CN101371445A - 在基于tdd的无线通信系统中处理振荡信号的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于无线通信系统中的时分复用(TDD)的振荡设备及方法。在应用于无线通信系统的锁相环(PLL)合成器中，从PLL电路生成的振荡信号经由隔离单元输出，在该隔离单元中，将用于直流(DC)阻塞的电容器和预定隔离器结合以形成一体。所以，通过隔离单元从后续电路隔离出的振荡信号不受在每个下行链路(DL)帧和每个上行链路(UL)帧之间切换的期间从射频(RF)开关流出的或流入发送机的功率放大器的开关噪声的影响，从而可以改善系统的性能。

Description

在基于TDD的无线通信系统中处理振荡信号的设备和方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及一种用于在支持时分复用(TDD)方案的无线通信系统中对用于频率的上变频或频率的下变频的振荡信号进行处理的设备和方法。

背景技术

最近，为了实现第四代移动通信，在所有领域中正在进行深入研究。在根据IEEE 802.16d/e、无线宽带互联网(WiBro)、微波存取全球接入(WiMAX)等标准的第四代移动通信中，卫星网络、无线LAN网络、数字音频广播和视频广播网络等都被结合到与协调工作的各部分相连接的单个网络中，因此，目前甚至在任何网络中都可以为用户提供最佳状态的协调服务。

为了提高第四代移动通信中的数据传送速率，将TDD技术和正交频分复用(OFDM)技术一起考虑。在TDD技术中，从基站到终端的下行链路(DL)帧中的数据传输量和从终端到基站的上行链路(UL)帧中的数据传输量彼此不对称。换句话说，为了解决在诸如通常的码分多址(CDMA)技术的对称传输方案中的频带不足，已经考虑了诸如TDD技术的非对称传输方案。例如，在使用互联网的情况下，由于在DL帧中终端从基站下载的数据量远大于在UL帧中终端上传到基站系统的数据量，所以遇必要时，当DL帧的传送速率应该比UL帧的传送速率增加得更多时，可以应用TDD技术。

在TDD技术中，如图1所示，DL帧的长度可以比UL帧的长度更长，并存在对应于每个链路之间的切换的部分的发送/接收转变间隙(TTG)和接收/发送转变间隙(RTG)。一般，在基站的情况下，发送机(Tx)在DL帧期间工作，接收机(Rx)在UL帧期间工作。此时，通过指定的射频(RF)开关，将来自锁相环(PLL)的本地振荡信号输出至Tx混频器或Rx混频器，从而实现Tx中的频率的上变频或Rx中的频率的下变频。即，在UL帧期间将本地振荡信号输出至Rx混频器，并且此时，隔离Tx电路。同样地，在DL帧期间将本地振荡信号输出至Tx混频器，然后隔离Rx电路。

此时，在通过RF开关提供的来自PLL的本地振荡信号失效的情况下，失效的本地振荡信号会对系统产生致命的影响，并且由于很难检测出在构成该系统的电路中的哪个位置发生了失效，所以会出现问题。

举个例子，本地振荡信号由于相位变化、频率振动、或与其他杂散发射的混合，会变成驻波或被异常地输出，这取决于开关噪声，例如从用于在每个链路帧期间切换本地振荡信号的通路的RF开关逆向流出的电流或反射波、以及从包括在Tx中的功率放大器逆向流出的在DL帧期间上升(ramp up)而在UL帧期间下降(rampdown)的电流或反射波等。

另外，由于PLL电路或RF开关的劣化，本地振荡信号可以被异常地输出至Tx混频器或Rx混频器。我们说，在由于PLL电路中的延迟或RF开关中的延迟等仅在经过TTG和RTG之后，本地振荡信号才在UL帧期间和DL帧期间被正常稳定的情况下，可能发生在每帧的初始阶段中所发送/接收的数据的丢失。

因此，信号劣化(诸如与本地振荡信号有关的电压驻波比(VSWR)或误差向量幅度(EVM)升高)使得整个系统的包错误率(PER)增大，甚至导致呼叫断开。

由于通常的CDMA技术不使用用于TDD的RF开关，所以不会产生所引起的与RF开关有关的开关噪声。同时，为了解决上面的TDD技术中的开关噪声的问题，即使试图将PLL电路中所产生的本地振荡信号经由π-型等的电阻器衰减器(resistor pad)和放大器传递至RF开关，但由于该试图的影响微不足道，所以仍会出现问题，并且此时，额外的电路会导致成本增加。

