DE10029057C2 - Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch veränderlichem Verstärkungsgrad und Digitalisierungsverfahren durch ein solches Telefon - Google Patents
Mobiltelefon mit einer Digitalisierungskette mit rasch veränderlichem Verstärkungsgrad und Digitalisierungsverfahren durch ein solches TelefonInfo
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Abstract
In einem Mobiltelefon (101) wird eine Demodulations-/Verstärkerkette (102) für die empfangenen radioelektrischen Signale verwendet, die zwei mögliche Verstärkungsgrade aufweist, um die Dynamik eines Analog-Digital-Umsetzers 12 Bit (103) optimal zu nutzen. Dieser Verstärkungsgrad wird in Abhängigkeit von dem Pegel des empfangenen Signals umgeschalten (127, 130). Die Kette weist einen starken Verstärkungsgrad auf, wenn der Pegel gering ist, und einen schwachen, wenn das Signal stark ist. Die Messung des Signalpegels erfolgt durch einen Kreis (114), der den Durchschnitt der positiven Wechselfolgen des empfangenen Signals herstellt. Sodann wird dieser Durchschnitt mit einem Schwellenwert verglichen. Falls der Durchschnitt unter der Schwelle liegt, wird der Verstärkungsgrad auf seinen stärksten Wert umgeschalten, andernfalls wird der Verstärkungsgrad auf seinen schwächsten Wert umgeschalten. Die Messung und die Umschaltung erfolgen zu einem Zeitpunkt, zu dem das Signal vorhanden aber nicht Informationsträger ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobiltelefon mit
einer Digitalisierungskette mit rasch wechselnder Verstär
kung und ein Digitalisierungsverfahren durch ein solches
Mobiltelefon. Das Gebiet der Erfindung ist jenes der Mobil
telefone. Jedoch die Erfindung könnte auch in jedem anderen
Bereich Anwendung finden, in dem die Erfordernisse
hinsichtlich der Digitalisierung ident mit jenen des Mobil
telefonwesens sind. Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der
Präzision der Digitalisierung eines Mobiltelefons und die
Verbesserung ihrer Reaktionsfähigkeit auf die Leistungsver
änderungen der Signale, die sie empfangen.
Im Stand der Technik ist ein Mobiltelefon an ein Mobiltele
fonnetz mit Hilfe einer Basisstation angeschlossen, von der
es die Informationen in Form elektromagnetischer Wellen
erhält. Das Telefon fängt diese Signale durch ein Freilei
tungsnetz auf. Die auf diese Weise aufgefangenen Signale
werden sodann demoduliert, sodann digitalisiert, um bear
beitet werden zu können. Die Bearbeitung ist umso besser,
je besser die Qualität der digitalisierten Signale ist.
Derzeit wird das digitale Signal von einem Analog-Digital-
Umsetzer erhalten, dessen Dynamik 10 Bit beträgt. Vor
diesem Umsetzer ist eine Demodulationsvorrichtung vorhan
den, die eine variable Verstärkung aufweist und von einem
Mikroprozessor des Mobiltelefons gesteuert wird. Der Mikro
prozessor vergewissert sich, daß das Signalniveau nach der
Verstärkung mit der Dynamik des Umsetzers vereinbar ist.
Dies ist erforderlich, da die Dynamik des erhaltenen
Signals 110 dB beträgt, während die Dynamik des Umsetzers
10 Bit 60 dB beträgt.
Ein erstes Problem der aktuellen Lösung hängt mit der auto
matischen Steuerung der Verstärkung zusammen. Die Einstellung
einer Verstärkung eines Verstärkers mit variabler Leistung er
folgt nämlich langsam aufgrund des Vorhandenseins eines Tiefpaß
filters in den Regelschleifen. Hier ist hinzuzufügen, daß der Sollwert
für diese Regelungen erst nach einer Bearbeitung durch den Mikro
prozessor des Mobiltelefons verfügbar ist. Es ist somit erforderlich,
daß diese Bearbeitung sehr rasch erfolgt, da sie während einer vor
herigen und kurzen Anstiegszeit durchgeführt wird, während der
das Signal vorhanden ist, ohne tatsächlich nützliche Informationen
zu tragen. Dieses Problem wird mit der Zeit immer schwieriger, da
die nächsten Telefonnormen diese vorherige Anstiegszeit verringern.
