CN1080798A - 无前序信号也能建立时钟同步的无线寻呼接收机 - Google Patents

Abstract

在无线寻呼接收机中，无线信号含有前序信号、 呼叫号码信号和显示信息信号，该寻呼接收机利用内 部时钟脉冲序列同步地对呼叫号码信号与显示信息 信号进行解码，内部时钟脉冲在前序信号以外的时间 间隔期间参照电场强度和内部时钟脉冲序列与数字 信号序列之间的相位或频率差由时钟同步电路产生 的。具体来讲，该内部时钟脉冲序列是当电场强度和 相位或频率差变大时再次产生的，以便在接收无线信 号期间，保持内部时钟脉冲序列的同步。

Description

本发明涉及一种无线寻呼接收机，该寻呼接收机能够通知收到指定给该无线寻呼接收机的呼叫号码信号的用户。通过本说明书可以注意到，本发明不仅可以应用到具有显示器的无线寻呼接收机，而且可以应用到没有显示器的无线寻呼接收机，虽然描述将限于具有显示器的无线寻呼接收机。

所描述的类型的常规无线寻呼接收机是响应于由显示在显示器的寻呼信号或呼叫号码信号和显示的信息信号或消息信号调制的无线信号而进行操作的。一般情况下，在这些寻呼信号和显示信息信号之前，在一种由重复逻辑“1”电平信号和逻辑“0”电平信号组成的前序信号。

在无线寻呼接收机中，无线信号作为一种接收信号被接收，和由接收机单元解调为传送到解码单元的数字信号序列。解码单元检测包含在该数字信号中的呼叫号码信号是否与预先指定的呼叫号码信号相符合。在检测到呼叫号码信号与预先指定的呼叫号码信号相符的情况下，驱动扬声器和显示单元，产生可闻性音调和显示该显示信息信号。

为了正确地在解码单元中进行上述的操作过程，在无线寻呼接收机中应当再生与数字信号序列同步的一个内部时钟脉冲序列。为此目的，在无线寻呼接收机中包括一个时钟同步电路。在时钟同步电路中，同步控制操作仅在前序信号的接收期间进行和在前序信号以后结束。因此，内部时钟同步脉冲是在无线寻呼接收机中同步控制操作以后自动产生的。

对于这种结构而言，由于某种原因，经常发生内部时钟脉冲与数字信号失步，并被置于一种异步状态。在这种情况下，在常规的无线寻呼接收机中在前序信号接收以后，同步既不能受到控制，又不能被恢复。从而，对于常规的寻呼接收机在接收到前序信号以后就要出现差错。

本发明的一个目的是提供一种无线寻呼接收机，该寻呼接收机甚至在接收到一个前序信号以后能够正确地再生或恢复内部时钟脉冲序列。

本发明的另一个目的是提供一种所描述的这种类型的无线寻呼接收机，该寻呼接收机甚至在接收到前序信号以后失去同步的情况下也能在内部时钟脉冲与无线信号之间恢复同步。

本发明适合应用的无线寻呼接收机是用于响应于一个无线信号以宣布收到访问该无线寻呼接收机的无线信号，而该无线信号含有在其前面为前序信号的一个呼叫号码信号。该无线信号被解调为含有前序信号和呼叫号码信号的数字信号序列，并且该数字信号序列响应于内部时钟脉冲序列而被解码。无线寻呼接收机包括一个时钟同步电路，该电路通过利用数字信号序列对内部时钟脉冲序列进行同步操作产生内部时钟脉冲序列。根据本发明，该无线寻呼接收机包括场强检测装置，用于检测与该无线信号有关的电场强度，产生一个代表该电场强度的场强信号;同步检测装置，送入数字信号序列与内部时钟脉冲序列，用于计算数字信号与内部时钟脉冲序列之间相位和频率差中所选择一个的差值，产生对应于该相位和频率的所选择的一个差值的信号;和同步控制装置，馈入场强信号和差信号并与时钟同步电路相连接，参考场强信号与差信号来控制同步电路，甚至于在未接收到前序信号时，在内部时钟脉冲序列与数字信号序列之间建立同步。

图1是常规的具有显示单元的无线寻呼接收机的框图;

图2是按照本发明的一个优选实施例的无线寻呼机的框图;和

图3是表示在图2的无线寻呼接收机的一部分的框图。

参照图1，为了更好地理解本发明，将首先对常规的无线寻呼机进行描述。一个无线信号馈送到常规的无线寻呼机，该无线信号是受前序信号，呼叫号码信号和显示信息信号（或消息信号）正交调制的。前序信号是由重复的逻辑“1”电平信号和逻辑“0”电平信号代表的，而呼叫号码信号表示指定给某一个用户或某一拥有者的呼叫号码。此外，显示信息信号表示由该无线寻呼机可视性显示的显示信息或消息。

