CN101944918A - 通信接收机 - Google Patents

通信接收机 Download PDF

Info

Publication number
CN101944918A
CN101944918A CN2009102104979A CN200910210497A CN101944918A CN 101944918 A CN101944918 A CN 101944918A CN 2009102104979 A CN2009102104979 A CN 2009102104979A CN 200910210497 A CN200910210497 A CN 200910210497A CN 101944918 A CN101944918 A CN 101944918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
signal
communication control
control processor
filtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009102104979A
Other languages
English (en)
Inventor
陈彦宏
黄胜瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MediaTek Inc
Original Assignee
MediaTek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MediaTek Inc filed Critical MediaTek Inc
Publication of CN101944918A publication Critical patent/CN101944918A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

本发明提供一种通信接收机，包括：第一混频器，用于将输入信号与第一本地振荡信号混频，产生第一混频信号；第一滤波器组，对所述第一混频信号滤波，产生第一滤波信号，其中第一滤波器组包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，第一滤波器和第二滤波器为单极点滤波器，第三滤波器为复极点滤波器；以及第一模数转换器，对第一滤波信号执行模数转换，产生第一数字信号。本发明所提供的通信接收机，具有较好的邻道抑制以及较小的频带内损耗和群延时变化，可节省ADC位、降低数字补偿难度以及节省制造成本。

