專利名稱：欠采樣的頻率轉換的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，具體說，涉及一個切換的電容器網絡，用于調諧和下行變換到某個較低頻率，為后繼放大器或變換級使用。
背景技術：
已知使用寬帶射頻(RF)前端來捕獲寬帶的RF信號，向下變換這一頻帶的RF信號為一中頻(IF)信號的頻帶，然后通過調諧到表示有用信號的IF頻率，從這一IF信號頻帶選擇有用信號。
還建議使用切換的電容器網絡以形成一個IF帶通濾波器，用以消除在有用的IF信號頻帶外的信號。
還知道外差一個信號，諸如一個IF信號，直接到基帶來恢復通信信息，也就是說，調制信號。然而，直接外差信號到基帶可能引起相位(I和Q)信息損失。因此，在某些情況下，優(yōu)選把信號變換為一個其頻率比原來的信號低的頻帶，而不是變換為基帶。
為捕獲完整的信號頻帶，諸如88到108MHz的常規(guī)的用戶FM廣播頻帶，需要20MHz的IF帶寬，所以IF中心頻率必須在10MHz以上。例如，如果使用25MHz的IF頻率，則IF放大器必須具有15MHz到35MHz的帶通。然而，能夠在這種IF頻率和帶寬下運行的模擬IF網絡通常昂貴、吵雜和/或有損耗。
另外，自動增益控制電路(AGC)必須具有相似于IF帶寬的帶寬，它也引起關于AGC電路的費用、噪聲和損失的問題。另外，從RF頻帶到IF頻帶的寬帶變換處理產生圖像或者鄰近信號，它們可能具有接近有用信號頻率的頻率，和它們可能有可與有用信號相比甚至更高的信號強度。一個強的圖像或者鄰近信號因此可以引起AGC電路檢測強信號和相應減小增益，即使該強信號是錯誤的信號。這些處理具有提升接收機的噪聲系數的效果，從而把有用信號推近噪聲電平，有時甚至在其之下。
一個切換的電容器網絡可以集成到一個集成電路(IC)中或其一部分，從而節(jié)省空間。另外，一個切換的電容器網絡通常的費用要比典型的IF濾波器便宜，而提供等價的濾除特征。進一步，一個切換的電容器網絡常常比其它類型的IF濾波器較少噪聲，從而減少IF放大器的數目。這樣，現有技術公開了切換的電容器網絡的幾種用途和好處。
然而，現有技術沒有公開或建議可以使用切換的電容器網絡來執(zhí)行調諧和下行變換信號這兩者。
另外，現有技術沒有公開或建議怎樣可以產生一個AGC控制，它不響應假頻、鄰近信道、或者偽變換產品的信號強度。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供切換的電容器網絡的應用，用以提供有用信號的調諧和變換該有用信號，諸如IF信號，到一個較低的IF頻率，這通過外差該有用信號到近基帶信號而實現，同時還執(zhí)行低通技術中的帶通濾波器的功能。
本發(fā)明實現如下這些功能，選擇該切換的電容器網絡的采樣頻率來選擇有用信號，下采樣輸入信號以便下行變換選擇的輸入信號為一個較低的近基帶頻率，和選擇該切換的電容器網絡的特征以提供有用的帶寬。使用較低的IF頻率也減少IF放大器和模數變換器的帶寬需求，如果使用后者的話。
本發(fā)明還提供AGC控制，它不響應假頻、鄰近信道、或者偽變換產品的信號強度。這一改進是通過在IF信號中保存相位信息，以便導出同相或正交相位信號，和從這些信號的一個或兩個中導出AGC控制信號。
因此本發(fā)明提供在通信設備中使用較低費用的切換的電容器網絡和較低費用的AGC放大器電路。
本發(fā)明提供一種處理有用信號的方法，通過提供具有采樣頻率的采樣信號，所述頻率小于該有用信號的中心頻率，采樣頻率的諧波與有用信號的中心頻率相關，通過一個切換的電容器網絡濾波該有用信號，該網絡以采樣頻率提供時鐘以提供下行變換的有用信號，和從該下行變換的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
在本發(fā)明的一個實施例中，根據需要調整任何信號的振幅。在本發(fā)明的另一個實施例中，采樣頻率的諧波在離開有用信號的中心頻率的一個預定偏移之內。
本發(fā)明的其他實施例提供，內插下行變換的有用信號以提供一個內插的有用信號，混合該下行變換的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號，和混合內插的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
本發(fā)明的其他實施例提供，通過一個切換的電容器網絡濾波有用信號使用下述步驟實現，把該有用信號提供給以采樣頻率以第一相位提供時鐘的第一切換的電容器網絡，以提供第一下行變換的有用信號，把該有用信號提供給以采樣頻率以第二相位提供時鐘的第二切換的電容器網絡，以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位大約相差90度。在這一場合，第一相位信號和第二相位信號這樣恢復，內插第二下行變換的有用信號以提供一個內插的有用信號，混合該第一有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號，和混合該內插的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
在有用信號具有第一相位有用信號和第二相位有用信號的場合，該有用信號通過一個切換的電容器網絡濾波，它通過給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號以提供第一相位下行變換的有用信號，給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號以提供第二相位下行變換的有用信號。在這一場合，第一相位信號和第二相位信號可以這樣恢復，通過混合第一相位下行變換的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號，和混合第二相位下行變換的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
本發(fā)明還提供，第一相位信號和第二相位信號可以這樣恢復，提供下行變換的有用信號作為第一相位信號，內插該下行變換的有用信號以提供一個內插的有用信號，和提供該內插的有用信號作為第二相位信號。
本發(fā)明進一步提供，可以通過抽取第一相位信號提供第一相位輸出信號，通過抽取第二相位信號提供第二相位輸出信號。
本發(fā)明還提供一個接收機，用于接收具有一個中心頻率的有用的輸入信號。該接收機具有一個切換的電容器網絡，用于以采樣頻率采樣有用的輸入信號，以提供一個下行變換的有用信號，該采樣頻率小于有用的輸入信號的中心頻率，該采樣頻率的諧波與有用的輸入信號的中心頻率相關。接收機還有一個相位恢復電路，它在功能上連接到該切換的電容器網絡，并響應下行變換的有用信號，提供第一相位信號和第二相位信號。
在該接收機中，在切換的電容器網絡的前面還可以有一個濾波器電路，用以濾除至少某些不用信號。
