專利名稱：能減少電流消耗的間歇收信設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及數字收信機中用的一種間歇收信設備，具體地說，涉及一種用以對所收到的載波信號交替進行收信操作和不收信操作的間歇收信設備。
上述那種間歇收信設備工作時是間歇操作的。就是說，間歇收信設備對收到的頻率為載頻的載波信號交替進行收信操作和不收信操作。間歇收信設備接收載波的輸入端供以收到的載波信號，接收數據輸出端供輸出接收的數據，接收時鐘輸出端供輸出頻率為接收時鐘頻率的接收時鐘信號。接收時鐘頻率與低于載頻的再生時鐘頻率相同。
常規的間歇收信設備包括檢測電路、時鐘再生電路和振蕩電路。收到的載波信號提供給收到載波的輸入端之后提供給檢測電路和時鐘再生電路。振蕩電路使振蕩信號按N倍再生時鐘頻率的振蕩頻率振蕩，其中N表示預定的正整數。正整數N通常取32與300之間的值。振蕩頻率高于載頻。
時鐘再生電路根據收到的載波信號以振蕩信號為基準再生出頻率為再生時鐘頻率的再生時鐘信號。再生過的時鐘信號提供給檢測電路。檢測電路用再生過的時鐘信號作為檢測的時間控制檢測收到的載波信號中的接收數據。接收數據提供給接收數據輸出端。再生時鐘信號作為接收時鐘信號提供給接收時鐘輸出端。
在上述常規的間歇收信設備中，時鐘再生電路進行同步保持操作從而使振蕩電路始終使振蕩頻率N倍于再生時鐘頻率的振蕩信號在不收信操作和收信操作時都振蕩。因此，常規的間歇收信設備有這樣的缺點，即振蕩頻率越高，電流消耗也就越大。
本發明的目的是提供一種能減少電流消耗的間歇收信設備。
隨著說明的進行，就可以了解本發明的其它目的。
在說明本發明觀點的精神實質時，應該理解的是，間歇收信設備間歇接收頻率為載頻的載頻信號并將數據作為間歇收到的載波信號傳送，從而交替處于收信狀態和不收信狀態，分別歷時收信時段和不收信時段。間歇收信設備的檢測電路供以間歇收到的載波信號和再生時鐘頻率低于載頻的再生時鐘信號。檢波電路根據再生時鐘信號檢測間歇收到的載波信號中的數據。收到的載波信號提供給一個時鐘再生電路，時鐘再生電路上還供以輸出時鐘頻率高于載頻且等于N倍再生時鐘頻率的輸出時鐘信號，其中N表示不小于2的正整數。時鐘再生電路根據輸出時鐘信號再生間歇收到的載頻信號經再生的時鐘信號。
本發明的上述間歇收信設備有一個振蕩電路供使基準頻率等于再生時鐘頻率的基準信號振蕩。振蕩電路和時鐘再生電路與一個時鐘供應電路連接，由時鐘供應電路根據基準信號給時鐘再生電路間歇提供輸出時鐘信號，歷時預定的包括收信時間間隔在內的持續時間。
圖1是常規的間歇收信設備的方框圖；圖2是本發明優選實施例的間歇收信設備的方框圖；圖3是圖2所示間歇收信設備中使用的鎖相環(PLL)電路的方框圖；圖4A至4D是用以說明圖2中所示間歇收信設備的操作過程的時間圖。
參看圖1。為便于理解本發明，先說明一下常規的間歇收信設備。圖中所示的間歇收信設備是供在數字收信機中使用的。數字收信機可以是便攜式數字電話機。所述間歇收信設備按本領域公知的方式工作時間歇操作。就是說，間歇收信設備對收到的頻率為載頻fR的載波信號交替進行收信操作和不收信操作。在所舉的實例中，載頻fR等于450千赫。
間歇收信設備10′有一個收到的載波的輸入端11、接收數據輸出端12和接收數據輸出端13，收到的載波信號提供給輸入端11，輸出端12供輸出接收數據用，輸出端13供輸出具有與再生時鐘信號的再生時鐘頻率fBTR相同的接收時鐘信號的接收時鐘信號。再生時鐘頻率fBTR低于載頻fR，即fBTR＜fR在所舉的實例中，再生時鐘頻率fBTR等于21千赫。
