KR100460357B1 - 제어신호발생을위한회로장치및무선수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신기 장치의 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위한 회로 장치를 포함한다. 상기 회로 장치는 중간 주파수 신호를 형성하기 위하여 제어가능한 발진기에 의해 발생된 발진에 의해 적어도 두 개의 소정의 입력 주파수들을 갖는 FSK 변조된 입력 신호의 주파수를 낮추도록 설계된다. 상기 회로 장치는 또한 순간값이 중간 주파수 신호의 주파수(중간 주파수)로부터 결정되는 데이터 신호와, 주파수 및/또는 위상이 중간 주파수 신호로부터 중간 주파수 신호의 주파수 및/또는 위상의 측정인 복조기 펄스 신호를 유도하도록 설계된다. 상기 회로 장치는 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호를 유도하기 위한 제어 신호 발생 브랜치와, 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격들 동안 데이터 신호로부터 인터럽트 신호를 유도하기 위한 인터럽트 신호 발생 브랜치와, 인터럽트 신호가 발생될 때 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호에 대한 값의 유도를 억제하는 인터럽트 스테이지를 포함한다. 이 회로 장치는 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격들 동안 제어 신호의 인터럽션을 방지한다.

Description

제어 신호 발생을 위한 회로 장치 및 무선 수신기

본 발명은 제어 신호를 발생하기 위한 회로 장치와, 그와 같은 회로 장치를 포함하는 라디오 수신기에 관한 것이다.

EP-A 0 160 339호는 변조된 데이터 신호들을 직접 수신하도록 배치되는 FM 수신기를 위한 회로 장치를 개시하고 있다. 이 회로 장치는 주파수가 두 개의 신호 주파수들 사이의 주파수 크기에 있는 국부 발진기를 포함한다. 공지된 회로 장치는 디지털 무선 수신기들(페이저(pager)들)에 사용되는 것과 같은 FSK 변조 신호들의 수신 및 복조를 위해 특히 배치된다.

EP-A 0 160 339호로부터 공지된 회로는 안테나로부터 시작되는 신호들이 국부 발진기로부터의 신호와 혼합되는 믹서(mixer)를 포함한다. 믹서의 뒤에 오며 저역 필터 또는 대역 필터들로서 구성되는 채널 필터는 믹서의 출력 신호를 필터링하여, 전달 함수가 주파수 판별기의 특성을 가지는 스테이지에 공급한다. 그 출력 신호는 증폭기와 저역 필터를 통하여, 제어 신호로서 국부 발진기에 공급되어 그 주파수를 재조정하게 된다. 1989년 Stephan Drude, Funkschau(Heft 26)의 논문 "Zwei ICs fur einen Pager" 제 69페이지 내지 76페이지는 직접 주파수 이동 키잉(keying), 즉, FSK 변조로 동작하는 페이저를 위한, 타입 번호 UAA2050T를 갖는 수신기 소자를 기술하고 있다. 그와 같은 수신기 소자에 의해 구성된 페이저는 온도 변화와 에이징 효과(ageing effect)들을 보상하기 위한 자동 주파수 제어(AFC)를 포함한다.

DE-A-29 42 512는 안테나를 통하여 FSK 변조 무선 신호들을 수신하기 위한 무선 수신기를 기술하고 있다. 무선 신호들은 RF 반송파의 주파수 상하로 FSK 변조의 주파수 편이와 동일한 거리에 위치되는 두 개의 수신 주파수들을 포함한다. 이들 무선 신호들은 두 개의 고(high)이득 믹서에 인가된다. 믹싱(mixing) 발진기는 RF 반송파의 주파수로 발진한다. 그 신호는 제 1 고이득 믹서에 직접 인가되고 90° 위상 시프터를 통해 제 2 고이득 믹서에 공급된다. 믹서들의 출력들은 각각의 저역 필터에 접속된다. 필터링된 신호들은 그 때 각각의 고이득 리미터 증폭기에 도달한다. 리미터 증폭기들의 출력들은 구형파 신호들을 공급한다. 리미터 증폭기들중 한 증폭기의 출력에서의 신호는 안테나에서의 입력 신호의 주파수가 믹서 발진기의 주파수보다 더 낮은지 높은지에 따라서, 다른 리미터 증폭기의 출력에서의 신호를 선행 또는 지연시킨다. 이들 두 개의 가능한 상태들은 그에 따라서 두 상태들중 한 상태로 스위치되는 D 플립플롭에 의해 인지된다.