在該接收機中，在切換的電容器網絡和相位恢復電路之間可以插入一個放大器電路，用于控制下行變換的有用信號的振幅。
在該接收機中，信號恢復電路可以包括一個模數變換器，用于變換下行變換的有用信號為一個數字下行變換的有用信號。
在該接收機中，還可以有抽取器，它們在功能上連接到相位恢復電路，并響應第一相位信號和第二相位信號，用以提供第一相位輸出信號和第二相位輸出信號。
在該接收機中，在切換的電容器網絡前面還可以有一個放大器，用以控制有用的輸入信號的振幅。
閱讀下面對優(yōu)選實施例的說明，結合附圖和權利要求，本發(fā)明的其他目的、特征、和優(yōu)點將變得十分顯然。


圖1表示一切換的電容器網絡在第一奈魁斯特帶寬內的輸出譜。
圖2說明一SC網絡的等價的帶通濾波器特性。
圖3表示SC網絡中采樣頻率對帶通函數的中心頻率的影響。
圖4表示一SC網絡的可變帶寬。
圖5A和5B表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的譜。
圖6是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方框圖。
圖7是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。
圖8是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。
圖9是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。
具體實施例方式
圖1表示一個切換的電容器網絡諸如一個切換的電容器濾波器(“SC網絡”)在第一奈魁斯特帶寬內的輸出譜，具有一個采樣速率或頻率(FS)。該輸出譜顯示出是一個簡單的低通函數，具有對截止頻率(FC)零(DC)的頻率范圍。然而，如果考慮正和負頻率兩者的話，該譜更像帶通函數，具有-FC到+FC的頻率范圍。
SC網絡是模擬設備，它的輸入電壓和輸出電壓不限于離散的邏輯0或者邏輯1值，而可以是在該SC網絡的操作電壓范圍內的任何電壓。然而，SC網絡也可以被視為一個數字設備或者非線性模擬設備，它的輸入在時間上以離散點采樣，而輸出在離散的時間點上變化，其由采樣頻率FS決定。因此，根據采樣理論，SC網絡的濾波特性復制在多重采樣頻率FS處的譜。圖2因此說明了SC網絡的等價的帶通濾波器特性。
使用常規(guī)被理解為用于采樣的奈魁斯特判據，采樣頻率必須至少是要被采樣的最高頻率的兩倍。如果該信號是在15到35MHz范圍內的IF信號，那么采樣頻率將必須至少是70MHz。然而，奈魁斯特標準實際上只需要采樣頻率至少是在要被采樣的信號中的最高帶寬的兩倍高。如果該信號是一個在典型的用戶FM無線電中的IF信號，則一個信道的帶寬，包括保護頻帶，是200kHz。這樣，采樣信號將只需要大于400kHz。
從采樣理論，可以回憶起當一個輸入信號被采樣時，結果輸出是一個模擬信號，混合采樣信號與輸入信號，因此，結果輸出包括原來的輸入信號、采樣信號、和原來的信號和采樣信號的和與差頻。采樣信號具有一個在基本采樣頻率FS下的分量。然而，根據采樣理論，和由于采樣處理和采樣信號是非線性的這一事實，采樣信號還有采樣頻率的諧波分量，諸如2*FS、3*FS等。因此，結果輸出還有原來的輸入信號和采樣信號諧波2*FS、3*FS等的和與差頻。
這些特性被有利地用于本發(fā)明。亦即，采樣頻率不是IF頻率的兩倍。而是IF信號被下采樣(undersampled)，但是以足以保存在該IF信號中包含的信號的速率被采樣。另外，選擇采樣頻率，使得諧波將提供向下變換的、近基帶信號。
圖3表示采樣頻率對一個SC網絡的帶通函數的中心頻率的影響。注意，變化的FS改變帶通函數的中心頻率。例如，使用FS為1的假設產生在1(FS)、2(2*FS)、3(3*FS)等的中心頻率。然而，改變FS為2產生2(FS)、4(2*FS)、6(3*FS)等的中心頻率。因此，可以通過改變FS調諧SC網絡。換句話說，在IF信號的一個頻帶內的特定的IF信號可以通過適當選擇FS選擇。
SC網絡還有另一個特征，它也可以用來得到好處。SC網絡的帶寬是固定的，不是FS的函數。這一特征的產生是由于SC網絡的Q是FS的函數。因此，如果改變FS的話，Q相應改變，而帶寬保留不變。因此，對于一個其內所有有用的信道具有同樣帶寬的系統(tǒng)來說，當FS和有用的信道被改變時不需要單獨調整帶寬。
然而，多用途系統(tǒng)也許需要容納具有不同帶寬的信道。SC網絡的另一個特征是如果需要的話，帶寬可以被改變。一個SC網絡包括固定的電容器作為網絡的一部分。人們可以結合或代替通常在SC網絡中存在的一個或者多個固定的電容器使用變容二極管。例如，可以用變容二極管替換SC網絡中的電容器。還可以把變容二極管與SC網絡中的電容器并聯(lián)或串聯(lián)。變容二極管允許SC網絡的帶寬或Q被改變或調整。代替使用變容二極管或在使用變容二極管之外另外還可以接入或者切斷電容器。因此，SC網絡的中心頻率和Q兩者都可以被控制利用。換句話說，可以選擇FS來下行變換有用信號，和可以選擇Q來為該特定信號提供希望的帶寬。
圖4是表示一個較寬帶寬401，例如在圖1-3中的，和一個稍微窄一些的帶寬402的顯示圖。
在該優(yōu)選的實施例中，為節(jié)省費用和空間，和改善性能，優(yōu)選在集成電路芯片或集成塊上建立變容二極管，作為SC網絡的一部分。然而，應該理解，也可以使用表面安裝技術或者其它分離部件，但是費用、空間、和/或性能可能要差。
圖5A和5B表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的譜。在圖5A的例子中，信號520的一個希望的輸入頻帶包括有用信號505，具有中心頻率FA，其他信號510A和510B，它們在同一個頻帶520內，但是不是有用信號。另外表示的是其他虛假信號525A和525B，諸如諧波、中間調制和失真產品，不在頻帶內等。一個常規(guī)的低通濾波器(圖6中的605)具有低通特性515。使用該濾波器作為用于該網絡其余部分的抗假頻濾波器。因此虛假信號525A和525B落在低通頻帶515之外并被衰減或被清除。也可以使用帶通濾波器來代替低通濾波器。
由一個具有采樣頻率FS的SC網絡(圖6中的610)采樣頻帶520。注意FS在FA以下。然而，存在FS的諧波，亦即2*FS、3*FS等，因為采樣信號是非線性信號。
在所示例子中，在2*FS處的諧波與有用信號505混合，下行變換信號505到一個近基帶信號505’，它的中心頻率是FA’。不希望的頻帶內信號510A和510B也下行變換，作為信號510A’和510B’出現。注意，信號510A’被下行變換為負頻率域，但是包圍零頻率軸。
