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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Funksender und Empfänger.
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Hintergrund
der Erfindung
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Kommerzielle
und militärische
Funkgeräte müssen oft
mit zwei oder mehreren Funknetzen, von denen jedes von einem unterschiedlichen
Typ ist, kommunizieren oder könnten
dadurch profitieren, dass sie die Fähigkeit zur Kommunikation mit
ihnen aufweisen. Ein Beispiel für
dieses Erfordernis findet man auf dem Zellulartelefonmarkt, wo zurzeit
unterschiedliche Betriebsmodi erhältlich sind, was dazu führt, dass
derzeit so genannte "Dual
Mode"-Zellulartelefone
benötigt
werden. Die dualen Modi beziehen sich auf verschiedene Wellenformen.
Wie hier verwendet, bezieht sich "Wellenform" auf eine funktionale Transformation von
Information, wie z.B. Sprache, in einen modulierten HF-Träger und
umfasst den gesamten Prozess, der von Sprache zu Antenne führt und/oder
umgekehrt. Ein Betreiben über
mehrere Wellenformen hat in der Vergangenheit erfordert, dass unterschiedliche
Geräte
verwendet werden. Mit einer Entwicklung neuer Wellenformtechnologien werden
vorhandene Geräte
anhand solcher Wellenformen unbrauchbar.
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Die
WO 98 14023 offenbart ein Kommunikationsgerät, bei dem ein Mikrocontroller
verwendet wird, um auf Code und Daten aus einem Systemspeicher zuzugreifen,
um das Kommunikationsgerät
gemäß einem
Standard zu einer Zeit zu betreiben, Der Mikrocontroller wird ebenfalls
benötigt,
um die Operationen von einem oder mehreren digitalen Signalprozessoren
zu steuern, um Rechendurchsatz und Leistungsverbrauch basierend
auf der Anwendung, die ausgeführt
wird, auszugleichen.
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Die
EP-A-0 712 213 offenbart eine integrierte Schaltung, die mehrere
Kommunikationsfunktionen zur Verfügung stellt und einen Speicher
umfasst, der einen Audiocodealgorithmus, Echokompensationsinformation,
einen modernen Verarbeitungsalgorithmus und Audiodaten speichert.
Der Speicher ist über einen
Datenbus mit einem Signalwandler, einer Zentraleinheit und einem
ersten Coprozessor gekoppelt. Der Signalwandler stellt einen Analog-Digital-Eingangsport
und einen Digital-Analog-Ausgangsport für die integrierte Schaltung
zur Verfügung,
wobei die Audiodaten über
den Analog-Digital-Eingangsport empfangen werden. Die Zentraleinheit
führt zumindest
einen ersten Abschnitt des Audiocodieralgorithmus auf die Audiodaten
aus und führt
einen ersten Abschnitt des modernen Verarbeitungsalgorithmus aus, während der
erste Coprozessor einen Echokompensationsalgorithmus ausführt.
