e 315 vengono pilotati attraverso relativi segnali di clock di campionamento che, nella preferita forma di realizzazione, sono costituitida un singolo comune clock di campionamento 309. L'impiego del clock di campionamento 309 assicura la eliminazione degli errori della conversione A/D dovuti al disadattamento dei clock di campionamento.

I campioni 307 relativi al ramo A ed i campioni 317 relativi al ramo B entrano nella circuite ria 320 di estrazione dell'informazione di clock la quale estrae l'informazione di clock contenuta nei campioni 307 del ramo A e nei campioni 317 del ramo B. Nella preferita forma di realizzazione, le uscite dalla circuiteria 320 di estrazione delle informazioni di clock per ciascun ramo sono applicate in ingresso sia in un rivelatore coerente di rapporto massimo o max-ratio 323 sia in un rivelatore di ritardo a diversit? di selezione 326. In alternative forme di realizzazione, le uscite possono entrare soltanto in un tipo di rivelatore, la scelta del rivelatore essendo dipendente dalle esigenze del sistema. Anche in alternative forme di realizzazione, soltanto un ricevitore di un singolo ramo pu? avere le uscite che entrano in ambedue i rivelatori 323 e 326. Continuando, l'informazione di clock estratta dai campioni 303 e 317 viene usata da ciascun rivelatore 323 e 326 per la rivelazione dei dati. L'uscita dal rivelatore coerente di max ratio 323 e la uscita del rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326 sono costituite dai bit rivelati 324 e 327 . Questi bit rivelati 324 e 327 vengono applicati in ingresso in una circuiteria 329 di determinazione della differenza edi scelta del rivelatore, come lo ? il segnale di soglia 330. La circuiteria 329 di determinazione della differenza e di scelta del rivelatore viene collegata al blocco 206 di ela borazione di dati/interfaccia dell'interruttore che svolge ulteriore elaborazione dei dati e si interfaccia con l'interruttore 107 per l'uscita alla rete PSTN 109.

La Figura 4 rappresenta in linea generale gli aspetti di temporizzazione che si riferiscono al ricevitore a diversit? 200. Nella preferita forma di realizzazione, il sistema per comunicazioni ? un sistema per comunicazioni ad accesso multiplo a divisione temporale (TDMA). In alternative forme di realizzazione, il ricevitore a diversit? 200 in conformit? con ?linvenzione pu? essere vantaggiosamente impiegato in un sistema per comunicazioni anche del tipo ad accesso multiplo a divisione di codice (CDMA). Infatti, un qualsiasi sistema per comunicazioni che trasmette segnali aventi, inter alia, informazioni di clock e dati pu? essere vantaggiosamente impiegato con il ricevitorea di versit? 200 in conformit? con l'invenzione. Continuando , i l contenuto del segnale 106 ? definito nello standard per il sistema cellulare digitale giapponese (JDC) basato sul sistema TDM, DIGlTAL CELLULAR TELECOMMUNICA-TION SYSTEM, Research & Development Center for Radio Systems (RCR), RCR Standard-27, versione Aprile 1991. pagina 9. Il formato di trasmissione dei segnali (assegnazione dei bit) contenuto in un intervallo e lementare o finestra di tempo (timeslot) del segnale 106 ? rappresentato specificamente dalla Figura 4-1. La Figura 4-1 rappresenta la trasmissione del segnale in senso centrifugo (uplink) poich? il segnale 106 ? una trasmissione dall'unit? di abbonato 105 al ricevitore a diversit? 200 impiegato nelle stazioni di base 110-112. Per applicazioni in cui il ricevitore a diversit? 200 viene impiegato nella unit? di abbonato 105, la stazione di base 110-112 trasmetter? un segnale di allacciamento centripeto (downlink) con il formato di trasmissione dei segnali (assegnazione di bit) per un intervallo di tempo elementare rappresentato nella Figura 4-2. Le abbre viazioni come riportate nella Figura 4-1 e nella Figura 4-2 sono definite nel seguito:

G : bit di guardia

R : tempo di guardia per un treno di risposta transitoria (tempodi rampa)

P : preambolo

SW parola di sincronizzazione {configurazione)

