DE102006038835B4

DE102006038835B4 - Anordnung und Verfahren zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators sowie Phasenregelkreis

Info

Publication number: DE102006038835B4
Application number: DE102006038835A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bauernfeind; Linus Dr. Maurer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2026-08-19
Also published as: DE102006038835A1; US20080042753A1; US7573348B2

Abstract

Anordnung (KE) zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors (K_DCO) eines digital gesteuerten Oszillators (DCO), umfassend
– eine Datenabgleichseinrichtung (DA) mit
– einem ersten Eingang (DIN1) zur Zuführung eines Modulationssignals (N_mod, N_seq, N_channel);
– einem zweiten Eingang (DIN2) zur Zuführung eines Phasenfehlersignals (T_TDC);
– einem dritten Eingang (DIN3) zur Zuführung eines Oszillatorsteuerworts (y_tune);
– einem ersten Ausgang (DOUT1) zur Abgabe eines Modulationseinstellworts (N_mod) in Abhängigkeit des Modulationssignals (N_mod, N_seq, N_channel);
– einem zweiten Ausgang (DOUT2) zur Abgabe einer Zeitintervallsgröße (T_i) in Abhängigkeit des Phasenfehlersignals (T_TDC) und eines Referenzintervalls (T_ref); und
– einem dritten Ausgang (DOUT3) zur Abgabe eines Oszillatormodulationsworts (y_mod) in Abhängigkeit des Oszillatorsteuerworts (y_tune); und
– eine Identifikationseinrichtung (PI), die eingangsseitig mit dem ersten, zweiten und dritten Ausgang (DOUT1, DOUT2, DOUT3) der Datenabgleichseinrichtung (DA) gekoppelt ist, zur Anpassung und Abgabe des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit des Modulationseinstellworts (N_mod), der Zeitintervallsgröße (T_i) und des Oszillatormodulationsworts...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators sowie einen Phasenregelkreis mit der Anordnung. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung der Anordnung.
In heutigen Mobilfunksystemen werden verschiedene Mobilfunkstandards wie Global System for Mobile Communication, GSM, Enhanced Data Rates for GSM Evolution, EDGE, Universal Mobile Telecommunications Standard, UMTS oder andere genutzt. Zur Übertragung werden dabei Hochfrequenzsignale verwendet.
Für die Erzeugung beziehungsweise den Empfang der hochfrequenten Sende-/Empfangssignale werden vermehrt digital gesteuerte Oszillatoren, englisch Digitally Controlled Oszillators, DCOs eingesetzt. Ein DCO erzeugt als Ausgangssignal ein Hochfrequenzsignal in Abhängigkeit eines digitalen Frequenzworts. Zudem benötigt ein digitaler Phasenregelkreis mit einem DCO auf einem Halbleiterkörper weniger Platz als ein entsprechender Phasenregelkreis mit einem analog gesteuerten spannungsgesteuerten Oszillator, englisch Voltage Controlled Oszillator, VCO.
In Mobilfunksystemen arbeiten DCOs nicht nur als einfache Oszillatoren zur Erzeugung von Lokaloszillatorsignalen, sondern können auch für eine direkte Modulation von zu übertragenden Basisbandsignalen verwendet werden. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen digital gesteuerten Phasenregelkreises, der für eine 2-Punkt-Modulation ausgelegt ist. Ein ähnlicher Phasenregelkreis ist beispielsweise der Druckschrift Mayer T. et al.: ”A 1 GHz SD Noise Shaper for All Digital PLLs with Multiband UMTS Modulation Capability”, IEEE RFIC Symp. 2006, 11.–13. Juni, Seiten 4–7 zu entnehmen. Der Phasenregelkreis umfasst einen digital gesteuerten Oszillator DCO zur Erzeugung eines Oszillatorsignals RFout. Das Oszillatorsignal RFout wird über einen Frequenzteiler MMT, der in seinem Teilerverhältnis einstellbar ist, auf einen Phasendetektor PD zurückgeführt. Der Phasendetektor PD weist einen zweiten Eingang zur Zuführung eines Referenzfrequenzsignals mit einer Referenzfrequenz Fref auf. Der Ausgang des Phasendetektors PD ist über ein digitales Schleifenfilter LF und ein Summierglied S5 mit dem Eingang des digital gesteuerten Oszillators DCO gekoppelt. An den zweiten Eingang des Summierers S5 ist eine Modulationseinrichtung MOD1 angeschlossen, über die dem Phasenregelkreis ein Modulationseinstellwort N_mod zugeführt werden kann. Das Summierglied S5 stellt somit gleichzeitig einen ersten Modulationspunkt MP1 des Phasenregelkreises dar. Ein Steuereingang zur Einstellung des Teilerverhältnisses des Frequenzteilers MMT bildet den zweiten Modulationspunkt MP2 des Phasenregelkreises. Diesem wird ein Sequenzeinstellwort N_seq zugeführt, welches über ein Summierglied S7 aus einem ganzzahligen Kanaleinstellwort N_chan,int und einem sigma-delta-modulierten, gebrochen rationalen Anteil ermittelt wird. Der Anteil wird durch einen Sigma-Delta-Modulator ΣΔ bereitgestellt. Dem Sigma-Delta-Modulator ΣΔ wird über den Summierer S6 das Modulationseinstellwort N_mod und ein fraktionales Kanaleinstellwort N_chan,frac zugeführt.
Die durch das Modulationseinstellwort N_mod dargestellten Modulationsdaten werden somit dem Phasenregelkreis über den ersten Modulationspunkt MP1 und den zweiten Modulationspunkt MP2 zugeführt. Dabei weist die Zuführung über den zweiten Modulationspunkt MP2 ein Tiefpassverhalten auf, während die Zuführung über den ersten Modulationspunkt MP1 und die erste Modulationseinrichtung MOD1 ein Hochpaßverhalten aufweist. Hierbei ist es erforderlich, dass die Steilheit des digital gesteuerten Oszillators DCO bekannt ist, da sonst die Modulationssignale nur schwer an das Übertragungsverhalten des offenen Kreises angepasst werden können. Die Steilheit des Oszillators DCO wird durch einen Steilheitsfaktor K_DCO ausgedrückt. Der Steilheitsfaktor K_DCO gibt an, welche Auswirkung eine Veränderung des Modulationseinstellworts N_mod auf die Ausgangsfrequenz des digital gesteuerten Oszillators DCO hat, was sich wie folgt in Abhängigkeit einer Frequenzänderung Δf und einer Änderung des Eingangsworts Δy des Sigma-Delta-Modulators ΣΔ ausdrücken lässt: K_DCO = Δf / Δy (1)
