DE102011008916B4

DE102011008916B4 - Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011008916B4
Application number: DE201110008916
Authority: DE
Inventors: Markus Hammes; Stefan Van Waasen
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: US8831071B2; DE102011008916A1; US20110176582A1

Abstract

Vorrichtung (20) umfassend: einen Empfangspfad (21, 22, 23, 24, 26, 27, 32, 34, 37, 40), welcher eingerichtet ist, GPS-Signale bei einer Funkfrequenz zu empfangen, einen Oszillator (25, 29, 35), welcher eingerichtet ist, ein Signal bei einer Zwischenfrequenz niedriger als die Funkfrequenz zu erzeugen, wobei das erzeugte Signal einer nicht-intrinsischen Nichtlinearität zugeführt wird, einen Codegenerator (41), einen Modulator (42), wobei ein erster Eingang des Modulators (42) mit einem Ausgang des Oszillators (25, 29, 35) gekoppelt ist und ein zweiter Eingang des Modulators (42) mit einem Ausgang des Codegenerators (41) gekoppelt ist, ein mit einem Ausgang des Modulators (42) gekoppelten Anschluss (43); und eine Antenne (21), welche eingerichtet ist, eine höhere Harmonische eines von dem Modulator (42) an dem Anschluss (43) ausgegebenen Signals zu empfangen, wobei der Anschluss (43) als Sendeantenne arbeitet.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Kommunikationsvorrichtungen.
In Kommunikationseinrichtungen können Signale von anderen Kommunikationseinrichtungen empfangen werden. Die Komponenten oder Schaltungsabschnitte der Kommunikationseinrichtung, welche zum Empfang derartiger Signale benutzt werden, können als Empfangspfad bezeichnet werden. Beispielsweise empfängt bei manchen Arten von drahtlosen Kommunikationseinrichtungen der Empfangspfad Funkfrequenzsignale, auch als RF-Signale (vom Englischen „Radio Frequency”) bezeichnet, und führt Vorgänge wie Umwandlung in eine Basisbandfrequenz, Demodulierung, Entzerrung und/oder andere Vorgänge zum Empfangen des Signals durch.
Um derartige Empfangspfade zu testen, wird herkömmlicherweise spezielle Testausrüstung benutzt, beispielsweise während Tests direkt nach der Produktion. Diese Testausrüstung erzeugt dann Testsignale, welche von dem Empfangspfad zu verarbeiten sind. Die Verwendung derartig spezieller Testausrüstung verursacht zusätzliche Kosten und ist hinsichtlich der Flexibilität des Einsatzes beschränkt. Beispielsweise ist es schwierig, einen Empfangspfad mit einer derartigen speziellen Testausrüstung regelmäßig zu testen.
Derartige Kommunikationsvorrichtungen sind beispielsweise aus US 2006/0 197 538 A1 oder US 2004/0 002 331 A1 bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kommunikationseinrichtungen und entsprechende Verfahren bereitzustellen, mit welchen ein derartiges Testen auf einfachere Weise möglich ist.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung bereitgestellt. Die Vorrichtung kann umfassen:
einen Empfangspfad welcher eingerichtet ist, GPS-Signale bei einer Funkfrequenz zu empfangen, einen Oszillator, welcher eingerichtet ist, ein Signal bei einer Zwischenfrequenz niedriger als die Funkfrequenz zu erzeugen, wobei das erzeugte Signal einer nicht-intrinsischen Nichtlinearität zugeführt wird, einen Codegenerator, einen Modulator, wobei ein erster Eingang des Modulators mit einem Ausgang des Oszillators gekoppelt ist und ein zweiter Eingang des Modulators mit einem Ausgang des Codegenerators gekoppelt ist, ein mit einem Ausgang des Modulators gekoppelten Anschluss; und eine Antenne, welche eingerichtet ist, eine höhere Harmonische eines von dem Modulator an dem Anschluss ausgegebenen Signals zu empfangen, wobei der Anschluss als Sendeantenne arbeitet.
