專利名稱：一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置和芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號解調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置和芯片。
背景技術(shù)：
對于地面專業(yè)無線對講系統(tǒng)，在未來的三年將迎來模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字的變更期。在這一階段大部分市場將會轉(zhuǎn)向低成本的數(shù)字對講，而數(shù)字無線通信協(xié)議DPMR是當今公認的商業(yè)對講最佳解決方案。由于DPMR采用了 4FSK(Frequency_shift keying,頻移鍵控)數(shù)字調(diào)制解調(diào)來取代傳統(tǒng)的FM調(diào)制解調(diào)，但射頻電路的本地振蕩信號會隨著時間和溫度等客觀條件的變化而發(fā)生相應(yīng)改變，造成解調(diào)后的信號直流電平不穩(wěn)定，同時一般基帶芯片采用差分輸入，因此解調(diào)后的信號需要通過單端轉(zhuǎn)差分電路得到差分信號，所以當解調(diào)信號直流電平發(fā)生變化時，單端轉(zhuǎn)差分信號也同時發(fā)生變化，造成基帶芯片的差分輸入信號直流電平發(fā)生偏移，在極限條件下會造成單端轉(zhuǎn)差分電路飽和，進而使解調(diào)信號失真，增高了誤碼率。現(xiàn)有的普遍處理方式是:參考晶體振蕩器采用溫補壓控晶體振蕩器，此晶體可以補償一部分因溫度造成的頻率變化，但補償范圍有限。提供給參考晶體振蕩器的基準電平約為1.5V，從而參考晶體振蕩器產(chǎn)生相應(yīng)的頻點，此頻點輸入給鎖相環(huán)電路(或者鎖相環(huán)芯片)，作為鎖相環(huán)的參考頻點，此參考頻點與壓控振蕩器反饋頻點進行比較，兩者之間產(chǎn)生相位差，從而使鎖相環(huán)中的鑒相器產(chǎn)生了相應(yīng)的泵電流電壓，泵電流電壓經(jīng)過環(huán)路低通濾波器改變壓控振蕩器頻點，從而形成反饋回路，得到所需要的第一本地振蕩頻點。此本地振蕩頻點與天線接收到的射頻信號進行混頻，得到中頻信號，中頻信號經(jīng)過鑒頻器解調(diào)，解調(diào)后的信號經(jīng)過單端轉(zhuǎn)差分電路，最終差分信號輸出給軟件解碼所需要的解調(diào)信號。由于參考晶體采用溫補壓控晶體振蕩器，當溫度在-30°C到75°C之間變化時，晶體振蕩器頻率變化為5ppm，而且每老化一年時間，晶體振蕩器頻率變化為2ppm。如果長時間使用，又在不同的環(huán)境中，可能造成頻點變化7ppm。由于參考晶體振蕩器頻點發(fā)生變化，所以本地振蕩頻點就相應(yīng)變化7ppm，解調(diào)后的信號直流電平發(fā)生變化，則單端轉(zhuǎn)差分電路的輸入直流分量發(fā)生變化，在極限條件下，可能造成單端轉(zhuǎn)差分輸入信號飽和，從而導(dǎo)致輸出信號嚴重失真，最終增加了誤碼率。當個人數(shù)字對講機處于接收狀態(tài)時，溫度變化和器件老化等環(huán)境因素的變化會造成本地振蕩頻點發(fā)生變化，或者接收到的射頻信號的頻點發(fā)生偏移時。則本地振蕩信號與接收到的射頻信號進行混頻后，得到的中頻信號也會發(fā)生偏移，中頻信號經(jīng)過鑒頻器解調(diào)輸出的解調(diào)信號的直流電平就發(fā)生相應(yīng)變化，解調(diào)信號的直流分量會發(fā)生變化，經(jīng)過單端轉(zhuǎn)差分電路，得到的差分信號從而也發(fā)生變化，則基帶芯片的采集到的解調(diào)信號的直流分量發(fā)生相應(yīng)變化。溫度的變化和器件的老化，屬于客觀事實，是無法避免的。而且長時間在不同溫度下使用，又會造成上述問題。所以補償由于器件老化和溫度變化產(chǎn)生的參考晶體頻率變化，就顯得格外重要。
發(fā)明內(nèi)容
