NO152190B - Radiomottager - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en radiomottager og er mer spesielt rettet mot en mottager til å motta frekvensskift-modulerte radiosignaler (FSK-signaler). I FSK-systemer blir binær-bits overført ved utsendelse av binær-bits for logisk "1" ved én frekvens og binær-bits for logisk "0" ved en annen frekvens. Disse binær-bits blir overført med en forutbestemt datahastighet eller -takt.

Ved mottagning er det nødvendig å avgjøre hvorvidt en mottatt frekvens representerer en "1" eller en "0" og en kjent mottager for å oppnå dette anvender to mottagerkanaler.

Hver mottagerkanal omfatter en blander og mottatte signaler blir ført til blanderne i fasekvadratur til hverandre.

En lokaloscillator avgir et blandesignal til hver blander og blandesignalene har en frekvens som ligger midt mellom de frekvenser som overføres for henholdsvis logisk "1" og logisk "0". Utgangssignaler fra de to blandere blir filtrert, for-sterket og ført til en detektor som avstedkommer utgangssignaler som representerer de overførte data. Et slikt tokanal-system er beskrevet i britisk patent nr. 1.172.977.

Anvendelse av to separate mottagerkanaler resulterer i

at komponentene dupliseres og mottageren blir komplisert og kostbar.

I norsk patentsøknad 81.1615 er det beskrevet en radiomottager til å motta frekvensskift-modulerte radiosignaler,

hvor det anvendes bare én enkelt mottagningskanal.

Den forannevnte patentsøknad går ut på en radiomottager

til å motta frekvensskift-radiosignaler, ved hvilke ulike binær-bits overføres ved den ene eller den annen av to frekvenser, hvilken mottager omfatter en blander for å motta de utsendte signaler, en lokaloscillator innrettet til å

avgi et blandesignal til blanderen, omfattende en detektor innrettet til å påtrykkes et mellomfrekvenssignal fra blanderen gjennom én enkelt mottagerkanal, en avbryterkrets innrettet til å påtrykke et avbrytningssignal på lokaloscillatoren for å forandre dennes frekvens med en forutbestemt takt og mellom to verdier, hvorav ingen ligger mellom de to frekvenser, hvilket avbrytningssignal under drift påtrykkes detektoren synkront med det signal som påtrykkes lokaloscillatoren, slik at detektoren virker til å detektere de

overførte binær-bits.

I ethvert gitt øyeblikk vil blanderen avgi enten en forholdsvis høyfrekvent tone eller en forholdsvis lavfrekvent tone avhengig av de overførte data i vedkommende øyeblikk og frekvensen av lokaloscillatoren. Hvis utgangen av av-bryterkretsen er slik at den stiller lokaloscillatoren på

den høyeste av sine to frekvenser og blanderen har et utgangssignal som også er den forholdsvis høyfrekvente tone, så vil frekvensene av lokaloscillatoren og det mottatte signal være lengst fra hverandre. Hvis blanderutgangen har forholdsvis lav frekvens mens lokaloscillatoren har sin høye frekvens,

så vil den overførte frekvens i det mottatte signal og lokaloscillatorens frekvens være nærmest hverandre.

Detektoren virker til å sammenligne avbrytningssignalet

med blanderutgangen på logisk måte og avgir et utgangs-

signal som representerer de overførte data.

Den ovenfor beskrevne enkeltkanalmottager representerer

en fordel ved svitsjing av lokaloscillatorens frekvens, ved at en enkelt kanal blir effektivt tidsmultiplekset slik at den arbeider som to kanaler. Dette innbærer en betydelig re-duksjon i pris og kompleksitet.

Det oppstår imidlertid et problem med den foran beskrevne enkeltkanalmottager når det kreves operasjon ved høyere datahastigheter eller -takter. Det er av vesentlig betydning for at mottageren skal arbeide tilfredsstillende, at blanderen avgir et utgangssignal som er den ene eller den annen av to distinkte toner. Når datahastigheten øker, blir det nådd et punkt hvor blanderutgangen opphører å være en diskret tone og blir til et bånd av frekvenser.

Foreliggende oppfinnelse søker å fremskaffe en mottager

til å motta FSK-signaler som anvender én enkelt mottagningskanal og hvor den overfor omtalte ulempe er eliminert.

