Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung
eines Taktsignals gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.The
The present invention relates to a circuit for generating
a clock signal according to the preamble
of claim 1
Ein
Radiofrequenz-(RF)-Kommunikationssystem umfaßt Vorrichtungen, die über eine
gemeinsame Kommunikationsverbindung kommunizieren. Die Kommunikationsverbindungen
in drahtlosen RF-Kommunikationssystemen werden üblicherweise als Kanäle bezeichnet.
Der Kanal ist durch seine Mittenfrequenz gekennzeichnet und besitzt
eine vorbestimmte Bandbreite. Um Information zu senden, wird ein
Informationssignal mit einem Trägersignal
moduliert, das die Mittenfrequenz des Kanals hat.One
Radiofrequency (RF) communication system includes devices connected via a
Communicate common communication link. The communication links
Wireless RF communication systems are commonly referred to as channels.
The channel is characterized by its center frequency and has
a predetermined bandwidth. To send information, one will
Information signal with a carrier signal
modulated, which has the center frequency of the channel.
In
drahtgebundenen Systemen wird die Kommunikationsverbindung durch
ein verdrilltes Leiterpaar, ein Koaxialkabel oder dergleichen, realisiert.
Informationssignale werden bei der drahtgebundenen Verbindung durch
ein Trägersignal
gesendet, das eine spezielle Frequenz hat, die den Vorrichtungen
an den verschiedenen Enden der Kommunikationsverbindung gemeinsam
ist.In
Wired systems, the communication link through
a twisted wire pair, a coaxial cable or the like realized.
Information signals are transmitted through the wired connection
a carrier signal
which has a special frequency assigned to the devices
common at the different ends of the communication link
is.
Sowohl
in den drahtgebundenen als auch den drahtlosen Systemen werden ein
Sender und ein Empfänger
verwendet, um über
die Kommunikationsverbindung zu kommunizieren. Ein Sender umfaßt einen
Modulator, und ein Empfänger
umfaßt
einen Demodulator. Der Modulator wird verwendet, um ein Informationssignal
mit einem Trägersignal
für die Übertragung über die
Kommunikationsverbindung zu modulieren. Der Demodulator wird verwendet,
um Signale zu demodulieren, die von der Kommunikationsverbindung
empfangen werden, durch Entfernen des Trägersignals und durch Ausgabe
des Informationssignals.Either
in both wired and wireless systems
Transmitter and a receiver
used to over
to communicate the communication connection. A transmitter includes one
Modulator, and a receiver
comprises
a demodulator. The modulator is used to generate an information signal
with a carrier signal
for transmission over the
Modulate communication link. The demodulator is used
to demodulate signals coming from the communication link
received by removing the carrier signal and by output
the information signal.
Zusätzlich zum
Demodulator verwenden RF-Empfänger
typischerweise Filter, um Rauschen außerhalb der gewünschten
Bandbreite zu entfernen, und einen Detektor, um das demodulierte
Signal in ein Signal umzuwandeln, das von der digitalen Schaltung
in der Kommunikationsvorrichtung verwendet werden kann. Die digitale
Schal tung wird durch ein Hochfrequenztaktsignal angesteuert. Dieses
Hochfrequenztaktsignal enthält erhebliche
Spektralenergie, die harmonische Frequenzkomponenten oder Harmonische
erzeugt. Diese Harmonischen treten bei Vielfachen der Frequenz des
Taktsignals auf, das die digitale Schaltung ansteuert.In addition to
Demodulator use RF receiver
typically filters to make noise outside the desired
To remove bandwidth, and a detector to demodulate
To convert signal into a signal coming from the digital circuit
can be used in the communication device. The digital
Sound processing is controlled by a high-frequency clock signal. This
High frequency clock signal contains significant
Spectral energy, the harmonic frequency components or harmonics
generated. These harmonics occur at multiples of the frequency of the
Clock signal that drives the digital circuit.
Ausgestrahlte
Energie der harmonischen der Taktfrequenz kann mit den Informationssignalen
innerhalb der Frequenzen, die durch die Empfängerfilter durchgelassen werden,
stark interterieren, wenn die Kanalfrequenz und das harmonische
Signal gleich sind, oder sehr dicht beieinander liegen. Wenn diese
Energie relativ zum empfangenen Signal einen wesentlichen Betrag
aufweist, kann die abgestrahlte Energie das Informationssignal verdecken,
was zu einem schlechten Informationsempfang führt. Die Verschlechterung der Empfindlichkeit
des Detektors auf diese Art, die zu einem schlechten Informationsempfang
führt,
ist als Desensibilisierung oder Reduzierung der Ansprechempfindlichkeit
bekannt.radiated
Energy of the harmonic of the clock frequency can with the information signals
within the frequencies that are passed through the receiver filters,
strongly interterieren, if the channel frequency and the harmonic
Signal are the same, or are very close to each other. If those
Energy relative to the received signal a substantial amount
the radiated energy can obscure the information signal,
which leads to a bad reception of information. The deterioration of sensitivity
of the detector in this way, resulting in poor information reception
leads,
is as a desensitization or reduction of responsiveness
known.
Eine
besonders vorteilhafte Schaltung für das Überwinden der Desensibilisierung
verwendet einen Frequenzspreizsignalgenerator und einen Signalmodulator.
Der Modulator moduliert das Taktsignal mit einem Frequenzspreizsignal,
um ein sich ergebendes Signal zu erzeugen. Der Leistungspegel der
Harmonischen des sich ergebenden Signals wird über eine Frequenzbandbreite
gespreizt, die größer ist
als die Bandbreite der Empfangsfilter, so daß die Desensibilisierung durch
die Harmonischen vermindert werden kann. Obwohl diese Schaltung
die Leistung des Empfängers
wesentlich verbessert, ist es wünschenswert,
zusätzlichen
Verbesserungen im Empfänger
bereitzustellen.A
particularly advantageous circuit for overcoming desensitization
uses a frequency spread signal generator and a signal modulator.
The modulator modulates the clock signal with a frequency spread signal,
to generate a resulting signal. The power level of
Harmonic of the resulting signal is over a frequency bandwidth
spread, which is bigger
as the bandwidth of the receive filter, so that the desensitization by
the harmonics can be reduced. Although this circuit
the performance of the recipient
significantly improved, it is desirable
additional
Improvements in the receiver
provide.
Aus
der US-PS5263055 ist eine gattungsgemäße Schaltung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 bekannt. Die Schaltung zielt auf eine Reduzierung
der Interferenz einer harmonischen Frequenzkomponente des Taktsignals
mit einem Empfangssignal. Hierzu wird ein Frequenzspreizsignal erzeugt,
welches mit dem Taktsignal moduliert wird, um ein moduliertes Taktsignal
zu erzeugen, welches die modulierte harmonische Frequenzkomponente
umfasst. Die modulierte harmonische Frequenzkomponente wird somit über eine
Frequenzbandbreite gespreizt, die größer als ein vorbestimmter Wert
ist.Out
US-PS5263055 is a generic circuit according to the preamble
of claim 1 known. The circuit aims at a reduction
the interference of a harmonic frequency component of the clock signal
with a received signal. For this purpose, a frequency spread signal is generated,
which is modulated with the clock signal to a modulated clock signal
which is the modulated harmonic frequency component
includes. The modulated harmonic frequency component is thus over a
Frequency bandwidth spread greater than a predetermined value
is.