為了處理本地振蕩的頻點偏移的問題，提高解調(diào)信號的穩(wěn)定性、降低解調(diào)信號的失真度，本發(fā)明提出一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置和芯片。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置，包括基帶芯片、鎖相環(huán)、混頻器、鑒頻器和單端轉(zhuǎn)差分模塊，所述鎖相環(huán)，用于產(chǎn)生本地振蕩信號；所述混頻器，用于將本地振蕩信號與天線接收到的射頻信號進行混頻，得到中頻信號;所述鑒頻器，用于對所述中頻信號經(jīng)過鑒頻解調(diào)，輸出解調(diào)信號；所述單端轉(zhuǎn)差分模塊，用于根據(jù)基帶芯片輸出的基準電平對解調(diào)信號進行差分轉(zhuǎn)換，得到兩路中頻信號差分信號；所述基帶芯片，用于根據(jù)所述的兩路中頻信號差分信號計算所述解調(diào)信號中的直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則改變輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊的基準電平，直到計算得到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。進一步地，所述基帶芯片包括直流分量計算模塊和電壓控制模塊，所述直流分量計算模塊，用于計算所述解調(diào)信號中的直流分量；所述電壓控制模塊，用于將直流分量計算模塊輸出的直流分量與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則根據(jù)該偏差與通過所述的兩路中頻信號差分信號的關(guān)系，向減小輸入直流分量和參考直流分量偏差的方向調(diào)節(jié)輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊的電平，直到接收到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于或等于直流閾值，將此時的輸出電平作為基準電平輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊；如果所述偏差小于或等于直流閾值，則保持輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊的電平不變。進一步地，單端轉(zhuǎn)差分模塊為運算放大器芯片。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種數(shù)字對講機信號基帶芯片，所述基帶芯片，根據(jù)接收到的兩路差分信號計算直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則改變輸出的基準電平，直到計算的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。進一步地，所述基帶芯片包括直流分量計算模塊和電壓控制模塊，所述直流分量計算模塊計算接收到的兩路差分信號的直流分量；所述電壓控制模塊將直流分量計算模塊輸出的直流分量與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則根據(jù)該偏差與通過所述的兩路差分信號的關(guān)系，向減小輸入直流分量和參考直流分量偏差的方向調(diào)節(jié)輸出的基準電平，直到接收到的直流分量與參考直流分量的偏差小于或等于直流閾值，如果所述偏差小于或等于直流閾值，則保持輸出的電平不變。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過實時檢測解調(diào)后的信號的直流電平，根據(jù)直流電平變化與中頻信號差分信號的關(guān)系，調(diào)整輸出到單端轉(zhuǎn)差分模塊的電平，補償單端轉(zhuǎn)差分模塊因為環(huán)境變化產(chǎn)生的偏移，最終得到穩(wěn)定的解調(diào)信號的直流電平，同時降低解調(diào)信號的失真度。
圖1為本發(fā)明實施例的數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。本發(fā)明實施例通過檢測接收到的解調(diào)信號的變化，動態(tài)實時調(diào)節(jié)單端轉(zhuǎn)差分模塊7的基準電平值，從而得到穩(wěn)定的差分信號輸入基帶芯片I。具體方式如下:如圖1所示，本發(fā)明實施例的數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置包括基帶芯片1、鎖相環(huán)4、混頻器5、鑒頻器6和單端轉(zhuǎn)差分模塊7，所述鎖相環(huán)4，用于產(chǎn)生本地振蕩信號；所述混頻器5，用于將本地振蕩信號與天線接收到的射頻信號進行混頻，得到中頻信號;所述鑒頻器6，用于對所述中頻信號經(jīng)過鑒頻解調(diào)，輸出解調(diào)信號；所述單端轉(zhuǎn)差分模塊7，用于根據(jù)基帶芯片I輸出的基準電平對解調(diào)信號進行差分轉(zhuǎn)換，得到兩路中頻信號差分信號；所述基帶芯片1，用于根據(jù)所述的兩路中頻信號差分信號計算所述解調(diào)信號中的直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果偏差大于直流閾值，則改變輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊7的基準電平，直到接收到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。