DE112018004103T5

DE112018004103T5 - Sender mit willkürlicher rauschformung mit empfangsband-kerben

Info

Publication number: DE112018004103T5
Application number: DE112018004103.4T
Authority: DE
Inventors: Kameran Azadet; Ramon Sanchez
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-07-09
Also published as: JP2020530235A; WO2019032331A1; CN111034059A; KR20200037792A; JP7328208B2; US10044367B1; KR102707778B1

Abstract

Techniken zum Erzeugen von Signalen mit willkürlicher Rauschformung werden diskutiert. Eine Beispielvorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, kann einen Rauschformer umfassen, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen eines Eingangssignals x; und Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal xzum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y, wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals yunterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals yunterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals yin jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der US-Anmeldung Nr. 15/671,888 , eingereicht am 8. August 2017, welche hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft drahtlose Technologie und spezifischer Techniken für willkürliche Rauschformung in einem Sender zur Anpassung an eine Spektralmaske, zum Beispiel eine, die eine oder mehrere Empfangsband-Kerben umfasst.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Sender in drahtlosen Kommunikationsgeräten (z. B. UEs (User Equipment - Benutzergeräte), BSs (Base Stations - Basisstationen)) erzeugen ein Sendesignal innerhalb eines Übertragungsbandes und können potentiell signifikantes Rauschen außerhalb des Übertragungsbandes erzeugen. Dieses Rauschen kann aus einem oder mehreren Gründen Zielrauschpegel übersteigen, wie z. B. das Übersteigen von Ziel-ACLR(s) (Adjacent Channel Leakage Ratio(s) - Nachbarkanalstörungsverhältnis(se)), das Übersteigen von Zielrauschen im/in Rx (Receive - Empfang) -Band/Bändern, das Übersteigen von Zielrauschen für bandexterne Emissionen usw. Zur Einhaltung dieser Zielrauschpegel kann Rauschformung eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass das Senderdesign eine Spektralmaske, in die diese Ziele aufgenommen sind, einhält oder übertrifft.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispielbenutzergerät (UE - User Equipment) veranschaulicht, das in Verbindung mit verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten einsetzbar ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das Beispielkomponenten eines Basisstation (BS - Base Station) -Gerätes (z. B. eNB, gNB usw.) veranschaulicht, das in Verbindung mit verschiedenen hierin diskutierten Aspekten eingesetzt werden kann.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines willkürlichen Rauschformspektrums veranschaulicht, das durch hierin diskutierte Rauschformungstechniken erfüllt werden kann.
4 ist ein Paar von Diagrammen, die einen Vergleich zwischen (idealisierten) herkömmlichen Rauschformungstechniken basierend auf Grundrauschen mit flachem Quantisierungsrauschen und Quantisierungsrauschen aus hierin diskutierten Rauschformungstechniken veranschaulichen.
5 ist eine Beispielgrafik, die das Ergebnis der Anwendung von Rauschformung gemäß hierin diskutierten Aspekten auf ein Drei-Träger-Signal zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm eines ersten Beispielrauschformers, der zum Formen von Rauschen zur Einhaltung einer willkürlichen Spektralmaske eingesetzt werden kann, gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten.
7 veranschaulicht ein Paar von Blockdiagrammen, die einen ersten Beispiel-Zweistufen-Rauschformer und einen zweiten Beispiel-Zweistufen-Rauschformer zeigen, von welchen jeder als ein Rauschformungsfilter in einem Kommunikationsgerät eines drahtlosen Kommunikationssystems (z. B. ein UE oder eine BS) eingesetzt werden kann, gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten.
8 veranschaulicht ein Paar von Beispielgrafiken, die das Ergebnis der Anwendung von Techniken zur DAC-Nichtlinearitätskompensation gemäß hierin diskutierten Aspekten darstellen.
9 veranschaulicht drei Blockdiagramme, die verschiedene Implementierungen eines Pyramiden-Encoders zeigen, der als ein Rauschformer gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten eingesetzt werden kann.
10 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Beispielsverfahrens der Erzeugung eines rauschgeformten Signals gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Referenzziffern verwendet werden, um sich durchweg auf gleiche Elemente zu beziehen, und wobei die veranschaulichten Strukturen und Geräte nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind. Wie hierin verwendet, sollen sich die Begriffe „Komponente“, „System“, „Schnittstelle“ und dergleichen auf eine computerbezogene Einheit, Hardware, Software (z. B. bei der Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Zum Beispiel kann eine Komponente ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor, ein Controller oder ein anderes Verarbeitungsgerät), ein Prozess, der auf einem Prozessor läuft, ein Controller, ein Objekt, ein ausführbares Programm, ein Programm, ein Speichergerät, ein Computer, ein Tablet und/oder ein Benutzergerät (z. B. ein Mobiltelefon usw.) mit einem Verarbeitungsgerät sein. Zur Erläuterung können auch eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können innerhalb eines Prozesses enthalten sein und eine Komponente kann sich auf einem Computer befinden und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Hierin kann ein Satz von Elementen oder ein Satz von anderen Komponenten beschrieben sein, wobei der Begriff „Satz“ als „ein/e oder mehrere“ interpretiert werden kann.
Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien, auf welchen verschiedene Datenstrukturen gespeichert sind, aus ausgeführt werden, wie zum Beispiel mit einem Modul. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse, wie z. B. in Übereinstimmung mit einem Signal, das ein oder mehrere Datenpakete aufweist, kommunizieren (z. B. Daten von einer Komponente, die über das Signal mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, verteilten System und/oder über ein Netzwerk hinweg, wie z. B. das Internet, ein lokales Netz (LAN), ein Weitverkehrsnetz (WAN) oder ein ähnliches Netzwerk, mit anderen Systemen interagiert).
Als ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezifischer Funktionalität sein, die durch mechanische Teile, die durch elektrische oder elektronische Schaltungen betrieben werden, bereitgestellt wird, bei welcher die elektrischen oder elektronischen Schaltungen durch eine Software-Anwendung oder eine Firmware-Anwendung, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird, betrieben werden können. Der eine oder die mehreren Prozessoren können sich innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung befinden und können mindestens einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführen. Als noch ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung sein, die spezifische Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren darin beinhalten, um Software und/oder Firmware auszuführen, die, zumindest teilweise, die Funktionalität der elektronischen Komponenten überträgt.
Die Verwendung des Wortes beispielhaft soll Konzepte auf konkrete Art und Weise vorstellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff „oder“ vielmehr ein inklusives „oder“ als ein exklusives „oder“ bedeuten. D. h., wenn nicht anders spezifiziert oder aus dem Kontext ersichtlich, soll „X verwendet A oder B“ jegliche der natürlichen inklusiven Permutationen bedeuten. D. h., wenn X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, ist „X verwendet A oder B“ in jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Außerdem sollen die Artikel „ein“ und „eine“, wie in dieser Anmeldung und den angefügten Ansprüchen verwendet, im Allgemeinen derart ausgelegt werden, dass sie „ein/e oder mehrere“ bedeuten, wenn nicht anderweitig spezifiziert wird oder aus dem Kontext ersichtlich ist, dass sie auf eine Einzahlform gerichtet sind. Darüber hinaus sollen, in dem Maße, wie die Begriffe „enthaltend“, „enthält“, „aufweisend“, „weist auf“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, derartige Begriffe auf eine Art und Weise ähnlich dem Begriff „umfassend“ inklusiv sein.
Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff „Schaltungen“ auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - Application Specific Integrated Circuit), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und/oder einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Hardware-Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen, beziehen, ein Teil davon sein oder diese beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Schaltungen in ein oder mehrere Software- oder Firmware-Module implementiert sein oder mit den Schaltungen assoziierte Funktionen können durch ein oder mehrere Software- oder Firmware-Module implementiert werden. In einigen Ausführungsformen können Schaltungen Logik beinhalten, die zumindest teilweise in Hardware funktionsfähig ist.
Hierin beschriebene Ausführungsformen können unter Verwendung jeglicher geeignet konfigurierten Hardware und/oder Software in ein System implementiert werden. 1 veranschaulicht, für eine Ausführungsform, Beispielkomponenten eines Benutzergerätes (UE - User Equipment) 100. In einigen Ausführungsformen kann das UE 100 Anwendungsschaltungen 102, Basisbandschaltungen 104, Hochfrequenz (HF) - Schaltungen 106, Front-End-Modul (FEM) -Schaltungen 108 und eine oder mehrere Antennen 110 beinhalten, die zumindest wie gezeigt aneinandergekoppelt sind.
