DE69630478T2

DE69630478T2 - Sender und Sendeempfänger

Info

Publication number: DE69630478T2
Application number: DE69630478T
Authority: DE
Inventors: Shin Shinagawa-ku Saito
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: EP0729238A2; KR960032944A; DE69630478D1; CN1087525C; CN1134067A; KR100397716B1; US5734970A; JPH08223071A; EP0729238A3; TW307957B; EP0729238B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender und ein Sende-Empfangsgerät, insbesondere auf einen Sender und eine Sende-Empfangsgerät zur Verwendung bei einem digitalen Schnurlostelefon.
Es wurden bisher digitale Schnurlostelefone vorgeschlagen, bei dem ein FDMA-TDD-System (Frequenzvielfachzugriff-Zeitmultiplex-Duplex-System) verwendet wird, um ein Kommunikationsnetzwerk zwischen einer Basiseinheit (Basisstation) und einer Endgeräteeinheit (Endgerät) einzurichten, um einen Ruf zu tätigen. Ein digitales Schnurlostelefon, welches als CT-2-System bezeichnet wird, dessen technische Standards offiziell durch ETSI (European telecommunication standard institute) angekündigt sind, ist ein Beispiel eines derartigen digitalen Schnurlostelefons.
1 zeigt in Blockform ein Beispiel eines digitalen Schnurlostelefons, welches als CT-2-System bezeichnet wird.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Oszillator 101 ein TCXO (temperatur-kompensierter X-tal-Oszillator), bei dem ein Quarzresonator verwendet wird. Der Oszillator 101 erzeugt eine Sinuswelle mit einer Frequenz von 12,8 MHz. Das Oszillatorsignal von 12,8 MHz wird zu einer PLL-Schaltung (Phasenverriegelungsschaltung) 102 geliefert. Die PLL-Schaltung 102 erzeugt ein Signal S1 mit einer Frequenz von 300,1 MHz auf der Basis des Oszillatorssignals mit der Frequenz von 12,8 MHz. Die PLL-Schaltung 102 erzeugt ein stabiles Signal S1 mit der Frequenz von 300,1 MHz unter Verwendung eines Frequenzteilers und eines spannungs-gesteuerten Oszillators (VCO), der darin eingebaut ist.
Eine Halbierungsschaltung 103 teilt das Signal S1 mit der Frequenz 300,1 MHz, um ein Signal S2 mit einer Frequenz von 150,05 MHz bereitzustellen. Dieses Signal S2 wird zu einem 90°-Phasenschieber 104 geliefert.
Der 90°-Phasenschieber 104 verschiebt das Signal mit der Frequenz von 150,05 MHz um 90° bezüglich der Phase, um Zwei-System-Signale bereitzustellen, bei denen die Phasen jeweils um 90° verschoben sind. Die Zwei-System-Signale werden zu Mischern 111 und 112, die innerhalb eines Modulators 110 angeordnet sind, als Träger geliefert.
Der Modulator 110 ist ein Orthogonal-Modulator, um Übertragungsdaten der beiden Systeme mit der I-Komponente und der Q-Komponente orthogonal zu modulieren.
Die Übertragungsdaten der I-Komponente werden zu einem Mischer 111 geliefert, und die Übertragungsdaten der Q-Komponente werden zum anderen Mischer 112 geliefert. Die Mischer 111 und 112 mischen die Übertragungsdaten mit den 90°-phasen-verschobenen Trägern, um modulierte Signale bereitzustellen. Danach fügt der Addierer 113 die modulierten Signale hinzu, um ein moduliertes Signal S3 von einem System bereitzustellen.
Das modulierte Signal S3 ist das Signal, welches durch den Träger S2 mit 150,0 MHz moduliert wurde und ist daher das Signal im Frequenzband von 150,05 MHz.
Das vom Addierer 113 ausgegebene modulierte Signal S3 wird zu einem Frequenzumsetzungsmischer 107 geliefert. Der Frequenzumsetzungsmischer 107 moduliert das modulierte Signal S3 und ein erstes örtliches Signal S4, welches von einer Pufferschaltung 106 zugeführt wird, um die Frequenz in die Übertragungsfrequenz umzusetzen.
Das erste lokale Signal S4 wird erzeugt, wenn das Oszillatorsignal von 12,8 MHz vom Oszillator 101 zu einer PLL-Schaltung 105 geliefert wird. Eine Frequenz des ersten lokalen Signals S4 wird in der Einheit von 100 kHz in einem Bereich von 714,1 MHz bis 718 MHz (oder 1014,2 MHz bis 1018,1 MHz) durch ein Frequenzteilungsverhältnis eines Frequenzteilers (nicht gezeigt), der innerhalb der PLL-Schaltung 105 angeordnet ist, geändert.
Das von der PLL-Schaltung 105 erzeugte erste lokale Signal S4 wird über die Pufferschaltung 106 zum Mischer 107 geliefert. Der Mischer 107 mischt das erste lokale Signal S4 mit dem modulierten Signal S3, um ein Signal S5 bereitzustellen, dessen Frequenz auf die Übertragungsfrequenz frequenz-umgesetzt ist (sogenanntes nach oben Umsetzen).
Die Frequenz des ersten lokalen Signals S4 wird im oberen Bereich ausgewählt, wodurch die Frequenz des Übertragungssignals in der Einheit von 500 kHz in einem Bereich von 864,15 MHz bis 868,05 MHz ausgewählt wird.
Das Übertragungssignal S5 wird durch einen Übertragungsverstärker 108 verstärkt und dann zu einem Bandpassfilter (BPF) 109 geliefert, welches eine nicht erwünschte Komponente von dem verstärkten Übertragungssignal S5, welches diesem zugeführt wird, eliminiert. Ein Ausgangssignal des Bandpassfilters 109 wird zu einem Antennenschalter 120 geliefert. Der Antennenschalter 120 ist ausgebildet, eine Antenne 122 auf ein Übertragungssystem und ein Empfangssystem umzuschalten. Wenn der Antennenschalter 120 mit dem Bandpassfilter 109 verbunden ist (d. h., mit dem Übertragungssystem verbunden ist), wird das Ausgangssignal des Bandpassfilters 109 über das andere Bandpassfilter 121 zur Antenne 122 geliefert. Das zur Antenne 122 gelieferte Signal wird als Funkwellen übertragen.
