CN1330457A - 无线通信装置 - Google Patents

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CN1330457A CN01117558.3A CN01117558A CN1330457A CN 1330457 A CN1330457 A CN 1330457A CN 01117558 A CN01117558 A CN 01117558A CN 1330457 A CN1330457 A CN 1330457A
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Abstract

将正交调制器(104)输出信号的相位与通过第二VCO(102)和第一混频器(108)对第一VCO(101)的输出信号进行频率变换所得到信号的相位相比较的相位比较器(106)。PLL调制器包括滤取低于相位比较器的输出信号的预置频率的分量并将所得结果信号提供给第一VCO的频率控制端的低通滤波器(107)。第一VCO的输出信号是符合具有一固定包络波形的调制系统的调制信号,正交调制器的输出信号输入到第一带通滤波器(110)并且其输出信号(TS2)是符合附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号。

Description

无线通信装置
本发明涉及支持二种调制系统的无线通信装置，这二种调制系统一种是具有一固定包络波形的调制系统，一种是附有一幅度分量作为信息的调制系统，本发明特别涉及一调制器的电路尺寸被减小以保证装置小型化设计和成本降低的无线通信装置。
近年来，随着移动通信的发展，多样化的服务与日俱增。这种趋势要求研制支持多种通信系统的无线通信装置(便携式终端)。在这种便携式终端中，需要例如支持二种调制系统的便携式无线终端，这二种调制系统一种是具有一固定包络波形的调制系统，一种是附有一幅度分量作为信息的调制系统。具有一固定包络波形的调制系统例如是GMSK(高斯滤波最小移相键控)。附有一幅度分量作为信息的调制系统例如是QPSK(正交移相键控)或CDMA(码分多址)。
图6示出了一种例如在一相关技术便携式无线终端中使用的调制器的正交调制器的构成。在该相关技术的正交调制器中，输入数据串通过波形形成电路501被分成一同相分量和一正交分量。这二个分量通过低通滤波器并分别被提供给PSK调制器502，503。PSK调制器502，503分别接收从VCO(压控振荡器)504输出的用于载波的信号和其相位由相移器505相移π/2的相同输出信号。通过PSK调制器502和503频率变换的信号被输入到加法器506以输出一被调制的波TS。
在该相关技术中的正交调制器可保持具有高精度的中心频率和调制指数，而与数据串无关。该正交调制器不仅支持例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统，还接受例如OPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统。因此，该正交调制器得以广泛使用。但是，该正交调制器的缺点是在一宽带中有大的残余噪声。其结果，使用该正交调制器需要在发射机中插入一滤波器来减小这种噪声。
图7示出了在一相关技术便携式无线终端中作为另一种调制器所使用的PLL(锁相环)调制器的构成。该相关技术PLL调制器将上述正交调制器604的输出信号作为一被调制波输入到相位比较器606。该PLL调制器将与第一VCO(第一压控振荡器)601的信号不同的相位分量经过低通滤波器607变换为相同频率，并将所得到的信号输入到第一VCO601的频率控制端。在图7中，标号602表示第二VCO，标号608为一用来根据第二VCO的输出信号对第一VCO的输出信号进行频率转换的第一混频器。
该相关技术的PLL调制器支持例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统，但不执行例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统。但是，该PLL调制器是广泛使用于诸如GMSK之类的具有一固定包络波形的调制系统中，因为构成PLL的低通滤波器607的带外噪声基本上是由C/N(载波-噪声比)来确定的，所以在该宽带中的残余噪声小而无需在发射机中插入滤波器。
如图8所示，支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信号的调制系统的二种调制系统的调制器的构成可包括分别用于这二种调制系统的一PLL调制器和一正交调制器。该PLL调制器支持具有一固定包络波形的调制系统而该正交调制器支持附有一幅度分量作为信息的调制系统。为了减小噪声带通滤波器610、611被加到正交调制器605并且为了根据服务频率设定调制输出(传送信号TS2)而加有第三VCO603和第二混频器609。
除了使用PLL调制器和正交调制器的构成之外，还有如图9所示的为了产生通过二种调制系统的传送波(传送信号TS1，TS2)由具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统共用一个正交调制器704的构成。这种构成基于该正交调制器支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统的事实。
