半极化调制器制造技术

一种调制处理器(500)包括第一处理级(110)和第二处理级(120)。第一处理级(110)包括相位生成级(117)，设置成生成指示调制信号(S)的相位的相位信号(PM)，微分级(118)，设置成通过微分所述相位信号(PM)生成频率信号(FM)，和第一带宽降低级(113)，被设置成通过降低所述频率信号(FM)的带宽来生成第一输出信号(FM_LP)。所述第二处理级(120)被设置成生成与其相位用等于所述第一输出信号(FM_LP)的积分的角度进行延迟的所述调制信号(S)成比例的第二输出信号(AM*)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种调制处理器，一种包括所述调制处理器的调制器，一种包括所述调制器的发射器，一种包括所述发射器的无线通信装置，一种操作调制处理器的方法，一种设置为执行所述操作调制处理器的方法的计算机程序代码，和一种操作调制器的方法。
技术介绍
当进入更加数字密集的实施例时，极化调制器是一种很好的无线电发射器的结构。在2011年B.Staszewski等人的“Spur-freeall-digitalPLLin65nmforMobilePhones″，IEEE国际固态电路会议，3.1节中，公开了一种用于全球数字移动电话系统(GSM)和用于增强数据速率GSM演进(EDGE)的发射器，且该发射器包括极化调制器。在“Afulydigitalmultimodepolartransmitteremploying17bRFDACin3Gmode”，Z.Boos等，IEEE国际固态电路会议，21.7节，2011年中，公开了一种用于宽带码分多址(WCDMA)的发射器，该发射器包括极化调制器。这种极化发射器是非常功率高效的。然而它们并不非常适合于在较大带宽的无线电系统中使用，例如第三代合作伙伴计划长期演进，简称为LTE。关于极化发射器的问题是，被用来调制所述发射器的该相位与振幅调制信号的带宽比调制信号的同相和正交相位分量(I/Q)的带宽要宽很多。一般地，在极化发射器中实现很好的相邻信道渗漏率(ACLR)和误差向量量值(EVM)性能所需要的带宽比借助于同相和正交相位分量实现调制的发射器要高3到4倍。关于极化发射器的一个额外的问题是如果对所述相位与振幅调制信号进行频带限制，合成信号具有比所述相位与振幅信号的带宽更高的带宽。这是因为在载波信号的调制过程中所述振幅与相位调制信号被倍增了，其相当于在频域中卷积。对于具有高调制带宽的系统例如LTE，这尤其是个问题。在频分双工(FDD)系统例如LTE，以及WCDMA中，无线通信装置的发射器使得同一设备的接收器不敏感，是很重要的。双工距离对调制带宽的低比值可能出现问题。在WCDMA中，当双.工距离是45MHz并且调制带宽是3.84MHz时，出现双工距离对调制带宽的最差比值。在LTE中，当双工距离是80MHz并且调制带宽是18MHz时，出现双工距离对调制带宽的最差比值。因此，在LTE中双工距离对调制带宽的最差比值比在WCDMA中小了2.6倍，使得制造极化调制器非常困难。当制造用于LTE的极化调制器时，另一个问题是在2点锁相环(PLL)中需要甚高频率偏移。在WCDMA中，所需要的偏移是大约±10MHz，在LTE中，它是±50MHz。生成这种宽线性调谐范围是非常具有挑战性的，并且宽偏移还减少了可用调谐范围，限制了使用一个数字控制振荡器(DCO)来支持多频的能力。关于极化调制的另一挑战是时间校准要求。当组合所述振幅与相位调制信号时，定时必须是十分精确的，否则将产生发射器ACLR的谱增值和干扰(violation)以及接收器频带噪音要求。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种调制处理器，包括第一处理级和第二处理级；其中所述第一处理级包括：相位生成级，被设置成生成指示调制信号的相位的相位信号；微分级，被设置成通过微分所述相位信号生成频率信号；和第一带宽降低级，被设置成通过降低所述频率信号的带宽生成第一输出信号；和其中所述第二处理级被设置成生成与所述调制信号成比例的第二输出信号，其相位用等于第一输出信号的积分的角度进行延迟。