頻率合成設備和頻率合成方法
2023-08-11 17:16:46
專利名稱：頻率合成設備和頻率合成方法
技術領域：
本發明涉及用於將兩個或更多頻率合成以獲取新的頻率的頻率合成設備和頻率合成方法，具體來說，涉及用於獲取包括多個頻帶的多頻帶系統中的相應的頻帶的中心頻率的頻率合成設備和頻率合成方法。
具體來說，本發明涉及用於通過分割參考頻率和進行頻率相加來獲取相應的頻帶的中心頻率的頻率合成設備和頻率合成方法，具體來說，涉及用於獲取相應的頻帶的中心頻率而不會產生相位誤差或振幅誤差的頻率合成設備和頻率合成方法。
背景技術：
無線區域網作為將用戶從有線系統的LAN線路中解放出來的系統引起了人們的注意。根據無線區域網，由於在諸如辦公室之類的工作區中可以免除大多數有線電纜，諸如個人計算機(PC)之類的通信終端可以沒有很多困難地移動。近年來，隨著無線區域網系統變得更快，更便宜，需求也越來越大。特別是，近年來，有人提出了引入個人區域網絡(PAN)，用於在包圍在人的四周的多個電子設備之間構建小規模的無線網絡，以便在這些設備之間執行信息通信。例如，為利用諸如2.4GHz頻帶和5GHz頻帶之類的不需要管理機構提供許可證的不同的無線通信系統和無線通信設備，制定了一些規定。
例如，近年來，其中用非常弱的脈衝流中攜帶的信息執行無線通信(叫做「超寬頻帶(UWB)通信」)的系統作為實現短距離超速傳輸的無線通信系統引起了注意，有望能夠投入實際應用。目前，在IEEE802.15.3等等中，發明了這樣的數據傳輸系統以包括前同步信號的分組結構作為用於超寬頻帶通信的訪問控制系統。
在許多設備共存於室內的工作環境中構建無線網絡的情況下，假設以重疊的方式構建多個網絡。在使用單信道的無線網絡中，即使另一個系統在通信過程中中斷，或者，即使由於幹擾等等降低了通信質量，也沒有改進該情況的空間。因此，考慮了其中準備有多個頻道以執行跳頻(從而運轉)的多信道通信系統。例如，當在通信過程中由於幹擾等等而降低了通信質量時，通過跳頻維持網絡操作，以便可以實現與其他網絡的共存。
此外，當在室內構建無線網絡時，形成了多路徑環境，其中，接收設備接收了直接波和多個反射波/滯後波的組合。由多路徑生成了延遲失真(或頻率選擇性衰落)，從而導致通信中的誤差。此外，由於延遲失真，會發生符號之間的幹擾。
作為針對延遲失真的主要措施，可以以多載波傳輸系統作為示例。在多載波傳輸系統中，由於傳輸數據被分成多個具有不同頻率的載波，每一個載波的頻帶變成窄頻帶，從而難以受到頻率選擇性衰落的影響。
例如，在作為一種多載波傳輸系統的OFDM(正交頻分多路復用)系統中，如此設置相應的載波的頻率，以便在符號塊內相應的載波相互垂直。在進行信息傳輸時，在慢於信息傳輸速率的符號周期內，對串行發送的信息進行串行/並行轉換，將多段輸出的數據指定到相應的載波以調製每一個載波的振幅和相位，將反向FFT(快速傅立葉變換)應用於多個載波，以便將載波轉換為時基信號，而同時根據要發送的頻率保持相應的載波的正交性。此外，在接收時，執行相反的操作，即，執行FFT(快速傅立葉變換)，以將時基信號轉換為頻基信號，根據相應的調製系統，對相應的載波的解調，並執行平行/串行轉換，以再現在串行信號中發送的原始信息。
在IEEE802.11a/g中，使用OFDM調製系統作為無線區域網的標準。此外，在IEEE 802.15.3中，除了其中DS的信息信號的擴散速度增大到最大的DS-UWB系統，以及使用要傳輸和接收的具有大約幾百個微微秒的非常短的周期的脈衝信號流合成信息信號的脈衝-UWB系統之外，還開發了使用OFDM調製系統的UWB通信系統的標準。在OFDM_UWB通信系統的情況下，考慮了使用IFFT/FFT的OFDM調製，其中，每隔多個子頻帶(每一個子頻帶都具有528MHz寬度)，向3.1到4.8GHz的頻帶應用跳頻(FH)，頻帶由128個點構成(例如，請參閱非專利文件1)。
在圖7中，顯示了多頻帶OFDM_UWB通信系統中定義的頻率分配。如同一個圖所示，是這樣進行分配的組A由頻帶#1到3構成，頻帶#1到3分別具有3432MHz、3960MHz和4488MHz的中心頻率，組B由頻帶#4和頻帶#5構成，頻帶#4和頻帶#5分別具有5016MHz和5808MHz的中心頻率，組C由頻帶#6到#9構成，頻帶#6到#9分別具有6336MHz、6864MHz、7392MHz和7920MHz的中心頻率，組D由頻帶#10到#13構成，頻帶#10到#13分別具有8448MHz、8976MHz、9504MHz和10032MHz的中心頻率。
