CN102325108B

CN102325108B - 用于直接fm／pm调制的系统、方法、电子设备

Info

Publication number: CN102325108B
Application number: CN201110132636.8A
Authority: CN
Inventors: M·哈梅斯; A·米斯基维奇; S·范瓦森
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Apple Inc; Intel Corp
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2031-04-08
Also published as: US20110250856A1; US8554159B2; DE102011007000A1; CN102325108A

Abstract

本发明涉及直接FM/PM调制。公开了直接FM/PM调制及系统的代表性实施方式，描述了使用远离载波信号生成路径的分频器将信息频率调制或者相位调制到载波信号上。

Description

用于直接FM/PM调制的系统、方法、电子设备

背景技术

传统无线发射机实现基于频率调制(FM)或相位调制(PM)的系统，例如移动电话、FM收音机、发射器等等，通常需要复杂的架构来满足系统性能要求。已知的架构可易受设计的非理想性的影响，以高电流消耗和设计复杂度为特征，并且在一些实施方式中，在可达到的数据速率方面受到限制。通常，独立于所实施的标准(例如GSM、UTMS、FM／PM、等)可在电流消耗、芯片大小和／或架构复杂度之间进行权衡。然而，通常不希望出现功耗、电路区域或者复杂度的任何的增加，尤其在集成在更小的、新技术的设备中的实施方式，包括高频实施方式。

附图说明

参照附图阐述详细描述。在图中，附图标记最左边的数字(一个或多个)代表附图标记首次出现的图。同样的附图标记在不同图中的使用说明类似或者相同的项目。

图1是根据本公开的直接FM／PM技术可在其中实施的代表性环境。

图2是提供直接FM／PM调制的系统的第一实施方式的示意图。

图3是提供直接FM／PM调制的系统的第二实施方式的示意图，包括反馈回路的第一配置。

图4是说明图3的实施方式的工作原理的信号图示。

图5是提供直接FM／PM调制的系统的第三实施方式的示意图，包括反馈回路的第二配置。

图6是说明图5的实施方式的工作原理的信号图示。

图7是使用直接FM／PM调制的通信系统的实施方式的示意图。

图8是说明FM／PM调制的示例方法的流程图。

图9是说明噪声整形的示例方法的流程图。

图10说明实施直接FM／PM调制的示例电子设备。

具体实施方式

概览

频率调制(FM)或者相位调制(PM)设备、方法和系统的代表性的实施方式被公开，描述了载波信号的FM/PM调制。调制包括基于数据或其他信息(语音、音频、视频等)修改周期性载波信号，这样，修改的载波信号关于信息在频率(FM)或相位(PM)上变化。公开的FM/PM调制使用远离载波信号生成路径的分频器(divider)。例如，分频器不是(一个或多个)载波信号生成电路的一部分。因此，负载拉移(load pulling)或电源推送(power supply pushing)的效果可不被转移到调制信号上，因为分频器远离信号生成路径。但是，分频器接收并调制载波信号。

用于实施直接FM/PM调制的代表性环境显示在图1中。根据图2描述直接FM/PM调制的示例性的概览，显示的示例直接FM/PM调制器包括两个基本元件：分频器和控制电路。在显示的例子中，分频器从远端元件接收载波信号，并且还从控制电路接收控制信号。基于在控制电路处接收的信息来从控制电路输出控制信号。分频器使用控制信号将信息调制到载波信号上，且输出调制信号。

在直接FM/PM调制器的可替换实施方式中，如图3所示且根据图4描述，反馈回路可用于为控制电路提供定时。反馈回路将从分频器输出的调制信号馈入控制电路中。控制电路由此工作在调制信号的频率上。加之或可选地，反馈回路可用于为分频器提供定时。描述为如图5所示的实施方式的一部分且根据图6描述的反馈回路，将从分频器输出的调制信号反馈给分频器的输入端。分频器从而工作在调制信号的频率上。

实现直接FM/PM调制器的示例通信系统在图7中说明。通信系统被描述为具有多个级，包括信号生成级、调制级和传输级，实施传输级包括驱动元件用于传输从分频器输出的调制信号。

还公开了执行直接FM/PM调制的方法。所述方法在图8和图9的流程图中被说明。

实现直接FM/PM调制的示例电子设备根据图10详述。示例电子设备包括RF信号生成级、调制级和传输级，以及支持级。

在下面会使用多个例子更加详细地解释实施方式。虽然各种实施方式和例子在此和之后详述，但是进一步的实施方式和例子通过合并单独的实施方式和例子的特征和元件成为可能。

代表性环境

图1说明了根据本公开的技术可以在其中实施的代表性环境100。在此实施方式中，环境100包括通信设备110、或其它移动和/或电子设备，具有一个或多个根据本公开的教导配置的直接FM/PM调制器150。通信设备110可操作地通过一个或者多个网络140，例如无线局域网络(WLAN)与多个其他设备142通信。可替换地，通信设备110可绕过网络140并且直接与一个或者多个其他设备142通信。参考图2到10对FM/PM调制电路、方法和技术的各个方面的详细描述在如下部分中提供。

