專利名稱：帶有殘余誤差校正的分?jǐn)?shù)n頻率合成及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率合成技術(shù)，具體涉及應(yīng)用分?jǐn)?shù)分頻技術(shù)的頻率合成技術(shù)。
一般，射頻(RF)通信系統(tǒng)包括至少兩個(gè)通信單元。每個(gè)通信單元包括一個(gè)收發(fā)信機(jī)，用以通過(guò)多個(gè)射頻(RF)信道之中的一個(gè)信道發(fā)送和接收射頻信號(hào)。每個(gè)收發(fā)信機(jī)都包括一個(gè)頻率合成器，用以產(chǎn)生射頻信號(hào)。
在頻率合成中，希望在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成所選定頻率的輸出，并使任何偽信號(hào)輸出減至最小。所述的偽信號(hào)輸出通常與鑒相器有關(guān)，發(fā)生在鑒相器工作的頻率上，它等于非分?jǐn)?shù)式鎖相環(huán)路中的信道間隔頻率。為此，必須使鎖相環(huán)路帶寬相對(duì)地小于信道間隔，以將偽信號(hào)輸出減至最小。然后，減小環(huán)路帶寬會(huì)增大達(dá)到選定的頻率所需的時(shí)間。
分?jǐn)?shù)N分頻能夠解決這個(gè)問(wèn)題，它對(duì)于同樣的信道間隔可允許鑒相器工作在高得多的頻率上。這樣可使鎖相環(huán)路帶寬大得多，從而所需的鎖定時(shí)間大為減小，可以見(jiàn)到，從Hietala等人的美國(guó)專利5,093,632題為“Latched Accumulator Fractional N Synthesis withResidual Error Correction(帶有殘余誤差校正的鎖存式累加器分?jǐn)?shù)N合成)”和Hietala的美國(guó)專利5,166,642、題為“Multiple AccumulatorFractional N Synthesis with Series Recombination(帶有串行再組合的多重累加器分?jǐn)?shù)N合成)”可以看到兩個(gè)分?jǐn)?shù)分頻系統(tǒng)的例子。在一種有限的情況下，以分?jǐn)?shù)分頻方案可以使用一個(gè)很大的分?jǐn)?shù)比例，以使殘余痕跡呈現(xiàn)為增大的邊帶噪聲，而不是離散的痕跡。
任何分?jǐn)?shù)分頻系統(tǒng)都是不完善的，在頻率步級(jí)間隔上會(huì)有殘余痕跡，或者對(duì)于上面述及的有限情況來(lái)說(shuō)會(huì)過(guò)量增大邊帶噪聲。這種現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)榉謹(jǐn)?shù)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一種稍許隨機(jī)化的序列而使主環(huán)路分頻器偏移但平均頻率正確的緣故。所以，分?jǐn)?shù)序列中含有所需頻率的偏移信息，以一個(gè)附加的殘余噪聲項(xiàng)出現(xiàn)。
增加累加器個(gè)數(shù)和累加器工作的速率，可以減少殘余噪聲波形的幅度，并在一個(gè)給定的偏移頻率上能解除偽信號(hào)輸出。最終將到達(dá)這樣的一點(diǎn)上，在這點(diǎn)上由于速度的限制或分頻器的限制使累加器的個(gè)數(shù)和累加器工作的速率不再能進(jìn)一步增加。因此，對(duì)于一個(gè)分?jǐn)?shù)分頻方案，每個(gè)系統(tǒng)會(huì)到達(dá)其偽信號(hào)性能的極限。
在某些系統(tǒng)中，這種偽信號(hào)界限是不能被接受的。利用一個(gè)數(shù)/模變換器將累加器內(nèi)部的內(nèi)容的某種組合變換成為模擬形式，然后將此模擬信號(hào)通過(guò)一個(gè)耦合電容器加到環(huán)路濾波器上就能夠進(jìn)一步減小這些殘余痕跡。這樣的系統(tǒng)在

圖1中示出一種簡(jiǎn)單的一個(gè)累加器的情況。
