【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号合成装置技术，更具体地，涉及能够校正采用锁相环(pll，phase-locked loop)的频率合成装置中开环偏移量的信号合成装置和方法的相关技术。
技术介绍
1、随着通信技术的发展，现已开发出了各种有线和无线通信设备。利用射频(rf，radio frequency)开发无线通信技术不需要安装电线，可以大大放宽对通信设备安装位置的限制，因此该项技术广泛用于iot(internet of things，物联网)设备等。
2、在无线通信中，特别是基于频移键控(fsk，frequency-shift keying)的无线通信中，生成准确的频率非常重要。为了生成准确的频率，主要采用锁相电路或pll。
3、同时，iot设备需要在不更换电池的情况下长时间运行。为此，研究人员对低功率运行、能量收集等进行了研究。
4、2021年11月3日公布的注册专利号10-2321030的专利涉及“一种根据pll的两点调制方法自动补偿频移差的信号合成器、信号合成方法和通信设备”，并公开了一种信号合成器，包括一个压控振荡器(vco，voltage-controlled oscillator)，所述压控振荡器包括第一电容组(具有多个电容不同的第一电容器)、第二电容组(具有多个电容相同的第二电容器)和电感器，并且可根据第一电容组、第二电容组和电感器的连接电容器来输出频率信号；以及数字控制块，包括用于计数频率信号的计数器，并且可利用所述计数器校准第一电容组和第二电容组。
5、然而，尚未具体公开用于在
技术实现思路
1、因此，鉴于上述问题提出了本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种能够校正开环偏移量的信号合成装置和方法，即使在低功率运行期间，所述装置和方法也能校正开环偏移量并输出准确的频率。
2、本专利技术的另一目的是提供一种通过利用调制控制信号校正由于制造过程产生的频率偏差来输出准确频率的信号合成装置和方法。
3、本专利技术的又一目的是提供一种通过校正由于环境变化(如温度和湿度变化)引起的频率偏差来输出准确频率的信号合成装置和方法。
4、本专利技术需要解决的问题并不局限于上述问题，本领域技术人员可以从下面的描述中清楚地了解本专利技术未提及的其他问题。
5、根据本专利技术的一个方面，通过提供一种信号合成装置，即可实现上述及其他目的，所述信号合成装置可校正闭环和开环之间的偏移量，以输出调频信号，所述信号合成装置包括压控振荡器(vco)、储能单元、vco输入选择器和数字控制器。
6、vco通过包括具有多个电容相同的电容器的调制电容组和电感器生成频率与输入电压相对应的输出信号，并根据调制电容组电容器与电感器的连接状态调制输出信号的频率，以输出调频信号。
7、所述储能单元利用输入电压储存能量，并根据储存的能量输出电压。
8、所述vco输入选择器在操作模式为闭环模式时将vco的输入单元连接至储能单元的输入端，并在操作模式为开环模式时将vco的输入单元连接至储能单元的输出端。
9、所述数字控制器控制vco输入选择器的操作模式，并传输用于调整调制电容组电容器与vco的连接状态的调制控制信号。
10、根据另一方面，所述数字控制器包括频率偏移量计算器和调制控制信号偏移量测定器。
11、所述频率偏移量计算器根据vco输入选择器在闭环模式下工作时从vco输出的vco输出信号的闭环模式频率与vco输入选择器在开环模式下工作时从vco输出的vco输出信号的开环模式频率之间的差值计算频率偏移量。
12、所述调制控制信号偏移量测定器测定调制控制信号的偏移量，以根据预定调制控制信号的频率变化值补偿频率偏移量。
13、根据另一方面，所述储能单元可包括储能元件和缓冲器。所述储能元件可采用输入电压进行充电，所述缓冲器可连接至储能元件的输出单元，以保持储能元件的输出电压。
14、根据另一方面，所述信号合成装置可进一步包括计数器，可测量vco输出信号的峰值数。
15、根据另一方面，所述数字控制器可根据计数器测量的峰值数和测量时间测定vco输出信号的频率。
16、根据另一方面，所述数字控制器可进一步包括调制控制信号的频率变化值测定器。所述调制控制信号的频率变化值测定器根据传输到vco的多个调制控制信号中的每一个所测量的vco输出信号的频率之间的差值来根据调制控制信号测定所述频率变化值。
17、根据另一方面，所述数字控制器可进一步包括调制控制信号增益测定器。所述调制控制信号增益测定器可通过比较调制控制信号的频率变化值和设计值来测定调制控制信号的增益。
18、根据另一方面，所述数字控制器可进一步包括调制控制信号测定器。所述调制控制信号测定器可通过将调制控制信号的增益和调制控制信号的偏移量施加到调制控制信号的预定设计值来测定输出数据的频率调制所需的调制控制信号。
