DE10133514A1 - Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Mobilfunksignalen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Mobilfunksignalen

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Abstract

Verfahren zum Erzeugen von Mobilfunksignalen unter Verwendung einer DDS (12) (direkte digitale Frequenzsynthese) und eines Modulators (14), umfassend die Schritte: DOLLAR A A) Erzeugen einer Zwischenfrequenz (f¶out-DDS¶) durch Ansteuern der DDS (12) mit einem DDS-Steuerwort (S) und einer DDS-Taktfrequenz (f¶clk-DDS¶) und DOLLAR A B) Transformieren der Zwischenfrequenz (f¶out-DDS¶) auf eine Sendefrequenz (f¶out-RF¶) der Mobilfunksignale unter Verwendung des Modulators (14) in Abhängigkeit von einer Referenzfrequenz (f¶ref¶) des Modulators (14). Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß als DDS-Taktfrequenz (f¶clk-DDS¶) die Referenzfrequenz (f¶ref¶) des Modulators (14) - unverändert oder durch einen Teilungsfaktor (N) geteilt - verwendet wird, wobei zur Erzeugung der Zwischenfrequenz (f¶out-DDS¶) das DDS-Steuerwort (S) derart gewählt wird, daß es Schwankungen der Referenzfrequenz (f¶ref¶) des Modulators (14) kompensiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Mobilfunksignalen unter Verwendung einer DDS (direkte digitale Frequenzsynthese) und eines Modulators, umfassend die Schritte:
    • A) Erzeugen einer Zwischenfrequenz durch Ansteuern der DDS mit einem DDS-Steuerwort und einer DDS-Taktfrequenz und
    • B) Transformieren der Zwischenfrequenz auf eine Sendefrequenz der Mobilfunksignale unter Verwendung des Modulators in Abhängigkeit von eines Referenzfrequenz des Modulators.
  • Mobilfunksignale werden als HF-Signale mit einer bestimmten Sendefrequenz von einer Mobilstation zu einer Basisstation gesendet. Zur Synthese derartiger Signale mit einer gewünschten Frequenz - beispielsweise einer HF-Sendefrequenz im Bereich von 900 oder 1800/1900 MHz, wie bei dem derzeit geläufigen GSM-Standard verwendet - ist es üblich, diese durch Mischung, Vervielfachung oder Teilung von Basis-Frequenzen zu gewinnen. Die Basisfrequenzen werden in der Regel von einem als Frequenznormal dienenden Quarzoszillator abgeleitet, welcher beispielsweise bei 26 MHz stabil schwingt. Diese Basisfrequenz wird bei der Erzeugung der Mobilfunksignale unmittelbar oder nach Modifikation genutzt.
  • Beispielsweise wird, in einem Mobilfunk-Endgerät wie eingangs angedeutet, ausgehend von der Basisfrequenz mittels einer DDS (direkten digitalen Frequenzsynthese) eine Zwischenfrequenz erzeugt, welche dann weiterverarbeitet wird. Die DDS wird über ein DDS-Steuerwort und eine DDS-Taktfrequenz angesteuert, wobei die Erzeugung der Zwischenfrequenz im Grunde auf einen in der DDS ausgeführten Zählvorgang zurückgeht. Bei diesem Zählvorgang wird ein Zähler im Takt der DDS- Taktfrequenz um das Steuerwort solange inkrementiert, bis der Zähler einen, der DDS inhärenten, invarianten Maximalwert (Phasenakkubreite) erreicht hat, woraufhin er wieder ggf. mit einem Anfangswert, welcher dem Überlauf des vorangegangenen Zählzyklus entspricht, zurückgesetzt wird. Je nach Ausbildung der DDS wird entweder das Erreichen des Maximalwerts durch den Zähler oder der Verlauf der Inkrementierung des Zählers zur Erzeugung eines Signals mit der Zwischenfrequenz ausgenutzt. Dieses Signal hängt somit von der DDS-Taktfrequenz und von dem Steuerwort ab.
