CN87101989A - 用于具有多个可分配频道的无线广播电话系统的频率合成器 - Google Patents

用于具有多个可分配频道的无线广播电话系统的频率合成器 Download PDF

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Abstract

用于数字电话系统的合成器包括：第一锁相环，它根据第一参考频率信号和第二参考频率信号组合产生其频率在第一预定范围内的输出信号；第二锁相环，它根据来自PROM的第一信号和第三参考频率信号的合成产生第三参考频率信号；一个分频器，它与PROM相连，对第二锁相环输出信号进行分频，并向第一锁相环提供第二参考信号。

Description

本发明涉及频率合成法，具体地说是关于一种用于无线电广播电话系统的改进的频率合成器。在上述广播电话系统中，信息信号之间的通讯是在某一个所分配的频道上进行的。
频率合成器通常包括一个或多个用于产生具有某个给定频率的信号的锁相环。采用多个相互关联的锁相环，则可以改进频率分辨度。
我们要求一个广播电话系统具有向若干不同频道之一分配任何给定广播的能力。
在目前市场流行的典型频率合成器中，其频率是通过诸如按钮等这类控制旋钮的人工调节进行分配的。然而，一个广播电话系统通常所包含的用户数远比可提供的频道数多，因此最好根据可提供的频道自动为任何给定的广播分配频率。
此外，当上述市场流行的典型频率合成器用于广播电话系统时，会引入由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声。上述颤噪效应是指由于诸如冷却风扇引起的那类机械振动产生的声波所引入的电气信号。
本发明提供了一种用于广播电话系统的、由一个频率合成器和一个只读存储器（ROM）组成的组合。在这种组合中，根据贮存在ROM中的、与预定范围内各种不同的可分配频率有关的信号，频率合成器在预定可分配频率范围内可自动地产生一个具有某一所分配频率的信号。
本发明的组合中的频率合成器内有一个滤波器，该滤波器的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度。
更具体地说，上述的ROM内贮存了若干集与不同的可分配频率有关的第一和第二信号，而上述频率合成器则包括一个与用于增加频率分辨度的第二锁相环相连接的第一锁相环。所述第一锁相环内有一个第一压控振荡器（VCO），此压控振荡器用来产生一个输出信号，该信号的频率位于包括若干可分配频率的第一预定范围内的某一频率上;第一锁相环内还有一个混频器，它将来自上述第一VCO的输出信号与具有预定频率的第一参考频率信号（该信号来自一个公用参考频率信号）进行混频;第一锁环还包括一个用于让混频器输出信号中的低频分量通过的低通滤波器;它还包括一个第一相位比较器，此比较器将上述通过低通滤波器的低频分量与第二参考频率信号（此第二参考频率信号来自第二锁相环，其频率位于第二预定范围内的某一频率上）进行比较，並提供一个第一电压信号，用以示出上述比较的结果;它还包括一个第一带通滤波器，第一电压信号通过此带通滤波器后到达第一VCO以控制此第一VCO，其中带通滤波器的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度。第二锁相环包括一个第二VCO，它用于产生频率位于第三预定频率范围内的第三参考频率信号;第二锁相环内还有一个与ROM相连接的第一分频器，此分频器对来自第二VCO的输出信号进行分频，並由来自与某一给定可分配频率相关的第一信号示出其分频次数;它还包括一个第二相位比较器，此第二相位比较器用来将来自第二VCO的分频后的输出信号与频率在第二预定范围内的第四参考频率信号（此信号来自上述公用参考频率信号）进行比较，並提供用以给出上述比较结果的第二电压信号;它还包括一个第二带通滤波器，此滤波器能使第二电压信号通过后到达第二VCO，用以控制此第二VCO，其中第二带通滤波器的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度。所述频率合成器中还有一个第二分频器，此分频器与ROM相连，它对来自第二VCO的输出信号进行分频，並由来自与上述给定可分配频率有关的ROM的第二信号给出分频次数，以便向第一相位比较器提供第二参考频率信号。
参阅下文对本发明最佳实施例的介绍，可了解本发明的其他一些特点。
图1为本发明的一个ROM和一个频率合成器的组合的方块图。
图2为图1所示合成器的第一锁相环中带通滤波器的电原理图。
图3为图1所示合成器的第二锁相环中带通滤波器的电原理图。
参阅图1。本发明的上述组合的最佳实施例包括ROM10、第一锁相环12、第二锁相环14、可变分频器16、第一固定分频器18、第二固定分频器20、带通滤波器22和倍频器24。
ROM10是一种可编程只读存储器（PROM）。PROM10贮存了若干集与各个预定可分配频率相关的第一和第二信号。至于具体要分配的频率则由广播电话系统中的计算机（未示出）确定;上述计算机于是对PROM进行寻访，以取出与所分配的频率有关的信号集。
