專利名稱：無線電發(fā)射機的增益控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明就一般而言與無線電發(fā)射機的增益控制電路有關(guān)，具體些說與發(fā)送離散脈沖串形式的已調(diào)信號的無線電發(fā)射機的增益控制電路有關(guān)。
一個通信系統(tǒng)的作用是在兩個或多個場所之間發(fā)送信息(以下稱為“信息信號”)，它至少包括由一個通信信道連接的一個發(fā)射機和一個接收機。一個無線電通信系統(tǒng)是這樣一個通信系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中傳輸信道是由通信頻譜的某一個頻率范圍限定的一個射頻信道。
作為無線電通信系統(tǒng)一個部分的發(fā)射機具有將信息信號變換成適合在一個射頻信道上傳輸?shù)男问降碾娐?。這種電路包括執(zhí)行一種稱為調(diào)制的處理的電路。在調(diào)制處理中，要發(fā)送出去的信息信號加載到一個射頻電磁波上。
載有信息信號的射頻電磁波的頻率在傳送信息的射頻信道的頻率范圍內(nèi)。通常，射頻電磁波稱為“載波信號”，而受到信息信號調(diào)制后的射頻電磁波則通常稱為已調(diào)信號。
已知有各種調(diào)制方法將信息信號加載到載波信號上，形成已調(diào)信號。例如，可以采用振幅調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、或者混合調(diào)制之類的調(diào)制方法將一個信息信號加載到一個載波上，形成一個已調(diào)信號。
無線電通信系統(tǒng)的優(yōu)點是，在發(fā)射機和接收機之間不需要有形連接，一旦信息信號得到調(diào)制形成一個已調(diào)信號后，這個已調(diào)信號就可以發(fā)送到很遠的地方。
雙向無線電通信系統(tǒng)是一個與上述無線電通信系統(tǒng)類似的無線電通信系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)既可以針信息傳送到某個地方去，也可以將信息從該地方傳送來。這種雙向無線電通信系統(tǒng)在各處都有一個發(fā)射機和一個接收機。安裝在一個地點的發(fā)射機和接收機通常構(gòu)成一個組合稱為無線電收發(fā)機，或更簡單地稱為收發(fā)機。
按慣例，在雙向無線電通信系統(tǒng)中工作的收發(fā)機在一個第一射頻信道上發(fā)出已調(diào)信號，而在一個第二射頻信道上接收發(fā)來的已調(diào)信號。由于發(fā)到收發(fā)機的信號和由收發(fā)機發(fā)出的信號是在不同的射頻信道上傳輸?shù)?，因此就可以在兩個或多個收發(fā)機之間同時進行雙向通信。各信號分別連續(xù)發(fā)送到兩個射頻信道中的一個相應(yīng)信道，實現(xiàn)了雙向通信。通常所說的收發(fā)機雙工工作往往就是要滿足這種雙向通信的需要。
已經(jīng)在電磁頻譜中為這種雙向通信指定了一些頻段。例如，在美國頻率從800MHz至900MHz的頻段已經(jīng)分配給蜂窩式通信系統(tǒng)使用。在這個劃歸眾多蜂窩式電話機(構(gòu)成一種收發(fā)機結(jié)構(gòu))使用的頻段中規(guī)定了大量的射頻信道。通常，在蜂窩式通信系統(tǒng)中工作的收發(fā)機采用頻率調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生已調(diào)信號。另一個頻段已經(jīng)分配給無線電話機(構(gòu)成另一種無線電收發(fā)機結(jié)構(gòu))通信系統(tǒng)使用。
隨著雙向通信系統(tǒng)使用的普及，需要利用劃歸雙向通信系統(tǒng)使用的數(shù)目有限的射頻信道的要求也就增加了。因此，業(yè)已研究出一些更加有效地利用那些劃作此類用途的頻段的方式。
這些方式中包括了將信息信號調(diào)制成編碼形式的方式。在處理中，信號受到壓縮，這樣就可以更有效地發(fā)送出去(亦即可以在比較短的時間內(nèi)發(fā)送出同樣多的信息量)。此外，一個用這樣處理方式形成的已調(diào)信號可以用離散脈沖串形式發(fā)送，而不需要連續(xù)發(fā)送。
為了使可用頻譜的利用達到最佳，對一個信號的相位和振幅都加以調(diào)制通常是十分有利的。有一種可以對信息信號編碼的方式是π/4偏移四元相移鍵控(π/4-QPSK)調(diào)制。一個用這種方式形成的已調(diào)信號的信息內(nèi)容包含在該已調(diào)信號的相位之中。然而，由于相位要以這些通信系統(tǒng)中所采用的數(shù)據(jù)率高速改變，因此已調(diào)信號的頻移很大，這樣信道所占的頻帶就很寬。為了改善頻譜的使用效率，要對基帶調(diào)制進行頻率限制(濾波)。這種濾波造成了已調(diào)信號具有顯著的振幅調(diào)制。
一個經(jīng)π/4-QPSK調(diào)制的信號可以用離散脈沖串的形式來發(fā)送。由于發(fā)送的是離散脈沖串形式的已調(diào)信號，就可以在相同的頻率上傳輸不止一個信號。這種技術(shù)稱為時分多路通信(TDMA)。
然而，由于帶寬受π/4-QPSK已調(diào)信號的幅度控制，因此在放大這樣一個信號時就必需十分小心。放大器是無線電發(fā)射機的一個部件，用來在發(fā)射前放大已調(diào)信號。