然而回憶SC網絡有帶通特性401。不希望的頻帶內信號510A’和510B’在該頻帶之外。因此，SC網絡減少或者消除了信號510A’和510B’。因此，只有下行變換的信號505’保留。應該注意，下行變換處理保存存在于原來的有用的IF信號505中的相位信息。還應該注意，有用信號已經被下行變換到接近基帶，所以后繼SC網絡的電路可以具有減少的頻率和帶寬需求，從而節(jié)省功率、熱量分散、尺寸和費用。
從上面的例子中假定，頻帶520是用戶FM頻帶，88MHz到108MHz。由常規(guī)奈魁斯特標準，采樣頻率因而必須至少為216MHz(108MHz的兩倍)。然而，本發(fā)明使用兩個不同的標準用來決定采樣頻率。首先，采樣頻率必須大于希望的頻帶的帶寬的兩倍。希望的例示頻帶的帶寬是20MHz，所以兩倍帶寬是40MHz。因此采樣頻率必須大于40MHz。第二，N倍采樣頻率應該近似有用信號的中心頻率。假定有用信號505的中心頻率FIF是98.1MHz。于是，N倍采樣頻率必須大于98.1MHz。應用這兩個標準，采樣頻率必須大于40MHz，和采樣頻率接近98.1/N MHz。對于N＝2滿足這些條件，所以采樣頻率應該接近49.05MHz。注意，這小于常規(guī)奈魁斯特標準指定的采樣頻率(216MHz)的四分之一。因此，本發(fā)明的SC網絡可以以顯著減少的采樣頻率運行。
在所示例子中，如果FS是49.05MHz，則2*FS是98.1MHz。這將下行變換有用信號505完全到基帶。這對于某些應用來說可以接受。然而，許多應用需要恢復相位信息。如果有用信號被直接變換為基帶，則在采樣信號中的相位抖動、來自所接收的信號中的多路徑中的相位失真、1/f噪聲、和其它問題將發(fā)生，它們使得不能如希望的向基帶的變換。
然而，如果稍微減小采樣頻率FS，例如到49MHz，則2*FS為98MHz，所以FA’成為100kHz。因此有用信號被下行變換到接近基帶。
在上面的應用中，這是可以接受的，因為實際下行變換的信號將出現在25kHz到175kHz的范圍內，每一側有25kHz的保護頻帶。然而，一些應用可能沒有這種保護頻帶，或者也許有小得多的保護頻帶，因此后繼電路將需要在近DC處運行。這通常是不希望的，因為有漂移、1/f噪聲等。因此，在這種應用中，采樣頻率甚至可以更加減小，使得整個有用信號基本在零頻率之上。例如，如果有用信號505具有200kHz的實際帶寬，而不是具有25kHz的保護頻帶的150kHz的帶寬，那么采樣頻率FS甚至可以更加減小，例如到48.9MHz，它將使2*FS成為97.8MHz，使得下行變換的信號的中心頻率FA’為300kHz，和有用信號將從100kHz擴展到300kHz。
因此，根據本發(fā)明，通過適當選擇FS和使用FS的諧波來提供有用信號的下行變換，該SC網絡可以使用較低的FS和下采樣有用的IF信號，從而減少功率、帶寬和熱損耗的需求，和SC網絡和任何后繼該SC網絡的部件的費用，諸如IF放大器、增益控制器IF放大器、數字轉換器。另外，相位信息被容易地保存，不需要非常低的噪聲功率源、非常低的相位抖動振蕩器、低1/f噪聲設備等。
如果由SC網絡提供的帶寬401比為有用信號505’所需要的大很多，則在希望的頻帶內的一個強信號505A’可以具有足夠的能量來影響在通帶401內存在的總能量。因此，曾經簡單響應在通帶401內存在的總信號強度的AGC檢測器可能受信號510A’的不利影響。因此，強信號510A’可以惡化有用信號501’，甚至將其向下推到噪聲電平以下。
在某些沒有非常強的其他信號510A的應用中沒有問題。然而，在其他應用中可能有非常強的信號510A’。這樣，在優(yōu)選實施例中，AGC控制信號現在不由在通帶401內存在的總信號強度決定。而是，在該優(yōu)選實施例中，有用信號505A’被檢測相位以恢復I和Q信號。然后使用I信號的振幅或者Q信號的振幅或兩者來決定AGC控制值。
這樣，本發(fā)明使用SC網絡提供幾個優(yōu)點下行變換一個有用信號到一個近基帶頻率，濾波信號以清除不用信號，和保存相位信息。本發(fā)明還有這樣的優(yōu)點，可以提供只響應有用信號505而不響應不有用信號510的AGC控制信號。
圖6是本發(fā)明的一個實施例的方框圖。給一個常規(guī)抗假頻帶通或者低通濾波器605提供一個輸入信號流(IN)，它分別去除在有用信號頻帶之外或之上的信號，如上所述。從濾波器605濾波來的這一輸出提供給本發(fā)明的SC網絡610。如上所述，該SC網絡610的采樣速率是可調整的，以便網絡610在所希望的信號頻帶內執(zhí)行有用信號的調諧和下行變換。也如上所述，SC網絡610的帶寬可以為可接受或希望固定帶寬的固定應用，或者可以為需要調整帶寬的調整應用。
來自網絡610的經下行變換的信號提供給一個由自動增益控制器(AGC)控制的放大器615的輸入，諸如一個IF放大器。注意，在這一點的信號是帶通401內的信號505’，該信號505’具有中心頻率FA’。因此，放大器615可以是低成本低帶寬放大器。另外，放大器615可以提供進一步的低通或者帶通信號濾波，如果帶通401比所需要的大的話。這樣，網絡610的帶通需求可以放松以節(jié)省費用，從而放大器615可以用于提供希望的較窄的帶寬。
在這一點請回憶下行變換的信號仍然是模擬信號。在優(yōu)選實施例中，這一下行的模擬信號被變換為數字信號為進一步處理。數字轉換器620執(zhí)行這一轉換。數字轉換器620可以是任何希望的設備或方法，用于提供模擬信號的數字表示。數字轉換器620的一個例子是模數轉換器(ADC)。所使用的ADC的類型不是重要的，只要它能夠容納希望的輸入范圍和希望的輸入信號帶寬。這樣，例如，但不限制，ADC可以是連續(xù)近似ADC、閃光ADC、∑-ΔADC、或者R-2R階梯網絡ADC。然而，為得到最好的性能，優(yōu)選下行變換的模擬信號的振幅匹配數字轉換器620的模擬輸入振幅。因此，放大器615放大(或者在需要時衰減)來自網絡610的輸出信號，以便匹配數字轉換器620的模擬輸入振幅范圍。注意，在這一點的信號是在通帶401中的信號505’，它有中心頻率FA’。注意，數字轉換器620只需要能夠以對在下行變換的信號中包含的頻率足夠快的速率采樣，亦即在通帶401或由放大器615提供的更窄的帶寬中的那些頻率。數字轉換器620不需要能夠以比為輸入信號流IN所需要的高得多的速率采樣。因此，本發(fā)明提供減少數字轉換器620的采樣速度需求，這將減少功耗、熱耗散、和數字轉換器620的費用。
在數字化后的信號中，于是分成兩個路徑。同相(I)信號提供給第一復數數字混頻器630A的一個輸入。該I信號還提供給一個內插濾波器625，它提供一個正交(Q)信號給第二復數數字混頻器630B的一個輸入。振蕩器635提供復混頻器信號ejWt，它具有頻率FA’，給復混頻器630A和630B的另一個輸入，以便提供I和Q信號的相干檢測。
在另一個可選的實施例中，不要內插濾波器625，其由虛線626指示，于是數字轉換器620的輸出直接提供給兩個復混頻器630A和630B的輸入，和振蕩器635具有兩個輸出，其第一輸出提供給復混頻器630A，相位移動90度的第二輸出，其提供給復混頻器630B。