其中，所述基帶芯片I包括直流分量計算模塊2和電壓控制模塊3，所述直流分量計算模塊2，用于計算所述解調(diào)信號中的直流分量；所述電壓控制模塊3，用于將直流分量計算模塊2輸出的直流分量與參考直流分量進行比較，如果偏差大于直流閾值，根據(jù)直流分量與參考直流分量偏差與通過所述的兩路中頻信號差分信號的關(guān)系，向參考直流分量的方向調(diào)節(jié)輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊7的電平，直到接收到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值，將此時的輸出電平作為基準電平輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊7 ;如果所述偏差小于直流閾值，則保持輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊7的電平不變。當直流分量減去參考直流分量的差大于閾值時，向減小直流分量的方向調(diào)節(jié)輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊7的電平；當參考直流分量減去直流分量的差大于閾值時，向增大直流分量的方向調(diào)節(jié)輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊7的電平，步長的設(shè)定取決于輸出到單端轉(zhuǎn)差分模塊7的A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，如果A/D為10位，調(diào)節(jié)幅度為3V，則步長為3mV。其他實施例中，A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)可以采用其他的值，相應(yīng)的調(diào)節(jié)步長可以根據(jù)需要設(shè)定為其他值。其中，單端轉(zhuǎn)差分模塊7為運算放大器芯片。假設(shè)基帶芯片I差分輸入的范圍為1V-2V，首先通過調(diào)節(jié)單端轉(zhuǎn)差分模塊7輸入端的基準電平，得到直流分量都為1.5V的差分信號，將差分信號輸入基帶芯片1，測量此時基帶信號采集到的解調(diào)信號的直流分量對應(yīng)的值，將此值設(shè)定為參考直流分量a。本發(fā)明實施例調(diào)整輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊7的輸入電壓的過程為:根據(jù)個人數(shù)字對講機協(xié)議中規(guī)定，每次通信會發(fā)送9個600Hz的正弦波作為每次建立通信的幀頭，所以在接收端，接收到的最初信號為9個600Hz的正弦波，可以通過接收到9個600Hz的正弦波，計算當前解調(diào)信號的直流分量為P，調(diào)節(jié)直流閾值為△。當接收到第一正弦波的時候，計算此時的直流分量P與參考直流分量a進行比較，如果│ α-β│
> A，則基帶芯片1通過調(diào)節(jié)單端轉(zhuǎn)差分模塊7的基準電平，調(diào)節(jié)本地振蕩頻率，一直到接收到的解調(diào)信號與參考直流分量a的偏差在設(shè)定的范圍之內(nèi)，調(diào)節(jié)結(jié)束。此時整個接收機電路就形成負反饋回路，每次通話都可以補償本地振蕩信號和接收射頻信號的變化。最終得到穩(wěn)定的解調(diào)信號。其中，直流閾值A(chǔ)的設(shè)定取決于基帶芯片A/D轉(zhuǎn)換器的精度，如果采用10位的A/D轉(zhuǎn)換器，輸入范圍為IV，則容差設(shè)置為Ibit時，對應(yīng)的直流閾值為A約為lmV，則解調(diào)信號電平調(diào)整精度約為lmV。其他實施例中，A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)可以采用其他的值，相應(yīng)的直流閾值可以根據(jù)需要設(shè)定為其他值。