高速數字接收信號強度指示電路的製作方法

2023-05-14 02:19:51 1

專利名稱：高速數字接收信號強度指示電路的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種接收信號強度指示(RSSI)電路，具體涉及能夠與基帶信號處理器數據機無關地執行自動增益控制(AGC)並且能夠不用外部電容器來高速檢測所接收的信號的強度的高速數字RSSI電路。
背景技術：
通過空中的信息或圖像信號廣播通常是以諸如射頻(RF)的高頻被發送的。通過接收器的天線來接收RF信號。所接收的信號經由低噪聲放大器(LNA)和下變頻混頻器被轉換為中頻(IF)或基帶信號。然後，利用帶通濾波器或低通濾波器來消除所轉換的信號的幹擾信號分量，以便僅僅所期望的信號分量被發送到IF信號處理器或基帶信號處理器。LNA、混頻器和集成濾波器電路具有有限的動態範圍，因此必須按照所接收的信號的強度來控制它們的增益和線性度。
諸如碼分多址(CDMA)系統、全球移動通信系統(GSM)和無線區域網(WLAN)等無線通信系統的物理層處理模擬基帶信號。然後，在另一個層中，基帶數據機將模擬信號轉換為數位訊號，並且按照數字RSSI執行數字調製和操作以反饋自動增益控制的信息。在諸如利用藍牙技術的系統的不太精細的系統中，在物理層執行調製或RSSI操作。在這樣的系統中，不用基帶數據機而執行自動增益控制，並且必須高速執行這樣的增益控制以便不中斷輸入信號的接收。
圖1是傳統的RSSI的方框圖。
參見圖1，在I路徑和Q路徑之間的相差是90度。全波整流器80和90通過全波整流諸如限幅器60和70的多級放大器的每一端的輸出信號來產生電流，並且所產生的電流被加法器100求和。所求和的電流被RC並行負載120轉換為電壓。A/D轉換器110根據參考電壓Vref將電壓信號轉換為數位訊號，並且將數位訊號輸出作為數字RSSI碼。低噪聲放大器LNA 10和混合器20和30的增益被所述數字RSSI碼控制。
用於平滑當輸出信號被全波整流時發生的波紋的RC並行負載120的電容器C通常被放置在集成電路外部，並且需要大的電容量。但是，由於電容器C的電容的增加，充電的電容器需要的時間增加，因此也增加了RSSI響應時間，例如，產生數字RSSI碼和按照所產生的RSSI碼來控制LNA 10和混合器20和30的增益所需要的時間。換句話說，在電容器C的電容的增加和RSSI響應時間的增加之間存在折中。
圖2A-2D圖解了當時分雙工(TDD)通信系統接收信號時產生的數字RSSI數據的圖。
如圖2A所示，其中所接收的信號的頻率與所發送的信號的頻率相同的TDD通信系統將一個幀劃分為發送信道和接收信道以使能利用一個信道頻率的雙向通信。
圖2B示出了圖2A的所接收的信號的一個脈衝的放大圖，圖2C是由RC並行負載120轉換為電壓信號的圖2B的所接收信號的圖。參見圖2C，將輸入信號RXIN轉換為電壓信號中的延遲與RC並行負載120的電容器C的充電所需要的時間成正比地提高。
圖2D示出了由A/D轉換器110轉換為數字RSSI數據的、圖2C所示的電壓信號。參見圖2D，產生數字RSSI數據中的延遲與在A/D轉換器110中的數字轉換所需要的取樣時間成正比地增加。
當利用RC並行負載120和A/D轉換器110產生數字RSSI數據的時候，在產生數字RSSI數據中的延遲與RC並行負載120的電容器C充電所需要的時間和在A/D轉換器110中的數字轉換所需要的取樣時間成正比地發生。因此，期望延長按照數字RSSI數據來控制LNA 10和混合器20和30的增益所需要的時間。
另外，A/D轉換器110在將所輸入的信號轉換為數位訊號中需要一個參考電壓Vref。可以看出Vref的精度嚴重影響數字RSSI數據的精確度。因此，需要精確的參考電壓Vref來提供精確的RSSI碼。但是，如本領域中所公知的，由於製造工藝中的變化而導致的不同產生不同的Vref。結果，數字RSSI數據的精度將同樣改變。
圖3是示出了從圖1的系統輸出的RSSI數據的特性的示圖。
參照圖3，當所接收的信號的強度小的時候，混合器20的增益被RSSI數據控制。當所接收的信號的強度大的時候，LNA 10的增益被RSSI數據控制以控制所接收的信號的強度。在此，當LNA或混合器的增益從低電平向高電平改變或從高電平向低電平改變的時候，需要合適的滯後來消除不穩定。

發明內容
按照本發明的實施例的高速數字接收信號強度指示(RSSI)電路能夠獨立於基帶信號處理器數據機的操作而執行自動增益控制，並且能夠不用外部電容器來高速檢測所接收的信號的強度。
接收器可以穩定地利用按照本發明的實施例的高速數字RSSI電路從通信系統接收信號。
