信號處理電路及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及信號處理電路，更具體地，涉及用于減輕牽引效應（pulling effect) 的信號處理電路和相關方法。
【背景技術】
[0002] 在傳統發射機系統中，需要本地振蕩器（local oscillator, L0)信號對基帶信 號（要發送的數據信號）上變頻（up-converting)來生成上變頻信號，如射頻（radio frequency, RF)信號。當通過將壓控振蕩器（voltage controlled oscillator, VC0)信 號的頻率Fvro除以分頻因子2獲取LO信號的頻率F ω ( 即，Fu3= F να]/2)，上變頻信號的二 次諧波的頻率將是上變頻信號的基頻的兩倍，并且接近VCO信號的頻率F ve。。因此，通過 發射機系統中變壓器（例如，平衡-不平衡（balanced-to_unbalanced，balun)變壓器） 與VCO的電感器之間的磁耦合，上變頻信號的二次諧波可能會影響VCO信號。由于這種牽 引效應，VCO信號可能并不是所需的完美正弦波并可能導致誤差向量幅度（Error Vector Magnitude, EVM)劣化。
[0003] 因此，需要能夠有效地減輕牽引效應以確保信號傳輸質量的創新性設計。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明提供一種信號處理電路及相關方法以有效地解決上述問題。
[0005] 依據本發明的第一方面，提供了一種信號處理電路。該信號處理電路包括第一混 頻器、第一放大器和牽引效應減輕電路。第一混頻器被設置為使第一輸入信號和第一振蕩 信號混頻生成第一輸出信號，其中所述第一振蕩信號是通過將參考時鐘的頻率除以分頻因 子N而生成。第一放大器耦接到所述第一混頻器，所述第一放大器被設置為對所述第一輸 出信號進行放大，并在所述第一放大器的輸出端生成放大輸出信號。牽引效應減輕電路耦 接到所述第一放大器的輸出端，所述牽引效應減輕電路被設置為生成補償信號至所述輸出 端，以減少所述放大輸出信號的至少N次諧波，其中，N的值等于所述分頻因子，N為大于等 于2的正整數。
[0006] 依據本發明的第一方面，提供了一種信號處理方法。該信號處理方法包括：使第 一輸入信號和第一振蕩信號混頻以生成第一輸出信號，其中所述第一振蕩信號是通過將參 考時鐘的頻率除以分頻因子而生成；對所述第一輸出信號進行放大，以生成放大輸出信號； 產生補償信號；以及組合所述放大輸出信號和所述補償信號，以減少所述放大輸出信號的 至少N次諧波，其中，N的值等于所述分頻因子，N為大于等于2的正整數。
[0007] 上述信號處理電路和相關方法，通過提供輔助路徑能減輕要傳輸的數據信號的不 期望諧波，從而減輕牽引效應。
[0008] 在閱讀各個附圖中例示的優選實施例的如下詳細描述之后，本發明的這些和其他 目的對本領域技術人員來說無疑將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0009] 圖1是根據本發明的實施方式例示發射機的信號處理電路的示意圖。
[0010] 圖2是例示圖1所示分頻電路的示例的示意圖。
[0011] 圖3是根據本發明的實施方式例示牽引效應減輕電路的示意圖。
[0012] 圖4是根據本發明的另一實施方式例示牽引效應減輕電路的示意圖。
[0013] 圖5是根據本發明的再一實施方式例示牽引效應減輕電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 在說明書及后續的權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領域一般 技術人員應可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及后續的權利 要求并不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的 基準。在通篇說明書及后續的權利要求當中所提及的"包含"是開放式的用語，故應解釋成 "包含但不限定于"。此外，"耦接"一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此， 若文中描述第一裝置電性連接于第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接于該第二裝置， 或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
