CN1156350A - 无线传输的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在发射机与至少一个接收机之间无线传输信号S1的方法和装置。按照本发明，在发送端：位于甚高频(VHF)范围频率为F2的第一载波S2用待传输的信号S1进行调频，然后位于超高频(SHF)范围频率为F3的第二载波S3用因载波S2的调频而产生的调制信号S2m进行调幅，以传输已调幅的信号S3m到接收机；以及在接收端：进行信号S3m的幅度解调，以恢复信号S2m，然后进行信号S2m的频率解调，以恢复信号S1。

Description

无线传输的方法和装置
本发明涉及一种在一个发射机与至少一个接收机之间无线传输信号S1的方法和装置。
本发明尤其涉及一种用于在一台电视机与至少两个放置在离所述电视机某一距离的扬声器之间无线传输音频信号的方法和装置。
无线传输的已知方法是基于对频率在红外(IR)范围的载波的调制。代表IR信号的波是单向传播的，因此由于可能位于发射机和接收机之间的障碍物而被中断。而且，为在该频率范围获得良好的传输，发射机和接收机必须很好地匹配。因此，IR频率载波的使用与环境，例如电视室不兼容，为在电视室中获得良好的声音分布，扬声器必须对称地设置在与电视机对角并相距某一距离上，如图1中所图示出的。
利用IR载波的方法的另一缺点是由IR信号对周围光的敏感所引起的。而且，这种类型的传输要求使用具有高敏感度的发光二极管(LED)，这种LED除了高成本外还具有相当高的功耗。
本发明的目的是借助于一种无线传输的方法来克服现有技术方法的缺点。按照本发明的方法，在发送端：
-位于甚高频(VHF)范围、频率为F2的第一载波S2用待传输的信号S1进行调频，然后
一位于超高频(SHF)频率范围、频率为F3的第二载波S3用由载波S2的调频而产生的调制信号S2m进行调幅，以传输已调幅的信号S3m到接收机；
以及在接收端：
-进行信号S3m的幅度解调，以恢复信号S2m，然后
-进行信号S2m的频率解调，以恢复信号S1。
应用频率分别位于VHF和SHF频带的载波S2和S3使得一方面有可能防止由影响IR信号的周围光所引起的干扰，另一方面在SHF信号沿多个单独路径传播的情况下能够增加实现发射机与接收机之间链接的可能性。所述路径同时被阻塞的可能性是非常低的，因此信号S3m可通过一个或多个未被阻塞的路径到达接收机。此外，与较低频率相比通过墙壁传播的SHF信号是非常弱的，因此使用户之间干扰的危险性最小。
本发明方法的另一优点是由于双重FM-AM调制的实现，这样的调制允许接收机明显简化。因此，信号S3m的恢复是通过需要便宜部件的常规幅度解调实现的。而且，与在发送和接收端用在常规调频系统中的振荡器所要求的稳定性相比，按照本发明方法的SHF信号的发送需要具有相对适中频率稳定性因而便宜的的本地振荡器。
按照本发明的方法是借助于一个在发射机与接收机之间进行无线传输的装置实现的。发射机包括以级联方式建立的三个级，即用于对信号S1放大/滤波的第一级，用于对载波S2进行调频的第二级和用于对载波S3调幅的第三级；同时接收机也包括以级联方式建立的三个级，即对信号S3m作幅度解调的第一级，对信号S2m作频率解调的第二级以及对所收到的信号S1进行放大/滤波的第三级。
本发明的其它特征和优点从以下参照附图借助于非限定实例给出的描述将更为显而易见，附图中：
图1图示说明利用本发明方法的某一环境的实例；
图2图示说明一个能够实施本发明的方法的发射机；
图3a和图3b表示按照本发明方法发射的信号S1的频谱；
图4a和图4b表示用信号S1对载波S2进行频率调制得到的信号S2m的频谱；
图5a和图5b表示用信号S2对载波S3进行幅度调制得到的信号S3m的频谱；
图6图示说明能够实施本发明方法的一种FM-AM接收机。
图3a和图3b中所表示的是信号S1的频谱，信号S1打算在按照本发明方法的发射机10与接收机12之间传输，在发送端：
-位于VHF范围频率为F2的第一载波S2用将要发射的信号S1进行频率调制，然后
-位于SHF频率范围频率为F3的第二载波S3用载波S2的频率调制所产生的调制信号S2m进行调幅，以传输已调幅的信号S3m到接收机12；以及
在接收端：
-进行信号S3m的幅度解调，以恢复信号S2m，然后
-进行信号S2m的频率解调，以恢复信号S1。
在图1所示的应用本发明方法的实例中，频率为1MHz的载波S2用音频信号S1调制，音频信号S1由电视机14分派给两个位于离所述电视机14某一距离处的扬声器16和18。如可在图4a和4b中所看到的，用信号S1对载波S2调频使得有可能相对于频率F2获得±100kHz的最大频率偏移ΔF。由于频率偏移ΔF与信号S1的幅度成正比，因此通过调整所述频率偏移ΔF达到对扬声器16和18的声音电平的调整。对于这种方法而言，不需要用额外的通道控制扬声器的声音电平。
按照本发明方法的优选实施例，载波S3具有等于5.8GHz的频率F3。通过载波S3的调幅获得的并由图5a和5b表示的信号S3m的频谱包括一条代表频率F3的中心线，和两个代表调制信号S2m的边带，它们以频率F2为中心。
按照本发明的方法是用一种无线传输装置来实施的，该装置包括分别用图2和图6图示说明的发射机10和接收机12。如可从图2中看出的，发射机10包括以级联方式建立的三个级，即用于对有待传输的信号S1进行放大/滤波的第一级20，用于对载波S2调频的第二级22以及用于对载波S3调幅的第三级24。
在图1所示的特定应用的实例中，级20包括一个第一音频放大器30，其输入端32接收信号S1，其输出端34链接到第一滤波装置36、第二音频放大器38，第二音频放大器38的输入端40从滤波装置36接收经前置放大和滤波后的信号S1，它的输出端42链接到调频级22。所述调频级22包括一个用于产生信号S2的压控射频(RF)振荡器(VCO)50，它的输入端51接收信号S1，输出端52将由信号S1对所述信号S2调频而产生的信号S2m传送到第一RF放大器57，所述第一RF放大器57的输出端58链接到第二滤波装置62的输入端60，第二滤波装置62的输出端64链接到第二RF放大器68的输入端66。所述第二RF放大器68的输出端70链接到幅度调制级24。
所述调幅级24包括一个SHF(超高频)振荡器80，用于产生载波S3并将由信号S2m对所述载波S3进行调幅而得到的信号S3m传送到输出端82。所述SHF振荡器80的输出端82链接到用来发送信号S3m到接收机12的天线84。
按照本发明的优选实施例，图6示出的接收机12包括以级联方式建立三个级，即用于幅度解调信号S3m的第一级90，用于频率解调信号S2m的第二级92以及用于对收到的信号S1进行放大/滤波的第三级94。
级90包括一个用于接收信号S2m的天线96，它链接到前置放大器98，前置放大器98的输出端100链接到AM检测器104的第一端102；所述AM检测器104的第二端106链接到具有高阻抗的放大装置110的输入端108，放大装置110的输出端链接到级92。所述级92包括一个第三滤波装置112，它链接到频率解调器114的输入端116，频率解调器114的输出端118将信号S1传送到级94。
级94包括一个第四滤波装置120，它链接到一个第三音频放大器124的输入端122，第三音频放大器124的输出端126链接到扬声器16。
因此，在级20中进行滤波和放大之后，待传输的信号S1施加到RF振荡器50的输入端51，以便频率调制由所述RF振荡器50产生的载波S2。所获得的信号S2m接着被放大与滤波，然后施加到SHF振荡器80的输入端，以便幅度调制由所述振荡器80所产生的载波S3。所获得的信号S3m接着由天线84发送到天线96。接收时，信号S3m被前置放大器98作前置放大，然后施加到AM检测器104，以恢复在图4b中示出其频谱的调制信号S2m。
接着信号S2m经滤波装置112施加到频率解调器114。所述解调器114在其输出端118经滤波装置120传送信号S1，随后分配给扬声器16。
借助于本发明的方法和装置，被传输的信号不受干扰的影响，比如像周围光和任何障碍这类可能引起发射机-接收机链路中断的干扰。而且，由于利用SHF载波的幅度调制，所用接收机的结构得到了明显简化。

