CN101112000A - 接收器与无线通信设备 - Google Patents

接收器与无线通信设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101112000A
CN101112000A CNA2006800036261A CN200680003626A CN101112000A CN 101112000 A CN101112000 A CN 101112000A CN A2006800036261 A CNA2006800036261 A CN A2006800036261A CN 200680003626 A CN200680003626 A CN 200680003626A CN 101112000 A CN101112000 A CN 101112000A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
phase
frequency
oscillator signal
phase difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006800036261A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101112000B (zh
Inventor
川久保隆
长野利彦
阿部和秀
西垣亨彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN101112000A publication Critical patent/CN101112000A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101112000B publication Critical patent/CN101112000B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
    • H04L27/2272—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals using phase locked loops
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C3/00—Angle modulation
    • H03C3/02—Details
    • H03C3/09—Modifications of modulator for regulating the mean frequency
    • H03C3/0908—Modifications of modulator for regulating the mean frequency using a phase locked loop
    • H03C3/0966—Modifications of modulator for regulating the mean frequency using a phase locked loop modulating the reference clock
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
    • H03D3/24—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits
    • H03D3/241—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop
    • H03D3/242—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop combined with means for controlling the frequency of a further oscillator, e.g. for negative frequency feedback or AFC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
    • H04L27/2273—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0016—Stabilisation of local oscillators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0018—Arrangements at the transmitter end
    • H04L2027/0022—Arrangements at the transmitter end using the carrier of the associated receiver of a transceiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0044—Control loops for carrier regulation
    • H04L2027/0053—Closed loops
    • H04L2027/0055—Closed loops single phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