Die Anwendungsschaltungen 102 können einen oder mehrere Anwendungsprozessoren beinhalten. Zum Beispiel können die Anwendungsschaltungen 102 Schaltungen wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, einen oder mehrere Einzelkern- oder Mehrkern-Prozessoren beinhalten. Der/Die Prozessor(en) kann/können jegliche Kombination von Universalprozessoren und dedizierten Prozessoren (z. B. Grafikprozessoren, Anwendungsprozessoren usw.) beinhalten. Die Prozessoren können mit Arbeitsspeicher/Speicher gekoppelt sein und/oder können Arbeitsspeicher/Speicher beinhalten und können zum Ausführen von Anweisungen, die in dem Arbeitsspeicher/Speicher gespeichert sind, konfiguriert sein, um zu ermöglichen, dass verschiedene Anwendungen und/oder Betriebssysteme auf dem System laufen.
Die Basisbandschaltungen 104 können Schaltungen wie z. B., jedoch nicht darauf beschränkt, einen oder mehrere Einzelkern- oder Mehrkern-Prozessoren beinhalten. Die Basisbandschaltungen 104 können einen oder mehrere Basisbandprozessoren und/oder Steuerlogik zum Verarbeiten von Basisbandsignalen, die von einem Empfangssignalpfad der HF-Schaltungen 106 empfangen werden, und zum Erzeugen von Basisbandsignalen für einen Sendesignalpfad der HF-Schaltungen 106 beinhalten. Die Basisband-Verarbeitungsschaltungen 104 können eine Schnittstelle mit den Anwendungsschaltungen 102 zum Erzeugen und Verarbeiten der Basisbandsignale und zum Steuern von Operationen der HF-Schaltungen 106 bilden. Zum Beispiel können die Basisbandschaltungen 104 in einigen Ausführungsformen einen Basisbandprozessor der zweiten Generation (2G) 104a, einen Basisbandprozessor der dritten Generation (3G) 104b, einen Basisbandprozessor der vierten Generation (4G) 104c und/oder (einen) andere(n) Basisbandprozessor(en) 104d für andere existierende Generationen, in Entwicklung befindliche oder in der Zukunft zu entwickelnde Generationen (z. B. der fünften Generation (5G), 6G usw.) beinhalten. Die Basisbandschaltungen 104 (z. B. einer oder mehrere der Basisbandprozessoren 104a-d) können verschiedene Funksteuerfunktionen handhaben, welche die Kommunikation mit einem oder mehreren Funknetzen über die HF-Schaltungen 106 ermöglichen. Zu den Funksteuerfunktionen können, jedoch nicht darauf beschränkt, Signalmodulation/- demodulation, Codierung/Decodierung, Funkfrequenzverschiebung usw. zählen. In einigen Ausführungsformen können Modulations-/Demodulationsschaltungen der Basisbandschaltungen 104 Fast-Fourier-Transformation (FFT), Vorcodierung und/oder Konstellationsabbildungs-/-rückabbildungs-Funktionalität beinhalten. In einigen Ausführungsformen können Codierungs-/Decodierungsschaltungen der Basisbandschaltungen 104 Faltung, Endabschneidungsfaltung, Turbo, Viterbi und/oder LDPC (Low Density Parity Check) -Encoder/Decoder-Funktionalität beinhalten. Ausführungsformen der Modulations-/Demodulations- und Encoder/Decoder-Funktionalität sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können in anderen Ausführungsformen auch andere geeignete Funktionalität beinhalten.
In einigen Ausführungsformen können die Basisbandschaltungen 104 Elemente eines Protokollstapels beinhalten, wie zum Beispiel Elemente eines EUTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) -Protokolls, einschließlich zum Beispiel PHY (physische), MAC (Media Access Control - Medienzugriffsteuerung), RLC (Radio Link Control - Funkverbindungssteuerung), PDCP (Packet Data Convergence Protocol - Paketdatenkonvergenzprotokoll) und/oder RRC (Radio Resource Control-Funkressourcensteuerung) -Elemente. Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU - Central Processing Unit) 104e der Basisbandschaltungen 104 kann zum Ausführen von Elementen des Protokollstapels für die Signalisierung der PHY-, MAC-, RLC-, PDCP- und/oder RRC-Schichten konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen können die Basisbandschaltungen einen oder mehrere Audio-Digitalsignalprozessor(en) (DSP - Digital Signal Processor) 104f beinhalten. Der/Die Audio-DSP(s) 104f kann/können Elemente zur Komprimierung/Dekomprimierung und Echounterdrückung beinhalten und kann/können in anderen Ausführungsformen auch andere geeignete Verarbeitungselemente beinhalten. Komponenten der Basisbandschaltungen können in einigen Ausführungsformen geeigneterweise in einem einzelnen Chip, einem einzelnen Chipsatz oder angeordnet auf einer gleichen Leiterplatte kombiniert sein. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle der Hauptbestandteile der Basisbandschaltungen 104 und der Anwendungsschaltungen 102 zusammen implementiert sein, wie zum Beispiel auf einem Ein-Chip-System (SOC - System On Chip).
In einigen Ausführungsformen können die Basisbandschaltungen 104 für Kommunikation sorgen, die mit einer oder mehreren Funktechnologien kompatibel ist. Zum Beispiel können die Basisbandschaltungen 104 in einigen Ausführungsformen Kommunikation mit einem EUTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) und/oder anderen WMANs (Wireless Metropolitan Area Networks), einem WLAN (Wireless Local Area Network) oder einem WPAN (Wireless Personal Area Network) unterstützen. Ausführungsformen, in welchen die Basisbandschaltungen 104 zum Unterstützen von Funkkommunikation von mehr als einem drahtlosen Protokoll konfiguriert sind, können als multimodale Basisbandschaltungen bezeichnet werden.
Die HF-Schaltungen 106 können Kommunikation mit drahtlosen Netzwerken unter Verwendung modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nichtfestes Medium ermöglichen. In verschiedenen Ausführungsformen können die HF-Schaltungen 106 Schalter, Filter, Verstärker usw. zum Ermöglichen der Kommunikation mit dem drahtlosen Netzwerk beinhalten. Die HF-Schaltungen 106 können einen Empfangssignalpfad beinhalten, welcher Schaltungen zum Herunterkonvertieren von HF-Signalen, die von den FEM-Schaltungen 108 empfangen werden, beinhalten kann, und Basisbandsignale an die Basisbandschaltungen 104 bereitstellen. Die HF-Schaltungen 106 können auch einen Sendesignalpfad beinhalten, welcher Schaltungen zum Hochkonvertieren von Basisbandsignalen, die durch die Basisbandschaltungen 104 bereitgestellt werden, beinhalten kann, und HF-Ausgangssignale an die FEM-Schaltungen 108 zur Übertragung bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen können die HF-Schaltungen 106 einen Empfangssignalpfad und einen Sendesignalpfad beinhalten. Der Empfangssignalpfad der HF-Schaltungen 106 kann Mischerschaltungen 106a, entweder als Multiplikation von Signalen oder als eine Abtastung des Signals, Verstärkerschaltungen 106b und Filterschaltungen 106c beinhalten. Der Sendesignalpfad der HF-Schaltungen 106 kann Filterschaltungen 106c und Mischerschaltungen 106a beinhalten. Die HF-Schaltungen 106 können auch Synthesizerschaltungen 106d zum Synthetisieren einer Frequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads und des Sendesignalpfads beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads zum Herunterkonvertieren von HF-Signalen, die von den FEM-Schaltungen 108 empfangen werden, basierend auf der synthetisierten Frequenz, die durch die Synthesizerschaltungen 106d bereitgestellt wird, konfiguriert sein. Die Verstärkerschaltungen 106b können zum Verstärken der herunterkonvertierten Signale konfiguriert sein, und die Filterschaltungen 106c können Tiefpassfilter (LPF - Low-Pass Filter) oder Bandpassfilter (BPF - Band-Pass Filter) sein, die zum Entfernen unerwünschter Signale aus den herunterkonvertierten Signalen konfiguriert sind, um Ausgangsbasisbandsignale zu erzeugen. Die Ausgangsbasisbandsignale können zur weiteren Verarbeitung an die Basisbandschaltungen 104 bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale Nullfrequenz-Basisbandsignale sein, obwohl dies keine Bedingung ist. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads passive Mischer umfassen, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Sendesignalpfads zum Hochkonvertieren von Eingangsbasisbandsignalen basierend auf der synthetisierten Frequenz, die durch die Synthesizerschaltungen 106d bereitgestellt wird, konfiguriert sein, um HF-Ausgangssignale für die FEM-Schaltungen 108 zu erzeugen. Die Basisbandsignale können durch die Basisbandschaltungen 104 bereitgestellt werden und können durch Filterschaltungen 106c gefiltert werden. Die Filterschaltungen 106c können einen Tiefpassfilter (LPF) beinhalten, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltungen 106a des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer beinhalten und können entsprechend für Quadratur-Abwärtskonvertierung und/oder -Aufwärtskonvertierung geeignet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltungen 106a des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer beinhalten und können für Spiegelfrequenzunterdrückung (z. B. Hartley-Spiegelfrequenzunterdrückung) geeignet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltungen 106a entsprechend zur direkten Abwärtskonvertierung und/oder direkten Aufwärtskonvertierung geeignet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltungen 106a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltungen 106a des Sendesignalpfads für Super-Heterodyn-Betrieb konfiguriert sein.