無論在哪個實施例中，復混頻器630A和630B都在中心頻率下變換I和Q信號為基帶I和Q信號，從而執(zhí)行信號505A的解調。
基帶I和Q信號然后分別由濾波器640A和640B低通(或者帶通)濾波，以去除原來的信號和更高頻率的變換產品。這些濾波器優(yōu)選是FIR濾波器或其它高Q數字濾波器。
在這一點，注意I和Q信號都在超過現在需要保存有用的信息的采樣速率下，諸如調制信號。可以在這一采樣速率下使用I和Q信號，或者為減少采樣噪聲，可以把濾波器640A和640B的輸出分別提供給抽取器645A和645B，它們提供抽取的基帶IOUT和QOUT信號，它們具有相當它們的最高頻率的采樣速率。
然后把IOUT和QOUT提供給其它的下游電路(圖中未顯示)，用于進一步處理和變換為聲音、數據、傳真、或者其它有用的通信信號。這樣，輸入的信號被采樣和下移，內插，和向下復合變換到基帶，和提供第一相位輸出信號(其可以是I信道或Q信道之一)和第二相位輸出信號(其為另一信道)，這里，第一相位輸出信號和第二相位輸出信號優(yōu)選相差90度。
因此，本發(fā)明的接收機可以考慮為包括一個切換的電容器網絡(610)，用于以采樣頻率(FS)采樣有用的輸入信號(IN)以提供下行變換的有用信號，和一個相位恢復電路(625，626，630A，630B，635)，它在功能上連接到所述切換的電容器網絡，和響應所述下行變換的有用信號以提供第一相位信號和第二相位信號。采樣頻率小于有用的輸入信號的中心頻率，和采樣頻率的諧波相關于有用的輸入信號的中心頻率。也可以添加濾波(640A，640B)和抽取(645A，645B)，或者可以考慮為相位恢復電路的一部分。AGC放大器(615)和ADCs(620)也可以存在。另外也可以存在AGC控制電路(650，655)和調諧控制電路(660)。
復混頻器630A和630B的輸出也提供給AGC檢測器650和然后給積分器(或低通濾波器)655。積分器655的輸出優(yōu)選是模擬AGC信號，用于控制放大器615。然而，該輸出可以是數字的，如果放大器615可以接受數字控制信號的話。否則，由檢測器650和積分器655執(zhí)行的處理可以是模擬的或者數字的，或者是它們的組合，視需要而定。檢測器650可以響應從復混頻器630A輸出的IOUT信號，可以響應從復混頻器630B輸出的QOUT信號，或可以響應這兩個信號的某種組合?？梢赃m用峰值信號檢測、平均信號檢測、或任何其它希望的檢測模式。
調諧控制電路660根據信道的外部選擇或運行方式提供SC網絡610的帶寬的調諧和選擇。例如，如果本發(fā)明在用戶FM接受機中使用，則調諧控制信號根據由用戶選擇的頻道或頻率產生，而帶寬控制信號將不需要，因為網絡610的帶寬是固定的。調諧控制信號可以由一個直接數字頻率合成器、數字控制的振蕩器(NCO)、鎖相回路(PLL)、數字鎖相回路(DPLL)、延遲鎖相回路(DLL)、或者任何其它希望的設備或算法產生。
然而，在其它應用中，帶寬可以變化，所以將由調諧電路660控制。例如，如果在蜂窩電話中使用本發(fā)明，則根據由移動電話交換局或控制器選擇的信道或頻率產生調諧控制信號。然后帶寬控制信號基于所選擇的信道或頻率還基于選擇的運行方式，諸如AMPS、NAMPS、FDMA、TDMA、CDMA、PCS等。
圖7是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。在這一場合，有用的IF信號被復合下行變換到一個較低的IF頻率，但是不到基帶。這一實施例與圖6的實施例的不同之處在于，在抗假頻濾波器605之后立即建立單獨的I和Q信道。因此有兩個單獨的SC網絡610A(I信道)和610B(Q信道)，兩個單獨的放大器615A和615B，和兩個單獨的數字轉換器620A和620B。另外，在調諧電路660和濾波器610A、610B中之一之間添加一個90°移相器708。該移相器708去掉了要求振蕩器635為I和Q信道產生不同的信號的需要。因此，從振蕩器635來的單一輸出信號可以用作兩個復混頻器630A和630B的輸入。至于哪一個濾波器610A、610B接收該相移信號是一個設計選擇的問題。關于是一個網絡610接收該相移信號而另一個不接收，還是兩個濾波器610接收不同的相移信號也是一個設計選擇的問題，只要相位差接近90°。為該實施例的譜示于圖5A和5B。這樣，輸入信號被采樣和向下變換，被內插，和向下復合變換到基帶，和提供第一相位輸出信號(其可以是I信道或Q信道之一)和第二相位輸出信號(它是另一個信道)，這里，第一相位輸出信號與第二相位輸出信號優(yōu)選相差90°。
這樣，在這一實施例中，接收機包括雙重切換的電容器網絡(610A，610B)和可以包括雙重AGCs(615A，615B)，和雙重ADCs(620A，620B)。
圖8是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。在這一場合，有用的復IF信號被下行變換到一個較低的IF頻率，但是不到基帶。這一實施例與圖6的實施例的不同之處在于，在抗假頻濾波器605之前建立單獨的I和Q信道。因此有兩個單獨的抗假頻濾波器605A(I信道)和605B(Q信道)，兩個單獨的SC網絡610A和610B，兩個單獨的放大器615A和615B，和兩個單獨的數字轉換器620A和620B。注意圖6的內插濾波器625被除去。注意兩個SC網絡610用同一相位信號驅動。為這一實施例的譜也是示于圖5A和5B中的那些。這樣，輸入信號被采樣和向下變換，被內插，和向下復合變換到基帶，和提供第一相位輸出信號(其可以是I信道或Q信道之一)和第二相位輸出信號(它是另一個信道)，這里，第一相位輸出信號與第二相位輸出信號優(yōu)選相差90°。
這樣，在這一實施例中，接收機包括雙重過濾器(605A，605B)，雙重切換的電容器網絡(610A，610B)和可以包括雙重AGCs(615A，615B)，和雙重ADCs(620A，620B)。
圖9是本發(fā)明的另一個實施例的方框圖。在這一場合，有用的IF信號被直接下行變換到基帶。這一實施例與圖6的實施例的不同之處在于，去掉了振蕩器635和復混頻器640A和640B。如前所述，直接下行變換到基帶通常是不希望的，因為為樣本時鐘的低相位抖動變得至關重要。
因此，在本實施例中，相位恢復電路包括一個內插濾波器625。
在圖9的實施例的一個變體中，單信道輸入(單SC網絡610，單AGC放大器615，和單ADC 620)的一部分用圖7的雙信道結構(雙SC網絡610A和610B，雙AGC放大器615A和615B，雙ADCs 620A和620B，和移相器708)替換。
在圖9的實施例的另一個變體中，單信道輸入(單濾波器605，單SC網絡610，單AGC放大器615，和單ADC 620)用圖8的雙信道輸入(雙濾波器605A和605B，雙SC網絡610A和610B，雙AGC放大器615A和615B，和雙ADCs 620A和620B)替換。
