集成无线电电路中的信号相位控制

摘要

一种控制无线电装置中的信号相位的设备和方法，其包含被配置为控制本地振荡器的相位的相位旋转器。相位误差确定模块被配置为基于所接收的同相(I)和正交(Q)(IQ)信号值来确定相位误差信息。相位校正模块被配置为从所接收的IQ信号值得出校正信号，并将校正信号应用到本地振荡器的路径中的相位旋转器。

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理，特别涉及用于为集成无线电接收器或收发器提供信号相位控制的设备与方法。

背景技术

将在示出了对于信号相位控制、特别是接收器中的载波相位恢复的需求的上下文中介绍示例性无线电发送系统。典型的无线电发送系统10的框图在图1中示出。

参照图1，二进制数据流(数据)由使用例如二相相移键控或四相相移键控(QPSK)等调制的调制器12调制为同相和正交(IQ)基带信号向量(分别为I与Q)。基带IQ信号控制两个正交的无线电频率载波分量(一个余弦载波与一个正弦载波)的符号与幅值。在无线电发送器15中，IQ基带信号在混频器14与16中与正弦以及余弦本地振荡器信号混频或相乘，以便将基带调制转换为适合在无线电信道上传播的频率“f_TX”。本地振荡器LO提供受到移相器或正交分频器(quadrature divider)18调节以提供正弦以及余弦本地振荡器信号的基本信号。

信号由求和器20求和并由放大器22放大，以便在使用天线26的无线电信道24上发送。

在无线电信道中，信号经过衰减、移相和时间离散。信道时间离散的效果——尽管在实际系统中是重要的——在这里假设为足够小到可以忽略。如果无线电信道中存在发送器与接收器或移动反射器之间显著的相对运动，信道相移可作为时间t的函数波动。

在接收器系统25中，来自天线28的接收信号由放大器30进行放大，使用混频器32与34以及移相器/正交分频器36进行分割以及与本地振荡器LO的本地振荡器信号混频，以便将信号转换回到基带，提供作为所发送信号向量的缩放和相位旋转复本的基带I与Q信号。在实际的无线电系统中，接收器中的本地振荡器LO的频率——用“f_RX”表示——不会与发送器中的本地振荡器LO的频率“f_TX”一样。这种频率误差将时变的相位误差加到所接收的信号上，导致所接收的I/Q信号绕着复平面以与发送及接收本地振荡器间的频率差成比例的速率的典型旋转。

当使用相干基带调制时，这种相位旋转对于接收器存在问题。根据定义，相干基带调制要求信道的相位误差在解调所接收I与Q信号以得到所发送二进制信息的推定之前移除。

对信道相位误差敏感的通用调制的具体实例为二相相移键控(BPSK)。在此系统中，二进制信息可被编码为对于发送数据位值1的调制值“+1”和对于发送数据位值0的调制值“-1”。由于信道中的相位旋转，所接收的信号可旋转任意量，故“+1”值在从-180到+180度的任意旋转角上显示出，防碍了所接收信息的正确解码，除非相位旋转得到校正。另外，由于频率误差，所接收信号的相位随时间变化。

一种规避无线电系统中的相位误差的通用方法是使用非相干基带调制系统。在这种类型的调制中，载波相位不需要在接收器中恢复。通过从当前接收码元(symbol)的相位中减去先前接收码元的相位，典型的DBPSK(或差分二相相移键控)非相干接收器中的相位误差被移除。在信道相位对于两个紧密间隔的信道码元相同或大致相同的假设下，相位差减尽(subtract out)，如果两个连续码元之间的角度是0或180度，可作出决定。

这种检测方法与差分数据编码结合提供了能够在不需要明确的载波恢复的情况下发送信息的无线电系统。DBPSK与差分四相相移键控(DQPSK)——其将数据位对编码为0、90、-90或180度的差分相位旋转——是非相干调制系统的实例。

BPSK与QPSK的相干检测可能是有利的，因为相干检测典型地移除解码器中的3dB的噪音代价(noise penalty)。这种噪音代价由于两个连续码元之间的相位减数乘以1.414或3dB的信道相位噪音RMS值而产生。除了敏感性提高以外，相干检测可使接收器数据解调器非常简单，因为对所接收码元进行解码全部所需要的是在无线电接收器的I或I与Q输出上与零相比的阈值(有时称为数据限幅器(data slicer))。