In einigen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale und die Eingangsbasisbandsignale analoge Basisbandsignale sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist. In einigen alternativen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale und die Eingangsbasisbandsignale digitale Basisbandsignale sein. In diesen alternativen Ausführungsformen können die HF-Schaltungen 106 Analog-Digital-Wandler (ADC - Analog-to-Digital Converter) und Digital-Analog-Wandler (DAC - Digital-to-Analog Converter) -Schaltungen beinhalten und die Basisbandschaltungen 104 können eine digitale Basisbandschnittstelle zum Kommunizieren mit den HF-Schaltungen 106 beinhalten.
In einigen Dualmodus-Ausführungsformen können separate Funk-IC-Schaltungen zur Verarbeitung von Signalen für jedes Spektrum vorgesehen sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen können die Synthesizerschaltungen 106d ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N oder ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N/N+1 sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist, da auch andere Arten von Frequenzsynthesizern geeignet sein können. Zum Beispiel können die Synthesizerschaltungen 106d ein Delta-Sigma-Synthesizer, ein Frequenzmultiplikator oder ein Synthesizer, der eine Phasenregelschleife mit einem Frequenzteiler umfasst, sein.
Die Synthesizerschaltungen 106d können zum Synthetisieren einer Ausgangsfrequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltungen 106a der HF-Schaltungen 106 basierend auf einem Frequenzeingang und einem Teilersteuereingang konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen können die Synthesizerschaltungen 106d ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N/N+1 sein.
In einigen Ausführungsformen kann ein Frequenzeingang durch einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO - Voltage Controlled Oscillator) bereitgestellt werden, obwohl dies keine Bedingung ist. Ein Teilersteuerungseingang kann entweder durch die Basisbandschaltungen 104 oder den Anwendungsprozessor 102 bereitgestellt werden, in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsfrequenz. In einigen Ausführungsformen kann ein Teilersteuerungseingang (z. B. N) aus einer Nachschlagetabelle basierend auf einem Kanal, der durch den Anwendungsprozessor 102 angegeben wird, bestimmt werden.
Die Synthesizerschaltungen 106d der HF-Schaltungen 106 können einen Teiler, eine Verzögerungsregelschleife (DLL - Delay-Locked Loop), einen Multiplexer und einen Phasenakkumulator beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann der Teiler ein Dual-Modulus-Teiler (DMD - Dual Modulus Divider) sein und der Phasenakkumulator kann ein digitaler Phasenakkumulator (DPA - Digital Phase Accumulator) sein. In einigen Ausführungsformen kann der DMD zum Teilen des Eingangssignals durch entweder N oder N+1 (z. B. basierend auf einem Stellenübertrag) zum Bereitstellen eines Bruchteilungsverhältnisses konfiguriert sein. In einigen Beispielausführungsformen kann die DLL einen Satz kaskadierter, abstimmbarer Verzögerungselemente, einen Phasendetektor, eine Ladungspumpe und ein D-Flip-Flop beinhalten. In diesen Ausführungsformen können die Verzögerungselemente zum Aufteilen einer VCO-Periode in Nd gleiche Phasenpakete konfiguriert sein, wobei Nd die Zahl der Verzögerungselemente in der Verzögerungsleitung ist. Auf diese Weise stellt die DLL negatives Feedback bereit, um sicherzustellen, dass die gesamte Verzögerung durch die Verzögerungsleitung ein VCO-Zyklus ist.
In einigen Ausführungsformen können die Synthesizerschaltungen 106d zum Erzeugen einer Trägerfrequenz als die Ausgangsfrequenz konfiguriert sein, während in anderen Ausführungsformen die Ausgangsfrequenz ein Mehrfaches der Trägerfrequenz sein kann (z. B. zwei Mal die Trägerfrequenz, vier Mal die Trägerfrequenz) und in Verbindung mit Quadraturgenerator- und -teilerschaltungen zum Erzeugen mehrerer Signale bei der Trägerfrequenz mit mehreren unterschiedlichen Phasen in Bezug aufeinander verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Ausgangsfrequenz eine LO-Frequenz (fLO) sein. In einigen Ausführungsformen können die HF-Schaltungen 106 einen IQ/Polar-Wandler beinhalten.
Die FEM-Schaltungen 108 können einen Empfangssignalpfad beinhalten, welcher Schaltungen enthalten kann, die zum Verarbeiten von HF-Signalen, die von einer oder mehreren Antennen 110 empfangen werden, zum Verstärken der empfangenen Signale und zum Bereitstellen der verstärkten Versionen der empfangenen Signale an die HF-Schaltungen 106 zur weiteren Verarbeitung konfiguriert sind. Die FEM-Schaltungen 108 können auch einen Sendesignalpfad beinhalten, welcher Schaltungen enthalten kann, die zum Verstärken von Signalen zur Übertragung, die durch die HF-Schaltungen 106 bereitgestellt werden, zur Übertragung durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 110 konfiguriert sind.
In einigen Ausführungsformen können die FEM-Schaltungen 108 einen TX/RX-Schalter zum Umschalten zwischen Sendemodus- und Empfangsmodus-Betrieb beinhalten. Die FEM-Schaltungen können einen Empfangssignalpfad und einen Sendesignalpfad beinhalten. Der Empfangssignalpfad der FEM-Schaltungen kann einen rauscharmen Verstärker (LNA - Low-Noise Amplifier) zum Verstärken empfangener HF-Signale und zum Bereitstellen der verstärkten empfangenen HF-Signale als ein Ausgang (z. B. an die HF-Schaltungen 106) beinhalten. Der Sendesignalpfad der FEM-Schaltungen 108 kann einen Leistungsverstärker (PA - Power Amplifier) zum Verstärken eingehender HF-Signale (z. B. bereitgestellt durch die HF-Schaltungen 106) und einen oder mehrere Filter zum Erzeugen von HF-Signalen zur anschließenden Übertragung (z. B. durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 110) beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann das Benutzergerät 100 zusätzliche Elemente beinhalten, wie zum Beispiel einen Arbeitsspeicher/Speicher, eine Anzeige, eine Kamera, einen Sensor und/oder eine Eingabe/Ausgabe (E/A) -Schnittstelle.
Bezugnehmend auf 2 sind Beispielkomponenten eines Basisstation (BS - Base Station) -gerätes (z. B., eNB, gNB usw.) 200 veranschaulicht, das in Verbindung mit verschiedenen hierin diskutierten Aspekten eingesetzt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann das BS-Gerät 200 eine Digitaleinheit 210 und eine oder mehrere Funkeinheiten 220 umfassen, von denen jede mit einer oder mehreren Antennen 230i verbunden sein kann.
Die Digitaleinheit 210 kann einen Schalter 211, Schicht-1 (L1 - Layer 1) - Signalverarbeitungsschaltungen 212, Schicht-2+ (L2+ - Layer 2+) - Paketverarbeitungsschaltungen 213 und Steuer- und Zeitgeberschaltungen 214 umfassen. Die Digitaleinheit 210 kann mindestens die folgenden Funktionen durchführen: (a) Umschalten (z. B. über den Schalter 211) zwischen verschiedenen Funkeinheiten (an Zelltürmen oder auf Dächern) und verschiedenen Basisbandkarten in der Digitaleinheit; (b) Schicht-1-Signalverarbeitung (z. B. über die L1-Signalverarbeitungsschaltungen 212), Durchführen der Modulations-/Demodulations- und Vorwärtsfehlerkorrektur-Funktionen tatsächlicher Wellenformen, die auf unterschiedlichen HF-Trägern und -Bändern gesendet werden sollen; (c) Schicht-2-Zeitplanung von Benutzern (z. B. über die L2+-Paketverarbeitungsschaltungen 213); (d) Schicht-2-/Schicht-3-Paketverarbeitung (z. B. über die L2+-Paketverarbeitungsschaltungen 213); (e) Steuerebenenverarbeitung und Zeitsteuerung/Synchronisation (z. B. über die Steuer- und Zeitgeberschaltungen 214); und (f) Verschlüsselung von Paketen, die in den Backhaul gehen (z. B. über die Steuer- und Zeitgeberschaltungen 214).