按照本發明的一個方面，提供了一種RSSI電路來用於控制在通信系統的接收器件中所接收信號的增益，所述RSSI包括放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於通過多級來放大所接收的信號；熱電式儀表代碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
提供了用於控制在通信系統中的接收器件中的所接收信號的增益的RSSI電路，所述RSSI電路包括I路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大所輸入的I路徑信號；I路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述I路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；Q路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大與I路徑信號具有90度相差的、所輸入的Q路徑信號；Q路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述Q路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於組合所述I路徑代碼產生單元和Q路徑代碼產生單元的所述2n比特的熱電式儀表代碼，將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且因此輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
按照本發明的另一個方面，提供了一種通信系統的接收器件，包括放大器，它輸入所接收的信號並且以由RSSI數據控制的增益來放大所接收的信號；第一混合器，用於將被放大器放大的所放大的信號和第一本地振蕩信號混合以將所放大的信號轉換為要輸出的基帶信號的I路徑信號，第一混合器的增益被RSSI數據控制；第二混合器，用於將被放大器放大的所放大的接收信號與第二本地振蕩信號混合，第二本地振蕩信號和I路徑信號具有90度相差並且輸出Q路徑系統，所述Q路徑信號和I路徑信號具有90度相差並且被轉換為基帶的信號，所述第二混合器的增益以與第一混合器相同的增益來被RSSI數據控制；第一濾波器和第二濾波器，用於消除I路徑信號和Q路徑信號的幹擾分量；RSSI電路，用於利用消除了幹擾分量的I路徑信號和Q路徑信號來產生2n+1比特的熱電式儀表代碼，將所產生的熱電式儀表代碼轉換為(n+1)比特的二進位代碼，並且產生二進位代碼來作為RSSI數據。
通信系統的接收器件包括放大器，它輸入所接收的信號並且以由RSSI數據控制的增益來放大所接收的信號；混合器，用於將被放大器放大的所放大的信號和第一本地振蕩信號混合以將所放大的信號轉換為基帶信號，混合器的增益被RSSI數據控制；濾波器，用於消除所輸入的混合信號的幹擾分量；RSSI電路，用於利用消除了幹擾分量的混合信號來產生2n+1比特的熱電式儀表代碼，將所產生的熱電式儀表代碼轉換為n比特的二進位代碼，並且產生二進位代碼來作為RSSI數據。


通過參照附圖詳細說明本發明的優選實施例，本發明的上述方面和優點將會變得更加清楚，其中圖1是傳統的RSSI的方框圖；圖2A-2D是當時分雙工(TDD)通信系統接收信號的時候產生的數字RSSI數據的圖；圖3是示出了從圖1的系統輸出的RSSI數據的特性的示圖；圖4是按照本發明的一個實施例的高速RSSI電路的方框圖；圖5是圖4的代碼產生器310a-310d和330a-330d中的一個代碼產生器的方框圖；
圖6A和6B圖解了當在圖5的代碼產生器中輸入信號彼此不同的時候的每個要素的波形；圖7是按照本發明的一個實施例的RSSI電路操作的設置特性的示圖。
具體實施例方式
現在參照附圖來更全面地說明本發明，圖中示出了本發明的優選實施例。
圖4是按照本發明的一個實施例的高速數字RSSI電路250的方框圖。按照本發明的一個實施例的高速數字RSSI電路250包括I路徑放大單元300，I路徑熱碼產生單元310，Q路徑放大單元320，Q路徑熱碼產生單元330，二進位代碼轉換單元340。圖4也示出了低噪聲放大器(LNA)200、第一混合器210、第二混合器220、第一濾波器230和第二濾波器240。
參見圖4，LNA 200放大所接收的信號RFIN。具體上，LNA 200是放大器，它被設計來減少在放大期間產生的噪聲，並且它的增益被從高速數字RSSI電路250輸出的RSSI數據控制。
