CN119856468A - 用于减小的峰值偏差的多相频率调制 - Google Patents

Abstract

本公开的各方面提供了用于多相频率调制的技术和装置。多相频率调制的示例方法包括：基于星座点来确定发送信号的相位；基于该相位来确定用于频率调制的编码；生成具有不同相位的多个振荡信号；基于用于该频率调制的该编码来有效地对具有该不同相位的该多个振荡信号进行相位调制；以及选择多个已相位调制的振荡信号中的一者。

Description

用于减小的峰值偏差的多相频率调制

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年9月14日提交的希腊专利申请第20220100752号的优先权，该申请特此以引用的方式并入本文。

背景技术

技术领域

本公开的某些方面整体涉及电子电路，并且更具体地涉及用于频率调制的技术和装置。

相关技术

电子设备包括传统计算设备，诸如台式计算机、笔记本计算机、平板计算机、智能电话、可穿戴设备如智能手表、互联网服务器等。这些各种电子设备为人类用户提供信息、娱乐、社交互动、安全性、安全、生产力、运输、制造和其他服务。这些各种电子设备的许多功能都依赖于无线通信。无线通信系统和设备被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息收发、广播等各种类型的通信内容。无线通信设备可经由各种合适的无线电接入技术(RAT)中的任一种来发送和/或接收射频(RF)信号，这些无线电接入技术(RAT)包括但不限于第五代(5G)新无线电(NR)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、全球移动系统(GSM)、蓝牙、蓝牙低能耗(BLE)、ZigBee、无线局域网(WLAN)RAT(例如，IEEE 802.11)等。在一些情况下，发送器可被实现为极坐标发送器，其中将同相/正交(I/Q)信号转换到极坐标域作为信号的振幅和相位分量。然后使用振幅和相位分量来生成用于经由功率放大器发送的信号。

发明内容

本公开的系统、方法和设备各自具有若干个方面，其中没有单一一个方面单独负责其期望特性。在不限制本公开的由随后权利要求所表达的范围的情况下，现在将对一些特征进行简明地讨论。在考虑这些讨论之后，并且特别是在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，人们将理解本公开的特征如何提供各种优点，该各种优点包括减小的频率调制噪声和改进的无线通信性能。

本公开的某些方面提供发送器电路。该发送器电路大体包括：压控振荡器(VCO)，该压控振荡器(VCO)被配置为生成振荡信号；调制数模转换器(MDAC)，该调制数模转换器(MDAC)具有耦合到该VCO的控制输入部的输出部并且被配置为有效地调制该振荡信号的相位；多相发生器，该多相发生器具有耦合到该VCO的输出部的输入部并且被配置为从已相位调制的振荡信号生成具有不同相位的多个振荡信号；和相位调制器，该相位调制器具有耦合到该多相发生器的输出部的输入部并且被配置为选择和输出该多个振荡信号中的一者。

本公开的某些方面提供了一种无线通信的方法。该方法大体包括：基于星座点来确定发送信号的相位；基于该相位来确定用于频率调制的编码；生成具有不同相位的多个振荡信号；基于用于该频率调制的该编码来有效地对具有该不同相位的该多个振荡信号进行相位调制；以及选择多个已相位调制的振荡信号中的一者。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置大体包括：用于基于星座点来确定发送信号的相位的部件；用于基于该相位来确定用于频率调制的编码的部件；用于生成具有不同相位的多个振荡信号的部件；用于基于用于该频率调制的该编码来有效地对具有该不同相位的该多个振荡信号进行相位调制的部件；和用于选择多个已相位调制的振荡信号中的一者的部件。

为了实现前述和相关目的，一个或多个方面包括以下全面描述的并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细地阐述了一个或多个方面的一些例示性特征。然而，这些特征仅指示可采用各种方面的原理的各种方式中的一些方式，以及本说明书旨在包括所有此类方面以及其等效物。

附图说明

为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，以上简要概括的更具体的描述可以通过参考各方面来获得，这些方面中的一些方面在附图中例示。然而，要注意的是，附图仅例示了本公开的某些典型的方面并且因此不被认为是对其范围的限制，因为说明书可承认其他同等有效的方面。

