專利名稱：無線電信號(hào)的發(fā)送與接收的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電信號(hào)的發(fā)送與接收。
無線電信號(hào)可利用由電感和電容元件(通常為線圈和電容器)組成的調(diào)諧回路產(chǎn)生和選擇。串聯(lián)或并聯(lián)這些元件所組成的回路具有特征諧振頻率，此頻率可用來確定無線電電路的發(fā)送和接收頻率。改變這些元件中的任一個(gè)都可以改變諧振頻率。過去一直使用連續(xù)可變電容器在特定波段上調(diào)諧。
近來開發(fā)一些新的改變調(diào)諧回路的特征諧振頻率的方法。尤其是，用亦稱變?nèi)莨艿淖內(nèi)荻O管代替可變電容，從而有可能用電壓來控制調(diào)諧回路。變?nèi)荻O管是一個(gè)反向偏置的二極管，通過改變加到二極管兩端的反向電壓的大小，可改變阻礙導(dǎo)電的耗盡層的厚度，因此變?nèi)荻O管起著可變電容器的作用。
在有變?nèi)荻O管的調(diào)諧回路中，控制電壓和諧振頻率的關(guān)系既不簡(jiǎn)便、尤其是也不夠穩(wěn)定。諧振頻率的精確控制是通過在射頻振蕩器中包括所述調(diào)諧回路來實(shí)現(xiàn)的，而射頻振蕩器又是鎖相環(huán)的一個(gè)組成部分。射頻振蕩器的輸出就可以送到發(fā)送和接收電路，以確定發(fā)送或接收的無線電信號(hào)的頻率。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供通過無線電頻道發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)的方法，它包括如下步驟結(jié)合數(shù)字調(diào)制信號(hào)處理所述數(shù)字輸入信號(hào)，以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)；把所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬中間信號(hào)；結(jié)合模擬調(diào)制信號(hào)處理所述模擬中間信號(hào)以產(chǎn)生射頻輸出信號(hào)，其中，調(diào)節(jié)所述數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻率及所述模擬調(diào)制信號(hào)的頻率，以改變所述輸出信號(hào)的頻率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供接收射頻信號(hào)的方法，它包括如下步驟結(jié)合模擬解調(diào)信號(hào)處理所述接收信號(hào)，以產(chǎn)生模擬中間信號(hào)；對(duì)所述模擬中間信號(hào)取樣以產(chǎn)生數(shù)字化的中間信號(hào)；結(jié)合數(shù)字解調(diào)信號(hào)，處理所述數(shù)字中間信號(hào)以選擇發(fā)送頻道，其中，同時(shí)調(diào)節(jié)所述數(shù)字解調(diào)信號(hào)的頻率和所述模擬解調(diào)信號(hào)的頻率，以適應(yīng)所述接收信號(hào)的變化。
最好在取樣之前結(jié)合附加的模擬解調(diào)信號(hào)來處理中間信號(hào)。
模擬調(diào)制或解調(diào)信號(hào)的分辨率最好寬于頻道間隔的寬度，以便易于快速調(diào)節(jié)頻率，并且，在數(shù)字處理階段，最好用較細(xì)的頻率分辨率來選擇各個(gè)的頻道。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供通過無線電頻道發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)的裝置，它包括結(jié)合數(shù)字調(diào)制信號(hào)，處理所述數(shù)字輸入信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)的處理裝置；把所述數(shù)字中間信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬中間信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置；和結(jié)合模擬調(diào)制信號(hào)，處理所述模擬中間信號(hào)以產(chǎn)生射頻輸出信號(hào)的處理裝置，其中包括用以調(diào)節(jié)所述數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻率和用以調(diào)節(jié)所述模擬調(diào)制信號(hào)的頻率，以改變所述輸出信號(hào)頻率的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供接收射頻信號(hào)的裝置，它包括結(jié)合模擬解調(diào)信號(hào)，處理接收信號(hào)以產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的處理裝置；對(duì)所述模擬中間信號(hào)取樣以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)的取樣裝置；結(jié)合數(shù)字解調(diào)信號(hào)，處理所述數(shù)字中間信號(hào)以選擇發(fā)送頻道的處理裝置，其中包括用來調(diào)節(jié)所述模擬解調(diào)信號(hào)的頻率的裝置和用來調(diào)節(jié)所述數(shù)字解調(diào)信號(hào)的頻率、以適應(yīng)所述接收信號(hào)的頻率變化的裝置。
在最佳實(shí)施例中，所述裝置包括這樣的裝置它在對(duì)所述中間信號(hào)取樣之前，結(jié)合附加的模擬解調(diào)信號(hào)，對(duì)所述中間信號(hào)進(jìn)行處理。模擬調(diào)制信號(hào)或模擬解調(diào)信號(hào)的分辯率最好寬于頻道間隔，以便易于快速調(diào)節(jié)頻率，并且，用數(shù)字處理裝置以較細(xì)的頻率分辨率來選擇各個(gè)頻道。無線電信號(hào)易受到多普勒頻移的影響，在數(shù)字處理的領(lǐng)域中，可以通過調(diào)節(jié)數(shù)字調(diào)制或數(shù)字解調(diào)信號(hào)的頻率來補(bǔ)償多普勒頻移。


