专利名称：解调器电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及解调经频率调制的信号的解调器电路。
参看附图的
图1，频率调制的射频(RF)信号通常由接收机1从天线2接收，并由接收机1处理以在低于RF载频的中频处产生FM信号。然后IF(中频)调制信号由IF带通滤波器4滤波，其幅度由硬限幅器限制在一恒定幅度。该恒定幅度信号接着馈往检波器6，将该信号乘以其时间倒数而解调。该操作使乘积幅度正比于信号的幅度和角频率(中频IF加FM频率偏移)。由于IF FM信号的幅度由于硬限幅器5的缘故是恒定的，乘积信号的幅度正比于频率偏移，并且调制信号可以在用低通滤波器在IF频率的数倍频处滤除信号分量之后很容易地加以恢复。
在检测之前，FM信号需要由IF滤波器滤波，使得相邻的信道和其它信道外干扰得以抑制。
当今所采用的IF滤波器和FM解调器通常采用无源谐振器部件，这些谐振器部件在成品时或者通过利用信号特性加以微调。当对谐振器作预调谐时，它们被调谐到标称IF中频。FM检波器通常利用信号特性(比如，检测信号的零均值)来自动对失调进行补偿。这种失调可能是由于谐振器偏离其标称值或者所接收的IF信号发生频率偏移而造成的。后者可能是由于在本地和远地参考振荡器的频移的组合造成的。
将IF片(IF滤波器和FM检波器)调节到标称IF频率并不能保证基带信号没有直流分量，即使基带信号名义上具有零均值也是如此。使一个恰当调谐后的IF片的检波器偏斜的做法将会补偿本地和远地参考频率差。这将在一定程度上改善灵敏度，但是如果检波器的线性区域不是很宽，那么信号相关的偏移将会出现，而且事实上检波器的灵敏度可能会降低。由于数字无线电接收机中符号间的干扰，检波器输出幅度对于交替的一和零是最小的，而对于连续的一或零则要大得多。当检波器Q值较高时，这样的一或零组成的块可能导致检波器压缩信号。这种压缩在检波器谐振器或阈值被失调以补偿其它检波器功能块中的直流偏移的情况下将是不对称的，从而导致和信号相关的偏移。类似的情况是，在模拟接收机中，当检波器用于补偿频率偏移时信号失真将会加剧。
线性范围非常宽的FM检波器将不可避免地有着低的灵敏度，导致输出信号的幅度非常小且有噪音。因此，检波器灵敏度将是信号失真和噪声之间的折衷。
根据本发明，提供了一个用于解调经频率调制的输入信号的解调器电路，该电路包括滤波器装置，用于接收流入的输入信号并且提供滤波后的输出信号；检波器装置，用于接收滤波后的输出信号并且由此产生解调后的输出信号；以及调谐装置，它在操作时在不存在流入的输入信号的情况下将一个测试信号引入所述解调器电路，并且根据该测试信号改变至少滤波器装置和检波器装置之一的频率响应特性。
图1是接收和解调经频率调制的信号的电路的框图；图2是采用本发明的解调器电路的框图；图3是另一采用本发明的解调器电路的框图；以及图4是图3电路的替代组件的框图。
图2所示的实现本发明的解调器电路包括中频带通滤波器12(IFBPF)，硬限幅器14(HL)和检波器16。这三个组件的操作参见结合图1所作的描述。
解调器还包括开关装置18和调整器20。开关装置18连接在该电路的输入端和IF BPF 12之间。开关装置18有两个输入端子，第一端子18a连接用于接收FM中频信号，第二端子18b连接用于接收实验或测试信号。开关装置在操作时有选择地将这两个信号的任一个选路到IF BPF12。实验或测试信号优选在IF BPF 12和检波器16的抽象中频处，可以在需要时引入该电路中，这一点将在下文加以详细解释。
调整器20从检波器16接收输出信号并产生调谐信号(V_tune)，以调谐IF BPF 12以及检波器的频率特性。
在TDMA(时分多址)接收机中，不要求接收路径在所有时刻都处于激活状态。当接收路径不被使用时，IF片(IF BPF 12和检波器16)的调谐是利用在开关装置18处引入试验或测试信号的方式进行的。这种测试信号的注入不要求接收机的RF组件处于激活状态，因此不会发生电流消耗明显增加的情况。
在发送(TX)时隙期间，或者在不需要接收机路径的其它场合，开关装置18设置成将测试信号馈入IF BPF 12中的形式。当IF片(IF BPF12和检波器16)被正确调谐，并且测试信号处于该片的中频处的时候，检波器的输出为零。从零的任何偏离都将由调整器20拾取，然后调节该调谐信号V_tune，使输出强制为零。
在接收(RX)时隙期间，开关装置18设置成让流入的FM IF信号通过的形式，调整器存储调谐电压，而IF片可以接收零偏离的数据。
