專(zhuān)利名稱(chēng)：用于fsk 制式數(shù)據(jù)發(fā)送的dvco中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
目前的數(shù)據(jù)發(fā)送一般有兩種方式，其一是采用聲表面波振蕩器產(chǎn)生一個(gè)射頻頻率 (Radio Frequency, RF)，然后通過(guò)混頻或用要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)聲表面波器件發(fā)送頻移鍵控(Frequency-Shift Keying, FSK)信號(hào)，或用開(kāi)關(guān) PA 發(fā)送幅度鍵控(Amplitude-Shift Keying, ASK)或二進(jìn)制啟閉鍵控(On-Off Keying, 00K)信號(hào)；另一種是采用晶體振蕩電路產(chǎn)生參考頻率基準(zhǔn)，作為鎖相環(huán)(PhaseLocked Loop, PLL)電路的參考，然后用PLL電路產(chǎn)生RF所需要的頻率再用PA發(fā)送出去。其中，F(xiàn)SK數(shù)據(jù)一般直接通過(guò)PLL調(diào)制，ASK或00K 數(shù)據(jù)直接通過(guò)開(kāi)關(guān)PA實(shí)現(xiàn)。由于現(xiàn)有技術(shù)中FSK數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，關(guān)系到頻率分辨率的DVCO中線(xiàn)性可變電容無(wú)法很好地進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致芯片發(fā)送的頻率分辨率低下，無(wú)法滿(mǎn)足以高精度頻率發(fā)送數(shù)據(jù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO 中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法，以大大提高芯片發(fā)送的頻率分辨率。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO 中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括根據(jù)DVCO電感大小及其發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)頻率確定所述DVCO中線(xiàn)性可變電容的目標(biāo)電容值；以所述目標(biāo)電容值調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)提供一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法，根據(jù)DVCO電感大小及其發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)頻率確定所述DVCO中線(xiàn)性可變電容的目標(biāo)電容值，以所述目標(biāo)電容值調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容，從而大大提高了芯片發(fā)送的頻率分辨率。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的基于芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的主要流程圖。圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中芯片出廠前的初始頻率flcO的測(cè)試方法的流程圖。圖4是圖2中208的具體流程圖。圖5是圖4中404的具體流程圖。圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)溫度的反饋調(diào)整的流程圖。
圖7是圖2中210的補(bǔ)充流程示意圖。圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例中DVC02中可變電容陣列的結(jié)構(gòu)圖。圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例中DVC02的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖。圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例中PA的結(jié)構(gòu)圖。圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)圖。圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例的基于芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送方法的主要流程圖。圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例中芯片出廠前的初始頻率flcO的測(cè)試方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)集成于一個(gè)芯片之中，其主要包括RC OSC(RC Oscillator) 1，其是一個(gè)電阻和電容確定頻率的低溫度系數(shù)振蕩器， 主要用于產(chǎn)生一個(gè)周期可被測(cè)量的時(shí)鐘，以作為下述數(shù)字壓控振蕩器(Digital Voltage Controlled Oscillator，DVC0) 2 進(jìn)行自動(dòng)頻率控制(AutomaticFrequency Control, AFC) 的參考；DVC02，其是一個(gè)高頻LC振蕩器，用于產(chǎn)生所需的RF以及對(duì)電阻電容振蕩器(RC Oscillator, RC 0SC) 1的頻率進(jìn)行測(cè)量，可完成數(shù)字信號(hào)控制；存儲(chǔ)模塊3，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的DVC02的初始頻率flcO、初始頻率flcO測(cè)定時(shí)的初始工作溫度Ttl及DVC02的溫度系數(shù)IV K1，具體地，該存儲(chǔ)模塊為非易失性存儲(chǔ)器 (Nonvolatile Memory，NVM)、存儲(chǔ)卡或其他類(lèi)型存儲(chǔ)器；DVC02的開(kāi)關(guān)電容陣列在一特定電容下的初始頻率f IcO (本方案中開(kāi)關(guān)電容陣列設(shè)為其最大電容，而初始頻率f IcO對(duì)應(yīng)即為 DVC02的最低頻率)在芯片出廠前進(jìn)行測(cè)量，并把初始頻率flcO、初始工作溫度Ttl及DVC02 在此特定電容下的溫度系數(shù)Ko、K1寫(xiě)入到NVM中；溫度傳感器模塊，用于獲得當(dāng)前工作溫度Τ，具體地，溫度傳感器模塊可由溫度傳感器(Temperature Sensor) 4及與之相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 5組成，這樣，溫度傳感器4 感應(yīng)到芯片當(dāng)前工作溫度T所得到的模擬信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸?shù)较率隹刂破? ；計(jì)數(shù)器(VC0 Counter) 6，用于在出廠前對(duì)DVC02的初始頻率fIcO進(jìn)行測(cè)量，其參考頻率為外部參考頻率Fref，計(jì)數(shù)器6在芯片正常工作時(shí)用來(lái)測(cè)量RC0SC1的頻率，以及對(duì) DVC02在RC OSC的第一分頻的N分頻周期內(nèi)對(duì)DVC02做AFC的頻率測(cè)量；第一分頻器(Divider) 7，用于進(jìn)行N分頻的第一分頻處理，主要是對(duì)RC0SC1進(jìn)行分頻得到合適的DVC02的AFC參考頻率(即下述基準(zhǔn)頻率)，其中N可根據(jù)實(shí)際情況取值， 而圖1中信號(hào)DIV_cnt用于設(shè)置第一分頻器7的分頻值N ；第二分頻器8，用于進(jìn)行N2分頻的第二分頻處理，主要是把高頻的DVC02的實(shí)時(shí)頻率進(jìn)行合適的分頻，以得到所需的RF輸出頻率(即下述的載波頻率)，其中N2可根據(jù)實(shí)際情況取值，如4、8、12、16、20等數(shù)值；控制器(Digital Controller/Ccal)9，用于控制DVC02以初始頻率flcO開(kāi)始工作；根據(jù)DVC02的溫度頻率關(guān)系，得到DVC02在當(dāng)前工作溫度T下的第一頻率flcOt ；控制
4計(jì)數(shù)器6在第一頻率下測(cè)量RC OSCl的第二頻率frc，基準(zhǔn)頻率為第二頻率frc經(jīng)第一分頻器7的第一分頻所得，即frc/N ；根據(jù)射頻載波頻率frf、第二頻率frc、第一分頻處理的第一分頻值N及DVC02用于獲得實(shí)時(shí)頻率flc而通過(guò)第二分頻器8進(jìn)行第二分頻處理的第二分頻值N2,計(jì)算出計(jì)數(shù)器值CNTO ；并以計(jì)數(shù)器值CNTO為目標(biāo)并以基準(zhǔn)頻率frc/N為參考頻率對(duì)DVC02進(jìn)行AFC ；其中，Cap_control為AFC中調(diào)節(jié)DVC02的開(kāi)關(guān)電容陣列的控制信號(hào)，從而調(diào)整DVC02的實(shí)時(shí)頻率flc ；發(fā)送模塊10，用于以AFC所得的實(shí)時(shí)頻率flc對(duì)應(yīng)載波發(fā)送數(shù)據(jù)，具體地，發(fā)送模塊10可以是開(kāi)關(guān)功率放大器(Power Amplifier, PA)或其他具有數(shù)據(jù)發(fā)送功能的元器件。作為一種實(shí)施方式，第一分頻器7與計(jì)數(shù)器6之間還可通過(guò)一個(gè)多路復(fù)用器(MUX) 進(jìn)行多路復(fù)用。MUX —路輸入為上述基準(zhǔn)頻率的倒數(shù)Twinl，另一路輸入為外部參考頻率 Fref 的倒數(shù) TwinO。