圖1為射頻合成一般原理的方框圖2為射頻合成的一種改進(jìn)方法的方框圖；圖3為包括衛(wèi)星和移動(dòng)電話無線電收發(fā)機(jī)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)；圖4表示圖3所示系統(tǒng)的衛(wèi)星和移動(dòng)電話無線電收發(fā)機(jī)之間發(fā)送和接收所需的時(shí)間圖；圖5為圖3所示類型的移動(dòng)電話無線電收發(fā)機(jī)；圖6為圖5所示移動(dòng)電話無線電收發(fā)機(jī)中工作的電路的方框圖，它包括數(shù)字信號(hào)處理器、發(fā)送器和接收器；圖7詳細(xì)描述了圖6所示的數(shù)字信號(hào)處理器和發(fā)送器的工作過程，圖中包括發(fā)送器、IQ調(diào)制器、IQ上變頻器；圖8詳細(xì)描述了圖6所示的數(shù)字信號(hào)處理器和接收器的工作過程，圖中包括模擬接收器、IQ下變頻器；數(shù)字IQ解調(diào)器；圖9詳細(xì)描述了圖7所示的包括了分相器的發(fā)送器IQ處理過程；圖10詳細(xì)描述了圖9所示的分相器；圖11詳細(xì)描述了發(fā)送器鏈中由非線性引起的射頻頻譜；圖12A詳細(xì)描述了圖8所示的模擬接收器的IQ處理過程；圖12B詳細(xì)描述了圖8所示的數(shù)字接收器的IQ解調(diào)器。
下面將參考上述附圖用舉例的方法來描述本發(fā)明。
圖1為射頻鎖相環(huán)。射頻振蕩器101包含一個(gè)調(diào)諧回路，其諧振頻率由變?nèi)荻O管102和電感103決定。振蕩器101通常是哈特利(Hartley)或考畢茲(Colpitts)型振蕩器，它產(chǎn)生頻率為FLO的信號(hào)104，此頻率決定于調(diào)諧回路的諧振頻率。
振蕩器的輸出104被送到分頻器105，振蕩頻率FLO按整數(shù)n分頻。分頻后的頻率被送到鑒相器106的第一輸入端。
參考振蕩器108包括具有石英晶體109的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，此振蕩器以固定的已知頻率振蕩，其輸出被送到固定分頻器107以固定的系數(shù)分頻。固定分頻器107的輸出稱為參考頻率FREF，并被送到鑒相器106的第二輸入端。
鑒相器產(chǎn)生的輸出電壓決定于其兩個(gè)輸入的相位差。此輸出被送到低通環(huán)濾波器110，此環(huán)濾波器的輸出電壓111決定于鑒相器106的兩個(gè)輸入信號(hào)的相位差。環(huán)濾波器110的輸出電壓111用來作為振蕩器101的變?nèi)荻O管102的控制電壓。環(huán)濾波器110產(chǎn)生一種信號(hào)，該信號(hào)使振蕩器101的相位和頻率FLO改變到這樣的數(shù)值，以便在可變分頻器105中被除以n之后，正好等于來自固定分頻器107的FREF的相位和頻率。
這樣就構(gòu)成了經(jīng)典鎖相環(huán)，其中振蕩器101的頻率FLO受控于分頻器105所用的整數(shù)n，并且n的相鄰整數(shù)對(duì)應(yīng)的頻道之間的頻道間隔決定于FREF的數(shù)值。這種配置表達(dá)了射頻合成器或更常稱為的射頻鎖相環(huán)的基本概念。
遺憾的是，若不把成本和功耗提高到不可接受的水平，可編程的分頻器105不能工作在幾十兆赫以上的頻率上。一個(gè)可能的解決辦法是，用固定的高速分頻器以某一固定值對(duì)信號(hào)104預(yù)分頻。這個(gè)技術(shù)稱為預(yù)分頻。這又引起一個(gè)新問題，就是必須以固定的大小對(duì)FREF分頻，因?yàn)楝F(xiàn)在，頻道間隔必須等于FREF乘以預(yù)分頻系數(shù)。
在鎖相環(huán)文獻(xiàn)中，典型的問題是，固定分頻器107輸出的FREF信號(hào)通過鑒相器106，饋通到輸送給振蕩器101的信號(hào)111上。環(huán)濾波器110起著從鑒相器106輸出信號(hào)中去除FREF的作用。但是，如果FREF減少到頻道間隔的十分之一，環(huán)濾波器的低通截止頻率必須相應(yīng)地減小十倍。其結(jié)果是，環(huán)的穩(wěn)定時(shí)間(建立時(shí)間)增大十倍。這會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間，當(dāng)采用快速頻率跳變技術(shù)時(shí)，這種電路就顯得無用。
在圖1B進(jìn)一步解釋了圖1A所示的電路配置所存在的問題。若不進(jìn)行嚴(yán)格的濾波，由于射頻饋通的緣故，會(huì)使振蕩器101的具有中心頻率120的輸出信號(hào)104產(chǎn)生邊帶121和122。這些邊帶由于帶來不必要的調(diào)制分量，而使所選的頻道的接收變壞或造成畸變。進(jìn)而使相鄰接收頻道的選擇性變差。為了減小邊帶121和122的振幅，環(huán)濾波器110可用較低截止頻率，但這會(huì)導(dǎo)致環(huán)穩(wěn)定時(shí)間增加。因此，正如在這技術(shù)領(lǐng)域所熟知的那樣，窄的頻道間隔和快的穩(wěn)定時(shí)間是相互矛盾的要求。
有一種已知的技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)使FREF等于頻道間隔而又保持低的成本和功耗。圖2詳細(xì)描述了類似于圖1A所示的一種頻率合成器，其中整數(shù)分頻器105被更復(fù)雜的電路所取代。用雙模數(shù)預(yù)分頻器(dual modulus prescaler)201對(duì)振蕩器101的輸出信號(hào)的頻率FLO分頻，根據(jù)選擇信號(hào)204來確定分頻系數(shù)，例如為100或101。分頻所得的頻率被同時(shí)送到以整數(shù)NS分頻的Swallow計(jì)數(shù)器202和可編程計(jì)數(shù)器203，后者按整數(shù)NP分頻。在已知系統(tǒng)中可以用其它分頻常數(shù)對(duì)，例如10和11、30和31，這取決于所要求的預(yù)分頻程度。
所得的電路進(jìn)行稱之為Swallow計(jì)數(shù)的處理。起初，雙模數(shù)預(yù)分頻器201被設(shè)置成對(duì)振蕩器101的輸出104按101分頻。進(jìn)而，Swallow計(jì)數(shù)器202被初始化為NS值，而計(jì)數(shù)器203被初始化為NP值，為了使系統(tǒng)能工作正常，NP的值必須大于NS的值。把第一個(gè)101個(gè)脈沖加到雙模數(shù)預(yù)分頻器201后，Swallow計(jì)數(shù)器202把其計(jì)數(shù)值減一，并且計(jì)數(shù)器203也把其計(jì)數(shù)值減一。
雙模數(shù)預(yù)分頻器201連續(xù)地按每101個(gè)來自信號(hào)104的脈沖來減小Swallow計(jì)數(shù)器202和計(jì)數(shù)器203的值，一直到Swallow計(jì)數(shù)器202為0為止。在到達(dá)0的時(shí)候，Swallow計(jì)數(shù)器產(chǎn)生選擇信號(hào)204，使雙模數(shù)預(yù)分頻器201按100而不是按101來分頻。在達(dá)到0之后Swallow計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，但計(jì)數(shù)器203繼續(xù)工作，并且現(xiàn)在，按每100個(gè)來自振蕩器101的輸出信號(hào)104的脈沖來使計(jì)數(shù)值減一。這種操作一直連續(xù)進(jìn)行，直到計(jì)數(shù)器203的值為0為止，此時(shí)兩計(jì)數(shù)器202和203的內(nèi)容分別被設(shè)置為NS和NP的初始值，并且雙模數(shù)預(yù)分頻器201再次按101來分頻。
