用於處理射頻（RF）信號的方法和系統與流程

2023-10-26 06:48:27

相關申請的交叉參考

本申請與2016年3月31日提交的、標題為「用於控制通信裝置的放大器的方法和系統(methodandsystemforcontrollinganamplifierofacommunicationsdevice)」且具有申請序列us15/087,524的專利申請有關。

本文涉及用於處理射頻(rf)信號的方法和系統。

背景技術：

射頻(rf)通信裝置通常需要支持寬的動態範圍。例如，rf通信裝置可需要應對具有不良耦合條件的長距離通信以及具有良好耦合條件的近距離通信。此外，rf通信裝置通常使用放大器用於信號放大。然而，在接收數據幀期間，改變放大器的配置可破壞數據幀，並且導致數據丟失。

技術實現要素：

公開用於處理rf信號的方法和系統的實施例。在實施例中，用於處理rf信號的方法涉及將rf信號降頻轉換為已轉換信號，基於rf信號的幅度獲得接收信號強度指示器(rssi)值，以及基於rssi值放大已轉換信號。

在實施例中，該方法另外包括基於rssi值控制放大器的增益。基於rssi值放大已轉換信號包括根據放大器的增益使用放大器放大已轉換信號。

在實施例中，基於rssi值控制放大器的增益包括基於rssi值在預定義增益值之間切換放大器的增益。

在實施例中，基於rssi值控制放大器的增益包括將rssi值與閾值比較，並且如果rssi值大於或小於閾值，那麼切換放大器的增益。

在實施例中，基於rf信號的幅度獲得rssi值包括在與第二信號路徑平行的第一信號路徑中測量rf信號的幅度。將rf信號轉換為已轉換信號包括在第二信號路徑中將rf信號轉換為已轉換信號。

在實施例中，基於rssi值放大已轉換信號包括在第二信號路徑中基於rssi值放大已轉換信號。

在實施例中，rssi值包括數字。

在實施例中，rssi值與rf信號的幅度具有非線性關係。

在實施例中，將rf信號轉換為已轉換信號包括將rf信號轉換為基帶信號。

在實施例中，基於rf信號的幅度獲得rssi值包括基於已轉換信號的幅度獲得rssi值。

在實施例中，用於處理rf信號的系統包括降頻轉換器，該降頻轉換器被配置成將rf信號轉換為已轉換信號；rssi裝置，該rssi裝置被配置成基於rf信號的幅度獲得rssi值；以及放大器，該放大器被配置成基於rssi值放大已轉換信號。

在實施例中，該系統另外包括放大器控制裝置，該放大器控制裝置被配置成基於rssi值控制放大器的增益。放大器另外被配置成根據增益放大已轉換信號。

在實施例中，放大器控制裝置另外被配置成基於rssi值在預定義增益值之間切換放大器的增益。

在實施例中，放大器控制裝置另外被配置成將rssi值與閾值比較，並且如果rssi值大於或小於閾值，那麼切換放大器的增益。

在實施例中，rssi裝置另外被配置成在與第二信號路徑平行的第一信號路徑中測量rf信號的幅度。降頻轉換器另外被配置成在第二信號路徑中將rf信號轉換到中已轉換信號。

在實施例中，放大器另外被配置成在第二信號路徑中基於rssi值放大已轉換信號。

在實施例中，rssi值與rf信號的幅度具有非線性關係。

在實施例中，降頻轉換器另外被配置成將rf信號轉換為基帶信號。

在實施例中，rssi裝置另外被配置成基於已轉換信號的幅度獲得rssi值。

在實施例中，用於處理rf信號的方法涉及在第一信號路徑中將rf信號降頻轉換為已轉換信號，在與第一信號路徑平行的第二信號路徑中，基於rf信號的幅度獲得rssi值，基於rssi值控制放大器的增益，以及根據在第二路徑中的增益使用放大器放大已轉換信號。rssi值與rf信號的幅度具有非線性關係。

