ES2260860T3 - Dispositivo y procedimiento para reducir la amplitud de señales. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para reducir la amplitud de señales.Info
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Abstract
Receptor (32) para recibir simultáneamente una pluralidad de diferentes señales (82, 84, 86) a diferentes frecuencias, incluyendo dicho receptor: un repartidor (38) para dividir las señales en una primera y en una segunda trayectoria; una primera unidad de convertidor reductor (44, 46) para convertir, por reducción de frecuencia, a un margen de frecuencia intermedia, las señales de la primera trayectoria, caracterizada por un filtro (52) en la primera trayectoria que funciona para atenuar tan sólo dentro de una banda de supresión, teniendo dicho filtro (52) una entrada para recibir dicha pluralidad de diferentes señales y una salida que proporciona dicha pluralidad de diferentes señales con señales atenuadas en la banda de supresión; incluyendo la segunda trayectoria medios para identificar al menos una señal de mayor amplitud (82) de entre dicha pluralidad de señales diferentes para determinar dicho margen de frecuencia intermedia a partir de la frecuencia de la señal de mayor amplitud (82) y para controlar la primera unidad de convertidor reductor (44, 46) para llevar a la banda de supresión del filtro (52), al menos, una señal de mayor amplitud identificada (82) de entre las señales recibidas en la primera trayectoria; y una segunda unidad de convertidor reductor (54, 56) para convertir por reducción de frecuencia las señales recibidas reducidas en frecuencia a un segundo margen de frecuencia intermedia predeterminado que es inferior a dicho primer margen de frecuencia intermedia, estando dispuestos dichos medios de identificación para proporcionar una señal de control para controlar la segunda unidad de convertidor reductor de manera que la salida de dicha segunda unidad de convertidor reductor se encuentre en el margen predeterminado.
Description
Dispositivo y procedimiento para reducir la
amplitud de señales.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo y a un método para reducir la amplitud de las señales.
En particular, pero no exclusivamente, el dispositivo y el método
pueden utilizarse en el receptor de una red de telecomunicación
inalámbrica.
La figura 1 muestra una conocida red de
telecomunicación inalámbrica 2. El área cubierta por la red 2 está
dividida en una serie de células 4. Cada célula tiene asociada una
estación de base transmisora / receptora 6. Cada estación de base
receptora /transmisora 6 está prevista para comunicarse con los
terminales 8 situados en la célula 4 asociada a la estación de base
transmisora / receptora 6. Los terminales 8 pueden ser estaciones
móviles capaces de desplazarse entre las células.
En la norma GSM (Global System for Mobile
Communications [sistema mundial para comunicaciones móviles]) cada
estación de base transmisora / receptora está prevista para recibir
M canales de los N canales disponibles C1.... CN, como se muestra en
la figura 2a. Esto se debe a que la norma GSM utiliza una técnica de
acceso múltiple por división de frecuencia. Los N canales C1.... CN
ocupan un ancho de banda de XMHz. Por lo tanto, cada canal tiene un
espacio de X/N MHz. En la norma GSM este valor es 200 KHz. Cada
canal está dividido en tramas F, una de las cuales se muestra en la
figura 2b. Cada trama está dividida en 8 intervalos S1..... S8. La
norma GSM es un sistema de acceso múltiple por división de tiempo /
frecuencia (F/TDMA) y por lo tanto a las diferentes estaciones
móviles se les asignarán diferentes intervalos temporales para una
frecuencia dada. De este modo, la estación de base transmisora /
receptora recibirá señales procedentes de distintas estaciones
móviles en diferentes intervalos temporales a la misma frecuencia.
Por lo general, M es muy inferior a N.
Debe hacerse referencia a la figura 3, que
muestra una parte de la conocida estación de base transmisora /
receptora 9 que está prevista para recibir N canales
simultáneamente. Con fines de aclaración, tan sólo se muestra el
componente receptor de la estación de base transmisora / receptora
9. La estación de base transmisora / receptora 9 tiene una antena 10
que está prevista para recibir señales de las estaciones móviles que
se encuentran en la célula a la que presta servicio la estación de
base transmisora / receptora 9. La estación de base transmisora /
receptora incluye N receptores R1, R2 .... RN. Por lo tanto, se
dispone de un receptor para cada una de las frecuencias que van a
ser recibidas por la estación de base 9. Todos los receptores
R1-RN tienen la misma construcción y por tanto tan
sólo se muestran los componentes del primer receptor R1. El primer
receptor R1 incluye un primer filtro paso banda 12 que está previsto
para eliminar por filtrado las señales que se encuentran fuera de
los límites del ancho de banda en el cual están situados los M
canales disponibles. La salida filtrada se introduce en un primer
amplificador de bajo ruido 14 que amplifica las señales recibidas.
