专利名称：Am-pm同步单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及极性调制技术。
背景技术：
在无线通信期间，无线发射机可以将消息编码为数字比特流(例如逻辑“ I ”和“O ”的流)，并且然后将该数字比特流调制到载波上以生成符号流。此符号流随后通过传输介质(例如通过大气)被发射到预期无线接收机。在准确地接收到该符号流时，预期无线接收机将符号解调并将最初发射的数字比特流提供 给最终用户，常常经由音频和/或可视显示器(例如LCD屏幕和/或扬声器)。在执行此类无线通信时，无线设备可以使用的一种调制是极性调制，其中，将波形的幅度和相位分量分离以进行调制。图Ia示出常规极性调制电路的示例，包括基带处理器102、受控振荡器104 (例如压控振荡器和数控振荡器)以及调幅单元106。受控振荡器104被配置为生成高频调相(PM)载波信号，通过向调幅单元106提供调幅控制信号AMhfs5向其引入调幅。如下文更详细地讨论的，这些部件以协调的方式工作以将数字比特流作为符号流调制到载波上，从而实现经由天线108的无线传输。如本领域技术人员认识到的，符号略微与用于通信无线设备的字母类似，其中每个符号具有与其他各符号的波形不同的唯一波形。符号常常相对于其他符号具有唯一的频率、幅度和/或相位偏移，其中，如果一般地测量，相位相对于发射机和接收机已知的载波偏移。为了图示如何可以使用符号来发射数字比特流的一个示例，图Ib示出符合二进制相移键控(BPSK)方案的用于两个符号的电压对时间绘图。相对于具有0°相位偏移的载波，用45°相位偏移来发射第一符号(可以将其分配给逻辑“I”)。以相对于具有0°相位偏移的载波的225°相位偏移来发射第二符号(可以将其分配给逻辑“O”)。图Ic示出这些符号的相位绘图。与图Ic 一致，第一符号由45°的相位偏移表征且第二符号由225°的相位偏移表征，其中，如由从原点测量的其相等半径所证明的，两个符号具有相同的幅值，还可以将所述原点称为“跨零点”。图Id示出如何可以利用图Ib Ic的符号来发射数字比特流(例如“101100”的数字比特流)的示例。如所示，在各符号周期期间发射符号。例如，在从TStl延伸至TS1的第一符号周期期间发射第一符号(例如对应于逻辑“I”值);在从TS1延伸至TS2的第二符号周期期间发射第二符号(例如对应于逻辑“0”)，以此类推。如从图Id的底部波形可以看到的(DCO FREQ)，在发生180°相位改变的符号边界处需要VC0/DC0振荡器频率的大的改变。例如，在符号边界TS1处，极性调制发射机尝试引发180°相移以在第一符号(刚好在符号边界TS1之前使用)和第二符号(刚好在符号边界TSii后使用)之间改变。由于此180°相移需要接近无限的振荡器频率改变，这对于受控振荡器允许的有效频率调谐范围难以实现，所以难以实现极性调制。因此，本公开已经开发了用于执行极性调制的改进技术。除其他优点之外，这些技术中的至少某些使得与常规技术相比更容易实现相邻符号之间的180°相移。
发明内容
根据本发明的实施例，提供一种极性调制电路，包括幅度转换部件，其被配置为生成在与引起调相基带信号中的相位间断的符号转变相对应的切换点时间处具有基本上零幅度的高频调幅信号，并且还被配置为在所述切换点时间生成控制信号；以及调相部件，其被配置为接收所述控制信号并基于此在所述切换点时间对高频载波信号执行高频调相。在优选的实施例中，所述高频调相包括180°的相移，使得所述高频调幅信号在高频调相载波信号具有180°的相移的同时具有基本上零幅度。在优选的实施例中，所述调相部件包括相位调节器，其被配置为接收调相基带信号并通过调节所述调相基带信号的数字调相来生成相位调节信号；受控振荡器，其被配置为接收所述相位调节信号并基于此来生成高频载波信号；以及高频调相部件，其被配置为通过在所述切换点时间对高频载波信号执行高频调相来生成高频调相载波信号。 在优选的实施例中，所述电路还包括在所述高频调相部件下游配置的调幅单元，所述调幅单元被配置为向高频调相信号中弓丨入高频调幅信号。在优选的实施例中，所述幅度转换部件被配置为通过对多个调幅基带信号样本进行内插以在所述切换点时间生成具有基本上零幅度的数据点来生成高频调幅信号，其中，所述切换点在时间上位于获取第一调幅基带信号样本的第一时间与获取第二调幅基带信号样本的第二时间之间，以及其中，所述符号转变包括在所述第一和第二时间之间发生的调相基带信号中的180°的相移。在优选的实施例中，所述电路还包括相位切换检测器，其包括被配置为当从调相基带信号的相邻时钟周期获取的样本中的相位偏移改变具有大于90°的绝对值时检测相位间断的比较器，其中，当检测到所述相位间断时，所述比较器触发所述多个调幅基带信号样本的内插。在优选的实施例中，如果所述相位切换检测器检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则其生成第一触发信号，所述第一触发信号使得利用紧接着在所述切换点时间之后的调幅基带信号样本的负等量来执行内插，从而修改内插以生成具有基本上零幅度的数据点。在优选的实施例中，如果所述相位切换检测器检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则其生成第二触发信号，该第二触发信号使得利用紧接着在切换时间之前的调幅基带信号样本的负等量来执行内插，从而修改在切换点时间之后的内插间隔。