Ein Empfangssystem ist wie folgt angeordnet.
Eine Funkwelle wird durch die Antenne 122 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Ein Ausgangssignal von der Antenne wird zum Antennenschalter 120 über das Bandpassfilter 121 geliefert. Wenn der Antennenschalter 120 mit dem Empfangssystem verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Bandpassfilters 122 zum Bandpassfilter 123 über den Antennenschalter 120 geliefert.
Das Bandpassfilter 123 extrahiert das Signal des Empfangsbands und leitet das Empfangssignal S5 weiter.
Das Empfangssignal S6 hat die gleiche Frequenz wie die des Übertragungssignals S5.
Das vom Bandpassfilter 123 ausgegebene Empfangssignal S6 wird durch einen Empfangsverstärker 124 verstärkt und dann zu einem Frequenz-Umsetzungs-Mischer 125 geliefert.
Der Frequenzumsetzungsmischer 125 mischt das Empfangssignal S6 und das erste lokale Signal S4, welches von der Pufferschaltung 126 ihm zugeführt wird, um das Signal in ein erstes Zwischenfrequenzsignal umzusetzen (sogenanntes Abwärtsumsetzen).
Die Frequenz des ersten Zwischenfrequenzsignals S7 beträgt 150,0 MHz und ist die gleiche wie die Frequenz des modulierten Signals S3 im Übertragungssystem.
Das erste Zwischenfrequenzsignal S7 wird über das Bandpassfilter 1027 zum Frequenzumsetzungsmischer 128 geliefert. Der Frequenzumsetzungsmischer 128 setzt das Signal bezüglich der Frequenz um, indem das erste Zwischenfrequenzsignal S7 und das zweite örtliche Signal S8 gemischt werden. Das zweite örtliche Signal S8 wird erzeugt, wenn ein Oszillatorsignal (28 MHz), welches von einem Oszillator 129 ausgegeben wird, wobei ein Quarzresonator verwendet wird, in ein Signal mit einer Frequenz, welche fünfmal so hoch ist (140 MHz) wie die Ursprungsfrequenz, durch eine Fünffach-Multiplizierschaltung 130 umgesetzt wird. Dann mischt der Mischer 128 das zweite lokale Signal S8 von 140 MHz und das erste Zwischenfrequenzsignal S7, um ein zweites Zwischenfrequenzsignal S9 mit einer Frequenz von 10,05 MHz bereitzustellen.
Das zweite Zwischenfrequenzsignal S9 wird zu einem Modulator 131 geliefert. Der Demodulator 131 demoduliert ein Signal, welches moduliert wurde, in ein Empfangssignal.
Das oben erläuterte Gerät kann das Digitalsignal übertragen und empfangen. Das digitale Schnurlostelefon kann das Digitalsignal unter Verwendung der gleichen Frequenz übertragen und empfangen.
Da das digitale Schnurlostelefon die beiden Oszillatoren 101, 129 benotigt, wobei Quarzresonatoren verwendet werden, wird dessen Schaltungsaufbau kompliziert. Außerdem kann der Quarzresonator, der den Oszillator bildet, nicht in eine integrierte Schaltung (IC) eingebaut werden und wird daher an den IC wie externe Baugruppen angebracht. Wenn die Anzahl von externen Baugruppen ansteigt, wird der Bereich, den die Baugruppen auf dem Substrat einnehmen, ebenfalls vergrößert, was zu einem der Faktoren wird, die verhindern, dass das Gerät miniaturisiert werden kann.
Obwohl in 1 nicht gezeigt, sind einige Schaltungen erforderlich, um ein Taktsignal zu erzeugen, welches in einer digitalen Schaltung verwendet wird, oder um Übertragungsdaten und Empfangsdaten innerhalb dieses Schnurlostelefons zu verarbeiten. In Abhängigkeit von der Frequenz des Taktsignals sollte ein weiterer Oszillator vorgesehen sein, um ein Taktsignal zu erzeugen. Mit einem derartigen weiteren Oszillator wird das digitale Schnurlostelefon bezüglich der Anordnung komplizierter.
Wenn weiter mehrere Oszillatoren vorgesehen sind, wird der Leistungsverbrauch, der zur Übertragung und zum Empfang von Signalen notwendig ist, weiter ansteigen.
Die EP 0 581 572 A offenbart ein Funktelefon mit einem Oszillator und einer Umsetzungseinrichtung, um das Ausgangssignal des Oszillators in Signale mit verschiedenen Frequenzen umzusetzen.
Die EP 0 581 573 A offenbart ein Funktelefon mit einem Oszillator und einer Umsetzungseinrichtung, um das Ausgangssignal des Oszillators in Signale mit verschiedenen Frequenzen umzusetzen.
