调谐器及信号调谐方法技术

本申请公开了调谐器以及信号调谐方法。调谐器包括：采样模块，其接收待调谐信号以及多个采样控制信号，并且在多个采样控制信号的控制下对待调谐信号进行采样并生成采样信号；其中，多个采样控制信号均具有长度为(N*TVCO)的控制周期，并且多个采样控制信号的控制周期相互同步；多个加权模块，其中每个加权模块被配置为接收采样模块生成的多个采样信号，并且以一组加权增益对所接收的采样信号进行对应的加权处理以得到一组加权信号；以及一个或多个求和模块，其中，每个求和模块被配置为接收多个加权模块中的一个加权模块输出的一组加权信号，并且对该组加权信号进行求和，从而输出一个调谐信号，调谐信号为待调谐信号频率被搬移预定频率fVCO*mk/N的信号。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电子
，更具体地，涉及一种调谐器及信号调谐方法。
技术介绍
混频器又称为变频器，是射频前端电路的重要模块，其被广泛用于收发器系统中。混频器实质上是用于实现信号的频谱搬移，也就是说，将信号从一个频率搬移到另一个频率。对于发射机而言，其需要将待混频信号从中低频频段搬移至射频频段，这个过程被称为上混频(或“上变频”)。对于接收机而言，其需要将待混频信号从射频频段搬移至中低频频段，这个过程被称为下混频(或“下变频”)。在实际应用中，混频器通常可以由乘法器来实现。混频器通常基于本振信号来实现对待混频信号的变频操作。在传统的接收器中，对于下变频操作，待混频信号的频率与本振信号的本振频率相同；对于上变频操作，混频器输出信号的频率与本振频率相同。本振信号通常是通过对压控振荡器(VCO)信号进行分频或者倍频得到。调谐器常应用于收音机，电视机等电子设备中，用于从中心频率不同的频道中选出需要的频道，因此，调谐器相当于是一个混频频率可调节的下混频器。为了调谐到不同的频道，需要改变本地时钟的频率，这往往需要设计不同的分频器或者倍频器，电路结构较为复杂。另外，本地时钟频率改变时，到稳定下来需要较长的时间，不利于频道的快速切换。因此，有必要提供一种信号调谐器以解决上述问题。
技术实现思路
本申请的一个目的在于是将分数混频器应用到调谐器中，以通过相同的本地振荡频率来实现对不同频道的调谐。在本申请的一个方面，提供了一种调谐器。该调谐器包括：采样模块，其包括多个采样单元，其中每个采样单元被配置为接收待调谐信号以及一个采样控制信号，并且在所述采样控制信号的控制下对所述待调谐信号进行采样并生成采样信号；其中，所述多个采样单元所接收的多个采样控制信号均具有长度为(N*TVCO)的控制周期，并且所述多个采样控制信号的控制周期相互同步；多个加权模块，其中每个加权模块被配置为接收所述采样模块生成的多个采样信号，并且以一组加权增益对所接收的采样信号进行对应的加权处理以得到一组加权信号；以及一个或多个求和模块，其中，每个求和模块被配置为接收所述多个加权模块中的一个加权模块输出的一组加权信号，并且对该组加权信号进行求和，从而输出一个调谐信号，所述调谐信号为所述待调谐信号频率被搬移预定频率fVCO*mk/N的信号，其中0<mk<N/2，k为加权模块的序号，fVCO＝1/TVCO。在一些实施例中，所述调谐器还包括选择模块，所述选择模块被配置为从所述多个加权模块中选择一个或多个加权模块，以将所选择的一个或多个加权模块输出的一组或多组加权信号提供给所述一个或多个求和模块。在一些实施例中，所述一个或多个求和模块是一个求和模块，所述调谐器还包括选择模块，所述选择模块被配置为选择将所述多个加权模块输出的多组加权信号中的一组加权信号提供给所述求和模块。在本申请的一个方面，还提供了一种信号调谐方法。该信号调谐方法包括：接收待调谐信号；用多个采样控制信号对所述待调谐信号进行采样以得到多个采样信号，其中，所述多个采样控制信号均具有长度为(N*TVCO)的控制周期，并且所述多个采样控制信号的控制周期相互同步；以多组加权增益对所述多个采样信号进行对应的加权处理，以得到多组加权信号；对所述多组加权信号中的一组或多组加权信号分别进行求和，从而输出一个或多个调谐信号，所述调谐信号为所述待调谐信号频率被搬移预定频率fVCO*mk/N的信号，其中0<mk<N/2，k为所述多组加权增益中的第k组加权增益的组序号，fVCO＝1/TVCO。