因電容器的選擇很嚴(yán)格，故這樣的殘余誤差校正系統(tǒng)不能很好地適用于集成電路設(shè)計(jì)，即使電容值可以很精確，所得到的電路在分頻器控制端口和殘余誤差校正端口之間在溫度、制造容差和隨時(shí)間老化上，也難以保持所需的平衡。
為此，對(duì)于分?jǐn)?shù)N合成發(fā)明一種殘余誤差校正方法是有益的，使它能以集成電路形式實(shí)現(xiàn)，并且能容忍溫度、制造容差和隨時(shí)間老化上的變動(dòng)。此外，殘余誤差校正方法改善累加器數(shù)目和累加器工作速率方面的偽信號(hào)性能，也是有益的。
圖1示出利用先有技術(shù)殘余誤差校正的分?jǐn)?shù)N頻率合成的方框圖。
圖2示出可以利用本發(fā)明的一個(gè)無(wú)線電電話的方框圖。
圖3示出按照本發(fā)明的無(wú)線電電話的詳細(xì)方框圖。
圖4示出按照本發(fā)明的頻率合成器的方框圖。
圖5示出按照本發(fā)明的頻率合成器的詳細(xì)的方框圖。
圖6示出按照本發(fā)明的電荷泵(通常稱為“調(diào)制器”)的詳細(xì)方框圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例應(yīng)用在一個(gè)頻率合成器中，其中，一個(gè)可變振蕩器的輸出饋送到一個(gè)數(shù)字分頻器上。數(shù)字分頻器具有一個(gè)數(shù)字分頻比。數(shù)字分頻器的輸出饋送到一個(gè)鑒相網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)輸入端上。該鑒相網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)輸入來(lái)自一個(gè)基準(zhǔn)振蕩器。鑒相網(wǎng)絡(luò)的輸出經(jīng)過(guò)濾波以去除無(wú)關(guān)的噪聲分量，然后饋送到上述可變振蕩器的一個(gè)控制輸入端。該控制輸入使可變振蕩器的輸出頻率自身調(diào)節(jié)，直至它等于基準(zhǔn)振蕩器頻率乘以數(shù)字分頻比時(shí)為止。
數(shù)字分頻器的分頻比受多累加器分?jǐn)?shù)N分頻系統(tǒng)的控制而隨時(shí)間變化，使得實(shí)際的分頻比可以按非整數(shù)的步級(jí)來(lái)變化。因而可以對(duì)分頻比編程以獲得所需的信道頻率、所需的調(diào)制波形和任何自動(dòng)的頻率校正偏移。
因加到數(shù)字分頻器上的隨時(shí)間變化的分頻序列而在合成器的輸出信號(hào)中會(huì)存在一個(gè)殘余偽信號(hào)電平。借助于以多累加器分?jǐn)?shù)N分頻系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)為依據(jù)產(chǎn)生一個(gè)第二數(shù)字序列并將該第二數(shù)字序列直接加到一個(gè)電荷泵電路上或鑒相器的調(diào)制器上，就可以進(jìn)一步減小這個(gè)殘余偽信號(hào)電平。
集成電路技術(shù)中，確定兩個(gè)元件的數(shù)值比可以具有很高的精度。然而，單個(gè)元件的絕對(duì)值會(huì)在大量各別的集成電路之間變化范圍很寬。因此，象圖1先有技術(shù)那樣的系統(tǒng)并不適合于集成化，因?yàn)轳詈想娙萜鞯慕^對(duì)值必須是固定的。這里公布的頻率合成器是適宜于集成化的，因?yàn)榕c鑒相器的增益比較，殘余校正項(xiàng)的增益由電阻器數(shù)值(圖6中的180、181)之比來(lái)限定的。如果由于制造中的差異而使電荷泵的基本電流增加(因而鑒相器的增益加大)，則殘余校正的電流會(huì)按比例量增加，這樣將在一個(gè)新的電荷泵電流電平上仍然提供出正確的校正電平。
圖2示出無(wú)線電電話101的方框圖。在優(yōu)選實(shí)施例中，無(wú)線電電話101是開(kāi)發(fā)出來(lái)工作于一個(gè)蜂窩電話系統(tǒng)中的一種無(wú)線電電話，諸如工作在全球系統(tǒng)移動(dòng)通信(GSM)蜂窩無(wú)線電電話系統(tǒng)中，諸如Motorola公司為GSM無(wú)線電電話提供應(yīng)用的SLF1770B/PD型號(hào)的無(wú)線電電話。
