專利名稱：無線設(shè)備頻率產(chǎn)生方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與無線設(shè)備有關(guān)，具體地說，與無線設(shè)備產(chǎn)生本機(jī)頻率的技術(shù)有關(guān)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的諸如無線電話機(jī)之類的無線設(shè)備中，通常必需產(chǎn)生用作無線電話機(jī)基本頻率基準(zhǔn)的本振頻率。在諸如可以在800MHz頻段工作以得到蜂窩服務(wù)和在1900MHz頻段以得到個(gè)人通信服務(wù)(PCS)之類的雙模無線電話機(jī)中可以看到這樣利用本機(jī)頻率的例子。在這種無線電話機(jī)中，蜂窩和PCS頻帶分成多個(gè)窄帶信道，例如對(duì)于D-AMPS是一些30KHz寬的信道，對(duì)于GSM是一些200KHz寬的信道，而對(duì)于CDMA是一些1.8MHz寬的信道。這種無線電話機(jī)通常產(chǎn)生一個(gè)本機(jī)頻率，由無線電話機(jī)內(nèi)的收發(fā)信機(jī)用來對(duì)這些頻段內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。因此，無線電話機(jī)的頻率精度應(yīng)該小于信道間距。此外，對(duì)于數(shù)字傳輸來說，不論信道的帶寬是多少，頻率精度通常必須比信息傳輸速率小許多。例如，雖然一個(gè)IS95設(shè)備可以在1.8MHz的信道間距工作，但頻率精度可能要求為100Hz。
為了獲得高的精度，例如在載頻為2GHZ時(shí)為100Hz，可能精度需要為5乘10的8次方。這樣的精度高于通常用一個(gè)開環(huán)晶體振蕩器所能達(dá)到的。因此，往往用閉環(huán)同步來提高頻率精度。
閉環(huán)系統(tǒng)通常是利用一個(gè)壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)的。本機(jī)頻率由壓控振蕩器產(chǎn)生，同步到與無線設(shè)備通信的基站發(fā)射的頻率上。因此，例如在一個(gè)傳統(tǒng)的無線電話機(jī)中，蜂窩基站發(fā)射一個(gè)同步頻率，無線電話機(jī)接收到后用來與本機(jī)產(chǎn)生的頻率相比較。然后通常用同步信號(hào)與所產(chǎn)生的頻率之間的誤差來調(diào)整加到壓控振蕩器上的控制電壓，使這兩個(gè)信號(hào)之間對(duì)誤差減小。
傳統(tǒng)的壓控振蕩器的一個(gè)問題是電壓與頻率之間的關(guān)系通常會(huì)隨溫度變化。此外，頻率還會(huì)隨時(shí)間改變，從而可能使溫度補(bǔ)償對(duì)于無線電話機(jī)整個(gè)使用壽命來說不都適當(dāng)。
另一個(gè)可能出現(xiàn)的問題是基站發(fā)射的頻率也許不夠準(zhǔn)確。較老的基站可能提供不夠精確的頻率，或者無線電話機(jī)可能初始誤差大到不能檢測(cè)到基站信號(hào)的程度。因此，利用在給定溫度與基站同步來確定壓控振蕩器的溫度補(bǔ)償值也許是不實(shí)際的，因?yàn)樾盘?hào)中的誤差可能反映的是同步信號(hào)的變化而不是壓控振蕩器的溫度變化。傳統(tǒng)的無線電話機(jī)可能已經(jīng)采用將補(bǔ)償值對(duì)多個(gè)基站進(jìn)行平均來減少少數(shù)不精確的基站的影響。無線電話機(jī)于是要隨時(shí)知道壓控振蕩器的溫度變化以對(duì)這樣的變化進(jìn)行補(bǔ)償。然而，傳統(tǒng)的無線電話機(jī)還可能在控制壓控基準(zhǔn)振蕩器的控制靈敏度上受到溫度變化的影響，而這影響在現(xiàn)有技術(shù)中通常是不予補(bǔ)償?shù)摹?br> 在雙頻帶無線電話機(jī)中可能出現(xiàn)的另一個(gè)困難是由無線電話機(jī)要在不同的頻率上工作造成的。無線電話機(jī)同步電路的反饋控制的阻尼因子和增益影響到最小頻率誤差或壓控振蕩器達(dá)到同步頻率的速度。由于壓控振蕩器在兩個(gè)頻率之間切換，在無線電話機(jī)同步電路內(nèi)反饋的增益或阻尼因子就可能改變，因此可能導(dǎo)致對(duì)于這兩個(gè)頻率中的一個(gè)或者兩個(gè)，性能都達(dá)不到最佳。
發(fā)明概述考慮到上述這些問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是為了提供精確的本機(jī)基準(zhǔn)頻率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是對(duì)壓控振蕩器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，使得在剛接通而還沒有接收到信號(hào)時(shí)就能提供一個(gè)精確的基準(zhǔn)頻率。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是使自動(dòng)基準(zhǔn)頻率調(diào)整系統(tǒng)(AFC)在多個(gè)頻率和不同工作溫度的情況下有一致的性能。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是為可以與傳統(tǒng)的無線電話機(jī)配合使用的同步電路提供溫度和回路增益控制。
本發(fā)明的這些及其他一些目的是通過可以提供適合于能夠在多個(gè)頻率上工作的無線設(shè)備中使用的頻率的方法和系統(tǒng)來達(dá)到的。這樣的系統(tǒng)可以根據(jù)無線設(shè)備的工作頻率改變自動(dòng)頻率控制回路的回路增益。此外，這樣的取決于頻率的回路增益可以通過選擇具有不同回路增益的子程序來實(shí)現(xiàn)。而且，還可以根據(jù)無線設(shè)備的溫度和/或無線設(shè)備的工作頻率對(duì)這回路增益進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，為在至少兩個(gè)頻帶內(nèi)工作的無線設(shè)備提供本機(jī)基準(zhǔn)頻率的壓控振蕩器，通過確定無線設(shè)備的工作頻帶和根據(jù)所確定的無線設(shè)備的工作頻帶調(diào)整回路增益值，同步到所接收的基準(zhǔn)頻率上。根據(jù)所確定的無線設(shè)備的工作頻帶為壓控振蕩器提供一個(gè)控制電壓，以便提供一個(gè)頻率得到調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率，而控制電壓根據(jù)與頻率得到調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差、根據(jù)所接收的基準(zhǔn)頻率和根據(jù)經(jīng)調(diào)整的回路增益予以修改。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，回路增益根據(jù)無線設(shè)備的工作溫度進(jìn)行補(bǔ)償。具體地說，確定了無線設(shè)備的工作溫度后，從一個(gè)含有一些選擇的乘數(shù)值的溫度補(bǔ)償值表中得到一個(gè)回路增益補(bǔ)償值，以便基本上維持恒定的回路增益，不隨溫度變化。然后，利用得到的回路增益補(bǔ)償值補(bǔ)償回路增益。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)與頻率得到調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差的符號(hào)的改變進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)到誤差符號(hào)改變，就改變回路增益值。更可取的是，回路增益的遞減因子為2。此外，回路增益可以一直減小到為最小回路增益值。這樣的最小回路增益值最好取決于所確定的工作頻率。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，控制電壓的修正是由一個(gè)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)一個(gè)與中斷向量關(guān)聯(lián)的位置處的子程序執(zhí)行的。在檢測(cè)到與頻率得到調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差符號(hào)改變時(shí)，就將與中斷向量關(guān)聯(lián)的位置改變成指向與一個(gè)采用減小了的回路增益的子程序關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)位置。也可以為每個(gè)工作頻率提供多個(gè)子程序。在這種情況下，與中斷向量關(guān)聯(lián)的位置用這些與無線設(shè)備的工作頻率的多個(gè)子程序關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)位置予以修改。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，為至少兩個(gè)工作頻率提供多個(gè)子程序。在這種情況下，子程序的參數(shù)可以根據(jù)所確定的無線設(shè)備的工作頻率調(diào)整。具體地說，子程序參數(shù)可以通過將一個(gè)子程序的回路增益乘以這至少兩個(gè)工作頻率之比予以調(diào)整。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，可以增大控制電壓，提供一個(gè)比與工作頻率相應(yīng)的控制電壓大的初始控制電壓。