DE19850938A1

DE19850938A1 - Gerät und Verfahren zur Überwachung der Verlustleistung freier Kanäle

Info

Publication number: DE19850938A1
Application number: DE19850938A
Authority: DE
Inventors: Dale Gerard Schwent
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2018-11-06
Also published as: GB2331419A; US6112059A; GB2331419B; CN1226107A; US6539235B1; BR9804332A; CN1116745C; JPH11220423A; DE19850938B4; GB9822197D0

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen lineare Sender und im besonderen in linearen Sendern die Messung der Leistung in benachbarten Kanälen und der Leistung in alternierenden Kanälen.

Hintergrund der Erfindung

Ein kritischer Konstruktionsparameter für jeden linearen Sender ist die spektrale Streuung. Nichtlinearitäten im Sender erzeugen einen spektralen Wiederanstieg in benachbar ten und alternierenden Kanälen, oder freien Kanälen, wodurch in einem Mehrnutzersystem die Gesamtsystemleistungsfähigkeit vermindert werden kann. Die Spezifikationen von Datenüber tragungssystemen setzen typischerweise Grenzwerte für den Betrag des Wiederanstiegs, die in einer Größenordnung gestattet sein werden, um eine gute Systemleistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten, und jeder Sender muß seinen spektralen Wiederanstieg bei allen Betriebsbedingungen, einschließlich Temperaturschwankungen, Lastveränderungen und Spannungs veränderungen, unterhalb dieser Grenzwerte halten.

Im drahtlosen Zeitvielfachzugriff-Datenübertragungssystem der Vereinigten Staaten (US TDMA) wird die Senderlinearität über die Verlustleistung der benachbarten und der alternierenden Kanäle spezifiziert. Wie in den Dokumenten der Vorläufigen Spezifikation 54 (IS-54) und der Vorläufigen Spezifikation 136 (IS-136) definiert, wird die Messung der Verlustleistung von Nachbarkanälen durch die Bestimmung der Gesamtleistung durchgeführt, die ein Empfänger aufnehmen würde, wenn er auf einen benachbarten oder alternierenden Übertragungskanal abgestimmt sein würde, und dann werden diese Messungen mit der Leistung verglichen, die durch den gleichen Empfänger aufgenommen werden würde, wenn er auf den gewünschten Übertragungskanal abgestimmt wird. Der Prüfempfänger ist so definiert, daß er das gleiche Filter mit quadratisch anwachsender Kosinus-(SRRC) Empfindlichkeit haben muß, wie echte Empfänger im System. Für US TDMA betragen die Grenzwerte für die Messung des Leistungsverlustes von freien Kanälen: (1) die Leistung des benachbarten Kanals muß 26 dB unterhalb der Leistung des belegten Kanals liegen; und (2) die Leistung des alternierenden Kanals muß 45 dB unterhalb des belegten Kanals liegen.

Um beim Vorliegen von veränderlichen Bedingungen die Lineari tät aufrechtzuerhalten, besteht die gegenwärtige Konstruk tionslösung darin, unter Normbedingungen eine ausreichende Linearitätsspanne bereitzustellen, um Veränderungen der Betriebsbedingungen zu gestatten. Um diese Konstruktionsspanne zu gewährleisten, muß der Sender ausreichend entfernt von der Sättigung betrieben werden, so daß er unter allen extremen Zuständen seiner Betriebsbedingungen nicht im Sättigungs bereich betrieben wird. Da für eine gute Leistungsfähigkeit eine Annäherung an den gesättigten Zustand erforderlich ist, erzeugt dieser innewohnende Konstruktionsspielraum einen direkten Kompromiß bei dem Streben nach einer guten Lei stungsfähigkeit gegenüber dem Streben nach guter Linearität. Ein konventioneller Sender, der aufgebaut ist, daß er bei seinen extremen Betriebsbedingungen eine ausreichende Linea rität besitzt, wird unter Normalbedingungen eine verschlech terte Leistungsfähigkeit haben, während ein Sender mit besse rer nominaler Leistungsfähigkeit bei seinen extremen Betriebsbedingungen die Linearität nicht aufrechterhalten wird. Deswegen gibt es einen Bedarf nach einem linearen Sender, der in der Lage ist, bei einer Vielzahl von Betriebs bedingungen eine gute Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen in Übereinstimmung mit einer ersten bevorzugten Ausführung, die in einem Funktelefon-Sen deempfänger realisiert ist.

Fig. 2 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen in Übereinstimmung mit einer zweiten bevorzugten Ausführung, die in einem Funktelefon-Sen deempfänger realisiert ist.

Fig. 3 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen in Übereinstimmung mit einer dritten bevorzugten Ausführung, die in einem Funktelefon-Sen deempfänger realisiert ist.

