CN1440509A - 补偿本地振荡器频率误差的方法和设备 - Google Patents

Abstract

通过鉴别振荡器来最小化振荡器的频率误差。把来自包含最小频率误差的外部源的参考信号提供到电子设备。外部信号用作参考频率以估算内部频率源的频率误差。电子设备监控确定对内部频率源的频率精确度有影响的参数。温度是已知对内部频率源的频率有影响的一个参数。电子设备累积并存储参数值以及对应的输出频率或内部频率源的频率误差。当不为内部频率源提供外部参考信号，就使用内部频率源的最终鉴别来补偿内部频率源。

Description

补偿本地振荡器频率误差的方法和设备

                        发明背景

I.发明领域

本发明涉及电子电路。尤其，本发明涉及通过随时间鉴别本地振荡器(LO)频率补偿LO频率误差的新颖和改进的方法和设备。

II.相关技术描述

精确频率源对于许多电子系统和设备的操作是极为重要的。频率源在电子设备内用作为定时元，并也用作为本地振荡器(LO)来把电子设备调谐到期望的通信信道。

许多类型的精确频率源是可用的。在特定应用中实现的特定类型频率源是根据特定应用的设计约束条件决定的。原子钟显示了频率精确度的极端水平，然而它的尺寸、成本以及缺乏调谐范围极大限制它在电子系统中的实际应用。相似地，可以利用石英晶体的压电效应设计精确频率源。小尺寸的基于石英晶体的相对精确度的频率源使它们对于大多数基于消费者的电子设备来说是受欢迎的。

应用确定频率源所需的类型和频率精确度。为了快速捕获并保持与在从卫星发送的GPS载波频率上提供的信号同步，用于全球定位系统(GPS)应用的接收机需要具有高水平的频率精确度的LO。GPS的概述帮助说明在GPS接收机中LO频率精确度的需求。

GPS一般用于定位。GPS利用几何原理完成位置的确定。GPS卫星组绕地球轨道运行。接收机可以通过了解卫星的位置并计算从接收机到多个卫星中每一个的距离确定它的准确位置。

GPS接收机通过确定由卫星所发送的信号到达接收机所花费的时间计算从卫星到接收机的距离。一旦接收机确定它离开卫星的距离，它就知道它位于离开卫星等距点的轨迹上。卫星作为点源，而离开一点等距的点的轨迹是一球面。当接收机确定它离开第二卫星的距离，它就知道它的位置定位于第二球面的某处。然而，当知道了离开两个卫星的距离，就会极大简化其可能的位置。这是因为接收机位于两个球面交线上的某处。两个球面的交线是一个圆。因此，接收机知道它的位置在交线圆上。确定接收机离开第三卫星的距离产生第三球面。第三球面与前两个球面相交并也相交于限定第一与第二球面相交的元。三个球面相交结果产生接收机可能位于的两个不同点。一旦确定了由三个球面相交产生的两个点，接收机就可以估算两个点中哪一个是正确的位置或者接收机可以确定它离开第四卫星的距离。

一旦确定了离开三个卫星的距离，接收机就可以估算两个点中哪一个是它正确的位置。这是可行的因为两个点的其中一个不是可能的位置。两个点中正确的一个可能会是靠近地球表面，而不正确的点可能十分远离地球表面或在地球表面内深处。如果确定了离开第四卫星的距离，就会知道接收机的准确位置。可以利用第四卫星知道准确位置，因为四个球面相交只能产生一个点。

GPS实现中的主要问题是从卫星到接收机距离的精确确定。通过测量从卫星发送的信号到达接收机的时间来计算从卫星到接收机的距离。每个卫星发送两个载波频率，每一个都用唯一的伪随机码调制。其中一个载波频率工作在1575.42MHz，而另一个载波频率工作在1227.60MHz。接收机解调所接受的信号以提取伪随机码。使本地产生的伪随机码与解调的伪随机码同步。两个伪随机码之间的延迟表示所发送信号的到达时间。随后通过将到达时间乘以光速确定离开卫星的距离。