根据第二方面，提供了一种操作调制处理器的方法，包括：生成指示调制信号的相位的相位信号；通过微分所述相位信号生成频率信号；通过降低所述频率信号的带宽生成第一输出信号；和生成与其相位用等于所述第一输出信号的积分的角度进行延迟的所述调制信号成比例的第二输出信号(AM*)。所述调制处理器，其还可以称为调制发生器，和操作调制处理器的方法，其还可以称为生成调制的方法，提供了所述第一和第二输出信号，所述第一和第二输出信号适用于使用具有极化结构的调制级来调制载波信号的所述振幅和频率，从而使得发射器的功率有效性能比使用正交调制器高3dB以上。比特的有效位数(ENOB)可以被放宽到1.5比特，与正交调制器相比，因为不需要符号位并且因为高于3分贝的功率效率，从而降低复杂性和功率消耗。所述调制处理器和操作调制处理器的方法，与正交调制相比较允许改善的镜频抑制。这个优点特别有利于在LTE中使用小型的资源块(RB)。通过提供具有缩减带宽的所述第一输出信号和与所述调制信号成比例的所述第二输出信号，所述第二输出信号具有角度等于所述第一输出信号的积分的相位延迟，其还可以有助于降低带宽，可以使得改善远输出噪音特性成为可能，而同时维持很好的EVM和ACLR性能。带宽的减少可以简化发射器的实现，并降低使用所述调制处理器的发射器的带宽，降低峰值频率偏移和允许在无线通信设备中使用更小的双工距离，并且可以增加振幅和频率，或相位，分量之间的时间失配容限，即所述第一和第二输出信号之间。更加特别地，降低频率信号的带宽可以降低发射器所需的峰值频率偏移。这可以放宽在调制级中所需的ENOB，并且还通过降低在调制级中所需的调制带宽来增加调谐范围。此外，降低带宽可以允许所述第一和第二输出信号之间较不严格的定时精度。生成和使用与所述调制信号成比例的所述第二输出信号，其相位用等于所述第一输出信号的积分的角度进行延迟，可以通过降低高频处的频谱能量来改进噪音特性。所述相位生成级可以设置成从所述调制信号的同相分量和正交相位分量中生成所述相位信号。同样地，操作调制处理器的方法可以包括从所述调制信号的同相分量和正交相位分量中生成所述相位信号。这个特征提供了生成所述相位信号的低复杂性办法。在所述调制处理器的一个实施例中，所述第一处理级可以包括：振幅生成级，被设置成生成指示所述调制信号的振幅的振幅信号；和第二带宽降低级，被设置成通过降低所述振幅信号的带宽来提供频带限制振幅信号；其中所述第二处理级包括：再生级，被设置成提供与其相位用等于所述第一输出信号的积分的角度进行提前的所述频带限制振幅信号成比例的再生调制信号。误差生成级，被设置成生成指示所述调制信号和所述再生调制信号之间的差异的误差信号；旋转级，被设置成通过用等于所述第一输出信号的积分的角度对所述误差信号的相位进行延迟，来提供旋转误差信号；和相加级，设置成将所述频带限制振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调制处理器(500)，包括第一处理级(110)和第二处理级(120)；其中所述第一处理级(110)包括：相位生成级(117)，被设置成生成指示调制信号(S)的相位的相位信号(PM)；微分级(118)，被设置成通过微分所述相位信号(PM)而生成频率信号(FM)；和第一带宽降低级(113)，被设置成通过降低所述频率信号(FM)的带宽生成第一输出信号(FM_LP)；以及其中所述第二处理级(120)被设置成生成所述第一输出信号(FM_LP)的积分，用等于所述积分的角度对所述调制信号(S)的相位进行延迟，并生成与其相位延迟的所述调制信号(S)成比例的第二输出信号(AM*)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.30 EP 13165924.51.一种调制处理器(500)，包括第一处理级(110)和第二处理级(120)；