Fig. 4 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen in Übereinstimmung mit einer vierten bevorzugten Ausführung, die in einem Funktelefon-Sen deempfänger realisiert ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen mißt dynamisch die Leistung im benachbarten Kanal und die Leistung im alternierenden Kanal, die durch den Sender erzeugt wird. Die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen kann verwendet werden, um festzustellen, wann der Leistungsverstärker in einem solchen Maße nicht linear geworden ist, so daß die Systemspezifikationen ver letzt werden. Wenn der Punkt der Nichtlinearität bestimmt worden ist, können mehrere Techniken verwendet werden, um den Leistungsverstärker an den Grenzwerten der Linearität zu halten und die maximale Leistungsfähigkeit auf wechselnde Betriebsbedingungen auszudehnen. Einige der möglichen Techni ken für die Aufrechterhaltung der Linearität und die Maximie rung der Leistungsfähigkeit sind die Lasteinstellung der Leistungsverstärker, die Einstellung des Leistungsausgangs, die Einstellung der Einspeisung des Leistungsverstärkers oder die Vorverzerrung. Die Überwachungseinrichtung der Verlust leistung in freien Kanälen mißt die Linearität des Leistungs verstärkers, indem eine Kombination aus vorhandener Sende empfängerhardware, neuer Sendeempfängerhardware und Software benutzt wird.

Für ein US TDMA System hat der Sendeempfänger bereits ein Filter mit SRRC Empfindlichkeit in einer Zwischenfrequenz stufe als Teil seines Aufbaus, so daß der Empfängerteil in der Lage ist, das Signal zu verarbeiten, das durch die IS- 54/IS-136 Spezifikationen für die Messungen der Senderver lustleistungen benachbarter und alternierender Kanäle benötigt wird. Da auch die Empfängerhardware während eines Übertragungsbündels unbenutzt ist, ist sie für die Benutzung durch die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen zu dieser Zeit verfügbar. Wenn eine Signalstärkemessung innerhalb des 6,67 ms TDMA Übertragungszeitschlitzes exakt durchgeführt werden kann, könnte der eigene Empfänger des Sendeempfängers verwendet werden, um die Leistungen des Senders auf dem belegten Kanal, dem benachbarten Kanal und dem alternierenden Kanal zu messen. Die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen kann nicht nur in einem TDMA-System realisiert werden, sondern kann in jedem Datenübertragungssystem mit linearem Sender realisiert werden, wo der Sender unbenutzte Perioden besitzt, die für die Leistungsmessungen des Senders in freien Kanälen verfügbar sind. Zusätzliche Systeme, in denen die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen realisiert werden kann, sind digitale zellulare Personal-(PDC) Datenübertragungssysteme, iDEN® Datenübertragungssysteme und IRIDIUM® Daten übertragungssysteme.

Fig. 1 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen, die in einem Funktelefon-Sendeempfänger 100 in Übereinstimmung mit einer ersten bevorzugten Ausfüh rung realisiert ist. In allen Zeichnungen werden ein Zwei wegeumwandlungs TDMA-Empfänger mit Null-Zwischenfrequenz und ein direktmodulierter Sender betrachtet, obwohl andere Sen der- und Empfängerkonfigurationen wie beispielsweise versatz modulierte Sender die Überwachungseinrichtung der Verlustlei stung in freien Kanälen verwenden können. Diese Ausführung verwendet einen Sender 110, der einen Haupt-Lokaloszillator (LO) 124 und einen spannungsgesteuerten Versatzoszillator (VCO) 122 zur Erzeugung einer Trägerfrequenz verwendet.

Im Standard-Sende/Empfangsmodus stellt ein Mikrofon 105 ein Toneingangssignal (oder eine Dateneinrichtung sendet digitale Eingangsdatensignale) an einen Sender 110 bereit. Ein Ver stärker 112 im Sender 110 verstärkt das Eingangssignal und schaltet es an einen digitalen Signalprozessor (DSP) 180, der durch den Sender 110 und einen Empfänger 140 gemeinsam benutzt wird. Der DSP 180 verarbeitet das verstärkte Ein gangssignal, um ein Basisbandmodulationssignal zu erzeugen, und schaltet das Basisbandmodulationssignal an einen Modula tor 114.

Der Modulator 114 verwendet ein Trägersignal von einem Mischer 120 und moduliert den Träger mit dem Basisbandmodula tionssignal vom DSP 180. Die Eingänge des Mischers 120 stam men von einem Haupt-LO 124 und einem Versatz-VCO 122. Die Modulation kann jedoch auf andere Arten realisiert werden, wie beispielsweise durch die Verwendung der Versatzmodula tion, wobei das Signal des Versatz-VCO 122 durch das Basisbandmodulationssignal vom DSP 180 moduliert wird und dann mit dem Signal des Haupt-LO 124 gemischt wird.

