專利名稱：數(shù)字變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用數(shù)字信號處理過程對信號進(jìn)行變頻的數(shù)字變頻器。
背景技術(shù)：
EER(包絡(luò)消除與恢復(fù))是在處理諸如單邊帶調(diào)制信號(SSB)的線性調(diào)制信號以進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中提高效率、降低功率消耗的許多傳統(tǒng)信號處理方案之一(例如，參考第4176319號美國專利說明書)。EER方案將線性調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)的相位信息和振幅信息。單獨(dú)處理相位振幅信息。產(chǎn)生的失真小，因此EER方案被認(rèn)為是效率高的有效傳輸方案。然而，在利用EER進(jìn)行模擬信號處理的過程中，在將線性調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)信號時(shí)，產(chǎn)生大誤差。重要的是，將相位信息與振幅信息組合在一起實(shí)現(xiàn)良好功率效率，因此難以將EER方案投入實(shí)際應(yīng)用。
然而，最近，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，可以以高速處理數(shù)字信號，因此可以以小誤差將線性調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)信號。此外，諸如D級、E級以及F級放大器的放大器具有良好功率效率，使得EER方案在投入使用時(shí)具有小失真特性和高功率效率特性(例如，參考第5705959號美國專利)。
在EER方案中，由限帶正交坐標(biāo)信號轉(zhuǎn)換的極坐標(biāo)信號具有較寬的頻帶，因此為了防止在轉(zhuǎn)換的極坐標(biāo)信號中產(chǎn)生混疊，需要高采樣頻率。為此，開發(fā)了用于獲得高采樣頻率的方法，該方法包括在轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)信號之前，對正交坐標(biāo)信號進(jìn)行內(nèi)插(例如，參考第4972440號美國專利的說明書)。
此外，正如第497244號美國專利公開的那樣，通過在調(diào)相器內(nèi)處理模擬信號，進(jìn)行變頻。還可以通過利用如圖9所示的數(shù)字信號處理過程進(jìn)行復(fù)處理，進(jìn)行變頻。具體地說，圖9是示出利用數(shù)字信號處理的復(fù)處理過程進(jìn)行變頻的數(shù)字變頻器的方框圖。通過濾波器51，調(diào)制信號MOD_I和MOD_Q輸入到相位檢測器52。相位檢測器52從MOD-I和MOD-Q中提取相位信息。然后，利用提取的相位信息控制數(shù)字控制振蕩器(NCO)，從而產(chǎn)生極坐標(biāo)調(diào)相信號。
然后，利用內(nèi)插器54執(zhí)行Np次上采樣(Np-time upsampling)。利用作為要求頻率的函數(shù)、從NCO55輸出的信號，在復(fù)混合器56內(nèi)進(jìn)行變頻。從NCO55輸出所獲得的正交調(diào)相信號Phase_I和Phase_Q。此外，通過濾波器51，將調(diào)制信號MOD_I和MOD_Q輸入到振幅檢測器57。振幅檢測器57從調(diào)制信號MOD_I和MOD_Q中提取并輸出振幅信息Amp。
然而，利用第4972440號美國專利描述的內(nèi)插，使信號的采樣頻率增加到D/A轉(zhuǎn)換器的采樣頻率時(shí)，功率消耗隨極坐標(biāo)信號的變化而增加。具體地說，根據(jù)第4972440號美國專利描述的技術(shù)，盡管利用ROM(只讀存儲器)執(zhí)行振幅信息和相位信息轉(zhuǎn)換，但是功率消耗隨高速采樣頻率處理的增加成為不可忽視的問題。此外，當(dāng)以高IF(中頻)或RF(射頻)輸出相位信息時(shí)，要求較高的采樣頻率，因此，功率消耗顯著提高，產(chǎn)生了問題。
此外，當(dāng)利用如圖9所示的數(shù)字信號處理的復(fù)處理過程進(jìn)行變頻時(shí)，需要4個(gè)乘法器對實(shí)軸信號乘實(shí)軸信號、虛軸信號乘虛軸信號、實(shí)軸信號乘虛軸信號以及虛軸信號乘實(shí)軸信號進(jìn)行乘法。此外，需要加法器或減法器求乘法器的輸出值的和，因此增大了電路規(guī)模和功率消耗。此外，EER方案的高功率效率惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字變頻器，即使根據(jù)EER(包絡(luò)消除與恢復(fù))方案在信號處理部分采用數(shù)字信號處理時(shí)，該數(shù)字變頻器仍具有減小的規(guī)模和功率消耗。
本發(fā)明提供了一種數(shù)字變頻器，即使對采用EER解決方案的處理部分應(yīng)用數(shù)字信號處理，該數(shù)字變頻器仍可以保持EER方案的高功率效率。為此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，相位檢測器22和振幅檢測器23將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。輸出該振幅信息，作為數(shù)字變頻器2的振幅信息。同時(shí)，利用加法器24，使累加器27輸出的、對應(yīng)于進(jìn)行變頻的相位數(shù)據(jù)PD的后“Q”位數(shù)的、頻率f2的相位變化與相位信息相加。此外，內(nèi)插器28對加法器24輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行上采樣，此外，利用加法器29，使累加器30輸出的、對應(yīng)于進(jìn)行變頻的相位數(shù)據(jù)PD的前“P-Q”位數(shù)的、頻率f3的相位變化與被上采樣的相位信息相加，將它轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號，然后，將它作為數(shù)字變頻器2的相位信息輸出。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于輸出相位信息和振幅信息的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的相位檢測器22和振幅檢測器23)，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；采樣頻率變頻裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的內(nèi)插器28)，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；以及調(diào)制信號發(fā)生裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的翹曲電路31、COS_ROM32和SIN_ROM33)，用于根據(jù)采樣頻率變頻裝置輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，利用調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置，將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息，采樣頻率變頻裝置對極坐標(biāo)類型的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，調(diào)相信號發(fā)生裝置將極坐標(biāo)類型的相位信息轉(zhuǎn)換為調(diào)相信號。