DE10029057C2 - Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch veränderlichem Verstärkungsgrad und Digitalisierungsverfahren durch ein solches Telefon - Google Patents

Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch veränderlichem Verstärkungsgrad und Digitalisierungsverfahren durch ein solches Telefon

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Abstract

In einem Mobiltelefon (101) wird eine Demodulations-/Verstärkerkette (102) für die empfangenen radioelektrischen Signale verwendet, die zwei mögliche Verstärkungsgrade aufweist, um die Dynamik eines Analog-Digital-Umsetzers 12 Bit (103) optimal zu nutzen. Dieser Verstärkungsgrad wird in Abhängigkeit von dem Pegel des empfangenen Signals umgeschalten (127, 130). Die Kette weist einen starken Verstärkungsgrad auf, wenn der Pegel gering ist, und einen schwachen, wenn das Signal stark ist. Die Messung des Signalpegels erfolgt durch einen Kreis (114), der den Durchschnitt der positiven Wechselfolgen des empfangenen Signals herstellt. Sodann wird dieser Durchschnitt mit einem Schwellenwert verglichen. Falls der Durchschnitt unter der Schwelle liegt, wird der Verstärkungsgrad auf seinen stärksten Wert umgeschalten, andernfalls wird der Verstärkungsgrad auf seinen schwächsten Wert umgeschalten. Die Messung und die Umschaltung erfolgen zu einem Zeitpunkt, zu dem das Signal vorhanden aber nicht Informationsträger ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch wechselnder Verstär­ kung und ein Digitalisierungsverfahren durch ein solches Mobiltelefon. Das Gebiet der Erfindung ist jenes der Mobil­ telefone. Jedoch die Erfindung könnte auch in jedem anderen Bereich Anwendung finden, in dem die Erfordernisse hinsichtlich der Digitalisierung ident mit jenen des Mobil­ telefonwesens sind. Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Präzision der Digitalisierung eines Mobiltelefons und die Verbesserung ihrer Reaktionsfähigkeit auf die Leistungsver­ änderungen der Signale, die sie empfangen.
Im Stand der Technik ist ein Mobiltelefon an ein Mobiltele­ fonnetz mit Hilfe einer Basisstation angeschlossen, von der es die Informationen in Form elektromagnetischer Wellen erhält. Das Telefon fängt diese Signale durch ein Freilei­ tungsnetz auf. Die auf diese Weise aufgefangenen Signale werden sodann demoduliert, sodann digitalisiert, um bear­ beitet werden zu können. Die Bearbeitung ist umso besser, je besser die Qualität der digitalisierten Signale ist. Derzeit wird das digitale Signal von einem Analog-Digital- Umsetzer erhalten, dessen Dynamik 10 Bit beträgt. Vor diesem Umsetzer ist eine Demodulationsvorrichtung vorhan­ den, die eine variable Verstärkung aufweist und von einem Mikroprozessor des Mobiltelefons gesteuert wird. Der Mikro­ prozessor vergewissert sich, daß das Signalniveau nach der Verstärkung mit der Dynamik des Umsetzers vereinbar ist. Dies ist erforderlich, da die Dynamik des erhaltenen Signals 110 dB beträgt, während die Dynamik des Umsetzers 10 Bit 60 dB beträgt.
Ein erstes Problem der aktuellen Lösung hängt mit der auto­ matischen Steuerung der Verstärkung zusammen. Die Einstellung einer Verstärkung eines Verstärkers mit variabler Leistung er­ folgt nämlich langsam aufgrund des Vorhandenseins eines Tiefpaß­ filters in den Regelschleifen. Hier ist hinzuzufügen, daß der Sollwert für diese Regelungen erst nach einer Bearbeitung durch den Mikro­ prozessor des Mobiltelefons verfügbar ist. Es ist somit erforderlich, daß diese Bearbeitung sehr rasch erfolgt, da sie während einer vor­ herigen und kurzen Anstiegszeit durchgeführt wird, während der das Signal vorhanden ist, ohne tatsächlich nützliche Informationen zu tragen. Dieses Problem wird mit der Zeit immer schwieriger, da die nächsten Telefonnormen diese vorherige Anstiegszeit verringern. Es gibt nämlich immer mehr Teilnehmer und somit immer mehr zu übertragende Informationen. Die Betreiber wenden somit die gesam­ te ihnen zur Verfügung stehende Zeit auf, um diese Informationen weiterzugeben. Nun bleibt die für die Regelung der Verstärkung durchzuführende Bearbeitung dieselbe, wenn eine richtige Qualität für die Bearbeitung der übertragenen Signale beibehalten werden soll. Das heißt, daß rasch ein Sollwert gefunden werden muß, der den Umsetzer nicht sättigt.
