專利名稱：由軟件操作的通信方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本發(fā)明一致的設(shè)備和方法涉及軟件控制的通信，更具體地講，涉及經(jīng)由軟件來(lái)同時(shí)支持900MHz無(wú)繩電話和手持收發(fā)器。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)出各種無(wú)繩電話和手持收發(fā)器。例如，圖1示出了傳統(tǒng)無(wú)繩電話的結(jié)構(gòu)。
無(wú)繩電話100可以包括射頻(RF)收發(fā)器110，具有用于發(fā)送/接收RF信號(hào)的天線107；信號(hào)搜索單元140，用于搜索特定信號(hào)；頻率調(diào)制(FM)調(diào)制器165和FM解調(diào)器115，用于分別執(zhí)行FM調(diào)制和解調(diào)；最小移頻鍵控(MSK)調(diào)制器160和MSK解調(diào)器135，用于分別對(duì)數(shù)據(jù)通信執(zhí)行MSK調(diào)制和解調(diào)；和用于語(yǔ)音通信的諸如壓縮器175、擴(kuò)展器125、預(yù)加重單元170和去加重單元120的電路。無(wú)繩電話100還可包括用于語(yǔ)音輸入/輸出和用戶接口的麥克風(fēng)180、揚(yáng)聲器130、顯示器150和鍵155以及用于控制上述組成部件的控制器145。無(wú)繩電話基站105可與無(wú)繩電話100組合或者可與無(wú)繩電話100分離。
首先，將描述RF收發(fā)器110從無(wú)繩電話基站105通過(guò)天線107接收RF信號(hào)的情況。
控制器145控制包括在RF收發(fā)器110中的本地振蕩器來(lái)改變接收信道同時(shí)監(jiān)視在每個(gè)信道中是否存在信號(hào)。此時(shí)，信號(hào)搜索單元140監(jiān)視對(duì)應(yīng)的信道的信號(hào)電平，如果確定信號(hào)存在，則FM解調(diào)器115解調(diào)該信號(hào)。FM解調(diào)器115的輸出信號(hào)通過(guò)MSK解調(diào)器135被MSK解調(diào)來(lái)確定是否存在預(yù)定的數(shù)據(jù)幀頭。
如果確定存在預(yù)定的數(shù)據(jù)幀頭，則控制器145分析MSK解調(diào)的信號(hào)，并且根據(jù)從無(wú)繩電話基站105接收的消息的內(nèi)容來(lái)控制呼叫。例如，如果接收的數(shù)據(jù)表示“響鈴”，則電話鈴聲響起。當(dāng)線路忙并且不存在消息數(shù)據(jù)時(shí)，由FM解調(diào)器115解調(diào)的信號(hào)通過(guò)去加重單元120和擴(kuò)展器125，從而使得語(yǔ)音呼叫通過(guò)揚(yáng)聲器130。
通常，控制器145采用微型計(jì)算機(jī)，在該微型計(jì)算機(jī)中安裝有用于控制的固件。
現(xiàn)在，將描述通過(guò)無(wú)繩電話100產(chǎn)生呼叫的情況。
首先，用戶按下諸如無(wú)繩電話100的“呼叫”按鈕的鍵155來(lái)初始操作。此時(shí)，控制器145使用設(shè)置的信道或使用搜索具有最少串?dāng)_的信道的方法來(lái)選擇信道，并且控制RF收發(fā)器110中的本地振蕩器來(lái)固定信道?？刂破?45產(chǎn)生表示“呼叫”的消息，并且MSK調(diào)制由MSK調(diào)制器160執(zhí)行。MSK調(diào)制的信號(hào)由FM調(diào)制器165FM調(diào)制。FM調(diào)制的信號(hào)被攜帶在由RF收發(fā)器110選擇的信道中，即，該信號(hào)通過(guò)天線107被發(fā)送到無(wú)線電話基站105。
如果無(wú)繩電話基站105允許呼叫并且撥號(hào)聲音響起，則用戶可以通過(guò)按下無(wú)繩電話100的數(shù)字按鈕來(lái)生成呼叫。此時(shí)，按下的按鈕的數(shù)據(jù)被發(fā)送到無(wú)繩電話基站105，并且該數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)繩電話基站105使用雙音多頻(DTMF)方法來(lái)被轉(zhuǎn)換，并且呼叫被生成。
另一方面，手持收發(fā)器通常以共享一個(gè)信道的半雙工模式來(lái)操作。在這個(gè)方法中，僅僅當(dāng)接收器按鈕被按下時(shí)，語(yǔ)音信號(hào)被FM/AM調(diào)制并在信道中被攜帶，而當(dāng)接收器按鈕沒有被按下時(shí)，信道信號(hào)被FM/AM解調(diào)以再現(xiàn)語(yǔ)音。
在如上所述的無(wú)繩電話中，所有的操作由硬件電路執(zhí)行，甚至安裝在控制器145中的用于控制系統(tǒng)的固件被設(shè)計(jì)為僅僅限于對(duì)應(yīng)的硬件。
因此，不同種類的硬件或固件由各個(gè)制造公司使用，從而導(dǎo)致裝置的擴(kuò)展性、兼容性和再用受到很多限制。這些限制與手持收發(fā)器的限制相同。另外，雖然多個(gè)不同制造公司的手持收發(fā)器能夠使用頻率調(diào)制和解調(diào)方法來(lái)通信，但是這些限制通過(guò)比裝置的擴(kuò)展性、兼容性和再用引起的限制還嚴(yán)重的通信信道的共享(串?dāng)_)引起。
即，傳統(tǒng)方法通過(guò)硬件執(zhí)行大多數(shù)信號(hào)控制和控制過(guò)程，并且因此僅僅支持當(dāng)設(shè)計(jì)硬件時(shí)考慮的頻帶和數(shù)據(jù)通信協(xié)議。因此，很難提供產(chǎn)品之間的兼容性，或者很難支持新頻帶、新調(diào)制/解調(diào)方法或新通信協(xié)議。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要一種方法來(lái)將由硬件實(shí)現(xiàn)的功能最小化而將大多數(shù)功能由軟件處理。
這樣的軟件通信設(shè)備不僅便于在諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的計(jì)算裝置中的手持收發(fā)器或無(wú)繩電話的通信功能的提供，這樣的軟件通信設(shè)備還可以用于其它通信系統(tǒng)的開發(fā)，這是因?yàn)槠涮岣吡碎_發(fā)的軟件的再用性，從而顯著地減少了開發(fā)系統(tǒng)的周期。因此，需要一種軟件控制的通信方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，已經(jīng)開發(fā)出本發(fā)明的示例性實(shí)施方式來(lái)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種由軟件操作的通信方法及其設(shè)備，其能夠在諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、筆記本PC和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的各種計(jì)算裝置中同時(shí)支持由軟件操作的900MHz無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的通信。