Andere Ausführungsbeispiele können andere Merkmale aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Kommunikationseinrichtung.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Kommunikationseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer Kommunikationseinrichtung.
4–9 zeigen Beispiele für Signale in einem Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Es ist zu bemerken, dass die folgende Beschreibung nur zum Zwecke der Veranschaulichung gegeben wird und nicht als einschränkend auszulegen ist. Der Bereich der Erfindung ist nicht auf die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es ist weiter zu bemerken, dass in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen jegliche direkte Verbindung oder Kopplung zwischen funktionellen Blöcken, Einrichtungen, Komponenten, Schaltungselementen oder anderen physikalischen oder funktionellen Einheiten auch durch eine indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden könnte, d. h. eine Verbindung oder Kopplung mit ein oder mehreren dazwischen liegenden Elementen. Weiterhin ist zu bemerken, dass in den Zeichnungen dargestellte funktionelle Blöcke oder Einheiten bei manchen Ausführungsbeispielen als getrennte Schaltungen implementiert sein können, bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch auch vollständig oder teilweise in einer gemeinsamen Schaltung implementiert sein können. In anderen Worten soll die Beschreibung verschiedener funktioneller Blöcke dazu dienen, ein klares Verständnis von verschiedenen in einer Einrichtung durchgeführten Funktionen zu geben, und ist nicht dahingehend auszulegen, dass diese funktionellen Blöcke als getrennte physikalische Einheiten implementiert sein müssen. Beispielsweise können ein oder mehrere funktionelle Blöcke durch Programmierung eines Prozessors wie eines digitalen Signalprozessors implementiert sein.
Es ist weiter zu bemerken, dass jede als drahtgebunden beschriebene Verbindung auch als drahtlose Kommunikationsverbindung implementiert sein kann und umgekehrt, sofern nichts anderes angegeben ist.
Es ist weiter zu bemerken, dass die Figuren lediglich als schematisch anzusehen sind.
Die Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Auf der anderen Seite ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Merkmale zur Ausführung der vorliegenden Erfindung notwendig sind, da andere Ausführungsbeispiele weniger Merkmale und/oder alternative Merkmale aufweisen können.
In 1 ist eine Kommunikationseinrichtung 10 dargestellt. Die Kommunikationseinrichtung 10 kann beispielsweise als eine oder mehrere integrierte Schaltungen, möglicherweise in Kombination mit zusätzlichen Elementen wie Widerständen, Kondensatoren, Antennen und dergleichen, implementiert sein.
Die Kommunikationseinrichtung 10 umfasst einen höherfrequenten Abschnitt 13 und einen niedrigerfrequenten Abschnitt 11. Der höherfrequente Abschnitt 13 ist eingerichtet, zumindest teilweise bei einer ersten Frequenz zu arbeiten, welche auch als höhere Frequenz bezeichnet werden wird, und der niedrigerfrequente Abschnitt 11 ist eingerichtet, zumindest teilweise bei einer zweiten Frequenz zu arbeiten, welche auch als niedrigere Frequenz bezeichnet wird und welche niedriger als die erste Frequenz ist. In anderen Worten sind im Kontext der 1 „höhere Frequenz” und „niedrigere Frequenz” bzw. „höherfrequent” und „niedrigerfrequent” relative Ausdrücke und sind nicht dahingehend auszulegen, dass sie irgendeine absolute Höhe der Frequenz angeben. Es ist zu bemerken, dass der höherfrequente Abschnitt 13 bei einer Vielzahl von verschiedenen Betriebsfrequenzen arbeiten kann, von welchen eine die erste Frequenz ist, und der niedrigerfrequente Abschnitt 11 ebenso bei einer Vielzahl von verschiedenen Betriebsfrequenzen arbeiten kann, eine von welchen die zweite Frequenz ist. Derartige weitere Betriebsfrequenzen des höherfrequenten Abschnitts 13 und/oder des niedrigerfrequenten Abschnitts 11 können jede beliebige Größe aufweisen und können insbesondere individuell gleich, größer oder kleiner als die erste und/oder die zweite Frequenz sein.
