FI106328B - Menetelmä ja piirijärjestely vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi - Google Patents

Description

T

106328

Menetelmä ja piirijärjestely vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi -Förfarande och kretsanordning for att behandla en mottagen signal

Keksinnön kohteena on menetelmä ja piirijärjestely radiotaajuisen signaalin vastaan-5 ottamiseksi. Keksintöä voidaan soveltaa edullisesti digitaalisten, aikajakoisten tiedonsiirtojärjestelmien vastaanottimissa kuten matkaviestimissä.

Suoramuunnosvastaanottimessa eli nollavälitaajuusvastaanottimessa radiotaajuinen signaali muunnetaan suoraan kantataajuudelle ilman välitaajuutta. Koska välitaa-juusasteita ei tarvita, vastaanottimessa tarvitaan vähän komponentteja, minkä vuoksi 10 se on edullinen ratkaisu useisiin sovelluksiin. Matkaviestimissä suoramuunnosvas-taanottimia käytetään kuitenkin erittäin vähän. Tämä johtuu toisaalta siitä, että ennestään tunnetut menetelmät ovat käytännössä lähes mahdottomia toteuttaa teollisessa valmistuksessa tai toisaalta esitetyissä ratkaisuissa ei ole otettu huomioon digitaalisten matkapuhelinjärjestelmien erityispiirteitä. Merkittävin ongelma suora-15 muunnosvastaanottimen toteutuksessa on erojännitteiden hallinta. Erojännitteellä ; " tarkoitetaan signaaliin summautunutta jännitettä, olennaisesti tasajännitettä, joka ei i ' · kuulu vastaanotettavaan hyötysignaaliin.

• * • · ·

• > · I

Kuvio 1 esittää erästä ennestään tunnettua matkaviestimen lähetin/vastaanottimen • t . lohkokaaviota, jossa vastaanotin on suoramuunnosvastaanotin. Siinä antennin 138 20 vastaanottama RF-signaali johdetaan duplex-suodattimen 102 kautta esivahvistimel-’ le 104. Duplex-suodattimen tarkoituksena on tehdä mahdolliseksi saman antennin käyttö sekä lähetin- että vastaanotinkäytössä. Duplex-suodattimen sijasta voidaan • * ’”· aikajakoisessa järjestelmässä käyttää myös tahdistettua antenninvaihtokytkintä. Vah- vistimesta 104 saatu RF-signaali alipäästösuodatetaan 106 ja demoduloidaan I/Q-25 demodplaattorissa 108 vaiheessa olevaksi signaaliksi 108a ja kvadratuurisignaaliksi .···. 108b. Demodulaatiossa tarvittava paikallisoskillaattorisignaali 114b saadaan synteti saattorista 114. Lohkossa 110 suoritetaan tasajännitteen poisto ja automaattinen vah- • · : ” vistuksen säätö AGC (Automatic Gain Control). Lohko 110 saa ohjauksensa proses- sointilohkosta 116, joka voi sisältää esim. mikroprosessorin. Signaalilla 110a ohja-30 taan automaattista vahvistuksensäätöä ja signaalilla 110b ohjataan erojännitteen poistoa. Lohkosta 110 saadut signaalit muunnetaan digitaalisiksi lohkossa 112, josta signaalit johdetaan edelleen prosessointilohkossa 116 sijaitseville digitaalisille sig-naalinkäsittelypiireille.

2 106328 Lähetinosa käsittää I/Q-modulaattorin 128, joka muodostaa vaiheessa olevasta signaalista 128a ja kvadratuurisignaalista 128b kantoaaltotaajuisen signaalin, joka ali-ja/tai ylipäästösuodatetaan suodattimena 130, Kantoaaltotaajuinen signaali vahvistetaan RF-vahvistimella 132 ja vahvistettu signaali johdetaan duplex-suodattimen 102 5 kautta antenniin 138. Lähettimen tehonsäätöyksikkö 134 ohjaa RF-vahvistimen 132 vahvistusta mitattavan lähtevän tehon 136 ja prosessorilta saatavan ohjauksen 134a perusteella.

Kuviossa 1 on lisäksi esitetty prosessointiyksikköön liittyvät muistiyksikkö 126 ja käyttöliitäntävälineet, jotka käsittävät näytön 118, näppäimistön 120, mikrofonin 10 122 ja kuulokkeen 124.