將在接下來(lái)的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，還有一部分通過(guò)描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而得知。
在本發(fā)明的一方面中，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的通信方法，包括通過(guò)用戶接口選擇無(wú)繩電話或手持收發(fā)器功能模式；將對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的數(shù)據(jù)信號(hào)最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制，以及將所述MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)頻率調(diào)制(FM)；將所述FM調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的射頻(RF)頻帶信號(hào)，以及將所述轉(zhuǎn)換的RF頻帶信號(hào)發(fā)送到無(wú)繩電話基站；和如果在數(shù)據(jù)信號(hào)沒有被發(fā)送的情況下存在用戶的語(yǔ)音信號(hào)，則將所述語(yǔ)音信號(hào)FM調(diào)制，將所述FM調(diào)制的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的RF頻帶信號(hào)，以及將所述轉(zhuǎn)換的RF頻帶信號(hào)發(fā)送到所述無(wú)繩電話基站。所述MSK調(diào)制和所述FM調(diào)制由軟件模塊執(zhí)行。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種通信設(shè)備，包括射頻(RF)前端單元，用于通過(guò)天線將數(shù)據(jù)信號(hào)或語(yǔ)音信號(hào)傳送到無(wú)繩電話基站；模擬-數(shù)字和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于將從所述RF前端單元接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，或者將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并且將所述轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)提供到所述RF前端單元；和基帶信號(hào)處理器，具有作為軟件模塊的多個(gè)信號(hào)處理模塊和一個(gè)控制模塊，所述信號(hào)處理模塊用于處理通信信號(hào)，所述控制模塊控制安裝在基帶信號(hào)處理器中的所述信號(hào)處理模塊，所述基帶信號(hào)處理器提供無(wú)繩電話和手持收發(fā)器功能。


以下通過(guò)對(duì)照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的以上和其它方面和特點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1是示出傳統(tǒng)無(wú)繩電話的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意性示圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施方式的通信設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)的示例性示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施方式的通信設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)的示例性示圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于通信的軟件塊的示例性示圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用戶接口的示例性示圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的接收消息的過(guò)程的流程圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的發(fā)送語(yǔ)音的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將對(duì)照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。通過(guò)參照將對(duì)照附圖詳細(xì)描述的示例性實(shí)施方式，本發(fā)明的方面和特點(diǎn)以及用于實(shí)現(xiàn)該方面和特點(diǎn)的方法將變得更加清楚。然而，本發(fā)明并不限于以下公開的示例性實(shí)施方式，可以以不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在描述中定義的內(nèi)容諸如詳細(xì)結(jié)構(gòu)和部件僅僅是提供以助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的特定細(xì)節(jié)，本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求所限定。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的描述中，在各個(gè)附圖中，相同附圖標(biāo)記用于同一部件。
