DE69118813T2 - Funksende-Empfangsgerät mit PLL-Synthese - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Funksender/-empfänger (im folgenden als "Sender/Empfänger" bezeichnet) mit einem Asynchronalarm eines Frequenzsynthesizers mit einer PLL (phasensynchronisierten Schleife) als einem von Gerätealarmen und insbesondere einen solchen Sender/Empfänger, der zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem geeignet ist, z. B. einem Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA), das ein schnelles und häufiges Umschalten zwischen einem Empfangszustand und einem Sendezustand erfordert.
• Das TDMA-Kommunikationssystem kommt in vielen Funkkommunikationssystemen zum Einsatz, zu denen ein digitales Zellulartelefonsystem nach Standard der Groupe Speciale Mobile (GSM-Standard) gehört. In einem solchen Sender/Empfänger des TDMA-Kommunikationssystems wird ein einzelner PLL-Frequenzsynthesizer gemeinsam von einem Empfangsabschnitt und einem Sendeabschnitt des Senders/Empfängers als lokale Frequenzquelle benutzt, da Senden und Empfangen nicht gleichzeitig erfolgen. In einem solchen digitalen Zellulartelefonsystem, das eine hochgenaue Frequenzeinstellung sowie eine Größenverringerung erfordert, ist die gemeinsame Nutzung des PLL-Frequenzsynthesizers unumgänglich. Ferner ist es im TDMA-Kommunikationssystem, z. B. in einem digitalen Zellulartelefonsystem, zur Aufrechterhaltung einer hohen Kommunikationsgüte notwendig, Sende- und Empfangsfrequenzen umzuschalten, d. h., ein Frequenzspringen durchzuführen. Zur Erfüllung dieser Forderung sollte der die lokale Frequenzsignalquelle bildende PLL-Frequenzsynthesizer gegen schnelles, sehr häufiges Frequenzumschalten beständig sein.
• Um den PLL-Frequenzsynthesizer normal zu betreiben, muß der PLL-Frequenzsynthesizer phasensynchronisiert bleiben. Daher muß jede Phasenverschiebungsbedingung, d. h., Asynchronbedingung, schnell detektiert und korrigiert werden. Dazu weist der PLL-Frequenzsynthesizer gewöhnlich eine Asynchron- Detektionsschaltung zum Detektieren der Asynchronbedingung auf. Andererseits wird ein PLL-Frequenzsynthesizer zur Verwendung in einem das Frequenzspringen durchführenden Sender/Empfänger unmittelbar nach jeder Frequenzumschaltung gewöhnlich asynchron, was einen Asynchronalarm erzeugt, der vom Sender/Empfänger als anomaler Betrieb gedeutet wird. Da eine solche anfängliche Asynchronität im PLL-Frequenzsynthesizer solange auftritt, wie der zugehörige Sender/Empfänger das Frequenzspringen durchführt, ist es unmöglich, eine durch Anomalität verursachte und zu korrigierende Asynchronität von einer solchen anfänglichen Asynchronität zu unterscheiden, die im Normalbetrieb des Geräts auftritt.
• In der Beschreibung der Europäischen Patentanmeldung Nr. 90100645.2, veröffentlicht unter EP-A-380946 am 8. August 1990, wurde ein Verfahren zum Überwachen des Regelvermögens einer phasensynchronisierten Schleife in einem zentralen Taktgenerator einer Telefonvermittlung vorgeschlagen, bei dem bei Überschreitung eines Alarmschwellwerts, der durch eine spezifische Phasendifferenz zwischen den Eingabe- und Ausgabefrequenzen der phasensynchronisierten Schleife bestimmt ist, ein Synchronalarm ausgelöst wurde.
• In der Beschreibung der US-A-4777655, veröffentlicht am 11. Oktober 1988, wurde eine Anordnung vorgeschlagen, bei der ein Abschnitt eines von einer Bodenstation eines Mobiltelekommunikationssystems während einer Ruheperiode gesendeten Steuersignals intermittierend durch eine Mobilstation empfangen wurde, wobei eine anfänglich instabile Betriebsperiode der Mobilstation in einer Periode eines unnötigen Abschnitts des Steuersignals und eine anschließende stabile Betriebsperiode in einem notwendigen Abschnitt des Steuersignals auftrat.
• Merkmale von Anordnungen, die im folgenden als Beispiel zu beschreiben sind, ermöglichen es, einen Sender/Empfänger z. E. eines TDMA-Kommunikationssystems vorzusehen, der ein häufiges Frequenzumschalten eines Sendesignals und eines Empfangssignals erfordert und dessen Sende- und Empfangsabschnitt einen einzelnen PLL-Frequenzsynthesizer als ihre lokalen Frequenzsignalquellen gemeinsam benutzen, in dem ein Asynchronalarm für eine vorbestimmte Zeitperiode unmittelbar nach einer Frequenzumschaltung auch dann nicht erzeugt wird, wenn eine Asynchronbedingung des PLL-Frequenzsynthesizers innerhalb der Zeitperiode vorliegt.
