在传统的诸如无线电话机之类的无线设备中，通常必需产生用作无线电话机基本频率基准的本振频率。在诸如可以在800MHz频段工作以得到蜂窝服务和在1900MHz频段以得到个人通信服务(PCS)之类的双模无线电话机中可以看到这样利用本机频率的例子。在这种无线电话机中，蜂窝和PCS频带分成多个窄带信道，例如对于D-AMPS是一些30KHz宽的信道，对于GSM是一些200KHz宽的信道，而对于CDMA是一些1.8MHz宽的信道。这种无线电话机通常产生一个本机频率，由无线电话机内的收发信机用来对这些频段内的信号进行调制和解调。因此，无线电话机的频率精度应该小于信道间距。此外，对于数字传输来说，不论信道的带宽是多少，频率精度通常必须比信息传输速率小许多。例如，虽然一个IS95设备可以在1.8MHz的信道间距工作，但频率精度可能要求为100Hz。
为了获得高的精度，例如在载频为2GHZ时为100Hz，可能精度需要为5乘10的8次方。这样的精度高于通常用一个开环晶体振荡器所能达到的。因此，往往用闭环同步来提高频率精度。
闭环系统通常是利用一个压控振荡器实现的。本机频率由压控振荡器产生，同步到与无线设备通信的基站发射的频率上。因此，例如在一个传统的无线电话机中，蜂窝基站发射一个同步频率，无线电话机接收到后用来与本机产生的频率相比较。然后通常用同步信号与所产生的频率之间的误差来调整加到压控振荡器上的控制电压，使这两个信号之间对误差减小。
传统的压控振荡器的一个问题是电压与频率之间的关系通常会随温度变化。此外，频率还会随时间改变，从而可能使温度补偿对于无线电话机整个使用寿命来说不都适当。
另一个可能出现的问题是基站发射的频率也许不够准确。较老的基站可能提供不够精确的频率，或者无线电话机可能初始误差大到不能检测到基站信号的程度。因此，利用在给定温度与基站同步来确定压控振荡器的温度补偿值也许是不实际的，因为信号中的误差可能反映的是同步信号的变化而不是压控振荡器的温度变化。传统的无线电话机可能已经采用将补偿值对多个基站进行平均来减少少数不精确的基站的影响。无线电话机于是要随时知道压控振荡器的温度变化以对这样的变化进行补偿。然而，传统的无线电话机还可能在控制压控基准振荡器的控制灵敏度上受到温度变化的影响，而这影响在现有技术中通常是不予补偿的。
在双频带无线电话机中可能出现的另一个困难是由无线电话机要在不同的频率上工作造成的。无线电话机同步电路的反馈控制的阻尼因子和增益影响到最小频率误差或压控振荡器达到同步频率的速度。由于压控振荡器在两个频率之间切换，在无线电话机同步电路内反馈的增益或阻尼因子就可能改变，因此可能导致对于这两个频率中的一个或者两个，性能都达不到最佳。
美国专利No.4,450,557揭示了一种包括一个脉冲变换器的调谐控制系统，这个脉冲变换器将一个数字字变换成一个具有一系列脉冲的相应脉冲信号，这个脉冲信号的脉冲宽度或频率表示一个与相应信道关联的调谐电压。脉冲信号加到一个滤波器上，形成调谐电压。在IF段有一个自动微调电路鉴频器，用来产生一个自动微调(AFT)电压，加到滤波器上，修改调谐电压的幅度，以校正IF信号的任何频率偏移。为了使调谐器对AFT电压改变的响应对于不同的信道更为一致，AFT电压通过一个开关再加到滤波器上，这个开关根据脉冲信号的脉冲有选择地闭合，从而使得加到滤波器上的AFT电压的有效振幅随着所选择的信道而改变。

考虑到上述这些问题，本发明的一个目的是为了提供精确的本机基准频率。
本发明的另一个目的是对压控振荡器进行温度补偿，使得在刚接通而还没有接收到信号时就能提供一个精确的基准频率。
本发明的再一个目的是使自动基准频率调整系统(AFC)在多个频率和不同工作温度的情况下有一致的性能。
本发明的又一个目的是为可以与传统的无线电话机配合使用的同步电路提供温度和回路增益控制。
本发明的这些及其他一些目的是通过可以提供适合于能够在多个频率上工作的无线设备中使用的频率的方法和系统来达到的。这样的系统可以根据无线设备的工作频率改变自动频率控制回路的回路增益。此外，这样的取决于频率的回路增益可以通过选择具有不同回路增益的子程序来实现。而且，还可以根据无线设备的温度和/或无线设备的工作频率对这回路增益进行温度补偿。
