专利名称：具有直流偏置电平控制电路的调制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调制电路，特别是包含直流偏置电平控制电路的 调制电路。
背景技术：
调制电路通常应用于通信系统。调制电路是基于基带信号和载波 电波(下面称为载波)来输出调制信号的电路。当使用调制电路时， 例如由于元件扰动等，调制电路内可能出现直流偏置。更确切地说，例如，当使用正交调制器进行正交调制时，在输入到正交调制器的I/Q基带信号中出现了直流偏置。当出现直流偏置时，输出频率中出现被 称为载波泄漏的载波频率成分，引起信号质量的下降。日本未审专利申请公开No. 2005-295376和日本专利No. 3308811公开了一种调制电 路，其用于校正直流偏置以抑制这种载波泄漏。图8示出了日本未审专利申请公开No. 2005-295376公开的调制电 路80。调制电路80示出了基带信号产生器81，正交调制器82，以及 载波泄漏调节器83。在这个例子中，基于由基带信号产生器81输出的 基带信号和由正交调制器82内部的本地振荡单元输出的载波信号，正 交调制器82输出调制信号。然后，经过调制的调制信号再次由载波泄 漏调节器83内部的解调制器解调到基带频带。之后，调节正交调制器 82，通过检测存在于调制信号中的载波泄漏成分而使载波泄漏成分最 小，从而直流偏置被校正。图9示出了日本专利No. 3308811公开的调制电路90。在图9中， 消除载波信号控制电路95产生载波信号。该载波信号具有和正交调制 电路91输出的载波泄漏相反的相位。加法器93通过将正交调制电路 91中输出的信号与正交调制电路91内产生的直流偏置相叠加，从而消除了载波泄漏。增益控制电路92控制增益。然而，在日本未审专利申请公开No. 2005-295376所公开的技术 中，需要由载波泄漏调节器83再次对正交调制器82调制的信号进行 解调制，这增加了电路的尺寸。在日本未审专利申请公开 No.2005-295376所公开的技术中，没有控制调制电路中的增益的功能。在曰本专利No. 3308811公开的技术中，需要利用消除载波信号生 成具有和载波泄漏相反相位、且具有和载波泄漏相同幅度的信号，这使得高精度地消除载波泄漏变得困难。此外，还需要另外的控制电路 来调节增益控制电路92的增益以及消除频率波形信号控制电路95的 增益。在日本未审专利申请公开No. 2005-295376和日本专利No. 3308811公开的技术中，很难在限制电路尺寸的同时控制增益和抑制载 波泄漏。如上所述，在传统的调制电路中，很难在限制电路尺寸的同时抑 制载波泄漏和控制增益。发明内容依据本发明的一方面，提供了一种调制电路，其包含调制器， 其调制接收到的信号并输出调制信号；检测电路，其接收调制信号并 输出调制信号的包络线；以及第一控制器，其基于包络线调节调制器 的偏置电平。依据本发明的调制电路，有可能通过校正直流偏置成分来抑制载 波泄漏，以及同时控制增益。另外还有可能限制电路尺寸的增加。依据本发明的调制电路，有可能同时抑制载波泄漏和控制增益。
下面结合附图，通过对特定优选实施例的描述，将使本发明的上 述以及其它目的、优点和特性将更加明显易懂，其中图1示出了依据本发明实施例的调制电路100;图2示出了依据本发明实施例的调制电路100;图3示出了依据本发明实施例的调制电路100的流程图；图4A至4C各自示出了依据本发明实施例，当直流偏置不存在时 的信号波形图；图5A至5C各自示出了依据本发明实施例，当使用矩形波的测试 信号时的信号波形图；图6A至6B各自示出了依据本发明实施例，当使用正弦波的测试信号时的信号波形图；图7示出了依据本发明实施例，包络线判定电路内部的构造图；以及图8和9各自示出了传统调制电路的示意图。
具体实施方式