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Es
ist wünschenswert,
ein Funkgerät
zur Verfügung
zu stellen, das als eine generische Funkplattform mit vorhandenen
Wellenformen und mit Wellenformen, die noch entwickelt werden müssen, verwendbar
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
Erfindung wird besser verstanden, wenn die folgende ausführliche
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung gelesen wird, in der
in den verschiedenen Zeichnungsfiguren ähnliche Verweiszeichen ähnliche
Elemente anzeigen und in der:
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1 ein Funktionsdiagramm eines Funkübertragungspfads
gemäß der Erfindung
ist;
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2 ein partielles Blockdiagramm des Übertragungspfads
von 1 ist;
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3 ein
Funktionsdiagramm eines Funkempfangspfads gemäß der Erfindung ist;
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4 ein
partielles Blockdiagramm des Empfangspfads von 3 ist;
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5 ein
Blockdiagramm eines Übertragungspfads
eines zweiten Funkgeräts
gemäß der Erfindung
ist;
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6 ein
Blockdiagramm eines Empfangspfads eines zweiten Funkgeräts gemäß der Erfindung
ist;
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7 die
von einem der Übertragungspfadprozessoren
von 5 ausgeführten
Tasks darstellt;
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8 ein
Blockdiagramm von einem Laden von in dem zweiten Funkgerät von 5 und 6 verwendeter
Wellenformsoftware darstellt;
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9 ein
Ablaufdiagramm ist, das den Setupprozess eines Funkgeräts gemäß der Erfindung darstellt;
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10 ein
Diagramm der in einem Funkgerät
gemäß der Erfindung
verwendeten Breitband-HF-Empfangsschaltung ist; und
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11 ein
Diagramm der in einem Funkgerät
gemäß der Erfindung
verwendeten Breitband-HF-Aufwärtswandlerschaltung
ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
Erfindung ist auf ein Softwarefunkgerät gerichtet, bei dem ein Betrieb
zum größten Teil
durch ein Softwareprogramm erfolgt, das auf einer generischen Funkplattform
läuft.
Interoperable Wellenformmodi werden als Softwareanwendungen auf
eine Art und Weise hinzugefügt,
die derjenigen ähnlich
ist, mit der man Anwendungen zu einem Personal Computer hinzufügt. Gemäß einem
Aspekt der Erfindung selektiert der Funkgerätbenutzer oder Bediener auf
Anforderung gespeicherte Wellenformen, wie es eine Kommunikationsanforderung
vorschreibt. Wie unten beschrieben wird, verwendet eine Ausführungsform der
Erfindung eine nichtflüchtige
Speicherung, um eine Mehrzahl von Wellenformen zu implementieren. Der
Bediener kann eine oder mehrere der Wellenformen in einem Cache-Direktzugriffsspeicher
unterbringen, so dass zwischen den selektierten Wellenformen ein
schnelles Schalten stattfinden kann. Darüber hinaus kann der Bediener
von einem Wellenformmodus zu einem anderen schalten, um über unterschiedliche
Funknetze, wie z.B. das von Motorola, Inc. hergestellte Iridium-Satelliten-Kommunikationsnetz,
TDMA- und/oder CDMA-Zellularnetze oder andere mobile Zwei wegelandfunksysteme,
wie z.B. das IDEN-System von Motorola, Inc., zu kommunizieren oder
kann auf allen oder einer Anzahl von ihnen simultan übertragen.
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Wendet
man sich nun 1 zu, erkennt man, dass
ein Funktionsablaufdiagramm eines Senders gemäß der Erfindung dargestellt
wird. In der Anordnung von 1 wird
Sprache auf. eine Sprachaufbereitungsfunktion 101, die
eine Sprachkompression umfasst, angewendet. In einigen Fällen mag
die zu erzeugende Wellenform eine Kompression nicht erfordern, in
welchem Fall der Sprachkompressionsabschnitt der Funktion 101 nicht
verwendet wird. Die aufbereitete und möglicherweise komprimierte Sprache
wird einer Verschlüsselungsfunktion 103 unterzogen.
Die verschlüsselte
Sprache wird einer Modulationsfunktion 105 zur Verfügung gestellt.
Die Modulationsfunktion stellt jeglichen von einer Mehrzahl von Modulationstypen
zur Verfügung.
Die Modulationstypen, die verwendet werden können, umfassen eine Frequenzmodulation
(FM), eine Amplitudenmodulation (AM), eine Frequenzumtastung (FSK),
eine Phasenumtastung (PSK), eine Quadraturamplitudenmodulation (QAM),
einen Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA), einen Mehrfachzugriff
im Codemultiplex (CDMA) und andere Modulationsfunktionen. Die oben
bezeichneten verschiedenen Modulationstypen sind, genau wie Einzelheiten
mit Bezug auf die Funktionalität
dieser und anderer Modulationstypen, bekannt. Die Modulation kann
der Art nach analog sein oder sie kann digital sein. Der Modulationsausgang wird
einer Hochfrequenz (HF)-Aufwärtswandlungsfunktion 107 zugeführt. Die
Funktion 107 verwendet den Basisbandmodulationsausgang
der Modulationsfunktion 105 und wandelt die Basisbandmodulation
zu einem HF-Träger
um. Die Funktion 107 gewährleistet eine selek tierbare
HF-Aufwärtswandlung und
der resultierende modulierte HF-Träger wird auf eine Antenne 109 angewendet.
