CN1041884C - 低能耗本地呼叫接收机 - Google Patents

Abstract

一种寻呼机，包括接收和解调一呼叫信号的电路(3)，该信号包含同步、地址和消息代码字。该电路经开关(3b)接寻呼机电源(16)，在不须接收信号时切断电源。还包括译码器(4)，按呼叫信号同步代码字分析函数控制开关，及控制装置，在连续位之间同步代码字有最大数目的状态变化范围内进行逐位分析。在仅对几位代码字分析后的大多数情况下，同步代码字一经识别，便断开接收电路。使用时，获得尺寸和自主性之间的良好折中。

Description

低能耗本地呼叫接收机

本发明涉及本地呼叫系统，更具体地说，涉及用于上述系统的本地呼叫接收机的供电。在下文出现的描述中，上述本地呼叫接收机将被称为“寻呼机”，因为这一术语目前已广泛地既为使用它们公众又为专家所认可和采用。

本发明可用于能接收以高频广播的消息信号的轻便寻呼机，下文将描述关于这特殊用途的发明，但并不局限于所述特殊用途。

采用无线广播消息信号的一般电信系统，或更具体说，本地呼叫系统目前大量地被用以确保以有选择地将中央台信息传送给它们为目的的寻呼电话接收机的呼叫。这样的信息是通过诸如象那些在首字母缩略词为POGSAG或GOLAY的已知编码方案和预定的消息格式发送的。就POGSAG方案而言，可参考文献特别是1986年Dubrovnik提出的CCIR584-1建议。

如果寻呼机是便携的，考虑到装入寻呼机的电源的储能容量在寻呼机的研制和商品化的过程中所遇到的主要问题之一就是关于向该机提供能量的问题，更具体地说，涉及其操作上的自主性。寻呼机的电源的储能容量。

例如，目前在市场上现有的以钟表的形式制造的寻呼机，它除保证寻呼机功能之外，还给出指示时间和其他计时功能(例如指示过程时间、日期和星期几)的可能性。在这样的布局中，它最好是作为手表戴着，电源的尺寸自然是极其重要的。这种尺寸愈小，愈能减小钟表的尺寸并且由此获得更多的方便以便构想出具有适宜设计的钟表，为使这种钟表获得大量销路，这一条件是必不可少的。

到现在为止，已知的寻呼机的制造厂只有极个别地已达到耗能甚小的目标。因而，为了达到可接收的自主性和适于用户个人和日常容易处置和日常迁移的尺寸之间的兼顾折衷，那些厂家惯于提供体积相当大的电源。如果对装入衣袋内的寻呼机来说这种类型的良好折衷相对地容易达到的话，那未(例如)，当有必要在与戴在手腕上的表一样小的容积内同时容纳寻呼机、钟表和电源时，就决不易达到这种兼顾。已上市的这种特征的传呼电话接收机当然有所需体积，纵然其设计往往在某些方面尚待改进，但另一方面它们具有相对弱的自主性。因此，为了能容纳足够大小的电池，已有的寻呼机手表在其机壳上设有机座，该机座在侧面充满由表面或(更一般地说)由显示装置所覆盖的周界。在这种形式的实施例中这样的隆起物显然损坏了装配设计，没有达到自主性和体积(或设计)之间的良好折衷。

寻呼机领域的专家懂得，在寻呼机中最大的能耗者是接收机，这接收机从天线开始担负接收由中央台发送的已调载波和解调上述载波以便从中抽取有用的二进制信号的使命。为避免用户在维持寻呼机通电或赋能状态的整个时期接收机都工作，过去已提出各种各样建议。

在这些建议当中，有一些预见了简单地向寻呼机提供能以任意方式切断对寻呼机供电的定时电路，用于(例如)在夜间当用户(那时不需要该寻呼机)而忘了关机的时候。为了达到很小的消耗，这一解决办法本身是不能令人满意的。

其它更复杂的解决办法在于使寻呼机的切断周期随接机信号的形式或类型而变。这样的解决办法被描述于(例如)无线广播消息信号(包括后面是一定数量的代表待发送信息的前同步信号)范围内的美国专利US4370753中。在这情况下，控制电路周期地把电源连接到接收机，目的在于鉴频器能在接收信号的前同步信号中识别属于考虑中寻呼机的顺序代码，这是按照特定形式开始多重识别。一旦代码已被识别，接收机就在加长周期(能覆盖包含在所接收信号中的若干连贯消息的持续时间)期间被置于电压之下。这解决办法有效地使接收机仅仅在缩短了的周期期间投入使用，并因此成功地节省了寻呼机所消耗的能量。但是，在好长时间内仍然对接收机供电而未考虑这一事实，即，无线广播信号包括了对研究中的一部寻呼机是无用的，但实际上是发给构成发送无线广播信号之对象的其他寻呼机的大量信息。此外，在某些使用条件下，寻呼机一般不需要处理到达它那里的信息的全部内容，尽管上述信息是更明确地指定给它，例如，为了使它能与无线广播信号发射机的节奏同步的信息。

另一解决方案描述于欧洲专利EP0118153中。在这情况下，它涉及明确地打算使用POGSAG格式的寻呼机。在一定工作条件下，如POGSAG格式所允许的，寻呼机的电路也允许切断对接收机的供电。更确切地说，假设寻呼机已保证其与接收消息信号的比特同步同时也与同步组和消息代码字(地址和消息信息)同步，供电控制电路就允许在各同步代码字和在群消息代码字范围内指配给这一寻呼机的各信号帧的周期内向接收机供电。因而这种电路能获得比前面列举的美国专利的寻呼机更好的能量节约。

然而，同步或地址代码字的识别只能在接收所有这些字以后进行，对该程序来说，这种字的所有比特在总数方面当然必须加以核对并经受误差分析。分析结果表明这种寻呼机仍然呈现较高的能量消耗，考虑到事实是：在中央发射机广播数据包期间，每秒显示一组POGSAG格式的代码字，这操作本身每一到二分钟被重复一次。