下面结合说明性实施例，对本发明进行描述。本领域的技术人员 将认识到应用本发明的教义，能实现多种替代性实施例，且本发明不 仅限于为了说明性目的而阐明的实施例。实施例1下面结合附图对本发明实施例进行描述。图1示出了依据本发明 实施例1的典型调制电路的框图。如图1所示，本实施例的调制电路 100包含调制器1，测试信号产生电路2，检测器(下面称为包络线检 测电路)3，第一控制器，以及第二控制器。第一控制器包含判定电路 10，控制电路6，以及第一控制电路(下面称为直流偏置调节电路)7。 第二控制器包含判定电路10，控制电路6，以及第二控制电路(下面 称为增益调节电路)8。判定电路10包含包络线判定电路4和幅度判 定电路5。图2更清晰地示出了图1所示的典型调制电路的框图。下面
结合图2对调制电路100进行详细描述。在图2中，图1中所示的调制器1包含正交调制器9，相位检测 器ll，以及输出放大器12。图1中所示的幅度判定电路5包含比较单 元13和参考电压产生器14。包络线判定电路4包含第一采样保持电路 16，第二采样保持电路17，以及比较器15 (见图7)。正交调制器9是这样的电路，其用正交基带信号I和Q (下面称 为I/Q基带信号)与载波(下面称为载波信号)相乘并输出调制信号。 相位检测器11是这样的电路，其产生具有90度相位差的载波信号。 输出放大器12是这样的电路，其对正交调制器9输出的调制信号进行 放大和输出。测试信号产生电路2是这样的电路，其输出测试信号，用于校正 在正交调制器9中产生的直流偏置。在本实施例中，测试信号产生电 路2由D/A转换器组成。在本例中的测试信号是指在参考电压的正方 向和负方向上具有相等幅度的信号(见图4B)。第一开关SW1连接在 正交调制器9和测试信号产生电路2之间。正交调制器9输出的调制信号经过输出放大器12输入到包络线检 测电路3。注意到依据本实施例的包络线检测电路3检测由正交调制器 9输出的调制信号的包络线。包络线检测电路3检测调制信号的峰值电 平，因此包络线检测电路3可以仅由二极管组成。第二开关SW2连接 在输出放大器12和包络线检测电路3之间。包络线判定电路4是这样的电路，其比较包络线检测电路3所提 取的包络线的最大幅值和最小幅值。依据本实施例的包络线判定电路4 的构造如图7所示。第一采样保持电路16和第二采样保持电路17并 联连接。第一采样保持电路16和第二采样保持电路17的输出部分连 接到比较器15。 ^
比较单元13是这样的电路，其对包络线检测电路3输出的包络线 和参考电压产生器14输出的信号进行比较。控制电路6是这样的电路，其基于包络线判定电路4的比较结果 用于控制直流偏置调节电路7，以及基于比较单元3的比较结果控制增 益调节电路8。第三开关SW3连接在包络线判定电路4和控制电路6 之间，以及第四开关SW4连接在比较单元13和控制电路6之间。直流偏置调节电路7是这样的电路，其调节直流偏置，从而使调 制器输出的信号的包络线的幅度变为常数。增益调节电路8是这样的 电路，其具有能够改变调制器输出的信号幅度的功能。直流偏置调节 电路7和增益调节电路8由D/A转换器组成。现在参考图3至7，对 图2所示的调制电路100在常态下以及当直流偏置被校正时的行为进 行详细描述。首先，对图2所示的调制电路100在常态下的理想行为进行描述。 例如，I/Q基带信号和与I/Q基带信号具有90度相位差的载波信号被输 入到正交调制器9。我们假定正弦分量(sin("Bt))和余弦分量(cos(" Btp被输入到正交调制器9作为1/Q基带信号，且正弦分量(sin("tt)) 和余弦分量(cos(o^t))被输入到正交调制器9作为载波信号。此时正 交调制器9输出的调制信号可以由下面公式表示。sin " Bt * cos " Lt + cos to Bt * sin " Lt = sin( w Lt + w Bt)下面参考图3，对测试信号输入到正交调制器9时进行描述。注 意到测试信号可能是正弦波或者矩形波。首先对输出是矩形波进行描 述。首先开关SWl至SW3开启(见图3中的SI)。