用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法
【专利摘要】本发明是关于用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法，特别是一种能够执行自动频率控制的电子装置及振荡单元的控制方法，用来在缺少良好的接收突发信号时维持频率及时序的准确度。所述的电子装置包括：振荡单元以及基带处理单元。基带处理单元接收来自远程通信单元的突发信号。在检测到无法根据接收突发信号控制振荡单元时，基带处理单元会根据预测模型以及所存储的关于前次数字值调整量的信息计算补偿调整量，并根据计算出的补偿调整量调整振荡单元。上述电子装置以及振荡单元的控制方法，能够改善频率误差及时序误差,从而避免通信过程中的掉话，并且能够节约相关产品的制造成本。
【专利说明】用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法
[0001]本申请是申请号为200810081176.9，申请日为2008年3月18日，发明名称为“用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法”的发明专利的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明是有关于用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法，用来提高与远程通信单元通信的本地无线电通信单元的无线电发射机及接收机的频率准确度。
【背景技术】
[0003]通信系统通常包括多个本地单元(local unit),例如无线电话机(radiotelephone handset),用来通过无线电广播与远程单元(remote unit)传输数字数据，例如便携式电话基站(cellular phone base station)。通信信道的无线电频率及每个信道的传输频率误差容限(frequency error tolerances)都由统一的标准所规定。频率容限(frequency tolerances)可以决定信道间无线电干扰的允许程度并保证本地单元及远程单元数据解调的准确度。对于基站来说，其发射机与接收机无线电频率的相位是与稳定的参考振荡器信号的变化保持一致的，以满足统一的无线电频率容限。然而，稳定的参考振荡器的成本对于无线电话机来说通常是很高的。因此，提供一种低成本的技术方案以保证本地单元中发射机及接收机频率的准确度是非常必要的。
【发明内容】
[0004]为提高与远程通信单元通信的本地通信单元中发射机与接收机无线电频率的准确度并降低相关产品的制造成本，特提出一种能够与远程通信单元通信的电子装置、一种振荡单元的控制方法以及一种与远程通信单元通信的接收机。
[0005]本发明提出一种能够与远程通信单元通信的电子装置，包括:振荡单元；以及基带处理单元，用来在检测到基带处理单元无法根据远程通信单元传来的接收突发信号控制振荡单元时，根据第一预测模型及存储的信息计算第一补偿调整量，其中存储的信息是有关于数字值的前次调整量，以及根据计算出的第一补偿调整量来调整振荡单元。
[0006]本发明更提出一种振荡单元的控制方法，用来控制与远程通信单元通信的电子装置中的振荡单元，包括:当检测到无法根据远程通信单元传来的接收突发信号控制振荡单元时，根据第一预测模型及存储的信息计算第一补偿调整量，其中存储的信息是有关于数字值的前次调整量；以及根据计算出的第一补偿调整量来调整振荡单元。
[0007]本发明更提出一种与远程通信单元通信的接收机，包括振荡单元及控制器，所述的控制器在正常状态下根据突发信号持续更新数字值来控制所述的振荡单元，所述的控制器在判断出进入接收间隙状态时，有规则的采用一个以上的预测模型来计算补偿调整量，并利用所述的补偿调整量来调整所述的数字值，以使所述的接收机在接收间隙状态下仍然可以持续控制调整所述的振荡单元，以保持与所述的远程通信单元的同步。
[0008]上述能够与远程通信单元通信的电子装置、振荡单元的控制方法以及接收机，能够根据预测模型及补偿调整量产生数字值来调整振荡单元以维持振荡单元的频率，通过改善频率误差及时序误差而避免通信过程中的掉话，并且能够节约相关产品的制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是依本发明实施例的硬件环境的方块图。
[0010]图2A是依本发明实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。
[0011]图2B是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。
[0012]图2C是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。
[0013]图2D是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。
[0014]图3是依本发明另一实施例的硬件环境的方块图。
[0015]图4是维持电压控制晶体振荡器频率的方法的实施例的流程图
