專利名稱：奇數(shù)分頻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及分頻領(lǐng)域，具體而言涉及一種提供至少一個(gè)通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行奇數(shù)分頻所獲得的輸出信號(hào)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信領(lǐng)域中，常常希望使用不同的頻率在同一網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。這種網(wǎng)絡(luò)的例子為無(wú)線局域網(wǎng)。
無(wú)線通信中的重要功能是頻率變換。為了這么做，常常希望利用正交編碼產(chǎn)生信號(hào)，其中以特定的相位和特定的頻率提供信號(hào)，并以相同的頻率以及與第一信號(hào)偏移特定相角(例如90度)的相位提供另一相關(guān)信號(hào)。當(dāng)在不同的頻率下提供這些類型的信號(hào)時(shí)，通常使用一個(gè)采用振蕩器形式的時(shí)鐘信號(hào)源以提供不同的頻率。然后對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行向下分頻，以便使其用于備用頻率(alternativefrequency)。通常，隨后利用振蕩器之后的預(yù)分頻器提供這種被向下分頻的頻率。在預(yù)分頻器之后，可以提供另一個(gè)電路，其提供同相和正交信號(hào)。
此外有利的是，提供一種電路或裝置，其既提供對(duì)頻率的分頻又提供兩種這樣的同相和正交信號(hào)。人們對(duì)這種方案很感興趣，因?yàn)檫@樣一來(lái)將要使用分頻的裝置的器件數(shù)量將保持在低水平，由此所述裝置的成本也將保持在低水平。
然而，一旦要對(duì)頻率進(jìn)行奇數(shù)分頻，這就不是容易完成的簡(jiǎn)單任務(wù)了，因?yàn)樗玫闹鲿r(shí)鐘不具有允許提供九十度相移的分辨率。這可能是必需的，因?yàn)槭褂貌煌l率的系統(tǒng)限定要使用僅能通過(guò)進(jìn)行奇數(shù)分頻獲得的頻率。
US 2002/0171458描述了一種分頻器，其對(duì)輸入頻率進(jìn)行奇數(shù)分頻并提供具有50％占空比的輸出信號(hào)。該文獻(xiàn)描述了如何產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)但未提供相對(duì)于該信號(hào)的相移信號(hào)。
此外還可能有其他情形，其中希望產(chǎn)生需要比從向下分頻的信號(hào)所提供的更高的時(shí)鐘信號(hào)分辨率的信號(hào)。
因此需要一種改善的分頻方案，尤其是這樣一種方案，其能夠?qū)r(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行奇數(shù)分頻，同時(shí)提供比時(shí)鐘信號(hào)所能提供的更高的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種改善的分頻方案。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，該目的是通過(guò)一種至少提供第一輸出信號(hào)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該第一輸出信號(hào)具有通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行奇數(shù)分頻獲得的頻率，所述方法包括基于所述時(shí)鐘信號(hào)將數(shù)字值移位到一組鎖存器中，并且在每個(gè)鎖存器中將所述值保持預(yù)定數(shù)量的半時(shí)鐘周期，其中將所述值移位到與前一鎖存器相比延遲了時(shí)鐘信號(hào)的半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器中，以及插入第一和第二中間信號(hào)以形成所述第一輸出信號(hào)，所述第一和第二中間信號(hào)均是通過(guò)存儲(chǔ)在鎖存器中的信息提供的。