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改进的频率校正方法和装置

阅读:696发布:2021-06-09

专利汇可以提供改进的频率校正方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 频率 校正方法和装置,所述频率校正方法包括:根据目标频率 信号 的频率及参考频率信号的期望频率确定分频比;根据参考频率信号的实际频率与其期望频率的 频率偏移 确定所述分频比的校正值以及校正余数;利用所述校正值校正所述分频比得到校正分频比;基于所述校正余数和一预定调整频率信号的周期确定余数补偿值;根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号。这样,可以得到非常精确定的目标频率信号。,下面是改进的频率校正方法和装置专利的具体信息内容。

1.一种频率校正方法,其特征在于,其包括:
获得参考频率信号的实际频率以及该实际频率与其期望频率的频率偏移
根据目标频率信号的频率及所述参考频率信号的期望频率确定分频比;
根据所述频率偏移确定所述分频比的校正值以及校正余数;
利用所述校正值校正所述分频比得到校正分频比;
基于所述校正余数和一预定调整频率信号的周期确定余数补偿值;
根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号,
其中调整频率信号的频率大于所述参考频率信号的频率。
2.根据权利要求1所述的频率校正方法,其特征在于:在所述分频比上加上或减去所述校正值得到所述校正分频比,根据所述校正余数所占的预定调整频率信号的周期个数确定所述余数补偿值。
3.根据权利要求1所述的频率校正方法,其特征在于:根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的周期的个数确定所述校正值,根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的整数周期后的余数确定校正余数,ft为目标频率信号的频率。
4.根据权利要求1-3任一所述的频率校正方法,其特征在于:根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号包括:
从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期,
其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
5.根据权利要求4所述的频率校正方法,其特征在于:在开始目标频率信号的一个半个周期开始后重新根据所述参考频率信号的当前实际频率与其期望频率的当前频率偏移重新计算得到最新的校正分频比和最新的余数补偿值。
6.一种频率校正装置,其特征在于,其包括:
温度获取模,获取晶体振荡器的温度;
频率信号产生模块,从所述晶体振荡器中获取参考频率信号的实际频率;
频率偏移生成模块,根据所述温度获取所述参考频率信号的实际频率与其期望频率的频率偏移;和
频率校正模块,根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号。
7.根据权利要求6所述的频率校正装置,其特征在于:所述频率校正模块在所述分频比上加上或减去所述校正值得到所述校正分频比,所述频率校正模块根据所述校正余数所占的预定调整频率信号的周期个数确定所述余数补偿值。
8.根据权利要求6所述的频率校正装置,其特征在于:所述频率校正模块根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的周期的个数确定所述校正值,根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的整数周期后的余数确定校正余数,ft为目标频率信号的频率。
9.根据权利要求6-8任一所述的频率校正装置,其特征在于:从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期,
其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
10.根据权利要求9所述的频率校正装置,其特征在于:在开始目标频率信号的一个半个周期后重新根据所述参考频率信号的当前实际频率与其期望频率的当前频率偏移重新计算得到最新的校正分频比和最新的余数补偿值。

说明书全文

改进的频率校正方法和装置

【技术领域】

[0001] 本发明涉及时钟设计领域,特别是一种频率校正方法和装置。【背景技术】
[0002] 在时钟芯片设计中,时钟频率的精度决定于使用的石英晶体的频率精度。为了确保所有电子器件都能够正常或同步工作,在电子电路设计中提供精确的时钟信号是非常重要的。所述时钟信号一般可以由晶体振荡器产生,其中所述晶体振荡器是利用压电材料的振荡晶体的机械谐振来产生一定频率电信号电子电路。这个频率通常用于计时,也可以用于为数字集成电路提供时钟信号,还可以用于稳定无线发射器/接收器的频率。导致时钟信号不同于设计的一个原因在于温度,它可能影响压电材料和晶体振荡器的运作。随着温度的变化,晶体振荡器输出的频率也会随之变化,通常情况下,石英晶体的频率对温度一般呈现20ppm~100ppm的频率稳定度。在高精度应用如全球定位系统中,这样的频率精度是不能满足要求的;或者在应用中通常需要用到芯片或器件的年误差在5分钟内,其必须要求在10ppm的稳定度以内,普通的晶体振荡器或分频出来的频率可能不能达到这个精度。