本发明是以如下判定为基础，寻呼机接收部分的供电周期仍然能进一步加以缩短，而不损害供所研究寻呼机用的消息信息的良好同步或优质分析。

本发明的目的是创造一种寻呼机，其中接收部分仅在的确必需的时间内被激励以便能对供该机用的信息进行正确分析与判断，换句话说，在接通率不变的情况下，这种寻呼机有可能获得在其自主性和其一般尺寸之间的良好兼顾。

本发明还有一目的是为创造这样一种寻呼机，即，它最好能(虽然不是仅有的)具备手表的形式，除提供寻呼机功能之外，还能提供钟表功能，诸如指示时间和日期之类。

本发明因而具有作为其目标的寻呼机，供接收无线广播消息信号之用，该信号由按一定间隔重复的同步代码字、地址代码字以及消息信息代码字组成，所述消息信息包括一个或几个消息，这种寻呼机包括：

用于接收和解调所述编码信号的接收机，

供译解所述编码消息信号用的译码器，以便识别所述同步、地址和消息信息代码字并(当很明显所述寻呼机是被访问时)提取供它用的消息信息，

连接到所述译码器并且是用来储存所述消息信息的存储装置，

连接到所述存储装置的装置，有于处理所述消息信息以便使它变得明了易懂。

用于给所述寻呼机供以电力的供电装置，

连接在所述接收部分和所述供电装置之间的开关装置，以便有选择地把所述供电装置所提供的电源电压施加于该接收部分，

用于储存所述同步代码字的装置，及

用于控制所述开关装置，以便把所述电压施加到所述接收部分的控制装置，以便能接收同步代码字并实现所述存储同步代码字和所述消息信号的同步代码字之间的比较，所述控制装置被安排在识别同步代码字以后切断所述电压，其特征在于，所述控制装置包括用于在至少一部分同步代码字比特上逐位地进行所述比较的装置和在该比较表明同步代码字的识别(通过仅有的上述代码字的有限数目比特的一致性)时在切断所述接收部分的意义上启动所述开关装置的装置。

由于这些特性，该寻呼机的接收部分仅仅在的确必需的最小周期内被供电，以便能实现对同步代码字的有效和可靠识别。由此获得该寻呼机的最小能量消耗，并因而导致比按照先有技术的寻呼机可能得到的自主性更好的寻呼机的自主性。

本发明也具有作为目标的在上文所定义的那类寻呼机，其中所述控制装置还包括用于储存所述寻呼机的地址代码字特征的装置和用于在至少一部分上述存储地址代码字的比特上进行与包含在输入消息信号中地址代码字的相应比特进行逐位比较的装置，以便以仅当所述地址比较表明不同比特的数量比预定数量少时才保持所述接收部分的供电的方式启动所述开关装置。

由于本发明的这一附加特性，节约能量对识别地址来说是可以做到的，该地址(在输入消息信号中)指示了供所研究寻呼机用的消息是存在的，在识别过程中上述寻呼机的接收部分也是在最低限度规定工作时间内工作。

本发明的其他特征和优点将在仅通过举例和参照附图的下面描述过程中出现。

图1是按照本发明的寻呼机的一个实施例的简化原理图；

图2A到2C显示代表POGSAG编码方案的图解，该方案可用于传输供图1寻呼机用的消息信息。

图3是按照本发明的寻呼机的更为详细原理图；

图4是图3所示寻呼机所用的译码器的简化原理图，该图更具体地示出怎样才能实施本发明的原理；

图5，6A，6B和7是说明按照本发明的寻呼机中同步代码字的识别过程的流程图；及

图8是说明按照本发明的寻呼机的地址代码字的识别过程的流程图。

现参照附图1，该图示出接照本发明构成的寻呼机1的简化功能方框图。寻呼机1包括天线2和连接到天线2的接收部分3，用于接收由中央台或其他信号源(由此开始呼叫寻呼机1的用户)发送的编码消息信号。发送的编码消息信号可包含选择的呼叫信令信息，该信息从图1所示的那种类型的几个寻呼机中标识其中特定的一个，并包含所选消息信息，可以用POGSAG或其他适当的编码方案格式。在天线2上检出的被发送编码消息信号由接收部分3解调同时在接收部分3的输出端3a提供代表这些编码消息信号的串行二进制数据流。

寻呼机1还包括连接到接收部分3的输出端3a的译码器4(在其输入端4a上)。译码器4包含存储区4d，用于储存一些预定寻呼机1会响应的地址信息。在下文通过参考图4将详细地加以描述的译码器4包括了特别是供储存预定地址信息用的存储区4d，(所研究的寻呼机1将响应该地址信息)。已经修改过以便在输入端4a所接收的编码消息信号和储存在存储区4d的预定地址信息之间作出比较。如果选择的呼叫信令信息和其中一个存储地址一致，译码器就在其输出端4C上提供与编码消息信号有关的消息信息。

寻呼机1另外包括其输入端5a连接到译码器4的输出端4C的RAM存储装置5。RAM存储装置5包括了数据处理单元6和存储区7。RAM存储装置5适于接收在其输入端5a上供应的所选消息信号并把这些消息信号存入存储区7。数据处理单元6适于控制这些消息信号被储存在存储区7和从那里取出的方式。数据处理单元6适于控制这些消息信号被储存在存储区7和从那里取出的方式。数据处理单元6还执行与消息信号、地址、栈指针和其他内部变量的相关操作。在本申请人的专利申请题为“用于本地呼叫的接收机”中描述了存储装置5的详细功能。

寻呼机1另外包括其输入端8a连接到存储器5的输出端5c的微计算机8。微计算机8以已知方式包括了显示接口9、微处理机10、随机存取存储(RAM)区11以及只读存储(ROM)区12。显示接口9适合于显示所选的消息信息(经由输入端13a驱动显示器13)，并包括了串联驱动电路和串联多路复用液晶(LCD)驱动电路。显示器13包括了LCD显示器，适于显示储存在RAM存储器5的存储区7的消息信息，同时也适于显示时间或其他信息。

