專利名稱：無線通信基帶調制電路及其多通道增益匹配控制方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信基帶調制技術，更確切地說是涉及一種采用自適應技術、對無線通信中的多通道基帶調制進行精密增益控制的無線通信基帶調制電路及其多通道增益匹配的控制方法，其電路設計則特別適于制作在集成電路芯片上。
當各電路通道間信號的增益不同時，特別是在現代無線通信系統中廣泛使用相位調制技術的條件下，信號在解碼過程中將會出現相位偏移和使噪聲容限降低的情況，相應地提高了誤碼率和導致通信速度降低，因此在基帶調制中控制各電路通道的信號增益匹配精度是十分重要的。
附
圖1中示意出一種當前所使用的多通道的無線通信基帶調制集成芯片的結構，主要包括數字調制模塊(DIGITAL MODULATION)11、模擬處理模塊(ANALOGPROCESS)12和輔助電路模塊(AUXILIARY CIRCUIT)13。其中的模擬處理模塊12設置有多個處理通道(如Q個)，每一個處理通道由數模轉換器(DAC)121(如12～14比特)，濾波器(FILTER)122及功率驅動器(DRIVER)123順序連接構成。
輸入數據(DATA INPUT)進入芯片內部的數字調制模塊11后完成數字調制，以并行(12～14bits位)多通道(Q)數據信號的方式傳送給模擬處理模塊12，在模擬處理模塊12中由對應的多個(Q)模擬處理通道分別完成數模轉換、濾波及功率驅動，然后以多通道(Q)模擬信號的方式輸出，輸出的多通道OUTPUT1，…，OUTPUT Q信號送至后級處理器。
該芯片的邏輯輸入端(LOGIC INPUT)主要用于對芯片的各種功能進行控制，輔助電路模塊13主要完成電壓基準等功能。
根據圖示結構可以看出該多通道集成芯片電路基帶調制的主要特點是(1).對數據輸入信號的調制是以數字形式完成的，對于現代的無線通信來說，數字基帶調制有精度高、響應速度快、抗干擾能力強等優點；(2).對于由模擬處理部分產生的各通道間增益不匹配的情況不進行校正，只是以集成電路制造工藝一致性較好的特點將Q個通道間增益的誤差控制在一定的范圍內；(3).由于集成電路制造工藝誤差是隨機分布的，導致芯片性能在一定范圍內偏移，使各芯片參數的一致性較差；(4).若采用激光校正和融鋁、融多晶硅絲等校正方法，需要對芯片進行測試，而測試過程又需借助精密儀器，因而增加了芯片測試的難度與成本；(5).激光校正只有大型半導體公司才有能力作，不適合一般的制造廠商采用；(6).即使校正過精度，但電路芯片經長時間使用后仍可能會產生偏移，導致芯片電氣性能降低。
綜上所述，顯然圖1所示結構的無線通信正交調制基帶處理集成芯片電路的多通道增益匹配保證技術是不充份的，極有改進的必要。
實現本發明目的的技術方案是這樣的一種無線通信多通道基帶調制電路，包括輔助電路，對輸入數據進行數字調制并輸出并行多通道數據的數字調制模塊，和對并行多通道數據分通道進行數模轉換、濾波及功率驅動后輸出多通道模擬信號的模擬處理模塊，其特征在于還包括多通道增益控制模塊和增益誤差檢測模塊；多通道增益控制模塊、所述的多通道模擬處理模塊和增益誤差檢測模塊連接構成多通道增益控制環路；增益誤差檢測模塊對多通道模擬處理模塊輸出的多通道模擬信號進行通道選擇檢測并計算各通道增益調整系數，再傳遞給多通道增益控制模塊，對數字調制模塊輸出的并行多通道數據進行各通道間的增益自適應匹配控制后再分通道傳送至多通道模擬處理模塊；還包括有分別連接數字調制模塊與增益誤差檢測模塊的正弦波發生器和定時器，在定時器控制的通道增益控制環路工作時間的初始化過程中，控制增益誤差檢測模塊進行增益誤差測試及增益調整系數計算。