图1是示例极坐标发送器的示图。

图2是例示使用多相频率调制的发送器电路的示例的示图。

图3是例示与使用多相频率调制来生成的振荡信号相关联的多个星座点的示例的曲线图。

图4A是例示使用单个频率调制的随时间推移的频率调制的示例的曲线图。

图4B是例示使用多相频率调制的随时间推移的频率调制的示例的曲线图。

图5是使用多相频率调制的无线通信的示例操作的流程图。

图6是包括被配置为执行多相频率调制的无线通信设备的无线通信网络的示图。

为了便于理解，已经在可能的情况下使用了相同的参考标号来表示附图共有的相同元素。可以设想，在一个方面所公开的元素可以有益地用于其他方面而无需具体叙述。

具体实施方式

本公开的某些方面涉及用于多相频率调制的方法和装置。

某些无线通信设备(诸如蓝牙设备、IEEE 802.11设备、和/或其他或未来的无线电接入技术)可使用极坐标发送器，其中同相/正交(I/Q)信号被转换到极坐标域作为信号的量值和相位分量。由于频率是周期的倒数，因此可通过改变信号的频率来实现相移，所以可使用频率调制来控制相位分量。频率调制可经由压控振荡器(VCO)来实现，其中数模转换器(DAC)可控制VCO的输出频率。DAC可控制由VCO生成的振荡信号中的频移并且可实际上在所发送的信号上创建高达±180度的相移。在一些情况下，频率调制可例如由于应用于VCO的数模转换的不准确性和/或VCO处的频移(其可例如由温度漂移引起)而将噪声引入到相位分量中。频率调制噪声可转化为劣化的无线通信性能，诸如增加的相邻信道功率(例如，增加的自干扰或共信道干扰)、增加的时延和/或减少的数据速率。

本公开的某些方面提供了用于多相频率调制(例如，用于极坐标发送器)的方法和装置。无线通信设备(例如，蓝牙设备和/或IEEE 802.11设备)可包括例如用于发送和/或接收RF信号的收发器(也被称为射频前端(RFFE)电路或RF收发器电路)中的极坐标发送器。在某些情况下，极坐标发送器可使用多个相移级来生成相位分量。例如，VCO可被控制以便以与精细相移(例如，±45度)相对应的频率输出信号，并且输出信号可被相位调制以生成处于与相对于输出信号的不同粗略相移(例如，0度、90度、180度和/或270度)相对应的相位的多个信号，如本文相对于图1至图3进一步描述。

本文所描述的用于多相频率调制的方法和装置可提供各种优点。本文所描述的方法和装置可改进极坐标发送器的无线通信性能，从而实现减小的相邻信道功率(例如，减小的干扰)、减少的时延和/或增加的数据速率。本文所描述的方法和装置可通过减小使用DAC来调整的频率调制的最大值来减小频率调制噪声。在一些情况下，例如，频率调制噪声被减小12分贝，并且频率调制噪声的减小可改进极坐标发送器的无线通信性能。

示例RF极坐标收发器

图1是示例极坐标发送器100，其可在收发器前端中实现，诸如本文相对于图6进一步描述的无线收发器622。收发器可使用基带模块来生成具有同相(I)和正交(Q)分量(I+jQ)的基带信号。基带信号可被提供给极坐标处理器102，该极坐标处理器可将基带信号转换到极坐标域作为半径分量104和相位分量106，如所例示的。例如，假设基带信号是复信号(I+jQ)，则可如下确定极坐标分量：

θ＝arctan(Q/I) (1b)

其中r是半径分量，并且θ是角(相位)分量。半径分量可对应于射频信号的振幅，并且角分量可对应于射频信号的相位，其中相位可被转换为瞬时频率。射频信号可如下被形成为半径信号与振荡信号(例如，cos(t))的乘积：

s(t)＝r(t)cos(2π·f_c·t+θ(t)) (2)

其中s(t)是所发送的射频信号，r(t)是表示随时间推移的半径分量的半径信号，f_c是射频信号的载波频率，并且θ(t)是射频信号的相位并且表示随时间推移的角分量。半径信号可被形成为对应于表达式(1a)中的半径分量的一系列振幅。在频率调制具体实施下，相位信号可被形成为一系列频率调制，其中每个瞬时频率可对应于表示表达式(1b)中的角分量的相位。

可将半径分量104(也称为量值分量)提供到振幅调制器108。振幅调制器108生成增益信号110(例如，r(t))并且将增益信号110提供给功率放大器(PA)112。增益信号110指示在PA 112处应用于输入信号(例如，cos(2π·f_c·t+θ(t)))的瞬时功率增益。增益信号110可表示对应于半径分量104的瞬时振幅。

相位分量106被提供给相位调制器，该相位调制器在一些情况下可被实现为频率调制器114。频率调制器114以对应于与相位分量106相关联的相位的瞬时频率生成相位信号116。如本文中相对于图2进一步描述，频率调制器114可使用频率调制的多个级来生成相位信号116，其可减小由频率调制产生的噪声并且改进无线通信性能，诸如改进的数据速率。使用PA 112将相位信号116有效地与增益信号110相乘以在PA 112的输出部处生成射频信号(例如，s(t))，其可耦合到发射射频信号的天线118。

虽然图1提供了其中可实现本公开的某些方面的极坐标发送器作为示例应用以便于理解，但是本文所述的与多相频率调制相关的某些方面可以在各种其他合适的电子系统中利用。

多相频率调制的示例

图2是使用多相频率调制的发送器电路200的示例的示图。在该示例中，发送器电路200可以是具有振幅调制电路(例如，振幅调制器108)和多相调制电路(例如，频率调制器114)的极坐标发送器(例如，极坐标发送器100)。