  • Aus praktischen Gründen wird dann das von der DDS mit der Zwischenfrequenz abgegebene Signal mit einem nachgeschalteten Modulator, beispielsweise einer Offset-Phasenregelschleife (O-PLL), in den Bereich der Mobilfunk-Sendefrequenzen transformiert. Hierzu werden zwei Oszillatoren benötigt, wobei der eine eine Referenzfrequenz bereitstellt, welche in die Regelung eines weiteren spannungsgesteuerten Sendeoszillators einfließt.
  • Die vorstehend beschriebene Erzeugung von Mobilfunksignalen erfordert einen verhältnismäßig hohen hardwaremäßigen Aufwand. Insbesondere ist zu berücksichtigen, daß bislang für die vorstehende Realisierung wenigstens drei Frequenzoszillatoren erforderlich waren, nämlich ein Frequenzoszillator zur Erzeugung der DDS-Taktfrequenz, ein Frequenz-Oszillator zur Erzeugung der Referenzfrequenz für die O-PLL und ein Frequenzoszillator zur Erzeugung der Sendefrequenz. Dieser hardwaremäßige Aufwand steht jedoch im Gegensatz zu dem Trend, Hochfrequenz-Sende-/Empfangsbausteine für den Massenmarkt zu produzieren, welche mit einer möglichst geringen Anzahl externer Komponenten auskommt und welche eine hohe Schaltkreis- Performance bei guter Reproduzierbarkeit aufweisen. Hierfür ist es erforderlich, die Zahl der einzelnen Schaltkreiskomponenten so weit wie möglich zu reduzieren. Darüber hinaus liegt ein Ziel bei der Konzeptionierung der Schaltkreise darin, möglichst wenige Oszillatoren einzusetzen, da diese die Schaltkreis-Performance, beispielsweise durch Oberwellenbildung, Übersprechen oder dergleichen, stören.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, mit welchem sich die Anzahl der erforderlichen Oszillatoren reduzieren läßt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen von Mobilfunksignalen unter Verwendung einer DDS und eines Modulators gelöst, umfassend die Schritte:
    • A) Erzeugen einer Zwischenfrequenz durch Ansteuern der DDS mit einem DDS-Steuerwort und einer DDS-Taktfrequenz und
    • B) Transformieren der Zwischenfrequenz auf eine Sendefrequenz der Mobilfunksignale unter Verwendung des Modulators in Abhängigkeit von einer Referenzfrequenz des Modulators. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß als DDS-Taktfrequenz die Referenzfrequenz des Modulators - unverändert oder durch einen Teilungsfaktor geteilt - verwendet wird, wobei zur Erzeugung der Zwischenfrequenz das DDS-Steuerwort derart gewählt wird, daß es Schwankungen der Referenzfrequenz des Modulators kompensiert.
  • Durch Nutzung der Referenzfrequenz des der DDS nachgeschalteten Modulators als DDS-Taktfrequenz, ist es möglich, den der DDS zur Lieferung der Taktfrequenz zugeordneten Oszillator wegzulassen. Durch diese Maßnahme wird der Aufbau eines korrespondierenden Schaltkreises vereinfacht und die Schaltkreis-Performance sowie dessen Reproduzierbarkeit verbessert. Zwar stellt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung das Problem, daß die Referenzfrequenz des Modulators schwanken kann, insbesondere dann, wenn die Referenzfrequenz des Modulators durch einen Kanalsynthesizer zur Erzeugung von regelmäßig wechselnden Frequenzkanälen für die Mobilfunksignale erzeugt wird. Diesem Problem wird bei der erfindungsgemäßen Lösung jedoch dadurch Rechnung getragen, daß das aktuelle DDS- Steuerwort derart gewählt wird, daß es neben den Informationen zur Erzeugung einer gewünschten Zwischenfrequenz zusätzlich Informationen enthält, mittels welchen die Schwankungen der Referenzfrequenz des Modulators kompensiert werden können. Dadurch ist es möglich, mittels der DDS ein Signal mit einer gewünschten Zwischenfrequenz mit hinreichend guter Stabilität zu erzeugen, welche dann mit dem nachgeschalteten Modulator auf eine gewünschte Sendefrequenz, beispielsweise bei dem GSM-Standard 900 MHz oder 1800/1900 MHz hochtransformiert werden kann. Die Erfindung zeigt also einen Weg auf, wie unter Vereinfachung des Schaltkreises eines Hochfrequenz- Sendebausteins für die Erzeugung der DDS-Taktfrequenz die Referenzfrequenz eines der DDS nachgeschalteten Modulators verwendet werden kann.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Referenzfrequenz des Modulators in dem Kanalsynthesizer aus einer variablen Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators durch Transformation auf die Referenzfrequenz erzeugt wird. Die Transformation auf die Referenzfrequenz kann durch eine Synthesizer-Phasenregelschleife (PLL) erfolgen.
