NO178249B - Framgangsmåte for vesentlig frekvenslåsing av et signal i en radiosender-mottaker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt mobiltelefoner, og mer spesielt en framgangsmåte for vesentlig frekvenslåsing av et signal i en radiosender-mottaker, som angitt i den innledende delen av patentkrav 1.

I noen land må celluære telefoner tilfredsstille spesifikasjoner for maksimal sender-frekvensfeil. For å holde senderfrekvensen innenfor disse spesifikasjonene, må slike celluære sendetelefoner nå anvende en analog frekvensstyrekrets som sammenlikner den mottatte signalfrekvensen med den celluære telefonen sin referanseoscillatoren for å framskaffe en analog korreksjonsspenning. Den analoge korreksjonsspenningen tilføres referanseoscillatoren for å frekvenslåse den til mottatt signalfrekvens, som er meget nøyaktig holdt ved basestasjonradioen. Imidlertid er det ved slike kjente analoge frekvensstyrekretser nødvendig med digital-til-analogkonvertering og analoge komparatorer som dermed medfører vesentlige ytterligere kostnader.

Fra NO-157 759, US-4 498 520 og US-4 703 520 er kjent kretser der frekvensen bringes i samsvar med en referansefrekvens, ved sammenlikning av frekvensene og bruk av signaler som representerer eventuelle avvik. Imidlertid er det ikke vist i noen av disse publikasjonene at den lagrete startfrekvensen til referanseoscillatoren blir oppdatert og lagret i registeret, for bruk hver gang framgangsmåten utføres.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe en framgangsmåte for digital frekvenslåsing av en sender-mottaker til frekvensen for mottatte signal og korrigere den initielle påslagsfrekvensen ved sender-mottakeren hver gang sender-mottakeren blir frekvenslåst.

Oppfinnelsens formål oppnås med en framgangsmåte med trekk som angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere trekk går fram av de tilhørende uselvstendige krav.

I det følgende vil oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av eksempel på utførelse og med referanse til vedlagte tegninger, der

fig. 1 viser et blokkskjema av en celluær telefon i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og

fig. 2 viser et flytskjema for prosessen anvendt ved mikrodatamaskinen fra fig. 1 for vesentlig frekvenslåsing av referanseoscillatoren til det mottatte signal.

Ved først å referere til fig. 1, er det der illustrert et blokkskjema av en celluær telefon 100 i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Den celluære telefonen 100 omfatter en radiosender-mottaker 106, en referanseoscillator 104 og en mikrodatamaskin 102 med lager for styring av driften. Bare den delen av sender-mottakeren 106 som genererer et binært feilsignal 100 er vist. I samsvar med oppfinnelsen er mikrodatamaskinen 102 responsiv til binært feilsignal 110 for frekvenslåsing av referanseoscillatoren 104 til radiosignalet mottatt ved radiosender-mottaker 106. Radiosender-mottakeren 106 omfatter også en radiomottaker og sender (ikke vist) som kan være en nordisk type 900 Mhz celluær telefonsender og radiomottaker, såsom sender-mottakeren vist og beskrevet i Motorola instruksjonmanual nummer 86P09300A10 med tittel "MICROTAC. Cellular Personal Telephone".

I det nordiske telefonsystemet som nå er i bruk i Norge, Sverige, Danmark og Fin-land, må frekvensen på senderen til den celluære telefonen 100 være innenfor 900 Hz av spesifisert senderfrekvens for hver radiokanal. Da basestasjonens senderfrekvens holdes innenfor 250 Hz av sin spesifiserte senderfrekvens, kan den celluære telefonen 100 bli frekvenslåst til mottatt basestasjon sendersignal for tilfredsstillelse av de nordiske spesifikasjonene. Da frekvensen for referanseoscillatoren 104 endres over tid, er det også viktig å kompensere for frekvenselding av referanseoscillator 104 for å møte de nordiske spesifikasjonene, hvilke videre krever at frekvensfeil ved den celluære telefonsenderen må være innenfor avgrensede spesifiserte grenser innen to sekund av prøvetida for basestasjon sendersignalet, gjennom hele driftslevetida. Ved å utnytte foreliggende oppfinnelse, er mikrodatamaskin 102 responsiv til binært feilsignal 110 for rask frekvenslåsing av referanseoscillatoren 104 til basestasjonens sendersignal mottatt ved radiosender-mottakeren 106, slik at frekvensen til referanse-oscillatoren holdes innenfor nordiske spesifikasjoner under hele driftslevetida av den celluære telefon 100.

