CN1101620C - 改善接收的无线电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于改善民用波段(CB)无线电设备、10米无线接收机和扫描无线接收机的信噪比的方法和设备。压扩器电路使用于无线电设备的发射和接收部分中。已解调的输入声频信号由压扩器电路进行扩展，以增加输入声频信号的动态范围。麦克风的输出信号在放大和发射前由压扩器进行压缩，以缩小输出声频信号的动态范围。

Description

改善接收的无线电设备
本发明一般涉及双向无线通信，更具体地涉及改善无线电设备的信噪比。
众所周知，双向无线系统中的信噪比影响声频通信的质量。在发射和接收期间，当声频信号被放大时，信号中的噪声也被放大。通过缩小被放大信号的动态范围，可以降低被放大的噪声。
还众所周知，压扩器电路可以用来改善声频信号的信噪比。压扩器在发射机中操作，在声频信号被发射前对它们进行压缩。然后，声频信号被接收后，接收机中的压扩器再扩展它们。压扩器的压缩部分通过对低强度信号给予比高强度信号更多的增益来缩小信号的动态范围。由于放大弱信号大于放大强信号的结果，从而改善了信噪比。压扩器的扩展部分通过把被压缩信号恢复到原来动态范围起到压缩器电路的相反作用。
压扩器改善电话通信中的信噪比是公知的，并且它们被用于像无绳电话和蜂窝电话这样的装置。但是，就本发明人所知，迄今尚没有人公开过民用波段无线电设备与压扩器电路的信噪比改善相结合的方法和设备。民用波段(CB)无线电设备的信号质量与所有双向无线电设备一样，取决于无线电设备的发射机和接收机的信噪比。因此，特别需要一种能改善双向和民用波段无线电设备中的信噪比的装置和方法。另外，就本发明人所知，迄今尚没有人公开过10米无线接收机或无线扫描接收机与压扩器电路的信噪比改善相结合的方法和设备。因此特别需要一种能改善10米无线(FM或AM)接收机和无线扫描接收机(FM或AM)的信噪比的方法和设备。
本发明克服了现有技术中的这些和其它的问题。
本发明的一个目的是提供一种利用压扩器电路来改善民用波段无线电设备信噪比的方法和设备，该压扩器电路在接收和解调以后扩展输入声频信号的动态范围和在调制和发射之前压缩输出声频信号的动态范围。
按照本发明，通信信号被CB无线电设备接收并被解调为声频信号。然后声频信号通过压扩器的扩展部分。该声频信号被扩展从而使该声频信号的动态范围增加并改善了信噪比。然后被扩展的声频信号由扬声器变换成可闻消息。
按照本发明的另一个方面，可闻消息被麦克风变换成声频信号。然后该声频信号通过压扩器电路的压缩部分。然后被压缩的声频信号与载波信号进行混频以产生通信信号，该通信信号被发射到其它的双向CB无线电设备。
本发明的再一个目的是提供一种利用压扩器电路来改善10米无线接收机和扫描无线接收机信噪比的方法和设备，该压扩器电路在接收和解调以后扩展输入声频信号的动态范围。
当阅读下面各附图的描述和本发明的详细描述之后，本发明其它优点和方面将变得显而易见。
图1是使用压扩器的本发明的双向通信无线电设备电路的示意图。
尽管本发明可以有许多不同形式的实施例，但在这里附图示出了并将要详细说明便于理解本发明的优选实施例，该公开应该认为是本发明原理的一个示例而不是用来把本发明的宽广范围限定于所说明的实施例。
民用波段(CB)无线电设备电路如图1所示。一般，电路6具有两个部分，即接收机部分和发射机部分。正像众所周知的那样，CB无线电设备在26MHz到27MHz频率范围进行工作。
为了说明和讨论的目的，这里示出具有接收机部分和发射机部分的单个无线电设备。应该明白，当讨论发射功能时，信号应当发射给另外的CB无线电设备；当讨论接收功能时，信号应当由另一个CB无线电设备接收。
在该无线电设备的接收机部分中，输入RF通信信号被天线10接收，然后所接收的信号被RF放大器12放大。基准振荡器(referenceoscillator)14产生通过锁相环电路16的10.24MHz的基准信号(reference signal)。射频(RF)放大器12和锁相环电路16的输出在第一混频器18中混频。第一混频器18的输出被10.7MHz带通滤波器20滤波，然后在第二混频器22中与10.24MHz的基准信号混频。第二混频器22的输出信号被455KHz带通滤波器24滤波并由中频(IF)放大器26放大。中频放大器26的输出信号通过检波器28以产生输入声频信号。
该输入声频信号在压扩器电路30的扩展部分扩展并由放大器32放大，而在扬声器34上产生输入声频消息。压扩器电路30可以是ToshibaAmerica Electronic Components公司提供的型号为TA31101的器件，或者是Motorola公司提供的型号为MC33110的器件。
在无线电设备的发射机部分，输出声频消息由麦克风36变换成输出声频信号，然后由放大器38放大。已放大的输出声频信号由压扩器电路30的压缩部分压缩，然后并由放大器32放大。已压缩的输出声频信号由自动麦克风增益控制电路40检测并输入到发射机激励器42。混频器44把10.24MHz的基准信号与锁相环电路16的输出进行混频，以产生一个载波信号。该载波信号通过发射机缓冲器46，然后在发射机激励器42中与已压缩的输出声频信号进行混频，以产生用于输出RF通信信号的AM调制。输出的RF通信信号在发射机末级放大器48中被放大并由天线10广播。
