專利名稱：兩點調變器裝置及其在發(fā)射裝置及接收裝置之應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明系關于一種兩點調變器裝置及亦關于該兩點調變器裝置于射頻發(fā)射裝置及于射頻接收裝置之應用。
背景技術：
在發(fā)射裝置中，例如移動式射頻，調變信號第一必須在射頻載體上調變及第二該載體頻率必須被穩(wěn)定化及為可調整的。
進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的調變信號，該調變信號可在PLL的不同點送入，且內隱高傳輸濾波器或低傳輸濾波器響應以該調變信號的連接點為基礎得到。
文件德國專利199 19 167訂定一種調變器及使用PLL電路的相位或頻率調變方法，于此該調變信號在PLL的點被引入，于此得到高傳輸濾波器響應以用于調變頻率，及同時在PLL的其它點被引入，于此得到低傳輸濾波器響應。此種調變器亦被稱為兩點調變器。一般，該調變信號藉由改變在PLL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，及同時以模擬型式。
此種兩點調變的基本優(yōu)點為控制回路的頻寬可被設計為遠小于該經(jīng)調變數(shù)據(jù)傳送事實上所需要，此產(chǎn)生在噪聲響應的優(yōu)點。此外，與”開放回路”設計相反，在開放回路一旦該PLL鎖在所欲載體頻率時，該控制回路即打開，在調變期間本控制回路亦維持為關閉的。
除了在具小頻寬的除頻器的除法比率的變化之純數(shù)字調變，該兩點調變器設計包括被用來補償該有限頻寬的在振蕩器輸入的模擬調變。
在兩點調變的情況下，需要特別注意饋入該PLL的模擬及數(shù)字調變數(shù)據(jù)的相位等化。此外，必須確保在該兩個調變信號的振幅間的良好匹配。
然而，當此設計意欲被用于”多時鐘”系統(tǒng)時，該兩點調變器設計的缺點變?yōu)槊黠@的。此種系統(tǒng)發(fā)生于現(xiàn)代移動無線電系統(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無線電標準，如GSM，全球行動通訊系統(tǒng)，及UMTS，通用移動電信標準。
要被發(fā)射的調變數(shù)據(jù)一般在數(shù)字信號處理器調節(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)字信號處理器的輸出信號一般經(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調變器路由至除頻器，其表示分數(shù)理性除法比率隨時間平均得到。此外，該數(shù)字調變信號經(jīng)由模擬濾波器、數(shù)字/模擬轉換器或其類似裝置以模擬調變信號的型式路由至在PLL的經(jīng)控制振蕩器的輸入。
該數(shù)字信號處理器及在該信號處理器輸出的數(shù)字濾波器一般被設計用于特定時鐘頻率。此時鐘頻率先規(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。為進行在該數(shù)字濾波器的脈沖成形的目的，在位時鐘及該數(shù)字信號處理器的時鐘頻率間的特定比值被假設，及使用此比值，做為實例，”狀態(tài)機”被實施于該信號處理器，此狀態(tài)機輸出對應要被發(fā)射的調變信號的振幅值以用于在數(shù)字時鐘的各種變化。
該數(shù)字∑-Δ調變器亦作動”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鍵性的范圍。自該∑-Δ調變器的輸出訊號被路由至在該射頻PLL的除頻器及因而進行內隱地關于在該PLL振蕩器的射頻輸出的低傳輸濾波。在此情況下，該∑-Δ調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器的參考頻率。
對此固定參考頻率，其用做該PLL的參考頻率及亦用做該數(shù)字信號處理器的時鐘頻率，包括數(shù)字濾波器，該整個系統(tǒng)一次永遠地產(chǎn)生，然而，若該PLL意欲在不同參考頻率下操作，例如在如上所解釋的多時鐘系統(tǒng)，則產(chǎn)生問題為對該數(shù)字信號處理器該時鐘頻率必須為固定的，故協(xié)議處理的時間基準在各種參考頻率不會變化。
其可藉由提供進一步的合成器而完成，其由參考頻率衍生該數(shù)字信號處理器所需的時鐘頻率，及無論變化的參考頻率其總是提供固定的時鐘頻率。
然而，因為所需求的光譜純度，形成兩點調變器的該PLL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)字信號處理器轉移調變數(shù)據(jù)至該數(shù)字∑-Δ調變器或至在射頻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調變器裝置。
本發(fā)明藉由一種兩點調變器裝置達到此目的，其具-具兩個輸入的相位比較器，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，-具時鐘輸入的數(shù)字信號處理器，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)字調變數(shù)據(jù)，及-數(shù)字濾波器，其耦合該數(shù)字信號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)塊的輸出之時鐘輸入。
