ITMI971957A1 - Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante procedimento di modulazione e demodulazione diretta - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema di trasmissione e ricezione radio per trasmettere e ricevere dati digitali tramite radio, e, in particolare, un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta.

In generale, un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale serve per modulare dati digitali che devono essere trasmessi in un tipo analogico per trasmettere quindi tramite radio i dati digitali modulati, come pure per ricevere il segnale trasmesso via radio per demodulare quindi il segnale ricevuto in dati digitali. Qui, per esempio, una modulazione numerica a scorrimento di frequenza (qui di seguito, chiamata FSK), una modulazione numerica a scorrimento di fase (qui di seguito, chiamata PSK), ed eccetera sono ampiamente usate per modulare i dati digitali.

Uno dei sistemi di trasmissione e ricezione radio digitali è un telefono digitale senza filo ampiamente usato in una rete di comunicazioni radio mobile o una rete di commutazione radio privata. Il telefono senza fili digitale sopra citato è inteso come un terminale radio avente funzioni per modulare i dati digitali in un segnale analogico per trasmettere quindi i dati digitali modulati, come pure per ricevere il segnale analogico tramite radio per demodulare quindi il segnale analogico ricevuto nei dati digitali. I dati digitali sopra citati includono segnali di parlato come segnali analogici appartenenti ad una banda di frequenza udibile o segnali di suoneria per approntamento di un collegamento. In modo rappresentativo, una forma di realizzazione del telefono senza filo digitale precedente può essere un telefono senza filo europeo digitale come mostrato nella figura 1.

La figura 1 è uno schema a blocchi mostrante il sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di conversione singola secondo una tecnica nota, che include: un'antenna di trasmissione e ricezione; una parte di ricezione collegata all'antenna, per amplificare a frequenza intermedia solamente un segnale di un canale desiderato di una pluralità di segnali di ricezione, demodulando quindi il segnale precedente e poi emettendolo; una parte di trasmissione per modulare FSK dati che devono essere trasmessi al segnale appartenente ad una banda di frequenza impostata precedentemente e amplificare in potenza il segnale di trasmissione modulato, emettendo quindi il segnale di trasmissione amplificato in potenza; un commutatore di controllo di trasmissione e ricezione per collegare l'antenna alla parte ricevente o alla parte trasmettente secondo un ingresso di un segnale di controllo di trasmissione e ricezione; e, una unità di controllo per controllare modalità di trasmissione e ricezione del telefono senza filo digitale.

La parte di ricezione come mostrato nella figura 1 è costituita dall’antenna 10; dal commutatore 12 di controllo di trasmissione e ricezione; da filtri passa-banda (qui di seguito, chiamati BPF) 14, 18 e 22; da un amplificatore a basso rumore (qui di seguito, chiamato LNA) 16; da miscelatori 20 e 26; da un amplificatore limite (qui di seguito, chiamato LA) 24; da un cassone bipolare 28; da filtri passa-basso (qui di seguito, chiamati LPF) 30 e 32; da un comparatore 34; da un oscillatore a cristallo di quarzo a frequenza di riferimento 38, da un anello ad aggancio di fase (qui di seguito, chiamato PLL) 40; da un oscillatore di ricezione (RX-OSC) 42; e,da un amplificatore separatore 44. Inoltre, la parte trasmettente è costituita dall'antenna 10; dal commutatore di controllo di trasmissione e ricezione 12; dal PLL 40; da un LPF gaussiano 46; da un oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48;dall'amplificatore separatore 44; e, da un amplificatore di potenza (qui di seguito, chiamato PA) 50.

Facendo riferimento ora alla figura 1, un funzionamento e la struttura del telefono senza filo digitale della tecnica nota saranno spiegati in dettaglio qui di seguito.

Quando un circuito della figura 1 inizia a eseguire la sua operazione, l'oscillatore 38 a cristalli di quarzo a frequenza di riferimento oscilla la frequenza d1 riferimento precedentemente impostata Ref-F, fornendo quindi la frequenza di riferimento oscillata Ref-F al PLL 40. Il PLL 40 rivela differenza tra la fase della frequenza di riferimento Ref-F e la fase della frequenza emessa dall'oscillatore di trasmissione 48 (TX-OSC), fornendo quindi una tensione di controllo oscillante corrispondente all'oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48 e all'oscillatore di ricezione (RX-OSC) 42.Qui, 1'oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48 e l'oscillatore di ricezione (RX-OSC) 42 sono rispettivamente costruiti con oscillatore controllato in tensione (qui di seguito, chiamato VCO). Quindi, un'uscita dell'oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48 e dell'oscillatore di ricezione (RX-OSC) 42 è un segnale sincronizzato in fase con la frequenza di riferimento Ref-F. Un segnale di controllo PLL-CTL come segnale per selezionare canali di trasmissione e ricezione, che è emesso dall'unità di controllo 36 e fornito al PLL 40, è fornito ad un divisore di frequenza depositato nel PLL 40.

