CN102969980B - 单相位降频器、单相位降频方法与多模式无线通信接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一单相位降频器，其包含一混频器与一本地振荡信号产生器。该混频器用以经由混合一射频信号与一本地振荡信号，来产生一混频器输出信号。该本地振荡信号产生器耦接至该混频器，用以产生该本地振荡信号，该本地振荡信号的频率相对于一射频载波频率有一特定中频频率之频移，其中当镜像干扰存在时，该特定中频频率会让该镜像干扰转变为频道之保护频带。
Description
技术领域
本发明所揭示之实施例是关于无线通信信号之接收与解调，尤指一种将镜像干扰转变为频道之保护频带的单相位降频器与包含一单相位降频接收电路以及一双相位降频接收电路的多模式无线通信接收器。
背景技术
在无线通信系统中，信息被调变并接着透过两终端之间之射频(radiofrequency，RF)通讯频道来进行传送。每个终端包含射频接收器电路，其用来选择所要通讯频道之信号，然后将该所选取之射频信号降频为具有较低频率之一接收信号(例如，一中频(intermediatefrequency，IF)信号或一基频信号)，以供进一步的信号处理之用。
一般来说，一个简单的调变机制，例如频移键控(frequency-shiftkeying，FSK)或相移键控(phase-shiftkeying，PSK)，可被使用于短距离的无线通信，然而，由于所使用之简单调变机制的固有特性，无线通信接收器可能会遇到不想要的镜像干扰(imageinterference)，该镜像干扰可能会大幅降低信号接收质量。一个复杂的调变机制，例如同相正交相调变(IQmodulation)，可被用来避免镜像干扰问题，例如，当同相正交相调变被传送器端所采用时，一直接降频(directdown-conversion)、一具有复数滤波器(complexfilter)之低中频降频(low-IFdown-conversion)与一具有镜像抑制(imagerejection)之宽带带中频降频(wideband-IFdown-conversion)的其中之一者会被接收端所采用。特别地说，当中频频率被选择为高于传送数据(transmitteddata)的数据速率时，零交越边缘触发(zero-crossingedgetrigger)会被使用来侦测传送数据。当中频频率被设为0时，则会使用复杂的处理来侦测传送数据，虽然复杂的调变机制(例如，同相正交相调变)足以避免镜像干扰问题，仍无可避免地需要复杂的接收器电路，这会导致更高之生产成本与功率消耗。再者，传统的接收器设计若不是采用简单的降频机制，便是采用复杂的降频机制，因此，由于传统接收器仅会支持一单一降频机制，故传统接收器于使用上会非常缺乏弹性。
发明内容
依据本发明之实施例，提供了一种单相位降频器与包含一单相位降频接收电路与一双相位降频接收电路的多模式无线通信接收器，以解决上述问题。
依据本发明之一实施例，其揭露一种示范性的单相位降频器。该示范性的单相位降频器包含一混频器与一本地振荡信号产生器。该混频器是用以通过混合一射频信号与一本地振荡信号，来产生一混频器输出。该本地振荡信号产生器耦接至该混频器，用以产生具有与一射频载波频率间有一特定中频频移之频率的该本地振荡信号，其中当镜像干扰存在时，该特定中频频率会让该镜像干扰转变成频道之保护频带。
依据本发明之另一实施例，其揭露一种示范性的单相位降频方法。该示范性的单相位降频方法包含：产生具有与一射频载波频率间有一特定中频频移之频率的一本地振荡信号；以及通过混合一射频信号与该本地振荡信号，来产生一混频器输出信号。当镜像干扰存在时，该特定中频频率会让该镜像干扰信号转变成频道之保护频带。
依据本发明之又一实施例，其揭露一种示范性的多模式无线通信接收器。该示范性的多模式无线通信接收器包含一单相位降频接收电路、一双相位降频接收电路与一控制器。该单相位降频接收电路是用以对一射频信号执行一单相位降频。该双相位降频接收电路是用以对该射频信号执行一双相位降频。该控制器耦接至该单相位降频接收电路与该双相位降频接收电路，并用以侦测镜像干扰之存在，以及依据一镜像干扰侦测结果，来控制该单相位降频接收电路与该双相位降频接收电路之启用。
依据本发明之再一实施例，其揭露一种示范性的多模式无线通信接收器。该示范性的多模式无线通信接收器包含一降频电路、一解调电路与一控制器。该降频电路是用以对一射频信号执行一单相位降频，并因此产生一第一模拟中频输出，以及用以对该射频信号执行一双相位降频，并因此产生一第二模拟中频输出。该解调电路包含一模拟至数字转换器模块、一信号分离器，一降频器与一解调器模块。该模拟至数字转换器模块是用以将该第一模拟中频输出转换成一第一数字中频输出，以及将该第二模拟中频输出转换成一第二数字中频输出。该信号分离器是用以将该第一数字中频输出分离成一第一数字同相基频信号，以及一第一数字正交相基频信号。该降频器是用以将该第二数字中频输出转换成一第二数字同相基频信号，以及一第二正交相基频信号。该解调器模处是用以将该第一数字同相基频信号与该第一数字正交相基频信号解调变，并将该第二数字同相基频信号与该第二数字正交相基频信号解调变。该控制器耦接至该解调电路并用以依据该第二数字同相基频信号与该第二数字正交相基频信号，来侦测镜像干扰之存在，并依据一镜像干扰侦测结果来控制该解调电路。
本发明所提出之单相位降频机制可以在不需要传统的同相正交向处理之下成功得到解调信号，因此大幅节省功率与芯片面积。此外，本发明所提出之多模式无线通信接收器可根据镜像干扰侦测结果，来决定启用单相位降频接收电路与双相位降频接收电路之中的哪一个降频接收电路，因此，于使用上十分具有弹性。
