專利名稱：兩點(diǎn)調(diào)變器裝置及其在發(fā)射裝置及接收裝置之應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種兩點(diǎn)調(diào)變器裝置及亦關(guān)于該兩點(diǎn)調(diào)變器裝置于射頻發(fā)射裝置及于射頻接收裝置之應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在發(fā)射裝置中，例如移動(dòng)式射頻，調(diào)變信號(hào)第一必須在射頻載體上調(diào)變及第二該載體頻率必須被穩(wěn)定化及為可調(diào)整的。
進(jìn)行此工作的一種方式為由鎖相回路，PLL，提供，其第一被用做頻率合成器及第二被引入其內(nèi)的調(diào)變信號(hào)，該調(diào)變信號(hào)可在PLL的不同點(diǎn)送入，且內(nèi)隱高傳輸濾波器或低傳輸濾波器響應(yīng)以該調(diào)變信號(hào)的連接點(diǎn)為基礎(chǔ)得到。
文件德國專利199 19 167訂定一種調(diào)變器及使用PLL電路的相位或頻率調(diào)變方法，于此該調(diào)變信號(hào)在PLL的點(diǎn)被引入，于此得到高傳輸濾波器響應(yīng)以用于調(diào)變頻率，及同時(shí)在PLL的其它點(diǎn)被引入，于此得到低傳輸濾波器響應(yīng)。此種調(diào)變器亦被稱為兩點(diǎn)調(diào)變器。一般，該調(diào)變信號(hào)藉由改變?cè)赑LL的除頻器的除法比率以數(shù)字型式特征于在PLL的振蕩器輸入，及同時(shí)以模擬型式。
此種兩點(diǎn)調(diào)變的基本優(yōu)點(diǎn)為控制回路的頻寬可被設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)小于該經(jīng)調(diào)變數(shù)據(jù)傳送事實(shí)上所需要，此產(chǎn)生在噪聲響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。此外，與”開放回路”設(shè)計(jì)相反，在開放回路一旦該P(yáng)LL鎖在所欲載體頻率時(shí)，該控制回路即打開，在調(diào)變期間本控制回路亦維持為關(guān)閉的。
除了在具小頻寬的除頻器的除法比率的變化之純數(shù)字調(diào)變，該兩點(diǎn)調(diào)變器設(shè)計(jì)包括被用來補(bǔ)償該有限頻寬的在振蕩器輸入的模擬調(diào)變。
在兩點(diǎn)調(diào)變的情況下，需要特別注意饋入該P(yáng)LL的模擬及數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)的相位等化。此外，必須確保在該兩個(gè)調(diào)變信號(hào)的振幅間的良好匹配。
然而，當(dāng)此設(shè)計(jì)意欲被用于”多時(shí)鐘”系統(tǒng)時(shí)，該兩點(diǎn)調(diào)變器設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)變?yōu)槊黠@的。此種系統(tǒng)發(fā)生于現(xiàn)代移動(dòng)無線電系統(tǒng)，如在”雙頻”或”三頻”裝置中及亦在多模式裝置中。這些裝置可在各種頻率帶操作或是甚至使用各種移動(dòng)無線電標(biāo)準(zhǔn)，如GSM，全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)，及UMTS，通用移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn)。
要被發(fā)射的調(diào)變數(shù)據(jù)一般在數(shù)字信號(hào)處理器調(diào)節(jié)，其包括如協(xié)議處理的區(qū)塊及一或更多處理器。自數(shù)字信號(hào)處理器的輸出信號(hào)一般經(jīng)由數(shù)字濾波器被路由，數(shù)字濾波器執(zhí)行要被發(fā)射位所需的任何信號(hào)成形，例如在高斯頻移鍵控的情況下的高思濾波。自數(shù)字濾波器的輸出數(shù)據(jù)可經(jīng)由數(shù)字∑-Δ調(diào)變器路由至除頻器，其表示分?jǐn)?shù)理性除法比率隨時(shí)間平均得到。此外，該數(shù)字調(diào)變信號(hào)經(jīng)由模擬濾波器、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器或其類似裝置以模擬調(diào)變信號(hào)的型式路由至在PLL的經(jīng)控制振蕩器的輸入。
