CN103684496A - 一种数字对讲机接收机及其进行信号处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数字对讲机的接收机及其进行信号处理的方法；所述方法包括：S101、对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；S102、检测接收信号强度指示电平值；S103、比较所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述下变频解调的过程中进行低噪声放大时所采用的增益值，调整后返回步骤S102，直到所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值相等。本发明能够有效降低数字对讲机的接收机的整机功耗，提高其动态工作范围。

Description

一种数字对讲机接收机及其进行信号处理的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数字对讲机的接收机及其进行信号处理的方法。

背景技术

对全球数字对讲技术与市场的跟踪调查表明，2008年到2013年是模拟转为数字的变更期。在这一阶段大部分市场将会转向低成本的数字对讲，而数字对讲机标准DPMR（digital Private Mobile Radio，个人数字移动无线电是当今公认的商业对讲最佳解决方案。它将代替模拟对讲机终端被应用于各种领域，实现短距离通话、数据传输等功能。数字对讲机的功耗和提高接收机动态工作范围，成为新的技术取代原有模拟对讲机的一个重要要求。

数字对讲机的接收机的设计与模拟对讲机设计不同，接收解调信号信噪比与语音质量的相关性发生变化。对于模拟对讲机，当接收解调信号信噪比下降时，语音质量相应也下降；对于数字对讲机，由于采用数字调制，语音质量与接收解调信号的误码率相关，当接收机的解调信号信噪比下降时，误码率没有变化，则语音质量不发生变化，当解调信号信噪比下降到一定程度，出现误码率时，语音质量也相应下降。

现有的数字对讲机在通信的过程中接收机的增益是固定的。为了保证在弱信号通信时的系统性能，所以低噪声放大器的固定增益一般都调试到最大增益，此种方式必将增加系统的功耗，降低系统的动态工作范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何有效降低数字对讲机的接收机的整机功耗，提高其动态工作范围。

为了解决上述问题，本发明提供了一种数字对讲机的接收机进行信号处理的方法，包括：

S101、对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；

S102、检测接收信号强度指示电平值；

S103、比较所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述下变频解调的过程中进行低噪声放大时所采用的增益值，调整后返回步骤S102，直到所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值相等。

可选地，所述根据比较结果调整进行所述低噪声放大时所采用的增益值的步骤包括：

如果所述接收信号强度指示电平值高于预定电平阈值，则降低所述低噪声放大时采用的增益值；

如果所述接收信号强度指示电平值小于预定电平阈值，则提高所述低噪声放大时采用的增益值。

可选地，所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的接收信号强度指示电平值。

可选地，所述预定信噪比为所述接收机的误码率小于或等于一个误码率阈值时的所述解调信号信噪比。

可选地，所述预定电平阈值为0.9V。

本发明还提供了一种数字对讲机的接收机，包括：

下变频解调电路，用于对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；所述下变频解调电路中至少包括低噪声放大器及用于解调及检测接收信号强度指示电平值的中频处理芯片；

微处理器，用于比较所检测到的接收信号强度指示电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值，调整后继续检测所述接收信号强度指示电平值，直到所检测到的接收信号强度指示电平值与预定电平阈值相等。

可选地，所述微处理器根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值是指：

所述微处理器当所述接收信号强度指示电平值高于预定电平阈值时，降低所述低噪声放大器的增益值；当所述接收信号强度指示电平值小于预定电平阈值时，提高所述低噪声放大器的增益值。

可选地，所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的接收信号强度指示电平值。

可选地，所述预定信噪比为所述接收机的误码率小于或等于一个误码率阈值时的所述解调信号信噪比。

可选地，所述预定电平阈值为0.9V。

本发明的技术方案相对现有的数字对讲机方案可以有效的降低数字对讲机的接收机的耗电，增加了待机时间，同时提高了接收机的饱和信号强度，从而提高了接收机的动态工作范围。

附图说明

图1为接收机的解调信号信噪比与误码率的关系示意图；

图2为实施例二的数字对讲机的接收机的示意框图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一、一种数字对讲机的接收机进行信号处理的方法，包括：

