CN1314752A - 无线设备接收机本机振荡器之频率跟踪的修正方法 - Google Patents

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萨姆纳特·班尼克
杰弗里·P·格伦维格
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Abstract

一种利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法,所述方法包括:确定从第一无线设备发送到第二无线设备的数据符号长度期间的时钟周期数;将所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与期望的发送符号期间的时钟周期数进行比较;以及根据比较调整所述本机振荡器的频率。

Description

无线设备接收机本机振荡器 之频率跟踪的修正方法
本发明一般涉及无线设备。更具体地说，本发明涉及无线接收设备中本机时钟信号频率的智能软件控制的修正。
在过去几年中，普通无线设备已经日益普及，现在可以在许多(若不是大部分)家庭或生意场中看到它们。例如，现在在许多家庭或小办公室中，数字无绳电话很普遍。无绳电话是一种不使用电线将手机连接到其基本部件的电话，而是在远程手机与其基本部件之间使用无线通信技术。尽管早期的无绳电话传送模拟信号，但技术方面的最新进展已经引入了数字无绳电话，其中数字化无线设备之间的语音信号，并使用数字信号传输技术(如频移键控(FSK)或正交调幅(QAM))传送它。
图8A表示数字无绳电话的典型远程手机800。
远程手机800包括一个控制器805，一个编码解码器(CODEC)810，一个扬声器815，一个麦克风820，一个射频(RF)收发机825，一个本机振荡器830，一个EEPROM 835，一个辅助键盘840，一个定时恢复电路845和一个程序ROM 837。
在发送方向上，麦克风820向CODEC 810输出模拟信号，CODEC810将麦克风输入信号转换为数字麦克风信号。作为转换过程的一部分，从本机振荡器830向CODEC 810提供一个时钟信号，以便对麦克风信号进行采样。然后将该数字麦克风信号传送到RF收发机825，从而编码为射频(RF)信号，以传送到补充基本部件。控制器805还从EEPROM 835中检索频率控制信息，以选择RF收发机825发送的频率。程序ROM 837还提供用于软件和安全字的存储介质，其中软件操纵远程手机100。
在接收方向上，RF收发机825接收来自补充基本部件的RF信号。RF收发机825将该RF信号转换为数字信号，再将该数字信号传送到CODEC 810以便解码。定时恢复电路845向控制器805提供修正信息，以便为数字信号的解码而调整本机振荡器830。CODEC 810的输出为模拟信号，以供扬声器815输出。
图8B表示数字无绳电话的基本部件850。基本部件850包含作为远程数字手机800中包含之电路的补充的电路，即补充RF收发机870，控制器855,CODEC 860,EEPROM 880，程序ROM 882，定时恢复电路885以及一个本机振荡器875。基本部件850还包含一个电话线路接口865和一个振铃检测电路890，电话线路接口865与公用电话交换网接口，而振铃检测电路890检测与入站电话呼叫相对应的振铃信号。
为了在远程手机800和基本部件850之间获得最佳性能，通常需要调准两个本机振荡器830和875的频率。特别是当RF频率是从较低频率的主时钟信号生成时更如此。在此种情况中，必须非常精确地调整主时钟信号，这是由于基带偏移误差将增加几个数量级，从而引起比正在RF链路上之另一端使用的RF频率偏移大得多的RF频率偏移。对于此类任务，通常使用电压控制的振荡器(VCO)，其中利用诸如锁相环(PLL)之类的硬件电路，将控制电压保持在所需水平。
在典型应用中，通常需要利用基本部件的本机振荡器875，将手机的本机振荡器830频率调准到几百万分之一(ppm)内，以获得可靠的无噪声通信。然而，在现实世界中，本机振荡器会由于各种原因而漂移。温度改变、电压改变或数字无绳电话中所使用组件的公差改变，均会导致本机振荡器漂移。