Zwar wird eine Antenne dargestellt, doch kann die Antenne 109 eine oder
mehrere Antennen, von denen jede über eine oder mehrere spezifische
Frequenzbänder
betriebsbereit ist, umfassen.
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2 stellt in Blockdiagrammform eine Implementierung
des Senders von 1 dar. Auf einen Analog-Digital-Wandler oder Digitizer 201 wird
Sprache angewendet, um digitale Information zu erzeugen. Die ganze
Verarbeitung der digitalen Information wird in Software ausgeführt. Bei
dem Ausgang des Digitizers 201 handelt es sich um einen
digitalen Datenstrom, der in einen oder mehrere Mikroprozessorenblöcke, die
als Prozessoren 203 verdeutlichend dargestellt werden,
eintritt. Zwischen den zwei Prozessoren 203, die dargestellt
werden, um die in dem Funktionsdiagramm von 1 dargestellten
verschiedenen Funktionen, wie z.B. Sprachaufbereitungs- und Kompressionsfunktionen 101,
Verschlüsselungsfunktionen 103 und
Modulationsfunktionen 105, auszuführen, kann jegliche Anzahl
an separaten Prozessoren angeordnet werden. Der Ausgang des letzten
oder n-ten Prozessors 203 wird auf einen Digital-Analog-Wandlungsblock,
der Digital-Analog-Wandler 207, 208 umfasst, angewendet.
Jeder der Digital-Analog-Wandler 207, 208 erzeugt
eine Basisbandrepräsentation
des modulierten Signals in Phasen- und Quadraturkomponenten I beziehungsweise
Q. I und Q werden auf entsprechende Mischer 209, 211 angewendet.
Die Mischer 209, 211 empfangen Cosinus- und Sinusträgersignale,
die von einem HF-Synthesizer 213 erzeugt werden. Die Ausgänge der
Mischer 209, 211 werden in einem Addierer 215 kombiniert,
um ein moduliertes HF-Signal zu erzeugen, das auf einen Leistungsverstärker 217 angewendet
wird, um das Ausgangssignal auf einen gewünschten Pegel zu verstärken. Der
HF-Ausgang des Ausgangsverstärkers 217 wird
auf die Antenne 109 angewendet.
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In
dem Sender von 2 wird jeder der Prozessoren 203 verwendet,
um einen Abschnitt der Verarbeitungsleistung, die erforderlich ist,
um eine erwünschte
Wellenform zu implementieren, zur Verfügung zu stellen, so dass ein Ändern einer
Wellenform die Software, die die Prozessoren 203 ausführen, ändert. Zwar
werden mehrere Prozessoren dargestellt, doch versteht es sich für einen
Fachmann, dass mehrere Prozessoren, jeder spezifisch für eine Wellenform,
verwendet werden können.
Gemäß der Erfindung
kann ein Multitasking einer geringeren Anzahl an Prozessoren dasselbe
Ergebnis erzielen. In noch weiteren Ausführungsformen der Erfindung können bestimmte
Prozessoren, die für
die Erzeugung bestimmter Wellenformen dediziert sind, zur Verfügung gestellt
werden, und andere Prozessoren können "gemultitaskt" sein. In einer Implementierung der
Erfindung wird die Struktur von 2 für jeden HF-Kanal
repliziert. Die spezifische Ausführungsform von 2 kann in Betrieb sein, um irgendeine
von etlichen Wellenformen auf einem einzelnen HF-Kanal zu erzeugen.
