專利名稱：寬帶信號處理的方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
寬帶信號處理的方法、系統(tǒng)和裝置相關(guān)申請本申請要求均于2008年3月10日遞交的美國臨時(shí)申請No. 61/068, 720和 No. 61/068，802的優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部教導(dǎo)通過引用合并于此。
背景技術(shù)：
信號帶寬和數(shù)據(jù)速率的增加推進(jìn)了解決與寬帶信號相關(guān)的挑戰(zhàn)的新信號處理技 術(shù)的發(fā)展。增加的信號帶寬使得新的應(yīng)用成為可能，包括在異構(gòu)環(huán)境中的基于超寬帶(UWB) 技術(shù)的有源射頻(RF)識別(ID)。此外，增加的信號帶寬提高了測距(ranging)精度，使得 寬帶技術(shù)對于雷達(dá)、成像和其他應(yīng)用特別有吸引力。令人遺憾的是，關(guān)于時(shí)鐘速度、切換、散熱和故障恢復(fù)的難點(diǎn)的基本縮放限制使得 數(shù)字邏輯不適于寬帶信號處理。例如，如今的DSP技術(shù)不能夠處理新出現(xiàn)的應(yīng)用(例如高 清晰度TV、軟件無線電、認(rèn)知無線電、4-G手持服務(wù)、空格(white space)、基于UWB的服務(wù)和 實(shí)時(shí)GHz/THz醫(yī)學(xué)成像)所需的寬帶信號。除了更高速度和帶寬處理功能的需求以外，用 于降低功耗的方法也在許多信號處理應(yīng)用中有巨大吸引力和實(shí)用性。例如，針對移動設(shè)備 中的功耗需要很高的費(fèi)用；高速DSP對手機(jī)和PDA的電池壽命來說是很大的消耗。對于寬帶應(yīng)用，尼奎斯特率在多個Gsp范圍內(nèi)，因此僅可實(shí)現(xiàn)相對簡單的信號處 理，并且通常需要高度管線化和并行處理架構(gòu)。從前，DSP技術(shù)不可能達(dá)到這些應(yīng)用所需的 能力，這是因?yàn)榛贑MOS的數(shù)字信號處理結(jié)構(gòu)的限制不再根據(jù)摩爾(Moore)定律擴(kuò)展。實(shí) 際上，深亞微米CMOS柵極具有以分子測量的寬度，建議晶體管大小(和切換速度)接近他 們的基本極限。換句話說，增加DSP技術(shù)的帶寬處理能力的空間很小，這是因?yàn)榕c晶體管大 小負(fù)相關(guān)的晶體管切換速度不能夠更快地進(jìn)行。反過來，模擬邏輯具有其自身的限制。因?yàn)槟M電路并非由真實(shí)的獨(dú)立塊形成，改 變模擬邏輯的一個塊可迫使電路中的每個其他塊改變。此外，處理技術(shù)的發(fā)展快速進(jìn)行，從 而應(yīng)用特定的設(shè)計(jì)通常在他們被制造之前過時(shí)。最后，模擬電路既不能完全重新配置，也不 能夠完全編程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例包括用于寬帶信號處理的方法和裝置，其使用m階狀態(tài)變量濾 波器和η階狀態(tài)變量濾波器，被配置為對寬帶輸入進(jìn)行并行運(yùn)算，其中m和η是正整數(shù)；以 及求和器，被配置為將來自所述m階狀態(tài)變量濾波器和η階狀態(tài)變量濾波器的輸出相加，從 而生成處理后的輸出。在某些實(shí)施例中，m和η可彼此相等。在其他實(shí)施例中，m可等于一 (1)，η可等于二(2)。實(shí)施例可包括多個m階濾波器、多個η階濾波器或者多個m和η階濾 波器的組合。其他實(shí)施例可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，被配置為將處理后的輸出數(shù)字化；和數(shù)字 信號處理器(DSP)，被配置為基于所述處理后的輸出的數(shù)字化表示來控制所述m階和η階 狀態(tài)變量濾波器。DSP可通過改變?yōu)V波器參數(shù)(包括抽頭權(quán)重、分?jǐn)?shù)增益、極點(diǎn)、余數(shù)和可變增益)來改變?yōu)V波器的中心頻率、通帶形狀和通帶寬度。