Description

通信接收机
技术领域
本发明有关于通信接收机，更具体地，有关于包含三个串行连接的滤波器的通信接收机。
背景技术
通信系统的接收机中，滤波器用于对同相信号(也称为I信号)和正交信号(也称为Q信号)滤波，经过滤波的I信号和Q信号分别输入至模数转换器(analog-to-digital converters，ADC)，产生数字的I信号和Q信号。为避免滤波后的I信号和Q信号达到饱和(即滤波后的I信号和Q信号超过ADC的最大量程)并节省ADC位，则需要滤波器能降低杂散噪声(idle tone)并具有较高的邻道抑制(adjacent channel rejection，ACR)。此外，也需要减小滤波器的大小(芯片面积)以节省制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种通信接收机。
根据本发明之一实施例，提供一种通信接收机，包括：第一混频器，用于将输入信号与第一本地振荡信号混频，产生第一混频信号；第一滤波器组，用于对所述第一混频信号滤波，产生第一滤波信号，其中所述第一滤波器组包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器为单极点滤波器，所述第三滤波器为复极点滤波器；以及第一模数转换器，对所述第一滤波信号执行模数转换，产生第一数字信号。
本发明所提供的通信接收机，具有较好的邻道抑制以及较小的频带内损耗和群延时变化，可节省ADC位、降低数字补偿难度以及节省制造成本。
附图说明
图1为根据本发明实施例通信接收机的示意图。
图2为多个滤波器的仿真结果。
图3为单极点滤波器的示范电路示意图。
图4为双极点滤波器的示范电路示意图。
图5为双极点滤波器的另一示范电路示意图。
图6为根据图2第4行所示滤波器的滤波器组的示意图。
图7为根据本发明实施例的滤波器组的电路示意图。
具体实施方式
在说明书及申请专利权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此为包含任何直接及间接的电连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电连接至该第二装置。
图1为根据本发明实施例通信接收机100的示意图。通信接收机100包括低噪声放大器(low-noise amplifier，LNA)102、两个混频器(例如第一混频器112和第二混频器122)、两个滤波器组(例如第一滤波器组130和第二滤波器组140)、两个放大器114和124以及两个ADC(例如第一ADC 116和第二ADC126)，其中滤波器组130包括第一滤波器132、第二滤波器134和第三滤波器136，滤波器组140包括第四滤波器142、第五滤波器144和第六滤波器146。第一滤波器132、第二滤波器134、第四滤波器142和第五滤波器144为单极点滤波器，第三滤波器136和第六滤波器146为复极点(complex-pole)滤波器。并且，混频器112、滤波器组130、放大器114和ADC 116可作为I通道，混频器122、滤波器组140、放大器124和ADC 126可作为Q通道。
此外，第一滤波器132、第二滤波器134、第四滤波器142和第五滤波器144为单极点滤波器，更具体地，第一滤波器132、第二滤波器134、第四滤波器142和第五滤波器144为实极点滤波器，其中实极点滤波器即该滤波器的极点位于已知S平面的实轴上。
并且，在本实施例中，第三滤波器136和第六滤波器146为双极点(two-pole)滤波器，且第三滤波器136和第六滤波器146的极点品质因素Q(pole qualityfactor)均大于1。
通用的二阶滤波转移函数以标准形式表示为：
T ( s ) = a 2 s + a 1 s + a 0 s 2 + ( ω 0 / Q ) s + ω 0 2
其中，a1，a2，a3为系数，ω0为自然频率，Q为极点品质因素。
在通信接收机100的运作中，LNA 102接收并放大输入信号Vin并产生已放大输入信号，已放大输入信号输入至混频器112和122。接着，I通道中，混频器112将已放大输入信号与第一本地振荡信号LO_I混频，产生第一混频信号(即同相信号，也称为I信号)。之后滤波器组130对I信号滤波，产生第一滤波信号，具体的说，即是第一滤波器132对I信号滤波产生已滤波I信号IF1，第二滤波器134对已滤波I信号IF1滤波产生已滤波I信号IF2，第三滤波器136对已滤波I信号IF2滤波产生已滤波I信号IF3(此处已滤波I信号IF3即第一滤波信号)。然后，放大器114将已滤波I信号IF3放大，产生已放大I信号IA。最后，第一ADC 116对已放大I信号IA执行模数转换，产生第一数字信号(例如数字I信号DI)。类似的，Q通道中，混频器122将已放大输入信号与第二本地振荡信号LO_Q混频，产生第二混频信号(即正交信号，也称为Q信号)。之后滤波器组140对Q信号滤波，产生第二滤波信号，具体的说，即是第四滤波器142对Q信号滤波产生已滤波Q信号QF1，第五滤波器144对已滤波Q信号QF1滤波产生已滤波Q信号QF2，第六滤波器146对已滤波Q信号QF2滤波产生已滤波Q信号QF3(此处已滤波Q信号QF3即第二滤波信号)。然后，放大器124将已滤波Q信号QF3放大，产生已放大Q信号QA。最后，第二ADC 126对已放大Q信号QA执行模数转换，产生第二数字信号(例如数字Q信号DQ)。