在优选的实施例中，所述幅度转换部件还包括切换点计算器，所述切换点计算器被配置为基于AM信号样本之间的比较来计算时钟脉冲的数量直至调幅信号具有零幅度，其中，所述切换点计算器在时钟脉冲的数量大于或等于计算的时钟脉冲数量时生成控制信号。根据本发明的实施例，提供一种极性调制电路，包括幅值内插器，其被配置为通过对多个调幅基带信号样本进行内插以生成在切换点时间具有基本上为零的幅度的数据点来生成高频调幅信号；相位调节器，其被配置为接收调相基带信号并通过调节所述调相基带信号中的调相来生成相位调节信号；受控振荡器，其被配置为接收所述相位调节信号并基于此来生成高频载波；以及高频调相部件，其被配置为在所述切换点时间向高频载波信号中引入包括180°的相移的闻频调相，以生成闻频调相载波彳目号。在优选的实施例中，所述切换点时间在时间上位于获取第一调幅基带信号样本的第一时间与获取第二调幅基带信号样本的第二时间之间，以及其中，所述具有调相基带信号中的180°的相移的符号转变在所述第一和第二时间之间发生。在优选的实施例中，调节调相包括向所述调相基带信号中引入数字相位偏移，其与高频调相一致地动作以生成高频调相载波信号。在优选的实施例中，所述电路还包括相位切换检测器，其被配置为检测所述调相基带信号中的180°的相移，并在检测到180°的相移时向幅值内插器提供一个或多个触发信号，所述一个或多个触发信号使所述幅值内插器用以负等量替换的紧接着在所检测符号转变之前的调幅基带信号样本和以负等量替换的紧接着在所检测符号转变之后的调幅基带信号样本来执行内插。在优选的实施例中，所述电路还包括比较器，其被配置为接收由被配置为将第二样本延迟一个时钟周期的延迟元件操作的第一调相基带信号样本和第二调相基带信号样本，其中，所述比较器将第一和第二样本相比较以检测具有大于90°的绝对值的样本之间的相位偏移，以及其中，如果检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则将所述比较器配置为生成触发信号，所述触发信号使所述幅值内插器通过修改在时间上紧接着位于检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移之前和紧接着在其之后的调幅基带信号样本来执行内插。在优选的实施例中，所述电路还包括一个或多个延迟元件，其被配置为对接收到的调幅基带信号进行动作以延迟来自各种时钟周期的所述调幅基带信号，使得所述幅值内插器接收来自不同时钟周期的调幅基带信号样本。在优选的实施例中，所述电路，还包括在高频调相部件下游配置的调幅单元，所述调幅单元被配置为向高频调相信号中弓丨入高频调幅信号。根据本发明的实施例，提供一种极性调制的方法，包括提供调幅基带信号和调相
基带信号；
通过调节所述调相基带信号中的调相信息来生成相位调节信号；将所述相位调节信号上变频至高频载波信号；对所述调幅基带信号进行内插以生成在切换点时间具有零幅度的闻频调幅/[目号；以及在所述切换点时间向所述闻频载波 目号中引入闻频调相以生成闻频调相载波信号。在优选的实施例中，所述方法还包括生成控制信号，所述控制信号控制所述高频载波信号中的调相的引入，使得所述高频调幅信号在所述高频调相载波信号具有180°的相位变化的同时具有零幅度点。在优选的实施例中，修改所述调幅基带信号包括对多个调幅基带信号样本进行内插以生成在获取的两个样本之间的零幅度点，所述获取的两个样本时间之间，发生引起所述调相基带信号中的相位间断的符号转变，其中，通过修改在时间上位于所述切换点时间 之前或之后的所述调幅基带信号样本的幅度来执行内插。在优选的实施例中，调节调相信息包括向所述调相基带信号中引入数字相位偏移并向所述高频载波信号中引入附加高频相位偏移。
图Ia图示了示例性现有技术极性调制电路的框图。图Ib不出与二进制相移键控(BPSK)方案一致的用于两个符号的电压对时间绘图。图Ic图示了图Ib中所示的两个符号的相位绘图。图Id图示了示出如何在极性调制电路中作为比特流来发射符号的信号图。图2图示了被配置为执行在受控振荡器的下游同步AM和PM调制的极性调制电路的第一实施例的框图。图3图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路的另一实施例的框图。图4图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路的更特别实施例的框图。图5图示了示出高频PM载波信号中的被配置为在具有180°相移的符号转变处具有零幅度的示例性内插AM信号的图。图6是示出用于内插高频AM信号和高频PM载波信号的同步的示例性方法的流程图。图7a图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路的更详细实施例的框图。图7b图示了示出存在于图7a的极性调制电路中的某些信号的信号图。图8a 8c图示了示出如幅值内插器所执行的幅度内插的更特别实施例的信号图。图9图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路的另一实施例的框图。图10图示了相位调节器的更特别示例的框图。图11图示了切换点计算器的更特别示例的框图。图12是示出图9的极性调制电路的仿真结果的图。
