專利名稱：用于移動臺的降低寄生響應(yīng)的rf接收機(jī)和及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及移動無線通信裝置或站，更具體地涉及在移動無線通信站中使用的具有改進(jìn)的阻塞響應(yīng)(blocking response)的射頻接收機(jī)，其組合和方法。
背景技術(shù)：
具有削波混頻器的直接變換接收機(jī)和甚低中頻(VLIF)接收機(jī)是普遍公知的，例如在US專利6,125,272，名稱為“Method and ApparentusProviding Improved Intermodulation Distortion Protection”中所公開的，該專利已經(jīng)與本申請共同轉(zhuǎn)讓并通過引用被包含于此。
但是，已知削波混頻器會引起寄生頻率響應(yīng)，這可能對接收機(jī)性能造成不利影響。寄生頻率響應(yīng)通常是由在削波頻率的倍頻上出現(xiàn)的剩余雜波和RF干擾混頻而產(chǎn)生的。RF干擾被稱為RF阻塞(blocker)信號或僅稱為阻塞。
在一些蜂窩通信應(yīng)用中，例如在其中的GSM，EDGE和DCS頻帶通信中，寄生頻率響應(yīng)可能會而引起異常，例如根據(jù)削波器頻率的選擇，可能低于-43dBm的絕對阻塞規(guī)范多達(dá)25dB。
在直接變換接收機(jī)中的寄生頻率響應(yīng)在更高RF頻率時(shí)尤其難以解決，例如典型的DCS頻帶通信的頻率，因?yàn)樵诟哳l時(shí)濾波不是很有效。
已知可以通過擴(kuò)展在接收機(jī)的濾波器帶寬之外的不期望信號功率頻譜來降低混頻器中的寄生響應(yīng)。這在1999年Khlat，Nadim等人的文章“Spread Despread Chopping Mixers”中公開了。
本發(fā)明的各方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，通過仔細(xì)考慮下面結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述，將變得更加顯而易見。


圖1是一個(gè)具有直接變換接收機(jī)的移動無線通信裝置的示意框圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)示例性部分流程圖。
圖3是圖2的流程圖的一部分。
圖4是從圖2分支出來的一個(gè)替換的流程圖。
圖5是從圖2和4分支出來的另一個(gè)替換的流程圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述圖1說明一個(gè)示例性無線移動通信裝置10，其通常包括一個(gè)接收機(jī)前端塊20和一個(gè)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)(Tx/Rx)后端塊30，該前端塊具有一個(gè)耦合到一個(gè)合成器的輸出，該后端塊耦合到一個(gè)數(shù)字信號處理器/中心處理單元(DSP/CPU)40。該合成器和Tx/Rx塊40還耦合到一個(gè)發(fā)射機(jī)塊50，該發(fā)射機(jī)塊具有一個(gè)功率放大器(PA)塊52。該無線移動通信裝置例如可以是一個(gè)蜂窩手機(jī)，一個(gè)允許無線操作的膝上計(jì)算機(jī)，一個(gè)單或雙向?qū)ず魴C(jī)或其他的無線通信裝置。
DSP/CPU具有與其相關(guān)的存儲器60，例如只讀存儲器(ROM)和讀/寫存儲器(RAM)。各種輸入和輸出裝置都可以耦合到該CPU上，輸入輸出裝置包括一個(gè)用共同標(biāo)記42注明的顯示器和鍵盤，一個(gè)麥克風(fēng)44和揚(yáng)聲器46。該示例性實(shí)施例還可以包括一個(gè)功率管理模塊80。
接收機(jī)前端塊20以及合成器和發(fā)射機(jī)/接收機(jī)后端塊30最好是集成電路(Ics)，但是也可以以另外的其他實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。
