專利名稱：振蕩器控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對振蕩器的頻率控制，特別是當(dāng)接收機(jī)頻率調(diào)到特定頻率時(shí)，控制超外差式接收機(jī)中的本機(jī)振蕩器頻率。
超外差式接收機(jī)將兩個(gè)不同的電信號進(jìn)行混頻，這些信號通常具有不同的頻率值，旨在輸出時(shí)生成一個(gè)中間頻電信號。把超外差式接收機(jī)調(diào)諧成接收特殊的頻率，即能夠接收到構(gòu)成兩個(gè)不同電信號之一的無線電頻段的信號。超外差式接收機(jī)還包括一個(gè)能在預(yù)定頻率發(fā)出電信號的本機(jī)振蕩器。接收機(jī)將取自本機(jī)振蕩器的信號與接收信號混頻而產(chǎn)生一個(gè)中頻輸出信號。
例如，對一個(gè)未授權(quán)的通信裝置，超外差式接收機(jī)可以在例如2400MHZ～2480MHZ的頻段范圍內(nèi)接收信號。依次，本機(jī)振蕩器調(diào)諧到一個(gè)基于接收信號補(bǔ)償值如超出接收信號頻率40MHZ的頻率?；蛘?，另一個(gè)接收機(jī)的補(bǔ)償頻率例如取為小于接收信號頻率40MHZ。這兩種情況經(jīng)混合，中頻就是40MHZ。
目前，聯(lián)邦通訊委員會(FCC)允許未授權(quán)的通訊產(chǎn)品在上述的頻段范圍運(yùn)行，即2400MHZ～2485MHZ。FCC也允許在該頻段內(nèi)非故意輻射某種電平的信號。然而，任何超出該規(guī)定頻段的信號輻射必須抑制40db或40db以上以避免干擾工作于其他頻段上的裝置。例如，如果超外差式接收機(jī)的本機(jī)振蕩器調(diào)諧為比接收信號高40MHZ，并且接收信號大于2445MHZ，那么本機(jī)振蕩器調(diào)諧為該頻段之外的頻率，即高于2485MHZ。與此類似，如果本機(jī)振蕩器調(diào)諧成比接收信號小40MHZ，并且接收信號低于2440MHZ，那么本機(jī)振蕩器再次調(diào)諧為該頻段之外的頻率，即低于2400MHZ。如果本機(jī)振蕩器調(diào)諧在此頻段邊界之外(或接近此頻段邊界)，需要采取額外的處理確使本機(jī)振蕩器受足夠抑制。
本發(fā)明為在一定頻率范圍內(nèi)將接收機(jī)本機(jī)振蕩器調(diào)諧到某一頻率的控制裝置。該頻率范圍是能將接收機(jī)調(diào)諧成接收電磁信號的接收頻率范圍。
需要接收的頻率可以通過一些其他方法得出。將需接收的頻率與閾值頻率進(jìn)行對比，在此基礎(chǔ)上對振蕩器調(diào)諧當(dāng)接收頻率高于閾值頻率時(shí)，本機(jī)振蕩器頻率小于接收頻率，當(dāng)接收頻率低于閾值頻率時(shí)，本機(jī)振蕩器頻率大于接收頻率。
本發(fā)明實(shí)施例包括以下特征。
超外差式接收機(jī)中，頻率范圍分別以低頻FLOW2400MHZ和高頻FHIGH2485MHZ為界。接收頻率基于接收頻率范圍的信道數(shù)與接收頻率范圍的信道間距轉(zhuǎn)換為指示值。閾值頻率也按相同標(biāo)準(zhǔn)表示為指示值。閾值頻率約等于FLOW+(FHIGH-FLOW)／2。頻率補(bǔ)償用來接收頻率，其大小相同當(dāng)接收頻率大于閾值頻率時(shí)，減去頻率補(bǔ)償，當(dāng)接收頻率小于閾值頻率時(shí)，加上頻率補(bǔ)償。頻率補(bǔ)償值小于或等于(FHIGH-FLOW)／2，并與接收機(jī)的中頻相同。由加或減補(bǔ)償頻率確定的頻率就是本機(jī)振蕩器調(diào)諧的頻率。
本發(fā)明的一個(gè)方面包括以下特征。
鎖相環(huán)控制振蕩器，微處理器內(nèi)包括執(zhí)行控制裝置功能的計(jì)算機(jī)指令。
權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例具有以下一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
本機(jī)振蕩器調(diào)諧到僅在該頻率范圍內(nèi)的某一頻率。從本機(jī)振蕩器輸出的信號并不需要額外的信號處理以抑制掉頻率在該頻率范圍以外的信號。本機(jī)振蕩器在該頻率范圍外輻射的信號不會負(fù)面影響工作于該頻率范圍外頻率的其他裝置。采用該控制裝置的接收機(jī)符合FCC有關(guān)未授權(quán)電子裝置專用頻段外信號輻射的規(guī)定。
