[发明专利]数据传时补偿调制器频率偏移的方法和装置及无线电设备

说明书

本发明涉及在半双工频率调制的通信系统中使用的发射机调制器，具体涉及允许数据传输时补偿调制器频率偏移的方法和装置以及无线电设备。

产生固定包括移频键控(FSK)数据调制的传统方法利用馈相环PLL，以从PLL的基准频率得到的它的稳定性，来维持有关的压控振荡器VCO的频率。PLL的频率基准电路典型地由晶体振荡器组成。数据施加到VCO，然后VCO提供FSK调制。这个方法与晶体振荡器的直接频率调制的较旧技术相比较，具有维持非常高级频率偏差的能力。这种能力对于高的数据速率的系统是非常重要的，其频率偏差典型地是数据速率的可观的一小部分，例如25％。与移频收发信机结构的组合，PLL能在宽的工作频率的范围内精确和稳定的工作。

在数据系统中PLL调制器普遍出现的问题涉及到环路带宽。当数据具有基本上在环路带宽之上的频率内容且能够满意地调制VCO时，如果频率内容落在环路带宽之内，例如发生长串的“0”或“1”，则将产生数据流的分散失真，使数据流变为通过预定的接收机不能恢复的数据。这种问题已经以各种方式论述过。一些方法采用双端口调制方案，这种途径使PLL响应向着直流DC方向扩展，但因受环路的一些元件动态范围的限制从未完全达到它。另一些方法采用复杂方案，对进来的数据读并重新编程环路分频器，以获得DC响应。还有其它的方法符合于PLL频率调制器的高通响应，并且使用数据“白化器”(Whitener)，使数据随机化，来处理长串“0”或“1”，但仍须与麻烦的图形相对抗，经常地混淆这种尝试。

据此，现在需要一种用以在允许数据传输时补偿调制器频率偏移的方法、装置和无线电设备，该方法和装置与现有的技术相比较，复杂程度小多了。

图1是实现根据本发明的用于在允许数据传输时补偿调制器频率偏移方法的一个实施例的流程图。

图2是更详细地表示根据本发明的图1调整预调制信号的步骤的流程图。

图3是根据本发明的用以在允许同时数据传输时补偿调制器频率偏移的装置的一个实施例的方框图。

图4是更详细地表示根据本发明图3的调整电路的方框图。

图5是根据本发明在允许数据传输时使用了补偿调制器频率偏移的装置的无线电设备的一个实施例的外形图。

总的来说，本发明提供了一种用以在允许半双工频率调制通信系统中数据传输时补偿调制器频率偏移的方法、装置和无线电设备。输入信号被调整，以在该输入信号通过频率调制器以提供一个发送机激励信号时可使频率偏移反向。在频率训练期间，发送机激励信号通过一个开关到解调器。该解调器的输出被平均并在初始调整时使用。利用这样的方法和系统，与以前的技术相比较，补偿频率偏移的复杂性少多了。

在图1-4中更全面地示出了本发明。图1以标号100示出根据本发明实施补偿调制器频率偏移方法的一个实施例的流程图。这种情况的调制器是频率调制器，它是由自由振荡(free-running)信号控制的振荡器组成的，它具有一个外部端子，用于控制其频率。信号控制的振荡器的例子是电压控制振荡器、电流控制振荡器和光控振荡器。电压控制振荡器(VCO)是最普通的。单独地说，VCO固有地能够由一个宽范围的频率含有DC这个希望的特性。但是，VCO也经受了工作频率偏移，这使它对于许多应用是不适用的。为了解决这个问题，利用了一种修改量来调节该输入(该输入承载信息，输入到调制器，被称为预调制信号)，通过合成器形成一个已调整的预调制信号(步骤102)。这种调整也可能在数据不存在时进行。在调制器通过其外部控制端子可得到具有足够的频率调谐范围时，(在步骤104)通过频率调制器传送已调整的预调制信号的整个效应是发送机激励信号的保证，该信号具有所需频率调制频谱，且具有中心频率利用修改量的手段调整足以补偿该调制器遇到的任何频率偏移。响应于满足训练规则的几个预定的变量，由训练命令启始该训练周期(步骤106)。从最后的训练周期开始，预定的变量可能是一个特定的期满到时的时间，亦即实际硬件改变温度一个特定量，在前述的解调器附加地服务于接收机功能或任何其它用户规定的训练方案的实施中，接收信号不存在。训练控制器接收和处理有关训练规则的变量，并且当满足规则时发送训练命令。除了启始训练周期之外，训练命令同时闭合一个开关(步骤108)，以将发送机激励信号施加到解调器上，以提供解调器的输出。然后，平均该解调器的输出(步骤110)，以提供平均的解调器输出，它属于施加到解调器的信号的平均测量值。