專利名稱：數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸，特別涉及對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)的數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置。
背景技術(shù)：
通訊是信號(hào)通過(guò)信道傳送和接收的過(guò)程，無(wú)論有線還是無(wú)線信道，其帶寬都是有限的，如果發(fā)送信號(hào)的頻譜較寬，大于信道寬度，如二進(jìn)制或多進(jìn)制方波信號(hào)，通過(guò)有限帶寬信道后，就會(huì)出現(xiàn)限帶現(xiàn)象，反應(yīng)在時(shí)域方面即碼間干擾。消除碼間干擾的主要方法是對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行奈奎斯特(Nyquist)濾波，將發(fā)送信號(hào)的頻譜限制在信道有效帶寬范圍內(nèi)，就可以使信號(hào)頻譜在信道傳送過(guò)程中幾乎不受有限帶寬的影響，此時(shí)在收端按照發(fā)送速率進(jìn)行正確地采樣，就可能完全恢復(fù)發(fā)送的信號(hào)，消除碼間干擾。
時(shí)鐘恢復(fù)，也稱為時(shí)鐘同步，需要解決采樣點(diǎn)的選擇問(wèn)題，例如對(duì)于數(shù)字視頻廣播來(lái)說(shuō)，發(fā)送端的信號(hào)速率是已知且固定的，也就是待恢復(fù)時(shí)鐘的頻率是確定的，因此數(shù)字視頻廣播接收機(jī)時(shí)鐘恢復(fù)的主要任務(wù)是解決時(shí)鐘相位恢復(fù)。
對(duì)于上述時(shí)鐘恢復(fù)問(wèn)題，現(xiàn)有方法(如圖1所示)是由全數(shù)字電路的插值濾波器、時(shí)鐘誤差檢測(cè)器、環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器和判決器組成的時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)路，對(duì)輸入的待采樣恢復(fù)的正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行連續(xù)調(diào)整來(lái)消除發(fā)送的正交幅度調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)信道造成的碼間干擾。該時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)路在正交幅度調(diào)制信號(hào)上工作，按照正交幅度調(diào)制信號(hào)的I、Q兩路正交信號(hào)的信號(hào)速率輸出，即對(duì)每個(gè)正交幅度調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出一個(gè)采樣點(diǎn)；數(shù)控振蕩器向插值濾波器提供插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，插值濾波器按照數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN指示對(duì)輸入的基帶信號(hào)的I、Q兩路正交信號(hào)進(jìn)行采樣并根據(jù)采樣值計(jì)算出待恢復(fù)時(shí)鐘采樣點(diǎn)的數(shù)值，其插值過(guò)程采用固定系數(shù)的有限長(zhǎng)度濾波器形式的插值結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；時(shí)鐘誤差檢測(cè)器根據(jù)插值濾波器輸出的每個(gè)數(shù)據(jù)I、Q兩路信號(hào)的數(shù)值和對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)I、Q兩路信號(hào)的數(shù)值的判決值按照數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN指示進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值計(jì)算出時(shí)鐘恢復(fù)誤差ERR；環(huán)路濾波器對(duì)時(shí)鐘誤差檢測(cè)器計(jì)算出的時(shí)鐘恢復(fù)誤差ERR進(jìn)行濾波處理從而修正設(shè)定的插值中心點(diǎn)，輸出給數(shù)控振蕩器振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W，數(shù)控振蕩器根據(jù)振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W周期性的給出插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，每個(gè)振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)的值會(huì)被數(shù)控振蕩器相應(yīng)多次地重復(fù)使用。上述過(guò)程中時(shí)鐘誤差檢測(cè)器需要四個(gè)乘法器(可參考K.Mueller and M.Müller，Timing recovery in digital synchronousdata receivers，IEEE Trans.Commun.，vol.24，no.5，p.516-53，May 1976.)，環(huán)路濾波器需要二個(gè)乘法器(可參考Zhang Jian，Wu Nan，Kuang Jingming，Wang Hua，High Speed All Digital Symbol Timing Recovery.InternationalConference on Wireless Communications，Networking and Computing，2005，1402～1405.)，這樣總共需要六個(gè)乘法器才能實(shí)現(xiàn)，由于在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中多位高速乘法器會(huì)耗費(fèi)大量的資源，所以它會(huì)占用大量的芯片面積，芯片的成本也會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，它對(duì)原有電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)原有功能的同時(shí)減小了電路規(guī)模，節(jié)省了芯片成本，并易于電路實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題一種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，包含插值濾波器1、數(shù)控振蕩器2、判決器4；正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)ZI、ZQ接插值濾波器1的第一輸入端，插值濾波器1的輸出為經(jīng)過(guò)插值調(diào)整的正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ，該正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接判決器4的輸入端，判決器4的輸出為正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ兩路信號(hào)的判決值A(chǔ)I、AQ，還包含時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3；上述正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第一輸入端，上述判決器4的輸出接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第二輸入端，時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3第四輸入端為積分回路增益，第五輸入端為直接回路增益，其輸出的振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接數(shù)控振蕩器2，數(shù)控振蕩器2輸出的插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN分別接插值濾波器1的第二輸入端和第三輸入端，同時(shí)數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第三輸入端。