发送电路200可包括调制器-解调器(MODEM)202，其将信息调制成复信号(例如，I(t)+jQ(t))，例如调制为可对应于星座点的一系列复符号(例如，I+jQ)，如本文相对于图3进一步描述的。MODEM 202可将复信号提供给坐标旋转数字计算机(CORDIC)204，其例如根据表达式(1a)和(1b)将复信号转换成极坐标域中的半径分量和角分量。CORDIC 204可向振幅-调制相位-调制(AMPM)模块206提供半径分量和角分量。在一些情况下，CORDIC 204可向振幅调制器108提供半径分量。AMPM模块206可基于相应的角分量和半径分量来确定射频信号的相位，例如以便调整角分量来补偿在PA 112处呈现的AMPM失真。例如，AMPM模块206可使用与对应相位相关联的半径分量和角分量对的查找表来确定射频信号的瞬时相位。在一些情况下，查找表可提供处于特定量值的相位失真，并且AMPM模块206可使用查找表来确定相位校正以补偿对应AMPM失真。AMPM模块206可向微分器208提供相位。

微分器208可将相位转换成具有与相位的时间延迟相对应的周期的瞬时频率。例如，微分器208可接收相位编码并且基于使用微分的相位编码将相位编码转换成频率编码。微分器208可向位分路器210(例如，频率解码器)提供用于频率调制的编码。微分器208可具有耦合到位分路器210的输入部的输出部。

位分路器210可包括频率解码器，其将频率编码转换成多个频率调制分量，诸如精细频率调制编码212和粗略频率调制编码214。位分路器210可将精细频率调制编码212提供给调制数模转换器(MDAC)216并且将粗略频率调制编码214提供给相位调制器224。位分路器210可具有耦合到MDAC 216的输入部的第一输出部和耦合到相位调制器224的控制输入部的第二输出部。

频率调制器114可在多个级联级中执行相位调制。在第一相位调制级中，频率调制器114可例如使用压控振荡器(VCO)218来有效地执行精细相位调制，其生成精细相位范围(例如，±45度)内的振荡信号。在第二相位调制级中，频率调制器114可有效地执行粗略相位调制，其从在第一相位调制级处输出的振荡信号生成处于不同相位(例如，0度、90度、180度和270度)的多个振荡信号，并且频率调制器114可选择具有粗略相位调制的振荡信号中的一者。例如，频率调制器114可使用生成处于不同相位的多个振荡信号的多相发生器220以及选择振荡信号中的一者的相位调制器224来执行粗略相位调制，如本文中进一步描述。

VCO 218可响应于由MDAC 216输出的控制信号而生成振荡信号，该MDAC可具有耦合到VCO 218的控制输入部的输出部。在某些情况下，VCO 218可以是用于控制VCO的调谐电压以相对于参考时钟控制振荡信号的频率的锁相环(PLL)电路(诸如Δ-∑分数-N锁相环)的一部分。MDAC 216可基于表示与精细频率调制编码212相关联的频率调制的控制信号来有效地调制由VCO 218输出的振荡信号的相位(例如，±45度)。在一些情况下，MDAC 216可输出处于特定电压的控制信号，其调整VCO 218的输出频率。在某些情况下，VCO 218可被实现为谐振器，例如被实现为电感器-电容器(LC)谐振器，并且MDAC 216可调整LC谐振器的电容以改变VCO 218的输出频率。

假设多相发生器220生成具有不同相位的数个(N个)振荡信号，则MDAC 216可控制VCO 218以将振荡信号的相位有效地调制(±180/N)°。例如，MDAC 216可输出处于特定电压的控制信号，其使得VCO 218以对应于与精细频率调制编码212相关联的相位的频率输出振荡信号。VCO 218可将已调制振荡信号提供给多相发生器220。例如，VCO 218可具有耦合到多相发生器220的输出部。

多相发生器220可生成具有与由VCO 218生成的已有效相位调制的振荡信号不同的相位的多个振荡信号222。多相发生器220可具有耦合到VCO 218的输出部的输入部，并且多相发生器220可向相位调制器224提供振荡信号。多相发生器220可生成具有不同相位的数个(N个)振荡信号，其中不同相位以(360/N)°为增量，并且VCO 218可被控制以有效地将振荡信号的相位调制(±180/N)°。例如，多相发生器220可生成具有90°的相位增量的四个振荡信号222(例如，0度、90度、180度和270度)，其中第一振荡信号对应于0度，第二振荡信号对应于90度，第三振荡信号对应于180度，并且第四振荡信号对应于270度。在此类情况下，MDAC 216可控制VCO 218以有效地将振荡信号的相位调制±45°。

多相发生器220可包括输出处于不同相位的振荡信号222的一个或多个分频器。例如，多相发生器220可具有分频器电路，该分频器电路输出处于0度的振荡信号(例如，没有到由VCO 218输出的振荡信号的相移)、输出处于90度的振荡信号、输出处于180度的振荡信号并且输出处于270度的振荡信号。作为示例，二分频分频器可生成I分量和Q分量以及反相的I分量和Q分量，使得分频器输出四个相位(例如，0度、90度、180度和270度)。将理解分频器仅为示例，并且可使用其他电路来生成处于不同相位的振荡信号，例如，时间延迟电路。

