专利名称：借助于一个接收机产生发送信号的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如在蜂窝电话中所使用的便携式无线电发射机/接收机，特别涉及用于在一个包含使用一个公共参考频率的双变频超外差接收机的收发机中产生发送和接收信道频率的方法和装置。
本发明的背景技术也被公知为双变频接收机或三级检波器接收机的双变频超外差接收机通常用于例如UHF和RF通信中。这样的接收机能提供高增益而没有不稳定性、对于图象频率好的抑制性以及高邻近信道的选择性。
在这些接收机中，一个输入的RF载波频率与一个第一本机振荡器信号混频以产生第一IF信号。然后这个第一IF信号与第二本机振荡器信号混频以提供一个第二或最终的IF信号，并将这个信号提供给检波器以检测加载在第二IF载波上的信息。
目前，在用于蜂窝电话的发射机/接收机中，还使用第一本机产生的振荡器频率来帮助产生发送频率。通过发送频率发生器使用第一本机产生的振荡器频率和发送偏移频率来产生发送频率。这个发送偏移频率是通过一个发送偏移环路来产生的。以前的系统是在鉴相器中使用19.44MHz相位参考频率的DAMPS系统。在这些DAMPS系统中，吉尔伯特信元混频器用作一个鉴相器，它是一个模拟型的混频器。其它系统使用频率相位型检波器作为鉴相器。为了满足蜂窝标准，在系统启动之后，该系统必须能够在一个预定的时间内达到频率和发送标准。另外，为了在无线电设备中保存电流，发送偏移环路的中频必须在接近于100微秒的范围内被启动。为了达到这些标准，发送偏移环路中的鉴相器频率必须很高。在以前的DAMPS系统中，将参考频率加到发送偏移环路中并使这个系统满足在蜂窝标准中所提出的锁定时间标准。
但是，在能够在不同频带之间切换的新双频带通信系统中产生了一些问题。例如，对于Damps系统，该系统可以运行于800MHz的范围，而对于PCS系统，可以运行于1900MHz的范围。在PCS系统中，对该系统中的数字信号处理器的正确运行而言，19.44MHz频率是非常重要的频率。因此，必须保持19.44MHz的参考频率。但是，当双频带系统在不同频带之间切换时，19.44MHz的频率不能使该系统产生足够高的能使系统有充分的锁定时间的发送偏移鉴相器参考频率。为了克服这个问题，一些系统备有1/N除法器(fractional-N division)但是这会大大增加电路的复杂性并因此会提高系统的成本。
因此，需要一种用于使用一个公共参考晶振频率来产生发送和接收信道频率的方法和装置，其中该系统在发送偏移环路中具有足够高的鉴相器频率以便于满足蜂窝标准中所提出的标准。
发明综述本发明的一个目的是提供一种用于使用带有一个第一本机振荡器频率合成器和第二本机振荡器频率合成器的双变频超外差接收机并使用一个公共参考晶振频率来产生发送和接收信道频率的方法和装置，其中第二本机振荡器频率合成器的输出被施加到发送偏移环路中以便于在该环路内提供一个高鉴相器频率。
根据本发明的一个实施例，其中公开了使用一个单独的晶体参考振荡器来产生发送和接收信道频率的收发机。第一和第二本机振荡器与晶体参考振荡器相连。第一下变频器与将一个接收信号和第一本机振荡器频率混频以产生第一中频信号的第一本机振荡器相连。然后将这个第一中频信号放大和滤波并施加到将滤波的第一中频信号与第二本机振荡器频率混频以产生第二中频的第二下变频器中。还提供使用第二本机振荡器频率来产生发送频率偏移的装置。发送频率发生器使用发送频率偏移和第一本机振荡器频率来产生发送频率。
根据本发明的另一个实施例，其中公开了用来在带有一个单独的参考频率振荡器的双变频超外差接收机中产生发送频率的方法。首先，产生一个参考频率。然后将该参考频率分别施加到能够产生第一本机振荡器频率和第二本机振荡器频率的第一本机振荡器和第二本机振荡器中。通过将第二本机振荡器频率施加到发送偏移环路中来产生发送偏移频率。然后通过将第一本机振荡器频率和该发送偏移频率施加到发送频率发生器中以产生发送频率。
附图简述从下面参考附图所进行的描述中，可以使本发明的这些以及其它特征和效果对本领域普通技术人员来说将是显而易见的，其中
图1说明了根据本发明一个实施例的双变频超外差接收机；以及图2说明了根据本发明另一个实施例的双变频超外差接收机的框图。
优选实施例详述参考这些附图，并从图1开始，说明了一种体现本发明的双变频超外差接收机，在其中从一个单独的参考振荡器中产生第一和第二本机振荡频率，并且这两个本机振荡器频率都用来接收信号并也用于产生一个发送频率。虽然本发明可以用于双频带通信系统中，但本发明不局限于此。