上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3由時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31和環(huán)路濾波模塊33組成，時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31包含結(jié)構(gòu)對(duì)稱的I路、Q路兩部分且I路、Q路兩部分工作方式完全相同，在I路部分中判決器4輸出的I路信號(hào)AI分別接觸發(fā)器320的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的0輸入端，觸發(fā)器320的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器320的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的1輸入端，直接回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器321的輸出接乘法器324的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的I路信號(hào)XI分別接觸發(fā)器322的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的1輸入端，觸發(fā)器322的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器322的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器323的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN和時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生2位的控制信號(hào)SEL，此控制信號(hào)SEL分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器323和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器325的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器323的輸出接乘法器324的另一個(gè)輸入端，乘法器324的輸出接數(shù)據(jù)分配器325的輸入端，數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器325的0輸出端分別接觸發(fā)器326的輸入端和減法器327的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器326的輸出接減法器327的另一個(gè)輸入端，減法器327的輸出接加法器318的一個(gè)輸入端；在Q路部分中判決器4輸出的Q路信號(hào)AQ分別接觸發(fā)器310的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的0輸入端，觸發(fā)器310的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器310的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的1輸入端，積分回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器311的輸出接乘法器314的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的Q路信號(hào)XQ分別接觸發(fā)器312的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器313的1輸入端，觸發(fā)器312的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器312的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319輸出的2位控制信號(hào)SEL同時(shí)分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器315的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器313的輸出接乘法器314的另一個(gè)輸入端，乘法器314的輸出接數(shù)據(jù)分配器315的輸入端，數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器315的0輸出端分別接觸發(fā)器316的輸入端和減法器317的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器316的輸出接減法器317的另一個(gè)輸入端，減法器317的輸出接加法器318的另一個(gè)輸入端，加法器318的輸出分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的2輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的2輸入端；環(huán)路濾波模塊33包含加法器331、加法器333和觸發(fā)器332，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的Q路部分的數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接加法器331的一個(gè)輸入端，加法器331的輸出分別接觸發(fā)器332的輸入端和加法器333的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器332的輸出接加法器331的另一個(gè)輸入端，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的I路部分的數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接加法器333的另一個(gè)輸入端，加法器331的輸出為振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W。
本發(fā)明的工作原理如下這種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，它采用時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)路，該時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)在正交幅度調(diào)制信號(hào)上工作，按照正交幅度調(diào)制信號(hào)的I、Q兩路正交信號(hào)的信號(hào)速率輸出，即對(duì)每個(gè)正交幅度調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出一個(gè)采樣點(diǎn)；數(shù)控振蕩器向插值濾波器提供插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，插值濾波器按照數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN指示對(duì)輸入的基帶信號(hào)的I、Q兩路正交信號(hào)進(jìn)行采樣并根據(jù)采樣值計(jì)算出待恢復(fù)時(shí)鐘采樣點(diǎn)的數(shù)值，其插值過(guò)程采用固定系數(shù)的有限長(zhǎng)度濾波器形式的插值結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路根據(jù)插值濾波器輸出的每個(gè)數(shù)據(jù)I、Q兩路信號(hào)的數(shù)值和對