例如，DSP可調(diào)節(jié)狀態(tài)變量濾波 器，以補(bǔ)償積分器和其他濾波器組件的非理想性。另一實(shí)施例包括一階狀態(tài)變量濾波器，其具有余數(shù)塊、求和器、積分器、可變增益 塊和極點(diǎn)塊。余數(shù)塊可被配置為向求和器提供寬帶輸入的余數(shù)，求和器將余數(shù)與來自極點(diǎn) 塊的極點(diǎn)組合。積分器對來自求和器的組合信號進(jìn)行積分，并將得到的積分信號發(fā)送至可 變增益塊，隨后可變增益塊放大積分信號，以提供濾波輸出。極點(diǎn)塊向求和器提供濾波輸出 的極點(diǎn)，以閉合反饋環(huán)。濾波器的中心頻率可通過改變可變增益塊的增益來控制。又一實(shí)施例包括二階狀態(tài)變量濾波器，其包括兩個積分/增益級，每個均包括可 操作地耦接至可變增益塊的積分器。第一求和器基于寬帶輸入向第一積分/增益級饋送組 合信號，第一積分/增益級隨后向第二積分/增益級提供輸入，以提供輸出信號。示例性的 二階狀態(tài)變量濾波器還可包括分?jǐn)?shù)增益塊和附加求和器。改變第一和第二可變增益塊的增 益改變了示例性二階狀態(tài)變量濾波器的中心頻率又一實(shí)施例包括一種對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，通過以下操作將濾波信號的 極點(diǎn)與寬帶輸入組合，以提供組合信號；對組合信號進(jìn)行積分，以提供積分信號；以及通過 增益G放大積分信號，以提供濾波信號，其中通過增益G縮放濾波器的中心頻率。方法還可包括確定輸入、輸出和中間信號的余數(shù)和極點(diǎn)。此外，方法可包括對 濾波信號進(jìn)行積分，以提供另一積分信號；放大其他積分信號，以提供另一濾波信號；在對 組合信號進(jìn)行積分之前，將其他積分信號與組合信號組合；以及將其他濾波信號與差分信 號相加，以提供輸出。某些方法還可涉及當(dāng)對差分信號進(jìn)行積分時(shí)調(diào)節(jié)極點(diǎn)、余數(shù)或者增 益，以補(bǔ)償非理想性，例如有限積分帶寬或有限積分增益。改變增益G導(dǎo)致濾波信號的中心頻率的相應(yīng)改變?？赏ㄟ^改變增益G跨頻帶掃描 濾波器中心頻率，并且可根據(jù)增益/濾波器中心頻率來測量發(fā)送的信號。這個方法可用于檢 測干擾信號；在檢測到干擾信號之后，可通過調(diào)節(jié)增益和其他濾波器參數(shù)來抑制干擾信號。其他方法包括將濾波信號與本機(jī)振蕩器混頻，以生成中頻(IF)信號，這可通過調(diào) 節(jié)增益G來調(diào)整。某些實(shí)施例包括處理訓(xùn)練信號，然后基于處理后的訓(xùn)練信號的測量確定 均衡因子?？苫诰庖蜃诱{(diào)節(jié)濾波器參數(shù)(包括增益G)，以均衡濾波信號?？蛇x地，信號可通過在抽頭延遲線中布置的串聯(lián)的濾波器來級聯(lián)，其中調(diào)節(jié)濾波 器增益、極點(diǎn)和余數(shù)來實(shí)現(xiàn)期望的延遲性能。來自每個濾波器的輸出可以通過可調(diào)節(jié)的抽 頭權(quán)重而縮放。假設(shè)適當(dāng)選擇了抽頭權(quán)重和輸入，則組合來自每個濾波器的縮放輸出提供 了輸入信號的關(guān)聯(lián)或均衡。實(shí)施例還包括被配置為經(jīng)由天線接收超寬帶(UWB)信號的收發(fā)器。頻譜分析器提 供UWB信號的特性，其可用于設(shè)置可重新配置的帶阻濾波器，使得檢測的干擾源無效。改變 帶阻濾波器的增益調(diào)節(jié)了帶阻濾波器的中心頻率?？蛇x實(shí)施例包括抽頭延遲線，其包括串聯(lián)布置的多個狀態(tài)變量濾波器延遲元件。 每個元件包括n階狀態(tài)變量濾波器和m階狀態(tài)變量濾波器，被配置為對寬帶輸入進(jìn)行并行 運(yùn)算；以及求和器，被配置為將來自所述η階和m階狀態(tài)變量濾波器的輸出相加。