Käytännön toteutusratkaisuja suoramuunnosvastaanottimen toteuttamiseksi on tarkemmin selostettu mm. seuraavissa julkaisuissa: [1] Microwave Engineering Europe, January 1993, sivut 59 ... 63, [2] Microwave Engineering Europe, May 1993, sivut 53 ... 59 ja : '·· 15 [3] patenttihakemusjulkaisu EP 0 594 894 AI.

• · *. . Viitejulkaisussa [1] esitetty vastaanotinratkaisu perustuu tasajännitekytkettyihin • · » LL' kantataajuusosiin, joissa DC-erojännitekompensoinnit tehdään erittäin monimutkai- ; silla säätöjäijestelmillä, jotka sisältävät D/A-muuntimia, A/D-muuntimia, digitaali- ”·’ siä suodattimia ja ennustavia säätöalgoritmeja. Muisteihin tallennetaan runsaasti \: · 20 erilaisia korjausaivoja mm. eri kanaville ja AGC-asetuksille.

.···. DC-kytkettyä kantataajuusosaa käytettäessä ongelmana ovat suuret tasajännitevaih- telut. Signaalin tasajännitekomponentin vaihtelut saattavat johtua esim. lämpötila- ’** muutoksista, jolloin ne ovat tyypillisesti hitaita, tai esim. paikallisoskillaattorisig- • · naalin taajuuden tai tason vaihteluista, jolloin tasajännitevaihtelut ovat nopeita. L..: 25 Myös vastaanotettava signaali voi modulaatiosta johtuen sisältää tasajännitekompo- nentin, jota ei saa poistaa, minkä vuoksi todellisen erojännitteen määrittely on erit- • ·· täin vaikeaa ja monimutkaista. Edellä mainittuja, monimutkaisia erojännitteen hai- • « lintaratkaisuja käytettäessä laitteen valmistuskustannukset muodostuvat suuriksi, jolloin suoramuunnosvastaanottimen edut menetetään.

30 AC-kytkettyjen kantataajuusosien etuna on se, että hitaat erojännitteen vaihtelut poistuvat, jolloin erojännitteen kokonaismäärä saadaan olennaisesti pienemmäksi. Haittana ovat kuitenkin tasajännitteen erotuskondensaattoreihin jäävät varaukset, jotka purkautuvat hitaasti.

3 106328

Kuvio 2 esittää erästä ennestään tunnettua ratkaisua signaalin erojännitteen vähentämiseksi. Kuvion 2 mukaisessa piirissä kantataajuinen signaali Vin johdetaan vahvistimeen 21, jonka lähtö P21 on johdettu kondensaattorin C21 kautta vahvistimen 22 tuloon P22. Vahvistimen 22 tilalla voi olla myös esim. analogia-digitaalimuun-5 nin. Vahvistimen 22 tuloon on johdettu referenssijännite vastuksen R21 kautta. Ennen vastaanoton alkua lyhyt ohjauspulssi DCN kytkee kytkimen 23 kiinni-tilaan, jolloin kondensaattorin C21 lähtönäpä asettuu referenssijännitteeseen Vref ja pisteessä P22 mahdollisesti esiintyvä erojännite poistuu. Jos erojännitteen poistamisen hetkellä signaalitiellä esiintyy erojännitteen lisäksi esim. positiivinen kantataajuinen 10 hyötysignaali, DCN-ohjauspulssi poistaa pisteessä P22 esiintyvän erojännitteen, mutta kun DCN-ohjauspulssi päättyy, pisteeseen P22 syntyy negatiivinen erojännite. Tässä tilanteessa erojännite siis ei poistu, vaan erojännitteen poistopiirin toiminnasta aiheutuu uusi erojännite, joka pienenee hitaasti kohti referenssijännitettä Vref. Ero-jännitteen poistopiirin aiheuttama erojännite riippuu siitä, kuinka suuri on konden-15 saattorissa C21 esiintyvä kantataajuisen signaalin hetkellinen aivo sillä hetkellä, kun DCN-ohjauspulssi päättyy.