因此，在對輸入調(diào)制信號的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，與直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率的變頻過程相比，至少利用一半的處理過程，就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于輸出相位信息和振幅信息的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的相位檢測器22和振幅檢測器23)，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；相位計(jì)算裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的累加器27)，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率，使相位數(shù)據(jù)累加和相加；相位轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的加法器24)，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息加/減相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；采樣頻率變頻裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的內(nèi)插器28)，用于對相位轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；以及調(diào)相信號發(fā)生裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的翹曲電路31、COS_ROM32和SIN_ROM33)，用于根據(jù)采樣頻率變頻裝置輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，利用調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置，將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息，同時(shí)，對相位轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的相位信息加/減根據(jù)相位計(jì)算裝置輸出的要求轉(zhuǎn)換頻率的相位數(shù)據(jù)的累加/相加值。因此，僅利用簡單的加法器/減法器，就可以容易地對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻，而無需在對直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號進(jìn)行變頻時(shí)所需的乘法器。
此外，采樣頻率變頻裝置對極坐標(biāo)類型的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，調(diào)相信號發(fā)生裝置將極坐標(biāo)類型的相位信息轉(zhuǎn)換為調(diào)相信號。因此，在對輸入調(diào)制信號的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，與直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率的變頻過程相比，至少利用一半的處理過程，就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。此外，由于在對采樣頻率進(jìn)行變頻之前，利用相位轉(zhuǎn)換裝置對相位信息進(jìn)行變頻，所以可以對相位信息進(jìn)行變頻，而不使相位轉(zhuǎn)換裝置的工作頻率變得不必要的那么高，位于可以防止發(fā)生混疊的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于輸出相位信息和振幅信息的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的相位檢測器22和振幅檢測器23)，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；相位計(jì)算裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的累加器30)，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率對相位數(shù)據(jù)進(jìn)行累加和相加；采樣頻率變頻裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的內(nèi)插器28)，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；相位轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的加法器29)，用于對采樣頻率變頻裝置輸出的相位信息加/減相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；以及調(diào)相信號發(fā)生裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的翹曲電路31、COS_ROM32和SIN_ROM33)，用于根據(jù)相位轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，利用調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置，將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息，同時(shí)，采樣頻率變頻裝置對極坐標(biāo)類型的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻。因此，在對輸入調(diào)制信號的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，與直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率的變頻過程相比，至少利用一半的處理過程，就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。此外，由于對采樣頻率變頻裝置輸出的相位信息加/減根據(jù)相位計(jì)算裝置輸出的要求轉(zhuǎn)換頻率的相位數(shù)據(jù)的累加/相加值，所以僅利用簡單的加法器/減法器，就可以容易地對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻，而無需在對直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號進(jìn)行變頻時(shí)所需的任何乘法器。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于輸出相位信息和振幅信息的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的相位檢測器22和振幅檢測器23)，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；第一相位計(jì)算裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的累加器27)，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率使“P”位數(shù)(P是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)中的后“Q”位數(shù)(Q是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)累加和相加；第二相位計(jì)算裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的累加器30)，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率使“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)中的前“P-Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)累加和相加；第一相位轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