在多頻帶OFDM_UWB系統中，需要合成對應於這些相應的頻帶的中心頻率。在它們中，使用組A的三個頻帶是必需的，使用組A和組C的七個頻帶被定義為可選的。為將來的擴展準備了其他組和頻帶。
雖然為了頻率切換，一般考慮將同一個振蕩頻率乘以PLL(鎖相迴路)，多頻帶OFDM_UWB系統具有如圖7所示的信道的切換寬度太大以及不能由單個PLL執行這樣的寬頻帶中的頻率切換的問題。
此外，通過提供多個振蕩器以便它們中的每一個振蕩器生成頻帶，可以構建高精度多頻帶生成器。然而，存在電路區域和功率消耗的問題。相應地，存在通過分頻從單振蕩器做出多個頻帶的技術需求。
例如，通過重複從振蕩器輸出的單頻率的分頻，向相應的分頻輸出(即，輸出頻率的總和或差中的某一個)應用混合，從而執行多頻帶生成。
在圖8中，顯示了在多頻帶OFDM系統中使用的用於跳頻的頻率合成塊(是組A的3頻帶模式)的常規示例(例如，請參閱非專利文件1)。使用從單振蕩器(例如，TCXO)和混合器獲取的參考頻率的分頻，可以合成每一個頻帶的中心頻率(頻率加法/減法)，如圖所示。
在同一個圖中顯示的示例中，通過將振蕩器輸出的振蕩頻率乘以PLL獲取的頻率4224MHz是參考頻率。首先，通過1/8分頻提取528MHz的頻率，通過1/2分頻提取264MHz的頻率。此外，可以通過分頻來合成所需要的528MHz的頻率作為採樣時鐘。
隨後，在SSB(單邊帶)表示的每一個混合器中，使用528MHz和264MHz來執行頻率加法，從而產生794MHz的頻率。此外，通過選擇器來選擇(Select)264MHz和794MHz中的一個，在後一種狀態下，在SSB中，通過4224MHz和264MHz的頻率減法，可以獲取3960MHz的頻率作為所期望的中心頻率，可以通過4224MHz和264MHz的頻率加法，獲取4488MHz的頻率。此外，通過從4224MHz減去792MHz來獲取3422MHz的頻率。
在圖8中的SSB表示的每一個混合器中，在每一個信號中準備相對於彼此的正交分量，通過使用下面的公式所示的三角函數的加法定理，通過頻率的加減法，可以執行頻率合成。在圖9中，顯示了頻率加法器的配置。這裡，函數rot(x)被定義為rot(x)＝exp(2πjx)。
此外，在圖10中，顯示了在包括組A和組C的7頻帶模式中使用的頻率合成塊的常規示例。使用從單振蕩器(例如，TCXO)和混合器獲取的參考頻率的分頻，可以合成相應的頻帶的中心頻率(頻率加法/減法)，如圖所示。
在同一個圖中的示例中，通過將從振蕩器輸出的振蕩頻率乘以PLL獲取的頻率6336MHz是參考頻率。首先，通過1/3分頻提取2112MHz的頻率，然後，通過1/2分頻提取1056MHz的頻率。此外，通過重複1/2分頻兩次，提取528MHz和264MHz的頻率。此外，可以通過分頻來合成作為採樣時鐘所需要的528MHz的頻率。
此外，在同一個圖的示例中，安裝了五個執行頻率加法/減法的SSB塊。在第一個SSB中，可以通過6336MHz和2112MHz的頻率減法，獲取4224MHz的頻率。在第二個SSB中，可以通過1056MHz和528MHz的頻率加法，獲取1584MHz的頻率。此外，在第三個SSB中，執行由選擇器所選擇的1056MHz、1584MHz和528MHz中的任何一個和6336MHz的頻率加法/減法。在第四個SSB中，可以通過528MHz和264MHz的頻率加法，獲取792MHz的頻率。此外，在第五個SSB中，將由第一個SSB獲取的4224MHz與由選擇器所選擇的792MHz或264MHz中的某一個進行頻率加法/減法。最後，有選擇地輸出第三個SSB或第四個SSB的頻率加法/減法結果，因此，可以獲取包括組A和組C的七個頻帶的中心頻率。
(非專利文件1)IEEE 802.15.3a TI文件URLhttp://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2003/May03，file name:3142r2P802-15_TI-CFP-Document.doc
發明內容
然而，在如圖8和10所示的常規頻率合成塊中，存在下面所描述的缺點。
(1)由於在SSB中使用了三角函數的加法定理(參見圖9)，因此，需要為528MHz和264MHz獲得正交分量(餘弦的正弦分量)，這會成為產生相位誤差的一個原因。
(2)由於在SSB中使用了三角函數的加法定理，需要執行諸如乘法和加法之類的複雜操作，這會成為產生相位誤差或振幅誤差的一個原因。
