Патент на изобретение №2258309

(54) СХЕМЫ ПЕРЕДАТЧИКА ДЛЯ СИСТЕМ СВЯЗИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электронным схемам систем связи, в частности к схемам передатчика. Достигаемый технический результат – улучшение рабочих характеристик, в том числе: улучшенная линейность, меньший уровень помех, снижение потребляемой мощности. Одним из способов является способ обеспечения линейной регулировки уровня выходной мощности передатчика, содержащего устройство с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления и устройство с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления, включающий этапы определения амплитудной передаточной функции передатчика для каждого из упомянутого множества дискретных установочных значений, форматирования таблицы компенсации коэффициента усиления, приема упомянутых установочных значений, считывания скомпенсированного установочного значения коэффициента усиления из таблицы компенсации, регулировки коэффициента усиления. 9 н. и 45 з.п. ф-лы, 27 ил., 2 табл.

Область техники

Настоящее изобретение относится к электронным схемам систем связи, в частности к схемам передатчика, которые обеспечивают улучшение рабочих характеристик.

Проектирование передатчика с улучшенными рабочими характеристиками осуществляется исходя из различных конструктивных соображений. Для многих применений улучшенные рабочие характеристики необходимы для удовлетворения требований, которые обусловлены техническими характеристиками системы. Улучшенные рабочие характеристики определяются линейностью тракта передачи сигналов, широким динамическим диапазоном для управления мощностью передачи и иными параметрами. Кроме того, в некоторых областях применения, таких как системы сотовой связи, важным учитываемым фактором является потребляемая мощность, что обусловлено портативностью телефонных аппаратов для сотовой связи. Стоимость также является главным фактором, учитываемым при создании конструкций многих передатчиков, реализуемых в виде серийно выпускаемых потребительских товаров. Учитываемые при проектировании факторы улучшенных рабочих характеристик, низкой потребляемой мощности и низкой стоимости обычно входят в противоречие друг с другом.

Учет этих различных факторов при проектировании оказывает влияние на рабочие характеристики и на приемлемость многих потребительских товаров, таких как, например, телефонные аппараты для сотовой связи, для потребителя. Примерами систем сотовой связи являются в том числе системы связи множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), системы связи множественного доступа с временным разделением (МДВР) и системы связи с аналоговой частотной модуляцией (ЧМ). Системы связи МДКР раскрыты в патенте США №4901307 на “СИСТЕМУ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ ИЛИ НАЗЕМНЫХ РЕТРАНСЛЯТОРОВ” и в патенте США №5103459, на “СИСТЕМУ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ МДКР”, права на оба из которых переданы патентовладельцу настоящего изобретения и которые включены сюда путем ссылки. Характеристики систем связи МДКР также определены в стандарте Ассоциации промышленности средств связи (TIA)/Ассоциации электронной промышленности США (EIA)/Международном стандарте (IS), имеющем название “Стандарт TIA/EIA/IS-95-A совместимости подвижной станции и базовой станции для двухрежимной системы широкополосной сотовой связи с расширенным спектром”, и в стандарте TIA/ EIA/IS, имеющем название “Стандарт TIA/EIA/IS-95-B совместимости подвижной станции и базовой станции для системы широкополосной сотовой связи с расширенным спектром”, оба из которых включены сюда путем ссылки.

В системах связи МДКР наличие нелинейности в передатчике приводит к генерации интермодуляционных искажений, которые действуют как шум и ухудшают рабочие характеристики системы. Для снижения нелинейности компоненты тракта передачи сигналов выполняют таким образом, чтобы они функционировали в диапазонах, обеспечивающих линейность, что в результате приводит к большему энергопотреблению. Для обеспечения надлежащего управления мощностью передачи выходного сигнала необходим широкий динамический диапазон. В системах МДКР осуществляют регулировку уровня мощности передачи таким образом, чтобы обеспечить требуемые рабочие характеристики системы (то есть определенную частоту появления ошибочных битов), низкий уровень помех для других устройств и меньшую потребляемую мощность. Низкое энергопотребление передатчика позволяет использовать аккумуляторы меньшего размера, что часто дает возможность создавать телефонные аппараты меньшего размера. Меньший размер является очень желательным, что обусловлено портативностью телефонного аппарата. Кроме того, низкое энергопотребление передатчика позволяет дополнительно увеличить продолжительность работы в режиме разговора и в режиме ожидания для аккумулятора заданного размера.

Понятно, что очень желательным является создание таких архитектур передатчика, которые имеют улучшенные рабочие характеристики, малое энергопотребление и низкую стоимость.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В изобретении предложены схемы контроллера, посредством которых осуществляют управление функционированием передатчиков системы связи, для обеспечения улучшенных рабочих характеристик по сравнению с обычными передатчиками. Усовершенствования включают совокупность следующих признаков: более короткое время отклика на управляющие сигналы, улучшенную линейность при регулировании выходной мощности, уменьшение помех, снижение энергопотребления, меньшую сложность схемы и меньшую стоимость. В варианте применения для сотовой связи эти усовершенствования могут приводить к увеличению пропускной способности системы, к созданию телефонных аппаратов меньшего размера, к увеличению продолжительности работы в режиме разговора и в режиме ожидания и к большей приемлемости изделий для потребителей.

Согласно одному из аспектов изобретения предложен передатчик для системы связи, который содержит блок с регулируемым усилением, блок усилителя мощности и схему контроллера. Блок с регулируемым усилением имеет регулируемый коэффициент усиления в конкретном диапазоне значений коэффициента усиления. Блок усилителя мощности соединен с блоком с регулируемым усилением и имеет ряд дискретных установочных значений коэффициента усиления, причем одно из установочных значений коэффициента усиления является установочным значением шунтирования. Схема контроллера формирует управляющие сигналы для блока с регулируемым усилением и блока усилителя мощности. Обновление коэффициентов усиления для блока с регулируемым усилением и блока усилителя мощности осуществляют таким образом, чтобы обеспечить ослабление переходных процессов в выходной передаваемой мощности и линейную регулировку уровня выходной передаваемой мощности. Управление блоком с регулируемым усилением и блоком усилителя мощности также осуществляется для уменьшения потребляемой мощности, например, путем выключения питания одного или более блоков, если они не требуются.

Согласно другому аспекту изобретения предложены способ и устройство регулировки коэффициента усиления элемента схемы в передатчике. Согласно этому способу и устройству принимают управляющий сигнал регулировки коэффициента усиления, который содержит установочные значения коэффициента усиления для элемента схемы. Затем генерируют импульсы перегрузки (перевозбуждения), соответствующие изменениям установочных значений коэффициента усиления. Импульсы перегрузки суммируются с установочными значениями коэффициента усиления для формирования отрегулированного управляющего сигнала, который фильтруется для формирования отфильтрованного управляющего сигнала. Затем коэффициент усиления элемента схемы регулируется в соответствии с отфильтрованным управляющим сигналом. Импульсы перегрузки могут иметь амплитуды, связанные с величиной изменений установочных значений коэффициента усиления, а также могут иметь программно регулируемую длительность.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложены способ и устройство регулировки коэффициента усиления сигнала в передатчике, имеющем первый усилительный элемент и второй усилительный элемент. Первый усилительный элемент реагирует на первый тактовый сигнал обновления, а второй усилительный элемент реагирует на второй тактовый сигнал обновления. Первый и второй тактовые сигналы обновления являются асинхронными. В соответствии с этим способом и устройством, осуществляют определение первой и второй амплитудных передаточных характеристик соответственно первого и второго усилительных элементов. Затем исходя из первой и второй амплитудных передаточных характеристик формируют таблицу регулировки коэффициента усиления. В обычном режиме работы осуществляют прием первого и второго установочных значений коэффициентов усиления соответственно для первого и второго усилительных элементов. Регулируют второе установочное значение коэффициента усиления на конкретную величину смещения коэффициента усиления, полученную исходя из первого установочного значения коэффициента усиления. Затем из таблицы регулировки коэффициента усиления считывают линеаризованное установочное значение коэффициента усиления, соответствующее отрегулированному второму установочному значению коэффициента усиления. Производят регулировку коэффициентов усиления первого и второго усилительных элементов посредством соответственно первого и линеаризованного установочных значений коэффициента усиления.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложены способ и устройство регулировки коэффициента усиления сигнала в передатчике, имеющем первый усилительный элемент и второй усилительный элемент. Первый усилительный элемент реагирует на первый тактовый сигнал обновления, а второй усилительный элемент реагирует на второй тактовый сигнал обновления. Второй тактовый сигнал обновления имеет более высокую частоту, чем первый тактовый сигнал обновления, причем первый и второй тактовые сигналы обновления являются асинхронными. В соответствии с этим способом и устройством осуществляют прием первого и второго установочных значений коэффициента усиления соответственно для первого и второго усилительных элементов. Затем осуществляют генерацию первого и второго управляющих сигналов регулировки коэффициента усиления, посредством которых отображают соответственно первое и второе установочные значения коэффициента усиления. Выполняют синхронизацию первого и второго управляющих сигналов регулировки коэффициента усиления соответственно с первым и вторым тактовыми сигналами обновления. Осуществляют обнаружение изменений установочного значения коэффициента усиления первого усилительного элемента. При обнаружении изменения установочного значения коэффициента усиления выполняют синхронизацию второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления с первым тактовым сигналом обновления, а при обнаружении отсутствия изменений установочного значения коэффициента усиления выполняют синхронизацию второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления с вторым тактовым сигналом обновления. Производят регулировку коэффициентов усиления первого и второго усилительных элементов посредством соответственно синхронизированных первого и второго управляющих сигналов регулировки коэффициента усиления.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложены способ и устройство обеспечения линейной регулировки уровня мощности выходного сигнала передатчика. Передатчик содержит устройство с несколькими дискретными установочными значениями коэффициента усиления и устройство с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления. В соответствии с этим способом и устройством определяют амплитудную передаточную функцию передатчика для каждого из дискретных установочных значений коэффициента усиления. Для каждого из дискретных установочных значений коэффициента усиления формируют таблицу компенсации коэффициента усиления исходя из амплитудной передаточной функции, полученной в результате операции определения. Осуществляют прием первого установочного значения коэффициента усиления для устройства с дискретными установочными значениями коэффициента усиления. Одно из дискретных установочных значений коэффициента усиления задают посредством первого установочного значения коэффициента усиления. Также осуществляют прием второго установочного значения коэффициента усиления для устройства с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления. Из таблицы компенсации коэффициента усиления, соответствующей дискретному установочному значению коэффициента усиления, заданному посредством первого установочного значения коэффициента усиления, считывают скомпенсированное установочное значение коэффициента усиления. Производят регулировку коэффициента усиления устройства с дискретными установочными значениями коэффициента усиления посредством первого установочного значения коэффициента усиления, а регулировку коэффициента усиления устройства с плавной регулировкой установочной значения коэффициента усиления осуществляют посредством скомпенсированного установочного значения коэффициента усиления.

Согласно еще одному аспекту изобретения в нем предложены способ и устройство управления переходными процессами, наблюдающимися в выходной мощности передатчика, во время передачи сигнала. Передатчик содержит первый усилительный элемент, имеющий первое время отклика, и второй усилительный элемент, имеющий второе время отклика. Первое время отклика является более коротким, чем второе время отклика. В соответствии с этим способом и устройством осуществляют прием первой и второй команд регулировки значений коэффициента усиления соответственно первого и второго элементов. Осуществляют задержку первой команды на конкретный промежуток времени. Выполняют регулировку коэффициентов усиления первого и второго усилительных элементов посредством соответственно первой команды, имеющей задержку, и второй команды. Осуществляют выбор конкретного промежутка времени для ослабления возрастания уровня выходной мощности передатчика вследствие регулировки значений коэффициента усиления первого и второго устройств. В одном из вариантов осуществления задержку первой команды осуществляют в случае обнаружения увеличения коэффициента усиления первого устройства.

Согласно еще одному аспекту изобретения в нем предложены способ и устройство управления усилителем мощности передатчика во время передачи сигнала. В соответствии с этим способом и устройством сначала определяют требуемый уровень мощности передачи выходного сигнала. В том случае если требуемый уровень мощности передачи выходного сигнала является более низким, чем конкретное пороговое значение, сигнал пропускают в обход усилителя мощности, а его питание отключают. В том случае если требуемый уровень мощности передачи выходного сигнала превышает конкретное пороговое значение, усилитель мощности включают по меньшей мере на конкретный промежуток времени для прогрева, а затем осуществляют его выбор для использования. Питание усилителя мощности может быть отключено во время его простоя. Операции выбора и шунтирования/выключения усилителя мощности могут быть выполнены в моменты времени, соответствующие границам переданных кодовых символов, что обеспечивает минимальное ухудшение рабочих характеристик системы. Аналогичным способом может быть осуществлено отключение питания в тракте передачи сигналов (например, в высокочастотном тракте передачи и в тракте промежуточной частоты), а также в схемах смещения во время их простоя.

Вышеописанные и другие аспекты этого изобретения поясняются в приведенном ниже описании, формуле изобретения и иллюстрируются чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 – блок-схема варианта осуществления передатчика для системы связи;

Фиг.2 – блок-схема варианта осуществления передатчика, который обладает преимуществами по сравнению с передатчиком по Фиг.1;

Фиг.3 – блок-схема варианта осуществления контроллера, посредством которого осуществляют генерацию управляющих сигналов для передатчика по Фиг.2;

Фиг.4 – схема части средства управления коэффициентом усиления, которая содержит вариант осуществления схемы сопряжения;

Фиг.5 – схема конкретного варианта осуществления схемы сопряжения;

фиг.6 – блок-схема варианта осуществления схемы смещения коэффициента усиления;

Фиг.7А – временная диаграмма управляющих сигналов для предварительного усилителя и УМ усилителя мощности и для усилителя с регулируемым коэффициентом усиления (УРКУ);

Фиг.7Б – блок-схема варианта осуществления устройства, посредством которого осуществляют генерацию управляющих сигналов для предварительного усилителя с УМ и для УРКУ;

Фиг.7В и Фиг.7Г – схемы варианта осуществления соответственно компаратора и логической схемы, входящих в состав схемы временной синхронизации;

Фиг.8А и Фиг, 8Б – схемы вариантов осуществления электронной схемы соответственно усилителя мощности с высоким коэффициентом полезного действия (УМВК) и усилителя мощности, имеющих множество установочных значений коэффициента усиления и установочное значение шунтирования;

Фиг.8В – схема варианта осуществления УМ, имеющего множество установочных значений коэффициента усиления, но не имеющего установочного значения шунтирования;

Фиг.9А – график амплитудной передаточной функции (или характеристики) для типичного элемента схемы, например, УРКУ, предварительного усилителя или УМ;

Фиг.9Б и Фиг.9В – диаграммы, иллюстрирующее соответственно гистерезис мощности и гистерезис мощности временной характеристики для элемента схемы, имеющего два состояния коэффициента усиления;

Фиг.9Г и Фиг.9Д – диаграммы, иллюстрирующие соответственно гистерезис мощности и гистерезис мощности и временной характеристики для элемента схемы, имеющего четыре состоянии коэффициента усиления;

Фиг.10А и Фиг.10Б – диаграммы переходных процессов в выходной передаваемой мощности вследствие рассогласования предварительного усилителя и УМ с УРКУ по времени отклика, для случая ступенчатого уменьшения и увеличения коэффициента усиления;

Фиг.10В и Фиг.10Г – диаграммы переходных процессов в выходной передаваемой мощности вследствие (преднамеренно введенного) рассогласования временной синхронизации управляющих сигналов для предварительного усилителя – УМ и УРКУ при двух различных значениях времени задержки;

Фиг.10Д – схема варианта осуществления электронной схемы, создающей задержку управляющих сигналов для предусилителя – УМ, для обеспечения возможности управления переходными процессами в выходной передаваемой мощности при переключении коэффициента усиления предусилителя – УМ;

Фиг.11А и Фиг.11Б – временные диаграммы сигналов, используемых для управления УМ и каналом передачи в соответствии с одним из аспектов изобретения;

Фиг.11В – схема варианта осуществления электронной схемы генерации управляющего сигнала ВКЛ_УМ, посредством которого осуществляют включение и выключение питания УМ;

Фиг.11Г – схема варианта осуществления электронной схемы генерации управляющих сигналов УМ_R.[1:0].

ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты конструкции передатчика

На Фиг.1 показана блок-схема варианта осуществления передатчика 100 для системы связи. Передатчик, показанный на Фиг.1, может быть использован для различных областей применения, в том числе для телефонных аппаратов сотовой связи, для телевидения высокой четкости (ТВЧ), для кабельного телевидения и т.п. В тракте передачи осуществляют усиление сигнала промежуточной частоты (ПЧ) посредством усилителя 120 с регулируемым коэффициентом усиления (УРКУ), осуществляют преобразование сигнала с повышением частоты в высокочастотный (ВЧ) сигнал посредством смесителя 122 с использованием синусоидального сигнала гетеродина (ГТР) 124, осуществляют усиление сигнала посредством предусилителя 126 и его буферизацию посредством усилителя 128 мощности (УМ), который возбуждает антенну 130. В зависимости от требуемой линейности предусилитель 126 и усилитель 128 мощности соединяют либо с источником питания повышенного напряжения (VDD_выс), либо с источником питания пониженного напряжения (VDD_низ) через коммутатор 132, управление которым осуществляют посредством управляющего сигнала УМ_R1. Канал передачи передатчика 100 включает в себя компоненты тракта передачи сигналов (то есть от смесителя 122 до антенны 130), но не поддерживает такие схемы, как гетеродин 124. Канал передачи содержит в себе смеситель 122, предусилитель 126 и УМ 128.

В варианте осуществления, изображенном на Фиг.1, УМ 128 обеспечивает постоянный коэффициент усиления (равный, например, 29 дБ) при наличии разрешающего управляющего сигнала ВКЛ_УМ (PA_ON), а предусилитель 126 обеспечивает первый коэффициент усиления или второй коэффициент усиления (например соответственно 26 дБ или -2 дБ,) в зависимости от состояния управляющего сигнала УМ_R0 (PA_R0). УРКУ 120 обеспечивает соответствующую регулировку усиления для охвата необходимого динамического диапазона (равного, например, 85 дБ), соответствующего техническим требованиям, предъявляемым к системе. Контроллер 140 формирует управляющие сигналы для приведения в действие УМ 128, установки коэффициента усиления предусилителя 126, управления смещением УМ 128 и предусилителя 126, а также для установки коэффициента усиления УРКУ 120.

Передатчик 100 должен удовлетворять техническим требованиям для различных систем. Для вариантов применения в системах МДКР передатчик должен функционировать таким образом, чтобы его нелинейность не превышала заданную величину, и обеспечивать заданный динамический диапазон. Нелинейность частично снижается за счет более высокой мощности электропитания (VDD_выс) предусилителя 126 и УМ 128 при высоких уровнях передаваемой мощности и выбора надлежащего коэффициента усиления (например, высокого коэффициента усиления) для предусилителя 126. Хотя предусилитель 126 может работать с одним из двух установочных значений коэффициента усиления, требуемый динамический диапазон обеспечивается за счет УРКУ 120 по причинам, описанными ниже.

В схеме передатчика, показанной на Фиг.1, управление предусилителем 126 и УМ 128 осуществляется устройством, имеющим одну частоту обновления, а управление УРКУ 120 другим устройством, имеющим другую частоту обновления. Как правило, состояние низкого усиления предусилителя 126 достигается шунтированием или выключением питания мощных каскадов предусилителя. При изменении состояния усиления предусилителя 126 часто возникает кратковременный выброс усиления и нежелательный и непредсказуемый сдвиг фазы. Эти неблагоприятные эффекты приводят к ухудшению рабочих характеристик системы. В результате, усиление предусилителя 126 переключают с медленной скоростью для уменьшения нежелательных эффектов. В отличие от этого, устройство регулировки усиления УРКУ 120 имеет более высокую частоту обновления, чем для предусилителя 126. Более высокая частота обновления используется для быстрой регулировки усиления в тракте передачи сигналов в ответ на быстрые изменения рабочих условий.

В системах связи МДКР тактовые сигналы обновления для устройства управления предусилителем-УМ и тактовые сигналы обновления для устройства управления УРКУ являются синхронизированными по частоте, но они могут быть (и обычно являются) не синхронизированными по фазе. Эти тактовые сигналы обновления по существу можно считать асинхронными. Ввиду ряда факторов проектирования системы тактовые сигналы обновления для устройства управления предусилителем-УМ получают из модулятора того устройства, в котором находится передатчик (например, абонентского устройства), а тактовые сигналы обновления для устройства управления УРКУ получают из демодулятора.

Устройство, которое управляет предусилителем 126 и УМ 128, обычно имеет более короткое время отклика, чем устройство, которое управляет УРКУ 120. Как показано на Фиг.1, управляющие сигналы (УМ_R0 и УМ_R1) для предусилителя 126 и УМ 128 являются по своей сущности цифровыми и обладают (относительно) коротким временем перехода из одного состояния в другое. В отличие от этого управляющий сигнал УСИЛЕНИЕ_УРКУ для УРКУ 120 фильтруется фильтром 142 нижних частот, имеющим конкретное время отклика ₁. Ширина полосы пропускания фильтра 142 достаточно узка для уменьшения амплитуды пульсаций сигнала регулировки усиления АРУ_ПРД (“автоматическая регулировка усиления при передаче”) до конкретной величины, которая обусловлена техническими требованиями, предъявляемыми к системе. Наличие узкой полосы пропускания приводит к (относительно) большому времени отклика (например, ₁=330 мкс) для ступенчатого изменения управляющего сигнала УСИЛЕНИЕ_УРКУ.

Устройство управления предусилителем и УМ и устройство управления УРКУ обычно выполняют таким образом, чтобы они функционировали независимо одно от другого, что обусловлено, по меньшей мере, некоторыми из указанных выше причин (а именно, наличием различных частот обновления, асинхронных тактовых сигналов обновления и различного времени отклика). Однако для поддержания приблизительно постоянного уровня мощности передачи выходного сигнала при переключении коэффициента усиления предусилителя 126 из состояния с низким установочным значением коэффициента усиления в состояние с высоким установочным значением коэффициентом усиления и обратно, эти два устройства управления соединяют между собой. При переключении коэффициента усиления предусилителя 126 между установочными значениями коэффициента усиления в канале передачи возникает внезапный скачок усиления, который может приводить к изменению уровня мощности передачи выходного сигнала. Для компенсации этого скачка усиления осуществляют регулировку коэффициента усиления УРКУ 120 посредством смещения коэффициента усиления таким образом, чтобы обеспечить приблизительно одинаковый коэффициент усиления всего тракта передачи сигналов до и после переключения предусилителем 126. Например, если переключение предусилителем 126 осуществляется с коэффициента усиления, равного -2 дБ, до коэффициента усиления, равного +26 дБ, то приблизительно в это же самое время коэффициент усиления УРКУ уменьшают на 28 дБ для компенсации изменения коэффициента усиления предусилителя. Время отклика УРКУ 120 должно быть приблизительно равно времени отклика предусилителя 126. В том случае если при переключении коэффициента усиления предусилителя 126 коэффициент усиления УРКУ 120 не отрегулирован надлежащим образом (то есть, вследствие наличия большого времени отклика), возникает скачок усиления, который вызывает возникновение соответствующего переходного процесса в выходной передаваемой мощности. Переходный процесс в передаваемой мощности может вызвать ухудшение рабочих характеристик передатчика.

На Фиг.1 показан вариант осуществления, в котором обеспечивают синхронизацию этих двух устройств управления для ослабления скачка усиления при переключении предусилителя. Изменяемый управляющий сигнал УСИЛЕНИЕ_УРКУ подается в соединенный с контроллером 140 фильтр 142 нижних частот, осуществляющий фильтрацию для формирования аналоговых напряжений, которые подаются в суммирующий усилитель 148. Управляющий сигнал УМ_R0 для предусилителя 126 подается в коммутатор 144, расположенный между фильтром 146 нижних частот и суммирующим усилителем 148 и соединенный с ними, и посредством этого сигнала осуществляется управление коммутатором. Фильтр 146, соединенный с контроллером 140, принимает и фильтрует постоянный управляющий сигнал СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ (смещение коэффициента усиления) для формирования постоянного аналогового напряжения, которое подается в суммирующий усилитель 148. Усилитель 148 суммирует полученные напряжения для формирования управляющего сигнала АРУ_ПРД для УРКУ.

Таким образом, при переключении коэффициента усиления предусилителя 126 в УРКУ 120 подается соответствующее установленное напряжение смещения коэффициента усиления (то есть отфильтрованный сигнал СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ). Посредством этого напряжения смещения коэффициента усиления осуществляют регулировку усиления УРКУ 120 в противоположном направлении для поддержания приблизительно одинакового коэффициента усиления всего тракта передачи сигналов. Время отклика усилителя 148 пренебрежимо мало и приблизительно равно времени отклика предусилителя 126 на изменение управляющего сигнала УМ_R0. Добавление напряжения смещения коэффициента усиления в цифровом виде (а именно, в контроллере 140) осуществляется только после фильтра 142, поскольку время отклика фильтра 142 (равное приблизительно 330 мкс) слишком велико по отношению к короткому (и обычно пренебрежимо малому) времени отклика предусилителя 126.

Схема передатчика, показанная на Фиг.1, является лишь частично оптимальной по нескольким причинам. Во-первых, вследствие независимого функционирования устройств регулировки коэффициента усиления предусилителя 126 и УРКУ 120 необходимый полный динамический диапазон (равный, например, 85 дБ) обеспечивается посредством УРКУ 120. Необходимость обеспечения такого широкого динамического диапазона приводит к усложнению конструкции УРКУ и к повышению потребляемой мощности. Во-вторых, наличие дополнительных компонент (например, внешних – коммутатора 144, фильтра 146 и суммирующего усилителя 148; и внутренних – дополнительного модулятора по плотности импульсов (МПИ) для цифроаналогового преобразования сигнала СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ (OS_GAIN)), необходимых для поддержания приблизительно постоянного уровня мощности передачи выходного сигнала при переключении предусилителя 126 приводит к возрастанию сложности и стоимости передающей аппаратуры.

К тому же, показанная на Фиг.1 конструкция передатчика не способна обеспечить соответствие некоторым техническим требованиям, предъявляемым к системе. Например, стандарт TIA/EIA/IS-95-A требует, чтобы за время менее 500 мкс с момента приема достоверного бита управления мощностью средний уровень выходной мощности передатчика достигал значения в пределах 0,3 дБ относительно окончательного значения. Для удовлетворения этим техническим требованиям необходимо широкополосное устройство управления мощностью, имеющее короткое время установления сигнала. Время обработки, необходимое для приема и определения достоверности бита управления мощностью, может достигать 400 мкс, при этом остается только 100 мкс на срабатывание передатчика в ответ на обнаруженный достоверный бит управления мощностью. Если время отклика фильтра 142 превышает 100 мкс (для типового схемного решения оно равно приблизительно 330 мкс), сложно (или вообще невозможно) обеспечить соответствие этим техническим требованиям.

Понятно, что различные конструктивные соображения и технические требования, предъявляемые к системе, налагают на устройство регулировки коэффициента усиления канала передачи требования к его быстродействию и точности.

На Фиг.2 показана блок-схема варианта осуществления передатчика 200, который обладает преимуществами по сравнению с передатчиком 100 по Фиг.1. В тракте передачи сигнал промежуточной частоты (ПЧ) усиливается посредством УРКУ 220, преобразуется с повышением частоты в высокочастотный (ВЧ) сигнал посредством смесителя 222 с использованием синусоидального сигнала гетеродина 224, усиливается предусилителем 226 и буферизуется посредством УМ 228, который возбуждает антенну 230. Предусилитель 226 и УМ 228 соединены со схемой 232 управления УМ, в которую поступают управляющие сигналы УМ_R0 и УМ_R1 из контроллера 240. Канал передачи передатчика 200 содержит УРКУ 220, смеситель 222, предусилитель 226 и УМ 228. Схема 232 управления УМ может быть реализована в контроллере 240.

В конкретном варианте осуществления, изображенном на Фиг.2, УМ 228 имеет три установочных значения коэффициента усиления, а предусилитель 226 имеет два установочных значения коэффициента усиления. Установочные значения коэффициента усиления УМ включают в себя низкое значение коэффициента усиления, высокое значение коэффициента усиления и шунтирующее значение, а установочные значения коэффициента усиления предусилителя включают в себя низкое значение коэффициента усиления и высокое значение коэффициента усиления. Контроллер 240 осуществляет генерацию управляющих сигналов для приведения в действие УМ 228, установки коэффициентов усиления предусилителя 226 и УМ 228, осуществляют управление смещением предусилителя 226 и УМ 228, и установки коэффициента усиления УРКУ 220. Управляющий сигнал УСИЛЕНИЕ_УРКУ регулировки коэффициента усиления УРКУ подается в фильтр 242, который фильтрует сигнал для формирования управляющего сигнала АРУ_ПРД подаваемого в УРКУ 220.

Передатчик 200 имеет следующие отличительные признаки и преимущества. Во-первых, устройства регулировки коэффициента усиления усилительных элементов (УРКУ 220, предусилителя 226 и УМ 228) объединены для улучшения рабочих характеристик, как описано ниже. Возможность объединения устройств управления отчасти обусловлена наличием электронных схем, которые обеспечивают более короткое время отклика для управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления УРКУ.

Во-вторых, требования, предъявляемые к динамическому диапазону, распределены по всем усилительным элементам в канале передачи. Посредством объединенного устройства регулировки коэффициента усиления для создания некоторой части требуемого динамического диапазона в принципе могут быть использованы три установочных значения коэффициента усиления для УМ 228 и два установочных значения коэффициента усиления для предусилителя 226, что обеспечивает снижение требований к динамическому диапазону УРКУ 220. Например, требование наличия динамического диапазона, равного 85 дБ (обеспечиваемого посредством УРКУ 120 из Фиг.1), может быть распределено таким образом, что динамический диапазон, равный 55 дБ, обеспечивается предусилителем 226 и УМ 228, а остальная часть динамического диапазона, равная 30 дБ, обеспечивается УРКУ 220. При наличии более низких требований к динамическому диапазону УРКУ 220 может быть выполнен с более высоким коэффициентом полезного действия по мощности, обеспечивая тем самым снижение потребляемой мощности, а также может быть выполнен в ВЧ-тракте (что может оказаться необходимым для конструкций передатчиков с использованием прямого преобразования с повышением частоты).

Ниже приведено описание дополнительных полезных свойств и преимуществ, обеспечиваемых усовершенствованной схемой передатчика по Фиг 2.

