Procedimiento y aparato para un transmisor de modulación múltiple.

Un aparato transmisor (118) de modulación dual caracterizado por:

una primera trayectoria de señal que incluye medios de modulación (120) de portadora polar de señales que llegan a una entrada de datos;

una segunda trayectoria de señal que incluye medios de modulación (122) de portadora en cuadratura de señales que llegan a una entrada de datos;

una tercera trayectoria de señal acoplada a una antena (142) y que incluye medios de conmutación para acoplar la tercera trayectoria de señal a la primera trayectoria de señal bajo una primera condición y, alternativamente, acoplado la tercera trayectoria de señal a la segunda trayectoria de señal bajo una segunda condición.

Procedimiento y aparato para un transmisor de modulación múltiple Antecedentes Campo La presente invención versa en general acerca de transmisores de señales y, más en particular, acerca de un transmisor que emplea múltiples esquemas de modulación de la portadora (tales como modulación polar y modulación en cuadratura) bajo diferentes condiciones operativas, ambientales y de otra naturaleza.

Antecedentes La potencia de salida de los transceptores móviles inalámbricos de acceso múltiple por división de código (CDMA) debe estar estrechamente controlada en un intervalo dinámico significativo. Óptimamente, la potencia de transmisión debería aumentar y disminuir en armonía con la potencia de las señales recibidas. Concretamente, cuando las señales recibidas son más débiles, ello podría deberse a que se origen de estaciones que están alejadas y a que estén degradadas por una interferencia de señales. En cualquiera de los dos casos, esto indica la necesidad de usar niveles mayores de potencia de transmisión. Factores tales como el efecto pantalla, el desvanecimiento y la simple pérdida de transmisión demandan un amplio intervalo dinámico para una estación móvil bajo control de potencia.

Hay muchas maneras de modular la información de un transmisor en una portadora. La modulación en cuadratura es un procedimiento popular. Sin embargo, la modulación en cuadratura tiende a ser ruidosa a niveles elevados de potencia de salida, lo que requiere un filtrado sustancial para limitar la corrupción de las señales. No obstante, con su económico consumo de potencia, la modulación en cuadratura está bien adaptada a los regímenes de baja potencia de salida. La modulación polar es una alternativa a la modulación en cuadratura en la que la amplitud y la fase de la portadora son moduladas directamente. La modulación polar está mejor adaptada a niveles elevados de potencia que la modulación en cuadratura, pero tiene un rendimiento deficiente a baja potencia.

Entonces, las modulaciones en cuadratura y polar tienen beneficios demostrados bajo diferentes circunstancias. Los transceptores móviles inalámbricos convencionales están diseñados para utilizar el esquema de modulación que presente el mayor número de beneficios y los menores inconvenientes bajo las condiciones operativas deseadas. De hecho, este tipo convencional de transceptor goza de una utilidad significativa y de un uso comercial hoy generalizado.

No obstante, los ingenieros de QUALCOMM INC. están continuamente procurando mejorar el rendimiento y la eficiencia de tales estaciones móviles. En particular, los ingenieros de QUALCOMM han reconocido que los esquemas de modulación tanto polar como en cuadratura tienen diferentes desventajas, de modo que ni la modulación en cuadratura ni la polar son óptimas para todas las condiciones dinámicas. Sin embargo, tal como se ha expuesto en lo que antecede se usan necesariamente transceptores móviles inalámbricos en un intervalo significativo de niveles de potencia de transmisión y estos niveles de potencia de transmisión pueden cambiar muchas veces durante una sola llamada. Por lo tanto, los transceptores móviles inalámbricos conocidos no son completamente adecuados en este respecto.

Resumen A grandes rasgos, un aspecto de la presente invención es un transmisor móvil inalámbrico de modulación dual. El transmisor incluye trayectorias de señal primera, segunda y tercera. La primera trayectoria de señal incluye un modulador de portadora polar acoplado a una entrada de datos. La segunda trayectoria de señal incluye un modulador de portadora en cuadratura acoplado a la entrada de datos. La tercera trayectoria de señal está acoplada a una antena e incluye un conmutador configurado para acoplar la tercera trayectoria de señal a la primera trayectoria de señal bajo una primera condición y, si no, para acoplar la tercera trayectoria de señal a la segunda trayectoria de señal bajo una segunda condición. Así, el transmisor se beneficia por partida doble, utilizando una modulación en cuadratura o polar dependiendo de circunstancias ambientales, operativas o de otra naturaleza.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es un transmisor inalámbrico ejemplar de modulación dual.

La FIG. 2 es una máquina ejemplar de procesamiento de datos digitales.

La FIG. 3 es un medio ejemplar portador de señales.

La FIG. 4 es un gráfico de los modos de modulación de portadora en cuadratura en contraposición a la polar dependiendo de la potencia de transmisión.

La FIG. 5 es un gráfico de la potencia de transmisión en función del consumo de corriente y que también muestra los modos de modulación de portadora en cuadratura y polar.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo que muestra una secuencia operativa ejemplar para un transmisor móvil inalámbrico de modulación dual.