附图说明
图1是依据本发明之一实施例之一单相位降频接收电路的示意图。
图2是在特定中频频率高于零以及低于传送数据之数据速率之情形下所执行的单相位降频之范例的示意图。
图3是要被传送之一原始数据的示意图。
图4是对应传送数据之一基频波形的示意图。
图5是传送数据之一相域信号的示意图。
图6是一解调资料的示意图。
图7是在特定中频频率高于传送数据之数据速率的情形下所执行之单相位降频的另一范例的示意图。
图8是具有不想要之镜像信号”1”之所要的二进制频移键控信号”0”之频谱型样的示意图。
图9是具有不想要之镜像信号”0”之所要的二进制频移键控信号”0”之频谱型样的示意图。
图10是具有不想要之镜像信号”0”之所要的二进制频移键控信号”1”之频谱型样的示意图。
图11是具有不想要之镜像信号”1”之所要的二进制频移键控信号”1”之频谱型样的示意图。
图12是依据本发明之一实施例之一多模式无线通信接收器的示意图。
图13是一多模式无线通信接收器之一第一实施例的示意图。
图14是一多模式无线通信接收器之一第二实施例的示意图。
图15是一多模式无线通信接收器之一第三实施例的示意图。
图16是一多模式无线通信接收器之一第四实施例的示意图。
图17是一多模式无线通信接收器之一第五实施例的示意图。
图18是依据本发明另一实施例之一多模式无线通信接收器的示意图。
图19是图18所示之解调电路之一第一实施例的示意图。
图20是图18所示之一解调电路之一第二实施例的示意图。
具体实施方式
在本说明书以及权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”是一个开放式的用语，因此应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
请参照图1，图1为依据本发明之一实施例之一单相位降频接收电路的示意图。此单相位降频接收电路100的范例包含一单相位降频器102、一可控制增益放大器与滤波器区块104与一解调器区块106。在此实施例中，单相位降频器102包含一混频器112与一本地振荡信号产生器114。混频器112是用以通过混合来自一射频前端(未显示)之一射频(radiofrequency，RF)信号RF_IN与一本地振荡信号S_LO，来产生一混频器输出信号S_M。例如，射频信号RF_IN是一频移键控调变信号，以及本地振荡信号S_LO是一正弦波，该本地振荡信号S_LO可被表示如下：
S_LO＝Sin(2π(fc±fIF)+θ)(1)
在上面方程式(1)中，fc代表一射频载波频率，fIF代表随着不同情况而有不同设定值之一中频频率，而θ代表依据传送器与接收器端之一传送距离而设定之一相位偏移(phaseshift)。更明确来说，本地振荡信号产生器114耦接至混频器112，并用以产生具有与一射频载波频率(例如，fc)有一特定中频频率(例如，fIF)频移之频率的本地振荡信号S_LO。请注意，该特定中频频率应该被适当地设定，因此，当有镜像干扰(imageinterference)存在时，该特定中频频率足以让不想要的镜像干扰转移至频道的保护频带。更细节之部分稍后会加以描述。
由于固有之混频器特性，混频器输出信号S_M会包含高频成份与低频成份。可控制增益放大器与滤波器区块104可包含一放大器(例如，一可变增益放大器(variablegainamplifier，VGA)/可编程增益放大器(programmablegainamplifier，PGA))与一滤波器(例如，一低通滤波器(low-passfilter，LPF))，因此，经过可控制增益放大器与滤波器区块104之处理，低频成份会从混频器输出信号S_M中取出以作为一接收信号S_R。接下来，解调区块106解调目前接收到之信号S_R，因而产生一基频信号S_B。由于该特定中频频率会让镜像干扰转移至频道的保护频带，镜像干扰可简单地由实作于可控制增益放大器与滤波器区块104中之一滤波器(例如，一低通滤波器)来进行滤除。虽然使用单相位降频，不想要的镜像干扰仍可被减少或消除。相较于双相位降频(例如，同相正交相降频)，单相位降频是比较简单的，并耗费较少功率/电流以及较少的芯片面积。
图2是在该特定中频频率高于零且低于传送数据之数据速率之情形下所执行的单相位降频之范例的示意图。举例来说(但本发明并不以此为限)，射频信号RF_IN是符合一低蓝牙能量(Bluetooth-LowEnergy，BT-LE)规格之一频移键控调变信号。依据该低蓝牙能量规格，频道带宽为2Mhz，但频道带宽并没完全被使用，如图2所示，两个连续频道之间有一个1Mhz之保护频带。在此实施例中，使用了接近于零中频的降频(nearzero-IFdown-conversion)，因此，中频频率可由下面的方程式来设定：
|IF|＝0.25×BW(2)
在上述方程式(2)中，BW代表频道带宽。如图2所示，上述之特定中频频率被设为0.5MHz。由于0.5MHz之中频频率高于0以及低于传送数据之数据速率，不想要的镜像干扰被转移至频道的保护频带，并可被一适当设计之滤波器来简单地进行滤除，因此，就不会存在镜像干扰的问题了。