Wenn der in der Modulationseinrichtung MOD1 verwendete Wert des Steilheitsfaktors K_DCO nicht der realen Steilheit des digital gesteuerten Oszillators DCO entspricht, kann es zu unzulässigen Verzerrungen des modulierten Ausgangssignals des Oszillators DCO kommen. Dadurch steigt die Größe des Fehlervektors, englisch Error Vector Magnitude, EVM an.
Das Dokument US 2006/0033582 A1 zeigt einen digitalen Phasenregelkreis, bei dem ein Steilheitsfaktor des verwendeten digital gesteuerten Oszillators in Abhängigkeit eines Gradienten ermittelt wird, der aus einem im Regelkreis abgegriffenen Phasenfehler und einem Frequenzsteuerwort abgeleitet ist.
Im Dokument US 6,211,747 B1 ist eine Anordnung beschrieben, mit der sich ein Steilheitsfaktor eines spannungsgesteuerten Oszillators ermitteln lässt, indem eine Steuerspannung des spannungsgesteuerten Oszillators ausgewertet wird.
8 zeigt ein beispielhaftes Signal-Zeit-Diagramm von Ausgangssignalen eines digital gesteuerten Oszillators, bei dem die Frequenz der Signale über die Zeit aufgetragen ist. Bis zum Zeitpunkt t1 wird unverändert ein erstes Modulationseinstellwort N_mod1 zugeführt. Zum Zeitpunkt t1 wird auf ein zweites Modulationseinstellwort N_mod2 umgeschaltet, welches einen Frequenzsprung ΔF bewirken soll. Bei einem optimal angenommenen Steilheitsfaktor K_DCO ergibt sich in der Frequenz des Ausgangssignals des digital gesteuerten Oszillators DCO ein idealer Sprung um die Frequenz ΔF, gekennzeichnet durch die durchgezogene Linie K_DCO0.
Wenn der Steilheitsfaktor K_DCO zu groß angenommen wird, erfolgt ein langsameres Einschwingen des Phasenregelkreises hin zu der gewünschten Frequenz des Ausgangssignals, gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie K_DCO1. Wenn der Wert des Steilheitsfaktors K_DCO als zu klein angenommen wird, kommt es zu einem Überschwingen der Frequenz des Ausgangssignals mit nachfolgendem Einschwingen von unten auf die gewünschte Frequenz, gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie K_DCO2. Der verlängerte Einschwingvorgang führt insbesondere bei einer direkten Modulation zu Verzerrungen des Ausgangssignals, da unter Umständen sehr schnell zwischen verschiedenen Modulationseinstellworten umgeschaltet wird, wodurch sich das gewünschte Ausgangssignal nicht einstellen kann.
Daher kann es wünschenswert sein, den Steilheitsfaktor K_DCO für eine Modulation des Phasenregelkreises möglichst genau zu bestimmen. Die Steilheit des digital gesteuerten Oszillators DCO sollte auch während des Betriebs ermittelt werden können, da sie sich – beispielsweise durch temperaturbedingte Driftvorgänge – während des Betriebs ändern kann. Bei Modulationsverfahren, welche nach dem Time Division Mode Multiple Access, TDMA-Verfahren arbeiten, wie zum Beispiel GSM, kann eine Ermittlung der Oszillatorsteilheit in den Sendepausen zwischen zwei Datenbursts durchgeführt werden, das heißt zu Zeitpunkten, an denen das Oszillatorsignal nicht primär benötigt wird. Wenn hingegen ein Code Division Multiple Access, CDMA-Verfahren wie zum Beispiel bei UMTS verwendet wird, stehen diese Pausen, in denen die Oszillatorsteilheit ermittelt werden kann, üblicherweise nicht zur Verfügung. Bei derartigen Systemen, die eine kontinuierliche Modulation im Phasen regelkreis vornehmen, kann eine notwendige Bestimmung des Steilheitsfaktors K_DCO während des Betriebs nur schwer und aufwändig durchgeführt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren anzugeben, mit der der Steilheitsfaktor eines digital gesteuerten Oszillators auch im Betrieb und bei einer kontinuierlichen Ansteuerung des digital gesteuerten Oszillators einfach und genau ermittelbar ist. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Phasenregelkreis mit der Anordnung aufzuzeigen, bei dem es möglich ist, den Steilheitsfaktor des Oszillators bei kontinuierlicher Ansteuerung des Oszillators einfach und genau zu ermitteln. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung der Anordnung anzugeben.
Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer Ausführungsform umfasst eine Anordnung zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators eine Datenabgleichseinrichtung und eine Identifikationseinrichtung. Die Datenabgleichseinrichtung weist einen ersten Eingang zur Zuführung eines Modulationssignals, einen zweiten Eingang zur Zuführung eines Phasenfehlersignals und einen dritten Eingang zur Zuführung eines Oszillatorsteuerworts auf. Ferner umfasst die Datenabgleichseinrichtung einen ersten Ausgang zur Abgabe eines Modulationseinstellworts in Abhängigkeit des Modulationssignals, einen zweiten Ausgang zur Abgabe einer Zeitintervallsgröße in Abhängigkeit des Phasenfehlersignals und eines Referenzintervalls und einen dritten Ausgang zur Abgabe eines Oszillatormodulationsworts in Abhängigkeit des Oszillatorsteuerworts. Die Identifikationseinrichtung, die eingangsseitig mit dem ersten, zweiten und dritten Ausgang der Datenabgleichseinrichtung gekoppelt ist, ist vorgesehen zur Anpassung und Abgabe des Steilheitsfaktors in Abhängigkeit des Modulationseinstellworts, der Zeitintervallsgröße und des Oszillatormodulationsworts.
In der Datenabgleichseinrichtung können somit das Modulationssignal, das Phasenfehlersignal und das Oszillatorsteuerwort so aufbereitet werden, dass sich daraus die für die Identifikationseinrichtung notwendigen Größen, nämlich das Modulationseinstellwort, die Zeitintervallsgröße und das Oszillatormodulationswort ableiten lassen. In der Identifikationseinrichtung werden diese Größen derart zueinander in Beziehung gesetzt, dass sich daraus der optimale Steilheitsfaktor des digital gesteuerten Oszillators ermitteln lässt.
