專利名稱：利用微機的無繩電話載波檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及無繩電話的領(lǐng)域，具體地說，涉及利用微機檢測表示有射頻載波出現(xiàn)的信號的一種設(shè)備。
無繩電話系統(tǒng)通常都利用模擬線路來測定收信信道上載波的射頻(1RF)場強，并在載波檢測輸出插腳上提供指示信號。若信號強度超過預(yù)定的門限電平，則在載波檢測輸出插腳產(chǎn)生適當(dāng)邏輯電平的信號。載波檢測輸出插腳一般耦合到微機的輸入端，由微機定期讀取邏輯電平。
從載波檢測信號收集的信息有好幾種用途。例如，主機中的微機可以用此信息確定手機是否處于超出適用范圍的狀態(tài)。不然，主機或手機中的微機也可以用此信息確定某特定信道是否處于占用狀態(tài)。
不幸的是，在制造過程中，為確保在特定門限下正確觸發(fā)，必須在模擬檢測線路上進行調(diào)節(jié)。這個調(diào)節(jié)程序往往困難、費時，且往往使射頻載波的檢測不可靠。
本發(fā)明的內(nèi)容大致如下。一臺射頻(RF)信號接收機有一個接收射頻信號的輸入端，該射頻信號會在好長一段時間不出現(xiàn)。一個信號檢測電路根據(jù)述射頻信號產(chǎn)生輸出信號，當(dāng)該射頻信號出現(xiàn)時該輸出信號為-基帶信號，在沒有射頻信號出現(xiàn)時為噪聲信號。一個應(yīng)用電路接收并應(yīng)用該基帶信號，由一個微機電路控制接收機。
微機接收所述輸出信號，且定期對所述輸出信號取樣，以確定所述輸出信號的頻率成分。微機采用至少一個預(yù)定的頻率門限值，并在輸出信號的頻率成分不高于頻率門限值時確定有RF信號出現(xiàn)，在輸出信號的頻率成分的頻率高于頻率門限值時確定沒有射頻信號出現(xiàn)。
在例舉的一個實施例中，采用了兩個預(yù)定的頻率門限值高頻門限和低頻門限值。微機是用以下方法確定輸出信號的頻率成分的定期對輸出信號進行取樣，并積累計數(shù)值，從而測定輸出信號的脈沖寬度，進而確定輸出信號的頻率成分。當(dāng)輸出信號的頻率成分不高于低頻門限值時確定有射頻信號出現(xiàn)，而在輸出信號的頻率成分高于高頻門限值時確定沒有射頻信號出現(xiàn)。微機還在輸出信號的頻率成分高于低頻門限但低于高頻門限時確定沒有射頻信號出現(xiàn)。確定是在計數(shù)值達預(yù)定值時進行的。應(yīng)該指出的是，高頻門限是由取樣率確定的，但其實際值無關(guān)重要，只要該值高于話音范圍的最高頻率即可。


圖1a示出了現(xiàn)有技術(shù)周知的無繩電話設(shè)備基地單元的簡化方框圖。
圖1b示出了應(yīng)用本發(fā)明的無繩電話設(shè)備基地單元的簡化方框圖。
圖2a-2c示出了有助于理解本發(fā)明的一些波形。
圖3是圖1b微型控制器控制程序的有關(guān)部分的流程圖。
參看圖1a?，F(xiàn)有技術(shù)的無繩電話100有一個雙工器105，用以從天線106接收射頻信號和將射頻信號加到天線106上。雙工器105可以是So-shin電氣公司制造的DPX 46149-B10雙工器。從雙工器105收到的信號加到接收機電路110進行檢測、處理和放大。
接收機電路110給壓擴器120提供基帶聲頻信號以進行頻譜擴展，由壓擴器120再把聲頻信號以進行頻譜擴展，由壓擴器120再把聲頻信號加到聲頻放大器130上。聲頻放大器130通過電話接口裝置140將經(jīng)放大的聲頻信號加到電話網(wǎng)絡(luò)的塞尖(T)端和塞環(huán)(R)端上。
由電話接口裝置140接收進來的電話信號，然后經(jīng)聲頻放大器130將該電話信號加到壓擴器120上。壓擴器120壓縮聲頻信號的振幅以提高其對噪聲的抗擾度，并將經(jīng)壓縮的信號加到發(fā)射機電路175上。發(fā)射機機175將聲頻信號調(diào)制到射頻載波上，并經(jīng)天線106將射頻信號加到雙工器105上。
