专利名称：信号功率检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号功率检测设备，例如适用于一个安装在手提电话上的接收功率检测电路。
目前为止，手提电话能够通过根据接收功率检测电路的接收功率的检测结结果，控制可变增益放大器的增益，将接收信号调整到一个希望的功率值。因此，即使在接收信号受到衰减或类似的经过传输线路的影响时，手提电话也能进行解调同时使接收信号保持在一个恒定的信号电平。
将参考
图1详细描述接收功率检测电路。在以下的描述中，假定对接收信号进行QPSK调制。如图1所示，在接收功率检测电路1中，从接收的信号中被解调出的同相信号数据DI和正交信号数据DQ，被分别输入倒锁存电路2和3。通过对从正交解调接收信号得到的同相信号和正交信号进行模数转换，而产生I数据DI和Q数据DQ。
锁存电路2和3包括时钟输入端CLK，以锁存手提电话的主时钟CK1或通过分频器4对主时钟CLK1进行分频而得到的时钟CLK2。锁存电路2和3用时钟CLK1和CLK2作为采样时钟，用基于时钟CK1和CK2的采样锁存输入到数据输入端IN的I数据DI和Q数据DQ，并通过数据输出端OUT向平方电路5和6输出I数据DI和Q数据DQ，作为锁存输出DI1和DQ1。
平方电路5通过对锁存输出DI1的电压值求平方，计算I数据DI的功率PI1并向加法器7输出经计算的功率PI1。同样，平方电路6通过对锁存输出DQ1的电压值求平方，计算Q数据DQ的功率PQ1并向加法器7输出经计算的功率PQ1。加法器7通过相加这些功率PI1和PQ1计算合成的功率P1，并向乘法器8输出合成的功率P1。乘法器8将合成的功率P1乘以一个预定的系数K，以防止下一步的电路溢出，接着输出一个产生的接收功率P2到输出锁存电路9。
主时钟CLK1或时钟CLK2也被输入到锁存电路9的时钟输入端CLK。锁存电路9根据时钟CLK1和CLK2锁存输入到数据输入端IN的接收功率P2，并输出锁存的接收功率P2，作为来自数据输出端OUT的接收功率值P3。以这种方式，这个接收功率检测电路1根据预定时钟CLK1或CLK2锁存输入I数据DI和Q数据DQ，通过对电压值求平方计算相应数据的功率PI1和PQ1，并通过将功率PI1和PQ1相加计算接收功率值P3。
然而，传统的接收功率检测电路1不能以低功率消耗，高精度检测一个功率。随后将参考具体例子描述这个问题。最初，假定主时钟CLK1的时钟频率是I数据DI和Q数据DQ的符号频率的4倍。在这样的主时钟CK1未被分频并用作采样时钟的情况下，主时钟和I数据DI或Q数据DQ之间的采样时序关系如图2A和2D所示。也就是，在这种情况下，由于在一个符号周期进行四次采样并在相对于符号周期相对短的时间间隔内进行，使得能够获得精确的接收功率值P3。然而，在这种情况下，由于采样时钟的频率高，CMOS系统的电路结构的锁存电路2，3和9，和平方电路5和6必须以高速操作，使得在接收功率检测电路1上的功率消耗在整体上提高。
另一方面，在通过对主时钟CLK1四分频而获得CK2并被用作采样时钟的情况下，周期变成等于符号周期，接着采样时钟和数据之间的采样时序关系由图2A和2B所示的表示。也就是，在这种情况下，由于每个符号周期进行一次采样并且锁存电路2，3和9以及平方电路5和6的操作速度降低，使得在接收功率检测电路上的功率消耗相对于主时钟被用作采样时钟的情况下要降低。
在通过对主时钟CLK1八分频而获得CK2并被用作采样时钟的情况下，周期变成等于符号周期的两倍，接着采样时钟和数据之间的采样时序关系由图2A和2C所示的表示。也就是，在这种情况下，每两个符号周期进行一次采样并且锁存电路2，3和9以及平方电路5和6的操作速度进一步降低，使得在接收功率检测电路上的功率消耗能进一步降低。