Jotta erojännitteen poistopiirin aiheuttama uusi erojännite voitaisiin välttää, edellä esitetyssä ratkaisussa erojännitteen nollaus tulisi suorittaa sellaisena hetkenä, jolloin l vastaanotettava signaali on olennaisesti kohinaa, siis käytännössä ennen signaalin .···. 20 vastaanoton aloittamista. Useissa aikajakoisissa matkaviestinjärjestelmissä, kuten GSM (Global System for Mobile Communications) ja PCN (Personal Communi- cations Network) -jäijestelmissä, tukiaseman lähettämä teho ei katkea ennen uuden aikavälin alkamista. Siten vastaanottimessa esiintyy kantataajuisia signaaleja myös ennen varsinaisen vastaanottohetken alkua, siis aikana, jolloin erojännite tulisi pois- ’...· 25 taa. Tämän vuoksi edellä mainittu ratkaisu erojännitteen pienentämiseksi ei ole eri- • · · tyisen käyttökelpoinen em. järjestelmissä.

♦ • · • · * 'l\l Keksinnön tarkoituksena on luoda yksinkertainen ratkaisu suoramuunnosvastaanot- · ’···* timen toteuttamiseksi siten, että edellä esitetyt, tekniikan tason mukaisiin ratkaisui- i ’ ·.. hin liittyvät ongelmat voidaan välttää.

• · · • · ” 30 Keksinnön eräänä ajatuksena on, että vastaanotetun, kantataajuiseksi muunnetun signaalin tasajännitekomponentti erotetaan signaalilinjassa olevalla ensimmäisellä tasajännitteen erotusvälineellä ja lisäksi sekä erotusvälinettä edeltävän signaalin että erotusvälineen jälkeisen signaalin tasajännitekomponenttia hallitaan ohjaussignaaleilla. Näin ensimmäistä erotusvälinettä edeltävä kantataajuinen signaalilinja voi-35 daan toteuttaa oleellisesti tasajännitekytkettynä. Mainittua ensimmäistä erotusvälinettä edeltävä signaalin voimakkuuden säätöpiiri käsittää edullisesti toisen erotus- 4 106328 välineen säätöpiirissä esiintyvän tasajännitekomponentin erottamiseksi piirijärjeste-Iyn vakiopotentiaalista, kuten maatasosta. Tällöin yksi mainituista ohjaussignaaleista on edullisesti järjestetty ohjaamaan toisen erotusvälineen varaustilaa. Erotusväli-neen jälkeinen kantataajuinen signaali muunnetaan edullisesti digitaaliseksi signaa-5 Iin jatkoprosessointia varten.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi, jolloin vastaanotettu radiotaajuinen signaali demoduloidaan kantataajuudelle, kantataajuisen signaalin voimakkuutta säädetään säätöpiirillä ja kantataajuisessa signaalissa esiintyvä tasajännite erotetaan signaalilinjassa olevalla ensimmäisellä tasajännitteen 10 erotusvälineellä, minkä jälkeen signaali A/D-muunnetaan, on tunnusomaista se, että vastaanotetun signaalin sisältämän tasajännitekomponentin säilyttämiseksi ja vas-taanottimessa syntyvän erojännitteen vaimentamiseksi ensimmäistä tasajännitteen erotusvälinettä edeltävän ensimmäisen kantataajuisen signaalin tasajännitekompo-nenttiin vaikutetaan ensimmäisen ohjaussignaalin perusteella ja mainitun ensimmäi-15 sen tasajännitteen erotusvälineen jälkeisen toisen kantataajuisen signaalin tasajänni-tekomponenttiin vaikutetaan toisen ohjaussignaalin perusteella, joka toinen ohjaus- a : ’· signaali voi olla sama kuin ensimmäinen ohjaussignaali.

* » • · . Keksinnön mukaiselle piirijärjestelylle vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi, joka käsittää demodulaattorin vastaanotetun radiotaajuisen signaalin demoduloimiseksi 20 kantataajuudelle, säätöpiirin kantataajuisen signaalin voimakkuuden säätämiseksi, « * · ensimmäiset erotusvälineet kantataajuisessa signaalissa esiintyvän tasajännitteen • · · : erottamiseksi ja A/D-muuntimen signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi, on tunnus omaista se, että vastaanotetun signaalin sisältämän tasajännitekomponentin säilyt-tämiseksi ja vastaanottimessa syntyvän erojännitteen vaimentamiseksi piirijäijestely ·*“: 25 käsittää välineet mainittua erotusvälinettä edeltävän ensimmäisen kantataajuisen signaalin tasajännitekomponenttiin vaikuttamiseksi ensimmäisen ohjaussignaalin pe-nisteella sekä välineet erotusvälineen jälkeisen toisen kantataajuisen signaalin tasa- • « jännitekomponenttiin vaikuttamiseksi toisen ohjaussignaalin perusteella, joka toinen ohjaussignaali voi olla sama kuin mainittu ensimmäinen ohjaussignaali.

