用於通過噪聲前饋減少振蕩器噪聲的方法和裝置的製作方法
2023-12-01 06:01:06
專利名稱：用於通過噪聲前饋減少振蕩器噪聲的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及減少無線電系統中的相位噪聲，更具體地涉及將多個振蕩器集成到矽晶片中，並同時在利用了所述集成振蕩器的無線電系統中實現相位噪聲的減少。
背景技術：
在這裡一併作為參考的、於1996.10.11申請、發明名稱為「雙模式GSM/AMPS電話」的美國專利申請No.08/730,670描述了在可攜式蜂窩電話中利用的各種電路結構，在所述可攜式蜂窩電話中，通過首先調製發射中間頻率壓控振蕩器(TXIF-VCO)產生具有希望發射頻率的希望發射信號。所披露的TXIF-VCO最好是如正交VCO(QVCO)的己知類型，這種正交VCO產生彼此相位相差90°的兩個正交輸出信號(餘弦和正弦)。所述正交輸出信號被一個諸如在1996.6.25授權的US專利No5530722描述的經過改善的正交調製器的正交調製器接收，上述經過改善的正交調製器在這裡一併作為參考。
來自所述正交調製器的經過調製的TXIF-VCo信號與來自發射最終頻率壓控振蕩器(TX-VCO)的信號在相位振蕩器中進行相位比較。在比較之前，通過與來自一個頻率合成器的信號的外差將TX-VCO信號混頻以使其等於TXIF-QVCO信號的頻率，後者信號通常可用來自所述接收器的信號，在所述接收器中，所述頻率合成器被用做所述接收器的本機振蕩器(RXLO)。當輸入給它的信號相位不等時，所述相位比較器輸出一個誤差信號。所述誤差信號經過一個環路或低通濾波器用於將所述TX-VCO信號控制或調諧成所希望的發射頻率，該頻率等於所述RXLO和TXIF信號頻率的和或差。所述環路濾波器的控制環路帶寬寬得足以通過從所述正交調製器施加所述TXIF-VCO信號的相位調製，並將相同的相位調製施加到所述TX-VCO上，由此獲得經過調製的最終頻率發射信號。
上述現有技術系統被集成為RF(無線頻率)集成電路並在符合GSM(用於移動通信的全球系統)標準的蜂窩電話以及符合PCS1900標準的蜂窩電話中使用。
如果TXIF-VCO信號是如在GSM/PCS1900電路中審慎安排的晶基振蕩器頻率的小的數倍，所述TXIF-QVCO頻率只需利用那個小倍數進行分頻，以便將所述TXIF-QVCO信號的頻率減少到所述晶基振蕩器的頻率以用於相位比較。已經知道一個由鎖相環電路(PLL)控制的振蕩器的相位噪聲取決於分頻比，並且當所述分頻比很大時變得非常糟。在前述的應用中，小的分頻比導致可接收的低相位噪聲，允許TXIF-QVCO具有多諧振蕩器的特性，並可以很容易地集成到一個矽集成電路中。適當類型的多諧振蕩器例如是分別在雙極或場效應電晶體基礎上的發射極耦合或源極耦合、電流控制的多諧振蕩器。這種多諧振蕩器的一個例子是在這裡一併作為參考的1997年8月5日授權的美國專利No.5654677中描述的多諧振蕩器。
在其他的應用中，可能不能設計出導致TXIF-QVCO頻率是所述晶基振蕩器頻率小倍數的內部頻率方案。當例如希望利用比所述接收機信道更細的步長來選擇發射機信道時可能會出現這種情況，如在1996.11.8日申請的美國專利申請No.08/746338、發明名稱為「在正向和反向連結基礎上使用不同信道間隔的衛星/蜂窩電話」所描述的。這個申請和它在1996.7.9日被授權的專利US-5535432在這裡也作為參考。這在TXIF-QVCO鎖相環電路中導致較高的分頻比，從而導致較高的相位噪聲。
