CN1014854B

CN1014854B - 便携式无线电装置

Info

Publication number: CN1014854B
Application number: CN88101334A
Authority: CN
Inventors: 丸次夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1991-11-20
Also published as: AU1202288A; EP0279697B1; US4977611A; CN88101334A; AU605245B2; CA1319958C; KR890013910A; HK84297A; EP0279697A3; EP0279697A2; KR910008738B1

Abstract

本发明的无线收发信机包括能与多通道调谐的接收部分，控制向接收部分供电的开关电路，检测各通道的场强检测电路以及控制接收部分的通道扫描及上述开关电路的控制部分。控制部分对开关电路进行控制，使之在通道扫描时连续地向接收部分供电，当通道扫描超过规定持续进行时，控制部分便转为间歇扫描的节电扫描。在节电扫描时，向接收部分供电是与节电扫描同步进行的。通过节电扫描，达到了在通道扫描时节电的目的。

Description

本发明是关于一种汽车电话系统中等使用的便携式无线电话机，特别是关于一种具有通道扫描功能的便携式无线电收发信机。

例如汽车电话系统都有控制通道和声音通道，移动用户接收装置在等待接收时用某一个控制通道等待接收。在等待接收的通道上没有电场时，接收装置就进行通道扫描，直到发现有电场的控制通道为止。1986年5月16日公开的，转让给本申请人的JP6198030（A）公开专利中揭示了一种接收装置，一有电场，数据接收时的电能消耗就减少。

这种接收装置用串并行变换电路，把串行接收的数据列变换成为并行数据，只有接收这个变换电路的并行输出时才间歇性地使微处理器动作。靠这个微处理器的间歇动作耒减少整个接收装置的耗电。原耒的这种接收装置，虽然可以达到接收数据时节省电池的目的，但是却不能保证在无电场时没有接收数据情况下节省电池。总之，在无电场时，为了捕捉有电场的通道，这种接收装置要不断地进行通道扫描，在这种通道扫描时接收部分就始终在耗电。

因此，本发明的目的是提供一种能在通道扫描时节省电池的便携式无线电收发信机。

本发明别的目的是提供一种在通道扫描时数据接收错收率少而具有节省电池功能的便携式无线电收发信机。

本发明还有一个目的是提供一种即使在节省了电池的通道扫描时，也可以任意呼叫的便携式无线电收发信机。

按照本发明的便携式无线收发信机，包括能调谐到多个通道的接收部分，控制向该接收部分供电的开关电路、检测各通道电场强度的检测电路以及对接收部分的通道扫描及对上述开关电路的开闭进行控制的控制部分。控制部分对开关电路进行控制使之在通道扫描中对接收部分连续地供电。如果通道扫描超过规定时间持续进行时，则控制部分就使其转为间歇通道扫描的节电扫描。节电扫描时，接收部分的供电和节电扫描是同步进行的。通过节电扫描耒达到通道扫描时节省电池的目的。

附图简要说明。

从以下参照附图所作的说明，可以清楚地表明本发明上述以及其他的目的、特点及优点。附图中，

图1是按照本发明的一个实施例的便携式无线收发信机的方框图。

图2是图1所示的收发信机的通道扫描动作的程序框图。

图3是表示图1中所示的收发信机中使用的通道配置图。

图4A及图4B是图1的收发信机从通常的通道扫描转移为电池节省模式的通道扫描（下称“节电扫描”）状态的时间图。

图5A及图5B是图1的收发信机处于节电扫描状态的时间图。

图6A和图6B是图1的收发信机在节电扫描时，有数据接收情况下的时间图。

图7A和图7B是图1的收发信机在节电扫描时，有键控输入情况下的时间图。

图8是图1的接收频率合成器方框图。

图9是图1的电源开关电路的电路图。

图10是图1的包含有电场强度检测器的接收机方框图。

最佳实施例的详细描述。

图1为实施本发明的便携式汽车电话机的方框图。图中，便携式汽车电话机100为汽车电话系统中的一个用户电话，它通过本地局（图中未示出）连接到一般的公众电话电路网上。也就是说，通过本地局和公众电话电路网，电话机100就能够与一般的电话用户和其他汽车电话机进行通话。