圖3示出無(wú)線電電話101的詳細(xì)方框圖。無(wú)線電電話101包括有發(fā)信機(jī)102、收信機(jī)103、控制系統(tǒng)104、用戶接口105和合成器107。合成器107向收信機(jī)103和發(fā)信機(jī)102提供調(diào)諧于所需頻率上的信號(hào)，以使它們接收和發(fā)送從用戶接口105到無(wú)線電電話通信系統(tǒng)中一個(gè)遠(yuǎn)地收發(fā)信機(jī)上的數(shù)據(jù)。此外，合成器107向用戶接口105和控制邏輯系統(tǒng)104提供必需的時(shí)鐘信號(hào)，供這些方框內(nèi)包含的諸邏輯電路正常工作應(yīng)用。
圖4是圖3中所示頻率合成器107的方框圖。合成器的輸出115連接到可編程分頻器108的一個(gè)輸入端，可編程分頻器108的輸出轉(zhuǎn)而連接到鑒相器109的一個(gè)輸入端上。鑒相器109的第二個(gè)輸入信號(hào)來(lái)自基準(zhǔn)振蕩器116。鑒相器109的輸出與兩個(gè)輸入信號(hào)之間的相位差成正比。鑒相器109的輸出饋給電荷泵110。電荷泵110提供電流脈沖，以使環(huán)路濾波器113充電或放電。環(huán)路濾波器113產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓，用以作為壓控振蕩器(VCO)114的一個(gè)控制輸入。最后，壓控振蕩器114的輸出用以作為合成器的輸出115，從而構(gòu)成了鎖相環(huán)路系統(tǒng)。
可編程分頻器108的一個(gè)編程輸入端由分?jǐn)?shù)分頻控制系統(tǒng)112產(chǎn)生的N3比特寬的一個(gè)數(shù)字序列來(lái)激勵(lì)。該數(shù)字序列向可編程分頻器108提供非整數(shù)值的分頻比，因此，減小了合成器輸出115的最小步級(jí)量值。
此外，殘余校正序列發(fā)生器111工作在分?jǐn)?shù)分頻控制系統(tǒng)112的內(nèi)部N1比特上，由此產(chǎn)生代表數(shù)字序列中噪聲項(xiàng)的一個(gè)數(shù)字序列。然后，殘余校正序列發(fā)生器111給出的N2比特輸出直接加到電荷泵110上。該N2比特使得電流隨時(shí)間而受到調(diào)制，從而消除了由分?jǐn)?shù)分頻控制系統(tǒng)112產(chǎn)生的殘余噪聲項(xiàng)。
字符“N1、N2和N3”是一種用來(lái)代表包含三種不同比特寬度的三個(gè)數(shù)字序列的標(biāo)記方式。在優(yōu)選實(shí)施例中，N1為4比特寬，N2為8比特寬，N3也為8比特寬。這些具體數(shù)字并不代表本發(fā)明專利要求中的任何特殊意義部分，在特定的系統(tǒng)中它們是可以依賴于本發(fā)明的實(shí)施而發(fā)生變動(dòng)的。
圖5示出頻率合成器107具體實(shí)施的詳細(xì)方框圖。在優(yōu)選實(shí)施例中，該頻率合成器內(nèi)使用的多累加器系統(tǒng)可參見(jiàn)美國(guó)專利5,166,642。不過(guò)，對(duì)它可代之以任何其它同等地足夠好的多累加器系統(tǒng)，能得到類同的數(shù)學(xué)結(jié)果。
數(shù)據(jù)120對(duì)應(yīng)于頻率偏移，被饋送到第一累加器121中。除第一累加器121之外的其它每個(gè)累加器都饋有以比其低一階的累加器的內(nèi)容。按照這種方式，第一累加器121執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)120的數(shù)字累積，而其它累加器執(zhí)行其低一階累加器內(nèi)容的數(shù)字累積。因此，第二累加器122執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)120的二倍累積，第三累加器123執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)120的三倍累積，而第四累加器124執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)120的四倍累積。