本發明就是要克服上述缺點，即緩和較高TXIF-QVCO相位噪聲的有害影響。
發明概述可以利用多種方式中的任何一種方式製造能夠利用一個控制信號對其頻率進行控制的振蕩器。在蜂窩技術中，為了減少尺寸和成本，最佳的方式是將其集成到矽集成電路中。在使用高-Q諧振器規定所述振蕩器工作頻率減少振蕩器相位噪聲的同時，由於所述高-Q諧振器與有損耗矽基底的間隔僅僅幾個微米並且與所述有損耗矽基底的接近減小了所述Q，因此在集成電路中製作它們非常困難。另一方面，具有能夠在集成電路中製作的低-Q諧振器的集成電路振蕩器或諸如多諧振蕩器的不需要諧振電路的振蕩器呈現出在某些系統應用中不希望的高相位噪聲。
根據本發明的一般實施，提供了一種電路，包括一個用於將來自第一可控振蕩器的第一可控振蕩器信號的相位與從諸如晶體振蕩器的低噪聲基準振蕩器得到的基準振蕩器頻率信號的相位進行比較的第一比較器。在進行所述比較之前，藉助於一個適當的分頻電路將兩個振蕩器信號減少到一個公共比較頻率。當所述振蕩器信號不具有相同的相位時，所述第一頻率比較器輸出一個誤差信號。包括一個積分電路的第一環路濾波器對來自所述第一相位比較器的誤差信號進行濾波以產生將被提供給所述第一受控振蕩器的控制信號，從而使它的頻率被控制到所希望的值，其相位誤差的平均值為零。
然後在第二相位比較器中將所述第一受控振蕩器信號和來自第二受控振蕩器的信號進行比較。在所述比較之前，通過分頻或外差將兩個信號減小到共同的比較頻率。當所述振蕩器信號相位不同時，所述第二相位比較器輸出一個誤差信號。來自第一相位比較器的通常為零平均值的相位誤差信號然後在一個加法器中被加到來自所述第二相位比較器的所述相位誤差上(所述相位誤差信號失相180°)，以去除來自第一受控振蕩器的相位噪聲。藉此，產生一個用於不受第一受控振蕩器相位噪聲影響的第二受控振蕩器的控制信號。然後所述無噪聲控制信號在第二環路濾波器中被濾波並用於控制第二受控振蕩器以產生具有經過改善相位噪聲特性的希望頻率的信號。
在本發明的最佳實施例中，所述第一相位比較器包括兩個具有分別來自所述第一受控振蕩器和所述基準振蕩器的相同輸入信號的相同的相位比較器。相同的相位比較器中的一個連接到所述第一環路濾波器以提供用於所述第一受控振蕩器的控制信號，而另一個相同的相位比較器被連接到所述第二相位比較器的輸出以用於產生所述相位誤差電流信號的加Y求和(Y-added addition)。所述最佳實施例考慮到了相位比較器通常具有電流源輸出，因此僅僅分解所述第一相位比較器輸出將導致電流分解。所述無噪聲控制信號然後在所述第二環路濾波器中被濾波並用於控制所述第二受控振蕩器。在該最佳實施例中，通過使用所述相同第一相位比較器，所述第一和第二環路濾波器彼此去耦合。
本發明的一個目的是減小無線電系統中的相位噪聲。
本發明的另一個目的是在實現減小相位噪聲的同時將多個振蕩器集成到多個矽晶片中。
本發明的再一個目的是減少集成振蕩器的尺寸、成本和功耗。
本發明的其他方面、目的和優點可以通過對本發明的說明書、附圖和權利要求書的研究獲得。
附圖簡述
圖1的框圖示出了本發明用於通過噪聲前饋減小振蕩器噪聲的一般結構；和圖2的框圖示出了本發明用於通過噪聲前饋減小振蕩器噪聲的最佳實施例。