相位调制器224可选择并输出从多相发生器220接收的多个振荡信号222中的一者。粗略频率调制编码214可控制由相位调制器对多个振荡信号222中的一者的选择。例如，粗略频率调制编码214可向相位调制器224指示选择并输出振荡信号222中的哪一者。在某些情况下，相位调制器224可包括多路复用器，其在振荡信号222中选择振荡以供输出。相位调制器224可具有耦合到多相发生器220的输出部的输入部。相位调制器224可将所选择的振荡信号提供给放大器(诸如PA 112)。

PA 112可放大所选择的振荡信号以供经由天线118发送。PA 112可具有耦合到相位调制器的输出部的输入部和耦合到天线118的输出部。

在一些情况下，发送器电路200可包括数字电路和/或模拟电路。例如，MODEM 202、CORDIC 204、AMPM模块206、微分器208和位分路器210可被实现为数字电路，诸如数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、分立门或晶体管逻辑件等。VCO 218和多相发生器220可被实现为模拟电路。

图3是例示如本文中描述的与使用多相频率调制来生成的振荡信号相关联的多个星座点302a-302d(统称为星座点302)的示例的曲线图。如本文所使用，星座点可将信号的符号表示为极坐标域中的复分量(例如，I+jQ)，其中角分量可对应于信号的相位，并且半径分量可对应于信号的振幅。星座点302表示可使用极坐标发送器(诸如发送器电路200)的多相频率调制和振幅调制来输出的N个星座点中的一者。例如，星座点302的半径分量是在PA112处执行振幅调制之后的射频信号的示例。星座点302中的每一者可具有对应半径分量304a-304d和对应角分量306a-306d。第一星座点302a可具有第一半径分量304a和第一角分量306a。第二星座点302b可具有第二半径分量304b和第二角分量306b；并且对于其他星座点302c、302d依此类推。

在该示例中，由于粗略相位调制中的一者可应用零度相位，因此第一星座点302a可有效地表示使用VCO 218来应用的精细相位调制，并且其他星座点302b-302d可表示使用多相发生器220来应用的粗略相位调制。例如，第一角分量306a可以是30度，并且其他角分量304b-304d可从30度以90度递增(例如，分别是120度、210度和300度)。相位调制器224可选择振荡信号中的一者以输出与例如在CORDIC 204和/或AMPM模块206处确定的用于发送的复信号的对应相位分量相关联的星座点302中的一者。以此方式，利用精细和粗略频率调制两者，可实现用于发送的复信号的任何期望星座点的相位分量。将理解四个星座点仅为示例，并且本文所描述的多相频率调制可生成处于与两个或更多个星座点(例如，>4个星座点)相对应的不同相位的两个或更多个振荡信号。

图4A是例示使用单个频率调制的随时间推移的频率调制的示例的曲线图。在该示例中，频率调制生成跨包括0度至360度(例如，从0度±180度)的相位范围402的有效相位调制。例如，由于表示与星座点相关联的角分量的正确相位的VCO的控制信号的不准确性，因此跨相位范围402执行相位调制可在所发送的射频信号中生成噪声。此外，这种±180度的大相位调制可导致更复杂的MDAC设计，其可具有更大的占用空间。

图4B是例示使用多相频率调制的随时间推移的频率调制的示例的曲线图。在该示例中，频率调制使用跨相位范围404(例如，±180/N度)的精细相位调制以及使用多相发生器的粗略相位调制来生成有效相位调制，如本文相对于图2所描述。在此类情况下，与关于图4A执行的相位调制相比，用于VCO的控制信号可表示更小的相位范围404，并且因此，多相频率调制可减小从频率调制生成的噪声。例如，控制信号可以能够更准确地表示与用于发送的预期星座点相关联的角分量，其中在VCO处执行有效相位调制的精细调谐。此外，这种较小相位调制可允许更简单的MDAC设计，其可具有更小的占用空间。

图5是用于无线通信的示例操作500的流程图。操作500可由发送器(诸如发送器电路200)执行。操作500可被实现为在一个或多个处理器(例如，图6的处理器608或信号处理器618)上执行并运行的软件组件(例如，计算机可执行代码或指令)。此外，操作500中由发送器进行的信号发送可例如由一个或多个天线(例如，图1的天线118)来实现。在某些方面，由发送器对信号的发送可经由获得和/或输出信号的电路(例如，射频集成电路)的总线接口来实现。

操作500可任选地在框502处开始，其中发送器电路可基于星座点(例如，星座点302a)来确定发送信号的相位。例如，发送器电路可确定与星座点相关联的角分量(例如，角分量306a)并且应用角分量作为发送信号的相位，如本文相对于表达式(1b)所描述的。

在框504处，发送器电路可基于相位来确定用于频率调制的编码。例如，为了确定用于频率调制的编码，发送器电路可生成精细频率调制编码(例如，精细频率调制编码212)以用于输入到MDAC(例如，MDAC 216)或控制有效相位调制，并且发送器电路可生成粗略频率调制编码(例如，粗略频率调制编码214)以用于控制相位调制器(例如，相位调制器224)或在具有不同相位的多个振荡信号中选择振荡信号。在某些方面，为了确定用于频率调制的编码，发送器电路可对发送信号的相位进行微分，例如，以将相位转换到瞬时频率。

