專利名稱：相位調整系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及相位調整技術，尤其涉及用于移相器的相位調整系統(tǒng)和方法。
日本第H05-55873號未審查公開的專利申請推薦一種循環(huán)移相器(以下簡稱為EPS)，其具有用作非線性轉換器的只讀存儲器(ROM)。具體說，ROM存儲著根據(jù)所給的地址信號讀出的正弦波數(shù)據(jù)。EPS具備存放相位數(shù)據(jù)的累加器，相位數(shù)據(jù)用作從ROM讀取正弦波數(shù)據(jù)的地址信號。因此，通過將讀取的正弦波數(shù)據(jù)從數(shù)字量轉換成模擬量，能夠獲得根據(jù)相位數(shù)據(jù)控制相位的模擬正弦波信號。該模擬正弦波信號被提供作為局部振蕩信號，以復合產(chǎn)生一個也根據(jù)相位數(shù)據(jù)控制相位的輸出信號。
另一個現(xiàn)有技術是在本發(fā)明人(見日本第H01-133452號未審查公開的專利申請)推薦的用于多電平和多相位調制器的修正數(shù)據(jù)發(fā)生器。根據(jù)修正數(shù)據(jù)發(fā)生器，當調制器具備各多電平點的參考數(shù)據(jù)時，測量調制器輸出的相位和幅度，并且和參考數(shù)據(jù)進行比較，然后產(chǎn)生修正數(shù)據(jù)。更新該修正數(shù)據(jù)直到所測量的相位和幅度數(shù)據(jù)達到規(guī)定范圍之內。各多電平點的最終修正數(shù)據(jù)由ROM寫入器寫入ROM。存放上述修正數(shù)據(jù)的ROM被安裝在調制器中，然后執(zhí)行檢驗，檢查調制器是否產(chǎn)生精確的調制向量。
但是這樣的ROM需要非常大的連接空間或連接孔，引出節(jié)省空間的課題。尤其是像EPS這樣的高頻電路易受這種連接空間或連接孔的影響，可能使調制特性惡化，使電路設計更困難。
近來，越來越傾向于增加ROM容量，而舍棄容量相對小的ROM的生產(chǎn)。但是，上述修正數(shù)據(jù)僅存入小容量ROM即可，不需要大容量的ROM。因此，如果一定要使用大容量的ROM，則必然增加不必要的花費。
進一步說，在修正數(shù)據(jù)存入ROM的情況下，不易調整和改寫ROM上的修正數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的一個目的是提供調整系統(tǒng)和方法，使能夠在不降低相移特性的情況下實現(xiàn)減小尺寸的循環(huán)移相器。
本發(fā)明的另一個目的是提供使相移器易于調整的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，循環(huán)移相器包括一個根據(jù)相位控制信號移動輸出信號相位的移相器，以及和移相器連接的可編程邏輯器件(PLD)，PLD根據(jù)修正數(shù)據(jù)來修正標準向量，以給移相器輸出作為相位控制信號的修正向量，其中修正數(shù)據(jù)通過與計算機連接的下載連接器寫入PLD。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，調整移相器的系統(tǒng)包括一個和移相器連接的可編程邏輯器件(PLD)，用于根據(jù)寫入其內部的修正數(shù)據(jù)來修正標準向量；一個分析器，用于給移相器提供標準的輸入信號，并分析移相器的輸出信號，以測量輸出信號的相位和幅度；以及一個處理器，用于為連續(xù)選擇的多個相位點的一個點產(chǎn)生標準向量并將其輸出到移相器，根據(jù)由分析器得到的所測量的相位和幅度來計算所選擇相位點的修正數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生一個寫入程序，用于將所有相位點的修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件。
處理器可以在PLD中寫入預定數(shù)據(jù)，以設定PLD對于標準向量通過PLD到達移相器的直通狀態(tài)。標準向量可以通過下載連接器從處理器傳送到PLD。寫入程序可以是數(shù)據(jù)寫入程序，它根據(jù)所有相位點的修正數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生。數(shù)據(jù)寫入程序可以用硬件描述語言來說明(HDL)。
處理器可以計算多個預先所選相位點各個點的修正數(shù)據(jù)，然后通過用插值的方法估算位于所選相位點的相鄰點之間的相位點的修正數(shù)據(jù)，從而計算所有相位點的修正數(shù)據(jù)。