每個(gè)累加器的輸出是進(jìn)位或溢出輸出。這些輸出代表頻率偏移數(shù)據(jù)120和該數(shù)據(jù)120的累積。一個(gè)數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)由延時(shí)單元125和加法器126組成，連接在第四累加器124的進(jìn)位輸出端上。這個(gè)導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)的輸出通過(guò)由延時(shí)單元130和137及加法器131和138組成的另外兩個(gè)數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)而級(jí)聯(lián)起來(lái)。最后的結(jié)果是，第四累加器124的輸出經(jīng)過(guò)三個(gè)數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)之后現(xiàn)在是對(duì)頻率偏移的一個(gè)較高階校正，并可以在加法器138中與第一累加器121的輸出相加。
第二累加器122的進(jìn)位輸出和第三累加器123的進(jìn)位輸出在適當(dāng)?shù)碾娐伏c(diǎn)上加入到級(jí)聯(lián)的數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)中，使得這些進(jìn)位輸出也對(duì)頻率偏移提供較高階校正。在該電路結(jié)構(gòu)中加入了各個(gè)附加的延時(shí)單元，用以確保各進(jìn)位輸出序列確切地在時(shí)間上對(duì)準(zhǔn)，并使數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)中使用的各個(gè)加法器相互之間隔離開(kāi)，從而使加法器延時(shí)并不添加和減慢最大工作頻率。所有的數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)和有關(guān)的延時(shí)單元匯集起來(lái)可稱數(shù)字導(dǎo)數(shù)系統(tǒng)200。
數(shù)字導(dǎo)數(shù)系統(tǒng)200的輸出在加法器146中與可編程分頻器的頻率數(shù)據(jù)相加。所得出的N3比特?cái)?shù)據(jù)序列提供到可編程分頻器148。這個(gè)數(shù)據(jù)序列代表了所需的頻率偏移和殘余噪聲項(xiàng)。
在如上面所述那樣的一個(gè)總數(shù)N階的系統(tǒng)中，從分?jǐn)?shù)分頻控制系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)序列輸出可按照線性化Z變換模型求得，即DO＝Z-2NDI＋Z-N(1－Z-1)NQN式中，DI是輸入頻率偏移數(shù)據(jù)120，QN是殘余噪聲項(xiàng)。
任一累加器的內(nèi)部?jī)?nèi)容可求得為DI(X)＝Z-xDI－Z-xQ1－Z-(x-1)Q2－Z-(x-2)Q3…………－Z-1QX式中，X是累加器的階。
如果這個(gè)累加器的內(nèi)容減去下面最低階累加器的內(nèi)容，則得到DI(X)－Z-1DI(X－1)＝－Z-1QX據(jù)此，從最高階累加器的內(nèi)容中減去次高階累加器的延時(shí)內(nèi)容，并對(duì)所得結(jié)果微分N－1次，便可以以數(shù)字形式再生殘余誤差項(xiàng)。
