信号处理电路的制作方法

专利名称：信号处理电路的制作方法
技术领域：
本发明是关于信号处理电路，且特别是关于将输入信号的相位变化(phase variation)限定(limit)到特定范围的信号处理电路。
背景技术：
图1是传统极性(polar)发射机10的示意图。传统极性发射机10包含极性信号 产生电路11，调制(modulate)电路12，锁相环(phase-locked loop)电路13，以及乘法器 (multiplier) 14。极性信号产生电路11根据基带输入信号SI产生幅度成分(component) SA 与相位成分SP。调制电路12对相位成分SP执行微分(differentiation)操作以产生对应 的频率成分SF。锁相环电路13根据锁相环电路13的载波(carrier)信号锁定频率成分SF， 并产生上转换(up-converted)信号SUP到乘法器14。乘法器14将上转换信号SUP乘以幅 度成分SA以产生传输信号ST。通常，为改善极性发射机10的相邻通道(adjacent channel) 泄漏抑制(leakage rejection)，优选使用较高的过抽样比(oversampling ratio，0SR)。然 而，因调制电路12对相位成分SP执行微分操作，较高的过抽样比将导致从调制电路12输 出较高的频率。另外，当基带输入信号SI的相位成分SP中发生剧烈的相位变化时(例如相 位成分SP中发生180度的相位变化)，调制电路12的输出也将产生尖峰(peak)频率。请 注意，从调制电路12输出的频率愈高，用于锁定频率成分SF的锁相环电路13愈复杂。因 此，如何降低从调制电路12输出的频率是极性发射机领域中重点关切的问题。

发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种信号处理电路。本发明提供了一种信号处理电路，包含四个操作电路，其中第一操作电路，用于 接收输入信号的相位成分，且根据输入信号的相位成分产生已调整的相位成分与至少一个 加权系数；第二操作电路，耦接于第一操作电路，用于接收已调整的相位成分以及将已调整 的相位成分转换为与已调整的相位成分对应的频率成分；第三操作电路，耦接于第一操作 电路，用于接收输入信号的幅度成分，以及根据至少一个加权系数产生已调整的幅度成分； 以及第四操作电路，耦接于第二操作电路与第三操作电路，用于根据频率成分与已调整的 幅度成分产生输出信号。本发明提供了一种信号处理电路，包含相位侦测器，用于接收输入信号的相位成 分，以及产生在对应该输入信号中的第一样本的第一相位及对应该输入信号中的第二样本 的第二相位之间的第一相位差；算术电路，耦接于相位侦测器，用于根据第一相位差与目标 相位差范围产生补偿相位；以及相位调整电路，耦接于算术电路，用于根据补偿相位调整第 二相位以产生已调整的相位成分，以使已调整的相位成分及第一相位之间的第二相位差落 在目标相位差范围内。本发明提供的信号处理电路，通过调整输入信号的相位成分与幅度成分，将已调 整的相位成分转换为对应的频率成分，以及根据频率成分与已调整的幅度成分产生输出信号，可改善尖峰频率现象，从而减轻电路的复杂度。


图1是传统极性发射机的示意图。图2是根据本发明第一实施方式的信号处理电路的示意图。图3是从第一相位差范围或第二相位差范围转换到第三相位差范围的相位差的 转换的相位示意图。图4是如图2所示的信号处理电路的相位侦测器的示意图。图5是如图2所示的信号处理电路的查找表的表格。 图6是根据本发明第二实施方式的信号处理电路的示意图。图7是从第一相位差范围、第二相位差范围、第三相位差范围、第四相位差范围、 第五相位差范围、第六相位差范围或第七相位差范围转换到第八相位差范围的相位差的转 换的相位示意图。图8是如图6所示的信号处理电路的查找表的表格。图9是根据本发明第三实施方式的信号处理方法的示意图。
具体实施例方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的 技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利 要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准 贝U。在说明书及权利要求书中所提及的“包含”为开放式的用语，因此，应解释成“包含但不 限定在”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述 第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接在第二装置，或通过其它装置 或连接手段间接地电气连接到第二装置。图2是根据本发明第一实施方式的信号处理电路200的示意图。信号处理电路 200包含第一操作电路202，第二操作电路204，第三操作电路206，以及第四操作电路208。 请注意，信号处理电路200设置在发射机内(例如极性发射机)，但上述说明并不是用来限 制本发明的范畴。第一操作电路202接收输入信号Si的相位成分Sp并根据输入信号Si 的相位成分Sp产生已调整的相位成分Sap与至少一个加权系数Wt。第二操作电路204耦 接于第一操作电路202，用于接收已调整的相位成分Sap并将已调整的相位成分Sap转换为 对应已调整的相位成分Sap的频率成分Sf。第三操作电路206耦接于第一操作电路202， 用于接收输入信号Si的幅度成分Sa，并根据至少一个加权系数Wt产生已调整的幅度成分 Saa0第四操作电路208耦接于第二操作电路204与第三操作电路206，用于根据频率成分 Sf与已调整的幅度成分Saa产生输出信号So。请注意，为更清晰地阐述本实施方式的特征， 基带信号产生电路210与极性信号产生电路212被进一步包含在图2之中。基带信号产生 电路210根据输入信号Si产生I信道基带信号与Q信道基带信号。极性信号产生电路212 耦接于基带信号产生电路210，用于将I信道基带信号与Q信道基带信号分别转换为输入信 号Si的相位成分Sp与幅度成分Sa。第一操作电路202包含相位侦测器2022，算术电路2024及相位调整电路2026。相位侦测器2022，在第一相位θ 1及第二相位Θ2之间产生相位差Δ θ，其中，第一相位 θ 1对应在输入信号Si中的第一样本Saml，第二相位θ 2对应在输入信号Si中的第二样 本Sam2。算术电路2024耦接于相位侦测器2022，用于根据相位差Δ θ与目标相位差范围 (即图3所示的R3)产生补偿相位θ以及加权系数Wt。相位调整电路2026耦接于算术电 路2024，用于根据补偿相位θ调整第二相位θ 2以产生已调整的相位成分Sap，以使已调 整的相位成分Sap及第一相位θ 1之间的第二相位差(即图3所示的Δ θ 1)落在目标相 位差范围。相位调整电路2026将补偿相位θ加到第二相位θ 2，以产生已调整的相位成分 Sap。请注意，在另一实施方式中，相位调整电路2026可被设计为根据补偿相位θ选择性 地调整第一相位θ 1与第二相位θ 2中的一个以产生已调整的相位成分Sap，也属于本发明 涵盖的范围。第四操作电路208包含锁相环电路2082与组合电路2084。锁相环电路2082耦 接于第二操作电路204，用于锁定频率成分Sf以产生已锁定的信号Slf。组合电路2084耦 接于锁相环电路2082，用于根据已锁定的信号Skf与已调整的幅度成分Saa产生输出信号 So。在第一实施方式中，组合电路2084为乘法器，用于将已锁定的信号Skf乘以已调整的 幅度成分Saa，以产生输出信号So。在第一实施方式中，第一操作电路202将对应第一样本Saml的第一相位θ 1与 对应第二样本Sam2的第二相位θ 2之间的相位差Δ θ限定在不大于180度的范围之内。 请参照图3，图3是从第一相位差范围或第二相位差范围转换到第三相位差范围的相位差 的转换的相位示意图。更确切地说，第一操作电路202将位于第一相位差范围Rl (即π/2 < Δ θ ^ 3 π /2)或第二相位差范围R2 (即-π /2 < Δ θ < π /2)的相位差Δ θ转换到 位于第三相位差范围R3(即-π/2 < Δ θ ^ π/2)，如图3所示，其中，第一相位差范围Rl 与第二相位差范围R2占用相同的相位区域 。因此，在本实施方式中，相位示意图被划分为 两个相位差范围(即Rl或R2，与R3)，第一相位差范围Rl是大于π /2且不大于3 π /2的 范围，第二相位差范围R2是大于-3 π /2且不大于-π /2的范围，及第三相位差范围R3是 大于-η/2且不大于π/2的范围。当对应第一样本Saml的第一相位θ 1与对应第二样本 Sam2的第二相位θ 2之间的相位差Δ θ被限定在第三相位差范围R3之中时，已调整的相 位成分Sap的相位变化不大于180度。如背景技术所描述，当已调整的相位成分Sap的相 位变化减小时，频率成分Sf的频率范围也减小。这样，可降低锁相环电路2082与组合电路 2084的复杂度(complexity)。下文将描述信号处理电路200的详细操作。第一样本Saml与第二样本Sam2是输入信号Si中的两个连续样本，且第一样本 Saml先于第二样本Sam2。当将第一样本Saml与第二样本Sam2输入到第一操作电路202 时，相位侦测器2022侦测对应第一样本Saml的第一相位θ 1与对应第二样本Sam2的第二 相位θ 2之间的相位差Δ θ (即Δ θ = θ 2-θ 1)，并判断相位差Δ θ是否位于如图3所 示的第一相位差范围R1、第二相位差范围R2或第三相位差范围R3。图4是如图2所示的 信号处理电路200的相位侦测器2022的示意图。相位侦测器2022包含延迟电路2022a与 减法器2022b。将第一相位θ 1延迟以产生延迟相位edi。减法器2022b耦接于延迟电 路2022a，用于从第二相位θ 2中减去延迟相位θ dl以产生相位差Δ θ，此相位差Δ θ与 θ 2-θ 1相等。然后，算术电路2024根据相位差Δ θ产生补偿相位θ与加权系数Wt。在本实施方式中，算术电路2024使用如图5所示的查找表500(并不限于此方法)以根据相位差Δ θ 确定补偿相位θ与加权系数Wt，其中，查找表500记录分别对应三个相位差范围R1、R2、R3 的三个条目；每一条目存储映射到特定相位差范围R1、R2或R3的特定补偿相位(-π、π或 0)与特定加权系数(-1或1)。图5是如图2所示的信号处理电路200的查找表500的表 格。算术电路2024搜索查找表500以寻找存储补偿相位θ与加权系数Wt的目标条目，其 中，相位差Δ θ落在对应目标条目的特定相位差范围(即R1、R2与R3)中的一个。