Ved nå å referere til fig. 1, omfatter radiosender-mottakeren 106 en faselåssløyfe (PLL) syntetiserer 120, en mottakerblander 122 etterfulgt av et eller flere forsterkertrinn 124, en fasedetektor 126 og en referanseoscillatordeler 128. PLL-syntetisereren 120 genererer et signal låst til referanseoscillator 104 som er blandet med innkomne basestasjon sendersignal i mottakerblander 122 for å generere et mellomliggende frekvenssignal som så blir forsterket ved forsterker 124. Utgangen av referanseoscillator 104 mater også en delekrets 128, som deler referanseoscillatorsignalet ved en mengde for å generere det delte signalet med en frekvens som vesentlig er den samme som frekvensen for det mellomliggende frekvenssignalet fra blandetrinn 122. Utgangen av delekrets 128 og det forsterkede mellomliggende frekvenssignalet fra forsterker 124 blir begge matet i fasedetektor 126 som genererer et binært feilsignal (BES) 110 som er enten binært høyt eller binært lavt avhengig av frekvensforskjellen mellom referanseoscillator 104 og mottatte basestasjonens sendersignal. BES 110 er binært høyt dersom frekvensen for referanseoscillatoren 104 er mindre enn frekvensen av mottatte basestasjon sendersignal. BES 110 er binært lavt dersom frekvensen for referanseoscillator 104 er større enn frekvensen for mottatte basestasjon sendersignal. Selv om frekvensen for referanseoscillator 104 og frekvensen for mottatt basestasjon sendersignal teoretisk kan være identisk, vil dette aldri oppstå i praksis under drift av den celluære telefonen 100. Derfor BES 110 velges å være enten binært høyt eller binært lavt dersom frekvensen for referanseoscillator 104 og frekvensen for mottatte basestasjon sendersignal er identisk. BES 110 blir så matet til mikrodatamaskinen 102 som inngangssignal for å gjøre et valg. Mikrodatamaskinen 102 blir koplet til og har kontroll over frekvensen for referanseoscillator 104 via en mellomliggende kommunikasjonsbuss. Under drift av den celluære telefonen 100 vil mikrodatamaskin 102 laste foreliggende frekvens i referanseoscillatoren 104 når den endres.

Ved videre å referere til fig. 2 er det der illustrert et flytskjema for prosessen som brukes av mikrodatamaskinen 102 fig. 1 for vesentlig frekvenslåsing av referanseoscillator 104 til mottatte basestasjon sendersignal. Ved først å gå inn i startblokk 202 fortsetter prosessen til blokk 204 der nåværende frekvensregister (CFR) blir satt lik startfrekvensregisteret (IFR). Deretter blir en 265 ms. forsinkelsesblokk utført ved 206 og CFR blir lastet inn i referanseoscillator 104. Deretter ved valgblokk 208 blir det binære feilsignalet (RES) 110 testet for å avklare om det er binært høyt eller lavt. Dersom RES bestemmes å være binært høyt, blir en sekvens som starter ved blokk 210 utført der CFR reduseres med tre. En reduksjon med tre blir valgt for å produsere en forholdsvis stor endring i frekvensen for referanseoscillatoren under startprøving av basestasjonens sendersignal. Deretter blir en 265 ms. forsinkelse utført ved blokk 212 og den nye CFR blir lastet inn i referanseoscillator 104.