如上所述，为了构成双模式便携式无线终端，使用专用调制器或共用一个正交调制器来实现二种调制系统。
很显然，为了支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统，相关技术的无线通信装置包括有各自的调制器，这就防碍了装置的小型化设计和成本的降低。在共用一个正交调制器来实现二种调制系统的构成中，在使用一混频器来实现频率变换和产生一传送波的情况中，在无线通信装置中必须插入一滤波器。这就降低了共用一个正交调制器的优点。
鉴于常规技术的状况而提出了本发明，本发明的目的是提供支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统的二种调制系统的无线通信装置，其特征是减小了一调制器的电路尺寸以确保装置的小型化设计和降低成本。
为了解决上述问题，根据本发明的第一方面的无线通信装置包括有一用来通过一同相分量和一正交分量构成一调制波的相位迁移的正交调制器；一用来输出第一传送信号的第一压控振荡器；一用来根据第二压控振荡器的输出信号对第一传送信号进行频率变换的第一混频器；用来将该正交调制器的输出信号的相位与第一混频器的输出信号的相位相比较的相位比较器；用来滤取低于该相位比较器的输出信号的一预置频率的分量并且将所得到的信号提供给第一压控振荡器的频率控制端的低通滤波器；和一用来将通过滤取该正交调制器的输出信号的一预置频带中的分量而得到的信号作为第二传送信号输出的第一带通滤波器。
根据本发明第二方面的无线通信装置是根据本发明的第一方面的无线通信装置，其特征是该装置包括有一用来根据第三压控振荡器的输出信号频率变换第一带通滤波器的输出信号的第二混频器和一用来将通过滤取在第二混频器的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号作为第二传送信号输出的第二带通滤波器。
根据本发明第三方面的无线通信装置是根据本发明的第二方面的无线通信装置，其特征是该第二混频器根据第二压控振荡器的输出信号频率变换第一带通滤波器的输出信号。
根据本发明第四方面的无线通信装置是根据本发明的第一、第二或第三方面的无线通信装置，其特征是该装置包括有一用来放大由第一压控振荡器输出的第一传送信号并通过天线发送所得到的信号的第一发射机和用来放大由第一带通滤波器或第二带通滤波器输出的第二传送信号并通过天线发送所得到的信号的第二发射机。
根据本发明第一方面的无线通信装置，在通过一相位比较器用来将一正交调制器的输出信号的相位与由对通过第二压控振荡器和第一混频器的第一压控振荡器的输出信号进行频率变换所得到信号的相位相比较的调制器电路中，该调制器电路使用用来通过低通滤波器滤取低于相位比较器的输出信号的一预置频率的分量并将所得到的信号提供给第一压控振荡器的频率控制端的PLL调制器，第一压控振荡器的输出信号是符合例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统的调制信号(第一传送信号)，同时正交调制器的输出信号输入到第一带通滤波器和第一带通滤波器的输出信号是符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号(第二传送信号)。
因此，它能够实现支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统这二种调制系统的双模式无线通信装置，同时通过减少装置部件的数量而减小了调制器的电路尺寸以实现装置小型化设计并且通过削减材料费而降低了装置成本。
根据本发明的第二方面的无线通信装置，在使用其构成与根据本发明第一方面的无线通信装置的构成相同的PLL调制器的调制器电路中，第一压控振荡器的输出信号是符合于例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统的调制信号(第一传送信号)，同时根据第三压控振荡器的输出信号通过第二混频器由频率变换第一带通滤波器的输出信号并且通过第二带通滤波器滤取第二混频器的输出信号的在一预置频带中的分量所得到的信号是符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量的调制系统的调制信号(第二传送信号)。
通过这种构成，在支持具有一固定包络波形的调制系统和附有一幅度分量作为信息的调制系统的二种调制系统的双模式无线通信装置中能够减小一调制器的电路尺寸以实现装置的小型化设计并降低成本，以及根据该服务频率来设置第二传送信号。
根据本发明的第三方面的无线通信装置，与根据本发明的第二方面的无线通信装置相同，在一使用PLL调制器的调制器电路中，第一压控振荡器的输出信号是符合例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统的调制信号(第一传送信号)，同时在使用正交调制器的调制器电路中，第二带通滤波器的输出信号是符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量的调制系统的调制信号(第二传送信号)。在根据本发明的第二方面的无线通信装置的构成中，用于频率变换的第二压控振荡器和第三压控振荡器被集成为通过调整发射机系统的频率配置而共用的单个压控振荡器，从而使第二压控振荡器和第三压控振荡器可通过一单个压控振荡器的振荡频率范围而被覆盖。通过这种构成，能够减小一调制器的电路尺寸以通过减少装置部件的数量而实现装置小型化设计和通过削减材料费而降低装置成本。