有多种修正本机振荡器漂移的方法。一种方法称为粗频(coarsefrequency)搜索。粗频搜索中的无绳电话的远程手机，将远程手机的振荡器调准到5ppm到300ppm的范围内。可以在任意时刻执行粗频搜索，但是其目的是最好把频率调准到5ppm之内。粗频搜索是非常费时的，例如12秒，并且如果在无绳电话挂机时进行粗频搜索，将消耗远程手机的电源。
修正本机振荡器漂移的另一种方法是使用同步位或帧。在典型无绳电话中，远程手机与基本部件通过使用包或帧，在RF链路上通信。作为帧的一部分，保留若干位作为同步位。
图9表示具有同步字段的常规帧900，其中在远程手机与数字无绳电话的基本部件之间的RF链路上使用同步字段。
具体而言，正如图9所示，帧900包括一个数据字段910，一个纠错码(ECC)字段920以及一个同步字段930。各字段包括许多位。各字段的位数依赖于该字段的功能。
帧900的数据字段910通常包含编码的语音信号。
帧900的ECC字段920通常包含数据字段910的纠错码。通常，在对语音信号编码时，将纠错码包含到帧900中，以确保正确发送和接收语音信号。
同步字段930为远程手机和基本部件提供利用该同步字段进行频率调准的方法，以便修正正在接收的本机振荡器或导出一个时钟信号。
尽管此方法是有效的，但同步字段技术需要时间，以供正在接收的远程手机或基本部件进行频率调准。此外，此同步时间可能会在基本部件与远程手机之间的通信中引入不必要的延迟。
因此，需要一种利用基本部件的本机振荡器，将远程手机的本机振荡器的频率调准到一个更高程度(如在1ppm以内)的改进方法和/或装置，以便获得可靠的无噪声通信。
根据本发明的原理，利用第二无线设备的时钟信号，对第一无线设备的本机振荡器进行频率跟踪的方法包括，确定在从基本部件到远程手机发送数据符号期间的时钟周期数。比较确定的发送信号期间的时钟周期数与发送符号期间的时钟周期的期望数。根据上述比较调整本机振荡器的频率。
根据本发明的另一方面，利用第二无线设备的时钟信号，对第一无线设备进行频率跟踪的本机振荡器的装置包括，一个位于第一无线设备内的本机振荡器。仅当在接收的码元边界之间的时钟周期数的比较结果由于大于某个阈值而与时钟周期的期望数不同时，运行软件模块的控制器才调整本机振荡器的频率。预定阈值非零。
通过参照附图阅读以下说明书，熟练技术人员将更加了解本发明的特征和优点，其中附图为：
图1A表示实现本机振荡器之实时漂移修正的数字无绳电话的远程手机的框图。
图1B表示实现图1A的远程手机的本机振荡器之实时漂移修正的数字无绳电话的基本部件的框图。
图2表示远程手机的本机振荡器的实时漂移修正的示范高级流程图。
图3表示图2的本机振荡器的实时漂移修正的频率调准阶段的示范高级流程图。
图4A表示用于频率调准的远程手机振荡器的定时恢复状态的定时图。
图4B表示用于漂移的远程手机振荡器的定时恢复状态的定时图。
图5表示根据本发明之另一方面的、实现本机振荡器之频率的智能软件修正的数字无绳电话的远程手机的框图。
图6A和6B为波形，分别表示发送符号与数据时钟以及对应的接收符号和数据时钟之间的关系。
图7A和7B根据本发明之一方面的原理，基于接收符号与其数据时钟之间的关系，实现本机振荡器的智能软件调整的的示范过程流程图。
图8A表示数字无绳电话的常规远程手机的框图。
图8B表示数字无绳电话的常规基本部件的框图。
图9表示具有同步字段的常规帧，其中在数字无绳电话之远程手机与基本部件之间的RF链路上使用同步字段。
本发明利用数字无绳电话内的基本部件的本机振荡器，调准远程手机的本机振荡器的频率。
具体而言，当远程手机处于待机(检测)模式时，本发明以远程手机之本机振荡器的标准间隔，提供周期精调。其优点在于，频率调准操作不会超过每分钟400ms，从而在连续保持频率调准时，不会干扰数字无绳电话的正常操作。
作为选择，可以根据假设温度和电压条件下的振荡器漂移特征，偶尔进行链路验证。更长的链路验证持续时间也可存在，以便为预设验证之间的更多时间创造条件。
根据本发明的原理，远程手机的本机振荡器的实时漂移修正，从远程手机处于待机(检测)模式开始。远程手机周期地从睡眠模式中唤醒，例如每一分钟(或某些其他预定间隔)唤醒一次，然后进入正常链路验证模式。