天线1接收的信号，例如调频（FM）信号通过天线共用器2供给接收部分3内的接收机31上，接收机31对所接收的FM信号进行解调，声音信号就由杨声器6输出，而控制信号等数据输入到中央处理单元（CPU）5中。从送话器7输入的声音信号与耒自CPU5的数据加至发射部分4中的发射机41内。发射机41对输入信号进行FM调制等，通过天线共用器2输送到天线1上，由此向本地局发射。

CPU5控制着整个电话机100，为了使接收机31和发射机41调谐在预定的通道内，CPU5要向接收和发射频率合成器32和42提供通道指定信号，频率合成器32和42对通道信号应答，具有与该指定信号相对应的振荡频率的信号作为局发信号，分别供给接收机31和发射机41。CPU5接收耒自键盘8的呼叫信号、拔号信号等。CPU5还控制着接收机电源开关电路9，以控制从电池11向接收部分3的电源供给。同样，CPU5通过控制发射机电源开关电路10耒控制向发射部分4的电源供给。而向CPU5的供电是在电源开关12闭合时就一直连续地进行。控制发射机电源开关电路10，在等待接收时停止电源供给，而在控制数据输出及通话中进行电源供给。对于声音动作型发射机（VOX）的情况耒说，在通话中只有有声音信号时才能动作。接收机电源开关电路9的控制问题在本发明中具有密切的关系，其控制也正如在通道扫描时对节电扫描动作那样进行。进一步而言，在通道扫描时，在预定的时间内，例如在60秒期间，不论哪个控制通道都没有电场时，就接入节电扫描模式，间歇地给发射机31供电。在该模式中，仅仅向控制通道供电一个周期，在一个周期后的规定时间内，例如9秒钟内，就停止电源供给。在本说明书中把这种通道扫描称为节电扫描。

在节电扫描中，当检出哪个控制通道中有电场时，为了接收数据，就连续地给接收部分3供电。而且，在节电扫描中，当键控信号从键盘8输入时，就从该时刻起连续地向接收部分3进行供电。

现在参照图2耒说明通道扫描动作。通道扫描一起动（步骤S₀），在步骤S₁判定系统的状态是A还是B。至于该系统状态可以利用图3的通道配置进行简单地说明。在该系统中有1000个通道，通道1～22，44～322和344～1000用作声音通道（V-CH）。其余的通道23～43和323～343则作为控制通道（C-CH）。各接收机把写入的本局识别号码（ID）读出后，在专用存储器（ID-ROM）中把A或B作为系统数据进行写入。如果写入的是状态A时，该接收机的通道扫描就从控制通道CH23～43开始，然后为CH323～343的顺序进行，相反，若写入的是状态B，则就从通道323～343开始扫描，然后再扫描通道23～43。这就是为了使特定的控制通道不过载。

现在回到图2，在步骤S₁为A状态的情况下，就对上述的控制通道23～43进行扫描，将具有最强和第二强电场强度的通道进行存储（步骤S_2A和S_3A），接着，在步骤S_4A，在具有最强场强的通道中检测是否有数据，如果有数据，就将该数据取出并输送到步骤S₇中。如果没有数据的话，就移至步骤S_5A，在具有第二强场强的通道中检测是否有数据，若有就进到步骤S₇，将数据输入其中。如果在步骤S_5A中没有数据，就通过步骤S_6A移至步骤S_2B。

在步骤S₁为B状态时，就在步骤S_2B中扫描控制通道323～343，在步骤S_3B存储具有最强和第二强场强的通道。从步骤S_3B至步骤S_5B的过程与从步骤S_3A至步骤S_5A相对应，进行的动作完全相同。在步骤S_5B中，若在具有第二强场强的通道中没有数据时，就通过步骤S_6B返回步骤S_2A。

在步骤S_6A和S_6B中，要对是否已把所有的42个控制通道的扫描进行完毕予以检测，若未完成扫描时，就分别进行S_2B和S_2A，则动作结束。所有的控制通道的扫描结束时，就一下退出通道扫描动作，如后所述，即使退出，也用一般的模式进行通道扫描，即没有节电扫描时，再返回到起动状态（步骤S₀）。

以下，利用图4A，4B，5A，5B，6A，6B，7A和7B的时间图对本发明的特征动作中的节电扫描进行说明。在图4B中，从时间t₀到接收机接入电源或是某控制通道从有数据到无数据的情况，参看上述的图2，就转移为如所说明的通道扫描。因为该接收机的系统状态为A，从时间t₀至t₁为扫描第23至43的控制通道时间，从t₁到t₂扫描第323～343通道，以后重复该扫描过程。一条通道的平均扫描时间约为40mS，则把42个控制通道扫描一遍大约需要1.7秒。从通道扫描开始时间t₀开始，经过规定的时间，例如60秒后，在哪个通道中也未发现数据时，从时间t₅进入节电扫描。从时间t₅开始就停止向接收部分3（图1）供电。

节电扫描时的动作如图5B所示，在时间t₆开始向接收部分供电，同时开始通道扫描。整个控制通道CH23～43和CH324～343进行一周期检测，若这些通道中无数据时，则在时间t₇停止供电，进入节电扫描模式。该节电模式在一定时间内，例如9秒的时间内，停止供电和通道扫描，而在时间t₈再一次转为通道扫描模式。时间t₈～t₉期间进行与时间t₆～t₇期间相同的动作。

参照图6A和6B，说明在节电扫描时，当控制通道30中有数据的情况。在图6B中，从时间t₁₀至t₁₂，即为图5A和5B中所示的节电扫描动作。在时间t₁₂～t₁₃的控制通道CH23～43的扫描中，当通道30内有数据时，就在时间t₁₃停止节电扫描，将通道固定于通道30上，就把数据取出耒。

现在参照图7A和7B耒说明在节电扫描时，当有键控信号输入时的动作。在时间t₁₄～t₁₅期间进行通道扫描。在停止供电的时间t₁₆有键控输入时，从该时刻起节电扫描立即停止，进入正常的连续扫描模式。此处所谓的“键控输入”相当于操作键盘8（图1）上的某个键的情况。无论操作哪个键时，都是为了在有用户呼叫等意向时进行判断，而不管在节电扫描的什么时间内，只要键控输入是有效的，都将返回到正常的通道扫描。

在图8中，接收频率合成器32包括有输出基准振荡信号的基准振荡器81。基准振荡信号在固定分频器82中只作规定数量的分频后输入到相位比较器83的一个输入端，而相位比较器83的另一个输入端与可编程计数器89的输出端相连。相位比较器83将这些输入信号间的相位进行比较，然后将比较后的相位误差信号加至充电泵84。驱动充电泵84将与相位差信号对应的电流供给环路泸波器 85。泸波器85的低频泸波输出信号作为振荡控制信号加至压控振荡器（VCO）86上。VCO86的输出经缓冲放大器输入到可变予置分频器88，在此接受规定的分频。予置分频器88的输出在可编程脉冲计数器中再一次分频后，供给相位比较器83。予置分频器88的分频比可以设定二个等级，在计数器90内进行设定。

通道指定信号从CPU5（图1）加到串并变换器91，在此变换为并行信号并供给计数器89和90。计数器89和90设有与通道指定信号对应的分频比。由于元件81～91构成了可编程相位同步环路（PLL），因而就能把耒自VCO86的输出信号加至串并变换器91获得与通道指定信号相对应的频率的信号。VCO86的输出还加到倍乘器92，倍乘器92的输出经过缓冲放大器93和带通泸波器94后，输送到接收机31（图1）。

基准振荡器81、充电泵84、VCO86、缓冲放大器87、分频器88、倍乘器92和缓冲放大器93的供电都是在接收机电源开关电路9的控制下供给的。另外，图中虚线所包围的框95中的元件82、83、89、90和91是由一片互补型金属氧化膜半导体（CMOS）构成的。

图9表示接收机电源开关电路9的实施例的电路图。PNP晶体管91的发射极E和集电极C分别接到电源开关12和接收部分3，其基极B经电阻93接至CPU5，同时还经电阻92接至其发射极E。当从CPU5中供给低电平信号时，晶体管91导通，向接收部分3供电，相反，当从CPU5供给高电平信号时，晶体管91就截止，停止电源供给。

图10为包含有电场强度检测器60的接收机31的方框图。接收机本身为双超外差型接收机，由于这是本领域技术人员所熟知的。故以下只进行简单地说明。从天线共用器2上耒的接收信号输入到第一混频器51，在此，混合成第一中频（IF）信号，而加到混频器51的振荡信号是由频率合成器32（图1）提供的。第一IF信号通过第一带通滤波器（BPF）52后，加至第二混频器53，在此与耒自本机振荡器54的振荡信号混合，以获得第二IF信号。第二IF信号通过第二BPF55后，在IF放大器56中被放大，然后在限幅器57中被限幅。

IF放大器56的输出供给限幅器57和场强检测器60。鉴频器58将第二IF信号解调成为音频（AF）信号，并输出到AF电路。AF电路59包括有AF放大器，低通泸波器（LPF）等电路，其声音信号输出和数据输出分别输送到杨声器6和CPU5。

场强检测器60中的包络检波器61对限幅器57的输出信号进行检波，检出其包络线。模-数（A/D）变换器62将检出的包络线电平进行A/D变换，然后将变换信号提供给CPU5。

第一和第二混频器51和53、本机振荡器54、IF放大器56、限幅器57、鉴频器58、AF电路59和场强检测器60的电源供给，都是受接收机电源开关电路9控制的。

正如上述的说明，本发明利用间歇动作进行通道扫描，使得即使在场强条件差的地方也寻求到有电场的通道，从而进行经常的通道扫描，因而在不增加消耗电流的情况下，可以提供用最少限度的消耗电流保持使用时间长的汽车电话。因而在接收一次数据后的一定时间内不进行间歇动作，即使在电场强度变化激烈的地方，也不会产生由于间歇动作而造成的延迟应答。

而且，从操作部输入键控数据后，在一定的时间内不进行间歇动作，就不会产生由于间歇动作向操作者的应答延迟。

Claims

1、一种便携式无线电装置，其特征在于包括：

可被调谐到多个通道的任一通道的接收部分(3)；控制电池向上述接收部分供电的开关电路(9)；检测所说各通道电场强度的场强检测器(60)；和控制部分(CPU)5，该控制部分(5)与上述接收部分(3)、开关电路(9)和所说场强检测器(60)相连接，所说控制部分：

进行通道扫描，其中所说接收部分顺次地被调谐所说多个通道；

检测所说多个通道中的一个特定通道的预先设定的数据，该通道具有最强的电场强度；

当经过第一预定时间后还没有检测到在所说特定通道上有预先设定的数据时，将所说通道扫描转换为间歇扫描操作，该间歇扫描操作重复一个周期，该周期由一遍扫描所说多个通道的时间与中断的第二预定时间组成；和

使所说开关电路(9)在所说第一预定时间和所说的一遍间歇扫描操作期间内将所说电池的电力供给所说接收部分(3)，并且在所说第二预定时间内断开所说电池对所说接收部分的供电。

2、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，在上述间歇扫描过程中，所说控制部分（5）还响应于所说接收到的上述多个通道中的任一通道的预先设定的数据而被操作，当所说控制部分控制所说开关电路（9）连续地对所说接收部分（3）供电时，该控制部分调谐所说接收部分以接收所说特定通道。

3、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，上述装置还包括一个与所说控制部分（5）相连接的键盘（8），用来产生一个应答于所说键盘的一个操作的键信号，在所说间歇扫描操作期间内，所说控制部分（5）根据所说键信号控制所说开关电路（9）以便在连续地向所说接收部分（3）供电时停止所说间歇扫描操作。

4、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，上述通道扫描的一个周期至少包含下面的步骤：扫描上述所有通道;将分别具有最强的和第二强的电场强度的第一和第二通道的标识存储在存储装置内，判断所说预定数据是否存在于上述第一和第二通道上;当上述第一和第二通道的任一个通道上有所预定的数据时，把该数据取出来。

5、如权利要求2所述的便携式无线电装置，其特征在于，所述多个通道包括分别与第一和第二通信系统结合的第一和第二通道组，所说通道扫描的一个周期包括下面的步骤：当所说装置被设定于第一状态时，扫描所说第一通道组;将所说第一通道组中的具有最强的电场强度的第一通道的信息存储于存储装置中;判断在所说第一通道上是否有数据，取出存于所说第一通道上的任何数据;如在所说第一通道上没有数据时，扫描所说第二通道组，将所说第二通道组中具有最强的电场强度的第二通道的信息存储于存储装置内;判断在所说第二通道上是否有数据，取出存于所说第二通道上的任何数据;当在所说第二通道上没有数据时，终止所说通道扫描的一个周期。