Claims (13)

1、用于在发射机(10)与接收机(12)之间无线传输信号S1的方法，其特征在于：
在发送端：
-位于甚高频(VHF)范围频率为F2的第一载波S2用待传输的信号S1进行调频，然后
-位于超高频(SHF)范围频率为F3的第二载波S3用因载波S2的调频而产生的调制信号S2m进行调幅，以传输已调幅的信号S3m到接收机(12)；以及
在接收端：
-进行信号S3m的幅度解调，以恢复信号S2m，然后
-进行信号S2m的频率解调，以恢复信号S1。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：频率F2等于1MHz的载波S2用音频信号S1进行频率调制，音频信号S1由电视机(14)分派给两个位于离所述电视机(14)某一距离处的扬声器(16，18)以获得相对于频率F2等于±100kHz的最大频率偏移ΔF。
3、如权利要求1和2所述的方法，其中频率F3等于5.8GHz的载波S3是幅度调制的。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于：频率偏移ΔF被调整以便控制扬声器(16，18)的声音电平。
5、用于无线传输信号S1的装置包括发射机(10)和接收机(12)，并使用按照权利要求1至4的方法，其特征在于：所述发射机(10)包括以级联方式建立的三个级，即用于对信号S1放大/滤波的第一级(20)，用于对载波S2进行调频的第二级(22)和用于对载波S3调幅的第三级(24)。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于：级(20)包括经第一滤波装置(36)链接到第二音频放大器(38)的第一音频放大器(30)。
7、如权利要求5所述的装置，其特征在于：级(22)包括用于产生载波S2的压控RF振荡器(VCO)(50)，经第二滤波装置(62)链接到第二RF放大器(68)的第一RF放大器(57)。
8、如权利要求5所述的装置，其特征在于：级(24)包括用于产生载波S3并链接到用于发送信号S3m到接收机(12)的天线(84)的SHF振荡器(80)。
9、用于无线传输信号S1的装置包括发射机(10)和接收机(12)，并使用按照权利要求1至4的方法，其特征在于：接收机(12)包括以级联方式建立的三个级，即对信号S3m作幅度解调的第一级(90)，对信号S2m作频率解调的第二级(92)以及对所收到的信号S1进行放大/滤波的第三级(94)。
10、如权利要求5至8中之一所述的装置，其特征在于：接收机(12)包括以级联方式建立的三个级，即对信号S3m作幅度解调的第一级(90)，对信号S2m作频率解调的第二级(92)以及对所收到的信号S1进行放大/滤波的第三级(94)。
11、如权利要求9或10所述的装置，其特征在于：级(90)包括经前置放大装置(98)链接到AM检测器(104)的接收天线(96)。
12、如权利要求9或10所述的装置，其特征在于：级(92)包括链接到频率解调器(114)的第三滤波器(112)。
13、如权利要求9或10所述的装置，其特征在于：级(94)包括链接到第三音频放大器(124)的第四滤波装置(120)。
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