[发明专利]具有单独本地振荡器的调频通信系统

说明书

发明领域

本发明涉及一种通过无线电波调频的通信系统。

根据本发明的系统可以是一个简单的发射机系统或是用于通信信号的发射机和接收机系统。

尽管本发明可以被用于传输任意类型的数据，但它尤其适用于移动电话的实现。

在安装有调制解调器的其他类型设备中的应用也是可能的。

现有技术描述

附图1是一个已知类型通信系统的简图。它具体图示了这种系统的传输路径。

通信系统主要包括一个发射级10，一个信号处理单元20，以及一个连接在处理单元20和发射级10之间的调制器30。这三个部件将在下面简要描述。

就移动电话来说，信号处理单元20是一个能够将声信号转换成电信号的单元，并做相反的转换。信号处理单元通常是一个数字处理单元。相应地它与数-模转换器22相连接。在选择性的应用中，信号处理单元20也可以是一台计算机。

图1所说明的特殊示例中，处理单元送出一个被叫做基带信号的输出信号，在两条路径24a和24b上传送。这两条路径分别以同相和正交相位传输信号。这些信号一般称为信号I和Q。

信号I和Q被传送到调制器30，该调制器对其重组，以提供一个同相调制的信号，该信号被加到输出级上。下文中该信号被简单的称作“已调控制信号”。为了完成这个操作，调制器30必须在被叫做中频的频率上接收一个频率参考信号。该中频信号被提供给调制器的混频器(未示出)。它由一个本地振荡器来提供，其操作将在下面更进一步被描述。

发射级10被构造在锁相环12周围，主要包括一个发射振荡器14，一个混频器15，一个相-频比较器16以及一个低通滤波器17。

发射振荡器14是一个压控振荡器(VCO)，它在与发射天线(未示出)相连的终端8供应一个发射信号。发射振荡器14所传送的信号也被提供给混频器15，该混频器通过将其与一个第二频率参考信号相加或相减，而对其进行混频。这个与上面所提到的中频信号相区别的第二频率参考信号，是由一个第二本地振荡器所提供的。该振荡器将在下面更进一步被描述。

相-频比较器16对从混频器15接收到的信号与来自调制器30的已调控制信号比较，并对经由滤波器17而与其相连的振荡器14进行控制。滤波器17实质上用来移除来自振荡器控制输出端与中频相应的成分。

如上面所提到的，因此发射级10和调制器30需要各自的频率参考信号。

这个信号由被称作射频环路的第一锁相环路42提供给发射级10。该射频环路主要包括一个VCO类型的第一本地振荡器44，一个比率为N的第一分频器49，一个相-频比较器46，以及一个低通滤波器47。在图示的示例中，部件以上面所给出的顺序而在回路中相连。

相-频比较器46通过将本地振荡器44的振荡频率与石英设备60所提供的参考频率相比较，而对本地振荡器进行控制。石英频率可通过一个比率为R的第二分频器提供给比较器。后者能以一种简单的方式使参考频率与相-频比较器46所需的频率相适应。

第一分频器49能够选择一个发射频率，并由此选择一个发射信道。标度比N可以是一个整数比。它批准具有一个整数值的频率跃变，例如响应于一个发射频带。

比较器46所控制的本地振荡器44将频率参考信号提供给发射级的混频器15。该信号被称作射频信号。

提供一个与第一环路42不同的第二锁相环路52，用于向调制器提供中频信号。

在一种可与第一环路比较的方式下，第二环路52以如下顺序包括一个第二本地振荡器54，一个第三分频器59，一个相-频比较器56以及一个滤波器57。相-频比较器56也接收来自石英设备60的参考频率，有可能还具有一个插入的第四分频器63，其比率为R’，该比率与第二分频器62的比率R是不同的。

第三分频器59，也就是连接到相-频比较器56的分频器，能够将环路52调谐到对调制器30进行控制所要求的中频上。该频率由第二本地振荡器54提供给调制器。

依照图1的传输路径将会导致某些问题。特别的，发射级的寄生响应可能起于中频信号与两个本地振荡器44和54所提供射频信号的多种可能组合。

更进一步，有必要具有工作在非常高的中频上的调制器，从而能够借助于发射级的低通滤波器17来消除该频率成分。这在当发射频率也非常高时是更加困难的。

最后，已观察到除了发射级的发射振荡器14之外，该设备还包括两个与各个锁相环路相连接的本地振荡器44、54。

对某些应用，例如移动电话应用来说，太多振荡器和锁相环路将导致体积大和高功率损耗。这些限制因素与设备小型化的需要并不相符。