Es gibt nämlich immer mehr Teilnehmer und somit immer mehr zu
übertragende Informationen. Die Betreiber wenden somit die gesam
te ihnen zur Verfügung stehende Zeit auf, um diese Informationen
weiterzugeben. Nun bleibt die für die Regelung der Verstärkung
durchzuführende Bearbeitung dieselbe, wenn eine richtige Qualität
für die Bearbeitung der übertragenen Signale beibehalten werden
soll. Das heißt, daß rasch ein Sollwert gefunden werden muß, der
den Umsetzer nicht sättigt.
Eine simple Lösung für diese Probleme wäre die Verwendung eines
Analog-Digital-Umsetzers sehr großer Auflösung, von beispielsweise
16 Bit. Auf diese Weise könnte eine Dynamik von 96 dB erhalten
werden. Ein erstes Problem dieser Lösung wäre ein Integrationspro
blem. Ein 16 Bit-Umsetzer verwendet nämlich eine große Silizium
oberfläche. Dies würde somit die Kosten des Mobiltelefons erhöhen.
Ferner ist diese Oberfläche mit einer höheren Anzahl von Transisto
ren verbunden, somit mit einem höheren Verbrauch, was bedeuten
würde, daß die Autonomie des Mobiltelefons verringert würde. Dies
ist nicht annehmbar. Ein zweites Problem ist ein Problem technolo
gischer Art. Mit den gewünschten Musterfrequenzen würde ein
Analog-Digital-Umsetzer 16 Bit nämlich sehr hohe interne Umsetzungsfrequenzen
und eine viel größere Komplexität hinsichtlich der
Lärmempfindlichkeit hervorrufen.
Die EP 0 424 009 A2 beschreibt eine AGC-Schaltung für einen
Empfänger eines digitalen Funktelefons. Die Verstärkung erfolgt mit
Hilfe von Verstärkern, die mit Hilfe eines digital gesteuerten Multi
plexers ausgewählt werden, so daß die gewünschte Stärkung mit
Hilfe einer digitalen Steuerung gewonnen wird.
In dieser Hinsicht wird bei der Erfindung ein Analog-Digital-Um
setzer 12 Bit verwendet. Dies erfordert einen weniger großen Ver
stärkungsbereich, der für die Anpassung des Pegels des erhaltenen
Signals notwendig ist. Die Dynamik des Umsetzers steigt nämlich,
ohne daß deshalb sein Platzbedarf größer als jener eines Analog-
Digital-Umsetzers 10 Bit wäre. Andererseits und vor allem besitzt
die erfindungsgemäße Digitalisierungsvorrichtung zwei mögliche
Verstärkungsgrade. Von dem einen zum anderen dieser Verstär
kungsgrade wird durch eine Umschaltung übergegangen. Bei der
Erfindung wird zu einem gegebenen Zeitpunkt der Signalpegel an
einem Punkt der Demodulationsvorrichtung entnommen. Dieses Si
gnal wird einem (raschen) Komparator unterzogen, der die Aufgabe
der Steuerung der Umschaltvorrichtung für die Verstärkung über
nimmt. Auf diese Weise wird am Ausgang der Demodulationsvorrich
tung ein Signal erhalten, das einen Pegel aufweist, der mit der Dy
namik des verwendeten Analog-Digital-Umsetzers, vorzugsweise ei
nes Analog-Digital-Umsetzers 12 Bit, vereinbar ist, es könnte jedoch
auch ein Umsetzer 10 Bit verwendet werden, indem eine größere
Umschaltung hervorgerufen wird.
