专利名称：相位调整系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及相位调整技术，尤其涉及用于移相器的相位调整系统和方法。
日本第H05-55873号未审查公开的专利申请推荐一种循环移相器(以下简称为EPS)，其具有用作非线性转换器的只读存储器(ROM)。具体说，ROM存储着根据所给的地址信号读出的正弦波数据。EPS具备存放相位数据的累加器，相位数据用作从ROM读取正弦波数据的地址信号。因此，通过将读取的正弦波数据从数字量转换成模拟量，能够获得根据相位数据控制相位的模拟正弦波信号。该模拟正弦波信号被提供作为局部振荡信号，以复合产生一个也根据相位数据控制相位的输出信号。
另一个现有技术是在本发明人(见日本第H01-133452号未审查公开的专利申请)推荐的用于多电平和多相位调制器的修正数据发生器。根据修正数据发生器，当调制器具备各多电平点的参考数据时，测量调制器输出的相位和幅度，并且和参考数据进行比较，然后产生修正数据。更新该修正数据直到所测量的相位和幅度数据达到规定范围之内。各多电平点的最终修正数据由ROM写入器写入ROM。存放上述修正数据的ROM被安装在调制器中，然后执行检验，检查调制器是否产生精确的调制向量。
但是这样的ROM需要非常大的连接空间或连接孔，引出节省空间的课题。尤其是像EPS这样的高频电路易受这种连接空间或连接孔的影响，可能使调制特性恶化，使电路设计更困难。
近来，越来越倾向于增加ROM容量，而舍弃容量相对小的ROM的生产。但是，上述修正数据仅存入小容量ROM即可，不需要大容量的ROM。因此，如果一定要使用大容量的ROM，则必然增加不必要的花费。
进一步说，在修正数据存入ROM的情况下，不易调整和改写ROM上的修正数据。
本发明的一个目的是提供调整系统和方法，使能够在不降低相移特性的情况下实现减小尺寸的循环移相器。
本发明的另一个目的是提供使相移器易于调整的系统和方法。
根据本发明的一个方面，循环移相器包括一个根据相位控制信号移动输出信号相位的移相器，以及和移相器连接的可编程逻辑器件(PLD)，PLD根据修正数据来修正标准向量，以给移相器输出作为相位控制信号的修正向量，其中修正数据通过与计算机连接的下载连接器写入PLD。
根据本发明的另一个方面，调整移相器的系统包括一个和移相器连接的可编程逻辑器件(PLD)，用于根据写入其内部的修正数据来修正标准向量；一个分析器，用于给移相器提供标准的输入信号，并分析移相器的输出信号，以测量输出信号的相位和幅度；以及一个处理器，用于为连续选择的多个相位点的一个点产生标准向量并将其输出到移相器，根据由分析器得到的所测量的相位和幅度来计算所选择相位点的修正数据，并产生一个写入程序，用于将所有相位点的修正数据写入可编程逻辑器件。
处理器可以在PLD中写入预定数据，以设定PLD对于标准向量通过PLD到达移相器的直通状态。标准向量可以通过下载连接器从处理器传送到PLD。写入程序可以是数据写入程序，它根据所有相位点的修正数据自动产生。数据写入程序可以用硬件描述语言来说明(HDL)。
处理器可以计算多个预先所选相位点各个点的修正数据，然后通过用插值的方法估算位于所选相位点的相邻点之间的相位点的修正数据，从而计算所有相位点的修正数据。
进一步根据本发明的另一个方面，用于调整移相器的方法包括以下各步骤a)给移相器提供用于顺序选择的多个相位点之一的标准向量；b)根据输入标准信号分析移相器的输出信号，以测量输出信号的相位和幅度；c)根据测量的相位和幅度来计算所选相位点的修正数据；d)存储所有相位点的修正数据；e)将修正数据写入可编程逻辑器件(PLD)，以便给移相器提供用于各相位点的修正向量。