接收機(jī)前端塊20包括一個(gè)削波混頻器和一個(gè)從天線24來的RF輸入，在塊22中放大了該削波混頻器。當(dāng)CHPi(t)和CHPo(t)路徑之間沒有延遲時(shí)，削波混頻器的輸出I、Q等于RF(t)*LO(t)。眾所周知，當(dāng)RF阻塞信號和在LO+/-m*CHP的削波器雜波混頻時(shí)，這些削波器雜波會對接收機(jī)造成不利影響。
當(dāng)接收信號電平是-99dBm并且干擾電平是-43dBm時(shí)，對于小于等于2％(C/I＞＝10dB)的誤碼率(BER)，需要濾去66dB，這是符合絕對阻塞規(guī)范(不容許例外)所必需的。符合-23dB的阻塞規(guī)范(允許有限數(shù)量的例外)，需要濾去86dB，而符合0dB的阻塞規(guī)范，需要濾去109dB。
在本發(fā)明中，通過預(yù)測在接收RF信號或信道上的阻塞，在直接變換RF接收機(jī)和超低中頻接收機(jī)中降低混頻器的寄生頻率響應(yīng)。響應(yīng)于在輸入信號上預(yù)測到存在阻塞，動態(tài)改變削波頻率，以避免阻塞和削波器雜波的混頻，從而改善接收機(jī)的響應(yīng)。在一些實(shí)施例中，暫時(shí)停用削波混頻器，以便核查不良信號質(zhì)量是由削波器雜波和阻塞混頻所造成。在跳頻模式應(yīng)用中，只在具有比其他信道的置信度因子低的置信度因子的信道上改變削波頻率。本發(fā)明可以用軟件實(shí)現(xiàn)。
在圖2中，在塊202接收機(jī)接收一個(gè)RF信號。通過該RF信號和一個(gè)削波混頻器中的第一削波器頻率上的削波信號混頻，在削波塊203混頻接收的RF信號，該削波混頻器例如是圖1中的削波混頻器。
在圖2中，在塊204，通過確定RF信號強(qiáng)度SS是否在一個(gè)指定范圍內(nèi)來確定RF信號的信號強(qiáng)度。如果RF信號強(qiáng)度SS低于指定范圍，例如SS＜RL＝-110dBm，在塊208通過在接收機(jī)的不同信道上接收RF信號來改變RF信號信道。如果信號強(qiáng)度SS高于一個(gè)閾值，例如SS＞RL＝-89dBm，那么在塊214進(jìn)行正常模式操作。
如果變換的RF信號強(qiáng)度SS在一個(gè)指定范圍之間，例如如塊204所確定的RH＜SS＜RL，那么就檢測其誤碼率(BER)。在塊205，如果信號的BER低于某個(gè)閾值，例如BER＜2％，那么在塊214進(jìn)入正常模式操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果RF信號的BER不低于該閾值，例如如果BER＞2％，那么如圖3所述的那樣，改變削波混頻器頻率。
通常有幾個(gè)可能的削波器頻率，如圖3所示的nT，可以從中選擇。在圖3中，在塊302，一個(gè)初始削波器頻率，例如第一削波器頻率作為一個(gè)變量finit存儲在存儲器中。還有，定義一個(gè)變量n來表示當(dāng)前的削波器頻率選擇。變量n在塊302中循環(huán)開始時(shí)進(jìn)行初始化(設(shè)置為1)。另一個(gè)變量fcurr定義為第n個(gè)削波器頻率，并且該變量fcurr在循環(huán)期間保持當(dāng)前的削波器頻率選擇。
在塊303中，確定是否已經(jīng)利用了所有的削波器頻率選擇，即n是否大于nT。如果n小于或等于nT，那么在塊304確定finit是否與fcurr相同，finit相應(yīng)于圖2中塊203的第一削波器頻率。如果為真，在塊308計(jì)數(shù)器n增加并且在塊303再次檢測n。如果在塊304finit與fcurr不同，那么在塊305把削波器頻率變?yōu)閒curr。
在塊305改變削波器頻率后，在塊306再次檢測BER。如果信號的BER低于該閾值，例如BER＜2％，那么如圖2所示的那樣，在塊307進(jìn)入正常模式操作。如果在塊305確定信號的BER大于該BER閾值，例如如果BER＞2％，那么當(dāng)前削波器頻率選擇也容易受到阻塞。因此，在塊308計(jì)數(shù)器繼續(xù)增加，并且如前面討論的，選擇一個(gè)新的削波器頻率。
在塊303，如果所有的削波器頻率都已經(jīng)用過了，例如n大于nT，那么如圖2中那樣，在塊309改變接收RF信號的信道。這表示對所有的可用削波器頻率同時(shí)都存在不同的阻塞。但是可以預(yù)料到這發(fā)生的可能性不大，因?yàn)榕c所有可能削波器頻率相符的阻塞同時(shí)存在的可能性很低。