接收器具有：第一电压控制振荡器，其被配置为产生第一振荡信号；第二电压控制振荡器，其被配置为产生具有第一相位的第二振荡信号；第一相位比较器，其被配置为检测第一与第二振荡信号之间的相位差；解调器，其被配置为进行被接收信号的解调处理，并产生包含在第一振荡信号中的第二相位的定时信息；第二相位比较器，其被配置为检测第一与第二振荡信号之间的相位差；第一控制电压发生器，其被配置为基于由第二相位比较器检测得到的相位差产生用于控制第二电压控制振荡器的相位与频率的第一控制电压。

Description

接收器与无线通信设备
技术领域
本发明涉及无线通信设备，该设备具有对经相位调制的被接收信号进行解调的接收器以及向接收器发送相位调制信号的发送器。
背景技术
在便携式电话等移动无线通信领域中，已经提出了多种无线电频率发送/接收方案。这些方案中有一种是长久以来已实际使用的超外差式方案。在超外差式方案中，被接收的无线电频率信号被转换为中频信号，接着，选择特定波道频率信号以进行正交解调。正交解调后的信号顺序经过低通滤波器和A/D变换器以进行相应的处理，然后被解调。
近来，GSM蜂窝电话系统等等之中的一种主流方案为直接转换方案(见日本专利特开No.136045/1998)。在该方案中，被接收的信号经过无线电频率带宽滤波器，然后被分离到两个通道中。随后，由正交解调器将被分离的信号与具有彼此正交的相位的局部振荡信号混合，产生基带信号。基带信号在被解调之前经过低通滤波器和A/D变换器。用与被接收的信号相反的处理对被发送的信号进行处理。
超外差式方案与直接转换方案都必须进行将由局部振荡器产生的无线电频率信号转换为中间频率的处理、正交解调处理、A/D变换后的解调处理等等。因此，系统的构成被复杂化。
为了产生局部振荡信号，必须被在外部附加TCXO(温度补偿晶振)等一些部件。因此，难以减小尺寸，且部件的成本变得昂贵。
作为未来的无线系统，已经提出了这样的一种系统，其中，通过直接使用载波频率的超采样方案进行A/D变换，以便通过数字处理选择和解调波道信号。
然而，在蜂窝电话所用的例如800MHz到2GHz的极高载波频率下，为了通过超采样进行A/D变换，必须提供极高速A/D变换器。因此，功耗增大几十瓦特以上，并且，在不远的将来难以实际开发出这种A/D变换器。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种接收器和无线通信设备，其能简化内部构造并降低部件成本和功耗，其中，减小尺寸是可行的。
根据本发明一实施例，接收器包含：
第一电压控制振荡器，其被配置为选择包含在经相位调制的被接收信号中的特定频率分量以产生第一振荡信号；
第二电压控制振荡器，其被配置为产生具有第一相位的第二振荡信号；
第一相位比较器，其被配置为检测第一与第二振荡信号之间的相位差；
解调器，其被配置为基于由第一相位比较器检测到的相位差对被接收信号进行解调处理，并产生包含在第一振荡信号中的第二相位的定时信息；
第二相位比较器，其被配置为基于由解调器产生的定时信息提取包含在第一振荡信号中的第二相位分量，以便检测第一与第二振荡信号之间的相位差；以及
第一控制电压发生器，其被配置为基于由第二相位比较器检测到的相位差产生用于控制第二电压控制振荡器的相位与频率的第一控制电压。
根据本发明一实施例，无线通信设备包含：
接收器，其被配置为接收经相位调制的被接收信号；以及
发送器，其被配置为发送经相位调制的发送信号，
其中，接收器包含：
第一电压控制振荡器，其被配置为选择包含在被接收信号中的特定频率分量以产生第一振荡信号；
第二电压控制振荡器，其被配置为产生具有第一相位的第二振荡信号；
第一相位比较器，其被配置为检测第一与第二振荡信号之间的相位差；
解调器，其配置为基于由第一相位比较器检测到的相位差进行对被接收信号的解调处理，并产生包含在第一振荡信号中的第二相位的定时信息；
第二相位比较器，其被配置为基于由解调器产生的定时信息提取包含在第一振荡信号中的第二相位分量，以便检测第一与第二振荡信号之间的相位差；以及
第一控制电压发生器，其被配置为基于由第二相位比较器检测到的相位差产生用于控制第二电压控制振荡器的相位与频率的第一控制电压，
其中，发送器包含：
调制器，其被配置为产生用于发送的调制信号；
D/A变换器，其被配置为将调制信号变换为模拟调制数据；
第三电压控制振荡器，其被配置为基于模拟调制数据产生经相位调制的第三振荡信号；
第三相位比较器，其被配置为检测第三振荡信号与第二振荡信号之间的相位差；
加法器，其被配置为将表示由第三比较器检测到的相位差的信号加到数字调制数据以产生相位调制数据；以及
第三控制电压发生器，其被配置为基于加法器的输出信号产生用于控制第三振荡信号的相位与频率的第三控制电压。
附图说明
图1为一框图，其示出了根据本发明第一实施例的无线通信设备的原理构造；
图2阐释了直角坐标系的I信号与Q信号；
图3阐释了极坐标系的θ信号与r信号；
图4示出了θ信号的波形的一个实例；
图5示出了数字信号与相位差的切换定时之间的关系；
图6为一框图，其示出了根据第二实施例的无线通信设备的原理构造；
图7为一框图，其示出了根据第三实施例的无线通信设备的原理构造。
具体实施方式
下面将参照附图具体介绍介绍本发明的实施例。
(第一实施例)
图1为一框图，其示出了根据本发明第一实施例的无线通信设备的原理构造。图1的无线通信设备进行相位调制/解调。
图1的无线通信设备具有天线1、将被发送信号与被接收信号分离的双工器2、接收器3以及发送器4。接收器3具有第一电压控制振荡器(Rx-VCO)5、存储计算器(第二控制电压发生器)6、第一相位比较器7、A/D变换器8、解调器9、第二电压控制振荡器(Ref-VCO)10以及第一PLL电路(Ref-PLL)11。Ref-PLL 11具有第二相位比较器12和环路滤波器(第一控制电压发生器)13。