具体实施例方式现在将参考附图来描述本发明，其中，自始至终使用相同的附图标记来指代相同的元素，并且其中，所示的结构和设备不一定按比例描绘。本公开的某些方面提供了被配置为在受控振荡器的下游(即在高频)执行调相(PM)和调幅(AM)两者的极性调制电路，其中，调幅与调相是同步的。在一个特别实施例中，所述方法和设备以这样的方式来使AM和PM信号路径的高频调制同步，即在具有180°相位改变(例如，穿过跨零点的相位)的符号边界(例如不同符号之间的转变)处提供具有零幅度的极性调制信号。例如，在一个实施例中，相位调节器可以调节PM基带信号的调相以生成被提供给受控振荡器的相位调节基带信号。基于该相位调节基带信号，受控振荡器生成可以在振荡器的下游向其引入调相的高频载波。为了使调相的引入与调幅同步，可以将幅度转换部件、配置为对接收到的基带调幅(AM)信号进行内插以生成高频内插AM信号，其具有在切换点时间处基本上为零的幅度。幅度转换部件触 发调相部件的操作以在切换点时间向高频PM/[目号引入调相，从而使闻频内插AM /[目号在引入闻频相位偏移以执行调相时(例如当在闻频PM信号中生成跨零点时)具有零幅度。图2示出公开的极性调制电路200的示例的框图。电路200包括被配置为向相位调节器204提供PM基带信号PMbb的基带处理器202。相位调节器204可以在信号到达受控振荡器206之前调节PM基带信号中的调相信息(例如去除具有大于90°的绝对值的在符号边界处的相位偏移改变)。受控振荡器206被配置为生成高频载波信号SHF。该高频载波信号Shf被提供给高频调相部件208，其可以向高频载波信号Shf中引入调相(例如附加调相)以生成高频调相信号PMhf，其包括在不同符号之间进行区分的调相信息。闻频调相/[目号PMhf被输入到由闻频调幅/[目号AMhf控制的调幅单兀210,闻频调幅信号AMhf以在符号边界处使调相和调幅同步(例如使AMhf在PMhf具有180°的相位改变时具有零幅度)的方式向高频PM载波信号PMhf中引入调幅。因此，极性调制电路200被配置为以使调相和调幅同步的方式在受控振荡器的下游执行调相和调幅两者。应认识到的是如本文所提供的，调节调相信息(例如生成相位调节信号，如相位调节器204所做的)可以包括进行相位改变，其被设计为从PM基带信号去除对于受控振荡器而言难以实现的相移(例如大于90° )。例如，在一个实施例中，调相信息的调节可以包括通过向PMbb信号中引入导致恒定相位信号的相移来去除调相信息(例如，向信号中引入在45°和225°相位偏移之间进行调制的180°相移)。在替代实施例中，调节调相信息可以包括向PMbb中弓I入数字相位偏移(相对于前一符号)，而将高频调相器配置为向高频PM载波信号中引入附加高频相位偏移(例如180° )。得到的PMhf信号的调相是归因于数字调相和闻频调相的累积调相。例如,在第一符号包括315°的相位偏移且第二相邻符号期望90°的相位偏移的情况下，进行135°的相位偏移改变。如本文提供的，为了生成135°的相位偏移改变，相位调节器可以生成相对于第一符号具有-45°的数字相位偏移的相位调节信号，而高频调相器可以引入180°的相位偏移,从而导致第一和第二符号之间的135°的总相位偏移改变。数字调相和高频调相两者的使用允许在不利用具有大相位偏移改变(例如在具有大于90°绝对值的相邻符号之间的相位偏移)的信号驱动受控振荡器的情况下相对于之前符号以各种相位偏移(例如45°、90°、135°、180°、225°等)对符号进行调相。图3图示了如本文提供的极性调制电路300的另一实施例的框图，包括幅度转换部件302和调相部件304。幅度转换部件302被配置为生成高频调幅信号AMhf,其在切换点时间具有与调相基带信号中的180°相移相对应的基本上为零的幅度。幅度转换部件302还被配直为在切换点时间生成控制彳目号Sctri^调相部件304被配直为接收控制彳目号Sem并基于此通过向闻频载波/[目号SeAR中引入闻频调相来生成闻频调相载波/[目号PMhf。调幅单兀306 (例如TX混频器、功率放大器)向高频PM载波信号PMhf中引入调幅，使得来自调幅单元306的极性调制信号输出在相位改变180°时具有零幅度。图4图示了极性调制电路400的更特别实施例的框图。如图4所示，极性调制电路400包括调相(PM)信号路径和调幅(AM)信号路径。PM信号路径包括相位调节器404、频率转换器406以及高频调相器408。相位调节器404被配置为通过使PM基带信号PMbb中的一个或多个符号的相位移位来调节PM基带信号的调相(例如去除180°的相位改变)。例如，在检测到PMbb中的180°的相位改变时，相位调节器404可以向PMbb中引入180°的相移以去除相位偏移改变。得到的调相基带信号Seeg (例如具有恒定的相位偏移和某些频率)被提供给频率转换器406 (例如压控振荡器、数控振荡器)，使得频率转换器406不经历大的相位偏移改变(例如跨零点)。基于接收到的调相信号SKH；，频率转换器406生成被输出到高频调相器408的高频载波信号Shf (例如RF信号)。高频调相器408被配置为在高频信号中引入高频相位偏移(例如180°相位偏移)，以生成通过调相在符号之间进行区分的高频PM载波信号。例如，在一个实施例中，可以向闻频调相器408提供具有45°的恒定相位偏移的恒定相位闻频载波信号Shf (与第一符号相关联)。高频调相器408可以选择性地向恒定45°相位偏移引入180°的相位偏移以生成225°的相位偏移(与第二符号相关联)。