在这个连接中，在通过对主时钟CK1分频获得的时钟CK2被用作采样时钟时，在接收功率检测电路上的功率消耗能被降低。相反，不能精确地计算接收的功率值P3。由于采样周期和采样时钟之间的相位关系会出现接收功率值P3的不精确。如图2B所示，例如即使时钟CK2等于产生的符号周期，符号周期和时钟CK2不总是保持同样的相位关系，并且相位关系取决于CK2被产生的时间而变得随机。如图2B所示时钟CK2的前沿可能偶而和符号周期一致，如图2B所示，或如图2E所示时钟CK2的前沿偶而会相对于符号周期偏移半个周期。
在这种情况下，基本上，当出现图2B所示的相位关系时，这种相位关系应当被维持，以使时钟CK2的前沿总是和符号周期相一致。在时钟CK2的前沿进行采样的情况下，每次对眼图形的窄相位部分(电压幅度小的部分)采样，使得相对小于实际接收功率值的接收功率值P3被计算。
另一方面，当出现图2所示的相位关系时，时钟CK2的前沿总是和符号周期的中心相一致，每次对眼图形的宽相位部分(电压幅度大的部分)采样。结果，相对大于实际接收功率值的接收功率值P3被计算。
当对主时钟CK1四分频获得的时钟CK2被作为采样时钟时，有一个问题，即接收功率值P3不能被精确地计算。当对主时钟CK1八分频获得的时钟CK2被作为采样时钟时，也存在这个问题。
当通过对主时钟CK1进行分频而得到等于符号周期的时钟CK2并用作采样时钟时，如果由于产生主时钟CK1的振荡器的频率偏移而使得符号频率和采样时钟频率彼此之间稍有偏移，相位关系就会逐渐偏移。因此即使在固定状态下，实际上接收功率值完全没有变化，接收功率值P3也会由于波动周期而不可避免地改变。例如，如果频率有1HZ的偏差，则接收功率值P3就以一秒为周期波动。
如上所述，为了以高精确度获得接收功率值P3，传统的接收功率检测电路1必须提高时钟频率，这样其功率消耗也不可避免地提高。相反，为了降低功率消耗，由于时钟和输入数据之间的相位关系而使接收功率值P3波动，使得不能以高速度获得接收功率值P3。因此传统的接收功率检测电路未能圆满地实现信号功率检测设备的功能。
从上述可见，本发明的目的是提供信号功率检测设备，其中可以以高精度和低功耗检测功率值。
本发明的上述和其他目的可以通过提供用于检测输入数据的功率值的信号功率检测设备实现。信号功率检测设备包括脉冲产生设备，用于产生对应于输入数据相位被顺序移位的时间脉冲；功率计算设备，用于根据时间脉冲接收输入数据信号的电压值，并通过对输入数据信号的电压值求平方计算输入数据信号的功率值；和平均设备，用于平均输入数据的计算的功率值。
用这种方法，产生相位相对于输入数据被顺序移位的时钟。根据时钟锁存输入数据，计算功率值接着求平均。因此，由于输入数据被锁定的时间被顺序移位，与现有技术不同，可以避免电压值小的输入数据的部分被连续地锁存或电压值大的输入数据的部分被连续地锁存，这样就可以从输入数据的相应部分计算功率值，接着对计算的功率值求平均。结果，就可以计算精确的功率值。因此，这个信号功率检测设备能精确地检测一个功率，而无需采用现有技术中用到的高速时钟。另外由于不用高速时钟，操作速度降低，因此功率消耗可以降低。
另外，根据本发明提供了一种用于检测相位彼此一致的第一和第二输入数据的合成功率值的信号功率检测设备。这个信号功率检测设备包括时钟发生设备，用于产生相位彼此偏移的第一和第二时钟；功率计算设备，用于根据第一时钟，接收第一输入数据，对第一输入数据的电压值求平方以计算第一输入数据的功率值，根据第二时钟，接收第二输入数据，对第二输入数据的电压值求平方以计算第二输入数据的功率值，将第一和第二输入数据的计算的功率值相加，以计算合成的功率值；用于对合成的功率值求平均的平均设备。
以这种方法产生相位彼此偏移的第一和第二时钟，分别根据第一和第二时钟锁存第一和第二输入数据，计算相应的功率值并相加，计算合成功率值然后求平均。由于第一和第二输入数据被以不同的时序锁存，可以避免电压值小的输入数据的部分被恒定地锁存或输入数据的电压值大的部分同时被锁存，这是现有技术中所不能避免的。因此，这个信号功率检测设备能精确地检测一个功率，而无需现有技术中的高速时钟。另外，由于不需要高速时钟，操作速度降低，以使功率消耗降低。
