Схема та спосіб регулювання коефіцієнта підсилення підсилювача, що є частиною радіопередавача
Текст
1 Схема регулировки коэффициента усиления усилителя, являющегося частью радиопередатчика, выполненного с возможностью генерирования информационного сигнала дискретными пакетами, а которых передаваемый хотя бы одним из таких пакетов информационный сигнал содержит предопределенную последовательность данных, усилитель с переменным коэффициентом усиления, являющийся частью схемы упомянутого радиопередатчика, выполнен с возможностью формирования усиленного сигнала в дискретных пакетах, соответствующих дискретным пакетам для передачи информационных сигналов, отличающаяся тем, что она содержит детектор уровня сигнала, в который поступает сигнал, характеризующий усиленный сигнал усилителя с переменным коэффициентом усиления, и который выполнен с возможностью измерения значений амплитуды усиленного сигнала и генерирования сигнала, характеризующего измеренные значения амплитуды усиленного сигнала, таймер, выполненный с возможностью определения моментов времени, в которые сформированный усилителем с переменным коэффициентом усиления усиленный сигнал содержит упомянутую предопределенную последовательность данных, детектор параметров огибающей, функционирующий в течение хотя бы того времени, когда сформированный усилителем с переменным коэффициентом усиления усиленный сигнал содержит упомянутую предопределенную последовательность данных для определения параметров огибающей упомянутого усиленного сигнала, и регулятор усиления, функ ционирующий в зависимости от значений параметров огибающей упомянутого усиленного сигнала, определенных упомянутым детектором параметров огибающей, выполненный с возможностью изменения параметров усиления усилителя с переменным коэффициентом усиления 2 Схема регулировки коэффициента усиления по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый детектор уровня сигнала выполнен с возможностью измерения мгновенных значений, характеризующих мощность усиленного сигнала 3 Схема регулировки коэффициента усиления по п 2, отличающаяся тем, что указанные значения, характеризующие мощность, представлены значениями напряжения 4 Схема регулировки коэффициента усиления по любому из пп 1-3, отличающаяся тем, что упомянутый детектор уровня сигнала содержит диодный детектор максимальной мощности 5 Схема регулировки коэффициента усиления по любому из пп 1-4, отличающаяся тем, что упомянутый таймер содержит контроллер таймера, выполненный с возможностью отслеживания моментов времени, в которые информационный сигнал содержит упомянутую предопределенную последовательность данных 6 Схема регулировки коэффициента усиления по любому из пп 1-5, отличающаяся тем, что указанный детектор параметров огибающей выполнен с возможностью определения отношения максимальной и средней мощностей усиленного сигнала 7 Схема регулировки коэффициента усиления по п 6, отличающаяся тем, что указаьный детектор параметров огибающей содержит первое устройство для определения максимальной мощности усиленного сигнала, содержащего упомянутую предопределенную последовательность данных, и второе устройство для корреляции этого максимального значения мощности с тем максимальным значением мощности, которое соответствует желаемому отношению максимальной и средней мощностей усиленного сигнала 8 Схема регулировки коэффициента усиления по п 7 отличающаяся тем, что указанное второе устройство содержит запоминающий элемент для хранения значения уровня максимальной мощно см О см см см < 27722 сти, которое соответствует желаемому отношению максимальной и средней мощностей усиленного сигнала 9. Схема регулировки коэффициента усиления по п 8, отличающаяся тем, что упомянутый регулятор усиления выполнен с возможностью изменения параметров усиления упомянутого усилителя с переменным коэффициентом усиления в зависимости от определенных с помощью второго устройства уровней максимальной мощности относительно желаемого отношения максимальной и средней мощностей. 10. Способ регулировки коэффициента усиления усилителя, являющегося частью радиопередатчика, передающего информационные сигналы дискретными пакетами, в хотя бы одном из которых информационный сигнал содержит предопределенную последовательность данных, усилитель с переменным коэффициентом усиления формирует усиленный сигнал в дискретных пакетах, соответствующих дискретным пакетам для передачи Изобретение относится к схеме и способу регулировки коэффициента усиления усилителя, являющегося частью радиопередатчика, предназначенного для передачи промодулированных сигналов в виде дискретных пакетов Система связи предназначена передавать информацию (ниже это понятие определяется как "информационный сигнал") между деумя или более местами; эта система как минимум содержит передатчик и приемник, связанные между собой каналом связи. Система радиосвязи - это система связи, в которой канал передачи информации содержит радиочастотный канал, характеризующийся определенным диапазоном частот, выделенным для такой связи. Передатчик, который является частью системы радиосвязи, содержит схему для такого преобразования информационного сигнала, после которого его можно передавать по радиочастотному каналу. Такая схема содержит блок модуляции, с помощью которого производится модуляция сигнала. При этом передаваемый информационный сигнал преобразуется в радиочастотное электромагнитное колебание. Радиочастотное электромагнитное колебание, на которое налагается информационный сигнал, представляет собой сигнал радиочастоты, соответствующий частотному диапазону данного радиочастотного канала, по которому и производится передача информации Радиочастотное электромагнитное колебание обычно называется "сигналом несущей", а радиочастотное электромагнитное колебание, промодулированное информационным сигналом, обычно называют промодулированным сигналом Для наложения информационного сигнала на сигнал несущей и получения промодулироваиного сигнала