[發明專利]提供任意輸入取樣及輸出調制頻率的數字信號調制裝置及數字信號調制方法

有效

• 申請號: 201210325472.5
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103001644A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 伯納德·金納堤;張鐘宣
• 申請（專利權）人: 晨星軟件研發（深圳）有限公司;晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: H03M3/02
• 分類號: H03M3/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明與信號的數字調制相關。

背景技術

近年來，集成電路設計、制程、封裝等技術持續進步，讓電路的運作速度愈來愈快，也愈來愈密集。互補式金氧半導體(CMOS)技術的發展更使得現今的數字電路得以實現過去只能由純粹模擬電路達成的功能，例如信號調制程序(包含最后的調頻程序)。

將數字調制信號轉換為模擬調制信號時，若欲排除重建后信號的頻段內的復制頻譜(spectral?replicas)，通常需要使用具高取樣率的數字-模擬轉換器。數字-模擬轉換器的高取樣率在實務上不難達成。由于量化雜訊因過取樣(over-sampling)而被分散，在信號雜訊比為定值的情況下，取樣解析度可降低，進而簡化模擬設計的復雜度并提高電路性能。舉例而言，在面積和功率固定的情況下，可使用匹配程度較佳的大尺寸元件，藉此增進整體線性度。

就調制器而言，因時脈頻率極可能受到其他因素的限制，根據一任意時脈信號支援多種輸出載波頻率的能力是有利甚至必須的。在過去，多種調制頻率的產生利用分數式合成器(fractional-N?synthesizer)和取樣率轉換器達成。一種典型的做法是將數字-模擬轉換器的操作頻率設定為四倍于載波頻率，為振蕩器信號產生簡單的數字序列[1,1,-1,-1]，藉此達成載波調制。然而，實務上有時可能需要在不使用多種非同步時脈信號的情況下，根據與時脈頻率無關的信號對信息承載信號(information-bearing?signal)施以數字調制。

發明內容

一調頻器根據一信息承載數字信號及一調制信號產生一調制后數字信號。該調制信號具有根據一頻率選擇信號決定的一任意調制頻率。一雜訊移頻調制器根據該調制后數字信號產生一解析度降低后的數字信號。該雜訊移頻調制器具有一雜訊轉移函數。該雜訊轉移函數的一頻譜零使得量化雜訊被衰減。一信號轉換器產生一模擬信號。該模擬信號以一模擬載波信號傳達該信息承載數字信號所承載的信息。該模擬載波信號具有該調制頻率。

關于本發明的優點與精神可以藉由以下發明詳述及附圖得到進一步的了解。

附圖說明

圖1為根據本發明的一實施例中的信號調制器的功能方塊圖。

圖2為適于實現任意可變頻率調制的一數值控制振蕩器的示意圖。

圖3(A)為可用以實現可變雜訊移頻調制的一數字-數字積分三角調制器的示意圖；圖3(B)為其頻域功能示意圖。

圖4用以呈現對應于多個不同增益的雜訊轉移函數的頻譜。

圖5為可用以實現可變雜訊移頻的一平行數字-數字積分三角調制器的示意圖。

圖6為平行選擇調頻器的示意圖。

圖7為用以實現任意可變數字頻率調制的一信號調制程序的流程圖。

圖8為制作一任意可變數字調頻器電路的電路設計/制作程序示意圖。

主要元件符號說明

100：信號調制器????????????????????105：鎖相回路

110：升頻取樣器????????????????????115：濾波器

120：調頻器????????????????????????122：乘法器

123：載波信號??????????????????????124：可變振蕩器

125：雜訊移頻調制器????????????????130：數字-模擬轉換器

135：內插濾波器????????????????????140：頻率選擇信號

150：信息承載數字信號??????????????152：升頻取樣信號

154：升頻取樣數字信號??????????????156：調制后數字信號

157：解析度降低后的數字信號????????159：粗略模擬信號

160：輸入信號??????????????????????165：時脈信號

170：信息承載模擬信號??????????????200：數值控制振蕩器

210：相位增加單元??????????????????212：增加處理器

214：相位增加暫存器????????????220：相位累積器

222：加法器????????????????????224：累積暫存器

225：累積相位??????????????????230：相位-振幅量化器