專利名稱：數(shù)字載波恢復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息的傳輸，尤其涉及一種數(shù)字載波恢復(fù)裝置。
數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)中，正交幅度調(diào)制QAM基帶數(shù)據(jù)信號(hào)要首先通過高頻調(diào)制后，才能通過同軸電纜發(fā)送發(fā)送，接收端也必須經(jīng)過解調(diào)后，才能獲得基帶信號(hào)。
經(jīng)調(diào)制后的正交幅度調(diào)制QAM基帶數(shù)據(jù)信號(hào)為正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)，可表示為a*cos(ωct)+b*sin(ωct)＝Acos(ωct+φ)其中，ωc為調(diào)制頻率，可由發(fā)送設(shè)備自由選擇。
上述的正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)經(jīng)過射頻變換、發(fā)送、射頻接收、聲表面波濾波器處理后，信號(hào)可表示為Acos(ωmt+φ+θm)其中ωm可為36MHz，θm為固定相移。
也就是說，經(jīng)過接收機(jī)射頻接收和聲表面濾波器處理后，獲得是的是載頻36MHz的中頻正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)，只有用載波恢復(fù)技術(shù)將該載波去除，才能獲得基帶正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)，可見載波恢復(fù)實(shí)際上就是調(diào)制信號(hào)的解調(diào)過程。
對(duì)于上述的載波恢復(fù)過程，常見的方法是采用圖1所示的系統(tǒng)進(jìn)行載波恢復(fù)，其步驟如下首先，利用28.8MHz本地信號(hào)進(jìn)行模擬混頻，混頻后的信號(hào)中除必然包含的7.2MHz差頻信號(hào)外，其他便為高頻信號(hào)；接著，混頻信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾波，將載頻7.2MHz的正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)取出，供后面載波恢復(fù)鎖相環(huán)使用；然后，將取出的正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)經(jīng)載波恢復(fù)鎖相環(huán)恢復(fù)，即完成解調(diào)工作。
上述載波恢復(fù)是利用正交信號(hào)sin(ωct)和cos(ωct)與正交幅度調(diào)制QAM信號(hào)相乘，得到同相/正交分離后的基帶信號(hào)而完成載波恢復(fù)的。另外，載波恢復(fù)也可直接在36MHz中頻進(jìn)行，不過此時(shí)對(duì)壓控振蕩器VCO的性能要求較高。
但是，上述載波恢復(fù)鎖相環(huán)卻存在如下缺點(diǎn)首先，因?yàn)檩d波恢復(fù)鎖相環(huán)中的壓控振蕩器VCO是通過模擬電路實(shí)現(xiàn)的，所以有系統(tǒng)設(shè)計(jì)困難，功耗大，性能受環(huán)境影響大的缺點(diǎn)。
其次，壓控振蕩器VCO輸出模擬信號(hào)，會(huì)使完全正交的sin(ωct)和cos(ωct)信號(hào)非常難以獲得，主要是π/2模擬移相網(wǎng)絡(luò)的精度難以保證，進(jìn)而使解調(diào)結(jié)果受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種精度高且性能強(qiáng)的數(shù)字載波恢復(fù)裝置。
本發(fā)明所的技術(shù)方案為這種數(shù)字載波恢復(fù)裝置，包括有A/D采樣器及數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)，該數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)又包括相位旋轉(zhuǎn)器、載波檢測(cè)器、判決器、環(huán)路濾波器和數(shù)控振蕩器，其中A/D采樣器作用是對(duì)來自射頻接收器件的中頻正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)變換到數(shù)字信號(hào)，采樣頻率是正交幅度調(diào)制信號(hào)中基帶信號(hào)頻率的四倍以上；相位旋轉(zhuǎn)器作用是對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度由數(shù)控振蕩器給出；載波檢測(cè)器作用是根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的信號(hào)與經(jīng)過判決器后的信號(hào)的角度差，計(jì)算角度差值；環(huán)路濾波器作用是對(duì)角度差值信號(hào)進(jìn)行濾波，得到旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)；數(shù)控振蕩器作用是對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)進(jìn)行累加，并與標(biāo)準(zhǔn)模相減將旋轉(zhuǎn)角度輸出。
在進(jìn)行載波恢復(fù)時(shí)，首先用A/D采樣器對(duì)中頻正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行采樣，然后將采樣后的信號(hào)經(jīng)正交幅度調(diào)制進(jìn)行解調(diào)，生成由I、Q兩路互相正交的信號(hào)組成的正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)，接著對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)和匹配濾波處理，獲得解調(diào)出的復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)，最后將復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)經(jīng)由數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)進(jìn)行載波恢復(fù)而完成解調(diào)。
其中，上述的相位旋轉(zhuǎn)器是采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC來實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)的，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC由多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路連接而成，每級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度由角度加法器的一個(gè)輸入＝tan-1(2-i)控制，其中i＝0，1，2，...，10；多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路采用如下的邏輯結(jié)構(gòu)Xi+1＝Xi+d*Y右移i位Yi+1＝X右移i位+d*Yi
d＝SGN[Zi]其中，Zi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度，Xi、Yi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值；SGN為符號(hào)判決函數(shù)，如果輸入數(shù)據(jù)為正，則輸出1，如果輸入數(shù)據(jù)為負(fù)，則輸出-1；多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路在輸入端增加如下初始化過程Z0’＝Z0-dx*π/2其中，dx＝SGN[Z0]，Z0是數(shù)控振蕩器(15)的輸出旋轉(zhuǎn)角度(θ)，Z0’為初始化后的值，SGN為符號(hào)判決函數(shù)；多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)后，對(duì)旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值Xn、Yn進(jìn)行固定系數(shù)乘法運(yùn)算，得輸出值X’、Y’X’＝Xn*kY’＝Y(jié)n*k；其中k＝0.6073；其中，上述的載波檢測(cè)器采用如下算法來計(jì)算角度差值Car_ErrErr_I＝To_Slicer_I-From_Slicer_IErr_Q＝To_Slicer_Q-From_Slicer_QCar_Err＝-Err_I×SGN(From_Slicer_Q)+Err_Q×SGN(From_Slicer_I)其中SGN為符號(hào)判決函數(shù)，To_Slicer_I和To_Slicer_Q分別為輸入判決器的I、Q路的值；From_Slicer_I和From_Slicer_Q分別為輸出判決器的I、Q路的值，電路實(shí)現(xiàn)時(shí)檢查數(shù)據(jù)的最高位Bit即可。
其中，上述的環(huán)路濾波器使用的是一階環(huán)路濾波電路，一階環(huán)路濾波電路由比例支路Kp加積分支路Ki構(gòu)成，比例支路Kp對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行乘比例系數(shù)Kp，積分支路對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行累加再乘積分系數(shù)Ki的操作，兩條支路的運(yùn)行結(jié)果在加法器LPF合并，輸出旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk；Kp和Ki的值通過寄存器設(shè)定；一階環(huán)路濾波電路中比例支路Kp和積分支路Ki的系數(shù)可分別通過移位器將各支路的系數(shù)減小，其系數(shù)切換由Lock信號(hào)控制，Lock信號(hào)將導(dǎo)致大濾波系數(shù)工作時(shí)累計(jì)在積分支路Ki中的值被鎖存在寄存器Pll_Center中，并經(jīng)加法器Center累加后輸出調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)；移位器對(duì)比例支路Kp的系數(shù)右移5位，對(duì)積分支路Ki的系數(shù)右移7位，即比例支路Kp和積分支路Ki的系數(shù)分別縮小到原系數(shù)的1/32和1/128；其中，上述的數(shù)控振蕩器是一個(gè)累加器，對(duì)來自環(huán)路濾波器的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)進(jìn)行累加，減去固定標(biāo)準(zhǔn)模2π，輸出旋轉(zhuǎn)角度。
由于采用了上述的技術(shù)方案，所以本發(fā)明的載波恢復(fù)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)A由于本發(fā)明的數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)用采用壓控振蕩器VCO，也不再需要模擬載波恢復(fù)電路中π/2移相電路，而是采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，大大提高了運(yùn)算精度和速度，且數(shù)字化設(shè)計(jì)有利于降低功耗和造價(jià)，所以本發(fā)明精度高且性能強(qiáng)；B采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)，比直接進(jìn)行復(fù)數(shù)乘大大節(jié)省硬件資源，也不需要生成正弦和余弦值，有利于降低成本，簡(jiǎn)化運(yùn)算，降低了設(shè)計(jì)難度；C載波檢測(cè)器算法的簡(jiǎn)單，使實(shí)現(xiàn)非常容易；D環(huán)路濾波器使用一階環(huán)路濾波電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用，大濾波系數(shù)的應(yīng)用加快濾波鎖定速度，通過移位器降低濾波支路的系數(shù)，對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使小濾波系數(shù)在可以捕捉的范圍內(nèi)保證正常工作，進(jìn)一步提高精度，提高了本發(fā)明的工作可靠性和實(shí)用性；E數(shù)控振蕩器采用簡(jiǎn)單的累加器，使電路簡(jiǎn)單。


