去除数字FM接收机中的低频干扰制造技术

在具有解调器的数字ＦＭ接收机中，该解调器接收无线信号及由此产生其行为确定解调器输出的相位样本，一个用于从相位样本中去除低频干扰信号的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差分电路进行的。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。因为当把本发明专利技术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，所以在本发明专利技术的另一方面，解调器进一步配有用于在无线电信号中检测低频干扰信号的存在的电路，并根据此结果，交替地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。公开揭示了几种检测低频干扰信号的存在的方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
背景本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。按照本专利技术的一个方面，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差分电路进行的。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。因为当把本专利技术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，所以在本专利技术的另一方面，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。在另一个替换的实施例中，在解调器中提供有用于从相位样本中去除低频干扰信号的装置，以产生纠正的解调信号。解调器还配有用于在不带有本专利技术装置的好处的条件下解调无线信号的装置，借此产生未纠正的解调信号。每个纠正的和未纠正的解调信号被检验以得出错误含量(例如，通过对每个解调信号进行循环冗余检验)，然后根据它们各自的误差含量，从纠正的和未纠正的解调信号中选择出解调器的输出。附图简述通过阅读以下结合附图所作的详细说明，将明白本专利技术的目的和优点，其中附图说明图1(a)和1(b)显示了按照本专利技术的一个方面的低频干扰去除器的解说性实施例；图2是按照本专利技术的专利技术性低频干扰去除器的另一个优选实施例的框图；图3是对于采用本专利技术的低频干扰去除器优选实施例的解调器工作在100km/hr的汽车速度下的平衰落的测试结果图；图4是采用本专利技术的低频干扰去除器的解调器的框图，它还包括按照本专利技术的另一方面的能检测是否存在有害分量的电路；图5是按照本专利技术的有害分量检测器的一个实施例的框图；图6是按照本专利技术的有害分量检测器的另一个实施例的框图；图7是引用按照本专利技术的另一方面的用于减小与高通滤波非有害的接收信号有关的性能恶化的另一种方法的解调器的框图。详细描述现在将参照附图描述本专利技术的各种特性，在图中，同样的部件用同样的参考字符来表示。现在将参照图1所示的框图来描述本专利技术的低频干扰抑制器100的第一实施例。低频干扰抑制器100具有用于接收相位样本101的输入端，这些相位样本是优选地由按照在美国专利申请号NO.08/053,860中所描述的技术对于曼彻斯特-编码FM信号的解调器(图上未示出)所产生的，该专利在此引用以供参考。假定相位样本101因存在上述的不想要的低频干扰而受损害。相位样本101由一阶差分电路103变换成频率样本105，它确定在接续的样本之间的差值。这就是说，每个频率样本105表示每个样本的频率变化。频率样本105被按照模2π减小，然后被加到低通滤波器107，它以80K样本/秒的速率进行滤波，以便允许以因子8过采样10kbits/sec曼彻斯特-编码的数据。低通滤波器107优选地是二阶巴特沃斯(Butter worth)滤波器，它是通过双线性变换被映射到数字域的。该滤波器的半功率点频率(corner frequency)是150Hz。滤波器的用途是只通过有害分量。低通滤波器107的输出加到积分器113，它产生估测的相位有害分量115的模2π值。积分是以80KHz的速率完成的，它允许估测的相位有害分量115以正确的采样速率在减法器117中被从原先的相位样本的时间对准的复制件中减去。(时间对准是必须的，以补偿和产生估测的相位有害分量有关的延时。)为了达到这一点，积分器113的输出被加到减法器117的减数输入端。减法器117的另一个(正的)输入端接收来自延时线153的输出，延时线153使原先的相位样本101和估测的相位有害分量115时间上对准。在按照模2π减小以后，减法器117的输出是纠正的相位信号119，它被加回到用于曼彻斯特-编码FM信号的解调器以完成解调处理。在图1(a)中所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
在具有解调器的数字ＦＭ接收机中，该解调器接收无线电信号及由此产生其行为确定解调器输出的相位样本，一个用于从相位样本中去除低频干扰信号的装置，包括： 用于接收相位样本的输入装置； 用于把相位样本变换成频率样本的第一装置； 用于从频率样本中去除与低于预定频率的频率有关的能量的高通滤波器装置，高通滤波器装置在滤波器输出端给出滤波的频率样本；以及 用于把滤波的频率样本变换成滤波的相位样本的第二装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TM克罗夫特，TW索尔夫，PW登特，
申请(专利权)人：艾利森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]