RU2105412C1 - Устройство для генерирования фонового шума как индикации функционирования в цифровом приемнике, цифровая система связи и способ оповещения оператора в цифровом приемнике - Google Patents

Abstract

Образование генератора фонового шума в цифровом приемнике для получения небольшой управляемой величины фонового шума в выходе звуковой частоты приемника, чтобы обеспечить для оператора индикацию о непрерывном функционировании приемника. 3 с.п. и 5 з.п. ф-лы. 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к цифровым приемникам, и более конкретно - к цифровым приемникам, которые не посылают выходной сигнал звуковой частоты, говорящий о состоянии приемника.

В цифровых приемниках принимаемые радиочастотные сигналы преобразуются для выделения цифрового сигнала, который подается на участок вокодера приемника, чтобы послать выходной сигнал звуковой частоты в соответствии с принятым входным сигналом. В течение периодов, когда приемник не принимает радиочастотный сигнал или принимает очень слабый радиочастотный сигнал, приемник не посылает выходной сигнал звуковой частоты. Это отсутствие выходного сигнала создает очень неопределенное состояние с точки зрения оповещения оператора, так как в случае отсутствия сигнала звуковой частоты оператор не знает, то ли произошел сбой в приемнике, то ли сигнал звуковой частоты как таковой приемник не посылал на свой выход.

Некоторые изготовители пытались решить эту проблему путем зажигания индикатора на панели управления приемника, который представляет ограниченную индикацию о функционировании или получении информации системы приемника. Одна из проблем в связи с таким решением в том, что оператор должен постоянно следить за панелью управления. Это не является практичным решением, особенно когда оператор может быть занят выполнением другой функции во время функционирования приемника.

Цель настоящего изобретения состоит в создании новых и усовершенствованных цифровых приемников, в которых средства оповещения оператора о состоянии приемника значительно улучшены.

Дальнейшая цель настоящего изобретения состоит в создании цифровых приемников, которые содержат индикации звуковой частоты о функционировании приемника.

Дальнейшая цель настоящего изобретения состоит в создании способа усовершенствования функционирования цифровой радиостанции, которая имеет направленную антенну или принимает сигналы с разными траекториями.

Эти и другие цели осуществляются с помощью устройства в цифровом приемнике, генерирующего фоновый шум в качестве индикации о функционировании, включая цифровой приемник с радиочастотной секцией, цифровой секцией, секцией звуковой частоты и генератором фонового шума, имеющим выход фонового шума, соединенный с одной из цифровой и звуковой секций, чтобы генерировать фоновый шум, указывающий на функционирование приемника. Одна цель состоит в том, чтобы сделать цифровые приемники более звучными подобно обычным приемникам, с которыми операторы в настоящее время знакомы.

Эти и другие цели также реализуются в способе усовершенствования средства оповещения оператора в цифровом приемнике, включая стадии изготовления цифрового приемника с радиочастотной секцией, цифровой секцией и секцией звуковой частоты, генерирующего сигнал фонового шума и посылающего генерируемый сигнал фонового шума на секцию звуковой частоты приемника.

Изобретение поясняется чертежами: фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий приемники в разных ориентациях относительно передатчика; фиг. 2 - упрощенная блок-схема одного варианта реализации цифрового приемника, выполненного в соответствии с настоящим изобретением; Фиг. 3 - упрощенная блок-схема другого варианта реализации цифрового приемника, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, и Фиг. 4 - упрощенная блок-схема еще одного варианта реализации цифрового приемника, аналогичного на фиг. 3.

Обращаясь конкретно к фиг. 1, на ней показано два цифровых приемника 10 и 12, имеющих направленные антенны, в разных ориентациях относительно передатчика 15. Приемник 10 имеет антенну 16 с полусферической характеристикой направленности 17, которая на фиг. 1 ориентирована вообще горизонтально для возможности максимального приема от передатчика 15. Приемник 12 имеет антенну 18, аналогичную антенне 16 на приемнике 10, но приемник 12 повернут относительно передатчика 15, так что прием значительно уменьшен. Цифровые приемники используются в основном в абонентских приемниках дистанционных "беспроводных" телефонов, наземной телефонии с сотовой структурой и в телефонии с сотовой структурой для систем, основанных на спутнике. Цифровые приемники могут использоваться в любом приемном устройстве, используемом для приема звуковой информации. Должно быть, конечно, понятно, что цифровые приемники содержат схемы для преобразования принимаемого налового радиочастотного сигнала в цифровой сигнал и цифрового фильтрования, которая (схема) по своей природе не содержит фонового шума, который присутствует в стандартных приемниках АМ-ЧМ-сигналов. Таким образом, потеря принятого сигнала не ведет к подаче выходного сигнала звуковой частоты приемником. В некоторых случаях поворот или ориентация приемника 12 могут быть выполнены таким образом, что прием передаваемых сигналов полностью утрачивается или является таким низким, что не соответствуют нижнему порогу приемника. В таких случаях приемник оказывается в положении как бы бездействующего, так как никакой индикации о его правильном функционировании нет.