На Фиг.3 показана блок-схема варианта осуществления контроллера 240 для формирования управляющих сигналов для передатчика 200. В контроллере 240 сигнал автоматической регулировки усиления (АРУ) подается в фильтр 310 в схемы обратной связи, посредством которого осуществляют фильтрацию управляющего сигнала. В схему 312 управления мощностью с обратной связью подается команда “увеличить/уменьшить”, а эта схема в ответ на поступление команды “увеличить/уменьшить” формирует значение ступенчатого изменения коэффициента усиления. Выходной сигнал фильтра 310 в схемы обратной связи и выходной сигнал схемы 312 управления мощностью подаются в сумматор 314 для их объединения. Объединенный сигнал сумматора 314 подается в ограничитель 316 мощности, который ограничивает уровень сигнала для предотвращения избыточной передаваемой мощности передатчика 200. Ограниченный сигнал из ограничителя 316 подается в сумматор 318, в который также поступает сигнал смещения коэффициента усиления из схемы 320 смещения коэффициента усиления. Сумматор 318 суммирует эти два входные сигнала для получения сигнала коэффициента усиления, который подается в схему 330 линеаризации коэффициента усиления. Схема 330 линеаризации коэффициента усиления формирует скомпенсированный (то есть “линеаризованный”) управляющий сигнал, который учитывает нелинейности усилительных элементов в канале передачи. Скомпенсированный управляющий сигнал подается в схему 350 сопряжения, которая формирует управляющий сигнал УСИЛЕНИЕ_УРКУ. На вход схемы 360 управления диапазоном УМ (ДИАПАЗОН_УМ) подаются сигналы управления, указывающие на режим работы передатчика, желательные рабочие характеристики и значение АРУ_ПРД. Схема 360 управления в ответ на эти сигналы управляет работой схемы 330 линеаризации коэффициента усиления и формирует управляющие сигналы УМ_R0, УМ_R1 и ВКЛ_УМ. Схема 340 временной синхронизации обеспечивает синхронизацию управляющего сигнала для УРКУ с управляющими сигналами для предусилителя и УМ. Ниже приведено подробное описание операций, выполняемых посредством каждой из составных частей контроллера 240.

Устройство регулировки коэффициента усиления, имеющее короткое время отклика

Устройство регулировки коэффициента усиления, имеющее короткое время отклика, обладает некоторыми преимуществами. Во-первых, при наличии короткого времени отклика генерация как управляющего сигнала для УРКУ, так и сигнала смещения коэффициента усиления для УРКУ (то есть вызванного переключением значений коэффициентов усиления предусилителя и УМ), а также их объединение для создания одного объединенного управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления УРКУ может быть осуществлена в цифровом виде. Для обеспечения генерации и объединения конкретного сигнала смещения коэффициента усиления для каждого возможного изменения значений коэффициентов усиления предусилителя и УМ схема передатчика, изображенная на Фиг.1, должна содержать дополнительный МПИ, дополнительные коммутатор 144 и фильтр 146, а также схемы 148 суммирования на основе операционного усилителя. Таким образом, в случае наличия четырех возможных установочных значений коэффициента усиления предусилителя-УМ, для генерации трех сигналов смещения, соответствующих трем возможным изменениям коэффициента усиления предусилителя-УМ относительно номинального коэффициента усиления предусилителя-УМ, необходимы три набора МПИ, коммутаторов и фильтров, а также схема суммирования на основе операционного усилителя. Наличие дополнительных коммутаторов, фильтров и схем суммирования на основе операционных усилителей усложняют аппаратную реализацию передатчика. Кроме того, существующий в настоящее время контроллер 140 может оказаться не способным обеспечить требуемые дополнительные МПИ в случае наличия четырех возможных установочных значений коэффициента усиления.

Согласно одному из аспектов изобретения осуществляют генерацию сигналов смещения коэффициента усиления для УРКУ (то есть обусловленных изменениями коэффициента усиления предусилителя-УМ) в цифровом виде и их цифровое суммирование с управляющим сигналом регулировки коэффициента усиления УРКУ для формирования одного управляющего сигнала регулировки полного коэффициента усиления УРКУ. В результате этого для генерации управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления УРКУ необходимы только один МПИ и один внешний фильтр нижних частот. Однако, как описано выше, время отклика предусилителя 226 и УМ 228 на изменения в управляющих сигналах может быть относительно малым. Время отклика на сигналы смещения коэффициента усиления для УРКУ должно быть приблизительно таким же для сведения к минимуму переходных процессов в усилении тракта передачи сигналов. Это обеспечивается путем выполнения фильтра нижних частот 242 с широкой полосой пропускания, посредством чего обеспечивается время отклика, приблизительно совпадающее с временами отклика предусилителя 226 и УМ 228. В конкретном варианте осуществления фильтр 242 имеет время установления сигнала по уровню 70%, равное приблизительно 10 мкс, что позволяет обеспечить соответствие передатчика требованиям международного стандарта IS-98A.

Увеличение постоянной времени фильтра 242 приводит к возрастанию амплитуды пульсаций в управляющем сигнале АРУ_ПРД. В типичном варианте осуществления управляющий сигнал УСИЛЕНИЕ_УРКУ представляет собой сигнал, модулированный по плотности импульсов (МПИ), который содержит последовательность высоких и низких значений. Для получения усредненного значения выполняется фильтрация высоких и низких значений посредством фильтра 242. УРКУ приводится в действие аналоговым управляющим сигналом, соответствующим усредненному значению. Вследствие наличия высоких и низких значений возникают пульсации в аналоговом управляющем сигнале, что приводит к ухудшению рабочих характеристик передатчика. Для уменьшения амплитуды пульсаций может быть выполнена дополнительная фильтрация (то есть путем уменьшения ширины полосы пропускания фильтра). Дополнительная операция фильтрации для уменьшения амплитуды пульсации приводит к соответствующему увеличению времени отклика.

На Фиг.4 изображена схема части устройства регулировки коэффициента усиления, которое включает в себя вариант осуществления схемы 350 сопряжения. Схема сопряжения обеспечивает улучшенное время отклика при сохранении (или уменьшении) имеющейся амплитуды пульсаций. Скомпенсированный управляющий сигнал, поступающий из схемы 330 линеаризации коэффициента усиления подается в схему 412 регулировки времени отклика, находящуюся в схеме 350 сопряжения. Схема 412 осуществляет генерацию “отрегулированного” управляющего сигнала, имеющего отрегулированное время отклика, как описано ниже. Отрегулированный сигнал подается в сигма-дельта-модулятор 414, который формирует модулированный сигнал. Модулированный сигнал содержит последовательность сигналов, соответствующих значениям в отрегулированном управляющем сигнале. Фильтр 242 принимает и фильтрует модулированный сигнал для получения управляющего сигнала АРУ_ПРД для УРКУ.

На Фиг.5 показана схема конкретного варианта осуществления схемы 350 сопряжения. Схема 350 сопряжения содержит схему 412 регулировки времени отклика и сигма-дельта модулятор 414 первого порядка. Скомпенсированный управляющий сигнал х[n] подается в схему 412 регулировки времени для формирования отрегулированного управляющего сигнала y[n]. В одном из вариантов осуществления отрегулированный управляющий сигнал содержит видоизменения скомпенсированного управляющего сигнала для обеспечения более короткого или видоизмененного времени отклика.

В схеме 412 регулировки времени отклика сигнал х[n] подается в усилительный элемент 520 и в блок 522 задержки. Усилительный элемент 520 масштабирует сигнал х[n] соответственно коэффициенту масштабирования (Av), который может быть постоянным или программно регулируемым. В конкретном варианте осуществления коэффициент пересчета равен двум. Блок 522 задержки задерживает сигнал х[n] на некоторый промежуток времени, который также может быть постоянным или программно регулируемым. Коэффициент масштабирования и величина задержки зависят от требований конкретного применения, в котором используется схема 350 сопряжения. Масштабированный сигнал с усилительного элемента 520 и задержанный сигнал с блока 522 задержки подаются в сумматор 524, в котором сигнал с задержкой вычитается из масштабированного сигнала. В одном из вариантов осуществления сумматор 524 представляет собой сумматор с насыщением, который ограничивает выходной сигнал N-разрядными значениями, соответствующими входному диапазону последующего сигма-дельта модулятора 414. Сигнал y[n] с сумматора 524 подается в сигма-дельта модулятор 414.

В сигма-дельта модуляторе 414 сигнал y[n] подается в сумматор 530, который суммирует сигнал y[n] с N младшими значащими битами (МЗБ) с регистра 532. (N+1)-разрядный выходной сигнал из сумматора 530 подается в регистр 532 и запоминается в нем. Старший значащий бит (СЗБ) с регистра 532 содержит дискретизированный модулированный сигнал k[n], который подается в фильтр 242. Как показано в конкретном варианте осуществления на Фиг 5, блок 522 задержки и регистр 532 тактируются одним и тем же тактовым сигналом (“СИНХР СИСТЕМЫ”), хотя это и не является необходимым условием.

Фильтр 242 фильтрует модулированный сигнал с модулятора 414 для формирования аналогового управляющего сигнала АРУ_ПРД. В конкретном варианте осуществления, показанном на Фиг.5, фильтр 242 представляет собой фильтр нижних частот второго порядка, содержащий два резистора и два конденсатора.

Для улучшения времени отклика управляющего сигнала АРУ_ПРД схема 412 регулировки времени отклика программируется для формирования импульсов перегрузки, которые способствуют получению надлежащего отклика фильтра 242. Например, в том случае, когда коэффициент усиления усилительного элемента 520 задан равным двум (Av=2), схема 412 генерирует импульс перегрузки, амплитуда которого равна амплитуде изменения сигнала х[n]. В ряде случаев амплитуда импульса перегрузки может быть меньшей, что зависит от значения х[n] и величины изменения x[n]. Каждый импульс перегрузки имеет длительность M·T_S, которую задают посредством блока задержки.

Сигма-дельта модулятор 414 создает модулированный сигнал k[n], содержащий последовательности высоких и низких значений (то есть последовательность выходных сигналов различной формы), соответствующих отрегулированному управляющему сигналу y[n], поступающему на его вход. Сигма-дельта модулятор 414 осуществляет равномерное распределение интервала между высокими значениями в выходном сигнале, обеспечивая улучшение рабочих характеристик в отношении пульсаций в стационарном режиме по сравнению с обычными широтно-импульсными модуляторами (ШИМ), а также по сравнению с обычными МПИ. Эта характеристика приводит к снижению амплитуды пульсаций, поскольку время зарядки и разрядки конденсаторов в фильтре 242 для каждого набора высоких и низких значений является приблизительно одинаковым. Анализ показывает, что в наименее благоприятном случае сигма-дельта модулятор 414, имеющий разрешающую способность равную девяти битам (N=9), может обеспечить снижение полного размаха амплитуды пульсаций втрое или более того. За счет этого усовершенствования, относящегося к амплитуде пульсаций, может быть получено более короткое время отклика. В частности, путем троекратного увеличения ширины полосы пропускания фильтра нижних частот достигают троекратного уменьшения времени отклика при сохранении той же самой амплитуды пульсаций.

Для фильтрации модулированного сигнал сигнала k[n], поступающего из модулятора, обычно используют фильтр нижних частот первого порядка. Фильтр первого порядка может быть реализован с одним резистором и одним конденсатором. Хотя фильтр первого порядка приводит к использованию малого количества электронных компонент, получаемые в этом случае время отклика и параметры пульсаций являются неудовлетворительными для некоторых применений.

Для фильтра второго порядка, имеющего два полюса, спад частотной характеристики фильтра равен 1/f между частотами первого и второго полюсов, и 1/f² после частоты второго полюса. Путем выбора частот этих двух полюсов таким образом, чтобы они были меньше частот составляющих пульсаций (то есть f_п1 и f_п2 < f_{пульсаций} (f_p1,f_p2 < f_ripple)), обеспечивают ослабление пульсаций со спадом крутизны характеристики, равным 40 дБ на декаду, который является более быстрым, чем спад крутизны характеристики, равный 20 дБ на декаду, достигаемый посредством фильтра первого порядка. В данном случае за счет этого ослабления амплитуды пульсаций может быть получено уменьшение времени отклика фильтра. В иной формулировке для обеспечения соответствия конкретным требованиям в отношении величины пульсаций полюса фильтра второго порядка могут иметь более высокую частоту, чем в фильтре первого порядка, что тем самым приводит к получению более короткого времени отклика без ухудшения параметров, обусловленных пульсациями.

Параметры пульсаций зависят от типа модулятора (представляющего собой, например, обычный МПИ, сигма-дельта модулятор и т.д.), от ширины полосы пропускания фильтра нижних частот и также от частоты тактовых сигналов модулятора. Можно продемонстрировать, что увеличение тактовой частоты сигма-дельта модулятора приводит к соответствующему снижению количества пульсаций. Таким образом, за счет улучшения параметров пульсаций может быть получено более короткое время отклика путем увеличения ширины полосы пропускания аналогового фильтра.

Более подробное описание варианта осуществления и функционирования схемы 412, сигма-дельта модулятора 414 и фильтра 242 приведено родственной заявке на патент №19622-2.

Объединенное устройство регулировки коэффициента усиления канала передачи

С использованием схем, обеспечивающих короткое время отклика для управления коэффициентом усиления УРКУ, устройство регулировки коэффициента усиления предусилителя 226 и УМ 228 может быть объединено с устройством регулировки коэффициента усиления УРКУ 220. В одном из вариантов осуществления управление коэффициентами усиления предусилителя 226 и УМ 228 может быть реализовано обычным способом посредством управляющих сигналов УМ_R0 (PA_R0) и УМ_R1. При изменении коэффициента усиления либо предусилителя 226, либо УМ 228, либо обоих из них выполняется цифровое вычитание значения смещения коэффициента усиления, соответствующего изменению коэффициента усиления предусилителя и УМ, из управляющего сигнала для УРКУ. Затем полный управляющий сигнал подают в УРКУ 220.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.2, предусилитель 226 имеет два установочных значения коэффициента усиления, а УМ 228 имеет три установочных значения коэффициента усиления. Эти установочные значения коэффициента усиления могут быть объединены, образуя собой от трех до шести установочных значений коэффициента усиления предусилителя и УМ. В конкретном варианте осуществления эти элементы объединяют таким образом, чтобы сформировать из них четыре установочные значения коэффициента усиления, указанные в Таблице 1.

При изменении коэффициента усиления предусилителя и УМ осуществляют соответствующее смещение коэффициента усиления УРКУ 220 для обеспечения учета изменения коэффициента усиления предусилителя и УМ таким образом, чтобы сохранить приблизительно одинаковый уровень мощности передачи до и после изменения коэффициента усиления предусилителя и УМ. Например, при изменении коэффициента усиления предусилителя и УМ при переходе из состояния с коэффициентом усиления 1, в состояние с коэффициентом усиления 2, коэффициент усиления предусилителя и УМ возрастает, приблизительно, на 18 дБ. Следовательно, к управляющему сигналу для УРКУ прибавляется такая величина смещения коэффициента усиления, посредством которой обеспечивается уменьшение коэффициента усиления УРКУ на 18 дБ. Регулировка коэффициента усиления УРКУ выполняется приблизительно одновременно с изменением коэффициента усиления предусилителя и УМ, что сводит к минимуму влияние переходных процессов на выходную мощность передачи.

На Фиг.6 показана блок-схема варианта осуществления схемы смещения коэффициента усиления. Четыре значения смещения коэффициента усиления подают в мультиплексор 612, причем каждому состоянию коэффициента усиления предусиления каскада и УМ соответствует один сигнал смещения коэффициента усиления. Запоминание этих значений смещения коэффициента усиления может быть осуществлено в запоминающем устройстве (например, в ОЗУ, в ПЗУ, во флэш-памяти или в запоминающем устройстве, выполненном по иной технологии), в наборе регистров, в контроллере или в других схемах. В МП 612 также поступает управляющий сигнал СОСТОЯНИЕ[1:0]_ДИАПАЗОНА_УМ, посредством которого осуществляют выбор одного из значений смещения коэффициента усиления, подаваемого в сумматор 318. Затем сумматор 318 вычитает выбранное значение смещения коэффициента усиления из значения коэффициента усиления УРКУ, в результате чего получают значение полного коэффициента усиления УРКУ.

При наличии четырех состояний коэффициента усиления предусилителя и УМ необходимы только три значения смещения коэффициента усиления (относительно номинального значения коэффициента усиления). Следовательно, МП 612 может иметь более простую конструкцию. Однако вариант осуществления с наличием четырех значений смещения коэффициента усиления, по одному для каждого состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ, позволяет обеспечить большую гибкость конструкции передатчика, а также предотвращать насыщение трактов передачи данных.

