Aparato generador de formas de onda digitales y método para el mismo.

Un dispositivo inalámbrico de modo dual, que comprende:

una unidad (34) GSM para transmitir secuencias de valores de datos digitales;

un generador

(42) de coeficientes para generar valores de parámetro de salida para una forma de onda GSM, para recibir de forma secuencial los valores de datos digitales de las secuencias de valores de datos digitales y para contener los parámetros correspondientes a un modulador (48) del dispositivo inalámbrico de modo dual, disponiéndose el generador (42) de coeficientes para generar los valores de parámetro de salida multiplicando cada parámetro por uno o uno negativo, en base a los valores de datos digitales correspondientes de las secuencias de los valores de datos digitales de la unidad (34) GSM, y sumando los productos resultantes para generar los valores de parámetro de salida; y

un generador (44) de formas de onda para generar la forma de onda GSM usando los valores de parámetro de salida generados.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/013216.

Solicitante: Motorola Mobility LLC .

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 600 North US Highway 45 Libertyville, IL 60048 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SOLAR,JOHN, HIETALA,JOHN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Sistemas de portadora modulada > H04L27/20 (Circuitos de modulación; Circuitos en el emisor)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > H04L27/00 (Sistemas de portadora modulada)

PDF original: ES-2488440_T3.pdf

 

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Aparato generador de formas de onda digitales y método para el mismo.

Fragmento de la descripción:

Aparato generador de formas de onda digitales y método para el mismo Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a la generación de formas de onda, y más especialmente, a un método y aparato para generar formas de onda digitales en un dispositivo inalámbrico de modo dual.

Antecedentes de la invención

En la actualidad existen una serie de diferentes normas y tecnologías para el funcionamiento de los teléfonos móviles. Con el fin de funcionar correctamente, un teléfono inalámbrico debe estar dentro de los límites de un sistema telefónico inalámbrico que soporte la misma tecnología y que sea capaz de funcionar a la misma frecuencia que el teléfono inalámbrico. Como resultado, actualmente existen teléfonos inalámbricos de modo dual que están diseñados para su uso en más de un sistema telefónico inalámbrico. Por ejemplo, se conoce un teléfono inalámbrico que funciona tanto en un modo de servicio de telefonía móvil avanzada ("AMPS") como en un modo de sistema global para comunicaciones móviles ("GSM"). El objeto de tales combinaciones de modo dual es, en general, para que el usuario pueda trasladar un teléfono inalámbrico fuera de su área de servicio local y aumentar la probabilidad de que el teléfono inalámbrico continúe teniendo el servicio inalámbrico disponible.

La figura 1 es un diagrama esquemático de un flujo de transmisión de datos en un conocido dispositivo inalámbrico de modo dual que puede funcionar o en el modo AMPS o en el modo GSM. Como se ilustra en la figura 1, un dispositivo inalámbrico de modo dual, tal como un teléfono inalámbrico, incluye un circuito 2 de control y un circuito 22 de transmisión conectados a lo largo de un bus 24. Tanto las señales de datos analógicas como las digitales, que corresponden a voz y datos, son entradas de un micrófono 26 y una interfaz 28 de un dispositivo informático, por ejemplo, de una fuente 21 de datos localizada en el circuito 2 de control. Cuando el dispositivo inalámbrico de modo dual se hace funcionar en un modo AMPS, las señales analógicas del micrófono 26 se convierten en datos digitales mediante un convertidor 214 A/D localizado en la unidad 212 de AMPS, y se suman a la entrada de datos digitales a la fuente 21 de datos por la interfaz 28 del dispositivo informático usando un sumador 216. Las señales sumadas resultantes emitidas como salidas por el sumador 216 se reciben por un registro 218 de entradas localizado dentro de un procesador 22 de señal digital del circuito 2 de control.

