MXPA02008350A

MXPA02008350A - Una arquitectura novedosa transceptora analoga de baja potencia/economica.

Info

Publication number: MXPA02008350A
Application number: MXPA02008350A
Authority: MX
Inventors: Chandra Mohan
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-12-13
Also published as: EP1260026A2; WO2001065707A2; US20040009752A1; AU2001247242B2; CA2401182A1; US7184716B2; KR100656768B1; CN1218496C; BR0108624A; CN1406416A; AU4724201A; PL357947A1; JP2003526247A; WO2001065707A3; RU2002125879A; RU2325758C2; KR20020079967A

Abstract

Un transceptor de unica banda lateral (SSB) de doble division de tiempo (TDD) incluye un transmisor adaptado para introducir una senal de audio analoga, muestrear la senal de audio analoga, y para emitir una senal clave de desplazamiento de frecuencia (FSK) SSB correspondiente a la senal de audio analoga, la senal SSB FSK incluye informacion analoga. Un receptor esta adaptado para conmutar entre recibir una de una banda lateral superior y una banda lateral inferior de una senal SSB externa.

Description

UNA ARQUITECTURA NOVEDOSA TRANSCEPTORA ANÁLOGA DE BAJA POTENCIA/ECONÓMICA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con transceptores y en particular con un transceptor que tiene un único sistema transmisor con clave desplazada en frecuencia (FSK) de única banda lateral (SSB) y una arquitectura de frecuencia intermedia (IF) Zero asociada para recibir la señal transmitida.