根據本發明的其它方面將從藉助於本發明原理的例子說明的結合附圖的以下詳細描述中變得顯而易見。

附圖說明

圖1描繪根據本發明的實施例的通信裝置。

圖2示出圖1中描繪的通信裝置的時序圖。

圖3示出圖1中描繪的通信裝置的放大器控制裝置的狀態機圖。

圖4描繪圖1中描繪的放大器控制裝置的例子bba增益切換操作。

圖5描繪圖1中描繪的通信裝置的實施例。

圖6描繪圖1中描繪的通信裝置的另一個實施例。

圖7描繪實施bba增益凍結機制的圖1中描繪的放大器控制裝置的實施例。

圖8示出圖7中描繪的放大器控制裝置的信號時序圖。

圖9示出具有圖7中描繪的放大器控制裝置的錯誤幀檢測的信號時序圖。

圖10為示出圖7中描繪的放大器控制裝置的示例性操作的流程圖。

圖11示出描述延時機制的圖7中描繪的放大器控制裝置的信號時序圖。

圖12描繪圖7中描繪的放大器控制裝置的決策邏輯電路的實施例。

圖13示出圖12中描繪的決策邏輯電路的信號時序圖。

圖14為根據本發明的實施例用於處理rf信號的方法的過程流程圖。

圖15為根據本發明的實施例用於控制放大器的方法的過程流程圖。

貫穿描述，可以使用類似的附圖標記來識別類似的元件。

具體實施方式

將容易理解，如本文中大體描述且在附圖中示出的實施例的組件可以用各種不同的配置來布置和設計。因此，以下如圖中所表示的各種實施例的更詳細的描述不旨在限制本公開的範圍，而僅僅是表示各種實施例。雖然在附圖中呈現了實施例的各個方面，但是除非特別指示，否則附圖未必按比例繪製。

在不脫離本發明精神或基本特點的情況下，可以其它特定形式體現本發明。所描述的實施例應視為在所有方面均僅為說明性而非限制性的。因而，本發明的範圍由所附權利要求書而不是由該詳細描述來指示。在權利要求書等效物的含義和範圍內的所有改變均涵蓋在權利要求書的範圍內。

貫穿本說明書對特徵、優點或類似語言的涉及並不暗示可以用本發明實現的所有特徵和優點應該在或都在本發明的任何單個實施例中。相反地，涉及特徵和優點的語言應理解成意指結合實施例描述的具體特徵、優點或特性包括在本發明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書對特徵和優點的討論，以及類似語言可(但未必)涉及同一實施例。

還有，本發明的所描述的特徵、優點和特性可以任何合適方式在一個或多個實施例中組合。相關領域的技術人員應認識到，鑑於本文的描述，可以在沒有特定實施例的具體特徵或優點中的一個或多個具體特徵或優點的情況下實踐本發明。在其它情況下，可在某些實施例中認識到，額外的特徵和優點可不存在於本發明的所有實施例中。

貫穿本說明書對「一個實施例」、「實施例」或類似語言的引用意味著結合所指示實施例描述的特定特徵、結構或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書的短語「在一個實施例中」、「在實施例中」和類似語言可以但不一定必須全部是指同一實施例。

圖1描繪根據本發明的實施例的通信裝置100。在圖1中描繪的實施例中，通信裝置包括降頻轉換器102、接收信號強度指示器(rssi)裝置104、放大器106、放大器控制裝置108、模數轉換器(adc)110和數位訊號處理(dsp)裝置112。通信裝置被配置成處理rf信號以產生數位訊號。雖然示出的通信裝置在本文中被示出具有某些組件且被描述具有某些功能，但通信裝置的其它實施例可包括更少或更多的組件以實施相同、更少或更多的功能。例如，在一些實施例中，通信裝置可包括用於接收rf信號的至少一個天線。在另一個例子中，在一些實施例中，通信裝置可不包括adc和/或dsp裝置。

圖1中描繪的通信裝置100可基於接收的rf信號的信號強度調整放大器106的放大器增益，在與主信號信道130在平行的信號信道120中在從降頻轉換器到dsp裝置的方向上，由rssi裝置104測量接收的rf信號的信號強度。例如，如果接收的rf信號的信號強度較低(例如，由具有不良耦合條件的較大距離通信引起的)，那麼通信裝置使用較大放大器增益放大接收的rf信號。如果接收的rf信號的信號強度較高(例如，由具有良好耦合條件的近距離通信引起的)，那麼通信裝置使用較小放大器增益放大接收的rf信號，或使接收的rf信號減弱。與具有與輸入rf信號強度無關的靜態放大器增益的通信裝置相比，通信裝置可基於接收的rf信號的信號強度，調整放大器的放大器增益。結果，通信裝置可支持寬動態範圍(即，使用寬範圍的幅度處理rf)。

通信裝置100的降頻轉換器102被配置成將rf信號轉換為具有低於rf信號頻率的頻率的已轉換信號。降頻轉換器可以是混合器。在一些實施例中，降頻轉換器為被配置成將rf信號轉換為基帶信號的基帶轉換器。

通信裝置100的rssi裝置104被配置成基於rf信號的幅度獲得rssi值。在一些實施例中，rssi裝置基於rf信號的分量的幅度獲得rssi值。例如，rssi裝置基於rf信號的降頻轉換形式的dc值獲得rssi值。rssi值可為例如整數的數字。rf信號的幅度可為rf信號的電壓和/或rf信號的電流。在一些實施例中，rssi值與rf信號的幅度具有非線性關係。例如，rssi值30可與幅度1v相關聯，而rssi值35可與幅度1.5v相關聯。

通信裝置100的放大器106被配置成基於rssi值放大已轉換信號，以生成放大信號。在一些實施例中，放大器為被配置成基於rssi值放大由降頻轉換器102產生的基帶信號以生成放大信號的基帶放大器(bba)。

