專利名稱：無線接收裝置及其降頻方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線通訊技術，更具體地說，涉及一種可應用在無線產(chǎn)品中能接收多頻道(multi-channel)或單頻道(single channel)信號的無線接收裝置及其所使用的降頻方法。
背景技術：
隨著半導體的發(fā)展、網(wǎng)絡的普及、資訊家電的興起、以及無線通信、數(shù)字廣播和寬頻網(wǎng)路的應用等等，充分地證明“信息時代”的來臨，也就是說信息的傳遞將更加迅速，也將更加多元化。而為了滿足人們對信息需求的增加，無線通訊技術越來越受重視，并且對無線產(chǎn)品的需求也有所提高。
對于無線通訊產(chǎn)品，其主要元件通常包括有接收器(Receiver)和傳送器(Transmitter)兩部分，而本發(fā)明則是針對接收器部分。
如圖1所示，傳統(tǒng)的接收器10是在接收到一射頻信號時，先利用一預選器12選擇頻帶范疇內的射頻信號，并將該射頻信號傳送至一混頻器(Mixer)14中；此時，一鎖相回路(Phase-Locked Loop，PLL)式頻率合成器(Frequencysynthesizer)16產(chǎn)生一穩(wěn)定的參考頻率給混頻器14，使混頻器可根據(jù)該參考頻率而與射頻信號混合產(chǎn)生一降頻后的新信號，該新信號依序經(jīng)過帶通濾波器18的濾頻、限幅器(Limiter)20的增益放大以及鑒頻器(FrequencyDiscriminator)22的解調后，得到一基頻信號。
由于傳統(tǒng)技術需利用PLL式頻率合成器16來選擇并改變接收頻率后才能進行多頻道接收。并且在上述接收器中的帶通濾波器18需包含一高通濾波器及一低通濾波器，另一方面，PLL式頻率合成器16可用單一晶片的鎖相回路(Phase-Locked Loop，PLL)式頻率合成器(Frequency Synthesizer)，因此具有體積過大的問題，若將該頻率合成器直接與接收器的其他元件制作在單一晶片上，則因其制作技術相當困難，從而導致成本較高，且具有體積過大的缺失，無法滿足無線產(chǎn)品輕、薄、短小的趨勢。此外，因傳統(tǒng)接收器10是利用頻率合成器16與混頻器14的作用才能進行多頻道接收，使得其轉換頻道速度受到限制，并具有相位雜訊(Phase noise)過多的問題。
為此，本發(fā)明中的創(chuàng)作人憑借其多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，并經(jīng)潛心研究與開發(fā)，終創(chuàng)造出本發(fā)明中的無線接收裝置及其降頻方法，以有效解決上述無線接收裝置所存在的不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明中的無線接收裝置及其降頻方法主要是為了解決現(xiàn)有無線接收裝置具有體積過大、相對成本過高及抗干擾性能差等問題。
為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多頻道或單頻道的無線接收裝置及其降頻方法，以簡化整個裝置的復雜度，即只需利用一降頻轉換器及一低通濾波器的作用就可快速轉換頻道，以達到多頻道接收的功效。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多頻道或單頻道的無線接收裝置及其降頻方法，該無線接收裝置及其降頻方法具有抗干擾性能極佳的優(yōu)點。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種低成本的無線接收裝置與快速且準確的降頻方法，以有效應用在多頻道及單頻道的信號接收中。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種結構簡單的無線接收裝置，其利用一般的制作技術就可直接將各元件制作在單一晶片上，以符合無線產(chǎn)品輕、薄、短小的趨勢。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的無線接收裝置可接收傳入的信號并進行信號的處理，該無線接收裝置包括有一降頻轉換器，該降頻轉換器根據(jù)不同的頻道碼選擇相對應的本地振蕩頻率，并參考本地振蕩頻率對傳入的信號進行降頻及過濾處理，以得到一低頻信號；一對低頻信號進行濾波、并可使頻帶范圍內信號通過的濾波器；一限幅器，該限幅器與所述濾波器相連接，用于放大通過該濾波器的信號；以及一鑒頻器，該鑒頻器將對從限幅器輸入的信號進行解調，并送出一基頻信號。
另外，所述降頻轉換器包括至少一混頻器，該混頻器參考一本地振蕩頻率后可對傳入信號進行降頻處理；以及至少一濾波器，該濾波器對降頻處理后的信號進行濾波，以得到一可解調的信號。
本發(fā)明中無線接收裝置的降頻方法，包括下列步驟A.接收一信號；B.由該信號的接收頻率得到一所屬頻道碼；C.根據(jù)該頻道碼選擇至少一相對應的本地振蕩頻率；D.以該本地振蕩頻率作為參考頻率，對該信號進行降頻處理；以及E.對該信號進行濾波。
在采用本發(fā)明中的無線接收裝置及其降頻方法后不僅簡化了接收器的復雜程度，而且可以實現(xiàn)快速轉換頻道，以達到多頻道及單頻道的接收目的，并同時具有抗干擾性能極佳的優(yōu)點。