(3)選擇器(Select)由模擬開關製成，這會成為產生相位誤差並使電路增大的一個原因。
(4)特別是在圖10所示的示例中，SSB塊的數量很大，如此，用於執行諸如乘法和加法之類的複雜操作的控制電路就會變大，從而會增大功耗。
例如，為了改善作為UWB技術的應用示例的距離測定的解析度，應該在儘可能寬的頻帶中以細微的時間間隔在多路徑環境中測量傳輸-路徑特徵，並比較準確地(相當於細微的脈衝寬度)測量接收到的信號的到達時間x。例如，如果以一個納秒為單位進行距離測定，則可以實現解析度大約為30cm的距離測定。
另一方面，在多頻帶的無線通信系統中，可以為每一個頻帶估計傳輸-路徑特徵。這裡，相應的頻帶的傳輸-路徑估計值連結在一起，以便被認為是連續的頻率特徵曲線，從而允許進行寬帶傳輸-路徑特徵估計。然而，如果在子頻帶之間存在相位差，頻率特徵曲線變得不連續，如此，相應的子頻帶中傳輸-路徑特徵估計值不能集成為寬帶傳輸-路徑特徵估計值。
本發明的目的是提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以適當地包括多個頻帶的多頻帶系統中的相應的頻帶的中心頻率。
本發明的另一個目的是提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，通過分割參考頻率和進行頻率相加可以適當地獲取相應的頻帶的中心頻率。
本發明的另一個目的是提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以獲取相應的頻帶的中心頻率，而不會造成相位誤差或振幅誤差。具體來說，提供了在具有相應的頻帶的中心頻率的較大的切換寬度的多頻帶系統中有效的極好的頻率合成設備和頻率合成方法。
本發明的另一個目的是提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以用相對比較小的電路和較低的功耗獲取相應的頻帶的中心頻率。具體來說，提供了極好的頻率合成設備和頻率合成方法，它們在多個子頻帶上估計連續的寬帶傳輸-路徑特徵，這在轉讓給本申請人的日本專利申請No.2003-294942中進行了說明。
本發明是在考慮了上述缺點的情況下實現的，提供了基於參考頻率合成多個頻率的頻率合成設備，其特徵在於包括
複合正弦波生成裝置，用於通過輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅來生成複合正弦波；以及頻率切換裝置，用於通過對複合正弦波和參考頻率執行複數乘法來執行頻率切換。
這裡，從兩個具有振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的非線性DA轉換器構建複合正弦波生成裝置。具體來說，0.7是sqrt(0.5)，即，0.5的平方根。
對按非線性DA轉換器的採樣頻率的1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位進行解碼，並確定到DA轉換器的輸入數據。當執行1/4和1/8分頻時，使用彼此之間有90度的相位差的頻率輸出來執行解碼。
在生成OFDM_UWB系統中的構成組A的三個頻帶的中心頻率的情況下，根據本發明的頻率合成設備通過使用下列部件進行構建振蕩4224MHz的頻率作為參考頻率的振蕩器，將參考頻率分為1/2以獲取2112MHz作為採樣頻率的分頻器，進一步連續地將採樣頻率分為1/2的三個分頻器，響應頻率選擇，對從這些分頻器按1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位的值進行解碼的解碼器，使用解碼器解碼的值作為輸入來輸出{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的振幅的一組非線性2-位DA轉換器。
從這兩組非線性DA轉換器中輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅，以便可以生成複合正弦波。相應地，通過在相位的正方向增加+1相位來輸出+264MHz。此外，通過在相位的正方向增加-1相位來輸出-264MHz。此外，通過在相位的正方向增加+3相位來輸出+792。此外，通過在相位的正方向增加-3相位來輸出-792MHz。