在代表性环境100中，通信设备110是手持设备，例如MP3(运动图像专家组第3层)播放器、个人数据助理(PDA)、全球定位系统(GPS)单元、移动电话、智能手机或者其它类似的手持设备，并且其它设备142可包括，例如，计算机142A、另一个手持设备142B、压缩盘(CD)或数字多功能光盘(DVD)播放器142C、信号处理器142D(例如收音机、导航单元、电视等)和移动电话142E。在可替换的实施方式中，设备110、142可包括任何其它适当的设备，并且可以理解任何多个设备142可以装备根据本公开的教导工作的(一个或多个)直接FM/PM调制器150。

进一步地如图1所示，通信设备110包括一个或者多个处理器112和一个或者多个通信组件114(例如收发器、发射器、接收器等)，通过系统总线116耦合到系统存储器120。在图1所示的实施方式中，包括直接FM/PM调制器150作为通信设备110的通信组件114中的元件。在可替换的实施方式中，然而，直接FM/PM调制器150可与设备110的任何合适部分集成，或者可以是设备110的独立的、单独的组件。

通信设备110的系统总线116代表任意不同类似的总线结构，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、图形加速端口，和处理器或使用任何不同总线架构的局部总线。通信组件114可被配置为可操作地与一个或者多个外部网络140通信，例如蜂窝电话网络、卫星网络、信息网络(例如因特网、内部网、蜂窝网、电缆网、光纤网络、LAN、WAN等)、红外线或者无线电波通信网络、或其它合适的网络。

系统存储器120可以包括计算机可读介质，其被配置存储数据和/或程序模块以用于实现此处公开的技术，所述数据和/或程序模块被处理器12立即可访问和/或当前运行于其上。例如，系统存储器120还可存储基本输入/输出系统(BIOS)122、操作系统124、一个或者多个应用程序126和程序数据128，可被处理器112访问以用于执行通信设备110的使用者所期望的各种任务。

此外，包括在系统存储器120中的计算机可读介质可以是可被设备110访问的任意可用的介质，包括计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质可以包括实施在用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据的任意方法或技术中的易失性和非易失性介质、可移动和非可移动介质。计算机可读存储介质包括，但不局限于，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪存或者其它存储技术，光盘ROM(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或者其它光盘存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或者其它磁存储设备，或者可以用于存储需要的信息且可被通信设备110访问的任意其它介质，包括纸、穿孔卡片等等。

同样地，通信介质一般包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者在诸如载波或者其它传输机制的调制数据信号中的其它数据，且包括任意信息传送介质。术语“调制数据信号”是指信号使它的一个或多个特征如此设置或者改变以在信号中编码信息。举例说明，并不限制，通信介质包括有线介质例如有线网络或者直线连接以及无线介质例如声音、RF、红外线和其它无线介质。

通常地，执行在设备110上的程序模块(图1)可包括例程、程序、对象、组件、数据结构、电子邮件应用程序和/或网络浏览器等，用于执行特定任务或者实施特定抽象数据类型。这些程序模块等等可被作为原生代码来执行或者可以例如在虚拟机或者其它实时编译执行环境中下载且执行。典型地，程序模块的功能性可被合并或者在不同实施方式中根据需要分布。

虽然如图1所示的代表性环境100作为通信网络，但此实施方式为了仅作为根据本公开的直接FM/PM调制器150使用的合适的环境的非限制性的例子。同样地，设备110仅仅是可包括根据本公开的直接FM/PM调制器150的合适的设备的非限制性的例子。

示例直接FM/PM调制器

图2是显示了使用示例直接FM/PM调制器200所进行的直接FM/PM调制的说明性概述的示意图。可以理解直接FM/PM调制器200可以实施为另一系统或者另一系统的一部分，例如电视调谐器卡、移动通信系统、系统等等。进一步地，示例直接FM/PM调制器200可集成到收发器平台中，独立于使用的参考和载波频率。这是因为调制信号频率(信道频率)可以通过用如下描述的分频器值划分载波频率而按需产生。由于它的复杂度降低、功耗更低、设计工作最小化以及物理区域需求的减少，直接FM/PM调制器200可在最新通信技术中成功实现，包括工作在高频的技术(例如，数百兆赫)。

在示例实施方式中，直接FM/PM调制器200包括分频器202和控制电路204。分频器202电耦合到控制电路204，并且在分频器202的输入端接收控制信号S_CTL。分频器202(例如，多模量分频器)基于从控制电路204接收的控制信号S_CTL将信息调制在射频(RF)载波信号S_C上。在可替换实施方式中，直接FM/PM调制器200可包括被配置用于执行如此处公开的直接FM/PM调制的功能的可替换或者附加元件。