Die Erfindung betrifft somit ein Mobiltelefon, das in einer Digitalisie
rungskette einen Demodulationskreis von radioelektrischen Signa
len, die von dem Mobiltelefon empfangen wurden, welcher demodu
lierte Signale erzeugt, einen Verstärkungskreis mit variabler Ver
stärkung, um die empfangenen oder die demodulierten Signale zu
verstärken, und einen Digitalisierungskreis für die demodulierten
Signale umfaßt, um digitalisierte Signale zu erzeugen, dadurch ge
kennzeichnet, daß es einen Umschaltkreis für den Verstärkungsgrad
des Verstärkerkreises mit variabler Verstärkung und einen Ana
logkreis zur Messung der demodulierten Signale umfaßt, um ein
Steuersignal für den Umschaltkreis zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft auch ein Digitalisierungsverfahren, bei dem
eine Umschaltung mit dem Eintreffen eines Signals synchronisiert
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsgrade der Ver
stärker in Abhängigkeit von dem Pegel dieses Signals umgeschalten
werden.
Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschrei
bung und der zugehörigen Figuren besser verständlich. Diese haben
nur hinweisenden Charakter und schränken die Erfindung keines
wegs ein. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Digitali
sierungskette;
Fig. 2 eine Darstellung der Veränderung des Ausgangs des erfin
dungsgemäßen Meßkreises in Abhängigkeit von seinem
Eingang;
Fig. 3 eine Darstellung einer Vorrichtung, die eine Umschaltung
zwischen drei Verstärkungsgraden ermöglicht;
Fig. 4 eine Darstellung der Etappen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens;
Fig. 5 eine Darstellung der Bearbeitung von zwei Signalen durch
eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Mobiltelefon 101, das in einer Digitalisierungskette
einen Demodulationskreis 102 umfaßt, der an einen Digitalisie
rungskreis 103 angeschlossen ist. Der Schaltkreis 102 empfängt
radioelektrische Signale über ein Freileitungsnetz 104 und erzeugt
demodulierte Signale, die dem Digitalisierungkreis 103 unterworfen
werden. Der Demodulationskreis 102 umfaßt hier in Kaskadenschaltung
einen Verstärker 105 mit festem Verstärkungsgrad, ein
Bandfilter 106, einen Verstärker 107 mit variablem Verstärkungs
grad, einen Mischer 108, einen Tiefpaßfilter 109 und einen Verstär
ker 110 mit variablem Verstärkungsgrad. Die Verstärker 107 und
110 verstärken die empfangenen bzw. die demodulierten Signale.
Bei der Erfindung könnte die Verstärkung durch einen einzigen die
ser Verstärker durchgeführt werden, obwohl sie vorzugsweise beide
vorhanden sind. An einem zweiten Eingang des Mischers 108 ist ein
Oszillator 111 angeschlossen. Die Verstärker 105, 107 und 110 wei
sen Verstärkungsgrade G105, G107 bzw. G110 auf. Der Filter 106
weist ebenfalls einen Verstärkungsgrad G106 auf. Der Gesamtver
stärkungsgrad G des Demodulationskreises 102 ist somit gleich der
Summe der Verstärkungsgrade G105, G106, G107 und G110. Der
Demodulationskreis 102 spielt somit auch eine Verstärkungsrolle.
Der Eingang des Kreises 102 ist an das Freileitungsnetz 104 ange
schlossen. Der Ausgang des Kreises 102 ist an den Digi
talisierungskreis 103 angeschlossen. Im Stand der Technik ist der
Ausgang des Kreises 103 über einen Bus 112 an einen Bearbei
tungskreis 113 angeschlossen. Der Kreis 113 ist vom Typ Mikropro
zessor. Der Kreis 113 ist an die Verstärker 107 und 110 angeschlos
sen, um diese steuern zu können. Die Erfindung ermöglicht es, die
Eingriffnahme des Kreises 113 zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Telefon 101 umfaßt einen Umschaltkreis 114
für den Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit variablen Ver
stärkungsgraden. Der Kreis 114 umfaßt einen Meßkreis 115 für die
demodulierten Signale, der ein Meßsignal erzeugt. Der Eingang des
Kreises 115 und somit des Kreises 114 ist an den Ausgang des Fil
ters 109 angeschlossen. Der Kreis 114 umfaßt ausgehend von sei
nem Eingang in Kaskadenschaltung eine Diode 116, einen Wider
stand 117 und einen Komparator 120. Zwischen dem Widerstand
117 und dem Komparator 120 wird ein Kondensator 118 ange
schlossen. Der Kondensator 118 ist andererseits an eine Masse 119
angeschlossen. Ein zweiter Eingang des Komparators 120 ist an eine
Potentialreferenz 121 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators
120 bildet den Ausgang der Kreise 114 und 115 und steuert die
Verstärker 107 und 110. Die Diode 116 dient dazu, die negativen
Wechselfolgen des Signals zu vermeiden. Der Widerstand 117 und
der Kondensator 118 stellen einen Tiefpaßfilter dar, das in etwa den
Spitzenwert des Ausgangs der Diode 116 ausgibt. Auf diese Weise ist
ein Hüllendetektor vorhanden. Jedes andere Meßmittel wäre jedoch
möglich. Vorzugsweise wird ein Komparator vom Typ Hysterese-
Komparator verwendet, um zu vermeiden, daß kleine rasche Ände
rungen am Eingang des Komparators auf seinen Ausgang einwirken.
