[发明专利]相位检测模块及其检测方法

说明书

本申请是申请号为200810126785.1，发明名称为相位检测模块及其方法，申请日为2008年06月23日申请案的分案申请。

技术领域

本发明是提供一种相位检测模块及其检测方法，尤指一种可提高检测准确度及抗噪声强健度(robustness)的相位检测模块及其检测方法。

背景技术

随着系统频率的需求复杂度持续提高，锁相回路(Phase Lock Loop，PLL)逐渐被用来作为产生多组频率来源的重要组件。如图1所示，锁相回路110通常包含有一相位检测器(Phase detector)112、一低通滤波器(Low pass filter)114、一放大器(Amplifier)116以及一压控振荡器(Voltage Control Oscillator)118，其中相位检测器112接收一输入讯号Vi及压控振荡器118之输出讯号Vo，并输出对应于输入讯号Vi与输出讯号Vo之相位差的一脉波讯号Vd，脉波讯号Vd再经过低通滤波器114滤除高频成分，保留低频成分，经放大器116放大后用来控制压控振荡器118，以使输出讯号Vo的频率逐渐接近输入讯号Vi的频率。当两讯号间的相位差维持固定时，压控震荡器118之输出讯号Vo的频率就等于输入讯号Vi的频率。

在锁定频率的过程中，低通滤波器114的频宽并非维持不变，而是逐渐地切换变小，切换的动作则是受到锁相指示器(Phase Lock Indicator)120的控制。锁相指示器120首先从放大器116的输出估计出输入讯号Vi与输出讯号Vo间的相位差，并在一段时间后，将估计出的复数个相位差平均，得出一相位差的平均值，以根据该平均值判断锁相回路110此时是否锁住输入讯号Vi的频率。若判断结果为锁相回路110此时已锁住输入讯号Vi的频率，则锁相指示器120控制低通滤波器114将频宽缩小，以维持目前的锁定状态，锁相回路110便可在此状态下进行更精确的频率锁定。

锁相指示器120是简单地计算复数个估计的相位差的平均值，来作为是否切换低通滤波器114频宽的依据，然而，这种简单地取平均值的机制并不适用于所有的通讯系统。以图2所示之十字正交振幅调变(Cross-QAM)为例，一般具有通常知识者应可了解，越靠近星象图(constellation)中心代表调变后讯号所具有的讯噪比(SNR)越小，越容易受到噪声干扰，而由于十字正交振幅调变不使用位于星象图角落的调变讯号(图中以虚线表示的点)，只使用位于十字型内部的调变讯号(图中以实心表示的点)，因此，输入锁相回路110的输入讯号有很高的机率是被噪声严重干扰的，在这种情形下，锁相指示器120所计算出的平均值存在有严重的误差，造成判断不准确，锁相回路110的整体效能因而变差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种相位检测模块，它可以有效地提升锁相指示器的判断精确度以及抗噪声的强健度，有助于改善锁相回路的整体效能，并适用于各种通讯系统。另外，本发明还提供一种相位检测方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：

根据本发明之一实施例，其是提供一种相位检测模块。所述相位检测模块包含有一相位侦测电路、一能量估测电路，以及一选择电路。相位侦测电路是于一侦测时间点侦测一输入讯号的相位以产生一相位侦测值，而能量估测电路产生一能量估测值，用来指示输入讯号于所述侦测时间点所具有之能量大小，选择电路则根据能量估测值来选择性地输出相位侦测电路的相位侦测值。

根据本发明之另一实施例，其是提供一种相位检测模块。所述相位检测模块包含有一相位侦测电路、一能量估测电路以及一调整电路，其中相位侦测电路是用来于一侦测时间点侦测一输入讯号的相位以产生一相位侦测值，能量估测电路是用来产生一能量估测值，其中所述能量估测值是用来指示输入讯号于所述侦测时间点所具有之能量大小，而调整电路则依据能量估测值决定一权重值，并将相位侦测电路所产生之相位侦测值乘上所述权重值。

根据本发明之另一实施例，其是提供一种相位检测方法。所述方法包含有于一侦测时间点侦测一输入讯号的相位以产生一相位侦测值，产生用来指示输入讯号于所述侦测时间点所具有之能量大小的一能量估测值，以及根据能量估测值来选择性地输出相位侦测值。

根据本发明之另一实施例，其是提供一种相位检测方法。所述方法包含有于一侦测时间点侦测一输入讯号的相位以产生一相位侦测值，产生用来指示输入讯号于所述侦测时间点所具有的能量大小的一能量估测值，以及依据能量估测值决定一权重值，并将相位侦测值乘上所述权重值。