許多無線電發(fā)射機中都有增益控制電路這樣一個部件。這種電路控制無線電發(fā)射機所發(fā)射的已調(diào)信號的信號電平，通常它包括放大所輸入的已調(diào)信號的放大器。通過控制放大器的放大量(即控制放大器的增益)，使無線電發(fā)射機所發(fā)射的經(jīng)放大的已調(diào)信號的信號電平得到控制。
增益控制電路可以做成這樣的結(jié)構(gòu)首先確定π/4-QPSK已調(diào)信號的平均功率，然后根據(jù)所確定的平均功率的大小來控制放大該已調(diào)信號的放大量。然而，由于存在振幅調(diào)制成分，要測出平均功率必需對已調(diào)信號的信號電平測量一段時間才行。這種在確定對已調(diào)信號的適當增益以前需要一段時間使得只有在這段所需時間過去以后才能精確地確定出對已調(diào)信號的所需增益。
如果在以離散脈沖串形式發(fā)射振幅已調(diào)信號的發(fā)射機中采用這種傳統(tǒng)的增益控制電路，則不可能在與發(fā)射已調(diào)信號的最初的離散脈沖相應(yīng)的這段時間內(nèi)為放大器確定出合適的放大量。
或者，可以預(yù)先對所需的增益量作出估計，然而，這種估計不可能是精確的，因為對所需增益的估計只是根據(jù)所估計的參不是根據(jù)實際的參量作出的。
因此，所需要的是這樣一種增益控制電路，這種電路能夠快速地確定對已調(diào)信號的所需增益。
為此，本發(fā)明有益地提供了一種無線電發(fā)射機中控制放大器增益的增益控制電路。
本發(fā)明還有益地提供了一種用于產(chǎn)生離散脈沖串形式的振幅已調(diào)信號的無線電發(fā)射機的增益控制電路。
此外，本發(fā)明還有益地提供了一種控制無線電發(fā)射機放大器增益的方法。
本發(fā)明所提供的優(yōu)點和特性的詳細情況通過以下的優(yōu)選實例的詳細說明就會更加清楚。
因此，本發(fā)明披露了一種無線電發(fā)射機的增益控制電路。無線電發(fā)射機產(chǎn)生一個離散脈沖串形式的信息信號，其中在離散脈沖串中的至少一個脈沖期間產(chǎn)生的信息信號包括一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列，而作為無線電發(fā)射機一個部件的可變增益放大器對所產(chǎn)生的信息信號進行放大，形成一個經(jīng)放大的信號。測出這個經(jīng)放大信號的幅度后，產(chǎn)生一個表示這些測量值的信號。對由可變增益放大器形成的經(jīng)放大信號是預(yù)定的數(shù)據(jù)序列的時間進行檢測。至少在由可變增益放大器形成的經(jīng)放大信號是預(yù)定的數(shù)據(jù)序列的這段時間內(nèi)確定出經(jīng)放大的信號的包絡(luò)特性。根據(jù)所確定的經(jīng)放大的信號的包絡(luò)特性的值相應(yīng)改變可變增益放大器的增益特性。
參照下列附圖閱讀本說明書可以更好地理解本發(fā)明。在這些附圖中
圖1為說明用傳統(tǒng)的連續(xù)波調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生的已調(diào)信號與用可以在離散脈沖串形式傳送已調(diào)信號的調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生的已調(diào)信號之間的關(guān)系的示意圖;
圖2為一個形成一部分已調(diào)信號的時隙(slot)的示意圖;
圖3A和3B為與圖2類似的示意圖，但示出了按照具體通信系統(tǒng)的格式格式化的時隙;
圖4為以圖3A所示方式格式化、采用π/4-QPSK調(diào)制的時隙的包絡(luò)的示意圖;
圖5為與圖4類似的示意圖，但以擴展形式示出了圖4所示包絡(luò)的一部分;
圖6為經(jīng)放大器放大后的包絡(luò)和所需的放大后電平的包絡(luò)的示意圖;
圖7為作為本發(fā)明第一個優(yōu)選實施例的增益控制電路的簡化方框圖;
圖8為作為本發(fā)明第二個優(yōu)選實施例的增益控制電路的方框圖;
圖9為作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例、具有圖8所示的增益控制電路的無線電收發(fā)機的方框圖;以及圖10為列出作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的方法的各個步驟的邏輯流程圖。
在傳統(tǒng)的無線電發(fā)射機中，已調(diào)信號采用連續(xù)被調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生，并連續(xù)地發(fā)送到傳輸信道上。在傳統(tǒng)的由一個無線電發(fā)射機部件和一個無線電接收機部件組成的無線電收發(fā)機中，已調(diào)信號也是用連續(xù)波調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生和連續(xù)地進行發(fā)送的。發(fā)送到無線電收發(fā)機、被無線電接收部件接收的已調(diào)信號，同樣也是被連續(xù)地發(fā)送到傳輸信道上的。由于傳統(tǒng)的無線電收發(fā)機發(fā)送的已調(diào)信號和接收的已調(diào)信號都是連續(xù)發(fā)送的，因此必需劃給兩個傳輸信道才可能用傳統(tǒng)的無線電收發(fā)機進行雙向通信。