以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。附图说明通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。图1示出了根据本申请一个实施例的混频器100；图2示出了图1中混频器的采样模块的一种电路示例；图3示出了根据本申请的实施例的多个采样控制信号的一个示例；图4示出了可以用于产生图3所示的多个采样控制信号的N级移位寄存器电路示例；图5示出了根据本申请实施例的多个采样控制信号的另一个示例；图6示出了图1中混频器的加权模块和求和模块的一种电路示例；图7示出了根据本申请实施例的加权信号波形的示意图；图8示出了根据本申请一个实施例的混频器800；图9示出了根据本申请一个实施例的调谐器900；图10示出了根据本申请一个实施例的调谐器1000的示意图；图11示出了根据本申请一个实施例的信号调谐方法1100。具体实施方式在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。本申请的专利技术人发现，如果在信号混频处理中待混频信号或混频信号(即经混频处理后得到的信号)的频率与压控振荡器(VCO)信号频率存在倍频关系或者近似倍频关系，
这两者中频率较低者的谐波信号很容易地会耦合到频率较高者中并对其产生干扰。然而，如果在信号混频处理时可以将待混频信号或混频信号的频率变化(也即频率搬移)设置为与VCO信号的频率成非整数倍关系，也即分数倍数关系，那么待混频信号或混频信号中频率较低者的谐波与频率较高者基本不会发生重叠，因而信号可以具有较小的谐波干扰。在本申请的一些实施例中，提供了一些混频器和信号混频处理方法的示例，以实现上述专利技术构思。图1示出了根据本申请一个实施例的混频器100。该混频器100可以被用于接收待混频信号Sin，并且对其进行频谱搬移以生成混频信号Sout。其中，混频信号Sout与待混频信号Sin的频率差即为被混频器100搬移的频率。如图1所示，混频器100包括采样模块110、加权模块120和求和模块130。具体地，采样模块110包括多个采样单元(图中未示出)，其中每个采样单元接收待混频信号Sin以及一个采样控制信号Sctrl<i>。在采样控制信号Sctrl<i>的控制下，每个采样单元对其所接收的待混频信号Sin进行采样，以得到相应的采样信号。具体地，每个采样控制信号具有长度为N*TVCO的控制周期，并且各个采样控制信号的控制周期相互同步。换言之，不同采样控制信号的一个控制周期的起始和结束时间分别对应。在一些实施例中，每个控制周期包括连续的N个长度均为TVCO的控制区间Tn，这些控制区间在时间先后相继。具体地，N个控制区间可以依次表示为第1控制区间T1，第2控制区间T2，依此类推。由于各个采样控制信号的控制周期相互对齐，因此，各个采样控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调谐器，其特征在于，包括：采样模块，其包括多个采样单元，其中每个采样单元被配置为接收待调谐信号以及一个采样控制信号，并且在所述采样控制信号的控制下对所述待调谐信号进行采样并生成采样信号；其中，所述多个采样单元所接收的多个采样控制信号均具有长度为(N*TVCO)的控制周期，并且所述多个采样控制信号的控制周期相互同步；多个加权模块，其耦接到所述采样模块，其中每个加权模块被配置为接收所述采样模块生成的多个采样信号，并且以一组加权增益对所接收的采样信号进行对应的加权处理以得到一组加权信号；以及一个或多个求和模块，其中，每个求和模块被配置为接收所述多个加权模块中的一个加权模块输出的一组加权信号，并且对该组加权信号进行求和，从而输出一个调谐信号，所述调谐信号为所述待调谐信号频率被搬移预定频率fVCO*mk/N的信号，其中0<mk<N/2，k为加权模块的序号，fVCO＝1/TVCO。

【技术特征摘要】