間歇收信設備10′包括檢測電路14、時鐘再生電路15′和振蕩電路16′。提供給收到的載波的輸入端11之后，收到的載波信號提供給檢測電路14和時鐘再生電路15。振蕩電路16使振蕩信號按N倍再生時鐘信號的再生時鐘頻率fBTR的振蕩頻率振蕩，即f′REF＝N×fBTR其中N表示預定的正整數。正整數N通常取32和300之間的值，其中包括32和300在內。在所舉的實例中，正整數N等于128。在此情況下，振蕩頻率f′REF高于載頻fR，即f′REF＞fR時鐘再生電路15′以振蕩信號為基準再生時鐘頻率為fBTR的再生時鐘信號。再生過的時鐘信號提供給檢測電路14。檢測電路14采用再生時鐘頻率fBTR作為檢測的時間控制檢測收到的載波信號中的接收數據。接收數據提供給接收數據輸出端12。此外，再生時鐘信號還作為接收時鐘信號提供給接收時鐘輸出端13。
如上所述，在常規的間歇收信設備10′中，時鐘再生電路15′進行同步保持操作，從而使振蕩電路16無論是在不收信操作還是收信操作時都使振蕩信號以N倍再生時鐘頻率fBTR的振蕩頻率f ′REF振蕩。因此，常規的間歇收信設備10′如本說明書開端所述的那樣具有這樣的缺點，即振蕩頻率f′REF越高，電流消耗也越大。
翻到圖2，現在說明本發明一個優選實施例的間歇收信設備。所述間歇收信設備10用于數字收信機中。數字收信機可以是便攜式數字電話機。間歇收信設備10工作時按本技術領域周知的方式間歇操作。就是說，間歇收信設備10交替地對收到的載頻為fR的載波信號進行收信操作和不收信操作。在所舉的實例中，載頻fR等于450kHz。
間歇收信設備10具有供以收到的載波信號的收到的載波輸入端11、供輸出接收數據的接收數據輸出端12和供輸出接收時鐘頻率與稍后即將說明的再生時鐘頻率的再生時鐘頻率fBTR相同的接收時鐘信號的接收時鐘輸出端13。再生時鐘頻率fBTR低于載頻fR。在所舉的實例中，再生時鐘頻率等于21千赫。
間歇收信設備10包括檢測電路14、時鐘再生電路15、振蕩電路16和時鐘供應電路20。
提供給收到的載波的輸入端11之后，收到的載波信號提供給檢測電路14和時鐘再生電路15。按稍后即將說明的方式，時鐘再生電路15再生再生時鐘頻率為fBTR的再生時鐘信號。再生時鐘信號不僅提供給檢測電路14也提供給時鐘供應電路20。按本技術領域周知的方式，檢測電路14用再生時鐘信號作為檢測時的時間控制檢測收到的載頻信號的接收數據。檢測電路14產生接收數據提供給接收數據輸出端。此外，檢測電路還產生作為接收時鐘信號的再生時鐘信號提供給接收時鐘輸出端13。
振蕩電路16使基準頻率fREF等于再生時鐘頻率fBRT的基準信號振蕩，即fBEF＝fBRT。
因此，振蕩頻fBEF等于21千赫。振蕩信號提供給時鐘供應電路20。
時鐘供應電路20包括鎖相環(PLL)電路21、相差檢測電路22、存儲電路23和控制電路24。
來自振蕩電路16的振蕩信號提供給PLL電路21。來自控制電路23的PLL通/斷信號以隨著說明的進行即可明白的方式也提供給PLL電路21。PLL電路21在PLL通/斷信號表示“接通”時進入“接通”狀態。另一方面，PLL電路21在PLL通/斷信號表示“斷開”時進入電路21，使PLL電路21接通/斷開，PLL電路21進入“接通”狀態時，PLL電路21產生PLL輸出頻率fPLL等于N倍振蕩信號的振蕩頻率fREF的PLL輸出信號，即fPLL＝N×fREF由于預定整數N等于128，因而PLL輸出頻率fPLL等于2.688兆赫。就是說，PLL輸出頻率fPLL高于載頻fR，即fPLL＞fRPLL輸出信號提供給時鐘再生電路15。