計(jì)數(shù)器203的輸出206具有下式所決定的頻率FO＝FLO/N其中 N＝101×NS+100(NP-NS)簡(jiǎn)化得N＝NS+100×NP 其中NP＞NS
當(dāng)相位被鎖住時(shí)，F(xiàn)O＝FREF，振蕩器101的頻率由下式?jīng)Q定FLO＝FREF×NFLO＝FREF(NS+100×NP)這樣，如果采用Swallow計(jì)數(shù)技術(shù)，就可以構(gòu)成一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的快速雙模數(shù)預(yù)分頻器201，以保證頻道增量(channel increment)等于FREF。從廉價(jià)的消費(fèi)類無線電收音機(jī)到復(fù)雜的數(shù)字蜂窩式電話的廣范應(yīng)用領(lǐng)域，都可以應(yīng)用這種技術(shù)。其基本限制因素仍然是頻道間隔和鎖相環(huán)的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間的關(guān)系。雖然Swallow計(jì)數(shù)技術(shù)大大改善了射頻合成器的性能，隨著無線電通信標(biāo)準(zhǔn)變得越來越復(fù)雜，預(yù)計(jì)會(huì)提出越來越高的要求。
為了獲得窄的頻道間隔，環(huán)濾波器110必須有低的頻率常數(shù)，以便從送到射頻振蕩器101的控制信號(hào)111中濾掉FREF。在消費(fèi)類無線電合成器中，環(huán)穩(wěn)定時(shí)間并不是十分重要的，因?yàn)闀r(shí)間遲延零點(diǎn)兒秒，或在調(diào)諧不同電臺(tái)時(shí)，因而造成的接收頻率穩(wěn)定時(shí)間不大會(huì)被察覺出來?？墒?，在采用時(shí)分多址聯(lián)接(time division multiple access)(TDMA)技術(shù)時(shí)，環(huán)的穩(wěn)定時(shí)間會(huì)是關(guān)鍵的因素。
移動(dòng)無線電發(fā)送容易受到信號(hào)強(qiáng)度變化的影響，因?yàn)橹T如建筑物、樹木、汽車等障礙物的反射造成了信號(hào)強(qiáng)度變化。會(huì)從不同的反射面接受到同樣無線電信號(hào)，造成相長(zhǎng)或相消干擾。所造成的信號(hào)變化稱為Rayleigh衰落。由于有相消干涉，在任何給定的時(shí)刻都有可能使某些頻道顯得無用。
在移動(dòng)無線電系統(tǒng)中頻率分集的概念是解決這個(gè)和別的干涉問題的關(guān)鍵。在移動(dòng)蜂窩電話的移動(dòng)通信全球系統(tǒng)(GSM)的規(guī)范中，采用頻率跳變技術(shù)，即每隔4.6ms發(fā)送和接收一個(gè)短的脈沖串，并且每個(gè)相繼的脈沖串工作在不同的頻率下。話音數(shù)據(jù)以冗余交錯(cuò)格式編碼，這樣如果一個(gè)特定頻率受到干涉，丟失的數(shù)據(jù)至少可部分地從上一個(gè)和隨后的脈沖串得到恢復(fù)而不會(huì)中斷通信。
在GSM建議中，在相隔200KHz的各頻道上進(jìn)行頻率跳變。對(duì)頻率合成器的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間的最苛刻要求是在它從發(fā)送脈沖串到接收脈沖串的轉(zhuǎn)變時(shí)提出的。接收脈沖串會(huì)幾乎在緊接著發(fā)送脈沖串之后到來。這樣，每4.6ms就會(huì)有發(fā)送脈沖串，其后緊跟著短的接收脈沖串而且，在有效的(active)通信發(fā)送或接收時(shí)隙之間的期間內(nèi)，還要求蜂窩電話收聽相鄰網(wǎng)格發(fā)出的廣播信號(hào)。用同一個(gè)頻率合成器來確定發(fā)送和接收的頻率，所以，重要的是令環(huán)穩(wěn)定時(shí)間足夠短，以滿足這些要求。
GSM標(biāo)準(zhǔn)是在意識(shí)到這一類實(shí)際的困難問題的情況下制定的，而將規(guī)范的要求降低到足以允許采用已知的頻率合成器。其它的遠(yuǎn)距離通信標(biāo)準(zhǔn)最近正在制定中。在最近正在制定的基于衛(wèi)星的電話系統(tǒng)方面一個(gè)特別限制是要求窄的頻道間隔，以便使得經(jīng)濟(jì)地利用可用帶寬的工作具有生命力。
然而GSM規(guī)定頻道間隔為200kHz，對(duì)于某些衛(wèi)星電話系統(tǒng)，這就意味著頻道間隔窄到12.5kHz。這個(gè)極窄的頻道間隔直接與快速頻道跳變的需要發(fā)生矛盾，因?yàn)檫@意味著環(huán)濾波器波110要有低的頻率常數(shù)，從而有長(zhǎng)的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間。雖然可以通過采用分開的頻率合成器來發(fā)送和接收，從而使問題在一定程度上有所減輕，但是在成本、功耗和電路的物理尺寸方面，代價(jià)就太高了。
主要的遠(yuǎn)距離通信公司正在開發(fā)幾種衛(wèi)星電話系統(tǒng)。其中之一的商品名稱為Iridium，它原先是由Motorola公司開發(fā)的。Iridium利用了幾個(gè)低軌道地球衛(wèi)星，這樣，與高軌道地球衛(wèi)星相比，Iridium的手機(jī)(mobile handset)和衛(wèi)星的無線電發(fā)送所需的功率較低。低軌道地球衛(wèi)星有兩個(gè)主要的缺點(diǎn)，即每單位覆蓋面需要大量的衛(wèi)星和當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過天空時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯變化的多普勒頻移。
在圖3所示的衛(wèi)星電話系統(tǒng)中，手機(jī)301和302通過最近的可用的衛(wèi)星303通信，在通話期間，以雙向(two way)通信線路304來傳輸數(shù)據(jù)和數(shù)字化的語音信號(hào)。衛(wèi)星303把同時(shí)來自幾個(gè)通話的數(shù)據(jù)組合在與衛(wèi)星地面站306相連的高帶寬通信線路305中。通話期間，另一個(gè)衛(wèi)星307可能會(huì)移動(dòng)到比衛(wèi)星303離手機(jī)302更近的位置，在這種情況下，要建立起新的通信線路305，以便最有效地利用可用的衛(wèi)星資源，并且避免衛(wèi)星303移出地平面從而在通話結(jié)束前中斷通信線路的可能性。
