一种时钟恢复的同步装置的制造方法
【专利说明】一种时钟恢复的同步装置
[技术领域]
[0001] 本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种能较好解决发射机和接收机的 采样时钟不同步问题，且性能优良的时钟恢复的同步装置。
[【背景技术】]
[0002] 随着无线通信技术的迅猛发展，各采用无线技术的电子产品也如雨后春笋般出现 在人们的视野中，一般的无线通信技术都会涉及到发射无线信号的发射机和接收信号的接 收机，接收机接收到发射机发射出的信号后，将控制信号传输给后续的功能部件，然而，目 前的无线通信技术中发射机和接收机的采样时钟不可能达到完全同步，总是存在着数据信 号的延迟，不利于对数据的采集和处理，为了在接收端正确解调出发送信号，首先要解决发 射机和接收机的采样时钟不同步问题。
[0003] 由于现代通信系统的接收机普遍使用数字接收机以提高性能，怎样通过对数据信 号的调整，达到同步采样时钟的目的是本领域的技术人员经常思考的问题。
[【实用新型内容】]
[0004] 为克服现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种能较好解决发射机和接收机 的采样时钟不同步问题，且性能优良的时钟恢复的同步装置。
[0005] 本实用新型解决技术问题的方案是提供一种时钟恢复的同步装置，包括处理器、 存储器以及时钟误差计算单元、采样相位调整单元和缓冲器，时钟误差计算单元对经过模 数转换器的输入信号进行处理后分别发送控制信号给模数转换器、采样相位调整单元和缓 冲器，所述时钟误差计算单元包括用于计算模数转换器时钟频率调整指令的模数转换器时 钟调整计算单元、用于计算相位调整值的相位调整计算单元以及用于计算缓冲器保持、插 值或删除指令的样点删增计算单元;模数转换器根据时钟频率调整指令调整采样时钟;采 样相位调整单元根据相位调整值进行采样相位的调整;缓冲器根据保持、插值或删除指令 进行样点保持、样点插值或样点删除操作，并把数据传送给后续单元。
[0006] 优选地，所述模数转换器和采样相位调整单元之间设置数字信号处理单元和用于 将数字信号从时域数据变为频域数据的傅里叶交换单元，时钟误差计算单元采集依次经过 模数转换器、数字信号处理单元和傅里叶交换单元处理过的输入信号，并对输入信号进行 时钟误差计算。
[0007] 优选地，所述采样相位调整单元和缓冲器之间设置逆傅里叶交换单元，用于将数 字信号从频域数据变为时域数据。
[0008] 与现有技术相比，本实用新型一种时钟恢复的同步装置通过利用时钟误差计算单 元计算出时钟误差和鉴相结果后分别传送给模数转换器时钟调整计算单元、相位调整计算 单元和样点删增计算单元，模数转换器时钟调整计算单元通过滤波处理计算出模数转换器 时钟频率调整指令，相位调整计算单元利用滤波处理计算出适合于采样相位调整单元的相 位调整值，样点删增计算单元计算出缓冲器的保持、插值或删除指令，模数转换器、采样相 位调整单元和缓冲器分别根据时钟频率调整指令、相位调整值与保持、插值或删除指令进 行相应的处理，从而达到采样时钟的同步。
[【附图说明】
]
[0009] 图1是本实用新型一种时钟恢复的同步装置的结构示意图。
[0010] 图2是本实用新型一种时钟恢复的同步装置中时钟误差计算单元的结构示意图。
[0011] 图3是本实用新型一种时钟恢复的同步装置中采样相位调整单元的结构示意图。
[【具体实施方式】]
[0012] 为使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例， 对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本 实用新型，并不用于限定此实用新型。
[0013] 请参阅图1至图3,本实用新型一种时钟恢复的同步装置1包括处理器、存储器以及 时钟误差计算单元、采样相位调整单元和缓冲器，时钟误差计算单元对经过模数转换器的 输入信号进行处理后分别发送控制信号给模数转换器、采样相位调整单元和缓冲器，所述 时钟误差计算单元包括模数转换器时钟调整计算单元、相位调整计算单元和样点删增计算 单元，时钟误差计算单元计算出时钟误差和鉴相结果后分别传送给模数转换器时钟调整计 算单元、相位调整计算单元和样点删增计算单元，模数转换器时钟调整计算单元通过滤波 处理计算出模数转换器时钟频率调整指令，相位调整计算单元利用滤波处理计算出适合于 采样相位调整单元的相位调整值，样点删增计算单元计算出缓冲器的保持、插值或删除指 令，模数转换器、采样相位调整单元和缓冲器分别根据时钟频率调整指令、相位调整值与保 持、插值或删除指令进行相应的处理，从而达到采样时钟的同步。
[0014] 模数转换器和采样相位调整单元之间设置数字信号处理单元和用于将数字信号 从时域数据变为频域数据的傅里叶交换单元，时钟误差计算单元采集依次经过模数转换 器、数字信号处理单元和傅里叶交换单元处理过的输入信号，并对输入信号进行时钟误差 计算，模数转换器将接收的模拟信号转换成数字信号，送给数字信号处理单元进行变频、自 动增益控制、IQ不平衡补偿和直流偏置补偿等处理，傅里叶交换单元将数字信号处理单元 输出的数字信号从时域数据变为频域数据，并分别送给时钟误差计算单元和采样相位调整 单元，模数转换器根据时钟误差计算单元计算的采样时钟误差值对采样时钟进行调整，采 样相位调整单元根据时钟误差计算单元的相位误差对频域数据进行相位调整。
