專利名稱：用于噪聲降低的混沌寬帶頻率調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的噪聲降低領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明 的實(shí)施例涉及用于經(jīng)由混沌寬帶頻率調(diào)制來降低在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的電磁干擾(EMI)和射 頻干擾(RFI)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算設(shè)備變得更普遍，由一個(gè)計(jì)算設(shè)備對(duì)另一個(gè)計(jì)算設(shè)備的工作引起的電磁 干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)降低了該另一個(gè)計(jì)算設(shè)備的性能。這樣的干擾可以通過圍繞 計(jì)算機(jī)設(shè)備的特殊噪聲降低殼體來降低，該殼體使任何外部電磁波或射頻波轉(zhuǎn)向，以免干 擾該計(jì)算機(jī)設(shè)備的工作和性能。也可以在計(jì)算設(shè)備殼體上施加特殊涂料，以使得不期望的 電磁信號(hào)或射頻信號(hào)轉(zhuǎn)向。這樣的殼體和特殊涂料是昂貴的，因此隨著計(jì)算設(shè)備價(jià)格的降 低而不可行。在計(jì)算設(shè)備中的噪聲降低電路可以替代對(duì)于昂貴的殼體和特殊涂料的需要。傳統(tǒng) 上，諸如正弦、三角和Lexmark簡(jiǎn)表(profile)的周期調(diào)制簡(jiǎn)表已經(jīng)用于降低由計(jì)算設(shè)備的 處理器產(chǎn)生的功率譜峰值。該功率譜的較低功率峰值導(dǎo)致較低的EMI干擾。然而，這樣的 技術(shù)增加了功率譜的帶寬。功率譜帶寬的增加可能導(dǎo)致與相鄰頻帶的干擾而引起RFI。隨著在自由頻帶內(nèi)包括越來越多的片上無線電，多無線電環(huán)境設(shè)計(jì)者面臨兩個(gè)難 題。首先，不同的片上設(shè)備和周圍環(huán)境使得頻帶正在變得越來越阻塞。這導(dǎo)致不同的 設(shè)備彼此影響并且引起干擾?？梢酝ㄟ^將工作頻率從干擾信道移開來降低這樣的干擾，如 圖1所示。圖1示出頻率對(duì)功率曲線來說明頻率擴(kuò)展的概念。為了降低RFI，通過將功率譜 從101移到102來如所示那樣移動(dòng)工作頻率。雖然可以通過頻移來降低RFI，但是101和 102的高功率峰值仍舊造成EMI問題。第二，隨著由于計(jì)算設(shè)備的大量出現(xiàn)而導(dǎo)致頻率的增加，將EMI降低到由諸如聯(lián) 邦通信委員會(huì)(FCC)的管理部門規(guī)定的水平正在變得具有挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)上，通過擴(kuò)頻技術(shù) 來應(yīng)對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，擴(kuò)頻技術(shù)使用周期時(shí)鐘頻率來對(duì)計(jì)算設(shè)備的功率頻譜進(jìn)行調(diào)制。擴(kuò)頻技術(shù)增加頻譜的帶寬，以降低在頻譜中的峰值功率。在圖1中，在測(cè)試設(shè)備的 頻譜105上應(yīng)用擴(kuò)頻技術(shù)產(chǎn)生更平的頻譜104。如果需要進(jìn)一步降低峰值功率，則進(jìn)一步的 擴(kuò)展將產(chǎn)生103。然而，降低104的功率以處理EMI可能導(dǎo)致由于103的較高帶寬而造成 的RFI (如106所示)。105示出了為避免(由于較高的功率峰值而導(dǎo)致的)EMI而在功率 上的損失。與對(duì)104應(yīng)用的擴(kuò)頻技術(shù)相比較，使能更高的擴(kuò)頻技術(shù)會(huì)引起103更高的帶寬。


根據(jù)下文給出的詳細(xì)描述并且根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的附圖，將更完整地理解 本發(fā)明的實(shí)施例，然而，所述詳細(xì)描述和附圖不應(yīng)當(dāng)被視為將本發(fā)明限制于特定實(shí)施例，而 是僅用于解釋和理解。
圖1說明用于降低EMI的擴(kuò)頻技術(shù)的可能引起RFI的問題。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混沌寬帶頻率調(diào)制器的主和從配置的高級(jí)框 圖。圖3說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、經(jīng)由混沌噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)。圖4A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混沌傳送映射。圖4B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混沌噪聲產(chǎn)生器的實(shí)現(xiàn)。圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、將帳篷映射(tent map)實(shí)現(xiàn)為混沌傳送 映射函數(shù)的圖4B的混沌噪聲產(chǎn)生器的輸出。圖5B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、經(jīng)由圖4B的混沌噪聲產(chǎn)生器的帳篷映射 噪聲的概率密度函數(shù)(PDF)。圖6A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器600的高級(jí)框圖。圖6B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器(圖2的210和211)的晶體管 級(jí)實(shí)現(xiàn)。圖6C說明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器(圖2的210和211)的晶體
管級(jí)實(shí)現(xiàn)。圖7說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的邊沿產(chǎn)生器的高級(jí)實(shí)現(xiàn)。圖8A和圖8B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、經(jīng)由混沌噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào)制 輸出信號(hào)的過程的流程圖。圖9說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、基于混沌噪聲的調(diào)制相對(duì)于基于周期三角 信號(hào)的調(diào)制的益處。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例討論了用于經(jīng)由混沌寬帶頻率調(diào)制來降低在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的電 磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)的裝置和方法。在本說明書中對(duì)“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”或“其他實(shí)施例”的引用 表示結(jié)合這些實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一些實(shí)施例中，但是不必 然被包括在所有的實(shí)施例中。