используются различные схемы модуляции. Так, например, для получения промодупированного сигнала применяется амплитудная модуляция, частотная модуляция, фазовая модуляция и комбинации всех указанных схем модуляции, с помо информационных сигналов, отличающийся тем, что выполняют следующие операции измеряют значения амплитуды усиленного сигнала, генерируемого усилителем с переменным коэффициентом усиления, генерируют сигнал, характеризующий измеренные значения амплитуды усиленного сигнала, полученные иа указанном этапе измерения, определяют моменты времени, е которые усиленный сигнал, генерируемый усилителем с переменным коэффициентом усиления, содержит упомянутую предопределенную последовательность данных, определяют параметры огибающей усиленного сигнала в хотя бы те моменты времени, когда усиленный сигнал, генерируемый усилителем с переменным коэффициентом усиления, содержит упомянутую предопределенную последовательность данных, и изменяют параметры усиления усилителя с переменным коэффициентом усиления в зависимости от значений параметров огибающей усиленного сигнала, определенных на предыдущем этапе. щью которых информационный сигнал налагается на сигнал несущей Системы радиосвязи имеют то преимущество, что в них отсутствует непосредственная физическая связь между передатчиком и приемником, после того, как информационный сигнал будет представлен в виде промодулирова иного сигнала, его можно передавать на большие расстояния. Система двусторонней радиосвязи - это система радиосвязи, подобная описанной выше системе радиосвязи, но она обеспечивает как передачу информации в какое-то место, так и прием информации из этого места. Очевидно, что в каждом месте такой системы двусторонней радиосвязи имеются как передатчик, так и приемник. Находящиеся в одном месте передатчик и приемник обычно размещаются в блоке, называемом приемопередатчиком радиостанции или просто приемопередатчиком. Обычно приемопередатчики, предназначенные для работы в системах двусторонней связи, передают промодулировэнный. сигнал по первому радиочастотному каналу и принимают промодулированный сигнал, передаваемый по второму радиочастотному каналу Поскольку передаваемые такими приемопередатчиками сигналы поступают по разным радиочастотным каналам, то возможна одновременная двусторонняя связь между двумя и более приемопередатчиками При этом по каждому из двух радиочастотных каналов производится непрерывная передача сигналов, что и обеспечивает двустороннюю связь. Такая двусторонняя связь обычно называется дуплексным режимом работы приемопередатчика. Для такой двусторонней связи были выделены определенные диапазоны электромагнитного частотного спектра. Например, для систем сотовой связи в США выделили частотный диапазон в интервале 800-900 МГц. В частотном диапазоне, в котором могут работать несколько сотовых радиотелефонов (схемы которых соответствуют схеме приемопередатчика), было выделено несколько радиочастотных каналов. 27722 Обычно приемопередатчики, работающие в сотовых системах связи, вырабатывают промодулированные сигналы с применением устройств частотной модуляции, другой частотный диапазон был выделен для беспроволочных радиотелефонов, схемы которых соответствуют иной схеме приемопередатчика Широкая популярность таких систем двусторонней связи привела к повышению запросов на доступ к ограниченному числу радиочастотных каналов, выделенных для таких систем связи Поэтому были разработаны устройства, которое позволили более эффективно использовать выделенные для этих целей частотные диапазоны. В ряде таких устройств применяется модуляция закодированных информационных сигналов При этом сигнал становится более компактным и его можно передавать более эффективно, т.е. то же количество информации за более короткое время Кроме того, промодулированный таким способом сигнал не обязательно передавать непрерывно, его можно передавать и в виде дискретных пакетов Для оптимального использования имеющегося частотного спектра желательно модулировать как фазу, так и амплитуду сигнала Одним из таких устройств, которое производит кодирование информационного сигнала, является устройство для квартернарной фазовой манипуляции со сдвигом фазы сигнапа (на TI-/4/JC/4-GPSK) Полезная информация в промодулированном таким устройством сигнале содержится в фазе сформированного сигнала Однако быстрые изменения фазы, связанные со скоростью передачи данных в таких системах связи, приводят к большим девиациям частоты промоделированных сигналов, что, в свою очередь, сказывается на ширине частотных каналов. Поэтому для повышения эффективности использования частотного спектра полосу частот модулирующих сигналов ограничивают (фильтруют), из-за чего значительно возрастают колебания амплитуд промодулированных сигналов Сигнал, преобразованный устройством для я/4-QPSK, можно передавать дискретными пакетами данных При пересылке указанных сигналов дискретными пакетами можно на одной и той же частоте передавать более одного сигнала. Такой способ передачи информации называется параллельным доступом с временным разделением каналов (TDMA). Но поскольку амплитуда сигнала, преобразованного устройством для тс/4-QPSK, оказывает воздействие на ширину полосы, то необходимо позаботиться об усилении такого сигнала Поэтому частью радиопередатчика должен быть усилитель, которой будет усиливать промодулированный сигнал до его передачи Схема регулировки усиления является частью многих радиопередатчиков. С помощью такой схемы изменяется уровень промсдулированного сигнала, передаваемого радиопередатчиком, обычно такая схема содержит усилитель для усиления поступившего в нее промодулированного сигнала. Для изменения коэффициента усиления усилителя (те. для регулирования усиления усилителя) можно изменять уровень усиленного про модулированного сигнала, передаваемого радиопередатчиком Схему регулировки усиления можно сделать так, чтобы с ее помощью определять среднюю мощность сигнала, преобразованного