CN1157903C - 频率调制无线电发射机中用于载波频率补偿的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公布了一个用于对载波频率误差进行补偿的方法，装置和制造法规。从一个天线接收一个FM信号，并将接收的FM信号提供给一个接收机。接收机取得在载波频率上的FM信号并输出一个基带信号。然后，由一个DSP(301)对这个基带信号进行处理，DSP(301)提供载波频率补偿和进行解码，以便产生一个数据流，一个微处理器将该数据流提供给一个主机设备。在FM载波频率和用于使FM信号解调的频率之间的诸频率差能够使基带信号的DC偏压电平发生频移。通过用一个接收补偿值和将它应用到每个接收的信号取样上，DSP对这种频率差进行补偿。当发射时，通过一个微处理器(103)将要发射的数据从主机设备提供给DSP。DSP对数据实施编码和提供数据的载波频率补偿，以便将一个基带信号提供给一个发射机(303)，发射机(303)对基带信号进行调制，以便产生一个在一个希望的载波频率上的FM信号。在希望的FM载波频率和用于调制基带信号的频率之间的诸频率差能够在诸接收机系统中产生诸误差。通过用一个发射补偿值和将它应用到每个经编码的信号取样上，DSP对这样一个频率差进行补偿。

Description

频率调制无线电发射机 中用于载波频率补偿的装置和方法

本发明涉及题为“频率调制无线电接收机中用于载波频率补偿的装置，方法和制造产品”的专利申请，其序号为No：08/653,571，IBM文档号No.：RA9-96-034，于1996年5月24日申请，它被转让给本发明的相同受让人，在这里将它作为参考和本发明相结合。本发明涉及“频率调制无线电中用于载波频率补偿的装置，方法和制造产品”，其序号No：08/655,331，IBM文档号No.：RA9-96-038，于1996年5月24日申请，它被转让给本发明的相同受让人，在这里将它作为参考和本发明相结合。

技术领域

本发明涉及诸数字控制的无线电通信设备，更特别的是涉及在一个FM无线电设备的载波频率中的误差补偿。

背景技术

大多数无线调制解调器利用晶体控制振荡器，以便产生一个本地振荡器频率，用于通过一个天线向空中接口发射诸数据信号和从空中接口接收诸数据信号。晶体控制振荡器用于法律所要求的地方(例如，诸广播和民用频段发射机)，在可以预见的一些频率上进行工作并且在空间成为需考虑问题的地方工作(即，不能方便地使用一个庞大的调谐电路，但能够用一个较紧凑的晶体代替它的地方)。由于在诸晶体元件中有诸多变化，所以通常存在和具体的晶体振荡器元件相关的频率偏移。

当大量制造FM无线电发射机和/或接收机时，由于在晶体中的诸固有的差异引起在诸晶体振荡器元件中的诸变化，所以每个装置的载波频率将是不同的。在发射机中，这导致发射信号发生频偏。在一个使用FM无线电发射机的无线电—数据调制解调器中，对于无线电—数据调制解调器的用户来说，载波频率误差引起数据误差边限的丢失，诸较高的位误差率，这些都导致较多的数据帧被错误地发射出去，较多的再试和较慢的被觉察的吞吐量。在四级数据编码系统，这种误差边限的丢失是特别重要的。

在接收机中，接收机的频率和一个发射基地台的频率之间的不匹配引起接收的解调的信号有一个DC偏压偏置。频率的不匹配可以由发射机，接收机或它们二者的组合的诸晶体振荡器元件中的诸变化引起。在使用FM无线电接收机的无线电—数据调制解调器中，载波频率和接收机的本地振荡器频率之间的不匹配，对于无线电—数据调制解调器的用户来说，引起数据误差边限(error margin)的丢失，诸较高的位误差率，它导致较多的数据帧被错误地发射出去，较多的再试和较慢的被觉察的吞吐量。在四级数据编码系统，这种误差边限的丢失是特别重要的。