La señal amplificada se hace pasar a continuación a través de un
segundo filtro paso banda 16 que elimina por filtrado cualquier
ruido, como armónicos o similares, introducido por el primer
amplificador 14.
La salida del segundo filtro paso banda se
conecta a un mezclador 18 que recibe una segunda entrada procedente
de un oscilador local 20. La frecuencia de la salida del oscilador
local 20 dependerá de la frecuencia del canal asignado a un receptor
específico. La salida del segundo filtro paso banda 16 se mezcla con
la salida del oscilador local 20 para proporcionar una señal de
radio a una frecuencia intermedia IF, que es inferior a la
frecuencia de radio a la que se reciben las señales. La frecuencia
intermedia IF generada por el mezclador 18 de cada receptor será la
misma para todos los receptores y puede ser, por ejemplo, 180 MHz.
Por ejemplo, si el canal asignado a un receptor dado tiene una
frecuencia de 880 MHz, el oscilador local 20 de dicho receptor se
sintonizará a 700 MHz. Por otra parte, si el canal asignado a un
receptor dado tiene una frecuencia de 900 MHz, el oscilador local se
sintonizará entonces a una frecuencia de 720 MHz.
La salida del mezclador 18 se introduce en un
tercer filtro paso banda 22 que elimina cualquier ruido y productos
de mezcla no deseados introducidos por el mezclador 18. La salida
del tercer filtro paso banda 22, se amplifica mediante un segundo
amplificador 24 y se introduce en un filtro paso banda 26 adicional.
El filtro paso banda adicional 26 filtra todas las señales excepto
la del canal asignado al receptor específico. Dicho de otro modo,
todos los canales recibidos por la antena 10, a excepción del canal
asignado al receptor R1, serán filtrados por el filtro paso banda
adicional 26. La salida del filtro paso banda adicional 26 se
conecta a una unidad de control automático de ganancia 28 que altera
la ganancia de la señal de forma que se encuentre dentro del margen
dinámico de un convertidor analógico-digital 30.
Los documentos
EP-07094992-A2 y
EP-0704983-A2 describen sistemas
para el procesamiento de una señal de portadora múltiple a fin de
reducir el margen dinámico de dicha señal de portadora múltiple. La
señal recibida se divide en señales portadoras individuales, se
atenúa cada una de ellas hasta un cierto nivel y se combinan a
continuación. Esto presenta la desventaja de que el receptor
necesita N modificadores de la señal individual para cada una de las
N señales portadoras.
El documento
EP-0372369-A2 describe la
utilización de un filtro de banda estrecha para suprimir una señal
espuria en un sistema de comunicaciones.
Uno de los problemas de la arquitectura conocida
es que es necesario disponer de un receptor para cada canal.
Con las redes conocidas, la estación de base
transmisora / receptora precisa recibir señales procedentes de las
estaciones móviles 8 que se encuentran muy cercanas a la estación de
base transmisora / receptora, así como de las estaciones móviles 8
que se encuentran en el borde de una célula. Por ello, la potencia
de las señales recibidas por la estación de base transmisora /
receptora experimentarán grandes variaciones en función de la
distancia entre la estación móvil y la estación de base.
Una variación relativamente grande en la
amplitud de las señales recibidas de las estaciones móviles en la
estación de base transmisora / receptora origina diversos problemas
en el receptor. Si se va a utilizar un solo receptor con señales
procedentes de más de un canal, los amplificadores deberían
amplificar en el mismo porcentaje todas las señales recibidas en un
momento dado, incluyendo las señales con mayor amplitud y las que
tienen una menor amplitud. Por lo tanto, las señales con mayor
amplitud pueden situarse fuera del margen dinámico del convertidor
analógico-digital, lo que puede hacer que el
convertidor analógico-digital se sature, lo que a su
vez provoca distorsiones. Normalmente, la distorsión adoptará la
forma de distorsión de intermodulación que genera señales de
producto de intermodulación. Esta interferencia puede interferir con
las señales recibidas en otros canales. Si se utiliza una
amplificación menor, el resultado puede ser que las señales más
débiles se pierdan o se confundan con el ruido de fondo.
El documento
US-A-5590156 describe una técnica
para ampliar el margen dinámico disponible en una estación de base
digital de banda ancha. La estación de base cuenta con dos
receptores. Un receptor tiene una elevada ganancia y está previsto
para las señales débiles, y el otro receptor tiene una ganancia
inferior y está previsto para las señales de mayor amplitud. A estos
dos receptores se les asignan diferentes bandas de frecuencia. A las
estaciones móviles más alejadas se les asigna la banda de frecuencia
utilizada por el receptor con la ganancia más elevada, mientras que
a las estaciones móviles situadas en las cercanías de la estación de
base transmisora / receptora se les asigna la banda de frecuencias
utilizada por el receptor con la ganancia menor. Esta solución
requiere que la estación de base implemente una función de
asignación de canal. Por otra parte, siguen siendo necesarios dos
receptores diferentes.