所述的多通道增益控制模塊，由一路基準通道、其它路普通通道和一同步電路連接構成；基準通道由預衰減電路和延遲電路連接構成，每一普通通道由預衰減電路和增益調整電路連接構成；基準通道與普通通道的預衰減電路分別對應連接所述數字調制模塊輸出的并行多通道數據，基準通道的延遲電路與普通通道的增益調整電路連接所述的同步電路，同步電路輸出的并行多通道數據，傳送至所述模擬處理模塊的各模數轉換電路。
所述的增益誤差檢測模塊由模擬開關、模數轉換電路、數字峰值檢測電路及增益誤差計算電路順序連接構成；模擬開關與所述模擬處理模塊的多通道模擬信號輸出端相連接，增益誤差計算電路的輸出連接所述增益控制模塊，對增益控制模塊的各通道增益進行自適應調整。
所述的預衰減電路由移位寄存器、加法器與減法器連接構成，對輸入數據進行移位、相加、再移位再相加最終相減的操作，通過選擇移位寄存器的位置及移位的位數，實現要求的對輸入數據的衰減系數。
所述的增益調整電路由“與”陣列、移位寄存器、加法器與乘法器連接構成，由“與”陣列分別對輸入數據及控制增益的各邏輯輸入進行“與”運算，再通過選擇移位寄存器的位置及移位的位數，對“與”陣列的運算結果進行移位、相加，和再對相加結果進行移位、相加，最終由乘法器在調整增益運算符的控制下對輸入數據及最終的相加結果進行加或減操作，實現要求的對輸入數據的增益系數。
所述的輔助電路、正弦波發生器、定時器、數字調制模塊、多通道增益控制模塊、模擬處理模塊、增益誤差檢測模塊制作在一塊集成電路芯片上。
實現本發明目的的技術方案還是這樣的一種無線通信基帶調制電路的多通道增益匹配控制方法，其特征在于包括以下處理步驟A.電路上電進入初始化階段；B.將正弦波發生器輸出的數字正弦波信號作為輸入的數據信號送入數字調制模塊進行數字調制，并以并行多通道數據的方式對應傳送給多通道增益控制模塊；C.選擇增益控制模塊中的一個通道為基準通道，輸入該基準通道的并行信號經過預衰減、延遲后進入同步電路，輸入基準通道以外的其它通道的并行信號經過預衰減、增益調整后也進入同步電路，同步電路輸出的并行多通道數據信號送模擬處理模塊；D.由模擬處理模塊中對應的多個模擬處理通道對并行多通道數據信號分別進行數模轉換、濾波及功率驅動，輸出多通道模擬信號，同時送增益誤差檢測模塊；E.由增益誤差檢測模塊的模擬開關利用時分模式對多通道模擬輸出進行選通和模數轉換，由數字峰值檢測電路從模數轉換后的輸出數據中檢測出對應通道的振幅，由增益誤差計算電路從該振幅信息中計算出初始化階段除基準通道以外各通道需要調整的增益系數，并傳遞給多通道增益控制模塊，對除基準通道以外各通道的增益調整電路進行增益調整，完成各通道間的增益自適應控制；F.結束初始化階段，鎖定增益誤差計算電路計算獲得的增益系數，將增益誤差檢測模塊置于不工作狀態。
所述的步驟A，進一步包括a.在電路上電的初始化過程中，先將多通道增益控制模塊中除基準通道以外各增益調整電路的增益系數置為缺省值；b.將數字調制模塊的數據輸入切換為正弦波二進制數據輸入；所述的步驟E，進一步包括c.由增益誤差檢測模塊以多通道增益控制模塊中的基準通道作為參考通道，檢測并計算基準通道與其他通道間的增益誤差，根據參考通道的振幅數字量與各通道振幅數字量之比計算各相應通道的增益調整系數；d.將多通道增益控制模塊中除基準通道以外各通道增益調整電路的增益系數對應置為由步驟c計算獲得的增益調整系數值，當基準通道與其他通道的增益誤差在預定范圍內時，其他通道與基準通道匹配；e.將數字調制模塊的數據輸入由內部的正弦波二進制數據輸入切換為外部的數據輸入。
所述正弦波的信號頻率與所述增益誤差檢測模塊中模數轉換電路的采樣頻率成非整除關系，并通過對所述模數轉換電路一個以上周期的正弦波量化實現過采樣。
所述步驟A及步驟E的初始化階段是由一計時器根據增益調整精度要求進行長短控制的。