另外，根据本发明第四方面的无线通信装置，在根据本发明的第一、第二和第三方面的无线通信装置中，使用PLL调制器的调制器电路的输出信号是通过第一发射机被放大并通过一天线被发送，而使用正交调制器的调制器电路的输出信号是通过第二发射机被放大并通过该天线被发送。通过这种构成，能够减小配置有用来执行符合例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统和例如QPSK和CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制的双模式调制器的无线通信装置的电路尺寸，因而通过减小装置部件的数量而实现装置小型化设计并削减了材料费用。
图1示出了根据本发明第一实施例的无线通信装置的双模式调制器100a的构成；
图2示出了根据本发明第二实施例的无线通信装置的双模式调制器100b的构成；
图3示出了根据本发明第三实施例的无线通信装置的构成；
图4示出了根据本发明第四实施例的无线通信装置的双模式调制器100c的构成；
图5示出了根据本发明第五实施例的无线通信装置的构成；
图6示出了在相关技术的便携式无线终端中使用的正交调制器的构成；
图7示出了在相关技术的便携式无线终端中使用的PLL调制器的构成；
图8示出了根据该相关技术的使用一正交调制器和一PLL调制器的双模式便携式无线终端的构成；
图9示出了共用一相关技术的正交调制器的双模式便携式无线终端的构成。
本发明的无线通信装置的实施例将按照“第一实施例”、“第二实施例”、“第三实施例”和“第四实施例”的顺序参考附图详细说明。[第一实施例]
图1示出了根据本发明的第一实施例的无线通信装置的双模式调制器100a的构成。该实施例的无线通信装置包括被集成的一正交调制器和一PLL调制器。
如图1所示，该实施例的双模式调制器100包括有一用来通过一同相分量和一正交分量组成一调制波的相位迁移的正交调制器104；一用来输出第一传送信号TS1的第一压控振荡器(第一VCO)101；一第二压控振荡器(第二VCO)102；一用来根据第二VCO102的输出信号频率变换第一传送信号的第一混频器108；一用来将正交调制器的输出信号的相位与第一混频器108的输出信号的相位相比较的相位比较器(PD)106；一用来滤取低于相位比较器106的输出信号的一预置频率的分量并将所得的信号提供给第一VCO101的频率控制端的低通滤波器(LPF)107；和用来将通过滤取正交调制器104的输出信号的一预置频带中的信号所得到的信号作为第二传送信号TS2输出的第一带通滤波器(BPF)110。
首先，正交调制器104的输出被输入到相位比较器106。通过低通滤波器107将通过相位比较器106的输出所得到的信号输入到第一VCO101。第一VCO的输出信号被分支为第一传送信号TS1和第一混频器108的输入信号。通过第一混频器108和第二VCO102频率变换所得到的信号与正交调制器104的输出信号一起被输入到相位比较器106中。其结果，具有一固定包络波形例如GMSK调制波的调制信号作为第一传送信号TS1被产生。
另一方面，正交调制器104的输出经受通过带通滤波器110滤取在一预置频带中的分量并作为第二传送信号TS2输出。其结果，产生符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统的一调制系统的调制信号，以及符合具有一固定包络波形的调制系统的调制波。
当在根据本发明的无线通信装置中的一调制器需要一PLL调制器时，该相位比较器106可被容易地集成地包括在一PLL中。因此，参见图9所示的相关技术，该相关技术构成共用一正交调制器704并且与此同时带通滤波器717和718必须插入该发射机中。同时，根据本实施例的无线通信装置，通过减小大量部件而实现装置小型化设计和削减材料费用。
在本实施例中的无线通信装置包括一使用PLL调制器的调制器电路，在该调制器中相位比较器106将正交调制器104的输出信号的相位与通过第二VCO102和第一混频器108频率变换第一VCO101的输出信号所得到信号的信号的相位相比较，并且在该调制器中低通滤波器107滤取该相位比较器106的输出信号的低于一预置频率的分量并将所得结果信号提供给第一VCO101的频率控制端。在该调制器电路中，第一VCO101的输出信号(传送信号TS1)是符合例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统的调制信号，同时正交调制器104的输出信号输入到第一带通滤波器110并且第一带通滤波器的输出信号(传送信号TS2)是符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号。因此，它能够实现双模式无线通信装置。同时减小了调制器的电路尺寸以通过减少装置部件的数量实现装置小型化设计和通过削减材料费用而降低装置成本。[第二实施例]
