[发明专利]用于产生时钟信号的方法以及数控振荡器

说明书

技术领域

本申请涉及时钟信号的产生，尤其涉及用于根据第一时钟信号产生第二时钟信号的方法以及数控振荡器。

背景技术

数控振荡器(NCO，Numerical Control Oscillator)是数字通信中调制解调单元必不可少的部分，同时也是各种数字频率合成器和数字信号发生器的核心。数控振荡器可以为数字锁相环的一部分，根据数字输入控制生成一个时钟信号。传统的数控振荡器可以为相位累加器或者计数器，当计数器达到生成时钟的周期时，就产生一个时钟翻转。生成时钟信号的精度取决于控制时钟信号，生成时钟信号的频率越接近于控制时钟信号，生成时钟信号的精度就越差，如抖动会越大，生成时钟信号占空比和理想时钟信号的占空比之间的差值会越大。

图1为125MHz时钟信号驱动的数控振荡器生成的19.44MHz的时钟信号的示意图。在125MHz时钟信号的每一个信号周期，累加器以2A为累加步长进行累加，A为生成时钟信号的频率，即19.44MHz。通过判断累加值是否接近B来确定生成时钟信号是否应翻转，B为驱动时钟信号的频率，即125MHz。例如，当累加值超过B-1-2A，则确定生成时钟信号发生翻转。图2为2.5GHz时钟信号驱动的数控振荡器生成的19.44MHz的时钟信号的示意图。图2所示的生成时钟信号的方法与图1所示的方法基本相同，两者的区别在于驱动时钟信号的频率。

如图1和图2所示，由于图2中的驱动时钟的频率更高，即与生成时钟的频率之间的差距更大，所以，相比于图1中的生成时钟，图2中生成的时钟信号和理想时钟信号之间的差距更小，即精度更高。

随着数字通信技术的发展。对传送数据的精度和速率要求越来越高。然而，在已有的根据驱动时钟信号生成时钟信号的方法中，生成时钟信号的精度受限于驱动时钟信号的频率。如何根据一个固定的时钟信号得到可数控的高精度的高频时钟信号是实现高速数字通信系统急需解决的问题。

发明内容

根据对上述背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够在驱动时钟频率固定不变时，尽量提高生成时钟信号的精度将是非常重要的。此外，在提高生成时钟信号精度时，无需复杂的算法或者硬件实现也是非常有意义的。

为了更好的解决上述一个或多个考虑，根据本发明的一个方面的一个实施例，提供了一种用于根据一个第一时钟信号产生一个第二时钟信号的方法。该方法包括以下步骤：

A.检测所述第一时钟信号的多个信号周期；

B.对应于所述多个信号周期中的每个信号周期，以一个累加步长对所述第二时钟信号的相位进行累加以获取多个累加值，该累加步长根据第二时钟信号的频率获得；

C.根据所述多个累加值中的每个累加值以及所述第一时钟信号的频率生成分别对应于所述多个信号周期的每个信号周期的多个并行数据，所述多个并行数据中的至少一个并行数据包括至少一个数据翻转位；以及

D.将所述多个并行数据转换成一个串行数据以生成所述第二时钟信号。

由于对应于第一时钟信号(即驱动时钟信号)的每个信号周期会生成包括有多个数据位的一个并行数据，并且该并行数据中可包括至少一个翻转位，则第二时钟信号(即生成时钟信号)的翻转位置可发生在第一时钟信号的一个信号周期中的任意一个位置。因此，第二时钟信号的精度不仅取决于第一时钟信号的频率，还取决于每个并行数据的数据位数。该方法克服了在每个驱动时钟信号周期只输出一个数据位的技术偏见，通过在一个驱动时钟周期内生成包括有多个数据位的并行数据来提高生成时钟信号的精度。每个并行数据的数据位数越多，第二时钟信号的精度也就越高。通过这种方式，即使第一时钟信号的频率是固定的，并且与第二时钟信号频率比较接近，可以通过提高并行数据的数据位数的方式来提高第二时钟信号的精度。此外，由于并行数据的产生以及并串转换无需复杂的算法或者硬件实现，相比于现有技术，该方法的实现成本没有很大的增加。

根据本发明的另一方面的一个实施例，提供了一种用于根据一个第一时钟信号产生一个第二时钟信号的数控振荡器。该数控振荡器包括：

第一装置，其用于检测所述第一时钟信号的多个信号周期；

第二装置，其用于对应于每个信号周期，以一个累加步长对所述第二时钟信号的相位进行累加以获取多个累加值，该累加步长根据第二时钟信号的频率获得；

第三装置，其用于根据所述多个累加值中的每个累加值以及所述第一时钟信号的频率生成分别对应于所述多个信号周期的每个信号周期的多个并行数据，所述多个并行数据中的至少一个并行数据包括至少一个数据翻转位；以及