[发明专利]直接混频同步调幅接收机

说明书

本发明涉及一种直接混频同步调幅接收机，该接收机有一耦合到同步调幅检波器的射频输入端，并通过锁相环将其产生的同步射频载波经由同步同相载波输入端加到同步调幅检波器，以便直接将射频一调幅接收信号变换到基本频带，所述锁相环包括一个可控振荡器，该振荡器通过相位检波装置和低通滤波器使其相位信息同输入载波耦合，此输入载波加到相位检波装置的信号输入端。

上述用于直接混频同步调幅（AM）接收机或称作Costas接收机的那种锁相环，已在公开的德国专利申请NO.3240565中有所介绍。

通常，所述锁相环用来产生一个与加到信号输入端的输入载波相位同步的载波信号，并应用在许多其它类型的装置中，除了应用于上述的直接混频同步调幅（AM）接收机之外，它还有一个重要的应用领域便是在立体声解码器方面。例如，在集成调频立体声解码器电路TEA5580中应用的锁相环，用来产生一个或几个载波，这些载波与立体声系统多路信号的19KHz立体声导频信号的相位同步。

在已知的锁相环中，所产生载波的相位跟随输入载波相位的精确度，受到振荡器控制信号的不希望有的寄生直流偏置的限制。这一寄生直流偏置主要由于开关和/或偏置电压的非对称性引起，而实际上，这是不能完全避免的。因此，所产生的载波相对输入载波显示出一个固有的相位误差，此相位误差将影响对所产生的载波进行的信号处理。例如，当已知的锁相环应用于立体声解码器时，这一相位误差的存在将使左或右立体声声道中不希望有的串音增大。

当已知的锁相环应用于直接混频同步调幅接收机中时，如用于上述的Costas接收机中时，上述的相位误差会使加到同步检波器的已调射频输入载波与上述所产生的载波之间产生一个相位差，从而导致同步检波器输出端的图象和/或声音信号的失真。在这种接收机的某些应用领域中，存在有限度的相傍误差还是允许的。例如，经反复试验证明，对双边带调幅无线电接收机的结构来说，当相位误差约升至时，其信号的失真还是可以容许的。若相位误差进一步增加，则可听度将明显下降。然而当用在电视接收机中，其可容许的相位误差则要小得多。

特别当射频输入载波的信噪比（S/N）由于场强减弱而下降时，其相位误差的幅度将显著增加。由此，动态输入范围或已知的直接混频同步调幅接收机的动态范围就比较小。在上述的实例中，恰好不影响接收机接收效果时的场强（即标准场强）与导致产生上述可允许的弧度相位差的场强之比约为30dB。因此，使已知的直接混频同步调幅接收机的使用范围受到很大限制。例如它比现存的根据超外差原理集成化的调幅同步接收机的动态范围低很多。而超外差式集成调幅接收可具有60-70dB的动态范围。

本发明的目的是提供一个可与大多数现存的一般超外差式调幅接收机的动态范围相比至少比已知的直接混频同步调幅接收机动态范围大跟踪精度高的直接混频同步调幅接收机。

为实现这一目的，根据本文开始段所述类型的直接混频同步调幅接收机，其特征在于：所述锁相环中的所述相位检波装置包括相互依次耦合的第一、第二和第三混频级，由信号发生器加到上述第一和第三混频级的辅助混频信号，所述信号输入端耦合至第二混频级的输入端和所述射频输入端，而可控振荡器耦合至第一混频级的输入端和所述同步调幅检波器的所述载波输入端并起一个调谐振荡器的作用，所述低通滤波器具有一低于所述辅助混频信号基频的截止频率，所述基频低于输入载波频率。

本发明利用了这一事实，即环路总合寄生直流分量主要由相位检波装置中的直流偏置来决定。本发明基于如下认识，即由振荡器控制信号中的寄生直流偏置信号而产生的干扰成份，可用提供相位信息的方法也就是用提供所产生的载波同输入载波之间的相位差以及提供一个载波信号幅度的方法来减少，也就是根据不需要的寄生直流偏置引起的干扰成份，用选择和/或放大的手段使这个载波信号或交流相位差信号增加的方法来减少，并随后将这一交流（AC）相位差信号转换成直流相位差信号，从而完成对干扰成份的衰减。

为此当按照本发明采用的上述措施时，第一及第二混频级中的不需要的直流（DC）分量被变换成落在低通滤波器的通带范围之外的频率值，故这些干扰成份不致于影响加给可控振荡器的直流（DC）相位差信号。此外，实际上至少在连到相位检波装置的信号输入端的混频级已产生了变频增益，故其相位差信号相对于第三混频级的直流偏置分量已得到放大。因此实际上消除了相位检波装置电路中的寄生直流分量和振荡器控制信号电平的影响，使产生的载波与输入载波之间的相位取得同步。其效果比已知锁相环更令人满意。