Por tanto, uno de los objetivos de las
realizaciones de la presente invención consiste en reducir, o al
menos mitigar, los problemas de los sistemas conocidos.
De acuerdo con un aspecto, se facilita un
receptor según la reivindicación 1.
El filtro es un filtro de supresión de banda. El
receptor puede estar previsto de forma que la señal de mayor
amplitud se centre en la banda de supresión del filtro de supresión
de banda quedando de este modo atenuada. Es preferible que el filtro
de supresión de banda no atenúe las señales adyacentes.
Preferiblemente, se dispone de una unidad de
convertidor reductor para efectuar la conversión decreciente de
dichas señales y los medios de identificación incluyen medios para
medir la potencia de las señales en la banda de base.
Preferiblemente, se facilita un convertidor
analógico-digital, acoplándose la salida digital a
la entrada de los medios de identificación e incluyendo los medios
de identificación medios para medir la potencia de las señales
digitales procedentes del convertidor
analógico-digital. Por lo general, este convertidor
analógico-digital es diferente del convertidor
analógico-digital acoplado a la salida del
filtro.
Se dispone de una entrada para recepción de
dichas señales, y de un repartidor para dividir dichas señales de
entrada, incluyendo dicho repartidor una primera salida acoplada a
dichos medios de identificación y una segunda salida acoplada a una
trayectoria de señal principal que incluye dicho filtro. La segunda
trayectoria está preferiblemente dedicada a los medios de
identificación y proporciona las señales necesarias a los medios de
identificación. Preferiblemente, el repartidor está previsto de
forma que las señales de la primera salida sean mucho más débiles
que las señales de la segunda salida. Por lo tanto, el repartidor
podría preferiblemente ser un acoplador.
Se dispone de una unidad de convertidor reductor
para efectuar la conversión decreciente de las señales recibidas a
un margen de frecuencia intermedia, estando prevista dicha unidad de
convertidor reductor para recibir una señal de control procedente de
dichos medios de identificación a fin de determinar dicho margen de
frecuencia intermedia, con lo que dicho margen de frecuencia
intermedia es determinado por dichos medios de identificación a
partir de la frecuencia de la señal de mayor amplitud. Esta unidad
de convertidor reductor se encuentra preferiblemente en la
trayectoria de señal principal y es diferente de la unidad de
convertidor reductor comentada anteriormente.
Se dispone una segunda unidad de convertidor
reductor para efectuar la conversión decreciente de las señales
recibidas a un segundo margen de frecuencia intermedia
predeterminada que es inferior a dicho primer margen de frecuencia
intermedia, estando previstos dichos medios de identificación para
proporcionar una señal de control para controlar la segunda unidad
de convertidor reductor de forma que la salida de la segunda unidad
de convertidor reductor se encuentre dentro del margen
predeterminado. En las realizaciones preferidas existen por tanto
dos frecuencias intermedias utilizadas en la trayectoria principal.
El primer margen de frecuencia intermedia puede ser variable, pero
el segundo margen de frecuencia intermedia es preferiblemente
fijo.
Al menos la primera o la segunda unidad de
convertidor reductor incluye preferiblemente un oscilador
configurado para facilitar una señal de conversión decreciente, y la
frecuencia de la señal de conversión decreciente está controlada por
los medios de identificación. La frecuencia de la señal de
conversión decreciente puede determinar los márgenes de frecuencia
intermedia.
Los medios de identificación pueden incluir un
primer componente para la separación de dichas señales y un segundo
componente para la identificación de al menos una señal de mayor
amplitud. Igualmente, el segundo componente es quien preferiblemente
genera las señales de control comentadas anteriormente.
El primer componente puede incluir una
transformada de Fourier rápida para la separación de las señales o,
en realizaciones alternativas de la presente invención, puede
incluir una unidad de convertidor reductor digital para la
conversión de las señales a la banda de base. La unidad digital
convertidor reductor puede incluir un oscilador cuya frecuencia se
modifica para proporcionar cada una de las pluralidades de señales
en la banda de base. En una realización alternativa, se dispone de
una pluralidad de convertidores reductores, estando prevista cada
unidad de convertidor reductor para convertir a la banda de base
señales de diferentes márgenes de frecuencia. Cada convertidor
reductor puede tener una frecuencia mono-canal con
la que opera o, alternativamente, cada convertidor reductor puede
operar con una sub-banda del ancho de banda total en
el cual pueden recibirse las señales. En este último caso, las
unidades de convertidor reductor pueden facilitar señales de banda
de base para diversas frecuencias diferentes.
