DE69904473T2

DE69904473T2 - Methode und Vorrichtung zur Unterdrückung von zur Selbst-Stummschaltung führenden Signalen in Synthesizer-Empfängern

Info

Publication number: DE69904473T2
Application number: DE1999604473
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Erler; Ralf Gregory
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2019-10-09
Also published as: EP1091487A1; EP1091487B1; DE69904473D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Funk- beziehungsweise Radiofrequenz-(RF-: radio frequency) Signalempfänger und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Beseitigung von Interferenzen, die von Harmonischen der Frequenzsignale verursacht werden, die von einem Oszillator des Radiofrequenz-Signalempfängers erzeugt werden.

Hintergrund der Erfindung

Herkömmliche Radiofrequenz-Signalempfänger, wie etwa Empfänger für den Frequenzbereich von etwa 130 MHz bis 180 MHz, umfassen einen oder mehrere Oszillatoren, wie etwa einen Referenz- oder Taktgeber-Oszillator, der eine Oszillatorfrequenz von 16,8 MHz erzeugt, die von einem Teiler durch einen Divisor acht geteilt wird, das bedeutet eine geteilte Oszillatorfrequenz von 2,1 MHz. US-A-4 969 210 zeigt ein allgemeines Beispiel für solch einen Empfänger.
Wenn der Radiofrequenz-Signalempfänger so abgestimmt ist, dass er ein RF-Signal von einer Signalquelle mit einer Frequenz empfangen kann, die ein ganzzahliges Vielfaches der Oszillatorfrequenz, oder der geteilten Oszillatorfrequenz ist, wie etwa 168 MHz, kann eine Harmonische der Oszillatorfrequenz (10·16,8 MHz = 168 MHz) oder der geteilten Oszillatorfrequenz (80·2,1 MHz = 168 MHz) eine Interferenz mit dem empfangenen Signal verursachen und daher die Demodulation des übertragenen Signals auf der empfangenen Trägerwelle, auf welche das übertragene Signal aufmoduliert ist, stören. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das empfangene Signal eine niedrige Signalstärke hat im Verhältnis zu der Signalstärke der entsprechenden Harmonischen. d. h. ein niedriges Signal/Rausch-Verhältnis.
Entsprechend ist es bei herkömmlichen Funkfrequenzsignalempfängern nicht angemessen, (zu gestatten,) den Empfänger derart einzustellen oder abzustimmen, dass er ein Eingangssignal mit einem Frequenzwert demoduliert, der ein ganzzahliges Vielfaches einer solchen Oszillatorfrequenz eines oder mehrerer Oszillatoren in dem Empfänger ist.
Solche Oszillatorfrequenzen, die ein ganzzahliges Vielfaches der eingestellten oder abgestimmten, zu demodulierenden Eingangsfrequenz sind, werden "Selbst- Stummschalter" ("self-quieters") genannt, da sie oft den Empfänger still erscheinen lassen, obwohl kein Signal empfangen wird. Mit diesem Problem befassen sich auch z. B. EP-A-0 853 957 oder GB-A-2250877.