在各處出現(xiàn)的“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”不 必然都指的是相同的實(shí)施例。如果說明書聲明“可以”、“可能”、“可”包括一組件、特征、結(jié) 構(gòu)或特性，那么該特定組件、特征、結(jié)構(gòu)或特性不必一定被包括其中。如果說明書或權(quán)利要 求提及“一個(gè)(“a”或“an”)”元件，這并不意味著僅有一個(gè)該元件。如果說明書或權(quán)利要 求提及“一個(gè)附加的”元件，這并不排除有一個(gè)以上的所述附加元件。如在背景技術(shù)部分中所提及的，基于用于頻率調(diào)制的周期時(shí)鐘信號(hào)的擴(kuò)頻技術(shù)以 新功率譜更寬的帶寬為代價(jià)使功率峰值降低。該新功率譜更寬的帶寬可能引起與相鄰工作 頻譜的RFI。經(jīng)由在其連續(xù)的采樣之間具有零相關(guān)性的純?cè)肼曅盘?hào)來應(yīng)用擴(kuò)頻，所述純?cè)肼?信號(hào)是用于對(duì)調(diào)制輸出時(shí)鐘的頻譜進(jìn)行一致擴(kuò)展的理想調(diào)制信號(hào)。但是產(chǎn)生純隨機(jī)信號(hào)可 能是昂貴的。圖2說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于EMI和RFI降低的混沌(隨機(jī))寬帶 頻率調(diào)制器200的高級(jí)框圖。調(diào)制器200被配置為主201和從202單元配置。這樣的配置 使得在存在例如由時(shí)鐘抖動(dòng)引起的未調(diào)制參考輸入時(shí)鐘頻率的任何漂移的情況下，輸出調(diào)制時(shí)鐘信號(hào)遵循輸入的未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)209。在一個(gè)實(shí)施例中，主單元201包括分別與比較器205和206耦合的一對(duì)斜坡產(chǎn)生 電路203和204。比較器的輸出與邊沿產(chǎn)生器207連接。在一個(gè)實(shí)施例中，邊沿產(chǎn)生器207 是置位-復(fù)位鎖存器(SR鎖存器)。比較器205和206將斜坡產(chǎn)生的周期信號(hào)與預(yù)定信號(hào) (電壓)VX進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由帶隙電壓產(chǎn)生器電路來產(chǎn)生預(yù)定電壓Vx。在其他實(shí)施例中， 可以使用其他電壓源來產(chǎn)生預(yù)定電壓vx。預(yù)定電壓Vx被設(shè)置為一值，以使得斜坡信號(hào)和預(yù) 定電壓的相交產(chǎn)生與未調(diào)制參考信號(hào)頻率接近(或相同)的輸出頻率。在一個(gè)實(shí)施例中， 預(yù)定電壓Vx用于產(chǎn)生用于SR鎖存器207的控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定電壓Vx也被 輸入到后文討論的從單元。在一個(gè)實(shí)施例中，未調(diào)制參考信號(hào)是諸如由參考時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器209產(chǎn)生的時(shí)鐘 信號(hào)的周期信號(hào)。在其他實(shí)施例中，參考信號(hào)是被路由到相位-頻率檢測(cè)器208的外部信 號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定電壓Vx是被設(shè)置為大約電源電平的一半Vcc/2的不變信號(hào)。預(yù)定電壓Vx與由后文討論的從單元202的混沌噪聲產(chǎn)生器212產(chǎn)生的混沌噪聲相 加。將預(yù)定電壓Vx與混沌(隨機(jī))噪聲相加的一個(gè)目的是，如果混沌噪聲產(chǎn)生器212產(chǎn)生 零噪聲，則從單元202的輸出調(diào)制時(shí)鐘與來自209的參考時(shí)鐘信號(hào)同步。在一個(gè)實(shí)施例中， 通過從單元202的加法器216和217將預(yù)定電壓Vx與混沌噪聲信號(hào)相加。在一個(gè)實(shí)施例中，主單元201的相位-頻率檢測(cè)器208與邊沿產(chǎn)生器207和參考 時(shí)鐘產(chǎn)生器209耦合。相位-頻率檢測(cè)器208通過將邊沿產(chǎn)生器207的輸出與來自209的 未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較來產(chǎn)生控制電壓Vctrl。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電壓Vctrl被 輸入到從單元202，從單元202產(chǎn)生最后的輸出調(diào)制時(shí)鐘?？刂齐妷盒盘?hào)Vctrl調(diào)整來自斜 坡產(chǎn)生器203、204、210和211的斜坡信號(hào)的斜率。斜坡產(chǎn)生器203、204、210和211產(chǎn)生與 未調(diào)制輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)相同頻率的斜坡信號(hào)。調(diào)整斜坡信號(hào)的斜率的目的是跟蹤在未調(diào) 制輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號(hào)上的任何噪聲(例如，時(shí)鐘抖動(dòng))，以便當(dāng)產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)時(shí)考慮該 噪聲。在一個(gè)實(shí)施例中，斜坡產(chǎn)生器203、204、210和211針對(duì)參考時(shí)鐘信號(hào)的每一個(gè)高 和低脈沖產(chǎn)生斜坡。這些斜坡的寬度等于未調(diào)制參考輸入時(shí)鐘信號(hào)的高和低脈沖。在一個(gè)實(shí)施例中，通過電阻器R與電容器Cl和C2來穩(wěn)定在主單元201中的回 路。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電阻器R與電容器Cl和C2的值分別是5. 5K歐姆、15pF和 1. 5pF。根據(jù)諸如處理技術(shù)、調(diào)制要求等的因素，對(duì)于其他實(shí)施例可以使用其他值。在一個(gè)實(shí)施例中，從單元202包括一對(duì)斜坡產(chǎn)生器210和211、比較器213和214、 混沌噪聲產(chǎn)生器212、加法器216和217以及邊沿產(chǎn)生器215。斜坡產(chǎn)生器210和211產(chǎn)生 與未調(diào)制參考輸入時(shí)鐘相同的頻率?；煦缧盘?hào)產(chǎn)生器212產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)。隨機(jī)噪聲信號(hào)的噪聲電壓的最大值和最 小值取決于所需的頻率擴(kuò)展。在一個(gè)實(shí)施例中，與參考信號(hào)頻率相比較，隨機(jī)噪聲信號(hào)的頻 率低。在一個(gè)實(shí)施例中，隨機(jī)噪聲信號(hào)的頻率是32KHz。在一個(gè)實(shí)施例中，參考信號(hào)的頻率 是100MHz。對(duì)于其他實(shí)施例可以使用隨機(jī)噪聲信號(hào)和參考信號(hào)的其他頻率，而不改變本發(fā) 明的本質(zhì)?；煦缧盘?hào)產(chǎn)生器212對(duì)于初始條件及其敏感。這意味著在初始電壓X(n)(也稱為Xn)中的微小改變會(huì)導(dǎo)致不同的噪聲剖面(noise profile)。例如，如圖4B中所示的電壓 X(n)(也稱為Xn)的初始條件在被設(shè)置為50mV時(shí)將產(chǎn)生的噪聲剖面與在電壓Χ(η)的初始 條件被設(shè)置為^mV時(shí)相比較完全不同。