Rx-VCO 5选择包含在经相位调制的被接收信号中的特定频率分量以产生第一振荡信号。Rx-VCO 5具有能够可变地改变谐振频率的振荡电路21以及对振荡电路21的振荡信号(第一振荡信号)进行放大的放大器22。振荡电路21具有并联连接的电感器23和可变电容器24。
可变电容器24的电容由例如压电驱动MEMS(微机电系统)致动器控制。压电驱动MEMS致动器具有普通可变电容的十倍或更多倍的可变电容范围以及50或50以上的Q值。因此，如果振荡电路21具有压电驱动的MEMS致动器，获得普通可变电容器的三倍或更多倍的可变频率范围，并获得与普通可变电容器相比更好的频率选择性能。
如上所述，由于Rx-VCO 5嵌入了压电驱动的MEMS，可以产生宽频率带宽的振荡信号。Ref-VCO 10也以与Rx-VCO 5相同的方式被构建。
可变电容器24的电容由存储计算器6的输出电压控制。当可变电容器24的电容变化时，振荡电路21的谐振频率一起改变，由此改变第一振荡信号的频率。结果，Rx-VCO 5受到控制，使得通过控制存储计算器6的输出电压，频率变得恒定。
第一相位比较器7检测由Rx-VCO 5产生的第一振荡信号与由Ref-VCO 10产生的第二振荡信号之间的相位差。第二振荡信号的相位总是恒定的。因此，可以基于由第一相位比较器7检测到的相位差提取包含在被接收信号中的相位差，即相位调制分量。
第一相位比较器7检测到的相位差信号被A/D变换器8变换为数字信号，该数字信号被输入到解调器9。解调器9进行经相位调制的被接收信号的相位判定，以便执行解调处理。解调器9基于相位判定的结果向第二相位比较器12提供特定相位——例如相位0——的定时信息。
第二相位比较器12基于供自解调器9的、特定相位的定时信息仅提取包含在第—振荡信号中的特定相位分量。例如，当第二振荡信号的相位为0时，解调器9向第二相位比较器12提供相位0的定时。第二相位比较器12仅提取包含在第—振荡信号中的相位0的分量，以检测被提取信号与第二振荡信号之间的相位差。检测得到的相位差被输入到环路滤波器13，以消除不必要的频率分量。
Ref-VCO 10有着具有可变电容器24的振荡电路21。可变电容器24的电容受到环路滤波器13的输出电压的控制。通过使用这种控制，Ref-VCO 10根据特定相位上的第一与第二振荡信号之间的相位差控制第二振荡信号的频率与相位。因此，第二振荡信号受到控制，以便具有特定相位和特定频率。
通过这种方式，第一相位比较器7通过将具有特定相位和特定频率的第二振荡信号用作参照信号来检测相位差。因此，可以准确地对第一振荡信号的相位与频率进行调谐(tune)。一旦第一振荡信号的相位与频率被调谐，第一相位比较器7连续地检测相位差。基于检测得到的结果，A/D变换器8、解调器9、Ref-DLL 11和存储计算器6连续地控制Rx-VCO 5和Ref-VCO 10。因此，第一与第二振荡信号被锁定到希望的相位和频率。
环路滤波器13的输出被输入到存储计算器6。存储计算器6具有表示由第二相位比较器12检测到的相位差与Rx-VCO 5中的可变电容器24的设置电压之间的关系的表。该表记录了这样的信息：该信息与用于将第一振荡信号的频率保持为恒定所必需的设置电压有关。
当相位差信号从环路滤波器13被输入到存储计算器6中时，与相位差信号对应的设置电压从存储计算器6中被读出，以便向Rx-VCO 5提供电压。因此，Rx-VCO 5进行频率控制，使得第一振荡信号变为特定频率。
另一方面，发送器4具有调制器31、D/A变换器32、第二PLL电路(Tx-PLL)33、第三电压控制振荡器(Tx-VCO)34以及功率放大器35。Tx-PLL 33具有主分频器36、参照波分频器37、第三相位比较器38、加法器39、环路滤波器40。Tx-VCO 34以与Rx-VCO 5相同的方式被构建。
第三相位比较器38检测在通过用主分频器36对由Tx-VCO 34产生的第三振荡信号进行分频获得的分频信号与通过用参照波分频器37对由Ref-VCO 10产生的第二振荡信号进行分频获得的分频信号之间的相位差。相位差信号被输入到加法器39。
通过用D/A变换器32对由调制器31产生的调制信号进行A/D变换所获得的数字调制信号被输入到加法器39。加法器39产生通过将相位差信号加到数字调制信号获得的相位调制信号，并将该相位调制信号提供给环路滤波器40。环路滤波器40产生通过从相位调制信号消除不必要的频率带宽的信号分量所获得的控制电压，并将该控制电压提供给Tx-VCO 34。
Tx-VCO 34基于由环路滤波器40产生的控制电压控制第三振荡信号的相位与频率。具体而言，Tx-VCO 34控制第三振荡信号的相位与频率，使得第三振荡信号的相位变得在基带周期内恒定，且在基带周期变化的瞬间第三振荡信号被锁定到后来的相位。第三振荡信号由功率放大器35放大，然后经由双工器2被传送到天线1。
下面，介绍图1中的无线通信设备的运行。根据本实施例的无线通信设备进行相位调制与相位解调，也被分别称为极性(polar)调制器9和极性解调器31。首先，将用于蜂窝电话等等的QPSK(正交相移键控)作为实例介绍极性调制器9和极性解调器31的运行原理。在QPSK中，如图4所示，载波频率的相位根据基带信号被调制到四个值即0、π/2、π、3π/2中的一个。在传统的正交解调方案中，将具有四个值的相位调制信号用如图2所示正交坐标系的I与Q分量代替。基于I与Q分量的幅值进行调制和解调。另一方面，在极性调制与极性解调中，如图3所示，将具有四个值的相位调制信号用具有四个值的θ信号直接替代。幅值分量“r”受到控制，以便缩窄调制时的带宽。
由图1中的天线1接收的被接收信号被输入到被调谐的Rx-VCO 5，以便在与载波的特定波道频率相同的频率下振荡，并且，在保持相位信息的同时进行振荡运行，以便产生第一振荡信号。另一方面，Ref-VCO 10产生的第二振荡信号为被同步地固定到特定相位的参照信号。
