CN1033680C - 无线寻呼接收机 - Google Patents

Abstract

本发明为执行间歇运行的直接转换型频移键控式接收机。此接收机包括低频单元中的检测及保持装置和高频单元中的增益控制装置。它响应一间歇接收控制信号而开始接收操作，并在接收器接收用于接收器的信号的时间间隔之后根据对接收信号强度电平的检测来控制高频单元的增益，并在该时间间隔内保持控制的增益。因此，减小收到大信号时产生的交调造成的接收干扰。

Description

无线寻呼接收机

本发明涉及无线寻呼接收机。

近来，在FSK(frequency shift keying，频移键控)式接收机(诸如寻呼接收机)中，已开始实际应用直接转换系统，在这种系统中，接收器的主要部分可直接构成IC，而不用诸如高频和中频频率滤波器等昂贵及庞大的部件，从而实现了小型化和低成本(参见日本专利公开JP-A-4-86139)。有的系统直接把接收信号转换成中频信号，以通过低频信号处理解调所需的信号。

但在上述的这类系统中，与外差系统相比，低频部分产生较大的噪声。为控制这种噪声，需增大高频部分的增益。若在高频部分中未采用滤波器，这类系统的接收将易受到收到大输入信号时可能发生的交调所引起的干扰。

为应付这种情况，在高频部分中设置滤波器是有效的，这将影响接收器的小型化和成本降低。这种设置无法构成能切换信道的接收口。另一种有效手段是采用自动增益控制方法，它检测接收信号强度，以在收到大信号时控制高频部分的增益。

但是，由于传统自动增益控制系统包括很大的反馈回路，需要经过一定的时间，控制电路才能从检测接收信号的强度转移到开始控制高频部分的增益。因此，很难在诸如寻呼接收器的间歇运行接收器中采用这类自动增益控制系统。

本发明解决了这类传统问题。本发明的一个目的，是提供一种诸如寻呼接收器的、执行间歇接收的间歇运行接收器，它能减小当收到大信号时发生的交调所造成的对接收的干扰，而又不会对信号接收产生不利影响。

为实现此目的，本发明提供了一种无线寻呼接收器，它包括低频信号处理中的接收信号强度检测和保持装置及高频单元中的增益控制装置，其中在接收所需的信号并维持受控增益的时间间隔之前，且在接收器开始在间歇接收控制下的运行之后，接收器检测接收信号强度的电平并根据检测电平控制高频单元的增益。

因此，根据本发明，在不影响所需信号的接收的情况下，控制了高频单元的增益，从而减小了收到大信号时发生的交调对接收的干扰。

图1是显示本发明第一实施例中的直接转换FSK接收器总体结构的框图。

图2是显示本实施例中的检测和保持装置的框图。

图3是显示本实施例的运行的时间曲线图。

图4是表示本实施例的效果的示意图。

图5是表示本发明第二实施例结构的框图。

图6是表示本发明第三实施例的构造的框图。

图7是表示本发明第四实施例的结构的框图。

图1是表示本发明第一实施例中的直接转换FSK接收器的总体结构的框图。在图1中，标号1表示接收发送信号的天线；高频放大器2连到天线1并具有增益控制功能。混频器5和6连到放大器2，本机振荡器4通过90度移相器3连到混频器5和6。来自本机振荡器4的本机振荡信号被移相器3分成两个相位相差90度的信号。这些信号随后被输入混频器5和6。由于在直接转换接收器中接收信号和本机振荡信号的频率相同，来自两个混频器5和6的每个输出均对应于FSK调制器的频移。

两个混频器5和6的输出信号被分到输进滤波器7和8，以滤除带外的噪声及相邻信道的信号。通过滤波器7和8的信号随后由限幅放大器9和10放大至即使在输入信号弱得接近最低检测电平时也足以使解调器11运行的高电平，所产生出的信号随即被输进解调器11。

解调器11解调接收信号，其间利用了混频器5和6的两输出信号间的相位差取决于诸如“0”或“1”这样的传送数据这一事实。由解调器11解调的数据由低通滤波器12和比较器13形成，并随即经过输出端“OUT”被送至解码器111，解码器111检测同步信号，而同步信号检测信息被送到CPU112以确定接收运行模式。也就是说，在接收器电源开关打开后，接收器执行了一个连续的操作。当检测到同步信号时，接收器转到一间歇运行模式，其间歇接收器仅在包含同步信号持续时间的恒定时间间隔内运行。为呼叫接收器，随着同步信号发送事先确定的、用于各接收器的寻址信号。当接收器检测到指向它自己的寻址信号时，它转而在一恒定时间间隔内的连续运行，并发出嘟嘟声以报告这一呼叫，或把接收信息显示在一显示器上。CPU112产生间歇运行控制信号——该信号根据这类运行模式来控制接收器的运行——并把该信号加到电源控制单元113上，单元113向各个单元2——13提供电源控制信号。在间歇接收中，电流供给是间歇地进行的，从而降低了接收器的功耗。CPU112产生控制检测及保持电路14和增益控制装置15的运行的控制信号A-C。