使用所提出原則，該數(shù)字濾波器以亦被用于起動該數(shù)字信號處理器的相同時鐘頻率供應之，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)字信號處理器及該數(shù)字濾波器間不需該調變數(shù)據(jù)的任何再同步化。因此，該數(shù)字濾波器可獨特地被設計用于由該頻率產(chǎn)生區(qū)塊所輸出的固定時鐘頻率。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，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無線電操作模式或是在開始所解釋的多時鐘系統(tǒng)內文內的移動無線電帶為基礎變化。
在該數(shù)字信號處理器的協(xié)議處理及在該數(shù)字濾波器的調變信號之調節(jié)為有利地與該PLL的參考頻率無關，該PLL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，得到高位準的光譜純度。
較佳為，一種∑-Δ調變器被提供，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調變器的輸入之間被連接，該∑-Δ調變器具連接至該相位比較器的時鐘輸入之時鐘輸入，故該數(shù)字∑-Δ調變器在與該射頻PLL相同的參考頻率下操作。
該控制回路的頻寬較佳為被設計為遠小于在該數(shù)字濾波器的輸出的數(shù)字調變數(shù)據(jù)的頻寬，此為有利的因為再同步化自該數(shù)字信號處理器及該數(shù)字濾波器的時鐘頻率至該參考頻率的數(shù)據(jù)涉及供應該數(shù)字調變的樣品至該∑-Δ調變器兩次或許多次或遺漏一些樣品。亦得到在噪聲響應的優(yōu)點。
本原則可被用于任何參考頻率及時鐘頻率情況。
該同步化單元自該數(shù)字濾波器下游的該數(shù)字信號處理器以該控制回路的參考頻率之時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)塊的時鐘速率產(chǎn)生?；谠搩蓚€不同頻率，依據(jù)兩個時鐘的相位，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。該兩個不同頻率表示該相位普遍隨時間變化，若做為實例，假設與該控制回路的頻寬相較，該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的時鐘速率及該參考頻率的時鐘速率皆為高的，則隨時間的”顫動”發(fā)生，及結果為，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，該模擬調變信號亦得自起動電流來源的”狀態(tài)機”，則此狀態(tài)機較佳為同樣地操作在該時鐘頻率，亦即自該頻率產(chǎn)生區(qū)塊的輸出頻率。所以，一點都不需要再同步化，因為該模擬訊號系直接或是經(jīng)由模擬濾波器供應至該射頻PLL的VCO輸入。
所敘述的兩點調變器較佳為被用于射頻發(fā)射裝置，特別是在移動無線電。在該情況下，該調變器被使用以產(chǎn)生載體頻率及亦以數(shù)字頻寬信號調變該載體。
此種兩點調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變被選擇為固定的。關于此點，該調變器做動向下頻率轉換器，其向下轉換射頻接收訊號為中頻或至基帶。
其它特別及有利的細節(jié)為子權利要求的主題。


本發(fā)明參考圖示使用示例具體實施例詳細解釋于下文，其中圖1顯示使用所提出原則的示例兩點調變器的方塊圖。
具體實施例方式
圖1顯示一種兩點調變器裝置，其包括鎖相回路1，PLL，該PLL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14，相加節(jié)點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的輸出形成該兩點調變器裝置的輸出6，于此可分線經(jīng)調變射頻信號。該振蕩器的輸出亦路由經(jīng)過除頻器7，其系為分數(shù)N-型除頻器的形式，至該相位偵測器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)字信號處理器10的時鐘輸入9及第二至數(shù)字濾波器12的時鐘輸入11。被設計用于調節(jié)該調變數(shù)據(jù)的該數(shù)字信號處理器10具同時形成該兩點調變器的調變輸入之輸出，該數(shù)字信號處理器10的輸出系連接置在模擬濾波器13及在數(shù)字濾波器12的個別輸入。該模擬濾波器13(其轉換數(shù)字調變數(shù)據(jù)為模擬調變數(shù)據(jù))的輸出系連接至在相加節(jié)點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，該模擬調變點14因而具該調變頻率的高傳輸濾波器響應。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調變器16的輸入，數(shù)字∑-Δ調變器16的輸出必然連接至該分數(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)上的調變以關于該調變頻率的低傳輸濾波器響應做動。