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Beseitigung von Interferenzen aufgrund von in dem Empfänger erzeugten Selbst-Stummschaltern zu Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es erlauben, einen Empfänger so einzustellen oder abzustimmen, dass er jede Frequenz innerhalb des Frequenzbereichs empfangen kann, für den der Empfänger zur Demodulation modulierter Funkwellen geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei die Oszillatorfrequenz, die Selbst- Stummschalter verursacht, verschoben werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei die Frequenzverschiebung der Oszillatorfrequenz, die einen oder mehrere Selbst-Stummschalter verursacht, durch Kompensationsmittel kompensiert wird.
Kurz beschrieben umfasst die vorliegende Erfindung einen Radiofrequenz-(RF-)Signalempfänger, der einen Oszillator enthält, der ein Signal mit einer Oszillatorfrequenz erzeugt, die einen Selbst-Stummschalter erzeugen kann, und einen Synthesizer, der durch erste und zweite Teiler eingestellt wird. Der erste Teiler teilt die Oszillatorfrequenz durch einen ersten Divisor und der zweite Teiler teilt die Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators VCO durch einen zweiten Divisor, von denen beide durch Teiler- Einstellmittel unabhängig voneinander einstellbar sind.
Wenn eine Harmonische der "normalen" Oszillatorfrequenz ein Selbst-Stummschalter ist, wird die "normale" Oszillatorfrequenz um etwa - bei einem Empfänger mit einem Frequenzbereich von 130 bis 180 MHz - 25 kHz verschoben. Um an dem spannungsgesteuerten Oszillator VCO dieselbe Ausgangsfrequenz zu erhalten, wenn die "normale" Oszillatorfrequenz zu der verschobenen Oszillatorfrequenz (die kein ganzzahliges Vielfaches der am Empfänger zur Demodulation eingestellten oder abgestimmten Eingangsfrequenz ist) verschoben wird, wird wenigstens einer der Divisoren erhöht oder verringert, vorzugsweise um die Zahl eins. Dadurch wird die Frequenzverschiebung der Ausgangsfrequenz des VCO kompensiert, die aus der Frequenzverschiebung der den Selbst-Stummschalter verursachenden Oszillatorfrequenz resultiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen werden selbe Bezugszeichen für selbe Teile oder Teile mit ähnlicher Wirkung verwendet.
Fig. 1 stellt eine bekannte Synthesizeranordnung zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz eines Radiofrequenz- Empfängers dar.
Fig. 2 stellt eine erfindungsgemäße Synthesizeranordnung zur Beseitigung von Selbst-Stummschaltern dar.
Fig. 3 zeigt ein Prozess-Flussdiagramm, das die Funktionsweise der Synthesizeranordnung von Fig. 2 erläutert.
Die bekannte, wie auch die erfinderische Synthesizeranordnung kann benutzt werden, um in Radiofrequenz- Empfängern, die geeignet sind, zur Demodulation von übermittelten Signalen, welche auf eine Trägerwelle mit einer Frequenz im Bereich von etwa 130-180 MHz aufmoduliert sind, eine Zwischenfrequenz Fi zu erzeugen. Dies stellt jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel eines Frequenzbereichs und eines Empfängers dar. Tatsächlich kann die erfinderische Synthesizeranordnung in einem Synthesizer- Empfänger jeglichen Frequenzbereichs eingesetzt werden.