通过结合附图的随后的详细描述，本发明的性质，特征和用途将更显然，其中相同的部件用相同的数字和符号表示。
在附图中
图1是一个框图表示根据现有技术的接收功率检测电路；图2A-2E是时序图，表示I数据和Q数据被锁存在现有技术的接收功率检测设备中的时序；图3是一个框图，表示应用根据本发明的接收功率检测电路的接收设备；图4是一个框图，表示根据第一实施例的接收功率检测电路；图5A-5F是信号波形图，表示4-图形掩蔽电路的掩蔽图形；图6A-6H是表示掩蔽图形和时钟之间的时序关系的时序图；图7是一个特性图，表示掩蔽图形数和接收功率值的精确度之间的关系；图8是一个框图，表示根据另一个实施例的接收功率检测电路。
以下将结合附图描述本发明的优选实施例在图3中，参考数字10一般表示应用本发明的接收设备。这个接收设备被用作无线通信终端设备的接收设备，例如手提电话。在这个接收设备10中，在接收天线11接收的信号1被输入到高频放大器12。高频放大器12放大输入的接收信号S1到一个预定的功率，并输出经放大的接收信号S2到包括一个频率转换电路的乘法器13。乘法器13通过将接收的信号S2乘以一个本地振荡器14产生的时钟信号S3，而将接收的信号S2进行频率转换，并向可变增益放大器15输出一个产生的基带信号S4。
可变增益放大器15适于根据接收功率检测电路16提供的增益控制信号S5，用一个增益去调整基带信号的功率。这个可变增益放大器15根据增益控制信号S5用增益放大基带信号S4，并向正交解调器17输出产生的基带信号S6。
在正交解调器17中，最初基带信号S6被输入到乘法器17A和17B。乘法器17A将基带信号S6乘以一个振荡器17C产生的时钟信号S7，以产生I信号S8，并将这个信号输出到后续阶段的模数转换器18。另一方面，乘法器17B接收时钟信号S9，S9是通过移相器17D将时钟信号S7相位偏移90°得到的，将基带信号S6乘以一个由此产生的时钟信号S9，以产生一个Q信号S10，并向后续阶段的模数转换器19输出这个信号。
模数转换器18模数转换I信号S8以提供I数据DI，并将其输出到解调设备20和接收功率检测电路16。以同样的方法，模数转换器19模数转换Q信号S10以提供Q数据DQ，并将其输出到解调单元20和接收功率检测电路16。
解调电路20产生由I数据DI和Q数据DQ所表示的数据，并将其作为接收数据S11输出。因此，这个接收设备10能够恢复从发送的另一侧发送来的数据并将其作为接收数据S11输出。
另一方面，接收功率检测电路16根据输入的I数据DI和Q数据DQ计算接收功率值，根据接收功率值产生增益控制信号S5，并将其输出到可变增益放大器15。因此这个接收设备10可以通过控制可变增益放大器15的增益来将基带信号S4调整到一个希望的功率。因此即使在输入数据受到衰落或其它经过传输线路的影响时，接收设备10也能将基带信号的信号电平保持恒定并实现解调。另外，接收功率检测电路16输出功率值数据S12，向诸如液晶显示器的显示设备21指示计算接收的功率值。因此接收设备10在显示设备21上显示这样计算的功率值，以让用户知道接收的功率值。
在这个连接中，没被表示的主时钟被提供给诸如模数转换器18和19的数字电路，解调单元20和接收功率检测电路16。这些数字电路根据主时钟或根据对主时钟分频得到的时钟进行操作。
将具体参考图4描述接收功率检测电路16。如图4所示，其中部分和部件与图1中相同标号的一样，接收功率检测电路16一般包括用于产生功率检测时钟CK3的时序发生单元30，功率计算单元31，用于通过根据时钟CK3锁存输入数据来计算功率数据P6，和一个积分电路单元32，用于通过求功率数据P6的平均值计算接收功率值P7。
时序发生器单元30接收作为接收设备10的每个数字电路的参考操作时钟的主时钟CK1，并将其输入到4-图形掩蔽电路30A和分频器30B。在以下描述中，假设主时钟CK1的频率是I数据DI和Q数据DQ的符号频率的四倍。