根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的以下更具體描述，上文將變得清楚，如附圖所示，在附圖中類似標(biāo)號指的是不同視圖中的相同部件。附圖不必按比例，相反強(qiáng)調(diào)的是示出本發(fā)明 實(shí)施例。圖1是一階狀態(tài)變量濾波器的框圖。圖2是二階狀態(tài)變量濾波器的控制標(biāo)準(zhǔn)型的框圖。 圖3是二階狀態(tài)變量濾波器的觀測器標(biāo)準(zhǔn)型的框圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明原理的信號濾波的流程圖。圖5A是適用于圖1-圖3的狀態(tài)變量濾波器的積分器的電路圖。圖5B是理想和非理想積分器的頻率響應(yīng)的繪圖。圖5C是積分器對濾波器極點(diǎn)的非理想化影響的繪圖。圖6是采用并行狀態(tài)變量濾波器的寬帶信號處理器的框圖。圖7是采用并行一階和二階狀態(tài)變量濾波器組的寬帶信號處理器的框圖。圖8是能夠進(jìn)行頻閃信號處理的寬帶信號處理器的框圖。圖9A是干擾檢測濾波器的框圖。圖9B是示出使用圖9A中所示的干擾檢測濾波器進(jìn)行頻譜分析的繪圖。圖IOA是干擾抑制濾波器的框圖。圖IOB是示出使用圖IOA中所示的干擾抑制濾波器的陷波濾波的繪圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明原理的干擾檢測和抑制的流程圖。圖12是采用帶阻濾波器和頻譜分析器的收發(fā)器的框圖。圖13是采用捷變?yōu)V波器組的軟件無線電的框圖。圖14是采用二階狀態(tài)變量濾波器的抽頭延遲線的框圖。圖15是采用基于圖14中所示的抽頭延遲線的相關(guān)器的無線接收器的框圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明原理的信道均衡的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述如下。對于許多無線應(yīng)用，跨極大頻帶(例如，3. 7-10. OGHz)精巧地傳播信號能量的寬 帶和超寬帶(UWB)通信系統(tǒng)看起來很有前景。許多寬帶通信屬性(對于在極端環(huán)境中運(yùn)行 的低功率系統(tǒng)中的多徑衰落的精確測距、材料滲透、覆蓋和健壯性)直接解決面向挑戰(zhàn)性 的軍事和商業(yè)應(yīng)用(例如射頻標(biāo)識(RFID))的重要挑戰(zhàn)。此外，在基帶運(yùn)行的寬帶系統(tǒng)不 需要在接收器處進(jìn)行下變頻，因而簡化了所需的接收器。對于通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來說，設(shè)計(jì)在極大頻帶上精巧地傳播信號能量以滿足覆蓋需 求的寬帶系統(tǒng)的挑戰(zhàn)很快將變得明顯。具體地，用戶通常從全數(shù)字接收器、用于部分或全部 耙式接收器的模擬相關(guān)器以及傳輸參考接收器中選擇可升級到極端帶寬(現(xiàn)在的7GHz，未 來潛在地更大)的接收器設(shè)計(jì)。模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換限制了全數(shù)字接收器的帶寬和動態(tài)范圍(解析度)。目前，能夠充 分采樣基帶UWB信號的高保真A/D轉(zhuǎn)換器太復(fù)雜，并且消耗太多功率，特別是對于RFID應(yīng) 用。可選擇的全數(shù)字系統(tǒng)依賴于低解析度的A/D轉(zhuǎn)換器，但是執(zhí)行得不那么好。對于模擬 相關(guān)器，隨著帶寬的增加，用于有效能量捕獲的耙指數(shù)目增加，因此電路復(fù)雜性和信道估計(jì) 的難度增加。盡管傳輸參考接收器對于中低數(shù)據(jù)速率操作有吸引力，但是他們在用于UWB應(yīng)用的接收器處需要大帶寬延遲線。這里，我們公開了寬帶信號處理(WiSP)，其提高了數(shù)字信號處理并大大改善了這 種系統(tǒng)的帶寬處理能力。公開的WiSP系統(tǒng)和技術(shù)通過在模擬域中實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展數(shù)字功能性 (functionality)為寬帶信號提供通用信號處理。公開的發(fā)明的實(shí)施例采用基于狀態(tài)可變 的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)任意期望的脈沖響應(yīng)或指明的精確度的轉(zhuǎn)移函數(shù)。