Die Schaltung von 2 kann repliziert werden,
um weitere Kanäle
unterzubringen.
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Die
Analog-Digital-Wandler 201 sind von herkömmlichem
Design und sind von einem Typ, der handelsüblich ist. Ähnlich handelt es sich bei
den Prozessoren 203 um handelsübliche Prozessoren, wie z.B.
die von Motorola, Inc. erhältlichen
MPC860. Bei dem HF-Aufwärtswandler 107 kann
es sich um einen von etlichen handelsüblichen HF-Aufwärtswandlern
handeln.
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Kommerzielle
Transceiver umfassen sowohl Sendeabschnitte als auch Empfangsabschnitte.
Ein Empfänger
gemäß der Erfindung
wird in einem Funktionsdiagramm in 3 dargestellt.
An einer Antenne 301, bei der es sich um dieselbe physische
Antenne wie die Antenne 109, wie sie in 1 und 2 dargestellt wird, oder um eine separate
Empfangsantenne handeln kann, werden HF-Signale empfangen. Alternativ
kann eine gemeinsame Antenne verwendet werden und herkömmliche
Verfahren und Vorrichtung können
verwendet werden, um eine Isolierung zwischen Sende- und Empfangsabschnitten
eines Transceivers gemäß der Erfindung
zur Verfügung
zu stellen.
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Von
einer Antenne 301 werden Signale empfangen und von einem
HF-Abwärtswandler 303 zu Basisbandsignalen
abwärts
gewandelt. Eine Demodulationsfunktion 305 demoduliert die
Basisbandsignale unter Verwendung einer von Mehrzahl von Modulationsformaten,
wie z.B. den verschiedenen Modulationsformaten, die in Verbindung
mit der in 1 dargestellten Modulationsfunktion 105 beschrieben werden.
Das verwendete Modulationsformat hängt von dem bestimmten Modulationsformat
ab, das von der bestimmten Wellenform, die empfangen wird, verwendet
wird. Die Demodulationsfunktion 305 gibt einen demodulierten
Datenstrom an eine Entschlüsselungsfunktion 307 aus,
die die – wenn überhaupt – erforderliche
Entschlüsselung
ausführt.
Der Ausgang der Entschlüsselungsfunktion 307 wird
einer Dekomprimierungsfunktion 309 zur Verfügung gestellt,
die die Sprachsignale dekomprimiert und einen dekomprimierten Sprachausgang
zur Verfügung
stellt. Das Funktionsdiagramm von 3 erfolgt
für einen
einzelnen Kanal.
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4 stellt
den Empfänger
von 3 in Blockdiagrammform dar. HF-Signale werden
an der Antenne 301 empfangen und können durch einen Low Noise
Amplifier (LNA) 401, der von herkömmlichem Design, idealerweise
aber von einem Breitbanddesign ist, verstärkt werden. Der Ausgang des LNA 401 wird
auf einen HF-Abwärtswandler 303 angewendet,
der einen HF-Abwärtswandler 411 von herkömmlichem
Design, der zum Beispiel Phasen- und Quadratursignale I und Q erzeugt,
umfasst. Die Ausgänge
I und Q werden auf Analog-Digital-Wandler 407, 409,
die von herkömmlichem
Design sind, angewendet. Die I- und Q-Ausgänge werden auf Prozessoren 403 angewendet.
Die Prozessoren 403 stellen die Funktionen der Demodulation 305,
der Entschlüsselung 307 und
der Sprachdekomprimierung 309 zur Verfügung. Genau wie die Prozessoren 203 von 2 als einer oder mehrere Prozessoren implementiert
werden können,
kann es sich bei den Prozessoren 403 ebenso um einen oder
mehrere Prozessoren handeln. Bei dem Ausgang der Prozessoren 403 handelt
es sich um einen digitalen Datenstrom, den ein Digital-Analog-Wandler 405 in
analoge Sprachsignale umwandelt. Es können mehrere Wellenformen ausgeführt werden,
indem in den Prozessoren 403 verschiedene Softwareroutinen
ausgeführt
werden. Die Prozessoren 403 können in einem Transceiver in
den Prozessoren 203 umfasst werden.