ROM区12包含用于控制微处理机10操作的固件(例如用于显示相应于储存在存储区7的消息信息的标志的程序)、用于控制微计算机8的输入和输出功能、用于向存储器5及译码器4提供指令信号、和用于控制微计算机8的基本系统定时。在微计算机8内部RAM区11用来暂存数据，尤其是提供供RAM存储器5所提供的待显示消息信息用的数据缓冲功能。

寻呼机1另外包括了用于提供表示用户所提供输入信息的数据的输入控制电路14(在输出端14a到微计算机8的输入端8b上)，用户输入端14b、c、d和e被连接到输入控制电路14，并且可以是按钮、旋钮或其它可致动部件的形式，以便用户能控制寻呼机1的一些操作。输入控制电路14还可适于控制与寻呼机1有关的其它装置。例如可以使时钟与寻呼机1相组合，和用户输入端14b、c、d和e可用来提供用户对时钟的某些功能的控制。此外，输入控制电路14可直接控制与寻呼机1有关的某些时钟功能的操作，例如提供电流以激励电子表机件的电动机15。

在寻呼机1中还装有轻便电源16(它可以是电池组)，用于从其输出端16a向接收部分3的输入端3b、译码器4的输入端4b、RAM存储器5的输入端5b及微计算机8的输入端8c提供电能。另外还装有含输出端17a的轻便电源17以便向输入控制电路14(在其输入端14f)供以电力。这一布局有利于从分离电源向寻呼机1及任何连带装置(例如时钟)提供电力，使得万一(例如)向寻呼机供电的电池用完，该时钟仍能继续运转。但要知道，寻呼机1和任何连带装置都可用单个电源供电。

图2A到2C显示消息信息和用于传送(诸如由寻呼机1使用的那些信息)的消息信号所用的的寻呼机编码方案例子。本领域专家周知的POGSAG系统使用了由报头20a和若干组代码字20b组成的数字编码格式(图2A)，它们本身各由同步代码字21和各含两个代码字的八帧组22组成，这样的代码字组以串行格式在一定间隔下由报头20a居前传送。这后面包括了由“1”和“0”交替组成的至少576比特的序列。

每个八帧组22跟随同步代码字后传送，八个分离帧包括八个地址信息或消息信息。为了解释起见，图2B示出，每个帧包括了分别为23．1至23．8的地址代码字，以及分别为24．1至24．8的消息代码字，但这结构只作为例子而加以选择，因为若供具有这地址代码字的寻呼机用的消息是接收延续几个帧的消息的话，包含消息信息的代码字可以直接相互跟随而不用插入地址代码字。

因此，在图2B所示的例子中，由与图1所示一致的寻呼机组成的一组各寻呼机必须在某种意义上对八个地址代码字当中的一个这样起作用，以致使每个这样的字代表呼叫信令信息，借助于该信息对该组的每个寻呼机分别加以标识。在POGSAG格式中分配有始终置于代码字组的同一帧上的地址。

图2c显示各同步代码字的组成，其内容在按照POGSAG标准形成的整个消息信号中是相同的。这种同步代码字包括32比特，其二进制值展示在图2C中。

参考图3会更好地理解本发明，图3显示按照本发明的寻呼机1的一个较好实施例的更详细原理图。如同上文已加以描述的，寻呼机1主要包括天线(在图3中未予示出)、接收部分3、译码器4、RAM存储器5以及微计算机8。图3还示出了用于控制输入信号以控制与寻呼机有关的时钟15的电路14。

接收部分3通过端子3．1连接到轻便电源16(图3中未示)的正电源线16．1上，共负端3．2接到电源16的负电源线16．2。接收部分3包括为确保对天线2所接收的消息信号的接收和解调的部件3a，以及构成接在端子3．2和接收部分的部件3a之间的选择开关装置的部件3b。由此，依靠施加于部件3b的输入端3．5的控制信号可以有选择地建立或切断接收和解调部件的供电。

在已知的方法中，无线广播编码消息信号被接收部分3和接到接收部分3的天线捕获和解调，以便在接收部分3的输出端3．3产生二进制数据组(例如图2A所展示的那些)并传送到译码器4的输入端4．1。接收部分3在其内部电路包括了用于检验电源16的电压的组件(在附图中未示但本身是已知的)，这组件提供了指示接收部分3的输出端3．4上这种电源耗尽的信号。在这种情况下输出端3．4向寻呼机1的其他电路发送耗尽指示信号，以便确保用户在显示器13上读出显示。

译码器4通过其端子4．4接到正电源线16．1并通过其端子4．5接到负电源线16．2。稳压电容器4d连接在端子4．4和4．5之间。下文将详细描述该译码器(图4)。其任务是从消息信息(如同在编码消息信号)中分离出选择呼叫信号信息，同时把该呼叫信号信息同储存于译码器中并专用于在所研究寻呼机用的预定地址信息相比较。

如果集呼信号信息和其中一个存储地址相符，跟随该地址代码(假设有多达以下地址代码字)的每个消息代码字以串行数据数据的方式从输出端4．6传送到RAM存储器5的输入端5．1。

为了让RAM存储器5能读出输出端4．6可得到的数据，出于译码器4的输出端4．7提供了数据转接信号，这种信号在存储器5的输入端5．2呈现高电平或低电平。当全部数据字节已从接收部分3转移到译码器4对，供给输出端4．6的消息信息被导入RAM存储器5的存储区7中。

谐振电路25经由译码器4的输入端4．8和4．9连接到译码器4上。它主要包括并联连接到阻尼电阻256同时接到输入端4．8和4．9的石英谐振器25a。正电源线16．1经由谐振电容器25C连接到石英谐振器的一个端子25a。为了形成向(例如)译码器4提供32KHz的周期性波形的振荡电路，谐振电路25与译码器4内部电路配合以便确定消息信号从接收部分3到译码器4的传输速率。正如大家都明白的，其他时钟频率可用作消息信号(38．4KHz，76．8KHz等等)的传输率的一个函数。其他时钟频率是从这波形经由已知电路(图中未示)导出，以确保与消息信号传输速率相一致。谐振电路25还用来向微计算机8和RAM存储器5提供时钟信号。该时钟信号是经由译码器4的输出端4．10供给微计算机8。电阻25b和电容器25c的值可分别为4．7MΩ和10pF。