本發(fā)明第一實(shí)施例的基于芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送方法基于圖1所示的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)，其主要包括如圖2所示的流程201，芯片開(kāi)始工作；202，判斷是否有數(shù)據(jù)要發(fā)送，若是，執(zhí)行203，否則執(zhí)行213 ；203，DVC02 和 RC OSCl 開(kāi)始工作；204，DVC02設(shè)為初始頻率flcO并繼續(xù)工作；205，溫度傳感器4測(cè)量芯片的當(dāng)前工作溫度T ；206，控制器9根據(jù)DVC02的溫度頻率關(guān)系、存儲(chǔ)模塊3存儲(chǔ)的初始頻率flcO、初始工作溫度Tp當(dāng)前工作溫度T及DVC02的溫度系數(shù)Kp K1，得到DVC02在當(dāng)前工作溫度T下的第一頻率flcOt ；在第一頻率flcOt下測(cè)量RC OSCl的第二頻率frc，基準(zhǔn)頻率為第二頻率frc經(jīng)進(jìn)行N分頻的第一分頻所得，即frc/N，具體地，DVC02的溫度頻率關(guān)系可如下述flcOt = flcO · [1+K0 · (T-T0) +K1 · (T-T0)2]那么，芯片工作時(shí)，通過(guò)芯片里集成的溫度傳感器4測(cè)量的當(dāng)前工作溫度Τ、和NVM 里的HcCKKc^K1及Ttl就可以得到DVC02在最大電容及T下的頻率flcOt ；而RC OSCl的第二頻率frc可由如下關(guān)系進(jìn)行確定frc = flcOt/CNT，其中CNT為計(jì)數(shù)器6的計(jì)數(shù)值，由于第一頻率fIcOt已確定，則計(jì)數(shù)器6在第一頻率flcOt下即可測(cè)量得到RC OSCl的第二頻率frc ；207，控制器9根據(jù)射頻載波頻率frf、第二頻率frc、第一分頻處理的第一分頻值 N及DVC02用于獲得實(shí)時(shí)頻率而進(jìn)行第二分頻處理的第二分頻值隊(duì)，計(jì)算出計(jì)數(shù)器值CNT0， 具體地，計(jì)數(shù)器值CNTO可如下述議=^^
frc這樣，對(duì)RC OSCl的第二頻率frc進(jìn)行N分頻后，并作為AFC的參考時(shí)鐘，就可把 DVC02的頻率調(diào)節(jié)到所需的射頻載波頻率；208，控制器9以計(jì)數(shù)器值CNTO為目標(biāo)并以基準(zhǔn)頻率frc/N為參考頻率對(duì)DVC02 進(jìn)行AFC ；209，打開(kāi) PA;210，以AFC所得的實(shí)時(shí)頻率flc對(duì)應(yīng)載波發(fā)送數(shù)據(jù)；
211，判斷一個(gè)數(shù)據(jù)幀是否發(fā)送完成，若是，執(zhí)行212，否則執(zhí)行210 ；
212，判斷是否還有其他數(shù)據(jù)需要發(fā)送，若是，執(zhí)行204，否則執(zhí)行213 ；
213，芯片關(guān)電，以節(jié)約功耗。
作為一種實(shí)施方式，芯片出廠前的初始頻率flcO的測(cè)試方法可如圖3所示
301，出廠前進(jìn)行芯片測(cè)試開(kāi)始；
302，保持室溫在22-27°C的范圍，即保證了測(cè)試時(shí)的初始工作溫度Ttl在一個(gè)范圍之內(nèi)；
303，芯片上電并初始化；
304，檢查芯片直流點(diǎn)是否正確，若是，執(zhí)行306，否則執(zhí)行305 ；
305，標(biāo)識(shí)芯片為壞芯片，并執(zhí)行311 ；
306，輸入外部參考頻率Fref ；
307，把DVC02開(kāi)關(guān)電容陣列設(shè)在特定電容(本方案中開(kāi)關(guān)電容陣列為其最大電容)；
308，溫度傳感器4測(cè)量芯片工作溫度作為初始工作溫度Ttl ；
309，與308同時(shí)，以外部參考頻率Fref為參考時(shí)鐘，用芯片上的計(jì)數(shù)器6測(cè)量 DVC02的頻率作為初始頻率flcO ；
310，把初始頻率flcO、初始工作溫度Ttl以及DVC02的溫度系數(shù)KQ、K1寫(xiě)入到NVM 中；
311，出廠前測(cè)試結(jié)束。
需要說(shuō)明的是，在執(zhí)行上述基于芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送方法時(shí)無(wú)需輸入外部參考頻率 Fref0
作為一種實(shí)施方式，上述208具體可包括如圖4所示流程
401，設(shè)置DVC02開(kāi)關(guān)電容陣列的電容初始值，具體地，可設(shè)定電容初始值為DVC02 的開(kāi)關(guān)電容陣列的中間值ClOM ；
402，AFC 開(kāi)始；
403，獲得DVC02輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率flc ；對(duì)實(shí)時(shí)頻率flc在基準(zhǔn)頻率frc/N下進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)值CNT，具體地，對(duì)DVC02輸出的信號(hào)實(shí)時(shí)頻率flc在N/frc時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)得到計(jì)數(shù)器6的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)值CNT ；
