устройство и способ управления синтезатором частоты с системой фазовой автоматической подстройки частоты в зависимости от расстановки радиочастотных каналов

Формула изобретения

1. Способ управления синтезатором частоты с системой фазовой автоматической подстройкой частоты (ФАПЧ) в радиочастотном приемопередатчике, работающем в радиочастотном диапазоне, включающем в себя множество радиочастотных каналов, при этом расстановка радиочастотных каналов определяется как разность частоты между двумя смежными каналами радиочастотного диапазона и изменяется в радиочастотном диапазоне, синтезатор частоты с системой ФАПЧ настраивает радиочастотный приемопередатчик на радиочастотный канал в радиочастотном диапазоне, вырабатывает сигнал выходной частоты и имеет регулируемую полосы рабочих частот системы, отличающийся тем, что включает в себя операции определения расстановки радиочастотных каналов в области радиочастотного диапазона, включающей данный радиочастотный канал, и регулировки синтезатора частоты с системой ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция регулировки включает в себя операции установки разрешения синтезатора частоты с ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов, при этом разрешение определяется как минимальное допустимое изменение частоты сигнала выходной частоты и настройки ширины полосы рабочих частот петли ФАПЧ синтезатора частоты с ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция регулировки включает в себя управление синтезатором частоты с системой ФАПЧ в непрерывном и прерывистом режимах работы в зависимости от первой и второй определенных расстановок каналов соответственно.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что первая определенная расстановка каналов меньше второй определенной расстановки каналов.

5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что включает в себя операции настройки разрешения синтезатора частоты с системой ФАПЧ в зависимости от первой и второй определенных расстановок каналов, при этом разрешение определяется как минимальное допустимое изменение частоты сигнала выходной частоты и установки ширины полосы петли рабочих частот ФАПЧ синтезатора частоты в зависимости от первой и второй определенных расстановок каналов.

6. Устройство управления синтезатором частоты с системой фазовой автоматической подстройки частоты (300) в радиочастотном приемопередатчике (100), работающем в радиочастотном диапазоне, включающем в себя множество радиочастотных каналов, расстановка которых определяется как разность частоты между двумя смежными каналами радиочастотного диапазона, причем расстановка каналов изменяется в радиочастотном диапазоне, а синтезатор частоты с ФАПЧ (300) предназначен для настройки радиочастотного приемопередатчика (100) на радиочастотный канал в данном радиочастотном диапазоне и выработки сигнала выходной частоты и имеет регулируемую ширину полосы рабочих частот, отличающееся тем, что содержит процессор (100), предназначенный для определения расстановки радиочастотных каналов в области радиочастотного диапазона, включающей данный радиочастотный канал и для регулировки синтезатора частоты с системой ФАПЧ (300) в зависимости от определенной расстановки каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приемопередатчикам систем радиосвязи и, в частности, к устройству и способу управления синтезатором частоты с системой фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) в зависимости от расстановки радиочастотных каналов, в приемопередатчике системы радиосвязи.

На фиг. 1 изображена в качестве примера блок-схема известного из уровня техники радиосвязного приемопередатчика 100 (ниже именуемого как "приемопередатчик"). Приемопередатчик 100 позволяет мобильному или переносному абонентскому устройству связываться с базовой станцией (не показана), например, по радиочастотным каналам системы радиосвязи (не показана). После этого базовая станция обеспечивает связь с кабельной телефонной системой (не показана) и другими абонентскими устройствами. Примером абонентского устройства, содержащего приемопередатчик 100, является сотовый радиотелефон.

Приемопередатчик 100 (фиг. 1) содержит антенну 101, дуплексный фильтр 102, приемное устройство 103, передающее устройство 105, источник сигнала опорной частоты 107, синтезатор частоты 108 с системой фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) приемника, синтезатор частоты с ФАПЧ 109 передатчика, процессор 110, источник данных 106 и приемник данных 104.

Ниже описана взаимосвязь блоков приемопередатчика 100 и их работа. Антенна 101 принимает радиосигнал 119 от базовой станции, который фильтруется дуплексным фильтром 102, чтобы сформировать принятый радиосигнал в линии 111. Дуплексный фильтр 102 обеспечивает избирательность по частоте, разделяя принятый радиосигнал в линии 111 и передаваемый радиосигнал в линии 113.