Die der Datenabgleichseinrichtung zugeführten Größen können beispielsweise aus einem digitalen Phasenregelkreis während des Betriebs, beziehungsweise während eines Modulationsvorgangs, abgegriffen werden. Gemäß der vorgeschlagenen Ausführungsform ist somit die Ermittlung des Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators auch im Betrieb einfach und genau möglich.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Anordnung zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators eine Datenabgleichseinrichtung, die eine erste Ableitvorrichtung zum Ableiten einer Zeitintervallsgröße in Abhängigkeit eines Phasenfehlersignals und eines Referenzintervalls sowie eine zweite Ableitvorrichtung zum Ableiten eines Oszillatormodulationsworts in Abhängigkeit eines Oszillatorsteuerworts aufweist. Die Anordnung umfasst ferner eine Identifikationseinrichtung, zum Anpassen des Steilheitsfaktors in Abhängigkeit eines Modulationseinstellworts, der Zeitintervallsgröße und des Oszillatormodulationsworts.
Auch bei dieser Ausführungsform kann der Steilheitsfaktor des digital gesteuerten Oszillators im Betrieb einfach und genau ermittelt werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Phasenregelkreis eine Anordnung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele sowie den digital gesteuerten Oszillator. Der Phasenregelkreis weist ferner eine erste Modulationseinrichtung auf, der eingangsseitig das Modulationseinstellwort und der Steilheitsfaktor zuführbar sind und die ausgangsseitig an einen ersten Modulationspunkt des ersten Regelkreises angeschlossen ist. Zudem sind ein erster Abgriff, der zur Zuführung des Phasenfehlersignals mit der Anordnung gekoppelt ist, und ein zweiter Abgriff, der zur Zuführung des Oszillatorsteuerworts mit der Anordnung gekoppelt ist, vorgesehen.
Somit kann dem Phasenregelkreis das Modulationseinstellwort mit dem mit der Anordnung bestimmten Steilheitsfaktor zugeführt werden, wobei die Größen, die für eine Bestimmung des Steilheitsfaktors notwendig sind, auch während des Betriebs im Phasenregelkreis abgegriffen werden können. Damit ist es möglich, eine schnelle und genaue Modulation im Phasenregelkreis mit einem geringen Wert für den Fehlervektor zu gewährleisten. Ein erfindungsgemäßer Phasenregelkreis kann sowohl für eine Ein-Punkt- als auch für eine Zwei-Punkt-Modulation verwendet werden, wobei eine höhere Zahl von Modulationspunkten nicht ausgeschlossen ist.
In einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors eines digital gesteuerten Oszillators ein Phasenfehlersignal und ein Oszillatorsteuerwort erfasst. In Abhängigkeit des Phasenfehlersignals und eines Referenzintervalls wird eine Zeitintervallsgröße abgeleitet. Ein Oszillatormodulationswort wird in Abhängigkeit des Oszillatorsteuerworts abgeleitet. Der Steilheitsfaktor wird in Abhängigkeit eines Modulationseinstellworts, der Zeitintervallsgröße und des Oszillatormodulationsworts angepasst.
Da das Erfassen des Phasenfehlersignals und des Oszillatorsteuerworts auch während des Betriebs eines Phasenregelkreises möglich ist, kann der Steilheitsfaktor des digital gesteuerten Oszillators bei einer kontinuierlichen Ansteuerung des Oszillators ermittelt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Elemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors,
3 ein Ausführungsbeispiel einer Identifikationseinrichtung,
4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Phasenregelkreises,
5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Phasenregelkreises,
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Phasenregelkreises,
7 ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Phasenregelkreises und
8 ein beispielhaftes Signal-Zeit-Diagramm für Oszillatorsignale.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung KE zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors K_DCO. Sie umfasst eine Datenabgleichseinrichtung DA und eine Identifikationseinrichtung PI. Die Datenabgleichseinrichtung DA weist einen ersten Eingang DIN1 zur Zuführung eines Modulationseinstellworts N_mod auf, sowie einen zweiten Eingang DIN2 zur Zuführung eines Phasenfehlersignals T_TDC und einen dritten Eingang DIN3 zur Zuführung eines Oszillatorsteuerworts y_tune. Die Datenabgleichseinrichtung DA weist ferner einen ersten, einen zweiten und einen dritten Ausgang DOUT1, DOUT2 und DOUT3 auf, die mit der Identifikationseinrichtung PI gekoppelt sind. Am Ausgang der Identifikationseinrichtung PI wird der Steilheitsfaktor K_DCO abgegeben.
Am ersten Ausgang DOUT1 wird unverändert das Modulationseinstellwort N_mod abgegeben. Mit Verweis auf den in 7 gezeigten Phasenregelkreis stellt das Modulationseinstellwort N_mod die Modulationsdaten am Eingang eines oder mehrerer Modulationspunkte eines digitalen Phasenregelkreises dar. Das Phasenfehlersignal T_TDC am zweiten Eingang DIN2 kann beispielsweise als Ausgangssignal des digitalen Phasendetektors PD abgegriffen werden.
In einem vollständig digitalen Phasenregelkreis liegen die internen Zustandsgrößen des Phasenregelkreises zu bestimmten Abtastzeitpunkten in digitaler Form vor. Diese Abtastzeitpunkte werden durch das Quantisierungsrauschen, welches in seinem stochastischen Verhalten weitgehend bekannt ist, überlagert. Ein digitaler Phasendetektor liefert ein digitales Wort für die Zeitdifferenz zwischen einer Referenzflanke und einer Teilerflanke, also das Phasenfehlersignal T_TDC. Dadurch ist es möglich, der Ausgangsphase des digital gesteuerten Oszillators Zeitintervalle zuzuordnen, welche in digitaler Form vorliegen. Für die Beziehung zwischen der Änderung der Ausgangsphase des digital gesteuerten Oszillators ΔΦ_DCO,i und einer zugeordneten Zeitintervallsgröße T_i zum Abtastzeitpunkt i gelten die Gleichungen ΔΦ_DCO,i = 2·π·N_seq,i (2) und T_i = T_ref – T_TDC,i-1 + T_TDC,i, (3) wobei N_seq,i ein Eingangssignal des Frequenzteilers MMT im Rückführungszweig darstellt. Die Zeitintervallsgröße T_i stellt die absolute Zeit des Teilerintervalls des Frequenzteilers MMT dar. T_ref ist die Periodendauer des Referenzfrequenzsignals, welches dem Phasendetektor PD zugeführt wird. Die Größen T_TDC,i und T_TDC,i-1 stellen das Phasenfehlersignal T_TDC zu zwei aufeinander folgenden Abtastzeitpunkten dar.