最佳實施例的詳細描述圖1的框圖示出了以標號10指出的本發明電路的一般結構。通過使用下面將要詳細描述的噪聲前饋迴路，發明電路10實現了振蕩器相位噪聲的減小。另外，發明電路10可以被集成到矽晶片中，由此減小了整個電路的尺寸以及製造成本。發明電路10包括第一鎖相環電路12、正交調製器14和第二鎖相環電路16。所述第一鎖相環電路12包括第一壓控振蕩器(VCO)18，用於產生其頻率依賴於所述壓控輸入信號22的輸出信號20。雖然這種頻率控制振蕩器通常已知是VCO類型的，但是這個術語也可以被認為是包括受控電流振蕩器，這是另一種一般實施，在這種實施中，輸出信號的頻率取決於控制電流而不是控制電壓。
來自VC018的輸出信號20被緩存在緩存放大器24中，緩存放大器24包括90°相移網絡或HiIbert網絡，用於產生彼此具有90°相移的餘弦(cos)和正弦(sin)波輸出。也已經知道用於直接輸出餘弦和正弦波形的正交VCO(QVCO)，這種QVCO也可以被使用(見圖2)。在這種實施中，緩存放大器24包括在所述QVCO中。在1996年6月25日授權的美國專利No 5530722中描述了正交調製器和對它的改進，該專利文獻在這裡也作為參考。
緩存放大器24還提供一個回到第一鎖相環電路12的緩衝的VCO信號26。來自緩存放大器24的緩存VCO信號26是一個第三分離的緩存的輸出信號並可以是具有將被提供給正交調製器14的同頻率但異相併具有餘弦和正弦波形的餘弦或正弦波形。緩存的VCO信號26被除N電路28接收，該電路28將緩存VCO信號26除以N。基準除M電路30對已知頻率Fref的基準信號進行分頻以便獲得Fref/M。當分頻器28和30的輸出具有不相同的頻率和相位時，相位比較器32比較分頻器28和30的輸出並產生誤差信號34。誤差信號34被提供給環路濾波器36，環路濾波器36對誤差信號34進行濾波，並產生控制信號22給VCO18，以使VCO輸出信號20中的誤差減少到零頻率和相位誤差。在該點處，即在零誤差處，VCO18被鎖定到頻率(N/M)Fref。由此，根據已知的數字頻率合成技術通過適當地選擇M和N可以獲得實際限制範圍內的任意所需VCO18的頻率。
正交調製器14對平均頻率等於VCO18的頻率的信號進行相位和/或幅值調製。在諸如符合GSM(用於移動通信的全球系統)標準的蜂窩電話的某些應用中，只使用相位調製。希望這種相位調製能夠被傳輸給從位於諸如歐洲935-960MHz內的分配的蜂窩電話頻帶中或美國1900MHzPCS頻譜中多個信道中的一個選擇的輸出發射機頻率。
正交調製器14包括一對平衡混頻器36、38和加法器40。混頻器36、38數學地執行I和Q信號與由緩衝放大器24產生的正弦和餘弦波形的乘法。所述I和Q信號最好由一個數位訊號處理器(未示出)產生並載有經過調製的信息，當調製到無線電載波上時，將導致所述無線電載波幅值和相位的調製。混頻器36將所述I信號(I和I)與餘弦波形相乘。類似的，在混頻器38處所述Q信號(Q和Q)與正弦波形相乘。利用加法器40將混頻器36和38的輸出相加以產生一個幅值/相位調製的信號42，該信號42基本上是一個具有幅值和相位的矢量。利用正交調製和提供適當產生的I和Q信號以表示特殊類型調製的矢量分量的特徵，可以產生各種形式的調製，例如二進位移相鍵控、正交幅值調製、單側頻帶語音等。所述I和Q信號基本上確定了將被執行的調製類型。
通過對通常被用做接收機中本機振蕩器的頻率合成器44編程方便地選擇所希望的蜂窩信道，以產生將被提供給下變頻器48的混頻信號46。第二VCO50產生另一個輸入信號52提供給下變頻器48。VCO50直接以所述發射頻率工作，並且最好是一個低噪聲VCO。在下變頻器48中從所述混頻信號46中減去發射頻率信號52，以產生差頻率信號54，該信號54應位於發射偏移頻率上。所述發射偏移是由接收機頻率合成器44形成的一個偏移，用於產生所述發射頻率並等於所述發射機中間頻率加上或減掉雙工間距。所述雙工間距基本上是上行線路和下行線路頻帶之間使能一個單元電話或其他設備同時發射或接收信號的一個固定間隙。例如，在800MHz頻帶中，所述雙工間距是45MHz；在2千兆赫茲PCS頻帶中，所述雙工間距是恆定的80MHz。