Приемник 103 получает принятый радиосигнал из линии 111 и формирует принятый сигнал базовой полосы в линии 112 для приемника данных 104. Источник сигнала опорной частоты 107 выдает сигнал опорной частоты в линию 115. Синтезатор частоты с ФАПЧ 108 радиоприемника принимает сигнал опорной частоты по линии 115 и данные по информационной шине 118 и вырабатывает сигнал настройки приемника в линии 116, настраивая приемник 103 на конкретный радиочастотный канал. Аналогично синтезатор частоты с ФАПЧ 109 передатчика принимает сигнал опорной частоты по линии 115 и данные по информационной шине 118 и вырабатывает сигнал настройки передатчика в линии 117, настраивая передатчик 105 на конкретный радиочастотный канал. Процессор 110 управляет работой синтезатора частоты с ФАПЧ 108 приемника, синтезатора частоты с ФАПЧ передатчика 109, приемника 103 и передатчика 105 через информационную шину 118. Источник данных 106 вырабатывает сигнал группового спектра передачи на линии 114. Передатчик 105 принимает сигнал базовой полосы передачи по линии 114 и вырабатывает радиочастотный передаваемый сигнал в линии 113. Дуплексный фильтр 102 отфильтровывает передаваемый радиочастотный сигнал из линии 113 для излучения антенной 101 в качестве радиочастотного сигнала 120.

Радиочастотные каналы в сотовой радиотелефонной системе включают в себя каналы речевых сигналов и каналы сигнализации для передачи и приема (далее "приемопередачи") информации между базовой станцией и абонентскими устройствами. Каналы речевых сигналов предназначены для приемопередачи речевой информации. Каналы сигнализации, далее именуемые как каналы управления, предназначены для приемопередачи данных и информации сигнализации. Именно посредством этих каналов сигнализации абонентские устройства получают доступ к сотовой радиотелефонной системе и получают выделенный канал речевых сигналов для дальнейшей связи с кабельной телефонной системой. В сотовой радиотелефонной системе, способной принимать и передавать данные в широком диапазоне частот по каналам сигнализации, разнос частот каналов сигнализации определяется как кратное разноса частот каналов речевых сигналов.

В некоторых сотовых радиотелефонных системах приемопередатчик 100 и базовая станция принимают информацию и передают ее между собой попеременно по каналу сигнализации. В одной из таких систем, например, используется передача с чередованием данных сигнализации для синхронизации попеременно передаваемой информации. В такой системе включение полного питания приемопередатчика 100 в течение всего времени, когда он настроен на канал сигнализации, приводит к расходу заряда батареей питания приемопередатчика в интервалы времени, когда информация не принимается.

Следовательно, когда приемопередатчик не принимает и не передает информации, питание может быть снято с части элементов приемопередатчика 100, чтобы продлить срок службы батарей питания. Кроме того, если качество сигнала достаточно хорошее, так что не требуется последующее повторение одной и той же информации, также можно снять питание с части элементов приемопередатчика 100, чтобы продлить срок службы батарей. Прерывистые подача и снятие питания, т.е. включение и выключение приемопередатчика во время приема, называется режимом прерывистого приема (DPX). В режиме DPX быстрое включение и выключение участков приемопередатчика 100 повышает экономичность работы батареек.

На фиг.2 в качестве примера показана блок-схема традиционного синтезатора частоты с системой для использования в приемопередатчике 100 по фиг.1. Общая конструкция синтезатора частоты с ФАПЧ на фиг. 2 одинакова для синтезатора частоты с ФАПЧ 108 приемника и синтезатора частоты с ФАПЧ 109 передатчика.

Синтезатор частоты с ФАПЧ 108 или 109, изображенный на фиг.2, содержит опорный делитель 201 и систему ФАПЧ 212. Система ФАПЧ 212, как правило, содержит фазовый детектор 202, фильтр петли 203, управляемый напряжением генератор 204 и делитель петли 205. Опорный делитель 201 принимает сигнал опорной частоты по линии 115.