请注意，放大器114和124为可选装置。在另一个实施例中，可将放大器114和124从通信接收机100中移除，其中，ADC 116直接对已滤波I信号IF3执行模数转换，产生数字I信号DI，并且第二ADC 126直接对已滤波Q信号QF3执行模数转换，产生数字Q信号DQ。
图2为多个滤波器的仿真结果。在图2中，有五个滤波器。前三个滤波器为传统的滤波器，分别为三阶巴特渥斯(Butterworth)滤波器、五阶Butterworth滤波器、级联的三个单极点滤波器，后面两个滤波器为本发明实施例中的滤波器组。有三个仿真项：在GSM/EDGE系统中误差失量幅度(error vector magnitude，EVM)、150KHz处的滤波增益以及400KHz处的衰减。图2所示的仿真是基于每通道200KHz的频宽，因此400KHz处的衰减可作为邻道抑制的指标。400KHz处的衰减越大，则邻道抑制越好。可参考图2，本发明实施例中的滤波器(例如最后两个滤波器)具有较小的EVM以及在150KHz处具有较小滤波损耗，并且在400KHz处具有较大的衰减。因此，本发明实施例中滤波器较大的邻道抑制可节省一个ADC位，以及其较小的频带内损耗和群延时变化(group delay variation)可降低数字补偿难度。
此外，关于本发明中滤波器的芯片面积，在65nm加工技术中滤波器组130或140的芯片面积约为0.1107mm2。与65nm加工技术中芯片面积约为0.1269mm2的其它传统滤波器组(例如串行连接的单极点滤波器和三阶Butterworth滤波器)相比，本发明中滤波器组有相对较小的芯片面积。
参考图2第5行(row)所示的本发明一个实施例中的滤波器，两个单极点滤波器的角频率(即截止频率)分别为150KHz和200KHz，该两个单极点滤波器可分别作为图1中所示的第一滤波器132和第二滤波器134(或者图1中所示的第四滤波器142和第五滤波器144)，Q＝1.2的复极点滤波器可作为第三滤波器136(或者第六滤波器146)。可知，第一滤波器132的截止频率可以与第二滤波器134的截止频率不同。另一方面，参考图2第4行所示的本发明另一个实施例中的滤波器，级联的两个单极点滤波器均具有150KHz的截止频率，且可分别作为图1中所示的第一滤波器132和第二滤波器134(或者图1中所示的第四滤波器142和第五滤波器144)，并且二阶却比雪夫(Chebyshev)滤波器可作为第三滤波器136(或第六滤波器146)。也即是第一滤波器132和第二滤波器134的截止频率可以相同。
图3为单极点滤波器300的示范电路示意图。单极点滤波器300包含运算放大器310、电阻R和电容C，其中Nin为输入信号端，Nout为输出信号端。并且，第一滤波器132、第二滤波器134、第四滤波器142和第五滤波器144可由单极点滤波器300实现。
图4为双极点滤波器400的示范电路示意图。双极点滤波器400包含运算放大器410、六个电阻R1-R6以及三个电容C1-C3，其中Nin_1和Nin_2为输入信号端，Nout_1和Nout_2为输出信号端。并且，第三滤波器136和第六滤波器146可由双极点滤波器400实现。
图5为双极点滤波器500的另一示范电路示意图。双极点滤波器500是已知的Tow-Thomas双二阶(biquad)滤波器，包括三个运算放大器510、520和530、六个电阻R1-R6以及两个电容C1和C2，其中Nin为输入信号端，Nout为输出信号端。此外，在双极点滤波器500中，极点品质因素Q为
Figure B2009102104979D0000051
并且，图6为根据图2第4行所示滤波器的滤波器组600的示意图。如图6所示，滤波器组600包括第一滤波器610、第二滤波器620和第三滤波器630。第一滤波器610为单极点滤波器，包括运算放大器612、电阻R1和电容C1。第二滤波器620也为单极点滤波器，包括运算放大器622、电阻R2和电容C2。第三滤波器630为采用Tow-Thomas电路的二阶Chebyshev滤波器，包括三个运算放大器632、634和636、六个电阻R3-R8以及两个电容C3和C4。
图7为根据本发明实施例的滤波器组700的电路示意图，其中滤波器组700可作为图1中滤波器组130或者140。滤波器组700包括第一滤波器710、第二滤波器720和第三滤波器730。第一滤波器710包括运算放大器712、可变电阻R1、电阻R2和电容C1。第二滤波器720包括运算放大器722、可变电阻R3、电阻R4、电容C2和直流偏置消除(DC offset cancellation，DCOC)单元724，其中DCOC单元724位于第二滤波器720的反馈回路中。换言之，第一滤波器710和第二滤波器720为RC有源滤波器(active filter)。第三滤波器730包括运算放大器732、六个电阻R5-R10以及三个电容C3-C5。