Stand der Technik

Die in Fig. 1 dargestellte Synthesizer-Anordnung 100 umfasst einen bekannten Mikrokontroller 1, einen Referenzoszillator 4, einen Teiler 7, einen Synthesizer 10, einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 21 und einen Mischer 25. Der bekannte Synthesizer 10 umfasst einen Teiler 11, einen Teiler 15 und einen Komparator 13 und der bekannten Referenzoszillator 4 umfasst einen Digital/Analog-Wandler (D/A) 28.
Der Mikrokontroller 1 umfasst Oszillator- Einstellmittel 38, die einen digitalen Wert erzeugen, welcher an dem Digital/Analog-Wandler 28 des Referenzoszillators 4 angelegt wird. In Abhängigkeit von dem digitalen Wert, der an dem Eingang 3 des Digital/Analog-Wandlers 28 angelegt wird, erzeugt der Digital/Analog-Wandler 28 eine Spannung, um den Referenzoszillator zu betreiben.
Der Fachmann weiß, dass der Bereich der möglichen Einstellung des bekannten Referenzoszillators klein ist, typischerweise im Bereich von bis zu 100 kHz.
Nur zum besseren Verständnis und ohne Beschränkung des erfinderischen Konzeptes, das detailliert beschrieben werden soll, sei angenommen, dass der Benutzer des Empfängers eine Eingangsfrequenz, d. h. eine Empfängerfrequenz, von 168 MHz eingestellt hat. In diesem Fall erzeugt der Referenzoszillator 4 in der bekannten, in Fig. 1 gezeigten Anordnung, eine Oszillatorfrequenz von 16,8 MHz und die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 wird an dessen Ausgang 5 angelegt. Die Oszillatorfrequenz am Ausgang 5 wird wieder zurück in den Mikrokontroller 1 eingespeist, der überprüft, ob die Oszillatorfrequenz geeignet ist, sodass der Funkfrequenzempfänger (nicht dargestellt) ein Signal auf einer Trägerfrequenz, die etwa vom Benutzer des Empfängers am Empfänger eingestellt wurde, demodulieren kann. Außer dass die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 vom Ausgang 5 am Eingang 17 des Mikrokontrollers 1 anliegt, wird die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 auch am Eingang 6 des Teilers 7 angelegt, der die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 durch einen Divisor, der der Zahl acht entspricht, teilt.
Entsprechend erzeugt der Teiler 7 an seinem Ausgang 8 eine Referenzfrequenz Fref von 2,1 MHz, die am Eingang 9 des Teilers 11 des Synthesizers 10 angelegt wird. Der Teiler 11 teilt die Referenzfrequenz durch einen Divisor x, der in diesem Beispiel der Zahl 84 entspricht, und der Divisor oder die Zahl werden von einem geeigneten Signal am Ausgang 16 des Mikrokontrollers 1 eingestellt, das am Eingang 29 des Synthesizers 10 angelegt wird. Außerdem erzeugt der Mikrokontroller 1 an seinem Ausgang 16 ein Signal, das an dem Teiler 12 des Synthesizers 10 angelegt wird, um einen Divisor einzustellen, durch den der Teiler 12 des Synthesizers 10 die Ausgangsfrequenz FVCO des spannungsgesteuerten Oszillators 21 an dessen Ausgang 22 und am Eingang 23 des Synthesizers 10 teilt.
In diesem Beispiel entspricht der Divisor, durch den die Referenzfrequenz Fref von dem Teiler 12 geteilt wird, der Zahl 8514. An seinem Ausgang 30 erzeugt der Teiler 11 eine Frequenz, die der Referenzfrequenz Fref geteilt durch den Divisor x entspricht und die am Eingang 18 des Komparators 13 angelegt wird. Der Teiler 12 erzeugt an seinem Ausgang 31 eine Frequenz, die der Ausgangsfrequenz FVCO geteilt durch die Zahl y - wie erwähnt, 8514 in diesem Beispiel - entspricht. Die Ausgangsfrequenz FVCO des VCO 21, die von dem Teiler 12 geteilt und an dessen Ausgang erzeugt wird, wird am Eingang 19 des Komparators 13 angelegt.