Descripción detallada La naturaleza, los objetivos y las ventajas de la invención se harán más evidentes para los expertos en la técnica después de considerar la siguiente descripción detallada en conexión con los dibujos adjuntos.

Estructura: Componentes de soporte físico e interconexión Introducción Un aspecto de esta revelación se ocupa de un transmisor de comunicaciones que puede estar implementado por diversos componentes de soporte físico e interconexiones, estando descrito un ejemplo por los diversos componentes de transmisión del transceptor 100 de la FIGURA 1. El transceptor 100 incluye diversos subcomponentes de procesamiento de señales y/o de datos, cada uno de los cuales puede ser implementado por uno o más dispositivos de soporte físico, dispositivos de soporte lógico, una porción de uno o más dispositivos de soporte físico o de soporte lógico o una combinación de lo precedente. La composición de estos subcomponentes se describe con mayor detalle en lo que sigue, con referencia a un aparato ejemplar de procesamiento de datos digitales, un circuito lógico y un medio portador de señales.

Una unidad central 106 de proceso (CPU) está acoplada a una fuente 102 de entrada por medio de un convertidor analógico-digital (ADC) 103 y también está acoplada a una salida 104 de usuario por medio de un convertidor digitalanalógico (DAC) 105. La CPU 106 está acoplada, por medio de un DAC 114 diferente, a un modulador 118 de transmisión. Además, la CPU 106 está acoplada, por medio de un ADC 116 diferente, a un desmodulador 144 de recepción. El modulador 118 y el desmodulador 144 están acoplados selectivamente a una antena 142 por medio de un duplexor 140.

CPU

Tal como se ha mencionado en lo que antecede, la CPU 106 está acoplada a la fuente 102 de entrada (por medio del ADC 103) y a la salida 104 de usuario (por medio del DAC 105) . La fuente 102 de entrada puede incluir componentes tales como un micrófono, una conexión inalámbrica a Internet, un módem u otra fuente de datos de cliente, abonado o de usuario de otra naturaleza para ser codificados, modulados en una portadora y transmitidos a una estación remota de comunicaciones. La salida 104 de usuario comprende un dispositivo para presentar información a un usuario humano, y en el ejemplo ilustrado comprende un altavoz, aunque otras realizaciones pueden utilizar componentes tales como un medio de visualización, un módem y/u otra interfaz de usuario.

El ADC 103 convierte señales analógicas procedentes de la fuente 102 de entrada en señales digitales, que son proporcionadas a la CPU 106. En cambio, el DAC 105 convierte señales digitales procedente de la CPU 106 en señales analógicos para la salida 104 de usuario. El ADC 103 y el DAC 105 pueden ser implementados mediante tipos conocidos de circuitos. Además, en un ejemplo, la CPU 106 puede estar implementada por varias CPU, como las utilizadas en teléfonos inalámbricos disponibles comercialmente. Más en particular, la CPU 106 puede comprender una combinación de microprocesador, procesador de señales digitales y diversos componentes lógicos hechos a medida. La CPU 106 incluye un codificador 108, un decodificador 110 y un controlador 112.

El codificador 108 aplica un esquema de codificación digital para introducir señales procedentes de la fuente 102 de entrada. En el ejemplo ilustrado, las señales de entrada comprenden señales de voz, en las que el transceptor 100 implementa un dispositivo de comunicaciones móviles inalámbricas. En una realización, el codificador 108 utiliza una sola técnica de codificación, tal como el acceso múltiple por división de código (CDMA) , el acceso múltiple... [Seguir leyendo]

1. Un aparato transmisor (118) de modulación dual caracterizado por:

una primera trayectoria de señal que incluye medios de modulación (120) de portadora polar de señales que llegan a una entrada de datos;

una segunda trayectoria de señal que incluye medios de modulación (122) de portadora en cuadratura de señales que llegan a una entrada de datos;

una tercera trayectoria de señal acoplada a una antena (142) y que incluye medios de conmutación para acoplar la tercera trayectoria de señal a la primera trayectoria de señal bajo una primera condición y, alternativamente, acoplado la tercera trayectoria de señal a la segunda trayectoria de señal bajo una segunda condición.

2. El aparato de la reivindicación 1 que, además, comprende un controlador (112) acoplado al medio de conmutación, en el que el controlador (112) está configurado para regular el medio (128) de conmutación para acoplar la tercera trayectoria de señal a la primera trayectoria de señal bajo la primera condición y para regular el medio (128) de conmutación para acoplar la tercera trayectoria de señal a la segunda trayectoria de señal bajo la segunda condición.

3. El aparato de la reivindicación 2 en el que el medio (128) de conmutación está configurado de tal manera que la primera condición comprende un nivel de potencia de transmisión que satisface criterios predeterminados y la segunda condición comprende un nivel de potencia de transmisión que no satisface los criterios predeterminados.

4. El aparato de la reivindicación 3 en el que el nivel de potencia de transmisión comprende uno de los siguientes:

el nivel medido de potencia de transmisión de una antena (142) ;

un nivel de potencia de transmisión seleccionado por un módulo selector de potencia de transmisión para su uso en la transmisión de señales por medio de la antena (142) .

