电子设备、无线信号收发器、信号发生装置及方法与流程

文档序号:26146073发布日期:2021-08-03 14:32阅读:77来源:国知局
电子设备、无线信号收发器、信号发生装置及方法与流程

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种电子设备、无线信号收发器、信号发生装置及方法。



背景技术:

相关技术中的无线传输技术例如lora无线传输,通常基于polar发射机(极坐标发射机)架构实现线性调制,又称chirp(compressedhigh-intensityradiatedpulse啁啾),以节省成本和功耗。由于chirp是线性调制,在polar架构中,对于功率放大器来说输入的功率是固定的,因此,对功率放大器的功率线性度没有很高的要求,功率放大器容易实现较高的效率。

然而,chirp调制对频率的线性度有较高的要求,polar架构中采用的模拟频率综合器会对频率线性度有较大的限制,可能会造成调制出的频率不稳定,影响无线传输信道的解调能力,也会对带外信道产生干扰。



技术实现要素:

本申请提供一种电子设备、无线信号收发器、信号发生装置及方法,以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

本申请第一方面实施例提出一种信号发生装置,包括:调制器模块,所述调制器模块被配置为接收参考频率输入信号和第一频率控制值,并根据所述参考频率输入信号和第一频率控制值产生第二频率控制值,其中,所述第一频率控制值随时间改变;频率合成模块,所述频率合成模块用于接收所述参考频率输入信号和所述第二频率控制值,并将所述参考频率输入信号和所述第二频率控制值转换为啁啾调制信号,其中,所述频率合成模块包括时间数字转换器、与所述时间数字转换器相连的数字滤波器、与所述数字滤波器相连的数控振荡器以及与所述时间数字转换器、所述数控振荡器和所述调制器模块相连的分频器,所述分频器根据所述第二频率控制值和前一时刻的啁啾调制信号生成第三频率控制值,所述时间数字转换器用于接收所述参考频率输入信号和所述第三频率控制值,并根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值,所述数字滤波器用于根据所述第四频率控制值生成第五频率控制值,所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的啁啾调制信号。

根据本申请实施例提出的信号发生装置,通过全数字chirp信号发生器的架构,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

可选地,所述数字滤波器用于根据所述第四频率控制值和目标映射关系获取增益值,并根据所述增益值对所述第四频率控制值进行调整以生成所述第五频率控制值,其中,所述目标映射关系用于对所述数控振荡器进行补偿以使所述第四频率控制值与所述啁啾调制信号的频率呈线性相关关系。

可选地,所述频率合成模块还用于在校正模式下接收频率控制校正值和所述参考频率输入信号,并根据所述参考频率输入信号和所述频率控制校正值进行自校正,以获得所述目标映射关系。

可选地,所述频率合成模块还用于在校正模式下先接收第一频率控制校正值和所述参考频率输入信号,并根据所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值进行自校正以获得初始的目标映射关系,再接收第二频率控制校正值和所述参考频率输入信号,并根据所述参考频率输入信号、所述第二频率控制校正值和所述初始的目标映射关系进行自校正以获得最终的目标映射关系。

可选地,在所述频率合成模块根据所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值进行自校正的过程中,所述频率合成模块用于将所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值转换为第一校正信号,其中,所述分频器根据所述第一频率控制校正值和前一时刻的第一校正信号生成第三频率控制值,所述时间数字转换器根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值,所述数字滤波器根据所述第四频率控制值生成第五频率控制值,所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的第一校正信号;其中,所述频率合成模块在所述当前时刻的第一校正信号的频率与所述第一频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据所述第一频率控制校正值和所述当前时刻的第四频率控制值获得所述初始的目标映射关系。

可选地,在所述频率合成模块根据所述参考频率输入信号、所述第二频率控制校正值和所述初始的目标映射关系进行自校正的过程中,所述频率合成模块用于将所述参考频率输入信号和所述第二频率控制校正值转换为第二校正信号,其中,所述分频器根据所述第二频率控制校正值和前一时刻的第二校正信号生成第三频率控制值,所述时间数字转换器根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值,所述数字滤波器根据所述第四频率控制值和所述初始的目标映射关系生成第五频率控制值,所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的第二校正信号;其中,所述频率合成模块在所述第二校正信号的频率与所述第二频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据所述第二频率控制校正值和所述当前时刻的第四频率控制值获得所述最终的目标映射关系。