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)I、Q兩路信號(hào)的數(shù)值的判決值按照數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN指示進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值計(jì)算出時(shí)鐘恢復(fù)誤差，同時(shí)時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路對(duì)計(jì)算出的時(shí)鐘恢復(fù)誤差進(jìn)行濾波處理從而修正設(shè)定的插值中心點(diǎn)，輸出給數(shù)控振蕩器振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W，數(shù)控振蕩器根據(jù)振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W周期性的給出插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，每個(gè)振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)的值會(huì)被數(shù)控振蕩器相應(yīng)多次地重復(fù)使用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)在本發(fā)明中，通過(guò)復(fù)用使現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路的六個(gè)乘法器減至兩個(gè)，節(jié)約了芯片資源，降低了成本。在環(huán)路濾波模塊中使用二階環(huán)路濾波器，滿足了對(duì)環(huán)路濾波器精度和鎖定速度的要求，保證了本發(fā)明的電路工作實(shí)用性和可靠性。數(shù)控振蕩器采用計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)，數(shù)控振蕩器利用其中的觸發(fā)器的最高位信號(hào)與觸發(fā)器的最高位經(jīng)過(guò)延遲的信號(hào)進(jìn)行異或得到數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，易于實(shí)現(xiàn)。插值濾波器采用了四點(diǎn)分段平方插值結(jié)構(gòu)的有限長(zhǎng)度FIR濾波器，保證了精度。總之，本發(fā)明成本低、精度高、性能強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)快速精確鎖定，適合于數(shù)字信息傳輸?shù)臅r(shí)鐘恢復(fù)，如數(shù)字視頻廣播等。


圖1為以往技術(shù)中的時(shí)鐘恢復(fù)裝置的原理框圖。
圖2為本發(fā)明的時(shí)鐘恢復(fù)裝置原理框圖。
圖3為以往技術(shù)中誤差檢測(cè)器的電路圖。
圖4為以往技術(shù)中環(huán)路濾波器的電路圖；圖5為本發(fā)明的時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波器電路中乘法器的工作流程示意圖。
圖6為本發(fā)明的時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路的具體電路圖。
圖7為時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
圖8為判決器的具體電路圖。
圖9為以往技術(shù)中的數(shù)控振蕩器電路圖。
圖10為本發(fā)明的數(shù)控振蕩器電路圖。
圖11為插值濾波器電路圖。
圖12為有限狀態(tài)機(jī)電路圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示的一種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，包含插值濾波器1、數(shù)控振蕩器2、判決器4；正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)ZI、ZQ接插值濾波器1的第一輸入端，插值濾波器1的輸出為經(jīng)過(guò)插值調(diào)整的正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ，該正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接判決器4的輸入端，判決器4的輸出為正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ兩路信號(hào)的判決值A(chǔ)I、AQ，還包含時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3；上述正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第一輸入端，上述判決器4的輸出接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第二輸入端，時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3第四輸入端為積分回路增益，第五輸入端為直接回路增益，其輸出的振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接數(shù)控振蕩器2，數(shù)控振蕩器2輸出的插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN分別接插值濾波器1的第二輸入端和第三輸入端，同時(shí)數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的第三輸入端。
如圖6所示，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3，由時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31和環(huán)路濾波模塊33組成，時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31包含結(jié)構(gòu)對(duì)稱的I路、Q路兩部分且I路、Q路兩部分工作方式完全相同，在I路部分中判決器4輸出的I路信號(hào)AI分別接觸發(fā)器320的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的0輸入端，觸發(fā)器320的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器320的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的1輸入端，直接回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器321的輸出接乘法器324的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的I路信號(hào)XI分別接觸發(fā)器322的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的1輸入端，觸發(fā)器322的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器322的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器323的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN和時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生2位的控制信號(hào)SEL，此控制信號(hào)SEL分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器323和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器325的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器323的輸出接乘法器324的另一個(gè