頻率發(fā)生器、方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及頻率發(fā)生器、方法和計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于多通道、多載波和多波段規(guī)格的要求，所以目前無線收發(fā)器常常需要大量的 振蕩器(NC0)。需要多個(gè)線圈和可能不想要的振蕩器之間的耦接，以及發(fā)射頻率移動(dòng)數(shù)字載 波合成的挑戰(zhàn)成為頻率和載波信號(hào)生成中科技進(jìn)步水平發(fā)展的焦點(diǎn)。根據(jù)基于延遲線的參 考頻率來進(jìn)行載波信號(hào)的載波頻率數(shù)字合成是所附的一種方法。該方法通過從輸入信號(hào)的 有限數(shù)量的可能的相移副本中選擇各種相移副本完成。由于有限數(shù)量的副本，必須接受量 化誤差。該方法可以導(dǎo)致周期性，所述周期性是由量化頻率選擇的特定重復(fù)模式(也被稱為 抽頭選擇）引起的。然后，這些周期性可能會(huì)引起噪聲頻譜中不想要的峰(突刺）。
[0003] 使用抖動(dòng)的方法用于量化噪聲優(yōu)化的噪聲成型器，并且抽頭線中非線性的處理可 能不能夠減少突刺以充分滿足目前對(duì)低噪聲應(yīng)用（像帶有l(wèi)OOdBc載波-到-噪聲要求的RX-系統(tǒng)）的要求。傳統(tǒng)的解決方案可以將突刺-水平提高到_50dBc或-60dBc，但是這仍然離所 期望的-lOOdBc(例如，可以是LTE所期望要的）突刺-水平還很遠(yuǎn)。
[0004] 因此，期望改善用于減輕由載波信號(hào)的數(shù)字合成引起的噪聲相關(guān)的突刺影響的構(gòu) 思。

【發(fā)明內(nèi)容】

【附圖說明】
[0005] 將在下面僅以舉例的方式并且參考附圖描述頻率發(fā)生器和/或方法的一些實(shí)施方 式，其中：
[0006] 圖la是示出用于數(shù)字載波合成的現(xiàn)有的電路的示意圖；
[0007] 圖lb是示出在時(shí)域用于處理量化和非線性的現(xiàn)有的頻率發(fā)生器的示意圖；
[0008] 圖2a是示出用于處理具有現(xiàn)有抖動(dòng)的量化的現(xiàn)有的頻率發(fā)生器的示意圖；
[0009] 圖2b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出頻率發(fā)生器的示意圖；
[0010] 圖2c是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式示出頻率發(fā)生器的示意圖；
[0011] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出用于兩個(gè)連續(xù)相變之間量化的時(shí)間間隔的選擇方 案；
[0012] 圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出從兩個(gè)連續(xù)相變之間量化的時(shí)間間隔的選擇產(chǎn)生的 誤差貢獻(xiàn)的直方圖；
[0013] 圖5a和圖5b是示出從兩個(gè)連續(xù)相變之間量化的時(shí)間間隔的現(xiàn)有的選擇和根據(jù)一 個(gè)實(shí)施方式的選擇產(chǎn)生的頻譜的比較；
[0014] 圖6a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出接收器；
[0015]圖6b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出收發(fā)器；
[0016] 圖6c是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出移動(dòng)通信設(shè)備；以及
[0017] 圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出用于提供載波信號(hào)的方法的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 現(xiàn)在將參考附圖更充分地描述各種示例實(shí)施例，在附圖中例示了一些示例實(shí)施 例。在圖中，為了清晰，線、層和/或區(qū)域的厚度可被放大。