該數(shù)字信號(hào)處理器及在該信號(hào)處理器輸出的數(shù)字濾波器一般被設(shè)計(jì)用于特定時(shí)鐘頻率。此時(shí)鐘頻率先規(guī)定協(xié)議序列的定序，但第二亦規(guī)定該數(shù)字濾波器的響應(yīng)。為進(jìn)行在該數(shù)字濾波器的脈沖成形的目的，在位時(shí)鐘及該數(shù)字信號(hào)處理器的時(shí)鐘頻率間的特定比值被假設(shè)，及使用此比值，做為實(shí)例，”狀態(tài)機(jī)”被實(shí)施于該信號(hào)處理器，此狀態(tài)機(jī)輸出對(duì)應(yīng)要被發(fā)射的調(diào)變信號(hào)的振幅值以用于在數(shù)字時(shí)鐘的各種變化。
該數(shù)字∑-Δ調(diào)變器亦作動(dòng)”噪聲成形”，亦即偏移在頻率范圍分布的所有噪聲及成為非關(guān)鍵性的范圍。自該∑-Δ調(diào)變器的輸出訊號(hào)被路由至在該射頻PLL的除頻器及因而進(jìn)行內(nèi)隱地關(guān)于在該P(yáng)LL振蕩器的射頻輸出的低傳輸濾波。在此情況下，該∑-Δ調(diào)變器在相同參考頻率下操作及亦被用做PLL的參考頻率，更精確言之，用做相位比較器或相位偵測(cè)器的參考頻率。
對(duì)此固定參考頻率，其用做該P(yáng)LL的參考頻率及亦用做該數(shù)字信號(hào)處理器的時(shí)鐘頻率，包括數(shù)字濾波器，該整個(gè)系統(tǒng)一次永遠(yuǎn)地產(chǎn)生，然而，若該P(yáng)LL意欲在不同參考頻率下操作，例如在如上所解釋的多時(shí)鐘系統(tǒng)，則產(chǎn)生問題為對(duì)該數(shù)字信號(hào)處理器該時(shí)鐘頻率必須為固定的，故協(xié)議處理的時(shí)間基準(zhǔn)在各種參考頻率不會(huì)變化。
其可藉由提供進(jìn)一步的合成器而完成，其由參考頻率衍生該數(shù)字信號(hào)處理器所需的時(shí)鐘頻率，及無論變化的參考頻率其總是提供固定的時(shí)鐘頻率。
然而，因?yàn)樗枨蟮墓庾V純度，形成兩點(diǎn)調(diào)變器的該P(yáng)LL本身必須直接在參考頻率操作。因而亦必須操作在此參考頻率所提供的任何數(shù)字∑-Δ調(diào)變器。
所以此處的問題為自必須在固定頻率下操作的該數(shù)字信號(hào)處理器轉(zhuǎn)移調(diào)變數(shù)據(jù)至該數(shù)字∑-Δ調(diào)變器或至在射頻PLL的除頻器，其必然必須在不同參考頻率下操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為訂定一種適合在不同參考頻率下操作的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置。
本發(fā)明藉由一種兩點(diǎn)調(diào)變器裝置達(dá)到此目的，其具-具兩個(gè)輸入的相位比較器，其一系連接至參考頻率輸入，及具一輸出，經(jīng)控制振蕩器連接于此，-具可調(diào)整除法比率的除頻器，其連接在經(jīng)控制振蕩器的輸出至在相位比較器的輸入，-具時(shí)鐘輸入的數(shù)字信號(hào)處理器，其系經(jīng)由頻率產(chǎn)生區(qū)塊連接至參考頻率輸入，及具輸出以提供耦合至該經(jīng)控制振蕩器輸入及耦合至該除頻器的控制輸入的數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)，及-數(shù)字濾波器，其耦合該數(shù)字信號(hào)處理器的輸出至該除頻器的控制輸入及具連接至該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的輸出之時(shí)鐘輸入。
使用所提出原則，該數(shù)字濾波器以亦被用于起動(dòng)該數(shù)字信號(hào)處理器的相同時(shí)鐘頻率供應(yīng)之，稱之為自該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的輸出頻率。因此，有利地在該數(shù)字信號(hào)處理器及該數(shù)字濾波器間不需該調(diào)變數(shù)據(jù)的任何再同步化。因此，該數(shù)字濾波器可獨(dú)特地被設(shè)計(jì)用于由該頻率產(chǎn)生區(qū)塊所輸出的固定時(shí)鐘頻率。相反地，該在鎖相回路的相位比較器系由使用參考頻率作動(dòng)，此參考頻率被施用至該參考頻率輸入及其可以所使用移動(dòng)無線電操作模式或是在開始所解釋的多時(shí)鐘系統(tǒng)內(nèi)文內(nèi)的移動(dòng)無線電帶為基礎(chǔ)變化。
在該數(shù)字信號(hào)處理器的協(xié)議處理及在該數(shù)字濾波器的調(diào)變信號(hào)之調(diào)節(jié)為有利地與該P(yáng)LL的參考頻率無關(guān)，該P(yáng)LL包括相位比較器、除頻器及經(jīng)控制振蕩器。因所提出射頻PLL直接在參考頻率下操作，得到高位準(zhǔn)的光譜純度。