Im Hinblick auf den oben genannten Gesichtspunkt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Übertrager oder einen Empfänger bereitzustellen, mit dem Signale zufriedenstellend übertragen oder Signale auf der Basis eines Oszillatorsignals von einem einzigen Oszillators übertragen oder empfangen werden können.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Sender mit einem Oszillator bereitgestellt, der aufweist:
einen Oszillator (51), um ein vorher festgelegtes Frequenzsignal in Schwingung zu versetzen;
eine erste Umsetzungseinrichtung (70), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein erstes Signal, welches eine erste Frequenz hat, umzusetzen;
eine zweite Umsetzungseinrichtung (60), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein zweites Signal, welches eine zweite Frequenz hat, umzusetzen; und
eine dritte Umsetzungseinrichtung (80), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein drittes Signal, welches eine dritte Frequenz hat, umzusetzen; dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Umsetzungseinrichtung (70) ein Trägersignal zur Modulation erzeugt, die zweite Umsetzungseinrichtung (60) ein Signal für einen Betriebstakt erzeugt, und die dritte Umsetzungseinrichtung (80) ein Signal zur Frequenzumsetzung erzeugt;
und dass der Sender außerdem aufweist:
eine Teilungseinrichtung (58), um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) in n (n: vorher festgelegte Zahl) zu unterteilen und um ein Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Frequenz 1/n eines Eingangssignals der Teilungseinrichtung (58) beträgt, und
eine Phasenschiebereinrichtung (59), um eine Phase eines Ausgangssignals der Teilungseinrichtung (58) um 90° zu verschieben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Sende-Empfangsgerät zum Senden und zum Empfangen von Signalen bereitgestellt, das aufweist:
einen Oszillator (51), um ein vorher festgelegtes Frequenzsignal in Schwingung zu versetzen;
eine erste Umsetzungseinrichtung (70), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein erstes Signal, welches eine erste Frequenz hat, umzusetzen;
eine zweite Umsetzungseinrichtung (60), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein zweites Signal, welches eine zweite Frequenz hat, umzusetzen; und
eine dritte Umsetzungseinrichtung (80), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein drittes Signal, welches eine dritte Frequenz hat, umzusetzen; dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Umsetzungseinrichtung (70) ein Trägersignal zur Modulation erzeugt, welches beim Senden verwendet wird, die zweite Umsetzungseinrichtung (60) ein Signal für einen Betriebstakt erzeugt, der beim Senden und/oder Empfang verwendet wird, und die dritte Umsetzungseinrichtung (80) ein Signal zur Frequenzumsetzung erzeugt, welches beim Senden und Empfang verwendet wird;
und dass das Sende-Empfangsgerät außerdem aufweist:
eine Teilungseinrichtung (58), um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) in n (n: vorher festgelegte Zahl) zu unterteilen und um ein Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Frequenz 1/n eines Eingangssignals der Teilungseinrichtung (58) beträgt, und
eine Phasenschiebereinrichtung (59), um eine Phase eines Ausgangssignals der Teilungseinrichtung (58) um 90° zu verschieben.
Die Erfindung wird nun weiter beispielhaft mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Blockdiagramm ist, welches ein Sende-Empfangsgerät zeigt;
2 ein Blockdiagramm ist, welches ein Sende-Empfangsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 und 4 Tabellen sind, welche Beispiele von Oszillatorfrequenzen, Frequenzteilungsverhältnissen und Trägerfrequenzen zeigen;
5A ein schematisches Diagramm eines modifizierten Beispiels einer Schaltung ist, welche bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
5B ein Diagramm von Schwingungsformen von Signalen ist, welche zum modifizieren Beispiel der in 5A gezeigten Schaltung geliefert und davon ausgegeben werden.
Ein Übertrager (Sender) und ein Sende-Empfangsgerät nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden anschließend mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
Ein digitales Schnurlostelefon gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus dem CT-2-System, bei dem ein Ruf zwischen einer Basiseinheit (Basisstation) und einer Endgeräteeinheit getätigt werden kann. 2 zeigt in Blockform ein Sende-Empfangssystem der Basiseinheit und der Endgeräteeinheit.
Wie in 2 gezeigt ist, wird ein analoges Audiosignal, welches zu übertragen ist, an einem Eingangsanschluss 11 angelegt. Das analoge Audiosignal, welches an den Eingangsanschluss 11 angelegt wird, wird zu einem Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 12 geliefert, in welchem es in digitale Audiodaten umgesetzt wird. Die umgesetzten digitalen Audiodaten werden zu einem ADPCM-Codierer (adaptiver Differentialpulscode-Modulations-Codierer) 13 geliefert, in welchem sie in komprimierte Daten umgesetzt werden. Die komprimierten Audiodaten werden zu einer Rahmensteuerung 14 geliefert, in welcher sie in Digitaldaten einer Rahmenstruktur gemäß einem Übertragungsformat umgesetzt werden.
Die Daten mit der Rahmenstruktur werden zu einem Basisbandprozessor 15 geliefert, der diese verarbeitet, um Übertragungsdaten von zwei Systemen aus I-Komponentendaten und aus Q-Komponentendaten bereitzustellen.
Die I-Komponentendaten und die Q-Komponentendaten, welche vom Basisbandprozessor 15 ausgegeben werden, werden zu Mischern 21, 22 geliefert, welche innerhalb des Modulators 20 angeordnet sind. Die Mischer 21, 22 mischen die I-Komponentendaten und die Q-Komponentendaten mit Trägern.
In diesem Fall sind die Träger, welche zu den Mischern 21, 22 geliefert werden, Signale der gleichen Frequenz, jedoch um 90° phasenverschoben. Eine Anordnung zum Erzeugen dieser Träger wird später beschrieben.
Ein Addierer 23 addiert die Signale, welche durch die Mischer 21, 22 moduliert wurden, um ein moduliertes Signal von einem System bereitzustellen. Dieses modulierte Signal wird zu einem Frequenzumsetzungsmischer 16 geliefert. Der Frequenzumsetzungsmischer 16 moduliert das modulierte Signal mit einem lokalen Signal, welches zu ihm von einer Pufferschaltung 92 geliefert wird, um dadurch das Signal in die Übertragungsfrequenz umzusetzen. Eine Anordnung zum Erzeugen eines lokalen Signals wird später beschrieben.
Ein Signal, welches in die Übertragungsfrequenz umgesetzt wurde, wird durch einen Übertragungsverstärker 17 verstärkt und dann zu einem Bandpassfilter (BPF) 18 geliefert, in welchem eine unerwünschte Komponente davon eliminiert wird. Ein Ausgangssignal des Bandpassfilters 18 wird zu einem Antennenschalter 31 geliefert. Der Antennenschalter 31 schaltet eine Antenne 33 auf das Übertragungssystem und das Empfangssystem um.