本發明的無線通信基帶調制電路及其多通道增益匹配控制方法，在無線通信基帶調制中采用多通道間振幅的匹配控制技術，其芯片電路包括數字調制、增益控制、模擬處理、增益誤差檢測、正弦波發生，計時，輔助單元等電路模塊。其中的增益控制級由預衰減模塊、增益調整模塊、延時模塊和同步模塊構成。其中的增益誤差檢測模塊由模擬開關、模數轉換(ADC)、數字峰值檢測、增益誤差計算等模塊構成。
本發明電路中的數字調制模塊可以采用包括GMSK，8PSK，QAM及與CDMA和GSM技術相關的調制方案。
本發明的增益控制在數字部分完成，同時針對多通道的特點，以某一個通道為基準，對其它通道的增益進行精密控制，最后保證數字信號同步輸出。
本發明的增益控制級，其預衰減是根據集成電路工藝確定的一個參數，針對不同的工藝和成品率要求，此參數是可變的，同時，預衰減的乘法運算是通過簡單的加法器實現的。
本發明的增益控制級，增益的調整可以在兩個方向上進行(正負范圍)，增益調整的乘法運算通過簡單的加法器完成。數字峰值檢測電路從模數轉換電路的輸出數據中檢測出對應通道的振幅，保持基準通道的增益不變，并以其為參考，由增益誤差計算電路從各通道的振幅信息中計算各通道的增益誤差及其需要調整的增益系數，并傳遞給增益控制模塊中相應通道的增益調整電路，自動完成芯片電路內部各通道間的增益自適應控制。
本發明對增益的檢測是在芯片初始化過程中通過正弦波的量化完成的，任意兩個通道間的誤差是由同一個模數轉換器(ADC)進行量化的，再通過檢測信號的峰值來計算其振幅，從而獲得通道的增益誤差。本發明將正弦波發生器信號的頻率與模數轉換器(ADC)的采樣頻率，設計成非整除的關系，通過對多個周期的量化，達到過采樣的目的，從而精確的檢測信號峰值。
本發明的初始化過程，是由芯片內部的計時器決定的，初始化過程的長短由增益調整的精度決定，在初始化結束后，計算獲得的增益誤差即被鎖定，而模擬開關、模數轉換、數字峰值等電路則置于不工作狀態。
本發明技術方案的有益效果是(1).自動實現增益調整，無需采用額外的測試及校正措施；
(2).增益的調整是針對芯片電路的，在利用不同半導體工藝制作的集成芯片上都可以使用，特別是在FOUNDRY業務上應用；(3).增益調整采用自適應技術，從而將每一塊集成電路芯片的誤差都控制在相應的范圍內；(4).在電路芯片每次上電后即自動進行增益調整，因而控制精度不會隨著時間的推移而變化。
增益控制模塊在芯片電路的上電初始化過程中完成增益調整功能，此時是利用低頻信號檢測增益誤差，而正常調制的信號則可以工作在高頻區域，因此適合于在無線通信的高頻基帶調制中使用，同時，還具有很高的調整精度，不會隨著使用時間的加長而出現調整誤差，特別適合在高性能的系統，如GSM的GPRS模式、W-CDMA等的芯片設計中使用。
圖2是采用多通道自動匹配校正的無線通信正交調制的基帶處理芯片結構示意圖。
圖3是系數為0.96的預衰減實現方案的結構示意框圖。
圖4是系數為0.96的預衰減實現方案的信號流程框圖。
圖5是步長為1/512、調整范圍為±(15/512)的增益控制實現結構示意框圖。
圖6是步長為1/512、調整范圍為±(15/512)的增益控制實現方案信號流程框圖。
圖7是錯誤的數字峰值檢測波形示意圖。
圖8是正確的數字峰值檢測波形示意圖。
參見圖2，圖中示意出的無線通信正交調制基帶處理電路結構，采用了本發明的自適應多通道自動匹配校正技術，并制作成集成電路芯片，從而形成具有多通道自動匹配校正效果的無線通信正交調制的基帶處理芯片。
所包含的數字調制模塊(DIGITAL MODULATION)21、模擬處理模塊(ANALOGPROCESS)23和輔助電路模塊(AUXILIARY CIRCUIT)26的結構同圖1，其中的模擬處理模塊23也設置有多個處理通道(如Q個)，每一個處理通道由數模轉換器(DAC)231，濾波器(FILTER)232及功率驅動器(DRIVER)233順序連接構成。