所有发送卫星都是时间同步的。然而，移动接收机只是弱同步于卫星。接收机与卫星的弱时间同步在定位中引入了误差。如上所述，到达的不同时间对应不同的距离。离开一点等距的点的轨迹是半径等于该距离的球面。然而，如果只知道到达时间落在一个时间范围内，也就是所测量的时间加减一些误差，那么只是知道该距离落在一个值范围内。只知道距离落在一个值范围内的情况下，与源等距的点的轨迹是球壳。球壳的厚度等于距离测量的误差。三个球壳(每个球壳对应根据附加的卫星估算的位置)产生两个立体，其中一个表示接收机的位置。回想在离散距离的情况下，三个球面相交产生两个点，而不是两个立体。

通过包括离开第四卫星的距离测量可以部分解决时间同步问题。首先，把时间误差分配为假定值，甚至零。然后确定离开三个卫星的距离。如先前所述，由这三个距离测量定义的三个球面相交产生两个不同点，其中一个是接收机的位置。离开第四卫星的距离定义了第四球面。理想地，在没有定时误差的情况下，第四球面只与其他三个球面交于一点。然而，当存在定时误差时四个球面不会相交。卫星间没有定时误差。因此，从接收机到一个卫星的定时误差与从接收机到卫星组中任何卫星的定时误差相同。可以通过调节假设的定时误差的值确定定时误差。当四个球面相交于单一点时就确定了定时误差。

定时误差的解决只是使用GPS实现定位时所必须处理的问题之一。必须以小物理尺寸，以相对低的成本实现GPS定位的接收机。当在面向消费者的设备中实现GPS接收机时，尺寸和成本的制约变得更加重要。无线电话新的需求包括确定呼叫者位置的能力。在紧急呼叫(比如美国国内的911呼叫)的情况下，无线电话的特定位置是重要的。尽管仍然有物理设计约束，但是接收机必须快速搜索和捕获卫星信号。

接收机设计必须权衡成本、接收信号灵敏度以及搜索时间。接收机设计不能同时最大化所有参数。在接收机灵敏度或搜索时间中的重大改进导致增加的接收机成本。

对于相关于搜索和捕获卫星信号的复杂性的主要部分是由接收机本地振荡器(LO)引起的频率误差。在接收机中使用LO把所接受的信号下变频至基带信号。然后处理基带信号。在从GPS卫星接收的信号的情况下，使基带信号与所有可能的伪随机码相关，以确定哪个卫星始发信号和信号的到达时间。LO频率误差使搜索和捕获过程变得大大复杂了。任何由LO引起的频率误差产生必须覆盖的附加的搜索空间。此外，LO频率误差表示分离的维数，在这之上必须搜索到达时间。这样，要与频率误差成比例地增加搜索空间，这是由于必须在所有可能的频率误差上实施到达时间的搜索。

许多参数引起真实或觉察的LO频率误差。电路工作温度以及电路板上的温度梯度都会影响LO频率。此外，用于LO频率参考的频率稳定度直接影响LO频率稳定度。对于频率误差的附加部分是由接收机速度引起的多普勒频移作用。甚至在接收机LO十分精确的情况下，也可以有由于多普勒频移作用引起的觉察的频率误差。频移可以引起在卫星发送频率的明显增大和减小。虽然卫星和接收LO可以都是十分稳定的，但在接收机的信号会产生频移。在接收机内由于接收机的运动引起的多普勒频移是无法修正的，并且只引起在接收机中已存在的频率误差。

所需要的是减小LO频率误差的方法以减小在基带信号处理中必须覆盖的搜索空间。搜索空间的减小引起了较低的搜索复杂性，由此引起较高的接收机灵敏度以及减少了搜索和捕获时间。

发明概述

本发明是一种通过随许多工作条件鉴别本地振荡器(LO)以及根据工作条件补偿LO减小LO的频率误差的新颖和改进的方法和设备。

当操作在第一模式中时，把具有小频率不确定性地的外部频率源提供给接收机。接收机把外部频率源用作频率参考。接收机用作为频率参考的外部频率源估算LO的频率误差。与频率估算同时，接收机监控不同预定参数(它们已知具有对LO精确度和频率稳定度的影响)。工作温度和沿着电路板的温度梯度就是影响LO精确度的参数例子。把所监控的参数值和LO频率存储在存储器位置中。另外，可以把频率误差存储在表中。这提供了一系列鉴别LO的数据表。