Ниже описана взаимосвязь блоков синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109, изображенного на фиг. 2. Опорный делитель 201 принимает опорный сигнал по линии 115, связан с информационной шиной 118 и обеспечивает формирование сигнала разделенной опорной частоты в линии 206. Фазовый детектор 202 принимает сигнал разделенной опорной частоты по линии 206 и сигнал обратной связи по линии 209 и вырабатывает сигнал фазовой погрешности в линии 207. Фильтр петли 203 принимает сигнал фазовой погрешности 207 и вырабатывает отфильтрованный сигнал в линии 208. Управляемый напряжением генератор 204 принимает отфильтрованный сигнал по линии 208 и вырабатывает сигнал выходной частоты в линии 116 или 117. Делитель системы 205 принимает сигнал выходной частоты по линии 116 или 177 и вырабатывает сигнал обратной связи в линии 209. Делитель петли 205 и опорный делитель 201 принимает программирующие данные по информационной шине 118.

Синтезатор частоты с ФАПЧ 108 или 109, изображенный на фиг.2, работает следующим образом. Система ФАПЧ 212 - это схема, которая вырабатывает сигнал выходной частоты в линии 116 или 117, синхронизированный с сигналом опорной частоты в линии 115. Сигнал выходной частоты в линии 116 или 117 синхронизируется или "автоподстраивается" к сигналу опорной частоты в линии 115, когда частота сигнала выходной частоты на линии 116 или 117 находится в заранее установленном частотном соотношении с частотой сигнала опорной частоты в линии 115. В состоянии автоподстройки система ФАПЧ 212 обычно обеспечивает постоянную разность фаз между сигналом опорной частоты в линии 115 и сигналом выходной частоты в линии 116 или 117. Постоянная разность фаз может иметь разную требуемую величину, включая нулевую. Если возникает отклонение от требуемой разности фаз таких сигналов, т.е. если в линии 207 возникает фазовая ошибка в результате, например, изменения либо частоты сигнала опорной частоты в линии 115, либо программируемых параметров системы ФАПЧ, поступающих через информационную шину 118, система ФАПЧ регулирует частоту сигнала выходной частоты в линии 116 или 117, чтобы привести фазовую ошибку в линии 207 к величине постоянной разности фаз.

Системы ФАПЧ различаются шириной полосы петли ФАПЧ. Для некоторых применений желательно варьировать ширину полосы петли ФАПЧ при определенных условиях, например когда изменяется частота сигнала опорной частоты в линии 115 или когда изменяются программируемые параметры системы ФАПЧ, поступающие по информационной шине 118. Соответственно изменение ширины полосы петли ФАПЧ обеспечивает более быструю автоподстройку частоты, улучшает шумовую характеристику и снижает паразитные сигналы.

Одна общая проблема, связанная с изменением ширины полосы частот петли ФАПЧ 212, состоит в определении момента изменения упомянутой ширины полосы. Определение момента изменения ширины полосы частот петли ФАПЧ непосредственно влияет на время, необходимое системе ФАПЧ для достижения требуемого состояния автоподстройки частоты. Желательно, чтобы система ФАПЧ 212 быстро достигала состояния автоподстройки частоты. Если этого не происходит, может генерироваться шум или происходить потеря информации.

Одной из конкретных проблем реализации прерывистого режима в приемопередатчике 100 является время восстановления повторного захвата частоты, необходимое системе ФАПЧ 212 для восстановления захвата фазы и частоты несущей, в частности, если система ФАПЧ 212 должна периодически переключаться между включенным и выключенным состояниями, чтобы обеспечить максимальную экономию тока. Кроме того, в прерывистом режиме время повторного захвата частоты системой ФАПЧ может ухудшаться за счет утечки тока в отфильтрованном сигнале по линии 208, что вызывает уход частоты управляемого напряжением генератора 204 на интервале выключения при прерывистом режиме работы. Система ФАПЧ 212 не восполняет заряд фильтра петли 203 и не компенсирует утечку при выключении. Чем больше уход, тем больше система ФАПЧ 212 должна компенсировать свою частоту, а также и фазу, когда она вновь включается, и тем самым продолжительнее время повторного захвата частоты.