較佳為，一種∑-Δ調(diào)變器被提供，其系連接至該除頻器的控制輸入。同步化單元在該數(shù)字濾波器的輸出及在該∑-Δ調(diào)變器的輸入之間被連接，該∑-Δ調(diào)變器具連接至該相位比較器的時(shí)鐘輸入之時(shí)鐘輸入，故該數(shù)字∑-Δ調(diào)變器在與該射頻PLL相同的參考頻率下操作。
該控制回路的頻寬較佳為被設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)小于在該數(shù)字濾波器的輸出的數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)的頻寬，此為有利的因?yàn)樵偻交栽摂?shù)字信號(hào)處理器及該數(shù)字濾波器的時(shí)鐘頻率至該參考頻率的數(shù)據(jù)涉及供應(yīng)該數(shù)字調(diào)變的樣品至該∑-Δ調(diào)變器兩次或許多次或遺漏一些樣品。亦得到在噪聲響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
本原則可被用于任何參考頻率及時(shí)鐘頻率情況。
該同步化單元自該數(shù)字濾波器下游的該數(shù)字信號(hào)處理器以該控制回路的參考頻率之時(shí)鐘速率取樣該輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)系在該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的時(shí)鐘速率產(chǎn)生?；谠搩蓚€(gè)不同頻率，依據(jù)兩個(gè)時(shí)鐘的相位，自該數(shù)字濾波器的值在該同步化單元的輸出出現(xiàn)兩次或許多次，或是在該數(shù)字濾波器的輸出的一些值被遺漏或是顯現(xiàn)為未變化的。該兩個(gè)不同頻率表示該相位普遍隨時(shí)間變化，若做為實(shí)例，假設(shè)與該控制回路的頻寬相較，該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的時(shí)鐘速率及該參考頻率的時(shí)鐘速率皆為高的，則隨時(shí)間的”顫動(dòng)”發(fā)生，及結(jié)果為，多重或省略的樣品被插入或是位于該控制回路的頻寬之外。
若在本發(fā)明的一發(fā)展中，該模擬調(diào)變信號(hào)亦得自起動(dòng)電流來源的”狀態(tài)機(jī)”，則此狀態(tài)機(jī)較佳為同樣地操作在該時(shí)鐘頻率，亦即自該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的輸出頻率。所以，一點(diǎn)都不需要再同步化，因?yàn)樵撃M訊號(hào)系直接或是經(jīng)由模擬濾波器供應(yīng)至該射頻PLL的VCO輸入。
所敘述的兩點(diǎn)調(diào)變器較佳為被用于射頻發(fā)射裝置，特別是在移動(dòng)無線電。在該情況下，該調(diào)變器被使用以產(chǎn)生載體頻率及亦以數(shù)字頻寬信號(hào)調(diào)變?cè)撦d體。
此種兩點(diǎn)調(diào)變器亦較佳為被用于無線接收器，稱之為本地震蕩器，若在此情況下該特征的調(diào)變被選擇為固定的。關(guān)于此點(diǎn)，該調(diào)變器做動(dòng)向下頻率轉(zhuǎn)換器，其向下轉(zhuǎn)換射頻接收訊號(hào)為中頻或至基帶。
其它特別及有利的細(xì)節(jié)為子權(quán)利要求的主題。


本發(fā)明參考圖示使用示例具體實(shí)施例詳細(xì)解釋于下文，其中圖1顯示使用所提出原則的示例兩點(diǎn)調(diào)變器的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示一種兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其包括鎖相回路1，PLL，該P(yáng)LL必然具擁有第一及第二輸入的相位比較器2，該相位比較器2的第一輸入(其為相位/頻率偵測(cè)器的形式)系連接至參考頻率輸入23，該相位比較器2的輸出路由經(jīng)過充電泵電路3、連接至其下游的回路濾波器4及相加節(jié)點(diǎn)14，相加節(jié)點(diǎn)14的輸入的其一系連接至該回路濾波器4的輸出，至經(jīng)電壓控制振蕩器5，VCO，的控制輸入，該振蕩器5的輸出形成該兩點(diǎn)調(diào)變器裝置的輸出6，于此可分線經(jīng)調(diào)變射頻信號(hào)。該振蕩器的輸出亦路由經(jīng)過除頻器7，其系為分?jǐn)?shù)N-型除頻器的形式，至該相位偵測(cè)器2的第二輸入以形成前饋回路。該參考頻率輸入23亦連接至在該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8的輸入，其同樣地為PLL的形式及產(chǎn)生該電路的數(shù)字部分的時(shí)鐘，該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8的輸出第一連接至該數(shù)字信號(hào)處理器10的時(shí)鐘輸入9及第二至數(shù)字濾波器12的時(shí)鐘輸入11。被設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)該調(diào)變數(shù)據(jù)的該數(shù)字信號(hào)處理器10具同時(shí)形成該兩點(diǎn)調(diào)變器的調(diào)變輸入之輸出，該數(shù)字信號(hào)處理器10的輸出系連接置在模擬濾波器13及在數(shù)字濾波器12的個(gè)別輸入。該模擬濾波器13(其轉(zhuǎn)換數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)為模擬調(diào)變數(shù)據(jù))的輸出系連接至在相加節(jié)點(diǎn)14的另一輸入，其系連接在該回路濾波器4及該振蕩器5的振蕩器輸入之間，該模擬調(diào)變點(diǎn)14因而具該調(diào)變頻率的高傳輸濾波器響應(yīng)。該數(shù)字濾波器12的輸出系經(jīng)由同步化單元15連接至數(shù)字∑-Δ調(diào)變器16的輸入，數(shù)字∑-Δ調(diào)變器16的輸出必然連接至該分?jǐn)?shù)N-型除頻器7的控制輸入，在PLL前饋路徑(稱之為除頻器7)上的調(diào)變以關(guān)于該調(diào)變頻率的低傳輸濾波器響應(yīng)做動(dòng)。
該數(shù)字∑-Δ調(diào)變器的時(shí)鐘輸入17系連接至參考頻率輸入23，此表示該相位比較器2、該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8及該∑-Δ調(diào)變器16系在相同參考頻率下操作。該同步化單元15激起該調(diào)變數(shù)據(jù)，其系使用由該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8產(chǎn)生的數(shù)字時(shí)鐘被時(shí)鐘，被轉(zhuǎn)換成為在PLL 1的參考頻率之調(diào)變數(shù)據(jù)流。該同步化單元15具許多時(shí)鐘輸入18以供應(yīng)再同步化該調(diào)變數(shù)據(jù)所需的任何時(shí)鐘信號(hào)。
在所敘述兩點(diǎn)調(diào)變器的情況下，該數(shù)字濾波器12在與該數(shù)字信號(hào)處理器10相同的時(shí)鐘頻率下操作，此表示在這兩個(gè)區(qū)塊之間不需要任何數(shù)據(jù)的再同步化。該數(shù)字信號(hào)處理器10及該數(shù)字濾波器12的共同時(shí)鐘頻率為固定的，無論該P(yáng)LL 1的變化參考頻率23。結(jié)果為，該數(shù)字濾波器必須僅獨(dú)特地設(shè)計(jì)用于由該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8所產(chǎn)生的該時(shí)鐘頻率且其與在該裝置輸入3的參考頻率無關(guān)。自該數(shù)字濾波器11的輸出數(shù)據(jù)可特別容易地由該同步化單元15被有利地再同步化為該∑-Δ調(diào)變器16的參考時(shí)鐘。
所敘述兩點(diǎn)調(diào)變器機(jī)制確保在相加節(jié)點(diǎn)14的模擬調(diào)變信號(hào)及在該除頻器7的輸入的數(shù)字調(diào)變信號(hào)之相位及振幅的關(guān)閉對(duì)被確保。
參考符號(hào)清單1 射頻PLL2 相位比較器3 充電泵4 回路濾波器5 振蕩器6 射頻輸出7 除頻器8 頻率產(chǎn)生區(qū)塊，時(shí)鐘PLL9 時(shí)鐘輸入10 數(shù)字信號(hào)處理器11 時(shí)鐘輸入12 數(shù)字濾波器13 模擬濾波器14 相加節(jié)點(diǎn)15 同步化單元16 數(shù)位∑-Δ調(diào)變器17 時(shí)鐘輸入18 時(shí)鐘輸入23 參考頻率輸入
權(quán)利要求
1.一種兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其具-具兩個(gè)輸入的相位比較器(2)，其一系連接至參考頻率輸入(23)，及具一輸出，經(jīng)控制振蕩器(5)連接于此，-具可調(diào)整除法比率的除頻器(7)，其連接在該經(jīng)控制振蕩器(5)的輸出至在該相位比較器(2)的輸入，-具時(shí)鐘輸入(9)的數(shù)字信號(hào)處理器(10)，其系經(jīng)由頻率產(chǎn)生區(qū)塊(8)連接至該參考頻率輸入(23)，及具輸出以提供耦合至該經(jīng)控制振蕩器(5)的輸入及耦合至該除頻器(7)的控制輸入的數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