第一鎖相環12的VCO18最好工作在所述發射偏移頻率上。來自正交調製器14的輸出信號42由此是一個經過調製的發射偏移頻率信號。來自下行變頻器48的差頻率信號54和經過調製的發射偏移信號42被輸入給一個相位比較器或檢測器56，所述相位比較器或檢測器56將所述差頻率信號54與來自所述正交調製器14的所述相位經過調製的信號42(兩個信號都具有所述發射偏移頻率)進行比較。如果來自VCO50的信號52的相位不等於經過調製的信號42的相位，則產生一個誤差信號58(以虛線形式表示)並提供給環路濾波器60，環路濾波器60接下來產生一個控制信號62用於控制VCO50減少所述誤差，由此強迫VCO50跟隨由所述正交調製器14施加的相位調製。當需要時，來自VCO50的相位經過調製的信號64被發射功率放大器66放大並由天線68輻射。
現有技術系統另人討厭的缺點是與所希望的相位調製比較可能產生足夠幅值的振蕩器相位噪聲，會增加數據傳輸中的誤差。當將VCO18作為給所有元件(14、18、24、28、30、32、36、48和56)的集成電路晶片的一部分製造嘗試減少尺寸和成本時相位噪聲特別另人討厭。因此，本發明加入了一個附加的元件或連接以便減少來自VCO18的相位噪聲影響。
由VCO18產生的、被減小到N分之一的相位噪聲，相對於採用的無噪聲基準信號Fref從相位比較器32被引出，所述N是分頻器28的分頻比。因此，來自相位比較器32的誤差信號34通過例如係數N在定標器70中被定標以便獲得以適當值表示的VCO18相位噪聲的信號72。VCO18的相位噪聲還與希望的調製一起出現在來自正交調製器14的輸出信號42上並傳輸給相位比較器56的輸出信號58。由此，本發明試圖提供一個加法器74，用於從定標器70接收定標的相位噪聲信號72和從相位比較器56接收相位誤差信號58，並將來自定標器70的定標相位噪聲信號72疊加到來自相位比較器56的相位誤差信號58上，以消除由VCO18產生的相位噪聲。在加法器74執行一個簡單加法操作的同時，由於定標相位噪聲信號72與相位誤差信號58相位差180°，從而導致所述相位誤差信號的減去或刪除。由此，加法器74的加法減少了由VCO18產生並經過環路濾波器604傳輸給VCO50然後傳輸給功率放大器66的輸出和天線68的相位誤差量。所述元件14、18、24、28、30、32、36、48、56、70和74最好是作為集成電路晶片的部分。環路濾波器60可以是或者可以不是所述集成電路晶片的部分。
使用圖1所示的本發明電路，VCO18可以具有很小的尺寸和很低的成本，不會招致通常與小尺寸、低成本VCO相關的相位噪聲風險。
圖2示出了以標號100表示的本發明電路一個最佳實施例，該電路包括以和圖1相同標號表示的相同的元件和利用(』)表示的經過修改的元件。在第一鎖相環電路12』中提供了正交VCO(QVCO)102以替換圖1的VCO18和緩衝放大器24。QVCO102從環路濾波器36中接收控制信號22並產生驅動正交調製器14所需的餘弦和正弦波形。另外，相同的相位比較器104和106代替了圖1中的單一的相位比較器32。具有與圖1所示相位比較器32相同的輸入信號，即經過除N電路的QVCO信號26和來自晶基振蕩器108的基準頻率信號Fref。