專利名稱：一種新型數(shù)字自動頻率控制環(huán)路鎖定判決的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的同步應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及數(shù)字自動頻率控制環(huán)路鎖定技術(shù)。
本發(fā)明的一種新型數(shù)字自動頻率控制環(huán)路鎖定判決的方法是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的，所述的方法包括步驟(1)求N個輸入信號的均值y(k)；(2)比較輸入信號y(k-2)、y(k-1)和y(k)的大小，即判斷[y(k-1)-y(k-2)]*[y(k)-y(k-1)]是否小于或等于零，若滿足，保存此時的峰值y(k-1)，若不滿足，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷；(3)將保存的峰值y(k-1)作為抖動輸入JI(JitterInput)；(4)計算當前得到的峰值抖動輸入JI(JitterInput)與前一次得到的峰值抖動輸入PJI(PrevJitterInput)的差的絕對值；
(5)上述的差的絕對值與峰值門限值相比較，若小于峰值門限值，則峰值計數(shù)器加1，并將當前的峰值保留于抖動輸入PJI中以供下一次判斷，否則，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷；(6)判斷峰值計數(shù)器是否大于等于鎖定門限值，若大于等于鎖定門限值，則輸入環(huán)路狀態(tài)為鎖定狀態(tài)，結(jié)束判決，否則，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷。
上述的輸入信號是指環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)信號(對自動頻率控制(AFC)環(huán)路來說，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號的頻率；對鎖相環(huán)來講，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號的相位)或與環(huán)路閉環(huán)響應(yīng)信號成線性關(guān)系的信號，或誤差響應(yīng)信號或與誤差響應(yīng)信號成線性關(guān)系的輸入信號。
本發(fā)明通過統(tǒng)計環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)特性曲線的特性，采用峰值計數(shù)的方法來判斷環(huán)路是否穩(wěn)定，判決方法簡單而準確，來判斷環(huán)路是否鎖定，這種鎖定判決方法不受輸入信號幅度變化的影響，比傳統(tǒng)的通過頻差信號的余弦分量進行鎖定判決的方法更為實時準確；本發(fā)明通過比較前后兩次峰值的大小，加強了鎖定判決約束條件，減小了誤判概率。


圖1是傳統(tǒng)的鎖定判決方法使用的鎖定判決電路的方框圖；圖2是閉環(huán)頻率響應(yīng)曲線圖；圖3是閉環(huán)頻率響應(yīng)在150秒內(nèi)的積分后的均值曲線圖；圖4是本發(fā)明方法的鎖定判決的流程圖；圖5是采用本發(fā)明的閉環(huán)頻率響應(yīng)曲線圖。
圖2是閉環(huán)頻率響應(yīng)曲線圖；本發(fā)明利用的是環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)特性(誤差響應(yīng)特性)。其基本原理是當環(huán)路處于捕獲狀態(tài)時，環(huán)路的閉環(huán)(誤差)響應(yīng)曲線振蕩幅度較大，當環(huán)路鎖定的時候，環(huán)路的閉環(huán)(誤差)響應(yīng)曲線的振蕩幅度較小。如附圖2所示。
圖3是閉環(huán)頻率響應(yīng)在150秒內(nèi)的積分后的均值曲線圖。如附圖3所示，該曲線在一段時間內(nèi)(例如，在150秒內(nèi))的均值也有類似圖2所示的閉環(huán)頻率響應(yīng)曲線圖的特性，因此，如果環(huán)路的閉環(huán)(誤差)響應(yīng)信號再在一段時間內(nèi)的均值開始以較小的幅度振蕩時，環(huán)路鎖定。本發(fā)明采用峰值計數(shù)的方法，判斷環(huán)路閉環(huán)(誤差)響應(yīng)信號在一段時間內(nèi)的均值是否開始振蕩，若是，則環(huán)路鎖定；若不是，則環(huán)路仍處在捕獲狀態(tài)。另外，對于有較長時間衰落的信道來講，環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)或誤差響應(yīng)信號在達到鎖定之前，由于噪聲和干擾太大，會有一段較短時間的平穩(wěn)振蕩。為了更為準確的判斷環(huán)路的狀態(tài)，需加入更強的約束條件，例如判斷兩個峰值差的大小，如果兩次峰值差太大，則將峰值計數(shù)器清零重新開始計數(shù)，如果兩次峰值差小于門限，則認為該峰值為有效峰值，峰值計數(shù)器加1。