下面將結合附圖對本發(fā)明中的具體實施例作進一步詳細說明。
圖1是傳統(tǒng)無線接收器的結構示意圖；圖2是本發(fā)明中無線接收裝置的結構示意圖；圖3是本發(fā)明中降頻轉換器的結構示意圖；圖4是本發(fā)明中降頻轉換器另一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中的無線接收裝置是利用一降頻轉換器(Frequency DownConverter)對不同的接收頻率分別進行降頻，再配合一低通濾波器(Low PassFilter，LPF)的作用，使接收裝置能夠進行多頻道或單頻道接收。下面通過多頻道接收來說明本發(fā)明中無線接收裝置的技術內容。
如圖2所示，本發(fā)明中的多頻道無線接收裝置30可同時接收不同接收頻率的射頻(RF)信號，在本實施例中以射頻信號加以說明，不過該無線接收裝置30也可用于接收經(jīng)降頻后的中頻信號等其他信號。當無線接收裝置30接收到一射頻信號時，先利用一預選器(Pre-selector)32選擇一頻帶范疇內的射頻信號，并將該經(jīng)預選器32處理后的射頻信號傳送至一降頻轉換器34中，由于該射頻信號的不同接收頻率分別具有一頻道碼(Channel Code)，從而使降頻轉換器34可根據(jù)頻道碼選擇一相對應的本地振蕩頻率，然后參考該本地振蕩頻率對該經(jīng)過預選器32選擇后的射頻信號進行降頻及濾波處理，以得到一降頻后信號。再利用一低通濾波器36對此信號進行濾波，使低頻帶范圍內的信號通過，而阻止其余信號通過；另有一限幅器(Limiter)38連接至低通濾波器36，以放大通過低通濾波器36的信號；最后，再借助于一鑒頻器(FrequencyDiscriminator)40將從限幅器38處輸入的信號進行解調，并傳送出一基頻信號。其中，鑒頻器40可以是一解調器。
如圖3所示，降頻轉換器34由三個混頻器及二個低通濾波器組成，當經(jīng)過預選器32處理過的射頻信號送至第一混頻器341時，第一除頻器346會依據(jù)系統(tǒng)時脈信號(FS)與頻道碼產(chǎn)生一第一本地振蕩頻率(FL01)，并參考該第一本地振蕩頻率對射頻信號進行第一次降頻；再將該經(jīng)降頻處理后的信號傳送至第一低通濾波器342進行第一次濾波，以濾除不要的信號；之后再傳送至第二混頻器343，再利用一第二除頻器347依據(jù)系統(tǒng)時脈信號(FS)與頻道碼產(chǎn)生一第二本地振蕩頻率(FL02)，作為參考頻率，對信號進行第二次降頻；完成第二次降頻后即可輸出至第二低通濾波器344進行第二次濾波；最后再傳送至第三混頻器345，此時，第三除頻器348依據(jù)系統(tǒng)時脈信號(FS)與頻道碼產(chǎn)生一第三本地振蕩頻率(FL03)，再以第三本地振蕩頻率(FL03)為參考頻率進行第三次降頻，如此即可逐次將射頻信號的接收頻率降低至可解調的信號。
另外，經(jīng)過預選器32處理后的射頻信號傳送至降頻轉換器34時，此射頻信號分為I(In-Phase)路和Q(Quadrature-phase)路，如圖4所示，射頻信號的I路在降頻轉換器34中先經(jīng)過第一混頻器341的第一次降頻、第一低通濾波器342進行信號濾波以及第二混頻器343做第二次降頻；同時，射頻信號的Q路在降頻轉換器34中先經(jīng)過第一混頻器341’的第一次降頻、第一低通濾波器342’進行信號濾波以及第二混頻器343做第二次降頻。然后，將處理后的I路信號與Q路信號利用一加法器349合成為一信號，再經(jīng)過第二低通濾波器344的濾波與第三混頻器345的第三次降頻后，即可將射頻信號轉換成適合解調的信號；其余的技術原理與上述圖3中所示實施例的原理相同，在此不再詳述。其中，在圖4中所示的實施例實際上是將圖3中所示的實施例的第一混頻器341、第一低通濾波器342和第一混頻器343變成鏡像消除混頻器(Imagerejection mixer)結構。
除了上述實施例之外，更可在上述混頻器或低通濾波器之間增設或替換其他具有相同功能的裝置或元件，以達到相同功效，換言之，只要利用降頻轉換器34進行信號的降頻都屬于本發(fā)明的技術內容。此外，上述低通濾波器也可為一其他具有濾波功能的元件或裝置；且鑒頻器40還可為一解調器。
就接收的射頻信號而言，由于不同頻道的接收頻率各具有一頻道碼，從而使降頻轉換器34可根據(jù)該頻道碼選擇一相對應的本地振蕩頻率作為降頻參考頻率，以達到多頻道接收。由此可知，本發(fā)明中的無線接收裝置是經(jīng)過三次混頻器的降頻與二次低通濾波器的濾頻來將不同的接收頻率逐次調降至可進行解調的低頻率信號。除此之外，本發(fā)明利用的上述原理與方法也可應用在單頻道接收裝置中，達到單頻道接收的目的。
因此，本發(fā)明中的無線接收裝置是利用結構簡單且低成本的混頻器與低通濾波器，并參考本地振蕩頻率所組成的降頻轉換器來取代復雜且昂貴的PLL式頻率合成器以及混頻器，以簡化裝置的復雜度，符合無線產(chǎn)品輕、薄、短小的趨勢；且本發(fā)明無須使用PLL式頻率合成器，即可達到快速轉換頻道以及接收多頻道或單頻道信號的功效。
另外，本發(fā)明還提出了一種低成本的多頻道/單頻道無線接收裝置與快速、準確的降頻方法，并可有效降低相位雜訊的干擾，具有抗干擾性能極佳的優(yōu)點。
