[发明专利]无线设备接收机本机振荡器之频率跟踪的修正方法

说明书

本发明一般涉及无线设备。更具体地说，本发明涉及无线接收设备中本机时钟信号频率的智能软件控制的修正。

在过去几年中，普通无线设备已经日益普及，现在可以在许多(若不是大部分)家庭或生意场中看到它们。例如，现在在许多家庭或小办公室中，数字无绳电话很普遍。无绳电话是一种不使用电线将手机连接到其基本部件的电话，而是在远程手机与其基本部件之间使用无线通信技术。尽管早期的无绳电话传送模拟信号，但技术方面的最新进展已经引入了数字无绳电话，其中数字化无线设备之间的语音信号，并使用数字信号传输技术(如频移键控(FSK)或正交调幅(QAM))传送它。

图8A表示数字无绳电话的典型远程手机800。

远程手机800包括一个控制器805，一个编码解码器(CODEC)810，一个扬声器815，一个麦克风820，一个射频(RF)收发机825，一个本机振荡器830，一个EEPROM 835，一个辅助键盘840，一个定时恢复电路845和一个程序ROM 837。

在发送方向上，麦克风820向CODEC 810输出模拟信号，CODEC810将麦克风输入信号转换为数字麦克风信号。作为转换过程的一部分，从本机振荡器830向CODEC 810提供一个时钟信号，以便对麦克风信号进行采样。然后将该数字麦克风信号传送到RF收发机825，从而编码为射频(RF)信号，以传送到补充基本部件。控制器805还从EEPROM 835中检索频率控制信息，以选择RF收发机825发送的频率。程序ROM 837还提供用于软件和安全字的存储介质，其中软件操纵远程手机100。

在接收方向上，RF收发机825接收来自补充基本部件的RF信号。RF收发机825将该RF信号转换为数字信号，再将该数字信号传送到CODEC 810以便解码。定时恢复电路845向控制器805提供修正信息，以便为数字信号的解码而调整本机振荡器830。CODEC 810的输出为模拟信号，以供扬声器815输出。

图8B表示数字无绳电话的基本部件850。基本部件850包含作为远程数字手机800中包含之电路的补充的电路，即补充RF收发机870，控制器855,CODEC 860,EEPROM 880，程序ROM 882，定时恢复电路885以及一个本机振荡器875。基本部件850还包含一个电话线路接口865和一个振铃检测电路890，电话线路接口865与公用电话交换网接口，而振铃检测电路890检测与入站电话呼叫相对应的振铃信号。

为了在远程手机800和基本部件850之间获得最佳性能，通常需要调准两个本机振荡器830和875的频率。特别是当RF频率是从较低频率的主时钟信号生成时更如此。在此种情况中，必须非常精确地调整主时钟信号，这是由于基带偏移误差将增加几个数量级，从而引起比正在RF链路上之另一端使用的RF频率偏移大得多的RF频率偏移。对于此类任务，通常使用电压控制的振荡器(VCO)，其中利用诸如锁相环(PLL)之类的硬件电路，将控制电压保持在所需水平。

在典型应用中，通常需要利用基本部件的本机振荡器875，将手机的本机振荡器830频率调准到几百万分之一(ppm)内，以获得可靠的无噪声通信。然而，在现实世界中，本机振荡器会由于各种原因而漂移。温度改变、电压改变或数字无绳电话中所使用组件的公差改变，均会导致本机振荡器漂移。

有多种修正本机振荡器漂移的方法。一种方法称为粗频(coarse frequency)搜索。粗频搜索中的无绳电话的远程手机，将远程手机的振荡器调准到5ppm到300ppm的范围内。可以在任意时刻执行粗频搜索，但是其目的是最好把频率调准到5ppm之内。粗频搜索是非常费时的，例如12秒，并且如果在无绳电话挂机时进行粗频搜索，将消耗远程手机的电源。

修正本机振荡器漂移的另一种方法是使用同步位或帧。在典型无绳电话中，远程手机与基本部件通过使用包或帧，在RF链路上通信。作为帧的一部分，保留若干位作为同步位。

图9表示具有同步字段的常规帧900，其中在远程手机与数字无绳电话的基本部件之间的RF链路上使用同步字段。

具体而言，正如图9所示，帧900包括一个数据字段910，一个纠错码(ECC)字段920以及一个同步字段930。各字段包括许多位。各字段的位数依赖于该字段的功能。

帧900的数据字段910通常包含编码的语音信号。

帧900的ECC字段920通常包含数据字段910的纠错码。通常，在对语音信号编码时，将纠错码包含到帧900中，以确保正确发送和接收语音信号。