Aus
der JP-A6338813 ist eine Schaltung mit einem Taktgenerator bekannt,
der ein Taktsignal mit einem Modulationssignal eines Oszillators
moduliert. Eine Erfassungseinrichtung bestimmt hierbei, ob das Modulationssignal
in einem empfangenen demodulierten Signal enthalten ist und verschiebt
die Frequenz des Taktsignals für
den Fall, dass das Modulationssignal tatsächlich empfangen wird.Out
JP-A6338813 discloses a circuit with a clock generator,
the one clock signal with a modulation signal of an oscillator
modulated. A detection device determines whether the modulation signal
contained in a received demodulated signal and shifts
the frequency of the clock signal for
the case that the modulation signal is actually received.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltung
zum Erzeugen eines Taktsignals einer Kommunikationsvorrichtung mit
einer verbesserten Ansprechempfindlichkeit und einer höheren Unempfindlichkeit
gegenüber
unerwünschten
Rausch- und Störsignalen
angeben.The
The object of the present invention is a circuit
for generating a clock signal of a communication device with
improved sensitivity and higher insensitivity
across from
undesirable
Noise and interference signals
specify.
Diese
Aufgabe wird von einer Schaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Schaltung sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.These
Task is a circuit with the features of the claim
1 solved.
Preferred embodiments
the circuit are the subject of several claims.
1 ist
ein Schaltungsdiagramm, das ein Funktelefonsystem zeigt. 1 Fig. 10 is a circuit diagram showing a cellular telephone system.
2 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Frequenzspreizschaltung zeigt. 2 Fig. 10 is a circuit diagram showing a frequency spread circuit.
3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Frequenzspreizschaltung der Schaltung
der 1 zeigt. 3 FIG. 12 is a circuit diagram showing a frequency spread circuit of the circuit of FIG 1 shows.
4 zeigt
Signale in der Schaltung der 3. 4 shows signals in the circuit of 3 ,
Eine
Kommunikationsvorrichtung umfaßt
eine Empfängerschaltung,
die ein moduliertes Empfangssignal innerhalb einer ersten Bandbreite
empfängt.
Ein Referenzoszillator erzeugt ein erstes Taktsignal mit einer ersten
Frequenz, wobei das erste Taktsignal Harmonische aufweist. Eine
Synthesizerschaltung, die mit dem Referenzoszillator und dem Empfänger verbunden
ist, spricht auf das erste Taktsignal an, um das modulierte Empfangssignal
zu demodulieren. Eine Frequenzspreizschaltung ist ebenfalls mit
dem Referenzoszillator verbunden, um das erste Taktsignal mit einem
Frequenzspreizsignal zu modulieren und ein moduliertes Taktsignal zu
bilden, das gespreizte modulierte harmonische Frequenzkomponenten
aufweist. Die Frequenzspreizschaltung kombiniert selektiv das Frequenzspreizsignal
mit dem ersten Taktsignal, um die Harmonischen des ersten Taktsignals über eine
Frequenzbandbreite zu spreizen, die größer ist als die erste Bandbreite.
Eine Steuerschaltung ist mit der Frequenzspreizschaltung verbunden,
um das modulierte Taktsignal zu empfangen. Diese arbeitet auf der
Frequenz des modulierten Taktsignals. Die Schaltung erzeugt somit
selektiv ein moduliertes Taktsignal derart, daß die harmonischen Frequenzsignale
nicht in mehrere Kanäle
gespreizt werden, wenn die Harmonischen des Haupttaktsignals sich
nicht im aktuell ausgewählten
Empfängerkanal
befinden.A
Communication device comprises
a receiver circuit,
the one modulated received signal within a first bandwidth
receives.
A reference oscillator generates a first clock signal with a first one
Frequency, wherein the first clock signal has harmonics. A
Synthesizer circuit connected to the reference oscillator and the receiver
is, responds to the first clock signal to the modulated received signal
to demodulate. A frequency spreading circuit is also included
connected to the reference oscillator to the first clock signal with a
To modulate frequency spread signal and a modulated clock signal to
form the spread modulated harmonic frequency components
having. The frequency spread circuit selectively combines the frequency spread signal
with the first clock signal to the harmonics of the first clock signal via a
Spread spectrum bandwidth greater than the first bandwidth.
A control circuit is connected to the frequency spreading circuit,
to receive the modulated clock signal. This works on the
Frequency of the modulated clock signal. The circuit thus generates
selectively a modulated clock signal such that the harmonic frequency signals
not in multiple channels
spread when the harmonics of the main clock signal themselves
not in the currently selected one
receiver channel
are located.
Ein
Funktelefonsystem 100 (1) umfaßt Kommunikationsvorrichtungen 102 und 104,
die über
eine Kommunikationsverbindung 106 kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtungen
können
irgendwelche zwei oder mehrere kompatible Vorrichtungen sein, wie
MODEMs (eine Vorrichtung, die sowohl einen Modulator als auch einen
Demodulator aufweist), Telefone, ein schnurloses oder zellulares
Funktelefon, Zweiwegefunkgeräte,
ein Funkgerät,
eine Basisstation, eine schnurlose Telefonbasis, ein Funkverteilzentrum,
eine Funksendestation oder derglichen. Der hier verwendete Ausdruck "Kommunikationsvorrichtung" bezieht sich auf jede
dieser genannten Vorrichtungen und auf ihre Äquivalente. Die dargestellten
Kommunikationsvorrichtungen 102 und 104 tauschen
Information über
eine drahtlose Kommunikationsverbindung 106 aus. Die Kommunikationsverbindung 106 kann
jedoch auch ein verdrilltes Leiterpaar, ein Koaxialkabel, eine Satellitenverbindung
oder dergleichen sein. Die hier verwendete Bezeichnung "Kommunikationsverbindung" bezieht sich auf alle
diese Verbindungen und ihre Äquivalente.A radiotelephone system 100 ( 1 ) includes communication devices 102 and 104 that have a communication connection 106 communicate. The communication devices may be any two or more compatible devices, such as MODEMs (a device having both a modulator and a demodulator), telephones, a cordless or cellular radiotelephone, two-way radio devices, a radio, a base station, a cordless telephone base, a radio distribution center , a radio transmitter or the like. The term "communication device" as used herein refers to each of these devices and their equivalents. The illustrated communication devices 102 and 104 exchange information over a wireless communication link 106 out. The communication connection 106 however, it may also be a twisted wire pair, a coaxial cable, a satellite link or the like. The term "communication link" as used herein refers to all of these links and their equivalents.
Die
dargestellte Kommunikationsvorrichtung 104, ein Funktelefon,
umfaßt
eine Empfängerschaltung 108,
die einen Detektor 112, einen Sender 110 und eine
Steuerung 114 einschließt. Die Empfängerschaltung empfängt modulierte
Signale von der Kommunikationsverbindung 106 über eine
Antenne 116 und legt Signale, die eine heruntergeteilte
Frequenz aufweisen, an den Detektor 112 an. Der Detektor 112 demoduliert
die heruntergeteilten Signale, um Signale zu erzeugen, die in die
Steuerung 114 eingegeben werden. Die Steuerung 114 kann
unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors, eines Mikroprozessors,
wie beispielsweise der HC-11, der von Moto rola Inc. erhältlich ist,
oder mittels entsprechender kommerziell erhältichen, bekannten Schaltungen
implementiert werden.The illustrated communication device 104 , a radiotelephone, includes a receiver circuit 108 that a detector 112 , a transmitter 110 and a controller 114 includes. The receiver circuit receives modulated signals from the communication link 106 via an antenna 116 and applies signals having a divided frequency to the detector 112 at. The detector 112 It demodulates the divided signals to produce signals in the controller 114 be entered. The control 114 can be implemented using a digital signal processor, a microprocessor, such as the HC-11, available from Motorola Inc., or by means of corresponding commercially available, known circuits.