Der höherfrequente Abschnitt 13 ist eingerichtet, Signale bei der ersten Frequenz über einen Anschluss 14 zu empfangen. Der Anschluss 14 kann ein Pin zum Empfangen von drahtgebundenen Signalen sein oder kann auch eine Antenne umfassen oder eingerichtet sein, mit einer solchen verbunden zu werden, um drahtlose Signale zu empfangen.
Der niedrigerfrequente Abschnitt 11 ist eingerichtet, Signale bei der zweiten Frequenz zu erzeugen und sie an einem Anschluss 12 auszugeben.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen der niedrigerfrequente Abschnitt 11 und/oder der höherfrequente Abschnitt 13 digitale Schaltkreise. Zusätzlich oder alternativ können der höherfrequente Abschnitt 13 und/oder niedrigerfrequente Abschnitt 11 analoge Schaltkreise umfassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 weist die Kommunikationseinrichtung 10 eine erste Betriebsart auf, welche auch als reguläre Betriebsart bezeichnet werden kann und in welcher Kommunikationssignale durch den höherfrequenten Abschnitt 13 und/oder den niedrigerfrequenten Abschnitt 11 verarbeitet werden. Beispielsweise kann der höherfrequente Abschnitt 13 Signale mit der ersten Frequenz über den Anschluss 14 empfangen, sie auf die zweite Frequenz oder auf eine Zwischenfrequenz herunterkonvertieren und sie an den niedrigerfrequenten Abschnitt 11 über eine Verbindung 15 weitergeben, und der niedrigerfrequente Abschnitt 11 kann die Signale dann bei der zweiten Frequenz verarbeiten, beispielsweise die Signale demodulieren, und sie über den Anschluss 12 oder irgendeinen anderen (nicht gezeigten) Anschluss ausgeben.
Bei dieser Anwendung ist zu bemerken, dass die Konvertierung von der ersten Frequenz auf die zweite Frequenz nicht notwendigerweise in dem höherfrequenten Abschnitt 13 durchgeführt werden muss, sondern bei manchen Ausführungsbeispielen auch in dem niedrigerfrequenten Abschnitt 11 oder in einem zusätzlichen (nicht gezeigten) Schaltungsabschnitt durchgeführt werden kann.
In einer zweiten Betriebsart, welche auch als Testbetriebsart bezeichnet werden kann, erzeugt der niedrigerfrequente Abschnitt 11 Testsignale bei der zweiten Frequenz und gibt sie über den Anschluss 12 aus. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 kann der niedrigerfrequente Abschnitt 11 und/oder der Anschluss 12 eine Nichtlinearität 16 aufweisen. Die Nichtlinearität 16 kann eine Nichtlinearität sein, welche absichtlich für die zweite Betriebsart vorgesehen ist, oder kann eine intrinsische Nichtlinearität von benutzten Komponenten sein, beispielsweise eine intrinsische Nichtlinearität eines Logikgatters, eines Begrenzers, eines Anschlusses wie eines Pads und/oder irgendeiner anderen Schaltungskomponente.
Aufgrund der Nichtlinearität 16 weist das am Anschluss 12 ausgegebene Testsignal höhere Harmonische auf, d. h. Frequenzkomponenten bei ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz oder um diese herum.
Wie durch einen Pfeil 16 angedeutet, empfängt in der zweiten Betriebsart der höherfrequente Abschnitt 13 das bei dem Anschluss 12 ausgegebene Testsignal, beispielsweise in einer drahtlosen Weise oder auch über eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung. Insbesondere empfängt der höherfrequente Abschnitt 13 eine höhere harmonische Komponente mit einer Frequenz bei oder nahe der ersten Frequenz und nutzt diese höhere Harmonische des Testsignals zu Testzwecken.
Daher wird bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ein Abschnitt, welcher bei einer niedrigeren Frequenz arbeitet, benutzt, um Testsignale für einen Abschnitt, welcher eine höhere Frequenz benutzt, zu erzeugen, indem eine höhere Harmonische eines niedrigerfrequenten Signals benutzt wird.
