频率合成器、无线通信系统、以及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种频率合成器、无线通信系统、以及半导体装置。在无线通信系统中的发送频率调制中，可以抑制电路面积增大，并且可以对应于具有多位的发送数据的多值频率调制。在进行无线通信中的发送频率的调制时，由内置在发送调制器中的逻辑电路计算出基于数字滤波器的响应数据。由此，由逻辑电路计算出分频数数据的变化量，所以无需存储响应数据的ＲＯＭ，在基准信号的频率的变更、对应具有多位的发送数据的多值频率调制时，也可以抑制电路面积增大。另外，通过将发送频率的调制的过程使用与时钟同步的定时分割成多个步骤来进行，可以实现发送信号频谱的窄带化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行无线通信中的发送频率调制的频率合成器、无线通信系统、以及半导体装置，特别涉及对高性能化和电路面积的缩小有效的技术。
技术介绍
在频率合成器中，使用相位比较器对成为比较的基准的基准信号的相位、和使用对可变分频器设定的分频数对以与所输入的控制电压对应的频率振荡的压控振荡器的输出频率进行分频而得到的分频信号的相位进行比较，将与该相位差信号的大小对应地输出的相位差信号作为压控振荡器的控制电压而进行反馈，从而最终在基准信号的频率与分频信号的频率一致的位置成为稳定状态，而成为频率同步的状态。此时，频率合成器的输出信号的频率成为对分频信号的频率乘上分频数的频率、即对基准信号的频率乘上分频数的频率，通过该方法可以得到具有期望的频率的输出信号。在将基准信号的频率设为恒定的情况下，频率合成器的输出频率是通过可变分频器的分频数来决定的，所以在进行发送频率调制时，一般使用与发送数据对应地改变可变分频器的分频数的方法。作为改变可变分频器的分频数的方法，已提出IEEE JOURNALOF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL.33，NO.7，JULY 1998pp.998An Agile ISM Band Frequency Synthesizer with Built-In GMSKData Modulation Fig.4那样的方法。在该论文记载的方法中，预先在ROM(Read Only Memory，只读存储器)装置中存储与发送数据的变化对应的数字滤波器的脉冲响应数据，将根据发送数据的变化从ROM读出的数据处理成分频数的变化部分，而与所设定的分频数相-->加，从而实现频率调制。非专利文献1：IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL.33，NO.7，JULY 1998pp.998 An Agile ISM Band FrequencySynthesizer with Built-In GMSK Data Modulation
技术实现思路
以往的进行无线通信中的频率调制的频率合成器如上述那样构成，读出预先存储在ROM中的数字滤波器的脉冲响应数据而处理成分频数的变化部分，而与中心频率对应的分频数相加，从而实现频率调制。但是在这样的以往方法中，与发送数据的变化对应的脉冲响应数据全部存储在ROM中，所以伴随面向各种基准信号的频率的对应、面向针对发送数据的频率变化幅度的对应数的增加，ROM容量变得庞大，并且从ROM读出数据的电路也变大，所以存在无法回避电路面积增大的问题。本专利技术是为了解决以上那样的问题点而完成的，其目的在于提供一种频率合成器，或进而提供无线通信系统、以及半导体装置，以进行可以抑制电路面积增大且还可以灵活地对应于各种基准信号的频率和针对发送数据的频率变化幅度、而且还可以对应于具有多位的发送数据的多值频率调制的发送频率调制。为了达成上述目的，本专利技术的频率合成器的特征在于，具备作为通过逻辑电路来计算出分频数的变化量的电路模块的发送调制器。即，本专利技术的频率合成器的特征在于，具备：压控振荡器，发生具有与输入的控制电压对应的频率的输出信号；可变分频器，按照输入的分频数数据对来自上述压控振荡器的输出信号进行分频，输出分频后的信号；相位比较器，对来自上述可变分频器的输出信号与所输入的基准信号之间的相位进行比较，输出表示比较结果的信号；低通滤波器，对来自上述相位比较器的信号进行低通滤波，作为上述压控振荡器的控制电压而输出；以及发送调制器，与输入的发送数据对应-->地，计算出上述可变分频器的分频数的变化量，将该分频数的变化量加到中心频率的分频数设定值上，进行频率调制。在上述的结构中，在发送调制器中，由逻辑电路计算出分频数的变化量，所以在基准信号的频率变化成2倍或1/2倍等的情况下，可以仅通过进行移位来容易地计算出分频数的变化量，可以抑制电路面积增大。另外，即使在增加与发送数据的变化对应的频率变化幅度的对应数的情况下，只要将可以对应的频率变化幅度的间隔设定成恒定，则可以使用乘法器高效地计算出分频数的变化量，与在ROM中存储全部脉冲响应数据的情况相比，可以抑制电路面积增大。面向基准信号的频率的对应数、针对发送数据的频率变化幅度的对应数越多，则这些电路面积的抑制效果越显著。进而，如果设为上述发送调制器具备时钟信号输入端子，使用从该时钟信号输入端子输入的时钟信号，将频率调制的过程分割成多个步骤来进行，计算出与该各步骤对应的分频数的变化量，则可以谋求发送频率频谱的窄带化。