本發明在上述基本結構的基礎上增加了增益控制模塊(GAIN ADJUSTMENT)22、增益誤差檢測模塊24、計時器27和正弦波信號發生器25。
外部輸入的數據(DATA INPUT)信號或內部正弦波信號發生器25輸出的數據信號(初始化過程中)進入芯片內部的數字調制模塊(DIGITAL MODULATION)21完成數字調制，以并行(12～14bits)多通道(Q)數據的方式送給增益控制模塊(GAIN ADJUSTMENT)22。數字調制可以采用包括GMSK、8PSK、QAM及與CDMA和GSM技術相關的調制方案。
選擇增益控制模塊22中的一個通道為基準通道，輸入該基準通道的并行數據信號經過預衰減(pre_att)電路221預衰減和經過延遲(DELAY)電路222延遲后進入同步電路(SYNC)223；而輸入其它通道的并行數據信號經過預衰減(pre_att)電路221預衰減和經過增益調整(GAIN ADJUSTMENT)電路224的增益調整后也進入同步電路(SYNC)223，同步電路(SYNC)223對多通道的二進制(調整)數據在其進入模擬處理模塊前進行同步處理，以避免在數模轉換時產生相位誤差，同步電路223輸出的并行(12～14bits)多通道(Q)數據信號送模擬處理模塊23。
本發明采取在數字部分完成增益控制的方案，同時針對多通道的特點，以某一通道為基準，對其他通道的增益進行精密控制，最后保證數字信號同步輸出。以沒有增益調整電路224的通道為基準通道，任何一個外部通道的輸入數據都可以送入該基準通道中，其他通道以此基準通道為調整的依據，即將其他通道的增益與基準通道的增益誤差控制在一定范圍內時，認為這兩個通道匹配。
本發明將預衰減系數作為由集成電路制造工藝誤差確定的參數，針對不同的工藝和成品率要求，而應改變預衰減參數，即增益調整的范圍應覆蓋工藝誤差，如將匹配誤差控制在5％以內。
經過預衰減后，即使有增益誤差，通道的增益也不會發生溢出，這也是可以保持基準通道增益不變，僅僅對其他通道增益進行調整即可滿足要求的原因。延遲電路222的延遲時間由實現增益調整的時鐘周期決定(圖中未示出)。
由于多通道增益調整模塊22是利用二進制數據進行增益調整，因此僅僅改變增益調整電路224的系數就能夠調整增益。
在模擬處理模塊23中由對應的多個(Q)模擬處理通道分別完成數模轉換(DAC數模轉換電路231)、濾波(濾波電路232)及功率驅動(功率驅動電路233)，然后以多通道(Q)模擬信號的方式輸出，輸出的多通道OUTPUT 1，…，OUTPUT Q模擬信號送至后級處理器，同時送誤差增益檢測模塊24。
增益誤差檢測模塊24，由模擬多路調制器241(ANALOG MUX，也稱模擬開關)、模數轉換電路(ADC)242、數字峰值檢測電路243和增益誤差計算電路244順序連接過程。
模擬多路調制器241對初始化階段的多通道的模擬輸出OUTPUT 1，...，OUTPUT Q信號(振幅)進行檢測，用于以基準通道增益為參考計算其他通道的增益調整系數。模擬多路調制器241利用時分模式對多通道模擬輸出進行選通，并將選擇通道的模擬輸出信號送模數轉換電路242轉換成數字信號，數字峰值檢測電路243從模數轉換電路242的輸出數據中檢測出各通道振幅的數字量，如基準通道振幅的數字量為X1X1X1，其余通道振幅的數字量分別為X2X2X2，X3X3X3...，并寄存在數字峰值檢測電路243中，再由增益誤差計算電路244根據各通道振幅的數字量與基準通道振幅的數字量之比(X1X1X1)/(X2X2X2)，X1X1X1/X3X3X3...，來計算各相應通道的增益調整系數，即完成根據振幅信息計算各對應通道需要調整的增益系數的計算，并傳遞給增益控制模塊22中對應通道的增益調整電路224，自動完成芯片電路內部各通道間的增益自適應控制。
