CN1077578A

CN1077578A - 寻呼接收机

Info

Publication number: CN1077578A
Application number: CN 92102660
Authority: CN
Inventors: 林德裕; 孔祥发; 魏云龙
Original assignee: Baoya Products Co ltd
Current assignee: Baoya Products Co ltd
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1993-10-20

Abstract

一种响应于两个网络的广播的寻呼机，该寻呼机包括一个射频接收机级，该接收机级由以下部件组成：两个本机振荡器，每个用于一个寻呼网络，一个天线、一个放大器和一个用于振荡器的一个或另一个振荡频率与来自天线的信号相混频的混频器；一个中频级；和一个控制系统，该系统以电子的方式接通和关断各本机振荡器并以电子的方式调谐天线、放大器和带通滤波器。

Description

传统的寻呼系统包括一个用来对一个特定的有限地理区域，一般来说是一个城市进行广播的射频广播网络，和大量的携带有寻呼机的用户，这种寻呼机也可以称为一种便携式电池供电的射频接收机。这一网络是在从十分有限数目中选出来的一条特定的无线频率信道上广播的，而上述十分有限数目信道是根据国际空中电波管理协定保留给寻呼机广播，上述这些由用户携带的寻呼机都被调谐以便接收这一特定的信道。调谐是用与常规的便携式无线电接收机相同的方法实现的，也就是说利用可变电容器手动调谐。

现有的各种寻呼机的缺点是它们仅仅可以在一个寻呼机广播网络中使用。来往于两个具有不同寻呼机网络的地理区域并且要求在两个地理区域都提供寻呼服务的商人则要求购买和携带两个寻呼机并向两个网络付费。

本发明的一个目的是提供一种响应于两个或多个寻呼网络的寻呼机，以便使来往于两个地理区域的用户只需携带一个寻呼机和从一个网络进入到另外一个网络时不需要调谐其寻呼机。

十分明显，某些网络彼此可能十分相似，而另外一些网络又相当不同。两个网络可以在地理位置上相重叠或也可以相隔数千英里。两个网络可以用相同方式或不同方式处理非寻呼高峰期间的传送（在非高峰期间网络的发送和寻呼机的接收都不是经常的）。两个网络经同意给予用户相同的识别码，或者没有同意，则用户具有两种不同的识别码。本发明的一个目的是提供一种“万能的”寻呼机，也就是说寻呼机可以用于各种各样不同的“双网络”状态。

本发明提供一种响应来自两个或多个网络广播的寻呼机，该寻呼机包括由射频级后在接着是中频级型组成的无线接收机，该射频级包括：

一个天线、一个放大器、和一个带通滤波器，以及在射频级中的两个或多个本机振荡器，每个上述振荡器可以产生一个信号，用于与天线的接收信号进行混频，和

一个可以编程以适合该寻呼机将要使用的两个或多个网络特征的可编程控制系统，以便在适当的时间打开和关断各本机振荡器，从而接收来自两个或多个网络的信号，并且对这些信号进行识别与操作，和其中以电的方式调谐天线、放大器和带通滤波器，以实现对来自各网络的信号的最佳接收。

该寻呼机是由制造厂预编程，以适合特定的两个或多个网络。

图1是表示该寻呼机电路结构的框图;

图2是该接收机的射频级（BF）的电路图;

图3是说明工厂预编程控制选择的一个表，该预编程控制选择允许寻呼机有各种不同的变型以适合于不同的寻呼网络;

图4是表示寻呼机如何处理在两个传输速率之间前后转换的一个寻呼信号的定时图;

图5是说明在“智能”模式中怎样处理信道转换的用户判定和寻呼机判定的图，对此下面要予以说明。

参照图1，所说明的寻呼机是用于两个网络的和是一种双变换级的数字数码显示寻呼机。该寻呼机每次接收一个寻呼广播网的频率和能够接收两个不同寻呼广播网在VHF频段频率间隔小于25MHz的寻呼信号。当适当编程以后，该寻呼机可以接收速率为512比特/秒（bps）或1200bps的寻呼信号。