当中频频率低于传送数据之数据速率，传送数据可经由相域处理(phase-domainprocessing)来解调。请参照图3、图4、图5与图6。图3是要被传送的一原始数据的示意图。图4是对应传送数据的一基频波形的示意图。图5是传送数据的一相域信号的示意图。图6是一解调资料的示意图。从图3与图6可看出，解调数据大致上等同于原始信号。另外，从图5与图6可看出，数据是通过相位增加(phaseincrease)之正负号(sign)而被解调。简单来说，当一无线通信接收器中使用本发明所揭示的具有低于传送数据之数据速率的中频频率的单相位降频时，使用相域处理足以正确地得到该解调数据。
图7是在该特定中频频率高于传送数据之数据速率的情形下所执行的单相位降频的另一范例的示意图。举例来说(但本发明并不以此为限)，射频信号RF_IN是一频移键控调变信号，例如一二进制频移键控(binaryfrequency-shiftkeying，BFSK)调变信号。相似地，频道带宽没有被完全利用。如图2所示，保护频带会紧邻着频道。在此实施例中，中频频率可由下面方程式来设定：
|IF|＝(n+0.5+ε)×BW(3)
在上述方程式(3)中，n代表频道数目，ε代表频移，以及BW代表频道带宽。如图7所示，因为频移ε的缘故，不想要的镜像干扰可被转移至保护频带。
由于中频频率高于传送数据的数据速率，传送数据可由快速傅利叶转换(fastFouriertransform，FFT)来解调，也就是说，此解调机制类似于一简化之正交分频多任务(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，OFDM)系统所采用的解调机制，更明确来说，资料可经由监测频谱型样(spectrumpattern)而被解调。请参照图8、图9、图10与图11。图8是具有不想要之镜像信号”1”之所要的二进制频移键控信号”0”之频谱型样的示意图。图9是具有不想要之镜像信号”0”之所要的二进制频移键控信号”0”之频谱型样的示意图。图10是具有不想要之镜像信号”0”之所要的二进制频移键控信号”1”之频谱型样的示意图。图11是具有不想要之镜像信号”1”之所要的二进制频移键控信号”1”之频谱型样的示意图。因此，通过监测频谱型样，二进制频移键控之数据与镜像信号可被简单地获得。简单地说，当一无线通信接收器使用本发明所揭示之具有中频频率高于传送数据之数据速率的单相位降频时，使用频谱型样的监测可以正确地得到该解调数据。
总结以上，本发明所提出的单相位降频机制，可以在不需要传统的同相正交向的复数处理(IQcomplexprocessing)之下，成功得到解调信号，因此大幅节省功率与芯片面积。在上述实施例中，本发明所提出之单相位降频机制被用于一频移键控接收器内；然而，这只用于范例说明之用，而非用以对本发明设限。任何使用本发明所提出之单相位降频机制的无线通信接收器皆符合本发明之精神并落入本发明之范畴。
一般来说，传统的接收器设计不是使用简单的降频方法(例如，需要单一混频器之单相位降频)，就是使用复杂的降频方法(例如，需要二个混频器之双相位降频)，因此十分缺乏弹性。为解决此问题，本发明另提供一多模式无线通信接收器。请参照图12，图12为依据本发明之一实施例之一多模式无线通信接收器的示意图。在此实施例中，多模式无线通信接收器1200是一双模式无线通信接收器，其包含一单相位降频接收电路1202、一双相位降频接收电路1204以及一控制器1206。单相位降频接收电路1202是用以对射频(radiofrequency，RF)信号RF_IN执行一单相位降频操作。双相位降频接收电路1204是用以对射频信号RF_IN执行一双相位降频操作。控制器1206耦接至单相位降频接收电路1202与双相位降频接收电路1204，并用以侦测镜像干扰之存在，以及依据一镜像干扰侦测结果，来控制单相位降频接收电路1202与双相位降频接收电路1204之启用。在此实施例中，控制器1206是用以通过参考双相位降频接收电路1204提供之信息，来侦测镜像干扰之存在，例如，双相位降频接收电路1204所处理之一同相信号与一正交相信号可被控制器1206使用来进行镜像干扰侦测。
控制器1206在该镜像干扰侦测结果指出不存在镜像干扰时，会让单相位降频接收电路1202启用并让双相位降频接收电路1204停用，因此，当单相位降频接收电路1202使用简单的降频/解调机制，来从射频信号RF_IN产生出传送数据时，多模式无线通信接收器1200之功率消耗便会大幅减少。然而，当该镜像干扰侦测结果指出有镜像干扰存在时，控制器1206会让双相位降频接收电路1204启用并让单相位降频接收电路1202停用，相较于单相位降频接收电路1202，双相位降频接收电路1204有更好的镜像抑制能力，因此，从射频信号RF_IN产生出传送数据之信号接收效能不会因不想要的镜像干扰的存在而降低。
请参照图13，图13是一多模式无线通信接收器之第一实施例的示意图。多模式无线通信接收器1300是基于图12所示之接收器组态，因此包含单相位降频接收电路1302、双相位降频接收电路1304以及控制器1306。单相位降频接收电路1302包含一降频器1312、一可控制增益放大器与滤波器区块1314以及一解调器区块1316。降频器1312是用以通过混合射频信号RF_IN与一本地振荡信号(例如，Sin(2π(fc±fIF)+θ))，来产生一混频输出信号S_M1。可控制增益放大器与滤波器区块1314耦接至降频器1312，并可包含一可变增益放大器/可编程增益放大器(VGA/PGA)与一滤波器，用来通过处理混频器输出信号S_M1来产生接收信号S_R1。解调器区块1316是用以通过解调接收信号S_R1来产生挟带有所需数据之一基频信号。