CC : codice di colore

SACCH: ACCH lento

FACCH: ACCH rapido

RCH : bit di riordino o di housekeeping SF : indicatore o flag di steal. Continuando, nell'una o nell'altra delle due situazioni, i metodo per il ricuper del segnale di clock nel ricevitore a diversit? 200 sar? identico. Come rappresentato nelle Figure 4-3 e 4-4, ? rappre sentata la potenza dei campioni 307 del ramo A e la potenza dei campioni 317 del ramo B, rispettivamente. Ambedue le Figure 4-3 e 4-4 rappresentano un in viluppo di potenza in banda di base (per effetto dell'affievo limento) dei corrispondenti campioni del ramo dopo la fintrazione per mezzo dei filtri di ze ro-IF 300 e 310. Come rappresentato, l'inviluppo di modulazione dei due segnali di potenza ? stato mediato. E' importante notare che la finestra di tempo rappresentata nelle Figure 4-3 e 4-4 da 0 (zero) La. L sar? allineata , nel tempo, per effetto dello impiego di un comune clock di campionamento 309. In questa maniera, si pu? impiegare un confronto diretto fra la potenza del campione 307 del ramo A e la potenza del campione 317 del ramo B. Continuando, come rappresentato nella Figura 4-3, la potenza relativa ai campioni 307 del ramo A durante una porzione comune, il tempo della configurazione di sincronizzazione 400 o 401 (a seconda del fatto se la trasmissione ? centripeta o centrifuga), indica un elevato livello di potenza e di conseguenza un forte segnale da cui estrarre la temporizzazione. D'al tra parte, la potenza insita nei campioni 317 del ramo B durante il tempo della configurazione di sincronizzazione 400 o 401 indica una bassa potenza e perci? un segnale scadente da cui estrarre l'informazione di clock.

La Figura 5 rappresenta in linea generale in forma di schema a blocchi la circuiteria 320 di estrazione dell'informazione di clock in conformit? con l'invenzione. Al circuito 320 di estrazione del l'informazione di clock vengono applicati in ingresso i campioni 307 del ramo A ed i campioni 317 del ramo B aventi le corrispondenti potenze riportate nelle Figure 4-3 e 4-4. Con riferimento alla Figura 5, i campioni 307 de l ramo A entrano nel correlato -re complesso A 500 mentre i campioni 317 del ramo B

entrano nel correlatore complesso B 502. Ciascun correlatore complesso 500, 502 correla una predeterminata porzione dei loro rispettivi campioni di ingres -so 307 e 317 con analoghe configurazioni di sincronizzazione che, nella preferita forma di realizza .

zione, costituiscono un preambolo ricuperato dalla

memoria 501 del preambolo. La correlazione effettuata nell'ambito di ciascun ramo ? la seguente. Le diverse versioni 301 e 302 presenti nel ramo.A e nel

ramo B rispettivamente possono essere descritte come segue:

in cui sono, gli inviluppi derivanti

alla filtrazione pre-modulazione e dall'affievolimento Rayleigh. Queste versioni dopo il campionamento, entrano nel correlatore complesso A 500 e nel correlatore complesso B 502 dove il procedimento di

correlazione ? definito come segue:

= convoluzione

in cui S(t) rappresenta 1 a configurazione di sincro nizzazione 400 o 401 e rappresentano il segnale di uscita di correlazione A 504 ed il segnale di uscita di correlazione B 506 , rispettivamente . I noltre si pu? supporre che siano costanti sulla parola di sincronizzazione 400 o 401 Il segnale di uscita di correlazione ed il segnale di uscita di correlazione entrano quindi nell'unit? di determinazione di grandezza A 508 e nell'unit? di determinazione di grandezza B 510. I moduli di determinazione 508 e 510 determinano la grandezza del segnale di uscita di correlazione 504, 506 che sono ancora in relazione con le potenze dei campioni di ramo rappresentate nelle Figure 4-3 e 4-4. Le uscite dei moduli di determinazione 508 e 510 vengono applicate in ingresso nel comparatore 512 che, nella preferita forma di realizzazione, mette a confronto i picchi delle grandezze determinate di ciascun segnale di uscita di correlazione 504 e 506 e la maggiore delle due viene determinata come la migliore indicazione di u na buona sincronizzazione e di un buon ricupero del clock. E' proprio questo clock ricuperato che viene usato nella rivelazione dei dati in ambedue i rami. In alternative forme di realizzazione, altre misure della qualit? dei segnali possono essere usate per determinare il ramo ottimale per il ricupero/estrazione del clock.