可选地,所述第一频率控制校正值和第二频率控制校正值在频率上限值和频率下限值之间递增。

可选地,所述第一频率控制校正值以第一步进增量从所述频率上限值递增到所述频率下限值;所述第二频率控制校正值以第二步进增量从所述频率上限值递增到所述频率下限值;其中,所述第二步进增量小于所述第一步进增量。

可选地,所述第一频率控制校正值和第二频率控制校正值的上升速率小于所述第二频率控制值的上升速率。

本申请第二方面实施例提出一种无线信号收发器,包括所述的信号发生装置。

根据本申请实施例提出的无线信号收发器,通过上述实施例的信号发生装置,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

本申请第三方面实施例提出一种电子设备,包括所述的无线信号收发器。

根据本申请实施例提出的电子设备,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

本申请第四方面实施例提出一种信号发生方法,包括以下步骤:接收参考频率输入信号和第一频率控制值,并根据所述参考频率输入信号和第一频率控制值产生第二频率控制值,其中,所述第一频率控制值随时间改变;接收所述参考频率输入信号和所述第二频率控制值,并将所述参考频率输入信号和所述第二频率控制值转换为啁啾调制信号,其中,分频器根据所述第二频率控制值和前一时刻的啁啾调制信号生成第三频率控制值,时间数字转换器接收所述参考频率输入信号和所述第三频率控制值,并根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值,数字滤波器根据所述第四频率控制值生成第五频率控制值,所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的啁啾调制信号。

根据本申请实施例提出的信号发生方法,通过全数字chirp信号发生器的架构,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

可选地,所述字滤波器根据所述第四频率控制值生成第五频率控制值包括:根据所述第四频率控制值和目标映射关系获取增益值,其中,所述目标映射关系用于对所述数控振荡器进行补偿以使所述第四频率控制值与所述啁啾调制信号的频率呈线性相关关系;根据所述增益值对所述第四频率控制值进行调整以生成所述第五频率控制值。

可选地,所述的信号发生方法还包括:在校正模式下,接收频率控制校正值和所述参考频率输入信号;根据所述参考频率输入信号和所述频率控制校正值进行自校正,以获得所述目标映射关系。

可选地,所述根据所述参考频率输入信号和所述频率控制校正值进行自校正,以获得所述目标映射关系包括:先接收第一频率控制校正值和所述参考频率输入信号,并根据所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值进行自校正以获得初始的目标映射关系;再接收第二频率控制校正值和所述参考频率输入信号,并根据所述参考频率输入信号、所述第二频率控制校正值和所述初始的目标映射关系进行自校正以获得最终的目标映射关系。

可选地,在根据所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值进行自校正的过程中,还将所述参考频率输入信号和所述第一频率控制校正值转换为第一校正信号,其中,所述分频器根据所述第一频率控制校正值和前一时刻的第一校正信号生成第三频率控制值;所述时间数字转换器根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值;所述数字滤波器根据所述第四频率控制值生成第五频率控制值;所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的第一校正信号;其中,在所述当前时刻的第一校正信号的频率与所述第一频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据所述第一频率控制校正值和所述当前时刻的第四频率控制值获得所述初始的目标映射关系。

可选地,在根据所述参考频率输入信号、所述第二频率控制校正值和所述初始的目标映射关系进行自校正的过程中,还将所述参考频率输入信号和所述第二频率控制校正值转换为第二校正信号,其中,所述分频器根据所述第二频率控制校正值和前一时刻的第二校正信号生成第三频率控制值;所述时间数字转换器根据所述参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值;所述数字滤波器根据所述第四频率控制值和所述初始的目标映射关系生成第五频率控制值;所述数控振荡器响应于所述第五频率控制值产生当前时刻的第二校正信号;其中,在所述第二校正信号的频率与所述第二频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据所述第二频率控制校正值和所述当前时刻的第四频率控制值获得所述最终的目标映射关系。