Fig. 2 stellt die Funktion des Hysterese-Komparators dar. Fig. 2
zeigt auf der Abszisse den Eingang des Komparators und auf der
Ordinate seinen Ausgang. Die Eingangsspannung kann sich bis auf
einen Wert Vs + ε erhöhen, wobei Vs die Referenzspannung und ε ei
ne Eigenschaft des Komparators ist, bevor der Ausgang in einen
Zustand V1 kippt. Damit der Ausgang in einen Zustand V0 zurück
kippt, ist es erforderlich, daß der Eingang wieder bis zu einem Zu
stand Vs - ε absinkt. Es ist zu sehen, daß der Eingang des Kompa
rators Amplitudenoszillationen 2ε unterworfen sein kann, ohne daß
dies den Ausgang stört.
Fig. 1 zeigt auch einen Mikroprozessor 122 und einen Speicher
123. Der Mikroprozessor 122, der Speicher 123 und der Komparator
120 sind miteinander durch einen Bus 124 verbunden. Der Mikro
prozessor 122 steuert durch ein in dem Speicher 123 enthaltenes
Programm den Komparator 120. Der Mikroprozessor 122 und der
Speicher 123 sind nicht für diese Nutzung bestimmt, es kann sich
um den Mikroprozessor und den Speicher des Mobiltelefons han
deln.
Auf bekannte Weise weiß das Mobiltelefon, wann es Informationen
erhalten wird. Der Mikroprozessor 122 bedient sich dieser Kenntnis,
um die Messung des Komparators 120 zu synchronisieren. Die Mes
sung muß nämlich ab dem Zeitpunkt, zu dem das Signal eintrifft,
bis zu dem Zeitpunkt erfolgen, zu dem das Signal beginnt, eine
nützliche Information zu
enthalten. Während dieser Zeit führt der Komparator seine
Messung durch. Am Ende dieser Zeit wird die Messung durch
den Komparator gespeichert, und es erfolgt eine Umschaltung
oder keine Verstärkung.
Bei der Messung ist der Wert der Verstärkung der Kette 102
der kleinste Wert, den sie annehmen kann. Wenn das gemesse
ne Signal kleiner als die Referenz 121 ist, wird die
Verstärkung der Kette zu der größten Verstärkung hin umge
schalten, d. h. zu einer Verstärkung G2. Andernfalls wird
die Verstärkung auf einem Verstärkungsgrad G1 unverändert
belassen. Die Umschaltung der Verstärkungsgrade kann durch
den Mikroprozessor 122 ausgelöst werden, der am Ende der
Messung den Ausgang des Komparators 120 genehmigt und
speichert.
Einer der wesentlichen Punkt der Erfindung ist die Umschal
tung der Verstärkungsgrade. D. h. daß jeder der Verstärker
107 und 110 zwei Verstärkungsgrade aufweisen kann. Dies
wird in Fig. 1 auf zwei Arten dargestellt. Bei einer
Variante umfaßt der Verstärker 107 in Kaskadenschaltung
einen Verstärker 125 und 126, die jeweils einen festen
Verstärkungsgrad aufweisen. Der Verstärker 126 wird durch
einen Schalter 127 kurzgeschlossen. Der Steuereingang des
Verstärkers 107 entspricht der Steuerung des Schalters 127.
Wenn der Schalter 127 offen ist, weist der Verstärker 107
einen großen Verstärkungsgrad G107b auf. Wenn der Schalter
127 geschlossen ist, weist der Verstärker 107 einen kleinen
Verstärkungsgrad G107a auf.
