[发明专利]直接相位数字化设备及方法

说明书

本发明总的来说涉及无线电接收机，更具体地说涉及数字化中频(IF)信号相位的装置和方法。

在无线电接收机中，相位检测器一般用于恢复接收信号的相位信息。在利用数字相位调制结构的系统中，符号限制器(slicer)确定由恢复的相位信息代表的符号。多种检测接收信号的相位的方法都是可用的。

检测接收信号相位的一种方法是用图1所示的装置进行直接相位数字化。用这种方法，直接相位数字化装置接受一个被限制的IF信号电压101。基准振荡器103产生一个基准振荡器信号107。该基准振荡器信号107驱动相位区计数器并对零交叉检测器105计时。相位区计数器产生一个估计的相位映象(map)109，当限制的IF输入信号101穿过预定电压电平时，零交叉检测器105进行指示。然后，在限制的IF输入信号101每次发生零交叉时，用N位锁存器113对估计的相位映象进行取样，以形成数字相位信号111。

用这种方法，数字相位信号111的分辨率根据下列导式f_ref=2ⁿfi，直接取决于基准振荡器的频率，其中N是相位字中想要的位数，fi是被限制的IF信号的输入频率，f_ref是基准振荡器的频率。具有中频1.25MHz的系统需要40MHz的基准振荡频率，以产生5位相位字和32个相位区的分辨率。直接相位数字化仪的优势在于，它可产生具有相同分辨率且使用较低频率的基准振荡器的相位字。较低频率的基准振荡器减少了相位解调器所需的体积、成本和功耗。而体积成本和功耗对评价无线电接收机的性能是很重要的。

本发明提供一种接受具有一相位和第一预定频率的中频信号的直接相位数字化设备，其特征在于包括：

用于产生具有正、负边沿和第二预定频率的基准振荡器信号的装置；

用于产生根据所述第二预定频率且具有第一预定的M个相位区的分辨率的估计相位映象的装置；

第一装置，用于响应所述基准振荡器信号的所述正边沿，检测中频信号的预定电压电平交叉点，形成正交叉信号的装置；

第二装置，用于响应所述基准振荡器信号的所述负边沿，检测中频信号的预定电压电平交叉点，形成负交叉信号的装置；

响应所述第一装置，取样所述估计相位映象并构成一数字相位信号的装置；以及

响应所述第一和第二装置，修正所述数字相位信号，使数字相位信号有一个有效分辨率为M’且该M’等于第一预定分辨率M的两倍的装置。

本发明提供一种接收第一射频(RF)信号的无线电接收机，其特征在于包括：

用于把第一RF信号转换成具有一相位和第一预定频率的中频(IF)信号的装置；

一相位解调装置，它包括：

用于限制IF信号的电压范围，形成限制的IF信号的装置；

用于产生具有正边沿和负边沿且有第二预定频率的基振荡器信号；

用于产生依赖所述第二预定频率并具有第一预定分辨率的估计相位映象的装置，

第一装置，用于响应所述基准振荡器信号的所述正边沿，检测限制的IF信号的预定的电压电平交叉点，以形成正交叉信号，

第二装置，用于响应所述基准振荡器信号的所述负边沿，检测限制的IF信号的预定的电压电平交叉点，以形成负交叉信号；

响应所述第一装置的检测，取样所述估计的相位映象，形成数字相位信号的装置，

响应所述第一和所述第二装置的检测，修正所述数字相位信号的装置，使数字相位信号具有的有效分辨率为估计相位映象的第一预定分辨率的两倍，以及

用于响应修正的数字相位信号产生符号决定的装置。

本发明还提供一种直接相位数字化的方法，其特征在于：

接受具有一相位和第一预定频率的中频信号；

产生具有正和负边沿以及第二预定频率的基准振荡器信号；

产生依赖于第二预定频率且有第一预定的M个相位区分辨率的估计相位映象；

响应基准振荡器信号的正边沿检测中频信号的预定电压电平交叉点，并形成正交叉信号；

响应基准振荡器信号的负边沿检测中频信号的预定电压电平交叉点，并形成负交叉信号；

响应检测的第二步，取样估计的相位映象，并形成数字相位信号；以及

响应检测的第一和第二步，修正数字相位信号。

图1是说明现有技术的直接相位数字化仪的框图。

图2是根据图1的现有技术的时序图。

图3是根据本发明的无线电话系统的框图。

图4是根据本发明的相位解调器的框图。