通信接收機及其方法
2023-07-22 09:40:11
專利名稱：通信接收機及其方法
技術領域：
本發明一般涉及通信接收機。具體地說，涉及用於使移動通信手持機降低互調失真的接收機及其組合和相關方法。
相對於中頻接收機來說，直接轉換接收機比較簡單和廉價，因此，在通信設備(例如，在移動蜂窩通信手持機中)中非常希望使用直接轉換接收機。
通用移動電信服務(UMTS)寬帶碼分多址(WCDMA)通信標準為WCDMA通信分配專有頻譜。這種專有地分配WCDMA頻譜的方法缺乏窄帶阻斷器(narrow band blocker)。然而，其它非專有地分配用於WCDMA通信的頻帶的做法存在高級窄帶阻斷器方面的問題，高級窄帶阻斷器生成第2階和高階的互調失真，這降低了接收機的性能。
正如在(例如)名為「直接轉換器」的美國專利No.6,192,255和名為「改善互調失真保護的方法和裝置」的美國專利No.6,125,272中描述的，用有高2階截取混頻器(intercept mixer)的直接轉換接收機，並通過基帶頻率濾波來降低失真，但在許多應用中，這種技術通常還是不夠的。
中頻接收機通過在將信號轉換到基帶之前對其濾波來降低失真。只有在基帶取樣率足以容納中頻偏移，和鄰近信道排斥要求不是很嚴格的情況下，在將信號轉換到基帶之前對其濾波，才能工作得很好。
對於本領域普通技術人員來說，在結合圖例仔細查看本發明的詳細描述後，本發明的各個方面、特徵和優點將變得更全面清楚。
圖2是根據本發明示例性實施例的示例性RF接收機的原理方框圖。
圖3是具有用於執行本發明方法的接收機的示例性無線通信設備。
圖4是RF接收機中的一個過程的示例流程圖。
在一個示例性實施例中，即可以應用直接轉換接收機，又可以應用中頻接收機(例如，甚低中頻接收機(VLIF))作為在圖3所示的無線通信設備中所使用的接收機。示例性的無線通信設備通常包括連接到存儲器32的處理器30，發射機/接收機34，輸入/輸出設備36和顯示38，並且，在一個實施例中，無線通信設備是蜂窩通信手持機。
在圖2中，連接到放大級20的天線接收期望信號(S1)和阻斷器信號(S2)，放大級連接到混頻器21，然後連到非線性級22。正如所註明的，信號失真是由在接收機的混頻器和非線性級處的阻斷器信號產生的。
一般來說，信號失真包括窄帶和寬帶互調失真。在一個示例性操作模式中，無線通信手持機接收機在有窄帶阻斷器的時候接收寬帶信號，例如通過在對GSM窄帶阻斷信號敏感的WCDMA波段內進行接收。在這個示例性的應用中，我們所期望抑制窄帶阻斷器。然而，更一般地說，本發明中的方法可以用於抑制任何失真。
圖1顯示了兩個2階失真(1/2 S22)，其中一個在或接近中心頻率fCF的期望信號帶寬中，。在直接轉換接收機中，中心頻率(fCF)是0Hz，但是中心頻率可以是任何頻率，例如中間轉換接收機的示例性頻率。圖1還顯示了普遍存在的熱噪聲(kTBF)。
圖1顯示了用於第一濾波器的通過頻帶(passband)(H1)，在圖1和圖2所示的示例性實施例中，第一濾波器是低通濾波器(LPF)，它傳送期望的信號(S1)和不期望的失真，失真是示例性實施例中的較低波段2階失真(1/2 S22)。
圖4中的流程圖顯示了，在本發明的一個實施例中，在方框40處，在期望信號S1的通過波段中，確定不期望的信號失真的功率(PDIST)。在示例性實施例中，失真是圖1中所示的較低頻帶2階互調失真(1/2 S22)。在其它實施例中，也可以確定第一濾波器通過波段(H1)中的其它不期望的失真功率。
在圖4中的方框41處，同時對期望信號和不期望的失真的功率(PDS+DIST)進行確定。在圖2中，在接收機電路模塊23中確定包括(PDS)和(PDS+DIST)的功率。
一般來說，通過動態地選擇一個或多個濾波器屬性來過濾失真。例如，在一個實施例中，通過選擇拐點頻率來動態地調節無限衝擊響應(IIR)濾波器的抑制帶寬，從而過濾失真，在另一個實施例中，通過控制濾波器係數，來動態地調節有限衝擊響應(FIR)濾波器的抑制帶寬，而不調節抑制帶寬，來過濾失真。在其它實施例中，既對抑制帶寬，又對濾波器抑制進行動態調節。在其它變通的實施例中，可能動態地調節濾波器的其它屬性。