在本发明的第一实施例中，为在至少两个频带内工作的无线设备提供本机基准频率的压控振荡器，通过确定无线设备的工作频带和根据所确定的无线设备的工作频带调整回路增益值，同步到所接收的基准频率上。根据所确定的无线设备的工作频带为压控振荡器提供一个控制电压，以便提供一个频率得到调整的本机基准频率，而控制电压根据与频率得到调整的本机基准频率关联的误差、根据所接收的基准频率和根据经调整的回路增益予以修改。
在本发明的另一个实施例中，回路增益根据无线设备的工作温度进行补偿。具体地说，确定了无线设备的工作温度后，从一个含有一些选择的乘数值的温度补偿值表中得到一个回路增益补偿值，以便基本上维持恒定的回路增益，不随温度变化。然后，利用得到的回路增益补偿值补偿回路增益。
在本发明的另一个实施例中，对与频率得到调整的本机基准频率关联的误差的符号的改变进行检测，如果检测到误差符号改变，就改变回路增益值。更可取的是，回路增益的递减因子为2。此外，回路增益可以一直减小到为最小回路增益值。这样的最小回路增益值最好取决于所确定的工作频率。
在本发明的一个具体实施例中，控制电压的修正是由一个存储在存储器内一个与中断向量关联的位置处的子程序执行的。在检测到与频率得到调整的本机基准频率关联的误差符号改变时，就将与中断向量关联的位置改变成指向与一个采用减小了的回路增益的子程序关联的存储位置。也可以为每个工作频率提供多个子程序。在这种情况下，与中断向量关联的位置用这些与无线设备的工作频率的多个子程序关联的存储位置予以修改。
在本发明的另一个实施例中，为至少两个工作频率提供多个子程序。在这种情况下，子程序的参数可以根据所确定的无线设备的工作频率调整。具体地说，子程序参数可以通过将一个子程序的回路增益乘以这至少两个工作频率之比予以调整。
在本发明的又一个实施例中，可以增大控制电压，提供一个比与工作频率相应的控制电压大的初始控制电压。
在本发明的再一个实施例中，通过提供一个列有一些对本机基准频率进行温度补偿的温度补偿值的表对无线设备的本机基准频率进行温度补偿，使无线设备的本机基准频率同步到所接收的基准频率上。这个表的初始值可以由工厂预先装定。还可以将这些温度补偿值与一个精度指示关联。无线设备的温度测定后，可以利用这个温度补偿值表来调整无线设备的初始频率。采用这样的初始频率调整，可以接收到信号，再根据所接收的信号，用它的频率作为频率基准进一步调整无线设备的频率。然后，可以确定本机基准频率的平均频率调整量，还可以确定与所接收的基准频率关联的接收精度指示。将这个接收精度指示与所述与无线设备温度的温度补偿值关联的精度指示相比较，得到一个相对精度比较结果。于是可以根据相对精度比较结果更新温度补偿值表。
在另一个实施例中，温度补偿值表在相对精度比较结果表明接收精度指示低于与所述无线设备温度的温度补偿值关联的精度指示时不进行更新。然而，如果相对精度比较结果表明接收精度指示高于与无线设备温度的温度补偿值关联的精度指示，温度补偿值表就用所确定的平均频率调整量更新。然后，与所更新的温度补偿值关联的精度指示也可以用接收精度指示更新。如果相对精度比较结果表明接收精度指示等于或高于与所更新的无线设备温度的温度补偿值关联的精度指示，也可以通过将温度补偿值调向所确定的平均频率调整量来更新温度补偿值表。最后，如果平均频率调整量超过一个与所接收的基准频率关联的门限值，或如果接收信号不是正确可解码的，就不更新温度补偿值表。
在本发明的另一个实施例中，在出现从一个工作在第一频率的第一基站向一个工作在第二频率的第二基站切换时，可以通过为一个与无线设备中提供本机基准频率的压控振荡器关联的自动频率控制回路选择一个高的初始回路增益来加速无线设备的频率锁定。利用从第二基站接收到的基准频率测量出与所产生的本机基准频率之间的频率误差，再按频率误差用一个高的初始回路增益来调整本机基准频率。然后，对所测得的频率误差的符号改变进行检测，在检测到符号改变时，递减自动频率控制回路的回路增益，直到达到一个与第二基站的第二工作频率关联的最小回路增益。在第二基站在一个与第一基站所用的不同的频带发射时，与第二工作频率关联的最小回路增益不同于与第一工作频率关联的最小回路增益。
在这样的一个实施例中，可以通过提供一组预先确定的回路增益和在每次检测到符号改变时从这组预先确定的回路增益中选择低一档的回路增益来递减回路增益。此外，这组预先确定的回路增益中的每个回路增益各有一个与之关联的子程序，可以通过选择与低一档的回路增益关联的子程序来选择低一档的回路增益。此外，预先确定的这组回路增益最好包括一些递减因子为2的回路增益。
如熟悉该技术的人员可以看到的那样，本发明可以体现为系统或方法，包括采用这样的系统或方法的无线电话机。