圖4是本發(fā)明方法的鎖定判決的流程圖。下面，參見圖4，詳細說明本發(fā)明的方法的實現(xiàn)過程在步驟s401為環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)信號輸入，這里的輸入信號是指環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)信號(對自動頻率控制(AFC)環(huán)路來說，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號頻率；對鎖相環(huán)來講，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號的相位)或與環(huán)路閉環(huán)響應(yīng)信號成線性關(guān)系的信號，或誤差響應(yīng)信號或與誤差響應(yīng)信號成線性關(guān)系的信號，圖4中，以環(huán)路閉環(huán)響應(yīng)信號輸入為例，然后進入到步驟s402，求N個輸入信號的均值y(k)，接著進入到步驟s403，比較y(k-2)、y(k-1)和y(k)的大小，即判斷[y(k-1)-y(k-2)]*[y(k)-y(k-1)]是否小于或等于零，若不滿足，則進入到步驟s404，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷，回到步驟s402，若滿足，則進入到步驟s405，將保存的峰值y(k-1)作為抖動輸入JI(JitterInput)，接著在步驟s406計算當前得到的峰值抖動輸入JI(JitterInput)與前一次得到的峰值抖動輸入PJI(PrevJitterInput)的差的絕對值，在步驟s407，將上述的差的絕對值與峰值門限值相比較，判斷前一步得到的值是否小于或等于峰值門限值，若小于峰值門限值，則進入到步驟s408，峰值計數(shù)器加1，并將當前的峰值保留于抖動輸入PJI中以供下一次判斷，否則，則經(jīng)過步驟s411，峰值計數(shù)器清零，并將當前的峰值保留于PrevJitterInput中以供下一次判斷，然后進入到步驟s404，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷，然后在s409判斷峰值計數(shù)器是否大于等于鎖定門限值，若大于或等于鎖定門限值，則進入到步驟s410，輸入環(huán)路狀態(tài)為鎖定狀態(tài)，然后在步驟s412結(jié)束判決，否則，進入到步驟s404，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后，回到步驟s402，開始下一輪判決，直到環(huán)路鎖定。
圖5是采用本發(fā)明的閉環(huán)頻率響應(yīng)曲線圖。如圖5所示，從采用這種方法時的自動頻率控制(AFC)環(huán)路閉環(huán)響應(yīng)曲線可知，環(huán)路啟動時，采用大帶寬，當環(huán)路鎖定判決電路輸出環(huán)路鎖定信號時，采用小帶寬。由圖可見，這種鎖定判決方法在各種不同的固有頻差下都能夠準確及時作出判斷。
在WCDMA系統(tǒng)中，應(yīng)用該發(fā)明作為自動頻率控制(AFC)環(huán)路的鎖定判決電路。為了快速鎖定且穩(wěn)態(tài)誤差小，可以采用變帶寬的方法，這時，可以采用本發(fā)明進行變帶寬判決，當捕獲時，采用大帶寬；當環(huán)路鎖定后，采用小帶寬。
權(quán)利要求
1.一種新型數(shù)字自動頻率控制環(huán)路鎖定判決的方法，其特征在于所述的方法包括步驟(1)求N個輸入信號的均值y(k)；(2)比較輸入信號y(k-2)、y(k-1)和y(k)的大小，即判斷[y(k-1)-y(k-2)]*[y(k)-y(k-1)]是否小于或等于零，若滿足，保存此時的峰值y(k-1)，若不滿足，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷；(3)將保存的峰值y(k-1)作為抖動輸入JI；(4)計算當前得到的峰值抖動輸入JI與前一次得到的峰值抖動輸入PJI的差的絕對值；(5)上述的差的絕對值與峰值門限值相比較，若小于峰值門限值，則峰值計數(shù)器加1，并將當前的峰值保留于抖動輸入PJI中以供下一次判斷，否則，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷；(6)判斷峰值計數(shù)器是否大于等于鎖定門限值，若大于等于鎖定門限值，則輸入環(huán)路狀態(tài)為鎖定狀態(tài)，結(jié)束判決，否則，輸出環(huán)路狀態(tài)為捕獲狀態(tài)，之后開始下一輪判斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的輸入信號是指環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)信號或與環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)信號成線性關(guān)系的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的輸入信號是指誤差響應(yīng)信號或與誤差響應(yīng)信號成線性關(guān)系的輸入信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的閉環(huán)響應(yīng)信號對自動頻率控制(AFC)環(huán)路來說，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的閉環(huán)響應(yīng)信號對鎖相環(huán)來講，是指壓控振蕩器(VCO)輸出信號的相位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型數(shù)字自動頻率控制環(huán)路鎖定判決的方法，該方法包括步驟求N個輸入信號的均值y(k)；比較輸入信號的大小，將保存的峰值作為抖動輸入JI，計算當前得到的峰值抖動輸入JI與前一次得到的峰值抖動輸入PJI的差的絕對值，上述的差的絕對值與峰值門限值相比較等步驟，該方法通過統(tǒng)計環(huán)路的閉環(huán)響應(yīng)特性曲線的特性，來判斷環(huán)路是否鎖定。這種鎖定判決方法不受輸入信號幅度變化的影響，比傳統(tǒng)的通過頻差信號的余弦分量進行鎖定判決的方法更為實時準確。通過比較前后兩次峰值的大小，加強了鎖定判決約束條件，減小了誤判概率。
文檔編號H04L7/02GK1404255SQ0113275
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月3日
發(fā)明者馮淑蘭 申請人:華為技術(shù)有限公司