在一个实施方式中，如图2所示，信息(例如，被调制到载波信号上的通信信息、数据，和/或发送和/或接收信道信息)在控制电路204的输入端被接收。信息可以是所需的用于通过调制载波信号进行通信的任何类型的信息。例如，信息可以是语音通信、模拟或者数字信号、音频或者视频信号、程序、数据、指令、序列等等。信息可以由控制电路204从一个或者多个输入源(例如，麦克风、照相机、信号处理器、模数转换器、服务器、数据源等等)接收。

在可替换的实施方式中，信息可以在被控制电路204接收之前由内插器(interpolator)206接收。例如，内插器206可输出信息到控制电路204。此外，在一个实施方式中，内插器206可保持来自信息流的一个数据值直到接收下一个数据值。这样，控制器204在其处理过程中一直具有一个要使用的数据值，包括在信息的样本(或数据点)之间。在可替换的实施方式中，基于此实施方式，内插器206可以是一阶、二阶、三阶或者n阶内插器。在一个实施方式中，内插器206是零阶内插器，没有附加的设备用作内插器，其作用是在信息电路路径中所固有的。在其它实施方式中，附加或者另外的元件或设备可在信息电路路径中实现内插功能。例如，在一个实施方式中，一个或多个触发器(flip-flop)可用在信息电路路径中以执行内插功能(即，保持现有的数据值直到接收到下个值)。

基于在控制电路204的输入端接收的信息，控制信号S_CTL从控制电路204 输出。在一个例子中，控制信号S_CTL包含信道信息、数据信息和分频器值。分频器值由控制电路204确定，并且可基于控制电路204接收的信息的瞬时频率。例如，分频器值可反映关于调制和信道数据的信息，包括，例如，上述数据的频率。在一个示例实施方式中，可在控制电路204处在大概25MHz接收信息。在可替换的实施方式中，可在更高或更低频接收信息。

由控制电路204确定的分频器值可以被保持以供分频器202使用(例如，通过使用触发器、存储设备等)直到控制电路204确定新的分频器值。在一个例子中，控制电路204在控制电路204所接收的信息的频率确定新分频器值。在其它实施方式中，如下详述，控制器204可在其它间隔确定新的分频器值。

控制器204可包括被配置用于输出控制信号S_CTL的一个或者多个元件或者设备。在一个实施方式中，控制电路204包含∑-Δ调制器。基于∑-Δ调制器接收的调制和信道数据，∑-Δ调制器为分频器202生成分频器值。在可替换的实施方式中，控制电路204可包含被配置用于如上所述输出控制信号的其它元件或者设备。

直接FM/PM调制器200的可替换的实施方式可包括反馈回路，如图2的虚线所示。反馈回路可将分频器202的输出馈给直接FM/PM调制器200的不同元件，例如分频器202、控制电路204和内插器206。在可替换实施方式中，反馈回路可将分频器输出信号(S_DO)或者单独输出信号(反馈信号)从分频器202馈送到直接FM/PM调制器200的不同元件。例如，单独输出信号(反馈信号)可由分频器202的各部位或级生成。具有反馈回路的示例的可替换实施方式参照图3-6给出如下详述。

在一个实施方式中，分频器202还可电耦合到载波信号生成源208。分频器202从载波信号生成源208接收RF载波信号S_C。载波信号生成源208可以是信号生成电路(例如锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、晶体振荡器等)可生成适合作为载波信号的RF信号。在一些实施方式中，载波信号可以约为6GHz。在其它实施方式中，载波信号基于实施方式可以更高或者更低。

因此，在一个例子中，载波信号生成源208可生成固定频率的RF信号，其对于温度和电压，以及制程公差是稳定的。如果PLL用作载波信号生成源208，可使用整数N和分数N的PLL类型，只要系统的噪声性能需求满足特定实施方式(即语音对数据)的需要。在一个例子中，将PLL调谐到需要的频率，且保持在锁定状态，生成固定的、预编程的频率，生成的载波信号被分频器202在载波频率F_C接收。

在一个实施方式中，分频器202远离载波信号生成源208。例如，分频器202不是载波信号生成源(一个或多个)208电路的一部分，并且不是载波信号生成路径的一部分。例如，如果PLL用作载波信号生成源208，分频器202不是PLL环的一部分。相应地，如果使用其它载波信号生成源208，分频器202不是用于其它源的载波信号生成路径的一部分。因此，负载拉移或电源推送的效果可不被转移至调制信号上，因为分频器202远离PLL的信号生成环。