在框506处，发送器电路可生成具有不同相位的多个振荡信号。发送器电路可生成具有不同相位的数个(N个)振荡信号，其中不同相位以(360/N)°为增量，例如，如本文相对于图2和图3所描述的。为了生成振荡信号，发送器电路可执行多级相位调制。例如，发送器电路可控制VCO(例如，VCO 218)以生成振荡信号，并且发送器电路可对振荡信号进行分频以生成具有不同相位的数个(N个)振荡信号。

在框508处，发送器电路可基于用于频率调制的编码来有效地对具有不同相位的多个振荡信号进行相位调制。发送器电路可通过(±180/N)°有效地对多个振荡信号进行相位调制。为了有效地对振荡信号进行相位调制，发送器电路可在具有不同相位的振荡信号之间维持(360/N)°的相位分离。在某些方面，发送器电路可使用MDAC来控制VCO以有效地将振荡信号的相位调制(±180/N)°。精细频率调制编码可控制有效相位调制。例如，精细频率调制编码可指示要使用VCO来输出的瞬时频率，并且可将频率转换为应用于VCO的控制输入部的控制电压。

在框510处，发送器电路可例如使用相位调制器来选择多个已相位调制的振荡信号中的一者。在某些方面，粗略频率调制编码可指示在已相位调制的振荡信号当中的振荡信号的选择。发送器电路可选择最接近星座点的具有已调制相位的多个已相位调制的振荡信号中的一者。

在某些方面，发送器电路可执行多级相位调制，例如，如本文相对于图2所描述的。作为示例，在第一相位调制级中，发送器电路可有效地通过±45°对振荡信号进行相位调制，并且在第二相位调制级中，发送器电路可生成相对于振荡信号具有90°的相位增量的四个振荡信号。

对于某些方面，发送器电路可放大多个已相位调制的振荡信号中的所选择的一者，处理已放大信号(例如，振幅调制、滤波和/或对已放大信号执行阻抗匹配)，并且例如经由天线118发送已处理信号作为发送信号。

示例无线通信网络

在某些方面，用于多相频率调制的装置和方法可在无线网络中的某些无线通信设备中使用。图6是包括无线通信设备602的无线通信网络600的示图，该无线通信设备具有无线收发器622，该有无线收发器可包括图2的发送器电路200。在某些方面，无线收发器622可被配置为执行多相频率调制，例如，如本文相对于图2至图5所描述的。

在无线通信网络600中，无线通信设备602可通过一个或多个无线链路606与其他无线通信设备604a-604d(例如，基站604a、接入点604b、无线耳机604c或蜂窝电话604d)进行通信。如图所示，无线通信设备602被描绘为智能电话。然而，无线通信设备602可被实现为任何合适的计算或其他电子设备，诸如蜂窝基站、宽带路由器、接入点、蜂窝或移动电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、服务器计算机、网络附接存储(NAS)设备、智能电器、基于交通工具的通信系统、物联网(IoT)设备、传感器或安全设备、资产跟踪器等。在一些情况下，发送器电路200可在其他无线通信设备604a-604d中实现。

作为示例，基站604a经由无线链路606来与无线通信设备602进行通信，该无线链路可被实现为任何合适类型的无线链路。尽管被描绘为蜂窝无线电网络的基站塔，但基站604a可表示或被实现为另一设备，诸如其他无线通信设备604b-604d、卫星、地面广播塔、接入点(例如，接入点604b)、对等设备(例如，无线耳机604c或蜂窝电话604d)、网状网络节点、光纤线路、大致如上所述的另一电子设备等中的任一者。因此，无线通信设备602可经由有线连接、无线连接、或它们的组合来与基站604a或另一设备(例如，其他无线通信设备604b-604d中的任一者)进行通信。无线链路606可包括从基站604a传达至无线通信设备602的数据或控制信息的下行链路，以及从无线通信设备602传达至基站604a的其他数据或控制信息的上行链路。无线链路606可以使用任何合适的通信协议或标准(诸如第3代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)、3GPP新无线电第五代(NR 5G)、IEEE 802.11(WiFi)、IEEE 802.16(WiMAX)、蓝牙^TM等)来实现。

无线通信设备602包括处理器608和存储器610。存储器610可以是计算机可读存储介质的一部分或者形成计算机可读存储介质的一部分。处理器608可包括被配置为执行由存储器610存储的处理器可执行指令(例如，代码)的任何类型的处理器，诸如应用处理器或多核处理器。存储器610被配置为存储指令(例如，计算机可执行代码或指令)，这些指令在由处理器608执行时使得处理器608执行用于多相频率调制的操作(诸如相对于图5描述的操作500)，或与此类操作相关的任何方面。存储器610可包括任何合适类型的数据存储介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如，闪存存储器)、光介质、磁介质(例如，磁盘或磁带)等。在本公开的上下文中，存储器610被实现为存储无线通信设备602的指令612、数据614和其他信息，并因此在被配置为计算机可读存储介质或其一部分时，存储器610不包括暂态传播信号或载波。存储器610可包括非暂态计算机可读介质(例如，有形介质)。

