無線接收機(jī)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無線接收機(jī)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無線通信系統(tǒng)包括無線發(fā)送機(jī)及無線接收機(jī)，因此無線發(fā)送機(jī)及無線接收機(jī)的工作狀態(tài)直接決定無線通信系統(tǒng)的性能。通常OFDM無線通信系統(tǒng)中的無線接收機(jī)是基于零中頻(ZIF)架構(gòu)的，而該無線接收機(jī)在工作過程中會產(chǎn)生干擾無線通信系統(tǒng)的干擾信號，即直流(DC)。DC對于無線通信系統(tǒng)的性能損害主要表現(xiàn)為兩方面:一是降低ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)有效比特數(shù)，從而降低了無線通信系統(tǒng)SNR(信噪比)的動態(tài)范圍；二是對OFDM這種無線通信主流空口技術(shù)，DC會嚴(yán)重降低基帶模塊FFT的性能。
[0003]目前，在應(yīng)對DC影響無線通信系統(tǒng)的性能問題時，主要采用方案是射頻端通過系統(tǒng)初始化時生成的靜態(tài)DC測量表消除射頻DC，同時在數(shù)字基帶采用濾波器補(bǔ)償殘留DC。但現(xiàn)有的方案存在以下不足:
[0004]I)靜態(tài)DC消除模式，不具備實時特性，無法覆蓋芯片及板級元器件差異所導(dǎo)致的DC值不一致性；
[0005]2)靜態(tài)DC消除模式，會導(dǎo)致較大的殘留DC，從而降低數(shù)字基帶系統(tǒng)的性能；
[0006]3)數(shù)字基帶無反饋機(jī)制，數(shù)字基帶在測量到較大殘留DC時，只能采用補(bǔ)償模式來部分提尚基帶性能；
[0007]4)數(shù)字基帶DC —階濾波器采用單系數(shù)模式，不能很好的權(quán)衡暫態(tài)快速跟蹤與穩(wěn)態(tài)低紋波特性的需求。
[0008]針對現(xiàn)有的方案無法徹底消除無線接收機(jī)所產(chǎn)生的DC，造成對無線通信系統(tǒng)的性能下降的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在尋找較佳的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種無線接收機(jī)及其使用方法，以解決現(xiàn)有的方案無法徹底消除無線接收機(jī)所產(chǎn)生的DC，導(dǎo)致無線通信系統(tǒng)性能仍受DC干擾的問題。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無線接收機(jī)，所述無線接收機(jī)包括:
[0011]模擬DC消除器、模擬DC量化表模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、自適應(yīng)增益控制器、數(shù)字DC估計器及數(shù)字DC補(bǔ)償器，其中，
[0012]所述自適應(yīng)增益控制器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號，并估算射頻鏈路的射頻增益；
[0013]所述模擬DC消除器接收無線信號及所述自適應(yīng)增益控制器輸出的信號，根據(jù)所述自適應(yīng)增益控制器估算的所述射頻增益查找所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取所述無線信號的模擬DC量化值，以消除所述無線信號中的模擬DC ;
[0014]模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收所述模擬DC消除器輸出的信號并對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號分別輸出給數(shù)字估計器、數(shù)字DC補(bǔ)償器及自適應(yīng)增益控制模塊；
[0015]所述數(shù)字DC估計器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號，并估計所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC值；
[0016]所述數(shù)字DC補(bǔ)償器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號及所述數(shù)字DC估計器輸出的信號，利用所述數(shù)字DC估計器估計的所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC值補(bǔ)償?shù)羲瞿?shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中的殘余的數(shù)字DC，并輸出補(bǔ)償后的信號。
[0017]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，還包括DC反饋控制器，所述DC反饋控制器接收所述自適應(yīng)增益控制器輸出的信號及所述數(shù)字DC估計器輸出的信號，并輸出信號給所述模擬DC量化表模塊，以修正所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表。
[0018]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述DC反饋控制器包括判斷模塊及與所述判斷模塊相連的修正模塊，其中，
[0019]所述判斷模塊接收所述數(shù)字DC估計器輸出的信號，并判斷所述數(shù)字DC估計器輸出的信號所承載的所述數(shù)字DC值的絕對值是否大于預(yù)定門限值，若是，則運(yùn)行所述修正模塊，反之，則不運(yùn)行所述修正模塊；
[0020]所述修正模塊接收所述自適應(yīng)增益控制器輸出的信號，根據(jù)所述自適應(yīng)增益控制器輸出的信號的射頻增益確定所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表中存在誤差的模擬DC量化值，并根據(jù)所述數(shù)字DC估計器輸出的信號所承載的所述數(shù)字DC值修正存在誤差的模擬DC量化值。
[0021]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述數(shù)字DC估計器為具有雙反饋系數(shù)的一階低通濾波器，所述雙反饋系數(shù)包括第一反饋系數(shù)及第二反饋系數(shù)，所述第一反饋系數(shù)帶寬高于所述第二反饋系數(shù)，將幀頭校驗序列作為切換反饋系數(shù)的控制信號，當(dāng)所述幀頭校驗序列判斷為錯誤時，采用第一反饋系數(shù)，以快速跟蹤所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC ;當(dāng)所述幀頭校驗序列判斷為正確時，采用第二反饋系數(shù)，以穩(wěn)態(tài)跟蹤所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC。
