用于补偿相位波动的装置和方法制造方法及图纸

本公开涉及用于补偿载波或时钟信号相位波动的方法和装置。一种装置包括：数字锁相环(210)，其包括针对参考信号(218)和由数字锁相环产生的输出信号(212)之间的相位误差(216)的相位误差输出(214)；以及相位旋转器(220)，其耦合到相位误差输出(214)并且被配置为基于相位误差(216)来旋转数据信号的相位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于补偿相位波动的装置和方法
本公开一般涉及通信系统，并且更具体地，涉及用于补偿载波或时钟信号的相位波动的装置和方法。
技术介绍
载波信号的相位噪声或相位抖动是许多射频(RF)通信系统中的主要限制因素，因为它可以显著影响系统的性能。虽然在理想的世界中可以看到没有相位噪声的完美载波信号，但在实际通信系统中却不是这样。相反，所有信号都有一些相位噪声或相位抖动。对于无线电接收器，系统内的本地振荡器上的相位噪声可以影响诸如相互混频和本底噪声之类的规格。对于发送器，它可以影响发送的宽带噪声水平。另外，它可以影响使用相位调制的系统上的误码率，因为相位抖动可能仅导致当时相位所表示的个别数据位被误读。系统方面需要使用低成本晶体并严格控制。传统的相位噪声控制是基于模拟锁相环(APLL)。新兴的数字锁相环(DPLL)是APLL的数字实现，保留了功能和性能。然而，由于因果关系、环路延迟、和稳定性考虑，锁相环本质上是次优的。DPLL的一个益处是数字相位误差度量(EM)的可用性。发送相位噪声传统上由PLL处理。接收器提供附加的相位噪声消除方案，这通常基于导频或解码数据。这些方案对抗热噪声和多径信道，并且在很大程度上取决于信号框架(framing)和适当的训练。因此，需要改进的相位噪声或相位误差减轻的概念。附图说明以下将仅通过示例并参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，其中：图1示出了示例DPLL的基本框图；图2示出了相位噪声消除装置的示意性框图；图3示出了相位噪声消除方法的流程图；图4示出了根据本公开的示例的收发器电路；图5示出了根据本公开的示例的发送器电路；图6示出了在DPLL的实际实现方式中的相位噪声控制的潜在增益；以及图7示出了包括载波相位误差补偿的示例设备的框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述各种示例，附图中示出了一些示例。在附图中，为了清楚起见，可以夸大线、层、和/或区域的厚度。因此，虽然其他示例能够具有各种修改和替代形式，但是其一些示例在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。然而，应理解的是，并不旨在将示例限制于所公开的具体形式，而是相反，示例将涵盖落入本公开范围内的所有修改、等同物、和替代物。在整个附图的描述中，相同的数字表示相同或相似的元件。应理解的是，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。本文所使用的术语仅用于描述特定示例的目的，并不旨在限制其他示例。本文所使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”、和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。应进一步理解的是，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包含(include)”、和/或“包含(including)”在本文中使用时指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的群组。除非另外定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解的是，除非在本文中另有明确定义，否则术语(例如，在常用词典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关领域的情境中的含义一致的含义。可以根据计算机存储器内的数据位的操作的软件或算法和符号表示来呈现示例部分和相应的详细描述。这些描述和表示是本领域普通技术人员有效地将其工作实质传达给本领域其他普通技术人员的描述和表示。算法(如本文所使用的术语，并且如通常使用的算法)被认为是导致期望结果的自相一致的步骤序列。这些步骤是需要物理上操纵物理量的步骤。通常，尽管不是必须的，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较、和以其他方式操纵的光的、电的、或磁信号的形式。已经证明有时主要出于通用的原因将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字等是方便的。在以下描述中，将参考操作的动作和符号表示(例如，以流程图的形式)来描述说明性示例，这些操作可以被实现为包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序模块或功能过程，并且可以使用现有网络元件或控制节点处的现有硬件来实现。这种现有硬件可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、计算机等。除非另外特别说明或者从讨论中显而易见，诸如“处理”或“计算(computing)”或“运算(calculating)”或“确定”或“显示”之类的术语指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和处理，其将被表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理、电子量的数据操纵和转换为被类似地表示为计算机系统存储器或寄存器内或其他这样的信息存储装置、传输或显示设备内的物理量的其他数据。