Come è evidente da quanto detto in precedenza, quando dati di trasmissione TXD sono itmiessi nella condizione in cui è formato un anello del PLL, i dati di trasmissione TXD sono immessi al LPF gaussiano 46. Allo scopo di impedire che componenti spurie siano generate quando i dati digitali sono modulati, il LPF gaussiano 46 filtra le componenti spurie incluse nei dati di trasmissione immessi TXD, fornendo quindi le componenti spurie filtrate all'oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48. L'oscillatore di trasmissione (TX-OSC) 48 oscilla una tensione di controllo di oscillazione emessa dal PLL 40 e frequenza corrispondente al segnale di controllo miscelato dai dati di trasmissione TXD emessi dal LPF gaussiano 46, e poi fornisce la tensione di controllo di oscillazione oscillata e la frequenza all'amplificatore separatore 44. I dati di trasmissione TXD possono essere modulati FSK in una banda di frequenza desiderata tramite le operazioni sopra esposte.

Dopo la separazione nell'amplificatore separatore 44, il segnale modulato FSK sopra citato è amplificato in un segnale avente intensità precedentemente impostata dal PA 50. Il segnale di trasmissione amplificata in potenza è fornito al LPF 52. Il LPF 52 filtra passa-basso il segnale di trasmissione immesso, eliminando quindi le componenti armoniche generate quando si esegue un'operazione di amplificazione tramite il PA 50. Un'uscita del LPF 52 può essere collegata all'antenna 10 tramite il comnutatore 12 di controllo di trasmissione e ricezione commutato secondo un segnale TRCTL di controllo di modalità di trasmissione e ricezione emesso dalla unità di controllo 36. Quindi, nel caso in cui il segnale TRCTL di modalità di trasmissione e ricezione emesso da esso sia sotto lo stato di una modalità di trasmissione, l'uscita del LPF 52 può essere radio-trasmessa tramite l'antenna 10.

Un segnale collegato all'antenna 10 e trasmesso tramite l'antenna 10 è immesso al primo BPF 14 tramite il commutatore 12 di controllo di trasmissione e ricezione. A questo punto il segnale TRCTL di controllo di modalità di trasmissione e ricezione emesso dall'unità di controllo 36 dovrebbe essere fatto passare ad un segnale di una modalità di ricezione. Il primo BPF 14 filtra solamente un segnale appartenente alla banda di frequenza precedentemente impostata dei segnali di ricezione collegati tramite l’antenna 10, e poi immette il segnale filtrato al LNA 16. Il LNA 16 amplifica un segnale ricevuto debolmente, irmiettendo quindi il segnale amplificato al secondo BPF 18. Il secondo BPF 18 elimina frequenza video dei segnali di ricezione, fornendo quindi la frequenza video eliminata al miscelatore 20. Cioè, il segnale di ricezione e un segnale di oscillazione locale sono miscelati tramite utilizzo del miscelatore 20, eliminando quindi in anticipo la frequenza video convertita nella frequenza intermedia durante conversione singola. Come risultato, la frequenza video del segnale ricevuto può essere filtrata in anticipo ed eliminata tramite uso del BPF 18.

Nel frattempo, il miscelatore 20 miscela la frequenza di oscillazione locale emessa dall'oscillatore di ricezione 42 e il segnale di ricezione emesso dal secondo BPF 18, generando quindi il segnale a frequenza intermedia convertito in frequenza. Il segnale a frequenza intermedia generato è fornito al terzo BPF 22 in cui è precedentemente impostata la banda di frequenza. Il terzo BPF 22 elimina le componenti spurie generate quando i segnali di ricezione e il segnale di oscillazione locale sono miscelati tramite la caratteristica di non linearità del miscelatore 20, e poi fornisce le componenti generate al LA 24. Sebbene l'intensità del segnale immesso cambi, il LA 24 può mantenere costantemente l'intensità del segnale di uscita, in modo tale che il segnale di uscita possa essere inmesso al miscelatore 26 e al cassone bipolare 28.

Il cassone bipolare 28 converte in fase un'uscita del LA 24 tramite 90°, fornendo quindi un'uscita convertita in fase al miscelatore 26. Qui, il miscelatore 26 miscela le uscite del LA 24 e del cassone bipolare 28, demodulando quindi solamente un segnale modulato una cui portante di radio-frequenza è eliminata, e poi emettendolo. Il segnale demodulato tramite l'operazione sopra esposta è fornito continuamente a LPF 30 e 32 collegato in serie con il terminale di uscita del miscelatore 26, e poi il segnale fornito è filtrato. I LPF 30 e 32 sono filtri per eliminare componenti di rumore Incluse nel segnale demodulato. Il segnale demodulato eliminante le componenti di rumore tramite i LPF 30 e 32,è immesso al comparatore 34 per immettere un segnale di livello di riferimento. Il comparatore 34 confronta il segnale demodulato con il segnale di livello di riferimento.Qui, se il livello del segnale demodulato è più elevato di quello del segnale di livello di riferimento, il segnale demodulato precedente passa ad un livello logico "alto" mentre se il livello del segnale di demodulazione è inferiore a quello del segnale di livello di riferimento, il segnale sopra demodulato passa ad un livello logico "basso". In seguito, il segnale dei dati digitali è completamente demodulato, emettendo quindi il segnale demodulato come i dati di ricezione RXD.Qui, il segnale di livello di riferimento fornito al comparatore 34 è generato nella unità di controllo 36.