因此，相位偏移的选择性引入向高频恒定相位载波信号Shf中引入调相，允许具有45°的相位偏移的第一符号与具有225°的相位偏移的第二符号之间的区分。AM信号路径包括被配置为接收调幅基带信号AMbb并由此生成高频调幅信号AMhf的幅度转换部件410。幅度转换部件410还被配置为生成控制信号SCT&，其被提供给高频调相器408以触发高频调相器408在切换点时间向高频载波信号引入相位偏移(例如高频调相信号PMbb的生成)。因此，通过控制高频调相器408的操作来获得AM和PM信号路径之间的同步，以向高频载波信号Shf中重新引入调相，在将发生具有180°的相移的符号转变(例如从具有45°相位偏移的第一符号至具有225°相位偏移的第二符号)的时间由幅度转换部件410生成并从其发送控制信号SCTKp在一个实施例中，幅度转换部件410可以包括被配置为接收AM基带信号AMbb的样本的幅值内插器。幅值内插器通过对AM基带信号样本进行内插以生成具有多个内插样本的内插高频AM信号将AM基带信号AMbb的幅度(具有低数量的幅度样本)上变频至高频AM信号AMhf (具有较高数量的幅度数据点)。执行内插，使得多个内插样本包括位于在第一时间获取的第一样本与在第二时间获取的第二样本之间的零幅度内插数据点，其中，在第一和第二时间之间发生具有PM基带信号中的180°的相移的符号转变(例如，通过跨零点从第一符号变成第二符号)。例如，幅度转换部件410可以从基带处理器402接收第一 AM基带信号样本和在时间上比第一样本晚地接收第二 AM基带信号样本。如果PM信号样本在时间上在其之间具有180°的相应相移，则幅度转换部件410可以对在两个AM信号样本之间的数据点进行内插以实现零幅度点。在内插高频AM信号AMhf的幅度是零的时刻，幅度转换部件410被配置为生成被发送到高频调相器408的控制信号Sem，其使调相被引入高频载波信号Shf中(例如以向高频信号Shf弓丨入相位偏移来生成高频PM载波信号PMhf)。可以由在高频AM信号AMhf被天线414输出之前由高频AM信号AMhf控制的调幅单元412向高频PM信号PMhf重新施加高频AM信号AMhf。
因此，如图4所示，幅度转换部件410可以对AMbb的幅度样本进行内插以引入与高频PM载波信号的符号边界处的零信号交叉点(S卩180°相位改变)相对应的零幅度点。图5图示了示出示例性内插高频AM信号与高频PM载波信号之间的同步的图。图500示出内插高频AM信号的一个示例，该内插高频AM信号被配置为在与PM基带信号中的跨零点(例如180°相移)的时间相对应的样本之间的间隔中具有零幅度。在图500中，对从AM基带信号获取的多个样本502进行内插以生成高频AM信号504。通常，所述多个样本502的标准内插导致遵循样本Y1与Y2之间的线506的AM信号，其中，内插幅度在不穿过零的情况下从样本Y1去往样本\。然而，如本文提供的，如果在样本Y1与Y2之间的时间在PM基带信号中检测到跨零点，则由于不存在样本之间的信息，所以可以使用内插来找到零点的位置。因此，可以将标准内插(线506)修改为生成遵循样本Y1与Y2之间的线508的高频AM信号，其中，线508在切换点时间Tsp处具有零幅度值510。如图512所示，在切换点时间TSP，向高频载波信号Shf (例如恒定相位高频载波信号)中引入相位偏移以生成高频PM载波信号PMHF。由于调相信息(例如相位偏移)到高频载波信号Shf中的引入是基于AMhf幅度是零的切换时间，所以在AMhf与PMhf信号之间实现同 止/J/ O因此，如图4 5所示，极性调制电路400通过当内插高频AM信号具有零的幅度的时刻触发调相(例如180°相移)到高频载波信号中的引入来提供AM路径与PM路径之间的同步。图6图示了用于内插高频AM信号与高频PM载波信号的同步的示例性方法600。虽然下面将方法600说明和描述为一系列动作或事件，但应当理解，此类动作或事件的所示顺序不应以限制意义加以解释。例如，一些动作可能以不同顺序并且/或者与除本文所说明和/或描述的动作或事件之外的其他动作或事件并发地发生。此外，实现本文公开的一个或多个方面或实施方式可能并不需要所有的所示动作。并且，本文所描绘的动作中的一个或多个动作可在一个或多个单独动作和/或阶段中进行。此外，所要求保护的主题可以使用标准编程和/或工程技术实现为方法、设备或制品，以产生软件、固件、硬件或者其任意组合来控制计算机实现所公开的主题(例如，图2、图3和图4中所示的电路为可用于实现方法600的电路的非限制性示例)。本文中所使用的术语“制品”旨在包括可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。当然，本领域中技术人员将会认识到，可对该配置做出许多修改而不偏离所要求保护之主题的范围或精神。在602处，生成调幅(AM)基带信号和调相(PM)基带信号。在一个实施例中，可以通过坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法将在数字基带处理器中生成的同相(I)和正交相位(Q)样本转换成基带AM和PM信号。在604处，在PM基带信号中调节调相信息以生成相位调节信号。在一个示例中，在检测到具有180°的相位改变(例如跨零点)的符号转变时，向PM基带信号引入180°的相移以从PM基带信号去除相位偏移改变，这导致具有恒定相位偏移和某些频率的相位调节信号。在一个实施例中，可以通过比较不同(例如相邻)时钟周期的PM基带信号的相位来检测符号转变。