  • Wie vorstehend dargelegt, muß das DDS-Steuerwort nach Maßgabe der aktuellen Referenzfrequenz des Modulators ermittelt werden. Hierzu ist folgender Zusammenhang anzugeben:

    S = [fout-DDS / fclk-DDS].2N,

    wobei
    S das Steuerwort,
    fout-DDS die Zwischenfrequenz,
    fclk-DDS die DDS-Taktfrequenz und
    N die Phasenakkubreite der DDS ist.
  • Bei konstanter Phasenakkubreite N der DDS ist das Steuerwort S also zu berechnen aus der gewünschten Zwischenfrequenz und der derzeit vorliegenden Taktfrequenz, welche von der Referenzfrequenz des Modulators unmittelbar abhängt. Die Berechnung kann mit relativ geringem hardwaretechnischen Aufwand ermöglicht werden.
  • Alternativ zu einer Berechnung des DDS-Steuerworts aus dem aktuell vorliegenden Parametern, Zwischenfrequenz und DDS- Taktfrequenz, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das DDS-Steuerwort aus einer vorab gespeicherten Tabelle in Abhängigkeit von der aktuellen DDS-Taktfrequenz und der gewünschten Zwischenfrequenz bestimmt wird. Diese Erfindungsvariante wird beispielsweise dann gewählt, wenn hinreichend viel Speicherplatz kostengünstig zur Verfügung steht.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das DDS-Steuerwort aus einem Ausgangssignal eines weiteren Modulators, insbesondere eines GMSK-Modulators, generiert wird. In diesem Fall enthält das DDS-Steuerwort Informationen zur Frequenzmodulation durch den weiteren Modulator, zur Zwischenfrequenz und zur Kompensation der Schwankung der Referenzfrequenz des Modulators. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch an sich von der Art des weiteren Modulators unabhängig, so daß statt einem GMSK-Modulator auch andersartige Modulatoren verwendet werden können.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zum Erzeugen von Mobilfunksignalen, insbesondere nach dem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art, umfassend:
    • - eine DDS (direkte digitale Frequenzsynthese) zum Erzeugen einer Zwischenfrequenz aus einem DDS-Steuerwort und einer DDS-Taktfrequenz und
    • - einen Modulator zum Transformieren der Zwischenfrequenz auf eine Sendefrequenz der Mobilfunksignale in Abhängigkeit von einer Referenzfrequenz des Modulators.
  • Bei dieser Einrichtung ist vorgesehen, daß die DDS- Taktfrequenz aus der Referenzfrequenz des Modulators abgeleitet ist und daß das DDS-Steuerwort nach Maßgabe der Referenzfrequenz des Modulators gewählt ist.
  • In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann ein Kanalsynthesizer zur Erzeugung von Frequenzkanälen der Mobilfunksignale vorgesehen sein, wobei die Ausgangsfrequenz des Kanalsynthesizers - unverändert oder durch einen Teilungsfaktor geteilt - dem Modulator als Referenzfrequenz und der DDS als DDS-Taktfrequenz zugeführt wird. Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Kanalsynthesizer einen Oszillator, vorzugsweise einen spannungsgesteuerten Oszillator, und eine diesem nachgeschaltete Synthesizer- Phasenregelschleife aufweist.
  • Um die Referenzfrequenz des Modulators an die zur Ansteuerung der DDS gegebenen Anforderungen anzupassen, kann in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Frequenzteiler zum Herunterteilen der Referenzfrequenz des Modulators auf die gewünschte DDS-Taktfrequenz vorgesehen sein. Dabei kann es sich um einen herkömmlichen Frequenzteiler oder auch um eine weitere DDS handeln.