一旦在塊307返回到正常模式操作，削波混頻器就在與第一削波器頻率不同的一個(gè)削波器頻率上工作。在隨后的時(shí)間，如果一個(gè)新的阻塞破壞了期望的信號，圖2中的塊205所確定的信號的BER將會降低。在圖3的塊305，選擇第一削波器頻率(n＝1)，這是第一或默認(rèn)的削波器頻率。即使在過去對于該選擇有一個(gè)破壞信號質(zhì)量的阻塞，但是也有可能在以后不存在該阻塞。
在一個(gè)替換的實(shí)施例中，如果在圖2中確定的BER不低于該閾值，BER＞2％，那么不是在圖3的塊305改變該削波器頻率，而是在圖4的塊402停用該削波器。如塊404所確定的，如果在停用該削波器后BER仍沒有改善，那么如圖2和3中的那樣，在塊406改變接收RF信號的信道。這樣，在停用該削波器后重新檢測BER，指示是否還存在阻塞和削波器雜波的混頻。在圖4中，在一個(gè)實(shí)施例中，如果在停用該削波器頻率后，在塊404中BER改善了，那么在圖3的塊305改變該削波器頻率并且如前面所討論的，算法繼續(xù)進(jìn)行。
在另一個(gè)實(shí)施例中，指定一個(gè)置信度因子(CF)給該信道。置信度因子是根據(jù)解碼該信號的一些部分而指定給該接收RF信號的一個(gè)任意的因子。置信度因子可以基于信號上是否有任何已知數(shù)據(jù)被破壞來確定。較低的置信度因子與較多的數(shù)據(jù)破壞相關(guān)，并且一個(gè)低置信度因子可以指示存在與削波器雜波混頻的干擾阻塞。例如可以通過用一個(gè)DSP解碼接收數(shù)據(jù)的中間部分來估計(jì)置信度因子，該DSP把結(jié)果傳送給處理器。置信度因子的確定比進(jìn)行BER確定所需要處理的更少，因此在一些應(yīng)用中，置信度因子可以用于識別，至少初步地識別與削波器雜波混頻的阻塞。
在跳頻模式應(yīng)用中，確定哪一個(gè)頻率有阻塞可能比較困難，因?yàn)锽ER是幾個(gè)跳頻信道的組合。因此，在跳頻應(yīng)用中，置信度因子可以用于識別受阻塞影響的信道。在跳頻應(yīng)用中，只在置信度因子比其他跳頻信道上的置信度因子低的信道上改變削波器頻率，從而避免引入其他阻塞的風(fēng)險(xiǎn)。對于其他信道可以使用一個(gè)默認(rèn)的削波器頻率。
在跳頻應(yīng)用中，每個(gè)信道具有大致相同的置信度因子，例如7。在這些應(yīng)用中，只在置信度因子實(shí)質(zhì)上比其他跳頻信道上的因子低的信道上改變削波器頻率，例如置信度因子為5或更低。通過一個(gè)更完善的統(tǒng)計(jì)分析或一些其他近似，例如通過識別那些具有比所有信道的標(biāo)準(zhǔn)偏差小或低的置信度因子的信道，相對于其他信道的置信度因子來確定置信度因子閾值。在一個(gè)單信道應(yīng)用中，該閾值可以基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
在圖5中，在塊502定義與圖2相同的變量為一個(gè)數(shù)組，其下標(biāo)是不同的跳頻信道。假定對于削波器頻率選擇，所有削波信道都有相同總數(shù)的選項(xiàng)，nT。在塊503，一個(gè)變量X定義為置信度因子(CF)，其明顯低于其他跳頻信道的信道數(shù)量。在塊504確定是否有任何置信度因子比較低的信道。如果X＝0，那么在塊506改變接收RF信號的信道。如果有置信度因子較低的一個(gè)或多個(gè)信道，那么如圖5所述只在這些信道上改變削波器頻率。
在圖5使用的算法對于所有受影響的信道重復(fù)X次。當(dāng)在塊507對所有具有低CF的信道完成削波器頻率改變時(shí)，在塊509再次確定BER。如果BER低于該BER閾值，那么在塊514重新開始正常操作。如果BER大于BER閾值，例如如果BER＞2％，那么如上所述，重復(fù)該算法，以便對所有受影響的信號改變削波器頻率。
在圖2中，在一個(gè)替換實(shí)施例中，在跳頻應(yīng)用期間，如果在塊205BER大于該閾值，BER＞2％，那么在圖4中對所有信道停用該削波器并且如果BER有任何改善，那么使用圖5所述的算法對受影響的信道改變削波器頻率。