Jede Funkeinheit 220 kann digitale Front-End (DFE - Digital Front End) - Signalverarbeitungsschaltungen 221, einen oder mehrere Digital-Analog-Wandler (DACs - Digital-to-Analog Converters) 222 assoziiert mit (der) Sendekette(n), einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (ADCs - Analog-to-Digital Converters) 223 assoziiert mit (der) Empfangskette(n), optionale HF (Hochfrequenz) -Sendeschaltungen 224 assoziiert mit (der) Sendekette(n), optionale HF (Hochfrequenz) - Empfangsschaltungen 225 assoziiert mit (der) Empfangskette(n) und HF-FE (Front-End) -Schaltungen 226 umfassen. Die Digitaleinheit 210 kann mindestens die folgenden Funktionen durchführen: (a) digitale Front-End (DFE) -Signalverarbeitung (Durchführen digitaler IF-Trägerkombination, Scheitelfaktorreduzierung, digitale Vorverzerrung von Leistungsverstärkern) (z. B. über die DFE-Signalverarbeitungsschaltungen 221); (b) Digital-Analog- und Analog-Digital-Umwandlung (z. B. über die DACs 222 und die ADCs 223); (c) HF-Mischung (d. h. Modulation) und HF-Frequenzsynthesizer; (d) HF-Front-End-Funktionen: Leistungsverstärker (PAs), rauscharme Verstärker (LNA), Verstärker mit variabler Verstärkung (VGA - Variable Gain Amplifiers), Filter, Schalter (TDD) oder Duplexer (FDD) (z. B. über die HF-Front-End-Schaltungen 226). Bei Aspekten, bei welchen die HF-Sendeschaltungen 224 und/oder die HF-Empfangsschaltungen 225 weggelassen sind, können die DACs 222 und/oder die ADCs 223 mit HF-Abtastraten arbeiten, wodurch eine Analog/HF-Modulation/Demodulation unnötig wird.
Von der/den Funkeinheit(en) 220 kann das HF-Signal zu den Antennen 230i gespeist werden. In aktuellen Funkbasisstationen sind die Antennen extern und es gibt Bestrebungen in der Industrie zur Entwicklung aktiver Antennensysteme (AAS - Active Antenna Systems) mit integrierten HF- und Antennenanordnungen, zum Beispiel für 5G.
Verschiedene hierin offenbarte Ausführungsformen können eine willkürliche Rauschform erzeugen, die eine gegebene Spektralmaske einhalten kann. Basierend auf hierin diskutierten Techniken kann diese Spektralmaske mithilfe eines DAC (Digital-Analog-Wandler) mit einer geringeren Auflösung als basierend auf herkömmlichen Techniken eingehalten werden. In verschiedenen Aspekten kann ein Rauschformer, wie hierin beschrieben, zum Erzeugen einer Spektralmaske eingesetzt werden, welche eine oder mehrere Rauschschwellen erfüllt. Diese Rauschschwellen können mit einem oder mehreren ACLRs, einem oder mehreren Rx-Bändern, bandexternen Emissionszielen (z. B. basierend auf gesetzlichen/behördlichen Auflagen) usw. im Zusammenhang stehen.
Senderauschen aufgrund von DAC-Quantisierung verursacht Störungen bei Rx-Bändern. Diese Rx-Bänder können für einen Empfänger der gleichen Funktechnologie oder einer anderen Technologie sein (z. B. Mobilfunksenderrauschen in das eigene Empfangsband, GPS (Global Positioning System) -Empfänger, WiFi-Empfangssignal usw.). Herkömmlich wurde dies durch die Verwendung teurer Front-End-Filter in Anwendungen sowohl des Mobilteils (z. B. UE) als auch der Basisstation (z. B. eNB (E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) Node B), Evolved Node B oder eNodeB), gNB (Next Generation Node B, gNodeB) usw.) abgeschwächt.
In verschiedenen Ausführungsformen können hierin diskutierte Techniken zum Durchführen willkürlicher Rauschformung eines Sendesignals eingesetzt werden. Dies kann die Verwendung eines gröberen DAC als herkömmlich eingesetzt zum Erreichen einer Leistung ähnlich einem DAC mit sehr hoher Auflösung gestatten, indem willkürliche bandexterne Rauschformung eingeführt wird. In verschiedenen Beispielen kann diese willkürliche bandexterne Rauschformung eine Reihe von Rx-Kerben beinhalten (z. B. eine oder mehrere Rx-Kerben (z. B. 2 usw.) für die Trägeraggregation oder für Empfangsbänder anderer Systeme). Diese Kerben können derart ausgelegt sein, dass sie eine präzise Form aufweisen, welche eine willkürliche Bandbreite (BW - Bandwidth) beinhaltet. In verschiedenen Aspekten kann die Rauschformung gemäß hierin diskutierten Ausführungsformen derart durchgeführt werden, dass der Rx-Rauschpegel für verschiedene DAC-Auflösungen gleich gehalten werden kann, zum Beispiel von 8b bis 10b. In verschiedenen hierin diskutierten Aspekten kann eine willkürliche Spektralmaske mit Front-End-Filterung, die weniger streng als bei herkömmlichen Systemen ist, und/oder einem Sende-DAC mit einer geringeren Auflösung als bei herkömmlichen Systemen erfüllt werden, welche jeweils (oder beide) die Komplexität und die Kosten reduzieren können.
In hierin diskutierten Aspekten kann eine digitale Implementierung eingesetzt werden (welche z. B. ohne Multiplikator auskommt und eine Nachschlagetabelle (LUT - Look-Up Table) einsetzen kann), welche das Rauschen in jegliche willkürliche Form formen kann. In verschiedenen Aspekten können Filterabgriffe eines Rauschformungsfilters, der in verschiedenen Aspekten eingesetzt wird, im Frequenzbereich vorberechnet sein, um die Umkehrung einer Zielform für die Filtersynthese zu entwickeln, aus welcher die Impulsantwort abgeleitet werden kann, welche eine hochkontrollierte Antwort sowohl im Tx-Band als auch im Rx-Band gestatten kann. Die Filterabgriffwerte können dann im Zeitbereich basierend auf der vorberechneten Frequenzbereichsform berechnet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen können hierin diskutierte Techniken in einem Sender eingesetzt werden, der zum Erfüllen einer Spektralmaske ausgelegt sein kann, die verschiedene Bedingungen in Bezug auf eines oder mehrere aus ACLR, Rauschen im/in Rx-Band/-Bändern, bandexternen Emissionen usw. erfüllt. Bezugnehmend auf 3 ist ein Beispiel eines willkürlichen Rauschformspektrums veranschaulicht (bei welchem z. B. ein Rauschformungsfilter gemäß hierin diskutierten Aspekten die Umkehrung dieses Spektrums sein kann), das durch hierin diskutierte Rauschformungstechniken erfüllt werden kann. Obwohl 3 eine spezifische Form des Rauschspektrums als ein Beispiel veranschaulicht, können in verschiedenen hierin diskutierten Aspekten die relative Dämpfung der unterschiedlichen Bänder, ihre Positionen, Breiten und Übergangsschärfe im Frequenzbereich willkürlich ausgewählt werden.
3 veranschaulicht ein Beispiel einer Spektralmaske, welches verschiedene Bedingungen zeigt, die durch hierin diskutierte Rauschformungstechniken erfüllt werden können. Die Spektralmaske von 3 zeigt beispielhafte Dynamikbereiche (DRs - Dynamic Ranges, Unterschiede zwischen dem Signal- und Rausch-Leistungsspektrum-Pegel), die in verschiedenen BWs (Bandbreiten) rund um bestimmte Frequenzen und für eine System-BW rund um das Basisbandsignal und an anderen bandexternen Positionen definiert sind. Obwohl 3 zu Veranschaulichungszwecken eine spezifische Spektralmaske zeigt, können hierin diskutierte Techniken auch zur Rauschformung eingesetzt werden, um eine willkürliche Spektralmaske zu erfüllen.