可以通過以低數(shù)據(jù)速率運(yùn) 行的算法、寬帶數(shù)字信號處理器(DSP)或在控制路徑中運(yùn)行的其他合適的控制元件來控制 和最優(yōu)化包括中心頻率的所有濾波器參數(shù)。寬帶信號處理器可以在亞微米互補(bǔ)金屬氧化物 半導(dǎo)體(CMOS)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)，以允許對寬帶信號(包括帶寬超過IOGHz的信號)進(jìn)行處理。
公開的WiSP系統(tǒng)和設(shè)備的實(shí)施例包括動態(tài)且可重新配置的濾波器，其可用作或 用在以下內(nèi)容中寬帶濾波器；捷變?yōu)V波器；自適應(yīng)濾波器；均衡器；直接中頻(IF)發(fā)射 機(jī)；以及單邊帶調(diào)制解調(diào)器。根據(jù)本發(fā)明原理制成的濾波器、處理器、均衡器和抽頭延遲線 可用在各種應(yīng)用中，包括但不限于有源RFID ；雷達(dá)；成像；軟件無線電；認(rèn)知無線電；基帶 處理器；儀器(instrumentation)；和無線高清晰度多媒體接口。這些部件和應(yīng)用的列表并 非窮盡；相反，他們代表適于根據(jù)本發(fā)明原理制造或使用的部件和應(yīng)用。用于模擬信號處理 的濾波器典型的信號處理系統(tǒng)在兩個面(plane)運(yùn)行。在信號面(S面)，使用濾波器和其 他處理操作來操縱信號。在控制面(C面)，提供和操縱信號處理操作。例如，在自適應(yīng)均衡 系統(tǒng)中，信號穿過橫向?yàn)V波器，但是濾波器的系數(shù)由C面控制。如今，這些功能都由DSP實(shí) 現(xiàn)。數(shù)字信號處理的根本的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)基于S面理論、以尼奎斯特取樣率或更高取樣率的同 步取樣_由取樣定理控制。不必說地，實(shí)現(xiàn)這種功能的系統(tǒng)依賴于DAP、A/D和數(shù)模(D/A) 技術(shù)的使用。在這里公開的實(shí)施例中，當(dāng)維持10+GHz的帶寬時(shí)，S面經(jīng)歷復(fù)雜的模擬信號處理 (信號路徑全都是模擬的)。然而，C面以傳統(tǒng)A/D、D/A和DSP架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。這里公開的實(shí)施 例相對于如今的標(biāo)準(zhǔn)具有極低的功耗，這是因?yàn)檫@些混合系統(tǒng)能得到低門數(shù)和塊架構(gòu)。濾波器是用于模擬信號處理器的積木塊組件，其相對于頻率改變信號的振幅和/ 或相位特征，使其能夠在S面處理信號。濾波器用于使特定頻率范圍內(nèi)的信號通過，以及抑 制其他范圍內(nèi)的信號。帶通濾波器僅發(fā)送落入給定帶內(nèi)的那些頻率。另一方面，陷波或帶阻 濾波器在允許所有其他頻率不受干擾地通過時(shí)去除特定頻率。低通和高通濾波器分別抑制 在截至頻率以上和以下的頻率。全通濾波器在不衰減信號的情況下對輸入信號施加相移。濾波器的頻率響應(yīng)可通過轉(zhuǎn)移函數(shù)數(shù)學(xué)地表示，這是其輸出和輸入信號的拉普拉 斯變換之比。理想的濾波器具有矩形轉(zhuǎn)移函數(shù)；即，在通帶和阻帶之間具有無限陡峭邊緣的 轉(zhuǎn)移函數(shù)，以及在通帶中具有恒定增益。此外，理想濾波器具有線性相位響應(yīng)，以避免將相 位失真引入信號中。實(shí)際濾波器可僅近似理想響應(yīng)。濾波器的階等于濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)的多項(xiàng)式擴(kuò)展的階。在傳統(tǒng)RF系統(tǒng)中，高階濾 波器通過級聯(lián)(即串聯(lián))低階濾波器構(gòu)成。例如，三階濾波器可通過將一階濾波器的輸出 連接至二階濾波器的輸入來構(gòu)成。高階濾波器典型地具有改善的通帶性能，并且比低階濾 波器具有更快的滾降(阻帶中的衰減)。濾波器設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和操作通常，當(dāng)設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)特定轉(zhuǎn)移函數(shù)或脈沖響應(yīng)。與有理函數(shù)對應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)采用如下形式
