[发明专利]频率估计

权利要求书

1.一种用于估计频率的频率估计器，包括：

计数装置，用于对测量时间窗期间的完整时钟周期的整数数目进行计数；

时数转换装置(TDC)，用于对所述测量时间窗期间的时钟周期分数部分进行测量；以及

处理装置，用于基于所计数的完整时钟周期的数目和所测量的时钟周期分数部分，来确定估计频率。

2.如权利要求1所述的频率估计器，进一步包括：

同步装置，用于通过将从参考时钟得出的使能信号的边缘时刻移位为与待估计的频率的边缘时刻相关，来生成使能同步信号，

其中，所述使能同步信号定义所述测量时间窗。

3.如权利要求2所述的频率估计器，其中，所述TDC用于测量所述同步信号与所述使能同步信号之间的时间差。

4.如权利要求3所述的频率估计器，其中，所述TDC包括：

第一TDC，用于测量所述使能信号的起点与所述同步使能信号的起点之间的第一时间差；以及

第二TDC，用于测量所述使能信号的终点与所述同步使能信号的终点之间的第二时间差，

其中，所述第二时间差与所述第一时间差之间的差值是所述同步信号与所述使能同步信号之间的时间差。

5.如权利要求4所述的频率估计器，其中，所述处理装置用于确定所述估计频率为所述完整时钟周期的整数数目加上所述第一时间差减去所述第二时间差。

6.如权利要求4所述的频率估计器，其中，所述处理装置用于基于以下等式确定所述估计频率：

其中，K是在所述测量时间窗期间计数的完整时钟周期的整数数目，f_ref是所述参考时钟的参考频率，N是在所述测量时间窗期间的所述参考时钟的完整时钟周期的数目，ε₁是所述第一时间差，ε₂是所述第二时间差。

7.如权利要求1所述的频率估计器，其中，所述处理装置用于基于以下等式确定所述估计频率：

其中，K是在所述测量时间窗期间计数的完整时钟周期的整数数目，P是在所述测量时间窗期间测量的时钟周期分数部分，f_ref是参考时钟的参考频率，N是在所述测量时间窗期间的所述参考时钟的完整时钟周期的数目。

8.一种压控振荡器(VCO)，包括权利要求1至7中任一项所述的频率估计器。

9.一种锁相环(PLL)，包括权利要求1至7中任一项所述的频率估计器。

10.一种估计频率的方法，包括：

通过计数器对测量时间窗期间的完整时钟周期的整数数目进行计数；

通过时数转换器(TDC)对所述测量时间窗期间的时钟周期分数部分进行测量；以及

通过处理器基于所计数的完整时钟周期的数目和所测量的时钟周期分数部分来确定估计频率。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

通过同步器将从参考时钟得出的使能信号的边缘时刻移位为与待测量的频率的边缘时刻相关，来生成使能同步信号，

其中，所述使能同步信号定义所述测量时间窗。

12.如权利要求11所述的方法，其中，测量所述时钟周期分数部分包括：测量所述同步信号与所述使能同步信号之间的时间差。

13.如权利要求12所述的方法，其中，测量所述时钟周期分数部分包括：

通过第一TDC测量所述使能信号的起点与所述同步使能信号的起点之间的第一时间差；以及

通过第二TDC测量所述使能信号的终点与所述同步使能信号的终点之间的第二时间差，

其中，所述第二时间差与所述第一时间差之间的差值是所述同步信号与所述使能同步信号之间的时间差。