• Zu weiteren nachfolgend zu beschreibenden Merkmalen gehören ein PLL-Frequenzsynthesizer, in dem eine Erzeugung eines Asynchronalarms innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode unmittelbar nach der Frequenzumschaltung verhindert wird, der zur Verwendung in einem Sender/Empfänger eines Kommunikationssystems, z. B. eines TDMA-Kommunikationssystems, geeignet ist, in dem Sende- und Empfangstaktungen inkonsistent sind und eine schnelle und häufige Frequenzumschaltung einer Frequenz zwischen dem Senden und Empfangen erforderlich ist, und der einen Frequenzteiler zum Teilen einer Ausgabe eines spannungssteuerten Oszillators (VCO), einen Phasendetektor zum Vergleichen einer Ausgabe des Frequenzteilers als Vergleichssignal mit einem Bezugssignal von einem Bezugsoszillator zum Erzeugen eines Phasendifferenzsignals und einen PLL-Oszillator zum Steuern einer Schwingfrequenz des VCO entsprechend dem Phasendifferenzsignal aufweist. Die Frequenzumschaltung des PLL-Frequenzsynthesizers beginnt bei Anlegen eines Frequenzsteuersignals als Anzeige einer Änderung von Frequenzteilungsdaten zum Frequenzteiler. Der Phasendetektor erzeugt nicht nur das Phasendifferenzsignal, sondern auch ein Phasendifferenz-Detektionssignal entsprechend dem Phasendifferenzsignal, wenn eine solche Phasendifferenz vorliegt, d. h., wenn er sich in einem Asynchronzustand befindet. Als Reaktion auf das Phasendifferenz-Detektionssignal wird ein hörbarer und/oder sichtbarer Alarm auf einem Alarmanzeigeabschnitt des Senders/Empfängers angezeigt. Der nachfolgend als Beispiel beschriebene PLL-Frequenzsynthesizer weist eine Asynchronalarm-Sperrschaltung zum Sperren einer Reaktion des Alarmanzeigeabschnitts auf das Phasendifferenz-Detektionssignal für eine vorbestimmte Zeitperiode von Beginn des Detektionssignals auf.
• Eine Ausgabefrequenz des PLL-Frequenzsynthesizers wird bei jeder Zufuhr eines Teilungsdatensignals und eines auf das Teilungsdatensignal folgenden Übernahmesignals umgeschaltet, und ein sehr kurzer Phasenasynchronzustand wird in einer Einschwingzeit unmittelbar nach jeder Frequenzumschaltung erzeugt. Die Asynchronalarm-Sperrschaltung sperrt jedoch eine Erzeugung eines Asynchronalarms zumindest in dieser Einschwingzeit. Wird daher der nachfolgend zu beschreibende PLL- Frequenzsynthesizer in einem Sender/Empfänger mit sehr häufiger Umschaltrate verwendet, kann das Problem einer Erzeugung eines Asynchronalarms bei jedem Umschalten der Signalfrequenz gelöst werden.
• Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen offenbaren als Beispiel die Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen gekennzeichnet ist, die den angestrebten Schutzumfang bestimmen. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels für einen die GSM-Standards verwendenden Sender/Empfänger in der TDMA-Kommunikation, auf den der Sender/Empfänger der Erfindung Anwendung findet;
• Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Frequenzsprungbetriebs des Senders/Empfängers von Fig. 1;
• Fig. 3 ein Blockschaltbild eines PLL-Frequenzsynthesizers, der einen Abschnitt des Senders/Empfängers von Fig. 1 bildet;
• Fig. 4 ein Schaltbild einer Impulsdetektionsschaltung, die einen Abschnitt des PLL-Frequenzsynthesizers von Fig. 3 bildet;
• Fig. 5 Signalwellenformen während eines Normalbetriebs des PLL-Frequenzsynthesizers von Fig. 3; und
• Fig. 6 Signalwellenformen während eines anomalen Betriebs des PLL-Frequenzsynthesizers von Fig. 3.
• Gemäß Fig. 1 weist ein tragbares Telefon zur Verwendung in einem digitalen Zellulartelefonsystem der GSM-Standards, auf das ein Telefon der Erfindung Anwendung findet, eine Antenne 1 zum Senden eines Sendesignals S11 zu einer (nicht gezeigten) Basisstation, Empfangen eines Hochfrequenzsignals von der Basisstation und sowie zu dessen Zuführen zu einem Empfangsabschnitt 4 als Empfangssignal S12 auf. Außerdem weist das Telefon einen Sender/Empfängerabschnitt 10 zum Erzeugen des Sendesignals S11 durch Frequenzumwandeln und Verstärken eines Eingabekommunikationssignals S14 und zum Umwandeln des Empfangssignals S12 in ein Kommunikationssignal S18 sowie einen Sprechhörer 8 zum Erzeugen des Kommunikationssignals S14 und Empfangen des Kommunikationssignals 518 auf. Zu beachten ist, daß Steuersignale 520a und 520b zwischen dem Sender/Empfängerabschnitt 10 und dem Sprechhörer 8 zur Rufverbindung ausgetauscht werden.