在上面參考圖6到9說明的優(yōu)選的和另外可選的實施例中，AGC放大器615表示為后繼SC網絡610。然而，這是一個設計的選擇，不是必須。在一個變體中，AGC放大器615可以在SC網絡610之前。在另一個變體中，可以使用兩個AGC放大器615，一個在SC網絡610之前，一個后繼SC網絡610。
因此，本發(fā)明的接收機可以考慮為包括一個切換的電容器網絡(610)，用于以采樣頻率(FS)采樣有用的輸入信號(IN)以提供下行變換的有用信號，和一個相位恢復電路(625，626，630A，630B，635)，它在功能上連接到所述切換的電容器網絡，和響應所述下行變換的有用信號以提供第一相位信號和第二相位信號。采樣頻率小于有用的輸入信號的中心頻率，和采樣頻率的諧波相關于有用的輸入信號的中心頻率。也可以添加濾波(640A，640B)和抽取(645A，645B)，或者可以考慮為相位恢復電路的一部分。AGC放大器(615)和ADCs(620)也可以存在。另外也可以存在AGC控制電路(650，655)和調諧控制電路(660)。
因此，本發(fā)明提供使用SC網絡來提供對有用信號的調諧和下行變換，以便去掉調諧和IF濾波器電路的單獨和分離的部件，從而節(jié)省功率、空間、和費用。
通過允許使用較低頻率的IF放大器，本發(fā)明還提供節(jié)省功率、熱分散需求、和金錢。
通過允許使用較低頻率的IF數字轉換器，本發(fā)明還提供節(jié)省功率、熱分散需求、和金錢。
雖然上面參考特定的實施例說明了本發(fā)明，諸如典型的用戶FM無線電和在蜂窩系統(tǒng)中，但是本發(fā)明不限于它們。本發(fā)明一般也對AM和FM無線電和通信系統(tǒng)十分有用，包括，例如但不限于，衛(wèi)星數字音頻無線電服務(SDARS)。SDARS的一些但是并非全部例子包括SiriumTM衛(wèi)星無線電、XMTM無線電、EurekaTM147 DAB(數字音頻廣播)、和IbiquityTM數字音頻廣播(iDAB)。
雖然相對特定情況說明了本發(fā)明，但是在閱讀詳細的說明書和觀看其中的附圖后其各種改變是顯然的。因此，本發(fā)明的范圍僅由下面的權利要求限定。
權利要求
1.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；從下行變換的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
2.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
3.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插下行變換的有用信號以提供一個內插的有用信號；混合下行變換的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；以及混合內插的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
4.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二下行變換的有用信號以提供一內插的有用信號；混合第一有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
5.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位下行變換的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位下行變換的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
6.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供下行變換的有用信號作為第一相位信號；內插下行變換的有用信號以提供一個內插的有用信號；提供內插的有用信號作為第二相位信號。
7.如權利要求1所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；和抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
8.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；變換該下行變換的有用信號為一個數字的有用信號；從該數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
9.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
10.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插數字的有用信號以提供一內插的有用的數字信號；混合數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
11.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供一第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供一第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一下行變換的有用信號為第一數字的有用信號和變換第二下行變換的有用信號為第二數字的有用有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二數字的有用信號以提供一個內插的第二數字的有用信號；混合第一有用的數字信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的第二有用的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
12.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；變換下行變換的有用信號為數字的有用有用信號的步驟包括變換第一相位下行變換的有用信號為第一相位數字的有用信號和變換第二相位下行變換的有用信號為第二相位數字的有用信號；和從數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
13.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供數字的有用信號作為第一相位信號；內插數字的有用信號以提供一個內插的數字的有用信號；提供內插的數字的有用信號作為第二相位信號。
14.如權利要求8所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