在发射机，传统地通过用硬件技术拉制(tweak)晶体振荡器与使晶体振荡器稳定化，和/或通过规定用能提供一个较小的频率偏移的较精确与较昂贵的振荡器元件，减轻了这个问题。类似地，对于接收机来说，已经传统地通过用硬件技术拉制晶体振荡器与使晶体振荡器稳定化，和/或通过规定用能提供一个较小的频率偏移的较精确与较昂贵的诸振荡器元件，减轻了这个问题。通常手工地进行拉制，这是一个昂贵的花费时间的和易于产生误差的过程。又，用有较小的诸频率偏移的晶体振荡器元件会增加诸晶体振荡器元件的价格，从而增加无线电—数据调制解调器的价格。

对于接收机来说，由于有了自动频率跟踪能力，也已经减轻了载波频率误差的问题。这些技术分析了一个接收信号在时间过程中的内容，并调整接收机进行补偿。然而，当跟踪器企图锁定或设定接收的载波频率信号时，因为在一个帧开始部分的数据能够带有误差地被接收或者完全不能被接收，所以这些技术并不能完全解决问题。于是，会丢失初始的诸数据帧，从而导致较少的数据吞吐量。

在现有技术中可以清楚地感受到这些未解决的问题和缺陷，但通过本发明用如下描述的方式使它们得到了解决。

发明内容

本发明的一个目的是提供较不易产生误差的FM通信。

本发明的进一步的目的是提供能减少再发射次数的FM通信。

本发明的一个目的是提供有较高吞吐量的FM通信。

本发明的另一个目的是提供载波频率误差补偿，它允许以较低的费用建造无线电系统。

本发明的进一步的目的是提供对通信时间线路有一个最小冲击的诸FM通信。

本发明的又一个目的是提供载波频率误差补偿，它对自动频率校正机制有较小的依赖性。

本发明的又一个目的是提供载波频率误差补偿，它对一个自动频率校正机制有较小的依赖性，使能以较小的误差接收在一个帧的开始部分的数据。

本发明的又一个目的是提供载波频率误差补偿，它允许用有较大公差的低成本的元件大量地制造诸FM无线电数据调制解调器。

本发明提供一种无线电数据调制解调器，包括：一个数字信号处理机，它输入一个数字输入流，将数字输入流编码，以便产生一个数字取样流，用一个发射补偿值对每个所述的数字取样进行补偿，将所述的数字取样流变换为一个模拟基带信号；一个本地振荡器，它产生一个本地振荡器频率；和一个发射机，它用模拟基带信号对本地振荡器频率进行调制，以便提供一个频率调制信号，其中由数字信号处理机提供的补偿对一个在本地振荡器和载波频率之间的差进行补偿。

本发明提供一种发射方法，包括下列步骤：将一个数字数据流编码，以便产生一个经编码的数字取样流；用一个与一个本地振荡器的频率和一个希望的载波频率之间的差成正比的发射补偿值对每个所述的经编码的数字取样进行补偿；将所述的经补偿和编码的数字取样变换为一个模拟基带信号；用一个在一个本地振荡器频率上的本地振荡器信号对模拟基带信号进行调制，以便产生一个频率调制信号；和发射所述的频率调制信号。

根据本发明，通过提供一个用于对载波频率误差进行补偿的方法，装置和制造产品已经满足了上面提出的诸要求。从一个天线接收一个FM信号，并将接收的诸FM信号提供给一个接收机。接收机取得在载波频率上的FM信号，并输出一个基带信号。然后，由一个DSP对这个基带信号进行处理，DSP提供载波频率补偿和进行解码，以便产生一个数据流，一个微处理器将该数据流提供给一个主机设备。在FM载波频率和用于解调FM信号的频率之间的诸频率差能够在产生的基带信号中产生一个频移。DSP通过用一个接收补偿值并将它应用到每一个接收的信号取样上，对这种频率差进行补偿。当发射时，通过一个微处理器将要发射的数据从主机设备提供给DSP。DSP对数据进行编码和提供载波频率补偿，以便向一个发射机提供一个基带信号，该发射机对基带信号进行调制，以便产生一个在一个希望的载波频率上的FM信号。在希望的FM载波频率和用于调制基带信号的频率之间的诸频率差能够在诸接收机系统中产生诸误差。DSP通过用一个发射补偿值并将它应用到每一个经编码的信号取样上，对这样一个频率差进行补偿。