• Der Sender/Empfängerabschnitt 10 weist ferner einen HF- Schalter 2 als SPDT-Schalter (einpoligen Umschalter) mit einem mit der Antenne 1 verbundenen gemeinsamen Anschluß und einen Sendeabschnitt 3 auf, der auf das Steuersignal S15 und auf das Kommunikationssignal S14 vom Sprechhörer 8 reagiert, um das Sendesignal S11 zu erzeugen und das Signal S11 über einen ersten Schalteranschluß des HF-Schalters 2 zur Antenne 1 zu senden. Der Empfangsabschnitt 4 empfängt das von der Antenne 1 zugeführte Empfangssignal S12 über einen zweiten Schalteranschluß des HF-Schalters 2, erzeugt ein Steuersignal S17b und führt ein Kommunikationssignal S18 zum Sprechhörer 8. Ein PLL-Frequenzsynthesizer 5 führt ein lokales Schwingsignal S13 zum Sendeabschnitt 3 und zum Empfangsabschnitt 4 als Reaktion auf ein Frequenzsteuersignal 516a. Ein Steuerabschnitt 6 steuert den Sendeabschnitt 3, den Empfangsabschnitt 4, den PLL-Frequenzsynthesizer 5 und den Sprechhörer 8, indem er die Steuersignale S15, S17a, S16a bzw. S20a zu ihnen sendet. Auf der Grundlage der Signale S20b und S17b steuert der Steuerabschnitt 6 eine Frequenzauswahl zwischen dem Sendesignal S11 und dem Empfangssignal S12, eine EIN/AUS-Steuerung eines Sendeträgers und eine Rufverbindung zur Basisstation. Außerdem weist der Sender/Empfängerabschnitt 10 einen LCD-Abschnitt (Flüssigkristallanzeige-Abschnitt) 7 zum sichtbaren Darstellen verschiedener Anzeigen, zu denen eine Anomalität im Betrieb des Senders/Empfängers 10 gehört, entsprechend einein Befehl eines Steuersignals S19 vom Steuerabschnitt 6 auf. Obwohl der Sender/Empfängerabschnitt 10 zusätzlich zu den gezeigten Schaltungen weitere Komponenten aufweist, z. B. ein Stromquellenteil, sind diese Komponenten nicht gezeigt, da sie nicht zur Erfindung gehören.
• Der PLL-Frequenzsynthesizer 5 von Fig. 1 führt einen Asynchronalarm, der durch eine zu ihm gehörende Asynchronalarm-Erzeugungseinrichtung detektiert wird, zum Steuerabschnitt 6 in Form eines Steuersignals S16b. Der Steuerabschnitt 6 verarbeitet verschiedene Signale, zu denen Anomalitätsalarme gehören, von anderen schaltungen und führt ein Steuersignal S19 zum LCD-Abschnitt 7, um Alarmbedingungen anzuzeigen. Andererseits reagiert der PLL-Frequenzsynthesizer 5 auf das Frequenzsteuersignal S16a vom Steuerabschnitt 6, um eine Frequenz umzuschalten, und sperrt eine Übertragung des Asynchronalarms (Steuersignal S16b) während einer Einschwingzeit, bis ein phasensynchronisierter Zustand unter Steuerung einer später zu beschreibenden Asynchronalarm-Sperreinrichtung wieder hergestellt ist. Daher wird während der Einschwingzeit kein Asynchronalarmsignal zum Steuerabschnitt 6 geführt, so daß ein falscher Asynchronalarm nicht auf dem LCD-Abschnitt 7 angezeigt wird.
• Im folgenden wird ein Frequenzsprungbetrieb im Sender/Empfängerabschnitt von Fig. 1 anhand von Fig. 1 sowie Fig. 2 beschrieben. Zunächst wird ein TDMA-Signal beschrieben, und es wird angenommen, daß der Sender/Empfängerabschnitt 10 in einer Dienstzelle, die zu einer aktuellen Position eines Kraftfahrzeugs gehört, in dem der Sender/Empfängerabschnitt 10 angebracht ist, Kanäle c0, c1 und c2 als Abwärtsfrequenzkanäle von der Basisstation und die gleichen Kanäle c0, c1 und c2 als Aufwärtsfrequenzkanäle zur Basisstation verwenden kann. Zu beachten ist, daß sich die Aufwärtsfrequenz und die Abwärtsfrequenz unterscheiden, obwohl der gleiche Frequenzkanal dafür verwendet werden kann. Frequenzkanäle d0 und e0 für mehrere benachbarte Zellen sind als Überwachungskanäle zur Feldintensitätsüberwachung dargestellt. Eine Umschaltfolge zwischen dem Sendefrequenzkanal und dem Empfangsfrequenzkanal, d. h., eine Frequenzsprungfolge, wird von der Basisstation über die Steuerkanäle (das Empfangssignal S12 des Empfangsabschnitts 4 und das Steuersignal S17b) zum Steuerabschnitt 6 vor Öffnen eines Kommunikationskanals gesendet, und der Steuerabschnitt 6 speichert die Frequenzsprungfolge. Nach den GSM-Standards setzt sich ein TDMA-Rahmen (1 Rahmen = 4,615 ms) aus 8 Signalpaketen bzw. Bursts zusammen (1 Burst = 0,577 ms).
