[發明專利]一種時鐘鎖相環控制方法及裝置

有效

• 申請號: 200710176309.6
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101420294A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 何宇東
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04L7/033
• 分類號: H04L7/033;H03L7/08;H03L7/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許 靜

技術領域

本發明涉及一種通信領域的同步技術，特別是涉及一種時鐘鎖相環控制方法及裝置。

背景技術

隨著數字通信技術的發展，數字通信網可為用戶提供多種不同的業務，從普通業務到智能增值業務，從語音業務到數據、圖象等綜合業務。由于多種業務的并存使得通信系統中的同步技術顯得尤為重要。

同步技術作為通信系統內各設備之間相互通信的基礎，如果通信雙方沒有建立良好的同步，則信息在傳遞過程中就不可避免地會出現誤碼、滑碼等現象，從而造成通信質量的下降，因此，為了確保通信雙方各項業務的通信質量，在數字通信系統中必須提供較好的時鐘同步技術。

時鐘鎖相環裝置是實現時鐘同步的裝置，它實現時鐘同步效果的好壞直接關系到數字通信系統能否正常通信。傳統時鐘鎖相環裝置的原理是比較本裝置接收到的參考時鐘源與本裝置輸出的時鐘頻率，得到一個差值來控制時鐘鎖相環裝置的輸出，以實現參考時鐘源頻率和時鐘鎖相環裝置輸出的時鐘頻率一致。

由圖1可知，現有的時鐘鎖相環結構包括相位負反饋系統、頻率合成器16和時鐘驅動器17，其中相位負反饋系統可包括鑒相器11、環路濾波器12、模數轉換器13、壓控振蕩器14和分頻器15。時鐘鎖相環是為了實現參考時鐘源輸出的時鐘頻率f0和壓控晶體振蕩器14輸出的時鐘頻率f1一致，其中f1是由壓控晶體振蕩器14輸出頻率f經分頻器15分頻得到的。

在現有的時鐘鎖相環中，也可在頻率合成器16前面使用其他形式的鎖相環，如全數字的或是通過DDS(直接數字式頻率合成器)實現，結構基本是相同的，都是使用鎖相環鎖定輸入時鐘，然后根據系統需要的頻率進行頻率合成，并通過時鐘驅動器17將時鐘信號輸出。

由上述可知，由于時鐘信號經過頻率合成器與時鐘驅動電路后，會對時鐘信號的相位產生變化，因此，現有的鎖相環只能使輸入和輸出時鐘信號的頻率一致，不能控制輸出時鐘信號的相位，影響了通信雙方各項業務的通信質量，并且，由于在很多同步場合中不僅要求輸出時鐘信號的頻率相同，而且還對輸出時鐘信號的相位有要求，從而造成現有鎖相環的應用場合受到一定的限制。

發明內容

本發明提供一種時鐘鎖相環控制方法及裝置，使其能夠對時鐘鎖相環輸出時鐘信號的頻率和相位同時進行控制。

本發明提供一種時鐘鎖相環控制裝置，包括頻率鑒相器、本地時鐘控制源、處理器、頻率合成器和時鐘驅動器，所述裝置還包括：

相位參考時鐘源，輸出具有預定相位的相位參考時鐘信號；

相位鑒相器，用于對所述時鐘驅動器輸出的時鐘信號與所述相位參考時鐘信號進行相位鑒相；

所述處理器，用于根據所述頻率鑒相器輸出的頻率鑒相值和所述相位鑒相器輸出的相位鑒相值輸出控制參數；

所述本地時鐘控制源，用于根據所述控制參數輸出與頻率參考時鐘源輸出的時鐘信號頻率相同，并且與所述相位參考時鐘信號相位相同的時鐘信號。

所述相位參考時鐘源由所述頻率參考時鐘源來實現，或由所述頻率參考時鐘源分頻的時鐘來實現，是具有預置相位的時鐘。

所述處理器包括：

運算模塊，用于根據y(n)＝y(n-1)+k_i[x(n)-x(n-1)]+k_p(x(n)-z(n))計算控制所述本地時鐘控制源輸出時鐘信號的頻率和相位的所述控制參數，其中，

y(n)：為本次計算的控制本地時鐘控制源輸出時鐘信號頻率的值；

y(n-1)：為上次計算的控制本地時鐘控制源輸出時鐘信號頻率的值的值；

x(n)：為本次讀取的頻率鑒相值；

x(n-1)：為上次讀取的頻率鑒相值；

z(n)：為預置的時鐘相位控制參數；

k_i、k_p：為鎖相環環路增益參數。

所述裝置還包括：

外部檢測單元，用于檢測所述頻率鑒相器和所述相位鑒相器的工作狀態。

本發明還提供了一種時鐘鎖相環控制方法，包括：

相位鑒相值獲取步驟，相位鑒相器對本地時鐘控制源輸出的時鐘信號與相位時鐘參考源輸出的時鐘信號進行相位鑒相后，獲取相位鑒相值；

控制參數獲取步驟，處理器根據頻率鑒相器輸出的頻率鑒相值和所述相位鑒相值計算控制參數；

時鐘信號產生步驟，本地時鐘控制源根據所述控制參數輸出與頻率參考時鐘源輸出的時鐘信號頻率相同，并且與所述相位參考時鐘信號相位相同的時鐘信號。

所述時鐘信號產生步驟具體包括：