Eine simple Lösung für diese Probleme wäre die Verwendung eines Analog-Digital-Umsetzers sehr großer Auflösung, von beispielsweise 16 Bit. Auf diese Weise könnte eine Dynamik von 96 dB erhalten werden. Ein erstes Problem dieser Lösung wäre ein Integrationspro­ blem. Ein 16 Bit-Umsetzer verwendet nämlich eine große Silizium­ oberfläche. Dies würde somit die Kosten des Mobiltelefons erhöhen. Ferner ist diese Oberfläche mit einer höheren Anzahl von Transisto­ ren verbunden, somit mit einem höheren Verbrauch, was bedeuten würde, daß die Autonomie des Mobiltelefons verringert würde. Dies ist nicht annehmbar. Ein zweites Problem ist ein Problem technolo­ gischer Art. Mit den gewünschten Musterfrequenzen würde ein Analog-Digital-Umsetzer 16 Bit nämlich sehr hohe interne Umsetzungsfrequenzen und eine viel größere Komplexität hinsichtlich der Lärmempfindlichkeit hervorrufen.
Die EP 0 424 009 A2 beschreibt eine AGC-Schaltung für einen Empfänger eines digitalen Funktelefons. Die Verstärkung erfolgt mit Hilfe von Verstärkern, die mit Hilfe eines digital gesteuerten Multi­ plexers ausgewählt werden, so daß die gewünschte Stärkung mit Hilfe einer digitalen Steuerung gewonnen wird.
In dieser Hinsicht wird bei der Erfindung ein Analog-Digital-Um­ setzer 12 Bit verwendet. Dies erfordert einen weniger großen Ver­ stärkungsbereich, der für die Anpassung des Pegels des erhaltenen Signals notwendig ist. Die Dynamik des Umsetzers steigt nämlich, ohne daß deshalb sein Platzbedarf größer als jener eines Analog- Digital-Umsetzers 10 Bit wäre. Andererseits und vor allem besitzt die erfindungsgemäße Digitalisierungsvorrichtung zwei mögliche Verstärkungsgrade. Von dem einen zum anderen dieser Verstär­ kungsgrade wird durch eine Umschaltung übergegangen. Bei der Erfindung wird zu einem gegebenen Zeitpunkt der Signalpegel an einem Punkt der Demodulationsvorrichtung entnommen. Dieses Si­ gnal wird einem (raschen) Komparator unterzogen, der die Aufgabe der Steuerung der Umschaltvorrichtung für die Verstärkung über­ nimmt. Auf diese Weise wird am Ausgang der Demodulationsvorrich­ tung ein Signal erhalten, das einen Pegel aufweist, der mit der Dy­ namik des verwendeten Analog-Digital-Umsetzers, vorzugsweise ei­ nes Analog-Digital-Umsetzers 12 Bit, vereinbar ist, es könnte jedoch auch ein Umsetzer 10 Bit verwendet werden, indem eine größere Umschaltung hervorgerufen wird.
