调制器、锁相回路及响应频率控制字产生控制码的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于响应频率控制字来产生控制码的调制器。该调制器包括加法器、累加器、下一状态产生单元以及码产生单元。加法器用于通过计算频率控制字与控制码之间的差异来产生频率误差信号。累加器用于通过累加频率误差信号来产生相位误差信号，其中，相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，相位误差信号的整数部分为当前状态信号。下一状态产生单元用于响应相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布来产生下一状态信号。码产生单元用于响应当前状态信号和下一状态信号来产生控制码。相应地，本发明专利技术还提供了一种锁相回路及用于响应频率控制字产生控制码的方法。采用本发明专利技术，调制器可以降低对非线性的敏感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及调制器(modulator)，更特别地，涉及用于对小数(fractional)锁相回路(phaselockedloop,PLL)中的分频器进行控制的调制器。
技术介绍
锁相回路广泛应用于各种各样的应用中，如无线通信系统和有线通信系统。锁相回路是闭环(closed-loop)反馈控制系统，其相对于(inrelationto)参考信号的频率和相位产生信号。锁相回路可以被实现为包括相位侦测器(phasedetector,PD)、回路滤波器(loopfilter,LF)、压控振荡器(voltagecontrolledoscillator,VCO)和反馈路径(feedbackpath)的模拟或数字电路。锁相回路也可以在VCO和PD之间的反馈配置中包括分频器。在一些应用中，会期望输出频率为参考信号的频率的分数倍(fractionalmultiple)的信号。在此情形中，小数锁相回路有必要将VCO的输出频率除以一个分数。目前，各种技术用来实现小数锁相回路中的分频器。其中一种技术是采用多模分频器(multimodulusdivider)。调制器可以用来驱动具有不同的整数除法因子的多模分频器，以获得分数的平均分频因子。然而，分数杂散(fractionalspur)会在小数锁相回路中产生。用来控制分频器的调制器会引入噪声至锁相回路。锁相回路中各模块(如整数分频器、相位侦测器和回路滤波器)的非线性会引入分数杂散。因此，需要锁相回路具有对非线性效应不敏感的分数分频器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种调制器、锁相回路及用于响应频率控制字来产生控制码的方法，以解决上述问题。在一些实施例中，本专利技术提供一种用于响应频率控制字而产生控制码的调制器。该调制器包括加法器、累加器、下一状态产生单元和码产生单元。加法器用于通过计算频率控制字与控制码之间的差异来产生频率误差信号。累加器用于通过累加频率误差信号来产生相位误差信号，其中，相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，当前状态信号对应于相位误差信号的整数部分。下一状态产生单元用于响应相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布来产生下一状态信号。码产生单元用于响应当前状态信号和下一状态信号来产生控制码。在一些实施例中，当前状态信号可以是相位误差信号的整数部分，或者是对应于该相位误差信号的整数部分的状态。在一些实施例中，本专利技术提供了一种用于响应参考信号和频率控制字而产生输出信号的锁相回路。该锁相回路包括相位侦测器、回路滤波器、压控振荡器、多模分频器和调制器。相位侦测器用于产生参考信号和反馈信号之间的相位差。回路滤波器用于通过移除相位差的高频成分而产生控制电压。压控振荡器用于响应所述控制电压而产生在一频率处振荡的输出信号。多模分频器用于通过将输出信号的频率除以受控制码控制的因子而产生所述反馈信号。调制器用于响应频率控制字而产生所述控制码。其中，该调制器包括加法器、累加器、下一状态产生单元和码产生单元。加法器用于通过计算频率控制字与控制码之间的差异来产生频率误差信号。累加器用于通过累加频率误差信号来产生相位误差信号，其中，相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，当前状态信号对应于相位误差信号的整数部分。下一状态产生单元用于响应相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布来产生下一状态信号。码产生单元用于响应当前状态信号和下一状态信号来产生控制码。在一些实施例中，当前状态信号可以是相位误差信号的整数部分，或者是对应于该相位误差信号的整数部分的状态。在一些实施例中，本专利技术提供了一种用于响应频率控制字来产生控制码的方法。该控制码用于控制小数锁相回路中的多模分频器。该方法包括以下步骤：通过计算频率控制字与控制码之间的差异产生频率误差信号；通过累加频率误差信号产生相位误差信号，其中，相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，当前状态信号对应于相位误差信号的整数部分；根据相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布产生下一状态信号；以及响应当前状态信号和下一状态信号而产生所述控制码。