[0003] 因此有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。【发明内容】
[0004] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请说明书摘要发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
[0005] 本发明的目的在于提供一种频率校正方法和装置,其可以根据具有频率偏移的参考频率信号得到准确的目标频率信号。
[0006] 根据本发明的目的,根据本发明的一个方面,本发明提供一种频率校正方法,其包括:获得参考频率信号的实际频率以及该实际频率与其期望频率的频率偏移;根据目标频率信号的频率及所述参考频率信号的期望频率确定分频比;根据所述频率偏移确定所述分频比的校正值以及校正余数;利用所述校正值校正所述分频比得到校正分频比;基于所述校正余数和一预定调整频率信号的周期确定余数补偿值;根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号,其中调整频率信号的频率大于所述参考频率信号的频率。
[0007] 进一步的,在所述分频比上加上或减去所述校正值得到所述校正分频比,根据所述校正余数所占的预定调整频率信号的周期个数确定所述余数补偿值。
[0008] 进一步的,根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的周期的个数确定所述校正值,根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的整数周期后的余数确定校正余数,ft为目标频率信号的频率。
[0009] 进一步的,所述根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号包括:从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期,其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
[0010] 再更进一步的,在开始目标频率信号的一个半个周期后重新根据所述参考频率信号的当前实际频率与其期望频率的当前频率偏移重新计算得到最新的校正分频比和最新的余数补偿值。
[0011] 根据本发明的另一个方面,本发明提供一种频率校正装置,其包括:温度获取模,获取晶体振荡器的温度;频率信号产生模块,从所述晶体振荡器中获取参考频率信号的实际频率;频率偏移生成模块,根据所述温度获取所述参考频率信号的实际频率与其期望频率的频率偏移;和频率校正模块,根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号。
[0012] 进一步的,所述频率校正模块在所述分频比上加上或减去所述校正值得到所述校正分频比,所述频率校正模块根据所述校正余数所占的预定调整频率信号的周期个数确定所述余数补偿值。
[0013] 进一步的,所述频率校正模块根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的周期的个数确定所述校正值,根据所述频率偏移的1/2ft所占的参考频率信号的期望频率的整数周期后的余数确定校正余数,ft为目标频率信号的频率。
[0014] 更进一步的,从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期,其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
[0015] 再进一步的,在开始目标频率信号的一个半个周期后重新根据所述参考频率信号的当前实际频率与其期望频率的当前频率偏移重新计算得到最新的校正分频比和最新的余数补偿值。
[0016] 与现有技术相比,在本发明提供的频率校正方案中,根据参考频率信号的实际频率和期望频率之间的偏移得到校正值和校正余数,利用所述校正值对所述分频比进行校正,利用所述校正余数进行一定的分频补偿,这样可以根据参考频率信号得到更为准确的目标频率信号。【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0018] 图1为本发明中频率校正方法在一个实施例中的流程图
[0019] 图2为晶体振荡器的温度频率特性曲线在一个实施例中的示意图;
[0020] 图3本发明中频率校正方法在一个实施例中将一实际频率信号分频为目标频率信号的示意图;和
[0021] 图4为本发明中频率校正装置在一个实施例中的结构示意图。【具体实施方式】
[0022] 本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明,在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时,本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说,为避免混淆本发明的目的,由于熟知的方法和程序已经容易理解,因此它们并未被详细描述。
[0023] 此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外,表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序,也不构成对本发明的限制。