Die Erfindung betrifft somit ein Mobiltelefon, das in einer Digitalisie­ rungskette einen Demodulationskreis von radioelektrischen Signa­ len, die von dem Mobiltelefon empfangen wurden, welcher demodu­ lierte Signale erzeugt, einen Verstärkungskreis mit variabler Ver­ stärkung, um die empfangenen oder die demodulierten Signale zu verstärken, und einen Digitalisierungskreis für die demodulierten Signale umfaßt, um digitalisierte Signale zu erzeugen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es einen Umschaltkreis für den Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit variabler Verstärkung und einen Ana­ logkreis zur Messung der demodulierten Signale umfaßt, um ein Steuersignal für den Umschaltkreis zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft auch ein Digitalisierungsverfahren, bei dem eine Umschaltung mit dem Eintreffen eines Signals synchronisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsgrade der Ver­ stärker in Abhängigkeit von dem Pegel dieses Signals umgeschalten werden.
Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschrei­ bung und der zugehörigen Figuren besser verständlich. Diese haben nur hinweisenden Charakter und schränken die Erfindung keines­ wegs ein. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Digitali­ sierungskette;
Fig. 2 eine Darstellung der Veränderung des Ausgangs des erfin­ dungsgemäßen Meßkreises in Abhängigkeit von seinem Eingang;
Fig. 3 eine Darstellung einer Vorrichtung, die eine Umschaltung zwischen drei Verstärkungsgraden ermöglicht;
Fig. 4 eine Darstellung der Etappen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens;
Fig. 5 eine Darstellung der Bearbeitung von zwei Signalen durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Mobiltelefon 101, das in einer Digitalisierungskette einen Demodulationskreis 102 umfaßt, der an einen Digitalisie­ rungskreis 103 angeschlossen ist. Der Schaltkreis 102 empfängt radioelektrische Signale über ein Freileitungsnetz 104 und erzeugt demodulierte Signale, die dem Digitalisierungkreis 103 unterworfen werden. Der Demodulationskreis 102 umfaßt hier in Kaskadenschaltung einen Verstärker 105 mit festem Verstärkungsgrad, ein Bandfilter 106, einen Verstärker 107 mit variablem Verstärkungs­ grad, einen Mischer 108, einen Tiefpaßfilter 109 und einen Verstär­ ker 110 mit variablem Verstärkungsgrad. Die Verstärker 107 und 110 verstärken die empfangenen bzw. die demodulierten Signale. Bei der Erfindung könnte die Verstärkung durch einen einzigen die­ ser Verstärker durchgeführt werden, obwohl sie vorzugsweise beide vorhanden sind. An einem zweiten Eingang des Mischers 108 ist ein Oszillator 111 angeschlossen. Die Verstärker 105, 107 und 110 wei­ sen Verstärkungsgrade G105, G107 bzw. G110 auf. Der Filter 106 weist ebenfalls einen Verstärkungsgrad G106 auf. Der Gesamtver­ stärkungsgrad G des Demodulationskreises 102 ist somit gleich der Summe der Verstärkungsgrade G105, G106, G107 und G110. Der Demodulationskreis 102 spielt somit auch eine Verstärkungsrolle.
Der Eingang des Kreises 102 ist an das Freileitungsnetz 104 ange­ schlossen. Der Ausgang des Kreises 102 ist an den Digi­ talisierungskreis 103 angeschlossen. Im Stand der Technik ist der Ausgang des Kreises 103 über einen Bus 112 an einen Bearbei­ tungskreis 113 angeschlossen. Der Kreis 113 ist vom Typ Mikropro­ zessor. Der Kreis 113 ist an die Verstärker 107 und 110 angeschlos­ sen, um diese steuern zu können. Die Erfindung ermöglicht es, die Eingriffnahme des Kreises 113 zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Telefon 101 umfaßt einen Umschaltkreis 114 für den Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit variablen Ver­ stärkungsgraden. Der Kreis 114 umfaßt einen Meßkreis 115 für die demodulierten Signale, der ein Meßsignal erzeugt. Der Eingang des Kreises 115 und somit des Kreises 114 ist an den Ausgang des Fil­ ters 109 