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置，其特征在于:所述解調(diào)裝置包括基帶芯片(I)、鎖相環(huán)(4)、混頻器(5)、鑒頻器(6)和單端轉(zhuǎn)差分模塊(7)， 所述鎖相環(huán)(4)，用于產(chǎn)生本地振蕩信號； 所述混頻器(5)，用于將本地振蕩信號與天線接收到的射頻信號進行混頻，得到中頻信號; 所述鑒頻器￠)，用于對所述中頻信號經(jīng)過鑒頻解調(diào)，輸出解調(diào)信號； 所述單端轉(zhuǎn)差分模塊(7)，用于根據(jù)基帶芯片(I)輸出的基準電平對解調(diào)信號進行差分轉(zhuǎn)換，得到兩路中頻信號差分信號； 所述基帶芯片(I)，用于根據(jù)所述的兩路中頻信號差分信號計算所述解調(diào)信號中的直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則改變輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊(7)的基準電平，直到計算得到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。
2.如權(quán)利要求1所述的解調(diào)裝置，其特征在于:所述基帶芯片(I)包括直流分量計算模塊⑵和電壓控制模塊(3)， 所述直流分量計算模塊(2)，用于計算所述解調(diào)信號中的直流分量； 所述電壓控制模塊(3)，用于將直流分量計算模塊(2)輸出的直流分量與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則根據(jù)該偏差與通過所述的兩路中頻信號差分信號的關(guān)系，向減小輸入直流分量和參考直流分量偏差的方向調(diào)節(jié)輸出到所述單端轉(zhuǎn) 差分模塊(7)的電平，直到接收到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于或等于直流閾值，將此時的輸出電平作為基準電平輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊(7);如果所述偏差小于或等于直流閾值，則保持輸入到單端轉(zhuǎn)差分模塊(7)的電平不變。
3.如權(quán)利要求1所述的解調(diào)裝置，其特征在于:單端轉(zhuǎn)差分模塊(7)為運算放大器芯片。
4.一種數(shù)字對講機信號基帶芯片，其特征在于:所述基帶芯片，根據(jù)接收到的兩路差分信號計算直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則改變輸出的基準電平，直到計算的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基帶芯片，其特征在于:所述基帶芯片包括直流分量計算模塊)和電壓控制模塊， 所述直流分量計算模塊計算接收到的兩路差分信號的直流分量； 所述電壓控制模塊將直流分量計算模塊輸出的直流分量與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則根據(jù)該偏差與通過所述的兩路差分信號的關(guān)系，向減小輸入直流分量和參考直流分量偏差的方向調(diào)節(jié)輸出的基準電平，直到接收到的直流分量與參考直流分量的偏差小于或等于直流閾值，如果所述偏差小于或等于直流閾值，則保持輸出的電平不變。
全文摘要
一種數(shù)字對講機信號解調(diào)裝置和芯片，涉及信號解調(diào)領(lǐng)域，為了處理本地振蕩的頻點偏移的問題，提高解調(diào)信號的穩(wěn)定性、降低解調(diào)信號的失真度，所述解調(diào)裝置，包括基帶芯片、鎖相環(huán)、混頻器、鑒頻器和單端轉(zhuǎn)差分模塊，將產(chǎn)生的本地振蕩信號與天線接收到的射頻信號進行混頻，得到中頻信號；在經(jīng)過鑒頻解調(diào)，輸出解調(diào)信號；在進行差分轉(zhuǎn)換，得到兩路中頻信號差分信號；所述基帶芯片，根據(jù)所述的兩路中頻信號差分信號計算所述解調(diào)信號中的直流分量，將計算結(jié)果與參考直流分量進行比較，如果直流分量與參考直流分量的偏差大于直流閾值，則改變輸出到所述單端轉(zhuǎn)差分模塊的基準電平，直到計算得到的解調(diào)信號的直流分量與參考直流分量的偏差小于直流閾值。
文檔編號H04Q5/24GK103166889SQ201310097148
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者程躍, 楊亮, 王立平, 王京陽, 焦華清 申請人:大唐微電子技術(shù)有限公司