发明内容

技术问题

因此，作出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，本发明的一个方面提供了一种用于在无线通信系统中对振荡信号进行处理的设备和方法，其善于通过改善降低对应于用于TDD的振荡信号根据每个DL帧和每个UL帧之间的切换的变化的牵引因数(pulling factor)来处理开关噪声。

本发明的另一方面提供了一种设备和方法，其中，在PLL合成器的输出端处配置隔离电路，从该输出端输出用于TDD的振荡信号，那么振荡信号通过使用该隔离电路被正常地且不搀杂地生成，而不被每个DL帧和每个UL帧之间的开关噪声所影响。

另外，本发明的又一方面提供了一种设备和方法，用于在无线通信系统中容易地检测用于TDD的振荡信号的输出的失效。

本发明的再一方面提供了一种设备和方法，其中，在无线通信系统中的用于TDD的振荡器的输出端处配置警报检测器，那么在振荡信号的输出失效时，通过使用警报检测器会快速地检测出振荡信号的输出的失效。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对支持时分复用(TDD)方案的无线通信系统中的振荡信号进行处理的设备，包括：锁相环(PLL)合成器，用于生成具有预定频率并被由振荡器提供的参考时钟信号锁相的振荡信号；射频(RF)开关，用于根据开关控制信号将振荡信号输出到发送通路(Tx)和接收通路(Rx)中的任意一个；以及警报检测器，用于通过使用振荡信号和开关控制信号的延迟信号来生成警报检测信号，其中，通过使用振荡信号来合成在上行链路中和下行链路中所发送/接收的信号的频率。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在支持时分复用(TDD)方案的无线通信系统中对振荡信号进行处理的方法，包括以下步骤：(a)在锁相环(PLL)电路中生成锁相至参考时钟信号的振荡信号；以及(b)通过使用连接至电容器的隔离器将振荡信号与从RF开关流出的信号隔离，并输出被隔离的振荡信号。

有益效果

根据本发明，由于改进了牵引因数，所以来自PLL电路的振荡信号可以不受开关噪声(诸如在每个DL帧和每个UL帧之间切换期间从发送机的功率放大器流出的反射波或电流、或者从RF开关流出的反射波或电流)的影响，将振荡信号不搀杂且稳定地提供给TDD的发送通路或接收通路。

此外，根据本发明，因为可以容易地检测TDD的振荡信号的输出失效，所以可以在初期检测出并消除系统劣化的原因。

附图说明

通过以下结合附图所进行的以下详细描述，本发明的以上及其他示例性特征、方面、以及优点将变得更加显而易见，在附图中：

图1是示出TDD系统中的UL帧和DL帧的多个部分的视图；

图2是示出根据本发明的用于对无线通信系统的振荡信号进行处理的设备的结构的框图；

图3是示出图2中所示的PLL合成器的详细结构的框图；

图4是示出图3中所示的PLL电路的详细结构的框图；

图5是示出图4中所示的压控振荡器(VCO)的详细结构的电路图；

图6是示出振荡信号的失效的波形图；

图7是示出图2中所示的警报检测器的详细结构的框图；

图8是示出图7所示的π-衰减器(π-pad)的实例的电路图；以及

图9是示出根据本发明的警报检测器的操作的信号时序图。

具体实施方式

下文中，将参考附图描述本发明的示例性实施例。在下列所有的描述和附图中，用相同的参考标号指示相同的元件(尽管它们在不同的附图中示出)。另外，在本发明的下列描述中，当结合在本文中的公知的功能和结构的详细描述有点使本发明的主题不清楚时，将省略这些详细描述。

图2中示出了根据本发明实施例的用于阐述在无线通信系统中对振荡信号进行处理的设备(在下文中，被称为“振荡信号处理设备”)200的视图。参考图2，振荡信号处理设备200包括处理器210、PLL合成器220、RF开关230、以及警报检测器240。