如果检测到足够大的相位差，则其指示具有180°相位改变(例如跨零点)的符号转变的存在。在606处将相位调节信号上变频至高频载波信号。在一个实施例中，将相位调节信号被提供给DC0/VC0以进行上变频。相位调节信号的调节确保受控振荡器不经历对于受控振荡器而言将难以实现的大的相位间断(例如跨零点)。在608处，将AM基带信号修改为在PM基带信号中引入与大的相位改变(例如，具有大于90°的绝对值)相对应的零幅度点。在一个实施例中，对AM基带信号的样本进行内插以生成高频AM信号，其在调相基带信号具有180°的相位改变时在切换点时间具有零幅度点。特别地，如果在其间获取两个基带AM信号样本的时间检测到(例如在404处)PM基带信号中的符号转变(例如，使PM基带信号通过跨零点的相位偏移改变)，则可以使用内插来找到两个AM信号样本之间的零幅度时间位置。在610处，在闻频AM /[目号具有零幅度的时间向闻频载波/[目号中引入调相，以生成高频PM载波信号。在一个实施例中，触发调相在基带AM分量处于零幅度点时发生(例如由控制信号)，使得高频AM信号在高频PM载波信号经历180°的相位改变的相同时间具有零幅度。调相可以包括向高频信号中引入相位偏移，从而生成能够通过调相在一个或多个符号之间进行区分的高频PM信号。在612处，向高频PM载波信号施加高频内插AM信号以生成高频极性调制信号。图7a 7b图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路的更详细示例。特别地，图7a图示了被配置为执行同步AM和PM调制的极性调制电路700的框图，而图7b图示了示出存在于电路700中的某些信号的关联信号图。参考图7a，极性调制电路700包括被配置为接收同相(I)和正交相位(Q)信号(例如由数字基带处理器生成)并由此生成AM基带信号AMbb和PM基带信号PMbb的坐标旋转数字计算机(CORDIC) 702。PM基带信号PMbb包括调相基带信号，其包括用来在发射信号之间进行区分的相位偏移信息(例如相位偏移值45°和225° )。如图7b所示，在时间Ttl与T1之间，PM基带信号具有与相对于具有0°相位偏移的载波信号的45°相位偏移相对应的电压值V1,从而指示第一符号(例如逻辑“O”)。在时间T2，将PM基带信号增加至第二电压值V2，其引入相位偏移，使得时间T2和T3之间的信号与相对于具有0°相位偏移的载波信号的225°相位偏移相对应，从而指示第二符号(例如逻辑“ I ”)。PM基带信号PMbb被提供给相位调节器708和相位切换检测器704。相位切换检测器704被配置为检测引起180°相位改变的符号之间的转变(例如，信号将通过跨零点)。在一个实施例中，可以将相位切换检测器704配置为通过检测在时间上(例如由一个时钟周期分离)相对于彼此移位的PM基带信号样本之间的相位差来检测符号之间的转变。相位调节器708被配置为调节PM基带信号PMbb的调相(例如去除位于不同符号之间的转变点处的180°相位偏移改变)，导致相位调节基带信号Skk(例如具有恒定相位的相位调节基带信号)。相位调节基带信号Skk被提供给被配置为生成高频载波信号Shf的受控振荡器710。参考图7b，第一和第二符号之间的转变处(例如在时间T2和T4),切换PM基带信号PMbb的相位偏移(例如分别从45°至225°和从225°至45° )，导致跨零点。为了在符号之间的转变期间产生相位调节基带信号Skk，相位调节器708将向PM基带信号PMbb中引入相移以去除跨零点。因此，时间T2和T4时的PM基带信号PMbb移位180°，使得跨零点被去除，导致具有V1的单电压值(即单相位偏移值)的相位调节基带信号S·。幅值内插器706被配置为接收AM基带信号AMbb的样本。然而，由于样本处于基带频率(例如MHz)而不是RF频率，所以幅值内插器706被配置为生成用于RF频率(例如GHz)的附加样本。幅值内插器706还接收来自相位切换检测器704的信号输出，其指示使在PMbb 中发生180°相位改变的符号之间的转变。在从相位切换检测器704接收到信号时，幅值内插器706可以对AM信号样本进行内插以计算与转变有关的时间处的零幅度点。为了保证PM与AM信号之间的同步，将幅值内插器706配置为当内插高频AM信号的幅度是零时生成控制信号SCT[其被发送到高频调相器712以使调相被引入到高频载波信号Shf中(例如以引起Shf中的选择性180°相移)。例如，如图7b所示，在时间1~2处，存在PM基带信号的180°的相位偏移改变。由相位切换检测器704检测的相位偏移改变使内插高频AM信号AMhf (图720)在样本Y1与Y2之间具有零幅度信号。类似地，在时间T4，存在PM基带信号中的180°相位偏移改变(图716)，其使内插高频AM信号AMhf (图720)在样本Y4与Y5之间具有零幅度信号。在内插高 频AM信号AMhf的幅度具有零的幅值的时刻，幅值内插器706向高频调相器712发送控制信号SCT& (图722)以在Shf中引入180°的相移来产生具有在不同符号之间进行区分的调相(图724)的高频PM载波信号。因此，高频调相载波PMhf信号中的相移(图724)与生成控制信号同时地发生(图722 )，从而驱动AM与PM信号路径之间的同步。图8a 8c示出如本文所提供的由幅值内插器(例如对应于图7a中的幅值内插器706 )执行的二阶幅度内插的更特别实施例的信号图。