【具体实施方式】
[0016]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属【技术领域】的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准贝U。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包括但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
[0017]在某些情况下，举例来说，如通过隧道、进入地下室及类似情况，本地单元(例如无线电话机)无法从远程单元(例如基站)接收到良好的突发信号(burst)，此时，本地单元中用于自动频率控制的数字控制逻辑便不能根据接收机估测的无线电频率误差来调整电压控制晶体振荡器的频率。此外，电压控制晶体振荡器的频率误差可由多种原因造成，但最主要原因是电压控制晶体振荡器的温度特性。由于本地单元无法从远程单元接收到良好的突发信号，而传输功率会引起温度的变化以及本地单元(local unit)中电压控制晶体振荡器的频率的严重漂移，这些也可能会导致掉话的发生。本发明的实施例，能够在正常状态下根据一个或多个计算频率误差来维持电压控制晶体振荡器的频率。而且，在接收间隙状态下(亦即，接收不到良好的突发信号时)，本发明的实施例也能够根据预测模型以及固定周期内数字值的前次调整量产生新的数字值以维持电压控制晶体振荡器的频率。应可理解，数字值的前次调整量相当于与前次接收突发信号(received bursts)对应的计算频率误差，且可以被存储于内存或存储装置中。
[0018]图1是依本发明实施例的硬件环境的方块图。本地通信单元10，例如无线电话机、便携式电话、智能手机等等，与远程通信单元99 (例如便携式电话基站)通信。在本实施例中，作为范例的本地通信单元10与远程通信单元99都符合全球数字移动电话系统(global system for mobile communications, GSM)标准。然而，本发明并不限定只应用于符合GSM标准的系统，也可以应用于其它任何可以通过对远程站(亦即，便携式电话基站)无线电传输频率追踪而得出发射机频率及接收机频率的系统。即，熟悉此项技术者也可以实施符合其它标准的本地通信单元10与远程通信单元99，这些标准包括:增强型数据速率GSM 演进(enhanced data rates for GSM evolution, EDGE)、通用分组无线业务(generalpacket radio service, GPRS)、码分多址(code division multiple access, CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multiple access, WCDMA)、无线保真(wirelessfidelity, W1-Fi)、微波存取全球互通(worldwide interoperability for microwaveaccess, WiMAX)以及其它类似标准。
[0019]如图1所示，远程通信单元99将包括语音或数据的突发信号(burst，亦即，射频信号)经指定的无线信道传送至本地通信单元10。本地通信单元10包括射频单元12，而射频单元12则包括合成器20、电压控制晶体振荡器(VCXO) 14以及基带处理单元16。
[0020]射频单元12中的合成器20用来接收远程通信单元99传送的突发信号(射频信号)以及将突发信号(射频信号)传送至远程通信单元99。举例来说，射频单元12不仅包括合成器20，更包括射频前端(亦即，包括天线、双工器、功率放大器、低噪声放大器以及射频滤波器的组合)、正交下变频器(quadrature down converter)、正交上变频器(quadratureup converter)以及可编程增益放大器(programmable gain amplifier, PGA),这些组件在图1中未绘出。
[0021]对于下行链路操作，射频前端接收由远程通信单元99传送的突发信号，通过低噪声放大器(未绘出)对其进行检测及放大，并通过射频滤波器对其进行滤波。利用正交下变频器将处理后的接收突发信号下变频至基带以得到复数基带分量(同相分量及正交分量)。然后，正交下变频器将本地振荡器信号与接收突发信号混频以产生复数模拟基带信号。可编程增益放大器将模拟信号分别放大，放大后的模拟信号由基带处理单元16进行处理。
[0022]对于上行链路操作，数模转换器(digital-to-analog converter, DAC一未绘出)将基带处理单元16传来的复数数字信号转换为复数模拟信号，然后发射机将复数模拟基带信号与本地振荡器信号混频至指定传输通道的射频频率。亦即，发射机将本地振荡信号与复数模拟基带信号混频以得到符合指定传输信道频率的射频信号。然后，射频信号通过功率放大器放大、射频滤波器滤波，并通过射频前端中的天线发射出去。