雖然衛(wèi)星303、307和移動(dòng)電話301、302之間的每條通信線路304、305都在同時(shí)進(jìn)行雙向?qū)υ?，但很難同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收，因?yàn)樵跊]有復(fù)雜濾波的情況下，移動(dòng)電話301的發(fā)送電路會(huì)過載甚至?xí)p壞它自己的接收電路。于是，典型的辦法是，讓發(fā)送和接收以短的脈沖串的形式并在不同的時(shí)間進(jìn)行。移動(dòng)電話301的發(fā)送和接收的時(shí)序示于圖4。發(fā)送脈沖串401后面跟著接收脈沖串402。有一個(gè)短的時(shí)間間隔403，在這期間內(nèi)既不發(fā)送也不接收，所以各種電路有時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定。
每幾毫秒重復(fù)一次發(fā)送和接收脈沖串。在發(fā)送過程中，語音信號(hào)被壓縮成短的脈沖串，而在接收過程中，脈沖串又被展開成語音信號(hào)，所以，能進(jìn)行不間斷的雙向?qū)υ挕?br> 圖5詳細(xì)描述了示于圖3的衛(wèi)星移動(dòng)電話手機(jī)301?？捎闷渖系膸讉€(gè)按鈕502作各種操作，包括接電話、中斷通話、撥號(hào)、以字母順序索引的方式存儲(chǔ)電話號(hào)碼等等。字母數(shù)字液晶顯示器503顯示出電話的狀態(tài)，它包括如下的信息信號(hào)強(qiáng)度、電池剩余電量、近來所撥的電話號(hào)碼等等。微音器504把聲音壓力波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，而喇叭505把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇魤毫Σ?。調(diào)諧到2GHz的天線506在發(fā)送期間以發(fā)送頻率發(fā)送電磁波，而在接收期間把從衛(wèi)星303來的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。
移動(dòng)電話301的主要功能部件示于圖6。微音器504產(chǎn)生的模擬量電信號(hào)被送到模-數(shù)變換器601。模-數(shù)變換器601把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字流，后者代表了來自微音器504的、以規(guī)則時(shí)間間隔取樣的瞬時(shí)模擬電壓。
代表聲壓的二進(jìn)制電壓信號(hào)被送到數(shù)字信號(hào)處理器602，所述處理器對(duì)這聲音信號(hào)作幾項(xiàng)處理，然后，用此信號(hào)來調(diào)制射頻信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器602把調(diào)制信號(hào)輸送到發(fā)送電路603，后者還從頻率合成器604收到射頻信號(hào)。在發(fā)送的時(shí)候，發(fā)送電路603的輸出通過開關(guān)608被送到天線506。
在接收期間，天線506通過開關(guān)608向接收電路605送去射頻信號(hào)。接收電路605還從頻率合成器604收到射頻信號(hào)。接收電路605向數(shù)字信號(hào)處理器602提供信號(hào)，以便把它轉(zhuǎn)換成代表聲音的二進(jìn)制取樣電信號(hào)。這二進(jìn)制取樣電信號(hào)從數(shù)字信號(hào)處理器602送到數(shù)/模變換器606，后者將二進(jìn)制取樣電信號(hào)變?yōu)槟M電壓。這個(gè)模擬電壓被送到喇叭505，從而把模擬信號(hào)變成聲音。
微控制器607被連接到液晶顯示器503和示于圖5的按鈕502。微控制器607還和數(shù)字信號(hào)處理器602及電話電路的其它部分連接。根據(jù)使用者對(duì)按鈕502的激活動(dòng)作及電路所提供的信號(hào)，諸如從數(shù)字信號(hào)處理器602提取的信令(signalling)信息和電池強(qiáng)度，微控制器607執(zhí)行指令來協(xié)調(diào)電路工作。
在已知的系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)處理器602對(duì)發(fā)送電路603提供的信號(hào)僅是調(diào)制信號(hào)，換句話說，這信號(hào)具有零中心頻率，并且，它不影響發(fā)送該調(diào)制信號(hào)的頻道的中心頻率。與此類似，由接收電路605向數(shù)字信號(hào)處理器602提供的信號(hào)與接收它的頻道無關(guān)。在這樣的系統(tǒng)中，頻率合成器604用來控制頻道頻率的選擇。
在已知的系統(tǒng)中，在發(fā)送和接收之間的轉(zhuǎn)換，或快速頻率跳變要求頻率合成器604在圖4所示的短的時(shí)間間隔403內(nèi)在新的頻率下穩(wěn)定下來。當(dāng)頻道間隔為200kHz時(shí)，如地面GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)的情況那樣，利用已知的技術(shù)就可以使頻率合成器604的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間足夠短。但是就衛(wèi)星電話系統(tǒng)所提出的標(biāo)準(zhǔn)中，頻道間隔會(huì)小于12.5kHz。這會(huì)要求頻率合成器604的環(huán)濾波器有低得多的時(shí)間常數(shù)，從而導(dǎo)致長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間，這和衛(wèi)星電話系統(tǒng)的方案相矛盾。
圖7表示了能克服這個(gè)問題的發(fā)送鏈路的處理過程。數(shù)字信號(hào)處理器所進(jìn)行的第一個(gè)過程是數(shù)據(jù)預(yù)處理701。這是一個(gè)精細(xì)的多步驟過程，它把從微音器電路來的數(shù)據(jù)和某些信令(signalling)數(shù)據(jù)變換成冗余編碼交錯(cuò)的數(shù)據(jù)脈沖串。數(shù)據(jù)處理階段701也包括濾波，從而產(chǎn)生適合于處理鏈路下一階段所需的信號(hào)。所產(chǎn)生的、經(jīng)過濾波的、連續(xù)的位流(bit stream)被送到IQ調(diào)制器702，后者用來產(chǎn)生適于提供給下一階段的信號(hào)正交對(duì)。
復(fù)頻IQ頻率變換器703把從IQ調(diào)制器702來的輸出與可變振蕩器的輸出結(jié)合起來，以上的操作都是在數(shù)據(jù)信號(hào)處理的階段里完成的。IQ變換器703產(chǎn)生已調(diào)制的信號(hào)，它的數(shù)字載波頻率等于可變振蕩器704的頻率FV。