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，該目的還是通過(guò)一種至少提供第一輸出信號(hào)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該第一輸出信號(hào)具有通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行奇數(shù)分頻獲得的頻率，所述裝置包括一組鎖存器，基于所述時(shí)鐘信號(hào)將數(shù)字值移位到該組鎖存器中，并且設(shè)置每個(gè)鎖存器以將所述值保持預(yù)定數(shù)量的半時(shí)鐘周期，其中將所述值移位到與前一鎖存器相比延遲了時(shí)鐘信號(hào)的半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器中，以及內(nèi)插單元，設(shè)置成插入第一和第二中間信號(hào)以形成所述第一輸出信號(hào)，所述第一和第二中間信號(hào)均是通過(guò)存儲(chǔ)在鎖存器中的信息提供的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)對(duì)頻率進(jìn)行奇數(shù)分頻時(shí)允許使用比時(shí)鐘信號(hào)所提供的分辨率更精細(xì)的分辨率。這允許針對(duì)這種向下分頻的頻率提供諸如相對(duì)于同相信號(hào)的正交信號(hào)的信號(hào)。因此可以進(jìn)一步令同一裝置提供彼此具有相移的不同信號(hào)，這使得本發(fā)明進(jìn)一步節(jié)省了所用器件的數(shù)量。此外容易利用簡(jiǎn)單的器件和電路來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求2和11涉及使用所述鎖存器組的第一和第(N+1)鎖存器提供第一和第二中間信號(hào)，其中N為被時(shí)鐘信號(hào)頻率除以的整數(shù)。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于允許提供第一輸出信號(hào)作為相應(yīng)的同相信號(hào)的正交信號(hào)。
根據(jù)權(quán)利要求3，提供一個(gè)中間信號(hào)作為存儲(chǔ)在相應(yīng)鎖存器中的信息的翻轉(zhuǎn)。如果中間信號(hào)沒(méi)有百分之五十的占空比，這一特征允許提供百分之五十的占空比。
權(quán)利要求4和12涉及到組合第一和第二中間信號(hào)的信號(hào)邊沿。這一特征的優(yōu)點(diǎn)在于提供了具有比時(shí)鐘信號(hào)所允許的分辨率更為精細(xì)的分辨率的信號(hào)。
根據(jù)權(quán)利要求5，組合第一和第二中間信號(hào)的有限陡峭且部分重疊的邊沿。這一特征的優(yōu)點(diǎn)在于提供了利用標(biāo)準(zhǔn)器件插入中間信號(hào)的簡(jiǎn)單方法。
權(quán)利要求6和13涉及處理第三和第四中間信號(hào)以提供第二輸出信號(hào)。該特征的優(yōu)點(diǎn)在于允許以時(shí)鐘信號(hào)不能處理的分辨率提供第一輸入信號(hào)作為與第二輸出信號(hào)具有相移的信號(hào)。
根據(jù)權(quán)利要求7和14，組合第三和第四中間信號(hào)的信號(hào)邊沿以提供第二輸出信號(hào)。這一特征的優(yōu)點(diǎn)在于從不具有百分之五十的占空比的信號(hào)中提供了百分之五十的占空比。
根據(jù)本發(fā)明的任選特征，由彼此連接的移位寄存器的鎖存器提供第三和第四中間信號(hào)。
根據(jù)權(quán)利要求8和15，所述鎖存器組中的第(N+1)/2和第((N+1)/2+1)鎖存器用于提供第二和第三中間信號(hào)，其中N為被時(shí)鐘信號(hào)頻率除以的整數(shù)。該特征的優(yōu)點(diǎn)在于允許以相對(duì)于第二輸出信號(hào)90度的相移提供第一輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的任選特征，在該組鎖存器中循環(huán)地對(duì)數(shù)字值進(jìn)行移位，鎖存器的編號(hào)對(duì)應(yīng)于其在移位循環(huán)中接收數(shù)字值的順序。
根據(jù)本發(fā)明的又一任選特征，在鎖存器組中有N+1個(gè)鎖存器。
根據(jù)本發(fā)明的又一任選特征，所產(chǎn)生的輸出信號(hào)具有百分之五十的占空比。
本發(fā)明的總構(gòu)思是插入第一和第二中間信號(hào)，該第一和第二中間信號(hào)是從為了對(duì)時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行向下分頻而提供的一組鎖存器中的兩個(gè)鎖存器獲得的。因此可以提供其邊沿偏離時(shí)鐘信號(hào)的邊沿的輸出信號(hào)，并由此允許比初始時(shí)鐘信號(hào)所具有的分辨率更高的分辨率。
本發(fā)明的這些和其他方案將通過(guò)以下所描述的實(shí)施例而變得顯而易見，并且將參考這些實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。