Las realizaciones de la presente invención se
incorporan preferiblemente a una estación de base transmisora /
receptora, por ejemplo para ser utilizadas en una red de
telecomunicación celular.
Para comprender mejor la presente invención y la
forma en que esta puede implementarse, se hará a continuación
referencia a modo de ejemplo a las figuras adjuntas, en las
cuales:
La figura 1 muestra una típica red celular
inalámbrica de telecomunicación.
La figura 2a muestra un ejemplo de los canales
que puede recibir una estación de base transmisora / receptora en un
sistema GSM.
La figura 2b muestra una estructura de una trama
utilizada en cada canal.
La figura 3 muestra el conocido componente
receptor de una estación de base transmisora / receptora,
La figura 4 muestra el componente receptor de
una estación de base transmisora / receptora que incorpora la
presente invención.
La figura 5a muestra el ancho de banda del
primer filtro paso banda de la figura 4.
La figura 5b muestra el ancho de banda del
segundo filtro paso banda de la figura 4.
La figura 5c muestra el ancho de banda del
filtro de supresión de banda de la figura 4.
La figura 5d muestra el ancho de banda del
tercer filtro paso banda de la figura 4.
La figura 6 muestra un primer receptor de
exploración para su utilización con el receptor de la figura 4.
La figura 7 muestra un segundo receptor de
exploración para su utilización con el receptor de la figura 4,
y
La figura 8 muestra un tercer receptor de
exploración para su utilización con el receptor de la figura 4.
A continuación se hará referencia a la figura 4
que muestra el componente receptor 32 de una estación de base que
incorpora la presente invención. A diferencia de la estación de base
transmisora / receptora conocida que se muestra en la figura 3, la
estación de base transmisora / receptora que incorpora la presente
invención tan sólo tiene un receptor 32 que opera con la totalidad
de los N canales que pueden ser recibidos simultáneamente por la
estación de base transmisora / receptora.
El componente receptor 32 de la estación de base
transmisora / receptora incluye una antena 34 que recibe señales
procedentes de las estaciones móviles situadas en la célula asociada
a la estación de base transmisora / receptora. La señal recibida por
la antena 34 incluirá una pluralidad de canales diferentes a
diferentes frecuencias. La realización de la presente invención se
describirá en el contexto de un sistema GSM. No obstante, debe
señalarse que las realizaciones de la presente invención son
aplicables a cualquier otra norma adecuada. Las señales recibidas
por la antena 34 se introducen en un primer filtro paso banda 36. El
primer paso de banda 36 filtra las señales situadas fuera del ancho
de banda en el cual se encuentran situados los N canales. La salida
filtrada se introduce en un acoplador 38 que divide la señal en dos
componentes. El componente de mayor amplitud de las señales se
introduce en un primer amplificador 40. La salida más débil del
acoplador 38 se introduce en un segundo amplificador 42. A
continuación se describirá el recorrido de la salida de mayor
amplitud del acoplador 38.
El primer amplificador 40 amplifica las señales
recibidas. Las señales amplificadas se introducen en un primer
mezclador 44 que mezcla las señales recibidas con una señal
procedente de un primer oscilador local 46. La frecuencia del primer
oscilador local 46 se fija mediante un receptor de exploración 48
como se comentará más adelante en más detalle. La mezcla de las
señales recibidas con una señal procedente del primer oscilador
local 46 en el primer mezclador 44 tiene como resultado señales en
un margen de frecuencia intermedias más baja. El margen de
frecuencia intermedia es inferior al margen de radiofrecuencias de
las señales recibidas por la antena 34.
La salida del primer mezclador 44 se introduce
en un segundo filtro paso banda 50. El segundo filtro paso banda 50
filtra las señales espurias del mezclador y otras señales de orden
sin que ello afecte a las señales situadas en el margen de
frecuencia intermedia. La salida del segundo filtro paso banda 50 se
introduce en un filtro de supresión de banda 52. El filtro de
supresión de banda tiene un margen de supresión predefinido. Las
señales situadas dentro de dicho margen de frecuencias de banda de
supresión predefinida se atenúan para reducir el margen dinámico de
las señales recibidas. Las señales situadas fuera de la frecuencia
de la banda de supresión no se ven afectadas. Esto se describirá en
mayor detalle más adelante. La salida del filtro de supresión de
banda 52 se introduce en un segundo mezclador 54, que mezcla la
salida del filtro de supresión de banda 52 con la salida de un
segundo oscilador local 56. Nuevamente, la frecuencia proporcionada
por el segundo oscilador local 56 está controlada por el receptor de
exploración 48. La salida del segundo mezclador 54 pertenece
nuevamente a un margen de frecuencia intermedia que es inferior al
margen de frecuencia intermedia generado por el primer mezclador
44.