由數(shù)字信號(hào)處理器602產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)被送到發(fā)送電路603，發(fā)送電路包含數(shù)/模變換器705、模擬IQ上變頻器706和射頻放大器707。數(shù)/模變換器705的輸出是模擬的已調(diào)制的信號(hào)，此信號(hào)被加到頻率為FV的載波上。模擬IQ上變頻器706把這個(gè)信號(hào)與具有頻率FLO的頻率合成器604的輸出信號(hào)結(jié)合。用于衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)送頻帶為2GHz，因此，F(xiàn)LO的典型數(shù)值大約是2GHz。模擬IQ上變頻器706產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，它具有等于FV+FLO的載波頻率。在另外一個(gè)實(shí)施例中，有可能產(chǎn)生等于FV-FLO的載波頻率，但復(fù)頻變換器703要用另一種結(jié)構(gòu)。
在數(shù)字信號(hào)處理階段，通過利用可變振蕩器704，產(chǎn)生范圍在0到200kHz的低的射頻頻率，這就有可能提供實(shí)際上是即時(shí)的、非常高的頻率分辨率，它疊加到由頻率合成器604提供的寬的頻道間隔上，后者的頻道階躍能力為100kHz。這樣，頻率合成器604的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間就不必與窄頻道間隔12.5kHz的要求取折衷。例如FLO＝2GHz＝2000000kHzFV＝125kHzFV+FLO＝2000125kHz可用數(shù)字信號(hào)處理器602中的可變振蕩器704，使載波頻率FV+FLO立即發(fā)生變化FV＝147.5kHzFV+FLO＝2000147.5kHz利用頻率合成器604可實(shí)現(xiàn)較慢的頻率改變，但依然在所希望的穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)，因?yàn)樗写蟮念l率步長(zhǎng)100kHzFLO＝2000500kHzFV＝162.5kHzFV+FLO＝2000662.5kHz在這例子中，同時(shí)改變FV和FLO，就可使頻道頻率發(fā)生大的但又是高度準(zhǔn)確的變化，而頻率合成器604的穩(wěn)定時(shí)間仍然在所希望的范圍內(nèi)。
模擬IQ調(diào)制器706的輸出被送到射頻功率放大器707，后者以5瓦的功率向天線506送去2GHz信號(hào)。
這解決辦法可推廣到接收過程，如圖8所示。從天線506進(jìn)來的射頻信號(hào)被送到接收電路605。調(diào)制器對(duì)進(jìn)來的射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)放大，并把這信號(hào)與頻率為FLO的頻率合成器604的輸出相乘。頻率合成器604用來提供一個(gè)這樣的頻率，它比所要接收的頻率低大約140MHz。這樣產(chǎn)生的信號(hào)802包含所需要的信號(hào)，但后者被調(diào)換到140MHz的載波上。這個(gè)調(diào)換載波頻率的技術(shù)稱為超外差，通常簡(jiǎn)寫為superhet。這種調(diào)換的目的是，讓所要的信號(hào)在易于電路設(shè)計(jì)的載波頻率下進(jìn)一步放大。超外差接收器的典型優(yōu)點(diǎn)是能抑制非所要的信號(hào)，另外，還有其它優(yōu)點(diǎn)。
載波就這樣調(diào)換到約140MHz的中頻。經(jīng)過一定的放大后，信號(hào)被送到模擬IQ下變頻器803，通過把140MHz中頻與來自固定模擬振蕩器804的140MHz信號(hào)進(jìn)行IQ混頻，IQ下變頻器803降低140MHz中頻的頻率，得到輸出信號(hào)805。在已知的系統(tǒng)中，這個(gè)輸出會(huì)不含頻道偏移量，或含小的頻率偏移量，后者是因?yàn)槭謾C(jī)與衛(wèi)星之間的相對(duì)速度引起的多普勒頻移所造成的。但是，在最佳實(shí)施例中，輸出信號(hào)805已被調(diào)換到這樣的中頻，它的大小決定于具有12.5kHz步長(zhǎng)的細(xì)的頻道偏移量。這樣，從IQ下變頻器803出來的信號(hào)805要進(jìn)一步與頻道偏移量進(jìn)行復(fù)頻混頻，以便把頻道偏移量完全從射頻領(lǐng)域中除掉。
模/數(shù)變換器806把模擬信號(hào)805變換成數(shù)字信號(hào)807，后者被送到數(shù)字信號(hào)處理器602。數(shù)字信號(hào)807由復(fù)頻變換器808處理，后者把信號(hào)807與來自可變振蕩器809的信號(hào)混頻，以上的操作是在數(shù)字信號(hào)處理階段完成的。這樣，如果可變振蕩器809被設(shè)置到這樣的頻率，它與模擬IQ下變頻器803來的信號(hào)的中頻相匹配，利用數(shù)字信號(hào)處理器602中的隨后的處理過程810和811，就可以去掉頻道偏移量，并且可恢復(fù)頻數(shù)據(jù)Rx頻率＝2,000,125kHz合成器輸出，F(xiàn)LO＝2,140,000kHz第一中頻802＝140,125kHz第二中頻805＝125kHz可變振蕩器809，F(xiàn)V＝125kHz以+12.5kHz重調(diào)諧Rx頻率＝2,000,147.5kHz合成器輸出，F(xiàn)LO＝2,140,000kHz第一中頻802＝140,147.5kHz第二中頻805＝147.5kHz可變振蕩器809，F(xiàn)V＝147.5kHz這樣，所接收的頻道可以通過改變可變振蕩器809的頻率FV，以小的增量來選擇。加減100kHz的大的步長(zhǎng)可以通過改變頻率合成器604的輸出頻率FLO來選擇。本發(fā)明解決了頻率合成器604的環(huán)穩(wěn)定時(shí)間問題，從而允許使用100kHz的大的頻道步長(zhǎng)，而同時(shí)，值為12.5kHz的頻率偏移量很小，此偏移量是由數(shù)字處理階段的數(shù)字信號(hào)處理器602產(chǎn)生的。
在圖9詳細(xì)描述了示于圖7的發(fā)送鏈路上的IQ調(diào)制方案。IQ調(diào)制器702的輸出是I和Q信號(hào)對(duì)。Q信號(hào)的頻率分量相對(duì)I信號(hào)的頻率分量有90度的相位偏移。在數(shù)字領(lǐng)域中，有幾種已知的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)此功能，最廣泛使用的方法是Hibert變換。