以下，對(duì)照根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用戶接口、方法和計(jì)算機(jī)程序的流程圖表示來(lái)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該明白，流程圖表示中的每塊和流程圖表示中的塊的組合能夠由計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以被提供到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器來(lái)產(chǎn)生機(jī)器，從而經(jīng)由計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行的指令建立用于實(shí)現(xiàn)在流程圖塊或多個(gè)塊中指定的功能的手段。
這些計(jì)算機(jī)程序指令還可被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，該計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器可以指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備來(lái)以特定方式工作，從而存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生了包括用于實(shí)現(xiàn)在流程圖塊或多個(gè)塊中指定的功能的指令手段的制造的產(chǎn)品。
計(jì)算機(jī)程序指令還可被裝入計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以產(chǎn)生一系列的將在計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的操作步驟來(lái)產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，從而在計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖塊或多個(gè)塊中指定的功能的步驟。
流程圖表示中的每個(gè)塊可以表示包括一個(gè)或更多用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能的可執(zhí)行指令的代碼模塊、代碼段或代碼的部分。還應(yīng)該注意，在一些另外的實(shí)現(xiàn)中，在塊中記錄的功能可以以與示出的次序不同的次序發(fā)生。例如，根據(jù)涉及的功能，連續(xù)顯示的兩個(gè)塊實(shí)際上可以基本同時(shí)執(zhí)行，或者這些塊有時(shí)可以以相反次序執(zhí)行。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例性示圖。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，該系統(tǒng)可包括無(wú)繩電話基站210、具有硬件和軟件的第一通信裝置250和第二通信裝置270。相同的軟件在第一和第二通信裝置250和270中執(zhí)行。為了便于本發(fā)明的實(shí)施，第一通信裝置250使用手持收發(fā)器和無(wú)繩電話的全部功能，而第二通信裝置270僅僅是為頻率調(diào)制(FM)手持收發(fā)器的目的而使用。
無(wú)繩電話基站210和第一通信裝置250之間的通信在959MHz到960MHz的射頻(RF)頻帶上執(zhí)行，而第一通信裝置250和無(wú)繩電話基站210之間的通信在914MHz到915MHz頻帶上執(zhí)行。1MHz的頻帶帶寬包括25KHz帶寬的多個(gè)信道(信道1到40)，并且這些信道之一被動(dòng)態(tài)選擇并用于通信。為此，除了用于控制射頻(RF)和中頻(IF)的RF前端單元252和272以及用于控制模擬/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)254和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換(DAC)274以外，諸如數(shù)據(jù)通信協(xié)議、用戶接口的所有處理部分是可由中央處理單元(CPU)執(zhí)行的軟件。
即使第一通信裝置250和第二通信裝置270之間的手持收發(fā)器通信中，兩個(gè)頻帶(914-915MHz和959-960MHz)也被使用。傳統(tǒng)上，手持收發(fā)器使用共享一個(gè)頻帶的半雙工模式。然而，本發(fā)明將RF前端單元252和272的部分用于無(wú)繩電話通信，并且本發(fā)明使用無(wú)繩電話的頻帶來(lái)構(gòu)建全雙工手持收發(fā)器，從而將研發(fā)所需的時(shí)間和成本最小化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，全雙工手持收發(fā)器的功能能夠被容易地實(shí)施而無(wú)需改變軟件。換言之，這是因?yàn)槭殖质瞻l(fā)器的主信號(hào)處理諸如頻率調(diào)制和解調(diào)已經(jīng)以軟件形式被開發(fā)出，因此，其可以按原樣被使用并且RF前端單元能夠被容易地重構(gòu)。
在圖2的系統(tǒng)中，以軟件執(zhí)行主通信處理。例如，該系統(tǒng)采用軟件無(wú)線電方法，其中，除了900MHz RF信號(hào)和具有小于2MHz的低頻的IF信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換以及IF信號(hào)和數(shù)字采樣流之間的轉(zhuǎn)換以外，基帶處理和協(xié)議處理都由CPU執(zhí)行。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施方式的通信設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)的示例性示圖。在圖3中示出了第一通信裝置250的結(jié)構(gòu)。
主硬件包括RF前端單元340和350以及ADC/DAC 320和330。
RF前端單元340和350將無(wú)繩電話的959MHz RF信號(hào)或手持收發(fā)器的914MHz信號(hào)下變換成具有0.7MHz到2.0MHz頻帶的IF信號(hào)，或者將0.7MHz IF信號(hào)上變換成用于無(wú)繩電話的914MHz RF信號(hào)或用于手持收發(fā)器的959MHz。
ADC 320用作采樣模擬IF信號(hào)并且產(chǎn)生數(shù)字采樣流，而DAC 330用作從數(shù)字采樣流產(chǎn)生模擬IF信號(hào)。
在第一通信裝置250的結(jié)構(gòu)和操作中，當(dāng)從無(wú)繩電話基站210接收到RF信號(hào)時(shí)，由Maxim公司制造的MAX 2420評(píng)估板(以下稱作MAX 2420EVK)，即900MHz圖像濾除(image-reject)收發(fā)器芯片可被用于RF-IF轉(zhuǎn)換。