分別來自時鐘再生電路15和振蕩電路16的再生時鐘信號和振蕩信號提供給相差檢測電路22。相差檢測電路22檢測再生時鐘信號與振蕩信號之間的相差Δ，產生表示相差Δ的相差信號。相差信號提供給存儲電路23。
存儲電路23在控制電路24的控制下按稍后即將說明的方式進行數據的寫入和讀出操作。換句話說，來自控制電路24的寫入指示信號和讀出指示信號提供給存儲電路23。根據寫入指示信號，存儲電路23存儲相差信號作為存儲的相差信號。根據讀出指示信號，存儲電路23從自身中讀取存儲的相差信號作為讀取的相差信號。讀取的相差信號提供給控制電路24。
來自振蕩電路16的基準信號也提供給控制電路24。如上所述，控制電路24給PLL電路21提供PLL通/斷信號，且給存儲電路23提供讀出指示信號。此外，控制電路24根據讀取的相差信號參考基準信號以稍后即可明白的方式給時鐘再生電路15提供時序信號。
翻看圖3。PLL電路21包括壓控振蕩器(VCO)31、分頻器32、相頻比較器33、電荷泵電路34、環路濾波器35、電源36和電源開關37。
壓控振蕩器(VCO)31、分頻器32、相頻比較器33、電荷泵電路34和環路濾波器35通過電源開關37與電源36連接，且當電源開關37合上進入“接通”狀態時受電源36產生的電能的激勵。電源開關37根據控制電路24提供的PLL通/斷信號接通和斷開。具體地說，電源開關37在PLL通/斷信號表示“接通”時接通，在PLL通/斷信號表示“斷開”時斷開。
控制電壓以隨著說明的進行即可明白的方式提供給壓控振蕩器31。根據控制電壓信號，壓控振蕩器31產生振蕩頻率可控制的壓控信號。PLL電路21產生作為PLL輸出頻率fPLL等于可控振蕩頻率的PLL輸出信號的壓控信號。
PLL輸出信號還提供給分頻器32。分頻器32也提供以作為確定PLL輸出頻率fPLL的選定除數的預定正整數N。分頻器32根據選定的除數對PLL輸出信號分頻，產生分頻信號。換句話說，分頻器32用來對PLL輸出信號按1/N分頻系統分頻。
分別來自振蕩電路16和分頻器32的基準信號和分頻信號提供給相頻比較器33。相頻比較器33檢測基準信號與分頻信號之間的相頻差，產生表示相頻差的相頻差信號。換句話說，相頻差信號表示分頻信號比基準信號在相位上滯后或導前。
相頻差信號提供給電荷泵電路34。電荷泵電路34起電流流通控制電路的作用，用以控制從其中流出/供到其上的流進和流出的電流。電流流通控制信號在相頻差信號表示相位滯后時表示電流流出，在相頻差信號表示相位超前時表示電流流入。電流流通控制信號是用環路濾波器35提供的。電流流通控制信號經環路濾波器35濾波后變成控制電壓信號。更具體地說，環路濾波器35由一個濾波電容(圖中未示出)組成，在電流流通控制信號分別表示電流流出和流進時有選擇地充電和放電。在任何情況下，電荷泵電路34和環路濾波器35結合在一起起控制電壓供應電路的作用，根據相頻差信號給壓控振蕩器31提供控制電壓信號。
從上述說明可知，若電源開關37接通，PLL電路21產生PLL輸出頻率等于N倍基準信號的基準頻率FREF的PLL輸出信號。如本技術領域所周知的那樣，PLL電路21有一個頻率收斂時間間隔，在此時間間隔期間PLL電路使PLL輸出信號收斂從而使PLL輸出頻率fPLL穩定。
除圖2外再參看圖4A至圖4D，現在說明圖2所示的間歇收信設備10的工作過程。圖4A示出了載波信號或其間歇接收時間分配，圖4B示出了鎖相環電路21中電源開關37(圖3)電源36的狀態。圖4C示出了在電源36(電源開關37)大致從接通狀態轉入“斷開”狀態的過渡時間的再生時鐘信號、基準信號和兩信號之間的相位差Δ。圖4D示出了在電源36(電源開關37)大致從“斷開”狀態轉入“接通”狀態的另一過渡時間的基準信號和相位差Δ。