如图1所示，双变频超外差接收机10包含有诸如能产生一个参考信号的晶体振荡器20的参考振荡器。对于诸如PCS和DAMPS这样的通信系统，该参考频率通常是19.44MHz，但是，本发明不局限于此。将这个参考频率施加到用来产生第一本机振荡器频率的第一本机振荡器可编程数字合成器18中。由于该合成器18是可编程的，那么可以根据系统的需要来调整第一本机振荡器频率。天线19接收信号并将所接收到的信号施加到第一下变频器12中。第一下变频器12将输入的接收信号的载频与第一本机振荡器频率混频以便于产生第一中频(IF)信号。然后将这个第一IF信号在放大器14中放大并在滤波器15中滤波然后施加到第二下变频器16中。该参考信号还被施加到产生第二本机振荡器频率的第二本机振荡器固定数字合成器22中。第二下变频器16将放大和滤波的第一IF信号与第二本机振荡器频率信号混频以产生第二IF信号，然后将这个第二IF信号提供给鉴相器(未示出)来检测加载在第二IF信号上的信息。
根据本发明，可以使用第一和第二本机振荡器频率来帮助产生用于收发机发射机部分的发送频率。发送频率发生器34使用一个信号并将其与由合成器18产生的第一本机振荡器频率以及由发送偏移频率振荡器32产生的发送偏移频率混频以产生这个发送信号。通过发送偏移环路36控制这个发送偏移频率。发送偏移环路36包括两个除法器24和26，以及一个在其它器件中包括鉴相器28的锁相环控制器30。另外，发送偏移环路包括发送偏移频率振荡器32。如上所述，为了使该系统能运行在蜂窝标准范围内，锁相环的这个鉴相器必须有高的鉴相频率。但是，为了具有高的频率，输入发送偏移环路的信号，即第二本机振荡器信号，以及由发送偏移频率振荡器产生的信号必须都要被整数除尽为相同的频率值。如上所述，由参考振荡器产生的19.44MHz信号不能被合适的数除尽。因此，本发明打算将第二本机振荡器频率输入发送偏移环路而不是参考频率输入其中。由于第二本机振荡器频率是从参考信号中合成的，因此这个第二本机振荡器频率具有与原始的参考频率相同的频率稳定性。
在本发明的这个实施例中，这个第二本机振荡器频率具有71.04MHz的频率。将这个第二本机振荡器频率施加到第一除法器24，而将发送偏移频率振荡器的输出施加到第二除法器26。第一除法器24有除数M，第二除法器26有除数N。启动发射机之后，由除法器24和26输出的信号将很快变为近似相同并将作为鉴相器参考频率。发送偏移频率借助于锁相环电路锁定以便于它能够与第二本机振荡器频率具有由M/N给出的整数关系。其有益效果优于现有技术中通过锁相环装置将偏移频率锁定为晶体参考频率的方法是在于可以使用小的整数M和N来提供所需的偏移频率，并因此在运行过程中提高相位噪声并减小了来自接通电源的引入时间。例如，如果第二本机振荡器频率是71.04MHz而发送偏移频率是151.68MHz，则除数M可以设定为37而除数N可以设定为79，以便于除法器24和26都可以产生具有1.92MHz频率的信号。可以理解，一些鉴相器参考频率可以根据输入所用的频率来产生。
根据本发明的另一个实施例，在第二本机振荡合成器22和第一除法器24之间至少可以插入一个混频器以便于将第二本机振荡器频率与其它频率信号混频以产生各种信号来选择输入到发送偏移环路中的信号。例如，如图2所示，混频器38可以将第二本机振荡器的频率信号与由晶体参考振荡器20产生的参考频率混频以产生另外一对可以施加到发送偏移环路36中的频率。可以使用一个控制装置(没有示出)来选择应该产生哪个频率来输入到发送偏移环路中。另外，这个控制装置还可以改变除数M和N的值。而且，可以理解，能够在一行中插入任何数目的混频器，在这一行中，前面的混频器的输出是在下一个混频器中与参考频率混频以产生可以用于发送偏移环路的更多的频率。
本领域的普通技术人员将认识到，本发明在不脱离其实质或基本特征的情况下可以以其他特定的方式所体现。所以，无论从那一点来考虑，目前所公开的这些实施例都是示意性的而不是特定的。本发明的范围是由随后的权利要求而不是前面的说明来体现的，并且包括在其等效含义和范围内的所有变型都应该包括在本发明中。
权利要求