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，通過提供一個(gè)列有一些對(duì)本機(jī)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償值的表對(duì)無線設(shè)備的本機(jī)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償，使無線設(shè)備的本機(jī)基準(zhǔn)頻率同步到所接收的基準(zhǔn)頻率上。這個(gè)表的初始值可以由工廠預(yù)先裝定。還可以將這些溫度補(bǔ)償值與一個(gè)精度指示關(guān)聯(lián)。無線設(shè)備的溫度測(cè)定后，可以利用這個(gè)溫度補(bǔ)償值表來調(diào)整無線設(shè)備的初始頻率。采用這樣的初始頻率調(diào)整，可以接收到信號(hào)，再根據(jù)所接收的信號(hào)，用它的頻率作為頻率基準(zhǔn)進(jìn)一步調(diào)整無線設(shè)備的頻率。然后，可以確定本機(jī)基準(zhǔn)頻率的平均頻率調(diào)整量，還可以確定與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的接收精度指示。將這個(gè)接收精度指示與所述與無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示相比較，得到一個(gè)相對(duì)精度比較結(jié)果。于是可以根據(jù)相對(duì)精度比較結(jié)果更新溫度補(bǔ)償值表。
在另一個(gè)實(shí)施例中，溫度補(bǔ)償值表在相對(duì)精度比較結(jié)果表明接收精度指示低于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)不進(jìn)行更新。然而，如果相對(duì)精度比較結(jié)果表明接收精度指示高于與無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示，溫度補(bǔ)償值表就用所確定的平均頻率調(diào)整量更新。然后，與所更新的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示也可以用接收精度指示更新。如果相對(duì)精度比較結(jié)果表明接收精度指示等于或高于與所更新的無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示，也可以通過將溫度補(bǔ)償值調(diào)向所確定的平均頻率調(diào)整量來更新溫度補(bǔ)償值表。最后，如果平均頻率調(diào)整量超過一個(gè)與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的門限值，或如果接收信號(hào)不是正確可解碼的，就不更新溫度補(bǔ)償值表。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在出現(xiàn)從一個(gè)工作在第一頻率的第一基站向一個(gè)工作在第二頻率的第二基站切換時(shí)，可以通過為一個(gè)與無線設(shè)備中提供本機(jī)基準(zhǔn)頻率的壓控振蕩器關(guān)聯(lián)的自動(dòng)頻率控制回路選擇一個(gè)高的初始回路增益來加速無線設(shè)備的頻率鎖定。利用從第二基站接收到的基準(zhǔn)頻率測(cè)量出與所產(chǎn)生的本機(jī)基準(zhǔn)頻率之間的頻率誤差，再按頻率誤差用一個(gè)高的初始回路增益來調(diào)整本機(jī)基準(zhǔn)頻率。然后，對(duì)所測(cè)得的頻率誤差的符號(hào)改變進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)到符號(hào)改變時(shí)，遞減自動(dòng)頻率控制回路的回路增益，直到達(dá)到一個(gè)與第二基站的第二工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益。在第二基站在一個(gè)與第一基站所用的不同的頻帶發(fā)射時(shí)，與第二工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益不同于與第一工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益。
在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過提供一組預(yù)先確定的回路增益和在每次檢測(cè)到符號(hào)改變時(shí)從這組預(yù)先確定的回路增益中選擇低一檔的回路增益來遞減回路增益。此外，這組預(yù)先確定的回路增益中的每個(gè)回路增益各有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的子程序，可以通過選擇與低一檔的回路增益關(guān)聯(lián)的子程序來選擇低一檔的回路增益。此外，預(yù)先確定的這組回路增益最好包括一些遞減因子為2的回路增益。
如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，本發(fā)明可以體現(xiàn)為系統(tǒng)或方法，包括采用這樣的系統(tǒng)或方法的無線電話機(jī)。
附圖簡要說明

圖1為適合采用本發(fā)明的無線電話機(jī)的方框圖；圖2為例示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一些操作的流程圖；圖3為例示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的一些操作的流程圖；以及圖4為例示本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的一些操作的流程圖。
發(fā)明詳細(xì)說明以下將參考示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖更為詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，并不局限于在這里所提出的這些實(shí)施例；更確切些說，所以提供這些實(shí)施例是為了使本說明更為全面和完整，從而為精通該技術(shù)的人員充分地表達(dá)本發(fā)明的范圍。在這些附圖中，同樣的數(shù)標(biāo)示的都是同樣的器件。如熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員可以看到的那樣，本發(fā)明可以體現(xiàn)為一些方法或設(shè)備。因此，本發(fā)明可以呈現(xiàn)為完全用硬件實(shí)現(xiàn)、完全用軟件實(shí)現(xiàn)或用軟件和硬件聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的形式。
圖1示出了按照本發(fā)明在產(chǎn)生本機(jī)頻率中采用溫度補(bǔ)償?shù)碾p模無線電話機(jī)10的一個(gè)實(shí)施例。如圖1所示，無線電話機(jī)10包括一個(gè)壓控振蕩器(VCO)12。VCO12輸出的頻率取決于輸入電壓。在圖1所示的無線電話機(jī)10中，這個(gè)輸入電壓是由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)14提供的。DAC14從控制處理器30接收到數(shù)字輸入值后就將它變換成模擬電壓電平，加到VCO12上，控制VCO12的輸出頻率。
如圖1所示，VCO輸出提供給雙模收發(fā)信機(jī)22和24。收發(fā)信機(jī)22可以由無線電話機(jī)10在1900MHz模式工作時(shí)使用，而收發(fā)信機(jī)24可以由無線電話機(jī)10在800MHz模式工作時(shí)使用。收發(fā)信機(jī)22和24也可以就是一個(gè)雙頻帶收發(fā)信機(jī)。無線電話機(jī)10的天線結(jié)構(gòu)26可以用來向基站發(fā)射信號(hào)和接收來自基站的信號(hào)。天線結(jié)構(gòu)26可以通過一個(gè)雙工器28接至收發(fā)信機(jī)22和24。采用本發(fā)明的無線電話機(jī)可以使用傳統(tǒng)的收發(fā)信機(jī)22和24、天線結(jié)構(gòu)26和雙工器28。因此，無線電話機(jī)10在這些方面的情況對(duì)熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員是眾所周知的，因此在這里不再詳細(xì)說明。
圖1的無線電話機(jī)10還包括一個(gè)信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)換器16和信號(hào)處理器18。數(shù)字轉(zhuǎn)換器16接收基站發(fā)射的同步頻率信號(hào)，將同步頻率信號(hào)的數(shù)字表示提供給信號(hào)處理器18。信號(hào)處理器18接收來自數(shù)字轉(zhuǎn)換器16的數(shù)字信息，將頻率誤差估計(jì)提供給控制處理器30?？刂铺幚砥?0接收到誤差估計(jì)后，利用這誤差估計(jì)和存儲(chǔ)在與控制處理器30配合的存儲(chǔ)器20內(nèi)的信息，得出經(jīng)修正的數(shù)字值，提供給D/A14，以便控制VCO12的輸出的頻率，使將來的誤差估計(jì)減到最小。