接收机由位于图1左上侧装在小盒子中的第一射频变换（RF）部分和位于图1右上侧装在小盒子中的第二中频（IF）变换部分组成。数字部分包括邮政局编码标准化咨询组织（POCSAG）码解码器1和中央处理单元（CPU）2。

寻呼机的接收机被设计为能够以高的灵敏度和低的电磁敏感度转换各个接收频率。在接收机前端的第一RF变换部分提供转换接收频率的能力。RF部分通过两条控制线3、4上的各逻辑电平直接由CPU2控制，一个逻辑电平是另一逻辑电平的相反电平。主要放大量是由第二IF变换部分承担的和因此由于第一中频IF频率保持不变对于两个信道灵敏度或多或少是相同的。为了实现低的电磁敏感度，天线5、RF放大器6、和带通滤波器7都是电调谐的。由CPU2直接控制本机振荡器8、9的电源提供了一种电子改变振荡器频率的简单方法。

来自第二中频变换级的已解调信号被馈送到用于地址码字比较的解码器1。如果存储的地址码字与输入的码字相符，则解码器1产生一个中断，通知CPU2已经收到一次呼叫。CPU控制所有用户接口和当适当的时候产生一个告警信号。

连接到解码器的系统时钟10的频率管理寻呼机的数据速率和系统时钟可以被改变，以产生用于512bps和用于1200bps的寻呼机。

工厂的预设置控制选择存储在解码器1的非易失存储器中，以形成不同类型的寻呼机，去适合于不同寻呼网的特性。

图2是接收机的第一RF变换部分的电路。天线部件5是由天线ANT、可变电容VC1、二极管D₁、去耦电容C₄、隔离电阻R₁和可变电阻VR₁构成的。通路电容C₁将截获的信号耦合到RF放大器6、该放大器包括两个去耦电容C₅和C₆、两个偏置电阻R₁₄和R₂、晶体管Q₁、电感L₁、可变电容VC2、二极管D₂、隔离电阻R₃和可变电阻VR2。通路电容C₂和C₃耦合被放大的信号输入和输出带通滤波器7，该滤波器7是由电感L₂、可变电容VC₃、二极管D₃、隔离电阻R₄和可变电阻VR₃组成的。

天线组件5、RF放大器6和带通滤波器7都利用阶跃等级（step grade）P-N结二极管D₁、D₂和D₃进行电子调谐。阶跃等级P-N结二极管具有类似一种单位阶跃函数变化的掺杂级和具有由于P-N结之间形成的耗尽层加厚随着反向偏压的增加耗尽电容降低的连续特性。可变电阻VR₁、VR₂和VR₃是用于改变各二极管的偏压。

带通滤波器7的输出经过由电感L₃和可变电容VC₄组成的阻抗匹配网络被送到混频器11。混频器11由下到元部件组成，晶体管Q₅、去耦电容C₇和C₁₇、偏置电阻R₅、R₁₂、耦合下变频信号从射频级到中频级的中频变压器IFT、和谐振于为载波频率与本振频率之差的第一中频频率由电感L₆和电容C₁₆组成的串联谐振电路。

两个本机振荡器8、9除了晶体XTAL1和XTAL2外是相同的。第一本机振荡器8由以下元件组成，晶体管Q₄、晶体XTAL1、调整振荡频率的可变电容VC6、由电感L₄和可变电容VC5构成谐振于两倍晶体频率调整振荡幅度的并联谐振电路、去耦电容C₈和C₁₀、偏置电阻R₇和R₁₃、电阻R₈与电容C₁₁相并联其时间常数约为晶体频率的倒数的反馈网络、和已描述过的可变电容VC₆。同样，第二本机振荡器9由元件Q₆、XTAL2、VC8、L5、VC7、C₁₂、C₁₄、R₉、R₁₀R₁₁和C₁₅构成。