Die
Steuerung 114 erwidert auf die Audiosignale, die vom Detektor 112 empfangen
werden, um analoge Signale zu erzeugen, die den Lautsprecher 115 ansteuern.
Die Steuerung 114 antwortet auf Audiosignale vom Mikrofon 117,
um Signale an den Sender 110 auszugeben. Der Sender 110 erzeugt
modulierte Signale aus den Signalen, die von der Steuerung 114 ausgegeben
werden, und die modulierten Signale werden dann in die Antenne 116 für eine Kommunikation über die
Kommunikationsverbindung 106 eingegeben.The control 114 responds to the audio signals coming from the detector 112 are received to produce analog signals that the speaker 115 drive. The control 114 responds to audio signals from the microphone 117 to send signals to the transmitter 110 issue. The transmitter 110 generates modulated signals from the signals generated by the controller 114 are output, and the modulated signals are then transmitted to the antenna 116 for communication over the communication link 106 entered.
Die
dargestellte Empfängerschaltung 108 ist
ein doppelter Überlagerungsempfänger, wobei
aber alternativ jede konventionelle Empfängerschaltung verwendet werden
kann. Die dargestellte Empfängerschaltung
umfaßt
ein Filter 120, einen Mischer 122, ein Filter 124,
einen Mischer 126 und einen Detektor 112. Eine Synthesizerschaltung 130 ist
mit der Empfängerschaltung 108 verbunden,
um ein Kanalauswahlsignal an den Mischer 122 zu liefern
und ein oszillierendes Signal an den Mischer 126 anzulegen.The illustrated receiver circuit 108 is a double heterodyne receiver, but alternatively any conventional receiver circuit can be used. The illustrated receiver circuit comprises a filter 120 , a mixer 122 , a filter 124 , a mixer 126 and a detector 112 , A synthesizer circuit 130 is with the receiver circuit 108 connected to a channel selection signal to the mixer 122 to deliver and an oscillating signal to the mixer 126 to apply.
Ein
Referenzoszillator 132 ist mit der Synthesizerschaltung 130 und
mit einer Frequenzspreizschaltung 134 verbunden. Der Referenzoszillator 132 erzeugt
ein Referenzsignal oder Taktsignal. Das Taktsignal wird in die Synthesizerschaltung 130 als
Referenzsignal eingegeben und in die Frequenzspreizschaltung 134 als
Taktsignal. Die Frequenzspreizschaltung 134 kombiniert
das Taktsignal mit dem Frequenzspreizsignal, um ein moduliertes
Taktsignal zu erzeugen.A reference oscillator 132 is with the synthesizer circuit 130 and with a frequency spread circuit 134 connected. The reference oscillator 132 generates a reference signal or clock signal. The clock signal is input to the synthesizer circuit 130 entered as a reference signal and in the Frequenzspreizschaltung 134 as a clock signal. The frequency spreading circuit 134 combines the clock signal with the frequency spread signal to produce a modulated clock signal.
Der
Betrieb der Kommunikationsvorrichtung 104 wird nun unter
Bezug auf das dargestellte Funktelefonsystem 100 beschrieben.
Die Kommunikationsverbindung 106 in drahtlosen RF-Systemen
wird definiert durch einen vorbestimmten Frequenzbereich, der eine
Vielzahl unterschiedlicher Kanäle
umfaßt,
in denen Signale übertragen
werden. Dieser Frequenzbereich wird durch ein breiteres Bandbreitenfilter 120 durchgelassen.
Beispielsweise befinden sich die Aufwärtsverbindungskanäle (von
einer Basisstation zu einer mobilen Station) im "Global System for Mobil Communications
(GSM)" alle innerhalb
des Frequenzbandes von 925 MHz bis 960 MHz, und dieses Frequenzband
wird durch Filter 120 durchgelassen. Signale außerhalb
des Durchlaßbandes
des Filters 120 sind für
den Empfänger
Rauschen und werden durch das Filter 120 abgeschwächt, um
sie von dem Signal, das dem Detektor 112 eingegeben wird,
zu entfernen.The operation of the communication device 104 will now be referred to the illustrated radiotelephone system 100 described. The communication connection 106 in wireless RF systems is defined by a predetermined frequency range, which includes a plurality of different channels in which signals are transmitted. This frequency range is provided by a wider bandwidth filter 120 pass through. For example, in the Global System for Mobile Communications (GSM), the uplink channels (from a base station to a mobile station) are all within the frequency band from 925 MHz to 960 MHz, and this frequency band is filtered 120 pass through. Signals outside the pass band of the filter 120 are for the receiver noise and are passing through the filter 120 attenuated them by the signal coming from the detector 112 is entered to remove.
Der
Mischer 122 transformiert die Frequenz des einen Kanals,
der durch das Filter 120 durchgelassen wird, auf eine bestimmte
Zwischenfrequenz, die mit dem Filter 124 verbunden ist,
nach unten. Die Bandbreite des Filters 124 ist schmäler als
die des Filters 120, und sie ist vorzugsweise gleich der
Bandbreite eines Kanals. Das Filter 124 läßt somit
nur einen Kanal des Filters 120 durch, dessen Mittenfrequenz
die Mittenfrequenz des Filters 124 ist. Beispielsweise
haben die Kanäle
im GSM-System Mittenfrequenzen, die in 200 KHz-Intervallen voneinander
entfernt sind, und innerhalb eines Durchlaßbandes von ungefähr 200 kHz
liegen. Somit hat das Filter 124 für ein GSM eine Bandbreite von
ungefähr
200 KHz.The mixer 122 transforms the frequency of a channel passing through the filter 120 is passed on to a certain intermediate frequency, which is with the filter 124 is connected, down. The bandwidth of the filter 124 is narrower than that of the filter 120 , and is preferably equal to the bandwidth of a channel. The filter 124 thus leaves only one channel of the filter 120 through, whose center frequency is the center frequency of the filter 124 is. For example, in the GSM system, the channels have center frequencies spaced at 200 KHz intervals and within a passband of approximately 200 kHz. Thus, the filter has 124 for a GSM a bandwidth of about 200 KHz.
Der
Mischer 122 wählt
den Kanal, der durch das Filter 124 durchgelassen wird,
in Erwiderung auf ein Kanalauswahlsignal von der Synthesizerschaltung 130.
Jeder Kanal im Frequenzband, das durch das Filter 120 durchgelassen
wird, hat eine eindeutige Mittenfrequenz. Das Kanalauswahlsignal,
das in den Mischer 122 von der Synthesizerschaltung 130 eingegeben
wird, ist ein oszillierendes Signal, das mit den Signalen vom Filter 120 kombiniert
wird, um die Frequenz der Signale, die durch das Filter 120 ausgegeben
werden, zu erniedrigen oder herunter zu transformieren. Der Betrag,
um den die Signale herunter transformiert werden, wird durch die
Frequenz des Signals von der Synthesizerschaltung 130 bestimmt.