我们将从下面的参照诸图的详细描述，对本发明的上述的和其它的诸目的，诸方面和诸优点有较好的了解，其中：

附图说明

图1描述了一台有一个无线电数据调制解调器的计算机系统，该无线电数据调制解调器能提供发射和接收的载波频率补偿。

图2描述了当接收一个FM无线电信号时，对载波频率误差进行的补偿。

图3描述了当发射一个FM无线电信号时，对载波频率误差进行的补偿。

图4描述了对在一个一般的DSP中实施的数字信号处理进行的一个较详细的观察。

图5描述了一个FM无线电数据调制解调器，它在接收和发射FM无线电信号时提供载波频率误差补偿。

图6描述了一个根据本发明的接收FM信号的方法。

图7描述了一个根据本发明的发射FM信号的方法。

图8描述了一个用于为一个FM无线电设备确定和存储诸补偿值的配置。

图9描述了一个本地振荡器晶体的频率误差。

图10描述了基带信号频移和载波频率之间的关系。

具体实施方式

一个主机设备100和无线调制解调器101系统的一个概观如图1所示。一个无线调制解调器101类似于一个有线调制解调器，它允许一台计算机或其它的设备发送和接收来自诸外部源的数据。主机设备100可以是一台计算机，如一台膝上型计算机，掌上型计算机，个人数字辅助(PDA)型计算机，PC(个人计算机)，主机，基地台，转接设备或其它处理设备。无线调制解调器101可以作为一个适配器卡或槽，如一个PCMCLA(个人计算机存储器卡国际协会)槽进行安装，或者可以将它封装在一个独立的外壳中。本发明对一个用于无线通信的载波频率提供频率补偿。当无线电调制解调器正在发射和/或接收诸信号时，可以应用频率补偿。可以将本发明用于任何FM无线电系统，它们包括但不限于下列系统：蜂窝式数字分组数据(CDPD)无线电系统，AMPS数据无线电系统，蜂窝式数据无线电系统，无线电数据链路接入协议(RDLAP)系统和摩托罗拉数据通信(MDC)系统。

在优选实施例中，无线电调制解调器由三个主要的部件组成：一个微处理器103，一个数字信号处理机(DSP)105和包括一个天线的无线电设备107。微处理器103包括存储器(即，在优选实施例中，静态的随机存取存储器(SRAM)和/或快闪存储器和/或动态的随机访问存储器(DRAM))和相关的电路，它负责和主机设备100或想要发送和接收数据的其它的设备的连接。它可以提供其它的诸功能，如缓冲；诸调制解调器管理功能；DSP配置和自举或起动；无线电配置和自举或起动；和消息传送及协议管理。微处理器也能控制信道和频率分配以及对频率合成器或频率发生器进行控制，频率合成器或频率发生器利用晶体为诸RF信号的调制和解调提供在所需的诸频率上的诸信号。微处理器也能提供协议堆栈的诸附加的层，如CDPD MAC(介质存取控制)层，和RDLAP服务子层。微处理器接口允许调制解调器接收来自主机设备的数据和诸命令并向主机设备提供数据和状态信息。

