宽带极坐标接收器架构及信号处理方法技术

公开了宽带极坐标接收器及操作方法。以极坐标接收器接收相位调制输入信号，所述极坐标接收器包括注入锁定振荡器。所述注入锁定振荡器包括多个注入点，根据所述输入信号的频率选择特定的N次谐波，并将所述输入信号通过与所选的N次谐波对应的一组注入点注入，所述注入锁定振荡器生成振荡器输出信号，所述输入信号的相位是由所述振荡器输出信号的相位确定的。在一些实施例中，振荡器输出信号的频率乘以N，与所述输入信号混频并进行滤波以用于幅度检测。所述输入信号根据相位及幅度信息进行解码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】宽带极坐标接收器架构及信号处理方法交叉引用本申请要求申请号为14/957131，申请日为2015年12月2日，名称为《宽带极坐标接收器架构及信号处理方法》的美国专利申请以及申请号为14/957134，申请日为2015年12月2日，名称为《宽带极坐标接收器架构及信号处理方法》的美国专利申请的优先权，并通过引用将此两者的内容整体并入本文。
技术介绍
通信收发器可采用多种架构从载波信号中恢复数据。这些架构包括使用中频转换接收器或直接转换接收器进行相干解调。此类接收器通常利用锁相环(PLL)及相干解调恢复或重新生成通信载波信号。最近，人们提出了极坐标接收器架构，该架构无需使用载波恢复电路便可从接收调制信号中提取调制相位分量。然而，所提出的该极坐标接收器架构及相应信号处理存在一些可导致性能较差及比特误码率(BER)较高的缺陷。因此，需要对极坐标接收器的信号处理和架构进行改良。
技术实现思路
在一种例示方法中，以极坐标接收器接收相位调制输入信号，该极坐标接收器包括注入锁定振荡器。该注入锁定振荡器至少包括第一组注入点以及第二组注入点，每组注入点分别对应于所述注入锁定振荡器的一种不同的谐波。在一些实施方式中，所述注入锁定振荡器为环式振荡器，该环式振荡器包括多个按顺序排列的缓冲器，其中，每个所述注入点均分别位于相应缓冲器上。根据所述输入信号的频率，所述各组注入点中的一组注入点被选择。所述注入锁定振荡器用于生成振荡器输出信号，同时所述输入信号注入至所选的一组注入点。此外，还通过测量所述振荡器输出信号的相位，确定所述调制输入信号的相位。在一些实施方式中，通过根据所述输入信号的频率将所述注入锁定振荡器的谐波选择为将该输入信号的频率除以N时的商处于所述注入锁定振荡器锁定范围内的N次谐波的方式，实现从所述各组注入点中选择一组注入点。然后，将与所述注入锁定振荡器的所述N次谐波相对应的一组注入点用于所述输入信号的注入。该注入锁定振荡器可调节为使得其本征频率基本上为将所述输入信号的频率除以N的商。在一些实施方式中，提供多个频段针对性放大器，而且在所述输入信号注入之前，通过从这些频段针对性放大器中选择的一个频段针对性放大器对所述输入信号进行放大。其中，可根据所述输入信号的频率，对所述放大器进行选择。一种例示极坐标接收器包括注入锁定振荡器，该注入锁定振荡器至少具有第一组注入点及第二组注入点，其中，各组注入点分别与所述注入锁定振荡器的不同谐波相对应。所述注入锁定振荡器具有至少一个振荡器输出端。此外，还提供注入选择电路，该注入选择电路用于选择性地将所述输入信号提供于所述各组注入点中被选中的一组注入点。所述振荡器输出端还连有相位检测电路。该相位检测电路可包括分频器，该分频器具有与所述振荡器输出端连接的输入端，以及与所述分频器输出连接的时间数字转换器。在另一例示方法中，以极坐标接收器接收相位调制输入信号，该极坐标接收器包括注入锁定振荡器。该注入锁定振荡器用于生成振荡器输出信号，而所述输入信号通过与该注入锁定振荡器的N次谐波相对应的一组注入点注入该注入锁定振荡器中，其中，N为整数。通过将所述振荡器输出信号的频率乘以系数N，生成倍频振荡器信号。通过将该倍频振荡器信号与所述输入信号混频，生成混频信号。在将该混频信号滤波后，进一步对滤波后的该混频信号进行采样。在一些实施方式中，所述整数N大于1。所述方法可包括将所述N值选择为使得所述相位调制信号的频率基本为所述注入锁定振荡器锁定范围内频率的N次谐波。在一些实施方式中，所述注入锁定振荡器的本征频率调节为使得所述相位调制信号的频率基本为该本征频率的N次谐波。在一些实施方式中，所述振荡器包括至少两个相位相互偏移的输出分支，而且通过至少异或门将来自所述相位相互偏移的输出分支的信号相结合的方式，对所述振荡器输出的频率进行倍频。在一种生成射频输入信号的限幅复制信号的例示方法中，该射频输入信号被注入至注入锁定振荡器的N次谐波输入端，其中，该射频输入信号的频率基本上为所述注入锁定振荡器基本频率的N倍。在注入所述射频输入信号的同时，所述注入锁定振荡器生成振荡器输出信号。通过以系数N对该振荡器输出信号进行倍频，生成所述限幅复制信号。该N值基于所述输入信号的频率。在一些实施方式中，N为大于1的整数。在一些实施方式中，通过提供包络消除电路，生成射频输入信号的限幅复制信号。所述注入锁定振荡器具有N次谐波输入端和振荡器输出端。该N次谐波输入端用于接收所述射频输入信号。所述电路包括倍频器，该倍频器具有输入端及倍频输出端。该倍频器的输入端连接于所述振荡器输出端。该倍频器用于以系数N对输入进行倍频，而且所述倍频输出端用于提供所述射频输入信号的限幅复制信号。在一些实施方式中，所述包络消除电路连接于控制器，其中，该控制器用于根据所述输入信号的频率选择N值，而且所述倍频器为用于以所选N值进行倍频的可变倍频器。