[发明专利]扩频频谱波形生成电路

说明书

技术领域

【0001】本发明涉及一种用于生成并使用扩频波形以执行信号转换或其它信号处理的方法和设备。

背景技术

【0002】图21示意性地示出了传统的脉宽调制器(PWM)电路，诸如用于D类中的电路。PWM电路包含：输入信号源；三角波发生器，其生成三角波(锯齿波)，该三角波(锯齿波)用作与从输入信号源处接收的输入信号进行比较的载波；和比较器，其对输入信号和三角波进行比较以生成脉宽调制(PWM)信号。人们公知的是：三角波发生器生成频率周期性变化或其频率如图22中所示非周期性变化的波。图22在(a)中示出了非周期性锯齿波，在(b)中示出了非周期性三角波。如图23中所示，PWM调制器对这样的三角波和接收到的输入信号(a)进行比较，并生成周期变化的方波(b)。图23也在(c)和(d)中示出了来自于传统的PWM调制器的PWM调制输出信号的频谱。为方便比较，图23(c)示出了使用具有固定周期的三角波的PWM调制器(传统实例1)，而图23(d)示出了使用周期周期性变化或非周期性变化的三角波的PWM调制器(传统实例2)。

【0003】如图中所示，在传统实例1中，当三角波具有固定周期时，信号频谱在基带中出现。作为三角波的载波的离散频谱(具有三角波的基本分量并在谐波频率处具有较大的峰)以采样频率fs为三角波的中心频率而呈现。该三角波的谐波通常由安排在PWM调制器或使用调制器的D类放大器之后的LC滤波器去除。尽管如此，不能被滤波器除去的谐波分量被发射至负载。

【0004】在比较中，对于图23中所示的频谱图的频率，在(d)中，信号频谱同样地出现在基带中，并且由于频谱的扩展，载波中的噪声在从DC到高频的宽范围内展开。因此，图23(d)中的载波噪声峰值比图23中的载波噪声峰值小很多。结果，在装置被小型化时，从连接D类放大器和负载的连线中辐射出的三角波的谐波分量可能影响其它电路块，这是个问题。

【0005】尽管如此，在图21中所示的PWM调制器中，由于频谱扩展，载波噪声在宽范围内展开。然而，如图23(d)中所示，在信号所出现的基带中，其也被均匀地展开。此外，在采样频率fs附近的载波噪声的频谱分布中存在陷波(即，频谱分量降低的部分)。

【0006】因此，本发明的一个目的是提供一种用于产生塑形的频谱分布的扩频频谱波形的方法和电路。

【0007】本发明的另一目的是提供一种使用上述扩频频谱波形执行信号转换的方法和电路。

【0008】本发明的另一目的是提供一种使用上述信号转换方法的发射方法和装置。

【0009】本发明的另一目的是提供一种使用上述扩频频谱波形为信号执行噪声塑形的方法和电路。

【0010】本发明的另一目的是提供一种PWM控制器，其使用具有上述塑形的频谱分布的扩频频谱波形作为基准信号。

【0011】本发明的另一目的是提供一种具有上述PWM控制器的D类放大器。

发明内容

【0012】本发明中公开的波形生成方法包含生成具有扩展频谱的波形的步骤，以及塑形上述扩展频谱波形的频谱分布的步骤。在塑形上述频谱分布的步骤中，上述扩展频谱波形可被塑形为具有这样的频谱分布：其在至少一个频带中具有频谱分量降低部分。上述扩展频谱波形的频率可周期性或非周期性变化。此外，生成上述扩展频谱波形的步骤包括生成时钟的步骤和生成频率非周期性变化的PN码的步骤。塑形上述频谱分布的步骤包括以上述时钟和PN码进行逻辑运算以生成上述扩展频谱波形的步骤。生成上述扩展频谱波形的步骤也包括对上述时钟的频率进行分频以生成分频时钟的步骤。在生成上述PN码的步骤中，上述分频时钟用作从上述时钟派生或衍生出来的时钟。EX-OR(异或)运算可在上述逻辑运算步骤内进行。

【0013】本发明中公开的信号转换方法是通过基于信号对基准信号进行脉宽调制来生成脉宽调制信号的步骤。上述基准信号的频率周期性或非周期性变化，并且基准信号具有这样的频谱分布：其在至少一个频带中具有频谱分量降低部分。上述至少一个频带可包括基带。此外，上述脉宽调制步骤包括生成上述基准信号的步骤。生成上述基准信号的步骤包括：生成时钟的步骤，接收从上述时钟得来的时钟以生成其频率非周期性变化的PN码的步骤，和以上述时钟和PN码进行逻辑运算以生成上述基准信号的步骤。生成上述基准信号的步骤也可包括对上述时钟的频率进行分频以生成分频时钟的步骤。在生成上述PN码的步骤中，上述分频时钟可用作从上述时钟得来的时钟。EX-OR(异或)运算可在上述逻辑运算步骤内进行。