  • Wie vorstehend angedeutet kann das DDS-Steuerwort berechnet oder aus einer vorab gespeicherten Tabelle ausgelesen werden. Je nach gewählter Lösung kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung daher vorgesehen sein, daß sie eine Berechnungseinheit zum Berechnen des DDS-Steuerworts oder eine Speichereinheit zum Speichern und Auslesen einer Tabelle aufweist, welche das DDS-Steuerwort in Abhängigkeit von der aktuellen DDS- Taktfrequenz und der gewünschten Zwischenfrequenz angibt.
  • Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Modulator als Phasenregelschleife, insbesondere als Offset-PLL, ausgebildet ist. Dies führt zu einem einfach integrierbaren und kostengünstig realisierbaren Schaltungskonzept zum Hochtransformieren der Zwischenfrequenz. Allerdings sind auch andersartige gegebenenfalls offenschleifige Modulatoren denkbar, welche ein Hochtransformieren der Zwischenfrequenz ermöglichen.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die erfindungsgemäße Einrichtung einen weiteren Modulator, insbesondere einen GMSK- Modulator, umfaßt, welcher der DDS zur Erzeugung eines DDS- Steuerwortes vorgeschaltet ist.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung kann durch eine übergeordnete Steuereinheit angesteuert werden, welche beispielsweise auf den weiteren Modulator, die DDS, sowie auf den Kanalsynthesizer einwirkt.
  • Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert:
  • Es stellen dar:
  • Fig. 1 eine Funktionsblock-Darstellung, welche eine Möglichkeit zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt; und
  • Fig. 2 eine Funktionsblock-Ansicht des Sendeschaltkreises eines integrierten Hochfrequenz-Sende- /Empfangsbausteins mit einem erfindungsgemäßen Schaltungskonzept.
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Schaltkreisanordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Diese umfaßt eine DDS (direkte digitale Frequenzsynthese-Einrichtung) 12, welcher ein als Offset-PLL (Offset-Phasenregelschleife) 14 ausgeführter Modulator nachgeschaltet ist. In die Offset-PLL 14 wird von einem Kanalsynthesizer 16 ein Signal mit einer Referenzfrequenz fref über die Leitung 18 eingespeist. Dieses Signal mit der Referenzfrequenz fref wird ferner über die Leitung 20 abgezweigt und einem Frequenzteiler 22 zugeführt. Im Frequenzteiler 22 wird die Frequenz fref durch einen Teilungsfaktor N heruntergeteilt, so daß man ein Signal mit einer Frequenz fclk-DDS erhält, welches über die Leitung 24 der DDS 12 als Taktsignal zugeführt wird. Für die Frequenzen der Signale gilt der Zusammenhang:

    fref = N.fclk-DDS.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung von Mobilfunksignalen arbeitet wie folgt:
    Zur Erzeugung einer gewünschten Zwischenfrequenz fout-DDS wird der DDS über eine Leitung 26 ein Steuerwort S und über eine Leitung 24 ein Taktsignal mit einem Taktfrequenz fclk-DDS zugeführt. In der DDS 12 wird in an sich bekannter Weise ein periodisches Signal mit der Zwischenfrequenz fout-DDS beispielsweise von 20 MHz erzeugt. Dies geschieht dadurch, dass ein Zähler mit vorgegebenem Maximalzählwert (Phasenakkubreite) in jedem durch die Taktfrequenz fclk-DDS vorgegebenen Takt um das jeweils vorgegebene Steuerwort S inkrementiert wird, bis der Maximalzählwert (Phasenakkubreite) erreicht oder überschritten wird. Danach wird der Zähler zurückgesetzt, wobei gegebenenfalls der Wert, um welchen der Maximalzählwert beim Inkrementieren überschritten wurde, nach dem Rücksetzen für ein erneutes Hochzählen übernommen wird. Anschließend wird der Zähler erneut inkrementiert. Der Verlauf des Inkrementierens oder das Erreichen des Maximalwerts wird zur Erzeugung eines periodischen Signals mit der Zwischenfrequenz fout-DDS verwendet.