그와 같은 무선 수신기, 예를 들면 페이저를 위한, 이상적인 수신 신호의 주파수는 두 개의 가능한 값들, 즉, 무선 신호 데이터 코드에서 송신기 신호 "1" 또는 "0"으로서도 불리는 수신된 무선 신호의 두 개의 가능한 주파수들 사이에서 급력히 변한다. 그러나, 실제로, 그와 같은 이상적인 신호는 존재하지 않고, 반대로, 송신기 신호는 한 주파수로부터 다른 주파수로 변화하기 위한 한정된 시간 주기를 필요로 한다. 마찬가지로, 제한된 시간 주기는 복조된 신호에서 한 상태로부터 다른 상태로 스위치되는 동안 경과한다. 유효 주파수 측정은 이 시간 주기동안 가능하지 않다는 것으로 보인다. 과도 간격(transitional interval)이라고 불리는 이 시간 주기 동안, 데이터 값들 "1" 또는 "0"중 하나로 전송된 무선 신호들의 할당이 방해될 뿐만 아니라 제어가능한 발진기용의 제어 신호의 발생도 방해된다. 이것은 이 제어 신호가 발진기 주파수의 정확한 제어를 얻기 위하여 FSK 변조의 주파수 편이에 대응해야만 하기 때문이다. 그러나, 과도 간격 동안, 즉, 수신된 신호로부터 유도된 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 주기 동안, FSK 변조의 주파수 편이에 더 이상 대응하지 않는 제어신호, 특히, 더 작은 주파수 차이에 대응지 않는 제어 신호가 발생된다. 이 결과, 과도 간격들 동안 발진기의 주파수의 과도한 재조정이 이루어진다.

관련 에러는 결과의 매우 짧은 정보 단위들(비트들)을 갖는 수신 수신호에서의 높은 정보 전송 레이트들의 경우에 특히 발생한다. 이것은 과도적인 간격들이 그 때 개별 비트들의 전체 지속기간의 실질적인 부분을 차지하기 때문이다. 이것은 에러있는 제어 신호의 발생에 의해 방해되는 발진기 주파수 제어의 위험성을 증가시킨다. 그 때, 에러들은 무선 수신기의 데이터 수신시 증가하여 발생되고, 이들 에러들은 무선 수신기(예를 들어, 페이저)의 필요한 저비트 에러 레이트가 초과되지 않는 것을 보증하도록 회피되어야 한다.

현대의 무선 수신기들(페이저들)의 수신 주파수들이 예를 들어, 약 930 MHz에 이르기 때문에, 수신 장치의 발진기의 주파수의 단기간 및 장기간 안정성을 위하여 아주 엄격한 요건들이 또한 부과된다. 발진기가 이들 요건들을 만족할 수 없다면, 감도는 치명적인 영향을 받게될 것이고, 어떤 경우들에서는 수신이 이루어지지 않을 것이다.

도 1은, 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위한 본 발명에 따른 회로 장치와 함께 사용될 수 있으며, 중간 주파수 신호로부터 복조기 펄스 신호와 데이터 신호를 유도하기 위한 장치의 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 장치의 동작 동안 발생하는 신호의 시간 변화들을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 회로 장치의 실시예의 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 회로 장치를 채용하는 수신 장치에서 실험적으로 결정된 시간 변화들의 예들을 도시한 도면.

도 5 및 6은 본 발명에 따른 회로 장치에서 제어가능한 발진기용의 주파수 제어 시스템의 측정된 주파수-전압 특성들의 예들을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 제어 신호가 과도 간격에서 상기 방해들에 의해 영향을 받지 않는 설명된 종류의 수신장치의 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위한 회로 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 수신 장치의 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위한 회로 장치에 의해 달성되고, 상기 회로 장치는 적어도 두 개의 소정의 입력 주파수들을 갖는 FSK 변조된 입력 신호를 상기 제어가능한 발진기에 의해 공급된 발진과 혼합하여, 중간 주파수 신호를 형성하고, 뿐만 아니라 그 순간 값이 상기 중간 주파수 신호의 주파수(중간 주파수)를 추종하는 데이터 신호를 상기 중간 주파수 신호로부터 유도하고, 그 주파수 및/또는 위상이 상기 중간 주파수 신호의 주파수 및/또는 위상의 측정인 복조기 펄스 신호를 또한 유도하도록 배치되고, 상기 회로 장치는 상기 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호를 유도하기 위한 제어 신호 발생 브랜치(branch)와, 상기 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격들 동안 상기 데이터 신호로부터 인터럽트 신호를 유도하기 위한 인터럽트 신호 발생 브랜치와, 뿐만 아니라 상기 인터럽트 신호의 발생에 응답하여 상기 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호에 대한 값의 감산을 억제하는 인터럽트 스테이지(interrupt stage)를 포함한다.