RES blir testet for binær høy eller lav i valgblokk 214. Dersom RES finnes å være binært høyt, vil flyten returnere til blokk 210 for fortsatt utførelse. Imidlertid dersom

RES finnes å være binært lavt, vil utførelsen fortsette til blokk 216 der en legges til CFR: Ved dette punktet har frekvensen for referanseoscillator 104 blitt justert i tre enhetsøkninger over ønsket frekvens for mottatte basestasjon sendersignal, som indikert ved endring i binær tilstand for RES fra binært høyt til lavt. Heretter blir det foretatt en reduksjon med én for å produsere en forholdsvis liten endring i frekvensen for referanseoscillatoren under avslutningsprøving av basestasjon sendersignal. Videre blir en 265 ms. forsinkelse utført ved blokk 218 og den nye CFR blir lastet inn i referanse-oscillatoren 104.

Deretter, i valgblokk 220, blir RES testet for binært høyt eller lavt. Dersom RES finnes å være binært høyt, vil flyten returnere til blokk 216 for fortsatt utførelse. Imidlertid, dersom RES finnes å være binært høyt, vil flyten fortsette til blokk 222 der én blir trukket fra CFR. Ved dette punkt har frekvensen for referanseoscillator 104 blitt justert i én enhets økning forbi ønsket frekvens av mottatt basestasjon sendersignal, som indikert ved endring i binær tilstand for RES fra binært lavt til høyt. Heretter vil flyten fortsette til blokk 302 i fig. 3.

Ved nå å returnere til valgblokk 208, dersom RES finnes å være binært lavt, vil flyten fortsette med en sekvens som starter ved blokk 224 der tre legges til CFR. Som forklart ovenfor blir det tatt trinn på tre enheter for å produsere en forholdsvis stor endring i frekvensen for referanseoscillator 104 under startprøving av basestasjon sendersignal. Deretter blir en 265 ms. forsinkelse utført ved blokk 226 og den nye CFR blir lastet inn i referanseoscillator 104. RES blir testet for binært høyt eller lavt i valgblokk 228. Dersom RES finnes å være binært lavt, vil flyten returnere til blokk 224 for fortsatt utførelse. Hvis RES finnes å være binært høyt, vil flyten fortsette til blokk 230 der én legges til CFR. Som forklart ovenfor blir det tatt trinn på en enhet for å produsere en forholdsvis liten endring i frekvensen for referanseoscillator 104 under avslutningsprøving av basestasjon sendersignal. Deretter blir en 265 ms. forsinkelse utført ved blokk 232 og den nye CFR blir lastet inn i referanseoscillator 104. Videre blir RES testet for binært høyt eller lavt i valgblokk 234. Dersom RES finnes å være binært høyt, returnerer flyten til blokk 230 for fortsatt utførelse. Dersom RES finnes å være binært lavt, fortsetter flyten til blokk 236 der én legges til CFR. Ved dette punktet vil utførelsen fortsette til blokk 302 i fig. 3.

Ved videre å referere til fig. 3 fortsetter utførelsen fra fig. 2 til blokk 302 der IFR blir satt lik verdien av IFR - (IFR - CFR)/256. Ved dette punktet har frekvenslåsing blitt oppnådd og i samsvar med trekk ved foreliggende oppfinnelse blir IFR oppdatert for å ta hensyn til elding siden siste oppdatering. I samsvar med foreliggende oppfinnelse blir dermed startfrekvensen for referanseoscillator 104 oppdatert og lagret for etterfølgende bruk hver gang den celluære telefonen 100 blir slått på, eller hver gang basestasjon sendersignal hentes eller gjenhentes. Differansen mellom IFR og CFR blir dividert med 256 slik at IFR blir oppdatert med en liten mengde hver gang prosessen ved fig. 3 blir utført. I andre utførelser av celluære telefoner 100, kan økningsoppdateringen til IFR variere ved valg av en annen divisor.

Videre fortsetter utførelsen til blokk 304 der en forsinkelse på et sekund blir utført og den nye CFR blir lastet inn i referanseoscillator 104. Med én gang frekvenslås-ingen er oppnådd, blir frekvensen for referanseoscillator 104 endret i et sekunds intervall istedetfor 265 ms. Med andre ord, graden av endring for frekvensen for referanseoscillator 104 blir redusert med en gang frekvenslåsen blir nådd. Deretter blir RES testet for binært høyt eller lavt i avgjørelsesblokk 306. Dersom RES finnes å være binært lavt, fortsetter utførelsen til blokk 308 der én legges til CFR og den nye verdien for CFR lastes inn i referanseoscillator 104. Deretter returnerer utfør-elsen til blokk 304 for fortsatt utførelse. Imidlertid, dersom RES finnes å være binært høyt i valgblokk 306, vil utførelsen fortsette til blokk 310 der én trekkes fra CFR og den nye verdien for CFR lastes inn i referanseoscillator 104. Deretter vil utførelsen returnere til blokk 304 for fortsatt utførelse til celluær telefon 100 slås på igjen eller basestasjon sendersignal gjenhentes, ved hvilket tidspunkt utførelsen returnerer til blokk 202 i fig. 2 for å repetere foregående prosess.