Por otro lado, cuando el teléfono Inalámbrico se hace funcionar en el modo GSM, las señales analógicas emitidas como salida por la fuente 21 de datos después de haberse recibido desde el micrófono 26 se convierten en señales de datos digitales por un convertidor 224 A/D localizado en una unidad 222 GSM, y tanto las señales de datos digitales Introducidas por la fuente 21 de datos desde la Interfaz 28 del dispositivo Informático como las señales de datos digitales emitidas como salida desde el convertidor 224 A/D se envían a un ¡ntercalador 226 de la unidad 222 de GSM. El intercalador 226 Intercala las señales de datos digitales de acuerdo con el protocolo GSM, y emite como salida las señales de datos Intercaladas en el registro 218 de entradas del procesador 22 de señal digital.

En función de si el dispositivo se está haciendo funcionar en el modo AMPS o el GSM, las señales de datos digitales se transfieren desde el registro 218 de entradas a un microprocesador 228 del procesador 22 de señal digital para empaquetarse y almacenarse temporalmente para formar los datos procesados que a continuación se emiten como salida desde el procesador 22 de señal digital a un registro 23 de salidas del circuito 2 de control. Los datos procesados se mantienen en el registro 23 de salidas hasta que se requiere una nueva parte de los datos por el circuito 22 de transmisión, momento en el que los datos procesados se transfieren desde el registro 23 de salidas del circuito 2 de control al bus 24 que conecta el circuito 2 de control al circuito 22 de transmisión. Los datos procesados se transfieren a lo largo del bus 24 a un registro 232 de entradas del circuito 22 de transmisión y se transfieren desde el registro 232 de entradas a un interpolador 234. El Interpolador 234 Interpola los datos procesados y emite como salida los datos Interpolados resultantes a un modulador 236. El modulador 236 modula los datos Interpolados, y a continuación los datos modulados resultantes se emiten como salida por el circuito 22 de transmisión a través de una antena (no mostrada).

En la técnica anterior el teléfono inalámbrico de modo dual de la figura 1, cada vez que el circuito 22 de transmisión solicita un paquete de datos desde el circuito 2 de control, el paquete de datos solicitado debe generarse por el procesador 22 de señales y transportarse a lo largo del bus 24 desde el registro 23 de salidas del circuito 2 de control al registro 232 de entradas del circuito 22 de transmisión. Como resultado, cada vez que el circuito 22 de transmisión solicita un paquete de datos del circuito 2 de control, el procesamiento actual del procesador 22 de señales debe interrumpirse para permitir que el procesador 22 de señales genere el paquete de datos. Como la tasa de estas interrupciones aumenta, tiende a formarse un cuello de botella tanto entre el procesador 22 de señales y el registro 23 de salidas del circuito 2 de control como a lo largo del bus 24 entre el circuito 2 de control y el circuito 22 de transmisión, corrompiendo la fiabilidad de la transmisión de datos. Este cuello de botella resulta del ruido que se provoca a partir de las altas tasas de reloj en el bus 24, que desensibilizan el receptor que recibe la salida desde el circuito 22 de transmisión, y del alto consumo de corriente en MIPS (millones de

instrucciones por segundo) entre el procesador 22 de señal digital y el registro 23 de salidas, lo que disminuye la duración de la batería del dispositivo.

Uno de los métodos disponibles para reducir la tasa de interrupción del procesador 22 de señal digital provocada por las solicitudes de datos desde el circuito 22 de transmisión es generar para el procesador 22 de señal digital un gran conjunto de datos y crear una memoria intermedia en el registro 23 de salidas de la que el circuito 22 de transmisión extrae datos en tiempo real. Como resultado, las interrupciones del procesador 22 de señal digital se reducen, produciéndose solo cuando la memoria intermedia requiere datos adicionales. Este método de memoria Intermedia reduce la tasa de interrupción del procesador 22 de señal digital, lo que permite un funcionamiento más eficiente de manera que se requieren menos MIPS por el procesador 22 de señal digital, reduciendo el consumo de corriente de la batería y aumentando la duración de la batería. Sin embargo, no todos los circuitos integrados soportados incluyen la capacidad de memoria intermedia necesaria montada en el circuito 2 de control.