可以把LO转换到较高精确度的第二模式，其中控制LO输出频率以得到较低频率误差。在较高精确度的第二模式中，接收机不再使用外部频率源。接收机继续监控用于鉴别LO的预定参数。随后接收机使用所监控参数的当前结果并把它们与在先前所存储的表中的值比较。随后根据当前参数和所存储参数测量的比较进行LO误差的估算。随后根据之前的鉴别补偿LO以修正所估算的误差。

在可选实施例中，把频率误差报告给接收机，这样可以简化信号捕获过程。在另一实施例中，LO操作在较高精确度模式，其中把LO的输出补偿频率误差，并且也把频率误差报告给接收机。还是在另一实施例中，鉴别频率误差的第一模式同时与第二模式同时操作。

附图简述

从以下结合附图详细描述中，本发明的特点、目的、优点就会变得更明显，其中相同标号表示相应的部分，其中：

图1是接收机的框图；

图2使本地振荡器的框图；

图3是示出搜索空间的示意图；

图4是实现LO鉴别的接收机的框图；

图5是实现LO鉴别的接收机可选实施例的框图；

图6A-6B是LO鉴别过程的流程图；以及

图7是LO补偿过程的流程图。

较佳实施例详述

图1是普通接收机100的框图。天线102用作广播信号和接收机100之间的接口。调谐天线以最佳地接收在L带中发送的信号，其中接收机被配置为GPS接收机。在GPS接收机的情况下，广播信号源是围绕地球运行的GPS卫星组。由天线102接收的信号耦合于下变频器110。下变频器110把由天线102接收的RF信号下变频至进一步处理的基带信号。下变频器110的主要部件是混频器112和本地振荡器(LO)114。下变频器110也可以包括滤波器和放大器(未示出)以最大化最终基带信号的质量。在下变频器110内所接受的信号从天线102耦合到混频器112。为了把框图简化到它的功能部件，未示出下变频器110内信号的任何滤波和放大。混频器112用来有效地用LO114信号复用所接收的信号。把从混频器112的最终信号输出集中在两个主要频率。把混频器112输出的一个频率分量集中于所接受信号中心频率与LO114工作频率之和。把混频器112输出的第二频率分量集中于所接受信号中心频率和LO114工作频率之差。当所接受信号是正交调制时，在下变频器110中使用两个混频器112-113。所接受信号用作到两个混频器112-113的输入。在第一混频器112上的第二输入是LO110信号。在第二混频器113上的第二输入是在相位偏移器(未示出)中偏移九十度的LO114信号。第一混频器112的最终输出被标为入射相位输出(I)，而第二混频器113的最终输出被标为正交相位输出(Q)。

从下变频器110的输出I和Q分别耦合于滤波器122和124(它们用于从混频器112-113中去除不需要的频率分量，以及在随后信号处理之前预处理下变频的信号)。

已滤波的I和Q信号耦合于相关器组130。相关器130利用数字信号处理技术处理I和Q信号。相关器在模拟到数字转换器(ADC)中把I和Q信号数字化以进行数字信号处理。当接收机100为GPS定位而配置时，使用相关器130确定所接收卫星信号的相位偏移。当接收机100第一次开启时没有之前关于它位置的信息。接收机100通过搜索由每个卫星发送的所有可能的伪随机码序列确定它的初始位置。此外，接收机100必须搜索所有可能的伪随机码的所有可能的相位。由多个与最小化接收机100所需搜索时间并行操作的相关器进行搜索。每个相关器操作在单一的伪随机序列上。相关器试图确定内部产生的伪随机码与从卫星接收的码之间的相位偏移。不对应卫星信号的伪随机码由于码的随机特性而没有相关性。此外，正确的伪随机码与所接受的信号没有相关性，除非调整这两个码信号的相位。这样，当调整两个信号相位时，相关器130只在与所接受信号具有相同伪随机码的相关器中提供相关性的指示。

相关器的结果耦合于峰值检测140处理器。许多相关器同时操作且向峰值检测处理器提供结果并行且同时操作。峰值检测140处理器确定所接收信号的最大可能的伪随机码和相位偏移。

GPS利用每个卫星的正交码。这允许所有卫星同时在同一频率发送。这样接收机同时接收来自多个源的信息。多个相关器130互相独立操作，并可以在存在其他正交码的情况下确定所接收伪随机码的相位。因此，同时为峰值检测140处理器140提供识别多个伪随机码以及那些码相位偏移的相关码。由于分配给每个卫星一伪随机码，所以伪随机码的识别把特定卫星识别为它的源。此外，码的相位偏移确定确定了那个信号的到达时间。处理器150分析在峰值检测140处理器中的信息以计算接收机100的位置。伪随机码和码相位偏移的同时确定允许处理器150在更新峰值检测140处理器时进行接收机位置的估算。