本發(fā)明的其他特征、發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為采用了根據(jù)本發(fā)明的本機(jī)振蕩器控制裝置的接收機(jī)簡圖。
圖2A為圖1中控制裝置第一部分電路簡圖。
圖2B為圖1中控制裝置第二部分電路簡圖。
圖2C為圖1中控制裝置第三部分電路簡圖。
圖3為圖1中控制裝置執(zhí)行的邏輯框圖。
圖4為說明圖1接收機(jī)中的本機(jī)振蕩器在一定頻率范圍調(diào)諧的示意圖。
參照圖1，接收機(jī)10指的是如含有傳輸并接收電磁信號的一部分控制器的超外差式接收機(jī)。正如圖中所示，接收機(jī)10包括一個(gè)與音響系統(tǒng)聯(lián)用的遙控器、一臺電視機(jī)或電纜箱。接收機(jī)10一般要遵守FCC有關(guān)未授權(quán)傳輸和接收裝置的規(guī)定，接收機(jī)10在預(yù)定的頻段12內(nèi)工作，頻段12的范圍在低頻FLOW2400MHZ和高頻FHIGH2485MHZ之間。
接收機(jī)10包括一個(gè)處理電磁信號的信號通道。信號通道由天線16、信號輸入通道14、混頻器36和信號輸出通道38組成。接收機(jī)10在天線16處接收電磁信號。天線16接收頻段12內(nèi)某一頻率的電磁信號。天線16將接收到的無線電信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸入信號通道14將電信號傳到接收機(jī)10的電路，如傳給混頻器36。輸出信號通道38還包括中頻處理和檢波器44?；祛l器36的輸出信號為接收機(jī)10的中頻，如40MHZ。中頻處理和檢波器44對中頻信號的頻率分量進(jìn)行處理以提供接收機(jī)輸出。
接收機(jī)10包括與本機(jī)振蕩器26相連的振蕩器控制裝置40。裝置40的輸入端42決定了所需要的接收頻率?？刂蒲b置40對接收頻率信號進(jìn)行處理，并基于該信號發(fā)出一個(gè)控制信號將本機(jī)振蕩器26調(diào)諧到所需頻率。
接收機(jī)10中的振蕩器控制裝置40包括頻率比較器18、補(bǔ)償電路22。頻率比較器18是對來自輸入端42的所需接收頻率和閾值頻率的值進(jìn)行比較。如果來自輸入端42的所需接收頻率大于閾值頻率值，頻率比較器18發(fā)出一個(gè)輸出信號，如高壓信號。如果該電信號的頻率小于閾值頻率值，頻率比較器18就發(fā)出一個(gè)不同的輸出信號，如低壓信號。
輸入／輸出端20在電氣上將頻率比較器18與補(bǔ)償電路22連在一起。補(bǔ)償電路22在輸出端24發(fā)出一個(gè)控制信號。這個(gè)控制信號基于頻率比較器18的輸出信號，所需接收頻率輸入端42和補(bǔ)償電路22控制本機(jī)振蕩器26的調(diào)諧頻率。對本機(jī)振蕩器26進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，使其相對來自天線16的所需接收頻率有一個(gè)正的或負(fù)的補(bǔ)償值。
補(bǔ)償電路22決定了兩個(gè)補(bǔ)償值中哪一個(gè)加給本機(jī)振蕩器26。在補(bǔ)償電路22輸出的控制信號的基礎(chǔ)上，當(dāng)頻率比較器18確定接收頻率高于閾值頻率時(shí)，接收機(jī)10將本機(jī)振蕩器26調(diào)到小于接收頻率的頻率。另一方面，當(dāng)頻率比較器18確定接收頻率低于閾值頻率時(shí)，接收機(jī)10將本機(jī)振蕩器26調(diào)諧到大于接收頻率的頻率。
本發(fā)明采用了技術(shù)上普便使用的比較器以及許多實(shí)施本發(fā)明的不同的執(zhí)行裝置。與此類似，一個(gè)技術(shù)熟練的人完全可以采用多種機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電路22的功能。例如，頻率比較器18和補(bǔ)償電路22的特定構(gòu)成示于圖2B。頻率比較器18和補(bǔ)償電路22采用同一個(gè)微處理器60配置在一起，微處理器60含有一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括與頻率比較器18和補(bǔ)償電路22功能相對應(yīng)的預(yù)先編程指令。微處理器60執(zhí)行指令發(fā)出一個(gè)控制信號，使接收機(jī)10可以將本機(jī)振蕩器26調(diào)諧到所需要的頻率。