所述电路还可包括连接于所述控制器的注入选择电路，其中，该注入选择电路用于将所述输入信号连接至与所述N次谐波相对应的一组注入点。附图说明所附各图与以下具体实施方式部分一道并入本说明书并构成本说明书的一部分，用于对包括所要求保护的专利技术在内的概念的实施方式进行进一步说明，并对这些实施方式的各种原理和优点进行阐述，其中，在各附图中，类似附图标记指代相同或功能相近的要素。图1为根据一些实施方式的极坐标接收器电路框图。图2为根据一些实施方式具有多个注入点的注入锁定环式振荡器电路示意图。图3为根据一些实施方式的注入选择电路示意图。图4为根据一些实施方式的幅度选择电路示意图。图5为根据一些实施方式的包络消除电路示意图。图6为根据一些实施方式在极坐标接收器内使用包络消除电路的示意图。图7为根据一些实施方式在极坐标接收器内使用Gilbert单元倍频电路的示意图。图8为根据一些实施方式的极坐标接收器架构的功能框图。图9为根据一些实施方式具有替代架构的极坐标接收器的一部分的功能框图。图10为根据一些实施方式的极坐标接收器操作方法流程图。图11A和图11B为根据一些实施方式的N次谐波选择原理及注入锁定振荡器调节原理示意图。本领域技术人员可理解的是，附图中要素的图示方式在于简单性和清晰性，并且不一定按比例绘制。例如，为了有助于更好地理解本专利技术的实施方式，附图中的某些要素可相对于其他要素进行尺寸放大。附图中，已通过常规符号在合适之处对装置和方法的部件进行了标示，这些标识仅示出了与本专利技术实施方式的理解有关的具体细节，从而避免本专利技术因对于受益于本申请描述内容的本领域技术人员而言极其容易理解的细节而变的晦涩难懂。具体实施方式图1所示为根据一些实施方式的例示极坐标接收器100。其中，相位调制射频输入信号在天线102等输入节点处被接收。该输入射频信号由宽带低噪声放大器(LNA)104放大，该放大器还为天线102提供阻抗匹配功能。极坐标接收器100用于接收并解调频率调制或相位调制射频信号，该射频信号例如为通过相移键控法(PSK)或正交幅度调制法(QAM)调制的信号。在本专利技术中，相位调制信号一词表示含有相位调制分量的不同类型信号，因此其不仅包括以相位调制的信号(如二进制相移键控、正交相移键控、8-PSK或16-PSK)，还包括同时以相位和幅度调制的信号(如16-QAM、64-QA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其特征在于，包括：以极坐标接收器接收相位调制输入信号，所述极坐标接收器包括注入锁定振荡器；通过操作所述注入锁定振荡器，生成振荡器输出信号，并且将所述输入信号通过与所述注入锁定振荡器的N次谐波对应的一组注入点注入所述注入锁定振荡器内，其中，N为整数；通过将所述振荡器输出信号的频率乘以系数N，生成倍频振荡器信号；通过将所述倍频振荡器信号与所述输入信号混频，生成混频信号；对所述混频信号进行滤波；以及对滤波后的所述混频信号进行采样。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.02 US 14/957,131;2015.12.02 US 14/957,1341.一种方法，其特征在于，包括：以极坐标接收器接收相位调制输入信号，所述极坐标接收器包括注入锁定振荡器；通过操作所述注入锁定振荡器，生成振荡器输出信号，并且将所述输入信号通过与所述注入锁定振荡器的N次谐波对应的一组注入点注入所述注入锁定振荡器内，其中，N为整数；通过将所述振荡器输出信号的频率乘以系数N，生成倍频振荡器信号；通过将所述倍频振荡器信号与所述输入信号混频，生成混频信号；对所述混频信号进行滤波；以及对滤波后的所述混频信号进行采样。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述N值选择为使得所述相位调制信号的频率基本为所述注入锁定振荡器锁定范围内的频率的N次谐波。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述注入锁定振荡器的本征频率调节为使得所述相位调制信号的频率基本为所述本征频率的N次谐波。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：测量所述振荡器输出信号的相位。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述输入信号的频率，选择多个频段针对性放大器中的一个；以及在所述输入信号被注入之前，先以所选的一个频段针对性放大器对所述输入信号进行放大。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振荡器包括至少两个相位相互偏移的输出分支；对所述振荡器输出信号的所述频率进行倍频包括：通过异或门将来自所述相位相互偏移的所述输出分支的信号相结合。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注入锁定振荡器为环式振荡器，所述环式振荡器包括多个按顺序排列的缓冲器；对所述振荡器输出信号的所述频率进行倍频包括：通过异或...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐阳，萨拉·穆诺茨·何尔莫索，罗克·贝伦格尔·佩雷斯，
申请(专利权)人：盈诺飞公司，
类型：发明
国别省市：美国,US