CN102342027A - 用于具有时间交织采样器阵列和基于场景的动态资源分配的射频（rf）采样装置的方法 - Google Patents

用于具有时间交织采样器阵列和基于场景的动态资源分配的射频（rf）采样装置的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于基于信号质量测量来进行RF采样系统的动态资源分配的方法和设备，其中通过从接收到的射频(RF)信号产生多个时间交织采样并且将多个时间交织采样结合起来从而产生信号质量来确定所述信号质量测量。

Description

用于具有时间交织采样器阵列和基于场景的动态资源分配的射频(RF)采样装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请主张2009年3月3日提交的美国临时申请No.61/156,979的权益，该申请以引用的方式并入到本申请中，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本申请涉及无线通信。
背景技术
对于灵活的和容易重新配置的接收机的需求以及相对近期出现的低成本、高速度集成电路技术，已经导致增加将直接的射频(RF)应用到基带采样的宽类别(broad class)无线电接收机的普及性。这些无线电接收机的实例可以在通信以及仪表(诸如示波器、频谱分析仪等)系统中找到。
尽管IF(中频)采样接收机被用于将接收到的信号下行变换到中频上，但这些类型的结构并不特别适用于用于接收GHz RF信号的低成本、低功率、高保真性、灵活的商业通信系统。使用时间交织数据转换器的RF采样系统更适用于低功率、高保真性的GHz RF应用。
尽管时间交织使得高精度(resolution)和高速采样系统的有效实现成为可能，但时间交织未提高抗时钟抖动性能。时钟抖动对采样系统非常有害。时钟抖动在采样器输出端显现为噪声并且因而降低了由采样器提供的信噪比(SNR)性能。当采样高频(GHz RF)信号时，高精度采样接收机系统所要求的时钟抖动性能对于低成本、较低功率的商用通信应用可能不切实际。
尽管一些系统确实提供了改进的抗时钟抖动性能，但这些系统不是特别灵活或者不一定功率有效。因此，对于采样系统有必要提供改进的抗时钟抖动性能以及增加的灵活性。
发明内容
一种用于基于信号质量测量来进行RF采样系统的动态资源分配的方法和设备，其中通过从接收到的射频(RF)信号产生多个时间调节或者时间交织采样并且将多个时间调节或者时间交织采样结合起来从而产生信号质量来确定所述信号质量测量。
附图说明
从以下描述中可以更详细地理解本发明，这些描述是以实例的方式给出的，并且可以结合附图加以理解，其中：
图1示出了根据现有技术的具有单个A/D的IF采样接收机；
图2A示出了根据现有技术的一个实施例的具有时间交织A/D阵列的IF采样接收机；
图2B示出了根据现有技术的一个实施例的具有时间交织A/D阵列的IF采样接收机；
图3示出了根据现有技术的具有单个A/D的RF采样接收机；
图4A示出了根据现有技术的一个实施例的具有时间交织A/D阵列的RF采样接收机；
图4B示出了根据现有技术的一个实施例的具有时间交织A/D阵列的RF采样接收机；
图5A示出了根据现有技术的具有单个低通电荷采样器和单个A/D的RF采样接收机；
图5B根据现有技术示出了具有单个带通电荷采样器和单个A/D的RF采样接收机；
图6示出了无线通信系统的功能框图；
图7示出了使用时间交织采样器阵列的采样WTRU的高层次框图；
图8示出了使用时间交织采样器阵列的采样WTRU的简化框图；
图9示出了一种使用时间交织采样器阵列的采样WTRU的方法；
图10示出了使用时间交织采样器阵列的采样WTRU的具体框图；
图11示出了带通电荷采样器的工作原理的实施例；
图12示出了前端单元的工作原理实施例，其中所述前端单元包括用于前端单元的资源调度方案；
图13示出了信号处理单元的实施例；
图14示出了前端单元采样速率设置的实施例；
图15示出了使用三阶段阵列的前端单元的可替换实施例；
图16示出了使用带通电荷采样器的前端单元的可替换实施例；
图17示出了带通电荷采样器频率响应调节；以及
图18示出了用于降低时间交织直接带通采样WTRU的复合度的具体电路框图。
具体实施方式
下文引用的术语“无线发射/接收单元(WTRU)”包括但不局限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机或是其他任何类型的能在无线环境中工作的用户设备。下文引用的术语“基站”包括但不局限于节点B、站点控制器、接入点(AP)、中继、转发器或是其它任何类型的能在无线环境中工作的接口设备。