译码器4包括EEPROM型(图中未示)的可重编程的电可擦存储器，其中存有译码器4的系统参数。控制信号可从微计算机8送往输入端4．11，4．12和4．13，以便控制译码器4的功能。在译码器4的功能当中，可加以控制的一个参数是在译码器4和RAM存储器5之间的比特传输速率，该速率可高达5000比特／秒。在这种情况下，把消息信息储存在位于RAM存储器5的园形缓冲器中而不经受任何其他处理(例如刚被储存的最后两个消息之间的比较)。

RAM存储器5的输入端5．3连接到正电源线16．1而输入端5．13则接到负线16．2。用于存储器5的时基是由微计算机8的输出端8．8向输入端5．4所提供的时钟信号确定的。

RAM存储器5示出的四个端子5．5、5．6、5．7和5．8，分别连接到微计算机8的相应端子8．1、8．2、8．2和8．4，它确保了与后者的简单并联使控制信号能从微型计算机8发送到存储器5和储存在存储器5的存储区7的消息信息可发往微型计算机8成为可能，从而能显示这类消息信息。依据被发送控制信号的特征端子5．5到5．8还可控制RAM存储器5，以便向微型计算机8提供关于通过存储器5接收消息信息的状态信息，其他控制信号可控制后者以便它处理如会接着出现于此处储存于其内的消息信息。为了保证数据向端子5．5到5．8的同时转移，还设有用于存储器5的数据转移输入端5．11。

输入端5．9确定输入端5．5到5．8是携带数据还是将控制信号导入存储器5。当高电平信号出现在输入端5．9时，在输入端5．5到5．8的信号被解释为来自微型计算机8的控制信号，而如果出现低电平信号，则该信号被解释为组成数据。

存储器5的端子5．10使能够通知微型计算机8：该存储器准备好接收控制信号。在端子5．10的高电平逻辑信号被微型计算机8解释为指示：存储器5准备好进一步与微型计算机8通信，而低电平逻辑信号被解释为表示：存储器5仍处在不是正处理数据或其它操作，就是把数据转移到微型计算机8的过程中。

出自存储器5的输出端5．12用来向微型计算机8提供中断信号，以便向该处指出有关接收消息信息或控制信号的功能状态。如果(例如)微型计算机接收新到的或重复的消息信息，或者如果微型计算机请求未知的、禁止的或不可执行的功能，则把高电平逻辑信号送到微型计算机8。因而可以使用这种中断信号向微型计算机表明需要新的操作，诸如宣告新消息信息的到达或向RAM存储器5传送新指令等等。低电平信号表明；微型计算机8不需要新动作。

这种微型计算机8可以是已知的适宜编制程序的类型。它通过其输入端8．5连接到正电源线16．1并通过其输入端8．6接到负电源线。输入端8．7接收来自译码器4的输出端4．10的时钟脉冲序列。输出端8．8向RAM存储器5的输入端5．4提供时钟信号。

如上文所描述的那样，为了分别向存储器5的输入端5．9和5．11提供控制信号和转移数据，微型计算机8还包括输出端8．9和8．11，另一方面，如上文所描述的那样，为了分别接收来自RAM存储器5的接收和中断信号，还设置了输入端8．10和8．12。

液晶显示器13连接到微型计算机8。它包括编号从00到47的区段，这些区段通过总线13a连接到微型计算机8的显示驱动电路(图3中未示)以使各区段可个别地加以控制，而且所需消息信息可用显示器13加以显示。本领域技术人员会懂得，为控制显示器13的不同区段有必要对驱动电路赋予不同的电压值。输入端8．13到8．16通过电容器8d到8g连接到正电源线16．1以便提供这些不同电压。电容器8d到8g可以有各自的值220、100、100和100nF。微型计算机8还包括输出端8．17、8．18和8．19以便以已知的方式向显示器13提供来自驱动电路的控制和时基信号。

为了使微型计算机8的内部电压电平稳定和平滑而设置了输入端8．20、8．21和8．22。电容器8b的一个端子连接到输入端8．20，而另一电容器8e的一端则接到输入端8．21。电容器8h和8i的其他端子一起连接到端子8．22。

微型计算机8还装有用户控制输入端8．23到8．26，其中每一个经由用户能致动的开关8j、8K、8l和8m连接到正电源线16．1。当出现这情况时，通过用户把高电平逻辑信号施加于控制输入端，例如，当他希望寻呼机1投入或停止使用时，则使它无声、通过显示器13保护所显示消息以及删除所显示消息。人们会理解，可以这种方式提供各式各样的其它用户控制功能，而且对如此提供的每个这类功能来说分开输入是不必要的；例如，为了向微型计算机8表示要执行某一功能，则可按照特定程序启动一个或几个开关或按钮。

用于控制输入和时计的电路14通过端子14．1按到出自轻便电源17(图3未示)的正电源线17．1，并通过端子14．2接到出自电源17的负电源线17．2。

电路14还包括输入端14．3、14．4和14．5，这些端子用来形成补充的用户输入端使寻呼机1能执行用户所指示的某些功能，并且还能控制由电路14控制的时计14的操作。为了确定输入端14．3、14．4和14．5是控制寻呼机还是时计15的操作，可以使用加到输入端14．3、14．4和14．5的信号或最初送到其它输入端信号的特定顺序。输入端14．3、14．4和14．5分别接到开关14b、14c和14d的一个端子，它们的其它端子一起接在输入端14．1。可以在用户便于使用的任何形式下提供这些开关。另一开关14e接在正电源线17．1和微型计算机8的输入端8．27之间，以便向该处表明将要被控制的是寻呼机还是时计。

