[发明专利]实现宽范围多频带分频和选频的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字电子技术领域，尤其涉及一种实现宽范围多频段分频的装置和方法。 

背景技术

随着无线技术应用越来越广泛，往往需要一个发射或接收设备能够被应用在多个不同的频带上。比如，在从300MHz到500MHz的频谱范围中就有多个频带被用于无线远程自动抄表系统中。我们说这是个很宽的频率范围是因为其频率范围对中心频率的比值很大。一个灵活的通讯系统应该能够随意地在这样一个很宽的频率范围内工作。 

目前，覆盖宽范围多频段的频率合成的方法大致通过以下几种途径来实现： 

1.多个频率合成器，其中每一个频率合成器覆盖较窄的频率范围； 

2.一个频率合成器，但是在一个锁相环中采用多个压控振荡器实现多个压控振荡频率，每一个压控振荡频率负责合成一个比较窄的频率范围； 

3.一个频率合成器，在一个锁相环中采用一个或较少的压控振荡器。通过很宽的锁相环回路分频范围来覆盖很宽的频率合成范围。 

对于第1种和第2种方法，由于采用多个频率合成器或多个压控振荡器，需要多组复杂的射频模拟电路，在开发成本、开发周期、设计和验证难度及风险方面均存在较多问题。而第3种方法中采用宽分频范围的锁相环回路的思路虽然较第1种方法和第2种方法具有一定的优点，但其电路设计复杂，现有技术中有待于提出一种结构合理的数字电路来实现较宽的分频范围。 

发明内容

本发明提供了一种实现宽范围多频带分频和选频的装置和方法，在频率合成器的锁相环回路使用本发明的分频器，可以实现在一个锁相环中采用一个或较少的压控振荡器就能覆盖很宽的频率合成范围，同时，本发明通过设计逻辑及结构合理的数字电路分频器以获得了锁相环和压控振荡器等射频模拟电路部分的简洁性，减小电路的开发成本，降低设计难度和风险。 

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种实现宽范围多频带分频和选频的装置，其包括复数分频支路和分频合并器，所述分频支路输入有输入时钟和分频比例，所述分频比例为一系列二进制数，这些二进制数根据数量级的不同输入至所述不同的分频支路；所述复数分频支路的输出又输入至所述分频合并器，经分频合并器的选频处理后进行所需频率的时钟输出，同时，分频合并器根据分频比例的最高位控制选择所述分频支路处于休止或运行的状态。 

更进一步地，所述分频装置为一宽范围连续可变分频比例的数字分频器。 

所述二进制数量级以大于或等于2^m并且小于2^(m+1)的数字构成一个二进制数量级。 

所述分频合并器为一同步分频合并器，所述复数分频支路的输出经多选一组合逻辑后，由同步寄存器输出。 

所述分频合并器为一异步合并器，所述复数分频支路的输出经过多选一组合逻辑后直接输出。 

所述分频合并器将选通各分频支路的信号反馈至对应的分频支路，以控制对对应分频支路选通状态。 

本发明还提出了一种实现宽范围多频带分频和选频的方法，所述方法将分频装置的分频比例采用二进制数表示，且按照二进制数量级的不同将分频比例进行分组，将不同级别的分频比例分别输入至复数不同的分频支路中，所述不同的分频支路的输出合并至分频合并器中，经分频合并器的选频处理后作为分频装置的总输出，而现实宽范围的分频和选频。 

更进一步地，所述分频合并器的选频处理包括根据分频比例的最高位控制选择所述分频支路处于休止或运行的状态而实现宽范围的分频和选频。 

所述二进制数量级以大于或等于2^m并且小于2^(m+1)的数字构成一个二进制数量级。 

所述分频合并器的选频处理包括对所述各分频支路的输出经多选一组合逻辑后，进行直接输出或同步处理后输出。 

本发明提供的宽范围多频带分频和选频方法和装置，其将连续可变的分频比例范围按照二进制计数数量级分组，每一个分频支路负责一个二进制数量级范围的分频比例的分频，多个不同的分频支路组合成大于一个数量级的分频范围，各分频支路接受控制选择处于休止或活跃状态。 

与现有技术相比，本发明通过设计逻辑及结构合理的数字电路分频器而获得了锁相环和压控振荡器等射频模拟电路部分的简洁性，减小了电路的开发成本及开发周期、降低了设计和验证的难度和风险。 

附图说明

图1是本发明实施例中锁相环装置的原理框图； 

图2是图1中大范围比例分频器的原理框图； 

图3是图2中乙组分频支路的原理框图；