DSP 105提供诸发射功能，包括对发射的诸信号进行编码和载波频率补偿。DSP 105提供诸接收功能，包括对接收的诸信号进行解码和载波频率补偿。在优选的实施例中，DSP 105提供为对被发射的诸信号和被接收的诸信号进行载波频率补偿的处理。诸DSP功能是由DSP对在DSP管道中的数据或诸数据流执行的一个或多个指令。可以从和DSP相关的存储器或和无线电调制解调器相关的存储器得到这些指令。微处理器能够帮助将诸DSP指令从非易失性存储器加载到易失性或DSP存储器，并且甚至能够加载来自一个主机设备的诸指令。于是，能够将诸DSP指令分配给任何用于携带诸软件指令的介质。能够将诸DSP指令存储在装在DSP内部的无线电调制解调器上的非易失性存储器中，或存储在诸存储装置，如ROM，EEPROM，快闪存储器或任何其它的可由DSP进行访问的存储装置中。我们将在下面对DSP 105的诸功能进行详细的讨论。

在优选的实施例中，无线电设备107由一个用于对诸信号进行调制的发射机及一个用于对诸信号进行解调的接收机组成。发射机和接收机可以通过一个天线共用器共用一个公共天线109。发射机负责用一个基带信号和一个本地振荡器信号产生一个在一个载波频率上的FM信号(即，根据基带信号对载波频率进行调制)。接收机负责用一个本地振荡器信号从一个FM信号产生一个基带信号(即，用一个变化的载波频率对FM信号进行解调，以便提供基带信号)。无线电设备107或诸通信电路提供对一个网络或连接(即，优选实施例的无线或蜂窝式网络)的实际访问。无线电设备107，如在诸蜂窝式调制解调器中间很普通的那样，可以有它自己的电池。我们用一个天线发射和接收来自空中接口的诸电磁通信信号。我们将在下面对发射机和接收机进行详细的讨论。

在优选的实施例中，将无线电调制解调器装配在一个主机设备的一个PCMCLA槽中。这样，无线调制解调器包括一个PCMCLA连接器和PCMCLA接口逻辑电路，用于给调制解调器提供一个外部接口。注意可以从PCMCLA卡的外部安置调制解调器的诸不同元件(即，电池，天线，无线电设备)。注意图2和图3示出了在发射机和接收机两者中在一个指定的频率上的一个本地振荡器信号。然而，注意可以利用一个信号晶体产生用于多个频率和信道的本地振荡器信号。又，注意尽管我们仅用单个RF级描述本发明，但是可以用多级，如在诸超外差式接收机中的那样。于是，将不画出诸IF级，诸滤波器和诸放大器，也不对它们进行讨论。

频率调制(FM)，和一个基带信号的平均值成正比地改变载波频率，或者如果诸信道被多路复用，则改变一个中频。对于频率调制来说，用基带信号调制载波频率。大多数无线调制解调器利用晶体控制的振荡器产生一个本地振荡器频率，将该频率用于通过一个天线，将诸数据信号发射给空中接口或者从空中接口接收诸数据信号。由于在诸晶体元件中的诸变化，通常存在一个和特殊的晶体振荡器的诸元件相关的频率偏移。如图9所示，一个给定的晶体元件有一个表示为ΔC的频率偏移。可以将诸晶体元件用于产生在许多频率上的诸信号。这样，能够用一个晶体支持在诸不同频率上的多个本地振荡器信号。为了使频率偏移最小，用诸可调谐的元件制造诸电路，使得这些电路能被手工地调谐，以便使频率偏移最小。我们用大规模生产的诸FM无线电元件，其中频率偏移对于在每一个设备中的每一个晶体都是不同的，来实现这一点。诸晶体元件的成本直接和偏移量(即，ΔC的大小)有关。ΔC越小，成本越高。除了诸晶体元件和付出劳动力的成本外，紧张的拉制过程必然要增加诸可调谐的晶体元件的成本。