ANTECEDENTES PE LA INVENCIÓN La mayoría de las arquitecturas para sistemas inalámbricos residenciales portátiles 2.4 GHz y 900 MHz a bajo costo emplean arquitecturas de Doble División de Frecuencia (FDD) o Doble División de Tiempo (TDD). Las arquitecturas TDD utilizan esquemas de modulación digital de modo que la voz digitalizada pueda ser taponada y después emitida en ráfaga durante una transmisión y después convertirse otra vez a una velocidad normal después de una conversión de velocidad en los circuitos de banda de base del receptor. Las arquitecturas TDD dan como resultado arquitecturas de frecuencia de radio a bajo costo (RF) ya que no existe la necesidad de filtros dobles y también debido al hecho de que solamente se necesita un circuito de fase bloqueada (PLL) para dar soporte a un enlace de comunicación de dos vías. Sin embargo, debido a las restricciones de costo al llevar a cabo un Circuito Integrado (IC) con todo el procesamiento de señal de banda de base necesario, una medida TDD no es la solución a más bajo costo. La Doble División de Frecuencia generalmente se utiliza por los sistemas análogos que transmiten y reciben a distintas bandas de frecuencia. Para evitar que la potencia del transmisor degrade el desempeño del receptor, se utilizan filtros dieléctricos o costosas ondas acústicas de superficie costosas (SAW) en el extremo delantero. En la arquitectura FDD, ya que la señal análoga a ser transmitida sin conversión dentro del dominio digital, el costo de las secciones de banda de base es bajo. Sin embargo, las secciones RF son más costosas y las bandas de transmisión y de recepción ocupan una amplitud de banda relativamente pequeña del espectro disponible. Al contrario, el sistema TDD tiene la capacidad de operar sobre la amplitud de banda completa. De conformidad con esto, existe la necesidad de una arquitectura de transceptor análogo que supere las deficiencias mencionadas de la técnica en las arquitecturas TDD y FDD previas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los problemas mencionados antes, así como otros problemas relacionados con la técnica previa se resuelven por la presente invención, un único transceptor análogo de única banda lateral (SSB). El transceptor análogo SSB de la invención proporciona transceptores alternativos que son más costosos (en términos de costo y potencia) que los de la técnica previa, mientras que proporciona muchos beneficios en comparación con la misma. De conformidad con un primer aspecto de la invención, se proporciona un transceptor de única banda lateral (SSB) de doble división de tiempo (TDD). El transceptor incluye un transmisor adaptado para introducir una señal de audio análoga, muestrear la señai de audio análoga y emitir una señal clave desplazada de frecuencia SSB (FSK) correspondiente a la señal de audio análoga, la señal FSK SSB incluye información análoga. Un receptor está adaptado para conmutar entre recibir una de la banda lateral superior y una banda lateral inferior de una señal SSB externa. Estos y otros aspectos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, que se debe leer junto con los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama en bloque que ilustra un transceptor análogo de única banda lateral (SSB) a 900 MHz, de conformidad con una modalidad ilustrativa de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un transceptor análogo de única banda lateral (SSB). En una modalidad preferida de la invención descrita aquí, el transceptor se utiliza para un teléfono análogo de 900 MHz de alto desempeño, a bajo costo. En particular, la invención proporciona una técnica para llevar a cabo un sistema de Doble División de Tiempo (TDD) con una medida de frecuencia intermedia (IF) Quasi Zero, mientras que transmite una señal análoga muestreada a una velocidad de 4X que también funciona como la velocidad TDD. La señal de audio es desplazada de fase entre señales de 0 grados y 90 grados por un desplazador 172 de fase de audio y modulada por un modulador de cuadratura. La emisión del modulador de cuadratura en una señal clave desplazada de frecuencia que contiene información análoga. La desviación es entre fm y fO. La emisión del modulador de cuadratura (consultar.170a, b, de la Figura 1) se suma y se alimenta dentro de un activador de transmisión que puede emitir OdBM hacia la antena. Las emisiones de 180 grados y 270 grados del desplazador de fase de audio se pueden utilizar para generar una señal de banda lateral superior entre fO y +fm. La Figura 1 es un diagrama en bloque que ilustra un transceptor 100 análogo SSB de 900 MHz, de conformidad con una modalidad ilustrativa de la invención. El transceptor 100 SSB incluye: una antena 110, un conmutador de transmisión/recepción (T/R) 112; un filtro 114 de frecuencia de radio (RF); un amplificador 116 de bajo ruido (LNA); un primer mezclador 118a de doble balance con un desplazador 118b de fase de 90 grados; un primer filtro 120 de paso de banda (BPF); un segundo BPF 122; un primer amplificador 124 de ganancia variable (VGA); un segundo VGA 126; un circuito 127 de desplazamiento de fase de audio, el cual incluye un desplazador 128 de fase de audio de canal I y un desplazador 130 de fase de audio de canal Q; un primer amplificador 131 de tapón; un segundo amplificador 132 de tapón; una red 136 sumadora; una red 138 diferencial; un SRI 150; un convertidor 181 de nivel; un detector 152 de fase (PD); un primer filtro de paso bajo 154 (LPF); un tanque 156 VCXO; un generador 158 generador de frecuencia de referencia sintetizadora (ref); y un divisor 160 1/800; un circuito 162 de fase bloqueada (PLL); un segundo LPF 164; un varactor 166; un oscilador 168 controlado por voltaje (VCO); un segundo doble mezclador 170a de doble balance con un desplazador 170b de fase de 90 grados; un desplazador 172 de fase de audio; un amplificador 174 sumador; un amplificador 176 de potencia y un dispositivo 182 de manejo de enlace. En el modo receptor, una