Решение, традиционно использовавшееся в известном уровне технике для сокращения времени восстановления в прерывистом режиме, состояло в использовании схемы синхронизации, когда синтезатор частоты с ФАПЧ 108 или 109 вновь включается, чтобы уменьшить или исключить смещение фазы, происшедшее во время выключенного состояния синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109. Недостаток этого решения заключается в том, что, несмотря на коррекцию смещения фазы, система ФАПЧ 212 все же должна еще корректировать уход частоты, возникающий из-за реальной утечки отфильтрованного сигнала в линии 208.

Другая специфическая проблема, характерная для приемопередатчика 100 с синтезатором частоты с ФАПЧ 108 или 109, состоит в необходимости быстрой перестройки между каналами в радиочастотном диапазоне. Если синтезатор частоты с ФАПЧ 108 или 109 не обеспечивает достаточно быстрый захват частоты при изменении выходной частоты, в приемопередатчике могут происходить потери принимаемых данных или возникать ошибки в передаваемых данных.

Одно из традиционных решений задачи сокращения времени захвата частоты состоит в увеличении ширины полосы частот петли ФАПЧ 212. Недостаток этого решения заключается в том, что это приводит к увеличению паразитных сигналов и шума на выходе управляемого напряжением генератора 204 из-за уменьшения фильтрации более широкой полосы частот петли ФАПЧ.

Другое традиционное решение задачи сокращения времени захвата частоты в синтезаторе частоты с ФАПЧ 108 или 109 состоит в увеличении частоты сигнала разделенной опорной частоты 206, поступающего на систему ФАПЧ 212, чтобы увеличить ширину петли ФАПЧ 212. У этого решения два недостатка. Во-первых, требуется значительное увеличение частоты сигнала разделенной опорной частоты 206, чтобы обеспечить существенное увеличение ширины полосы частот петли ФАПЧ, поскольку ширина полосы частот петли ФАПЧ возрастает как корень квадратный из М, где М - увеличение частоты сигнала разделенной опорной частоты 206, поступающего на систему ФАПЧ 212. Во-вторых, система ФАПЧ 212 осуществляет захват частоты сигнала выходной частоты в линиях 116 или 117, которая близка, но не точно равна окончательной требуемой частоте. Сигнал разделенной опорной частоты 206 и ширина полосы частот петли ФАПЧ должны затем переключиться назад на свои исходные значения, и система ФАПЧ 212 должна автоматически подстроить частоту на окончательную требуемую частоту. Следовательно, необходимы два цикла автоподстройки частоты, а это приводит к увеличению времени автоподстройки.

Таким образом, существует необходимость в создании устройства и способа управления синтезатором частоты с автоматической фазовой подстройкой частоты в зависимости от расстановки каналов, которые обеспечили бы ускорение захвата частоты системой ФАПЧ и снизили шум на выходе синтезатора частоты с ФАПЧ.

На фиг. 1 изображена блок-схема известного из уровня техники радиосвязного приемопередатчика; на фиг.2 - блок-схема известного из уровня техники синтезатора частоты с системой ФАПЧ для использования в радиосвязном приемопередатчике по фиг.1; на фиг.3 - блок-схема предложенного синтезатора частоты с системой ФАПЧ для использования в радиосвязном приемопередатчике по фиг. 1 согласно изобретению; на фиг.4 - последовательность операций управления предложенным синтезатором частоты с системой ФАПЧ по фиг. 3 в непрерывном и прерывистом режимах работы согласно изобретению; на фиг. 5 - последовательность операций регулировки разрешения и диапазона рабочих частот предложенного синтезатора частоты с системой ФАПЧ по фиг. 3 согласно изобретению; на фиг. 6 - график, иллюстрирующий взаимосвязь между уровнем паразитных сигналов боковых полос, временем захвата частоты, шириной полосы частот петли ФАПЧ и разрешением в предложенном синтезаторе частоты с системой ФАПЧ по фиг. 3 согласно изобретению.

Согласно изобретению упомянутая выше задача решается в устройстве и способе управления синтезатором частоты с системой ФАПЧ в зависимости от расстановки радиочастотных каналов. Согласно изобретению определяется расстановка радиочастотных каналов в области полосы радиочастот, включающей данный радиочастотный канал, и синтезатор частоты с ФАПЧ регулируется в зависимости от определенной расстановки каналов. Благодаря изобретению достигается более быстрая автоподстройка частоты и меньший уровень шума на выходе синтезатора частоты с ФАПЧ.