请注意，在本实施方式中，相位调整电路2026的目的是调整对应第一样本Saml的 第一相位θ 1与对应第二样本Sam2的第二相位θ 2之间的相位差Δ θ以使相位差Δ θ位 于第三相 位差范围R3之中，因此，当相位差Δ θ位于第一相位差范围Rl时，相位调整电路 2026将第二相位θ 2加上值为-π的补偿相位θ以产生已调整的第二相位θ 21，当相位 差Δ θ位于第二相位差范围R2时，相位调整电路2026将第二相位θ 2加上值为π的补 偿相位θ以产生已调整的第二相位θ 21，当相位差Δ θ位于第三相位差范围R3时，相位 调整电路2026将保持第二相位θ 2不变(intact)，即相位调整电路2026将第二相位θ 2 加上值为0的补偿相位θ以产生已调整的第二相位θ 21。因此，已调整的相位差Δ θ 1, 定义为在已调整的第二相位Θ21与第一相位θ 1之间的相位差，被限定在第三相位差范围 R3之内。换句话说，Δ θ 1 = Δ θ + θ，其中θ取决于Δ θ。当对应第一样本Saml的第一相位θ 1与对应第二样本Sam2的第二相位θ 2之间 的相位差Δ θ的范围被确定时，算术电路2024搜索查找表500以根据相位差Δ θ的范围 输出加权系数Wt。在本实施方式中，当相位差Δ θ位于第一相位差范围Rl时，算术电路 2024输出值为-1的加权系数Wt到第三操作电路206，当相位差Δ θ位于第二相位差范围 R2时，算术电路2024输出值为-1的加权系数Wt到第三操作电路206，以及当相位差Δ θ 位于第三相位差范围R3时，算术电路2024输出值为1的加权系数Wt到第三操作电路206。 然后，第三操作电路206将对应第二样本Sam2的幅度成分Sa乘以加权系数Wt以产生已调 整的幅度成分Saa。另外，当频率成分Sf由锁相环电路2082上转换时，代表输入信号Si的相位成分 Sp的已锁定的信号Slf被输入到组合电路2084。组合电路2084将已锁定的信号Slf与已 调整的幅度成分Saa相乘以产生输出信号So。下文的等式说明如图2所示的信号处理电路 200的操作。假定对应输入信号Si的第二样本Sam2的幅度成分Sa为A (t)，对应输入信号Si 的第二样本Sam2的相位成分Sp为θ (t)，以及第二样本Sam2的已调整的第二相位θ 21为 0 2(t)；锁相环电路2082产生的载波频率为ω。。当相位差Δ θ位于第一相位差范围Rl 时，已调整的第二相位92(t)为θ (t)+ (-π)，经第二操作电路204与第三操作电路206产 生的输出信号So如下A(t)cos(coct+θ ⑴)= A(t)cos(coct+θ 2(t) + Ji )= A (t) cos (ω ct+ θ 2 (t)) cos ( π ) -A (t) cos (ω ct+ θ 2 (t)) sin ( π )=-A(t)cos(coct+θ 2(t))当相位差Δ θ位于第二相位差范围R2时，已调整的第二相位θ 2 (t)为 θ (t) + ( π )，经第二操作电路204与第三操作电路206产生的输出信号So如下
A(t)cos(coct+θ ⑴)= A(t)cos(coct+θ 2(t)-Ji )= A (t) cos (ω ct+ θ 2 (t) )cos( π )+A (t) sin (ω ct+ θ 2 (t)) sin ( π )=-A(t)cos(coct+θ 2(t))可以得出，当θ (t)被02(t)替换时，经第二操作电路204与第三操作电路206产生的输出信号So与未经第二操作电路204与第三操作电路206产生的输出信号So之间 的唯一差别是A(t)的符号(sign)。因此，当信号处理电路200包含用于调整输入信号Si 的相位差Δ θ的第二操作电路204时，信号处理电路200也包含用于调整输入信号Si的 幅度成分Sa的第三操作电路206。请注意，本领域技术人员可理解，相位调整电路2026并不限于调整第二相位θ 2 ； 相位调整电路2026可用于调整第一相位θ 1以获得与第一实施方式类似的效果。因此，信 号处理电路200通过将输入信号Si的相位差Δ θ限定在第三相位差范围R3之内，改善第 二操作电路204产生的尖峰频率现象，从而降低锁相环电路2082与组合电路2084的复杂度。图6是根据本发明的第二实施方式说明信号处理电路600的示意图。信号处理 电路600包含第一操作电路602，第二操作电路604，第三操作电路606，以及第四操作电路 608。请注意，信号处理电路600设置在发射机内，但上述说明并不是用来限制本发明的范 畴。第一操作电路602接收输入信号Si’的相位成分Sp’并根据输入信号Si’的相位成分 Sp，产生已调整的相位成分Sap，及两个加权系数Wtl，与Wt2，。第二操作电路604耦接于 第一操作电路602，用于接收已调整的相位成分Sap’并将已调整的相位成分Sap’转换为对 应已调整的相位成分Sap’的频率成分Sf’。第三操作电路606耦接于第一操作电路602， 用于接收输入信号Si，的幅度成分Sa，，并根据两个加权系数Wtl，与Wt2，产生已调整的第 一幅度成分Saal’与已调整的第二幅度成分Saa2’。第四操作电路608耦接于第二操作电 路604与第三操作电路606，用于根据频率成分Sf’、第一幅度成分Saal’与已调整的第二 幅度成分Saa2’产生输出信号So’。请注意，为更清晰地阐述本实施方式的特征，基带信号 产生电路610与极性信号产生电路612被进一步包含在图6之中。基带信号产生电路610 根据输入信号Si’产生I信道基带信号与Q信道基带信号。