图2示出了根据本发明的第二实施例的无线通信装置的双模式调制器100b的构成。与根据第一实施例的无线通信装置一样，根据本实施例的无线通信装置包括与混频器和带通滤波器一起被集成的被加到一正交调制系统的调制器电路的一正交调制器和一PLL调制器。
如图2所示，与第一实施例的双模式调制器100a一样，该实施例的双模式调制器100b包括有一正交调制器104、一第一压控振荡器(第一VCO)101、一第二压控振荡器(第二VCO)102、第一混频器108、一相位比较器(PD)106、一低通滤波器(LPF)107和一第一带通滤波器(BPF)110。该双模式调制器100b还包括一第三压控振荡器(第三VCO103)、一根据第三VCO103的输出信号用来频率变换第一带通滤波器110的输出信号的第二混频器109和一用来输出通过滤取第二混频器109的输出信号的一预置的频带中的分量所得到的信号的第二带通滤波器(BPF)111。
根据本实施例的无线通信装置，在一使用如同根据本发明的第一方面的通信装置一样的PLL调制器所构成的一调制器电路中，第一VCO101的输出信号(传送信号TS1)是符合例如GMSK的具有一固定包络波形的调制系统的调制信号，同时根据第三VCO103的输出信号通过第二混频器频率变换第一带通滤波器110的输出信号并且通过第二带通滤波器111滤取第二混频器109的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号是一符合例如QPSK或CDMA的附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号。
因此，在支持一具有一固定包络波形的调制系统和一附有一幅度分量作为信息的调制系统的二种调制系统中，能够减小一调制器的电路尺寸以实现装置小型化设计和降低成本，并且根据该服务频率设置第二传送信号TS2。[第三实施例]
图3示出了根据本发明第三实施例的无线通信装置的构成。根据本实施例的无线通信装置通过使用根据第二实施例的双模式调制器100b构成无线通信装置的传送系统。
如图3所示，本实施例的无线通信装置包括一根据第二实施例的双模式调制器100b、一第一天线203、一用来放大由第一VCO101输出的第一传送信号TS1并通过第一天线203发送所得到信号的第一功率放大器(第一发射机)202、一第二天线205、和一用来放大由第二带通滤波器111输出的第二传送信号TS2并通过第二天线205发送所得到信号的第二功率放大器(第二发射机)204。
根据本实施例的无线通信装置，能够构成包括有在其中通过第一功率放大器202放大第一传送信号TS1并从第一天线203发送的第一系统和在其中通过第二功率放大器204放大第二传送信号TS2并从第二天线205发送的第二系统的双模式无线通信装置。另外，通过转换第一VCO101、第二VCO102和第三VCO103之间的振荡频率，能够构成支持多个频带和多个模式的小型化无线通信系统。[第四实施例]
图4示出了根据本发明第四实施例的无线通信装置的双模式调制器100c的构成。根据本实施例的无线通信装置包括与根据第一和第二实施例的无线通信装置一样的被集成的一正交调制器和一PLL调制器以及在根据第二实施例的无线通信装置中的被集成一单个VCO的第二VCO102和第三VCO103。
如图4所示，本实施例的双模式调制器100c如同第一实施例的双模式调制器100a一样包括一正交调制器104、一第一压控振荡器(第一VCO)101、一第二压控振荡器(第二VCO)102′、一第一混频器108、一相位比较器(PD)106、一低通滤波器(LPF)107和第一带通滤波器(BPF)110。该双模式调制器100c还包括一用来根据第二VCO102′的输出信号频率变换第一带通滤波器110的输出信号的第二混频器109和用来输出通过滤取在第二混频器109的输出信号的一预置频带中的分量所得到信号的第二带通滤波器(BPF)111。
根据本实施例的无线通信装置，通过调节在每一发射机系统中的频率构成，从而使得在根据第二实施例的无线通信装置中的第二VCO102和第三VCO103的振荡频率可由单个VCO102′的振频率范围所覆盖，用于频率变换的该第二VCO102和第三VCO103为了共同使用而被集成。通过这种构成，可以减少VCO的数量并且进一步实现调制器电路的小型化设计。[第五实施例]
图5示出了根据本发明第五实施例的无线通信装置的构成。根据本实施例的无线通信装置通过使用根据第四实施例的双模式调制器100c而构成无线通信装置的发送系统。
如图5所示，本实施例的无线通信装置包括一根据第四实施例的双模式调制器100c、一第一天线203、一用来放大由第一VCO101输出的第一发送信号TS1并通过第一天线203发送所得结果信号的第一功率放大器(第一发射机)202、一第二天线205、和一用来放大由第二带通滤波器111输出的第二发送信号TS2并通过第二天线205发送所得结果信号的第二功率放大器(第二发射机)204。
根据本实施例的无线通信装置，所构成的双模式无线通信装置包括一在其中通过第一功率放大器202放大第一发送信号TS1并从第一天线203发送该第一发送信号的第一系统和一在其中通过第二功率放大器204放大第二发送信号TS2并从第二天线205发送该第二发送信号的第二系统。另外，通过转换第一VCO101、第二VCO102和第三VCO103之间的振荡频率，能够构成支持多个频带和多个模式的小型无线通信装置。