La salida del segundo mezclador 54 se introduce
en un tercer filtro paso banda 58 que filtra las señales espurias
del mezclador sin afectar a las señales del segundo margen de
frecuencia intermedia. La salida del tercer filtro paso banda se
introduce en un tercer amplificador 60 que amplifica las señales. La
salida del tercer amplificador 60 se introduce en un convertidor
analógico-digital 62 que convierte la señal
analógica a formato digital.
Las señales digitales son enviadas por el
convertidor analógico-digital 62 a un canalizador 64
que separa los canales que se encuentran en la señal recibida para
obtener los N canales. Los N canales se convierten a la banda de
base y se procesan posteriormente de la forma convencional.
La salida más débil del acoplador 38 se
introduce en el segundo amplificador 42. La salida del segundo
amplificador 42 se introduce en un tercer mezclador 66 que mezcla
las señales recibidas a la frecuencia de radio con una señal
procedente de un cuarto oscilador local 68 para obtener señales
pertenecientes a un tercer margen de frecuencia intermedia que será
de un orden similar al del primer margen de frecuencia intermedia
proporcionado por el primer mezclador 44, pero no tienen por qué ser
necesariamente los mismos. La frecuencia proporcionada por el tercer
oscilador local 68 es constante.
La salida del tercer mezclador 66 se introduce
en un cuarto filtro paso banda 70 que filtra nuevamente las señales
espurias del mezclador y otras señales de orden. El cuarto filtro
paso banda está conectado en su salida a un cuarto mezclador 72. El
cuarto mezclador 72 mezcla la salida del cuarto filtro paso banda
con la salida de un cuarto oscilador local 74. Esto proporciona
señales pertenecientes a un cuarto margen de frecuencia intermedia
que es del mismo orden que el segundo margen de frecuencia
intermedia generado por el segundo mezclador 54. La frecuencia
aportada por el cuarto oscilador local 74 permanece constante.
La salida del cuarto mezclador 72 se introduce
en un quinto filtro paso banda 76 que filtra nuevamente el ruido,
etc., introducido por el cuarto mezclador 72. La salida del quinto
filtro del paso de banda se introduce en un cuarto amplificador 78
que amplifica la señal y la introduce en un convertidor
analógico-digital 80 que convierte las señales
analógicas a formato digital. La salida del convertidor
analógico-digital 80 se conecta a la entrada del
receptor de exploración 48 que, como se ha comentado anteriormente,
controla la frecuencia del primer y el segundo oscilador local 46 y
56.
La finalidad del receptor de exploración 48 es
tener en cuenta la amplitud de todas las señales digitales que
recibe del convertidor analógico-digital 80. El
receptor de exploración está previsto para buscar todas las señales
recibidas dentro del ancho de banda e identificar la señal de mayor
amplitud. Una vez que el receptor de exploración ha identificado la
señal de mayor amplitud, fija la frecuencia del primer oscilador
local 46 de forma que la señal de mayor amplitud, cuando sea
sometida a conversión decreciente por el primer mezclador 44, se
encuentre dentro de la banda de supresión del filtro de supresión de
banda. El receptor de exploración 48 controla la frecuencia
proporcionada por el segundo oscilador local 56 de forma que la
salida del segundo mezclador 54 se encuentre siempre en el mismo
segundo margen de frecuencia intermedia.
Seguidamente debe hacerse referencia a las
figuras 5a a 5d que muestran el ancho de banda de varios de los
filtros. La figura 5a muestra el ancho de banda del primer filtro
paso banda 36. El primer filtro paso banda 36 está sintonizado con
un ancho de banda de radiofrecuencia y es suficientemente amplio
para asegurar que todas las señales incluidas en el ancho de banda
en el que puedan recibirse señales pasarán a través de él. El ancho
de banda puede ser del orden de 35 MHz en un sistema GSM, lo que
permite que el sistema se pueda utilizar con cualquiera de las
bandas disponibles. No obstante, en algunas realizaciones el ancho
de banda puede ser inferior a 35 MHz en un sistema GSM. En dicho
caso, el número de bandas disponibles con las cuales puede
utilizarse el receptor es menor que N. A modo de ilustración se
muestra la señal recibida incluyendo tres canales independientes a
distintas frecuencias. El primer canal 82 contiene una señal con una
gran amplitud, mientras que el segundo y tercer canal 84 y 86 tienen
unas señales mucho más débiles.
La figura 5b muestra las características del
segundo filtro paso banda 50 que está sintonizado al primer margen
de frecuencia intermedia. Debido a que la señal de mayor amplitud
podría estar situada en cualquiera de los extremos del ancho de
banda en el cual puedan recibirse las señales de banda, el segundo
filtro 50 puede tener el doble de ancho de banda que el tercer
filtro paso banda 58. Una vez más, es posible utilizar un filtro con
un ancho de banda inferior en realizaciones alternativas de la
invención.