[0022]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述模擬DC消除器包括依次連接的數(shù)據(jù)調(diào)用模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬信號偏置模塊，所述數(shù)據(jù)調(diào)用模塊接收無線信號及所述模擬DC量化表模塊輸出的信號，并根據(jù)無線信號的射頻增益及所述模擬DC量化表，獲取無線信號的模擬DC量化值；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器將所述模擬DC量化值轉(zhuǎn)換為模擬DC ;所述模擬信號偏置模塊通過模擬信號偏移的方式將所述模擬DC消除。
[0023]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述模擬DC量化表的生成過程如下:
[0024]在所述無線接收機(jī)的初始化階段，射頻鏈路利用模擬DC測量算法測量射頻增益最大值與射頻增益最小值之間的每個射頻增益所對應(yīng)的模擬DC量化值；
[0025]當(dāng)所有射頻增益都測量完，將測量每個射頻增益所對應(yīng)的模擬DC量化值存入模擬量化表。
[0026]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述數(shù)字DC補(bǔ)償器為一減法器。
[0027]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，還包括低噪放大器及混頻器，所述無線信號先后經(jīng)過低噪放大器、所述混頻器處理后傳輸給所述模擬DC消除器。
[0028]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，還包括低通濾波器及變增益放大器，所述模擬DC消除器輸出的信號先后經(jīng)過所述低通濾波器、所述變增益放大器處理后傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0029]可選的，在所述的無線接收機(jī)中，所述自適應(yīng)增益控制器輸出的信號均傳輸給所述低噪放大器、所述混頻器、所述低通濾波器及所述變增益放大器，以對所述低噪放大器、所述混頻器、所述低通濾波器及所述變增益放大進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
[0030]本發(fā)明還提供一種無線接收機(jī)的使用方法，包括如下步驟:
[0031]模擬DC消除器接收無線信號，并根據(jù)所述無線信號的射頻增益查找所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取所述無線信號的模擬DC量化值，以消除所述無線信號中的模擬DC ；
[0032]模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收所述模擬DC消除器輸出的信號并對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號分別輸出給數(shù)字估計器、數(shù)字DC補(bǔ)償器及自適應(yīng)增益控制模塊；
[0033]所述自適應(yīng)增益控制器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號并對其進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，并將進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整后的信號輸出給模擬DC量化表模塊；
[0034]數(shù)字DC估計器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號，并估計所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC值；
[0035]數(shù)字DC補(bǔ)償器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號及所述數(shù)字DC估計器輸出的信號，利用所述數(shù)字DC估計器估計的所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC值補(bǔ)償?shù)羲瞿?shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中的殘余的數(shù)字DC，并輸出補(bǔ)償后的信號。
[0036]在本發(fā)明所提供的無線接收機(jī)及其使用方法中，模擬DC消除器根據(jù)無線信號的射頻增益查找模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取無線信號的模擬DC量化值，消除無線信號中的模擬DC ;利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬DC消除器輸出的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后數(shù)字DC補(bǔ)償器利用數(shù)字DC估計器估計的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC值補(bǔ)償?shù)裟?shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中的殘余的數(shù)字DC通過模擬DC的消除和殘余的數(shù)字DC的補(bǔ)償，幾乎徹底消除了無線信號中的DC，避免DC的存在對無線通信系統(tǒng)性能造成損害，提高了無線通信系統(tǒng)的接收靈敏度性能。另一方面，由于DC反饋控制器的存在，實現(xiàn)對數(shù)字DC估計器輸出的信號所承載的數(shù)字DC值進(jìn)行實時監(jiān)控，以對模擬DC量化表模塊存儲的模擬DC量化表進(jìn)行實時修正，提高了模擬DC量化表的準(zhǔn)確性，為后續(xù)準(zhǔn)確的確定無線信號的模擬DC量化值、較好的消除模擬DC奠定基礎(chǔ)。另一方面，由于數(shù)字DC估計器采用具有雙反饋系數(shù)的一階低通濾波器，可以實時快速跟蹤補(bǔ)償模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號中殘余的數(shù)字DC，從而提高了無線接收機(jī)的解調(diào)性能。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明一實施例中無線接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明一實施例中模擬DC量化表模塊的工作原理示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明一實施例中模擬DC消除器的工作原理示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明一