Für dieses TDMA-Beispiel beträgt die Nominalfrequenz des Haupt-LO 926,55 MHz und die Nominalfrequenz des Versatz-VCO beträgt 90 MHz. Dies erzeugt die benötigte US TDMA Trägerfre quenz von 836,55 MHz am Ausgang des Mischers 120. Das modu lierte Signal vom Modulator 114 wird an einen Leistungsver stärker 116 geschaltet. Das verstärkte modulierte Signal vom Sender 110 wird an eine Sende-Empfangs-Weiche 130 geschaltet und über eine Antenne 135 zu einer ergänzenden Datenübertra gungseinrichtung (nicht gezeigt) übertragen, wie beispiels weise eine TDMA Basisstation.

Die Antenne 135 empfängt ebenfalls die erwünschten modulier ten Signale auf 881,55 MHz von der ergänzenden Datenübertra gungseinrichtung (nicht gezeigt). Das modulierte Signal wird an die Sende-Empfangs-Weiche 130 geschaltet und an den Empfänger 140 des Sendeempfängers der Mobilstation 100 gesen det. Ein Vorverstärker 142 im Empfänger 140, wie beispiels weise ein rauscharmer Verstärker, verstärkt das modulierte Signal, und ein Mischer 144 wandelt das gewünschte Signal abwärts, indem das 926,55 MHz-Signal vom Haupt-LO 124 verwen det wird. Im Standard-Sende/Empfangsmodus wird ein 45 MHz Empfänger IF-Filter 152 benutzt, um das gewünschte IF-Signal zu filtern. Das IF-Signal wird an die IF-Stufe 160 geschal tet, die weiter filtert und das 45 MHz-Signal zum Basisband abwärtswandelt, indem ein zweiter LO 170 verwendet wird, der auf 45 MHz arbeitet. Der DSP 180 verarbeitet die Basisband signale und schaltet sie an einen Verstärker 190, der seiner seits an einen Lautsprecher 195 (oder eine Dateneinrichtung) geschaltet ist.

Im Meßmodus werden die Frequenzen des Haupt-LO 124 und des Versatz-VCO 122 geringfügig verändert, um die Leistungen der belegten und freien Kanäle zu erfassen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Leistungsverlust der benachbarten oder der alternierenden Kanäle, der aus möglichen Nichtlinearitäten im Leistungsverstärker 116 resultiert, innerhalb der Spezifikationsanforderungen liegt. Für ein TDMA-System werden während der Messung der benachbarten Kanäle der Haupt-LO 124 und der Versatz-VCO 122 im Sender 110 um ± 30 kHz von ihren Sollwerten zum Senden verändert. Um die Verlustleistung der alternierenden Kanäle zu messen, werden ähnlicherweise der Haupt-LO 124 und der Versatz-VCO 122 im Sender 110 um ± 60 kHz von ihren Sollwerten verändert. Dies hält die Modulationsfrequenz des Senders 110 auf den geforderten 836,55 MHz aufrecht, während ermöglicht wird, daß der Empfänger 140 den gleichen Haupt-LO 124 verwendet, wenn die Leistungsmessungen der benachbarten und alternierenden Kanäle durchgeführt werden.

Der Empfänger 140 mißt die Leistung des belegten Kanals durch die Mischung eines 836,55 MHz-Signals des belegten Kanals, das durch die Antenne 135 empfangen wird, mit der vorbestimm ten entsprechenden Frequenz des Haupt-LO 124 des belegten Kanals von 926,55 MHz. Dies erzeugt ein IF-Signal bei 90 MHz. Um die Leistungsmessung des belegten Kanals zu bekommen, muß der zweite LO 170 auf eine andere Frequenz, 90 MHz, springen, was einen zweiten IF-Filterzweig durch den 90 MHz Empfänger IF-Filter 154 und einen Doppelband-VCO wie den zweiten LO 170 erfordert. Der Schalter 150 schaltet während des Meßmodus das IF-Signal vom Mischer 144 an das 90 MHz IF-Filter 154 und schaltet während des Standard-Sende/Empfangsmodus das IF- Signal an das 45 MHz IF-Filter 152.

Bei den Leistungsmessungen der benachbarten Kanäle stellt der Sender 110 die Frequenz des Haupt-LO auf 926,52 oder 926,58 MHz ein und stellt die Frequenz des Versatz-VCO dementspre chend auf entweder 89,97 oder 90,03 MHz ein. Auf diese Weise bleibt die Sendefrequenz auf 836,55 MHz. Inzwischen mischt der Empfänger 140 das modulierte 835,52 MHz oder 836,58 MHz Signal des alternierenden Kanals mit der entsprechenden vorbestimmten Frequenz des Haupt-LO der benachbarten Kanäle 926,52 oder 926,58 MHz. Dies erzeugt wieder IF-Signale auf 90 MHz, die durch den Schalter 150 gelenkt werden, durch den 90 MHz IF-Filter 154 gefiltert werden und durch den zweiten Zweibandfilter LO 170, der auf 90 MHz arbeitet, zum Basisband abwärtsgemischt werden.