圖5中，次高階累加器123中的4MSB(最高有效位)被延時(shí)單元155再一次延時(shí)，然后在加法器156中從最高階累加器124的4MSB中減去它。這導(dǎo)致在加法器156的輸出端上得到等于－Z-1Q4的項(xiàng)。延時(shí)單元157、158和加法器159組成一個(gè)數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)。加法器159的輸出是－Z-2(1－Z-1)Q4。延時(shí)單元160、161和加法器162組成一個(gè)第二數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)。加法器162的輸出是－Z-3(1－Z-1)2Q4。延時(shí)單元163、164和加法器165組成一個(gè)第三數(shù)字導(dǎo)數(shù)網(wǎng)絡(luò)。加法器165的輸出是－Z-4(1－Z-1)3Q4。最后，這個(gè)加法器165的輸出經(jīng)過(guò)數(shù)字延時(shí)單元167而產(chǎn)生－Z-6(1－Z-1)3Q4。然后，這項(xiàng)以有效增益Kφ，殘余提供給電荷泵153。
現(xiàn)在，返回到施加在分頻器148上的數(shù)字序列。由于鑒相器152是對(duì)相位而不是對(duì)頻率作出比較，所以從分頻器148輸出的信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)鑒相器152時(shí)實(shí)際上被累積。因此，鑒相器輸出端上的相位項(xiàng)可以在Z變換域中表示出來(lái)，即φ01=Z-8DI1-Z-1KφNL+Z-4(1-Z-1)3KφNLQ4]]>式中，Kφ是鑒相器的變換增益，NL是平均分頻值(N*P＋A＋Num/Dem)。
對(duì)此還須加上一個(gè)延時(shí)，以計(jì)及從編程該分頻器148來(lái)延時(shí)，直至分頻器148的輸出送到鑒相器152為止。φ01=Z-9DI1-Z-1KφNL+Z-5(1-Z-1)3KφNLQ4]]>自延時(shí)單元167來(lái)的殘余噪聲校正項(xiàng)可以在Z變換域中表示出來(lái)，即φ02＝—(Z-5(1－Z-1)3Kφ，殘余)Q4如果Kφ，殘余的值選取得等于鑒相器增益除以平均環(huán)路分頻值，則可以實(shí)現(xiàn)任何殘余噪聲項(xiàng)的完全抵消。
圖6示出按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電荷泵153的詳細(xì)電路圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能代換以其它的、同等地足夠好的電荷泵。這種類型的電荷泵可以與一個(gè)雙態(tài)鑒相器一起使用。(其它類似的電路可規(guī)定用于三態(tài)鑒相器。)電流源169始終接通。電流吸收器170在鎖相環(huán)路鎖定時(shí)有50％時(shí)間接通，并且通過(guò)的電流等于電流源169電流的兩倍。結(jié)果是，在環(huán)路鎖定時(shí)，在輸出端168上有一個(gè)方波電流，它對(duì)環(huán)路濾波器的凈電荷轉(zhuǎn)移量為零。
對(duì)于這種基本結(jié)構(gòu)，將一個(gè)“R—2R梯形”類電路加到電流吸收器170的控制通路上。這種結(jié)構(gòu)在每個(gè)“梯形梯級(jí)”上形成一個(gè)電流，其大小是后面高一級(jí)“梯級(jí)”中電流的一半。據(jù)此，可以將一個(gè)二進(jìn)制字輸入到這樣的結(jié)構(gòu)上，以根據(jù)該數(shù)字字得出一個(gè)模擬電流。為電路原理圖表達(dá)的目的，梯形的每個(gè)梯級(jí)由一個(gè)反相器182進(jìn)行控制，反相器182為梯級(jí)中的電流在經(jīng)由傳輸門183開(kāi)關(guān)的兩條通路元中的一條的流動(dòng)定路由。每個(gè)反相器182受數(shù)據(jù)序列中一個(gè)比特來(lái)控制，它們是由殘余校正序列發(fā)生器171至179規(guī)定出的。對(duì)于梯級(jí)中的電流，兩個(gè)可能通路元中的一個(gè)輸出加到電流吸收器170上。另一條通路經(jīng)晶體管184后通地。為此，輸入171至179對(duì)電流吸收器170中的電流電平進(jìn)行調(diào)制，并提供出一種將殘余誤差校正信號(hào)加到鑒相器輸出上的方法。