步骤c)可以包括步骤c.1)确定测量的相位和幅度是否落入预定范围之内；c.2)当测量的相位和幅度落在预定范围之外时，根据测量的相位、幅度和预定范围之间的误差，通过改变标准向量来产生一个更新的向量；c.3)给移相器提供一更新的向量；c.4)重复步骤(b)、(c.1)、(c.2)、c.3)，直到所测量的相位和幅度落入预定范围之内；c.5)当测量的相位和幅度落入预定范围之内时，根据更新的向量和标准向量来计算修正数据。
步骤c)可以进一步包括如下步骤c.6)使用插值的方法计算位于所选相位点的相邻点之间的相位点的修正数据。
步骤e)可以包括如下步骤e.1)根据所有相位点的修正数据自动生成数据写入程序；e.2)通过执行数据写入程序将修正数据写入可编程逻辑器件(PLD)。
图1是说明根据本发明一个实施例的循环移相器(EPS)调整系统的框图；图2是说明在本实施例中使用的可编程逻辑器件(PLD)实例的框图；图3是说明根据本实施例的EPS调整方法的流程图；图4展示了自动编辑的部分VHDL源程序；参考图1，循环移相器(EPS)10包括移相器11和控制器12。移相器11的输出端和输入端分别同EPS的输出端13和输入端14连接。控制器12给移相器11提供SIN(正弦)和COS(余弦)数据X和Y，移相器根据正弦和余弦数据X和Y移动输入信号的相位。
移相器11包括混合电路101、一对平衡调制器102和103以及混合电路104。在输入端14接收的输入信号通过混合电路101平衡，然后输出到平衡调制器102和103。平衡调制器102使用从控制器12接收到的余弦波信号X使输出信号移相。平衡调制器103使用从控制器12接收到的正弦波信号Y给输出信号移相。平衡调制器102和103的各输出信号通过混合电路104混合，产生相移输出信号，该信号从输出端13输出。
控制器12包括可编程逻辑器件(以下简称PLD)105、数字-模拟(DA)转换器106和107。如下所述，调整方式中在直通的数据被写入PLD 105之后，PLD 105从计算机15接收各所选相位点的SIN和COS数据的向量数据，并把该SIN数据和COS数据输出给DA转换器106和107。模拟余弦波信号X从DA转换器106输出到平衡调制器102，模拟正弦波信号Y从DA转换器107输出到平衡调制器103。
在修正数据被写入PLD 105之后的操作方式中，PLD 105从输入向量数据产生修正的SIN数据和COS数据，使EPS 10输出一期望的精确信号。
在包括网络分析器14和计算机15的调整系统中，EPS 10的输出端和网络分析器14的输入端连接，网络分析器14的输出端和EPS 10的输入端14连接。网络分析器14给移相器11输出标准信号，然后输入来自移相器11的移相输出信号。网络分析器14分析该移相输出信号，以测量其幅度和相位。
计算机15控制调整系统的操作。计算机15接收来自网络分析器14测量的幅度和相位数据，根据计算机15上运行的调整控制程序，产生标准正弦波的各所选相位点的向量数据(SIN和COS数据)和修正数据。如下面所述，计算机15的存储器1501存储标准正弦波的所有预定相位点各点的修正数据。程序存储器16存储控制程序，其包括调整控制程序、PLD数据写入程序和其他需要的程序。
参考图2，PLD 105包括八个PLD单元PU(1)-PU(8)和把从计算机15接收到的串行信号转换为并行信号的串行-并行转换器(未示出)。各PLD单元PU(1)-PU(8)包括16×16的“与”阵列、四-“或”的阵列和四个触发电路(FF)。在这个实施例中，PLD单元PU(1)-PU(8)提供充分的容量，来存储标准正弦波的所有预定相位点的修正数据。在64k-ROM用于非线性转换的情况下，大容量可能是无用的。EPS调整操作假定测量的相位点预先从标准正弦波的预定相位点中选出，以提高调整操作的速度；并假定网络分析器14给移相器11输出标准信号、并输入和移相器11给出的标准信号相应的移相后的输出信号。