angeschlossen. Der Kreis 114 umfaßt ausgehend von sei­ nem Eingang in Kaskadenschaltung eine Diode 116, einen Wider­ stand 117 und einen Komparator 120. Zwischen dem Widerstand 117 und dem Komparator 120 wird ein Kondensator 118 ange­ schlossen. Der Kondensator 118 ist andererseits an eine Masse 119 angeschlossen. Ein zweiter Eingang des Komparators 120 ist an eine Potentialreferenz 121 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators 120 bildet den Ausgang der Kreise 114 und 115 und steuert die Verstärker 107 und 110. Die Diode 116 dient dazu, die negativen Wechselfolgen des Signals zu vermeiden. Der Widerstand 117 und der Kondensator 118 stellen einen Tiefpaßfilter dar, das in etwa den Spitzenwert des Ausgangs der Diode 116 ausgibt. Auf diese Weise ist ein Hüllendetektor vorhanden. Jedes andere Meßmittel wäre jedoch möglich. Vorzugsweise wird ein Komparator vom Typ Hysterese- Komparator verwendet, um zu vermeiden, daß kleine rasche Ände­ rungen am Eingang des Komparators auf seinen Ausgang einwirken. Fig. 2 stellt die Funktion des Hysterese-Komparators dar. Fig. 2 zeigt auf der Abszisse den Eingang des Komparators und auf der Ordinate seinen Ausgang. Die Eingangsspannung kann sich bis auf einen Wert Vs + ε erhöhen, wobei Vs die Referenzspannung und ε ei­ ne Eigenschaft des Komparators ist, bevor der Ausgang in einen Zustand V1 kippt. Damit der Ausgang in einen Zustand V0 zurück­ kippt, ist es erforderlich, daß der Eingang wieder bis zu einem Zu­ stand Vs - ε absinkt. Es ist zu sehen, daß der Eingang des Kompa­ rators Amplitudenoszillationen 2ε unterworfen sein kann, ohne daß dies den Ausgang stört.
Fig. 1 zeigt auch einen Mikroprozessor 122 und einen Speicher 123. Der Mikroprozessor 122, der Speicher 123 und der Komparator 120 sind miteinander durch einen Bus 124 verbunden. Der Mikro­ prozessor 122 steuert durch ein in dem Speicher 123 enthaltenes Programm den Komparator 120. Der Mikroprozessor 122 und der Speicher 123 sind nicht für diese Nutzung bestimmt, es kann sich um den Mikroprozessor und den Speicher des Mobiltelefons han­ deln.
Auf bekannte Weise weiß das Mobiltelefon, wann es Informationen erhalten wird. Der Mikroprozessor 122 bedient sich dieser Kenntnis, um die Messung des Komparators 120 zu synchronisieren. Die Mes­ sung muß nämlich ab dem Zeitpunkt, zu dem das Signal eintrifft, bis zu dem Zeitpunkt erfolgen, zu dem das Signal beginnt, eine nützliche Information zu enthalten. Während dieser Zeit führt der Komparator seine Messung durch. Am Ende dieser Zeit wird die Messung durch den Komparator gespeichert, und es erfolgt eine Umschaltung oder keine Verstärkung.
Bei der Messung ist der Wert der Verstärkung der Kette 102 der kleinste Wert, den sie annehmen kann. Wenn das gemesse­ ne Signal kleiner als die Referenz 121 ist, wird die Verstärkung der Kette zu der größten Verstärkung hin umge­ schalten, d. h. zu einer Verstärkung G2. Andernfalls wird die Verstärkung auf einem Verstärkungsgrad G1 unverändert belassen. Die Umschaltung der Verstärkungsgrade kann durch den Mikroprozessor 122 ausgelöst werden, der am Ende der Messung den Ausgang des Komparators 120 genehmigt und speichert.
Einer der wesentlichen Punkt der Erfindung ist die Umschal­ tung der Verstärkungsgrade. D. h. daß jeder der Verstärker 107 und 110 zwei Verstärkungsgrade aufweisen kann. Dies wird in Fig. 1 auf zwei Arten dargestellt. Bei einer Variante umfaßt der Verstärker 107 in Kaskadenschaltung einen Verstärker 125 und 126, die jeweils einen festen Verstärkungsgrad aufweisen. Der Verstärker 126 wird durch einen Schalter 127 kurzgeschlossen. Der Steuereingang des Verstärkers 107 entspricht der Steuerung des Schalters 127. Wenn der Schalter 127 offen ist, weist der Verstärker 107 einen großen Verstärkungsgrad G107b auf. Wenn der Schalter 127 geschlossen ist, weist der Verstärker 107 einen kleinen Verstärkungsgrad G107a auf.