然后测试信号产 生电路2将测试信号输入到正交调制器9 (见图3中的S2)。基于f 交调制器9经过输出放大器12输出的调制信号，包络线检测电路3提取正交调制器9输出信号的包络线。随后，包络线判定电路4比较包络线的电平(见图3中的S3)。 例如，当保持在第一采样保持电路16中的与测试信号正信号电平相对 应的第一包络线幅值，与保持在第二采样保持电路17中的与测试信号 的负信号电平相对应的第二包络线幅值相同时，可以确认直流偏置不 存在。图4A至4C依次示出了当不存在直流偏置时的信号波形图。由正 交调制器9基于输入的载波信号(见图4A)和测试信号(见图4B)而 输出的调制信号经过输出放大器12被输入到包络线检测电路3。当不 存在直流偏置时，包络线检测电路3提取的包络线是常数(见图4C)。另一方面，当保持在第一采样保持电路16中的与测试信号正信号 电平相对应的第一包络线幅值比保持在第二采样保持电路17中的与测 试信号负信号电平相对应的第二包络线幅值在某些点小的时候(见图3 中的S4)，直流偏置调节电路7输出基于控制电路6的控制信号，正 向校正存于调制器1中的直流偏置(见图3中的S5)。当保持在第一采样保持电路16中的与测试信号正信号电平相对 应的第一包络线幅值比保持在第二采样保持电路17中的与测试信号负 信号电平相对应的第二包络线幅值在某些点大的时候(见图3中的S4)， 直流偏置调节电路7输出基于控制电路6的控制信号，负向校正存于 调制器1中的直流偏置(见图3中的S6)。图5A至5C依次示出当直流偏置存在时的信号波形图。在这种情 况下，调节器1中存在直流偏置，因而包含直流偏置的调制信号被输 出。之后，正交调制器9基于输入载波信号(见图5A)和测试信号(见 图5B)而输出的调制信号经过输出放大器12被输入到包络线检测电路 3。
包络线检测电路3提取与直流偏置成比例的包络线(见图5C)。 也就是说，基于包含直流偏置的调制信号，在调制器1的输出信号中 存在与直流偏置成比例的波动。因此和直流偏置成比例的波动也出现 在包络线检测电路3提取的包络线中。然后，直流偏置调节电路7基于包络线判定电路4的比较结果来进行操作。更确切地说，当与测试信号正信号电平相对应的包络线幅 值低于与测试信号负信号电平相对应的包络线幅值时，直流偏置调节电路7输出控制信号以正向地校正直流偏置。另一方面，当与测试信 号正信号电平相对应的包络线幅值高于与测试信号负信号电平相对应 的包络线幅值时，直流偏置调节电路7输出控制信号负向地校正直流 偏置。在直流偏置调节电路7输出控制信号正向地或者负向地校正直流 偏置后，包络线判定电路4再次比较包络线的电平(见图3中的S3)。 这一操作重复进行直至直流偏置被校正(见图3中的S3， S4， S6和 S7)。 一旦直流偏置被校正，则包络线检测电路3提取的包络线被平 滑并成为常量。下一步控制调制器1中的增益。首先，第三开关SW3关闭，第四开关SW4打开(见图3中的S7)。 比较单元13将包络线检测电路3提取的包络线电平信号与参考电压产 生器14输出的参考电压信号相比较(见图3中的S8)。参考电压产生 器14输出的参考电压信号是输出放大器12输出的期望值。包络线检 测电路3输出的信号是其中直流偏置被校正和包络线被平滑后的信号 电平。作为比较单元13的比较结果，在包络线检测电路3输出的包络线 小于参考电压信号的情况下(见图3中的S10)，增益调节电路8输'i 增大调制器1的增益的控制信号(见图3中的Sll)。 当包络线检测电路3输出的包络线大于参考电压信号时，增益调 节电路8输出减小调制器1的增益的控制信号(见图3中的S12)。然后比较单元13再次进行电平比较(见图3中的S8)。这一操作重复执 行，直至包络线检测电路3输出信号的电平与参考电压信号的电平相 同(见图3的S8， SIO， Sll和S12)。当比较单元13的检测电平成 为常量，调节结束(见图3中的S9)。如上所述，增益调节电路8基于比较单元13的比较结果进行操作。 