CN101459446A - 一种提高接收机动态范围的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高接收机动态范围的装置，包括取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号；其中，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述接收机的放大器的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在该放大器的输入、输出端。应用本发明，可以更加简化整个控制电路，实现起来更为方便，通过检测电路得到的控制信号，利用该信号来控制旁路系统，通过旁路系统来切换放大电路的增益，从而增加接收机的动态电平范围。
Description
技术领域
本发明涉及无线接收机系统，尤其涉及一种提高接收机动态范围的装置。
背景技术
在无线接收机系统中，动态范围是一个重要的指标，其用于标明接收机能够接收的最大信号和最小信号之间的范围。
现有的接收机一般包含：天线、滤波、低噪声放大、混频、滤波放大、A/D采样和IQ解调，对于不同的系统，其组成有一些小差别。一个通信系统确定后，其接收灵敏度也就确定了，同时由于通道器件的线性度限制，其电路的动态范围也基本上确定了，除非采取一些其它的控制处理方法，否则，是不能够提高动态范围这个指标的。
接收机能够接收的最小信号电平为接收机的灵敏度，其受限于电子热噪声和噪声系数；为了保证接收机的灵敏度，一般要求其具有较高的增益，可以把非常小的信号放大到接收机可以正常解调的信号电平。
同样，由于电子器件的性能、成本、技术应用等各种因素，对于大信号，接收机也存在一个可以接收的上限，当接收的信号超出上限后，会在接收机的各个环节产生非线性失真，影响接收机解调；为了增加接收机的大信号接收能力，这就要求接收机的增益小一些。
当前有一些解决方法，采用了增益可调放大器，通过制作的自适应增益控制环，对通道的增益进行调整，但是其结构必须采用增益可调放大器来实现，电路结构非常复杂；
还有方法，通过一个RSSI(接收强度指示)检测电路，对接收到的中频信号进行检测，然后经过一个控制电路，对前级放大器的供电进行控制，从而实现接收通道的增益控制。该方法结构较简单，但是引入了电源管理电路；同时，由于其控制中有一级放大器不工作时，产生的差损太大可能会影响电路的接收质量，在进行电路设计时，需要对其控制环节进行选择；另外不能很好的适应一些实时响应要求比较高的场合。
另外有通过计算接收信号的差错率，以及根据该差错率调节接收机的低噪声放大器的输入交叉点，以及检测接收信号强度，从而根据接收信号强度来调节低噪声放大器的增益，用这种方式较小交叉调制对接收信号的影响，但是该方法实现相当复杂。
综上所述，当前需要一种提高接收机动态范围的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高接收机动态范围的装置，应用简单并且能够提高接收机的动态范围。
为了解决上述问题，本发明提供了一种提高接收机动态范围的装置，包括取样检测处理电路、旁路系统，其中，
取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；
旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号；
其中，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述接收机的放大器的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在该放大器的输入、输出端。
进一步地，上述装置还可包括，所述旁路系统为射频旁路放大器。
进一步地，上述装置还可包括，所述放大器为中频放大器、或高频放大器。
进一步地，上述装置还可包括，所述放大器包括一个或多个放大器，所述旁路系统跨接在一个放大器的输入、输出端，或者多个放大器的输入、输出端。
进一步地，上述装置还可包括，所述取样检测处理电路为迟滞比较器，检测信号电平接到迟滞比较器与特定的电压进行比较，输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭；
所述取样检测处理电路为处理器系统，包括AD转换单元、处理器，所述检测信号通过AD转换单元转换成数字信号传送给处理器后，处理器进行比较判断来输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭。
本发明还提供了一种提高接收机动态范围的装置，包括取样检测处理电路、旁路系统，其中，
取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；
旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号；
所述取样检测处理电路通过A/D采样芯片上的接收强度指示信号获取所述检测信号，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述A/D采样芯片的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在所述接收机的放大器的输入、输出端。
进一步地，上述装置还可包括，所述旁路系统为射频旁路放大器。
进一步地，上述装置还可包括，所述放大器为中频放大器、或高频放大器。
进一步地，上述装置还可包括，所述放大器包括一个或多个放大器，所述旁路系统跨接在一个放大器的输入、输出端，或者多个放大器的输入、输出端。
进一步地，上述装置还可包括，所述取样检测处理电路为迟滞比较器，检测信号电平接到迟滞比较器与特定的电压进行比较，输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭；
所述取样检测处理电路为处理器系统，包括AD转换单元、处理器，所述检测信号通过AD转换单元转换成数字信号传送给处理器后，处理器进行比较判断来输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭。
与现有技术相比，应用本发明，可以更加简化整个控制电路，实现起来更为方便，通过检测电路得到的控制信号，利用该信号来控制旁路系统，通过旁路系统来切换放大电路的增益，从而增加接收机的动态电平范围。
附图说明
图1为普通接收机的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中提高接收机动态范围的装置的结构示意图；
图3为本发明具体实施方式中射频旁路系统结构示意图；
图4为本发明具体实例中提高接收机动态范围的装置的优选结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明的主要构思是：在普通接收机中增加用于检测信号强度的取样检测处理电路、旁路系统，其中，取样检测处理电路的输入端连接在放大器的输入端，旁路系统跨接在该放大器的输入、输出端。
旁路系统可以跨接在第1放大器、第2放大器，或者这2级放大器的输入、输出端。
放大器为中频放大器、或高频放大器等。
还有一种方案，其中取样检测信号强度的取样检测处理电路也可以利用A/D采样芯片上的RSSI检测信号，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述A/D采样芯片的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在放大器的输入、输出端。
