[发明专利]同步检波器以及用于同步检波的方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明领域涉及RF信号的同步检波。具体地，本发明涉及在检波信号中给出很低的相位颤动的同步检波器。

相关技术的描述

熟知的同步检波器使用锁相环重新产生载波信号的复制品以用于同步检波。导引载波的相位调制是残留边带信号的固有部分。当锁相环被用来同步检波残留边带信号时，锁相环将锁定在导引的固有相位调制上，并产生带有在其上感应的固有相位噪声的载波信号复制品。该相位噪声将在同步解调器的输出端上造成失真的输出。为了使该相位噪声最小化，已知的锁相环使用了窄频带的环路滤波器。这就在突然的相位跳变被引入调制信号时(例如调谐器的本地振荡器由于微音器的效应而造成的不希望有的相位调制时)限制了锁相环跟踪相位、和保持与载波信号相位一致的能力。

同步检波器技术，除了其它应用外，对于高清晰度电视是一项重要的技术。高清晰度电视的传输方法是当今争议的一个课题。一些支持者希望采用QAM(正交幅度调制)，而另一些支持者希望采用VSB(残留边带)。例如，16-QAM，正交幅度调制，是一种把四比特的数据字节序列分割成两个分开的序列、且每个序称为两个比特符号的方法。两个分开的符号序列被送到正交多路复接型调制器的两个调制输入端。QAM输出信号是双边带信号，其中由于在调制过程中的两个分开的符号序列之间的非对称性，两个边带互相没有特定的相位关系。

相反地，例如，4-VSB，残留边带，是一种把相同的四比特的数据字节序列构成为单个四比特符号的序列的方法，其中VSB符号速率等于在QAM中所使用的两个分开的符号序列的符号速率的总和。

数字高清晰度电视大联盟，包括AT&T，Zeuith，GeneralInstrument Corp.，(通用仪器公司)，the Massachusetts Institute ofTechnology(麻省理工学院)，Thomson Consumer Electronics(汤姆逊消费电子公司)，Philips Consumer Electronics(菲利普消费电子公司)，以及David Sarnoff Research Center，已经选定VSB，而非QAM作为高清晰度电视的传输技术。

VSB或QAM信号的高性能的同步检波对于高清晰度电视的重要性是显而易见的。然而，本发明可应用于当传送信号中的不想要的相位调制在检波信号中引入相位误差的情况下的任何传输技术。

本发明的概要

本发明的一个目的是克服所提到的现有技术中的限制。本发明的另一个目的是消除在同步检波器中所使用的锁相环带宽内的相位噪声。本发明的还有一个目的是对于任何特定的环路带宽改进相位跟踪精度。本发明的还有一个目的是对于任何特定的相位跟踪精度增加锁相环中的环路带宽。

这些和其它目的可在具有第一和第二混频电路和压控振荡器的同步检波器中达到。压控振荡器把本振信号直接提供给第二混频器电路，并通过相位变换器(phase transformer)间接提供给第一混频器电路。第一和第二混频器电路的输出被送到组合器电路以产生组合的输出信号。组合的输出信号通过环路滤波器进行滤波，以产生用于控制压控振荡器频率的控制信号。组合器电路包括颤动抵消滤波器，其特征在于传输函数在每单位频率斜率的信号密度的变化，基本上等于要被检波的调制信号的每单位频率斜率的信号密度的变化。

附图简介

现在以参照以下附图对优选实施例所作的以下说明来详细描述本发明，其中：

图1A是显示信息信号的信号频率密度谱的图；

图1B是显示窄带导引信号的信号频率密度谱的图；

图1C是显示包含有导引信号的信息信号的信号频率密度谱的图；

图2是显示用于产生残留边带调制信号的代表性系统的方块图；

图3是显示理想化的传统的同步检波器的方块图；

图4A～4D是显示通过图3的同步检波器进行处理的信号的信号频率密度谱的图；

图5是显示在图2的电路中所产生的残留边带调制信号的信号频率密度谱特性的图；

图6A～6D是显示在其频率密度分布是如图5所示的残留边带调制信号中固有的相位调制的相位复矢量(phasor vector)图；

图7是显示同步调制器的实现的方块图；

图8是显示有限脉冲响应滤波器的方块图；

图9是显示奈奎斯特滤波器脉冲响应的图；

图10是奈奎斯特滤波器的32阶实现的零点的Z-域图；