在图1中，作为一个接收信号，无线信号被天线11接收，而后被送到接收机单元12，该接收机单元以公知的方式进行正交解调，产生一个数字信号序列形式的解调信号。该数字信号序列被送到可以由微处理器实现的处理器单元13，接处理器单元包括解码器单元15，时钟同步电路16和控制器17。

时钟同步电路16响应于数字信号序列进行操作，检测前序信号和控制数字信号序列与内部时钟脉冲序列之间的同步。解码器单元15利用前序信号的检测结果在数字信号序列与内部时钟脉冲序列之间建立同步，而后检测该呼叫号码信号是否与代表该无线寻呼接收机的预指定的呼叫号码的一个预指定呼叫号码信号相一致。

当呼叫号码信号与预指定的呼叫号码信号之间检测一致时，解码器单元15启动控制器17去驱动扬声器21。结果，由扬声器21产生一个可闻性音调。另一方面，由解码器单元15向控制器17馈送显示信息信号和传送该显示信息信号到一个由液晶显示器（LCD）的显示器单元22。

如上所述，时钟同步电路16响应于数字信号序列进行同步控制操作，而解码器单元15在时钟同步电路16的控制下建立这种同步。这种同步是在解码器单元15中，通过将内部时钟脉冲的相位移相以调整数字信号序列的相位来建立的。

这里，所说明的时钟同步电路16仅在接收前序信号期间进行同步控制操作。当由解码器单元15检测到前序信号消失时，响应于从解码器单元15发送来的一个中断信号，该时钟同步电路16停止同步控制操作。因此，在接收前序信号以后，即使在由接收机单元12接收其余无线信号时，在时钟同步电路16不再进行同步控制操作。

正如本说明书的前序部分所指出的那样，该常规的无线寻呼接收机具有一些缺点。

参照图2，按照本发明的一个优选实施例的无线寻呼接收机包括：天线11、接收机单元12a、处理器单元13a，扬声器21，和显示器单元单22，例如LCD。与图1类似，接收机单元12a通过天线11馈入一个无线信号，该无线信号是由前序信号、呼叫号码信号和显示信息信号正交调制的，并落入无线频率频段。因此，该接收机单元12a接收该无线信号作为一个接收信号，并且通过公知的方法进行正交解调，将该接收信号解调为数字信号序列AA。此外，接收机单元12a放大无线信号，产生一个对应于该无线信号的已放大信号AB。这个已放大信号AB可以以公知的方式从包括在接收机单元12a的各放大器中一个特定级中得到。从这个事实上讲，不难理解，接收机单元12a以公知的方式进行了放大、解调，和接收信号的波形整形，以获得数字信号序列AA和已放大信号AB。

正如将清楚地看出的那样，在图2中，处理器单元13a包括分别与图1所示的那些部件略有不同的解码器单元15a、时钟同步电路16a、和控制器17a。另外，处理器单元13a还包括同步检测器31、场强检测器32、和与解码器单元15a相连接的同步控制电路33，其中时钟同步电路16a、同步检测器31和场强检测器32是已描述过的方式的。

数字信号序列AA类似于图1馈给到解码器单元15a和时钟同步电路16a，并且如图2所示还以并行方式馈给到同步检测器31。如前所述，数字信号序列AA是由一些数字信号组成的，这些数字信号的每一个信号都具有一个前沿和一个后沿。

所描述的时钟同步电路16a可以例如是由一个PLL（锁相环）构成的，该PLL包括压控振荡器、时钟相位检测器和环路滤波器。在这种情况下，压控振荡器是作为一个时钟发生器进行工作的，该压控振荡器按照数字信号与内部时钟脉冲CK之间的相位差来控制内部时钟脉冲CK的相位。在任何情况下，各内部时钟脉冲CK的每个相位都是以每个数字信号的前后沿为基准而受到控制的。结果，内部时钟脉冲序列CK是相位受控的，并且从时钟同步电路16a被发送到解码器单元15a、控制器17a和同步检测器31。

馈送内部时钟脉冲CK和数字信号序列AA以后，解码器单元15a在内部时钟脉冲CK同步下，将含在数字信号序列AA中的呼叫号码信号与存储在解码器单元15a中的预先指定的呼叫号码信号进行比较。当呼叫号码信号与预指定的呼叫号码信号相一致时，解码器单元15a将一个呼叫信号CA送到控制器17a，该呼叫信号CA表示这次呼叫是传送给所论及的无线寻呼机的。在该呼叫信号CA的后面是显示信息信号，并以与内部时钟脉冲序列CK相同步的方式被送到控制器17a。控制器17a按照内部时钟脉冲序列CK将呼叫信号CA处理为后面跟随着显示信息信号的已处理信号PR。控制器17a将已处理信号与显示信息信号传送到扫声器21和显示器单元22，使扬声器21产生可闻性音调和使显示器单元22可视性地显示该显示信息信号。