該數(shù)字∑-Δ調變器的時鐘輸入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)字時鐘被時鐘，被轉換成為在PLL 1的參考頻率之調變數(shù)據(jù)流。該同步化單元15具許多時鐘輸入18以供應再同步化該調變數(shù)據(jù)所需的任何時鐘信號。
在所敘述兩點調變器的情況下，該數(shù)字濾波器12在與該數(shù)字信號處理器10相同的時鐘頻率下操作，此表示在這兩個區(qū)塊之間不需要任何數(shù)據(jù)的再同步化。該數(shù)字信號處理器10及該數(shù)字濾波器12的共同時鐘頻率為固定的，無論該PLL 1的變化參考頻率23。結果為，該數(shù)字濾波器必須僅獨特地設計用于由該頻率產(chǎn)生區(qū)塊8所產(chǎn)生的該時鐘頻率且其與在該裝置輸入3的參考頻率無關。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調變器16的參考時鐘。
所敘述兩點調變器機制確保在相加節(jié)點14的模擬調變信號及在該除頻器7的輸入的數(shù)字調變信號之相位及振幅的關閉對被確保。
參考符號清單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，時鐘PLL9 時鐘輸入10 數(shù)字信號處理器11 時鐘輸入12 數(shù)字濾波器13 模擬濾波器14 相加節(jié)點15 同步化單元16 數(shù)位∑-Δ調變器17 時鐘輸入18 時鐘輸入23 參考頻率輸入
權利要求
1.一種兩點調變器裝置，其具-具兩個輸入的相位比較器(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，-具時鐘輸入(9)的數(shù)字信號處理器(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)字調變數(shù)據(jù)，及-數(shù)字濾波器(12)，其耦合該數(shù)字信號處理器(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)的輸出之時鐘輸入(11)。
2.根據(jù)權利要求第1項的兩點調變器裝置，其中，-一種∑-Δ調變器(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變器裝置的參考頻率輸入(23)的時鐘輸入(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調變器(16)的輸入。
3.根據(jù)權利要求第1或2項的兩點調變器裝置，其中該經(jīng)控制振蕩器(5)的輸入具相加節(jié)點(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)字信號處理器(10)的輸出的第二輸入。
4.根據(jù)權利要求第3項的兩點調變器裝置，其中一種模擬濾波器(13)系在該數(shù)字信號處理器(10)的輸出及該相加節(jié)點(14)的第二輸入間連接。
5.根據(jù)權利要求第3或4項的兩點調變器裝置，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(14)的第一輸入間。
6.根據(jù)權利要求第1至5項其一項的兩點調變器裝置，其中該數(shù)字濾波器(12)包含脈沖成形該數(shù)字調變數(shù)據(jù)的裝置。
7.根據(jù)權利要求第1至6項其一項的兩點調變器裝置，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)權利要求第1至7項其一項的兩點調變器裝置，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。
9.根據(jù)權利要求第1至8項其一項的兩點調變器裝置之應用，在射頻發(fā)射裝置中調變一基帶信號至射頻載體。
10.根據(jù)權利要求第1至8項其一項的兩點調變器裝置之應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)之兩點調變器裝置。由數(shù)字信號處理器(10)提供的調變信號被供應做為在該PLL(1)的該振蕩器(5)的輸入之模擬信號及做為在該除頻器(7)的數(shù)字調變信號。為進行脈沖成形該數(shù)字調變信號的目的，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)于與該信號處理器(10)的相同固定時鐘頻率下操作。結果，在該數(shù)字濾波器上游不需任何數(shù)字調變信號的再同步化。
文檔編號H03C3/09GK1578113SQ20041006351
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權日2003年7月8日
發(fā)明者M·哈梅斯 申請人:因芬尼昂技術股份公司