一旦处于链路验证模式，远程手机就进入时分复用(TDD)模式，并试图建立与基本部件的链路。
在远程手机建立了与基本部件的链路之后，远程手机向基本部件请求安全字。一旦接收到请求的安全字，远程手机就确定所请求的安全字是否与该远程手机的安全字匹配。在远程手机与基本部件交换命令期间，远程手机连续调整其本机振荡器，以便在基本部件的本机振荡器频率的例如百万分之一(ppm)内实现频率调准。作为选择，可以在用户定义的ppm值内实现频率调准。
通过在远程手机控制器中实现其本机振荡器的软件频率调整，远程手机在命令交换期间实现频率调准。由于一条命令占用一帧，所以一旦帧处于其当前定时与前一定时进行比较的期间，远程控制器的手机就进入定时恢复状态。当累积定时片大于指定阈值时，进行频率调整。因此，能以快速方式实现频率调准。
图1A表示实现本机振荡器之实时慢速漂移修正的数字无绳电话的远程手机100的实施方式。
具体而言，图1A表示实现本机振荡器之实时慢速漂移修正的远程手机100的框图。远程手机100包括一个控制器105，一个编码解码器(CODEC)110，一个扬声器115，一个麦克风120，一个射频(RF)收发机125，一个本机振荡器130，一个EEPROM 135，一个程序ROM137，一个辅助键盘140，一个调整控制器197，一个电池971和一个链路验证周期设置器972。
控制器105可以为一个数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器或组合逻辑。控制器105提供一个执行平台，以执行操作远程手机100的适当软件程序。
CODEC 110提供模拟语音信号和数字语音信号之间的转换方式。CODEC 110是一个电子设备，该设备通过模数转换器，将模拟语音信号转换为数字语音信号。同时，COEDC 110通过数模转换器，将接收的数字语音信号转换为模拟语音信号。
CODEC 110根据本机振荡器130提供的时钟信号，在模拟和数字信号之间转换。本机振荡器130可以是一个电压控制的振荡器(VCO)，其中控制电压在控制器105的控制下，通过调准控制器197，改变本机振荡器130的输出频率。
麦克风120为用户提供将语音信号输入到远程手机100的方法。
扬声器115为用户提供接听远程手机100的输出语音信号的方法。
RF收发机125提供远程手机100和补充基本部件之间的RF接口。远程手机100通过RF链路中继基本部件之间的语音信号。RF收发机125提供RF信号和数字化语音信号之间的转换。
程序ROM 137提供存储介质，用于存储操作远程手机100的软件。EEPROM 135存储诸如频率之数模转换(DAC)值之类的频率控制信息和安全字。DAC值用于控制远程手机的本机振荡器130的频率。在例如远程手机及其基本部件的专用匹配集之间的交换期间，使用安全字。
辅助键盘140为用户提供操作数字无绳电话的方法。
电池971为远程手机100提供电源。
链路验证周期设置定时器972，对远程手机100多长时间修正一次其本机振荡器130的漂移，提供编程的方法。
在发送方向上，麦克风120向CODEC 110输出模拟信号，CODEC110将麦克风输入信号转换为数字麦克风信号。将该数字麦克风信号输入到RF收发机125，编码为数字信号，以传送到补充基本部件。控制器105控制来自本机振荡器130的输出，以便对数字麦克风信号进行编码。控制器105还从EEPROM 135中检索频率控制信息，以选择RF收发机125发送的频率。
在接收方向上，RF收发机125接收来自补充基本部件的RF信号。RF收发机125将所接收的信号转换为数字信号，然后将该数字信号传送到CODEC 110以便解码。本机振荡器130通过控制器105向COEDC110提供时钟信号。CODEC 110的输出为模拟语音信号，以供扬声器115输出。
图1B表示数字无绳电话的基本部件150。基本部件150包含作为远程数字手机100中包含之电路的补充的电路，即补充RF收发机170，控制器155,CODEC 160,EEPROM 180，程序ROM 182，以及本机振荡器175。基本部件150还包含一个电话线路接口165，电话线路接口165与公用电话交换网接口。振铃检测电路190检测与入站电话呼叫有关的振铃电压。