S101、对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；

S102、检测RSSI（接收信号强度指示）电平值；

S103、比较所述RSSI电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述下变频解调的过程中进行低噪声放大时所采用的增益值，调整后返回步骤S102，直到所述RSSI电平值与预定电平阈值相等。

本实施例中，所述对接收到的射频信号进行下变频解调的步骤可以但不限于具体包括：

对接收到的射频信号依序进行射频带通滤波、低噪声放大、镜像带通滤波、混频、中频滤波、中频放大及解调。

可以根据现有技术调整或更换上述下变频解调中的各步骤。

本实施例的一种实施方式中，所述根据比较结果调整进行所述低噪声放大时所采用的增益值的步骤具体可以包括：

如果所述RSSI电平值高于预定电平阈值，则降低所述低噪声放大时采用的增益值；

如果所述RSSI电平值小于预定电平阈值，则提高所述低噪声放大时采用的增益值。

本实施方式中，通过检测RSSI电平实时调节数字对讲机的接收机中低噪声放大的增益值，即：低噪声放大的增益值随着接收信号的强弱进行动态调节，实现了数字对讲机接收机的自动增益控制；当接收机接收到的信号强度较大时，低噪声放大的增益值降低，从而可以降低低噪声放大器的平均电流，同时降低了接收机的功耗。同时，因为信号强度较大时可能造成接收电路饱和，自动增益控制可以有效提高射频信号输入的强度；譬如当低噪声放大的增益值为20dB时，接收机饱和对应的接收信号强度为0dBm，自动增益控制可以降低低噪声放大的增益值到0dB，这时接收机饱和对应的接收信号强度为20dBm，所以自动增益控制有效提高了接收机饱和信号强度，同时提高了接收机动态工作范围。

本实施例的一种实施方式中，所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的RSSI电平值。

本实施方式中，所述预定信噪比可以但不限于为所述接收机的误码率近似为0（比如小于或等于一个误码率阈值）时的所述解调信号信噪比。

所述误码率阈值可以根据经验值或实验、仿真结果设定，小于或等于该误码率阈值的误码率是可以基本忽略不计的。

本实施方式的一种备选方案中，所述预定信噪比为16dB；所述预定电平阈值为0.9V；其它备选方案中，可以根据对接收机的解调信号信噪比及误码率的实际测量结果确定所述预定电平阈值。

以DPMR数字对讲机为例说明本备选方案的原理；DPMR数字对讲机采用频分多址的接入方式，调制方式采用四级频移键控，通过MATLAB仿真，接收机的解调信号信噪比（图1中以横轴表示）与误码率（图1中以纵轴表示）的关系如图1所示，当接收机的误码率为1%时，接收机的解调信号信噪比约为12dB（分贝），此时对应的接收信号强度就是该接收机的静态灵敏度。当接收机的解调信号信噪比为16dB以上时，接收机的误码率近似为零。在接收信号强度约为﹣110dBm（分贝毫伏）～﹣70dBm时，接收机的解调信号信噪比与接收信号强度相关，接收信号强度越强，接收机解调信号信噪比越高（二者具体相关性由实际电路决定）。

当接收机的解调信号信噪比16dB时，同时测试得到RSSI（接收信号强度指示）电平为0.9V。此时的RSSI电平0.9V为参考电平，对应的接收机解调信号信噪比为16dB，同时对应的接收机误码率为近似于零（小到可以忽略不计）。当检测到RSSI电平大于0.9V时，测试接收机解调信号信噪比大于16dB，接收机的误码率更加接近于零。

实施例二、一种数字对讲机的接收机，包括：

下变频解调电路，用于对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；所述下变频解调电路中至少包括低噪声放大器及用于解调及检测RSSI电平值的中频处理芯片；

微处理器，用于比较所检测到的RSSI电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值，调整后继续检测所述RSSI电平值，直到所检测到的RSSI电平值与预定电平阈值相等。