在圖1和圖2所示的示例性實施例中，同過具有第二通過波段(H2)的第二濾波器和具有第三通過波段(H3)的第三濾波器將失真濾掉。在圖1和圖2中，第二濾波器通過波段是低通濾波器的通頻帶，第三濾波器通過波段是帶通濾波器的通頻帶。然而，在其它實施例中，可以選擇地使用其它濾波器和/或濾波器通頻帶的組合，例如，可使用單一的濾波器。動態地調節濾波器抑制發生在數位訊號處理模塊(例如圖2中的模塊24)中。
一般來說，濾波器的抑制屬性是作為期望信號和不期望的信號失真的函數(PDS+DIST)來動態調節的。在圖4中的方框43處，抑制屬性(例如濾波器抑制的抑制帶寬)是根據(例如，來自於存儲在接收機的存儲器的查尋表的)功率選擇的(PDS+DIST)。例如，在圖2中的示例性電路中，在圖4中的方框43處選擇第二濾波器通頻帶(H2)和第三濾波器通頻帶(H3)的拐點頻率。在圖2中，信號處理模塊24根據模塊23確定的功率(PDS+DIST)，來為第二和第三濾波器模塊25和26提供帶寬或抑制頻率控制信號。
在圖4中所示的一個實施例中，在方框45處，確定功率比率是否超過預定閾值。在方框42處確定的功率比率是信號失真的功率(PDS)除以期望信號和信號失真的功率。在圖2所示的示例性實施例中，在模塊23確定功率比率功率(PDS/PDS+DIST)。在方框47處，根據由圖4中的方框45確定的功率比率是否超過預定閾值的結果，選擇濾波器抑制屬性。閾值在方框46處選定，並且是功率(PDS+DIST)的函數，例如，來自於存儲在查尋表中一組閾值。
在一個實施例中，在方框45處將功率比率與閾值進行比較，在圖4中的方框47處將濾波器抑制屬性設為等於無，例如，如果功率比率不高於預定閾值，就將抑制帶寬或抑制設為零。
在另一個實施例中，在方框45處將功率比率與閾值進行比較，並將抑制屬性設為一個固定的值，例如，如果功率比率高於預定閾值，就在方框47處將其設為固定的抑制帶寬或固定的濾波器抑制值。在另一個實施例中，當功率比率高於預定閾值的時候，就在方框43處動態地調節抑制屬性。
在其它實施例中，動態地調節抑制屬性，而不考慮功率比率是否高於預定閾值。在這個實施例中，在圖4中的方框43處，根據期望信號和失真的功率(PDS+DIST)來選擇抑制屬性。在圖4中，在方框44處設定抑制屬性。
儘管在這裡以一種使發明者擁有所有權，並使那些具有本領域技術的一般知識的人能夠製造和使用本發明的方式，對本發明及在此認為的最好的模式進行了描述，應當理解，這裡還公開了許多與示例性實施例同等的實施例，並且可以在不違背本發明的精神的情況下，對本發明進行各種的修改和變化，本發明不是由示例性的實施例所限定的，而是由所附的權利要求所限定。
權利要求
1.一種在具有包含期望信號部分和失真部分信號的直接轉換和中頻RF接收機中使用的方法，它包括確定功率比率，所述功率比率是所述信號失真的功率除以所述期望信號和所述信號失真的功率；確定所述功率比率是否超過預定閾值；如果所述功率比率高於所述預定閾值，就用具有非零抑制帶寬的濾波器對所述信號失真進行濾波。
2.根據權利要求1中所述方法，如果所述功率比率不高於所述預定閾值，就用抑制帶寬等於零的濾波器對所述信號失真進行濾波。
3.根據權利要求1中所述方法，動態調節所述濾波器的所述抑制帶寬，所述抑制帶寬為所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
4.根據權利要求3中所述方法，通過從查尋表中為所述期望信號和所述信號失真的特定功率選擇一個抑制帶寬值來動態地調節所述抑制帶寬。
5.根據權利要求3中所述方法，動態地調節所述預定閾值，所述預定閾值是所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
6.根據權利要求1中所述方法，動態地調節所述預定閾值，所述預定閾值為所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
7.根據權利要求1中所述方法，所述信號失真包括窄帶互調失真，通過確定所述窄帶互調失真的功率來確定所述信號失真的功率。
8.根據權利要求7中所述方法，動態調節所述濾波器的所述抑制帶寬，所述抑制帶寬為所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