* * * » · · 30 Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheisten piirustusten avulla, joissa 5 106328 kuvio 1 esittää lohkokaaviota eräästä ennestään tunnetusta matkaviestimestä, jossa on käytetty suoramuunnosvastaanotinta, kuvio 2 esittää tekniikan tason mukaista piirijärjestelyä erojännitteen poistamiseksi, 5 kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaista menetelmää vuokaaviona, kuvio 4 esittää erästä keksinnön mukaista piirijärjestelyä suoramuunnosvastaanotti-men toteuttamiseksi, kuvio 5 esittää erästä keksinnön mukaisen piirijäijestelyn toteutusta piirikaaviona ja 10 kuvio 6 esittää erästä keksinnön mukaista ratkaisua erojännitteen pienentämiseksi.

Kuvioita 1 ja 2 selostettiin jo edellä tekniikan tason kuvauksen yhteydessä. Seuraa- vassa selostetaan erästä keksinnön mukaista menetelmää lyhyesti kuvion 3 avulla sekä tarkemmin erästä keksinnön mukaista piirijärjestelyä ja sen toimintaa kuvioiden : 4 ja 5 avulla. Lopuksi selostetaan eräs keksinnön mukainen ratkaisu erojännitteen : '* 15 vähentämiseksi viitaten kuvioon 6.

• ·

Kuvio 3 esittää vuokaaviona erästä keksinnön mukaista menetelmää 300. Siinä • * . aluksi kaikki vahvistusohjaukset asetetaan tilaan, jossa vahvistus on pienin mahdol- « « · linen, lohko 301. Tämän jälkeen taajuussyntetisaattorin paikallisoskillaattoritaajuus asetetaan kanavataajuudelle. Sen jälkeen, kun taajuussyntesoija on lähtenyt asettu-20 maan halutulle kanavataajuudelle, kytketään RF-etupään vahvistuksensäätö siihen '··’ tilaan, jossa sitä aiotaan käyttää vastaanottoaikavälin aikana, lohko 303. Tämän jäl- keen ohjataan kantataajuusosan vahvistuksensäätöosan ensimmäisen signaalin tasa-jännitekomponentti ohjaussignaalilla DCN1, lohko 304, sekä tasajännitteen erotus- • · .···. osan jälkeisen toisen signaalin tasajännitekomponentti ohjaussignaalilla DCN2, loh- 'y 25 ko 305. Lopuksi, ennen vastaanottoaikavälin alkua poistetaan ohjaukset DCNI ja • < : ” DCN2 ja vastaanoton alkaessa kantataajuusosan valitaan haluttu vahvistus kantataa- juusosan AGC-ohjauksilla, lohko 306.

Kuvio 4 esittää erään keksinnön mukaisen piirijäijestelyn periaatekaaviota. Kuviossa 4 esitetyt osat vastaavat kuvion 1 esittämän matkaviestimen Iähetin/vastaanotin-30 osan lohkoja 104-112. Kuvion 4 esittämässä järjestelyssä antennista vastaanotettu radiotaajuinen signaali RFin suodatetaan ja vahvistetaan lohkossa 1 ja demoduloidaan kantataajuudelle I/Q-demodulaattorissa 2. Vastaanottimen RF-etupää 1 käsittää 6 106328 RF-vahvistin- ja RF-suodatustoiminnot ja vahvistuksen automaattisen säätötoimin-non AGC30.

Radiotaajuinen signaali demoduloidaan 1/Q-demodulaattorissa 2, joka käsittää vaiheistus- ja tehonjakoelimet, sekoittajat ja liitännän referenssijännitteeseen VI. Refe-5 renssijännite voi olla positiivinen, negatiivinen tai nolla riippuen 1/Q-demodulaatto-rin ja kantataajuusosan toteutustavoista. Demodulointi suoritetaan demodulaattoriin syötettävän paikallisoskillaattorisignaalin LO avulla. Demodulaattorista saadut kvadratuurinen signaali Vql ja valheellinen signaali Vil johdetaan kantataajuusosiin 3a ja 3b. Kantataajuusosat 3a, 3b sisältävät esivahvistin- ja suodatinosat 4, jotka 10 edelleen sisältävät passiivisen alipäästösuodatinosan 41 välittömästi 1/Q-demodu-laattorin sekoittajien jälkeen ennen ensimmäistä aktiivista astetta, esivahvistinosaa 42, jonka jälkeen sijaitsevat toiset alipäästösuodattimet 43.