关于双相位降频接收电路1304，其包含多个降频器1322与1326、多个可控制增益放大器与滤波器区块1324与1328，以及一解调器区块1330。在此实施例中，双相位降频接收电路1304使用的是一同相正交相解调方法。因此，降频器1326是用以通过混合射频信号RF_IN与一本地振荡信号(例如，Sin(2π(fc±fIF)+θ))来产生一混频输出信号S_M22，以及降频器1322是用以通过混合射频信号RF_IN与另一本地振荡信号(例如，Cos(2π(fc±fIF)+θ))来产生一混频输出信号S_M21。每一可控制增益放大器与滤波器区块1324、1328可包含一可变增益放大器/可编程增益放大器与一滤波器，更明确来说，可控制增益放大器与滤波器区块1324耦接至降频器1322，并用以通过处理混频器输出信号S_M21来产生接收信号S_R21，而可控制增益放大器与滤波器区块1328耦接至降频器1326，并用以通过处理混频器输出信号S_M22来产生接收信号S_R22。
解调器区块1330同时耦接至可控制增益放大器与滤波器区块1324与可控制增益放大器与滤波器区块1328，并用以解调从同相分支路径与正交相分支路径所获得之接收信号S_R21与接收信号S_R22，来产生挟带有所需数据之一基频信号。控制器1306从双相位降频接收电路1304的解调器区块1330获得信息(例如，同相基频信号与正交相基频信号)，并依据所获得之信息执行镜像干扰侦测。基于该镜像干扰侦测结果，控制器1306决定单相位降频接收电路1302与双相位降频接收电路1304中哪一个可被启用来处理输入的射频信号RF_IN。
如图13所示，单相位降频接收电路1302与双相位降频接收电路1304被个别独立地使用于接收器中，然而，这仅供范例说明之用。一硬件共享(hardwaresharing)技术可被用来以降低生产成本与功率消耗。请参照图14，图14是一多模式无线通信接收器之一第二实施例的示意图。多模式无线通信接收器1400也是基于图12所示之接收器组态，因此包含单相位降频接收电路1402、双相位降频接收电路1404以及控制器1406。如图14所示，单相位降频接收电路1402包含降频器1412、可控制增益放大器与滤波器区块1414以及共享解调器区块(shareddemodulatorblock)1416。降频器1412是用以通过混合射频信号RF_IN与本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)，来产生混频器输出信号S_M1。可控制增益放大器与滤波器区块1414可包含一可变增益放大器/可编程增益放大器与一滤波器，并用以通过处理混频器输出信号S_M1来产生接收信号S_R1给共享解调器区块1416。由于多模式无线通信接收器1400采用硬件共享技术，因此单相位降频接收电路1402是双相位降频接收电路1404的一部分，也就是说，双相位降频接收电路1404具有前述之降频器1412、可控制增益放大器与滤波器区块1414以及共享解调器区块1416，以及另包含降频器1422与可控制增益放大器与滤波器区块1424。降频器1422是用以通过混合射频信号RF_IN与另一本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)，来产生混频器输出信号S_M2。可控制增益放大器与滤波器区块1424可包含一可变增益放大器/可编程增益放大器与一滤波器，并用以通过处理混频器输出信号S_M2来产生接收信号S_R2给共享解调器区块1416。
控制器1406从共享解调器区块1416获得信息(例如，同相基频信号以及正交相基频信号)，并依据所获得之信息执行镜像干扰侦测。基于镜像干扰侦测结果，控制器1406决定单相位降频接收电路1402与双相位降频接收电路1404之中哪一个要被启用来处理输入的射频信号RF_IN。例如，当镜像干扰侦测指出不存在镜像干扰时，控制器1406会停用降频器1422与可控制增益放大器与滤波器区块1424，因而允许单相位降频接收电路1402可被启用。请注意，当控制器1406启用单相位降频接收电路1402时，共享调变器区块1416是用以解调接收信号S_R1，而当控制器1406启用双相位降频接收电路1404时，共享调变器区块1416则是用以解调接收信号S_R1与接收信号S_R2。由于单相位降频与双相位降频之间固有的差异，共享解调器区块1416可被设计为具有专用于处理一单相位降频输出的硬件组件、专用于处理一双相位降频输出的硬件组件以及共享于处理该单相位降频输出与该双相位降频输出的共享硬件组件，因此，控制器1406也会产生控制信号SC给共享解调器区块1416，以指示解调器区块1416要具有一第一硬件配置来处理该单相位降频输出或是要具有一第二硬件配置来处理该双相位降频输出。
请参照图15，图15是一多模式无线通信接收器之第三实施例的示意图。多模式无线通信接收器1500也是基于图12中之接收器组态，因此包含单相位降频接收电路1502、双相位降频接收电路1504以及控制器1406。多模式无线通信接收器1500使用硬件共享技术。根据图14所示之实施例，单相位降频接收电路1402包含降频器1412(其依据本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)操作)，以及当单相位降频接收电路1402被控制器1406所选取并启用时，降频器1422(其依据另一本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)操作)与控制增益放大器与滤波器区块1424皆会被停用。然而，图15所示之实施例中，单相位降频接收电路1502包含降频器1422(其依据本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)来操作)、可控制增益放大器与滤波器区块1424与共享解调器区块1416。因此，当单相位降频接收电路1502被控制器1406所选取并启用时，降频器1412(其依据另一本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)来操作)与可控制增益放大器与滤波器区块1414皆被停用。此一设计变化也符合本发明之精神。
