System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 信号倍频方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸_技高网

信号倍频方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

技术编号:45112793 阅读:8 留言:0更新日期:2025-04-29 18:54
本申请实施例公开了一种信号倍频方法、装置、存储介质及电子设备,涉及信号处理领域。本申请采用二分查找法确定最优粗调和细调档位,可以迅速缩小频率偏差范围,从而显著缩短系统从启动或频率切换后达到稳定状态所需的时间。该方法适用于各种倍频因子,能够快速调整DCO的输出频率,使其与目标频率一致,提高系统的响应速度和稳定性。该方法有效的解决了PLL(Phase‑Locked Loop)技术在频率合成方面存在的复杂性、锁定时间、功耗和大面积问题。相比于传统的PLL技术,该方法无需依赖持续运行的复杂电路结构,从而有效降低了系统的整体功耗。此外,通过采用数字电路代替模拟电路,大幅减小了系统的芯片面积,进一步提升了设计的集成度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信号处理领域,尤其涉及一种信号倍频方法、装置、存储介质及电子设备


技术介绍

1、在现代电子系统中,频率合成与信号倍频技术扮演着至关重要的角色,它们是实现精确时钟生成、通信信号处理以及多种电子设备功能的基础。锁相环(phase-lockedloop,pll)作为一种广泛应用的频率合成与倍频技术,以其高频率稳定性和低相位噪声的特性,在无线通信、时钟恢复、数据同步等多个领域展现出了显著的优势。pll通过内部的相位检测器(phase detector,pd)、环路滤波器(loop filter,lf)以及压控振荡器(voltage-controlled oscillator,vco)等核心模块,能够实现对输入参考信号的相位锁定,并据此生成具有所需频率和相位特性的输出信号。

2、然而,尽管pll技术在频率合成方面表现出色,其固有的设计复杂性和局限性也不容忽视。首先,pll系统的设计涉及多个相互关联且高度敏感的模块,包括精确的相位检测机制、环路滤波器的设计以及vco的控制策略。这些模块之间的参数调谐要求极高,任何微小的偏差都可能导致系统性能下降,如相位误差增大、稳定性受损等,从而增加了系统设计的难度和成本。

3、其次,pll的锁定时间是一个重要的性能指标,它决定了系统从启动或频率切换后到达到稳定状态所需的时间。特别是在高倍频因子的情况下,由于环路需要更长的时间来调整vco的输出频率以匹配输入参考信号的相位,pll的锁定时间显著延长。这一特性限制了pll在需要快速频率变化或即时响应的应用场景中的适用性,如某些高速通信系统和动态频率调整系统。

4、此外,功耗问题也是pll技术面临的一大挑战。随着现代电子系统对能效要求的日益提高,低功耗设计成为了一个重要的考量因素。然而,pll由于其复杂的电路结构和持续运行的特性,通常具有较高的功耗,这对于电池供电的便携式设备或是对功耗有严格限制的系统而言,是一个不容忽视的缺点。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了信号倍频方法、装置、存储介质及电子设备,可以解决现有技术中对参考时钟信号进行倍频处理的问题。所述技术方案如下:

2、第一方面,本申请实施例提供了一种信号倍频方法,所述方法包括:

3、实时测量输出的倍频信号的实际频率;所述倍频信号是以输入的参考时钟信号进行倍频处理后生成的;

4、若当前的实际频率不等于目标频率,计算当前的实际频率和所述目标频率之间的偏差值,基于该偏差值采用二分查找法确定粗调延时模块的多个粗调档位中确定最优粗调档位;所述粗调延时模块用于执行信号延时处理,所述粗调延时模块包括多个粗调延时单元,不同粗调档位对应不同数量的粗调延时单元;

5、在最优粗调档位下,判断当前的实际频率是否等于所述目标目标频率;

6、若为是,结束调节流程;

7、若为否,计算当前的实际频率和所述目标频率之间的偏差值,基于该偏差值采用二分查找法确定细调延时模块的多个细调档位中确定最优细调档位;所述细调延时模块与所述粗调延时模块串联,所述粗调延时模块用于执行信号延时处理,所述细调延时模块包括多个细调延时单元,不同细调档位对应不同数量的细调延时单元。

8、第二方面,本申请实施例提供了一种数字倍频器,包括:

9、测量单元,用于实时测量输出的倍频信号的实际频率;所述倍频信号是以输入的参考时钟信号进行倍频处理后生成的;

10、粗控单元,用于若当前的实际频率不等于目标频率,计算当前的实际频率和所述目标频率之间的偏差值,基于该偏差值采用二分查找法确定粗调延时模块的多个粗调档位中确定最优粗调档位;所述粗调延时模块用于执行信号延时处理,所述粗调延时模块包括多个粗调延时单元,不同粗调档位对应不同数量的粗调延时单元;

11、判断单元,用于在最优粗调档位下,判断当前的实际频率是否等于所述目标目标频率;

12、结束单元,用于若为是,结束调节流程;

13、细控单元,用于若为否,计算当前的实际频率和所述目标频率之间的偏差值,基于该偏差值采用二分查找法确定细调延时模块的多个细调档位中确定最优细调档位;所述细调延时模块与所述粗调延时模块串联,所述粗调延时模块用于执行信号延时处理,所述细调延时模块包括多个细调延时单元,不同细调档位对应不同数量的细调延时单元。

14、第三方面,本申请实施例提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

15、第四方面,本申请实施例提供一种电子设备,可包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

16、本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

17、通过实时测量倍频信号的实际频率,并与目标频率进行比较,该方法能够及时发现并纠正频率偏差。粗调延时模块和细调延时模块的引入,使得频率调整更加精细和准确,有助于减小相位误差,提高系统的频率稳定性和精度。

18、采用二分查找法确定最优粗调和细调档位,可以迅速缩小频率偏差范围,从而显著缩短系统从启动或频率切换后达到稳定状态所需的时间。特别是在高倍频因子的情况下,该方法能够更快地调整dco(或其他倍频机制)的输出频率以匹配输入参考信号的相位,提高系统的响应速度。

19、通过精确的频率调整机制,该方法可以减少不必要的频率调整次数和功耗。粗调和细调延时模块的串联使用,使得系统能够在保证频率精度的同时,通过优化调整策略来降低整体功耗。相较于传统的pll技术,该方法可能不需要持续运行的复杂电路结构,从而有助于降低系统的整体功耗。

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【技术保护点】

1.一种信号倍频方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定最优粗调档位,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个粗调延时单元包括多个串联的与非门;每个细调延时单元包括两个串联的非门。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,粗调延时模块设置的粗调档位的数量为15个,粗调频率控制字的位宽为4位;细调延时模块的细调档位的数量为31个,细调频率控制字的位宽为5位;通过粗调频率控制字来控制粗调延时模块的粗调档位,以及细调频率控制字控制细调延时模块的细调档位。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,数字倍频器内部设置有第一数控振荡器和第二数控振荡器;

6.一种数字倍频器,其特征在于,包括:

7.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1~5任意一项的方法步骤。

8.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1~5任意一项的方法步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种信号倍频方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定最优粗调档位,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个粗调延时单元包括多个串联的与非门;每个细调延时单元包括两个串联的非门。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,粗调延时模块设置的粗调档位的数量为15个,粗调频率控制字的位宽为4位;细调延时模块的细调档位的数量为31个,细调频率控制字的位宽为5位;通过粗调频率控制字来控制粗调延时模块的粗调档位,以及细调频率控制字控...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵军武杨健明刘浩张静
申请(专利权)人:珠海泰芯半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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