Für die Leistungsmessungen der alternierenden Kanäle stellt schließlich der Sender die Frequenz des Haupt-LO entweder auf 926,49 oder auf 925,61 MHz ein und stellt dementsprechend die Frequenz des Versatz-VCO auf 89,94 oder 90,06 MHz ein. Indes werden die modulierten Signale auf 836,49 oder 836,61 MHz am Empfänger 140 mit ihren entsprechenden vorbestimmten Frequen zen des Haupt-LO von 926,49 MHz oder 926,61 MHz gemischt. Das 90 MHz IF-Signal wird dann durch den IF-Filter 154 gefiltert und durch die IF-Stufe 160 und den zweiten LO 170, der auf 90 MHz arbeitet, weiter zum Basisband abwärtsgewandelt.

Wenn die Signale des belegten Kanals, der benachbarten Kanäle und der alternierenden Kanäle zum Basisband gewandelt sind, bestimmt ein Meßrechner 185, der vorzugsweise im DSP 180 realisiert ist, die Verlustleistungen der benachbarten und der alternierenden Kanäle. Der Meßrechner 185 kann alternativ als ein Halbleiterbaustein unter Verwendung von digitaler Logik realisiert sein. Für ein TDMA-System muß die Leistung benachbarter Kanäle um 26 dB unterhalb der Leistung des belegten Kanals sein und die Leistung der alternierenden Kanäle muß um 45 dB unterhalb der Leistung des belegten Kanals sein. Die Ergebnisse der Meßberechnung können verwendet werden, um die Betriebsparameter des Senders 110 dynamisch einzustellen. Die Leistung des Signals am Ausgang des Leistungsverstärkers 116 könnte zum Beispiel vermindert werden, um Linearität aufrechtzuerhalten, wenn der Verstärker die Spezifikationen überschreitet. Alternativ könnte eine Einspeisung (nicht gezeigt) wie beispielsweise eine Haupt- oder eine Vorspannungseinspeisung für den Leistungsverstärker 116 eingestellt werden, um die Leistungsfähigkeit, wenn sie durch den Meßrechner 185 gemessen wird, bis zu den Grenzen der Linearität zu erweitern, die durch die Spezifikationen des Datenübertragungssystems gestattet sind. Alternativ könnte ein einstellbares Anpassungsnetzwerk (nicht gezeigt) am Ausgang des Leistungsverstärkers 116 aktiviert werden, um die Belastung durch die Sende-Empfangs-Weiche 130 und die Antenne 135 zu verändern. Oder ein Vorverzerrer (nicht gezeigt) mit einstellbarem Vorverzerrungsalgorithmus am Eingang des Leistungsverstärkers 116 könnte eine Rückkopplung vom Meßrechner 185 erhalten, um die höchste Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten, die innerhalb der Linearitätsgrenzen bleibt. Verschiedene andere Verfahren der dynamischen Einstellung des Leistungsverstärkers 116 entsprechend der Ergebnisse des Meßrechners 185 sind ebenfalls verfügbar, um eine hohe Leistungsfähigkeit und eine annehmbare Linearität zu erhalten.

Diese Ausführung gewährleistet die Messungen der Verlustlei stung freier Kanäle durch die Hinzufügung eines zweiten IF- Filters 154, eines Schalters 150, eines Meßrechners 185, eines zweiten Zweiband-LO 170 und durch nur geringe Einstel lungen des Haupt-LO 124 und des Versatz-VCO 122.

Fig. 2 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen, die in einem Funktelefon-Sendeempfänger 200 in Übereinstimmung mit einer zweiten bevorzugten Ausfüh rung realisiert ist. Diese Ausführung verwendet einen direkt gespeisten VCO, der die Konfiguration der Überwachungsein richtung der Verlustleistung in freien Kanälen vereinfacht.

Während des Standard-Sende/Empfangsmodus stellt ein Mikrofon 205 ein Toneingangssignal (oder eine Dateneinrichtung sendet digitale Dateneingangssignale) an einen Sender 210 bereit. Im Sender 210 verstärkt ein Verstärker 212 die Signale und schaltet sie an einen DSP 280, der die verstärkten Eingangs signale verarbeitet, um ein Basisbandmodulationssignal zu erzeugen. In dieser Ausführung wird der gleiche DSP 280 sowohl durch den Sender 210 als auch einen Empfänger 240 gemeinsam benutzt. Das Basisbandmodulationssignal vom DSP 280 wird an einen Modulator 214 geschaltet. Der Modulator 214 verwendet das Basisbandmodulationssignal, um ein Signal von einem Sende-VCO 220 direkt zu modulieren. Bei diesem TDMA- Beispiel beträgt die Frequenz des Sende-VCO 836,55 MHz. Das modulierte Signal vom Modulator 214 wird an einen Leistungs verstärker 216 geschaltet. Das verstärkte modulierte Signal auf 836,55 MHz vom Sender 210 wird an eine Sende-Empfangs- Weiche 230 geschaltet und über eine Antenne 235 zu einer ergänzenden Datenübertragungseinrichtung (nicht gezeigt) übertragen, wie beispielsweise eine TDMA-Basisstation.

