DK155066B - Radiomodtager - Google Patents

Description

DK 155066 B

, , Den foreliggende opfindelse angår en radiomodtager med en enkelt modtagekanal til modtagelse af frekvensomtaste-de (FSK = frequency.shift keyed) radiosignaler, hvor indbyrdes forskellige binære bit udsendes ved hver sin af to fre-5 kvenser, hvilken modtager omfatter en blander til modtagelse af de udsendte signaler, en lokaloscillator, der er omskiftelig mellem to frekvenser, hvoraf ingen ligger midtvejs mellem de to udsendte frekvenser, hvilken oscillator er indrettet til at føre et blandesignal til blanderen, der har en enkelt modlo tagekanal.

I FSK systemer udsendes binære bit ved udsendelse af logiske binære et bit ved én frekvens og logiske binære nul bit ved en anden frekvens. De binære bit udsendes ved en forudbestemt datahastighed.

15 Ved modtagelsen er det nødvendigt at afgøre, om en modtaget frekvens repræsenterer et "et" eller et "nul", og en kendt modtager til opnåelse af dette anvender to modtagekanaler.

Hver modtagekanal indeholder en blander, og modtagne 2o signaler føres til blanderne med 90 grader indbyrdes faseforskydning. En lokaloscillator fører et blandesignal til hver blander, idet blandesignalerne har en frekvens, som ligger midtvejs mellem frekvenserne, som udsendes for de logiske "et" og "nul". Udgangssignaler fra de to blandere filtreres, 25 forstærkes og føres til en detektor, som tilvejebringer udgangssignaler, der repræsenterer de udsendte data. Et sådant tokanalssystem er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.172.977.

Anvendelsen af to separate modtagekanaler medfører fordobling af komponenter og en modtager, som er kompliceret 3o og kostbar.

I beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 2157/81 er beskrevet en radiomodtager til modtagelse af frekvensomta-stede radiosignaler, hvor der kun anvendes en enkelt modtagekanal .

35 I opfindelsen ifølge den ovennævnte patentansøgning tilvejebringes en radiomodtager til modtagelse af frekvens-omtastede (FSK) radiosignaler, hvor indbyrdes forskellige binære bit udsendes ved hver sin af to frekvenser, og mod- 2

DK 155066 B

signaler, en lokaloscillator indrettet til at føre et blan-designal til blanderen, en detektor, som er indrettet til at få tilført et mellemfrekvenssignal fra blanderen over' en enkelt modtagekanal, en chopper, som er indrettet til 5 at føre et choppersignal til lokaloscillatoren til ændring af oscillatorens frekvens ved en forudbestemt hastighed mellem to værdier, hvoraf ingen ligger midtvejs mellem de to frekvenser, hvilket choppersignal under drift føres til detektoren i synkronisme med det, som føres til lokaloscil-lo latoren, hvorved detektoren er i stand til at detektere de udsendte binære bit.

På et hvilket som helst tidspunkt vil blanderen tilvejebringe enten en relativt højfrekvent tone eller en relativt lavfrekvent tone i afhængighed af de udsendte data 15 på det pågældende tidspunkt og ved lokaloscillatorens frekvens. Hvis chopperudgangssignalet er således, at det indstiller lokaloscillatoren på den højeste af dens to frekvenser, og blanderen tilvejebringer et udgangssignal, som også er den relativt højfrekvente tone, ligger frekvenserne af 2o lokaloscillatoren og det modtagne signal i størst afstand fra hinanden. Hvis blanderens udgangssignal ligger ved den relativt lave frekvens, medens lokaloscillatoren ligger på sin høje frekvens, ligger den udsendte frekvens af det modtagne signal og lokaloscillatorens frekvens nærmest hinan-25 den.

Detektoren er i stand til at sammenligne choppersig-nalet med blanderens udgangssignal på logisk måde og tilvej ebringer et udgangssignal, som repræsenterer de udsendte data.

3o Den ovenfor beskrevne enkeltkanalsmodtager tilveje bringer en fordel ved skiftning af frekvensen af lokaloscillatoren, idet en enkelt kanal bliver effektivt tidsdelings-multiplexet, så at den virker som to kanaler. Dette tilvejebringer en betydelig reduktion i omkostninger og komplek-35 sitet.

Der opstår et problem med den ovenfor beskrevne enkeltkanalsmodtager, når der kræves drift ved højere datahastigheder. Det er væsentligt,for at modtageren skal arbejde tilfredsstillende, at blanderen tilvejebringer et udgangs- 3

DK 155066 B

signal, som er den ene eller dén anden af to distinkte toner. Når datahastigheden forøges, nås et punkt, hvor blanderens udgangssignal ophører med at være en diskret tone og bliver et bånd af frekvenser.