更确切地说，当包络线检测电路3输出的信号低于参考电压信号时， 增益调节电路8向正交调制器9或输出放大器12输出增大输出增益的 控制信号。另一方面，当包络线检测电路3输出的信号高于参考电压 信号时，增益调节电路8向正交调制器9或输出放大器12输出减小输 出增益的控制信号。上述描述是关于测试信号产生电路2输出矩形波测试信号的情 况。然而，例如也有可能输入正弦波。下面，对输入正弦波作为测试 信号的情况进行描述。在此，与采用矩形波作为测试信号情况相同的 描述将被省略。图6A示出了当调制电路中没有直流偏置时包络线检测电路3提取 的包络线。当具有等幅的正弦波被输入调制器1，在不存在直流偏置时， 调制器1输出信号的最大幅度和最小幅度的包络线具有相等的幅度。 因此包络线检测电路3提取的包络线是常量。注意到当测试信号是正 弦波时，包络线是周期性波动的波形图。因此当测试信号是正弦波时 包络线是常量实际意味着包络线的幅值的峰值点是常量。也就是说， 包络线的峰值点的值是常量。图6B示出了调制电路中存在直流偏置时的信号波形。调制电路输 出的信号在最大幅度和最小幅度之间产生幅度相关性。因而波形检测
器检测到的包络线中产生了根据直流偏置的幅度相关性。在采用矩形波作为测试信号的情况中，对最大幅值和最小幅值的 包络线的幅度进行比较，并且直流偏置被校正。当包络线的幅度成为 常量，幅度的绝对值与参考电压进行比较，从而控制输出增益。如上所述，在本实施例公开的调制电路中，用于校正直流偏置的 测试信号被输出到正交调制器9。通过包络线判定电路4检测调制信号 的包络线以及通过比较包络线的幅度相关性从而对直流偏置进行校 正。另外，通过将在直流偏置被校正之后被平滑的包络线与将被输出的参考电压信号进行比较，从而控制正交调制器9或输出放大器12的增益。因而有可能同时校正直流偏置用于抑制载波泄漏并且控制增益。上面已经对本发明的实施例进行了详述，但是在不背离本发明精 神的前提下可以进行不同的改变。例如，在是实例中我们分别描述了包络线判定电路4和幅度判定电路5。然而，包络线判定电路4和幅度 判定电路5可以通过连接开关而一起使用。很明显本发明并不仅限于上述实施例，在不违背本发明范围和精 神的基础上可以进行改变和变化。
权利要求
1.一种调制电路，包含调制器，其调制接收到的信号并输出调制信号；检测器电路，其接收调制信号并输出调制信号的包络线；以及第一控制器，其基于包络线来调节调制器的偏置电平。
2. 如权利要求l所述的调制电路，其中第一控制器基于包络线的 第一和第二幅度来调节偏置电平，第一幅度与包络线的最大幅度相关， 第二幅度与包络线的最小幅度相关。
3. 如权利要求2所述的调制电路，其中第一控制器比较第一和第 二幅度，并基于第一和第二幅度的比较结果来调节偏置电平。
4. 如权利要求3所述的调制电路，其中第一控制器调节偏置电平， 以使得第一幅度和第二幅度相等。
5. 如权利要求1所述的调制电路，其进一步包含 第二控制器，其基于包络线来调节调制信号的增益。
6. 如权利要求4所述的调制电路，其进一步包含 第二控制器，其基于包络线来调节调制信号的增益。
7. 如权利要求6所述的调制电路，其中在第一控制器完成调节偏 置电平之后第二控制器调节增益。
8. 如权利要求7所述的调制电路，其中第二控制器基于调节后的 第一和第二幅度来调节增益。
9. 如权利要求8所述的调制电路，其中第二控制器通过使调节后 的第一和第二幅度与参考值相等从而调节增益。
全文摘要
依据本发明的调制电路包含调制器，其调制接收到的信号并输出调制信号；检测电路，其接收调制信号并输出调制信号的包络线；以及第一控制器，其基于包络线调节调制器的偏置电平。
文档编号H04L27/34GK101163127SQ20071016246
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月15日 优先权日2006年10月13日
发明者小松靖史 申请人:恩益禧电子股份有限公司