电路14还包括分别接到时计15的两个线圈15a和15b的一端的两个输出端14．6和14．8。上述线圈的其它端子接到公共返回接头14．7。本领域技术人员知道，在本文所选的例子中，线圈15a和15b属于众所周知的模拟石英时计的双向电动机，但可提供任何其它类型的时计，包括数字时计，在这情况下，众所周知手表电动机是不必要的。为了控制时计的任何其它功能可为电路14提供各式各样的其它输入端。

为了向微型计算机8提供体现加到输入端14．3、14．4和14．5的信号的数据，电路14的其它输入端14．9和14．10分别被接到输入端8．28和8．29。石英谐振器14．9被接到电路14的输入端14．11和输出端14．12，以便组成供后者用的时基。

寻呼机1还包括接到微型计算机8的报警装置26，以便可宣告译码器4所接收的新消息信息。电声传感器26a(蜂鸣器)通过其一个端子接到开关晶体管26b的集电极，并通过其另一端接到正电源线16．1。晶体管26b的集电极还通过可以有18KΩ阻值的极化电阻26c接到微型计算机8的输出端8．31。通常，这输出保持在高逻辑电平。晶体管26b的发射极接到负电源线16．2和微型计算机8的端子8．6。晶体管26b的基极连接到后者的输出端8．30。具有例如45mH电感的扼流圈26d与蜂鸣器26a并联连接。最后，具有4．7uF电容值的稳压电容器26e被接在正和负(16．1，16．2)电源线之间。在正常操作下，输出端8．30保持在低电平，同时晶体管26b是不导电的。

当寻呼机1宣告接收呼叫或实施另一功能时，能具有可变波形的信号通过输出端8．31传送出去，输出端8．31在蜂鸣器26a的端子上产生电压，这样它就会发出第一声音。当输出端8．30往晶体管26b的基极传送信号时(即开始导通)，传感器26会产生不同的声音。然后在蜂鸣器26a的端子上产生不同电压并发出第二声音。为了宣告由寻呼机1执行的不同功能，可以使用这种不同的声音。

现(参照图4)详细地描述译码器4的一部分，更具体地说，描述译码器4按照本发明概念对同步代码字的识别使命的部分。在这图中，会认出在其输出端25．1提供时钟信号的谐振器25，输出端25．1建立特别是在译码器4的这部分中执行的操作节奏。该时钟信号的频率被选为新来的消息信号的比特率的函数，即512、1200或2400Hz。

该译码器还包括同步计数器30，其一个输入端30．1接到时钟或谐振器25的输出端25．1。计数器30包括接到“异”门31的输出端31．1的计数输入端30．2，“异”门31的一个输入端31．2连接到译码器4的输入端4．1。如果在来自输出端25．1的时钟信号的下降沿期间输入端30．2处于高逻辑电平时，则包含在计数器30内的数值就增加一个单位。如果输入端30．2处于低电平，则保持计数器30的前面状态。计数器30还包括接到微处理机32的输出端32．1的复位到零输入端30．3，微处理机32控制在译码器4的这部分中进行的操作，在下文中将更详细地描述该微处理机32。

计数器30还包括接到微处理机32的输入端32．2的输出端30．4，当计数器的内容处于零时，该输出端30．4提供逻辑“1”电平。不然的话，输出端30．4处于“0”。计数器30的另一输出端30．5连接到微处理机32的输入端32．3，当计数器30的内容小于或等于2(0，1或2)时，它将逻辑“1”电平施加于后者。不然，这输出端向微处理机32提供逻辑“0”电平。

32位数据寄存器33通过时钟输入端33．1连接到时钟25的输出端25．1，并且通过装入输入端33．2连接到接收部分3的输出端3．3。因此，接收部分3以时钟25的节奏串行地给这寄存器如此装入已解调的消息信号，以致寄存器始终包括从接收部分收到的最新32比时。在寄存器的输出端33．3可并行得到这32比特。

该译码器还包括32位报头寄存器34，这寄存器借助其电路系统包括了“1”“0”交替的比特序列(1010 1010 1010 1010 1010 101010101010)。在这寄存器的输出端34．1上可得到相应的信号。它对应于POGSAG格式的一部分报头。

同步代码字寄存器35包括POGSAG格式，亦就是说，在图2B中所描绘格式的同步代码字，这寄存器被构成环形寄存器并包括接到时钟25的输出端25．1的时钟输入端35．1。该寄存器还包括在最低加权比特用的输出端35．3上构成环路的最高加权比特输入端35．2。因此，包含在该寄存器35中的同步代码字比特以时钟信号速率重复循环，向该字左边方向的移位则发生在这种信号的各上升沿时间。寄存器35还包括接到微处理机32的输出端32．4的复位到初始状态输入端35．4。输入端35．4被引入“1”电平，同步代码字恢复它在寄存器35中的初始或“中心”位置。寄存器35的瞬时内容可在并行输出端35．5的32比特范围内得到。

32位多路复用器36包括接到寄存器34的输出端34．1的第一输入端36．1以及接到寄存器35的输出端35．5的第二输入端36．2。多路复用器36的输出端36．3连接到比较器37的第一输入端37．1。多路复用器36还包括接到微处理机32的输出端32．5的控制输入端36．4。当多路复用器36的输入端36．4处于“1”电平时，输出端36．3在多路复用器的输入端36．2提供二进制字，若不是这样，则存在于输入端36．1上的二进制字就出现在输出端36．3上。

比较器37包括第二输入端37．2，该端既连接到数据寄存器33的输出端33．3又连接到两个输出端37．3和37．4，这两个输出端37．3和37．4则接到微处理机32的输入端32．6和32．7。如果在分别加到输入端37．1和37．2的二进制字之间存在相等性，则输出端37．3处于“1”电平。不然的话，该输出端处于“0”电平。如果在二进制字之间存在相等性或者在上述二进制字的1个或2个比特之间存在差异，则输出端37．4处于“1”电平，要不然，该输出端37．4处于“0”电平。