與電話網(wǎng)絡(luò)的接口作用、撥號操作、信道選擇和與無繩電話機手機(圖中未示出)進行的通信，都是在微型控制器160的控制下進行的。微控制器160可以是微處理器或微機或?qū)Ｓ玫目刂破骷呻娐?。微機160控制鎖相環(huán)(PLL)電路165以便進行選頻，并接收用戶經(jīng)鍵盤170輸入的數(shù)據(jù)。
用在某些用途時，例如提供超出適用范圍警告時，需要檢測射頻載波信號。接收機110將其收到的信號的一部分加到檢測電路150，由檢測電路150產(chǎn)生表示有射頻載波出現(xiàn)的。載波檢測電路150是個模擬電路，其作用是測定表示接收信道上載波的射頻場強的信號。載波檢測電路150所產(chǎn)生的載波檢測信號加到微控制器160的輸入端，微控制器160即信賴該信號作為某特定信道尚未使用的指示。
載波檢測電路150有一個相應(yīng)的調(diào)節(jié)元件155，通常是一個電位計，在出廠前已作了適當(dāng)調(diào)節(jié)。
圖1b是體現(xiàn)本發(fā)明的無繩電話設(shè)備的基地單元的主機。圖1b編號與圖1a各元件類似的各元件起同樣的作用，因而無需再進行說明。應(yīng)該指出的是，圖1b沒有載波檢測電路或載波檢測調(diào)節(jié)器。就是說，圖1b沒有相當(dāng)于圖1a的元件150和155的元件。
這里，我們可看到，通過使微型控制器160′檢測接收機電路110′產(chǎn)生的經(jīng)檢測的基帶聲頻信號的頻率成分而由微控制器160′實現(xiàn)載波檢測功能。收接機110′有一個數(shù)據(jù)限幅電路111′接收一部分基帶信號并將其在預(yù)定的幅度電平下限幅，以產(chǎn)生二進制信號。數(shù)據(jù)限幅器經(jīng)線路115′將此二進制信號直接加到微型控制器160′上。圖2a是表示在數(shù)據(jù)限幅器111′在沒有射頻載波出現(xiàn)時收到的基帶信號中出現(xiàn)的頻帶受到限制的白噪聲的波形。值得注意的是，圖2a的波形含有頻率通常高于話音信號頻率范圍的隨機噪聲脈沖。圖2b是圖2a的波形經(jīng)過數(shù)據(jù)限幅之后的簡化示意圖。圖2b的波形是沒有射頻載波出現(xiàn)時可能會出現(xiàn)在線路115′的信號的典型波形。
我們知道，人說話的聲音其頻率往往在1千赫左右，有較長的完全沒有信號的時段，這是由于通話中斷產(chǎn)生的沉默引起的。圖2C的簡化波形則示出了頻率成分低于圖2b中所示的隨機噪聲(即脈沖寬度較長)的信號。這里，我們認識到微控制器110能對線路115′上的信號進行取樣，其取樣速度快得足以確定有無噪聲存在，而這分別表示有無射載波出現(xiàn)。在這方面，應(yīng)該指出的是，微機110′每118微秒就要中斷一次以便產(chǎn)生雙音多頻話音(DTMF話音)。每隔118毫秒取一次樣使微型控制器110′能積別高達8.5千赫左右的聲頻。
在正常工作情況下，微型控制器160′監(jiān)示著基帶信號流以檢測可能伴隨著所收到的模擬聲頻信號的數(shù)字信號。本發(fā)明包括頻率濾波算法，該算法根據(jù)所收到的聲頻信號的白噪聲成分改變“噪聲能”計數(shù)器的值。若噪聲能計數(shù)器的計數(shù)值超過預(yù)定值，則確定目前所選取的接收信道上沒有載波。
參看圖3的流程圖能最好地說明微控制器160′的控制程序執(zhí)行載波檢測功能的有關(guān)部分。程序是從步驟300開始，往前進入步驟305，在步驟305對出現(xiàn)在線路115′上的聲頻信號進行取樣。接著，程序往前進入步驟310，在步驟310檢驗計數(shù)器“寬度”值是否小于預(yù)定的高頻門限，高于最高的話音頻率。若然，則“寬度”中的值表示檢測出高聲頻(即白噪聲)。若計數(shù)值不表示高聲頻成分，則在步驟315進行檢驗，確定所檢測出的脈沖寬度是否表示大于預(yù)定低頻門限值(例如1千赫)的頻率(上面說過，人說話的聲音其頻率往往在1千赫左右)。若檢測出的頻率不超過1千赫，則檢測出的是長的脈沖寬度(即低聲頻)，這個情況表明在說話和/或沉默，于是程序在步驟320退出，繼續(xù)按一般方式對聲頻信號解碼。