Направленные антенны 16 и 18 на фиг. 1 просто представляют один пример причин в отношении затухания или утраты сигналов в приемниках. Другими примерами могут быть выход из модели пропуска, переход за препятствия, потеря предпочитаемой траектории в многотраекторных системах, проход над спутником и т. д. Когда приемники 10 и 12 являются цифровыми приемниками и ослабление или потеря сигнала превышает нижний порог приема, выходной сигнал звуковой частоты приемников падает до нуля. В таких случаях оператор не может сказать, прекратилась ли передача, перестал ли функционировать приемник оператора, закончилось ли сообщение, нужна ли переориентация антенны приемника и т. д. В случае неправильно ориентированной антенны приемника (приемник 12 на фиг. 1) оператор не будет знать, что антенна приемника неправильно ориентирована или как ее ориентировать, чтобы правильно принимать передаваемый сигнал. Даже если операционный индикатор зажигается на панели управления приемника 12, оператору только известно, что приемник 12 функционирует, но не имеет индикации, что требуется некоторая переориентация. Например, в некоторых современных телефонных системах с сотовой структурой индикатор при возбуждении будет указывать, что телефон находится в используемой зоне обслуживания, но не будет указывать возможной границы. Таким образом, телефон может быть рядом с ретранслятором сотовой структуры или находиться просто в его диапазоне при данной ориентации антенны.

Обращаясь конкретно к фиг. 2, на ней показана упрощенная блок-схема цифрового приемника 20, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Приемник 20 включает в себя антенну 21, радиочастотную секцию 23, цифровую секцию 27 с вокодером и секцию звуковой частоты, содержащую усилители звуковой частоты 29 и каскад 31 конечной звуковой частоты. Каскад 31 конечной звуковой частоты посылает сигналы на преобразователь 33, который является громкоговорителем, наушниками, синтезатором звуковой частоты или тому подобным для получения слышимых звуков.

Схема 35 генератора шума переменной амплитуды соединена, чтобы принимать входной сигнал от выхода радиочастотного участка 23. Генератор шума переменной амплитуды 35 посылает сигнал фонового шума на каскад 31 конечной звуковой чистоты через смеситель 37. В этом предпочитаемом варианте реализации смеситель 37 расположен между усилителями звуковой частоты 29 и каскадом 31 конечной звуковой частоты, чтобы смешивать сигнал шума с сигналом звуковой частоты, подаваемого усилителями звуковой частоты 29, но должно быть понятно, что шум, генерируемый генератором шума переменной амплитуды 35, может вводиться в канал в любом месте в секции звуковой частоты. В этом рассматриваемом варианте реализации схема в генераторе шума переменной амплитуды 35 образована диодом шума, который является устройством, выпускаемым промышленностью. Шум может быть генерирован генератором нерегулярной частоты или, если радиочастотная секция 23 содержит компоненты сигнала низкой частоты, такие как сигналы биения промежуточной частоты, таким простым генератором, как однотранзисторный усилитель, имеющий линейную или немного более сложную характеристику. Усилитель может включать в себя несколько каскадов усиления и регулировок характеристики, если это необходимо для конкретного вида усиления.

В этом предпочтительном варианте реализации фоновый шум, введенный в секции звуковой частоты, является самым сильным, когда сигналы в радиочастотной секции (принимаемые сигналы) являются самыми слабыми и когда сигналы в радиочастотной секции усиливаются, сигнал фонового шума ослабляется. Таким образом, если приемник 12 (фиг. 1) переориентирован с целью более лучшего приема передаваемого сигнала, амплитуда фонового шума уменьшается, и оператор знает, что приемник перемещен в правильном направлении. Вообще необходимо включать небольшое количество фонового шума. Этот фоновый шум улучшает оповещение оператора путем непрерывного сообщения оператору, что приемник функционирует правильно. Например, в течение относительно длительных перерывов в разговоре оператор извещается о правильном функционировании и не беспокоится, произошел ли перерыв в разговоре.