起初是為了觀察MAX 2420芯片的特性的目的來(lái)制造MAX 2420EVK，因此，內(nèi)置壓控振蕩器(VCO)不擅長(zhǎng)通信，由于IF信號(hào)的低功率導(dǎo)致需要將IF信號(hào)放大到ADC板320的輸入電壓電平(+/-1伏)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，使用獨(dú)立的膠合(glue)邏輯板340加入外部本地振蕩器和放大器。
通過(guò)天線從無(wú)繩電話基站210接收的RF信號(hào)具有959.0125MHz(信道1)到959.9875MHz(信道40)的中心頻率。該RF信號(hào)輸入到MAX2420 EVK350的Rx_In終端并且與膠合邏輯板340的968.0125MHz本地振蕩器的信號(hào)混合，從而產(chǎn)生1.0MHz到1.975MHz范圍內(nèi)的IF信號(hào)。
這個(gè)IF信號(hào)通過(guò)MAX2420EVK 350的Rx_Out端子輸出并且在膠合邏輯板340的放大器中被放大以具有恰當(dāng)?shù)墓β?，然后被施加到ADC板320。例如，由Measurement Computing公司制造的PCI-DAS4020被用作ADC 320。
PCI-DAS4020板支持最大到20MHz的采樣率，在這個(gè)實(shí)施方式中，使用了5MHz的采樣率。這是因?yàn)橛捎谧畲驣F小于2.0MHz，所以根據(jù)尼奎斯特理論采樣率是4MHz或更多是足夠的，并且由非必需的高采樣率導(dǎo)致的系統(tǒng)總線的負(fù)載和整體特性的下降能夠被防止。例如，采樣大小是12比特。
當(dāng)該信號(hào)被施加到PCI-DAS4020320并且通過(guò)無(wú)繩電話接口310時(shí)，使用安裝在第一通信裝置250中的軟件來(lái)恢復(fù)語(yǔ)音或數(shù)據(jù)。
另一方面，當(dāng)RF信號(hào)被發(fā)送到無(wú)繩電話基站210時(shí)，在第一通信裝置250的結(jié)構(gòu)或操作中，由安裝在第一通信裝置250中的軟件產(chǎn)生的數(shù)字采樣流是具有700KHz中心頻率的FM調(diào)制信號(hào)。這個(gè)信號(hào)具有5MHz的采樣率，并且被施加到DAC板330并轉(zhuǎn)換成IF信號(hào)。例如，DAC板330采用由ADLINK技術(shù)公司制造的DAQ2010。DAQ2010330能夠具有內(nèi)置8255芯片以選擇發(fā)送信道。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，8255芯片被用于控制壓控振蕩器來(lái)產(chǎn)生914.7125MHz到915.6875MHz范圍內(nèi)的特定外部本地振蕩頻率。
該IF信號(hào)被輸入MAX2420板350并且與914.7125MHz到915.6875MHz外部本地振蕩器的信號(hào)混合，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于914.7125MHz與915.6875MHz之間的差的具有914.0125MHz到914.9875MHz的RF信號(hào)。產(chǎn)生的RF信號(hào)被輸出到MAX2420板350的Tx_Out端子，然后被輸入到濾波器360。濾波器360可以采用表面聲波(SAW)帶通濾波器。例如，SAW濾波器允許以914.5MHz為中心的+/-10MHz頻帶通過(guò)。
RF信號(hào)通過(guò)濾波器360并且經(jīng)由放大器370和天線被發(fā)送到無(wú)繩電話基站210。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施方式的通信設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)的示意性示圖。圖4示出了第二通信裝置270的結(jié)構(gòu)。第二通信裝置270具有與第一通信裝置250的結(jié)構(gòu)相似的基本結(jié)構(gòu)，因此，其詳細(xì)的描述已經(jīng)被略去。接收的RF信號(hào)是具有914.0125MHz中心頻率的FM調(diào)制的信號(hào)，并且該信號(hào)與由8255芯片控制的外部本地振蕩器的914.7125MHz信號(hào)混合，從而產(chǎn)生0.7MHz的IF信號(hào)。相反，發(fā)送器能夠被構(gòu)建以產(chǎn)生958.0825MHz的RF信號(hào)。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于通信的軟件塊的示例性示圖。該軟件被安裝在第一或第二通信裝置250或270中。
CPU580通過(guò)總線與無(wú)繩電話接口570和裝置驅(qū)動(dòng)器560連接。無(wú)繩電話接口570對(duì)應(yīng)于圖3和圖4示出的無(wú)繩電話接口310。CPU580能夠在無(wú)繩電話接口570中設(shè)置關(guān)于是提供無(wú)繩電話功能還是提供手持收發(fā)器功能的信息，從而控制與無(wú)繩電話接口570連接的RF前端單元。
軟件能夠被簡(jiǎn)單地分成控制模塊和信號(hào)處理模塊。通信協(xié)議模塊525和圖形用戶接口模塊530屬于控制模塊。信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505、FM解調(diào)和調(diào)制模塊510和550、抽取模塊515、插值模塊540、最小頻移鍵控(MSK)解調(diào)和調(diào)制模塊535和切換模塊545可被分類為信號(hào)處理模塊。
該接收的RF信號(hào)通過(guò)RF前端單元被轉(zhuǎn)換成模擬IF信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換的模擬IF信號(hào)通過(guò)ADC板被轉(zhuǎn)換成12-比特5MS/s數(shù)字采樣流，然后通過(guò)無(wú)繩電話接口570被輸入到裝置驅(qū)動(dòng)器560。然后，采樣的數(shù)據(jù)被發(fā)送到信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505。
信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505檢測(cè)信號(hào)并且選擇對(duì)應(yīng)的信道。在執(zhí)行無(wú)繩電話功能的情況下，無(wú)繩電話基站在1.0MHz到2.0MHz的IF范圍內(nèi)的特定信道發(fā)送信號(hào)。此時(shí)，信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505使用用于通過(guò)輸入信號(hào)的快速傅立葉變換(FFT)檢測(cè)高強(qiáng)度頻率的方法來(lái)檢測(cè)由無(wú)繩電話基站選擇的信道。