通信裝置的放大器控制裝置108被配置成基於rssi值控制放大器。在一些實施例中，放大器控制裝置被配置成基於rssi值控制放大器的增益，並且放大器被配置成根據增益放大已轉換信號。在一些實施例中，放大器控制裝置被配置成基於rssi值歷史記錄(例如，當前rssi值和/或至少前一個rssi值)，在多個預定義增益值之間切換放大器的增益。在一些實施例中，放大器控制裝置被配置成將rssi值與閾值比較，並且如果rssi值大於或小於閾值，那麼切換放大器的增益。

通信裝置100的adc110被配置成將放大信號轉換為數位訊號。通信裝置的dsp裝置112被配置成處理數位訊號以生成處理的數位訊號。在一些實施例中，通信裝置不包括adc和/或dsp裝置。

在通信裝置100的例子操作中，rssi裝置104在開始數據幀接收之前測量rf信號的信號強度，並且放大器控制裝置108在開始數據幀接收之前，基於測量的rf信號的信號強度，設置放大器的放大器增益。在數據幀接收期間，通過放大器控制裝置將放大器增益保持恆定(凍結)。

圖2示出圖1中描繪的通信裝置100的時序圖。如圖2所示，通信裝置具有六個不同通信狀態，六個不同通信狀態包括空閒(idle)狀態、等待rx(waitrx)狀態(在啟用通信裝置之前的狀態)、等待數據(waitdata)狀態(通信裝置被啟用且等待傳入幀)、rx狀態(通信裝置實際上接收數據幀)、等待tx(waittx)狀態(在傳輸開始之前的狀態)和tx狀態(通信狀態傳輸的狀態)。在圖2中描繪的實施例中，在等待數據(waitdata)狀態期間，通信裝置的rssi裝置104測量接收的rf信號的信號強度，並且通信裝置的放大器控制裝置108基於在等待數據(waitdata)狀態期間測量的rf信號的信號強度，設置放大器106的放大器增益。與其中在空閒(idle)狀態或等待rx(waitrx)狀態期間(該期間可以和100毫秒一樣長)確定靜態放大器增益且因此在設置放大器增益之後，rf信號可顯著改變的通信方案相比，圖1中描繪的通信裝置就在接收數據幀之前測量rf信號的信號強度。結果，圖1中描繪的通信裝置可在rf信號可顯著改變之前，基於測量的rf信號的信號強度，設置放大器增益。

與在接收數據幀期間定期改變放大器增益(也稱為放大器增益切換)，因此破壞數據幀的通信方案相比，如果rssi值已顯著改變，那麼圖1中描繪的通信裝置100實施滯後作用以改變放大器106的放大器增益。結果，圖1中描繪的通信裝置可使放大器增益切換減少或減至最少，並且減小幹擾接收數據幀的可能性。在一些實施例中，通信裝置一檢測到潛在的數據幀，放大器控制裝置108就將放大器106的增益保持或凍結在固定值(因此不允許放大器增益切換)。在接收數據幀期間，使放大器增益切換暫停，以便避免數據幀破壞。

放大器控制裝置108可根據滯後作用，基於rssi值控制放大器106的增益。在一些實施例中，放大器控制裝置被配置成基於當前rssi值和/或至少前一個rssi值，設置放大器的增益。例如，放大器控制裝置被配置成基於當前rssi值和/或至少前一個rssi值，在多個預定義值之間切換放大器的增益。因為考慮到歷史rssi數據切換放大器增益，可減少或避免在不同增益設置之間的邊界處的不期望放大器切換。

圖3示出圖1中描繪的通信裝置100的放大器控制裝置108的狀態機圖。在圖3的狀態機圖中，放大器控制裝置的狀態機具有3個狀態330、狀態332、狀態334，規定放大器控制裝置被配置成在3個不同增益值之間切換放大器增益。然而，在其它實施例中，放大器控制裝置的狀態機具有2個狀態或多於3個狀態，並且在2個增益值之間或多於3個增益值之間切換放大器增益。

在圖3的狀態機圖中，狀態330「增益_高(gain_high)」、狀態332「增益_中(gain_mid)」、狀態334「增益_低(gain_low)」表示高放大器增益值、中放大器增益值、低放大器增益值。當放大器控制裝置108處於「增益_高(gain_high)」的狀態時，放大器控制裝置將bba_增益設置為高值，當放大器控制裝置處於「增益_中(gain_mid)」的狀態時，放大器控制裝置將放大器增益設置為中值，且當放大器控制裝置處於「增益_低(gain_low)」的狀態時，放大器控制裝置將放大器增益設置為低值。響應於當前rssi值和/或前一個rssi值，3個狀態機狀態中的每個狀態機狀態可切換到另一個狀態機狀態。當放大器控制裝置處於「增益_高(gain_high)」的狀態且當前rssi值大於或等於閾值「hyst1_下降_值(hyst1_down_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_中(gain_mid)」的狀態。當放大器控制裝置處於「增益_高(gain_high)」的狀態且當前rssi值大於或等於閾值「hyst2_下降_值(hyst2_down_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_中(gain_mid)」的狀態。當放大器控制裝置處於「增益_中(gain_mid)」的狀態且當前rssi值小於或等於閾值「hyst1_上升_值(hyst1_up_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_高(gain_high)」的狀態。當放大器控制裝置處於「增益_中(gain_mid)」的狀態且當前rssi值大於或等於閾值「hyst2_下降_值(hyst2_down_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_低(gain_low)」的狀態。當放大器控制裝置處於「增益_低(gain_low)」的狀態且當前rssi值小於或等於閾值「hyst1_上升_值(hyst1_up_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_高(gain_high)」的狀態。當放大器控制裝置處於「增益_低(gain_low)」的狀態且當前rssi值小於或等於閾值「hyst2_上升_值(hyst2_up_value)」時，放大器控制裝置切換到「增益_中(gain_mid)」的狀態。在一些實施例中，控制或啟用信號被用於啟用或停用放大器控制裝置的狀態之間的切換。在一些實施例中，放大器控制裝置的狀態可被重置。