图2表示在图1所示的数字无绳电话的远程手机100中使用的本机振荡器130的实时慢速漂移修正的实施方式。
具体而言，图2表示受由图1A所示的远程手机100之控制器105实现的、本机振荡器130的实时慢速漂移修正影响的、软件状态模块200的示例。
在步骤210中，控制器105使远程手机100处于检测模式。检测模式是远程手机操作的待机模式。当处于检测模式时，远程手机100能够保存电源，同时监视来自基本部件150的入站传输的RF链路。
如步骤220所示，远程手机100的控制器105周期地离开保存电源的睡眠模式或待机模式，以开始正常链路验证。控制器105可以以诸如每一分钟或其他预定间隔之类的预先确定的间隔，发起正常链路验证。
如步骤230所示，一旦进入正常链路验证，远程手机100就进入时分复用(TDD)模式。
如步骤240所示，一旦进入TDD模式230，远程手机100就试图建立与基本部件150的RF链路。通过由控制器105写入的DAC值，控制远程手机100的本机振荡器130。控制器105从EEPROM 135中检索上次使用的与频率定时有关的DAC值，然后发起链路验证。在进入检测模式之前，将上次使用的DAC值存储在EEPROM 135中。
步骤250表示频率调准阶段。在建立RF链路后，远程手机100向基本部件150请求唯一安全字。在远程手机100接收到唯一安全字后，控制器105确定接收到的安全字是否与远程手机的安全字匹配。在上述命令交换期间，远程手机100的控制器105连续调整其本机振荡器130，以获得1ppm(或其他预定ppm)内的频率调准。
本发明的一个方面在于本机振荡器130的修正，以在不使用特定电路的情况下实现频率调准。作为替换，本机振荡器130的频率修正是使用由控制器105实现的软件模块实现的。
图3为一个更详细的流程图，表示根据本发明之原理的、图2所示的远程手机100的本机振荡器130之调准的实时慢速漂移修正的频率调准阶段250。
在频率调准阶段(步骤250)内有命令交换，这允许远程手机100的本机振荡器130进行频率调准。在典型数字无绳电话中，交换的命令是预定的固定大小的帧。
如步骤300所示，在远程手机100的控制器105处于频率调准阶段250后，控制器105一接收到来自基本部件150的命令，就进入定时恢复状态。
如步骤310所示，一接收到命令，远程手机100的控制器105就读取所接收帧的当前定时状态。
在步骤320中，比较所接收帧的当前定时状态与前一定时状态。
在步骤330中，如果在定时状态之间的定时差或定时片大于预定阈值，则远程手机100的控制器105调整本机振荡器130，如步骤340所示。作为选择，可以进行一连串比较，以计算累积定时片，从而与预定阈值相比较。
否则，远程手机100的控制器105不调整本机振荡器130，如步骤350所示。随后，返回到图2，控制器105完成频率调准阶段250，然后进行到步骤260或步骤270。
图4A以定时图的方式更好地表示图3中的定时恢复状态300，该定时图表示前一读取操作期间的基本部件振荡器、数据帧以及远程手机振荡器。
具体而言，利用波形(1)所示的基本部件时钟信号400表示基本部件振荡器输出。
利用波形(3)所示的远程手机时钟信号420表示远程手机振荡器。
当远程手机100接收到命令时，远程手机100进入波形(3)所示的定时恢复状态430。在定时恢复状态430中，远程手机100能够根据波形(3)所示的远程手机时钟信号420确定定时。
远程手机100的控制器105，可以使用各种技术确定定时。例如，控制器105可以计算数据帧410中的零交叉，或在数据帧410的结尾监视子符号时钟计数器。由于定时恢复状态430是一个固定时间量，所以很容易导出数据帧410的定时。
随后，保留此定时值以便与下一条命令进行比较。
图4B表示当远程部件振荡器130从基本部件振荡器175漂移时，下一入站命令之基本部件振荡器(波形(1))、数据帧(波形(2))以及远程部件振荡器(波形(3))的定时图。