极性信号产生电路612耦接于 基带信号产生电路610，用于将I信道基带信号与Q信道基带信号分别转换为输入信号Si’ 的相位成分Sp’与幅度成分Sa’。第一操作电路602包含相位侦测器6022，算术电路6024及相位调整电路6026。 相位侦测器6022，在第一相位θ 1’及第二相位θ 2’之间产生相位差Δ θ ’，其中，第一相 位θ 1，对应在输入信号Si，中的第一样本Saml，，第二相位θ 2，对应在输入信号Si，中的 第二样本Sam2’。算术电路6024耦接于相位侦测器6022，用于根据相位差Δ θ ’产生补偿 相位θ，、第一加权系数Wtl，及第二加权系数Wt2，。相位调整电路6026耦接于算术电路 6024，用于根据补偿相位θ ’调整第二相位θ 2’以产生已调整的相位成分Sap’。请注意， 在另一实施方式中，相位调整电路6026可被设计为根据补偿相位θ ’选择性地调整第一相 位θ 1’与第二相位θ 2’中的一个以产生已调整的相位成分Sap’，也属于本发明涵盖的范 围。第四操作电路608包含锁相环电路6082与组合电路6084。锁相环电路6082耦接于第二操作电路604，用于锁定频率成分Sf ’以产生已锁定的信号Slf ’。组合电路6084耦 接于锁相环电路6082，用于根据已锁定的信号Slf’与已调整的第一幅度成分Saal’及已调 整的第二幅度成分Saa2’产生输出信号So’。第三操作电路606包含第一乘法器6062与第二乘法器6064。第一乘法器6062耦 接于第一操作电路602，用于将幅度成分Sa’乘以从第一操作电路602产生的第一加权系数 Wtl’，以输出已调整的幅度成分Saa’的已调整的第一幅度成分Saal，。第二乘法器6064耦 接于第一操作电路602，用于将幅度成分Sa’乘以从第一操作电路602产生的第二加权系数 Wt2’，以输出已调整的幅度成分Saa’的已调整的第二幅度成分Saa2’，其中组合电路6084 根据已锁定的信号Slf’、已调整的第一幅度成分Saal’及已调整的第二幅度成分Saa2’产 生输出信号So’。 在第二实施方式中，组合电路6084包含分相器6084a、第三乘法器6084b、第四乘 法器6084c及减法器6084d。分相器6084a耦接于锁相环电路6082，用于将已锁定的信号 Slf’拆分为已锁定的第一信号Slfl’与已锁定的第二信号Slf2’。第三乘法器6084b耦接 于分相器6084a与第一乘法器6062，用于将已锁定的第一信号Slfl’乘以已调整的第一幅 度成分Saal’，以产生输出信号So’的第一输出成分Sol’。第四乘法器6084c，耦接于分相 器6084a与第二乘法器6064，用于将已锁定的第二信号Slf2’乘以已调整的第二幅度成分 Saa2',以产生输出信号So’的第二输出成分So2’。减法器6084d耦接于第三乘法器6084b 与第四乘法器6084c，用于从第一输出成分Sol’中减去第二输出成分So2’，以产生输出信 号 So，。在第二实施方式中，相位调整电路6026将补偿相位θ，加到第二相位θ 2’以产 生已调整的相位成分Sap’。在第二实施方式中，第一操作电路602将对应第一样本Saml，的第一相位θ 1，与 对应第二样本Sam2’的第二相位θ 2’之间的相位差Δ θ ’限定在不大于45度的范围之 内。更确切地说，第一操作电路602将位于第一相位差范围R1’( π /8 < Δ θ ’彡3 π /8)、 第二相位差范围R2，(即3 π /8 < Δ θ，彡5 π /8)、第三相位差范围R3，(即5 π /8 < Δ θ，彡7 π /8)、第四相位差范围R4，(即7 π /8 < Δ θ，彡9 π /8)、第五相位差范围 R5，(即 9 π /8 < Δ θ，彡 11 Ji /8)、第六相位差范围 R6，(艮P 11 π /8 < Δ θ，< 13 π /8)、 第七相位差范围R7’(即13 π /8 < Δ θ ’ < 15 π /8)的相位差Δ θ转换到位于第八相位 差范围R8，(即-π/8< Δ θ < π/8)，如图7所示。图7是从第一相位差范围R1’、第二 相位差范围R1’、第三相位差范围R1’、第四相位差范围R1’、第五相位差范围R1’、第六相位 差范围R1’或第七相位差范围R1’转换到第八相位差范围R8’的相位差Δ θ ’的转换的相 位示意图。因此，在本实施方式中，相位示意图被划分为八个相位差范围(即R1’到R8’)， 其中，第一相位差范围R1’是大于η/8且不大于3 π/8的范围，第二相位差范围R2’是大 于3 π /8且不大于5 π /8的范围，第三相位差范围R3’是大于5 π /8且不大于7 π /8的范 围，第四相位差范围R4’是大于7 π /8且不大于9 π /8的范围，第五相位差范围R5’是大于 9 π/8且不大于11 π /8的范围，第六相位差范围R6’是大于11 π /8且不大于13 π /8的范 围，第七相位差范围R7’是大于13 π /8且不大于15 π /8的范围，及第八相位差范围R8’是 大于-π/8且不大于π/8的范围。当对应第一样本Saml，的第一相位θ 1，与对应第二样本Sam2，的第二相位θ 2，之间的相位差A 0，被限定在第八相位差范围R8’之中时，已调整的相位成分Sap’的相位 变化不大于45度。如背景技术所描述，当已调整的相位成分Sap’的相位变化减小时，频率 成分Sf’的频率范围也减小。