устройством для %/4-QPSK, и зная это среднее значение соответственно регулировать усиление промодулированного сигнала Но из-за наличия составляющих амплитудной модуляции при измерении средней мощности необходимо определять уровень промодулированного сигнала в течение некоторого времени. Такой период необходимого времени, предшествующий определению нужного усиления промодулированного сигнала, мешает точному измерению нужного усиления этого сигнала. Это препятствие сохраняется на время длительности периода необходимого времени и определения нужного усиления При использовании обычной схемы регулировки усиления в радиопередатчике, с помощью которого дискретными пакетами передаются амплитудно-модулированные сигналы, нет необходимости определять коэффициент усиления усилителя в течение времени, соответствующего начальному дискретному пакету, с помощью которого производится передача промодулированного сигнала. Если же первоначальный уровень усиления все-таки определяется, то его оценка может оказаться неточной, т к она основана на определении ряда недостаточно важных параметров Задача изобретения - создание схемы регулировки усиления для быстрого определения нужного усиления промодулированного сигнала. В настоящем изобретении предлагается схема регулировки усиления для изменения уровня (коэффициента) усиления усилителя для радиопередатчика, в котором формируются амплитудно-модулированные сигналы в виде дискретных пакетов В настоящем изобретении предлагается также улучшенный способ изменения коэффициента усиления усилителя радиопередатчика. Ниже приведены предпочтительные варианты изобретения. Согласно изобретению, раскрыта схема регулировки коэффициента усиления (усилителя) для радиопередатчика. Последний предназначен для формирования информационного сигнала в дискретных пакетах, в которых информационный сигнал, передаваемый по меньшей мере в одном из дискретных пакетов, содержит предопределенную последовательность данных. При этом усилитель с переменным усилением, который является частью схемы радиопередатчика, используется для получения усиленного сигнала в тех дискретных пакетах, в которых содержится информационный сигнал При этом производится измерение уровня усиленного сигнала и генерируется сигиал, определяющий измеренное значение Производится также определение тех значений времени, в течение которых усиленный сигнал, выданный усилителем с переменным усилением, содержит предопределенную последовательность данных. Определяются параметры огибающей усиленного сигнала по меньшей мере в течение того времени, 27722 когда усиленный сигнал, полученный в усилителе с переменным усилением, содержит предопределенную последовательность данных. В зависимости от измеренных значений параметров огибающей усиленного сигнала изменяется коэффициент усиления усилителя с переменным усилением. Сущность изобретения поясняется следующими чертежами Фиг. 1 - упрощенная иллюстрация, которая характеризует соотношение между промодулированным сигналом, полученным обычным способом амплитудной гармонической модуляции, и промодулированным сигналом, который получили с помощью способа, обеспечивающего передачу промодулированных сигналов дискретными пакетами Фиг. 2 - общий вид временного интервала (сегмента), представляющего часть промодулированного сигнала Фиг ЗА и ЗВ - общий вид, подобный приведенному на фиг 2, временного интервала, представляющего формат определенной системы связи. Фиг. 4 - изображение огибающей во временном интервале, представленной в соответствии с сегментом на фиг. ЗА; огибающая соответствует сигналу, преобразованному устройством для я/4-QPSK. Фиг 5 - графическое представление сигнала, подобного приведенному на фиг. 4; здесь в расширенном виде приведена часть огибающей, показанная на фиг. 4 Фиг 6. - графическое изображение усиленной усилителем огибающей и огибающей с тем уровнем, который должен быть при нужном уровне усиления. Фиг. 7 - упрощенная блок-схема устройства для регулировки коэффициента усиления в первом предпочтительном варианте настоящего изобретения. Фиг. 8 - блок-схема устройства для регулировки коэффициента усиления во втором предпочтительном варианте настоящего изобретения. Фиг. 9 - блок-схема приемопередатчика второго предпочтительного варианта настоящего изобретения, в котором содержится устройство для регулировки коэффициента усиления, приведенное на фиг. 8. Фиг. 10 - логическая схема последовательности операций при реализации способа, предложенного в предпочтительном варианте настоящего изобретения. При работе обычного радиопередатчика промодулированный сигнал передается непрерывно по каналу передачи информации в виде амплитуд но-м одул и рова иного колебания В обычном приемопередатчике, который содержит радиоприемник и радиопередатчик, промодулированный сигнал получают таким же способам амплитудной гармонической модуляции и передают его непрерывно Промодулированный сигнал, передаваемый приемопередатчиком (и принимаемый приемным устройством того же приемопередатчика), также непрерывно передается по каналу передачи. Поскольку промодупировакный сигнал передается (и принимается) обычным приемопередатчиком непрерывно, то для обеспечения двусторонней свя зи с помощью такого приемопередатчика необходимо два канала передачи Как отмечалось выше, за последние годы резко возросло число систем радиосвязи с применением приемопередатчиков в виде сотовых радиотелефонов. Выделенные для этой связи частотные диапазоны временами сильно загружены, что ограничивает возможность дальнейшего расширения таких систем связи. Выше уже сообщалось о разработке ряда устройств, которые позволяют более эффективно использовать те частотные диапазоны, которые выделены для таких целей. В частности, были разработаны схемы модуляции для кодирования и модуляции информационных сигналов, которые обеспечивали передачу промодулированных сигналов по каналу связи в виде дискретных пакетов. Два или несколько радиопередатчиков, предназначенных для передачи