CN101123444A

CN101123444A - 一种射频控制方法

Info

Publication number: CN101123444A
Application number: CNA2006100892146A
Authority: CN
Inventors: 樊锋; 邹勇
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Lian Core Technology Co Ltd; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-13

Abstract

本发明提供一种射频控制方法，终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将接收通道增益设为低增益状态，将高通滤波器的截至频率设为较高频率；在保护间隔中的第二时刻、第三时刻，分别将所述接收通道增益、截至频率再调至正常值。本发明通过降低射频接收机接收通道的饱和深度及高通滤波器的阶跃响应时间的特性，以尽量减少接收机恢复稳态所需要的时间，可以较好解决TD－SCDMA终端在邻时隙存在强信号干扰时对接收性能影响的问题。采用本发明的射频控制方法，既可以有效解决邻时隙终端自身引起的强信号干扰，也可以有效解决邻时隙邻近终端引起的强信号干扰，从而保证接收机的接收性能。

Description

一种射频控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频控制方法。

背景技术

在时分-同步码分多址(TD-SCDMA，Time-Division Synchronization CodeDivision-Multiple-Access)系统中，当终端处于接收状态时，由于接收机的通道建立和稳定时间较长，因此需要提前较长时间才能将接收机设置为工作状态。该时间至少大于数十微秒，远远大于系统中帧结构的相邻时隙间的保护间隔(GP＝12.5us)。此时，在以下情况下接收机将遭受接收性能下降的威胁：

A、终端在相邻时隙工作时，终端的发送时隙会影响接收时隙的性能；

B、终端的邻近存在其他终端工作，且邻近终端的发射时隙工作在本终端接收时隙的前一个相邻时隙，本终端的接收时隙会遭受邻终端发射时隙的影响。

显然，对于A情况而言，邻时隙强信号干扰是终端自身引起的；而对于B情况，邻时隙强信号干扰是邻近其他终端引起的。如果接收机在接收时隙前的一个时隙或一段时间内出现这两种情况的强信号干扰(以下简称为邻时隙强信号干扰)，那么接收通道将出现深度饱和，而接收机需要较长的时间才能恢复稳态，即在短暂的保护间隔时间内接收机是不能恢复到稳态的。因此，接收机的接收性能会有所下降。

针对上述A情况，现有解决方法是在网络侧通过无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)限制邻时隙发射接收的无线资源分配，避免终端在相邻时隙工作。这种方法虽然能控制由终端自身产生的临时隙强干扰信号，但是会对系统容量有一定程度的影响。而对于上述B情况，目前尚没有妥善的解决方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种射频控制方法，能够使终端射频接收机克服邻时隙的强信号干扰，从而提高接收性能。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种射频控制方法，终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将接收通道增益设为低增益状态；在保护间隔中的第二时刻，将所述接收通道增益再调至正常值。

优选的，根据到达接收机的干扰信号强度确定所述第二时刻。

一种射频控制方法，终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将高通滤波器的截至频率设为较高频率；在保护间隔中的第三时刻，将所述截至频率再调至正常值。

优选的，根据高通滤波器的阶跃响应时间确定所述第三时刻。

一种射频控制方法，终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将接收通道增益设为低增益状态，将高通滤波器的截至频率设为较高频率；在保护间隔中的第二时刻、第三时刻，分别将所述接收通道增益、截至频率再调至正常值。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本发明通过降低射频接收机接收通道的饱和深度及高通滤波器的阶跃响应时间的特性，以尽量减少接收机恢复稳态所需要的时间，可以较好解决TD-SCDMA终端在邻时隙存在强信号干扰时对接收性能影响的问题。

2、采用本发明的射频控制方法，在网络侧无需通过RRM限制邻时隙发射接收的无线资源分配，就可以有效解决邻时隙终端自身引起的强信号干扰，能够很好的保证系统容量。

3、采用本发明的射频控制方法，还可以有效解决邻时隙邻近终端引起的强信号干扰，从而保证了接收性能。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是一种采用高通滤波器(HPF)的典型原理框图；

图2是本发明截至频率为10kHz的HPF的阶跃时间相应示意图；

图3是本发明截至频率为1kHz的HPF的阶跃时间相应示意图；

图4是本发明射频接收机控制时序图；

图5是本发明射频接收机的控制方法示意图。

具体实施方式

在TD-SCDMA系统中使用的终端射频接收机大都采用零中频架构，图1给出了一种采用高通滤波器(HPF，High Pass Filter)的典型原理框图。如图1所示，接收信号经过天线后，通过射频滤波器滤除带外干扰信号后，通过低噪声放大器(LNA，Low noise amplifier)进行有效放大，然后通过正交下解调器将有用信号下变频至零中频基带信号，该信号经过多级滤波放大后输出至基带电路进行后续处理。

从图中可以看出，射频接收机通过采用高通滤波器进行直流消除。此外，为了防止基带信号受损，HPF的截至频率取值在10kHz以内，这会导致HPF的阶跃时间响应较差。这样，如果在接收机提前打开的时间内，存在强干扰信号时，接收通道将出现深度饱和，由于HPF的阶跃响应特性较差，接收机需要较长的时间才能恢复稳态，如在GP的时间内，接收机仍不能处于稳态时，就将影响接收性能。

为此，本发明通过降低射频接收机接收通道的饱和深度，减少接收机恢复稳态所需要的时间这两个方面，较好的解决了终端在邻时隙存在强信号干扰时对接收性能影响的问题。下面将分别从这两个方面进行详细介绍。