9.根據權利要求1中所述方法，動態調節所述濾波器的所述抑制，所述濾波器抑制為所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
10.一種在直接轉換和中頻RF接收機中使用的方法，其包括確定期望的信號功率；確定信號失真功率；用濾波器對所述信號失真進行濾波；動態調節所述濾波器的所述抑制帶寬，所述抑制帶寬為所述期望信號和所述信號失真的功率函數。
11.根據權利要求10中所述方法，通過從查尋表中為所述期望信號和所述信號失真的特定功率選擇一個抑制帶寬值來動態地調節所述抑制帶寬。
12.根據權利要求10中所述方法，確定功率比率是否超過預定閾值，所述功率比率是所述信號失真的功率除以所述期望信號和所述信號失真的功率；如果所述功率比率不超過所述預定閾值，就將抑制帶寬設為零。
13.根據權利要求12中所述方法，動態調節所述預定閾值，所述預定閾值是所述期望信號和所述信號失真功率的函數。
14.根據權利要求10中所述方法，所述信號失真包括窄帶互調失真，通過確定所述窄帶互調失真的功率來確定所述信號失真的功率。
15.根據權利要求10中所述方法，動態調節所述濾波器的抑制，所述濾波器抑制是所述期望信號和所述信號失真的功率的函數。
16.一種在直接轉換和中頻RF接收機中使用的方法，它包括確定信號失真功率；確定期望的信號功率；用濾波器對所述信號失真進行濾波；動態調節所述濾波器的抑制，所述濾波器的抑制是所述期望信號和所述信號失真的功率的函數。
17.根據權利要求15中所述方法，確定功率比率是否超過預定閾值，所述功率比率是所述信號失真的功率除以所述期望信號和所述信號失真的功率；如果所述功率比率不超過所述預定閾值，就將所述濾波器的抑制設為零。
18.根據權利要求17中所述方法，動態調節所述預定閾值，所述預定閾值所述期望信號和所述信號失真的功率的函數。
19.根據權利要求15中所述方法，所述信號失真包括窄帶互調失真，通過確定所述窄帶互調失真的功率來確定所述信號失真的功率。
20.一種用於具有接收機的無線通信裝置的方法，所述接收機在存在窄帶阻斷器的情況下接收寬帶信號，該方法包括確定窄帶互調失真功率；確定期望的信號功率；對所述期望的信號和失真進行濾波；動態調節抑制帶寬或所述濾波器的抑制中的至少一個，其為所述期望信號和所述互調失真的功率的函數。
21.根據權利要求20中所述方法，確定功率比率是否超過預定閾值，所述功率比率是所述窄帶互調失真部分的功率除以所述期望信號和所述窄帶互調失真的功率；如果所述功率比率高於所述預定閾值，就將抑制帶寬或所述濾波器的抑制中的至少一個設為非零值。
22.根據權利要求21中所述方法，如果所述功率比率不高於所述預定閾值，就將抑制帶寬或所述濾波器的抑制中的至少一個設為零。
23.根據權利要求21中所述方法，動態調節所述預定閾值，所述預定閾值是所述期望信號和所述信號失真的功率的函數。
24.一種用於RF接收機的方法，它包括確定信號失真功率；確定期望的信號功率；用濾波器對信號失真和期望的信號進行濾波；動態調節濾波器的抑制屬性，所述抑制屬性是所述期望信號和確定所述信號失真的功率的函數。
25.根據權利要求24中所述方法，確定功率比率是否超過預定閾值，所述功率比率是所述信號失真的功率除以所述期望信號和所述信號失真的功率；僅當所述功率比率高於所述預定閾值時，動態地調節濾波器的抑制屬性。
26.根據權利要求25中所述方法，動態調節所述預定閾值，所述預定閾值是所述期望信號和所述信號失真的功率的函數。
27.根據權利要求24中所述方法，所述信號失真包括窄帶互調失真，通過確定所述窄帶互調失真的功率來確定所述信號失真的功率。
全文摘要
一種用於具有接收機的無線通信裝置在存在窄帶阻斷器的時候接收寬帶信號的方法。在直接轉換和中頻RF接收機中的方法包括確定信號失真(40)的功率，確定期望信號和失真(41)的功率，用具有抑制帶寬的濾波器對信號失真濾波、和將抑制屬性(43)作為期望信號和信號失真的功率的函數，對其進行動態的調節。在一些實施例中，將確定功率比率是否超過閾值(45)作為調節抑制屬性的條件。
文檔編號H04B17/00GK1433158SQ0215783
公開日2003年7月30日 申請日期2002年12月20日 優先權日2001年12月20日
發明者路易斯·萬那塔, 戴維·豪伯, 約翰·索拉爾 申請人:摩託羅拉公司