Bei einer zweiten Variante entspricht der Eingang des
Verstärkers 110 dem Eingang eines Umschalters 130. Ein
erster Ausgang des Umschalters 130 ist an einen Verstärker
128 mit festem Verstärkungsgrad angeschlossen, ein zweiter
Eingang des Umschalters 130 ist an einen Verstärker 129 mit
festem Verstärkungsgrad angeschlossen. Die Ausgänge der
Verstärker 128 und 129 sind zusammengeschlossen, sie bilden
den Ausgang des Verstärkers 110. Die Steuerung des Verstär
kers 110 entspricht der Steuerung des Umschalters 130. Auf
diese Weise kann der eine oder der andere der möglichen
Verstärkungsgrade des Verstärkers 110 ausgewählt werden.
Verstärker 110 mit einem geringen Verstärkungsgrad G110a
und einem großen Verstärkungsgrad G110b.
Die beiden vorhergehenden Beschreibungen sind funktionell,
sie dienen dazu, einfach die Umschaltung der Verstärkungs
grade darzustellen. In der Praxis gibt es eine große Anzahl
von Einsatzmöglichkeiten.
Es gibt somit für den Kreis 102 zwei mögliche Verstärkungs
grade:
G1 = G105 + G106 + G107a + G110a, gering
G2 = G105 + G106 + G107b + G110b, groß.
Die Rolle der Verstärkung besteht darin, die empfangenen
Signale von dem realen Dynamikbereich von -110 dBm bis 0 dBm
in den Dynamikbereich des Umsetzers 103 übergehen zu
lassen. Der Umsetzer 103 ist vorzugsweise ein 12 Bit-
Umschalter. In der Praxis weist ein solcher Umsetzer einen
Nutzungsbereich auf, der von -68 dBm bis 8 dBm, d. h. 76 dB,
geht. Diese Dynamik kann in mehrere Zonen oder
Abschnitte zerlegt werden. Ein oberer Abschnitt Δ1 von -2 dBm
bis 8 dBm ermöglicht es, ein plötzliches Ansteigen des
Nutzsignalpegels anzunehmen. Ein unterer Abschnitt Δ2 von -
68 dBm bis -55 dBm gewährleistet, daß das digitalisierte
Signal ein minimales Signal-Lärm-Verhältnis aufweist.
Schließlich ermöglicht es ein Zwischenbereich Δ3 von -55 dBm
bis -32 dBm, eine plötzliche Verringerung des Nutzsi
gnalpegels anzunehmen. Es verbleibt somit eine Idealzone
für die Funktion des Umsetzers von -32 dBm bis -2 dBm.
Die empfangenen Signale variieren von -110 dBm bis 0 dBm,
und unter Berücksichtigung des Abschnittes Δ2 wird die
Nutzdynamik des Umsetzers -55 dBm bis 8 dBm. Die Signale,
deren Leistung nach der Filterung und Verstärkung zwischen
-68 dBm und -55 dBm liegt, können nämlich nur Lärm sein,
in diesem Fall ist ihre Bedeutung gleich Null. Um ein
Signal von -110 dBm auf -55 dBm zu bringen, ist an dieses
eine große Verstärkung von 55 dB anzulegen. Diese Verstär
kung kann nun für die empfangenen Signale verwendet werden,
die einen Pegel aufweisen, der von -110 dBm bis -47 dBm
geht. -110 dBm ist nämlich das kleinste Signal, das
empfangen werden kann. Die stärkeren Signale, die einer
Verstärkung mit einer Leistung von 55 dB unterworfen
werden, dürfen jedoch 8 dBm nach der Verstärkung nicht
überschreiten. Was dazu führt, daß die stärksten zulässigen
Signale ohne Begrenzung mit dieser Verstärkung schwächer
als -47 dBm (8-55) sind. Für empfangene Signale mit
einem Pegel vor Verstärkung zwischen -46 dBm und 0 dBm
wird ein geringer Verstärkungsgrad von 8 dB verwendet.
