CN1180534C - 调谐装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调谐例如用于移动电话系统基站无线应用的谐振模块的调谐装置，包括用来获得谐振模块的输入输出信号的装置。提供装置(5)用于使获得的能量信号的信息承载部分彼此相除以获得它们的比值。另外，提供装置(11)用于调谐所述谐振模块直到所述比值达到最小值为止。

Description

调谐装置
技术领域
本发明涉及一种用于谐振模块的调谐装置，特别是涉及一种用于使例如在移动电话系统的基站中用于例如无线通信的无线装置的谐振模块独立调谐的调谐配置，所述基站具有多个谐振模块(谐振腔)，其中的每一个被自动控制到与其输入信号频率相关的它被给定的谐振模式然后提供给一个下面被称之为测量接收机的独立调谐装置。
背景技术
由于要求传送越来越多的信息，目前的移动电话系统变得越来越复杂，而且越来越多的频率实际的调制波形变得非常复杂。为了适应功能需要，用于合成器自动调谐的调谐算法必须非常先进。
US5408688描述了一个包括带有多个谐振模块的基站的移动电话系统。每一个模块被分别调整到其各自的频率，用来接收和使在这一频率上的电话信号加速。调谐被控制到给定的与进来的信号有关的调谐状态。这是通过一个利用相位(phase)比较获得驱动电压的驱动连接来完成的。当这一相位被校准时，该相位经过零，从US5408688的图3中由曲线B可以明显地看出来。要求输入和输出端口以及接线都仔细校准，否则当相位过零时不可能具有最小衰减。校准操作是相当困难的。这种系统不能在当今的时隙内处理变化的能量级别。这些要求在那篇专利文献的申请日的时候是不现实的。
发明内容
目前使用的测量接收机仅仅测量谐振模块的输出信号。因此，它不能确定能量级别的改变是否依赖实际的调谐算法或调制波形。目前的调制波形具有在时隙中的能量变化，尤其是在现代TDMA系统中，而且它期望即将到来的新系统在时隙内具有更多变化。因此，快速和准确的自动调谐在现有技术系统中是不可能的。
本发明的一个目的是提供一种装置，用来实现谐振模块的快速和准确的自动调谐。
本发明的另一个目的是提供一种装置，用来实现谐振模块的自动和可靠的调谐操作。
以上目的是利用具有权利要求1的特征部分所述特征的装置来解决的。更进一步的特征和展开在其余的权利要求中公开。
本发明涉及用于调谐例如用于移动电话系统的例如用于无线通信的无线应用的谐振模块的调谐装置，包括用于获得谐振模块的输入和输出功率信号的装置。这一装置的特征在于包括用于使所获得能量信号的信息承载部分彼此相除以获得它们之间比值的一个装置，以及对所述谐振模块进行调谐直到所述比值达到其最小值为止的一个装置。在这种方式下谐振模块的输入和输出的变化相互抵消。振荡器最好可被设置到一个适合谐振模块的频率区域。最好连接能量检测和频率计数装置，以获得谐振模块的输入信号的频率和能量，以及根据能量检测和频率计数装置的输出设置振荡器装置。第一和第二混合装置将所述谐振模块所获得的输入和输出分别与所述振荡器的输出相混合。第一滤波器装置对第一混合装置的输出进行滤波。第二滤波器装置对第二混合装置的输出进行滤波。所述滤波器的每一个输出加到其一个输入端上的分解单元使其输入端之间的比值建立一个与所述谐振模块输入和输出信号变化无关的输出信号。处理装置对所述谐振模块进行反复调节，直到分解单元的输出为最小值为止。
通过实现双信道测量接收机，即，用于测量所述谐振模块的输入和输出并计算它们速率的接收机，可以推导出一个正比于所述谐振模块腔衰减的信号。由于来自测量接收机的输出信号是不依赖于任何调制波形的谐振模块输入和输出信号的速率，所以，调制模式的任何影响都将被抑制。因此，自动调谐的性能得到显著的改善。
通过使用本发明的原理，可以在具有每个时隙进行功率控制、即控制所述时隙内信号变化功率水平的移动电话系统上提供一种调谐操作。这意味着在大概几微秒的时间内，例如，在3到5微秒内，在一个TDMA(时分多路复用)系统和即将出现的未来的系统中的呼叫。
根据本发明的测量原理，使用双信道测量接收机同时也满足了目前更高级的调谐算法的要求。
附图说明
为了更完整地理解本发明和本发明其他的目的和优点，下面参考附图和实施例进行描述，其中：
图1为本发明实施例的框图。
图2表示a)在一个时隙中谐振模块的一个输入，b)在同一个时隙中谐振模块的一个输出，c)在同一时间来自双信道测量接收机的输出。
具体实施方式
参见图1，谐振模块1被提供有输入信号A*sinωt。谐振模块将被调谐以便输出B*sinωt。调谐通过获得谐振模块的输入和输出提供。一高频振荡器2为可控的，并且具有提供给谐振模块1的输入信号所在的频率范围。输入信号混合器3将所获得的加到模块1的输入信号与振荡器2的频率混合，以便具有与所获得高频率相关的频率偏移。一输出混合器将从模块1获得的的输出信号与振荡器2的频率混合。
输入信号混合器3的输出通过第一放大器和滤波器F1馈送到分解单元5的第一输入，所述滤波器F1进行信道滤波，并且能够进行低通和带通滤波。输出混合器4的输出通过第二放大器和滤波器F2馈送到分解单元5的第二输入，所述滤波器F2能够进行低通和带通滤波。分解单元5提供双信道测量接收机输入、即谐振模块1的输入和输出之间的比值。
然后，对所述输入和输出信号相互进行比较的。由此，(k*Asinω1t)/(k*Bsinω1t)＝A/B为谐振模块导致的衰减，使用下标“1”是因为信号现在已经被混合器3和混合器4分别混合。另外，所述信号正比于由常数k指出的获得信号。然后，谐振模块1能够被分解单元5的输出调谐，以便接收所述调谐频率具有最小衰减的一种浴盆曲线。
分解单元5的输出在A/D转换器10中被进行模拟/数字转换，并被馈送给调整装置11，调整装置11计算调谐处理，即调谐方向，并通过本领域普通技术人员已知的方式调节步进马达，以往复的方式调谐所述谐振模块1，直到单元5的输出为最小值为止。由此，所述信号将与该信号的瞬时能量无关。应当注意，当所述调谐达到正确的调谐值时，上述关系配合较好。
这种调制对信号传输没有影响，因为这仅是信号速率的问题。因此，谐振模块1的输出与其输入具有相同的形式。实际上，在输出和输入之间有短暂的延迟，但是这种延迟在考虑到调制变换的时候非常短，并且，在谐振模块的输出端利用低通滤波是可以滤掉的。
利用包括放大器6、用于对输入信号分频的频率计数器7和用于计算加到将被调谐的谐振模块1上的能量和频率的处理单元8检测输入给谐振模块1的功率。处理单元8的输出被馈送到频率发生器2的输入端以调节所述发生器2产生与实际频率信道相关的滤波器F1和F2的中心频率。应该注意的是，在这种方式下，许多信道(例如，8，12，16，32信道)可以被分别调节。
因此，通过实施用于测量所述谐振模块1的输入和输出并计算所述信号之间差的双信道测量接收机，可以导出一个正比于谐振腔9衰减的信号。由于模块1的输出是所述模块的输入和输出、即所述双信道接收机的两个输入的比值且不受任何调制波形的影响，所以，调制模式的任何影响都将得到抑制，因此，自动调谐的执行能够通过与现有接收机相比有创造性的测量接收机得到很好的改善。
这意味着所述双信道测量接收器对自身进行控制，即自动控制，因此，不需要来自任何其它系统的控制。这种接收器不需要任何布线校准。双信道测量接收机能够同时在测量接收机的实际带宽控制调制类型。单元5产生从谐振模块1的每一端获得的信号之间的比值。能量变化的印象，即，在谐振模块每一端的信号调制相互抵消，并且通过在单元5的输出达到最小值之前以小步长调谐所述谐振模块1，调整装置11很容易发现最佳调谐。
通过断开一个或其他获得电路，根据本发明的电路也可以被用于单独测量所述谐振模块的输入信号和输出信号的功率。获得单元5的输出将具有被单独测量的与所述信号相关的值。这一特征使得双信道测量接收机更加有用。
图2表示根据本发明在电路测试中记录的图。其中，曲线a)表示在一个时隙中加到所述谐振模块的输入，b)在同一时隙中，谐振模块的输出，c)在同一时隙中，双信道测量接收机的输出。在谐振模块1调谐之后完成测试。显而易见的是，信号变化的影响被消除，以致单元5的输出在信号上仅留下不可变噪声。
本发明已经参考了特定的实施例进行了描述，本领域的普通技术人员能够理解可以进行的各种变换和各个要素的等价替换，一个实施例中描述的区别特征可以等价于其它实施例中的特征，而不偏离本发明的精神和范围。这些特征将在文件的权利要求部分进行描述。另外，从本发明权利要求中显而易见的教导和更改是允许的。