In Abhängigkeit von dem Verhältnis des Divisors x und des Divisors y, beide von dem Mikrokontroller 1 eingestellt, triggert der Komparator 13 einen Spannungserzeuger 39, um am Ausgang 32 des Synthesizers 10 eine diesem Verhältnis entsprechende Spannung zu erzeugen. Die von dem Spannungserzeuger 39 erzeugte Spannung wird an dem Eingang 20 des spannungsgesteuerten Oszillators 21 angelegt, der in bekannter Weise eine Ausgangsfrequenz FVCO erzeugt. Die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 21 erzeugte Ausgangsfrequenz wird an dessen Ausgang 22 angelegt, der mit dem Eingang 23 des Synthesizers 10 und dem Eingang 24 des Mischers 25 elektrisch verbunden ist.
In diesem Beispiel beträgt die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 21 erzeugte und von dem Synthesizer 10 gesteuerte Ausgangsfrequenz FVCO 212,85 MHz. Der Fachmann kennt den spannungsgesteuerten Oszillator 21 auch als lokalen Oszillator.
Am Eingang 26 des Mischers 25 wird die Eingangsfrequenz Fin angelegt, die eine Trägerwelle ist, deren Frequenz moduliert ist (Frequenzmodulation (FM)) oder deren Amplitude moduliert ist (Amplitudenmodulation (AM)) jeweils mit einem Signal, das durch den Empfänger demoduliert werden soll, so dass es etwa über einen (nicht dargestellten) Lautsprecher des Empfängers hörbar wird. Das am Eingang 26 des Mischers 25 angelegte Signal wird in bekannter Weise mit der von dem spannungsgesteuerten Oszillator 21 erzeugten und an den Eingang 24 des Mischers angelegten Ausgangsfrequenz FVCO gemischt. Die sich ergebende, vom Mischer 25 erzeugte Zwischenfrequenz F1 wird in bekannter Weise an bekannten (nicht dargestellten) elektronischen Schaltungen des Empfängers angelegt, um die empfangene Modulation der empfangenen Trägerwelle auszugeben.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Die in Fig. 2 dargestellte Synthesizeranordnung 200 unterscheidet sich von der Synthesizeranordnung 100 in Fig. 1 durch einen Mikrokontroller 50 (anstelle des Mikrokontroller 1), umfassend Berechnungsmittel 33, einen Komparator 34 und einen Speicher 35.
In einem Anfangszustand sei die eingestellte Eingangsfrequenz des Funkempfängers verschieden von einem ganzzahligen Vielfachen der geteilten, von dem Oszillator 4 (40 in Fig. 3) erzeugten Frequenz. Eine solche Eingangsfrequenz sei beispielsweise 167 MHz. Der Oszillator 4 wird von dem Mikrokontroller 50 so eingestellt, dass er eine Oszillatorfrequenz Fosc von 16,8 MHz erzeugt (wie der Mikrokontroller 1 in der Synthesizeranordnung 100 nach dem Stand der Technik), welche mittels des Teilers 7 durch den Divisor acht geteilt wird, wobei eine Referenz frequenz Fref von 2,1 MHz (41 in Fig. 3) am Ausgang 8 des Teilers 7 erzielt wird, die am Eingang 9 des Teilers 11 des Synthesizers 10 angelegt wird.
Wenn der Radiofrequenz-Empfänger nun zur Demodulation einer modulierten Funkwelle mit einer anderen Eingangsfrequenz, wie etwa beispielsweise 168 MHz, eingestellt wird, kann eine Harmonische der Referenzfrequenz Fref von 2,1 MHz, nämlich die Harmonische mit 80·2,1 MHz = 168 MHz, ein schwaches, von dem Radiofrequenz-Empfänger zu demodulierendes Eingangssignal stören. Wie erwähnt, wird eine Harmonische mit einem Frequenzwert, der derselbe ist, wie die eingestellte Eingangsfrequenz des Radiofrequenz-Empfängers, und die ein empfangenes Signal stört, "Selbst- Stummschalter" genannt. (49 in Fig. 3).