分频器30B通过将主时钟CK1四分频产生的等于符号频率的时钟CK4，并将其输出到四元计数器30C，4-图形掩蔽电路30A和积分电路单元32，随后将描述。四元计数器30C根据时钟CK4循环计算从“1”到“4”的值，并将表示计数值的计数数据输出到4-图形掩蔽电路30A。
4-图形掩蔽电路30A有一个例如由ROM组成的存储器，并在其中存储有四种不同相位的第一到第四掩蔽图形。4-图形掩蔽电路30A用时钟CK4作为这个存储器的读时钟，并根据计数数据S20的值从存储器中读取四种掩蔽图形的相应的一种。例如，如果计数数据S20值为“1”，4-图形掩蔽电路30A从存储器中读取第一掩蔽图形。如果计数数据S20值为“2”，从存储器中读取第二掩蔽图形。如果计数数据S20值为“3”，从存储器中读取第三掩蔽图形。如果计数数据S20值为“4”，从存储器中读取第四掩蔽图形。
然后，4-图形掩蔽电路30A将这样读取的掩蔽图形和主时钟CK1提供给与门，以产生和时钟CK4同步的相位被顺序移位的时钟CK3，并输出到功率计算单元31。在这种情况下，由于CK4的频率等于I数据DI和Q数据DQ的符号频率，时钟CK3是这样的时钟，在I数据DI和Q数据DQ的每个符号上其相位被顺序移位。
以这种方式，时序发生单元30提前准备具有不同相位的第一到第四掩蔽图形，根据四元计数器电路30C的计数数据S20的值从存储器中读取相应的掩蔽图形，并以与形式计算这样读取的图形和主时钟，以产生时钟CK3。因此时钟发生器单元能容易地产生时钟CK3，其相位被顺序移位。
在功率计算单元31中，从时钟发生单元30提供的时钟CK3被输入到锁存电路2和3的每个时钟输入端CLK，作为采样时钟。I数据DI被输入到锁存电路2的输入端IN，从而锁存电路2在，例如在时钟CK3的前沿锁存I数据DI，并将其经数据输出端OUT输出到平方电路5，作为锁存输出DI2。以同样的方式，Q数据DQ被输入到锁存电路3的输入端IN，从而锁存电路3在，例如时钟CK3的前沿锁存Q数据DQ，并将其经数据输出端OUT输出到平方电路6，作为锁存输出DQ2。
平方电路通过对锁存输出DI2的电压值求平方来计算I数据DI的功率PI2，并将其输出到加法器7。以同样的方式，平方电路6通过对锁存输出DQ2的电压值求平方来计算Q数据DQ的功率PQ2，并将其输出到加法器7。加法器通过相加这些功率PI2，PQ2计算合成功率P4，并将其输出到减法器31A。在这个连接中，比较图1和4表明，尽管用于获得合成功率P4的功率计算电路31的电路装置和现有技术的基本一样，合成功率P4的值和传统的合成功率P1的值不同，因为用于锁存数据的时钟CK3不同。
除了合成功率P4外，预定的域值Dth被输入到减法器31A。减法器31A从合成功率P4中减去域值Dth，并将减法结果P5输出到乘法器8。由于这个减法结果P5是通过从合成功率P4中减去域值Dth得到的，如果合成功率P4大于域值Dth，减法结果变成正值，如果合成功率小于域值Dth，减法结果变成负值。乘法器8将减法结果P5乘以一个预定系数k，并将结果功率数据P6输出到后续的积分电路单元32。
在积分电路单元32中，从功率计算单元31提供的功率数据P6被输入到加法器32A。在一个符号之前通过乘法器32将一个预定的功率值P7乘以一个预定系数m得到的功率数据P8，已经被输入到加法器32A中。加法器通过相加这个功率数据P8和功率数据P6，计算平均功率数据P9，并将其输出到锁存电路32C的数据输入端IN。
通过用时序发生器单元30的分频器30B对输入时钟分频得到时钟CK4被输入到锁存电路32C的时钟端CLK。锁存电路32C根据这个时钟CK4锁存平均功率数据P9，并将其经过数据输出端OUT作为接收功率值P7输出。
以这种方式，积分电路单元32通过所谓的积分处理计算平均功率数据，其中从当前符号计算得的功率数据P6被加到计算到当前功率的功率数据P8上。接着积分电路32锁存这个平均功率数据P9，并将经锁存的平均功率作为接收功率值P7输出。在这个连接中，由于功率数据P6是功率数据和域值Dth之间的差数据，被加到域值Dth上的接收功率值P7变成在实际中获得的功率值。