此外，通過對非線性DA轉換器的這些輸出和參考頻率4224MHz進行頻率相加，可以沒有相位誤差或振幅誤差地獲取4488MHz(＝4224+264)、3960MHz(＝4224-264)和3432MHz(＝4224-792)，這些頻率是構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的三個頻帶的各自的中心頻率。
在除了構成OFDM_UWB中的組A的三個頻帶之外，進一步生成構成組C的四個頻帶的中心頻率的情況下，除了參考頻率4224MHz之外，進一步包括了以7128MHz的頻率振蕩的振蕩器。此外，通過有選擇地對參考頻率4224MHz或7128MHz中的某一個和複合正弦波生成裝置的相應的輸出頻率執行複數乘法，頻率切換裝置獲取構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的三個頻帶的相應的中心頻率4488MHz、3960MHz和3432MHz，並可以進一步獲取構成組C的相應的中心頻率7920MHz(＝7128+792)、7392MHz(7128+264)、6864MHz(7128-264)和6336MHz(＝7128-792)。
即，根據本發明所述的頻率合成設備的配置，由於使用完全相同的電路來產生構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的所有相應的中心頻率4488MHz、3960MHz和3432MHz，因此，不會發生諸如相位差和振幅差之類的誤差。此外，由於只使用了比較大的用於執行頻率加法的一個電路作為電路，因此，可以降低電路大小和功耗。
根據本發明，可以提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以適當地獲取從多個寬頻帶構建的多頻帶系統中的相應的頻帶的中心頻率。
根據本發明，可以提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，通過分割參考頻率和進行頻率相加可以適當地獲取相應的頻帶的中心頻率。
此外，根據本發明，還可以提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以獲取相應的頻帶的中心頻率，而不會造成相位誤差或振幅誤差。
此外，根據本發明，還可以提供極好的頻率合成設備和頻率合成方法，在這些設備和方法中，可以用相對比較小的電路和低功耗獲取相應的頻帶的中心頻率。由於根據本發明的頻率合成設備可以只使用一個用於進行頻率相加(需要比較大的電路)的電路來合成多頻帶，因此，可以降低電路大小和功耗。
通過基於稍後描述的本發明的實施例和附圖所進行的進一步的詳細描述，其他目的、特徵和優點將變得顯而易見。
圖1是顯示了根據本發明的一個實施例的頻率合成設備的配置的圖表。
圖2是顯示了解碼器的真值表的圖表。
圖3是分頻輸出的時間流程圖。
圖4是其中基於圖2所示的真值表簡化了解碼器的電路圖。
圖5是顯示了圓周上的兩組非線性DA轉換器的復振幅的映射的圖表。
圖6是顯示了根據本發明的另一個實施例的頻率合成設備的配置的圖表。
圖7顯示了多頻帶OFDM_UWB通信系統中定義的頻率分配的圖表。
圖8是多頻帶OFDM系統中使用的跳躍的頻率合成塊(常規示例)的圖表。
圖9是顯示了頻率加法器的配置的圖表。
圖10是從組A和組C構建的7頻帶模式中使用的頻率合成塊(常規示例)的圖表。
具體實施例方式
下面將參考圖形詳細描述本發明的實施例。
在圖1中，概要顯示了根據本發明的一個實施例的頻率合成設備的配置。如該圖所示的頻率合成設備適用於多頻帶OFDM_UWB通信系統，在這種系統中，通過分割參考頻率和進行頻率相加可以適當地獲得構成組A組的三個頻帶的相應的中心頻率。
如該圖所示，頻率合成設備包括以4224MHz的頻率作為參考頻率振蕩的振蕩器，將參考頻率分為1/2以獲取2112MHz作為採樣頻率的分頻器，進一步連續地將採樣頻率分為1/2的三個分頻器，響應頻率選擇，對從這些分頻器按1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位的值進行解碼的解碼器，使用解碼器解碼的值作為輸入來輸出{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的振幅的一組非線性2-位DA轉換器。這裡，具體來說，0.7是sqrt(0.5)，即，0.5的平方根。從這兩組非線性DA轉換器中輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅，以便可以生成複合正弦波。此外，在頻率轉換器中，使用這些複合正弦波來執行頻率切換。
首先，從諸如TCXO(溫度-補償晶體振蕩器)之類的振蕩器輸出4224MHz的參考頻率，同時，提取彼此之間成90度的I軸和Q軸的相應的信號。
對於參考頻率的I-軸信號，連續地重複1/2分頻，從而獲取2112MHz、1056MHz、528MHz和264MHz的頻率。
接下來，在解碼器中，從非線性DA轉換器的採樣頻率的1/2、1/4、1/8的分頻中輸出的三個位，即，1056MHz、528MHz和264MHz執行解碼。在圖2中，顯示了解碼器的真值表。
對於參考頻率的I-軸信號，連續地重複1/2分頻，從而獲取2112MHz、1056MHz、528MHz和264MHz的頻率。在圖3中，顯示了分頻輸出的時間圖。當獲取264MHz、528MHz和1056MHz時，同時獲取彼此之間成90度的分頻輸出(對於AI，AQ，對於BI，BQ，以及對於CI，CQ)。圖2所示的真值表中的最左邊的欄中的三個位包括AI、BI和CI的翻轉值。
這裡，為AI使用AQ，為BI使用BQ，執行圖2所示的真值表的簡化，以便如圖4所示的那樣可以簡化解碼器。然而，在同一個圖中，可以用異或(XOR)電路替代乘法器。
接下來，在兩個非線性DA轉換器中，分別使用解碼的數值，獲取輸入{00，01，10，11}的振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}。具體來說，通過直流分量偏移，將來自解碼器的輸出01的電平轉換為±0.5。此外，在每一個非線性DA轉換器中，將從解碼器輸出的I1和I0，Q1和Q0分別放大為2.4倍和1.0倍，將結果求和，以輸出一組I軸和Q軸的復振幅，每一個復振幅在2112MHz的時間都具有振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}。這裡，具體來說，0.7是sqrt(0.5)，即，0.5的平方根。
在圖5中，在圓周上映射兩組非線性DA轉換器的復振幅。如同一個圖所示，在圓周上的八個點上映射具有振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的來自非線性DA轉換器的輸出。
在複平面中的八個點中作為I軸和Q軸的一個集映射兩個非線性DA轉換器的輸出，這意味著，輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅，從而生成複合正弦波。例如，如果解碼器的輸出是(11，10)，則在複平面中的點{(2.4×0.5+1×0.5)，(2.4×0.5-0.5))＝(1.7，0.7)上映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(10，11)，則在複平面中的點((2.4×0.5-0.5)，(2.4×0.5+1×0.5))＝(0.7，1.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(01，11)，則在複平面中的點((2.4×(-0.5)+0.5)，(2.4×0.5+1×0.5))＝(-0.7，1.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(00，10)，則在複平面中的點((2.4×(-0.5)-0.5)，(2.4×0.5-0.5))＝(-1.7，0.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(00，01)，則在複平面中的點((2.4×(-0.5)-0.5)，(2.4×(-0.5)+1×0.5))＝(-1.7，-0.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(01，00)，則在複平面中的點((2.4×(-0.5)+0.5)，(2.4×(-0.5)+1×(-0.5))＝(-0.7，-1.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(10，00)，則在複平面中的點((2.4×0.5-0.5，(2.4×(-0.5)+1×(-0.5))＝(0.7，-1.7)映射非線性DA轉換器的輸出。如果解碼器的輸出是(11，01)，則在複平面中的點((2.4×0.5+1×0.5)，(2.4×(-0.5)+0.5))＝(1.7，-0.7)映射非線性DA轉換器的輸出。