Um zuzulassen, dass jegliche Eingangsfrequenz innerhalb des Frequenzbereichs des Funkempfängers demoduliert werden kann, vergleicht ein Komparator 34 in dem Mikrokontroller 50, ob das neu eingestellte Eingangssignal ein ganzzahliges Vielfaches der Referenzfrequenz Fref ist, die "normalerweise" 2,1 MHz (41 in Fig. 3) beträgt. Da die neu eingestellte Eingangsfrequenz von 168 MHz ein ganzzahliges Vielfaches der "normalen" Referenzfrequenz Fref von 2,1 MHz ist, muss die Referenzfrequenz Fref zu einer anderen Referenzfrequenz Fref 2 verschoben werden, die kein ganzzahliges Vielfaches der zu demodulierenden Eingangsfrequenz ist. Es wird ein gespeicherter oder berechneter, digitaler Wert verwendet, um mittels der Oszillator-Einstellmittel 38 den Digital/Analog-Wandler 28 einzustellen. Entsprechend erzeugt der Referenzoszillator 4 eine andere Oszillatorfrequenz Fosc2 und die "normale" Referenzfrequenz Fref wird nach Fref2 verschoben.
Da dies verursachen würde, dass der VCO 21 ebenfalls eine andere Ausgangsfrequenz FVCO2 erzeugen würde und dass von dem Mischer 25 eine Zwischenfrequenz für die Demodulation einer anderen Eingangsfrequenz Fin2 erzeugt würde, müssen die Teilereinstellungen der Teiler 11 und 12 des Synthesizers 10 im Hinblick auf die verschobene Referenzfrequenz angepasst werden. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, dass der spannungsgesteuerte Oszillator 21 noch dieselbe Ausgangsfrequenz wie vor der Verschiebung der Referenzfrequenz erzeugt.
Die Verschiebung der Referenzfrequenz von der ersten Oszillatorfrequenz zu einer zweiten Oszillatorfrequenz erfolgt, um einen "Selbst-Stummschalter" zu vermeiden und die entsprechende, erfindungsgemäße Anpassung der Teilereinstellungen des Teilers 11 und des Teilers 12 des Synthesizers 10 kann beschrieben werden durch die Gleichung:
Fref2·((y - 1)/x) = Fref·(y/x) (1)
die eine bevorzugte Einstellung oder Kompensation beschreibt, wobei die neue Referenzfrequenz im Hinblick auf die "normale" Referenzfrequenz einen Versatz um einen Kanal umfasst und der Divisor y des Teilers 12, durch den die Ausgangsfrequenz FVCO des spannungsgesteuerten Oszillators VCO geteilt wird, um die Zahl eins verringert ist und der Divisor x des Teilers 11 konstant gehalten wird (47 in Fig. 3). Für x = 84, y = 8514 und Fref = 2,1 MHz ist die neue Referenzfrequenz Fref2 2,100247 MHz und der Referenzoszillator 4 muss ein Signal mit einer neuen Oszillatorfrequenz von 16,801973 MHz erzeugen. Um dies zu erreichen muss der D/A 28 durch einen geeigneten digitalen Wert eingestellt werden.
Es versteht sich, dass es auch möglich ist, den Divisor y, durch den die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 21 von dem Teiler 12 geteilt wird, zu erhöhen, was beschrieben werden kann durch die Gleichung:
Fref2·((y + 1)/x) = Fref·(y/x) (2)
Da die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 derzeit nur innerhalb eines typischen Bereichs von bis zu 100 kHz verschoben werden kann, versteht es sich, dass die Frequenzverschiebung auf einen kleinen Bereich beschränkt ist und die Einstellungen der Teiler 11 und 12 entsprechend nur leicht verändert werden, beispielsweise um eins - wie erwähnt - oder eine andere kleine Zahl, wie etwa zwei, drei oder vier. Da der Versatz um einen Kanal ausreichend scheint, um "Selbst-Stummschalter" zu vermeiden, wird ein solcher Versatz um einen einzigen Kanal bevorzugt. Ein Versatz von nur einem Kanal (oder eine geringe Anzahl von Kanal-Versätzen) hat den Vorteil, das die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 nur leicht geändert werden muss. Dies gestattet es, dass die Oszillatorfrequenz des Referenzoszillators 4 weiterhin stabil und präzise ist, obwohl die Oszillatorfrequenz zur Vermeidung des "Selbst- Stummschalters" verschoben wurde.
Nach der beschriebenen Verschiebung der Referenzfrequenz des Referenzoszillators 4 und der entsprechenden Einstellung der Einstellungen der Teiler 11 und 12 wird ein Signal auf einer Trägerwelle von 168 MHz demoduliert (48 in Fig. 3).
