一種時鐘恢復的同步裝置的製造方法
2023-06-08 05:40:11
一種時鐘恢復的同步裝置的製造方法
【專利說明】一種時鐘恢復的同步裝置
[技術領域]
[0001] 本實用新型涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種能較好解決發射機和接收機的 採樣時鐘不同步問題，且性能優良的時鐘恢復的同步裝置。
[【背景技術】]
[0002] 隨著無線通信技術的迅猛發展，各採用無線技術的電子產品也如雨後春筍般出現 在人們的視野中，一般的無線通信技術都會涉及到發射無線信號的發射機和接收信號的接 收機，接收機接收到發射機發射出的信號後，將控制信號傳輸給後續的功能部件，然而，目 前的無線通信技術中發射機和接收機的採樣時鐘不可能達到完全同步，總是存在著數據信 號的延遲，不利於對數據的採集和處理，為了在接收端正確解調出發送信號，首先要解決發 射機和接收機的採樣時鐘不同步問題。
[0003] 由於現代通信系統的接收機普遍使用數字接收機以提高性能，怎樣通過對數據信 號的調整，達到同步採樣時鐘的目的是本領域的技術人員經常思考的問題。
[【實用新型內容】]
[0004] 為克服現有技術所存在的問題，本實用新型提供一種能較好解決發射機和接收機 的採樣時鐘不同步問題，且性能優良的時鐘恢復的同步裝置。
[0005] 本實用新型解決技術問題的方案是提供一種時鐘恢復的同步裝置，包括處理器、 存儲器以及時鐘誤差計算單元、採樣相位調整單元和緩衝器，時鐘誤差計算單元對經過模 數轉換器的輸入信號進行處理後分別發送控制信號給模數轉換器、採樣相位調整單元和緩 衝器，所述時鐘誤差計算單元包括用於計算模數轉換器時鐘頻率調整指令的模數轉換器時 鐘調整計算單元、用於計算相位調整值的相位調整計算單元以及用於計算緩衝器保持、插 值或刪除指令的樣點刪增計算單元;模數轉換器根據時鐘頻率調整指令調整採樣時鐘;採 樣相位調整單元根據相位調整值進行採樣相位的調整;緩衝器根據保持、插值或刪除指令 進行樣點保持、樣點插值或樣點刪除操作，並把數據傳送給後續單元。
[0006] 優選地，所述模數轉換器和採樣相位調整單元之間設置數位訊號處理單元和用於 將數位訊號從時域數據變為頻域數據的傅立葉交換單元，時鐘誤差計算單元採集依次經過 模數轉換器、數位訊號處理單元和傅立葉交換單元處理過的輸入信號，並對輸入信號進行 時鐘誤差計算。
[0007] 優選地，所述採樣相位調整單元和緩衝器之間設置逆傅立葉交換單元，用於將數 字信號從頻域數據變為時域數據。
[0008] 與現有技術相比，本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置通過利用時鐘誤差計算單 元計算出時鐘誤差和鑑相結果後分別傳送給模數轉換器時鐘調整計算單元、相位調整計算 單元和樣點刪增計算單元，模數轉換器時鐘調整計算單元通過濾波處理計算出模數轉換器 時鐘頻率調整指令，相位調整計算單元利用濾波處理計算出適合於採樣相位調整單元的相 位調整值，樣點刪增計算單元計算出緩衝器的保持、插值或刪除指令，模數轉換器、採樣相 位調整單元和緩衝器分別根據時鐘頻率調整指令、相位調整值與保持、插值或刪除指令進 行相應的處理，從而達到採樣時鐘的同步。
[【附圖說明】
]
[0009] 圖1是本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置的結構示意圖。
[0010] 圖2是本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置中時鐘誤差計算單元的結構示意圖。
[0011] 圖3是本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置中採樣相位調整單元的結構示意圖。
[【具體實施方式】]
[0012] 為使本實用新型的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例， 對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本 實用新型，並不用於限定此實用新型。
[0013] 請參閱圖1至圖3,本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置1包括處理器、存儲器以及 時鐘誤差計算單元、採樣相位調整單元和緩衝器，時鐘誤差計算單元對經過模數轉換器的 輸入信號進行處理後分別發送控制信號給模數轉換器、採樣相位調整單元和緩衝器，所述 時鐘誤差計算單元包括模數轉換器時鐘調整計算單元、相位調整計算單元和樣點刪增計算 單元，時鐘誤差計算單元計算出時鐘誤差和鑑相結果後分別傳送給模數轉換器時鐘調整計 算單元、相位調整計算單元和樣點刪增計算單元，模數轉換器時鐘調整計算單元通過濾波 處理計算出模數轉換器時鐘頻率調整指令，相位調整計算單元利用濾波處理計算出適合於 採樣相位調整單元的相位調整值，樣點刪增計算單元計算出緩衝器的保持、插值或刪除指 令，模數轉換器、採樣相位調整單元和緩衝器分別根據時鐘頻率調整指令、相位調整值與保 持、插值或刪除指令進行相應的處理，從而達到採樣時鐘的同步。