图1、图2A和图2B为中频(IF)采样接收机的实例。图1示出了使用单个模数转换器(A/D)150的IF采样接收机的实例。在图1中，使用低噪声放大器(LNA)110来放大RF信号并且使用带通滤波器(BPF)120来滤波所述RF信号。混频器130可将接收到的信号下行变换为中频。所述信号可以通过第二BPF 140进行滤波。所述信号可被传送到单个A/D 150中从而对信号进行采样。数控振荡器(NCO)164可以被用于产生正弦和余弦波形，其中所述正弦和余弦波形被传送到乘法器162和166中。乘法器162和166从A/D 150中接收被采样的信号并且生成可被传送到抽取滤波器172和174的复合信号。所述抽取滤波器172和174降低了传输速率以用于输出正交(IQ)复合采样。
图2A和图2B示出了两个使用时间调节或者时间交织A/D 230和280阵列的IF采样接收机实例以及使用复用器235或者有限脉冲响应(FIR)滤波器285时用于重新收集时间调节或者时间交织采样的方法。在图2A中，接收到的信号使用LNA210被放大，并且使用BPF 215被滤波，可由混频器220进行下行变换并且可被传送到第二BPF 225中。所述信号可被传送到时间调节或者时间交织A/D 230的阵列中。时间调节或者时间交织A/D 230生成时间调节或者时间交织采样。所述时间调节或者时间交织采样可被传送到复用器235中，其中所述复用器235用于从A/D 230阵列上重新收集时间调节或者时间采样。NCO 242被用于产生正弦和余弦波形。所述乘法器240和244从复用器235中接收采样信号从而生成可被传送到抽取滤波器245和248的复合同相和正交相信号。所述抽取滤波器245和248降低了传输速率以用于输出IQ复合采样。
时间交织被用于降低阵列中单个A/D的采样速率要求。所述采样速率为从信号中采样到新的数字值时的速率。通过操作两个或者多个并联的A/D，时间交织增加了系统的整个采样速度。大小为N的时间交织阵列使用以比所要求的采样速率(fs)慢N倍的速率(fs/N)工作的A/D，但是提供了等于所要求的整个采样速率的总的(aggregate)采样速率，其中N为整数。降低采样速率促使更高位宽的A/D以更为有效以及更低功率的方式实现。因此，对于给定的功率消耗级别，同单个简单性能(诸如采样速率)的A/D相比，时间交织A/D阵列以一些增加的复杂度为代价产生了更高精度和位宽。
在图2B中，接收到的信号使用LNA260被放大，使用BPF 265被滤波，由混频器270进行下行转换并且被传送到第二BPF 275中。所述信号可以被传送到时间调节或者时间交织A/D 280的阵列中。时间调节或者时间交织采样被传送到复合FIR滤波器285中，其中所述复合FIR滤波器285用于从A/D 280阵列上重新收集时间调节或者时间交织采样。重新收集的采样可以被传送到抽取滤波器290和292中从而降低传输速率以用于输出IQ复合采样。
图3、图4A和图4B为直接RF采样接收机的实例。图3示出了使用单个A/D 330的RF采样接收机的实例。在所述RF信号被接收之后，所述信号可以使用LNA310被放大并且被BPF 320滤波。在采样之前，混频器不被用来对接收到的信号进行下行变换。相反，接收到的信号可以使用单个A/D330被直接采样。NCO 342可以被用来产生被传送到乘法器340和344的正弦和余弦波。乘法器340和344可以从A/D 330接收采样信号并且生成可被传送到抽取滤波器350和352的复合信号。所述抽取滤波器350和352降低了传输速率以用于输出IQ复合采样。
图4A和图4B示出了使用时间调节或者时间交织A/D 420和470阵列的RF采样接收机实例，以及用于使用复用器425或者FIR滤波器475重新集合时间调节或者时间交织采样的方法。在图4A中，RF信号被接收并且所述信号使用LNA410被放大并且被BPF 415滤波。使用时间调节或者时间交织A/D 420阵列可以直接采样接收到信号。时间调节或者时间交织采样可以被传送到复用器425中。NCO 432可以被用于产生正弦和余弦波，所述正弦和余弦波被传送到乘法器430和434中。所述乘法器430和434从复用器425中接收所采样的信号，并且生成可被传送到抽取滤波器435和437的复合信号。所述抽取滤波器435和437降低了用于输出IQ复合采样的传输速率。
在图4B中，RF信号被接收并且所述信号使用LNA 460被放大并且被BPF 465滤波。使用时间调节或者时间交织A/D 470阵列时，接收到的信号可以被直接采样。时间调节或者时间交织采样可以被传送到FIR滤波器475中。重新收集的采样可以被传送到抽取滤波器480和482。所述抽取滤波器480和482降低了用于输出IQ复合采样的传输速率。
使用如图1和图3所示的架构的高频GHz RF接收机，要求对于低成本、较低功率商用通信应用不切实际的A/D精度以及采样速率性能，其中图1和图3仅使用一个A/D 150。如图2A、图2B、图4A和图4B所示，时间调节或者时间交织A/D阵列更适用于较低功率、高频GHz RF应用。
