专利名称：方向传感器和失真减小控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及提供一个测试信号改变的方向的指示的方向传感器的领域，并涉及在失真减小电路中实现这样的传感器。
R.E.Myer，美国专利4,580,105号，于1986年4月1日颁布，公开了参考图2的作为减小失真的电路。该专利的内容也在这里供参考。在该专利的图2的输出口27出现的信号被认为是“失真的载波信号”。在输出口29出现的信号被认为是“补偿信号”。Myer 4,580,105公开了通过自动控制电路32反馈提供给补偿信号的调节量以减小失真的载波信号的失真。
完成调整的方式进一步在该专利的图4和5中公开。如图4所示的方向传感器330，确定在测试期内从第一采样值到第二个期间引导(pilot)信号的改变方向。第一样本传给传感器330的电容器C3，第二个传给传感器330的电容器C4。如果样本在引导信号中显示为增加，一个或多个调整电流源360的极性将反转并且将调整信号传给衰减器和调相电路40以调整补偿信号。该过程在第二个测试周期内对两个新的样本重复。在每个测试期间的第一个样本传送给电容器C3，第二个样本传给电容器C4 。
Myer，4,580,105同时公开了两个分离的触发器342和344及两个分离的电流源360提供两个输出来调整一个信号。
本发明的一个实施例提供了一个方向传感器，可用于失真减小电路中的自动控制电路中。方向传感器最好包括一个检测开关，第一和第二存储设备，一个比较设备，一个标准化设备和一个采样控制设备。方向传感器用于传导一列连续测试周期，包括奇数测试周期和偶数测试周期，在每个测试周期采得一个测试样本。
在偶数测试周期采样控制设备用于使测试开关传送一个测试信号的偶数样本给第一存储设备，此后传送给比较设备的第一输入口在此将偶数样本与比较设备的第二输入口的前一时间的奇数样本相比较。比较设备产生一个第一比较指示信号样本的相对值。在奇数测试周期，采样控制设备用于使测试开关发送一个测试信号的奇数样本给第二存储设备，此后传给比较设备的第二输入口，在此奇数样本与比较设备的第一输入口的前一时间的偶数样本相比较。比较设备产生一个第二比较信号指示样本的相对值。由于周期内的第一个样本将在比较设备的第一输入口和比较设备的第二输入口间交替，比较设备产生了一个比较信号，当测试信号向一个方向移动时该信号随测试周期的交替在数字“1”和“0”之间交替。这样一个标准化信号由采样控制设备提供并由标准化设备将它与比较信号组合。当测试信号向一个方向改变时(即平稳增加或平稳减小)，从标准化设备输出的方向信号是恒定的数字值。
在本发明的一些实施例中，方向传感器被用于自动控制电路，自动控制电路是失真减小电路的一部分。失真减小不电路最好包括一个信号合成器，一个衰减器及调相电路，一个耦合器和自动控制电路。补偿信号传给衰减器和调相电路，自动控制电路调整它以形成一个过调整的补偿信号。调整过的补偿信号和一个失真的载波信号在信号合成器中合成以减小失真的载波信号的失真。信号会成器在其输出口产生一个相对干净的载波信号。耦合器取得失真信号的一部分并将它反馈给自控制电路以便再次产生一个调整信号以调整补偿信号。
本发明的自动控制电路最好包括方向传感器，一个调整信号源，一个输出开关，一个输出控制设备。根据本发明输出开关和输出控制设备发送调整信号给两个输出口的一个。在第一个输出周期输出控制设备使输出开关传送在其数据输入口的调整信号给其第一数据输出口。在第二输出周期输出控制设备使输出开关传送在其数据输入口的调整信号给其第二数据输出口。在每个输出周期内调整信号对方向传感器传来的方向信号产生响应，所提供的调整信号至少部分由方向信号确定。
本发明的方向传感器允许更精确控制补偿信号的调整以减小失真。由于每个样本都同下一时间的样本相比较，对测试信号变化的响应会更快。本发明的输出开关和输出控制设备允许使用一个独立的调整信号源。
本申请中术语连接”包括在无线设备之间提供的工作连接，并不限于通常的导线连接。
图1表示一个电路框图，该电路提供一个反馈信号，用于调整补偿信号的增益和相位以减小失真；图2A表示使用本发明的一个实施例的方向传感器的自动增益和相位控制电路的框图，这个电路用在图1的电路中。
图2B表示图2A的方向传感器的一个实施例；图2C和2D表示开关110和210的一个实施例；图3表示图2中方向传感器的工作流程图；图4表示一个自动增益控制和相位控制电路的详细示意图；图5表示方向传感器和控制电路检测峰值的工作时序图；及图6表示方向传感器和控制电路检测零值的工作时序图。