请参照图16，图16是一多模式无线通信接收器之第四实施例的示意图。多模式无线通信接收器1600也是基于图12之接收器组态，因此包含单相位降频接收电路1602、双相位降频接收电路1604与控制器1606。多模式无线通信接收器1600使用硬件共享技术。如图16所示，控制器1606包含多任务器(multiplexer，MUX)1612(其具有第一输入端口P1、第二输入端口P2与第三输入端口P3)，以及另包含控制单元1614，用以侦测镜像干扰之存在，并依据镜像干扰侦测结果来选择性地控制输出端口P3耦接至第一输入端口P1或第二输入端口P2。相同地，控制单元1614产生控制信号SC给共享解调器区块1416，以指示共享解调器区块1416要具有一第一硬件配置来处理单相位降频输出或是要具有一第二硬件配置来处理双相位降频输出。
单相位降频接收电路1602包含一共享可控制增益放大器与滤波器区块(sharedcontrollablegainamplifierandfilterblock)1624，以及前述之降频器1412以及共享解调器区块1416。降频器1412产生混频器信号S_M1给多任务器1612之第一输出端口P1。共享可控制增益放大器与滤波器区块1624可包含一可变增益放大器/可编程增益放大器与一滤波器，以及耦接于多任务器1612的输出端口P3，并用以依据输出端口P3所产生的多任务器输出信号S_X来产生一接收信号S_R。
由于多模式无线通信接收器1600所使用之硬件共享技术的缘故，单相位降频接收电路1602是双相位降频接收电路1604之一部分。如图16所示，双相位降频接收电路1604另包含镜像抑制混频器(image-rejectionmixer)1622与前述之降频器1422。镜像抑制混频器1622耦接至降频器1412与降频器1422，以及用以依据混频器输出信号S_M1与混频器输出信号S_M2，来产生混频器输出信号S_M3给多任务器1612的第二输入端口P2。在此实施例中，当控制单元1614判断不存在镜像干扰时，控制单元1614会通过控制多任务器1612来将输出端口P3耦接至第一输入端口P1，以允许混频器输出信号S_M1作为馈入后续之共享可控制增益放大器与滤波器区块1624的多任务器输出信号S_X，进而启用单相位降频接收电路1602并停用双相位降频接收电路1604。然而，当控制单元1614判断有镜像干扰存在时，控制单元1614则会通过控制多任务器1612来将输出端口P3耦接至第二输入端口P2，以允许混频器输出信号S_M3作为馈入后续之共享可控制增益放大器与滤波器区块1624之多任务器输出信号S_X，进而停用单相位降频接收电路1602并启用双相位降频接收电路1604。换句话说，在同相分支路径之信号与正交相分支路径之信号的结合结果被馈入至共享可控制增益放大器与滤波器区块1624之前，镜像干扰便会被移除。
于图16所示之实施例中，依据本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1412是包含于单相位降频接收电路1602之中，以及依据本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)来操作的降频器1422是双相位降频接收电路1604的专用组件。然而，在一设计变化中，依据本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1412是双相位降频接收电路1604之专用组件，而依据本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1422则是包含于单相位降频接收电路1602之中。本领域技术人员可于阅读图15中之实施例的相关说明后，即可了解此设计变化的细节，故更进一步之描述便在此省略以求简洁。
请参照图17，图17是一多模式无线通信接收器之第五实施例的示意图。多模式无线通信接收器1700也是基于图12中之接收器组态，因此包含单相位降频接收电路1702、双相位降频接收电路1704与前述之控制器1606。多模式无线通信接收器1700使用硬件共享技术。多模式无线通信接收器1600与多模式无线通信接收器1700之间的主要差异是：共享可控制增益放大器与滤波器区块1624被分成一共享可控制增益放大器区块(例如，一可变增益放大器或一可编程增益放大器)1716与多个滤波器(例如，低通滤波器)1712与1714。如图17所示，共享可控制增益放大器区块1716是耦接于多任务器1612之输出端口P3与共享解调器区块1416之间，并用以依据多任务器输出信号S_X来产生接收信号S_R。另外，一滤波器1712被设置于降频器1422与镜像抑制混频器1622之间，而另一滤波器1714则被设置于降频器142与多任务器1612之间，其中滤波器1714是包含于单相位降频接收电路1702之中，以及滤波器1712是双相位降频接收电路1704的专用组件。更明确来说，滤波器1714是用以依据混频输出信号S_M1来产生滤波器输出信号S_F1给多任务器1612之第一输入端口P1，滤波器1712是用以依据混频输出信号S_M2来产生滤波器输出信号S_F2，以及镜像抑制混频器1622现在是用以依据混频器输出信号S_M1与混频器输出信号S_M2之滤波器输出，来产生混频器输出信号S_M3给多任务器1612之第二输入端口P2。
