CN114499511B - 适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，提供一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法，该装备包括第一锁相环电路、第一频率合成单元、控制芯片和抖动信号施加单元；抖动信号施加单元分别与第一锁相环电路、第一频率合成单元和控制芯片连接，用于基于控制芯片的控制信号，发送抖动信号；第一锁相环电路分别与第一频率合成单元、控制芯片连接，用于根据抖动信号和控制芯片发送的控制信号向第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；第一频率合成单元与控制芯片连接，用于根据第一抖动时钟信号、抖动信号和控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信号，使码型发生器应用到特殊需求的场景中，实现输出具有抖动特性的信号。

Description

适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法。

背景技术

码型发生器用于基于时钟信号产生电子器件或电子设备所需的数字波形和数字信号。码型发生器输出的信号在通常的应用场景中较稳定。但在特殊要求的应用场景中，需要码型发生器能够输出具有抖动特性的信号。但目前对码型发生器的信号调节下，抖动信号的注入范围会被压缩，在实际调节中，压控振荡器的电压控制端内部会加入由电容电阻组成的低通滤波器，低通滤波器会对过大的调制信号进行衰减。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法。

第一方面，本发明提供一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置，包括第一锁相环电路、第一频率合成单元、控制芯片和抖动信号施加单元，其中：

所述第一频率合成单元集成有第二锁相环电路；

所述抖动信号施加单元分别与所述第一锁相环电路、所述第一频率合成单元和所述控制芯片连接；所述抖动信号施加单元，用于基于所述控制芯片的控制信号，向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号；

所述第一锁相环电路分别与所述第一频率合成单元、所述控制芯片连接；所述第一锁相环电路，用于根据所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向所述第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；

所述第一频率合成单元与所述控制芯片连接；所述第一频率合成单元，用于根据所述第一抖动时钟信号、所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信号。

在一个实施例中，所述抖动信号施加单元包括时钟信号提供单元和第二频率合成单元，其中：

所述时钟信号提供单元与所述第二频率合成单元连接，用于向所述第二频率合成单元提供参考时钟信号；

所述控制芯片与所述第二频率合成单元连接，用于向所述第二频率合成单元发送控制信号；

所述第二频率合成单元分别与所述第一锁相环电路、第一频率合成单元连接，用于基于所述控制信号和参考时钟信号向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号。

在一个实施例中，所述抖动信号施加单元还包括开关单元，其中：

所述开关单元分别与所述第二频率合成单元、所述控制芯片、所述第一锁相环电路和第一频率合成单元连接。

在一个实施例中，所述第一锁相环电路包括晶体振荡器、鉴相器、第一环路滤波器、压控振荡器和功分器，其中：

所述晶体振荡器与所述鉴相器连接，所述鉴相器分别与所述第一环路滤波器、所述功分器、所述控制芯片连接；

所述功分器分别与所述压控振荡器、所述第一频率合成单元连接；

所述第一环路滤波器与所述开关连接。

在一个实施例中，所述第二锁相环电路包括集成在所述第一频率合成单元中的鉴相器、压控振荡器，以及第二环路振荡器，其中：

所述第一频率合成单元分别与自身集成的鉴相器和压控振荡器连接，所述鉴相器分别与所述第二环路滤波器、所述控制芯片连接；

所述第二环路滤波器与所述开关连接。

在一个实施例中，所述时钟信号提供单元包括点频源。

在一个实施例中，第二频率频率合成单元包括直接频率合成器。

在一个实施例中，控制芯片包括单片机。

第二方面，本发明提供一种适用于码型发生器的抖动信号注入系统，包括上述的抖动信号注入装置，以及码型发生器。

第三方面，本发明提供一种基于上述抖动信号注入装置的适用于码型发生器的抖动信号注入方法，包括：

使抖动信号施加单元基于所述控制芯片的控制信号，向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号；

使第一锁相环电路根据所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向所述第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；

使第一频率合成单元根据所述第一抖动时钟信号、所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信。

本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法，通过抖动信号施加单元向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号，使第一锁相环电路和第一频率合成单元共同作用向码型发生器提供抖动时钟信号，使码型发生器应用到特殊需求的场景中，实现输出具有抖动特性的信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入装置的结构示意图一；

图2是本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入装置的结构示意图二；

图3是本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入方法的流程示意图。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明的适用于码型发生器的抖动信号注入装置、系统及方法。

图1示出了本发明一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置的结构示意图，参见图1，该装置包括第一锁相环电路11、第一频率合成单元12、控制芯片13和抖动信号施加单元14，其中：

第一频率合成单元12集成有第二锁相环电路15；

抖动信号施加单元14分别与第一锁相环电路11、第一频率合成单元12和控制芯片13连接；抖动信号施加单元14，用于基于控制芯片13的控制信号，向第一锁相环电路11和第一频率合成单元12发送抖动信号；

第一锁相环电路11分别与第一频率合成单元12、控制芯片13连接；第一锁相环电路11，用于根据抖动信号和控制芯片发送的控制信号向第一频率合成单元12发送第一抖动时钟信号；

第一频率合成单元12与控制芯片13连接；第一频率合成单元12，用于根据第一抖动时钟信号、抖动信号和控制芯片发送的控制信号向码型发生器16提供第二抖动时钟信号。

对此，需要说明的是，码型发生器用于基于时钟信号产生电子器件或电子设备所需的数字波形和数字信号。

码型发生器输出的信号在通常的应用场景中较稳定。但在特殊要求的应用场景中，需要码型发生器能够输出具有抖动特性的信号。

为此，本发明采用抖动信号施加单元基于控制芯片的控制信号，向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号。该抖动信号需要作用到第一锁相环电路和第一频率合成单元，以为第一锁相环电路和第一频率合成单元输出的信号增加抖动特性。

第一锁相环电路根据抖动信号和控制芯片发送的控制信号向第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号。

第一频率合成单元根据第一抖动时钟信号、抖动信号和控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信号。该第二抖动时钟信号可使码型发生器应用到特殊需求的场景中，实现输出具有抖动特性的信号。

还需要说明的是，当需要正弦抖动特性，由抖动信号施加单元发送正弦抖动信号；当需要随机抖动特性，由抖动信号施加单元发送随机抖动信号。

还需要说明的是，控制芯片可以为单片机，使用单片机进行进行频率以及相位控制，单片机使用传统的C语言编写代码，使用简单，并且价格低廉。

本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，通过抖动信号施加单元向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号，使第一锁相环电路和第一频率合成单元共同作用向码型发生器提供抖动时钟信号，使码型发生器应用到特殊需求的场景中，实现输出具有抖动特性的信号。

在上述装置的进一步装置中，继续参见图1，主要是对抖动信号施加单元的具体结构进行解释说明，该抖动信号施加单元14包括时钟信号提供单元141和第二频率合成单元142，其中：

时钟信号提供单元141与第二频率合成单元142连接，用于向第二频率合成单元142提供参考时钟信号；

控制芯片13与第二频率合成单元142连接，用于向第二频率合成单元142发送控制信号；

第二频率合成单元142分别与第一锁相环电路11、第一频率合成单元12连接，用于基于控制信号和参考时钟信号向第一锁相环电路11和第一频率合成单元12发送抖动信号。

对此，需要说明的是，时钟信号提供单元能够提供参考时钟信号，该参考时钟信号为生成电子器件或电子设备所需信号的基础信号。在本发明中，该时钟信号提供单元可选择点频源(即点频信号源)。

第二频率合成单元能够基于提供的参考时钟信号进行频率改动(如改变相位)，生成第一锁相环电路和第一频率合成单元所需的抖动信号。其中，频率合成单元可采用直接频率合成器。

在本发明中，时钟信号提供单元与第二频率合成单元连接，时钟信号提供单元向第二频率合成单元提供参考时钟信号。

时钟信号(Clock Signal)是时序逻辑的基础，用于决定逻辑单元中的状态何时更新，是有固定周期并与运行无关的信号量。时钟信号有固定的时钟频率。时钟的不同频率体现在波形相位的变化。

第二频率合成单元既接收到参考时钟信号，又接收到控制信号，为此，该第二频率合成单元能够基于控制信号和参考时钟信号向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号。

本发明进一步的装置，通过基于控制信号对参考时钟信号进行相位控制，实现向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号，满足多种工作场景的需求。

在上述装置的进一步装置中，参见图2，该抖动信号施加单元14还包括开关单元143，其中：

开关单元143分别与第二频率合成单元142、控制芯片13、第一锁相环电路11和第一频率合成单元12连接。

对此，需要说明的是，参见图2，可以看出开关单元能够切断抖动信号施加单元向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送的抖动信号。故本发明增加开关单元，可以使装置能够适应需要抖动信号的场景，也可以适应不需要抖动信号的场景。

在上述装置的进一步装置中，参见图2，第一锁相环电路11包括晶体振荡器111、鉴相器112、第一环路滤波器113、压控振荡器114和功分器115，其中：

晶体振荡器111与鉴相器112连接，鉴相器112分别与第一环路滤波器113、功分器115、控制芯片115连接；

功分器114分别与压控振荡器114、第一频率合成单元12连接；

第一环路滤波器113与开关单元143连接。

对此，需要说明的是，晶体振荡器提供参考信号，将参考信号输送给鉴相器。一般而言晶体振荡器输出频率低但是非常稳定准确度高，压控振荡器输出频率范围比较宽，但是稳定度以及准确度都比较差，因此采用锁相环方式，压控振荡器输出信号之后，分出两路，一路输出，一路反馈给鉴相器。鉴相器会对压控振荡器的输出信号分频，与晶体振荡器提供的参考信号频率大小一样，然后鉴相器就开始比较这两个信号的相位差，如果压控振荡器的输出信号频率不稳定，鉴相器这就会产生相位差，经过鉴相器的计算，重新输出一个信号，这个信号经过第一环路滤波器进入到压控振荡器，让压控振荡器的输出信号频率恢复准确。在本发明中，需要压控振荡器输出的信号具有抖动特性，为此，压控振荡器接收到第二频率合成单元发出的抖动信号，基于该抖动信号使得功分器的输出信号具有抖动特性。