如上所述，這些年來使用諸如蜂窩式電話機之類的無線電收發(fā)機在無線電通信系統(tǒng)中進行通信急劇增長。劃歸這種無線電通信使用的現(xiàn)有頻段往往都已滿負荷使用，從而限制了這種無線電通信系統(tǒng)的使用，不能進一步得到擴展。因此，也如上所述，推出了一些能更有效地利用劃歸使用的現(xiàn)有頻段的方法。特別是，推出了一些調(diào)制方式，對信息信號進行編碼和調(diào)制，從而使得已調(diào)信號可以用離散脈沖串形式發(fā)送到一個傳輸信道上。兩個或更多個發(fā)送離散脈沖串形式的已調(diào)信號的無線電發(fā)射機可以將各自的已調(diào)信號發(fā)送到同一個傳輸信道上，只要各無線電發(fā)射機所產(chǎn)生的已調(diào)信號在時間上不相互重疊。這樣，就可以增大所分配到的現(xiàn)有頻段的傳輸容量。
現(xiàn)在首先參照圖1的示意圖。圖中示出了由傳統(tǒng)的連續(xù)波調(diào)制技術(shù)(這里所示的是用頻率調(diào)制技術(shù))所產(chǎn)生的已調(diào)信號與可以用離散脈沖串形式傳輸?shù)囊颜{(diào)信號之間的關(guān)系。在圖1的上部的一串方框100、106、112中畫出了用傳統(tǒng)的連續(xù)波調(diào)制技術(shù)(這里是用頻率調(diào)制技術(shù))產(chǎn)生的波形。產(chǎn)生和發(fā)送這種已調(diào)信號的傳統(tǒng)的無線電發(fā)射機在傳輸期間連續(xù)地發(fā)送出已調(diào)信號。由于信號是連續(xù)發(fā)送的，因此必需單獨劃給一個傳輸信道來連續(xù)傳送已調(diào)信號。(對于要由傳統(tǒng)無線電收發(fā)機的接收機部件接收的用傳統(tǒng)連續(xù)波調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生的已調(diào)信號，情況相同)。
圖1示出了三比一壓縮比的情況，在方框100、106、112中所畫波形的信息內(nèi)容分別映射到局部方框150A、156A、162A內(nèi)。局部方框150A、156A、162A中所畫出的波形表示了一個已調(diào)信號以離散脈沖串形式傳送的情況，因為方框100、106、112中所畫波形的信息內(nèi)容經(jīng)編碼后可以分別在波形如局部方框150A、156A、162A內(nèi)所示的各離散脈沖中發(fā)送。
在局部方框150B、150C、156B、156C、162B、162C內(nèi)沒有畫出波形，這些局部方框表示了可以用來以離散脈沖串形式發(fā)送一些其它信號的時間段。
當無線電發(fā)射機發(fā)送離散脈沖串形式的已調(diào)信號時，必需十分注意定時和同步問題。不能將幾個已調(diào)信號同時發(fā)送到同一個傳輸信道上，否則將會產(chǎn)生相互干擾。此外，一個接收離散脈沖串形式已調(diào)信號的無線電接收機必需得到可以確定在離散脈沖串中接收到的哪些信號需要解調(diào)、哪些信號不需處理的信息。
因此，當將一個信息信號編碼成壓縮形式時，在編碼后的信號中還需包括同步信息。這個同步信息例如可以是一個預(yù)定的數(shù)據(jù)序列。無線電發(fā)射機產(chǎn)生和發(fā)送的離散脈沖串形式的已調(diào)信號由接收機接收，以離散脈沖形式發(fā)送的一段或幾段已調(diào)信號中含有同步信息段，無線電接收機利用同步信息進行同步和定時。
現(xiàn)在參見示意2。圖中出了在與一個單個離散脈沖，有時稱為“時隙”(在此總括標為標號200)相應(yīng)的一段時間內(nèi)所發(fā)送的已調(diào)信號的格式。時隙200代表了在由圖1的局部方框150A、156A或162A所表示的一段時間內(nèi)所產(chǎn)生的已調(diào)信號。如圖所示，時隙200由一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分206和一個信息部分212組成。預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分206示在時隙200的左側(cè)，指明通常這部分定在時隙的“前端”。預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分206可以由不同的數(shù)據(jù)形式組成，這取決于具體發(fā)送信號的系統(tǒng)的系統(tǒng)標準。例如，當時隙200由形成所發(fā)送信號的起始信號部分的已調(diào)信號部分(如圖1中位于局部方框150A中的已調(diào)信號部分)組成時，數(shù)據(jù)序列部分206的特性和長度就可以與形成所發(fā)送信號的其它信號部分(如圖1中位于局部方框156A或162A中的已調(diào)信號部分)的時隙的數(shù)據(jù)序列部分不同。