Wenn eine neue Eingangsfrequenz Fin2 eingestellt wird, die nicht ein ganzzahliges Vielfaches der Referenzfrequenz Fref mit 2,1 MHz ist, wird die Referenzfrequenz nicht verschoben (43 in Fig. 3), da die Referenzfrequenz Fref kein Selbst-Stummschalter ist und die Teiler 11 und 12 des Synthesizers 10 "normal" eingestellt sind (49 in Fig. 3).
Alle 2,1 MHz, in diesem Beispiel ausgehend von 168 MHz, ist die "normale" Referenzfrequenz Fref = 2,1 MHz jedoch ein Selbst-Stummschalter, d. h. für Eingangsfrequenzen von ..., 165,9 MHz, 168 MHz, 170,1 MHz, ... usw.
Entsprechend müssen für jede derartige Eingangsfrequenz die "normalen" Einstellungen für x und y sowie der digitale Wert zum Triggern des Referenzoszillators 4 (durch die Oszillator-Einstellmittel 38 und den D/A 28) zur Erzeugung einer Oszillatorfrequenz Fosc2 (x, y) und einer geeigneten (siehe Gleichungen (1) und (2)) Referenzfrequenz Fref2(x, y) bekannt sein.
Um einen geeigneten digitalen Wert zum Triggern des Referenzoszillators 4 zur Erzeugung der verschobenen Oszillatorfrequenz Fosc2 von 16,801973 MHz zur Vermeidung eines "Selbst-Stummschalters" zu erhalten, wenn der Empfänger auf den Empfang von 168 MHz abgestimmt wird, stellen die Teiler-Einstellmittel 36 die Teiler 11 und 12 mit x = 84 und y = 8514 - 1 = 8513 ein.
Danach wird die Ausgangsfrequenz FVCO am Ausgang 22 des VCO 21 - für eine "normale" Fosc = 16,8 MHz beträgt sie 212,85 MHz - gemessen. Da der Divisor y verringert wurde, ist die Ausgangsfrequenz des VCO 21 bei x = 84 und y = 8513 zu niedrig, d. h. die Ausgangsfrequenz ist niedriger als 212,85 MHz, wie benötigt.
Nun wird der digitale Wert zur Einstellung des D/A 28 des Referenzoszillators 4 schrittweise erhöht, bis die Ausgangsfrequenz des VCO 21 212,85 MHz beträgt. Dieser für die Eingangsfrequenz von 168 MHz geeignete, digitale Wert wird in einem Speicher 35 des Mikroprozessors 50, der vorzugsweise ein EEPROM ist, gespeichert.
Dasselbe Verfahren wird dann benutzt zur Bestimmung des geeigneten digitalen Wertes für andere Eingangsfrequenzen, für die die "normale" Fosc = 16,8 MHz oder Fref = 2,1 MHz ein "Selbst-Stummschalter" ist.
Um den Aufwand zur Bestimmung aller geeigneter digitaler Werte für alle Eingangsfrequenzen innerhalb des Frequenzbereichs des speziellen Empfängers zu minimieren, werden vorzugsweise nur die geeigneten digitalen Werte für drei oder vier solcher Eingangsfrequenzen bestimmt und im Speicher 35 gespeichert.
Wenn nun eine solche Eingangsfrequenz am Empfänger eingestellt wird, für die der geeignete digitale Wert nicht gespeichert wurde, interpoliert der Mikrokontroller 50, der vorzugsweise einen Mikroprozessor umfasst, den geeigneten digitalen Wert, indem er die bestimmten, geeigneten digitalen Werte für andere solcher Eingangsfrequenzen verwendet, die in dem Speicher 35 des Mikrokontrollers 50 gespeichert sind.
1 Mikrokontroller
2 Ausgang des Mikrokontrollers
3 Eingang des D/A-Wandlers
4 Referenzoszillator
5 Ausgang des Referenzoszillators
6 Teilereingang
7 Teiler
8 Teilerausgang
9 Teilereingang
10 Synthesizer
11 Teiler
12 Teiler
13 Komparator
14 Eingang
15 Eingang
16 Ausgang
17 Eingang
18 Eingang
19 Eingang
20 Eingang
21 Spannungsgesteuerter Oszillator
22 Ausgang
23 Eingang
24 Eingang
25 Mischer
26 Eingang
27 Ausgang
28 D/A-Wandler
29 Eingang
30 Ausgang
31 Ausgang
32 Ausgang
33 Berechnungsmittel
34 Komparator
35 Speicher
36 Teiler-Einstellmittel
38 Oszillator-Einstellmittel
39 Spannungserzeuger
40 Beginn "normaler" Referenzfrequenz
42 Überprüfung auf ganzzahlige Vielfache
43 Ergebnis
44 Ergebnis
45 Berechnung D/A-Wert
46 Einstellung D/A-Wert
47 Einstellung Synthesizer-Teiler
48 Ende der Teilereinstellung
50 Mikrokontroller
100 Bekannte Synthesizeranordnung
220 Synthesizeranordnung