本機(jī)振蕩器26包括一個(gè)鎖相環(huán)路28(PLL)以確定振蕩器電路30的頻率。振蕩器電路30的輸出沿反饋環(huán)路32反饋到PLL28。這樣，本機(jī)振蕩器26就包括保持本機(jī)振蕩器26調(diào)諧的所需頻率的結(jié)構(gòu)。在接收機(jī)10中，PLL28由模擬與數(shù)字電路組合而成。
本機(jī)振蕩器26的輸出端成為混頻器36的輸入端34?；祛l器36有兩個(gè)輸入，即振蕩器輸入34和輸入信號通道14。混頻器36將信號通道14和34的兩個(gè)輸入進(jìn)行混合，然后在輸出信號通道38產(chǎn)生中頻信號。
參照圖2A～2C，接收機(jī)10的具體結(jié)構(gòu)以與圖1討論過的元件相關(guān)的電路部分表示出來。圖2A中，輸入信號通道14從天線16延伸到混頻器36。帶PLL28和振蕩器電路30的本機(jī)振蕩器26通過信號通道，即本機(jī)振蕩器接收信號RCV_LO34與混頻器36相連。圖2B中，PLL28(圖2A)通過沿輸入／輸出24發(fā)出的數(shù)字控制信號如PLL_CE，PLL_DATA和PLL_CLK(如圖2A，2B)，與本機(jī)振蕩器控制裝置40相連。
除了圖2A～2C所示的結(jié)構(gòu)，接收機(jī)的其他實(shí)施方案也在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。例如，輸出信號通道38還包括許多圖1和圖2A～2C中沒有示出的電氣元件的組合。此外，接收機(jī)10將頻率比較器18和補(bǔ)償電路22的獨(dú)立功能合并到一個(gè)微處理器60中。一個(gè)本領(lǐng)域的技術(shù)熟練的人還可以對接收機(jī)10中諸元件提出許多其他配置。
參考圖3，接收機(jī)10采用了一組計(jì)算機(jī)指令來調(diào)諧本機(jī)振蕩器26。計(jì)算機(jī)指令含在微處理器60(圖2B)中的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。計(jì)算機(jī)指令實(shí)現(xiàn)頻率比較器18和補(bǔ)償電路22二者的功能。
例如，接收機(jī)10把一個(gè)代表接收頻率(即接收信號頻率)的數(shù)字值放入微處理器60的寄存器，如寄存器WA。(步驟100)接收機(jī)10根據(jù)寄存器WA中的數(shù)值，確定該頻率是否大于或小于代表頻率比較器18的閾值頻率的值。(步驟102)接收機(jī)10中，閾值頻率位于頻段12的中心。例如，頻段12分別以高頻FHIGH和低頻FLOW為界，閾值頻率就等于FLOW+(FHIGH-FLOW)／2，即2442．5MHZ。
如果寄存器WA中的值低于該閾值，接收機(jī)10設(shè)置一個(gè)值表示接收頻率不在高頻范圍，即2442．5MHZ～2485MHZ內(nèi)。(步驟104)如果寄存器WA中的值高于該閾值，接收機(jī)10設(shè)置一個(gè)值表示接收頻率在高頻范圍。(步驟106)在高頻狀態(tài)確定為真(步驟104)或假(步驟106)后，接收機(jī)10將合適的補(bǔ)償值放到第二組寄存器中，如寄存器BC。(步驟104，106)該補(bǔ)償值就是接收機(jī)10傳輸給本機(jī)振蕩器26的補(bǔ)償頻率的數(shù)字表示。
接收機(jī)10中，補(bǔ)償值取40MHZ或-40MHZ之一，當(dāng)接收機(jī)10加上了適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值，接收機(jī)10將寄存器BC中的補(bǔ)償值與寄存器WA中的接收頻率值相加。(步驟108)最后，接收機(jī)10用儲存在寄存器WA中的結(jié)果值對鎖相環(huán)路28編程。(步驟110)作為一個(gè)例子，根據(jù)下面準(zhǔn)C語言的子程序，微處理器60的計(jì)算機(jī)指令如下Void SetReceiveFrequency()WA=BandFrequencyIndex；If(WA&#60=RF_Band_Center)Highband=False；P7．Data_Out=False；BC=Base_LowBand_Rcv_Offset；elseHighband=True；P7．