Nærmere bestemt angår således oppfinnelsen en radiomottager til å motta frekvensskift-modulerte(FSK) radiosignaler, hvor ulike binær-bits overføres ved den ene eller den annen av to frekvenser, hvilken mottager omfatter en blander for å motta de utsendte signaler, en lokaloscillator som er omkoblbar mellom to frekvenser hvorav ingen ligger midt mellom de to utsendte frekvenser, og oscillatoren er innrettet til å levere et blandesignal til blanderen. Det nye og særegne ved mottageren ifølge oppfinnelsen består i en styresvitsj-anordning som har en utgang og er påvirkbar av signaler avledet fra blanderen for å svitsje oscillatoren slik at frekvensen av de signaler som avledes fra blanderen, blir holdt på en forutbestemt verdi, hvilken utgang representerer mottatte frekvensskift-modulerte radiosignaler.

Styresvitsj-anordningen kan omfatte en frekvensdetektor for avføling av frekvensen av de signaler som avledes fra blanderen, og i en utførelse ifølge oppfinnelsen er frekvensdetektoren en digital frekvensdetektor.

Det kan være anordnet en flip-flop-krets koblet til frekvensdetektoren og innrettet til å endre tilstand hver gang frekvensdetektoren avføler at frekvensen av signalene fra blanderen har endret seg fra den forutbestemte verdi.

Flip-flop-kretsen kan være koblet til lokaloscillatoren for å bevirke svitsjing av denne ved hver endring av tilstanden i flip-flop-kretsen.

Et eksempel på en utførelse ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningen som viser en radiomottager i henhold til oppfinnelsen.

Det fremgår av tegningen at frekvensskift-modulerte radiosignaler blir mottatt i en antenne 1 og blir ført til den ene inngang på en blander 2 hvis annen inngang mottar et blandesignal fra en lokaloscillator 3 som er omkastbar mellom to frekvenser.

Utgangssignaler fra blanderen 2 blir matet gjennom et lav-passfilter 4 og en begrensningsforsterker 5 til en styresvitsj 6 som er koblet til lokaloscillatoren 3 for å bevirke svitsjing av denne, og til en utgangsklemme 7.

De signaler som blir mottatt av antennen 1,vil ha den ene eller den annen av to frekvenser, nemlig en forholdsvis høy frekvens eller en forholdsvis lav frekvens avhengig av hvorvidt de utsendte data representerer logisk "1" eller "0".

De mottatte signaler som mates til blanderen 2 blir blandet med et lokaloscillatorsignal fra oscillatoren 3. Lokaloscillatoren 3 er omstillbar mellom to verdier, hvorav en er en forholdsvis høy frekvens og den annen en forholdsvis lav frekvens. Begge disse frekvenser ligger mellom de to utsendte frekvenser, men ingen av lokaloscillatorens frekvenser ligger midt mellom de to utsendte frekvenser.

Anta at den høye frekvens blir mottatt i et spesielt tids- punkt ved antennen 1 og blir ført til blanderen 2 og at lokaloscillatoren 3 er innstilt på sin lavfrekvensverdi. Under disse betingelser vil blanderen 2 avgi en forholdsvis høy-frekvent tone, betegnet som "høy tone". Skulle enten frekvensen av de mottatte signaler endres til den lavere arbeidsfrekvens eller lokaloscillatoren omstilles til den høye verdi, så vil de utgangssignaler som leveres av blanderen 2, endres til en forholdsvis lavfrekvent utgangstone, betegnet som "lav tone".

Styresvitsjen 6 som påtrykkes signaler fra blanderen 2, virker til å avføle hvorvidt blanderen 2 leverer den høye tone eller den lave tone og styrer lokaloscillatoren slik at den holder utgangssignalene fra blanderen 2 på frekvensen av den høye tone.

Styresvitsjen 6 omfatter en digital frekvensdetektor 8 som påtrykkes utgangssignaler fra blanderen 2 gjennom lavpass-filteret 4 og begrensningsforsterkeren 5, og en flip-flop-krets 9 som styres av utgangstilstanden av den digitale frekvensdetektor 8. Flip-flop-kretsen 9 avgir et svitsjeutgangs-signal som virker til å stille lokaloscillatoren på den ene eller- den annen av dennes to verdier.