Claims

1. Radiofrequenz-Signalempfänger, eingerichtet zum Demodulieren einer modulierten Funkwelle mit einer ersten Eingangsfrequenz (Fin), umfassend eine Synthesizeranordnung (100; 200), wobei die Synthesizeranordnung enthält:

- einen ersten Oszillator (4) der eine erste Frequenz (Fref) erzeugt;

- einen Synthesizer (10), umfassend:

- einen ersten Teiler (11), der die erste Frequenz (Fref) durch einen ersten Divisor (x) teilt,

- einen zweiten Teiler (12), der die Ausgangsfrequenz (FVCO) eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) (21) durch einen zweiten Divisor (y) teilt,

- einen ersten Komparator (13), der die geteilte erste Frequenz (Fref) mit der geteilten Ausgangsfrequenz (FVCO) vergleicht, und

- einen von dem Komparator (13) getriggerten Spannungserzeuger (39), der eine Spannung erzeugt, die von dem ersten und dem zweiten Divisor (x, y) abhängt und an den spannungsgesteuerten Oszillator (21) angelegt wird, so dass die geteilte erste Frequenz (Fref, Fref2) mit der geteilten Ausgangsfrequenz (FVCO) übereinstimmt,

- einen Mischer (25), an den die Ausgangsfrequenz (FVCO) und die modulierter Funkwelle angelegt wird und der eine Zwischenfrequenz (Fi) zur Demodulation durch den Empfänger ausgibt, und

- eine Steuereinheit (1), umfassend:

-- Teiler-Einstellmittel (36), die den ersten Divisor (x) und den zweiten Divisor (y) einstellen und

-- Oszillator-Einstellmittel (38), die den ersten Oszillator (4) durch einen Digital/Analog-Wandler (28) einstellen, gekennzeichnet durch

- einen zweiten Komparator (34), der vergleicht, ob die eingestellte, erste Eingangsfrequenz (Fin) ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Frequenz (Fosc, Fref) ist, und, wenn dies der Fall ist, triggert die Steuereinheit (1):

- die Oszillator-Einstellmittel (38), um den ersten Oszillator (4) so einzustellen, dass er eine zweite Frequenz (Fosc2, Fref2) erzeugt, wodurch die eingestellte, erste Eingangsfrequenz (Fin) verschieden ist von einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz (Fosc2, Fref2), und

- die Teiler-Einstellmittel, um (36) zumindest einen des ersten und des zweiten Divisors (x, y) zu ändern, um die Frequenzverschiebung von der ersten zu der zweiten Frequenz zu kompensieren.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiler-Einstellmittel (36) den zweiten Divisor (y) um eins verringern und die Oszillator-Einstellmittel (38) den ersten Oszillator (4) so einstellen, dass er eine zweite Frequenz (Fosc2, Fref2) erzeugt, wobei

Fref2·((y - 1)/x) = Fref·(y/x).