正弦波發生器(sine waveform GENERATOR)25產生低頻正弦波信號，在系統初始化階段作為輸入信號供增益測試及調整使用。增益誤差檢測模塊24，對增益的檢測是在電路初始化過程中通過正弦波信號的量化完成的，基準通道與被檢測通道間的增益誤差通過同一個模數轉換電路(ADC)242進行量化，由數字峰值檢測電路243和增益誤差計算電路244通過檢測經模數轉換后輸出信號的峰值及計算峰值的振幅，而獲得檢測通道的增益誤差。本發明將正弦波發生器25的信號頻率與模數轉換電路(ADC)242的采樣頻率保持為非整除的關系，通過多個周期的量化過程，達到過采樣目的，從而能精確的檢測到信號的峰值。
計時器27，用于控制由增益控制模塊22、模擬處理模塊23和增益誤差檢測模塊24連接構成的通道增益控制環路初始化階段的工作時間。該初始化過程的長短由增益調整的精度決定，初始化過程結束后，計算獲得的增益調整系數就被鎖定，增益誤差檢測模塊24中的模擬開關電路241、模數轉換電路242、數字峰值電路243及增益調整電路244均會被置于不工作狀態。
電路芯片的邏輯輸入(LOGIC INPUT)主要用于從外部控制電路芯片的各種功能。輔助電路模塊26主要完成電壓基準等功能。
本發明的由多通道增益控制模塊22、模擬處理模塊23及增益誤差檢測模塊24連接構成的多通道增益控制環路，其增益控制流程可進一步概括為以下步驟(1)在電路上電的初始化過程中，先將多通道增益控制模塊22中各增益調整電路224的增益系數置為缺省值；(2)將數字調制器21的數據輸入切換為正弦波二進制輸入；(3)由增益誤差檢測模塊24以多通道增益控制模塊22中的基準通道作為參考通道，檢測并計算各通道的增益誤差；
(4)將多通道增益控制模塊22中各通道增益調整電路224的增益系數置為上述增益誤差的計算值，當基準通道與其他通道的增益誤差在預定范圍內時，其他通道與基準通道匹配；(5)將數字調制器21的數據輸入由正弦波二進制輸入切換為數據輸入；(6)初始化結束，鎖定多通道增益控制模塊22中各通道增益調整電路224的增益系數，增益誤差檢測模塊24置為不工作狀態。
下面結合幾個具體的參數，進一步說明本發明對幾項關鍵技術所采取的技術措施，包括實現特定系數的預衰減技術；實現特定系數的增益調整技術；實現特定精度的數字峰值檢測技術。
參見圖3、圖4，圖中示出預衰減電路221在實現特定的0.96預衰減系數時的實現結構與流程。
電路結構主要包括第一移位寄存器31、第二移位寄存器32、第三移位寄存器33、第一加法器34、第二加法器35和減法器36。
實現流程是步驟44，輸入數據(input data)經第一移位寄存器31右移1比特(bit)后在第一加法器34中與原輸入數據(input data)相加，得到節點N1數據(N1＝DATA[N]/2+DATA[N])；步驟45，節點N1數據經第二移位寄存器32右移2比特(bit)后在第二加法器35中與節點N1數據相加，得到節點N2數據(N2＝N1/4+N1)；步驟46，節點N2數據經第三移位寄存器33右移6比特(bit)后在減法器36中與原輸入數據(input data)相減，得到預衰減系數為0.96的輸出數據(output data，OUTPUT＝DATA[N]-N2/26)。
通過以上結構及流程，可以得到N1=INPUTDATE×(1+12)]]>N2=N!×(1+14)]]>OUTPUTDATE=INPUTDATE-N2×126]]>=INPUTDATE×(1-15512)]]>
數據的預衰減系數為1-15/512。