15.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；調整該下行變換的有用信號的振幅為后繼變換為數字的有用信號；變換該下行變換的有用信號為一個數字的有用信號；從該數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
16.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
17.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插數字的有用信號以提供一內插的有用的數字信號；混合數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合內插的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
18.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一個切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；調整振幅的步驟包括調整第一下行變換的有用信號和第二下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一下行變換的有用信號為第一數字的有用信號和變換第二下行變換的有用信號為第二數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二數字的有用信號以提供一內插的第二數字的有用信號；混合第一數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合內插的第二數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
19.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；調整振幅的步驟包括調整第一相位下行變換的有用信號和第二相位下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一相位下行變換的有用信號為第一相位數字的有用信號和變換第二相位下行變換的有用信號為第二相位數字的有用信號；從數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
20.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供數字的有用信號作為第一相位信號；內插數字的有用信號以提供一個內插的數字的有用信號；提供內插的數字的有用信號作為第二相位信號。
21.如權利要求15所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
22.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；響應增益控制信號調整該下行變換的有用信號的振幅為后繼變換為數字的有用信號；變換該下行變換的有用信號為一數字的有用信號；從該數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
23.如權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
24.如權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插數字的有用信號以提供一內插的有用的數字信號；混合數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
25.如權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供該有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供該有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；調整振幅的步驟包括調整第一下行變換的有用信號和第二下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一下行變換的有用信號為第一數字的有用信號和變換第二下行變換的有用信號為第二數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二數字的有用信號以提供一內插的第二數字的有用信號；混合第一數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合內插的第二數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
26.權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；調整振幅的步驟包括調整第一相位下行變換的有用信號和第二相位下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一相位下行變換的有用信號為第一相位數字的有用信號和變換第二相位下行變換的有用信號為第二相位數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
27.權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供數字的有用信號作為第一相位信號；內插數字的有用信號以提供一個內插的數字的有用信號；提供內插的數字的有用信號作為第二相位信號。
28.權利要求22所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
29.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟調整有用信號的振幅以提供一個調整的有用信號；提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一個諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；變換該下行變換的有用信號為一個數字的有用信號；從該數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
30.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
31.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插數字的希望有用信號以提供一個內插的有用的數字信號；混合數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