19、根据另一方面，所述vco可进一步包括频率选择电容组。所述频率选择电容组可包括电容器，所述电容器受到控制根据频率选择信号进行并联或断开。
20、根据另一方面，所述数字控制器可进一步包括频率选择信号测定器。所述频率选择信号测定器可生成频率选择信号，将频率选择信号传输至vco，并根据vco输出信号的测量频率与预定参考频率的比较结果来改变所述频率选择信号。
21、根据本专利技术的另一方面，提供了一种通过校正闭环和开环之间的偏移量来输出调频信号的信号合成方法，所述信号合成方法包括向vco的输入单元供应参考电压，并设置闭环模式，在闭环模式下，储能单元的输入端连接至vco的输入单元，以向储能单元供应输入到vco的参考电压；测量从vco输出的vco输出信号的频率，以测定闭环模式频率；阻止向vco供应参考电压输入，并切换至开环模式，在开环模式下，储能装置的输出端连接至vco的输入单元，以向vco的输入单元供应储能装置的输出电压；测量vco输出信号的频率，以测定开环模式频率，并根据与闭环模式频率的差值，计算频率偏移量；以及测定调制控制信号的偏移量，以根据用于调整调制电容组电容器的连接状态的调制控制信号的频率变化值补偿频率偏移量。
22、根据另一方面，所述信号合成方法可进一步包括生成第一调制控制信号，将第一调制控制信号传输至vco，并测量vco输出信号的第一调制频率；生成第二调制控制信号，将第二调制控制信号传输至vco，并测量vco输出信号的第二调制频率；以及根据第一调制频率和第二调制频率之间的差值，测定调制控制信号的频率变化值。
23、根据另一方面，所述信号合成方法可进一步包括将调制控制信号的频率变化值与设计值进行比较，以测定调制控制信号的增益。
24、根据另一方面，所述信号合成方法可进一步包括将调制控制信号的偏移量施加到调制控制信号的预定设计值和调制控制信号的增益，以测定输出数据的频率调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可校正闭环和开环之间的偏移量来输出调频信号的信号合成装置，所述信号合成装置包括：
2.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述储能单元包括：
3.根据权利要求1所述的信号合成装置，还包括计数器，被配置为测量所述VCO输出信号的峰值数，
4.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述数字控制器还包括根据所述调制控制信号来测定频率变化值的频率变化值测定器，根据传输到VCO的多个调制控制信号中的每一个所测量的VCO输出信号的频率之间的差值来根据调制控制信号测定所述频率变化值。
5.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述数字控制器还包括调制控制信号增益测定器，被配置为通过比较所述调制控制信号的频率变化值和设计值来测定所述调制控制信号的增益。
6.根据权利要求5所述的信号合成装置，其中，所述数字控制器还包括调制控制信号测定器，被配置为通过将所述调制控制信号的增益和所述调制控制信号的偏移量施加到所述调制控制信号的预定设计值来测定输出数据的频率调制所需的调制控制信号。
7.根据权利要求1所述的信号合成装
8.一种通过校正闭环和开环之间的偏移量来输出调频信号的信号合成方法，所述信号合成方法包括：
9.根据权利要求8所述的信号合成方法，还包括：
10.根据权利要求9所述的信号合成方法，还包括：
11.根据权利要求10所述的信号合成方法，还包括：
12.根据权利要求8所述的信号合成方法，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种可校正闭环和开环之间的偏移量来输出调频信号的信号合成装置，所述信号合成装置包括：
2.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述储能单元包括：
3.根据权利要求1所述的信号合成装置，还包括计数器，被配置为测量所述vco输出信号的峰值数，
4.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述数字控制器还包括根据所述调制控制信号来测定频率变化值的频率变化值测定器，根据传输到vco的多个调制控制信号中的每一个所测量的vco输出信号的频率之间的差值来根据调制控制信号测定所述频率变化值。
5.根据权利要求1所述的信号合成装置，其中，所述数字控制器还包括调制控制信号增益测定器，被配置为通过比较所述调制控制信号的频率变化值和设计值...
【专利技术属性】
技术研发人员：李康润，金东奎，郑然宰，
申请(专利权)人：成均馆大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：
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