5. El aparato de la reivindicación 3, comprendiendo los criterios predeterminados un nivel de potencia de 25 transmisión que supera un umbral prescrito.

6. El aparato de la reivindicación 3, comprendiendo los criterios predeterminados un nivel de potencia de transmisión que supera un primer umbral prescrito, siendo además satisfechos los criterios predeterminados porque el nivel de potencia de transmisión disminuye desde niveles mayores que el primer umbral hasta niveles menores que el primer umbral pero que superan aún un segundo umbral prescrito.

7. El aparato de la reivindicación 1 en el que el medio (128) de conmutación está configurado de tal manera que la primera condición comprende que la antena reciba señales designadas que tienen una intensidad de señal que satisface unos criterios predeterminados y que la segunda condición comprende que las señales designadas tengan una intensidad de señal que no satisface los criterios predeterminados.

8. El aparato de la reivindicación 7, comprendiendo los criterios predeterminados que una intensidad de señal sea menor que un primer umbral prescrito, siendo además satisfechos los criterios predeterminados porque la intensidad de la señal aumenta desde niveles menores que el primer umbral hasta niveles mayores que el primer umbral pero que no superan aún un segundo umbral prescrito.

9. El aparato de la reivindicación 1 en el que la entrada de datos comprende una salida de una cuarta trayectoria de señal que incluye un codificador (108) de señales digitales y el medio (128) de conmutación está

configurado de tal manera que las condiciones primera y segunda comprenden diferentes esquemas de codificación que son usadas por el codificador (108) .

10. El aparato de la reivindicación 1 en el que:

la entrada de datos comprende una salida de una cuarta trayectoria de señal que incluye un codificador (108) de señales digitales;

45 el medio (128) de conmutación está configurado de tal manera que la primera condición comprende uno cualquiera de los casos siguientes: el codificador (108) usa un esquema de modulación de frecuencia, FM, o el codificador (108) utiliza un esquema de codificación de acceso múltiple por división de código, CDMA y un nivel de potencia de transmisión que satisface unos criterios predeterminados;

el medio (128) de conmutación está configurado de tal manera que la segunda condición comprende que el codificador (108) utilice el esquema de codificación CDMA y un nivel de potencia de transmisión que no satisfaga los criterios predeterminados.

11. Un procedimiento para operar un transmisor para llevar a cabo una modulación de modo dual de una portadora 5 con una señal (118) de datos caracterizado por las operaciones de:

si se satisface una primera condición, modular la portadora con una señal de datos aplicando modulación polar (120) ;

alternativamente, si no se satisface la primera condición, modular la portadora con una señal de datos aplicación modulación (122) en cuadratura.

12. El procedimiento de la reivindicación 11 en el que la primera condición comprende un nivel de potencia de transmisión que satisface criterios predeterminados y la segunda condición comprende un nivel de potencia de transmisión que no satisface los criterios predeterminados.

13. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que el nivel de potencia de transmisión comprende uno de los siguientes:

el nivel medido de potencia de transmisión de una antena (142) ;

un nivel de potencia de transmisión seleccionado por un módulo selector de potencia de transmisión para su uso en la transmisión de señales por medio de la antena.

14. El procedimiento de la reivindicación 12, comprendiendo los criterios predeterminados un nivel de potencia de transmisión que supera un umbral prescrito.

15. El procedimiento de la reivindicación 12, comprendiendo los criterios predeterminados un nivel de potencia de transmisión que supera un primer umbral prescrito, siendo además satisfechos los criterios predeterminados porque el nivel de potencia de transmisión disminuye desde niveles mayores que el primer umbral hasta niveles menores que el primer umbral pero que superan aún un segundo umbral prescrito.

16. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que el transmisor y un receptor intercambian señales con una estación remota y la primera condición comprende que el receptor reciba señales designadas que tienen una intensidad de señal que satisface los criterios predeterminados y la segunda condición comprende que las señales designadas tengan una intensidad de señal que no satisface los criterios predeterminados.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, comprendiendo los criterios predeterminados que una intensidad de señal sea menor que un primer umbral prescrito, siendo además satisfecha la primera condición porque la intensidad de la señal aumenta desde niveles menores que el primer umbral hasta niveles que son mayores que el primer umbral pero que no superan aún un segundo umbral prescrito.

18. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que la primera condición comprende que la señal de datos tenga un primer tipo de codificación y la segunda condición comprende que la señal de datos tenga un segundo tipo de codificación.

19. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que:

la primera condición comprende uno cualquiera de los casos siguientes: que la señal de datos sea codificada con un esquema de modulación de frecuencia, FM, o que la señal de datos sea codificada con un esquema de codificación de acceso múltiple por división de código, CDMA y un nivel de potencia de transmisión que satisfaga unos criterios predeterminados;

la segunda condición comprende que el codificador utilice el esquema de codificación CDMA y un nivel de potencia de transmisión que no satisfaga los criterios predeterminados.