L'uscita dal comparatore 512 entra nel selettore 516 di batteria di filtri che presenta uscite che entrano nel filtro A 514 di ricupero del clock e nel filtro B 518 di ricupero elclock. I filtri 514 e 518 di ricupero del clock presentano anche i campioni 307 del ramo A di ingresso ed i campioni 317 del ramo B di ingresso. I filtri 514 e 518 agiscono come filtri adattati, in cui i coefficienti, del filtro vengono generati dal selettore di batteria di filtro 516. A seconda dell'uscita del comparatore 512, il selettore 516 delle batterie di filtrazione seleziona una delle otto possibili batterie sulla base di quale batteria fornisca la massima uscita dal selettore 516 delle batterie di filtri per ciascun ramo del ricevitore a diversit? 200, si trova la batteria che genera picco dei segnali di uscita di correlazione 504 e 506. Il comparatore 512 determina quale ramo e pertanto quale batteria dovrebbe essere usato per il ricupero del clock I filtri 514 e 518 di ricupero dell'informazione di clock quindi eseguono l'estrazione dell'informazione di clock dai campioni 307 e 317 associati ai due rami. A questo punto, i filtri 514 e 518 hanno estrat to l'informazione di clock dal ramo migliore sulla base della grandezza del segnali di uscita di corre lezione 504 e 506, e questa informazione ? pronta per essere usata nella rivelazionedei dati contenuti nei campioni 307 e 317 dei rami.

Come precedentemente stabilito, il rivelato re coerente di massimo rapporto 323 offre miglioramenti di prestazioni nei confronti del rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326 per segnali RF di bassi livelli. Per questa ragione, il rice vitore a diversit? 200 utilizza la circuiteria 329 di determinazione della differenza e di scelta del rivelatore. La Figura 6 rappresenta in linea genera le la circuiteria 329 di determinazione e di scelta in conformit? con l'invenzione. Dalla Figura 3, i bit rivelati A 324 ed i bit rivelati B 327 vengono applicati in ingresso ad un circuito porta exclusive OR (XOR) 600 che viene usato per rivelare la dif ferenza bit-per-bit fra i bit rivelati A 324 e B 327. Il circuito XOR 600 rivela il numero di bit che sono diversi fra le uscite dei due rivelatori per la intera lunghezza di 280 bit delle finestre di tempo 402 e 403. L'uscita dal circuito XOR 600 viene applicata in ingresso nel blocco 603 che somma le differenze su base di finestra di tempo o intervallo di tempo elementare. La differenza sommata totale da l blocco 603 viene applicata in ingresso nel buffer 606 che viene usato per memorizzare temporaneamente le differenze sommate attraverso una finestradi tem po 402, 403. Il blocco 609 somma il numero totale delle differenze nel corso di un predeterminato numero di intervalli di tempo e lementari che , nel la preferita forma di realizzazione ? di 128 inter -valli di tempo elementario finestre di tempo. In alternative forme di realizzazione, il numero totale degli intervalli elementari di tempo che debbono essere sommati pu? variare sulla base delle esigenze del sistema. Continuando, l'uscita dal blocco 609 ? costituita da un egnale di differenza di bit 611 he rappresenta il numero totale dei bit che sono diversi, sommati attraverso l intervallo di tempo e lementare di 280 bit per 128 intervalli di elementari (vale a dire che il numero totale di bit ? uguale a 35.840), fra il rivelatore coerente di massimo rapporto 328 ed il rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326