这样，可降低锁相环电路6082与组合电路6084的复杂度。下 文将描述信号处理电路600的详细操作。第一样本Saml，与第二样本Sam2，是输入信号Si，中的两个连续样本，且第一样本 Saml'先于第二样本Sam2’。当将第一样本Saml’与第二样本Sam2’输入到第一操作电路 602时，相位侦测器6022侦测对应第一样本Saml’的第一相位9 1’与对应第二样本Sam2’ 的第二相位9 2’之间的相位差a e ’(即a e ’ = e 2’ - e 1’)，并判断相位差a e，是否 位于第一相位差范围R1’、第二相位差范围R2’、第三相位差范围R3’、第四相位差范围R4’、 第五相位差范围R5’、第六相位差范围R6’、第七相位差范围R7’或第八相位差范围R8’。请 注意，相位侦测器6022的配置如图4所示，为简洁起见省略详细描述。然后，算术电路6024根据相位差A 0，产生补偿相位0，、第一加权系数Wtl，与 第二加权系数wt，。更确切地说，第一加权系数Wtl，从cos e ’得到，且第二加权系数Wt2， 从Sin e ’得到。在本实施方式中，算术电路6024使用如图8所示的查找表800 (并不限于 此方法)以根据相位差A 0 ’确定补偿相位0 ’、第一加权系数Wt2’与第二加权系数Wt2’， 其中，查找表800记录分别对应八个相位差范围R1’到R8’的八个条目；每一条目存储映射 到特定相位差范围R1，、R2，、…、R7，或R8，的特定补偿相位(-n/4、- ji/2、-3 JI/4、- JI、
^/‘^/^-了^！/^或⑴及第一特定加权系数(―#、￥、-1、1或0)与第二特定加权
系数(—f、f、-1、1或0)。图8是如图6所示的信号处理电路600的查找表800的表格。
算术电路6024搜索查找表800以寻找存储补偿相位0 ’、第一加权系数Wtl’与第二加权 系数Wt2’的目标条目，其中，相位差A 0 ’落在对应目标条目的特定相位差范围(即R1’、 R2，、...、R7，与 R8，)中的一个。请注意，在本实施方式中，相位调整电路6026的目的是调整对应第一样本Saml’ 的第一相位0 1’与对应第二样本Sam2’的第二相位9 2’之间的相位差A 0 ’以使相位 差A 0 ’定位于第八相位差范围R8’之中，因此，当相位差A 0 ’位于第一相位差范围R1’ 时，相位调整电路6026将第二相位9 2’加上值为-JI/4的补偿相位0，以产生已调整的 第二相位9 21’，当相位差A e ’位于第二相位差范围R2’时，相位调整电路6026将第二相 位9 2’加上值为-Ji/2的补偿相位0，以产生已调整的第二相位9 21’，当相位差A 0， 位于第三相位差范围R3’时，相位调整电路6026将第二相位e 2’加上值为-3 ji /4的补偿 相位e ’以产生已调整的第二相位e 21’，当相位差A 0 ’位于第四相位差范围R4’时，相 位调整电路6026将第二相位92’加上值为-JI的补偿相位9，以产生已调整的第二相位 9 21’，当相位差A 6，位于第五相位差范围R5，时，相位调整电路6026将第二相位9 2’ 加上值为-5^1/4的补偿相位e，以产生已调整的第二相位e 21’，当相位差A 0，位于第 六相位差范围R6’时，相位调整电路6026将第二相位0 2’加上值为-3^1/2的补偿相位 0 ’以产生已调整的第二相位9 21’，当相位差A 0 ’位于第七相位差范围R7’时，相位调 整电路6026将第二相位e 2’加上值为-7 Ji /4的补偿相位e ’以产生已调整的第二相位 921’，以及当相位差A 0位于第八相位差范围R8’时，相位调整电路6026将保持第二相 位9 2’不变，即相位调整电路6026将第二相位e 2’加上值为o的补偿相位e，以产生已调整的第二相位9 21’。因此，已调整的相位差A 0 2’，定义为在已调整的第二相位0 21’ 与第一相位9 1’之间的相位差，被限定在第八相位差范围R8’之内。换句话说，A 0 2’ = a e，+ e ’，其中e，取决于a e ’。当对应第一样本Saml，的第一相位9 1，与对应第二样本Sam2，的第二相位9 2， 之间的相位差A 0 ’的范围被确定时，算术电路6024搜索查找表800以根据相位差A 0 ’ 的范围输出第一加权系数Wt 1’与第二加权系数Wt2’。在本实施方式中，当相位差A 0，
位于第一相位差范围R1’时，算术电路6024分别输出值为f的第一加权系数Wtl’与值为
f的第二加权系数Wt2’到第一乘法器6062与第二乘法器6064，当相位差A 0，位于第二
相位差范围R2’时，算术电路6024分别输出值为0的第一加权系数Wtl’与值为1的第二 加权系数Wt2’到第一乘法器6062与第二乘法器6064，当相位差A 0 ’位于第三相位差范
围R3’时，算术电路6024分别输出值为_.的第一加权系数Wtl’与值为f的第二加权系
数Wt2’到第一乘法器6062与第二乘法器6064，当相位差A 0，位于第四相位差范围R4’ 时，算术电路6024分别输出值为-1的第一加权系数Wtl’与值为0的第二加权系数Wt2’ 到第一乘法器6062与第二乘法器6064，当相位差A 0 ’位于第五相位差范围R5’时，算术
电路6024分别输出值为的第一加权系数Wtl，与值为的第二加权系数Wt2，到第