Dieses unter Bezugnahme auf 1 erläuterte Prinzip kann in verschiedenen Anwendungen oder Umgebungen benutzt werden, von welchen manche unten stehend detaillierter beschrieben werden.
Beispielsweise ist in 2 ein GPS-Empfänger gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Der GPS-Empfänger des Ausführungsbeispiels der 2 umfasst eine Antenne 21, ein Bandpassfilter 22 und eine Verarbeitungsschaltung 20. Die Verarbeitungsschaltung 20 kann als ein oder mehrere integrierte Schaltungen implementiert sein und umfasst einen Funkfrequenz(RF)-Abschnitt 30 und einen Basisband(BB)-Abschnitt 31. Der GPS-Empfänger des Ausführungsbeispiels der 2 kann in einer ersten Betriebsart betrieben werden, welche auch als reguläre Betriebsart bezeichnet werden kann und in welcher GPS-Signale, welche beispielsweise von GPS-Satelliten ausgesendet werden, empfangen und decodiert werden. Er kann auch zu Testzwecken in einer zweiten Betriebsart, auch als Testbetriebsart bezeichnet, betrieben werden. Zuerst wird die erste Betriebsart kurz beschrieben.
In der ersten Betriebsart empfängt der GPS-Empfänger der 2 GPS-Signale, beispielsweise von einem oder mehreren GPS-Satelliten, über die Antenne 21. Die empfangenen Signale werden in dem Bandpassfilter 22 gefiltert und dann an den Funkfrequenzabschnitt 30 weitergegeben. In dem Funkfrequenzabschnitt 30 werden die Signale durch einen linearen Verstärker 23 verstärkt und in einem Mischer 25 mit einem Signal gemischt, welches von einer Funkfrequenzphasenregelschleife 25 erzeugt wird, um ein Zwischenfrequenz(IF)-Signal zu erzeugen, beispielsweise ein Signal bei oder um 4 MHz.
Das so gemischte Signal wird von einem Bandpassfilter 26 gefiltert und durch einen Analog/Digital-Wandler 27 in ein digitales Signal umgewandelt.
Das so erzeugte digitale Signal wird dann an den Basisbandabschnitt 31 weitergegeben.
In dem Basisbandabschnitt 31 wird das Signal in einem Mischer 32 mit einem von einem Lokaloszillator 35, welcher bei einer Zwischenfrequenz arbeitet, erzeugten Lokaloszillatorsignal gemischt und wird anschließend in einem Mischer 34 mit einer Trägerfrequenz gemischt, welche von einem digital gesteuerten Oszillator 36 (NCO, vom Englischen „Numerically Controlled Oscillator”) erzeugt wird, gemischt, womit das Signal auf eine Basisbandfrequenz herunterkonvertiert wird. Da bei von Satelliten empfangenen GPS-Signalen das Signal üblicherweise relativ schwach, in vielen Fällen schwächer als das Rauschniveau, z. B. thermisches Rauschen ist, wird dann eine weitere Signalverarbeitung vorgenommen. Im Falle von GPS enthält das Signal Signalcodes, und um die gesendeten Codes zu empfangen, ist ein Korrelator 37 bereitgestellt. In dem Korrelator 37 wird das empfangene Signal mit von einem Codegenerator 38 basierend auf einem von einem digital gesteuerten Oszillator 39 gelieferten Signal erzeugten Codes korreliert. Wenn der von dem Codegenerator 38 erzeugte Code mit dem Code des empfangenen Signals übereinstimmt, ist eine Spitze bzw. ein Peak in dem von dem Korrelator 37 erzeugten korrelierten Signal zu sehen. Die Ausgabe des Korrelators 37 wird dann von einem Prozessor verarbeitet, beispielsweise einer mit einem digitalen Signalprozessor kombinierten Mikrosteuerungseinheit (MCU/DSP, vom Englischen „Microcontrol Unit/Digital Signal Processor”).