第一混合器210將LNA 200的輸出信號與I路徑本地振蕩信號I-LO混合以將LNA 200的輸出信號轉換為基帶的I信號。另外，第二混合器220將LNA200的輸出信號與Q路徑本地振蕩信號Q-LO混合以將LNA 200的輸出信號轉換為基帶的Q信號。在此，在I-LO和Q-LO之間的相位差等於90度，因此在分別從第一混合器210和第二混合器220輸出的I信號和Q信號之間的相差等於90度。第一混合器210和第二混合器220的增益被從高速數字RSSI電路250輸出的RSSI數據控制。
第一濾波器230和第二濾波器240可以是帶通濾波器或低通濾波器。用於通過分別濾除I信號和Q信號來消除幹擾分量。
高速數字RSSI電路250接收其幹擾分量被第一濾波器230和第二濾波器240濾除的I信號和Q信號，並且從所接收的I信號和Q信號產生2n+1的熱電式儀表代碼(thermal meter code)。然後，高速數字RSSI電路250將所產生的2n+1的熱電式儀表代碼轉換為(n+1)比特的二進位代碼，並且產生(n+1)比特的二進位代碼來作為RSSI數據。如上所述，高速數字RSSI電路250包括I路徑放大單元300、I路徑熱碼產生單元310、Q路徑放大單元320、Q路徑熱碼產生單元330、二進位代碼轉換單元340。
I路徑放大單元300多級放大由第一濾波器230濾波的I信號。為了說明，假定I路徑放大單元300包括四個放大器300a-300d。從每個級的放大器輸出的信號對是一對的一個信號與另一個信號相差180度的信號。
I路徑熱碼產生單元310利用從放大器300a-300d輸出的信號對來產生n比特的熱電式儀表代碼。為了說明，假定I路徑熱碼產生單元310對於從放大器300a-300d輸出的每對信號對產生2比特的熱電式儀表代碼。基於這個假設，I路徑熱碼產生單元310對於從放大器300a-300d輸出的信號對產生8比特的熱電式儀表代碼。I路徑熱碼產生單元310包括四個代碼產生器310a-310d。代碼產生器310a-310d的每個利用從放大器300a-300d分別輸出的信號對產生2比特的熱電式儀表代碼。在此，到代碼產生器310d的熱電式儀表代碼在比到代碼產生器310a的熱電式儀表代碼更低的電平上。
Q路徑放大單元320多級放大由第二濾波器240濾波的Q信號。為了說明，假定Q路徑放大單元320包括四個放大器，這與I路徑放大單元300類似。從每級的放大器輸出的信號對是一對的一個信號與另一個信號相差180度的信號。
Q路徑熱碼產生單元330利用從Q路徑放大單元320輸出的信號對來產生熱電式儀表代碼。為了說明，假定Q路徑熱碼產生單元330產生對於從每個放大器輸出的信號對產生2個比特的熱電式儀表代碼。基於這個假設，Q路徑熱碼產生單元330產生對於從放大器320a-320d輸出的信號對的8個比特的熱電式儀表代碼。Q路徑熱碼產生單元330包括四個代碼產生器330a-330d。每個代碼產生器利用從放大器320a-320d分別輸出的信號對來產生2比特的熱電式儀表代碼。在此，到代碼產生器330d的熱電式儀表代碼在比代碼產生器330a的熱電式儀表代碼低的電平。
二進位代碼轉換單元340將從I路徑熱碼產生單元310和Q路徑熱碼產生單元330產生的8比特熱電式儀表代碼組合，產生16比特的熱電式儀表代碼，隨後將這個16比特的熱電式儀表代碼轉換為4比特的二進位碼。二進位代碼轉換單元340將4比特的二進位碼輸出為數字RSSI數據。更具體而言，二進位代碼轉換單元340將從代碼產生器310a-330a產生的熱電式儀表代碼組合，並且產生4比特的上部熱電式儀表代碼。另外，二進位代碼轉換單元340將從代碼產生器310b-330b產生的熱電式儀表代碼組合，將從代碼產生器310c-330c產生的熱電式儀表代碼組合，於是產生對於各個組合的8比特的中間熱電式儀表代碼。然後，二進位代碼轉換單元340組合從代碼產生器310d-330d產生的熱電式儀表代碼，並產生4比特的下部熱電式儀表代碼。
如上所述，因為按照本發明的RSSI電路不使用位於集成電路和A/D轉換器外部的附加電容器，因此有可能高速操作RSSI電路而不需要用於充電電容器或因為A/D轉換器取樣所需要的時間而導致的延遲RSSI的響應所需要的時間。
圖5是圖4的代碼產生器310a-310d和330a-330d的一個代碼產生器的方框圖。按照本發明的一個實施例的代碼產生器包括比較信號產生單元400，第一熱碼產生器410和熱碼產生器420。為了說明，假定圖5是代碼產生器310a的一個實施例。
