[发明专利]同步电路、同步方法和接收系统

说明书

技术领域

本发明涉及同步电路、同步方法和接收系统。更具体地讲，本发明涉及即使在传输帧内使用多种调制方式的情况下仍能够搜索与接收器之间的个体差异和传输通道上的时间抖动相对应的最佳环路增益的同步电路、同步方法和接收系统。

背景技术

近些年见证了包括移动电话、数字广播(卫星和陆地)和无线LAN的无线数字传输技术的显著进步。

关于用于无线数字传输的接收器，例如，组建接收器结构的每个同步电路的性能在实现增强接收性能方面是重要的。具体地讲，载波频率/相位同步电路的同步性能直接影响比特误差(bit error)并且由此对于接收器的接收性能是非常重要的。

代表性的频率/相位同步电路可以是数字PLL(锁相环)。

使用数字PLL的频率/相位同步电路通常由相位误差检测器、环路滤波器和数控振荡器(NCO)组成。

图1是示出包括利用数字PLL的频率/相位同步电路的普通接收器的部分结构的示意图。

如图1所示，接收器包括射频(RF)电路2和解调电路3。接收无线电波的天线1获得的接收信号输入到RF电路2的乘法器2-1。

乘法器2-1将从本地振荡器2-2提供的本地振荡信号与从天线1提供的接收信号进行相乘。通过乘法获得的信号发送至低通滤波器(LPF)2-3。

本地振荡器2-2产生本地振荡信号并且将它输出到乘法器2-1。

LPF 2-3输入从乘法器2-2输出的乘法信号并且在滤波处理中仅仅允许信号的低频成分穿过。经历滤波处理的信号输出到模拟/数字(A/D)转换器2-4。

这里假设：标号f_c表示经历调制(例如，PSK(相移键控))的接收信号的频率，θ_c表示接收信号的相位，f₀表示由本地振荡器2-2产生的本地振荡信号的频率，θ₀表示本地振荡频率的相位。基于该假设，从LPF输出的信号包括与f_c-f₀对应的频率差Δf和与θ_c-θ₀对应的相位差θ。

A/D转换器2-4对从LPF 2-3输出的信号执行A/D转换。接收信号ri(即通过A/D转换获得的数字接收信号)被提供给解调电路3。标号i表示码元序列中的讨论的接收信号的序数位置。

接收信号ri包含由2πΔft+θ表示的相位误差。

图2是示出使用数字PLL并且设置在图1的解调电路3中的频率/相位同步电路的典型结构的示意图。

如图2所示，频率/相位同步电路由PLL电路11和乘法器12组成。PLL电路11由乘法器21、相位误差检测器22、环路滤波器23和数控振荡器(NCO)24构成。

经历PSK调制的接收信号ri输入到PLL电路11的乘法器21和乘法器12。

PLL电路11的乘法器21将接收信号ri与从数控振荡器24提供的相位控制量e^{-j(2πΔft+θ)}进行相乘。通过乘法获得的信号输出到相位误差检测器22。

相位误差检测器22检测从乘法器21输出的信号中残留的相位误差，并且将检测到的相位误差输出到环路滤波器23。

例如，如果接收信号ri是已知码元的信号，则相位误差检测器22检测由乘法器21的输出信号表示的码元的相位与已知码元的相位之间的差作为相位误差。如果接收信号ri不是任何已知信号的信号，则相位误差检测器22检测由乘法器21的输出信号表示的实际码元的相位与硬判定(hard decision)所得的码元的相位之间的差作为相位误差。

环路滤波器23是对从相位误差检测器22提供的检测到的相位误差值进行滤波的比例积分环路滤波器。经过滤波的值输出到数控振荡器24。

更具体地讲，环路滤波器23的乘法器23-1将从相位误差检测器22提供的检测的相位误差值与先前设定的环路增益G1相乘。乘法结果输出到乘法器23-2和加法器23-4。

乘法器23-2将从乘法器23-1提供的G1倍的相位误差的检测值与先前设定的环路增益G2相乘。乘法结果输出到积分器23-3。乘法器23-1和23-2用作向输入信号添加环路增益G1或G2的权重的乘法器块。

积分器23-3对乘法器23-2的输出进行积分，并且将积分结果输出到加法器23-4。

加法器23-4将乘法器23-1的输出与乘法器23-3的输出进行相加。加法的和作为滤波处理的结果被输出到数控振荡器24。