  • Dieses periodische Signal mit der Zwischenfrequenz fclk-DDS wird dann über die Offset-PLL-Schaltung 14 auf eine Sendefrequenz fout-RF hochtransformiert. Hierzu wird zunächst in einem Phasendetektor 28 die Phasendifferenz zwischen dem über die Leitung 30 von der DDS ausgegebenen Signal mit der Zwischenfrequenz fout-DDS und dem auf der Leitung 32 an den Phasendetektor 28 ausgegebenen Vergleichssignal erfaßt. Dieses Vergleichssignal ergibt sich durch Mischen des Mobilfunkausgangssignals mit der Frequenz fout-RF und des Referenzsignals mit der Frequenz fref über einen Mischer 34.
  • Das von dem Phasendetektor 28 über die Leitung 36 ausgegebene Signal wird einer Charge-Pump 38 zugeführt, über welche über die Leitung 40 ein Schleifenfilter 42 angesteuert wird.
  • Das Ausgangssignal des Schleifenfilters 42 wird über die Leitung 44 zur Ansteuerung eines spannungsgesteuerten Oszillators 46 ausgegeben, dessen Mittenfrequenz beispielsweise bei 1800 MHz liegt.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird zur Erzeugung des Referenzsignals für die Offset-PLL 14 sowie zur Erzeugung des Taktsignals für die DDS 12 letztendlich ein- und derselbe Oszillator, nämlich der dem Kanalsynthesizer 16 zugeordnete Oszillator 48 verwendet. Dessen Ausgangsfrequenz wird über eine weitere Phasenregelschleife 50 auf die Referenzfrequenz fref hochtransformiert. Dadurch ist es möglich, auf die Bereitstellung eines gesonderten Oszillators zur Erzeugung eines Signals mit der Taktfrequenz fclk-DDS für die DDS 12 bei der Konzeptionierung der Schaltung 10 zu verzichten, was den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung vereinfacht und die Schaltkreis-Performance verbessert.
  • Fig. 2 zeigt nun einen Anwendungsfall für den erfindungsgemäßen Schaltkreis gemäß Fig. 1. Zur Erleichterung der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen werden für die gleichen oder gleichartigen Komponenten, wie sie in Fig. 1 beschrieben wurden, dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Sende- /Empfangsbausteins 52, wobei lediglich das für das Aussenden von Mobilfunksignalen relevante Schaltungskonzept dargestellt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß über die Leitung 54 eine Verbindung zu Empfangsmischern und damit zu den für den Empfang von Mobilfunksignalen relevanten Schaltungsteilen besteht.
  • Fig. 2 zeigt nun - zum Teil mit strichlierten Linien hervorgehoben - die drei wesentlichen Komponenten der Erfindung, nämlich die DDS 12, die Offset-PLL 14 sowie den Kanalsynthesizer 16. Ferner zeigt Fig. 2, wie diese Komponenten in das Schaltungskonzept des Sende-/Empfangsbausteins 52 eingebunden sind.
  • Ausgehend von einem als Frequenznormal dienenden Quarzoszillator 56 wird in die Schaltung über eine Leitung 58 ein Signal mit einer Grundfrequenz fbase von beispielsweise 26 MHz eingespeist. Dieses wird einerseits einem Modulator 60 über eine Leitung 62 zugeführt, wobei dessen Frequenz vermittels eines Frequenzteilers 64 mit einem Teilungsfaktor M vorab heruntergeteilt wird, beispielsweise auf eine Frequenz von 2,16 MHz.
  • Der Modulator 60 wird über eine Leitung 66 von einer Steuereinheit 68 angesteuert. Bei dem Modulator 60 handelt es sich beispielsweise um einen GMSK-Modulator. Die Steuereinheit 68 steuert ferner über eine Leitung 70 einen Addierer 72 an, welcher ein Ausgangssignal von dem Modulator 60 und ein Ausgangssignal von der Steuereinheit 68 zu dem Steuerwort S addiert, welches wiederum über die Leitung 26 der DDS 12 zugeführt wird.