參見圖5，比較信號產生單元400內部產生要與從放大器300a輸出的信號對S1和S0比較的電壓信號，並且輸出電壓信號和信號對。具體而言，比較信號產生單元400包括第一電晶體TR0，第二電晶體TR1，電阻陣列R0和R1，電流源I0和I1。
信號S0和S1分別連接到在比較信號產生單元400中的第一和第二電晶體TR0和TR1的基極。集電極連接到電壓源SUPPLY，並且發射極分別連接到電阻陣列R0和R1的一端。電阻R0和R1的另一端分別連接到電流源I0和I1。
比較信號產生單元400向第一熱碼產生器410和第二熱碼產生器420輸出在第一節點N1產生的第一電壓信號V1(＝信號S0)、在第二節點N2產生的第二電壓信號V2和雜第三節點N3產生的第三電壓信號V3。
第一熱碼產生器410利用從比較信號產生單元400輸出的第一和第二電壓信號V1(＝信號S0)和V2來產生在2比特的熱電式儀表代碼中的高電平的上部熱電式儀表代碼Q1。第一熱碼產生器410包括第一比較器412、第一觸發器414和第二觸發器416。
第一比較器412比較在比較信號產生單元400的第一節點N1產生的第一電壓信號V1(＝信號S0)與在比較信號產生單元400的第二節點N2產生的第二電壓信號V2，並且向第一觸發器414的時鐘輸入端CK輸出比較結果。
第一觸發器414被復位信號Reset復位，向時鐘輸入CK輸入從第一比較器412輸出的比較結果，並且分別向數據輸入端D輸入高電平數據。第一觸發器414響應於輸入到時鐘輸入端CK的第一比較器412的比較結果而向數據輸出端Q輸出被輸入到數據輸入D的高電平數據「1」。在此，響應於在圖4中所接收信號RFIN的輸入而產生復位信號Reset。
第二觸發器416被復位信號Reset復位，向時鐘輸入端CK輸入從第一比較器412輸出的比較結果，並且分別向數據輸入端D輸入第一觸發器414的輸出數據。第二觸發器416響應於輸入到時鐘輸入端CK的第一比較器412的比較結果而輸出被輸入到數據輸入端D的數據來作為在2比特的熱電式儀表代碼中的上部熱電式儀表代碼Q1。
第二熱碼產生器420利用從比較信號產生單元400輸出的第一和第三電壓信號V1和V3來產生在2比特的熱電式儀表代碼中的下部熱電式儀表代碼Q0。第二熱碼產生器420包括第二比較器422，第三觸發器424和第四觸發器426，並且執行與對應於第一熱碼產生器410的第一比較器412、第一觸發器414和第二觸發器416的操作相同的操作。
如果從第一比較器412和422輸出的信號被在高電平計時多於兩個時鐘周期，則第一熱碼產生器410和第二熱碼產生器420的兩個觸發器變為高電平，一旦觸發器變為高電平，則它們不改變到低電平直到輸入下一個接收信號RXIN，這個信號將復位觸發器。這意味著按照本發明的一個實施例的RSSI電路在初始的短期間內工作而不是在RX時間期間連續工作。於是，當RSSI電路與在接收器件中的自動增益控制器組合時不需要RSSI的滯後，並且可以消除非線性。
需要控制圖5的第二和第三電壓信號V2和V3以便當產生熱電式儀表代碼的時候不產生氣泡(bubble)。下面將參照表1來進一步說明。
如果輸入信號的最大值是256mV，則可以利用16個比較器來對輸入信號輕易地產生16比特的熱電式儀表代碼。在此，輸入信號被輸入到每個比較器的一個輸入端，參考電壓被輸入到每個比較器的另一個輸入端。參考電壓是256mV(＝256mV/20)，128mV(256mV/21)、64mV(256mV/22)、...、15.6μV(256mV/214)、7.8125μV(256mV/215)，並且它們的每個被輸入到16個比較器的對應的比較器。但是，當如此產生熱電式儀表代碼的時候，需要每個比較器具有高解析度，因此，所產生的電路很複雜。另外，隨著熱電式儀表代碼的比特的數量增加，電路變得更複雜，這個事實使得難於製造所述電路。為了解決這些問題，利用從第一放大器300a和320a輸出的信號來產生4比特的上部熱電式儀表代碼。第二到第四放大器300b-300d和320b-320d放大從前一個放大器輸出的信號，並且利用所放大的信號產生熱電式儀表代碼。通過放大要比較的信號，代碼產生器的比較器的解析度不帶來影響。另外，在傳統接收器件中有一個放大器，因此可以利用放大器來輕易地實現按照本發明的RSSI電路。
當使用多個放大器來產生熱電式儀表代碼的時候，需要根據放大器的增益來控制在輸入到代碼產生器的比較器412和422的兩個信號的電壓之間的差，以便產生沒有氣泡的熱電式儀表代碼。下面的表1示出了在信號對和比較電壓信號之間的DC電壓差Vsub，以便圖4的代碼產生器310a-310b和330a-330d可以無泡地產生2比特的熱電式儀表代碼，其中所述信號對被從代碼產生器310a-310b和330a-330d輸入到放大器，比較電壓信號產生於放大器內。