Как указано выше, в системах связи МДКР генерацию управляющих сигналов для предусилителя 226 и УМ 228 обычно осуществляют с использованием одних тактовых сигналов обновления, а генерацию управляющего сигнала для УРКУ 220 осуществляют с использованием других тактовых сигналов обновления. Эти две последовательности тактовых сигналов обычно являются синхронизированными по частоте, но, как правило, являются несинхронизированными по фазе. Наличие разности фаз между двумя последовательностями тактовых импульсов представляет собой особую проблему для устройства регулировки коэффициента усиления при передаче, что обусловлено необходимостью совмещения управляющих сигналов для предусилителя и УМ с управляющими сигналами для УРКУ с целью ослабления переходных процессов в выходной передаваемой мощности.

В системах связи МДКР, соответствующих стандарту IS-95-А, передачу данных из абонентского устройства в базовую станцию производят посредством передачи символов Уолша. В абонентском устройстве осуществляют генерацию информационных битов, их кодирование и группировку по группам из шести кодированных информационных битов. Каждую из групп используют для индексации таблицы символов Уолша. Каждый символ Уолша представляет собой последовательность из 64 бит и имеет длительность, равную 208 мкс, что обеспечивает частоту передачи символов Уолша, равную 4,8 кГц. Символы Уолша модулируют и передают в базовую станцию. В базовой станции осуществляют прием и демодуляцию переданного сигнала. Обычно в течение длительности каждого символа Уолша выполняют когерентную демодуляцию, а некогерентную демодуляцию выполняют по множеству символов Уолша. Для когерентной демодуляции информация о фазе принятого сигнала оказывает большое влияние на эффективность демодуляции.

Поскольку в конкретном варианте осуществления переключение коэффициента усиления предусилителя или УМ приводит к генерации кратковременных флуктуаций фазы и к резким скачкам уровня передаваемого выходного сигнала, момент переключения предусилителя и УМ ограничивают границами символов Уолша, посредством чего ухудшение рабочих характеристик сводят к минимуму. Посредством совмещения момента переключения коэффициентов усиления предусилителя и УМ с границами символов Уолша добиваются того, что переходные процессы в выходной передаваемой мощности возникают на границах символов, что обеспечивает менее существенное ухудшение рабочих характеристик системы. Выбор такого решения приводит к тому, что переключение предусилителя и УМ осуществляют с частотой передачи символов Уолша, равной 4,8 кГц.

Частота обновления, равная 4,8 кГц, обычно является достаточной для переключения между состояниями коэффициента усиления, но обычно является не достаточной для регулировки коэффициента усиления УРКУ. Для того чтобы УРКУ мог осуществлять быструю регулировку уровня мощности передачи выходного сигнала в ответ на быстрые изменения режима работы, обычно необходима более высокая частота обновления. В конкретном варианте осуществления частота обновления УРКУ равна 38,4 кГц. В конкретном варианте осуществления тактовые сигналы обновления для схемы установки значения коэффициента усиления предусилителя и УМ представляют собой тактовые импульсы с частотой 4,8 кГц, полученные из модулятора, находящегося в блоке передатчика абонентского устройства, а тактовые импульсы обновления для схемы установки значения коэффициента усиления УРКУ представляют собой тактовые импульсы с частотой 38,4 кГц, полученные из демодулятора, находящегося в блоке приемника абонентского устройства.

Для систем связи, соответствующих стандарту IS-95-A, требуется, чтобы временная задержка между границей принимаемого кадра и границей передаваемого кадра была равно 1,0 мкс. Эта задержка обычно является более короткой, чем задержка, обусловленная обработкой в абонентском устройстве. Следовательно, часть обработки в передатчике выполняют заранее до получения принимаемого кадра. Временные характеристики передатчика являются динамическими по отношению к временным характеристикам приемника, что приводит к асинхронности временных характеристик между передатчиком и приемником. Результатом является асинхронность во временных характеристиках между управляющими сигналами для предусилителя – УМ, полученными из тактовых сигналов передатчика, и управляющим сигналом для УРКУ, полученным из таковых сигналов приемника.

Для обеспечения объединенного механизма регулировки усиления, тактирования управляющих сигналов для предусилителя – УМ и УРКУ синхронизируется по мере необходимости (то есть при изменении состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ), как описано ниже.

На Фиг.7А изображена временная диаграмма, на которой показаны управляющие сигналы для предусилителя – УМ и для УРКУ. Следует отметить, что тактовые сигналы обновления для предусилителя и УМ, имеющие частоту 4,8 кГц, не синхронизированы с тактовыми сигналами обновления для УРКУ, имеющими частоту 38,4 кГц. В момент времени t₁ текущее и предыдущее состояния коэффициента усиления являются одинаковыми (например, оба состояния представляют собой состояние 00 коэффициента усиления), а обновление входного сигнала схемы 350 сопряжения осуществляют обычным способом путем подачи управляющего значения с использованием тактовых сигналов 38,4 кГц. В момент времени t₂ текущее и предыдущее состояния коэффициента усиления являются различными (например, произошел переход из состояния 00 коэффициента усиления в состояние 01 коэффициента усиления), и обновление входного сигнала схемы 350 сопряжения осуществляют посредством управляющего значения с использованием тактовых сигналов 4,8 кГц. Для облегчения синхронизации управляющих значений для УРКУ с надлежащими тактовыми сигналами обновления осуществляют генерацию промежуточных управляющих сигналов “ОДИНАКОВЫЙ” и “СОВМЕЩЕНИЕ”. В одном из вариантов осуществления в том случае если управляющий сигнал “ОДИНАКОВЫЙ” имеет низкий уровень, что указывает на наличие изменения состояния предусилителя – УМ, управляющий сигнал “СОВМЕЩЕНИЕ” предотвращает обновление схемы 350 сопряжения в течение одного периода тактовых сигналов 38,4 кГц до и после переднего фронта импульса частотой 4,8 кГц. Это обеспечивает отсутствие генерации посредством схемы 350 сопряжения большого управляющего сигнала для УРКУ, который в ответ на изменение состояния коэффициента усиления вызывает чрезмерное уменьшение или увеличение возбуждения, и достаточное время для фильтра МПИ на фильтрацию большого скачка коэффициента усиления. В том случае если управляющий сигнал “ОДИНАКОВЫЙ” имеет высокий уровень, что указывает на отсутствие изменения состояния предусилителя и УМ, обновление входного сигнала схемы 350 сопряжения осуществляют обычным способом. Генерацию управляющих сигналов “ОДИНАКОВЫЙ” и “СОВМЕЩЕНИЕ” осуществляют на основе “предыдущей” версии тактовых сигналов частотой 4,8 кГц (обозначаемых как 4,8 кГц_ПРЕД), как показано в верхней части Фиг.7А. Посредством управляющего сигнала “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_1”, изображенного в нижней части Фиг.7А, показано время обновления входного сигнала схемы 350 сопряжения.

На Фиг.7Б показана блок-схема варианта осуществления устройства, посредством которого осуществляют генерацию управляющих сигналов для предусилителя – УМ и для УРКУ. Состояние коэффициента усиления определяют посредством схемы 360 управления ДИАПАЗОН_УМ (то есть на основании входных управляющих сигналов и значения АРУ_ПРД), и подают этот сигнал в компаратор 722, находящийся в схеме 340 временной синхронизации. В компаратор также поступает сигнал синхронизации (“СИНХР СИСТЕМЫ”) (SYS CLK) и тактовый сигнал частотой 4,8 кГц_ПРЕД и осуществляется сравнение текущего состояния коэффициента усиления с предыдущим состоянием коэффициента усиления предусилителя – УМ и генерация управляющих сигналов “ОДИНАКОВЫЙ” и “СОВМЕЩЕНИЕ”, которые указывают, произошло ли изменение состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ или же нет. Управляющие сигналы “ОДИНАКОВЫЙ” и “СОВМЕЩЕНИЕ” подают в логическую схему 724, которая осуществляет генерацию сигналов разрешения загрузки для схемы 330 линеаризации коэффициента усиления и схемы 350 сопряжения. Сигнал разрешения загрузки “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_0” используется для блокировки выходного сигнала схемы 330 линеаризации коэффициента усиления (подаваемого на вход схемы 350 сопряжения), а сигнал разрешения загрузки “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_1” используется для включения блока 522 задержки, находящегося в схеме 350 сопряжения. Сигналы “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_0” и “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_1” обеспечивают одновременность обновления/активизации сигналов, подаваемых на вход схемы 350 сопряжения и на вход блока 522 задержки, находящегося в схеме 350 сопряжения. Как показано на Фиг.7А, сигнал разрешения загрузки “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_1” содержит разрешающие сигналы, которые в обычном режиме работы синхронизированы с тактовым сигналом 38,4 кГц, а при возникновении изменения состоянии коэффициента усиления предусилителя и УМ – с тактовым сигналом 4,8 кГц. Сигнал “УСИЛЕНИЕ_УРКУ” (VGA_GAIN), получаемый на выходе схемы 350 сопряжения, и сигналы УМ_R0, УМ_R1 и ВКЛ_УМ, получаемые на выходе схемы 360 управления, фиксируются сигналом системной синхронизации (“СИНХР СИСТЕМЫ”) (SYS CLK) (или посредством тактовых сигналов, имеющих одинаковые фазы), чтобы обеспечить совмещение фаз этих управляющих сигналов.

На Фиг.7В показана схема варианта осуществления компаратора 722. В компараторе 722 на информационный вход регистра 732 и на входы “А” компараторов 734 и 736 подают сигнал PA_RANGE “СОСТОЯНИЕ_ДИАПАЗОНА_УМ”. Регистр 732 тактируется тактовым сигналом (“СИНХР СИСТЕМЫ”), но деблокируется тактовым сигналом 4,8 кГц_ПРЕД, а выходной сигнал из регистра 732 подается на входы “Б” компараторов 734 и 736. Регистр 732 удерживает предыдущее значение состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ. Каждый из компараторов 734 и 736 сравнивает значения сигналов, подаваемых на вход “А” (то есть текущее состояние коэффициента усиления предусилителя и УМ), со значениями сигналов, подаваемых на вход “Б” (то есть с предыдущим состоянием коэффициента усиления предусилителя и УМ). Следовательно, компараторы 734 и 736 формируют управляющие сигналы соответственно “ОДИНАКОВЫЙ” и “БОЛЬШЕ”.

Тактовый сигнал 4,8 кГц и тактовый сигнал 4,8 кГц_ПРЕД подаются соответственно в блоки 742 и 744 задержки. Блок 742 задержки создает задержку на один такт тактового сигнала 38,4 кГц, а блок 744 задержки создает задержку (t_ОБРАБ) для учета задержки на обработку при вычислении управляющего значения для УРКУ (то есть включающей в себя задержку на обработку в схеме 330 линеаризации коэффициента усиления). Время задержки между тактовым сигналом 4,8 кГц и тактовым сигналом 4,8 кГц_ПРЕД равно двум периодам тактового сигнала 38,4 кГц, что является достаточным для выполнения обновления блока линеаризации коэффициента усиления УРКУ посредством надлежащего смещения коэффициента усиления предусилителя УМ (при наличии максимальной задержки на обработку в блоке АРУ_ПРД), поэтому значения обоих коэффициентов усиления и УРКУ и предусилителя – УМ будут готовы в конкретный момент времени (например, на границе символа Уолша). Эта задержка между тактовым сигналом 4,8 кГц и тактовым сигналом 4,8 кГц_ПРЕД может быть сформирована, поскольку тактовый сигнал 4,8 кГц и тактовый сигнал 38,4 кГц синхронизированы по частоте (то есть получены из общего тактового сигнала системы), несмотря на то, что они не синхронизированы по фазе (то есть получены с использованием различных устройств). Задержанные тактовые сигналы с блоков 742 и 744 задержки подаются соответственно на входы R и S регистра-фиксатора 746. Выходной сигнал из регистра-фиксатора 746 подается на один из входов логического элемента 748 “ИЛИ”, на другой вход которого подается задержанный тактовый сигнал 4,8 кГц с блока 742 задержки. Выходной сигнал логического элемента 748 “ИЛИ” содержит сигнал “СОВМЕЩЕНИЕ”.

На Фиг.7Г показана схема варианта осуществления логической схемы 724. В логической схеме 724 тактовый сигнал 4,8 кГц и сигналы “СОВМЕЩЕНИЕ” и “ОДИНАКОВЫЙ” поступают на входы логического элемента 752 “ИЛИ”. Выходной сигнал логического элемента 752 “ИЛИ” содержит сигнал разрешения загрузки “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_0”. Тактовый сигнал 4,8 кГц и сигнал “ОДИНАКОВЫЙ” поступают соответственно на неинвертирующий вход и инвертирующий вход логического элемента 754 “И”. Сигналы “СОВМЕЩЕНИЕ” (ALIGN) и “ОДИНАКОВЫЙ” (SAME) поступают на соответствующие входы логического элемента 754 “ИЛИ”. Предыдущая версия тактового сигнала 38,4 кГц и сигнал с выхода логического элемента 756 “ИЛИ” поступают на входы логического элемента 758 “И”. Сигналы с выходов логических элементов 754 и 756 “И” поступают на входы логического элемента 760 “ИЛИ”. Выходной сигнал логического элемента 760 “ИЛИ” содержит сигнал разрешения загрузки “РАЗРЕШ_ЗАГРУЗКИ_1”.

Распределенный динамический диапазон для канала передачи

Посредством объединенного устройства регулировки коэффициента усиления может быть осуществлено распределение требований, предъявляемых к динамическому диапазону передатчика, по различным усилительным элементам канала передачи. В конкретном варианте осуществления передатчика 200 из Фиг.2 посредством предусилителя 226 и УМ 228 обеспечиваются приблизительно 55 дБ требуемого динамического диапазона, а посредством УРКУ 220 обеспечиваются остальные 30 дБ требуемого динамического диапазона. Возможны различные виды распределения требуемого динамического диапазона, входящие в объем изобретения.

На Фиг.8А показана схема варианта осуществления усилителя 800 мощности с высоким кпд (УМВК), множеством установочных значений коэффициента усиления и установочным значением шунтирования. УМВК 800 может заменять собой комбинацию из предусилителя 226 и УМ 228, изображенных на Фиг.2. В УМВК 800 высокочастотный (ВЧ) сигнал подается на вход коммутатора 812. Один из выходов коммутатора 812 соединен со входом усилителя 814, а другой выход коммутатора 812 соединен со входом коммутатора 816. Один из выходов коммутатора 816 соединен с одним концом шунтирующего тракта 818, а другой выход коммутатора 816 соединен с одним из концов аттенюатора 820. Другие концы аттенюатора 820 и шунтирующего тракта 818 соединены с двумя входами коммутатора 822. Выход коммутатора 822 и выход усилителя 814 соединены с двумя входами коммутатора 824. Сигнал, получаемый на выходе коммутатора 824, содержит (ВЧ) выходной сигнал УМВК 800. В конкретном варианте осуществления, показанном на Фиг.8А, усилитель 814 имеет состояние с низким коэффициентом усиления и состояние с высоким коэффициентом усиления.

Управление коммутаторами 816 и 822 осуществляется посредством управляющего сигнала SW0, а управление коммутаторами 812 и 824 осуществляется посредством другого управляющего сигнала SW1. Управление коэффициентом усиления усилителя 814 осуществляется посредством управляющего сигнала “УСИЛЕНИЕ_УМ”. Также может быть выполнено включение и выключение питания усилителя 814 посредством управляющего сигнала ВКЛ_УМ. Генерация управляющих сигналов SW0, SW1 и “УСИЛЕНИЕ_УМ” может быть осуществлена посредством схемы 232 управления УМ (см. Фиг.2) из двух управляющих сигналов УМ_R0 и УМ_R1.