如图4B所示，利用波形(1)所示的基本部件时钟信号440表示基本部件振荡器。以波形(2)所示的数据帧450的方式表示命令。利用波形(3)所示的远程部件时钟信号460表示远程手机振荡器。
如图4A所示的那样，根据波形(1)所示的基本部件时钟信号440，以基本部件150传输的波形(3)的方式，将命令表示为下一帧450。然而，在此情况中，波形(3)所示的远程手机时钟信号460已漂移了定时片数量480。
当远程手机100的控制器105进入波形(3)所示的定时恢复状态470时，控制器105确定下一帧450的定时。由于远程手机时钟信号460已漂移，所以下一帧450的定时值与定时片480的值不同。
如果两条命令之间的定时差大于某个预定阈值，则可以调整远程手机100的本机振荡器130。作为选择，可以计算几个接收帧之间的定时差的总和，并与某个阈值比较，以根据平均值或累积值确定是否需要调整远程手机100的本机振荡器130。
上述周期链路验证的目的在于，允许远程手机运行足够长的时间，以跟踪上次修正以来其本机振荡器相对于基本部件的慢速漂移。上次修正可以出现在链路验证期间，抑或出现在正常通信链路期间。如果手机不能在超时周期(例如400ms或800ms)内建立与基本部件的链路，则手机将该条件标记为链路验证失败，LINK VERIFY NORM FAIL。如果系统不能在建立链路的400ms内启动，则也认为链路验证失败。
就另一方面而言，可以使用无线设备接收机中本机振荡器之频率的软件控制，在需要时智能地调整本机振荡器的频率，并且忽略需要在其他时间进行频率调整的符号。
具体而言，图5表示根据本发明之另一方面的、实现本机振荡器之频率的智能软件修正的数字无绳电话的远程手机的框图。
在图5中，诸如无绳电话之手机100a之类的无线设备包括，控制器105与本机振荡器130之间的一个频率控制模块807。如图1所示，控制器105可以为任意合适的处理器(如微控制器、微处理器、或数字信号处理器(DSP))。根据控制器105的输入，控制器105通过频率控制模块807，提供振荡器103的频率的软件控制。在图5所示实施方式的最佳实现中，利用软件反馈而不是只利用常规硬件反馈电路(如PLL)，控制本机振荡器130。
所公开的实施方式涉及非相干的FSK数据通信。相干检测通常需要PLL设备或类似设备。然而，关于非相干检测，阶段并不重要，并且可以合适地实现图5所示的软件反馈控制。
控制器105包括各种基于软件的模块801-805，这些模块用于确定与理想值的频率偏移，理想频率的判定以及偏移频率的实现，以控制本机振荡器130的频率。基于软件的模块801-805可以驻留在控制器105的内部和/或外部，但是无论如何，仍然较好地与控制器105通信。
实现本机振荡器130之频率的智能软件反馈控制的基于软件的模块包括，例如一个符号边界检测器801，一个频率偏移判定模块802以及一个偏移频率过滤模块803。
除上述特定程序之外，控制器105还访问各种可编程值，以便可根据软件确定参数(如CRC误差)，智能地控制本机振荡器130的频率跟踪。例如，控制器105可以建立一个存储单元，用于与所允许的最大频率偏移值804以及与频率调整周期值805相对应的可编程的值。
根据本发明的原理，通信系统中的两个远程点之间的跟踪是基于软件确定的频率偏移上的接收机的，而频率修正的编程需要性是基于给定的恢复定时和数据的。这样，可以在系统获得期间、在数据传送期间精调频率，和成对频率进行编程，以基本上忽略或忽视频率偏移，否则可以根据错误接收的数据和/或定时(例如，根据帧误差信息)，确定频率偏移。
因此，与参照图1A说明的实施方式一起，可以根据软件检测的帧与帧之间的本机振荡器的定时恢复漂移以及帧误差(或正确性)信息，或者根据软件检测的帧与帧之间的本机振荡器的定时恢复漂移以及帧误差或软件检测的本机振荡器的定时恢复漂移，调整本机振荡器的控制电压。
通信系统通常具有定时恢复电路，该电路自动跟踪入站数据流以恢复时钟信号。此定时恢复电路通常包含一个硬件反馈电路(如锁相环)，以便进行精调和控制，从而跟踪入站数据时钟。根据本发明的原理，以智能为基础，利用软件程序，处理接收机的本机振荡器或其他时钟信号的调整和控制。这样，可以在需要时以高分辨率控制频率跟踪，在其他时间以低分辨率控制频率跟踪，还可以在其他时间完全忽略频率跟踪。因此，通过接收机的本机振荡器的软件控制，提供智能频率跟踪。