在本发明的许多实施例中提及数据输出和输入，“数据”的意义很广泛，可以包括模拟和信息两者。
图1表示使用自动控制电路16的减小失真电路10，它包括下面将描述的本发明的一个实施例的方向传器。电路10提供一个反馈信号调整补偿信号以减小失真。电路10包括一个信号合成器12，一个衰减和调相电路14，一个自动控制电路16和一个耦合器18。这样一个电路10的总体设计在技术上是已有的并可以从My-er，4,580,105的图2所示的电路中推导出，其内容这里作为参考。然而，自动控制电路16的工作和设计与Myer，4,580,105所示的不同，将参考图2A-2D和3进一步说明。
现在描述图1的电路10的总体工作。信号合成器12在其第一输入口11接收到一个失真的载波信号，并在第二输入口13接收到从衰减和调相电路14传来的调整过的补偿信号。信号合成器12将失真的载波信号和调整过的补偿信号在其输出口15合成，形成一个“干净”的载波信号，；它基本上无失真。干净的载波信号大部分通过耦合器18送给别的电路。然而，少量的一部分干净的载波信号被作为反馈信号通过输入口20送给自动控制电路16。自动控制电路16在输入口20使用反馈信号对应于输出口22和24分别产生两个控制信号。控制信号被加给衰减和调相电路14并作为调整信号以调整出现在衰减和调相电路14的数据输入口17的补偿信号的增益和相位。从输入口13来的已调整的补偿信号再次同从输入口11来的失真的载波信号在信号合成器12中合成。该反馈技术最好连续调整补偿信号以提供失真减小的最大值。
图2A表示用于图1的根据本发明的实施例的电路中的自动控制电路16的框图。自动控制电路16典型地包括一个方向传感器100，一个方向敏感设备200，一个调整信号源202，一个开关210和一个控制设备220。
在工作中，图2A所示的自动控制电路16在输入口20接收一个反馈信号，称之为“测试信号”。测试信号由方向传感器100处理，其细节将参照图2B和2C随后描述。方向传感器100在输出口160产生一个方向信号，它指示出测试信号改变的方向。方向信号传给方向敏感设备200，在输出口201产生一个改变源信号，指示一个从调整信号源202来的调整信号何时需要改变。改变源信号被加到调整信号源202。
调整信号源202用于提供正或负极性的电流。当改变源信号从方向敏感设备由调整信号源202接收到时，调整信号源202被触发以改变源信号的极性，从负到正或从正到负视情况而定。具有适当极性的调整信号从调整信号源202通过引线203传给开关210。如图2D所示，开关210最好包括导线212和214及双路开关216。
控制设备220接下来通过发送一个适当的控制信号到控制输入口221来控制将调整信号传给开关210的两个数据输出口中的一个。在第一输出周期内调整信号被传送给开关210的第一数据输出口24，而在第二输出周期内调整信号被传送给开关210的第二数据输出口22。参考图4描述的中间缓冲电路可在它们被加到图1的衰减和调相电路14前连接到输出口24和22。从输出口24和22来的调整信号分别用来控制前面所述的补偿信号的增益和相位。
图2B中详细给出的方向传感器100典型地包括一个开关110，一个控制设备120，两个存储设备130和132，一个比较设备140和一个标准化设备150。如图2C所示，开关110最好包括导线112和114及一个双路开关116。方向传感器100的工作将参考图3的流程图300详述。
第n个测试周期在步骤302开始。整数n表示方向传感器100的工作可在任一时刻开始。如果n是偶数，在步骤304和306控制设备120在控制输出口121将第一控制信号加给开关110，以便第n次测试信号的采样从输入口20传给开关110的第一数据输出口111。此外，如果n是偶数，在步骤308第n个样本被存储在图2的第一存储设备130中。如果n是奇数，在步骤310和312中由控制设备120通过传给开关110的控制输入口121的第二控制信号使第n次测试信号的样本从输入口20传给开关110的第二数据输出口113，然后传给第二存储设备132。
在步骤314判断样本数量是否大于1。如果只有一个样本，通过跳转到步骤302的下一次采样和下一个测试周期n在步骤316递增。如果至少得到两个样本，分别在第一和第二存储设备130和132中的样本由比较设备140比较，在步骤318从输出口141产生一个比较信号。在步骤320中，由控制设备120在其第二输出口123产生一个标准化信号。在步骤322标准化设备150将比较信号和标准化信号合成在输出口160产生一个方向信号。通过开始另一个测试周期在步骤324中n递增，测试循环在步骤302重新开始。