如果QVCO信號26的相位和Fref信號不同，相位比較器104產生一個誤差信號110。誤差信號110被提供給環路濾波器36，環路濾波器接著產生將被提供給QVCO102的控制信號22以減少由QVCO102輸出的頻率和相位誤差。類似的，相位比較器106輸出代表QVCO信號26和基準信號Fref之間相位差的誤差信號72。兩個相位比較器104和106最好都由公知的電荷泵形式，所述電荷泵在例如這裡也被作為參考的美國專利No5095288中進行了詳細的描述。在所述』288專利中披露的頻率合成器可以被用做圖1的頻率合成器44或可以作為圖2所示下變頻器48』的一部分。下變頻器48』也可包含數字分頻器或者外差下變頻器，但是，這種選擇對本發明來講是不重要的。
雖然具有正比於比較器輸入信號之間相位誤差的電流源輸出信號的相位比較器都適用於本發明，但是，最好在第二鎖相環電路16』中的相位比較器56使用電荷泵類型的相位比較器。例如，Gilbert Cell型的相位比較器可以和電流反射鏡一起使用以便將其輸出轉換成雙向電流源。所述Gibert Cell型相位比較器最好是一個用於(輸入信號)工作頻率高於約20MHz頻率的數字相位比較器和一個電荷泵。
具有電流源輸出的相位比較器的使用允許相位比較器56和106的輸出被並聯連接到節點112上以實現它們輸出電流信號的加法。兩個一樣的相位比較器104和106的理由是它們避免了將相位比較器106和56的輸出連接到一起的需要，而將它們的輸出連接到一起將導致在用於控制QVCO102的第一鎖相環電路(28、36、102、104)和用於控制VCO50的第二鎖相環電路(48』、50、56、60)之間的不希望的相互作用。另外，相同或類似於相位比較器104的單獨的相位比較器106提供了一個與存在於相位比較器104輸出的相位誤差電流信號相同的完全一樣但隔離的輸出。與來自相位比較器56的相位噪聲電流比較，相位比較器106最好直接提供以係數『N』按比例增加的一個相位噪聲電流，由此補償分頻電路28中的N分頻。這個定標可以通過適當地選擇電荷泵或GilbertCell型相位比較器的工作電流來實現，所述工作電流可以被設置為足夠的精度而不必進行進一步的調節，同時仍然可以實現有用數量的相位噪聲補償。但是，如果除N電路28是一個工作於不同值的可變分頻器，那麼，當可能需要工作於諸如800MHz和1900MHz的其他蜂窩頻帶的發射機時，用於適當噪聲補償的定標量可能必須被調節。在這裡作為參考的』288專利披露了當需要時如何組構具有可編程電流級的電荷泵相位比較器，所述比較器適合於產生可變的定標。
上面已經描述了當在例如蜂窩電話發射機中被用於以發射中間頻率執行調製時，諸如圖2所示兩個一樣的電荷泵相位比較器106和圖1所示定標器70以及加法器74的少量附加電路的添加，可以補償來自QVCO102或VCO18的相位噪聲。這使得便於將所述QVCO102集成到一個集成電路晶片中以便和現有技術相比較減少了尺寸、成本和功耗，同時仍舊能夠滿足對發射信號所希望的相位噪聲補償。在圖2中，最佳形式將是把多個元件(14、22、28、48』、56、102、104和106)共同結合到一個集成電路晶片中。環路濾波器60可以在或可以不在所述集成電路晶片上形成。
在特別參考附圖描述了本發明的同時，應當理解，可以在不脫離本發明精神和範圍的前提下作出各種修改。
權利要求