Es ist zu bemerken, dass in einem alternativen Ausführungsbeispiel wie durch gestrichelte Linien angedeutet der bei der Zwischenfrequenz arbeitende Lokaloszillator 35 weggelassen sein kann, und das entsprechende Signal aus der Funkfrequenzphasenregelschleife 25 über einen Frequenzteiler 29 wie durch einen gestrichelten Pfeil 28 angedeutet abgeleitet werden kann.
Als nächstes wird die zweite Betriebsart beschrieben. In der zweiten Betriebsart erzeugt ein Codegenerator 41, welcher in dem Ausführungsbeispiel von 2 ein „Duplikat” des Codegenerators 38 ist, d. h. in der gleichen Weise arbeitet und unter Benutzung der gleichen oder ähnlicher Hardware implementiert sein kann, Signalcodes zu Testzwecken. Diese Codes werden in dem Ausführungsbeispiel der 2 auf das Signal mit der Zwischenfrequenz moduliert, welches von dem Oszillator 35 erzeugt wird (oder alternativ auf das frequenzgeteilte Signal, welches wie durch den Pfeil 28 angedeutet empfangen wird), beispielsweise auf ein 4.092 MHz Zwischensignal, wozu ein Exklusiv-Oder-Gatter 42 benutzt wird. Dies entspricht einer BPSK-Modulation (vom Englischen „Binary Phase Shift Keying”). Das so erzeugte digital modulierte Signal wird einem digitalen Pad 43 zugeführt. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine andere Frequenz als die Zwischenfrequenz für diese Modulation benutzt werden.
Durch die durch das Gatter 42 bereitgestellte Exklusiv-Oder-Funktion und/oder durch Eigenschaften des digitalen Signalpads 43 ist der Signalpfad nichtlinear. Daher werden neben dem Signal bei der Frequenz des Lokaloszillators 35 höhere Harmonische dieses Signals ausgegeben.
Das digitale Signalpad 43 bei dem Ausführungsbeispiel der 2 arbeitet als Sendeantenne, und das entsprechende Signal wird wie durch einen Pfeil 44 angedeutet durch die Antenne 21 empfangen. Der Bandpassfilter 22 lässt dann im Wesentlichen nur eine höhere Harmonische entsprechend der Funkfrequenz durch. Bei GPS-Systemen mit einer Zwischenfrequenz von 4,092 MHz wie oben erwähnt kann dies beispielsweise die 385. Harmonische sein. Diese Zahlenwerte dienen jedoch nur als Beispiele, und allgemein kann jede geeignete Frequenz benutzt werden. Die empfangenen Signale werden dann über den Empfangspfad umfassend die Abschnitte 30 und 31 wie für die erste Betriebsart erläutert verarbeitet. Da die von dem Codegenerator 41 erzeugten gesendeten Codes bekannt sind, kann das so empfangene Signal zum Testen des korrekten Verhaltens des GPS-Empfängers benutzt werden.
Daher wird ähnlich dem Ausführungsbeispiel der 1 auch bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ein Testsignal unter Benutzung einer zweiten Frequenz (Frequenz des Lokaloszillators 35 oder Frequenz wie vom Frequenzteiler 29 ausgegeben) erzeugt, und eine höhere Harmonische des so erzeugten Testsignals wird als Testsignal bei einer ersten Frequenz (Funkfrequenz) benutzt, welche höher ist als die zweite Frequenz.