2015.05.07 CN 20151023084161.一种调谐器，其特征在于，包括：采样模块，其包括多个采样单元，其中每个采样单元被配置为接收待调谐信号以及一个采样控制信号，并且在所述采样控制信号的控制下对所述待调谐信号进行采样并生成采样信号；其中，所述多个采样单元所接收的多个采样控制信号均具有长度为(N*TVCO)的控制周期，并且所述多个采样控制信号的控制周期相互同步；多个加权模块，其耦接到所述采样模块，其中每个加权模块被配置为接收所述采样模块生成的多个采样信号，并且以一组加权增益对所接收的采样信号进行对应的加权处理以得到一组加权信号；以及一个或多个求和模块，其中，每个求和模块被配置为接收所述多个加权模块中的一个加权模块输出的一组加权信号，并且对该组加权信号进行求和，从而输出一个调谐信号，所述调谐信号为所述待调谐信号频率被搬移预定频率fVCO*mk/N的信号，其中0<mk<N/2，k为加权模块的序号，fVCO＝1/TVCO。2.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述调谐器还包括选择模块，所述选择模块被配置为从所述多个加权模块中选择一个或多个加权模块，以将所选择的一个或多个加权模块输出的一组或多组加权信号提供给所述一个或多个求和模块。3.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述采样控制信号的控制周期包括相继的N个控制区间，所述N个控制区间具有相等的时间长度TVCO，其中每组加权信号被设置为使得在每个所述控制区间Tn，所述调谐信号的幅度为所述待调谐信号的幅度的βk,n倍，其中， β k , n = A c o s ( 2 πm k · n - 1 N + θ ) + B ]]>或 β k , n = A s i n ( 2 πm k · n - 1 N + θ ) + B , ]]>n＝1,2,...,N，A,B和θ均为预设实数。4.根据权利要求3所述的调谐器，其特征在于，所述多个采样单元和每组加权增益的数量均为M，其中M等于或大于N，在每个控制周期，所述多个采样控制信号对应于采样控制矩阵其中ci,j表示第j个采样控制信号在第i个控制区间的采样指示，该组加权增益被表示为加权增益向量α＝[α1,α2,…,αM]T，其中αi为第i个加权增益，其满足方程Cα＝β，其中，β＝[β1,β2,…,βN]T。5.根据权利要求4所述的调谐器，其特征在于，所述采样单元的数量M等于N。6.根据权利要求5所述的调谐器，其特征在于，所述采样控制矩阵C为单位阵。7.根据权利要求4所述的调谐器，其特征在于，所述采样单元的数量M大于N。8.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，每个加权模块包括一组加权单元，其中该组加权单元中的每个加权单元耦接到一个采样单元，并且被配置为以一组加权增益中的一个加权增益对其所接收的采样信号进行加权处理。9.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述一个或多个求和模块中的每个求和模块包括跨导放大器，所述跨导放大器被配置为使得其所接收的一组加权信号在其输入端被求和，并且输出电压形式的调谐信号。10.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述一个或多个求和模块中的每个求和模块包括滤波器，所述滤波器被配置为滤除该求和模块输出的调谐信号的频率范围之外的信号。11.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述一个或多个求和模块包括一个求和模块，所述调谐器还包括选择模块，所述选择模块被配置为选择将所述多个加权模块输出的多组加权信号中的一组加权信号提供给所述求和模块。12.根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述采样控制信号的控制周期包括相继的N个控制区间，所述N个控制区间具有相等的时间长度TVCO，并且所述多个采样控制信号中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振彪，
申请(专利权)人：澜起科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31