промодулированных сигналов такими дискретными пакетами, могут передавать указанные сигналы по одному каналу передачи до тех пор, пока промодулированный сигнал, выданный одним из радиопередатчиков, не перекроет некоторый временной интервал. При помощи такого способа передачи информации можно повысить пропускную способность существующих, выделенных для такой связи частотных диапазонов. Обратимся к фиг. 1, где схематически показано соотношение между промодулированным сигналом, полученным амплитудной гармонической модуляцией (а здесь, в частности, при помощи средства частотной модуляции), и промодулированным сигналом, который получили способом, обеспечивающим его передачу дискретными пакетами В верхней части фиг. 1 приведены расположенное последовательно блоки 100, 106 и 112, а вписанные в них кривые - это колебания, полученные при помощи обычного способа амплитудной гармонической модуляции, в данном случае при помощи частотной модуляции. Обычный радиопередатчик, предназначенный для генерации и передачи таких промодулированных сигналов, передает их непрерывно во время передачи информации. А поскольку передача происходит непрерывно, то для обеспечения передачи промодулироваиного сигнала необходимо выделять один канал передачи данных. То же самое можно сказать о приемнике обычного приемопередатчика, который принимает промодулированный сигнал, полученный обычным способом амплитудной гармонической модуляции На фиг. 1 в соотношении 3:1 показано информационное наполнение в виде тех колебаний, которые приведены в блоках 100, 106 и 112 и соответственно отображены в блоках 150А, 156А и 162А. Изображенные в блоках 150А, 156А и162А сигналы представляют передаваемые промодулированные колебания в дискретных пакетах и представляют ту информацию, которая содержится в блоках 100, 106 и 112. После кодирования эту информацию можно передавать дискретными пакетами, содержащими те колебания, изображения которых приведены в блоках 150А, 156А и 162А. Поскольку блоки 150В, 150С, 156В, 156С, 162В и 162С колебаний не содержат, то они представляют те временные интервалы, в течение 2772; которых дискретными пакетами можно передавать другие сигналы При передаче промодулированных сигналов дискретными пакетами с помощью радиопередатчика большое значение имеют временные соотношения и синхронизация. Одновременная передача промодулированных сигналов по одному каналу связи не может происходить без их взаимной интерференции Кроме того, радиоприемник, принимающий дискретные пакеты промодулированных сигналов, должен получать информацию, позволяющую определять, какие из принятых им в дискретных пакетах сигналы нужно демодулировать, а какие из них пропускать Во время преобразования информационного сигнала для представления его в компактной форме в кодируемый сигнал вводится информация о синхронизации. Такая информация может быть, например, в виде предопределенной последовательности данных Промодулированный сигнал, который формируется и передается радиопередатчиком, в виде дискретных пакетов поступает в приемник. В то же время информация о синхронизации, которая является частью одного или нескольких промодулированных сигналов и передается дискретными пакетами, используется радиоприемником для синхронизации и установления временных соотношений. Обратимся к фиг. 2, где схематически показан формат промодулированного сигнала, который передается во временном интервале, соответствующем одному дискретному пакету; иногда этот интервал называют "сегментом" (на этой фигуре он обозначен числом 200). Сегмент 200 представляет промодулированный сигнал, генерируемый в течение временного интервала, соответствующего блоку 150А, 156А или 162А на фиг 1 Как видно на фиг 2, сегмент 200 имеет часть 206 с предопределенной последовательностью данных и информационную часть 212 Часть 206 находится в левой стороне сегмента 200 и такое расположение типично "для предварительной обработки данных" сегмента. Часть 206 с предопределенной последовательностью данных может содержать различные виды данных, что определяется нормативами той системы, с помощью которой происходит передача сигналов Например, если сегмент 200 содержит промодулированный сигнал, представляющий начальную часть передаваемого сигнала (например, в виде части промодулированного сигнала, находящегося в блоке 150А на фиг 1), то характеристики и длина части 206 с последовательностью данных может отличаться от сегмента, содержащего другую часть передаваемого сигнала (например в виде промодулированного сигнала, находящегося в блоке 156Аили 162А, приведенных на фиг 1) На фиг ЗА, подобно фиг 2, схематически изображен формат сегмента, обозначенного числом 250, в котором находится часть промодулированного сигнала Но сегмент 250 представляет тот формат, который применяется в определенной системе связи В частности, он соответствует сотовой системе связи, которая подробно описана в японском стандарте RCR STD-27 на цифровую систему связи. Сегмент 250 содержит начальные блок 254, части 256А, 256В, 256С и 256D с предо пределенной последовательностью данных и информационные части 262А и 2Є2В Начальный участок 4 этого сегмента обычно называется участком "быстрого изменения" (он обозначен буквой R), а находящаяся в нем часть информации промодулированного сигнала пропускается Часть 256А с предопределенной последовательностью данных характеризует "преамбулу" сегмента (обозначена буквой Р); часть 256В с предопределенной последовательностью данных представляет "слово синхронизации" сегмента (обозначена буквами SW), часть 256С с предопределенной последовательностью данных представляет "цветовой код" сегмента (обозначена буквами СС), часть 256D с предопределенной последовательностью данных представляет "захват флага" сегмента (обозначена буквами SF) и, наконец, часть 256Е с предопределенной последовательностью данных представляет "канал управления медленным взаимодействием" сегмента (обозначена буквами SAACH). Информационные части 262А и 262В сегмента