從圖4A中可以看到，載波信號的幀結構的各幀，其幀周期為TF。幀周期TF等于例如720毫秒。在圖4A所舉的實例中，收信時間間隔TR等于20毫秒，不收信時間間隔TNR等于700毫秒。
圖4B中，假設PLL電路21的頻率收斂時間間隔TC等于10毫秒。在此過程中，電源36(電源開關37)接通的預定持續時間TD等于30微秒。
圖4C和4D中，如上所述，再生時鐘信號的再生時鐘頻率fBTR等于21千赫，基準信號的基準頻率fREF等于21千赫。
控制電路24控制鎖相環電路21的電源電通過給鎖相環電路21提供PLL通/斷信號進行的。間歇收信設備10轉入收信狀態歷時收信時間間隔TR時，鎖相環電路21通過表示“接通”的PLL通/斷信號從控制電路24提供給鎖相環電路21，從而使電源開關37(圖3)接通而轉入振蕩狀態。另一方面，間歇收信設備10轉入不收信狀態歷時不收信號時間間隔TNR時，鎖相環電路21通過表示“斷開”的PLL通/斷信號從控制電路24提供給鎖相環電路21從而使電源開關37斷開而輸入不振蕩狀態。具體地說，鎖相環電路21的頻率收斂時間間隔如上所述為TC。因此，控制電路24在間歇收信設備10因圖4B中所示的頻率收斂時間TC而轉入收信狀態之前時刻的超前時間產生表示“接通”的PLL通/斷信號。
此外，控制電路24在即將轉入收信狀態的前給存儲電路23提供寫入指示信號使存儲電路23存儲表示圖4C中所示再生時鐘信號與基準信號之間的相位差Δ的相差信號作為存儲的相差信號。控制電路23由于鎖相環電路21的頻率收斂時間間隔TC在即將轉入收信狀態之前產生表示“接通”的PLL通/斷信號，使電源開關37(圖3)按上述方式接通。與此同時，控制電路24給存儲電路23提供讀出指示信號以便從存儲電路23讀出作為如圖4D中所示的讀取相差信號的存儲相差信號。此外，控制電路24根據讀取的相差信號和基準信號計算再生時鐘信號在即將轉入不收信狀態之前的相位情況以便在即將轉入收信狀態之前給時鐘再生電路15提供表示相位情況的位同頻時序信號。根據位同步時序信號，時鐘再生電路15起作用。
綜上所述，時鐘再生電路15根據位同步時序信號工作。換句話說，時鐘供應電路20在間歇收信設備10處于不收信狀態時能在時鐘再生電路中保持同步狀態。
上面已結合本發明的優選實施例說明本發明的內容，但本技術領域的行家們是不難按其它各種方式將本發明付諸實施的。
權利要求
1.一種間歇收信設備，供間歇接收頻率為載頻的載頻信號并傳送作為間歇收到的載頻信號的數據，從而交替處于收信狀態和不收信狀態分別歷時收信時間間隔和不收信時間間隔，所述間歇收信設備包括一個檢測電路，間歇收到的載頻信號和再生時鐘頻率低于低于載頻的再生時鐘信號即提供給此檢測電路，檢測電路的作用是根據再生時鐘信號檢測間歇收到的載頻信號中的所述數據；一個時鐘再生電路，用以根據輸出的時鐘信號再生間歇收到的載波信號的再生時鐘信號，收到的載波信號和輸出的輸出時鐘頻率高于載頻且等于N倍再生時鐘頻率的時鐘信號即提供給此時鐘再生電路，其中N表示不小于2的正整數；一個振蕩電路，用以振蕩基準頻率等于再生時鐘頻率的基準信號；和一個時鐘供應電路，與所述振蕩電路和所述時鐘再生電路連接，用以根據基準信號給所述時鐘再生電路以預定的持續時間提供輸出時鐘信號。