附图描述
图1为适合采用本发明的无线电话机的方框图；
图2为例示本发明的一个实施例的一些操作的流程图；
图3为例示本发明的另一个实施例的一些操作的流程图；以及
图4为例示本发明的又一个实施例的一些操作的流程图。
具体实施例详细说明
以下将参考示出本发明的优选实施例的附图更为详细地对本发明进行说明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并不局限于在这里所提出的这些实施例；更确切些说，所以提供这些实施例是为了使本说明更为全面和完整，从而为精通该技术的人员充分地表达本发明的范围。在这些附图中，同样的数标示的都是同样的器件。如熟悉该技术领域的人员可以看到的那样，本发明可以体现为一些方法或设备。因此，本发明可以呈现为完全用硬件实现、完全用软件实现或用软件和硬件联合实现的形式。
图1示出了按照本发明在产生本机频率中采用温度补偿的双模无线电话机10的一个实施例。如图1所示，无线电话机10包括一个压控振荡器(VCO)12。VCO12输出的频率取决于输入电压。在图1所示的无线电话机10中，这个输入电压是由数模转换器(DAC)14提供的。DAC14从控制处理器30接收到数字输入值后就将它变换成模拟电压电平，加到VCO12上，控制VCO12的输出频率。
如图1所示，VCO输出提供给双模收发信机22和24。收发信机22可以由无线电话机10在1900MHz模式工作时使用，而收发信机24可以由无线电话机10在800MHz模式工作时使用。收发信机22和24也可以就是一个双频带收发信机。无线电话机10的天线结构26可以用来向基站发射信号和接收来自基站的信号。天线结构26可以通过一个双工器28接至收发信机22和24。采用本发明的无线电话机可以使用传统的收发信机22和24、天线结构26和双工器28。因此，无线电话机10在这些方面的情况对熟悉该技术领域的人员是众所周知的，因此在这里不再详细说明。
图1的无线电话机10还包括一个信号数字转换器16和信号处理器18。数字转换器16接收基站发射的同步频率信号，将同步频率信号的数字表示提供给信号处理器18。信号处理器18接收来自数字转换器16的数字信息，将频率误差估计提供给控制处理器30。控制处理器30接收到误差估计后，利用这误差估计和存储在与控制处理器30配合的存储器20内的信息，得出经修正的数字值，提供给D/A14，以便控制VCO12的输出的频率，使将来的误差估计减到最小。
在一个实施例中，数字转换器16可以包括一个相位数字转换器和一个振幅(接收信号强度指示，RSSI)数字转换器，这可参见美国专利No.5,048,059“Logpolar信号处理”(“Logpolar SignalProcessing”)，该专利中所揭示的在这里列为参考予以引用。在另一个实施例中，数字转换器16可以包括一个将接收信号数字化成同相和正交向量分量的Cartesian信号数字转换器。这样的信号数字转换器可以参见美国专利No.5,214,702“无线电接收机中的DC偏置补偿”(“DC Offset Compensation in A Radio Receiver”)，美国专利No.5,084,669“直接相位数字化”(“Direct PhaseDigitization”)，美国专利No.5,148,373“精确数字确定脉冲信号串的时间或相位位置的方法和结构”(“Method and anArrangement for Accurate Digital Determination of the Timeor Phase Position of a Signal Pulse Train”)，以及美国专利No.5,220,275“累加器的相位数字转换器”(“Accumulator PhaseDigitizer”)，这些专利中所揭示的都在这里列为参考予以引用。众所周知，无论是采用Logpolar还是Cartesian数字化，都可以根据哪个对随后的处理更为方便将一种形式变换为另一种形式。
经数字化的信号可以可以用若干方式进行处理，解码出信息，确定频率误差值。例如，如果要处理的信号是一个AMPS模拟控制信道信号，就可以按在美国专利No.5,475,705“Manchester编码的FM信号的解调器”(“Demodulator for Manchester-coded FMSignals”)中所说明的那样进行处理，该专利所揭示的在这里列为参考予以引用。或者，如果信号是一个需由最大似然序列估计器处理的数字调制信号，就可以按在美国专利No.5,093,848“控制相干无线电接收机的频率的方法和实现这种方法的装置”(“Method ofControlling the Frequency of a Coherent Radio Receiver andApparatus for Carrying Out the Method”)中或在美国专利No.5,136,616“快速控制相干无线电接收机的频率的方法和实现这种方法的装置”(“Method of Rapidly Controlling the Frequencyof a Coherent Radio Receiver and Apparatus for Carrying Outthe Method”)中所说明的进行处理，这两个专利所揭示的在这里列为参考予以引用。无论采用哪种方法，所确定的接收信号相对接收机本身基准振荡器的频率误差周期性地提供给处理器30，由处理器30实现在这里说明的本发明的控制压控振荡器12的方法。本发明的一个目的是将控制振荡器12使它提供一个精确的频率所需的参数存储在存储器20内。存储器20可以是一个称为EEPROM的非易失性存储器。可以针对一系列由温度传感器32测量的温度值存储这些存储控制信号，形成一个温度补偿表，随着无线设备的使用，改善精度和补偿漂移。因此，在使用了一段时期后，利用一个以温度编址的控制值，甚至在检测到一个基站信号前就可以提供一个高精度的初始频率，从而加快了对这样的信号的检测。
具体地说，控制处理器30可以首先在存储器20内存储一个列有一些初始温度补偿值的表。最好这个表起初是在工厂通过存储一些温度补偿值和与温度补偿值关联的精度指示建立的。精度指示可以表示确定温度补偿值的精确程度。例如，精度指示可以表示温度补偿值是根据一个具有±1kHz左右精度的模拟基站信号(例如AMPS)或具有±100Hz精度的数字基站信号(例如GSM)确定的还是根据具有±10kHz左右精度的工厂预置值确定的。工厂建立的温度补偿值将由控制处理器在补偿无线电话机温度改变中用作初始温度补偿值。为了避免用一个烘箱逐个对无线电话机进行补偿(这样费时太久)，可以只设置一个平均温度补偿表。控制处理器30还可以从温度传感器32得到电话机的温度。因此，控制处理器30可以从温度传感器32读取温度，再从存储在存储器20内的查找表查找出相应的温度补偿值。
除了能访问存储器20，控制处理器30更可取的是能够执行由中断启动的操作。因此，在有一个中断信号发给处理器时，处理器就在存储器内与所发中断关联的位置开始执行。存储器内的这个位置可以称为中断向量。此外，控制处理器30的各个中断的中断向量可以存储在存储器内的一个称为中断向量表的表内。更可取的是，可以改变中断向量表内的这些中断向量的值，使得存储器内与中断关联的位置可以改变。
在图1所示的无线电话机10中，信号处理器18最好在产生一个误差估计时向控制处理器30发一个中断(自动频率控制(AFC)中断)。因此，AFC中断可以以进行新频率测量的周期周期性地产生。例如，在TDMA中，这周期可以是对于D-AMPS的20ms帧周期，对于PCS1900/GSM的4.6ms帧周期，对于IS95的20ms帧周期，或者是对于AMPS的43.6ms帧周期。此外，一个频率误差测量结果只有在检测到有效数据(例如根据从纠错解码的解调数据、循环冗余码检验得出的有效数据指示或者其他这样的有效数据标志)的时候才可以认为是有效的，从而将产生一个新的VCO电压。或者，可以利用数字话音色码(DVCC)，使得频率误差信息在DVCC解码为一个预期值时认为是有效的。
在AFC中断激活时，控制处理器30开始执行存储器20内位于所关联的中断向量处的指令。完成这些指令后，在控制处理器30内继续执行在接收到中断前执行的指令。因此，对提供给DAC14来控制VCO12的数字值的控制可以是一个在发出一个AFC中断时在控制处理器30内执行的中断子程序。
如熟悉该技术的人员可以看到的那样，虽然本发明将按信号处理器18激活AFC中断进行说明，但是也可以设置其他的AFC中断源。例如，中断可以由控制处理器30在例如检测到无线电话机10的工作模式从800MHz改变为1900MHz时激活。因此，不应该将本发明认为是局限于任何具体的激活AFC中断的方法。
此外，虽然本发明例示为具有单个存储器20，但是如熟悉该技术的人员可以看到的那样，采用本发明的无线设备可以具有多个存储器或多个不同类型的存储器。例如，在AFC中断激活时执行的这些中断子程序可以存储在一个诸如可编只读存储器之类的非易失存储器内，而中断向量表可以存储在诸如随机存取存储器之类的暂时存储器内。虽然对于本发明来说具体的存储器配置不是关键性的，但是如熟悉该技术的人员从本发明中可以看到的那样，本发明最好利用允许改变中断的中断向量和更新存储在存储器内的温度补偿值的存储器配置来实现。
下面将结合示出本发明一些实施例的流程图的图2至4说明本发明的各个方面和实施例。很清楚，流程图的每个方框和流程图内一些方框的组合都可以用计算机程序指令实现。这些程序的指令可以提供给一个处理器(例如控制处理器30)，以便形成一个自动机，使得这些在处理器上执行的指令生成实现在流程图各个方框或一些方框内规定的功能的装置。这些计算机程序指令可以用一个处理器执行，实现用处理器执行的各个操作步骤，从而生成一个计算机实现的过程，使得在处理器上执行的这些指令执行实现各个在流程图各个方框或一些方框内规定的功能的步骤。
因此，流程图的一些方框支持执行这些指定功能的装置的组合和执行这些指定功能的步骤的组合。还可以理解，流程图各个方框和流程图内一些方框的组合可以用执行规定操作或步骤的基于专用硬件的系统来实现，也可以用专用硬件和计算机指令的组合来实现。
图2示出了按照本发明的一个实施例执行的经温度补偿的电压控制的操作。可取的是，这些操作如上所述是作为一个或一些响应激活AFC中断而执行的子程序的部分执行的。例如，AFC中断可以在出现切换到一个新的基站时、在出现工作频率改变时或者在从休眠或空闲模式唤醒时激活。此外，对于不同类型的改变可以用各别的中断或中断向量。例如，改变工作频率或切换基站可以导致需确定一个初始VCO值。在这样的系统中，AFC中断可以用来触发随后的一些操作，例如反馈操作，包括估计信号处理器18产生的误差值以产生一个新的VCO电压。
这种自动频率控制(AFC)系统是一个反馈控制系统或闭环，必须具有合乎需要的稳定性和快速暂态响应，可以滤除AFC误差值上的无线电噪声。任何控制回路应该具有至少一个具有无限DC增益的真正的积分器，保证回路平均调整到零静态误差。这个积分器可以以数字形式设置在处理器30内。积分器将每个新的误差测量结果与先前的积分值累加，因此相同符号的一系列误差将产生一直增大的积分器值，通过将积分器值输出给数模转换器14得出振荡器控制电压。
在一种优选的实现中，频率误差由信号处理器18以一个8比特字节的形式提供。这个误差值累加给一个16比特(2字节)的积分器值的最低有效字节(LSB)。然后，将积分器值的最高有效字节(MSB)输出给一个8比特的数模转换器，产生振荡器控制电压。因为误差是加到LSB上，而用MSB产生控制电压，因此误差在这种模式受到一个为1/256的增益因子的影响，从而衰减了测量结果上的噪声。然而，在低回路带宽模式，自动频率控制不能足够迅速地对从一个低精度的模拟基站改变到一个高精度的数字基站进行响应。在出现这种事件时，代之以将误差值左移一个或多个比特再与积分器值累加，因此使回路增益增大为2的某次方倍。增大的回路增益可能只是在执行从低精度基站切换到高精度基站时是适当的，最好不要长久使用，因为这将使加到振荡器控制电压上的噪声增大。因此，所希望的是在达到所要求的频率精度后尽可能迅速地减小回路增益，使它回到维持值。
如果将数字信号处理器18提供的AFC误差字节表示为DSPAFC，而将16比特的基准积分器值表示为REFINT，那么在每个AFC中断后正常的回路增益需要计算
REFINT＝REFINT+DSPAFC     (1)
在从一个模拟或低精确度基站切换到一个数字或高精度基站期间，通过执行以下计算提供较高回路增益值：
REFINT＝REFINT+2*DSPAFC    (2)
REFINT＝REFINT+4*DSPAFC    (3)
REFINT＝REFTNT+8*DSPAFC    (4)
REFINT＝REFINT+16*DSPAFC   (5)
得到越来越高的回路增益。选择2，4，8，...等这些2的因子便于用一个简单的右移一个或多个二进制数位操作实现，而不需要比较复杂的乘法操作。
模拟表明，采用倍增因子大于16的较高回路增益会引起过度振荡的暂态响应，因此需要添加一个阻尼项。对于增益增大为32倍、包括所用阻尼项的表达式为：