따라서, 과도 간격 동안 본 발명에 따른 회로 장치는 주파수 측정, 즉, 제어 가능한 발진기용의 제어 신호의 발생을 위하여 수신 신호를 억제한다.

본 발명에 따른 회로 장치의 일 실시예에서, 제어 신호는 복조기 펄스 신호로부터 비연속적으로 유도된 제어 신호값들의 시퀀스을 시간적 평균함으로써 형성되고, 과도 간격로부터 발생하는 제어 신호값들은 평균 연산으로부터 배제된다. 이중 에러 보호는 이렇게 달성된다: 한편으로는, 비연속적인 감산이 제어 신호값들에 대한 방해 효과를 줄이고, 다른 한편으로는, 과도 간격들 동안 발생된 제어 신호값들도 또한 거부된다. 이것은 아주 단순한 회로 장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 복조기 펄스 신호는 반복 주파수가 중간 주파수의 정수배인 펄스들의 시퀀스를 포함한다. 제어 신호값들은 그 때 연속적인 펄스들의 시간 간격의 측정에 의해 형성된다. 이 측정은 특히 일정한 레벨의 신호가 복조기 펄스 신호의 두 개의 연속적인 펄스들 사이마다의 시간 간격에 적분되는 적분 스테이지에서 실행될 수 있다. 관련 시간 간격의 끝에서의 일정한 레벨의 신호의 적분된 값은 순간 제어 신호값을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예에서의 인터럽트 신호 발생 브랜치는 신호 변화 검출 스테이지와 그에 결합되는 펄스 형성 스테이지를 포함한다. 신호 변화 검출 스테이지는 데이터 신호의 값의 변화들을 검출하는 역할을 하고 미분 스테이지를 포함한다. 그와 같은 스테이지는 그에 인가된 입력 신호의 순간값이 시간에 따라 변할 때마다 출력 신호를 공급한다. 펄스 형성 스테이지는 과도 간격과 같은 지속 기간을 가지는 펄스 형태 인터럽트 신호를 형성하는 역할을 한다. 이 인터럽트 신호는 본 발명에 따른 회로 장치에서 필요 없는 에러를 포함하는 복조된 수신 신호를 제거하는데 직접 사용될 수 있다.

신호 변화 검출 스테이지는 미분 스테이지 다음에 오는 정류기 스테이지를 포함한다. 이 정류기 스테이지는 미분 스테이지에 의해 신호 출력의 절대값을 형성하는 역할, 즉, 부호를 제거하는 역할을 하는데, 이것은, 과도 간격의 인식 동안 그 방향에 관계없이 단지 데이터 신호의 값의 변화만 인식할 필요가 있기 때문이다.

본 발명에 따른 회로 장치의 실시예는 도면에 도시되고 하기에 상세히 설명될 것이다.

FSK 변조된 입력 신호를 위한 수신 장치에서, 도 1에 도시된 장치는 디코딩 스테이지를 형성하고 그것에 의해 데이터 신호와 복조기 펄스 신호는 중간 주파수 신호로부터 유도될 수 있다. 이 목적을 위하여, 도 1에 도시된 디코딩 스테이지의 두 입력 단자들(1, 2)은 FSK 변조 입력 신호와 제어가능한 발진기의 발진을 혼합하여 두 개의 90° 위상 시프트된 구형파 발진을 발생하는 직교 복조기의 출력 단자들에 접속된다. 이 종류의 직교 복조기는 예를 들면, DE-A 29 42 512에 공지되어 있는 회로 장치에 의해 형성된다. 리미터 증폭기의 출력(BA)에서, 직교 복조기는 또한 서로 쌍으로 90° 선행 및 지연되어 중간 주파수 신호를 형성하는 일곱 개의 구형파 발진을 공급한다. DE-A 29 42 512의 도 1의 리미터 증폭기(8)의 출력(B)은 본 실시예의 도 1에 도시된 디코딩 스테이지의 제 1 입력 단자(1)에 된다. 마찬가지로, 종래 기술의 리미터 증폭기(7)의 출력(A)은 도 1에 도시된 디코딩 스테이지의 제 2 입력 단자(2)에 접속된다. 예로서, 도 2a는 제 1 입력 단자(1)에 인가된 구형파 발진을 나타내고, 도 2b는 제 2 입력 단자(2)에 인가된 구형파 발진을 나타낸다.