Bei einer zweiten Variante entspricht der Eingang des Verstärkers 110 dem Eingang eines Umschalters 130. Ein erster Ausgang des Umschalters 130 ist an einen Verstärker 128 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen, ein zweiter Eingang des Umschalters 130 ist an einen Verstärker 129 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Die Ausgänge der Verstärker 128 und 129 sind zusammengeschlossen, sie bilden den Ausgang des Verstärkers 110. Die Steuerung des Verstär­ kers 110 entspricht der Steuerung des Umschalters 130. Auf diese Weise kann der eine oder der andere der möglichen Verstärkungsgrade des Verstärkers 110 ausgewählt werden. Verstärker 110 mit einem geringen Verstärkungsgrad G110a und einem großen Verstärkungsgrad G110b.
Die beiden vorhergehenden Beschreibungen sind funktionell, sie dienen dazu, einfach die Umschaltung der Verstärkungs­ grade darzustellen. In der Praxis gibt es eine große Anzahl von Einsatzmöglichkeiten.
Es gibt somit für den Kreis 102 zwei mögliche Verstärkungs­ grade:
G1 = G105 + G106 + G107a + G110a, gering
G2 = G105 + G106 + G107b + G110b, groß.
Die Rolle der Verstärkung besteht darin, die empfangenen Signale von dem realen Dynamikbereich von -110 dBm bis 0 dBm in den Dynamikbereich des Umsetzers 103 übergehen zu lassen. Der Umsetzer 103 ist vorzugsweise ein 12 Bit- Umschalter. In der Praxis weist ein solcher Umsetzer einen Nutzungsbereich auf, der von -68 dBm bis 8 dBm, d. h. 76 dB, geht. Diese Dynamik kann in mehrere Zonen oder Abschnitte zerlegt werden. Ein oberer Abschnitt Δ1 von -2 dBm bis 8 dBm ermöglicht es, ein plötzliches Ansteigen des Nutzsignalpegels anzunehmen. Ein unterer Abschnitt Δ2 von -­ 68 dBm bis -55 dBm gewährleistet, daß das digitalisierte Signal ein minimales Signal-Lärm-Verhältnis aufweist. Schließlich ermöglicht es ein Zwischenbereich Δ3 von -55 dBm bis -32 dBm, eine plötzliche Verringerung des Nutzsi­ gnalpegels anzunehmen. Es verbleibt somit eine Idealzone für die Funktion des Umsetzers von -32 dBm bis -2 dBm.
Die empfangenen Signale variieren von -110 dBm bis 0 dBm, und unter Berücksichtigung des Abschnittes Δ2 wird die Nutzdynamik des Umsetzers -55 dBm bis 8 dBm. Die Signale, deren Leistung nach der Filterung und Verstärkung zwischen -68 dBm und -55 dBm liegt, können nämlich nur Lärm sein, in diesem Fall ist ihre Bedeutung gleich Null. Um ein Signal von -110 dBm auf -55 dBm zu bringen, ist an dieses eine große Verstärkung von 55 dB anzulegen. Diese Verstär­ kung kann nun für die empfangenen Signale verwendet werden, die einen Pegel aufweisen, der von -110 dBm bis -47 dBm geht. -110 dBm ist nämlich das kleinste Signal, das empfangen werden kann. Die stärkeren Signale, die einer Verstärkung mit einer Leistung von 55 dB unterworfen werden, dürfen jedoch 8 dBm nach der Verstärkung nicht überschreiten. Was dazu führt, daß die stärksten zulässigen Signale ohne Begrenzung mit dieser Verstärkung schwächer als -47 dBm (8-55) sind. Für empfangene Signale mit einem Pegel vor Verstärkung zwischen -46 dBm und 0 dBm wird ein geringer Verstärkungsgrad von 8 dB verwendet. Dies, um maximal die Eingangsdynamik des Umsetzers zu nutzen. Das stärkste Signal, das empfangen werden kann, weist eine Leistung von 0 dBm auf. Nun läßt der Umsetzer Signale zu, die bis 8 dBm gehen, eine Verstärkung von 8 dB gewährleistet somit nicht die stärksten Signale, die erhal­ ten werden können.