可以将振荡信号处理设备200应用于根据IEEE 802.16d/e、WiBro、WiMAX等标准的第四代移动通信的无线通信系统。首先，在TDD系统中，已经提出了振荡信号处理设备200，其中，TDD系统在从基站到终端的下行链路(DL)帧中以及在从终端到基站的上行链路(UP)帧中对称或非对称地传输数据，并提高数据传送速率，以在每个链路帧期间正常且不搀杂地输出本地振荡信号LO。本发明中的振荡信号处理设备200防止了由本地振荡信号LO在每个链路帧之间切换时所产生的开关噪声的影响所引起的本地振荡信号的异常输出。具体地，在以高速率发送/接收大量数据、并使用TDD方案的便携式互联网系统中，振荡信号处理设备200起着重要的角色，使得振荡信号处理设备200防止了由于后续电路引起的相位改变、频率振动、或与其他杂散发射的混合所导致的本地振荡信号LO的异常输出。

由使用参考时钟信号REF的PLL合成器220生成本地振荡信号LO(下文中称为“振荡信号”)。特别地，为了使振荡信号LO可以在RF开关230的切换期间不搀杂且正常地输出，PLL合成器220从诸如从包括在发送机中的功率放大器(未示出)逆向流出的电流或反射波、以及从用于将振荡信号LO与在每个链路帧期间切换振荡信号的通路的RF开关230流出的电流或反射波等的开关噪声的影响隔离，并输出被隔离的振荡信号。

根据RF开关230中的开关控制信号SWS，将由PLL合成器220提供的与开关噪声隔离的振荡信号LO选择性地输出至发送通路和接收通路中的任意一个。由处理器210产生开关控制信号SWS。处理器210可以对应于通常的无线通信系统中的调制器/解调器(MODEM)。从RF开关230输出的振荡信号LO被用于合成用于TDD的UL帧中和DL帧中所发送/接收的信号的频率。例如，在DL帧期间，将振荡信号LO输出至发送通路(Tx)，在发送机电路的混频器中将根据指定的调制方案调制出的信号与振荡信号LO合成，并可以转换为载波信号。同样地，在UL帧期间，将振荡信号LO输出至接收通路(Rx)，在接收机电路的混频器中将接收到的来自基站的RF信号与振荡信号LO合成，并可以转换为基带信号。

图3中示出了PLL合成器220的详细框图。参考图3，PLL合成器220包括PLL电路360和隔离单元370。

PLL电路360生成按照来自晶体振荡器所提供的参考时钟信号REF的预定频率振荡的振荡信号LT。由PLL电路360提供的振荡信号LT在被锁相至参考时钟信号REF的同时被输出。

隔离单元370使用耦合至电容器C1的隔离器371，从而隔离单元370可以将后续电路的影响与由PLL电路360提供的振荡信号LT隔离以输出被隔离的振荡信号LT。隔离单元370隔离从RF开关230流出的开关噪声的影响，其中，在TDD的UL帧和DL帧之间切换期间使用RF开关。如上所述，开关噪声可以按照反射波的形式出现，其是从包括功率放大器(未示出)的发送机电路逆向流出的电流或电压、或在RF开关230的切换期间从RF开关230逆向流出的电流或电压、或其他寄生噪声等。

为了阻断上述开关噪声，电容器C1阻塞从RF开关230逆向流出的直流(DC)信号，隔离单元370可以具有与DC阻塞电容器C1相配的元件形式以形成一体，从而使得隔离器371的磁性物质可以具有介于输入和输出之间的指定电容。

隔离器371的磁性物质具有较大的电阻值和较大的法拉第旋转角。具有较大的矫顽力的钡铁氧体物质或锶铁氧体物质可以用作隔离器371的磁性物质。因此，隔离器371作为不可逆的两端子无源电路元件，仅在从输入端子到输出端子的方向上无衰减地发送输入信号，并阻断从输出端子逆向流出的信号。从而在隔离器371的铁氧体的输入和输出之间存在用于附加的DC阻塞的预定电容，将DC阻塞电容器C1和隔离器371制造为形成一体，其可用作隔离单元370。

在本文中，期望隔离器371为两端子的元件，从而可以将隔离器371制造为与DC阻塞电容器C1形成一体。然而，隔离器371并不限于此，并可以具有这样的形式：诸如具有包括一个输入和两个输出的三端子的循环器。然后，可以使用匹配负载连接至剩下的不必要的输出端子。

另外，期望将DC阻塞电容器C1和隔离器371制造为形成一体。然而，DC阻塞电容器C1和隔离器371不限于此，如图3所示，隔离单元370可以具有这样的形式：使得DC阻塞电容器C1通过专用元件串联至隔离器371、或使得DC阻塞电容器C1与隔离器371并联。