该软件根据所接收符号的边界内的时钟周期(如本机振荡器的时钟周期)，确定本机振荡器频率的调整要求。
通过使用本机振荡器的软件反馈控制，可以在某个延迟或滞后之后，立即调整频率，和/或在响应一些符号帧的一段时间后，周期地调整频率，以平滑实际频率的测量。
遵循上述测量间隔，可以根据定时恢复电路相对于本机时钟的漂移量，由软件模块计算相应的频率调整。依靠系统的频率精度要求和/或可能的频率漂移率，通过监视任意时长的间隔，或者每当检测到时间滑移时通过对频率控制进行任意微调，实现任意精度。
通过使用软件而不是硬件来控制频率，频率控制容易适合于针对不同的环境和条件而最佳地执行，和/或使用诸如帧误码率之类的多种条件作为算法的一部分，否则该算法难以利用。
例如，根据本发明的原理，通过使用软件方法来反馈控制频率，可以轻而易举地调整跟踪适应的速度以便在获取条件期间更积极，和/或在稳定状态条件期间更稳定。
根据本发明之原理的频率跟踪是基于定时恢复的。一般而言，当输入信号的质量很差时，根据定时恢复执行频率跟踪的系统可能会出现问题。在此种情况中，定时恢复电路也许不能计算准确或精确的频率修正。在此条件下，由于定时恢复也许错误地漂移，所以频率跟踪也会漂移。本发明能够确保不会出现此问题。
根据本发明的原理，当检测到错误数据时，使用简单判定机制来关闭或禁用频率调整。
可以使用各种合适技术，如使用帧CRC或FEC综合检测，来检测错误数据的出现。在此情况中，每当帧CRC或FEC综合检测导致发现错误时，最好放弃基于包含错误数据的数据帧的频率调整。
例如，以下是一种有效的容易实现的方法。由于通常将通信包放在帧中，所以基于软件的反馈频率控制可以周期或偶尔地，例如每帧一次地读取定时恢复的状态。每当执行上述读取操作时，可以比较定时恢复的当前状态与前一帧的定时恢复状态。作为上述比较的结果，每当基于软件的反馈频率控制检测到几帧上的累积定时片大于指定阈值时，可以进行频率调整。因此，与常规基于硬件的反馈定时控制技术(如使用PLL)不同，可以消除频率调整，或至少将频率调整抑制一段时间，而在常规技术中，相对于恢复的定时而言，频率调整实际上是立即进行的。
如果任何恢复的数据帧包含例如由循环冗余码校验(CRC)指示的错误数据，则可以将频率调整的累积值重新设置为零，从而重新开始基于的定时恢复，允许在一个甚至几个数据帧内在没有丢失数据位或其他数据错误的过度影响下，重新判定更精确的偏移频率(若有的话)。
可以编程地改变阈值和/或频率调整的步长，以便允许智能调整的反馈频率控制，从而导致和所需精度和准确度一样的接收系统，其中绝对精度以及抖动可以任意精确。
实际上，无绳电话应用中实现的基于软件的反馈频率跟踪控制，已经达到远在1ppm以下的绝对频率和抖动精度。
图6A和6B为波形，分别表示在传送的符号与数据时钟之间以及以相应的接收符号与数据时钟之间的关系。
在图6A的波形(a)和(b)中，相对于发射机的基本时钟信号(波形(b))表示发送符号(波形(a))。以图6B中波形(a)的方式表示接收的符号，而以图6B中波形(b)的方式表示相应的接收定时。
图7A和7B表示根据本发明之一方面的原理，基于在接收符号与其数据时钟之间的关系，实现本机振荡器的智能软件调整的示范流程图。
在图7A的步骤1002中，恢复接收的符号，并确定所接收的符号的边界。
在步骤1004中，通过计算步骤1002确定的所接收符号边界内的时钟周期数，确定所接收定时内的错误。在给定示例中，确定符号持续时间对本机振荡器时钟的比率。
在步骤1006中，确定在所接收符号的实际持续时间与所接收符号的期望持续时间之间的差额。
可以利用在期望符号定时与实际符号定时之间的交替数学运算。例如，可以使用在期望符号定时与实际符号定时之间的比率，或在实际符号定时与期望符号定时之间的比率，代替步骤1006确定的差额。
在步骤1008中，如果需要，如需要平滑，则可以过滤步骤1006中计算的一连串差额的各个结果，以提供比较稳定的结果。