進一步根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于調整移相器的方法包括以下各步驟a)給移相器提供用于順序選擇的多個相位點之一的標準向量；b)根據(jù)輸入標準信號分析移相器的輸出信號，以測量輸出信號的相位和幅度；c)根據(jù)測量的相位和幅度來計算所選相位點的修正數(shù)據(jù)；d)存儲所有相位點的修正數(shù)據(jù)；e)將修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件(PLD)，以便給移相器提供用于各相位點的修正向量。
步驟c)可以包括步驟c.1)確定測量的相位和幅度是否落入預定范圍之內；c.2)當測量的相位和幅度落在預定范圍之外時，根據(jù)測量的相位、幅度和預定范圍之間的誤差，通過改變標準向量來產(chǎn)生一個更新的向量；c.3)給移相器提供一更新的向量；c.4)重復步驟(b)、(c.1)、(c.2)、c.3)，直到所測量的相位和幅度落入預定范圍之內；c.5)當測量的相位和幅度落入預定范圍之內時，根據(jù)更新的向量和標準向量來計算修正數(shù)據(jù)。
步驟c)可以進一步包括如下步驟c.6)使用插值的方法計算位于所選相位點的相鄰點之間的相位點的修正數(shù)據(jù)。
步驟e)可以包括如下步驟e.1)根據(jù)所有相位點的修正數(shù)據(jù)自動生成數(shù)據(jù)寫入程序；e.2)通過執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入程序將修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件(PLD)。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的循環(huán)移相器(EPS)調整系統(tǒng)的框圖；圖2是說明在本實施例中使用的可編程邏輯器件(PLD)實例的框圖；圖3是說明根據(jù)本實施例的EPS調整方法的流程圖；圖4展示了自動編輯的部分VHDL源程序；參考圖1，循環(huán)移相器(EPS)10包括移相器11和控制器12。移相器11的輸出端和輸入端分別同EPS的輸出端13和輸入端14連接?？刂破?2給移相器11提供SIN(正弦)和COS(余弦)數(shù)據(jù)X和Y，移相器根據(jù)正弦和余弦數(shù)據(jù)X和Y移動輸入信號的相位。
移相器11包括混合電路101、一對平衡調制器102和103以及混合電路104。在輸入端14接收的輸入信號通過混合電路101平衡，然后輸出到平衡調制器102和103。平衡調制器102使用從控制器12接收到的余弦波信號X使輸出信號移相。平衡調制器103使用從控制器12接收到的正弦波信號Y給輸出信號移相。平衡調制器102和103的各輸出信號通過混合電路104混合，產(chǎn)生相移輸出信號，該信號從輸出端13輸出。
控制器12包括可編程邏輯器件(以下簡稱PLD)105、數(shù)字-模擬(DA)轉換器106和107。如下所述，調整方式中在直通的數(shù)據(jù)被寫入PLD 105之后，PLD 105從計算機15接收各所選相位點的SIN和COS數(shù)據(jù)的向量數(shù)據(jù)，并把該SIN數(shù)據(jù)和COS數(shù)據(jù)輸出給DA轉換器106和107。模擬余弦波信號X從DA轉換器106輸出到平衡調制器102，模擬正弦波信號Y從DA轉換器107輸出到平衡調制器103。
在修正數(shù)據(jù)被寫入PLD 105之后的操作方式中，PLD 105從輸入向量數(shù)據(jù)產(chǎn)生修正的SIN數(shù)據(jù)和COS數(shù)據(jù)，使EPS 10輸出一期望的精確信號。
在包括網(wǎng)絡分析器14和計算機15的調整系統(tǒng)中，EPS 10的輸出端和網(wǎng)絡分析器14的輸入端連接，網(wǎng)絡分析器14的輸出端和EPS 10的輸入端14連接。網(wǎng)絡分析器14給移相器11輸出標準信號，然后輸入來自移相器11的移相輸出信號。網(wǎng)絡分析器14分析該移相輸出信號，以測量其幅度和相位。
計算機15控制調整系統(tǒng)的操作。計算機15接收來自網(wǎng)絡分析器14測量的幅度和相位數(shù)據(jù)，根據(jù)計算機15上運行的調整控制程序，產(chǎn)生標準正弦波的各所選相位點的向量數(shù)據(jù)(SIN和COS數(shù)據(jù))和修正數(shù)據(jù)。如下面所述，計算機15的存儲器1501存儲標準正弦波的所有預定相位點各點的修正數(shù)據(jù)。程序存儲器16存儲控制程序，其包括調整控制程序、PLD數(shù)據(jù)寫入程序和其他需要的程序。
參考圖2，PLD 105包括八個PLD單元PU(1)-PU(8)和把從計算機15接收到的串行信號轉換為并行信號的串行-并行轉換器(未示出)。各PLD單元PU(1)-PU(8)包括16×16的“與”陣列、四-“或”的陣列和四個觸發(fā)電路(FF)。在這個實施例中，PLD單元PU(1)-PU(8)提供充分的容量，來存儲標準正弦波的所有預定相位點的修正數(shù)據(jù)。在64k-ROM用于非線性轉換的情況下，大容量可能是無用的。EPS調整操作假定測量的相位點預先從標準正弦波的預定相位點中選出，以提高調整操作的速度；并假定網(wǎng)絡分析器14給移相器11輸出標準信號、并輸入和移相器11給出的標準信號相應的移相后的輸出信號。