• Zunächst wird das Empfangssignal S12 von der Basisstation im dritten Burst des Kanals c0 der Abwärtsstrecke zum Empfangsabschnitt 3 geführt (RX1). Anschließend sendet der Sendeabschnitt 4 das Sendesignal S11 über den gleichen Kanal, im gleichen Rahmen und im gleichen Burst der Aufwärtsstrecke (TX1). Ein Burst der Aufwärtsstrecke ist so eingestellt, daß er gegenüber einem entsprechenden Burst der Abwärtsstrecke um eine drei Bursts entsprechende Periode verzögert ist. Um danach zu kontrollieren, ob es eine benachbarte Zelle gibt, in der u. U. eine bessere Kommunikationsgüte als in der gegenwärtigen Dienstzelle möglich ist, in der sich das Telefon aktuell befindet, überwacht der Empfangsabschnitt 3 die Feldintensität des Kanals d0 der benachbarten Zelle über das Empfangssignal S12 in einer geeigneten Zeit während einer Periode von 5 Bursts bis zu einem Kommunikationsburst (RX2) eines nachfolgenden Rahmens (Monitor1). Nach Überwachen der benachbarten Zelle empfängt der Empfangsabschnitt 3 das Empfangssignal S12 im gleichen dritten Burst, während ein Frequenzsprung zum Kanal c2 erfolgt (RX2). Danach sendet der Sendeabschnitt 4 das Sendesignal S11 im dritten Burst des gleichen Kanals c2 (TX2). Eine nachfolgende Überwachung der Feldintensität einer benachbarten Zelle erfolgt durch Überwachen des Kanals e0 einer weiteren Zelle (Monitor2).
• Die Durchführung der vorgenannten Frequenzsprungfolge erfolgt durch Umschalten einer Frequenz des vom PLL-Frequenzsynthesizers 5 zugeführten lokalen Schwingsignals S13 unter Steuerung des vom Steuerabschnitt 6 zugeführten Frequenzsteuersignals S16a. Daher muß die Frequenz des lokalen Schwingsignals S13, das vom PLL-Frequenzsynthesizer 5 zum Sendeabschnitt 3 und Empfangsabschnitt 4 geführt wird, bei jedem Sende- und Empfangsburst umgeschaltet werden. Der PLL-Frequenzsynthesizer 5, durch den ein solches Frequenzspringen erfolgt, führt eine schnelle, sehr häufige Frequenzumschaltung des lokalen Schwingsignals S13 mindestens einmal je 1- Rahmen-Periode durch. Der Sender/Empfänger 10 führt einen Sende- oder Empfangsbetrieb nur während einer Periode durch, die 3 Bursts von einen Rahmen bildenden 8 Bursts entspricht, und befindet sich während der übrigen Burstperiode in einem Wartezustand.
• In Fig. 3 wird der PLL-Frequenzsynthesizer 5 in jeder Einschwingzeit unmittelbar nach jeder Frequenzumschaltung des lokalen Schwingsignals S13 asynchron. Eine solche Asynchronität ist auch dann unumgänglich, wenn der PLL-Synthesizer 5 normal arbeitet. Somit führt der PLL-Frequenzsynthesizer 5 das Frequenz umschalten in der Warteperiode des Senders/Empfängers 10 durch, um eine Erzeugung eines Asynchronalarms für eine Phasenasynchronität in der Einschwingperiode zu sperren. Das Steuersignal S16a, das den PLL-Synthesizer 5 anweist, die Frequenz umzuschalten, besteht aus einem Teilungsdatensignal S37 zum Zuweisen einer Frequenz des lokalen Schwingsignals und einem Übernahmesignal S38 zum Aktivieren des Signals S37. Das Teilungsdatensignal S37 wird vom Steuerabschnitt 6 gleichzeitig mit Beginn einer Burstsendung des Sendeabschnitts 3 und Beginn eines Burstempfangs des Empfangsabschnitts 4 zugeführt, und das Übernahmesignal S38 wird zugeführt, nachdem die Burstsendung und der Burstempfang abgeschlossen sind Der PLL-Frequenzsynthesizer 5 reagiert auf das Übernahmesignal S38, um die Frequenzumschaltung des lokalen Schwingsignals S13 zu beginnen, und ist phasenasynchron während einer durch seine Leistung bestimmten Einschwingzeit. Der PLL-Synthesizer 5 arbeitet, um den phasensynchronisierten Zustand bis zu einem nachfolgenden Burstsenden oder Burstempfangen wieder herzustellen, d. h., in der Warteperiode des Senders/Empfängers 10, die einer Burstperiode oder 1,5 Burstperioden entspricht, und erzeugt das lokale Schwingsignal S13 mit einer vorbestimmten Frequenz. Andererseits sperrt die Asynchronalarm-Sperreinrichtung eine Alarmerzeugung für eine Periode T, die ab einem Zeitpunkt beginnt, an dem das Übernahmesignal S38 zum PLL-Synthesizer 5 geführt wird, und am Ende einer bestimmten Toleranzzeit endet, nachdem der phasensynchronisierte Zustand wieder hergestellt ist.