在這個(gè)示例中，初始條件5mV的改變會(huì)導(dǎo)致完全不 同的噪聲剖面。對(duì)于Xn的初始電壓條件的這種敏感性意味著混沌信號(hào)產(chǎn)生器212是確定 性的一一對(duì)于每一個(gè)初始條件，混沌信號(hào)產(chǎn)生器212產(chǎn)生已知但是不同的噪聲剖面。混沌 信號(hào)產(chǎn)生器212的這種行為也意味著，混沌噪聲信號(hào)的連續(xù)采樣將在其連續(xù)的采樣之間具 有非零相關(guān)性。如上所提及的，純?cè)肼曅盘?hào)在其連續(xù)采樣之間具有零相關(guān)性。后文參考圖 4A和圖4B所討論的混沌噪聲產(chǎn)生器212的實(shí)現(xiàn)及其性能(如圖5A和圖5B所示)說明混 沌信號(hào)產(chǎn)生器212的輸出事實(shí)上是隨機(jī)(混沌)的——在混沌信號(hào)采樣之間具有明顯的零 相關(guān)性。在來自混沌信號(hào)產(chǎn)生器212的混沌信號(hào)采樣之間有明顯零相關(guān)性的原因是，根據(jù) 在圖4A中所示的實(shí)施例，相關(guān)性按指數(shù)地降低，因此產(chǎn)生隨機(jī)(混沌)輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，從單元202的比較器213和214將來自混沌噪聲產(chǎn)生器212的 隨機(jī)噪聲信號(hào)與來自斜坡產(chǎn)生器210和211的斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，來自 混沌噪聲產(chǎn)生器212的隨機(jī)噪聲信號(hào)與主單元201的預(yù)定電壓Vx (通過加法器216和217) 相加。然后，比較器213和214將求和后的輸出與來自斜坡產(chǎn)生器210和211的斜坡信號(hào) 進(jìn)行比較。然后，向邊沿產(chǎn)生器215輸入比較器213和214的輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，邊沿 產(chǎn)生器215是SR鎖存器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，比較器213的輸出被輸入為SR鎖存 器215的“復(fù)位”，而比較器214的輸出被輸入為SR鎖存器215的“置位”。在一個(gè)實(shí)施例 中，從單元202的比較器與主單元201的比較器相同，以當(dāng)產(chǎn)生調(diào)制時(shí)鐘輸出時(shí)跟蹤在參考 時(shí)鐘信號(hào)中的變化。在一個(gè)實(shí)施例中，由斜坡產(chǎn)生器210產(chǎn)生的斜坡信號(hào)對(duì)應(yīng)于未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào) 的低脈沖。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，由斜坡產(chǎn)生器211產(chǎn)生的斜坡信號(hào)對(duì)應(yīng)于未調(diào)制參考 時(shí)鐘信號(hào)的高脈沖。當(dāng)斜坡信號(hào)與隨機(jī)噪聲信號(hào)交叉時(shí)，比較器013和214)輸出從高到 低或從低到高的轉(zhuǎn)變。如上文所提及的，在一個(gè)實(shí)施例中，將隨機(jī)噪聲信號(hào)與主單元201的 預(yù)定電壓\相加，然后通過比較器213和214來與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)比較器214的輸出從高向低(或從低向高)轉(zhuǎn)變時(shí)，斜坡產(chǎn)生 器211復(fù)位。該復(fù)位使得斜坡產(chǎn)生器中止(放電(discharge))斜坡信號(hào)。來自比較器214 的同一輸出轉(zhuǎn)變還使得另一個(gè)斜坡產(chǎn)生器210觸發(fā)，即開始產(chǎn)生斜坡信號(hào)。用于使斜坡產(chǎn) 生器210復(fù)位并且用于觸發(fā)另一個(gè)斜坡產(chǎn)生器211的比較器213的輸出的類似交叉耦合被 實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器214的輸出使SR鎖存器215置位，即，SR鎖存器215產(chǎn)生 高信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器213的輸出使SR鎖存器215復(fù)位，S卩，SR鎖存器215產(chǎn) 生低信號(hào)。因此，斜坡產(chǎn)生器210和比較器213產(chǎn)生調(diào)制輸出時(shí)鐘的低脈沖，而斜坡產(chǎn)生器 211和比較器214產(chǎn)生調(diào)制輸出時(shí)鐘信號(hào)的高脈沖。相應(yīng)地匹配主和從單元201和202的設(shè)計(jì)的一個(gè)目的是例如當(dāng)產(chǎn)生輸出調(diào)制信號(hào) 時(shí)跟蹤在未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)上的任何噪聲。圖3說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于經(jīng)由混沌(隨機(jī))噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào) 制輸出信號(hào)的算法的高級(jí)圖形。在一個(gè)實(shí)施例中，產(chǎn)生兩個(gè)斜坡(304和30 ，其寬度分別 等于未調(diào)制參考時(shí)鐘301的高和低脈沖。比較器(來自圖2的213和214)將這些斜坡信號(hào)(304和305)與混沌(隨機(jī))噪聲信號(hào)302進(jìn)行比較，以產(chǎn)生輸出調(diào)制信號(hào)303。如上文 所提及的，在一個(gè)實(shí)施例中，圖2的加法器216和217將隨機(jī)噪聲信號(hào)302與主單元201的 預(yù)定電壓Vx相加，然后通過比較器213和214來與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，隨機(jī)噪聲信號(hào)302(如圖3中所示)的頻率低于由圖2的209產(chǎn) 生的參考時(shí)鐘頻率。當(dāng)隨機(jī)噪聲信號(hào)302在電壓值上改變時(shí)，調(diào)制輸出信號(hào)的頻率改變。在 頻率上的這種改變是因?yàn)樾逼滦盘?hào)(304和305)與隨機(jī)噪聲信號(hào)302在與隨機(jī)噪聲信號(hào)電 壓電平改變之前的相交點(diǎn)不同的點(diǎn)處相交。在圖3中通過306、307和308示出了在頻率上 的這種改變。在一個(gè)實(shí)施例中，混沌(隨機(jī))噪聲信號(hào)302的電壓電平取決于混沌傳送映射 (chaotic transfer map)。通過圖2的混沌噪聲產(chǎn)生器212來實(shí)現(xiàn)該混沌傳送映射。在一 個(gè)實(shí)施例中，將帳篷傳送映射實(shí)現(xiàn)為混沌傳送映射。在另一個(gè)實(shí)施例中，將伯努利移位映射 實(shí)現(xiàn)為混沌傳送映射。類似地，其他實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)其他形式的混沌傳送映射，以產(chǎn)生混沌 (隨機(jī))噪聲信號(hào)302。圖4A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的作為帳篷映射400的混沌傳送映射。帳篷 映射的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是傳送函數(shù)僅具有兩個(gè)象限，因此使得實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。