在下面的表1中，A1表示放大器310a和330a的增益，A2表示放大器310b和330b的增益，A3表示放大器310c和330c的增益。


如上所述，當設置DC電壓差Vsub的時候，在二進位代碼轉換單元340中組合的16比特的熱電式儀表代碼是Q1Ia、Q1Qa、Q0Ia、Q0Qa、Q1Ib、Q1Qb、Q0Ib、Q0Qb、Q1Ic、Q1Qc、Q0Ic、Q0Qc、Q1Id、Q1Qd、Q0Id、Q0Qd。但是，可以按照在二進位代碼轉換單元340中的DC電壓差Vsub來從上述的表1中不同地組合熱電式儀表代碼。
另外，適當地設置圖5的比較電壓產生單元400的電阻和電流，並且適當地選擇節點N2和N3的位置，以便獲得表1的Vsub，它表示雜輸入到比較器412和422的信號之間的DC電平的差。
在表1中所示的比較電壓是其斜度是LSB/6dB的示例。即，如果輸入信號增加6dB，例如2倍，則RSSI代碼增加1LSB。在此，RSSI的動態範圍變為15×6dB(＝90dB)。如果有必要降低RSSI的斜度，則需要改變比較電壓。例如，如果斜度是LSB/3dB(＝

)，則表1的比較結果改變為下列表2的比較結果。


如果如表2所示來設置比較電壓Vsub，則當RSSI的動態範圍降低到15×3dB(＝45dB)的時候，RSSI變得更複雜。在此，為了提高RSSI的動態範圍，必須提高熱電式儀表代碼的比特數量。熱電式儀表代碼的比特數量可以增加圖4的I路徑放大單元300和Q路徑放大單元320的的放大器數量或圖5的熱電式儀表代碼產生單元的數量。典型地，預先固定放大單元的放大器的數量。結果。所期望的是提高熱碼產生器的數量。
因此，熱碼產生器的數量和輸入到比較器的信號的DC電壓差Vsub涉及RSSI的斜度、RSSI的動態範圍、所接收的輸入信號的最大值和最小值、放大器的增益。在此，參照輸入信號的最小值或輸入信號的最大值來計算比較電壓。另外，通過接收器件而不是RSSI的請求來確定在接收器件中的放大器的增益，所述增益通常是6dB-24dB。
通過下面公式1而計算斜度以確定RSSI的比特的數量，然後可以確定比較電壓。Max-MinRS---(1)]]>其中RS是所需要的解析度，而Max和Min是所接收的輸入信號的最大和最小值。
圖6A和6B是當輸入到圖5的代碼產生器的輸入信號的幅度彼此不同的時候的每個單元的波形。
圖6A示出了當圖5的電路是代碼產生器310a時的波形的示例。參見圖6A，輸入到比較器412的第一和第二電壓信號V1和V2的相位彼此相反，並且它們的DC電平通過節點N2彼此不同。如圖6A所示，如果第一和第二電壓信號V1和V2的VP-P小，則第二觸發器416的輸出Q1響應於從比較器412輸出的信號D1而變為低電平0。而圖6B示出了當圖5的電路是代碼產生器310d時的波形的示例。參見圖6B，輸入到比較器412的第一和第二電壓信號V1和V2的相位彼此相反，並且它們的DC電平通過節點N2彼此不同。如果電壓信號V1和V2的VP-P大，則第二觸發器416的輸出Q1響應於從比較器412輸出的信號D1而變為高電平1。
圖7是按照本發明的實施例設置RSSI電路操作的特性的視圖。
參見圖4和7，按照RSSI數據的LNA 200、第一混合器210和第二混合器220的動態區域可以被設置為區域I、II、III。在區域I中，LNA 200和第一和第二混合器210和220被設置為高增益模式。在區域II中，LNA 200被設置為高增益模式，而第一和第二混合器210和220被設置為低增益模式。在區域III中，LNA 200和第一和第二混合器210和220被設置為低增益模式。一般，LNA 200、第一混合器210和第二混合器220在輸入所接收信號RXIN之前被設置為高增益模式，然後如果所接收的信號RXIN開始被接收，則高速數字RSSI電路250操作來設置LNA 200、第一混合器210、第二混合器220的合適區域。在此，如果輸入用於區域II的所接收的信號RXIN，則初始被設置為高增益模式的第一混合器210和第二混合器220被改變為低增益模式，因此向I路徑放大單元300和Q路徑放大單元320輸入的信號降低。按照圖5的電路的特性，一旦設置了所接收的信號RXIN的熱電式儀表代碼，則熱電式儀表代碼的值不改變直到產生復位信號Reset，即直到輸入下一個所接收的信號RXIN。因此，第一混合器210和第二混合器220不從低向高或反之重複改變。這有助於控制由RSSI輸出的傳送電平。