參考圖3，當啟動計算機15的處理器上運行的EPS調整程序時，計算機15通過下載連接器將直通的數(shù)據(jù)寫入PLD 105，以便PLD 105將從計算機15接收的數(shù)據(jù)直接傳送到DA轉換器106和107(步驟A1)。
此后，計算機15確定相關的相位點是否為所選擇相位點的最后的相位點(步驟A2)。當該點不是最后的相位點時(步驟A2為否)，計算機15給PLD 105發(fā)送所述相位點的SIN和COS數(shù)據(jù)的標準向量數(shù)據(jù)(步驟A3)。
當從計算機15接收所選擇相位點的SIN和COS數(shù)據(jù)時，PLD 105將SIN和COS數(shù)據(jù)直接輸出給各DA轉換器106和107。因此，一個標準的余弦波模擬信號X從DA轉換器106輸出到平衡調制器102，并且一個標準的正弦波模擬信號Y從DA轉換器107輸出到平衡調制器103。移相器11根據(jù)標準的模擬余弦和模擬正弦波信號X和Y移動輸出信號的相位，以將移相后的信號輸出給網(wǎng)絡分析器14。
網(wǎng)絡分析器14分析經(jīng)過移相的輸出信號，以測量該信號的相位和幅度，并將測量的所述相位點的幅度和相位數(shù)據(jù)輸出給計算機15。
當接收來自網(wǎng)絡分析器14所述相位點的測量的幅度和相位數(shù)據(jù)時(步驟A4)，確定所測量的幅度和相位數(shù)據(jù)是否在預定規(guī)范之內(步驟A5)。如果超出預定規(guī)范(步驟A5中為否)，則計算機15根據(jù)測量的數(shù)據(jù)和技術規(guī)范計算向量誤差(步驟A6)并控制返回步驟A3，以便將通過計算向量誤差更新的向量數(shù)據(jù)送到PLD 105。按此方式，在改變向量數(shù)據(jù)的同時重復執(zhí)行步驟A3至A6，直至所測量的幅度和相位數(shù)據(jù)全部落入預定的技術規(guī)范之內。
當所測量的幅度和相位數(shù)據(jù)落入預定的技術要求范圍之內時(步驟A5中為是)，計算機15根據(jù)最后更新的向量數(shù)據(jù)和標準向量數(shù)據(jù)來計算所述相位點的修正數(shù)據(jù)，并將所述相位點的修正數(shù)據(jù)存入修正數(shù)據(jù)存儲器1501(步驟A7)。在此階段，計算機15能夠通過線性逼近或泰勒級數(shù)展開的方法，來估算位于前一相位點和所述相位點之間的相位點的修正數(shù)據(jù)，并將這些相位點的修正數(shù)據(jù)存入修正數(shù)據(jù)存儲器1501。然后將此相位點移相到下一個相位點(步驟A8)，并控制返回步驟A2。
重復執(zhí)行步驟A2至步驟A8，直到計算完所有所選相位點的修正數(shù)據(jù)。當完成所有相位點的測量和計算時(步驟A2中為是)，計算機15啟動數(shù)據(jù)寫入程序以產(chǎn)生VHDL源程序，VHDL源程序描述邏輯電路執(zhí)行將所有相位點的修正數(shù)據(jù)寫入到PLD105的過程(步驟A9)。用HDL(硬件描述語言)如圖4所示的VHDL來描述VHDL源程序，而VHDL源程序是易于編輯的。
接著，計算機15按照VHDL源程序產(chǎn)生門電平數(shù)據(jù)文件，該文件用于把修正數(shù)據(jù)通過下載連接器寫入到PLD 105(步驟A10)，然后進行校驗(步驟A11)。
因此，和使用ROM的情況進行比較，PLD大大縮減了調整和存儲修正數(shù)據(jù)所需的時間。進一步說，由于在實際執(zhí)行之前能夠自動產(chǎn)生并使用VHDL程序，所以判斷過程變得簡單，并且極大地改進了系統(tǒng)的可靠性和質量。
更進一步說，由于使用下載連接器來執(zhí)行EPS 10的相位調整，而下載連接器僅需很小的孔，結果在不降低整個系統(tǒng)的可靠性和質量的情況下能夠達到減小EPS尺寸的目的。比較起來，使用ROM的現(xiàn)有技術則需要相對大的孔來安裝ROM，結果實際影響系統(tǒng)的高頻特性。
如上所述，PLD用于非線性轉換時替代ROM來存儲移相器的修正數(shù)據(jù)。因此，能夠簡化調整的過程并減少調整所需時間，這樣可以使EPS的成本降低。另外，由于下載連接器僅需要很小的孔，使EPS的高頻特性變得穩(wěn)定可靠。
權利要求
1.一種循環(huán)移相器，其特征在于包括移相器，用于根據(jù)相位控制信號移動輸出信號的相位；和與移相器連接的可編程邏輯器件(PLD)，用于根據(jù)修正數(shù)據(jù)修正標準向量，將修正向量作為相位控制信號輸出給移相器，其中通過和計算機連接的下載連接器將修正數(shù)據(jù)寫入PLD。