Eine andere Anwendung dieses Prinzips ist in 3 dargestellt. 3 zeigt ein Ein-Chip-System (SoC, vom Englischen „System an a Chip”) 50, welches verschiedene Funktionalitäten, sogenannte Makros, für verschiedene drahtlose Dienste umfasst. Eine ähnliche Einrichtung kann auch bei einem anderen Ausführungsbeispiel als ein sogenanntes System-In-Package (SiP) implementiert sein. Beispielsweise sind bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ein erstes Makro 51 für GSM-Mobiltelefondienste (Global System for Mobile Communication), ein zweites Makro 43 zum FM-Radioempfang (Frequenzmodulation), ein drittes Makro 54 für Bluetooth-Kommunikation, ein viertes Makro 57 für WiFi-Kommunikation, beispielsweise zum Zugriff auf ein drahtloses lokales Netzwerk (LAN), bis zu einem n-ten Makro 59 (beispielsweise ein UMTS-Kommunikationsmakro) dargestellt. Es ist zu bemerken, dass bei anderen Ausführungsbeispielen nur manche dieser Makros oder mehr Makros vorhanden sein können. Jedes Makro führt drahtlose Kommunikation über eine jeweilige Antenne 52, 54, 56, 58 oder 60 wie in 3 dargestellt durch. Es ist zu bemerken, dass manche Makros eine gemeinsame Antenne teilen können. Weiterhin umfasst das Ein-Chip-System 50 eine Mikrosteuerung 61, einen Speicher 63 und kann zudem weitere Komponenten 64, beispielsweise Schnittstellen und dergleichen. Ein Ein-Chip-System wie in 3 dargestellt kann beispielsweise für Mobiltelefone benutzt werden.
Die verschiedenen Makros arbeiten bei verschiedenen Frequenzen, welche beispielsweise für GSM und Bluetooth in verschiedenen Standards festgelegt sind oder welche sogar in einem bestimmten Bereich wie beispielsweise bei FM-Radios einstellbar sind. Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann ein Makro, welches eine niedrigere Sendefrequenz benutzt, ein Testsignal erzeugen, und ein Makro, welches eine höhere Empfangsfrequenz als die niedrigere Sendefrequenz benutzt, kann eine höhere Harmonische dieses Testsignals empfangen und es für Testzwecke benutzen. Beispielsweise kann, wie durch einen Pfeil 65 angedeutet, ein Bluetooth-Makro eine höhere Harmonische eines von einem GSM-Makro erzeugten Testsignals benutzen. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel kann beispielsweise ein Bluetooth-Makro die dritte Harmonische des GSM-Makros für Testzwecke benutzen.
Beispielsweise können, um in 3 die Testsignale zu erzeugen, geringfügige Modifikationen von Trägerfrequenzen und/oder geringfügige Modifikationen von Modulationssequenzen von Sendern der Makros benutzt werden. Weiterhin kann nicht nur der Empfangspfad des Makros mit der höheren Empfangsfrequenz, sondern auch ein entsprechender Sendepfad, welcher das Testsignal des Makros, welches die niedrigere Frequenz benutzt, auf diese Weise getestet werden.
Abhängig von der benutzten Modulation, beispielsweise GFSK (Gaussian Frequency Shift Key) im Fall von GSM, kann eine Änderung des Modulationsindex in höheren Harmonischen vorkompensiert werden.
Um die oben beschriebenen Prinzipien und Ausführungsbeispiele weiter zu veranschaulichen, zeigen die 4–9 Simulationen für Signale für ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen der 2, d. h. für ein Ausführungsbeispiel, in welchem ein Testsignal durch BPSK unter Benutzung eines Exklusiv-Oder-Gatters erzeugt wird.
Eine Kurve 70 in 4 zeigt ein BPSK-moduliertes Signal bei einer Zwischenfrequenz f_{IF_MOD}(t) gemäß f_{IF_MOD}(t) = cos(ω_IFt + π·ci) (1) wobei t die Zeit ist, ω_IF die Zwischenfrequenz ist, in dem Simulationsbeispiel 4,092 MHz entsprechend beispielsweise der Ausgangsfrequenz des Oszillators 35 der 2, und ci die sogenannten Codechips sind, d. h. Elemente beispielsweise eines Spreading Codes, welcher durch den Codegenerator 41 der
2 erzeugt werden und welche bei dem dargestellten Beispiel entweder 0 oder 1 sein können. Die Dauer eines Codewertes ist bei dem gezeigten Beispiel 1/1,023 MHz, wobei dieser Wert auch als Chipdauer T Chip bezeichnet wird.
5 zeigt das Spektrum des so erzeugten Signals. Der Hauptpeak ist bei der entsprechenden Oszillatorfrequenz, d. h. 4,092 MHz, wobei in der Kurve 75 höhere Harmonische dargestellt sind.