權(quán)利要求
一種寬帶信號處理裝置，包括m階狀態(tài)變量濾波器和n階狀態(tài)變量濾波器，被配置為對寬帶輸入進(jìn)行并行運(yùn)算；以及求和器，被配置為將來自所述m階狀態(tài)變量濾波器和所述n階狀態(tài)變量濾波器的輸出相加，從而生成處理后的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述m階狀態(tài)變量濾波器和所述η階 狀態(tài)變量濾波器包括抽頭權(quán)重，所述抽頭權(quán)重能被調(diào)節(jié)以創(chuàng)建所述寬帶信號處理裝置的轉(zhuǎn) 移函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被配置為生成所述處理后的輸出的數(shù)字表示；以及 數(shù)字信號處理器，被配置為基于所述處理后的輸出的數(shù)字表示來控制所述m階狀態(tài)變 量濾波器和所述η階狀態(tài)變量濾波器。
4.如權(quán)利要求3所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述數(shù)字信號處理器被配置為通過 改變所述m階狀態(tài)變量濾波器和所述η階狀態(tài)變量濾波器的抽頭權(quán)重或者DC電壓來控制 所述m階狀態(tài)變量濾波器和所述η階狀態(tài)變量濾波器的中心頻率和轉(zhuǎn)移函數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述數(shù)字信號處理器被配置為調(diào)節(jié) 所述m階狀態(tài)變量濾波器和所述η階狀態(tài)變量濾波器，從而補(bǔ)償所述m階狀態(tài)變量濾波器 和所述η階狀態(tài)變量濾波器的非理想性。
6.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述m階狀態(tài)變量濾波器是一階狀態(tài) 變量濾波器，包括余數(shù)塊，被配置為提供所述寬帶輸入的余數(shù)；求和器，被配置為將濾波輸出的極點(diǎn)與所述寬帶輸入的余數(shù)組合；積分器，被配置為對所述求和器的輸出進(jìn)行積分；以及可變增益塊，被配置為放大所述積分器的輸出，從而提供所述濾波輸出；以及極點(diǎn)塊，被配置為提供所述濾波輸出的極點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的寬帶信號處理裝置，其中，通過改變所述可變增益塊的增益來 控制所述一階狀態(tài)變量濾波器的中心頻率。
8.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述η階狀態(tài)變量濾波器是二階狀態(tài) 變量濾波器，包括求和器，被配置為將至少一個分?jǐn)?shù)增益與寬帶輸入組合； 第一積分器，被配置為對所述求和器的輸出進(jìn)行積分；第一可變增益塊，被配置為放大所述第一積分器的輸出，從而提供第一放大信號； 第二積分器，被配置為對與所述第一放大信號對應(yīng)的信號進(jìn)行積分； 第二可變增益塊，被配置為放大所述第二積分器的輸出，從而提供第二放大信號； 至少一個分?jǐn)?shù)增益塊，被配置為基于所述第二放大信號提供至少一個分?jǐn)?shù)增益因子。
9.如權(quán)利要求8所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述二階狀態(tài)變量濾波器的中心頻 率被配置為通過改變所述第一可變增益塊和所述第二可變增益塊的增益來控制。
