专利名称：双模终端的自动频率控制方法及双模终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域的自动频率控制技术。
背景技术：
在移动通信系统中，需要保证发送端和接收端的频率同步。而由于振荡器频率偏 移以及终端运动都可能造成收发端频率偏差，因此自动频率控制(Automatic Frequency Control，简称“AFC”)已经成为了相干通信系统中一个重要的组成元素。基于AFC的无线 设备的相关技术可参见专利号为“5634205”的美国专利。在现有的TD-SCDMA/GSM双模终端中，一种常用的方式是在双模终端中只有一 套AFC系统，通过变频后提供给时分同步码分多址(Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)和全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，简称“GSM”)各种频率的时钟。因此在实现TD-SCDMA (简称TD) / GSM双待机功能时需要考虑TD和GSM系统分别对AFC的控制问题。考虑到GSM基站和TD 基站的时钟是比较准的，所以可以认为如果终端同步上任何一个基站(如GSM基站)，手机 将同时同步上TD的基站。而在TD/GSM双卡双待机的情况下，系统将转化为2套单模系统， 各个模块都工作在单模系统中，终端将无法工作在双模系统中。另外一种常用的方式就是采用2套AFC系统，一个用于提供TD系统的频率时钟， 一个用于提供GSM系统的频率时钟。然而，本发明的发明人发现，对于现有的双模终端，如果采用一套AFC的调整方 案，那么在双待的时候，会出现TD系统或是GSM无法进行AFC调整。如果采用2套AFC的 调整方案，那么在双模双待机的工作状态下，由于GSM(或是TD)系统在工作，那么会出现处 于工作状态的GSM(或是TD)系统在进行AFC调整，而处于IDLE (空闲)模式或是工作模式 下的TD(或是GSM)系统由于留给调整的时间太短，AFC调整会出现问题，同时这2套系统 频率时钟是相互独立的，那么会出现TD (或是GSM)系统处于频率失步的现象，在需要双模 自动切换的时候，无法进行正常切换，影响终端性能以及用户感受。而且，不进行双待的时 候，一般只需要一套AFC系统，通过变频后提供给TD和GSM系统各种频率所需的时钟。也 就是说，对于双模终端而言，只在双待状态下会用到2套AFC系统，在大多数情况下，只会用 到一套AFC系统，存在资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模终端的自动频率控制方法及双模终端，由一套 AFC系统实现双模双待系统的AFC调整，节约双模终端的成本，提高双模双待系统的工作性 能。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种双模终端的自动频率控制方 法，双模终端包含一套自动频率控制AFC系统，包含以下步骤双模终端处于双待状态时，根据双模终端在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制AFC的调整的网络系统，第一网络系统和第二网络系统为双模终端支持 的2种网络系统；如果AFC的调整由第一网络系统控制，则双模终端在收发第二网络系统的数据信 号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正；对待发送的数 据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。本发明的实施方式还提供了一种双模终端，双模终端包含一套自动频率控制AFC 系统，包含决策模块，用于在双模终端处于双待状态时，根据双模终端在第一网络系统和第 二网络系统下的所处模式，决定控制AFC的调整的网络系统，第一网络系统和第二网络系 统为双模终端支持的2种网络系统；判断模块，用于判断决策模块是否决定由第一网络系统控制AFC的调整；频偏校正模块，用于在判断模块判定由第一网络系统控制AFC的调整的情况下， 在收发第二网络系统的数据信号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信 号进行频偏校正；对待发送的数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于采用一套AFC调整系统，在双模终端处于双待时，根据双模终端所支持的两种网 络系统的工作状态，决定由哪一种网络系统控制AFC的调整。如果是由第一网络系统(如 GSM系统)控制AFC的调整，则双模终端在收发第二网络系统(如TD-SCDMA系统)的数据 信号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正；对待发送的 数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。由于不控制AFC调整的第二 网络系统能够通过对收发信号的频偏校正来进行频偏的补偿，因此能够利用一个AFC系统 完成了整个系统的频率同步与补偿功能，无论双模终端支持的两种网络系统各自处在何种 工作状态，都能保证频偏控制在系统解调可接受的范围内。