[0024] 本发明提供一种频率校正方法,其根据参考频率信号的频率偏移得到校正值和校正余数,利用所述校正值校正分频比得到校正分频比,之后利用校正分频比对所述参考频率信号进行分频,随后利用所述校正余数进行分频补偿,可以将任何参考频率信号均分频到所需的目标频率信号。
[0025] 图1为本发明中频率校正方法100在一个实施例中的流程图,所述频率校正方法100包括:
[0026] 步骤110,获取参考频率信号的实际频率以及该实际频率与其期望频率的频率偏移。
[0027] 所述参考频率信号可以由晶体振荡器产生。由于所述晶体振荡器的输出频率会受到温度的影响而产生漂移,因此所述晶体振荡器产生的参考频率信号的实际频率与其期望频率通常会有一定的频率偏移。举例来说,一晶体振荡器产生的参考频率信号的期望频率(或称为理想频率)为32768HZ,而实际由于温度的影响,得到的实际频率可能只有32760HZ或32770HZ,这样就存在一定的频率偏移。
[0028] 这里可以将频率偏移用Δppm来表示,这个Δppm与晶体振荡器的温度有关。通常情况下,生产出的晶体振荡器根据内部材料温度因素的影响会有一个温度频率特性曲线示意图,如图2所示,根据该曲线可知晶体振荡器在每个温度下均对应不同的实际频率,而这个实际频率与需要得到的期望频率之间的差值可以用Δppm来表示,图2中在温度为T0的情况下,实际频率f0为32760,与期望频率32.768kHZ之间的频率偏移Δppm为6
(32768-32760)/32768*10 =244.1ppm,即也可以说温度T0下每秒频率偏移相差244.1us。
[0029] 可以预先根据所述温度频率特性曲线生成一个温度频率偏移查找表(lookup table),根据当前温度可以在该查找表中查找到对应的频率偏移。当然,也可以根据所述温度频率特性曲线形成一个温度频率偏移算法,根据当前温度及所述温度频率偏移算法计算得到对应的频率偏移。
[0030] 在一个实施例中,可以通过温度感应器感应晶体振荡器中的温度,然后将所述温度感应器获取的温度进行数模转换以得到数字温度,根据此数字温度和提供的所述晶体振荡器的温度频率特性曲线得知所述晶体振荡器的输出信号的实际频率,并根据所述实际频率进一步得知该温度下需要校正的频率偏移。当然,也可以直接根据数字温度得到其对应的频率偏移。
[0031] 步骤120,根据目标频率信号的频率及所述参考频率信号的期望频率确定分频比。
[0032] 在一个实施例中,所述分频比可以为所述参考频率信号的期望频率和所述目标频率信号的频率的比值的一半,假定所述参考频率信号的期望频率为fm,所述目标频率信号的频率为ft,则所述分频比为fm/2ft。比如,期望频率fm为32768HZ,想要得到的目标频率14
信号的频率ft为1HZ,则分频比为16384,也就是2 。又如期望频率fm为32768HZ,而想要得到的目标频率信号的频率ft为2HZ,则分频比为8192,也就是213。
[0033] 步骤130,根据所述频率偏移确定分频比的校正值以及校正余数。
[0034] 由于分频比是根据期望频率得到的,并且通常情况下,参考频率信号的实际频率与其期望频率有一定的频率偏差,所以需要根据频率偏移获得所述分频比的校正值以及校正余数。
[0035] 由于所述分频比为所述参考频率信号的期望频率和所述目标频率信号的频率的比值的一半,则可以根据所述频率偏移的1/2ft所占的期望频率的周期的个数确定所述校正值,可以根据所述频率偏移的1/2ft所占的期望频率的整数周期后的余数确定所述校正余数。
[0036] 在一个实施例中,当所述参考频率信号的期望频率为32768HZ时,期望频率的一个周期等同于30.5个ppm(或说期望频率的一个周期的时长为30.5us),所以在所述频率偏移Δppm为100(或说1秒相差100us),目标频率信号的频率ft为1HZ时,其1/2所占期望频率的周期的个数为1,余分数为19.5,即得到的校正值为1,校正余数为19.5。此时,假如目标频率信号的频率ft为2HZ时,频率偏移的1/4所占期望频率的周期的个数为0,余分数为25,即得到的整数校正值为0,余数校正值为25。
[0037] 可以看出,前文中提到的期望频率的一个周期都是指其最小周期。
[0038] 步骤140,利用所述校正值校正所述分频比以得到校正分频比。
[0039] 在一个实施例中,在所述频率偏移为正(即期望频率大于实际频率)时,将所述分频比减所述校正值作为校正分频比的整数,在所述频率偏移为负(即期望频率小于实际频率)时,将所述分频比加所述校正值作为校正分频比。
[0040] 需要知道的是,正和负都是可以定义的,比如也可以将期望频率大于实际频率时的频率偏移定位为负,此外,也可以将频率偏移、整数校正值和余分数校正值本身定义上符号。在本文披露内容的基础上,所属领域内的技术人员还可以做其他任何显而易见的改动。
[0041] 步骤150,基于所述校正余数和一预定调整频率信号的周期(可以指半个周期、1个周期或多个周期)确定余数补偿值。
[0042] 事实上,1个ppm的时间相当于1us。可以看出,由于所述校正余数一般为0.5us的倍数,所以一般会采用半个周期为0.5us的即频率为1MHZ的频率信号作为调整频率信号,此时可以对所述调整频率信号的半个周期的个数进行计数。当然也可以采用一个周期为0.5us的频率为2MHZ的频率信号作为所述调整频率信号,此时也可以对所述调整频率信号的1个或半个周期的个数进行计数。如果一个周期为0.25us的频率为4MHZ的频率信号作为所述调整频率信号,那么也可以对所述调整频率信号的1个或半个周期的个数进行计数。