A questo punto, ? istruttivo comprendere il significato del segnale di differenza di bit 611 Se il numero totale delle differenze di bit attraverso gli ultimi 128 intervalli di tempo elementari ? zero si pu? supporre che sia il rivelatore coerentedi mass imo rapporto 323 sia il rivelatore diritardo di diversit? di selezione 326 stiano ricevendo segnale sufficientemente forte e stiano rivelando bit esattamente simili fra di loro. Tuttavia, a mano a mano che i livelli dei segnali RF comincia no a diminuire , il numero degli errori rappresentati dal segnale di differenza di bit 611 lascerebbeprevedere di aumentare poich? il comportamento del rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326 comincia a degradarsi per segnali RF di livelli inferiori. Giunti ad un certo punto, se si suppone che il rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326 venga utilizzato per segnali RF di livelli sufficientemente elevati, il rivelatore coerente di rapporto massimo 323 sar? il rivelatore ottimale per i segnali RF di livelli inferiori, poich? le curve che esprimono il valore BER medio in funzione del livello del segnale RF per i bit rivelati 324 e 327 "si intersecano" approssimativamente ad un livello di ingresso di -95 dBm, nella preferita forma di realizzazione. In alternative forme di realizzazione, ana logamente alle curve di misurazione, altre curve che esprimono l'andamento dell'indice BER medio in funzione del segnale RF per i bit rivelati in uscita dai rivelatori scelti possono essere utilizzati; tut tavia, i bit rivelati uscenti dai rivelatori scelti debbono presentare un punto di intersezione rispetto alle curve di misurazione che debbono essere uti? lizzate .

Per produrre la transizione fra i rivelatori 323 e 326, un segnale di soglia 330 viene anche applicato in ingresso nel comparatore 612, il segna le di soglia rappresentando delle differenze di 6 bit nella preferita forma di realizzazione. Di conseguenza, quando il segnale di differenza di bit 611 rappresenta delle differenze inferiori oppure uguali a 6 bit attraverso il complesso totale di 35.840 bit (segnali RF di elevati livelli), il comparatore 612 emette in uscita un segnale di controllo per il circuito 615 di selezione dei rivelatori per sceglie re i bit rivelati B 327 che sono emessi in uscita dal rivelatore di ritardo di diversit? di selezione 326. D'altra parte, quando il segnale di differenza di bit 611 rappresenta delle differenze superiori a 6 bit attraverso il complesso totale di 35.840 bit (segnali RF di livelli pi? deboli), il comparatore 612 trasmetter? un diverso segnale di controllo alla circuiteria 615 di selezione dei rivelatori per scegliere i bit rivelati A 324 che vengono emessi in scita dal rivelatore coerente rapporto massimo 323. In questa maniera, il circuito 329 di determinazione delle differenze e di scelta dei rivelato ri "si commuta" fra i due rivelatori 323 e 326 a seconda del numero delle differenze di bit determinate attraverso un predeterminato periodo d tempo (128 intervalli di tempo eleme tari). In qu?sta mariera, le prestazioni el ricevitore a diversit? 200 vengono ottimizzate attraverso un particolare previ -to intervallo di livelli del segnale RF.

Il comportamento di un ricevitore a diversit? 200 che utilizza il circuito 320 di estrazione dell'informazione di clock in conformit? con l'invenzione ? genericamente riportato nella Figura 7. La Figura 7 una misurazione del valore BER medio in funzione del livello dei segnali RF (in dBm) per il ricevitore a diversit? 200 con e senza la circuiteria 320 di estrazione dell'informazione di clock. Le curve 700 e 703 rappresentano la rivelazione eoe rente a ramo singolo nel ramo A e nel ramo B, rispettivamente. La curva 706 rappresenta una curva che e sprime l'andamento dell'indice BER medio in funzione del livello del segnale RF per un rivelatore di ritardo a diversit? che non ? preceduto dalla circui teria 320 di estrazione dell'informazione di clock.

Nella pratica la curva 706 rappresenta un caso incui l' nformazione di clock viene estratta separatamente da ciascun ramo e l'informazione di clock estratta da ciascun ramo viene utilizzata in un rivelatore analogo al rivelatore di ritardo di diversi -t? di selezione 326. Come si pu? vedere l'indice BER medio migliore che pu? essere ottenuto per livelli dei segnali RF superiori a -90 dBm ? approssimativamente di 1 x 10-4. Ovviamente, questo valore cade molto al disotto del desiderato punto di funzionamento di 1 x 10 , per -85 dBm, punto A nella Figura 7. Tuttavia, quando una circuiteria 320 di e strazione dell'inform zione di clock precede un rivelatore simile al rivelatore 323, si osserva un significativo perfezionamento. Nella pratica, la specificazione rigida di 1 x 10 per -85 dBm viene su perata dalla curva 709, in cui l'indice BER medio ? approssimativamente di 5 x 10 per -85 dBm di livello del segnale RF. Perci?, l'impiego della circuiteria 320 di estrazione dell'informazione di clock per estrarre l'informazione di clock dal ramo avente il picco massimo della grandezza di correlazione presenta un notevole perfezionamento di comportamento nel ricevitore a diversit? 200.