接收功率检测电路16包括一个信号发生设备(尽管未示出)。这个信号发生设备根据接收的功率值P7产生上述增益控制信号S5和上述功率值数据S12，并将上述增益控制信号S5和上述功率值数据S12输出到可变增益放大器15和显示设备21。
下面将参考图5和6描述时序发生器单元30产生时间信号CK3的方式。在4-图形掩蔽电路30A的存储器中，存有图5B-5E所示的四种类型的掩蔽图形MP1-MP4。4-图形掩蔽电路30A从掩蔽图形MP1-MP4的四种类型中读取相应的掩蔽图形。
也就是，4-图形掩蔽电路30A以这样的方式读取相应的掩蔽图形，如果计数数据S20的值为“1”，就读取第一掩蔽图形MP1；如果计数数据S20的值为“2”，就读取第二掩蔽图形MP2。在这种情况下，由于值“1”-“4”被作为计数数据S20周期地输出，掩蔽图形被以MP1，MP2，MP3，MP4，MP1，...的顺序顺序读取。
研究图5表明，在掩蔽图形MP1-MP4的每一个中的逻辑电平“H”的间隔等于主时钟CLK1的一个周期。另外，在掩蔽图形MP1-MP4的每一个中，逻辑电平“H”的间隔被移位主时钟CLK1的一个周期，因此相位相对于符号周期被移位90°。
4-图形掩蔽电路30A通过以与的形式计算这样读取的掩蔽图形MP1，MP2，MP3，或MP4以及输入的主时钟CK1，产生时钟CK3。也就是如图6所示，4-图形掩蔽电路30A在计数数据S20的值变为“1”的时间点t1，读取掩蔽图形MP1，以与的方式计算这个掩蔽图形MP1和主时钟CK1，并将计算结果作为时钟CK3输出。随后，在计数数据S20变为“2”的时间点，4-图形掩蔽电路30A读取掩蔽图形MP2，以与的形式计算这个掩蔽图形MP2和主时钟CK1，并将计算结果作为时钟CK3输出。
接着，当在时间点t3计数数据S20的值变为“3”时，4-图形掩蔽电路30A读取掩蔽图形MP3，并以与的形式计算这个掩蔽图形MP3和主时钟CK1，并将结果作为CK3输出。接着，当在时间点t4计数数据值变为“4”时，4-图形掩蔽电路30A读取掩蔽图形MP4，并以与的形式计算这个掩蔽图形MP4和主时钟CK1，并将结果作为CK3输出。
以这种方式，计数值S20改变的每个时间，4-图形掩蔽电路30A读取掩蔽图形MP1，MP2，MP3，或MP4，以与的方式计算读取的掩蔽图形和主时钟，并将计算结果作为CK3输出。因此4-图形掩蔽电路30A产生时钟CK3，其中如图6F所示，在I数据DI和Q数据DQ的每个符号上，逻辑电平“H”的间隔被移位了主时钟CK1的一个周期，即在每个符号，相位被顺序移位。
在上述装置中，接收功率检测电路16产生时钟CK3，如图6F所示，其相位在每个符号上被顺序移位，作为用于锁存I数据DI和Q数据DQ的时钟。接收功率检测电路16在例如时钟CK3的前沿锁存I数据DI和Q数据DQ，根据这样锁存的I数据和Q数据的电压值，计算功率数据P6，并通过在积分电路中对结果功率数据P6求平均产生接收功率值P7。
因此如图6F和6H所示，例如，即使在时钟CK3的第一时间和符号的沿一致时，在下一符号中，时钟CK3的时序位于自符号开始约1/4处，在下一符号中，时钟CK3的时序位于自符号开始约2/4处，在下一符号中，时钟CK3的时序位于自符号开始约3/4处。由于I数据DI和Q数据DQ的锁存时间如上述被移位，可以避免现有技术的不利之处，即通过恒定锁存符号边沿附近的位置(在电压值小的位置)，接收功率值P7变得小于实际的功率值；通过恒定锁存符号中心附近的位置(在电压值大的位置)，接收功率值P7变得大于实际的功率值。
在这个接收功率检测电路16的情况下，由于I数据DI和Q数据DQ每次被移位，接收功率值看上去在波动。然而，由于这个接收功率检测电路根据锁存的I数据和Q数据计算功率数据P6，通过用积分电路单元32对上述锁存数据求平均来产生平均功率数据P9，并将这个平均功率数据P9作为接收功率值P7输出，可以防止这个接收功率值波动，并且如同通过在主时钟CK1的时间锁存数据所计算得的一样。