1.一種用於減少被發射的無線電信號中相位噪聲的電路，包括第一鎖相環電路，包括用於以第一希望頻率產生第一輸出信號的第一受控振蕩器，和用於產生第一相位誤差信號以控制所述第一受控振蕩器的第一相位比較器，所述第一相位誤差信號代表所述第一輸出信號和一個基準信號之間的相位差；第二鎖相環電路，包括用於以與所述第一希望頻率相關的一個希望發射頻率產生第二輸出信號的第二受控振蕩器，和用於產生代表所述第二輸出信號和所述第一輸出信號之間相位差的第二相位誤差信號的第二相位比較器；以及加法器，用於組合所述第一和第二誤差信號以控制所述第二受控振蕩器，藉此減少由所述第一受控振蕩器在以所述希望的發射頻率作為一個無線電信號發射的所述第二輸出信號中產生的相位噪聲。
2.根據權利要求1所述的電路，還包括一個調製器，用於對具有將被發射信息的所述第一輸出信號進行調製。
3.根據權利要求2所述的電路，其中，經過調製的第一輸出信號被輸入給所述第二相位比較器，藉此將所述經過調製的信息傳輸給所述第二受控振蕩器。
4.根據權利要求1所述的電路，還包括一個定標電路，用於接收所述第一誤差信號並產生它的定標版本，所述定標的第一誤差信號被輸入給所述加法器與所述第二誤差信號組合以便減少由所述第一受控振蕩器產生的相位噪聲。
5.一種用於減少被發射無線電信號中相位噪聲的電路，包括第一鎖相環電路，包括用於以第一希望頻率產生第一輸出信號的第一受控振蕩器，和其中的每一個都用於產生代表所述第一輸出信號和一個基準信號之間相位差的相位誤差信號的第一和第二相位比較器，來自所述第二相位比較器的相位誤差信號控制所述第一受控振蕩器；第二鎖相環電路，包括用於以與所述第一希望頻率相關的一個發射頻率產生第二輸出信號的第二受控振蕩器，和用於產生代表所述第二輸出信號和所述第一輸出信號之間相位差的第二相位誤差信號的第三相位比較器；和加法器，用於組合來自所述第一相位比較器的所述誤差信號和所述第二誤差信號以控制所述第二受控振蕩器，藉此減少由所述第一受控振蕩器在以所述希望的發射頻率作為一個無線電信號發射的所述第二輸出信號中產生的相位噪聲。
6.根據權利要求5所述的電路，還包括一個調製器，用於對具有將被發射信息的所述第一輸出信號進行調製。
7.根據權利要求6所述的電路，其中，所述經過調製的第一輸出信號被輸入給所述第二相位比較器，藉此將所述經過調製的信息傳輸給所述第二受控振蕩器。
8.根據權利要求5所述的電路，其中，所述加法器包括連接所述第一比較器的輸出和所述第三比較器的輸出的一個節點。
9.一種減少被發射無線電信號中相位噪聲的方法，包括下述步驟控制第一受控振蕩器以第一希望頻率產生第一輸出信號；產生第一相位誤差信號以控制所述第一受控振蕩器，所述第一相位誤差信號代表所述第一輸出信號從所述第一希望頻率的相位偏差；控制所述第二受控振蕩器以與所述第一希望頻率相關的希望發射頻率產生第二輸出信號；產生代表所述第二輸出信號與所述第一輸出信號之間相位差的第二相位誤差信號；以及組合所述第一和第二相位誤差信號以控制所述第二受控振蕩器，藉此減少在所述第二輸出信號中由所述第一受控振蕩器產生的相位噪聲。
10.根據權利要求9所述的方法，還包括對具有將被發射信息的所述第一輸出信號進行調製的步驟。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述調製步驟是在產生所述第二相位誤差信號之前執行的，藉此，所述經過調製的信息被傳輸給所述第二受控振蕩器。
12.根據權利要求9所述的方法，其中，所述組合步驟包括下述步驟定標第一相位誤差信號；以及將經過定標的第一相位誤差信號加到所述第二相位誤差信號上。
13.根據權利要求9所述的方法，還包括以所述希望的發射頻率發射作為一個無線電信號的所述第二輸出信號。
14.根據權利要求9所述的方法，其中產生第一相位誤差信號的步驟包括產生代表所述第一輸出信號與所述第一希望頻率相位偏離的基本相同的相位誤差信號的步驟，和其中組合所述第一和第二相位誤差信號的步驟包括將所述相同相位誤差信號中的一個與所述第二相位誤差信號組合以減少在所述第二輸出信號中由所述第一受控振蕩器產生的相位誤差的步驟。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述基本相同的相位誤差信號被彼此相關地定標。
16.根據權利要求14所述的方法，其中，在基本相同的第一相位比較器處產生所述基本相同相位誤差信號，且在第二相位比較器處產生所述第二相位誤差信號，和其中，將所述相同相位誤差信號中的一個與所述第二相位誤差信號組合的步驟包括將所述相同第一相位比較器中的一個的輸出連接到所述第二相位比較器的所述輸出上的步驟。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述基本相同的第一相位比較器被定標以產生相關定標的輸出信號。
18.一種用於減少被發射無線電信號中噪聲的電路，包括第一鎖相環電路，用於接收具有基準頻率的基準信號並產生具有與所述基準頻率相關的第一希望頻率的第一輸出信號，所述第一鎖相環電路包括第一相位比較器電路，用於產生代表所述第一輸出信號和所述基準信號之間的頻率和相位差的第一誤差信號；第二鎖相環電路，用於接收所述第一輸出信號所述基準信號和所述第一誤差信號並以與所述基準頻率相關的第二希望頻率產生第二輸出信號，所述第二鎖相環電路包括用於產生代表所述第一輸出信號和所述第二輸出信號之間的頻率和相位差的第二誤差信號的第二相位比較器，以及一個加法器，用於組合所述第一和第二誤差信號並產生經過組合的誤差信號以便控制所述第二鎖相環電路以藉此減少在作為一個無線電信號以所述第二希望頻率發射的所述第二輸出信號中由所述第一鎖相環電路產生的相位噪聲
19.根據權利要求18所述的電路，其中所述第一鎖相環電路還包括用於從所述第一相位比較器電路接收所述第一誤差信號並產生第一控制輸入信號的第一環路濾波器，以及用於接收所述第一控制輸入信號並產生作為頻率依賴於所述第一控制輸入信號的所述第一輸出信號。
20.根據權利要求19所述的電路，其中，所述第一相位比較器電路包括相同的第三和第四相位比較器，所述第三和第四相位比較器中的每一個都用於接收所述第一輸出信號和所述第一基準信號並產生代表所述第一輸出信號和所述第一基準信號之間頻率和相位差的所述第一誤差信號，其中，所述第一環路濾波器接收來自所述第三相位比較器的所述第一誤差信號和所述第二鎖相環電路接收來自第四相位比較器的所述第一誤差信號。
21.根據權利要求19所述的電路，其中，所述第一鎖相環電路還包括分別用於接收所述第一輸出信號和所述第一基準信號的第一和第二分頻器電路，在被所述第一相位比較器電路接收之前，所述第一和第二分頻器電路將所述第一輸出信號和所述第一基準信號修改成第一比較頻率。
22.根據權利要求21所述的電路，還包括一個定標器電路，用於將所述第一輸出誤差信號以係數N進行定標，其中，所述N是第一分頻器電路的分頻係數，所述第二鎖相環電路接收經過定標的第一誤差信號作為所述第一誤差信號。
23.根據權利要求18所述的電路，其中，所述第二鎖相環電路還包括用於從所述加法器接收組合後誤差信號並產生第二控制輸入信號的第二環路濾波器；和第二受控振蕩器，用於接收所述第二控制輸入信號並產生作為頻率依賴於所述第二控制輸入信號的第二輸出信號。
