FI80549C - Frekvensmodulerad saendarmottagare. - Google Patents

Description

1 80549

Taaj uusmoduloitu lähetinvastaanotin

Keksinnön kohteena on taajuusmoduloitu lähetinvastaanotin, jossa lähetin käsittää taajuusmoduloidun suur-5 taajuusoskillaattorin, jolla on modulointisisääntulo ja ulostulo, ja vastaanotin käsittää kaskadiin kytkettyinä suurtaajuussekoittimen, jonka paikallisoskillaattorisi-sääntulo on toiminnallisesti kytketty lähettimen suurtaa-juusoskillaattorin ulostuloon; ensimmäisen välitaajuussuo-10 dattimen; sekä välitaajuussekoittimen; vastaanottimen lisäksi käsittäessä taajuusmoduloidun paikallisoskillaatto-rin, jonka ulostulo on toiminnallisesti kytketty välitaajuussekoittimen paikallisoskillaattorisisääntuloon ja jota moduloidaan lähettimen modulointisignaalilla.

15 Erityisesti mikroaaltoalueella (> 1 GHz) toimivissa radiolaitteissa, kuten radiolinkeissä, on edullista minimoida suurtaajuus- ja mikroaaltokomponenttien lukumäärä, koska ne ovat järjestelmän kalleimpia ja usein kriittisimpiä komponentteja.

20 Eräässä tunnetussa ratkaisussa on lähetinvastaanot- timen vastaanotinosasta poistettu suurtaajuinen paikallis-oskillaattori siten, että vastaanottimen suurtaajuussekoittimen paikallisoskillaattorisignaali on muodostettu oman lähettimen taajuusmoduloidusta ulostulosignaalista. 25 Tällöin vastaanottimen ensimmäinen välitaajuinen signaali sisältää sekä vastaanotetun signaalin että oman lähettimen modulaation. Oman lähettimen modulaatio kompensoidaan välitaaj uussekoittimessa, jonka taajuusmoduloitua paikallis-oskilaattoria moduloidaan suoraan lähettimen modulointi-30 signaalilla. Tällöin tulisi ilmaistun signaalin olla puhdas oman lähettimen aiheuttamasta ns. jäännösmodulaatios-ta.

Käytännössä ilmaistussa signaalissa kuitenkin esiintyy jäännösmodulaatiota, mikä digitaalisen signaalin 35 (PCM-signaali) tapauksessa kasvattaa bittivirhesuhdetta.

2 80549 Jäännösmodulaation määrä kasvaa siirtonopeuden mukana tehden vastaanoton mahdottomaksi suuremmilla siirtonopeuksilla. Tätä tunnettua ratkaisua voidaan siten soveltaa vain suhteellisen pienillä siirtonopeuksilla.

5 Nämä ongelmat poistetaan johdannossa esitetyn tyyp pisellä lähetinvastaanottimella, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että paikallisoskillaattorin kanssa on kytketty sarjaan viive-elin, joka kompensoi välitaa-juussekoittimen paikallisoskillaattorisignaalin modulaa-10 tion ja välitaajuussekoittimen sisäänmenosignaalissa olevan oman lähettimen modulaation välisen viive-eron.

Keksinnön perustana on hakijan havainto, että tärkeä tekijä jäännösmodulaation muodostumisessa on välitaa-juussekoittimen paikallisoskillaattorisignaalin modulaa-15 tion ja välitaajuussekoittimen sisääntulosignaalissa olevan oman lähettimen modulaation poikkeaminen halutusta samanaikaisuudesta. Tämä aikapoikkeama on seurausta viiveestä, jonka erityisesti lähettimen suurtaajuusmodulaat-tori ja vastaanottimen ensimmäinen välitaajuussuodatin 20 sekä niiden väliset siirtolinjat aiheuttavat. Tätä viivettä kompensoi hieman paikallisoskillaattorin aiheuttama vaihesiirto, mutta mainittu aikapoikkeama on kuitenkin riittävä aiheuttaakseen jäännösmodulaatiota ilmaistuun signaaliin. Tämän aikapoikkeaman aiheuttaman jäännösmodu-25 laation määrä ja vaikutus ilmaistuun digitaaliseen signaaliin kasvaa käytetyn siirtonopeuden kasvaessa. Keksinnön mukainen viive-elin kompensoi tämän aikaeron ja poistaa sen aiheuttaman jäännösmodulaation, minkä ansiosta keksinnön mukaisen lähetinvastaanottimen siirtonopeus ei ole 30 rajoitettu (siirtonopeus jopa 140 Mbit/s). Lisäksi lähe-tinvastaanotin toimii aikaisempaa paremmin myös pienillä siirtonopeuksilla.

Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisemmin suo-ritusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, 35 jossa 11 3 80549 kuvio 1 esittää lohkokaaviomuodossa lähetinvastaan-otinta, jossa on keksinnön mukainen vaiheensiirtoelin, ja kuvio 2 esittää lohkokaaviomuodossa toista lähetin-vastaanotinta, jossa vaiheensiirtoelin on adaptiivisesti 5 säädettävä.

Kuvioiden 1 ja 2 lähetinvastaanottimissa lähettimen modulointisignaali johdetaan taajuusmoduloidun suurtaa-juusoskilaattorin 1 modulointisisääntuloon. Suurtaajuusos-killaattorin 1 ulostulosta lähetystaajuinen taajuusmodul-10 oltu signaali viedään haaroitinelimen 2 kautta joko suoraan tai mahdollisen suurtaajuusvahvistimen (ei esitetty) kautta antenniin. Modulointisignaali on edullisesti digitaalinen signaali. Suurtaajuudella tarkoitetaan tässä yhteydessä erityisesti mutta ei ainoastaan mikroaaltotaa-15 juuksia (>1 GHz).

Vastaanotin käsittää seuraavassa järjestyksessä sarjaan kytkettyinä suurtaajuussekoittimen 9, ensimmäisen väli taa juussuodattimen 8, välitaaj uussekoittimen 7, toisen välitaajuussuodattimen 6 ja ilmaisimen 5. Vastaanotettu 20 signaali johdetaan antennista sekoittimelle 9, jonka pai-kallisoskillaattorisisääntuloon on johdettu haaroitineli-men 2 kautta oskillaattorin 1 taajuusmoduloitu ulostulosignaali. Tällöin sekoitin 9 siirtää vastaanotetun signaalin ensimmäiselle välitaajuudelle lisäten siihen samalla 25 oskillaattorin 1 ulostulosignaaliin sisältyneen modulaation. Sekoittimen 9 välitaajuinen ulostulosignaali kais-tanpäästösuodatetaan ensimmäisellä välitaajuussuodattimel-la 8 ja johdetaan välitaajuussekoittimelle 7.

Sekoittimen 7 paikallisoskillaattorisisääntuloon 30 on johdettu taajuusmoduloidun paikallisoskillaattorin 4 ulostulosignaali. Oskillaattorin 4 modulointisisääntuloon on johdettu viive-elimen 3 kautta lähettimen modulointi-signaali. Oskillaattoria 4 moduloidaan siten samalla modu-lointisignaalilla kuin lähettimen oskillaattoria 1. Tämän 35 seurauksena sekoittimen 7 paikallisoskillaattorisignaali 4 80549 sisältää samanvaiheisena saman modulaation kuin sekoitti-men 7 sisääntulosignaalissa oleva oman lähettimen modulaatio. Tällöin sekoitin 7 periaatteessa poistaa oman lähettimen aiheuttaman modulaation siirtäessään vastaanotetun 5 signaalin toiselle välitaajuudelle. Sekoittimen 7 ulostulo kaistanpäästösuodatetaan toisella välitaajuussuodattimella 6 ja ilmaistaan ilmaisimella 5. Ilmaisimen 5 ulostulosignaalissa ei tulisi esiintyä oman lähettimen jäännösmodu-laatiota.

10 Signaalin kulkaikaviive oskillaattorin 1 sisääntu losta oskillaattorin 1, haaroitinelimen 2, sekoittimen 9, ensimmäisen välitaajuussuodattimen 8 ja niiden välisten siirtolinjojen kautta sekoittimen 7 sisääntuloon on kuitenkin suurempi kuin signaalin kulkuaikaviive oskillaat-15 torin 1 sisääntulosta paikallisoskillaattorin 4 kautta sekoittimen 7 paikallisoskillaattorisisääntuloon. Tämä aiheuttaa sen, että sekoittimen paikallisoskillaattorisig-naalin modulaation ja sen sisääntulosignaalissa olevan oman lähettimen modulaation välillä on aika-ero.