圖1為現(xiàn)有模擬載波恢復(fù)方案示意圖；圖2為數(shù)字載波恢復(fù)方案示意圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路原理示意圖；圖5為載波檢測(cè)器電路示意圖；圖6為環(huán)路濾波器電路示意圖；圖7為數(shù)控振蕩器原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明根據(jù)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，本發(fā)明的數(shù)字載波恢復(fù)裝置包括有A/D采樣器和數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)1，其載波恢復(fù)過程如下首先，A/D采樣器對(duì)來自射頻接收器件的中頻正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)變換到數(shù)字信號(hào)，采樣頻率是正交幅度調(diào)制信號(hào)中基帶信號(hào)頻率的四倍以上，然后，將采樣后的信號(hào)經(jīng)正交幅度調(diào)制進(jìn)行解調(diào)，生成正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)，該基帶信號(hào)由I、Q兩路互相正交的信號(hào)組成，接著，基帶信號(hào)經(jīng)過時(shí)鐘恢復(fù)和匹配濾波后，便可獲得解調(diào)出的復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)，最后用數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)1對(duì)解調(diào)出的復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)進(jìn)行載波恢復(fù)。
數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)1包括相位旋轉(zhuǎn)器11、載波檢測(cè)器12、判決器13、環(huán)路濾波器14和數(shù)控振蕩器15。其中，相位旋轉(zhuǎn)器11對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度由數(shù)控振蕩器15給出；載波檢測(cè)器12根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的信號(hào)與經(jīng)過判決器13后的信號(hào)的角度差，計(jì)算角度差值Car_Err；環(huán)路濾波器14對(duì)角度差值Car_Err輸入進(jìn)行濾波處理，并得到旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk；數(shù)控振蕩器15對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk進(jìn)行累加，并與標(biāo)準(zhǔn)模2π相減后輸出旋轉(zhuǎn)角度θ。
相位旋轉(zhuǎn)器11采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC來實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC由多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路連接而成，每級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度由角度加法器的一個(gè)輸入＝tan-1(2-i)控制，其中i＝0，1，2，...，10，為了達(dá)到比較好的精度，通常需要進(jìn)行9到10級(jí)旋轉(zhuǎn)，如圖4所示，多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路采用如下的邏輯結(jié)構(gòu)Xi+1＝Xi+d*Y右移i位Yi+1＝X右移i位+d*Yid＝SGN[Zi]其中，Zi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度，Xi、Yi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值；SGN為符號(hào)判決函數(shù)，如果輸入數(shù)據(jù)為正，則輸出1，如果輸入數(shù)據(jù)為負(fù)，則輸出-1。
如果只使用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路多級(jí)旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上只能獲得(-π/2，π/2)的旋轉(zhuǎn)范圍，這個(gè)操作相當(dāng)于先進(jìn)行π/2角度的旋轉(zhuǎn)，故可以將旋轉(zhuǎn)范圍擴(kuò)大到(-π，π)，滿足載波恢復(fù)應(yīng)用要求，所以必須在多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路的輸入端增加如下初始化過程Z0’＝Z0-dx*π/2其中，dx＝SGN[Z0]，Z0是數(shù)控振蕩器(15)的輸出旋轉(zhuǎn)角度(θ)，Z0’為初始化后的值，SGN為符號(hào)判決函數(shù)。
載波檢測(cè)器12采用如下算法，計(jì)算角度差值Car_ErrErr_I＝To_Slicer_I-From_Slicer_IErr_Q＝To_Slicer_Q-From_Slicer_QCar_Err＝-Err_I×SGN(From_Slicer_Q)+Err_Q×SGN(From_Slicer_I)其中SGN為符號(hào)判決函數(shù)，To_Slicer_I和To_Slicer_Q分別為輸入判決器13的I、Q路的值；From_Slicer_I和From_Slicer_Q分別為輸出判決器13的I、Q路的值，其電路原理如圖5所示，電路實(shí)現(xiàn)時(shí)檢查數(shù)據(jù)的最高位Bit即可。