无线通信设备602还可包括输入/输出端口616。I/O端口616实现与其他设备、网络或用户或在设备的组件之间的数据交换或交互。

无线通信设备602还可包括信号处理器(SP)618(例如，诸如数字信号处理器(DSP))。信号处理器618可类似于处理器608起作用并且可以能够结合存储器610执行指令和/或处理信息。

出于通信目的，无线通信设备602还包括调制解调器620、无线收发器622和天线(未示出)。无线收发器622使用射频(RF)无线信号来提供至相应网络以及与其连接的其他无线通信设备的连接性。无线收发器622可包括本文相对于图2描述的用于多相频率调制的电路，诸如发送器电路200。无线收发器622可有利于在任何合适类型的无线网络上的通信，诸如无线局域网(WLAN)、对等(P2P)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(WWAN)、导航网络(例如，北美的全球定位系统(GPS)或另一全球导航卫星系统(GNSS))、和/或无线个域网(WPAN)。

上述方法的各种操作可通过能够执行对应功能的任何合适的部件来执行。该部件可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。例如，用于确定的部件可包括调制解调器(例如，调制解调器202)、处理器(例如，极坐标处理器102、CORDIC 204、处理器608和/或信号处理器618)、存储器(例如，存储器610)、AMPM模块(例如，AMPM模块206)、微分器(例如，微分器208)和/或位分路器(例如，位分路器210)。用于生成、相位调制、选择和/或放大振荡信号的部件可包括MDAC(例如，MDAC 216)、VCO(例如，VCO 218)、多相发生器(例如，多相发生器220)、相位调制器(例如，相位调制器224)和/或放大器(例如，PA 112)。

基于本公开，应当理解，本文所述的用于多相频率调制的装置和方法提供了各种优点。本文所描述的方法和装置可改进极坐标发送器的无线通信性能，从而实现减小的相邻信道功率、减少的时延和/或增加的数据速率。本文所描述的方法和装置可减小由DAC调整的频率调制的最大值，并且在一些情况下，频率调制噪声可减小12分贝。频率调制噪声的减小可改进极坐标发送器的无线通信性能。

示例方面

除了上述各个方面之外，各方面的具体组合也在本公开的范围内，其中一些具体组合的细节如下：

方面1：一种用于无线通信的发送器电路，所述发送器电路包括：压控振荡器(VCO)，所述压控振荡器(VCO)被配置为生成振荡信号；调制数模转换器(MDAC)，所述调制数模转换器(MDAC)具有耦合到所述VCO的控制输入部的输出部并且被配置为有效地调制所述振荡信号的相位；多相发生器，所述多相发生器具有耦合到所述VCO的输出部的输入部并且被配置为从已相位调制的振荡信号生成具有不同相位的多个振荡信号；和相位调制器，所述相位调制器具有耦合到所述多相发生器的输出部的输入部并且被配置为选择和输出所述多个振荡信号中的一者。

方面2：根据方面1所述的发送器电路，其中所述多相发生器被配置为生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号，并且其中所述不同相位以(360/N)°为增量。

方面3：根据方面2所述的发送器电路，其中所述MDAC被配置为控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制(±180/N)°。

方面4：根据方面1至3中任一项所述的发送器电路，其中所述多相发生器被配置为生成具有90°的相位增量的四个振荡信号，并且其中所述MDAC被配置为控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制±45°。

方面5：根据方面1至4中任一项所述的发送器电路，所述发送器电路还包括位分路器，所述位分路器具有耦合到所述MDAC的输入部的第一输出部和耦合到所述相位调制器的控制输入部的第二输出部，其中所述位分路器被配置为接收用于频率调制的编码并且生成用于所述MDAC的精细频率调制编码和用于所述相位调制器的粗略频率调制编码。

方面6：根据方面5所述的发送器电路，其中所述粗略频率调制编码被配置为控制由所述相位调制器对所述多个振荡信号中的所述一者的选择。

方面7：根据方面5或6所述的发送器电路，所述发送器电路还包括微分器，所述微分器具有耦合到所述位分路器的输入部的输出部并且被配置为接收相位编码并且基于所述相位编码使用微分来生成用于所述频率调制的所述编码。

方面8：根据方面1至7中任一项所述的发送器电路，所述发送器电路还包括放大器，所述放大器具有耦合到所述相位调制器的输出部的输入部并且被配置为放大由所述相位调制器选择和输出的所述多个振荡信号中的所述一者以用于发送。

方面9：根据方面1至9中任一项所述的发送器电路，其中所述多相发生器包括分频器。

方面10：一种无线通信的方法，所述方法包括：基于星座点来确定发送信号的相位；基于所述相位来确定用于频率调制的编码；生成具有不同相位的多个振荡信号；基于用于所述频率调制的所述编码来有效地对具有所述不同相位的所述多个振荡信号进行相位调制；以及选择多个已相位调制的振荡信号中的一者。

方面11：根据方面10所述的方法，其中所述生成包括生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号，并且其中所述不同相位以(360/N)°为增量。