[0015] 為了保護時鐘源（例如，VC0)不遭受高功率傳輸信號引起的牽引效應，發射機設 計可以被配置為使用更高的VCO頻率，該更高的VCO頻率遠離高功率傳輸信號的二次諧波 頻率。然而，這種方法需要大VCO電流和分頻器電流。另一種發射機設計可以被配置為使 用8形的VCO電感器以降低牽引效應，但這種方法需要大面積并且不是非常有效。再一種 方法可以使用大的鎖相環（phase locked loop，PLL)環路帶寬；然而，這種方法會導致噪聲 劣化和/或環路穩定性問題。根據本發明的實施方式，牽引效應減輕電路被添加到發射機 系統以減少/消除該牽引效應，從而提高信號傳輸質量。提出的牽引效應減輕電路的進一 步細節描述如下。
[0016] 圖1是根據本發明的實施方式例示發射機的信號處理電路100的示意圖。信號處 理電路100是發射機的一部分，圖1僅示出了與本發明的技術特征相關的組件。發射機可 以具有附加組件來實現其他功能。如圖1所示，信號處理電路100包括混頻器（MIX) 101、放 大器（AMP) 102、牽引效應減輕電路103、分頻電路104和時鐘源（例如，VCO 105)。混頻器 101被設置為將輸入信號Sl (例如，基帶信號）與振蕩信號（例如，LO信號）LOl進行混頻 (上變頻）生成輸出信號01。時鐘源被設置為生成參考時鐘（例如，VCO信號SVC0)。通過 利用分頻因子N在分頻電路104執行的分頻，由參考時鐘得出振蕩信號L01，其中N的值可 以是不小于2的正整數。VCO 105被配置為運行在高時鐘頻率，用于實現更好的噪聲性能， 并因此通過將VCO信號SVCO的頻率Fve。除以分頻因子N生成頻率為F ωι的振蕩信號LOl， L1= F να]/Ν。放大器102耦接到混頻器101，并且被設置為對輸出信號01進行放大，在放 大器102的輸出端T_0UT生成放大輸出信號A0S。
[0017] 牽引效應減輕電路103耦接到放大器102的輸出端T_0UT并被設置為用于生成補 償信號SC，以減少放大輸出信號AOS的N次諧波。放大輸出信號AOS的N次諧波的頻率是 放大輸出信號AOS的基頻的N倍。理想情況下，放大器102調整信號幅度而不改變信號頻 率，從而放大輸出信號AOS的基頻實質上等于輸出信號01的頻率，該輸出信號01的頻率接 近振蕩信號LOl的頻率F u31。放大輸出信號AOS的N次諧波的頻率接近VCO 105生成的VCO 信號SVCO的頻率Fve。，并通過發射機中變壓器（例如，平衡-不平衡變壓器）與VCO 105的 電感器之間的磁耦合可能影響VCO信號SVC0。牽引效應減輕電路103被設計為生成能夠減 少或消除放大輸出信號AOS的N次諧波的補償信號SC。例如，放大輸出信號AOS在放大器 102的輸出端T_0UT與補償信號SC組合。通過適當的設計補償信號SC，放大輸出信號AOS 中含有基頻的期望信號成分可以被傳送到接下來的信號處理級，而放大輸出信號AOS的N 次諧波可以被有效地減少，以減輕牽引效應。
[0018] 應當注意，放大輸出信號中將由提出的牽引效應減輕電路103減少/消除的諧波 取決于分頻因子，該分頻因子限定了參考時鐘的頻率與分頻信號的頻率之間的比率。圖2 是例示圖1所示分頻電路104的示例的示意圖。如圖2所示，分頻電路104可以包括一個或 多個具有分頻因子Nl至Nn的分頻器201至20η。分頻電路104中實現的分頻器的數量基 于應用需求而定。例如，分頻電路104可以在具有不同參考時鐘頻率需求的電路組件之間 共享。從分頻器201至20η中的一個分頻器生成的分頻信號可以被施加到發射機中的一個 電路組件（例如，混頻器101)，而從分頻器201至20η中的另一個分頻器生成的分頻信號可 以被施加到同一發射機中的另一個電路組件。在另一示例中，分頻電路104可以專用于圖 1所示的信號處理電路100。在分頻電路104由多個分頻器實現的情形下，根據所需的分頻 因子Ν，可以從分頻器201至20η中的其中一個分頻器的輸出提