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5 stellt
eine Anordnung für
die simultane Übertragung
einer Mehrzahl von Wellenformen dar. In der dargestellten Anordnung
können
vier Wellenformen simultan über
vier HF-Kanäle übertragen werden.
Es versteht sich für
den Fachmann, dass durch Variieren der Anzahl an Kanalpfaden von
den vier dargestellten jegliche Anzahl an Wellenformen simultan
erzeugt und übertragen
werden kann. Die vier HF- Kanäle sind
dem einzelnen Kanalsenderpfad von 1 jeweils ähnlich.
Jeder der vier Kanäle weist
einen entsprechenden Sprach- oder Dateneingang, Sprache 1,
Sprache 2, Sprache 3 und Daten, auf. Die Spracheingänge sind
mit Analog-Digital-Wandlern 501, 503 beziehungsweise 505 gekoppelt.
Die Ausgänge
der Analog-Digital-Wandler 501, 503, 505 werden
auf eine Prozessoranordnung, die Prozessoren 507, 515, 523 umfasst,
angewendet. Der Prozessor 507 umfasst Vocoderfunktionalität, um eine
Sprachkompression und weitere Vocoderfunktionalität zur Verfügung zu
stellen. Der Prozessor 515 stellt Verschlüsselungsfunktionalität zur Verfügung und
der Prozessor 523 stellt Modulationsfunktionalität zur Verfügung. Die
Ausgänge
des Prozessors 523 versorgen Digital-Analog-Wandler 531, 533; und 535, 537;
und 539, 541, die wiederum entsprechenden Aufwärtswandlern 543, 545, 547,
welche entsprechend mit Antennen 549, 551, 553 verbunden sind,
Basisbandquadratursignale zur Verfügung stellen. Die Spracheingänge zu den
verschiedenen Kanälen
können
von derselben Quelle, wie z.B. einem Mikrofon, stammen oder können von
einer anderen Quelle kommen. Die durch die Prozessoren 507, 515, 523 zur
Verfügung
gestellten Funktionen sind in Software implementiert, so dass sie
dynamisch selektiert, dynamisch geändert werden können, und
die Parameter dieser Funktionen sind dynamisch veränderbar.
Zum Beispiel sind die Modulationsbitrate und die Modulationsbandbreite
dynamisch veränderbar. Eine
Benutzerschnittstelle 561 wird zur Verfügung gestellt, um es dem Benutzer
des Senders zu ermöglichen,
anzugeben, dass der Benutzer zum Beispiel über einen Polizei-VHF-Kanal
kommunizieren möchte.
Die Benutzerschnittstelle ist mit einer oder mehreren Steuerfunktionen 563, 565, 567 gekoppelt,
die wiederum funktio nell mit den Prozessoren 507, 515, 523 gekoppelt
sind. Die Steuerfunktionen 563, 565, 567 wiederum
steuern die Operationen von Vocoderfunktionen 509, 511, 513,
Verschlüsselungsfunktionen 517, 519, 521 beziehungsweise
Modulationsfunktionen 525, 527, 529.
Darüber
hinaus steuert die Steuerfunktion 567 die Operation der
HF-Aufwärtswandler 543, 545, 547.
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Der
Sender kann auch für
die Übertragung von
Daten über
einen HF-Kanal verwendet werden. Ein Dateneingang wird zunächst auf
eine Datenschnittstelle 571 angewendet, die wiederum mit Funktionalitäten in den
Prozessoren 507, 515, 523 gekoppelt ist.