La Figura 8 rappresenta una misurazione del ricevitore a diversit? 200 che utilizza una circui teria 329 di determinazione della differenza e di scelta dei rivelatori, in conformit? con l'invenzio ne. Anche in questo caso l'indice BER medio viene misurato in funzione del livello del segnale RF (in dBm). La curva 709 viene replicata dalla Figura 7 e rappresenta l'indice BER medio in funzione del livello del segnale RF per il rivelatore di ritaro di diversit? di selezione 326 impiegato in combinazione con la circuiteria 320 di estrazione dell'informazione di clock. La curva 800 rappresenta l'indice BER medio in funzione del livello del segnale RF di uscita dal rivelatore coerente di rapporto massimo 323, quando usato in combinazione con la circuiteria 320 di estrazione dell'informazione di clock. Come si pu? vedere, in corrispondenza approssimativamente del punto di -95 dBm, la curva 709 e la curva 800 si intersecano e fornirebbero cos? delle dif ferenze di bit zero in entrata al comparatore 612. A mano a mano che il livello del segnale RF diminu? sce, il numero delle differenze di bit determinate mediante il circuito 329 di determinazione e di scel ta aumenter? fino a che viene raggiunta una soglia di differenze di 6 bit. A questo livello del segnale RF (approssimativamente -105 dBm sulla Figura 8), il circuito 329 di determinazione delle differente edi scelta "si commuta " al rivelatore coerente di rapportomass imo 323. La curva 803rappresenta l'uscita risultante dal rivelatore di ritardo di sit? di selezione, commutato 326/rilvelatone coerente di rapporto massimo 323. In circostanze ideali di misurazione, la curva 803 seguirebbe la curva 709 per differenze di bit inferiori oppure uguali al valore disoglia ed inseguirebbe la curva 800 per differenze di bit superiori al valore di soglia. La differenza di misurazione fra le curve 709 e 800 rispet to alla curva 803 pu? esseer attribuita all'errore di misura nella impostazione della prova, perci?, impiegando la circuiteria di determinazione delle differenze e di scelta dei rivelatori.329, il valore specifico rigido di 1 x 10 per -85 dBm viene soddisfatto pur mantenendo un miglior indice BER per minori livelli dei segnali RF.