For å summere opp, har en unik celluær telefon blitt beskrevet med digital frekvenslåsing av sender-mottakeren til frekvensen for mottatt signal og korrigerer den første påslagsfrekvensen for sender-mottakeren hver gang sender-mottakeren blir frekvenslåst.

Claims (4)

1. Framgangsmåte for vesentlig frekvenslåsing av et referanseoscillatorsignal til en referanseoscillator i en radiosender-mottaker som har en mikrodatamaskin med et register, til et radiosignal mottatt av radiosender-mottakeren, idet registeret lagrer en startfrekvens, hvor framgangsmåten omfatter: sette frekvensen for referanseoscillatoren til den lagrete startfrekvensen, dele referanseoscillatorsignalet for å framskaffe et delt referanseoscillatorsignal, generere et syntetisert signal låst til referanseoscillatorsignalet, blande det syntetiserte signalet og det mottatte radiosignalet for å framskaffe et mellomfrekvenssignal, sammenlikne frekvensen for det delte referanseoscillatorsignalet med frekvensen for mellomfrekvenssignalet og produsere et feilsignal som har en binær én-tilstand dersom frekvensen for det delte referanseoscillatorsignalet er mindre enn eller lik frekvensen for mellomfrekvenssignalet, og en binær null-tilstand dersom frekvensen for det delte referanseoscillatorsignalet er større enn frekvensen for mellomfrekvenssignalet, undersøke den binære tilstanden for feilsignalet ved suksessive tidsintervall som hver har en første forutbestemt varighet og øke frekvensen på referanseoscillatoren med en første forhåndsbestemt størrelse dersom feilsignalet har en binær én-tilstand og redusere frekvensen på referanseoscillatoren med en første forhåndsbestemt størrelse dersom feilsignalet har en binær null-tilstand, til den binære tilstanden for feilsignalet endres, og når den binære tilstanden for feilsignalet er endret en første gang, undersøkes deretter den binære tilstanden til feilsignalet ved suksessive tidsintervall som hver har en andre forhåndsbestemt varighet og øke frekvensen på referanseoscillatoren med en andre forhåndsbestemt størrelse dersom feilsignalet har en binær én-tilstand og minske frekvensen på referanseoscillatoren med en andre forhåndsbestemt størrelse dersom feilsignalet har en binær null-tilstand, den andre forhåndsbestemte størrelsen er mindre enn den første forhåndsbestemte størrelsen, karakterisert vedat: når den binære tilstanden til feilsignalet endres en andre gang, justeres den lagrede startfrekvensen ved en størrelse som står i forhold til differansen mellom frekvensen på referanseoscillatoren og lagret startfrekvens, og den justerte startfrekvensen lagres i registeret.

2. Framgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedvidere å omfatte et trinn for å repetere foregående trinn hver gang effekten slås på radiosender-mottakeren.

3. Framgsngsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedvidere å omfatte trinn for repetering av foregående trinn hver gang radiosignalet først mottas ved radiosender-mottakeren.

4. Framgsngsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedvidere å omfatte trinn for undersøking av den binære tilstanden til feilsignalet ved suksessive tidsintervall som hver har en tredje forhåndsbestemt varighet og øke frekvensen på referanseoscillatoren med den andre forhåndsbestemte størrelse dersom feilsignalet har en binær én-tilstand og minske frekvensen på referanseoscillatoren med den andre forhåndsbestemte størrelse dersom feilsignalet har en binær null-tilstand, den tredje forhåndsbestemte varigheten er større enn den andre forhåndsbestemte varigheten.