对诸接收信号的载波频率补偿

本发明提供对一个FM信号用于调制的频率和用于解调的频率之间的任何频率差进行的补偿。于是，提供了对在一个接收的FM信号的载波频率和无线调制解调器的本地振荡器频率之间的频率差的补偿。图2说明用于接收诸FM信号的信号路径。从一个天线109接收一个FM信号，并将接收的FM信号提供给接收机201。接收机201取得在载波频率上的FM信号，并输出一个基带信号。然后，由DSP 205对这个基带信号进行处理，以便产生一个数据流，微处理器103将该数据流提供给主机设备。接收机201取得在载波频率上的FM信号，并输出一个基带信号。在用一个混频器和一个本地振荡器但为了简单起见略去了任何放大器及滤波器的图2中对此作了说明。注意可以利用诸其它技术从接收的经FM调制的信号产生一个基带信号。于是，可以和能产生一个或多个基带信号的中频(IF)处理一起使用多个混频器级。为了简单起见略去了IF级和诸放大器及诸滤波器。

应该注意当接收一个在一个载波频率上的FM信号时，在FM载波频率和本地振荡器频率之间的差产生一个正比于这二个频率之间的差的电压。对FM信号进行解调，从FM信号的变化的载波频率恢复基带信号，这就是FM调制。然而，如果接收本地振荡器频率(即，用于解调的频率)和发射本地振荡器所用的频率(即，用于调制的频率)不相同，则在基带信号中发生一个非有意产生的频率差或频率偏移，这个差正比于发射机的本地振荡器和接收机的本地振荡器之间的频率差。在图10中对它进行了说明。假设一个在载波频率f_C上的FM信号(即，由一个发射机的本地振荡器在f_C上产生的)，那么依赖于接收机的本地振荡器的频率，可能使由FM接收机产生的基带信号发生频率移动(即，有一个不是有意设置的DC偏压)。如图10所示，如果f_LO＝f_C，那么产生基带信号C。如果f_LO＝f_C+ΔC/2，那么基带信号发生如A所示的频移。如果f_LO＝f_C-ΔC/2，那么基带信号发生如B所示的频移。发射机的本地振荡器信号和接收机的本地振荡器信号之间的诸频率差在基带信号中产生一个DC偏压偏置(即，基带信号发生频移)。

本发明对这种频移进行补偿。在优选的实施例中，这通过用一个接收补偿值在DSP中完成。DSP对载波频率和接收机的本地振荡器频率之间的频率误差提供调整。可以将接收补偿值存储在DSP或和DSP相关的存储器中或存储在可由DSP存取的NVM存储器中。我们将在下面对接收补偿值的确定进行讨论。注意图4说明了DSP的发射和接收有载波频率补偿的诸FM信号的诸功能。如图4所示，一个A/D变换器415将来自接收机的基带信号变换为一个或多个数字取样。然后用一个接收补偿值对诸数字取样进行调整，数字取样可以有任何位长度但是典型的是8或16位。可以将接收补偿值加到每个取样的值上或从每个取样的值减去接收补偿值，这依赖于用在无线调制解调器中的晶体的诸特性。注意可以用任何形式的二进制算术运算来实施这种调整。能够将这种调整看作是使基带信号频移到所希望的频段(即，图10的C)而不管在用于解调接收的FM信号的本地振荡器频率和用于调制FM信号的本地振荡器频率之间存在的任何频率差。然后，用诸标准的解码功能使诸经补偿的数字取样解码，如图4的解码器419所示。符号时钟421和Rx Acquire & Steady State 423(Rx获取和稳态423)一起工作，以便使设备的符号时钟和基地台的(发射机的)符号时钟同步。DC估算器425跟踪接收信号并提供对时间的平均的DC偏压电平。检测器429输出数字数据，然后在FEC和成帧部分431，该数字数据被处理以除去任何发射误差及前向纠错编码及为了无线发射加入进来的成帧信息。然后，由微处理器向主机设备提供数据。

接收和处理一个FM信号的方法如图6所示。在步骤601用一个本地振荡器信号使一个有一个载波频率的FM信号解调，以便产生一个基带信号。在步骤603，将基带信号数字化或变换成一个或多个数字取样。在步骤605，用一个接收补偿值对每个数字取样进行调整。在步骤607，使经补偿的数字取样流解码。在步骤609，输出数字数据流。

对诸发射信号的载波频率补偿

我们已经在上面对诸接收的FM信号的载波频率补偿进行了讨论。也能为诸发射的FM信号提供载波频率补偿。通常，将基带信号的DC偏压电平，它被馈送到发射机，固定在一个设计点或希望的电平上。然而，能够根据本地振荡器频率和所希望的发射的FM信号载波频率之间的频率差调整DC偏压电平。图3说明了用于通过本发明的一个FM无线电调制解调器发射诸FM信号的信号路径。将被发射的数据从一个主机设备提供给无线调制解调器到达微处理器或微控制器103。微处理器103将这个数据提供给DSP 301。微处理器可以提供消息格式化和成帧的功能。DSP 301实施编码和载波频率补偿功能，以便产生一个模拟基带信号。发射机303用一个在一个本地振荡器频率上的本地振荡器信号对模拟基带信号进行调制或混频，以便产生一个在一个载波频率上的FM信号，将该信号通过天线109发射出去。

DSP 301对希望的发射载波频率和本地振荡器频率之间的频率误差提供调整。可将发射补偿值存储在DSP或和DSP相关的存储器中或存储在可由DSP或微控制器存取的NVM存储器中。我们将在下面对发射补偿值的确定进行讨论。如上面注意到的，当发射一个在一个载波频率上的FM信号时，任何在发射的实际的FM载波频率和一个信道所希望的FM频率之间的差能够产生一个和在接收机系统中的这二个频率之间的差成正比的电压。于是，如果接收机系统正在期待一个在f_C的载波频率，但是发射机正在f_C+Δ或f_C-Δ的频率上进行发射(即，使用一个在这些频率上的本地振荡器)，则会在接收机中引起诸误差或误差边限的丢失。即便接收机提供载波频率误差补偿，因为接收补偿需要花费时间去起作用，在这段时间中可能丢失数据，所以在接收机中引起诸误差或误差边限丢失的情形可能是实际存在的。

然而，如果发射机的本地振荡器频率和希望的载波频率不相同，则能够调整模拟的基带信号的DC偏压值，以便提供在希望的频率上的发射。通过正比于发射机的本地振荡器频率和希望的载波频率之间的频率差，频移基带信号，能在希望的载波频率上产生一个FM信号。在图10中对它进行了说明。于是，如果发射机用一个本地振荡器频率，其中该频率等于希望的发射机频率，那么f_LO＝f_C，并且可以没有任何补偿或频移地使用基带信号C。如果发射机用一个本地振荡器频率，其中该频率大于希望的发射载波频率，那么f_LO＝f_C+ΔC/2。于是，在如A所示基带信号向下频移的情形中，基带信号的DC偏压减小，并且产生的FM信号有希望的载波频率。如果发射机用一个本地振荡器频率，其中该频率小于希望的发射载波频率(即，f_LO＝f_C-ΔC/2)，则如B所示基带信号向上频移，于是基带信号的DC偏压增加，并且产生的FM信号有希望的载波频率。通过加上或减去一个DC偏压信号使基带信号发生频移，在发射的载波频率中产生一个频率移动。