[0043] 因此,根据所述校正余数所占的所述调整频率信号的周期(用于计数的周期,比如半个周期,1个周期等)的个数确定所述余数补偿值,比如若所述校正分频比的余数为6.5us,调整频率信号为1MHZ,计数的周期单位为半个周期(0.5us),则所述余数补偿值为
13,如果调整频率信号为2MHZ,计数的周期单位为半个周期(0.25us),那么所述余数补偿值就为26。很显然,该调整频率信号较所述参考频率信号的频率高,因此对于不够一个参考频率信号周期的偏移,将会基于该调整频率信号进行补偿,这样可以产生准确的目标频率信号。
[0044] 步骤160,根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号。
[0045] 从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转(比如从高电平翻转为低电平,或从低电平翻转为高电平)以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期。其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值(产生上一个半个周期时用到的补偿累计值)加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
[0046] 由于频率偏移随着温度变化而实时变化的,因而基于所述频率偏移得到的校正分频比和余数补偿值也需要随温度变化而实时变化。在一个优选的实施例中,可以每隔一段时间重新基于频率偏移计算一次最新的校正分频比和余数补偿值,比如可以每隔目标频率信号的半个周期就重新计算一次最新的校正分频比和余数补偿值。
[0047] 在一个实施例中,对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数中的周期为一个周期。对所述调整参考频率信号的周期进行计数中的周期可以为指半个周期、1个周期或多个周期,这个在步骤150中已经介绍过了。
[0048] 举例来讲,如图3所示,其示出了本发明在一个实施例中将一参考频率信号的实际频率分频为目标频率信号的示意图。假设所述期望频率信号的频率为32768,第一计数值的初始值为0,需要得到的目标频率信号的频率为1HZ,计算得到的最新的校正分频比一直为16382,校正余数一直为6.5,采用的调整频率信号的频率为1MHZ,最新的余数补偿值一直为13,所述预定进位值为30.5/0.5=61。
[0049] 第一计数值为0时开始所述目标频率信号的半个周期,从0开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数,当所述第一计数值达到当前的校正分频比16382(由于没有进位,因此最新的校正分频比就是当前的校正分频比)后,再次从0开始开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,同时从0开始对所述调整频率信号的半个周期进行计数得到第二计数值,当第二计数值达到当前的补偿累计值13(首次计数时,当前的补偿累计值等于初始的余数补偿补偿值13)时,所述目标频率信号的电平翻转,结束上一个半个周期,开始下一个半个周期。
[0050] 随着所述第一计算值的计数,当所述第一计数值再次达到当前的校正分频比16382(未进位)时,再次从0开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,同时再次从0开始对所述调整频率信号的半个周期进行计数得到第二计数值,当第二计数值达到当前的补偿累计值26(由于未达到预定进位值,此时的当前的补偿累计值等于先前的补偿累计值13加上最新的余数补偿值13)时,所述目标频率信号的电平翻转,又结束所述目标频率信号的半个周期,开始所述目标频率信号的另一个半个周期。
[0051] 随着所述第一计算值的计数,当所述第一计数值再次达到当前的校正分频比16382(未进位)时,再次从0开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,同时再次从0开始对所述调整频率信号的半个周期进行计数得到第二计数值,当第二计数值达到当前的补偿累计值39(由于未达到预定进位值,此时的当前的补偿累计值等于先前的补偿累计值26加上最新的余数补偿值13)时,所述目标频率信号的电平翻转,又结束所述目标频率信号的半个周期,开始所述目标频率信号的另一个半个周期。
[0052] 如图3所示,在产生所述目标频率信号的第5个半个周期时,先前的补偿累计值52加上最新的余数补偿值13大于所述预定进位值61,因此当所述第一计数值再次达到当前的校正分频比16382+1(有进位)时,才再次从0开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,才再次从0开始对所述调整频率信号的半个周期进行计数得到第二计数值,当第二计数值达到当前的补偿累计值4(52+13-61=4)时,所述目标频率信号的电平翻转,结束所述目标频频率信号的半个周期。
[0053] 不断的重复上述步骤就可以连续的产生精确的目标频率信号。