的加法器24)，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息加/減第一相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在根據(jù)后“Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)，對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；采樣頻率變頻裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的內(nèi)插器28)，用于對第一相位轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；第二相位轉(zhuǎn)換裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的加法器29)，用于對采樣頻率變頻裝置輸出的相位信息加/減第二相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在根據(jù)“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)，對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；以及調(diào)相信號發(fā)生裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的翹曲電路31、COS_ROM32和SIN_ROM33)，用于根據(jù)第二相位轉(zhuǎn)換裝置輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，利用調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置，將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息，第一相位計(jì)算裝置對根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率的“P”位數(shù)(P是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)中的后“Q”位數(shù)[BY“FIGURES”DO YOU MEAN A BIT？]的數(shù)據(jù)進(jìn)行累加和相加，第一相位轉(zhuǎn)換裝置對相位信息加/減第一相位計(jì)算裝置累加和相加的相位數(shù)據(jù)。因此，對“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)中的后“Q”位數(shù)(即，低于要求的轉(zhuǎn)換頻率)的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行變頻。此外，采樣頻率變頻裝置，對第一相位轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號的采樣頻率進(jìn)行上采樣，對根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率的“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)中的前“P-Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行累加和相加，第二相位轉(zhuǎn)換裝置對上采樣信號加/減累加和相加的相位數(shù)據(jù)。因此，對未被第一相位轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)中的前“P-Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行要求的轉(zhuǎn)換頻率的變頻，而根據(jù)“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)，對調(diào)制信號進(jìn)行變頻。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)利用兩個(gè)分步驟對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻和采樣頻率變頻時(shí)，第一相位轉(zhuǎn)換裝置使用的相位信息的轉(zhuǎn)換頻率低于要求的轉(zhuǎn)換頻率。因此，當(dāng)利用第一相位轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)轉(zhuǎn)換頻率將第一相位轉(zhuǎn)換的輸出信號的采樣頻率設(shè)置為低值時(shí)，根據(jù)第一相位轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號的采樣頻率，可以將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置、第一相位計(jì)算裝置或第一相位轉(zhuǎn)換裝置的工作頻率設(shè)置為低值。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，第二相位轉(zhuǎn)換裝置對采樣頻率轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號中的前“P-Q”位數(shù)的信號加/減第二相位計(jì)算裝置的輸出信號。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，第二相位轉(zhuǎn)換裝置對采樣頻率轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號中的前“P-Q”位數(shù)的信號加/減第二相位計(jì)算裝置的輸出信號，因此對于對采樣頻率進(jìn)行變頻后獲得的信號，可以縮短加法器的操作語言的長度，在對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻和采樣頻率變頻時(shí)，這種強(qiáng)制作用必然增強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，上述數(shù)字變頻器之任一均進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻裝置(例如，下面描述的實(shí)施例中的內(nèi)插器21)，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字變頻器，數(shù)字變頻器利用輸入采樣頻率變頻裝置對輸入調(diào)制信號進(jìn)行上采樣，然后，將該調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。因此，在將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息時(shí)，盡管調(diào)制信號轉(zhuǎn)換裝置輸出的被轉(zhuǎn)換的極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息的頻帶比輸入調(diào)制信號的頻帶寬，但是仍可以防止在極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息中發(fā)生混疊。
利用根據(jù)本發(fā)明第一方面的數(shù)字變頻器，在對輸入調(diào)制信號的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，與直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率的變頻相比，利用至少一半的操作就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。