Der Prozessor 507 umfasst einen Protokollstapel 572,
der verschiedene Protokollwandlungen, wie z.B. ein TCPIP für Ethernet-Wandlungen, zur
Verfügung
stellt. Der Prozessor 515 umfasst eine Verschlüsselungsfunktionalität 573,
um die protokollgewandelten Daten von dem Prozessor 507 zu
verschlüsseln.
Der Ausgang des Prozessors 515 wiederum ist mit einer Modulationsfunktionalität 575 des Prozessors 523 gekoppelt.
Digital-Analog-Wandler 577, 579 stellen einem
HF-Aufwärtswandler 581,
der über
eine Antenne 583 überträgt, In-Phase-
und Quadratursignale zur Verfügung.
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6 stellt
einen Mehrkanalempfänger
gemäß der Erfindung
für den
simultanen Empfang einer Mehrzahl von Wellenformen dar. In der Anordnung werden
vier Wellenformen dargestellt, die simultan über vier HF-Kanäle empfangen
werden können.
Es versteht sich für
den Fachmann, dass durch Variieren der Anzahl an Kanalpfaden von
den vier dargestellten jegliche Anzahl an Wellenformen simultan
empfangen und verarbeitet werden kann. Die vier HF-Kanäle sind
jeweils dem einzelnen Kanaltransceiverpfad von 3 ähn lich. Über die
Antennen 649, 651, 653 werden HF-Signale
für die
Sprachkanäle
empfangen. HF-Abwärtswandler 643, 645 beziehungsweise 647.
Die Ausgänge
bzw. Ausgangssignale der Abwärtswandler 643, 645, 647 werden
jeweils an Analog-Digital-Wandlerpaare 631, 633; 635, 637; 639, 641 angelegt.
Die Ausgaben der Digital-Analog-Wandlerpaare werden Prozessoren 623, 615, 607 zur
Verfügung
gestellt, die Demodulationsfunktionen 625, 627, 629,
Entschlüsselungsfunktionen 617, 619, 621 und
Vocoderfunktionalität 609, 611, 613 zur
Verfügung
stellen. Die digitalen Ausgänge des
Prozessors 607 werden durch Digital-Analog-Wandler 601, 603, 605 in
Sprachsignale umgewandelt. Eine Benutzerschnittstelle 661 wird
verwendet, um Steuerinformation bezüglich Steuerfunktion 663, 665, 667 der
Prozessoren 607, 615, 623 zur Verfügung zu
stellen, wodurch Wellenformsoftware selektiert wird.
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Der
Empfänger
von 6 kann auch Datensignale verarbeiten. Datensignale
werden über
eine Antenne 681 empfangen und einem HF-Abwärtswandler 682 zur
Verfügung
gestellt. Der Abwärtswandler 682 ist
mit einem Analog-Digital-Wandlerpaar 683, 685 gekoppelt.
Der Ausgang des Digital-Analog-Wandlerpaars 683, 685 wird
mit einer Demodulatorfunktion 687, einer Entschlüsselungsfunktion 689 und
einem Protokollstapel 691 gekoppelt. Der Ausgang des Protokollstapels 691 ist
ein empfangener digitaler Datenausgang.
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7 stellt
das Multitasking eines Prozessors, wie z.B. Prozessors 607,
dar. Der Prozessor 607 multitaskt alle ihm zugeordneten
Funktionen für all
die Kanäle,
die in Betrieb sind. Wie dargestellt wird, führt der Prozessor 607 die
Vocoderoperationen 701 für einen Vocoder 1 zu
einer Zeit t(k) sequentiell gefolgt von einer Vocoderoperation 702 für einen
Vocoder 2 und dann Vocoderoperationen 703 für einen
Vocoder 3 aus. Die Sequenz wiederholt sich so lange, wie
alle drei Vocoderfunktionen erforderlich sind. Im Falle, dass weniger
als drei oder mehr als drei Vocoderfunktionen zu verwenden sind, ändert sich
die Anzahl und Sequenz der verarbeiteten Funktionen. Darüber hinaus
kann der Prozessor 607 weitere Funktionen ausführen und
diese Funktionen wären
ebenfalls in der dargestellten Zeitleiste eingefügt.