另一方面，若頻率成分不明顯地高(即噪聲)或不明顯地低(即聲頻)，則程序往前進入步驟325，這時檢驗計數(shù)器的“白噪聲能”，看其是否等于最小值。若然，則清除“無載波標(biāo)志”(步驟330)，表示有射頻載波，于是程序在步驟335退出。若“白噪聲能”不處于其最小值，則在步驟328將其減小，因為脈沖寬度較長(即剛檢測出較低的頻率)。在步驟350檢測“白噪聲能”的較低值，看其是否超出預(yù)定門限。若然，則在步驟355建立“無載波標(biāo)志”。若不然，則在步驟330清除“無載波標(biāo)志”。在上述兩種情況下，程序都在步驟335經(jīng)“返回”指令退出。
若在步驟310確定有高聲頻出現(xiàn)，則在步驟340取“是”通路，即檢驗“白噪聲能”的成分，看其是否處于最大值。若然，則在步驟355取“是”通路。即建立“無載波標(biāo)志”，于是程序退出。若“白噪聲能”不處于其最大值，則在步驟345將其提高，因為剛檢測出高頻。在步驟350檢驗“白噪聲能”中的較高值，看其是否超過預(yù)定的門限值。若然，則在步驟355建立“無載波標(biāo)志”。若不然，則在步驟330清除“無載波標(biāo)志”。在上述兩種情況下，程序都在步驟335經(jīng)“返回”指令退出。
到此為止，已經(jīng)公開了一種可用于但并不局限于無繩電話環(huán)境的利用微控制器的載波檢測系統(tǒng)。雖然為簡單起見只介紹了基地單元但本發(fā)明同樣適用于無繩電話手機。這里的好處在于，通過應(yīng)用本發(fā)明，通過取消離散載波檢測電路及共有關(guān)的調(diào)節(jié)元件，提高了可靠性。此外，由于所需要的部件少了，因而降低了生產(chǎn)成本，也簡化了裝配和測試過程。
這里“微型控制器”和“微機”二詞可以互換使用，它們包括微處理器、微機、專用的控制集成電路等等。
權(quán)利要求
1.一種射頻接收機，包括輸入裝置106′，用以接收視頻信號，所述射頻信號有好幾段時間不出現(xiàn)；信號檢測電路110′，根據(jù)所述射頻信號耦合到所述輸入裝置，以產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號在有射頻信號出現(xiàn)時為基帶信號，在無所述射頻信號出現(xiàn)時為噪聲信號；應(yīng)用電路110′、120′、130′、140′用以接收和使用所述基帶信號；和微機電路160′，用以控制所述接收機；其特征在于；所述微機160′耦合得使其接收所述輸出信號，并定期對所述輸出信號進行取樣以確定所述輸出信號的頻率成分，所述微機160′采用至少一個預(yù)定的頻率門限值，并在所述輸出信號含頻率不高于所述頻率門限值的信號時確定有所述射頻信號出現(xiàn)，在所述輸出信號含頻率高于所述頻率門限值的信號時確定沒有所述射頻信號出現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻接收機，其特征在于，所述微機160′采用高頻門限和低頻門限值，且通過定期對所述輸出信號取樣并積累計數(shù)值測定所述輸出信號的脈沖寬度，從而確定所述輸出信號的頻率成分；所述微機60′在所述輸出信號含頻率不高于所述低頻門限值的信號時確定有所述射頻信號出現(xiàn)，在所述輸出信號含頻率高于所述高頻門限值的信號時確定無所述射頻信號出現(xiàn)；所述微機在所述輸出信號含頻率高于所述低頻門限值但低于所述高頻門限值的信號時確定無射頻信號出現(xiàn)，所述確定是在所述計數(shù)值達預(yù)定值時進行的。