Bezugnehmend auf 4 ist ein Vergleich zwischen (idealisierten) herkömmlichen Rauschformungstechniken basierend auf Grundrauschen mit flachem Quantisierungsrauschen in 400 und Quantisierungsrauschen aus hierin diskutierten Rauschformungstechniken in 410 veranschaulicht. Beide Techniken können die Spektralmaske von 3 erfüllen, jedoch können hierin diskutierte Techniken die Spektralmaske von 3 oder eine willkürliche Spektralmaske mit einem weniger komplexen und kostenintensiven System, wie z. B. durch einen DAC mit geringerer Auflösung und/oder weniger strenge Front-End-Filterung, erfüllen.
Wie in 4 zu sehen ist, können hierin diskutierte Rauschformungstechniken in verschiedenen Aspekten zum Durchführen von Rauschformung des Rauschens eines Tx- (Sende-) Signals zum Erfüllen verschiedener Spektralformeigenschaften einer Spektralmaske eingesetzt werden. Als ein erstes Beispiel können Frequenzbereiche außerhalb einer Bandbreite für ein Tx-Signal (BW_Signal) Rauschen (z. B. Größenordnung in dB usw.) unterhalb einer ersten Rauschschwelle für bandexternes Rauschen (z. B. wie durch DR_OOB in 4 gezeigt) aufweisen, sodass sowohl bandexternes Rauschen unterhalb der ersten Rauschschwelle liegt als auch Rauschen innerhalb einer Systembandbreite (BW_System), jedoch außerhalb der BW_Signal, auf oder unterhalb der ersten Rauschschwelle liegen kann. Außerdem können in Aspekten ein oder mehrere Frequenzbereiche Rauschen unterhalb einer oder mehrerer zusätzlicher Rauschschwellen, die niedriger als die erste Rauschschwelle sind, aufweisen, während andere Frequenzbereiche Rauschen oberhalb der einen oder mehreren zusätzlichen Rauschschwellen (jedoch unterhalb der ersten Rauschschwelle) aufweisen können. Als ein zweites Beispiel kann Tx-Rauschen in einer Systembandbreite (BW_System) Rauschen aufweisen, das in anderen Bereichen der Systembandbreite als der für das Tx-Signal verwendeten unterhalb einer zweiten Rauschschwelle (z. B. S_System) liegt, zum Beispiel um das ACLR auf einem akzeptablen Niveau zu halten. Als ein drittes Beispiel können eine oder mehrere Bandpassregionen (z. B. der gleichen oder einer unterschiedlichen Bandbreite, z. B. wie in 3 und 4 gezeigt) definiert sein (die z. B. mit Rx-Bändern an der BS oder am UE assoziiert sein können, welche hierin diskutierte Aspekte einsetzen), welche jeweils eine assoziierte Schwelle aufweisen können (welche z. B. die gleiche oder unterschiedlich sein kann, z. B. wie in 3 und 4 gezeigt), sodass Tx-Rauschen in einem oder mehreren Rx-Bändern (z. B. für Rx-Bänder, die durch das UE oder die BS eingesetzt werden, welche/s das Tx-Signal erzeugt) Rauschen auf oder unterhalb der assoziierten Schwelle aufweisen kann. In verschiedenen Aspekten kann der Unterschied zwischen der ersten Schwelle (für bandexternes Rauschen) und der/den assoziierten Schwelle(n) (für Rx-Band-Kerben oder eine oder mehrere Bandpassregionen) jeglicher aus einer Vielzahl von Dämpfungswerten sein, die hierin diskutiert oder in den angefügten Figuren gezeigt sind (z. B. 40 dB oder geringer oder höher, wie z. B. die in 3 gezeigten Werte).
Bezugnehmend auf 5 ist eine Beispielgrafik veranschaulicht, welche das Ergebnis der Anwendung von Rauschformung gemäß hierin diskutierten Aspekten auf ein Drei-Träger-Signal zeigt. Die in 5 gezeigten Signale sind die 20 MHz LTE-Träger zentriert bei 805, 1840 und 2655 MHz (innerhalb der LTE-Downlink-Bänder B20, B3 bzw. B7). Der Graph 502 zeigt das Leistungsspektrum basierend auf der Anwendung eines 6-Bit-DAC mit Rauschformung gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten, der Graph 504 zeigt das Leistungsspektrum für einen idealen 6-Bit-DAC und der Graph 506 zeigt das Leistungsspektrum für einen idealen 10-Bit-DAC. Wie in 5 zu sehen ist, können hierin diskutierte Techniken Rauschformung ermöglichen, um eine gegebene Spektralmaske durch einen DAC mit niedrigerer Auflösung als bei herkömmlichen Techniken zu erfüllen.
In verschiedenen Aspekten können hierin diskutierte Techniken eingesetzt werden, um Spektralformeigenschaften durch Rauschformung zu erfüllen, die durch einen gröberen DAC als in herkömmlichen Systemen erzeugt werden kann, welcher einfacher zu entwickeln sein kann als ein DAC mit sehr hoher Auflösung. Bezugnehmend auf 6 ist ein erster Beispielrauschformer 610 gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten veranschaulicht, der zum Formen von Rauschen eingesetzt werden kann, um eine willkürliche Spektralmaske zu erfüllen. In verschiedenen Aspekten kann der Rauschformer 610 jeglicher aus einer Vielzahl von Arten von Rauschformern sein, wie z. B. ein Delta-Sigma, ein Pyramiden-Encoder wie hierin beschrieben usw. In verschiedenen Aspekten können Filterabgriffe des Rauschformers 610 im Frequenzbereich vorberechnet sein, um die Umkehrung einer Zielform für die Filtersynthese zu entwickeln, aus welcher die Impulsantwort abgeleitet werden kann, welche eine hochkontrollierte Antwort sowohl im Tx-Band als auch im/in den Rx-Band/-Bändern gestatten kann. Die Filterabgriffwerte können dann im Zeitbereich basierend auf der vorberechneten Frequenzbereichsform berechnet werden. Basierend auf dem Design des Rauschformers 610 kann der Rauschformer 610 aus einem gegebenen Eingangssignal x_q (z. B. ein Sendesignal, das durch einen Sender unter Einsatz des Rauschformers 610 gesendet werden soll) ein rauschgeformtes Ausgangssignal y_q (z. B. ein rauschgeformtes Sendesignal, das durch einen Sender unter Einsatz des Rauschformers 610 gesendet werden soll) erzeugen, welches eine Spektralmaske im Zusammenhang mit den Design des Rauschformers 610 erfüllt.
In verschiedenen Aspekten kann der Rauschformer 610 ein Einstufen-Rauschformer sein, während der Rauschformer 610 in anderen Aspekten ein Mehrstufen-Rauschformer (z. B. mit zwei oder mehr Stufen, wie z. B. die unten in Verbindung mit 7 diskutierten Zweistufen-Rauschformer) sein kann.
In einigen Aspekten kann zur Reduzierung der Komplexität des Rauschformers die Rauschformung an den B_p LSB (Least Significant Bits - niederwertigste Bits) einer B_y (z. B. = B_c + B_p) -Bit-Quantisierung des Sendesignals durchgeführt werden, wobei die Werte von B_c und B_p (bei welchen es sich um positive ganze Zahlen handeln kann) zwischen Ausführungsformen variieren können. Bezugnehmend auf 7 ist ein Paar von Blockdiagrammen eines ersten Beispiel-Zweistufen-Rauschformers 700 und eines zweiten Beispiel-Zweistufen-Rauschformers 750 gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten veranschaulicht, von welchen jeder als ein Rauschformungsfilter in einem Kommunikationsgerät eines drahtlosen Kommunikationssystems (z. B. ein UE oder eine BS) eingesetzt werden kann. Die Beispielvorrichtung 700 kann einen Quantisierer 710 (bei welchem es sich z. B. um einen herkömmlichen oder proprietären Quantisierer usw. handeln kann), einen Rauschformer (z. B. einen Einstufen-Rauschformer) 720 (bei welchem es sich z. B. um jegliche Art handeln kann, wie z. B. ein Delta-Sigma oder ein Pyramiden-Encoder, wie hierin detaillierter beschrieben) und die Addierer 730i umfassen, welche eine rauschgeformte Eingabe in die Sättigungsschaltungen 740 bereitstellen können, die dann über Sättigungsarithmetik ein Ausgangssignal y_q an einen DAC bereitstellen können.