图4是示出根据本发明实施例的PLL电路360的详细结构的框图。如图4中所示，PLL电路360包括第一分频器361、相位比较器(PC)362、电荷泵(CP)363、环路滤波器(LF)364、压控振荡器(VCO)365、以及第二分频器366。

第一分频器361用预定比率R(其作为参考时钟信号REF由晶体振荡器等生成)除第一信号的频率，并将分频信号输出至PC362。在参考时钟信号REF具有适合于系统的频率的情况下，不能使用第一分频器361，然后，可以直接将参考时钟信号输出至PC362。

PC 362对第二信号的相位和来自第一分频器361的输出信号(或参考时钟信号REF)的相位进行比较，并生成这两个信号之间的相位差信号，其中，通过在第二分频器366中用预定比率N除由VCO 365产生的振荡信号LT来获得第二信号。CP 363根据相位差信号控制输出电荷量。可以将相位差信号划分为可以输出的上升信号(up signal)和下降信号(down signal)。所以，CP 363可以通过上升信号增加输出电荷量，并可以通过下降信号减少输出电荷量。根据CP 363按照这种方式所进行的操作，LF 364对来自CP 363的输出执行低通滤波，并生成频率调谐电压VTUNE。从而，VCO 365根据从LF 364生成的频率调谐电压VTUNE来产生具有预定频率并锁相至参考时钟信号REF的振荡信号LT。

图5中示出了VCO 365和隔离单元370之间的关系。参考图5，VCO 365包括谐振器368、变抗器VC、电容器C1和C2、电感器L1和L2、双极性晶体管BJT、以及电阻器R1、R2、和R3。隔离单元370位于VCO 365的外面，并且隔离VCO 365的输出LT。但是，也可以将VCO 365构造为包括隔离单元370。

在图4中，通过谐振器368将从LF 364生成的频率调谐电压VTUNE传递至节点ND1，变抗器VC连接在节点ND1和地GND之间。在本文中，谐振器368可以是与电路板连接的具有预定电容C和预定电感L的微带线。

变抗器VC的电容随着经由谐振器368传递给节点ND1的频率调谐电压VTUNE而变化，因此，在双极结晶体管BJT的集电极C处可以输出按照系统所必需的预定频率振荡的信号。

可以使用具有电感器L1和L2以及电容器C1、C2、和C3的L-C电路，从而可以在双极结晶体管BJT的集电极C处输出按照预定频率振荡的信号。另外，可以使用电阻器R1、R2、和R3来向结构元件中的每个节点施加足够的偏压。

电容器C1连接在节点ND1和双极结晶体管BJT的发射极E之间。电阻器R1连接在双极结晶体管BJT的发射极E和地GND之间。电感器L1连接在双极结晶体管BJT的基极B和节点ND2之间。电阻器R2连接在节点ND2和地GND之间。电容器C2还连接在ND2和GND之间。电阻器R3连接在电源VCC和节点ND2之间。电感器L2连接在双极结晶体管BJT的集电极C和电源VCC之间。

如果具有如图5中所示的电路结构的VCO 365根据频率调谐电压VTUNE生成了按照预定频率振荡的信号LT，则所生成的信号LT经由隔离单元370传递至如图2中所示的RF开关230。

以这种方式，来自隔离单元370的振荡信号LO通过RF开关230被输出到发送通路(Tx)或接收通路(Rx)，并被用于合成UL帧中或DL帧中所发送/接收的信号的频率。

此时，由隔离单元370隔离在RF开关230的切换期间从RF开关230逆向流出的反射波或其他寄生噪声的影响。同样，在使用RF开关230的TDD系统中，可以由隔离单元370隔离通过大电流或大电压(其由于发送机的功率放大器(未示出)的上升/下降而从功率放大器逆向流出)经由RF开关230带给振荡信号LO的影响。

在由从RF开关230或从发送机电路逆向流出的开关噪声按照这种方式影响振荡信号的情况下，PLL电路360需要很多时间来执行锁相。因此，特别地，由VCO 365提供的信号不能按照预定频率振荡，并由于相位改变、频率振动、或与其他杂散发射的混合而变为驻波或可能被异常输出。