도 1의 디코딩 스테이지의 제 1 입력 단자(1)는 제 1 RC 고역 필터(3)를 통하여 제 1 믹서(5)의 제 1 입력(4)에 접속되고 제 2 믹서(7)의 제 2 입력(6)에 직접 접속된다. 마찬가지로, 제 2 입력 단자(2)는 제 2 RC 고역 필터(8)를 통하여 제 2 믹서(7)의 제 1 입력(9)에 접속되고 제 1 믹서(5)의 제 2 입력(10)에 직접 접속된다. 믹서(5와 7)의 출력(11과 12)은 각각 감산 스테이지(13)의 각 입력에 접속된다. 감산 스테이지(13)에서, 제 2 믹서(7)의 출력(12)으로부터의 신호는 제 1 믹서(5)의 출력(11)에서의 신호로부터 감해진다. 이 감산 연산으로부터의 결과의 신호는 감산 스테이지(13)의 출력(14)에서 복조기 펄스 신호로 나타난다. 데이터 신호는 슈미터 트리거로서 동작하는 트리거 회로(15)를 통하여 그로부터 유도되며, 상기 데이터 신호는 트리거 회로(15)의 출력(16)을 통하여 출력된다.

도 2에 도시된 신호 파형은 페이저를 위한 이상적인 수신 신호의 경우의 이벤트들을 나타낸다. 이들 이벤트들은 신호 주파수가 두 값들 사이에서 급격히 변화하는 시간 주기와 관련된다. 이 주파수의 변화 순간에 도 1의 디코딩 스테이지의 입력 단자들(1과 2)에서의 구형파 신호 사이의 위상 위치도 또한 변화한다. 이것은 도 2b에 따른 제 2 입력 단자(2)에서의 신호의 위상 점프때문이다.

RC 고역 필터들(3, 8)은 입력 단자들(1과 2)에서 신호들의 각 에지에 응답하여 간단한 펄스들(니들 펄스들)을 믹서들(5와 7)의 제 1 입력들(4와 9)에 각각 공급하며, 복수의 상기 펄스들은 양의 방향으로 진행하는 에지 또는 음의 방향으로 진행하는 에지중 관련되는 에지에 따라서 변화한다. 이들 니들 펄스들은 제 1 믹서(5)의 제 1 입력(4)에 대하여는 도 2c에 도시되고 제 2 믹서(7)의 제 1 입력(9)에 대하여는 도 2d에 도시된다. 그들의 위상 위치는 입력 단자들(1, 2)에서의 신호들의 위상 위치을 따른다. 이어서, 제 1 믹서(5)에서, 제 1 입력(4)에서의 일련의 니들 펄스들은 제 1 믹서(5)의 제 2 입력(10)에 공급되는 제 2 입력 단자(2)로부터의 신호에 곱해진다. 마찬가지로, 제 2 믹서(7)에서, 제 2 믹서(7)의 제 1 입력(9)에서의 니들 펄스 시퀀스는 제 2 믹서(7)의 제 2 입력(6)에 인가되는 제 1 입력 단자(1)로부터의 신호에 곱해진다. 입력 단자들(1, 2)에서의 신호들 사이의 각각의 위상 위치에 대한 대응하는 극을 연속적으로 가지는 도 2e에 도시된 니들 펄스 시퀀스는 제 1 믹서(5)의 출력(11)으로 나타난다. 도 2f에 도시된 대응하여 형성된 니들 펄스 시퀀스는 제 2 믹서(7)의 출력(12)으로 나타난다. 감산 스테이지(13)에서 도 2e의 니들 펄스 시퀀스로부터 도 2f의 니들 펄스 시퀀스를 빼면 상기 스테이지의 출력(14)에서 도 2e에 도시된 니들 펄스 시퀀스가 발생된다. 이 시컨스는 입력 단자(1, 2)에서 신호내의 각각의 에지에 대한 니들 펄스를 포함하고, 니들 펄스들의 극성은 입력 단자들(1, 2)에서의 신호들간의 위상 위치들이 변화함에 따라서 변화한다. 슈미터 트리거로 작동하는 트리거 회로(15)는 도 2g에 도시된 신호로부터 도 2h에 도시된 신호를 형성한다. 여기서 각각의 신호 레벨은 입력 신호의 주파수들의 한 개의 값을 나타낸다.

이하, 도 2g에 도시된 신호는 복조기 펄스 신호라 하고 도 2h에 도시된 신호는 데이터 신호라 한다.

도 2는 전술한 무선 수신기의 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위하여 본 발명에 따른 회로 장치의 실시예를 나타낸다. 단순화를 위하여, 이 실시예는 도 1에 도시된 회로 장치와 같이, 소위 2단계 FSK 변조를 위하여 다시 설계되고, 수신 신호는 두 개의 상이한 주파수 사이에 스위치된다. 그러나, 본 발명은 그런 2단계 FSK 신호에 제한되지 않고 다단계 FSK 변조에 사용될 수 있다.