然而，如果在下变频器110中的LO114频率是不精确的，那么就复杂化了搜索过程。图2示出了典型锁相环(PLL)合成LO200的框图。参考振荡器202用作PLL的频率参考。参考振荡器202可以是固定频率振荡器或是具有小调谐范围的稳态压控振荡器(VCO)。无线电话可以利用压控温度补偿晶体振荡器(VCTCXO)作为参考振荡器202。如果VCO用作参考振荡器202，则提供参考调节控制线204。

参考振荡器202的输出耦合于参考分频器210。使用参考分频器210按比例缩小参考振荡器202的频率。这个是重要的，因为PLL的输出频率与到鉴相器220的频率输入是成比例的。把参考分频器210的输出作为一个输入提供到鉴相器220。

VCO240产生PLL的输出244。VCO必须能够在PLL的期望频率范围上调谐。施加在VCO控制线上电压确定工作频率。PLL的输出244可用作在下变频器中到混频器的输入。PLL的输出244也耦合于输出分频器250的输入。输出分频器250定标频率输出244，这样到鉴相器220的频率输入(参考振荡器204的定标输出)乘以输出分频器的定标因数得到期望的输出频率。把输出分频器250的输出作为第二输入提供到鉴相器220。

鉴相器220比较参考分频器210的输出和输出分频器250的输出并产生误差信号作为输出。来自鉴相器220的误差信号输出耦合于回路滤波器230。回路滤波器230的频带限制来自鉴相器220的误差信号。回路滤波器230的输出用作VCO240上的控制电压。因此，可以看到，PLL输出244从参考振荡器202的频率精确度得到它的频率精确度。

LO频率精确度中的误差使搜索过程复杂化了。图3示出了每个相关器必须覆盖的全部搜索空间300。在GPS接收机中的每个相关器必须搜索所有码相位的可能性。图3中码相位搜索空间310显示为纵向搜索空间。在码相位搜索空间310中的每格表示最小可辨别相位差。用于GPS的短伪随机码的长度是1023比特长。如果码的伪随机特性导致所有大于零的码相位偏移的相关性可忽略，那么码相位搜索空间310必须覆盖所有可能的码相位。因此，在码相位搜索空间310中至少需要1023格以唯一识别伪随机码的相位。

可以从图3中看出，频率搜索空间320的增加成比例地增加全部搜索空间300。由于任何码相位误差的频率误差是互相独立的，所以频率搜索空间320表示附加的搜索维。频率搜索空间320的每格表示最小可辨别频率间隔。最小可辨别频率间隔的大小是样值数和总积分时间的函数。最小可辨别频率间隔随着总积分时间的增大而减小。此外，需要足够数量的样值来达到期望的可辨别频率间隔。LO偏差的增加会导致频率搜索空间320的增加。

接收机使在全部搜索空间300中限定的每个样值互相相关。连续累积结果以进一步改进所接收信号的信噪比(SNR)。LO偏差使累积的结果在对应频率偏差的多格中出现。图3中以多个阴影的频率格示出了信号的“拖尾效应”。而没有显示偏差的LO使累积的结果能够只出现在单个的频率格中。通过增加SNR极大改进了信号的识别。

图4示出了在具有GPS功能的无线电话400中的LO稳定性电路框图。无线电话400结合了允许通过无线电话系统进行通信的电话收发信机410。无线电话400也结合了GPS接收机420以协助定位。在图4中所示的实施例中，无线电话400操作在电话模式或操作在GPS模式，两种模式并不同时操作。然而，如果无线电话400具有足够处理能力，电话和GPS模式可以同时操作。

射频(RF)信号使用天线402耦合于无线电话。通过天线402耦合的RF信号包括电话收发信机410的发送和接收信号以及GPS接收机420的接收信号。在图4中所示的实施例中，GPS接收机420和电话收发信机410共用同一LO450。如以上所讨论的，在LO450中的非精确性导致了GPS接收机420更大的搜索空间。因此，图4所示的实施例利用由电话收发信机410接收的信息来鉴别LO450，这样当GPS接收机420进行搜索时可以最小化LO450的频率误差。