相應地，從圖5可以看出，通過在相位的正方向增加+1相位來輸出+264MHz。此外，通過在相位的正方向增加-1相位來輸出-264MHz。此外，通過在相位的正方向增加+3相位來輸出+792MHz。此外，通過在相位的正方向增加-3相位來輸出-792MHz。
在頻率轉換器(頻率轉換)中，對非線性DA轉換器的這樣的輸出和參考頻率4224MHz進行頻率加法(複數乘法)，以便可以獲取構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的三個頻帶的相應的中心頻率4488MHz(＝4224+264)、3960MHz(4224-264)和3432MHz(＝4224-792)。
此外，在圖6中，概要顯示了根據本發明的另一個實施例的頻率合成設備的配置。如該圖所示的頻率合成設備中，應用了多頻帶OFDM_UWB通信系統，在該系統中，通過分割參考頻率和進行頻率相加，可以獲取組A的和構成了組C的總共四個頻帶的相應的中心頻率。
在圖6所示的頻率合成設備中，與生成如圖1所示的組A的三個頻帶的中心頻率的頻率合成設備不同，進一步添加了生成組C的四個頻帶的中心頻率的電路模塊。
在該圖所顯示的示例中，除了振蕩4224MHz的頻率作為參考頻率的振蕩器之外，還提供了振蕩7128MHz的頻率的振蕩器，響應組A或組C設置了哪個模式，有選擇地切換振蕩器，以提供給頻率轉換器(頻率轉換)。
解碼器和非線性DA轉換器幾乎具有與如圖1所示的配置相同的配置。即，非線性DA轉換器輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅，從而生成複合正弦波。
此外，在頻率轉換器(頻率轉換)中，通過有選擇地執行這些DA轉換器的輸出和4224MHz或7128MHz作為參考頻率的頻率加法(複數乘法)，可以有選擇地獲取構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的三個頻帶的相應的中心頻率4488MHz(＝4224+264)、3960MHz(＝4224-264)和3432MHz(＝4224-792)，或構成其組C的四個頻帶的相應的中心頻率，7920MHz(＝7128+792)、7392MHz(＝7128+264)、6864MHz(＝7128-264)和6336MHz(＝7128-792)，而不會有相位誤差和振幅誤差。
根據如圖1和6所示的頻率合成設備的配置，由於使用完全相同的電路來產生構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的所有相應的中心頻率4488MHz、3960MHz和3432MHz，因此，不會發生諸如相位差和振幅差之類的誤差。此外，由於只使用了比較大的用於執行頻率加法的一個電路作為電路，因此，可以降低電路大小和功耗。
(補遺)如上所述，參考具體的實施例詳細描述了本發明。然而，對那些精通本技術的人很明顯，在不偏離本發明的精神的範圍內，可以進行各種修改和替換。即，以示範的形式說明了本發明，不應該對本說明書的所描述的內容做出限制性的解釋。為了判斷本發明的精神，應該考慮下面所描述的權利要求。
權利要求
1.一種基於參考頻率合成多個頻率的頻率合成設備，其特徵在於包括複合正弦波生成裝置，用於通過輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅來生成複合正弦波；以及頻率切換裝置，用於通過對複合正弦波和參考頻率執行複數乘法來執行頻率切換。
2.根據權利要求1所述的頻率合成設備，其特徵在於從兩個具有振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的非線性DA轉換器構建複合正弦波生成裝置。
3.根據權利要求2所述的頻率合成設備，其特徵在於進一步包括連續地將非線性DA轉換器的採樣頻率分為1/2的分頻裝置；以及對按採樣頻率的1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位進行解碼並生成非線性DA轉換器的輸入數據的解碼器。
4.根據權利要求3所述的頻率合成設備，其特徵在於如果執行1/4和1/8分頻，解碼器使用彼此之間有90度的相位差的分頻輸出來執行解碼。
