用于使用低带宽锁相环执行高速相位解调方案的方法和设备技术

本申请公开用于使用低带宽锁相环执行高速相位解调方案的方法和设备。示例设备包括低带宽锁相环(110)，其锁定到在第一相位处的数据信号，数据信号能够在第一相位或第二相位处振荡；并且输出在第一相位处的第一输出信号和在第二相位处的第二输出信号，第一输出信号或第二输出信号在低带宽锁相环(110)的反馈环路中被利用。示例设备还包括快速相变检测电路(116)，其耦合到低带宽锁相环(110)以确定数据信号在第一相位处振荡还是在第二相位处振荡；当数据信号在第一相位处振荡时，输出第一逻辑值；并且当数据信号在第二相位处振荡时，输出第二逻辑值，快速相变检测电路(110)的输出被用于确定在低带宽锁相环的反馈环路中将利用第一输出信号还是第二输出信号。

【技术实现步骤摘要】
用于使用低带宽锁相环执行高速相位解调方案的方法和设备
本公开大体涉及相位解调，并且更具体地，涉及用于使用低带宽锁相环执行高速相位解调方案的方法和设备。
技术介绍
无线接收器接收包括嵌入式数据的载波(例如，数据传输信号)。在一些示例中，使用相移键控调制方案将数据嵌入此类载波中。相移键控包括改变(例如，调制)载波的相位以传送数据。在此类示例中，接收器对载波进行解调以识别嵌入载波中的数据。在一些示例中，利用锁相环对相移键控载波进行解调。
技术实现思路
本文公开的示例提供使用低带宽锁相环的高速相位解调方案。示例设备包括低带宽锁相环以锁定到在第一相位或第二相位处的数据信号，数据信号能够在第一相位或第二相位处振荡。在这样的示例设备中，低带宽锁相环被构造成输出在第一相位处的第一输出信号和在第二相位处的第二输出信号，第一输出信号或第二输出信号在低带宽锁相环的反馈环路中被利用。这样的示例设备还包括快速相变检测电路，其耦合到低带宽锁相环以确定数据信号是在第一相位处振荡还是在第二相位处振荡。在这样的示例设备中，快速相变检测电路被构造成当数据信号在第一相位处振荡时输出第一逻辑值。在这样的示例设备中，快速相变检测电路被构造成当数据信号在第二相位处振荡时输出第二逻辑值，快速相变检测电路的输出被用于确定在低带宽锁相环的反馈环路中将利用第一输出信号还是第二输出信号。附图说明图1是包括示例接收器的图示，所述示例接收器提供使用低带宽锁相环的高速相位解调方案。图2是实际高速解调方案的电路结构，其包括慢速锁相环和图1的示例快速相变检测电路。图3是高速解调方案的替代性实施方案示例的电路结构，其包括慢速锁相环和可以在图1的示例接收器中实现的快速相变检测电路的替代性示例。图4是表示示例机器可读指令的流程图，所述指令可以被执行以实现图2的示例锁相环，以基于图2的快速相变检测电路的输出而锁定接收的数据传输信号。图5是表示示例机器可读指令的流程图，所述指令可以被执行以实现图2的示例快速相变检测电路，以提供识别图2的接收的数据传输信号的相变的快速路径。图6是表示示例机器可读指令的流程图，所述指令可以被执行以实现图3的替代示例像素深度确定器，以基于图3所示的快速相变检测电路而锁定接收的数据传输信号。图7是表示示例机器可读指令的流程图，所述指令可以被执行以实现图3的替代示例快速相变检测电路，以提供识别图3的接收数据传输信号的相变的快速路径。图8是示例处理器平台的框图，所述平台可以用于执行图4和图5的示例指令，以实现图2的示例锁相环和示例快速相变检测电路。图9是示例处理器平台的框图，所述平台可以用于执行图6和图7的示例指令，以实现图3的替代示例锁相环和替代示例快速相变检测电路。附图不按比例绘制。只要可能，贯穿(多个)附图和附随的书面描述将使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。具体实施方式在数据通信中，基于所选择的通信方案通过数据对载波进行调制并且将其传输到接收器。接收器接收数据传输信号并且对来自数据传输信号的数据进行解码(例如，解调)，以识别嵌入在数据传输信号中的数据。在一些示例中，使用相移键控嵌入数据。相移键控包括通过调制载波的相位传送数据以表示不同的数据值。