本發(fā)明可以單獨(dú)使用或與擴(kuò)頻技術(shù)組合使用，例如與上面討論的1999年Khal，Nadim等人的文章“Spread Despread Chopping Mixers”所公開的技術(shù)組合使用，以便降低寄生混頻器響應(yīng)。
已經(jīng)以一種方式描述了本發(fā)明和其最佳模式，該方式確定了發(fā)明人對其的擁有并且能使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明，應(yīng)該理解和認(rèn)識到，還有許多與在此公開的示例性實(shí)施例等效的方式并且可以對其進(jìn)行各種修改和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神，本發(fā)明不受示例性實(shí)施例的限制而只受附加的權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在直接變換和甚低中頻接收機(jī)中降低寄生頻率響應(yīng)的方法，其包括在工作在第一削波器頻率上的削波混頻器中對接收到的RF信號進(jìn)行混頻；通過檢驗(yàn)混頻過的RF信號的誤碼率(BER)來確定其質(zhì)量；如果混頻過的RF信號的BER超過一個(gè)指定誤差水平，就以不同于第一削波器頻率的削波器頻率操作該削波混頻器。
2.如權(quán)利要求1的所述方法，在改變該削波器頻率后，確定該混頻過的RF信號質(zhì)量，如果在改變削波器頻率之后混頻過的RF信號的BER超過所述指定誤差水平，通過在所述接收機(jī)的一個(gè)不同信道上接收一個(gè)不同的RF信號來改變所述RF信號。
3.如權(quán)利要求2的所述方法，如果在改變削波器頻率之后混頻過的RF信號的BER不超過所述指定誤差水平，就在一個(gè)正常模式操作所述接收機(jī)。
4.如權(quán)利要求1的所述方法，在確定混頻過的RF信號質(zhì)量之前，通過確定混頻過的RF信號強(qiáng)度是否在一個(gè)指定范圍內(nèi)來確定該混頻過的RF信號的強(qiáng)度，如果該混頻過的RF信號的強(qiáng)度在該指定范圍內(nèi)，確定該混頻過的RF信號的質(zhì)量。
5.如權(quán)利要求4的所述方法，如果所述混頻過的RF信號的強(qiáng)度低于所述指定范圍，通過在所述接收機(jī)的一個(gè)不同信道上接收所述RF信號來改變RF信號。
6.如權(quán)利要求1的所述方法，如果在改變該削波器頻率之后，所述混頻過的RF信號的BER超過所述指定誤差水平，那么通過在所述接收機(jī)的一個(gè)不同信道上接收所述RF信號來改變所述RF信號。
7.如權(quán)利要求1的所述方法，通過在停用該削波混頻器之后重新檢驗(yàn)被混頻的RF信號的BER，來核查超過所述指定誤差水平的混頻過的RF信號的BER是由于一個(gè)削波器雜波和一個(gè)RF阻塞信號混頻而引起的。
8.如權(quán)利要求7的所述方法，如果在停用該削波混頻器后被混頻的RF信號的BER改善，就改變該削波器頻率。
9.如權(quán)利要求8的所述方法，在改變所述削波器頻率后重新確定混頻過的RF信號的質(zhì)量。
10.如權(quán)利要求9的方法，如果在改變該削波器頻率后該BER超過所述指定誤差水平，通過在該接收機(jī)的一個(gè)不同信道上接收該RF信號來改變該RF信號。
11.如權(quán)利要求9的所述方法，如果在改變該削波器頻率后該BER不超過所述指定誤差水平，就以一個(gè)正常模式操作所述接收機(jī)。
12.一種在移動無線通信裝置中、在多個(gè)信道上接收RF信號的的方法，該方法包括用工作在第一削波器頻率上的一個(gè)削波混頻器對在所述多個(gè)信道上接收的RF信號進(jìn)行混頻；通過檢驗(yàn)被破壞數(shù)據(jù)的相應(yīng)RF信號，對每個(gè)信道建立一個(gè)置信度因子，該置信度因子與被破壞數(shù)據(jù)之間有一個(gè)關(guān)系；僅對其置信度因子低于一個(gè)置信度因子閾值的信道，把所述混頻器頻率改變?yōu)椴煌诘谝幌鞑ㄆ黝l率的一個(gè)頻率，所述置信度因子閾值基于其他信道的置信度因子。
13.如權(quán)利要求12的所述方法，通過檢驗(yàn)混頻過的RF信號的誤碼率(BER)確定其質(zhì)量，如果混頻過的RF信號的BER超過一個(gè)指定的誤差水平，就確定該混頻過的RF信號的置信度因子是否低于該置信度因子閾值。