Wenn der Antennenschalter 31 mit dem Bandpassfilter 18 verbunden ist (d. h., mit der Übertragungsseite verbunden ist), wird das Ausgangssignal des Bandpassfilters 18 über ein weiteres Bandpassfilter 32 zur Antenne 33 geliefert und dadurch von der Antenne 33 als Funkwellen übertragen.
Bei der Anordnung des Empfangssystems setzt die Antenne 33 die empfangene Funkwelle in ein elektrisches Signal um und liefert das elektrische Signal zum Antennenschalter 31 über das Bandpassfilter 32. Wenn der Antennenschalter 31 mit dem Empfangssystem verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Bandpassfilters 32 über den Antennenschalter 31 zum Bandpassfilter 41 geliefert. Das Bandpassfilter 31 leitet lediglich das Signal der Frequenz im Frequenzband weiter.
Das Empfangssignal, welches vom Bandpassfilter 41 ausgegeben wird, wird durch einen Empfangsverstärker 42 verstärkt und dann zu einem Frequenzumsetzungsmischer 43 geliefert.
Der Frequenzumsetzungsmischer 43 setzt das Eingangssignal in das Zwischenfrequenzsignal bezüglich der Frequenz um (sogenanntes Abwärtsumsetzen), wobei das Ausgangssignal des Empfangsverstärkers 42 und das ihm zugeführte lokale Signal von der Pufferschaltung 93 gemischt werden. Dieses lokale Signal ist das gleiche Frequenzsignal wie das lokale Signal, welches im Übertragungssystem verwendet wird.
Das somit erhaltene Zwischenfrequenzsignal wird über ein Bandpassfilter 44 zu einem Demodulator 45 geliefert. Das Bandpassfilter 44 ist ein Filter, um durch dieses ein Frequenzband in der Nähe des Zwischenfrequenzsignals durchzulassen. Bei dieser Ausführungsform besteht das Bandpassfilter 44 aus einem keramischen Filter. Ein Ausgangssignal des Bandpassfilters 44 wird zum Demodulator 45 geliefert, in welchem es auf der Basis des Kommunikationssystems, welches bei diesem digitalen Schnurlostelefon angewandt wird, demoduliert wird (FM-demoduliert), und dadurch wird ein Signal, welches auf das Empfangssignal moduliert ist, demoduliert.
Ein demoduliertes Ausgangssignal vom Demodulator 45 wird zu einem Basisbandprozessor 46 geliefert, in welchem es im Basisband zum Empfang verarbeitet wird. Ein Ausgangssignal vom Basisbandprozessor 46 wird zu einer Rahmensteuerung 47 geliefert. Die Rahmensteuerung 47 extrahiert vorher festgelegte Daten von Empfangsdaten der Rahmenstruktur, die zu übertragen sind, und liefert die extrahierten Daten zu einem ADPCM-Decoder 48. Der ADPCM-Decoder 48 expandiert die Audiodaten, welche auf der Übertragungsseite komprimiert wurden, in die Ursprungsaudiodaten. Die expandierten Audiodaten vom ADPCM-Decoder 48 werden zu einem Digital-Analog-Umsetzer (D/A) 49 geliefert, in welchem sie in ein analoges Audiosignal umgesetzt werden. Das umgesetzte analoge Audiosignal wird zum Ausgangsanschluss 50 geliefert.
Das Datenübertragungsverarbeitungssystem auf dem Übertragungssystem und das Datenempfangssystem auf dem Empfangssystem sind wie oben beschrieben eingerichtet. Bei dieser Ausführungsform werden Takte, Träger und lokale Signale, die bei der Übertragungs- und der Empfangsverarbeitung verwendet werden, auf der Basis eines Oszillatorsausgangssignals eines einzigen Oszillators erzeugt. Anordnungen zum Erzeugen von Takten, Trägern und lokalen Signalen werden weiter unten beschrieben.
Das Gerät besitzt eine temperatur-kompensierte Quarzresonatorschaltung (TCXO) 51 und eine Oszillatorschaltung 52 zum Erzeugen eines Oszillatorsignals S1 von der TCXO 51. Bei dieser Ausführungsform beträgt eine Frequenz eines Oszillatorsignal S11 19,2 MHz. Takte, Träger und lokale Signale werden auf der Basis eines Oszillatorsignals von 19,2 MHz erzeugt.
Die Anordnung zum Erzeugen von Takten wird nun zunächst beschrieben.
Um Takte zu erzeugen, wird das Oszillatorsignal von der Oszillatorschaltung 52 über eine Pufferschaltung 53 zu einer N1-Teilerschaltung 54 geliefert. Ein Wert N1 zum Einstellen eines Frequenzteilungsverhältnisses wird auf 25 gewählt. Somit erzeugt die N1-Teilerschaltung 54 ein Signal S12 mit einer Frequenz von 1/25 von 19,2 MHz.
Das Frequenzsignal S12 wird zu einem Phasenkomparator 63, der innerhalb einer PLL-Schaltung 60 angeordnet ist, als Referenzsignal geliefert. Die PLL-Schaltung 60 besitzt einen spannungs-gesteuerten Oszillator (VCO) 61, bei dem die Mittenoszillatorfrequenz auf 18,432 MHz festgelegt ist, eine M1-Teilerschaltung 62, um das Oszillatorausgangssignal von der spannungs-gesteuerten Oszillator 61 zu teilen, einen Komparator 63, um ein Frequenzteilungsausgangssignal der M1-Teilerschaltung 62 mit dem Referenzsignal bezüglich der Phase zu vergleichen, und ein Filter 64, um ein verglichenes Fehlersignal des Komparators 63 zu glätten.