[0023]由基带处理单元16控制(或调整)的电压控制晶体振荡器14向射频单元12提供振荡信号，而合成器20中的本地振荡信号的相位锁定于电压控制晶体振荡器14产生的振荡信号的相位，从而使射频单元12的频率及时序能够与指定信道的频率及时序同步。举例来说，电压控制晶体振荡器14包括阻容电路(resistor-capacitor circuit)及晶体振荡器(未绘出)，电压控制晶体振荡器14产生的振荡信号的频率可以通过调整阻容电路的电容来控制(或调整)。所述的阻容电路可以通过数字值或模拟信号来控制。
[0024]基带处理单元16控制提供振荡信号的电压控制晶体振荡器14并处理接收突发信号(射频信号)中的语音及数据。举例来说，基带处理单元16包括模数转换器(analog-to-digital converter, ADC) 21、数字信号处理器(digital signalprocessor, DSP)22、微控制单兀(microcontroller unit, MCU)24、数模转换器 25 以及存储单元(storage unit)26。模数转换器21将处理后的复数模拟信号分别转换为数字的同相采样I及正交采样Q。突发信号的复数采样对(I，Q)被数字信号处理器22读取，然后数字信号处理器22就可以译码语音或数据。
[0025]依本发明的实施例，在正常状态期间，亦即，本地通信单元10能够从远程通信单元99接收到良好的突发信号(射频信号)，数字信号处理器22根据接收突发信号计算频率误差并输出计算频率误差至微控制单元24。然后，微控制单元24根据计算频率误差产生数字值Dafc并将产生的数字值Dafc存储至存储单元26。微控制单元24通过数模转换器25输出所产生的数字值Dafc以控制电压控制晶体振荡器14。亦即，微控制单元24根据数字信号处理器22计算的接收突发信号的频率误差不断地补偿数字值Dafc以控制电压控制晶体振荡器14的频率，并将历史的数字值与时序信息一并存储于存储单元26。此外，微控制单元24更在预设时间周期T内计算数字值Dafc的补偿调整量并将产生的补偿调整量存储于存储单元26中。
[0026]在接收间隙状态(reception gap state)期间，亦即，本地通信单元10无法从远程通信单元99接收到良好的突发信号(射频信号)，微控制单元24无法根据接收突发信号更新数字值Dafc。根据至少一个预测模型以及预设时间周期T内数字值Dafc的前次补偿调整量(last compensation adjustment),微控制单元24周期性地更新数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率，直到本地通信单元10重新进入正常状态。应可理解，数字值Dafc的前次补偿调整量为前次根据接收突发信号产生(亦即，在正常状态下产生)。产生数字值Dafc以调整电压控制晶体振荡器14的频率的细节将在后面描述。
[0027]数字值Dafc是用来进行频率补偿，以使电压控制晶体振荡器14的频率与指定的信道的频率同步。数模转换器25将数字值Dafc转换为模拟电压Vafc以调整电压控制晶体振荡器14的频率。存储单元26存储程序及/或所选择的过程参数，其可以是闪存(flash memory)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory, DRAM)或者寄存器(register)，但并不只限定于这些类型。需要注意的是，若本地通信单元10重新进入正常状态，(亦即，能够从远程通信单元99接收到良好的突发信号)，基带处理单元16根据接收突发信号来调整电压控制晶体振荡器14的频率。
[0028]图2A是依本发明实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。如图2A所示，在正常状态下(亦即，非接收间隙状态)，微控制单元24根据数字信号处理器22计算的接收突发信号的频率误差连续地更新数字值Dafc，从而维持电压控制晶体振荡器14的频率，并将数字值Dafc存储于存储单元26。此外，微控制单元24更在预设时间周期T内计算数字值Dafc的补偿调整量X，并将产生的补偿调整量X存储于存储单元26。数字值Dafc的补偿调整量X代表与前次预设时间周期T内数字值Dafc大小的差异。在图2A的范例中，当进入接收间隙状态时，数字值Dafc随时间逐步增大，而其增大的幅度随时间逐步减小。
[0029]当接收间隙状态在时间点t0出现时，微控制单元24根据预测模型及前次预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X周期性地补偿数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率。举例来说，所述的预测模型为第一预测模型:XN+1=a XXn，亦即，下一补偿调整量XN+1可以通过将上一补偿调整量Xn乘以一个衰减因子α得到，其中衰减因子α满足条件α〈1且α>0。微控制单元24将当前得到的补偿调整量与前次数字值Dafc相加以得到新的数字值来更新数字值Dafc。需要注意的是，微控制单元24所依据的预测模型并不只限定于上述预测模型，其它任何适合的预测模型都可以应用。