Durch ein Variieren der Frequenz des Kanalauswahlsignals, das in
den Mischer 122 eingegeben wird, wird eine andere Kanalmittenfrequenz herunter
transformiert, um durch das Filter 124 durchgelassen zu
werden. Es ist wichtig, daß die
Frequenz des Kanalauswahlsignals genau so ist, daß die Mittenfrequenz
des gewünschten
Kanals auf die Mittenfrequenz des Filters 124 herunter
transformiert wird, und alle Information in diesem Kanal zum Detektor 112 gegeben wird.The mixer 122 select the channel through the filter 124 is passed in response to a channel selection signal from the synthesizer circuit 130 , Each channel in the frequency band passing through the filter 120 is passed through, has a unique center frequency. The channel selection signal coming into the mixer 122 from the synthesizer circuit 130 is an oscillating signal that matches the signals from the filter 120 combined to the frequency of the signals passing through the filter 120 be spent, degraded, or transformed. The amount by which the signals are down-converted is determined by the frequency of the signal from the synthesizer circuit 130 certainly. By varying the frequency of the channel selection signal in the mixer 122 is input, another channel center frequency is down-converted to pass through the filter 124 to be let through. It is important that the frequency of the channel select signal be exactly the same as the center frequency of the desired channel at the center frequency of the filter 124 down, and all information in this channel to the detector 112 is given.
Das
Ausgangssignal des Filters 124 wird in den Mischer 126 eingegeben,
der das gefilterte Signal mit anderen Signalen der Synthesizerschaltung 130 kombiniert.
Der Mischer 126 transformiert das Zwischenfrequenzsignal,
das durch den Filter 124 ausgegeben wird, auf eine Basisbandfrequenz
herunter, auf der der Detektor 112 arbeitet. Es ist wichtig,
daß der
Mischer 126 das Informationssignal für den Detektor 112 zuverlässig herunter
transformiert, so daß keine
Information durch die Empfängerschaltung 108 verloren
geht.The output signal of the filter 124 gets into the mixer 126 input the filtered signal with other signals of the synthesizer circuit 130 combined. The mixer 126 transforms the intermediate frequency signal passing through the filter 124 is output, down to a baseband frequency on which the detector 112 is working. It is important that the mixer 126 the information signal for the detector 112 reliably down transformed, so that no information through the receiver circuit 108 get lost.
Ein
Referenzoszillator 132, der einen Kristall hat, wird verwendet,
um ein lokales Referenzsignal zu erzeugen. Die Synthesizerschaltung 130 ist
mit dem Referenzoszillator 132 und der Steuerung 114 verbunden. Der
Synthesizer reagiert auf das lokale Referenzsignal und eine Kanalnummer
von der Steuerung 114, um Signale für die Mischer 122 und 126 zu
erzeugen. Die Frequenzspreizschaltung 134 ist auch mit
dem Referenzoszillator 132 und mit der Steuerung 114 verbunden.
Die Frequenzspreizschaltung 134 reagiert auf das lokale Referenzsignal,
um ein Taktsignal für
die Steuerung 114 zu erzeugen, um selektiv die Harmonischen
dieses Taktsignals zu spreizen. Da die Frequenzspreizschaltung und
der Synthesizer mit demselben Referenzsozillator verbunden sind,
können
beide Schaltungen einen gemeinsamen Kristall verwenden, um somit
die Zahl der Oszillatoren zu vermindern, die für die Kommunikationsvorrichtung 104 erforderlich
ist. Dies führt
zu einer Verminderung der Kosten und des Gewichts der Vorrichtung.A reference oscillator 132 which has a crystal is used to generate a local reference signal. The synthesizer circuit 130 is with the reference oscillator 132 and the controller 114 connected. The synthesizer responds to the local reference signal and a channel number from the controller 114 to signals for the mixer 122 and 126 to create. The frequency spreading circuit 134 is also with the reference oscillator 132 and with the controller 114 connected. The frequency spreading circuit 134 responds to the local reference signal to provide a clock signal to the controller 114 to selectively spread the harmonics of this clock signal. Since the frequency spreading circuit and the synthesizer are connected to the same reference oscillator, both circuits can use a common crystal so as to reduce the number of oscillators necessary for the communication device 104 is required. This leads to a reduction in the cost and weight of the device.
Die
Steuerung 114 umfaßt
die digitale Schaltung innerhalb der Kommunikationsvorrichtung 104.
Die Steuerung 114 umfaßt
eine Schaltung, die synchron mit den Haupttaktsignalen arbeitet,
die durch die Frequenzspreizschaltung 134 ausgegeben werden.The control 114 includes the digital circuit within the communication device 104 , The control 114 comprises a circuit which operates in synchronism with the main clock signals passing through the frequency spread circuit 134 be issued.
Die
Frequenzspreizschaltung 134 umfaßt einen Eingabepuffer 202 (2),
einen Summierer 206, eine Schaltschaltung 208 und
einen Ausgangspuffer 210. Der Eingabepuffer 202 isoliert
das Referenzsignal oder Taktsignal, das in die Synthesizerschaltung 130 gegeben
wird, um ein gepuffertes Taktsignal zu erzeugen, das in den Summierer 206 eingegeben
wird. Das Signal vom Eingabepuffer 202 ist dargestellt,
wie es mit dem Summierer 206 über einen Widerstand 204 verbunden
ist, der den Pegel des gepufferten Taktsignals, das in den Summierer
eingegeben wird, festlegt. Statt des Widerstands kann auch eine
Leitung alleine, ein Filter oder derartiges verwendet werden.The frequency spreading circuit 134 includes an input buffer 202 ( 2 ), a summer 206 , a switching circuit 208 and an output buffer 210 , The input buffer 202 isolates the reference signal or clock signal that is in the synthesizer circuit 130 is given to generate a buffered clock signal which is fed to the summer 206 is entered. The signal from the input buffer 202 is shown as it is with the summer 206 about a resistance 204 which sets the level of the buffered clock signal input to the summer. Instead of the resistor, a line alone, a filter or the like can be used.
Die
Schaltschaltung 208 empfängt ein Frequenzspreizsignal
von der Synthesizerschaltung 130 und ein Vorspannsignal
von der Steuerung 114. Das Vorspannsignal schaltet die
Schaltschaltung 208 "AN" und "AUS". Wenn die Schaltschaltung
AN ist, wird das Frequenzspreizsignal in den Summierer 206 eingegeben und
mit dem gepufferten Taktsignal summiert, wobei das sich ergebende
Signal an den Ausgabepuffer 210 gegeben wird. Wenn die
Schaltschaltung 208 AUS ist, so wird das gepufferte Signal
alleine in den Ausgabepuffer 210 gegeben. Der Ausgabepuffer 210 kann
unter Verwendung eines Vergleichers, einer Begrenzerschaltung, einem
logischen Inverters, dessen Gleichspannungseingang sich auf dem
halben logischen Schwellwert befindet (das heißt 2,5 Volt bei einem 5 Volt
Inverter) oder derartigem implementiert werden.The switching circuit 208 receives a frequency spread signal from the synthesizer circuit 130 and a bias signal from the controller 114 , The bias signal switches the switching circuit 208 "On and off". When the switching circuit is ON, the frequency spread signal becomes the summer 206 input and summed with the buffered clock signal, with the resulting signal applied to the output buffer 210 is given. When the switching circuit 208 OFF, the buffered signal will go into the output buffer alone 210 given. The output buffer 210 can be implemented using a comparator, a limiter circuit, a logic inverter whose DC input is at half logic threshold (ie, 2.5 volts with a 5 volt inverter) or the like.
Wenn
die Schaltschaltung 208 AN ist, empfängt der Ausgabepuffer 210 das
Summationssignal und gibt ein Signal aus, das eine Phasenmodulation
hat, die sich aus der Addition des Frequenzspreizsignals zum gepufferten
Taktsignal ergibt. Auf diese Weise wird das gepufferte Taktsignal
durch das Frequenzspreizsignal moduliert, um ein moduliertes Taktsignal
zu erzeugen. Wenn die Schaltschaltung 208 AUS ist, so wird
der Ausgabepuffer nicht ein im wesentlichen moduliertes Signal ausgeben,
da das Frequenzspreizsignal das gepufferte Taktsignal nicht ändern wird.
