专利名称：手机频率的afc校准方法及调整方法
技术领域：
本发明涉及一种手机的校准方法，具体涉及一种应用于GSM (全球 通信系统)手机的自动频率控制(以下筒称AFC)校准方法，该方法适 用于多种制式的手机校准。
背景技术：
手机的初始发射和接收频率与手机上晶体的参数密切相关，因此每一 台手机晶体(crystal)的初始参数都需要校准。对晶体初始参数的校准是 通过改变其负载电容来实现的。负载电容的变化可通过手机在测试模式下 的发射频率来间接反映。对负载电容的粗略调节可通过调整射频收发器振 荡电路中的粗调电容来实现。对负载电容的精确调节则由基带芯片直接或 间接控制的AFC信号通过调整射频收发器振荡电路中的可变电容(变容 二极管)来实现。
由于晶体自身的特性以及变容二极管的电学特性，AFC信号与晶体 振荡频率的关系呈现接近于线性的非线性关系，表现为手机在测试模式下 的发射频率与AFC信号的关系为非线性关系。
AFC的校准有多种方法。其一把AFC信号与发射频率的关系按照线 性来处理，通过测试手机的两个AFC点的发射频率，求出手机的AFC校 准值和斜率。此方法较简单但采用两点直线拟合的误差较大。其二可将该 曲线分段，每段按照线性来处理，通过测试手机的多个AFC点的发射频 率，得到每段的AFC的斜率以及每段的AFC校准值。此方法校准效果较 好但势必增加校准时间。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种手机频率的AFC校准方法和调整方法，在提高校准精度的同时减少校准时间。
本发明提出一种手机频率的AFC校准方法，包括以下步骤选定一 确定手机的发射频率误差与实际AFC控制值关系的第一非线性函数，其 具有至少三个待定参数；使手机在测试模式下，测量至少三个实际AFC 控制值的控制下，手机的相应发射频率误差；根据所述至少三个实际AFC 控制值及其相应的发射频率误差，确定所述第一非线性函数的至少三个待 定参数；设定一确定手机的发射频率误差与一线性AFC控制值关系的目 标线性函数，其具有目标斜率和目标初始AFC值；以及根据所述第一非 线性函数和目标线性函数确定一反映所述实际AFC控制值与所述线性 AFC控制值的映射关系的第二非线性函数。
上述的手机频率的AFC校准方法中，第一非线性函数可表述为
Offset- cc + |3 〃 y +AFC )
其中offset为手机的发射频率误差，AFC为所述实际AFC控制值， a、 |3 、 y为待定参数。
此外，第一非线性函数还可为抛物线等其他大致满足晶体的发射频率 与AFC信号间的曲线关系的函数。
本发明提出另一种手机频率的AFC校准方法，包括以下步骤设定 一确定手机的发射频率误差与一线性AFC控制值关系的目标线性函数， 其具有目标斜率和目标初始AFC值；设定一所述线性AFC控制值与反映 实际AFC控制值的映射关系的第二非线性函数，其具有至少三个待定参 数；使手机在测试模式下，测量至少三个实际AFC控制值的控制下，手 机的各相应发射频率误差；计算各相应的发射频率误差在所述目标线性函 数下的各线性AFC控制值；以及根据所述至少三个实际AFC控制值和所 述各线性AFC控制值的确定所述第二非线性函数的至少三个待定参数。
上述的手机频率的AFC校准方法，第二非线性函数可表述为
AFC= cx '+ (3 7 ( y '+AFC')
其中AFC为所述实际AFC控制值，AFC'为所述线性AFC控制值， a'、 P'、 y'为待定参数。
本发明还提出一种手机频率的AFC调整方法，包括以下步骤a.获得手机的接收频率误差；b.根据所述接收频率误差，利用一设定的目标 线性函数计算线性AFC控制值，其中该目标线性函数具有目标斜率和目 标初始AFC值；c.根据一反映该线性AFC控制值与一实际AFC控制值 的映射关系的第二非线性函数获得该实际AFC控制值；以及d.利用该实 际AFC控制值调整手机的发射和/或接收频率。
因此，与目前的校准技术相比，本发明具有以下显著优点 (1 )与以前的校准技术相比，本发明最少只要测试三个AFC点就可 以完成校准，因而可以节省校准时间，并且校准的函数更接近于手机的实 际频率特性。
(2 )通过对AFC与频率误差关系的线性化处理，手机可以更容易地 利用基站发出的频率控制信道发出的信息修正手机的频偏，手机与基站同 步将更加容易、精确，从而加快找网速度。
图1是本发明第一实施例的校准方法流程图。 图2是本发明第二实施例的校准方法流程图。
图3是本发明实施例中实际AFC信号与手机发射频率误差的关系曲线图。
图4是本发明实施例中线性化处理后的AFC信号与实际AFC信号的
映射关系曲线图。
图5是使用本发明的频率调整的手机内部结构图。
具体实施例方式