Применение УМВК 800 обеспечивает наличие ряда преимуществ. Во-первых, УМВК 800 обеспечивает часть требуемого динамического диапазона для тракта передачи, снижая тем самым требования, предъявляемые к динамическому диапазону УРКУ. При наличии более низких требований к динамическому диапазону УРКУ может быть выполнен таким образом, что он имеет меньшую потребляемую мощность и занимает меньшую площадь на кристалле интегральной микросхемы. Высокий динамический диапазон обычно обеспечивают путем смещения усилителя посредством большого электрического тока или путем создания множества каскадов усиления, либо посредством обоих способов. За счет снижения требований, предъявляемых к динамическому диапазону, может быть уменьшен ток смещения или может быть удален один или большее количество усилительных каскадов.

К тому же, снижение требований, предъявляемых к динамическому диапазону УРКУ, позволяет осуществлять дополнительные усовершенствования конструкции передатчика. Как показано на Фиг.2, преобразование подаваемого в УРКУ 220 сигнала промежуточной частоты с повышением частоты от полосы частот исходных сигналов до промежуточной частоты осуществляется посредством предыдущего каскада преобразования с повышением частоты, который на Фиг.2 не показан. Затем выполняется преобразование этого сигнала промежуточной частоты с повышением частоты в высокочастотный (ВЧ) сигнал посредством второго каскада преобразования с повышением частоты, реализованного посредством смесителя 222. В некоторых конструкциях передатчика целесообразно осуществлять непосредственное преобразование сигнала исходной полосы частот с повышением частоты до ВЧ посредством одного каскада прямого преобразования с повышением частоты. Вариант конструкции, в котором реализовано прямое преобразование с повышением частоты, может обеспечить уменьшение сложности схемного решения передатчика, что может привести к уменьшению размеров и стоимости схемы. Вариант конструкции, в котором реализовано прямое преобразование с повышением частоты, может также обеспечить улучшение рабочих характеристик. В варианте конструкции, в котором реализовано прямое преобразование с повышением частоты, функционирование УРКУ осуществляют на ВЧ. Создание конструкции ВЧ УРКУ, которая может обеспечить соответствие требованиям, предъявляемым к полному динамическому диапазону (равному, например, 85 дБ), может оказаться чрезвычайно затруднительным. Следовательно, исходным условием для создания конструкции, в которой реализовано прямое преобразование с повышением частоты, может являться снижение требований, предъявляемых к динамическому диапазону УРКУ.

На Фиг.8Б показана схема варианта осуществления схемы 840 усилителя мощности, также имеющего множество установочных значений коэффициента усиления и установочное значение шунтирования. Вместо схемы УМ 228 по Фиг.2 используют УМ 840. В схеме УМ 840 ВЧ-сигнал из предусилителя 226 подают на вход коммутатора 842. Один из выходов коммутатора 842 соединен с входом УМ 844, а другой выход коммутатора 842 соединен с одним из концов шунтирующего тракта 846. Другой конец шунтирующего тракта 846 соединен с одним из входов коммутатора 848, а другой вход коммутатора 848 соединен с выходом УМ 844. Сигнал, получаемый на выходе коммутатора 848, содержит высокочастотный выходной сигнал схемы УМ 840. Схема УМ 840 и предусилитель 226 в совокупности обеспечивают вплоть до четырех установочных значений коэффициента усиления.

Управление коммутаторами 842 и 848 осуществляют посредством управляющего сигнала SW1, а управление смещением УМ 844 осуществляют посредством другого управляющего сигнала SW0, поступающего через коммутатор 850. Генерация управляющих сигналов SW0 и SW1 может быть осуществлена посредством схемы 232 управления УМ (см. Фиг.2) из двух управляющих сигналов УМ_R0 и УМ_R1.

На Фиг.8В показана схема варианта осуществления УМ 860, имеющего множество установочных значений коэффициента усиления, но не имеющего установочного значения шунтирования. Вместо схемы УМ 228 по Фиг.2 используют УМ 860. УМ 860 и предусилитель 246 в совокупности могут обеспечивать вплоть до четырех установочных значений коэффициента усиления. Этот вариант осуществления может оказаться менее сложным, чем варианты по Фиг.8А и Фиг.8Б, и может являться предпочтительным для некоторых вариантов применения. Генерация управляющих сигналов УМ_R0 и УМ_R1 может быть осуществлена посредством контроллера 240 из Фиг.2.

Линеаризация мощности передачи

В системах связи МДКР осуществляют регулировку уровня мощности передачи абонентского устройства (например, телефонного аппарата сотовой связи) во время сеанса связи с базовой станцией. В канале обратной связи каждое абонентское устройство, осуществляющее передачу, действует как источник помех для других абонентских устройств в сети. Пропускная способность канала обратной связи ограничена суммарными помехами от других передающих абонентских устройств, находящихся в ячейке сотовой связи, которые воздействуют на абонентское устройство.

Для минимизации помех и максимального увеличения пропускной способности канала обратной связи осуществляют управление мощностью передачи каждого абонентского устройства посредством двух контуров управления мощностью. Посредством первого контура управления мощностью осуществляют регулировку мощности передачи абонентского устройства таким образом, чтобы для сигнала, принятого в базовой станции, обеспечить поддержание постоянного уровня качества сигнала, оцениваемого по отношению “энергии на бит к шуму плюс помехи” Eb/(No+Io). Этот уровень именуют заданным значением Eb/(No+Io). Посредством второго контура управления мощностью осуществляют регулировку заданного значения таким образом, чтобы обеспечить поддержание желательного уровня рабочих характеристик, оцениваемого по частоте появления ошибочных кадров (ЧПОК). Первый контур управления мощностью часто именуют замкнутым контуром управления мощностью обратной линии связи, а второй контур управления мощностью часто именуют внешним контуром управления мощностью обратной линии связи. Механизм управления мощностью для обратной линии связи подробно раскрыт в патенте США №5056109 на “Способ и устройство управления мощностью передачи в системе мобильной сотовой телефонной связи МДКР” права на который переданы патентовладельцу настоящего изобретения и который включен сюда путем ссылки.

В замкнутом контуре управления мощностью обратной линии связи базовая станция выполняет измерение отношения Eb/(No+Io), принятого из каждого абонентского устройства, и сравнивает измеренное значение с пороговым значением. В том случае если измеренное значение Eb/(No+Io) меньше порогового значения, базовая станция передает в абонентское устройство команду, состоящую из одного бита (также именуемого битом управления мощностью), посредством которой осуществляют управление абонентским устройством таким образом, что оно увеличивает мощность передачи на конкретную величину (например, на 1 дБ в системах связи МДКР, соответствующих стандарту IS-95-A). В противном случае, если измеренное значение Eb/(No+Io) превышает пороговое значение, то базовая станция передает в абонентское устройство команду, состоящую из одного бита, посредством которой осуществляют управление абонентским устройством таким образом, что оно уменьшает мощность передачи на конкретную величину (которая опять равна 1 дБ для систем связи МДКР, соответствующих стандарту IS-95-А). После приема этой однобитной команды механизм замкнутого контура управления мощностью абонентского устройства устанавливает, соответственно, более высокий или более низкий уровень мощности передачи своего выходного сигнала.

Стандарт TIA/EIA/IS-95-B требует, чтобы при пошаговом изменении средней мощности передачи выходного сигнала абонентского устройства после получения им достоверного бита управления мощностью на 1 дБ в пределах одной группы управления мощностью она принимала значения в пределах ±0,5 дБ относительно ее окончательного значения. Для удовлетворения этим техническим требованиям необходимо средство, обеспечивающее точную установку значения коэффициента усиления. К тому же, поскольку каждое передающее абонентское устройство создает помехи для других абонентских устройств, то для обеспечения улучшенных рабочих характеристик системы и увеличения пропускной способности системы также целесообразно осуществлять точное управление уровнем мощности передачи выходного сигнала.

На Фиг.9А показан график (или кривая) 910 амплитудной передаточной функции для типичного элемента схемы (например, для УРКУ, предусилителя или УМ). При низких уровнях выходной мощности вблизи области 912 элемент схемы имеет линейный коэффициент усиления. Если элемент схемы относится к классу АВ, то при средних уровнях мощности вблизи области 910 элемент схемы имеет (относительно) более высокий коэффициент усиления. При высоких уровнях выходной мощности вблизи области 914 коэффициент усиления элемента схемы уменьшается. Следовательно, диапазон значений коэффициента усиления элемента схемы может быть расширен при средних уровнях выходной мощности и сжат при более высоких уровнях выходной мощности. Для обеспечения линейного управления мощностью передачи выходного сигнала (то есть линейного управления при приращениях в 1 дБ согласно техническим требованиям стандарта IS-95-A) используют средство линеаризации коэффициента усиления.

Одним из вариантов осуществления средства линеаризации коэффициента усиления является использование калибровочной таблицы для коэффициента усиления. Для линеаризации конкретного элемента схемы сначала выполняют измерение амплитудной передаточной характеристики для этого элемента схемы. Затем создают калибровочную таблицу для коэффициента усиления на основе измеренной амплитудной передаточной характеристики. Калибровочная таблица для коэффициента усиления содержит калибровочную кривую, которая является обратной по отношению к измеренной амплитудной передаточной характеристике. Совокупность калибровочной кривой и амплитудной передаточной характеристики является приблизительно линейной. Из калибровочной таблицы для коэффициента усиления получают выходные значения регулировки коэффициента усиления, посредством которых осуществляют такую регулировку усилительного элемента, что коэффициент усиления изменяется линейно по отношению к входному сигналу, соответствующему входным данным калибровочной таблицы.

Мощность передачи выходного сигнала зависит от всех компонент, имеющихся в тракте передачи сигналов. Для обеспечения возможности линейного управления мощностью передачи выходного сигнала калибровочную таблицу для коэффициента усиления обычно создают с учетом нелинейностей всех компонент, имеющихся в тракте передачи сигналов.

На Фиг.9Б изображена диаграмма, на которой показан чертеж мощности для элемента схемы (например, для предусилителя 226 по Фиг.2), имеющего два состояния коэффициента усиления. Гистерезис по мощности обычно предусматривается для предотвращения быстрого переключения между установочными значениями коэффициента усиления. Например, переключение предусилителя из состояния с низким установочным значением коэффициента усиления в состояние с высоким установочным значением коэффициента усиления может быть выполнено в том случае, когда уровень мощности передачи выходного сигнала превышает пороговое значение нарастания (равное, например, -4 дБм), а обратное переключение в состояние с низким установочным значением коэффициента усиления не осуществляют до тех пор, пока уровень мощности передачи выходного сигнала не уменьшится ниже порогового значения спада (равного, например, -8 дБм). В то время когда уровень мощности передачи выходного сигнала находится между пороговыми значениями нарастания и спада (например, между -4 дБм и -8 дБм), коэффициент усиления предусилителя не изменяется. В диапазоне между пороговыми значениями нарастания и спада имеет место гистерезис мощности, который препятствует переключению коэффициента усиления предусилителя при обычных изменениях уровня мощности передачи выходного сигнала. Для передатчиков, показанных на Фиг.1 и Фиг.2, функционирование предусилителя и УМ осуществляют при низком установочном значении коэффициента усиления для низких уровней мощности передачи выходного сигнала и при высоком установочном значении коэффициента усиления для высоких уровней мощности передачи выходного сигнала.

Для простоты обычно создается одна калибровочная таблица коэффициента усиления для всего тракта передачи сигналов на основании измеренной амплитудной передаточной характеристики для тракта передачи сигналов. Например, для измерения амплитудной передаточной харарктеристики для тракта передачи сигналов по Фиг.1 задают одно из установочных значений коэффициента усиления предусилителя и УМ (например, низкий коэффициент усиления), выполняют пошаговое изменение управляющего сигнала для УРКУ (например, сигнала УСИЛЕНИЕ_УРКУ) от низкого коэффициента усиления до высокого коэффициента усиления, и измеряют мощность передачи выходного сигнала при пошаговом изменении управляющего сигнала для УРКУ. Измеренную мощность передачи выходного сигнала используют для определения амплитудной передаточной характеристики для тракта передачи сигналов. Когда уровень мощность передачи выходного сигнала достигает среднего значения между пороговыми значениями нарастания и спада (равного, например, -6 дБм), то устанавливается другое установочное значение коэффициента усиления предусилителя УМ (например, высокий коэффициент усиления), и осуществляется регулировка посредством сигнала СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ (как показано на Фиг.1) до тех пор, пока не будет обеспечено изменение полной мощности передачи выходного сигнала в обратном направлении до ее последнего значения, после чего процесс продолжается. Затем создается калибровочная таблица для коэффициента усиления исходя из измеренной амплитудной передаточной характеристики. Калибровочная таблица обеспечивает “линеаризацию” тракта передачи сигналов, и посредством нее получают такие управляющие значения для УРКУ, которые обеспечивает линейное изменение уровня мощности передачи выходного сигнала по отношению к входному сигналу, соответствующему входным данным калибровочной таблицы. Окончательное значение СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ записывается в качестве фиксированного шага регулировки коэффициента усиления.

При наличии одной калибровочной таблицы для коэффициента усиления, которая охватывает собой оба состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ, калибровку шага регулировки коэффициента усиления, выполняемую посредством сигнала СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ, обычно осуществляют в средней точке между пороговыми значениями нарастания и спада (например, в точке, соответствующей -6 дБм). Как показано на Фиг.9Б, в зоне гистерезиса, находящейся между пороговыми значениями нарастания и спада, один и тот же уровень мощности передачи выходного сигнала может быть получен посредством одного из двух установочных параметров: (1) посредством низкого установочного значения коэффициента усиления предусилителя -УМ и высокого коэффициента усиления УРКУ или (2) посредством высокого установочного значения коэффициента усиления предусилителя – УМ и низкого коэффициента усиления УРКУ. В точке 922, расположенной вблизи порогового значения спада (Спад 1), калибровку выполняют таким образом, что предусилитель и УМ находятся в состоянии с низким установочным значением коэффициента усиления, а УРКУ находится в состоянии с высоким коэффициентом усиления. Однако в зоне запаздывания, соответствующей точке 924, во время реального сеанса передачи передатчик может работать при наличии высокого установочного значения коэффициента усиления предусилителя – УМ и низкого коэффициента усиления УРКУ. Калибровка для этого режима работы отсутствует, и значение коэффициента усиления УРКУ в точке 924 обычно получают путем экстраполяции данных, имеющихся в калибровочной таблице. Однако наличие нелинейностей, обусловленных расширением и сжатием коэффициентов усиления элементов схемы в тракте передачи сигналов (показанных на Фиг.9А), может приводить к отклонениям от линейной характеристики. В результате этого полученный посредством экстраполяции коэффициент усиления УРКУ (например, в точке 924) обычно имеет отклонения от линейной характеристики. Эти отклонения обычно становятся более существенными вблизи точек, соответствующих пороговым значениям нарастания и спада (то есть вдали от зоны измерения шага регулировки коэффициента усиления посредством сигнала СМЕЩ_УСИЛЕНИЯ), и могут превышать требуемую степень линейности (равную, например, ±0,5 дБ в соответствии с требованиями стандарта IS-98-B). Наличие отклонений может, например, привести к тому, что уровень мощности передачи выходного сигнала превысит линеаризованный уровень мощности передачи выходного сигнала на один децибел (дБ), следовательно, он не соответствует техническим требованиям, заданным в стандарте IS-98-B.

Кроме того, в варианте конструкции с использованием временного гистерезиса конкретный уровень мощности передачи выходного сигнала при наличии множества состояний коэффициента усиления может быть получен даже вне зоны гистерезиса мощности, расположенной между пороговыми значениями нарастания и спада. Это может привести к более резким отклонениям от линейной характеристики и к тому, что линеаризация до требуемой степени линейности посредством только одной калибровочной таблицы становится нецелесообразной (или невозможной). Для лучшего понимания данного явления приведен краткий обзор этой концепции после описания временного гистерезиса.