Das gepufferte Taktsignal wird somit durch die Frequenzspreizschaltung
hindurchgelassen, ohne moduliert zu werden, wenn die Schaltschaltung
AUS ist.When the switching circuit 208 ON, the output buffer receives 210 the summation signal and outputs a signal having a phase modulation resulting from the addition of the frequency spread signal to the buffered clock signal. In this way, the buffered clock signal is modulated by the frequency spread signal to produce a modulated clock signal. When the switching circuit 208 OFF, the output buffer will not output a substantially modulated signal because the frequency spread signal will not change the buffered clock signal. The buffered clock signal is thus passed through the frequency spreading circuit without being modulated when the switching circuit is OFF.
Der
Pegel des Vorspannsignals stellt auch den Modulationsindex ein,
durch ein Ändern
der Amplitude des Modulationssignals. Die Schaltschaltung kann unter
Verwendung irgendeines geeigneten Schalters, wie beispielsweise
eines Relais, eines Feldeffekttransitors (FET), einen bipolaren
npn (negativ-positiv-negativ) Transistors, eines bipolaren pnp (positiv-negativ-positv)
Transistors, eines optischen Schalters, der eine Leuchtdiode (LED)
und ein photoempfindliches Element enthält, oder dergleichen, implementiert
werden.Of the
Level of the bias signal also sets the modulation index,
by changing
the amplitude of the modulation signal. The switching circuit can under
Use of any suitable switch, such as
a relay, a field effect transistor (FET), a bipolar
npn (negative-positive-negative) transistor, bipolar pnp (positive-negative-positive)
Transistor, an optical switch that uses a light emitting diode (LED)
and a photosensitive member, or the like
become.
Eine
Ausführungsform
der Frequenzspreizschaltung 134 und der Synthesizerschaltung 130 für ein Funktelefon
ist in 3 gezeigt. Der Referenzoszillator 132 ist
versehen mit einer Oszillatorschaltung 302, die mit einem
Kristall 304 verbunden ist. Die Oszillatorschaltung 302 reguliert
den Referenzoszillatorausgang derart, daß das lokale Referenzsignal
oder Taktsignal an der Verbindung 305 eine feste vorbestimmte
Frequenz hat. Das Referenzsignal wird in einen Teiler 350 eingegeben,
einen Phasenverriegelungskreis 352, und einen Phasenverriegelungskreis 353 und
in eine Synthesizerschaltung 130. Der Teiler 350 erzeugt
das Frequenzspreizsignal, das in die Frequenzspreizschaltung 134 am
Eingang 312 eingegeben wird. Der Phasenverriegelungskreis 352 erzeugt
das oszillierende Siggnal, das in den Mischer 126 eingegeben
wird. Der Phasenverriegelungskreis 353 erzeugt das Kanalauswahlsignal,
das in den Mischer 122 eingegeben wird.An embodiment of the frequency spreading circuit 134 and the synthesizer circuit 130 for a radiotelephone is in 3 shown. The reference oscillator 132 is provided with an oscillator circuit 302 that with a crystal 304 connected is. The oscillator circuit 302 Regulates the reference oscillator output such that the local reference signal or clock signal at the connection 305 has a fixed predetermined frequency. The reference signal becomes a divider 350 entered, a phase locked loop 352 , and a phase lock loop 353 and into a synthesizer circuit 130 , The divider 350 generates the Frequenzspreizsignal that in the Frequenzspreizschaltung 134 at the entrance 312 is entered. The phase lock loop 352 generates the oscillating signal that goes into the mixer 126 is entered. The phase lock loop 353 generates the channel selection signal that enters the mixer 122 is entered.
Die
Phasenverriegelungsschleife 353 umfaßt einen programmierbaren Teiler 356,
der auf ein Kanalsignal von der digitalen Schaltung 342 reagiert,
um ein heruntergeteiltes Signal gemäß dem auszuwählenden Kanal
auszugeben. Ein Phasendetektor 360 vergleicht die Phase
des programmierbaren Teilers mit dem Referenzsignal vom Referenzoszillator 132.
Der Phasendetektor vergleicht diese Signale und gibt ein Signal
aus, das die Differenz anzeigt. Das Schleifenfilter 358 filtert
dieses Signal, um ein Steuersignal für einen Oszillator 354 zu
erzeugen. Die Oszillatorfrequenz wird durch das Steuereingangssignal
festgesetzt, das in sie vom Filter 358 eingegeben wird.
Dieses Signal wird zum programmierbaren Teiler zurückgegeben.
Die Phasenverriegelungsschleife 353 stellt die Frequenz
des gesteuerten Oszillators ein, bis die Phasendifferenz, die durch
den Phasendetektor 360 erkannt wird, im wesentlichen Null
ist. Der Phasenverriegelungskreis 352 ist dem Phasenverriegelungskreis 353 ähnlich,
mit der Ausnahme, daß der
Phasenverriegelungskreis 352 keinen programmierbaren Teiler
umfaßt,
der das Kanalsignal empfängt.The phase lock loop 353 includes a programmable divider 356 which is a channel signal from the digital circuit 342 responds to output a divided signal according to the channel to be selected. A phase detector 360 compares the phase of the programmable divider with the reference signal from the reference oscillator 132 , The phase detector compares these signals and outputs a signal indicating the difference. The loop filter 358 Filters this signal to a control signal for an oscillator 354 to create. The oscillator frequency is determined by the control input coming in from the filter 358 is entered. This signal is returned to the programmable divider. The phase lock loop 353 adjusts the frequency of the controlled oscillator until the phase difference produced by the phase detector 360 is detected, is substantially zero. The phase lock loop 352 is the phase locked loop 353 similar, except that the phase locked loop 352 does not include a programmable divider which receives the channel signal.
Das
Referenzsignal von der Oszillatorschaltung 302 wird in
den Eingabepuffer 202 gegeben, dessen Ausgangssignal das
gepufferte Taktsignal ist, wobei dieses ein Rechtecktaktsignal ist,
das eine feste Frequenz hat. Das Ausgangssignal des Eingabepuffers 202 wird
durch das Filter 306 in ein sinusförmiges Signal A umgewandelt.
Das Filter 306 umfaßt
einen Widerstand 316 und einen Kondensator 318.
Der Widerstand 204 stellt den Pegel des gepufferten Taktsignals
ein, das am Eingang des Ausgabepuffers 210 summiert wird.
Wenn das Haupttaktsignal ein sinusförmiges Signal ist, kann der
Kondensator 318 weggelassen werden.The reference signal from the oscillator circuit 302 will be in the input buffer 202 whose output signal is the buffered clock signal, which is a rectangular clock signal having a fixed frequency. The output signal of the input buffer 202 is through the filter 306 in a sinusoidal signal A to changed. The filter 306 includes a resistor 316 and a capacitor 318 , The resistance 204 Sets the level of the buffered clock signal at the input of the output buffer 210 is summed up. If the main clock signal is a sinusoidal signal, the capacitor can 318 be omitted.
Das
Vorspannungssignal am Ausgang 310 der digitalen Schaltung 342 ist
mit einem Widerstand 320 verbunden, der mit dem Kollektor
eines Transistor 322 verbunden ist. Der Widerstand ist
ein Lastwiderstand für
die Verstärkerschaltung,
die durch den Transistor 322 und die verbundenen Komponenten
geliefert wird. Die Impedanz des Widerstands kann geändert werden,
um die Verstärkung
des Verstärkers
zu ändern.
Durch Auswählen
der Verstärkung
des Verstärkers
wird die Amplitude des frequenzgespreizten Modulationssignals eingestellt.