一旦信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505選擇了信號(hào)的中心頻率，它將具有對(duì)應(yīng)的中心頻率的信號(hào)變換成具有0Hz、有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波低通濾波器和抽取的信號(hào)。這些作為信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505的其它功能的處理能夠顯著地降低采樣率，從而以后降低用于信號(hào)處理的操作負(fù)載。在詳細(xì)的描述中，如上所述，信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505能夠一次處理信道搜索和信道選擇兩個(gè)操作，從而減少了處理時(shí)間。信道檢測(cè)使用通過(guò)從ADC輸入的信號(hào)的FFT操作來(lái)獲得全部信道的每信道信號(hào)強(qiáng)度的方法，然后確定從無(wú)繩電話基站發(fā)送的信道信號(hào)是否存在以搜索信道信號(hào)。另外，如果確定該信號(hào)存在，則執(zhí)行用于將檢測(cè)的信號(hào)的頻率平均來(lái)獲得信道的中心頻率的功能。在信道選擇操作中，由執(zhí)行分批頻率變換、低通濾波和抽取的信道濾波器檢測(cè)的中心頻率被轉(zhuǎn)換成0Hz并且通過(guò)該濾波器，于是采樣率被降低，從而減少了信號(hào)處理操作的量。
通過(guò)信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505的信號(hào)在FM解調(diào)模塊510中被解調(diào)。該FM解調(diào)能夠采用正交FM解調(diào)方法。在這個(gè)方法中，輸入的FM調(diào)制信號(hào)采樣被分成I信道和Q信道，并且相位改變的量通過(guò)正切(arctangent)操作使用I/Q信道中的每個(gè)的值來(lái)被獲得，從而解調(diào)出原始信號(hào)。消息信號(hào)能夠被從解調(diào)的信號(hào)檢測(cè)到，并且可以是語(yǔ)音信號(hào)或MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)。
當(dāng)該消息信號(hào)是語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，其被輸出到揚(yáng)聲器。當(dāng)該消息信號(hào)是數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，其被輸入到抽取模塊515。
抽取模塊515是用于調(diào)整信號(hào)處理模塊之間的采樣率的軟件模塊，并且其將采樣率降低接收的比率的若干倍數(shù)。換言之，如果3MHz信號(hào)被抽取三分之一，則1MHz的信號(hào)產(chǎn)生。例如，在數(shù)據(jù){1，4，7，10，13，16}被輸入并且采樣率被降低成為原來(lái)的三分之一的情況下，僅僅第一和第四數(shù)據(jù)被選擇，并且{1，10}被輸出。
由抽取模塊515輸出的信號(hào)被發(fā)送到MSK解調(diào)模塊520，并且被轉(zhuǎn)換成比特流。
MSK解調(diào)模塊520再次將MSK調(diào)制的模擬信號(hào)采樣解調(diào)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，使用非相干方法將模擬信號(hào)采樣分割成表示“0”和“1”的頻率分量。此外，跟蹤和修改比特同步的一部分能夠被加到輸入數(shù)據(jù)，從而還提高了MSK解調(diào)的性能。
在MSK解調(diào)的比特流是具有從無(wú)繩電話基站發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的初始模式的有效幀的情況下，其被插入到接收幀隊(duì)列(未示出)中。該插入的幀能夠由通信協(xié)議模塊525來(lái)出列和處理。
通信協(xié)議模塊525基于接收的信號(hào)的輸入數(shù)據(jù)和用戶輸入來(lái)訪問(wèn)和/或控制接收幀隊(duì)列、圖形用戶接口和發(fā)送幀隊(duì)列，或者處理來(lái)自那里的事件，從而支持無(wú)繩電話或手持收發(fā)器通信功能。換言之，通信協(xié)議模塊525搜索對(duì)應(yīng)于無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的協(xié)議的操作，控制包括圖形用戶接口的每個(gè)軟件模塊，周期地確認(rèn)發(fā)送和接收幀隊(duì)列的消息，并且處理輸入到該隊(duì)列的消息。
圖形用戶接口模塊530提供了如圖6所示的圖形用戶接口。該圖形用戶接口能夠閃爍目的燈或向用戶顯示消息。此外，通過(guò)用戶使用鼠標(biāo)來(lái)點(diǎn)擊按鈕或在菜單中輸入特定值的方法，提高了無(wú)繩電話或手持收發(fā)器功能的用戶方便性。
將被發(fā)送到無(wú)繩電話基站的數(shù)據(jù)幀定位于發(fā)送幀隊(duì)列(未示出)中。在存在將被發(fā)送到發(fā)送幀隊(duì)列的幀的情況下，構(gòu)成該幀的比特流被發(fā)送到MSK調(diào)制模塊535。發(fā)送的比特流由MSK調(diào)制模塊535轉(zhuǎn)換成正弦波。MSK調(diào)制是這樣一種方法，在該方法中，0和1的數(shù)據(jù)比特分別使用不同頻率來(lái)被發(fā)送，特征在于，每個(gè)調(diào)制的信號(hào)存儲(chǔ)先前信號(hào)的相位，從而使得相位彼此一致。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，一個(gè)數(shù)據(jù)比特由25個(gè)表示“0”或“1”的正弦波表示。結(jié)果，2400bps的輸入數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成60K/sec的信號(hào)采樣。
由MSK調(diào)制模塊535調(diào)制的信號(hào)被發(fā)送到插值模塊540。