与采用2套AFC的方案相比，具 备以下优势1.节省成本，系统只需要一套AFC系统，一个晶振；2.不会出现失步的情况， 保证了双模的切换，3.数字域的频率补偿精度高，保证了系统的性能。与原有的1个AFC调 整方案相比，克服了双模中2个系统无法同时进行AFC调整的状况，使得每个系统都能独 立进行频偏补偿。进一步地，对收到的数据信号和待发送的数据信号进行的频偏校正，通过坐标旋 转数字计算机Cordic实现。本领域技术人员可以理解，利用Cordic的原理进行收发数据 信号的的频偏校正，不但实现简便，而且能够有效保证精度。进一步地，将根据第二网络系统中的训练序列码估计出的频偏，作为对收到的数 据信号和待发送的数据信号需要校正的频偏。由于根据训练序列码进行频偏估计属于现有 的公知技术，因此需要调整的量值通过数字域的处理(频偏估计)来获得，简单易行，易于 实现，而且具备一定的可靠性。进一步地，对于收到的数据信号而言，是在对收到的数据信号进行下采样低通滤 波后，进行频偏校正，再进行升余弦滤波处理；对于待发送的数据信号而言，是在经升余弦 滤波处理后进行频偏校正，再将经频偏校正的数据信号发送出去。由于下行数据信号的频 偏补偿是在下采样低通滤波和升余弦滤波之间进行，上行数据信号的频偏补偿是在发送信 号的升余弦滤波处理后进行，因此能够进一步提高双模双待系统的工作性能。
图1是根据本发明第一实施方式的双模终端的自动频率控制方法的示意图；图2是根据本发明第一实施方式的双模终端的自动频率控制方法流程图；图3是根据本发明第一实施方式中双模终端的TD系统接收器数字前端设计示意 图；图4是根据本发明第一实施方式中双模终端的TD系统发送端数字前端设计示意 图。
具体实施例方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本 领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化 和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。本发明第一实施方式涉及一种双模终端的自动频率控制方法。在本实施方式中， 双模终端包含一套AFC系统，支持的第一网络系统和第二网络系统分别为GSM系统和TD系 统。在TD系统的数字前端设计中加入Cordic (坐标旋转数字计算机)电路，在数字基带 上把射频频偏校准过来，包括上行和下行。当该双模终端处于双待状态时，如果决定由GSM 控制AFC的调整，则TD系统的频率校准由其数字前端的Cordic电路完成，而需要调整的量 值通过数字域的处理(频偏估计)来获得，如图1所示。当然，在处于双模单待时，TD以及 GSM的频率时钟都由AFC提供，频率调整也由AFC完成，Cordic电路不需要工作，与现有技 术雷同。采用这种方式能保证在一套AFC的时候，不管GSM，TD双模系统各自处在何种工作 状态，都能保证频偏控制在系统解调可接受的范围内。具体流程如图2所示，在步骤210中，双模终端决定控制AFC的调整的网络系统。 如果双模终端处于双模单待状态，则控制AFC的调整的网络系统为当前工作的网络系统； 如果双模终端处于双模双待状态，则根据在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式， 决定控制AFC的调整的网络系统。其中，第一网络系统为GSM系统，第二网络系统为TD系 统。在本实施方式中，双模终端在处于双待状态时，通过以下方式，根据双模终端在第一网 络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制AFC的调整的网络系统双模终端在处于TD-SCDMA系统的空闲模式下、前向接入模式下或专用模式下时， 如果在GSM系统中的模式为空闲模式，则由TD-SCDMA系统控制AFC的调整。双模终端在处于TD-SCDMA系统的空闲模式、前向接入模式下或专用模式下时，如 果在GSM系统中的模式为专用模式，则由GSM系统控制AFC的调整。也就是说，将GSM/TD-SCDMA的工作模式分为以下几种情况A. TD IDLE (TD 空闲)模式下A-l.GSM IDLE模式下或者GSM Out of Service (GSM推出服务)情况下这种模 式下可以考虑只由TD控制AFC系统，Cordic不工作，GSM不控制AFC系统，GSM的时钟同样 由AFC提供，但GSM不控制AFC的调整。