方面12：根据方面11所述的方法，其中有效相位调制包括通过(±180/N)°有效地对所述多个振荡信号进行相位调制。

方面13：根据方面11或12所述的方法，其中所述有效相位调制包括在具有所述不同相位的所述振荡信号之间维持(360/N)°的相位分离。

方面14：根据方面10至13中任一项所述的方法，其中所述生成包括生成具有90°的相位增量的四个振荡信号，并且其中所述有效相位调制包括通过±45°有效地对所述多个振荡信号进行相位调制。

方面15：根据方面10至14中任一项所述的方法，其中所述生成包括：控制压控振荡器(VCO)以生成振荡信号；以及对所述振荡信号进行分频以生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号。

方面16：根据方面15所述的方法，其中所述有效相位调制包括使用调制数模转换器(MDAC)来控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制(±180/N)°。

方面17：根据方面16所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括：生成用于输入到所述MDAC的精细频率调制编码；以及生成用于控制相位调制器的粗略频率调制编码，其中所述选择包括使用所述相位调制器来选择所述多个振荡信号中的所述一者。

方面18：根据方面10至16中任一项所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括：生成用于控制所述有效相位调制的精细频率调制编码；以及生成用于控制所述选择的粗略频率调制编码。

方面19：根据方面10至18中任一项所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括对所述发送信号的所述相位进行微分。

方面20：根据方面10至19中任一项所述的方法，所述方法还包括：放大所述多个已相位调制的振荡信号中的所选择的一者；处理已放大信号；以及发送已处理信号作为所述发送信号。

方面21：根据方面10至20中任一项所述的方法，其中所述选择包括选择最接近所述星座点的具有已调制相位的所述多个已相位调制的振荡信号中的所述一者。

方面22：一种用于无线通信的装置，所述装置包括：用于基于星座点来确定发送信号的相位的部件；用于基于所述相位来确定用于频率调制的编码的部件；用于生成具有不同相位的多个振荡信号的部件；用于基于用于所述频率调制的所述编码来有效地对具有所述不同相位的所述多个振荡信号进行相位调制的部件；和用于选择多个已相位调制的振荡信号中的一者的部件。

方面23：一种装置，所述装置包括：存储器，所述存储器包括计算机可执行指令；一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为执行所述计算机可执行指令并且使得所述装置执行根据方面10至21中任一项所述的方法。

方面24：一种装置，所述装置包括：电路，所述电路被配置为执行根据方面10至21中任一项所述的方法。

方面25：一种装置，所述装置包括用于执行根据方面10至21中任一项所述的方法的部件。

方面26：一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理系统的一个或多个处理器执行时使得所述处理系统执行根据方面10至21中任一项所述的方法。

方面27：一种体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于执行根据方面10至21中任一项所述的方法的代码。

附加注意事项

提供前面的描述是为了使本领域的任何技术人员能够实践本文所述的各种方面。本文讨论的示例不限制在权利要求书中阐述的范围、适用性或各方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文中所定义的通用原理可应用于其他方面。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，可对所讨论的元素的功能和布置进行改变。各种示例可视情况省略、替换或添加各种规程或组件。例如，所描述的方法可以所描述的次序不同的次序执行，并且可添加、省略或组合各种动作。此外，对于一些示例描述的特征可在一些其他示例中组合。例如，可使用本文所阐述的任何数量的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在涵盖使用作为本文所阐述的本公开的各种方面的补充或替代的其他结构、功能性或者结构与功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文所公开的公开内容的任何方面可通过本权利要求的一个或多个元素来体现。

结合本公开所述的各种例示性逻辑框、模块和电路可利用被设计成执行本文所述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立门或晶体管逻辑件、分立硬件组件、或者它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在另选方案中，处理器可以是任何可商购获得的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、片上系统(SoC)、或任何其他此类配置。

如本文所用，信号可以指能够检测到的物理量或脉冲(诸如随时间推移的电压、电流或磁场强度)，通过该物理量或脉冲可以发送消息或信息。信号可以携带可用于观察的信息。

如本文所用，提到项目列表“中的至少一者”的短语，指代这些项目的任何组合(其包括单一成员)。举例而言，“a、b或c中的至少一者”旨在覆盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c、以及具有多个相同元素的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。

如本文所用，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、查明、及类似动作。此外，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可包括解析、选定、选择、建立等。

本文中所公开的方法包括用于实现方法的一个或多个动作。方法动作可彼此互换而不偏离权利要求的范围。换句话讲，除非指定了动作的特定次序，否则在不脱离权利要求的范围的情况下，可修改特定动作的次序和/或使用。此外，上文所描述的方法的各种操作可由能够执行对应功能的任何适当的部件来执行。该部件可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。

