CN1071983C - 一种射频接收机 - Google Patents

Abstract

无绳电话机之类的射频(RF)信号接收机中的微机160′定期对所收到的基带声频信号进行取样以确定其频率成分。微机160′采用至少一个预定的频率门限值，且在输入信号含频率不高于频率门限值的信号时确定有RF信号出现，在输出信号含频率高于频率门限值的信号时确定无RF信号出现。这种电路可用于无绳电话机的主机或手机中。

Description

一种射频接收机

本发明总的说来涉及无绳电话的领域，具体地说，涉及利用微机检测表示有射频载波出现的信号的一种设备。

无绳电话系统通常都利用模拟线路来测定收信信道上载波的射频(RF)场强，并在载波检测输出插脚上提供指示信号。若信号强度超过预定的门限电平，则在载波检测输出插脚产生适当逻辑电平的信号。载波检测输出插脚一般耦合到微机的输入端，由微机定期读取逻辑电平。

从载波检测信号收集的信息有好几种用途。例如，主机中的微机可以用此信息确定手机是否处于超出适用范围的状态。不然，主机或手机中的微机也可以用此信息确定某特定信道是否处于占用状态。

不幸的是，在制造过程中，为确保在特定门限下正确触发，必须在模拟检测线路上进行调节。这个调节程序往往困难、费时，且往往使射频载波的检测不可靠。

本发明的内容大致如下。一台射频(RF)信号接收机有一个接收射频信号的输入端，该射频信号会在好长一段时间不出现。一个信号检测电路根据所述射频信号产生输出信号，当该射频信号出现时该输出信号为-基带信号，在没有射频信号出现时为噪声信号。一个应用电路接收并应用该基带信号，由一个微机电路控制接收机。

微机接收所述输出信号，且定期对所述输出信号取样，以确定所述输出信号的频率成分。微机采用至少一个预定的频率门限值，并在输出信号的频率成分不高于频率门限值时确定有RF信号出现，在输出信号的频率成分的频率高于频率门限值时确定没有射频信号出现。

在例举的一个实施例中，采用了两个预定的频率门限值：高频门限和低频门限值。微机是用以下方法确定输出信号的频率成分的：定期对输出信号进行取样，并积累计数值，从而测定输出信号的脉冲宽度，进而确定输出信号的频率成分。当输出信号的频率成分不高于低频门限值时确定有射频信号出现，而在输出信号的频率成分高于高频门限值时确定没有射频信号出现。微机还在输出信号的频率成分高于低频门限但低于高频门限时确定没有射频信号出现。确定是在计数值达预定值时进行的。应该指出的是，高频门限是由取样率确定的，但其实际值无关重要，只要该值高于话音范围的最高频率即可。

根据本发明的一种射频接收机，包括：输入装置，用以接收视频信号，所述射频信号有好几段时间不出现；信号检测电路，根据射频信号耦合到所述输入装置，以产生输出信号，所述输出信号在有射频信号出现时为基带信号，在无所述射频信号出现时为噪声信号；应用电路用以接收和使用所述基带信号；和微机电路，用以控制所述接收机；微机被耦合以接收和取样所述输出信号，确定输出信号的频率成分，所述微机采用至少一个预定的频率门限值，并在所述输出信号含频率不高于所述频率门限值的信号时确定有所述射频信号出现，在所述输出信号含频率高于所述频率门限值的信号时确定没有所述射频信号出现。

图1a示出了现有技术周知的无绳电话设备基地单元的简化方框图。

图1b示出了应用本发明的无绳电话设备基地单元的简化方框图。

图2a-2c示出了有助于理解本发明的一些波形。

图3是图1b微型控制器控制程序的有关部分的流程图。

参看图1a。现有技术的无绳电话100有一个双工器105，用以从天线106接收射频信号和将射频信号加到天线106上。双工器105可以是So-shin电气公司制造的DPX 46149-B10双工器。从双工器105收到的信号加到接收机电路110进行检测、处理和放大。

接收机电路110给压扩器120提供基带声频信号以进行频谱扩展，由压扩器120再把声频信号以进行频谱扩展，由压扩器120再把声频信号加到声频放大器130上。声频放大器130通过电话接口装置140将经放大的声频信号加到电话网络的塞尖(T)端和塞环(R)端上。

由电话接口装置140接收进来的电话信号，然后经声频放大器130将该电话信号加到压扩器120上。压扩器120压缩声频信号的振幅以提高其对噪声的抗扰度，并将经压缩的信号加到发射机电路175上。发射机175将声频信号调制到射频载波上，并经天线106将射频信号加到双工器105上。