第一相位比较器7进行第一振荡信号与第二振荡信号(参照信号)之间的相位比较，以便产生相位差信号。图5示出了相位差信号的一个示例。如图5所示，存在四种类型的相位差，即3π/2、π、π/2与0。相位差对于每个基带周期进行切换。
第一相位比较器7不必在与被接收信号的载波频率相同的频率下进行相位比较，而是可以在与被接收信号的频率相比较低的频率下进行相位比较。第一相位比较器7必须在与基带频率相比较高的频率下进行相位比较。因此，可以降低接收器3中第一相位比较器7的后续级的频率，由此简化电路构造，并且不容易受到噪音影响。
A/D变换器8将由第一相位比较器7检测到的相位差信号变换为具有四个值的数字信号。例如，如图5所示，相位差3π/2被变换为11、π被变换为10，π/2被变换为01，0被变换为00。由于相位差信号直接对应于调制信号，数字信号自身表示了调制信号。因此，解调器9可以容易地进行解调处理。也就是说，如果存在基带周期之间相位差的变化，解调器9识别为调制后的信号，并进行解调处理。
Rx-VCO 5可连续进行振荡运行，或者可间歇地进行振荡操作。当振荡运行被连续进行时，Rx-VCO 5的环路增益被设置为1或略小于1的值，被接收的信号在不发生自激振荡的条件下被连续振荡。当振荡运行被间歇进行时，Rx-VCO 5的环路增益被设置为大于1的值，且被接收的信号在获得大于基带信号频率的频率时的定时上被间歇地输入和振荡。在这种情况下，如图1所示，开关SW可被设置在双工器2与Rx-VCO 5的输入端子之间，且该开关SW可被开通/关断以便间歇地输入被接收的信号。
如上所述，根据第一实施例，提供了Rx-VCO 5和Ref-VCO 10，Rx-VCO 5产生用于在被接收信号中包含的特定频率下振荡的第一振荡信号，Ref-VCO 10产生用于参照的第二振荡信号。在固定第二振荡信号的相位的状态下，第一与第二振荡信号之间的相位差被检测，以便进行解调处理。因此，局部振荡器、混合器、正交解调器等等不是必要的，由此大大简化了内部构造。第一与第二振荡信号之间的相位差可在与被接收信号的周期相比较长的周期中被检测。可以降低第一相位比较器7的后续级的运行频率，由此简化电路构造，且不容易受到噪音影响。
(第二实施例)
在第二实施例中，接收器3中的Ref-PLL 11a的运行与第一实施例中的不同。
图6为一框图，其示出了根据本发明第二实施例的无线通信设备的原理构造。在图6中，为与图1中相同的组成部分授予同样的参考标号。下面，将主要介绍与图1的不同点。
图6的无线通信设备的接收器3有着具有与图1不同构造的Ref-PLL11a。除此之外，图6的接收器3具有D/A变换器41，该变换器将通过由解调器9判定相位获得的相位信息变换为模拟信号。D/A变换器41输出与四种类型的相位差对应的电压。
在第一实施例中，图1的解调器9输出与第二振荡信号的相位具有同样相位的定时信息。第二实施例假设图6的解调器9输出与第二振荡信号的相位——例如相位0——不同的特定相位——例如π/2——的定时信息。
除第二相位比较器12以及环路滤波器13以外，Ref-PLL 11a具有加法器42。根据第一实施例的第二相位比较器12关于特定相位检测第一与第二振荡信号之间的相位差。根据第二实施例的第二相位比较器检测第一与第二振荡信号之间的相位差，无论第一振荡信号的相位如何。因此，当振荡信号的相位彼此不同时，相位之间的位移被加上并被输出。因此，提供加法器42以消除第一与第二振荡信号的相位的位移。结果，与第一实施例类似，第一与第二振荡信号之间的相位差——例如相位0——被检测出。
例如，假设第二振荡信号的相位为0，解调器9输出相位π/2的定时信息。在这种情况下，第二相位比较器12提取包含在第一振荡信号中的相位π/2的分量，以便检测相位差。因此，第二相位比较器12检测到的相位差成为π/2。D/A变换器41预先基于解调器9的输出产生相位(-π/2)的相位差信号，加法器39将第二相位比较器12的输出加到D/A变换器41的输出。因此，产生类似于第二相位比较器12的输出的具有相位差0的信号。
如上所述，根据第二实施例，不需要第二相位比较器12以出现特定相位的特定定时协调一致地比较第一与第二振荡信号之间的相位差。因此，定时控制与第一实施例中相比较为简单。也就是说，根据第二实施例，当第二相位比较器12进行相位比较时，即使第一振荡信号的相位与第二振荡信号的相位彼此不同，可以进行第一振荡信号的相位与频率的调谐以及第二振荡信号的相位与频率的调谐而不会导致任何损害。
除上述介绍外，根据第二实施例的构造与第一实施例中的相同。因此，类似于第一实施例，第二实施例可以用简化的构造准确地进行相位调制和相位解调。
(第三实施例)
第一与第二实施例使第一振荡信号的频率与第二振荡信号的频率一致。如果不必使两个振荡信号的频率一致，可以实现更为灵活的设备。因此，第三实施例假设第一与第二振荡信号的频率彼此不同。
图7为一框图，其示出了根据本发明第三实施例的无线通信设备的原理构造。在图7中，为与图1中相同的组成部分授予同样的参考标号。下面主要介绍与图1的不同点。
图7的无线通信设备在接收器3中具有Ref-PLL 11b，Ref-PLL 11b有着与图1中不同的构造，该设备还具有接收PLL电路51，图1中的无线通信设备不具有该电路。Rx-VCO 5产生的第一振荡信号的频率与Ref-VCO 10产生的第二振荡信号的频率不同。发送器4的构造与图1中的相同。
接收PLL电路51具有：主分频器52(第一分频器)，其对第一振荡信号的频率进行分频；参照波分频器53(第二分频器)，其对第二振荡信号的频率进行分频；第一相位比较器7，其检测由主分频器52产生的分频信号与由参照波分频器53产生的分频信号之间的相位差；环路滤波器54，其消除包含在由第一相位比较器7检测得到的相位差信号中的不必要的频率分量；开关55，其切换是否向环路滤波器供给相位差信号。