本发明提出的射频控制方法用于解决邻时隙强干扰问题的基础是：接收机的稳定时间与接收机的饱和深度及HPF的截至频率密切相关。

关于降低接收机的饱和深度，可以通过减小接收机的通道增益来实现。在目前应用的零中频接收机中，低噪声放大器(LNA)，混频器(MIXER)及直流放大器(AGC，auto gain control amplifier)的增益都可以独立控制，这样可以为通道增益的合理设置提供方便。另外，TD-SCDMA系统的终端接收机中的高通滤波器通常设计为可配置形式，比如，有些芯片的截至频率可灵活配置为8.6kHz，17.2kHz，100kHz和1MHz，这样为减小接收机的阶跃响应时间提供可能。

在接收通道中，低噪声放大器、混频器的增益设置通常采用硬件逻辑电平或/和配置内部寄存器的方式实现。硬件逻辑电平通常采用基带芯片的通用输入输出GPIO(General Purpose Input and Output)管脚产生。而寄存器的配置又通常采用串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)的串行指令方式进行。直流放大器的增益采用模拟电压或/和配置内部寄存器的方式实现，模拟电压通常采用数模转换器(DAC，Digital to Analogue Converter)产生。

接收机中HPF的阶跃时间响应特性取决于其时间常数特性，时间常数越大则响应时间越长。而时间常数和截至频率存在如下关系：

τ = RC = \frac{1}{2 π \cdot f_{c}}

式中：τ为时间常数，R为HPF的等效电阻，C为HPF的等效电容，f_c为HPF的截至频率。

对于截至频率为10kHz的HPF，其时间常数

τ = RC = \frac{2}{2 π \cdot f_{c}} = \frac{1}{2 π \cdot 10 kHz} \approx 16 us;

对于截至频率为1MHz的HPF，其时间常数

τ = RC = \frac{1}{2 π \cdot f_{c}} = \frac{1}{2 π \cdot 1 MHz} \approx 0.16 us .

显然，截至频率为1MHz的HPF的阶跃时间响应远远优于截至频率为10kHz的HPF的阶跃时间响应。如图2、3所示，分别为截至频率为10MHz和1MHz的HPF的阶跃时间响应示意图。HPF截至频率的配置通常都通过配置内部寄存器的方式实现。

由此，本发明提出的射频控制方法通过尽量减小通道增益和减小HPF的时间常数，并在时序上将二者进行有效结合，从而克服邻时隙的强信号干扰的。

如图4所示，为本发明射频接收机的控制时序图。在时刻A将接收机提前设置为工作状态的同时，将接收通道增益设置为较低增益状态，HPF的截至频率设为较高频率；在保护间隔内的时刻B再将通道增益设为正常值，在时刻C时将HPF的截至频率设为正常值。

前述各个时刻是指相应状态的生效时间，而不包括操作传输延迟的时间，因此，应根据相应的传输延迟而预留时间提前量。

各个时刻的具体时间由使用电路或芯片的实际特性而确定。其中，时刻A的具体时间取决于所使用收信机的通道建立和稳定时间长短。时刻B及时刻C由HPF的阶跃时间响应和到达接收机的干扰信号强度确定。

下面，通过一个具体实施例说明本发明所述技术方案的具体应用。

首先，以某芯片为例，在考虑干扰信号强度的情况下，可以通过实验方法得到具体时刻A、B、C的值。

a、对于背景技术中描述的情况A，即终端在相邻时隙工作时：

终端发射信号以最大功率发射，如24dBm，再减去收发转换开关的开关隔离度，如25dB，则实际到达接收机的干扰信号强度约为：0dBm；

b、对于背景技术中描述的情形B，即终端的邻近存在其他终端工作，且邻近终端的发射时隙工作在本终端接收时隙的前一个相邻时隙时：

邻近终端以最大功率发射，如24dBm，再减去路径耦合损耗(按相距1m估计，路径损耗约40dB)，则实际到达接收机的干扰信号强度约为：-16dBm；

这里可以取实际到达接收机的两个干扰信号强度中的最大值，即：0dBm。

对应0dBm强度的干扰信号，典型的时刻B选取约为7us左右。

c、关于时刻C的选取，应基于HPF的响应时间，响应时间越块则C的时间可以越短，如HPF的3dB截至频率为1MHz时，取时刻C为3us较为合适。

对应于上述选取的时刻A、B、C，分别实施如下控制：

1、在时刻A：200us时：

通过硬件逻辑控制信号将LNA设为低增益模式；

通过将DAC的模拟电压设置为0，将AGC放大器的增益设为最低；

通过发送SPI指令的方式将HPF的截至频率设为1MHz；

2、在时刻B：7us时：

通过硬件逻辑控制信号将LNA设为所需要的状态(高增益或低增益)；

通过设置DAC的模拟电压将AGC放大器的增益设为所需要的放大量；

3、在时刻C：3us时：

通过发送SPI指令的方式将HPF的截至频率设为8.6kHz。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种射频控制方法，其特征在于：终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将接收通道增益设为低增益状态；在保护间隔中的第二时刻，将所述接收通道增益再调至正常值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据到达接收机的干扰信号强度确定所述第二时刻。

3.一种射频控制方法，其特征在于：终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将高通滤波器的截至频率设为较高频率；在保护间隔中的第三时刻，将所述截至频率再调至正常值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：根据高通滤波器的阶跃响应时间确定所述第三时刻。

5.一种射频控制方法，其特征在于：终端射频接收机接收信号前的第一时刻，将接收通道增益设为低增益状态，将高通滤波器的截至频率设为较高频率；在保护间隔中的第二时刻、第三时刻，分别将所述接收通道增益、截至频率再调至正常值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：根据到达接收机的干扰信号强度确定所述第二时刻。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：根据高通滤波器的阶跃响应时间确定所述第三时刻。