通過減少對采樣頻率進(jìn)行變頻的處理量，減少了對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻所需的操作量，因此其優(yōu)點(diǎn)在于，可以減少功率消耗，同時(shí)可以減小數(shù)字變頻器的電路規(guī)模。
利用根據(jù)本發(fā)明第二方面和第三方面的數(shù)字變頻器，僅利用簡單的加法器/減法器，就可以容易地對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻，而無需在對直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號進(jìn)行變頻時(shí)通常所需的乘法器。此外，在對輸入調(diào)制信號的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，與直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率的變頻過程相比，至少利用一半的處理過程，就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。特別是，利用根據(jù)本發(fā)明第二方面的數(shù)字變頻器，由于在對采樣頻率進(jìn)行變頻之前，利用相位轉(zhuǎn)換裝置對相位信息進(jìn)行變頻，所以可以對相位信息進(jìn)行變頻，而不使相位轉(zhuǎn)換裝置的工作頻率變得不必要的那么高，位于可以防止發(fā)生混疊的范圍內(nèi)。
利用不需要任何乘法器對相位信息進(jìn)行變頻的這種結(jié)構(gòu)，減少了進(jìn)行變頻所需的操作量，因此其優(yōu)點(diǎn)在于，可以減少功率消耗，同時(shí)可以減小數(shù)字變頻器的電路規(guī)模。此外，由于可以降低用于處理變頻的工作頻率和復(fù)雜性，所以可以進(jìn)一步降低數(shù)字變頻器的電路規(guī)模，從而進(jìn)一步減少功率消耗。
利用根據(jù)本發(fā)明第四方面的數(shù)字變頻器，在對輸入調(diào)制信號減小變頻和采樣頻率變頻時(shí)，根據(jù)輸出信號的采樣頻率，可以將第一相位計(jì)算裝置和第一相位轉(zhuǎn)換裝置的工作頻率設(shè)置為盡可能小的值。
因此，利用以降低的工作頻率進(jìn)行部分處理的這種結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于，可以減少功率消耗，同時(shí)可以減小數(shù)字變頻器的電路規(guī)模。
利用根據(jù)本發(fā)明第五方面的數(shù)字變頻器，對于對采樣頻率進(jìn)行變頻后獲得的信號，可以縮短加法器的操作語言的長度，在對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻和采樣頻率變頻時(shí)，這種強(qiáng)制作用必然增強(qiáng)。
因此，利用在操作器中以縮短的操作語言(即使僅是一部分操作)長度可以進(jìn)行變頻或采樣頻率變頻的這種結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于，可以減少功率消耗，同時(shí)可以減小數(shù)字變頻器的電路規(guī)模。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的數(shù)字變頻器，盡管被轉(zhuǎn)換的極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息的頻帶比輸入調(diào)制信號的頻帶寬，但是仍可以防止在極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息中發(fā)生混疊。
因此，即使在該數(shù)字變頻器具有減小的電路規(guī)模和減少的功率消耗時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器仍可以在諸如轉(zhuǎn)換誤差、噪聲等特性方面減小輸出降質(zhì)。


根據(jù)以下結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)更加顯而易見，附圖包括
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例含有數(shù)字變頻器的、EER(包絡(luò)消除與恢復(fù))方案的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是示出利用8次采樣表示的、輸入到圖1所示數(shù)字變頻器的π/4-移相QPSK信號的頻譜的曲線圖；圖3是示出圖1所示數(shù)字變頻器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是示出利用16次采樣表示的相位信息θ1(t)的頻譜的曲線圖；圖5是示出利用16次采樣表示的振幅信息Amp(t)的頻譜的曲線圖；圖6是示出在對圖4所示相位信息θ1(t)進(jìn)行變頻后獲得的相位信息θ3(t)的頻譜的曲線圖；圖7是示出利用16次采樣表示的QPSK信號的相位信息的頻譜的曲線圖；圖8是示出利用16次采樣表示的QPSK信號的振幅信息的頻譜的曲線圖；以及圖9是示出傳統(tǒng)數(shù)字變頻器的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面對本發(fā)明所做的說明中，當(dāng)對在此引入的已知功能和配置所做的詳細(xì)說明可能使本發(fā)明的主題不清時(shí)，省略該詳細(xì)說明。
發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例含有采用EER(包絡(luò)消除與恢復(fù))方案的數(shù)字變頻器的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
調(diào)制器1產(chǎn)生諸如圖2所示π/4-移相QPSK信號的信號。調(diào)制器1輸出的、具有量化狀態(tài)的調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)輸入到數(shù)字變頻器2。在數(shù)字變頻器2中，根據(jù)要求的IF信號，對調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)進(jìn)行變頻。調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)被分離為振幅信息Amp(t)和直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)。圖2是示出利用8次采樣表示的調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)(π/4-移相QPSK信號)的頻譜的曲線圖，其中橫軸表示頻率[MHz]，而縱軸表示振幅[dB]。
D/A轉(zhuǎn)換器3將振幅信息Amp(t)轉(zhuǎn)換為模擬信號1，然后，包括線圈和電容器(未示出)的LC低通濾波器4對該模擬信號1進(jìn)行限帶。然后，具有線性輸入-輸出特性的線性功率放大器5對LC低通濾波器4輸出的信號進(jìn)行放大，以產(chǎn)生輸出信號振幅信息。
與此同時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器6和7將調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后，分別利用LC低通濾波器8和9對它們進(jìn)行限帶，其中LC低通濾波器8和9分別包括線圈和電容器。然后，通過含有混合器10A和10B以及加法器10C的正交調(diào)制器10，利用余弦波和比該余弦波超前90度相位的負(fù)正弦波，正交調(diào)制LC低通濾波器8和9輸出的信號。因此，LC低通濾波器8和9輸出的信號被轉(zhuǎn)換為利用實(shí)軸信號表示的傳輸頻率(RF頻率)的調(diào)相信號。然后，該調(diào)相信號輸入到具有非線性輸入輸出特性的非線性功率放大器12。
通過非線性功率放大器12，根據(jù)線性功率放大器輸出的、發(fā)射機(jī)的輸出信號的振幅信息，對利用實(shí)軸信號表示的傳輸頻率的調(diào)相信號進(jìn)行調(diào)相，從而產(chǎn)生要通過天線13發(fā)送的傳輸信號。