对主分频器52与参照波分频器53之间的分频比进行设置，使得由主分频器52产生的分频信号的频率等于由参照波分频器53产生的分频信号的频率。
Ref-PLL 11b具有：被接收信号分频器56，其对第一振荡信号的频率进行分频；主分频器57，其对第二振荡信号的频率进行分频；第二相位比较器12，其检测由被接收信号分频器56(第三分频器)产生的分频信号与由主分频器57产生的分频信号之间的相位差；环路滤波器13，其消除包含在由第二相位比较器12检测得到的相位差信号中的不必要的频率分量。
对被接收信号分频器56与主分频器(第四分频器)57之间的分频比进行设置，使得由被接收信号分频器56产生的分频信号的频率等于由主分频器57产生的分频信号的频率。
通过这种方式，即使第一振荡信号的振荡频率与第二振荡信号的振荡频率彼此不同，通过调节主分频器52与57、参照波分频器53以及被接收信号分频器56的分频比，可以使被输入到第一与第二相位比较器12的分频信号的频率一致并进行与第一实施例类似的反馈控制。
当图7的无线通信设备的电源开启、该设备被复位或天线1暂时停止接收操作时，接收PLL电路51中的开关开通并进行自激振荡。第一相位比较器7所检测到的相位差信号被发送到环路滤波器54以进行反馈控制，使得第一振荡信号的频率恒定。此后，在第一振荡信号的频率稳定且第一相位比较器7进行用于解调处理的相位差的检测的同时，开关被关断，且不进行使用相位差信号对第一振荡信号的反馈控制。
Ref-PLL 11b中的第二相位比较器2检测由被接收信号分频器56产生的分频信号与由主分频器57产生的分频信号之间的相位差，并基于相位差信号对Ref-VCO 10的频率和相位进行控制，以便将第二振荡信号设置到特定相位。
如上所述，根据第三实施例，第一与第二振荡信号的频率被分频器进行分频，接着，进行相位比较。因此，不必预先使第一与第二振荡信号的频率一致，由此简化了Rx-VCO 5与Ref-VCO 10的构造。
在上面的第一至第三实施例中介绍了具有接收器3与发送器4的无线通信设备。本发明可应用于不具有发送器4的接收器。在这种情况下，可提供具有上述接收器3的接收设备。
在上面的第一至第三实施例中，Rx-VCO 5、Ref-VCO 10以及Tx-VCO34的内部构造不限于上面的构造。如果基于相位差信号对频率和相位进行反馈，不限于规定的电路构造。

Claims (18)

1.一种接收器，其包含：
第一电压控制振荡器，其被配置为选择包含在经相位调制的被接收信号中的特定频率分量，以便产生第一振荡信号；
第二电压控制振荡器，其被配置为产生具有第一相位的第二振荡信号；
第一相位比较器，其被配置为检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差；
解调器，其被配置为基于由所述第一相位比较器检测到的所述相位差进行所述被接收信号的解调处理，并产生包含在所述第一振荡信号中的第二相位的定时信息；
第二相位比较器，其被配置为基于由所述解调器产生的所述定时信息提取包含在所述第一振荡信号中的所述第二相位分量，以便检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差；以及
第一控制电压发生器，其被配置为基于由所述第二相位比较器检测到的所述相位差产生用于控制所述第二电压控制振荡器的相位与频率的第一控制电压。
2.根据权利要求1的接收器，其还包含：
第二控制电压发生器，其被配置为基于控制信息存储单元产生第二控制电压，所述控制信息存储单元预先存储由所述第二相位比较器检测到的相位差与用于恒定保持所述第一振荡信号的频率的控制电压之间的关系，
其中，所述第一电压控制振荡器基于根据由所述第二相位比较器检测到的相位差从所述控制信息存储单元中读出的所述第二控制电压对所述第一振荡信号的频率进行控制。
3.根据权利要求2的接收器，
其中，所述第一电压控制振荡器具有第一振荡电路，该电路能够随第二控制电压可变地改变谐振频率；且
所述第二电压控制振荡器具有第二振荡电路，该电路能够随所述第一控制电压可变地改变谐振频率，
所述第一与第二振荡电路各自包含：
电感器元件；以及
可变电容器，其由MEMS(微机电系统)致动器致动。
4.根据权利要求1的接收器，
其中，所述第二相位比较器基于所述定时信息为每个预定时间段检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差。
5.根据权利要求1的接收器，其还包含：
A/D变换器，其被配置为将由所述第一相位比较器检测到的所述相位差的信号变换为数字数据，
其中，所述解调器基于所述数字数据判定多种类型的相位，以便进行所述解调。
6.根据权利要求1的接收器，其还包含：
D/A变换器，其被配置为将由所述解调器检测到的多种类型的相位变换为模拟信号，
其中，所述第二相位比较器包含：
相位比较器，其被配置为检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差，以及
加法器，其被配置为将所述模拟信号加到表示由所述相位比较器检测到的所述相位差的信号，以便在所述第二相位上计算所述第一与第二振荡信号之间的相位差。
7.根据权利要求1的接收器，其还包含：
第一分频器，其被配置为对所述第一振荡信号的频率进行分频，以便产生第一分频信号；
第二分频器，其被配置为对所述第二振荡信号的频率进行分频，以便产生与所述第一分频信号具有同样频率的第二分频信号；
第三分频器，其被配置为对所述第一振荡信号的频率进行分频，以便产生第三分频信号；以及