另外，因为通过积分电路单元32对功率数据P6求平均，即使在主时钟的频率象现有技术中一样被自符号频率稍微偏移时，和现有技术相反也可以避免接收功率值由于周期波动而引起的改变。
另外在这个接收功率检测电路16的情况下，由于数据每个符号被锁存一次，诸如锁存电路2，3和32，以及平方电路5和6的每个锁存电路以符号频率操作。所以和每个数字电路以主时钟CK1操作相比降低了操作速度。因此，这个接收功率检测电路可以获得精确的接收功率值，尽管功率消耗低，它看上去象是被主时钟CK1采样的。
根据上述结构，产生时钟CK3，其相位相对于I数据DI和Q数据DQ的符号被顺序移位，通过根据时钟CK3锁存I数据DI和Q数据DQ产生功率数据P6，并通过对功率数据P6求平均计算接收功率值P7。结果，可以以低功耗精确计算接收功率值P7，这样可以实现以低功耗和高精度检测接收功率值P7。
尽管准备了掩蔽图形MP1-MP4的四种类型，并且通过使用如上所述的四种掩蔽图形MP1-PM4产生了其图象在四种图形中改变的时钟CK3，本发明并不限于此，可以准备两种或六种掩蔽图形或者通过使用两种或六种掩蔽图形产生其相位在两或六个阶段改变的时钟。图7表示在掩蔽图形的种类改变时所获得的接收功率值PT的精确度。在图7中，水平轴表示掩蔽图形种类，即图形数，而垂直轴表示变化值σ2，表示接收功率P7的精确度(变化值一般表示波动)。研究图7表明图形数增加，变化值σ2变得更小而接收功率值的精确度增加。在这个连接中，在图7中，图形数是“1”表示时钟的相位没有被移位，即是传统的系统，并且将会理解精确度被极大地降低。因此，从图7可见，如果至少准备了两种图形且在多于两种图形中时钟的相位有改变，那麽就可以获得和如上所述基本相同的效果。偶而，当图形数改变时，主时钟CK1的速率和符号的速率(频率速率)之间的比值应当被设置为大于最小的时钟数。
当如上所述通过对主时钟CK1四分频，产生用于每符号锁存I数据DI和Q数据DQ的时钟CK3时，本发明不限于此，而可以被用于一种情况，其中主时钟的分频率提高且在每个预定符号锁存I数据DI和Q数据DQ。事实上，如果产生这样一个时钟，其相位在每个符号I数据和Q数据被移位的时刻被顺序移位，则其它值可以被用作主时钟的分频率。
尽管有两种类型的I数据DI和Q数据DQ作为功率检测目标输入数据，如上所述其中接收信号S1是QPSK-调制的，而本发明不限于此。尽管有一种类型的功率检测目标数据，诸如在接收信号S1是BPSK调制时(二进制相移键控)，本发明可以以上述同样的方法被应用并且可以达到同样的效果。事实上，功率检测目标输入数据的数目不受限制。
尽管如上所述由积分电路单元32对功率数据P6求平均，本发明并不限于此，可以提供其它结构的平均设备。事实上，如果计算的功率被平均，可以获得和上述情况同样的结果。
尽管通过如上所述以与形式计算掩蔽图形MP1，MP2，MP3，MP4和主时钟CK1，而产生其相位被顺序偏移的时钟CK3，但是本发明不限于此。当在两种图形中相位偏移时，可以通过简单地反相时钟而获得时钟。这一点将参考图8被描述。
在图8中，和图4中同样的单元和部件用同样的参考数字表示，参考数字40表示一个接收功率检测电路，其结构和图4所示的接收功率检测电路16基本相同，除了时序发生器单元41的结构有所不同之外。在这个接收功率检电路40的时序发生器单元41中，变成接收设备10的每个数字电路的参考操作时钟的主时钟CK1被输入到分频器41A。还是在这种情况下，主时钟CK1的频率是I数据DI和Q数据DQ的符号频率的四倍。
以和分频器30B同样的方式，分频器41A通过对输入主时钟四分频产生一个时钟CK6，等于I数据DI和Q数据DQ的符号频率，并将其输出到作为反相电路的反相器41B。反相器41B反相输入时钟CK6的逻辑电平，以产生一个相位相对于时钟CK6被移位了180°的时钟CK7。