[0030]也就是说，根据预测模型以及仍然处于正常状态下的前次预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X，微控制单元24计算出时间点tl时的补偿调整量为α XX，然后将计算出的补偿调整量(亦即，α XX)与数字值DO (时间点t0时的数字值)相加得到数字值Dl以作为时间点tl时的数字值Dafc。在时间点t2，微控制单元24根据预测模型及时间点tl时的前次补偿调整量(亦即，α XX)计算出时间点t2时的补偿调整量为α2ΧΧ，然后将计算出的补偿调整量(亦即，a 2XX)与数字值Dl (时间点tl时的数字值)相加而得到数字值D2以作为时间点t2时的数字值Dafc。
[0031]类似地，微控制单元24可以根据预测模型分别得到t3~t6时的补偿调整量a 3XX, α4ΧΧ、α5ΧΧ、α 6XX,并得到与其对应的数字值D3~D6，从而更新数字值Dafc。亦即，在接收间隙状态下，微控制单元24输出数字值Dl~D6以作为时间点tl~t6时的数字值Dafc，从而根据预测模型及所存储的补偿调整量逐步调整电压控制晶体振荡器14的频率以使其与指定信道的频率同步，而不是根据从远程单元99传来的接收突发信号进行调整。应可理解，在重新进入正常状态前，例如，离开隧道、地下室等类似状况，数字值的调整可以避免因温度变化引起的频率漂移而导致的掉话。
[0032]图2B是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。如图2B所示，在正常状态下(亦即，非接收间隙状态)，微控制单元24根据数字信号处理器22计算的接收突发信号的频率误差连续地减小数字值Dafc，从而维持电压控制晶体振荡器14的频率，并将数字值Dafc存储于存储单元26。微控制单元24计算预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X，并将产生的补偿调整量X存储于存储单元26。在此例中，接收间隙状态下的数字值Dafc随时间逐步减小，且其减小的幅度随时间逐步减小。
[0033]当接收间隙状态在时间点t0出现时，根据预测模型以及与前次预设时间周期T对应的数字值Dafc的补偿调整量X，微控制单元24周期性地更新数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率。根据预测模型(如第一预测模型，亦即^㈣二^^乂乂^以及前次预设周期内数字值Dafc的补偿调整量X，微控制单元24计算出时间点tl时的补偿调整量为α XX，其中衰减因子α满足条件α〈I且α >0，然后从数字值DO (时间点t0时的数字值)中减去计算出的补偿调整量(亦即，α XX)而得到数字值Dll以作为时间点tl时的数字值Dafc0需要注意的 是，微控制单元24所依据的预测模型并不只限定于上述预测模型，其它任何适合的预测模型都可以应用。
[0034]在时间点t2，微控制单元24根据预测模型及时间点tl时的前次补偿调整量(亦BP, α XX)计算出时间点t2时的补偿调整量为α2ΧΧΝ，然后从数字值Dll (时间点tl时的数字值)中减去计算出的补偿调整量(亦即，α2ΧΧ)而得到数字值D12以作为时间点t2时的数字值Dafc。类似地，微控制单元24可以根据预测模型分别得到t3~t6时的补偿调整量α3ΧΧ、α4ΧΧ、α5ΧΧ、α6ΧΧ，并得到与其对应的数字值D13~D16，从而更新数字值Dafc0亦即，在接收间隙状态下，微控制单元24分别输出数字值Dll~D16以作为时间点tl~t6时的数字值Dafc，从而逐步调整电压控制晶体振荡器14的频率。
[0035]图2C是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。如图2C所示，在正常状态下(亦即，非接收间隙状态)，微控制单元24根据从远程通信单元99传来的接收突发信号以及数字信号处理器22计算的接收突发信号的频率误差连续地调整数字值Dafc，从而维持电压控制晶体振荡器14的频率，并将数字值Dafc存储于存储单元26。类似地，微控制单元24计算预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X，并将产生的补偿调整量X存储于存储单元26。在此例中，微控制单元24选择性地利用多个预测模型中的一个来更新数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率。举例来说，当逆转条件(reversecondition)未满足时,微控制单元24根据第一预测模型来更新数字值Dafc。相反，当逆转条件恰好满足时，微控制单元24根据第二预测模型来更新数字值Dafc。当逆转条件已满足之后，微控制单元24根据第三预测模型来更新数字值Dafc。需要注意的是，微控制单元24所依据的预测模型并不只限定于上述预测模型，其它任何适合的预测模型都可以应用。