数字“n”仅作为举例，而实际的数字“n”不必存在或被检测。而且，控制设备120可以简单交替地使输入口20的测试信号样本在“偶”测试周期传送到开关110的第一数据输出口11 1和在“奇”测试周期传给开关110的第二数据输出口113。这样就产生了偶数样本传给第一存储设备130，奇数样本传给第二存储设备132的效果，或反之。另外，术语“偶数”和“奇数”只表示开关和存储在测试周期内的交替。
图4是根据本发明的实施例的典型自动控制电路616的一个详细电路图。自动控制电路616如将要描述的在许多方面与自动控制电路16相似。
自动控制电路616最好包括一个方向传感器400，一个双或非门500是方向敏感电路的一部分，一调整电流源502，一个开关510和一个控制设备520。这些部分同图2A中相同编号的部分的功能相似。自动控制电路616也包括一个输出缓冲电路530。
在工作中，在输入口320接收到测试信号并由方向传感器400处理以便在输出口460产生一个方向信号，方向信号指示测试信号改变的方向。方向传感器400在后面将更详细描述。方向信号传给双或非门500的一个输入口。双或非门500最好是4001四-二(Quad2)输入或非门的一部分。双或非门500根据其输入口的方向信号产生一个改变源信号。改变源信号被传给电流源502。当改变源信号产生一个从数字“0到数字’1”的改变时，调整电流源502被触发为从正到负的极性或反之。从调整电流源502来的调整信号被传给由控制设备520和计数器524控制的开关510的输入口，开关510将调整信号传给第一输出口P1和第二输出口P4。调整信号传给放大器540的反相输入口或放大器550的反相输入口。
方向传感器400最好包括缓冲电路，缓冲电路包括放大器470，包含计时器422的控制电路，序列发生器424，触发器426，一个导或门428和包含双路开关416、第一和第二存储电容430和432、比较器440和标准化异或门450的其他电路。
缓冲电路的放大器470最好是一个3260放大器。放大器470的P3同输入口320相连以提供测试信号，并同阻值为470千欧的电阻471相连，其另一端同电源相连。电阻472、473和474为放大器470提供偏压。其值相应分别为100千欧、10千欧和47千欧。电阻475构成反馈以控制放大器470的增益，其值为20千欧。二极管476用来提供最小直流输入。电阻值可以用其他的值。
放大器470的输出口最好在P10和P9同双路开关416的两个数据输入口连接。双路开关416最好是4066四-双路(Quad Bilater-a1)开关。双路开关416的两个数据输出口同第一和第二存储电容器430和432在P11和P8连接。存储电容器430和432最好是0.1法的。存储电容器430和432的输出口同比较器440在P3和P2口相应连接。比较器440最好是3130A比较器，具有高输入阻抗。一个10皮法的电容器441和一个100千电位器442如图所示连接在P8和P1以精确调节直流偏置。这意味着比较器440无输入时，噪声造成比较器440的输出随机地在高电平和低电平间变化。比较器的输出口同标准化或非门450的一个输入口在P2相连。
控制电路中的定时器422最好是一个555定时器。电路480、481和电容器482、483的值分别为33千欧、33千欧和1000皮法、0.01法，用来控制定时器422的频率。定时器422的输出P3与序列发生器424的P14相连。序列发生器424最好是一个40228位计数器/分频器，有8个译码输出口。序列发生器424的“译码输出口1”P1与触发器426的P3相连。序列发生器424的“译码输出口1”P1同时与计数器524的P1相连。另外，序列发生器424的“译码输出口5”P4与双异或门500的输入口P5和P6相连。
触发器426最好是一个双D触发器。触发器426与异或门428的第一个输入口在P5相连，也与双路开关416的第一控制输入口在输入口P6相连。触发器426还与双路开关416的第二控制输入口在输入口P12相连。异或门428与异或门450都是一个四-二输入异或门4070的一部分。异或门428有一个第二输入口P6用来接收一个指示是否在搜索0值或峰值的信号。这将在后面叙述。异或门428的输出口与异或门450的第一输入口相连。