下面结合附图描述本发明的各实施例具体实现过程，详细步骤如下 参照图1所示，执行步骤101，选定第一非线性函数，建立发射频率 误差与实际AFC控制值(以下简称为AFC)间的关系offset = F(AFC)， 其具有至少三个待定参数，由此确定的非线性函数为十分接近手机的实际 频率特性的曲线。在一个实施例中，此第一非线性函数表述为 = a + p/(y + JFC).......... ( 1 )这是一个具有反比例函数成分的非线性函数，此函数的优点是相对于 其他非线性曲线来说，计算比较简单。但本领域技术人员可知这只是为举 例的目的，诸如抛物线等非线性曲线函数也可用来作为第一非线性函数，
只要该曲线能够大致满足晶体的发射频率与AFC信号间的曲线关系即 可。
然后，在步骤102,使手机工作在测试模式下，测量至少三个AFC 值控制下，手机的相应发射频率误差offset。举例来说，AFC值设为3000、 4000、 5000,相应的发射频率误差offset为offset—1 = -10259 Hz、 offset—2 = -628 Hz、 offset_3 = 9795 Hz。
因此，可在步骤103根据三个实际AFC值及其相应的发射频率误差 offset_1-offset—3分别代入式(1)中联立方程并求解得出表征第一非线 性函数F的待定参数a、 (3、 y。 a =-254423, |3 =-6433967076， y =-29351 ，从而得出函数F(AFC) = -254423 - 6433967076 / (- 29351 + AFC)，其曲线参照图3所示。
之后，在步骤104,设定一确定手机的发射频率误差offset与一线性 AFC控制值(以下简称为AFC')关系的目标线性函数 ="(力FC'-」尸C'—0)............(2)
其中k为期望的目标斜率值，其值例如为k = 6Hz/bit; JFC'—0为目 标初始值，其值例如为JFC'_0= 4096，即频率误差为0时的AFC'值。
之后，在步骤105,建立反映AFC与AFC'的映射关系H的第二非线 性函数，其过程为，联立式(1 )和式(2)得 = " (^FC'-」FC'一0) = a + (3/(Y + JFC)，
据此求得
= ,FC') = a'+p'/O'+^FC)..........(3)
=29351-1072327846/(38308+^FC')，其映射关系如图4所示。
保存此目标线性函数(2)和第二非线性函数(3)，可作为在实际应 用时手机频率的调整之用，这些函数的保存方式，既可以是函数表达式， 也可以是包含至少某些重要频率点的表格。
参照图2所示，本发明的校准方法的另一实施例的流程包括步骤201，设定一目标线性函数，其具有目标斜率k和目标初始AFC 值^4fc'—0,函数表达式如前述的式(1 )所示。步骤202,设定线性AFC 控制值AFC'与实际AFC控制值AFC的映射关系的第二非线性函数，其 具有至少三个待定参数。在一个实施例中，第二非线性函数的表达式为如 前述的式(3)所示，而其映射关系如图4所示。然后，在步骤203，使 手机在测试模式下，测量至少三个AFC信号的控制下，手机的各相应发 射频率误差offset。之后，如步骤204，计算各发射频率误差offset在式 (1)所示目标线性函数下的各线性AFC控制值AFC'。最后，执行步骤 205，根据至少三个AFC值和各AFC'值确定第二非线性函数的三个待定 参数a 、 (3 、 y 。
由此，已经获得目标线性函数(2)和第二非线性函数(3)，可作为 在实际应用时手机频率的调整之用。
此外，除了选用三个AFC值的对应发射频率误差外，还可以选用更 多的点，以提高线性化处理的准确度。
具体应用时，手机先由线性处理得到使用的AFC'值，而后利用函数 H算出实际的AFC值，进而用该AFC值通过改变手机中晶体的负载电容 来调整晶体的振荡频率，达到改变手机的发射频率的目的。
下面参照图5所示说明具体应用时AFC的调整方法。在手机300中， 晶体301连接于晶体振荡电路302中，用以输出一参考频率Fref，晶体振 荡电路302中并有可被调整以改变参考频率的元件(图未示)，例如可 变电容。参考频率Fref被输出至锁相环303进行倍频后产生输出频率F。， 然后提供给发射模块305和接收模块306使用，以该输出频率F。作为载 波的信号由手机射频前端模块307经手机天线308发射出。可由基带芯 片320执行频率调整功能。基带芯片320可从射频芯片310中的接收模 块306接收正交信号(IQ)信号，并从此信号中获得手机接收信号频率 误差值offset。根据这一频率误差offset,基带芯片320可以输出AFC信 号至晶体振荡电路中302的例如可变电容等调整频率的元件，以调整晶 体振荡频率。