例如，即使振荡信号LO不仅不搀杂而且按照如图6所示的固定频率610振荡，但是由于开关噪声相位变化、频率振动等仍会表现为620，并且会输出如DC电平本身变化的像630的低频噪声或DC电平。

在本发明中，以这种方式，隔离单元370隔离每个DL帧和每个UL帧之间切换的期间从后续电路中流出的开关噪声的影响，这使得在PLL电路360中按照预定频率变化的振荡信号LT被容易地锁相至参考时钟信号REF并被输出。因此，由于通过隔离单元370输出的振荡信号LO通常都是不搀杂且正常输出的，所以可以改善牵引因数，并可以实现善于对付开关噪声的无线通信系统。

另外，在根据本发明实施例的PLL合成器220中，由PLL电路360生成的振荡信号LT通过隔离单元370输出，在该隔离单元中，将DC阻塞电容器C1和隔离器371结合为形成一体。因此，由隔离单元370从后续电路中隔离出的振荡信号LO不受在每个DL帧和每个UL帧之间切换的期间从RF开关230流出的开关噪声或从发送机的功率放大器(未示出)流出的开关噪声的影响，从而可以改进系统的性能。

同时，在如前述的TDD方案中，除了PLL合成器220自身中的或RF开关230自身中的延迟之外，由于上面电路的劣化，振荡信号LO延迟得更多，因而输出异常。由于如上所述的振荡信号LO的失效，所以仅当经过TTG和RTG(参考图1)之后，才可以在UL帧期间和DL帧期间正常地稳定振荡信号LO。此时，可能增加包错误率(PER)或可能招致在每个链路帧的初始阶段中所发送/接收的数据的丢失。此外，在根本不输出振荡信号LO而是仅具有DC成分的严重情况下，呼叫自身可能被断开。

为了检测如图2中所示的由RF开关230所选择并提供的振荡信号LO的失效，使用警报检测器240。警报检测器240感应从RF开关230输出的振荡信号LO，并从通过将感应出的振荡信号LO转换为直流(DC)电平所获得的信号中和对应于延迟的开关控制信号SWS的信号中产生警报检测信号(ADS)。如图7的图示中所描述的，开关控制信号SWS被延迟基于振荡信号LO经过RF开关230的时间间隔所确定的延迟值，并被稳定为正常信号。另外，警报检测器240将感应出的振荡信号LO转换为预定的DC电平，并根据对应于延迟后的开关控制信号SWS的信号检测被转换为DC电平的信号的积分信号(integration signal)是如何被输出的。如下述，将参考图7进一步详细描述警报检测器240。

因此，处理器210对警报检测信号ADS进行采样，并可以确定由RF开关230提供的振荡信号LO是否正常。处理器210在链路帧中除了间隙(即，TTG/RTG)之外的UL帧期间或DL帧期间对警报检测信号ADS进行采样。例如，如图9所示，在DL帧期间警报检测信号ADS在有效的高逻辑状态的情况下，当处理器210在DL帧期间(特别是在DL帧的初始阶段)对警报检测信号ADS进行采样时，如果采样到逻辑高状态，则确定警报检测信号ADS正常，否则确定警报检测信号ADS失效。

同样地，为了检测在UL帧期间从RF开关230提供给接收通路(Rx)的振荡信号LO的失效，警报检测器240还可以感应来自接收通路(Rx)的振荡信号LO。然而，由于传输的数据量在DL帧期间比在UL帧期间大，所以更期望警报检测器240感应来自发送通路(Tx)的振荡信号LO。

图7是示出了图2中所示的警报检测器240的详细结构的框图。参考图7，警报检测器240包括配备有耦合器711和π-衰减器712的信号感应单元710、RF检测单元720、比较单元730、以及表面声波(SAW)滤波器740。

在图7中，假设警报检测器240感应来自发送通路(Tx)的振荡信号LO。

信号感应单元710感应从RF开关230流入到发送通路(Tx)中的振荡信号LO。通过使用微带线，其中，微带线被安排为位于相邻于振荡信号LO经过的导线，信号感应单元710的耦合器711从经过发送通路(Tx)或接收通路(Rx)的振荡信号LO中感应信号，其中，感应出的信号流入耦合器711与振荡信号LO耦合和复制。由π-衰减器712对流入耦合器711的感应出的振荡信号LO进行滤波。噪声可能被混合到流入耦合器711的感应出的振荡信号LO中，但这些噪声可以被π-衰减器712去除。