In der Datenabgleichseinrichtung DA in 1 ist die Funktion der Gleichung (3) durch ein Verzögerungsglied DL und ein Summationsglied S2 realisiert. Dabei wird dem Summationsglied S2 das Phasenfehlersignal zusätzlich zu dem Referenzintervall T_ref einmal direkt und einmal verzögert und negiert zugeführt. Die Zeitintervallsgröße T_i wird somit aus einer Summe des Phasenfehlersignals T_TDC,i, eines verzögerten und negierten Werts des Phasenfehlersignals T_TDC,i-1 und des Referenzintervalls T_ref gebildet beziehungsweise abgeleitet. Das Summierglied S2 und das Verzögerungsglied DL stellen dementsprechend eine erste Ableitvorrichtung zum Ableiten der Zeitintervallsgröße T_i in Abhängigkeit des Phasenfehlersignals T_TDC und des Referenzintervalls T_ref dar.
In Bezug auf das Oszillatorsteuerwort y_tune ergibt sich für die Phasenabweichung ΔΦ_DCO während eines Zeitintervalls ΔT:
Da das digitale Modell des digital gesteuerten Oszillators zeitdiskret ist, kann das Eingangssignal des digital gesteuerten Oszillators, also das Oszillatormodulationswort während des Zeitintervalls ΔT als konstant angenommen werden. Damit ergibt sich ΔΦ_DCO = 2·π(y_tune·K_DCO + f₀)·ΔT, (5) wobei f₀ eine Grundfrequenz darstellt, die als konstanter Frequenzoffset wirkt.
ΔΦ_DCO beschreibt die Änderung der Phase des Oszillators zufolge einer konstanten Kanalfrequenz und einer sich zeitlich ändernden Modulationsfrequenz. Dabei lässt sich die Änderung in Abhängigkeit der Kanalfrequenz darstellen durch ΔΦ_DCO,channel = 2·π·(y_channel·K_DCO + f₀)·ΔT = 2·π·N_channel·f_ref·ΔT, (6) wobei y_channel den kanalabhängigen Anteil des Oszillatorsteuerworts y_tune und N_channel das Kanaleinstellwort darstellen. Wenn man nun die Phasenänderung zurfolge der konstanten Kanalfrequenz gemäß Gleichung (6) von der Gleichung (5) subtrahiert, so ergibt sich: ΔΦ_DCO,mod = ΔΦ_DCO – ΔΦ_DCO,channel = 2·π·(y_tune·K_DCO + f₀)·ΔT – 2·π·(y_channel·K_DCO + f₀)·ΔT = = 2·π·(y_tune – y_channel)·ΔT·K_DCO (7)
Damit ist die Gleichung (7) auch unabhängig vom Frequenzoffset f₀. Die Phasenänderung ΔΦ_DCO,mod aufgrund einer sich zeitlich ändernden Modulationsfrequenz hängt jedoch von der Differenz des Oszillatorsteuerworts y_tune und dem kanalabhängigen Anteil y_channel ab, die einen modulationsabhängigen Anteil in Form eines Oszillatormodulationsworts y_mod bildet. Dies ist in Gleichung (8) dargestellt: y_mod = y_tune – y_channel (8)
Der Kanalanteil y_channel bleibt im Wesentlichen zeitlich konstant, daher stellt er einen zeitlichen Mittelwert des sich ändernden Oszillatorsteuerworts dar. Demgemäß bildet die Datenabgleichseinrichtung in 1 das Modulatormodulationswort y_mod aus einer Differenz des Oszillatorsteuerworts y_tune am dritten Eingang DIN3 und einem zeitlichen Mittelwert y_channel des Oszillatorsteuerworts y_tune. Als zweite Ableitvorrichtung sind deswegen ein Tiefpassfilter TP1, der den zeitlichen Mittelwert y_channel bildet, und das Summierglied S1 vorgesehen, welches die Differenzbildung ausführt. Das Modulationseinstellwort N_mod, das Oszillatormodulationswort y_mod und die Zeitintervallsgröße T_i können nun in der Identifikationseinrichtung PI für eine Ermittlung des Steilheitsfaktors K_DCO verwendet werden.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Bestimmung des Steilheitsfaktors K_DCO. Abweichend von 1 werden der Datenabgleichseinrichtung DA am ersten Eingang DIN1 das Kanaleinstellwort N_channel und das Sequenzeinstellwort N_seq zugeführt. Über das Summationsglied S3 wird das Modulationseinstellwort N_mod aus der Differenz des Frequenzeinstellworts N_seq und des Kanaleinstellworts N_channel erzeugt. Das Summierglied S3 stellt somit eine dritte Ableitvorrichtung des Modulationseinstellworts N_mod dar.
Die Datenabgleichseinrichtung DA weist darüber hinaus einen vierten Eingang DIN4 auf, an dem ein Oszillatorbasiswort y_lf anliegt. Das Oszillatorbasiswort y_lf kann beispielsweise am Ausgang des Schleifenfilters des digitalen Phasenregelkreises abgegriffen werden. Das Oszillatorbasiswort y_lf entspricht im Wesentlichen dem zeitlichen Mittelwert y_channel und weist in der Regel nur geringe Abweichungen gegenüber diesem Mittelwert auf. Durch das Tiefpassfilter TP2 können diese Abweichungen herausgefiltert werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Tiefpassfilter TP2 weggelassen werden und das Oszillatorbasiswort y_lf direkt auf den negativen Eingang des Summierglieds S1 geführt werden. Der zeitliche Mittelwert des Oszillatorbasisworts y_lf entspricht dem zeitlichen Mittelwert y_channel des Oszillatorbasisworts y_tune.
Durch Einsetzen von Gleichung (2) in Gleichung (7) ergibt sich (y_tune – y_channel)·K_DCO·ΔT = N_seq – f_ref·N_channel·ΔT. (9)
Das Zeitintervall ΔT entspricht dabei der Zeitintervallsgröße T_i, wobei eine zeitliche Abweichung T_quant aufgrund von Quantisierungsrauschen zu berücksichtigen ist, so dass sich für das Zeitintervall ΔT ergibt: ΔT = T_i + T_quant (10)
Eingesetzt in Gleichung (9) resultiert daraus (y_tune – y_channel)·K_DCO·(T_i + T_quant) = N_seq – f_ref·N_channel·(T_i + T_quant). (11)
Damit ergibt sich für die Abhängigkeit des Modulationseinstellworts N_mod,i zum Zeitpunkt i die Gleichung N_mod,i = y_mod,i·K_DCO·T_i + e_i, (12) bei der e_i einen Fehler darstellt, welcher aus dem quantisierten Zeitintervall resultiert. Durch Umstellen von Gleichung (12) erhält man e_i = N_mod,i – y_mod,i·K_DCO·T_i. (13)
Bei einem optimal bestimmten Steilheitsfaktor K_DCO geht der Wert des Fehlers e_i gegen Null. Es gilt nun, den Steilheitsfaktor K_DCO derart anzupassen, dass diese Bedingung des minimalen Fehlers erfüllt ist. Das Anpassen des Steilheitsfaktors K_DCO kann durch Minimieren des Fehlersignals e_i mit einem Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate erfolgen. Beispielsweise kann dafür ein Least-mean-squares-Verfahren oder ein recursive-least-squares-Verfahren eingesetzt werden.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Identifikationseinrichtung PI, wie sie in den Anordnungen gemäß 1 oder 2 eingesetzt wird. Die Identifikationseinrichtung PI umfasst eine Multiplikationseinrichtung M1, der das Oszillatormodulationswort y_mod und die Zeitintervallsgröße T_i zugeführt werden, um sie mit dem aktuellen Wert des Steilheitsfaktors K_DCO zu multiplizieren. Das Ergebnis der Multiplikation wird über ein Summierglied beziehungsweise einen Differenzbildner S4 mit dem Modulationseinstellwort N_mod verglichen. Somit wird ein Fehlersignal e aus dem Ergebnis der Multiplikationseinrichtung M1 und dem Modulationseinstellwort N_mod erzeugt. Das Fehlersignal e wird einer Anpasseinrichtung EST zur Anpassung des Steilheitsfaktors K_DCO zugeführt. Der angepasste Steilheitsfaktor K_DCO kann am Ausgang der Anpasseinrichtung EST abgegriffen werden, um ihn beispielsweise einer Modulationseinrichtung des Phasenregelkreises zuzuführen. Gleichzeitig wird der angepasste Steilheitsfaktor K_DCO in der Multiplikationseinrichtung M1 aktualisiert. Die Identifikationseinrichtung PI weist somit eine Multiplikationseinrichtung M1 zur Multiplikation des Steilheitsfaktors K_DCO mit dem Oszillatormodulationswort y_mod und der Zeitintervallsgröße T_i auf, einen Differenzbildner S4 zur Erzeugung eines Fehlersignals e aus einem Ergebnis der Multiplikationseinrichtung M1 und dem Modulationseinstellwort N_mod sowie eine Anpasseinrichtung EST zur Anpassung des Steilheitsfaktors K_DCO in Abhängigkeit des Fehlersignals e, die das Fehlersignal e durch ein Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate minimieren. Dabei kann insbesondere ein least-mean-squares-Verfahren oder ein recursive-least-squares-Verfahren eingesetzt werden.
Die Datenabgleichseinrichtung DA und die Identifikationseinrichtung PI können sowohl mit diskreten Bauteilen als auch als integrierte Schaltung realisiert werden. Zudem ist es möglich, die Funktion der Datenabgleichseinrichtung und der Identifikationseinrichtung in einem digitalen Signalprozessor oder in anderer Weise softwarebasiert zu realisieren.
Da in Gleichung (13) nur ein Parameter für die Fehlerminimierung anzupassen ist, nämlich der Steilheitsfaktor K_DCO, kann die Anordnung zur Bestimmung des Steilheitsfaktors mit sehr geringem Hardwareaufwand beziehungsweise geringem Rechenaufwand verwirklicht werden. Die Anordnung ist zudem einfach und genau, da die Meßgröße, welche der Anordnung zugeführt werden, in digitaler Form vorliegen.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Phasenregelkreises mit der Anordnung KE zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors. Der Phasenregelkreis weist, wie zuvor für 7 beschrieben, einen digital gesteuerten Oszillator DCO und einen Rückführungszweig mit einem steuerbaren Frequenzteiler MMT, einem Phasendetektor PD sowie einem Schleifenfilter LF auf. Der Phasenregelkreis weist einen ersten Abgriff TA1 am Ausgang des Phasendetektors PD beziehungsweise am Eingang des Schleifenfilters LF auf, um das Phasenfehlersignal T_TDC für die Datenabgleichseinrichtung DA bereit zu stellen. Ferner ist ein zweiter Abgriff TA2 vorgesehen, der am Eingang des digital gesteuerten Oszillators DCO einen Abgriff des Oszillatorsteuerworts y_tune ermöglicht. Ein dritter Abgriff TA3 dient zur Abgabe des Oszillatorbasisworts y_lf. Der erste, zweite und dritte Abgriff TA1, TA2, TA3 sind mit den entsprechenden Eingängen DIN2, DIN3, DIN4 der Datenabgleichseinrichtung DA gekoppelt.
Der erste Eingang DIN1 der Datenabgleichseinrichtung DA ist mit einer zweiten Modulationseinrichtung MOD2 gekoppelt, um das Frequenzeinstellwort N_seq und das Kanaleinstellwort N_channel abzugreifen. In einer alternativen Ausgestaltungsform kann dem ersten Eingang DIN1 das Modulationseinstellwort N_mod auch direkt zugeführt werden, wie in 1 gezeigt. Der zweiten Modulationseinrichtung MOD2 werden ein ganzzahliger Anteil N_chan,int und ein fraktionaler Anteil N_chan,frac des Kanaleinstellworts zugeführt, welche über das Summierglied das zusammengesetzte Kanaleinstellwort N_channel bilden. Ferner wird der zweiten Modulationseinrichtung MOD2 das Modulationseinstellwort N_mod und über das Summierglied S6 zum fraktionalen Anteil N_chan,frac des Kanaleinstellworts addiert. Das Ergebnis dieser Addition wird über einen Sigma-Delta-Modulator ΣΔ moduliert. Der Sigma-Delta-Modulator ΣΔ kann beispielsweise als MASH-Modulator ausgeführt sein. Die modulierten Daten werden über das Summierglied S7 zum ganzzahligen Anteil N_chan,int des Kanaleinstellworts addiert, woraus sich das Sequenzeinstellwort N_seq ergibt. Dieses dient zur Steuerung des Teilerverhältnisses des Frequenzteilers MMT. Der Eingang des Frequenzteilers MMT stellt somit einen zweiten Modulationspunkt MP2 dar.
Der Phasenregelkreis umfasst ferner die erste Modulationseinrichtung MOD1, der eingangsseitig das Modulationseinstellwort N_mod und von der Anordnung KE der Steilheitsfaktor K_DCO zugeführt wird und die ausgangsseitig an einen ersten Modulationspunkt MP1 des Phasenregelkreises angeschlossen ist, wobei der erste Modulationspunkt MP1 durch ein Summierglied S5 gebildet ist. Die Modulation am ersten Modulationspunkt MP1 erfolgt somit additiv zum Oszillatorbasiswort y_lf. In der beispielhaften Ausführungsform des Phasenregelkreises weist die erste Modulationseinrichtung MOD1 einen Faktor Fref/K_DCO auf, mit dem das Modulationseinstellwort N_mod multipliziert wird. Die Modulationseinrichtung MOD1 kann auch als Hochpassverstärkungseinrichtung bezeichnet werden.
In dem dargestellten Phasenregelkreis kann eine Schätzung beziehungsweise Anpassung des Steilheitsfaktors K_DCO auch im Modulationsbetrieb erfolgen. Damit sind die Anordnung KE beziehungsweise der Phasenregelkreis sowohl für TDMA-Systeme als auch für CDMA-Systeme geeignet. Ebenso ist ein Einsatz in Multi-Mode-Modulationssystemen möglich, die sowohl ein TDMA als auch ein CDMA-Verfahren verwenden. Es herrscht somit keine zeitliche Begrenzung auf bestimmte Zeitintervalle, in denen der Steilheitsfaktor K_DCO ermittelt werden kann.
5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Phasenregelkreises mit einer Anordnung KE zur Bestimmung des Steilheitsfaktors des digital gesteuerten Oszillators DCO. Für die Anordnung KE können wiederum Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 eingesetzt werden. Der Phasenregelkreis weist in seinem Rückführungszweig einen Frequenzdiskriminator FD auf, dem das Ausgangssignal des digital gesteuerten Oszillators DCO und ein Vergleichsfrequenzsignal f_s zugeführt werden. Am Ausgang des Frequenzdiskriminators FD liegt ein den Frequenzunterschied darstellendes Signal ΔF an, welches einem Integrator IN zugeführt wird. Das Ergebnis der Integration stellt das Phasenfehlersignal T_TDC dar, welches an das digitale Schleifenfilter LF abgegeben wird.
Die erste Modulationseinrichtung MOD1 mit dem ersten Modulationspunkt MP1 sowie die Abgriffe TA1, TA2, TA3 entsprechen der in 4 gezeigten Ausführungsform. Eine zweite Modulationseinrichtung MOD2 umfasst das Summierglied S9, dem das Kanaleinstellwort N_channel und das Modulationseinstellwort N_mod zugeführt werden und der daraus das Sequenzeinstellwort N_seq bildet. Das Kanaleinstellwort N_channel wird hierbei als Ganzes, das heißt ohne Aufteilung in fraktionalen und ganzzahligen Anteil zugeführt. Ein Steuereingang des Frequenzdiskriminators FD bildet den zweiten Modulationspunkt MD2, dem das Sequenzeinstellwort N_seq zugeführt wird.
Die in 5 gezeigte Ausführungsform stellt erneut einen Phasenregelkreis mit 2-Punkt-Modulation dar, wobei eine Modulation über die erste Modulationseinrichtung MOD1 Hochpassverhalten aufweist, während die Modulation über die zweite Modulationseinrichtung MOD2 Tiefpassverhalten zeigt. Wiederum ist gewährleistet, dass eine Anpassung des Steilheitsfaktors K_DCO auch während des Betriebs beziehungsweise einer Modulation im Phasenregelkreis möglich ist.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Phasenregelkreises mit einer Anordnung zur Bestimmung des Steilheitsfaktors des digital gesteuerten Oszillators. Der Phasenregelkreis weist wiederum einen digital gesteuerten Oszillator DCO auf, dessen Ausgangssignal über einen Rückführungszweig mit Frequenzteiler MMT, Phasendetektor PD und Schleifenfilter LF rückgekoppelt wird. Eine Modulation erfolgt über die erste Modulationseinrichtung MOD1a, der das Modulationseinstellwort N_mod zugeführt wird. Der Ausgang der Modulationseinrichtung MOD1a ist, ähnlich wie bei 4 beschrieben, über die Summationsglieder S6 und S7 sowie den Sigma-Delta-Modulator ΣΔ an den ersten Modulationspunkt MP1a angeschlossen, der wiederum durch den Steuereingang des Frequenzteilers MMT gebildet ist.
Ein erster Abgriff TA1 für das Phasenfehlersignal T_TDC ist wiederum am Ausgang des Phasendetektors PD beziehungsweise am Eingang des Schleifenfilters LF angeordnet und an den zweiten Eingang DIN2 der Datenabgleichseinrichtung angeschlossen. Der erste Eingang DIN1 der Datenabgleichseinrichtung DA ist zur Zuführung des Modulationseinstellworts mit dem Eingang der ersten Modulationseinrichtung MOD1a gekoppelt. Alternativ könnte das Modulationseinstellwort N_mod der Identifikationseinrichtung PI direkt zugeführt werden. Ein zweiter Abgriff TA2 für das Oszillatorsteuerwort y_tune ist am Eingang des Oszillators DCO angeordnet und mit dem dritten Eingang DIN3 der Datenabgleichseinrichtung gekoppelt.
Der Rückführungszweig des Phasenregelkreises mit dem Frequenzteiler MMT weist bezüglich des Ausgangssignals der ersten Modulationseinrichtung MOD1a Tiefpassverhalten auf. Dieses Tiefpassverhalten wird durch eine Hochpassvorverzerrung in der ersten Modulationseinrichtung MOD1a für das Modulationseinstellwort N_mod ausgeglichen. Dabei geht auch der Steilheitsfaktor K_DCO mit in die Modulation ein.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Identifikation des Steilheitsfaktors aus den digitalen Daten mit verschiedenen Methoden der Parameteridentifikation erfolgen, beispielsweise durch die angesprochene Minimierung der Fehlerquadrate oder durch Maximum Likelihood-Verfahren oder andere Korrelationsmethoden. Auch für die Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate stehen mit least-mean-squares, least-squares, recursive-least-squares, Kalman-Filterung oder anderen viele Möglichkeiten zur Verfügung. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf die aufgezählten Verfahren zur Parameteridentifikation beschränkt.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip kann eine Bestimmung des Steilheitsfaktors auch bei ungünstigen Bedingungen für den Startwert des Steilheitsfaktors innerhalb weniger Taktperioden genau bestimmt werden, so dass die Modulationseigenschaften eines Phasenregelkreises beziehungsweise eines Phasenregelkreises mit der Anordnung eine verzerrungsfreie Modulation zulassen.
Eine Anordnung KE kann beispielsweise in einem Phasenregelkreis in einem Mobilfunkgerät beziehungsweise einem mobilen Kommunikationsgerät verwendet werden. Dabei ist die Anordnung insbesondere geeignet für Geräte, die mehrere Mobilfunkstandards unterstützen.
Bezugszeichenliste

KE

Anordnung

DA

Datenabgleichseinrichtung

PI

Identifikationseinrichtung

DIN1, DIN2, DIN3, DIN4

Eingang

DOUT1, DOUT2, DOUT3

Ausgang

S1, S2, S3

Summierglied

S4, S5, S6

Summierglied

S7, S8, S9

Summierglied

TP1, TP2

Tiefpassfilter

DL

Verzögerungsglied

Nmod

Modulationseinstellwort

Nchannel

Kanaleinstellwort

Nseq

Sequenzeinstellwort

TTDC

Phasenfehlersignal

Ti

Zeitintervallsgröße

ytune

Oszillatorsteuerwort

ylf

Oszillatorbasiswort

ymod

Oszillatormodulationswort

ychannel

zeitlicher Mittelwert

KDCO

Steilheitsfaktor

TREF

Referenzintervall

M1

Multiplikationseinrichtung

EST

Schätzeinrichtung

e

Fehlersignal

IN

Integrationseinrichtung

LF

Schleifenfilter

FD

Frequenzdiskriminator

PD

Phasendetektor

MT

Frequenzteiler

DCO

Oszillator

TA1, TA2, TA3

Abgriff

MP1, MP2, MP1a

Modulationspunkt

MOD1, MOD1a, MOD2

Modulationseinrichtung

RFout

Oszillatorsignal

ΔF

Frequenzunterschied

fs

Vergleichsfrequenzsignal

t1

Zeitpunkt

KDCO0, KDCO1, KDCO2

Oszillatorsignal

Claims

Anordnung (KE) zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors (K_DCO) eines digital gesteuerten Oszillators (DCO), umfassend – eine Datenabgleichseinrichtung (DA) mit – einem ersten Eingang (DIN1) zur Zuführung eines Modulationssignals (N_mod, N_seq, N_channel); – einem zweiten Eingang (DIN2) zur Zuführung eines Phasenfehlersignals (T_TDC); – einem dritten Eingang (DIN3) zur Zuführung eines Oszillatorsteuerworts (y_tune); – einem ersten Ausgang (DOUT1) zur Abgabe eines Modulationseinstellworts (N_mod) in Abhängigkeit des Modulationssignals (N_mod, N_seq, N_channel); – einem zweiten Ausgang (DOUT2) zur Abgabe einer Zeitintervallsgröße (T_i) in Abhängigkeit des Phasenfehlersignals (T_TDC) und eines Referenzintervalls (T_ref); und – einem dritten Ausgang (DOUT3) zur Abgabe eines Oszillatormodulationsworts (y_mod) in Abhängigkeit des Oszillatorsteuerworts (y_tune); und – eine Identifikationseinrichtung (PI), die eingangsseitig mit dem ersten, zweiten und dritten Ausgang (DOUT1, DOUT2, DOUT3) der Datenabgleichseinrichtung (DA) gekoppelt ist, zur Anpassung und Abgabe des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit des Modulationseinstellworts (N_mod), der Zeitintervallsgröße (T_i) und des Oszillatormodulationsworts (y_mod).
Anordnung (KE) nach Anspruch 1, bei der der Datenabgleichseinrichtung (DA) als Modulationssignal das Modulationseinstellwort (N_mod) zugeführt wird.
Anordnung (KE) nach Anspruch 1, bei der der Datenabgleichseinrichtung (DA) als Modulationssignal ein Kanaleinstellwort (N_channel) und ein Sequenzeinstellwort (N_seq) zugeführt werden und die Datenabgleichseinrichtung (DA) das Modulationseinstellwort (N_mod) aus der Differenz des Sequenzeinstellworts (N_seq) und des Kanaleinstellworts (N_channel) erzeugt.
Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Datenabgleichseinrichtung (DA) die Zeitintervallsgröße (T_i) aus einer Summe des Phasenfehlersignals (T_TDC,i), einem verzögerten und negierten Wert des Phasenfehlersignals (T_TDC,i-1) und dem Referenzintervall (T_ref) bildet.
Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, beider die Datenabgleichseinrichtung (DA) das Osziliatormodulationswort (y_mod) aus einer Differenz des Oszillatorsteuerworts (y_tune) und einem zeitlichen Mittelwert (y_channel) des Oszillatorsteuerworts (y_tune) bildet.
Anordnung (KE) nach Anspruch 5, bei der der zeitliche Mittelwert (y_channel) aus einem an einem vierten Eingang (DIN4) der Datenabgleichseinrichtung (DA) anliegenden Oszillatorbasiswort (y_lf) abgeleitet wird.
Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Identifikationseinrichtung (PI) aufweist: – eine Multiplikationseinrichtung (M1) zur Multiplikation des Steilheitsfaktors (K_DCO) mit dem Oszillatormodulationswort (y_mod) und der Zeitintervallsgröße (T_i); – einen Differenzbildner (S4) zur Erzeugung eines Fehlersignals (e) aus einem Ergebnis der Multiplikationseinrichtung (M1) und dem Modulationseinstellwort (N_mod); und – eine Anpasseinrichtung (EST) zur Anpassung des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit des Fehlersignals (e).
Anordnung (KE) zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors (K_DCO) eines digital gesteuerten Oszillators (DCO), umfassend – eine Datenabgleichseinrichtung (DA), aufweisend – eine erste Ableitvorrichtung (S2, DL) zum Ableiten einer Zeitintervallsgröße (T_i) in Abhängigkeit eines Phasenfehlersignals (T_TDC) und eines Referenzintervalls (T_ref); und – eine zweite Ableitvorrichtung (S1, TP1, TP2) zum Ableiten eines Oszillatormodulationsworts (y_mod) in Abhängigkeit eines Oszillatorsteuerworts (y_tune); und – eine Identifikationseinrichtung (PI) zum Anpassen des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit eines Modulationseinstellworts (N_mod), der Zeitintervallsgröße (T_i) und des Oszillatormodulationsworts (y_mod) aufweist.
Anordnung (KE) nach Anspruch 8, bei der die Datenabgleichseinrichtung (DA) eine dritte Ableitvorrichtung (S3) zum Ableiten des Modulationseinstellworts (N_mod) aus der Differenz eines Sequenzeinstellworts (N_seq) und eines Kanaleinstellworts (N_channel) aufweist.
Anordnung (KE) nach Anspruch 8 oder 9, bei der die zweite Ableitvorrichtung (S1, TP1, TP2) zum Ableiten des Oszillatormodulationsworts (y_mod) das Oszillatormodulationswort (y_mod) aus einer Differenz des Oszillatorsteuerworts (y_tune) und einem zeitlichen Mittelwert (y_channel) des Oszillatorsteuerworts (y_tune) ableiten.
Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Identifikationseinrichtung (PI) aufweist: – eine Multiplikationseinrichtung (M1) zur Multiplikation des Steilheitsfaktors (K_DCO) mit dem Oszillatormodulationswort (y_mod) und der Zeitintervallsgröße (T_i); – einen Differenzbildner (S4) zur Erzeugung eines Fehlersignals (e) aus einem Ergebnis Mulitplikationseinrichtung (M1) und dem Modulationseinstellwort (N_mod); und – eine Anpasseinrichtung (EST) zur Anpassung des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit des Fehlersignals (e), die das Fehlersignal (e) durch ein Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate, insbesondere Least Mean Squares oder Recursive Least Squares, minimiert.
Phasenregelkreis mit einer Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend – den digital gesteuerten Oszillator (DCO); – eine erste Modulationseinrichtung (MOD1, MOD1a), der eingangsseitig das Modulationseinstellwort (N_mod) und der Steilheitsfaktor (K_DCO) zuführbar ist und die ausgangsseitig an einem ersten Modulationspunkt (MP1, MP1a) des Phasenregelkreises angeschlossen ist; – einen ersten Abgriff (TA1), der zur Zuführung des Phasenfehlersignals (T_TDC) mit der Anordnung (KE) gekoppelt ist; und – einen zweiten Abgriff (TA2), der zur Zuführung des Oszillatorsteuerworts (y_tune) mit der Anordnung (KE) gekoppelt ist.
Phasenregelkreis nach Anspruch 12, bei dem der erste Abgriff (TA1) durch einen Eingang eines im Rückführungszweig des Phasenregelkreises angeordneten Schleifenfilters (LF) gebildet ist.
Phasenregelkreis nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der zweite Abgriff (TA2) durch einen Eingang des digital gesteuerten Oszillators (DCO) gebildet ist.
Phasenregelkreis nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die erste Modulationseinrichtung (MOD1a) bezüglich des Modulationseinstellworts (N_mod) Hochpassverhalten aufweist und der erste Modulationspunkt (MP1a) durch einen Eingang eines in seinem Teilerverhältnis steuerbaren Frequenzteilers (MMT) gebildet ist, der im Rückführungszweig des Phasenregelkreises angeordnet ist.
Phasenregelkreis nach Anspruch 14, bei dem der erste Modulationspunkt (MP1) durch ein dem Eingang des digital gesteuerten Oszillators (DCO) vorgeschaltetes Summierglied (S5) gebildet ist.
Phasenregelkreis nach Anspruch 16, bei dem eine zweite Modulationseinrichtung (MOD2) vorgesehen ist, der eingangsseitig das Modulationseinstellwort (N_mod) zuführbar ist und die ausgangsseitig an einem zweiten Modulationspunkt (MP2) im Rückführungszweig des Phasenregelkreises angeschlossen ist.
Verwendung einer Anordnung (KE) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem digitalen Phasenregelkreis eines mobilen Kommunikationsgeräts.
Verfahren zur Bestimmung eines Steilheitsfaktors (K_DCO) eines digital gesteuerten Oszillators (DCO), umfassend die Schritte: – Erfassen eines Phasenfehlersignals (T_TDC); – Erfassen eines Oszillatorsteuerworts (y_tune); – Ableiten einer Zeitintervallsgröße (T_i) in Abhängigkeit des Phasenfehlersignals (T_TDC) und eines Referenzintervalls (T_ref); – Ableiten eines Oszillatormodulationsworts (y_mod) in Abhängigkeit des Oszillatorsteuerworts (y_tune); – Anpassen des Steilheitsfaktors (K_DCO) in Abhängigkeit eines Modulationseinstellworts (N_mod), der Zeitintervallsgröße (T_i) und des Oszillatormodulationsworts (y_mod).
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Modulationseinstellwort (N_mod) aus der Differenz eines Sequenzeinstellworts (N_seq) und eines Kanaleinstellworts (N_channel) abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem die Zeitintervallsgröße (T_i) aus einer Summe des Phasenfehlersignals (T_TDC,i), einem verzögerten und negierten Wert des Phasenfehlersignals (T_TDC,i-1) und dem Referenzintervall (T_ref) abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei dem das Oszillatormodulationswort (y_mod) aus einer Differenz des Oszillatorsteuerworts (y_tune) und einem zeitlichen Mittelwert (y_channel) des Oszillatorsteuerworts (y_tune) abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der zeitliche Mittelwert (y_channel) aus einem Oszillatorbasiswort (y_lf) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei dem beim Anpassen des Steilheitsfaktors (K_DCO) – der Steilheitsfaktor (K_DCO) mit dem Oszillatormodulationswort (y_mod) und der Zeitintervallsgröße (T_i) multipliziert wird; – ein Fehlersignal (e) durch Differenzbildung eines Ergebnisses der Multiplikation und des Modulationseinstellworts (N_mod) erzeugt wird; und – der Steilheitsfaktor (K_DCO) in Abhängigkeit des Fehlersignals (e) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Anpassen durch Minimieren des Fehlersignals (e) mit einem Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadrate durch ein Least Mean Squares Verfahren oder ein Recursive Least Squares Verfahren gebildet ist.