24.根據權利要求23所述的電路，還包括一個調製器，其用於對具有將被發射信息的所述第一輸出信號進行調製，所述經過調製的第一輸出信號作為所述第一輸出信號在所述第二相位比較器被接收。
25.根據權利要求24所述的電路，其中，所述調製器包括一個正交調製器。
26.根據權利要求18所述的電路，還包括用於放大所述第二輸出信號的功率放大器；和用於經過空氣發射經過放大的第二輸出信號的天線。
27.根據權利要求1 8所述的電路，其中所述第一和第二鎖相環電路是一個集成電路晶片的一部分。
28.根據權利要求18所述的電路，其中所述第二希望的頻率是所希望的發射頻率。
29.一種用於減少發射機中振蕩器噪聲的電路，包括第一鎖相環電路，其包括用於在依賴於第一控制輸入信號的第一希望頻率上產生第一輸出信號的第一受控振蕩器，和用於產生第一誤差信號以控制所述第一受控振蕩器的第一相位比較器電路，所述第一誤差信號代表所述第一輸出信號和一個基準頻率信號之間的相位差；第二鎖相環電路，其包括用於以一個依賴於第二控制輸入信號的發射頻率產生第二輸出信號的第二受控振蕩器，用於產生代表在來自所述第一受控振蕩器的第一輸出信號和第二基準頻率信號之間相位差的第二誤差信號的第二相位比較器，和用於使所述第一和第二誤差信號相加以產生所述第二控制輸入信號以便控制所述第二受控振蕩器使所述發射頻率等於希望的發射頻率並藉此減少在作為一個無線電信號以所述希望的發射頻率發射的第二輸出信號中由所述第一受控振蕩器產生的相位噪聲的加法器。
30.根據權利要求29所述的電路，其中，所述第二鎖相環電路還包括一個下變頻器，用於接收所述第一基準頻率信號和所述第二輸出信號並產生所述第二基準頻率信號。
31.根據權利要求29所述的電路，還包括一個調製器，用於對具有將被發射信息的所述第一輸出信號進行調製，經過調製的第一輸出信號作為所述第一輸出信號在所述第二相位比較器被接收。
32.根據權利要求31所述的電路，其中所述調製器包括一個正交調製器。
33.根據權利要求29所述的電路，其中所述第一相位比較器電路包括相同的第三和第四相位比較器，其中的每一個都用於接收所述第一輸出信號和所述第一基準頻率信號，並產生代表所述第一輸出信號和所述第一基準頻率信號之間頻率和相位差的所述第一誤差信號，其中，第一環路濾波器從所述第三相位比較器接收所述第一誤差信號並響應該信號產生所述第一輸入控制信號，所述加法器從所述第四比較器接收所述第一誤差信號。
全文摘要
一種用於減少被發射的無線電信號中的相位噪聲的電路,包括第一鎖相環電路(12),其包括用於以第一希望頻率產生第一輸出信號(20)的第一受控振蕩器(18)和用於產生第一誤差信號(34)以控制所述第一受控振蕩器的第一相位比較器(32),所述第一誤差信號代表所述第一輸出信號和所述第一希望頻率之間的相位差。第二鎖相環電路(16)包括用於以與所述第一希望頻率相關的希望的發射頻率產生第二輸出信號的第二受控振蕩器(50),和用於產生代表所述第一輸出信號和所述希望發射頻率之間相位差的第二相位誤差信號(58)的第二相位比較器(56)。加法器(74)組合所述第一和第二誤差信號以控制所述第二受控振蕩器(18),藉此減少或消除由所述第一受控振蕩器在作為一個無線電信號以所述希望發射頻率發射的所述第二輸出信號中產生的相位噪聲。
文檔編號H04L27/20GK1345482SQ00805671
公開日2002年4月17日 申請日期2000年3月28日 優先權日1999年4月6日
發明者P·W·登特 申請人:艾利森公司