В некоторых вариантах осуществления для систем МДКР переключение состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ осуществляют с использованием низкочастотных тактовых сигналов, что обусловлено рабочими характеристиками системы. Кроме того, переключение состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ может быть выполнено только по истечении конкретного времени задержки. Например, в одном из вариантов осуществления системы в момент обнаружения запроса на переход в состояние с новым коэффициентом усиления предусилителя и УМ включают таймер. По истечении времени, заданного посредством таймера, в том случае если запрос на переход в состояние с новым коэффициентом усиления продолжает существовать (или если получен новый запрос на переход в состояние с другим коэффициентом усиления в том же самом направлении изменения коэффициента усиления, что и в предыдущем запросе), выполняют изменение состояния коэффициента усиления. Это время задержки имитирует временной гистерезис, который препятствует быстрым изменениям состояний коэффициента усиления (то есть периодическим переключениям между состояниями коэффициента усиления), обусловленным быстрыми изменениями режима работы.

На Фиг.9В изображена диаграмма, на которой показан гистерезис мощности для элемента схемы, имеющего два состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ, причем помимо этого осуществляют добавление временного гистерезиса только при переходах с понижением (то есть таймер используют только при переходе из состояния с более высоким коэффициентом усиления предусилителя и УМ в состояние с более низким коэффициентом усиления). В зависимости от длительности времени таймера и изменений уровня мощности приема осуществляют фактический сдвиг порогового значения спада, и, как показано на Фиг.9В, оно может принимать, в принципе, любое значение ниже первоначального порогового значения спада. Как описано выше, в этой ситуации одинаковая выходная мощность может быть получена посредством одной из двух совокупностей установочных параметров: во-первых, посредством низкого установочного значения коэффициента усиления предусилителя – УМ и высокого коэффициента усиления УРКУ, а во-вторых, посредством высокого установочного значения коэффициента усиления предусилителя – УМ и низкого коэффициента усиления УРКУ. Высокое установочное значение коэффициента усиления предусилителя – УМ и низкий коэффициент усиления УРКУ могут быть использованы в зоне гистерезиса, между первоначальными пороговыми значениями нарастания и спада, а также для любой требуемой мощности передачи выходного сигнала меньшей, чем первоначальное пороговое значение спада. Например, в показанных на Фиг.9В точках 930 – 933 калибровку канала передачи осуществляют при низком установочном значении коэффициента усиления предусилителя и УМ. Однако вследствие наличия временного гистерезиса передатчик во время реального сеанса передачи может работать в точках 940, 941, 942 или 943 при высоком установочном значении коэффициента усиления предусилителя и УМ, причем калибровка для этого режима отсутствует. Фактический отклик, вероятно, будет иметь отклонение от желательной линейной характеристики, что, следовательно, не позволяет обеспечивать линейность, отвечающую требованиям стандарта IS-98.

На Фиг.9Г изображена диаграмма, иллюстрирующая гистерезис для передатчика, имеющего четыре состояния коэффициента усиления. Для обеспечения гистерезиса мощности каждое состояние коэффициента усиления сопоставлено с пороговыми значениями нарастания и спада аналогично вышеприведенному описанию для диаграммы с двумя состояниями коэффициента усиления.

На Фиг.9Д показан эффект, получаемый в результате добавления временного гистерезиса, которое реализовано только при переходах с понижением. При увеличении количества состояний коэффициента усиления может происходить накопление отклонений от линейной характеристики, и они могут стать еще более сильными. Отклонения являются особенно сильными в том случае, когда конкретный уровень выходной передаваемой мощности может быть достигнут посредством множества состояний коэффициента усиления. Например, конкретный уровень выходной передаваемой мощности может быть достигнут посредством двух состояний коэффициента усиления (как и в областях гистерезиса мощности, описанных в примере, показанном на Фиг.9Г), а также посредством всех допустимых состояний коэффициента усиления (как в областях временного гистерезиса в точках 950 952 954 и 956, показанных на Фиг.9Д).

Согласно одному из аспектов изобретения для тракта передачи сигналов создают множество калибровочных таблиц, по одной таблице для каждого состояния коэффициента усиления передатчика. Калибровочную таблицу для каждого состояния коэффициента усиления определяют исходя из амплитудной передаточной характеристики, измеренной для состояния с данным коэффициентом усиления. Амплитудную передаточную характеристику определяют посредством следующих операций: устанавливают предусилитель и УМ в состояние с конкретным значением коэффициента усиления, осуществляют пошаговое изменение коэффициента усиления во всем возможном диапазоне регулировки коэффициента усиления УРКУ (например, в диапазоне значений коэффициента усиления УРКУ 220 из Фиг.2), измеряют уровень выходной передаваемой мощности при изменении коэффициента усиления элемента с регулируемым усилением (то есть УРКУ), а затем процесс повторяют для каждого состояния коэффициента усиления предусилителя – УМ.

Например, для передатчика по Фиг.2, имеющего четыре состояния коэффициента усиления, измерение первой амплитудной передаточной характеристики осуществляют путем установки коэффициента усиления предусилителя – УМ в состояние 00, изменения коэффициента усиления УРКУ во всем диапазоне его значений и измерения выходной передаваемой мощности при различных значениях коэффициента усиления УРКУ. Измерение второй амплитудной передаточной характеристики осуществляют путем установки коэффициента усиления предусилителя – УМ в состояние 01, пошагового изменения коэффициента усиления УРКУ во всем диапазоне его значений и измерения мощности передачи выходного сигнала. Измерение третьей и четвертой кривых осуществляют путем установки коэффициента усиления предусилителя – УМ в состояние соответственно 10 и 11 и повторения той же самой процедуры измерений. Затем эти четыре амплитудные передаточные характеристики используют для получения четырех отдельных калибровочных таблиц.

Использование калибровочной таблицы для каждого состояния коэффициента усиления обеспечивает ряд преимуществ. Во-первых, может быть осуществлено точное и линейное управление уровнем выходной передаваемой мощности для всех состояний коэффициента усиления передатчика даже в том случае, когда уровень выходной передаваемой мощности находится в зоне гистерезиса мощности. Линейное управление мощностью может быть обеспечено измерениями во всем диапазоне регулировки коэффициента усиления УРКУ и запоминанием их результатов для всех состояний коэффициента усиления. Например, предположим, что конструкция передатчика обеспечивает четыре состояния коэффициента усиления, а УРКУ имеет динамический диапазон, равный 85 дБ. Для задания конкретного уровня выходной передаваемой мощности (равного, например, -20 дБм) в любом из четырех состояний коэффициента усиления предусилителя и УМ обращаются к надлежащей калибровочной таблице, считывания из нее управляющее значение для регулировки коэффициента усиления УРКУ, которое обеспечивает желательный уровень выходной передаваемой мощности для этого конкретного состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ.

Кроме того, использование множества калибровочных таблиц позволяет осуществлять точное и линейное управления уровнем мощности передачи выходного сигнала даже при наличии временного гистерезиса. Использование множества калибровочных таблиц (например, по одной для каждого диапазона состояний коэффициента усиления предусилителя и УМ) позволяет создать передатчик, удовлетворяющий вышеуказанным техническим требованиям стандарта IS-98-B при наличии временного гистерезиса, путем осуществления калибровки отклика канала передачи для каждого из возможных состояний коэффициента усиления предусилителя и УМ во всем диапазоне выходной передаваемой мощности.

Как указано выше, переключение предусилителя – УМ осуществляют с такой частотой обновления (равной, например, 4,8 кГц), которая является низкой по отношению к частоте обновления УРКУ (равной, например, 38,4 кГц). В течение периода времени задержки регулировку выходной передаваемой мощности для обеспечения надлежащего уровня мощности выполняют путем регулировки коэффициента усиления УРКУ. По истечении периода времени задержки запрошенное новое состояние коэффициента усиления может представлять собой состояние, отстоящее от текущего состояния коэффициента усиления на несколько состояний. Посредством использования одной калибровочной таблицы для каждого состояния коэффициента усиления предусилителя – УМ и обеспечения возможности раздельной калибровки каждого состояния коэффициента усиления может быть осуществлена точная установка уровня выходной передаваемой мощности для переходов между любыми состояниями коэффициента усиления даже в том случае, когда переход может быть выполнен при наличии множества диапазонов значений коэффициента усиления предусилителя и УМ (например, в точках 950, 952, 954 и 956 из Фиг.9Д). Надлежащее линеаризованное значение считывают из одной из четырех таблиц в зависимости от выбранного состояния коэффициента усиления предусилителя и УМ. Например, если коэффициент усиления УМ предусилителя имеет состояние “0”, то линеаризацию выходной мощности осуществляют посредством таблицы №1 (например, точка 950); если коэффициент усиления предусилителя и УМ имеет состояние “1”, то линеаризацию выходной мощности осуществляют посредством таблицы №2 (например, точка 952); если коэффициент усиления предусилителя и УМ имеет состояние “2”, то линеаризацию выходной мощности осуществляют посредством таблицы №3 (например, точка 954), а если коэффициент усиления предусилителя и УМ имеет состояние “3”, то линеаризацию выходной мощности осуществляют посредством таблицы №4 (например, точка 956).

В одном из вариантов осуществления средство линеаризации коэффициента усиления осуществляют посредством таблиц преобразования. В каждой таблице преобразования входным управляющим значениям регулировки коэффициента усиления поставлены в соответствие надлежащие управляющие значения регулировки коэффициента усиления УРКУ, которые обеспечивают линейный уровень выходной передаваемой мощности. Например, в качестве калибровочной таблицы, имеющей десять битов входной разрешающей способности и девять битов выходной разрешающей способности, используют таблицу из 1024×512 элементов. Таблица может быть реализована посредством ПЗУ, ОЗУ, флэш-памяти или посредством запоминающего устройства, выполненного по иной технологии.

Переходные процессы, наблюдаемые в мощности передачи выходного сигнала

Изменение значений коэффициента усиления предусилителя -УМ и изменение смещения коэффициента усиления УРКУ должно происходить одновременно, чтобы свести к минимуму переходные процессы (или кратковременные выбросы), наблюдаемые в мощности передачи выходного сигнала. Перед подачей в УРКУ управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления УРКУ АРУ_ПРД осуществляют его фильтрацию посредством фильтра нижних частот. Отклик на управляющие сигналы УМ_R0 и УМ_R1, посредством которых осуществляют регулировку коэффициента усиления предусилителя и УМ, создают с использованием иного устройства управления. Время отклика фильтра нижних частот выбирается таким, чтобы оно было приблизительно равно времени отклика устройства управления предусилителем и УМ. Однако это не гарантировано, и наличие различий этих двух времен отклика может привести к возникновению переходных процессов или кратковременных выбросов, наблюдаемых в выходной передаваемой мощности при переключении коэффициента усиления предусилителя и УМ. Кратковременные выбросы могут быть значительными по величине, а их амплитуда может приближаться к величине изменения коэффициента усиления предусилителя и УМ (например, кратковременные выбросы могут иметь величину +20 дБ или более).

На Фиг.10А и Фиг.10Б показаны диаграммы переходных процессов, наблюдаемых в выходной передаваемой мощности, которые возникают вследствие рассогласования времени отклика предусилителя – УМ и времени отклика УРКУ для, соответственно, ступенчатого уменьшения и ступенчатого увеличения коэффициента усиления. Как показано на Фиг.10А, время отклика предусилителя – УМ является более коротким, чем время отклика УРКУ. Следовательно, выходная передаваемая мощность уменьшается при уменьшении коэффициента усиления предусилителя – УМ и возвращается обратно к номинальному значению через небольшое время после того, как коэффициент усиления УРКУ достигнет своего окончательного значения. На Фиг.10Б то же самое рассогласование по времени отклика приводит к возникновению направленного вверх кратковременного выброса выходной передаваемой мощности при переключении коэффициента усиления предусилителя – УМ с низкого значения на высокое.

Наличие переходных процессов, наблюдаемых в выходной передаваемой мощности, может приводить к ухудшению рабочих характеристик системы. Поскольку пропускная способность систем связи МДКР имеет ограничения, обусловленные помехами, наличие кратковременных выбросов с увеличением выходной передаваемой мощности абонентским устройством создает дополнительные помехи для других абонентских устройств и снижает пропускную способность ячейки сотовой связи. Кроме того, наличие кратковременных выбросов может привести к тому, что при осуществлении передачи из абонентского устройства форма сигнала в системе МДКР не будет соответствовать техническим требованиям стандарта IS-98-A, накладываемым на паразитные излучения.

Согласно одному из аспектов изобретения управление коэффициентами усиления предусилителя – УМ и УРКУ осуществляют таким образом, что переходные процессы, наблюдаемые в выходной передаваемой мощности, приводят к уменьшению мощности (как показано на Фиг.10А), а не к ее возрастанию (как показано на Фиг.10Б), чем обеспечивают снижение уровня помех и соответствие формы сигнала в системе МДКР техническим требованиям стандарта IS-98-A. Длительность переходных процессов поддерживают достаточно короткой по времени. Для обеспечения уменьшения мощности при переходных процессах создают схему задержки переключения коэффициента усиления УМ предусилителя при переходе в состояние с более высоким коэффициентом усиления.

На Фиг.10В и Фиг.10Г показаны диаграммы переходных процессов, наблюдаемых в выходной передаваемой мощности, обусловленных (преднамеренно внедренным) рассогласованием временной синхронизации управляющих сигналов между предусилителем – УМ и УРКУ для двух различных значений времени задержки. На Фиг.10В задержку управляющего сигнала для предусилителя – УМ осуществляют на время задержки, равное t_d1, которое меньше времени отклика управляющего сигнала для УРКУ. Следовательно, обеспечивают уменьшение выходной передаваемой мощности до момента переключения коэффициента усиления предусилителя и УМ. Затем происходит кратковременный выброс с увеличением выходной передаваемой мощности (возможно), превышающий номинальный уровень выходной мощности, а затем она уменьшается. Согласно Фиг.10Г задержку управляющего сигнала для предусилителя – УМ осуществляют на время задержки t_d2, которое приблизительно равно времени отклика управляющего сигнала для УРКУ. Следовательно, обеспечивают уменьшение выходной передаваемой мощности до момента переключения коэффициента усиления предусилителя и УМ, причем в этот момент времени выходная передаваемая мощность возвращается к своему номинальному значению. Как показано на Фиг.10В и Фиг.10Г, для различных значений задержки управляющих сигналов предусилителя и УМ получают различные переходные характеристики. В одном из вариантов осуществления при ступенчатой регулировке с уменьшением коэффициента усиления предусилителя и УМ корректировку привязки управляющих сигналов для предусилителя – УМ и для УРКУ по времени не производят (то есть синхронизацию сигналов выполняют обычным способом).