这种特征使得具有IQ信道输出的无线电直接连接到高速时钟与数据恢复(CDR)装置，该装置通常用在高速I/O串行器/解串器(SerDes)系统中，以便提供用于片间通信的多Gb数据信号。与具有载波相位恢复的60GHz无线电结合，这些高速CDRs/SerDes提供了实现高效率多Gb60GHz无线数据发送系统的可能。

图2示出了用于在包含“Costas”环50的模拟解调系统70中寻找BPSK信号的相位的公知方法。Costas环50基于乘积检测器，其对电压控制振荡器(VCO)的频率进行积分，以便将解调输出锁定到所发送信道相位。接收器向时钟-数据-恢复(CDR)电路52输出I与Q，并使用解码器54对所恢复的数据进行解码。使用低通滤波器56，来自接收器25的I与Q输出在Costas环50中被混频器(mixer)58混频。Costas环50包含环路积分器，环路积分器包含放大器60与电容器62，以便产生用于电压控制振荡器的、滤波后的控制电压。

Costas环50用于集成无线电IC结构具有几个缺点：1)其需要模拟VCO，除了向所接收的信号加入了不想要的相位噪音外，这可能消耗大量电力和晶片(die)区域，2)其具有伪锁定(false-lock)的可能，3)Costas环系统的锁定时间可能对于基于物理层(PHY)协议(其典型地用在高速无线数据发送系统中)的高速分时多路复用器(TDM)来说过大，4)尽管Costas环50可被配置为锁定到QPSK信号，复杂性的增加是显著的。

参照图3，用于数字接收器系统中实现相干检测的第二种通用方法是采用模拟到数字(A/D)转换器72来将所接收的模拟信号(典型地为基带I与Q信号)转换为数字值，并使用数字信号处理器74来运行数字信号处理算法，以便获得信道相位并在进行位判定之前将之从所接收的数据码元中减去。

这种方法可解决模拟Costas环的所有四个缺点：模拟VCO用在数字域中进行的数字计算代替，可使用数字算法检测和校正伪锁定，由于没有涉及模拟固定瞬态(analog settling transients)，锁定时间可以非常快，也可在模拟系统复杂性的很小的增加的情况下，使用现有技术中公知的适当数字算法解决QPSK或其他更为复杂的调制格式的解调。

然而，对于极高数据速率系统来说，A/D与数字基带处理的引入带来了其自身的缺点。主要缺点是需要高速A/D转换器以及对于高数据速率(几Gb/s)的对应快速数字信号处理逻辑。例如，1Gsym/sec数据发送系统对于BPSK产生1Gb/s，对于QPSK产生2Gb/s，需要两个2Gsample/sec A/D转换器。

与基于在可比较的数据速率下运行的I/O核的CDR数据限幅器相比，这些高速率转换器以及相关联的数字信号处理逻辑可显著增大解调系统的复杂性和功率。

发明内容

在无线电装置中控制信号相位的设备与方法包括相位旋转器，其被配置为控制本地振荡器的相位。相位误差确定模块被配置为基于所接收的同相(I)以及正交(Q)(IQ)信号值来确定相位误差信息。相位校正模块被配置为从所接收的IQ信号值中得出校正信号，并将校正信号应用到本地振荡器路径中的相位旋转器。

用于控制无线电装置中的相位的方法包括使用数字控制的模拟相位旋转器来控制无线电装置中的本地振荡器的相位，以及通过自动电路或外部接口中的一个或一个以上来使得调节相位旋转器的相位成为可能。相位误差信息基于所接收的同相与正交相位(IQ)信号值来确定。从所接收的IQ信号值中得出的相位校正信号被应用到无线电装置的本地振荡器路径中的相位旋转器装置。