时间交织使得高精度和高速率采样器的有效实现成为可能，但并不提高合成采样系统的抗时钟抖动性能。如以上所提到的，时钟抖动对采样器具有不好的影响，并且在采样器输出端显现为噪声，降低了由采样器提供的信噪比(SNR)性能。
诸如图1-图4B中所示的电压采样器对时钟抖动尤其敏感。此外，电压采样器的时间交织阵列对于时钟抖动同样敏感。当采样到高频GHz RF信号时，高精度电压采样接收机系统所要求的时钟抖动性能对于低成本、低功率商用通信应用来说是不切实际的。
集成采样器或者电荷采样器被RF采样接收机的子类使用。电荷采样器可以被配置为低通或者带通采样器。与电压采样器相比，电荷采样器对时钟抖动不易敏感。在图5A和图5B中示出了在通信工业中可以找到的电荷采样接收机的典型实例。
图5A和图5B示出了两个RF采样接收机实例，其中所述RF采样接收机使用了单个低通电荷采样器515或者单个带通电荷采样器565以及单个A/D 520、570。在图5A中，LNA 510对RF信号进行放大并且低通电荷采样器515对RF信号进行采样。所采样的信号被传送到单个A/D 520中。NCO527被用于产生正弦和余弦波形，其中所述正弦和余弦波形被传送到乘法器525和529中。所述乘法器525和529从A/D 520中接收被采样的信号，并且生成可被传送到抽取滤波器530和532的复合信号。所述抽取滤波器530和532降低了传输速率以用于输出IQ复合采样。
图5B示出了使用LNA 560进行放大并且由带通电荷采样器565进行采样的RF信号。被采样的信号被传送到单个A/D 570。NCO 577可被用于产生正弦和余弦波形，其中所述正弦和余弦波形被传送到乘法器575和579中。所述乘法器575和579从A/D 570中接收所采样信号，并且生成可被传送到抽取滤波器580和582的复合信号。所述抽取滤波器580和582降低了传输速率以用于输出IQ复合采样。
尽管图5A和图5B中示出的系统提供了改进的抗时钟抖动性能，但这些系统并不特别灵活或者不一定功率有效。
图6为包括WTRU 600和基站(BS)650的无线通信系统的功能框图。WTRU 600包括与接收机602、发射机603和天线604进行通信的处理器601。BS 650包括与接收机652、发射机653和天线654进行通信的处理器651。WTRU 600和BS 650可包括与用于多模式操作的处理器601、651和天线604、654进行通信的附加发射机和接收机(未描述)以及其它在以下描述的元件。
参考图6，处理器601、651可配置为产生以下参考图7、图8、图9和图10所描述的消息和信号并对其进行解码。发射机603、653和接收机602、652可配置为分别发送和接收以下参考图7、图8、图9和图10所描述的消息和信号。
再次参考图6，接收机602、652可以接收RF信号并且使用时间交织电荷采样器和时间交织电压采样器两者来提高WTRU中的抗时钟抖动性能和灵活性。
图7为接收机602、652的具体框图。图7示出了被配置成接收信号并且将多个时间交织输出采样输出到信号处理单元(SPU)720中的前端单元(FEU)710。SPU 720可被配置成将采样组合起来并且也可以输出IQ信号到调制解调器730中。
SPU 720可以被配置成基于所接收的多个时间交织输出采样来产生信号质量测量并且将所述信号质量测量输出到资源管理单元(RMU)740中。RMU740将基于信号质量测量的指令传送到前端单元控制器(FEUC)750。FEUC750可被配置成提供操作FEU 710所需要的所有时钟和控制信号并且可执行FEU 710资源分配。SPU 720和FEU 710也可以被耦合到FEUC 750中。
图8为FEU 805和SPU 807的简化图。信号被LNA 810所接收并且被传送到时间交织带通电荷采样器820阵列。每个时间交织带通电荷采样器820被连接到时间交织电压采样器830(也被称作为A/D)阵列上。所述时间交织带通电荷采样器对信号进行采样并且将采样输出到时间交织电压采样器830阵列中。通过调节时间交织电荷采样器和时间交织电压采样器的优点，时钟抗抖动性能和灵活性可以被提高。通过使用电荷采样器来提高时钟抗抖动性能并且通过时间交织电荷采样器和电压采样器两者来提高灵活性。时间交织电压采样器830阵列将采样输出给SPU 807。当采样被重新收集时，复合FIR 840或者复用器位于SPU 807中，未被描述。被重新收集的采样被传送到抽取滤波器850和852中从而降低传输速率以用于输出IQ复合采样。