在实施方式中，分频器202将从控制电路204接收的信道和数据信息调制到从载波信号生成源208接收的载波信号S_C上。例如，作为将信息调制到载波信号S_C上的一部分，分频器202可使用分频器值划分载波信号S_C。基于调制器200的实施方式可以执行此分频以生成需要的信道频率。例如，在一个实施方式中需要的信道频率可以是约100MHz，基于FM无线电实施方式。在其它实施方式中，基于其它实施方式，需要的信道频率可以更高或者更低。

相应地，以基于由分频器值划分的载波信号的频率的频率产生调制信号。调制信号在图2中被称为分频器输出信号S_DO，并且可以由分频器202输出，包含信道和数据信息。在可替换的实施方式中，调制信号(分频器输出信号S_DO)可以是频率调制(FM)信号或者相位调制(PM)信号。在一个实施方式中，调制信号(分频器输出信号S_DO)可以用于控制通信设备的发射器级。

在一个实施方式中，分频器202是噪声整形分频器。分频器202可配置成基于从控制电路204接收的控制信号提供噪声整形。例如，分频器202可以配置用于通过将位于调制信号频率(分频器输出信号S_DO的频率)的预定范围内的噪声的至少一部分转移至预设频率来提供噪声整形。噪声可以被转移至其可被滤波的频率(例如，更高的频率、带外频率等)处，例如，通过前端滤波器、天线特性或者其它频率选择组件。在其它实施方式中，若没有使用其它技术消除，则转移的噪声可被减小。在一个具有100MHz的载波信号频率的示例性实施方式中，分频器202可被配置用于将出现在调制带宽(例如125kHz)内的噪声的至少一部分转移至约120到200MHz(从100MHz的载波频率偏移20-100MHz)的预设频率。这样，示例实施方式可包括具有5MHz带宽的天线，有效地过滤掉转移的噪声。当应用所讨论的噪声整形或者噪声转移的原理时，可替换的实施方式可工作在其它频率。

示例实施方式

图3和4说明了根据使用反馈的一个实施方式的直接FM/PM调制的实施方式，如例如在图3中说明的直接FM/PM调制器300所示。图4是说明直接FM/PM调制器300的工作原理的信号图示，包括信号定时。

通常地，示例直接FM/PM调制器300如关于示例直接FM/PM调制器200描述的那样工作。然而，直接FM/PM调制器300包括添加至少一个反馈回路。在一个实施方式中，直接FM/PM调制器300包括反馈回路，其被配置用于将调制信号(分频器输出信号S_DO)馈入控制电路204中，为控制电路204提供定时并且触发控制电路204生成分频器值。

在一个示例实施方式中，信息(即通信信息，通常包括带有信道信息的调制数据)以采样频率Fs由控制电路204接收。图4显示的信号图示说明了频率Fs处的信息，并且具有Ts的周期，其中Ts＝1/Fs。如上述讨论，基于控制电路204接收的信息，控制电路204确定瞬时分频器值(图4中示出为N_I)。分频器值N_I从控制电路204输出且由分频器202接收。当分频器202已经结束使用前一个分频器值划分载波频率Fc时，控制电路204计算新的分频器值。

分频器202使用分频器值N_I划分载波频率Fc，从而确定用于分频器输出信号S_DO的频率。该频率在信号图示中示出为F_DIV，且具有相应的周期T_DIV。如上述描述，分频器202在调制信号频率F_DIV输出分频器输出信号S_DO。在一个示例实施方式中，分频器输出信号S_DO从分频器202的输出端反馈回控制电路204。这样，频率F_DIV(及相应的周期T_DIV)通过反馈回路生成用于控制电路204的触发信号。

在一个实施方式中，如上所述，当触发信号出现在反馈回路时，控制电路204确定分频器值N_I。图4说明了基于为控制电路204提供定时的反馈回路，从控制电路204到分频器202的数据流的例子。信息(显示为数据点D1、D2、D3...Dk)由控制电路204在频率Fs接收，但由于反馈回路为控制电路204提供定时，信息从控制电路204输出并且由分频器202在频率F_DIV接收。如果从周期T_DIV的开始到新数据点(D1、D2、D3...Dk)被控制电路204(在频率F_S)接收的时间(显示作为T_REST)小于或者等于周期T_DIV，则将新的数据点从控制电路204发送至分频器202。否则，将前一数据点从控制电路204重复发送至分频器202。相应地，只要分频器202能够在新的数据点从控制电路204到达之前完成全部分频，分频器202就可以以相同的数据点工作。

例如，如图4所示，在时间T_DIV1、T_DIV2和T_DIV3的开始将数据点D1从控制电路204发送至分频器202。在时间周期T_DIV3期间，新数据点D2到达控制电路204，其中T_REST小于T_DIV3。这样，在时间周期T_DIV4的开始将数据点D2从控制电路204发送至分频器202。