与电话网络的接口作用、拨号操作、信道选择和与无绳电话机手机(图中未示出)进行的通信，都是在微型控制器160的控制下进行的。微控制器160可以是微处理器或微机或专用的控制器集成电路。微机160控制锁相环(PLL)电路165以便进行选频，并接收用户经键盘170输入的数据。

用在某些用途时，例如提供超出适用范围警告时，需要检测射频载波信号。接收机110将其收到的信号的一部分加到检测电路150，由检测电路150产生表示有射频载波出现的。载波检测电路150是个模拟电路，其作用是测定表示接收信道上载波的射频场强的信号。载波检测电路150所产生的载波检测信号加到微控制器160的输入端，微控制器160即信赖该信号作为某特定信道尚未使用的指示。

载波检测电路150有一个相应的调节元件155，通常是一个电位计，在出厂前已作了适当调节。

图1b是体现本发明的无绳电话设备的基地单元的主机。图1b编号与图1a各元件类似的各元件起同样的作用，因而无需再进行说明。应该指出的是，图1b没有载波检测电路或载波检测调节器。就是说，图1b没有相当于图1a的元件150和155的元件。

这里，我们可看到，通过使微型控制器160＇检测接收机电路110＇产生的经检测的基带声频信号的频率成分而由微控制器160＇实现载波检测功能。收接机110＇有一个数据限幅电路111＇接收一部分基带信号并将其在预定的幅度电平下限幅，以产生二进制信号。数据限幅器经线路115＇将此二进制信号直接加到微型控制器160＇上。图2a是表示在数据限幅器111＇在没有射频载波出现时收到的基带信号中出现的频带受到限制的白噪声的波形。值得注意的是，图2a的波形含有频率通常高于话音信号频率范围的随机噪声脉冲。图2b是图2a的波形经过数据限幅之后的简化示意图。图2b的波形是没有射频载波出现时可能会出现在线路115＇的信号的典型波形。

我们知道，人说话的声音其频率往往在1千赫左右，有较长的完全没有信号的时段，这是由于通话中断产生的沉默引起的。图2c的简化波形则示出了频率成分低于图2b中所示的随机噪声(即脉冲宽度较长)的信号。这里，我们认识到微控制器110能对线路115＇上的信号进行取样，其取样速度快得足以确定有无噪声存在，而这分别表示有无射载波出现。在这方面，应该指出的是，微机110＇每118微秒就要中断一次以便产生双音多频话音(DTMF话音)。每隔118毫秒取一次样使微型控制器110＇能积别高达8.5千赫左右的声频。

在正常工作情况下，微型控制器160＇监示着基带信号流以检测可能伴随着所收到的模拟声频信号的数字信号。本发明包括频率滤波算法，该算法根据所收到的声频信号的白噪声成分改变“噪声能”计数器的值。若噪声能计数器的计数值超过预定值，则确定目前所选取的接收信道上没有载波。

参看图3的流程图能最好地说明微控制器160＇的控制程序执行载波检测功能的有关部分。程序是从步骤300开始，往前进入步骤305，在步骤305对出现在线路115＇上的声频信号进行取样。接着，程序往前进入步骤310，在步骤310检验计数器“宽度”值是否小于预定的高频门限，高于最高的话音频率。若然，则“宽度”中的值表示检测出高声频(即白噪声)。若计数值不表示高声频成分，则在步骤315进行检验，确定所检测出的脉冲宽度是否表示大于预定低频门限值(例如1千赫)的频率(上面说过，人说话的声音其频率往往在1千赫左右)。若检测出的频率不超过1千赫，则检测出的是长的脉冲宽度(即低声频)，这个情况表明在说话和/或沉默，于是程序在步骤320退出，继续按一般方式对声频信号解码。

另一方面，若频率成分不明显地高(即噪声)或不明显地低(即声频)，则程序往前进入步骤325，这时检验计数器的“白噪声能”，看其是否等于最小值。若然，则清除“无载波标志”(步骤330)，表示有射频载波，于是程序在步骤335退出。若“白噪声能”不处于其最小值，则在步骤328将其减小，因为脉冲宽度较长(即刚检测出较低的频率)。在步骤350检测“白噪声能”的较低值，看其是否超出预定门限。若然，则在步骤355建立“无载波标志”。若不然，则在步骤330清除“无载波标志”。在上述两种情况下，程序都在步骤335经“返回”指令退出。

若在步骤310确定有高声频出现，则在步骤340取“是”通路，即检验“白噪声能”的成分，看其是否处于最大值。若然，则在步骤355取“是”通路。即建立“无载波标志”，于是程序退出。若“白噪声能”不处于其最大值，则在步骤345将其提高，因为刚检测出高频。在步骤350检验“白噪声能”中的较高值，看其是否超过预定的门限值。若然，则在步骤355建立“无载波标志”。若不然，则在步骤330清除“无载波标志”。在上述两种情况下，程序都在步骤335经“返回”指令退出。

