[发明专利]使用单频及其方法的一种无线通信设备

说明书

为实现远距离无线收发信机之间的通信已建议了两种无线通信方式，具体为单工方式及双工方式。单工方式即所谓按键讲话方式，它通过一个配置的单频信道完成无线收发信机间的通信。单工方式是交替进行呼叫与抑制以完成同时通话的。双工方式则通过两个相应频率的信道完成无线收发信机间的同时通话。

本发明与一个无线通信系统相关联，该系统虽与单工方式相同仅用一个单频信道却能实质上完成无线收发信机间的同时通话。更特别地，此发明是关于一种时分双工无线通信设备及方法，该设备及方法得以完成实质上的同时呼叫，即以在时间轴上压缩话音信号并在时间轴上区分双向话音信号的方式使在单工无线收发信机之间得以完成双工呼叫。

时分双工无线收发信机间的呼叫系统称为单频同时发送/接收系统。在此系统中，当某一无线收发信机开始与另一机通话时，该无线收发信机即作为呼叫台。该呼叫台发出一个时分同步信号(称为同步A信号)然后是经时间压缩的话音信号。

另一无线双工收发信机(称为单工台)出于对该同步A信号的响应，将当时的单工方式转换为下一个双工方式。当此无线收发信机保持双工方式但未开始发送信号时，该收发信机称为监视台。该监视台为呼叫台的目的台。当监视台开始发出信号时，此台即被称为被叫台。

此被叫台工作时向呼叫台发出另一时分同步信号(称为同步B信号)然后是经时间压缩的话音信号。该同步B信号系由改变包含在同步A信号中的帧同步信号的模式而产生的。

时分双工无线收发信机中所用的双工工作原理将参照图4详细描述。如图4所示，提供有无线收发信机A及B。无线收发信机A包含一个时间压缩电路A1，一个发送电路A2，一个开关A3，一个接收电路A4，以及一个扩展电路A5。相似地，无线收发信机B包含一个时间压缩电路B1，一个发送电路B2，一个开关B3，一个接收电路B4，以及一个时间扩展电路B5。在图5所示的时间轴上，一个时间序列信号，如话音信号在各个周期(时分周期)t1内被时间压缩电路A1及B1分割。话音信号在各周期t1内被压缩为较t1/2为短的周期t2。该被压缩信号成为如图5(c)所示的脉冲信号41。

此脉冲信号由一个无线收发信机于每个周期t1中通过发送电路A2与B2及开关A3与B3的作用发送给另一收发信机。周期t1中发送周期所余的周期42(t2＜t1/2)则作为由另一收发信机发来的信号的接收周期。        

在每个时分周期t1中，实质性的双向同时发送/接收，即伪双工运作得以通过一个单频f1载频信号而完成。

此系统中，当如图6所示传送脉冲信号41时，就构成了一帧使被压缩进周期t2的话音信号中包含一个由比特同步及帧同步组成的时分同步信号，它位于话音信号之首。该帧的组成系通过一MSK(最小移位码)调制解调器的作用而完成。

如上所述，同步信号B系由改变包含于同步信号A中的帧同步信号的模式而取得。此等同步A或B信号通常系由一个比特同步信号及一个帧同步信号组成且为一MSK-修正副载波。

比特同步信号系由几个至几十个重复的1和0组成的信号。用于在解调MSK信号时取得比特同步。帧同步信号则由十余比特的特定模式随机码组成。用于取定时分定时或压缩话音信号的时扩定时。

当无线收发信机处于接收周期内时，该收发信机运行以在接收电路A4及B4所收到的脉冲信号中识别出同步信号从而取出该同步信号之后的压缩话音信号。如图5(d)所示，时扩电路A5或B5则运行将被压缩至周期t2的信号扩展至t1以再生原话音信号时间序列。

现说明同步信号的作用如下。其作用可粗略分为以下两点：

(1)识别话音信号之首以平滑再生话音信号的接合部，和

(2)为相对的无线收发信机之间的发送/接收开关动作取得必要的同步。

其次，说明将针对时间压缩或扩展的实际时间分配。在一例中，设周期t1约为375毫秒且压缩比t2/t1为1/2.2。由于假设压缩因子超过1/2形成了缺口时间。同步信号，即为起动发送电路所需增加的时间，以及为通过开关将“发送”转换为“接收”的开关时间就分配为此缺口时间。周期t1的一半，具体而言即187.5毫秒被分配为发送周期，另一半则被分配为接收周期。

因此，具有这种时分双工无线收发信机的系统之构成使呼叫台或被叫台各取时分周期之半并于该相应半周期内进行时分同步信号与话音信号的发送与接收。因此，显然如图6所示，若时分同步信号较长，则分配给话音信号的时间即相应缩短。若为在短周期内发送话音信号而给话音信号取定高压缩因子，则将降低话音质量。