Die Antenne 235 empfängt ebenfalls erwünschte modulierte 881,55 MHz Signale von der ergänzenden Datenübertragungsein richtung (nicht gezeigt). Das modulierte Signal wird an die Sende-Empfangs-Weiche 230 geschaltet und an den Empfänger 240 des Sendeempfängers der Mobilstation 200 gesendet. Ein Vor verstärker 242, wie beispielsweise ein rauscharmer Verstär ker, verstärkt das modulierte Signal, und ein Mischer 244 demoduliert das modulierte Signal, indem ein Empfangs-VCO 246 verwendet wird, der auf 925,55 MHz arbeitet. Ein 45 MHz Empfänger IF-Filter 250 wird verwendet, um das gewünschte IF- Signal zu filtern. Das 45 MHz IF-Signal wird an die IF-Stufe 260 geschaltet, die das 45 MHz IF-Signal weiter filtert und das 45 MHz IF-Signal zum Basisband abwärtswandelt, indem ein zweiter LO 270 verwendet wird, der auf 45 MHz arbeitet. Der DSP 280 verarbeitet die digitalen Basisbandsignale und schal tet sie an einen Verstärker 290, der seinerseits an einen Lautsprecher 295 (oder eine Dateneinrichtung) geschaltet ist.

In dieser Ausführung für ein TDMA-System würde der Meßmodus benachbarte Kanäle auf 836,52 MHz und 836,58 MHz und alternierende Kanäle auf 836,49 MHz und 836,61 MHz erfassen. Während des Meßmodus würde der Sender 210 der gleiche bleiben, aber der Empfangs-VCO 246 im Empfänger 240 würde verändert werden, um die Leistung benachbarter und alternierender Kanäle ebenso wie die Leistung des belegten Kanals zu demodulieren. Die vorbestimmten Frequenzen des Empfangs-VCO 246, die benötigt werden, um die benachbarten Kanäle zu demodulieren, würden für ein US TDMA-System 791,52 MHz und 791,58 MHz sein, während die vorbestimmten Frequenzen des Empfangs-VCO 246, die benötigte werden, um die alternierenden Kanäle zu demodulieren, 791,49 MHz und 791,61 MHz sein würden. Dies würde wahrscheinlich einen Zweiband-VCO als Empfangs-VCO 246 erfordern. Im Meßmodus würde der Zweiband-Empfangs-VCO 246 auf die Demodulationsfrequenzen der benachbarten und alternierenden Kanäle springen, und das IF- Signal würde auf 45 MHz bleiben. Auf diese Weise könnten sowohl im Standard-Sende/Empfangsmodus als auch im Meßmodus der gleiche IF-Filter 250 und der gleiche zweite LO 270 verwendet werden.

Der Meßrechner 285 würde die Leistungsmessungen von belegtem Kanal, benachbarten Kanälen und alternierenden Kanälen spei chern, um zu bestimmen, ob die Verlustleistung des belegten Kanals innerhalb der Spezifikation liegt. Oder der Meßrech ner kann als ein Halbleiterbaustein realisiert sein. Ver schiedene Verfahren, einschließlich der vorher erwähnten Verfahren, können verwendet werden, um die Linearität des Leistungsverstärkers 216 aufrechtzuerhalten und die Lei stungsfähigkeit des Senders 210 zu erhöhen. Diese Ausführung ist jedoch zugleich eingeschränkt aufgrund der Schwierigkei ten bei der Aufrechterhaltung der Unverfälschtheit der Aus gangssignale des Sende-VCO 220, wenn die Antenne 235 auf der gleichen Frequenz sendet wie der Sender-VCO.

Fig. 3 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen, die in Übereinstimmung mit einer dritten bevorzugten Ausführung in einem Funktelefon-Sendeempfänger 300 realisiert ist. Wie die in Fig. 1 gezeigte Ausführung basiert diese Ausführung auf einem direktmodulierten Sender aufbau; die Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen kann jedoch auch realisiert werden, indem ein versatzmodulierter Sender mit relativ wenigen Veränderungen verwendet wird. Diese Ausführung erfordert jedoch keine wesentlichen Frequenzsprünge durch VCOs und auf diese Weise wird der Bedarf nach Zweiband-VCOs auf Kosten der Hinzufügung eines Meß-VCO 326 eliminiert.