例如，在二进制相移键控方案中，载波可以在一个持续时间内以第一相位传输以表示二进制值“0”，并且在一个持续时间内以第二相位传输以表示二进制值“1”。在此种示例中，接收器对数据传输信号的相位进行解调，以识别表示可以由电路和/或处理器处理的数据的一系列“0”和“1”。在一些示例中，发射器和/或接收器可以运行训练序列，以基于从“1”到“0”或“0”到“1”的数据转换确定载波信号的相位如何对应于二进制数据“0”或“1”。然而，信道效应通常会更改传输载波，使得传输载波由于信道效应和/或接收器中的硬件的其他减损而与接收时不同。因此，接收器包括用于补偿任何效应和/或减损的锁相环(PLL)。PLL通过由振荡器所生成的振荡波锁定所接收的载波，以消除与接收器的硬件相关联的任何误差。PLL在频率和相位两者上通过从振荡器反馈的信号锁定所接收的载波信号。使用压控振荡器(VCO)输出信号的不同相位以对已经使用相移键控方案被键控的载波(例如，数据传输信号)进行解调(例如，解码)。本文公开的示例包括最初锁定到所接收的载波的相位中的PLL。PLL环路中的VCO以这样一种方式设计，使得两个或更多个可能相位(例如，与针对数据传输信号的相移键控所使用的相位相同)也可用作输出信号。例如，如果载波可以以第一相位或第二相位振荡，则本文公开的示例PLL中的VCO输出两个相位，一个相位对应于第一相位并且一个相位对应于第二相位。如以下进一步描述的，PLL保持锁定到被馈送至慢速PLL环路中的正确相位，并且基于快速相变检测电路的输出选择来自VCO的振荡信号的正确相位。数据速率与接收器解调的多快相关联，并且这受到接收器中PLL的环路带宽的限制。例如，可以使用高速PLL(例如，响应于输入改变，PLL的压控振荡器可以改变输出频率的速度)实现高数据速率(例如，大于100兆比特每秒)。高速PLL(例如，100兆比特每秒)可以比低速(例如，慢速)PLL更快地锁定到正在进入的输入，因为VCO将更快地看到输入(其为PLL中的环路滤波器的输出)上的改变，并且因此改变反馈到PLL环路中的VCO输出信号的频率和相位。然而，高速PLL是更复杂的且具有高功耗。本文公开的示例利用慢速PLL和快速相变检测电路以便以高数据速率(例如，大于100兆比特每秒)对载波进行解调。本文公开的示例与高速PLL相比较不复杂。如本文所用，逻辑零对应于二进制值“0”，并且逻辑1对应于二进制值“1”。本文公开的示例利用慢速PLL生成已锁定接收器信号的两个或更多个相位以基于所接收的数据传输信号具有的相移锁定到所接收的数据传输信号。例如，如果使用两个相位(例如，零度相位和九十度相位)键控所接收的数据传输信号，则慢速PLL可以生成第一相位信号和第二相位信号。第一相位信号是其频率和相位与以第一相位振荡的所接收的数据传输信号相同的振荡信号。第二相位信号是其频率和相位与以第二相位振荡的所接收的数据传输信号相同的振荡信号。使用本文公开的示例，由于系统和在发射器中实现的PSK通信方案的先前知识，因此慢速PLL生成其相位和与载波相关联的相位相同的振荡信号。通过将反馈到PLL环路中的VCO输出信号切换到VCO输出信号相位的正确选择，快速相变检测电路使得PLL能够保持锁定。由于系统和发射器中进行的相位排序的先前知识，这是可能的。在一些示例中，接收器可以具有发射器的相移序列(例如，发射器可以使用哪些相位对载波进行编码)的先前知识，以确定哪些相位应当从VCO获得作为输出信号，使得VCO输出信号的相位(例如，被馈送到慢速PLL中的相位)可以立即锁定到载波的可能相移序列而没有延迟(延迟受快速相变检测电路的速度限制)。可替代地，慢速PLL可以输出对应于与载波相关联的任何数量和/或角度的相位的任何数量和/或角度的相位。例如，如果载波在三个相位(例如，零度、九十度和180度)处振荡，则PLL可以输出对应于载波的三个可能相位的三个VCO输出信号相位。本文公开的示例包括快速相变检测电路，以提供快速路径相变检测方案并将所接收的载波信号解调成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：低带宽锁相环，所述低带宽锁相环：锁定到在第一相位处的数据信号，所述数据信号能够在所述第一相位或第二相位处振荡；以及输出在所述第一相位处的第一输出信号和在所述第二相位处的第二输出信号，所述第一输出信号或所述第二输出信号在所述低带宽锁相环的反馈环路中被利用；以及快速相变检测电路，其耦合到所述低带宽锁相环以：确定所述数据信号是在所述第一相位处振荡还是在所述第二相位处振荡；当所述数据信号在所述第一相位处振荡时，输出第一逻辑值；并且当所述数据信号在所述第二相位处振荡时，输出第二逻辑值，所述快速相变检测电路的所述输出被用于确定在所述低带宽锁相环的所述反馈环路中将利用所述第一输出信号还是所述第二输出信号。