在优选的实施例中，通过用一个发射补偿值在DSP中完成载波频率补偿。我们将在下面对发射补偿值和一个用于确定发射补偿值的技术一起进行讨论。如图4所示，将用于发射的数据从微处理器提供给编码器400。如图4所示的编码器包括成帧器401，它引起加到数据上的标号T和循环冗余代码。可以加上固定的模式，如符号同步和帧同步，以便帮助在接收机上进行的解码。也可以将信道状态数据嵌入数据中。可以用前向纠错403(如里德-索洛蒙)，或者可以将其它的误差检测和/或校正信息加到数据/符号流上。根据希望的通信协议，可以利用格子或卷积编码或其它的编码方案。将一个数字滤波器405用于数据/符号流，以便产生希望的波形成形。然后，在补偿器409中用一个发射补偿值对诸数字取样，它们可以有任何位长度，但是典型的是8或16位，进行调整。可以将发射补偿值加到每个取样的值上或从每个取样的值减去发射补偿值，这依赖于用在无线调制解调器中的晶体的诸特性。注意可以用任何形式的二进制算术运算来实施这种调整。能够将这种调整看作是根据在本地振荡器频率和希望的发射机载波频率之间的频率差，使基带信号频移到希望的频段。将诸数字取样提供给一个D/A变换器411。然后，将诸经补偿的数字取样变换到一个有适当的DC偏压电平的模拟基带信号，以便产生希望的发射载波频率。然后，由发射机用本地振荡信号对基带信号进行调制，以便产生在希望的载波频率上的FM信号，通过天线将该信号发射出去。

发射一个FM信号的方法如图7所示。在步骤701输入要发射的数据。在步骤703将数据进行编码，以便产生诸信号取样。在步骤705用一个发射补偿值对每个取样进行补偿。在步骤707将诸取样变换为一个模拟基带信号。然后，在步骤709用基带信号对一个本地振荡器信号进行调制，并在步骤711将FM信号发射出去。

收发信机的工作

当如上所述接收或发射诸FM信号时，可以用本发明对诸载波频率差进行补偿。应该注意当接收或发射诸FM信号时，可以将本发明用于一个提供载波频率补偿的无线调制解调器。一个用于实施这二者的DSP如图4所示。用一个天线共用器可以共用一个天线，或者发射机和接收机可以利用各自的天线。注意在优选的实施例中，对发射信号和接收信号二者提供载波频率补偿。在优选的实施例中，诸载波频率补偿值(即，接收补偿值和发射补偿值)在性质上是不同的。

确定补偿值

在上面已经描述了诸补偿值对接收和发射诸FM通信信号的应用。我们将在这里描述一个用于在无线调制解调器中确定这些补偿值和存储这些补偿值的技术。

图8描述了一个用于在无线电调制解调器中确定诸补偿值和将诸补偿值保存起来的试验设置。试验的环境由一个接收机/发射机801和一个试验控制器805组成，试验控制器805在优选的实施例中是一台适当装备的PC(个人计算机)。试验控制器805能够写和读来自无线调制解调器的存储器的信息，并且能够像一个主机设备那样发送和接收数据。如图所示，也可将试验控制器805用于控制接收机/发射机801。用接收机/发射机801为试验中的设备(DUT)803产生诸FM信号，并且接收来自DUT 803的诸FM无线电信号。