與圖2類似，圖3A示意性地示出了一個構(gòu)成已調(diào)信號的一個部分的時隙(圖中標為標號250)的格式。然而，時隙250示出了一種具體的通信系統(tǒng)(這里具體地說是一種在日本數(shù)字蜂窩式系統(tǒng)標準RCRSTD-27中詳加說明的通信系統(tǒng))的格式。所示出的時隙250由起始部分254、預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256A、256B、256C、256D以及信息部分262A、262B組成。超始段254通常稱為“斜升”段(以字母“R”表示)，在斜升段期間，已調(diào)信號部分250的信息內(nèi)容不作處理。預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256A為“前同步“Preamble)”段(用字母“P”表示)，預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256B為“同步字”段(用字母“SW”表示)，預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256C為“色碼”段(用字母“CC”表示)，預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256D為“挪用標記”段(用字母“SF”表示)，而預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分256E則為“慢聯(lián)控制信道”段(用字母“SAACH”表示)。信息部分段262A、262B含有被編碼后形成已調(diào)信號部分250的一個部分的信息信號的信息內(nèi)容。信息部分段262A、262B相應(yīng)于圖2已調(diào)信號部分200的信息部分212。
圖3B為與圖3A類似的示意圖，地出了一個構(gòu)成已調(diào)信號一部分的時隙(標為標號300)的格式。圖3B的時隙300示出了另一種具體的通信系統(tǒng)的格式，也就是在一種用于個人通信網(wǎng)的數(shù)字蜂窩式通信系統(tǒng)(詳見日本數(shù)字無線通信系統(tǒng)標準RCRSTD-28)中產(chǎn)生的已調(diào)信號的時隙的格式。
由圖可見，已調(diào)信號部分300由起始部分304、預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的段306A、306B、306C，以及信號部分312組成。
與圖3A的已調(diào)信號部分250的起始段254相似，起始段304通常稱為斜升段(用字母“R”表示)。在斜升段期間，已調(diào)信號部分300的信息內(nèi)容不作處理。
預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的段306A為“起動符號”段(以字母“SS”表示)、預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的段306B為“前同步”段(以字母“P”表示)、以及預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的段306C為“同步字”段(以字母“SW”表示)。信息部分的段312含有一部分信息信號的信息內(nèi)容，這部分信息信號經(jīng)編碼后形成了時隙300的一個部分。
時隙250和300是二個可以更一般化成圖2那樣的時隙200的格式的具體例子。特別要注意的是，時隙中含有預(yù)定的數(shù)據(jù)序列。作為一個例子，時隙250、300的前同步段256A、256B可以分別是數(shù)據(jù)序列101。
本發(fā)明優(yōu)選實例的增益控制電路利用存在的預(yù)定數(shù)據(jù)序列(例如構(gòu)成前同步段256A、256B的數(shù)據(jù)序列1001)快速確定無線電發(fā)射機的放大器的所需放大量。雖然具體的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分可以根據(jù)具體通信系統(tǒng)的格式有所不同，然而實際上每個具有以離散脈沖串發(fā)送已調(diào)信號的無線電發(fā)射機的通信系統(tǒng)部包括某種形式的預(yù)定數(shù)據(jù)，至少在離散脈沖串期間發(fā)送的時隙中有一個時隙具有這種預(yù)定數(shù)據(jù)。
圖4示出了一個形成已調(diào)信號一個部分的時隙(諸如圖2的時隙200)的波形的包絡(luò)。縱軸350為與功率有關(guān)的量(如瓦、伏)，而橫軸356則為時間，如秒。因此，一個時隙(如圖2的時隙200)的包絡(luò)362就表示成了一個與功率有關(guān)的量與時間之間的函數(shù)關(guān)系。
包絡(luò)362示出了形成一個具有一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分和一個信息部分的時隙的π/4DQPSK已調(diào)信號。包絡(luò)的左邊部分是預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分，這里為按π/4DQPSK調(diào)制方式進行調(diào)制和編碼的1001序列。由于已調(diào)信號(包絡(luò))的這個部分是預(yù)先就確定了的，亦即是規(guī)定的，因此接收這種已調(diào)信號的接收機能夠?qū)@個數(shù)據(jù)序列的存在進行檢測。
圖5所表示的與圖4相同，只是橫軸擴展了。因此，縱軸400還是表示與功率有關(guān)的值，而橫軸406還是表示時間。包絡(luò)412是圖4的包絡(luò)362的局部擴展。具體來說，包絡(luò)412是圖4的包絡(luò)362的數(shù)據(jù)序列部分。由于這個數(shù)據(jù)序列部分是規(guī)定了的，因此接收這種已調(diào)信號的接收機能夠?qū)@個預(yù)定的數(shù)據(jù)序列的存在進行檢測。