32.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一切換的電容器網絡濾波調整的有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供該調整的有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供該調整的有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；調整振幅的步驟包括調整第一下行變換的有用信號和第二下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一下行變換的有用信號為第一數字的有用信號和變換第二下行變換的有用信號為第二數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二數字的有用信號以提供一個內插的第二數字的有用信號；混合第一數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合內插的第二數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
33.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；調整振幅的步驟包括調整第一相位下行變換的有用信號和第二相位下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一相位下行變換的有用信號為第一相位數字的有用信號和變換第二相位下行變換的有用信號為第二相位數字的有用信號；從數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
34.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供數字的有用信號作為第一相位信號；內插數字的有用信號以提供一內插的數字的有用信號；提供內插的數字的有用信號作為第二相位信號。
35.如權利要求29所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
36.一種處理具有中心頻率的有用信號的方法，包括步驟響應一增益控制信號調整有用信號的振幅以提供一調整的有用信號；提供具有采樣頻率的采樣信號，所述采樣頻率小于有用信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用信號的中心頻率相關；通過一切換的電容器網絡濾波調整的有用信號，所述切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供一下行變換的有用信號；變換該下行變換的有用信號為一數字的有用信號；從該數字的有用信號恢復第一相位信號和第二相位信號。
37.如權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，采樣頻率的所述諧波在距有用信號的中心頻率的一預定的偏移內。
38.如權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插數字的有用信號以提供一內插的有用的數字信號；混合數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合內插的數字信號與該混合信號以提供第二相位信號。
39.如權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，通過一切換的電容器網絡濾波調整的有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供該調整的有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率以第一相位提供時鐘以提供第一下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供該調整的有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率以第二相位提供時鐘以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度；調整振幅的步驟包括調整第一下行變換的有用信號和第二下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一下行變換的有用信號為第一數字的有用信號和變換第二下行變換的有用信號為第二數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括內插第二數字的有用信號以提供一內插的第二數字的有用信號；混合第一數字的有用信號與一混合信號以提供第一相位信號；混合內插的第二數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
40.如權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，有用信號包括第一相位有用信號和第二相位有用信號；和其中通過一切換的電容器網絡濾波調整的有用信號的步驟包括給第一切換的電容器網絡提供調整的第一相位有用信號，所述第一切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第一相位下行變換的有用信號；給第二切換的電容器網絡提供調整的第二相位有用信號，所述第二切換的電容器網絡以采樣頻率提供時鐘以提供第二相位下行變換的有用信號；調整振幅的步驟包括調整第一相位下行變換的有用信號和第二相位下行變換的有用信號的振幅；變換下行變換的有用信號為數字的有用信號的步驟包括變換第一相位下行變換的有用信號為第一相位數字的有用信號和變換第二相位下行變換的有用信號為第二相位數字的有用信號；恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括混合第一相位數字的有用信號與一個混合信號以提供第一相位信號；混合第二相位數字的有用信號與該混合信號以提供第二相位信號。
41.權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，其中，恢復第一相位信號和第二相位信號的步驟包括提供數字的有用信號作為第一相位信號；內插數字的有用信號以提供一個內插的數字的有用信號；提供內插的數字的有用信號作為第二相位信號。
42.如權利要求36所述的處理具有中心頻率的有用信號的方法，進一步包括步驟抽取第一相位信號以提供第一相位輸出信號；抽取第二相位信號以提供第二相位輸出信號。
