CN1164781A - 无线电接收机或与其有关的改进 - Google Patents
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Abstract
一种无线电接收机的节电方法，该方法是在每当信号强度超过产生一定误码率的灵敏度值某一预定量时控制其射频级(12，14)的增益。
Description
本发明涉及无线电接收机或无线电收发机接收部分或与其有关的改进。在本说明书中，为便于说明起见，所述无线电收发机也放在无线电接收机项目下。更具体地说，本发明涉及特别是诸如无线电传呼机、数字或无绳电话、蜂窝型移动电话之类的便携式/移动无线电设备和其它类型由电池供电的移动式无线电设备的节电问题。
无线电接收机设计中影响节电的主要环节是射频部分。由于无线电接收机是移动式的，且其与发射天线的距离是变化的，因而想接收的信号场强变化范围极大，信噪比随场强的变化而变化。在数字信号传输系统的情况下，灵敏度是以达到预定的例如0.01的误码率(BER)所需要的射频输入功率而确定的。
无线电接收机通常都装有自动增益控制(agc)系统，系统一般设计得使其防止在大信号情况下因不需要的大信号引起的非线性。这些agc系统通常测定所有信号的振幅，用测出的结果来减小射频放大器在高增益情况下的增益，从而避免一个或多个混频器过载而产生大于所要接收却丢失了的信号的三阶互调分量。但从节电的角度看，如此使用agc系统并非最恰当，因为一般说来，接收数字信号时其灵敏度比所要求的要高。
本发明的目的是改进无线电接收机的节电情况，同时避免产生三阶互调分量。
按照本发明一个方面提供的无线电接收机节电方法是在每当信号强度超过产生一定误码率的灵敏度值一预定量时，控制射频级的增益。
按照本发明第一方面提供的无线电接收机节电方法包括下列步骤：确定预定误码率的最小灵敏度值；设定大于所述最小灵敏度值的预定灵敏度值；根据超过所述预定灵敏度值的信号强度控制无线电接收机输入级的增益。
按照本发明另一方面提供的无线电接收机包括：检测装置，供检测输入的射频信号；射频信号放大装置，耦合到所述检测装置；信号强度测定装置，供测定输入的射频信号的强度；信号强度设定装置，供设定超过最小灵敏度值预定量使误码率达到预定值的临界信号强度值；以及增益控制装置，用以根据超过临界值的既定信号强度控制射频信号放大装置的增益。
本发明是根据这样的认识提出的，即如果输入的数字信号电平比规定的灵敏度例如基本上高到20分贝(例如15分贝)，则误码率达到整个系统的规定要求。换句话说，所有需要的信号的电平比规定的灵敏度高例如15分贝时，射频放大器的输出信号就高于最小规定值，从而使电流消耗在对这类大输入信号的放大上。但对于振幅较小的输入信号，射频放大器有所要求的放大率。
现在参看附图举例说明本发明的内容。附图中：
图1是零中频接收机的原理方框图；
图2是需用信号强度(WSS)与误码率(BER)的关系曲线图；
图3是需用信号强度与agc电压的关系曲线图；
图4是需用信号强度与电流消耗的关系曲线图；
图5是agc过程的流程图。
附图中，同样的编号用来表示相应的器件。
图1中示出零中频无线电接收机，其天线10通过PIN(正-中-负型)二极管衰减器12耦合到射频放大器14，放大器14的增益可以调节。射频放大器14的输出在信号分配节点16分成两部分，分别加到正交相关信号通路I和Q上。更具体地说，两信号部分分别加到混频器17和18的第一输入端。本机振荡器20耦合到混频器17的第二输入端，同时通过90度移相器22耦合到混频器18的第二输入端，其频率基本上与天线10处收到的需用信号的理论载波频率相当。混频器17和18的输出相位正交，加到混频器后面相应的放大器23和24上。低通滤波器25和26从出现在相应放大器23和24输出端的混频后的各分量中选取差频信号。限幅放大器27和28的输入端分别耦合到低通滤波器25和26的输出端，其输出端则耦合到解调器30上。解调器30有一输出端32。
信号振幅测定电路34耦合到限幅放大器27和28上。电路34提供的输出信号表示所收到信号的振幅。电路34的输出端接低通环路滤波器36，滤波器36必要时将增益控制信号加到射频放大器14的控制输入端38上，并加到PIN二极管衰减器12的控制输入端40上。