3.無繩電話機主機中的一種電路，包括輸入裝置106′，用以接收來自手機的射頻信號，所述射頻信號有好幾段時間不出現(xiàn)；信號檢測電路110′，根據(jù)所述射頻信號耦合到所述輸入裝置上，以產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號在有所述射頻信號時為基帶信號，在無所述射頻信號出現(xiàn)時為噪聲信號；應(yīng)用電路110′、120′、130′、140′，用以接收和應(yīng)用所述基帶信號；和微機電路160′，用以控制所述主機；且其特征在于所述微機160′耦合得使其接收所述輸出信號并定期對所述輸出信號進行取樣以確定所述輸出信號的頻率成分；所述微機采用至少一個預(yù)定的頻率門限值，且在所述輸出信號含頻率不高于所述頻率門限值的信號時確定有所述射頻信號出現(xiàn)，在所述輸出信號含頻率高于所述頻率門限值的信號時確定無所述射頻信號出現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述微機160′采用高頻門限和低頻門限值，且定期對所述輸出信號進行取樣并累積計數(shù)值來測定所述輸出信號的脈沖寬度，從而確定所述輸出信號的頻率成分；所述微機160′在所述輸出信號含頻率不高于所述低頻門限值的信號時確定有所述射頻信號出現(xiàn)，在所述輸出信號含頻率高于所述高頻門限值的信號時確定無所述射頻信號出現(xiàn)；所述微機160′在所述輸出信號含頻率高于所述低頻門限值但低于所述高頻門限值的信號時確定無RF信號出現(xiàn)，所述確定是在所述計數(shù)值達預(yù)定值時進行的。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述應(yīng)用電路110′、120′、130′、140′是電話接口電路140′，用以將電話信號耦合到電話網(wǎng)絡(luò)上。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述“沒有射頻載波出”的確定表明超出適用范圍。
7.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述“沒有射頻載波出現(xiàn)”的確定表明信道未被占用。
8.無繩電話機手機中的一種電路，包括輸入裝置106′，用以接收來自手機的射頻信號，所述射頻信號有好幾段時間不出現(xiàn)；信號檢測電路110′，根據(jù)所述射頻信號耦合到所述輸入裝置上，以產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號在有所述射頻信號出現(xiàn)時為基帶信號，在無所述射頻信號出現(xiàn)時為噪聲信號；應(yīng)用電路110′、120′、130′、140′，用以接收和應(yīng)用所述基帶信號；和微機電路160′，用以控制所述手機，且其特征在于所述微機160′耦合得使其接收所述輸出信號并定期對所述輸出信號取樣以確定所述輸出信號的頻率內(nèi)容；所述微機160′采用至少一個預(yù)定的頻率門限值，且在所述輸出信號含頻率不高于所述頻率門限值時確定有所述RF信號出現(xiàn)，在所述輸出信號含頻率高于所述頻率門限值的信號時確定無所述射頻信號出現(xiàn)。
全文摘要
無繩電視機之類的射頻(RF)信號接收機中的微機160′定期對所收到的基帶聲頻信號進行取樣以確定其頻率成分。微機160′采用至少一個預(yù)定的頻率門限值，且在輸入信號含頻率不高于頻率門限值的信號時確定有RF信號出現(xiàn)，在輸出信號含頻率高于頻率門限值的信號時確定無RF信號出現(xiàn)。這種電路可用于無繩電話機的主機或手機中。
文檔編號H03G3/34GK1114491SQ94113250
公開日1996年1月3日 申請日期1994年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月21日
發(fā)明者J·M·福莎西卡, D·R·麥卡錫 申請人:湯姆森消費電子有限公司