На Фиг.10Д показана схема варианта осуществления электронной схемы, посредством которой создают задержку управляющих сигналов для предусилителя – УМ, что позволяет осуществлять управление переходными процессами, наблюдаемыми в выходной передаваемой мощности при переключении коэффициента усиления предусилителя – УМ. Как указано выше, обновление управляющих сигналов для предусилителя – УМ осуществляют с использованием тактового сигнала 4,8 кГц. В схеме 360 управления ДИАПАЗОН_УМ тактовый сигнал 4,8 кГц подают на вход блока 1012 задержки и на один из входов мультиплексора 1014. Выходной сигнал из блока 1012 задержки подают на другой вход мультиплексора 1014. Управляющий сигнал “БОЛЬШЕ” подают на управляющий вход мультиплексора 1014. Генерацию управляющего сигнала “БОЛЬШЕ” осуществляют посредством схем, показанных на Фиг.7Б и Фиг.7В, а ввод его производят при изменении состояния предусилителя – УМ на состояние с более высоким коэффициентом усиления. Выходной сигнал мультиплексора 1014 представляет собой разрешающий сигнал для регистра-фиксатора 770. Регистр-фиксатор 770 создает управляющие сигналы УМ_R0 и УМ_R1 для предусилителя – УМ. В том случае когда управляющий сигнал “БОЛЬШЕ” имеет высокий уровень, что указывает на переход в состояние с более высоким установочным значением коэффициента усиления предусилителя – УМ, тактовй сигнал 4,8 кГц подают на вход разрешающего сигнала регистра-фиксатора 770 с задержкой, обеспечивая тем самым задержку перехода предусилителя – УМ в другое состояние посредством управляющих сигналов. Управление временем задержки, которое создают блоком 1012 задержки, может быть осуществлено посредством сигнала управления задержкой. В конкретном варианте осуществления блок 1012 задержки создает программно регулируемые задержки длительностью 26 мкс, 13 мкс и 6,5 мкс. Блок 1012 задержки может также быть использован для обеспечения учета различных значений времени отклика управляющего сигнала для УРКУ, получаемых за счет схемы 412 регулировки времени отклика, изображенной на Фиг.4. Также могут быть использованы и другие значения задержки, что зависит от конкретного варианта осуществления передатчика и требований, предъявляемых к системе.

Сбережение потребляемой мощности

Для обеспечения минимального уровня помех и сбережения потребляемой мощности каждое абонентское устройство осуществляет передачу с различной скоростью передачи двоичных данных, которая зависит от уровня речевой активности при разговоре абонента. В абонентском устройстве речевой вокодер с переменной скоростью передачи обеспечивает передачу речевых данных с полной скоростью передачи тогда, когда абонент ведет активный разговор, и с низкой скоростью передачи в течение периодов молчания (например, в паузах). Подробное описание вокодера с переменной скоростью передачи приведено в патенте США №5414796, на “Вокодер с переменной скоростью передачи”, права на который переданы патентовладельцу настоящего изобретения и который включен сюда путем ссылки. В системах связи МДКР пропускную способность обратной линии связи увеличивают путем передачи меньшего количества битов, что приводит к использованию меньшей мощности и к уменьшению помех при снижении речевой активности абонента или при прекращении разговора.

В канале обратной связи уменьшение помех обеспечивают путем выключения передатчика на некоторую часть времени в течение периодов низкой речевой активности. В соответствии со стандартами IS-95-A включение и выключение передатчика осуществляют через конкретные интервалы времени (равные, например, 1,25 мс), именуемые “группами управления мощностью”. Группу управления мощностью считают “действующей” в том случае если в течение этого интервала времени осуществлена передача данных.

Согласно одному из аспектов изобретения помимо средства выключения электропитания УМ на время тех групп управления мощностью, в течение которых передача данных не производится, предусмотрены механизмы управления, посредством которых выполняются следующие операции: (1) выключение питания УМ на те промежутки времени, когда отсутствует необходимость в поддержании требуемого уровня выходной передаваемой мощности, даже при наличии “действующих” групп управления мощностью, или (2) выключение питания всего тракта передачи сигналов в канале передачи, а также связанных с ним схем смещения, на те промежутки времени, когда передачу из телефонного аппарата не производят, либо обе операции (1) и (2). Было обнаружено, что при наличии определенных ситуаций (например, при низком уровне выходной передаваемой мощности) требуемый уровень выходной передаваемой мощности во время сеанса передачи можно обеспечить посредством только лишь одного предусилителя. В этих ситуациях может быть выполнено шунтирование УМ и выключение его питания для сбережения потребляемой мощности. Также было обнаружено, что в некоторых других ситуациях (например, во то время, которое соответствует тем группам управления мощностью, в течение которых передача данных не производится) может быть выполнено выключение питания всего тракта передачи сигналов, посредством чего обеспечивается еще большее сбережение потребляемой мощности. Сбережение потребляемой мощности особенно целесообразно осуществлять в мобильных абонентских устройствах, за счет чего обеспечивается преимущество, заключающееся в увеличении продолжительности работы в дежурном режиме и в режиме разговора.

Перед использованием УМ (то есть перед подачей в них ВЧ-сигнала) обычно осуществляется включение питания, их прогрев в течение конкретного периода времени прогрева и их стабилизация при соответствующем смещении. Невыполнение надлежащего прогрева УМ приводит к возникновению переходных процессов, наблюдаемых в мощности передачи выходного сигнала, которые могут ухудшить рабочие характеристики системы. Время прогрева может иметь длительность от 150 мкс до 500 мкс или более, что зависит от конкретного конструктивного исполнения УМ.

На Фиг.11А и Фиг.11Б показаны временные диаграммы сигналов, используемых для управления УМ и каналом передачи в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Посредством управляющего сигнала ПРД_ВЫХ (“наличие выходного сигнала передачи”) указывают наличие действующих групп управления мощностью или промежутков времени, в течение которых абонентское устройство осуществляет передачу данных. Как указано выше, каждая группа управления мощностью имеет конкретную длительность (равную, например, 1,25 мс для систем, соответствующих стандарту IS-95-A). Управляющий сигнал ПРД_ВЫХ зависит, например, от речевой активности абонента. Посредством управляющего сигнала “ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ” указывают те промежутки времени, когда необходимо усиление по мощности в УМ. Было обнаружено, что ниже определенного уровня мощности передачи выходного сигнала может быть выполнено шунтирование УМ и выключение его питания, поскольку предусилитель может сам обеспечить требуемый уровень мощности. Управляющий сигнал ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ зависит, например, от режима работы абонентского устройства. Управляющий сигнал ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ в свою очередь используют для получения управляющих сигналов ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ и УМ_R1. Посредством управляющего сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ указывается тот момент времени при передаче, когда следует включить УМ (в том числе с учетом времени нагрева), а посредством управляющего сигнала УМ_R1 указывается момент времени, когда следует использовать прогретый УМ.

В вариантах УМ по Фиг.8А и Фиг.8Б предусмотрена возможность шунтирования УМ путем переключения входного ВЧ сигнала и подачи его на выход через шунтирующий тракт. Посредством управляющих сигналов SW0 и SW1 для коммутаторов, которые обеспечивают шунтирование УМ, также осуществляют управление коэффициентом усиления УМ, и они могут быть получены из управляющих сигналов УМ_R0 и УМ_R1, которые указывают состояние коэффициента усиления предусилителя – УМ. Например, в обоих вариантах по фиг.8А и Фиг.8Б, управляющий сигнал SW1 коммутатора зависит от управляющего сигнала УМ_R1 (PA_R1) (а в варианте конструкции, изображенном на Фиг.8А, управляющий сигнал SWO коммутатора зависит от управляющего сигнала УМ_R0). Управляющий сигнал ПРОГРЕВ_УМ используют для генерации сигнала ВКЛ_УМ, посредством которого осуществляется управление включением и выключением электропитания УМ.

В том случае когда необходим высокий уровень выходной передаваемой мощности, коэффициент усиления предусилителя – УМ обычно устанавливается в состояние с высоким коэффициентом усиления. С учетом Фиг.9Г, при увеличении уровня выходной передаваемой мощности увеличивают коэффициент усиления предусилителя – УМ. Для конкретного варианта осуществления, показанного в Таблице 1, включение питания УМ и использование УМ осуществляют для состояний 10 и 11 коэффициента усиления, причем эти состояния коэффициента усиления соответствуют двум наиболее высоким установочным значениям коэффициента усиления предусилителя – УМ.

В одном из вариантов осуществления, показанном на Фиг.11В, пояснение которого приведено на временных диаграммах Фиг.11А и Фиг.11Б, управляющий сигнал ВКЛ_УМ (PA_ON), посредством которого выполняется включение и выключение питания УМ, получают из двух управляющих сигналов ВКЛ_УМ прежний и ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ. Посредством управляющего сигнала ВКЛ_УМ прежний осуществляют управление включением/выключением питания УМ при наличии “недействующих” групп управления мощностью, а посредством управляющего сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ осуществляют управление включением/выключением питания УМ при наличии “действующих” групп управления мощностью. В одном из вариантов осуществления включение питания УМ производят при наличии действующих групп управления мощностью (при передаче данных передатчиком) и в том случае, когда необходимо, чтобы УМ обеспечивал требуемый уровень мощности. Следовательно, управляющий сигнал ВКЛ_УМ подают при наличии обоих управляющих сигналов ВКЛ_УМ прежний и ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ. Однако подачу управляющего сигнала ВКЛ_УМ на вход УМ осуществляют несколько раньше (на конкретный промежуток времени, равный t_{ПРОГРЕВА_УМ}) ДО поступления ВЧ-сигнала (например, в моменты времени t_А, и t_С). Время прогрева УМ t_{ПРОГРЕВА}__УМ может программно регулироваться в соответствии с требованиями, обусловленными конкретным конструктивным исполнением УМ. Выключение питания УМ обычно может быть выполнено непосредственно в тот момент, когда необходимость в нем отсутствует (например, в моменты времени t_B и t_D), что не приводит к ухудшению рабочих характеристик системы.

В одном из вариантов осуществления питание тракта передачи сигналов и схемы смещения включают на время действующих групп управления мощностью и выключают при отсутствии передаваемых данных. Следовательно, подачу управляющего сигнала ВКЛ_ПРД (“включение передачи”) осуществляют при наличии управляющего сигнала ПРД_ВЫХ. Однако подачу управляющего сигнала ВКЛ_ПРД осуществляют несколько раньше (на конкретный промежуток времени, равный t_{прогрева_прд}), до поступления сигнала на вход тракта передачи сигналов (например, в моменты времени t_A и t_C). Время прогрева тракта передачи сигналов (t_{прогрева_прд}) может быть также программно регулируемым в соответствии с требованиями, обусловленными конкретным конструктивным исполнением тракта передачи сигналов. К тому же, время прогрева цепи (t_{прогрева_прд}) может быть равным времени прогрева УМ (t _{прогрева_ум}) или отличаться от него. С учетом схемы передатчика по Фиг.2 управляющий сигнал ВКЛ_–ПРД (TX_ON) может быть использован для выключения питания УРКУ 220, смесителя 222 и предусилителя 226.

На Фиг.11В показана схема варианта осуществления электронной схемы, посредством которой осуществляют генерацию управляющего сигнала ВКЛ_УМ для включения и выключения питания УМ. Управляющие сигналы УМ_R1 и ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ подают соответственно на инвертирующий и неинвертирующий входы логического элемента 1112 “И”. На другой инвертирующий вход логического элемента 1112 “И” подают предыдущее значение управляющего сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ[n-1]. Выходной сигнал логического элемента 1112 “И” представляет собой сигнал, посредством которого указывают необходимость прогрева УМ, подаваемый на вход блока 1114 задержки. Блок 1114 задержки осуществляет задержку сигнала на конкретное время задержки, указанное посредством подаваемого на вход управляющего сигнала ПРОГРЕВ_УМ. Выходной сигнал блока 1114 задержки представляет собой импульс, соответствующий требуемому времени прогрева УМ, подаваемый на вход логического элемента 1118 “ИЛИ”. На другой вход логического элемента 1118 “ИЛИ” подается управляющий сигнал ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ, который устанавливается при необходимости использования УМ. Выходной сигнал логического элемента “ИЛИ” подается на вход данных регистра-фиксатора 1122, посредством которого осуществляется синхронизация этого управляющего сигнала с другими управляющими сигналами для тракта передачи сигналов. Выходной сигнал регистра-фиксатора 1122 содержит управляющий сигнал ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ. Затем выполняется логическое умножение (логическая операция “И”) управляющих сигналов ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ и ВКЛ_УМ прежний, в результате которого получают управляющий сигнал ВКЛ_УМ.

Генерация управляющего сигнала ВКЛ_ПРД может быть осуществлена способом, аналогичным способу генерации управляющего сигнала ВКЛ_УМ прежний.

На Фиг.11Г показана схема варианта осуществления электронной схемы, посредством которой осуществляют генерацию управляющих сигналов УМ_К[1:0]. Управляющие сигналы УМ_R[1:3]_УВЕЛИЧИТЬ и УМ_R[1:3]_УМЕНЬШИТЬ, а также предыдущие управляющие сигналы СОСТОЯНИЕ[1:0]_ДИАПАЗОНА_УМ и ЗНАЧЕНИЕ_АРУ_ПРД подают в устройство 1140 приоритетного кодирования (имеющее запаздывание), которое создает совокупность управляющих сигналов. Эти сигналы фиксируются посредством триггера 1142 с тактовым сигналом 4,8 кГц_ПРЕД для получения управляющих сигналов ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ[1:0]. Управляющие сигналы ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ[1:0] и УМ_R[1:0] подаются в мультиплексор 1144 для выбора одного из совокупности управляющих сигналов исходя из значения управляющего сигнала “ПРОГРЕВ”. Выходные сигналы, поступающие из мультиплексора 1144, фиксируют посредством триггера 1146 с тактовым сигналом 4,8 кГц для получения управляющих сигналов УМ_R[1:0].

Итак, при необходимости перехода состояния диапазона усиления УМ, обусловленного требуемой мощностью передачи, из состояния с шунтированием (например, 00, 01) в состояние без шунтирования (например, 10,11), что эквивалентно переходу из нулевого (0) состояния ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ в первое (1) при наличии нулевого (0) состояния сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ, при следующем тактовом импульсе частотой 4,8 кГц устанавливается высокий уровень сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ. Уровень сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ остается высоким, по меньшей мере, в течение продолжительности (программно управляемого) промежутка времени ПРОГРЕВ_УМ (то есть в течение того времени пока сохраняется высокий уровень сигнала “ПРОГРЕВ” по Фиг.11В), обеспечивая тем самым прогрев УМ перед его использованием. Уровень сигнала ВКЛЮЧЕНИЕ_ПИТАНИЯ_УМ остается высоким до тех пор, пока сохраняется высокий уровень сигнала ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ или в течение времени использования УМ. Пояснение этого процесса приведено на Фиг.11В.

На Фиг.11Г показано, что до тех пор пока уровень сигнала “ПРОГРЕВ” сохраняется высоким (то есть происходит прогрев УМ), посредством сигнала истинного внутреннего состояния ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ [1:0], а также импульсов УМ_R[1:0], сохраняют предыдущие состояния (00, 01) шунтирования УМ даже в том случае, когда сигнал ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ[1:0] предписывает выполнить переход в одно из состояний (10, 11) без наличия шунтирования. Это гарантирует то, что использование УМ не будет осуществлено до тех пор пока не будет выполнен его прогрев. По истечении (программно управляемого) времени ПРОГРЕВ_УМ уровень сигнала “ПРОГРЕВ” изменяется на низкий, который указывает на то, что УМ прогрет и готов к использованию. После этого мультиплексор 1144 по Фиг.11Г позволяет осуществить переход в новые состояния (10, 11) без шунтирования посредством сигнала истинного внутреннего состояния УМ_СОСТОЯНИЕ[1:0]_ДИАПАЗОНА_УМ, а также импульсов УМ_R[1:0], которые указывают на то, что теперь может быть осуществлено использование УМ. Следовательно, может быть выполнено замыкание коммутаторов SW1 по Фиг.8А и 8Б, расположенных вокруг УМ (то есть создание высокого уровня сигнала УМ_R1), прогретый УМ находится в режиме использования, а из коэффициента усиления УРКУ вычитается соответствующий шаг регулировки коэффициента усиления. Посредством сигнала СОСТОЯНИЕ_[1:0]_ДИАПАЗОНА_УМ осуществляется управление вычитанием надлежащего шага регулировки коэффициента усиления СМЕЩЕНИЕ_КОЭФФИЦИЕНТА_УСИЛЕНИЯ[0-3]) из коэффициента усиления УРКУ, как показано на Фиг.6. УМ остается в режиме использования до тех пор пока рабочий режим предписывает УМ находиться в состояниях (10, 11) без шунтирования, то есть до тех пор пока сохраняется высокий уровень сигнала ПЕРВОЕ_ВНУТРЕННЕЕ_СОСТОЯНИЕ_УМ.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.11А, во время сеансов передачи питание УМ выключается, когда в результате стробирования передатчик не используется (например, в течение промежутков времени отсутствия передачи данных) и когда отсутствует необходимость в использовании УМ (например, при необходимости обеспечения низкого уровня мощности передачи выходного сигнала).