参考图8，π-衰减器712具有在流入耦合器711的信号的输入、输出、以及地GND之间以π的形式安排的电阻器R1、R2、和R3。即使π-衰减器712对于去除噪声是必需的，但是在流入耦合器711的信号是不搀杂的情况下，π-衰减器712对应于不可使用的选项。

RF检测单元720将由信号感应单元710感应的振荡信号LO转换为DC电平信号。RF检测单元720通过使用肖特基二极管来在预定电平处削减感应出的振荡信号LO，其中，如果所施加的电压大于阈值电压则肖特基二极管将导通输入至输出，并以对削减后的振荡信号LO进行低通滤波的方式产生如图9中的有关的DC信号AS。然后，在所感应的振荡信号LO对应于正常振荡信号的情况下，大尺度地示出来自RF检测单元720的输出信号AS的DC电平，而在感应出的振荡信号LO对应于零信号或被延迟的情况下，可以小尺度地示出RF检测单元720的输出信号AS的DC电平。作为RF检测单元720，可以使用根据预定输入高频信号的峰-峰电平输出预定DC电平信号的RF检测器元件。

SAW滤波器740对来自处理器210的开关控制信号SWS进行延迟，并输出延迟后的开关控制信号。如前所述，将开关控制信号SWS提供给TDD的RF开关230，并使振荡信号LO根据RF开关230中的开关控制信号SWS选择性地输出至发送通路(Tx)或接收通路(Rx)。在本文中，开关控制信号SWS具有如图9所示的二进制逻辑信号的形式。例如，在开关控制信号SWS处于高逻辑状态的情况下，将振荡信号LO输出至发送通路(Tx)，并在开关控制信号SWS处于低逻辑状态的情况下，可以将振荡信号LO输出至接收通路(Rx)。

按照这种方式，由于在诸如WiBro、WiMAX等的高速无线通信的系统中用于控制RF开关230的开关控制信号SWS具有较高的频率，所以开关控制信号SWS可能包括假信号或其他不必要的寄生噪声。此时，用于使用表面声波的物理振动来传递信号的SAW滤波器740将开关控制信号SWS群延迟(group-delay)预定量，并且同时从将被输出的开关控制信号中消除某些噪声。

基于振荡信号LO经过RF开关230并被稳定为正常信号的时间间隔(如图9所示的ST)来确定SAW滤波器740对开关控制信号SWS延迟的所选择的量。例如，当从UL帧转变到DL帧时，可以通过考虑使PLL合成器220所提供的振荡信号LO稳定所需的时间间隔和当振荡信号LO通过RF开关230时引起的延迟来确定稳定时间ST。

所以，比较单元730从RF检测单元720的输出AS和SAW滤波器740的输出BS生成警报检测信号ADS。

如图7所示，比较单元730可以包括电阻器R1和R2、放大器(例如，运算放大器(OP AMP))、以及电容器C1。电阻器R1的一个端子连接至RF检测单元720的输出端，另一个端子连接至放大器OP AMP的一个输入端(例如，a(+)端子)。电阻器R2的一个端子与SAW滤波器740的输出端相连，另一个端子与另一个输入端子(例如，a(-)端子)相连。电容器C1连接在RF检测单元720的输出端和放大器OP AMP的输出端之间。由于这个原因，放大器OP AMP在两个输入端子(+)和(-)处接收通过电阻器R1和R2的信号，并将警报检测信号ADS提供给输出端。即，在SAW滤波器740的输出BS被有效为高逻辑状态的情况下，放大器OP AMP对来自RF检测单元720的输出AS进行积分，并输出积分信号作为警报检测信号ADS。

所以，如果由RF开关230提供的振荡信号LO正常，则将警报检测信号ADS示为比开关控制信号SWS更多地延迟了ST，并将其示为具有与来自RF检测单元720的输出AS的逻辑状态或来自SAW滤波器740的输出BS的逻辑状态同时实现转变的逻辑状态。

如果由RF开关230提供的振荡信号LO作为仅具有DC成分的零信号或作为具有其他大尺度延迟的异常形式出现，则在图9所示的实例中，即使在DL帧期间警报检测信号ADS也以低逻辑状态被输出，或示出为具有长于稳定时间ST的延迟(尽管在DL帧期间以高逻辑状态出现)。