10.如權(quán)利要求8所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述第一可變增益塊提供濾波輸出ο
11.如權(quán)利要求8所述的寬帶信號處理裝置，還包括另一求和器，被配置為將來自所述求和器的輸出與所述第二放大信號組合。
12.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，其中，m= η。
13.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，其中，m=1且η = 2。
14.如權(quán)利要求1所述的寬帶信號處理裝置，還包括第二η階狀態(tài)變量濾波器，被配 置為對所述寬帶輸入進(jìn)行運(yùn)算，并且可操作地耦接至所述求和器的輸入。
15.一種狀態(tài)變量濾波器，包括余數(shù)塊，被配置為提供寬帶輸入的余數(shù)；求和器，被配置為將濾波輸出的極點(diǎn)與所述寬帶輸入的余數(shù)組合； 積分器，被配置為對所述求和器的輸出進(jìn)行積分；以及 可變增益塊，被配置為放大所述積分器的輸出，從而提供所述濾波輸出；以及 極點(diǎn)塊，被配置為提供所述濾波輸出的極點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述狀態(tài)變量濾波器的中心頻率被 配置為通過所述可變增益塊的增益來控制。
17.如權(quán)利要求15所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述余數(shù)塊、所述可變增益塊和所述 極點(diǎn)塊被配置為被控制以補(bǔ)償所述積分器的非理想性。
18.如權(quán)利要求15所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，調(diào)節(jié)施加到所述積分器的電壓改變 了所述狀態(tài)變量濾波器的帶寬。
19.一種狀態(tài)變量濾波器，包括求和器，被配置為將至少一個分?jǐn)?shù)增益與帶寬輸入組合； 第一積分器，被配置為對所述求和器的輸出進(jìn)行積分；第一可變增益塊，被配置為放大所述第一積分器的輸出，從而提供第一放大信號； 第二積分器，被配置為對與所述第一放大信號對應(yīng)的信號進(jìn)行積分； 第二可變增益塊，被配置為放大所述第二積分器的輸出，從而提供第二放大信號； 至少一個分?jǐn)?shù)增益塊，被配置為基于所述第二放大信號提供至少一個分?jǐn)?shù)增益因子。
20.如權(quán)利要求19所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述狀態(tài)變量濾波器是控制標(biāo)準(zhǔn)型。
21.如權(quán)利要求19所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述狀態(tài)變量濾波器是觀測器標(biāo)準(zhǔn)型。
22.如權(quán)利要求19所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述狀態(tài)變量濾波器的中心頻率被 配置為通過所述可變增益塊的增益來控制。
23.如權(quán)利要求19所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，所述分?jǐn)?shù)增益塊、所述第一可變增益 塊和所述第二可變增益塊被配置為被控制以補(bǔ)償所述積分器的非理想性。
24.如權(quán)利要求19所述的狀態(tài)變量濾波器，其中，調(diào)節(jié)施加到所述第一積分器或所述 第二積分器的電壓改變了所述狀態(tài)變量濾波器的帶寬。
25.如權(quán)利要求19所述的寬帶信號處理裝置，其中，所述第一可變增益塊提供濾波輸出ο
26.如權(quán)利要求19所述的寬帶信號處理裝置，還包括另一求和器，被配置為將來自所述求和器的輸出與所述第二放大信號組合。
27.一種對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，包括將濾波信號的極點(diǎn)與寬帶輸入組合，從而提供組合信號；對所述組合信號進(jìn)行積分，從而提供積分信號；以及通過增益G放大所述積分信號，從而提供所述濾波信號，通過所述增益G縮放濾波器中心頻率。