Claims

RIVENDICAZI0NI 1. Radiotelefono (110 105) che riceve una pluralit? di diverse versioni ( 301, 302) di un segnale (406) trasmesso da una sorgente, la pluralit? delle diverse versioni (301, 302) del segnale (106) avendo ciascuna l'informazione di orologeria o di clock impiegata dal radiotelefono per la rivelazione dei dati, il radiotelefono (110, 105) essendo ca ratterizzato da: un primo ed un secondo mezzo di antenna (201, 202) per ricevere una prima ed una seconda versione (301, 302) della pluralit? delle diverse versioni del segnale (106); e un ricevitore a diversit? (200) che comprende: un primo ed un secondo mezzo, collegati rispettivamente a detto primo ed a detto secondo mezzo di antenna (201, 202), per filtrare (300, 310) detta prima e detta seconda versione (301, 302) del segnale (106 per produrre un primo segnale filtrato ed un secondo segnale filtrato (303, 313); e un mezzo, collegato in modo da ricevere det to primo e detto secondo segnale filtrato, per seie zionare (304) uno fra detto primo e detto secondo segnale filtrato (303, 313) e per utilizzare l'informazione di orologeria o di clock ricavata dal senale selezionato per la rivelazione di detti dati.
2. Procedimento per il ricupero del segnale di orologeria o di clock in un ricevitore a diversi t? (200), il ricevitore a diversit? (200) ricevendo una pluralit? di diverse versioni (301, 302) di un segnale trasmesso (106) contenente l'informazione di clock, l'informazione di clock essendo impiegata, dal ricevitore a diversit? (200) per la rivelazione, dei dati, il procedimento essendo caratterizzato dal le seguenti operazioni: convertire almeno due della pluralit? delle diverse versioni ricevute (301, 302) in una prima pluralit? di campioni (307) ed in una seconda pluralit? di campioni (317) attraverso relativi segnali di clock di campionamento (309); correlare una predeterminata porzione di det ta prima pluralit? di campioni (307) e di detta seconda pluralit? di campioni (317) con analoghe configurazioni di sincronizzazione per produrre un primo segnale di uscita di correlazione ed un secondo segnale di uscita di correlazione; confrontare detto primo segnale di uscita di correlazione e detto secondo segnale di uscita di correlazione; e utilizzare l'informazione di clock contenuta in una di dette almeno due versioni ricevute (301, 302) per la rivelazione dei dati in almeno due rami di detto ricevitore a diversita (200) sulla base di detto confronto .
3. Ricevitore utili zzato in un radiotelefono (110, 105), il ricevitore ricevendo un segnale (106) trasmesso da una sorgente, il segnale avendo sia informazioni di orologeria o di clock sia dati, l'informazione di clock dovendo essere usata dal ricevitore per la rivelazione dei dati, il ricevitore essendo caratterizzato da: un mezzo di filtrazione (300) del segnale ricevuto; un mezzo, collegato a detto mezzo di filtra zione, per convertire (305) detto segnale ricevuto filtrato (303) in una pluralit? di campioni (307) contenenti sia l'informazione di clock sia i dati; un mezzo, collegato a detto mezzo di conver sione (305), per estrarre (320) l'informazione di clock da detta pluralit? di campioni (307) per la rivelazione dei dati; almeno un primo ed un secondo mezzo di rive lezione di dati (323, 326), collegati a detto mezzo di estrazione (320), per rivelare i dati contenuti in detta pluralit? di campioni (307) utilizzando det ta informazione di coock estratta; e un mezzo collegato almeno a detto primo ed a detto secondo mezzo di rivelazione die dati ( 323, 326) , per determinare (329)una differenza indetti dati rivelati fra almeno detto primo (323) e detto secondo (326) mezzo di rivelazione dei dati e per scegliere (329) detti dati rivelati da detto primo mezzo di rivelazionedi dati ( 323 ) oppure da detto secondo mezzo di rivelazione di dati (326) quando detta differenza ? inferiore oppure uguale ad un va lore di soglia predeterminato.
4. Ricevitore secondo la rivendicazione 3, in cui detto primo mezzo di rivelazione di dati (323) ? un rivelatore coerente di rapporto massimo (maxratio) (323) e detto secondo mezzo di rivelazione di dati (326) ? un rivelatore di ritardo di diversi t? di selezione (326).
5. Radiotelefono secondo la rivendicazione 3, in cui detto mezzo di determinazione (329) di una differenza in detti dati rivelati ? ulteriormente caratterizzato da un mezzo per determinare (329) una differenza in detti dati rivelati su base di bitper-bit.
6. Radiotelefono secondo la rivendicazione 5, in cui i bit rivelati(324) da detto primo mezzo di rivelazione di dati (323) ed i bit rivelati (327) da detto secondome zzo di rivelazione di {326) debbono presentare un punto di intersezione rispetto ad analoghe curve di misurazioneper i bit rivelati {324, 327) da ciascuno di detti mezzi (323, 326) di rivelazione dei dati.