A-2.GSM Dedicated(GSM 专用)模式下由于在非连续接收(Discontinuous Reception,简称“DRX”)情况下对AFC的控制周期比较长，所以对AFC的控制将由GSM来完 成，TD系统的频率校准将由Cordic根据数字域的频偏估计值进行调整。B. TD FACH (TD前向接入)模式下B-1. GSM IDLE模式下或者GSM Out of Service情况下此时AFC可以由TD控制， Cordic电路不工作，GSM的频率时钟同样由AFC提供，但GSM不控制AFC的调整。B-2. GSM Dedicated模式下AFC可以由GSM控制，TD不控制AFC，Cordic电路将 根据TD系统的同步过程估计出的频偏进行频率调整。C. TD Dedicated (TD 专用)模式下C-l.GSM IDLE模式下或者GSM Out of Service情况下此时AFC可以由TD控制， Cordic电路不工作，GSM的频率时钟由AFC提供，但GSM不进行AFC调整。C-2. GSM Dedicated模式下此时AFC可以考虑由GSM控制，TD系统的频率校准将 由Cordic电路根据TD系统的同步过程估计出的频偏进行调整。D. TD Out of Service (TD 退出服务)情况下如果 GS M 不为 Out ofService 状况 Τ, AFC由GSM控制。当TD由Out of Service情况下切换到其它情况时，TD需要判断GSM 是否也在Out of Service情况下，如果是才考虑设置初始值，否则初始值不设置。本领域技术人员可以理解，系统不处于Out of Service状态时统称为待机状态。接着，在步骤220中，判断双模终端在处于双待状态时，AFC的调整是否由GSM系 统控制。如果AFC的调整不由GSM系统控制(即在步骤210中决定由TD系统控制AFOJlJ 进入步骤230，TD系统控制AFC的调整，GSM系统的频率时钟由AFC提供。如果AFC的调整 由GSM系统控制(即在步骤210中决定由GSM系统控制AFC)，则进入步骤240 ；在步骤240中，GSM系统控制AFC的调整，双模终端在收发TD系统的数据信号时， 对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正。对待发送的数据信 号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。其中，将根据TD系统中的训练序列 码估计出的频偏，作为对收到的数据信号和待发送的数据信号需要校正的频偏。对收到的 数据信号和待发送的数据信号进行的频偏校正，可通过Cordic实现。由于根据训练序列码 进行频偏估计属于现有的公知技术，因此需要调整的量值(即需要校正的频偏)通过数字 域的处理(频偏估计)来获得，简单易行，易于实现，而且具备一定的可靠性。具体地说，对于接收到的数据信号，双模终端可在对收到的数据信号进行下采样 低通滤波后，进行频偏校正，进行升余弦滤波处理的数据信号为经频偏校正的数据信号，如 图3所示。对于待发送的数据信号，对经升余弦滤波处理的数据信号进行频偏校正，发送经 频偏校正后的数据信号，如图4所示，在完成升余弦滤波后，通过增加Cordic模块进行频偏 校正，Cordic根据估计出的终端发送载频与基站接收载频的偏差进行补偿后上变频发射出 去。由此可见，在GSM控制AFC时，TD系统如果处于待机状态，那么可以通过数字域的 频偏估计得到频率偏移值，送给Cordic模块进行频偏校准，以保证频偏控制都在系统解调 可接受的范围内。如果TD系统处于Out ofService状态下，那么Cordic不工作，等同于现 有技术中的双模单待状态时的AFC控制。由于不控制AFC调整的TD系统能够通过对收发信 号的频偏校正来进行频偏的补偿，因此能够利用一个AFC系统完成了整个系统的频率同步
权利要求
一种双模终端的自动频率控制方法，所述双模终端包含一套自动频率控制AFC系统，其特征在于，包含以下步骤所述双模终端处于双待状态时，根据双模终端在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制所述AFC的调整的网络系统，所述第一网络系统和第二网络系统为所述双模终端支持的2种网络系统；如果所述AFC的调整由第一网络系统控制，则所述双模终端在收发所述第二网络系统的数据信号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正；对待发送的数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。
2.根据权利要求1所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在于，对所述收到的 数据信号和所述待发送的数据信号进行的频偏校正，通过坐标旋转数字计算机Cordic实 现。
3.根据权利要求1所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在于，所述双模终端 将根据所述第二网络系统中的训练序列码估计出的频偏，作为对所述收到的数据信号和所 述待发送的数据信号需要校正的频偏。
4.根据权利要求1所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在于，所述在对收到 的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正的步骤中，在对收到的数据 信号进行下采样低通滤波后，进行所述频偏校正，进行升余弦滤波处理的数据信号为经频 偏校正的数据信号；所述对待发送的数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正的步骤 中，对经升余弦滤波处理的数据信号进行频偏校正，发送经频偏校正后的数据信号。