Der Frequenzgespreizsignaleingang 312 ist über eine
Serie von Elementen, die einen Kondensator 328 und einen
Widerstand 330 umfassen, mit der Basis eines Transistors 322 verbunden.
Der Kondensator 328 entfernt jede DC (Gleichstrom) Verschiebung
aus diesem Modulationssignal. Ein Widerstand 324 ist zwischen dem
Kollektor und der Basis des Transistors 322 verbunden,
und ein Widerstand 326 ist zwischen der Basis und dem Emitter
des Transistors 322 verbunden. Der Kollektor des Transistors 322 ist
mit einem Widerstand 332 verbunden, der über einen
Kondensator 334 mit einer summierenden Verbindung 308 verbunden ist,
an welchem Punkt die Spannungen von der Schaltschaltung 208 und
des Tiefpaßfilters 306 summiert
werden. Die Summierungsverbindung 308 ist mit dem Ausgabepuffer 210 verbunden,
der einen Schwellwertpegel Vth aufweist. Wenn das Signal an der
Summierungsverbindung 308 größer ist als der Schwellwert
Vth, so hat der Ausgang des Ausgabepuffers 210 einen hohen
logischen Pegel. Wenn das Signal an der Summierungsverbindung 308 kleiner
als Vth ist, so ist das Ausgangssignal des Ausgabepuffers 210 ein
logisch niederwertiges Signal. Der Vth Spannungspegel wird normalerweise
so gewählt,
daß der
Arbeitszyklus des Ausgangssignals vom Ausgabepuffer 210 50%
beträgt.
Das resultierende modulierte Taktsignal wird in eine digitale Schaltung 342 als
Taktsignal eingegeben, mit dem die digitale Schaltung arbeitet.The bias signal at the output 310 the digital circuit 342 is with a resistance 320 connected to the collector of a transistor 322 connected is. The resistor is a load resistor for the amplifier circuit passing through the transistor 322 and the connected components is delivered. The impedance of the resistor can be changed to change the gain of the amplifier. By selecting the gain of the amplifier, the amplitude of the frequency-spread modulation signal is adjusted. The frequency spread signal input 312 is about a series of elements that have a capacitor 328 and a resistance 330 include, with the base of a transistor 322 connected. The capacitor 328 removes any DC (DC) shift from this modulation signal. A resistance 324 is between the collector and the base of the transistor 322 connected, and a resistance 326 is between the base and the emitter of the transistor 322 connected. The collector of the transistor 322 is with a resistance 332 connected via a capacitor 334 with a summing connection 308 is connected, at which point the voltages from the switching circuit 208 and the low-pass filter 306 be summed up. The summation connection 308 is with the output buffer 210 connected, which has a threshold level Vth. When the signal at the summing junction 308 is greater than the threshold Vth, so has the output of the output buffer 210 a high logic level. When the signal at the summing junction 308 is less than Vth, then is the output of the output buffer 210 a logical low signal. The Vth voltage level is normally chosen so that the duty cycle of the output signal from the output buffer 210 50%. The resulting modulated clock signal becomes a digital circuit 342 entered as a clock signal with which the digital circuit operates.
Im
Betrieb und unter Bezug auf die 1, 3 und 4 wird
das gepufferte Taktsignal, das vom Eingabepuffer 202 ausgegeben
wird, im Filter 306 gefiltert, ein zweites Mal im Ausgabepuffer 210 gepuffert, und
an die digitale Schaltung 342 für die meisten Kanäle weitergegeben.
Das gepufferte Taktsignal ist nicht moduliert mit dem frequenzgespreizten
Signal, da das Vorspannungssignal einen Spannungspegel von 0 hat, der
verhindert, daß die
Schaltschaltung 208 das Frequenzspreizsignal an die Verbindung 308 gibt.
Für solche Kanäle, die
eine Harmonische des Haupttaktsignals umfassen, wird die Schaltschaltung 208 AN
geschaltet, durch das Eingeben eines Vorspannungssignals am Ausgang 310,
das die Transistorschaltung so vorspannt, daß sie als Verstärker arbeitet.
Das Frequenzspreizsignal am Eingang 312 wird dann mit dem
gepufferten Taktsignal am Eingang des Ausgabepuffers 210 kombiniert.
Wie in 4 gezeigt ist, hat das gepufferte Taktsignal VA eine feste Frequenz. Das Frequenzspreizsignal
VB hat eine viel niedrigere Frequenz als
das gepufferte Taktsignal. Beispiels weise kann das gepufferte Taktsignal
ungefähr
13 MHz betragen, und die Frequenz des Frequenzspreizsignals kann
ungefähr
500 KHz betragen, wobei beide Signale vom Referenzoszillator 132 abgeleitet
sind. Das kombinierte Signal VC wird in
den Ausgabepuffer 210 gegeben, der einen festen Schwellwert Vth
aufweist, wenn die Schaltschaltung 208 AN ist, wobei das
oszillierende Haupttaktsignal alleine eingegeben wird, wenn die
Schaltschaltung AUS ist.In operation and with reference to the 1 . 3 and 4 will be the buffered clock signal from the input buffer 202 is spent in the filter 306 filtered, a second time in the output buffer 210 buffered, and to the digital circuit 342 passed on for most channels. The buffered clock signal is not modulated with the frequency spread signal because the bias signal has a voltage level of 0 which prevents the switching circuit 208 the frequency spreading signal to the connection 308 gives. For such channels comprising a harmonic of the main clock signal, the switching circuit 208 ON, by inputting a bias signal at the output 310 which biases the transistor circuit to operate as an amplifier. The frequency spread signal at the input 312 is then used with the buffered clock signal at the input of the output buffer 210 combined. As in 4 is shown, the buffered clock signal V A has a fixed frequency. The frequency spread signal V B has a much lower frequency than the buffered clock signal. For example, the buffered clock signal may be about 13 MHz, and the frequency of the frequency spread signal may be about 500 KHz, with both signals from the reference oscillator 132 are derived. The combined signal V C is placed in the output buffer 210 given a fixed threshold Vth when the switching circuit 208 Is ON, wherein the main oscillating clock signal alone is input when the switching circuit is OFF.
Das
Ausgangssignal VD des Ausgabepuffers 210 ist
das Haupttaktsignal der digitalen Schaltung 342. Das Haupttaktsignal
ist ein festes Frequenzsignal, das durch das gepufferte Taktsignal
und die Schwellwertspannung Vth eingestellt wird, wenn die Schaltschaltung 208 AUS
ist. Wenn die Schaltschaltung 208 EIN ist, so ist das Haupttaktsignal
ein Rechteckwellensignal, das ein phasenmoduliertes Signal am gepufferten
fundamentalen Taktsignal darstellt. Dieses modulierte Taktsignal
erzeugt eine Breitbandmodulation bei den Harmonischen, da der Betrag
der Modulation mit der harmonischen Zahl multipliziert wird. Die
mittlere Frequenz des phasenmodulierten Signals liegt nahe der gepufferten
Taktsignalfrequenz. Die höheren
Harmonischen des sich ergebenden Haupttaktsignals werden hinausgespreizt,
so daß sie
nicht wesentlich mit dem empfangen Signal in einem einzelnen Kanal
interferieren. Es ist beabsichtigt, daß die Amplitude des Modulationssignals und
des Schwellwertsignals so ausgewählt
werden, daß der
Pulsarbeitszyklus des sich ergebenden modulierten Taktsignals von
45 bis 55 Prozent variiert, wenn die Schaltschaltung an ist. Wenn
der Arbeitszyklus unterhalb von 45 Prozent fällt, kann der Digitalprozessor
Schwierigkeiten bekommen, dem Taktsignal zu folgen.The output signal V D of the output buffer 210 is the main clock signal of the digital circuit 342 , The main clock signal is a fixed frequency signal set by the buffered clock signal and the threshold voltage Vth when the switching circuit 208 Is over. When the switching circuit 208 Is ON, the main clock signal is a square wave signal representing a phase modulated signal on the buffered fundamental clock signal. This modulated clock signal produces a broadband modulation in the harmonics since the amount of modulation is multiplied by the harmonic number. The average frequency of the phase modulated signal is close to the buffered clock signal frequency. The higher harmonics of the resulting master clock signal are spread out so that they do not substantially interfere with the received signal in a single channel. It is intended that the amplitude of the modulation signal and the threshold signal be selected so that the pulse duty cycle of the resulting modulated clock signal varies from 45 to 55 percent when the switching circuit is on. If the duty cycle falls below 45 percent, the digital processor may have difficulty following the clock signal.