Es kann gezeigt werden, dass die Zahl der Bits für den Quantisierer 710 B_c und die rauschgeformte Zahl der Bits B_p entsprechend durch Gleichung (1) und (2) gegeben sein können, bei welchen es sich um Näherungen für geringes Rauschen handelt: $B_{c} = ⌈ 1 - {log}_{2} (12 \sqrt{\frac{P_{S} f_{S}}{D R B W_{S i g n a l}}}) ⌉$
$B_{p} = ⌈ 1 - {log}_{2} (12 \sqrt{\frac{P_{S} (\frac{B W_{S y s t e m}}{A_{S y s t e m}} + B W_{O O B} + \frac{2 B W_{K e r b e 1}}{A_{K e r b e 1}} + \frac{2 B W_{K e r b e 2}}{A_{K e r b e 2}})}{D R_{O O B} B W_{S i g n a l}}}) ⌉$
wobei P_S die Abtastrauschleistung ist, f_S die Abtastrauschfrequenz ist, DR ein Dynamikbereich ist (z. B. OOB (bandextern usw.)), BW eine Bandbreite ist (z. B. System, Kerbe1, Kerbe2, Signal usw.) und A eine Dämpfung ist, die durch die Rauschformung eingeführt wird (z. B. System, Kerbe1, Kerbe2 usw.). Es kann gezeigt werden, dass B_p ≤ B_c , was die Wirkung der Dämpfung in den System- und Kerbenbändern ausnutzen kann. Obwohl sich die spezifische Form von B_p auf eine Zwei-Kerben-Spektralmaske bezieht, wie z. B. die in 3-5 gezeigte, können ähnliche Ergebnisse auch für andere Spektralmasken gezeigt werden.
Der Quantisierer 710 kann bei c_q die B_c MSB (Most Significant Bits - höchstwertigste Bits) einer B_y-Bit-Quantisierung des Eingangs x_q ausgeben (wobei es sich z. B. um ein Gleitkommasignal oder ein B_x-Bit-Signal handeln kann, wobei B_x ≥ B_y sein kann). Der Addierer 730₁ kann das Ausgangssignal des Quantisierers 710 c_q vom Sendesignal x_q subtrahieren, um das Eingangssignal e_q (welches die B_p LSB einer B_y-Bit-Quantisierung von Signal x_q umfassen kann) an den Rauschformer 720 (z. B. Delta-Sigma, Pyramiden-Encoder usw.) bereitzustellen. Der Rauschformer 720 kann die Rauschformung an Signal e_q durchführen, um ein rauschgeformtes Ausgangssignal p_q zu erzeugen, welches durch den Addierer 730₂ kombiniert werden kann, um ein Ausgangssignal y_q als eine B_y-Bit-Version von Signal x_q mit Rauschformung der B_p LSB zu erzeugen.
Die Aufteilung in den B_c Bits für den Quantisierer 710 und den B_p Bits für den Rauschformer 720 kann von den Filtereigenschaften abhängen. Zum Beispiel kann ein kleinerer Wert für B_p eine geringere Komplexität gestatten und kann somit vorteilhaft sein (insbesondere in UE-Ausführungsformen). Wie in Tabelle 1 unten zu sehen ist, ist für eine mittlere Dämpfung (z. B. 40 dB) eine 3-Ebenen-Rauschformerquantisierung möglich: Tabelle 1: Beispielwerte von B_c und B_p für unterschiedliche Dämpfungen

Dämpfung durch Rauschformung (AttNSF) DAC-Bits (B_c + B_p) B_c B_p

40 dB 10 9 1,6 (3 Ebenen)

50 dB 9 7 2,3 (5 Ebenen)

60 dB 8 5 3,2 (9 Ebenen)

Eine gewisse Überlappung zwischen der Codierung des Quantisierers 710 und des Rauschformers 720 kann enthalten sein, welche Stabilität des Abschnitts des Rauschformers 720 garantieren kann. In einem Beispiel kann der Dynamikbereich des Quantisierers 710 und des Rauschformers 720 um mindestens ein Bit überlappen (z. B. die n LSB des Quantisierers 710 und die n MSB des Rauschformers 720, wobei n ≥ 1). So kann der Rauschformer 720 2^B
p + 1 Ebenen aufweisen. Durch diese Überlappung hinzugefügtes Rauschen kann durch die Sättigungsschaltungen 740 entfernt werden. In einem ersten spezifischen Beispiel kann B_c gleich B_y sein und der Dynamikbereich des Quantisierers 710 und des Rauschformers 720 kann um B_p Bits überlappen. Ein zweites spezifisches Beispiel, für B_x = 16, B_c = 4, B_p = 3, B_y = 7, ist in Tabelle 2 unten gezeigt: Tabelle 2: Beispiel-Bit-Werte für x_q, c_q, e_q, p_q, c_q + p_q und y_q

	Zeichen	2⁰	2^-1	2^-2	2^-3	2^-4	2^-5	2^-6	2^-7	...	2^-15
x_q	X	0	X	X	X	X	X	X	X	X	X
c_q	X	0	X	X	X	X	1	0	0	0	0
e_q	X	0	0	0	0	0	X	X	X	X	X
p_q	X	0	0	0	0	X	X	X	0	0	0
c_q + p_q	X	X	X	X	X	X	X	X	0	0	0
y_q	X	0	X	X	X	X	X	X	0	0	0

Die Beispielvorrichtung 750 kann die in Verbindung mit der Beispielvorrichtung 700 diskutierten Komponenten umfassen, und kann außerdem ein DAC (Digital-Analog-Wandler) -Modell 712 umfassen. Ein Merkmal von Rauschformungstechniken, die einen 2-Stufen-Rauschformer einsetzen, ist, dass sie die Kompensation von DAC-Nichtlinearität ermöglichen. Durch das Einschließen eines Modells der DAC-Antwort (zum Beispiel in Form einer Nachschlagetabelle), wie z. B. des DAC-Modells 712, am Ausgang des Quantisierers 710, kann der nichtlineare Fehler im Zusammenhang mit den B_c MSBs auf ähnliche Weise rauschgeformt werden wie die durch den Rauschformer 720 rauschgeformte Quantisierung. Dieses Verfahren ist wirksam, wenn B_c >> B_p.
Bezugnehmend auf 8 ist ein Paar von Beispielgrafiken 800 und 810 veranschaulicht, die das Ergebnis der Anwendung von Techniken zur DAC-Nichtlinearitätskompensation gemäß hierin diskutierten Aspekten darstellen. Die Grafik 800 zeigt ein Signal ohne DAC-Kompensation und die Grafik 810 zeigt dieses Signal mit DAC-Nichtlinearitätskompensation basierend auf einer statischen nichtlinearen DAC-Antwort der Form y = x + 0,05x³. In verschiedenen Aspekten können ähnliche Techniken auch in Gegenwart dynamischer Nichtlinearität verwendet werden.
Bezugnehmend auf 9 sind drei Beispielimplementierungen eines Pyramiden-Encoders, der als der Rauschformer 720 eingesetzt werden kann, die Beispielencoder 900, 902 und 904, gemäß verschiedenen hierin diskutierten Aspekten veranschaulicht.
Jeder Beispielencoder 902, 904 und 906 kann ein Signal, e, an einem Anfangsverzögerungselement 940_N eines Satzes von Verzögerungselementen empfangen, die einen Ausgang an einen Anfangsaddierer 930_N-1 einer transversalen, filterähnlichen Kette von Addierern bereitstellen können.
Die Addierer 930i können ein assoziiertes erstes empfangenes Signal (z. B. Eingang e, ein Signal von einem vorhergehenden Verzögerungselement 940_i+1) mit einem assoziierten zweiten empfangenen Signal (z. B. ein Rauschformungsfilterabgriff-Signal hi) kombinieren und können ein assoziiertes kombiniertes Signal ausgeben. Alle anderen Addierer 930i als ein Schlussaddierer 930₁ können das assoziierte kombinierte Signal an ein nächstes Verzögerungselement 940i ausgeben.