用于检测接收信号强度电平并保持接收信号电平的检测及保持电路14，是本实施例的特征之一，并与增益控制装置15相连。增益控制装置15根据检测及保持装置14的输出信号，来控制高频放大器2的增益。

图2是表示本实施例的检测及保持电路的结构的框图。在图2中，图1的电路14包括限制低频信号的频带的带通滤波器17、用于把通过滤波器17的信号放大至预定电平的放大器18、用于检测放大器18放大的、具有预定电平以上电平的信号的电平检测器19、用于在电平检测器19的输出信号超过预定电平时提供输出信号的比较器20、由比较器20的输出信号设定的存贮器21。存贮器21由电容器、寄存器、触发器、及RAM等组成，并在收到外部复位信号时复位。

图2电路的运行将结合图3的时间曲线进行描述。图3(a)显示了传送数据的系统，其中阴影部分表示要被接收器接收的数据。一般，间歇运行接收器有内装的同步电路，它控制接收器以使之仅在接收到适当数据时才在预定时间间隔内执行连续的接收。

图3(b)显示了一例间歇运行控制信号。在本实施例中，当信号处在高电平(以下称“H”)时，接收口执行接收，而当信号处于低电平(以下称“L”)时，它不进行接收。图3(b)的间歇运行控制信号使接收器开始运行的时间早于图3(a)的阴影部分开始的时间，这是因为在接收器开始接收弱的输入信号之后，它需要一段时间才能稳定地运行。该时间由同步电路决定。一般，当收到较大输入信号时，稳定所需的时间缩短。

图3(c)-(f)是表示本实施例的自动增益控制方法的运行时间的波形图。在图3(c)中，当信号为实线所示的“H”时，接收器检测接收信号强度的电平并控制高频单元的增益；而当控制信号为虚线所示的“H”时，接收器维持控制的增益。下面将更详细地说明运行步骤。图3(d)显示了控制信号A，这在控制信号为“H”时复位检测及保持电路的存贮器21。图3(e)显示了控制信号B，它启动检测及保持电路的带通滤波器17、放大器18、电平检测器19、及比较器20。当信号B为“H”时这些部件运行。图3(f)显示了控制信号C，它操纵高频单元的增益控制装置，并在控制信号C变成“H”时保持存贮器21以根据存贮器21的内容来控制高频单元的增益。还可看出，在收到用于接收器的数据之前，对高频单元增益的控制就已完成。图3(g)是表示本实施例的电平检测器19的输入信号的波形图。图3(c)和3(e)的控制信号的上升时间有一差别，这是为避免运行开始后因瞬态响应而引起的错误运行。图3(d)和3(e)的控制信号的“H”时间间隔有所重叠，这是为避免图3(e)的控制信号上升造成的瞬态响应引起存贮器21的错误运行。

虽然在上面描述了一例操作过程，但本发明绝不仅限于所显示的过程。通过若干改动，就可给出类似的操作。

图4显示了本发明的实施例的效果。它显示了所需的(D)信号和因第三谐波交调而对接收造成干扰的有害的(U)信号间的输入信号强度关系。它显示出，当U信号的输入信号强度处在高于曲线I和II的范围时，交调造成对正常信号接收的干扰。曲线I显示了当高频单元的增益不下降时的一种特性，并显示当D信号的输入电平增大时，造成接收干扰的U信号与D信号(以下称DUR)的输入信号强度比下降，曲线II显示了当高频单元增益下降给定值时的特性。将会看到，当收到高输入信号时在曲线II中的DUR较在曲线I中的好。因此，若能实现这样一种自动增益控制方法，其中当检测到接收信号强度且D信号足够高时，高频单元的增益下降给定的值，则可在D信号输入电平的大动态范围中获得大的DUR。

例如，在图4中，若适当设计高频单元，从而用本发明的增益控制方法，使其增益在D信号的输入电平超过40dBμV/m时减小一给定值，则在D波形的输入场电平低于40dBμV/m时特性将沿着曲线I，而当该电平超过40dBμV/m时，特性将沿着曲线II。