一乘法器6062与第二乘法器6064，当相位差A 0，位于第六相位差范围R6’时，算术电路 6024分别输出值为0的第一加权系数Wtl，与值为-1的第二加权系数Wt2，到第一乘法器 6062与第二乘法器6064，当相位差A 0 ’位于第七相位差范围R7’时，算术电路6024分别
输出值为#的第一加权系数Wtl’与值为第二加权系数Wt2’到第一乘法器6062与 2 2
第二乘法器6064，当相位差A 0，位于第八相位差范围R8’时，算术电路6024分别输出值
为1的第一加权系数Wtl’与值为0的第二加权系数Wt2’到第一乘法器6062与第二乘法
器6064。然后，第一乘法器6062将对应第二样本Sam2’的幅度成分Sa’乘以第一加权系数
Wtl，以产生已调整的第一幅度成分Saal，，第二乘法器6064将对应第二样本Sam2，的幅度
成分Sa’乘以第二加权系数Wt2’以产生已调整的第二幅度成分Saa2’。另外，当频率成分Sf’由锁相环电路6082上转换时，代表输入信号Si’的相位成 分Sp’的已锁定的信号Slf ’被输入到组合电路6084。分相器6084a将已锁定的信号Slf ’ 拆分为已锁定的第一信号Slfl’与已锁定的第二信号Slf2’，其中已锁定的第一信号Slfl’ 与已锁定的第二信号Slf2’大致(substantially)相位偏离90度。更确切地说，将已锁 定的第一信号Slfl’对应已锁定的信号Slf’的余弦信号，并且将已锁定的第二信号Slf2’ 对应已锁定的信号Slf’的正弦信号。然后，第三乘法器6084b将已锁定的第一信号Slfl’ 乘以已调整的第一幅度成分Saal’，以产生输出信号So’的第一输出成分Sol’。第四乘法 器6084c将已锁定的第二信号Slf2’乘以已调整的第二幅度成分Saa2’，以产生输出信号 So’的第二输出成分So2’。然后，减法器6084d从第一输出成分Sol’中减去第二输出成分 So2’，以产生输出信号So’。下文的等式说明图6所示的信号处理电路600的操作。假定对应输入信号Si’的第二样本Sam2’的幅度成分Sa’为A(t) ’，对应输入信号 Si’的第二样本Sam2’的相位成分Sp’为0 (t) ’，以及第二样本Sam2’的已调整的第二相位921’为02(t)’ ；锁相环电路6082产生的载波频率为《。。举例来说，当相位差A 0， 位于特定相位差范围时，已调整的第二相位9 2(t)’是e (t)’+(-e ’)，其中(-0’)为补 偿相位，经第二操作电路604与第三操作电路606产生的输出信号So如下A(t) ‘ cos(coct+ 0 (t)‘)= A(t) ‘ cos(oct+ 0 2(t) ‘ + 6 ‘)= A(t) ‘ cos( e ‘ )cos( ct+e 2(t) ‘ )_A(t) ‘ sin( e ‘) sin(wct+ 0 2(t)')因此，可以得出，当项A(t) ' cos( ct+0 (t)‘)中的9⑴’被02(t)，替 换时，即当输出信号So’经第二操作电路604与第三操作电路606产生时，它应重写 为 A(t) ‘ cos(e ‘ )cos(oct+ e 2(t) ‘ ) -A (t) ‘ sin(e ' )sin(oct+ 0 2 (t)')， 以与未经第二操作电路604与第三操作电路606产生的项A(t) ' cos( ct+0 (t)‘) 保持一致(consistency)。换句话说，第一加权系数Wtl，对应项cos 0，，且第二加 权系数Wt2’对应项sine ’。第一乘法器6062是用于产生项A(t) ‘ cos(0 ‘) cos( ct+0 2(t) ‘ )-A(t) ‘ sin( 0 ‘ )sin( ct+6 2(t)‘)中的项A(t) ‘ cos( 0 ‘)，且 第二乘法器 6064 是用于产生项 A ⑴‘cos(0 ‘ )cos( ct+0 2(t)' )_A(t)' sin(0 ‘) sin( ct+0 2(t)‘)中的项A(t)' sin(6 ‘)。另外，已锁定的第一信号Slf 1，对应 项COS( 。t+0 2(t)‘)，且已锁定的第二信号Slf2，对应项Sin( 。t+02(t)‘)。第 一输出成分Sol，对应项A(t) ‘ cos(0 ‘ )cos( ct+0 2(t)‘)，且第二输出成分So2， 对应项 A(t)' sin( 0 ‘ )sin( ct+0 2(t)‘)。减法器 6084d 从项 A (t) ‘ cos( 0 ‘) cos( ct+0 2(t)‘)中减去项 A(t)' sin(6 ‘ ) sin (co ct+0 2 (t)')，以产生项 A(t) ' cos( e ' )cos(oct+ 0 2(t) ' ) -A (t) ' sin( e ‘ )sin(oct+ e 2 (t)')。请注意，本领域技术人员可理解，相位调整电路6026并不限于调整第二相位0 2'； 相位调整电路6026可用于调整第一相位0 1’以获得与第二实施方式类似的效果。因此， 信号处理电路600通过将输入信号Si’的相位差A 0，限定在第八相位差范围R8’之内， 改善第二操作电路604产生的尖峰频率现象，从而降低锁相环电路6082与组合电路6084 的复杂度。另外，虽然上述第一实施方式与第二实施方式分别将输入信号的相位差限定为 180度与45度，但上述描述并不是用来限制本发明的范畴。