发明名称 自动调整增益/频宽回路滤波器及其中之方法
摘要 一种自动调整增益/频宽回路滤波器及其中之方法特别适用于数位锁相回路或适应性数位载波恢复回路,其具有用以快速侦测追踪及降低稳态抖动的可变回路增益/频宽。此自动调整增益/频宽回路滤波器包括有可变增益/频宽回路滤波器、追踪状态侦测器及增益/频宽控制状态机器。追踪状态侦测器观测可变增益/频宽回路滤波器中频率追踪(积分)分支所输出之频率误差,再输出载波恢复回路的追踪状态,而增益/频宽控制状态机器依据此追踪状态来调整回路增益/频宽,以改善逮捕(频率锁住)时间及稳态载波频率抖动。
申请公布号 TWI237971 申请公布日期 2005.08.11
申请号 TW091133581 申请日期 2002.11.18
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 柯俊男;黄正壹;范志鹏
分类号 H04L27/38 主分类号 H04L27/38
代理机构 代理人
主权项 1.一种自动调整增益/频宽回路滤波器,包括:一可变增益/频宽回路滤波器,用以接收一第一相位误差,滤除该第一相位误差中包含的杂讯成分,且依据一追踪控制调整参数,调整该可变增益/频宽回路滤波器内之一增益/频宽,并输出一第二相位误差与该第二相位误差中有关频率追踪部分之一频率误差;以及一追踪控制器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器,用以根据该频率误差,判断而得一追踪状态,并根据该追踪状态,调整并输出该追踪控制调整参数。2.如申请专利范围第1项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该追踪控制器包括:一追踪状态侦测器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器,用以根据该频率误差,来判断目前之该追踪状态,而得代表该追踪状态之一信心値;以及一增益/频宽控制状态机器,耦接至该追踪状态侦测器以及该可变增益/频宽回路滤波器,用以根据该信心値,调整并输出该追踪控制调整参数。3.如申请专利范围第2项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该追踪状态侦测器包括:一变化计算器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器,用以计算在一单位时间内有关该频率误差之变化的一代表变化値;一比较器组,耦接至该变化计算器,用以将该代表变化値与一高临界値、一低临界値比较,以输出一计数控制参数;以及一信心计数器,耦接至该比较器组,用以依据该计数控制参数来增减输出之该信心値。4.如申请专利范围第3项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该变化计算器包括:一加总器,用以接收该频率误差,并于该单位时间内累加该频率误差,而输出一累加値;一延迟器,耦接至该加总器,用以延迟该累加値该单位时间;一加法器,耦接至该延迟器及该加总器,用以将该累加値与延迟后之该累加値相减;以及一绝对値运算器,耦接该加法器,用以将该加法器之输出値取绝对値,而得该代表变化値。5.如申请专利范围第3项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该计数控制参数包括一下数计数以及一上数计数,而该比较器组包括:一第一比较器,用以比较该代表变化値与该高临界値,当该代表变化値大于该高临界値时,致动该下数计数,而使该信心値减少;以及一第二比较器,用以比较该代表变化値与该低临界値,当该代表变化値小于该低临界値时,致动该上数计数,而使该信心値增加。6.如申请专利范围第2项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该增益/频宽控制状态机器包括:一探测模式,用以调高该增益/频宽;一维持模式,用以使该增益/频宽不变;以及一稳定模式,用以调低该增益/频宽;其中,当该信心値小于一探测信心预设値时,调高该增益/频宽,当该信心値大于一稳定信心预设値时,调低该增益/频宽,否则维持该增益/频宽不变。7.如申请专利范围第6项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该增益/频宽控制状态机器于调高该增益/频宽前,先判断该增益/频宽是否大于一最大边界値,当该增益/频宽大于该最大边界値时,维持该增益频宽不变;并且其中该增益/频宽控制状态机器于调低该增益/频宽前,先判断该增益/频宽是否小于一最小边界値,当该增益/频宽小于该最小边界値时,维持该增益频宽不变。8.如申请专利范围第2项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该追踪控制调整参数包括:一增益调整参数以及一频宽调整参数,该增益/频宽包括:一增益以及一频宽,该增益调整参数用以调整该可变增益/频宽回路滤波器内之该增益,该频宽调整参数用以调整该可变增益/频宽回路滤波器内之该频宽。9.如申请专利范围第1项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该可变增益/频宽回路滤波器包括:一相位追踪分支,用以依据该追踪控制调整参数,来加权该第一相位误差,而获得该第二相位误差中有关相位追踪的部分;一频率追踪分支,用以依据该追踪控制调整参数,来运算处理该第一相位误差,而获得该第二相位误差中有关频率追踪的部分,并获得该频率误差;以及一加法器,耦接该相位追踪分支及该频率追踪分支,用以加总该相位追踪分支及该频率追踪分支之输出,而获得该第二相位误差。10.如申请专利范围第9项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该相位追踪分支系包括一乘法器,用以将该第一相位误差乘上该追踪控制调整参数内之一增益调整参数之一比例系数。