通過典型的帳篷映射等 式401來描述帳篷映射400。在一個(gè)實(shí)施例中，使用μ = 2來實(shí)現(xiàn)帳篷映射400。在其他 實(shí)施例中，可以使用μ的其他值，而不改變圖2的混沌噪聲產(chǎn)生器212的工作原理。參見 回圖4Α，χ軸是1電壓，而y軸是Χ(η+1)電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，將偏壓Vb (在圖4Β中討論) 設(shè)置為三角映射信號(hào)的中間點(diǎn)。在圖4Β中討論的乘法電路的實(shí)現(xiàn)取決于相對(duì)于)(η如何設(shè) 置偏壓Vb。圖4Β說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混沌噪聲產(chǎn)生器410的實(shí)現(xiàn)。在此討論的 實(shí)現(xiàn)使用帳篷映射(圖4Α的400)來作為混沌傳送映射。在一個(gè)實(shí)施例中，乘法器411、412 和413是模擬乘法器。在一個(gè)實(shí)施例中，這些乘法器被實(shí)現(xiàn)為基于OPAMP (運(yùn)算放大器)的 電路。在乘法器中的電阻器(未示出)確定乘法器的411、412和413的乘數(shù)。在圖4Β的 實(shí)現(xiàn)中，乘法器的乘數(shù)基于帳篷映射等式422。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，乘法器411 是乘以2，乘法器412是乘以-2，并且乘法器413是乘以4。在一個(gè)實(shí)施例中，乘法器411將先前隨機(jī)噪聲信號(hào)Xn乘以2以產(chǎn)生2Χη，乘法器412 將先前隨機(jī)噪聲信號(hào)Xn乘以-2以產(chǎn)生_2Χη，并且乘法器413將偏壓Vb 417乘以4以產(chǎn)生 4Vb。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，復(fù)用器414被配置來選擇2Xn或_2Xn信號(hào)，而復(fù)用器 415被配置來向求和放大器420傳遞接地信號(hào)(零)或4Vb。在一個(gè)實(shí)施例中，取決于信號(hào) Xn的電壓，比較器416選擇復(fù)用器411和412的適當(dāng)控制信號(hào)。求和放大器420的輸出是 作為帳篷映射等式的輸出的X(n+1)，并且也是被輸入到圖2的比較器213和214的隨機(jī)噪聲 信號(hào)421。如上文所提及的，在一個(gè)實(shí)施例中，將隨機(jī)噪聲信號(hào)421與主單元201的預(yù)定電 壓Vx相加，然后通過比較器213和214與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。模擬觸發(fā)器418對(duì)求和放大器420的輸出421進(jìn)行采樣。模擬觸發(fā)器418的采樣 頻率被時(shí)鐘信號(hào)419控制。在一個(gè)實(shí)施例中，使用開關(guān)S1-S4和電容器C1-C2來實(shí)現(xiàn)模擬 觸發(fā)器418。在一個(gè)實(shí)施例中，這些開關(guān)被實(shí)現(xiàn)為晶體管。所述開關(guān)彼此異相地工作，以將 輸入節(jié)點(diǎn)與電容器之一連接，而另一個(gè)電容器對(duì)新值進(jìn)行采樣。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬觸發(fā)器418的輸出Q與高阻抗端子連接，以防止輸出電容器放電。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬觸發(fā)器 418的輸入D與低阻抗端子連接，以允許對(duì)輸入電容器充電。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬觸發(fā)器 可操作來以可編程的采樣頻率對(duì)隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行采樣。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過硬件 或軟件或兩者來對(duì)采樣頻率進(jìn)行編程。在一個(gè)實(shí)施例中，在片上或片外產(chǎn)生偏壓Vb 417。在一個(gè)實(shí)施例中，由帶隙電路 (未示出)產(chǎn)生偏壓Vb 417。在一個(gè)實(shí)施例中，Vb 417的值是105mV。偏壓Vb 417也用于 對(duì)頻譜的擴(kuò)展進(jìn)行編程。在一個(gè)實(shí)施例中，這種編程通過軟件或硬件或兩者來實(shí)現(xiàn)。改變 偏壓Vb 417會(huì)改變?cè)肼曤妷弘娖絏n，噪聲電壓電平Xn繼而改變調(diào)制輸出時(shí)鐘的輸出頻率 (頻譜的擴(kuò)展)。圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、將帳篷映射實(shí)現(xiàn)為混沌傳送映射函數(shù)的 圖4B的混沌噪聲產(chǎn)生器的輸出。該曲線說明隨機(jī)噪聲信號(hào)電平是隨時(shí)間隨機(jī)的，因?yàn)樗鼈?不遵循任何具體模式，即，噪聲采樣之間為零相關(guān)性。圖5B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、經(jīng)由圖4B的混沌噪聲產(chǎn)生器的帳篷映射 噪聲的概率密度函數(shù)(PDF)。在圖4B的混沌噪聲產(chǎn)生器的電路的初始建立時(shí)間后，PDF是 很一致的，并且與白噪聲是相當(dāng)?shù)?。圖6A說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器600的高級(jí)框圖。電流源 601-604被配置來向電容器Cl和C2提供電流和從電容器Cl和C2吸收電流。在一個(gè)實(shí)施 例中，參考時(shí)鐘信號(hào)的高脈沖分別控制開關(guān)Sl和S4，而未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)的低脈沖分別 控制開關(guān)S2和S3。這樣的控制機(jī)制產(chǎn)生高斜坡信號(hào)和低斜坡信號(hào)，它們的寬度等于未調(diào)制 參考時(shí)鐘信號(hào)的高和低脈沖。這些高和低斜坡信號(hào)被輸入到復(fù)用器605，復(fù)用器605被圖2 的比較器213和214的輸出控制。在一個(gè)實(shí)施例中，電流源601和602、開關(guān)Sl和S2以及 電容器Cl共同地表示斜坡產(chǎn)生器600的第一電荷泵。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，電流源603 和604、開關(guān)S3和S4以及電容器C2共同地表示斜坡產(chǎn)生器600的第二電荷泵。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)斜坡產(chǎn)生器從圖2的比較器213和214接收復(fù)位信號(hào)時(shí)，斜坡 信號(hào)被復(fù)位，即斜坡被中止或放電，在一個(gè)實(shí)施例中，在為也由圖2的比較器213和214設(shè) 置的觸發(fā)信號(hào)的情況下，斜坡信號(hào)開始產(chǎn)生斜坡。圖6B說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器(圖2的203、204、210和211) 的晶體管級(jí)實(shí)現(xiàn)610。來自主單元201的控制信號(hào)Vctrl控制電容器Cl的充電，因此控制 斜坡的梯度。PMOS晶體管M5和Ml形成電流鏡。