在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字轉(zhuǎn)換器16可以包括一個(gè)相位數(shù)字轉(zhuǎn)換器和一個(gè)振幅(接收信號(hào)強(qiáng)度指示，RSSI)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，這可參見美國專利No.5,048,059“Logpolar信號(hào)處理”(“Logpolar SignalProcessing”)，該專利中所揭示的在這里列為參考予以引用。在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字轉(zhuǎn)換器16可以包括一個(gè)將接收信號(hào)數(shù)字化成同相和正交向量分量的Cartesian信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)換器。這樣的信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以參見美國專利No.5,214,702“無線電接收機(jī)中的DC偏置補(bǔ)償”(“DC Offset Compensation in A Radio Receiver”)，美國專利No.5,084,669“直接相位數(shù)字化”(“Direct PhaseDigitization”)，美國專利No.5,148,373“精確數(shù)字確定脈沖信號(hào)串的時(shí)間或相位位置的方法和結(jié)構(gòu)”(“Method and anArrangement for Accurate Di gital Determination of the Timeor Phase Position of a Signal Pulse Train”)，以及美國專利No.5,220,275“累加器的相位數(shù)字轉(zhuǎn)換器”(“Accumulator PhaseDigitizer”)，這些專利中所揭示的都在這里列為參考予以引用。眾所周知，無論是采用Logpolar還是Cartesian數(shù)字化，都可以根據(jù)哪個(gè)對(duì)隨后的處理更為方便將一種形式變換為另一種形式。
經(jīng)數(shù)字化的信號(hào)可以可以用若干方式進(jìn)行處理，解碼出信息，確定頻率誤差值。例如，如果要處理的信號(hào)是一個(gè)AMPS模擬控制信道信號(hào)，就可以按在美國專利No.5,475,705“Manchester編碼的FM信號(hào)的解調(diào)器”(“Demodulator for Manchester-coded FM Signals”)中所說明的那樣進(jìn)行處理，該專利所揭示的在這里列為參考予以引用?；蛘?，如果信號(hào)是一個(gè)需由最大似然序列估計(jì)器處理的數(shù)字調(diào)制信號(hào)，就可以按在美國專利No.5,093,848“控制相干無線電接收機(jī)的頻率的方法和實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置”(“Method of Controlling theFrequency of a Coherent Radio Receiver and Apparatus forCarrying Out the Method”)中或在美國專利No.5,136,616“快速控制相干無線電接收機(jī)的頻率的方法和實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置”(“Method of Rapidly Controlling the Frequency of a CoherentRadio Receiver and Apparatus for Carrying Out the Method”)中所說明的進(jìn)行處理，這兩個(gè)專利所揭示的在這里列為參考予以引用。無論采用哪種方法，所確定的接收信號(hào)相對(duì)接收機(jī)本身基準(zhǔn)振蕩器的頻率誤差周期性地提供給處理器30，由處理器30實(shí)現(xiàn)在這里說明的本發(fā)明的控制壓控振蕩器12的方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是將控制振蕩器12使它提供一個(gè)精確的頻率所需的參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20內(nèi)。存儲(chǔ)器20可以是一個(gè)稱為EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器?？梢葬槍?duì)一系列由溫度傳感器32測(cè)量的溫度值存儲(chǔ)這些存儲(chǔ)控制信號(hào)，形成一個(gè)溫度補(bǔ)償表，隨著無線設(shè)備的使用，改善精度和補(bǔ)償漂移。因此，在使用了一段時(shí)期后，利用一個(gè)以溫度編址的控制值，甚至在檢測(cè)到一個(gè)基站信號(hào)前就可以提供一個(gè)高精度的初始頻率，從而加快了對(duì)這樣的信號(hào)的檢測(cè)。
具體地說，控制處理器30可以首先在存儲(chǔ)器20內(nèi)存儲(chǔ)一個(gè)列有一些初始溫度補(bǔ)償值的表。最好這個(gè)表起初是在工廠通過存儲(chǔ)一些溫度補(bǔ)償值和與溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示建立的。精度指示可以表示確定溫度補(bǔ)償值的精確程度。例如，精度指示可以表示溫度補(bǔ)償值是根據(jù)一個(gè)具有±1kHz左右精度的模擬基站信號(hào)(例如AMPS)或具有±100Hz精度的數(shù)字基站信號(hào)(例如GSM)確定的還是根據(jù)具有±10kHz左右精度的工廠預(yù)置值確定的。工廠建立的溫度補(bǔ)償值將由控制處理器在補(bǔ)償無線電話機(jī)溫度改變中用作初始溫度補(bǔ)償值。為了避免用一個(gè)烘箱逐個(gè)對(duì)無線電話機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償(這樣費(fèi)時(shí)太久)，可以只設(shè)置一個(gè)平均溫度補(bǔ)償表?？刂铺幚砥?0還可以從溫度傳感器32得到電話機(jī)的溫度。因此，控制處理器30可以從溫度傳感器32讀取溫度，再從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20內(nèi)的查找表查找出相應(yīng)的溫度補(bǔ)償值。
除了能訪問存儲(chǔ)器20，控制處理器30更可取的是能夠執(zhí)行由中斷啟動(dòng)的操作。因此，在有一個(gè)中斷信號(hào)發(fā)給處理器時(shí)，處理器就在存儲(chǔ)器內(nèi)與所發(fā)中斷關(guān)聯(lián)的位置開始執(zhí)行。存儲(chǔ)器內(nèi)的這個(gè)位置可以稱為中斷向量。此外，控制處理器30的各個(gè)中斷的中斷向量可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的一個(gè)稱為中斷向量表的表內(nèi)。更可取的是，可以改變中斷向量表內(nèi)的這些中斷向量的值，使得存儲(chǔ)器內(nèi)與中斷關(guān)聯(lián)的位置可以改變。
在圖1所示的無線電話機(jī)10中，信號(hào)處理器18最好在產(chǎn)生一個(gè)誤差估計(jì)時(shí)向控制處理器30發(fā)一個(gè)中斷(自動(dòng)頻率控制(AFC)中斷)。因此，AFC中斷可以以進(jìn)行新頻率測(cè)量的周期周期性地產(chǎn)生。例如，在TDMA中，這周期可以是對(duì)于D-AMPS的20ms幀周期，對(duì)于PCS1900/GSM的4.6ms幀周期，對(duì)于IS95的20ms幀周期，或者是對(duì)于AMPS的43.6ms幀周期。此外，一個(gè)頻率誤差測(cè)量結(jié)果只有在檢測(cè)到有效數(shù)據(jù)(例如根據(jù)從糾錯(cuò)解碼的解調(diào)數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余碼檢驗(yàn)得出的有效數(shù)據(jù)指示或者其他這樣的有效數(shù)據(jù)標(biāo)志)的時(shí)候才可以認(rèn)為是有效的，從而將產(chǎn)生一個(gè)新的VCO電壓?；蛘?，可以利用數(shù)字話音色碼(DVCC)，使得頻率誤差信息在DVCC解碼為一個(gè)預(yù)期值時(shí)認(rèn)為是有效的。
在AFC中斷激活時(shí)，控制處理器30開始執(zhí)行存儲(chǔ)器20內(nèi)位于所關(guān)聯(lián)的中斷向量處的指令。完成這些指令后，在控制處理器30內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行在接收到中斷前執(zhí)行的指令。因此，對(duì)提供給DAC14來控制VCO12的數(shù)字值的控制可以是一個(gè)在發(fā)出一個(gè)AFC中斷時(shí)在控制處理器30內(nèi)執(zhí)行的中斷子程序。
如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，雖然本發(fā)明將按信號(hào)處理器18激活A(yù)FC中斷進(jìn)行說明，但是也可以設(shè)置其他的AFC中斷源。例如，中斷可以由控制處理器30在例如檢測(cè)到無線電話機(jī)10的工作模式從800MHz改變?yōu)?900MHz時(shí)激活。因此，不應(yīng)該將本發(fā)明認(rèn)為是局限于任何具體的激活A(yù)FC中斷的方法。