图9为用于根据所采样的信号对信号进行采样并且分配资源的方法的流程图。RF信号被WTRU接收910。所述信号被传送到FEU 910。在FEU 910，时间交织带通电荷采样器和时间交织电压采样器的阵列可以对信号进行采样920。多个时间交织采样可以被传送到SPU 920。SPU可以被配置成对时间交织采样进行组合并且可被配置成实现必要的信号处理功能以及可被配置成对采样930进行基带处理。信号质量测量可以被生成并且基于所述测量的指令可被传送到RMU 930。IQ输出采样可被产生并且可被传送到调制解调器940。RMU根据所述信号质量测量接收指令并且可被配置成通过基于接收到的指令来确定FEU模式以管理并分配FEU资源950。模式信息被传送到FEUC，其中时钟和控制信号被产生950，960。所述模式信息被FEUC传送到FEU中970。所述FEU模式之后被用于确定采样速率。电荷采样器和电压采样器资源基于采样速率在FEU中被分配。
图10为可重新配置的射频(RF)采样接收机1000的具体描述，其中所述采样接收机1000可被用于以上描述的接收机602和652中。接收机1000包括多个基于场景的动态资源分配方案中的时间交织带通电荷采样器1020和时间交织电压采样器1040的多个阵列。接收机1000包括FEU 1005、FEUC1080、SPU 1050、RMU 1070和调制解调器1060。
参考图10，FEU 1005可包括四个构建单元。这些构建单元可包括LNA1010、时间交织带通电荷采样器1020阵列、解复用器(DMUX)1030和时间交织电压采样器1040阵列。包括至少两个时间交织带通电荷采样器1020的时间交织阵列(可选择地，使用至少两个时间交织低通电荷采样器)从LNA 1010中接收到输出。时间交织带通电荷采样器1020对信号进行采样。通过DMUX 1030可以将每个时间交织带通电荷采样器1020连接到时间交织电压采样器1040阵列上。DMUX 1030接收时间交织带通电荷采样器1020的输出并且通过时间交织电压采样器1040阵列将输出分开。时间交织电压采样器1040对DMUX(1030)输出进行采样并且产生附加的采样。时间交织电压采样器1040的输出被传送到SPU 1050中。
再次参考图10，FEUC 1080可被配置成包括控制信号CLNA 1082，其中控制信号CLNA 1082被用于控制LNA 1010的偏置电平以及增益。信号集CB1-CB41084可被用于设置四个时间交织带通电荷采样器BPS1-BPS41020的偏置电平和增益。
信号集XF1-XF41086可以被用于将单个时间交织电压采样器1040从四个可用的时间交织电压采样器1040排列连接到四个时间交织带通电荷采样器1020的每一个中。例如，信号集XF1-XF41086可以被用于选择性地将单个时间交织电压采样器1040从集A/D1-A/D41040连接到BPS11020。
信号集CA1-CA161088可以被用于操作并且设置包括时钟和控制信号的时间交织电压采样器1040的精度，其中所述时钟和控制信号被用于操作时间交织电压采样器1040。
图11示出了如图10中所示的时间交织带通电荷采样器1020的传输函数的更为具体的描述。时间交织带通电荷采样器1020可被配置成从LNA1010中接收输入信号Vin(t)，并且可被配置成使用等式(1)处理信号：
V out ( t ) = ∫ t 0 t 1 V in ( t ) dt - ∫ t 1 t 2 V in ( t ) dt 等式(1)
其中t1＝t0+Δ，t2＝t1+Δ，并且Δ为t0和t1之间的差。参考图10，时间交织带通电荷采样器可以将传输函数等式的结果输出到解复用器1030中。从t0到t1的差距(d)与从t1到t2的差距相同。总的积分时间(t0到t2)等价于(并不一定等于)输入信号周期(T)。解复用器1030将来自时间交织带通采样器1020的输出提供给时间交织电压采样器1040阵列。
图12为FEU 1020工作原理的又一实施例。图12示出了资源调度方案。顶上一行表示来自如图10中所示的四个时间交织带通电荷采样器1020的时间交织带通电荷采样。在图12中，二进制1中的采样接收自时间交织带通电荷采样器BPS11020中。所述采样为时间交织并且重复。采样的底下一行表示来自十六个时间交织电压采样器1040中的采样。
所述FEU的总的采样速率(fs)可以被定义为在FEU输出端处可用的连续采样的时间延迟(Δt)的倒数(fs＝1/Δt)。四个时间交织带通电荷采样器1020的每个采样器的采样速率为总的采样速率(fs)的四分之一(fs/4)。十六个时间交织电压采样器1040的每个采样器的采样速率为总的采样速率(fs)的十六分之一(fs/16)。虽然图10中示出了十六个时间交织采样器1040，但可以不使用所有十六个时间交织电压采样器。增加时间交织电压采样器提高了效率。
图13示出了SPU 1300的具体描述。SPU 1300可将时间交织电压采样1310组合起来。每个采样可以乘以实数或者复数从而得到被相加的加权采样1320。所述过程被称作对接收信号进行基带处理。数字下行转换器(DDC)1330可以被用于将基带信号中心定在预定的中心频率。幅度和相位校正模块1340也可以被包括在内。当图10中的FEU 1005在其各种模式转换时，可以引发在接收到的信号中的幅度和相位变化。幅度和相位校正模块1340可以被用于通过生成幅度和相位调节的信号来调节接收信号。