参考图3，当启动计算机15的处理器上运行的EPS调整程序时，计算机15通过下载连接器将直通的数据写入PLD 105，以便PLD 105将从计算机15接收的数据直接传送到DA转换器106和107(步骤A1)。
此后，计算机15确定相关的相位点是否为所选择相位点的最后的相位点(步骤A2)。当该点不是最后的相位点时(步骤A2为否)，计算机15给PLD 105发送所述相位点的SIN和COS数据的标准向量数据(步骤A3)。
当从计算机15接收所选择相位点的SIN和COS数据时，PLD 105将SIN和COS数据直接输出给各DA转换器106和107。因此，一个标准的余弦波模拟信号X从DA转换器106输出到平衡调制器102，并且一个标准的正弦波模拟信号Y从DA转换器107输出到平衡调制器103。移相器11根据标准的模拟余弦和模拟正弦波信号X和Y移动输出信号的相位，以将移相后的信号输出给网络分析器14。
网络分析器14分析经过移相的输出信号，以测量该信号的相位和幅度，并将测量的所述相位点的幅度和相位数据输出给计算机15。
当接收来自网络分析器14所述相位点的测量的幅度和相位数据时(步骤A4)，确定所测量的幅度和相位数据是否在预定规范之内(步骤A5)。如果超出预定规范(步骤A5中为否)，则计算机15根据测量的数据和技术规范计算向量误差(步骤A6)并控制返回步骤A3，以便将通过计算向量误差更新的向量数据送到PLD 105。按此方式，在改变向量数据的同时重复执行步骤A3至A6，直至所测量的幅度和相位数据全部落入预定的技术规范之内。
当所测量的幅度和相位数据落入预定的技术要求范围之内时(步骤A5中为是)，计算机15根据最后更新的向量数据和标准向量数据来计算所述相位点的修正数据，并将所述相位点的修正数据存入修正数据存储器1501(步骤A7)。在此阶段，计算机15能够通过线性逼近或泰勒级数展开的方法，来估算位于前一相位点和所述相位点之间的相位点的修正数据，并将这些相位点的修正数据存入修正数据存储器1501。然后将此相位点移相到下一个相位点(步骤A8)，并控制返回步骤A2。
重复执行步骤A2至步骤A8，直到计算完所有所选相位点的修正数据。当完成所有相位点的测量和计算时(步骤A2中为是)，计算机15启动数据写入程序以产生VHDL源程序，VHDL源程序描述逻辑电路执行将所有相位点的修正数据写入到PLD105的过程(步骤A9)。用HDL(硬件描述语言)如图4所示的VHDL来描述VHDL源程序，而VHDL源程序是易于编辑的。
接着，计算机15按照VHDL源程序产生门电平数据文件，该文件用于把修正数据通过下载连接器写入到PLD 105(步骤A10)，然后进行校验(步骤A11)。
因此，和使用ROM的情况进行比较，PLD大大缩减了调整和存储修正数据所需的时间。进一步说，由于在实际执行之前能够自动产生并使用VHDL程序，所以判断过程变得简单，并且极大地改进了系统的可靠性和质量。
更进一步说，由于使用下载连接器来执行EPS 10的相位调整，而下载连接器仅需很小的孔，结果在不降低整个系统的可靠性和质量的情况下能够达到减小EPS尺寸的目的。比较起来，使用ROM的现有技术则需要相对大的孔来安装ROM，结果实际影响系统的高频特性。
如上所述，PLD用于非线性转换时替代ROM来存储移相器的修正数据。因此，能够简化调整的过程并减少调整所需时间，这样可以使EPS的成本降低。另外，由于下载连接器仅需要很小的孔，使EPS的高频特性变得稳定可靠。
权利要求
1.一种循环移相器，其特征在于包括移相器，用于根据相位控制信号移动输出信号的相位；和与移相器连接的可编程逻辑器件(PLD)，用于根据修正数据修正标准向量，将修正向量作为相位控制信号输出给移相器，其中通过和计算机连接的下载连接器将修正数据写入PLD。