在1000μV，30％调制下，没有压扩器电路的民用波段无线电设备通常具有35-40dB的信噪比。通过使用压扩器电路，民用波段无线电设备的信噪比已经显示为被改善到50-55dB。不要求发射和接收无线电设备两者都具有压扩器电路来实现信噪比的改善。但是，当两者无线电设备都使用压扩器电路时，则获得最好的结果。
压扩器电路30还可以类似地与在28到29.8MHz范围工作的FM或AM10米无线接收机结合使用，或者与通常在500KHz到1.3GHz的频率范围工作的FM或AM扫描无线接收机结合使用。
虽然已经对特定实施例进行了说明和描述，但是在不明显背离本发明的精神的情况下可以对特定实施例作出多种修改，而保护范围仅由所附的权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种用于接收民用波段(CB)的无线通信信号的设备，包括：
一接收输入CB即频率范围在26MHz到27MHz的无线通信信号的天线；
一把所述输入通信信号解调成输入声频信号的CB接收机；
一扩展所述输入声频信号的压扩器；和
一把所述已扩展的输入声频信号变换成可闻消息的扬声器。
2.根据权利要求1所述的接收设备，其中接收机包括：
一连接到所述天线的第一放大器，用于放大所述输入通信信号；
一用于产生基准信号的基准振荡器；
一将所述已放大的通信信号与所述基准信号进行混频的第一混频器；
一对所述第一混频器的输出信号进行滤波的第一带通滤波器；
一将所述第一带通滤波器的输出信号与所述基准信号进行混频的第二混频器；
一对所述第二混频器的输出信号进行滤波的第二带通滤波器；
一放大所述第二带通滤波器输出信号的第二放大器；
一解调所述第二放大器的输出以产生声频信号的检波器。
3.一种用于发射民用波段(CB)无线通信信号的设备，包括：
一用于把可闻消息变换成输出声频信号的麦克风；
一用于压缩所述输出声频信号的压扩器；
一把所述压缩的声频信号调制成输出通信信号的发射机；和
一广播所述输出通信信号的天线。
4.权利要求3的发射设备，其中发射机包括：
一用于产生基准信号的基准振荡器；
一把所述基准信号与所述被压缩的声频信号混频以产生对输出通信信号的调制的发射机激励器；和
一连接到所述天线的发射机放大器，该放大器放大由所述发射机激励器产生的所述的输出民用波段(CB)，即频率范围为26MHz到27MHz的无线通信信号。
5.一种双向民用波段(CB)无线通信系统，包括：
一民用波段CB，即频率范围为26MHz到27MHz的发射机，该发射机包含：把输出可闻消息变换成输出声频信号的麦克风；具有压缩部分的压扩器，其中所述的压缩部分压缩所述的输出声频信号；民用波段CB，即频率范围为26MHz到27MHz的调制器，该调制器调制所述被压缩的输出声频信号，以产生输出通信信号；和广播所述输出通信信号的天线；以及
一包含具有扩展部分的压扩器的接收机，该接收机包含：用于解调所述输入通信信号以产生输入声频信号的装置，其中所述输入声频信号由所述压扩器的扩展部分扩展；和把所述已扩展的输入声频信号变换成输入可闻消息的扬声器。
6.一种改善民用波段通信无线信号的信噪比的方法，包括以下步骤：
接收民用波段无线信号；
解调所述所接收的民用波段(CB)，即频率范围为26MHz到27MHz的无线信号，以产生输入声频信号；
在压扩器电路中扩展所述输入的声频信号；和
把所述已扩展的输入声频信号变换成可闻消息。
7.一种改善民用波段(CB)通信无线信号的信噪比的方法，包括以下步骤：
把可闻消息变换成输出声频信号；
在压扩器电路中压缩所述输出声频信号；
调制所述已压缩的输出声频信号，以产生输出民用波段(CB)，即频率范围为26MHz到27MHz的无线通信信号。
8.一种用于接收10米无线通信信号的设备，包括：
一接收输入的频率范围在26MHz到27MHz中波长为10米的无线通信信号的天线；
一把所述输入通信信号解调成输入声频信号的10米无线接收机；
一扩展所述输入声频信号的压扩器；和
一把所述已扩展的输入声频信号变换成可闻消息的扬声器。
9.根据权利要求8所述的接收设备，其中接收机包括：
一连接到所述天线的第一放大器，用于放大所述输入通信信号；
一用于产生基准信号的基准振荡器；
一用于将所述已放大的通信信号与所述基准信号混频的第一混频器；
一用于对所述第一混频器的输出信号进行滤波的第一带通滤波器；
一用于将所述第一带通滤波器的输出信号与所述基准信号混频的第二混频器；
一用于对所述第二混频器的输出信号进行滤波的第二带通滤波器；
一用于放大所述第二带通滤波器输出信号的第二放大器；
一解调所述第二放大器的输出以产生声频信号的检波器。
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