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8 stellt
eine Anordnung zur Verwendung mit Prozessoren dar, die das schnelle
Schalten von Wellenformfunktionalität ermöglicht. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Funktionalität eines Prozessors aus einer
Sammlung von jedem Prozessor zugänglicher
Wellenformsoftware erreicht. Wie in 8 dargestellt
wird, weisen drei Prozessoren 807, 809, 811 jeweils
einen ihnen zugeordneten Cachespeicher 813, 815 beziehungsweise 817 auf. Ein
für jeden
der Prozessoren 807, 809, 811 zugänglicher
Speicher 801 umfasst Wellenformsoftware 803, 805, 806 für die verschiedenen
Wellenformen, die verarbeitet werden können. Bei dem Speicher 801 handelt
es sich zum Beispiel um ein Plattenlaufwerk. Um das schnelle Schalten
zwischen Wellenformen zu ermöglichen,
wird ein Schnellspeicher, wie z.B. ein RAM oder Direktzugriffsspeicher,
für die
Caches 813, 815, 817 verwendet. Falls
bei Betrieb ein Benutzer des Systems, das die Prozessoren verwendet,
eine Wellenform zur Verwendung selektiert, rufen die Systemprozessoren 807, 809, 811 die
geeignete Wellenformsoftware aus dem Festplattenspeicher 801 ab
und veranlassen, dass die geeignete Software in den Cachespeichern 813, 815, 817 gespeichert
wird. Somit wird, falls zum Beispiel eine Wellenform 1 selektiert
wird, eine Wellenform 1-Vocodersoftware 819 aus dem Speicher 801 abgerufen und
in dem Cache 813 gespeichert; eine Wellenform 1-Verschlüsselungssoftware 821 wird
aus dem Speicher 801 abgerufen und in dem Cache 815 gespeichert
und eine Wellenform 1-Modulatorsoftware 823 wird aus dem
Speicher 801 abgerufen und in dem Cache 817 gespeichert. Ähnlich wird
Software für
andere Wellenformen aus dem Speicher 801 abgerufen und
in den Caches 813, 815, 817 für andere
selektierte Wellenformen gespeichert. Somit werden gemäß einem
Aspekt der Erfindung alle der Bestandteile einer Wellenformanwendungsfunktion
an die Prozessoren, die sie ausführen
müssen,
verteilt. Wie in 8 dargestellt wird, wird keine
Angabe dazu gemacht, ob das System als Empfänger oder als Sender arbeitet.
Der Betrieb des Systems von 8 ist derselbe,
egal ob es als Empfänger,
Sender oder Transceiver arbeitet. Ein Betrieb der Systemstruktur von 8 wird
in 9 dargestellt. In einem Schritt 901 selektiert
der Benutzer die Wellenform oder Wellenformen, die zu verwenden
sind. Als Reaktion auf solch eine Selektion ruft das System die
Wellenformanwendungsroutinen aus dem Speicher 801 ab, wie
in einem Schritt 903 angezeigt wird. Die Wellenformanwendungen
werden in den Cachespeichern 813, 815, 817 für die Prozessoren 807, 809, 811 gespeichert,
wie in einem Schritt 905 angezeigt wird. In dem Schritt 905 wird
die Wellenformanwendung an jeden Prozessorcache wie zum Verarbeiten
der zugehörigen
Wellenform erforderlich verbreitet. In einem Schritt 907 wird
wellenformprogrammierbare Information, wie z.B. Bandbreite, Abtastraten
und Betriebsfrequenzen, zur Verfügung
gestellt.