此外，雖然本發(fā)明例示為具有單個(gè)存儲(chǔ)器20，但是如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，采用本發(fā)明的無線設(shè)備可以具有多個(gè)存儲(chǔ)器或多個(gè)不同類型的存儲(chǔ)器。例如，在AFC中斷激活時(shí)執(zhí)行的這些中斷子程序可以存儲(chǔ)在一個(gè)諸如可編只讀存儲(chǔ)器之類的非易失存儲(chǔ)器內(nèi)，而中斷向量表可以存儲(chǔ)在諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器之類的暫時(shí)存儲(chǔ)器內(nèi)。雖然對(duì)于本發(fā)明來說具體的存儲(chǔ)器配置不是關(guān)鍵性的，但是如熟悉該技術(shù)的人員從本發(fā)明中可以看到的那樣，本發(fā)明最好利用允許改變中斷的中斷向量和更新存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的溫度補(bǔ)償值的存儲(chǔ)器配置來實(shí)現(xiàn)。
下面將結(jié)合示出本發(fā)明一些實(shí)施例的流程圖的圖2至4說明本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例。很清楚，流程圖的每個(gè)方框和流程圖內(nèi)一些方框的組合都可以用計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些程序的指令可以提供給一個(gè)處理器(例如控制處理器30)，以便形成一個(gè)自動(dòng)機(jī)，使得這些在處理器上執(zhí)行的指令生成實(shí)現(xiàn)在流程圖各個(gè)方框或一些方框內(nèi)規(guī)定的功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以用一個(gè)處理器執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)用處理器執(zhí)行的各個(gè)操作步驟，從而生成一個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程，使得在處理器上執(zhí)行的這些指令執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各個(gè)在流程圖各個(gè)方框或一些方框內(nèi)規(guī)定的功能的步驟。
因此，流程圖的一些方框支持執(zhí)行這些指定功能的裝置的組合和執(zhí)行這些指定功能的步驟的組合。還可以理解，流程圖各個(gè)方框和流程圖內(nèi)一些方框的組合可以用執(zhí)行規(guī)定操作或步驟的基于專用硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，也可以用專用硬件和計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。
圖2示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妷嚎刂频牟僮??？扇〉氖?，這些操作如上所述是作為一個(gè)或一些響應(yīng)激活A(yù)FC中斷而執(zhí)行的子程序的部分執(zhí)行的。例如，AFC中斷可以在出現(xiàn)切換到一個(gè)新的基站時(shí)、在出現(xiàn)工作頻率改變時(shí)或者在從休眠或空閑模式喚醒時(shí)激活。此外，對(duì)于不同類型的改變可以用各別的中斷或中斷向量。例如，改變工作頻率或切換基站可以導(dǎo)致需確定一個(gè)初始VCO值。在這樣的系統(tǒng)中，AFC中斷可以用來觸發(fā)隨后的一些操作，例如反饋操作，包括估計(jì)信號(hào)處理器18產(chǎn)生的誤差值以產(chǎn)生一個(gè)新的VCO電壓。
這種自動(dòng)頻率控制(AFC)系統(tǒng)是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)或閉環(huán)，必須具有合乎需要的穩(wěn)定性和快速暫態(tài)響應(yīng)，可以濾除AFC誤差值上的無線電噪聲。任何控制回路應(yīng)該具有至少一個(gè)具有無限D(zhuǎn)C增益的真正的積分器，保證回路平均調(diào)整到零靜態(tài)誤差。這個(gè)積分器可以以數(shù)字形式設(shè)置在處理器30內(nèi)。積分器將每個(gè)新的誤差測(cè)量結(jié)果與先前的積分值累加，因此相同符號(hào)的一系列誤差將產(chǎn)生一直增大的積分器值，通過將積分器值輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器14得出振蕩器控制電壓。
在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)中，頻率誤差由信號(hào)處理器18以一個(gè)8比特字節(jié)的形式提供。這個(gè)誤差值累加給一個(gè)16比特(2字節(jié))的積分器值的最低有效字節(jié)(LSB)。然后，將積分器值的最高有效字節(jié)(MSB)輸出給一個(gè)8比特的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生振蕩器控制電壓。因?yàn)檎`差是加到LSB上，而用MSB產(chǎn)生控制電壓，因此誤差在這種模式受到一個(gè)為1/256的增益因子的影響，從而衰減了測(cè)量結(jié)果上的噪聲。然而，在低回路帶寬模式，自動(dòng)頻率控制不能足夠迅速地對(duì)從一個(gè)低精度的模擬基站改變到一個(gè)高精度的數(shù)字基站進(jìn)行響應(yīng)。在出現(xiàn)這種事件時(shí)，代之以將誤差值左移一個(gè)或多個(gè)比特再與積分器值累加，因此使回路增益增大為2的某次方倍。增大的回路增益可能只是在執(zhí)行從低精度基站切換到高精度基站時(shí)是適當(dāng)?shù)?，最好不要長久使用，因?yàn)檫@將使加到振蕩器控制電壓上的噪聲增大。因此，所希望的是在達(dá)到所要求的頻率精度后盡可能迅速地減小回路增益，使它回到維持值。
如果將數(shù)字信號(hào)處理器18提供的AFC誤差字節(jié)表示為DSPAFC，而將16比特的基準(zhǔn)積分器值表示為REFINT，那么在每個(gè)AFC中斷后正常的回路增益需要計(jì)算REFINT＝REFINT＋DSPAFC(1)在從一個(gè)模擬或低精確度基站切換到一個(gè)數(shù)字或高精度基站期間，通過執(zhí)行以下計(jì)算提供較高回路增益值REFINT＝REFINT＋2*DSPAFC (2)REFINT＝REFINT＋4*DSPAFC (3)REFINT＝REFTNT＋8*DSPAFC (4)REFINT＝REFINT＋16*DSPAFC (5)得到越來越高的回路增益。選擇2，4，8，…等這些2的因子便于用一個(gè)簡單的右移一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制數(shù)位操作實(shí)現(xiàn)，而不需要比較復(fù)雜的乘法操作。
模擬表明，采用倍增因子大于16的較高回路增益會(huì)引起過度振蕩的暫態(tài)響應(yīng)，因此需要添加一個(gè)阻尼項(xiàng)。對(duì)于增益增大為32倍、包括所用阻尼項(xiàng)的表達(dá)式為REFINT＝REFINT＋32*(2*DSPAFC(I)－DSPAFC(I－1)) (6)這表明積分器值REFINT應(yīng)該增加32乘以兩倍的當(dāng)前誤差值DSPAFC(I)與前一誤差值DSPAFC(I－1)之差。
式1至6表示了五個(gè)回路增益不同的模式，可以按以下方式進(jìn)行選擇。每個(gè)用一個(gè)在存儲(chǔ)器內(nèi)有一個(gè)起始地址的小中斷程序(分別與式1至6相應(yīng)的例行程序1至6之一)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)到從一個(gè)模擬基站切換到一個(gè)數(shù)字基站的切換命令后，就將AFC中斷向量設(shè)置為指向例行程序6(最快回路模式)的起始地址。在這個(gè)例行程序內(nèi)，還有一些檢測(cè)誤差值DSPAFC(I)與前一值DSPAFC(I－1)相比符號(hào)是否改變的指令。如果改變的話，在退出這個(gè)中斷程序前，將中斷向量改變?yōu)橹赶蚶谐绦?(低一檔的回路增益值)。例行程序5也包括一些檢測(cè)在兩個(gè)相繼AFC誤差值之間符號(hào)改變的指令，于是將中斷向量指向例行程序4，如此等等，直到在誤差符號(hào)改變五次后，例行程序1便為AFC中斷程序，在現(xiàn)有技術(shù)中在下一次遇到模擬-數(shù)字切換之前不會(huì)改變。
然而，在可以在800MHz和1900MHz兩個(gè)頻帶工作的雙頻帶電話機(jī)中，在從800MHz切換到1900MHZ時(shí)回路增益還受到比值19/8的影響。因此，例行程序1如果對(duì)于800MHz是最佳的，對(duì)于1900MHz就可能回路增益過高。可以代之以一個(gè)新的具有更為適宜的回路增益的例行程序REFINT＝REFINT＋0.5*DSPAFC. (7)此外，必須增添阻尼項(xiàng)的倍增因子現(xiàn)在可以是16而不是32。