señal es recibida por la antena 110, se filtra por el filtro 114 RF, se amplifica por el LNA 116, y después se divide en dos ramificaciones. Una señal de fase de cuadratura y en fase desde el desplazador de fase a +/- 45 grados 118b (el cual recibe la entrada desde el oscilador local (VCO 168) se mezclan con dos ramificaciones en el primer doble mezclador 118 de doble balance para proporcionar las salidas I y Q. Las salidas I y Q son filtradas por el primer BPF 120 y el segundo BPF 122, respectivamente. Los BPF 120, 122 pueden ser filtros de paso bajo o de paso de banda. Las salidas I y Q filtradas se amplifican por el primer VGA 124 y el segundo VGA 126, respectivamente. Las salidas I y Q filtradas y amplificadas son alimentadas dentro del circuito 127 de desplazamiento de fase de audio, el cual incluye el desplazador 128 de fase de audio del canal I y el desplazador 130 de fase de audio de canal Q. Las salidas del circuito 127 de desplazamiento de fase de audio son introducidas dentro de la red 136 sumadora y la red 138 diferencial, después de la ecualización de nivel en los amplificadores 131, 132 de tapón. El proceso llevado a cabo por el desplazador 127 de fase de audio y la red 136 sumadora o la red 138 diferencial da como resultado los productos de punto de I y Q con versiones desplazadas de fase a 90 grados. La salida de la red sumadora 136 será la banda lateral inferior de la señal transmitida, mientras que la salida de la red 138 diferencial será la banda lateral superior. Para que el sistema opere en forma satisfactoria, los desplazamientos DC surgen de los desplazamientos portadores RF entre el oscilador local (VCO 168) del transmisor del equipo y el oscilador local del receptor de base deben compensarse primero. Cuando este desplazamiento no es compensado, entonces no habrá distorsión en el audio demodulado debido a la superposición de la señal Doppler con la señal de audio deseada. El receptor rastreará la frecuencia del transmisor utilizando el circuito de rastreo de frecuencia como se describe ahora. El ref 158, que es de 9.6 MHz, se utiliza como el oscilador de frecuencia de referencia para el PLL 162 para controlar el VCO 168. Se utiliza un único oscilador 156 de frecuencia de referencia para que pueda llevarse a cabo un rango de rastreo de +/- 40 kHz. La frecuencia de referencia (9.6 MHz) está dividida por 800 (por el divisor 160 de 1/800) para lograr una señal 12 KHz que se utiliza para alternar el transceptor del estado de transmisión al estado de recepción. El diseño de los amplificadores 124, 126 de ganancia variable en el receptor tiene que ser más rápido que 20 microsegundos, para así asegurar que no exista el oscilador local que induce un auto-atascado en el receptor. Ya que las señales del transmisor y del receptor están a la misma frecuencia, cualquier fuga de la señal transmisora dentro de la señal receptora hará imposible que el receptor detecte cualquier señal de entrada de nivel bajo desde la antena 110. De este modo, la señal T/R de transmisión muestrea la señal de transmisión modulada FSK a 12 kHz, que es casi 3X de la frecuencia de audio y así satisface el Criterio Nyquist. El receptor primero rastrea la señal T/R de 12 kHz y la compara con la recibida de 12 kHz con respecto al 12 kHz local del receptor. El detector 152 de fase se utiliza para encontrar el error de frecuencia en la señal 12 kHz local, que está integrada y se alimenta como una señal de control al receptor VCXO 156. Durante la fase inicial de adquisición, no existen datos enviados sobre el enlace. Una vez que inicia el rastreo, la señal receptora recibida se alimenta a la señal de paso de banda que se filtrará fuera de la señal T/R y pasará el audio recibido a una bocina. Ahora se proporciona una descripción de algunas de las muchas ventajas de la presente invención. La invención proporciona la compensación de deriva, lo cual proporciona una estabilidad de período prolongado. Además, la invención permite la operación de banda completa (26 Mhz). También, la invención es de alineación libre. Adicionalmente, la invención emplea una arquitectura RF de bajo costo y proporciona el doble del número de canales con respecto a los transceptores de la técnica previa (lo cual permite al usuario decidir si debe usar la banda lateral superior o la banda lateral inferior). También, la invención incluye una selección automática de canales libres (un mecanismo para evitar interferencias). El mecanismo para evitar interferencia incluye un dispositivo 182 de manejo de enlace, el cual de conformidad con la modalidad ilustrativa de la invención, es un módulo de decisión con base en programas de micro-controlador. Por supuesto, se pueden utilizar otros dispositivos mientras que se encuentren dentro del espíritu y alcance de la invención. El dispositivo de manejo de enlace 182 conmuta de la banda lateral superior a la banda lateral inferior y viceversa, cuando se detecta la interferencia durante la transmisión o la recepción. Aunque se han descrito las modalidades ilustrativas con referencia a los dibujos acompañantes, se debe entender que la presente invención no está limitada a las modalidades expuestas, y que se pueden llevar a cabo cambios y modificaciones por las personas experimentadas en la técnica sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Todos los cambios y modificaciones tienen la intención de estar incluidos dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un transceptor de única banda lateral (SSB) de doble división de tiempo (TDD) caracterizado porque comprende: un transmisor adaptado para introducir una señal de audio análoga, muestrear la señal de audio análoga y para emitir una señal clave con desplazamiento de frecuencia (FSK) correspondiente a la señal de audio análoga, la señal SSB FSK incluye información análoga, y un receptor adaptado para conmutar entre recibir una de una banda lateral superior o una banda lateral inferior de una señal SSB externa.

2. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el receptor comprende: un oscilador local del receptor adaptado para generar una señal análoga; un doble mezclador de doble balance adaptado para mezclar una señal en fase y una señal de fase de cuadratura de la señal análoga generada por el oscilador local receptor con la señal SSB externa para emitir una señal en fase mezclada y una señal de fase de cuadratura mezclada; una red sumadora adaptada para llevar a cabo una operación de suma con respecto a la señal en fase mezclada y la señal de fase de cuadratura mezclada, para así emitir una banda lateral inferior de la señal SSB externa; y una red diferencial adaptada para llevar a cabo una operación de diferencia con respecto a la señal en fase mezclada y la señal de fase de cuadratura mezclada, para así emitir una banda lateral superior de la señal SSB externa.

3. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transmisor también comprende: un desplazador de fase adaptado para desplazar en fase la señal de audio análoga dentro de señales de 0 grados, 90 grados, 180 grados y 270 grados; y un modulador de cuadratura adaptado para emitir una señal de banda lateral inferior de la señal de audio análoga desde una señal de 0 grados y una señal de 90 grados, y para emitir una señal de banda lateral superior de la señal de audio análoga de la señal de 180 grados y la señal de 270 grados.

4. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un dispositivo de manejo de enlace adaptado para detectar la interferencia cuando el receptor recibe una de la banda lateral superior y la banda lateral inferior de la señal SSB externa para proporcionar una señal de control al receptor en respuesta a lo mismo, y para detectar la interferencia cuando el transmisor transmite una de la banda lateral superior y de la banda lateral inferior de la señal de audio análoga para proporcionar la señal de II control al receptor en respuesta a lo mismo.

5. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el receptor está adaptado para conmutar entre recibir una de la banda lateral superior y una banda lateral inferior de la señal SSB externa en respuesta a la señal de control, y el transmisor está adaptado para conmutar entre transmitir una de la banda lateral superior y la banda lateral inferior de la señal de audio análoga en respuesta a la señal de control.

6. Un transceptor de única banda lateral (SSB) de doble división de tiempo (TDD) caracterizado porque comprende: un modulador de cuadratura adaptado para modular las señales de audio análogas para su transmisión; un primer conmutador de banda lateral adaptado para conmutar entre transmitir una señal de banda lateral superior y una señal de banda lateral inferior de una señal de audio análoga; y un segundo conmutador de banda lateral adaptado para conmutar entre recibir una de la señal de banda lateral superior y una señal de banda lateral inferior de una señal SSB externa.

7. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende un oscilador local receptor adaptado para generar una señal análoga, y en donde el segundo conmutador de banda lateral comprende: un doble mezclador de doble balance adaptado para mezclar la señal en fase y una señal de fase de cuadratura de la señal análoga generada por el oscilador local receptor con la señal SSB externa para emitir una señal en fase mezclada y una señal de fase de cuadratura mezclada; una red sumadora adaptada para llevar a cabo una operación de suma con respecto a la señal en fase mezclada y una señal de fase de cuadratura mezclada, para así emitir la banda lateral inferior de la señal SSB externa; y una red diferencial adaptada para llevar a cabo una operación de diferencia con respecto a la señal en fase mezclada y la señal de cuadratura de fase mezclada, para emitir una banda lateral superior de la señal SSB externa.

8. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende un desplazador de fase adaptado para desplazar de fase la señal de audio análoga en señales de 0 grados, 90 grados, 180 grados, y 270 grados y en donde el modulador de cuadratura está adaptado para emitir la señal de banda lateral inferior de la señal de audio análoga desde una señal de 0 grados y la señal de 90 grados y para emitir la señal de banda lateral superior de la señal de audio análoga de la señal de 180 grados y de la señal de 270 grados.

9. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende un dispositivo de manejo de enlace adaptado para detectar una interferencia cuando el transceptor TDD SSB recibe una de la banda lateral superior y la banda lateral inferior de la señal SSB externa para proporcionar una señal de control al segundo conmutador de banda lateral en respuesta a lo mismo, y para detectar la interferencia cuando el transmisor transmite una de la banda lateral superior y de la banda lateral inferior de la señal de audio análoga para proporcionar la señal de control al primer compensación de banda lateral en respuesta a lo mismo.

10. El transceptor TDD SSB de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el segundo conmutador de banda lateral está adaptado para conmutar entre recibir una de la banda lateral superior y una banda lateral inferior de la señal SSB externa en respuesta a la señal de control, y el primer conmutador de banda lateral está adaptado para conmutar entre transmitir una de la banda lateral superior y la banda lateral inferior de la señal de audio análoga en respuesta a la señal de control. RES U M E N Un transceptor de única banda lateral (SSB) de doble división de tiempo (TDD) incluye un transmisor adaptado para introducir una señal de audio análoga , m uestrear la señal de audio análoga, y para emitir una señal clave de desplazamiento de frecuencia (FSK) SSB correspondiente a la señal de audio análoga, la señal SSB FSK incluye información análoga . Un receptor está adaptado para conmutar entre recibir una de una banda lateral superior y una banda lateral inferior de una señal SSB externa . o¿/???°