28.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 確定寬帶信號的余數(shù)，從而提供所述寬帶輸入。
29.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 對所述濾波信號進(jìn)行積分，從而提供另一積分信號；放大其他積分信號，從而提供另一濾波信號；在對所述組合信號進(jìn)行積分之前，將所述其他積分信號與所述組合信號組合；以及 將所述其他濾波信號與差分信號相加，從而提供輸出。
30.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 當(dāng)對所述差分信號進(jìn)行積分時(shí)，調(diào)節(jié)所述極點(diǎn)從而補(bǔ)償非理想性。
31.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 通過改變所述積分信號的增益來改變所述濾波信號的中心頻率。
32.如權(quán)利要求31所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 根據(jù)增益來測量濾波信號。
33.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 檢測窄帶干擾源；以及調(diào)節(jié)所述積分信號的增益，從而抑制所述窄帶干擾源。
34.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 將所述濾波信號與本機(jī)振蕩器混頻，從而生成中頻信號；以及 調(diào)節(jié)所述積分信號的增益，從而調(diào)整所述中頻信號。
35.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 當(dāng)所述寬帶輸入是訓(xùn)練信號時(shí)，測量所述濾波信號以生成均衡因子； 基于所述均衡因子，調(diào)節(jié)所述積分信號的增益，從而均衡所述濾波信號。
36.如權(quán)利要求27所述的對寬帶信號進(jìn)行濾波的方法，還包括 通過第一抽頭權(quán)重縮放所述濾波信號，從而提供第一縮放信號；將所述濾波信號的未縮放版本耦合至另一濾波器的輸入，從而提供另一濾波信號； 通過第二抽頭權(quán)重縮放其他濾波信號，從而提供第二縮放信號；以及 將所述第一縮放信號和所述第二縮放信號組合。
37.一種收發(fā)器，包括天線，被配置為接收寬帶信號；頻譜分析器，被配置為提供所述寬帶信號的特性；以及可重新配置的帶阻濾波器，基于所述寬帶信號的特性使得干擾源無效，所述帶阻濾波 器的增益被配置為調(diào)節(jié)所述帶阻濾波器的中心頻率。
38.一種抽頭延遲線，包括在抽頭延遲線配置中布置的狀態(tài)變量濾波器延遲元件，每個元件包括m階狀態(tài)變量 濾波器和m階狀態(tài)變量濾波器，被配置為對寬帶輸入進(jìn)行并行運(yùn)算；以及求和器，被配置為 將來自所述η階狀態(tài)變量濾波器和所述m階狀態(tài)變量濾波器的輸出相加。
全文摘要
實(shí)施例包括能夠動態(tài)且自適應(yīng)地對寬帶信號進(jìn)行運(yùn)算的方法、系統(tǒng)和裝置。實(shí)例包括狀態(tài)變量濾波器，所述狀態(tài)變量濾波器的中心頻率可使用與濾波器積分器的輸出耦接的可變增益塊來調(diào)整。一階狀態(tài)變量濾波器和二階狀態(tài)變量濾波器可對信號進(jìn)行并行運(yùn)算，并且他們的輸出被組合以生成濾波輸出。濾波器可被調(diào)整，以依據(jù)應(yīng)用使信號通過或抑制信號；示例性應(yīng)用包括但不限于捷變?yōu)V波；頻譜分析；干擾檢測和抑制；均衡；直接中頻傳輸；和單邊帶調(diào)制解調(diào)。
文檔編號H04B1/14GK101971508SQ200980108415
公開日2011年2月9日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者德夫·V·古普塔, 迪維·古普塔 申請人:紐蘭斯公司