这样，根据本发明，降低了收到高输入信号时产生的交调对接收的干扰。

虽然在上述实施例中只用一个阈值进行接收信号强度电平的检测，为高频单元设置多个阈值或对其进行精确控制(比如采用A/D转换器)，显然可进一步改善本实施例的效果。本发明不仅限于直接转换系统，它可用于传统的外差系统。

图5是表示本发明第二实施例的结构的框图。在图5和1中，相同的标号被用来表示相同的部分，并省略对这些部分的进一步说明。

第二实施例与图一实施例的不同之处在于设置了可变衰减器16，作为控制天线和高频放大器2之间的高频单元的增益的装置，以控制高频单元的增益，此外，衰减器的衰减量是根据来自增益控制单元15的信号而控制的。第二实施例的效果与第一实施例的相似。

图6是表示本发明的第三实施例的结构的框图。在图6和1中，相同的部分用相同的标号表示，且省去了对这些部分的再次描述。第三实施例与图一实施例的不同点在于提供了可变衰减器16，作为控制高频放大器2和混频器5和6之间的高频单元的增益的装置，以根据来自增益控制单元15的信号，来控制衰减器16的衰减量。第三实施例的效果与第一实施例的相似。

图7是表示本发明第四实施例结构的框图。在图7和1中，相同的部分用相同的标号表示，并省去了对这些部分的再次描述。第四实施例与图1实施例的不同点在于来自增益控制单元15的信号被输进混频器5和6，以控制混频器5和6的转换增益及输入动态范围，以控制高频单元的增益。第四实施例的效果与第一实施例的相似。

虽然在上述实施例中，检测及保持电路14均被描述为连到带通滤波器之一的输出端，也可采用带能滤波器的两个输出端。此外，电路14可连到混频器的输出端或限幅放大器的中点。

如从上述实施例可看出的，根据本发明，间歇运行接收器在收到所需信号之前的时间间隔中根据间歇运行控制信号开始执行接收操作，以实现对接收信号强度电平的检测，并在此时间间隔内维持控制的增益，从而在不影响接收的情况下控制高频的增益，并由此降低收到大输入信号时产生的交调对接收的干扰。

Claims (9)

1.一种无线寻呼接收机，用于接收以间歇方式向该无线寻呼接收机发射的预定信号，上述的无线寻呼接收机包括：

用于把由天线收到的射频(RF)信号加以放大的放大器，

用于把上述的RF信号转换成多个低频(LF)信号的频率转换装置，

用于对上述的LF信号进行解调从而得到一个数据信号的解调器，上述的数字信号除了上述的预定信号之外还包括一个同步信号和一个指示着该无线寻呼接收机的地址信号，

根据上述的同步信号和地址信号以间歇方式使上述的无线寻呼接收机的至少一部分工作的装置，

其特征在于：

电平检测和保持装置，该装置在上述的间歇工作开始之后、上述的预定信号的时间间隔之前检测至少一个上述LF信号的电平，并且至少在上述预定信号的时间间隔内保持住检测到的信号电平，以及

用于根据上述的检测到的信号电平控制上述LF信号的电平控制装置。

2.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于上述的电平控制装置包括用于控制上述放大器的增益的装置。

3.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于上述的电平控制装置包括用于控制设置在一天线和上述的放大器之间的可变衰减器的衰减量的装置。

4.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于：上述的电平控制装置包括用于控制设置在上述的放大器和所述频率转换装置之间的可变衰减器的衰减量的装置。

5.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于所述增益控制装置包括用于控制频率转换装置的转换增益和输入动态范围的装置。

6.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于所述检测及保持装置包括：

用于检测超过一个第一预定电平的至少一个上述的低频信号的电平的电平检测器；

用于在检测到的信号电平大于一个第二预定电平时产生一个输出电压的比较器；

用于保持所述比较器的输出电压持存贮器。

7.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于：还包括定时控制装置，用于在间歇运行开始并经过一预定时间间隔之后把使所述的电平检测及保持装置去检测至少一个所述的低频信号的控制信号送到所述的电平检测及保持装置。

8.根据权利要求1的无线寻呼接收机，其特征在于：还包括定时控制装置，用于在间歇运行开始并经过一预定时间间隔之后把使所述的电平检测及保持装置去检测至少一个所述的低频信号的控制信号送到所述的电平检测及保持装置。

9.根据权利要求6的无线寻呼接收机，其特征在于还包括定时控制装置，用于在开始间歇接收运行之后在给定的时间间隔内向所述存贮器提供一复位信号，并在所述给定时间间隔内把使所述电平检测器去检测至少一个所述的低频信号的控制信号提供给所述电平检测器。

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