[0036]当接收间隙状态在时间点t0出现时，微控制单元24根据第一预测模型及前次预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X更新数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率。第一预测模型为XN+1=a XXn，其中衰减因子α满足条件α〈I且α >0。微控制单元24计算出时间点tl时的补偿调整量为α XX，然后将计算出的补偿调整量(亦即，α XX)与数字值DO (时间点t0时的数字值)相加得到数字值D21以作为时间点tl时的数字值Dafc。此外，微控制单元24更进一步检测得到的数字值是否达到(或超过)预设最大值以决定逆转条件是否满足。因为数字值D21小于预设最大值，所以在时间点tl时逆转条件未被满足。
[0037]在时间点t2，微控制单元24根据第一预测模型及时间点tl时的前次补偿调整量(亦即，α XX)计算出时间点t2时的补偿调整量为a 2XX,然后将计算出的补偿调整量(亦BP, α2ΧΧ)与数字值D21 (时间点tl时的数字值)相加而得到数字值D22以作为时间点t2时的数字值Dafc。因为数字值D22小于预设最大值，所以在时间点t2时逆转条件仍未被满足。作为时间点t3以及t4时的数字值Dafc的D23以及D24可以依此类推，在此仅做简单描述。因为数字值D24达到(或超过)预设最大值，所以在时间点t4逆转条件恰好满足，因此微控制单元24利用第二预测模型以更新下一时间周期内的数字值Dafc。
[0038]在时间点t5，第二预测模型为XN+1= - Xn且前次补偿调整量为α 4XX,微控制单元24计算出时间点t5时的补偿调整为量一 a 4XX,然后将得到的补偿调整量(亦即，一α4ΧΧ)与数字值D24 (时间点t4时的数字值)相加而得到数字值D23以作为时间点t5时的数字值Dafc。由于在时间点t5之后逆转条件已被满足，因此微控制单元24随后利用第三预测模型以更新下一时间周期内的数字值Dafc。
[0039]在时间点t6，第三预测模型为ΧΝ+1=ΧΝ/α且前次补偿调整量为一α4ΧΧ，微控制单元24计算出时间点t6时的补偿调整量为一 a 3XX,然后将得到的补偿调整量(亦即，一α3ΧΧ)与数字值D23 (时间点t5时的数字值)相加而得到数字值D22以作为时间点t6时的数字值Dafc。类似地，微控制单元24根据第三预测模型分别得到时间点t7、t8时的补偿调整量一 Q2XX以及一 α XX，并得到对应的数字值D21以及DO以更新数字值Dafc。
[0040]在图2C所举例的接收间隙状态期间，数字值Dafc在时间点t5之前随时间逐步增大，但其增大的幅度随时间逐步减小，而在时间点15之后，数字值Dafc则随时间逐步减小，而其减小的幅度随时间逐步增大。
[0041]图2D是依本发明另一实施例的电压控制晶体振荡器的调整的示意图。如图2D所示，在正常状态下(亦即，非接收间隙状态)，微控制单元24根据数字信号处理器22计算的接收突发信号的频率误差连续地调整数字值Dafc，从而维持电压控制晶体振荡器14的频率，并将数字值Dafc存储于存储单元26。类似地，微控制单元24计算预设时间周期T内数字值Dafc的补偿调整量X，并将产生的补偿调整量X存储于存储单元26。在此例中，微控制单元24选择性地利用多个预测模型中的一个来更新数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器14的频率。举例来说，当逆转条件未满足时，微控制单元24根据如上所述的第一预测模型来更新数字值Dafc。当逆转条件恰好满足时，微控制单元24根据第四预测模型来更新数字值Dafc。当逆转条件已满足之后，微控制单元24根据第五预测模型来更新数字值Dafc0需要注意的是，微控制单元24所依据的预测模型并不只限定于上述预测模型，其它任何适合的预测模型都可以应用。
[0042]在时间点tl?t4，微控制单元24的运作与图2C所示类似，为简单起见，其细节不再赘述。由于时间点t4时的数字值D34达到(或超过)预设最大值，因此逆转条件在时间点t4恰好满足，微控制单元24随后利用第四预测模型以更新下一时间周期内的数字值Dafc。
[0043]在时间点t5，第四预测模型为XN+1= — β XXn且前次补偿调整量为α4ΧΧ，微控制单元24计算出时间点t5时的补偿调整量为一 β X α 4XX,然后将得到的补偿调整量(亦BP,- βΧα4ΧΧ)与数字值D34 (时间点t4时的数字值)相加而得到新的数字值以作为时间点t5时的数字值Dafc。举例来说，其中的衰减因子满足条件0〈β〈α〈I。由于在时间点t5之后逆转条件已被满足，因此微控制单元24随后利用第五预测模型以更新下一时间周期内的数字值Dafc。在时间点t6，第五预测模型为ΧΝ+1=β父乂,且前次补偿调整量为一β X α 4XX,微控制单元24根据第五预测模型及前次补偿调整量计算时间点t6时的补偿调整量为一 β2Χ α4ΧΧ，然后将得到的补偿调整量(亦即，一 β2Χ Ci4XX)与前次数字值(时间点t5时的数字值)相加而得到新的数字值以作为时间点t6时的数字值Dafc。
[0044]类似地，微控制单元24分别得到时间点t7、t8时的补偿调整量一β 3X a 4XX以及一 β 4X α 4XX,并得到对应的数字值以更新数字值Dafc。亦即，在图2D所示的范例中，在接收间隙状态下，数字值Dafc在时间点t5之前随时间逐步增大，且其增大的幅度随时间逐步减小，而在时间点t5之后，数字值Dafc随时间逐步减小，且其减小的幅度随时间逐步减小。