殘余誤差校正增益必須等于鑒相器增益Kφ除以平均分頻比，以抵消殘余誤差。鑒相器增益為Iφ/2Π，所以梯形結(jié)構(gòu)的最大電流輸出將等于由正常環(huán)路電流除以2ΠNL所需的電荷泵電流。對(duì)于電流吸收器170，要從標(biāo)稱的設(shè)定電阻電流中減去這個(gè)電流的一半。這樣，可得出為電阻180、181和185選取的電阻值。
電阻185通常要等于R/2，以使得電流吸收器170中的電流(＝2*(VDN－VBE)/R)會(huì)是電流源169中電流的二倍。在這里所示的殘余校正方案中，有一個(gè)附加電流通過(guò)R—2R梯形結(jié)構(gòu)。當(dāng)殘余誤差置定于零時(shí)，數(shù)據(jù)比特將為10000000。于是，梯形結(jié)構(gòu)中的總電流為(VDN－VBE)/πNR。為了使電荷泵110處在沒(méi)有誤差校正那樣相同的狀態(tài)下，必須從主電流通路中減去這個(gè)電流值。從而兩個(gè)電流元和再一次等于2*(VDN－VBE)/R。于是，2*(VDN－VBE)/R－(VDN－VBE)/πNR＝(VDN－VBE)*(2/R－1/πNR)。據(jù)此和歐姆定律，電阻185的阻值變?yōu)镽/(2－1/πN)。
通過(guò)這個(gè)電阻梯形結(jié)構(gòu)的最小電流是零，對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)比特00000000或最大的負(fù)電流。通過(guò)該梯形結(jié)構(gòu)的最大電流是2*(VDN－VBE)/πNR，對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)比特11111111或最大的正電流。如果殘余誤差是正的，則一個(gè)單位是10000001；如果殘余誤差是負(fù)的，則一個(gè)單位是01111111，因此，第一位(MSB)比特可用以作為供電流校正中應(yīng)用的一個(gè)符號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種頻率合成器，具有一個(gè)可控的振蕩器以產(chǎn)生出有著第一頻率的第一信號(hào)，其特征在于，該頻率合成器包括用以產(chǎn)生一個(gè)分頻序列信號(hào)的裝置，該分頻序列信號(hào)含有一個(gè)所需值和一個(gè)誤差值；用以對(duì)第一信號(hào)的頻率分頻的裝置，該分頻裝置根據(jù)分頻序列信號(hào)，并形成第一分頻的信號(hào)；用以檢測(cè)所分頻信號(hào)的相位并產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)的分頻信號(hào)的裝置；用以對(duì)由于分頻序列信號(hào)中的誤差值而在第一分頻的信號(hào)中包含的誤差進(jìn)行逼近的裝置；用來(lái)以誤差校正信號(hào)調(diào)制檢測(cè)得的分頻的信號(hào)、產(chǎn)生一個(gè)具有減小殘余誤差的已調(diào)制信號(hào)和控制所述可控振蕩器的裝置。
2.按照權(quán)利要求1的頻率合成器，其特征在于，還包括用以響應(yīng)調(diào)制裝置并對(duì)已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置。
3.按照權(quán)利要求1的頻率合成器，其特征在于，所述用以產(chǎn)生分頻序列信號(hào)的裝置還包括用以接受頻率偏移信號(hào)的裝置；第一累積裝置，用以累積頻率偏移信號(hào)，形成第一累積信號(hào)和第一進(jìn)位信號(hào)；第二累積裝置，用以累積第一累積信號(hào)，形成第二累積信號(hào)和第二進(jìn)位信號(hào)；第一求導(dǎo)裝置，用以對(duì)第二進(jìn)位信號(hào)求導(dǎo)，形成求導(dǎo)出的第二進(jìn)位信號(hào)；用以將所述求導(dǎo)出的第二進(jìn)位信號(hào)與所述第一進(jìn)位信號(hào)組合起來(lái)形成第一組合信號(hào)的裝置；用以對(duì)所述第一組合的信號(hào)求導(dǎo)以形成第一求導(dǎo)組合信號(hào)的裝置；用以將所述第一求導(dǎo)的組合信號(hào)與一個(gè)可編程分頻器的分頻信號(hào)組合起來(lái)產(chǎn)生一個(gè)分頻序列信號(hào)的裝置。