当DUT正在发射诸FM信号时，为了确定所用的发射补偿值，使用下列的过程：

1)试验控制器指示DUT去发送一个试验信号。

2)试验接收机测量DUT的载波频率。

3)试验控制器改变在DUT的DSP中的发射补偿值，直到试验接收机检测出(或向试验控制器指出或确定)发射机频率是正确的为止。

4)然后，试验控制器将发射补偿值保存在DUT的非易失性存储器中。

当DUT正在接收诸FM信号时，为了确定所用的接收补偿值，使用下列的过程：

1)试验发射机产生一个在一个试验载波频率上的FM信号。

2)试验控制器从在DUT的DSP中的DC估算器读出校正值。

3)试验控制器改变在DUT的DSP中的接收补偿值，直到读出的校正值等于零为止。

4)然后，试验控制器将接收补偿值保存在DUT的非易失性存储器中。

如上所述，当制造诸调制解调器时，能够将诸校准和补偿确定过程有利地应用于诸无线调制解调器。在确定了频率误差后，就能够由DSP确定补偿值并将它存储起来以便访问。能够对每个制造的装置确定补偿值(即，DC偏压电平)。然后，将补偿值用于对每个无线电设备的载波频率中的误差或偏置进行补偿。于是，本发明提供了一个有较小载波频率偏差的无线电调制解调器。此外，因为在这种方式中，能够用工作在一个较大的频率范围上的诸振荡器元件实现频率误差补偿，所以可以使用价格较低的诸振荡器元件。这种技术允许用较不精确和较不昂贵的诸晶体振荡器元件，大量制造较精确的诸产品。进一步，它消除了在载波频率源(即，在发射机)或在目的地(即，在接收机)或在二者(在发射机和接收机)中的载波频率变化。通过在正确的频率上进行发射，在接收机中对自动频率校正机制有较小的依赖性，并且以较小的诸误差接收在一个发射的帧的开始部分的数据。类似地，通过对任何载波频率误差，对接收信号进行补偿，在接收机中对自动频率校正机制有较小的依赖性，并且以较小的诸误差接收在一个发射的帧的开始部分的数据。

虽然在这里根据本发明的某些优选实施例对本发明进行了详细的描述，但是那些熟练的技术人员可以对其作出诸修改和诸变化。因此，附加的权利要求书有意覆盖所有的这种修改和变化，因为它们仍然处在本发明的真正的精神和范畴内。

Claims (14)

1.一种无线电数据调制解调器，包括：

一个数字信号处理机，它输入一个数字输入流，将数字输入流编码，以便产生一个数字取样流，用一个发射补偿值对每个所述的数字取样进行补偿，将所述的数字取样流变换为一个模拟基带信号；

一个本地振荡器，它产生一个本地振荡器频率；和

一个发射机，它用模拟基带信号对本地振荡器频率进行调制，以便提供一个频率调制信号，其中由数字信号处理机提供的补偿对一个在本地振荡器和载波频率之间的差进行补偿。

2.权利要求1的无线电调制解调器，其中将频率调制信号在一个载波频率上发射出去。

3.权利要求1的无线电调制解调器，其中通过一个和发射机耦合的天线，将频率调制信号发射出去。

4.权利要求1的无线电调制解调器，其中由一个晶体产生多个频率。

5.权利要求1的无线电调制解调器，其中使数字输入流编码包括成帧，前向纠错和滤波。

6.权利要求1的无线电调制解调器，它进一步包括一个和数字信号处理机耦合的微处理器，所述的微处理器将数字数据流提供给数字信号处理机。

7.权利要求6的无线电调制解调器，其中微处理器是从无线电调制解调器到一个外部设备的接口。

8.权利要求6的无线电调制解调器，其中微处理器是一个个人计算机存储器卡国际协会接口。

9.权利要求8的无线电调制解调器，进一步包括：

一个接收机，用一个本地振荡器产生一个本地振荡器频率，解调从一个天线接收的一个频率调制信号，以获得模拟基带信号，其中数字信号处理机将模拟基带信号变换为一个数字取样流，并使数字取样流解码，以便产生一个接收的数字数据流。

10.权利要求9的无线电调制解调器，其中用一个天线共用器在接收机和发射机之间对天线实施多路复用。

11.权利要求1的无线电调制解调器，其中本地振荡器使用一个晶体。

12.权利要求1的无线电调制解调器，进一步包括：

一个接收机，用一个本地振荡器产生一个本地振荡器频率，解调从一个天线接收的一个频率调制信号，以获得模拟基带信号，其中数字信号处理机将模拟基带信号变换成一个数字取样流，并使数字取样流解码，以便产生一个接收的数字数据流。

13.权利要求12的无线电调制解调器，其中用一个天线共用器在接收机和发射机之间对天线实施多路复用。

14.一种发射方法，包括下列步骤：

将一个数字数据流编码，以便产生一个经编码的数字取样流；

用一个与一个本地振荡器的频率和一个希望的载波频率之间的差成正比的发射补偿值对每个所述的经编码的数字取样进行补偿；

将所述的经补偿和编码的数字取样变换为一个模拟基带信号；

用一个在一个本地振荡器频率上的本地振荡器信号对模拟基带信号进行调制，以便产生一个频率调制信号；和

发射所述的频率调制信号。

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