содержат информационные сведения информационного сигнала, которые кодируются так, чтобы представлять часть промодулированного сигнала, введенного в сегмент 250 Информационные части участков 262А и 262В соответствуют информационной части 212 - промодулированного сигнала сегмента 200, приведенного на фиг. 2. На фиг. ЗВ, подобно фиг. ЗА, схематически изображаем формат сегмента, обозначенного числом 300, в котором находится часть промодулированного сигнала. На фиг ЗВ сегмент 300 представляет формат другой определенной системы связи - формат сегмента промодулированного сигнала, который формируется в цифровой сотовой системе связи, предназначенный для персональной сети связи; она очень подробно описана в японском стандарте RCR STD-28 на цифровую беспроволочную связь. Приведенный на фиг ЗВ сегмент 300 промодулированного сигнала содержит начальный блок 304, части 306А, 306В и 306С с предопределенной последовательностью данных и информационную часть 312 сегмента Начальный участок 304, подобный начальному участку 254 сегмента 250 промодулированного сигнала на фиг. ЗА, обычно называется участком "быстрого изменения" (он обозначен буквой R), а находящаяся в нем информация промодулированного сигнала, помещенного s сегмент 300, пропускается. Участок 306А сегмента с предопределенной последовательностью данных представляет "начальный символ" сегмента (обозначен буквами SS), часть 306В с предопределенной последовательностью данных характеризует "преамбулу" сегмента (обозначена буквой Р); часть 306С с предопределенной последовательностью данных представляет "слово синхронизации" сегмента (обозначена буквами SW). Информационная часть 312 сегмента содержит информационные данные информационного сигнала, которые кодируются так, чтобы представлять часть сегмента 300. Сегменты 250 и 300 - это два примера особых форматов, которые могут соответствовать более общему формату сегмента 200, приведенного на 27722 фиг. 2. Характерной особенностью этих форматов является наличие предопределенной последовательности данных, которые входят в определенные части этих сегментов В качестве примера отметим, что участки 256А и 306В в соответствующих сегментах 250 и 300, могут содержать последовательность данных вида 1001. В схеме регулировки коэффициента усиления предпочтительного варианта настоящего изобретения используются существующие предопределенные последовательности данных, например последовательность вида 01, которая входит в преамбулы 256А и 306В сегментов. Это позволяет быстро определять необходимый коэффициент усиления усилителя, входящего в блок радиопередатчика. И хотя некоторая часть предопределенной последовательности данных и может меняться в зависимости от конкретного применяемого в данной системе связи формата, тем не менее, фактически каждая система связи, содержащая радиопередатчики для передачи промодулированных сигналов дискретными пакетами, использует некоторые виды предопределенных данных, которые вводятся в по меньшей мере один из сегментов, передаваемый в одном из дискретных пакетов. На фиг. 4 показана огибающая колебания части промодулированного сигнала, введенного в сегмент так, как показано на фиг. 2 применительно к сегменту 200. На фиг. 4 ось ординат 350 представляет шкапу единиц мощности (например, ватты или напряжения), а ось абсцисс 356 - это шкала времени, измеряемого, например, в секундах. Огибающая 362 соответствует сегменту, например сегменту 200 на фиг. 2, и представляет график зависимости от времени связанных с мощностью величин Огибающая ЗЄ2 представляет дискретный сигнал, преобразованный устройством для TC/4-QPSK/TC/4-DQPSK/, который определяется сегментом с участком предопределенных последовательных данных и информационным участком. Участок предопределенных последовательных данных - здесь это последовательность вида 1001, промодулированная и закодированная при помощи модулятора для получения дискретных сигналов, преобразованных устройством для it/4-DQPSK - находится в левой части огибающей. Поскольку эта часть промодулированного сигнала, а, следовательно, и огибающая этого сигнала предопределена, т е . детерминирована, то принимающий такой сигнал приемник способен определять наличие указанных последовательных данных. График на фиг. 5 подобен тому, что приведен на фиг. 4, но здесь абсцисса имеет более широкую шкалу времени. Ось ординат 400, как и на предшествующем чертеже, представляет шкалу единиц мощности, а ось абсцисс 406 по-прежнему представлена в единицах времени. Огибающая 412 - это расширенная часть огибающей 362 на фиг 4. Здесь огибающая 412 представляет последовательность данных, определяющих часть огибающей 362, приведенной на фиг 4 Поскольку часть с последовательностью данных детерминирована, то принимающий такой сигнал приемник способен определить наличие таких предопределенных данных. Промодулированный сигнал, преобразованный в передаваемые дискретными пакетами сегменты, до его передачи усиливается в усилителе радиопередатчика Усиленный промодулированный сигнал, выдаваемый усилителем радиопередатчика, можно представить в виде колебаний, приведенных на фиг. 4 и 5. Измерение мощности этого сигнала достаточно просто производится при помощи обычного устройства, например диодным детектором мощности Затем значение мощности действительного усиленного промодулированного сигнала сравнивается с соответствующей мощностью, которую должен иметь нужный усиленный промодулированный сигнал; такое сравнение возможно, поскольку мощность нужного усиленного промодулированного сигнала детерминирована. Характеристикой мощности может быть любая огибающая усиленного промодулированного сигнала Огибающая такого сигнала в некотором интервале времени представляет лишь среднюю мощность усиленного промодулированного сигнала. Поскольку часть предопределенной последовательности данных сегмента определена, то оказывается определенной и огибающая этой части промодулированного сигнала. Можно также определить отношение максимальной и средней