第四分频器，其被配置为对所述第二振荡信号的频率进行分频，以便产生与所述第三分频信号具有同样频率的第四分频信号，
其中，所述第一相位比较器检测所述第一与第二分频信号之间的相位差；且
所述第二相位比较器检测所述第三与第四分频信号之间的相位差。
8.根据权利要求7的接收器，其还包含：
开关电路，其被配置为切换是否将由所述第一相位比较器检测到的相位差提供给所述第二控制电压发生器。
9.根据权利要求8的接收器，
其中，在所述第一电压控制振荡器的运行被稳定后，所述开关电路切断所述第一相位比较器与所述第二控制电压发生器之间的通道，以便防止由所述第一相位比较器检测到的相位差被提供给所述第二控制电压发生器。
10.一种无线通信设备，其包含：
接收器，其被配置为接收经相位调制的被接收信号；以及
发送器，其被配置为发送经相位调制的发送信号，
其中，所述接收器包含：
第一电压控制振荡器，其被配置为选择包含在所述被接收信号中的特定频率分量，以便产生第一振荡信号；
第二电压控制振荡器，其被配置为产生具有第一相位的第二振荡信号；
第一相位比较器，其被配置为检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差；
解调器，其被配置为基于由所述第一相位比较器检测得到的所述相位差进行对所述被接收信号的解调处理，并产生包含在所述第一振荡信号中的第二相位的定时信息；
第二相位比较器，其被配置为基于由所述解调器产生的所述定时信息提取包含在所述第一振荡信号中的第二相位分量，以便检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差；以及
第一控制电压发生器，其被配置为基于由所述第二相位比较器检测得到的所述相位差产生用于控制所述第二电压控制振荡器的相位与频率的第一控制电压，
其中，所述发送器包含：
调制器，其被配置为产生用于发送的调制信号；
D/A变换器，其被配置为将所述调制信号变换为模拟调制数据；
第三电压控制振荡器，其被配置为基于所述模拟调制数据产生经相位调制的第三振荡信号；
第三相位比较器，其被配置为检测所述第三振荡信号与所述第二振荡信号之间的相位差；
加法器，其被配置为将表示由所述第三比较器检测得到的所述相位差的信号加到所述数字调制数据，以便产生相位调制数据；以及
第三控制电压发生器，其被配置为基于所述加法器的输出信号产生用于控制所述第三振荡信号的相位与频率的第三控制电压。
11.根据权利要求10的设备，其还包含：
第二控制电压发生器，其被配置为基于控制信息存储单元产生第二控制电压，所述控制信息存储单元预先存储由所述第二相位比较器检测得到的相位差与用于恒定地保持所述第一振荡信号的频率的控制电压之间的关系，
其中，所述第一电压控制振荡器基于根据由所述第二相位比较器检测得到的相位差从所述控制信息存储单元读出的所述第二控制电压控制所述第一振荡信号的频率。
12.根据权利要求11的设备，
其中，所述第一电压控制振荡器具有第一振荡电路，该电路能够随第二控制电压可变地改变谐振频率；且
所述第二电压控制振荡器具有第二振荡电路，该电路能够随所述第一控制电压可变地改变谐振频率，
所述第一与第二振荡电路各自包含：
电感器元件；以及
可变电容器，其由MEMS(微机电系统)致动器致动。
13.根据权利要求10的设备，
其中，所述第二相位比较器基于所述定时信息为每个预定时间段检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差。
14.根据权利要求10的设备，其还包含：
A/D变换器，其被配置为将由所述第一相位比较器检测到的所述相位差的信号变换为数字数据，
其中，所述解调器基于所述数字数据判定多种类型的相位，以便进行所述解调。
15.根据权利要求10的设备，其还包含：
D/A变换器，其被配置为将由所述解调器检测到的多种类型的相位变换为模拟信号，
其中，所述第二相位比较器包含：
相位比较器，其被配置为检测所述第一与第二振荡信号之间的相位差，以及
加法器，其被配置为将所述模拟信号加到表示由所述相位比较器检测到的相位差的信号，以便在所述第二相位上计算所述第一与第二振荡信号之间的相位差。
16.根据权利要求10的设备，其还包含：
第一分频器，其被配置为对所述第一振荡信号的频率进行分频，以便产生第一分频信号；
第二分频器，其被配置为对所述第二振荡信号的频率进行分频，以便产生与所述第一分频信号具有同样频率的第二分频信号；
第三分频器，其被配置为对所述第一振荡信号的频率进行分频，以便产生第三分频信号；以及
第四分频器，其被配置为对所述第二振荡信号的频率进行分频，以便产生与所述第三分频信号具有同样频率的第四分频信号，
其中，所述第一相位比较器检测所述第一与第二分频信号之间的相位差；且
所述第二相位比较器检测所述第三与第四分频信号之间的相位差。
17.根据权利要求16的设备，其还包含：
开关电路，其被配置为切换是否将由所述第一相位比较器检测到的相位差提供给所述第二控制电压发生器。
18.根据权利要求17的设备，
其中，在所述第一电压控制振荡器的运行被稳定后，所述开关电路切断所述第一相位比较器与所述第二控制电压发生器之间的通道，以便防止由所述第一相位比较器检测到的相位差被提供给所述第二控制电压发生器。
CN2006800036261A 2005-09-26 2006-09-25 接收器与无线通信设备 Expired - Fee Related CN101112000B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP278015/2005 2005-09-26
JP2005278015A JP4365814B2 (ja) 2005-09-26 2005-09-26 受信機および無線通信装置