4.按照權(quán)利要求3的頻率合成器，其特征在于，所述對(duì)誤差進(jìn)行逼近的裝置還包括用以將第一累積信號(hào)與第二累積信號(hào)組合以形成第二組合信號(hào)的裝置；用以對(duì)所述第二組合的信號(hào)求導(dǎo)以形成所述第一誤差校正信號(hào)的裝置。
5.一個(gè)分?jǐn)?shù)N頻率合成器，接收第一信號(hào)，選定一個(gè)可控振蕩器的輸出信號(hào)頻率，用一個(gè)可變除數(shù)的分頻器對(duì)該輸出信號(hào)頻率進(jìn)行分頻，可變除數(shù)分頻器受來(lái)自一個(gè)產(chǎn)生分頻信號(hào)的累加器網(wǎng)絡(luò)來(lái)的分頻序列信號(hào)的控制，該分頻序列信號(hào)包含一個(gè)所需的值和一個(gè)誤差值，其特征在于，該分?jǐn)?shù)N頻率合成器包括一個(gè)誤差校正信號(hào)發(fā)生器，用以對(duì)分頻序列信號(hào)中包含著的誤差進(jìn)行逼近，產(chǎn)生一個(gè)誤差校正信號(hào)；一個(gè)鑒相器，連接在可變除數(shù)分頻器的分頻信號(hào)輸出端上，用以檢測(cè)分頻信號(hào)的相位，并產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)得的分頻信號(hào)；一個(gè)調(diào)制器，連接在鑒相器所給出的檢測(cè)得的分頻信號(hào)輸出端上，用以由誤差校正信號(hào)對(duì)該檢測(cè)得的分頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生一個(gè)減小了殘余誤差的已調(diào)制信號(hào)；一個(gè)環(huán)路濾波器，連接在調(diào)制器給出的已調(diào)制信號(hào)輸出端上，產(chǎn)生一個(gè)濾波的信號(hào)；一個(gè)可控振蕩器，用以接收濾波的信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定頻率的輸出信號(hào)。
6.一個(gè)分?jǐn)?shù)N頻率合成器，其特征在于，包括一個(gè)可控振蕩器，它輸出具有第一頻率的第一信號(hào)，并接收一個(gè)已調(diào)制信號(hào)，用以控制第一信號(hào)的頻率；一個(gè)累加器網(wǎng)絡(luò)，它產(chǎn)生一個(gè)包含所需值和誤差值的分頻序列信號(hào)；一個(gè)分頻器，具有一個(gè)信號(hào)輸入端、一個(gè)控制輸入端和一個(gè)信號(hào)輸出端，第一信號(hào)連接到該分頻器的信號(hào)輸入端，分頻序列信號(hào)連接到該分頻器的控制輸入端，以控制一個(gè)可變除數(shù)分頻器，可變除數(shù)分頻器對(duì)第一信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻，產(chǎn)生一個(gè)第一分頻的信號(hào)。一個(gè)誤差校正信號(hào)發(fā)生器，用以對(duì)分頻序列信號(hào)中包含的誤差進(jìn)行逼近，產(chǎn)生一個(gè)誤差校正信號(hào)；一個(gè)鑒相器，連接在可變除數(shù)分頻器給出的分頻信號(hào)輸出端上，用以檢測(cè)分頻信號(hào)的相位，產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)得的分頻信號(hào)；一個(gè)調(diào)制器，連接在鑒相器給出的檢測(cè)得的分頻信號(hào)輸出端上，用以由誤差校正信號(hào)對(duì)該檢測(cè)得的分頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生出減小了殘余誤差的已調(diào)制信號(hào)。