  • Das Signal mit der Basisfrequenz fbase wird ferner der Phasenregelschleife PLL 50 des Kanalsynthesizers 16 als Referenzsignal zugeführt. Die PLL 50 wirkt in der mit Bezug auf Fig. 1 bereits beschriebenen Art und Weise mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 48 zusammen, welcher beispielsweise ein Signal mit einer Frequenz mit 3,6 GHz ausgibt. Dem Oszillator 48 ist ein Schleifenfilter 70 nachgeschaltet.
  • Das Ausgangssignal der PLL 50 mit der Referenzfrequenz fref wird über die Leitung 18 einerseits der Offset-PLL 14 zugeführt und andererseits über die Leitung 20 dem Frequenzteiler 22 zugeführt. Wie vorstehend erläutert wird die Referenzfrequenz fref vermittels des Frequenzteilers 22 mit dem Teilungsfaktor N auf die Taktfrequenz fclk-DDS heruntergeteilt, welche über die Leitung 24 der DDS 12 als Frequenz des Taktsignals zugeführt wird.
  • Die DDS 12 erzeugt basierend auf dem über die Leitung 26 eingespeisten Steuerwort S und der über die Leitung 24 eingegebenen Taktfrequenz fclk-DDS ein Signal mit der Zwischenfrequenz fout-DDS, welches der Offset-PLL 14 über die Leitung 30 zugeführt wird. Dieses Signal mit der Zwischenfrequenz fout-DDS wird wie mit Bezug auf Fig. 1 vorstehend beschrieben, in der PLL 14, genauer gesagt über deren Komponenten Phasendetektor 28, Charge-Pump 38, Schleifenfilter 42 und Oszillator 46 weiterverarbeitet.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß je nach gewünschter Sendefrequenz bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in der Offset-PLL 14 zwei Oszillatoren vorgesehen sind, nämlich der Oszillator 46 und der Oszillator 74, wobei der Oszillator 46 eine derartige Mittenfrequenz aufweist, daß dieser Sendefrequenzen im Bereich von 1800 bzw. 1900 MHz bereitstellt, wohingegen der Oszillator 74 derart ausgelegt ist, daß dieser eine Mittenfrequenz im Bereich von 900 MHz aufweist. Eine derartige Bereitstellung zweier Oszillatoren mit diesen Frequenzbereichen ist beispielsweise für den Betrieb eines Mobiltelefons in drei verschiedenen GSM-Netzen erforderlich.
  • Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die über die Leitung 18 ausgegebene Referenzfrequenz fref 7e nach Aktivzustand der Oszillatoren 46 und 74 über einen variabel einstellbaren Frequenzteiler 76 zunächst heruntergeteilt wird, bevor sie der Offset-PLL 14 zugeführt und in den Mischer 34 eingespeist wird.
  • Das Ausgangssignal mit der Sendefrequenz fout-RF wird über eine Leitung 78 einem Leistungsverstärker 80 der Sendeendstufe zugeführt und verstärkt. Von dieser wird das Sendesignal einer Antenne 82 zugeführt und in Form elektromagnetischer Wellen abgestrahlt.
  • Die vorstehende, sich auf Fig. 2 beziehende Beschreibung zeigt eine Möglichkeit, wie die erfindungsgemäße Schaltungskonzeptionierung in einem Sende-/Empfangsbaustein 52 für ein Mobilfunk-Endgerät derart eingebunden werden kann, dass unter Vereinfachung des Schaltungskonzeptes eine gute Reproduzierbarkeit desselben bei hoher Schaltkreisperformance zu realisiert wird. Wiederum wird, wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, die Referenzfrequenz fref des Kanalsynthesizers 16 verwendet, um sowohl die Offset-PLL 14 zu steuern als auch die DDS 12 - nach Herunterteilen mittels des Frequenzteilers 22 - zu takten.

Claims (16)

1. Verfahren zum Erzeugen von Mobilfunksignalen unter Verwendung einer DDS (12) (direkte digitale Frequenzsynthese) und eines Modulators (14), umfassend die Schritte:
A) Erzeugen einer Zwischenfrequenz (fout-DDS) durch Ansteuern der DDS (12) mit einem DDS-Steuerwort (S) und einer DDS- Taktfrequenz (fclk-DDS) und
B) Transformieren der Zwischenfrequenz (fout-DDS) auf eine Sendefrequenz (fout-RF) der Mobilfunksignale unter Verwendung des Modulators (14) in Abhängigkeit von einer Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14),
dadurch gekennzeichnet, daß als DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) die Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) - unverändert oder durch einen Teilungsfaktor (N) geteilt - verwendet wird, wobei zur Erzeugung der Zwischenfrequenz (fout-DDS) das DDS-Steuerwort (S) derart gewählt wird, daß es Schwankungen der Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) kompensiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) durch einen Kanalsynthesizer (16) zur Erzeugung von Frequenzkanälen für die Mobilfunksignale erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) in dem Kanalsynthesizer (16) aus einer variablen Ausgangsfrequenz durch Transformation auf die Referenzfrequenz (fref) erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das DDS-Steuerwort (5) aus der folgenden Gleichung bestimmt wird:

S = [folk-DDS / fclk-DDS].2N,

wobei
S das Steuerwort,
fout-DDS die Zwischenfrequenz,
fclk-DDS die DDS-Taktfrequenz und
N die Phasenakkubreite der DDS ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das DDS-Steuerwort (S) aus einer vorab gespeicherten Tabelle in Abhängigkeit von der aktuellen DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) und der gewünschten Zwischenfrequenz (fout-DDS) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das DDS-Steuerwort (S) aus einem Ausgangssignal eines weiteren Modulators (60), insbesondere eines GMSK-Modulators, generiert wird.
7. Einrichtung (52) zum Erzeugen von Mobilfunksignalen, insbesondere nach dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend:
eine DDS (12) (direkte digitale Frequenzsynthese) zum Erzeugen einer Zwischenfrequenz (fout-DDS) aus einem DDS-Steuerwort (S) und einer DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) und
einen Modulator (14) zum Transformieren der Zwischenfrequenz (fout-DDS) auf eine Sendefrequenz (fout-RF) der Mobilfunksignale in Abhängigkeit von einer Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14),
dadurch gekennzeichnet, daß die DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) aus der Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) abgeleitet ist und daß das DDS- Steuerwort nach Maßgebe der Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) gewählt ist.
8. Einrichtung (52) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Kanalsynthesizer (16) zur Erzeugung von Frequenzkanälen für die Mobilfunksignale, wobei die Ausgangsfrequenz (fref) des Kanalsynthesizers (16) - unverändert oder durch einen Teilungsfaktor (N) geteilt - dem Modulator (14) als Referenzfrequenz (fref) und der DDS (12) als DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) zugeführt wird.
9. Einrichtung (52) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalsynthesizer (16) einen Oszillator (48), vorzugsweise einen spannungsgesteuerten Oszillator (46), und eine diesem nachgeschaltete Synthesizer-Phasenregelschleife (50) aufweist.
10. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen Frequenzteiler (22) zum Herunterteilen der Referenzfrequenz (fref) des Modulators (14) auf die gewünschte DDS- Taktfrequenz (fclk-DDS).
11. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Berechnungseinheit (68) zum Berechnen des DDS- Steuerworts (S) gemäß der folgenden Beziehung:

S = [fout-DDS / fclk-DDS].2N,

wobei
S das Steuerwort,
fout-DDS die Zwischenfrequenz,
fclk-DDS die DDS-Taktfrequenz und
N die Phasenakkubreite der DDS ist.
12. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit zum Speichern und Auslesen einer Tabelle, welche das DDS-Steuerwort (S) in Abhängigkeit von der aktuellen DDS-Taktfrequenz (fclk-DDS) und der gewünschten Zwischenfrequenz (fout-DDS) angibt.
13. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (14) als Phasenregelschleife (14), insbesondere als Offset-PLL, ausgebildet ist.
14. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch einen weiteren Modulator (60), insbesondere einen GMSK- Modulator, welcher der DDS (12) zur Erzeugung eines DDS- Steuerwortes (S) vorgeschaltet ist.
15. Einrichtung (52) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (68) zur Ansteuerung des weiteren Modulators (60), der DDS (12), sowie des Kanalsynthesizers (16).
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