[0045]图3是依本发明另一实施例的硬件环境的方块图。如图3所示，本地通信单元10 ’ ’与图1所示的本地通信单元10类似。电压控制晶体振荡器14’ ’可以通过基带处理单元16传来的数字值Dafc及/或模拟电压Vafc来控制。电压控制晶体振荡器14’ ’包括阻容电路15以及晶体振荡器(未绘出)，并且电压控制晶体振荡器14’’所产生的振荡信号的频率可以通过调节阻容电路15的电容来调整。
[0046]阻容电路15可以通过数字值Dafc或模拟电压Vafc来控制。举例来说，阻容电路15中的容性元件为电压控制元件，而阻容电路15的电容可以通过基带处理单元16传来的模拟电压Vafc控制。在某些实施例中，阻容电路15中的容性元件为数字信号控制的电容器矩阵。此外，阻容电路15的电容也可以通过数字值Dafc直接调整。亦即，当阻容电路15的电容可以通过数字值Dafc直接调整时，数模转换器25可以省略。在一些实施例中，数模转换器25可以被整合至射频单元12用来将数字值Dafc转换为模拟电压Vafc。本地通信单元10’’中与本地通信单元10中类似的结构与操作在此不另赘述。
[0047]图4是维持电压控制晶体振荡器频率的方法的实施例的流程图。如图4所示，在步骤S410中，本地通信单元10中的射频单元12接收远程通信单元99传来的突发信号。然后，射频单元12将本地振荡信号与接收突发信号混频以产生复数模拟基带信号，而产生的复数模拟基带信号则被输出至基带处理单元16。
[0048]在步骤S420中，微控制单元24根据射频单元12接收的突发信号决定接收间隙状态是否出现。举例来说，模数转换器21将处理后的复数模拟基带信号分别转换为数字的同相采样I及正交采样Q并传输至数字信号处理器22处理。微控制单元24根据本地通信单元10是否接收到一连串的不良突发信号来决定接收间隙状态是否出现。若本地通信单元10接收到一连串的不良突发信号，微控制单元24可以决定接收间隙状态出现。微控制单元24可以检测本地通信单元10的接收功率以及接收突发信号的信噪比，并决定接收间隙状态是否出现。当接收功率低于阈值及/或接收突发信号的信噪比低于阈值时，接收间隙出现。否则，则表明本地通信单元10能够从远程通信单元99接收到良好的突发信号。亦即，本地通信单元10运作于正常状态下，然后执行步骤S430。相反，如果接收间隙状态出现，则表明本地通信单元10无法从远程通信单元99接收到良好的突发信号，然后执行步骤S455。
[0049]在步骤S430中，执行正常操作。举例来说，数字信号处理器22根据模数转换器21传来的突发信号采样序列得到语音或数据。在步骤S440中，微控制单元24根据接收突发信号得到数字值Dafc以调整电压控制晶体振荡器14的频率，因此可以保证电压控制晶体振荡器14的频率与远程通信单元99同步。亦即，执行自动频率控制方法。举例来说，数字信号处理器22根据模数转换器21传来的突发信号(采样序列)计算远程通信单元99与本地通信单元10之间的频率误差，并输出已决定的频率误差至微控制单元24。
[0050]微控制单元24随后根据已决定的频率误差产生数字值Dafc，并根据产生的数字值Dafc控制电压控制晶体振荡器14的频率。如图1所示，数字值Dafc可以被数模转换器25转换为模拟电压以控制电压控制晶体振荡器14，从而使电压控制晶体振荡器14的频率与远程通信单元99同步。如图3所示，数字值Dafc也可以被输出至电压控制晶体振荡器14’’以调整(或控制)阻容电路15的电容，这种组态被称为数字控制晶体振荡器(digitalcontrolled crystal oscillator, DCXO)。
[0051]在步骤S450中，微控制单元24将数字值Dafc存储至存储单元26，也产生数字值Dafc的补偿调整量并将产生的补偿调整量存储至存储单元26。然后，所述的方法返回至步骤S410，亦即，射频单元12再次从远程通信单元99接收到另一个突发信号，从而动态地调整数字值Dafc或模拟电压Vafc以维持电压控制晶体振荡器14或14’ ’的频率准确度。
[0052]在步骤S455中，决定预设时间周期是否届满。若接收间隙状态下的预设时间周期届满，则执行步骤S460，否则，若接收间隙状态下的预设时间周期未届满时，则执行步骤S410以从远程通信单元99接收另一个突发信号。举例来说，突发信号的接收以及接收间隙状态的决定(亦即，步骤S410与步骤S420)的执行周期大约为4毫秒，而接收间隙状态下的频率补偿(亦即，步骤S460与步骤S470)的执行周期大约为2秒或者接收到200个突发信号。
[0053]在步骤S460中，微控制单元24根据预测模型以及前次时间周期内数字值Dafc的补偿调整量决定一个新的数字值DafC，随后，微控制单元24将新的数字值Dafc更新至存储单元26。产生数字值Dafc的详细描述请参阅图2A至2D以及相应的说明，为简单起见不另赘述。
[0054]在步骤S470中，微控制单元24得到新的数字值Dafc并将其输出至电压控制晶体振荡器14或14’’用以频率补偿。举例来说，数字值Dafc可以通过图1所示的数模转换器25转换为模拟电压以控制电压控制晶体振荡器14，或者被直接输出至图3所示的电压控制晶体振荡器14’’以控制其频率。