Tuttavia, la parte trasmettente e la parte ricevente del telefono senza filo europeo digitale della tecnica nota come esposto in precedenza includono un circuito di elaborazione di frequenza costruito in modo complicato poiché la tecnica nota utilizza un procedimento di conversione di frequenza singola o un procedimento di conversione di frequenza duplice. Quindi,vi è un problema con il telefono senza filo europeo digitale della tecnica nota per il fatto che è difficile fabbricare terminali miniaturizzati e a basso costo richiesti per telefoni senza filo. Inoltre, è frequentemente generato il fenomeno per cui la modulazione numerica a scorrimento di frequenza del segnale di ricezione non è in grado di correggere a causa di dissolvenza nel luogo dove vi sono molti ostacoli, quali edifici residenziali.

Quindi,durante conversione ad "anello aperto" per trasmettere i dati aventi un livello logico costantemente uguale, per esempio, dato "1111" o "0000", si può generare un problema di salto di frequenza momentaneo del VCO generato quando la differenza della fase è impostata a "impedenza elevata" tramite l'abilitazione del PLL ad essere sotto lo stato di potenza ridotta.

E1 quindi uno scopo della presente invenzione fornire un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale in grado di impedire spostamento d1 portante tramite attenuazione attraverso ricezione di un segnale modulato radio-trasmesso, e poi demodulando direttamente il segnale.

Un altro scopo della presente invenzione è fornire un sistema di trasmissione e ricezione digitale, quando si modulano funzioni per ripristinare frequenza di PLL secondo una modulazione numerica a scorrimento di frequenza di una portante di trasmissione, che è in grado di controllare la frequenza di un generatore di segnale di riferimento, controllare la frequenza fino all’errore generato tramite il ripristino della frequenza, e poi modulare un segnale di trasmissione.

Per conseguire gli scopi precedenti, è fornito un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta, includente: una parte di ricezione per ricevere selettivamente un segnale di una banda di canale desiderata, amplificare il segnale ricevuto; miscelare il segnale amplificato selettivamente con frequenza di portante, sottrarre un segnale modulato in cui si elimina la frequenza di portante, e poi confrontare il segnale con un segnale di livello di riferimento, emettendo quindi segnale digitale demodulato; una parte di trasmissione per amplificare in potenza un segnale di trasmissione demodulato, filtrare componenti spurie e poi emettere il filtrato; un commutatore di controllo di trasmissione e ricezione per collegare l'antenna alla parte di trasmissione o alla parte di ricezione secondo un Ingresso di un segnale di modalità di trasmissione e ricezione; un modulatore ad anello ad aggancio di fase per oscillare la frequenza di portante corrispondente ad un segnale di controllo di oscillazione, emettere la frequenza di portante oscillata,modulare a modulazione numerica a scorrimento di frequenza dati di trasmissione come frequenza della banda di frequenza di portante, emettendo quindi i dati; un secondo commutatore di selezione di trasmissione per commutare un'uscita del modulatore ad anello ad aggancio di fase alla parte di trasmissione o alla parte di ricezione secondo il segnale di controllo di modalità di trasmissione; e, una parte di controllo per rivelare la quantità di scostamento di frequenza di dati di ricezione demodulati nella parte di ricezione o monitorare uno stato della frequenza di portante oscillata dalmodulatore ad anello ad aggancio di fase,generando quindi un segnale di controllo di oscillazione per mantenere costantemente la frequenza di portante oscillata come pure un segnale di modalità di trasmissione e ricezione secondo uno stato operazionale.

Queste e diverse altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno prontamente compresi con riferimento alla seguente descrizione dettagliata considerata in unione con i disegni allegati, in cui:

la figura 1 è uno schema a blocchi mostrante un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di conversione singola secondo una tecnica nota; e

la figura 2 è uno schema a blocchi mostrante un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Ora, una forma di realizzazione preferita della presente invenzione sarà descritta in dettaglio con riferimento ai disegni allegati. In tutti i disegni si noti che gli stessi numeri o lettere di riferimento saranno usati per elementi designati uguali o equivalenti aventi la stessa funzione.

Nella seguente descrizione, dettagli numerici specifici quali componenti e frequenze del circuito concreto, sono esposti per fornire una comprensione più esaustiva della presente invenzione. Sarà evidente, tuttavia, ad un tecnico del ramo che la presente invenzione può essere messa in pratica senza questi dettagli specifici. La descrizione dettagliata di funzione e costruzioni note oscurando non necessariamente la materia della presente invenzione sarà evitata nella presente invenzione.