)輸入端，乘法器324的輸出接數(shù)據(jù)分配器325的輸入端，數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器325的0輸出端分別接觸發(fā)器326的輸入端和減法器327的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器326的輸出接減法器327的另一個(gè)輸入端，減法器327的輸出接加法器318的一個(gè)輸入端；在Q路部分中判決器4輸出的Q路信號(hào)AQ分別接觸發(fā)器310的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的0輸入端，觸發(fā)器310的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器310的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的1輸入端，積分回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器311的輸出接乘法器314的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的Q路信號(hào)XQ分別接觸發(fā)器312的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器313的1輸入端，觸發(fā)器312的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器312的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319輸出的2位控制信號(hào)SEL同時(shí)分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器315的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器313的輸出接乘法器314的另一個(gè)輸入端，乘法器314的輸出接數(shù)據(jù)分配器315的輸入端，數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器315的0輸出端分別接觸發(fā)器316的輸入端和減法器317的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器316的輸出接減法器317的另一個(gè)輸入端，減法器317的輸出接加法器318的另一個(gè)輸入端，加法器318的輸出分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的2輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的2輸入端；環(huán)路濾波模塊33包含加法器331、加法器333和觸發(fā)器332，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的Q路部分的數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接加法器331的一個(gè)輸入端，加法器331的輸出分別接觸發(fā)器332的輸入端和加法器333的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器332的輸出接加法器331的另一個(gè)輸入端，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的I路部分的數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接加法器333的另一個(gè)輸入端，加法器331的輸出為振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W。
如圖10所示，上述數(shù)控振蕩器2包含觸發(fā)器201、異或門202、加法器203和觸發(fā)器204，上述振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接數(shù)控振蕩器2的加法器203的第一輸入端，插值中心點(diǎn)接加法器203的第三輸入端，加法器203的輸出接觸發(fā)器204的輸入端，觸發(fā)器204的輸出中除最高位的低幾位為插值距離U，同時(shí)此插值距離U接加法器203的第二輸入端，觸發(fā)器204輸出中的最高位接觸發(fā)器201的輸入端同時(shí)接異或門202的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器201輸出端接異或門202另一個(gè)輸入端，異或門202的輸出為數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN。
如圖2本發(fā)明的工作原理如下由插值濾波器1對(duì)輸入的正交幅度調(diào)制信號(hào)ZI、ZQ進(jìn)行插值運(yùn)算得到經(jīng)過(guò)插值調(diào)整的正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ，正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ和正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ的判決值A(chǔ)I、AQ送入時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3，由時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊計(jì)算出時(shí)鐘誤差，時(shí)鐘誤差送入環(huán)路濾波模塊得到振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W，振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W送入數(shù)控振蕩器2進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)輸出插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN再去控制插值濾波器1得到經(jīng)過(guò)插值調(diào)整的正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ。利用插值濾波器1插值調(diào)整后的信號(hào)再通過(guò)時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3，數(shù)控振蕩器2輸出的信號(hào)再去控制插值濾波器1而構(gòu)成的時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)路對(duì)輸入的正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)進(jìn)行連續(xù)的循環(huán)調(diào)整，這樣在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后插值濾波器1輸出的正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)的時(shí)鐘誤差逐漸減小到零，這樣時(shí)鐘恢復(fù)鎖相環(huán)路就完成了對(duì)輸入的正交幅度調(diào)制信號(hào)的時(shí)鐘恢復(fù)。這種利用環(huán)路對(duì)輸入正交幅度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行連續(xù)調(diào)整的方法在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后可以消除輸入正交幅度調(diào)制信號(hào)的碼間干擾完成采樣時(shí)鐘恢復(fù)。
圖3為以往技術(shù)中誤差檢測(cè)器的電路圖，如圖3所示該電路結(jié)構(gòu)需要四個(gè)乘法器。圖4為以往技術(shù)中環(huán)路濾波器的電路圖；如圖4所示該環(huán)路濾波器由直接回路和積分回路組成，直接回路對(duì)時(shí)鐘誤差計(jì)算單元所得時(shí)鐘誤差乘以直接回路增益；積分回路對(duì)時(shí)鐘誤差計(jì)算單元所得結(jié)果ERR乘以積分回路增益再進(jìn)行累加。這兩條支路在加法器合并計(jì)算結(jié)果，所以其中對(duì)時(shí)鐘誤差ERR乘以直接回路和積分回路增益需要兩個(gè)乘法器。