调节电流源502包括一个触发器503。触发器503最好是双D触发器4013的一部分。触发器503的P12通过一个阻值为10千欧的电阻504与放大器509的同相输入口相连。放大器509可以是一个3080放大器，最好是一个跨导运算放大器，可作为一个电流源使用。触发器503的P11同时也通过一个电阻506与放大器509的反相输入口相连。P12回连至P9以提供触发机制。一个阻值为10千欧的电阻505跨接在放大器509的同相和反相端以给放大器509正确偏压。从放大器509得到的电流部分受到由放大器470提供的测试信号的影响。此信号通过一个1兆欧电位器507和一个阻值为100千欧的电阻。
放大器509的输出通过导线512和514分别连到双路开关516的第一和第二数据输入口P2和P4。双路开关516最好由计数器524控制。计数器524的P1口接收从序列发生器424发出的输入脉冲。计数器524最好是7级脉冲进位二进制计数器。计数器524的P6口与或非门520在输入口P8和P9相连，并与双路开关516在P15相连。或非门520的输出与双路开关516在P5相连。或非门最好是四或非门的一部分。
缓冲电路530典型地包括放大器540、550和560。三个放大器都可以是3260放大器。尤其是放大器540、550，最好象前面描述的比较器440一样有高输入阻抗。与放大器540和550的输入端相连的元件是相同的，因此只需描述放大器540。放大器540有一个1微法的电容器544与其同相输入端相连。电容器544由通过双路开关516的放大器509提供的电流充电并在双路开关516与电容器554相连通时保持电压恒定。一个阻值为100千欧的电阻542与一个100皮法的电容器541并联，跨接在放大器540的反相输入口与输出口。
放大器560作为一个中间参考电压用来置电容544和554到初始值。所示的电阻561和562的阻值分别为10千欧，电容器563的值为1微法。
图4的电路的工作将参考图5和图6描述。图5和图6分别相应描述搜索峰值和搜索0值情况下的时序图。
参考图5，所示为一系列连续测试周期测试周期0，测试周期1，测试周期2，测试周期3，测试周期4和测试周期5。每个测试周期i典型地开始于ti，结束于时间ti+1。图4中所示的定时器422在开始t0输出给P3提供时钟脉冲，如图5的A行。此时钟脉冲由序列生器424的P14接收。序列发生器424有8个输出，其中的一个在一个时钟周期中是有效的高电平。序列发生器424由P1口输出数字“1”信号，起始于t0。结束于定时器422发出的下一个时钟周期时。该信号由触发器426的时钟输入口P3接收，如图5的B行所示。
P3口的时钟输入接收到后，触发器426发出一个数字1”信号到其输出口P1并由双路开关416的P12口接收此信号，如图5的C行所示。在双路开关416的P12口数字“1”信号作为一个控制信号的功能使得双路开关416的第一数据输入口P10与第一数据输出口P11相连。在同一时间t0，触发器426从输出口P2发出一个数字“0“信号到双路开关416的输入口P6，如D行所示，使得双路开关416的第二数据输入口P9与双路开关416的第二数据输出口P8断开。
由于图5涉及峰值检测，异或门428的第二输入口P6在时间to时置0。如图5的E行所示，异或门428在其第一输入口P5接收到一个由触发器426的P2发出的如图5的F行所示的初始标准化信号。此初始标准化信号在偶数测试周期内为数字0”，在奇数测试周期为数字’1”交替变化。一个最终标准化信号如图5的G行所示由异或门428的输出口P4发出。为了峰值检测初始标准化信号与最终标准化信号相同。
假设测试信号在第一个三测试周期中持续增加，比较器440在其输出口P6产生一个比较信号，此信号在偶测试周期为数字“1”，奇数试周期为数字“0”，如图5的H行所示。假设测试信号在第二个三测试周期持续减少，比较器440在输出口P6产生一个比较信号，此信号在偶测试周期为数字“0”，在奇数试周期为数字“1”，如图5的H行所示。
最终标准化信号和比较信号分别传给异或门450的第一和第二输入口P1和P2，并且在异或门450的输出口P3产生一个方向信号，如图5中I行所示。此方向信号在第一个三测试周期中为数字“1”指示增加的测试信号，在第二个三测试周期为数字“0”指示减少的测试信号。
方向信号提供给双或非门500的输入口P1。此双或非门500在输入口P5和P6接收到一个时钟信号，如图5的J行所示。该时钟信号是触发器426的时钟输入的延时，以便开关如图5的B行所示的测试信号样本。此延时的发生是为了是过渡状态稳定。当异或门500的输入口P5和P6的时钟信号是数字“1”时，输出于输出口P4并输入P2的是数字“0”。极性改变信号有一个数字“0”值指示调节电流源502的极性未被改变。除非双或非门500的输入口P5和P6的时钟信号是数字“1”并且当输入口P1的方向信号为数字“0”时，指示测试信号是减小的。对应于增加和减少的测试信号的极性改变信号如图5的L行所示。图5的K行所示为双或非门500的P2输入口的信号。