• Der PLL-Synthesizer 5 weist eine PLL auf, die aus einem spannungsgesteuerten Oszillator 51 besteht, der auf eine Steuerspannung S31 reagiert, um ein lokales Schwingsignal S36 mit einer vorbestimmten Frequenz zu einem Synthesizerausgabeanschluß 501 zu führen. Durch einen variablen Frequenzteiler 55 erfolgt eine Frequenzteilung des Signals S36 zum Erzeugen eines Vergleichssignals S34 unter Steuerung eines Teilungsdatensignals S37, das von einem Teilungsdaten-Eingabeanschluß 502 zum Anweisen eines Teilungsverhiltnisses zugeführt wird, und eines Übernahmesignals, das von einem Übernahmesignal- Eingabeanschluß 503 zum Aktivieren des Teilungsdatensignals S37 zugeführt wird. Ein Bezugsoszillator 54 führt ein Bezugssignal S33 mit einer Bezugsfrequenz zu einem Phasendetektor 53, der das Vergleichssignal S34 in Phase mit dem Bezugssignal S33 vergleicht, um ein Phasendifferenzsignal S32 zu erzeugen. Ein Tiefpaßfilter 52 integriert das Phasendifferenzsignal S32, um die vorgenannte Steuerspannung S31 zu erzeugen. Das vom PLL-Synthesizer 5 in Fig. 1 zugeführte lokale Schwingsignal S13 entspricht dem Frequenzsignal S36, und das Frequenzsteuersignal S16a zum Steuern der Frequenz des lokalen Schwingsignals S13 wird in das Teilungsdatensignal S37 und das Übernahmesignal S38 aufgeteilt.
• Befindet sich der PLL-Synthesizer 5 in einem Asynchronzustand, in dem die Phasendifferenz zwischen dem Vergleichssignal S34 und dem Bezugssignal S33 vorliegt, gibt der Phasendetektor 53 in Fig. 3 das Phasendifferenzsignal S32 sowie ein Impulsphasendifferenz-Detektionssignal S35 entsprechend der Phasendifferenz aus. Das Impulsphasendifferenz-Detektionssignal S35 wird zu einer Gatterschaltung 57 geführt, die ein Ausgabesignal S40 erzeugt, dessen Wellenform mit der des Signals S35 identisch ist, wenn sie in einem EIN-Zustand ist, und das Nullpotential hat, wenn sie in einem AUS-Zustand ist. Das Ausgabeimpulssignal S40 wird zu einer Impulsdetektionsschaltung 58 zum Umwandeln eines Alarins des PLL-Synthesizers 5 in eine Alarmausgabe S41 geführt, und die Impulsdetektionsschaltung 58 erzeugt an einem Alarmanschluß 504 des Steuerabschnitts 6 in Fig. 1 die Alarmausgabe S41 als einen von Gerätealarmen.
• Eine Impulsgeneratorschaltung 56 (Fig. 3), bestehend aus einem monostabilen Multivibrator usw., reagiert auf das Übernahmesignal S38, z. B. einen Auslöseimpuls, um ein Gatterimpulssignal S39 mit einer konstanten Dauer T zu erzeugen. Beim Signal S39 wird die Gatterschaltung 57 ausgeschaltet. Daher erzeugt die Impulsdetektionsschaltung 58 nicht die Alarmausgabe S41 zum Alarmausgabeanschluß 504 während einer Zeitperiode T, die mit der Zuführung des Übernahmesignals S38 zu ihr beginnt. Die vorgenannte Schaltung bildet die anhand von Fig. 1 beschriebene Asynchronalarm-Sperreinrichtung.
• Der PLL-Synthesizer 5 in Fig. 3 schaltet die Frequenz des Frequenzsignals S36 bei jeder Eingabe des Teilungsdatensignals S37 und Übernahmesignals S38 um und wird in jeder Einschwingzeit unmittelbar nach jedem Frequenzumschalten des lokalen Schwingsignals S13 asynchron, auch wenn der PLL-Synthesizer 5 normal arbeitet. In der Asynchronperiode wird aber die Erzeugung eines Asynchronalarms (Alarmausgabe S41) durch die aus der Impulsgeneratorschaltung 56 und der Gatterschaltung 57 bestehende Asynchronalarm-Sperreinrichtung gesperrt.
• Daher sendet der PLL-Synthesizer 5 keinen Asynchronalarm in seinem Normalbetrieb, wodurch eine Anomalitätsbestimmung erleichtert wird. Durch Verwendung des PLL-Synthesizers 5 als lokalen Oszillator des Senders/Empfängers von Fig. 1, der die Frequenzsprungfunktion hat, erfolgt auch dann keine Erzeugung eines falschen Asynchronalarms, wenn ein schnelles, sehr häufiges Frequenzumschalten der Frequenz erfolgt.