На фиг. 3 в упрощенной блок-схеме показан другой вариант реализации цифрового приемника 40. Приемник 40 включает в себя антенну 42, радиочастотную секцию 44, цифровую секцию со смесителем 48 и вокодером 50 и секцию звуковой частоты, содержащую усилитель звуковой частоты 52, каскад оконечной звуковой частоты 54 и преобразователь звуковой частоты 56. В этом специфическом варианте реализации генератор шума переменной амплитуды 60 посылает цифровой сигнал шума через смеситель 48 на вокодер 50. Второй вход смесителя 48 принимает выходной сигнал от радиочастотной секции 44 после его оцифрования. Должно быть, конечно, понятно, что цифровой выходной сигнал генератор шума переменной амплитуды 60 может быть сигналом, который производит постоянный тон, периодически прерываемый звуковым тоном (например тонально-модулированный сигнал) и т.д. Таким образом, цифровой шум смешивается с цифровым сигналом в цифровой части приемника 40 для образования некоторого фонового шума для улучшения оповещения оператора.

В этом варианте реализации генератор шума переменной амплитуды 60 управляется посредством выходного сигнала радиочастотной секции 44, так что амплитуда фонового шума уменьшается, если сила сигнала увеличивается, когда сила сигнала измеряется как выход радиочастотной секции 44. Должно быть понятно, что управляющие сигналы могут генерироваться в других частях приемника, если это необходимо, например, выход автоматического устройства усиления, но амплитуда радиочастотного сигнала представляет естественный и возможный управляющий сигнал.

В некоторых применениях может потребоваться наличие постоянного сигнала фонового шума, и постоянное управление амплитудой не потребуется. В таких случаях используется простой генератор шума вместо генератора шума переменной амплитуды 35 (фиг. 2) или 60 (фиг. 3) и управляющая линия от радиочастотной секции 23 (фиг. 2) или 45 (фиг. 3) не требуется.

Во многих цифровых приемниках цифровая секция приемника включает в себя процессор цифровых сигналов (ПЦС), который одновременно посылает сигналы на вокодер 50 или аналогичную схему. ПЦС может быть микропроцессором с программой, обычными интегральными схемами, платами и т.д. В некоторых случаях функция вокодера может выполняться в ПЦС. Этот специфический вариант реализации показан на фиг. 4, на которой компоненты, аналогичные компонентам на фиг. 3, обозначены под теми же цифровыми позициями, и все цифровые позиции имеют знак прим ('), добавленный для обозначения другого варианта реализации. ПЦС 47' показан как имеющий смеситель 48', вокодер 50' и генератор шума переменной амплитуды 60'. В приемнике 40' функция генератора шума выполняется в ПЦС 47', который запрограммирован генерировать или пропускать небольшое количество цифрового шума на вокодер 50'.

Таким образом, описан усовершенствованный цифровой приемник, который включает в себя схему генерирования фонового шума для улучшения оповещения оператора приемника. В течение периодов, когда сигналы не принимаются, оператор слышит нормальный фоновый шум, извещающий о правильном функционировании приемника. Далее, в случае, когда приемник содержит направленную антенну или имеется множество траекторий, оператор использует фоновый шум для правильного ориентирования приемника и антенны для достижения хорошего приема. Вообще, фоновый шум вводится с минимальной величиной изменения и расхода средств в приемнике.

Claims (8)

1. Цифровой приемник, содержащий последовательно соединенные радиочастотную секцию, цифровую секцию и секцию звуковой частоты, отличающийся тем, что содержит генератор фонового шума, выход фонового шума которого соединен либо с цифровой, либо со звуковой секцией с возможностью обеспечения индикации функционирования приемника по наличию фонового шума.

2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что генератор фонового шума имеет вход управления амплитудой генератора шума, подключенный к выходу радиочастотной секции.

3. Приемник по п.2, отличающийся тем, что содержит антенну, направленную на источник, передающий радиочастотные сигналы.

4. Приемник по п.2, отличающийся тем, что цифровая секция и генератор фонового шума содержат процессор цифровых сигналов.

5. Цифровая система связи, содержащая цифровой приемник, выполненный с антенной, соединенной с радиочастотной секцией, цифровой секцией, соединенной с радиочастотной секцией, секцией звуковой частоты, и передатчик, отличающаяся тем, что в цифровой приемник введен генератор фонового шума, сигнальный выход которого подключен к цифровой секции.

6. Способ усовершенствования оповещения оператора цифрового приемника, имеющего радиочастотную, цифровую и звуковую секции, согласно которому производят прием передаваемого сигнала и вырабатывают выходной сигнал в ответ на принимаемые сигналы, отличающийся тем, что генерируют сигнал фонового шума и подают его на приемник для формирования фонового шума на звуковом выходе.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на стадии генерирования сигнала фонового шума определяют амплитуду принимаемого радиочастотного сигнала и генерируют сигнал фонового шума с амплитудой, взаимосвязанной с амплитудой принимаемого сигнала так, что она имеет максимальную величину, когда амплитуда сигнала, принимаемого от радиочастотной секции, близка к нулю.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что включает операцию приема входных радиочастотных сигналов повышенной амплитуды с направления источника передачи радиочастотных сигналов повышенной амплитуды.

Images