[发明专利]一种通用频率调制器和频率调制方法、装置

权利要求书

1.一种通用频率调制器，其特征在于，包括：

可配置的全数字锁相环，所述全数字锁相环包括两个环路：环路甲和环路乙；

所述环路甲包括：第一二进制鉴相器、第一数字环路滤波器、数控振荡器、第一双模分频器、第一差分积分调制器、第一数字时间转换器、第一整数分频器；所述环路乙包括：第二二进制鉴相器、第二数字环路滤波器、第二双模分频器、第二差分积分调制器、第二数字时间转换器、第二整数分频器；

所述环路甲的第一数字环路滤波器的输出端与所述数控振荡器的输入端相连；所述数控振荡器的输出信号分别输入所述第一双模分频器和所述第二双模分频器；

所述环路乙的第二数字环路滤波器的输出端与所述环路甲的第一差分积分调制器的输入端相连；

所述第一二进制鉴相器，用于比较参考时钟信号和来自第一整数分频器的反馈时钟信号的相位信息；

所述第一数字环路滤波器，用于对所述第一二进制鉴相器输出的信号进行数字域滤波以产生第一控制信号；

所述数控振荡器，用于根据所述第一数字环路滤波器输出的第一控制信号产生输出的调制信号；

所述第一双模分频器，用于根据来自所述第一差分积分调制器的第二控制信号产生两种分频模式以实现分数分频；

所述第一差分积分调制器，用于产生第二控制信号以控制所述第一双模分频器实现分数分频；

所述第一数字时间转换器，用于对所述第一双模分频器输出的时钟信号进行延时；

所述第一整数分频器，用于对第一数字时间转换器输出的时钟信号进行整数分频；

所述第二二进制鉴相器，用于比较所述参考时钟信号和来自第二整数分频器的反馈时钟信号的相位信息；

所述第二数字环路滤波器，用于对所述第二二进制鉴相器输出的信号进行数字域滤波以产生第三控制信号；

所述第二双模分频器，用于根据来自所述第二差分积分调制器的第四控制信号产生两种分频模式以实现分数分频；

所述第二差分积分调制器，用于产生第四控制信号以控制所述第二双模分频器实现分数分频；

所述第二数字时间转换器，用于对所述第二双模分频器输出的时钟信号进行延时；

所述第二整数分频器，用于对第二数字时间转换器输出的时钟信号进行整数分频；

所述第一差分积分调制器为三阶单环结构，设置为根据输入的分数分频控制字产生所述第二控制信号以控制所述第一双模分频器实现分数分频；

所述第二差分积分调制器为三阶单环结构，设置为根据输入的分数分频控制字产生所述第四控制信号以控制所述第二双模分频器实现分数分频；

其中，所述环路甲中输入所述第一差分积分调制器的分数分频控制字由所述环路乙的第二数字环路滤波器输出的第三控制信号和外部输入共同确定；所述环路乙中输入所述第二差分积分调制器入的分数分频控制字由外部输入确定；

所述外部输入包括：待调制信号中的窄带低通调制信号、宽带高通调制信号或宽带低通调制信号。

2.根据权利要求1所述的通用频率调制器，其特征在于，

所述第一数字环路滤波器和所述第二数字环路滤波器均包含比例路径和积分路径；所述比例路径实现相位追踪，所述积分路径实现频率追踪；

所述环路甲中的第一数字环路滤波器输出的第一控制信号连接所述数控振荡器以进行频率调谐；

所述环路乙中的第二数字环路滤波器输出的第三控制信号连接所述环路甲的第一差分积分调制器以调整所述环路甲的分数分频系数。

3.根据权利要求1所述的通用频率调制器，其特征在于，

所述数控振荡器基于环形振荡结构设计，由来自第一数字环路滤波器的第一控制信号控制PMOS阵列注入所述数控振荡器的电流大小以实现所述数控振荡器的频率调谐；

所述数控振荡器还包括有限脉冲响应滤波器。

4.根据权利要求1-3任一所述的通用频率调制器，其特征在于，

在进行宽带调制时，所述通用频率调制器中环路乙开启，所述环路甲开启，所述环路甲的数控振荡器输出宽带调制信号；

或者，

在进行窄带调制时，所述通用频率调制器中的环路乙关闭，所述环路甲开启，待调制信号中的窄带高通调制信号输入所述数控振荡器，所述环路甲的数控振荡器输出窄带调制信号。