數(shù)字變頻器的結(jié)構(gòu)接著，將詳細(xì)說明數(shù)字變頻器的結(jié)構(gòu)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字變頻器2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖。下面的例子假定其中根據(jù)輸入的調(diào)制信號的相位信息，在數(shù)字變頻器2的輸入端與輸出端之間對要求的轉(zhuǎn)換頻率f進(jìn)行轉(zhuǎn)換并上采樣采樣頻率的情況。
以“Fs1”符號率進(jìn)行“MC1＝2”次采樣并從調(diào)制器1輸出采樣頻率“Fs2”(Fs2＝Fs1×MC1)的調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)，內(nèi)插器21將調(diào)制信號MOD_I(t)和MOD_Q(t)轉(zhuǎn)換為采樣頻率“Fs3”(Fs3＝Fs2×MC2)的調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)，內(nèi)插器21對信號的采樣頻率進(jìn)行“MC2”次上采樣，然后，將該信號輸入到相位檢測器22和振幅檢測器23。
采用MC2次上采樣，因?yàn)樵谙辔粰z測器22和振幅檢測器23檢測到相位信息和振幅信息時(shí)，與在檢測的相位信息和振幅信息內(nèi)產(chǎn)生混疊的輸入信號的相位信息和振幅信息相比，檢測的相位信息和振幅信息具有較寬的帶寬。
同時(shí)，在相位檢測器22中，根據(jù)下面的等式1，計(jì)算在復(fù)平面上由調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)的實(shí)軸信號和虛軸信號形成的矢量的反正切值，以獲得相位信息θ1(t)。圖4是示出利用16次采樣表示的相位信息θ1(t)的頻譜的曲線圖，其中橫軸表示相位[π]，而縱軸表示振幅[dB]。參考相位信息θ1(t)的頻譜，在采樣頻率的1/4部分(即，約0.5π的相位)，頻譜被衰減，但是存在信號分量。當(dāng)采樣頻率低時(shí)，不能充分過濾不必要頻帶的信號，即，可能因?yàn)榛殳B而產(chǎn)生信號失真。
由于利用等式1計(jì)算的相位信息θ1(t)是在0至2π角度范圍內(nèi)表示的連續(xù)相位信息，所以相位檢測器22對相位信息θ1(t)進(jìn)行去翹曲(unwrapping)處理，從而將相位信息θ1(t)轉(zhuǎn)換為連續(xù)相位信息θ2(t)。在這種情況下，作為輸入調(diào)制信號的類型和內(nèi)容的函數(shù)，確定相位檢測器22內(nèi)的量化位數(shù)，因此相位信息θ2(t)不可能變成斷續(xù)的，因?yàn)橄辔粰z測器22內(nèi)的量化位數(shù)。
等式1θ1(t)＝tan-1{MOD_Q2(t)/MOD_I2(t)}在振幅檢測器23內(nèi)，利用下面的等式2，計(jì)算調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)的實(shí)軸信號和虛軸信號的平方，然后，將它們相加。利用該和的平方根計(jì)算振幅信息Amp(t)。計(jì)算的振幅信息Amp(t)是數(shù)字變頻器2輸出的振幅信息，它被輸入到上述發(fā)射機(jī)的D/A轉(zhuǎn)換器3。在改變采樣頻率后，輸出振幅信息Amp(t)。圖5是示出利用16次采樣表示的振幅信息Amp(t)的頻譜的曲線圖，其中橫軸表示頻率[MHz]，而縱軸表示振幅[dB]。振幅信息Amp(t)與相位信息θ1(t)類似，在采樣頻率低時(shí)，不能充分過濾不必要頻帶的信號，即，可能因?yàn)榛殳B而產(chǎn)生信號失真。
等式2Amp(t)=MOD_I2(t)^2+MOD_Q2(t)^2]]>與此同時(shí)，利用相位檢測器22計(jì)算的相位信息θ2(t)被輸入到加法器24，對于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的變頻過程，根據(jù)相位數(shù)據(jù)PD，對它進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換。因此，以對相位轉(zhuǎn)換賦予(加/減)相位信息θ2(t)的方式，將采樣頻率“Fs2”的調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)變頻要求的轉(zhuǎn)換頻率f1。
具體地說，對于數(shù)字變頻器2輸出的信號的采樣數(shù)據(jù)，變頻的相位數(shù)據(jù)(PD)包括通過根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1，量化信號的相位變化獲得的相位變化寬度。即，利用數(shù)字變頻器2輸出的信號的采樣頻率“Fs3P”，根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1，通過采樣每個(gè)頻率“2πf1”，獲得變頻的相位數(shù)據(jù)PD。此外，利用是2的倍數(shù)的數(shù)字表示變頻的相位數(shù)據(jù)(PD)。
通過細(xì)分變頻步驟，即，利用兩個(gè)變頻步驟實(shí)現(xiàn)根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的變頻，這兩個(gè)轉(zhuǎn)換步驟包括利用可以設(shè)置的轉(zhuǎn)換頻率f2(轉(zhuǎn)換頻率f2＜轉(zhuǎn)換頻率f1)的第一變頻；以及利用剩余轉(zhuǎn)換頻率f3的第二變頻(轉(zhuǎn)換頻率f3＝轉(zhuǎn)換頻率f1-轉(zhuǎn)換頻率f2)。
即，被變頻了要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的信號應(yīng)該具有對應(yīng)于轉(zhuǎn)換頻率f1的高采樣頻率。但是，被變頻要求的轉(zhuǎn)換頻率f2的信號的頻率低于被變頻轉(zhuǎn)換頻率f1的信號的頻率。以兩個(gè)步驟執(zhí)行變頻可以降低采樣頻率，從而減小電路規(guī)模和功率消耗。
因此，在加法器24，變頻了轉(zhuǎn)換頻率f2的相位變化被轉(zhuǎn)換，優(yōu)選地通過角速度轉(zhuǎn)換。。此外，加法器24輸出的信號的采樣頻率Fs2是與數(shù)字變頻器2輸出的信號的采樣頻率Fs3P一樣的“1/MP1”次。
因此，當(dāng)根據(jù)從數(shù)字變頻器2輸出的信號的采樣頻率Fs3P，計(jì)算根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的“P”位(P是正整數(shù))的、變頻的相位數(shù)據(jù)(PD)時(shí)，通過乘被變頻“MP1”的相位數(shù)據(jù)PD中的后“Q”位數(shù)(位)(Q是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)獲得的值被確定為相位檢測器22輸出的信號的每個(gè)采樣的相位變化寬度。相位變化寬度是在每個(gè)采樣期間的單個(gè)變化的delta值。
具體地說，在數(shù)據(jù)放大單元26內(nèi)，使后“Q”位數(shù)[位]的相位數(shù)據(jù)乘以“MP1”。然后，在累加器27內(nèi)對乘以“MP1”的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行累加和相加，該累加器27含有以采樣頻率Fs2運(yùn)行的寄存器27A和加法器27B，以便可以計(jì)算變頻的相位變化，利用該相位變化，可以以轉(zhuǎn)換頻率“f1/2P”的頻率階梯形式設(shè)置頻率(即，用于變頻的相位數(shù)據(jù)PD中對應(yīng)于后“Q”位數(shù)[位]的轉(zhuǎn)換頻率f2)。
在以采樣頻率Fs2運(yùn)行的加法器24中，對于每個(gè)采樣數(shù)據(jù)，使在轉(zhuǎn)換頻率f2下計(jì)算的相位變化與從相位檢測器22輸出的相位信息θ2(t)相加，以產(chǎn)生相位信息θ3(t)。