PCT/JP2006/319612 WO2007035000A1 (en) 2005-09-26 2006-09-25 Receiver and wireless communication apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101112000A true CN101112000A (zh) 2008-01-23
CN101112000B CN101112000B (zh) 2011-12-07

Family

ID=37441951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800036261A Expired - Fee Related CN101112000B (zh) 2005-09-26 2006-09-25 接收器与无线通信设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7769352B2 (zh)
EP (1) EP1929643B1 (zh)
JP (1) JP4365814B2 (zh)
KR (1) KR100881790B1 (zh)
CN (1) CN101112000B (zh)
DE (1) DE602006008018D1 (zh)
WO (1) WO2007035000A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480300A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 株式会社东芝 无线通信装置
CN109073409A (zh) * 2016-04-26 2018-12-21 代傲表计系统有限公司 用于在测量仪与数据收集器之间双向通信的方法和设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101054215B1 (ko) * 2008-12-19 2011-08-03 한국전자통신연구원 위상 변조기 및 환경 변화에 따른 성능 변화를 보상하는 위상 변조 방법
US9513609B2 (en) * 2013-02-01 2016-12-06 Nxp B.V. Wireless communications using active modulation
TWI514193B (zh) * 2014-12-25 2015-12-21 Univ Nat Sun Yat Sen 動作感測裝置
TWI744084B (zh) 2020-11-10 2021-10-21 瑞昱半導體股份有限公司 振盪訊號產生電路與濾波電路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310804A (en) * 1978-02-06 1982-01-12 Motorola, Inc. Input activated frequency synthesizer
US4387342A (en) * 1981-03-04 1983-06-07 Datavision, Inc. Phase-shift keyed decoder
EP0297774B1 (en) * 1987-06-30 1994-06-08 Nec Corporation Phase controlled demodulator for digital communications system
US5438591A (en) * 1991-07-31 1995-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Quadrature amplitude modulation type digital radio communication device and method for preventing abnormal synchronization in demodulation system
US5329250A (en) * 1992-02-25 1994-07-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Double phase locked loop circuit
CA2090367C (en) * 1992-02-27 1997-09-30 Toshifumi Sato Data demodulator
US5406218A (en) * 1993-02-19 1995-04-11 Hitachi, Ltd. Phase demodulator receiving inputs from phase detector and binary phase detector
JPH06284159A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Toshiba Corp ディジタル復調器
JPH10136045A (ja) 1996-10-31 1998-05-22 Toshiba Corp 復調装置および通信端末装置
US5966444A (en) * 1996-12-06 1999-10-12 Yuan; Chuan K. Method and system for establishing a cryptographic key agreement using linear protocols
US5952895A (en) * 1998-02-23 1999-09-14 Tropian, Inc. Direct digital synthesis of precise, stable angle modulated RF signal