到此为止，已经公开了一种可用于但并不局限于无绳电话环境的利用微控制器的载波检测系统。虽然为简单起见只介绍了基地单元但本发明同样适用于无绳电话手机。这里的好处在于，通过应用本发明，通过取消离散载波检测电路及共有关的调节元件，提高了可靠性。此外，由于所需要的部件少了，因而降低了生产成本，也简化了装配和测试过程。

这里“微型控制器”和“微机”二词可以互换使用，它们包括微处理器、微机、专用的控制集成电路等等。

Claims (8)

1．一种射频接收机，包括：

输入装置(106’)，用以接收视频信号，所述射频信号有好几段时间不出现；

信号检测电路(110’)，根据所述射频信号耦合到所述输入装置，以产生输出信号，所述输出信号在有射频信号出现时为基带信号，在无所述射频信号出现时为噪声信号；

应用电路(110’、120’、130’、140’)用以接收和使用所述基带信号；和微机电路(160’)，用以控制所述接收机；其特征在于；

所述微机(160’)被耦合以接收和取样所述输出信号，确定所述输出信号的频率成分，所述微机(160’)采用至少一个预定的频率门限值，并在所述输出信号含频率不高于所述频率门限值的信号时确定有所述射频信号出现，在所述输出信号含频率高于所述频率门限值的信号时确定没有所述射频信号出现。

2．如权利要求1所述的射频接收机，其特征在于，所述微机(160’)采用高频门限和低频门限值，且通过定期对所述输出信号取样并积累计数值测定所述输出信号的脉冲宽度，从而确定所述输出信号的频率成分；

所述微机(160’)在所述输出信号含频率不高于所述低频门限值的信号时确定有所述射频信号出现，在所述输出信号含频率高于所述高频门限值的信号时确定无所述射频信号出现；

所述微机在所述输出信号含频率高于所述低频门限值但低于所述高频门限值的信号时确定无射频信号出现，所述确定是在所述计数值达预定值时进行的。

3．无绳电话机主机中的一种电路，包括：

输入装置(106’)，用以接收来自手机的射频信号，所述射频信号有好几段时间不出现；

信号检测电路(110’)，根据所述射频信号耦合到所述输入装置上，以产生输出信号，所述输出信号在有所述射频信号时为基带信号，在无所述射频信号出现时为噪声信号；

应用电路(110’、120’、130’、140’)，用以接收和应用所述基带信号；和

微机电路(160’)，用以控制所述主机；且其特征在于：

所述微机(160’)被耦合以接收和取样所述输出信号，确定所述输出信号的频率成分；

所述微机采用至少一个预定的频率门限值，且在所述输出信号含频率不高于所述频率门限值的信号时确定有所述射频信号出现，在所述输出信号含频率高于所述频率门限值的信号时确定无所述射频信号出现。

4．如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述微机(160’)采用高频门限和低频门限值，且定期对所述输出信号进行取样并累积计数值来测定所述输出信号的脉冲宽度，从而确定所述输出信号的频率成分；

所述微机(160’)在所述输出信号含频率不高于所述低频门限值的信号时确定有所述射频信号出现，在所述输出信号含频率高于所述高频门限值的信号时确定无所述射频信号出现；

所述微机(160’)在所述输出信号含频率高于所述低频门限值但低于所述高频门限值的信号时确定无RF信号出现，所述确定是在所述计数值达预定值时进行的。

5．如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述应用电路(110’、120’、130’、140’)是电话接口电路(140’)，用以将电话信号耦合到电话网络上。

6．如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述确定没有射频载波出现则表明超出适用范围的情况。

7．如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述“没有射频载波出现”的确定表明信道未被占用。

8．无绳电话机手机中的一种电路，包括：

输入装置(106’)，用以接收来自手机的射频信号，所述射频信号有好几段时间不出现；

信号检测电路(110’)，根据所述射频信号耦合到所述输入装置上，以产生输出信号，所述输出信号在有所述射频信号出现时为基带信号，在无所述射频信号出现时为噪声信号；

应用电路(110’、120’、130’、140’)，用以接收和应用所述基带信号；和

微机电路(160’)，用以控制所述手机，且其特征在于：

所述微机(160’)被耦合以接收和取样所述输出信号，确定所述输出信号的频率内容；

所述微机(160’)采用至少一个预定的频率门限值，且在所述输出信号含频率不高于所述频率门限值时确定有所述RF信号出现，在所述输出信号含频率高于所述频率门限值的信号时确定无所述射频信号出现。

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