Ein Spannungssignal, welches vom Filter 64 ausgegeben wird, wird dazu verwendet, die Schwingung des spannungs-gesteuerten Oszillators 61 zu steuern. In diesem Fall wird ein Oszillatorsignal S13 des spannungs-gesteuerten Oszillators 61 zu einem Zentralsteuerungsgerät (CPU) 91 geliefert, um die Arbeitsweise von entsprechenden Schaltungen beispielsweise einen Takt zum Betreiben dieses Geräts zu steuern. Dieses Oszillatorsignal S13 wird über einen Anschluss 55 zu den anderen Schaltungen, welche diesen Takt benötigen, geliefert. Die anderen Schaltungen, welche den Takt erfordern, sind der D/A-Umsetzer 49, der ADPCM-Codierer 13, der ADPCM-Decoder 48 und die Rahmensteuerungen 14 und 47.
Ein Wert M1 zum Einstellen eines Frequenzteilerverhältnisses der M1-Teilerschaltung 62, die innerhalb der PLL-Schaltung 60 angeordnet ist, wird auf 24 gewählt. Somit gibt die M1-Teielrschaltung 62 ein Signal S14 mit einer Frequenz (768 kHz) von 1/24 von 18,432 MHz aus.
Wenn diese Schleife stabilisiert ist, vergleicht daher der Phasenkomparator 63 die Signale S12 und S14, die jeweils die Frequenz von 768 kHz haben, bezüglich der Phase. Der spannungs-gesteuerte Oszillator 61 versetzt ein Signal mit einer Frequenz von 18,432 MHz stabil in Schwingungen. Dieser stabile Takt von 18,432 MHz wird zur CPU 91 und den anderen Schaltungen geliefert.
Die Anordnung zum Erzeugen von Trägern wird anschließend beschrieben.
Das Oszillatorsignal S11, welches von der Oszillatorschaltung 52 geliefert wird, wird über die Pufferschaltung 56 zur N2-Teilerschaltung 57 geliefert.
Der Wert zum Einstellen des Frequenzteilerverhältnisses wird auf 64 gewählt, und daher gibt die N2-Teielrschaltung 57 ein Signal S15 mit einer Frequenz (300 kHz) von 1/64 von 19,2 MHz aus.
Das Frequenzsignal S15 wird zu einem Phasenkomparator 73, der innerhalb einer PLL-Schaltung 70 angeordnet ist, als Referenzsignal geliefert.
Die PLL-Schaltung 70 besitzt einen spannungs-gesteuerten Oszillator (VCO) 71 eine M2-Teilerschaltung 72 zum Frequenzteilen des Oszillatorausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 71, einen Komparator 73 zum Vergleichen des frequenz-geteilten Ausgangssignals der M2-Schaltung 72 bezüglich der Phase und des Referenzsignals, und ein Filter 74, um ein verglichenes Fehlersignal des Komparators 73 zu glätten. Ein Spannungssignal, welches vom Filter 74 ausgegeben wird, wird dazu verwendet, die Schwingung des spannungs-gesteuerten Oszillators 71 zu steuern.
Ein Oszillatorsignal S16, welches vom spannungs-gesteuerten Oszillator 71 ausgegeben wird, wird zur Halbierungsschaltung 58 geliefert, welche ein Signal S16 mit einer Frequenz von 1/2 des Oszillatorsignals S16 herleitet. Das Trägerfrequenzsignal S18 wird zum 90°-Phasenschieber 59 geliefert, der Zwei-System-Träger mit Phasen, welche um 90° verschoben sind, herleitet. Die Zwei-System-Träger werden zum Modulator 20 geliefert, wonach der Demodulator 20 die I-Komponente und die Q-Komponente moduliert.
Der Wert M2, um das Frequenzteilerverhältnis der M2-Teilerschaltung 72, die innerhalb der PLL-Schaltung 70 angeordnet ist, einzustellen, wird so ausgewählt, dass er 133 ist, und daher gibt die M2-Teilerschaltung 72 ein Signal S17 mit einer Frequenz (300 kHz) von 1/133 von 39,9 MHz aus. Somit vergleicht der Phasenkomparator 73 die Signale S15 und S17, die jeweils die Frequenz von 13 kHz haben, bezüglich der Phase, wenn diese Schleife stabilisiert ist. Danach versetzt der spannungs-gesteuerte Oszillator 71 stabil eine Frequenz von 39,9 MHz in Schwingung, und ein Träger S18 mit einer Frequenz von 19,95 MHz, die aus dem Teilen von 39,9 MHz um eine Hälfte resultiert, wird über den 90°-Phasenschieber 59 zum Modulator 20 geliefert. Als Ergebnis wird die Mittenfrequenz des modulierten Signals S19, die durch den Modulator 20 moduliert ist, zu 19,95 MHz.
Die Anordnung zum Erzeugen eines lokalen Signals, welches dazu verwendet wird, das modulierte Signal S19 in die Übertragungsfrequenz bezüglich der Frequenz umsetzen, wird anschließend beschrieben.
Das Schwingungssignal S11, welches von der Oszillatorschaltung 52 erzeugt wird, wird zu einem Phasenkomparator 82, der in der PLL-Schaltung 80 angeordnet ist, als ein Referenzsignal geliefert. Die PLL-Schaltung 80 ist eine Schaltung, um einen Kanaleinstellungs-Frequenzsynthesizer zu bilden. Die PLL-Schaltung 80 besitzt einen spannungs-gesteuerten Oszillator 81, einen Frequenzteiler 82 zum Teilen des Oszillatorausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 81, einen Phasenkomparator 83, um das frequenz-geteilte Ausgangssignal des Frequenzteilers 82 mit dem Referenzsignal bezüglich der Phasen zu vergleichen, und ein Filter 84, um ein verglichenes Fehlersignal, welches zu ihm vom Phasenkompa rator 83 zugeführt wird, zu glätten. Ein Spannungssignal welches vom Filter 84 ausgegeben wird, wird dazu verwendet, die Schwingung des spannungs-gesteuerten Oszillators 81 zu steuern. Ein frequenz-geteiltes Ausgangssignal des Frequenzteilers 82 wird unter der Steuerung der CPU 91 geändert. Die Oszillatorfrequenz des spannungs-gesteuerten Oszillators 81 wird als die Einheit von 100 kHz durch das Frequenzteilerverhältnis des Frequenzteilers 82 variiert.