這樣，IQ調(diào)制器開劈了兩個(gè)通道904和905，其中I是立即--immediate的字頭，而Q是正交--quadrature的字頭。這種常用的方法允許對(duì)信號(hào)作進(jìn)一步的處理，而不會(huì)加進(jìn)射頻范圍的、不希望有的邊帶。I和Q信號(hào)904和905被送到兩個(gè)各自的低通濾波器902和903，在這里以模擬的方式恢復(fù)數(shù)字波形，去掉不希望有的取樣頻率和在D-A輸出上的其它不希望有的頻率分量。
復(fù)頻IQ乘法器包括四個(gè)乘法器906、907、908和909以及兩個(gè)加法器910和911。復(fù)頻乘法器接收代表已調(diào)制數(shù)據(jù)的IQ信號(hào)和來自可變振蕩器704的IQ信號(hào)。在不連續(xù)的時(shí)間域中，對(duì)這兩對(duì)信號(hào)的乘法運(yùn)算的結(jié)果是在頻率域中把這兩個(gè)頻率相加，同時(shí)對(duì)不希望有的邊帶進(jìn)行高衰減。通常，在方框602和603內(nèi)進(jìn)行的I/Q處理是以數(shù)字的方式完成的，這種處理可以在與數(shù)字信號(hào)處理器類似的電路中進(jìn)行。
所產(chǎn)生的已調(diào)制的IQ信號(hào)912和913被從數(shù)字信號(hào)處理器602送到發(fā)送電路603的數(shù)/模變換器705上。數(shù)/模變換器包括兩個(gè)變換器914和916以及適當(dāng)?shù)目够殳B低通濾波器915和917。所產(chǎn)生的IQ信號(hào)對(duì)被送到模擬IQ上變頻器706，后者包括兩個(gè)模擬乘法器918和920，上變頻器706分別接收模擬IQ信號(hào)和來自頻率合成器604的IQ信號(hào)對(duì)。模擬加法器921把這些IQ分量結(jié)合起來，然后送到射頻放大器707進(jìn)行放大。
這種模擬IQ調(diào)制的最后階段的結(jié)果是把代表IQ分量的912和913的低射頻信號(hào)疊加到來自射頻頻率合成器604的發(fā)送頻率上。利用IQ上變頻器就可以再次把不希望有的邊帶和載波清除到理想的程度。在實(shí)際中衰減限制在30到40dB的范圍。
示于圖9的模擬IQ上變頻器706包括分相器919，后者把來自頻率合成器604的信號(hào)變?yōu)閷?duì)應(yīng)的IQ對(duì)。圖10詳細(xì)描述了分相器919。輸入接頭1001接收到來自頻率合成器604的信號(hào)，其振蕩頻率為FLO。這輸入信號(hào)被送到組成相位滯后網(wǎng)絡(luò)的電阻1002和電容1003，在發(fā)送頻率范圍的中心頻率上，此網(wǎng)絡(luò)有45度的相位滯后。在這情況下，頻率范圍的中心為2GHz，可用下面的公式計(jì)算R和C的數(shù)值R＝1/ωC其中ω＝2πf 其中f為頻率這輸入信號(hào)也被送到組成相位超前網(wǎng)絡(luò)的電容1005和電阻1006，此網(wǎng)絡(luò)的特征是在2GH中心頻率處，有45度的相位超前。這樣，輸出接點(diǎn)1004和1007之間有90度的相差。
使用這種簡(jiǎn)單電路的好處是在高頻應(yīng)用中可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，但它的缺點(diǎn)是特性與頻率有關(guān)。當(dāng)發(fā)送在一定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí)，若頻率不靠近2GHz中心頻率，則網(wǎng)絡(luò)并不產(chǎn)生嚴(yán)格90度的相移。因而，當(dāng)分相器919不工作在中心頻率時(shí)，輸出信號(hào)的頻譜含有小振幅的、不希望有的邊帶，如圖11所示。
所要的頻譜1101以頻率FLO+FV為中心，其中FL為頻率合成器604的頻率，F(xiàn)V為配置于數(shù)字信號(hào)處理器602的可變振蕩器704的頻率。分相器919和別的電路的非線性造成了載波泄漏1102和鏡象1103，后者是不希望有的，它以頻率FLO-FV為中心，是所要頻譜1102的鏡象。幸運(yùn)的是在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于無線電信號(hào)沿著視線發(fā)送這一事實(shí)，所要的信號(hào)的振幅變化不大。因此，雖然不希望有的鏡象也被發(fā)送，但它比所要的信號(hào)低20至30分貝，并不干擾接收。
圖12A和12B詳細(xì)描述了圖8所示的對(duì)接收信號(hào)的解調(diào)過程。在圖12A中，來自天線的射頻信號(hào)被送到混頻器1202。在實(shí)際中，混頻器包括一個(gè)集成Gilbert Cell型的混頻器。來自振蕩頻率為FLO的頻率合成器604的信號(hào)也被送到混頻器1202。接收到的射頻信號(hào)的頻率分量被與來自頻率合成器604的信號(hào)混頻，從而產(chǎn)生了含有混頻器1202兩個(gè)輸入信號(hào)的和與差的頻譜。中頻放大器1203被用來放大那些頻率僅為140MHz的來自混頻器的信號(hào)。這樣，把頻率合成器設(shè)置成對(duì)所要接收頻率有140MHz的頻率偏移量，就能產(chǎn)生140MHz的差頻，只有這差頻被中頻放大器1203放大。
然后，所產(chǎn)生的140MHz中頻802被分成兩部分，并被送到模擬IQ下變頻器803。在此，此兩部分分別與分相器1206產(chǎn)生的兩個(gè)對(duì)應(yīng)分量相乘。分相器1206依照?qǐng)D10所示的電路工作，所不同的是在頻率為140MHz而不是2GHz的頻率下有正負(fù)45度的相移。送到分相器的信號(hào)就是140MHz固定頻率振蕩器802提供的信號(hào)。用乘法器1204和1205進(jìn)行IQ混頻，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的頻率向下調(diào)換，達(dá)到最高為幾百千赫的范圍。
在已知的接收器中，射頻載波在這一級(jí)被去掉，換而言之，信號(hào)被轉(zhuǎn)變?yōu)榱愀浇念l率?？墒牵捎陬l率合成器鎖相環(huán)設(shè)計(jì)的限制，無法具備足夠快的頻道選擇能力。為了保證快速頻道選擇，用數(shù)字信號(hào)處理器602來完成射頻下變頻器的最后階段的工作。這樣，模擬IQ下變頻器803產(chǎn)生的IQ信號(hào)805被送到模/數(shù)變換器806。后者包括兩個(gè)變換器1207和1208，此兩變換器把數(shù)字化的I和Q信號(hào)807送到數(shù)字處理器602。
圖12B詳細(xì)描述了圖6和圖8所示的數(shù)字信號(hào)處理器中進(jìn)行的IQ下變頻過程。數(shù)/模變換器806產(chǎn)生的IQ信號(hào)807被送到各自的數(shù)字帶通濾波器1221和1222。它們的輸出被送到包含四個(gè)乘法器1223、1224、1225和1226的復(fù)頻IQ乘法器。復(fù)頻IQ乘法器把送來的IQ信號(hào)與來自可變振蕩器809的正交信號(hào)混頻。其結(jié)果是把中頻分量從所選的接收頻帶中去除，得到通常的基帶IQ頻道，以便進(jìn)行進(jìn)一步的解調(diào)處理。典型的情況是下變換在數(shù)字信號(hào)處理器或類似的電路中進(jìn)行。