圖4描繪圖1中描繪的通信裝置100的放大器控制裝置108的例子放大器增益切換操作。在圖4中描繪的例子中，放大器控制裝置將放大器增益設置為34db、43db或51db。然而，放大器106的增益不限於34db、43db和51db，並且且可設置為任何適當的值。

在圖3中描繪的例子中，rssi值與rf信號強度具有非線性關係，該rf信號強度被表達為rf信號的幅度。具體地，rssi值32、rssi值34、rssi值37和rssi值39分別對應於rf信號幅度0.7、rf信號幅度1.3、rf信號幅度2.5和rf信號幅度3.5。放大器控制裝置基於當前rssi值和前一個rssi值在34db、43db或51db之間切換放大器增益。具體地，當rssi值從32改變為34時，放大器控制裝置將放大器增益從51db切換到43db，並且當rssi值從37改變為39時，放大器控制裝置將放大器增益從43db切換到34db。此外，當rssi值從39改變為37時，放大器控制裝置將放大器增益從39db切換到37db，並且當rssi值從34改變為32時，放大器控制裝置將放大器增益從43db切換到51db。當rssi值低於32時，放大器控制裝置將bba增益保持在51db。當rssi值高於39時，放大器控制裝置將放大器增益保持在34db。當rssi值在34與37之間時，放大器控制裝置將放大器增益保持在43db。

在一些實施例中，在通信裝置100處接收的rf信號被直接供應到頻帶轉換器102和rssi裝置104兩者。圖5描繪圖1中描繪的通信裝置100的這樣的實施例。在圖5中描繪的實施例中，通信裝置500包括天線520、基帶混合器502、時鐘恢復裝置522、rssi裝置504、可配置的基帶放大器(bba)506、rssi寄存器524、bba控制裝置508、adc510和dsp裝置512。通信裝置被配置成處理rf信號「rx」以生成數位訊號。如圖5所示，基帶混合器、時鐘恢復裝置、rssi裝置、可配置的bba和adc在模擬域550中，並且使用模擬信號工作。rssi寄存器、bba控制裝置和dsp裝置在數字域560中，並且使用數位訊號工作。圖5中描繪的通信裝置500是圖1中描繪的通信裝置100的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的通信裝置100不限於圖5中示出的實施例。

天線520被配置成接收rf信號rx。時鐘恢復裝置522被配置成從rf信號rx提取時鐘信息，該時鐘信息可由混合器502使用以將rf信號rx轉換為基帶信號。rssi寄存器524被配置成存儲從rssi裝置504接收的rssi值，並且將存儲的rssi值供應到bba控制裝置508。圖5中描繪的通信裝置500的基帶混合器502、rssi裝置504、可配置的bba506、bba控制裝置508、adc510和dsp裝置512可分別與圖1中描繪的通信裝置100的基帶轉換器102、rssi裝置104、bba106、放大器控制裝置108、adc110和dsp裝置112相同或類似。

在一些實施例中，在通信裝置100處接收的rf信號由頻帶轉換器102處理，並且將處理的rf信號供應到rssi裝置104。圖6描繪圖1中描繪的通信裝置100的這樣的實施例。在圖6中描繪的實施例中，通信裝置600包括天線620、基帶同相信道(i-信道)混合器602、rssi裝置604、bba控制裝置608、dsp裝置612、時鐘恢復裝置622、具有adc640的正交信道(q-信道)處理器626、i-信道處理器628和被用於存儲用於bba控制裝置的固件配置的寄存器632。i-信道處理器包括第一bba606-1、第二bba606-2和adc610。i-信道處理器、bba控制裝置和寄存器可形成信號放大系統646，而q-信道處理器和rssi裝置可形成rssi系統648。通信裝置被配置成處理rf信號「rxp/rxn」以生成數位訊號。如圖6所示，基帶i-信道混合器、時鐘恢復裝置、第一bba和第二bba以及adc在模擬域650中，並且使用模擬信號工作。rssi裝置、bba控制裝置、寄存器和dsp裝置在數字域660中，並且使用數位訊號工作。圖6中描繪的通信裝置600是圖1中描繪的通信裝置100的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的通信裝置100不限於圖6中示出的實施例。