Esivahvistin- ja suodatinosien jälkeen signaalit johdetaan vahvistuksensäätöosiin 5, jotka sisältävät vahvistinosan 12, takaisinkytkentäosan 8 ja takaisinkytkentäosan toi-15 sen tasajännitteen erotusvälineen 9, jossa on edullisesti vähintään yksi kondensaattori. Vahvistuksensäätöosien 5 tasajännitteiden asettumisnopeutta ohjataan valinta-!. _ kytkimellä 10, jota ohjaa signaali DCN1.

·,: i Vahvistuksensäätöosien lähtöön on kytketty ensimmäinen tasajännitteen erotusvä- line 6, joka käsittää edullisesti vähintään yhden kondensaattorin. Tasajännitteiden : 20 erotusosan 6 jälkeen sijaitsee erojännitteen poistojärjestelmä 7, jonka eräs toteutus- • · * ratkaisu on esitetty jäljempänä. Toisen erotusvälineen jälkeisessä signaalissa esiin- # tyvän erojännitteen poistoa ohjataan signaalilla DCN2. Tasajännitteen erotusosaan t···, syötetään lisäksi A/D-muunninosan referenssijännite V2, joka voi olla myös sama • !!! kuin referenssijännite VI.

# • · « 25 Eräs ero tunnettuihin keksinnön ja ennestään tunnettujen vastaanotinratkaisujen vä- ,···, Iillä on siinä, että koko kantataajuussignaalitie I/Q-demodulaattorin referenssijän- • « nitteestä VI AGC-vahvistimien 5 lähtöön saakka on tasajännitekytketty, ja DC- : '*· erotusosia 6 signaalitiellä on vain yksi kummassakin haarassa AGC-osan jälkeen.

• · « Tällä järjestelyllä saavutetaan mm. seuraavia etuja muihin menetelmiin verrattuna: 30 Eri syistä 1/Q-demodulaattorin lähdössä esiintyviä erojännitteitä ei tarvitse poistaa 1/Q-demodulaattorin lähdöstä, kantataajuusesivahvistimen lähdöstä eikä AGC-vah-vistinosan lähdöstä, vaan tasajännitteet saavat heilahdella vapaasti. Nopeutuskytki-mellä 10 pidetään takaisinkytkentäpiirin aikavakio nopeana sinä aikana, kun tasajännitteet ovat asettumassa. Tasajännite-erotusosan 6 jälkeen tasajännite voidaan 7 106328 säätää samaksi referenssijännitteen V2 kanssa riippumatta siitä, mihin jännitteeseen AGC-vahvistinosan tasajännitetoimintapiste on asettunut. Näin on pystytty yhdistämään DC- ja AC-kytkettyjen kantataajuusosien edut ja poistamaan niiden haitat.

Digitaalisten ohjaussignaalien käyttö tapahtuu edellä esitetyssä, kuvion 4 mukai-5 sessa piirijärjestelyssä seuraavasti:

Aluksi kaikki AGC-ohjaukset ovat tilassa, jossa vahvistus on pienin mahdollinen. Sen jälkeen, kun taajuussyntetisaattori on lähtenyt asettumaan halutulle kanavataa-juudelle, kytketään etupään vahvistuksensäätö AGC30 siihen tilaan, jossa sitä aiotaan käyttää vastaanottoaikavälin aikana. Sen jälkeen ohjataan kantataajuusosan 10 vahvistuksensäätöosan aikavakiopiiri nopeaan tilaan ja DC-erojännitteen poistopiiri 11 aktiivitilaan ohjauksilla DCNI ja DCN2. Ennen vastaanottoaikavälin alkua poistetaan ohjaukset DCNI ja DCN2. Vastaanoton alkaessa kantataajuusosaan valitaan haluttu vahvistus kantataajuusosan AGC-ohjauksilla AGC20, AGC40. Suuria an-tennisignaaleja vastaanotettaessa ohjausta DCNI ei välttämättä tarvita, koska käytet-15 tävä kantataajuusosan vahvistus on pieni ja vastaavasti erojännitteet ovat pieniä.