可选地,所述第一频率控制校正值和第二频率控制校正值在频率上限值和频率下限值之间递增。

可选地,所述第一频率控制校正值以第一步进增量从所述频率上限值递增到所述频率下限值;所述第二频率控制校正值以第二步进增量从所述频率上限值递增到所述频率下限值;其中,所述第二步进增量小于所述第一步进增量。

可选地,所述第一频率控制校正值和第二频率控制校正值的上升速率小于所述第二频率控制值的上升速率。

本申请第五方面实施例提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现所述的信号发生方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为根据本申请实施例的信号发生装置的方框示意图;

图2a为根据本申请一个实施例的啁啾调制信号的输出频率随着电容阵列变化的曲线示意图;

图2b为根据本申请一个实施例的数控振荡器的灵敏度随电容阵列变化的曲线示意图;

图2c为根据本申请一个实施例的数字滤波器的传输方程的曲线示意图;

图3为根据本申请一个实施例的信号发生装置的自校正工作曲线的示意图;

图4为根据本申请一个实施例的第五频率控制值与第一校正信号的频率的关系曲线示意图;

图5为根据本申请一个实施例的经目标映射关系校正后第四频率控制值与第五频率控制值的关系曲线示意图;以及

图6是根据本申请实施例的信号发生方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的电子设备、无线信号收发器、线性调制信号发生装置及方法。

图1为根据本申请实施例的信号发生装置的方框示意图。信号发生装置用于将参考频率输入信号fref(t)和第一频率控制值m(t)转换为啁啾调制信号fo(t)即线性射频信号。如图1所示,信号发生装置包括:调制器模块100和频率合成模块200。

其中,调制器模块100被配置为接收参考频率输入信号fref(t)和第一频率控制值m(t),并根据参考频率输入信号fref(t)和第一频率控制值m(t)产生第二频率控制值n(t)。

第一频率控制值m(t)随时间改变。具体地,可以通过斜坡合成器产生第一频率控制值m(t)(例如,二进制字),其值可以随时间线性地变化。例如,第一频率控制值m(t)可以在频率上限值frh和频率下限值frl之间以计数增量增加或减小。

更具体地,可以通过以预定的时钟速率fcount(t)从预定的起始计数值(即,初始计数值)控制计数器开始计数,可以使第一频率控制值m(t)增加或减小。换言之,可以由时钟频率fcount(t)确定的速率改变第一频率控制值m(t),在每个时间间隔t处,第一频率控制值m(t)可以在上升周期期间以计数增量增加。在每个时间间隔t,第一频率控制值m(t)可以在下降周期以计数增量减小,其中,时间间隔t是1/fcount(t),计数增加量可以是例如整数(例如1)。

第二频率控制值n(t)可以是多个不平衡噪声形状的伪随机序列ni,也就是说,调制器模块100可以将每个第一频率控制字m(t)转换成具有频谱含量高于由频率合成器定义的环路带宽的多个不平衡噪声形状的伪随机序列ni。

频率合成模块200用于接收参考频率输入信号fref和第二频率控制值n(t),并将参考频率输入信号fref和第二频率控制值n(t)转换为啁啾调制信号fo(t)。

可以理解,为了实现线性调频波形,在该线性调频波形中,啁啾调制信号的频率fo(t)可以以需求的速率上升和下降。

具体地,频率合成模块200包括时间数字转换器201、数字滤波器202、数控振荡器203和分频器204。其中,数字滤波器202与时间数字转换器201相连、数控振荡器203与数字滤波器202相连以及分频器204时间数字转换器201、数控振荡器202和调制器模块100相连,分频器204(例如可编程分频器)根据第二频率控制值n(t)和前一时刻的啁啾调制信号(t-1)生成第三频率控制值p(t),时间数字转换器201用于接收参考频率输入信号fref和第三频率控制值p(t),并根据参考频率输入信号fref和第三频率控制值p(t)生成第四频率控制值cw(t),数字滤波器202用于根据第四频率控制值cw(t)生成第五频率控制值c(t),数控振荡器203响应于第五频率控制值c(t)产生当前时刻的啁啾调制信号fo(t)。

也就是说,频率合成模块200可以接收具有输入频率的参考频率输入信号fref。参考频率输入信号fref可以由片外晶体振荡器产生。频率合成模块200可以利用参考频率输入信号fref、时间数字转换器201、数字滤波器202、数控振荡器203和分频器204来产生具有输出频率的啁啾调制信号fo(t)。例如,参考频率输入信号fref的输入频率可以被频率缩放到啁啾调制信号fo(t)的输出频率,缩放倍数可以是与分频器204相关联的整数分频常数。

第一频率控制值m(t)与啁啾调制信号fo(t)的输出频率一一对应。对于给定的参考频率输入信号fref,第一频率控制值m(t)可以定义啁啾调制信号fo(t)的输出频率。例如,在上线性调频周期期间,第一频率控制值m(t)可以以线性步进从频率下限值frl上升到频率上限值frh。响应于第一频率控制值m(t)的变化,啁啾调制信号fo(t)的输出频率可以从最小输出频率值fmin线性增加到最大输出频率值fmax。在下线性调频周期期间,第一频率控制值m(t)可以以线性步长从频率上限值frh下降到频率下限值frl。响应于第一频率控制值m(t)的变化,啁啾调制信号fo(t)的输出频率可以从最大输出频率值fmax线性地下降到最小输出频率值fmin。

由此,本申请实施例提出的信号发生装置,通过全数字chirp信号发生器的架构,数字滤波器202产生的数字信号直接作用于数控振荡器dco(digitalcontrolledoscillator)203的电容阵列,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

作为一个可选实施例,数字滤波器202用于根据第四频率控制值cw(t)和目标映射关系获取增益值gain,并根据增益值gain对第四频率控制值cw(t)进行调整以生成第五频率控制值c(t),其中,目标映射关系用于对数控振荡器203进行补偿以使第四频率控制值cw(t)与啁啾调制信号fo(t)的频率呈线性相关关系。

可以理解的是,数字滤波器可以根据第四频率控制值cw(t)的不同选择不同的增益值,这样可以有效的补偿由于数控振荡器203中f=q/sqrt(l*c)所带来的频率调制的非线性。例如,图2a表示啁啾调制信号fo(t)的输出频率随着数控振荡器203中的电容阵列的变化曲线;图2b表示数控振荡器203的灵敏度kdco随数控振荡器203中的电容阵列的变化曲线,也可视为数控振荡器203的传输方程;图2c表示目标映射关系,也可视为所需要的数字滤波器202的传输方程,用以抵消kdco。

可选地,频率合成模块200还用于在校正模式下接收频率控制校正值fbist和参考频率输入信号fref,并根据参考频率输入信号fref和频率控制校正值fbist进行自校正,以获得目标映射关系。

其中,可以在无线信号收发器工作前,控制信号发生装置进入校正模式。

也就是说,在本申请中通过全数字adpll(alldigitalphaselockedloop,全数字锁相回路)实现chirp信号发生器,在发射机工作前,通过频率控制校正值fbist做自校正,数控振荡器203中的频率误差在数字滤波器202中做校准并写入目标映射关系,最大程度上保证了频率的线性度。

可选地,频率合成模块200还用于在校正模式下先接收第一频率控制校正值fbist1(t)和参考频率输入信号fref,并根据参考频率输入信号fref和第一频率控制校正值fbist1(t)进行自校正以获得初始的目标映射关系,再接收第二频率控制校正值fbist2(t)和参考频率输入信号fref,并根据参考频率输入信号fref、第二频率控制校正值fbist2(t)和初始的目标映射关系进行自校正以获得最终的目标映射关系。

可选地,在频率合成模块200根据参考频率输入信号fref和第一频率控制校正值fbist1(t)进行自校正的过程中,频率合成模块200用于将参考频率输入信号fref和第一频率控制校正值fbist1(t)转换为第一校正信号fo1(t),其中,分频器204根据第一频率控制校正值fbist1(t)和前一时刻的第一校正信号fo1(t-1)生成第三频率控制值p(t),时间数字转换器201根据参考频率输入信号fref和第三频率控制值p(t)生成第四频率控制值cw(t),数字滤波器202根据第四频率控制值cw(t)生成第五频率控制值c(t),数控振荡器203响应于第五频率控制值c(t)产生当前时刻的第一校正信号fo1(t);其中,频率合成模块200在当前时刻的第一校正信号fo1(t)的频率与第一频率控制校正值fbist1(t)对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值cw(t),并根据第一频率控制校正值fbist1(t)和当前时刻的第四频率控制值cw(t)获得初始的目标映射关系。

可理解,结合图3,在无线信号收发器正常工作之前,可以进入校正模式,首先输入第一频率控制校正值fbist1(t),当第一频率控制校正值fbist1(t)每一次变化后,例如增加第一步进增量fstep1,在整个全数字adpll环路(由时间数字转换器201、数字滤波器202、数控振荡器203和分频器204构成)经过一段时间后总会锁到所需要的频率即第一频率控制校正值fbist1(t)对应的输出频率,即第一校正信号fo1(t)的频率锁到第一频率控制校正值fbist1(t)对应的输出频率。此时,记录下每一次变化所对应的第四频率控制值cw(t),在第一频率控制校正值fbist1(t)进行校正的过程中,目标映射关系未写入数字滤波器202,由于数字滤波器202是线性的,第四频率控制值cw(t)对应的值与第五频率控制值c(t)对应的值保持线性,因此可以得到第五频率控制值c(t)与第一校正信号fo1(t)的频率满足图4的曲线。

可选地,在频率合成模块200根据参考频率输入信号fref、第二频率控制校正值fbist2(t)和初始的目标映射关系进行自校正的过程中,频率合成模块200用于将参考频率输入信号fref和第二频率控制校正值fbist2(t)转换为第二校正信号fo2(t),其中,分频器204根据第二频率控制校正值fbist2(t)和前一时刻的第二校正信号fo2(t-1)生成第三频率控制值p(t),时间数字转换201器根据参考频率输入信号fref和第三频率控制值p(t)生成第四频率控制值cw(t),数字滤波器202根据第四频率控制值cw(t)和初始的目标映射关系生成第五频率控制值c(t),数控振荡器203响应于第五频率控制值c(t)产生当前时刻的第二校正信号fo2(t);其中,频率合成模块200在第二校正信号fo2(t)的频率与第二频率控制校正值fbist2(t)对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值cw(t),并根据第二频率控制校正值fbist2(t)和当前时刻的第四频率控制值cw(t)获得最终的目标映射关系。

可理解,结合图3,在得到初始的目标映射关系之后,可以输入第二频率控制校正值fbist2(t),当第二频率控制校正值fbist2(t)每一次变化后,例如增加第二步进增量fstep2,在整个全数字adpll环路(由时间数字转换器201、数字滤波器202、数控振荡器203和分频器204构成)经过一段时间后总会锁到所需要的频率即第二频率控制校正值fbist2(t)对应的输出频率,即第二校正信号fo2(t)的频率锁到第二频率控制校正值fbist2(t)对应的输出频率。此时,记录下每一次变化所对应的第四频率控制值cw(t),在第二频率控制校正值fbist2(t)进行校正的过程中,初始的目标映射关系写入数字滤波器202,由于数字滤波器202为非线性,第四频率控制值cw(t)对应的值与第五频率控制值c(t)对应的值为非线性,因此对初始的目标映射关系进行微调,得到最终的目标映射关系。

可选地,如图3所示,第一频率控制校正值fbist1(t)和第二频率控制校正值fbist2(t)在频率上限值frh和频率下限值frl之间递增。更具体地,第一频率控制校正值fbist2(t)以第一步进增量从频率上限值frh递增到频率下限值frl;第二频率控制校正值fbist2(t)以第二步进增量从频率上限值frh递增到频率下限值frl;其中,第二步进增量小于第一步进增量。