因此，在調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q(t)的頻率提高轉(zhuǎn)換頻率f2時(shí)，利用加法器24輸出的相位信息θ3(t)，可以獲得所產(chǎn)生信號的相位信息。此外，通過利用減法器代替加法器24，并從在相位檢測器22計(jì)算的相位信息θ2(t)中減去累加器27輸出的相位變化數(shù)據(jù)，可以獲得在降低調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q(t)的頻率的情況下要產(chǎn)生的信號的相位信息。
接著，內(nèi)插器28將加法器24輸出的相位信息θ3(t)轉(zhuǎn)換為采樣頻率Fs3P(Fs3P＝Fs2×MP1)的相位信息θ4(t)，內(nèi)插器28對相位信息θ3(t)的采樣頻率的信號進(jìn)行“MP1”次上采樣。然后，將所獲得的上采樣信號輸入到加法器29。
加法器29將f3作為從內(nèi)插器28接收的信息的函數(shù)進(jìn)行之后。
寬度可以用delta來代替即，確定根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1、用于進(jìn)行變頻的“P”位數(shù)[位]的相位數(shù)據(jù)(PD)中的前“P-Q”位數(shù)[位]是其寬度對應(yīng)于內(nèi)插器28輸出的信號的每個(gè)采樣的相位變化。在數(shù)據(jù)分離單元25內(nèi)，將前“P-Q”位數(shù)[位]的相位數(shù)據(jù)與相位數(shù)據(jù)PD分離，以進(jìn)行變頻。
在累加器30內(nèi)對數(shù)據(jù)分離單元25分離的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行累加和相加，累加器30含有以采樣頻率Fs3P運(yùn)行的寄存器30A和加法器30B。這樣，可以計(jì)算進(jìn)行變頻的相位變化，利用該相位變化，以轉(zhuǎn)換頻率“f1/2P-Q”的頻率階梯設(shè)置頻率(即，轉(zhuǎn)換頻率f3的變頻對應(yīng)于用于進(jìn)行變頻的相位數(shù)據(jù)(PD)中的前“P-Q”位數(shù)[位])。
在以采樣頻率Fs3P運(yùn)行的加法器29中，對于每次采樣，將以相應(yīng)頻率f3計(jì)算的相位變化與內(nèi)插器28輸出的相位信息θ4(t)相加，從而產(chǎn)生相位信息θ5(t)。此外，當(dāng)累加器30輸出的轉(zhuǎn)換頻率f3的相位變化是對應(yīng)于內(nèi)插器28輸出的相位信息θ4(t)中的前“P-Q”位數(shù)[位]的信號時(shí)，執(zhí)行加法器29的加法運(yùn)算，以將累加器30輸出的“P-Q”位數(shù)[位]的相位變化與內(nèi)插器28輸出的相位信息θ4(t)中的前“P-Q”位數(shù)[位]的信號相加。
因此，在對于調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)升高的頻率與轉(zhuǎn)換頻率f1(f1＝f2+f3)增加同樣的數(shù)量時(shí)，利用加法器29輸出的相位信息θ5(t)獲得生成的轉(zhuǎn)換信號的相位信息。此外，如上所述，通過利用加法器代替加法器24，并在調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)的頻率降低時(shí)，將內(nèi)插器28計(jì)算的相位信息θ4(t)減去累加器30輸出的相位變化數(shù)據(jù)，可以獲得生成信號的相位信息。
利用翹曲電路(wrap circuit)31對通過將調(diào)制信號MOD_I2(t)和MOD_Q2(t)的頻率升高轉(zhuǎn)換頻率f1(f1＝f2+f3)獲得的信號的相位信息θ5(t)進(jìn)行翹曲處理，然后，將它轉(zhuǎn)換為在0至2π的角度內(nèi)表示的斷續(xù)相位信息θ6(t)。然后，將該相位信息θ6(t)輸入到COS_ROM32和SIN_ROM33，COS_ROM32和SIN_ROM33分別存儲了對應(yīng)于在0至2π的角度內(nèi)表示的相位信息θ(t)的COS{θ(t)}和SIN{θ(t)}，從而產(chǎn)生直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號“Phase_I(t)＝COS{θ6(t)}”和“Phase_Q(t)＝SIN{θ6(t)}”。
生成的調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)是要從數(shù)字變頻器2輸出的相位信息，它被輸入到發(fā)射機(jī)的上述D/A轉(zhuǎn)換器6和7。如果采用不使用復(fù)合信號的不同發(fā)射機(jī)，則足以僅輸出直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號中的Phase_I(t)＝COS{θ6(t)}”。
此外，當(dāng)象在累加器27中那樣，對固定值進(jìn)行累加和相加時(shí)，在相位譜上，高峰值產(chǎn)生約為0的相位。峰值與累加和相加的固定值(即，變頻的相位數(shù)據(jù)的大小)成正比升高。圖6是示出對于0.402662489的歸一化頻率，在采樣頻率為1情況下，在對圖4所示相位信息θ1(t)進(jìn)行變頻后獲得的相位信息θ3(t)的頻譜的曲線圖。橫軸表示相位[π]，而縱軸表示振幅[dB]。與圖4所示的頻譜不同，圖6所示的頻譜示出相位0附近的高峰值。
頻譜中所示的高峰值延長在內(nèi)插器28內(nèi)對相位信息θ3(t)進(jìn)行采樣頻率轉(zhuǎn)換所需的運(yùn)算語言(operation language)的長度，因此增加了內(nèi)插器28的功率消耗。此外，在內(nèi)插器28內(nèi)，用于在上采樣之后限制不必要頻帶的信號的濾波器應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)巨大阻帶衰減。濾波器是高次濾波器，它消耗增加的功率。
因此，需要將轉(zhuǎn)換頻率f2的值限制在其中加法器24和累加器27執(zhí)行的轉(zhuǎn)換頻率f2的相位處理產(chǎn)生的頻譜峰值不升高的范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)換頻率f2的范圍還應(yīng)該避免在處理相位時(shí)的時(shí)間與不處理相位的時(shí)間之間，運(yùn)算語言長度以及內(nèi)插器28內(nèi)的濾波器順序的大差別變化。
此外，在上述實(shí)施例中，當(dāng)將未被滾降濾波的調(diào)制信號從調(diào)制器1輸入到數(shù)字變頻器2時(shí)，為了對輸入的調(diào)制信號進(jìn)行波形整形，可以將滾降濾波器安裝在內(nèi)插器28的后端，然后，在相位檢測器22和振幅檢測器23內(nèi)分別檢測相位信息和振幅信息。
此外，在上述實(shí)施例中，在將QPSK信號從調(diào)制器1輸入到數(shù)字變頻器2時(shí)，要求與輸入π/4移相QPSK信號時(shí)賦予的轉(zhuǎn)換率的采樣頻率相比，在內(nèi)插器28內(nèi)對π/4移相QPSK信號賦予較高轉(zhuǎn)換率(conversion rate)的采樣頻率。為了限制在調(diào)制特性中被稱為衰變部分(degradation portion)的半點(diǎn)(half point)采樣頻率附近的寄生性，需要在數(shù)字變頻器2的輸入端安裝濾波器。這是因?yàn)镼PSK信號的相位信息被迅速衰減，而不象圖7所示那樣顯著，但是，即使在如圖8所示半點(diǎn)采樣頻率，QPSK信號的振幅部分仍不被衰減。圖7是示出利用16次采樣表示的QPSK信號的相位信息的頻譜的曲線圖，其中橫軸表示相位[π]，而縱軸表示振幅[dB]。圖8是示出利用16次采樣表示的QPSK信號的振幅信息的頻譜的曲線圖，其中橫軸表示頻率[MHz]，而縱軸表示振幅[dB]。