In 6 zeigt eine Kurve 80 das entsprechende digitale Signal an dem Pad 43, welches im Wesentlichen dem Vorzeichen der Kurve 70 der 4 entspricht. In anderen Worten kann die Kurve 80 durch eine Funktion f_PADOUT(t) gemäß f_PADOUT(t) = sign(f_IFMOD(t)) = sign(cos(ω_IFt + π·ci)) (2) beschrieben werden.
Bei der Darstellung der 6 wurden +1 und –1 als die Ausgangswerte des digitalen Signals benutzt, aber irgendwelche anderen zwei Werte, beispielsweise 0 und 1 oder andere Spannungswerte, beispielsweise 0 V und eine Padspannung V_PADOUT, sind ebenso möglich.
In 7 ist das Spektrum des digitalen Signals der 6 durch eine Kurve 85 dargestellt. Ähnlich der 5 ist der stärkste Peak bei der Frequenz des benutzten Lokaloszillatorsignals, d. h. bei 4,092 MHz und höhere Harmonische mit abfallender Signalstärke sind ebenso dargestellt. In 8 ist eine Demodulation bei der Lokaloszillatorfrequenz als ein Beispiel gezeigt, wobei Kurve 90 das originale digitale Signal zeigt und Kurve 91 das demodulierte Signal zeigt. In 9 ist die entsprechende Demodulation für die 15. Harmonische gezeigt, wobei eine Kurve 95 wiederum das originale digitale Signal zeigt und eine Kurve 96 das demodulierte Signal zeigt. Wie zu sehen ist, ist auch für höhere Harmonische die Demodulation möglich. Es ist zu bemerken, dass die in der Simulation der 4–9 gegebenen numerischen Werte nur zur weiteren Veranschaulichung mancher Konzepte der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als eingrenzend auszulegen sind, da andere Werte ebenso möglich sind.
Die obigen Konzepte zum Testen können sowohl während der Produktion, beispielsweise an deren Ende, als auch während des normalen Betriebs, beispielsweise für regelmäßige Selbsttests, benutzt werden.
Im Hinblick auf die verschiedenen oben beschriebenen Modifikationen und Abwandlungen ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt.

Claims

Vorrichtung (20) umfassend: einen Empfangspfad (21, 22, 23, 24, 26, 27, 32, 34, 37, 40), welcher eingerichtet ist, GPS-Signale bei einer Funkfrequenz zu empfangen, einen Oszillator (25, 29, 35), welcher eingerichtet ist, ein Signal bei einer Zwischenfrequenz niedriger als die Funkfrequenz zu erzeugen, wobei das erzeugte Signal einer nicht-intrinsischen Nichtlinearität zugeführt wird, einen Codegenerator (41), einen Modulator (42), wobei ein erster Eingang des Modulators (42) mit einem Ausgang des Oszillators (25, 29, 35) gekoppelt ist und ein zweiter Eingang des Modulators (42) mit einem Ausgang des Codegenerators (41) gekoppelt ist, ein mit einem Ausgang des Modulators (42) gekoppelten Anschluss (43); und eine Antenne (21), welche eingerichtet ist, eine höhere Harmonische eines von dem Modulator (42) an dem Anschluss (43) ausgegebenen Signals zu empfangen, wobei der Anschluss (43) als Sendeantenne arbeitet.
Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei der Modulator (42) ein Exklusiv-Oder-Gatter umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Oszillator näherungsweise bei 4,092 MHz arbeitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Oszillator eine bei der Funkfrequenz arbeitende Phasenregelschleife (25) und einen der Phasenregelschleife (25) nachgeschalteten Frequenzteiler (29) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei ein Ausgang des Oszillators (35) mit einem Eingang eines Mischers (32) des Empfangspfads gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Empfangspfad einen Korrelator (37) umfasst, wobei ein Eingang des Korrelators (37) mit einem weiteren Codegenerator (38) gekoppelt ist.
Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der Codegenerator (41) eingerichtet ist, Testcodes zu erzeugen.