5 Den foreliggende opfindelse har til formål at til vejebringe en modtager til modtagelse af FSK signaler, som anvender en enkelt modtagekanal, og hvor den ovennævnte ulempe er formindsket.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes en radiomodtager 1o til modtagelse af frekvensomtastede (FSK) radiosignaler af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at den har en styreomskifter, der har et udgangssignal, og som er indrettet til i afhængighed af frekvensen af signalet, som hidrører fra blanderen, at omskifte oscil-15 latoren for at holde frekvensen af signalet, som hidrører fra blanderen, på en forudbestemt værdi, hvilket udgangssignal repræsenterer modtagne FSK radiosignaler.

Styreomskifteren kan indbefatte en frekvensdetektor til afføling af frekvensen af signalerne, som hidrører fra 2o blanderen, og i en udførelsesform ifølge opfindelsen er frekvensdetektoren en digital frekvensdetektor.

Der kan tilvejebringes en flip-flop, som kobles til frekvensdetektoren, og som er i stand til at ændre tilstand, hver gang frekvensdetektoren afføler, at frekvensen af sig-25 nalerne, som hidrører fra blanderen, har ændret sig fra den forudbestemte værdi.

Flip-flop'en kan kobles til lokaloscillatoren for at bevirke omskiftning af lokaloscillatoren ved hver ændring af tilstanden af flip-flopren.

3o En udførelsesform ifølge opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, der viser en radiomodtager ifølge opfindelsen.

Frekvensomtastede (FSK) radiosignaler modtages på en antenne 1 og føres til den ene indgang på en blander 2,

DK 155066 B

4 hvis anden indgang modtager et blandesignal fra en lokaloscillator 3/ der er omskiftelig mellem to frekvenser.

Udgangssignaler fra blanderen 2 føres over et lav-pasfilter 4 og en begrænsningsforstærker 5 til en styreom-5 skifter 6, der er koblet til lokaloscillatoren 3 for at bevirke omskiftning af denne,og til en udgangsterminal 7.

Signalerne, som modtages af antennen 1, vil være ved den ene eller den anden af to frekvenser, nemlig en relativt høj frekvens eller en relativt lav frekvens i aflo hængighed af, om de udsendte data er et logisk et eller nul.

De modtagne signaler bliver, når de føres til blanderen 2, blandet med et lokaloscillatorsignal, som tilføres fra lokaloscillatoren 3. Lokaloscillatoren 3 er omskiftelig mellem to værdier, hvoraf den ene er en relativt høj frekvens 15 og den anden en relativt lav frekvens. Begge disse frekvenser ligger mellem de to udsendte frekvenser, men ingen af lokaloscillatorens frekvenser ligger midtvejs mellem de to udsendte frekvenser.

Det antages, at den høje frekvens modtages i et be-2o stemt øjeblik på antennen 1 og føres til blanderen 2, og at lokaloscillatoren 3 er indstillet på sin lave frekvensværdi. Under disse omstændigheder vil blanderen 2 tilvejebringe en relativt højfrekvent tone,betegnet som den "høje tone". Hvis enten frekvensen af de modtagne signaler skul-25 le ændre sig til de lavere arbejdsfrekvenser,eller hvis frekvensen af lokaloscillatoren skulle ændre sig til den høje værdi, viludgangssignalerne, som tilvejebringes af blanderen 2, ændres til en relativt lavfrekvent udgangstone, betegnet som den "lave tone".

3o Styreomskifteren 6, som tilføres signaler fra blan deren 2, er i stand til at afføle, om blanderen 2 tilvejebringer den høje udgangstone eller den lave udgangstone,og styrer lokaloscillatoren for at opretholde udgangssignalerne fra blanderen 2 på frekvensen af den høje tone.

35 Styreomskifteren 6 omfatter en digital frekvensde tektor 8, der tilføres udgangssignaler fra blanderen 2 over lavpasfiltret 4 og begrænsningsforstærkeren 5, og en flip-flop 9, der styres af udgangstilstanden af den digita 5

DK 155066 B

le frekvensdetektor 8. Flip-flop'én 9 tilvejebringer et skifteudgangssignal, som er i stand til at indstille lokaloscillatoren på den ene eller den anden af dens to værdier.