現(xiàn)在將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的分頻裝置的方框示意圖，該裝置使時(shí)鐘頻率除以整數(shù)5；圖2示意性地示出在圖1的分頻裝置中提供和產(chǎn)生的信號(hào)；圖3示出在分頻裝置中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的提供輸出信號(hào)的方法的流程圖；圖4更詳細(xì)地示意性示出圖2的一些信號(hào)，以便對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一輸出信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行說(shuō)明；圖5示出在圖1的分頻裝置中提供的內(nèi)插單元的例子的方框示意圖；圖6示出在圖1的分頻裝置中提供的信號(hào)邊沿復(fù)制單元(signaledge copying unit)的例子的方框示意圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的分頻裝置的方框示意圖，該裝置使時(shí)鐘頻率除以整數(shù)3；以及圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的分頻裝置的方框示意圖，該裝置使時(shí)鐘頻率除以整數(shù)7。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及提供奇數(shù)分頻。當(dāng)為不同的通信頻帶提供通信頻率時(shí)，例如為不同的無(wú)線局域網(wǎng)頻率(例如其中提供17GHz和5GHz的頻帶)提供通信頻率時(shí)，可能會(huì)對(duì)這種分頻感興趣。根據(jù)本發(fā)明，使用同一裝置來(lái)提供經(jīng)向下分頻的同相信號(hào)和正交信號(hào)，由此不需要額外的裝置來(lái)提供例如正交信號(hào)。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的分頻裝置10的方框示意圖。該分頻裝置10包括核心分頻單元11(由虛線框表示)和后處理單元13(由虛線框表示)。核心分頻單元11包括多個(gè)級(jí)聯(lián)連接的D觸發(fā)器12、14、16。每個(gè)D觸發(fā)器包括兩個(gè)D鎖存器。所有的鎖存器構(gòu)成一組鎖存器。因此該鎖存器組中的第一D觸發(fā)器12包括連接到第二鎖存器20的第一D鎖存器18，而第二觸發(fā)器14包括第三D鎖存器22和第四D鎖存器24，而第三D觸發(fā)器16包括第五D鎖存器26和第六鎖存器28。這里可以將鎖存器看作被組織為移位寄存器，通過(guò)其能夠?qū)?shù)字值進(jìn)行移位。每個(gè)D鎖存器包括信號(hào)輸入D、時(shí)鐘信號(hào)輸入C1、第一信號(hào)輸出Q和第二反相信號(hào)輸出。第一鎖存器18的信號(hào)輸入D連接到或非門32的輸出，而第一鎖存器18的第一輸出Q連接到第二鎖存器20的信號(hào)輸入D并向該輸入提供輸出信號(hào)Q1。第二鎖存器20的第一輸出Q連接到第三鎖存器22的信號(hào)輸入D并向該輸入提供信號(hào)Q2，而第三鎖存器22的第一輸出Q連接到第四鎖存器24的信號(hào)輸入D并向該輸入提供信號(hào)Q3。第四鎖存器24的第一輸出Q連接到第五鎖存器26的信號(hào)輸入D并向該輸入提供信號(hào)Q4。第五鎖存器26的第一輸出Q連接到第六鎖存器28的信號(hào)輸入D并向該輸入提供信號(hào)Q5。第六鎖存器28的第一輸出Q連接到或非門32的第一輸入并向該輸入提供信號(hào)Q6，而第四鎖存器24的第一輸出Q連接到或非門32的第二輸入。此外，分頻裝置10從振蕩器(未示出)接收時(shí)鐘信號(hào)CL1，將該時(shí)鐘信號(hào)CL1直接提供給第二、第四和第六鎖存器20、24、28的時(shí)鐘輸入C1。還將時(shí)鐘信號(hào)CL1提供給反相器30，該反相器30又連接到第一、第三和第五鎖存器18、22、26的時(shí)鐘輸入C1。后處理單元13包括內(nèi)插單元34，其連接到第一鎖存器18的第二輸出以接收信號(hào)Q1的反相信號(hào)并連接到第六鎖存器28的第一輸出Q用于接收信號(hào)Q6。然后內(nèi)插單元34基于這些輸入信號(hào)提供第一輸出信號(hào)O_Q。后處理單元13還包括信號(hào)邊沿復(fù)制單元36，其連接到第三和第四鎖存器22、24的第一輸出Q以接收信號(hào)Q3和Q4并處理這些信號(hào)以提供第二輸出信號(hào)O_I。