根据以这种方式检测出的警报检测信号ADS，处理器210对警报检测信号ADS进行采样，并可以确定由RF开关230提供的振荡信号LO是否正常。在由于RF开关230或PLL合成器220的劣化导致由RF开关230提供的振荡信号LO异常的情况下，在除了每个链路帧之间的间隙(即，TTG或RTG)之外的DL帧期间采样的信号具有低逻辑状态，此时，可以确定由RF开关230提供的振荡信号LO失效。参考图9，期望将比较单元730配置为使得警报检测信号ADS可以在每个链路帧之间的间隙(即，TTG或RTG)中具有低逻辑状态。

类似地，在于DL帧期间采样的信号具有高逻辑状态的情况下，确定振荡信号LO的输出正常。像这样确定的结果可以按照特定标志信号的形式输出，并可以通过发光二极管(LED)或其他显示装置显示。

在图7和图9中，描述了在DL帧期间确定振荡信号LO是否正常的实例。然而，本领域技术人员可以构造如前所述的系统，以通过布置在接收通路(Rx)中的警报检测器240来判断在UL帧期间由RF开关230提供的振荡信号LO是否正常。

如前所述，在根据本发明实施例的警报检测器240中，RF检测单元720将由信号感应单元710感应的振荡信号LO转换为DC电平，以输出DC电平，并且如果SAW滤波器740对开关控制信号SWS进行延迟以输出延迟后的开关控制信号，则比较单元730从RF检测单元720的输出AS以及从SAW滤波器740的输出BS产生警报检测信号ADS。

同时，本说明书中公开的设备和方法中所使用的功能可以具体化为计算机可读取的存储介质中的计算机可读取的代码。计算机可读取的存储介质包括其中存储了由计算机系统可读的数据的所有种类的记录装置。计算机可读取的存储介质的实例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等，另外还包括以载波的形式(例如，通过互联网传输)具体化的事物。此外，计算机可读取的存储介质分布在与网络相连的计算机系统中。然后，将计算机可读取的代码按照分布的方案存储在分布式存储介质中，并且可以按照分布的方案执行这些代码。

尽管参考本发明的某些示例性实施例示出并描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可以进行形式和细节上的各种改变。所以，本发明的精神和范围不必由本发明所描述的实施例限定，而是由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (25)

1.一种在支持时分复用(TDD)方案的无线通信系统中对振荡信号进行处理的设备，所述设备包括：

锁相环(PLL)合成器，用于生成具有预定频率并被由振荡器提供的参考时钟信号锁相的振荡信号；

射频(RF)开关，用于根据开关控制信号将所述振荡信号输出到发送通路(Tx)和接收通路(Rx)中的任意一个；以及

警报检测器，用于通过使用所述振荡信号和所述开关控制信号的延迟信号来生成警报检测信号，

其中，通过使用所述振荡信号来合成上行链路中和下行链路中所发送/接收的信号的频率。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述PLL合成器包括：

PLL电路，用于生成具有所述预定频率的振荡信号；以及

隔离单元，用于将所述振荡信号与从所述RF开关逆向流出的信号隔离，以及用于输出被隔离的振荡信号。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述隔离单元包括：

电容器，用于阻塞从所述RF开关逆向流出的直流(DC)信号；以及

隔离器，用于阻断从所述RF开关逆向流出的噪声。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述PLL电路包括：

分频器，用于对来自所述PLL电路的输出信号进行分频；

相位比较器，用于通过使用所述参考时钟信号对分频后的信号的相位和输入信号的相位进行比较，以及用于生成相位差信号；

电荷泵，用于根据所述相位差信号控制输出的电荷的量；

环路滤波器，用于对所述电荷泵的输出进行低通滤波，以及用于生成频率调谐电压；以及

压控振荡器，用于根据所述频率调谐电压生成按照所述预定频率振荡的所述振荡信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述警报检测器包括：

信号感应单元，用于感应具有所述预定频率的所述振荡信号；

RF检测单元，用于将由所述信号感应单元感应出的所述振荡信号转换为DC电平；

滤波器，用于将所述开关控制信号延迟一时间间隔，所述时间间隔基于将所述振荡信号稳定为正常信号所需的延迟时间而确定；以及

比较单元，用于通过对所述RF检测单元的输出信号和所述滤波器的输出信号进行比较来生成警报检测信号。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述信号感应单元包括：