其中所述第一处理级(110)包括：
相位生成级(117)，被设置成生成指示调制信号(S)的相位的相位信号
(PM)；
微分级(118)，被设置成通过微分所述相位信号(PM)而生成频率信号
(FM)；和
第一带宽降低级(113)，被设置成通过降低所述频率信号(FM)的带宽生
成第一输出信号(FM_LP)；以及
其中所述第二处理级(120)被设置成生成所述第一输出信号(FM_LP)的
积分，用等于所述积分的角度对所述调制信号(S)的相位进行延迟，并生成与
其相位延迟的所述调制信号(S)成比例的第二输出信号(AM*)。
2.如权利要求1所述的调制处理器(500)，其中所述相位生成级(118)
被设置成从所述调制信号(S)的同相分量(I)和正交相位分量(Q)中生成所
述相位信号(PM)。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的调制处理器(500)，
其中所述第一处理级(110)包括：
振幅生成级(119)，被设置成生成指示所述调制信号(S)的振幅的振幅信
号(AM)；和
第二带宽降低级(114)，被设置成通过降低所述振幅信号(AM)的带宽来
提供频带限制振幅信号(AM_LP)；
其中所述第二处理级(120)包括：
再生级(130)，被设置成提供与其相位用等于所述第一输出信号(FM_LP)
的积分的角度进行提前的所述频带限制振幅信号(AM_LP)成比例的再生调制
信号(S′)；
误差生成级(140)，被设置成生成指示所述调制信号(S)和所述再生调制
信号(S′)之间的差异的误差信号(Err)；
旋转级(150)，被设置成通过用等于所述第一输出信号(FM_LP)的积分
的角度对所述误差信号(Err)的相位进行延迟，来提供旋转误差信号(Err″)；

\t和
相加级(160)，被设置成将所述频带限制振幅信号(AM_LP)与所述旋转
误差信号(Err″)的实部相加；
其中所述第二处理级(120)被设置成传输所述第二输出信号(AM*)，其
实部包括所述频带限制振幅信号(AM_LP)和所述旋转误差信号(Err″)的所
述实部的总和，以及其虚部包括所述旋转误差信号(Err″)的虚部。
4.如权利要求3所述的调制处理器(500)，其中所述振幅生成级(119)
被设置成从所述调制信号(S)的一个/所述同相分量(I)和一个/所述正交相位
分量(Q)中生成所述振幅信号(AM)。
5.如权利要求所述1到4任何一个所述的调制处理器(500)，包括第一数
字模拟转换器DAC(177)，被设置成将所述第二输出信号(AM*)的实部从所
述数字域转换到所述模拟域，并包括第二DAC(178)，被设置成将所述第二输
出信号(AM*)的虚部从所述数字域转换到所述模拟域，其中所述第二DAC
(178)具有的动态范围小于所述第一DAC(177)的动态范围。
6.如权利要求3或者权利要求4所述的调制处理器(500)，包括：
第一数字模拟转换器DAC(177)，被设置成将所述旋转误差信号(Err″)
的所述实部从所述数字域转换到所述模拟域；
第二DAC(178)，被设置成将所述旋转误差信号(Err″)的所述虚部从所
述数字域转换到所述模拟域；
第三DAC(174)，被设置成将所述频带限制振幅信号(AM_LP)从所述数
字域转换到所述模拟域；
其中所述相加级(560)耦合到所述第一和第三DAC(177，174)，并被设
置成在所述模拟域中将所述频带限制振幅信号(AM_LP)和所述旋转误差信号
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·尼尔斯森，S·维霍恩，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE