[发明专利]同步电路、同步方法和接收系统

说明书

技术领域

本发明涉及同步电路、同步方法和接收系统。更具体地说，本发明涉及使适当环路增益能够与特定接收器的个体差异和时间抖动特性协调地建立起来的同步电路、同步方法和接收系统。

背景技术

近年来，已经见证了用于移动电话通信、卫星或地面数字广播和无线LAN(局域网)通信的无线数字传输技术的突飞猛进。对于无线数字传输系统，与载波建立稳定的同步并在同步建立之后与相位和频率起伏保持同步以便达到高传输质量，是极其重要的。

建立和保持同步需要一种同步电路，其高度精确地检测一方面由接收器的本机振荡器生成的本机振荡信号与另一方面由此接收的信号之间的相位和频率差，并以减小这些差值的方式校正接收信号的相位和频率。PLL(锁相环)电路往往用作在相位和频率方面与接收信号建立同步的典型同步电路。

图1是示出包括使用数字PLL的频率/相位同步电路的普通接收器的局部结构的示意图。如图1所示，接收器包括射频(RF)电路2和解调电路3。将接收了无线电波的天线1获取的接收信号输入RF电路2的乘法器2-1中。

乘法器2-1将从本机振荡器2-2馈送的本机振荡信号乘以来自天线1的接收信号。将相乘所得的信号从乘法器2-1转发到低通滤波器(LPF)2-3。

本机振荡器2-2生成本机振荡信号，并将它发送给乘法器2-1。LPF 2-3接纳来自乘法器2-1的相乘信号，并对输入信号进行滤波处理，以便只让低频成分通过。将已滤波信号输出到A/D(模拟/数字)连接器2-4。

假设f_c代表已经历了像PSK(相移键控)调制那样的调制的接收信号的频率，θ_c代表接收信号的相位，f₀代表本机振荡器2-2生成的本机振荡信号的频率，而θ₀代表本机振荡信号的相位。LPF 2-3输出的信号包括对应于f_c-f₀的频率差Δf和对应于θ_c-θ₀的相位差θ。

A/D转换器2-4进行从LPF 2-3输出的信号的模拟到数字转换。A/D转换提供了馈送给解调电路3的数字接收信号r_i。参考字符“i”表示接收信号代表的符号的顺序位置。接收信号r_i包括表达成2πΔft+θ的相位误差。

图2是示出包括在图1的解调电路3中和使用数字PLL的普通频率/相位同步电路的典型结构的示意图。如图2所示，频率/相位同步电路由PLL电路11和乘法器12组成。PLL电路11由乘法器21、相位误差检测器22、环路滤波器23和数控振荡器(NCO)24构成。

将已经经历了PSK调制的接收信号r_i输入PLL电路11的乘法器21以及乘法器12中。PLL电路11的乘法器21将接收信号r_i乘以数控振荡器24供应的相位控制量e^{-j(2πΔft+θ)}。将相乘所得的信号输出到相位误差检测器22。

相位误差检测器22检测可能保留在从乘法器21输出的信号中的任何相位误差。将所检测到的相位误差输出到环路滤波器23。

例如，如果接收信号r_i是已知符号的信号，相位误差检测器22检测已知符号的符号与来自乘法器21的输出信号所代表的符号之间的相位差作为相位误差。如果接收信号ri不是已知符号的信号，那么相位误差检测器22检测来自乘法器21的输出信号所代表的实际符号与乘法器21进行的硬判决所得的符号之间的相位差作为相位误差。

环路滤波器23是比例积分环路滤波器。这样，环路滤波器23滤波从相位误差检测器22输出的相位误差检测值，并将滤波结果输出到数控振荡器24。

更具体地说，环路滤波器23的乘法器23-1按照以前建立的环路增益G1，将从相位误差检测器22馈送的相位误差检测值乘以因子G1。将乘积结果输出到环路滤波器23中的乘法器23-2和加法器23-4。

乘法器23-2按照以前建立的环路增益G2，将从乘法器23-1馈送的G1倍相位误差检测值乘以因子G2。将乘积结果输出到积分器23-3。乘法器23-1和23-2的每一个都是将环路增益G1或G2的权重指定给输入信号的加权乘法器。

积分器23-3积分乘法器23-2的输出，并将积分结果输出到加法器23-4。加法器23-4将乘法器23-1的输出与积分器23-3的输出相加。将所得和值作为滤波结果输出到数控振荡器24。