本领域技术人员可调整上述实 施方式以将输入信号的相位差限定为任意相位范围，也应属于本发明的范畴。图9是根据本发明第三实施方式的信号处理方法900的示意图。信号处理方法 900可应用于上述信号处理电路200与信号处理电路600。在获得大致相同结果的条件下， 图9所示的流程图的步骤不需完全依照所示的顺序，也不需连续(contiguous)，即其它步 骤可以是中间(intermediate)步骤。信号处理方法900包含以下步骤步骤902 接收输入信号的相位成分，转到步骤906 ；步骤904 接收输入信号的幅度成分，转到步骤910 ；步骤906 侦测对应输入信号的第一样本的第一相位与对应输入信号的第二样本 的第二相位之间的相位差；步骤908 根据相位差产生补偿相位与至少一个加权系数，转到步骤910与912 ；步骤910 根据至少一个加权系数调整幅度成分以产生已调整的幅度成分，转到步骤918 ；步骤912 根据补偿相位调整第一相位与第二相位中的一个以产生已调整的相位 成分；步骤914 将已调整的相位成分转换为对应已调整的相位成分的频率成分；步骤916 上转换频率成分以产生已锁定的信号；步骤918 根据已锁定的信号与已调整的幅度成分产生输出信号。请注意，为更清晰地说明信号处理方法900，这里信号处理方法900将与操作电路 600共同描述。当在步骤902中接收相位成分Sp’时，产生对应输入信号Si’的第一样本 Saml'的第一相位e 1’与对应输入信号Si，的第二样本Sam2’的第二相位9 2’之间的相 位差A 0 ’，以确定相位差A 0 ’位于哪一个相位差范围。在本实施方式中，每一个相位差 范围对应如图8所示的一个补偿相位与两个加权系数Wtl’、Wt2’。然后，在步骤910中，根 据两个加权系数Wtl，、Wt2，分别产生两个已调整的幅度成分Saal，、Saa2，，而在步骤912 中，根据补偿相位9 ’产生已调整的相位成分Sap’。如上述实施方式所述，已调整的相位成 分Sap’的相位变化被限定到特定相位范围，例如45度。在步骤914中，将已调整的相位成分Sap’转换为频率成分Sf’。在频率成分Sf’ 上转换到特定载波频率之后(例如上述的《。)，在步骤918中，可合并已锁定的信号Slf’ 与两个已调整的幅度成分Saal’、Saa2'以产生输出信号So’。更确切地说，在本实施方式中，在步骤918中，已锁定的信号Slf’首先被拆分为 两个信号已锁定的第一信号Slf 1’与已锁定的第二信号Slf2’，其中已锁定的第一信号 Slfl’与已锁定的第二信号Slf2’大致相位偏离90度。然后，将已锁定的第一信号Slfl’乘 以已调整的第一幅度成分Saal’以产生第一输出成分Sol’，且将已锁定的第二信号Slf2’ 乘以已调整的第二幅度成分Saa2’以产生第二输出成分So2’。最后，合并第一输出成分 Sol’与第二输出成分So2’以产生输出信号So’。简要地说，通过将相位成分的相位变化在输入到第二操作电路(204、604)之前限 定到特定相位范围，可改善第二操作电路产生的尖峰频率现象，从而降低之后的锁相环电 路与组合电路的复杂度。虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何所属技 术领域中的技术人员，在不脱离本发明的范围内，可以做一些改动，因此本发明的保护范围 应以权利要求所界定的范围为准。
权利要求
一种信号处理电路，包含第一操作电路，用于接收输入信号的相位成分，以及根据该输入信号的该相位成分产生已调整的相位成分与至少一个加权系数；第二操作电路，耦接于该第一操作电路，用于接收该已调整的相位成分以及将该已调整的相位成分转换为与该已调整的相位成分对应的频率成分；第三操作电路，耦接于该第一操作电路，用于接收该输入信号的幅度成分，以及根据该至少一个加权系数调整该幅度成分以产生已调整的幅度成分；以及第四操作电路，耦接于该第二操作电路与该第三操作电路，用于根据该频率成分与该已调整的幅度成分产生输出信号。
2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，该第四操作电路包含锁相环电路，耦接于该第二操作电路，用于锁定该频率成分以产生已锁定的信号；以及 组合电路，耦接于该锁相环电路，用于根据该已锁定的信号与该已调整的幅度成分产 生该输出信号。
3.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，该第三操作电路包含第一乘法器，耦接于该第一操作电路，用于将该幅度成分乘以从该第一操作电路产生 的第一加权系数，以输出该已调整的幅度成分的已调整的第一幅度成分；以及第二乘法器，耦接于该第一操作电路，用于将该幅度成分乘以从该第一操作电路产生 的第二加权系数，以输出该已调整的幅度成分的已调整的第二幅度成分，其中，该组合电路 根据该已锁定的信号、该已调整的第一幅度成分及该已调整的第二幅度成分产生该输出信 号。
4.如权利要求3所述的信号处理电路，其特征在于，该第一操作电路包含相位侦测器，用于产生在对应该输入信号中的第一样本的第一相位及对应该输入信号 中的第二样本的第二相位之间的相位差；算术电路，耦接于该相位侦测器，用于根据该相位差产生补偿相位以及产生该第一加 权系数与该第二加权系数；以及相位调整电路，耦接于该算术电路，用于根据该补偿相位调整该第二相位以产生该已 调整的相位成分。