參見圖5、圖6，圖中示出增益調整電路224在實現特定系數步長1/512、調整范圍±(15/512)時的增益控制(調整)結構與流程。
電路結構主要包括與陣列51、第一移位寄存器52、第二移位寄存器53、第三移位寄存器54、第四移位寄存器55、第一加法器56、第二加法器58和乘法器59。
圖中，ampADJ_b3，ampADJ_b2，ampADJ_b1，ampADJ_b0為控制增益的邏輯輸入(LOGIC INPUT)。
圖中連接到乘法器(ALU)59上的ampADJ_sign是調整增益的運算符。在ampADJ_sign＝0時，在乘法器59中進行加法運算；在ampADJ_sign＝1時，在乘法器59中進行減法運算。
輸入數據(INPUT DATA)在與陣列51中與ampADJ_b3、ampADJ_b2、ampADJ_b1、ampADJ_b0進行“與”運算后，分別得到節點N1、N2、N3、N4的數據(步驟54，N1＝DATA[N]·ampADJ_b3；N2＝DATA[N]·ampADJ_b2；N3＝DATA[N]·ampADJ_b1；N4＝DATA[N]·ampADJ_b0)；節點N2數據經第一移位寄存器52右移1比特(bit)后與節點N1數據在第一加法器56中相加，得到節點N5數據(步驟55，N5＝N2/2+N1)；節點N4數據經第二移位寄存器53右移1比特(bit)后在第二加法器57中與節點N3數據相加，得到節點N6數據(步驟56，N6＝N4/2+N3)；節點N6數據經第三移位寄存器54右移2比特(bit)后在第三加法器58中與節點N5數據相加，得到節點N7數據(步驟57，N7＝N6/4+N5)；節點N7數據經第四移位寄存器55右移6比特(bit)后在乘法器59中與原輸入數據(INPUT DATA)進行加法或減法運算(乘法器中運算的運算符由ampADJ_sign的狀態決定)，得到增益調整后的輸出數據(output data，步驟58，OUTPUT＝N7/26±DATA[N])。
通過以上結構及流程，可以得到
N1＝INPUTDATE×ampADJ_b3N2＝INPUTDATE×ampADJ_b2N3＝INPUTDATE×ampADJ_b1N4＝INPUTDATE×ampADJ_b0N5=N1+N2×12]]>N6=N3+N4×12]]>N7=N5+N6×14]]>OUTPUTDATE=INPUTDATE(+/-)N7×164]]>當ampADJ_sign＝0，ampADJ_b[3∶0]＝1111時，OUTPUT DATA＝INPUT DATA×(1+15/512)。
參見圖7、圖8并結合參見圖2，圖7、8中分別示出在實現特定精度的數字峰值檢測時的錯誤與正確的結果。
峰值檢測有模擬和數字兩種實現技術。模擬峰值檢測的檢測精度一般不高，一般不能使用于高精度的增益調整電路中。而數字峰值檢測，則存在采樣點能否反映實際模擬信號幅度的問題。
如圖7所示錯誤的數字峰值檢測，當模數轉換器242的采樣頻率為正弦波信號25頻率的整數倍時，如果在一個周期內，采樣點不夠多，則不能夠真實地反映模擬信號的振幅。出現此種情況的原因主要為(1)正弦波是周期性的；(2)模數轉換器的采樣點在一個或多個正弦波中也表現為周期性的；(3)一個周期內采樣點的個數與調整的精度有關。
圖7所示的數字峰值檢測是錯誤的，這是由于采樣頻率與正弦波的頻率存在整數倍關系，在n與n+1采樣點采樣取得的數據，與一個正弦波周期后、所對應的采樣點采樣取得的數據是相同的。當在n和n+1采樣點取得的數據不是正弦波的峰值數據時，那么此后的采樣也都不會取到正弦波的峰值數據；而在n和n+1采樣點恰好采樣取到正弦波的峰值數據時，則一個周期后也會取到正弦波的峰值數據。
當整數倍的采樣頻率與整數倍的正弦波頻率之間存在整除關系時，也會出現類似的情況。
以上錯誤的原因為峰值可以檢測到，但不一定總能檢測到。