11.如申请专利范围第9项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该频率追踪分支包括:一第一乘法器,用以将该第一相位误差乘上该追踪控制调整参数内之一增益调整参数之一积分系数;一加法器,耦接至该第一乘法器;一延迟器,耦接至该加法器,用以延迟该加法器之输出,而获得该频率误差;以及一第二乘法器,耦接至该延迟器与该加法器,用以将该频率误差乘上该追踪控制调整参数内之一频率调整参数;而该加法器系将该第一乘法器与该第二乘法器之输出加总后,输出至该延迟器。12.如申请专利范围第1项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,适用于一载波恢复回路之一载波恢复装置中,该载波恢复回路更包括一相位旋转器以及一量化器,该量化器处理该相位旋转器所输出之一决策输入资料而得一决策输出资料,该载波恢复装置更包括:一相位误差计算器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器、该量化器以及该相位旋转器,用以根据该决策输入资料与该决策输出资料之间的相异,而计算出该第一相位误差;以及一数値控制振荡器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器以及该相位旋转器,用以根据该第二相位误差,计算需要旋转校正的角度,以输出一校正参数,来控制该相位旋转器而调整该决策输入资料。13.如申请专利范围第12项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,其中该数値控制振荡器,包括:一累加器,耦接至该回路滤波器,用以加总该第二相位误差,而计算需要旋转校正的角度;以及一转换表储存媒体,耦接至该累加器,用以根据该累加器之输出,查表以获得该校正参数,来控制该相位旋转器而调整该决策输入资料。14.如申请专利范围第1项所述之自动调整增益/频宽回路滤波器,适用于一数位锁相回路中,该数位锁相回路更包括:一相位侦测器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器,用以根据一参考讯号与一输出讯号之间的相位相异,而计算出该第一相位误差;以及一数値控制振荡器,耦接至该可变增益/频宽回路滤波器以及该相位侦测器,用以根据该第二相位误差,调整振荡该输出讯号。15.一种可变增益/频宽回路滤波器之自动调整增益/频宽的方法,包括下列步骤:接收一第一相位误差;依据一追踪控制调整参数,来调整该可变增益/频宽回路滤波器内之一增益/频宽,以滤除该第一相位误差中包含的杂讯成分,而获得一第二相位误差,以及获得该第二相位误差中有关频率追踪部分之一频率误差;以及根据该频率误差,判断目前之一追踪状态,并根据该追踪状态,调整并输出该追踪控制调整参数。16.如申请专利范围第15项所述之可变增益/频宽回路滤波器之自动调整增益/频宽的方法,其中根据该频率误差,判断目前该追踪状态的步骤,复包括下列步骤:计算在一单位时间内有关该频率误差的变化之一代表变化値;将该代表变化値与一高临界値、一低临界値比较,以输出一计数控制参数;以及依据该计数控制参数,来增减并输出代表该追踪状态的一信心値。17.如申请专利范围第16项所述之可变增益/频宽回路滤波器之自动调整增益/频宽的方法,其中计算该代表变化値的步骤,复包括下列步骤:于该单位时间内累加该频率误差,而输出一累加値;延迟该累加値该单位时间;将该累加値与延迟后之该累加値相减;以及将该累加値与延迟后之该累加値相减后之结果取绝对値,而得该代表变化値。18.如申请专利范围第16项所述之可变增益/频宽回路滤波器之自动调整增益/频宽的方法,其中该计数控制参数包括一下数计数以及一上数计数,而获得该计数控制参数的步骤,复包括下列步骤:比较该代表变化値与该高临界値,当该代表变化値大于该高临界値时,致动该下数计数,而使该信心値减少;以及比较该代表变化値与该低临界値,当该代表变化値小于该低临界値时,致动该上数计数,而使该信心値增加。19.如申请专利范围第16项所述之可变增益/频宽回路滤波器内之自动调整增益/频宽的方法,其中该追踪状态包括:一探测模式、一维持模式以及一稳定模式,而根据该追踪状态,调整并输出该追踪控制调整参数,以进一步调整该增益/频宽之步骤,复包括下列步骤:当该信心値小于一探测信心预设値时,进入该探测模式,使调高该增益/频宽;当该信心値大于一稳定信心预设値时,进入该稳定模式,使调低该增益/频宽;以及否则,进入该维持模式,使维持该增益/频宽不变。20.如申请专利范围第19项所述之可变增益/频宽回路滤波器之自动调整增益/频宽的方法,其中根据该追踪状态,调整并输出该追踪控制调整参数,以进一步调整该增益/频宽之步骤,更包括下列步骤:于调高该增益/频宽前,先判断该增益/频宽是否大于一最大边界値,当该增益/频宽大于该最大边界値时,进入该维持模式之步骤,使维持该增益/频宽不变;以及于调低该增益/频宽前,先判断该增益/频宽是否小于一最小边界値,当该增益/频宽小于该最小边界値时,进入该维持模式之步骤,使维持该增益/频宽不变。图式简单说明:第1图系显示根据本发明较佳实施例之一种载波恢复回路的方块示意图。第2图系显示应用本发明之较佳实施例的一种正交调幅256 QAM接收器的方块示意图。第3图系显示第1图中之追踪状态侦测器的方块示意图。第4图系显示第1图中之增益/频宽控制状态机器根据追踪状态以调整增益/频宽的方法流程图。第5图绘示依照本发明较佳实施例之一种载波恢复回路中之频率误差的追踪结果图。第6图系显示根据本发明另一较佳实施例之一种数位锁相回路的方块示意图。
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