上述僅對本發(fā)明中的較佳實施例作了說明，但并不能作為本發(fā)明的保護范圍，因作為本領域的技術人員對其作出相應的修改與修飾是可以的，因此，凡是依據(jù)本發(fā)明的設計精神而作出的等效變化或修飾，均應認為落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種無線接收裝置，該裝置可接收傳入的信號并進行信號處理，其包括有一降頻轉換器，該降頻轉換器根據(jù)不同的頻道碼選擇相對應的本地振蕩頻率，并參考本地振蕩頻率對傳入的信號進行降頻及過濾處理，以得到一低頻信號；一對低頻信號進行濾波、并可使頻帶范圍內信號通過的濾波器；一限幅器，該限幅器與所述濾波器相連接，用于放大通過該濾波器的信號；以及一鑒頻器，該鑒頻器將對從限幅器輸入的信號進行解調，并送出一基頻信號。
2.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述降頻轉換器包括至少一混頻器，該混頻器參考一本地振蕩頻率后可對傳入信號進行降頻處理；以及至少一濾波器，該濾波器對降頻處理后的信號進行濾波，以得到一可解調的信號。
3.根據(jù)權利要求2中所述的無線接收裝置，其特征在于所述混頻器是根據(jù)不同的頻道碼選擇相對應的本地振蕩頻率來作為降頻的依據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述傳入信號傳至降頻轉換器之后可分為多路信號，且該些信號在降頻轉換器中分別利用至少一混頻器與至少一濾波器進行信號的降頻與濾波，再經(jīng)由一加法器將多路信號合成為低頻信號。
5.根據(jù)權利要求1、2或4中所述的無線接收裝置，其特征在于所述濾波器為低通濾波器或其他具有濾波功能的裝置。
6.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述降頻轉換器還連接有一預選器，用于選擇在頻帶范疇內的信號，并將該信號傳送至降頻轉換器。
7.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述信號可選自多頻道射頻信號、單頻道射頻信號或經(jīng)降頻后的中頻信號。
8.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述鑒頻器為一解調器。
9.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述信號的多頻道接收頻率分別具有一頻道碼，使降頻轉換器可根據(jù)該頻道碼選擇一相對應的本地振蕩頻率來作為降頻的參考頻率，以進行多頻道接收。
10.根據(jù)權利要求1中所述的無線接收裝置，其特征在于所述本地振蕩頻率是利用一除頻器依據(jù)系統(tǒng)時脈信號與頻道碼而產(chǎn)生的。
11.一種無線接收裝置的降頻方法，包括下列步驟A.接收一信號；B.由該信號的接收頻率得到一所屬頻道碼；C.根據(jù)該頻道碼選擇至少一相對應的本地振蕩頻率；D.以該本地振蕩頻率作為參考頻率，對該信號進行降頻處理；以及E.對該信號進行濾波。
12.根據(jù)權利要求11中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所述步驟D是利用一混頻器對該信號進行降頻。
13.根據(jù)權利要求11中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所步驟E是利用一濾波器對該信號進行濾頻。
14.根據(jù)權利要求13中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所述濾波器為低通濾波器或其他具有濾波功能的裝置。
15.根據(jù)權利要求11中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所述方法可重復步驟D與步驟E，直至將信號降至可進行解調的頻率為止。
16.根據(jù)權利要求14中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所述信號可選自多頻道射頻信號、單頻道射頻信號或經(jīng)降頻后的中頻信號。
17.根據(jù)權利要求11中所述的無線接收裝置的降頻方法，其特征在于所述本地振蕩頻率是利用一除頻器依據(jù)系統(tǒng)時脈信號與頻道碼所產(chǎn)生的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線接收裝置及其降頻方法，該無線接收裝置利用一預選器先選擇在頻帶范疇內的信號；再根據(jù)不同的頻道碼選擇相對應的本地振蕩頻率，使一降頻轉換器參考該本地振蕩頻率逐次對信號進行降頻及過濾處理，以得到一低頻信號；再經(jīng)由一低通濾波器對該低頻信號的濾波、一限幅器的增益放大以及一鑒頻器的解調，進而得到一基頻信號。本發(fā)明簡化了整個裝置的復雜度，并可快速轉換頻道，以達到多頻道及單頻道的接收目的，并同時具有抗干擾性能極佳的優(yōu)點。
文檔編號H04B1/06GK1508977SQ02156458
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權日2002年12月16日
發(fā)明者黃振升, 翁詠祿 申請人:力原通訊股份有限公司