插值模塊540將采樣率增加為輸入的若干倍。換言之，如果1MHz信號(hào)被三倍地插值，則產(chǎn)生并輸出3MHz信號(hào)。此時(shí)，為了去除階段(step)現(xiàn)象，在數(shù)據(jù)之間使用增量的方法被使用。例如，在數(shù)據(jù){1，10，...}被輸入的情況下，如果重復(fù)的輸出被簡(jiǎn)單地執(zhí)行三次，則在諸如{1，1，1，10，...}的輸出數(shù)據(jù)之間階段現(xiàn)象被產(chǎn)生。因此，增量(10-1)/3＝3被獲得，然后增量的連續(xù)相加被執(zhí)行并輸出為{1，4，7，10...}。
從插值模塊540輸出的信號(hào)通過(guò)切換模塊545被發(fā)送到FM調(diào)制模塊550。
該切換模塊545具有僅將MSK調(diào)制的信號(hào)和從麥克風(fēng)輸入的語(yǔ)音信號(hào)之一發(fā)送到FM調(diào)制模塊550的功能。換言之，如果存在將被發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，則MSK調(diào)制的信號(hào)被選擇。否則，語(yǔ)音信號(hào)被選擇。
由于MSK調(diào)制數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)高于語(yǔ)音的優(yōu)先級(jí)，所以基于MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的選擇。如果數(shù)據(jù)存在，則MSK調(diào)制數(shù)據(jù)具有連續(xù)正弦波的形式，如果數(shù)據(jù)不存在，則“0”被連續(xù)發(fā)送，因此，確定“0”是否已經(jīng)被連續(xù)接收到以確定MSK調(diào)制數(shù)據(jù)是否存在。
FM調(diào)制模塊550將由切換模塊545選擇的信號(hào)FM調(diào)制?；?00KHz的載波頻率使用加入輸入信號(hào)的相位改變量的方法來(lái)執(zhí)行FM調(diào)制模塊550進(jìn)行的FM調(diào)制。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，為了獲得對(duì)應(yīng)于每個(gè)相位的正弦波的幅度，在初始化步驟中正弦波的查詢表被建立，從而提高了信號(hào)處理的運(yùn)算率。
由FM調(diào)制模塊550調(diào)制的信號(hào)通過(guò)裝置驅(qū)動(dòng)器560和無(wú)繩電話接口570被發(fā)送到圖3或圖4所示的DAC板330，然后被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
于此使用的術(shù)語(yǔ)“模塊”是指但不限于軟件或硬件部件，諸如執(zhí)行某些功能的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。模塊可先進(jìn)地配置成駐留可尋址存儲(chǔ)介質(zhì)和配置成在一個(gè)或多個(gè)處理器上執(zhí)行。因此，作為例子，模塊可包括諸如軟件組件、面向?qū)ο筌浖M件、類組件和任務(wù)組件的組件、進(jìn)程、函數(shù)、屬性、過(guò)程、子程序、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)程序、固件、微碼、電路、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組和變量。對(duì)這些組件和模塊提供的功能可以組合成更少的組件和模塊，或者也可以分成另外的組件和模塊。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用戶接口的示例性示圖。在圖6中，當(dāng)用于無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的軟件在Linux操作系統(tǒng)下執(zhí)行時(shí)，示出了圖形用戶接口600。
對(duì)照?qǐng)D6，根據(jù)功能模式來(lái)提供無(wú)繩電話聽筒650和手持收發(fā)器660的用戶接口。
能夠在位于圖6的用戶接口的頂部的菜單610中選擇功能模式。在無(wú)繩電話手持模式下，用戶能夠接收呼入呼叫或能夠撥號(hào)并生成呼叫就像使用一般的無(wú)繩電話一樣。相似地，在手持收發(fā)器模式下，用戶根據(jù)使用手持收發(fā)器的方法來(lái)使用用戶接口。換言之，當(dāng)按下預(yù)定按鈕時(shí)用戶能夠通話。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的接收消息的過(guò)程的流程圖。以下是設(shè)備中的過(guò)程的例子，其中，如果從外部接收到呼叫，則從無(wú)繩電話基站通過(guò)信道13接收到“鈴聲”消息，并且目的燈在屏幕上閃爍。
首先，通過(guò)對(duì)輸入到信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505的數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT操作，具有最高強(qiáng)度的信道被搜索到，并且識(shí)別出信號(hào)被維持最高強(qiáng)度的信道是信道13(步驟S710)。然后，在信道13中接收到的信號(hào)的中間頻率被計(jì)算(步驟S720)。這以后，接收信道和中間頻率被設(shè)置到信道13，并且中間頻率被計(jì)算，然后，頻率變換、低頻濾波和抽取被執(zhí)行(步驟S730和步驟S740)。
從信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505輸出的信號(hào)被FM解調(diào)并轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。該轉(zhuǎn)換的基帶信號(hào)可以是語(yǔ)音信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)(步驟S750)。因此，從信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊505輸出的信號(hào)被分別發(fā)送到語(yǔ)音輸出模塊(例如，揚(yáng)聲器)和數(shù)據(jù)處理模塊。這里，目前沒有生成呼叫連接，因此，對(duì)語(yǔ)音輸出模塊的發(fā)送將被忽略。
該FM解調(diào)信號(hào)通過(guò)抽取來(lái)被MSK解調(diào)(步驟S760)。在解調(diào)的信號(hào)的幀是正常幀的情況下，其在隊(duì)列中累積。此時(shí)，監(jiān)視該隊(duì)列的通信協(xié)議模塊525能夠識(shí)別出“鈴聲”命令已經(jīng)通過(guò)該幀被接收到(步驟S770)。因此，通信協(xié)議模塊525在屏幕上閃爍目的燈和字符串“鈴聲”同時(shí)鈴聲。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的發(fā)送語(yǔ)音的過(guò)程的流程圖。它舉例了如果線路忙則將用戶語(yǔ)音發(fā)送到無(wú)繩電話基站的過(guò)程。