[0014] 模數轉換器和採樣相位調整單元之間設置數位訊號處理單元和用於將數位訊號 從時域數據變為頻域數據的傅立葉交換單元，時鐘誤差計算單元採集依次經過模數轉換 器、數位訊號處理單元和傅立葉交換單元處理過的輸入信號，並對輸入信號進行時鐘誤差 計算，模數轉換器將接收的模擬信號轉換成數位訊號，送給數位訊號處理單元進行變頻、自 動增益控制、IQ不平衡補償和直流偏置補償等處理，傅立葉交換單元將數位訊號處理單元 輸出的數位訊號從時域數據變為頻域數據，並分別送給時鐘誤差計算單元和採樣相位調整 單元，模數轉換器根據時鐘誤差計算單元計算的採樣時鐘誤差值對採樣時鐘進行調整，採 樣相位調整單元根據時鐘誤差計算單元的相位誤差對頻域數據進行相位調整。
[0015] 採樣相位調整單元和緩衝器之間設置逆傅立葉交換單元，用於將數位訊號從頻域 數據變為時域數據，採樣相位調整單元對頻域數據進行相位調整後把經調整後的頻譜數據 送給逆傅立葉交換單元，逆傅立葉變換單元將頻域數據變為時域數據，並把變換後的時域 數據送給緩衝器，緩衝器根據時鐘誤差計算單元的命令，進行樣點保持、樣點插值或樣點刪 除操作，把時域數據送給接收機的後續單元。
[0016] 時鐘誤差計算單元根據傅立葉變換後的頻域數據計算時鐘誤差的具體步驟包括：
[0017] a.計算時鐘誤差。
[0018]
[0019] 其中，Xf表示傅立葉變換後的頻域數據，η為頻域索引值，conj表示共輒運算，N為 傅立葉變換點數，k為鑑相結果的所以，err(k)為鑑相誤差。
[0020] b.根據鑑相誤差值計算相位。
[0021] x(k) = angle(err(k) )A
[0022] 採樣相位調整單元根據時鐘誤差計算單元的相位調整值進行採樣相位調整。cos 及sin的產生可以使用查表(Look-Up Table，LUT)方式實現，也可以採用其他方式實現。
[0025] 其中，η為頻域索引，N為傅立葉變換點數，μ為調整的相位差，XF(n)為相位調整之 前的頻域數據，為相位調整之後的頻域數據。
[0026] 模數轉換器的採樣時鐘根據時鐘誤差計算單元輸出的採樣時鐘誤差值來調整採 樣時鐘。例如時鐘誤差計算單元長期處於刪除狀態，說明模數轉換器的採樣時鐘過快，需要 降低採樣時鐘，反之，長期處於插值狀態，說明模數轉換器的採樣時鐘過慢，需要提高採樣 時鐘，此時鐘恢復技術可以從採樣的數位訊號中正確提取採樣時鐘頻率和採樣相位，對數 學信號進行誤差補償，以便在接收端能正確解調出發射信號。
[0027] 與現有技術相比，本實用新型一種時鐘恢復的同步裝置1通過利用時鐘誤差計算 單元計算出時鐘誤差和鑑相結果後分別傳送給模數轉換器時鐘調整計算單元、相位調整計 算單元和樣點刪增計算單元，模數轉換器時鐘調整計算單元通過濾波處理計算出模數轉換 器時鐘頻率調整指令，相位調整計算單元利用濾波處理計算出適合於採樣相位調整單元的 相位調整值，樣點刪增計算單元計算出緩衝器的保持、插值或刪除指令，模數轉換器、採樣 相位調整單元和緩衝器分別根據時鐘頻率調整指令、相位調整值與保持、插值或刪除指令 進行相應的處理，從而達到採樣時鐘的同步。
[0028] 以上所述的本實用新型實施方式，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。任何 在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的權利要求保護範圍之內。
【主權項】
1. 一種時鐘恢復的同步裝置，其特徵在於：包括處理器、存儲器以及時鐘誤差計算單 元、採樣相位調整單元和緩衝器，時鐘誤差計算單元對經過模數轉換器的輸入信號進行處 理後分別發送控制信號給模數轉換器、採樣相位調整單元和緩衝器，所述時鐘誤差計算單 元包括用於計算模數轉換器時鐘頻率調整指令的模數轉換器時鐘調整計算單元、用於計算 相位調整值的相位調整計算單元以及用於計算緩衝器保持、插值或刪除指令的樣點刪增計 算單元； 模數轉換器根據時鐘頻率調整指令調整採樣時鐘;採樣相位調整單元根據相位調整值 進行採樣相位的調整;緩衝器根據保持、插值或刪除指令進行樣點保持、樣點插值或樣點刪 除操作，並把數據傳送給後續單元。2. 如權利要求1所述的時鐘恢復的同步裝置，其特徵在於:所述模數轉換器和採樣相位 調整單元之間設置數位訊號處理單元和用於將數位訊號從時域數據變為頻域數據的傅裡 葉交換單元，時鐘誤差計算單元採集依次經過模數轉換器、數位訊號處理單元和傅立葉交 換單元處理過的輸入信號，並對輸入信號進行時鐘誤差計算。3. 如權利要求1所述的時鐘恢復的同步裝置，其特徵在於:所述採樣相位調整單元和緩 衝器之間設置逆傅立葉交換單元，用於將數位訊號從頻域數據變為時域數據。
【專利摘要】本實用新型涉及一種時鐘恢復的同步裝置，包括時鐘誤差計算單元、採樣相位調整單元和緩衝器，時鐘誤差計算單元對經過模數轉換器的輸入信號進行處理後分別發送控制信號給模數轉換器、採樣相位調整單元和緩衝器，時鐘誤差計算單元包括模數轉換器時鐘調整計算單元、相位調整計算單元和樣點刪增計算單元，模數轉換器時鐘調整計算單元通過濾波處理計算出模數轉換器時鐘頻率調整指令，相位調整計算單元利用濾波處理計算出採樣相位調整單元的相位調整值，樣點刪增計算單元計算出緩衝器的保持、插值或刪除指令，模數轉換器、採樣相位調整單元和緩衝器根據時鐘頻率調整指令、相位調整值與保持、插值或刪除指令進行相應的處理，從而達到採樣時鐘的同步。
【IPC分類】H04L7/00
【公開號】CN205385487
【申請號】CN201620147323
【發明人】張偉
【申請人】希諾麥田技術（深圳）有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月26日