采样速率降低(抽取)和滤波可以由速率降低滤波器1350和1360来实现。速率降低和滤波可以在一些阶段完成从而生成IQ信号。DDC 1330的输出和速率降低滤波器1350和1360的输出可以被传送到信号与干扰噪声功率比测量机制1370。所述信号干扰噪声功率比测量机制1370生成采样信号质量的估计。信号质量信息可以被提供给RMU 1380。SPU 1300也可以包括校正和附加的损害校正逻辑以及产生接收信号质量的附加指示符的逻辑。
再次参考图10，如表1中所示，RMU 1070可以通过FEUC 1080基于从SPU 1050接收到的信号功率来设置FEU模式。也可以基于WTRU的功率或者性能要求来设置FEU模式。用于功率和性能管理的可能的FEU模式的子集在表1中示出。
再次参考图10，LNA增益1080、BPS增益1086和A/D精度1088为可配置的，如表1中所示。
表1
Figure BDA0000088596080000121
如果接收的信号功率低于预定的阈值时，FEU模式被设置为FEU模式1。在FEU模式1中，性能位于最大速率。FEU 1005产生最佳性能，但消耗了最大量的功率。另一方面，如果接收的信号功率非常高时，FEU 1005可被设置为FEU模式6。在FEU模式6中，FEU 1005消耗最小的功率，但产生差的噪声性能。
对于适度的信号功率，如果干扰电平和接收信号功率之间的差值为高，其中接收的信号比干扰源弱，则FEU 1005可以被设置为FEU模式2。另一方面，如果干扰电平和接收的信号功率之间的差值为低时，或者如果不存在干扰时，FEU 1005可以被设置为FEU模式5，其中所述FEU模式5表示适度的接收信号功率。
图14示出图10的FEU 1005可被配置成基于表1中的FEU模式工作在不同的总采样速率。三个采样速率实例在图14中示出，包括全采样速率、半采样速率和四分之一采样速率。在全采样速率或者最大采样速率场景中，所有时间交织带通电荷采样器1020和时间交织电压采样器1040为活动的。在半采样速率的或者中间采样速率场景中，每隔一个时间交织带通电荷采样器(BPS1和BPS3)1020和时间交织电压采样器(A/D1-A/D4和A/D9-A/D12)1030为活动的。例如，仅两个时间交织带通电荷采样器1020和八个时间交织电压采样器1040可以为活动的。在四分之一采样速率或者低采样速率场景中，仅四分之一的时间交织带通电荷采样器1020和四分之一的时间交织电压采样器1040为活动的。例如，仅一个时间交织带通电荷采样器(BPS 1)1020为活动的并且四个时间交织电压采样器(A/D1-A/D4)1040为活动的。包括产生全速率的八分之一、十六分之一的其它模式也是可能的但未在图14中显示。通过选择性地开启和关闭时间交织带通电荷采样器1020和时间交织电压采样器1040，由FEU 1005生成的整个采样速率被降低。
图15为另一实施例。FEU 1500使用两个不同的时间交织带通电荷采样器1520，1530阵列以及时间交织电压采样器1550阵列。时间交织带通电荷采样器1530的附加阵列跟随有DMUX 1540，其中DMUX 1540接收时间交织带通电荷采样器1530的输出并且通过时间交织电压采样器1550将输出分开。时间交织电荷和电压采样器1500的整个阵列具有更大的频率选择性响应。
参考图15，时间交织带通电荷采样器1520的第一阵列包括至少两个时间交织带通电荷采样器。对于第一阵列中的每个时间交织带通电荷采样器1520，在第二阵列中存在至少两个时间交织带通电荷采样器1530。对于第二阵列中的每个时间交织带通电荷采样器1530，存在至少一个电压采样器1550。时间交织带通电荷采样器阵列也可以替代时间交织电压采样器1550使用。时间交织带通电荷采样器1530的第二阵列中的每一个时间交织带通电荷采样器的采样速率比时间交织带通电荷采样器1520的第一阵列中的每一个的采样速率低。图15中的带通电荷采样器可以被低通电荷采样器所替代。
图16为在第一阵列1620中将来自连续的时间交织带通电荷采样器的输出组合起来，从而提供更多的频率可选的整个带通响应的实例。在该实例中，时间交织带通电荷采样器1620阵列被时间交织电压采样器1650阵列跟踪。在输出被传送到DMUX 1640之前，从时间交织带通电荷采样器1620阵列中的两个连续带通电荷采样器的输出被组合1630。可替换地，在所述输出被发送到DMUX 1640之前，三个或者四个或者所有连续的带通电荷采样器的输出可被组合。DMUX 1640通过时间交织电压采样器1650阵列将输出分离。时间交织低通电荷采样器可以替代时间交织带通电荷采样器1620使用。此外，时间交织电压采样器1650也可以替代时间交织带通电荷采样器1620使用。
图17示出了图11中等式[1]的可替换等式：