• Gemäß Fig. 4, die ein Beispiel für einen Schaltungsaufbau der Impulsdetektionsschaltung 58 von Fig. 3 zeigt, weist diese Schaltung auf: einen Feldeffekttransistor (FET) TR1 mit einem Gate, das als Eingabeanschluß für das Ausgabeimpulssignal S40 verwendet wird, und einer an Masse gelegten Source, eine Diode D1 mit einer Kathode, die mit einem Drain des FET- Transistors TR1 verbunden ist, und einer Anode, die mit dem Alarmausgabeanschluß 504 verbunden ist, einen Kondensator C1, der zwischen der Anode der Diode D1 und Masse verbunden ist, und einen Widerstand R1, der zwischen der Anode der Diode D1 und einer positiven Quellenspannung Vcc verbunden ist. Die Impulsdetektionsschaltung 58 legt die Spannung (Alarmausgabe S41) am Alarmausgabeanschluß 504 mit einer vorbestimmten Zeitkonstante auf Hochpegel, wenn das Ausgabeimpulssignal S40 nicht zugeführt wird, und legt sie unmittelbar auf Tiefpegel, wenn das Ausgabeimpulssignal detektiert wird, wobei das Tiefpegelsignal der Asynchronalarm als Anzeige des asynchronen PLL-Synthesizers 5 ist.
• Gemäß Fig. 3 sowie Fig. 5, die einige Signalwellenformen bezogen auf den Asynchronalarm in einem Normalbetrieb des PLL-Synthesizers 5 zeigt, liefert der Bezugsoszillator 54 das Bezugssignal S33 mit Rechteckwellenform. Der Frequenzteiler 55 liefert das Vergleichssignal S38, das eine Teilung des (nicht gezeigten) Frequenzsignals S36 ist. Bei Zuführung des Übernahmesignals S38 zum variablen Frequenzteiler 55 zu einem Zeitpunkt t2 aktiviert das Signal S38 das (nicht gezeigte) Teilungsdatensignal S37, das in ihn eingegeben wurde, um dadurch das Teilungsverhältnis des variablen Frequenzteilers 55 zu ändern. Mit der Frequenz des Vergleichssignals S34 wird der PLL-Synthesizer 5 asynchron, und es liegt eine Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal S33 und dem Vergleichssignal S34 vor. Als Ergebnis wird das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 in Form von Impulsen entsprechend der Phasendifferenz zwischen den Signalen S33 und S34 erzeugt. Das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 zeigt den Asynchronzustand des PLL-Synthesizers 5 an. Da aber eine solche Asynchronität zwangsläufig im Anfangszustand der Frequenzumschaltung des Frequenzsignals S36 erzeugt wird, ist der Betrieb des PLL- Synthesizers 5 normal. Ein solcher Asynchronzustand hält bis zu einem Zeitpunkt t3 an, der durch die Leistung des PLL- Synthesizers 5 bestimmt ist.
• Andererseits reagiert die Impulsgeneratorschaltung 56 von Fig. 3 auf das Übernahmesignal S38, um das Gatterimpulssignal S39 zu erzeugen, dessen Dauer T einer Zeitperiode entspricht, die eine Summe aus der Asynchronzeit, beginnend ab dem Ende (Zeitpunkt t2) der Frequenzumschaltung des PLL-Synthesizers 5 und endend zu einem Zeitpunkt t3, und einer bestimmten konstanten Toleranzzeit ist, die zum Zeitpunkt t3 beginnt und zu einem Zeitpunkt t4 endet. Das heißt, eine vordere Flanke des Gatterimpulssignals S39 fällt mit einer vorderen Flanke (t2) des Übernahmesignals S38 zusammen, und eine hintere Flanke von ihm fällt mit dem Zeitpunkt t4 nach der Zeitperiode T ab dem Zeitpunkt t2 zusammen. Arbeitet also der PLL-Synthesizer 5 normal, hat das Ausgabeimpulssignal S40 der Gatterschaltung 57 auch dann stets einen Tiefpegel, wenn das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 unmittelbar nach der Frequenzumschaltung des Frequenzsignals S36 vorliegt. Daher hat die Alarmausgabe S41 der Impulsdetektionsschaltung 58 stets einen Hochpegel, was bewirkt, daß der PLL-Synthesizer 5 keinen Alarm sendet.
• Der Phasendetektor 53 vergleicht Phasen des zugeführten Bezugssignals S33 und des Vergleichssignals S34 auf der Grundlage ihrer hinteren Flanken und liefert das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 und das Phasendifferenzsignal S32. Der Phasendetektor 53, der das Bezugssignal S33 und das Vergleichssignal S34 empfängt und das Phasendifferenzsignal S32 und das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 liefert, die in Fig. 5 und 6 gezeigt sind, ist in einen Abschnitt eines LSI- Bausteins für einen Frequenzsynthesizer integriert, z. B. eines µPC2833C (hergestellt von der Firma NEC Corporation, Tokio, Japan), und kann die Phase von Signalen mit einer Frequenz von bis zu mindestens 1 MHz vergleichen.
• Nunmehr wird auf Fig. 3 zusammen mit Fig. 6 Bezug genommen, die Signalwellenformen im Zusammenhang mit einem Asynchronalarm während eines anomalen Betriebs des PLL-Synthesizers 5 zeigt, in dem ein Asynchronzustand außerhalb der Frequenzumschaltperiode des Frequenzsignals S36 erzeugt wird.