Die
Modulation wird nun beschrieben unter Bezug auf die Wellenformen
VA, VB, VC, Vth und VD in 4.
Die Wellenform VA ist das gepufferte Taktsignal, das eine Frequenz
fA aufweist. Die Wellenform VB ist das
Frequenzspreizsignal, das ein Sinussignal ist mit einer Frequenz
fB. Die Wellenform VC ist
das Signal, das durch die Summierung von VA und
VB erzeugt wird. Vth ist die Abschneideamplitude
des Ausgabepuffers 210 (3). Die
Wellenform VD ist das modulierte Taktsignal,
das erzeugt wird durch das Durchgehen der Wellenform VC durch
einen Ausgabepuffer 210. Wie man in 4 sieht,
verursacht die Variation der Amplitude des ersten Taktsignals VA
durch Summation mit dem Frequenzspreizsignal eine Variation der
Phase oder eine Phasenmodulation im modulierten Taktsignal.The modulation will now be described with reference to the waveforms V A , V B , V C , Vth and V D in FIG 4 , The waveform VA is the buffered clock signal having a frequency f A. The waveform V B is the frequency spread signal which is a sinusoidal signal having a frequency f B. The waveform V C is the signal generated by the summation of V A and V B. Vth is the clip amplitude of the output buffer 210 ( 3 ). The waveform V D is the modulated clock signal generated by passing the waveform V C through an output buffer 210 , How to get in 4 sees, the variation of the amplitude of the first clock signal VA caused by summation with the Frequenzspreizsignal a variation of the phase or a Phase modulation in the modulated clock signal.
Die
Spannung VA des ersten Taktsignals, das
eine Spitzenamplitude von A Volt und eine Frequenz fA hat,
wird als Funktion der Zeit t wie folgt beschrieben: VA = A·Sin{(2π·fA)·t} The voltage V A of the first clock signal, which has a peak amplitude of A volts and a frequency f A , is described as a function of time t as follows: V A = A · Sin {(2π · f A ) · T}
In ähnlicher
Weise wird die Spannung VB des Frequenzspreizsignals,
das eine Spitzenamplitude von B Volt und eine Frequenz fB hat, als Funktion der Zeit t wie folgt
beschrieben: VB = B·Sin{(2π·fB)·t} Similarly, the voltage V B of the frequency spread signal having a peak amplitude of B volts and a frequency f B as a function of time t is described as follows: V B = B · Sin {(2π · f B ) · T}
Die
Summationssignalspannung VC ist die Summation
von VA,und VB. Das
Summationssignal wird wie folgt beschrieben: VC = A·Sin{(2π·fA)·t}
+ B·Sin{(2π·fB)·t} The summation signal voltage V C is the summation of V A , and V B. The summation signal is described as follows: V C = A · Sin {(2π · f A ) · T} + B · Sin {(2π · f B ) · T}
Wenn
keine Modulationswellenform vorhanden ist, so daß die Spannung des Frequenzspreizsignals VB null ist, so ist die Ausgabewellenform
VE des Ausgabepuffers 210 eine
Rechteckwelle ohne eine Phasenmodulation, wobei sie einen Arbeitszyklus
von 50% hat. In diesem Fall wird die Vergleichsausgangsamplitude D
wie folgt beschrieben: If there is no modulation waveform such that the voltage of the frequency spread signal V B is zero, then the output waveform is V E of the output buffer 210 a square wave without phase modulation, having a duty cycle of 50%. In this case, the comparison output amplitude D is described as follows:
Mit
dem Frequenzspreizsignal, das einen von Null verschiedenen Wert
hat, kann eine Modulation erzeugt werden. Die Unter drückung der
Amplitude der Harmonischen muß jedoch
erreicht werden, ohne eine zu große Phasenstörung der Grundwelle im modulierten
Taktsignal VD zu verursachen. Die Grundwellenstörung δ ist die
prozentuale Spitzenabweichung des Rechteckwellenarbeitszyklusses.
Die Amplitude des Frequenzspreizsignals VB wird
so ausgewählt,
daß der
Arbeitszyklus des modulierten Taktsignals VD innerhalb
on 50%+/-δ liegt.
Wenn fB die Frequenz des Frequenzspreizsignals
wesentlich niedriger als fA, die erste Taktsignalfrequenz
ist, dann wird VB folgendermaßen bes
timmt. VB = VA·sin[0,5·(δ/100·π] With the Frequenzspreizsignal, which has a value other than zero, a modulation can be generated. However, the suppression of the amplitude of the harmonics must be achieved without causing too much phase disturbance of the fundamental wave in the modulated clock signal V D. The fundamental wave disturbance δ is the percentage peak deviation of the square wave work cycle. The amplitude of the frequency spread signal V B is selected so that the duty cycle of the modulated clock signal V D is within on 50% + / - δ. If f B is the frequency of the frequency spread signal substantially lower than f A , the first clock signal frequency, then V B is bes timmt as follows. V B = V A · Sin [0.5 · (δ / π · 100]
Typischerweise
wird eine prozentuale Spitzenphasenabweichung δ benötigt, die weniger als 5% beträgt. Das
ergibt eine Forderung an das VB/VA Verhältnis
von 0,79 für δ=5%.Typically, a percent peak phase deviation δ that is less than 5% is needed. This results in a requirement for the V B / V A ratio of 0.79 for δ = 5%.
Das
modulierte Taktsignal kann wie folgt ausgedrückt werden, wobei Jm() die m-te Ordnung der Besselfunktion erster
Art bezeichnet: The modulated clock signal can be expressed as follows, where J m () denotes the m-th order of the Bessel function of the first kind:
Für kleine δ beträgt der Betrag
der Unterdrückung
der n-ten Taktharmonischen ungefähr 10·Log{J0[n·0,5·(δ/100)]}.
Wenn beispielsweise δ=5%
und n=80, dann beträgt
die Unterdrückung
10·Log[J0(2)] = 6,5 dB.For small δ, the amount of suppression of the nth clock harmonic is approximately 10 * Log {J 0 [n * 0.5 * (δ / 100)]}. For example, if δ = 5% and n = 80, then the suppression is 10 * Log [J 0 (2)] = 6.5 dB.