20 Tämä aikaero kompensoidaan oskillaattorin 4 kanssa sarjaankytketyllä viive-elimellä 3, jonka viive valitaan sellaiseksi, että edellämainittujen signaalireittien kulkua jät ovat oleellisesti yhtäsuuret.

Viive-elin 3 voi sijaita ennen oskillaattoria 4 tai 25 sen jälkeen ja se voi olla kiinteä tai manuaalisesti asetettava (kuten kuviossa 1) tai adaptiivisesti säädettävä (kuten kuviossa 2).

Kuviossa 2 on esitetty korrelaattori 10, jonka toinen sisääntulo on kytketty oskillaattorin 1 sisääntuloon 30 ja toinen sisääntulo on kytketty viive-elimen 11 kautta ilmaisimen 5 ulostuloon. Korrelaattorin 10 ulostulo on kytketty integroivan tai keskiarvoistavan elimen 12 kautta säädettävän viive-elimen 3 säätösisääntuloon. Korrelaattori 10 korreloi ilmaistun signaalin ja lähettimen modu-35 lointisignaalin keskenään ohjaten korrelaatiotuloksen peli 5 80549 rusteella viive-elimen 3 aiheuttaman viiveen määrää siten, että korrelaatio pienenee, ts. ilmaistussa signaalissa esiintyvä jäännösmodulaatio vähenee. Viive-elimen 11 ja välitaajuussuodattimien 6 ja 8 aiheuttama noin puolen sig-5 naalipulssin pituinen viive helpottaa korrelaation suorittamista.

Adaptiivisen säädön etuna on, että se automaattisesti reagoi esim. siirtolinjojen pituuden muutoksista aiheutuneisiin kulkuaikaviiveen muutoksiin.

10 Oheiset kuviot ja niihin liittyvä selitys on tar koitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen lähetinvastaanotin voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

6 80549

1. Taajuusmoduloitu lähetinvastaanotin, jossa lähetin käsittää taajuusmoduloidun suurtaajuusoskillaattorin 5 (1), jolla on modulointisisääntulo ja ulostulo, ja vas taanotin käsittää kaskadiin kytkettyinä suurtaajuussekoit-timen (9), jonka paikallisoskillaattorisisääntulo on toiminnallisesti kytketty lähettimen suurtaajuusoskillaattorin (1) ulostuloon; ensimmäisen välitaajuussuodattimen 10 (8); sekä välitaajuussekoittimen (7); vastaanottimen li säksi käsittäessä taajuusmoduloidun paikallisoskillaatto-rin (4), jonka ulostulo on toiminnallisesti kytketty väli-taajuussekoittimen (7) paikallisoskillaattorisisääntuloon ja jota moduloidaan lähettimen modulointisignaalilla 15 tunnettu siitä, että paikallisoskillaattorin (4) kanssa on kytketty sarjaan sitä ennen tai sen jälkeen viive-elin (3), joka kompensoi välitaajuussekoittimen (7) paikallisoskillaattorisignaalin modulaation ja välitaa-juussekoittimen (7) sisääntulosignaalissa olevan oman lä-20 hettimen modulaation välisen aika-eron.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lähetinvastaanotin, tunnettu siitä, että viive-elin (3) on kytketty lähettimen modulointisignaalin reitille ennen paikallisoskillaattorin (4) sisääntuloa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lähetinvas taanotin, jossa välitaajuussekoittimen perään on kytketty sarjaan toinen välitaajuussuodatin (6) ja ilmaisin (5), tunnettu siitä, että viive-elin (3) on adaptiivi-sesti säädettävissä ilmaisimen (5) ulostulosignaalissa 30 esiintyvän jäännösmodulaation perusteella.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen lähetinvastaanotin, tunnettu siitä, että se käsittää korreloin-tivälineen (10) lähetinosan modulointisignaalin ja ilmaisimen (5) ulostulosignaalin korreloimiseksi keskenään, 35 jolloin viive-elin (3) vasteena korrelointitulokselle II 7 80549 muuttaa aiheuttamansa viiveen määrää siten, että mainittujen signaalien välinen korrelaatio minimoituu.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lähetinvastaan-otin, tunnettu siitä, että korrelaatiovälineen 5 (10) toisen sisääntulon ja ilmaisimen ulostulon väliin on kytketty toinen viive-elin (11). 8 80549