通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的聲卡來(lái)輸入用戶語(yǔ)音(步驟S810)。此時(shí)，語(yǔ)音信號(hào)由聲卡處理以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，然后被以40KHz的速率發(fā)送到切換模塊545。
如果沒有數(shù)據(jù)信號(hào)存在，則切換模塊545選擇并僅僅將語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送到FM調(diào)制模塊550(步驟S820)。該FM調(diào)制模塊550通過(guò)700KHz載波來(lái)將發(fā)送的基帶語(yǔ)音信號(hào)FM調(diào)制(步驟S830)。通過(guò)FM調(diào)制，40KHz輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換成5MHz信號(hào)(步驟S840)，轉(zhuǎn)換的信號(hào)被發(fā)送到DAC板330。該發(fā)送到DAC板330的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成具有700KHz載波的FM調(diào)制模擬信號(hào)，然后被輸入RF前端單元，即圖3所示的MAX2420EVK 350(步驟S850)。
輸入到MAX2420EVK 350的信號(hào)與外部本地振蕩器的信號(hào)混合并被轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的信道的頻率(步驟S860)，然后通過(guò)SAW型帶通濾波器360和放大器370被發(fā)送到無(wú)繩電話基站(步驟S870和步驟S880)。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由軟件操作的通信設(shè)備具有以下效果除RF/IF轉(zhuǎn)換和ADC/DAC以外，通過(guò)由軟件執(zhí)行信號(hào)處理和控制處理，如果RF/IF轉(zhuǎn)換和ADC/DAC的硬件是可便攜尺寸并且具有諸如通用串行總線(USB)的PC外設(shè)裝置接口時(shí)，則900MHz無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的功能能夠被使用在諸如PC、筆記本PC、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的各種計(jì)算機(jī)裝置中。
盡管為示例已經(jīng)示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以做出各種修改、添加和替換，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種通信方法，包括通過(guò)用戶接口選擇無(wú)繩電話和手持收發(fā)器功能模式之一；將對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的數(shù)據(jù)信號(hào)最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制，以及將所述MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)頻率調(diào)制(FM)；將所述FM調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的射頻(RF)頻帶信號(hào)，以及將所述轉(zhuǎn)換的RF頻帶信號(hào)發(fā)送到無(wú)繩電話基站；和如果當(dāng)沒有發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)存在語(yǔ)音信號(hào)，則將所述語(yǔ)音信號(hào)FM調(diào)制，將所述FM調(diào)制的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)于所述選擇的功能模式的RF頻帶信號(hào)，并且將所述轉(zhuǎn)換的RF頻帶信號(hào)發(fā)送到所述無(wú)繩電話基站，其中，所述MSK調(diào)制和所述FM調(diào)制由軟件模塊執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果從所述無(wú)繩電話基站接收到所述RF信號(hào)，則檢測(cè)和濾波由所述無(wú)繩電話基站選擇的信號(hào)的信道；將所述濾波的信號(hào)FM解調(diào)；當(dāng)所述FM解調(diào)的信號(hào)是語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，通過(guò)揚(yáng)聲器來(lái)輸出所述語(yǔ)音信號(hào)；和如果所述FM解調(diào)的信號(hào)是數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，則將所述FM解調(diào)的數(shù)據(jù)信號(hào)抽取，將所述抽取的數(shù)據(jù)信號(hào)MSK解調(diào)，并且執(zhí)行對(duì)應(yīng)于所述MSK解調(diào)的數(shù)據(jù)信號(hào)的命令。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的快速傅立葉變換(FFT)和對(duì)具有高強(qiáng)度的頻率的檢測(cè)來(lái)執(zhí)行所述信道檢測(cè)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過(guò)正交FM方法來(lái)執(zhí)行所述頻率調(diào)制。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，將所述數(shù)據(jù)信號(hào)MSK解調(diào)的操作包括確定形成所述MSK解調(diào)的數(shù)據(jù)信號(hào)的幀是否是有效幀；如果所述幀是有效幀，則將所述幀存儲(chǔ)在隊(duì)列中；和將所述存儲(chǔ)的幀出列。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)插值，并將所述插值的數(shù)據(jù)信號(hào)頻率調(diào)制。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果值“0”作為所述MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)被連續(xù)輸入，則確定沒有發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述頻率調(diào)制使用700KHz的載波頻率。