мощностей этой огибающей и сравнить указанное отношение действительного усиленного промодулированного сигнала с отношением максимальной и средней мощности, которое должно быть у нужного усиленного промодулированного сигнала. Отметеїм, что поскольку огибающая части сегмента, в которой находится часть предопределенной последовательности данных, детерминирована, то можно определить корреляционную зависимость между действительным и желательным уровнями промодулированных сигналов, для чего определяют лишь максимальную мощность действительного усиленного промодулированного сигнала. В зависимости от значения этой корреляции меняется коэффициент усиления усилителя, чтобы обеспечить соответствующее усиление промодулированного сигнала и получить усиленный промодулированный сигнал нужного уровня. На фиг 6 приведен график, подобный графику мощности на фиг. 4. Здесь мгновенные значения мощности, выраженные в милливаттах и приведенные на оси ординат 478, являются функцией времени, приведенной на оси абсцисс 456. Огибающая 462, приведенная в системе координат с осями 478 и 456, представляет часть сегмента, содержащую предопределенную последовательность данных, характеризующий нужный уровень сигнала. Изображенная пунктирной линией кривая 466 представляет огибающую части сегмента, содержащего предопределенную последовательность данных действительного усиленного промодулированного сигнала Максимальное значение мощности огибающей 462 отмечено точкой 472 на оси ординат 478; точно также максимальное значение мощности огибающей 466 отмечено точкой 450 на той же оси ординат. Действительное и необходимое значения максимальной мощности указанных огибающих 462 и 466 могут быть ксррелированны. В зависимости от лх корреляции коэффициент усиления 27722 усилителя радиопередатчика можно изменить, чтобы выдаваемый усилителем сигнал имел необходимый для данного случая уровень Приведенные ча фиг 6 кривые соответствуют тому случаю, когда действительный усиленный промодулированный сигнал имеет мощность больше необходимой Поэтому в соответствии с коэффициентом корреляции действительного и нужного уровней мощности коэффициент усиления усилителя радиопередатчика следует уменьшить На блок-схеме на фиг 7 числом 500 обозначена схема регулировки коэффициента усиления первого предпочтительного варианта изобретения В схеме 500 производится сравнение уровня сигнала с предопределенной последовательностью данных первого сегмента про модулированного сигнала усиленного усилителем с переменным усилением, с уровнем сигнала с такой же предопределенной последовательностью данных сегмента, усиленного до необходимого в данном случае уровня Поскольку предопределенная последовательность данных имеет известный уровень —, то уровни сигналов промодулированной части сегмента, содержащего фактически выданную предопределенную последовательность даьных, можно сравнивать с уровнями сигналов, соответствующих той части предопределенной последовательности данных сегмента, которые усилены до необходимого уровня После такого сравнения при передаче первого сегмента можно изменить коэффициент усиления усилителя с переменным усилением Промодулированный сигнал, образующий передаваемые в виде дискретных пакетов сегменты, по цепи 506 подается в усилитель с переменным усилением 512 Последний усиливает поступивший в него промодулированный сигнал и выдает его в цепь 518 По цепи 518 в детектор уровня сигнала 546 поступает усиленный промодулированный сигнал После детектирования сигнала этот блок по цепи 550 выдает значения мощности усиленного промодулироваиного сигнала, поступившего по цепи 518 По цепи 550 сигнал поступает в детектор параметров огибающей 562, где определяется мощность, соответствующая уровню сигнала, поступившего по цепи 550 В предпочтительном варианте настоящего изобретения детектор 562 определяет максимальный уровень мощности, соответствующей предопределенной последовательности данных первой части сегмента промодулиро ванн ого сигнала По цепи 566 детектор огибающей 562 выдает сигнал, характеризующий полученное значение Запоминающий элемент 570 хранит нужное значение мощности сегмента, усиленной до необходимого уровня Это значение соответствует тому, которое определено детектором 562 Определяющий это значение сигнал по цепи 574 поступает в компаратор 578 Выданный детектором огибающей 562 сигнал по цепи 566 также поступает в компаратор 578 В компараторе 578 происходит сравнение уровней сигналов, поступивших по цепям 566 и 574, и по цепи 582 выдается сигнал, соответст вующий операции сравнения Цепь 582 подключена к регулятору усиления 586, который по цепи 590 подает сигнал в усилитель с переменным усилением 512 Поступивший по цепи 590 в усилитель 512 сигнал изменяет его коэффициент усиления Сигнал, выданный регулятором усиления 586 по цепи 590, способен повысить, уменьшить или оставить неизменным коэффициент усиления усилителя 512 В приведенной на фиг 7 блок-схеме имеется таймер 594, подключенный к детектору уровня сигнала 546, к детектору огибающей 562, к запоминающему элементу 570 и к регулятору усиления 586 В таймере 594 вырабатывается сигнал, который вызывает срабатывание детекторов 546 и 562 и принуждает запоминающий элемент 570 выдать сигнал в цепь 574 Это происходит в течение того времени, когда предопределенная последовательность данных части промодулировакного сигнала подается по цепи 506 и, следовательно, по цепи 518 В результате происходит срабатывание детекторов 546 и 562, запоминающего элемента 570 и регулятора усиления 586 тогда, когда по цепи 506 подается предопределенная последовательность данных На блок-схеме на фиг 8 числом 600 обозначена схема регулировки коэффициента усиления предпочтительного варианта изобретения Здесь также промодулированный сигнал, выданный блоком модупяции радиопередатчика и образующий сегменты дискретно передаваемых пакетов, поступает в усилитель с переменным усилением Как видно на чертеже, промодулированный сигнал подается в цепь 606 