译码器4还包括具有19个二进制存储单元的地址寄存器38，其最比特是在“0”，其他18个比特是在所研究寻呼机地址的18个重加权比特。如果进入的消息信号的信息代码字的第一比特为“0”，这意味着它与地址字有关。寄存器38以和同步代码字寄存器35相同的方式加以连接。因此它包括接到输出端25．1的时钟输入端38．1、接到最重加权端38．3的最小加权输入端38．2以及接到微处理机32的输出端32．8的复位至初始状态的输入端38．4。所以，寄存器38的内容在时钟信号的上升沿期间以向左移位的方式被重复循环。当输入端38．4处于“1”电平时，寄存器38的地址代码字回到中心位置。

寄存器38的端子38．3连接到1位多路复用器39的一个输入端39．1，其另一输入端39．2接到同步代码字寄存器的端子35．3。多路复用器39的输出端39．3连接到“异”门31的输入端31．3。多路复用器39还包括耦合到微处理机32的输出端39．9的控制输入端39．4。若输入端39．4处于“1”电平，多路复用器39的输出端32．3采输入端39．2的电平。在相反情况下这输出端采取输入端39．1的电平。

微处理机32是用来执行简单微程序，该程序在时钟信号(对输入端3210起作用)控制下，能使各种控制输出端32．1、32．5、32．9、32．4和32．8进入所需逻辑电平。另外，微处理机32能检查其输入端32．10、32．2、32．3、32．7和32．6的状态。与这程序相对应的流程图示于图5、6A、6B和7。

这样，微处理机在其输出端32．11上产生输出信号，该信号通过缓冲器40能控制向接收部分3施加电压或切断通过导线16．1和16．2对其起作用的供电。

本发明基于以下考虑。

有了现代电子元件，就有可能向寻呼机提供时钟25(石英谐振器)，在恒温和考虑到制造容差及元件老化的条件下，时钟25的精度大约是35ppm。

此外，已知：POGSAG格式规定每544比特同步代码字的重复性，以及寻呼机消息信号的其他传输格式都具有相同数量级的同步重复频率。

考虑到这两个规定，本发明利用这样一个事实，即，一旦达到同步，寻呼机在接收后面的同步代码字以前决不可能丧失这种同步。因此，没有必要每次都按所接收的核对全体同步代码字，而是相反，按照本发明的建议，只要有次序地逐位地检查一部分同步代码字并在接收其余同步代码字期间切断接收部分3(主要能量消耗者)，该切断周期是直接有利于节约能量从而有利于寻呼机的自主性。

这程序在刚才参照图4(有一部分示于图5、6A、6B和7)描述过的装置中被投入使用。

非同步状态

假设寻呼机不同步，换句话说，由于其投入使用，它尚未识别中央台广播的消息信号中的同步代码字，或者说，它已失去上述同步，也就是说，当它处于接收状态时，有若干次它不再识别该同步代码字。

根据这不同步状态，微处理机产生在图5的单元41中所描绘的信号。换言之，输出端32．8是处于“0”，在输出端32．4上产生一个脉冲(转到“1”电平，经13微秒以后又转到“0”电平)而输出端32．9、32．5和32．1分别处于“1”、“1”和“0”。大家都理解、输出端32．11处于“1”(图5的单元42)，因为接收部分3被激励以确保消息信号的解调。

要注意，在输出端32．4上产生的脉冲持续时间等于基本时钟信号(base clock signal)的半周期长度，在本文所描述的例子中该时钟信号是32KHz。例如，若该基本信号是76．8KHz，则脉冲持续时间为6．5微秒。

同步代码字出现于寄存器35，并被出现在该寄存器的输入端35．4上的信号固定于其中心位置上。在数据寄存器33中将周期地得到同步代码字。在这期间，微处理机32检验在时钟信号的各上升沿期间输入信号端32．6是否处于“1”(图5的单元43和44)。比较器37一认出寄存器33和35之间的相等性，微处理机32就在其输入端32．6检出这一相等性，于是输入端32．6变为“1”。然后寻呼机被宣告同步(单元45)并可要求分配给它的地址(包括在后来的数据包的帧中)，接收部分因此被微处理机切断或接通。

同步状态

51．2比特以后，中央台将广播新的同步代码字。如上文已指出的那样，如果没有确定失去同步，则对这同步代码字和后继的都不作整体校验。申请人已完成的该研究已允许规定：只要接收条件不变，为保持正确同步，仅仅核对每个接收的同步代码字的极少数比特就足够了。在下文中可见，人们怎样按照本发明在恢复同步的后面这个情况中获得成功。

在本文所描述的实施例中，随着首次进入同步(刚才已参照图5予以说明)的运行，在每个新来的同步代码字当中，只有六个比特通过图4的组合装置校验。按照本发明和在POGSAG格式的结构中的有益特性，被校验的比特是那些在同步代码字的比特序列中呈现最大转换数的比特，这使最有效的校验成为可能。上述比特是那些在图2c中编号从19到24(010101)的比特。一般地，人们只在新来的消息信号的每个同步代码字的第19个比特出现时才能使接收部分3投入运行。但是，接收部分3需要一个预接通时间，以便随着施加的激励电压使它能稳定。对消息信号512比特／秒的二进制流速来说，这一时间最好选为8比特的周期。就一般意义说，预接通时间是按照以下公式选定的：Ptt=1／D．E，其中Ptt是预接通时间，D是消息信号的二进制流速，E是在C＜E＜30的情况下的预接通比特数。

情况如在上文中所描述的那样，随着同步的确定，微处理机32通过其内部元件(图中未示)等待512个消息信号比特，然后按照图6的单元46给1位计数器(组成这种内部元件的部件而且也未示出)装入(19-E)值，另一方面通过输出端32．4把13微秒持续时间的脉冲施加于寄存器35的输入端35．4，它使上述寄存器中的同步代码字回到中心位置。

于是时钟25(单元47、48和49)把微处理机32的内部比特计数器递减至0值，而寄存器35的内容以时钟信号的速率重复循环。当计数值已达到零(单元50)时，微处理机32在其输出端32．11提供一个信号以启动接收部分3；同时数值E被装入内部比特计数器中。依照单元51、52和53，计数器再次以时钟信号的速率清除其内容，而同步代码字则继续在寄存器35中循环。同时，新来的比特和同步代码字比特在门电路31中彼此连续相比，多路复用器39在其输入端39．4被输出信号32．9控制到这样的效果，以使上述同步代码字比特转向上述门电路31的输入端31．3。但是，计数器30迄今仍未被启动，所以上述比较还是不会产生效果。