: '* Kantataajuusosan AGC-ohjauksia on kuviossa 4 esitetty olevan kaksi, AGC20 ja i ’· AGC40, mutta niitä voi olla enemmän tai vähemmän riippuen esimerkiksi A/D- : : muuntunen dynamiikka-alueesta ja kantataajuusosien toteutustavasta.

• « • · ”1 Kuviossa 5 on esimerkki kuvan 1 lohkojen 5, 10 ja 6 toteutuksesta. Siinä vahvistin- • « · ;;; 20 piirin vahvistus määräytyy takaisinkytkentä vastusten Rl, R3 ja R7 sekä takaisin- *·* kytkentäpiiristä maahan kytkettyjen vastusten R2, R4, R5 ja R6 sekä kondensaatto rien Cl ja C2 perusteella. Kondensaattorit Cl ja C2 toimivat tasajännitteen erotta-jina, joten takaisinkytkentähaarassa on kaksi DC-erotusosaa Cl, R5 sekä C2, R6.

Ml

Kahden erillisen DC-erotusosan avulla käytettävien kondensaattoreiden kapasitans- 25 siarvo saadaan oleellisesti pienemmäksi ja tasajännitteiden asettumisnopeus suurem- ,··, maksi. Vastusten R5 ja R6 tehtävänä on pienentää vahvistimen vahvistusta silloin, • · kun nopeutuspiiri on käytössä. Kytkimet voivat olla esimerkiksi CMOS-kytkimiä.

• · * · ' .···. Kuvio 6 esittää erään keksinnön mukaisen piirijärjestelyn periaatekaaviota erojännit- teen poistopiirin 11 toteuttamiseksi. Piirijärjestelyä voidaan käyttää esim. kuvion 4 30 esittämän vastaanottimen lohkoissa 6 ja 7. Kuvion 6 esittämässä järjestelyssä kantataajuinen signaali Vin johdetaan vahvistimen 61 tuloon ja vahvistimen 61 lähdössä P61 esiintyvä ensimmäinen signaali s61 on johdettu kahteen haaraan: kondensaattorin C61 kautta vahvistimelle 62 sekä ylipäästösuodattimen 64 kautta summaimelle 65. Summaimen avulla ylipäästösuodatettu signaali s63 summataan referenssijännit- 106328 δ teeseen Vref. Summaustulos eli toinen signaali s62 ohjataan kytkimelle 63, joka ohjataan kiinni-tilaan lyhyellä ohjauspulssilla DCN. Kondensaattorin C61 navoissa on siten koko DCN-ohjauspulssin keston ajan lähes sama kantataajuinen signaali, jolloin kondensaattoriin ei juurikaan jää kantataajuisen signaalin aiheuttamaa va-5 rausta. Tällöin lähtöön ei synny oleellista erojännitettä, kun DCN-ohjauspulssi päättyy ja kytkin 63 avataan.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa signaalilinjan läpi kulkeva kantataajuinen signaali ei katkea DCN-ohjauspulssin ajaksi vaan DCN-ohjauspulssin aikana kondensaattorin lähdössä esiintyy ylipäästösuodatettu kantataajuinen signaali. Ylipäästösuodatti-10 men 64 alarajataajuus on edullisesti korkeampi kuin signaalilinjan alarajataajuus. Tällöin toisessa signaalissa esiintyvä erojännite vaimenee nopeasti, ja kytkemällä toinen signaali erotusvälineen lähtöön myös siinä esiintyvä erojännite saadaan nopeasti pieneksi. Ylipäästösuodattimen korkeampi alarajataajuus ei kuitenkaan vaikuta varsinaisen signaalilinjan kaistaan kuin ainoastaan DCN-ohjauspulssin ajan.

15 Esillä oleva keksinnön avulla on mahdollista toteuttaa yksinkertaisesti matkaviestimeen soveltuva suoramuunnosvastaanotin. Matkaviestimissä suoramuunnosvastaan-!. ottimien käyttöönotto merkitsee huomattavia kustannussäästöjä, koska tarvitaan vain ; '/ yksi taajuussyntetisaattori, eikä välitaajuusosia tai välitaajuussuodattimia tarvita • · · :·! : lainkaan. Myös laitteen RF-suojaustarve vähenee eikä välttämättä tarvita dupleksi- 20 suodatinta. Näin matkaviestimestä on mahdollista tehdä pienempi ja kevyempi vä-:.j,: häisemmin kustannuksin. Lisäksi matkaviestimen virrankulutus saadaan pienem- :#·* ·' mäksi.