V out ( t ) = ∫ t 0 t 1 V in ( t ) dt - ∫ t 2 t 3 V in ( t ) dt 等式(2)
其中t1＝t0+Δ，t2＝t1+ε并且t3＝t2+Δ。通过改变艾普西龙(epsilon，ε)、间隔，频率响应被改变。调谐机制被实现从而改变用于时间交织带通电荷采样器的频率响应。所述改变允许时间交织带通电荷采样器的调谐从而在期望的频率处产生最大的增益。
图18为用于减少在WTRU中的时间交织直接带通采样的复合度的具体框图。为了改进性能，连续的输入信号使用时间交织量化器1850被量化。量化为将连续间隔的值转换为有限间隔或者离散值的过程。
在图18中，连续的输入信号被接收并且被传送到FEU 1810。使用时间交织采样和保持(S/H)电路1830来采样信号。S/H电路1810为时间交织从而仅一个S/H电路1810在一个时期以循环序列(a round robin sequence)的方式主动地对连续输入信号进行采样。每个S/H电路1810为时间交织带通电荷采样器。每个S/H电路1810与量化器群集1840相关联。量化器群集1840包括耦合到量化器1850阵列的时间交织跟踪和保持电路(T/H)1845的阵列。
S/H电路1810对连续时间输入信号进行采样并且将所采样的值输出到相关量化器群集1840。量化器群集1840中的时间交织T/H 1845对将被量化器1850量化的采样值进行保持，同时S/H 1810准备获取下一个采样。时间交织T/H 1845将采样值传送到用于量化的相关量化器1850。在量化之后，采样值被传送到用于进一步处理的SPU中。
参考图18，FEUC 1820被耦合到S/H电路1810和量化器群集1840两者。FEUC 1820生成用于对采样的同步的定时信号。
以上描述的特征和元素可以通过使用有限数量工作在连续时间中的S/H电路1830来改进性能、降低电路复合度并降低布局布线(P&R)复合度。T/H 1845工作在离散时间中并且因此能够在降低定时和P&R复合度的同时承受更高的时间抖动。
在另一实施例中，可以根据实施性能、系统时钟速率或者其它因素来降低或者增加活动的S/H电路1830数量。
以上描述的特征和元素可以适用于数字接收机并且可以适用于包括但不局限于全球移动通信系统(UMTS)、通用分组无线电服务(GPRS)、全球移动通信系统(GSM)、高速分组接入(HSPA)和长期演进(LTE)。
实施例
1、一种无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括：
前端单元(FEU)，所述FEU被配置成接收射频(RF)信号并且生成多个时间交织采样，其中所述FEU包括：
时间交织带通电荷采样器阵列；以及
时间交织电压采样器阵列。
2、根据实施例1所述的WTRU，该WTRU还包括：
信号处理单元(SPU)，所述SPU被配置成接收并且组合多个时间交织采样并且产生信号质量测量以及同相和正交相(IQ)复合采样。
3、根据实施例2所述的WTRU，该WTRU还包括：
资源管理单元(RMU)，所述RMU被配置成接收所述信号质量测量并且基于所述信号质量测量而结合前端单元控制器(FEUC)来对FEU资源进行分配，其中所述FEUC被配置成基于从所述RMU接收到的信号质量测量来产生多个控制信号。
4、根据实施例1-3中任一实施例所述的WTRU，其中所述时间交织电压采样器阵列为模数转换器(A/D)。
5、根据实施例2-4中任一实施例所述的WTRU，其中在所述信号质量测量低于预定的阈值的条件下，多个时间交织带通电荷采样器和多个时间交织电压采样器被激活。
6、根据实施例2-5中任一实施例所述的WTRU，其中在信号质量测量高于预定的阈值的条件下，一个或者仅一部分时间交织带通电荷采样器以及四个或者仅一部分与所述时间交织带通电荷采样器相关的时间交织电压采样器被激活。
7、根据实施例2-6中任一实施例所述的WTRU，其中基于接收到的信号与总的干扰之比来测量所述信号质量。
8、根据实施例1-7中任一实施例所述的WTRU，该WTRU还包括：
解复用器阵列，所述解复用器阵列被配置成将每个时间交织带通电荷采样器连接到时间交织电压采样器阵列。
9、根据实施例1-8中任一实施例所述的WTRU，该WTRU还包括：
被配置成将所述多个时间交织采样组合起来的复用器或者复合有限冲激响应(FIR)。
10、根据实施例1-9中任一实施例所述的WTRU，该WTRU还包括：
低噪声放大器(LNA)，所述LNA被配置成接收所述RF信号并且将RF信号传送到所述FEU。
11、根据实施例1-10中任一实施例所述的WTRU，其中时钟信号和控制信号被产生并且被用于控制时间交织带通电荷采样器的偏置电平和增益。
12、根据实施例1-11中任一实施例所述的WTRU，其中时钟信号和控制信号被产生并且被用于将时间交织电压采样器连接到时间交织带通电荷采样器中。