[0054] 需要注意的是:本频率校正方法中对校正分频比和余数补偿值的计算均是在每半个目标频率周期的开始后的一预定时刻进行的以得到最新的校正分频比和余数补偿值,换句话说,在第一计数值到一预定值时开始计算对应的校正分频比和余数补偿值。比如,所述预定时刻可以为每半个目标频率周期开始计时后,对所述参考频率信号的周期进行计数至2或3时开始对校正分频比和余数补偿值进行计算。也就是说,在第一计数值开始计数的起始点不久进行分频比的计算。每次计算得到的最新的校正分频比和最新的余数补偿值可能相同,也可能不同。
[0055] 综上所述,本发明根据参考频率信号的实际频率和期望频率之间的偏移对分频比进行校正,可以将任何参考频率信号均分频到所需的目标频率信号。该方法适应范围广,实现方法简单。
[0056] 本发明还提供一种频率校正装置,其根据参考频率信号的频率偏移得到校正值和校正余数,利用所述校正值校正分频比得到校正分频比,之后利用校正分频比对所述参考频率信号进行分频,随后利用所述校正余数进行分频补偿,可以将任何参考频率信号均分频到所需的目标频率信号。
[0057] 图4为本发明中频率校正的装置在一个实施例中的结构示意图。所述温度频率校正的装置400包括温度获取模块410、频率信号产生模块420、频率偏移生成模块430和频率校正模块440。
[0058] 所述温度获取模块410用于获取晶体振荡器中的温度,如可以利用温度感应器得到室内温度,并通过模拟/数字转换电路或装置将所述获取的模拟温度转换成数字温度。该步骤为所属领域的普通技术人员都能够实现的,这里就不再详述。
[0059] 所述频率信号产生模块420从所述晶体振荡器中获取参考频率信号的实际频率。
[0060] 所述频率偏移生成模块430根据所述温度获取所述参考频率信号的实际频率与期望频率之间的频率偏移。
[0061] 所述参考频率信号可以由晶体振荡器产生。由于所述晶体振荡器的输出频率会受到温度的影响而产生漂移,因此所述晶体振荡器产生的参考频率信号的实际频率与其期望频率通常会有一定的频率偏移。举例来说,一晶体振荡器产生的参考频率信号的期望频率(或称为理想频率)为32768HZ,而实际由于温度的影响,得到的实际频率可能只有32760HZ或32770HZ,这样就存在一定的频率偏移。
[0062] 这里可以将频率偏移用Δppm来表示,这个Δppm与晶体振荡器的温度有关。通常情况下,生产出的晶体振荡器根据内部材料温度因素的影响会有一个温度频率特性曲线示意图,如图2所示,根据该曲线可知晶体振荡器在每个温度下均对应不同的实际频率,而这个实际频率与需要得到的期望频率之间的差值可以用Δppm来表示,图2中在温度为T0的情况下,实际频率f0为32760,与期望频率32.768kHZ之间的频率偏移Δppm为6
(32768-32760)/32768*10 =244.1ppm。
[0063] 可以预先根据所述温度频率特性曲线生成一个温度频率偏移查找表(lookup table),根据当前温度可以在该查找表中查找到对应的频率偏移。当然,也可以根据所述温度频率特性曲线形成一个温度频率偏移算法,根据当前温度及所述温度频率偏移算法计算得到对应的频率偏移。
[0064] 在一个实施例中,可以通过温度感应器感应晶体振荡器中的温度,然后将所述温度感应器获取的温度进行模数转换以得到数字温度,根据此数字温度和提供的所述晶体振荡器的温度频率特性曲线得知所述晶体振荡器的输出信号的实际频率,并根据所述实际频率进一步得知该温度下需要校正的频率偏移。当然,也可以直接根据数字温度得到其对应的频率偏移。
[0065] 所述频率校正模块440根据所述校正分频比对所述参考频率信号的实际频率进行分频,利用所述余数补偿值和所述预定调整频率信号对所述分频进行补偿得到目标频率信号。
[0066] 具体的,所述频率校正模块440从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,在第一计数值达到当前的校正分频比时,重新从初始值开始对所述参考频率信号的实际频率的周期进行计数得到第一计数值,并开始对所述调整频率信号的周期进行计数得到第二计数值,在第二计数值达到当前的补偿累计值时,所述目标频率信号的信号翻转(比如从高电平翻转为低电平,或从低电平翻转为高电平)以结束目标频率信号的上一个半个周期,开始目标频率信号的下一个半个周期。其中所述补偿累计值的初始值等于初始的余数补偿值,在结束上一个半个周期后,如果先前的补偿累计值(产生上一个半个周期时用到的补偿累计值)加上最新的余数补偿值超过预定进位值,则用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和减去所述预定进位值得到的值作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比加1,否则,用先前的补偿累计值和最新的余数补偿值的和作为当前的补偿累计值,此时当前的校正分频比等于计算得到的最新的校正分频比。
[0067] 在一个优选的实施例中,在开始目标频率信号的一个半个周期后重新根据所述参考频率信号的当前实际频率与其期望频率的当前频率偏移重新计算得到最新的校正分频比和最新的余数补偿值。
[0068] 具体的得到目标频率信号的实例可以参考图3以及上文相关描述,此处不再重复。
[0069] 上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
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