2.一种调整移相器的系统，其特征在于包括与移相器连接的可编程逻辑器件(PLD)，用于根据写入其内的修正数据来修正标准向量；分析器，用于给移相器提供标准输入信号、分析移相器的输出信号，以测量输出信号的相位和幅度；以及处理器，为连续选择的多个相位点的一个相位点产生标准向量并将其输出到移相器、根据由分析器获得的经过测量的相位和数据来计算所选相位点的修正数据、并产生写入程序，将所有相位点的修正数据写入可编程逻辑器件。
3.根据权利要求2的系统，其特征在于，处理器将预定的数据写入PLD，以将PLD设定为直通状态，在这种状态下标准向量通过PLD到达移相器。
4.根据权利要求3的系统，其特征在于，通过下载连接器将标准向量从处理器传送到PLD。
5.根据权利要求2的系统，其特征在于，写入程序是数据写入程序，其根据所有相位点的修正数据自动生成。
6.根据权利要求5的系统，其特征在于，数据写入程序用硬件描述语言(HDL)来描述。
7.根据权利要求2的系统，其特征在于，处理器计算多个预先选定的相位点各点的修正数据，然后通过估算处于所选相邻相位点之间相位点的修正数据，用插值的方法来计算所有相位点的修正数据。
8.一种调整移相器的方法，其特征在于，包括以下各步骤a)向移相器提供标准向量，该标准向量用于顺序选择的多个相位点之一；b)根据输入标准信号分析移相器的输出信号，以测量输出信号的相位和幅度；c)根据测量的相位和幅度来计算所选相位点的修正数据；d)存储所有相位点的修正数据；e)将修正数据写入可编程逻辑器件(PLD)，以便给移相器提供用于各相位点的修正向量；
9.根据权利要求8的方法其特征在于步骤(c)进一步包括步骤c.1)确定测量的相位和幅度是否落入预定的范围之内；c.2)当测量的相位和幅度落在预定范围之外时，根据测量的相位和幅度和预定范围之间的误差通过改变标准向量来产生更新的向量；c.3)给移相器提供一更新的向量；c.4)重复步骤(b)、(c.1)、(c.2)、(c.3)，直到测量的相位和幅度落入预定范围之内；c.5)当测量的相位和幅度落入预定范围之内时，根据更新的向量和标准向量来计算修正数据。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于步骤(c)进一步包括如下步骤c.6)使用插值的方法来计算位于所选相位点的相邻相位点之间相位点的修正数据。
11.根据权利要求8的方法，其特征在于步骤(e)进一步包括步骤e.1)根据所有相位点的修正数据自动产生数据写入程序；e.2)通过执行数据写入程序将修正数据写入可编程逻辑器件(PLD)。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，数据写入程序用硬件描述语言(HDL)来描述。
13.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，在步骤(a)之前已经将PLD置为直通状态，在该状态下数据通过PLD到达移相器。
全文摘要
公开了一种易于调整移相器的调整技术。可编程逻辑器件(PLD)和移相器连接,以便根据写入其内部的修正数据修正标准向量。当给移相器提供标准输入信号时,测量输出信号的相位和幅度。产生连续选择的多个相位点的一个相位点的标准向量,并输出到移相器。根据测量的相位和幅度计算所选相位点的修正数据。从所有的相位点的修正数据产生VHDL源程序,以将修正数据写入PLD。
文档编号H03H7/00GK1307404SQ0013610
公开日2001年8月8日 申请日期2000年12月22日 优先权日1999年12月24日
发明者小泉伸二, 浅川正胜 申请人:日本电气株式会社