Более полно изобретение описывается со ссылкой на фиг. 3-6, на которых фиг. 3 иллюстрирует в качестве примера блок-схему предложенного синтезатора частоты с системой ФАПЧ 300 для использования в приемопередатчике 100, изображенном на фиг. 1. Принцип построения и работа синтезатора частоты с ФАПЧ 300 одинакова при использовании его в качестве синтезатора частоты с ФАПЧ 108 приемника или синтезатора частоты с ФАПЧ 109 передатчика.

Конструкция и работа синтезатора частоты с ФАПЧ 300 по существу аналогична конструкции и работе обычного синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109, изображенного на фиг.2, за исключением того, что введен регулятор 301 ширины полосы частот петли системы ФАПЧ и управляющий сигнал на линии 303. Регулятор 301 ширины полосы частот петли программируется данными из информационной шины 118 и вырабатывает сигнал регулировки ширины полосы частот петли, поступающий в линию 302, который модифицирует параметры фильтра петли 203, чтобы внести изменение в ширину полосы частот синтезатора частоты с ФАПЧ 300. Управляющий сигнал в линии 303 используется для управления опорным делителем 201, делителем системы 205 и управляемым напряжением генератором 204, обеспечивая прерывистую работу синтезатора частоты с ФАПЧ 300.

На фиг. 3 изображена одна из многих возможных альтернативных известных схем соединений между регулятором диапазона рабочих частот системы 301 и синтезатором частоты с ФАПЧ 300 для регулировки ширины полосы частот петли ФАПЧ. Регулятор 310 ширины полосы может быть подсоединен также, например, к фазовому детектору 202 и управляемому напряжением генератору 204, чтобы регулировать ширину полосы частот традиционным способом. Фиг.3 также иллюстрирует одну из возможных схем соединения блоков синтезатора частоты с ФАПЧ 300 с линией 303, по которой подается управляющий сигнал, чтобы обеспечить прерывистую работу. Управляющий сигнал по линии 303 может альтернативно передаваться, например, на фазовый детектор 202 и регулятор ширины полосы частот системы 301. Альтернативно управляющий сигнал по линии 303 может также передаваться только на один элемент синтезатора частоты с ФАПЧ 300, например на делитель системы 205.

Синтезатор частоты с ФАПЧ 300 можно отнести по меньшей мере к одной из двух категорий, основанных на заданной частотной зависимости между частотой выходного сигнала в линии 116 или 117 и частотой сигнала опорной частоты в линии 115. Первую категорию называют синтезатором частоты с ФАПЧ с делением на целое число, в котором зависимость между сигналом выходной частоты в линии 116 или 117 и сигналом опорной частоты на линии 115 выражается целым числом. Вторую категорию классифицируют как синтезатор частоты с ФАПЧ с делением на дробное число, в котором зависимость между сигналом выходной частоты в линии 116 или 117 и сигналом опорной частоты в линии 115 выражается рациональным нецелым числом, состоящим из целого числа и дроби.

Одной из характеристик синтезаторов частоты с ФАПЧ является разрешение. Разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ 300 определяется как минимальное допустимое изменение или шаг частоты выходного сигнала 116 или 117. Разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ и деление на целое число может быть равно, но не меньше частоты сигнала разделенной опорной частоты 206. Разрешение синтезатора с ФАПЧ и делением на дробное число может быть равным, но не меньше, чем отношение, числитель которого - частота сигнала разделенной опорной частоты 206, а знаменатель - знаменатель дробной части значения делителя системы 205. Частота и уровень сигналов паразитных боковых полос в выходном сигнале 116 или 117 находятся, как правило, в прямой зависимости от разрешения синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109.

Разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ 300, в котором реализуется деление на целое число, может регулироваться за счет изменения значений опорного делителя 201 и делителя системы 205 посредством перепрограммирования их посредством информационной шины 118. Уменьшение значения обоих делителей уменьшает разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ 300, а увеличение этого значения обоих делителей увеличивает разрешение.

В предпочтительном варианте для реализации синтезатора частоты с ФАПЧ 300 используется деление на дробное число. Разрешение синтезатора частот 300 с ФАПЧ и делением на дробное число может регулироваться посредством изменения значения знаменателя дробной части значения делителя системы 205. Уменьшение знаменателя посредством информационной шины 118 уменьшает разрешение синтезатора частоты 300 с ФАПЧ и делением на дробное число, а увеличение знаменателя увеличивает разрешение.