Data_Out=True；BC=Base_HighBand_Rcv_Offset；WA=(WA&#60&#601)；／*(index)x(channel spacing)*／WA=WA+BC；WritePLLFrequency(WA)；Return；在上面給出的實(shí)施方案中，頻率的一個(gè)指示用于代表接收頻率。例如，頻段12是連續(xù)頻段，而接收機(jī)10將頻段12按照200KHZ間隔分為不連續(xù)的頻段數(shù)。這樣，為計(jì)算接收頻率的數(shù)字值，接收機(jī)10連續(xù)地使每條信道與頻率指示中分離的值關(guān)聯(lián)起來。在PLL28編程之前，為了把指示值轉(zhuǎn)換為代表實(shí)際頻率的數(shù)字，接收機(jī)10將指示值乘以信道間隔，如200KHZ。
當(dāng)使用分離指示值時(shí)，閾值頻率值可能要求作近似。例如，如果所需的閾值頻率位于頻帶中心，但是該頻帶中心完全與信道的頻率相重合(如落在兩個(gè)指示值之間)，則該閾值頻率值可以是個(gè)對應(yīng)于相鄰信道的值。
參考圖4，當(dāng)接收機(jī)10工作時(shí)，對本機(jī)振蕩器26在頻段12以外的過度輻射進(jìn)行抑制。對頻段12內(nèi)每個(gè)可能的接收頻率，本機(jī)振蕩器26調(diào)諧到頻段12范圍內(nèi)的一個(gè)相應(yīng)頻率。例如，如果接收信號的接收頻率為2450MHZ，本機(jī)振蕩器的頻率設(shè)置為2410MHZ。此時(shí)的接收頻率就高于閾值頻率。因此，補(bǔ)償頻率選為一40MHZ，以保證本機(jī)振蕩器26的輸出在頻段12之內(nèi)。類似地，如果接收信號的接收頻率為2440MHZ，本機(jī)振蕩器的頻率設(shè)置為2480MHZ。此時(shí)的接收頻率就低于閾值頻率。因此，補(bǔ)償頻率選為40MHZ，使本機(jī)振蕩器26的輸出保持在頻段12之內(nèi)。
接收機(jī)10中，選取補(bǔ)償頻率以提供所需的中頻，如40MHZ。這樣，兩個(gè)補(bǔ)償頻率的大小與中頻一致(只是補(bǔ)償方向發(fā)生變化)。接收機(jī)10提供一個(gè)小于或等于(FHIGH-FLOW)／2的中頻。例如，對40MHZ的中頻，頻率范圍大于或等于80MHZ。如果補(bǔ)償值取大于(FHIGH-FLOW)／2的，本機(jī)振蕩器將調(diào)諧到FHIGH和FLOW范圍外的某個(gè)頻率。然而，其他一些包括補(bǔ)償和混合裝置以實(shí)現(xiàn)中頻大于(FHIGH-FLOW)／2的設(shè)計(jì)方案也是可行的，只要本機(jī)振蕩器頻率保持在接收頻率所在的預(yù)先確定的頻段之內(nèi)，而且接收信號在頻段底部時(shí)，補(bǔ)償頻率為正值；接收信號在頻段頂部時(shí)，補(bǔ)償頻率為負(fù)值，那也仍然屬于本發(fā)明范圍。
另外一些實(shí)施例也包括在權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
這里揭示的實(shí)施例僅作為例子，其中包括了結(jié)構(gòu)、配置、各部分組合、算法及功能。顯然，對那些技術(shù)熟練的人來說，可以在不脫離本發(fā)明主題的前提下，不采用這里所公開的技術(shù)和特定裝置，同樣能夠做出許多的改進(jìn)。因此，本發(fā)明試圖包括這里提到的設(shè)備與技術(shù)所呈現(xiàn)或具備的每個(gè)新特征和諸特征的新組合，并且只受所附的權(quán)利要求的精神與范圍的限制。
權(quán)利要求
1．一種調(diào)諧接收機(jī)振蕩器的方法，其特征在于包括接收頻率在預(yù)定的接收頻率范圍內(nèi)的電磁信號；將所需的接收信號頻率與閾值頻率進(jìn)行比較；基于閾值頻率將接收機(jī)振蕩器調(diào)諧到接收頻率范圍內(nèi)的某一頻率，當(dāng)接收頻率高于閾值頻率時(shí)，該頻率小于接收頻率，當(dāng)接收頻率低于閾值頻率時(shí)，該頻率大于接收頻率。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括將所需接收信號頻率轉(zhuǎn)化為一組指示值中的一個(gè)指示值，這組指示值對應(yīng)于所述預(yù)定接收頻率范圍內(nèi)的一組信道。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括將閾值頻率表示為一組指示值中的一個(gè)指示值，該組指示值唯一地對應(yīng)于所述預(yù)定的接收頻率范圍內(nèi)的一組信道。