图6为检测0值的时序图。图6的A、、C、D、F、H、J和K行所示的检测0值的信号同图5检测峰值的相应行是相同的。 E、G、I和L行所示的信号与图5中所示的不同。尤其是E行所示的信号在0值检测时最好置为数字“1”。图6中G行所示的最终标准化信号是图5所示的峰值检测信号的反相信号。图6中I行的方向信号也是在峰值检测中所示的反相。图6的L行中的极性改变信号的不同在于增加的测试信号将使调整电流源502发生极性改变。
无论在峰值检测过程还是0值检测过程，极性改变信号从数字“0”到数字“1”的跳变使调整电流源502切换在图4的放大器509的输出口P6提供的电流的方，通过触发触发器503，在输出口P12提供一个数字“1”并在输出口P11提供一个数字“0”，或者在输出口P12提供一个数字0”并在输出口P11提供一个数字1”。一个极性适当的调整信号在放大器509的输出口P6产生。调整信号的大小由产生于放大器470输出口P1并通过电位器507和电阻508加上去的测试信号控制。
调整信号通过双路开关516加于放大器540和550中的一个的同相输入口。双路开关516最好已被控制这样在由计数器524限定的8个连续输出周期中，双路开关516将其第一数据输入口P2与第一数据输出口P1相连，给放大器540提供调整信号。在接下来的8个连续输出周期中双路开关516将其第二数据输入口P3与其第二数据输出口P4相连，给放大器550提供调整信号。每个放大器各有一个电容器，分别为544和554，用来保持调整信号。
调整信号在输出口324和322中的一个输出，它与图1所示的输出口24和22相似。调整信号最好是一个直流信号，如图1所示，用来调整补偿信号以减小失真。
权利要求
1.一个用于检测一测试信号改变的方向的方向传感器包括一个测试开关，包括一个数据输入口，第一和第二数据输出口和一个控制输入口；一个第一存储设备，包括一个与测试开关的第一数据输出口相连的输入口和一个输出口；一个第二存储设备，包括一个与测试开关的第二数据输出口中的输入口和一个输出口；一个比较设备，包括与第一存储设备输出口相连的第一输入口及与第二存储设备输出口相连的第二输入口，和一个输出口；一个标准化设备，包括有一个第一输入口，一个与比较设备输出口相连的第二输入口，和一个输出口；一个控制设备，包括有一个与测试开关的控制输入口相连的第一输出口，一个与标准化设备第一输入口相连的第二输出口；其中方向传感器用于传输一系列连续的测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一个测试周期里对测试信号进行一次采样；其中在偶数测试周期内控制设备用于提供一个第一控制信号给测试开关的控制输入口使得测试开关将在其数据输入口的偶数测试信号样本传输到测试开关的第一数据输出口，由此偶数样本被提供给第一存储设备进而到达比较设备的第一输入口；比较设备用于将在其第一输入口的偶数样本与在其第二输入口的前一时间的奇数样本进行比较，并产生一个第一比较信号来指示样本的相对值；控制设备在其第二输出口产生一标准化信号，以及标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第一比较信号并产生一个信号指示测试信号改变的方向；及其中在奇数测试周期内控制设备用于提供一个第二控制信号给测试开关的控制输入口使得测试开关将其数据输入口的奇数测试信号样本传输到测试开关的第二数据输出口，由此奇数样本被提供给第二存储设备进而到达比较设备的第二输入口；比较设备用于将在其第二输入口的奇数样本与在其第一输入口的前一时间的偶数样本进行比较，并产生一个第二比较信号来指示采样的相关值；控制设备在其第二输出口产生一标准化信号；并且标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第二比较信号并产生一信号指示测试信号改变的方向；
2.在权利要求1中所述的方向传感器里的测试开关包括一个有两数据输入口和两数据输出口的双路开关；及第一和第二导线用来将测试开关的数据输入口同双路开关的两个数据输入口相连。
3.在权利要求1中所述的方向传感器里的第一和第二存储设备各包括一个电容器。
4.在权利要求1中所述的方向传感器里的比较设备包括一个比较器。
5.在权利要求1中所述的方向传感器里的标准化设备包括一个数字门设备。
6.在权利要求5中所述的方向传感器里的数字门设备包括一个异或门。