1.包括一个双变频超外差接收机的收发机，用于使用一个单独的参考频率振荡器来产生发送和接收信道频率，其中包括第一和第二本机振荡器，每个都与所述参考振荡器相连；与所述第一本机振荡器相连的第一下变频器，用于将接收信号与由所述第一本机振荡器产生的第一本机振荡器频率混频以产生第一中频信号；用于将所述第一中频信号放大和滤波的装置；与所述第二本机振荡器相连的第二下变频器，用于将所述滤波的第一中频信号与由所述第二本机振荡器产生的第二本机振荡器频率混频以产生第二中频；用于使用所述第二本机振荡器频率产生发送频率偏移的装置；以及一个发送频率发生器，用于使用所述的发送频率偏移和所述的第一本机振荡器频率来产生一个发送频率。
2.根据权利要求1的收发机，其特征在于用于产生发送频率偏移的装置包括第一除法器，用于将所述第二本机振荡器频率除以第一整数M；第二除法器，用于将发送偏移频率振荡器的输出除以第二整数N；用于组合所述第一和第二除法器输出的装置；鉴相器装置，用于检测组合输出的相位；连接于鉴相器和发送偏移频率振荡器之间的锁相环装置，用于将所述的发送偏移频率振荡器锁定为一个与第二本机振荡器频率具有由M/N给定的整数关系的频率。
3.根据权利要求1的收发机，其特征在于M等于37，N等于79。
4.根据权利要求2的收发机，进一步包括位于所述第二本机振荡器和所述第一除法器之间的至少一个第一混频器，用于将第二本机振荡器频率与所述参考频率混频以产生一个随后被施加到第一除法器上的输出频率。
5.用于在一个包括一个带有单独的参考频率振荡器的双变频超外差接收机的收发机中产生一个发送频率的方法，其中包括这些步骤产生一个参考频率；从所述参考频率中产生第一本机振荡器频率；从所述参考频率中产生第二本机振荡器频率；通过将所述第二本机振荡器频率施加到发送偏移环路中来产生发送偏移频率；以及通过将所述第一本机振荡器频率和所述发送偏移频率施加到发送频率发生器中来产生发送频率。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于产生发送偏移频率的所述步骤包括这些步骤将所述第二本机振荡器频率除以第一整数M；将发送偏移频率振荡器的输出除以第二整数N；组合所述第一和第二除法器的输出并且检测所述组合输出的相位；以及使用一个锁相环将所述发送偏移频率振荡器锁定为一个与第二本机振荡器频率具有由M/N给定的整数关系的频率。
7.用于在一个包括一个带有单独的参考频率振荡器的双变频超外差接收机的收发机中产生一个发送频率的装置，其中包括用于产生一个参考频率的装置；用于从所述参考频率中产生第一本机振荡器频率的装置；用于从所述参考频率中产生第二本机振荡器频率的装置；用于通过将所述第二本机振荡器频率施加到发送偏移环路中来产生发送偏移频率的装置；以及用于通过将所述第一本机振荡器频率和所述发送偏移频率施加到发送频率发生器中来产生发送频率的发送频率发生器装置。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于所述用于产生发送频率偏移的装置包括第一除法器，用于将所述第二本机振荡器频率除以第一整数M；第二除法器，用于将发送偏移频率振荡器的输出除以第二整数N；用于组合所述第一和第二除法器输出的装置；鉴相器装置，用于检测组合输出的相位；连接于鉴相器和发送偏移频率振荡器之间的锁相环装置，用于将所述的发送偏移频率振荡器锁定为一个与第二本机振荡器频率具有由M/N给定的整数关系的频率。
9.根据权利要求8的收发机，其特征在于M等于37，N等于79。
10.根据权利要求8的收发机，进一步包括位于用于产生第二本机振荡器频率的所述装置和所述第一除法器之间的至少一个第一混频器，用于将第二本机振荡器频率与所述参考频率混频以产生一个随后被施加到第一除法器上的输出频率。
全文摘要
公开了一个能够使用单独的晶体参考振荡器来产生发送和接收信道频率的收发机。第一和第二本机振荡器与该晶体参考振荡器相连。第一下变频器与第一本机振荡器相连,该第一下变频器将接收信号与第一本机振荡器频率混频以产生第一中频信号。然后放大并滤波这个第一中频信号并将其施加到第二下变频器,该第二下变频器将滤波的第一中频信号与一个第二本机振荡器频率混频以产生第二中频信号。然后使用这个第二本机振荡器频率来产生发送频率偏移。一个发送频率发生器使用这个发送频率偏移和第一本机振荡器频率来产生一个发送频率。
文档编号H03D7/16GK1252182SQ98803915
公开日2000年5月3日 申请日期1998年1月29日 优先权日1997年2月5日
发明者R·A·多尔曼 申请人:艾利森公司