圖2示出提供給圖1中的該組寄存器的時(shí)鐘信號(hào)CL1和信號(hào)Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6以及由內(nèi)插和信號(hào)邊沿復(fù)制單元產(chǎn)生的輸出信號(hào)O_I和O_U。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的方法的方框示意圖。
現(xiàn)在將參考圖2所示的信號(hào)和圖3所示的流程圖來(lái)說(shuō)明圖1中的裝置的工作。分頻裝置10接收以公知方式使用的時(shí)鐘信號(hào)CL1以為D鎖存器18、20、22、24、26、28提供時(shí)鐘，其中只要其C1輸入為低，D鎖存器就接收并提供在信號(hào)輸入D接收的輸入值作為輸出值Q；只要C1為高，D鎖存器從D到Q就是透明的。因此，這里，第二、第四和第六鎖存器20、24、28在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿采用這種輸入值，而由于有反相器30，第一、第三和第五鎖存器18、22、26在時(shí)鐘信號(hào)CL1的下降沿采用輸入值。鎖存器18、20、22、24、26和28中的每一個(gè)將該值保持預(yù)訂數(shù)量的半時(shí)鐘周期并將該值移位至與前一鎖存器相比延遲半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器。由此核心分頻單元11是一個(gè)在五種狀態(tài)間循環(huán)的狀態(tài)機(jī)，從而執(zhí)行本領(lǐng)域公知的分頻。然而，這些信號(hào)Q的占空比不是50％，從信號(hào)Q1-Q6中的每一個(gè)在兩個(gè)完整的時(shí)鐘周期內(nèi)為高而在三個(gè)完整的時(shí)鐘周期內(nèi)為低就可以看出這點(diǎn)。在下文中將把信號(hào)Q1的反相信號(hào)稱為第一中間信號(hào)，將信號(hào)Q6稱為第二中間信號(hào)，將信號(hào)Q3稱為第三中間信號(hào)，將信號(hào)Q4稱為第四中間信號(hào)。然后將第三和第四中間信號(hào)Q3和Q4從移位寄存器中間的鎖存器提供給信號(hào)邊沿復(fù)制單元36，步驟40，即，第三和第四鎖存器22和24。信號(hào)邊沿復(fù)制單元36繼續(xù)并組合這些信號(hào)以便提供第二輸出信號(hào)Q_I，步驟42。其通過(guò)復(fù)制信號(hào)Q3的上升沿以及信號(hào)Q4的后一下降沿并在其間提供高電平來(lái)這樣做。在其間提供的電平是第三和第四中間信號(hào)在由所述上升和下降沿所限定的間隔的大部分期間均具有的電平。通過(guò)這種方式，提供一種信號(hào)，其為具有百分之五十的占空比的同相信號(hào)且相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)CL1被5分頻。還從鎖存器組中的第一鎖存器18和最后的鎖存器26獲得了第一中間信號(hào)以及第二中間信號(hào)Q6，其中將這些信號(hào)提供給內(nèi)插單元34，步驟44。然后內(nèi)插單元34插入這些信號(hào)以便獲得圖2底部所示的第一輸出信號(hào)O_Q，步驟46。通過(guò)這種方式，產(chǎn)生與同相信號(hào)相關(guān)的正交信號(hào)，其相對(duì)于同相信號(hào)相移了90度，從圖2的最后兩個(gè)信號(hào)也可以明顯地看出這一點(diǎn)。
在下面的表1中概述了圖3的不同方法步驟。

表1現(xiàn)在通過(guò)更仔細(xì)地參考圖4來(lái)更為詳細(xì)地對(duì)如何執(zhí)行插入進(jìn)行說(shuō)明，圖4示出時(shí)鐘信號(hào)CL1與信號(hào)Q1和Q6，以及基于信號(hào)Q1和Q6產(chǎn)生的輸出信號(hào)O_Q。
內(nèi)插單元取得第一中間信號(hào)(Q1)并插入它和第二中間信號(hào)Q6。由此其獲得了第一中間信號(hào)和第二中間信號(hào)的上升沿并插入它們。結(jié)果，第一輸出信號(hào)O_Q信號(hào)在第一中間信號(hào)(Q1)(以虛線表示)和第二中間信號(hào)Q6(以虛線表示)的上升沿的中間接收上升沿。通過(guò)同樣的方式，對(duì)第一和第二中間信號(hào)的下降眼進(jìn)行處理，即通過(guò)內(nèi)插。同樣，這里，也在第一中間信號(hào)和第二中間信號(hào)的下降沿之間提供所得信號(hào)的下降沿。在這些上升和下降沿之間，輸出信號(hào)接收到在第一和第二中間信號(hào)中都很明顯的高電平。如在圖4中也能看到的那樣，結(jié)果，在從時(shí)鐘信號(hào)CL1的邊沿偏移四分之一的時(shí)鐘周期的時(shí)間點(diǎn)提供第一輸出信號(hào)的信號(hào)邊沿。這實(shí)現(xiàn)了針對(duì)這種向下分頻的頻率的九十度相移。通過(guò)這種方式，于是確保與相對(duì)于第二同相輸出信號(hào)的九十度相移一起提供百分之五十的占空比。因此內(nèi)插法提高了輸出信號(hào)的時(shí)間分辨率。
在圖5中示出實(shí)施內(nèi)插單元的一種方式。這里將第一中間信號(hào)(Q1)提供給第一速率限制器48，而將第二中間信號(hào)Q6提供給第二速率限制器。將信號(hào)從這些速率限制器48、50提供給平均值計(jì)算單元，該單元確定速率限制信號(hào)的平均值。這里平均值計(jì)算單元包括加法單元52和乘法單元54，其中所述加法單元52將兩個(gè)信號(hào)加到一起而所述乘法單元54使所得的和乘以，即進(jìn)行除法。然后將這樣計(jì)算的平均值提供給第一限幅器或放大器56，確保如果超過(guò)某一信號(hào)電平則該被除信號(hào)接收高電平，否則就接收低電平，該信號(hào)電平優(yōu)選為最大正常輸出信號(hào)電平的一半。速率限制器48、50確保信號(hào)不會(huì)過(guò)快地從高電平變到低電平和從低電平變到高電平，以便獲得第一和第二中間信號(hào)的有限陡峭的、部分重疊的信號(hào)邊沿。然后可以使用內(nèi)插組合它們，其中通過(guò)采取兩個(gè)信號(hào)的平均值來(lái)進(jìn)行實(shí)際的內(nèi)插。利用這種實(shí)現(xiàn)，確保當(dāng)使信號(hào)彼此相加時(shí)，在時(shí)鐘脈沖的四分之一內(nèi)提供高信號(hào)電平而在時(shí)鐘脈沖的四分之一內(nèi)結(jié)束。然而應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，圖5中的實(shí)施僅僅是很多可能實(shí)施中的一種。實(shí)際上，應(yīng)當(dāng)將圖5中的表示解釋為概念性的。因此有很多能夠執(zhí)行該內(nèi)插的其他方式。例如，同樣可以提供第一和第二中間信號(hào)作為電流。在這種情況下，可以通過(guò)互連電流產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)實(shí)施內(nèi)插。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇將電流轉(zhuǎn)換為電壓的電阻器的電阻值獲得的增益。
在圖6中示出實(shí)施信號(hào)邊沿復(fù)制裝置36的一種方式。這里，提供第三速率限制58和第四速率限制器62，其中所述第三速率限制器58接收第三中間信號(hào)Q3并將其傳送到第二限幅器60，所述第四速率限制器62接收第四中間信號(hào)Q4并將其傳送到第三限幅器64。速率限制器和限幅器的工作方式與上述相同，增加它們以保持輸出信號(hào)O_I和O_Q之間的90度相位差。然后將信號(hào)提供給或門66，其對(duì)兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行邏輯或運(yùn)算并由此提供第二輸出信號(hào)O_I。這里應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可以提供許多種產(chǎn)生輸出信號(hào)O_I的可選方法。雖然這樣仍然需要該單元復(fù)制第三信號(hào)的上升沿和第四信號(hào)的下降沿并在它們之間提供高電平以提供輸出信號(hào)。
應(yīng)當(dāng)指出的是，可以提供沒(méi)有明確的速率限制器并且也沒(méi)有明確的限幅器或放大器的內(nèi)插單元；例如速率限制可以是鎖存器由于輸出電容而具有的寄生特性。如果在內(nèi)插單元34中沒(méi)有速率限制器，則在信號(hào)邊沿復(fù)制單元36中也不需要速率限制器。于是該后一種單元也可以不包括限幅器。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明不限于5分頻。圖7示出這種裝置10’的例子。這里提供核心分頻單元11′用于進(jìn)行為3的整數(shù)分頻。這里與圖1中的裝置的不同之處在于，省略了第五和第六鎖存器。因此，將第四信號(hào)Q4和第二信號(hào)Q2提供給或門32。內(nèi)插單元34接收信號(hào)Q4，而信號(hào)邊沿復(fù)制單元接收信號(hào)Q2和Q3。然而，單元的操作與上述類似。
