產生用于調制器中的dac的數據相關時鐘的系統和方法
【專利說明】產生用于調制器中的DAC的數據相關時鐘的系統和方法
【背景技術】
[0001]用于無線收發器的極性調制器提供相比于傳統的I/Q收發器的實施的若干益處， 諸如由于更低的峰均振幅比和半時鐘本地振蕩器（L0)的分布所致的更低的電流消耗。極 性調制器還表現出無計數器互調，并且由于極性調制器對再調制（re-modulation)不敏 感，因此，更高的輸出功率是可能的。此外，在極性調制器的情況下，不存在支持數字預失真 所要求的更寬的信號帶寬的限制。
[0002] 極性調制器概念將調制信號分離為振幅調制（AM)信號和相位調制（PM)信號。在 極性調制中使用的符號或點對應于在矢量調制的概念中利用的笛卡爾坐標或從其轉換。尤 其極性調制概念提供了電源效率的優點。
【附圖說明】
[0003] 圖1是示出根據本公開的一個示例的極性調制器的框圖。
[0004] 圖2A-2C是示出連續的基帶相位、連續的載波相位以及連續的組合復雜基帶和載 波相位的圖表。
[0005] 圖3A是示出根據本公開的一個示例的在為180°的整數倍的預定相位交叉的振 幅跳躍的圖表。
[0006]圖3B是示出具有例如在180°的整數倍跨越預定相位交叉的相鄰采樣的組合復 雜基帶和載波相位的數字相位采樣的圖表。
[0007] 圖3C是示出根據本公開的另一個示例的在示于圖3A的不同的預定相位交叉的振 幅跳躍的圖表。
[0008] 圖3D是示出根據本公開的一個示例的圖3B的一部分的分解圖以更好地示出與預 定相位交叉相關聯的時間樣本的計算的圖表。
[0009] 圖4A是示出與固定時鐘的邊沿相關聯的多個振幅采樣的圖表。
[0010] 圖4B是示出圖4A中所示的一部分的分解圖的圖表，其中與跨越確定的時間樣本 的固定時鐘的邊沿相關聯的振幅值用來內插與所確定的時間樣本相關聯的數字振幅值。
[0011] 圖5是示出根據本公開的一個示例的第一處理電路的示意圖。
[0012] 圖6是示出根據本公開的另一個示例的第二處理電路的示意圖。
[0013] 圖7是示出根據本公開的一個示例的接收控制信號和高頻時鐘并且輸出形成數 據相關時鐘（datadependentclock)的上升沿和下降沿的數字時間轉換器（DTC)。
[0014] 圖8是示出根據本公開的一個示例的具有對應于與預定相位交叉相關聯的確定 的時間樣本以及與所確定的時間樣本同步的振幅數據相關聯的振幅的過渡的方波輸出波 形的圖表。
[0015] 圖9是示出根據本公開的另一個示例的極性調制器的框圖。
[0016] 圖10是示出根據圖9所示的示例性調制器的第二處理電路的示意圖。
[0017] 圖11是示出根據本公開的一個示例的使用數據相關時鐘產生極性調制器輸出信 號的方法的流程圖。
[0018] 圖12是示出根據本公開的另一個示例的極性調制器的框圖。
[0019] 圖13是示出根據本公開的另一個示例的極性調制器的框圖。
[0020] 圖14是示出根據本公開的一個示例的用于識別I/Q域中的預定相位交叉的調制 器的框圖。
[0021] 圖15是示出根據本公開的另一個示例的用于識別I/Q域中的預定相位交叉的調 制器的框圖。
【具體實施方式】
[0022] 本公開包括系統和方法，其確定與已調制基帶信號的預定相位交叉相關聯的時間 樣本（timeinstance)，并且使用該預定的時間樣本產生數據相關時鐘。數據相關時鐘接著 用來對數字模擬轉換器進行定時，以產生具有對應于預定相位交叉的時間過渡的極性調制 器輸出。
[0023] 在極性調制器中，所接收的笛卡爾信號（S卩，同相（I)和正交（Q)信號）轉換成表 示振幅部分（R)和相位部分的極性等價物。極性信號接著處理，其中振幅信號部分在 數字模擬轉換器（DAC)內處理，并且相位信號部分通過時間DAC的某種形式諸如數字控制 振蕩器（DC0)或數字時間轉換器（DTC)處理。由于僅在數字時鐘信號的上升沿和下降沿存 在信息，因此這樣的相位處理中采用的數字時鐘信號例如不提供連續的相位信息。