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于調(diào)諧振蕩器進(jìn)一步包括當(dāng)接收頻率分別大于或小于閾值頻率時(shí)，將至少兩個(gè)頻率補(bǔ)償中的一個(gè)加到接收頻率。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于第一個(gè)補(bǔ)償值和第二個(gè)補(bǔ)償值的大小相同。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的頻率范圍分別以高頻FHIGH和低頻FLOW為界，第一個(gè)補(bǔ)償值和第二個(gè)補(bǔ)償值小于或等于(FHIGH-FLOW)／2。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的第一個(gè)頻率補(bǔ)償值和第二個(gè)頻率補(bǔ)償值等于接收機(jī)的中頻。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的頻率范圍分別以高頻FHIGH與低頻FLOW為界，閾值頻率近似為FLOW+(FHIGH-FLOW)／2。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的范圍包括2400MHZ～2485MHZ的頻率范圍。
10．一種接收在預(yù)定頻率范圍內(nèi)信號并含有一個(gè)預(yù)定中頻的電磁信號接收機(jī)，其特征在于包括本機(jī)振蕩器，代表準(zhǔn)備在所述預(yù)定頻率范圍內(nèi)接收的所需信號頻率的信號源，與所述本機(jī)振蕩器及所述信號源耦合的頻率控制器，用于為本機(jī)振蕩器提供頻率控制信號，該本機(jī)振蕩器總是將所述本機(jī)振蕩器的頻率設(shè)定為與所需信號頻率相差所述中頻的頻率，且被設(shè)定的頻率在預(yù)定頻率范圍內(nèi)。
11．一種接收機(jī)，其特征在于包括在預(yù)定頻段范圍內(nèi)，用來傳導(dǎo)接收頻率電信號的信號通道；與所述本機(jī)振蕩器及所述信號源耦合的頻率控制器，用于為本機(jī)振蕩器提供頻率控制信號，該本機(jī)振蕩器總是將所述本機(jī)振蕩器的頻率設(shè)定為與所述預(yù)定頻率范圍內(nèi)接收信號的頻率相差所述中頻的頻率，且被設(shè)定的頻率在預(yù)定頻率范圍內(nèi)；本機(jī)振蕩器，用于提供本機(jī)振蕩器信號；與所述本機(jī)振蕩器和所述信號通道耦合的混頻器，用于提供預(yù)定中頻的中頻信號。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于所述本機(jī)振蕩器還包括一個(gè)鎖相環(huán)路。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于所述預(yù)定的頻率范圍為2440MHZ～2485MHZ。
14．根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其特征在于所述頻率控制器還包括微處理器。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于所述微處理器包括含指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可讓頻率控制器在所述的預(yù)定頻率范圍內(nèi)，當(dāng)接收頻率高于預(yù)定閾值頻率時(shí)，加上第一個(gè)頻率補(bǔ)償值；及當(dāng)接收頻率小于閾值頻率時(shí)，向?qū)?yīng)于所述中頻的本機(jī)振蕩器頻率加上第二個(gè)補(bǔ)償值。
全文摘要
對接收機(jī)本機(jī)振蕩器的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)使之保持在接收機(jī)接收頻率范圍內(nèi)。當(dāng)接收頻率高于或低于閾值頻率時(shí),振蕩器的頻率相應(yīng)調(diào)整為低于或高于接收頻率。
文檔編號H03L7/06GK1291005SQ0012227
公開日2001年4月11日 申請日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月29日
發(fā)明者R·P·帕克 申請人:伯斯有限公司