DE69423943T2

DE69423943T2 - Erkennung eines Funkrufsignals in einer frequenzmodulierten Runkfunkübertragung

Info

Publication number: DE69423943T2
Application number: DE69423943T
Authority: DE
Inventors: Jouko Heinonen; Matti Koskinen; Henrik Sunell
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1993-11-13
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2014-11-05
Also published as: GB9323461D0; GB2283844B; US5568655A; EP0653857A1; GB2283844A; EP0653857B1; DE69423943D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erkennung eines Funkrufsignals in einer frequenzmodulierten (FM) Funkübertragung.
Das FM-Funkfrequenzband erstreckt sich typischerweise von ungefähr 87 MHz bis 104 MHz. Innerhalb dieses Bandes befindet sich eine Mehrzahl von Kanälen, von denen jeder ein Stereo-Muitiplexsignal oder ein Monosignal trägt, dem manchmal ein Funkrufsignal aufaddiert ist, das von einem Nebenträgersignal bei einer vorbestimmten Frequenz übertragen wird. Diese vorbestimmte Frequenz liegt typischerweise bei 57 kHz, und ist mit der dritten Harmonischen des 19 kHz Pilottons des Raumton-Multiplexsignals phasenverriegelt.
Wenn ein bekannter Empfänger die Kanäle nach einem Funkrufsignal abtastet, detektiert er das Audiosignal (Musik, Sprache, etc.) und prüft dann, ob ein Funkrufsignal bei 57 kHz vorhanden ist. Der Empfänger scannt folglich durch jeden Kanal, der ein Audiosignal überträgt, und prüft, ob ein Funkrufsignalvorhanden ist. Dies nimmt erheblich viel Zeit in Anspruch, da nicht auf allen Kanälen ein Funkrufsignal gesendet wird. Die WO 95/03825 offenbart zum Beispiel ein Funkfrequenzkommunikationssystem mit einer Mehrzahl von Funksendern, das in der Lage ist ein für ein Funkrufsignal repräsentatives Pilotsignal zu verbreiten. Ein Empfänger wird wiederholt abgestimmt, bis ein Pilotsignal von einem bestimmten Sender detektiert ist, so daß der Empfänger durch jeden Kanal scannt, um zu prüfen, ob ein Pilotsignal vorhanden ist. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Geräts, das das Erkennen von Funkrufsignalen in einer frequenzmodulierten Funkübertragung beschleunigt.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Bereitstellung eines Geräts zur Erkennung eines Funkrufsignals bei einer vorbestimmten Frequenz in einer frequenzmodulierten Übertragung mit einer Mehrzahl von Kanälen, enthaltend eine Schaltung mit einem PLL (Phase Locked Loop) - Kreis, der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist, um in Bezug auf das Vorhandensein eines Funkrufsignals empfindlich zu sein; und einen auf die Schaltung antwortenden Detektor, um das Vorhandensein eines Funkrufsignals zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, daß der PLL-Kreis im Bezug auf das Vorhandensein des Funkrufsignals in irgendeinem der Mehrzahl der Übertragungskanäle empfindlich ist, ohne daß jeder Kanal erneut auf das Vorhandensein oder Fehlen des Funkrufsignals überprüft werden muß, und der PLL-Kreis betreibbar ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das aus einem Strom von Pulsen bei einer Pulswiederholungsfrequenz besteht, die für das Vorhandensein oder das Fehlen des Funkrufsignals repräsentativ ist, wobei das Ausgangssignal dem Detektor zugeführt wird, der betreibbar ist, um die Anzahl der in einer vorbestimmten Zeit erzeugten Pulse zu detektieren.
Der Detektor kann einen Komparator und einen Zähler enthalten, wobei der Zähler die Anzahl der in der vorbestimmten Zeit erzeugten Pulse zählt, und der Komparator die gezählten Pulse mit einem vorbestimmten in einem Schwellenwertregister gehaltenen Schwellenzählwert vergleicht.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltungsblockdiagramm des Geräts gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltungsblockdiagramm einer 57 kHz phasensynchronisierten Schleife des Geräts nach Fig. 1;
Fig. 3 ein Schaltungsblockdiagramm eines Verriegelungsdetektors des Geräts nach Fig. 1;
Fig. 4 ein Diagramm, bei dem der Betrieb des erfindungsgemäßen Geräts mit einem herkömmlichen Gerät verglichen ist; und
Fig. 5 zwei Diagramme, die verdeutlichen, wie die im Detektor verwendete Hysterese oder Rückkopplung dessen Betrieb stabilisiert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Audiosignal 10 von einem Funkgerät 12 einer 57 KHz phasensynchronisierten Schleife zugeführt. Die phasensynchronisierte Schleife (PLL- Kreis) ist auf Signale bei 57 kHz abgestimmt. Der PLL-Kreis erzeugt ein erstes Ausgangssignal 16, das die Funkrufdaten (also die im Funkrufsignal übertragene Nachricht) enthält, und ein zweites Ausgangssignal 18, das aus einer Folge von Pulsen besteht, und zwar mit einer Pulswiederholungsfrequenz, die für das Vorhandensein oder das Fehlen eines Funkrufsignals bei 57 KHz kennzeichnend ist. Das erste Ausgangssignal 16 wird einem Funkrufdaten-PLL-Kreis 20 zugeführt. Ein Verriegelungsdetektor 22 empfängt das Signal am Ausgang 18 und einen Zählwert 24 von einem Takt, der bei einer Taktfrequenz arbeitet.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Komponenten des PLL-Kreises 14, und Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Komponenten des Verriegelungsdetektors 22.
Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Pulse am Ausgang 18 einem Zähler 26 zugeführt, der einen Komparator 28 speist. Das über einen Zähler 30 zugeführte Taktsignal 24 dient zum Zurücksetzen des Zählers 26 bei Zeitintervallen, die mit zwei Zeitperioden des Taktsignals korrespondieren, ungefähr alle 2,5 ms. Der im Zähler 26 während jedes Zeitintervalls der zwei Zeitperioden des Taktes akkumulierte Zählwert wird im Komparator 28 mit einem vorbestimmten Schwellenzählwert verglichen, der in einem Schwellenwertregister 32 gehalten wird. Falls der Pulszählwert den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, zeigt dies das Fehlen eines Funkrufsignals bei 57 kHz an, und der Ausgang 34 des Verriegelungsdetektors bleibt auf einem "low" - Pegel. Falls der im Zähler 26 während zwei Zeitperioden des Systemtakts akkumulierte Zählwert unter den Schwellenwert fällt, zeigt dies das Vorhandensein eines 57 kHz Funkrufsignals an, und der Ausgang 34 des Verriegelungsdetektors nimmt den Zustand "high" an. Folglich ist das Ausgangssignal 34 ein im wesentlichen bistabiles Signal, das auf einem "low" - Pegel ist, wenn kein Funkrufsignal detektiert ist, und das auf einem "high" - Pegel ist, wenn ein Funkrufsignal detektiert wurde.
Zur Stabilisierung des Ausgangs 34 wird eine Rückkopplungsschleife verwendet, die eine Hysterese bereitstellt, wobei der Ausgang 34 über eine Rückkopplungsschleife 36 an das Schwellenwertregister 32 zurückgeführt ist. Fig. 5 zeigt im unteren Diagramm, wie der Verriegelungsdetektor ohne Hysterese arbeiten würde, und zu Vergleichszwecken ist im oberen Teil dargestellt, wie der Detektor mit Hysterese arbeitet. In Fig. 5 ist der Schwellenzählwert 100 und die Sägezahnkurve repräsentiert den im Zähler 26 akkumulierten Zählwert. Ein Vergleich der zwei in Fig. 5 gezeigten Bereiche verdeutlicht, wie der Ausgang 34 als Ergebnis der im System verwendeten Hysterese stabilisiert ist. Mit Hysterese muß der Zähltakt höher liegen, um das Verriegelungssignal auf den "low" - Pegel zurückzusetzen.
Fig. 4 zeigt einen Vergleich eines herkömmlichen Funkrufsignal-Empfängers (als "altes System" gekennzeichnet) mit einem Funkrufsignal-Empfänger ("neues System"), bei dem das Gerät gemäß der Erfindung eingearbeitet ist. Fig. 4 verdeutlicht, wie das erfindungsgemäße Gerät einen Kanal mit einem Funkrufsignal bei 57 kHz schneller detektiert als das typische herkömmliche Gerät.
Das Gerät gemäß der Erfindung kann in Funkrufsignal-Empfänger enthalten sein, um in Funkdatensystemen verwendet zu werden, die gemäß dem MBS-System oder einem anderen Betriebssystem arbeiten.