[0055]如上所述，本发明的实施例不仅能够在正常状态下根据计算出的频率误差产生新的数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器的频率，也能够在接收间隙状态下根据预测模型以及补偿调整量周期性地产生新的数字值Dafc以维持电压控制晶体振荡器的频率，直至本地通信单元重新进入正常状态，其中所述的补偿调整量为前次预设时间周期内数字值Dafc的补偿调整量。因此，本发明能够有效地改善接收间隙状态下的频率误差及时序误差，从而避免因温度变化引起的频率漂移及时序漂移而导致的掉话，同时也可以降低相关产品的制造成本。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于，所述的能够与远程通信单元通信的电子装置包括: 振荡单元；以及 基带处理单元，在检测到所述的基带处理单元无法根据所述的远程通信单元传来的多个接收突发信号控制所述的振荡单元时，所述的基带处理单元根据第一预测模型及存储的信息计算第一补偿调整量，其中所述的存储的信息是有关于数字值的前次补偿调整量，以及用来根据所述的已决定的第一补偿调整量来调整所述的振荡单元，其中，所述的第一预测模型为ΧΝ+1=α XXn，计算式中ΧΝ+1和XnR表连续补偿调整量，N为正整数，α代表第一衰减因子并满足条件α〈I且α >0, α为常数值。
2.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的基带处理单元更通过将所述的已决定的第一补偿调整量与前次数字值相加或从所述的前次数字值中减去所述的已决定的第一补偿调整量来更新所述的数字值，以及根据所述的更新后的数字值调整所述的振荡单元。
3.如权利要求2所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的基带处理单元更将所述的更新后的数字值转换为电压，并根据所述的电压调整所述的振荡单元。
4.如权利要求2所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:当检测到所述的基带处理单元仍无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元，且与所述的已决定的第一补偿调整量对应的所述的数字值达到或超过预设最大值时，所述的基带处理单元根据第二预测模型及所述的第一补偿调整量计算第二补偿调整量，并根据所述的第二补偿调整量来调整所述的振荡单元。
5.如权利要求4所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:当检测到所述的基带处理单元仍无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元，与所述的已决定的第一补偿调整量对应的所述的数字值达到或超过预设最大值，且所述的第二补偿调整量已决定时，所述的基带处理单元根据第三预测模型及所述的第二补偿调整量计算第三补偿调整量，并根据所述的第三补偿调整量来调整所述的振荡单元。
6.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的远程通信单元为基站系统。
7.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的基带处理单元根据所述的远程通信单元传来的射频突发信号计算所述的数字值的第二补偿调整量，并根据所述的第二补偿调整量来调整所述的振荡单元。
8.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:当所述的电子装置的接收功率低于阈值时，检测到所述的基带处理单元无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元。
9.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:当所述的多个接收突发信号的信噪比低于第二阈值时，检测到所述的基带处理单元无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元。
10.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的数字值的所述的前次调整是由所述的远程通信单元传来的所述的多个前次接收突发信号决定。
11.如权利要求4所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的第二补偿调整量小于所述的第一补偿调整量。
12.如权利要求1所述的能够与远程通信单元通信的电子装置，其特征在于:所述的能够与远程通信单元通信的电子装置更包括配备有合成器的射频单元，所述的振荡单元产生第一振荡信号并输出至所述的射频单元的所述的合成器，所述的合成器产生与所述的第一振荡信号相位一致的第二振荡信号，以保证所述的射频单元的频率与所述的远程通信单元指定的信道的频率一致。