当内部比特计数器到达零时，在已保持同步的条件(如同大家都理解的那样)下，同步代码字的第19个比特同时位于门电路31的两输入端上。于是微处理机32按照单元54在其输出端32．1向计数器30提供驱动信号，同时把数字“6”装入其比特计数器内。

在跟着的六个时钟脉冲(单元55、56和57；图6B)期间比特计数器的内容被递减、寄存器35内的同步代码字的六个比特(19到24)与消息信号的六个新来比特相比较而且微处理机通过其输入端32．2(单元58，图6)监视计数器30的状态。

如果在六个接续的时钟脉冲期间端子32．2上的信号保持在“1”的话，这意味着同步代码字的比特19到24分别与六个新来比特一一对应；寻呼机因而保持同步(单元59)。

另一方面，如果在六个时钟信号检验同步代码字的各比特期间，在端子32．2的信号转到零，这意味着，在输入端31．2和31．3的1比特比较没有给出正确结果。这结果被储存在计数器30中，但寻呼机仍保持在同步状态(单元60)。

当接收到后面的同步代码字(512比特以后)时，便执行刚才描述过的同样程序。如果比较了六比特之后，输入端32．2处于“1”(单元61)，传呼保持同步模式(单元63)，在前面接收期间由比较所导致的最终积累误差被计数器30的复位到零而删掉(单元61)。

另一方面，如果输入端32．2再次处于零，寻呼机转入“不良同步”状态(单元63)，它表示：如在下文涉及图7所描述的那样，将在32比特范围内校验下一个同步代码字。

如果在16个连续帧(单元64)期间，寻呼机保持在不良同步状态中，则就回到相当于其初始状态的非同步状态(单元65)，于是微处理机32再次开始如关于图5所描述的那些操作。在这状态中，寻呼机不再能接收消息信息，因为此时中断了地址检索过程。

在“不良同步”状态中，数值E被装入微处理机32的内部比特计数器中，可是为了重新起动接收部分3(图7单元66)，信号端32．11转为“1”。在上述计数器(单元67、68和69)递减计数到零以后，微处理机施加一个脉冲至寄存器35的输入端35．4、施加一个“1”至多路复用器36的输入端36．4并且给其内部比特计数器装入数值32(单元70)。

在递减计数32个时钟脉冲以后，微处理机32检查其输入端32．7的状态，以便确定比较器37是否已查明储存于寄存器35中的同步代码字和新来的消息信号的同步代码字(单元71、72、73和74)之间的等同性。

如果微处理机在上述输入端32．7(单元75)上识别一个“1”；这意味着，同步代码字再次被认出，同时寻呼机转入其同步状态(单元71)。不然的话，寻呼机保持在“不良同步”状态(单元77)中并再次遵循图7的流程图。

应当注意，当处于“同步”或“不良同步”状态的时候，寻呼机试图认出其包含在每个同步代码字以后的比特包中的地址，这地址包含在指配给它的包的帧中。

因此如果上述帧紧接地及时跟随同步代码字，则接收部分没有被切断供电。

现在根据图8更具体地描述地址代码字的识别过程。

假设，如上文所描述的那样，寻呼机是处于“同步”状态，或者处于另一种“不良同步”状态，在这些情况下，地址检索不被阻断。

如上文已指出的那样，对给定的寻呼机来说，唯一与它一致的地址代码字总是在消息信号的同一帧中找到。因此，在广播同一广播数据包的其他帧期间激励接收部分是无用的。

如果在考虑中的寻呼机其地址代码字是在第一帧(0帧)之中，接收部分3在识别同步代码字以后不被切断，同时可以立即开始地址代码字的识别过程。另一方面，如果地址代码字位于帧1到7之一帧中，则微处理机32将等待相当于上一帧(在考虑中的寻呼机地址代码字位于其中)的流逝时间的时钟脉冲数。为此，微处理机32包括了含有这数字的寄存器(图中未示)，该数字是由加到输入端32．10的时钟信号递减。应当注意，所讨论的数字是用这样的方式确定的以致于接收部分或者在感兴趣的帧开始之前几个比特(例如八个)被起动，以便使它相对稳定，如在上文参照同步代码字的识别过程所描述的那样。

在减少上述接收部分的稳定周期之后(即正好在感兴趣的帧开始时)，微处理机32在其输出端32．8提供13微秒脉冲、使输出端32．4保持在“0”、在其输出端32．9提供“0”、在其输出端32．5提供“1”以及在其输出端32．11提供“1”并在其输出端32．1施加13微秒脉冲。然后该装置准备好完成地址识别。

按照POGSAG格式的地址代码字是由32比特组成，其中第一位总是“0”，与消息代码字的第一比特总是“1”形成对照。地址代码字包括了下一个18比特的系列，该系列构成在考虑中的寻呼机的地址信息特征。照这样地址代码字的其他比特对寻址来说是无用的，又构成功能和检验比特。

由此，寄存器38(图4)包含19个识别所讨论寻呼机的地址代码字比特。给微处理机32的内部比特计数器装入这数字(图8的单元78)并开始逐位检验地址代码字，以便通过由微处理机32的程序块79到82所组成的程序运行。在这些操作运行期间，计数器30监视在比较连续比特期间所确定的不相等数。若计数器确定了多于两个不等量，其输出端30．5转到“1”电平，在这以后微处理机32使其输出端32．11转到“0”电平，在地址代码字(单元83和84)的剩余部分期间使接收部分3断电。另一方面，如果在单元32进行的测试指出：微处理机32的内部比特计数器到达零，这表明考虑中的寻呼机已被访问，同时它必须自己准备接收跟在新来的消息信号(单元85)中的地址代码字后面的消息信息。