根據(jù)圖3、圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)圖1中時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和二階環(huán)路濾波器分開(kāi)設(shè)計(jì)總共需要六個(gè)乘法器才能實(shí)現(xiàn)，由于在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中多位高速乘法器會(huì)耗費(fèi)大量的資源，這會(huì)占用大量的芯片面積，增加成本。所以在本發(fā)明中將時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和二階環(huán)路濾波器合并在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)(如圖6所示)，只使用兩個(gè)乘法器完成現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和二階環(huán)路濾波器電路所需的六個(gè)乘法器。在電路實(shí)現(xiàn)中同樣位數(shù)的乘法器與數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器相比較，所需的門電路的數(shù)目要多數(shù)倍至數(shù)十倍(可參考Keshab K.Parhi.VLSI Digital Signal Processing SystemsDesign andImplementation.WILEY，1999.)。所以在本發(fā)明中通過(guò)增加數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器的數(shù)目來(lái)減少乘法器的數(shù)目就可以節(jié)省電路資源。
本發(fā)明中時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3的電路如圖6所示，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3，由時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31和環(huán)路濾波模塊33組成，時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31包含結(jié)構(gòu)對(duì)稱的I路、Q路兩部分且I路、Q路兩部分工作方式完全相同，在I路部分中判決器4輸出的I路信號(hào)AI分別接觸發(fā)器320的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的0輸入端，觸發(fā)器320的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器320的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的1輸入端，直接回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器321的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器321的輸出接乘法器324的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的I路信號(hào)XI分別接觸發(fā)器322的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的1輸入端，觸發(fā)器322的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器322的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器323的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN和時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生2位的控制信號(hào)SEL，此控制信號(hào)SEL分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器323和3選1數(shù)據(jù)選擇器321的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器325的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器323的輸出接乘法器324的另一個(gè)輸入端，乘法器324的輸出接數(shù)據(jù)分配器325的輸入端，數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器325的0輸出端分別接觸發(fā)器326的輸入端和減法器327的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器326的輸出接減法器327的另一個(gè)輸入端，減法器327的輸出接加法器318的一個(gè)輸入端；在Q路部分中判決器4輸出的Q路信號(hào)AQ分別接觸發(fā)器310的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的0輸入端，觸發(fā)器310的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器310的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的1輸入端，積分回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器311的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器311的輸出接乘法器314的一個(gè)輸入端；插值濾波器1輸出的Q路信號(hào)XQ分別接觸發(fā)器312的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器313的1輸入端，觸發(fā)器312的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器312的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)319輸出的2位控制信號(hào)SEL同時(shí)分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313和3選1數(shù)據(jù)選擇器311的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器315的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器313的輸出接乘法器314的另一個(gè)輸入端，乘法器314的輸出接數(shù)據(jù)分配器315的輸入端，數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接環(huán)路濾波模塊33，數(shù)據(jù)分配器315的0輸出端分別接觸發(fā)器316的輸入端和減法器317的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器316的輸出接減法器317的另一個(gè)輸入端，減法器317的輸出接加法器318的另一個(gè)輸入端，加法器318的輸出分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器313的2輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器323的2輸入端；環(huán)路濾波模塊33包含加法器331、加法器333和觸發(fā)器332，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的Q路部分的數(shù)據(jù)分配器315的1輸出端接加法器331的一個(gè)輸入端，加法器331的輸出分別接觸發(fā)器332的輸入端和加法器333的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器332的輸出接加法器331的另一個(gè)輸入端，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊31的I路部分的數(shù)據(jù)分配器325的1輸出端接加法器333的另一個(gè)輸入端，加法器331的輸出為振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W。