... Käyttämällä esillä olevan keksinnön mukaista ratkaisua signaalin tasajännitekompo- nenttien hallitsemiseksi voidaan lisäksi saavuttaa seuraavia etuja tekniikan tason • * ··' 25 mukaisiin ratkaisuihin verrattuna: 9 • · * · 9 t · · LI. - erojännitteen korjausta varten ei tarvita digitaalista signaalinkäsittelyä, « · • · · - koska erojännite voidaan pienentää luotettavasti analogiasignaalista, analogia-digi- .···. taalimuuntimien dynamiikka-aluetta ei tarvitse kasvattaa erojännitteen vuoksi, • · · - erojännitteen pienentämistoiminto ei aiheuta kantataajuisen signaalin hetkellistä-30 kään katkeamista signaalilinjassa, - keksinnön mukainen ratkaisu on toteutettavissa vähäisellä komponenttimäärällä, jolloin komponenttien vaatima tila on vähäinen ja valmistuskustannuksiin aiheutuva lisä on hyvin pieni, 9 106328 - piiriratkaisussa tarvittavia komponentteja voidaan helposti integroida A/D-muunti-men yhteyteen, - keksinnön mukaisen ratkaisun avulla saavutetaan pieni vastaanottimen virrankulu-tus, 5 - ratkaisun avulla voidaan poistaa vastaanotettavan kanavan taajuudelle osuvien kellosignaalien ym. taajuudeltaan stabiilien häiriösignaalien aiheuttamat ongelmat, jolloin laitteen suojaustarve saadaan vähäisemmäksi.

Keksinnön mukainen’ratkaisu soveltuu edullisesti käytettäväksi digitaalisten, aikaja-koisten matkaviestinjärjestelmien, kuten GSM- ja PCN-jäijestelmien, vastaanotti-10 missä, mutta keksintöä voidaan soveltaa myös analogisten järjestelmien vastaanottimissa esim. silloin, jos vastaanotettu analoginen signaali muunnetaan digitaaliseksi signaalinkäsittelyä varten.

Edellä on esitetty eräitä keksinnön mukaisen ratkaisun suoritusmuotoja. Luonnollisesti keksinnön mukaista periaatetta voidaan muunnella patenttivaatimusten suoja-/·., 15 alueen puitteissa esim. toteutuksen yksityiskohtien sekä käyttöalueiden osalta. On siten huomattava, että esitetyt piirikytkennät ja komponenttiarvot on mainittu vain • .·. esimerkkeinä, ja niitä voidaan muunnella yleisesti tunnettujen suunnitteluperiaat- • « · ]L / teiden mukaisesti.

« · • · 1 « m « • · f « · • il • « · • · • « • · · • · · • 1 ··· • · 1 · • · · • · • · · • « * · • · · • · • « • · · · « • · • · • · ·

Claims (15)

1. Menetelmä vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi, jolloin vastaanotettu radiotaajuinen signaali demoduloidaan kantataajuudelle, kantataajuisen signaalin voimakkuutta säädetään säätöpiirillä ja kantataajuisessa signaalissa esiintyvä tasajänni- 5 te erotetaan signaalilinjassa olevalla ensimmäisellä tasajännitteen erotusvälineellä (6, Cl), minkä jälkeen signaali A/D-muunnetaan, tunnettu siitä, että vastaanotetun signaalin sisältämän tasajännitekomponentin säilyttämiseksi ja vastaanottimessa syntyvän erojännitteen vaimentamiseksi ensimmäistä tasajännitteen erotusvälinettä edeltävän ensimmäisen kantataajuisen signaalin tasajännitekomponenttiin vaikute-10 taan (304) ensimmäisen ohjaussignaalin (DCN1) perusteella ja mainitun ensimmäisen tasajännitteen erotusvälineen jälkeisen toisen kantataajuisen signaalin tasajännitekomponenttiin vaikutetaan (305) toisen ohjaussignaalin (DCN2) perusteella, joka toinen ohjaussignaali voi olla sama kuin ensimmäinen ohjaussignaali.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantataajuu-15 delle demoduloitu signaali johdetaan mainittuun erotusvälineeseen oleellisesti tasa- . jännitekytkettynä.