图17所示之实施例中，依据本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1412是包含于单相位降频接收电路1702之中，而依据本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1422则是双相位降频接收电路1704之专用组件。然而，在一设计变化中，依据本地振荡信号Sin(2π(fc±fIF)+θ)来操作之降频器1412是双相位降频接收电路1704之专用组件，而依据本地振荡信号Cos(2π(fc±fIF)+θ)来操作的降频器1422则是包含在单相位降频接收电路1702中。此亦符合本发明之精神。
请参照图18，图18是依据本发明之另一实施例之多模式无线通信接收器1800的示意图。多模式无线通信接收器1800包含降频电路1802、解调电路1804与控制器1806。降频电路1802是用以对射频信号RF_IN执行单相位降频以产生模拟中频输出S_IF1A，以及另用以对射频信号RF_IN执行双相位降频以产生模拟中频输出S_IF2A。例如，模拟中频输出S_IF2A可包含模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q。请注意，降频电路1802可由前述之复数种示范性的接收器组态所图示之降频设计的其中之一来加以实作。举例来说(但本发明并不以此为限)，降频电路1802可由图13中之降频器1312、1322、1326与可控制增益放大器与滤波器区块1314、1324、1328来实现，其中接收信号S_R1可作为模拟中频输出信号S_IF1A，以及接收信号S_R21与接收信号S_R22可分别作为模拟中频输出S_IF2A中的模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q。
解调电路1804包含模拟至数字转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)模块1812、信号分离器(signalseparator)1814、降频器1816与解调器模块1818。模拟至数字转换器模块1812是用以将模拟中频输出S_IF1A转换为数字中频输出S_IF1D，并进一步用以将模拟中频输出S_IF2A转换为数字中频输出S_IF2D。信号分离器1814是用以执行同相正交相分离，并因此将传来之数字中频输出S_IF1D分离为数字同相基频信号S_BBI与数字正交相基频信号S_BBQ。举例来说(但本发明并不以此为限)，信号分离器1814可使用美国专利公开号No.2009/0310717A1(其发明名称为”信号转换器”且可作为本发明的参考)所揭示之信号分离器来实现。
降频器1816是用以将数字中频输出S_IF2D转换为数字同相基频信号S_BBI’与数字正交相基频信号S_BBQ’。解调器模块1818是用以于接收到数字同相基频信号S_BBI与数字正交相基频信号S_BBQ时，解调数字同相基频信号S_BBI与数字正交相基频信号S_BBQ，此外，解调器模块1818另于接收到数字同相基频信号S_BBI’与数字正交相基频信号S_BBQ’时，解调数字同相基频信号S_BBI’与数字正交相基频信号S_BBQ’。
在此实施例中，控制器1806耦接至解调电路1804，并用以依据数字同相基频信号S_BBI’与数字正交相基频信号S_BBQ’来侦测镜像干扰之存在，以及依据镜像干扰侦测结果来控制解调电路1804。例如，当控制器1806侦测到不存在镜像干扰时，控制器1806会启用信号分离器1814而停用降频器1806；另外，控制器1806可启用应用于模拟中频输出S_IFA的模拟至数字转换功能，与停用应用于模拟中频输出S_2FA的模拟至数字转换功能。当控制器1806侦测到有镜像干扰时，控制器1806会停用信号分离器1814而启用降频器1806；另外，控制器1806另可停用应用于模拟中频输出S_IFA的模拟至数字转换功能，与启用应用于模拟中频输出S_2FA的模拟至数字转换功能。也就是说，控制器1806可以依据一镜像干扰侦测结果，来控制解调电路1804于单相位数字信号处理模式与双相位数字信号处理模式之间进行切换。
请参照图19，图19是图18所示之解调电路1804之一第一实施例的示意图。如图19所示，模拟至数字转换器模块1812包含多个模拟至数字转换器1902、1904与1906，以及解调器模块1818包含多个解调器1908与1910。模拟至数字转换器1902耦接至信号分离器1814，并用以将模拟中频信号(亦即模拟中频输出S_IF1A)转换为数字中频输出S_IF1D。模拟至数字转换器1904耦接至降频器1816，并用以将模拟同相中频信号S_I转换为数字同相中频信号S_ID给降频器1816，以及模拟至数字转换器1906耦接至降频器1816，并用以将模拟正交相中频信号S_Q转换为数字正交相中频信号S_Q’给降频器1816，其中第二数字中频输出S_IF2D包含数字同相中频信号S_ID与数字正交相中频信号S_QD。对于解调器模块1818，解调器1908与解调器1910专用于分别地解调信号分离器1814之输出与降频器1816之输出，也就是说，解调器1908是用以解调数字同相基频信号S_BBI与数字正交相基频信号S_BBQ，以及解调器1910是用以解调数字同相基频信号S_BBI’与数字正交相基频信号S_BBQ’。