5.根據權利要求3所述的頻率合成設備，其特徵在於參考頻率是4224MHz，按參考頻率的1/2分頻獲取的2112MHz是非線性DA轉換器的採樣頻率；複合正弦波生成裝置通過在複平面中的相位的正方向增加+1相位來輸出+264MHz，通過在相位的正方向增加-1相位來輸出-264MHz，通過在相位的正方向增加+3相位來輸出+792MHz，並通過在相位的正方向增加-3相位來輸出-792MHz；以及頻率切換裝置通過對參考頻率和複合正弦波生成裝置的相應的輸出頻率執行複數乘法來獲取所期望的頻率。
6.根據權利要求3所述的頻率合成設備，其特徵在於頻率切換裝置獲取4488MHz、3960MHz和3432MHz，這些頻率是通過對參考頻率和複合正弦波生成裝置的相應的輸出頻率執行複數乘法來構成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的相應的中心頻率。
7.根據權利要求6所述的頻率合成設備，其特徵在於除了4224MHz作為參考之外，進一步獲取7128MHz的頻率；以及頻率切換裝置進一步獲取7920MHz、7392MHz，6864MHz和6336MHz，這些頻率是通過有選擇地對參考頻率4224MHz或7128MHz中的某一個和複合正弦波生成裝置的相應的輸出頻率執行複數乘法來構成多頻帶OFDM_UWB系統的組C的相應的中心頻率。
8.一種基於參考頻率合成多個頻率的頻率合成方法，其特徵在於包括通過輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅來生成複合正弦波的複合正弦波生成步驟；以及通過對複合正弦波和參考頻率執行複數乘法來執行頻率切換的頻率切換步驟。
9.根據權利要求8所述的頻率合成方法，其特徵在於從兩組具有振幅{-1.7，-0.7，0.7，1.7}的非線性DA轉換步驟構建複合正弦波生成步驟。
10.根據權利要求9所述的頻率合成方法，其特徵在於進一步包括連續地將採樣頻率分為非線性DA轉換步驟中的1/2的分頻步驟；以及對按採樣頻率的1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位進行解碼並生成到DA轉換器的輸入數據的解碼步驟。
11.根據權利要求10所述的頻率合成方法，其特徵在於在解碼步驟中，如果執行1/4和1/8分頻，使用彼此之間有90度的相位差的分頻輸出來執行解碼。
12.根據權利要求10所述的頻率合成方法，其特徵在於參考頻率是4224MHz，按參考頻率的1/2分頻獲取的2112MHz是非線性DA轉換步驟中的採樣頻率；在複合正弦波生成步驟中，通過在複平面中的相位的正方向增加+1相位來輸出+264MHz，通過在相位的正方向增加-1相位來輸出-264MHz，通過在相位的正方向增加+3相位來輸出+792MHz，並通過在相位的正方向增加-3相位來輸出-792MHz；以及在頻率切換步驟中，通過對參考頻率和複合正弦波生成步驟中的相應的輸出頻率執行複數乘法來獲取所期望的頻率。
13.根據權利要求10所述的頻率合成方法，其特徵在於在頻率切換步驟中，通過對參考頻率和複合正弦波生成步驟中的相應的輸出頻率執行複數乘法來獲取頻率4488MHz、3960MHz和3432MHz，這些頻率是形成多頻帶OFDM_UWB系統的組A的相應的中心頻率。
14.根據權利要求13所述的頻率合成方法，其特徵在於除了4224MHz作為參考之外，進一步獲取7128MHz的頻率；以及在頻率切換步驟中，通過有選擇地對參考頻率4224MHz或7128MHz中的某一個和複合正弦波生成步驟中的相應的輸出頻率執行複數乘法來進一步獲取頻率7920MHz、7392MHz、6864MHz和6336，這些頻率是形成多頻帶OFDM_UWB系統的組C的相應的中心頻率。
全文摘要
4224MHz的參考頻率被分成1/2以獲取2112MHz的採樣頻率，連續地執行進一步分為1/2的分頻操作，響應頻率選擇，對按1/2、1/4和1/8分頻輸出的三個位的值進行解碼。從使用這些解碼的值作為輸入而輸出振幅{－1.7，－0.7，0.7，1.7}的一組非線性2－位DA轉換器中，輸出對應於複平面中的八個相位的復振幅，以便生成複合正弦波。使用這些複合正弦波來執行頻率切換。可以獲得相應的頻帶的中心頻率而不會有相位誤差或振幅誤差。
文檔編號H03L7/22GK1860708SQ200480028528
公開日2006年11月8日 申請日期2004年10月8日 優先權日2003年10月21日
發明者鈴木三博, 飯田幸生 申請人:索尼株式會社