在此实施方式中，在分频器202输出端的瞬时频率不仅代表调制信号的频率，还代表用于控制电路204的时钟频率。这样，控制电路204工作在分频器输出信号S_DO的瞬时频率F_DIV。由于控制电路204工作在更高的时钟频率，分频器202在噪声整形方面可以更加有效，因为分频器202将在更高频率从控制电路204接收信息数据点。

在可替换的实施方式中，控制电路204可从调制器300的先前级之一接收定时信号，而不是从分频器202的输出接收定时信号。例如，定时信号可从另一信号源(例如，PLL，晶体振荡器等)，或者从控制电路204的信号处理电路上游(如图5所示，且如下说明)馈入控制电路204。这可使得控制电路204以降低的电流消耗运行在更低频。然而，在分频器输出信号S_DO的一些增加的噪声可由于更低的控制电路204的频率导致。

可替换地或附加地，直接FM/PM调制器300可包含从分频器202的输出端返回分频器202的反馈回路，如图3和5所示，且关于下述示例直接FM/PM调制器500进行描述。

图5和6说明了根据另一个使用反馈的实施方式的直接FM/PM调制的实施方式。该实施方式通过示例直接FM/PM调制器500显示，如图5所示。图6是说明了直接FM/PM调制器500的工作原理的信号示图，包括信号定时。

通常地，示例直接FM/PM调制器500如关于示例直接FM/PM调制器200所描述的那样工作。然而，在一个实施方式中，直接FM/PM调制器500包括添加反馈回路，其被配置用于将调制信号(分频器输出信号S_DO)反馈回分频器202中，为分频器202提供定时。

在一个示例实施方式中，信息由控制电路204在采样频率Fs接收。采样频率Fs可以是被配置用于输出信息给控制电路204的信号处理元件的产物，如上述论述。图6显示的信号示图说明了在频率Fs处的信息且具有Ts周期，其中 Ts＝1/Fs。如上述讨论，基于控制电路204接收的信息，控制电路204确定瞬时分频器值(在图6中示出为N1、N2、N3...Nn)。分频器值Nn从控制电路204输出到分频器202。

分频器值Nn由分频器202接收，分频器202用分频器值Nn划分载波频率F_C以为分频器输出信号S_DO确定频率。如上所述，分频器202在调制信号频率F_DIV输出分频器输出信号S_DO。在一个示例实施方式中，将分频器输出信号S_DO从分频器202的输出端馈送回分频器202。

如关于示例直接FM/PM调制器500所讨论的，控制电路204基于控制电路204接收的信息的瞬时频率确定分频器值Nn。这在图6的信号示图中说明。如所示，如果没有反馈回路触发控制电路204，则频率Fs的信息(示出为数据点D1、D2、D3...Dk)由分频器202在频率Fs接收。相应地，分频器202在控制电路204接收信息的频率接收新分频器值Nn。这样，控制电路204根据其数据输入并且在数据输入频率Fs处工作。

然而，因为分频器输出信号S_DO被反馈回到分频器202中，所以分频器202工作在调制信号(分频器输出信号S_DO)的瞬时频率，从而实现分频器202输入与调制信号的时钟频率的同步。这样，分频器202可在调制信号的频率上采样控制电路204的输出。

在此实施方式中，当其结束了用前一分频器值Nn的分频时，分频器202使用新分频器值Nn。

示例通信系统

图7是根据一个实施方式的使用直接FM/PM调制的通信系统700的实施方式的示意图。在一个实施方式中，通信系统700包含信号生成级702、调制级704以及传输级706。

在一个例子中，信号生成级702被配置用于生成射频(RF)载波信号。例如，信号生成级702可包括如上所述的载波信号生成源208。RF载波信号可从信号生成级702输出，且由调制级704接收。

在一个实施方式中，调制级704电耦合到信号生成级702。此外，调制级704还远离信号生成级702。例如，调制级704并不是信号生成级702电路(一个或多个)的一部分，且不是信号生成级702信号路径的一部分。但是，调制级704接收从信号生成级702输出的RF载波信号。

在一个实施方式中，调制级704包括分频器元件708和控制元件710。分频器元件708和控制元件710以与上述分频器202和控制电路204类似的方式工作。例如，在一个实施方式中，控制元件710在控制元件710的输入端接收通信信息。控制元件710基于通信信息输出控制信号，且基于通信信息的瞬时频率输出瞬时分频器值。

在一个实施方式中，分频器元件708位于信号生成级702之外。与上述描述类似，基于由控制元件710输出的控制信号，分频器元件708将通信信息调制到RF载波信号上。分频器元件708还接收瞬时分频器值，且用瞬时分频器值划分RF载波信号的频率以产生调制信号频率。分频器元件708在调制信号频率输出调制信号。