请注意，前述之硬件共享技术亦可使用于多模式无线通信接收器1800。例如，降频电路1802及/或解调电路1804可使用硬件共享技术来降低电路复杂度与功率消耗。请参照图20，图20是图18所示之解调电路1804之一第二实施例的示意图。如图20所示，由前面的降频电路(未显示)所提供之模拟中频输出S_IF2A包含模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q，以及由前面之降频电路(未显示)所提供之模拟中频输出S_IF1A包含模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q(例如，S_IF1A=S_I)。模拟至数字转换器模块1812包含多个模拟至数字转换器2002与2004。模拟至数字转换器2002耦接至信号分离器1814与降频器1816，并用以将模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q之一转换为一数字中频信号。模拟至数字转换器2004耦接至降频器1816，并用以将模拟同相中频信号S_I与模拟正交相中频信号S_Q之另一转换为另一数字中频信号。在此实施例中，模拟至数字转换器2002产生数字中频信号S_ID给信号分离器1814与降频器1816，以及模拟至数字转换器2004产生数字中频信号S_QD给降频器1816，其中前述之数字中频输出S_IF1D包含数字中频信号S_ID，以及前述之数字中频输出S_IF2D包含数字中频信号S_ID与数字中频信号S_QD。
由于信号分离器1814之输出与降频器1816之输出具有相同之同相正交相信号格式(IQsignalformat)，解调器模块1818可由被信号产生器1814与降频器1816所共享之解调器2006来加以实作，因此，解调器2006具有一第一输入端口N1以接收一同相信号(例如，S_BBI/S_BBI’)以及一第二输入端口N2以接收一正交相信号(例如，S_BBQ/S_BBQ’)，并用以解调所接收到的同相信号与正交相信号。同样可达到对单相位降频输出与双相位降频输出中任一降频输出进行解调之目的。
虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的范围内，可以做一些改动。
Claims (12)
1.一种多模式无线通信接收器，包含：
一单相位降频接收电路，用以对一射频信号执行一单相位降频；
一双相位降频接收电路，用以对该射频信号执行一双相位降频；以及
一控制器，耦接至该单相位降频接收电路与该双相位降频接收电路，该控制器用以侦测是否存在镜像干扰，并依据一镜像干扰侦测结果，来控制该单相位降频接收电路与该双相位降频接收电路的启用。
2.如权利要求1所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该控制器是用以经由参考该双相位降频接收电路所提供之信息，来侦测该镜像干扰是否存在。
3.如权利要求1所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，当该镜像干扰侦测结果指出不存在镜像干扰时，该控制器会让该单相位降频接收电路被启用并让该双相位降频接收电路被停用，以及当该镜像干扰侦测结果指出有镜像干扰时，该控制器会让该双相位降频接收电路被启用并让该单相位降频接收电路被停用。
4.如权利要求1所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该单相位降频接收电路包含：
一第一降频器，用以将该射频信号与一第一本地振荡信号混合，来产生一第一混频器输出信号；
一第一可控制增益放大器与滤波区块，耦接至该第一降频器并用以经由处理该第一混频器输出信号，来产生一第一接收信号；以及
一共享解调器区块；以及
该双相位降频接收电路，包含：
该第一降频器；
该第一可控制增益放大器与滤波区块；
一第二降频器，用以将该射频信号与一第二本地振荡信号混合，来产生一第二混频器输出信号；
一第二可控制增益放大器与滤波区块，耦接至该第二降频器并用以经由处理该第二混频器输出信号，来产生一第二接收信号；以及
该共享解调器区块，耦接至该第一可控制增益放大器与滤波区块以及该第二可控制增益放大器与滤波区块，其中当该控制器让该单相位降频接收电路被启用时，该共享解调器区块是用以解调该第一接收信号，而当该控制器让该双相位降频接收电路被启用时，该共享解调器区块则是用以解调该第一接收信号与该第二接收信号。
5.如权利要求1所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该控制器包含：
一多任务器，具有一第一输入端口、一第二输入端口与一输出端口；以及
一控制单元，用以侦测该镜像干扰之存在，并依据该镜像干扰侦测结果，来控制该输出端口选择性地耦接至该第一输入端口或该第二输入端口；
该单相位降频接收电路包含：
一第一降频器，用以经由混合该射频信号与一第一本地振荡信号，来产生一第一混频器输出信号至该多任务器之该第一输入端口；
一共享可控制增益放大器与滤波区块，耦接至该多任务器之该输出端口，并用以依据该输出端口所产生之一多任务器输出信号来产生一接收信号；以及