由所產(chǎn)生的離散脈沖形式的時隙形成的已調(diào)信號在傳輸前受到無線電發(fā)射機放大器的放大。無線電發(fā)射機放大器所產(chǎn)生的經(jīng)放大已調(diào)信號也可以用圖4、5中所畫的波形來表示。用常用的諸發(fā)二極管功率檢測器之類的電路很容易測出這種信號的與功率有關(guān)的特性。然后，可以將這個實際的經(jīng)放大已調(diào)信號的與功率有關(guān)的特性與一個所需的經(jīng)放大已調(diào)信號的與功率有關(guān)的特性進行比較，因為這個所需的經(jīng)放大已調(diào)信號的與功率有關(guān)的特性是預(yù)先指定了的。
與功率有關(guān)的特性可以是經(jīng)放大已調(diào)信號的各種包絡(luò)特性。經(jīng)放大已調(diào)信號的包絡(luò)對時間取平均，就是經(jīng)放大已調(diào)信號的平均功率。因為一個時隙的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分是確定的，因此一個已調(diào)信號部分的這部分的包絡(luò)也是確定的。這樣，這個包絡(luò)的峰值功率與平均功率之比也就要以確定。從而可以將一個實際的經(jīng)放大已調(diào)信號的峰值功率與平均功率之比與一個所需的經(jīng)放大已調(diào)信號的峰值功率與平均功率之比進行比較。
最簡單的是，由于時陽中構(gòu)成預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的那個部分的包絡(luò)是確定的，因此可以通過檢測實際的經(jīng)放大已調(diào)信號的峰值功率在實際的與所需的已調(diào)信號電平之間進行對比。根據(jù)對比結(jié)果，就可以改變放大器的增益，使得已調(diào)信號放大到所需的信號電平。
圖6是一個與圖4類似的示意圖，其中示出了作為時間(橫軸456)函數(shù)的與功率有關(guān)的特性(這里為瞬時功率電平，縱軸478刻度單位為毫瓦)。在由軸478、456構(gòu)成的坐標系中所畫的包絡(luò)462表示時隙中具有所需信號電平的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的包絡(luò)。包絡(luò)466(虛線)表示一個實際的經(jīng)放大已調(diào)信號在時隙中的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的包絡(luò)。包絡(luò)462的峰值功率電平由縱軸478上的點472指示，類似，包絡(luò)466的峰值功率電平由縱軸478上的點450指示。可以將包絡(luò)462的實際峰值功率電平與包絡(luò)466的所需峰值功率電平加以對比。根據(jù)這個對比的結(jié)果，就可以改變作為無線電發(fā)射機一個部件的放大器的增益特性，從而使得放大器所產(chǎn)生的信號具有與所需的信號電平相當?shù)男盘栯娖?。圖6所示的是一個實際的經(jīng)放大已調(diào)信號的功率電平大于所需功率電平的例子。因此，根據(jù)實際的和所需的峰值功率電平的對比結(jié)果，該無線電發(fā)射機的放大器的增益應(yīng)該降低。
現(xiàn)在來看圖7所示的原理方框圖，圖中示出了作為本發(fā)明第一個優(yōu)選實例的增益控制電路500。增益控制電路500參照經(jīng)可變增益放大器放大的已調(diào)信號的第一個時隙的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的信號電平，和參照經(jīng)以所需放大量放大的一個時隙的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的信號電平。由于預(yù)定數(shù)據(jù)序列具有一個已知的值，因此就能將實際產(chǎn)生的時隙中含有預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的已調(diào)信號波形的信號電平與經(jīng)放大到所需電平的時隙的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的相應(yīng)波形的信號電平進行比較。根據(jù)比較結(jié)果，就能在傳輸?shù)谝粋€時隙期間改變可變增益放大器的增益特性。
因此，一個已調(diào)信號(由離散脈沖串形式的時隙組成)通過傳輸線506加到可變增益放大器512?？勺冊鲆娣糯笃?12放大所加的已調(diào)信號，產(chǎn)生一個經(jīng)放大已調(diào)信號，加到傳輸線518上。
信號電平檢測器546接到傳輸線518上，接收傳輸線518上的經(jīng)放大已調(diào)信號，從而根據(jù)所檢測到的傳輸線518上的經(jīng)放大已調(diào)信號的與功率有關(guān)的電平產(chǎn)生一個信號，加到傳輸線550上。傳輸線550上的信號加到包絡(luò)特性檢測器562。包絡(luò)特性檢測器562根據(jù)傳輸線550上的信號的信號電平檢測與功率有關(guān)的特性。在一個優(yōu)選實施例中，檢測器562檢測經(jīng)放大已調(diào)信號的第一個時隙的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分的峰值功率。包括特性檢測器562產(chǎn)生一個指示檢測值的信號，加到傳輸線566上。