在一个实施方式中，分频器元件708提供如上面关于分频器202所述的噪声整形。例如，噪声整形可基于分频器元件708所接收的控制信号。在一个例子中，分频器元件708通过将位于调制信号频率的预定范围内的噪声的至少一部分转移至预设频率来对噪声整形。例如，分频器元件708可以将近载波噪声(close-in noise)(在调制信号频率的预定范围内的噪声)转移至高得多的频率，在该频率噪声可从信号中被过滤掉。

在一个可替换的实施方式中，调制级704可包括反馈回路以将调制信号从分频器元件708的输出端馈入到控制元件710中。在一个例子中，调制信号为控制元件710提供定时且触发控制元件710生成瞬时分频器值。

另外或可替换地，调制级704可包括反馈回路以将调制信号从分频器元件708的输出端反馈到分频器元件708中以为分频器元件708提供定时。在其它实施方式中，其它反馈回路可被使用，例如以提供定时等。一些示例反馈回路在图7中用虚线画出。例如，在可替换的实施方式中，反馈回路(如图7所示)可将另—信号(反馈信号)从分频器元件708的输出端馈送到调制级704的部分，在此处反馈信号不是调制信号；例如，它可以是来自另一级或分频器元件708的部分的信号。

在可替换的实施方式中，调制级704可以包括如上述参考图2描述的内插器206。在一个实施方式中，内插器206可以是上述的零阶内插器。

在一个实施方式中，传输级706电耦合到调制级704。在一个例子中，传输级706包括驱动元件712(图7上的TX输出级)和天线(未显示)。驱动元件712输出调制信号给天线以用于调制信号的传输。这样，驱动元件712可包括一个或者多个放大器、滤波器或者类似的被配置为输出调制信号给天线以用于传输调制信号的元件。例如，在一个实施方式中，驱动元件可包括可调谐频率和可调谐输出信号电平，基于片上测量通过数字调谐算法可控。在其它实施方式中，驱动元件712可包括其它调谐控制和信号电平技术和方法。

在可替换的实施方式中，传输级706还可包括用于提高效率、性能等等的元件或者设备。这些元件和设备可以被包括在共用芯片上或者远程设置。例如，传输级706可包括匹配网络714以将传输级706的阻抗匹配到天线以优化传输功率输出。另外，在一些实施方式中，传输级706可包括耦合到驱动元件712和匹配网络714的控制716。在可替换的实施方式中，控制716可配置用于控制振幅、偏置、谐振频率以及阻抗匹配中的一个或多个。根据在可替换实施方式中使用的天线类型，传输级706可以为单端或差分的(differential)。

代表件的方法

图8说明了用于实施直接FM/PM调制的代表性的方法800，且图9说明了噪声整形的示例方法900。参考图2-7来描述方法800和900。在一个实施方式中，方法900可以实施为方法800的一部分。描述的方法的次序并不意在解释为限制性，且任意数量的所述方法块都可以以任意次序组合以实施所述方法、或可替换的方法。此外，单独块可以从方法中删去而不脱离此处描述的主题的精神和范围。更进一步，所述方法可在任何合适的硬件、软件、固件或者它们的组合中实施，不脱离此处描述的主题的范围。

在块802，模拟或者数字信号在分频器处被接收，例如图2、3和5的分频器202。载波信号可以由载波信号生成源(例如，模拟信号生成器、压控振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、晶体振荡器、数字时钟源等)输出。在一个实施方式中，分频器远离载波信号生成源，且远离载波信号生成路径。例如，分频器不是载波信号生成电路(一个或多个)的一部分，且不是载波信号生成路径(一个或多个)的—部分。

在块804，在分频器接收控制信号。在一个实施方式中，从∑-Δ调制器接收控制信号，且控制信号基于∑-Δ调制器接收的通信信息。通信信息可包括语音信号或者数据信号，和/或两者的组合。在语音信号的情况下，信号源可以为麦克风。如果通信信息是数据信号，则信号可包括音频和/或视频信号，或者类似。在一个实施方式中，控制信号另外或者可替换地包括分频器值。分频器值可基于通信信息(例如通信信息的频率)。

在块806，基于分频器值，将通信信息调制到模拟或数字载波信号上，以产生调制信号。调制信号的频率为通过分频器值划分的载波信号频率。在一个实施方式中，调制由分频器实施，例如，多模量分频器。在可替换的实施方式中，使用频率调制或者相位调制将通信信息调制到模拟或数字载波信号上。

在块808，调制信号从调制元件输出。例如，调制信号可从分频器输出。这样，在可替换的实施方式中，调制信号可以为频率调制(FM)信号或相位调制(PM)信号。在一个实施方式中，调制信号被输出到发射器驱动器以提供对发射器驱动器的控制。例如，在一个实施方式中，发射器驱动器可通过天线传送调制信号。