Die Verstärkungswerte G1 = 8 dB und G2 = 55 dB erzeugen einen gemeinsamen Leistungsbereich des empfangenen Signals vor der Verstärkung von -63 dBm bis -47 dBm, bei dem die beiden Verstärkungsgrade G1 und G2 auswertbare Werte darstellen. Der Wert -47 dBm (8-55) ist der Maximalwert, bei dem der große Verstärkungsgrad G2 verwendet wird, ohne den Umsetzer 103 zu sättigen. Der Wert -63 dBm (-68 + 13) ist der Minimalwert, der digitalisiert werden kann, indem der geringe Verstärkungsgrad G1 mit einem zufriedenstellen­ den Signal-Lärm-Verhältnis verwendet wird. Das Vorhanden­ sein dieses gemeinsamen Bereichs gewährleistet den Erhalt eines auswertbaren Ergebnisses unabhängig von dem vom Mobiltelefon empfangenen Signal, natürlich unter der Bedingung, daß sich dieses Signal in der realen Dynamik von - 110 dBm bis 0 dBm befindet.
Es werden nun die folgenden Werte für die verschiedenen Verstärkungsgrade erhalten: G105 = +15 dB, G106 = -3 dB, G107a = 0, G107b = +20 dB, G110a = -4 dB und G110b = +23 dB. Diese Werte können in Abhängigkeit von den Anwendungen variieren. Mit diesen Werten wird sehr wohl ein Verstär­ kungsgrad G1 von 8 dB und ein Verstärkungsgrad G2 von 55 dB erhalten, was eine Differenz zwischen den beiden Verstär­ kungsgraden des Kreises 102 von 47 dB ergibt. Es sind zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Variation von mehr oder weniger +3 dB bei den Verstärkungsgraden G1 und G2 zu beobachten.
Fig. 3 zeigt einen Verstärker 301, einen Analog-Digital- Umsetzer 302 und einen Generator 303 für die gemessene Spannung. In dieser Figur wird die Tatsache dargestellt, daß die Umschaltung der Verstärkungsgrade zwischen mehr als zwei Werten erfolgen kann. Der Verstärker 301 könnte den Verstärker 107 oder den Verstärker 110 ersetzen. Der Umsetzer 302 könnte an die Stelle des Komparators 120 treten. Die von dem Generator 303 gemessene Spannung ist dieselbe, wie jene, die in Fig. 1 am Eingang des Kompara­ tors 120 erhalten wurde. Der Verstärker 301 umfaßt eine Auswahlvorrichtung 304, deren Eingang dem Eingang des Verstärkers 301 entspricht. Ein erster Ausgang der Auswahl­ vorrichtung 304 ist an einen Verstärker 305 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Ein zweiter Ausgang der Auswahlvorrichtung 304 ist an eine Auswahlvorrichtung 306 angeschlossen. Ein erster Ausgang der Auswahlvorrichtung 306 ist an einen Verstärker 307 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Der zweite Eingang der Auswahlvorrichtung 306 ist an einen Verstärker 307 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Der zweite Eingang der Auswahlvorrichtung 306 ist an einen Verstärker 308 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Die Ausgänge der Verstärker 301, 307 und 308 sind angeschlossen und liefern das Ausgangssignal des Verstärkers 301. Die Spannung 303 wird von dem Umschalter 302 in ein Digitalsignal auf zwei Bit umgewandelt. Jedes dieser Bits dient dazu, eine der Auswahlvorrichtungen 304 und 306 zu steuern. Dies ermöglicht es, einen der Verstär­ kungsgrade der Verstärker 305, 307 oder 308 auszuwählen. Auf diese Weise wird ein Verstärker mit drei Verstärkungs­ graden, die umschaltbar sind, erhalten.
Eine Variante der Erfindung kann einen solchen Verstärker verwenden, um eine bessere Verwendung der Dynamik des Umsetzers 103 zu gewährleisten. Es kann dieselbe Montage vorgesehen werden, mit drei Verstärkern mit festem Verstär­ kungsgrad, indem die drei Verstärker in Serie angeordnet und Schalter vorgesehen werden, um einen oder zwei von ihnen kurzzuschließen, in Abhängigkeit von dem endgültigen Verstärkungsgrad, der erzielt werden soll.
Fig. 4 zeigt die Etappen des von dem Mikroprozessor 122 eingesetzten Verfahrens, um die Verstärkungsgrade umzu­ schalten. In einer vorherigen Etappe 401 wird bestimmt, ob ein Signal bald ankommen wird. D. h. beispielsweise, ob das Datum eines zeitlichen Treffens, wie von der GSM-Norm vorgesehen, nahe ist. Ist es dies nicht, wird auf eine folgende Etappe 402 übergegangen. In der Etappe 402 steuert der Prozessor 122 weiterhin das Mobiltelefon auf bekannte Weise.
Falls ein zeitliches Treffen naht, wird auf eine Etappe 403 übergegangen, in der der Komparator 120 aktiviert wird. Der Komparator ist aktiv, bis das empfangene Signal die nützli­ chen Informationen umfaßt. Diese Latenzzeit zwischen dem Datum des Eintreffens eines Signals und dem Zeitpunkt, zu dem das Signal beginnt, Nutzinformation zu enthalten, ist durch die GSM-Norm vorgesehen. Es wird zu einer Umschalt­ etappe 404 übergegangen.
In dieser Etappe legt der Mikroprozessor 122 das Meßergebnis in einem Speicher fest, der beispielsweise in dem Komparator 120 ent­ halten ist. Diese Festlegung entspricht einer Abtastung. Der Ver­ stärkungsgrad der Verstärker 107 und 110 wird somit in Abhängig­ keit von dem Inhalt dieses Speichers, d. h. von dem Ausgang des Komparators 120, umgeschalten. Es wird zu einer Folgeetappe 405 übergegangen, während der das Mobiltelefon Informationen erhält.
In der Etappe 401 wurde darauf geachtet, die Verstärkungsgrade des Kreises 102 auf seinen kleinsten Wert umzuschalten, damit die Schwelle des Komparators 120 einen Sinn hat.
Fig. 5 zeigt radioelektrische Signale S1 und S2, die von einem Freileitungsnetz 501 erhalten und von einer Demodulationskette 502 bearbeitet wurden. S1 hat einen höheren Pegel als S2. Die Kette 502 ist eine erfindungsgemäße Kette. Am Ausgang der Kette 502 sind die digitalen Signale S1' und S2' und die Ergebnisse der Bear­ beitung der Signale S1 und S2 durch die Kette 502 zu finden. Die Signale S1' und S2' weisen einen identen Pegel auf, der mit der Be­ arbeitungsdynamik des Analog-Digital-Umschalters 503 vereinbar ist.

Claims (10)

1. Mobiltelefon (101), umfassend in einer Digitalisierungskette (106, 103) einen Demodulationskreis (105-111) für radioelek­ trische Signale, die von dem Mobiltelefon empfangen werden, welcher demodulierte Signale erzeugt, einen Verstärkungskreis (107, 110) mit veränderlicher Leistung, um die empfangenen Singale oder die demodulierten Signale zu verstärken, einen Digitalisierungskreis für die demodulierten Signale, um digita­ lisierte Signale zu erzeugen und einen Umschaltkreis (114) für den Verstärkungsgrad des Verstärkungskreises mit veränderli­ cher Leistung, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Analogkreis zur Messung der Pegel der demodulierten Signale umfaßt, um ein Steuersignal für den Umschalt­ kreis zu erzeugen, wobei der Verstärkungskreis mit veränder­ licher Leistung zwei Verstärker aufweist, wobei der Analogkreis vor dem Eingang des zweiten Verstärkers angeschlossen ist.