и поступает в усилитель с переменным усилением 612 Усилитель с переменным усилением 612 по цепи 618 выдает усиленный промодулированный сигнал, который в данном случае поступает в преобразователь частоты 622 Хотя здесь и не показано, но в преобразователь 622 подается также сигнал возбуждения той частоты, которая обеспечивает необходимое преобразование частоты с понижением Преобразователь частоты 622 выдает сигнал повышенной частоты, который по цепи 626 поступает в усилитель мощности 630, где и подвергается соответствующему усилению Усилитель мощности 630 выдает сигнал, который по цепи 630 поступает в направленный ответвитель 638 Один конец цепи 642 подключен к первому каналу направленного ответвителя 638, а ее второй конец подключен к детектору уровня сигнала, в данном случае это диодный детектор мощности 646 Он используется для определения уровней мощности сигналов, поступающих по цепи 634 и для генерации сигнала, соответствующего измеренной мощности, который пересылается по цепи 650 Цепь 650 подключена к аналого-цифровому преобразователю 654, который в цепь 658 выдает цифровой сигнал, поступающий в процессор 662 Последний с помощью соответствующих алгоритмов обеспечивает работу детектора параметров огибающей 562, компаратора 578 и регулятора усиления 586 схемы регулировки усиления, приведенной на фиг 7 27722 Запоминающий элемент 670 хранит значения, соответствующее нужным параметрам характеристики мощности, а также - и главным образом значение максимальной мощности По цепи 674 сигнал этого элемента поступает в процессор 662 Процессор 662 определяет уровень действительной характеристики мощности, измеренной диодным детектором 646, и сравнивает его с тем уровнем, который хранится в запоминающем элементе 670 Кроме того, процессор 662 коррелирует эти два значения и по цепи 690 выдает сигнал регулировки усиления, соответствующий коэффициенту корреляции По цепи 690 сигнал регулировки усиления поступает в цифро-аналоговый преобразователь 694, откуда аналоговый сигнал вводится в цепь 698 Последняя подключена к усилителю с переменным усилением 612, который и меняет коэффициент усиления усилителя в зависимости от уровня сигнала, поступившего по цепи 698 Э приведенной на фиг 8 блок-схеме таймер 704 подключен к процессору 662 Под воздействием сигналов таймера процессор обеспечивает применение соответствующих алгоритмов в течение того времени когда сегменты, содержащие промодулированный сигнал (поступающий по цепи 606 и, следовательно сигнал, передаваемый по цепи 634), заполнены предопределенной последовательностью данных Поскольку схема регулировки усиления 600 должна лишь обнаружить максимальный уровень мощности в предопределенной последовательности данных и определить нужный коэффициент усиления усилителя с переменным усилением 612, то схема 600 выполняет операцию по определению коэффициента усиления усилителя 612 достаточно быстро На фиг 9 приведена блок-схема радиотелефона, которая обозначена числом 780 и соответствует предпочтительному варианту настоящего изобретение Радиотелефон 780 - это радиоприемопередатчик с приемником и передатчиком, причем в схеме передатчика имеется схема регулировки усиления, приведенная на фиг 7 и 8 В верхней части блок-схемы радиотелефона 780 находится приемник радиотелефона, а в нижней части этой схемы - передатчик радиотелефона В приемную часть радиотелефона поступает промодулированный сигнал, который воспринимается антенной 784 Поступивший сигнал антенна 784 преобразует в электрические колебания и передает их по цепи 788 Эта цепь подключена к фильтру 790, который выдает отфильтрованный сигнал в цепь 794 Последняя подключена к первому входу преобразователя частоты с понижением 798, куда поступает сигнал и от гетеродина 806 Преобразователь с понижением частоты 798 выдает сигнал пониженной частоты, который по цепи 8 поступает в фильтр 812 Последний по цепи 814 подает отфильтрованный сигнал на первый вход второго преобразователя частоты с понижением 818, на второй вход которого поступает сигнал возбуждения от гетеродина 826 Преобразователь с понижением частоты 818 выдает второй сигнал пониженной частоты, кото рый по цепи 828 поступает в фильтр 830 Последний по цепи 832 подает отфильтрованный сигнал в усилитель 884 который вырабатывает усиленней сигнал и по цепи 836 подает его в демодулятор 838 Демодулятор 838 вырабатывает демодулированный сигнал и по цепи 840 подает его в декодер 842 С последнего декодированный сигнал по цепи 846 поступает в преобразователь - в данном случае громкоговоритель 848 Частоты возбуждений гетеродинов 806 и 826 находятся в определенном соотношении с частотой эталонного генератора 850, т к подключены к нему цепью 852 Передающая часть радиотелефона 780 приведена в нижней половине этого чертежа Информационный сигнал, например речевой, преобразуется с помощью соответствующего преобразователя - здесь это микрофон 856 - в электрические колебания, после чего этот сигнал поступает в цепь 860 Последняя подключена к кодирующему устройству 864, которое производит кодирование информационного сигнала в соответствии со схемой кодирования, например в виде устройства для выполнения операции вида %/4-QPSK Кодирующее устройство 864 вырабатывает сигнал, который поступает в сумматор 865 Генератор последовательности данных 866 также посылает сигнал в сумматор 865 В нем происходит объединение поступивших сигналов в соответствующие последовательности и их представление определенными форматами, например в виде сегментов, на фиг 2 и ЗА-ЗВ Сумматор 865 по цепи 868 выдает сигнал в фильтр 872, в данном случае это фильтр с характеристикой, соответствующей корню квадратному из нарастающей косинусоидальной функции (SRRC) Фильтр 872 по цепи 876 направляет отфильтрованной сигнал в модулятор 880, на второй вход которого по цепи 834 поступает сигнал от генератора 888 Модулятор 880 по цепи 892 подает сигнал в фильтр 896 Из него по цепи 898 отфильтрованный сигнал поступает в схему регулировки усиления 