FI85786B - Radiomottagare. - Google Patents

Description

1 85786

Radiovastaanotin

Keksinnön kohteena on radiovastaanotin, joka käsittää sekoitinvälineet vastaanotetun radiotaajuisen signaalin 5 sekoittamiseksi kantataajuudelle, vahvistinvälineen kanta taajuisen signaalin tason säätämiseksi, ja analogia-digi-taalimuunninvälineet näytteiden ottamiseksi kantataaj uises-ta signaalista.

Kun radiovastaanottimella vastaanotettavan signaa-10 Iin dynamiikka-alue on hyvin laaja, on vastaanottimessa käytettävä automaattista vahvistuksensäätöä (AVS), sillä signaalin leikkautuminen ja vastaanottimen etuasteiden yliohjautuminen huonontaa vastaanottimen suorituskykyä. Digitaalisen matkapuhelinjärjestelmän vastaanottimessa ja 15 muiden vastaavan tyyppisten digitaalisten radiojärjestel mien vastaanottimissa automaattisen vahvistuksensäädön toteuttaminen on kuitenkin hankalampaa kuin perinteisissä vastaanottimissa, koska vastaanotettava signaali koostuu aikaväleistä, jossa tehotaso vaihtelee hyvin paljon. Esi-20 merkiksi matkapuhelinjärjestelmän tukiaseman vastaanottimessa eri aikaväleissä vastaanotetut signaalit voivat olla lähtöisin eri matkapuhelimista, jotka sijoittuvat eri etäisyydelle tukiasemasta sen radiokantaman sisällä. Lisäksi vastaanotetun signaalin amplitudi vaihtelee nopeasti taa-25 juusselektiivisen häipymisen vuoksi kuljettuaan radiokanavan läpi. Tämän vuoksi tavanomainen automaattinen vahvis-tuksensäätö ei toimi riittävän hyvin ja seurauksena on vastaanottimen suorituskyvyn heikkeneminen.

; Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada 30 radiovastaanotin, jolla vältetään edellä esitetty ongelma.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä radiovastaanottimella, jolle on keksinnön mukaisesti tun-nusomaista, että kantataajuinen signaali jaetaan vahvistin-välineessä kahdelle eri analogia-digitaalimuunnosvälineelle 35 vastaavasti kahden vahvistukseltaan erilaisen vahvistinhaa- 2 85786 ran kautta, joista suhteellisesti suuremman vahvistuksen omaava haara on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen alemmalle puoliskolle osuville signaalitasoille ja joista suhteellisesti pienemmän vahvis-5 tuksen omaava haara on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen ylemmälle puoliskolle osuville signaalitasoille.

Keksinnön perusajatuksena on, että tulosignaali vahvistetaan kahdella rinnakkaisella vahvistinhaaralla, 10 joiden vahvistukset ovat erilaiset. Näin menetellen voidaan pieniä signaalitasoja vahvistaa enemmän ennen A/D-muunnosta kuin suuria tasoja, jolloin saadaan sekä pieni- että suuri-tasoiset signaalit A/D muunnettua leikkautumatta ja laajennettua vastaanottimen dynamiikka-aluetta. Molemmat A/D-15 muuntimet ottavat omasta haarastaan jatkuvasti näytteitä, jotka luetaan muistiin. Haaran valinta voidaan suorittaa digitaalisesti sen jälkeen kun esimerkiksi aikajakoisen signaalin yhden aikavälin näytteet on luettu muistiin. Valintaperusteena voidaan käyttää mitä tahansa seikkaa, 20 jolla voidaan valita vastaanotettua signaalia vähemmän vääristänyt vahvistinhaara.

Vastaanotetun signaalin A/D-muuntaminen riittävän nopeasti yhdellä muuntimella olisi hyvin vaikeaa, kun taas keksinnössä voidaan kummassakin haarassa käyttää samanlais-25 ta, suhteellisen edullista muunninta.

Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin suori tusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuvio 1 esittää erään keksinnön mukaisen radiovas-30 taanottimen lohkokaavion, ja kuvio 2 esittää kvadratuurimoduloidun signaalin vastaanottamiseen tarkoitetun keksinnön mukaisen radiovas-taanottimen lohkokaavion.