天線620被配置成接收rf信號rxp/rxn。時鐘恢復裝置622被配置成從rf信號rxp/rxn提取時鐘信息，該時鐘信息可由i-信道混合器602使用以將rf信號rx的同相分量轉換成基帶信號。在通信裝置600的操作中，i-信道處理器將來自i-信道混合器的信號處理成數位訊號「adc_out_i」，隨後由dsp裝置612處理該數位訊號「adc_out_i」。具體地說，bba606-1和bba606-2將來自i-信道混合器的信號放大，並且adc610將來自bba606-2的放大信號轉換為數位訊號adc_out_i。q-信道處理器626(具體地說adc640)將來自i-信道混合器的信號轉換為數位訊號「adc_out_q」，並且rssi裝置604基於rf信號rxp/rxn的降頻轉換形式的dc值獲得rssi值。圖6中描繪的通信裝置600的rssi裝置604、bba606-1、bba606-2、bba控制裝置608、adc610和dsp裝置612可以分別與圖1中描繪的通信裝置100的rssi裝置104、放大器106、放大器控制裝置108、adc110和dsp裝置112相同或類似。

在一些實施例中，一在通信裝置100處檢測到傳入數據接收，放大器控制裝置108就通過凍結放大器增益，以使接收期間的放大器增益(例如，bba增益)切換減至最少。放大器控制裝置可檢測正進行的數據接收，並且凍結放大器增益以停用放大器增益切換。結果，使用放大器增益凍結，即使在其中通信裝置連續不斷地移動的動態環境中，也減少由放大器切換引入的通信中斷的數目。

圖7描繪實施放大器增益凍結機制的圖1中描繪的通信裝置100的放大器控制裝置108的實施例。在圖7中描繪的實施例中，放大器控制裝置708包括數字解調器736和決策邏輯電路738。圖7中描繪的放大器控制裝置708是圖1中描繪的放大器控制裝置108的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的放大器控制裝置108不限於圖7中示出的實施例。

數字解調器736被配置成解調由在通信裝置100處接收的rf信號衍生的數位訊號。在一些實施例中，數位訊號是圖6中描繪的q-信道adc640的輸出信號adc_out_q。在檢測到數位訊號的值(例如，數位訊號的邊緣)改變之後，數字解調器可生成被設置成預定值的多個信號。

決策邏輯電路738被配置成基於來自數字解調器736的輸入和/或來自rssi裝置104的rssi值，生成用於放大器106的放大器控制信號。在一些實施例中，決策邏輯電路基於來自數字解調器的輸入和/或來自rssi裝置的rssi值，決定是否凍結用於放大器的放大器增益。

在一些實施例中，數字解調器736檢查在通信裝置100處的接收，並且如果檢測到數據接收，那麼決策邏輯電路738凍結放大器106的增益。如果未檢測到數據接收，那麼決策邏輯電路可在多個預定義增益值之間切換放大器的增益。在一些實施例中，數字解調器解調由在通信裝置100處接收的rf信號衍生的數位訊號，並且決策邏輯電路基於解調數位訊號的結果，檢查在通信裝置處的數據接收。在實施例中，數字解調器從數位訊號的邊緣生成具有固定延遲的第一信號，以及表示數位訊號的連續樣本之間的差值的第二信號。在實施例中，數字解調器計算連續樣本之間的樣本差值，並且將樣本差值歸一化以生成第二信號。例如，連續樣本包括第一組兩個連續樣本和第二組兩個連續樣本。數字解調器可計算第一組兩個連續樣本的總和與第二組兩個連續樣本的總和之間的差值。在一些實施例中，數字解調器在第二信號具有特定狀態的持續時間中，檢測第二信號的第一邊緣和第一信號的第二邊緣。在這些實施例中，響應於在第二信號具有特定狀態的持續時間中檢測第一信號的第二邊緣，決策邏輯電路凍結放大器的增益。決策邏輯電路可將在通信裝置處接收的rf信號的rssi值與閾值比較，並且如果rssi值大於或小於閾值，那麼切換放大器的增益。

在圖7中描繪的實施例中，數字解調器736可包括邊緣檢測裝置740，該邊緣檢測裝置740包括邊緣檢測器742和延遲元件744。雖然延遲元件在圖7中被示為與邊緣檢測器分離，但在一些實施例中，延遲元件可包括於邊緣檢測器中。當檢測到數位訊號(例如，q-信道adc的輸出信號adc_out_q)的邊緣時，邊緣檢測裝置可被配置成生成具有固定延遲的信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」。例如，與數位訊號相比，由於例如由信號濾波引起的處理延遲，所以信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」被延遲大約6.5us。

為了加速檢測數位訊號的邊緣，數字解調器736可生成另一個信號「調製_檢測(modulation_detected)」，該信號與信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」相比具有較少的延遲。然而，與信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」相比，因為「調製_檢測(modulation_detected)」可具有脈衝，所以信號「調製_檢測(modulation_detected)」較不可靠。然而，當信號「調製_檢測(modulation_detected)」被用於凍結放大器增益(例如，bba增益)時，在最壞的情況下，晚一點(即，在信號「調製_檢測(modulation_detected)」的脈衝之後)實行放大器增益的更新。一般來說，在固定的一段時段內設置信號「調製_檢測(modulation_detected)」，固定的一段時段例如至少9.44us。當信號「調製_檢測(modulation_detected)」未持續9.44us時，信號「調製_檢測(modulation_detected)」的脈衝可被清除。

在一些實施例中，數字解調器736包括樣本差值計算器746，該樣本差值計算器746被配置成計算兩個或更多個連續樣本之間的樣本差值，並且將樣本差值歸一化以生成信號「調製_檢測(modulation_detected)」。在實施例中，樣本差值計算器計算兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的樣本差值。例如，兩組兩個連續樣本之間的樣本差值可表示為：

y[n]＝-x[n]-x[n-1]+x[n-2]+x[n-3]，(1)

其中n為等於或大於3的正整數，y[n]表示樣本信號差值，並且x[n]表示由在通信裝置100處接收的rf信號衍生的數位訊號(例如，圖6中描繪的q-信道adc的輸出信號adc_out_q)。當數位訊號在一段時間內不改變時，數位訊號的連續樣本x[n-3]、樣本x[n-2]、樣本x[n-1]和樣本x[n]彼此相同。結果，兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的差值為0，並且信號「調製_檢測(modulation_detected)」在0處。然而，當數位訊號開始改變(例如，從1到0)時，樣本x[n]可為0，而連續樣本x[n-3]、樣本x[n-2]和樣本x[n-1]可為1，並且信號「調製_檢測(modulation_detected)」從0改變為1。結果，兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的差值為1。隨後，當n增加1時，樣本x[n]與樣本x[n-1]可為0，而樣本x[n-3]與樣本x[n-2]可為1。結果，兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的差值為2，並且歸一化的樣本差值為1，使得信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1。隨後，當n增加1時，樣本x[n]、樣本x[n-1]和樣本x[n-2]可為0，而樣本x[n-3]可為1。結果，兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的差值為1，並且信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1。隨後，當n增加1時，樣本x[n]、樣本x[n-1]、樣本x[n-2]和樣本x[n-3]可為0。結果，兩組兩個連續樣本x[n-3]與樣本x[n-2]和樣本x[n-1]與樣本x[n]之間的差值為0，並且信號「調製_檢測(modulation_detected)」從1改變為0。

圖8示出圖7中描繪的放大器控制裝置708的信號時序圖。在圖8中描繪的信號時序圖中，放大器控制裝置使用信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」和信號「調製_檢測(modulation_detected)」，以生成放大器增益(例如，bba增益)控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」，該放大器增益控制信號允許放大器增益中的改變，或防止放大器增益改變(即，凍結放大器增益)。信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」比信號「調製_檢測(modulation_detected)」更可靠。然而，與讀取器包絡信號相比，信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」被延遲大約6.5us。被設置為至少9.44us以克服信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」的延遲的信號「調製_檢測(modulation_detected)」隨著讀取器包絡信號改變。在時間點810處讀取器包絡信號從一到零的改變引起在時間點810處信號「調製_檢測(modulation_detected)」從零改變為一，這一變化繼而引起放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」從零改變為1(即，從允許放大器增益改變到凍結放大器增益)。因為信號「調製_檢測(modulation_detected)」的高狀態的持續時間(在時間點810與時間點830之間)長於信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」從零切換到一的延遲(在時間點810與時間點820之間)，所以在信號「demodulator_active_i」的高狀態的持續時間內，放大器控制裝置將放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」保持為高。

圖9示出具有圖7中描繪的放大器控制裝置708的錯誤幀檢測的信號時序圖。在圖9中描繪的信號時序圖中，放大器控制裝置使用信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」、信號「調製_檢測(modulation_detected)」和信號「調製_檢測_設置(modulation_detected_set)」，以生成放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」。信號「調製_檢測_設置(modulation_detected_set)」為響應於信號「調製_檢測(modulation_detected)」的邊緣，由樣本差值計算器746生成的脈衝信號。當在時間點910處信號「調製_檢測(modulation_detected)」從0改變為1而讀取器包絡信號保持為1時，發生第一錯誤幀檢測。然而，在信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1的持續時間(在時間點910與時間點920之間)內，信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」保持為0。結果，在信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1的持續時間內，放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」保持為1(即，凍結放大器增益)，並且在時間點920處在信號「調製_檢測(modulation_detected)」從1改變為0之後，放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」改變為0。當在時間點930處信號「調製_檢測(modulation_detected)」從0改變為1而讀取器包絡信號保持為1時，發生第二錯誤幀檢測。在信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1的持續時間(在時間點930與時間點940之間)內，信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」保持為1，而在信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」與信號「調製_檢測(modulation_detected)」之間不存在延遲。結果，在信號「調製_檢測(modulation_detected)」保持為1的持續時間內，放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」保持為1(即，凍結放大器增益)，並且在時間點940處在信號「解調器_激活_i(demodulator_active_i)」從1改變為0之後，放大器增益控制信號「cm_bba_control_freeze」變為0。