在这个连接中，时钟发生电路41将这样产生的时钟CK6提供给功率计算单元31的锁存电路2，并将时钟CK7提供给功率计算电路31的锁存电路3。锁存电路2根据输入时钟CK6锁存I数据DI，锁存电路3根据输入时钟CK7锁存Q数据DQ。在这种情况下，由于时钟CK6和时钟CK7相位彼此偏移180°，I数据DI和Q数据DQ被锁存的时间也彼此移位180°。
在这个连接中，I数据DI和Q数据DQ的相位彼此一致。因此，由于在I数据DI在符号的沿被锁存时，时钟CK6的相位和数据DI的符号沿一致，Q数据DQ被锁存在符号的中心附近。相反，由于在I数据DI被锁存在符号的中心附近时，时钟CK6的相位和符号的中心附近一致，Q数据DQ被锁存在符号边沿上。
这个接收功率检测电路40也通过对经这样锁存的I数据DI和Q数据DQ求平方和相加来计算功率数据P6，最后求功率数据的平均值以计算接收功率值P7。因此，当通过使用两个相位彼此偏移180°的时钟CK6和CK7计算接收功率P7时，和当通过使用象在第一实施例中一样其相位每个符号被移位的一个时钟CK3计算接收功率值P7时，计算的接收功率值P7通过以上平均过程变得基本上彼此相等。
当有两个相位被偏移的图形时，如果两个输入数据的相位彼此一致，就可以通过使用预定时钟和经反相的时钟，获得和以上第一实施例同样的结果。另外，由于时序发生单元41只需反相时钟，所以时序发生装置41的结构可以被简化。
恰好，当如上所述通过对时钟CK7反相产生相位被偏移了的时钟CK7时，相位偏移量不限于此，例如可以是约90°。原因是，当一个输入数据被锁存在电压幅度小的位置时，而另一个数据被锁存在电压幅度大的位置上，可以产生相同的效果。因此，锁存时间至少为一个输入数据或另外一个输入数据被移位就足够了。
事实上，用于检测来自相位彼此一致的第一和第二输入数据的同步功率值的信号功率检测设备被设计得包括时钟产生设备，用于产生相位偏移的第一和第二时钟；功率计算设备，用于根据第一时钟锁存第一输入数据，通过对第一输入数据的电压值求平方，计算第一输入数据的功率值，根据第二时钟锁存第二输入数据，通过对第二输入数据的电压值求平方，计算第二输入数据的功率值，通过将第一输入数据和第二输入数据的计算功率值相加，计算合成功率值；和平均设备，用于对这样计算的合成功率值求平均。结果，由于第一和第二输入数据被锁存的时间彼此偏移，可以防止同时锁存电压值小的部分或与现有技术相反可以防止同时锁存电压值大的部分。因此无需现有技术中的高速时钟就能精确检测功率。另外，由于没有使用高速时钟，操作速度降低，所以功率消耗可以降低。
另外，已经对这样一种情况描述了以上实施例，其中能低功率消耗精确计算接收功率值P7接收功率检测电路包括时序发生单元30，用于产生相位顺序偏移的时钟CK3；功率计算单元31，用于根据时钟CK3，通过通过锁存I数据DI和Q数据DQ计算功率数据P6；和积分电路单元32，用于通过对功率数据P6求平均计算接收功率值P7。然而本发明不限于此，也可以采用其它电路结构。事实上，如果用于检测输入数据的功率值的信号功率检测电路包括时钟发生设备，用于产生其相位相对于输入数据被顺序偏移的时钟，功率计算设备，用于根据时钟锁存输入数据，通过对输入数据的电压值求平方，计算输入数据的功率值，和平均设备，用于对计算的输入数据的功率值求平均，接着输入数据被锁存的时间被顺序移位。因此，和现有技术相反可以防止恒定锁存输入数据的电压值小的部分，和防止恒定锁存输入数据的电压值大的部分，因此可以从输入数据的相应部分计算电压值。也可以对计算的电压值求平均，使得可以计算精确的电压值。因此，可以无需现有技术中的高速率就能精确检测功率。另外，由于不使用高速时钟，操作速度可以降低，功率消耗可以降低。
如上所述，根据本发明，产生其相位相对于输入数据被顺序移位的时钟，根据时钟锁存输入数据，计算功率值并求平均。结果，信号功率检测设备能无需现有技术中的高速时钟就能精确检测功率，这样就可以以低功耗，高精确度检测功率值。