特别地，图8a图示了未被调整为包括零幅度点(的常规幅值内插例如，可以与图I所示的现有技术极性调制电路相结合地执行的常规幅值内插)。常规幅值内插在从基带处理器或CORDIC接收到的AM基带样本之间进行内插，以生成允许到具有较高工作频率(例如RF工作频率)的调幅信号的转换的趋势线802。如图8a所示，常规幅值内插导致在样本Y1与Y2之间延伸的趋势线804。图Sb和Sc图示了示出被配置为在AM基带样本之间产生零幅度点的内插幅度信号的潜在实施例的信号图。特别地，信号示了在AM信号样本Y1与Y2之间的时间处的与PM基带/[目号中的180°相位间断(例如跨零点)相关联的幅度内插。幅度内插通过紧接着在切换点时间Tsp之前和紧接着在其之后对AM基带样本进行改变来将两个样本之间的轨迹(trajectory)从趋势线804改变到从第一样本去往零幅度点且随后从零幅度点去往第二样本的新轨迹。图8b和Sc所示的图分别图示了这些改变和示例性所得内插。如图Sb的图806所示，为了在样本Y1与Y2之间提供零幅度信号，可以修改紧接着在切换点Tsp(例如样本Y2)之后的AM基带样本。然后可以使用已修改样本并获取内插值的绝对函数来计算二阶内插(例如样条内插)。特别地，可以用其负等量-Y2来替换Y2样本，使得使用以下组合来计算内插系数Up-t。如图806所示，此组合使内插线沿着路径808前进。路径808的绝对值形成从Y1去往零(在切换时间点Tsp处)至Y2的内插线810。在一个实施例中，响应于PM基带信号中的跨零点的检测，可以将相位切换检测器(例如与图7a中的相位切换检测器704相对应)配置为向幅值内插电路提供“修正之前”命令。该“修正之前”命令使幅值内插电路如上所述地用样本值的负等量(例如-Y2)替换紧接着在所检测切换点时间(例如样本Y2)之后的样本。由于二阶内插使用包括三个AM基带样本的内插系数，以生成一致的内插，所以还修改紧接着在切换点时间之前的第一内插间隔，如图8c的图812所示。为了实现此修改，可以用其负等量-Y1来替换Y1样本，使得使用以下组合来计算内插系数d、Y2> Y30如图812所示，此组合使内插线偏离如线814所示的原始内插(例如来自图8a)并替代地沿着如线816所示的已修改内插路径前进。在一个实施例中，响应于PM基带信号中的跨零点的检测，可以将相位切换检测器(例如与图7a中的相位切换检测器704相对应)配置为向幅值内插电路提供“修正之后”命令。该“修正之后”命令使幅值内插电路用样本值的负等量-Y1替换紧接着在所检测切换点时间(例如样本Y2)之前的样本，从而如上所述地修改紧接着在切换点时间之后的内插间隔。图9图示了被配置为使AM和PM信号同步的极性调制电路900的更详细框图。如图9所示，向被配置为生成基带调幅(AM)信号AMbb和基带调相(PM)信号PMbb的CORDIC 902提供输入数据I和Q样本。在幅度路径中，向存储来自各种时钟周期的AM基带信号的样本的幅值内插器系数块904提供AM基带信号。例如，可以直接从CORDIC提供第一时钟周期Y2处的AM基带信号的样本，而延迟元件906a使幅值内插器系数块904在第二时钟周期Y1处接收AM基带信号的样本且延迟元件906b使幅值内插器系数块904在第三时钟周期Y0处接收AM基带信号的样本。如上文在图8a 8c中所述，向幅值内插器系数块提供包括“修正之前”信号与“修正之后”信号两者的触发信号STKK。特别地，可以由比较器910直接生成“修正之前”信号，同时可以产生“修正之后”信号，其使用延迟元件906d使“修正之前”信号延迟一个数字时钟周期。基于接收到的AM基带信号样本及“修正之前”和“修正之后”信号，幅值内插器系数块906可以计算提供给幅值内插器908的内插系数，幅值内插器908基于所计算的内插系数来执行AM基带信号的内插(例如在图Sb或Sc中所述)。在相位路径中，将包括比较器910的相位切换检测器配置为比较来自相邻时钟周期的PM基带信号PMbb的样本。例如，延迟元件906c使比较器910从相邻时钟周期接收PM基带信号样本。比较PM基带信号样本以检测指示引起相位间断的符号转变的相移(例如以检测跨零点)。例如，在一个实施例中，将比较器910配置为检测大于或小于90°的相邻时钟周期的PM基带信号样本之间的相移。如果有大于或小于90°的相移(例如从225°的相位偏移至45°的相位偏移的相移)，则检测到引起跨零点的符号转变且比较器910向幅值内插器系数块904提供一个或多个触发信号STKrc，其使该块计算内插高频AM信号中的零幅度点。还将比较器910配置为向相位调节器912输出比较的结果，相位调节器912被配置为调节(例如去除)PM基带信号中的调相并从而消除由符号转变引起的大的相位偏移间断(例如180°的相移)，如上所述(例如相对于图6a和6b)。图10图示了被配置为在由比较器910检测到大的相位偏移改变时向PM基带信号提供180°相移的示例性相位调节器1000的特别实施例。相位调节器1000被配置为从比较器910接收对各触发电路进行计时的“Phase+”或“Phase-”信号。根据输入信号“Phase+”或“Phase-”，相位调节器将原始 相位值增加或减少180°。如果向相位调节器提供两个连续的加、减或加/减命令，则得到的相移被AND门返回至O °。得到的已调节相位信号被提供给相位至频率转换器914，其被配置为将已调节相位信号转换至频域以驱动DCO 916的操作来生成高频载波信号(例如具有恒定相位)。该高频载波信号被提供给被配置为生成相移的RF分配器(divider) 922，该相移向高频载波信号中引入相移。切换点计算器918被配置为确定切换点时间。在一个实施例中，将切换点计算器918配置为接收AM基带样本Y1和Y2并对它们进行比较。基于该比较，切换点计算器918确定切换时间，在该切换时间，RF分配器922将向高频载波信号中引入调相。切换点计算器918然后在切换点时间输出控制信号，以操作RF分配器922向高频载波信号中引入相位偏移。