2.如權利要求1所述的間歇收信設備，其特征在于，所述時鐘供應電路包括一個鎖相環(PLL)電路，與所述振蕩電路連接，供以PLL通/斷信號，PLL電路的作用是根據PLL通/斷信并根據基準信號間歇振蕩輸出時鐘信號，歷時預定的持續時間；一個相差檢測電路，與所述振蕩電路和所述時鐘再生電路連接，供檢測再生時鐘信號與基準信號之間的相位差，產生表示相位差的相差信號；一個存儲電路，與所述相差檢測電路連接且供以寫入指示信號和讀出指示信號，供根據寫入指示信號存儲相差信號作為存儲的相差信號，并供根據讀出指示信號從自身讀取所存儲的相差信號；和一個控制電路，接所述振蕩電路、所述鎖相環電路、所述存儲電路和所述時鐘再生電路，用以給所述存儲電路提供寫入指示信號和讀出指示信號，并用以給所述鎖相環電路提供PLL通/斷信號，所述控制電路根據基準信號和讀取的相差信號給所述時鐘再生電路提供位同步時序信號。
3.如權利要求2所述的間歇收信設備，其特征在于，所述控制電路在即將轉入不收信狀態之前分別給所述存儲電路和所述鎖相環電路提供寫入指示信號和表示“斷開”的PLL通/斷信號，并在即將轉入收信狀態之前分別給所述存儲電路和所述鎖相環電路提供讀出指示信號和表示“接通”的PLL通/斷信號，從而在即將轉入不收信狀態之前給時鐘再生電路提供表示再生時鐘信號相位情況的位同步時序信號。
4.如權利要求2所述的間歇收信設備，其特征在于，所述鎖相環電路有一個電源供激發所述鎖相環電路用，電源在PLL通/斷信號表示“接通”時接通，在PLL通/斷信號表示“斷開”時斷開。
5.如權利要求2所述的間歇收信設備，其特征在于，所述鎖相環電路的輸出頻率有一個頻率收斂時間間隔，所述控制電路在因頻率收斂時間間隔而轉入收信狀態那一時刻之前的超前時刻產生表示“接通”的PLL通/斷信號。
6.一種數字收信機，供間歇接收頻率為載頻的載波信號并傳送作為間歇收到的載波信號的數據從而交替處于收信狀態和不收信狀態，兩狀態的持續時間分別為收信時間間隔和不收信時間間隔，所述數字收信機包括一個檢測電路，供以間歇收到的載波信號和再生時鐘頻率低于載頻的再生時鐘信號，供根據再生時鐘信號檢測間歇收到的載波信號中的所述數據；時鐘再生電路，供以收到的載波信號和輸出時鐘頻率高于載頻且等于N倍再生時鐘頻率的輸出時鐘信號，其中N為不小于2的正整數，時鐘再生電路的作用是根據輸出時鐘信號再生來自間歇收到的載波信號的再生時鐘信號；一個振蕩電路，用以振蕩基準頻率等于再生時鐘頻率的基準信號；和一個時鐘供應電路，接所述振蕩電路和所述時鐘再生電路，用以根據基準信號給所述時鐘再生電路間歇提供輸出時鐘信號，歷時包括收信時間間隔在內的預定持續時間。
7.如權利要求6所述的數字收信機，其特征在于，所述時鐘供應電路包括一個鎖相環(PLL)電路，接所述振蕩電路且供以PLL通/斷信號，供根據基準信號并根據PLL通/斷信號振蕩輸出時鐘信號，歷時預定的持續時間；一個相差檢測電路，接所述振蕩電路和所述時鐘再生電路，供檢測再生時鐘信號與基準信號之間的相位差，產生表示相位差的相差信號；一個存儲電路，接所述相差檢測電路并供以寫入指示信號和讀出指示信號，供根據寫入指示信號存儲相差信號作為存儲的相差信號，并供根據讀出的指示信號從自身中讀取所存儲的相差信號作為讀取的相差信號；和一個控制電路，接所述振蕩電路、所述鎖相環電路、所述存儲電路和所述時鐘再生電路，用以給所述存儲電路提供寫入指示信號和坊出指示信號，并用以給所述鎖相環電路提供PLL通/斷信號，所述控制電路根據基準信號和讀取的相差信號給所述時鐘再生電路提供位同步時序信號。
8.如權利要求7所述的數字收信機，其特征在于，所述控制電路在即將轉入不收信狀態之前給所述存儲電路和所述鎖相環電路分別提供寫入指示信號和表示“斷開”的PLL通/斷信號，在即將轉入收信狀態之前分別給所述存儲電路和所述鎖相環電路提供讀出指示信號和表示接通的PLL通/斷信號，從而使控制電路在即將轉入不收信狀態之前給時鐘再生電路提供表示再生時鐘信號的相位情況的位同步時序信號。