Claims (4)

1.一种用于对用于无线应用的谐振模块调谐的调谐装置，包括一个用于获得所述谐振模块(1)的输入和输出功率信号的装置；用于使所获得的功率信号的信息承载部分彼此相除，以获得它们的比值的装置(5)；用于在所述比值达到最小值之前调谐所述谐振模块(1)的装置(11)；用来设定适合谐振模块(1)的频率区域的振荡器装置(2)，其特征在于，还包括连接的功率检测和频率计数装置(7，8)，用于获得所述谐振模块(1)的输入信号的频率和能量，并且根据功率检测和频率计数装置的输出，设置振荡器装置(2)。
2.根据权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，还包括第一和第二混合装置(3，4)，用于将所述谐振模块(1)获得的输入和输出分别与所述振荡器装置(2)的输出相混合。
3.根据权利要求1或2所述的调谐装置，其特征在于，还包括：第一滤波器装置(F1)，用于对第一混合装置(3)的输出滤波；第二滤波器装置(F2)，用于对第二混合装置(4)的输出滤波；分解单元(5)，所述滤波器装置的输出分别加到它的输入端上，所述分解单元用其输入之间的比值产生一个与所述谐振模块的输入和输出信号的变化无关的输出信号。
4.根据权利要求3所述的调谐装置，其特征在于，还包括处理装置(11)，用于对谐振模块(1)进行往复调节，直到所述分解单元的输出为最小值为止。
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