在图11中示出切换点计算器918的框图的一个示例。如图11所示，可以将切换点计算器1100配置为比较样本Y1和Y2的值并计算(例如根据线性内插)可能发生零幅度点时的时钟脉冲的数量(P)。数控振荡器(NCO)(例如图9中的元件920)被配置为向切换点计算器提供当前时钟脉冲数(J)，可以将其与计算的脉冲数(P)相比较。胜过所计算的脉冲数生成用于分配器922执行相位改变(例如180度)的控制信号。在一个实施例中，可以将来自比较器910触发信号STKrc输出提供给切换点计算器1100。可以使用触发信号STKrc作为被馈送到AND门中的“门”信号。AND门的输出将允许在比较器检测到跨零点(例如大于或小于90°的相位改变)时生成控制信号，从而保证在未检测到跨零点的情况下不生成用于分配器922的控制信号。在另一实施例中，为了保证RF同步，可以用由NCO 920提供的RF时钟信号(clc)来触发控制信号。调幅单元924 (例如功率放大器、TX混频器等)被配置为接收高频AM信号AMhf和高频PM信号PMhf。调幅单元924在生成从传输链(例如至天线)输出的极性调制信号之前用内插高频AM来调制高频PM信号。在一个实施例中，调幅单元924可以包括被配置为接收高频PM信号PMhf作为输入并接收内插高频AM信号AMhf作为控制信号的功率放大器。图12图示了示出图9的AM-PM同步电路的仿真结果的图。特别地，图1200示出极性调制电路900中的内部信号，而图1212图示了使用图1200所示的AM-PM同步实现的双边带调制的结果频谱(例如具有给出低频分量和高频分量的180°的相移)。参考图1200，在AM基带样本1204之间对内插高频AM信号1202进行内插，从而遵循AM样本的一般趋势(即绿线是品红色线的点之间的内插)。然而，与AM基带样本1204相反，内插高频AM信号1202在切换点时间Tsp去往零幅度点。当内插高频AM信号1202达到零幅度时，控制信号1206被驱动至引起图1212中所示的调相的高值。因此，线1202和1206图示了极性调制电路900中的AM与PM信号之间的同步。图1200还图示了“修正之前”信号1208和“修正之后”信号1210 (例如上文在图8b和8c中更详细地描述)。在“修正之前”信号1208为高时的时间期间，基于紧接着在切换点时间Tsp之后的AM基带样本1204的负等量来计算内插。类似地，在“修正之后”信号为高时的时间期间，基于紧接着在切换点时间Tsp之前的AM基带样本1204的负等量来计算内插。虽然已相对于一个或多个实现示出并描述了本发明，但在不脱离所附权利要求书的的精神和范围的情况下可以对所示示例进行变更和/或修改。特别是关于由上述部件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能，用来描述此类部件的术语(包括对“装置”的参考)除非另外指明，否则旨在对应于执行所述部件的指定功能的任何部件或结构(例如，在功能上等价)，即使与执行本发明的本文所示示例性实现中的功能的公开结构在结构上不等同。另外，虽然已经仅相对于若干实现之一公开了本发明的特定特征，但可以将此类特征与其他实现的一个或多个其他特征组合，如对于任何给定或特定应用而言期望和有利的那样。此外，就详细说明和/或权利要求书中使用术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”、“有”或其变体而言，此类术语旨在以与术语“包括”类似的方式是包括性的。权利要求
1.一种极性调制电路，包括 幅度转换部件，其被配置为生成在与引起调相基带信号中的相位间断的符号转变相对应的切换点时间处具有基本上零幅度的闻频调幅 目号，并且还被配置为在所述切换点时间生成控制信号；以及 调相部件，其被配置为接收所述控制信号并基于此在所述切换点时间对高频载波信号执行高频调相。
2.权利要求I的电路，其中，所述高频调相包括180°的相移，使得所述高频调幅信号在高频调相载波信号具有180°的相移的同时具有基本上零幅度。
3.权利要求2的电路，其中，所述调相部件包括 相位调节器，其被配置为接收调相基带信号并通过调节所述调相基带信号的数字调相来生成相位调节信号； 受控振荡器，其被配置为接收所述相位调节信号并基于此来生成高频载波信号；以及 高频调相部件，其被配置为通过在所述切换点时间对高频载波信号执行高频调相来生成高频调相载波信号。
4.权利要求3的电路，还包括 在所述高频调相部件下游配置的调幅单元，所述调幅单元被配置为向高频调相信号中引入闻频调幅/[目号。
5.权利要求I的电路，其中，所述幅度转换部件被配置为通过对多个调幅基带信号样本进行内插以在所述切换点时间生成具有基本上零幅度的数据点来生成高频调幅信号， 其中，所述切换点在时间上位于获取第一调幅基带信号样本的第一时间与获取第二调幅基带信号样本的第二时间之间，以及 其中，所述符号转变包括在所述第一和第二时间之间发生的调相基带信号中的180°的相移。