也就是说,第一频率控制校正值fbist1(t)和第二频率控制校正值fbist2(t)随时间改变。例如,第一频率控制校正值fbist1(t)可以在频率上限值frh和频率下限值frl间以第一步进增量增加,第二频率控制校正值fbist2(t)可以在频率上限值frh和频率下限值frl之间以以第二步进增量增加。更具体地,可以通过以预定的时钟速率fcount(t)从预定的起始计数值(即,初始计数值)控制计数器开始计数,可以使第一频率控制值m(t)增加。换言之,可以由第一时钟频率fcount1(t)确定的速率改变第一频率控制校正值fbist1(t),在每个时间间隔t1处,第一频率控制校正值fbist1(t)可以在上升周期期间以第一步进增量增加。或者,在每个时间间隔t2,第二频率控制校正值fbist2(t)可以在上升周期以第二步进增量增加,其中,时间间隔t1是1/fcount1(t),时间间隔t2是1/fcount2(t)。计数增加量可以是例如整数(例如1)。

可选地,第一频率控制校正值fbist1(t)和第二频率控制校正值fbist2(t)的上升速率小于第一频率控制值m(t)的上升速率。也就是说,第一频率控制校正值fbist1(t)和第二频率控制校正值fbist2(t)相对于正常工作中的chirp信号速率慢,覆盖最大可实现的带宽bw。

需要说明的是,可以输入多组第二频率控制校正值fbist2(t),即多次控制第二频率控制校正值fbist2(t)从频率下限值frl递增到频率上限值frh,通过每组第二频率控制校正值fbist2(t),可以对前一次得到的目标映射关系进行调整,进而得到最终的目标映射关系。

在校正完成后,可以将最终的目标映射关系写入存储器。

由此,在本申请中通过全数字adpll(alldigitalphaselockedloop)实现chirp信号发生器,在发射机工作前,通过频率控制校正值做自校正,数控振荡器中的频率误差在数字滤波器中做校准并写入存储器,最大程度上保证了频率的线性度。

如上所述,在本申请实施例中,在数字滤波器202中根据不同的第四频率控制值cw(t)可以设置不同的增益值,具体需要在无线信号收发器中的发射机正常工作前,输入频率控制校正值fbist,频率控制校正值fbist可以如图3所示。

第一频率控制校正值fbist1作为粗调,可以使得信号发生装置达到较好的线性度。具体地,当第一频率控制校正值fbist1(t)每一次变化后,例如增加第一步进增量fstep1,在整个adpll环路经过一段时间后总会锁到所需要的频率。此时记录下每一次变化下所对应的第四频率控制值cw(t),进而得到初始的目标映射关系。

第二频率控制校正值fbist2作为微调,将第二频率控制校正值fbist2的第二步进增量fstep2调小,微调每一个第四频率控制值cw(t)对应的线性度。由此,通过多次自校正后使得每一个线性调频对应的步进增量都保持良好的线性度。具体地,对数字滤波器202中的传输方程(即目标映射关系)进行调整,得到的曲线使得从第四频率控制值cw(t)到数控振荡器203的输出频率保持线性关系,如图4和5所示,可以看出数控振荡器203的非线性通过数字滤波器202的补偿,使得从第四频率控制值cw(t)到数控振荡器203的输出频率f还是保持良好的线性状态。

由此,在本申请实施例中,全数字chirp信号发生器,通过低成本低功耗方案对chirp扩频信号进行调制,实现远程发射机。相对于基于模拟频率综合器的chirp发射机而言,自校准的数字方案有更好的线性度,因此提高了信号的可解调性,并不会对带外信号产生干扰,是更优的低功耗远距离发射机方案。

基于上述实施例,本申请实施例还提出了一种无线信号收发器,包括上述实施例的信号发生装置。

根据本申请实施例提出的无线信号收发器,通过上述实施例的信号发生装置,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