这两个本机振荡器8、9的集电极加电是通过信号3/0V和信号0/3V由CPU2控制的，上述信号是通过由晶体管Q₂和Q₃以及电阻R₆和R₁₅形成的电平移位器或缓冲器，和通过电感L₄和L₅加到上述集电极的。

两个本机振荡器8、9的输出经由通路电容C₉和C₁₃耦合到混频器11。在某一时刻当仅有振荡器8、9中的一个接通时，关断的振荡器8或9可以视为在晶体管Q₅的基极与混频器11的输入端相并联的一个阻抗。被放大的RF信号与本机振荡器信号一起加在晶体管Q₅的基极。

由于晶体管所固有的对数特性，Q₅的集电极的输出是上述两个信号的乘积，即

log（A+B）＝logA×logB……（1）

其中 A代表被放大的RF信号，

B代表本机振荡器（8、9）信号，

logA代表已经通过一个对数特性器件的被放大的RF信号，

和 logB代表已经通过一个对数特性器件的本机振荡器（8，9）的信号，

如果 Cos（ω₁t）是Q₅集电极上的RF信号，

和 Cos（ω₂t）是Q₅集电极上的本机振荡器（8，9）的信号，

其中 ω₁代表RF信号的角频率，

ω₂代表本机振荡器（8，9）信号的角频率，

和 t代表时间

则等式（1）的右边变为

Cos（ω₁t）×Cos（ω₂t）

＝ 1/2 Cos〔（ω₁+ω₂）t〕+ 1/2 Cos〔（ω₁-ω₂）t〕……（2）

代表RF频率与本机振荡器8、9信号频率之间的差的等式（2）的第二项被中频变压器IFT滤出，将作为第一RF变换部分的输出。

晶体管Q₁、Q₄、Q₅和Q₆的基极通过偏置电阻R₁₄、R₁₃、R₁₂和R₁₀连接到BIAS偏置信号上，是为整个RF部分被关闭以减少功率消耗。

图3是表示存储在解码器1的非易失性存储器中的控制选择表。当电源接通时，CUP2读解码器1中的非易失存储器和相应地确定寻呼机的状态。

参照图3从左到右的第一行，有两种寻呼机地址码可以安排的方法。寻呼机的四个地址码可以分为两组，每组含有两个地址码，或者它们都属于同一组。如果它们分为两组，每组可以具有分配给它的唯一的帧号码。因此，该两组地址码可以分别用于两个寻呼网识别同一寻呼机。在这种情况下，如果所收到的地址码属于与适当的寻呼网有关的组，则寻呼机才将产生一个告警信号。一般来说，如果同一组地址码用于由两个寻呼网识别同一寻呼机，则选择四比一的安排。如果不同的地址码用各个寻呼网识别同一寻呼机，则选择二比二的安排。这种安排节省了由一个寻呼网分配给一个寻呼机的地址码将不被用于其他寻呼网络而应当相互同意的必要。

图3从左到右的第二行表示当寻呼机识别寻呼机信号失效时寻呼机选择在该信道等待多长时间。为了确定是否存在一个寻呼信号，寻呼机同时寻找前置码和同步码字。检测到它们二者之中的任何一个码字将产生一个确定的结果。允许寻呼机在缺少寻呼信号下等待的目的是使该寻呼机在各种状态下得以适应，这是指来自来往于两种数据传输速率之间进行转换的特定网络的寻呼信号。进一步的详细说明将在下面结合图4予以描述。