存儲單元570存儲著一個經(jīng)以所需的放大量放大的時隙的所需的與功率有關(guān)的特性的值。該特性與檢測器562檢測的特性相應(yīng)。一個表示該值的信號通過傳輸線574加到比較器578。包絡(luò)特性檢測器562產(chǎn)生的信號通過傳輸線566也加到比較器578上。
比較器578將通過傳輸線566、574分別加入的信號的值加以比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生一個比較結(jié)果信號，加到傳輸線582上。增益調(diào)整器586接到傳輸線582上，它所產(chǎn)生的信號通過傳輸線590加到可變增益放大器512上。通過傳輸線590加到可變增益放大器512上的信號可以改變可變增益放大器512的增益，使可變增蓋放大器512的增益增大或減小，或者保持不變。
在圖7這個原理方框圖中還示出了與信號電平檢測器546、包絡(luò)特性檢測器562、存儲器570、以及增益調(diào)整器586連接的定時器594。定時器594產(chǎn)生一個信號，該信號使得在已調(diào)信號的預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分加到傳輸線506、從而出現(xiàn)在傳輸線518的期間檢測器546、562工作、存儲器570產(chǎn)生一個信號加到傳輸線574上、以及增益調(diào)整器586工作。
現(xiàn)在來看圖8這個方框圖，圖中示出了作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的增益控制電路600。同樣，無線電發(fā)射機調(diào)制電路產(chǎn)生的已調(diào)信號由一組呈離散脈沖串形式的時隙構(gòu)成，加到可變增益放大器上。這里，已調(diào)信號是通過傳輸線606加以可變增益放大器612上的。
可變增益放大器612產(chǎn)生一個經(jīng)放大已調(diào)信號，通過傳輸線618加到混頻電路622。一個具有所需上變頻振蕩頻率的振蕩信號也加到混頻電路622，這在圖中沒有示出?；祛l電路622產(chǎn)生一個經(jīng)上變頻的信號，通過傳輸線626加到功率放大器630。功率放大器630對所加的信號再加以放大。功率放大器630產(chǎn)生一個信號，通過傳輸線634加到定向耦合器638上。
傳輸線642的一端接到定向耦合器638的第一傳輸線上，而另一端則接到一個信號電平檢測器-二極管功率檢測器646上。二極管646檢測加在傳輸線634上的信號的功率電平，從而產(chǎn)生一個指示檢測到的功率電平的信號，加到傳輸線650上。
傳輸線650接到模數(shù)變換器654。模數(shù)變換器產(chǎn)生一個經(jīng)數(shù)字化的信號，通過傳輸線658加到處理器662上。處理器662中裝有執(zhí)行圖7增益控制電路500中包絡(luò)特性檢測器562、比較器578、以及增益調(diào)整器586各個功能的算法。
存儲器670存儲著表示所需的與功率有關(guān)的特性(最好如前所述仍然是峰值功率電平)的值。存儲器670通過傳輸線674接到處理器662上。處理器662確定由二極管646所測得的實際測量相對功率特性的值以及存儲器670所存儲的值。處理器662還將這兩個值加以對比，根據(jù)對比結(jié)果產(chǎn)生一個增益調(diào)整信號，加到傳輸線690上。增益調(diào)整信號通過傳輸線690加到數(shù)模變換器694上，從而產(chǎn)生一個模擬信號，加到傳輸線698上。傳輸線698接到可變增益放大器612上，使得可變增益放大器612的增益特性隨通過傳輸線698加在可變增益放大器612上的信號的信號電平而改變。
在圖8這個方框圖中還示出了定時器704。定時器704接到處理器662上，在構(gòu)成加在傳輸線606上(隨即出現(xiàn)在傳輸線634上)的已調(diào)信號的時隙是一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列的期間內(nèi)使得裝在處理器662內(nèi)的必需算法進行運算。由于增益控制電路600只需要檢測預(yù)定數(shù)據(jù)序列的峰值功率電平就可以確定可變增益放大器612的所需增益特性，因此增益控制電路600能夠快速確定放大器612的所需增益特性。
現(xiàn)在參照圖9這個方框圖。圖中示出了作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實例的無線電電話機780。無線電電話機780是一個具有一個接收機部件和一個發(fā)射機部件的無線電收發(fā)機，其中發(fā)射機部件具有圖7、8中所示的增益控制電路。
無線電電話機780方框圖的上半部表示無線電電話機的接收機部件，而方框圖下半部則表示無線電電話機的發(fā)射機部件。
無線電電話機780的無線電接收機部件接收發(fā)來的已調(diào)信號。天線784就是用來接收發(fā)來的已調(diào)信號的。天線784將所接收的信號變換成電形式，產(chǎn)生一個指示所接收的信號的電信號，加到傳輸線788上。傳輸線788接到濾波器790，濾波器輸出一個經(jīng)濾波的信號，加到傳輸線794。傳輸線794接到第一下變頻器798的第一輸入端，下變頻器798上還加有本地振蕩器806產(chǎn)生的振蕩信號。