附图说明

现在将参照附图仅仅通过举例的方式介绍本发明，在附图中：

图1为根据现有技术的数字无线电发送系统；

图2为根据现有技术使用Costas环的模拟相位相干接收器系统；

图3为根据现有技术使用模拟至数字转换以及数字信号处理(DSP)的相干解调系统；

图4为一原理图，其示出了根据本发明一示例性实施例用于集成无线电收发器的示例性信号相位控制电路；

图5为一原理图，其示出了可用于本发明的示例性实施例的数字控制模拟相位旋转器；

图6为一原理图，其示出了自动相位恢复系统的实施例，该系统具有根据本发明一示例性实施例的用于具有集成(片上)数字锁相环的接收器的正交相位IF旋转器系统；

图7为一原理图，其示出了自动相位恢复系统的示例性实施例，该系统具有根据本发明一示例性实施例用于具有外部(片外)数字锁相环的接收器的单相位IF旋转系统；

图8为一原理图，其示出了数字载波恢复环的示例性实施例，其具有根据本发明一示例性实施例的IQ八分相位选择器(IQ octant phaseselector)。

具体实施方式

介绍了在接收器(例如集成无线电接收器)中提供信号相位控制的方法和设备。当前实施例使用了数字控制模拟相位旋转器，其用于调节无线电中的本地振荡器的相位。这种相位控制方法与基于例如仅需要四个1位模拟/数字(A/D)判定的八分检测的数字相位检测方法结合，以便使得用于二相相移键控(BPSK)或四相相移键控(QPSK)调制的相干解调的高速数字接收器中迅速的载波相位恢复成为可能。

相干相位恢复又使得将宽带集成(例如60GHz)收发器直接接口到几Gb/s模拟串行器/解串器(SERDES)以便在不需要高速、高精度D/A与A/D的情况下实现高速无线数据系统成为可能。所提供的相位控制能力也使得用于相控阵列无线电系统中发送和接收相位的调节成为可能。相位控制方法适合于集成在具有低的数字/模拟晶片面积和功率需求的无线电集成电路(IC)上。

本发明的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或既包括硬件又包括软件元素的实施例的形式。在优选实施例中，本发明在硬件中实现，其包括但不限于集成电路、印刷布线板、布线电路等。电路可包括软件，软件又可包括固件、驻留软件、微代码等。

另外，本发明可采用计算机程序产品的形式，该产品可从计算机可用或计算机可读的介质访问，该介质提供由计算机或任何指令执行系统使用或与之相联系的程序代码。出于此说明书的目的，计算机可用或计算机可读的介质可以为可包括、存储、传送、传播或发送由该指令执行系统、设备或装置执行或与之相联系的程序的任何设备。介质可以是电子的、磁的、光的、电磁的、红外的或半导体系统(或设备或装置)或传播介质。计算机可读介质的实例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前实例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘读写(Cd-R/W)与DVD。

适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统可包括至少一个通过系统总线间接或直接耦合到存储器单元的处理器。存储器单元可包括在程序代码的实际执行期间使用的本地存储器、海量存储器、提供至少某些程序代码的临时存储以减小在执行过程中从海量存储器中检索代码的次数的缓存。输入/输出或I/O装置(包括但不限于键盘、显示器、定点装置等)可直接或通过中间的I/O控制器耦合到系统。

网络适配器也可耦合到系统，以便使得数据处理系统能够通过中间的专用或公用网络耦合到其他数据处理系统或远程印刷机或存储装置。调制解调器、电缆调制解调器、以太网卡仅仅是几种当前可用类型的网络适配器。

这里介绍的电路可以为集成电路芯片设计的一部分。芯片设计可以用图形计算机编程语言创建，并存储在计算机存储介质中(例如盘、带、物理硬盘驱动器或虚拟硬盘驱动器，例如在存储访问网络中)。如果设计者不制造芯片或用于制造芯片的光刻掩模，设计者直接或间接地将结果得到的设计通过物理手段传送(例如通过提供存有该设计的存储介质的拷贝)或电子传送(例如通过互联网)到这样的实体。所存储的设计于是被转换为用于制造光刻掩模的适当的格式(例如GDSII)，其典型地包括将要在晶圆上形成的所讨论芯片设计的几个拷贝。光刻掩模用于限定晶圆(和/或其上的层)将被蚀刻或以其他方式处理的区域。

这里介绍的设备/方法可用在集成电路芯片中。所得到的集成电路芯片可由制造商以未加工的晶圆的形式(也就是说，作为具有多个未封装芯片的晶圆)、作为裸露晶片或以封装后的形式分发。在后一种情况下，芯片安装在一个芯片封装(例如塑料载体，引线被固定到母板或其他的较高层次的载体上)中，或者安装在多芯片封装(例如具有表面互连或埋藏的互连的陶瓷载体)中。在任何情况下，于是，芯片与其他芯片、分立的电路元件和/或其他的信号处理装置集成在一起，作为(a)中间产品，例如母板，或者(b)终端产品。终端产品可以为包含集成电路芯片的任何产品，范围从玩具和其他低端应用到具有显示器、键盘或其他输入装置以及中央处理器的高级计算机产品。

本发明将以使用至少一个混频器单元——其具有对混频器单元进行馈送的至少一个本地振荡器信号——的集成无线电IC的形式作示例性的介绍。数字控制模拟相位旋转器用于控制输入到无线电混频器单元的信号的相位。然而，本发明要宽广得多，并且适用于任何收发器环境。

现在参照附图(其中，同样的标号表示同样或类似的元件)，首先参照图4，无线电收发器100是基于超外差结构的，其使用优选位于中频(IF)的第一变频混频器102/103。本地振荡器(LO)104具有通常连接到第二变频正交混频器116a与116b以及118a与118b的LO端口而不是通过正交产生器108发送到模拟相位旋转器106的输入的信号，其可使用现有技术公知的方法实现为正交分割器(divider)或90度移相器。模拟相位旋转器106需要正交(IQ)输入，其通常在正交下变频结构中直接可用。

相位旋转器106结合IQ LO信号，以产生具有数字可选相位的LO信号，使得接收和/或发送信号的360度相位控制成为可能。数字可选相位可从片上或片外芯片选择或提供(对于相应的片外控制信号，由被称为Tx相位和/或Rx相位的总线141)。如对于接收部分所示，Rx相位可从片外输入，或使用片上数字载波恢复环140确定。

对于发送部分，发送数据(Tx数据)从分别对应于I与Q的串行器/解串器(SerDes)132和134的发送或串行器部分输入。来自旋转器106(或107，在单独的相位旋转器用于发送和接收的情况下)的输出被提供给正交相位发生器121，并分别使用混频器116a以及118a与I以及Q信号混频，以便提供正交上变频与下变频。在发送侧，混频的I与Q信号由求和器123求和，由放大器114a放大，并被输出到第二阶段混频器102，第二阶段混频器102将该信号转换为希望的载波频率。来自混频器102的信号被功率放大器136放大，以便使用天线138来发送该信号。

单相位旋转器106可在分时多路复用设计(其中，或者仅发送器或者仅接收器是有效的)中一起控制接收器与发送器相位，或者，可在发送与接收路径上使用单独的相位旋转器(例如，旋转器107可用于发送路径，106可用于接收路径)。或者，外部独立控制可用在总线141上。在不需要发送器的相位控制而仅需要接收器中的相位控制以实现载波恢复环的系统中，仅仅在接收路径中需要相位旋转器106。

在接收侧，信号由天线139接收，使用低噪音放大器110放大，并输入到第一变频混频器103。在混频之后，信号通过调谐IF放大器114b放大，并被分割到用于正交下变频的混频器116b与118b(分别对于I与Q)。I与Q信号受到滤波器120的滤波，并通过基带可变增益放大器(VGA)122进行放大。基带放大器122的输出直接发送到CDR/SerDes 132和134，其根据本发明的优点产生接收数据(Rx数据)。

基带放大器122的输出在数字载波恢复环140中使用。环140包含模块124，其求和并取I与Q信号之间的差，并将该和与差输入到模拟到数字转换器126，模拟到数字转换器126将模拟和、差、I与Q信号转换为数字信号，这些信号在优选实施例中为基于和、差、I与Q信号的符号的一位数字信号。来自比较的四个输出位被发送到数字锁相环128，以便提供用于载波恢复的相位调节。数字载波恢复环140的进一步的介绍将在下面提供。

参照图5，数字控制模拟相位旋转器106被示为用于接收器或收发器。模拟相位旋转器106接收差分I与Q输入，其中，I与Q信号表示在优选实施例中为正弦、但也可被实现为正弦近似值(例如低通滤波或受到其他方式转换速率限制的方波)的信号，其在相位上分隔90度。每个差分输入被连接到两个差分对，其输出被加在一起。差分对的尾电流210a、210b、210c、210d的数字调节使得I与Q输入能够独立地在幅值和符号上得到调节，从-I到+I，从-Q到+Q。这使得对于旋转器106的输出(相位212)的四象限(360度)相位覆盖成为可能。数字输入相位值(数字相位控制向量211)被解码为必要的差分对尾电流权重(weights)，以便提供从0到360度的相位控制。相位旋转器的分辨率可以为例如绕着完整的360度旋转的64步进，提供了大约每步进6度的相位分辨率。这种分辨率对于BPSK和QPSK相干相位恢复都是足够的。

集成60GHz宽带收发器的优选实施例中的对于相位旋转器106的相位控制更新速率可在大约500Ms/sec到800Ms/sec之间。这种更新速率足够保证相位旋转器106在60GHz下跟踪+/-100ppm的偏差，而不需要相位旋转器106的任何相继步进更新超过一个步进。60GHz的100ppm偏差对应于6MHz相位旋转。

在具有大约9GHz的正交IF相位旋转器的超外差无线电结构的一个实施例中(图6所示)，因为100ppm频率误差，9GHz IF信号将在频率上有6MHz偏离(off)，并应通过调节相位旋转器相位来补偿。在一个实例中，由于相位旋转器的一个步进近似移动1/64周期，500MHz的更新速率使得相位旋转器以500MHz/64或7.8MHz的最大值移动，而不需要旋转器的双步进。如果使用双步进，旋转器可实现的最大周期频率在IF下为15.6MHz。这两个频率覆盖最大为+/-100ppm的总系统频率误差。

在另一实施例中(图7所示)，示出了在18GHz下具有单IF相位旋转器的超外差无线电结构。在优选实施例中，相位旋转器步进被减小为每单位循环32个，以便在18GHz下实现大约每步进12度相位移动，以及在正交分割到9GHz的IF频率后实现每步进6度相位移动。于是，频率覆盖分别为单与双旋转器步进的6.8MHz和15.6MHz，其与使用以64步进在9GHz的IF频率下实施的相位旋转器所获得的相同。在18GHz下实现的单IF相位旋转器减小了相位控制的复杂性(仅需要32步进vs.64步进)，并消除了对在IF频率下的模拟正交产生的需要，因为正交IF信号可直接从18GHz输出信号的分割正交产生。然而，18GHz相位旋转器需要能在18GHz下运行的更高性能差分对以及正交产生网络，以便向相位旋转器的输入提供正交信号。

单IF相位旋转器可交替在9GHz IF频率下使用，结合正交产生网络(图6)使用以便产生对于正交下变频器的所需要的I/Q信号。

对于图6所示的正交旋转器系统，相位旋转器中的差分对被设计为在IF频率下运行，或对于图7所示的单旋转器系统，在IF的频率的两倍下运行。这对应于优选的60GHz无线电结构中的9GHz和18GHz。这两个频率可通过用于实现集成60GHz无线电设计的优选实施例的高性能SiGe晶体管实现。本发明不限于所介绍的运行频率和速率或构造材料，其他的频率与材料也是可以考虑的。

参照图6，示例性地示出了使用相位旋转器106以实现载波恢复的接收器系统200的一个实施例。两个模拟相位旋转器106接收由分割器240分割的信号，并用于产生同相与正交(I与Q)LO信号，使得对于发送(未示出)和接收路径的数字360度相位控制成为可能。

可从内部基准时钟频率232或外部数字时钟230得到时钟的数字PLL228由基带IQ信号得出相位误差，并将数字相位控制信息输出到相位旋转器106，以便对I与Q信号的相位进行调节，从而最小化恢复相位误差。

PLL 232也用于创建高频谱纯度本地振荡器信号，其被锁定到基准时钟输入234。

参照图7，在另一实施例中，系统201包含单相位旋转器106，其插入为IQ下变频器提供正交LO信号的分割器240之前。通过控制本地振荡器的相位，本发明也可应用于直接变频无线电结构，然而，超外差结构对于60GHz集成收发器是优选的，因为可以使IF频率足够低(例如在一个实施例中为9GHz)，以便实现实际的低功率模拟相位旋转器。

IQ八分驱动相位恢复模块243(类似于或等价于PLL 128)可与IF相位旋转器电路结合，以便使得自动调节相位旋转器106的相位的数字PLL的实现成为可能，从而跟踪出使用BPSK或QPSK调制的无线电接收器系统的频率与相位误差。模块243将参照图8详细介绍。作为模块243以及由例如专用集成电路芯片247执行的其他片外运行的运行结果，I、Q、I+Q、I-Q信号的符号受到处理，以便判断相位与频率调节。增量或减量信号被提供给集成在收发器IC上的相位求和器244，以便对相位旋转器106进行调节。基于I、Q、I+Q、I-Q参数的符号，A/D转换器245创建到相位检测器/相位锁定算法242(图8)的数字输入。

参照图8，图4所示的数字载波恢复环140的详细部件被示例性地示出。环140(图4)包含IQ八分驱动相位恢复模块243(图4中也称为数字PLL 128)，其可用于IF相位旋转器系统(图4、6和/或7)，以便使得相位控制环的实现成为可能，该相位控制环自动调节相位旋转器的相位，以便跟踪出使用例如BPSK或QPSK调制的无线电接收器系统中的频率和相位误差。

模拟到数字(A/D)转换器245包含作为输入来自基带VGA 122(图4)的I与Q，使用求和器260，将零加到I，并将零加到Q，加得I+Q，减得I-Q，(这里示为使用变换器261来与求和器结合对Q的符号进行变换)。使用A/D转换器262(其在优选实施例中包含高灵敏度二进制检测锁存器)，对于求和器260的输出确定符号，例如对于正的结果输出数字“1”，对于负的结果输出数字“0”。这些符号被输入到数字相位检测器242，其使用逻辑和/或状态机来确定相位旋转器的相位校正设置。

相位检测器/模块242具有作为输入的四个1位符号(其来自基带I、Q、I+Q、I-Q模拟信号)，在优选实施例中，这些符号使用任何适当的相位检测算法或能够得出适当的相位超前/滞后信号的方法进行处理，以便驱动数字二阶积分器环272，从而对于恒定频率偏差实现零稳态相位误差。因此，在不需要模拟Costas环/VCO或高速率/高精度A/D转换器系统的情况下提供相干解调。这使得宽带无线电(例如60GHz)直接接口到高速(几Gb)模拟SERDES I/O核(图4、6、7中的132与134)。

如上所述，I/Q相位检测器模块242从所接收的I/Q信号(sgn(I)，sgn(Q)，sgn(I+Q)，sgn(I-Q))接收四个1位信号。算法/模块242输出用于保持与BPSK或QPSK接收信号的相位相干的相位校正值。优选实施例中的相位检测器模块可被配置为用于使用模块选择控制254的BPSK或QPSK运行。在优选实施例中，如果在IF频率下实现，相位旋转器106将对于360度旋转具有64步进，或者，如果在2X IF频率下实现，将对于360度旋转具有32步进。旋转器的相位设置可通过经过外部接口到图7所示的无线电IC 201的增量/减量线246得到控制，或者，如果数字逻辑集成在片上的话，通过来自IQ相位恢复模块243的分别对于32步进或64步进相位旋转器的二补码编码(twos-complement coded)5或6位控制向量264得到控制。

数字PLL使用相位检测模块242实现，相位检测模块242处理可从1位判定I＞0、Q＞0、(I+Q)＞0、(I-Q)＞0获得的符号信息。相位检测器产生相位超前或相位滞后信号，该信号被发送到数字比例积分(PI)路径环路积分器272。这种类型的环路积分器在现有技术中是已知的。它是二阶积分器，其使得在没有稳态相位误差的情况下跟踪固定频率偏差成为可能。频率状态变量锁定到发送器与接收器之间的频率差，相位状态变量锁定到相位差。在优选实施例中，P-I积分器与相位锁定算法(243)以旋转器步进速率更新，该速率在优选实施例中介于500Ms/s与800Ms/s之间。

本发明在不需要发送器的IQ采样的D/A或接收器的IQ采样的A/D的情况下使得无线电收发器的发送与接收路径的数字相位控制成为可能，其可用于相控阵列天线系统应用之中。

