[发明专利]偏移锁相回路的基带补偿

说明书

技术领域

本发明大体上涉及无线通信装置，且更具体地说，涉及一种补偿由群延迟随频率变 化的锁相回路引起的失真的方法。

背景技术

偏移锁相回路(OPLL)通常用于射频(RF)发射器，以便降低相位噪声，且抑制传 输到相邻无线信道的接收频带中的噪声的等级。举例来说，在符合全球移动通信系统 (GSM)标准的发射器中使用OPLL。锁相回路(PLL)与OPLL之间的一个差异是OPLL 在反馈回路中具有偏移降频转换器混合器而不是除法器。OPLL将经相位调制的中频(IF) 信号转换成较高频率的输出RF信号。IF信号的相位调制在由OPLL输出的载波RF信号 上以较高频率再现。

OPLL显示出低通滤波器的特征。较高频率的噪声被滤出，而较低频率的相位调制被 传递到输出RF信号上。随着OPLL的回路带宽增加，更多噪声以偏移频率传输。然而， 在所传输的噪声的减少与相位误差的增加之间存在折衷。如果OPLL接收到的相位调制 的带宽接近OPLL的带宽，那么某些相位调制也将被滤出，从而增加了相位误差。无线 通信标准规定了最大相位误差和可以与载波频率的预定偏移频率发射的最大量的噪声两 者。随着回路带宽增加，噪声以更大的偏移频率传输。因此，存在其中相位误差和所传 输的噪声两者都不超过所规定的阈值的可用回路带宽。

图1(现有技术)展示GSM收发器中所使用的OPLL的可用回路带宽。曲线10展 示当回路带宽超出1MHz而增加时，从OPLL传输的噪声等级增加。曲线11展示当回路 带宽在1MHz以下减小时，相位噪声急剧增加。因此，在偏移频率范围内存在约为1.6MHz 的可用带宽，其中相位误差和所传输的噪声两者都低于GSM标准所规定的最大阈值。举 例来说，所传输的噪声必须小于-165dBc/Hz，且相位噪声必须小于2度均方根。对于关 于在GSM收发器中使用OPLL的额外信息，见Yamawaki等人的“A 2.7-V GSM RF Transceiver IC”(IEEE固体电路杂志，第32卷，第12期，1997年12月)。尽管GSM只 使用相位调制，但其它无线标准使用相位调制和振幅调制两者，所述无线标准例如是 GSM演进增强型数据速率(Enhanced Data rates for GSM Evolution，EDGE)标准和基于 码分多址(CDMA)的标准。

OPLL还用于符合EDGE和CDMA标准的极化RF发射器。极化RF发射器执行振幅 调制和相位调制两者，且单独处理振幅信号和相位信号。然而，相位调制与振幅调制的 组合使通过实现所规定的相位误差和噪声阈值来设计可满足EDGE和CDMA标准的调制 保真度要求的极化发射器变得更为困难。当应用振幅调制时，相位误差的影响更为严重， 且导致频谱再生长增加。此外，EDGE和CDMA标准使用较高频率调制方案，其需要更 大而非更小的回路带宽。通过增加回路带宽而以更高频率调制来实现无误的相位调制。 然而，增加OPLL的带宽以适应更快的相位调制可能导致EDGE和CDMA标准中所规定 的噪声阈值被超过。视无线标准的严格性而定，一些极化发射器不具有其中相位误差和 所传输的噪声两者都低于所规定的阈值的可用回路带宽。

图2展示在EDGE标准下，不具有可用回路带宽的极化RF发射器中的回路带宽、 所传输的噪声与频谱再生长之间的关系。在EDGE系统中，频谱再生长被称为ORFS(输 出RF频谱)。曲线12展示极化发射器的输出信号中的ORFS只针对高于1MHz的回路 带宽而低于可接受的ORFS阈值。曲线13展示来自极化发射器的所传输的噪声只针对小 于1MHz的回路带宽而低于可接受的噪声阈值。因此，不存在其中ORFS和所传输的噪 声两者都低于EDGE标准所规定的最大阈值的可用回路带宽。