I和Q的輸出信號(hào)1231和1232被送到解調(diào)器810和隨后的數(shù)據(jù)恢復(fù)的處理過程。在另一實(shí)施例中，帶通濾波器1221和1222的功能可以用這樣的低通濾波器來實(shí)現(xiàn)，它放置于圖12B所示的過程的I和Q輸出通道上。
除了已描述過的快速選擇頻道的主要優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。在低軌道衛(wèi)星電話系統(tǒng)中，衛(wèi)星相對(duì)地基移動(dòng)收發(fā)器的速度造成相當(dāng)大的多普勒頻移。這樣，手機(jī)接收到的來自衛(wèi)星的信號(hào)頻率是變化的，衛(wèi)星收到的來自手機(jī)的信號(hào)頻率也是變化的，此變化可達(dá)到頻道間隔的數(shù)值。在地面蜂窩電話系統(tǒng)中，常會(huì)遇到達(dá)1kHz的多普勒頻移。在衛(wèi)星電話系統(tǒng)中的多普勒頻移遠(yuǎn)大于此值。典型的情況是在低地球軌道系統(tǒng)中，此多普勒頻移會(huì)擴(kuò)展到幾十千赫，具體數(shù)值決定于通話時(shí)衛(wèi)星在軌道的位置。
在示于圖1和圖2的頻率合成器中，頻率以步長(zhǎng)來選擇；沒有提供連續(xù)可變的頻率調(diào)節(jié)，而在與非同步衛(wèi)星通信時(shí)，則要求頻率連續(xù)可變，以補(bǔ)償所遇到的多普勒頻移。一個(gè)已知的解決辦法是采用改進(jìn)的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TCXO108，它稱為電壓控制溫度補(bǔ)償晶體振蕩器或VCTCXO。VCTCXO包括晶體振蕩電路上的變?nèi)荻O管，它可以用外電壓來控制。這電壓可用來引起所需的頻率偏移以補(bǔ)償多普勒頻移。另一種技術(shù)是在解調(diào)算法中把低頻率偏移考慮進(jìn)去。
變?nèi)荻O管的特性不便于使用或不很穩(wěn)定，這使得難以設(shè)計(jì)和制造穩(wěn)定的和特性可預(yù)測(cè)的VCTCXO，并使這種VCTCXO十分昂貴。實(shí)際上某些非線性可以通過把衛(wèi)星包括進(jìn)頻率修正的過程來加以克服1衛(wèi)星到手機(jī)的發(fā)送2手機(jī)到衛(wèi)星的發(fā)送3衛(wèi)星計(jì)算所接收的頻率4衛(wèi)星向手機(jī)發(fā)送修正系數(shù)5手機(jī)修正變?nèi)荻O管電壓這樣，VCTCXO的頻率誤差可以利用星載電路的高精度測(cè)量能力和星載計(jì)算機(jī)加以補(bǔ)償。然而，VCTCXO依然是手機(jī)設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)。
示于圖7和圖8的可變振蕩器704和809被配置于數(shù)字信號(hào)處理器內(nèi)，從而提供了非常高的頻率分辨率。這允許頻率合成器604上的主振蕩器成為固定頻率型的振蕩器，并且可以通過改變送到可變振蕩器的頻率數(shù)據(jù)來進(jìn)行所有的多普勒修正。
當(dāng)設(shè)計(jì)工作于GHz量級(jí)的精確的頻率合成器時(shí)，另一個(gè)困難是需要提供一個(gè)參考振蕩器，它以高精度振蕩，典型的情況是，此種振蕩器是晶體振蕩器，其制造偏差為百萬分之幾。當(dāng)以幾千赫的精確度在GHz的量級(jí)選擇頻道時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的制造偏差顯得過大?？勺冋袷幤?04和809的連續(xù)改變能力使得有可能使用標(biāo)準(zhǔn)偏差的晶體振蕩器，因?yàn)榭梢酝ㄟ^接受從衛(wèi)星來的修正信號(hào)和把改變的數(shù)據(jù)提供給數(shù)字信號(hào)處理器602，就可以進(jìn)行任何頻率修正，其中，數(shù)字信號(hào)處理器602配置了可變振蕩器704和809。
本發(fā)明另一個(gè)更為重要的優(yōu)點(diǎn)與手機(jī)本身所產(chǎn)生的射頻干涉有關(guān)。一貫以來，采用約十兆赫左右的單石英晶體振蕩器來控制頻率合成器。此高頻被下分頻成頻道頻率間隔或頻道頻率間隔的倍數(shù)。石英晶體也被用來控制電路的其它部分，向數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器提供時(shí)鐘脈沖。
在許多已知的結(jié)構(gòu)中，這些電路有它們自己的鎖相環(huán)，因而，石英振蕩器會(huì)產(chǎn)生適合于通信用的頻率，而數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生其它的頻率，這種頻率適用于控制各自的內(nèi)部運(yùn)行。
這樣，用于手機(jī)的石英主振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)被分送到幾個(gè)相鄰的電路。振蕩波形是方波，它具有許多諧波分量，其頻率跨幾個(gè)射頻范圍，其中也包括接收過程的頻率范圍。手機(jī)從衛(wèi)星接收到的無線電信號(hào)受到相當(dāng)程度的衰減，為了能可靠地接收信號(hào)要采用靈敏度高的接收電路，所接收的信號(hào)是如此地微弱，以致石英晶體振蕩器產(chǎn)生的任何射頻分量都會(huì)干擾接收過程。對(duì)于一個(gè)給定的固定頻率的主振蕩器，有可能預(yù)知將會(huì)產(chǎn)生的諧波分量的頻率，從而預(yù)知哪些頻率應(yīng)避免作為接收頻道。這樣就可以給出一種改進(jìn)的設(shè)計(jì)，在這設(shè)計(jì)中晶體振蕩器的頻率是固定的，通過改變數(shù)字信號(hào)處理器上的低頻可變振蕩器，就可以進(jìn)行所有的頻率修正，從而可能指定應(yīng)所述用于通信的頻道?？捎糜?jì)算固定的石英主振蕩器頻率FREF(如13MHz)的整數(shù)倍，來預(yù)計(jì)不可用的接收頻率不可用的頻道＝n×FREF其中n是一個(gè)整型數(shù)于是，可用的接收頻道被上述的這些頻率間隔開可用頻道＝(n+0.5)×FREF
權(quán)利要求
1.用來在無線電頻道上發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)的方法，其特征在于它包括下述步驟結(jié)合數(shù)字調(diào)制信號(hào)處理所述數(shù)字輸入信號(hào)，以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)；把所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬中間信號(hào)；結(jié)合模擬調(diào)制信號(hào)處理所述模擬中間信號(hào)以產(chǎn)生射頻輸出信號(hào)，其中，調(diào)節(jié)所述數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻率和所述模擬調(diào)制信號(hào)的頻率，以改變輸出信號(hào)的頻率。