5 Under drift detekterer den digitale frekvensdetektor 8, om udgangssignalerne, som tilføres fra blanderen 2, er ved den høje tonefrekvens, og hvis dette er tilfældet, holdes flip-flop'en 9 i sin eksisterende tilstand for således at holde lokaloscillatoren 3 på blandefrekvensen for såle-lo des at fortsætte med at frembringe den høje tone. Hvis de udsendte data ændrer sig i logisk tilstand, så at frekvensen, som føres til blanderen 2, ændrer sig, vil udgangssignalerne, der tilvejebringes af blanderen 2,ændre sig til den lave tone. Denne ændring detekteres af den digitale frekvens-15 detektor 8, som tilvejebringer et udgangssignal for at bringe flip-flop'en 9 til at ændre tilstand, og denne tilstandsændring føres som et logisk skiftesignal til lokaloscillatoren 3.

Skiftesignalet, som tilføres fra flip-flop'en 9, 2o bringer lokaloscillatoren 3 til at ændre tilstand for at bringe blanderens udgangssignal tilbage til den høje tone.

Denne genetablering af den høje tone afføles af den digitale frekvensdetektor 8, som er ude af stand til at holde flip-flop'en 9 i dens eksisterende tilstand og følgelig 25 til at holde lokaloscillatoren 3 på dens eksisterende ar-bejdsfrekvens.

Da flip-flop*en 9 bringes til at ændre tilstand, hver gang de modtagne data ændrer logisk tilstand, følger den logiske udgangstiIstand af flip-flop'en 9 effektivt 3o den logiske tilstand af de udsendte data, som genvindes ved tilvejebringelse af en udgangsterminal 7, der er koblet til udgangen på flip-flop'en 9.

Modtageren ifølge den foreliggende opfindelse er i stand til at arbejde ved en høj datahastighed, fordi lo-35 kaloscillatoren 3 nu kun omskiftes, når der er en ændring i tilstanden af de udsendte data, og hele modtageren følger blot effektivt den logiske tilstand af de udsendte data. De 6

DK 155066 B

' problemer, som optræder ved det oVenfor beskrevne kendte arrangement på grund af lokaloscillatorens chopping ved høj hastighed, er nu undgået.

Opfindelsen er kun blevet beskrevet ved hjælp af 5 et eksempel, og modifikationer kan foretages uden at afvige fra opfindelsestanken. Styreomskifteren 6 behøver ikke at have nøjagtigt den beskrevne form, men der kan anvendes en hvilken som helst egnet styreomskifter, som er i stand til at skifte lokaloscillatoren i afhængighed af frekven-lo sen af signalet, som modtages af omskifteren. Detektoren 8 behøver ikke at være en digital frekvensdetektor, men en hvilken som helst egnet detektor, såsom en lineær detektor, en frekvensdiskriminator eller en impulstællende detektor kan anvendes.

Claims (5)

1. Radiomodtager med en enkelt modtagekanal til modtagelse af frekvensomtastede (FSK) radiosignaler/ hvor indbyrdes forskellige binære bit udsendes ved hver sin af to 5 frekvenser, hvilken modtager omfatter en blander (2) til modtagelse af de udsendte signaler, en lokaloscillator (3), der er omskiftelig mellem to frekvenser, hvoraf ingen ligger midtvejs mellem de to udsendte frekvenser, hvilken oscillator (3) er indrettet til at føre et blandesignal til blande-lo ren, der har en enkelt modtagekanal, kendetegnet ved en styreomskifter (6), der har et udgangssignal, og som er indrettet til i afhængighed af frekvensen af signalet hidrørende fra blanderen (2) at omskifte oscillatoren (3) til at holde frekvensen af signalet, som hidrører fra blan-15 deren, på en forudbestemt værdi, hvilket udgangssignal repræsenterer modtagne FSK radiosignaler.

2. Radiomodtager ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styreomskifteren (6) indbefatter en frekvensdetektor (8) til afføling af frekvensen af signalerne hidrø- 2o rende fra blanderen (2).

3. Radiomodtager ifølge krav 2, kendetegnet ved, at frekvensdetektoren (8) er en digital frekvensdetektor .

4. Radiomodtager ifølge krav 2 eller 3, kende- 25 tegnet ved, at en flip-flop (9) er koblet til frekvensdetektoren (8) og tilvejebringer det nævnte udgangssignal, hvilken flip-flop er indrettet til at ændre tilstand, hver gang frekvensdetektoren afføler, at frekvensen af signalerne hidrørende fra blanderen (2) har ændret sig fra den for-3o udbestemte værdi.

5. Radiomodtager ifølge krav 4, kendetegnet ved, at flip-flop'en (9) er koblet til lokaloscillatoren (3) for at bevirke omskiftning af lokaloscillatoren ved hver tilstandsændring af flip-flop'en.