13、根据实施例1-12中任一实施例所述的WTRU，其中时钟信号和控制信号被产生并且被用于控制时间交织电压采样器或者模数转换器(A/D)的精度。
14、根据实施例3-13中任一实施例所述的WTRU，其中所述FEU被配置成从所述FEUC中接收控制信号。
15、一种用于动态资源分配的方法，该方法包括：
接收射频(RF)信号；
16、根据实施例15所述的方法，该方法还包括：
基于所述RF信号生成多个时间交织采样；
17、根据实施例15-16中任一实施例所述的方法，该方法还包括：
将所述多个时间交织采样组合起来并且基于所述多个时间交织采样生成信号质量测量；
18、根据实施例15-17中任一实施例所述的方法，该方法还包括：
基于所述信号质量测量分配时间交织带通电荷采样器以及时间交织电压采样器资源；
19、根据实施例18所述的方法，其中所述时间交织电压采样器为模数转换器(A/D)。
20、根据实施例17-19中任一实施例所述的方法，其中在所述信号质量测量低于预定的阈值的条件下，多个时间交织带通电荷采样器和多个时间交织电压采样器被激活。
21、根据实施例17-20中任一实施例所述的方法，其中在所述信号质量测量为高的条件下，一个或者仅一部分时间交织带通电荷采样器以及四个或者仅一部分与所述时间交织带通电荷采样器相关联的时间交织电压采样器被激活。
22、根据实施例16-21中任一实施例所述的方法，其中基于所述信号质量以相同或者不相同的方式采集所述时间交织采样。
23、根据实施例15-22中任一实施例所述的方法，其中IQ输出采样被产生并且被传送到调制解调器。
24、根据实施例15-23中任一实施例所述的方法，其中时钟和控制信号被产生并且被用于控制低噪声放大器增益和偏置电平。
25、根据实施例15-24中任一实施例所述的方法，其中所述RF信号通过时间交织采样和保持电路被采样并且被输出到所述RF信号被量化的量化集群中。
虽然本发明的特征和元素以特定的结合在以上进行了描述，但每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本发明的其它特征和元素结合的各种情况下使用。本发明提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的，关于计算机可读存储介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。
此处使用的术语“处理器”包括但不局限于通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)电路、其它任何一种集成电路(IC)、片上系统(SOC)和/或状态机。
此处使用的术语“电路”包括主动和/或被动的电子元件组合的任何单个电子元件，其中，主动或被动地，所述电子元件被一起耦合成实现一种或者多种功能。电路可以由诸如电阻、电容、电感、忆阻器、二极管或者三极管元件组成。所述电路的实例包括但不局限于微控制器、处理器和收发机。
此处使用的术语“计算机可读介质”包括但不局限于缓冲存储器、只读存储器(ROM)、诸如D-RAM、S-RAM或者其它RAM之类的半导体存储设备，诸如闪存、硬盘、磁光介质之类的磁介质，诸如CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或者蓝光盘(Blu-Ray，BD)之类的光介质，其它易失性或者非易失性存储器或者任何电子数据存储设备。
此处使用的术语“软件模块”和“固件模块”包括但不局限于可执行性程序、函数、方法调用、进程、例行程序和子例行程序、对象、数据结构或者一个或者多个可执行性指令。“软件模块”或者“固件模块”可被存储在一个或者多个计算机可读媒体中。
虽然参考图1-18本发明的特征和元素以特定的结合在以上进行了描述，但每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本发明的其它特征和元素结合的各种情况下使用。参考图1-18以上所描述的方法或者流程图的子元素可以以任何次序(包括同时发生)、任何组合或者子组合加以实现。参考图1-18以上描述的方法或者流程图可以在通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件包含在计算机可读存储介质中。关于计算机可读存储介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。
举例来说，恰当的处理器包括：通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其它任何一种集成电路(IC)和/或状态机。