La figura 2 è uno schema a blocchi mostrante un sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, che include una parte di trasmissione, una parte di ricezione, una parte di modulazione ad anello ad aggancio di fase, e, una parte di controllo per controllare operazioni complessive di un sistema.

La parte di trasmissione come mostrato nella figura 2 è costituita da: un PA 50 per amplificare in potenza segnale modulato a modulazione numerica a scorrimento di frequenza; un LPF 52 per eliminare componenti spurie tramite filtraggio passa-basso del segnale amplificato in potenza; un commutatore di controllo di trasmissione e ricezione 12 commutato secondo lo stato di livello logico di un segnale TRCTL di controllo di modalità di trasmissione e ricezione; e, un'antenna 10 collegata al commutatore di controllo di trasmissione e ricezione 12.

Inoltre, la parte di ricezione è costituita da: un primo BPF variabile (qui di seguito, chiamato VBPF) 15 per filtrare ed emettere solamente un segnale di un canale desiderato di segnali di ricezione; un LNA 17 per amplificare a basso rumore un'uscita del BPF variabile 15; un secondo VBPF 18 per filtrare solamente un segnale di un canale desiderato dei segnali di ricezione amplificati a basso rumore; un miscelatore di frequenze armoniche 21 per miscelare l'uscita del secondo VBPF 18 e una frequenza di portante, eliminando quindi frequenze di portante di ricezione, come pure emettendo un segnale demodulato eliminando le componenti spurie generate quando si miscelano le frequenze; LPF 23 e 27, e un LA 25 per eliminare rumore di alta frequenza tramite filtraggio passa-basso del segnale di ricezione demodulato, come pure mantenere costantemente un livello di uscita del segnale demodulato; e, un comparatore 29 per confrontare un'uscita del LA 25 con un segnale di livello di riferimento, emettendo quindi i dati di ricezione RXD ripristinati ad un segnale digitale.

La parte di modulazione ad anello ad aggancio di fase è costituita da: un generatore 39 di segnale di riferimento per oscillare un segnale di riferimento Ref-F corrispondente ad un segnale di controllo di oscillazione OSC-CTL e poi, emetterlo; un VCO 43 per oscillare la frequenza di portante corrispondente ad una tensione di controllo di oscillazione e modulare FSK dati di trasmissione ad una banda di frequenza della portante; un PLL 41 corrispondente a differenza tra fase del segnale di riferimento generato Ref-F e la fase della frequenza del VCO 43; un commutatore di selezione 45 per emettere selettivamente l'uscita del VCO 43 almiscelatore di armoniche 21 o al PA 50 costituente la parte di ricezione, secondo il segnale TRCTL di controllo di modalità di trasmissione e ricezione; e, un LPF gaussiano 46 per filtrare passo-basso i dati di trasmissione, eliminando quindi le componenti spurie. Qui, il PLL 41 è convenzionalmente costituito da un divisore di frequenza per dividere in frequenza il segnale di riferimento Ref-F tramite il segnale di controllo di canale PLL-CTL, un rivelatore di fase, e integratore 33 e 35.

La parte di controllo è costituita da: un sagomatore 37 di forma d'onda per sagomare in forma d'onda il segnale di riferimento Ref-F generato dal generatore 39 di segnale di riferimento, emettendo quindi il segnale sagomato in forma d'onda come un segnale di binarizzazione; unità di controllo 31 per emettere il segnale di controllo di modalità di trasmissione e ricezione corrispondente alla modalità di trasmissione e ricezione, come pure calcolare uno scostamento di frequenza del segnale di ricezione emesso dal comparatore 29, emettendo quindi simultaneamente un impulso di controllo di oscillazione e un impulso di controllo di decisione di bit precedentemente impostato,monitorare l'uscita del sagomatore 37 di forma d'onda, e poi emettere l'impulso di controllo di oscillazione corrispondente alla quantità di variazione del segnale di riferimento Ref-F; un primo integratore 35 per integrare il segnale di controllo di oscillazione OSC-CTL, fornendo quindi la tensione di controllo di oscillazione al generatore 39 di segnale di riferimento; e, un secondo integratore 33 per integrare l'impulso di controllo di decisione di bit, fornendo quindi il livello di riferimento al comparatore 29.

Con riferimento alla descrizione sopra esposta, un'operazione del sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la presente invenzione sarà spiegata ora qui di seguito, con la modalità di trasmissione e la modalità di ricezione.

Quando il sistema di trasmissione e ricezione radio digitale come mostrato nella figura 2 inizia ad eseguire la sua operazione alla modalità di trasmissione, l'unità di controllo 31 emette l'impulso di controllo di oscillazione precedentemente impostato PWM1. L'impulso di controllo di oscillazione PWM1 è filtrato passa-basso da un'operazione di integrazione del primo integratore 35, essendo quindi emesso come una tensione di corrente continua CC. La tensione di corrente continua CC è fornita al segnale di controllo di oscillazione OSC-CTL del generatore 39 di segnale di riferimento comprendente il modulatore ad anello ad aggancio di fase.Qui, il generatore 39 di segnale di riferimento oscilla la frequenza Ref-F del segnale di riferimento corrispondente a livello di tensione del segnale di controllo di oscillazione OSC-CTL, emettendo quindi il Ref-F oscillato al PLL 41 e al sagomatore di forma d'onda 37. Il sagomatore di forma d'onda 37 emette un segnale di un'onda quadra alla unità di controllo 31 tramite sagomatura di forma d'onda della frequenza Ref-F del segnale di riferimento.