В предпочтительном варианте приемопередатчик 100 является сотовым радиотелефоном, работающим в диапазоне рабочих частот, присвоенном конкретному типу сотовой службы. В предпочтительном варианте радиочастотный диапазон используется обычной сотовой системой, например NAMPS (узкополосной усовершенствованной мобильной телефонной системой). В системе NAMPS каналы передатчика абонентского устройства занимают диапазон частот приблизительно от 824 до 849 МГц, а каналы приемника абонентского устройства - приблизительно от 869 до 894 МГц. Часть диапазона этих приемных каналов - от 879,39 до 880,62 МГц - выделена для каналов управления с расстановкой каналов, определенной интервалом 30 кГц. Расстановка каналов определяется как разность частот двух соседних каналов радиочастотного диапазона. Остальная часть радиочастотного диапазона каналов NAMPS выделена для каналов речевых сигналов с расстановкой каналов, определенной интервалом 10 кГц. Следовательно, в радиочастотном диапазоне NAMPS расстановка каналов изменяется от 30 до 10 кГц.

Другим примером системы радиочастотного диапазона, имеющей разную расстановку каналов, которая может быть реализована с помощью изобретения, является GSM (групповая специализированная мобильная сотовая система). В системе GSM каналы передатчика абонентского устройства занимают диапазон частот приблизительно от 890 до 915 МГц, а каналы приемника абонентского устройства - приблизительно от 935 до 960 МГц. Расстановка каналов в системе GSM составляет 200 кГц. Изобретение может быть осуществлено с использованием приемопередатчика 100, обеспечивающего возможность работы в разных системах. Следовательно, расстановка каналов может изменяться даже между радиочастотными диапазонами каждой системы, например между GSM и NAMPS.

Согласно предпочтительному варианту изобретения операция определения расстановки каналов в радиочастотной полосе, включающей данный радиочастотный канал, осуществляется процессором 110. Для приемопередатчика 100, работающего в сотовой системе NAMPS, если радиочастотный канал, на который настроен приемопередатчик 100, находится в области полосы рабочих частот от 879,49 до 880,62 МГц, содержащей каналы управления, определенная расстановка каналов будет 30 кГц. Если радиочастотный канал, на который настроен приемопередатчик 100, находится в остальной части полосы рабочих частот, содержащей каналы речевых сигналов, то определенная расстановка каналов будет 10 кГц.

Согласно изобретению операция определения расстановки каналов в части радиочастотной полосы, включающей данный радиочастотный канал, используется потому, что она указывает, каковы требования к синтезатору частоты с ФАПЧ в конкретной области радиочастотного диапазона в конкретной системе, в которой работает данный приемопередатчик.

Согласно предпочтительному варианту изобретения операция регулировки синтезатора частоты с ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов осуществляется процессором 110. Это определение может производиться просто посредством обращения к таблице преобразований или посредством расчета или контролем данных в радиочастотном канале.

Преимущество регулировки синтезатора частоты с ФАПЧ 300 в зависимости от определенной расстановки каналов состоит в том, что работа синтезатора частоты с ФАПЧ 300 регулируется в соответствии с конфигурацией данной радиосистемы и, более конкретно, радиочастотного канала, на который настроен приемопередатчик 100. В результате достигается улучшение характеристики синтезатора частоты с ФАПЧ 300 по сравнению с характеристикой, которая была бы реализована, если бы синтезатор частоты с ФАПЧ 300 не регулировался в зависимости от определенной расстановки каналов.

На фиг. 4 изображена последовательность операций управления предложенным синтезатором частоты с системой ФАПЧ, изображенным на фиг.3, в непрерывном и прерывистом режимах согласно изобретению. Последовательность начинается с операции 401. В операции 403 приемопередатчик 100 определяет расстановку радиочастотных каналов в части радиочастотной полосы, включающей данный радиочастотный канал. В операции 402 процессор 110 регулирует синтезатор частоты с ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов. Если в операции 403 определено, что расстановка каналов широкая, синтезатор частоты с ФАПЧ 300 устанавливается в прерывистый режим работы (операция 404); разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ 300 устанавливается на "низкое" в операции 405, и полоса частот синтезатора частоты с ФАПЧ устанавливается на широкую в операции 406. Если определено, что расстановка каналов узкая (операция 403), синтезатор частоты с ФАПЧ 300 устанавливается на непрерывный режим работы (операция 407); разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ 300 устанавливается на "высокое" в операции 408, и полоса частот синтезатора частоты с ФАПЧ устанавливается на узкую в операции 409. Конец операций - 410.

