[發(fā)明專利]調(diào)諧偏移鎖相環(huán)發(fā)送器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580080848.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN107771374A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·B·格洛伊;K·拉馬·勞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03L7/099
• 分類號(hào): H03L7/099;H03L7/185
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,師瑋

技術(shù)領(lǐng)域

公開的技術(shù)總體上涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地，一些實(shí)施方式涉及用于具有自動(dòng)和連續(xù)調(diào)諧能力的偏移鎖相環(huán)(PLL)射頻發(fā)送器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

無線通信裝置在現(xiàn)今社會(huì)已經(jīng)變得無所不在。實(shí)際上，隨著通信技術(shù)方面的許多持續(xù)進(jìn)步，越來越多的裝置以先進(jìn)的通信能力而被消費(fèi)者、商業(yè)及政府部門所采用。另外，處理能力和低功耗技術(shù)方面的進(jìn)步以及數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制技術(shù)方面的進(jìn)步已經(jīng)導(dǎo)致有線和無線通信能力在更廣泛基礎(chǔ)上的擴(kuò)散。

例如，通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在在許多家庭和辦公環(huán)境中常見。這種網(wǎng)絡(luò)允許各種迄今獨(dú)立的裝置共享數(shù)據(jù)和其它信息以增強(qiáng)生產(chǎn)力，或者簡(jiǎn)單地說，改進(jìn)它們對(duì)用戶的便利性。示例性網(wǎng)絡(luò)包括通信網(wǎng)絡(luò)以及諸如802.11和802.16通信網(wǎng)絡(luò)等的各種基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)。

另外，許多領(lǐng)域和工業(yè)方面使用的工具、儀表設(shè)備以及其它設(shè)備已經(jīng)演進(jìn)成包括作為它們的常規(guī)功能的部分的無線通信能力。這些通信能力可以允許信息交換，包括：舉例來說如用于控制該設(shè)備的命令和控制信息的信息；由該設(shè)備收集的遙測(cè)、數(shù)據(jù)，或其它信息；狀態(tài)、報(bào)告以及其它像“內(nèi)務(wù)管理(housekeeping)”信息；以及在設(shè)備的操作、使用、部署以及維護(hù)時(shí)可以有用或必需的其它信息。

圖1是例示可以與包括上述類型設(shè)備的許多無線裝置中的任一個(gè)一起使用的發(fā)送器和接收器的示例的簡(jiǎn)化框圖。根據(jù)期望的能力，這些裝置可以包括發(fā)送器、接收器或兩者(稱為收發(fā)器)。發(fā)送器調(diào)節(jié)(condition)用于發(fā)送的信息122，并且可以包括預(yù)編碼器132、調(diào)制器134、放大器136以及天線138。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，無線發(fā)送器同樣可以包括其它功能。可以包括預(yù)編碼器132以例如通過考慮信道參數(shù)或特征來預(yù)編碼數(shù)據(jù)，以最優(yōu)化性能。

調(diào)制器134接收要發(fā)送的信息并且輸出射頻(RF)調(diào)制信號(hào)。調(diào)制通常是通過將信息信號(hào)122(無論是否預(yù)編碼)強(qiáng)加于處于期望的載頻的載波信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)要發(fā)送的信息，調(diào)制可以在模擬域或數(shù)字域中執(zhí)行。基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)的示例包括：相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)及它們的變型。但已知并且可以使用其它數(shù)字調(diào)制技術(shù)。

在調(diào)制器134處的調(diào)制之后，常規(guī)發(fā)送器使用放大器136來放大信號(hào)并將調(diào)制的信號(hào)耦合至天線138以供發(fā)送。放大器136有利地允許發(fā)送器適應(yīng)天線138處的寬范圍輸出功率電平。天線138跨通信信道124(例如，空氣)輻射調(diào)制的信號(hào)作為電磁波。同樣，還可以將天線148包括在接收器處。在接收側(cè)，使用天線148來捕獲跨通信信道輻射的電磁信號(hào)。在使用收發(fā)器的實(shí)施方式中，收發(fā)器的發(fā)送和接收操作可以使用同一或單獨(dú)的天線。

如上所述，調(diào)制器134和解調(diào)制器144可以被選擇為實(shí)現(xiàn)許多希望調(diào)制技術(shù)中的任一種，其中之一是PSK調(diào)制。PSK調(diào)制是數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其使用載波信號(hào)的相位變化來表示要發(fā)送的信息。PSK調(diào)制使用有限數(shù)量的相位來表示信息數(shù)據(jù)中的比特或符號(hào)。因此，輸入的信息流122通常被映射至一特定相位。在接收器處，解調(diào)制器確定接收信號(hào)的相位，并將其反向映射至其表示的符號(hào)。按這種方式，可以恢復(fù)原始信息122。PSK調(diào)制可以使用兩個(gè)或更多個(gè)相位(例如，QPSK)來實(shí)現(xiàn)。

PSK調(diào)制可以通過多種不同的方式完成。在RF載頻上生成PSK調(diào)制的一種方法是通過使用鎖相環(huán)。鎖相環(huán)使用反饋來驅(qū)動(dòng)其輸出相位以跟蹤其輸入相位。然后，將輸入相位設(shè)置到鎖相環(huán)將PSK調(diào)制施加到RF載波上。

圖2是例示典型的鎖相環(huán)(PLL)架構(gòu)的框圖。鎖相環(huán)200通常包括：相位/頻率檢測(cè)器(PFD)204、電荷泵(CP)208、低通濾波器(LPF)212、壓控振蕩器(VCO)216以及分頻器218。

在操作中，連接相位/頻率檢測(cè)器204以比較輸入信號(hào)202(在本文中也被稱為“基準(zhǔn)信號(hào)”)和來自分頻器218的經(jīng)分頻的壓控振蕩器輸出信號(hào)。相位/頻率檢測(cè)器204將輸入信號(hào)202的相位和/或頻率與分頻的壓控振蕩器216信號(hào)的相位和/或頻率進(jìn)行比較，并生成與輸入信號(hào)202和分頻的壓控振蕩器216信號(hào)之間的相位和/或頻率差成比例的差異信號(hào)。當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)202的相位超前于來自壓控振蕩器216的分頻輸出信號(hào)的相位時(shí)，相位/頻率檢測(cè)器204生成UP信號(hào)，而當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)202的相位滯后于來自壓控振蕩器216的分頻輸出信號(hào)的相位時(shí)，相位/頻率檢測(cè)器204生成DOWN信號(hào)。