6.权利要求5的电路，还包括相位切换检测器，其包括被配置为当从调相基带信号的相邻时钟周期获取的样本中的相位偏移改变具有大于90°的绝对值时检测相位间断的比较器， 其中，当检测到所述相位间断时，所述比较器触发所述多个调幅基带信号样本的内插。
7.权利要求6的电路，其中，如果所述相位切换检测器检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则其生成第一触发信号，所述第一触发信号使得利用紧接着在所述切换点时间之后的调幅基带信号样本的负等量来执行内插，从而修改内插以生成具有基本上零幅度的数据点。
8.权利要求7的电路，其中，如果所述相位切换检测器检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则其生成第二触发信号，该第二触发信号使得利用紧接着在切换时间之前的调幅基带信号样本的负等量来执行内插，从而修改在切换点时间之后的内插间隔。
9.权利要求I的电路，其中，所述幅度转换部件还包括切换点计算器，所述切换点计算器被配置为基于AM信号样本之间的比较来计算时钟脉冲的数量直至调幅信号具有零幅度，其中，所述切换点计算器在时钟脉冲的数量大于或等于计算的时钟脉冲数量时生成控制信号。
10.一种极性调制电路，包括 幅值内插器，其被配置为通过对多个调幅基带信号样本进行内插以生成在切换点时间具有基本上为零的幅度的数据点来生成高频调幅信号； 相位调节器，其被配置为接收调相基带信号并通过调节所述调相基带信号中的调相来生成相位调节信号； 受控振荡器，其被配置为接收所述相位调节信号并基于此来生成高频载波；以及 高频调相部件，其被配置为在所述切换点时间向高频载波信号中引入包括180°的相移的闻频调相，以生成闻频调相载波彳目号。
11.权利要求10的电路， 其中，所述切换点时间在时间上位于获取第一调幅基带信号样本的第一时间与获取第二调幅基带信号样本的第二时间之间，以及 其中，所述具有调相基带信号中的180°的相移的符号转变在所述第一和第二时间之间发生。
12.权利要求11的电路，其中，调节调相包括向所述调相基带信号中引入数字相位偏移，其与高频调相一致地动作以生成高频调相载波信号。
13.权利要求11的电路，还包括相位切换检测器，其被配置为检测所述调相基带信号中的180°的相移，并在检测到180°的相移时向幅值内插器提供一个或多个触发信号，所述一个或多个触发信号使所述幅值内插器用以负等量替换的紧接着在所检测符号转变之前的调幅基带信号样本和以负等量替换的紧接着在所检测符号转变之后的调幅基带信号样本来执行内插。
14.权利要求11的电路，还包括 比较器，其被配置为接收由被配置为将第二样本延迟一个时钟周期的延迟元件操作的第一调相基带信号样本和第二调相基带信号样本， 其中，所述比较器将第一和第二样本相比较以检测具有大于90°的绝对值的样本之间的相位偏移，以及 其中，如果检测到具有大于90°的绝对值的相位偏移，则将所述比较器配置为生成触发信号，所述触发信号使所述幅值内插器通过修改在时间上紧接着位于检测到具有大于.90°的绝对值的相位偏移之前和紧接着在其之后的调幅基带信号样本来执行内插。
15.权利要求11的电路，还包括一个或多个延迟元件，其被配置为对接收到的调幅基带信号进行动作以延迟来自各种时钟周期的所述调幅基带信号，使得所述幅值内插器接收来自不同时钟周期的调幅基带信号样本。
16.权利要求10的电路，还包括 在高频调相部件下游配置的调幅单元，所述调幅单元被配置为向高频调相信号中引入闻频调幅彳目号。
17.一种极性调制的方法，包括 提供调幅基带信号和调相基带信号； 通过调节所述调相基带信号中的调相信息来生成相位调节信号； 将所述相位调节信号上变频至高频载波信号； 对所述调幅基带彳目号进行内插以生成在切换点时间具有零幅度的闻频调幅"[目号；以及在所述切换点时间向所述高频载波信号中引入高频调相以生成高频调相载波信号。
18.权利要求17的方法，还包括 生成控制信号，所述控制信号控制所述高频载波信号中的调相的引入，使得所述高频调幅信号在所述高频调相载波信号具有180°的相位变化的同时具有零幅度点。
19.权利要求18的方法，其中，修改所述调幅基带信号包括对多个调幅基带信号样本进行内插以生成在获取的两个样本之间的零幅度点，所述获取的两个样本时间之间，发生引起所述调相基带信号中的相位间断的符号转变， 其中，通过修改在时间上位于所述切换点时间之前或之后的所述调幅基带信号样本的幅度来执行内插。
20.权利要求17的方法，其中，调节调相信息包括向所述调相基带信号中引入数字相位偏移并向所述高频载波信号中引入附加高频相位偏移。
全文摘要
本发明涉及AM-PM同步单元。本发明的一个实施例涉及用于在受控振荡器的下游执行调相(PM)和调幅(AM)两者的方法和设备(例如通过向受控振荡器提供不具有调相的基带信号并对来自振荡器的高频RF信号输出执行调相)，其中，调幅与调相是同步的。在一个特定实施例中，所述方法和设备以提供在具有零相位(例如穿过跨零点的相位)的符号边界(例如不同符号之间的转移)处具有零振幅的极性调制信号的方式来使AM和PM信号路径的调制同步。
文档编号H04L27/36GK102638438SQ201210028368
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者G.伊特金 申请人:英特尔移动通信有限公司