本实施例中，如图2所示，所述下变频解调电路还可以包括：

射频带通滤波器，用于接收射频信号，进行射频带通滤波后发送给所述低噪声放大器；

镜像带通滤波器，用于对所述低噪声放大器输出的信号进行镜像带通滤波；

混频器，用于采用本振频率对镜像带通滤波后的信号进行混频；

中频滤波器，用于对混频后的信号进行中频滤波；

中频放大器，用于对中频滤波后的信号进行中频放大后发送给所述中频处理芯片。

其中，射频带通滤波器和镜像带通滤波器可以采用相同的调谐电压。另外，可以根据现有技术调整或更换上述下变频解调电路中的各部件。

本实施例的一种实施方式中，所述微处理器根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值具体可以是指：

所述微处理器当所述RSSI电平值高于预定电平阈值时，降低所述低噪声放大器的增益值；当所述RSSI电平值小于预定电平阈值时，提高所述低噪声放大器的增益值。

本实施例的一种实施方式中，所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的RSSI电平值。

本实施方式中，所述预定信噪比可以但不限于为所述接收机的误码率小于或等于一个误码率阈值时的所述解调信号信噪比。

本实施方式的一种备选方案中，所述预定信噪比为16dB；所述预定电平阈值为0.9V；其它备选方案中，可以根据对接收机的解调信号信噪比及误码率的实际测量结果确定所述预定电平阈值。

本备选方案中，接收的射频信号经过下变频解调后送入微处理器，同时RSSI也送入微处理器，当检测到RSSI的电平高于0.9V时，通过微处理器降低所述低噪声放大器的增值益，直到所述RSSI电平等于0.9V为止；当检测到RSSI电平小于0.9V时，通过微处理器提高所述低噪声放大器的增益值，直到所述RSSI电平等于0.9V为止。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种数字对讲机的接收机进行信号处理的方法，包括：

S101、对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；

S102、检测接收信号强度指示电平值；

S103、比较所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述下变频解调的过程中进行低噪声放大时所采用的增益值，调整后返回步骤S102，直到所述接收信号强度指示电平值与预定电平阈值相等。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果调整进行所述低噪声放大时所采用的增益值的步骤包括：

如果所述接收信号强度指示电平值高于预定电平阈值，则降低所述低噪声放大时采用的增益值；

如果所述接收信号强度指示电平值小于预定电平阈值，则提高所述低噪声放大时采用的增益值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的接收信号强度指示电平值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述预定信噪比为所述接收机的误码率小于或等于一个误码率阈值时的所述解调信号信噪比。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述预定电平阈值为0.9V。

6.一种数字对讲机的接收机，包括：

下变频解调电路，用于对接收到的射频信号进行下变频解调，得到解调信号；所述下变频解调电路中至少包括低噪声放大器及用于解调及检测接收信号强度指示电平值的中频处理芯片；

其特征在于，还包括：

微处理器，用于比较所检测到的接收信号强度指示电平值与预定电平阈值，如果不相等，则根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值，调整后继续检测所述接收信号强度指示电平值，直到所检测到的接收信号强度指示电平值与预定电平阈值相等。

7.如权利要求6所述的接收机，其特征在于，所述微处理器根据比较结果调整所述低噪声放大器的增益值是指：

所述微处理器当所述接收信号强度指示电平值高于预定电平阈值时，降低所述低噪声放大器的增益值；当所述接收信号强度指示电平值小于预定电平阈值时，提高所述低噪声放大器的增益值。

8.如权利要求6或7所述的接收机，其特征在于：

所述预定电平阈值为所述接收机的解调信号信噪比为预定信噪比时的接收信号强度指示电平值。

9.如权利要求8所述的接收机，其特征在于：

所述预定信噪比为所述接收机的误码率小于或等于一个误码率阈值时的所述解调信号信噪比。

10.如权利要求6或7所述的接收机，其特征在于：

所述预定电平阈值为0.9V。

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