此外，在上述實(shí)施例中，盡管在內(nèi)插器28的前端和后端，以兩個(gè)分相位轉(zhuǎn)換步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)換(即，盡管第一相位轉(zhuǎn)換對應(yīng)于在加法器24執(zhí)行的轉(zhuǎn)換頻率f2的變頻，而第二相位轉(zhuǎn)換對應(yīng)于在加法器29執(zhí)行的轉(zhuǎn)換頻率f3的變頻)，僅利用一個(gè)雙邊相位轉(zhuǎn)換就可以執(zhí)行對應(yīng)于要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的變頻的所有相位轉(zhuǎn)換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器，利用內(nèi)插器21上采樣輸入調(diào)制信號的采樣頻率，然后，相位檢測器22和振幅檢測器23將它轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。該振幅信息成為數(shù)字變頻器輸出的振幅信息。與此同時(shí)，利用加法器24，使累加器27輸出的相位變化與相位檢測器22輸出的相位信息相加。因此，將變頻的相位變化與相位檢測器22輸出的相位信息相加，利用該變頻的相位變化可以以轉(zhuǎn)換頻率“f1/2P”的頻率階梯的形式設(shè)置頻率(即，轉(zhuǎn)換頻率f2的變頻對應(yīng)于變頻的相位數(shù)據(jù)PD中的后“Q”位數(shù)[位])。
此外，利用內(nèi)插器28上采樣加法器24輸出的相位信息的采樣頻率，然后，利用加法器29，使累加器30輸出的相位變化與內(nèi)插器28輸出的相位信息相加。因此，將變頻的相位變化與內(nèi)插器28輸出的相位信息相加，利用該變頻的相位變化可以以轉(zhuǎn)換頻率“f1/2P-Q”的頻率階梯的形式設(shè)置頻率(即，轉(zhuǎn)換頻率f3的變頻對應(yīng)于變頻的相位數(shù)據(jù)PD中的前“P-Q”位數(shù)[位])。利用翹曲電路31，將加法器29輸出的相位信息轉(zhuǎn)換為在0至2π角度內(nèi)表示的斷續(xù)相位信息，然后，將它輸入到COS_ROM32和SIN_ROM33以產(chǎn)生直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)。在此，該調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)成為數(shù)字變頻器輸出的相位信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器，利用加法器29輸出的相位信息，獲得在使輸入調(diào)制信號的頻率升高轉(zhuǎn)換頻率f1(f1＝f2+f3)的情況下將在進(jìn)行變頻后產(chǎn)生的信號的相位信息。輸出該相位信息，作為數(shù)字變頻器輸出的直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號Phase_I(t)和Phase_Q(t)。此外，通過利用減法器代替減法器24和29，并使相位信息減去轉(zhuǎn)換頻率f2的變頻產(chǎn)生的相位變化，或者使相位信息減去轉(zhuǎn)換頻率f3的變頻產(chǎn)生的相位變化，可以獲得在輸入調(diào)制信號的頻率被降低的情況下所產(chǎn)生的信號的相位信息。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字變頻器可以容易地僅利用簡單的加法器/減法器對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻，而不使用乘法器。具體地說，現(xiàn)有技術(shù)中對直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號進(jìn)行變頻需要4個(gè)乘法器，1個(gè)減法器和1個(gè)減法器，而本發(fā)明僅利用簡單的加法器/減法器就可以容易地進(jìn)行變頻。沒有乘法器的這種結(jié)構(gòu)降低了操作的復(fù)雜性、電路規(guī)模和功率消耗。
此外，利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字變頻器，通過在內(nèi)插器28的前端和后端執(zhí)行兩個(gè)分步驟，就可以進(jìn)行變頻，內(nèi)插器28采樣頻率進(jìn)行“MP1”次上采樣，因此可以根據(jù)采樣頻率，降低內(nèi)插器28前端的電路的工作頻率。具體地說，當(dāng)僅利用一次執(zhí)行過程，進(jìn)行提高頻率的變頻時(shí)，根據(jù)該信號確定采樣頻率。在變頻后，獲得采樣頻率，因此信號的采樣頻率升高，所以數(shù)字變頻器的工作頻率也升高。相反，當(dāng)如上所述，利用兩個(gè)分步驟，一個(gè)步驟在內(nèi)插器28的前端，一個(gè)分步驟在內(nèi)插器28的后端，進(jìn)行變頻時(shí)，加法器24和累加器27可以以“1/MP1”的頻率工作。
此外，當(dāng)根據(jù)數(shù)字變頻器輸出的信號的采樣頻率Fs3p，計(jì)算根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率f1的“P”位變頻的相位數(shù)據(jù)PD時(shí)，其中P是正整數(shù)，在數(shù)據(jù)分離單元25內(nèi)將后“Q”位相位數(shù)據(jù)與進(jìn)行變頻的相位數(shù)據(jù)PD分離，然后，在數(shù)據(jù)放大單元26內(nèi)使后“Q”位相位數(shù)據(jù)乘以“MP1”，因此在累加器27中，每兩次可以將操作語言的長度縮短一位。
工作頻率和操作語言的長度的縮短可以減小數(shù)字變頻器的電路規(guī)模，從而降低功率消耗。
此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器，獲取極坐標(biāo)相位信息的采樣頻率，并將其轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號。因此，與對直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號的采樣頻率進(jìn)行變頻相比，至少利用一半的處理過程，就可以容易地對采樣頻率進(jìn)行變頻。具體地說，當(dāng)對直角坐標(biāo)調(diào)相信號的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，為了處理實(shí)軸信號和虛軸信號，即使在處理基帶信號時(shí)，仍需要兩個(gè)用于限制不必要頻帶的濾波器。此外，為了處理IF信號，需要4個(gè)濾波器。
相反，當(dāng)對極坐標(biāo)相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，僅需要對實(shí)軸信號的相位信息進(jìn)行處理。不僅對于處理基帶信號的過程，而且對于處理IF信號的過程，情況同樣如此。實(shí)際上，當(dāng)對采樣頻率進(jìn)行變頻時(shí)，僅需要一個(gè)用于限制不必要頻帶的濾波器。
因此，與使用直角坐標(biāo)類型信息的現(xiàn)有技術(shù)相比，在處理IF信號的情況下，可以將使用極坐標(biāo)類型的、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濾波器的操作數(shù)量減少四分之三，而在處理基帶信號的情況下，操作數(shù)量可以減少一半。操作復(fù)雜性的這種降低減小了數(shù)字變頻器的電路規(guī)模，因此減少了功率消耗。
此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器，在加法器29內(nèi)，使累加器30的輸出信號與內(nèi)插器28的輸出信號中的前“P-Q”位的信號相加，因此，對于對采樣頻率進(jìn)行變頻之后獲得的信號，可以縮短加法器29的操作語言的長度，這樣，當(dāng)對輸入調(diào)制信號的相位信息進(jìn)行變頻和采樣頻率變頻時(shí)，不顯著延長操作語言的長度。
因此，通過縮短操作語言的長度，可以降低數(shù)字變頻器的電路規(guī)模，從而降低功率消耗。
此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器，由于利用內(nèi)插器21上采樣輸入調(diào)制信號的采樣頻率，所以即使被相位檢測器22和振幅檢測器23轉(zhuǎn)換的極坐標(biāo)相位和振幅信息具有比輸入調(diào)制信號的頻帶寬的頻帶，在極坐標(biāo)相位和振幅信息中，仍可以防止混疊。