耦合器，用于从经过所述发送通路(Tx)或所述接收通路(Rx)的所述振荡信号中感应信号；以及

电阻器衰减器，用于通过使用至少一个电阻器对流入到所述耦合器的所感应出的信号进行滤波。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述耦合器包括邻近于所述发送通路(Tx)或所述接收通路(Rx)的微带线，其中，所述振荡信号经过所述发送通路或所述接收通路。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述电阻器衰减器包括在输入、输出、以及地之间以π形式安排的多个电阻器。

9.根据权利要求5所述的设备，其中，所述RF检测单元包括肖特基二极管。

10.根据权利要求5所述的设备，其中，所述滤波器通过使用表面声波(SAW)滤波器对所述开关控制信号进行群延迟。

11.根据权利要求5所述的设备，其中，在所述滤波器的输出有效的情况下，所述比较单元对所述RF检测单元的输出进行积分，并输出积分出的信号作为所述警报检测信号。

12.根据权利要求5所述的设备，其中，所述比较单元包括：

第一电阻器，具有连接至所述RF检测单元的输出端的一个端子；

第二电阻器，具有连接至所述滤波器的输出端的一个端子；

放大器，用于通过第一输入端子和第二输入端子接收来自所述第一电阻器的另一端子和所述第二电阻器的另一端子的信号，以及用于输出所述警报检测信号；以及

电容器，连接在所述RF检测单元的所述输出端和所述放大器的输出端之间。

13.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

处理器，用于生成所述开关控制信号，以及用于将所述开关控制信号提供给所述RF开关和所述警报检测器。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述处理器在除了多个链路部分中的间隙之外的上行链路帧期间或下行链路帧期间对所述警报检测信号进行采样。

15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述处理器对所述警报检测信号进行采样，并基于采样出的信号确定由所述RF开关提供的所述振荡信号是否正常。

16.一种在支持时分复用(TDD)方案的无线通信系统中对振荡信号进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在锁相环(PLL)电路中生成锁相至参考时钟信号的振荡信号；以及

(b)通过使用连接至电容器的隔离器将所述振荡信号与从RF开关流出的信号隔离，并输出被隔离的所述振荡信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(a)包括以下步骤：

(a-1)对通过对所述PLL电路的输出信号进行分频所获得的信号的相位和通过使用所述参考时钟信号所生成的输入信号的相位进行比较，并基于比较结果生成频率调谐电压；以及

(a-2)根据所述频率调谐电压生成锁相至所述参考时钟信号的所述振荡信号。

18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：

(c)通过使用RF开关根据开关控制信号将被隔离的所述振荡信号输出至发送通路或接收通路；

(d)从所述振荡信号中感应信号，并将感应信号转换为直流(DC)电平；以及

(e)对通过将所述开关控制信号延迟预定时间间隔所获得的信号和被转换为所述DC电平的所述信号进行比较，并生成警报检测信号，

其中，步骤(c)、(d)、和(e)在步骤(b)之后。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，步骤(a-1)包括以下步骤：

通过对所述参考时钟信号进行分频来生成所述输入信号。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，在步骤(b)中，所述感应信号通过被耦合至通过所述发送通路(Tx)或所述接收通路(Rx)的所述振荡信号而感应出来，并由至少一个电阻器来进行滤波。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，在步骤(e)中，将所述开关控制信号群延迟一时间间隔，所述时间间隔基于其间所述振荡信号被选择并被稳定为正常信号的延迟时间而确定。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，步骤(e)进一步包括以下步骤：

在延迟后的所述开关控制信号有效的情况下，对被转换为所述DC电平的所述信号进行积分，以输出积分出的信号作为所述警报检测信号。

23.根据权利要求18所述的方法，进一步包括以下步骤：

(f)在预定处理器中对所生成的警报检测信号进行采样；以及

(g)在所述预定处理器中根据采样出的值确定所选择的所述振荡信号是否正常，

其中，步骤(f)和(g)在步骤(e)之后。

24.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述开关控制信号延迟一时间间隔，所述时间间隔基于其间所述振荡信号被稳定为正常信号的延迟时间而确定。

25.一种计算机可读记录介质，用于存储用于执行根据权利要求16所述的方法的程序。

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