Der Schlussaddierer 930₁ kann sein assoziiertes kombiniertes Signal an eine Komponente ausgeben, die basierend auf der Ausführungsform variieren kann. Zum Beispiel kann der Schlussaddierer 930₁ in den Ausführungsformen 900 und 902 sein assoziiertes kombiniertes Signal an die Rundungsschaltungen (RND) 910 ausgeben. In Ausführungsform 900 können die Rundungsschaltungen 910 ein Ausgangssignal s als eine Ausgabe des Rauschformers 720 bereitstellen, welche als eine Eingabe für die Reg-Dateien 922i empfangen werden kann, welche die Abgriffsignale hi basierend auf dem empfangenen Signal s erzeugen können. In Ausführungsform 902 können die Rundungsschaltungen 910 ein Ausgangssignal i_LUT an eine LUT (Nachschlagetabelle) 920 bereitstellen, welche den Reg-Dateien 922i entsprechen oder diese implementieren kann und die Abgriffsignale hi und das Ausgangssignal s erzeugen kann. Sowohl in Ausführungsform 900 als auch 902 kann die Zahl der Bits B_p die Zahl von Einträgen in der entsprechenden Reg-Datei 922i als N bestimmen, wobei es sich um eine nächste ganze Zahl zu 2^B
p handeln kann (z. B. entspricht B_p = 9 512 Einträgen in der entsprechenden Reg-Datei 922i). Ausführungsform 904 sieht eine vereinfachte Alternative vor, wobei der Schlussaddierer 930₁ sein assoziiertes kombiniertes Signal an einen M-Ebenen (wobei z. B. M=3 in Ausführungsform 904 gezeigt ist) -Quantisierer 924 ausgibt. Basierend auf dem Ausgang des Quantisierers 924 kann jede Abgriffsignalschaltung 926i eine von M Ausgaben für das entsprechende Abgriffsignal hi erzeugen.
In einigen Aspekten kann der Rauschformer 720 (in verschiedenen Ausführungsformen) mit einer dezimierten Rate arbeiten, während rauschgeformte digitale Symbole s(k) mit einer überabgetasteten Rate erzeugt werden (dies kann die Betriebstaktfrequenz des Encoders verringern). Die Koeffizienten des Prototyp-Rauschformungsfilters (z. B. hi usw.) können vorberechnet werden und das innere Produkt von Codewörtern durch diese Filterabgriffe kann in einer Nachschlagetabelle gespeichert werden. In einem Fall, in welchem in dem Encoder keine Dezimierung verwendet wird (z. B. Dezimierungsverhältnis D=1), kann eine Implementierung unter Verwendung von Delta-Sigma-Modulation erhalten werden, wie bei 904 in einem Beispiel mit einem 3-Ebenen-Quantisierer veranschaulicht.
Wie in 9 zu sehen ist, kann jede der Pyramiden-Encoder-Ausführungsformen des Rauschformers 720 ohne Multiplikator auskommen. Im Fall der Delta-Sigma-Modulation kann der Modulator mit der vollen Rate arbeiten.
Zum Erzeugen einer willkürlichen Rauschform kann die Antwort des Filters im Frequenzbereich erstellt werden. In verschiedenen Aspekten kann die Implementierungskomplexität proportional zu der Zahl der Abgriffe in dem Rauschformungsfilter sein, welche von der Selektivität und Schärfe des Filters abhängt. Unter Verwendung einer inversen Fourier-Transformation können die Koeffizienten h(k) des Rauschformungsfilters berechnet werden. Zum Verringern der Zahl der Abgriffe (z. B. in UE-Ausführungsformen, wo Kosten- und Leistungserwägungen relevanter sind), können reibungslosere Übergänge geschaffen werden, wie z. B. in 5.
Basierend auf extensiven Simulationen, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen durchgeführt wurden, wurde verifiziert, dass eine willkürliche Form erzielt werden kann und die Zahl, Form und Position von Rx-Kerben (oder anderen Spektralmaskeneigenschaften) sehr flexibel sein kann.
Bezugnehmend auf 10 ist ein Flussdiagramm eines Beispielverfahrens 1000 zum Erzeugen eines rauschgeformten Signals gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten veranschaulicht. In einigen Aspekten kann das Verfahren 1000 an einem Sender (z. B. eines Mobilgerätes, wie z. B. einem UE, oder eines Zugangspunktes, wie z. B. einem eNB oder einem gNB, usw.). durchgeführt werden. In anderen Aspekten kann ein maschinenlesbares Medium Anweisungen im Zusammenhang mit dem Verfahren 1000 speichern, die, wenn sie ausgeführt werden, einen Sender zum Durchführen der Handlungen des Verfahrens 1000 veranlassen können.
Bei 1002 kann ein Filtereingangssignal x_q empfangen werden (z. B. Gleitkomma oder hohe Auflösung (B_x Bits usw.)).
Bei 1004 kann Rauschformung auf das Eingangssignal x_q angewandt werden, um ein rauschgeformtes Ausgangssignal y_q zu erzeugen, das mit einer gegebenen Spektralmaske übereinstimmt.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Verfahren 1000 eine oder mehrere andere Handlungen beinhalten, die hierin in Verbindung mit hierin diskutierten Rauschformungstechniken beschrieben sind.
Die Beispiele hierin können einen Gegenstand wie z. B. ein Verfahren, Mittel zum Durchführen von Handlungen oder Blöcken des Verfahrens, mindestens ein maschinenlesbares Medium, das ausführbare Anweisungen enthält, die, wenn sie durch eine Maschine (z. B. einen Prozessor mit Speicher, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder dergleichen) ausgeführt werden, die Maschine zum Durchführen von Handlungen des Verfahrens veranlassen, oder eine Vorrichtung oder ein System für gleichzeitige Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen beinhalten.
Beispiel 1 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, welche Folgendes umfasst: einen Rauschformer, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen eines Eingangssignals x_q ; und Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q zum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y_q , wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals y_q in jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Beispiel 2 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 1, wobei der Rauschformer zum Kompensieren für DAC (Digital-to-Analog Converter - Digital-Analog-Wandler) -Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 3 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-2, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 4 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-2, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 5 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 4, wobei der Rauschformer Folgendes umfasst: einen Pyramiden-Encoder, der zum Empfangen eines Signals e_q , welches die B_p LSB (Least Significant Bits - niederwertigste Bits) des Eingangssignals x_q umfasst, und zum Erzeugen eines rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q basierend auf dem Signal e_q und mehreren Filterabgriffen des Pyramiden-Encoders konfiguriert ist; und einen Addierer, der zum Addieren des rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q zu einem B_c-Bit-Signal c_q , welches die B_c MSB (Most Significant Bits - höchstwertigste Bits) des Sendesignals umfasst, zum Erzeugen eines kombinierten Signals c_q+p_q konfiguriert ist, wobei der Rauschformer zum Erzeugen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q basierend auf dem kombinierten Signal c_q+p_q konfiguriert ist.
Beispiel 6 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 5, wobei der Rauschformer ferner Sättigungsschaltungen umfasst, die zum Anwenden von Sättigungsarithmetik auf das kombinierte Signal c_q+p_q zum Erzeugen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q konfiguriert sind.
Beispiel 7 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 5, wobei das rauschgeformte B_p-Bit-Signal p_q und das B_c-Bit-Signal c_q um mindestens ein Bit überlappen.
Beispiel 8 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-2, wobei das bandexterne Rauschen für mindestens einen Abschnitt einer bandexternen Region des rauschgeformten Ausgangssignals y_q oberhalb der assoziierten Rauschschwelle für jede Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Beispiel 9 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-2, wobei der Rauschformer zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q über mehrere Filterabgriffe konfiguriert ist.
Beispiel 10 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 9, wobei der Rauschformer zum Erzeugen der Filterabgriffe basierend auf einer Nachschlagetabelle vorberechneter Werte für die mehreren Filterabgriffe konfiguriert ist.
Beispiel 11 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 9, wobei der Rauschformer zum Erzeugen der Filterabgriffe basierend auf einem M-Ebenen-Quantisierer konfiguriert ist, wobei M größer als oder gleich 3 ist.
Beispiel 12 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 5-6, wobei das rauschgeformte B_p-Bit-Signal p_q und das B_c-Bit-Signal c_q um mindestens ein Bit überlappen.
Beispiel 13 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-6 oder 12, wobei das bandexterne Rauschen für mindestens einen Abschnitt einer bandexternen Region des rauschgeformten Ausgangssignals y_q oberhalb der assoziierten Rauschschwelle für jede Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 1-6 oder 12-13, wobei der Rauschformer zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q über mehrere Filterabgriffe konfiguriert ist.