[0019]因此，雖然示例實(shí)施例能夠有各種修改和替代的形式，但其實(shí)施例在圖中以舉例 的方式示出，并且將在本文進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，不旨在將示例實(shí)施例限制于所 公開的特定形式，但相反，示例實(shí)施例覆蓋落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的所有的修改、等價(jià)物 和替代。在對(duì)附圖的所有描述中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件。
[0020] 應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為被"連接"或"耦接"到另一個(gè)元件，它可以直接地連接或 耦接到另一個(gè)元件，或者可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為被"直接連接"或"直 接耦接"到另一個(gè)元件，則不存在中間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞應(yīng)該以類似 的方式進(jìn)行解釋(例如，"在…之間"對(duì)"直接在…之間"、"與…相鄰"對(duì)"直接與…相鄰"等）。
[0021] 本文使用的術(shù)語只是用于描述特定的實(shí)施例，并不用于限制示例實(shí)施例。如本文 使用的單數(shù)形式"一種/個(gè)(a/an)"以及"所述"旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指 出。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語"包括"、"包括的"、"包含"和/或"包含的"限 定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。。
[0022] 除非另有規(guī)定，否則本文使用的所有的術(shù)語(包含技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與示例實(shí) 施例所屬的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員中的一個(gè)通常理解的相同的含義。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù) 語(例如，在通常使用的字典中定義的那些)應(yīng)被解釋為具有與在有關(guān)領(lǐng)域的背景中它們的 含義是一致的含義，并且將不被解釋為理想的或過度正式的意思，除非在本文中明確定義。
[0023] 圖la示出可操作以實(shí)行數(shù)字載波合成的現(xiàn)有的射頻(RF)收發(fā)器100。參考振蕩器 生成參考頻率Fref，由參考頻率Fref，通過直接數(shù)字合成塊102可以得到任意載波頻率。參考 頻率Fref在包括預(yù)定數(shù)量的延遲元件106的延遲線104中被多次延遲。圖la示出八個(gè)延遲元 件106,所述八個(gè)延遲元件106導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于與參考頻率Fref成反比的參考時(shí)間Tref的1/8的延 遲時(shí)間d?；诹炕瘑挝籘 REF/8,抽頭選擇器108可以被操作用于生成用于抽頭尋址的序列。 事實(shí)上，由各種延遲元件106實(shí)行的量化步驟可能偏離該量化單位，如果執(zhí)行序列時(shí)，則導(dǎo) 致非線性誤差。抽頭選擇器108可以提供序列作為噪聲成型器112的輸入信號(hào)110,輸入信號(hào) 110是基于參考頻率Fref和時(shí)間參數(shù)T/T REF。噪聲成型器108可以改變用于抽頭尋址的序列， 使得由量化誤差引起的本底噪聲對(duì)應(yīng)于所期望的頻譜掩碼。在延遲線104中的每個(gè)延遲元 件106分別耦接到多路復(fù)用器116-1和116-2。多路復(fù)用器116-1耦接到邏輯元件(例如，鎖存 器118)的復(fù)位接口 R，并且多路復(fù)用器116-2耦接到的設(shè)置接口 S，鎖存器118被設(shè)計(jì)為設(shè)置 復(fù)位(SR)觸發(fā)器。