Dies, um maximal die Eingangsdynamik des Umsetzers zu
nutzen. Das stärkste Signal, das empfangen werden kann,
weist eine Leistung von 0 dBm auf. Nun läßt der Umsetzer
Signale zu, die bis 8 dBm gehen, eine Verstärkung von 8 dB
gewährleistet somit nicht die stärksten Signale, die erhal
ten werden können.
Die Verstärkungswerte G1 = 8 dB und G2 = 55 dB erzeugen
einen gemeinsamen Leistungsbereich des empfangenen Signals
vor der Verstärkung von -63 dBm bis -47 dBm, bei dem die
beiden Verstärkungsgrade G1 und G2 auswertbare Werte
darstellen. Der Wert -47 dBm (8-55) ist der Maximalwert,
bei dem der große Verstärkungsgrad G2 verwendet wird, ohne
den Umsetzer 103 zu sättigen. Der Wert -63 dBm (-68 + 13)
ist der Minimalwert, der digitalisiert werden kann, indem
der geringe Verstärkungsgrad G1 mit einem zufriedenstellen
den Signal-Lärm-Verhältnis verwendet wird. Das Vorhanden
sein dieses gemeinsamen Bereichs gewährleistet den Erhalt
eines auswertbaren Ergebnisses unabhängig von dem vom
Mobiltelefon empfangenen Signal, natürlich unter der Bedingung,
daß sich dieses Signal in der realen Dynamik von -
110 dBm bis 0 dBm befindet.
Es werden nun die folgenden Werte für die verschiedenen
Verstärkungsgrade erhalten: G105 = +15 dB, G106 = -3 dB,
G107a = 0, G107b = +20 dB, G110a = -4 dB und G110b = +23 dB.
Diese Werte können in Abhängigkeit von den Anwendungen
variieren. Mit diesen Werten wird sehr wohl ein Verstär
kungsgrad G1 von 8 dB und ein Verstärkungsgrad G2 von 55 dB
erhalten, was eine Differenz zwischen den beiden Verstär
kungsgraden des Kreises 102 von 47 dB ergibt. Es sind
zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Variation von mehr
oder weniger +3 dB bei den Verstärkungsgraden G1 und G2 zu
beobachten.
Fig. 3 zeigt einen Verstärker 301, einen Analog-Digital-
Umsetzer 302 und einen Generator 303 für die gemessene
Spannung. In dieser Figur wird die Tatsache dargestellt,
daß die Umschaltung der Verstärkungsgrade zwischen mehr als
zwei Werten erfolgen kann. Der Verstärker 301 könnte den
Verstärker 107 oder den Verstärker 110 ersetzen. Der
Umsetzer 302 könnte an die Stelle des Komparators 120
treten. Die von dem Generator 303 gemessene Spannung ist
dieselbe, wie jene, die in Fig. 1 am Eingang des Kompara
tors 120 erhalten wurde. Der Verstärker 301 umfaßt eine
Auswahlvorrichtung 304, deren Eingang dem Eingang des
Verstärkers 301 entspricht. Ein erster Ausgang der Auswahl
vorrichtung 304 ist an einen Verstärker 305 mit festem
Verstärkungsgrad angeschlossen. Ein zweiter Ausgang der
Auswahlvorrichtung 304 ist an eine Auswahlvorrichtung 306
angeschlossen. Ein erster Ausgang der Auswahlvorrichtung
306 ist an einen Verstärker 307 mit festem Verstärkungsgrad
angeschlossen. Der zweite Eingang der Auswahlvorrichtung
306 ist an einen Verstärker 307 mit festem Verstärkungsgrad
angeschlossen. Der zweite Eingang der Auswahlvorrichtung
306 ist an einen Verstärker 308 mit festem Verstärkungsgrad
angeschlossen. Die Ausgänge der Verstärker 301, 307 und 308
sind angeschlossen und liefern das Ausgangssignal des
Verstärkers 301. Die Spannung 303 wird von dem Umschalter
302 in ein Digitalsignal auf zwei Bit umgewandelt. Jedes
dieser Bits dient dazu, eine der Auswahlvorrichtungen 304
und 306 zu steuern. Dies ermöglicht es, einen der Verstär
kungsgrade der Verstärker 305, 307 oder 308 auszuwählen.