전술한 회로 장치는 부선 수신기에서 자동 주파수 제어(AFC)에 양호하게 사용되며, 수신 장치에서 제어가능한 발진기의 주파수를 FSK 변조에 의해 미리 정해진 두 개의 입력 주파수의 평균값으로 제어한다. 이것은 동시에 FSK 변조된 송신 신호의 반송 주파수이다.

전술한 종류의 자동 주파수 제어의 경우, 인용된 간행물 "Funkschau"에서 상세히 기술된 바와 같이, 중간 주파수들은 발진기의 주파수와 입력 주파수들 사이의 주파수 간격을 위한 정보로서 사용된다. 그러나, 중간 주파수들은 또한 변조 효과에 종속된다. 인용된 문헌으로부터 공지된 주파수 제어 시스템에서, 이것은 발진기의 주파수의 필요한 재조정에 대한 잘못된 정보에 이르게 할 수 있다. 잘못된 정보가 발생되는 상황들은 입력 신호에 사용된 데이터 레이트와, 데이터 변화들 사이의 위상 위치와, 중간 주파수들에 의존한다. 송신되고 이어서 수신된 신호의 대역을 제한하는 역할을 하는, 송신기에 제공된 소위 스플래터(splatter) 필터들도 또한 효과를 갖는다. 이점에 있어서 스플래터 필터의 가장 필수적인 특징들중 한 특징은 신호 주파수가 스플래터 필터에 의해 처리된 후 더 이상 급격히 변화하지 않는다는 것이다. 따라서, 스플래터 필터는 과도 간격을 연장하고 따라서 전술한 바와 같이 방해들에도 영향을 미칠 수 있다.

많은 상이한 효과들 때문에, 제어가능한 발진기의 주파수의 필요한 수정에 대한 잘못된 정보를 포함하는 측정 에러들은 다소 임의적이고, 발진기의 주파수의 필요한 수정의 방향과 관련된 에러의 발생이 또한 배제될 수 없기 때문에 이들의 결과는 예상하기가 어렵다. 그러나 주파수 수정 방향에 대한 에러들은 발진기의 주파수가 입력 주파수들 사이의 주파수 범위를 쉽게 벗어나게 할 수 있다. 그러나, 발진기의 주파수 편이는 항상 수신된 데이터를 완전히 파괴하고 따라서, 반드시 예방되어야 한다.

무선 수신기(페이저)에서, 예를 들어 비트 에러 레이트가 3%를 초과해서는 안된다는 것을 주지한다.

본 발명에 따른 회로 장치에서 데이터 변화, 즉 입력 주파주의 변화가 발생하는 과도 간격이 검출된다. 이들 과도 간격들 동안 형성된 모든 측정 정보는 거부된다. 중간 주파수들로부터 획득한 정보는 입력 주파수가 데이터값들중 한 값에 대하여 변하지 않게 되었을 때만 사용된다.