如图2所示，本发明具体实施方式中提高接收机动态范围的装置包括取样检测处理电路、旁路系统，其中，
取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭，最终提高接收机动态范围；
所述取样检测处理电路为迟滞比较器，检测信号电平接到迟滞比较器与特定的电压进行比较，输出电平控制信号TTL，控制所述旁路系统的导通与关闭。
所述取样检测处理电路为处理器系统，包括AD转换单元、处理器，所述检测信号通过AD转换单元转换成数字信号传送给处理器后，处理器进行比较判断来输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭。
如图3所示，旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号，控制放大器的导通与关闭；
旁路系统可以为射频旁路放大器。
其中，取样检测处理电路的输入端连接在放大器的输入端或者输出端，也可以是A/D采用芯片上的RSSI输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端，旁路系统跨接在该放大器的输入、输出端。
上述的电路可以根据接收机的实际使用情况为多种形式，旁路系统可以跨接在第1放大器、第2放大器、或者这2级放大器的输入、输出端。
采用上述的装置后，可以通过取样检测处理电路取输入信号电平，并且转换为控制信号后，通过控制信号控制放大电路的打开与短路，调整整个通道的增益，增加了接收通道可接受的信号电平上限，其中电路简单，极大地方便了设计。
上述的取样检测处理电路的检测环节，可以使用二极管、对数放大器来实现，也可以可直接使用A/D采样芯片的RSSI输出信号来实现。取样检测处理电路的取样环节可以通过耦合器、功分器来取样。
取样检测处理电路可以通过软件或者硬件来实现：使用硬件实现时，可以将检测信号电平接到迟滞比较器(或者其他类似的组合电路)，与特定的电压进行比较，给出TTL电平控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；也可以采用软件实现，输入的检测信号电平通过AD转换器，变成数字信号，送给处理器，软件用算法实现比较判断，给出控制信号。
下面结合具体实例对本发明作进一步说明。
图4为本发明具体实例中提高接收机动态范围的装置的优选结构示意图。
当输入信号通过低噪声放大器(放大器1)、RF增益放大器(放大器2)放大后，送到混频器中进行混频，从混频器出来的中频信号经过滤波放大后送入A/D采样芯片进行数字化，送入IQ解调器中解调。同时取样检测输出一个模拟电压，以指示输入信号的电平，该信号在取样检测处理电路中与设定窗口进行比较，如果大于门限，则此时输入的射频信号过大，输出控制信号，射频旁路放大器对放大器2进行旁路，则相应的通道上此时增益会下降；反之，射频旁路放大器关断，不进行旁路工作，此时通道增益增大，正常接收小信号，提高接收机的动态范围。
其中射频开关为一个单刀双掷型开关，正常情况下，射频信号从其P0口输入，从P1口输出到下一级放大器中，在射频旁路放大器工作的条件下，P1口断开，信号从P0口输入，从P2口输出，然后直接跳过放大器2，送到下一级处理通道上，假定放大器2的增益为20dB，则此时，整个通道增益将减少20dB，设定原来可接收的最大输入信号为-20dBm，那么相对于原来的电路，使用本装置后，最大可接收的输入信号增加到了0dBm，这样比原来的动态范围增加了20dB。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1、一种提高接收机动态范围的装置，其特征在于，
包括取样检测处理电路、旁路系统，其中，
取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；
旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号；
其中，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述接收机的放大器的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在该放大器的输入、输出端。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述旁路系统为射频旁路放大器。
3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述放大器为中频放大器、或高频放大器。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，
所述放大器包括一个或多个放大器，所述旁路系统跨接在一个放大器的输入、输出端，或者多个放大器的输入、输出端。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述取样检测处理电路为迟滞比较器，检测信号电平接到迟滞比较器与特定的电压进行比较，输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭；
所述取样检测处理电路为处理器系统，包括AD转换单元、处理器，所述检测信号通过AD转换单元转换成数字信号传送给处理器后，处理器进行比较判断来输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭。
6、一种提高接收机动态范围的装置，其特征在于，
包括取样检测处理电路、旁路系统，其中，
取样检测处理电路，用于检测信号的强度并取样，对旁路系统发出控制信号，控制旁路系统的导通与关闭；
旁路系统具有受控端，接收取样检测处理电路的控制信号；
所述取样检测处理电路通过A/D采样芯片上的接收强度指示信号获取所述检测信号，所述取样检测处理电路的输入端连接在所述A/D采样芯片的输入端或者输出端，所述取样检测处理电路的输出端连接在所述旁路系统的受控端；所述旁路系统跨接在所述接收机的放大器的输入、输出端。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述旁路系统为射频旁路放大器。
8、如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述放大器为中频放大器、或高频放大器。
9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述放大器包括一个或多个放大器，所述旁路系统跨接在一个放大器的输入、输出端，或者多个放大器的输入、输出端。
10、如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述取样检测处理电路为迟滞比较器，检测信号电平接到迟滞比较器与特定的电压进行比较，输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭；
所述取样检测处理电路为处理器系统，包括AD转换单元、处理器，所述检测信号通过AD转换单元转换成数字信号传送给处理器后，处理器进行比较判断来输出控制信号，控制所述旁路系统的导通与关闭。
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2007
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