3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiler-Einstellmittel (36) den zweiten. Divisor (y) um eins erhöhen und die Oszillator-Einstellmittel (38) den ersten Oszillator (4) so einstellen, dass er eine zweite Frequenz (Fosc2, Fref2) erzeugt, wobei

Fref2·((y + 1)/x) = Fref·(y/x).

4. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiler-Einstellmittel (36) bei der Verschiebung der ersten Frequenz zu der zweiten Frequenz (Fosc, Fref; Fosc2, Fref2) die Ausgangsfrequenz (FVOC) konstant halten.

5. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverschiebung ein Versatz um einen Kanal ist.

6. Empfänger nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverschiebung in etwa 25 kHz beträgt.

7. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein VHF-Empfänger zur Demodulation von Funkwellen mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 130- 180 MHz ist.

8. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Frequenz (Fosc) an die Steuereinheit (1) angelegt wird, um diese zu takten.

9. Empfänger nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz (Fosc2) an die Steuereinheit (1) angelegt wird, um diese zu takten.

10. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Speicher (35) zum Speichern erster Daten, die wenigstens der ersten Eingangsfrequenz (Fin) entsprechen, welche ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Frequenz (Fosc, Fref) ist, und wenigstens eines Satzes zweiter Daten, die der zweiten Frequenz (Fosc2, Fref2) entsprechen, sowie der Änderung (x, y - 1; x, y + 1) des zumindest einen des ersten und des zweiten Divisors (x, y).

11. Empfänger nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Berechnungsmittel (33) zur Berechnung von an den Oszillator- Einstellmitteln (38) angelegten Daten, wobei diese Datenberechnung eine Interpolation auf Grundlage wenigstens zweier Sätze der zweiten Daten ist.

12. Verfahren zur gesteuerten Frequenzverschiebung (Fosc2, Fref2) einer ersten Frequenz (Fosc, Fref), erzeugt von einem ersten Oszillator (4) in einem Radiofrequenz-Empfänger mit einer eingestellten ersten Eingangsfrequenz (Fin), umfassend die Schritte:

- Vergleichen, ob die erste Eingangsfrequenz (Fin) ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Frequenz (Fosc, Fref) ist und,

- falls dies der Fall ist,

- Einstellen des ersten Oszillators (4) zum Erzeugen einer zweiten Frequenz (Fosc2, Fref2), wobei die eingestellte erste Eingangsfrequenz (Fin) verschieden ist von einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz (Fosc, Fref2) und

- Einstellen von Teiler-Einstellmitteln (36) eines Synthesizers (10), wobei der Synthesizer umfasst:

- einen von dem Komparator (13) getriggerten Spannungserzeuger (39), der eine Spannung erzeugt, die von dem ersten und dem zweiten Divisor (x, y) abhängt und an den spannungsgesteuerten Oszillator (21) angelegt wird, so dass die geteilte erste Frequenz (Fref) mit der geteilten Ausgangsfrequenz (FVCO) übereinstimmt,

- um zumindest einen des ersten und des zweiten Divisors (x, y) so zu ändern, dass die Frequenzverschiebung von der ersten zu der zweiten Frequenz (Fosc, Fref; Fosc2, Fref2) kompensiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiler-Einstellmittel (36) den zweiten Divisor um eins verringern und die Oszillator-Einstellmittel (38) den ersten Oszillator (4) so einstellen, dass er eine zweite Frequenz (Fosc2, Fref2) erzeugt, wobei

Fref2·((y - 1)/x) = Fref·(y/x).

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teiler-Einstellmittel (36) den zweiten Divisor um eins erhöhen und die Oszillator-Einstellmittel (38) den ersten Oszillator (4) so einstellen, dass er eine zweite Frequenz (Fosc2, Fref2) erzeugt, wobei

Fref2·((y + 1)/x) = Fref·(y/x).

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Frequenz (Fosc) an die Steuereinheit (1) angelegt wird, um diese zu takten.

16. Verfahren nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz (Fosc2) der Steuereinheit (1) zugeführt wird, um diese zu takten.