如上所述，因為按照本發明的實施例的高速數字RSSI電路不使用位於RSSI電路和A/D轉換器的外部的附加電容器，因此有可能高速操作RSSI電路而不需要用於充電電容器或因為A/D轉換器取樣所需要的時間而導致的延遲RSSI的響應所需要的額外時間。按照本發明的實施例的RSSI電路工作初始的短時間而不在RX時間期間連續工作。因此，當RSSI電路與在接收器件中的自動增益控制器組合的時候不需要RSSI的滯後，並且可以消除非線性。
雖然已經參照本發明的實施例具體示出和說明了本發明，本領域的技術人員會明白，在不脫離所附的權利要求所限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以進行形式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種接收信號強度指示(RSSI)電路，用於控制在通信系統的接收器件中所接收信號的增益，所述RSSI電路包括放大單元，包括多個級聯連接的放大器，用於放大所接收的信號；熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號對被從所述放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
2.按照權利要求1的RSSI電路，其中所述熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於輸出信號對的每個並且當輸入對應的輸出信號對的時候產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼。
3.按照權利要求2的RSSI電路，其中每個代碼產生器包括比較信號產生單元，用於產生比較電壓信號，這些比較電壓信號要與所述對應的輸出信號對比較並且相對於對應的輸出信號對具有第一到第m個DC電壓差；m個熱碼產生器，它們對應於每個比較電壓信號並且通過比較對應的比較電壓信號和所述對應的輸出信號對的信號之一來產生n比特的熱碼。
4.按照權利要求3的RSSI電路，其中比較信號產生單元包括第一電晶體和第二電晶體，包括連接到對應的輸出信號對的每個輸出信號的基極和連接到電源的集電極；第一電阻陣列和第二電阻陣列，它們的一端分別連接到第一電晶體和第二電晶體的發射極；第一電流源和第二電流源，它們分別連接在第一和第二電阻陣列的另一端和接地電壓之間，其中從第一電晶體的發射極獲得輸出信號，從第二電阻陣列來獲得m個比較電壓信號。
5.按照權利要求3的RSSI電路，其中每個熱碼產生器包括比較器，用於比較在輸出信號和對應的比較電壓信號之間的電壓差，並且輸出比較結果作為時鐘信號，所述輸出信號是對應的輸出信號對之一；觸發單元，它按照復位信號復位，接收高邏輯電平的輸入數據，並且響應於時鐘信號而將輸入數據鎖存為n比特的熱電式儀表代碼。
6.按照權利要求5的RSSI電路，其中觸發單元包括多個串聯連接的觸發器，並且響應於復位信號而復位，響應於時鐘信號而鎖存數據。
7.按照權利要求5的RSSI電路，其中響應於所接收的信號的輸入而使能復位信號。
8.一種用於控制在通信系統中的接收器件中的所接收信號的增益的RSSI電路，所述RSSI電路包括I路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大所輸入的I路徑信號；I路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述I路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；Q路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大與I路徑信號具有90度相差的、所輸入的Q路徑信號；Q路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述Q路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於組合所述I路徑代碼產生單元和Q路徑代碼產生單元的所述2n比特的熱電式儀表代碼，產生2n比特的熱電式儀表代碼，將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
