[发明专利]去除数字FM接收机中的低频干扰

说明书

背景

本发明涉及用于从接收到的载有数字信息的角调制信号中去除低频干扰的技术，具体地涉及用于从接收到的角调制信号的相位样本中去除这种干扰的技术。

通过使用数字信息调制载波信号的方法来传送数字信息的技术是熟知的。调制解调器是为此目的而设计的熟知的器件。为响应于日益增长的对于移动容量的要求，已把调制解调器设计成带有接口用于在无线媒体上传送信息，例如蜂窝电话技术。

在这方面，已知的是在数据传输中使用对二进制数据的曼彻斯特编码(也称为分相编码)。采用这种技术的一个这样的系统的实例是北美的AMPS(高级移动电话服务)系统。曼彻斯特编码首先通过把每个信息比特表示为2-比特码字或字符来实施的：一个“1”比特由字符“10”表示，一个“0”比特由字符“01”表示。然后，编码的数字信息通过调频(FM)被加到无线电载频上。

用于解调曼彻斯特编码数字FM信号的多种方法是熟知的。一种优选的技术被公开揭示于Panl W.Dent的美国专利申请序号NO.08/053,860，题为“用于曼彻斯特编码的FM信号的解调器”，(“Demodulator For Manchestercoded FM signals”),1993年4月29日登记，此处特地引用，以供参考。该优选的技术的一个特征在于，不是像在先有技术中那样把接收的无线信号加到鉴频器，而是根据接收信号的相位或复数矢量值的行为进行解调。信息比特的极性可通过对曼彻斯特字符的中部位置的相位偏移的测量来确定。从多个候选的相位参考确定一个相位参考作为用于比较字符中间的相位的基准。相位可在字符的起始点和结尾点处被测量和被平均，或在每个字符期间被测量多次，以产生参考相位。

对于使用优选的解调技术的宽带数据调制解调器的正常运行，重要的是接收基本上没有干扰的信号的能力。不幸的是，当信号从无线媒体被接收时，干扰可从各种来源发生。具体地，已经发现，一种当前正在使用的特定类型的蜂窝电话系统产生很大的慢变残余FM分量，它会对宽带数据调制解调器造成严重的问题。这种残余FM分量已发现是频率为36Hz及最大频率偏差约为1KHz的正弦，尽管这些参量可能随时间而变化。当所接收的曼彻斯特-编码信号被解调时，这种残余FM有害物造成更快速地变化的频率误差(因而也是相位误差)，且变化量大于解调器的相位平均电路(它包括频率误差估测器)可处理的总量。结果，可能丢失约50％的闪烁和突发消息(blank and burst message)，这是不能接受的。概述

因此，本发明的一个目的是提供在一种数字FM接收机中用于去除低频干扰的技术，这种数字FM接收机采用了基于所接收的信号的相位或复矢量值的行为的解调技术。

本发明的另一个目的是附加提供用于在所接收的数字FM信号中检测低频干扰存在的技术。

按照本发明的一个方面，上述的和其它的目的可通过在具有解调器的数字FM接收机中的一个装置来达到，它接收无线电信号及由此信号产生其行为确定解调器输出的相位样本，此装置是用来从相位样本中去除低频干扰信号的。此装置把相位样本变换成频率样本，然后把它进行高通滤波以产生滤波的频率样本。然后滤波的频率样本被变换成滤波的相位样本，它可按照已知的技术进一步被解调。把相位样本变换成频率样本是通过一阶微分电路进行的。把滤波的频率样本变换成滤波的相位样本是通过积分器进行的。

因为当把本发明的装置应用到没有低频干扰的无线电信号时，解调器可能产生恶化的性能，所以在本发明的另一方面，解调器进一步配有用于在无线信号中检测低频干扰信号的存在的电路并根据此检测结果选择滤波的或原先的相位样本，使它加到进一步的解调器电路。

按照一个实施例，此检测是通过对频率样本进行低通滤波及测量在会出现低频有害分量(如果有的话)的频带内的能量来进行的。然后把该测量的能量值和一阈值进行比较。如果测量的能量超过阈值，则低频干扰信号是存在的。

另外，此检测可通过在解调器内包括一个用于存储那些已知产生低频噪声的基站的基站系统识别号(ID)的表格的存储器来完成。然后，对信号有害分量的检测可通过把所接收的系统的ID和包含在表格中的那些ID进行比较来完成。二者一致就表明存在低频干扰。