13.一种振荡单元的控制方法，用来控制与远程通信单元通信的电子装置中的振荡单元，所述的振荡单元的控制方法包括: 当检测到无法根据所述的远程通信单元传来的多个接收突发信号控制所述的振荡单元时，根据第一预测模型及存储的信息计算第一补偿调整量，其中所述的存储的信息是有关于数字值的前次补偿调整量，其中，所述的第一预测模型为XN+1=a XXn，计算式中ΧΝ+1和XnR表连续补偿调整量，N为正整数，α代表第一衰减因子并满足条件α〈1且α>0，α为常数值；以及 根据所述的已决定的第一补偿调整量来调整所述的振荡单元。
14.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的振荡单元的控制方法更包括根据所述的远程通信单元传来的射频突发信号计算所述的数字值的第二补偿调整量。
15.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:当所述的电子装置的接收功率低于阈值时，检测到无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元。
16.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:当所述的多个接收突发信号的信噪比低于第二阈值时，检测到所述的基带处理单元无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元。
17.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的振荡单元的控制方法更包括: 通过将所述的已决定的第一补偿调整量与前次数字值相加或从所述的前次数字值中减去所述的已决定的第一补偿调整量来更新所述的数字值；以及 根据所述的更新后的数字值调整所述的振荡单元。
18.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的振荡单元的控制方法更包括: 将所述的更新后的数字值转换为电压；以及 根据所述的电压调整所述的振荡单元。
19.如权利要求13所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的振荡单元的控制方法更包括当检测到仍无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元，且与所述的已决定的第一补偿调整量对应的所述的数字值达到或超过预设最大值时，根据第二预测模型及所述的数字值的所述的第一补偿调整量计算第二补偿调整量，并根据所述的第二补偿调整量来调整所述的振荡单元。
20.如权利要求19所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的第二预测模型为XN+1= — Xn或XN+1= - β ΧΧΝ, β代表第二衰减因子并满足条件β〈 α且β >0。
21.如权利要求19所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的振荡单元的控制方法更包括当检测到仍无法根据所述的远程通信单元传来的所述的多个接收突发信号控制所述的振荡单元，与所述的已决定的第一补偿调整量对应的所述的数字值达到或超过预设最大值，且所述的第二补偿调整量已决定时，根据第三预测模型及所述的第二补偿调整量计算第三补偿调整量，并根据所述的第三补偿调整量来调整所述的振荡单元。
22.如权利要求21所述的振荡单元的控制方法，其特征在于:所述的第二预测模型为ΧΝ+1= — Xn或Xtm= - β ΧΧΝ, β代表第二衰减因子并满足条件β〈 α且β >0，以及第三预测模型为 ΧΝ+1=ΧΝ/ α 或 Xtm= β ΧΧΝ。
23.一种与远程通信单元通信的接收机，包括振荡单元及控制器，所述的控制器在正常状态下根据突发信号持续更新数字值来控制所述的振荡单元，其特征在于:所述的控制器在判断出进入接收间隙状态时，有规则的采用一个以上的预测模型来计算补偿调整量，并利用所述的补偿调整量来调整所述的数字值，以使所述的接收机在接收间隙状态下仍然可以持续控制调整所述的振荡单元，以保持与所述的远程通信单元的同步，其中，所述的第一预测模型为ΧΝ+1=α XXn，计算式中ΧΝ+1和XnR表连续补偿调整量，N为正整数，α代表第一衰减因子并满足条件α〈I且α >0, α为常数值。
24.如权利要求23所述的与远程通信单元通信的接收机，其特征在于:所述的控制器设有一个以上的逆转条件，所述的控制器依据所述的一个以上的逆转条件是否满足，来决定选择所使用的预测模型。
25.如权利要求23所述的与远程通信单元通信的接收机，其特征在于:至少一个预测模型的补偿调整量的改变幅度随着时间越来越缓和。
26.如权利要求23所述的与远程通信单元通信的接收机，其特征在于:所述的控制器有规则的计算补 偿调整量，指的是所述的控制器每隔预定的时间周期，就更新所述的数字值。
【文档编号】H04L27/00GK103841069SQ201410024163
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2008年3月18日 优先权日:2007年11月28日
【发明者】陈东云, 徐进发, 傅洪勋, 黄仲贤 申请人:联发科技股份有限公司