9.按照權利要求8的RSSI電路，其中所述I路徑熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於從I路徑放大單元的每個放大器輸出的每個信號對並且通過輸入對應的輸出信號對來產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼，並且其中所述Q路徑熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於從所述放大單元的每個Q路徑放大器輸出的每個信號對並且通過輸入對應的輸出信號對來產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼。
10.按照權利要求9的RSSI電路，其中I路徑熱碼產生單元和Q路徑熱碼產生單元的每個代碼產生器包括比較信號產生單元，用於產生比較電壓信號，這些比較電壓信號要與所述對應的輸出信號對比較並且相對於對應的輸出信號對具有第一到第m個DC電壓差；m個熱碼產生器，它們對應於每個比較電壓信號並且通過比較對應的比較電壓信號和所述對應的輸出信號對的信號之一來產生n比特的熱碼。
11.按照權利要求10的RSSI電路，其中比較信號產生單元包括第一電晶體和第二電晶體，包括連接到對應的輸出信號對的每個輸出信號的基極和連接到電源的集電極；第一電阻陣列和第二電阻陣列，它們的一端分別連接到第一電晶體和第二電晶體的發射極；第一電流源和第二電流源，它們分別連接在第一和第二電阻陣列的另一端和接地電壓之間，其中從第一電晶體的發射極獲得輸出信號，從第二電阻陣列來獲得m個比較電壓信號。
12.按照權利要求10的RSSI電路，其中每個熱碼產生器包括比較器，用於比較在輸出信號和對應的比較電壓信號之間的電壓差，並且輸出比較結果作為時鐘信號，所述輸出信號是對應的輸出信號對之一；觸發單元，它按照復位信號復位，接收高邏輯電平的輸入數據，並且響應於時鐘信號而將輸入數據鎖存為n比特的熱電式儀表代碼。
13.按照權利要求12的RSSI電路，其中觸發單元包括多個串聯連接的觸發器，並且響應於復位信號而復位，響應於時鐘信號而鎖存數據。
14.按照權利要求12的RSSI電路，其中響應於所接收的信號的輸入而使能復位信號。
15.一種通信系統的接收器件，包括放大器，它輸入所接收的信號並且以由RSSI數據控制的增益來放大所接收的信號；第一混合器，用於將被放大器放大的所放大的信號和第一本地振蕩信號混合以將所放大的信號轉換為要輸出的基帶信號的I路徑信號，第一混合器的增益被RSSI數據控制；第二混合器，用於將被放大器放大的所放大的接收信號與第二本地振蕩信號混合，第二本地振蕩信號和I路徑信號具有90度相差並且輸出Q路徑系統，所述Q路徑信號和I路徑信號具有90度相差並且被轉換為基帶的信號，所述第二混合器的增益以與第一混合器相同的增益來被RSSI數據控制；第一濾波器和第二濾波器，用於消除I路徑信號和Q路徑信號的幹擾分量；RSSI電路，用於利用I路徑信號和Q路徑信號來產生2n+1比特的熱電式儀表代碼，將所產生的熱電式儀表代碼轉換為(n+1)比特的二進位代碼，並且產生二進位代碼來作為RSSI數據。
16.按照權利要求15的接收器件，其中第一和第二濾波器是帶通濾波器或低通濾波器。
17.按照權利要求15的接收器件，其中放大器是低噪聲放大器，它最小化當放大所接收的信號時發生的噪聲。
18.按照權利要求15的接收器件，其中RSSI電路包括I路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大所輸入的I路徑信號；I路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述I路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；Q路徑放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於多級放大與I路徑信號具有90度相差的、所輸入的Q路徑信號；Q路徑熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述Q路徑放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於組合所述I路徑代碼產生單元和Q路徑代碼產生單元的所述2n比特的熱電式儀表代碼，產生2n比特的熱電式儀表代碼，將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