7. Radiotelefono secondo la rivendicazione 5, in cui i bit rivelati (.324) da un rivelatore coe rente di rapporto massimo (323) ed i bit rivelati (327) dal rivelatore di ritardo di diversit? di selezione (326) presentano un punto di intersezione rispetto alle curve che esprimono l'indice BER medio in funzione del livello dei segnali RF per i bit rivelati (324, 327) da ciascuno di deti rivelatori di dati (323, 326).
8. Ricevitore a diversit? (200) impiegato in un radiotelefono (110, 105), il ricevitore a diversit? (200) avendo un primo ed un secondo ramo, ciascuno dei quali riceve una prima ed una seconda versione (301, 302) di un segnale (106) trasmesso da una sorgente, le versioni (301, 302) avendo ciascuna l'informazione di orologeria o di clock che deve essere usata dal ricevitore a diversit? (200) per la rivelazione dei dati, il ricevitore a diversit? (200) essendo caratterizzato da: un pr imo ed un secondo mezzo di filtrazione (300, 310) per la pri ma e la seconda versione ricevuta (301, 302) del segnale trasmesso (106); un primo ed un secondo mezzo, collegati rispettivamente a detto primo ed a detto secondo mezzo di filtrazione (300, 310), per convertire (305 315) detto primo e detto secondo segnale demodulato in una prima pluralit? di campioni (307) ed in una seconda pluralit? di campioni (317) attraverso relati vi segnali di clock di campionamento (309); mezzi di estrazione (320) dell'inforinazione di clock da uno fra detta prima (307) e detta secon da (317) pluralit? di campioni per la rivelazione dei dati tanto nel primo ramo quanto nel secondo ra mo ; almeno un primo (323) ed un secondo (326) mezzo di rivelazione dei dati, collegati a detto mez zo di estrazione (320), per rivelare i dati contenu ti in detta prima (307) ed in detta seconda (317) pluralit? di campioni utilizzando detta informazione di clock estratta; e un mezzo (329), collegato almeno a detto primo ed a detto secondo mezzo di rivelazione di dati (323, 326), per determinare la differenza esistente in detti dati rivelati fra almeno detto primo ( 323 ) e dello secondo (326) mezzo di rivelazione dei dati e per scegliere ( 329) dello primo mezzo (323) di rivelazione dei dati o detto secondo mezzo (326) di rivelazione dei dati quando la differenza ? inferiore oppure uguale ad un predeterminato valore di soglia.
9. Radiotelefono ad accesso multiplo a divisione temporale (TDMA) che riceve una pluralit? di diverse versioni (301, 302) di un segnale (106) trasmesso da una sorgente, la pluralit? delle diverse versioni (301, 302) del segnale (106) avendo ciascuna l'informazione di clock impiegata dal radiotelefono per la rivelazione dei dati, il radiotelefono TDMA essendo caratterizzato da: un primo ed un secondo mezzo di antenna (201, 202) per ricevere una prima ed una seconda versione (301, 302) della pluralit? di diverse versioni (301, 302) del segnale (106) in un primo (Figura 4-3) ed in un secondo (Figura 4-4) intervallo di tempo elementare o finestra di tempo (timeslot) TDMA; e un ricevitore a diversit? (200) che comprende: un primo ed un secondo mezzo {300, 310), collegati rispettivamente a detto primo ed a detto secondo mezzodi antenna (201,202) per filtrare detta prima e detta seconda versione (301, 302) del se gnale (106) per produrre un primo segnale filtrato (303) ed un secondo segnale filtrato (313); e un mezzo (304), collegato per ricevere detto primo e detto secondo segnale filtrato (303,313), per selezionare uno fra detto primo e detto secondo segna le filtrato (303, 313) e per utilizzare l'informazione di clock estratta dal segnale selezionato per la rivelazione di detti dati almeno durante uno fra detto primo (Figura4-3) edetto secondo {Fi gura 4-4) intervallo di tempo elementare TDMA.
10. Radiotelefono ad accesso multiplo a divisione di codice (CDMA) che riceve una pluralit? di diverse versioni (301, 302) di un segnale (106) trasmesso da una sorgente, la pluralit? delle diver se versioni (301, 302) del segnale (106) avendo ciascuna l'informazione di clock impiegata dal radiote lefono per la rivelazione dei dati, il radiotelefono CDMA essendo caratterizzato da: un primo ed un secondo mezzo di antenna (201, 202) per ricevere una prima ed una seconda versione (301, 302) della pluralit? di diverse versioni (301, 302) del segnale (106); e un ricevitore a diversit? (200 che comprende. un primo ed un secondo mezzo (300, 310 ), collegati rispettivamente a detto primo ed a detto secondo mezzo di antenna (201 , 202 ), per filtrare detta prima e detta seconda versione (301 ,302) del segnale (106) per produrre un primo segnale filtrato (303) ed un secondo segnale filtrato (313); e un mezzo (304), collegato per ricevere detto primo e detto secondo segnale filtrato (303, 313), per selezionare uno fra detto primo e detto secondo segnale filtrato (303, 313) e per utilizzare l'informazione di clock estratta dal segnale selezionato per la rivelazione di detti dati.