进一步来说，所描述的解码器单元15a检测前序信号与字同步信号，后者在显示信息信号中安排在预定的时间间隔内，以限定显示信息信号的每个字。在前序信号与字同步信号的检测中，解码器单元15a将操作控制信号SY馈送到同步控制电路33，信号SY以下文将详细描述的方式有效地控制同步控制电路33的操作。

前序信号与字同步信号的这种检测可以利用公知的模式匹配技术（pattern    matching    technique）很容易地实现。

同步控制电路33在接收操作控制信号SY期间，与与同步检测器31和场强检测器32以将要描述的方式联合操作进行同步控制。

同步检测器31将数字信号序列AA（即，该数字信号）与相控时钟脉冲CK进行比较，检测数字信号序列AA与内部时钟脉冲序列CK之间的频率或相位差，并且产生一个代表数字信号序列AA与内部时钟脉冲序列CK之间的频率或相位差的差信号DI_o差信号DI被送到与场强检测器32相连的同步控制电路33。

另一方面，已放大的信号AB是与无线信号有关系的，并被送到场强检测器32。场强检测器32检测来自己放大的信号AB的电场强度，将代表电场强度的场强信号FI送到同步控制电路33。场强检测器32具有一个门限电平，并将电场强度与该门限电平相比较，当场强分别高于该门限电平和低于该门限电平时，产生作为场强信号FI的逻辑“1”电平和逻辑“0”电平。

上面阐述的同步检测器31与场强检测器32可以由公知的检测器来实现，从而将不再进行描述。

再参照图2，同步控制电路33分别从场强检测器32、同步检测器31和解码器单元15a得到场强信号FI、差信号DI和操作控制信号SY。

假设，由于场强未高于门限值电平，场强信号FI取逻辑“0”电平。在这种情况下，同步控制电路33是在前序信号和字同步信号两者都存在的期间进行操作。具体地讲，同步控制电路33响应于操作控制信号SY，产生时钟同步控制信号CC，而信号SY是在存在前序信号和字同步信号期间产生的。这里，假设时钟同步信号CC响应于前序信号置位和响应于字同步信号复位。因此，当场强弱的时候，时钟同步电路16a响应于时钟同步控制信号CC间歇地操作，将内部时钟脉冲CK与数字信号AA进行比较。换一种说法是，当没有操作控制信号SY的出现的时候和当电场弱的时候，同步控制电路33停止在时钟同步电路16a中的同步控制操作。

另一方面，由于场强高于门限值电平。令场强信号FI取逻辑“1”。在这种情况下，当差信号DI表示落入一个预定范围之外的差时，同步控制电路33监视该差信号DI，将时钟同步控制信号CC馈送到时钟同步电路16a。结果，时钟同步电路16a响应于时钟同步控制信号CC，开始同步控制操作，以便在内部时钟脉冲CK与数字信号AA之间恢复同步。

当该差落入预定范围之内时，同步控制电路33中断时钟同步控制信号CC。结果，时钟同步电路16a停止同步控制操作。

参照图3，上面描述的操作可以由同步检测器31、场强检测器32和同步控制电路33来执行。在图3中，同步检测器31包括差计算器311，该计算器被馈入来自时钟同步电路16a和接收机单元12a的内部时钟脉冲序列CK和数字信号序列AA。差计算器311计算内部时钟脉冲序列CK与数字信号序列AA之间的相位差，产生一个代表该相位差的计算结果信号。另一方面，在差计算器中代替相位差，可以计算出频率差。考虑到这一点，这种相位或频率差可以统称为偏差。

在同步计算器31中，计算结果信号被送到监视电路312。监视电路312监视由计算结果信号所代表偏差是否落入一个预定的范围，当偏差超出该预定范围时，产生逻辑“1”电平的差信号DI。否则，该差信号DI取逻辑“0”电平。无论如何，差信号DI要从监视电路312发送到同步控制电路33，如图3所示。

另一方面，场强检测器32包括场强检测电路321，该电路馈入来自接收机单元12a（图2）的已放大信号AB。场强检测电路321测量来自已放大信号AB的电场强度，以产生一个代表电场强度的场强信号。在场强检测器32中包括一个门限值电路322，以确定用来操作时钟同步电路16a的一个门限电平和产生代表该门限电平的门限电平信号。

场强信号和门限电平信号二者都送到比较电路323，彼此将进行比较。比较电路323产生一个作为场强信号FI的比较结果，信号FI或者取为逻辑“1”电平，或者取为逻辑“0”电平。