一共享解调器区块，耦接至该共享可控制增益放大器与滤波区块，并用以解调该接收信号；以及
该双相位降频接收电路，包含：
该第一降频器；
一第二降频器，用以通过混合该射频信号与一第二本地振荡信号，来产生一第二混频器输出信号给该多任务器之该第二输入端口；
一镜像抑制混频器，耦接至该第一降频器与该第二降频器，该镜像抑制混频器是用以依据该第一混频器输出信号与该第二混频器输出信号，来产生一第三混频器输出信号给该多任务器之该第二输入端口；
该共享可控制增益放大器与滤波区块；以及
该共享解调器区块。
6.如权利要求1所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该控制器包含：
一多任务器，具有一第一输入端口、一第二输入端口与一输出端口；以及
一控制单元，用以侦测该镜像干扰之存在，并依据该镜像干扰侦测结果，来控制该输出端口选择性地耦接至该第一输入端口或该第二输入端口；
该单相位降频接收电路包含：
一第一降频器，用以经由混合该射频信号与一第一本地振荡信号，来产生一第一混频器输出信号；
一第一滤波器，耦接至该第一降频器，并用以依据该第一混频器输出信号，来产生一第一滤波器输出信号给该多任务器之该第一输入端口；
一共享可控制增益放大器区块，耦接至该多任务器之该输出端口，并用以依据该输出端口所产生之一多任务器输出信号，来产生一接收信号；以及
一共享解调器区块，耦接至该共享可控制增益放大器并用以解调该接收信号；以及
该双相位降频接收电路，包含：
该第一降频器；
该第一滤波器；
一第二降频器，用以通过混合该射频信号与一第二本地振荡信号，来产生一第二混频器输出信号；
一第二滤波器，耦接至该第二降频器并用以依据该第二混频器输出信号，来产生一第二滤波器输出信号；
一镜像抑制混频器，耦接至该第一滤波器与该第二滤波器，该镜像抑制混频器是用以依据该第一滤波器输出信号与该第二滤波器输出信号，来产生一第三混频器输出信号；
该共享可控制增益放大器区块；以及
该共享解调器区块。
7.一种多模式无线通信接收器，包含：
一降频电路，用以对一射频信号执行一单相位降频来产生一第一模拟中频输出，并用以对该射频信号执行一双相位降频来产生一第二模拟中频输出；
一调变电路，包含：
一模拟至数字转换器模块，用以将该第一模拟中频输出转换成一第一数字中频输出，以及将该第二模拟中频输出转换成一第二数字中频输出；
一信号分离器，用以将该第一数字中频输出分离为一第一数字同相基频信号与一第一数字正交相基频信号；
一降频器，用以转换该第二数字中频输出成为一第二数字同相基频信号与一第二数字正交相基频信号；以及
一解调器模块，用以解调该第一数字同相基频信号与该第一数字正交相基频信号，以及解调该第二数字同相基频信号与该第二数字正交相基频信号；以及
一控制器，耦接至该解调电路并用以依据该第二数字同相基频信号与该第二数字正交相基频信号，来侦测镜像干扰之存在，且依据一镜像干扰侦测结果来控制该解调电路。
8.如权利要求7所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该第二模拟中频输出包含一模拟同相中频信号与一正交相中频信号；以及该模拟至数字转换器模块包含：
一第一模拟至数字转换器，耦接至该信号分离器且用以转换该第一模拟中频输出成为该第一数字中频输出；
一第二模拟至数字转换器，耦接至该降频器并用以转换该模拟同相中频信号成为一数字同相中频信号，并传给该降频器；以及
一第三模拟至数字转换器，耦接至该降频器并用以转换该模拟正交相中频信号成为一数字正交相中频信号，并传给该降频器，其中该第二数字中频输出包含该数字同相中频信号与该数字正交相中频信号。
9.如权利要求7所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该第二模拟中频输出包含一模拟同相中频信号与一模拟正交相中频信号；该第一模拟中频输出包含该模拟同相中频信号与该模拟正交相中频信号两者其中之一者的模拟中频信号；以及
该模拟至数字转换器模块包含：
一第一模拟至数字转换器，耦接至该信号分离器与该降频器，该第一模拟至数字转换器用以将该模拟同相中频信号与该模拟正交相中频信号两者当中之一者转换成为一第一数字中频信号，并传给该信号分离器与该降频器；以及
一第二模拟至数字转换器，耦接到该降频器并用以将该模拟同相中频信号与该模拟正交相中频信号两者当中之另一者转换成一第二数字中频信号，并传给该降频器，其中该第一数字中频输出包含该第一数字中频信号，且该第二数字中频输出包含该第一数字中频信号与该第二数字中频信号。
10.如权利要求7所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该解调器模块包含：
一第一解调器，用以解调该第一数字同相基频信号与该第一数字正交相基频信号；以及
一第二解调器，用以解调该第二数字同相基频信号与该第二数字正交相基频信号。
11.如权利要求7所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，该解调器模块包含：一解调器，被该信号分离器与该降频器所共享。
12.如权利要求7所述的多模式无线通信接收器，其特征在于，当该镜像干扰侦测结果指出不存在镜像干扰时，该控制器让该信号分离器被启用与该降频器被停用；以及当该镜像干扰侦测结果指出有镜像干扰时，该控制器让该信号分离器被停用与该降频器被启用。
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