在一个实施方式中，将从分频器输出的调制信号反馈到分频器中以提供定时。例如，调制信号可为分频器提供定时，从而将分配器的操作与其它元件或级的操作同步。例如，分频器的输入可被同步到耦合于分频器的输出端的元件。在另一实施方式中，调制信号可另外地或可替换地馈入控制电路中以为控制电路提供定时且触发控制电路生成分频器值。这样，控制电路可工作在调制信号的频率，包括可能在该频率生成分频器值。

在图9所示的方法900的块902，瞬时分频器值从上述参照块804描述的通信信息生成。在一个实施方式中，瞬时分频器值由∑-Δ调制器生成，且输出到分频器。进一步地，瞬时分频器值可以基于通信信息的频率。

在块904，作为将通信信息调制到载波信号上的一部分，分频器将瞬时分频器值划分为模拟或数字载波信号，以产生调制信号频率。在一个实施方式中，例如，分频器可将瞬时分频器值划分为载波信号以生成调制信号的所需要的信道频率，用于调制信号的传输。

在块906，将位于调制信号频率的预定范围内的噪声转移到预设频率。例如，可将接近调制信号的频率的噪声转移到在传输频率带外另一频率，这样，噪声可不与调制信号一起传输。在另一个例子中，噪声可被转移到高频，且通过使用前端滤波器、天线特性或者其它频率选择组件过滤掉。在可替换的实施方式中，被转移的噪声量可基于∑-Δ调制器的工作频率。例如，与使用较低工作频率相比，使用较高工作频率可转移更多噪声。

代表性电子设备

图10说明了使用示例直接FM/PM调制器的实现频率或者相位调制的电子设备1000的实施方式。电子设备1000可包括一个或多个输入/输出接口1002和数字信号处理器(一个或多个)DSP 1004。输入/输出接口1002可用于连接诸如麦克风、用户屏、用户接口(例如，小键盘、触摸板等)、扬声器等的输入/输出设备到电子设备1000。一个或者多个数字信号处理器1004可执行控制和命令功能，包括访问和控制电子设备1000的组件。数字信号处理器(一个或多个)1004可以是单个处理单元或多个计算单元。

电子设备1000可以进一步包括一个或者多个天线1006以用于传送和接收射频(RF)信号，包括传送上述调制信号。天线1006可配置用于接收不同频带的不同无线电频率。天线1006可包括智能天线、分形天线、微带天线等等。

电子设备1000可以包括RF信号生成级1008，可生成适合调制的RF载波信号。RF信号生成级1008可包括VCO以生成稳定载波，其可包括PLL以实现对于温度、电压以及制程公差是稳定的固定频率。在其它实施方式中，RF信号生成级1008可包括其它类型的信号生成元件或设备。

由RF信号生成级1008生成的载波信号可以由调制级1010调制。在一个实施方式中，调制级1010可包括分频器和控制电路，如上所述。在一个实施方式中，调制级1010可远离RF信号生成级1008。例如，调制级1010可以不是RF信号生成级1008或者RF信号生成路径的一部分。

调制级1010的输出可包括调制信号。进一步地，调制级1010可以为调制信号提供噪声整形，将一些噪声，即使不是所有噪声转移到预设频率(例如更高频)以从调制信号中过滤掉。

解调器1012可被包含在电子设备1000中以便解调制通过天线接收的信号，且剥除载波频率以获得代表在接收信号上承载的信息的基带信号。

传输级1014可被包括在电子设备1000中以传输调制信号。放大器和滤波器也可存在于传输级1014内以放大调制信号并最小化噪声和有用频带中调制信号的失真。放大器可以是功率放大器、音频/视频放大器等。电子设备1000中的滤波器可包括预滤波器、噪声整形器、数字滤波器、模拟滤波器等。电子设备1000还可包括电池或者电源1016以为电子设备1000提供电力。

结论

虽然公开的实施方式已用特定于结构特征和/或方法动作的语言进行了描述，但是可以理解实施方式可以不局限于描述的特定的特征或动作。更确切地，所述特定的特征或动作作为实施本发明的代表性形式而公开。

Claims

1.一种电子设备，包含：

分频器，被配置用于：从远离所述分频器的生成源接收射频（RF）载波信号；接收控制信号；基于所述控制信号调制所述RF载波信号；以及输出调制信号；

其中所述分频器被配置用于基于所述控制信号提供噪声整形，所述分频器被配置用于通过将位于所述调制信号的预定频率范围内的噪声转移至预设频率来提供噪声整形；或者

其中所述分频器被配置用于使用第一分频器值划分所述RF载波信号的频率以产生第一调制信号频率，且当所述分频器已经结束使用所述第一分频器值的划分时，所述分频器被配置用于使用第二分频器值划分所述RF载波信号的频率以产生第二调制信号频率。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述调制信号是频率调制（FM）信号或者相位调制（PM）信号之一。