Im Standard-Sende/Empfangsmodus stellt ein Mikrofon 305 ein Toneingangssignal (oder eine Dateneinrichtung sendet digitale Dateneingangssignale) an einen Sender 310 bereit. Im Sender 310 verstärkt ein Verstärker 312 die Datensignale und schal tet sie an einen DSP 380. Der DSP 380 wird sowohl vom Sender 310 als auch von einem Empfänger 340 gemeinsam benutzt. Der Basisbandmodulationssignalausgang des DSP 380 wird an einen Modulator 314 geschaltet. Der Modulator 314 verwendet das Basisbandmodulationssignal, um ein Signal von einem Mischer 320 zu modulieren. Die Eingänge des Mischers 320 stammen von einem Haupt-LO 324 und einem Versatz-VCO 322. Bei diesem US TDMA Beispiel beträgt die Frequenz des Haupt-LO 324 926,55 MHz und die Frequenz des Versatz-VCO 322 beträgt 90 MHz, was am Ausgang des Mischers 320 die geforderte Trägerfrequenz von 836,55 MHz erzeugt. Das modulierte Signal vom Modulator 314 wird an einen Leistungsverstärker 316 geschaltet. Das ver stärkte modulierte Signal vom Sender 310 wird an eine Sende- Empfangs-Weiche 330 geschaltet und über eine Antenne 335 zu einer ergänzenden Datenübertragungseinrichtung (nicht gezeigt) übertragen, wie beispielsweise eine TDMA Basissta tion.

Im Standard-Sende/Empfangsmodus empfängt die Antenne 330 ebenfalls erwünschte 881,55 MHz modulierte Signale von der ergänzenden Datenübertragungseinrichtung (nicht gezeigt). Das modulierte Signal wird an eine Sende-Empfangs-Weiche 330 geschaltet und zum Empfänger 340 des Sendeempfängers der Mobilstation 300 gesendet. Ein Vorverstärker 342, wie bei spielsweise ein rauscharmer Verstärker, verstärkt das modu lierte Signal, und ein Mischer 344 demoduliert das modulierte Signal, indem das 926,55 MHz Signal vom Haupt-LO 324 verwen det wird. Im Standard-Sende/Empfangsmodus wird ein 45 MHz Empfänger IF-Filter 350 verwendet, um das erwünschte IF- Signal zu filtern. Das IF-Signal wird an die IF-Stufe 360 geschaltet, die das 45 MHz-Signal weiter filtert und zum Basisband abwärtswandelt, indem ein zweiter LO 370 verwendet wird, der auf 45 MHz arbeitet. Der DSP 380 verarbeitet die Basisbandsignale und schaltet sie an einen Verstärker 390, der seinerseits an einen Lautsprecher 395 (oder eine Daten einrichtung) geschaltet ist.

Im Meßmodus schaltet ein Schalter 353 im Empfänger 340 einen Meß-VCO 326 an den Mischer 344, anstatt den Haupt-LO 324 an den Mischer 344 zu schalten. Für US TDMA arbeitet der Meß- VCO 326 auf den vorbestimmten Frequenzen von 791,55 MHz, die verwendet werden kann, um die Leistung des belegten Kanals zu demodulieren, 791,51 MHz und 791,58 MHz, die verwendet werden können, um die Leistung benachbarter Kanäle zu demodulieren, und 791,49 MHz und 791,61 MHz, die verwendet werden können, um die Leistung der alternierenden Kanäle zu demodulieren. Mit dem Meß-VCO 326 würde das IF-Signal auf 45 MHz bleiben. Ein Meßrechner 385, vorzugsweise im DSP 380 oder als ein Halbleiterbaustein realisiert, wird verwendet, um die Verlustleistung der benachbarten und alternierenden Kanäle zu berechnen. Indem die Informationen vom Meßrechner 385 benutzt werden, können verschiedene Verfahren verwendet werden, wie beispielsweise jene, die vorher angeführt wurden, um im Leistungsverstärker 326 unter sich dynamisch verändern den Betriebsbedingungen die Linearität aufrechtzuerhalten und die Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Auf diese Weise können in dieser Ausführung der gleiche IF-Filter 350 und der gleiche zweite LO 370 sowohl im Standard-Sende/Empfangsmodus als auch im Meßmodus verwendet werden.

Fig. 4 zeigt eine Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen, die in Übereinstimmung mit einer vierten bevorzugten Ausführung in einem Funktelefon-Sendeempfänger 400 realisiert ist. Diese Ausführung ist eine Variation der in Fig. 1 gezeigten Ausführung. Die Frequenzen, auf die der Haupt-LO 424 und der Versatz-VCO 422 springen müssen, haben sich jedoch geändert, um den Bedarf nach einem zweiten IF- Filterzweig zu eliminieren.