為了檢測到準確的正弦波信號峰值，使得增益的調整精度達到要求，本發明采用的技術是讓整數倍的采樣頻率和整數倍的正弦波頻率之間不存在整除關系。此時，在一定的采樣時間內，如1秒(s)，67kHz正弦波有67k個周期經過了模數轉換，由于采樣頻率和正弦波頻率之間不存在某種程度的整數關系，所以在67k個周期內，每一個采樣點的相位都是不相同的，即相當于在一個正弦波周期內完成了67(k)×m的過采樣，其中m為一個正弦波周期內的采樣個數的一半。
在圖8所示的正確的數字峰值檢測等效示意圖中，M的取值與增益控制的精度即與峰值檢測的精度有關。由于正弦波的振幅在任何一個周期內都是相同的，所以，相位不重疊的M個周期內的采樣，可以等效為一個周期內M倍的采樣。
對于振幅為A、頻率為f的正弦波，當采樣頻率為F時，設定峰值采樣的精度為z，則需要的周期M為z=sin(2πf(t+Δt))-sin(2πft)sin(2πft)-1]]>=2πf×Δt]]>M=2πfz×F]]>當z＝0.1％，f＝67kHz，F＝1MHz時，M＝6.28×67＝420，需要的峰值采樣時間約為6.7s。當模數轉換242采樣頻率為6.5MHz時，峰值的采樣時間約為1s。
權利要求
1.一種無線通信多通道基帶調制電路，包括輔助電路，對輸入數據進行數字調制并輸出并行多通道數據的數字調制模塊，和對并行多通道數據分通道進行數模轉換、濾波及功率驅動后輸出多通道模擬信號的模擬處理模塊，其特征在于還包括多通道增益控制模塊和增益誤差檢測模塊；多通道增益控制模塊、所述的多通道模擬處理模塊和增益誤差檢測模塊連接構成多通道增益控制環路；增益誤差檢測模塊對多通道模擬處理模塊輸出的多通道模擬信號進行通道選擇檢測并計算各通道增益調整系數，再傳遞給多通道增益控制模塊，對數字調制模塊輸出的并行多通道數據進行各通道間的增益自適應匹配控制后再分通道傳送至多通道模擬處理模塊；還包括有分別連接數字調制模塊與增益誤差檢測模塊的正弦波發生器和定時器，在定時器控制的通道增益控制環路工作時間的初始化過程中，控制增益誤差檢測模塊進行增益誤差測試及增益調整系數計算。
2.根據權利要求1所述的一種無線通信多通道基帶調制電路，其特征在于所述的多通道增益控制模塊，由一路基準通道、其它路普通通道和一同步電路連接構成；基準通道由預衰減電路和延遲電路連接構成，每一普通通道由預衰減電路和增益調整電路連接構成；基準通道與普通通道的預衰減電路分別對應連接所述數字調制模塊輸出的并行多通道數據，基準通道的延遲電路與普通通道的增益調整電路連接所述的同步電路，同步電路輸出的并行多通道數據，傳送至所述模擬處理模塊的各模數轉換電路。
3.根據權利要求1所述的一種無線通信多通道基帶調制電路，其特征在于所述的增益誤差檢測模塊由模擬開關、模數轉換電路、數字峰值檢測電路及增益誤差計算電路順序連接構成；模擬開關與所述模擬處理模塊的多通道模擬信號輸出端相連接，增益誤差計算電路的輸出連接所述增益控制模塊，對增益控制模塊的各通道增益進行自適應調整。
4.根據權利要求1所述的一種無線通信多通道基帶調制電路，其特征在于所述的預衰減電路由移位寄存器、加法器與減法器連接構成，對輸入數據進行移位、相加、再移位再相加最終相減的操作，通過選擇移位寄存器的位置及移位的位數，實現要求的對輸入數據的衰減系數。
5.根據權利要求1所述的一種無線通信多通道基帶調制電路，其特征在于所述的增益調整電路由“與”陣列、移位寄存器、加法器與乘法器連接構成，由“與”陣列分別對輸入數據及控制增益的各邏輯輸入進行“與”運算，再通過選擇移位寄存器的位置及移位的位數，對“與”陣列的運算結果進行移位、相加，和再對相加結果進行移位、相加，最終由乘法器在調整增益運算符的控制下對輸入數據及最終的相加結果進行加或減操作，實現要求的對輸入數據的增益系數。