\ 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitus- : sa voimakkuuden säätöpiirissä esiintyvä tasajännitekomponentti erotetaan vakiopo- tentiaalista toisella tasajännitteen erotusvälineellä (9, C2, C3) ja mainitun toisen «Il . 20 tasajännitteen erotusvälineen varaustilaa ohjataan toisella ohjaussignaalilla (DCN2) .···. säätöpiirissä esiintyvän tasajännitekomponentin hallitsemiseksi. • ·

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että « · · mainitut ensimmäinen ja toinen ohjaussignaali kytketään aktiiviseen tilaan ainakin osittain samanaikaisesti. « · · • t

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • •I mainitut ensimmäinen ja toinen ohjaussignaali kytketään aktiiviseen tilaan ennen vastaanotettavan signaalin informaatiota sisältävän aikavälin alkua.

« • · · • · '···' 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erojännitteen pienentämiseksi mainitun erotusvälineen lähtöön (P2) kytketään toinen 30 signaali (Vref, s62), joka muodostetaan mainittua erotusvälinettä edeltävän ensimmäisen signaalin (s61) perusteella.

7. Piirijäijestely vastaanotetun signaalin käsittelemiseksi, joka käsittää demodu-Iaattorin (2) vastaanotetun radiotaajuisen signaalin demoduloimiseksi kantataajuu- 11 106328 delle, säätöpiirin (5) kantataajuisen signaalin voimakkuuden säätämiseksi, ensimmäiset erotusvälineet (6, Cl) kantataajuisessa signaalissa esiintyvän tasajännitteen erottamiseksi ja A/D-muuntimen signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi, tunnettu siitä, että vastaanotetun signaalin sisältämän tasajännitekomponentin säilyttämiseksi 5 ja vastaanottaessa syntyvän erojännitteen vaimentamiseksi piirijärjestely käsittää välineet (10) mainittua erotusvälinettä edeltävän ensimmäisen kantataajuisen signaalin tasajännitekomponenttiin vaikuttamiseksi ensimmäisen ohjaussignaalin (DCN1) perusteella sekä välineet (11) erotusvälineen jälkeisen toisen kantataajuisen signaalin tasajännitekomponenttiin vaikuttamiseksi toisen ohjaussignaalin (DCN2) perus-10 teella, joka toinen ohjaussignaali voi olla sama kuin mainittu ensimmäinen ohjaussignaali.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että se käsittää toisen erotusvälineen (9, C2, C3) mainitussa säätöpiirissä esiintyvän tasajännitekomponentin erottamiseksi vakiopotentiaalista.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että se käsittää välineet mainitun toisen erotusvälineen (C2, C3) varaustilan ohjaamiseksi : '* mainitulla toisella ohjaussignaalilla säätöpiirissä esiintyvän tasajännitekomponentin ! hallitsemiseksi. • « « · · « · * I I t » .··. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että . ,·. 20 demodulaattorin (2) ja ensimmäisen erotusvälineen (6, Cl) välinen signaalilinja on « « · tasajännitekytketty. • * 0

10 106328

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että demodulaattori (2) on I/Q-demodulaattori, jonka kvadratuurisen signaalin lähtöön ·***: on kytketty ensimmäinen haara (3a) kantataajuisen kvadratuurisen signaalin käsitte- • · · 25 lemiseksi ja vaiheessa olevan signaalin lähtöön on kytketty toinen haara (3b) vai- V,** heessa olevan kantataajuisen signaalin käsittelemiseksi. • · • · • ·

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen piirijärjestely, tunnettu siitä, että • · * se käsittää välineet (63) toisen signaalin (Vref, s62) kytkemiseksi erotusvälineen » *’* (C61) lähtöön (P62) ja välineet (64, 65) mainitun toisen signaalin (s62) muodosta- 30 miseksi erotusvälinettä (C61) edeltävän ensimmäisen signaalin (s61) perusteella.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän tai jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukaisen piirijärjestelyn käyttö suoramuunnosvastaanottimessa. 12 106328

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän tai jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukaisen piirijärjestelyn käyttö matkaviestimen vastaanottimessa.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän tai jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukaisen piirijärjestelyn käyttö digitaalisessa, aikajakoisessa matka- 5 viestinjärjestelmässä.