和以往技術(shù)相對(duì)比(圖3及圖4)，為了只使用兩個(gè)乘法器完成以往技術(shù)中的時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和環(huán)路濾波器電路的所使用的六個(gè)乘法器的功能，本發(fā)明將時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和二階環(huán)路濾波器合并在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于對(duì)輸入數(shù)據(jù)的采樣是按照數(shù)據(jù)有效信號(hào)為高時(shí)進(jìn)行采樣所以可以利用控制信號(hào)SEL在一個(gè)數(shù)據(jù)有效信號(hào)周期內(nèi)用二個(gè)乘法器完成六次乘法，達(dá)到原有六個(gè)乘法器的功能。本發(fā)明中時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊工作流程如圖5所示，在數(shù)據(jù)有效信號(hào)周期的第一個(gè)時(shí)鐘周期控制信號(hào)SEL為00，數(shù)據(jù)選擇器322、320、312、310選擇插值濾波器1輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)判決器4的判決值的第k次采樣和插值濾波器1輸出信號(hào)的第k-1次采樣值送入乘法器324、314進(jìn)行相乘得到Xk-1Ak，這時(shí)控制信號(hào)SEL的高一位為0，數(shù)據(jù)分配器325、315選擇乘法器324、314的輸出Xk-1Ak給輸出0端寄存在觸發(fā)器326、316中；在數(shù)據(jù)有效信號(hào)周期的第二個(gè)時(shí)鐘周期控制信號(hào)SEL為01，數(shù)據(jù)選擇器322、320、312、310選擇插值濾波器1輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)判決器4的判決值的第k-1次采樣和插值濾波器輸出信號(hào)的第k次采樣值送入乘法器324、314進(jìn)行相乘得到Ak-1Xk，這時(shí)控制信號(hào)SEL的高一位為0，數(shù)據(jù)分配器325、315選擇乘法器324、314的輸出Ak-1Xk至減法器327、317和寄存在觸發(fā)器326、316中的Xk-1Ak進(jìn)行相減再由加法器318相加得到時(shí)鐘誤差(XkQAk-1Q-Xk-1QAkQ)+(XkIAk-1I-Xk-1IAkI)，在數(shù)據(jù)有效信號(hào)周期的第三個(gè)時(shí)鐘周期控制信號(hào)SEL為10數(shù)據(jù)選擇器322、320、312、310選擇時(shí)鐘誤差和回路增益送入乘法器324、314進(jìn)行相乘，這時(shí)控制信號(hào)SEL的高一位為1，數(shù)據(jù)分配器325、315選擇乘法器324、314的輸出至環(huán)路濾波模塊，得到振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W，達(dá)到了對(duì)時(shí)鐘誤差的計(jì)算和環(huán)路濾波操作。這樣本發(fā)明中時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路就達(dá)到了原有的時(shí)鐘誤差檢測(cè)器和環(huán)路濾波器的功能。
圖7為時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路的控制信號(hào)的時(shí)序圖。在每一個(gè)數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN周期內(nèi)每個(gè)時(shí)鐘周期的控制信號(hào)SEL依次為00、01、10，以此作為數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的控制信號(hào)來(lái)完成對(duì)時(shí)鐘誤差的計(jì)算和振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W的輸出。控制信號(hào)SEL為3選1數(shù)據(jù)選擇器的控制信號(hào)，高一位作為數(shù)據(jù)分配器的控制信號(hào)。
本發(fā)明的判決器的具體電路圖如圖8所示，輸入正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ經(jīng)比較器與判決閾值進(jìn)行比較(判決閾值只與正交幅度調(diào)制信號(hào)的模式有關(guān)，正交幅度調(diào)制信號(hào)的模式確定后即為固定值，可存儲(chǔ)于寄存器內(nèi))，輸入信號(hào)大于判決閾值，比較器輸出為1，判決輸出即為判決閾值；若小于判決閾值比較器輸出為0，判決輸出為輸入正交幅度調(diào)制信號(hào)。
圖9為以往技術(shù)中的數(shù)控振蕩器電路圖。如圖所示，以往技術(shù)中的數(shù)控振蕩器包含比較器、加法器、計(jì)數(shù)器。比較器將計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果和“1”(在這里“1”表示的是用來(lái)存儲(chǔ)插值距離的觸發(fā)器的閾值，該值可以存儲(chǔ)在寄存器中)進(jìn)行比較，如果計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果大于或等于“1”，比較器輸出高電平，如果計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果小于“1”，比較器輸出低電平。比較器輸出為數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN。加法器將計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果和比較器輸出相減，加法器輸出至觸發(fā)器，加法器輸出為插值距離U，上述數(shù)控振蕩器需要數(shù)據(jù)比較器才能實(shí)現(xiàn)，相對(duì)復(fù)雜并且不易控制，消耗硬件資源。
本發(fā)明的數(shù)控振蕩器如圖10所示，其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)主要為一個(gè)計(jì)數(shù)器。數(shù)控振蕩器2的輸入為振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W，振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接加法器203第一個(gè)輸入端，插值中心點(diǎn)(該值由預(yù)先存儲(chǔ)在寄存器的內(nèi)容給出)接加法器203第三個(gè)輸入端，加法器203的輸出端接觸發(fā)器204的輸入端。觸發(fā)器204的輸出除最高位的低幾位為插值距離U，同時(shí)觸發(fā)器204的輸出除最高位的低幾位接加法器203第二個(gè)輸入端，觸發(fā)器204輸出的最高位接觸發(fā)器201的輸入端同時(shí)接異或門202的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器201輸出端接異或門202另一個(gè)輸入端。異或門202輸出為數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN。這樣數(shù)控振蕩器利用觸發(fā)器的最高位信號(hào)與觸發(fā)器的最高位經(jīng)過(guò)延遲的信號(hào)進(jìn)行異或得到數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，易于電路實(shí)現(xiàn)。