图2是需用信号强度WSS相对于误码率BER描出的曲线图，可以看出，误码率随着需用信号强度的提高而减小。按照本发明，先是规定接收机的误码率BER，再通过例如事先计算确定相应的灵敏度PS，然后规定接收机灵敏度的安全储备M，例如比按达到规定的误码率BER确定的高15分贝，并且安排对射频放大器14和/或PIN二极管衰减器12的增益控制以维持这15分贝的储备，最好是减小放大器14的增益。这种增益控制方法不仅能减小接收机射频级的电流消耗，同时能使误码率保持在一定的范围内，而且避免了三阶互调失真。
图3是需用信号强度WSS与增益控制电压AGC的关系曲线。这里，在横坐标预定点上用PS表示接收机对规定误码率的灵敏度。可以看到，安全储备M为15分贝，其后，增益控制电压升高，从而使射频放大器14的增益下降和/或使PIN二极管衰减器12产生的衰减作用增加。
图4示出了需用信号强度WSS对电流消耗Is描出的曲线。可以看到，在M点，电流消耗随着增益控制电压的升高而逐渐减小到最小值。
图5是说明本发明方法的简化流程图。
在方框42，规定了预定误码率下的信号强度。在方框44，将信号强度值预设在更高的预定值，例如高15分贝。在方框46，接收所传输的信号并测定其信号强度例如RSSI。在方框48，核实测出的信号强度值是否超过15分。若答案是否定的(否)，过程就返回到方框46。若答案是肯定的(是)，则在方框50调节射频放大器14的增益和/或PIN二极管衰减器12的衰减量。除非流程图的流程如方框52所示的那样终止，否则就返回到方框46。
虽然上面参照图1说明了零中频接收机，但不言而喻，本发明同样也适用于超外差接收机。
通过阅读本发明的公开内容，本技术领域的行家们不难提出其它修改方案，这些修改方案可以包括现行设计、制造和使用无线电接收机及其部件中周知的且可代替这里已介绍过的部件或添加的其它部件。虽然本申请权利要求书中已提出具体性能组合的权利要求，但应理解，本发明的范围还包括这里明确或示意提出的任何新性能或新性能的组合，无论这些性能或性能组合是否与目前权利要求中所述的本发明有关，也无论它们是否部分解决了任何或全部本发明要解决的相同技术问题。因此，申请人在本申请期间，可能就这类性能和/或其组合提出新的权利要求。
Claims (10)
1.一种无线电接收机的节电方法，其特征在于，每当信号强度超过产生一定误码率的灵敏度值一预定量时，控制其射频级的增益。
2.一种无线电接收机的节电方法，其特征在于包括下列步骤：确定预定误码率的最小灵敏度值；设定大于所述最小灵敏度值的预定灵敏度值；根据超过所述预定灵敏度值的信号强度控制无线电接收机输入级的增益。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定的灵敏度值设定为比所述最小值高到20分贝左右的值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定的灵敏度值设定为比所述最小值大15分贝左右的值。
5.一种无线电接收机，其特征在于包括：检测装置，供检测输入的射频信号；射频信号放大装置，耦合到所述检测装置；信号强度测定装置，供测定输入的射频信号的强度；信号强度设定装置，供设定超过最小灵敏度值预定量使误码率达到预定值的临界信号强度值；以及增益控制装置，用以根据超过临界值的既定信号强度控制射频信号放大装置的增益。
6.如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述临界信号强度值设定为比所述最小灵敏度值高到20分贝左右的值。
7.如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述临界信号强度值设定为比所述最小灵敏度值大15分贝左右的值。
8.如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述射频信号放大装置的信号输入端耦合有限幅装置。
9.如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述射频信号放大装置的信号输入端耦合有可调节的信号衰减装置，其衰减程度由所述增益控制装置决定。
10.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述可调节的信号衰减装置包括一个PIN二极管。
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