通常，需要在通信接收机的所有传统滤波器中使用DCOC单元，以避免直流偏置的累积。然而，尽管DCOC单元可取消直流偏置，但是DCOC单元需要多个切换运作，并产生大量噪声。参考图7所示的滤波器组，第一滤波器710并不含DCOC单元(DCOC单元仅包含在第二滤波器720中)，因此，第一滤波器710的输出信号具有较少噪声。
并且，由于第一滤波器710和第二滤波器720均为单极点滤波器，因此由第一滤波器710和第二滤波器720产生的噪声远远小于传统的三阶或五阶Butterworth滤波器。也即是，第二滤波器720的输出信号比通信接收机的传统滤波器具有较少的噪声。
由于第一滤波器710通常用于提供高增益，因此，第二滤波器720的噪声可由第一滤波器710的增益抑制。在设计电阻R4的电阻值和电容C2的电容值时，电阻R4的电阻值可设计的较大，电容C2的电容值可设计的较小(乘积R4*C2与滤波器的截止频率相关，且为常数)，因此可降低第二滤波器720的芯片面积，以节省制造成本(电容比电阻需要的芯片面积大)。
简言之，本发明的滤波器组包括级联的两个单极点滤波器和一个复极点滤波器。滤波器组具有较大的邻道抑制，可节省一个ADC位，且滤波器组具有较小的频带内损耗和群延时变化，可降低数字补偿难度。并且本发明的滤波器组与传统的滤波器组相比具有较小的芯片面积。
本发明虽以较佳实施例描述，然而并不限于此。各种变形、修改和所述实施例各种特征的组合均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以申请专利权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通信接收机，包括：
第一混频器，用于将输入信号与第一本地振荡信号混频，产生第一混频信号；
第一滤波器组，用于对所述第一混频信号滤波，产生第一滤波信号，其中所述第一滤波器组包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，所述第一滤波器和所述第二滤波器为单极点滤波器，所述第三滤波器为复极点滤波器；以及
第一模数转换器，对所述第一滤波信号执行模数转换，产生第一数字信号。
2.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第二滤波器连接于所述第一滤波器和所述第三滤波器之间。
3.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第三滤波器为双极点滤波器。
4.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第三滤波器的极点品质因素大于1。
5.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器级联，所述第三滤波器为二阶却比雪夫滤波器。
6.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器具有不同的截止频率。
7.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器为实极点滤波器。
8.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，所述第一滤波器和所述第二滤波器为RC有源滤波器。
9.根据权利要求1所述的通信接收机，其特征在于，在所述第二滤波器的反馈回路中而非所述第一滤波器中包含直流偏置消除单元。
10.根据权利要求1所述的通信接收机，进一步包括：
第二混频器，用于将所述输入信号与第二本地振荡信号混频，产生第二混频信号，其中所述第二本地振荡信号与所述第一本地振荡信号相比，具有正交相差；
第二滤波器组，耦接所述第二混频器，用于对所述第二混频信号滤波，产生第二滤波信号，其中所述第二滤波器组包括第四滤波器、第五滤波器和第六滤波器，所述第四滤波器和所述第五滤波器为单极点滤波器，所述第六滤波器为复极点滤波器；以及
第二模数转换器，耦接所述第二滤波器组，对所述第二滤波信号执行模数转换，产生第二数字信号；
其中，所述第一混频信号为同相信号，所述第二混频信号为正交信号。
CN2009102104979A 2009-07-07 2009-11-03 通信接收机 Pending CN101944918A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/499,081 US20110007845A1 (en) 2009-07-07 2009-07-07 Communication receiver having three filters connected in series
US12/499,081 2009-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101944918A true CN101944918A (zh) 2011-01-12