[0024] 在本公開中，固定數字時鐘信號用來對RF相（其中RF相包括復雜基帶信號的相 位和RF載波頻率信號的線性相位斜坡的總和）進行采樣。所得到的相位采樣接著用來例 如在180°的整數倍確定與預定相位交叉相關聯的時間樣本。因此，本公開的極性調制器確 定當RF相位已前進例如180°的整數倍時的時間樣本。
[0025] 模擬I/Q調制器的輸出可以寫為
[0026]y(t) =real{ej2lIfcentertx(I(t)+jQ(t))},
[0027] 其中f_tCT#RF信道頻率，并且I(t)和Q(t)是復雜基帶信號的同相和正交分量。 復雜基帶信號也可以寫成極坐標形式，
[0031] 的RF信號。
[0032] 當27ifceutert+φ⑴=3π/2 + 2ηπ時，該射頻信號因此將具有上升沿零過渡，并且 將在2afcei]tert+ (p(t) =π/2 + 2ηπ時發生下降沿零過渡。本公開的極性調制器可以使用上 述信息來計算與例如在180°的整數倍發生的相位數據相關聯的時間樣本。可選地，如將在 下面將更全面地理解的，其他預定相位交叉可以結合本公開使用。這種時間樣本（與預定 相位交叉相關聯的）用來產生數據相關時鐘，其最終用于對產生極性調制器輸出信號的數 字模擬轉換器進行定時。此外，雖然本文提供的示例提出在180°的整數倍的預定相位交 叉，但是本公開不限于這樣的示例。
[0033] 現在轉到圖1，提供了示出根據本公開的一個示例的極性調制器100的框圖。調制 器100接收笛卡爾坐標系中的輸入數據I和Q，其經過例如用處理器102在數字域中的各種 類型的可選信號處理。例如，處理的I/Q值104使用I/Q至極性轉換器105諸如坐標旋轉 數字計算機（C0RDIC)轉換成包括振幅采樣R[k]和相位采樣Q[k]的極坐標形式。在振幅 和相位路徑中的可選處理塊106和108分別可以提供處理諸如預失真，并且還可以提供上 行采樣，使得所得到的數字振幅采樣110和相位采樣112對應于固定數字時鐘（CLKflMd)的 時間樣本。
[0034] 仍參考圖1，計算塊114接收該數字相位采樣112,并且確定與預定相位交叉或界 限（demarcation)相關聯且在本實施方式中相對于其為180°的整數倍的時間樣本。在一 個特定的示例中，時間樣本可以與相位的零交叉相關聯。然而，更一般而言，計算塊114能 夠用相位數據中的任何預定的交叉來確定時間樣本。
[0035] 例如，參考圖2A~2C，圖2A示出緩慢變化的基帶相位信號150,而圖2B示出RF載 波相位信號152的線性斜坡坡度，例如對于接著周期重復的0至2π的每個周期具有線性 變化的相位的正弦信號。圖2C示出組合的基帶和載波相位信號154(例如，2Kfc:eflter + (p(t) )，其中對于余弦函數，零交叉在η/2和3π/2的整數倍發生。注意到，由于圖2C導致因2A 的基帶相位數據的添加而引起的圖2B的載波相位的變化，因此零交叉的定時樣本在時間 域中不是周期性的，并且因而不對應于與固定采樣時鐘CLKflMd對應的數字相位數據（p[k] 的時間樣本。
[0036] 現在結合圖2C回頭參考圖1，計算塊114使用與固定數據時鐘CLKflMd重合 (coincide)的采樣(p[k]l12來計算對于每次360°相位旋轉的組合的基帶和載波相位的 信號154的上升零交叉和下降零交叉（π/2和3π/2)的時間樣本。
[0037]例如，參考圖3A，示出了連續的信號組合的基帶和載波相位信號160的示例，其中 振幅162將在-π/2到+π/2即每180°經歷極性相位躍變（并且其是與之前強調的不同 的相位交叉）。在實際的實施中，圖3B示出表示組合的基帶和載波相位信號的數字采樣 Cp[k] 112。在這個示例中，提供了與180°的整數倍相關