因此，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字變頻器可以在減小變頻誤差、噪聲等的降質(zhì)的情況下產(chǎn)生輸出，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了減小電路規(guī)模，降低功率消耗。
盡管參考本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述和說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員明白，在所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，可以在形式和細(xì)節(jié)方面對其進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字變頻器，包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器，用于將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；采樣頻率變頻器，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；以及調(diào)相信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生作為采樣頻率變頻器輸出的相位信息的函數(shù)的調(diào)相信號，其中數(shù)字變頻器輸出相位信息和振幅信息。
2.一種數(shù)字變頻器，包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；相位計(jì)算裝置，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率以累加方式使相位數(shù)據(jù)相加；相位轉(zhuǎn)換器，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息加/減相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；采樣頻率變頻器，用于對相位轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；以及調(diào)相信號發(fā)生器，用于根據(jù)采樣頻率變頻器輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號，其中數(shù)字變頻器輸出相位信息和振幅信息。
3.一種數(shù)字變頻器，包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；相位計(jì)算裝置，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率以累加方式使相位數(shù)據(jù)相加；采樣頻率變頻器，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；相位轉(zhuǎn)換器，用于對采樣頻率變頻器輸出的相位信息加/減相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；以及調(diào)相信號發(fā)生器，用于根據(jù)相位轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號，其中數(shù)字變頻器輸出相位信息和振幅信息。
4.一種數(shù)字變頻器，包括調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器，用于將輸入調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息；第一相位計(jì)算裝置，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率以累加方式使“P”位數(shù)(P是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)中的后“Q”位數(shù)(Q是正整數(shù))的相位數(shù)據(jù)相加；第二相位計(jì)算裝置，用于根據(jù)要求的轉(zhuǎn)換頻率以累加方式使“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)中的前“P-Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)相加；第一相位轉(zhuǎn)換器，用于對調(diào)制信號轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息加/減第一相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在根據(jù)后“Q”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)，對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；采樣頻率變頻器，用于對第一相位轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行變頻；第二相位轉(zhuǎn)換器，用于對采樣頻率變頻器輸出的相位信息加/減第二相位計(jì)算裝置的輸出信號，從而在根據(jù)“P”位數(shù)的相位數(shù)據(jù)，對調(diào)制信號進(jìn)行變頻時(shí)，產(chǎn)生要獲得的相位信息；以及調(diào)相信號發(fā)生器，用于根據(jù)第二相位轉(zhuǎn)換器輸出的相位信息，產(chǎn)生調(diào)相信號，其中數(shù)字變頻器輸出相位信息和振幅信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字變頻器，其中第二相位轉(zhuǎn)換器對采樣頻率變頻器的輸出信號中的前“P-Q”位數(shù)的信號加/減第二相位計(jì)算裝置的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻器，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻器，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻器，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻器，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字變頻器，該數(shù)字變頻器進(jìn)一步包括用于對輸入調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻的輸入采樣頻率變頻器，其中數(shù)字變頻器對調(diào)制信號的采樣頻率進(jìn)行變頻，然后，將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)字變頻器，盡管包括數(shù)字信號處理過程，但是在EER方案中，該數(shù)字變頻器仍可以保持高功率效率。輸入調(diào)制信號被轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)類型的相位信息和振幅信息。輸出振幅信息，作為數(shù)字變頻器的振幅信息。同時(shí)，利用加法器，使累加器輸出的、對應(yīng)于進(jìn)行變頻的相位數(shù)據(jù)PD的后“Q”位數(shù)的頻率f2的相位變化與相位信息相加。此外，利用內(nèi)插器，對該加法器輸出的相位信息的采樣頻率進(jìn)行上采樣，此外，將頻率f3的相位變化轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)類型的調(diào)相信號，然后，將它作為數(shù)字變頻器的相位信息輸出。
文檔編號H03C5/00GK1622449SQ20041009739
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者岸孝彥 申請人:三星電子株式會社