環(huán)路濾波器13使用一階環(huán)路濾波電路，一階環(huán)路濾波電路由比例支路Kp加積分支路Ki構(gòu)成，比例支路Kp對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行乘比例系數(shù)Kp，積分支路對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行累加再乘積分系數(shù)Ki的操作，兩條支路的運(yùn)行結(jié)果在加法器LPF合并，輸出旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk；Kp和Ki的值通過寄存器設(shè)定；一階環(huán)路濾波電路中比例支路Kp和積分支路Ki的系數(shù)可分別通過移位器將各支路的系數(shù)減小，其系數(shù)切換由Lock信號(hào)控制，Lock信號(hào)將導(dǎo)致大濾波系數(shù)工作時(shí)累計(jì)在積分支路Ki中的值被鎖存在Pll_Center寄存器Z-1中，并經(jīng)加法器Center累加后輸出調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk；移位器對(duì)比例支路Kp的系數(shù)右移5位，對(duì)積分支路Ki的系數(shù)右移7位，即比例支路Kp和積分支路Ki的系數(shù)分別縮小到原系數(shù)的1/32和1/128，如圖6所示，一階環(huán)路濾波器以如下方式運(yùn)行Start信號(hào)為低電平時(shí)將使環(huán)路濾波器14輸入設(shè)為零，從而清除環(huán)路濾波器14各寄存器中鎖存的值；當(dāng)Start信號(hào)為高電平時(shí)，角度差值Car_Err開始輸入，此時(shí)環(huán)路濾波器14首先用大濾波系數(shù)進(jìn)行工作，進(jìn)行大范圍的鎖定和捕捉，經(jīng)過一定時(shí)間后，再切換到小濾波系數(shù)，以保證鎖定后的穩(wěn)定性，其系數(shù)切換如上所述。
由于數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)1的捕捉速度基本上是固定的，Lock信號(hào)通過計(jì)數(shù)器就可以簡(jiǎn)單控制，環(huán)路濾波器14的輸出旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk在數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)1穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk將用于控制數(shù)控振蕩器15，產(chǎn)生載波旋轉(zhuǎn)角度。
數(shù)控振蕩器15是一個(gè)累加器，對(duì)來自環(huán)路濾波器14的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)Wk進(jìn)行累加，減去固定標(biāo)準(zhǔn)模2π，輸出旋轉(zhuǎn)角度θ，如圖7所示，該電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的累加器，對(duì)來自環(huán)路濾波器14的輸出進(jìn)行累加，由于是角度的累加，必須保證角度值在(-π，π)，所以適用了模2π電路對(duì)超過該范圍的值進(jìn)行處理，也就是減去固定值2π，數(shù)控振蕩器15的輸出θ控制坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路CORDIC的旋轉(zhuǎn)角度。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字載波恢復(fù)裝置，包括A/D采樣器，A/D采樣器對(duì)來自射頻接收器件的中頻正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)變換到數(shù)字信號(hào)，采樣頻率是正交幅度調(diào)制信號(hào)中基帶信號(hào)速率的四倍以上，采樣后的信號(hào)經(jīng)正交幅度調(diào)制的解調(diào)，生成正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)，該基帶信號(hào)由I、Q兩路互相正交的信號(hào)組成，基帶信號(hào)經(jīng)過時(shí)鐘恢復(fù)和匹配濾波，獲得解調(diào)出的復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)，其特征在于還包括數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)(1)，該數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)(1)包括相位旋轉(zhuǎn)器(11)、載波檢測(cè)器(12)、判決器(13)、環(huán)路濾波器(14)和數(shù)控振蕩器(15)，其中，相位旋轉(zhuǎn)器(11)對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度由數(shù)控振蕩器(15)給出；載波檢測(cè)器(12)根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的信號(hào)與經(jīng)過判決器(13)后的信號(hào)的角度差，計(jì)算角度差值；環(huán)路濾波器(14)對(duì)角度差值輸入進(jìn)行濾波處理，并得到旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)；數(shù)控振蕩器(15)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)中進(jìn)行累加，并與標(biāo)準(zhǔn)模相減后輸出旋轉(zhuǎn)角度，數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)(1)對(duì)解調(diào)出的復(fù)數(shù)形式的基帶信號(hào)進(jìn)行載波恢復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的相位旋轉(zhuǎn)器(11)采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路(CORDIC)實(shí)現(xiàn)相位旋轉(zhuǎn)，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)電路(CORDIC)由多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路連接而成，每級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度由角度加法器的一個(gè)輸入＝tan-1(2-i)控制，其中i＝0，1，2，...