Auf diese Weise wird ein Verstärker mit drei Verstärkungs
graden, die umschaltbar sind, erhalten.
Eine Variante der Erfindung kann einen solchen Verstärker
verwenden, um eine bessere Verwendung der Dynamik des
Umsetzers 103 zu gewährleisten. Es kann dieselbe Montage
vorgesehen werden, mit drei Verstärkern mit festem Verstär
kungsgrad, indem die drei Verstärker in Serie angeordnet
und Schalter vorgesehen werden, um einen oder zwei von
ihnen kurzzuschließen, in Abhängigkeit von dem endgültigen
Verstärkungsgrad, der erzielt werden soll.
Fig. 4 zeigt die Etappen des von dem Mikroprozessor 122
eingesetzten Verfahrens, um die Verstärkungsgrade umzu
schalten. In einer vorherigen Etappe 401 wird bestimmt, ob
ein Signal bald ankommen wird. D. h. beispielsweise, ob das
Datum eines zeitlichen Treffens, wie von der GSM-Norm
vorgesehen, nahe ist. Ist es dies nicht, wird auf eine
folgende Etappe 402 übergegangen. In der Etappe 402 steuert
der Prozessor 122 weiterhin das Mobiltelefon auf bekannte
Weise.
Falls ein zeitliches Treffen naht, wird auf eine Etappe 403
übergegangen, in der der Komparator 120 aktiviert wird. Der
Komparator ist aktiv, bis das empfangene Signal die nützli
chen Informationen umfaßt. Diese Latenzzeit zwischen dem
Datum des Eintreffens eines Signals und dem Zeitpunkt, zu
dem das Signal beginnt, Nutzinformation zu enthalten, ist
durch die GSM-Norm vorgesehen. Es wird zu einer Umschalt
etappe 404 übergegangen.
In dieser Etappe legt der Mikroprozessor 122 das Meßergebnis in
einem Speicher fest, der beispielsweise in dem Komparator 120 ent
halten ist. Diese Festlegung entspricht einer Abtastung. Der Ver
stärkungsgrad der Verstärker 107 und 110 wird somit in Abhängig
keit von dem Inhalt dieses Speichers, d. h. von dem Ausgang des
Komparators 120, umgeschalten. Es wird zu einer Folgeetappe 405
übergegangen, während der das Mobiltelefon Informationen erhält.
In der Etappe 401 wurde darauf geachtet, die Verstärkungsgrade
des Kreises 102 auf seinen kleinsten Wert umzuschalten, damit die
Schwelle des Komparators 120 einen Sinn hat.
Fig. 5 zeigt radioelektrische Signale S1 und S2, die von einem
Freileitungsnetz 501 erhalten und von einer Demodulationskette
502 bearbeitet wurden. S1 hat einen höheren Pegel als S2. Die Kette
502 ist eine erfindungsgemäße Kette. Am Ausgang der Kette 502
sind die digitalen Signale S1' und S2' und die Ergebnisse der Bear
beitung der Signale S1 und S2 durch die Kette 502 zu finden. Die
Signale S1' und S2' weisen einen identen Pegel auf, der mit der Be
arbeitungsdynamik des Analog-Digital-Umschalters 503 vereinbar
ist.
Claims (10)
1. Mobiltelefon (101), umfassend in einer Digitalisierungskette
(106, 103) einen Demodulationskreis (105-111) für radioelek
trische Signale, die von dem Mobiltelefon empfangen werden,
welcher demodulierte Signale erzeugt, einen Verstärkungskreis
(107, 110) mit veränderlicher Leistung, um die empfangenen
Singale oder die demodulierten Signale zu verstärken, einen
Digitalisierungskreis für die demodulierten Signale, um digita
lisierte Signale zu erzeugen und einen Umschaltkreis (114) für
den Verstärkungsgrad des Verstärkungskreises mit veränderli
cher Leistung,
dadurch gekennzeichnet, daß
es einen Analogkreis zur Messung der Pegel der demodulierten
Signale umfaßt, um ein Steuersignal für den Umschalt
kreis zu erzeugen, wobei der Verstärkungskreis mit veränder
licher Leistung zwei Verstärker aufweist, wobei der Analogkreis
vor dem Eingang des zweiten Verstärkers angeschlossen ist.