• Der Phasendetektor 53 erzeugt das Phasendifferenz-Detektionssignal S35 zu Zeitpunkten t1, t5, t6 und t7 in einer Zeitperiode außerhalb der normalen anfänglichen Asynchronperiode T des PLL-Synthesizers 5 von t2 bis t4. Daher arbeitet der PLL-Synthesizer 5 anomal. Da die Impulsgeneratorschaltung 56 die Gatterschaltung 57 in einer anderen Zeit als der Periode T öffnet, in der der Gatterimpuls S39 als Reaktion auf das Übernahmesignal S38 erzeugt wird, gibt sie die Phasendifferenz-Detektionssignale S35 zu den Zeitpunkten t1, t5, t6 und t7 als die Ausgabeimpulssignale S40 aus. Bei Zuführung des Ausgabeimpulssignals S40 zur Impulsdetektionsschaltung 58 nimmt die am Alarmausgabeanschluß 504 erzeugte Alarmausgabe S41 sofort einen Tiefpegel an, was auf einen Alarmerzeugungszustand des PLL-Synthesizers 5 verweist.
• Gemäß der vorstehenden Beschreibung sperrt der erfindungsgemäße PLL-Synthesizer bei Anwendung auf einen Sender/Empfänger ein Senden eines Asynchronalarms in der anfänglichen Asynchronperiode unmittelbar nach Frequenzumschaltung. Daher kann erfindungsgemäß in einem Sender/Empfänger, in dem eine Sendesignalfrequenz und eine Empfangssignalfrequenz schnell sehr häufig umgeschaltet werden, so daß er auf das TDMA-Kommunikationssystem mit Frequenzsprung anwendbar ist, eine Asynchronalarmerzeugung in einer normalen Asynchronperiode unmittelbar nach Frequenzumschalten eines PLL-Synthesizers gesperrt werden, wodurch zwischen einem wahren Asynchronzustand und dein normalen Asynchronzustand unterschieden werden kann, was Kommunikationshindernisse beseitigt.
• Obwohl die Erfindung anhand der spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht als Beschränkung aufzufassen. Verschiedene Abwandlungen der offenbarten Ausführungsform sowie andere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann anhand der Erfindungsbeschreibung deutlich. Daher sollen die beigefügten Ansprüche alle Abwandlungen oder Ausführungsformen erfassen, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims (11)

1. PLL-Frequenzsynthesizer (5), der eine phasensynchronisierte Schleife (51, 55, 54, 53, 52) aufweist und eine Hochfrequenzausgabe mit einer Frequenz erzeugt, die gemäß einem Frequenzsteuersignal variabel ist, wobei der PLL-Synthesizer (5) eine Asynchronalarm-Erzeugungseinrichtung (5) aufweist, die auf einen Asynchronzustand der phasensynchronisierten Schleife (51, 55, 54, 53, 52) reagiert, um ein Asynchronalarmsignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Asynchronalarm-Sperreinrichtung (56, 57) zum Sperren der Erzeugung des Asynchronalarms für eine vorbestimmte Zeit unmittelbar nach einer durch das Frequenzsteuersignal bewirkten Frequenzumschaltung vorgesehen ist.

2. PLL-Synthesizer nach Anspruch 1, wobei das Frequenzsteuersignal aufweist: ein Frequenzzuweisungssignal zum Zuweisen der Frequenz des lokalen Schwingsignals und ein Übernahmesignal, das nach dem Frequenzzuweisungssignal zugeführt wird, um das Frequenzzuweisungssignal zu aktivieren.

3. PLL-Synthesizer nach Anspruch 2, wobei die Sperrung der Erzeugung des Asynchronalarms als Reaktion auf das Übernahmesignal begonnen wird.

4. PLL-Synthesizer nach einem der vorhergegangenen Ansprüche mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (51), der auf eine Steuerspannung reagiert, um ein lokales Schwingsignal mit einer willkürlichen Frequenz zu erzeugen, einem variablen Frequenzteiler (55), der auf ein Teilungsdatensignal von einer Frequenzsteuereinrichtung (6), wobei das Teilungsdatensignal ein Frequenzteilungs verhältnis anzeigt, und ein Übernahmesignal zum Aktivieren des Frequenzteilers (55) reagiert, um das lokale Schwingsignal in der Frequenz zu teilen, um dadurch ein Vergleichssignal zu erzeugen, einem Bezugsoszillator (54) zum Erzeugen eines Bezugssignals mit einer Bezugsfrequenz, einem Phasendetektor, der auf eine Phasendifferenz zwischen dem Vergleichssignal und dem Bezugssignal reagiert, um ein Phasendifferenzsignal und ein Steuersignal zu erzeugen, und einem Tiefpaßfilter (52) zum Integrieren des Steuersignals und zu dessen Zuführen zu dem spannungsgesteuerten Oszillator (51) als Steuerspannung, wobei die Asynchronalarm-Erzeugungseinrichtung (5) den Asynchronalarm aus dem Phasendifferenzsignal erzeugt und die Asynchronalarm-Sperreinrichtung (56, 57) die Asynchronalarm-Erzeugungseinrichtung steuert, um die Erzeugung des Asynchronalarms für eine konstante Zeitperiode zu sperren.