除其他的以外，本发明提供的功能包括：

1)对于可用于宽带(60GHz)无线电系统的多Gb BPSK/QPSK调制的迅速、充分积分载波相位恢复。

2)直接将宽带IQ解调器接口到高速时钟与数据恢复(CDR)装置，而不需要高速高精度A/D与D/A转换器。

3)用于相控阵列的载波相位控制，而不需要RF/IF基带数据路径移相器，也不需要数字A/D与D/A。

1.一种在无线电装置中控制信号相位的设备，其包含：

相位旋转器(106)，其被配置为对本地振荡器(104)的相位进行控制；

相位误差确定模块，其被配置为基于所接收的同相(I)与正交(Q)(IQ)信号值来确定相位误差信息；以及

相位校正模块，其被配置为从所确定的相位误差信息中得出校正信号，并将所述校正信号应用到所述本地振荡器的路径中的相位旋转器；

其特征在于，所述相位校正信号从输出自正交下变频器的(I+Q)与(I-Q)信号的符号、I的符号以及Q的符号得出。

2.根据权利要求1的设备，其还包含：

本地振荡器(104)，其接收无线电频率信号并输出中频(IF)信号；

正交产生网络(108)，其接收所述中频(IF)信号，并被配置为输出同相(I)和正交(Q)相位信号；且

其中，所述相位旋转器(106)接收来自所述正交产生网络的输出。

3.根据权利要求1或2的设备，其还包含调节机构，以便通过自动电路使得对所述相位旋转器(106)的相位调节成为可能。

4.根据权利要求1或2的设备，其还包含调节机构，以便通过外部接口使得对所述相位旋转器(106)的相位调节成为可能。

5.根据权利要求1或2的设备，其中，所述相位旋转器(106)包含能够在360度的范围内调节本地振荡器(104)的相位的数字控制模拟相位旋转器。

6.根据权利要求1或2的设备，其中，所述相位旋转器(106)控制多变频无线电结构中的中频(IF)本地振荡器信号的相位。

7.根据权利要求6的设备，其中，所述相位旋转器(106)包含在所述IF频率的倍数下使用的单相位旋转器，且所述相位旋转器的输出除以所述倍数，以便产生用于正交下变频器的本地振荡驱动。

8.根据权利要求6的设备，其中，所述相位旋转器(106)包括在所述IF频率下使用的第一与第二相位旋转器，其中，所述第一相位旋转器用于驱动同相下变频，所述第二旋转器用于驱动正交相位下变频。

9.根据权利要求6的设备，其中，所述相位旋转器(106)在所述IF频率下使用，所述相位旋转器的输出通过正交产生网络(108)被发送，以便产生用于正交下变频器的本地振荡器信号。

10.根据权利要求1或2的设备，其中，所述设备包含在集成电路芯片上。

11.根据权利要求10的设备，其中，所述相位旋转器(106)装置连接到接收器下变频器，所述相位旋转器受到片上处理逻辑的自动控制，以便实现载波恢复功能。

12.根据权利要求10的设备，其中，所述相位旋转器(106)通过接口总线受到片外处理逻辑的控制，以便控制相位。

13.根据权利要求10的设备，其中，芯片包含接收器部分与发送器部分，所述相位旋转器(106)受到片外处理逻辑的控制，以便独立控制接收器信号相位和发送器信号相位。

14.根据权利要求1或2的设备，其中，该设备在集成电路芯片上，相位校正信号被发送到片上处理逻辑，以便在片上自动建立相位校正值。

15.根据权利要求1或2的设备，其中，该设备在集成电路芯片上，相位校正信号被引入片外总线，其可由外部控制器装置提供时钟并读取，以便建立通过外部接口被传送回到芯片上的相位校正信号。

16.根据权利要求1或2的设备，其中，所述相位旋转器(106)包括被配置为控制直接变频无线电结构中的零差频率的模拟相位旋转器。

17.一种用于控制无线电装置中的相位的方法，其包含：

使用数字控制模拟相位旋转器(106)控制无线电装置中的本地振荡器(104)的相位；

通过自动电路或外部接口中的一个或一个以上使得相位旋转器的相位调节成为可能；

基于所接收的同相和正交相位(IQ)信号值确定相位误差信息；以及

将从所接收的IQ信号值中得到的相位校正信号应用到无线电装置的本地振荡器路径中的相位旋转器装置；

其特征在于，所述确定步骤包括从输出自正交下变频器的(I+Q)与(I-Q)信号的符号、I的符号、所接收的Q的符号得出接收器相位校正信号。

18.根据权利要求17的方法，其中，使得调节成为可能包括在360度的范围上调节本地振荡器相位。

19.根据权利要求17的方法，其中，应用包括通过片上处理逻辑自动控制相位旋转器，以便在接收器下变频器中实现载波恢复功能。

20.根据权利要求17的方法，其中，所述应用包括经过接口总线通过片外处理逻辑控制相位旋转器，以便控制接收器信号相位和/或发送器信号相位，其中，接收器与发送相位可独立地受到控制。