[发明专利]直接变频接收机

说明书

本发明涉及一种射频系统使用的直接变频(direct conversion)接收机。

众所周知，使用直接变频接收机可以避免那些体积庞大且价格昂贵的中频(IF)带通滤波器。而且，射频(RF)滤波器的使用已经明显地简化，整个接收机都可以集成在一块芯片上。

实际上，成功实现直接变频的主要障碍之一是要求使用自动增益控制(AGC)，尤其是在数字通信环境中。在直接变频接收机中，AGC必须通过基带来实现，由于现代数字系统通常使用突发信号，这样与突发信号一起使用AGC就显得太慢了。

参考图1和图2，图1所示为低数据率寻呼接收机中经常使用的一种装置，还包括连接在阻塞滤波器(blocking filter)4的一个输入端的天线2，该滤波器的输出作为放大器6的一个输入。放大器的输出分别加到混频器8和10的一个输入端，这两个混频器的第二个输入端接收振荡器12的输出。混频器8接收来自振荡器12的0°相角信号，而混频器10接收来自振荡器12的90°相角的信号。混频器8和10的输出分别加在低通滤波器14和16的输入端上，低通滤波器的输出则分别加到限幅器18和20。限幅器18的输出是同相位信号I，而限幅器20的输出是90°正交相位信号Q。这样的电路是不需要AGC的。

如果接收机的输入是频移键控(FSK)信号，就如图2中以矢量表示出来的一样。如图2中左图所示，该输入可以具有任何相角，而输出信号I和Q经过硬限幅(hard limiting)以后量化到任何四个可能的相位，如图2中右图所示。

为了解调频移键控(FSK)调制，有必要建立矢量转动的方向。在寻呼系统中，调制指数较高，转动方向是向前方，因为对每一个数据位而言矢量都要转动几周。被限幅的输出信号I和Q变成了彼此相差90°的方波信号，即可能超前也可能滞后，这要看转动的方向。通过在一个相位敏感检测器(比如一个D型双稳态多谐振荡器)中比较限幅信号I和Q，相差的极性以及因而，调制都可以被恢复。

但是，在更为谱有效的低调制指数情况下，比如高斯频移键控(GFSK)，对于每一个数据位矢量可能只转动50°。这就意味着矢量可以完全保持在一个象限内，所以限幅器的输出不发生变化。在这种情况下数据是不可恢复的。

本发明的一个目的就是提供一种与相位调制信号一起使用的直接变频接收机，且无需使用AGC。

根据本发明，该接收机包括用来接收通过射频媒介传输的输入信号的装置、用于从接收到的信号中产生同相位和正交相位信号的装置以及用于产生以突发硬限幅信号形式的同相位和正交相位信号的装置，其特征在于该接收机包括用来产生介于同相位和正交相位信号轴之间的附加轴的电路装置，由该附加轴可以产生突发硬限幅信号，另外还包括解码装置，用来接收所述突发硬限幅信号和产生相应于接收的射频信号的数据。

该电路装置可以包括第一和第二加法器电路，其中第一加法器用来把同相位信号和正交相位信号相加，而第二加法器用来把同相位信号与正交相位信号相减，从而产生具有介于同相位信号轴和正交相位信号轴之间的一个轴的信号。

该电路装置可包括一个比率组合器，用来产生介于同相位信号轴和正交相位信号轴之间的8个轴。

现在参考附图说明本发明的各种不同的实施例。

图3所示为一种使用四个限幅器的直接变频接收机。

图4所示为四轴接收机的矢量信号说明。

图5所示为FSK解码器的框图。

图6所示为一种使用n个限幅器的直接变频接收机的框图。

图7所示为π/4-DQPSK(差分正交相移键控)解码器的框图。