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位信號(hào) 為低電平即接地電平時(shí)，對(duì)電容器Cl充電。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)(連接到PMOS 晶體管M3)和復(fù)位信號(hào)為高電平即電源電平時(shí)，將電容器Cl放電。因?yàn)槲纯刂仆ㄟ^NMOS 晶體管M4的電流，所以放電電流使電容器Cl迅速地放電。未控制NMOS晶體管M4(導(dǎo)致斜 坡信號(hào)輸出(out)迅速放電)的一個(gè)目的是為在下一個(gè)參考時(shí)鐘周期對(duì)輸出(out)再次充 電提供足夠時(shí)間。圖6C說明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的斜坡產(chǎn)生器(圖2的203、204、210和211) 的晶體管級(jí)實(shí)現(xiàn)620。在這個(gè)實(shí)施例中，與圖6B的實(shí)施例相比較，當(dāng)使能resetj^f號(hào)時(shí)， 即當(dāng)斜坡正被中止或放電時(shí)，PMOS晶體管M6的增加將懸空節(jié)點(diǎn)fn。de下拉到接地。在這樣 的實(shí)施例中，斜坡信號(hào)的斜坡特性比圖6B產(chǎn)生的斜坡信號(hào)的斜坡特性更受控制，因?yàn)楫?dāng)斜 坡的充電開始時(shí)，即當(dāng)觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)為低時(shí)，節(jié)點(diǎn)fn。de不在懸空狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，被輸入到圖6B和圖6C的PMOS晶體管M2的信號(hào)“空閑”用于繞 過斜坡產(chǎn)生器610和620。當(dāng)將“空閑”信號(hào)設(shè)置為零(接地)時(shí)，“out”節(jié)點(diǎn)被上拉到電 源電平，因此消除了懸空節(jié)點(diǎn)fn。de的影響。雖然圖6B和圖6C的實(shí)施例被示出為基于CMOS 的設(shè)計(jì)，但是可以使用其他晶體管技術(shù)(例如，ECL、BJT、BiCM0S等)來實(shí)現(xiàn)相同的設(shè)計(jì)，而 不改變本發(fā)明的本質(zhì)。圖7說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的邊沿產(chǎn)生器700的高級(jí)實(shí)現(xiàn)。如上文所提及 的，通過207和215產(chǎn)生圖2的主單元201的輸出信號(hào)的邊沿(輸入到圖2的相位-頻率檢 測(cè)器208的信號(hào))和從單元202的輸出信號(hào)的邊沿(輸出調(diào)制信號(hào))。雖然塊207和215 產(chǎn)生最后的邊沿，但是邊沿產(chǎn)生架構(gòu)包括比較器701和702(與圖2的比較器205、206、213 和214相同)以與塊207和215接合。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器701 (與圖2的205和213 相同)和702(與圖2的206和214相同)接收隨機(jī)噪聲信號(hào)和斜坡信號(hào)706和707以產(chǎn) 生調(diào)制輸出信號(hào)的正和負(fù)邊沿。如上文所提及的，在一個(gè)實(shí)施例中，將隨機(jī)噪聲信號(hào)與主單 元201的預(yù)定電壓Vx相加，然后通過比較器701和702與斜坡信號(hào)706和707進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，斜坡信號(hào)的寬度等于未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)的高和低脈沖的寬 度。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器的輸出被緩沖器703和704緩沖，以加強(qiáng)比較器輸出的信號(hào)強(qiáng) 度。在一個(gè)實(shí)施例中，比較器被實(shí)現(xiàn)為差分放大器。在一個(gè)實(shí)施例中，緩沖器703和704的 輸出被輸入到邊沿產(chǎn)生電路705。在一個(gè)實(shí)施例中，邊沿產(chǎn)生器705是SR鎖存器。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)斜坡-高信號(hào)706等于隨機(jī)(混沌)噪聲信號(hào)時(shí)，比較器701 使SR鎖存器705置位。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)斜坡-低信號(hào)707等于隨機(jī)(混沌) 噪聲信號(hào)時(shí)，比較器702使SR鎖存器705復(fù)位。如上文所提及的，在一個(gè)實(shí)施例中，將隨機(jī) 噪聲信號(hào)與主單元201的預(yù)定電壓Vx相加，然后通過比較器701和702與斜坡信號(hào)706和 707進(jìn)行比較，以產(chǎn)生用于SR鎖存器705的復(fù)位和置位信號(hào)?？紤]圖7參見回圖2，主單元201實(shí)現(xiàn)與從單元202類似的斜坡產(chǎn)生器和邊沿產(chǎn)生 器。這樣的主-從配置通過控制信號(hào)Vctrl來補(bǔ)償在從單元202中的(比較器213和214 的)任何比較器偏差引發(fā)的誤差，所述控制信號(hào)Vctrl是經(jīng)由在主單元201中的相同比較 器(205和206)而產(chǎn)生的。圖8A和圖8B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、經(jīng)由混沌噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào)制 輸出信號(hào)的過程的流程圖800。參考圖2和圖4B來描述該過程。在框801，經(jīng)由斜坡產(chǎn)生 器203-204和210-211來產(chǎn)生兩個(gè)三角斜坡信號(hào)。如上文所提及的，關(guān)于斜坡信號(hào)的產(chǎn)生， 所述斜坡之一斜坡-高O^iJ是在進(jìn)入的未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)的上升沿處產(chǎn)生的，并且斜 坡-低(Rfall)是在未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)的下降沿處產(chǎn)生的。在框802，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)行關(guān)于主單元201的相位鎖定的確定。在 一個(gè)實(shí)施例中，如果未鎖定主單元201，則執(zhí)行框803。在框803，混沌噪聲產(chǎn)生器212通過 經(jīng)由復(fù)用器(在圖4B中未示出)繞過圖4B的輸出421來產(chǎn)生不變電壓Vx。該不變電壓 Vx是來自主單元201的相同預(yù)定電壓Vx。在一個(gè)實(shí)施例中，繞過加法器216和217，因?yàn)榛?沌噪聲產(chǎn)生器212本身通過繞過圖4B的輸出信號(hào)421輸出Vx，所以不必通過加法器216和 217來再一次加上Vx。在另一個(gè)實(shí)施例中，框803通過混沌噪聲產(chǎn)生器212來產(chǎn)生零輸出， 因此，不繞過加法器216和217。在任何一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)未鎖定主單元201時(shí)，比較器213 和214將Vx與斜坡產(chǎn)生器210和211的輸出進(jìn)行比較。