專利名稱：一種對鎖相環(huán)參考信號再生的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域中為混頻器提供本地振蕩信號的技術(shù)，尤其涉 及對提供本地振蕩信號的鎖相環(huán)路的參考信號進(jìn)行再生處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
混頻是實現(xiàn)無線通信的收發(fā)的主要手段，在電路中都是由鎖相環(huán)(PLL， Phase Lock Loop)來給混頻器提供本地振蕩信號，而本地振蕩信號的噪聲和 雜散對收發(fā)信機的性能有很大的影響。通常，混頻器的本地振蕩信號產(chǎn)生于 射頻鏈路中提供有參考信號的鎖相環(huán)路的輸出。因此，為了獲得更好的本地 振蕩信號，對鎖相環(huán)路的參考信號的噪聲和雜散的抑制就有一定的要求。
在基站系統(tǒng)中參考信號一般是由時鐘板上的恒溫控制晶體振蕩器 (OCXO， Oven Controlled Crystal Oscillator)輸出時鐘參考信號，如圖1所 示，再經(jīng)過由鑒相鑒頻器(PFD， Phase-Frequency Discriminator)、環(huán)路濾 波器(LF, Loop Filter)及壓控晶體振蕩器(VCXO， Voltage Control Crystal Oscillator)或壓控振蕩器(VCO, Voltage Control Oscillator)所組成的參考 信號鎖相環(huán)產(chǎn)生參考信號，再將該參考信號傳輸給射頻板上的鎖相環(huán)路，以 產(chǎn)生出混頻器的本地振蕩信號。由于參考信號經(jīng)過遠(yuǎn)距離的傳輸，參考信號 中會引入各種噪聲和雜散，這將直接導(dǎo)致后級本地振蕩信號的噪聲和雜散的 惡化。所以在大多數(shù)情況下，為了保證本地振蕩信號的性能，需要對參考信 號進(jìn)行再生處理，以將參考信號中的噪聲及雜散信號抑制。
傳統(tǒng)的參考信號再生方案是將鎖相環(huán)路產(chǎn)生的參考信號送至射頻板上 另 一個由PFD、 LF及VCXO (或VCO)組成的再生鎖相環(huán)對參考信號進(jìn)行 再生處理，仍如圖l所示，由此可以將參考信號在傳輸過程中引入的雜散和 噪聲進(jìn)行抑制，請參見圖2中所展示的參考信號、參考信號在傳輸過程中所 引入的噪聲和雜散信號以及經(jīng)過再生鎖相環(huán)處理后的輸出信號的各個頻語。
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對于裝置的集成度要求也越來越高，這 種通過鎖相環(huán)再生參考信號的方法不僅價格不菲，而且會占用較大的印制電
路板(PCB, Print Circuit Board)的面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對鎖相環(huán)路參考信號再生的裝 置及方法，能夠保證提供給收發(fā)信機混頻器的本地振蕩信號的性能，且克服 了傳統(tǒng)方案通過鎖相環(huán)實現(xiàn)再生PCB占用面積大、成本昂貴的缺點，并具 有原理簡單、容易實現(xiàn)的特點。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種對鎖相環(huán)參考信號再生的裝 置，用于為基站的射頻單元中收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號；在該射頻 單元中包括一帶通濾波器，用于對基站的時鐘單元傳輸?shù)臅r鐘參考信號中的 噪聲及雜散進(jìn)行帶通濾波，輸出再生的鎖相環(huán)參考信號。
進(jìn)一步地，該帶通濾波器為一窄帶濾波器，用于對時鐘參考信號中的噪 聲及雜散進(jìn)行窄帶濾波。
進(jìn)一步地，該窄帶濾波器的帶寬選取20KHz及其附近的頻點。
進(jìn)一步地，該帶通濾波器為一寬帶濾波器，該濾波器的帶寬根據(jù)噪聲及 雜散的位置進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步地，該寬帶濾波器的帶寬中心頻點定位于噪聲及雜散頻寬范圍內(nèi)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種對鎖相環(huán)參考信號再生的方 法，用于為基站的射頻單元中收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號；該方法步 驟為將基站的時鐘單元傳輸?shù)臅r鐘參考信號經(jīng)過帶通濾波處理，生成再生 的參考信號。