在一些实施例中，当前状态信号可以是相位误差信号的整数部分，或者是对应于该相位误差信号的整数部分的状态。上述方案中，根据相位误差信号的整数部分和小数部分来产生当前状态信号和下一状态信号，特别地，根据相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布来产生下一状态信号，从而，可以降低对非线性的敏感度。附图说明本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本专利技术的上述目的和优点，其中：图1根据本专利技术实施例示出了一种小数锁相回路；图2根据本专利技术实施例示出了一种调制器；图3根据本专利技术实施例示出了在调制器中测量得到的相位误差信号的一种示例；图4根据本专利技术实施例示出了一种相位误差信号的眼图；图5根据本专利技术实施例示出了一种说明各概率质量函数与α值之间的关系的示意图；图6根据本专利技术实施例示出了一种下一状态产生单元；图7根据本专利技术实施例示出了一种说明随机数和特征概率分布之间的关系的示意图；图8根据本专利技术实施例示出了一种响应频率控制字来产生控制码的过程。具体实施方式以下描述为本专利技术实施的较佳实施例。以下实施例仅用来例举阐释本专利技术的技术特征，并非用来限制本专利技术的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。本专利技术中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。本专利技术公开一种调制器，该调制器响应频率控制字而产生控制码。该控制码可用于控制小数锁相回路中的多模分频器，其优点之一在于可以降低对非线性的敏感度，如可以根据需求来设计对期望阶数的非线性不敏感。图1根据本专利技术实施例示出了一种小数锁相回路1。该锁相回路1响应于参考信号和频率控制字FCW产生输出信号锁相回路1包括相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调制器，用于响应频率控制字来产生控制码，其特征在于，包括：加法器，用于通过计算所述频率控制字与所述控制码之间的差异来产生频率误差信号；累加器，用于通过累加所述频率误差信号来产生相位误差信号，其中，所述相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，当前状态信号对应于所述相位误差信号的整数部分；下一状态产生单元，用于响应所述相位误差信号的小数部分所确定的特征概率分布来产生下一状态信号；以及码产生单元，用于响应所述当前状态信号和所述下一状态信号来产生所述控制码。

【技术特征摘要】
2015.01.15 US 62/103,735;2015.11.17 US 14/943,1291.一种调制器，用于响应频率控制字来产生控制码，其特征在于，包括：
加法器，用于通过计算所述频率控制字与所述控制码之间的差异来产生频
率误差信号；
累加器，用于通过累加所述频率误差信号来产生相位误差信号，其中，所
述相位误差信号包括整数部分和小数部分，以及，当前状态信号对应于所述相
位误差信号的整数部分；
下一状态产生单元，用于响应所述相位误差信号的小数部分所确定的特征
概率分布来产生下一状态信号；以及
码产生单元，用于响应所述当前状态信号和所述下一状态信号来产生所述
控制码。
2.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述码产生单元通过计算所
述下一状态信号与所述当前状态信号之间的差异产生所述控制码。
3.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述下一状态产生单元响应
于所述相位误差信号的小数部分的当前值，从多个概率质量函数中选择其中一
个作为所述特征概率分布，其中，所述多个概率质量函数对应于所述相位误差
信号的小数部分的不同值，所述下一状态信号为具有所述特征概率分布的离散
随机变量。
4.如权利要求3所述的调制器，其特征在于，所述相位误差信号对应于所
述多个概率质量函数的多个第一期望值是相同的。
5.如权利要求4所述的调制器，其特征在于，所述相位误差信号的二次幂
对应于所述多个概率质量函数的多个第二期望值是相同的。
6.如权利要求5所述的调制器，其特征在于，所述相位误差信号的三次幂
对应于所述多个概率质量函数的多个第三期望值是相同的。
7.如权利要求3所述的调制器，其特征在于，所述下一状态产生单元包括：
存储单元，用于存储查找表，其中，所述查找表存储所述多个概率质量函
数，并将所述相位误差信号的小数部分转换为所述特征概率分布。
8.如权利要求1或3所述的调制器，其特征在于，所述下一状态产生单元
包括：
随机数产生单元，用于产生随机数；以及
下一状态选择单元，用于响应所述随机数和所述特征概率分布而产生所述
下一状态信号。
9.一种锁相回路，用于响应参考信号和频率控制字而产生输出信号，其特
征在于，包括：
相位侦测器，用于产生所述参考信号和反馈信号之间的相位差；
回路滤波器，用于通过移除所述相位差的高频成分而产生控制电压；
压控振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄逸杰，汪炳颖，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71