综上所述，在本实施例中的无线通信装置包括有使用PLL调制器的一调制器电路，在其中相位比较器106将正交调制器104的输出信号的相位与由通过第二VCO102和第一混频器108频率转换第一VCO101的输出信号所得到的信号的相位相比较，并且在其中的低通滤波器107滤取相位比较器106的输出信号的低于一预置频率的分量并将所得结果信号提供给第一VCO101的频率控制端。在该调制器电路中，第一压控振荡器的输出信号是符合一具有一固定包络波形的调制系统的调制信号(第一传送信号)，同时正交调制器的输出信号被输入到第一带通滤波器和第一带通滤波器的输出信号是符合附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号(第二发送信号)。这就能够实现双模式无线通信同时减小了一调制器的电路尺寸从而通过减少装置部件数量而实现了装置小型化设计和通过削减材料成本而降低装置成本。
根据本发明的无线通信装置，在使用上述PLL调制器的一调制器电路中，第一压控震荡器的输出信号是符合一具有一固定包络波形的调制系统的调制信号(第一传送信号)，同时根据第三压控震荡器的输出信号通过第二混频器频率变换第一带通滤波器的输出信号和通过第二带通滤波器滤取在第二混频器的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号是符合一附有一幅度分量作为信息的调制系统的调制信号(第二传送信号)。因此，在支持一具有一固定包络波形的调制系统和一附有一幅度分量作为信息的调制系统这二种调制系统的双模式无线通信系统中，能够减小一调制器的电路尺寸从而实现了装置的小型化设计并降低了成本，以及根据服务频率设置第二发送信号。
根据本发明的无线通信装置，通过调整发射机系统的频率构成使得可以通过一单个压控震荡器的震荡频率范围而覆盖第二压控震荡器和第三压控震荡器并且将用于频率转换的第二压控震荡器和第三压控震荡器集成为一个共同使用的压控震荡器能够减少一调制器的电路尺寸从而通过减少装置部件数量实现装置小型化设计和通过削减材料成本而降低装置的成本。
另外，根据本发明的无线通信装置，使用PLL调制器的一调制器电路的输出信号通过第一发射机放大并通过一天线被发送，和使用一正交调制器的一调制器电路的输出信号通过第二发射机放大并通过该天线被发送。因此，能够降低装备有用于执行符合一具有一固定包络波形的调制系统和一附有一幅度分量作为信息的调制系统的双模式调制器的无线通信装置的电路尺寸，因此通过减少装置部件数量实现装置小型化设计并削减了材料成本。

Claims (6)

1.一种无线通信装置包括：
一用于通过一同相分量和一正交分量构成一调制波形的相位迁移的正交调制器；
一用于输出第一传送信号的第一压控振荡器；
一第二压控振荡器；
一用于根据第二压控震荡器的输出信号频率变换第一传送信号的第一混频器；
一用于将该正交调制器的输出信号的相位与第一混频器的输出信号的相位相比较的相位比较器；
一用于滤取相位比较器的输出信号的低于一预置频率的分量并且将所得到的结果信号提供给第一压控震荡器的频率控制端的低通滤波器；和
一用于将通过滤取在该正交调制器的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号作为第二传送信号输出的第一带通滤波器。
2.如权利要求1的无线通信装置，进一步包括：
一第三压控震荡器；
一用于根据第三压控震荡器的输出信号频率变换第一带通滤波器的输出信号的第二混频器；和
一用于将通过滤取在第二混频器的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号作为第二传送信号输出的第二带通滤波器。
3.如权利要求1的无线通信装置，进一步包括：
一用于根据第二压控振荡器的输出信号频率变换第一带通滤波器的输出信号的第二混频器；
一用于将通过滤取在该第二混频器的输出信号的一预置频带中的分量所得到的信号作为第二传送信号输出的第二带通滤波器。
4.如权利要求1的无线通信装置，进一步包括：
一用于放大从第一压控震荡器输出的第一传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第一发射机；和
一用于放大从第一带通滤波器输出的第二传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第二发射机。
5.如权利要求2的无线通信装置，进一步包括：
一用于放大从第一压控震荡器输出的第一传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第一发射机；和
一用于放大从第二带通滤波器输出的第二传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第二发射机。
6.如权利要求3的无线通信装置，进一步包括：
一用于放大从第一压控震荡器输出的第一传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第一发射机；和
一用于放大从第二带通滤波器输出的第二传送信号并且通过一天线发送该所得结果信号的第二发射机。
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