... Kuvion 1 mukaisessa radiovastaanottimessa vastaan- 35 otettu radiotaajuinen signaali RFIN syötetään sekoittimelle 3 85786 1, jossa se sekoitetaan paikallisoskillaattorisignaalin floc avulla kantataajuudelle. Kantataajuinen signaali jaetaan vahvistimen AI kautta analogia-digitaalimuuntimelle 2 ja vahvistimen A2 kautta analogia-digitaalimuuntimelle 3.

5 Vahvistimen AI vahvistus on suhteellisesti suurempi kuin vahvistimen A2. Vahvistin AI on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen alemmalle puoliskolle osuville signaalitasoille ja vahvistin A2 on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-10 alueen ylemmälle puoliskoille osuville signaalitasoille. A/D-muuntimet 2 ja 3 ottavat vastaavasti näytteitä vahvistimien AI ja A2 ulostulosignaalista ja kummaltakin A/D-muuntimelta saadut näytteet syötetään logiikkayksikölle 4, joka tallentaa näytteet muistiin. Logiikkayksikkö 4 voi 15 olla esimerkiksi muistin sisältävä mikroprosessori. Kun signaali on vastaanotettu ja näytteet on tallennettu muistiin, logiikkayksikkö 4 valitsee vastaanotetun signaalin tason kannalta edullisemmasta haarasta saadut signaalinäyt-teet. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa vastaan-20 otettu signaali on useista osasignaaleista aikajakomulti-pleksoimalla muodostettu signaali, joka käsittää useita aikavälejä, jolloin valintavälineet kunkin aikavälin vastaanottamisen jälkeen valitsevat tässä aikavälissä vastaanotetun signaalin tason kannalta edullisemmasta haarasta 25 saadut signaalinäytteet. Erityisesti matkapuhelinjärjestel mässä tällainen signaali voi olla TDMA (Time division multiple acces) -signaali. Vahvistinhaaran ja signaalinäytteiden valinnan perusteena voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa valintakriteeriä. Vahvistimen AI ja A2 voivat olla : 30 vahvistukseltaan kiinteitä tai niissä voi olla automaatti- nen vahvistuksensäätö.

Kuviossa 2 on esitetty toinen keksinnön mukainen radiovastaanotin, joka soveltuu kvadratuurimoduloiduille signaaleille. Vastaanotettu kvadratuurimoduloitu radiotaa-35 juinen signaali RFIN syötetään kaistanpäästösuodattimen 21 4 85786 ja esivahvistimen A7 kautta sekoittimille 22 ja 26, jotka muodostavat kvadratuuridemodulaattorin. Oskillaattorilla 30 synnytetään paikallisoskillaattorisignaali, joka syötetään haaroitinelimen 31 kautta sekoittimelle 22 90 asteen vai-5 hesiirrossa ja sekoittimelle 26 nollan asteen vaihesiirros-sa. Tällöin sekoittimet 22 ja 26 sekoittavat vastaanotetun signaalin RFIK kaksi keskenään 90 asteen vaihesiirrossa olevaa signaalia vastaavasti kantataajuisiksi signaaleiksi I ja Q. Kantataajuinen signaali I syötetään alipäästösuo-10 dattimen 23 kautta vahvistimelle A3, jonka ulostulosignaali puolestaan jaetaan sekä suoraan A/D-muuntimelle 24 että vahvistimen A5 kautta A/D-muuntimelle 25. Tällöin A/D-muun-nin 24 ja sille menevä vahvistinhaara on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen ylem-15 mälle puoliskolle osuville signaalitasoille. A/D-muuntimelle 25 vahvistimen A5 kautta menevä vahvistinhaara, jolla on suhteellisesti suurempi vahvistus, on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin alemmalle puoliskolle osuville signaalitasoille. Vastaavasti kantataajuinen Q 20 syötetään alipäästösuodattimen 27 kautta vahvistimelle A4, jonka ulostulosignaali jaetaan sekä suoraan A/D-muuntimelle 28 että vahvistimen A6 kautta A/D-muuntimelle 29. Jälleen A/D-muunnin 29 on tarkoitettu pienitasoisemmille signaaleille ja A/D-muunnin 28 suuritasoisemmille signaaleille.