因此，本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式是使用前在例行程序1至6中按與工作頻率成反比的形式對(duì)值DSPAFC定標(biāo)，從而無論使用的是哪個(gè)頻率或頻帶都可以保持回路增益不變。由于數(shù)字信號(hào)處理器18比處理器30更適合按比例定標(biāo)，因此可以在信號(hào)處理器18內(nèi)執(zhí)行這種定標(biāo)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，還按以Hz/Volt計(jì)量的基準(zhǔn)振蕩器控制靈敏度與溫度變化的關(guān)系對(duì)回路增益進(jìn)行補(bǔ)償。溫度補(bǔ)償比例因子根據(jù)溫度傳感器32測(cè)量的溫度從存儲(chǔ)器20內(nèi)的溫度補(bǔ)償表取得，用來再對(duì)DSPAFC值定標(biāo)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供兩組以上的6個(gè)例行程序，一組供在800MHz工作時(shí)用，另一組供在1900MHz工作時(shí)用。檢測(cè)到從一個(gè)低精度基站切換到一個(gè)高精度基站后，就將AFC中斷向量立刻改為或者指向800MHz情況的例行程序6(如果高精度基站工作在800MHz頻帶的話)，或者指向?qū)υ?900MHz工作優(yōu)化的例行程序6(如果新的基站使用1900MHz頻帶的話)。無論是哪種情況，隨著每次誤差值DSPAFC符號(hào)改變，中斷向量將重置為指向?qū)τ谕粋€(gè)頻帶的回路增益低一檔的AFC例行程序。
除了由回路積分器REFINT提供對(duì)噪聲的數(shù)字濾波，可能還希望濾除數(shù)模變換器14輸出的數(shù)字量化噪聲，這是通過在壓控振蕩器12的電壓控制線上包括一個(gè)約為50mS的充分的RC時(shí)間常數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，從而使這個(gè)反饋回路成為一個(gè)二階回路?？梢宰C明，這個(gè)回路在積分器時(shí)間常數(shù)與RC時(shí)間常數(shù)之比為4∶1時(shí)受到臨界阻尼。對(duì)于20mS的采樣來說，對(duì)此必須稍加修改。實(shí)際上，為了避免要在處理器內(nèi)進(jìn)行相乘，軟件積分器的時(shí)間常數(shù)可以選成便于實(shí)現(xiàn)的，然后將外部的RC時(shí)間常數(shù)設(shè)置成可以得到最佳的響應(yīng)。
由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器14的精度通常不到值REFINT的16比特字長，一種精細(xì)化的方案是將值REFINT加到一個(gè)16比特的保持寄存器再將保持寄存器的值輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器14。然后，將輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器14的那些最高有效比特在保持寄存器內(nèi)設(shè)置為零，而將這次不能輸出的那些最低有效比特留在保持寄存器內(nèi)與加到保持寄存器的下一個(gè)REFINT值累加。因此，這些最低有效比特在保持寄存器內(nèi)累加，直到對(duì)影響數(shù)模轉(zhuǎn)換器14的輸出值的較高有效比特引起一個(gè)進(jìn)位，從而防止了累積誤差。甚至還要有利的是，這樣從保持寄存器以比值REFINT更新率大幾倍的速率輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器14，可以使數(shù)模轉(zhuǎn)換器14的輸出以前面提到的RC時(shí)間常數(shù)可以平滑掉的速率在兩個(gè)相鄰的值之間抖動(dòng)，從而提供一個(gè)可以處于數(shù)模轉(zhuǎn)換器14的兩個(gè)量化步長之間的平均振蕩器控制電壓。
再回到圖2，控制處理器30確定溫度(方框100)后，根據(jù)溫度從所存儲(chǔ)的回路增益表選擇一個(gè)回路增益(方框102)。確定工作頻率(方框104)后，根據(jù)無線電話機(jī)的頻帶選擇初始子程序(方框106)。然后，設(shè)置新的VCO電壓(方框108)。在接收到一個(gè)AFC中斷(方框110)時(shí)，控制處理器30調(diào)用所選子程序，在中斷向量的存儲(chǔ)器地址處開始執(zhí)行(方框112)?？刂铺幚砥?0利用這個(gè)子程序確定新的控制電壓，然后確定當(dāng)前頻率測(cè)量結(jié)果的誤差是否與前一頻率測(cè)量結(jié)果的誤差值符號(hào)相反，即確定是否在頻率誤差中檢測(cè)到一個(gè)過零點(diǎn)(方框114)。如果確定沒有出現(xiàn)符號(hào)改變，控制處理器30就根據(jù)子程序執(zhí)行結(jié)果設(shè)置VCO電壓(方框126)。然后，控制處理器等待下一個(gè)AFC中斷(方框110)。由于子程序或其他指令在確定是否出現(xiàn)符號(hào)改變中要利用前一誤差值的信息，因此最好是子程序存儲(chǔ)或者維持上次誤差確定的值或者至少是上次誤差確定的符號(hào)。
如果檢測(cè)到符號(hào)改變，控制處理器30就確定中斷向量指向的當(dāng)前子程序是否為對(duì)于無線電話機(jī)10的工作頻率是回路增益最低的子程序(方框116)。如果當(dāng)前子程序不是回路增益最低的子程序，就選擇回路增益低一檔的子程序(方框128)。如上所述，這個(gè)選擇可以呈現(xiàn)為將中斷向量修改為指向一個(gè)新的子程序，或者通過修改當(dāng)前子程序或子程序的輸入或輸出提供低一檔的回路增益。如圖2所示，這個(gè)在檢測(cè)到過零點(diǎn)時(shí)遞減回路增益的過程可以重復(fù)到達(dá)到與工作頻率關(guān)聯(lián)的最低回路增益。
如果控制處理器30確定當(dāng)前子程序是對(duì)于無線電話機(jī)10的工作頻率的回路增益最低的子程序，就根據(jù)在最低回路增益檢測(cè)到符號(hào)改變假設(shè)VCO的當(dāng)前頻率輸出為最終頻率。也就是說，在信號(hào)處理器18和控制處理器30的反饋回路達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，就根據(jù)頻率誤差確定一個(gè)更新的溫度補(bǔ)償值(方框118)。這應(yīng)該是一個(gè)對(duì)振蕩器控制電壓的長期平均，甚至在整個(gè)電話呼叫上平均，因?yàn)楦鱾€(gè)溫度值不允許經(jīng)常更新。這些予以平均的值最好只是在電話機(jī)檢測(cè)到它正在接收無差錯(cuò)數(shù)據(jù)期間出現(xiàn)的值。
在一個(gè)呼叫期間在由傳感器32指示的每個(gè)溫度對(duì)控制電壓進(jìn)行平均后，然后可選擇地確定平均值是否在一個(gè)與發(fā)送所接收的基準(zhǔn)頻率的基站關(guān)聯(lián)的門限范圍之內(nèi)(方框120)。如果這平均值超過門限，就將它刪除。如果不是這樣，就確定對(duì)于每個(gè)所存儲(chǔ)的溫度點(diǎn)的精度指示是大于、小于或等于當(dāng)前基站的精度(方框122)。如果當(dāng)前基站的精度小于所存儲(chǔ)的精度，就刪除更新的溫度補(bǔ)償值(方框122)。然而，如果當(dāng)前基站的精度指示高于溫度補(bǔ)償表內(nèi)的精度指示，就用更新的溫度補(bǔ)償值和與具有當(dāng)前同步頻率的基站(即，據(jù)以得出更新的溫度補(bǔ)償值的那個(gè)基站)關(guān)聯(lián)的精度指示更新溫度補(bǔ)償表(方框124)。如果當(dāng)前基站精度等于這個(gè)溫度的當(dāng)前精度指示，就將所存儲(chǔ)的補(bǔ)償值用新的平均控制電壓進(jìn)行平均，例如將它從它的當(dāng)前值向新的值移動(dòng)一些，而不是一直移動(dòng)到新的值(方框125)。
或者，如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，可以將基站的精度指示與這個(gè)溫度補(bǔ)償值的精度指示相比較，如果這個(gè)指示低于與這個(gè)溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示，就跳過方框118和120的確定步驟。此外，一旦已經(jīng)得到一個(gè)足夠精確的溫度補(bǔ)償表，就可以取消學(xué)習(xí)功能，或者只是間歇性地用來檢驗(yàn)這個(gè)溫度補(bǔ)償表的精度，例如每個(gè)接通期間一次。
從圖2可見，本發(fā)明提供了不同的可以專用于特定的工作頻帶的回路增益。因此，對(duì)于每個(gè)工作頻帶都可以完善解決使VCO達(dá)到穩(wěn)態(tài)頻率的速度與精度之間的矛盾。通過采用一個(gè)首先將諸如回路增益和阻尼因子之類的參數(shù)設(shè)置成迅速減小頻率誤差然后再將這些參數(shù)減小到可以較好地消除測(cè)量噪聲的快速調(diào)整過程，可以完善地解決這樣的速度/精度矛盾?？梢允紫仁褂靡恍┛刂茀?shù)，例如提供一個(gè)會(huì)使最終電壓過調(diào)的控制電壓，以便提供對(duì)例如從休眠模式喚醒的快速響應(yīng)。這可以通過增大控制電壓來達(dá)到，使得所提供的初始控制電壓大于與工作頻率相應(yīng)的控制電壓。然后，可以在以后的控制電壓確定步驟中再更精確地確定控制電壓。
由于采用了與溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示，根據(jù)精度較低的源產(chǎn)生的值可以刪除掉，使得對(duì)溫度補(bǔ)償值的修訂只根據(jù)精度至少與當(dāng)前溫度補(bǔ)償值相當(dāng)?shù)脑催M(jìn)行。因此，可以保護(hù)溫度補(bǔ)償值的精度不受不很可靠的信號(hào)源的污染。
下面將結(jié)合示出本發(fā)明的允許使用由頻率決定的回路增益的操作的流程圖的圖3和4說明本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，圖2的與確定和存儲(chǔ)一些修改的溫度補(bǔ)償值有關(guān)的操作可以包括在圖3和4的這些操作內(nèi)。因此，圖2的確定已經(jīng)達(dá)到特定工作頻率的最低回路增益的方框118至等待下一個(gè)AFC中斷的方框124這些操作可以并入圖3和4，相應(yīng)為圖3的方框210至方框216和圖4的方框306至方框312。然而，為了清晰起見，那些操作已從圖3和4中略去。
圖3示出了本發(fā)明的多個(gè)有不同回路增益的子程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)不同存儲(chǔ)位置的實(shí)施例。如圖3所示，這些子程序標(biāo)識(shí)為“子程序i”，其中i為子程序的變址值。在圖3所示的例子中，i＝1至5的子程序與在800MHz工作關(guān)聯(lián)，而i＝1至6的子程序與在1900MHz工作關(guān)聯(lián)。因此，通用子程序i＝1至5是通用于兩個(gè)工作頻率，而子程序i＝6只用于1900MHz工作頻率。更可取的是，回路增益是以因子2累減的。阻尼因子可以用結(jié)合式6說明的技術(shù)同時(shí)改變。因此，在圖3所示的例子中，對(duì)于1900MHz工作的穩(wěn)態(tài)回路增益將是在800MHz穩(wěn)態(tài)工作的回路增益的1/2，因?yàn)樵?900MHz工作比在800MHz工作多一個(gè)子程序。
圖3例示了控制處理器30在出現(xiàn)基站切換時(shí)的具體操作。如圖3所示，控制處理器30確定無線電話機(jī)10用的是哪個(gè)工作頻帶(方框200)。如果是用800MHz工作，就將imax設(shè)置為5(方框202)。如果用1900MHz工作，就將imax設(shè)置為6(方框204)。然后，控制處理器將i設(shè)置為1，通過將AFC中斷向量設(shè)置為指向子程序1的起始地址，選擇與i＝1相應(yīng)的子程序(方框206)。
在接收到AFC中斷時(shí)，執(zhí)行子程序i，得到VCO12的新的電壓值(方框208)。然后，控制處理器確定是否已經(jīng)達(dá)到imax(方框210)。如果已經(jīng)達(dá)到imax(例如，對(duì)于800MHz為5，而對(duì)于1900MHz為6)，控制處理器就等待下一個(gè)AEC中斷(方框216)。然而，如果沒有達(dá)到imax，控制處理器就根據(jù)當(dāng)前頻率測(cè)量確定頻率誤差是否與前一頻率測(cè)量得出的誤差符號(hào)相反(即過零)(方框212)。如果沒有出現(xiàn)符號(hào)改變，控制處理器30就等待下一個(gè)AFC中斷而不改變所用的子程序(方框216)。然而，如果出現(xiàn)符號(hào)改變就將i加1，選擇下一個(gè)子程序，改變這個(gè)AFC中斷的中斷向量，反映加了1的i值(方框214)。然后，控制處理器30等待下一個(gè)AFC中斷(方框216)。因此，控制處理器30可以接連遞減回路增益，直到達(dá)到對(duì)于這個(gè)工作頻率的最小回路增益。
雖然圖3中的這些操作例示了多個(gè)工作頻率使用交疊的子程序的情況，但是如熟悉該技術(shù)的人員可以看到的那樣，所用的這些子程序可以不交疊，使得在一個(gè)頻帶工作使用的是與在另一個(gè)頻帶工作使用的完全不同的子程序。此外，按本發(fā)明的精神，在子程序之間任何程度的交疊也都是可以的。
圖4例示了本發(fā)明的只用一組子程序確定VCO電壓的實(shí)施例。如圖4所示，控制器首先將子程序設(shè)置為有最高回路增益的第一子程序(i＝1)(方框300)。在出現(xiàn)一個(gè)AFC中斷時(shí)，選擇與i相應(yīng)的子程序，確定對(duì)于這個(gè)子程序供無線電話機(jī)這個(gè)工作頻帶用的那些系數(shù)是否已經(jīng)校正(方框301和方框302)。如果系數(shù)還沒有對(duì)這個(gè)工作頻率進(jìn)行補(bǔ)償，控制器就確定對(duì)于這個(gè)工作頻帶的校正系數(shù)(方框304)。如上所述，這些校正可以通過對(duì)子程序的輸入/輸出參數(shù)定標(biāo)或者通過直接改變一些在子程序內(nèi)使用的值(例如將一些參數(shù)傳給子程序或者修改一個(gè)共同可訪問的存儲(chǔ)單元)實(shí)現(xiàn)。此外，一個(gè)子程序的回路增益可以通過將一個(gè)基準(zhǔn)的回路增益值乘以無線電話機(jī)的工作頻率比予以補(bǔ)償。因此，例如，如果回路增益已經(jīng)對(duì)在800MHz工作最佳化，對(duì)于在1900MHz頻率工作來說于是就可以將這個(gè)回路增益乘以800/1900。這樣的補(bǔ)償也可以通過將輸入給子程序的誤差乘以這個(gè)比值或者將這個(gè)子程序的輸出乘以這個(gè)值比來實(shí)現(xiàn)?；蛘?，也可以對(duì)于不同的工作頻率將測(cè)量得的誤差或控制電壓加倍或減半。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以由信號(hào)處理器18用如上所述的倍增定標(biāo)直接對(duì)頻率測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。此外，將工作頻率信息提供給無線電話機(jī)10的其他部分可能也是有益的。例如，無線電話機(jī)10內(nèi)的解調(diào)器或信道跟蹤器(未示出)可以利用頻率信息來修改必須跟蹤的衰落的改變率，以便對(duì)以每秒的波長數(shù)計(jì)的運(yùn)動(dòng)速度(因此對(duì)于不同的頻率是不同的)的影響進(jìn)行補(bǔ)償。在校正了這個(gè)子程序的參數(shù)后，控制器30就確定是否i＝imax(方框306)，即確定是否已經(jīng)達(dá)到最低回路增益。如果已經(jīng)達(dá)到最低回路增益，控制器30就等待下一個(gè)AFC中斷(方框312)。然而，如果還沒有達(dá)到最低回路增益，控制器30就確定是否出現(xiàn)符號(hào)改變(方框308)，如上所述。如果出現(xiàn)符號(hào)改變，控制器30就通過將i加1將子程序設(shè)置為回路增益低一檔的子程序(方框310)，然后等待下一個(gè)AFC中斷(方框312)。
在這些附圖和說明中，揭示了本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例，雖然使用了一些具體條款，但只是一般性的和說明性的，并不是限制性的，而本發(fā)明的專利保護(hù)范圍在以下列權(quán)利要求書中給出。
權(quán)利要求
1.一種使一個(gè)在一個(gè)可以在至少兩個(gè)頻帶內(nèi)工作的無線設(shè)備內(nèi)提供一個(gè)本機(jī)基準(zhǔn)頻率的壓控振蕩器與一個(gè)接收到的基準(zhǔn)頻率同步的方法，所述方法包括下列步驟確定所述無線設(shè)備的工作頻帶；根據(jù)所確定的無線設(shè)備的工作頻帶調(diào)整一個(gè)回路增益值；根據(jù)所確定的所述無線設(shè)備的工作頻帶向所述壓控振蕩器提供一個(gè)控制電壓，從而得到一個(gè)頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率；以及根據(jù)一個(gè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差、根據(jù)所接收的基準(zhǔn)頻率和根據(jù)經(jīng)調(diào)整的回路增益，修改向所述壓控振蕩器提供的控制電壓。
2.一種按照權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括根據(jù)所述無線設(shè)備的工作溫度對(duì)所述回路增益進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟襟E。
3.一種按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述補(bǔ)償回路增益的步驟包括下列步驟確定所述無線設(shè)備的工作溫度；從一個(gè)列有一些選來使回路增益隨溫度變化基本保持不變的乘數(shù)值的溫度補(bǔ)償值表中得到一個(gè)回路增益補(bǔ)償值；以及利用所得到的回路增益補(bǔ)償值補(bǔ)償所述回路增益。
4.一種按照權(quán)利要求3所述的方法，其中所述乘數(shù)值隨溫度線性遞減。
5.一種按照權(quán)利要求1所述的的方法，所述方法還包括下列步驟檢測(cè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差的符號(hào)改變；以及如果檢測(cè)到所述誤差符號(hào)改變，就降低所述回路增益值。
6.一種按照權(quán)利要求5所述的方法，其中所述降低回路增益的步驟使回路增益遞減一個(gè)大約為2的因子。
7.一種按照權(quán)利要求5所述的方法，其中所述降低回路增益的步驟在所述回路增益大于一個(gè)最小回路增益值時(shí)降低所述回路增益。
8.一種按照權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括根據(jù)所確定的工作頻率設(shè)置所述最小回路增益值的步驟。
9.一種按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述修改控制電壓的步驟是由一個(gè)存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)一個(gè)與一個(gè)中斷向量關(guān)聯(lián)的位置處的子程序執(zhí)行的，所述方法還包括下列步驟檢測(cè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差的符號(hào)改變；以及如果檢測(cè)到誤差符號(hào)改變，將與所述中斷向量關(guān)聯(lián)的位置修改為與一個(gè)應(yīng)用一個(gè)降低了的回路增益的子程序關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)位置。
10.一種按照權(quán)利要求9所述的方法，其中為所述至少兩個(gè)工作頻帶各配置了多個(gè)子程序，而其中所述修改與中斷向量關(guān)聯(lián)的位置的步驟用與所述無線設(shè)備的工作頻率的多個(gè)子程序關(guān)聯(lián)的這些存儲(chǔ)位置修改中斷向量的位置。
11.一種按照權(quán)利要求9所述的方法，其中為所述至少兩個(gè)工作頻帶配置了多個(gè)子程序，而所述方法還包括根據(jù)所確定的所述無線設(shè)備的工作頻帶調(diào)整這些子程序的參數(shù)的步驟。
12.一種按照權(quán)利要求11所述的方法，其中所述調(diào)整子程序的參數(shù)的步驟包括將一個(gè)子程序的回路增益乘以所述至少兩個(gè)工作頻帶之比的步驟。
13.一種按照權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括增大所述控制電壓以提供一個(gè)大于與所述工作頻率相應(yīng)的控制電壓的初始控制電壓的步驟。
14.一種將一個(gè)在一個(gè)無線設(shè)備內(nèi)的本機(jī)基準(zhǔn)頻率溫度補(bǔ)償?shù)揭粋€(gè)所接收的基準(zhǔn)頻率的方法，所述方法包括下列步驟創(chuàng)建一個(gè)列有一些對(duì)所述本機(jī)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償值的表，其中所述溫度補(bǔ)償值具有與之關(guān)聯(lián)的精度指示；測(cè)量所述無線設(shè)備的溫度；首先根據(jù)所述溫度補(bǔ)償值中與無線設(shè)備的溫度關(guān)聯(lián)的一個(gè)溫度補(bǔ)償值調(diào)整所述無線設(shè)備的本機(jī)基準(zhǔn)頻率，然后根據(jù)所接收的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行精調(diào)；確定所述本機(jī)基準(zhǔn)頻率的平均頻率調(diào)整量；確定一個(gè)與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的接收精度指示；將所述接收精度指示與所述與所述無線設(shè)備的溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示相比較，得到一個(gè)相對(duì)精度比較結(jié)果；以及根據(jù)相對(duì)精度比較結(jié)果更新所述溫度補(bǔ)償值表。
15.一種按照權(quán)利要求14所述的方法，其中所述溫度補(bǔ)償值表在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示低于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)不進(jìn)行更新。
16.一種按照權(quán)利要求14所述的方法，其中所述更新溫度補(bǔ)償值表的步驟在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示高于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)用所確定的平均頻率調(diào)整量更新溫度補(bǔ)償值表。
17.一種按照權(quán)利要求16所述的方法，所述方法還包括用所述接收精度指示更新所述與更新的溫度補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的精度指示的步驟。
18.一種按照權(quán)利要求14所述的方法，其中所述更新溫度補(bǔ)償值表的步驟在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示等于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)通過將溫度補(bǔ)償值調(diào)向所確定的平均頻率調(diào)整量更新所述溫度補(bǔ)償值表。
19.一種按照權(quán)利要求14所述的方法，其中所述溫度補(bǔ)償值表在平均頻率調(diào)整量超過一個(gè)與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的門限值時(shí)不進(jìn)行更新。
20.一種在一個(gè)無線設(shè)備內(nèi)在出現(xiàn)從一個(gè)在第一頻率工作的第一基站切換到一個(gè)在第二頻率工作的第二基站時(shí)加速頻率鎖定的方法，所述方法包括下列步驟為一個(gè)與所述無線設(shè)備的一個(gè)壓控振蕩器關(guān)聯(lián)的自動(dòng)頻率控制回路選擇一個(gè)高的初始回路增益，其中所述壓控振蕩器為所述無線設(shè)備提供一個(gè)本機(jī)基準(zhǔn)頻率；測(cè)量用所述高的初始回路增益值產(chǎn)生的本機(jī)基準(zhǔn)頻率與一個(gè)從第二基站接收到的基準(zhǔn)頻率之間的頻率誤差；檢測(cè)所測(cè)得的頻率誤差的符號(hào)改變；以及對(duì)檢測(cè)到符號(hào)改變作出響應(yīng)，遞減所述自動(dòng)頻率控制回路的回路增益，直到達(dá)到與第二基站的第二工作頻率關(guān)聯(lián)的一個(gè)最小回路增益，其中所述與第二工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益不同于與所述第一工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益。
21.一種按照權(quán)利要求20所述的方法，其中所述遞減回路增益的步驟包括下列步驟提供一組預(yù)先確定的回路增益；以及在檢測(cè)到符號(hào)改變時(shí)，在這組預(yù)先確定的回路增益中選擇低一檔的回路增益。
22.一種按照權(quán)利要求21所述的方法，其中所述這組預(yù)先確定的回路增益中每個(gè)預(yù)先確定的回路增益各有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的子程序，而所述選擇低一檔回路增益的步驟包括選擇與所述低一檔回路增益關(guān)聯(lián)的子程序的步驟。
23.一種按照權(quán)利要求22所述的方法，其中所述這組預(yù)先確定的回路增益組包括一些遞減一個(gè)為2的因子的回路增益。
24.一種使一個(gè)在一個(gè)可以在至少兩個(gè)頻帶內(nèi)工作的無線設(shè)備內(nèi)提供一個(gè)本機(jī)基準(zhǔn)頻率的壓控振蕩器與一個(gè)接收到的基準(zhǔn)頻率同步的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括確定所述無線設(shè)備的工作頻帶的裝置；根據(jù)所確定的無線設(shè)備的工作頻帶調(diào)整一個(gè)回路增益值的裝置；根據(jù)所確定的所述無線設(shè)備的工作頻帶向所述壓控振蕩器提供一個(gè)控制電壓的裝置；以及根據(jù)一個(gè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差、根據(jù)所接收的基準(zhǔn)頻率和根據(jù)經(jīng)調(diào)整的回路增益修改向所述壓控振蕩器提供的控制電壓的裝置。
25.一種按照權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括根據(jù)所述無線設(shè)備的工作溫度對(duì)所述回路增益進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。
26.一種按照權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述補(bǔ)償回路增益的裝置包括確定所述無線設(shè)備的工作溫度的裝置；從一個(gè)列有一些選來使回路增益隨溫度變化基本保持不變的乘數(shù)值的溫度補(bǔ)償值表中得到一個(gè)回路增益補(bǔ)償值的裝置；以及利用所得到的回路增益補(bǔ)償值補(bǔ)償所述回路增益的裝置。
27.一種按照權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述乘數(shù)值隨溫度線性遞減。
28.一種按照權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括檢測(cè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差的符號(hào)改變的裝置；以及如果檢測(cè)到所述誤差符號(hào)改變、就降低所述回路增益值的裝置。
29.一種按照權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中所述降低回路增益的裝置使回路增益遞減一個(gè)大約為2的因子。
30.一種按照權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中所述降低回路增益的裝置在所述回路增益大于一個(gè)最小回路增益值時(shí)降低所述回路增益。
31.一種按照權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括根據(jù)所確定的工作頻率設(shè)置最小回路增益值的裝置。
32.一種按照權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述修改控制電壓的裝置是用一個(gè)存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)與一個(gè)中斷向量關(guān)聯(lián)的位置處的子程序?qū)崿F(xiàn)的，所述系統(tǒng)還包括檢測(cè)與頻率經(jīng)調(diào)整的本機(jī)基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的誤差的符號(hào)改變的裝置；以及在檢測(cè)到誤差符號(hào)改變時(shí)將與所述中斷向量關(guān)聯(lián)的位置修改為與一個(gè)應(yīng)用一個(gè)降低了的回路增益的子程序關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)位置的裝置。
33.一種按照權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中為所述至少兩個(gè)工作頻帶各配置了多個(gè)子程序，而其中所述修改與中斷向量關(guān)聯(lián)的位置的裝置用與所述無線設(shè)備的工作頻帶的多個(gè)子程序關(guān)聯(lián)的這些存儲(chǔ)位置修改中斷向量的位置。
34.一種按照權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中為所述至少兩個(gè)工作頻帶配置了多個(gè)子程序，而所述系統(tǒng)還包括根據(jù)所確定的所述無線設(shè)備的工作頻帶調(diào)整這些子程序的參數(shù)的裝置。
35.一種按照權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)整子程序的參數(shù)的裝置包括將一個(gè)子程序的回路增益乘以所述至少兩個(gè)工作頻帶之比的裝置。
36.一種按照權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括增大所述控制電壓以提供一個(gè)大于與所述工作頻率相應(yīng)的控制電壓的初始控制電壓的裝置。
37.一種對(duì)一個(gè)在一個(gè)無線設(shè)備內(nèi)需與一個(gè)接收到的基準(zhǔn)頻率同步的本機(jī)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，所述系統(tǒng)包括創(chuàng)建一個(gè)列有一些對(duì)所述本機(jī)基準(zhǔn)頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償值的表的裝置，其中所述初始溫度補(bǔ)償值具有與之關(guān)聯(lián)的初始精度指示；測(cè)量所述無線設(shè)備的溫度的裝置；首先根據(jù)所述溫度補(bǔ)償值中與無線設(shè)備的溫度關(guān)聯(lián)的一個(gè)溫度補(bǔ)償值調(diào)整所述無線設(shè)備的本機(jī)基準(zhǔn)頻率然后根據(jù)所接收的基準(zhǔn)值進(jìn)行精調(diào)的裝置；確定所述本機(jī)基準(zhǔn)頻率的平均頻率調(diào)整量的裝置；確定一個(gè)與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的接收精度指示的裝置；將所述接收精度指示與所述與所述無線設(shè)備的溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示相比較、得到一個(gè)相對(duì)精度比較結(jié)果的裝置；以及根據(jù)相對(duì)精度比較結(jié)果更新所述溫度補(bǔ)償值表的裝置。
38.一種按照權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述溫度補(bǔ)償值表在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示低于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)不進(jìn)行更新。
39.一種按照權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述更新溫度補(bǔ)償值表的裝置包括在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示高于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)用所確定的平均頻率調(diào)整量更新溫度補(bǔ)償值表的裝置。
40.一種按照權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括用所述接收精度指示更新與所更新的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示的裝置。
41.一種按照權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述更新溫度補(bǔ)償值表的裝置包括在相對(duì)精度比較結(jié)果表明所述接收精度指示等于與所述無線設(shè)備溫度的溫度補(bǔ)償值關(guān)聯(lián)的精度指示時(shí)通過將溫度補(bǔ)償值調(diào)向所確定的平均頻率調(diào)整量更新所述溫度補(bǔ)償值表的裝置。
42.一種按照權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述溫度補(bǔ)償值表在平均頻率調(diào)整量超過一個(gè)與所接收的基準(zhǔn)頻率關(guān)聯(lián)的門限值時(shí)不進(jìn)行更新。
43.一種在一個(gè)無線設(shè)備內(nèi)在出現(xiàn)從一個(gè)在第一頻率工作的第一基站切換到一個(gè)在第二頻率工作的第二基站時(shí)加速頻率鎖定的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括為一個(gè)與所述無線設(shè)備的一個(gè)壓控振蕩器關(guān)聯(lián)的自動(dòng)頻率控制回路選擇一個(gè)高的初始回路增益的裝置，其中所述壓控振蕩器為所述無線設(shè)備提供一個(gè)本機(jī)基準(zhǔn)頻率；測(cè)量所述本機(jī)基準(zhǔn)頻率與一個(gè)從第二基站接收到的基準(zhǔn)頻率之間的頻率誤差的裝置；檢測(cè)所測(cè)得的頻率誤差的符號(hào)改變的裝置；以及對(duì)檢測(cè)到符號(hào)改變作出響應(yīng)、遞減所述自動(dòng)頻率控制回路的回路增益、直到達(dá)到與第二基站的第二工作頻率關(guān)聯(lián)的一個(gè)最小回路增益的裝置，其中所述與第二工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益不同于與所述第一工作頻率關(guān)聯(lián)的最小回路增益。
44.一種按照權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述遞減回路增益的裝置包括提供一組預(yù)先確定的回路增益的裝置；以及在檢測(cè)到符號(hào)改變時(shí)在這組預(yù)先確定的回路增益中選擇低一檔的回路增益的裝置。
45.一種按照權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述這組預(yù)先確定的回路增益中每個(gè)預(yù)先確定的回路增益各有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的子程序，而所述選擇低一檔回路增益的裝置包括選擇與所述低一檔回路增益關(guān)聯(lián)的子程序的裝置。
46.一種按照權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其中所述這組預(yù)先確定的回路增益包括一些遞減一個(gè)為2的因子的回路增益。
全文摘要
本發(fā)明為能在多個(gè)頻率工作的無線設(shè)備提供了適用的頻率產(chǎn)生方法和系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以根據(jù)無線設(shè)備的工作頻率改變自動(dòng)頻率控制回路的回路增益。此外,這樣的取決于頻率的回路增益可以通過選擇具有不同回路增益的子程序來實(shí)現(xiàn)。而且,還可以根據(jù)無線設(shè)備的溫度和/或無線設(shè)備的工作頻率對(duì)回路增益進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H03L1/00GK1334989SQ99815859
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期1999年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者J·W·諾爾斯庫特, P·W·登特, E·A·舒爾, H·茲恩 申請(qǐng)人:艾利森公司