)，及-數(shù)字濾波器(12)，其耦合該數(shù)字信號(hào)處理器(10)的輸出至該除頻器(7)的控制輸入及具連接至該頻率產(chǎn)生區(qū)塊(8)的輸出之時(shí)鐘輸入(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中，-一種∑-Δ調(diào)變器(16)被提供，其系連接至該除頻器(7)的控制輸入及具連接至該調(diào)變器裝置的參考頻率輸入(23)的時(shí)鐘輸入(17)，及其中-一種同步化單元(15)被提供，其耦合在該數(shù)字濾波器(12)的輸出至在該∑-Δ調(diào)變器(16)的輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求第1或2項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中該經(jīng)控制振蕩器(5)的輸入具相加節(jié)點(diǎn)(14)連接于其，其具耦合至該相位比較器(2)的輸出的第一輸入，及具耦合至該數(shù)字信號(hào)處理器(10)的輸出的第二輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求第3項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中一種模擬濾波器(13)系在該數(shù)字信號(hào)處理器(10)的輸出及該相加節(jié)點(diǎn)(14)的第二輸入間連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求第3或4項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中包含充電泵(3)及回路濾波器(4)的串聯(lián)電路連接于該相位比較器(2)的輸出及該相加節(jié)點(diǎn)(14)的第一輸入間。
6.根據(jù)權(quán)利要求第1至5項(xiàng)其一項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中該數(shù)字濾波器(12)包含脈沖成形該數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求第1至6項(xiàng)其一項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中該鎖相回路(1)的頻寬系小于在該數(shù)字濾波器(10)的輸出的數(shù)字調(diào)變數(shù)據(jù)的頻寬，該鎖相回路(1)包含該相位比較器(2)、該經(jīng)控制振蕩器(5)及該除頻器(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求第1至7項(xiàng)其一項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置，其中該頻率產(chǎn)生區(qū)塊(8)系為鎖相回路的形式，其產(chǎn)生在得自施用于該參考頻率輸入(23)的參考頻率的頻率之信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求第1至8項(xiàng)其一項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置之應(yīng)用，在射頻發(fā)射裝置中調(diào)變一基帶信號(hào)至射頻載體。
10.根據(jù)權(quán)利要求第1至8項(xiàng)其一項(xiàng)的兩點(diǎn)調(diào)變器裝置之應(yīng)用在射頻接收裝置的本地振蕩器。
全文摘要
本發(fā)明訂定一種具可在不同參考頻率(23)下操作的PLL(1)之兩點(diǎn)調(diào)變器裝置。由數(shù)字信號(hào)處理器(10)提供的調(diào)變信號(hào)被供應(yīng)做為在該P(yáng)LL(1)的該振蕩器(5)的輸入之模擬信號(hào)及做為在該除頻器(7)的數(shù)字調(diào)變信號(hào)。為進(jìn)行脈沖成形該數(shù)字調(diào)變信號(hào)的目的，數(shù)字濾波器(12)被提供，其系耦合至該除頻器(7)的控制輸入，及根據(jù)所提出原則，無論參考頻率(23)，該數(shù)字濾波器(7)于與該信號(hào)處理器(10)的相同固定時(shí)鐘頻率下操作。結(jié)果，在該數(shù)字濾波器上游不需任何數(shù)字調(diào)變信號(hào)的再同步化。
文檔編號(hào)H03C3/09GK1578113SQ20041006351
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者M·哈梅斯 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司