6.根據權利要求1所述的一種無線通信多通道基帶調制電路，其特征在于所述的輔助電路、正弦波發生器、定時器、數字調制模塊、多通道增益控制模塊、模擬處理模塊、增益誤差檢測模決制作在一塊集成電路芯片上。
7.一種無線通信基帶調制電路的多通道增益匹配控制方法，其特征在于包括以下處理步驟A.電路上電進入初始化階段；B.將正弦波發生器輸出的數字正弦波信號作為輸入的數據信號送入數字調制模塊進行數字調制，并以并行多通道數據的方式對應傳送給多通道增益控制模塊；C.選擇增益控制模塊中的一個通道為基準通道，輸入該基準通道的并行信號經過預衰減、延遲后進入同步電路，輸入基準通道以外的其它通道的并行信號經過預衰減、增益調整后也進入同步電路，同步電路輸出的并行多通道數據信號送模擬處理模塊；D.由模擬處理模塊中對應的多個模擬處理通道對并行多通道數據信號分別進行數模轉換、濾波及功率驅動，輸出多通道模擬信號，同時送增益誤差檢測模塊；E.由增益誤差檢測模塊的模擬開關利用時分模式對多通道模擬輸出進行選通和模數轉換，由數字峰值檢測電路從模數轉換后的輸出數據中檢測出對應通道的振幅，由增益誤差計算電路從該振幅信息中計算出初始化階段除基準通道以外各通道需要調整的增益系數，并傳遞給多通道增益控制模塊，對除基準通道以外各通道的增益調整電路進行增益調整，完成各通道間的增益自適應控制；F.結束初始化階段，鎖定增益誤差計算電路計算獲得的增益系數，將增益誤差檢測模塊置于不工作狀態。
8.根據權利要求7所述的一種無線通信基帶調制電路的多通道增益匹配控制方法，其特征在于所述的步驟A，進一步包括a.在電路上電的初始化過程中，先將多通道增益控制模塊中除基準通道以外各增益調整電路的增益系數置為缺省值；b.將數字調制模塊的數據輸入切換為正弦波二進制數據輸入；所述的步驟E，進一步包括c.由增益誤差檢測模塊以多通道增益控制模塊中的基準通道作為參考通道，檢測并計算基準通道與其他通道間的增益誤差，根據參考通道的振幅數字量與各通道振幅數字量之比計算各相應通道的增益調整系數；d.將多通道增益控制模塊中除基準通道以外各通道增益調整電路的增益系數對應置為由步驟c計算獲得的增益調整系數值，當基準通道與其他通道的增益誤差在預定范圍內時，其他通道與基準通道匹配；e.將數字調制模塊的數據輸入由內部的正弦波二進制數據輸入切換為外部的數據輸入。
9.根據權利要求8所述的一種無線通信基帶調制電路的多通道增益匹配控制方法，其特征在于所述正弦波的信號頻率與所述增益誤差檢測模塊中模數轉換電路的采樣頻率成非整除關系，并通過對所述模數轉換電路一個以上周期的正弦波量化實現過采樣。
10.根據權利要求7一種無線通信基帶調制電路的多通道增益匹配控制方法，其特征在于所述步驟A及步驟E的初始化階段是由一計時器根據增益調整精度要求進行長短控制的。
全文摘要
本發明涉及一種無線通信基帶調制電路及其多通道增益匹配控制方法。無線通信基帶調制電路包括輔助電路、數字調制模塊、多通道增益控制模塊、模擬處理模塊、增益誤差檢測模塊、計時器和正弦波發生器。多通道增益控制模塊、多通道模擬處理模塊和增益誤差檢測模塊連接構成多通道增益控制環路。多通道增益控制模塊在電路的上電初始化過程中完成增益調整功能，而增益誤差檢測模塊則對多通道模擬處理模塊的模擬輸出進行檢測并計算除基準通道以外的其他通道的增益調整系數。各通道利用低頻信號進行增益誤差的檢測，而正常調制的信號可以工作于高頻區域，因此適合于在無線通信的高頻基帶調制中使用，且調整精度高，不會隨著時間的延長而出現調整誤差。
文檔編號H04L25/03GK1412994SQ01136278
公開日2003年4月23日 申請日期2001年10月12日 優先權日2001年10月12日
發明者尹登慶 申請人:華為技術有限公司