另外，如上所述产生其相位被移位的第一和第二时钟，根据第一和第二时钟锁存第一和第二输入数据，通过计算和平均相应的功率值来计算合成功率值，并对合成功率值求平均。结果信号功率检测设备无需使用现有技术的高速时钟就能精确检测功率，这样就能以低功耗和高精确度检测功率值。
尽管已经结合优选实施例描述了本发明，但是各种变型和改变对本领域的一般技术人员来说是显然的，所以在所附权利要求中包括所有这些变化和变型，它们都在本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.用于检测输入的数据信号的功率值的信号功率检测设备，包括脉冲产生设备，用于产生对应于输入数据信号被顺序移位的时间脉冲；功率计算设备，用于根据所述时间脉冲获得所述输入数据信号的电压值，并对获得的电压值平方，以计算输入数据信号的功率值；和平均设备，用于平均所述输入数据信号的所述计算的功率值。
2.根据权利要求1的信号功率检测设备，其中所述脉冲发生设备包括存储设备，用于存储在相位上进行了彼此不同的移位的多个脉冲波形，根据一个参考时钟信号从中顺序读取所述脉冲波形；给一个与门提供从所述存储设备被顺序读取的脉冲波形和所述参考时钟信号，并输出所述时间脉冲。
3.根据权利要求2的所述功率检测设备，其中所述脉冲发生设备包括，一个分频器，用于分频所述参考时钟信号，和一个计数电路，用于循环地计算从所述分频器输出的分频时钟信号，直到所述脉冲波形的数目；和在所述存储设备中，根据由所述计数电路所计算的数目顺序地读取所述脉冲波形。
4.根据权利要求1的信号功率检测设备，其中所述功率计算设备包括一个锁存电路，用于通过使用所述时间脉冲获得所述输入数据信号的电压值，和一个平方电路，用于对在所述锁存电路中获得的所述输入数据信号的电压值求平方。
5.根据权利要求1的信号功率检测设备，其中所述平均设备将在所述功率计算设备中计算的当前输入数据信号的计算得到的功率值，加到在当前输入数据信号的计算得到的功率值之前的计算得到的功率值上，以对所述输入数据信号的计算得到的功率值求平均。
6.根据权利要求1的信号功率检测设备，其中所述平均设备包括从所述电功率计算设备给所述加法电路的输入端之一提供所述经计算的功率值；和一个锁存电路，有一个输入端和所述加法电路的一个输出端相连接；一个乘法器，用一个静态系数乘以所述锁存电路的输出值，以给所述加法电路的另一输入端提供一个乘法结果。
7.信号功率检测设备，其中所述信号功率检测设备检测相位彼此一致的第一和第二输入数据信号的一个合成的功率值，包括脉冲发生设备，用于产生和输入数据信号同步的第一和第二时序脉冲，它们在相位上彼此被移位；功率计算设备，用于通过使用在所述脉冲发生设备中产生的所述第一时间脉冲，获得所述第一输入数据信号的电压值，通过对第一输入数据信号的所述获得的电压值求平方，来计算所述第一输入数据信号的功率值，通过使用在所述脉冲发生设备中产生的所述第二时间脉冲，获得所述第二输入数据信号的电压值，通过对第二输入数据信号的所述获得的电压值求平方，计算所述第二输入数据信号的功率值，和通过相加第一和第二输入数据信号的所述计算得的功率值，计算合成的功率值；和平均设备，用于对所述计算得的合成功率值求平均。
全文摘要
本发明涉及信号功率检测设备,其中能以高精确度和低功耗检测功率值。提供了脉冲发生设备(30),用于产生其相位相对于输入数据信号被顺序偏移的时钟脉冲,功率计算设备(31)用于根据时间脉冲获得输入数据信号,并通过对输入数据的电压值求平方来计算其功率值,和平均设备(32),用于对计算的输入数据的功率值求平均。能够无需使用现有技术中的高速时钟精确检测功率,并以低功耗高精确度检测功率值。
文档编号G01R21/133GK1206835SQ98116710
公开日1999年2月3日 申请日期1998年7月25日 优先权日1997年7月25日
发明者佐生登, 岩崎润, 山浦智也, 绀谷悟司 申请人:索尼公司