Bei dieser Ausführungsform fallen der Frequenzbereich der Übertragungsfrequenz und der Empfangsfrequenz in einen Bereich von 864,15 MHz bis 868,05 MHz. Um die Frequenz innerhalb dieses Frequenzbereichs in der Einheit von 100 kHz zu variieren, sollte die Frequenz des lokalen Signals S20 so ausgewählt werden, dass diese die Übertragungs- und Empfangssignalfrequenzbereich ± Trägerfrequenz ist.
Wenn die obige Trägerfrequenz (19,95 MHz) festgelegt ist, sollte die Frequenz des lokalen Signals S20 in einem Bereich von 884,1 MHz bis 888 MHz oder in einem Bereich von 844,2 MHz bis 848,1 MHz mit der Einheit von 100 kHz variiert werden. Die PLL-Schaltung sollte so angeordnet sein, um die obigen Bedingungen zu erfüllen.
Gemäß dem digitalen Schnurlostelefon nach dieser Ausführungsform ist es möglich, Takte, Träger und lokale Signale unter Verwendung lediglich des Oszillatorsignals einer Oszillatorschaltung 52 zu erzeugen. Daher erfordert das digitale Schnurlostelefon lediglich einen Quarzoszillator, und das digitale Schnurlostelefon kann bezüglich der Anordnung vereinfacht werden. Da lediglich ein Quarzoszillator erforderlich ist, der extern mit dem IC verbunden ist, kann die Fläche der Schaltung verglichen mit dem herkömmlichen Fall reduziert werden, wo mehrere Quarzresonatoren extern mit dem IC verbunden sind, welche die Übertragungs- und Empfangssystemschaltung bilden. Somit kann das digitale Schnurlostelefon miniaturisiert werden, die elektrische Leistung zum Ansteuern des Oszillators kann reduziert werden, und es kann der Leistungsverbrauch des digitalen Schnurlostelefons reduziert werden.
Insbesondere werden gemäß dieser Ausführungsform Frequenzen in einer Weise ausgewählt, dass 0,05 MHz, welche ein Bruchteilsfrequenzwert der untersten Zahl von den Frequenzen der Übertragungs- und Empfangssignale S21, S22 ist, in der untersten Zahl der Frequenzen des Trägers S18 und des Zwischenfrequenzsignals S23 enthalten ist. Folglich enthält das lokale Frequenzsignal S20 keinen Bruchteilsfrequenzwert von 0,05 MHz. Daher ist es möglich, die Betriebstakte, die Träger und die lokalen Signale zu erzeugen, wobei das Oszillatorsignal von lediglich der Oszillatorschaltung 52 verwendet wird.
Außerdem wird bei dieser Ausführungsform die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals S23, welches im Empfangssystem erhalten wird, auf 19,95 MHz festgelegt. Wenn diese Frequenz des Zwischenfrequenzsignals S23 kleiner ist als 20 MHz, kann das Bandpassfilter 44 zum Beseitigen einer unerwünschten Komponente vom Zwischenfrequenzsignal S23 aus einem relativ preiswerten Filter mit einer zufriedenstellenden Filterungscharakteristik gebildet werden, beispielsweise einem Keramikfilter. Von einem Pseudo-Ansprechstandpunkt sollte die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals S23 vorzugsweise so ausgewählt werden, dass sie höher als 18 MHz ist, und die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals S23 sollte vorzugsweise so ausgewählt werden, dass sie um etwa 18 MHz und weniger als 20 MHz höher ist.
Wenn der Frequenzbereich des Übertragungssignals und des Empfangssignals in einen Bereich von 864,15 MHz bis 868,05 MHz fallen, wo das Übertragungssignal und das Empfangssignal alle 100 kHz variiert werden und die Taktfrequenz auf 18,432 MHz ausgewählt wird, können die folgenden Beispiele in den Tabellen, welche in 3 und 4 gezeigt sind, ausgewählt werden.
Das Beispiel 1 zeigt Werte von Frequenzen der obigen Ausführungsform, und die Beispiele 2, 3, 4 zeigen Werte von Frequenzen, die erhalten werden, wenn Oszillatorfrequenzen und Frequenzteilerverhältnisse variiert werden.
Obwohl Frequenzen in jedem der Beispiele 1 bis 4 ausgewählt werden können, gibt es der Praxis Einschränkungen wie folgt.
Da ICs zum Bilden der Übertragungssystemschaltung und der Empfangssystemschaltung gegenüber Pseudo-Antworten von 500 kHz schwach sind, sollten die Frequenzteilersignale S12, S14, welche die PLL-Schaltung handhabt, vorzugsweise so ausgewählt werden, dass diese eine Frequenz mit einem Abstand von 500 kHz so groß wie möglich hat. Folglich ist das Beispiel von 1 oder 2, wo die Signale S12, S14 so ausgewählt sind, dass diese 768 kHz sind, welche am meisten von 500 kHz entfernt sind, besonders vorzuziehen.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei einem digitalen Schnurlostelefon des CT-2-Systems wie oben beschrieben angewandt wird, kann ein Prinzip der vorliegenden Erfindung in ähnlicher Weise bei einem digitalen Schnurlostelefongerät oder von anderen Systemen oder Übertragern, die anders sind als das digitale Schnurlostelefon, angewandt werden. Weiter kann die vorliegende Erfindung bei einem Übertrager angewandt werden, der lediglich ein Übertragungssystem hat.
Der Übertrager gemäß der vorliegenden Erfindung kann Betriebstakte, Trägerfrequenzen und lokale Signale auf der Basis eines Oszillatorausgangssignals von einem Oszilla tor erzeugen und kann ein Audiosignal auf der Basis des Oszillatorausgangssignal von einem Oszillator zufriedenstellend übertragen.