En el ejemplo mostrado en la figura 5a la señal
de mayor amplitud se muestra en un extremo del ancho de banda del
primer filtro 36. Una de las consecuencias de garantizar que la
señal de mayor amplitud se encuentre en la frecuencia de la banda de
supresión del filtro de supresión de banda 52 es que la señal de
mayor amplitud se encontrará ahora en la mitad del ancho de banda
del primero del segundo filtro paso banda 50. Esto presupone que la
banda de supresión del filtro de supresión de banda, está
sintonizado a una frecuencia que se encuentra en el centro del ancho
de banda del segundo filtro paso banda.
La figura 5c muestra que el filtro de supresión
de banda hace atravesar todas las señales sin atenuación excepto las
señales incluidas en la frecuencia de banda de supresión 88. Como
puede verse en esta figura, la señal de mayor amplitud 82 está
atenuada, mientras que las otras dos señales 84 y 86 no se ven
afectadas.
La figura 5d muestra el ancho de banda del
tercer filtro paso banda 58. Como la frecuencia de la salida del
segundo mezclador es fija, el tercer filtro paso banda puede tener
el mismo ancho de banda que el primer filtro paso banda 36, pero
desplazado hacia el margen de frecuencia intermedia más adecuado.
Una vez más, es posible, en realizaciones alternativas de la
invención, utilizar un filtro con un ancho de banda inferior. El
tercer filtro paso banda 58, fija el ancho de banda del receptor que
puede ser inferior al ancho de banda del filtro 36. Es importante
que todas las señales deseadas se encuentren dentro de las bandas de
paso de los filtros 50 y 58.
Por ello, como puede verse en la figura 5d, la
amplitud de la señal de mayor amplitud está atenuada de forma que
sea muy inferior y más cercana a la amplitud del resto de las
señales. Esto reduce efectivamente el margen dinámico de las señales
de forma que todas las señales, por ejemplo, se encuentren dentro
del convertidor analógico-digital dinámico 62. Debe
apreciarse que en el segundo convertidor
analógico-digital 80, debido a que hay señales muy
fuertes y señales más débiles, las señales más débiles pueden
perderse en el ruido. No obstante, teniendo en cuenta que el
receptor de exploración está buscando únicamente las señales de
mayor amplitud, esto no causa problemas.
A continuación se hará referencia a la figura 6
que muestra el primer receptor de exploración.
El primer receptor de exploración incluye una
unidad digital convertidor reductor 90. El convertidor reductor
digital tiene una entrada 91 para recibir la salida del convertidor
analógico-digital 80. La entrada procedente del
convertidor analógico-digital 80 se introduce en el
primer y en el segundo multiplicador 92 y 94 respectivamente. Tanto
el primero como el segundo multiplicador 92 y 94 reciben una salida
procedente de un oscilador 97 controlado digitalmente NCO que
proporciona una frecuencia de salida que, al mezclarse con la señal
procedente del convertidor analógico-digital 62,
genera las representaciones en fase y en cuadratura del canal de la
frecuencia deseada dentro de las bandas de paso de los filtros paso
bajo 96 y 98. La salida del primer y del segundo multiplicador 92 y
94 se introduce en un filtro paso bajo 96 y 98 respectivamente. De
este modo se eliminan todas aquellas señales que no están en la
frecuencia de banda de base. La salida de los filtros 96 y 98 se
introduce en una unidad 100 que determina la amplitud de cada una de
estas señales. La frecuencia de la señal proporcionada por el NCO 97
está controlada por la unidad 100 de forma que cada una de las
frecuencias contenidas en la señal recibida se reduce a su vez a la
frecuencia de banda de base. La unidad 100 tiene un registro que
almacena la amplitud de cada una de las señales. La unidad 100
compara las señales e identifica la señal de mayor amplitud y su
frecuencia asociada. A continuación, la unidad 100 genera una salida
102 que controla la frecuencia proporcionada por el primer
oscilador local 46, de forma que la señal de mayor amplitud esté
dentro de la banda de supresión del filtro de supresión de banda 52.
La salida de la unidad 100 también controla el segundo oscilador
local 56 de forma que la salida del segundo mezclador 54 se
encuentre en el margen de frecuencia intermedia apropiado. Cabe
señalar que el primer y el segundo multiplicador crean una
representación compleja de la señal de entrada. Por ello, la salida
de un multiplicador representa la señal I, mientras que la salida
del otro multiplicador representa la señal Q.
A continuación se hará referencia a la figura 7,
que muestra un segundo receptor de exploración 48. Este receptor de
exploración es similar al mostrado en la figura 6. No obstante se
dispone de una pluralidad de unidades digitales convertidor reductor
90. Cada uno de los convertidores reductores digitales tiene una
estructura similar a la mostrada en la figura 6.