REFINT＝REFINT+32*(2*DSPAFC(I)-DSPAFC(I-1))  (6)
这表明积分器值REFINT应该增加32乘以两倍的当前误差值DSPAFC(I)与前一误差值DSPAFC(I-1)之差。
式1至6表示了五个回路增益不同的模式，可以按以下方式进行选择。每个用一个在存储器内有一个起始地址的小中断程序(分别与式1至6相应的例行程序1至6之一)实现。检测到从一个模拟基站切换到一个数字基站的切换命令后，就将AFC中断向量设置为指向例行程序6(最快回路模式)的起始地址。在这个例行程序内，还有一些检测误差值DSPAFC(I)与前一值DSPAFC(I-1)相比符号是否改变的指令。如果改变的话，在退出这个中断程序前，将中断向量改变为指向例行程序5(低一档的回路增益值)。例行程序5也包括一些检测在两个相继AFC误差值之间符号改变的指令，于是将中断向量指向例行程序4，如此等等，直到在误差符号改变五次后，例行程序1便为AFC中断程序，在现有技术中在下一次遇到模拟-数字切换之前不会改变。
然而，在可以在800MHz和1900MHz两个频带工作的双频带电话机中，在从800MHz切换到1900MHZ时回路增益还受到比值19/8的影响。因此，例行程序1如果对于800MHz是最佳的，对于1900MHz就可能回路增益过高。可以代之以一个新的具有更为适宜的回路增益的例行程序：
REFINT＝REFINT+0.5*DSPAFC.    (7)
此外，必须增添阻尼项的倍增因子现在可以是16而不是32。
因此，本发明的一种实现方式是使用前在例行程序1至6中按与工作频率成反比的形式对值DSPAFC定标，从而无论使用的是哪个频率或频带都可以保持回路增益不变。由于数字信号处理器18比处理器30更适合按比例定标，因此可以在信号处理器18内执行这种定标。
在本发明的另一个实现方式中，还按以Hz/Volt计量的基准振荡器控制灵敏度与温度变化的关系对回路增益进行补偿。温度补偿比例因子根据温度传感器32测量的温度从存储器20内的温度补偿表取得，用来再对DSPAFC值定标。
在另一个实施例中，提供两组以上的6个例行程序，一组供在800MHz工作时用，另一组供在1900MHz工作时用。检测到从一个低精度基站切换到一个高精度基站后，就将AFC中断向量立刻改为或者指向800MHz情况的例行程序6(如果高精度基站工作在800MHz频带的话)，或者指向对在1900MHz工作优化的例行程序6(如果新的基站使用1900MHz频带的话)。无论是哪种情况，随着每次误差值DSPAFC符号改变，中断向量将重置为指向对于同一个频带的回路增益低一档的AFC例行程序。
除了由回路积分器REFINT提供对噪声的数字滤波，可能还希望滤除数模变换器14输出的数字量化噪声，这是通过在压控振荡器12的电压控制线上包括一个约为50mS的充分的RC时间常数来实现的，从而使这个反馈回路成为一个二阶回路。可以证明，这个回路在积分器时间常数与RC时间常数之比为4∶1时受到临界阻尼。对于20mS的采样来说，对此必须稍加修改。实际上，为了避免要在处理器内进行相乘，软件积分器的时间常数可以选成便于实现的，然后将外部的RC时间常数设置成可以得到最佳的响应。
由于数模转换器14的精度通常不到值REFINT的16比特字长，一种精细化的方案是将值REFINT加到一个16比特的保持寄存器再将保持寄存器的值输出给数模转换器14。然后，将输出给数模转换器14的那些最高有效比特在保持寄存器内设置为零，而将这次不能输出的那些最低有效比特留在保持寄存器内与加到保持寄存器的下一个REFINT值累加。因此，这些最低有效比特在保持寄存器内累加，直到对影响数模转换器14的输出值的较高有效比特引起一个进位，从而防止了累积误差。甚至还要有利的是，这样从保持寄存器以比值REFINT更新率大几倍的速率输出给数模转换器14，可以使数模转换器14的输出以前面提到的RC时间常数可以平滑掉的速率在两个相邻的值之间抖动，从而提供一个可以处于数模转换器14的两个量化步长之间的平均振荡器控制电压。
再回到图2，控制处理器30确定温度(方框100)后，根据温度从所存储的回路增益表选择一个回路增益(方框102)。确定工作频率(方框104)后，根据无线电话机的频带选择初始子程序(方框106)。然后，设置新的VCO电压(方框108)。在接收到一个AFC中断(方框110)时，控制处理器30调用所选子程序，在中断向量的存储器地址处开始执行(方框112)。控制处理器30利用这个子程序确定新的控制电压，然后确定当前频率测量结果的误差是否与前一频率测量结果的误差值符号相反，即确定是否在频率误差中检测到一个过零点(方框114)。如果确定没有出现符号改变，控制处理器30就根据子程序执行结果设置VCO电压(方框126)。然后，控制处理器等待下一个AFC中断(方框110)。由于子程序或其他指令在确定是否出现符号改变中要利用前一误差值的信息，因此最好是子程序存储或者维持上次误差确定的值或者至少是上次误差确定的符号。
如果检测到符号改变，控制处理器30就确定中断向量指向的当前子程序是否为对于无线电话机10的工作频率是回路增益最低的子程序(方框116)。如果当前子程序不是回路增益最低的子程序，就选择回路增益低一档的子程序(方框128)。如上所述，这个选择可以呈现为将中断向量修改为指向一个新的子程序，或者通过修改当前子程序或子程序的输入或输出提供低一档的回路增益。如图2所示，这个在检测到过零点时递减回路增益的过程可以重复到达到与工作频率关联的最低回路增益。
如果控制处理器30确定当前子程序是对于无线电话机10的工作频率的回路增益最低的子程序，就根据在最低回路增益检测到符号改变假设VCO的当前频率输出为最终频率。也就是说，在信号处理器18和控制处理器30的反馈回路达到稳态运行时，就根据频率误差确定一个更新的温度补偿值(方框118)。这应该是一个对振荡器控制电压的长期平均，甚至在整个电话呼叫上平均，因为各个温度值不允许经常更新。这些予以平均的值最好只是在电话机检测到它正在接收无差错数据期间出现的值。
在一个呼叫期间在由传感器32指示的每个温度对控制电压进行平均后，然后可选择地确定平均值是否在一个与发送所接收的基准频率的基站关联的门限范围之内(方框120)。如果这平均值超过门限，就将它删除。如果不是这样，就确定对于每个所存储的温度点的精度指示是大于、小于或等于当前基站的精度(方框122)。如果当前基站的精度小于所存储的精度，就删除更新的温度补偿值(方框122)。然而，如果当前基站的精度指示高于温度补偿表内的精度指示，就用更新的温度补偿值和与具有当前同步频率的基站(即，据以得出更新的温度补偿值的那个基站)关联的精度指示更新温度补偿表(方框124)。如果当前基站精度等于这个温度的当前精度指示，就将所存储的补偿值用新的平均控制电压进行平均，例如将它从它的当前值向新的值移动一些，而不是一直移动到新的值(方框125)。
或者，如熟悉该技术的人员可以看到的那样，可以将基站的精度指示与这个温度补偿值的精度指示相比较，如果这个指示低于与这个温度补偿值关联的精度指示，就跳过方框118和120的确定步骤。此外，一旦已经得到一个足够精确的温度补偿表，就可以取消学习功能，或者只是间歇性地用来检验这个温度补偿表的精度，例如每个接通期间一次。
从图2可见，本发明提供了不同的可以专用于特定的工作频带的回路增益。因此，对于每个工作频带都可以完善解决使VCO达到稳态频率的速度与精度之间的矛盾。通过采用一个首先将诸如回路增益和阻尼因子之类的参数设置成迅速减小频率误差然后再将这些参数减小到可以较好地消除测量噪声的快速调整过程，可以完善地解决这样的速度/精度矛盾。可以首先使用一些控制参数，例如提供一个会使最终电压过调的控制电压，以便提供对例如从休眠模式唤醒的快速响应。这可以通过增大控制电压来达到，使得所提供的初始控制电压大于与工作频率相应的控制电压。然后，可以在以后的控制电压确定步骤中再更精确地确定控制电压。
由于采用了与温度补偿值关联的精度指示，根据精度较低的源产生的值可以删除掉，使得对温度补偿值的修订只根据精度至少与当前温度补偿值相当的源进行。因此，可以保护温度补偿值的精度不受不很可靠的信号源的污染。
下面将结合示出本发明的允许使用由频率决定的回路增益的操作的流程图的图3和4说明本发明的一些具体实施例。如熟悉该技术的人员可以看到的那样，图2的与确定和存储一些修改的温度补偿值有关的操作可以包括在图3和4的这些操作内。因此，图2的确定已经达到特定工作频率的最低回路增益的方框118至等待下一个AFC中断的方框124这些操作可以并入图3和4，相应为图3的方框210至方框216和图4的方框306至方框312。然而，为了清晰起见，那些操作已从图3和4中略去。
图3示出了本发明的多个有不同回路增益的子程序存储在存储器内不同存储位置的实施例。如图3所示，这些子程序标识为“子程序i”，其中i为子程序的变址值。在图3所示的例子中，i＝1至5的子程序与在800MHz工作关联，而i＝1至6的子程序与在1900MHz工作关联。因此，通用子程序i＝1至5是通用于两个工作频率，而子程序i＝6只用于1900MHz工作频率。更可取的是，回路增益是以因子2累减的。阻尼因子可以用结合式6说明的技术同时改变。因此，在图3所示的例子中，对于1900MHz工作的稳态回路增益将是在800MHz稳态工作的回路增益的1/2，因为在1900MHz工作比在800MHz工作多一个子程序。
图3例示了控制处理器30在出现基站切换时的具体操作。如图3所示，控制处理器30确定无线电话机10用的是哪个工作频带(方框200)。如果是用800MHz工作，就将imax设置为5(方框202)。如果用1900MHz工作，就将imax设置为6(方框204)。然后，控制处理器将i设置为1，通过将AFC中断向量设置为指向子程序1的起始地址，选择与i＝1相应的子程序(方框206)。
在接收到AFC中断时，执行子程序i，得到VCO12的新的电压值(方框208)。然后，控制处理器确定是否已经达到imax(方框210)。如果已经达到imax(例如，对于800MHz为5，而对于1900MHz为6)，控制处理器就等待下一个AEC中断(方框216)。然而，如果没有达到imax，控制处理器就根据当前频率测量确定频率误差是否与前一频率测量得出的误差符号相反(即过零)(方框212)。如果没有出现符号改变，控制处理器30就等待下一个AFC中断而不改变所用的子程序(方框216)。然而，如果出现符号改变就将i加1，选择下一个子程序，改变这个AFC中断的中断向量，反映加了1的i值(方框214)。然后，控制处理器30等待下一个AFC中断(方框216)。因此，控制处理器30可以接连递减回路增益，直到达到对于这个工作频率的最小回路增益。
虽然图3中的这些操作例示了多个工作频率使用交叠的子程序的情况，但是如熟悉该技术的人员可以看到的那样，所用的这些子程序可以不交叠，使得在一个频带工作使用的是与在另一个频带工作使用的完全不同的子程序。此外，按本发明的精神，在子程序之间任何程度的交叠也都是可以的。
图4例示了本发明的只用一组子程序确定VCO电压的实施例。如图4所示，控制器首先将子程序设置为有最高回路增益的第一子程序(i＝1)(方框300)。在出现一个AFC中断时，选择与i相应的子程序，确定对于这个子程序供无线电话机这个工作频带用的那些系数是否已经校正(方框301和方框302)。如果系数还没有对这个工作频率进行补偿，控制器就确定对于这个工作频带的校正系数(方框304)。如上所述，这些校正可以通过对子程序的输入/输出参数定标或者通过直接改变一些在子程序内使用的值(例如将一些参数传给子程序或者修改一个共同可访问的存储单元)实现。此外，一个子程序的回路增益可以通过将一个基准的回路增益值乘以无线电话机的工作频率比予以补偿。因此，例如，如果回路增益已经对在800MHz工作最佳化，对于在1900MHz频率工作来说于是就可以将这个回路增益乘以800/1900。这样的补偿也可以通过将输入给子程序的误差乘以这个比值或者将这个子程序的输出乘以这个值比来实现。或者，也可以对于不同的工作频率将测量得的误差或控制电压加倍或减半。
在另一个实施例中，可以由信号处理器18用如上所述的倍增定标直接对频率测量结果进行补偿。此外，将工作频率信息提供给无线电话机10的其他部分可能也是有益的。例如，无线电话机10内的解调器或信道跟踪器(未示出)可以利用频率信息来修改必须跟踪的衰落的改变率，以便对以每秒的波长数计的运动速度(因此对于不同的频率是不同的)的影响进行补偿。在校正了这个子程序的参数后，控制器30就确定是否i＝imax(方框306)，即确定是否已经达到最低回路增益。如果已经达到最低回路增益，控制器30就等待下一个AFC中断(方框312)。然而，如果还没有达到最低回路增益，控制器30就确定是否出现符号改变(方框308)，如上所述。如果出现符号改变，控制器30就通过将i加1将子程序设置为回路增益低一档的子程序(方框310)，然后等待下一个AFC中断(方框312)。
在这些附图和说明中，揭示了本发明的典型优选实施例，虽然使用了一些具体条款，但只是一般性的和说明性的，并不是限制性的，而本发明的专利保护范围在以下列权利要求书中给出。