7.在权利要求1中所述的方向传感器里的控制设备包括一个计时器。
8.在权利要求7中所述的方向传感器里的控制设备包括一个数字门设备。
9.在权利要求8中所述的方向传感器里的数字门电路包括一个异或门。
10.一个用于控制信号的两个方面的电路包括一个有一个输入口和一个输出口的方向传感器；一个补偿信号源，包括一个与方向传感器的输出口相连的输入口，并有一个输出口产生一个补偿信号；一个输出开关，包括一个与调整信号源的输出相连的数据输入口，及第一和第二数据输出口用于与一个两参数电路相连来控制一个信号的两个参数，还有一个控制输入口；以及一个控制设备有一个与输出开关的控制输入口相连的输出口；其中在第一输出周期中控制设备提供一个第一控制信号给输出开关的控制输入口，使得输出开关将在其数据输入口的补偿信号传输到其第一数据输出口；其中在第二输出周期中控制设备提供一个第二控制信号给输出开关的控制输入端，使得输出开关将在其数据输入口的补偿信号传输到其第二数据输出口；且其中在每一个输出周期内调整信号源对从方向传感器中传来的方向信号作出响应，而且产生的补偿信号被至少部分由方向信号决定。
11.在权利要求10中所述的电路里的第一和第二输出周期被重复。
12.在权利要求10中所述的电路里开关的第一和第二数据输出口用于与一个两参数电路相连，这个两参数电路包括一个衰减器和一个调相电路来控制信号的增益和相位。
13.在权利要求10中所述的电路里的方向传感器包括一个有一个数据输入口，第一和第二数据输出口，和一个控制输入口的测试开关；一个第一存储设备，有一个与测试开关的第二数据输出口相连的输入口和一个输出口；一个第二存储设备，有一个与测试开关的第二数据输出口相连的输入口和一个输出口；一个比较设备，有一个第一输入口与第一存储设备的输出口相连，一个第二输入口与第二存储设备输出口相连，和一个输出口；一个标准化设备，有一个第一输入口与比较设备的输出口相连，一个第二输入口和一个输出口；一个控制设备，有一个第一输出口与测试开关的控制输入口相连，一个第二输出口与标准化设备第一输入口相连；其中，方向传感器用于传导一系列连续的测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一个测试周期里对测试信号进行一次采样，并且其中在偶数测试周期内控制设备用于提供一个第一控制信号给测试开关的控制输入口，使得测试开关将在其数据输入口的测试信号的一个偶数样本传输到测试开关的第一数据输出口，由此偶数样本被提供给第一存储设备进而到达比较设备的第一输入口；比较设备用于将在其第一输入口的偶数样本与在其第二输入口的前一时间的奇数样本进行比较，并产生一个第一比较信号来指示样本的相对值。控制设备在其第二输出口产生一标准化信号；并且标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第一比较信号并产生一个信号指示测试信号改变的方向；及其中在奇数测试周期内控制设备用于提供一个第二控制信号给测试开关的控制输入口，使得测试开关将在其数据输入口的测试信号的一个奇数样本传输到测试开关的第二数据输出口，由此奇数样本被提供给第二存储设备进而到达比较设备的第二输入口；比较设备用于将在其第二输入口的奇数样本与在其第一输入口的前一时间的偶数样本进行比较，并产生一个第二比较信号来指示样本的相对值。控制设备在其第二输出口产生一个标准化信号；并且标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第二比较信号并产生一个信号指示测试信号改变的方向；
14.在权利要求13中所述的电路里的测试开关包括一个有两数据输入口和两数据输出口的双路开关；及第一和第二导线用来将测试开关的数据输入口同双路开关的两个输入口相连。
15.在权利要求13中所述的电路里的第一和第二存储设备各包括一个电容器。
16.在权利要求13中所述的电路里的比较设备包括一个比较器。
17.在权利要求13中所述的电路里的标准化设备包括一个数字门设备。
18.在权利要求17中所述的电路里的数字门设备包括一个异或门。
19.在权利要求13中所述的电路里的控制设备包括一个计时器。
20.在权利要求19中所述的电路里的控制设备包括一个数字门电路。
21.在权利要求20中所述的电路里的数字门电路包括一个异或门。