下變頻器798產(chǎn)生一個經(jīng)下變頻的信號，通過傳輸線810加到濾波器812。濾波器812輸出一個經(jīng)濾波的信號，通過傳輸線814加到第二下變頻器818的第一輸入端。下變頻器818上還加有本地振蕩器826產(chǎn)生的振蕩信號。
下變頻器818產(chǎn)生一個經(jīng)第二下變頻的信號，通過傳輸線828加到濾波器830。濾波器830輸出一個經(jīng)濾波的信號，通過傳輸線832加到放大器834。放大器834產(chǎn)生一個經(jīng)放大的信號，通過傳輸線836加到解調(diào)器838。
解調(diào)器838產(chǎn)生一個經(jīng)解調(diào)的信號，通過傳輸線840加到解碼器842。解碼器842產(chǎn)生一個經(jīng)解碼的信號，通過傳輸線846加到一個變換器-揚聲器848上。
基準振蕩器850通過傳輸線852分別接到振蕩器806和826上，使得振蕩器806和826產(chǎn)生的振蕩信號的振蕩頻率與基準振蕩器850保持一個固定的頻率關(guān)系。
圖9的下半部示出了無線電電話780的發(fā)射機部件。一個信息信號(例如語音信號)由傳感器，這里為拾音器856，變換成電形式。所產(chǎn)生的表示該信息信號的電信號通過傳輸線860加到編碼器864。編碼器864按照一種編碼方式(如π/4QPSK編碼方法)對所加的信息信號編碼。編碼器864產(chǎn)生一個經(jīng)編碼的信號，加到合成器865的一個輸入端。
數(shù)據(jù)序列發(fā)生器866產(chǎn)生一個信號，也加到合成器865的一個輸入端。合成器865將所加的這兩個信號組合成所需的序列，形成如圖2和3A-3B所示那種時隙的格式。合成器865產(chǎn)生的信號通過傳輸線868加到濾波器872。這里，濾波器872是一個平方根上升的余弦(SRRC)濾波器。
濾波器872產(chǎn)生一個經(jīng)濾波的信號，通過傳輸線876加到調(diào)制器880。調(diào)制器880還通過傳輸線884接收振蕩器888產(chǎn)生的振蕩信號。調(diào)制器880產(chǎn)生的已調(diào)信號通過傳輸線892加到濾波器896。濾波器896輸出一個經(jīng)濾波的信號，通過傳輸線898加到虛線框所圍的增益控制電路900。增僧控制電路900與圖8的增益控制電路600類似。
與增益控制電路600類似，增益控制電路900包括可變增益放大器912，它產(chǎn)生的信號通過傳輸線918加到變頻器922。傳輸線924接到變頻器922，為變頻器922提供振蕩器925產(chǎn)生的振蕩信號。變頻器922產(chǎn)生一個經(jīng)上變頻的信號，通過傳輸926加以功率放大器930。功率放大器930產(chǎn)生的信號通過傳輸線934加到定向耦合器938。
傳輸線942的一端接到定向耦合器938的一個傳輸線上，而另一端則接到二極管峰值檢測器946上。
峰值檢測器946的輸出信號通過傳輸線950加到模數(shù)變換器954。模數(shù)變換器954產(chǎn)生一個經(jīng)數(shù)字化的信號，通過傳輸線958加到處理器962。存儲器970通過傳輸線974接到處理器962。
定時器976也是增益控制電路900的一個組成部分，它與處理器962和數(shù)據(jù)序列發(fā)生器866連接，使得在形成傳輸線898上已調(diào)信號的時隙是一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列的期間運行裝在處理器962內(nèi)的各個必需算法。
處理器962產(chǎn)生一個信號，通過傳輸線990加到數(shù)模變換器994。變換器994產(chǎn)生的模擬信號通過傳輸線998加到可變增益放大器912，控制它的增益特性。
增益控制電路900的工作情況與圖8的增益控制電路600的相同，因此不再詳細說明。
圖9這個無線電電話機780還包括傳輸線1002。傳輸線1002的一端接到定向耦合器938，另一端接到隔離器1006。隔離器1006產(chǎn)生的輸出信號通過傳輸線1010加到濾波器1016，而濾波器1016輸出的經(jīng)濾波的信號加到傳輸線1020上。傳輸線1020接到天線784，使天線784發(fā)送傳來的信號。
最后，參見圖10這個邏輯流程圖，圖中列出了本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的優(yōu)選方法的各個步驟，總括標為標號1100。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的方法1100首先是測一可變增益放大器產(chǎn)生的經(jīng)放大信號的振幅值，如方框1106所指。
其次，產(chǎn)生一個表示在測量期間所測的經(jīng)放大信號振幅的測量值的信號，如方框1112所指。
接著，檢測可變增益放大器產(chǎn)生的經(jīng)放大信號是預(yù)定數(shù)據(jù)序列的時間，如方框1118所指。
然后，確定經(jīng)放大信號的包絡(luò)特性，如方框1124所指。
最后，根據(jù)在上一步所確定的經(jīng)放大信號包絡(luò)特性的值改變可變增益放大器的增益特性，如方框1130所指。