[0015] 采样相位调整单元和缓冲器之间设置逆傅里叶交换单元，用于将数字信号从频域 数据变为时域数据，采样相位调整单元对频域数据进行相位调整后把经调整后的频谱数据 送给逆傅里叶交换单元，逆傅里叶变换单元将频域数据变为时域数据，并把变换后的时域 数据送给缓冲器，缓冲器根据时钟误差计算单元的命令，进行样点保持、样点插值或样点删 除操作，把时域数据送给接收机的后续单元。
[0016] 时钟误差计算单元根据傅里叶变换后的频域数据计算时钟误差的具体步骤包括：
[0017] a.计算时钟误差。
[0018]
[0019] 其中，Xf表示傅里叶变换后的频域数据，η为频域索引值，conj表示共辄运算，N为 傅里叶变换点数，k为鉴相结果的所以，err(k)为鉴相误差。
[0020] b.根据鉴相误差值计算相位。
[0021] x(k) = angle(err(k) )A
[0022] 采样相位调整单元根据时钟误差计算单元的相位调整值进行采样相位调整。cos 及sin的产生可以使用查表(Look-Up Table，LUT)方式实现，也可以采用其他方式实现。
[0025] 其中，η为频域索引，N为傅里叶变换点数，μ为调整的相位差，XF(n)为相位调整之 前的频域数据，为相位调整之后的频域数据。
[0026] 模数转换器的采样时钟根据时钟误差计算单元输出的采样时钟误差值来调整采 样时钟。例如时钟误差计算单元长期处于删除状态，说明模数转换器的采样时钟过快，需要 降低采样时钟，反之，长期处于插值状态，说明模数转换器的采样时钟过慢，需要提高采样 时钟，此时钟恢复技术可以从采样的数字信号中正确提取采样时钟频率和采样相位，对数 学信号进行误差补偿，以便在接收端能正确解调出发射信号。
[0027] 与现有技术相比，本实用新型一种时钟恢复的同步装置1通过利用时钟误差计算 单元计算出时钟误差和鉴相结果后分别传送给模数转换器时钟调整计算单元、相位调整计 算单元和样点删增计算单元，模数转换器时钟调整计算单元通过滤波处理计算出模数转换 器时钟频率调整指令，相位调整计算单元利用滤波处理计算出适合于采样相位调整单元的 相位调整值，样点删增计算单元计算出缓冲器的保持、插值或删除指令，模数转换器、采样 相位调整单元和缓冲器分别根据时钟频率调整指令、相位调整值与保持、插值或删除指令 进行相应的处理，从而达到采样时钟的同步。
[0028] 以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种时钟恢复的同步装置，其特征在于：包括处理器、存储器以及时钟误差计算单 元、采样相位调整单元和缓冲器，时钟误差计算单元对经过模数转换器的输入信号进行处 理后分别发送控制信号给模数转换器、采样相位调整单元和缓冲器，所述时钟误差计算单 元包括用于计算模数转换器时钟频率调整指令的模数转换器时钟调整计算单元、用于计算 相位调整值的相位调整计算单元以及用于计算缓冲器保持、插值或删除指令的样点删增计 算单元； 模数转换器根据时钟频率调整指令调整采样时钟;采样相位调整单元根据相位调整值 进行采样相位的调整;缓冲器根据保持、插值或删除指令进行样点保持、样点插值或样点删 除操作，并把数据传送给后续单元。2. 如权利要求1所述的时钟恢复的同步装置，其特征在于:所述模数转换器和采样相位 调整单元之间设置数字信号处理单元和用于将数字信号从时域数据变为频域数据的傅里 叶交换单元，时钟误差计算单元采集依次经过模数转换器、数字信号处理单元和傅里叶交 换单元处理过的输入信号，并对输入信号进行时钟误差计算。3. 如权利要求1所述的时钟恢复的同步装置，其特征在于:所述采样相位调整单元和缓 冲器之间设置逆傅里叶交换单元，用于将数字信号从频域数据变为时域数据。
【专利摘要】本实用新型涉及一种时钟恢复的同步装置，包括时钟误差计算单元、采样相位调整单元和缓冲器，时钟误差计算单元对经过模数转换器的输入信号进行处理后分别发送控制信号给模数转换器、采样相位调整单元和缓冲器，时钟误差计算单元包括模数转换器时钟调整计算单元、相位调整计算单元和样点删增计算单元，模数转换器时钟调整计算单元通过滤波处理计算出模数转换器时钟频率调整指令，相位调整计算单元利用滤波处理计算出采样相位调整单元的相位调整值，样点删增计算单元计算出缓冲器的保持、插值或删除指令，模数转换器、采样相位调整单元和缓冲器根据时钟频率调整指令、相位调整值与保持、插值或删除指令进行相应的处理，从而达到采样时钟的同步。
【IPC分类】H04L7/00
【公开号】CN205385487
【申请号】CN201620147323
【发明人】张伟
【申请人】希诺麦田技术（深圳）有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年2月26日