22.一个用于减小失真的电路包括一个信号合成器，有一个第一输入口用来接收一个失真信号，还有一个第二输入口和一个输出口；一个两参数电路，有一个数据输入口，一个与信号组合器的第二输入口相连的数据输出口和第一、第二控制输入口；一个耦合器，有一个输入口与信号组合器的输出口相连，一个第一输出口，和一个第二输出口；一个自动控制电路，其第一和第二控制输出口与两参数电路的第一和第二控制输入口相连，第一控制输入口与耦合器的第二输出口相连，这个自动控制电路包括一个有一个输入口和一个输出口的方向传感器；一个调整信号源，有一个与方向传感器的输出口相连的输入口，和一个产生一个调整信号的输出口；一个输出开关，有一个与调整信号源的输出口相连的数据输入口，和第一及第二数据输出口用于与一个两参数电路相连以调整一个补偿信号的两个参数，和一个控制输入口；以及一个控制设备，其输出口与输出开关的控制输入口相连；其中在一个第一输出周期里控制设备提供一个第一控制信号到输出开关的控制输入口使得输出开关将在其数据输入口的调整信号传输到它的第一数据输出口；其中在一个第二输出周期里控制设备提供一个第二控制信号到输出开关的控制输入口使得输出开关将在其数据输入口的调整信号传输到它的第二数据输出口；及其中在每一个输出周期里调整信号源对从方向传感器传来的方向信号作出反应，而且所提供的调整信号至少部分由方向信号决定。
23.在权利要求22中所述的电路里的方向传感器包括一个测试开关，有一数据输入口，第一和第二数据输出口，和一个控制输入口；一个第一存储设备，有一个输入口与测试开关的第一数据输出口相连，并有一个输出口；一个第二存储设备，有一个输入口与测试开关的第二数据输出口相连，并有一个输出口；一个比较设备，有一个第一输入口与第一存储设备的输出口相连，一个第二输入口与第二存储设备的输出口相连，和一个输出口；一个标准化设备，有一个第一输入口与比较设备的输出口相连，并有一个第二输入口和一个输出口；一个控制设备，有一个第一输出口与测试开关的控制输入口相连，一个第二输出口与标准化设备的第一输入口相连；其中，方向传感器用于传输一系列连续的测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一个周期里对测试信号进行一次采样；及其中在偶数测试周期里控制设备用于提供一个第一控制信号给测试开关的控制输入口使得测试开关将在其数据输入口的偶数测试信号样本传输到测试开关的第一数据输出口，由此偶数样本被提供给第一存储设备进而到达比较设备的第一输入口；比较设备用于将在其第一输入口的偶数样本与在其第二输入口的前一时间的奇数样本进行比较，并产生一个第一比较信号来指示样本的相对值；控制设备在其第二输出口产生一标准化信号；并且标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第一比较信号并产生一个信号指示测试信号改变的方向；及其中在奇数测试周期内控制设备用于提供一个第二控制信号给测试开关的控制输入口使得测试开关将在其数据输入口的测试信号的奇数采样传输到测试开关的第二数据输出口，由此奇数样本被提供给第二存储设备进而到达比较设备的第二输入口；比较设备用于将在其第二输入口的奇数样本与在其第一输入口的前一时间的偶数样本进行比较，并产生一个第二比较信号来指示样本的相对值；控制设备在其第二输出口产生一标准化信号；并且标准化设备在其第一输入口接收由控制设备来的标准化信号，在其第二输入口接收第二比较信号并产生一个信号指示测试信号改变的方向；
24.在权利要求23中所述的电路里的测试开关包括一个有两个数据输入口和两个数据输出口的双路开关；及第一和第二导线用于连接测试开关的数据输入口和双路开关的两个输入口。
25.在权利要求23中所述的电路里的第一和第二存储设备各包括一个电容器。
26.在权利要求23中所述的电路里的比较设备包括一个比较器。
27.在权利要求23中所述的电路里的标准化设备包括一个数字门器件。
28.在权利要求27中所述的电路里的数字门器件包括一个异或门。
29.在权利要求23中所述的电路里的控制设备包括一个计时器。
30.在权利要求29中所述的电路里的控制设备包括一个数字门电路。
31.在权利要求30中所述的电路里的数字门电路包括一个异或门。
32.检测测试信号改变的方向的方法包括传输一系列连续测试周期并在每一个周期里对测试信号进行一次采样，这一系列连续测试周期包括偶数测试周期和奇数测试周期，并且在偶数测试周期内存贮一个测试信号偶数样本；将这个偶数样本与前一个周期的奇数样本进行比较；产生一个第一比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第一比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向；及其中在奇数测试周期内存贮一个测试信号的奇数样本；将这个奇数样本与前一个偶数样本进行比较；产生一个第二比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第二比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向。