在步骤1010中，对由频率调整周期值805确定的数据符号或数据帧的可编程数，重复步骤1002中的符号恢复，步骤1004中的比率确定，步骤1006中的差额的计算，以及步骤1008中的结果过滤。如果软件检测到错误，如数据帧中的数据错误太多，包含数据错误的连续数据帧太多，则清除步骤1010中的累积，然后过程返回到步骤1002。
在步骤1012中，确定最大频率偏移值，或从最大允许频率偏移值804的存储器中检索该值。
在步骤1014中，比较步骤1010中确定的累积差额与未经调整时允许的频率偏移的理想阈值，即允许的最大频率偏移值804。
在步骤1016中，确定需要使用频率控制807进行修正的频率偏移(若有的话)。
在步骤1018中，控制器105根据在步骤1016中确定的软件确定频率偏移，将频率控制807控制到需要的新频率。
在步骤1020中，根据所需的时间表、所需周期等，重复图7A和7B中的过程。
很容易使用软件而无需使用专用于频率跟踪的额外硬件，实现图8到9所示的实施方式，从而节省成本，并将系统尺寸降到最低限度，同时在频率精度和抖动方面提供可编程的精确度和坚韧性。此外，利用通常由诸如PLL之类的硬件电路处理的频率调整的智能软件控制，容易实现用于不同应用和条件的定制。
尽管参照数字无绳电话，例如美国在900MHz范围内操作的数字无绳电话，说明并描述了图8到9的实施方式，但本发明之上述方面的原理同样适用于任意形式的普通无线接收设备。
尽管参照其示范实施方式说明了本发明，但熟练技术人员可以对本发明之所述实施方式作出各种修改，而并不背离本发明的实质和范围。

Claims (24)

1．一种利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，所述方法包括：
确定从第一无线设备发送到第二无线设备的数据符号长度期间的时钟周期数；
将所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与期望的发送符号期间的时钟周期数进行比较；以及
根据比较调整所述本机振荡器的频率。
2．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中所述比较包括：
对所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与期望的发送符号期间的时钟周期数的差进行确定。
3．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中所述比较包括：
对所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与期望的发送符号期间的时钟周期数的比率进行确定。
4．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，还包括：
根据所述比较，计算所述本机振荡器的频率偏移。
5．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
对发送的符号执行所述比较。
6．根据权利要求5的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，还包括：
对所述多个发送符号的各个符号上执行的所述比较的结果进行平滑处理。
7．根据权利要求6的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
如果任何一个所述比较导致超过预定阈值的帧错误，则重新启动与多个新发送符号进行所述比较的步骤。
8．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
所述第一无线设备为无绳电话的远程手机；以及
所述第二无线设备为所述无绳电话的基本部件。
9．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，还包括：
恢复所述发送符号；以及
确定所述符号的边界。
10．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
仅当所述比较导致帧错误大于预定阈值时，才执行根据所述比较，调整所述本机振荡器的所述频率的所述步骤。