与软件相关的处理器可被用于实现射频收发信机，以便在无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线电网络控制器(RNC)或是任何一种主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模块结合使用，例如相机、摄像机模块、视频电话、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提耳机、键盘、蓝牙
Figure BDA0000088596080000201
模块、调频(FM)无线电单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和/或任何一种无线局域网(WLAN)模块或无线超宽带模块(UWB)。

Claims (20)

1.一种无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括：
前端单元(FEU)，所述FEU被配置成接收射频(RF)信号并且产生多个时间交织采样，其中所述FEU包括：
时间交织带通电荷采样器阵列；以及
时间交织电压采样器阵列；
信号处理单元(SPU)，所述SPU被配置成接收和组合所述多个时间交织采样并且产生信号质量测量以及同相和正交相(IQ)复合采样；
资源管理单元(RMU)，所述RMU被配置成接收所述信号质量测量并且基于所述信号质量测量而结合前端单元控制器(FEUC)来对FEU资源进行分配；并且
其中所述FEUC被配置成基于从所述RMU接收到的信号质量测量来产生多个控制信号。
2.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述时间交织电压采样器阵列为模数转换器(A/D)。
3.根据权利要求1所述的WTRU，其中在所述信号质量测量低于预定的阈值的条件下，多个时间交织带通电荷采样器和多个时间交织电压采样器被激活。
4.根据权利要求1所述的WTRU，其中在所述信号质量测量高于预定的阈值的条件下，一个或者仅一部分时间交织带通电荷采样器以及四个或者仅一部分与所述时间交织带通电荷采样器相关联的时间交织电压采样器被激活。
5.根据权利要求1所述的WTRU，其中基于接收到的信号与总的干扰比来测量所述信号质量。
6.根据权利要求1所述的WTRU，该WTRU还包括：
解复用器阵列，所述解复用器阵列被配置成将每个时间交织带通电荷采样器连接到时间交织电压采样器阵列。
7.根据权利要求1所述的WTRU，该WTRU还包括：
被配置成将所述多个时间交织采样组合起来的复用器或者复合有限冲激响应(FIR)。
8.根据权利要求1所述的WTRU，该WTRU还包括：
低噪声放大器(LNA)，所述LNA被配置成接收所述RF信号并且将所述RF信号传送到所述FEU。
9.根据权利要求1所述的WTRU，其中时钟信号和所述控制信号被产生并且被用于控制所述时间交织带通电荷采样器的偏置电平和增益。
10.根据权利要求1所述的WTRU，其中时钟信号和所述控制信号被产生并且被用于将所述时间交织电压采样器连接到所述时间交织带通电荷采样器。
11.根据权利要求1所述的WTRU，其中时钟信号和所述控制信号被产生并且被用于控制时间交织电压采样器或者模数转换器(A/D)的精度。
12.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述FEU被配置成从所述FEUC中接收控制信号。
13.一种用于动态资源分配的方法，该方法包括：
接收射频(RF)信号；
基于所述RF信号来产生多个时间交织采样；
将所述多个时间交织采样组合起来并且基于所述多个时间交织采样来产生信号质量测量；以及
基于所述信号质量测量来分配时间交织带通电荷采样器和时间交织电压采样器资源；
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述时间交织电压采样器为模数转换器(A/D)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述信号质量测量低于预定的阈值的条件下，多个时间交织带通电荷采样器和多个时间交织电压采样器被激活。
16.根据权利要求13所述的方法，其中在所述信号质量测量为高的条件下，一个或者仅一部分时间交织带通电荷采样器以及四个或者仅一部分与所述时间交织带通电荷采样器相关联的时间交织电压采样器被激活。
17.根据权利要求13所述的方法，其中基于所述信号质量以相同或者不相同的方式来采集所述时间交织采样。
18.根据权利要求13所述的方法，其中IQ输出采样被产生并且被传送到调制解调器。
19.根据权利要求13所述的方法，其中时钟和控制信号被产生并且被用于控制低噪声放大器增益和偏置电平。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述RF信号通过时间交织采样和保持电路被采样并且被输出到所述RF信号被量化的量化集群中。
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