根据本专利技术的频率合成器，由于具有上述的结构，所以可以通过小规模电路来实现比以往高性能的发送调制频率合成器。附图说明图1(a)是示出本专利技术的实施方式1的频率合成器100的结构的框图。图1(b)是示出本专利技术的实施方式1的频率合成器的发送调制器5a的具体结构的一个例子的图。图2(a)是用于说明本专利技术的实施方式1的频率合成器100中的频率变化的过程的图。图2(b)是用于说明本专利技术的实施方式1的频率合成器100中的频率变化的过程的图。-->图3(a)是示出在本专利技术的实施方式1的频率合成器100中将频率调制的过程分割成多个步骤来进行的效果的发送信号频谱图。图3(b)是示出在本专利技术的实施方式1的频率合成器100中将频率调制的过程分割成多个步骤来进行的效果的发送信号频谱图。图4(a)是示出本专利技术的实施方式2的频率合成器200的结构的框图。图4(b)是示出本专利技术的实施方式2的频率合成器的发送调制器5b的具体结构的一个例子的图。图5是示出本专利技术的实施方式2的频率合成器200中的4值FSK的频率调制的情形的图。图6(a)是示出本专利技术的实施方式3的频率合成器300的结构的框图。图6(b)是示出本专利技术的实施方式3的频率合成器的发送调制器5c的具体结构的一个例子的图。图7(a)是示出本专利技术的实施方式4的频率合成器400的结构的框图。图7(b)是示出本专利技术的实施方式4的频率合成器的发送调制器5d的具体结构的一个例子的图。图8是示出本专利技术的实施方式4的频率合成器400中的发送数据串的图。图9是示出本专利技术的实施方式4的频率合成器400中的发送数据串与发送数据时钟的关系的图。图10是示出本专利技术的实施方式5的频率合成器500的结构的框图。图11是示出本专利技术的实施方式6的无线通信系统600的结构的框图。图12是示出本专利技术的实施方式7的无线通信系统700的结构的框图。图13是示出本专利技术的实施方式8的无线通信系统800的结构的框-->图。(标号说明)1  相位比较器2  低通滤波器3  压控振荡器4  可变分频器5  发送调制器6  sigma delta调制器7  发送数据生成器8  功率放大器9  发送天线10  接收天线11  接收电路12  发送接收切换器13  发送接收天线具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，此处所示的实施方式仅为一个例子，而并不限定于这些实施方式。(第1实施方式)图1示出本专利技术的实施方式1的频率合成器100的结构。在图1中，1为相位比较器，2为低通滤波器，3为压控振荡器，4为可变分频器，5a为发送调制器。另外，Rf为基准信号，Ot为输出信号，FD为分频信号，N1为分频数数据，N2为分频数变化量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率合成器，其特征在于，具备：　压控振荡器，发生具有与输入的控制电压对应的频率的输出信号；　可变分频器，按照输入的分频数数据对来自上述压控振荡器的输出信号进行分频，输出分频后的信号；　相位比较器，对来自上述可变分频器的输出信号与所输入的基准信号之间的相位进行比较，发生并输出表示比较结果的信号；　低通滤波器，对来自上述相位比较器的信号进行低通滤波，作为上述压控振荡器的控制电压而输出；以及　发送调制器，与输入的发送数据对应地，计算出上述可变分频器的分频数的变化量，将该分频数的变化量加到中心频率的分频数设定值上，进行频率调制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-3-7 060832/20061.一种频率合成器，其特征在于，具备：压控振荡器，发生具有与输入的控制电压对应的频率的输出信号；可变分频器，按照输入的分频数数据对来自上述压控振荡器的输出信号进行分频，输出分频后的信号；相位比较器，对来自上述可变分频器的输出信号与所输入的基准信号之间的相位进行比较，发生并输出表示比较结果的信号；低通滤波器，对来自上述相位比较器的信号进行低通滤波，作为上述压控振荡器的控制电压而输出；以及发送调制器，与输入的发送数据对应地，计算出上述可变分频器的分频数的变化量，将该分频数的变化量加到中心频率的分频数设定值上，进行频率调制。2.根据权利要求1所述的频率合成器，其特征在于：上述发送调制器具备时钟信号输入端子，使用从该时钟信号输入端子输入的时钟信号，将频率调制的过程分割成多个步骤来进行，计算出与该各步骤对应的分频数的变化量。3.根据权利要求2所述的频率合成器，其特征在于：为了将上述频率调制的过程分割成多个步骤来进行而使用的时钟信号是频率恒定的时钟信号。4.根据权利要求1所述的频率合成器，其特征在于：上述发送调制器计算出与具有多位的发送数据的多值频率调制对应的分频数的变化量。5.根据权利要求4所述的频率合成器，其特征在于：上述发送数据具有多值频率调制的发送数据值。6.根据权利要求4所述的频率合成器，其特征在于：上述发送调制器从1位的输入端子连续地被输入多位的发送数据。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田征一郎，林锭二，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]