，10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路采用如下的邏輯結(jié)構(gòu)Xi+1＝Xi+d*Y右移i位Yi+1＝X右移i位+d*Yid＝SGN[Zi]其中，Zi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的角度，Xi、Yi代表第i級(jí)旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值；SGN為符號(hào)判決函數(shù)，如果輸入數(shù)據(jù)為正，則輸出1，如果輸入數(shù)據(jù)為負(fù)，則輸出-1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)電路在輸入端增加如下初始化過程Z0’＝Z0-dx*π/2其中，dx＝SGN[Z0]，Z0是數(shù)控振蕩器(15)的輸出旋轉(zhuǎn)角度(θ)，Z0’為初始化后的值，SGN為符號(hào)判決函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的多級(jí)角度旋轉(zhuǎn)后，對(duì)旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)值Xn、Yn進(jìn)行固定系數(shù)乘法運(yùn)算，得輸出值X’、Y’X’＝Xn*kY’＝Y(jié)n*k；其中k＝0.6073。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的載波檢測(cè)器(12)采用如下算法，計(jì)算角度差值Car_ErrErr_I＝To_Slicer_I-From_Slicer_IErr_Q＝To_Slicer_Q-From_Slicer_QCar_Err＝-Err_I×SGN(From_Slicer_Q)+Err_Q×SGN(From_Slicer_I)其中SGN為符號(hào)判決函數(shù)，To_Slicer_I和To_Slicer_Q分別為輸入判決器(13)的I、Q路的值；From_Slicer_I和From Slicer_Q分別為輸出判決器(13)的I、Q路的值，電路實(shí)現(xiàn)時(shí)檢查數(shù)據(jù)的最高位Bit即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的環(huán)路濾波器(13)使用一階環(huán)路濾波電路，一階環(huán)路濾波電路由比例支路(Kp)加積分支路(Ki)構(gòu)成，比例支路(Kp)對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行乘比例系數(shù)Kp，積分支路對(duì)角度差值Car_Err進(jìn)行累加再乘積分系數(shù)Ki的操作，兩條支路的運(yùn)行結(jié)果在加法器(LPF)合并，輸出旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)(Wk)；Kp和Ki的值通過寄存器設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的一階環(huán)路濾波電路中比例支路(Kp)和積分支路(Ki)的系數(shù)可分別通過移位器將各支路的系數(shù)減小，其系數(shù)切換由Lock信號(hào)控制，Lock信號(hào)將導(dǎo)致大濾波系數(shù)工作時(shí)累計(jì)在積分支路(Ki)中的值被鎖存在寄存器Pll_Center(Z-1)中，并經(jīng)加法器(Center)累加后輸出調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)(Wk)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的移位器對(duì)比例支路(Kp)的系數(shù)右移5位，對(duì)積分支路(Ki)的系數(shù)右移7位，即比例支路(Kp)和積分支路(Ki)的系數(shù)分別縮小到原系數(shù)的1/32和1/128。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的數(shù)控振蕩器(15)是一個(gè)累加器，對(duì)來自環(huán)路濾波器(14)的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)(Wk)進(jìn)行累加，并減去固定標(biāo)準(zhǔn)模2π，輸出旋轉(zhuǎn)角度(θ)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字載波恢復(fù)裝置，其特征在于所述的數(shù)控振蕩器(15)是一個(gè)累加器，對(duì)來自環(huán)路濾波器(14)的旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)(Wk)進(jìn)行累加，減去固定標(biāo)準(zhǔn)模2π，輸出旋轉(zhuǎn)角度(θ)。
全文摘要
一種涉及數(shù)字信息傳輸?shù)臄?shù)字載波恢復(fù)裝置，包括有A/D采樣器及數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)，該數(shù)字載波恢復(fù)鎖相環(huán)又包括相位旋轉(zhuǎn)器、載波檢測(cè)器、判決器、環(huán)路濾波器和數(shù)控振蕩器，其中A/D采樣器作用是對(duì)來自射頻接收器件的中頻正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)變換到數(shù)字信號(hào)；相位旋轉(zhuǎn)器作用是對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度由數(shù)控振蕩器給出；載波檢測(cè)器作用是根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的信號(hào)與經(jīng)過判決器后的信號(hào)的角度差，計(jì)算角度差值；環(huán)路濾波器作用是對(duì)角度差值信號(hào)進(jìn)行濾波，得到旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)；數(shù)控振蕩器作用是對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制信號(hào)進(jìn)行累加，并與標(biāo)準(zhǔn)模相減將旋轉(zhuǎn)角度輸出。
文檔編號(hào)H04L27/34GK1466345SQ02122919
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月6日
發(fā)明者林郁, 林 郁 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司