Предыдущее описание предпочтительных вариантов осуществления приведено для того чтобы предоставить возможность любому специалисту в данной области техники реализовать или использовать настоящее изобретение. Для специалистов в данной области техники очевидна возможность различных видоизменений этих вариантов осуществления, а сформулированные здесь основополагающие принципы могут быть использованы в других вариантах осуществления, не требующих создания новых изобретений. Следовательно, подразумевается, что настоящее изобретение не ограниченно вышеописанными вариантами осуществления, а должно иметь самый широкий объем, соответствующий раскрытым здесь принципам и новым признакам.

Формула изобретения

1. Способ регулировки коэффициента усиления элемента схемы в передатчике, включающий этапы приема управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления, который содержит установочные значения коэффициента усиления элемента схемы, генерации импульсов перегрузки, соответствующих изменениям установочных значений коэффициента усиления в управляющем сигнале регулировки коэффициента усиления, суммирования импульсов перегрузки с установочными значениями коэффициента усиления для формирования отрегулированного управляющего сигнала, фильтрации отрегулированного управляющего сигнала для получения отфильтрованного управляющего сигнала и регулировки коэффициента усиления элемента схемы в соответствии с отфильтрованным управляющим сигналом.

2. Способ по п.1, дополнительно отличающийся тем, что включает модуляцию отрегулированного управляющего сигнала посредством импульсного модулятора для получения модулированного сигнала, причем модулированный сигнал фильтруют для получения отфильтрованного управляющего сигнала.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульсный модулятор представляет собой сигма-дельта модулятор.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульсы перегрузки имеют значения амплитуды, зависящие от величины изменений установочных значений коэффициента усиления.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульсы перегрузки имеют программно регулируемую длительность.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрацию выполняют посредством фильтра нижних частот, порядок которого выше первого.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что элемент схемы представляет собой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления.

8. Способ регулировки коэффициента усиления сигнала в передатчике, имеющем первый усилительный элемент и второй усилительный элемент, причем первый усилительный элемент реагирует на первый тактовый сигнал обновления, а второй усилительный элемент реагирует на второй тактовый сигнал обновления, первый и второй тактовые сигналы обновления являются асинхронными, при этом способ включает этапы определения первой амплитудной передаточной характеристики первого усилительного элемента, определения второй амплитудной передаточной характеристики второго усилительного элемента, приема первого установочного значения коэффициента усиления первого усилительного элемента и второго установочного значения коэффициента усиления второго усилительного элемента, регулировки второго установочного значения коэффициента усиления посредством конкретного значения смещения коэффициента усиления, полученного на основе первого установочного значения коэффициента усиления; определения линеаризованного установочного значения коэффициента усиления, соответствующего отрегулированному второму установочному значению коэффициента усиления; регулировки коэффициента усиления первого усилительного элемента посредством первого установочного значения коэффициента усиления и регулировки коэффициента усиления второго усилительного элемента посредством линеаризованного установочного значения коэффициента усиления.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что включает этапы регулировки коэффициента усиления первого усилительного элемента в первое время обновления, обнаружения изменения первого установочного значения коэффициента усиления и, если изменение обнаружено, то осуществления регулировки коэффициента усиления второго усилительного элемента в первое время обновления.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно формируют таблицу компенсации коэффициента усиления на основании первой и второй амплитудных передаточных характеристик, причем определение линеаризованного установочного значения коэффициента усиления выполняют путем считывания из таблицы компенсации коэффициента усиления линеаризованного установочного значения коэффициента усиления, соответствующего отрегулированному второму установочному значению коэффициента усиления.

11. Способ регулировки коэффициента усиления сигнала в передатчике, имеющем первый усилительный элемент и второй усилительный элемент, причем первый усилительный элемент реагирует на первый тактовый сигнал обновления, а второй усилительный элемент реагирует на второй тактовый сигнал обновления, второй тактовый сигнал обновления имеет более высокую частоту, чем первый тактовый сигнал обновления, и первый и второй тактовые сигналы обновления являются асинхронными, включающий этапы приема первого установочного значения коэффициента усиления первого усилительного элемента и второго установочного значения коэффициента усиления второго усилительного элемента, формирования первого управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления, посредством которого отображается первое установочное значение коэффициента усиления, формирования второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления, посредством которого отображается второе установочное значение коэффициента усиления, синхронизацию первого управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления с первым тактовым сигналом обновления, обнаружения изменения установочного значения коэффициента усиления первого усилительного элемента и, если изменение обнаружено, то осуществления синхронизации второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления с первым тактовым сигналом обновления, а если наличие изменения установочного значения коэффициента усиления не обнаружено, то осуществления синхронизации второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления со вторым тактовым сигналом обновления, регулировки коэффициента усиления первого усилительного элемента посредством синхронизированного первого управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления и регулировки коэффициента усиления второго усилительного элемента посредством синхронизированного второго управляющего сигнала регулировки коэффициента усиления.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает регулирование второго установочного значения коэффициента усиления посредством конкретного значения смещения коэффициента усиления, полученного на основе первого установочного значения коэффициента усиления, при этом второй управляющий сигнал регулировки коэффициента усиления представляет отрегулированное второе установочное значение коэффициента усиления.

13. Способ обеспечения линейной регулировки уровня выходной мощности передатчика, содержащего устройство с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления и устройство, с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления, при этом способ включает этапы определения амплитудной передаточной функции передатчика для каждого из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления, форматирования таблицы компенсации коэффициента усиления для каждого из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления на основе определенной амплитудной передаточной функции, приема первого установочного значения коэффициента усиления для устройства с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления, причем первое установочное значение коэффициента усиления указывает на одно из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления, приема второго установочного значения коэффициента усиления для устройства с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления, считывания скомпенсированного установочного значения коэффициента усиления из таблицы компенсации коэффициента усиления, соответствующей дискретному установочному значению коэффициента усиления, указанному первым установочным значением коэффициента усиления, регулировки коэффициента усиления устройства с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления посредством первого установочного значения коэффициента усиления и регулировки коэффициента усиления устройства с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления посредством скомпенсированного установочного значения коэффициента усиления.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что этап определения амплитудной передаточной функции включает этапы установки устройства с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления в состояние с конкретным установочным значением коэффициента усиления, пошагового изменения коэффициента усиления устройства с плавной регулировкой установочного значения коэффициента усиления во всем возможном диапазоне регулировки, регистрации уровня выходной мощности передатчика и повторения этапов установки, пошагового изменения и регистрации для каждого из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что таблицы компенсации коэффициента усиления запоминают в таблице преобразования.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что второе установочное значение коэффициента усиления содержит команду увеличения или уменьшения уровня выходной мощности передатчика на конкретную величину.

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что каждое из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления сопоставлено с конкретным диапазоном уровней выходной мощности передатчика.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что конкретные диапазоны уровней выходной мощности, сопоставленные с множеством дискретных установочных значений коэффициента усиления, перекрываются с образованием гистерезиса.

19. Способ по п.17, отличающийся тем, что каждый конкретный диапазон уровней выходной мощности, сопоставленный с каждым дискретным установочньм значением коэффициента усиления, расширяют для охвата всего требуемого динамического диапазона выходной мощности.

20. Способ управления переходными процессами в выходной мощности передатчика при передаче сигнала, причем передатчик содержит первый усилительный элемент, имеющий первое время отклика, и второй усилительный элемент, имеющий второе время отклика, причем первое время отклика является более коротким, чем второе время отклика, при этом способ включает этапы приема первой команды регулировки коэффициента усиления первого элемента, приема второй команды регулировки коэффициента усиления второго элемента, задержки первой команды на конкретный промежуток времени, регулировки коэффициента усиления второго усилительного элемента в соответствии со второй командой и регулировки коэффициента усиления первого усилительного элемента в соответствии с первой задержанной командой.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что первая команда предписывает увеличение коэффициента усиления первого элемента, а вторая команда предписывает уменьшение коэффициента усиления второго элемента.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что первый элемент представляет собой усилитель мощности или предварительный предусилитель усилителя мощности в передатчике.

23. Способ по п.20, отличающийся тем, что второй элемент представляет собой усилительный элемент с регулируемым коэффициентом усиления в передатчике.

24. Способ по п.20, отличающийся тем, что конкретный промежуток времени выбирают для уменьшения возрастания уровня выходной мощности передатчика вследствие регулировки коэффициентов усиления первого и второго элементов.

25. Способ по п.20, отличающийся тем, что задержку осуществляют в том случае, когда первая команда предписывает увеличение коэффициента усиления первого элемента.

26. Способ по п.20, отличающийся тем, что конкретный промежуток времени программируется входным управляющим значением.

27. Способ управления усилителем мощности в передатчике при передаче сигнала, включающий этапы определения требуемого уровня выходной передаваемой мощности, шунтирования усилителя мощности, если требуемый уровень выходной передаваемой мощности является более низким, чем конкретное пороговое значение, а если требуемый уровень выходной передаваемой мощности превышает конкретное пороговое значение, то включение питания усилителя мощности на промежуток времени, равный по меньшей мере конкретному периоду прогрева, и осуществления выбора усилителя мощности.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выключения питания усилителя мощности, если требуемый уровень выходной передаваемой мощности является более низким, чем конкретное пороговое значение.

29. Способ по п.27, отличающийся тем, что этап выбора усилителя мощности выполняют в моменты времени, соответствующие границам передаваемых кодовых символов.

30. Способ по п.27, отличающийся тем, что этап шунтирования усилителя мощности выполняют в моменты времени, соответствующие границам передаваемых кодовых символов.

31. Способ управления усилителем мощности в передатчике при передаче сигнала, включающий этапы определения требуемого уровня выходной передаваемой мощности, определения требуемого коэффициента усиления усилителя мощности, частично исходя из требуемого уровня выходной передаваемой мощности, шунтирования или выключения питания усилителя мощности, если требуемый коэффициент усиления усилителя мощности ниже конкретного порогового значения, а, если требуемый уровень коэффициента усиления усилителя мощности превышает конкретное пороговое значение, то включения питания усилителя мощности на промежуток времени, равный по меньшей мере конкретному периоду прогрева, и осуществления выбора усилителя мощности.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что этап выбора усилителя мощности выполняют в моменты времени, соответствующие границам передаваемых кодовых символов.

33. Способ отключения элементов схемы в тракте передачи сигналов при передаче сигнала, при которой периоды времени передачи данных чередуются с периодами времени отсутствия передачи данных, при этом способ включает этапы определения наличия или отсутствия передачи данных в тракте передачи сигналов, выключения питания элементов схемы тракта передачи сигналов в передатчике в случае отсутствия передачи данных, а в случае наличия передачи данных включения питания элементов в тракте передачи сигналов на промежуток времени, равный по меньшей мере конкретному периоду прогрева перед передачей данных.

34. Способ по п.33, отличающийся тем, что в состав элементов в тракте передачи сигналов входят усилительный элемент с регулируемым коэффициентом усиления и смеситель.

35. Способ по п.33, отличающийся тем, что наличие или отсутствие передачи данных определяют за конкретный интервал времени.

36. Передатчик в системе связи, содержащий усилительный элемент с регулируемым коэффициентом усиления, выполненный с возможностью приема входного сигнала, причем усилительный элемент с регулируемым коэффициентом усиления имеет такой регулируемый коэффициент усиления, охватывающий конкретный диапазон значений коэффициента усиления, и блок усилителя мощности, соединенный с усилительным элементом с регулируемым коэффициентом усиления, при этом блок усилителя мощности имеет множество дискретных установочных значений коэффициента усиления, причем одно из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления представляет собой установочное значение шунтирования, при этом конкретный диапазон значений коэффициента усиления усилительного элемента с регулируемым коэффициентом усиления меньше полного динамического диапазона, обеспечиваемого передатчиком.

37. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что блок усилителя мощности содержит усилитель мощности и шунтирующий тракт, подключенный параллельно усилителю мощности через первый набор коммутаторов.

38. Передатчик по п.37, отличающийся тем, что блок усилителя мощности дополнительно содержит аттенюатор, подключенный параллельно усилителю мощности через второй набор коммутаторов.

39. Передатчик по п.37, отличающийся тем, что блок усилителя мощности дополнительно содержит предварительный усилитель, подключенный последовательно с усилителем мощности.

40. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что усилительный элемент с регулируемым коэффициентом усиления представляет собой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления.

41. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что блок усилителя мощности устанавливается в состояние с установочным значением шунтирования в том случае, когда требуемый уровень выходной мощности передатчика ниже конкретного порогового значения.

42. Передатчик по п.41, отличающийся тем, что при установке усилителя мощности в состояние с установочным значением шунтирования его питание выключается.

43. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что питание усилительного элемента с регулируемым коэффициентом усиления и блока усилителя мощности выключается на время отсутствия передачи данных из передатчика.

44. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что управление блоком усилителя мощности осуществляется посредством первого набора сигналов, состоящего по меньшей мере из одного управляющего сигнала, имеющего первую частоту обновления, а управление усилительным элементом с регулируемым коэффициентом усиления осуществляется посредством второго управляющего сигнала, имеющего вторую частоту обновления.

45. Передатчик по п.44, отличающийся тем, что второй управляющий сигнал регулируется для обеспечения конкретного смещения коэффициента усиления частично на основе управляющих сигналов, сформированных схемой управления диапазоном регулировки.

46. Передатчик по п.44, отличающийся тем, что вторая частота обновления выше первой частоты обновления.

47. Передатчик по п.44, отличающийся тем, что первая частота обновления определяется первым тактовым сигналом обновления, а вторая частота обновления определяется вторым тактовым сигналом обновления, причем первый набор управляющих сигналов синхронизован с первым тактовым сигналом обновления, а второй управляющий сигнал синхронизован со вторым тактовым сигналом обновления.

48. Передатчик по п.47, отличающийся тем, что при отсутствии обнаруженного изменения установочного значения коэффициента усиления блока усилителя мощности осуществляется синхронизация второго управляющего сигнала с вторым тактовым сигналом обновления, а при обнаружении изменения установочного значения коэффициента усиления блока усилителя мощности осуществляется синхронизация второго управляющего сигнала с первым тактовым сигналом обновления.

49. Передатчик по п.47, отличающийся тем, что при обнаружении увеличения установочного значения коэффициента усиления блока усилителя мощности осуществляется задержка первого набора управляющих сигналов для блока усилителя мощности на конкретный промежуток времени.

50. Передатчик по п.36, отличающийся тем, что дополнительно содержит контроллер, соединенный с усилительным элементом с регулируемым коэффициентом усиления и с блоком усилителя мощности, для создания управляющих сигналов.

51. Передатчик по п.50, отличающийся тем, что контроллер содержит схему компенсации коэффициента усиления для создания множества таблиц компенсации коэффициента усиления, по одной таблице для каждого из множества дискретных установочных значений коэффициента усиления.

52. Передатчик по п.50, отличающийся тем, что контроллер дополнительно содержит схему сопряжения, соединенную со схемой компенсации коэффициента усиления.

53. Передатчик по п.52, отличающийся тем, что схема сопряжения содержит схему регулировки времени отклика для приема входного сигнала и формирования отрегулированного сигнала, причем отрегулированный сигнал содержит импульсы перегрузки, соответствующие обнаруженным изменениям входного сигнала.

54. Передатчик по п.53, отличающийся тем, что схема сопряжения дополнительно содержит модулятор, соединенный со схемой регулировки времени отклика, для приема отрегулированного сигнала и формирования модулированного сигнала.

РИСУНКИ