雖然本發(fā)明是結(jié)合各附圖所示的一些優(yōu)選實例加以說明的，但應(yīng)該理解到，為了實現(xiàn)本發(fā)明所提出的相同功能，可以采用其它一些類似的實現(xiàn)方式，也要以對所說明的這幾個實例進行修改或補充，這并不脫離本發(fā)明。因此，本發(fā)明就范圍而言應(yīng)該按所附權(quán)利要求書中所列出的各條款解釋，而不只局限于任何個別的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于具有一個可變增益放大電路的無線電發(fā)射機的增益控制電路，無線電發(fā)射機用來產(chǎn)生一個離散脈沖串形式的信息信號，其中在離散脈沖串的至少一個脈沖期間產(chǎn)生的信息信號含有一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列，而可變增益放大電路是無線電發(fā)射機中發(fā)射電路的一部分，用來放大信息信號，形成一個經(jīng)放大信號，所述增益控制電路包括測量裝置，該裝置接到可變增益放大電路以接收一個指示可變增益放大電路形成的經(jīng)放大信號的信號，該裝置用來測量經(jīng)放大信號和產(chǎn)生一個表示由該裝置測量的經(jīng)放大信號振幅的測量值的信號；檢測裝置，用來檢測可變增益放大電路形成的經(jīng)放大信號由預(yù)定數(shù)據(jù)序列構(gòu)成的時間；包絡(luò)特性確定裝置，該裝置至少在可變增益放大電路形成的經(jīng)放大信號由預(yù)定數(shù)據(jù)序列構(gòu)成期間工作，用來確定經(jīng)放大信號的包絡(luò)特性；以及調(diào)整裝置，該裝置根據(jù)包絡(luò)特性確定裝置確定的經(jīng)放大信號包絡(luò)特性的值工作，用來改變可變增益放大電路的增益特性。
2.權(quán)利要求1所提出的增益控制電路，其中所述測量裝置是一個二極管峰值檢測器。
3.權(quán)利要求1所提出的增益控制電路，其中所述測量裝置是測量經(jīng)放大信號的瞬時的與功率有關(guān)的值的裝置。
4.權(quán)利要求3所提出的增益控制電路，其中所述與功率有關(guān)的值為電壓值。
5.權(quán)利要求1所提出的增益控制電路，其中所述檢測裝置是一個監(jiān)視信息信號由預(yù)定數(shù)據(jù)序列構(gòu)成的時間的定時控制器。
6.權(quán)利要求1所提出的增益控制電路，其中所述包絡(luò)特性確定裝置是用來確定經(jīng)放大信號的峰值-平均功率比的裝置。
7.權(quán)利要求6所提出的增益控制電路，其中所述確定峰值-平均功率比的裝置包括峰值功率確定裝置，該裝置用來確定由預(yù)定數(shù)據(jù)序列構(gòu)成的經(jīng)放大信號的峰值功率值;以及對比裝置，該裝置用來將所確定的峰值功率與一個與經(jīng)放大信號的所需峰值-平均功率比有關(guān)的峰值功率值進行雙比。
8.權(quán)利要求7所提出的增益控制電路，其中所述的對比裝置還包括一個存儲器，用來存儲與經(jīng)放大信號的所需峰值-平均功率比有關(guān)的峰值功率值。
9.權(quán)利要求8所提出的增益控制電路，其中所述調(diào)整裝置根據(jù)由峰值功率確定裝置確定的經(jīng)放大信號的峰值功率值的級別和與所需峰值-平均功率比有關(guān)的峰值功率值的級別的對比結(jié)果改變可變增益放大電路的增益特性。
10.一種控制無線電發(fā)射機中可變增益放大電路增益特性的方法，無線電發(fā)射機用來發(fā)送一個離散脈沖串形式的信息信號，其中在離散脈沖串的至少一個脈沖期間所產(chǎn)生的信息信號含有一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列，而可變增益放大電路用來放大信息信號、形成一個經(jīng)放大信號，所述方法包括下列各步測量可變增益放大電路產(chǎn)生的經(jīng)放大信號的振幅;產(chǎn)生一個表示在測量期間測得的經(jīng)放大信號振幅測量值的信號;檢測可變增益放大電路產(chǎn)生的經(jīng)放大信號由預(yù)定數(shù)據(jù)序列構(gòu)成的時間;確定至少在可變增益放大電路產(chǎn)生的經(jīng)放大信號由預(yù)定數(shù)據(jù)構(gòu)成的期間經(jīng)放大信號的包絡(luò)特性;以及根據(jù)在確定包絡(luò)特性期間確定的經(jīng)放大信號的特性改變可變增益放大電路的增益特性。
全文摘要
一種用于發(fā)送離散脈沖形式的π/4DQPSK已調(diào)信號的無線電發(fā)射機(780)的增益控制電路(500；600；900)。在每個離散脈沖期間所發(fā)送的信號的信號部分都形成一個時隙，至少有一個時隙含有一個預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分。由預(yù)定數(shù)據(jù)序列部分構(gòu)成的那部分時隙的峰值功率被無線電電話機的放大電路放大后由測量裝置(512、562；612、662、912、962)測量，然后與表示放大到所需信號電平的時隙相應(yīng)部分的峰值功率的存儲值(570；670；970)比較，根據(jù)比較結(jié)果改變放大電路的放大量。
文檔編號H03G3/20GK1074318SQ92115010
公開日1993年7月14日 申請日期1992年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月30日
發(fā)明者戴爾·F·梅登多普 申請人:莫托羅拉公司