6、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所说场强检测器（60）包括一个包络线检波器（61），用来检测所说接收部分处于中频（IF）状态时所输出的信号的包络线;一个模/数（A/D）变换器（62），用来将所说包络线检波器的输出变换为数字信号。

7、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所说开关电路（9）包括一个PNP型晶体管（91），其发射极和集电极分别与电源开关12和上述的接收部分（3）相连接，而其基极与上述控制部分（5）相连接。

8、如权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所说控制部分（5）产生一个通道指定信号，而所说接收部分（3）包括：

变频装置（混频器（51，53）），应答于一个本振信号，将所说接收的信号变换为中频（IF）信号;

解调装置（鉴频器（58）），应答于上述变频装置，将所说IF信号解调为声频（AF）信号;

频率合成装置（32），应答于所说通道指定信号以改变输出频率，并向所说变频装置提供一个输出信号作为所说本振信号;

并且上述场强检测器包括：一个用来检测所说IF信号的包络线的检包络线检波器（61），和一个用来将所说包络线检波器的输出变换为数字信号的模/数（A/D）变换器（62）。

9、一种具有间歇扫描功能的便携式无线电装置，其特征在于包括：

可被调谐到多个通道之任一通道的无线部分（接收部分（3））;

接通或断开向上述无线部分供电的电源开关（12）;

一个控制部分（CPU）5，当所说无线电装置处于等待状态时控制所说无线部分进行顺次扫描控制通道，以测定分别对应于在各控制通道上的电场强度的接收电平，调谐所说无线部分至所说的一个控制通道，该通道具有最高的接收电平，如这一通道没有数据，则调谐到另一个具有第二高的接收电平的控制通道，如果所说另一通道没有数据，则重复所说通道扫描，而当在一预定的期间内没有接收到数据时，则控制所说电源开关以中断对所说装置的除了计时部分之外的各部分的供电;

在一个预定期间内对所说各部分中断通过向所说各部分继续供电，使所说通道扫描重新开始，以实现间歇扫描;

当达到了预定状态时，中断所说间歇扫描并实行所说通道扫描。

10、如权利要求9所述的便携式无线电装置，其特征在于，所说预定状态是数据的接收或在操作部分的键控输入数据。

11、一种便携式无线电装置，具有一接收部分（3），一个用来控制电池电源向所说接收部分供电的开关（9），和一个被连接到所说接收部分和所说开关的控制部分（CPU）5，其特征在于所说控制部分：

在连续操作期间顺次地调谐所说装置到多个通道以检测各个通道的电场强度;

存储被检测到的各通道的电场强度;

应答于被存储的电场强度，选择至少一个具有最强的电场强度的通道;

判断在所选择的通道中是否有预定的数据;

当没有预定的数据在选择的通道时，经过了第一预定期后，将所说连续操作转换到间歇操作，所说间歇操作重复一个周期，该周期由对上述多个通道进行一遍的调谐操作和一个第二预定期间的中断所构成;和

在所说第二预定期间内使所说开关（12）断开以中断所说电池电源对所说接收部分（3）的供电。

12、一种便携式无线电装置的通道扫描方法，其特征在于包括下面步骤：

将接收部分（3）调谐到多个通道的以检测各个通道的电场强度;

在所说多个通道之中选择至少一个具有最强的电场强度的通道;

判断所说至少一个通道是否有数据;

当在所说至少一个通道中没有数据时，将所说接收部分（3）循环地连续调谐到所说各通道;

当所说循环连续的调谐操作持续了一预定期间而没有数据存在于任何一个通道时，间歇地调谐所说接收部分至所说各通道;和

在所说连续调谐操作期间和在所说间歇调谐操作期间内，对所说接收部分供给电力。

13、如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

在上述间歇调谐操作期间，如果通道中的某一个通道上有数据时，则把上述接收部分固定地调谐到该通道上;以及将上述接收部分调谐到该通道上时，对上述接收部分连续地供电。

14、如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括下述步骤：

手动产生键控信号;以及

在上述间歇调谐操作期间，如果有上述键控信号，则重新开始连续调谐操作，以取代上述间歇调谐操作。