進(jìn)一步地，該方法還包括步驟將帶通濾波調(diào)為窄帶濾波。
進(jìn)一步地，該方法還包括步驟將窄帶濾波的帶寬選取20KHz及其附 近的頻點。
進(jìn)一步地，該方法還包括步驟將該帶通濾波調(diào)為寬帶濾波，并根據(jù)噪 聲及雜散的位置調(diào)整濾波的帶寬。
進(jìn)一步地，該方法還包括步驟將該寬帶濾波的帶寬中心頻點定位于噪 聲及雜散頻寬范圍內(nèi)。
本發(fā)明是通過使用帶通濾波器來實現(xiàn)鎖相環(huán)參考信號的再生，尤其是使 用窄帶濾波器，效果更佳。本方案主要用于給射頻鏈路中產(chǎn)生本地振蕩信號 的鎖相環(huán)提供參考信號，也適用于其它對于參考信號指標(biāo)有嚴(yán)格要求的應(yīng)用 上。本發(fā)明不僅能夠保證提供的本地振蕩信號的性能，克服了現(xiàn)有方案PCB 占用面積大、成本高的缺點，而且原理簡單易實現(xiàn)。


圖1是傳統(tǒng)的通過鎖相環(huán)對參考信號進(jìn)行再生的裝置結(jié)構(gòu)框圖2是采用圖1所示傳統(tǒng)方案的經(jīng)參考再生前后各信號頻譜曲線圖3是鎖相環(huán)中各部分(結(jié)構(gòu)部件)對相位噪聲的貢獻(xiàn)示意圖4是本發(fā)明通過窄帶濾波器實現(xiàn)對鎖相環(huán)路參考信號再生的裝置實 施例結(jié)構(gòu)框圖5是采用圖4所示實施例方案經(jīng)參考再生前后各信號頻譜曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的對鎖相環(huán)路的參考信號再生的裝置及方法，是將原有的由參考 信號鎖相環(huán)產(chǎn)生的參考信號經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸?shù)缴漕l板時，通過釆用帶通濾波 器對該遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膮⒖夹盘栠M(jìn)行濾波，即可得到發(fā)送或接收鎖相環(huán)所需要 參考信號。特別是采用窄帶濾波器對該參考信號進(jìn)行窄帶濾波，所產(chǎn)生的參 考再生的效果更佳。當(dāng)知道干擾所在的位置時，也可以考慮采用寬帶濾波器， 但其再生效果不如窄帶濾波器的效果。
下面將結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
先來分析鎖相環(huán)中各信號的噪聲特性。通過圖3可以看出鎖相環(huán)的總的 相位噪聲曲線①的遠(yuǎn)端相位噪聲(即曲線①右側(cè))主要取決于壓控晶體振蕩
器vcxo噪聲特性②，近端相位噪聲(即曲線①左側(cè))主要取決于參考信 號噪聲特性③。因此，圖1結(jié)構(gòu)中要被再生的參考信號的遠(yuǎn)端主要由vcxo
決定，而近端依然是由外部參考信號所決定。
對于產(chǎn)生本地振蕩信號的鎖相環(huán)，所要關(guān)注的應(yīng)是整個信號的噪聲。由 于近端的信號噪聲原本就比較大，在傳輸過程中引入的噪聲與其比較起來要
小得多，幾乎體現(xiàn)不出來；而過渡帶和遠(yuǎn)端的信號噪聲本身比較小，所以傳 輸過程中引入的噪聲就比較明顯。所以，對近端可以不做處理，而只針對參 考信號遠(yuǎn)端的相噪和雜散進(jìn)行處理。采用帶通的濾波器能夠?qū)⒖夹盘栔械?遠(yuǎn)端噪聲和雜散(也包括近端和遠(yuǎn)端之間的過渡帶噪聲及雜散)進(jìn)行抑制。
如圖4所示，OCXO經(jīng)參考信號鎖相環(huán)產(chǎn)生參考時鐘以后，經(jīng)過窄帶的 帶通濾波器濾波輸出再生的參考信號，再到射頻本地振蕩鎖相環(huán)(包括RX PLL和TXPLL)。在此，濾波器的帶寬做的相對越小越好， 一般取20KHz 左右的帶寬即可。 一般而言，晶體帶通濾波器或者陶瓷帶通濾波器的帶寬可 以《故的4艮窄，故其適用于本發(fā)明中。
當(dāng)知道干擾的位置時候，采用寬帶的帶通濾波器的也可。只是再生效果 不如上述窄帶帶通濾波器的效果。
這樣，本發(fā)明經(jīng)過上述帶通濾波器后可以將參考信號在傳輸過程中引入 的噪聲有效地抑制掉。
圖5表示的是采用本實施例窄帶帶通濾波器參考再生前后各信號頻譜 曲線圖，時鐘板給出的參考信號(圖5中左邊頻譜曲線)經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸， 該參考信號中會引入噪聲和雜散信號(圖5中間的頻諳曲線)，該遠(yuǎn)距離傳 輸?shù)膮⒖夹盘柦?jīng)本實施例窄帶濾波器濾波后，帶外參考信號中的雜散和噪聲 都得到了有效地抑制，由此獲得高品質(zhì)的參考信號。
