CN101662282B - 一种用于ofdm uwb的频率综合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于正交频分复用无线超宽带(OFDM UWB)的频率综合器，该频率综合器采用基于整数分频的锁相环(PLL)结构，由鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、低通滤波器(LPF)、正交压控振荡器(QVCO)和64～127多模分频器依次连接而成，且PFD同时与64～127多模分频器连接，使PFD、CP、LPF、QVCO与64～127多模分频器构成一锁相环结构。利用本发明提供的频率综合器，可以产生4356M、4620M、6336M、6600M、6864M、7128M、7392M、7656M、7920M和8184M等10个频点的OFDM UWB本振信号，实现了频率高、频带范围宽的频率综合器，满足了应用于OFDM UWB的需要。

Description

一种用于OFDM UWB的频率综合器
技术领域
本发明涉及应用于无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN)中的高速短距离无线通信系统，尤其涉及一种用于正交频分复用无线超宽带(OFDM UWB)的频率综合器，是无线超宽带(UWB)无线射频收发机中的重要电路模块。
背景技术
无线超宽带技术主要用于实现短距离、超高速的无线通信，其传输距离目前一般在10m以内，传输速率可以达到480M/s甚至更高。UWB高传输速率、低功耗且不干扰已有无线系统的特点，使得UWB成为现在及未来五年内的热点。它实现了两大突破，在频谱划分方面，开创“共存”局面；在传输速度方面，真正走向了高速，它通过增加带宽来提高容量，成为无线技术“高速”变革中的重要一支。UWB芯片组将广泛应用于企业智能办公(IT)、数字家庭娱乐(CE)和移动应用(MC)，UWB芯片和产品已经开始进入高端市场，根据全球市场预测，市场年增长速度将超过400％。而且现在其发展势头正在加快，市场巨大，经济效益明显，前景非常乐观。
频率综合器是基于正交频分复用(OFDM)技术的UWB无线收发机中的重要电路模块，也是整个收发机的设计难点。与传统窄带无线通信系统相比，应用于UWB的频率综合器具有以下难点：1、频率高(最高到10GHz)；2、频带范围宽(几个GHz量级)；3、跳频速度快(纳秒量级)。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于OFDM UWB的频率综合器，以实现频率高、频带范围宽的频率综合器，满足应用于OFDMUWB的需要。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种用于正交频分复用无线超宽带的频率综合器，该频率综合器采用基于整数分频的锁相环结构，由鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、正交压控振荡器和64～127多模分频器依次连接而成，且鉴频鉴相器同时与64～127多模分频器连接，使鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、正交压控振荡器与64～127多模分频器构成一锁相环结构；其中，所述64～127多模分频器采用6级级连的除2或3多模分频器结构，用于产生64～127之间的整数分频。
上述方案中，当改变该64～127多模分频器的分频比时，由于输入参考频率不变导致正交压控振荡器输出不同频率的无线超宽带本振信号，在该64～127多模分频器中实现以下频点的本振信号：4356M、4620M、6336M、6600M、6864M、7128M、7392M、7656M、7920M和8184M。
上述方案中，所述正交压控振荡器采用直接产生IQ两路信号的正交压控振荡器，能够直接用于直接变频结构的无线超宽带收发机中。
(三)有益效果
从上述方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种用于正交频分复用无线超宽带的频率综合器，采用基于整数分频锁相环结构，可以产生4356M、4620M、6336M、6600M、6864M、7128M、7392M、7656M、7920M和8184M等10个频点的正交频分复用无线超宽带本振信号，实现了频率高、频带范围宽的频率综合器，满足了应用于正交频分复用无线超宽带的需要。
附图说明
图1是本发明提供的用于OFDM UWB的频率综合器的结构示意图；
图2是本发明提供的用于OFDM UWB的频率综合器中多模分频器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，图1是本发明提供的用于OFDM UWB的频率综合器的结构示意图。该频率综合器采用基于整数分频的锁相环结构，由鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、低通滤波器(LPF)、正交压控振荡器(QVCO)和64～127多模分频器依次连接而成，且鉴频鉴相器同时与64～127多模分频器连接，使鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、正交压控振荡器与64～127多模分频器构成一锁相环(PLL)结构。
所述正交压控振荡器QVCO采用直接产生IQ两路信号的正交VCO，能够直接用于直接变频结构的UWB收发机中。
所述64～127多模分频器如图2所示，采用了6级级连的除2或3多模分频器结构，可以产生64～127之间的整数分频。当改变该64～127多模分频器的分频比时，由于输入参考频率不变导致QVCO输出不同频率的UWB本振信号，在该64～127多模分频器中实现以下频点的本振信号：4356M、4620M、6336M、6600M、6864M、7128M、7392M、7656M、7920M和8184M。
下面将给出具体频率综合方案：
该频率综合器的锁相环采用的是66MHz的晶振频率，分频比通过64～127多模分频器来控制，多模分频器的分频比由26+25P5+24P4+23P3+22P2+2P1+P0决定，通过改变P0～P5的高低电平可以实现64～127之间的所有整数分频。以下各个频点分别由下面的分频比来实现：
4356M＝66×66M  P5＝0 P4＝0 P3＝0 P2＝0 P1＝1 P0＝0
4620M＝70×66M  P5＝0 P4＝0 P3＝0 P2＝1 P1＝1 P0＝0
6336M＝96×66M  P5＝1 P4＝0 P3＝0 P2＝0 P1＝0 P0＝0
6600M＝100×66M P5＝1 P4＝0 P3＝0 P2＝1 P1＝0 P0＝0
6864M＝104×66M P5＝1 P4＝0 P3＝1 P2＝0 P1＝0 P0＝0
7128M＝108×66M P5＝1 P4＝0 P3＝1 P2＝1 P1＝0 P0＝0
7392M＝112×66M P5＝1 P4＝1 P3＝0 P2＝0 P1＝0 P0＝0
7656M＝116×66M P5＝1 P4＝1 P3＝0 P2＝1 P1＝0 P0＝0
7920M＝120×66M P5＝1 P4＝1 P3＝1 P2＝0 P1＝0 P0＝0
8184M＝124×66M P5＝1 P4＝1 P3＝1 P2＝1 P1＝0 P0＝0
由此可见通过改变多模分频器的分频比可以产生OFDM UWB 10个bands的本振信号。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于正交频分复用无线超宽带的频率综合器，其特征在于，该频率综合器采用基于整数分频的锁相环结构，由鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、正交压控振荡器和64～127多模分频器依次连接而成，且鉴频鉴相器同时与64～127多模分频器连接，使鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、正交压控振荡器与64～127多模分频器构成一锁相环结构；
其中，所述64～127多模分频器采用6级级连的除2或3多模分频器结构，用于产生64～127之间的整数分频。
2.根据权利要求1所述的用于正交频分复用无线超宽带的频率综合器，其特征在于，当改变该64～127多模分频器的分频比时，由于输入参考频率不变导致正交压控振荡器输出不同频率的无线超宽带本振信号，在该64～127多模分频器中实现以下频点的本振信号：4356M、4620M、6336M、6600M、6864M、7128M、7392M、7656M、7920M和8184M。
3.根据权利要求1所述的用于正交频分复用无线超宽带的频率综合器，其特征在于，所述正交压控振荡器采用直接产生IQ两路信号的正交压控振荡器，能够直接用于直接变频结构的无线超宽带收发机中。
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