Wenn Übertragungsfrequenzen auf ein vorher festgelegtes Frequenzintervall festgelegt sind, werden Frequenzen der lokalen Signale, welche vom Frequenzsynthesizer ausgegeben werden, ein ganzzahliges Vielfaches der vorher festgelegten Frequenz. Als Konsequenz kann die Übertragungsfrequenz zufriedenstellend durch das lokale Signal eingestellt werden.
Da ein größt gemeinsames Maß der Oszillatorfrequenz des Oszillators und der Taktfrequenz zu mehreren 100 von kHz oder größer wird, kann die Verarbeitung zum Erzeugen eines Taktes auf der Basis des Oszillatorsignals durch Vergleichen des Signals, welches das Oszillatorsignal und das Signal bezüglich der Frequenz teilt, welches aus dem Frequenzteilen des Taktes resultiert, der in der Trägererzeugungsschaltung erzeugt wird, durch die einfache Frequenzteilungs-Verarbeitung auf der Basis von ganzen Zahlen realisiert werden.
Da außerdem die Trägerfrequenzen so sind, wo Bruchteilsfrequenzen, die in den Frequenzen anhaften, die aus dem Subtrahieren oder dem Hinzufügen der Übertragungsfrequenzen von oder zu Frequenzen von lokalen Signalen resultieren, in den unteren Frequenzen enthalten sind, sogar, wenn die Bruchteilsfrequenzen den Übertragungsfrequenzen hinzugefügt werden, kann ein Übertragungssignal einer entsprechenden Frequenz mit Leichtigkeit erzeugt werden.
Da außerdem die Trägererzeugungsschaltung ein Signal mit einer Frequenz erzeugt, die zweimal so groß ist wie die Frequenz des Trägers, der Träger durch Frequenzteilung um ½ des Signals mit der Frequenz erhalten wird, die zweimal so groß ist, wie die Frequenz des Trägers, und die Übertragungsdaten orthogonal auf der Basis des Trägers durch die Modulationseinrichtung moduliert werden, kann der Orthogonalträger, der zum Modulieren von Übertragungsdaten orthogonal erforderlich ist, mit Leichtigkeit zufriedenstellend erzeugt werden.
Ein Beispiel dafür wird anschließend mit Hilfe von 5A und 5B erzeugt.
5A zeigt in Blockform ein Beispiel einer Schaltung einer vereinfachten Anordnung, bei der die Halbierungsschaltung 58 und der 90°-Phasenschieber 59 als einzelne Schaltung vereinfacht sind.
Wie in 5A gezeigt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 201, einen Inverter, der ein Eingangssignal invertiert. Die Bezugszeichen 202, 203 bezeichnen Flipflops (FF₁, FF₂), von den jedes eine Anfangsflanke des Eingangssignals ermittelt und ein Ausgangssignal invertiert, jedes Mal dann, wenn dieses die Anfangsflanke des Eingangssignals ermittelt.
5B ist ein Diagramm von Schwingungsformen, welche dieser Schaltung him zugefügt werden und welche von dieser Schaltung ausgegeben werden, die in 5A gezeigt ist. Zunächst wird ein Signal mit einer Schwingungsform a in 5B dem Inverter 201 und dem Flipflop (FF₁) 202 zugeführt. Wie in 5B gezeigt ist, gibt der Inverter 201 eine Frequenz aus, deren Schwingungsform in b gezeigt ist. Das Flipflop (FF₁) 202 gibt eine halbierte Schwingungsform c aus. Da die Schwingungsform b zum Flipflop (FF₂) 203 geliefert wird, gibt das Flipflop (FF₂) 203 eine Schwingungsform d aus, welche aus dem Unterteilen der Schwingungsform b um eine Hälfte an dessen Anfangsflanke resultiert.
Die Schwingungsformen c und d in 5B sind Frequenzen, die die Hälfte der Eingangsfrequenz sind und die eine Phasendifferenz von 90° dazwischen haben. Außerdem ist diese Phasendifferenz stabil. Verglichen mit einer Schaltung, welche aus einer analogen Verzögerungsschaltung oder dgl. besteht, ist beispielsweise gemäß der oben erwähnten Schaltung eine Schwankung der Phasendifferenz aufgrund der Schwankung von Temperatur oder dgl. vergleichsweise klein. Da das Signal mit der Frequenz, die das zweifache der Frequenz des Trägers ist, zu einem ganzzahligen Vielfachen von 100 kHz wird, kann der Takt, der Träger und das lokale Signal einfach durch Verarbeitung auf der Basis des Oszillatorausgangssignals des gemeinsamen Oszillators erzeugt werden.
Der Übertrager gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Takte, die Träger und die lokalen Signale auf der Basis des Oszillatorausgangssignals des einzigen Oszillators erzeugen, wobei die Übertragungsverarbeitung und die Empfangsverarbeitung zufriedenstellend auf der Basis des Oszillatorsausgangssignals des einzigen Oszillators ausgeführt werden können.
Da das Zwischenfrequenzsignal, welches durch den Frequenzumsetzer auf der Empfangsseite umgesetzt wurde, zur Demodulatoreinrichtung über das Filter geliefert wird, welches das Frequenzband extrahiert, welches dieses Zwischenfrequenzsignals extrahiert, und das Frequenzsignal des Zwischenfrequenzsignals höher als ungefähr 20 MHz und weniger als ungefähr 18 MHz ausgebildet ist, wird es möglich, das Filter mit einer relativ einfachen Anordnung zu verwenden.
Wenn außerdem ein Keramikfilter wie das oben erwähnte Filter verwendet wird, ist es möglich, ein Filter mit einer zufriedenstellenden Charakteristik zu verwenden.