5.如权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，该第一加权系数设置为cos9，该 第二加权系数设置为sine，其中e为该补偿相位。
6.如权利要求3所述的信号处理电路，其特征在于，该组合电路包含分相器，耦接于该锁相环电路，用于将该已锁定的信号拆分为已锁定的第一信号与已 锁定的第二信号；第三乘法器，耦接于该分相器与该第一乘法器，用于将该已锁定的第一信号乘以该已 调整的第一幅度成分，以产生该输出信号的第一输出成分；第四乘法器，耦接于该分相器与该第二乘法器，用于将该已锁定的第二信号乘以该已 调整的第二幅度成分，以产生该输出信号的第二输出成分；以及减法器，耦接于该第三乘法器与该第四乘法器，用于从该第一输出成分中减去该第二 输出成分，以产生该输出信号。
7.如权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，该已锁定的第一信号与该已锁定的第二信号大致相位偏离90度。
8.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，该第一操作电路包含相位侦测器，用于产生在对应该输入信号中的第一样本的第一相位及对应该输入信号 中的第二样本的第二相位之间的相位差；算术电路，耦接于该相位侦测器，用于根据该相位差产生补偿相位与该至少一个加权 系数；以及相位调整电路，耦接于该算术电路，用于根据该补偿相位调整该第二相位以产生该已 调整的相位成分。
9.如权利要求8所述的信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路包含查找表，该查 找表记录分别对应不同的多个相位差范围的多个条目；该多个条目中的每一个存储映射到 特定相位差范围的特定补偿相位与至少一个特定加权系数；以及该算术电路搜索该查找表 以寻找存储该补偿相位与该至少一个特定加权系数的目标条目，其中，该相位差落在对应 在该目标条目的该特定相位差范围。
10.如权利要求8所述的信号处理电路，其特征在于，该相位调整电路将该补偿相位加 到该第二相位，以产生该已调整的相位成分。
11.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路设置在发射机内。
12.—种信号处理电路，包含相位侦测器，用于接收输入信号的相位成分，以及产生在对应该输入信号中的第一样 本的第一相位及对应该输入信号中的第二样本的第二相位之间的第一相位差；算术电路，耦接于该相位侦测器，用于根据该第一相位差与目标相位差范围产生补偿 相位；以及相位调整电路，耦接于该算术电路，用于根据该补偿相位调整该第二相位以产生已调 整的相位成分，以使该已调整的相位成分及该第一相位之间的第二相位差落在该目标相位 差范围内。
13.如权利要求12所述的信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路更包含操作电路，耦接于该算术电路，用于接收该输入信号的幅度成分，以及根据至少一个加 权系数调整该幅度成分，以产生已调整的幅度成分，其中，该算术电路用于根据该第一相位 差产生该至少一个加权系数。
14.如权利要求13所述的信号处理电路，其特征在于，该至少一个加权系数包含设置 为cose的第一加权系数与设置为sin e的第二加权系数，其中，e为该补偿相位。
15.如权利要求13所述的信号处理电路，其特征在于，该信号处理电路包含查找表，该 查找表记录分别对应不同的多个相位差范围的多个条目；该多个条目中的每一个存储映射 到特定相位差范围的特定补偿相位与至少一个特定加权系数；以及该算术电路搜索该查找 表以寻找存储该补偿相位与该至少一个特定加权系数的目标条目，其中，该第一相位差落 在对应该目标条目的该多个特定相位差范围中的一个。
16.如权利要求12所述的信号处理电路，其特征在于，该相位调整电路将该补偿相位 加到该第二相位，以产生该已调整的相位成分。
17.如权利要求13所述的信号处理电路，其特征在于，该操作电路包含第一乘法器，耦接于该算术电路，用于将该幅度成分乘以从该算术电路产生的第一加 权系数，以输出该已调整的幅度成分的已调整的第一幅度成分；以及第二乘法器，耦接于该算术电路，用于将该幅度成分乘以从该算术电路产生的第二加 权系数，以输出该已调整的幅度成分的已调整的第二幅度成分。
全文摘要
本发明提供一种信号处理电路，包含第一操作电路，接收输入信号的相位成分，且根据相位成分产生已调整的相位成分与加权系数；第二操作电路，耦接于第一操作电路，接收已调整的相位成分以及将其转换为对应的频率成分；第三操作电路，耦接于第一操作电路，接收输入信号的幅度成分，且根据加权系数产生已调整的幅度成分；以及第四操作电路，耦接于第二操作电路与第三操作电路，根据频率成分与已调整的幅度成分产生输出信号。本发明通过调整输入信号的相位成分与幅度成分，将已调整的相位成分转换为对应的频率成分，且根据频率成分与已调整的幅度成分产生输出信号，可改善尖峰频率现象，从而减轻电路的复杂度。
文档编号H03L7/085GK101860363SQ201010104250
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月2日 优先权日2009年4月2日
发明者吴骏邦, 汪炳颖, 陈信宏 申请人:联发科技股份有限公司