2.一種接收射頻信號(hào)的方法，其特征在于它包括如下步驟結(jié)合模擬解調(diào)信號(hào)處理所述接收信號(hào)，以產(chǎn)生模擬中間信號(hào)；對(duì)所述模擬中間信號(hào)取樣，以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)；結(jié)合數(shù)字解調(diào)信號(hào)處理所述數(shù)字中間信號(hào)，以選擇發(fā)送頻道，其中，調(diào)節(jié)所述模擬解調(diào)信號(hào)和所述數(shù)字解調(diào)信號(hào)，以適應(yīng)所述接收的無線電信號(hào)的頻率變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在所述中間信號(hào)被取樣之前，結(jié)合附加的模擬解調(diào)信號(hào)處理所述中間信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3的方法，其特征在于，模擬調(diào)制信號(hào)或模擬解調(diào)信號(hào)的分辨率寬于頻道間隔，以便快速調(diào)節(jié)頻率；以及利用所述數(shù)字處理步驟中的較細(xì)的頻率分辨率來選擇各個(gè)頻道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4的任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，無線電信號(hào)易受多普勒頻移的影響，在數(shù)字信號(hào)處理的階段中，利用調(diào)節(jié)數(shù)字調(diào)制信號(hào)或數(shù)字解調(diào)信號(hào)的頻率，實(shí)現(xiàn)多普勒頻移補(bǔ)償。
6.來用在無線電頻道上發(fā)送數(shù)字輸入信號(hào)的裝置，其特征在于它包括結(jié)合數(shù)字調(diào)制信號(hào)處理所述數(shù)字輸入信號(hào)，以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)的處理裝置；把所述數(shù)字中間信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬中間信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置；結(jié)合模擬調(diào)制信號(hào)處理所述模擬中間信號(hào)，以產(chǎn)生射頻輸出信號(hào)的處理裝置，包括用于調(diào)節(jié)所述數(shù)字調(diào)制信號(hào)的頻率和用于調(diào)節(jié)所述模擬調(diào)制信號(hào)的頻率，以改變所述輸出信號(hào)頻率的裝置。
7.射頻接收裝置，其特征在于它包括結(jié)合模擬解調(diào)信號(hào)處理接收信號(hào)，以產(chǎn)生模擬中間信號(hào)的裝置；對(duì)所述模擬中間信號(hào)取樣，以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)的取樣裝置；結(jié)合數(shù)字解調(diào)信號(hào)處理所述數(shù)字中間信號(hào)，以選擇發(fā)送頻道的處理裝置，所述處理裝置包括調(diào)節(jié)所述模擬解調(diào)信號(hào)頻率的裝置；以及調(diào)節(jié)所述數(shù)字解調(diào)信號(hào)頻率、以適應(yīng)所述接收信號(hào)的頻率變化的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于它包括在對(duì)所述中間信號(hào)取樣之前，結(jié)合附加的模擬解調(diào)信號(hào)，處理所述中間信號(hào)的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任何一個(gè)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，模擬調(diào)制信號(hào)或模擬解調(diào)信號(hào)的分辨率寬于頻道間隔，以便快速調(diào)節(jié)頻率；以及所述數(shù)字處理裝置利用較細(xì)的頻率分辨率來選擇各個(gè)頻道。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9的任何一個(gè)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，無線電信號(hào)易受多普勒頻移的影響，在數(shù)字信號(hào)處理的階段中，利用調(diào)節(jié)數(shù)字調(diào)制信號(hào)或數(shù)字解調(diào)信號(hào)的頻率，實(shí)現(xiàn)多普勒頻移補(bǔ)償。
11.基本上如說明書中參考圖6至11、12A、12B所描述的發(fā)送和接收無線電信號(hào)的方法。
12.基本上如說明書中參考圖3至11、12A、12B所描述的移動(dòng)通信裝置。
全文摘要
衛(wèi)星移動(dòng)電話的無線電信號(hào)發(fā)送過程始于產(chǎn)生數(shù)字輸入信號(hào)。結(jié)合數(shù)字調(diào)制信號(hào)處理數(shù)字輸入信號(hào)，產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)。所述數(shù)字中間信號(hào)被轉(zhuǎn)變成模擬中間信號(hào)，結(jié)合模擬調(diào)制信號(hào)處理模擬中間信號(hào)，以產(chǎn)生射頻輸出信號(hào)。與此相似，在接收時(shí)結(jié)合模擬解調(diào)信號(hào)處理接收信號(hào)以產(chǎn)生模擬中間信號(hào)。對(duì)模擬中間信號(hào)取樣以產(chǎn)生數(shù)字中間信號(hào)，結(jié)合數(shù)字解調(diào)信號(hào)處理數(shù)字中間信號(hào)以選擇發(fā)送頻道。通過操縱處理器可實(shí)現(xiàn)以相當(dāng)窄的頻道間隔來快速鎖相。
文檔編號(hào)H04L5/02GK1163518SQ9710348
公開日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1997年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月12日
發(fā)明者E·蘇恩圖拉 申請(qǐng)人:諾基亞流動(dòng)電話有限公司