在一般意义上可以看出本发明导致了节约能量的真正可能性。

事实上，在寻呼机读出消息信号的大多数时间内，每次识别同步代码字都只需要分析32比特中的6个比特，而在先有技术中，上述分析则是顺序地施加于同步代码字的32比特。应当注意，寻呼机接收部分在两种情况下，均必须在上述分析之前起动，使得对每个同步代码字来说，改善能量消耗的成效发生在26比特的持续时间内这是可观的节能。

此外，就地址代码字而论，可以获得非常显著的经济效益，因为根据统计已知，一个指定的寻呼机每日只有几次被呼叫，也就是说，相对于包含在中央发射机所广播的消息信号中的所有地址代码字而言，它到达它自己的地址仅仅是极少量。由于本发明，在比较地址代码字期间，一确定该寻呼机在所考虑的瞬间不被访问、就立即切断接收部分。

因此，在使用不是别的而是按照上文所描述的程序的同步代码字识别方面，和在欧洲专利EP0118153中所描述的先有技术寻呼机相比较，本发明对用于接收部分3的8比特预接通持续时间来说导致了-23％(自主性+30％)的相对能量节约，并且在上述持续时间是16个接连比特的情况下节约-20％(自主性+26％)。

如果按照上文所描述的程序仅识别被使用的地址代码字，则对用于接收部分3的8比特预接通持续时间来说，相对能量节约是-38％(自主性+60％)，并且如果上述持续时间是16比特的话相对能量节省为-27％(自主性+36％)。

在单一寻呼机中组合进行对地址代码字和与其一样多的同步代码字两个识别程序，耗电量将分别被减到61％(就8比特来说)和47％(就16比特来说)，而且增加的自主性分别是+255％和+89％。上述数字是相25对最有利的情况而言，即寻呼机被同步，并且在良好条件下进行接收。

应当注意，本发明已对应用于采取POGSAG格式的寻呼机作了描述，但是，它同样可用于按其他格式操作的寻呼机，只要遵守同步和地址代码字的串行比特处理原理。

Claims (12)

1．供接收无线广播消息信号用的寻呼机，所述消息信号由以固定间隔重复出现的同步代码字、地址代码字和消息信息代码字组成，所述消息信息包括一个或几个消息，上述寻呼机包括：

用于接收和解调所述编码信号的接收器，

供译解所述编码消息信号用的译码器，以便区分所述同步、地址和消息信息代码字并当很明显所述寻呼机正被访问时提取供其用的消息信息，

连接到所述译码器并用来储存所述消息信息的存储装置，

连接到所述存储装置，用于处理所述消息信息的装置，以便使它变得智能化，

用于给所述寻呼机供以动力的供电装置，

连接在所述接收器和所述供电装置之间的开关装置，以便有选择地向上述接收器施加由所述供电装置提供的电源电压；

用于储存多个比特的所述同步代码字的装置，各比特不是处于逻辑高状态就是处于逻辑低状态，及

用于控制所述开关装置以将所述电压加到所述接收器上的控制装置，以便向所述接收器施加所述电压使得能接收同步代码字，并完成所述存储同步代码字和所述消息信号的同步代码字之间的比较，所述控制装置被安排在识别同步代码字以后即切断所述电压，其特征在于，

所述控制装置包括：用于在至少一部分呈现连续比特之间状态变化的最大数的同步代码字比特上逐位地完成所述比较的装置，以及在该比较通过上述同步代码字仅有的有限数量比特的同一性表明识别出该同步代码字时，用于驱动所述开关装置的装置。

2．如权利要求1提出的寻呼机，其特征在于，对其中所述消息信号采用POGSAG格式的情况来说，所述控制装置被用来完成在同步代码字的19到24比特上的所述比较。

3．如权利要求1所提出的寻呼机，其特征在于，所述控制装置被用来控制所述开关装置，以便在相当于所述消息信号的预定数量比特的周期内的所述比较以前，把所述接收器连接到所述供电装置。

4．如权利要求3所提出的寻呼机，其特征在于，所述周期是从1到30的若干比特的周期。

5．如权利要求1所提出的寻呼机，其特征在于，所述控制装置包括计数装置，用于计算在所述逐位比较过程中确定比特不相等的次数，而其中所述控制装置，在所确定的不相等比较的数量超过预定值时，还被用来从所述同步代码字仅有的有限数量比特的逐位比较转到一个完整接续的同步代码字的逐位比较。

6．如权利要求5所提出的寻呼机，其特征在于，所述计数装置的容量等于2。

7．如权利要求1所提出的寻呼机，其特征在于，所述控制装置还包括用于储存所述寻呼机的地址代码字特征的装置，用于对至少一部分存储地址代码字比特与相应的包含在新来消息信号中的地址代码字的比特进行逐位比较的装置以及用于驱动所述开关装置的装置，以便只要所述地址比较表明不相等比特数小于预定值时继续激励所述接收器。

8．如权利要求7所提出的寻呼机，其特征在于，所述控制装置包括计数装置，用于计算在存储地址代码字与包含在所述消息信号中的地址代码字之间的所述逐位比较过程中所确定的不相等比特的次数，并且所述控制装置还依据所述计数装置的内容来驱动所述开关装置。

9．如权利要求1所述的寻呼机，其特征在于，用于储存所述同步代码字的所述装置包括环形寄存器，其中所述同步代码可在含有相当于所述消息信号的二进制流速的频率的时钟信号控制下循环。

10．如权利要求7所提出的寻呼机，其特征在于，所述地址代码字存储装置包括环形寄存器，其中所述地址代码字可在含有相当于所述消息信号的二进制流速的频率的时钟信号控制下循环。

11．如权利要求9和10相结合的寻呼机，其特征在于，分别用于储存同步代码字和地址代码字的所述寄存器一般通过开关装置连接到逐位比较装置，用以根据消息信号是否在为所述寻呼机所固有的上述信号的帧中提供同步代码字或地址代码字而使上述寄存器有选择地接到所述比较装置。

12．一种戴在用户手腕上的装置，其特征在于包括上述任一权利要求所述的寻呼机，还包括一个用于显示钟表功能的时计。

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