Wie der in Fig. 1 gezeigte Sendeempfänger stellt im Standard- Sende/Empfangsmodus ein Mikrofon 405 ein Toneingangssignal (oder eine Dateneinrichtung sendet digitale Dateneingangs signale) an einen Sender 410 bereit. Im Sender 410 verstärkt ein Verstärker 412 die Eingangssignale und schaltet sie an einen DSP 480. Der DSP 480 wird in dieser Ausführung sowohl im Sender 410 als auch in einem Empfänger 440 benutzt. Der Basisbandmodulationssignalausgang des DSP ist an einen Modu lator 414 geschaltet. Der Modulator verwendet das Basisband modulationssignal, um ein Signal von einem Mischer 420 zu modulieren. Die Eingänge des Mischers 420 stammen von einem Haupt-LO 424 und von einem Versatz-VCO 422. In diesem TDMA- Beispiel beträgt die Nennfrequenz des Haupt-LO 993,87 MHz, und die Nennfrequenz des Versatz-VCO beträgt 157,32 MHz, was am Ausgang des Mischers 420 die benötigte Trägerfrequenz von 836,55 MHz erzeugt. Das modulierte Signal vom Modulator 414 wird an einen Leistungsverstärker 416 geschaltet. Das ver stärkte, modulierte Signal vom Sender 410 wird an eine Sende- Empfangs-Weiche 430 geschaltet und über eine Antenne 435 zu einer ergänzenden Datenübertragungseinrichtung (nicht gezeigt) übertragen, wie beispielsweise eine TDMA Basissta tion.

Die Antenne 435 empfängt ebenfalls erwünschte modulierte 881,55 MHz Signale von der ergänzenden Datenübertragungsein richtung (nicht gezeigt). Das modulierte Signal wird an die Sende-Empfangs-Weiche 430 geschaltet und an den Empfänger 440 des Sendeempfängers der Mobilstation 400 gesendet. Ein Vor verstärker 442, wie beispielsweise ein rauscharmer Verstär ker, verstärkt das modulierte Signal, und ein Mischer 444 demoduliert das modulierte Signal, indem das 993,87 MHz Signal vom Haupt-LO 424 verwendet wird. Im Standard- Sende/Empfangsmodus wird ein 112,32 MHz Empfänger IF-Filter 450 verwendet, um das erwünschte IF-Signal zu filtern. Das IF-Signal wird an die IF-Stufe 460 geschaltet, die das 112,32 MHz Signal weiter filtert und zum Basisband abwärtswandelt, indem ein zweiter LO 470 verwendet wird, der auf 112,32 MHz arbeitet. Der DSP 480 verarbeitet die Basisbandsignale und schaltet sie an einen Verstärker 490, der seinerseits an einen Lautsprecher 495 (oder an eine Dateneinrichtung) geschaltet ist.

Im Meßmodus machen sowohl der Haupt-LO 424 als auch der Versatz-VCO 422 Frequenzsprünge, was einen Zweiband-Haupt-LO 424 und einen Zweiband-Versatz-VCO 422 erfordert. Um die Leistung des belegten Kanals zu messen, springt der Haupt-LO 424 auf 948,87 MHz und der Versatz-VCO 422 springt auf 112,32 MHz. Auf diese Weise bleibt die Modulationsfrequenz auf 836,55 MHz. Im Empfänger 440 verwendet der Mischer 444 die 948,87 MHz Frequenz vom Haupt-LO, um das 836,55 MHz Empfangs signal des belegten Kanals herunter auf 112,32 MHz zu demodu lieren. Nach der Filterung durch das IF-Filter 450 und die TF-Stufe 460, berechnet der Meßrechner 485, der vorzugsweise im DSP 480 oder als ein Halbleiterbaustein realisiert ist, die Leistung des belegten Kanals. Um die Leistung der benach barten Kanäle zu berechnen, springt der Haupt-LO 424 entweder auf 948,84 MHz oder 948,90 MHz, während der Versatz-VCO 422 auf 112,29 MHz oder 112,35 MHz springt. Um die Leistung der alternierenden Kanäle zu berechnen, springt der Haupt-LO 424 entweder auf 948,81 MHz oder 948,93 MHz, während der Versatz- VCO entweder auf 112,26 MHz oder 112,38 MHz springt. Dann kann der Meßrechner 485 die Verlustleistung der benachbarten und alternierenden Kanäle bestimmen.

Die Verlustleistungsberechnungen vom Meßrechner 485 können verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit des Leistungsver stärkers 416 zu erhöhen, während eine annehmbare Linearität entsprechend den Systemspezifikationen aufrechterhalten wird. Diese Ausführung hält eine planmäßige IF-Frequenz von 112,32 MHz sowohl im Standard-Sende/Empfangsmodus als auch im Meß modus aufrecht, während die Realisierungsschwierigkeiten bei der Herstellung eines Oszillators mit einem weiteren Fre quenzbereich für den Versatz-VCO und den Haupt-LO reduziert werden.