Obwohl ein bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, soll es verstanden werden, das die Erfindung nicht auf diese genaue Ausführungsform beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modi fikationen hier durch den Fachmann durchgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung, wie er in den angehängten Patentansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims

Sender mit einem Oszillator, der aufweist: einen Oszillator (51), um ein vorher festgelegtes Frequenzsignal in Schwingung zu versetzen; eine erste Umsetzungseinrichtung (70), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein erstes Signal, welches eine erste Frequenz hat, umzusetzen; eine zweite Umsetzungseinrichtung (60), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein zweites Signal, welches eine zweite Frequenz hat, umzusetzen; und eine dritte Umsetzungseinrichtung (80), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein drittes Signal, welches eine dritte Frequenz hat, umzusetzen; dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Umsetzungseinrichtung (70) ein Trägersignal zur Modulation erzeugt, die zweite Umsetzungseinrichtung (60) ein Signal für einen Betriebstakt erzeugt, und die dritte Umsetzungseinrichtung (80) ein Signal zur Frequenzumsetzung erzeugt; und dass der Sender außerdem aufweist: eine Teilungseinrichtung (58), um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) in n (n: vorher festgelegte Zahl) zu unterteilen und um ein Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Frequenz 1/n eines Eingangssignals der Teilungseinrichtung (58) beträgt, und eine Phasenschiebereinrichtung (59), um eine Phase eines Ausgangssignals der Teilungseinrichtung (58) um 90° zu verschieben.
Sender mit einem Oszillator nach Anspruch 1, wobei eine Frequenz eines Signals, welches durch die dritte Umsetzungseinrichtung (80) erzeugt wird, eine vervielfachte Frequenz der Signale ist, die durch den Oszillator (51) erzeugt werden.
Sender mit einem Oszillator nach Anspruch 2, der außerdem eine Mischeinrichtung (16) aufweist, um ein basisband-moduliertes Signal in ein HF-Signal mittels eines Signals umzusetzen, welches von der dritten Umsetzungseinrichtung (80) zugeführt wird und wobei Frequenzen des basisband-modulierten Signals und des HF-Signals einen Bruchteils- Frequenzwert aufweisen, der niedriger ist als ein Frequenzintervall der Signale, welche durch die dritte Umsetzungseinrichtung (80) erzeugt werden, und eine Frequenz eines Ausgangssignals der dritten Umsetzungseinrichtung (80) keinen Bruchteils-Frequenzwert aufweist.
Sender mit einem Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der außerdem eine Invertierungseinrichtung (201) aufweist, um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) zu invertieren, und zwei Teilungseinrichtungen (202, 203), um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) und ein Ausgangssignal der Invertierungseinrichtung (201) zu unterteilen und um zwei Signale zu erzeugen, bei denen Frequenzen eine Hälfte eines Ausgangssignals der ersten Umsetzungseinrichtung (70) sind und eine Phasendifferenz der beiden Signale 90° beträgt.
Sende-Empfangsgerät zum Senden und zum Empfangen von Signalen, das aufweist: einen Oszillator (51), um ein vorher festgelegtes Frequenzsignal in Schwingung zu versetzen; eine erste Umsetzungseinrichtung (70), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein erstes Signal, welches eine erste Frequenz hat, umzusetzen; eine zweite Umsetzungseinrichtung (60), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein zweites Signal, welches eine zweite Frequenz hat, umzusetzen; und eine dritte Umsetzungseinrichtung (80), um ein Ausgangssignal des Oszillators (51) in ein drittes Signal, welches eine dritte Frequenz hat, umzusetzen; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umsetzungseinrichtung (70) ein Trägersignal zur Modulation erzeugt, welches beim Senden verwendet wird, die zweite Umsetzungseinrichtung (60) ein Signal für einen Betriebstakt erzeugt, der beim Senden und/oder Empfang verwendet wird, und die dritte Umsetzungseinrichtung (80) ein Signal zur Frequenzumsetzung erzeugt, welches beim Senden und Empfang verwendet wird; und dass das Sende-Empfangsgerät außerdem aufweist: eine Teilungseinrichtung (58), um ein Ausgangssignal der ersten Umsetzungseinrichtung (70) in n (n: vorher festgelegte Zahl) zu unterteilen und um ein Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Frequenz 1/n eines Eingangssignals der Teilungseinrichtung (58) beträgt, und eine Phasenschiebereinrichtung (59), um eine Phase eines Ausgangssignals der Teilungseinrichtung (58) um 90° zu verschieben.
Sende-Empfangsgerät zum Senden und zum Empfangen von Signalen nach Anspruch 5, das außerdem eine Mischeinrichtung (16) aufweist, um ein HF-Signal in ein IF-Signal mittels eines Signals umzusetzen, welches dieser von der dritten Umsetzungseinrichtung (80) zugeführt wird und wobei Frequenzen des HF-Signals und des IF-Signals einen Bruchteils-Frequenzwert aufweisen, der kleiner ist als ein Frequenzintervall der Signale, welche durch die dritte Umsetzungseinrichtung (80) erzeugt werden, und eine Frequenz eines Ausgangssignals der dritten Umsetzungseinrichtung (80) keinen Bruchteils-Frequenzwert aufweist.
Sende-Empfangsgerät zum Senden und zum Empfangen von Signalen nach Anspruch 5, das außerdem eine Mischeinrichtung (16) aufweist, um ein HF-Signal in ein IF-Signal mittels eines Signals umzusetzen, welches von der dritten Umsetzungseinrichtung (80) dieser zugeführt wird, und eine IF-Signalverarbeitungseinrichtung (46), um das IF-Signal zu verarbeiten, und wobei eine Frequenz des IF-Signals zwischen ungefähr 18 MHz und ungefähr 20 MHz liegt.
Sende-Empfangsgerät zum Senden und zum Empfangen von Signalen nach Anspruch 7, wobei die IF-Signalverarbeitungseinrichtung (46) ein Bandpassfilter, welches aus Keramik hergestellt ist, aufweist.