A cada uno de los convertidores reductores
digitales 90 se le asigna una frecuencia diferente y por ello
someten a conversión decreciente una de las diferentes señales
generadas por el convertidor analógico-digital. La
unidad 100 funciona de la misma forma que la descrita en relación
con la figura 6.
En la realización mostrada en la figura 7, los
convertidores reductores digitales 90 pueden tener una frecuencia
dada aplicada por cada oscilador a cada multiplicador 6.
Alternativamente, cada oscilador puede estar configurado para
efectuar una búsqueda a través de una sub-banda
predeterminada del ancho de banda.
A continuación se hará referencia a la figura 8,
que muestra una tercera realización del receptor de exploración. El
convertidor reductor digital de las Figuras 6 y 7 se ha sustituido
por una unidad de transformada rápida de Fourier 104 que extrae la
información del ámbito de frecuencia. Concretamente, la unidad de
transformada rápida de Fourier está prevista para separar las
diferentes señales. Las señales separadas se introducen a
continuación en la unidad 100 que determina la señal de mayor
amplitud como en las realizaciones mostradas en las figuras 6 y
7.
La atenuación del filtro de supresión de banda
la determina el rendimiento necesario del convertidor
analógico-digital 62. Su objeto es mantener la
atenuación de los canales adyacentes y por tanto de otras señales lo
más baja posible.
En una modificación de la realización que se
acaba de describir, el ramal del receptor de exploración, es decir
la trayectoria desde la salida del acoplador 38 al receptor de
exploración, sólo puede tener una sola frecuencia intermedia. Dicho
de otro modo, sólo se dispone de un único mezclador en lugar del
tercer y cuarto mezclador, que se muestran en la figura 4.
La frecuencia de reloj del primer convertidor
analógico-digital 62 es preferiblemente al menos 2,5
veces el ancho de banda deseado, es decir el ancho de banda en el
cual puede recibirse la señal.
Aunque las realizaciones de la presente
invención se han descrito en relación con un sistema GSM, pueden
utilizarse las realizaciones de la presente invención con cualquier
otra norma adecuada, incluyendo normas analógicas, otras normas que
utilizan el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), sistemas
de espectro ensanchado, tal como acceso múltiple por división de
código (CDMA), acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), e
híbridos de cualquiera de estos sistemas. Debe observarse que aunque
la realización de la presente invención se ha descrito en el
contexto de un sistema GSM, las realizaciones de la presente
invención son especialmente aplicables a cualquier sistema FDMA,
independientemente de que se utilice o no TDMA.
Las realizaciones de la presente invención se
han descrito en el contexto de un receptor para una estación de base
transmisora / receptora. No obstante, las realizaciones de la
presente invención pueden utilizarse con cualquier receptor
adecuado, tal como una estación móvil, así como en otros tipos de
receptor no utilizados en redes celulares pero que están
configurados para recibir varias señales al mismo tiempo. El
receptor puede ser un receptor inalámbrico o no.
Aunque la realización preferida de la presente
invención se ha descrito en el contexto de un receptor capaz de
recibir todos los N canales al mismo tiempo, las realizaciones de la
presente invención son también aplicables a los receptores que tan
sólo reciben algunos (al menos dos) de los N canales
simultáneamente. Sería necesaria una pluralidad de receptores, pero
el número de receptores requeridos seguiría siendo inferior a N.
Claims (16)
1. Receptor (32) para recibir simultáneamente
una pluralidad de diferentes señales (82, 84, 86) a diferentes
frecuencias, incluyendo dicho receptor:
un repartidor (38) para dividir las señales en
una primera y en una segunda trayectoria;
una primera unidad de convertidor reductor (44,
46) para convertir, por reducción de frecuencia, a un margen de
frecuencia intermedia, las señales de la primera trayectoria,
caracterizada por
un filtro (52) en la primera trayectoria que
funciona para atenuar tan sólo dentro de una banda de supresión,
teniendo dicho filtro (52) una entrada para recibir dicha pluralidad
de diferentes señales y una salida que proporciona dicha pluralidad
de diferentes señales con señales atenuadas en la banda de
supresión;
incluyendo la segunda trayectoria medios para
identificar al menos una señal de mayor amplitud (82) de entre dicha
pluralidad de señales diferentes para determinar dicho margen de
frecuencia intermedia a partir de la frecuencia de la señal de mayor
amplitud (82) y para controlar la primera unidad de convertidor
reductor (44, 46) para llevar a la banda de supresión del filtro
(52), al menos, una señal de mayor amplitud identificada (82) de
entre las señales recibidas en la primera trayectoria; y
una segunda unidad de convertidor reductor (54,
56) para convertir por reducción de frecuencia las señales recibidas
reducidas en frecuencia a un segundo margen de frecuencia intermedia
predeterminado que es inferior a dicho primer margen de frecuencia
intermedia, estando dispuestos dichos medios de identificación para
proporcionar una señal de control para controlar la segunda unidad
de convertidor reductor de manera que la salida de dicha segunda
unidad de convertidor reductor se encuentre en el margen
predeterminado.