11．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
以逐帧为基础执行所述振荡器的所述频率的所述调整。
12．根据权利要求1的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的方法，其中：
根据其各帧都包含多个符号的多个数据帧的累积基础，确定所述振荡器的所述频率的所述调整。
13．一种利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，包括：
一个位于所述第一无线设备内的本机振荡器；以及
一个控制器，其中仅当接收的符号边界之间的时钟周期数的比较结果与时钟周期的期望数的差大于某个阈值时，控制器才运行一个适合于调整所述本机振荡器的频率的软件模块，所述预定阈值非零。
14．根据权利要求13的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中：
所述差值是利用所述接收符号的边界之间的所述时钟周期数与时钟周期的所述期望数的比率得以确定的。
15．根据权利要求13的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中：
所述差值是通过在所述接收符号的边界之间的所述时钟周期数与时钟周期的所述期望数之间执行减法而确定的。
16．根据权利要求13的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中：
所述第一无线设备为无绳电话的远程手机；以及
所述第二无线设备为所述无绳电话的基本部件。
17．一种利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，包括：
用于确定从所述第一无线设备发送到所述第二无线设备的数据符号长度期间的时钟周期数的装置；
用于对所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与所期望的发送符号期间的时钟周期数进行比较的装置；以及
用于根据所述比较调整所述本机振荡器的频率的装置。
18．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中用于比较的装置包括：
用于对所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与所期望的发送符号期间的时钟周期数的差进行确定的装置。
19．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中用于比较的装置包括：
用于对所确定的发送符号的长度期间的时钟周期数与所期望的发送符号期间的时钟周期数的比率进行确定的装置。
20．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，还包括：
用于根据所述比较，计算所述本机振荡器的频率偏移的装置。
21．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中：
用于比较的装置比较多个发送符号中的每个符号。
22．根据权利要求21的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中如果用于比较的装置的任何一个所述比较，导致超过预定阈值的频率跟踪错误，则还包括：
用于重新启动与多个新发送的符号进行比较的所述装置的装置。
23．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，其中：
所述第一无线设备为无绳电话的远程手机；以及
所述第二无线设备为所述无绳电话的基本部件。
24．根据权利要求17的利用第二无线设备的时钟信号按频率跟踪第一无线设备的本机振荡器的装置，还包括：
用于恢复所述发送符号的装置；以及
用于确定所述符号的边界的装置。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication