多链路无线电路系统、正交分频电路及同步方法与流程

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种多链路无线电路系统、正交分频电路及同步方法。

背景技术：

1、在无线通信系统中，可以通过在链路的一端或两端使用多个天线的方法来增加信息量和传输距离。每个天线通常连接到一个独立的无线电路，并且每个无线电路都可以进行独立的调制，这样就可以通过mimo(multiple-input multiple-output，多输入多输出系统)和波束控制技术来增加信息量和传输距离。

2、波束控制技术是一种通过改变天线的相对位置或相对的rf载波相位来改变天线阵列辐射模式的方法。在大多数现实案例中，天线位置是固定的，波束控制通过改变载波相位来实施。这样做的优点是远程目标处的信号强度要高于没有波束控制时的信号强度，从而会带来更大的信息量和传输距离。要实现这一点，每路无线电路必须首先确定面向目标的波束控制所需的正确天线相位，此过程称为探测。当无线电从断电状态唤醒时，通讯系统中的分频器会有一个随机的输出相位差，破坏先前的探测，进而严重降低链路的信息量；此外，探测会消耗时间和系统资源，应尽量减少它的发生几率。

3、因此，如何避免频繁探测导致的链路信息量降低、消耗时间和系统资源等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多链路无线电路系统、正交分频电路及同步方法，用于解决现有技术中无线电唤醒时需要重新探测，导致链路信息量降低、消耗时间和系统资源等的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种正交分频电路，所述正交分频电路至少包括：

3、逻辑单元及k个自复位正交分频器，其中，k为大于1的自然数；

4、所述逻辑单元的第一输入端连接时钟使能信号，第二输入端连接时钟信号，输出门控时钟；当所述时钟使能信号有效时启用所述时钟信号作为所述门控时钟，当所述时钟使能信号无效时禁用所述时钟信号，其中，所述时钟信号的频率为本振信号的2倍；

5、各自复位正交分频器连接于所述逻辑单元的输出端，当禁用所述时钟信号时进行自复位，当启用所述时钟信号时产生对应无线电路发射和接收所需的同相本振信号及正交本振信号。

6、可选地，各自复位正交分频器均包括复位单元及正交分频器；

7、所述复位单元连接于所述逻辑单元的输出端，当所述门控时钟运行时产生无效的复位信号，当所述门控时钟停止预设时间后产生有效的复位信号；

8、所述正交分频器的输入端连接所述逻辑单元的输出端，复位端连接所述复位单元的输出端，当所述复位信号有效时所述正交分频器复位，当所述复位信号无效时所述正交分频器基于所述门控时钟产生同相本振信号及正交本振信号。

9、更可选地，所述复位单元包括定时器及逻辑非门；所述定时器连接于所述逻辑单元的输出端，对所述门控时钟停止的时间进行计时并产生相应的定时电压；所述逻辑非门连接于所述定时器的输出端，当所述定时电压达到预设值时产生有效的复位信号。

10、可选地，所述定时器包括电流源、下拉管及电容器，所述电流源的一端连接电源电压，另一端经由所述下拉管接地；所述下拉管的控制端连接所述逻辑单元的输出端；所述电容器并联于所述下拉管的两端。

11、更可选地，所述正交分频电路还包括启用同步单元，所述启用同步单元包括n级d触发器，其中，n为大于等于1的自然数；

12、当n等于1时，所述d触发器的数据端连接所述时钟使能信号，时钟端连接所述时钟信号，输出端连接所述逻辑单元的第一输入端；

13、当n大于等于2时，各级d触发器依次级联，第一级d触发器的数据端连接所述时钟使能信号，后级d触发器的数据端依次连接前级d触发器的输出端，各级d触发器的时钟端连接所述时钟信号，最后一级d触发器的输出端连接所述逻辑单元的第一输入端。

14、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种正交分频电路，所述正交分频电路至少包括：

15、逻辑单元及k个自复位正交分频器，其中，k为大于1的自然数；

16、所述逻辑单元的第一输入端连接时钟使能信号，第二输入端连接第一时钟信号；当所述时钟使能信号有效时启用所述第一时钟信号，当所述时钟使能信号无效时禁用所述第一时钟信号；基于所述逻辑单元的输出信号与第二时钟信号构成差分的门控时钟；其中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号为差分信号，所述第一时钟信号及所述第二时钟信号的频率为本振信号的2倍；

17、各自复位正交分频器接收所述门控时钟，当禁用所述第一时钟信号时进行自复位，当启用所述第一时钟信号时产生对应无线电路发射和接收所需的同相本振信号及正交本振信号。