2. Receptor (32) de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dicho filtro (52) es un filtro de
supresión de banda.
3. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que un convertidor
analógico-digital (62) se encuentra acoplado a la
salida del filtro (52), mediante el cual, al menos, una señal de
mayor amplitud se encuentra en el margen dinámico de dicho
convertidor analógico-digital después de haber sido
atenuada por dicho filtro.
4. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que se dispone de una unidad
de convertidor reductor (90) para convertir, por reducción de
frecuencia, dichas señales y en el que los medios de identificación
incluyen medios para medir la potencia de las señales en la banda de
base.
5. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que se facilita un
convertidor analógico-digital (80), estando acoplada
la salida del convertidor analógico-digital a la
entrada de dichos medios de identificación (48), y en el que los
medios de identificación incluyen medios para medir la potencia de
las señales digitales procedentes del convertidor
analógico-digital.
6. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que se dispone de una
entrada (34) para recibir dichas señales, proporcionando la primera
trayectoria una trayectoria de señal principal, incluyendo dicho
repartidor una primera salida acoplada a dichos medios de
identificación y una segunda salida acoplada a la trayectoria de
señal principal que incluye dicho filtro (52).
7. Receptor (32) de acuerdo con la
reivindicación 6 en el que el repartidor (38) está previsto de forma
que las señales de la primera salida sean mucho más débiles que las
señales de la segunda salida.
8. Receptor (32) de acuerdo con las
reivindicaciones 6 o 7, en el que dicho repartidor (38) incluye un
acoplador.
9. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que, al menos, una de dichas
unidades de convertidor reductor primera y segunda incluye un
oscilador que está previsto para proporcionar una señal de
conversión decreciente y la frecuencia de dicha señal de conversión
decreciente está controlada por dichos medios de identificación.
10. Receptor (32) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que los medios de
identificación incluyen un primer componente para separar dichas
señales y un segundo componente para identificar al menos la señal
de mayor amplitud.
11. Receptor (32) de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que dicho primer componente de dichos
medios de identificación incluye una unidad de transformada rápida
de Fourier (104) para separar dichas señales.
12. Receptor (32) de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que el primer componente de dichos medios
de identificación incluye un convertidor reductor digital (90) para
convertir las señales a la banda de base.
13. Receptor (32) de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que el convertidor reductor digital (90)
incluye un oscilador (97) cuya frecuencia se modifica para
proporcionar cada una de dicha pluralidad de señales a la banda de
base.
14. Receptor (32) de acuerdo con las
reivindicaciones 12 o 13, en el que se incluye una pluralidad de
convertidores reductores (90), estando previsto cada convertidor
reductor para convertir a la banda de base señales de diferentes
márgenes de frecuencia.
15. Estación de base (6) que incorpora un
receptor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
precedentes.
16. Método para recibir una pluralidad de
diferentes señales con diferentes frecuencias simultáneamente,
incluyendo dicho método:
dividir las señales en una primera y en una
segunda trayectorias;
identificar mediante unos medios de
identificación de la segunda trayectoria, al menos, una señal de
mayor amplitud (82) de entre dicha pluralidad de señales
diferentes;
determinar un primer margen de frecuencia
intermedia a partir de la frecuencia de, al menos, dicha señal de
mayor amplitud (82);
controlar una primera unidad de convertidor
reductor (44, 46) a través de los medios de identificación para
llevar a una banda de supresión de un filtro (52), al menos, una
señal de mayor amplitud identificada (82) de entre las señales
recibidas en la primera trayectoria;
conversión decreciente de las señales de la
primera trayectoria a dicho margen de frecuencia intermedia mediante
la unidad de conversión decreciente, a partir de una señal
procedente de los medios de identificación;
atenuar mediante el filtro (52) señales situadas
en la banda supresión del filtro (52) que incluye una entrada para
recibir dicha pluralidad de distintas señales en la primera
trayectoria, y una salida que proporciona a dicha pluralidad de
señales distintas señales atenuadas en la banda de supresión; y
conversión decreciente adicional de las señales
con conversión decreciente recibidas en la primera trayectoria a un
segundo margen de frecuencia intermedia predeterminado que es
inferior a dicho primer margen de frecuencia intermedia, estando
previstos dichos medios de identificación para proporcionar una
señal de control para controlar la segunda unidad de convertidor
reductor (54, 56) de manera que la salida de dicha segunda unidad de
convertidor reductor se encuentre dentro del margen
predeterminado.
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