Family

ID=43427462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102104979A Pending CN101944918A (zh) 2009-07-07 2009-11-03 通信接收机

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110007845A1 (zh)
CN (1) CN101944918A (zh)
TW (1) TW201128968A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102624438A (zh) * 2011-12-15 2012-08-01 上海卫星工程研究所 卫星数据收集接收机
CN102780498A (zh) * 2011-05-11 2012-11-14 拉碧斯半导体株式会社 接收装置以及多重滤波器的控制方法
CN103684345A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 成都位时通科技有限公司 通频带可调的滤波器
CN105591655A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 北京信威通信技术股份有限公司 动态抗干扰的接收机装置及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9237055B2 (en) * 2014-04-16 2016-01-12 University Of Macau ZigBee receiver exploiting an RF-to-BB current-reuse blixer and hybrid filter topology

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335656B1 (en) * 1999-09-30 2002-01-01 Analog Devices, Inc. Direct conversion receivers and filters adapted for use therein
US7130579B1 (en) * 1999-10-21 2006-10-31 Broadcom Corporation Adaptive radio transceiver with a wide tuning range VCO
CA2289823C (en) * 1999-11-15 2004-07-06 Philsar Semiconductor Inc. Complex filtering/agc radio receiver architecture for low-if or zero-if
US7031690B2 (en) * 2002-03-29 2006-04-18 Agere Systems Inc. Polyphase filter with low-pass response
US7191025B2 (en) * 2002-12-20 2007-03-13 Texas Instruments Incorporated Variable digital high and low pass filters
US7280618B2 (en) * 2003-06-25 2007-10-09 Interdigital Technology Corporation Digital baseband receiver including a high pass filter compensation module for suppressing group delay variation distortion incurred due to analog high pass filter deficiencies
JP4488951B2 (ja) * 2005-04-26 2010-06-23 富士通株式会社 複素型シグマデルタアナログデジタル変換装置及び受信機
KR100755614B1 (ko) * 2006-03-14 2007-09-06 삼성전기주식회사 직류 옵셋 상쇄 회로 및 이를 이용한 프로그래머블 이득 증폭기
US7646236B2 (en) * 2006-04-07 2010-01-12 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for tuning resistors and capacitors
US7592863B2 (en) * 2007-05-30 2009-09-22 Newport Media, Inc. Optimized gain filtering technique with noise shaping

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102780498A (zh) * 2011-05-11 2012-11-14 拉碧斯半导体株式会社 接收装置以及多重滤波器的控制方法
CN102624438A (zh) * 2011-12-15 2012-08-01 上海卫星工程研究所 卫星数据收集接收机
CN103684345A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 成都位时通科技有限公司 通频带可调的滤波器
CN105591655A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 北京信威通信技术股份有限公司 动态抗干扰的接收机装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110007845A1 (en) 2011-01-13
TW201128968A (en) 2011-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3039790B1 (en) Blocker filtering for noise-cancelling receiver
US9344124B2 (en) Jammer resistant noise cancelling receiver front end
EP2173038A1 (en) Harmonic reject receiver architecture and mixer
EP3039789B1 (en) Harmonic rejection translational filter
KR20040095401A (ko) 주파수 혼합 회로 및 방법과 고주파 수신회로 및 방법
CN102571134B (zh) 一种高频率选择性的射频前端集成电路结构
CN101944918A (zh) 通信接收机
US8503963B2 (en) Amplifier with on-chip filter
JP2004159342A (ja) 平衡分数調波ミクサ
JP2009284059A (ja) フィルタ回路、無線送信機および無線受信機
CN111130577B (zh) 一种用于射频收发芯片的抗干扰接收机电路
Youssef et al. Active feedback receiver with integrated tunable RF channel selectivity, distortion cancelling, 48dB stopband rejection and>+ 12dBm wideband IIP3, occupying< 0.06 mm 2 in 65nm CMOS
WO2015135508A1 (en) Feedforward filter using translational filter
AU760986B2 (en) Radio receivers
US7689189B2 (en) Circuit and method for signal reception using a low intermediate frequency reception
US20090102546A1 (en) Composite band-pass filter and method of filtering quadrature signals
US20080305759A1 (en) Mixer Circuit
CN104682979B (zh) 接收装置及其接收方法
US7499963B2 (en) Complex filter with higher order pole
JP2008270924A (ja) 周波数変換回路および受信装置
CN115189671A (zh) 一种新型低功耗的高镜像抑制有源cmos复数滤波器电路
US20210376868A1 (en) Radio Frequency Receiver for Carrier Aggregation
US7912152B2 (en) Complex coefficient transversal filter and complex frequency converter
CN100496098C (zh) 一种电视系统的调谐器及其调谐方法
Villegas et al. A 3.6 mW@ 1.2 V high linear 8 th-order CMOS complex filter for IEEE 802.15. 4 standard

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110112