18、可选地，各自复位正交分频器均包括复位单元及正交分频器；

19、所述复位单元连接于所述逻辑单元的输出端，当所述逻辑单元的输出信号运行时产生无效的复位信号，当所述逻辑单元的输出信号停止后产生有效的复位信号；

20、所述正交分频器的输入端连接所述门控时钟，复位端连接所述复位单元的输出端，当所述复位信号有效时所述正交分频器复位，当所述复位信号无效时所述正交分频器基于所述门控时钟产生同相本振信号及正交本振信号。

21、可选地，所述复位单元包括异或门；所述异或门的输入端分别连接所述逻辑单元的输出端及所述第二时钟信号，输出端连接所述正交分频器的复位端。

22、更可选地，所述正交分频电路还包括启用同步单元，所述启用同步单元包括n级d触发器，其中，n为大于等于1的自然数；

23、当n等于1时，所述d触发器的数据端连接所述时钟使能信号，时钟端连接所述第一时钟信号，输出端连接所述逻辑单元的第一输入端；

24、当n大于等于2时，各级d触发器依次级联，第一级d触发器的数据端连接所述时钟使能信号，后级d触发器的数据端依次连接前级d触发器的输出端，各级d触发器的时钟端连接所述第一时钟信号，最后一级d触发器的输出端连接所述逻辑单元的第一输入端。

25、更可选地，所述门控时钟通过片上路由通路路由到各级自复位正交分频器。

26、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多链路无线电路系统，所述多链路无线电路系统至少包括：

27、本振信号产生模块、k条无线电路及上述正交分频电路；

28、所述本振信号产生模块用于产生时钟信号；

29、所述正交分频电路连接于所述本振信号产生模块的输出端，基于所述时钟信号分别为k条无线电路产生发射和接收所需的同相本振信号及正交本振信号；

30、各条无线电路分别接收对应同相本振信号及正交本振信号，用于实现无线信号的发射和接收。

31、可选地，各条无线电路均包括发射通路、接收通路、切换开关及天线；

32、所述发射通路接收第一组相互正交的本振信号，并基于所述第一组相互正交的本振信号上变频得到待发送的射频信号；

33、所述接收通路接收第二组相互正交的本振信号，并基于所述第二组相互正交的本振信号对接收到的射频信号下变频；

34、所述切换开关的第一端连接所述天线，第二端在所述发射通路和所述接收通路之间切换。

35、为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种正交分频电路的同步方法，所述正交分频电路的同步方法至少包括：

36、当时钟使能信号有效时，启用时钟信号作为门控时钟，所述门控时钟分别提供给k条无线电路，各条无线电路中的正交分频器分别基于所述门控时钟产生当前无线电路发射和接收所需的同相本振信号及正交本振信号；其中，所述时钟信号的频率为本振信号的2倍，k为大于1的自然数；

37、当所述时钟使能信号无效时，禁用所述时钟信号，各条无线电路中的正交分频器分别自复位，并在所述时钟信号被重新启用后从预设的复位状态开始工作。

38、为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种正交分频电路的同步方法，所述正交分频电路的同步方法至少包括：

39、当时钟使能信号有效时，启用第一时钟信号，并基于所述第一时钟信号与第二时钟信号构成差分的门控时钟，所述门控时钟分别提供给k条无线电路，各条无线电路中的正交分频器分别基于所述门控时钟产生当前无线电路发射和接收所需的同相本振信号及正交本振信号；其中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号为差分信号，所述第一时钟信号及所述第二时钟信号的频率为本振信号的2倍，k为大于1的自然数；

40、当所述时钟使能信号无效时，禁用所述第一时钟信号，各条无线电路中的正交分频器分别自复位，并在所述第一时钟信号被重新启用后从预设的复位状态开始工作。

41、可选地，所述正交分频电路的同步方法还包括在产生所述门控时钟前，对所述时钟使能信号及时钟信号进行同步的步骤。

42、如上所述，本发明的多链路无线电路系统、正交分频电路及同步方法，具有以下有益效果：

43、本发明的多链路无线电路系统、正交分频电路及同步方法对时钟使能信号和时钟信号进行同步调制，并对调制后的信号进行检测，当检测到时钟信号被禁用后产生分频器的自复位信号。无线电唤醒时始终采用波束控制，无需牺牲链路信息量；且各无线电路分别使用本地的本振信号，布线简单、减少产生辐射式的杂散毛刺；此外，无需使用显式复位信号，也无需确保复位信号满足潜在困难的时序限制。