Claims

1. Gerät zur Detektion des Vorhandenseins eines Funkrufsignals bei einer vorbestimmten Frequenz in einer frequenzmodulierten Übertragung mit einer Mehrzahl von Kanälen, enthaltend eine Schaltung mit einem PLL (Phase Locked Loop) - Kreis (14), der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist, um in Bezug auf das Vorhandensein des Funkrufsignals empfindlich zu sein, und einen Detektor (22), der auf die Schaltung antwortet, um das Vorhandensein des Funkrufsignals zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, daß der PLL-Kreis (14) in Bezug auf das Vorhandensein des Funkrufsignals in irgendeinem der Mehrzahl der Übertragungskanäle empfindlich ist, ohne daß jeder Kanal erneut auf das Vorhandensein oder Fehler des Funkrufsignals überprüft werden muß, und der PLL-Kreis (14) betreibbar ist, um ein Ausgangssignal (18) zu erzeugen, das aus einem Strom von Pulsen mit einer Pulswiederholungsfrequenz besteht, die für das Vorhandensein oder Fehlen des Funkrufsignals repräsentativ ist, wobei das Ausgangssignal (18) dem Detektor (22) zugeführt wird, der betreibbar ist, um die Anzahl der in einer vorbestimmten Zeit erzeugten Pulse zu detektieren.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (22) einen Komparator (28) und einen Zähler (26) enthält, wobei der Zähler (26) die Anzahl der in der vorbestimmten Zeit erzeugten Pulse zählt, und der Komparator (28) die gezählten Pulse mit einem vorbestimmten in einem Schwellenwertregister (32) gehaltenen Schwellenzählwert vergleicht.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Komparators (28) an das Schwellenwertregister (32) zurückgeführt ist, um zur Stabilisierung des Komparatorausgangs eine Rückkopplung mit Hysterese bereitzustellen.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorausgang (34) bistabil ist, wobei er einen ersten Zustand einnimmt, wenn ein Funkrufsignal bei der vorbestimmten Frequenz detektiert ist, und einen zweiten Zustand, wenn bei der vorbestimmten Frequenz kein Funkrufsignal detektiert ist.

5. Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit mit zwei Zeitperioden eines Systemtaktes korrespondiert.

6. Gerät nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Frequenz 57 kHz ist.