In
der Praxis beträgt
für das
GSM das Taktsignal ungefähr
13 MHz und das Modulationssignal ungefähr 500 kHz. Dies ergibt eine
Interferenz mit den empfangenen Signalen in den Kanälen 5 und
70. Diese Kanäle
befinden sich bei 936 beziehungsweise 949 MHz, wobei es sich hier
um die 72. und 73. Harmonischen des Haupttaktsignals handelt. Die
Schaltung liefert ungefähr
eine Verbesserung von 7 dB bei der Desensibilisierung, was eine
wesentliche Verbesserung gegenüber
Systemen ohne Frequenzspreizung darstellt. Zusätzlich wurde diese Verbesserung
mit relativ wenig zusätzlichen
Kosten im Verhältnis
zu Schaltungen ohne Frequenzspreizung erreicht. In
practice is
for the
GSM the clock signal approximately
13 MHz and the modulation signal about 500 kHz. This gives a
Interference with the received signals in the channels 5 and
70. These channels
are located at 936 and 949 MHz respectively, which are here
is the 72nd and 73rd harmonics of the main clock signal. The
Circuit delivers approximately
an improvement of 7 dB in desensitization, which is a
significant improvement over
Represents systems without frequency spread. In addition, this improvement has been
with relatively little extra
Costs in proportion
reached circuits without frequency spread.
Eine
Schwierigkeit bei Taktmodulationstechniken besteht darin, daß das Spreizen
der Harmonischen in andere Kanäle
bewirken kann, daß gute
Kanäle
desensibilisiert werden. Wenn dies auftritt, so kann die Schaltschaltung 208 zur
Verfügung
gestellt werden. Die Schaltschaltung eliminiert dieses Problem durch
eine Freigabe der Frequenzspreizung nur in dem Fall, wenn der ausgewählte Kanal
mit einer Harmonischen des Haupttaktes zusammenfällt. In der oben angegebenen
Praxis wird die Frequenzspreizschaltung freigegeben durch Schalten
der Schaltschaltung 208 auf EIN nur für die Kanäle 5 und 70. Wenn die Schaltschaltung 208 entfernt
wird, so wird das Modulationstaktsignal am Eingang 312 durch
einen Widerstand und einen Kondensator mit dem Ausgabepuffer 210 verbunden,
durch einen Kondensator alleine oder durch Übertragungsleitungen, die kapazitiv
oder induktiv verbunden sind.One difficulty with clock modulation techniques is that spreading the harmonics into other channels can cause desensitization of good channels. When this occurs, the switching circuit may 208 to provide. The switching circuit eliminates this problem by enabling the frequency spread only in the case when the selected channel coincides with a harmonic of the main clock. In the above-mentioned practice, the frequency spreading circuit is enabled by switching the switching circuit 208 ON ON only for channels 5 and 70. When the switching circuit 208 is removed, the modulation clock signal at the input 312 through a resistor and a capacitor to the output buffer 210 connected, by a capacitor alone or by transmission lines, which are capacitively or inductively connected.
Um
den Strom zu vermindern, der durch die Schaltschaltung 208 gezogen
wird, was in batteriebetriebenen Vorrichtungen wünschenswert ist, um die Betriebszeit
einer Batterie zu verlängern,
können
zusätzliche Kriterien
verwendet werden, um zu bestimmen, wann die Schaltschaltung auf
AN geschaltet wird. Somit kann die Schaltschaltung nur dann AN geschaltet
werden, wenn der ausgewählte
Kanal mit einer Harmonischen des Haupttaktes zusammenfällt und
der Empfänger
nahe an seiner Empfinglichkeitsgrenze arbeitet. Diese letztere Bedingung
kann aus der Bitfehlerrate bestimmt werden, oder beim Beispiel des
GSM-Funktelefons, aus den RX_LEV oder RX_QUAL-Signalen. Das RX_QUAL
Signal wird durch das Funktelefon erzeugt, und hat einen Bereich
von 0 bis 4. Ein RX_QUAL von: 0 steht für eine Bitfehlerrate zwischen
0,0 und 0,2%; 1 für
eine Bitfehlerrate zwischen 0,2 und 0,4%; 2 für eine Bitfehlerrate zwischen
0,4 und 0,8%; 3 für
eine Bitfehlerrate zwischen 0,8 und 1,6% und 4 für eine Bitfehlerrate zwischen
1,6 und 3,2%. RX_LEV bewegt sich im Bereich von 0 bis 100 und entspricht
der Leistung des empfangenen Signals einschließlich der Interferenz. Der
Bereich von 0 bis 100 entspricht einem Eingabepegel von -110 bis
-10 dB. Ein Kriterium, das verwendet werden kann, ist das, daß die Frequenzspreizschaltung 134 nur
verwendet wird, um das gepufferte Taktsignal zu modulieren, wenn das
RX_QUAL Signal größer als
1 ist und der ausgewählte
Kanal eine Harmonische des ersten Taktsignals ist. Ein anderes Kriterium,
das verwendet werden kann, ist das, daß die Frequenzspreizschaltung
nur dann verwendet wird, um das gepufferte Taktsignal zu modulieren,
wenn RX_QUAL schwach ist, beispielsweise unter 15 liegt, und der
ausgewählte
Kanal eine Harmonische des gepufferten Taktsignals umfaßt. Auf
diese Weise wird die Schaltschaltung nur AN geschaltet, wenn die
Verbesserung des Signalpegels notwendig ist, um somit den Strom
zu vermindern, der durch die Schaltschaltung 208 gezogen
wird.To reduce the current passing through the switching circuit 208 Additional considerations may be used to determine when to switch the switching circuit to ON, which is desirable in battery operated devices to extend the operating time of a battery. Thus, the switching circuit can be turned ON only when the selected channel coincides with a harmonic of the main clock and the receiver operates close to its limit of sensitivity. This latter condition can be determined from the bit error rate, or in the example of the GSM radiotelephone, from the RX_LEV or RX_QUAL signals. The RX_QUAL signal is generated by the radiotelephone and has a range of 0 to 4. An RX_QUAL of: 0 stands for a bit error rate between 0.0 and 0.2%; 1 for a bit error rate between 0.2 and 0.4%; 2 for a bit error rate between 0.4 and 0.8%; 3 for a bit error rate between 0.8 and 1.6% and 4 for a bit error rate between 1.6 and 3.2%. RX_LEV ranges from 0 to 100 and corresponds to the power of the received signal including interference. The range from 0 to 100 corresponds to an input level of -110 to -10 dB. One criterion that can be used is that the frequency spreading circuit 134 is only used to modulate the buffered clock signal when the RX_QUAL signal is greater than 1 and the selected channel is a harmonic of the first clock signal. Another criterion that may be used is that the frequency spreading circuit is only used to modulate the buffered clock signal when RX_QUAL is low, for example below 15, and the selected channel comprises a harmonic of the buffered clock signal. In this way, the switching circuit is switched ON only when the improvement of the signal level is necessary, thus reducing the current passing through the switching circuit 208 is pulled.
Man
kann somit sehen, daß eine
Schaltung beschrieben wurde, die eine wirksame Frequenzspreizung liefert.
Die Schaltung liefert eine Spreizung von Taktharmonischen in einer
Schaltung, die leicht implementiert werden kann, unter Verwendung
weniger Schaltungselemente und mit niedrigeren Kosten als bei Schaltungen, die
bisher hierfür
verwendet wurden. Zusätzlich
kann durch ausgewähltes
Modulieren des Taktsignals nur in solchen Kanälen, die eine Harmonische des
Haupttaktsignals umfassen, die Desensibilisierung von guten Kanälen durch
Frequenzspreizung verhindert werden.you
can thus see that a
Circuit has been described, which provides an effective frequency spread.
The circuit provides a spread of clock harmonics in one
Circuit that can be easily implemented using
less circuit elements and at a lower cost than circuits that
so far for this
were used. additionally
can be selected by
Modulating the clock signal only in such channels, which is a harmonic of the
Main clock signal include the desensitization of good channels through
Frequency spread can be prevented.