19.按照權利要求18的RSSI電路，其中所述I路徑熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於從I路徑放大單元的每個放大器輸出的每個信號對並且通過輸入對應的輸出信號對來產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼，並且其中所述Q路徑熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於從所述放大單元的每個Q路徑放大器輸出的每個信號對並且通過輸入對應的輸出信號對來產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼。
20.按照權利要求19的RSSI電路，其中I路徑熱碼產生單元和Q路徑熱碼產生單元的每個代碼產生器包括比較信號產生單元，用於產生比較電壓信號，這些比較電壓信號要與所述對應的輸出信號對比較並且相對於對應對的輸出信號具有第一到第m個DC電壓差；m個熱碼產生器，它們對應於每個比較電壓信號並且通過比較對應的比較電壓信號和所述對應的輸出信號對的信號之一來產生n比特的熱碼。
21.按照權利要求20的RSSI電路，其中比較信號產生單元包括第一電晶體和第二電晶體，它包括連接到對應的輸出信號對的每個輸出信號的基極和連接到電源的集電極；第一電阻陣列和第二電阻陣列，它們的一端分別連接到第一電晶體和第二電晶體的發射極；第一電流源和第二電流源，它們分別連接在第一和第二電阻陣列的另一端和接地電壓之間，其中從第一電晶體的發射極獲得輸出信號，從第二電阻陣列來獲得m個比較電壓信號。
22.按照權利要求20的RSSI電路，其中每個熱碼產生器包括比較器，用於比較在輸出信號和對應的比較電壓信號之間的電壓差，並且輸出比較結果作為時鐘信號，所述輸出信號是對應的輸出信號對之一；觸發單元，它按照復位信號復位，接收高邏輯電平的輸入數據，並且響應於時鐘信號而將輸入數據鎖存為n比特的熱電式儀表代碼。
23.通信系統的接收器件包括放大器，它輸入所接收的信號並且以由RSSI數據控制的增益來放大所接收的信號；混合器，用於將被放大器放大的所放大的信號和第一本地振蕩信號混合以將所放大的信號轉換為基帶信號，混合器的增益被RSSI數據控制；濾波器，用於消除所輸入的混合信號的幹擾分量；RSSI電路，用於利用消除了幹擾分量的混合信號來產生2n+1比特的熱電式儀表代碼，將所產生的熱電式儀表代碼轉換為n比特的二進位代碼，並且產生二進位代碼來作為RSSI數據。
24.按照權利要求23的接收器件，其中RSSI電路包括放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於通過多級來放大所接收的信號；熱碼產生單元，利用一對輸出信號來產生2n比特的熱電式儀表代碼，所述輸出信號被從所述放大單元的每個放大器輸出，並且彼此具有相反的相位；二進位代碼轉換單元，用於將所述2n比特的熱電式儀表代碼轉換為n+1比特的二進位代碼，並且輸出用於控制所接收的信號的增益的作為數字RSSI數據的二進位代碼。
25.按照權利要求24的接收器件，其中所述熱碼產生單元包括多個代碼產生器，它們對應於輸出信號對的每個並且當輸入對應的輸出信號對的時候產生m比特(＜n)的熱電式儀表代碼。
26.按照權利要求25的接收器件，其中每個代碼產生器包括比較信號產生單元，用於產生比較電壓信號，這些比較電壓信號要與所述對應的輸出信號對比較並且相對於對應對的輸出信號具有第一到第m個DC電壓差；m個熱碼產生器，它們對應於每個比較電壓信號並且通過比較對應的比較電壓信號和所述對應的輸出信號對的信號之一來產生n比特的熱碼。
27.按照權利要求26的接收器件，其中比較信號產生單元包括第一電晶體和第二電晶體，包括連接到對應的輸出信號對的每個輸出信號的基極和連接到電源的集電極；第一電阻陣列和第二電阻陣列，它們的一端分別連接到第一電晶體和第二電晶體的發射極；第一電流源和第二電流源，它們分別連接在第一和第二電阻陣列的另一端和接地電壓之間，其中從第一電晶體的發射極獲得輸出信號，從第二電阻陣列來獲得m個比較電壓信號。
28.按照權利要求26的接收器件，其中每個熱碼產生器包括比較器，用於比較在輸出信號和對應的比較電壓信號之間的電壓差，並且輸出比較結果作為時鐘信號，所述輸出信號是對應的輸出信號對之一；觸發單元，它按照復位信號復位，接收高邏輯電平的輸入數據，並且響應於時鐘信號而將輸入數據鎖存為n比特的熱電式儀表代碼。
全文摘要
本發明提供了一種高速數字接收信號強度指示(RSSI)電路。所述高速數字RSSI電路包括放大單元，包括多個串聯連接的放大器，用於通過多級來放大所接收的信號；熱碼產生單元，用於利用一對輸出信號來產生文檔編號H04B17/00GK1481079SQ0315255
公開日2004年3月10日 申請日期2003年8月5日 優先權日2002年8月9日
發明者裵鍾大, 鍾大 申請人:三星電子株式會社