Además, la señal del interpolador 234 podría pre-distorsionarse usando componentes analógicos en el estado actual de la técnica, con el fin de reducir los efectos de la distorsión provocada por las limitaciones del ancho de banda en la unidad 236 de modulador. Para lograr la pre-distorsión analógica y para lograr la precisión y la limpieza de la señal modulada, puede necesitar añadirse amplificadores operacionales activos, conmutadores, e inductores y condensadores adicionales al circuito 22 de transmisión para obtener la precisión requerida. Estos circuitos de soporte aumentan el tamaño y el coste del circuito de transmisión de tal manera que como enfoque sería difícil y costoso usando la tecnología actual. Además, incluso si el soporte ha estado disponible en el circuito 22 de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo inalámbrico de modo dual, que comprende:

una unidad (34) GSM para transmitir secuencias de valores de datos digitales;

un generador (42) de coeficientes para generar valores de parámetro de salida para una forma de onda GSM, para recibir de forma secuencial los valores de datos digitales de las secuencias de valores de datos digitales y para contener los parámetros correspondientes a un modulador (48) del dispositivo inalámbrico de modo dual, disponiéndose el generador (42) de coeficientes para generar los valores de parámetro de salida multiplicando cada parámetro por uno o uno negativo, en base a los valores de datos digitales correspondientes de las secuencias de los valores de datos digitales de la unidad (34) GSM, y sumando los productos resultantes para generar los valores de parámetro de salida; y

un generador (44) de formas de onda para generar la forma de onda GSM usando los valores de parámetro de salida generados.

2. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 1, que comprende además el modulador (48) para modular la forma de onda GSM generada por el generador (44) de formas de onda, donde el generador (42) de coeficientes comprende además:

una pluralidad de secciones (132, 136, 14) de sumadores, teniendo cada una de las mismas una pluralidad de sumadores (142, 144, 146) y multiplicadores (148, 15, 152);

una pluralidad de secciones (154, 156, 158) de registro que contiene los parámetros correspondientes al modulador (48); y

una pluralidad de registros de datos de transmisión para recibir de forma secuencial los valores de datos digitales desde la unidad (34) GSM, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para generar los valores de parámetro de salida para la forma de onda GSM por multiplicación, usando los multiplicadores (148, 15, 152), de cada uno de los parámetros en la pluralidad de las secciones (154, 156, 158) de registro por uno o uno negativo, que responden a los valores de datos digitales en la pluralidad de los registros de datos de transmisión, y sumando los productos resultantes usando los sumadores (142, 144, 146) para formar los valores de parámetro de salida del generador de coeficientes correspondientes.

3. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 2, donde el generador (44) de formas de onda comprende además una pluralidad de registros (16, 162, 164) para recibir los valores de parámetro de salida desde el generador (42) de coeficientes, donde el generador (44) de formas de onda está dispuesto para almacenar un valor fijo en un primer registro (16) de la pluralidad de registros, y para generar una nueva salida a partir de un valor de un último registro de la pluralidad de registros sumando un valor actual del último registro y uno de los valores de parámetro de salida del generador de coeficientes, y para generar una nueva salida de un valor de los registros restantes de la pluralidad de registros sumando un valor actual de cada uno de los registros restantes de la pluralidad de registros a un valor anterior de uno precedente correspondiente de la pluralidad de registros.

4. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 2, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para recibir un nuevo valor de datos digitales desde la unidad (34) GSM para introducirlo en el primero de la pluralidad de los registros de datos de transmisión, en respuesta a los valores de parámetro de salida generados que se introducen en el generador (44) de formas de onda, y el generador (42) de coeficientes está dispuesto además para desplazar de forma secuencial los valores de datos digitales en la pluralidad de los registros de datos de transmisión.

5. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 1, que comprende además el modulador (48) para modular la forma de onda GSM generada por el generador (44) de formas de onda, donde el generador (42) de coeficientes comprende además:

una primera sección (132) de sumadores, que tiene unos primeros registros de datos de transmisión, para calcular un primer valor, una segunda sección (136) de sumadores, que tiene unos segundos registros de datos de transmisión, para calcular un segundo valor, y una tercera sección (14) de sumadores, que tiene unos terceros registros de datos de transmisión, disponiéndose los registros de datos de transmisión para recibir de forma secuencial los valores de datos digitales de la unidad (34) GSM;

una primera sección (154) de registro que contiene unos primeros valores derivados predeterminados, una segunda sección (156) de registro que contiene unos segundos valores derivados predeterminados, y una tercera sección (158) de registro que contiene unos terceros valores derivados predeterminados, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para calcular: el primer valor multiplicando cada uno de los primeros valores derivados por uno o uno negativo en respuesta a los valores de datos digitales en los primeros registros de datos de transmisión; el segundo valor multiplicando cada uno de los segundos valores derivados por uno o uno negativo en respuesta a los valores de datos digitales en los segundos registros de datos de transmisión; y el tercer valor multiplicando cada uno de los terceros valores derivados por uno o uno negativo en respuesta a los valores de datos digitales en los terceros registros de datos de transmisión.

6. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 5, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para multiplicar los primeros valores derivados, los segundos valores derivados y los terceros valores derivados por uno en respuesta a los valores de datos digitales que son iguales a cero, y por uno negativo en respuesta a los valores de datos digitales que son ¡guales a uno.

7. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 5, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para desplazar de forma secuenclal los valores de datos digitales en los registros de datos de transmisión, en respuesta a los valores calculados que se Introducen en el generador (44) de formas de onda, y para recibir un nuevo valor digital desde la unidad (34) GSM para Introducir en un primer registro de transmisión de datos de cada uno de los primeros registros de datos de transmisión, los segundos registros de datos de transmisión, y los terceros registros de datos de transmisión.

8. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 5, donde el generador (44) de formas de onda comprende además:

un primer registro (16) para recibir un valor fijo, un segundo registro (162) para recibir el primer valor, y un tercer registro (164) para recibir el segundo valor, donde el generador (44) de formas de onda está dispuesto para calcular: un nuevo valor del primer registro (16) sumando un valor actual del primer registro a una salida de un valor anterior por el segundo registro; un nuevo valor del segundo registro sumando un valor actual del segundo registro a una salida de un valor anterior por el tercer registro; y un nuevo valor del tercer registro sumando un valor actual del tercer registro al tercer valor.

9. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 3 o 8, donde el valor fijo es igual a 35555H.

1. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 2 o 9, comprendiendo además el modulador (48) un oscilador (56) controlado por tensión, un detector (58) de fase y un filtro (64) de paso bajo, donde el modulador es un modulador de modulación de frecuencia de amplitud constante con coherencia de fase en el que la modulación de frecuencia se realiza usando un bucle de bloqueo de fase, y donde un elemento de modulación del bucle de bloqueo de fase es una división por un divisor N (6) en una trayectoria de realimentación desde el oscilador (56) controlado por tensión al detector (58) de fase, y el filtro (64) de paso bajo se coloca en una salida del detector (58) de fase para filtrar el ruido de alta frecuencia contenido en la corriente de salida del detector de fase.

11. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 1, donde el generador (42) de coeficientes comprende:

una primera sección (132) de sumadores, que tiene unos primeros registros de datos de transmisión correspondientes, para generar un primer valor, una segunda sección (136) de sumadores, que tiene unos segundos registros de datos de transmisión correspondientes, para generar un segundo valor, y una tercera sección (14) de sumadores correspondientes, que tiene unos terceros registros de datos de transmisión correspondientes, para calcular un tercer valor, disponiéndose los registros de datos de transmisión para recibir de forma secuencial los valores de datos digitales desde la unidad (34) GSM;

una primera sección (154) de registro que contiene unos primeros valores derivados predeterminados, una segunda sección (156) de registro que contiene unos segundos valores derivados predeterminados, y una tercera sección (158) de registro que contiene unos terceros valores derivados predeterminados, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para generar el primer valor, el segundo valor y el tercer valor multiplicando cada uno de los primeros valores derivados, los segundos valores derivados, y los terceros valores derivados, respectivamente, por uno en respuesta a los valores digitales correspondientes que son ¡guales a cero, y por uno negativo en respuesta a los valores digitales correspondientes que son iguales a uno y sumando los productos resultantes correspondientes a cada una de las secciones de sumadores primera, segunda y tercera; y

el generador (44) de formas de onda que está dispuesto para generar la forma de onda GSM en base al primer valor, al segundo valor y al tercer valor generados.

12. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 11, donde el generador (42) de coeficientes está dispuesto para desplazar de forma secuencial los valores de datos digitales en los registros de datos de transmisión, en respuesta a los valores calculados que se introducen en el generador (44) de formas de onda, y para recibir un nuevo valor digital desde la unidad (34) GSM para introducir en los primeros registros de datos de transmisión, los segundos registros de datos de transmisión, y los terceros registros de datos de transmisión.

13. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 12, donde el generador (44) de formas de onda comprende además:

un primer registro (16) para recibir un valor fijo, un segundo registro (162) para recibir el primer valor, y un tercer registro (164) para recibir el segundo valor, donde el generador (44) de formas de onda está dispuesto para calcular: un nuevo valor del primer registro sumando un valor actual del primer registro a una salida de un valor anterior por el segundo registro; un nuevo valor del segundo registro sumando un valor actual del segundo

registro a una salida de un valor anterior por el tercer registro; y un nuevo valor del tercer registro sumando un valor actual del tercer registro al tercer valor.

14. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 13, donde el valor fijo es igual a 35555H.

15. El dispositivo Inalámbrico de modo dual de la reivindicación 14, comprendiendo además el modulador un oscilador (56) controlado por tensión, un detector (58) de fase y un filtro (64) de paso bajo, donde el modulador es un modulador de modulación de frecuencia de amplitud constante con coherencia de fase en el que la modulación de frecuencia se realiza usando un bucle de bloqueo de fase, y donde un elemento de modulación del bucle de bloqueo de fase es una división por un divisor N (6) en una trayectoria de realimentación desde el oscilador (56) controlado por tensión al detector (58) de fase, y el filtro (64) de paso bajo se coloca en una salida del detector (58) de fase para filtrar el ruido de alta frecuencia contenido en la corriente de salida del detector de fase.

16. El dispositivo inalámbrico de modo dual de la reivindicación 15, donde los primeros valores derivados, los segundos valores derivados y los terceros valores derivados predeterminados tienen en cuenta los requisitos de predistorsión del bucle de bloqueo de fase del modulador.

17. Un método para generar una forma de onda en un dispositivo inalámbrico de modo dual, que comprende las etapas de:

insertar (32, 34, 46) los valores de datos digitales en los registros de datos de transmisión correspondientes a cada una de una pluralidad de secciones (132, 136, 14) de sumadores;

multiplicar (38, 31, 312, 314) los parámetros correspondientes a un modulador (48) en cada registro de una pluralidad de secciones (154, 156, 158) de registro por uno o uno negativo en respuesta a los valores de datos digitales insertados en los registros de datos de transmisión correspondientes;

sumar (318) los productos resultantes de la etapa de multiplicación correspondientes a cada una de la pluralidad de secciones (132, 136, 14) de sumadores; y

emitir como salida (32) los primeros valores de salida, correspondientes a cada uno de los productos sumados, a un generador (44) de formas de onda GSM.

18. El método de la reivindicación 17, que comprende además las etapas de: determinar (322) si la transmisión está en el inicio de una ráfaga de tramas;

cargar (324) un valor fijo en un primer registro (16) del generador (44) de formas de onda en respuesta a una transmisión que está en el Inicio de una ráfaga de tramas;

introducir (326) los primeros valores de salida en los registros correspondientes del generador (44) de formas de

onda;

generar (328) los nuevos valores de salida sumando un valor actual del último de los registros y el predeterminado de los primeros valores de salida, y sumar un valor actual de cada uno de los registros restantes a un valor anterior de uno precedente correspondiente de los registros;

emitir como salida (33) el nuevo valor de salida generado por el primer registro a un modulador (48) y determinar (332) si ha finalizado un periodo de reloj predeterminado; y

volver a la etapa de determinar (322) si la transmisión está en el inicio de una ráfaga de trama en respuesta a que haya finalizado el periodo de reloj predeterminado, y volver a la etapa de generación en respuesta a que no haya finalizado el período de reloj predeterminado.