도 3에 도시된 회로 장치는 정류기 스테이지(17), 지연 부재(18), 제 1 펄스 형태 스테이지(19), 제 2 펄스 형태 스테이지(20), 적분 스테이지(21), 믹서(22), 스위치로 도시된 키잉(keying) 스테이지(23) 및 RC 저역 필터(24)의 집중을 갖는 제어 신호 발생 브랜치를 포함한다. 정류기 스테이지(17)의 입력은 도 1의 감산 스테이지의 출력(14)에 접속되고 복조기 펄스 신호를 수신한다. 이 신호는 정류기 스테이지(17)에서 정류된다. 즉, 도 2g의 신호 파형의 모든 니들 펄스들은 도 2h의 데이터 신호의 순간값에 상관없는 균일한 극성이 주어진다. 이것은 도시된 예에서 양극이다. 따라서 정류기 스테이지(17)는 도 2g에 도시된 신호로부터 부호를 "제거하고", 복조기 펄스 신호의 절대값을 형성한다. 이 절대값 신호는 지연 부재(18)를 통하여 제 1 펄스 형태 스테이지(19)의 입력을 구동한다. 제 1 펄스 형태 스테이지(19)는 그 출력(26)이 정류기 스테이지(17) 또는 지연 부재(18)로부터 절대값 신호의 각각의 양의 방향으로 진행하는 에지(positive-going edge)에 응답하여 미리 정해진 지속기간을 가지는 구형파 펄스를 공급하는 단안정 트리거 회로를 포함한다. 그의 트레일링(trailing) 에지는 제 2 펄스 형태 스테이지(20)의 출력(27)에서 제 2 구형파 펄스를 시작하고, 제 2 구형파 펄스는 제 1 펄스 형태 스테이지(19)의 출력(26)에서 제 1 구형파 펄스에 일시적으로 후속한다. 제 2 구형파 펄스는 제 2 펄스 형태 스테이지(20)의 출력(27)으로부터 적분 스테이지(21)의 리셋 입력(28)에 공급된다. 참조값 입력(29)을 통하여, 적분 스테이지(21)는 또한 일정한 레벨의 신호를 수신한다. 이 신호는 적분 스테이지(21)에서 연속적으로 적분되고 그렇게 형성된 적분은 적분 스테이지(21)의 출력(30)을 통하여 신호값(또는 레벨)으로서의 출력이다. 출력(30)에서의 신호값은 적분 스테이지(21)의 리셋 입력(28)에 도달하는 각각의 구형파 펄스에 응답하여 초기값으로 리셋되고, 그 다음에 신호값은 상기 초기값으로부터 다시 증가하기 시작한다. 그러므로, 출력(30)에서의 신호값은 리셋 입력(28)에 마지막 구형파 펄스가 도착한 후 경과된 직접 측정된 시간 주기이다. 따라서, 리셋 입력(28)에 다른 구형파 펄스가 도착하기 전에, 출력(30)에서의 신호값은 복조기 펄스 신호의 두 니들 펄스들 사이의 측정된 시간 간격이다. 따라서 출력(30)에서의 신호값은 중간 주파수 신호의 주파수를 나타낸다. 그것은 제어가능한 발진기의 주파수와 함께 변화하고, 따라서 발진기의 주파수를 제어하기 위한 제어 신호로서 사용될 수 있다. 이 목적을 위하여, 믹서(22)에서 트리거 스테이지(15)의 출력(16)으로부터 데이터 신호와 먼저 혼합되며, 출력(16)과 적분 스테이지(21)의 출력(30)은 이 목적을 위하여 믹서(22)의 각각의 입력에 접속된다. 적분 스테이지(21)의 출력(30)으로부터의 신호값과 트리거 스테이지(15)의 출력(16)으로부터의 데이터 신호의 혼합 때문에, 출력(30)으로부터의 신호값은 수신된 데이터 신호의 값에 따라서 극성이 주어지며, 상기 극성은 제어의 감지 또는 발진기 주파수의 수정을 결정한다.

키잉 스테이지(23)는 키잉 스테이지(23)가 믹서(22)의 출력(31)과 RC 저역 필터(24) 사이에 도전 접속을 개설해야 할 때 하이 논리 레벨("1")을 가지는 신호를 수신해야 하는 제어 입력(32)을 포함한다. 이 목적을 위하여, 도 3의 제 1 펄스 형태 스테이지(19)의 출력(26)은 제어 입력(32)에 접속되고, 따라서 제 1 구형파 펄스는 이 접속을 설정한다. 따라서 RC 저역 필터(24)는 적분 스테이지(21)의 리세팅 이전에 리셋 입력(28)에서 제 2 구형파 펄스를 통하여 출력(30)으로부터 샘플링 값의 형태로 데이터 신호(믹서(22)를 통해)와 혼합된 순간 신호값을 직접 수신한다. 즉, RC 저역 필터(24)는 키잉 스테이지(23)를 통하여 복조기 펄스 신호의 각각의 두 펄스 사이의 시간 주기에 대하여 측정된 값, 즉, 중간 주파수 신호의 불연속적인 주파수 측정값을 연속적으로 수신한다. 이들 측정값들은 RC 저역 필터(24)에서 저역 필터링되어 RC 저역 필터(24)의 출력(25)에서 발진기에 대한 제어 신호로 사용가능하게 된다. 이 회로의 동작은 가중된 샘플링에 대응한다.

도 3은 또한 트리거 스테이지(15)의 출력(16)을 계승하는 인터럽트 신호 발생 브랜치를 나타내며, 신호 변화 검출 스테이지와 여기에 결합되는 (제 3) 펄스 형태 스테이지(33)를 포함한다. 상기 신호 변화 검출 스테이지는 미분 스테이지(34)와 하류 (제 2) 정류기 스테이지(35)를 포함한다. 펄스 형태 스테이지(33), 미분 스테이지(34) 및 정류기 스테이지(35)는 트리거 스테이지(15)의 출력(16)에 네트워크로서 접속된다.