Beispiel 15 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, welche Folgendes umfasst: einen Quantisierer, der zum Empfangen eines Signals x_q und zum Erzeugen eines B_c-Bit-Signals c_q konfiguriert ist, wobei B_c eine positive ganze Zahl ist; einen ersten Addierer, der zum Subtrahieren des B_c-Bit-Signals c_q von dem Signal x_q zum Erzeugen eines Differenzsignals e_q konfiguriert ist; einen Rauschformer, der zum Empfangen des Differenzsignals e_q und zum Erzeugen eines rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q konfiguriert ist, wobei B_p eine positive Zahl kleiner als B_c ist; und einen zweiten Addierer, der zum Kombinieren des B_c-Bit-Signals c_q und des rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q zum Erzeugen eines rauschgeformten B_y-Bit-Signals c_q+p_q konfiguriert ist, wobei B_y eine positive ganze Zahl größer als B_c ist.
Beispiel 16 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 15, welcher ferner Sättigungsschaltungen umfasst, die zum Empfangen des rauschgeformten B_y-Bit-Signals c_q+p_q und zum Erzeugen eines gesättigten rauschgeformten B_y-Bit-Signals y_q konfiguriert sind.
Beispiel 17 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 15, welcher ferner ein DAC (Digital-Analog-Wandler) -Modell umfasst, das zum Kompensieren für DAC-Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 18 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 15-17, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 19 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 15-17, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 20 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 15-16, welcher ferner ein DAC (Digital-Analog-Wandler) -Modell umfasst, das zum Kompensieren für DAC-Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 21 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 15-16 oder 20, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 22 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 15-16 oder 20, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 23 ist ein maschinenlesbares Medium, welches Anweisungen umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, einen Sender zu Folgendem veranlassen: Empfangen eines Eingangssignals x_q ; und Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q zum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y_q , wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals y_q in jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Beispiel 24 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 23, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Kompensieren für DAC (Digital-Analog-Wandler) -Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q veranlassen.
Beispiel 25 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 23-24, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q veranlassen.
Beispiel 26 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 23-24, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q veranlassen.
Beispiel 27 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, welche Folgendes umfasst: Mittel zum Empfangen eines Eingangssignals x_q ; und Mittel zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q zum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y_q , wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals y_q in jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Beispiel 28 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation von Beispiel 27, welcher ferner Mittel zum Kompensieren für DAC (Digital-Analog-Wandler) - Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q umfasst.
Beispiel 29 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 27-28, wobei das Mittel zum Anwenden von Rauschformung zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Beispiel 30 umfasst den Gegenstand jeglicher Variation eines der Beispiele 27-28, wobei das Mittel zum Anwenden von Rauschformung zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Die obige Beschreibung veranschaulichter Ausführungsformen der gegenständlichen Offenbarung, einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsformen auf die präzisen offenbarten Formen beschränken. Während hierin spezifische Ausführungsformen und Beispiele zu Veranschaulichungszwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die als innerhalb des Umfangs derartiger Ausführungsformen und Beispiele liegend erachtet werden, wie der Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet erkennen kann.
In dieser Hinsicht soll, während der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen und entsprechenden Figuren, wo zutreffend, beschrieben wurde, verstanden werden, dass andere ähnliche Ausführungsformen verwendet werden können oder Modifikationen und Ergänzungen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, um die gleiche, eine ähnliche, eine alternative oder eine Ersatzfunktion des offenbarten Gegenstands durchzuführen, ohne davon abzuweichen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf eine beliebige einzelne hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, sondern sollte vielmehr in Breite und Umfang in Übereinstimmung mit den angefügten Ansprüchen unten ausgelegt werden.
Im besonderen Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Geräte, Schaltungen, Systeme usw.) durchgeführt werden, sollen die Begriffe (einschließlich eines Verweises auf ein „Mittel“), die zum Beschreiben derartiger Komponenten verwendet werden, wenn nicht anderweitig angegeben, jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, welche die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente durchführt (die z. B. funktionell äquivalent ist), selbst wenn sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, welche die Funktion in den hierin veranschaulichten beispielhaften Implementierungen durchführt. Außerdem kann, während ein bestimmtes Merkmal möglicherweise nur in Bezug auf eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, ein derartiges Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies möglicherweise für jegliche gegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert und vorteilhaft ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 15671888 [0001]

Claims

Vorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, welche Folgendes umfasst: einen Rauschformer, der zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen eines Eingangssignals x_q; und Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q zum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y_q, wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals y_q in jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rauschformer zum Kompensieren für DAC (Digital-to-Analog Converter- Digital-Analog-Wandler) -Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Rauschformer Folgendes umfasst: einen Pyramiden-Encoder, der zum Empfangen eines Signals e_q, welches die B_p LSB (Least Significant Bits - niederwertigste Bits) des Eingangssignals x_q umfasst, und zum Erzeugen eines rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q basierend auf dem Signal e_q und mehreren Filterabgriffen des Pyramiden-Encoders konfiguriert ist; und einen Addierer, der zum Addieren des rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q zu einem B_c-Bit-Signal c_q, welches die B_c MSB (Most Significant Bits - höchstwertigste Bits) des Sendesignals umfasst, zum Erzeugen eines kombinierten Signals c_q+p_q konfiguriert ist, wobei der Rauschformer zum Erzeugen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q basierend auf dem kombinierten Signal c_q+p_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Rauschformer ferner Sättigungsschaltungen umfasst, die zum Anwenden von Sättigungsarithmetik auf das kombinierte Signal c_q+p_q zum Erzeugen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q konfiguriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das rauschgeformte B_p-Bit-Signal p_q und das B_c-Bit-Signal c_q um mindestens ein Bit überlappen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei das bandexterne Rauschen für mindestens einen Abschnitt einer bandexternen Region des rauschgeformten Ausgangssignals y_q oberhalb der assoziierten Rauschschwelle für jede Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei der Rauschformer zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q über mehrere Filterabgriffe konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Rauschformer zum Erzeugen der Filterabgriffe basierend auf einer Nachschlagetabelle vorberechneter Werte für die mehreren Filterabgriffe konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Rauschformer zum Erzeugen der Filterabgriffe basierend auf einem M-Ebenen-Quantisierer konfiguriert ist, wobei M größer als oder gleich 3 ist.
Vorrichtung, die konfiguriert ist, innerhalb eines Senders eingesetzt zu werden, welche Folgendes umfasst: einen Quantisierer, der zum Empfangen eines Signals x_q und zum Erzeugen eines B_c-Bit-Signals c_q konfiguriert ist, wobei B_c eine positive ganze Zahl ist; einen ersten Addierer, der zum Subtrahieren des B_c-Bit-Signals c_q von dem Signal x_q zum Erzeugen eines Differenzsignals e_q konfiguriert ist; einen Rauschformer, der zum Empfangen des Differenzsignals e_q und zum Erzeugen eines rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q konfiguriert ist, wobei B_p eine positive Zahl kleiner als B_c ist; und einen zweiten Addierer, der zum Kombinieren des B_c-Bit-Signals c_q und des rauschgeformten B_p-Bit-Signals p_q zum Erzeugen eines rauschgeformten B_y-Bit-Signals c_q+p_q konfiguriert ist, wobei B_y eine positive ganze Zahl größer als B_c ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, welche ferner Sättigungsschaltungen umfasst, die zum Empfangen des rauschgeformten B_y-Bit-Signals c_q+p_q und zum Erzeugen eines gesättigten rauschgeformten B_y-Bit-Signals y_q konfiguriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, welche ferner ein DAC (Digital-Analog-Wandler) - Modell umfasst, das zum Kompensieren für DAC-Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-14, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-14, wobei der Rauschformer ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q konfiguriert ist.
Maschinenlesbares Medium, welches Anweisungen umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, einen Sender zu Folgendem veranlassen: Empfangen eines Eingangssignals x_q; und Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q zum Erzeugen eines rauschgeformten Ausgangssignals y_q, wobei ein bandinternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandinternen Rauschschwelle einer Spektralmaske im Zusammenhang mit dem Rauschformer liegt, wobei ein bandexternes Rauschen des rauschgeformten Ausgangssignals y_q unterhalb einer bandexternen Rauschschwelle der Spektralmaske liegt, und wobei ein Rauschen des Ausgangssignals y_q in jeder von mehreren Bandpassregionen unterhalb einer assoziierten Rauschschwelle für diese Bandpassregion der Spektralmaske liegt.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 17, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Kompensieren für DAC (Digital-Analog-Wandler) -Nichtlinearitäten in dem Eingangssignal x_q veranlassen.
Maschinenlesbares Medium nach einem der Ansprüche 17-18, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Einsetzen von Delta-Sigma-Modulation zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q veranlassen.
Maschinenlesbares Medium nach einem der Ansprüche 17-18, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, den Sender ferner zum Einsetzen von Pyramiden-Codierung zum Anwenden von Rauschformung auf das Eingangssignal x_q veranlassen.