此外，可以提供更高的奇數(shù)倍的分頻，在圖8中用裝置10”表示7倍的分頻。圖8中的裝置10″與圖1中的裝置的不同之處在于，核心分頻單元11″還包括第四D觸發(fā)器68。第四D觸發(fā)器68與第三D觸發(fā)器16級(jí)聯(lián)連接并接收與第三D觸發(fā)器16相同類型的時(shí)鐘信號(hào)。這里，第四D觸發(fā)器68包括連接到第八D鎖存器路72的第七D鎖存器70，其中第七鎖存器70的信號(hào)輸入D接收信號(hào)Q6，該第七鎖存器70在其第一輸出Q上提供信號(hào)Q7，該第一輸出又連接到第八鎖存器72的信號(hào)輸入D，該第八鎖存器在其第一輸出Q上提供信號(hào)Q8。這里，或非門32接收信號(hào)Q6和Q8，而內(nèi)插單元36接收信號(hào)和Q8，即來(lái)自鎖存器組的第一和最后的鎖存器的信號(hào)，且信號(hào)邊沿復(fù)制單元36接收信號(hào)Q4和Q5，即來(lái)自鎖存器組的中間鎖存器的信號(hào)。在所有其他方面中，圖8中的裝置與圖1中的裝置以同樣的方式工作。
在希望進(jìn)行奇數(shù)N分頻時(shí)提供寄存器或鎖存器的原則一般是使用一組級(jí)聯(lián)連接的的N+1個(gè)鎖存器或(N+1)/2個(gè)觸發(fā)器。這些鎖存器根據(jù)反相器的設(shè)置在(N-1)/2個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)提供高信號(hào)電平以及在(N+1)/2個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)提供低信號(hào)電平，或者反之亦然。這里內(nèi)插單元從第一和第(N+1)個(gè)鎖存器接收中間信號(hào)，并且信號(hào)邊沿復(fù)制單元從第((N+1)/2)和第((N+1)/2+1)個(gè)鎖存器接收中間信號(hào)。這里，鎖存器的編號(hào)對(duì)應(yīng)于在移位周期中它們接收移位通過(guò)鎖存器的值的順序。
以上描述了與正交信號(hào)一起提供同相信號(hào)，其中信號(hào)邊沿復(fù)制單元提供同相信號(hào)而內(nèi)插單元提供正交信號(hào)。同樣可能的是，使信號(hào)邊沿復(fù)制單元提供正交信號(hào)而內(nèi)插單元提供同相信號(hào)。還可以將本發(fā)明的教導(dǎo)用于僅生成一個(gè)輸出信號(hào)，然后由內(nèi)插單元提供該單個(gè)輸出信號(hào)。在這種情況下，不需要信號(hào)邊沿復(fù)制單元。于是可以將該單個(gè)的輸出信號(hào)看作同相信號(hào)。于是內(nèi)插單元將僅僅用于獲得50％占空比的信號(hào)。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)對(duì)頻率進(jìn)行奇數(shù)分頻時(shí)本發(fā)明允許使用比時(shí)鐘信號(hào)所提供的分辨率更精細(xì)的分辨率。這允許針對(duì)這種向下分頻的頻率提供諸如相對(duì)于同相信號(hào)的正交信號(hào)的信號(hào)。因此，還可以使同一裝置提供彼此相對(duì)相移不到180度的不同信號(hào)，這使得本發(fā)明節(jié)省了所用器件的數(shù)量。本發(fā)明還容易實(shí)施?？梢酝ㄟ^(guò)僅僅向公知且必需的核心分頻單元添加內(nèi)插單元以及可能的話還添加信號(hào)邊沿復(fù)制單元來(lái)實(shí)施本發(fā)明，該額外的單元容易通過(guò)有限數(shù)量的額外器件加以實(shí)現(xiàn)。
除了已經(jīng)描述的變化之外，還可以對(duì)本發(fā)明做出幾種改變。例如，可以提供除90度之外的低于180度的其它偏移，例如偏移45度或偏移135度。如果內(nèi)插單元對(duì)速率受限的輸出信號(hào)進(jìn)行加權(quán)平均而不是取兩者的平均值，則還可以實(shí)現(xiàn)其它相移，這意味著定時(shí)分辨率提高兩倍并不是極限。還要指出的是，本發(fā)明不限于在內(nèi)插中使用第一鎖存器的反相輸出信號(hào)。例如，使第(N+1)個(gè)鎖存器的輸出信號(hào)反相，而不是使第一鎖存器的輸出信號(hào)反相。還要指出的是，核心分頻單元中的或非門也可以被一個(gè)或多個(gè)不同的門(例如與非門)所替換。關(guān)鍵是使用基于移位寄存器的分頻器，其中使用信號(hào)邊沿復(fù)制單元和內(nèi)插單元產(chǎn)生50％的占空比以及同相和正交信號(hào)。
本發(fā)明可以以任何適當(dāng)?shù)男问郊右詫?shí)施，包括硬件、軟件、固件或其組合。然而，優(yōu)選地，將本發(fā)明實(shí)施為硬件?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞轿锢淼?、功能地和邏輯地?shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的元件和器件。實(shí)際上，該功能性可以在單個(gè)單元或多個(gè)單元中加以實(shí)施，或者可以從物理上和功能上分布在不同的單元和處理器之間。