9.一種通信設(shè)備，包括射頻(RF)前端單元，用于通過(guò)天線將數(shù)據(jù)信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)之一傳送到無(wú)繩電話基站；模擬-數(shù)字單元和數(shù)字-模擬單元，用于將從所述RF前端單元接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，或者將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并且將所述模擬信號(hào)提供到所述RF前端單元；和基帶信號(hào)處理器，具有作為軟件模塊的多個(gè)信號(hào)處理模塊和一個(gè)控制模塊，所述信號(hào)處理模塊用于處理通信信號(hào)，所述控制模塊控制安裝在基帶信號(hào)處理器中的所述信號(hào)處理模塊，所述基帶信號(hào)處理器提供無(wú)繩電話和手持收發(fā)器功能。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述控制模塊包括通信協(xié)議模塊，用于執(zhí)行對(duì)應(yīng)于無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的協(xié)議的操作，周期地確認(rèn)發(fā)送或接收幀隊(duì)列的消息，并且處理輸入到所述隊(duì)列的所述消息；和圖形用戶接口模塊，用于向用戶提供用于執(zhí)行所述操作的用戶接口。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理模塊中的至少一個(gè)包括信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊，用于檢測(cè)和濾波由所述無(wú)繩電話基站選擇的信號(hào)的信道；頻率解調(diào)模塊，用于將所述濾波的信號(hào)頻率解調(diào)；抽取模塊，用于如果所述頻率解調(diào)的信號(hào)是數(shù)據(jù)信號(hào)，則將所述頻率調(diào)制的信號(hào)抽取；和MSK解調(diào)模塊，用于將所述抽取的信號(hào)MSK解調(diào)，其中，所述控制模塊執(zhí)行對(duì)應(yīng)于所述MSK解調(diào)的數(shù)據(jù)信號(hào)的命令。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述信道檢測(cè)和濾波器選擇模塊對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)，檢測(cè)具有高強(qiáng)度的頻率，以及檢測(cè)信道。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，通過(guò)正交頻率解調(diào)方法來(lái)執(zhí)行所述頻率解調(diào)。
14.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理模塊中的至少一個(gè)包括最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制模塊，用于將構(gòu)成將被發(fā)送到所述無(wú)繩電話基站的數(shù)據(jù)幀的比特流MSK調(diào)制；插值模塊，用于將所述MSK調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)插值；頻率調(diào)制模塊，用于將從所述插值模塊接收的所述數(shù)據(jù)信號(hào)頻率調(diào)制(FM)；和切換模塊，用于從用戶接收所述語(yǔ)音信號(hào)，從所述插值模塊接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)，切換所述語(yǔ)音信號(hào)和所述數(shù)據(jù)信號(hào)，并且將所述切換的信號(hào)發(fā)送到所述FM調(diào)制模塊。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，如果從所述插值模塊接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的值是連續(xù)的“0”，則所述切換模塊確定還沒有發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號(hào)，并所述語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送到所述FM模塊。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述頻率調(diào)制使用700MHz的載波頻率。
全文摘要
公開了一種軟件控制的通信方法及其設(shè)備。該設(shè)備包括射頻(RF)前端單元，用于經(jīng)由天線將數(shù)據(jù)信號(hào)或語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送到無(wú)繩電話基站；模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將從RF前端單元接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；數(shù)字－模擬轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并且將轉(zhuǎn)換的信號(hào)提供到RF前端單元；和基帶信號(hào)處理器，具有作為軟件模塊的多個(gè)信號(hào)處理模塊和一個(gè)控制模塊以提供無(wú)繩電話和手持收發(fā)器的功能，所述信號(hào)處理模塊用于處理通信信號(hào)，所述控制模塊用于控制安裝在基帶信號(hào)處理器中的信號(hào)處理模塊。
文檔編號(hào)H04M1/725GK1816070SQ20061000335
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者金炳完, 徐尚范, 成旻映, 尹南鉉, 李宰旭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社