Auf diese Weise mißt die Überwachungseinrichtung der Verlust leistung in freien Kanälen dynamisch die Verlustleistung eines Senders in benachbarten und alternierenden Kanälen. Die Meßergebnisse können verwendet werden, um Leistungsfähigkeit des Leistungsverstärkers des Senders zu erhöhen, aber auch um die Linearitätsanforderungen unter einer Vielzahl von sich verändernden Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten. Während spezielle Baugruppen und Funktionen der Überwachungseinrich tung der Verlustleistung in freien Kanälen oben beschrieben wurden, könnten durch einen Fachmann weniger oder zusätzliche Baugruppen innerhalb des wahren Sinns und Bereichs der vor liegenden Erfindung verwendet werden. Die Erfindung sollte nur durch die angefügten Ansprüche begrenzt werden.

Claims

1. Verfahren zur Messung der Kanalverlustleistung in einem Sendeempfänger, der einen Sender und einen Empfänger hat, die folgenden Schritte umfassend:

- Umschaltung des Sendeempfängers von einem Standard- Sende/Empfangsmodus in einen Meßmodus; und
- Durchführung einer Kanalleistungsmessung des Senders.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Umschal tung die folgenden Schritte umfaßt:

- Einstellung zumindest eines spannungsgesteuerten Oszillators im Sendeempfänger; und
- Veränderung einer Ausgangsfrequenz eines zweiten Lokaloszillators im Empfänger.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt der Durch führung den folgenden Schritt umfaßt:

- Bestimmung einer Leistungsmessung des belegten Kanals des Senders.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt der Einstel lung weiter die folgenden Schritte umfaßt:

- Veränderung der Ausgangsfrequenz eines Hauptlokalos zillators im Sender; und
- Veränderung der Ausgangsfrequenz eines spannungsge steuerten Versatzoszillators im Sender.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt der Durch führung den folgenden Schritt umfaßt:

- Bestimmung einer Leistungsmessung der freien Kanäle des Senders.

6. Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen für einen Sendeempfänger, umfassend:

- einen Sender zum Senden modulierter Signale, der einen Hauptlokaloszillator und einen spannungsgesteu erten Versatzoszillator hat, die an einen Modula toreingang geschaltet sind, und einen Leistungsver stärker, der an einen Modulatorausgang geschaltet ist;
- einen Empfänger zum Empfangen modulierter Signale, der den an einen Mischer geschalteten Hauptlokalos zillator und den Mischer und einen zweiten Lokalos zillator, der an einen Eingang einer Zwischenfre quenzstufe geschaltet ist, hat; und
- einen an einen Ausgang der Zwischenfrequenzstufe geschalteten Meßrechner zur Bestimmung der Kanallei stung.

7. Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen nach Anspruch 6, wobei der Hauptlokaloszillator ein spannungsgesteuerter Zweiband-Oszillator ist zum Springen auf zumindest eine vorbestimmte Frequenz während eines Meßmodus.

8. Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen für einen Sendeempfänger, umfassend:

- einen Sender zum Senden modulierter Signale, der einen an einen Modulatoreingang geschalteten span nungsgesteuerten Sendeoszillator und einen Leistungs verstärker hat, der an einen Modulatorausgang ge schaltet ist;
- einen Empfänger zum Empfangen modulierter Signale, der einen an einen Mischer geschalteten spannungsge steuerten Empfangsoszillator und den Mischer und einen zweiten Lokaloszillator, der an einen Eingang einer Zwischenfrequenzstufe geschaltet ist, hat; und
- einen an einen Ausgang der Zwischenfrequenzstufe geschalteten Meßrechner zur Bestimmung der Kanallei stung.

9. Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen nach Anspruch 8, wobei der spannungsgesteuerte Empfangsoszillator ein spannungsgesteuerter Zweibandos zillator zum Springen auf zumindest eine vorbestimmte Frequenz während eines Meßmodus ist.

10. Überwachungseinrichtung der Verlustleistung in freien Kanälen für einen Sendeempfänger, umfassend:

- einen Sender zum Senden modulierter Signale, der einen Hauptlokaloszillator und einen spannungs gesteuerten Versatzoszillator hat, die an einen Modulatoreingang geschaltet sind, und einen Leistungsverstärker, der an einen Modulatorausgang geschaltet ist;
- einen Empfänger zum Empfangen modulierter Signale, der den Hauptlokaloszillator und einen spannungsge steuerten Meßoszillator hat, die selektiv an einen Eingang eines Schalters geschaltet sind, wobei ein Ausgang des Schalters an einen Mischer geschaltet ist, und den Mischer und einen zweiten Lokaloszilla tor, die an einen Eingang einer Zwischenfrequenzstufe geschaltet sind, besitzt; und
- einen an einen Ausgang der Zwischenfrequenzstufe geschalteten Meßrechner zur Bestimmung der Kanallei stung,

wobei der Schalter während eines Standard- Sende/Empfangsmodus den Hauptlokaloszillator an den Mischer schaltet, und wobei der Schalter während eines Meßmodus den spannungsgesteuerten Meßoszilla tor an den Mischer schaltet, und wobei der spannungs gesteuerte Meßoszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator ist, der während des Meßmodus auf zumindest eine vorbestimmte Frequenz springt.