25 A/D-muuntimet 24, 25, 28 ja 29 on kytketty logiikkayksiköl-le, joka tallentaa muuntimilta saadut näytteet. Tämä lo-giikkayksikkö käsittelee A/D-muuntimien 24 ja 25 signaalista I ottamia näytteitä ja vastaavasti A/D-muuntimien 28 ja 29 signaalista Q ottamia näytteitä samalla tavoin kuin 30 kuvion 1 tapauksessa logiikkayksikkö 4 käsitteli A/D-muuntimien 2 ja 3 ottamia näytteitä.

Kuviossa 2 vahvistimet A3 ja A4 sisältävät edulli-sesti automaattisen vahvistuksensäädön.

··. Vaikka edellä esitetyissä suoritusmuodoissa on 35 vastaanotetun signaalin erilaisten tasojen aikaansaamiseksi 5 8 5 7 8 6 käytetty pelkästään vahvistimia, on ymmärrettävä, että vahvistimien lisäksi voidaan käyttää haarojen välisen vah-vistuseron aikaansaamiseksi vaimentimia ainakin toisessa haarassa. Esimerkiksi kuvion 2 tapauksessa vahvistimien A5 5 ja A6 tilalla voisi vaihtoehtoisesti olla vaimennin, jolloin kyseisestä haarasta tulisi suhteellisesti pienemmän vahvistuksen omaava haara, joka on tarkoitettu suuritasoisille vastaanotetuille signaaleille.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on muutoinkin 10 tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen radiovastaanotin voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

1. 6 85786
2. 1. Radiovastaanotin, joka käsittää sekoitinvälineet (1,22,26) vastaanotetun radiotaa- 5 juisen signaalin (RFIN) sekoittamiseksi kantataajuudelle, vahvistinvälineen (A1-A6) kantataajuisen signaalin tason säätämiseksi, ja analogia-digitaalimuunninvälineet (2,3,24,25,28,29) näytteiden ottamiseksi kantataajuisesta signaalista, 10 tunnettu siitä, että kantataajuinen signaali jaetaan vahvistinvälineessä kahdelle eri analogia-digitaali-muunnosvälineelle (2,3,24,25,28,29) vastaavasti kahden vahvistukseltaan erilaisen vahvistinhaaran kautta, joista suhteellisesti suuremman vahvistuksen omaava haara (A1,A5, 15 A6) on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen alemmalle puoliskolle osuville signaali-tasoille ja joista suhteellisesti pienemmän vahvistuksen omaava haara (A2) on tarkoitettu ensisijaisesti vastaanotetun signaalin dynamiikka-alueen ylemmälle puoliskolle osu-20 ville signaalitasoille.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen radiovastaanotin, tunnettu muistivälineistä (4) analogia-digitaali-muunninvälineiden (2,3,24,25,28,29) muodostamien signaali-näytteiden tallentamiseksi. . 25 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen radiovastaanotin, t u n n e t t u valintavälineistä (4), jotka signaalin vastaanottamisen jälkeen valitsevat vastaanotetun signaalin tason kannalta edullisemmasta haarasta saadut signaalinäyt-teet.
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen radiovastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotettu signaali on aikajakoinen signaali, joka käsittää useita aikavälejä, ja että valintavälineet (4) kunkin aikavälin vastaanottamisen jälkeen valitsevat tässä aikavälissä vastaanotetun signaa-• ^ 35 Iin tason kannalta edullisemmasta haarasta saadut signaali- 7 85786 näytteet.
5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen radiovastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotettu radiotaajuinen signaali sisältää kaksi keskenään 90-5 asteen vaihesiirrossa olevaa kantoaaltoa, ja radiovastaanotin käsittää erikseen kumpaakin kantoaaltoa varten mainitut sekoitinvälineet (22,26), kaksi vahvistinhaaraa (IL, IH,Ql,Qh) ja kaksi analogia-digitaalimuunninvälinettä (24,25,28,29).
6. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen radiovastaanotin, tunnettu siitä, että vahvis- tinväline sisältää automaattisen vahvistuksen säädön.
7. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen radiovastaanotin, tunnettu siitä, että ainakin 15 toinen vahvistinhaara sisältää vaimenninelimen.
8. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen radiovastaanotin, tunnettu siitä, että toisen vah-vistinhaaran vahvistus on 1.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 4-8 mukainen ra-20 diovastaanotin, tunnettu siitä, että mainittu aika- jakoinen signaali on TDMA-signaali. β 85786