所得到的调谐和直流分量偏移补偿信号被存储起来，在接收机被激活的时候重新使用。
图2表示的是当根据检波器输出对IF BPF 12和检波器16串列地调谐时的情况。调谐IF BPF 12的方式也可以是，经单独环路中的一个单独的寻求最大值的调整器22将其输出信号(IF BPF 12和硬限幅器14之间的拾取信号)最大化，如图3所示。检波器16仍然基于将其在测试信号下的输出强制为零的原则加以调谐。
用于IF BPF 12的、替代寻求最大值的调整器的方案是一个相位检测器和调整器组合，该组合调谐IF BPF 12的相位，进而调谐其中心频率。这样的一种组合表示在图4中。相位检测器24接收来自IF BPF 12的输出信号，并将其相位和参考信号f_ref比较。相位检测器的输出表明这两个信号之间的任何差别，而这一差信号由调整器26反馈给IF BPF12。
尽管优选的办法是采用产生零输出信号的测试信号，但是任何适当的音调都是可以采用的。这样可以采用一个公知的偏移，用于对检波器灵敏度的调谐之中。尽管本发明的实施例在上文是结合基于TDMA的系统描述的，但是本发明也可应用于不是持续使用的任何接收机单元。接收机可以在流入信号中存在空闲段的时候重新调谐到IF。
另外，本发明的概念可适用于接收异步数据的数字接收机。如果用于这类接收机的比特率发生漂移，那么流入信号可能中断，而接收机利用试验或测试信号得以重新调谐。
权利要求
1．一个用于解调经频率调制的输入信号的解调器电路，该电路包括滤波器装置，用于接收流入的输入信号并且提供滤波后的输出信号；检波器装置，用于接收滤波后的输出信号并且由此产生解调后的输出信号；以及调谐装置，它在操作时在不存在流入的输入信号的情况下将一个测试信号引入所述解调器电路，并且根据该测试信号改变至少滤波器装置和检波器装置之一的频率响应特性。
2．根据权利要求1所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时根据输入的测试信号在检波器装置的输出的基础上，改变检波器装置的频率特性。
3．根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时根据输入的测试信号在滤波器装置的输出的基础上，改变滤波器装置的频率特性。
4．根据权利要求3所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时根据测试信号的输入将滤波器装置的输出最大化。
5．根据权利要求3所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时根据测试信号的输入改变滤波器装置的频率相位响应。
6．根据权利要求1所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时根据输入的测试信号在检波器装置的输出的基础上，改变滤波器装置和检波器装置的频率特性。
7．根据上述任何一个权利要求所述的电路，其特征在于调谐装置可在操作时将测试信号输入滤波器装置。
8．根据上述任何一个权利要求所述的电路，其特征在于流入信号是时分多路复用(TDM)信号，并且调谐装置可在操作时于TDM信号的空闲时隙期间输入测试信号。
9．一个对用于解调经频率调制的流入信号的解调器电路进行操作的方法，该电路包括滤波器装置和检波器装置，该方法包括根据流入的FM信号产生解调后的数据输出信号；在不存在如此的流入FM信号的情况下将一个测试信号引入所述滤波器装置；根据该测试信号的引入，调节至少滤波器装置和检波器装置之一的频率响应特性。
10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述流入信号是时分多路复用信号。
11．基本如前参考附2、3或4所述以及如图2、3或4中所示的解调器电路。
全文摘要
一个用于解调经频率调制的输入信号的解调器电路,包括:滤波器装置(12),用于接收流入的输入信号并且提供滤波后的输出信号;检波器装置(16),用于接收滤波后的输出信号并且由此产生解调后的输出信号;以及调谐装置(18,20),它在操作时在不存在流入的输入信号的情况下将一个测试信号引入所述解调器电路,并且根据该测试信号改变至少滤波器装置和检波器装置之一的频率响应特性。
文档编号H03D3/00GK1294777SQ99804426
公开日2001年5月9日 申请日期1999年3月19日 优先权日1998年3月24日
发明者S·马蒂松, J·哈尔特森 申请人:艾利森电话股份有限公司