本發(fā)明提供的對鎖相環(huán)路的參考信號再生的方法，用于為基站射頻單元 中的收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號，該方法包括步驟將基站的時鐘單 元傳輸?shù)臅r鐘參考信號經(jīng)過帶通濾波器濾波處理，生成再生的參考信號。
上述由一鎖相環(huán)處理的參考信號，是由鎖相環(huán)對OCXO輸出的時鐘參 考信號處理生成。
上述方法進(jìn)一步包括步驟
將帶通濾波器調(diào)為窄帶濾波器，譬如將帶寬調(diào)整為20KHz左右?；蛘?， 獲知干擾(噪聲及雜散)的位置，4艮據(jù)該位置調(diào)整帶通濾波器的帶寬。例如 現(xiàn)在參考信號為30MHz,干擾在29MHz和33MHz之間，由此可以把帶寬 做大一點，中心頻點可以不單放在30MHz處，而可以放在29MHz和33MHz 間的任一頻點處，只要能把干擾抑制掉即可。
由上所述，可以看出本發(fā)明通過使用帶通濾波器來實現(xiàn)鎖相環(huán)參考信號 的再生，尤其是使用窄帶濾波器的方案，不僅保證了提供的本地振蕩信號的 良好性能，克服了現(xiàn)有方案PCB占用面積大、成本高的缺點，而且原理簡 單非常容易實現(xiàn)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種對鎖相環(huán)參考信號再生的裝置，用于為基站的射頻單元中收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號，其特征在于，所述射頻單元中包括一帶通濾波器，用于對所述基站的時鐘單元傳輸?shù)臅r鐘參考信號中的噪聲及雜散進(jìn)行帶通濾波，輸出再生的所述鎖相環(huán)參考信號。
2、 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述帶通濾波器為一窄帶濾波器，用于對所述時鐘參考信號中的噪聲及雜散進(jìn)行窄帶濾波。
3、 按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述窄帶濾波器的帶寬選取20KHz及其附近的頻點。
4、 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述帶通濾波器為一寬帶濾波器，所述濾波器的帶寬根據(jù)所述噪聲及雜散的位置進(jìn)行調(diào)整。
5、 按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述濾波器的帶寬中心頻點定位于所述噪聲及雜散頻寬范圍內(nèi)。
6、 一種對鎖相環(huán)參考信號再生的方法，用于為基站的射頻單元中收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號；所述方法步驟為將所述基站的時鐘單元傳輸?shù)臅r鐘參考信號經(jīng)過帶通濾波處理，生成再生的參考信號。
7、 按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟將所述帶通濾波調(diào)為窄帶濾波。
8、 按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟將所述窄帶濾波的帶寬選取20KHz及其附近的頻點。
9、 按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟將所述帶通濾波調(diào)為寬帶濾波，并根據(jù)所述噪聲及雜散的位置調(diào)整所述濾波的帶寬。
10、 按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟將所述濾波的帶寬中心頻點定位于所述噪聲及雜散頻寬范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對鎖相環(huán)參考信號再生的裝置，用于為基站的射頻單元中收發(fā)信機混頻器提供本地振蕩信號；在該射頻單元中包括一窄帶通濾波器，用于對基站的時鐘單元傳輸?shù)臅r鐘參考信號中的噪聲及雜散進(jìn)行窄帶濾波，輸出再生的鎖相環(huán)參考信號。該窄帶濾波器的帶寬選取20KHz及其附近的頻點。本發(fā)明不僅能夠保證提供的本地振蕩信號的性能，克服了現(xiàn)有方案PCB占用面積大、成本高的缺點，而且原理簡單易實現(xiàn)。
文檔編號H04B1/40GK101202559SQ20071030223
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者洋 劉 申請人:中興通訊股份有限公司