미분 스테이지(34)는 데이터 신호에서 신호값 변화를 인지하는 역할을 한다. 그 출력 신호의 극성은 데이터 신호의 신호값 변화 방향을 따른다. 이것은 본 목적에 대하여 중요하지 않기 때문에, 일정한 극성의 펄스 시퀀스가 정류기 스테이지(35)에서 발생된다. 즉, 그 신호는 다시 제거된다. 펄스 형태 스테이지(33)에서, 정류기 스테이지(35)로부터 수신된 각각의 펄스는 본 실시예에서 음의 극성(또는 낮은 신호 레벨)을 가지는 미리 정해진 지속기간의 펄스를 발생한다. 이 펄스는 인터럽트 신호로서 작용하고 펄스 형태 스테이지(33)로부터 인터럽트 스테이지(37)의 제 1 입력(36)에 공급된다. 이 인터럽트 스테이지는 AND 게이트로서 양호하게 구성되고, 그것의 제 2 입력(38)은 제 1 펄스 형태 스테이지(19)의 출력(26)에 접속된다. 인터럽트 스테이지(37)의 출력(39)은 키잉 스테이지(23)의 제어 입력(32)에 접속된다.

트리거 스테이지(15)의 출력에서 데이터 신호가 일정값을 가지면, 논리 레벨 "1"은 인터럽트 스테이지(37)의 제 1 입력(36)에 계속 존재한다. 따라서, 인터럽트 스테이지(37)는 제 1 펄스 형태 스테이지(19)의 출력(26)으로부터의 제 1 구형파 펄스에 대하여 계속 도전된다. RC 저역 필터(24)의 출력(25)에서 제어 신호를 발생하기 위한 값의 측정은 적분 스테이지(21)와 키잉 스테이지(23)를 통하여, 복조 펄스 신호의 각각의 니들 펄스에 대하여 유도될 수 있다. 인터럽트 신호가 발생할 때, 즉, 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 과도 간격에서, 낮은 신호 레벨(논리값 "0")은 인터럽트 스테이지(37)의 제 1 입력(36)에 나타난다. 따라서, 제 1 펄스 형태 스테이지(19)로부터 키잉 스테이지(23)로의 제 1 구형파 펄스의 전송이 인터럽트된다. 그러므로, 어떠한 측정값도 과도 간격 동안 RC 저역 필터(24)에 공급되지 않고, 따라서 저장된 제어 신호값은 과도 간격 동안 변화할 수 없으며, 또한 왜곡될 수 없다.

그 후, 지연 부재(18)는 제어 신호 발생 브랜치의 신호를 일시적으로 지연시시켜, 인터럽트 신호가 적절한 시간, 즉, 과도 간격에서 제 1 펄스 형태 스테이지(19)로부터 제 1 구형파 펄스가 나타나기 전에 인터럽트 스테이지(37)에 공급되도록 한다. (제 3) 펄스 형태 스테이지(33)에서 단안정 트리거 스테이지에 의해 양호하게 결정된 펄스 형태 인터럽트 신호의 길이는 과도 간격이 수신된 신호에 대하여 마스크되는 정도이다.

적분 스테이지(21)는 복조기 펄스 신호의 두 연속적인 니들 펄스 사이의 시간 간격이 너무 크면 그 출력(30)에서의 신호값이 선결된 마지막 값에 대하여 존속하는 방식으로 구성될 수 있다. 신호 레벨들은 발진기의 주파수가 수신된 신호의 반송 주파수로 정확히 조정될 때 적분 스테이지(21)의 출력(30)에서의 신호값이 그 초기값과 상기 마지막 값 사이의 평균값을 정확히 취하는 방식으로 조정될 수 있다. 발진기의 주파수는 그 경우에 수정되지 않을 것이다.

기술된 회로 장치는 수신 장치의 제어가능한 발진기에 대한 제어 신호의 절대값이 신호대 잡음비와 데이터 신호에서 랜덤 에러를 가져오는 다른 수신 상태가 감소될 경우 감소된다는 이점을 제공한다. 따라서, 잘못된 제어 신호들의 발생은 이들 동작 상태들에서 방지된다. 또한, 도시된 상기 회로 장치는 제어 신호의 한계와 적절한 제어를 이용한다. 따라서, 어떠한 상황에서도 자동 주파수 제어가 수신된 입력 주파수, 즉, 수신된 키잉 주파수를 넘는 주파수 범위까지 발진기를 구동하지 않는다. 따라서, 제조 파라미터와 온도 효과에 의해 결정된 제어 안된 발진기의 주파수 허용에러는 발진기의 주파수와 입력 주파수 사이의 거리가 자동 주파수 제어의 제어 범위에 대응하는 값보다 더 작게 되지 않도록 작게 선택되어야 한다. 전체적으로, 본 발명에 따른 회로 장치에 의해 발진기에 부과된 요구는 본 기술의 상태에 비하여 덜 엄격하여, 더 적은 비용으로 제조할 수 있다.

본 발명은 제어 신호의 한정에 의해, "페이딩", "멀티패스", "동시방송", "이웃 채널 효과", "블로킹" 등과 같은 기술에 숙련된 사람에게 공지되어 있는 동작 상태에 의해 발진기의 제어에 대한 의사 효과들을 감소시킨다.