在上述装置的进一步装置中，参见图2，第二锁相环电路15包括集成在第一频率合成单元中的鉴相器151、压控振荡器152，以及第二环路振荡器153，其中：

第一频率合成单元分别与自身集成的鉴相器和压控振荡器连接，鉴相器分别与第二环路滤波器、控制芯片连接；

第二环路滤波器与开关单元连接。

对此，需要说明的是，第一频率合成单元作为向码型发生器输出的单元。为了使得第一频率合成单元输出的具有抖动特性的信号的抖动范围宽泛。该第一频率合成单元能够集成一个新的锁相环电路。第一频率合成单元分别与自身集成的鉴相器和压控振荡器连接，鉴相器分别与第二环路滤波器、控制芯片连接，第二环路滤波器与开关单元连接。

本发明提供一种适用于码型发生器的抖动信号注入系统，包括上述实施例提及的抖动信号注入装置，以及码型发生器。基于上述对抖动信号注入装置的具体原理的描述，在此不再赘述。

图3示出了本发明提供的一种基于上述提供的抖动信号注入装置的适用于码型发生器的抖动信号注入方法的流程示意图，参见图3，该方法包括：

31、使抖动信号施加单元基于控制芯片的控制信号，向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号；

32、使第一锁相环电路根据抖动信号和控制芯片发送的控制信号向第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；

33、使第一频率合成单元根据第一抖动时钟信号、抖动信号和控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信号。

本发明提供的适用于码型发生器的抖动信号注入方法，通过抖动信号施加单元向第一锁相环电路和第一频率合成单元发送抖动信号，使第一锁相环电路和第一频率合成单元共同作用向码型发生器提供抖动时钟信号，使码型发生器应用到特殊需求的场景中，实现输出具有抖动特性的信号。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，包括第一锁相环电路、第一频率合成单元、控制芯片和抖动信号施加单元，其中：

所述第一频率合成单元集成有第二锁相环电路；

所述抖动信号施加单元分别与所述第一锁相环电路、所述第一频率合成单元和所述控制芯片连接；所述抖动信号施加单元，用于基于所述控制芯片的控制信号，向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号；

所述第一锁相环电路分别与所述第一频率合成单元、所述控制芯片连接；所述第一锁相环电路，用于根据所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向所述第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；

所述第一频率合成单元与所述控制芯片连接；所述第一频率合成单元，用于根据所述第一抖动时钟信号、所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信号；

所述抖动信号施加单元包括时钟信号提供单元和第二频率合成单元，其中：

所述时钟信号提供单元与所述第二频率合成单元连接，用于向所述第二频率合成单元提供参考时钟信号；

所述控制芯片与所述第二频率合成单元连接，用于向所述第二频率合成单元发送控制信号；

所述第二频率合成单元分别与所述第一锁相环电路、第一频率合成单元连接，用于基于所述控制信号和参考时钟信号向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号。

2.根据权利要求1所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，所述抖动信号施加单元还包括开关单元，其中：

所述开关单元分别与所述第二频率合成单元、所述控制芯片、所述第一锁相环电路和第一频率合成单元连接。

3.根据权利要求2所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，所述第一锁相环电路包括晶体振荡器、鉴相器、第一环路滤波器、压控振荡器和功分器，其中：

所述晶体振荡器与所述鉴相器连接，所述鉴相器分别与所述第一环路滤波器、所述功分器、所述控制芯片连接；

所述功分器分别与所述压控振荡器、所述第一频率合成单元连接；

所述第一环路滤波器与所述开关单元连接。

4.根据权利要求3所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，所述第二锁相环电路包括集成在所述第一频率合成单元中的鉴相器、压控振荡器，以及第二环路振荡器，其中：

所述第一频率合成单元分别与自身集成的鉴相器和压控振荡器连接，所述鉴相器分别与所述第二环路滤波器、所述控制芯片连接；

所述第二环路滤波器与所述开关单元连接。

5.根据权利要求1-4中任一权项所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，所述时钟信号提供单元包括点频源。

6.根据权利要求5所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，第二频率频率合成单元包括直接频率合成器。

7.根据权利要求5所述的适用于码型发生器的抖动信号注入装置，其特征在于，控制芯片包括单片机。

8.一种适用于码型发生器的抖动信号注入系统，其特征在于，包括上述权利要求1-7中任一权项所述的抖动信号注入装置，以及码型发生器。

9.一种基于权利要求1-7中任一权项所述的抖动信号注入装置的适用于码型发生器的抖动信号注入方法，其特征在于，包括：

使抖动信号施加单元基于所述控制芯片的控制信号，向所述第一锁相环电路和所述第一频率合成单元发送抖动信号；

使第一锁相环电路根据所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向所述第一频率合成单元发送第一抖动时钟信号；

使第一频率合成单元根据所述第一抖动时钟信号、所述抖动信号和所述控制芯片发送的控制信号向码型发生器提供第二抖动时钟信。

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