14.如權(quán)利要求13的所述方法，在確定該混頻過的RF信號的質(zhì)量之前確定該混頻過的信號的強(qiáng)度，如果該信號強(qiáng)度在一個(gè)指定范圍內(nèi)就確定該RF信號的質(zhì)量。
15.如權(quán)利要求12的所述方法，在改變該削波器頻率后確定該混頻過的信號的強(qiáng)度，如果在改變所述削波器頻率后該RF信號的BER超過一個(gè)指定的誤差水平，就通過在所述接收機(jī)的不同信道上接收RF信號來改變所述RF信號。
16.一種用于在以信道跳頻模式操作的直接變換和甚低中頻接收機(jī)中降低寄生頻率響應(yīng)的方法，該方法包括用工作在第一削波器頻率上的一個(gè)削波混頻器對在所述多個(gè)信道上接收的RF信號進(jìn)行混頻；通過檢驗(yàn)被破壞數(shù)據(jù)的所述RF信號，對每個(gè)信道建立一個(gè)置信度因子，該置信度因子與被破壞數(shù)據(jù)之間有一個(gè)關(guān)系；僅對置信度因子低于其他RF信號的置信度因子的信道，把所述削波混頻器的削波頻率改變?yōu)榈谝幌鞑ㄆ黝l濾之外的一個(gè)頻率。
17.如權(quán)利要求16的所述方法，通過檢驗(yàn)混頻后的RF信號的誤碼率(BER)來確定RF信號的質(zhì)量，如果混頻過的RF信號的BER超過一個(gè)指定的誤差水平，就確定所述RF信號的置信度因子是否低于其他信號的置信度因子。
18.如權(quán)利要求17的所述方法，在確定該混頻過的RF信號的質(zhì)量之前確定該混頻過的RF信號的強(qiáng)度，如果其信號強(qiáng)度在一個(gè)指定范圍內(nèi)就確定該混頻過的RF信號的質(zhì)量。
19.如權(quán)利要求16的所述方法，在改變所述削波器頻率后確定所述混頻過的信號的質(zhì)量，如果在改變所述削波器頻率后該RF信號的BER超過所述指定誤差水平，就通過在所述接收機(jī)的不同信道上接收RF信號來改變該RF信號。
20.一種在直接變換和甚低中頻接收機(jī)中降低寄生頻率響應(yīng)的方法，該方法包括在一個(gè)工作在第一削波器頻率上的削波混頻器中對接收的RF信號進(jìn)行混頻；通過檢驗(yàn)被破壞數(shù)據(jù)的所述RF信號，為接收的RF信號建立一個(gè)置信度因子，該置信度因子與被破壞數(shù)據(jù)之間有一個(gè)關(guān)系；只有當(dāng)該置信度因子低于一個(gè)置信度因子閾值時(shí)，才把所述削波混頻器的削波器頻率改變?yōu)榈谝幌鞑ㄆ黝l濾之外的一個(gè)頻率。
21.如權(quán)利要求20的所述方法，通過檢驗(yàn)混頻后所述RF信號的誤碼率(BER)來確定該RF信號的質(zhì)量，如果所述RF信號的BER超過一個(gè)指定誤差水平，就確定該RF信號的置信度因子是否低于該置信度因子閾值。
22.如權(quán)利要求21的所述方法，在確定所述混頻過的RF信號的質(zhì)量之前確定該混頻過的RF信號的強(qiáng)度，如果其信號強(qiáng)度在一個(gè)指定范圍內(nèi)就確定該混頻過的RF信號的質(zhì)量。
23.如權(quán)利要求20的所述方法，在改變該削波器頻率后確定所述混頻過的RF信號的置信度因子，如果在改變所述削波器頻率后該置信度因子低于置信度因子閾值，就通過在所述接收機(jī)的一個(gè)不同信道上接收RF信號來改變該RF信號。
全文摘要
一個(gè)具有直接變換接收機(jī)(20)的移動無線通信裝置(10)通過預(yù)測在接收RF信號上的阻塞來降低寄生混頻器響應(yīng)。該混頻器的削波頻率響應(yīng)于在輸入信號上的阻塞預(yù)測進(jìn)行動態(tài)改變，以避免該阻塞和削波器雜波混頻，從而改善接收機(jī)響應(yīng)。在一些實(shí)施例中，暫時(shí)停用該混頻器，以便核查不良信號質(zhì)量是由削波器雜波和阻塞混頻引起的。在跳頻模式應(yīng)用中，只在具有低置信度因子的信道上改變該削波器頻率。
文檔編號H04B1/30GK1565085SQ02819472
公開日2005年1月12日 申請日期2002年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者拉扎爾·J·路易斯, 明·H·董, 查爾斯·P·賓策爾 申請人:摩托羅拉公司