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Bei
Betrieb des Systems wird eine oder mehrere der Wellenformsoftwares
in einem dedizierten Speicher, auf den bei einem Einschalten des
Funkgeräts
schnell zugegriffen wird, gespeichert. Durch Hinzufügen von
Flash-Speicher 841, 843, 845 entsprechend
zu jedem der Prozessoren 807, 809, 811 wird die
letzte vor einem Abschalten durch den Funkgerätbenutzer verwendete Anzahl
an Wellenformen in Speicher 841, 843, 845 gespeichert
und beim nächsten
Einschalten sofort geladen. Das ermöglicht es, dass sich das Softwarefunkgerät im Wesentlichen
zu sofortiger Verwendung einschaltet.
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10 stellt
in Blockdiagrammform die HF-Empfangsfunktion
zum Unterstützen
mehrerer Wellenformen dar. An einer Antenne 1017 werden
Signale empfangen und auf einen LNA 1015 angewendet. Der
Ausgang des LNA 1015 wird auf Mischer 1009, 1011 angewendet.
Jeder Mischer 1009, 1011 weist auch Sinus- beziehungsweise
Cosinuseingänge
von einem programmierbaren adaptierbaren Frequenzsynthesizer 1013 auf.
Um Wellenformen zu unterstützen,
die sich in verschiedenen Frequenzbereichen befinden können, weist
der Synthesizer 1013 einen Breitbandfrequenzbereich auf.
Die Ausgänge der
Mischer 1009, 1011 werden auf adaptierbare Tiefpassfilter 1005, 1007 angewendet.
Die Ausgänge der
Tiefpassfilter 1005, 1007 werden auf Analog-Digital-Wandler 1001, 1003 angewendet.
Die Analog-Digital-Wandler 1001, 1003 verwenden
einen numerisch gesteuerten Oszillator 1019, um die geeignete Abtastrate
für die
Wellenform zu ermitteln. Darüber hinaus
umfasst die Anordnung von 10 eine
adaptierbare automatische Verstärkungsregelungsschaltung-
oder Funktion (AGC) 1004. Die verschiedenen Wellenformen,
die verarbeitet werden können, weisen
unterschiedliche Erfassungs- und AGC-Erfordernisse auf. Demgemäß ist es
erforderlich, dass die AGC-Parameter, wie z.B. Schleifenbandbreite
und Track- and Hold-Eigenschaften, adaptierbar sind.
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11 stellt
in Blockdiagrammform die HF-Sendefunktion
dar. Basisbandquadratursignale I, Q werden auf Digital-Analog-Wandler 1101, 1103 angewendet,
die durch den numerisch gesteuerten Oszillator (NCO) 1105 getaktet
werden. Die analogen Ausgänge
werden auf programmierbare adaptierbare Filter 1107, 1109 angewendet.
Die Filter 1107, 1109 werden verwendet, um den
spektralen Gehalt des Ausgangssignals zu steuern. Ausgänge der
Filter 1107, 1109 werden Mischern 1111, 1113 zugeführt, die
auch Eingänge
von einem Quadratursynthesizer 1115 empfangen. Um Wellenformen
zu unterstützen,
die sich in unterschiedlichen Frequenzbereichen befinden können, weist
der Synthesizer 1115 einen Breitbandfrequenzbereich auf.
Die Ausgänge der
Mischer 1111, 1113 wiederum werden einem Summierer 1117 zugeführt, der
mit einem Leistungsverstärker 1119 gekoppelt
ist. Der Leistungsverstärker 1119 ist
adaptierbar, so dass der Leistungsausgang variiert werden kann.
Der Leistungsverstärker 1119 wiederum
ist mit einer Antenne 1121 gekoppelt.
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Die
Erfindung wurde im Hinblick auf verschiedene Ausführungsformen
beschrieben. Es versteht sich für
den Fachmann, dass bei den Ausführungsformen
verschiedene Änderungen
und Modifikationen durchgeführt
werden können,
ohne dass von dem Gedanken oder dem Umfang der Erfindung abgewichen
wird. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung in irgendeiner Weise
auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
zu beschränken
und es ist beabsichtigt, die Erfindung nur durch die hier angehängten Ansprüche zu beschränken.