2.一種調整移相器的系統(tǒng)，其特征在于包括與移相器連接的可編程邏輯器件(PLD)，用于根據(jù)寫入其內的修正數(shù)據(jù)來修正標準向量；分析器，用于給移相器提供標準輸入信號、分析移相器的輸出信號，以測量輸出信號的相位和幅度；以及處理器，為連續(xù)選擇的多個相位點的一個相位點產(chǎn)生標準向量并將其輸出到移相器、根據(jù)由分析器獲得的經(jīng)過測量的相位和數(shù)據(jù)來計算所選相位點的修正數(shù)據(jù)、并產(chǎn)生寫入程序，將所有相位點的修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件。
3.根據(jù)權利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，處理器將預定的數(shù)據(jù)寫入PLD，以將PLD設定為直通狀態(tài)，在這種狀態(tài)下標準向量通過PLD到達移相器。
4.根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，通過下載連接器將標準向量從處理器傳送到PLD。
5.根據(jù)權利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，寫入程序是數(shù)據(jù)寫入程序，其根據(jù)所有相位點的修正數(shù)據(jù)自動生成。
6.根據(jù)權利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)寫入程序用硬件描述語言(HDL)來描述。
7.根據(jù)權利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，處理器計算多個預先選定的相位點各點的修正數(shù)據(jù)，然后通過估算處于所選相鄰相位點之間相位點的修正數(shù)據(jù)，用插值的方法來計算所有相位點的修正數(shù)據(jù)。
8.一種調整移相器的方法，其特征在于，包括以下各步驟a)向移相器提供標準向量，該標準向量用于順序選擇的多個相位點之一；b)根據(jù)輸入標準信號分析移相器的輸出信號，以測量輸出信號的相位和幅度；c)根據(jù)測量的相位和幅度來計算所選相位點的修正數(shù)據(jù)；d)存儲所有相位點的修正數(shù)據(jù)；e)將修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件(PLD)，以便給移相器提供用于各相位點的修正向量；
9.根據(jù)權利要求8的方法其特征在于步驟(c)進一步包括步驟c.1)確定測量的相位和幅度是否落入預定的范圍之內；c.2)當測量的相位和幅度落在預定范圍之外時，根據(jù)測量的相位和幅度和預定范圍之間的誤差通過改變標準向量來產(chǎn)生更新的向量；c.3)給移相器提供一更新的向量；c.4)重復步驟(b)、(c.1)、(c.2)、(c.3)，直到測量的相位和幅度落入預定范圍之內；c.5)當測量的相位和幅度落入預定范圍之內時，根據(jù)更新的向量和標準向量來計算修正數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于步驟(c)進一步包括如下步驟c.6)使用插值的方法來計算位于所選相位點的相鄰相位點之間相位點的修正數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于步驟(e)進一步包括步驟e.1)根據(jù)所有相位點的修正數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生數(shù)據(jù)寫入程序；e.2)通過執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入程序將修正數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件(PLD)。
12.根據(jù)權利要求11的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)寫入程序用硬件描述語言(HDL)來描述。
13.根據(jù)權利要求8或9的方法，其特征在于，在步驟(a)之前已經(jīng)將PLD置為直通狀態(tài)，在該狀態(tài)下數(shù)據(jù)通過PLD到達移相器。
全文摘要
公開了一種易于調整移相器的調整技術?？删幊踢壿嬈骷?PLD)和移相器連接,以便根據(jù)寫入其內部的修正數(shù)據(jù)修正標準向量。當給移相器提供標準輸入信號時,測量輸出信號的相位和幅度。產(chǎn)生連續(xù)選擇的多個相位點的一個相位點的標準向量,并輸出到移相器。根據(jù)測量的相位和幅度計算所選相位點的修正數(shù)據(jù)。從所有的相位點的修正數(shù)據(jù)產(chǎn)生VHDL源程序,以將修正數(shù)據(jù)寫入PLD。
文檔編號H03H7/00GK1307404SQ0013610
公開日2001年8月8日 申請日期2000年12月22日 優(yōu)先權日1999年12月24日
發(fā)明者小泉伸二, 淺川正勝 申請人:日本電氣株式會社