此外，示例可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或它们的任何组合来实现。当在软件、固件、中间件、或微代码中实现时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存储在诸如计算机可读存储介质之类的机器或计算机可读介质中。当在软件中实现时，一个或多个处理器将执行必要的任务。全数字锁相环(ADPLL)是传统锁相环(PLL)的替代方案，用于在纳米级数字互补金属氧化物半导体(CMOS)中实现，尤其是作为片上系统(SoC)的一部分。ADPLL相对于其模拟对应物的关键优势之一是它们通过利用数字电路来实现所需的滤波功能，从而消除了环路滤波器中对大电容的需求。所产生的面积节省对于实现低成本解决方案而言非常重要。此外，ADPLL中的相位误差信号是数字字，其通过诸如累加器、采样器、和时间到数字转换器(TDC)之类的数字电路产生。因此，可以实现更具吸引力的主要是数字化的设计流程。此外，ADPLL的基本数字架构可以通过可重新配置的增益和滤波器来增强或使用软件辅助数字处理器进行校准来增强。ADPLL的常见应用是频率合成。在频率合成中，ADPLL可用于产生基于已存在的参考时钟信号的时钟或载波信号。在一些实现方式中，新产生的时钟或载波信号可以是参考时钟信号频率的倍数。图1示出了示例(A)DPLL100的基本框图。DPLL100包括相位检测器110，用于检测输入信号102以及反馈和可选的分频输出信号132、132'之间的相位差(相位误差)，其中输入信号102可以用作参考信号。可以在ADPLL中使用的相位检测器的示例是数字相位频率检测器(PFD)，其可选地与时间到数字转换器(TDC)组合。例如，可以使用多个触发器来实现PFD。数字相位检测器或比较器的其他示例可以通过使用异或(XOR)逻辑门、采样及保持电路、电荷泵、或由触发器组成的逻辑电路来实现。相位检测器110可以输出与检测到的信号102和132'之间的相位差相关联的数字信号或字112。该数字相位误差字112(也可以被称为相位误差度量样本)可以被馈送到数字环路滤波器120，该数字环路滤波器120可以在数字相位误差字112和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于补偿相位波动的装置，包括：数字锁相环，包括针对参考信号和由所述数字锁相环产生的输出信号之间的相位误差的相位误差输出；以及相位旋转器，耦合到所述相位误差输出并且被配置为基于所述相位误差来旋转数据信号的相位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 EP 16159874.31.一种用于补偿相位波动的装置，包括：数字锁相环，包括针对参考信号和由所述数字锁相环产生的输出信号之间的相位误差的相位误差输出；以及相位旋转器，耦合到所述相位误差输出并且被配置为基于所述相位误差来旋转数据信号的相位。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：信号组合器，被配置为在旋转所述数据信号的所述相位之前或之后将所述数据信号与所述输出信号相组合。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述数据信号是发送信号。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述数据信号是接收信号。5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述数据信号是数字基带信号。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述数字基带信号是正交调制信号或极化调制信号。7.根据权利要求5或6所述的装置，还包括：信号组合器，被配置为将接收到的RF信号与所述输出信号相组合以产生所述数字基带信号。8.根据权利要求5或6所述的装置，还包括：信号组合器，被配置为将所述数字基带信号与所述输出信号相组合以产生RF发送信号。9.根据权利要求1所述的装置，还包括：滤波器电路，耦合在所述相位误差输出和所述相位旋转器之间并被配置为将所述相位误差从噪声中分离。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述滤波器电路包括数字滤波器，该数字滤波器包括基于相位误差样本和/或相位误差统计的滤波器系数。11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述滤波器电路包括自适应数字滤波器，该自适应数字滤波器包括基于判决反馈的自适应滤波器系数。12.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述滤波器电路包括非因果滤波器。13.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述滤波器电路包括低通滤波器。14.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述滤波器电路包括线性滤波器，特别是线性MMSE滤波器。15.发送器电路，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤里·珀尔马特，迈克尔·肯纳，尤里·帕克，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US