在另一個(gè)實(shí)施例中，在比較器213和214比較混沌噪聲產(chǎn)生器的輸出421之前，Vx不被加法器216和217加到混沌噪聲產(chǎn)生 器 212。如果主單元201被鎖定，則在框812-813，根據(jù)Xn得出的來自混沌噪聲產(chǎn)生器212 的X(n+1)信號(hào)被模擬觸發(fā)器418存儲(chǔ)。在框814，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在預(yù)定采樣時(shí)間 后，X(n+1)(作為被輸入回圖4B的比較器416。在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)該過程，如圖8A和 圖8B的指示符B所示?；煦缭肼曅盘?hào)X(n+1)也被后文討論的框810使用。在框804，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，混沌噪聲產(chǎn)生器212的輸出和斜坡產(chǎn)生器 203和204的輸出被輸入到主單元的比較器205和206。比較器205和206將斜坡信號(hào)與 預(yù)定電壓電平Vx進(jìn)行比較。比較器205和206在斜坡信號(hào)和預(yù)定電壓信號(hào)的相交處產(chǎn)生 高脈沖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，來自比較器205的高脈沖作為“置位”信號(hào)被輸入到SR 鎖存器207，而來自比較器206的低脈沖作為“復(fù)位”信號(hào)被輸入到SR鎖存器207。在框805，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，SR鎖存器207產(chǎn)生被用作相位-頻率檢測(cè)器 208的反饋時(shí)鐘的輸出時(shí)鐘。在一個(gè)實(shí)施例中，在框806，當(dāng)產(chǎn)生輸出調(diào)制時(shí)鐘的上升沿和 下降沿時(shí)，將斜坡信號(hào)放電到接地。在另一個(gè)實(shí)施例中，比較器205和206的輸出用于針對(duì) 高和低參考時(shí)鐘信號(hào)將斜坡信號(hào)放電。在一個(gè)實(shí)施例中，在框807，相位-頻率檢測(cè)器208將由SR鎖存器207產(chǎn)生的時(shí)鐘 與參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較。相位-頻率檢測(cè)器208的輸出被RC網(wǎng)絡(luò)濾波，以產(chǎn)生被輸入到 斜坡產(chǎn)生器203和204的控制電壓Vctrl。在一個(gè)實(shí)施例中，主單元201的斜坡產(chǎn)生器203 和204與從單元202的斜坡產(chǎn)生器210和211相同。在一個(gè)實(shí)施例中，在框808，從單元202的斜坡產(chǎn)生器210和211通過根據(jù)來自主 單元201的Vctr信號(hào)提高或降低斜率來調(diào)整斜坡信號(hào)的斜率。所述斜率的調(diào)整取決于在 與未調(diào)制參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較時(shí)周期斜坡信號(hào)的頻率。所述斜率的調(diào)整產(chǎn)生在框809產(chǎn) 生的最后的斜坡信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，在框815，進(jìn)行關(guān)于在主單元201中回路的鎖定狀態(tài)的確定。如 果鎖定主單元201，則控制電壓Vctrl對(duì)于從單元202足夠穩(wěn)定來正確地執(zhí)行其功能。這表 示圖2的比較器213和214使用圖4B的混沌噪聲輸出421。如上文所提及的，在一個(gè)實(shí)施 例中，將圖4B的隨機(jī)噪聲信號(hào)421與主單元201的預(yù)定電壓Vx相加，然后通過比較器213 和214與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。如果主單元201因?yàn)樾逼滦盘?hào)的頻率與未調(diào)制輸入?yún)⒖夹盘?hào) 的頻率不同而未被鎖定，則重復(fù)框804。此時(shí)，比較器213和214將Vx與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較， 因?yàn)榛煦缭肼暜a(chǎn)生器212的輸出421被繞過。在一個(gè)實(shí)施例中，在框810，加法器216和217將產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)X(n+1)的混沌噪 聲產(chǎn)生器212的輸出421與預(yù)定電壓Vx相加。然后，將求和后的輸出與由從單元202的斜 坡產(chǎn)生器210和211產(chǎn)生的斜坡信號(hào)進(jìn)行比較。由比較器213和214執(zhí)行該比較。在一個(gè) 實(shí)施例中，混沌噪聲產(chǎn)生器212的輸出被直接地輸入到比較器213和214。根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例，從單元202的比較器213和214的輸出作為“置位”和“復(fù)位”信號(hào)被輸入到SR 鎖存器215。在框811，SR鎖存器215產(chǎn)生輸出調(diào)制時(shí)鐘。此時(shí)，從框801重復(fù)該過程，如 指示符‘A’所示。當(dāng)產(chǎn)生數(shù)個(gè)周期的輸出調(diào)制時(shí)鐘時(shí)，在框816，聲明調(diào)制輸出時(shí)鐘是根據(jù) 混沌噪聲信號(hào)產(chǎn)生的。圖9說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、基于混沌噪聲的調(diào)制相對(duì)于基于周期三角信號(hào)的調(diào)制的益處。圖9的曲線是頻率擴(kuò)展的頻譜。根據(jù)本文描述的實(shí)施例，陰影灰色頻 譜表示來自于經(jīng)由周期三角信號(hào)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的頻譜，而黑色頻譜表示來自于經(jīng)由 混沌噪聲對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的頻譜。黑色頻譜具有比陰影灰色頻譜更低的功率峰值，在 這個(gè)示例中低12dB。這表示基于混沌噪聲的調(diào)制相對(duì)于基于三角的調(diào)制將EMI噪聲降低了 12dB。同時(shí)，陰影灰色頻譜和黑色頻譜的帶寬保持相同。這表示可以通過權(quán)衡功率峰值與 帶寬來使用黑色頻譜降低RFI。實(shí)施例的部件也被提供為用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，圖4B的偏壓Vb是經(jīng)由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可編程的，以調(diào)整調(diào)制輸出 信號(hào)的頻率擴(kuò)展。機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括但是不限于閃存、光盤、⑶-ROM、DVD ROM、 RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡，或者適合于存儲(chǔ)電子指令或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的其他類 型的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以作為計(jì)算機(jī)程序被下載，該計(jì)算機(jī)程 序可以經(jīng)由通信鏈路(例如，調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)連接)通過數(shù)據(jù)信號(hào)的方式從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) (例如，服務(wù)器)被傳送到請(qǐng)求計(jì)算機(jī)(例如，客戶端)。雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是根據(jù)前文的描述，許多替 代、修改和變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，通過圖2的從單元202中的加法器216和217進(jìn)行相加的預(yù)定電壓Vx可以 用單個(gè)加法器在混沌產(chǎn)生電路212中進(jìn)行相加。在這樣的實(shí)施例中，圖4B的輸出421被輸 入到復(fù)用器(在圖4B中未示出)，該復(fù)用器被圖2的主單元201的相位鎖定信號(hào)控制。如 果圖2的主單元201被鎖定，則復(fù)用器(在圖4B中未示出)選擇輸出421。然后，將經(jīng)由復(fù) 用器(在圖4B中未示出)的該輸出421經(jīng)由模擬加法器(在圖4B中也未示出)與預(yù)定電 壓Vx相加。在一個(gè)實(shí)施例中，該模擬加法器替代圖2的加法器216和217。在這樣的實(shí)施 例中，混沌信號(hào)產(chǎn)生器410的最后輸出包括預(yù)定電壓\。在一個(gè)實(shí)施例中，如果圖2的主單元201的回路未被鎖定，則復(fù)用器(在圖4B中 未示出)經(jīng)由模擬加法器(在圖4B中未示出)將零電壓(接地)加到預(yù)定電壓Vx上，以 產(chǎn)生混沌信號(hào)產(chǎn)生器410的輸出。在這樣的實(shí)施例中，圖4B的輸出信號(hào)421被復(fù)用器(在 圖4B中未示出)繞過，因?yàn)閳D2的主單元201的回路未被鎖定。在一個(gè)替代實(shí)施例中，圖2的SR鎖存器207和215可以被替代為SR觸發(fā)器。類 似地，在另一個(gè)替代實(shí)施例中，斜坡產(chǎn)生器可以被實(shí)現(xiàn)為圖6C，而不是在圖6B中所示的實(shí) 現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例意欲涵蓋落在所附權(quán)利要求的寬泛范圍內(nèi)的所有此類替代、修改 和變型。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括主單元，用于產(chǎn)生與未調(diào)制參考信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制電壓；以及從單元，其具有用于產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)的混沌信號(hào)產(chǎn)生器，所述從單元與所述主單元 耦合，并且能夠操作來響應(yīng)于所述控制電壓而產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述混沌信號(hào)產(chǎn)生器能夠操作來基于混沌傳送 映射來產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述混沌傳送映射包括帳篷傳送映射和伯努利 移位映射之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主單元包括 邊沿產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)；相位-頻率檢測(cè)器，用于接收所述脈沖信號(hào)和所述未調(diào)制參考信號(hào)，并且產(chǎn)生輸出；以及回路濾波器，其與所述相位-頻率檢測(cè)器耦合，以將所述輸出轉(zhuǎn)換為所述控制電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述主單元還包括 斜坡產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生與所述控制電壓對(duì)應(yīng)的斜坡信號(hào)；以及比較器，其與所述斜坡產(chǎn)生器耦合，以將所述斜坡信號(hào)與預(yù)定電壓進(jìn)行比較，來產(chǎn)生用 于所述邊沿產(chǎn)生器的控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述預(yù)定電壓被設(shè)置來用于產(chǎn)生具有與所述未 調(diào)制參考信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的頻率的所述控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述斜坡產(chǎn)生器包括 第一電荷泵；第二電荷泵；以及復(fù)用器，其與所述第一電荷泵和所述第二電荷泵耦合，所述復(fù)用器能夠操作來產(chǎn)生所 述斜坡信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述從單元還包括斜坡產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生與來自所述主單元的所述控制電壓對(duì)應(yīng)的斜坡信號(hào)； 加法器，其與所述混沌噪聲產(chǎn)生器耦合，以將預(yù)定電壓與所述隨機(jī)噪聲信號(hào)相加來產(chǎn) 生求和后的輸出；比較器，其與所述混沌噪聲產(chǎn)生器耦合，以將所述求和后的輸出與所述斜坡信號(hào)進(jìn)行 比較；以及邊沿產(chǎn)生器，其與所述比較器耦合，以產(chǎn)生所述調(diào)制輸出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述預(yù)定電壓被所述主單元設(shè)置來產(chǎn)生用于所 述邊沿產(chǎn)生器的控制信號(hào)，所述控制信號(hào)具有與所述未調(diào)制參考信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述斜坡產(chǎn)生器包括 第一電荷泵；第二電荷泵；以及復(fù)用器，其與所述第一電荷泵和所述第二電荷泵耦合，以產(chǎn)生所述斜坡信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述混沌信號(hào)產(chǎn)生器包括 第一正乘法器；負(fù)乘法器；第一復(fù)用器，其與所述正乘法器和所述負(fù)乘法器耦合； 第二復(fù)用器，其與用于乘以偏壓的第二正乘法器耦合；以及求和放大器，其與所述第一復(fù)用器和所述第二復(fù)用器耦合，以產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述混沌信號(hào)產(chǎn)生器還包括 模擬觸發(fā)器，其能夠操作來對(duì)所述隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行采樣；以及比較器，其與所述模擬觸發(fā)器耦合，以產(chǎn)生用于所述第一復(fù)用器和所述第二復(fù)用器的 控制信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述模擬觸發(fā)器能夠操作來以可編程的頻率 對(duì)所述隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行采樣。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述偏壓可編程來調(diào)整所述調(diào)制輸出信號(hào)的 頻率擴(kuò)展。