5. PLL-Synthesizer nach Anspruch 4, wobei die Asynchronalarm-Sperreinrichtung (56, 57) aufweist: einen Impulsgenerator (56), der auf das Übernahmesignal reagiert, um ein Gatterimpulssignal mit einer vorbestimmten Dauer zu erzeugen, ein Gatter (57), das auf das Gatterimpulssignal reagiert, um ein Ausgabeimpulssignal zu erzeugen, und eine Impulsdetektionsschaltung (58), die auf das Ausgabeimpulssignal reagiert, um das Asynchronalarmsignal zu erzeugen.

6. PLL-Synthesizer nach Anspruch 5, wobei das durch die Impulsdetektionsschaltung (58) erzeugte Asynchronalarmsignal einen Hochpegel mit einer vorbestimmten Zeitkonstante annimmt, wenn das Ausgabeimpulssignal nicht detektiert wird, und seinen Zustand unmittelbar auf einen Tiefpegel ändert, wenn der Ausgabeimpuls detektiert wird.

7. PLL-Synthesizer nach Anspruch 6, wobei die Impulsdetektionsschaltung (58) aufweist: einen FET (TR1) mit einem Gate als Eingabeanschluß für das Ausgabeimpulssignal und einer mit Masse verbundenen Source, eine Diode (D1) mit einer Kathode, die mit dem Drain des FET (TR1) verbunden ist, und einer Anode, die einen Ausgabeanschluß für das Asynchronalarmsignal bildet, einen Kondensator (C1), der zwischen der Anode der Diode (D1) und Masse verbunden ist, und einen Widerstand (R1), der zwischen einer positiven Quelle und der Anode der Diode (D1) verbunden ist.

8. Funk-Sender/Empfänger mit einem PLL-Frequenzsynthesizer nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, einem Sendeabschnitt (3) zum Senden eines ersten Hochfrequenzträgers, der mit einem Informationssignal moduliert ist, einem Empfangsabschnitt (4) zum Empfangen eines zweiten Hochfrequenzträgers, der mit einem Informationssignal moduliert ist, wobei die phasensynchronisierte Schleife (51, 55, 54, 53, 52) des PLL-Frequenzsynthesizers (5) lokale Schwingsignale mit Frequenzen zuführt, die auf vorbestimmte Weise mit dem ersten Frequenzträger und dem zweiten Frequenzträger des Sendeabschnitts (3) bzw. des Empfangsabschnitts (4) in Beziehung stehen, einer Alarmanzeige (7), die auf ein Anzeigesteuersignal zum Anzeigen eines Alarms reagiert, einem Frequenzsteuerabschnitt (6) zum Steuern des Sendeabschnitts (3), des Empfangsabschnitts (4) und des PLL-Synthesizers (5), so daß die Frequenzen des ersten Hochfrequenzträgers und des zweiten Hochfrequenzträgers umgeschaltet werden, und einer Anzeigesteuerung (6) zum Zuführen des Anzeigesteuersignals, wobei der Sendeabschnitt (3) und der Empfangsabschnitt (4) auf ein TDMA-Systein zum Senden und Empfangen des ersten Hochfrequenzträgers und des zweiten Hochfrequenzträgers in Form von Bursts durch eine EIN/AUS- Steuerung des ersten Hochfrequenzträgers und des zweiten Hochfrequenzträgers anwendbar sind und wobei der PLL- Frequenzsynthesizer (5) aufweist: eine Frequenzumschalteinrichtung, die auf ein Frequenzsteuersignal von dem Frequenzsteuerabschnitt (6) reagiert, um die Frequenz des lokalen Schwingsignals umzuschalten, eine Alarmerzeugungseinrichtung (5), die auf einen Asynchronzustand der phasensynchronisierten Schleife (51, 55, 54, 53, 52) reagiert, um ein Alarmsignal zu der Anzeigesteuerung (6) zu führen, und eine Alarmsperreinrichtung (5), die auf den Frequenzsteuerabschnitt (6) reagiert, um eine Erzeugung des Alarmsignals durch die Alarmerzeugungseinrichtung (5) während einer vorbestimmten Zeit unmittelbar nach einer Frequenzumschaltung des ersten Hochfrequenzträgers und des zweiten Hochfrequenzträgers zu sperren.

9. Sender/Empfänger nach Anspruch 8, wobei das Frequenzsteuersignal ein Frequenzzuweisungssignal zum Zuweisen der Frequenz des lokalen Schwingsignals aufweist, wobei das Übernahmesignal nach dein Frequenzzuweisungssignal zugeführt wird, um das Frequenzzuweisungssignal zu aktivieren.

10. Sender/Empfänger nach Anspruch 91 wobei die Sperrung der Alarmsignalerzeugung als Reaktion auf das Übernahmesignal begonnen wird.

11. Sender/Empfänger (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Sender/Empfänger (10) ein Funk-Sender/Empfänger eines TDMA-Systems ist, das selektiv die Zeit einstellen kann, um den ersten Hochfrequenzträger und den zweiten Hochfrequenzträger zu veranlassen, einen EIN-Zustand anzunehmen, und wobei die vorbestimmte Zeit kürzer als eine Zeit ist, in der sich der erste Hochfrequenzträger und der zweite Hochfrequenzträger nicht im EIN-Zustand befinden.