L'unità di controllo 31 monitore l'onda quadra emessa dal sagomatore 37 di forma d'onda. Per esempio, l'unità di controllo 31 verifica un periodo della frequenza Ref-F del segnale di riferimento convertita nell'onda quadra, e poi verifica se il periodo della frequenza Ref-F di segnale di riferimento è convertito o meno. Quando ha verificato che la frequenza Ref-F del segnale di riferimento era convertita, l'unità di controllo 31 converte un duty dell'impulso di controllo di oscillazione PWM1 in corrispondenza con la quantità di variazione della frequenza Ref-F di segnale di riferimento, e poi lo emette. In uno stato iniziale, la frequenza di segnale di riferimento Ref-F oscillata ed emessa dal generatore 39 di segnale di riferimento, è difficilmente convertita, cioè, la frequenza Ref-F di segnale di riferimento precedente è costantemente mantenuta, e poi emessa.

Invece, il PLL 41 come mostrato nella figura 2 è costituito dal divisore di frequenza, da un comparatore di fase, dal LPF, eccetera come i PLL convenzionali. Il PLL sopra citato 41 divide in frequenza la frequenza Ref-F del segnale di riferimento in corrispondenza con il segnale di controllo PLL-CTL emesso dalla unità di controllo 31, per esempio, il segnale per selezionare un canale. E poi, il PLL 41 rivela la differenza tra la fase della frequenza Ref-F del segnale di riferimento diviso in frequenza e la fase della frequenza immessa ad un altro terminale d'ingresso, e fornisce la tensione di controllo di oscillazione corrispondente alla differenza rivelata tra di esse al VCO 43 collegata ad un nodo di uscita. Il VCO 43 oscilla la frequenza di portante corrispondente alla tensione di controllo di oscillazione emessa dal PLL 41,e poi la emette. Come spiegato in precedenza, la frequenza di portante oscillata ed emessa dal VCO 43 è fornita al commutatore di selezione 45 come pure immessa ad un segnale comparativo del PLL 41. Quindi, quando l'impulso di controllo di oscillazione precedentemente impostato PWM1 è emesso dall'unità di controllo 31, il modulatore ad anello ad aggancio di fase costituito dal generatore 39 di segnale di riferimento, dal PLL 41, e dal VCO 43, genera la frequenza di portante sincronizzata alla frequenza Ref-F del segnale di riferimento.

Come evidente da quanto detto in precedenza, quando i dati di trasmissione TXD sono irimessi, il LPF gaussiano 46 filtra passa-basso gaussiano i dati TXD, applicando quindi i dati filtrati passa-basso TXD al VCO 43.Qui, il LPF gaussiano 46 è usato per eliminare le componenti spurie dei dati digitali che devono essere trasmessi. Quando i dati filtrati passa-basso sono immessi al VCO 43, il VCO 43 modula FSK i dati di trasmissione TXD e poi li emette.

Quando i dati di trasmissione TXD sono immessi ad un livello logico costantemente uguale,quale dato "1111" o dato "0000" in condizione di modulazione FSK e trasmissione dei dati precedènti TXD, la frequenza media del PLL 41 è mossa, e poi la frequenza di oscillazione del VCO 43 è improvvisamente incrementata. Quando la frequenza di oscillazione del VCO 43 è Incrementata, la frequenza media della frequenza di portante e la frequenza della frequenza Ref-F del segnale di riferimento generata dal generatore 39 di segnale di riferimento sono convertite. Qui, l'unità di controllo 31 monitorà la frequenza Ref-F del segnale di riferimento emessa dal generatore 39 di segnale di riferimento tramite il sagomatore 37 di forma d'onda, in modo tale che la quantità di variazione della frequenza Ref-F di segnale di riferimento possa essere rivelata e verificata.

Nel caso in cui la frequenza Ref-F di segnale di riferimento del generatore 39 di segnale di riferimento monitorata tramite il sagomatore 37 di forma d'onda sia convertita, l'unità di controllo 31 emette l'impulso di controllo di oscillazione PWM1 avente funzioni "0N/0FF" per controllare la variazione della frequenza di portante secondo la variazione della frequenza. Un valore dell'impulso di controllo di oscillazione PWM1 secondo la frequenza Ref-F di segnale di riferimento è memorizzato anticipatamente in una memoria entro l'unità di controllo 31. Allo scopo di mantenere la frequenza media della frequenza di portante, l'impulso di controllo di oscillazione PWM1 emesso dall'unità di controllo 31 può esattamente controllare la frequenza media della portante tramite variazione della frequenza di oscillazione del generatore 39 di segnale di riferimento essendo filtrata passo-basso nel primo integratore 35.