雖然結(jié)合特定的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但并非旨在將本發(fā)明限制在這里所述的特定形式中。相反，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限制。在權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”并不排除其它元件或步驟的存在。此外，雖然逐個(gè)地列出了多個(gè)裝置、元件或方法步驟，但是可以通過(guò)例如單個(gè)單元或處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)上述多個(gè)裝置、元件或方法步驟。此外，雖然在不同的權(quán)利要求中可以包括特有的特征，但可以將它們有利地加以組合，且包括在不同的權(quán)利要求中并不意味著特征的組合不是可行的和/或有利的。此外，單個(gè)形式并不排除多個(gè)。提到“一”、“第一”、“第二”等并不排除多個(gè)。權(quán)利要求書中所提供的參考標(biāo)記僅僅是為了說(shuō)明實(shí)例，不應(yīng)被理解為以任何方式限制權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種至少提供第一輸出信號(hào)(O_Q)的方法，該第一輸出信號(hào)具有通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)(CL1)進(jìn)行奇數(shù)分頻所獲得的頻率，所述方法包括如下步驟基于所述時(shí)鐘信號(hào)將數(shù)字值移位到一組鎖存器(18、20、22、24、26、28；18、20、22、24；18、20、22、24、26、28、70、72)中，并且在每個(gè)鎖存器中將所述值保持預(yù)定數(shù)量的半時(shí)鐘周期，其中將所述值移位到與前一鎖存器相比延遲所述時(shí)鐘信號(hào)的半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器中，(步驟38)，以及內(nèi)插第一(Q1)和第二(Q6；Q4；Q8)中間信號(hào)以形成所述第一輸出信號(hào)，通過(guò)存儲(chǔ)在鎖存器(18、28；18、24；18、72)中的信息提供每一種所述中間信號(hào)，(步驟46)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)從所述鎖存器組的第一鎖存器提供的第一中間信號(hào)和從所述鎖存器組的第(N+1)個(gè)鎖存器提供的第二中間信號(hào)形成所述第一輸出信號(hào)，其中N為所述時(shí)鐘信號(hào)頻率被除以的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用于內(nèi)插的信號(hào)的一個(gè)中間信號(hào)包括存儲(chǔ)在所述鎖存器組的相應(yīng)鎖存器中的信息的反轉(zhuǎn)，而另一個(gè)中間信號(hào)包括與存儲(chǔ)在所述鎖存器組的相應(yīng)鎖存器中的信息相同的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)插步驟包括組合所述第一和第二中間信號(hào)的信號(hào)邊沿，使得所述第一輸出信號(hào)在與所述時(shí)鐘信號(hào)的邊沿偏移的時(shí)間點(diǎn)上具有邊沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述內(nèi)插步驟包括組合所述第一和第二中間信號(hào)的有限陡峭的、部分重疊的信號(hào)邊沿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括處理通過(guò)兩個(gè)其它鎖存器(22、24；20、22；24、26)提供的第三(Q3；Q2；Q4)和第四(Q4；Q3；Q5)中間信號(hào)的步驟，(步驟42)，以便提供頻率與所述第一輸出信號(hào)相同但相位與所述第一輸出信號(hào)不同的第二輸出信號(hào)(O_I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述處理步驟包括獲得所述第三中間信號(hào)的一種類型的邊沿和隨后的所述第四中間信號(hào)的相對(duì)類型的邊沿；以及在其間提供在由用于所述第二輸出信號(hào)的所述邊沿限定的間隔的大部分期間所述第三和第四中間信號(hào)都具有的電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中從所述鎖存器組中的第((N+1)/2)個(gè)鎖存器和第((N+1)/2+1)個(gè)鎖存器獲得所述第三和第四中間信號(hào)，其中N為所述時(shí)鐘信號(hào)頻率被除以的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二輸出信號(hào)為同相信號(hào)，所述第一輸出信號(hào)為正交信號(hào)，或者反之亦然。