图3从左到右的第三行表示该寻呼机能够预编程进行操作的两种模式。

当预编程为工作在“基本的”模式时，对于选择信道用户作出全部决定和寻呼机不能作出决定。

当预编程为工作在“智能的”模式时，用户和寻呼机都能对选择信道作为决定。用户的决定能够取消寻呼机的决定和同样寻呼机的决定能够取消用户的决定。最后的决定取决于该寻呼机实际的位置。参照图5，如果寻呼机位于寻呼网A与寻呼网B相重叠的区域，则用户的决定是最终的决定。如果寻呼机位于重叠区域以外的区域，则寻呼机的决定是最终的决定。在“智能的”模式操作中，用户能够将信道转换操作交给寻呼机，但任何由用户驻留的信道在改变接收信道时将与寻呼机有关。“智能的”模式操作的额外收获是每个寻呼网的非寻呼高峰期间连续传送由空闲码字构成的空闲成批数据组，以保持该寻呼机记入一个信道。网络具有其他非高峰处理方法，诸如在符号（mark）在按键状态（key on position）、在非按键状态（key off position）停止调制，和关断发射机，在这些状态寻呼机在“基本的”模式中预编程。

图3从左到右的最后一行表示如何将寻呼机调整得适合在复盖区中的各种变化和两个寻呼网链接的方法。有两种方法能够使解码器1与输入的寻呼信号实现同步。一种方法是通过间歇的接收和另一种方法是连续的接收。间歇接收方法节约电池，但是缓慢，因这种方法极大地依靠但不仅仅依靠前置码的检测，而前置码是不经常传送。连续接收方法迅速，因为这种方法主要检测同步码字，同步码字是在每批数据的开始传送和对于512bps信号大约每秒一次。连续的方法是在消耗电池情况下快速实现同步。在两个寻呼网上该寻呼机将试图被使用的话，基于两个寻呼网的复盖和调到必须做出一些折衷。

如果为寻呼机提供服务的两个寻呼网是以这样一种方式连接的，即它们在其自己的信道上广播相同的寻呼信号，该寻呼机不能期望在信道转换以后需要再同步。在这种情况下，在信道转换期间解码器1进行快速同步过程的低的次数有助于减少电源消耗。

如果一个寻呼网的复盖区距离另一个数千英里，当寻呼机处在非复盖区在信道转换时保持接收机接通状态是一种对电池的浪费。

在无线复盖重叠区和当一信道的寻呼信号不同于另外一个信道时，信道转换之后的快速同步将有助于保证较高的呼叫成功率，因为一个寻呼网的盲区可能不是另一个寻呼网的盲区。在这样的情况下，解码器在信道转换时进行快速同步过程次数高的数值是可取的。

参照图4，（a）是一种情况，在这种情况下一个特定的网络的传送时间均匀地分布在512bps和1200bps数据速率之间。（b）是主要传送时间用于512bps寻呼机的服务和（c）是反之。（d）表示（b）的寻呼信号如何在将要发送的信号前置码之前附加另外的数据速率的576比特前置码来予以改善的。通过限制成批数据的最大数目，512bps情况前置码承载为29，1200bps情况为69，则选择一个信道的保持时间为32秒（见图3），寻呼机在上文描述的数据速率来回转换情况能够工作在“智能的”模式。寻呼信号（c）能够作类似的改善。成批的前置码承载的最大数目不一定对于512bps是29批和对于1200bps是69批，和在图4范围内的各数值只是为了说明，因为有其他信道保持时间的值可以从图3选择。对于某些原因寻呼网的信令格式的修改将是不可能的，寻呼机能够适配自己进行数据速率转换的唯一办法是工作在“基本的”模式。

Claims

1、一种响应于来自两个或多个网络广播的寻呼机，该寻呼机包括这样一种类型的无线接收机，该无线接收机包括继之连接有中频级的射频级，该射频级包括：

一个天线，一个放大器，和一个带通滤波器，和在射频级中的两个或多个本机振荡器，每个上述振荡器可以产生一个信号用于与天线接收的信号相进行混频，和；

一个可编程控制系统，该系统可以被编程以适合寻呼机将要使用的两个或多个网络的特性，以便在适当的时间接通或关断各本机振荡器，从而接收来自两个或多个网络信号并识别和操作这些信号，和该寻呼机以电子的方式调谐天线、放大器和带通滤波器，以实现对来自各网络信号的最佳接收。