33.在权利要求32中所述的方法里偶数和奇数样本各存储在一个电容器里。
34.一个控制补偿信号的两个方面的方法包括检测测试信号改变的方向；根据改变的方向提供一个调整信号；在第一输出周期里用调整信号控制补偿信号的第一个方面；及在第二个输出周期里用调整信号控制补偿信号的第二方面。
35.在权利要求34中所述的方法里第一和第二输出周期被重复。
36.在权利要求34中所述的方法里的补偿信号的第一和第二方面是增益和相位。
37.在权利要求34中所述的方法里检测测试信号改变的方向的步骤包括传输一系列连续测试周期并在每一个周期里对测试信号进行一次采样，这一系列连续测试周期包括偶数测试周期和奇数测试周期，及在偶数测试周期内存贮一个测试信号偶数样本；将这个偶数样本与前一时间的奇数样本进行比较，产生一个第一比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第一比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向；以及在奇数测试周期内存贮一个测试信号的奇数样本；将这个奇数样本与前一时间的偶数样本进行比较，产生一个第二比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第二比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向。
38.一个减小失真的方法包括合成一个失真的信号和一个调整过的补偿信号；反馈组合信号的一部分作为测试信号；检测测试信号中的一部分的改变的方向；在第一输出周期中利用改变的方向来调整补偿信号的第一个参数；在第二输出周期中利用改变的方向来调整补偿信号的第二个参数；合成调整过的补偿信号和失真的信号；及周期性地重复上述步骤。
39.在权利要求38中所述的方法里检测测试信号改变的方向的步骤包括传输一系列连续测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一个测试周期里对测试信号进行一次采样，及在偶数测试周期内存贮一个测试信号的偶数样本；将这个偶数样本与前一时间的奇数样本进行比较，产生一个第一比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第二比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向；及在奇数测试周期内存贮一个测试信号的奇数样本；将这个奇数样本与前一时间的偶数样本进行比较，产生一个第二比较信号指示样本的相对值；产生一个标准化信号；根据标准化信号和第二比较信号产生一个信号指示测试信号改变的方向。
40.一个检测测试信号改变的方向的方向传感器，其中方向传感器用于传输一系列连续的测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一测试周期里对测试信号进行一次采样，方向传感器包括第一存储设备用于存储在偶数测试周期采得的测试信号的偶数样本；第二存储设备用于存储在奇数测试周期采得的测试信号的奇数样本；比较设备在偶数测试周期里，一个偶数样本与前一时间的奇数样本相比较；在奇数测试周期里，一个奇数样本与前一时间的偶数样本相比较；比较设备在偶数和奇数测试周期中都提供一个输出来指示偶数和奇数样本间的关系；用于标准化比较设备的输出的设备产生一个信号指示测试信号改变的方向。
全文摘要
本发明的示范实施例提供了一个方向传感器，它可用在一个失真减小电路里的自动控制电路中。本发明的实施例中的方向传感器包括一个测试开关，第一和第二存储设备，一个比较设备，一个标准化设备和一个采样控制设备。此方向传感器用于传输一系列连续的测试周期，包括偶数测试周期和奇数测试周期，并在每一个测试周期里对测试信号进行一次采样。另一实施例中本发明提供了一个用一个信号源提供两路调整信号输出的改进技术，用于调整一个补偿信号。
文档编号G01D5/12GK1153292SQ9610936
公开日1997年7月2日 申请日期1996年8月6日 优先权日1996年8月6日
发明者罗伯特·伊万·姆耶 申请人:美国电报电话Ipm公司