【技术特征摘要】
2016.07.01 US 15/200,7061.一种设备，其包括：低带宽锁相环，所述低带宽锁相环：锁定到在第一相位处的数据信号，所述数据信号能够在所述第一相位或第二相位处振荡；以及输出在所述第一相位处的第一输出信号和在所述第二相位处的第二输出信号，所述第一输出信号或所述第二输出信号在所述低带宽锁相环的反馈环路中被利用；以及快速相变检测电路，其耦合到所述低带宽锁相环以：确定所述数据信号是在所述第一相位处振荡还是在所述第二相位处振荡；当所述数据信号在所述第一相位处振荡时，输出第一逻辑值；并且当所述数据信号在所述第二相位处振荡时，输出第二逻辑值，所述快速相变检测电路的所述输出被用于确定在所述低带宽锁相环的所述反馈环路中将利用所述第一输出信号还是所述第二输出信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述低带宽锁相环包括：第一相位频率检测器，其(A)接收所述数据信号和所述第一输出信号并且(B)输出对应于所述数据信号与所述第一输出信号之间的第一相位差的第一脉冲信号；第二相位频率检测器，其(A)接收所述数据信号和所述第二输出信号并且(B)输出对应于所述数据信号与所述第二输出信号之间的第二相位差的第二脉冲信号，所述第一输出信号在所述第一相位处振荡并且所述第二输出信号在所述第二相位处振荡；压控振荡器，其输出所述第一输出信号和所述第二输出信号；以及第一多路复用器，其将所述快速相变检测电路的所述输出用作第一选择信号，并且基于所述第一选择信号输出所述第一脉冲信号或所述第二脉冲信号，所述第一多路复用器的所述输出在所述低带宽锁相环的所述反馈环路中被使用。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一多路复用器被构造成接收所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号。4.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一多路复用器被构造成：当所述快速相变检测电路的所述输出为所述第一逻辑值时，输出所述第一脉冲信号；并且当所述快速相变检测电路的所述输出为所述第二逻辑值时，输出所述第二脉冲信号。5.根据权利要求2所述的设备，其中所述压控振荡器被构造成基于所述第一多路复用器的所述输出输出所述第一输出信号或所述第二输出信号。6.根据权利要求1所述的设备，其中当所述数据信号改变相位时，(A)所述第一输出信号保持所述第一相位，并且(B)所述第二输出信号保持所述第二相位。7.根据权利要求2所述的设备，其中所述快速相变检测电路包括：第一异或电路即第一XOR电路，其将所述第一输出信号与所述数据信号进行比较，其中所述第一XOR电路接收第一输入中的所述数据信号和作为第二输入的所述第一输出信号；第二异或电路即第二XOR电路，其将所述第二输出信号与所述数据信号进行比较，其中所述第二XOR电路接收第三输入中的所述数据信号和第四输入中的所述第二输出信号；以及第二多路复用器，其耦合到所述第一XOR电路和所述第二XOR电路以：当所述数据信号在所述第一相位处振荡时，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·玛克赫吉，A·A·帕特基，M·博努，K·A·什里瓦斯塔瓦，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US