CN1161888C - 合成器式调频接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种合成器式接收机，它包括：具有可变通带宽度的可变带通滤波器，可向它输入中频信号；第一检测电路，用于检测邻近广播波信号的电平使得可将检测输出作为通带宽度控制信号输入到带通滤波器；第二检测电路，用于检测接收电场强度；计数器，用于对所述可变带通滤波器的输出信号的频率进行计数；和控制电路，在搜寻执行期间检查所述第二检测电路的检测输出，如果根据检查结果，第二检测电路的检测输出指示接收电场强度大于等于预定值，则控制可变带通滤波器的通带宽度使其转换到宽带，根据计数器的计数值判断检测输出是否调谐到广播波信号，如果判断结果指示检测输出调谐到广播波信号，则停止搜寻。

Description

合成器式调频接收机
技术领域
本发明涉及合成器式调频接收机。
背景技术
合成器式FM接收机具有这样的构造：通过改变锁相环(PLL)的可变分频电路的分频比来改变接收频率(调谐频率)。因此，在FM广播波段，通过连续地改变分频比N来搜寻(扫描)接收频率。
当通过搜寻接收到广播信号时，在接收频率处停止搜寻，此后，可以连续接收搜寻停止时这一接收频率的广播，因此，自动选定了广播电台。
如果FM接收机的中频电路的通带宽度变窄，那么失真系数或信道间距变差，声音质量也变差。为了避免这一问题，中频电路的通带宽度应加宽。
然而，如图3中的实线所示，在中频电路的通带宽度FIF宽的情况下，例如在从低频到高频连续地进行搜寻的情况下，当搜寻变化到某一频率fRX时，如果由于检测广播信号SNX，在邻近频率(fRX+Δf)处存在高接收电场强度的广播信号SNX，那么，搜寻会在例如并非广播信号的频率fRX处停止。
另一方面，例如如图3中的虚线所示，在中频电路的通带宽度FIF窄的情况下，即使当搜寻到达广播信号SRX的频率fRX时，搜寻有时也不在频率fRX处停止。换言之，如果在广播信号SRX上的调制浅，那么，由于频谱分量集中在频率fRX周围，因此信号SRX的能量集中在频率fRX周围。因此，即使中频电路的通带宽度FIF窄，此时也完全能检测到广播信号SRX，并且搜寻可在频率fRX处停止。
然而，例如如图4中的虚线所示，如果在广播信号SRX上的调制深，那么，由于频谱分量分散，因此信号SRX的能量分散。因此，如果中频电路的通带宽度FIF窄，那么此时不能检测到广播信号SRX，结果，搜寻有时不在频率fRX处停止。
总之，无论中频电路的通带宽度FIF的大小如何，搜寻有时不能在真正的广播信号的频率处停止。
发明内容
本发明可用来解决上述问题。
例如，本发明提出了一种合成器式调频接收机，它包括：具有可变通带宽度的可变带通滤波器，其中向该可变带通滤波器输入期望广播频率信号的中频信号；解调电路，用于解调所述中频信号；带通滤波器，用于根据所述解调电路的输出检测具有邻近所述期望广播信号的频率的信号；第一检测电路，用于根据所述可变带通滤波器的输出信号检测邻近广播信号的电平，并且将检测输出作为控制所述可变带通滤波器的通带宽度的控制信号输入到所述可变带通滤波器；第二检测电路，用于根据所述可变带通滤波器的输出信号检测接收电场强度；计数器，用于对所述可变带通滤波器的输出信号的频率进行计数；和控制电路，其中向该控制电路输入所述第二检测电路的检测输出和所述计数器的计数输出，
其中所述控制电路执行如下处理：
使所述第一检测电路的检测输出信号控制所述可变带通滤波器的通带宽度，从而在广播波段的搜寻执行期间检查所述第二检测电路的检测输出，当所述第二检测电路的检测输出指示接收电场强度大于等于预定值时，控制所述可变带通滤波器的通带宽度使其转换到宽带，并根据所述计数器的计数值判断检测输出是否调谐到期望广播频率信号，和当检测结果指示检测输出调谐到期望广播频率信号时，控制所述搜寻停止。
本发明还提供了另一种合成器式调频接收机，其中，通过改变锁相环电路中的可变分频电路的分频比来改变本振频率以执行广播波段的搜寻，并通过停止改变所述分频比来停止所述搜寻，它包包括：具有可变通带宽度的可变带通滤波器，可向它输入中频信号；带通滤波器，用于当从解调所述中频信号所获得的解调输出中接收到邻近广播信号时提取具有一频率分量的信号；第一检测电路，用于检测所述带通滤波器的输出信号的电平；第二检测电路，用于根据所述可变带通滤波器的输出信号检测接收电场强度；频率计数器，用于对所述可变带通滤波器的输出信号的频率进行计数；和控制电路，可向它输入与所述第二检测电路的检测输出和所述频率计数器的计数输出相应的一个输出信号，其中所述第一检测电路的检测输出输入到所述可变带通滤波器以作为控制所述通带宽度的控制信号；
所述控制电路执行如下处理：可使所述第一检测电路的检测信号控制所述可变带通滤波器的通带宽度，从而在所述搜寻执行期间检查所述第二检测电路的检测输出；当所述第二检测电路的检测输出指示接收电场强度大于等于预定值时，控制所述可变带通滤波器的通带宽度使其转换到宽带，并根据所述频率计数器的计数值判断检测输出是否调谐到期望广播信号；和当检测结果指示检测输出调谐到期望广播信号时，控制所述搜寻停止。
因此，即使在邻近频率处存在具有高接收电场的广播信号，也将不会错误地停止搜寻。换言之，即使存在高电场强度的广播信号，也会正确并自动地停止搜寻。
附图说明
图1是说明本发明的一种实施方式的框图。
图2是描述本发明的一种实施方式的流程图。
图3是描述本发明的一个特性图。
图4是描述本发明的一个特性图。
具体实施方式
图1中，标号10表示一种具有合成器式和双超外差式结构的FM接收机。天线11接收到的接收信号输入到电子调谐式天线调谐电路12，并提取出具有目标频率fRX的广播信号SRX。
信号SRX输入到第一混频器电路13，从VCO 21提取出频率为fL01的振荡信号SL01
fL01＝fRX-fIF1...(1)
其中，fIF1为第一中频，例如fIF1＝10.7MHz
信号SL01作为第一本振信号输入到混频电路13，对信号SRX进行变频从而将它变频为第一中频信号SIF1(第一中频fIF1)。
随后，第一中频信号SIF1输入到第一中频电路14。具有宽通带宽度(例如fIF1±90kHz)的第一中频电路14例如包括串联方式连接的陶瓷滤波器和放大器。
第一中频电路14发出的第一中频信号SIF1输入到第二混频电路15，从分频电路27提取出频率为fL02的分频信号SL02
fL02＝fIF1-fIF2...(2)
其中，fIF2为第二中频，例如fIF2＝450kHz
信号SL02作为第二本振信号输入到混频电路15，对信号SIF1进行变频从而将它变频为第二中频信号SIF2(第二中频fIF2)。
然后，第二中频信号SIF2通过用作第二中频电路的可变带通滤波器和限幅放大器17输入到FM解调电路18，此时对音频信号进行FM解调，再将音频信号输入到终端19。可变带通滤波器16的特性将在以下描述。
这里，压控振荡器(VCO)21与电路22和24一起构成PLL20。换言之，VCO 21输出的信号SL01输入到可变分频电路22从而被分频为频率的1/N，再将分频信号输入到相位比较电路23。再者，这里，从石英振荡电路25发出具有稳定频率的振荡信号，该振荡信号输入到分频电路26以形成参考频率为Δf(例如频率为100kHz)的分频信号，再将分频信号作为参考信号输入到比较电路23。
比较电路23的比较输出作为控制电压通过低通滤波器24输入到VCO 21。滤波器24的输出电压作为调谐电压输入到调谐电路12，而振荡电路25的振荡信号作为分频输入输入到分频电路27。
因此，由于在稳态时分频电路22输出的分频信号的频率等于分频电路26输出的分频信号的频率，因此振荡信号SL01的频率fL01可由下述公式表示。
fL01＝N×Δf...(3)
根据公式(1)和(3)，
fRX＝fL01+fIF1
   ＝N*0.1+10.7(MHz)
因此，当分频比在653与793之间以步长1逐步变化时，本振频率fL01在65.3MHz与79.3MHz之间以步长100kHz逐步变化，而接收频率fRX根据分频比N在从76MHz至90MHz的频带范围内以步长100kHz(＝Δf)逐步变化。因此，通过在上述范围内以步长1逐步改变分频比N来搜寻FM广播波段。
微计算机31用来控制系统，连接了不同的键操作(操作开关)32，并将分频比N从微计算机31输入到可变分频电路22。当操作这种键32时，微计算机31可以根据操作键来改变分频电路22的分频比N，从而改变接收频率fRX。
再者，微计算机31例如还装有作为中央处理单元(CPU)(图中未示出)所要执行的一部分程序的如图2中所示的搜寻控制程序100。程序100用来实现本发明中的搜寻和搜寻停止。尽管以下将描述程序100的细节，然而图2中只示出了与本发明有关的程序100的一部分。
再者，可变带通滤波器16发出的中频信号SIF2输入到检测电路41，提取出用于指示中频信号SIF1的电平是否大于等于预定值的检测信号S41，即用于指示接收到的信号SRX的接收电场强度是否大于等于预定值的检测信号S41，再将检测信号S41输入到微计算机31。再者，限幅放大器17发出的中频信号SIF2输入到波形整形电路42，以便将它整形以产生脉冲P42，再将脉冲P42输入到微计算机31。
再者，解调电路18发出的解调输出输入到带通滤波器43。带通滤波器43用来检测具有与此时正接收到的接收频率fRX邻近的频率的信号(差频分量)。为了执行这一检测，带通滤波器43的通带具有预定的频率范围，例如其中心频率为100kHz(＝Δf)，范围为50kHz到200kHz。该滤波器输出输入到检测电路44，并检测和提取滤波器输出的电平。
因此，例如如图3中所示，当频率与搜寻后的某一接收频率fRX相符时，如果可变带通滤波器16的通带宽度宽(如图3中实线所示)，而在邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号SNX，那么作为滤波器输出，从带通滤波器43中提取出一部分广播信号SNX。
然而，如果可变带通滤波器16的通带宽度窄(如图3中虚线所示)，即使在邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号，也不能从带通滤波器43得到输出。再者，即使可变带通滤波器15的通带宽度宽，如果具有高电场强度的广播信号不存在，也不能从带通滤波器43得到输出。
再者，此时从检测电路44提取出指示带通滤波器43的输出电平的检测信号S44。
检测信号S44作为控制通带宽度的控制信号输入到可变带通滤波器16，并根据检测信号S44的电平不断地改变通带宽度。如果滤波器43的输出大而检测信号S44的电平高，那么控制可变带通滤波器16的通带使其变窄，例如fIF2±10kHz(例如是指图3中虚线所示的特性)，另一方面，如果滤波器43的输出小而检测信号S44的电平低，那么控制可变带通滤波器16的通带使其变宽，例如fIF2±90kHz(例如，如图3中实线所示的特性)。
再者，从微计算机31中提取出预定控制信号S31，并将信号S31输入到可变带通滤波器16。在这种情况下，控制信号S31将下述两种方式中任一设置为可变带通滤波器16的通带宽度。
-激活利用检测信号S44的控制(以下称之为“可变方式”)。
-去活利用检测信号S44的控制，而设置为宽带(以下称之为“宽带方式”)。
在上述结构中，当利用键32的键操作来指示要求在FM广播波段中搜寻的操作例如自动调谐时，在微计算机31中从程序100的步骤101开始起动CPU的进程，在下一步骤102，将可变分频电路22的分频比N置为最小值。因此，接收频率fRX置为最小频率76MHz。
然后，在步骤103判断当前接收频率fRX是否超过最大频率90MHz，由于程序100刚起动并且此时在步骤102接收频率fRX置为最小频率76MHz，因此进程从步骤103进至步骤104。
在步骤104，控制信号S31用来将可变带通滤波器16的通带宽度设置为可变方式，然后在下一步，检查检测信号S41以判断当前接收频率fRX处的接收电场强度是否大于等于预定值。
如果当前接收频率fRX处的接收电场强度小于预定值，那么进程从步骤105进至步骤106，然后在步骤106，分频比N递增1，而接收频率fRX递增一个步长即递增100kHz，然后进程返回步骤103。因此，一直重复步骤103至106，直到接收到其接收电场强度为预定值的广播。(搜寻状态)
如果接收到其接收电场为预定值的广播，那么在步骤105确定该值，然后进程从步骤105进至步骤107。在步骤107，控制信号S31用来将可变带通滤波器16的通带宽度设置为宽带方式，然后在步骤108，计数脉冲P42的个数，以便判断接收频率fRX是否调谐到广播信号的传输频率(载波频率)。
如果接收频率fRX未调谐到广播信号的传输频率，那么进程从步骤108经步骤106返回到步骤103。因此，此后一直重复步骤103至108，直到接收频率fRX调谐到其接收电场强度大于等于预定值的广播。
如果接收频率fRX调谐到其接收电场强度大于等于预定值的广播，那么进程从步骤108进至步骤111，在步骤111，控制信号S31用来将可变带通滤波器16的通带宽度设置为可变方式，然后在步骤112结束程序100。因此，此时停止搜寻，并自动选定广播电台。
尽管有重复的步骤103-108，然而，如果在未调谐到其接收电场强度大于等于预定值的广播之前，接收频率fRX超过了最大频率，那么在步骤103判断出这种情况，进程从步骤103进至步骤111，然后在步骤112结束程序100。
根据程序100，如果在搜寻期间调谐到其接收电场强度大于等于预定值的广播，那么在接收频率fRX处停止搜寻。在这种情况下，由于用于选择第二频率信号SIF2的可变带通滤波器16的通带宽度被转换到可变方式或宽带方式，因此，搜寻将不被停止或者将不通过会错误地停止搜寻的频率。
换言之，如果在步骤105检查接收电场强度，那么在步骤104将可变带通滤波器16的通带宽度转换到可变方式。因此，如图3中所示，如果在某一接收频率fRX的邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号SNX，那么检测信号S44用来将可变带通滤波器16的通带宽度变窄，如图3中虚线所示。因此，从检测信号S41去除在邻近频率(fRX+Δf)处具有高接收电场强度的广播信号SNX。
因此，如图3中所示，即使在邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号SNX，该广播信号SNX也不会对步骤104产生不利的影响，从而可以正确地确定接收频率fRX处的接收电场强度，因此，在接收频率fRX处不会错误地停止搜寻。
如果，当频率到达接收频率fRX时，在邻近频率(fRX+Δf)处没有高接收电场强度的广播信号SNX，那么将可变带通滤波器16转换到宽带方式。因此，由于广播信号SRX的调制深，那么，频谱分量分散，如图4中虚线所示，并且即使广播信号SRX的能量分散，检测信号S41也能指示广播信号SRX的正确的接收电场强度，因此可正确地停止搜寻。
再者，当在步骤108通过计数脉冲P42的个数检查接收频率fRX是否调谐到广播信号SRX的传输频率时，由于在步骤107将可变带通滤波器16的通带宽度转换到宽带方式，因此脉冲P42的个数的计数不会有任何错误。
具体地说，在将可变带通滤波器16的通带宽度转换到可变方式的情况下，如果当频率到达某一接收频率fRX时在邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号SNX，那么检测信号S44用来将可变带通滤波器16的通带宽度变窄，如图3中虚线所示。结果，接收频率fRX处的信号电平变小或减至0，脉冲P42的个数被计错，从而不能得到正确的计数值。因此，必须将可变带通滤波器16的通带宽度固定在窄带方式。
然而，在程序100中，由于在步骤107将可变带通滤波器16的通带宽度转换到宽带方式然后计数脉冲P42的个数，因此，当在邻近频率(fRX+Δf)处存在具有高接收电场强度的广播信号SNX时，可变带通滤波器16的通带宽度宽而接收频率fRX处的信号电平高。因此，可以正确计数脉冲P42的个数。
如上所述，根据上述FM接收机，即使存在具有高接收电场强度的广播信号SNX，也能正确并自动地停止搜寻。
按照上述实施方式，可变带通滤波器16发出的中频信号SIF2输入到检测电路41，从而得到具有高接收电场强度的检测信号S41，然而，中频信号SIF2可以从限幅放大器17当中提取出并输入到检测电路41，从而得到检测信号S41。
按照上述实施方式，控制信号S44控制带宽，以便通过输入控制信号S31被转换到可变带通滤波器16，然而，控制信号S31可以输入到检测电路44来控制带宽，以便进行类似的转换。再者，例如如果采用自动预置，那么在步骤111之后的步骤中，将用于指示此时正接收到的接收频率fRX的数据例如分频比N存储在非易失性存储器中，然后过程进至步骤108。

Claims (1)

1.一种合成器式调频接收机，它包括：
具有可变通带宽度的可变带通滤波器，其中向该可变带通滤波器输入期望广播频率信号的中频信号；
解调电路，用于解调所述中频信号；
带通滤波器，用于根据所述解调电路的输出检测具有邻近所述期望广播信号的频率的信号；
第一检测电路，用于根据所述可变带通滤波器的输出信号检测邻近广播信号的电平，并且将检测输出作为控制所述可变带通滤波器的通带宽度的控制信号输入到所述可变带通滤波器；
第二检测电路，用于根据所述可变带通滤波器的输出信号检测接收电场强度；
计数器，用于对所述可变带通滤波器的输出信号的频率进行计数；和
控制电路，其中向该控制电路输入所述第二检测电路的检测输出和所述计数器的计数输出，
其中：
所述控制电路执行如下处理：
使所述第一检测电路的检测输出信号控制所述可变带通滤波器的通带宽度，从而在广播波段的搜寻执行期间检查所述第二检测电路的检测输出，
当所述第二检测电路的检测输出指示接收电场强度大于等于预定值时，控制所述可变带通滤波器的通带宽度使其转换到宽带，并根据所述计数器的计数值判断检测输出是否调谐到期望广播频率信号，和
当检测结果指示检测输出调谐到期望广播频率信号时，控制所述搜寻停止。
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