Inoltre,quando i dati costantemente modulati FSK sono modulati e colonna di dati costantemente eseguente l'operazione di correzione per ripristinare la frequenza del PLL 41 secondo la FSK, è immessa, la frequenza di segnale di riferimento Ref-F è variata fino alla quantità della FSK. La frequenza di segnale di riferimento Ref-F esiste nella frequenza media anche quando il PLL 41 varia.

Come evidente da quanto detto in precedenza, quando si modulano FSK i dati di trasmissione TXD tramite utilizzo del modulatore ad anello ad aggancio di fase, la frequenza di trasmissione può essere impostata al canale desiderato tramite utilizzo del TLL 41. Per esempio, l'unità di controllo 31 converte il segnale di controllo PLL-CTL emesso al PLL 41, differenziando quindi da tasso di divisione della frequenza Ref-F del segnale di riferimento emesso dal generatore 39 di segnale di riferimento, e poi controllando la frequenza di portante emessa dal VCO 43. Il segnale di trasmissione modulato FSK è amplificato in potenza al livello del segnale di trasmissione desiderato tramite il PA 50, e poi immesso al LPF 52 tramite il commutatore di selezione 45. Il LPF 52 filtra passa-basso il segnale amplificato in potenza, eliminando quindi le componenti spurie generate nel VCO 43. Come spiegato in precedenza, il segnale di trasmissione filtrato passa-basso è trasmesso all'antenna 10 tramite il cormiutatore 12 di controllo di trasmissione e ricezione, e poi propagato nell'aria.

In seguito alla modalità di ricezione, il segnale TRCTL di controllo di modalità di trasmissione e ricezione emesso dall'unità di controllo 31, è emesso al livello logico opposto a quello della modalità di ricezione. Quindi, il commutatore 12 di controllo di trasmissione e ricezione e il commutatore di selezione 45 sono rispettivamente commutati e collegati alla parte di ricezione. Per esempio, il commutatore 12 di controllo di modalità di trasmissione e ricezione è collegato al primo VBPF 15 dalla parte di ricezione, e un'uscita del commutatore di selezione 45 cormiutante l'uscita del VCO 43 è collegata ad un miscelatore d'immagine 21.

Come spiegato in precedenza, in seguito al segnale propagato tramite antenna 10 che è ricevuto, il primo VBPF 15 filtra passa-banda il segnale di ricezione, fornendo quindi il segnale filtrato passa-banda al LNA 17. Qui, il primo VBPF 15 precedente è costruito per essere in grado di variare la banda passante secondo il canale, e la banda passante precedente è impostata dal controllo della unità di controllo 31. Il LNA 17 amplifica il segnale di ricezione filtrato passa-banda, amplificando quindi il segnale debole ricevuto tramite l'antenna 10, e poi immettendo il segnale amplificato al secondo VBPF 19. Il secondo VBPF 19 migliora la possibilità selettiva del canale di ricezione. Il segnale di ricezione emesso dal secondo VBPF 19 è immesso al miscelatore d'immagine 21 per eliminare le componenti armoniche.

Il miscelatore d'immagine 21 immette l'uscita del VCO 43 oscillante la frequenza di portante che è sincronizzata in fase con la frequenza Ref-F di segnale di riferimento generata dal generatore 39 di segnale di riferimerito. Quindi, il miscelatore d'immagine 21 miscela il segnale di ricezione amplificato tramite il LNA 17 e la frequenza di portante emessa dal VCO 43, emettendo quindi il segnale demodulato eliminando la frequenza di portante nel segnale di ricezione. Il segnale modulato ed emesso dal miscelatore d'immagine 21 è filtrato passa-basso tramite il LPF 23, essendo quindi fornito al LA 23. Il LPF 23 elimina un segnale di rumore incluso nel segnale demodulato e le componenti armoniche generate quando esegue operazione di miscelazione del miscelatore d'immagine 21.

Sebbene l'intensità del segnale d'ingresso non sia costante, il LA 23 amplifica ed emette il segnale allo scopo di mantenere l'intensità del segnale di uscita.Cioè, il LA 23 amplifica in modo limitato l'intensità del segnale di uscita, e poi immette il segnale amplificato al LBP 27. Il LPF 27 esegue un'operazione uguale al LBP 23 sopra esposto. Quindi, il comparatore 29 immette il segnale demodulato avente l'intensità costante. A questo punto, 11 comparatore 29 immette il segnale di livello di riferimento impostato dall'unità di controllo 31. Inoltre, confrontando il segnale di livello di riferimento con il livello del segnale demodulato, il comparatore precedente 29 ripristina il livello logico "1" o "0" come dato originale RXD, e poi lo emette.