43.一種用于接收具有中心頻率的有用信號的頻率變換電路，所述頻率變換電路包括一切換的電容器網絡，用于以采樣頻率采樣有用的輸入信號，以提供下行變換的有用信號，所述采樣頻率小于有用的輸入信號的中心頻率，采樣頻率的一諧波與該有用的輸入信號的中心頻率相關；一個相位恢復電路，功能上連接到切換的電容器網絡，響應下行變換的有用信號提供第一相位信號和第二相位信號。
44.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括在切換的電容器網絡之前的濾波器電路，用于濾除至少某些不用信號。
45.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括在切換的電容器網絡之前的放大器電路，用于控制有用的輸入信號的振幅。
46.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括在切換的電容器網絡和相位恢復電路之間插入的放大器電路，用于控制下行變換的有用信號的振幅。
47.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括一模數轉換器，用于轉換下行變換的有用信號為數字的下行變換的有用信號，為作為下行變換的有用信號給相位恢復電路提供。
48.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括一模數轉換器，用于轉換下行變換的有用信號為數字的下行變換的有用信號，為作為下行變換的有用信號給相位恢復電路提供，和一個抽取器，它在功能上連接到相位恢復電路，和響應第一相位信號和第二相位信號提供第一相位輸出信號和第二相位輸出信號。
49.如權利要求43所述的頻率變換電路，其中，相位恢復電路包括一內插濾波器，用于內插下行變換的有用信號以提供一內插的下行變換的有用信號，一個振蕩器，用于提供一混頻器信號，第一混頻器響應下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供第一相位信號，第二混頻器響應內插的下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供第二相位信號。
50.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括一模數轉換器，用于轉換下行變換的有用信號為數字的下行變換的有用信號，為作為下行變換的有用信號給相位恢復電路提供，其中，相位恢復電路包括一內插濾波器，用于內插數字的下行變換的有用信號以提供一數字內插的下行變換的有用信號，一個振蕩器，用于提供一個混頻器信號，第一混頻器響應數字下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供數字的第一相位信號作為第一相位信號，第二混頻器響應數字內插的下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供數字的第二相位信號作為第二相位信號。
51.如權利要求43所述的頻率變換電路，其中，相位恢復電路包括一振蕩器，用于提供具有第一相位的第一混頻器信號和具有第二相位的第二混頻器信號，第一相位和第二相位相差大約90。，第一混頻器響應下行變換的有用信號和第一混頻器信號，用于提供第一相位信號，第二混頻器響應下行變換的有用信號和第二混頻器信號，用于提供第二相位信號。
52.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括一模數轉換器，用于轉換下行變換的有用信號為數字的下行變換的有用信號，為作為下行變換的有用信號給相位恢復電路提供，其中，相位恢復電路包括一個振蕩器，用于提供具有第一相位的第一混頻器信號和具有第二相位的第二混頻器信號，第一相位和第二相位相差大約90度，第一混頻器響應數字下行變換的有用信號和第一混頻器信號，用于提供數字的第一相位信號作為第一相位信號，第二混頻器響應數字下行變換的有用信號和第二混頻器信號，用于提供數字的第二相位信號作為第二相位信號。
53.如權利要求43所述的頻率變換電路，其中，切換的電容器網絡包括第一開關的電容器濾波器，用于以采樣頻率以第一相位采樣有用的輸入信號，以提供第一下行變換的有用信號，第二開關的電容器濾波器，用于以采樣頻率以第二相位采樣有用的輸入信號，以提供第二下行變換的有用信號，第一相位和第二相位相差大約90度，一個內插濾波器，用于內插第二下行變換的有用信號以提供一個內插的信號，一個振蕩器，用于提供一個混頻器信號，第一混頻器響應下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供第一相位信號，第二混頻器響應內插的信號和混頻器信號，用于提供第二相位信號。
54.如權利要求43所述的頻率變換電路，其中，有用的輸入信號包括具有第一相位的第一有用希望的輸入信號和具有第二相位的第二有用的輸入信號，第一相位和第二相位相差大約90度，切換的電容器網絡包括第一開關的電容器濾波器，用于以采樣頻率采樣第一有用的輸入信號，以提供第一下行變換的有用信號，第二開關的電容器濾波器用于以采樣頻率采樣第二有用的輸入信號，以提供第二下行變換的有用信號，一個振蕩器，用于提供一個混頻器信號，第一混頻器響應第一下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供第一相位信號，第二混頻器響應第二下行變換的有用信號和混頻器信號，用于提供第二相位信號。
55.如權利要求43所述的頻率變換電路，其中，采樣頻率直接變換有用的輸入信號到基帶以提供下行變換的有用信號作為第一相位信號，和相位恢復電路包括一個內插濾波器，它響應下行變換的有用信號，用于提供內插的下行變換的有用信號作為第二相位信號。
56.如權利要求43所述的頻率變換電路，進一步包括一抽取器，它在功能上連接到相位恢復電路，和響應第一相位信號和第二相位信號提供第一相位輸出信號和第二相位輸出信號。
全文摘要
濾波(605)輸入信號(IN)以去除假頻，一切換的電容器網絡(610)下采樣這一信號，以提供一下行變換的近基帶信號。放大器(615)調整該信號的振幅以匹配數字轉換器(620)。數字化的輸出變換為第一相位和第二相位信號，它們然后被濾波(640)和抽取(645)，以進一步減小采樣速率。下行變換的第一和第二相位信號，而不是較高頻率的信號，控制用于放大器(615)的增益功能(AGC)。切換的電容器網絡(610)對有用信號提供調諧和下行變換到一較低的頻率，為進一步處理，這樣減小了相關的放大器和模數轉換器(數字轉換器)的頻率和功率需求。
文檔編號H03J3/08GK1513226SQ02811020
公開日2004年7月14日 申請日期2002年5月1日 優(yōu)先權日2001年5月1日
發(fā)明者漢斯A·小特羅米爾, 漢斯A 小特羅米爾 申請人:美國松下通信工業(yè)公司