도 4는 본 발명에 따른 회로 장치에 의해 구성된 수신 장치에서 측정된 몇몇 신호 파형들을 나타낸다. 도 4a 및 도 4b는 위상이 변조에 따라서 교대로 선행 및 지연되고 데이터 신호가 복구되는 중간 주파수 신호의 두 개의 직교 복조된 발진을 나타낸다. 도 4c 및 4b에서 도 4a 및 4b의 신호는 예를 들면, 고이득 제한 증폭기에 의해 각각 구형파 신호로 변환되었다. 도 4e는 여기서 유도된 복조기 펄스 신호를 나타내고 도 2g의 파형에 대응한다. 여기서, 본 발명에 따라서 제거된 측정간격들은 참조 부호 M으로 표시된다.

본 발명에 따른 회로 장치와 관련된 예로서, 도 5 및 도 6은 송신기의 반송 주파수로부터의 발진기의 주파수의 편이와 본 발명에 따른 회로 장치에 의해 발생된 제어 신호의 값 사이의 기능적인 관계를 나타낸다. 이 목적을 위하여, 제어 신호는 RC 저역 필터(24)의 출력(25)에서의 전압으로서 세로좌표로 구성된다. 도 5는 변조된 입력 신호에 대한 관계를 나타내고 도 6은 변조되지 않은 입력 신호에 대한 비교 경우를 나타낸다.

적분 스테이지(21)는 원한다면 적분 스테이지의 신호 처리 단계들이 프로그램된 신호 처리 루틴 동안 실행되는 프로그램 가능한 회로 장치로 구현될 수 있다.

Claims (9)

1. 수신 장치의 제어가능한 발진기용의 제어 신호를 발생하기 위한 회로 장치에 있어서,

   상기 회로 장치는 적어도 두 개의 소정의 입력 주파수들을 갖는 FSK 변조된 입력 신호를 상기 제어가능한 발진기에 의해 공급된 발진과 혼합하여, 중간 주파수 신호를 형성하고, 뿐만 아니라 그 순간값이 상기 중간 주파수 신호의 주파수(중간 주파수)를 추종하는 데이터 신호를 상기 중간 주파수 신호로부터 유도하고, 그 주파수 및/또는 위상이 상기 중간 주파수 신호의 주파수 및/또는 위상의 측정인 복조기 펄스 신호를 또한 유도하도록 배치되고, 상기 회로 장치는 상기 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호를 유도하기 위한 제어 신호 발생 브랜치(branch)와, 상기 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격들 동안 상기 데이터 신호로부터 인터럽트 신호를 유도하기 위한 인터럽트 신호 발생 브랜치와, 뿐만 아니라 상기 인터럽트 신호의 발생에 응답하여 상기 복조기 펄스 신호로부터 제어 신호에 대한 값의 감산을 억제하는 인터럽트 스테이지(interrupt stage)를 포함하는, 회로 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 신호는 상기 복조기 펄스 신호로부터 비연속적으로 유도된 제어 신호값들의 시퀀스을 시간적 평균함으로써 형성되고, 상기 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격들로부터 발생하는 제어 신호값들은 평균 연산으로부터 배제되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 복조기 펄스 신호는 반복 주파수가 상기 중간 주파수의 정수배인 펄스들의 시퀀스를 포함하고, 상기 제어 신호값들은 연속적인 펄스들 사이의 시간 거리의 측정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   각각 상기 복조기 펄스 신호의 2개의 연속적인 펄스들 사이의 각각의 시간 간격내에 일정한 레벨을 가지는 신호의 적분에 의해 각각의 상기 제어 신호값을 형성하기 위한 적분 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인터럽트 신호 발생 브랜치는,

   상기 데이터 신호의 값의 변화들을 검출하기 위한 신호 변화 검출 스테이지와,

   상기 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격을 커버하는 펄스 형태 인터럽트 신호를 형성하도록 상기 신호 변화 검출 스테이지에 결합되는 펄스 형태 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 신호 변화 검출 스테이지는 미분 스테이지와 후속 정류기 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 회로 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기(페이저).
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 인터럽트 신호 발생 브랜치는,

   상기 데이터 신호의 값의 변화들을 검출하기 위한 신호 변화 검출 스테이지와,

   상기 데이터 신호가 그 값을 변화시키는 시간 간격을 커버하는 펄스 형태 인터럽트 신호를 형성하도록 상기 신호 변화 검출 스테이지에 결합되는 펄스 형태 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기(페이저).
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 신호 변화 검출 스테이지는 미분 스테이지와 후속 정류기 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기(페이저).

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