Nella demodulazione del segnale, il segnale di ricezione applicato al miscelatore d'immagine 21 deve corrispondere accuratamente alla frequenza di portante del VCO 43, per la demodulazione accurata. Tuttavia, poiché draft è generata nella frequenza di oscillazione del generatore 30 di segnale di riferimento o del VCO 43, sebbene il PLL 41 sia usato per la sincronizzazione di fase, è difficile mantenere ugualmente la frequenza di portante del segnale di ricezione e la frequenza del VCO. Allo scopo di risolvere il problema precedente, quindi, l'unità di controllo 31 della presente invenzione può monitorare i dati di ricezione RXO ripristinati ed emessi dal comparatore 29, e poi calcolare la quantità dello scostamento di frequenza dei dati di ricezione RXD. Cioè, l'unità di controllo 31 calcola la quantità dello scostamento di frequenza dei dati di ricezione RXO e rivela il segnale di errore secondo la sua quantità calcolata. In seguito, l'unità di controllo 31 controlla il tasso di utilizzo del segnale di controllo di oscillazione PWM1 demodulato ad impulsi in corrispondenza con il segnale di errore, e poi lo emette. Il segnale di controllo di oscillazione PWM1 è convertito nella corrente continua dal primo integratore 35 collegato al terminale di uscita dell'unità di controllo 31, controllando quindi la tensione di controllo del generatore 39 di segnale di riferimento. La frequenza della frequenza di portante oscillata ed emessa dal VCO 43 è convertita tramite l'operazione sopra esposta dalla unità di controllo 31 e la frequenza di portante del segnale di ricezione corrisponde alla frequenza di uscita del VCO 43, in modo tale che la quantità dello scostamento di frequenza dei dati di ricezione possa essere controllata.

Quindi, il sistema di trasmissione e ricezione radio digitale come costruito nella figura 2, monitora i dati digitali demodulati, rivela lo scostamento di frequenza, e poi calcola la quantità della modulazione numerica a scorrimento di frequenza del VCO 43 generante la frequenza di portante corrente. Dopo di che, la frequenza del generatore di segnale di riferimento può essere controllata in corrispondenza con la quantità calcolata della modulazione numerica a scorrimento di frequenza, per confermare la frequenza di portante con la frequenza di portante di ricezione, in modo tale che sì può impedire che sia generata la modulazione numerica a scorrimento di frequenza della portante tramite l'attenuazione del segnale di ricezione.

Inoltre, quando modulato FSK tramite l'utilizzo dell'anello ad aggancio di fase, la presente invenzione può monitorare la frequenza del segnale di riferimento generato dal generatore di segnale di riferimento e controllare il verificarsi della frequenza di segnale di riferimento in corrispondenza con la quantità di variazione della frequenza. Come risultato, un.salto di frequenza generato da apertura dell'anello ad aggancio di fase può essere risolto.

Come evidente da quanto detto in precedenza, dato che la presente invenzione esegue la modulazione e demodulazione diretta in contrapposizione alla conversione singola e alla conversione duale convenzionalmente usate, la frequenza intermedia può essere eliminata, in modo tale che la presente invenzione possa realizzare la riduzione e semplicità delle unità del sistema di trasmissione e ricezione radio digitale. Come risultato, la presente invenzione ha un vantaggio per il fatto che il salto di frequenza generato da apertura dell'anello ad aggancio di fase può essere impedito e che, la quantità dello scostamento di frequenza può essere spontaneamente controllata, e migliorando quindi la capacità del trasmettitore e del ricevitore.