15.一種方法，包括由主單元根據(jù)未調(diào)制參考信號(hào)產(chǎn)生控制電壓；以及由具有能夠操作來產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)的混沌信號(hào)產(chǎn)生器的從單元響應(yīng)于所述控制電 壓和所述隨機(jī)噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)，其中，所述從單元與所述主單元耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，根據(jù)所述未調(diào)制參考信號(hào)產(chǎn)生所述控制電壓 包括由相位-頻率檢測(cè)器接收所述未調(diào)制參考信號(hào)； 由所述相位-頻率檢測(cè)器從邊沿產(chǎn)生器接收反饋信號(hào)；以及 基于所接收的未調(diào)制參考信號(hào)和所述反饋信號(hào)來鎖定所述主單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)包括實(shí)現(xiàn)混沌傳送映射。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述混沌傳送映射包括帳篷傳送映射和伯努 利移位映射之一。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，響應(yīng)于所述控制電壓來產(chǎn)生所述調(diào)制輸出信 號(hào)包括針對(duì)所述未調(diào)制參考信號(hào)的每一個(gè)上升沿和下降沿產(chǎn)生斜坡信號(hào)； 將預(yù)定電壓與所述隨機(jī)噪聲信號(hào)相加以產(chǎn)生求和后的輸出； 將所述求和后的輸出與所述斜坡信號(hào)進(jìn)行比較；以及 基于所述比較來產(chǎn)生所述調(diào)制輸出信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將所述預(yù)定電壓設(shè)置為一值，以產(chǎn)生用于產(chǎn) 生所述調(diào)制輸出信號(hào)的控制信號(hào)，所述控制信號(hào)具有與所述未調(diào)制參考信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的頻率。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，產(chǎn)生所述斜坡信號(hào)包括 基于來自所述主單元的所述控制電壓來調(diào)整所述斜坡信號(hào)的斜率； 基于所述比較來中止所述斜坡信號(hào)；以及基于所述比較來觸發(fā)所述斜坡信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)包括將先前隨機(jī)噪聲信號(hào)乘以正2 ； 將所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)乘以負(fù)2 ； 將偏壓乘以正4 ；將所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)與所述偏壓進(jìn)行比較；將乘以正2的所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)與乘以負(fù)2的所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行第一復(fù)用；將乘以正4的所述偏壓與接地信號(hào)進(jìn)行第二復(fù)用；以及對(duì)來自所述第一復(fù)用和所述第二復(fù)用的輸出進(jìn)行求和，以產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括對(duì)能夠操作來調(diào)整所述調(diào)制輸出信號(hào)的頻 率擴(kuò)展的所述偏壓進(jìn)行編程。
24.—種裝置，包括用于根據(jù)未調(diào)制參考信號(hào)產(chǎn)生控制電壓的模塊；用于基于混沌傳送映射函數(shù)來產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)的模塊；以及用于響應(yīng)于所述控制電壓和所述隨機(jī)噪聲信號(hào)來產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)的模塊。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，還包括 用于產(chǎn)生與所述控制電壓對(duì)應(yīng)的斜坡信號(hào)的模塊；用于將預(yù)定電壓與所述隨機(jī)噪聲信號(hào)相加以產(chǎn)生求和后的輸出的模塊；以及 用于將所述斜坡信號(hào)與所述求和后的輸出進(jìn)行比較的模塊，其中，所述調(diào)制輸出信號(hào) 基于所述比較。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生所述斜坡信號(hào)的模塊包括 用于基于所述控制電壓來調(diào)整所述斜坡信號(hào)的斜率的模塊；用于基于所述比較來中止所述斜坡信號(hào)的模塊；以及 用于基于所述比較來觸發(fā)所述斜坡信號(hào)的模塊。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)的模塊包括用于實(shí)現(xiàn) 混沌傳送映射的模塊。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述混沌傳送映射包括帳篷傳送映射和伯努 利移位映射之一。
29.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào)的模塊包括 用于將先前隨機(jī)噪聲信號(hào)乘以正2的模塊；用于將所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)乘以負(fù)2的模塊； 用于將偏壓乘以正4的模塊；用于將所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)與所述偏壓進(jìn)行比較的模塊；用于將乘以正2的所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)與乘以負(fù)2的所述先前隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行第 一復(fù)用的模塊；用于將乘以正4的所述偏壓與接地信號(hào)進(jìn)行第二復(fù)用的模塊；以及 用于對(duì)來自所述第一復(fù)用和所述第二復(fù)用的輸出進(jìn)行求和以產(chǎn)生所述隨機(jī)噪聲信號(hào) 的模塊。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于經(jīng)由混沌寬帶頻率調(diào)制來降低在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)的裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，混沌噪聲調(diào)制器包括主單元，用于產(chǎn)生與未調(diào)制參考信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制電壓；以及從單元，其具有用于產(chǎn)生隨機(jī)噪聲信號(hào)的混沌信號(hào)產(chǎn)生器，所述從單元與所述主單元耦合，并且能夠操作來響應(yīng)于所述控制電壓而產(chǎn)生調(diào)制輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/7176GK102142862SQ20101057647
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者A·格爾曼, C·V·拉馬納, R·曼徹, R·薩拉斯沃特, S·G·達(dá)恩, S·帕馬, U·布雷特豪爾 申請(qǐng)人:英特爾公司