7.一種頻率合成方法，頻率合成器有一個(gè)可控振蕩器，用以產(chǎn)生具有第一頻率的第一信號(hào)，其特征在于，該方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)分頻序列信號(hào)，它包含有一個(gè)所需值和一個(gè)誤差值；對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行分頻，分頻的步驟取決于分頻序列信號(hào)，并形成一個(gè)第一分頻信號(hào)；檢測(cè)分頻信號(hào)的相位，產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)得的分頻信號(hào)；對(duì)由于分頻序列信號(hào)中的誤差值而在第一分頻信號(hào)中包含的誤差進(jìn)行逼近，形成第一誤差校正信號(hào)；以誤差校正信號(hào)對(duì)檢測(cè)得的分頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生一個(gè)減小了殘余誤差的已調(diào)制信號(hào)，用以控制所述可控振蕩器。
8.按照權(quán)利要求7的頻率合成方法，其特征在于，還包括一個(gè)濾波步驟，響應(yīng)于所述調(diào)制步驟，對(duì)已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行濾波。
9.按照權(quán)利要求7的頻率合成方法，其特征在于，所述產(chǎn)生分頻序列信號(hào)的步驟還包括以下步驟接收一個(gè)頻率偏移信號(hào)；累積該頻率偏移信號(hào)，形成一個(gè)第一累積信號(hào)和一個(gè)第一進(jìn)位信號(hào)；累積該第一累積信號(hào)，形成一個(gè)第二累積信號(hào)和一個(gè)第二進(jìn)位信號(hào)；對(duì)第二進(jìn)位信號(hào)求導(dǎo)，形成一個(gè)求導(dǎo)的第二進(jìn)位信號(hào)；將所述求導(dǎo)出的第二進(jìn)位信號(hào)與所述第一進(jìn)位信號(hào)組合起來(lái)，形成第一組合的信號(hào)；對(duì)所述第一組合的信號(hào)求導(dǎo)，形成第一求導(dǎo)出的組合信號(hào)；將所述第一求導(dǎo)出的組合信號(hào)與一個(gè)可編程分頻器分頻信號(hào)組合起來(lái)，形成一個(gè)分頻序列信號(hào)。
10.按照權(quán)利要求9的頻率合成方法，其特征在于，所述逼近誤差的步驟還包括以下步驟將第一累積信號(hào)與第二累積信號(hào)組合起來(lái)，形成第二組合的信號(hào)；對(duì)所述第二組合的信號(hào)求導(dǎo)，形成所述第一誤差校正信號(hào)。
全文摘要
一種頻率合成器(107)利用一個(gè)可變振蕩器(114)，可變振蕩器(114)的輸出作為頻率合成器輸出(115)，并被饋到一個(gè)數(shù)字分頻器(108)。該分頻器(108)的輸出饋送到鑒相器(109)的一個(gè)輸入端。鑒相器(109)的另一個(gè)輸入端饋送基準(zhǔn)振蕩器(116)的信號(hào)。鑒相器(109)的輸出控制可變振蕩器(114)。數(shù)字分頻器(108)的分頻比受一個(gè)多累加器分?jǐn)?shù)N分頻系統(tǒng)(112)的控制而隨時(shí)間變化，使實(shí)際分頻比能以非整數(shù)的步級(jí)變動(dòng)。因加到數(shù)字分頻器(108)上的是隨時(shí)間變化的分頻序列，故在輸出信號(hào)(115)中會(huì)有殘余的偽信號(hào)電平。從多累加器分?jǐn)?shù)N分頻器系統(tǒng)(112)來(lái)的第二數(shù)字序列被產(chǎn)生，以減小這個(gè)偽信號(hào)電平，并將該第二數(shù)字序列施加到鑒相器的輸出端上。
文檔編號(hào)H03C3/09GK1116017SQ94190835
公開(kāi)日1996年1月31日 申請(qǐng)日期1994年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月29日
發(fā)明者亞歷山大·W·希塔拉 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司