为了鉴别内部LO450，为无线电话400提供具有高频率稳定度的外部信号。在无线系统(例如在电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)的95-B MOBILESTATION-BASE STATION COMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE SPREAD SPECTRUMSYSTEMS中规定的码分多址(CDMA)系统)中，由基站连续广播信号。由基站连续广播的信号包括导频信道和同步信道。两种信号都具有高频率稳定度，任何一种都可用作鉴别LO450需要的外部参考。

设计为操作在CDMA系统(例如由TIA/EIA95-B规定的这个)中的无线电话400在接收机中结合了搜索器以连续搜索导频信号的存在。在无线电话400中，电话收发信机410中的接收机接收由基站(未示出)发送的导频信号。

无线电话400能利用导频信号的存在以改进GPS模式中的信号捕获。接收机利用频率稳定的导频信号作为外部频率参考以确定LO450中的频率误差。把由接收机确定的频率误差报告振荡器鉴别电路430。此外，在无线电话400中分布传感器440、442以监控引起LO450频率误差的因素。传感器440、442可以监控的因素包括(但不仅限于)温度、温度梯度、RF功率放大器(PA)的工作、RF PA工作周期、电池电压、累积供电时间、湿度或任何其他确定引起LO450频率误差的变量。传感器440把信号耦合于振荡器鉴别电路430。将对应传感器440读数的多个数字值求平均，并把平均值存储在存储器434的阵列中。如果传感器440输出模拟值，那么振荡器鉴别电路430在求平均以及把平均值存储到存储器434中之前对读数进行数字化。如果传感器440输出数字值，那么振荡器鉴别电路430不需要进一步调节信号，而仅仅保存平均的数字传感器440读数。形成一部分振荡器鉴别电路430的处理器432进行求平均操作。

振荡器鉴别电路430也对由电话收发信机410确定和报告的多个频率误差读数求平均。也把平均频率误差读数存储在存储器434的阵列中。把平均频率误差存储在与对应平均传感器440-442的读数有关的存储器434位置中。在这个形式中，对操作环境的瞬象和LO450的对应频率误差进行分类。只要无线电话400操作在电话模式，振荡器鉴别电路430就继续累积新的传感器440读数和对应的频率误差。当无线电话操作在GPS模式时，振荡器鉴别电路430使用先前保存的传感器440读数和频率误差信息以协助GPS接收机420的信号捕获。

为了协助GPS信号捕获，振荡器鉴别电路430读取每个传感器440-442的值。随后处理器432比较当前传感器440-442的值和先前存储的值阵列。由对应传感器440-442读数的先前存储值确定可能的LO450频率误差。如果在阵列中不存在准确传感器440-442的读数，那么处理器432在已有的值之间加入或从已有的值外插。由此振荡器鉴别电路430确定可能的LO450频率误差。随后振荡器鉴别电路430产生施加于LO控制线438的误差信号以补偿频率误差。在一个实施例中，使用过采样高动态范围增量-总和调制器作为数字到模拟转换器，把误差信号从数字值转换到作用到LO的模拟值。振荡器鉴别电路430可以可选地把频率误差值发送到信息总线436上的GPS接收机420。已知频率误差使得GPS接收机420缩小了搜索空间并用更少的计算捕获信号。振荡器鉴别电路430可以可选的提供两个修正的组合。振荡器鉴别电路430可以为GPS接收机在开始进入GPS模式时提供频率误差的指示，随后可以通过在无线电话400保持在GPS模式之时在LO控制线上提供信号来修正任何频率偏差。活动地修正LO450频率偏差最小化了连续相关累积期间LO450频率在多个频率格上漂移之时发生的信号拖影效应。

如图2所示在PLL合成LO200上使用在LO控制线438上提供的信号进行LO450的频率误差补偿。回来参考图2，回想输出频率244与参考振荡器202的输出成比例。一旦已知参考振荡器202的VCO增益，就可以确定对于给定参考调节204电压变化的输出频率244的变化。这样，图4的振荡器鉴别电路430可以计算电压以驱动PLL合成LO200的参考调节204线来补偿确定的频率误差。