2. Telefon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkreis einen Hüllendetektor (115) umfaßt.
3. Telefon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllendetektor in Kaskadenschaltung eine Diode (116), einen Tiefpaßfilter (117, 118, 119) und einen Vergleichskreis (120) umfaßt.
4. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkreis einen Synchronisa­ tionskreis (122, 123) umfaßt, um die Messung auszulö­ sen oder um deren Wert während eines Zeitfensters für den Empfang der Radiofrequenzsignale aufrechtzuerhal­ ten.
5. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungssprung bei der Umschaltung ungefähr 47 dB ausmacht.
6. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkreis einen Schwellenkompa­ rator (120) umfaßt, der ein Hysterese-Kreis ist, um den Verstärkungsgrad mit einer von der Verstärkung abhängigen Schwelle umzuschalten.
7. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umschaltkreis einen Schaltkreis umfaßt, um den Verstärkungsgrad zwischen zwei oder drei möglichen Ver­ stärkungsgraden umzuschalten.
8. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalisierungskreis einen Analog-Digital-Umsetzer (103) mit einer Dynamik von 12 Bit umfaßt.
9. Digitalisierungsverfahren, bei dem
in einem Demodulationskreis eines Mobiltelefons radioelek­ trische Signale demoduliert werden, die von diesem Mobilte­ lefon empfangen wurden, und demodulierte Signale erzeugt werden,
in einem Verstärkerkreis mit veränderlicher Leistung die empfangenen Signale und/oder die demodulierten Signale verstärkt werden, und
in einem Digitalisierungskreis demodulierte Signale digitali­ siert werden, um digitalisierte Signale zu erzeugen,
wobei
die Pegel der demodulierten Analogsignale nach einem er­ sten Verstärker, jedoch vor einem letzten Verstärker des Verstärkerkreises mit veränderlicher Leistung gemessen werden, um ein Steuersignal zu erzeugen,
ein Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit veränderli­ cher Leistung in Abhängigkeit von diesem Steuersignal um­ geschalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mit dem Auftreten eines radioelek­ trischen Signals synchronisiert wird.
DE10029057A 1999-06-15 2000-06-13 Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch veränderlichem Verstärkungsgrad und Digitalisierungsverfahren durch ein solches Telefon Expired - Fee Related DE10029057C2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232249A (ja) * 2001-02-01 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 対数増幅回路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0424009A2 (de) * 1989-10-18 1991-04-24 Nokia Mobile Phones Ltd. Automatische Verstärkungsregelungsschaltung für Funktelefonempfänger
EP0673125A1 (de) * 1993-08-11 1995-09-20 Ntt Mobile Communications Network Inc. Gerät zur automatischen verstärkungsregelung, kommunikationseinrichtung und verfahren zur automatischen verstärkungsregelung
WO1997036372A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-02 Motorola, Inc. Selective call receivers with stepwise variable gain control with hysteresis

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3646586A (en) * 1969-04-28 1972-02-29 Tennelec Analogue-to-digital converter system
US4208632A (en) * 1978-06-30 1980-06-17 Raytheon Company Radar receiver
JPS60157376A (ja) * 1984-01-26 1985-08-17 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 映像信号処理回路
GB2286305B (en) * 1994-01-29 1998-12-02 Motorola Ltd Power amplifier for radio transmitter and dual mode remote radio

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0424009A2 (de) * 1989-10-18 1991-04-24 Nokia Mobile Phones Ltd. Automatische Verstärkungsregelungsschaltung für Funktelefonempfänger
EP0673125A1 (de) * 1993-08-11 1995-09-20 Ntt Mobile Communications Network Inc. Gerät zur automatischen verstärkungsregelung, kommunikationseinrichtung und verfahren zur automatischen verstärkungsregelung
WO1997036372A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-02 Motorola, Inc. Selective call receivers with stepwise variable gain control with hysteresis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 03026008 A. Patent Abstracts of Japan, (CD-ROM), 1991 *
JP 09107299 A. Patent Abstracts of Japan, (CD-ROM), 1997 *

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