基于上述实施例,本申请实施例还提出一种电子设备,包括无线信号收发器。

根据本申请实施例提出的电子设备,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

与上述实施例的信号发生装置相对应,本申请还提出了一种信号发生方法。

图6是根据本申请实施例的信号发生方法的流程图。如图6所示,该信号发生方法包括以下步骤:

s1:接收参考频率输入信号和第一频率控制值,并根据参考频率输入信号和第一频率控制值产生第二频率控制值,其中,第一频率控制值随时间改变。

s2:接收参考频率输入信号和第二频率控制值,并将参考频率输入信号和第二频率控制值转换为啁啾调制信号,其中,分频器根据第二频率控制值和前一时刻的啁啾调制信号生成第三频率控制值,时间数字转换器接收参考频率输入信号和第三频率控制值,并根据参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值,数字滤波器根据第四频率控制值生成第五频率控制值,数控振荡器响应于第五频率控制值产生当前时刻的啁啾调制信号。

可选地,字滤波器根据第四频率控制值生成第五频率控制值包括:根据第四频率控制值和目标映射关系获取增益值,其中,目标映射关系用于对数控振荡器进行补偿以使第四频率控制值与啁啾调制信号的频率呈线性相关关系;根据增益值对第四频率控制值进行调整以生成第五频率控制值。

可选地,的信号发生方法还包括:在校正模式下,接收频率控制校正值和参考频率输入信号;根据参考频率输入信号和频率控制校正值进行自校正,以获得目标映射关系。

可选地,根据参考频率输入信号和频率控制校正值进行自校正,以获得目标映射关系包括:先接收第一频率控制校正值和参考频率输入信号,并根据参考频率输入信号和第一频率控制校正值进行自校正以获得初始的目标映射关系;再接收第二频率控制校正值和参考频率输入信号,并根据参考频率输入信号、第二频率控制校正值和初始的目标映射关系进行自校正以获得最终的目标映射关系。

可选地,在根据参考频率输入信号和第一频率控制校正值进行自校正的过程中,还将参考频率输入信号和第一频率控制校正值转换为第一校正信号,其中,分频器根据第一频率控制校正值和前一时刻的第一校正信号生成第三频率控制值;时间数字转换器根据参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值;数字滤波器根据第四频率控制值生成第五频率控制值;数控振荡器响应于第五频率控制值产生当前时刻的第一校正信号;其中,在当前时刻的第一校正信号的频率与第一频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据第一频率控制校正值和当前时刻的第四频率控制值获得初始的目标映射关系。

可选地,在根据参考频率输入信号、第二频率控制校正值和初始的目标映射关系进行自校正的过程中,还将参考频率输入信号和第二频率控制校正值转换为第二校正信号,其中,分频器根据第二频率控制校正值和前一时刻的第二校正信号生成第三频率控制值;时间数字转换器根据参考频率输入信号和第三频率控制值生成第四频率控制值;数字滤波器根据第四频率控制值和初始的目标映射关系生成第五频率控制值;数控振荡器响应于第五频率控制值产生当前时刻的第二校正信号;其中,在第二校正信号的频率与第二频率控制校正值对应的输出频率时,获取当前时刻的第四频率控制值,并根据第二频率控制校正值和当前时刻的第四频率控制值获得最终的目标映射关系。

可选地,第一频率控制校正值和第二频率控制校正值在频率上限值和频率下限值之间递增。

可选地,第一频率控制校正值以第一步进增量从频率上限值递增到频率下限值;第二频率控制校正值以第二步进增量从频率上限值递增到频率下限值;其中,第二步进增量小于第一步进增量。

可选地,第一频率控制校正值和第二频率控制校正值的上升速率小于第二频率控制值的上升速率。

需要说明的是,前述对信号发生装置实施例的解释说明也适用于该实施例的信号发生方法,此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的信号发生方法,通过全数字chirp信号发生器的架构,可以实现更好的频率线性度,从而,提高信道的可解调性,避免对带外信道产生干扰,进而能够实现低功耗远距离的无线传输技术。

为了实现上述实施例,本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例的信号发生方法。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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