5.根据权利要求1所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在于，如果所述AFC 的调整由第二网络系统控制，则所述第一网络系统的时钟由所述AFC提供。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在 于，所述第一网络系统为全球移动通信系统GSM，所述第二网络系统为时分同步码分多址 TD-SCDMA 系统。
7.根据权利要求6所述的双模终端的自动频率控制方法，其特征在于，通过以下方式， 根据双模终端在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制所述AFC的调整的 网络系统所述双模终端在处于所述TD-SCDMA系统的空闲模式下、前向接入模式下或专用模式 下时，如果在所述GSM系统中的模式为空闲模式，则由所述TD-SCDMA系统控制所述AFC的调整；所述双模终端在处于所述TD-SCDMA系统的空闲模式、前向接入模式下或专用模式下 时，如果在所述GSM系统中的模式为专用模式，则由所述GSM系统控制所述AFC的调整。
8.一种双模终端，所述双模终端包含一套自动频率控制AFC系统，其特征在于，包含 决策模块，用于在所述双模终端处于双待状态时，根据双模终端在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制所述AFC的调整的网络系统，第一网络系统和第二网 络系统为所述双模终端支持的2种网络系统；判断模块，用于判断所述决策模块是否决定由所述第一网络系统控制所述AFC的调整；频偏校正模块，用于在所述判断模块判定由所述第一网络系统控制所述AFC的调整的 情况下，在收发所述第二网络系统的数据信号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收 到的数据信号进行频偏校正；对待发送的数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进 行频偏校正。
9.根据权利要求8所述的双模终端，其特征在于，所述频偏校正模块通过坐标旋转数 字计算机Cordic实现。
10.根据权利要求8所述的双模终端，其特征在于，所述双模终端还包含频偏估计模 块，用于根据所述第二网络系统中的训练序列码估计频偏；所述频偏校正模块将所述频偏估计模块估计出的频偏，作为对所述收到的数据信号和 所述待发送的数据信号需要校正的频偏。
11.根据权利要求8所述的双模终端，其特征在于，对于收到的数据信号，输入到所述 频偏校正模块的数据信号为经下采样低通滤波后的数据信号，所述频偏校正模块将经频偏 校正后的数据信号输出到升余弦滤波处理器进行处理；对于待发送的数据信号，输入到所述频偏校正模块的数据信号为经升余弦滤波处理的 数据信号，通过空口发送的数据信号为经所述频偏校正模块频偏校正后的数据信号。
12.根据权利要求8所述的双模终端，其特征在于，所述判断模块在判定由所述第二网 络系统控制所述AFC的调整时，指示所述AFC为所述第一网络系统提供时钟。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的双模终端，其特征在于，所述第一网络系统为 全球移动通信系统GSM，所述第二网络系统为时分同步码分多址TD-SCDMA系统。
14.根据权利要求13所述的双模终端，其特征在于，所述决策模块通过以下方式，根据 双模终端在第一网络系统和第二网络系统下的所处模式，决定控制所述AFC的调整的网络 系统所述双模终端在处于所述TD-SCDMA系统的空闲模式下、前向接入模式下或专用模式 下时，如果在所述GSM系统中的模式为空闲模式，则由所述TD-SCDMA系统控制所述AFC的调整；所述双模终端在处于所述TD-SCDMA系统的空闲模式、前向接入模式下或专用模式下 时，如果在所述GSM系统中的模式为专用模式，则由所述GSM系统控制所述AFC的调整。
全文摘要
本发明涉及通信领域，公开了一种双模终端的自动频率控制方法及双模终端。本发明中，采用一套AFC调整系统，在双模终端处于双待时，根据双模终端所支持的两种网络系统的工作状态，决定由哪一种网络系统控制AFC的调整。如果是由第一网络系统(如GSM系统)控制AFC的调整，则双模终端在收发第二网络系统(如TD-SCDMA系统)的数据信号时，对收到的数据信号在进行解调前，先对收到的数据信号进行频偏校正；对待发送的数据信号在发送之前，先对待发送的数据信号进行频偏校正。由于利用一个AFC系统完成了整个系统的频率同步与补偿功能，节约了成本，提高了双模双待系统的工作性能。
文档编号H04W56/00GK101959300SQ201010139209
公开日2011年1月26日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者刘利平, 刘文明, 沈旭强, 董霄剑 申请人:展讯通信(上海)有限公司