图5所示的是无线电话500的可选实施例。图5的无线电话500结合了以上所述的电话收发信机410和GPS接收机420。然而，在图5的无线电话500中，电活收发信机410使用了区别于GPS接收机420的第一LO550或第二LO450。这里使用术语第一和第二LO把用于电话收发信机410和用于GPS接收机420的LO区别开来。术语第一LO和第二LO不是用来描述用于多个频率转换需要的接收机中所用的多个LO的。在使用两个不同的LO450和550的地方振荡器鉴别电路430的操作有些许不同。电话收发信机410可以连续接收导频信号并把对应的频率误差报告给振荡器鉴别电路430。电话收发信机410的第一LO550的频率误差有效用作GPS接收机420的第二LO450的频率误差的代表。当使用两个LO450和550时，假如无线电话500中存在足够处理能力，无线电话500也不需要操作在不同的电活和GPS模式。而是频率误差的鉴别独立操作且与GPS接收机的第二LO450的频率误差的修正同时操作。

图6A和6B示出了LO鉴别过程的框图。参照图6A，过程开始于框602。框602可以表示由控制处理器开始LO鉴别过程。一旦开始了该过程，程序就进行到框604，其中接收外部频率源。可以把外部频率源输入到接收机或者如图4和图5的接收机中所述在空中接收。在框606中外部频率源用作频率参考以计算LO的频率误差。在CDMA导频信号用作外部频率源的地方，CDMA接收机确定LO的频率误差。程序进行到框608并存储在框606中确定的频率误差值。随后程序进行到判决框610以确定是否保存了预定数量j的频率误差样值。预定数量j表示对频率误差样值求平均的数量。该数量可以低至一并高至实现设备中硬件和定时限制所能经受的数量。如果还没有保存j个样值，那么程序回到框604以捕获附加的样值。一旦保存了预定数量j的样值，程序就进行到框620，其中对j个频率误差样值求平均。在可选实施例中，可以计算频率误差的移动平均。移动平均具有能在极长时段上鉴别LO频率的优点。缺点是移动平均不会迅速响应导致LO频率误差的操作环境的变化。

一旦对样值求平均，程序就进行到框622，其中把平均频率误差存储在存储器中。在保存了平均频率误差之后，程序进行到点630。点630不表示程序的操作。而是仅仅用作连接图6A和图6B。在图6B中继续该程序，程序进行到框640，其中接收传感器的读数。需要至少一个传感器读数，并且传感器读数的上限仅仅由在实现的设备中可用的硬件和处理功率量所限制。在框642把每个传感器读数保存到存储器中。随后程序进行到判决框650以确定从每个传感器是否保存了第二预定数量k的样值。如果还没有捕获并保存第二预定数量k的传感器读数，那么程序回到框640以进一步捕获样值。一旦捕获并保存了第二预定数量k的传感器样值，程序就进行到框660，其中在k个先前保存的值上对每个传感器读数求平均。与要求平均的频率误差样值数量的情况一样，由设计者选择要求平均的传感器读数的数量。在框662中把平均传感器读数保存在存储器中。在这个点LO鉴别过程完成，而程序可以结束或可以通过返回点603继续鉴别LO，如图6B所示。

图7示出了一旦发生了至少一次LO鉴别程序回路所进行的LO补偿程序的框图。程序开始于框702。这个开始可以表示在实现GPS接收机以及电话收发信机的无线电活中的GPS模式的开始。另外，这个开始可以表示LO鉴别程序一次回路的结束，其中LO补偿就持续发生，就如LO鉴别过程一样。

随后程序进行到框704，其中读取传感器值。这些传感器读数表示最近的传感器读数。随后程序进行到判决框710，其中把传感器值与先前保存的传感器读数作比较。如果传感器读数匹配已存在于鉴别阵列中的值，那么程序进行到框730，其中在阵列中查询对应所保存的传感器值的频率误差。然而，如果传感器值没有存在于LO鉴别阵列中，那么程序进行到框720，其中通过加入或外插所保存的传感器读数计算频率误差，以匹配当前的传感器读数，并由此产生估算的LO频率误差，来计算频率误差。从框720或730程序进行到框740，其中根据估算的LO频率误差计算适当的LO修正。通过确定来自LO鉴别阵列的频率误差，以及根据已知把LO控制线信号相关于输出频率的传输函数计算LO控制信号，来计算LO的修正。在LO控制线是VCO的压控信号的地方，由VCO增益确定传输函数。一旦确定LO的修正程序就进行到框742。在框742程序把LO修正应用到LO。另外，或者除了应用LO修正以外，程序还可以把数据报告给GPS接收机。数据可以由确定的LO频率误差以及任何应用于LO的修正构成。使用该信息和补偿的LO，GPS接收机能更迅速有效地捕获信号。