通過使用噪聲成型器112選擇特定的多路復(fù)用器尋址信號(hào)114-1、114-2的 模式，導(dǎo)致多路復(fù)用器將輸出信號(hào)提供給鎖存器118。換句話說，分別由多路復(fù)用器116-2提 供合成載波信號(hào)的上升沿，并且由多路復(fù)用器116-1提供合成載波信號(hào)的下降沿，可以生成 所期望的邊沿的序列以形成在頻率Fout的輸出信號(hào)120。輸出信號(hào)120可以被直接提供，或者 可以被直接用作信號(hào)以控制多路復(fù)用器116-1、116-2。然而，由于延遲元件106的數(shù)量是有 限的，所以由于固有的量化理想的邊沿位置可只是逼近的，并且可能會(huì)遭受由失配和非線 性引起的量化誤差和偏差。
[0024]照慣例通過重新映射可以減少這些偏差的影響，如圖lb所呈現(xiàn)的。指示所期望的 邊沿位置的輸入信號(hào)152被提供給決策單元154和第一信號(hào)加法器156。決策單元154實(shí)行抽 頭地址的映射或重新映射，并且提供指示有效邊沿位置的輸出信號(hào)158,可以在輸出接口提 供輸出信號(hào)158，和/或者可以由第一信號(hào)加法器156接收輸出信號(hào)158。即，有效邊沿位置是 目前提供的邊沿位置。第一信號(hào)加法器156計(jì)算由輸出信號(hào)158指示的有效邊沿位置和由輸 入信號(hào)152指示的所期望的邊沿位置之間的差值，該差值對(duì)應(yīng)于有效誤差(標(biāo)記為8)。有效 誤差包括量化誤差和剩余的失配誤差(在第一迭代完成之前，其可以以等于零的值開始）， 并且將誤差信號(hào)159(8)提供給噪聲成型器160。噪聲成型器160實(shí)行操作H(z)以將噪聲成型 反饋信號(hào)162提供給第二信號(hào)加法器164。在第二和隨后的迭代步驟中，第二信號(hào)加法器164 被配置為計(jì)算輸入信號(hào)152和反饋信號(hào)162的總和，并且用于將修改的輸入信號(hào)166提供給 決策單元154和第一信號(hào)加法器156。決策單元154實(shí)行抽頭尋址的重新映射以提供輸出信 號(hào)158。在下一次迭代中，第一信號(hào)加法器156將現(xiàn)在重新計(jì)算的誤差信號(hào)159(8)提供給噪 聲成型器160。換句話說，噪聲成型器160被配置為減輕由在時(shí)域中的量化引起的頻譜內(nèi)的 誤差分布。使用圖lb所示的組件，試圖減少有效誤差或者盡可能地使有效誤差最小化。 [0025]由決策單元154進(jìn)行的，考慮了合成塊102內(nèi)非理想延遲的防止失配處理的重新映 射的原理在圖示170中被可視化，圖示170示出積分非線性（INL)誤差172的進(jìn)程?？梢杂?1LSB和2LSB之間的量化步長171與2LSB和3LSB之間的量化步長173之間的差值產(chǎn)生該誤差。 如果輸出信號(hào)158的量化的有效邊沿位置表現(xiàn)出距由輸入信號(hào)152或修改的輸入信號(hào)166的 所期望的邊沿位置確定的理想抽頭位置176超過最低有效位(LSB)l/2的偏差(類似于INL誤 差172)，則抽頭地址被糾正。在理想和有效抽頭位置之間的最終距離174對(duì)應(yīng)于包括由第一 信號(hào)加法器156計(jì)算的量化誤差和剩余的失配誤差的有效誤差。
[0026] 照慣例，為了使整體誤差能量最小化，可以以對(duì)于每個(gè)所期望的抽頭位置使用最 接近的失配抽頭的方式完成重新映射。
[0027] 在許多情況下，在噪聲頻譜中的峰或突刺源自于抽頭地址的序列中的周期性。在 某種程度上，可以由噪聲成型器實(shí)行突刺的緩和，如可以通過將噪聲成型器的性能與第二 和第三階進(jìn)行比較所示出的，然而，該緩和效應(yīng)可能是有限的，并且因?yàn)榭赡芟Ｍ辖o定 的規(guī)格掩碼，所以不是所有的突刺在幅度上都可以被減少。
[0028]在圖2a中例示了抖動(dòng)的傳統(tǒng)方法，假設(shè)情況是噪聲成型僅被用于處理量化誤差。 它示出了類似于圖lb中的那個(gè)的電路，其中不再解釋對(duì)應(yīng)于圖lb中相同部件的部件。在下 面的部分中，與圖lb的差別反而被標(biāo)出來。
[0029]通過用第三信號(hào)加法器178將誤差貢獻(xiàn)添加到誤差信號(hào)159實(shí)行抖動(dòng)，其可以使用 像偽