Согласно изобретению определение в операции 403, что расстановка каналов узкая, например, 10 кГц вместо 30 кГц в сотовой системе NAMPS свидетельствует о том, что приемопередатчик 100 настроен на канал речевых сигналов. Синтезатор частоты с ФАПЧ 300 преимущественно работает в непрерывном режиме и имеет разрешение, необходимое для того, чтобы приемопередатчик 100 работал на любом из каналов речевых сигналов в диапазоне рабочих частот системы NAMPS.

Согласно изобретению, если в операции 403 определено, что расстановка каналов широкая, синтезатор частоты с ФАПЧ 300 может работать в прерывистом режиме (операция 404), чтобы продлить срок службы батарей питания. За счет операций установки разрешения на низкое (операция 405) и установки полосы рабочих частот на широкую (операция 406) можно сократить время автоподстройки частоты синтезатора с ФАПЧ 108 или 109, что еще больше продлит срок службы батарей питания.

Преимущества данного изобретения будут более понятными, если его сравнить с традиционным синтезатором частоты с ФАПЧ 108 или 109, который не регулируется в зависимости от расстановки радиочастотных каналов, используемой в сотовой системе NAMPS. Этот обычный синтезатор 108 или 109 был бы установлен на постоянное разрешение 10 или 30 кГц. Если бы разрешение обычного синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109 было установлено на 10 кГц, время захвата частоты в каналах управления было бы относительно большим из-за того, что требовалась бы узкая полоса частот для обеспечения допустимых уровней паразитных боковых полос в сигнале выходной частоты 116 или 117. В обычном приемопередатчике 100 при этом имели бы место потери данных при попытках работать в прерывистом режиме приемника (DRX). Если бы работа в режиме DRX была неизбежной, срок службы батареек сократился бы. И, наоборот, если бы разрешение обычного синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109 было установлено на 30 кГц, обычный приемопередатчик 100 мог бы настраиваться только на каждый третий канал речевых сигналов из-за ограничений, накладываемых "низким" разрешением, и обычный приемопередатчик 100 не мог бы работать в сотовой системе NAMPS.

В отличие от известного предложенный синтезатор частоты с ФАПЧ 300 имеет широкую полосу рабочих частот и относительно низкое разрешение в каналах управления NAMPS, что позволяет продлить срок службы батарей питания за счет использования режима DRX. Предлагаемый синтезатор частоты с ФАПЧ 300 имеет узкую полосу рабочих частот и высокое разрешение в каналах речевых сигналов NAMPS, чтобы приемопередатчик 100 мог настраиваться на каждый канал речевых сигналов. Следовательно, введение более узкой расстановки каналов речевых сигналов NAMPS, а именно 10 кГц по сравнению с 30 кГц в более старой системе AMPS (усовершенствованной мобильной телефонной системе), вызвало необходимость в усовершенствовании, которое достигается а счет регулировки синтезатора частоты с ФАПЧ 300 в зависимости от расстановки радиочастотных каналов.

На фиг.5 изображена последовательность операций регулировки разрешения и полосы рабочих частот предложенного синтезатора частоты ФАПЧ, изображенного на фиг. 3, согласно изобретению. Последовательность начинается с операции 501. В операции 502 приемопередатчик 100 определяет расстановку радиочастотных каналов в части радиочастотной полосы, включающей данный радиочастотный канал. В операции 503 приемопередатчик 100 регулирует разрешение синтезатора частоты с ФАПЧ в зависимости от определенной расстановки каналов. В операции 504 приемопередатчик 100 регулирует полосу рабочих частот синтезатора частоты с ФАПЧ 300 в зависимости от определенной расстановки каналов. Конец операций - 505.