提供以上较佳实施例的描述使任何本领域的技术人员能实施或使用本发明。对于本领域技术人员对这些实施例的不同修改将变得很明显，并且在这里所定义的一般原理可以无需使用创造才能而应用于其他实施例。这样，不希望本发明限于这里所示的实施例，而应给予与这里所揭示的原理和新颖性特征一致的最宽范围。

Claims (20)

1.一种补偿本地振荡器(LO)频率误差的设备，包括：

LO；

耦合于LO的接收机，它接收外部频率源并根据外部频率源计算LO频率误差；

至少一个传感器，它监控引起LO频率误差的至少一个变量；以及

振荡器鉴别电路，它接收计算的LO频率误差及来自至少一个传感器的读数；

其中，振荡器鉴别电路根据计算的LO频率误差以及来自至少一个传感器的读数产生补偿信号。

2.按权利要求1所述的设备，其特征在于振荡器鉴别电路把补偿信号应用于LO以修正LO频率误差。

3.按权利要求1所述的设备，其特征在于操作于第一模式的振荡器鉴别电路在存储设备中存储来自至少一个传感器的读数以及计算的LO频率误差，并且操作于第二模式的振荡器鉴别电路产生补偿信号。

4.按权利要求3所述的设备，其特征在于振荡器鉴别电路通过把来自至少一个传感器的最近一组读数与存储在存储设备中的读数作比较来产生补偿信号，并且根据保存在存储设备中的对应计算的LO频率误差产生补偿信号。

5.按权利要求3所述的设备，其特征在于振荡器鉴别电路为了产生估算的LO频率误差而加入或外插存储在存储设备中的读数，以匹配来自至少一个传感器的最近一组读数，并且振荡器鉴别电路根据估算的LO频率误差产生补偿信号。

6.按权利要求1所述的设备，其特征在于接收机是无线电话接收机。

7.按权利要求6所述的设备，其特征在于无线电话接收机适用于接收码分多址(CDMA)信号。

8.按权利要求7所述的设备，其特征在于外部频率源是CDMA导频信号。

9.按权利要求8所述的设备，其特征在于操作于第一模式的振荡器鉴别电路在存储设备中存储来自至少一个传感器的读数以及计算的LO频率误差，并且操作于第二模式的振荡器鉴别电路产生补偿信号。

10.按权利要求9所述的设备，其特征在于振荡器鉴别电路把补偿信号应用于LO以修正LO频率误差。

11.按权利要求9所述的设备，其特征在于第一模式是无线电话模式。

12.按权利要求11所述的设备，其特征在于第二模式是全球定位系统(GPS)模式。

13.按权利要求9所述的设备，其特征在于至少一个传感器包括温度传感器。

14.一种补偿本地振荡器(LO)频率误差的方法，包括：

在第一模式中监控至少一个传感器的读数和LO频率误差；

在第二模式中根据这至少一个传感器的读数以及在第一模式中监控的LO频率误差补偿估算的LO频率误差。

15.按权利要求14所述的方法，其特征在于监控步骤包括：

接收外部频率源；

通过比较外部频率源和LO频率来产生LO频率误差；以及

从这至少一个传感器接收读数。

16.按权利要求15所述的方法，进一步包括：

存储来自这至少一个传感器的读数以及对应的LO频率误差。

17.按权利要求16所述的方法，其特征在于补偿步骤包括：

从这至少一个传感器接收最近一组读数；

使用来自这至少一个传感器的最近一组读数以及从这至少一个传感器在第一模式接收的读数产生估算的LO频率误差。

从估算的LO频率误差产生LO修正信号；以及

把LO修正信号应用于补偿LO。

18.按权利要求14所述的方法，其特征在于外部频率源是码分多址(CDMA)导频信号。

19.按权利要求18所述的方法，其特征在于至少一个传感器包括温度传感器。

20.按权利要求14所述的方法，其特征在于第二模式是全球定位系统(GPS)模式。

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