900, очерченную пунктирной линией Схема 900 подобна схеме регулировки усиления 600 на фиг 8 Как и схема 600, схема регулировки усиления 900 содержит усилитель с переменным усилением 912, который по цепи 918 посылает сигнал в преобразователь частоты 922 На втооой вход этого преобразователя по цепи 924 поступает сигнал возбуждения от генератора 925 Из преобразователя 922 по цепи 926 сигнал повышенной частоты поступает в усилитель мощности 930 Последний по цепи 934 посылает свой выходной сигнал в направленный ответвитель 938 Цепь 942 одним концом подключена к первому каналу ответвителя 938, а ее другой конец связан с диодным пиковым детектором 946 Выходной сигнал диодного пикового детектора 946 по цепи 950 поступает в аналого-цифровой преобразователь 954, который выдает оцифрованный сигнал, по цепи 958 поступающий в процессор 962 Запоминающий элемент 970 подключен к процессору 962 с помощью цепи 974 Таймер 976 является частью схемы регулировки усиления 900, он связан с процессором 962 27722 и с генератором последовательности данных 8Є6 Работа таймера обеспечивает исполнение соответствующих алгоритмов, которые реализуются процессором в то время, когда сегменты с промодулированным сигналом, поступающие по цепи 898, содержат предопределенную последовательность данных Процессор 962 выдает сигнал в цепь 990, который поступает в цифро-аналоговый преобразователь 994 Последний выдает аналоговый сигнал, который по цепи 998 поступает в усилитель с переменным усилением 912 и соответствующим образом изменяет его коэффициент усиления Работа схемы регулировки усиления 900 подобна работе такой же схемы 700 на фиг 8 и поэтому подробное описание первой из указанных схем здесь не приводится На фиг 9 в схеме радиотелефона 780 показана цепь 1002, первый ганец которой подключен к направленному ответвителю 938, а второй - к вентилю 1006 С последнего по цели сигнал поступает в фильтр 1016, выходной сигнал которого вводится в цепь 1020 Эта цепь подключена к антенне 734, которая и излучает поступивший сигнал Наконец обратимся к фиг 10 с блок-схемой последовательности операций при реализации предпочтительного варианта предложенного способа Все операции этого способа обозначены числом 1100 и перечисляют последовательность действий, соответствующих предпочтительному варианту настоящего изобретения Первой операцией способа 1100 является та, которая указана в блоке 1106 - измерение уровней сигнала, выдаваемого усилителем с переменным усилением Следующая операция - блок 1112 -генерация сигнала, соответствующего измеренным уровням усиленного сигнала, после измерительной операции Следующая операция - блок 1118 - определение значений времени, в течение которых усиленный сигнал, выданный усилителем с переменным усилением, содержит предопределенную последовательность данных Следующая операция - блок 1124 - определение параметров огибающей усиленного сигнала И, наконец, блок 1130 - изменение коэффициента усиления усилителя с переменным усилением в соответствии с теми параметрами огибающей усиленного сигнала, которые были определены в предыдущем шаге Хотя настоящее изобретение описано применительно к преимущественным вариантам, приведенным на разных чертежах, тем не менее, легко понять, что можно использовать и другие подобные варианты В предложенные здесь варианты можно внести изменения и дополнения и выполнять те же функции настоящего изобретения без отклонения от его сути Поэтому настоящее изобретение не может быть ограничено любым из приведенных вариантов и его следует истолковывать в том объеме охраны, который обеспечивается формулой изобретения 27722 № 106 юо х. 150A 1508 150C 156A 156В 156С 1В2А 1628 162С Фиг. 1 206 212 200 і і Часть сегмента с предоіфеделеннои последовательностью Информационная часть сегмента данных Фиг. 2 254 256А 262А I RР 250 256С Г ] 256D 256Е S W сс S SAACH F 2628 I Фиг. ЗА 306А 304 j 306В 306С SS 312 .і S W Фиг. ЗВ 10 300 27722 362 0.008 0.000375 0.00075 0,001125 .5 A78 456 Фиг. 6 11 0.0015 27722 500 506 ) 5W Усилитель с переменным усилением і •590 Таймер 546 562 Регулятор Детектор уровня сигнала Детектор параметров огибающей 594 7 Запоминающий элечект 570 Фиг. 7 612 ) 606 л 638 630 Усилитель с переменным усилением 622 642 698 650 Таймер т 704 Цифро-анал. преобразоват., 694 690 J 7 662 ) Анал.-цифр. .преобразоваг Процессор 674 600 Запоминающий элемент I— 5 7 0 Фиг. 8 12 658 654 27722 •784 842 Измерение уровней сигнала, усиленного усилителем 1106 сигнала, соответствующего измеренным уровням угклекаого сигнала Определение значеюш временя, когда усиленный І- Ш 5 сигнал содержит предопределенную последовательность данных Определение параметров огибающей усиленного сигнала Изменение коэффициента усиления в соответствии с параметрами огибающей усиленного сигнала Фиг. 10 13 №4 1130 27722 ДП «Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку 6, 0 е/' 2001 р. Формат 60x84 1/8 с Обсяг _£„¥;,., обл.-вид. арк. Тираж 50 прим Зам ґ/ УкрІНТБ, 03680, Київ-39 МСП, вул Горького, 180. (044) 268-25-22 14
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCircuit and method for gain adjustment of ampflifier being a part of radio transmitter
Автори англійськоюMendendorp Dale F.
Назва патенту російськоюСхема и способ регуляции коэффициента усиления усилителя, являющегося частью радиопередатчика
Автори російськоюМедендорп Дейл Ф.
МПК / Мітки
МПК: H04L 25/49
Мітки: підсилення, схема, спосіб, регулювання, підсилювача, частиною, коефіцієнта, радіопередавача
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-27722-skhema-ta-sposib-regulyuvannya-koeficiehnta-pidsilennya-pidsilyuvacha-shho-eh-chastinoyu-radioperedavacha.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Схема та спосіб регулювання коефіцієнта підсилення підсилювача, що є частиною радіопередавача</a>
Наступний патент: Датчик вологості
Випадковий патент: Формувач періодичної послідовності трифазних серій імпульсів з програмованою тривалістю і шпаруватістю між однойменними фазами