9.如權利要求7所述的數字收信機，其特征在于，所述鎖相環電路有一個電源供激發所述鎖相環電路用，電源在PLL通/斷信號指示出“接通”時接通，在PLL通/斷信號指示出“斷開”時斷開。
10.如權利要求7所述的數字收信機，其特征在于，所述鎖相環電路的輸出頻率有一個頻率收斂時間間隔，所述控制電路在因所述頻率收斂時間間隔而轉入收信狀態的時刻之前的超前時刻產生表示“接通”的PLL通/斷信號。
11.一種便攜式數字電話，供間歇接收頻率為載頻的載波信號并傳送作為間歇收到的載波信號的數據，從而交替處于收信狀態和不收信狀態，兩狀態分別歷時收信時間間隔和不收信時間間隔的持續時間，所述便攜式數字電話機包括一個檢測電路，供以間歇收到的載波信號和再生時鐘頻率低于載頻的再生時鐘信號，用以根據再生時鐘信號檢測間歇收到的載波信號中的所述數據；一個時鐘再生電路，供以收到的載波信號和輸出時鐘頻率高于載頻且等于N倍再生時鐘頻率的輸出時鐘信號，其中N表示不小于2的正整數，所述時鐘再生電路的作用是根據輸出時鐘信號再生來自間歇收到的載波信號的再生時鐘信號；一個振蕩電路，供振蕩基準頻率等于再生時鐘頻率的基準信號；和一個時鐘供應電路，接所述振蕩電路和所述時鐘再生電路，用以根據基準信號給所述再生電路間歇提供輸出時鐘信號，歷時包括收信時間間隔在內的預定持續時間。
12.如權利要求11所述的便攜式數字電話機，其特征在于，所述時鐘供應電路包括一個鎖相環(PLL)電路，接所述振蕩電路且供以PLL通/斷信號，供根據基準信號并根據PLL通/斷信號振蕩輸出時鐘信號，歷時預定的持續時間；一個相差檢測電路，接所述振蕩電路和所述時鐘再生電路，用以檢測再生時鐘信號與基準信號之間的相位差，產生表示相位相位差的相差信號；一個存儲電路，接所述相差檢測電路且供以寫入指示信號和讀出指示信號，用以根據寫入指示信號存儲相差信號作為存儲的相差信號，并用以根據讀出指示信號從自身中讀取所存儲的相差信號作為讀取的相差信號；和一個控制電路，接所述振蕩電路、所述鎖相環電路、所述存儲電路和所述時鐘再生電路，用以給所述存儲電路提供寫入指示信號和讀出指示信號，并用以給所述鎖相環電路提供PLL通/斷信號，所述控制電路根據基準信號和讀取的相差信號給所述再生電路提供位同步時序信號。
13.如權利要求12所述的便攜式數字電話機，其特征在于，所述控制電路在即將轉入不收信狀態之前分別給所述存儲電路和所述鎖相環電路提供寫入指示信號和表示“斷開”的PLL通/斷信號，在即將轉入收信狀態之前分別給所述存儲電路和所述鎖相環電路提供讀出指示信號和表示“接通”的PLL通/斷信號，從而使所述控制電路在即將轉入不收信狀態之前給時鐘再生電路提供表示再生時鐘信號的相位情況的位同步時序信號。
14.如權利要求12所述的便攜式數字電話機，其特征在于，所述鎖相環電路有一個電源供激發所述鎖相環電路用，電源在PLL通/斷信號表示“接通”時接通，在PLL通/斷信號表示“斷開”時斷開。
15.如權利要求12所述的的便攜式數字電話機，其特征在于，所述鎖相環電路的輸出頻率有一個頻率收斂時間間隔，所述控制電路在因所述頻率收斂時間間隔而轉入收信狀態的時刻之前的超前時刻產生表示“接通”的PLL通/斷信號。
全文摘要
一種間歇收信設備(10),供間歇接收頻率為載頻(f
文檔編號H04W52/02GK1173082SQ9710550
公開日1998年2月11日 申請日期1997年5月30日 優先權日1996年5月30日
發明者上田秀樹 申請人:日本電氣株式會社