第一锁相环12包括第一VCO26、混频器28、低通滤波器30、相位比较器32和第二带通滤波器34。
第二锁相环14包括第二VCO36、可变分频器38、相位比较器40和第二带通滤波器42。
公用参考频率信号来自广播电话系统内的一个信号源（未示出），经线44送至分频器18。在本最佳实施例中，线44上信号的公用参考频率为80兆赫兹。（此处所给出的频率及元件参数可应用于本发明的一个具体最佳实施例。显然，不同的参数可应用于本发明的其他实施例）。
第一固定分频器18将线44上80兆赫兹的公用参考频率信号进行五次分频，分频后得到的16兆赫兹的信号通过线46送至第二分频器20，然后再通过线48送至带通滤波器22。分频器16、18、20和38中的每一个都可包括一个或多个单个的分频单元。当分频器中包括若干单个分频单元时，将这些单个分频单元相串联，则整个分频器的分频次数等于相串联的各单个分频单元的分频次数的乘积。
带通滤波器22的通带很窄，其中心在48兆赫兹处，用来使线48上16兆赫兹信号的三次谐波通过后送至线50。
倍频器24将线50上的信号频率九倍频，然后通过线52给出一个频率为432兆赫兹的参考频率信号。上述倍频器24也可由两个串联的倍频单元组成，每个倍频单元进行三倍频。
第二固定分频器20将线46上的16兆赫兹的信号进行40次分频，以便向线54提供400千赫兹的参考频率信号。
现参看第一锁相环12。第一VCO26产生一个第一输出信号，其频率在433，825至439，650兆赫兹范围内，随线58上VCO输入端所接收到的第一电压信号的电平而变。在此范围内预定可分配频率以25千赫兹的增量递增。
混频器28将来自第一VCO的线56上的输出信号与线52上的432兆赫兹的频率参考信号进行混频，以便在线60上提供一系列混频成分。
低通滤波器30可允许来自混频器28的低频分量通过，然后将它送至线62。此低通滤波器的截止频率为11兆赫兹，它可以允许1.825至7.650兆赫兹范围内的频率成分通过。
第一相位比较器32将线62上的、上述所通过的低频成分与线64上的、频率在1.518至8兆赫兹范围内的参考频率信号进行比较。线64上的参考频率信号引自第二锁相环14。第一相位比较器32在线66上提供一个第一电压信号，以便给出比较结果。
第一电压信号经过第一带通滤波器34后，经线58送至第一VCO26，用以控制此第一VCO26。上述第一带通滤波器34的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度。这是通过一种提供宽带宽的技术来实现的，从事该领域工作的人们都熟知这种技术。滤波器34的通带约200至350千赫兹。图2示出了第一带通滤波器的电原理图。图2所示的带通滤波器内有一个运算放大器A1，它实际上是半个NE5532型双运算放大器集成电路。图2中滤波器的其余元件的数值如表Ⅰ所示。
表Ⅰ
R1    8.06千欧姆，1%，1/10瓦
R2    2.0千欧姆，1%，1/10瓦
R3    2.0千欧姆，1%，1/10瓦
R4    8.06千欧姆，1%，1/10瓦
C1    0.1微法拉
C2    56皮法拉
C3    56皮法拉
C40.1微法拉
现参看第二锁相环14。根据通过线70向第二VCO36输入端提供的第二电压信号的电平值，第二VCO36在预定范围内于线68上产生一个参考频率信号。
可变分频器38与PROM10相连，它对线68上来自第二VCO36的输出信号进行分频，其分频次数由线71上的第一信号确定，而第一信号则来自PROM10，並与某一给定分配频率有关。
第二相位比较器40将分频后线72上的信号与线54上的400千赫兹的参考频率信号进行比较，从而在线74上提供一个给出上述比较结果的第二电压信号。
线74上的第二电压信号通过第二带通滤波器42后经线70到达第二VCO36，以便控制此第二VCO36。第二带通滤波器42的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度。这是通过一种提供宽带宽的技术来实现的，而这种技术则为熟悉该领域工作的人们所共知。滤波器42的通带约200至350千赫兹。图3示出了第二带通滤波器的电原理图。图3所示的带通滤波器内有一个运算放大器A2，它实际上是半个NE5532型双运算放大器集成电路。图3中滤波器的其余元件的数值如表Ⅱ所示。
表Ⅱ
R5    8.06千欧姆，1%，1/10瓦
R6    2.0千欧姆，1%，1/10瓦
R7    2.0千欧姆，1%，1/10瓦
R8    8.06千欧姆，1%，1/10瓦
C5    0.1微法拉
C6    200皮法拉
C7    200皮法拉
C8    0.1微法拉
可变分频器16与PROM10相连，它将来自VCO36的、线68上的输出信号进行分频，其分频次数由线76上的第二信号确定，而第二信号则来自PROM10，並与某一给定分配频率有关，然后经过线64向第一相位比较器32提供参考频率信号。

Claims (6)

1、在通过一个所分配的频道进行信息信号通讯的无线电广播电话系统中，其特征在于：将一个合成器和一个只读存储器(ROM)组合在一起，合成器用于在所分配的频率上产生一个信号，而只读存储器则用于贮存若干集与不同预定可分配频率有关的第一和第二信号，其中，所述的合成器包括：
一个第一锁相环，此锁相环包括：
一个第一压控振荡器(VCO)，此振荡器用来在包括若干可分配频率的第一预定范围内的某个频率上产生一个输出信号；
一个混频器，此混频器用来将来自第一VCO的输出信号与具有预定频率的第一参考频率信号(该信号来自公用参考频率信号)进行混频；
一个低通滤波器，此滤波器用以通过来自混频器的低频分量；
一个第一相位比较器，此比较器用来将所通过的低频分量与具有第二预定范围内某一频率的和由第二锁相环得到的第二参考频率信号进行比较，从而提供一个给出上述比较结果的第一电压信号；和
一个第一带通滤波器，此带通滤波器用来使第一电压信号通过后到达第一VCO，以控制此第一VCO，所述第一带通滤波器的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度；
一个第二锁相环，此锁相环包括：
一个第二VCO，此VCO用来产生频率在第三预定范围内的第三参考频率信号；
一个第一分频器，此分频器与ROM相连，用来对来自第二VCO的输出信号进行分频，其分频次数由来自与一给定可分配频率有关的ROM的第一信号确定；
一个第二相位比较器，此比较器用来将来自第二VCO的分频后的输出信号与具有预定频率的第四参考频率信号(来自上述公用参考频率信号)进行比较，从而给出一个第二电压信号以示出比较结果；
一个第二带通滤波器，此带通滤波器用来使第二电压信号通过后到达第二VCO，並控制此第二VCO，所述第二带通滤波器的通带能使由于颤噪效应引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度；和
一个第二分频器，此分频器与ROM相连，用来对来自第二VCO的输出信号进行分频，其分频次数由来自与上述给定可分配频率有关的ROM的第二信号确定，以便向第一相位比较器提供参考频率信号。
2、根据权利要求1的组合，其中ROM是一种可编程只读存储器（PROM）。
3、在通过一个所分配的频道进行信息信号通讯的无线电广播电话系统中，其特征在于：将一个合成器和一个只读存储器（ROM）组合在一起，合成器用于在所分配的频率上产生一个信号，而只读存储器则用于贮存若干集与不同预定可分配频率有关的第一和第二信号，其中，所述的合成器包括：
一个第一锁相环，此锁相环包括：
一个第一压控振荡器（VCO），此振荡器用来在包括若干可分配频率的第一预定范围内的某个频率上产生一个输出信号;
一个混频器，此混频器用来将来自第一VCO的输出信号与第一参考频率信号进行混频;
一个第一相位比较器，此比较器将来自混频器的低频分量与具有第二预定范围内某一频率的和由第二锁相环得到的第二参考频率信号进行比较，从而提供一个给出上述比较结果的第一电压信号;和
一个第一带通滤波器，此带通滤波器用来使第一电压信号通过后到达第一VCO，以控制此第一VCO，所述第一带通滤波器的通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度;
一个第二锁相环，此锁相环包括：
一个第二VCO，此VCO用来产生频率在第三预定范围内的第三参考频率信号;
一个第一分频器，此分频器与ROM相连，用来对来自第二VCO的输出信号进行分频，其分频次数由来自与一给定可分配频率有关的ROM的第一信号确定;
一个第二相位比较器，此比较器用来将来自第二VCO的分频后的输出信号与第四参考频率信号进行比较，从而给出一个第二电压信号以示出比较结果;
一个第二带通滤波器，此带通滤波器用来使第二电压信号通过后到达第二VCO，并控制此第二VCO，所述第二带通滤波器的通带能使由于颤噪效应引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度;和
一个第二分频器，此分频器与ROM相连，用来对来自第二VCO的输出信号进行分频，其分频次数由来自与上述给定可分配频率有关的ROM的第二信号确定，以便向第一相位比较器提供参考频率信号。
4、根据权利要求3的组合，其中ROM是一种可编程只读存储器（PROM）。
5、在通过一个所分配的频道进行信息通讯的无线电广播电话系统中，其特征在于：将一个合成器和一个只读存储器（ROM）组合在一起，合成器用于在所分配的频率上产生一个信号，而只读存储器则用于贮存若干集与不同预定可分配频率有关的第一和第二信号，其中，所述的合成器包括：
一个第一锁相环，根据具有一预定频率的第一参考频率信号和具有在第二预定范围内某一频率的、由第二锁相环得到的第二参考频率信号的组合，此第一锁相环用来在包括若干可分配频率的第一预定范围内某一频率上产生一个输出信号，此第一锁相环内有一个其通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度的第一带通滤波器;
一个第二锁相环，根据来自与一给定可分配频率有关的ROM的第一信号与具有一预定频率的第四参考频率信号的组合，此第二锁相环用来产生频率在第三预定范围内的第三参考频率信号，此第二锁相环内有一个其通带能使由于颤噪效应而引起的相位噪声和电子噪声降到最低程度的第二带通滤波器;和
一个分频器，此分频器与ROM相连，用来对来自第二锁相环的输出信号进行分频，其分频次数则由来自与上述给定可分配频率有关的ROM的第二信号确定，以便向第一锁相环提供第二参考频率信号。
6、根据权利要求5的组合，其中ROM为一种可编程只读存储器（PROM）。
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