在以往技術(shù)的數(shù)控振蕩器中的比較器采用公知的結(jié)構(gòu)(例如黃正瑾編著《計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)》高等出版社2001年6月第1版P166～P168)，需要多個(gè)門電路實(shí)現(xiàn)，而在本發(fā)明中數(shù)控振蕩器的觸發(fā)器204的內(nèi)容溢出(對(duì)應(yīng)為觸發(fā)器的最高位為1)時(shí)(相當(dāng)于以往發(fā)明中與“1”的比較)，觸發(fā)器204的最高位信號(hào)與觸發(fā)器204的最高位經(jīng)過(guò)觸發(fā)器201延遲的信號(hào)只需要經(jīng)過(guò)一個(gè)異或門得到數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，相比較以往技術(shù)節(jié)省了電路。
插值濾波器1對(duì)輸入的正交幅度調(diào)制信號(hào)的I、Q兩路信號(hào)XI、XQ按照輸入插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN進(jìn)行計(jì)算，其插值過(guò)程采用固定系數(shù)的有限長(zhǎng)度FIR濾波器形式的插值結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其電路如圖11所示，其插值過(guò)程利用觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，插值濾波器1中的有限長(zhǎng)度FIR濾波器采用四點(diǎn)分段平方插值結(jié)構(gòu)。其運(yùn)算方程為Xk＝Zk+UV1+U2V2V2＝αZk+2-αZk+1-αZk+αZk-1V1＝-αZk+2+(α+1)Zk+1+(α-1)Zk-αZk-1圖中標(biāo)明α的模塊是濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)，U為數(shù)控振蕩器輸出的插值距離。Z為輸入正交幅度調(diào)制信號(hào)，分為I、Q兩路ZI、ZQ。X為經(jīng)過(guò)插值濾波器插值調(diào)整的也可認(rèn)為是經(jīng)過(guò)采樣時(shí)鐘恢復(fù)的正交幅度調(diào)制信號(hào)，也分為I、Q兩路XI、XQ。
圖12為本發(fā)明的有限狀態(tài)機(jī)電路圖，采用公知的結(jié)構(gòu)，例如采用了王金明編著《verilogHDL程序設(shè)計(jì)教程》人民郵電出版社2004年1月第1版P157～P164中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)據(jù)比較器、D觸發(fā)器、RS觸發(fā)器均采用公知的結(jié)構(gòu)，例如可以采用黃正瑾編著《計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)》高等教育出版社2001年6月第1版P71～P73、P73～P74、P166～P168、P102～P105中公知的數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)據(jù)比較器、RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器結(jié)構(gòu)，本發(fā)明涉及的數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)據(jù)比較器、RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器的工作原理均與公知結(jié)構(gòu)的工作原理相同，本發(fā)明D觸發(fā)器中沒(méi)有標(biāo)注的CP端都接時(shí)鐘CLK。
在本發(fā)明中，通過(guò)復(fù)用使現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路的六個(gè)乘法器減至兩個(gè)，節(jié)約了芯片資源，降低了成本。在環(huán)路濾波器中使用二階環(huán)路濾波器，滿足了對(duì)環(huán)路濾波器精度和鎖定速度的要求，保證了本發(fā)明的電路工作實(shí)用性和可靠性。數(shù)控振蕩器采用計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)，數(shù)控振蕩器利用觸發(fā)器的最高位信號(hào)與觸發(fā)器的最高位經(jīng)過(guò)延遲的信號(hào)進(jìn)行異或得到數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，易于實(shí)現(xiàn)。插值濾波器采用了四點(diǎn)分段平方插值結(jié)構(gòu)的有限長(zhǎng)度FIR濾波器，保證了精度。
總之，本發(fā)明成本低、精度高、性能強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)快速精確鎖定，適合于數(shù)字信息傳輸?shù)臅r(shí)鐘恢復(fù)，如數(shù)字視頻廣播等。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，包含插值濾波器(1)、數(shù)控振蕩器(2)、判決器(4)；正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)ZI、ZQ接插值濾波器(1)的第一輸入端，插值濾波器(1)的輸出為經(jīng)過(guò)插值調(diào)整的正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ，該正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接判決器(4)的輸入端，判決器(4)的輸出為正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ兩路信號(hào)的判決值A(chǔ)I、AQ，其特征在于，還包含時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)；上述正交幅度調(diào)制信號(hào)XI、XQ接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)的第一輸入端，上述判決器(4)的輸出接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)的第二輸入端，時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)第四輸入端為積分回路增益，第五輸入端為直接回路增益，其輸出的振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接數(shù)控振蕩器(2)，數(shù)控振蕩器(2)輸出的插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN分別接插值濾波器(1)的第二輸入端和第三輸入端，同時(shí)數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN接時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)的第三輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路(3)由時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊(31)和環(huán)路濾波模塊(33)組成，時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊(31)包含結(jié)構(gòu)對(duì)稱的I路、Q路兩部分且I路、Q路兩部分工作方式完全相同，在I路部分中判決器(4)輸出的I路信號(hào)AI分別接觸發(fā)器(320)的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