KR100268229B1 (ko) * 1998-08-14 2000-10-16 윤종용 무선통신 시스템에서 더블 위상동기루프에 의한 복조회로
US6993100B2 (en) * 2000-12-12 2006-01-31 Skyworks Solutions, Inc. Burst detector
CN1233156C (zh) * 2001-05-29 2005-12-21 索尼公司 模拟电视信号接收方法和装置
JP4126043B2 (ja) 2004-12-13 2008-07-30 株式会社東芝 位相復調器および携帯電話装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480300A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 株式会社东芝 无线通信装置
CN102480300B (zh) * 2010-11-29 2014-11-12 株式会社东芝 无线通信装置
CN109073409A (zh) * 2016-04-26 2018-12-21 代傲表计系统有限公司 用于在测量仪与数据收集器之间双向通信的方法和设备
CN109073409B (zh) * 2016-04-26 2021-05-28 代傲表计系统有限公司 用于在测量仪与数据收集器之间双向通信的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007035000A1 (en) 2007-03-29
KR20070088742A (ko) 2007-08-29
JP2007089032A (ja) 2007-04-05
EP1929643A1 (en) 2008-06-11
US20080254756A1 (en) 2008-10-16
CN101112000B (zh) 2011-12-07
DE602006008018D1 (de) 2009-09-03
EP1929643B1 (en) 2009-07-22
JP4365814B2 (ja) 2009-11-18
KR100881790B1 (ko) 2009-02-03
US7769352B2 (en) 2010-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1943120B (zh) 发送调制装置、通信设备以及移动无线设备
CN101112000B (zh) 接收器与无线通信设备
CN102377709B (zh) 用于频移键控fsk调制的低率射频信号接收器
US6833769B2 (en) Voltage controlled capacitive elements having a biasing network
CN105191142B (zh) 具有多相分频器和锁相环的本地振荡器(lo)生成器
CN1939024B (zh) 相位调制装置、通信设备、移动无线装置、以及相位调制方法
CN103762979B (zh) 一种应用于lte信道模拟器的宽带频率源
US6564039B1 (en) Frequency generation circuit and method of operating a tranceiver
US6925294B2 (en) Antenna receiver in which carrier-to-noise ratio of demodulation signal is improved
CN103856232A (zh) 移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片
CN203014803U (zh) 移动终端、基带芯片以及射频芯片
US20060132229A1 (en) Phase demodulator and portable telephone apparatus
JP4358160B2 (ja) 位相変調器および無線送信機
CN103856233B (zh) 移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片
CN1701512B (zh) Vco装置
KR100344614B1 (ko) 시분할통신 및 주파수분할통신방식 혼용 무선단말기
CN113988095B (zh) 非接触式通信设备模式切换管理
KR950007257Y1 (ko) 무선전화기용 무선주파수 변환기(rf)모듈
JP3698543B2 (ja) 無線受信機、無線送受信機及び無線受信機用回路
KR100353857B1 (ko) 이동통신 단말기의 듀얼 밴드 중간주파수 전압 제어발진장치
US8086209B2 (en) Method and apparatus for frequency mixing of radio frequency signals
JPH10242849A (ja) 電圧制御型高周波発振回路
JPH1032515A (ja) 無線装置
KR100354965B1 (ko) 위상동기루프 모듈
JP2001203603A (ja) 無線通信装置及び無線通信用電圧制御発振器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111207

Termination date: 20140925

EXPY Termination of patent right or utility model