[发明专利]用于无线数字用户通信系统的用户单元

说明书

本发明在广义上涉及用户通信系统，特别是涉及一个改进的用户单元，用来和无线数字用户通信系统中的基地站进行无线通信。

典型的用户单元在由David    N.Critchlow等人于1986年8月7日提交的美国专利申请（申请号No.06/893，916）中有所描述。在无线数字用户通信系统中，和这种用户单元一起使用的基地站在授予Thomas    E.Fletcher，Wendeline    R.Avis，Gregory    T.Saffee和Kavle    J.Johnson等人的美国专利证书（专利号No.4，777，633）中有所描述。在专利申请No.06/893，916中所描述的用户单元包括：对数字声音输入信号解码，以提供数字输入符号的装置;对数字输入符号做FIR（有限脉冲响应）滤波的装置;从滤波后的输入符号中导出模拟中频输入信号的装置;把中频输入信号和RF（射频）载波结合起来，以便向基地站作无线电发射的装置;对从基地站接收到的输出信号进行解调，以提供数字输出符号的装置;以及从数字输出符号中综合出数字声音输出信号的装置。该用户单元包含一个基带处理芯片和一个调制解调处理芯片。两者都是TMS32020数字信号处理器。基带处理芯片执行：数字声音输入信号的解码，数字输出符号的综合，以及各种基带控制功能;而调制解调处理芯片执行数字输入符号的FIR滤波和从基地站接收到的输出信号的解调。一般地说，调制解调处理芯片作为系统的主机来工作。

本发明提供一种较为便宜的用户单元，本发明的用户单元包含：对数字声音输入信号进行解码，以提供数字输入符号的装置;对数字输入符号进行FIR滤波的装置;用滤波后的输入符号对数字中频信号进行调制，以提供调制中频输入信号的装置;对调制后的输信号进行处理，以便向基地站发射的装置;对从基地站接收的输出信号进行解调，以提供数字输出符号的装置;以及从数字输出符号中综合出数字声音输出信号的装置;其中，用户单元包含：一个对数字输入符号进行上述FIR滤波的FIR芯片;一个对上述数字中频信号进行数字综合，并且对上述数字中频信号进行上述调制的DIF（数字中频）芯片;以及一个对上述数字声音输入信号进行上述解码，对从基地站接收的上述输出信号进行上述解调，并且对数字输出符号进行上述综合的处理器芯片。

FIR芯片是利用前述的原有技术的用户单元的调制解调处理器中的软件，来实现FIR滤波功能的。由于在调制解调处理器中去掉了费时的发射FIR滤波功能，也由于利用了那个实现基带处理功能的同一个处理器来实现解调功能，结果只需要一个处理器芯片。

对数字中频信号进行数字综合的装置是一个直接数字综合器（DDS），它包含：和处理器芯片连接的装置，以累加由处理器芯片提供的相位数据，从而指明预先确定的中频;以及对累加后的相位数据进行处理以在预先确定的中频上来产生上述数字中频信号的装置。这样，本发明给用户单元增添了新的功能，这种功能在前述先有技术的用户单元中并不存在，现在直接数字综合使用户单元可以有极为灵活的调谐。在前述先有技术的用户单元中，调谐被限制在一组增量间隔为25KHz的有限个频道上。还有发射和接收之间的频率差被固定在5MHz。DIF芯片的DDS功能去掉了这些限制，因此，只要对用户单元的硬件做最小的修改或者不做修改，便可以支持其它类型的频道间隔或者TX/RX（发射/接收）偏置。

因此，DIF芯片提供了一个可以在许多不同的预先确定的中频中的任一频率下进行数字综合的，完全调制了的数字中频信号;并且在DIF芯片中还能够提供有精细分辨率的频率调节，使得可以对从基地站接收的输出信号进行频率跟踪。这两个特点使得用户单元中的无线电装置能够只含有一个固定频率的LO（本地振荡）参考，并且排除了对RF（射频）综合器的需要。这两个特点也使得用户单元中的主频参考能够固定，而让所有的调谐调节都给DIF芯片去执行。

直接数字综合器是稳定的，并且易于生产。相位噪音规范能够得到满足，而毋需昂贵而复杂的PLL（锁相环）射频综合器。DDS的特点提供了中频带范围内的频率灵活性，并且还提供了在其它频带下工作时的较容易的频率灵活性。

本发明的另一个特点是，FIR芯片包含有产生计时信号的装置，使得对处理器芯片的解码操作和数字声音输出信号的综合操作能够进行计时。