Under drift detekterer den digitale frekvensdetektor 8 om utgangssignalene fra blanderen 2 har den høye tonefrekvens, og hvis dette er tilfelle, blir flip-flop-kretsen 9 holdt i sin eksisterende tilstand slik at lokaloscillatoren 3 holdes på blanderfrekvensen for derved å fortsette å frembringe den høye tone. Skulle de utsendte data endre logisk tilstand slik at den frekvens som mates til blanderen 2 endres, vil utgangssignalene fra blanderen 2 endres til den lave tone. Denne endring blir detektert av den digitale frekvensdetektor 8 som avgir et utgangssignal for å bevirke at flip-flop-kretsen 9 endrer tilstand og denne tilstandsendring blir ført som et logisk svitsjesignal til lokaloscillatoren 3.

Det svitsjesignal som leveres av flip-flop-kretsen 9, bevirker at lokaloscillatoren 3 endrer tilstand og tilbakefører blanderens utgangssignal til den høye tone. Gjenopprettelsen av den høye tone blir avfølt av den digitale frekvensdetektor 8 som virker til å holdeflip-flop-kretsen 9 i den eksisterende tilstand og følgelig til å holde lokaloscillatoren 3

på sin eksisterende arbeidsfrekvens.

Da flip-flop-kretsen 9 bringes til å endre tilstand hver gang de mottatte data endrer logisk tilstand, vil den logiske utgangstilstand av flip-flop-kretsen 9 effektivt følge den logiske tilstand av de utsendte data, hvilket blir gjenvun-

net ved å anordne en utgangsklemme 7 koblet til utgangen av flip-flop-kretsen 9.

Mottageren ifølge foreliggende oppfinnelse er i stand

til å arbeide ved høye datahastigheter fordi lokaloscillatoren 3 nå bare blir omstilt når det skjer en endring i tilstanden av de utsendte data, og hele mottageren vil effektivt bare følge den logiske tilstand av de utsendte data. De proble-

mer som opptrer i det foran beskrevne, tidligere kjente arrange-ment, som følge av høyhastighets-avbrytning av lokaloscillatoren, blir nå unngått.

Oppfinnelsen er her beskrevet bare i form av et eksempel, og det kan gjøres modifikasjoner uten å komme utenfor oppfin-nelsens ramme. Styresvitsj-anordningen 6 trenger ikke å være nøyaktig i den beskrevne form, men det kan anvendes hvilken som helst passende styresvitsj eller -omkoblingsinnretning som virker til å svitsje lokaloscillatoren avhengig av frekvensen av det signal som blir mottatt av innretningen. Detektoren 8 trenger ikke å være en digital frekvensdetektor, men hvilken som helst egnet detektor, så som en lineær detektor,

en frekvensdiskriminator eller en pulstellingsdetektor.

Claims (5)

1. Radiomottager til å motta frekvensskift-modulerte (FSK) radiosignaler, hvor ulike binær-bits overføres ved den ene eller den annen av to frekvenser, hvilken mottager omfatter en blander for å motta de utsendte signaler, en lokaloscillator som er omkoblbar mellom to frekvenser hvorav ingen ligger midt mellom de to utsendte frekvenser, og oscillatoren er innrettet til å levere et blandesignal til blanderen, karakterisert veden styresvitsj-anordning som har en utgang og er påvirkbar av signaler avledet fra blanderen for å svitsje oscillatoren slik at frekvensen av de signaler som avledes fra blanderen, blir holdt på en forutbestemt verdi, hvilken utgang representerer mottatte frekvensskift-modulerte radiosignaler.

2. Mottager ifølge krav 1,karakterisert vedat styresvitsj-anordningen omfatter en frekvensdetektor for avføling av frekvensen av de signaler som avledes fra blanderen.

3. Mottager ifølge krav 2,karakterisert vedat frekvensdetektoren er en digital frekvensdetektor.

4. Mottager ifølge krav 2 eller 3,karakterisertved at en flip-flop-krets er koblet til frekvensdetektoren og utgjør den nevnte utgang, og at flip-flop-kretsen virker til å endre tilstand hver gang frekvensdetektoren avføler at frekvensen av signalene fra blanderen har endret seg fra den forutbestemte verdi.

5. Mottager ifølge krav 4,karakterisert vedat flip-flop-kretsen er koblet til lokaloscillatoren for å bevirke svitsjing av denne hver gang flip-flop-kretsen endrer tilstand.