2. Telefon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßkreis einen Hüllendetektor (115) umfaßt.
3. Telefon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hüllendetektor in Kaskadenschaltung eine Diode
(116), einen Tiefpaßfilter (117, 118, 119) und einen
Vergleichskreis (120) umfaßt.
4. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßkreis einen Synchronisa
tionskreis (122, 123) umfaßt, um die Messung auszulö
sen oder um deren Wert während eines Zeitfensters für
den Empfang der Radiofrequenzsignale aufrechtzuerhal
ten.
5. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verstärkungssprung bei der
Umschaltung ungefähr 47 dB ausmacht.
6. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßkreis einen Schwellenkompa
rator (120) umfaßt, der ein Hysterese-Kreis ist, um
den Verstärkungsgrad mit einer von der Verstärkung
abhängigen Schwelle umzuschalten.
7. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Umschaltkreis einen Schaltkreis umfaßt, um
den Verstärkungsgrad zwischen zwei oder drei möglichen Ver
stärkungsgraden umzuschalten.
8. Telefon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Digitalisierungskreis einen
Analog-Digital-Umsetzer (103) mit einer Dynamik von 12
Bit umfaßt.
9. Digitalisierungsverfahren, bei dem
in einem Demodulationskreis eines Mobiltelefons radioelek trische Signale demoduliert werden, die von diesem Mobilte lefon empfangen wurden, und demodulierte Signale erzeugt werden,
in einem Verstärkerkreis mit veränderlicher Leistung die empfangenen Signale und/oder die demodulierten Signale verstärkt werden, und
in einem Digitalisierungskreis demodulierte Signale digitali siert werden, um digitalisierte Signale zu erzeugen,
wobei
die Pegel der demodulierten Analogsignale nach einem er sten Verstärker, jedoch vor einem letzten Verstärker des Verstärkerkreises mit veränderlicher Leistung gemessen werden, um ein Steuersignal zu erzeugen,
ein Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit veränderli cher Leistung in Abhängigkeit von diesem Steuersignal um geschalten wird.
in einem Demodulationskreis eines Mobiltelefons radioelek trische Signale demoduliert werden, die von diesem Mobilte lefon empfangen wurden, und demodulierte Signale erzeugt werden,
in einem Verstärkerkreis mit veränderlicher Leistung die empfangenen Signale und/oder die demodulierten Signale verstärkt werden, und
in einem Digitalisierungskreis demodulierte Signale digitali siert werden, um digitalisierte Signale zu erzeugen,
wobei
die Pegel der demodulierten Analogsignale nach einem er sten Verstärker, jedoch vor einem letzten Verstärker des Verstärkerkreises mit veränderlicher Leistung gemessen werden, um ein Steuersignal zu erzeugen,
ein Verstärkungsgrad des Verstärkerkreises mit veränderli cher Leistung in Abhängigkeit von diesem Steuersignal um geschalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschaltung mit dem Auftreten eines radioelek
trischen Signals synchronisiert wird.
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FR9907564A FR2795259B1 (fr) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Telephone mobile ayant une chaine de numerisation a gain variable rapidement et procede de numerisation par un tel telephone |
GB0014900A GB2363921B (en) | 1999-06-15 | 2000-06-19 | Mobile telephone with rapidly variable gain digitization chain and method of digitization by a telephone of this kind |
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---|---|
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DE10029057C2 true DE10029057C2 (de) | 2003-04-10 |
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---|---|---|---|
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---|---|
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FR (1) | FR2795259B1 (de) |
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JPS60157376A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 映像信号処理回路 |
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- 1999-06-15 FR FR9907564A patent/FR2795259B1/fr not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-06-13 DE DE10029057A patent/DE10029057C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-19 GB GB0014900A patent/GB2363921B/en not_active Expired - Fee Related
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Title |
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JP 03026008 A. Patent Abstracts of Japan, (CD-ROM), 1991 * |
JP 09107299 A. Patent Abstracts of Japan, (CD-ROM), 1997 * |
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FR2795259A1 (fr) | 2000-12-22 |
GB2363921B (en) | 2004-08-18 |
FR2795259B1 (fr) | 2007-05-11 |
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