專利名稱：保持頻譜純度的解調方法
技術領域：
本發明涉及一種信號解調方法，其中信號具有主分量和諧波。
這種方法當前在接收無線電磁信號的設備中使用，該設備一般包括一天線系統，使能夠接收電磁信號并將其轉換成稱為無線電信號并具有無線電頻率的電信號；一變頻裝置，設計用于提供一個稱為中頻信號的信號，該信號為中頻并表示無線電信號，和一用于解調中頻信號的裝置。
在已知的接收機裝置中，中頻信號具有主分量和諧波，并且在解調之前必須進行帶通濾波，該濾波具有抑制諧波的作用。從而選擇主分量因為它具有更高的幅度，并因而所考慮的量比諧波更加明顯，所以它是作為解調目標的主分量。
電磁行業中的一個主要趨勢是降低所制造設備的大小，并具有三個目標降低生產成本，降低功耗，和通過降低設備的重量和笨重程度增加用戶的舒適度，從而小型化。
因此，變頻器和解調設備被越來越多地以集成電路的形式實現，實際上，結合在一個集成電路中。以集成的形式實現變頻器要求中頻值應當較低。在解調器輸入和輸出之間產生漏損現象，導致在解調器輸出信號中出現寄生分量，該分量具有解調器輸入信號的頻率。如果解調器輸入和輸出信號頻率的變化范圍重疊，不可能濾除所述寄生分量而不影響解調信號。該寄生分量明顯降低設備的性能，尤其在所接收的無線電信號功率較低時。
在符合DECT標準的無線電話中，例如包括一個集成變頻器，選擇中心中頻使其等于864kHz，這暗示解調器輸入信號的瞬時頻率在400和1300MHz之間變化，而解調信號的頻率變化范圍是0至700kHz。現在，因為漏損效應主要由于構成解調器的各種元件之間的不完全協調，并且與生產解調器所用制造過程中的不完整性很相關，該漏損效應在解調器之間可能變化很大，導致已知解調器制造效率的隨機變化。
本發明的目的是通過推薦一種解調方法確保解調器輸入和輸出信號的頻率變化范圍互不覆蓋以彌補這些缺點。
根據本發明，因此，如在開頭段落中所定義的一種方法，其特征在于下述步驟一選擇一個諧波，和一解調所選擇的諧波。
根據這種方法，由解調器引入到解調信號中的寄生分量將使用所選諧波頻率作為其中心頻率。再次采用上述DECT型無線電話作為例子，第三諧波即最靠近中頻信號主分量的諧波的中心頻率的量級為2．6MHz，其瞬時頻率在1．3和3．9MHz之間變化。
因此，根據本發明的方法能夠消除寄生分量，例如通過低通濾波，而不影響由解調信號所傳輸的數據。
通常，本發明可以以所有類型的應用實現，在這些類型的應用中解調器可能產生泄漏效應。因此，本發明還涉及用于具有主分量和諧波的信號的解調設備，包括一設計用于接收所述信號和發送濾波后信號的帶通濾波器，一設計用于接收濾波后信號并發送解調信號的解調器，該設備的特征在于帶通濾波器具有圍繞一個諧波的中心頻率調整的特性。
在一個本發明的最有利實施例中，本發明還涉及電磁信號的接收機，包括-一個天線系統，使能夠接收電磁信號并將其轉換成稱為無線電信號的電信號，該信號具有一個無線電頻率；一變頻設備，設計用于發送稱為中頻信號的一個信號，該信號具有一個中頻并代表無線電信號；和一用于解調中頻信號的設備，特征在于解調設備是如上所述的一個設備。
參考附圖，根據作為例子給出的下述說明將更好地理解本發明，本發明并不限制于該例子，在附圖中

圖1是表示在其中實施本發明的用于電磁信號的接收機的部分方框圖，圖2是表示在該接收機中出現的一個信號的頻率組成的頻譜圖；和圖3是表示在該接收機中出現的另一個信號的頻率組成的頻譜圖。
圖1圖示用于電磁無線電信號的接收，包括
-一個天線系統AF，使能夠接收電磁信號并將其轉換成在此稱作的無線電信號具有一個無線電頻率的電信號；一變頻設備FCONV，設計用于發送在此稱作中頻信號的一個信號(I，Q)，該信號具有一個中頻并表示無線電信號；和一用于中頻信號(I、Q)的解調設備DMOD。
變頻設備FCONV在此包括一個振蕩器VCO和設計用于接收無線電信號和由振蕩器VCO提供的信號的混頻器MX。混頻器MX提供一個信號由選擇濾波器CF濾波，該濾波器執行混頻器MX輸出信號的一個特定分量的選擇。該選擇濾波器CF通常是多相型的低通濾波器，它具有圍繞將被選擇的分量的中心頻率調整的特征。該中心頻率然后構成中頻。如果以集成的形式實現選擇濾波器CF，它將由具有寄生阻抗和電容的單元組成，這導致對濾波器性能的不利影響，當校準濾波器所圍繞的頻率更高時影響更明顯。當被濾波的信號具有高噪聲電平時這些不利影響尤其明顯，在此出現這種情況是因為它經混頻器MX來自天線系統。而且，當中頻更高時選擇濾波器CF的功耗將成比例地更高。因為這個原因通常選擇較低的中頻。在DECT型接收機中。例如，所選的濾波器特性集中在等于864kHz的頻率上，即固定在1．728MHz的信道的半帶寬。選擇濾波器CF將具有正弦形狀的輸出信號提供給限幅器LIM，限幅器LM執行所述輸出信號的強放大，從而發送具有方波形狀的中頻信號(I，Q)。將正弦信號轉換成方波信號是通過使放大器在飽和狀態中工作來實現的，除了由選擇濾波器CF選擇主分量之外，它具有將諧波引入中頻信號(I，Q)的效果。