3.一种电子设备，包含：

分频器，被配置用于：从远离所述分频器的生成源接收射频（RF）载波信号；接收控制信号；基于所述控制信号调制所述RF载波信号；以及输出调制信号；以及

电耦合到所述分频器的控制电路，所述控制电路被配置用于接收信息以及基于所述信息输出包括分频器值的控制信号；

所述控制电路被配置用于基于所述控制电路所接收的信息的瞬时频率来输出所述分频器值；以及

所述分频器被配置用于接收所述分频器值并且使用所述分频器值划分所述RF载波信号的频率以产生调制信号频率。

4.一种电子设备，包含：

电耦合到所述分频器的控制电路，所述控制电路被配置用于接收信息以及基于所述信息输出控制信号；以及

被配置用于将反馈信号馈入所述控制电路中的反馈回路，所述反馈信号由所述分频器输出，其中所述反馈信号为所述控制电路提供定时以及触发所述控制电路生成分频器值；或者

被配置用于将所述调制信号馈入所述控制电路中的反馈回路，其中所述调制信号为所述控制电路提供定时以及触发所述控制电路生成分频器值。

5.一种电子设备，包含：

被配置用于将由所述分频器输出的反馈信号馈入所述分频器中以为所述分频器提供定时的反馈回路；或者

被配置用于将所述调制信号馈入所述分频器中以为所述分频器提供定时的反馈回路。

6.一种用于直接FM/PM调制的方法，包括：

在分频器处接收载波信号，所述载波信号从远离所述分频器的生成源接收；

在所述分频器处从控制电路接收包括分频器值的控制信号，所述分频器值基于在控制电路处接收的通信信息的瞬时频率；

基于所述分频器值将所述通信信息调制到所述载波信号上以产生调制信号；以及

输出所述调制信号。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述控制信号从Σ-Δ调制器接收。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述调制信号是频率调制（FM）信号或者相位调制（PM）信号之一。

9.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

接收从所述通信信息生成的瞬时分频器值；

使用所述瞬时分频器值划分所述载波信号的频率以产生调制信号频率；以及

将位于所述调制信号频率的预定范围内的噪声转移至预设频率。

10.如权利要求6所述的方法，进一步包括将所述调制信号输出至发射器驱动器以提供对所述发射器驱动器的控制。

11.一种用于直接FM/PM调制的方法，包括：

在所述分频器处接收控制信号，所述控制信号基于通信信息；

基于所述控制信号将所述通信信息调制到所述载波信号上以产生调制信号；

输出所述调制信号；以及

将由所述分频器输出的反馈信号反馈回所述分频器中以提供定时；或者

将所述调制信号反馈到所述分频器中以提供定时；或者

将反馈信号馈入控制电路中以为所述控制电路提供定时以及触发所述控制电路生成分频器值，其中所述反馈信号由所述分频器输出；或者

将所述调制信号馈入控制电路中以为所述控制电路提供定时以及触发所述控制电路生成分频器值。

12.一种通信系统，包括：

信号生成级，被配置用于生成射频（RF）载波信号；

电耦合到所述信号生成级的调制级，所述调制级包括：

控制元件，被配置用于接收通信信息，基于所述通信信息输出控制信号，以及基于所述通信信息的瞬时频率输出瞬时分频器值；以及

位于所述信号生成级之外的分频器元件，所述分频器元件被配置用于基于所述控制信号将所述通信信息调制到所述RF载波信号上以产生调制信号，接收所述瞬时分频器值，使用所述瞬时分频器值划分所述RF载波信号的频率以产生调制信号频率，并且在所述调制信号频率输出所述调制信号；以及

电耦合到所述调制级的传输级，所述传输级包括驱动元件，其被配置用于输出所述调制信号到天线。

13.如权利要求12所述的通信系统，其中所述调制级进一步包括反馈回路，其被配置用于将由所述分频器元件输出的反馈信号馈入所述控制元件或者所述分频器元件中的至少一个中。

14.如权利要求12所述的通信系统，其中所述分频器元件被配置用于基于所述控制信号提供噪声整形，所述分频器元件被配置用于通过将位于所述调制信号频率的预定范围内的噪声转移至预设频率来提供噪声整形。

15.一种用于直接FM/PM调制的设备，包括：

分频器，被配置用于接收射频（RF）载波信号；以及

生成源，用于提供所述RF载波信号，所述生成源远离所述分频器；

其中所述分频器被配置用于：接收控制信号；基于所述控制信号调制所述RF载波信号；输出调制信号；以及基于所述控制信号提供噪声整形，其中所述分频器被配置用于通过将位于所述调制信号的预定频率范围内的噪声转移至预设频率来提供噪声整形。

16.如权利要求15所述的设备，其中所述分频器被配置用于接收瞬时分频器值并且使用所述瞬时分频器值划分所述RF载波信号的频率以产生调制信号频率。