以下权利要求书并非旨在被限定于本文中示出的各方面，而是应被赋予与权利要求书的语言相一致的全部范围。在权利要求内，除非特别说明，否则对单数形式的元素的援引不旨在意指“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。除非特别说明，否则术语“一些”指的是一个或多个。任何权利要求元素都不根据35U.S.C.§112(f)的规定解释，除非该元素是使用短语“用于……的部件”明确叙述的。贯穿本公开描述的各种方面的元素的对于本领域普通技术人员来说是已知的或稍后将是已知的所有结构和功能等同方案以引用的方式明确地并入本文，并且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不是旨在奉献给公众的，无论这种公开是否在权利要求中显式地记载。

Claims (22)

1.一种用于无线通信的发送器电路，所述发送器电路包括：

压控振荡器(VCO)，所述压控振荡器(VCO)被配置为生成振荡信号；

调制数模转换器(MDAC)，所述调制数模转换器(MDAC)具有耦合到所述VCO的控制输入部的输出部并且被配置为有效地调制所述振荡信号的相位；

多相发生器，所述多相发生器具有耦合到所述VCO的输出部的输入部并且被配置为从已相位调制的振荡信号生成具有不同相位的多个振荡信号；和

相位调制器，所述相位调制器具有耦合到所述多相发生器的输出部的输入部并且被配置为选择和输出所述多个振荡信号中的一者。

2.根据权利要求1所述的发送器电路，其中所述多相发生器被配置为生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号，并且其中所述不同相位以(360/N)°为增量。

3.根据权利要求2所述的发送器电路，其中所述MDAC被配置为控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制(±180/N)°。

4.根据权利要求1所述的发送器电路，其中所述多相发生器被配置为生成具有90°的相位增量的四个振荡信号，并且其中所述MDAC被配置为控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制±45°。

5.根据权利要求1所述的发送器电路，所述发送器电路还包括位分路器，所述位分路器具有耦合到所述MDAC的输入部的第一输出部和耦合到所述相位调制器的控制输入部的第二输出部，其中所述位分路器被配置为接收用于频率调制的编码并且生成用于所述MDAC的精细频率调制编码和用于所述相位调制器的粗略频率调制编码。

6.根据权利要求5所述的发送器电路，其中所述粗略频率调制编码被配置为控制由所述相位调制器对所述多个振荡信号中的所述一者的选择。

7.根据权利要求5所述的发送器电路，所述发送器电路还包括微分器，所述微分器具有耦合到所述位分路器的输入部的输出部并且被配置为接收相位编码并且基于所述相位编码使用微分来生成用于所述频率调制的所述编码。

8.根据权利要求1所述的发送器电路，所述发送器电路还包括放大器，所述放大器具有耦合到所述相位调制器的输出部的输入部并且被配置为放大由所述相位调制器选择和输出的所述多个振荡信号中的所述一者以用于发送。

9.根据权利要求1所述的发送器电路，其中所述多相发生器包括分频器。

10.一种无线通信的方法，所述方法包括：

基于星座点来确定发送信号的相位；

基于所述相位来确定用于频率调制的编码；

生成具有不同相位的多个振荡信号；

基于用于所述频率调制的所述编码来有效地对具有所述不同相位的所述多个振荡信号进行相位调制；以及

选择多个已相位调制的振荡信号中的一者。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述生成包括生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号，并且其中所述不同相位以(360/N)°为增量。

12.根据权利要求11所述的方法，其中有效相位调制包括通过(±180/N)°有效地对所述多个振荡信号进行相位调制。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述有效相位调制包括在具有所述不同相位的所述振荡信号之间维持(360/N)°的相位分离。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述生成包括生成具有90°的相位增量的四个振荡信号，并且其中所述有效相位调制包括通过±45°有效地对所述多个振荡信号进行相位调制。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述生成包括：

控制压控振荡器(VCO)以生成振荡信号；以及

对所述振荡信号进行分频以生成具有所述不同相位的数个(N个)所述振荡信号。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述有效相位调制包括使用调制数模转换器(MDAC)来控制所述VCO以有效地将所述振荡信号的所述相位调制(±180/N)°。

17.根据权利要求16所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括：

生成用于输入到所述MDAC的精细频率调制编码；以及

生成用于控制相位调制器的粗略频率调制编码，其中所述选择包括使用所述相位调制器来选择所述多个振荡信号中的所述一者。

18.根据权利要求10所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括：

生成用于控制所述有效相位调制的精细频率调制编码；以及

生成用于控制所述选择的粗略频率调制编码。

19.根据权利要求10所述的方法，其中确定用于所述频率调制的所述编码包括对所述发送信号的所述相位进行微分。

20.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：

放大所述多个已相位调制的振荡信号中的所选择的一者；

处理已放大信号；以及

发送已处理信号作为所述发送信号。

21.根据权利要求10所述的方法，其中所述选择包括选择最接近所述星座点的具有已调制相位的所述多个已相位调制的振荡信号中的所述一者。

22.一种用于无线通信的装置，所述装置包括：

用于基于星座点来确定发送信号的相位的部件；

用于基于所述相位来确定用于频率调制的编码的部件；

用于生成具有不同相位的多个振荡信号的部件；

用于基于用于所述频率调制的所述编码来有效地对具有所述不同相位的所述多个振荡信号进行相位调制的部件；和

用于选择多个已相位调制的振荡信号中的一者的部件。