[发明专利]能产生预选电平数不等于2N的模拟信号的数模转换器及带有这种转换器的调制器和解调器

说明书

本发明所涉及的是一种数模转换器和一种带有这种数模转换器的数字通讯网络。

数-模转换器在数字通讯网络中是必不可少的。在正交幅度调制中，数模转换器常用于产生响应第一和第二数字输入信号的正交调幅信号，这两个输入信号都用N位表示，N是一个等于或大于三的整数。在这种情况下，正交调幅信号在相位平面内有M²个信号点，M在这里等于2^N。

一般来说，常规的数-模转换器是将N位的数字输入信号转换成具有2^N（或M）个电平的模拟信号。

在美国专利第4675619号中，公布了一个将其M²个信号点布置成环形的器件。这项专利申请是Junichi Uchibori等人于1985年9月23日提交的，并已转让给NEC公司。上述专利申请中提到，信号点的这种环形布局（或分布）是为了降低模拟信号的幅度。

但是，这种环形分布必然会导致出现一些额外的电平，而且这种电平的数目不等于2^N。

应该指出，Uchibori等人的申请书并未具体谈及能将这种附加电平转换成模拟信号的数-模转换器。此外，还应指出，在数字通讯网络中，要通过解调正交调幅信号产生按上述方式转换的数字信号，模-数（A/D）转换器是必不可少的。

本发明的目的是提供这样一种数-模转换器：它能产生电平数目不等于2^N的模拟信号。

本发明的另一目的是提供这样一种调制器：它能产生具有环形分布信号点的正交调幅信号。

本发明的再一个目的是提供一种与上述数-模转换器一起使用的模-数转换器。

本发明还有一个目的是提供一个能与上述类型的调制器进行通讯的解调器。

本发明申请专利的数-模转换器的用途是：将N位数码的数字输入信号转换成模拟输出信号，其中N是一个不小于三的整数。此N位数码被分别地依次放置在从1到N位的位置上。模拟输出信号取得的是一组电平。按本发明的设计，它的转换器由能响应数字输入信号的处理部件和转换部件组成，前者至少将N个位位置中的两个位位置处理成公用位位置，以产生具有公用位位置并经过处理的数字信号;后者则将经过处理的数字信号转换成电平数目不等于2^N的模拟输出信号。

图1是按本发明第一实施方案设计的数-模转换器的方框图;

图2是按本发明第二实施方案设计的数-模转换器的方框图;

图3是按本发明第三实施方案设计的数-模转换器的方框图;

图4是按本发明第四实施方案设计的带有数-模转换器的调制器的方框图;

图5是用以描述信号点在相位平面内呈方形和环形分布的示意图;

图6是用以描述图4所示传输逻辑转换单元工作原理的示意图;

图7是与图4所示调制器一起使用的解调器的方框图。

参阅图1，按本发明第一实施方案设计的数-模转换器是用于将4位数码的数字输入信号IN转换成具有一组电平的模拟输出信号P1。数字输入信号IN的4位依次用放置在第一至第四位位置上的第一位数码D₁至第四位数码D₄表示。因此，数字输入信号IN可表示为

D₁·2³+D₂·2²+D₃·2¹+D₄·2⁰.

换句话说，4位数码的数字输入信号可以代表十六个电平（＝2⁴），这是众所周知的。

在所示转换器中，放置第二和第三位数码D₂和D₃的第二、三位两个位置被认为是公用位位置，而放置第一和第四位数码D₁和D₄的第一、四位两个位置分别认作最高和最低有效位位置。第三位D₃可用D₂′表示，用以说明第二和第三位之间的关系。这意味着，在这一数-模转换器中，4位数码的数字输入信号在转换器内部是作为三位数码的信号处理的。从这一意义上讲，大致可以这样考虑：数字输入信号IN被看成是一个识别数字信号，它象输入数字信号IN一样具有四位数码，并且由下式描述：