404，以實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)值CNT及計(jì)數(shù)器值CNTO的對(duì)比結(jié)果調(diào)整DVC02開(kāi)關(guān)電容陣列的電容值，具體地，如圖5所示，當(dāng)CNT大于CNTO時(shí)，增加DVC02的開(kāi)關(guān)電容陣列的電容值，然后重新在基準(zhǔn)頻率frc/N的頻率周期內(nèi)計(jì)數(shù)得到新的CNT ；當(dāng)CNT小于CNTO時(shí)，減小DVC02 的開(kāi)關(guān)電容陣列的電容值，直到I CNT-CNTO I < dent時(shí)(即DVC02的實(shí)時(shí)頻率flc被控制于計(jì)數(shù)器值CNTO對(duì)應(yīng)的閾值內(nèi))結(jié)束AFC，其中dent為系統(tǒng)允許的最小誤差。
由于大部分低成本的無(wú)線(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)，通常只發(fā)射簡(jiǎn)單的控制碼或少量數(shù)據(jù)，因而發(fā)射的時(shí)間較短(一般少于100ms)，在發(fā)射時(shí)間內(nèi)芯片的溫度變化不大(芯片溫度在工作電流較小時(shí)溫度變化率小于2V /s)，這樣，在整個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中溫度變化一般會(huì)小于 0. 2°C，頻率一般會(huì)變化5. 2kHz到433MHz左右，因而數(shù)據(jù)發(fā)送中芯片溫度的變化對(duì)DVC02 頻率的影響可忽略，然而，作為一種實(shí)施方式，上述212與204之間還可以包括如圖6所示流程，以實(shí)現(xiàn)溫度的反饋調(diào)整
601，判斷工作溫度的變化值是否大于第一閾值(可為1°C或其他數(shù)值，圖中以1°C 為例)，若是，執(zhí)行204，以初始頻率重新開(kāi)始工作，否則執(zhí)行602 ；
602，當(dāng)工作溫度的變化值小于第二閾值(可為1°C或其他數(shù)值，圖中以1°C為例) 時(shí)，用RC OSCl對(duì)DVC02進(jìn)行校正，對(duì)實(shí)時(shí)頻率flc進(jìn)行微調(diào)校準(zhǔn)，該微調(diào)校準(zhǔn)即重新執(zhí)行 208以將DVC02的實(shí)時(shí)頻率flc控制于計(jì)數(shù)器值CNTO對(duì)應(yīng)的閾值內(nèi)，之后執(zhí)行210。
在210中，當(dāng)按照FI方式發(fā)送數(shù)據(jù)且DVC02上設(shè)計(jì)有FSK所需的線(xiàn)性可變電容時(shí)，上述基于芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送方法還包括如圖7所示的流程
701，根據(jù)DVC02電感大小L及實(shí)時(shí)頻率flc確定線(xiàn)性可變電容的目標(biāo)電容值dC， 具體地，目標(biāo)電容值dC可通過(guò)如下方式確定
權(quán)利要求
1.一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括根據(jù)DVCO電感大小及其發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)頻率確定所述DVCO中線(xiàn)性可變電容的目標(biāo)電容值；以所述目標(biāo)電容值調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)電容值可通過(guò)如下方式確定(2冗)2.?！?。3
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述線(xiàn)性可變電容包括由若干可變電容組成的可變電容陣列，以所述目標(biāo)電容值調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容具體為通過(guò)增加或減少有效的所述可變電容的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種用于FSK制式數(shù)據(jù)發(fā)送的DVCO中線(xiàn)性可變電容的調(diào)節(jié)方法，根據(jù)DVCO電感大小及其發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)頻率確定所述DVCO中線(xiàn)性可變電容的目標(biāo)電容值，以所述目標(biāo)電容值調(diào)整所述線(xiàn)性可變電容，從而大大提高了芯片發(fā)送的頻率分辨率。
文檔編號(hào)H03L7/18GK102545897SQ20121003953
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
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