器(321)的0輸入端，觸發(fā)器(320)的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器(320)的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器(321)的1輸入端，直接回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器(321)的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器(321)的輸出接乘法器(324)的一個(gè)輸入端；插值濾波器(1)輸出的I路信號(hào)XI分別接觸發(fā)器(322)的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器(323)的1輸入端，觸發(fā)器(322)的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器(322)的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器(323)的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)(319)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN和時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生2位的控制信號(hào)SEL，此控制信號(hào)SEL分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器(323)和3選1數(shù)據(jù)選擇器(321)的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器(325)的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器(323)的輸出接乘法器(324)的另一個(gè)輸入端，乘法器(324)的輸出接數(shù)據(jù)分配器(325)的輸入端，數(shù)據(jù)分配器(325)的1輸出端接環(huán)路濾波模塊(33)，數(shù)據(jù)分配器(325)的0輸出端分別接觸發(fā)器(326)的輸入端和減法器(327)的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器(326)的輸出接減法器(327)的另一個(gè)輸入端，減法器(327)的輸出接加法器(318)的一個(gè)輸入端；在Q路部分中判決器(4)輸出的Q路信號(hào)AQ分別接觸發(fā)器(310)的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器(311)的0輸入端，觸發(fā)器(310)的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器(310)的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器(311)的1輸入端，積分回路增益接3選1數(shù)據(jù)選擇器(311)的2輸入端，3選1數(shù)據(jù)選擇器(311)的輸出接乘法器(314)的一個(gè)輸入端；插值濾波器(1)輸出的Q路信號(hào)XQ分別接觸發(fā)器(312)的輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器(313)的1輸入端，觸發(fā)器(312)的CP端受數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN控制，觸發(fā)器(312)的輸出接3選1數(shù)據(jù)選擇器(313)的0輸入端，有限狀態(tài)機(jī)(319)輸出的2位控制信號(hào)SEL同時(shí)分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器(313)和3選1數(shù)據(jù)選擇器(311)的C控制端，同時(shí)此控制信號(hào)SEL的高1位接數(shù)據(jù)分配器(315)的C控制端，3選1數(shù)據(jù)選擇器(313)的輸出接乘法器(314)的另一個(gè)輸入端，乘法器(314)的輸出接數(shù)據(jù)分配器(315)的輸入端，數(shù)據(jù)分配器(315)的1輸出端接環(huán)路濾波模塊(33)，數(shù)據(jù)分配器(315)的0輸出端分別接觸發(fā)器(316)的輸入端和減法器(317)的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器(316)的輸出接減法器(317)的另一個(gè)輸入端，減法器(317)的輸出接加法器(318)的另一個(gè)輸入端，加法器(318)的輸出分別接3選1數(shù)據(jù)選擇器(313)的2輸入端和3選1數(shù)據(jù)選擇器(323)的2輸入端；環(huán)路濾波模塊(33)包含加法器(331)、加法器(333)和觸發(fā)器(332)，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊(31)的Q路部分的數(shù)據(jù)分配器(315)的1輸出端接加法器(331)的一個(gè)輸入端，加法器(331)的輸出分別接觸發(fā)器(332)的輸入端和加法器(333)的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器(332)的輸出接加法器(331)的另一個(gè)輸入端，上述時(shí)鐘誤差檢測(cè)模塊(31)的I路部分的數(shù)據(jù)分配器(325)的1輸出端接加法器(333)的另一個(gè)輸入端，加法器(331)的輸出為振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，上述數(shù)控振蕩器(2)包含觸發(fā)器(201)、異或門(202)、加法器(203)和觸發(fā)器(204)，上述振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W接數(shù)控振蕩器(2)的加法器(203)的第一輸入端，插值中心點(diǎn)接加法器(203)的第三輸入端，加法器(203)的輸出接觸發(fā)器(204)的輸入端，觸發(fā)器(204)的輸出中除最高位的低幾位為插值距離U，同時(shí)此插值距離U接加法器(203)的第二輸入端，觸發(fā)器(204)輸出中的最高位接觸發(fā)器(201)的輸入端同時(shí)接異或門(202)的一個(gè)輸入端，觸發(fā)器(201)輸出端接異或門(202)另一個(gè)輸入端，異或門(202)的輸出為數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字時(shí)鐘恢復(fù)裝置，包含插值濾波器1、數(shù)控振蕩器2、時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3及判決器4。插值濾波器1根據(jù)數(shù)控振蕩器2提供的插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN，將正交幅度調(diào)制基帶信號(hào)插值調(diào)整為正交幅度調(diào)制信號(hào)，時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3根據(jù)插值濾波器1輸出的正交幅度調(diào)制信號(hào)和正交幅度調(diào)制信號(hào)經(jīng)判決器4后的判決值，輸出步長(zhǎng)控制信號(hào)W給數(shù)控振蕩器2，數(shù)控振蕩器2根據(jù)振蕩步長(zhǎng)控制信號(hào)W周期性的給出插值距離U和數(shù)據(jù)有效信號(hào)EN。其中時(shí)鐘誤差檢測(cè)與環(huán)路濾波電路3只使用了兩個(gè)乘法器，節(jié)約了芯片資源，降低了成本。
文檔編號(hào)H04L7/027GK1825793SQ20061003930
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者吳建輝, 劉昕, 張萌, 茆邦琴, 時(shí)龍興 申請(qǐng)人:東南大學(xué)