本发明的一种手机频率的AFC调整方法，包括以下步骤首先，由基带芯片320例如从上述正交信号中获得手机的接收信号频率误差 offset。然后，根据接收信号频率误差offset,利用前述设定的目标线性 函数(式(l))进行线性处理，获得线性AFC控制值AFC'。再利用如前 述的式(3)和图4所表述的AFC与AFC'的映射关系，获得实际AFC控 制值AFC,最后，利用此AFC控制晶体振荡电路102中的可变电容，来 最终调整手机的接收或发射频率。其中获得线性AFC控制值AFC'的步骤 可在基带芯片内的包含目标线性函数的第一模块(图未示)内进行，此模 块的处理能力较弱，进行线性处理可以提高速度，而获得实际AFC控制 值AFC的步骤可由基带芯片内的包含AFC-AFC'映射关系的第二模块(图 未示)执行，此模块的处理能力较强，适于进行非线性处理。
因此，本发明的手机频率校准方法和调整方法，具有以下优点 (1 )与以前的校准技术相比，本发明最少只要测试三个AFC点就可 以完成校准，因而可以节省校准时间，并且校准的函数更接近于手机的实 际频率特性。
(2 )通过对AFC与频率误差关系的线性化处理，手机可以更容易地 利用基站发出的频率控制信道发出的信息修正手机的频偏，手机与基站同 步将更加容易、精确，从而加快找网速度。
权利要求
1、一种手机频率的AFC校准方法，包括以下步骤选定一确定手机的发射频率误差与实际AFC控制值关系的第一非线性函数，其具有至少三个待定参数；使手机在测试模式下，测量至少三个实际AFC控制值的控制下，手机的相应发射频率误差；根据所述至少三个实际AFC控制值及其相应的发射频率误差，确定所述第一非线性函数的至少三个待定参数；设定一确定手机的发射频率误差与一线性AFC控制值关系的目标线性函数，其具有目标斜率和目标初始AFC值；以及根据所述第一非线性函数和目标线性函数确定一反映所述实际AFC控制值与所述线性AFC控制值的映射关系的第二非线性函数。
2、 如权利要求1所述的手机频率的AFC校准方法，其特征在于， 所述第一非线性函数表述为Offset二 a + P / ( y +AFC )其中offset为手机的发射频率误差，AFC为所述实际AFC控制值， ct 、 (3 、 y为待定参数。
3、 如权利要求1所述的手机频率的AFC校准方法，其特征在于， 所述第一非线性函数为抛物线。
4、 一种手机频率的AFC校准方法，包括以下步骤 设定一确定手机的发射频率误差与一线性AFC控制值关系的目标线性函数，其具有目标斜率和目标初始AFC值；设定一所述线性AFC控制值与反映实际AFC控制值的映射关系的第 二非线性函数，其具有至少三个待定参数；使手机在测试模式下，测量至少三个实际AFC控制值的控制下，手 机的各相应发射频率误差；计算各相应的发射频率误差在所述目标线性函数下的各线性AFC控制值；以及根据所述至少三个实际AFC控制值和所述各线性AFC控制值的确定 所述第二非线性函数的至少三个待定参数。
5、 如权利要求4所述的手机频率的AFC校准方法，所述第二非线 性函数表述为AFC= a '+ P 7 ( Y '+AFC')其中AFC为所述实际AFC控制值，AFC'为所述线性AFC控制值， a'、 (3'、 Y'为待定参数。
6、 一种手机频率的AFC调整方法，包括以下步骤a. 获得手机的接收频率误差；b. 根据所述接收频率误差，利用 一设定的目标线性函数计算线性AFC 控制值，其中该目标线性函数具有目标斜率和目标初始AFC值；以及c. 根据一反映该线性AFC控制值与一实际AFC控制值的映射关系 的第二非线性函数获得该实际AFC控制值；d. 利用该实际AFC控制值调整手机的发射和/或接收频率。
7、 如权利要求6所述的手机频率的AFC调整方法，其特征在于， 所述第二非线性函数表述为AFC=a'+p7 ( y'+AFC')其中AFC为所述实际AFC控制值，AFC'为所述线性AFC控制值， a'、 p'、 Y'为待定参数。
全文摘要
本发明涉及手机频率的AFC校准方法和调整方法，此校准方法设定一确定手机的发射频率误差与线性AFC控制值关系的目标线性函数，并利用至少三个AFC校准值和对应的发射频率误差值来建立一反映实际AFC控制值与线性AFC控制值的映射关系的非线性函数。在进行频率调整时，先根据频率误差得到线性AFC控制值，进而根据所述映射关系求得实际AFC控制值。本发明的校准方法可以节省校准时间，同时提高校准精度。
文档编号H04W52/52GK101453782SQ200710171330
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者刘入忠, 施武林, 赵国涛, 黄文韬 申请人:展讯通信(上海)有限公司