Sebbene siano state illustrate e descritte ciò che sono considerate essere forme di realizzazione preferite della presente invenzione, si comprenderà da parte dei tecnici del ramo che diversi cambiamenti e modifiche possono essere effettuati, e equivalenti sostituiti al posto di suoi elementi senza discostarsi dall'ambito vero della presente invenzione. Inoltre,molte modifiche possono essere effettuate per adattare una particolare situazione all'insegnamento della presente invenzione senza discostarsi dal suo ambito centrale. Quindi, s'intende che la presente invenzione non sia limitata alle particolari forme di realizzazione descritte come la modalità migliore contemplata per realizzare la presente invenzione,ma che la presente invenzione include tutte le forme di realizzazione ricadenti entro l'ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta, comprendente: una parte di ricezione per ricevere selettivamente un segnale di una banda di canale desiderata, amplificare detto segnale ricevuto, miscelare detto segnale amplificato selettivamente con frequenza di portante, sottrarre un segnale modulato in cui si elimina la frequenza di portante, e poi confrontare detto segnale con un segnale di livello di riferimento, emettendo quindi segnale digitale demodulato; una parte di trasmissione per amplificare in potenza un segnale di trasmissione demodulato, filtrare componenti spurie e poi emettere il filtrato; un commutatore di controllo di trasmissione e ricezione per collegare detta antenna a detta parte di trasmissione o a detta parte di ricezione secondo un ingresso di un segnale d1 modalità di trasmissione e ricezione; un modulatore ad anello ad aggancio di fase per oscillare la frequenza di portante corrispondente ad un segnale di controllo di oscillazione, emettere detta frequenza di portante oscillata,modulare a modulazione numerica a scorrimento di frequenza dati di trasmissione come frequenze di detta banda di frequenza di portante, emettendo quindi detti dati; un secondo commutatore di selezione di trasmissione per commutare un'uscita di detto modulatore ad anello ad aggancio di fase a detta parte di trasmissione o a detta parte di ricezione secondo detto segnale di controllo di modalità di trasmissione; e una parte di controllo per rivelare la quantità di scostamento di frequenza di dati di ricezione demodulati in detta parte di ricezione o monitorare uno stato della frequenza di portante oscillata da detto modulatore ad anello ad aggancio di fase, generando quindi un segnale di controllo di oscillazione per mantenere regolarmente detta frequenza di portante oscillata come pure un segnale di modalità di trasmissione e ricezione secondo uno stato operazionale.
2. 2. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 1, in cui detto modulatore ad anello ad aggancio di fase è costituito da: un generatore di segnale di riferimento per oscillare ed emettere frequenza di segnale di riferimento corrispondente ad un segnale di controllo d1 oscillazione; un oscillatore controllato in tensione per oscillare frequenza corrispondente ad una tensione di controllo di oscillazione, emettere detta frequenza oscillata a frequenza di portante, modulare numericamente in frequenza detta frequenza di portata in risposta ad un ingresso di dati di trasmissione, e poi emettere detto segnale modulato a modulazione numerica a scorrimento di frequenza; e un anello ad aggancio di fase per rivelare differenza tra fase di detta frequenza di portante oscillata e la fase di detta frequenza di segnale di riferimento, fornendo quindi una tensione di controllo di oscillazione corrispondente a detto oscillatore di controllo in tensione.
3. 3. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 2, in cui detta parte di ricezione è costituita da: un demodulatore per miscelare la frequenza di portante di un segnale ricevuto tramite detta antenna e detta frequenza di portante immessa attraverso detto commutatore di selezione, eliminare detta frequenza di portante di detto segnale ricevuto, e poi emettere il segnale di ricezione demodulato; e un comparatore per confrontare un'uscita di detto demodulatore con un segnale di livello di riferimento precedentemente impostato, ripristinare dati digitali, e poi emettere detti dati digitali ripristinati a detta parte di controllo.
4. 4. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 2, in cui detta parte di ricezione è costituita da: un filtro passa-banda variabile per variare una banda passante allo scopo di incrementare una possibilità selettiva di un canale di un segnale ricevuto tramite detta antenna; un demodulatore per miscelare un'uscita di detto filtro passa-banda variabile e detta frequenza di portante immessa attraverso detto cormiutatore di selezione, eliminare frequenza di portante di detto segnale di ricezione, e poi emettere il segnale di ricezione demodulato; e un comparatore per confrontare un'uscita di detto demodulatore e il segnale di livello di riferimento precedentemente impostato, ripristinare i dati digitali, e poi emettere detti dati digitali ripristinati a detta parte di controllo.
5. 5. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 4, in cui detta parte di ricezione è inoltre costituita da un filtro e da un amplificatore limite tra detto demodulatore e detto comparatore, detto filtro per filtrare ed eliminare la frequenza di portante di detto segnale di ricezione, componenti spurie generate dalla miscelazione con la frequenza di portante emessa da detto modulatore ad anello ad aggancio di fase, e un segnale di rumore, e detto amplificatore limite per amplificare in modo limitato un'uscita di detto filtro, permettendo quindi ad un suo livello di uscita di essere mantenuto in modo costante.
6. 6. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 4, in cui detta parte di controllo è costituita da: un sagomatone di forma d'onda per sagomare in forma d'onda un segnale di riferimento generato da detto generatore di segnale di riferimento, emettendo quindi detto segnale sagomato in forma d'onda come un segnale di binarizzazione; unità di controllo per emettere un segnale di controllo di modalità di trasmissione e ricezione corrispondente a modalità di trasmissione e ricezione, calcolare scostamento di frequenza di un segnale di ricezione emesso da detto comparatore, emettere un impulso di controllo di oscillazione come pure un impulso di controllo di decisione di bit precedentemente impostato,monitorare un'uscita di detto sagomatore di forma d'onda, e poi emettere l'impulso di controllo di oscillazione corrispondente alla quantità di variazione di frequenza di segnale di riferimento; un primo integratore per integrare detto segnale di controllo di oscillazione, fornendo quindi una tensione di controllo di oscillazione di detto generatore di segnale di riferimento; un secondo integratore per integrare detto impulso di controllo di decisione di bit, e poi fornire un livello di riferimento a detto comparatore.
7. 7. Sistema di trasmissione e ricezione radio digitale applicante un procedimento di modulazione e demodulazione diretta secondo la rivendicazione 1, in cui detta parte di trasmissione è inoltre costituita da un filtro passa-basso gaussiano per filtrare passa-basso i dati di ricezione per eliminare componenti spurie dei dati di trasmissione.