10.一種至少提供第一輸出信號(hào)(O_Q)的裝置(10；10′；10″)，該第一輸出信號(hào)具有通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)(CL1)進(jìn)行奇數(shù)分頻獲得的頻率，所述裝置包括一組鎖存器(18、20、22、24、26、28；18、20、22、24；18、20、22、24、26、28、70、72)，基于所述時(shí)鐘信號(hào)將數(shù)字值移位到其中，并且將每個(gè)鎖存器設(shè)置成將所述值保持預(yù)定數(shù)量的半時(shí)鐘周期，其中將所述值移位到與前一鎖存器相比延遲所述時(shí)鐘信號(hào)的半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器中，以及內(nèi)插單元(34)，設(shè)置成內(nèi)插第一(Q1)和第二(Q6；Q4；Q8)中間信號(hào)以形成所述第一輸出信號(hào)，通過(guò)存儲(chǔ)在鎖存器(18、28；18、24；18、72)中的信息提供每一種所述中間信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述內(nèi)插單元連接到所述鎖存器組的第一和第(N+1)個(gè)鎖存器以形成所述第一輸出信號(hào)，其中N為所述時(shí)鐘信號(hào)頻率被除以的整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述內(nèi)插單元設(shè)置成組合所述第一和第二中間信號(hào)的信號(hào)邊沿，使得所述第一輸出信號(hào)在與所述時(shí)鐘信號(hào)的邊沿偏移的時(shí)間點(diǎn)上具有邊沿。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括信號(hào)邊沿復(fù)制單元(36)，設(shè)置成處理通過(guò)兩個(gè)其它鎖存器(22、24；20、22；24、26)提供的第三(Q3；Q2；Q4)和第四(Q4；Q3；Q5)中間信號(hào)，以便提供頻率與所述第一信號(hào)相同但相位與所述第一輸出信號(hào)偏移的第二輸出信號(hào)(O_I)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述信號(hào)邊沿復(fù)制單元設(shè)置成獲得所述第三中間信號(hào)的一種類型的邊沿和隨后的所述第四中間信號(hào)的相對(duì)類型的邊沿，并在其間提供在由用于所述第二輸出信號(hào)的所述邊沿限定的間隔的大部分期間所述第三和第四中間信號(hào)都具有的電平。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述信號(hào)邊沿復(fù)制單元連接到所述鎖存器組中的第((N+1)/2)和第((N+1)/2+1)個(gè)鎖存器，其中N為時(shí)鐘信號(hào)頻率被除以的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于至少提供第一輸出信號(hào)(O_Q)的方法和裝置，該第一輸出信號(hào)具有通過(guò)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)(CL1)進(jìn)行奇數(shù)分頻獲得的頻率?；跁r(shí)鐘信號(hào)(CL1)將數(shù)字值移位到一組鎖存器中并在其中將所述數(shù)字值保持預(yù)定數(shù)量的半時(shí)鐘周期。將所述值移位到與前一鎖存器相比延遲時(shí)鐘信號(hào)的半個(gè)時(shí)鐘周期的后一鎖存器中。然后插入第一(Q1)和第二(Q6)中間信號(hào)以形成第一輸出信號(hào)(O_Q)，通過(guò)存儲(chǔ)在鎖存器中的信息提供每一種所述中間信號(hào)。因此，可以提供邊沿與時(shí)鐘信號(hào)邊沿偏移的輸出信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了比初始時(shí)鐘信號(hào)所具有的分辨率更高的分辨率，特別是允許從標(biāo)準(zhǔn)奇數(shù)分頻器獲得正交輸出。
文檔編號(hào)H03K23/00GK101057404SQ200580038866
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者雷姆科·C.·H.·范德貝克, 多米尼克斯·M.·W.·萊納爾特斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司