CN1049588A - 检波前带宽根据期望数据率而可变的接收机 - Google Patents

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库茨尼克·威廉姆·约瑟夫
威拉德·大卫·福兰克
迪卢卡·米歇尔·约瑟夫
尼尔森·伦纳德·爱德华
杰斯克·莱昂
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Abstract

本发明涉及用于接收具有可变位率的已调制的 数据信号的选择呼叫接收机(11)，如分页式接收机， 其中有一个具有可调带宽的带通通滤波器(26)。具 体地说是IF滤波器。该滤波器的带宽根据接收到 的信号中的指示着位率的一个码来调整。

Description

本发明涉及使用可变数据率的选择呼叫接收机（如页面式（Paging）接收机。
现有的页面接收机都工作在多个通讯编码格式上，所有的这些通讯编码格式均可用一个恒定（固定）的IF带宽来检测。下面是现有的编程格式及各自的用毕特每秒（BPS）表示的位率的几个例子：
Motorola  GSC：300BPS地址/600BPS信息
POCSAG：512BPS
POCSAG：1200BPS
NEC  D2，D3：200BPS
NEC  D4：512BPS
以这些低位率实现一致的系统灵敏度是现有的接收机或发射机所能实现的。
为了使信息的吞吐量更高，使用更高的位率（比方说2400，4800甚至9600BPS）是很有帮助的。但是，用户都希望能提供一种既能工作在现有的页系统（如1200BPS）又能工作在更高的位率上从而在将来系统扩展时给出增加了的容量的页面（Pager）。在更高位率的系统上工作时，有必要通过增加附加发射机的方法来补偿每一位的能量损耗。这些附加的发射机对准那些接收到的信号不宜用于可接受的高位率通讯的覆盖区域发射。这样，通过增加附加发射机和提高位率的方法，整个系统的容量将大幅度提高。在以1200变成4800BPS时，只需要另外的6db的信号来补偿损耗，而吞吐容量则为原来的四倍。此外，还希望提供一种能以不同的位率划分不同的页面的系统，是因为位率越低，能到达的距离也就越远。但是，为了达到最佳距离，对每次系统工作而言，重要的是使IF滤波器带宽达到最佳化。低位率时所要求的窄带IF滤波器对高位率来说是不适用的。
第4，642，632号美国专利中描述了一种分页系统，其中的地址码是用比信息码低的传输率发射出去的。其中的接收机中包括了一个低通滤波器，用于在滤波后的级中、数据位分离装置的前面对信号进行滤波。该低通滤波器有一个可在地址信号的接收率和信息信号的接收率之间进行切换的截止频率。之所以这样做是为了使二种数据率时的分页码接收概率都为最大。
本发明提供了一种选择呼叫接收机和系统及其工作方法。该接收机包括用于接收已被调制的具有可变位率并且包括指示位率的码的数据信号的装置，还包括：一个解调器进行解调之前对信号进行滤波的带通滤波器，该带通滤波器具有可变的带宽;以及响应于收到的码调整带通滤波器的带宽的装置。
借助于上述装置，滤波器的带宽可以报据信号中所含的码所指示的接收到的信号的位率来加以选择。这样，低位率的信号通过一个带宽较窄的滤波器进行滤波，从而可得到较高的信噪化;而高位率的信号则由一个带宽较宽的滤波器进行滤波，因为高位率的信号需要较宽的带宽来防止符号间的干扰。
本发明实现了总体性能的改善。
下面结合附图以示例的方式描述本发明的一个最佳实施例。
图1.是根据本发明的一个分页系统，具有一个发射机和一个接收机。
图2.示出了图1中的发射机所发射的信号格式。
图3.示出了图1中的接收机中的检波前的滤波器。
参看图1.图中示出了一个分页发射机10和一个分页接收机11。发射机10包括一个分页系统控制器15和一个或多个发射器17。接收机11包括一个RF放大器20，第一混频级21，第一IF放大器22和第二混频器23。第一和第二振荡器24和25分别向第一和第二混频器21和23提供信号。第一振荡器24是由晶体控制的。26总体表示了一个可变IF带宽滤波器，该滤波器以第二混频器23接收中频信号，并把经滤波的信号送至解调器27。28为一微处理器，其控制线分别连至第二混频器23，振荡器24和25，滤波器26。
工作时，发射机10发射出具有图2所示格式的信号。图2中有一线段30，该线段30以较小的比例示出了一个完整的分页数据帧的结构。该帧包括一个同步部分31和紧随其后的分页数据32。分页数据部分中可以包括送往多个接收机的地址和数据。块31和32合起来形成了一帧分页数据。在这帧未尾（即另一帧开始时），同步部分和帧部分的序列重复。
图2的下半部以较大的比例示出了同步部分31，由此可以看到，数据帧中的这一部分中包括了一个建立（Settling）信号A，位/字同步信号B和帧同步信号C。
建立信号A至少包括24位，用来提供时间使接收机稳定。这24位可以由交替的“1”“0”模式构成。位/字同步信号B可以由具有预定模式的32位组成，用来提供位同步和帧同步。帧位息信通C包括一个32位的编码字，其结构是一个31，21BCH编码字再加一个附加的奇偶校验位。这样，帧信息信号C具有21个信息位，其组成如下：
6位-帧号（00-63）
3位-帧速（600，1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K等等）
12位-备用
由上可知，帧信息信号中包括一个指示着帧速的信号。这个信号包含在3个数据位中，能指示出8种速度，它们是600，1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，还具有另外一种速度的容量。在以后的描述中，只描述速度为1200，2400和4800BPS时的情形。
系统工作情况如下，发射机在控制器15中把帧同步部分合并在一起，并且根据通讯量和/或其它因素确定帧信息信号中指示帧速的三个数据位。发射器17以每秒1200比特的预定速率发射帧同步部分31。在32的第一块开始时，发射器17转换成数据帧的位率（比方说2400BPS），帧32的其余部分也与较高的位率发送。
接收机11接收到这一信号后，对它的放大器20中加以放大，由混频器21和振荡器24使之混频，降至一个IF频率，由放大器22加以放大，由混频器23和振荡器25使之混频后再下降频率，最后由滤波器26加以滤波。来自滤波器26的经滤波信号在解调器27中以2700BPS进行解调。再把从信号中取出的位流送入微处理器28。微处理器28在接收到帧信息字D或E时，就能识别出将要送入的帧的位率，再通过控制线29调整IF滤波器26的带宽。滤波器26将响应于来自控制线29的信号改变其带宽。在本例中，将要送入的帧的位率定为2400BPS，同步部分的速率为1200BPS，因此，滤波器26将从较窄的带宽26a转换成一个中介带宽26b。这样做是必要的，因为要想在1200BPS产生较好的信噪比，较窄的那个带宽对于2400BPS信号说就太窄了。图3示出了实现这一变化的一种方法。
参阅图3.40，41和42为三个陶瓷滤波器。滤波器40的典型带宽为5.5KH2±10%，滤波器41的典型带宽为8.25KH2±10%，滤波器42的典型带宽为11KH2±10%，还有一个型号为MC140bbB的CMOS模拟开关43。滤波器电路26从第二混频器23接收到输入信号，并向滤波器40，41和42提供输入信号。从微处理器28至开关43由一条3位控制线29。滤波器40，41和42的输入端与IF放大器45相连，IF放大器45再与解调器27相连。
滤波器的工作情况如下，接收到帧速码（1200BPS）后，微处理器28在控制线29上提供一个信号，使模拟开关43为了后续的1200BPS操作而维持从滤波器40至IF放大器45的连接。此时，滤波器41和42与IF放大器45隔离。
如果帧速从1200BPS变成4800BPS，则微机28接收到合适的帧速码后，使开关43动作。隔离滤波器40，把IF放大器45与滤波器42相连。此时，滤波器40和41与电路隔离。
解调器27的作用相当于一个鉴频器，可以选择成这样：位率为1200时，高低位率位于载频的+或-2.2KH2;位率为2400BPS时，这一个位率位于载频的+或-3.8KH2处;位率为4800BPS时，这二个频率为载频+或-4.5KH2。
应该理解的是实施本发明，特别是实现可变带宽滤波器26有许多方法。还应该联想到滤波器26既可以只提供二个带宽，也可以提供3个以上带宽（比方说对于更高的位率如9600BPS，19.2K和38.4K可以使用更宽的带宽）。还应该看到本发明的接收机还可以只采用一个中频，这样就消除了图1中的部件22，23和25。另外，也可以采用二个以上的中频。