解調設備DMOD包括帶通濾波器HF，設計用于接收中頻信號(I，Q)和發送濾波后的信號；和解調器DEM，設計用于接收濾波后的信號和發送解調信號SD，其主分量包含由所述信號承載的數據。解調器DEM導致泄漏效應，將中心頻率等于帶通濾波器HF所處中心頻率的寄生分量引入解調信號SD。該寄生分量可以直接降低設備的性能，尤其當所接收的無線電信號是低功率時。
解調設備DMOD最終包括在此是低通濾波器的數據濾波器DF。實際上，本發明能夠從因為泄漏效應引入所述信號的寄生分量中分離解調信號SD的主分量。因而，解調設備DMOD提供沒有寄生分量的輸出信號OUT，而沒有已經被影響的輸出信號發送的數據。
圖2是表示中頻信號(I，Q)的頻率組成的頻譜圖。該信號包括中心頻率是FH1的主分量和中心頻率是FH3、FH5、FH7、FH9等的諧波。在已知的解調器中，帶通濾波器HF具有如在此用虛線所示的特性，集中在中頻信號(I，Q)主分量的中心頻率FH1上。在根據本發明的解調器中，帶通濾波器HF的特性HFR集中在一個，諧波的中心頻率上。在在此所述的例子中，這是第三諧波的中心頻率FH3。該選擇與第三諧波是幅度最高，頻率最低的諧波這一事實有關。在先前例子中提到的DECT接收機中主分量的中心頻率H1等于864kHz，而第三諧波的中心頻率在2．6MHz的級別上。
圖3是表示解調信號SD各種分量瞬時頻率的可能變化范圍的頻譜圖。區域D表示解調信號主分量瞬時頻率的變化范圍，該主分量承載負載數據。該區域D從頻率零擴展到頻率FD。
如用虛線所示的區域H1表示在已知解調設備中由解調器DEM引入解調信號SD中的寄生分量的瞬時頻率的變化范圍，其中圍繞中頻信號主分量的中心頻率H1設置帶通濾波器的特性。該區域H1從頻率F11延伸到頻率F12。在上述例子中所提到的DECT接收機的情況下，頻率FD等于700kHz，而頻率F11和F12分別是400和1300kHz的量級。給定這些值，解調器輸入和輸出信號瞬時值的的變化范圍重疊，并在不干擾解調信號所攜帶信息的情況下不可能濾除寄生分量，例如利用其特性DFR如圖所示的低通濾波器。顯然不可能找到足夠低以消除寄生分量的所有痕跡而不冒風險改變區域D內容的截止頻率FC。
區域H3表示根據本發明在解調設備中由解調器DEM引入解調信號SD的寄生分量瞬時頻率的變化范圍，其中圍繞中頻信號第三諧波的中心頻率FH3設置帶通濾波器的特性。該區域H3從頻率F31延伸到未在圖中表示的頻率F32。使用在先前例子中所述的DECT接收機為例，頻率F31和F32分別是13和3．9MHz的量級。給定這些值，解調器的輸入和輸出信號瞬時頻率的變化范圍并不重疊，在不改變解調信號所承載信息的情況下可以濾除寄生分量，例如利用其特性DFR如圖所示的的低通濾波器。顯然現在可能找到足夠低以消除寄生分量的所有痕跡而不冒風險改變區域D內容的截止頻率FC。例如可以選擇FD使其等于800KHz。
權利要求
1．一種包括主分量和諧波的信號的解調方法，特征在于包括下述步驟一選擇一個諧波；和一解調所選諧波。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于所選諧波是第三諧波。
3．如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括低通濾波解調所選諧波所得信號的步驟。
4．一種包括主分量和諧波的信號解調設備，包括一帶通濾波器，設計用于接收所述信號和發送濾波后信號；一解調器，設計用于接收濾波后信號和發送解調后信號；該設備特征在于帶通濾波器具有圍繞一個諧波的中心頻率調整的特性。
5．如權利要求4所述的解調設備，特征在于帶通濾波器的特性是以第三諧波的中心頻率為中心。
6．如權利要求4所述的解調設備，特征在于還包括安排在解調器下方的低通濾波器，以低于帶通濾波器特征頻率的截止頻率為中心。
7．一種用于電磁無線電信號的接收機，包括一天線系統，使能夠接收電磁信號并將其轉換成在此稱作無線電信號具有一個無線電頻率的電信號；一變頻設備，設計用于發送在此稱作中頻信號的一個信號，該信號具有一個中間頻率并表示無線電信號；和一用于解調中頻信號的解調設備，該接收機的特征在于解調設備是如權利要求4所述的一種接收機。
全文摘要
本發明涉及一種解調包含主分量和諧波的信號(I,Q)的方法。根據本發明,該方法包括下述步驟:選擇一個諧波;和解調所選的諧波。本發明使能夠消除因為解調引入解調信號SD中的寄生分量,而不改變由所述信號SD承載的數據。
文檔編號H04L27/144GK1291827SQ00128580
公開日2001年4月18日 申請日期2000年9月11日 優先權日1999年9月14日
發明者N·格雷爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司