圖10為示出圖7中描繪的放大器控制裝置708的示例性操作的流程圖。在放大器控制裝置的示例性操作中，實施延時機制，以在放大器增益切換之前檢測數據幀接收，並且避免由傳入數據幀引起的放大器增益切換。在步驟1002處，將rssi值讀取到放大器控制裝置中。在步驟1004處，將rssi值與預定閾值比較。

如果rssi值超過預定閾值，那麼放大器控制裝置708等待時鐘周期，以便允許接收檢測，並且避免由於在步驟1006處的信號解調產生的電壓降引起的放大器切換。在步驟1004處，放大器控制裝置檢查是否檢測到在通信裝置100處的數據接收。如果未檢測到數據接收，那麼在步驟1010處更新放大器增益。如果檢測到數據接收，那麼在步驟1002處放大器控制裝置繼續讀取rssi值。

如果rssi值並未超過預定閾值，那麼在步驟1012處放大器控制裝置708等待時鐘周期，並在步驟1002處繼續讀取rssi值。

圖11示出描述延時機制的圖7中描繪的放大器控制裝置708的信號時序圖。在圖11中描繪的信號時序圖中，在時間點1110處，rssi值從0x01改變為0x00，並且同時放大器增益值「bba_值(bba_value)」從0x00改變為0x01。在放大器增益改變之後，在一段時間(例如，9.44μs)內，放大器控制裝置監測放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」，並在該段時間期間確定放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」在0處(允許放大器增益改變)。結果，在時間點1120處，放大器控制裝置將信號「rx_增益_控制_o(rx_gain_controlled_o)」發送到放大器106，以增加放大器增益。在時間點1130處，rssi值從0x00改變為0x01，並且同時放大器增益值「bba_值(bba_value)」從0x01改變為0x00。在放大器增益改變之後，在一段時間(例如，9.44μs)內，放大器控制裝置監測放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」，並在該段時間期間確定放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」從0切換到1(凍結放大器增益)。結果，在時間點1140處，放大器控制裝置將信號「rx_增益_控制_o(rx_gain_controlled_o)」發送到放大器106，以維持放大器增益。

圖12描繪圖7中描繪的放大器控制裝置708的決策邏輯電路738的實施例。在圖12中描繪的實施例中，決策邏輯電路1238包括具有反相輸入的與邏輯電路1262、凍結計數器1264、兩個或邏輯電路1266、或邏輯電路1268、延遲元件1270、多路復用器1272、多路復用器1274、比較器1276、比較器1278、位移位器1280以及兩個加法電路1282、加法電路1284。圖7中描繪的決策邏輯電路1238是圖7中描繪的決策邏輯電路738的一個可能的實施例。然而，圖7中所描繪的決策邏輯電路738不限於圖12中示出的實施例。

圖12中描繪的決策邏輯電路1238基於放大器控制裝置708的配置信號「bba_控制_凍結_模式(bba_control_freeze_mode)」針對放大器增益凍結機制具有兩個選擇。如果配置信號「bba_控制_凍結_模式(bba_control_freeze_mode)」等於零，那麼決策邏輯電路僅使用邊緣決策信號來決定是否凍結放大器增益。如果配置信號「bba_控制_凍結_模式(bba_control_freeze_mode)」大於零，那麼決策邏輯電路僅使用邊緣決策信號或信號「調製_檢測_濾波器(modulation_detected_filter)」來決定是否凍結放大器增益。在第一情形下，多路復用器1274使用靜態閾值(例如，10)。在第二情形下，多路復用器1274使用由加法器1282和位移位器1280生成的rssi相關閾值(例如，5+1/2*rrsi值)。在第三情形下，多路復用器1274使用由加法器1284生成的rssi相關閾值(例如，5+rssi)。比較器1278將信號「調製_檢測_濾波器(modulation_detected_filter)」與多路復用器的結果比較。或邏輯電路1268對比較器1278的結果和邊緣決策信號實行或操作。如果配置信號「bba_控制_凍結_模式(bba_control_freeze_mode)」等於零，那麼多路復用器1272輸出邊緣決策信號，且如果配置信號「bba_控制_凍結_模式(bba_control_freeze_mode)」等於一，那麼輸出或邏輯電路的結果。延遲元件1270被用於基於多路復用器1272的輸出信號「調製_檢測_設置(modulation_detected_set)」來延遲信號「速率_啟用_106khz_i(rate_enable_106khz_i)」以生成信號「調製_檢測(modulation_detected)」。將延遲元件1270的輸出信號「調製_檢測(modulation_detected)」、多路復用器1272的輸出信號「調製_檢測_設置(modulation_detected_set)」和信號「解調_激活_i(demodulation_active_i)」輸入到或邏輯電路1266中。將或邏輯電路1266的輸出輸入到凍結計數器1264中，並輸入到具有反相輸入的與邏輯電路1262。凍結計數器1264基於信號「速率_啟用_106khz_i(rate_enable_106khz_i)」、信號「收發_狀態_i(transceive_state_i)」、信號「cm_bba_ctrl_看門_狗_啟用_i(cm_bba_ctrl_watch_dog_enable_i)」和或邏輯電路1266的輸出生成放大器看門狗復位信號「bba_看門_狗_復位(bba_watch_dog_reset)」。與邏輯電路1262基於或邏輯電路1266的輸出和放大器看門狗復位信號「bba_看門_狗_復位(bba_watch_dog_reset)」的反相形式實行與操作。