В отличие от известного устройства синтезатор частоты с ФАПЧ 300 может использоваться в многорежимном приемопередатчике 100, который может работать либо в сотовой системе GSM, либо в сотовой системе NAMPS, даже несмотря на то что их требования к расстановке каналов и времени автоподстройки частоты очень различны. Это достигается благодаря тому, что многофункциональность приемопередатчика 100 реализуется посредством регулировки частоты с ФАПЧ 300 в ответ на определение расстановки радиочастотных каналов.

На фиг.6 показан график, иллюстрирующий взаимосвязь между уровнем паразитных боковых полос, временем автоподстройки частоты, полосой частот петли ФАПЧ и разрешением в предложенном синтезаторе частоты с системой ФАПЧ, изображенном на фиг.3, согласно изобретению. Фиг.6 иллюстрирует преимущества с точки зрения времени захвата частоты, обеспеченные изменением разрешения и полосы рабочих частот синтезатора частоты с ФАПЧ 300, изображенного на фиг. 3.

Левая ось Y на фиг.6 характеризует время автоподстройки частоты и имеет обозначения времени автоподстройки T1 и T2. Правая ось Y характеризует ширину полосы рабочих частот, на ней обозначены значения ширины полосы рабочих частот BW1 и BW2. Время автоподстройки частоты в синтезаторе частоты с ФАПЧ 300 обратно пропорционально полосе рабочих частот, поэтому линия 604 проведена между шириной полосы рабочих частот BW2 и соответствующим временем автоподстройки частоты T2. Аналогично линия 605 проведена между шириной полосы рабочих частот BW1 и соответствующим временем автоподстройки частоты T1. Ось X характеризует уровень паразитных боковых полос на выходе 116 или 117 синтезатора частоты с ФАПЧ 300 в децибелах относительно уровня несущей (dBc).

Кривая 601 на фиг.6 характеризует узкое разрешение ФАПЧ и отражает приблизительное соотношение между уровнем паразитных боковых полос на выходе синтезатора частоты с ФАПЧ 108 или 109 и шириной полосы рабочих частот. Кривя 602 характеризует низкое разрешение ФАПЧ и отражает приблизительное соотношение между уровнем паразитных боковых полос на выходе 116 или 117 синтезатора частоты с ФАПЧ 300 и шириной полосы рабочих частот. Кривая 601 и линия 604 пересекаются в точке 606. Кривая 602 и линия 605 пересекаются в точке 607. Линия 603 проведена между точкой пересечения 606 и точкой пересечения 607 и пересекает ось X на уровне паразитных боковых полос - SdBc. Уровень паразитных боковых полос - SdBc отражает требования по уровню паразитных сигналов приемопередатчика, диктуемые назначением системы или требованиями, например, избирательности по соседнему каналу. Следовательно, время автоподстройки частоты T2 является оптимальным временем, которое можно достичь, используя высокое разрешение, для уровня паразитных боковых полос - SdBc. Улучшенное время автоподстройки T1 возможно без ухудшения уровня паразитных боковых полос по сравнению с SdBc за счет регулировки синтезатора частоты с ФАПЧ 300 таким образом, чтобы обеспечить низкое разрешение и увеличенную полосу рабочих частот BW1 на основании определения широкой расстановки каналов в радиочастотном канале.

Таким образом, изобретение предусматривает устройство и способ управления синтезатором частоты с системой фазовой автоматической подстройки частоты в зависимости от расстановки радиочастотных каналов. Изобретение обеспечивает более быструю автоподстройку частоты и уменьшение шума от синтезатора частоты с ФАПЧ 300. Это и другие преимущества достигаются благодаря устройству и способу, включающему в себя операции определения расстановки радиочастотных каналов в части радиочастотной полосы, включающей в себя данный радиочастотный канал, и регулировки синтезатора частоты с ФАПЧ 300 в зависимости от определенной расстановки каналов. Изобретение существенно решает проблемы возникновения шумов и паразитных боковых полос и потери информации из-за медленной автоподстройки частоты в синтезаторе частоты с ФАПЧ.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на его иллюстративные варианты, оно не ограничивается этими конкретными воплощениями. Специалисты в данной области смогут осуществить изменения и модификации, не выходя за рамки сущности изобретения и его объема, определенных формулой изобретения.