Claims (10)

1、一个选择呼叫接收机，包括：
用于接收具有可变位率并且包括指示出该位率的一个码的经调制的数据信号，
·一个解调器，
·一个在解调器进行解调之前对信号进行滤波的带通滤波器，该滤波器具有一个可调整的带宽，以及
·响应于接收到的码调整带通滤波器的带宽的装置。
2、如权利要求1中所述的接收机，其中所述的用于调整带宽的装置在接收到上述的码之后把带宽改变为一个预定的第一时间。
3、如权利要求2中所述的接收机，其中所述的装置在上述的第一时间把上述的带宽从一个较窄的带宽增加成一个较宽的带宽。
4、如权利要求3所述的接收机，其中的装置在差不多与上述第一时间同时把接收机从一个较低位率接收模式变为一个较高位率接收模式。
5、如权利要求4所述的接收机，其中所述的装置在上述第一时间之后的一个预定的第二时间使接收机返回至上述的低位率接收模式，并且差不多与上述第二时间同时把滤波器带宽从较宽的带宽恢复成较窄的带宽。
6、如权利要求1中所述的接收机，其中所述的滤波器提供可以根据至少2个不同的带宽而选择的带宽。
7、如权利要求1中所述的接收机，其中所述的可调带宽滤波器包括至少2个分离的滤波器和一个把信号导向选定的一个的切换装置。
8、如权利要求8中所述的分离滤波器为陶瓷滤波器。
9、一种选择呼叫系统，包括：
.一个用于发射已被调制的数据信号的发射机，上述的发射机包括一个为信号选定一个位率的装置，以及把指示出确定的位率的一个码包括在上述信号中的装置。
.一个用于接收包含上述的码的信号的选择呼叫接收机，上述接收机具有一个解调器和一个在解调器进行解调之前对信号进行滤波的带通滤波器，上述的带通滤波器具有一个可调整的带宽，上述接收机还具有根据接收到的上述的码来调整上述的带通滤波器的带宽的装置。
10、一种选择呼叫系统的工作方法，包括以下的步骤：
.以从多个位率中选出的一个位率发射已调制的数据信号，上述信号包含一个指示位率的码，
.在一个具有一个解调器和一个用于在解调器进行解调对信号进行滤波的带通滤波器的选择呼叫接收机中接收上述信号，上述的带通滤波器具有可调整的带宽;以及，
.根据接收到的码调整带通滤波器的带宽。
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