圖13示出圖12中描繪的決策邏輯電路1238的信號時序圖。在圖13中描繪的信號時序圖中，實施放大器看門狗計時器(例如，圖12中描繪的凍結計數器)以防止放大器增益保持固定為錯誤值。具體地說，放大器看門狗復位信號「bba_看門_狗_復位(bba_watch_dog_reset)」被用於在放大器增益被凍結持續閾值時間段之後，使放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」復位。例如，如果在通信裝置100處接收的rf信號具有高幅度，那麼數字解調器736可不斷地檢測包絡，這導致在延長的時間段內放大器切換凍結，並呈現適當的數據接收。放大器看門狗計時器以9.44μs周期的倍數(106kbd1位)對放大器增益凍結時間段的數量進行計數。例如，如果放大器增益被凍結31個時間段(約292μs)，並且數據接收狀態(例如，信號「收發_狀態_i(transceive_state_i)」)反映沒有進行中的數據接收，那麼在短暫的時間段(在時間點1310處開始)內，放大器增益被解凍。在bba增益被解凍的時間段中，信號「rx_增益_控制_o(rx_gain_controlled_o)」、放大器增益控制信號「cm_bba_控制_凍結(cm_bba_control_freeze)」和放大器看門狗復位信號「bba_看門_狗_復位(bba_watch_dog_reset)」在時間點1310處改變，並且放大器增益被更新。

圖14為根據本發明的實施例用於處理rf信號的方法的過程流程圖。在框1402處，rf信號被降頻轉換成已轉換信號。在框1404處，基於rf信號的幅度獲得接收信號強度指示器(rssi)值。在框1406處，基於rssi值放大已轉換信號。

圖15為根據本發明的實施例用於控制通信裝置的放大器的方法的過程流程圖。在框1502處，檢查在通信裝置處的數據接收。在框1504處，如果檢測到數據接收，那麼凍結放大器的增益。通信裝置可與圖1中描繪的通信裝置100、圖5中描繪的通信裝置500和/或圖6中描繪的通信裝置600相同或類似。放大器可與圖1中描繪的放大器106、圖5中描繪的可配置的bba506和/或圖6中描繪的bba606-1或bba606-2相同或類似。

在以上描述中，提供各種實施例的具體細節。然而，可以在並沒有這些具體細節的全部細節的情況下實踐一些實施例。在其它情況下，為了簡潔和清晰起見，除了能夠實現本發明的各種實施例的之外不再更詳細地描述某些方法、操作步驟、組件、結構和/或功能。

雖然以特定次序示出和描述了本文中的(多個)方法的操作，但是可以更改每個方法的操作次序，使得可以相反次序實行某些操作，或使得可以至少部分地與其它操作同時實行某些操作。在另一個實施例中，可以間斷的和/或交替的方式實施不同操作的指令或子操作。

還應注意，用於本文中所描述的方法的操作中的至少一些操作可以使用存儲於計算機可用存儲媒體上以供計算機執行的軟體指令來實施。作為例子，電腦程式產品的實施例包括計算機可使用的存儲媒體，以存儲計算機可讀程序。

計算機可用存儲媒體或計算機可讀存儲媒體可以是電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統(或設備或裝置)。非暫時性計算機可用存儲媒體和計算機可讀存儲媒體的例子包括半導體或固態存儲器、磁帶、可拆卸計算機磁碟、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、剛性磁碟和光碟。目前，光碟的例子包括具有隻讀存儲器的高密度磁碟(cd-rom)具有讀取/寫入的高密度磁碟(cd-r/w)和數字視頻光碟(dvd)。

可替換的是，本發明的實施例可以完全實施於硬體中或實施於包含硬體元件和軟體元件兩者的實施方案中。在使用軟體的實施例中，軟體可以包括但不限於固件、常駐軟體、微碼等。

雖然已經描述和示出了本發明的具體實施例，但是本發明不限於如此描述和示出的部分的具體形式或布置。本發明的範圍將由在此所附的權利要求書及其等效物限定。