更为具体地讲，当电场强度大于门限值电平时该场强信号FI取逻辑“1”，反之取逻辑“0”。

场强信号FI与差信号DI一起被送到同步控制电路33。在所说明的例子中，同步控制电路33包括一个馈入场强信号FI与差信号DI的与门331，仅当场强信号FI与差信号DI两个信号都取逻辑“1”电平时，才产生作为与门输出信号的逻辑“1”电平。否则，与门331产生逻辑“0”电平。作为一个启动信号，与门输出信号被送到控制信号发生器332。

馈送启动信号以后，控制信号发生器332送同步控制信号CC到时钟同步电路16a。

在所说明的同步控制电路33中，在接收前序信号时双稳态多谐振荡电路333置位，而在字同步信号消失时该双稳态多谐振荡电路被复位。因此，响应于操作控制信号SY，来自双稳态电路333的启动信号也通过或门334送到控制信号发生器332。

此外，场强信号FI被反相，而后与双稳态电路的输出信号一起送到与门335。利用这种电路结构，甚至于当由解码器单元15a在检测前序信号，场强比门限值弱的时候，如同结合图2所描述的那样，启动信号也能送到控制信号发生器332。

由于甚至在前序信号的接收时间间隔以外的时间间隔中也能建立时钟同步，因此有可能减小无线信号的错误识别。

利用这种电路结构，有可能仅当电场强度大于门限电平和内部时钟脉冲CK与数字信号AA之间的差变大时，重新操作时钟同步电路16a并改变该差。

至此，当对本发明结合其一个优选实施例作了描述以后，对于本技术领域的技术人员而言将十分容易地将本发明的各种其他的方式付诸于实施。例如，整个处理器单元13a可以由一个信息处理装置来实施。在此情况下，在同步控制电路33、时钟同步电路16a、同步检测器31、和场强检测器32中所进行的全部操作都可以由软件程序来实现。此外，扬声器21可以由振动器或类似物来代替。

Claims (5)

1、一种无线寻呼接收机，该寻呼接收机响应于一个无线信号以通知收到向上述无线寻呼接收机访问的无线信号，该无线信号含有在其前面为前序信号的一个呼叫号码信号，上述无线信号被解调为一个数字信号序列，该数字信号序列含有上述前序信号和上述呼叫号码信号，该数字信号序列响应于一个内部时钟脉冲序列被解码，上述无线寻呼接收机包括一个时钟同步电路，该电路通过对上述内部时钟脉冲序列与上述数字信号序列进行同步操作来产生上述内部时钟脉冲序列，其中的改进包括：

场强检测装置，用于检测与上述无线信号有关的电场强度，产生一个代表上述电场强度的场强信号；

同步检测装置，馈入上述数字信号序列和上述内部时钟脉冲序列，用来计算上述数字信号与上述内部时钟脉冲序列之间相位差和频率差所选之一，产生一个对应于相位差和频率差所选之一的差信号；和

同步控制装置，该装置馈入上述场强信号和上述差信号，并且与上述时钟同步电路相连接，用于参照上述场强信号和上述差信号控制上述时钟同步电路，甚至在未接收到上述前序信号的时候，也能在上述内部时钟脉冲序列与上述数字信号序列之间建立同步。

2、按照权利要求1所要求的无线寻呼接收机，其特征在于，上述场强检测装置包括：

用于检测上述电场强度的装置，产生一个代表上述电场强度的场强信号;

用于产生代表场强电平门限值的门限值电平信号的场强门限值装置;

用于将上述场强信号与上述门限值电平信号进行比较产生上述场强信号的比较装置。

3、按照权利要求2所要求的无线寻呼接收机，其特征在于，上述同步检测装置包括：

差计算装置，向该装置馈入上述内部时钟脉冲序列与上述数字信号序列，用来计算上述数字信号序列与上述内部时钟脉冲序列之间相位差和频率差之一，产生一个代表上述相位差和频率差之一的计算结果信号;和

监视装置，向该装置馈入上述计算结果信号，用于监视是否上述计算结果信号落入一个预定范围之内，当上述所选择的相位差和频率的差的其中之一超过上述预定范围时，产生上述差信号。

4、按照权利要求3所要求的无线寻呼接收机，其特征在于：上述同步控制装置包括：

与上述强场检测装置和上述同步检测装置相连接的逻辑电路，当上述场强信号高于上述门限电平信号和当上述相位差和频率差之一超过上述预定范围时，产生一个启动信号;和

控制信号产生装置，向该装置馈入上述启动信号，为上述时钟同步电路馈送一个同步控制信号，该信号驱动上述时钟同步电路，在上述内部时钟脉冲序列与上述数字信号序列之间建立同步。

5、按照权利要求1所要求的无线寻呼接收机，其特征在于，上述同步控制装置、上述同步检测装置、和上述场强检测装置是由按照软件程序进行操作的一个信息处理装置实现的。

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