CN103703679A - 实现多种无线协议的无线设备中的自适应射频饱和检测 - Google Patents
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Abstract
用于在配置成同时接收根据第一无线协议的第一信号和根据第二无线协议的第二信号的无线设备中检测射频（RF）饱和的系统和方法。可在共享增益元件处接收具有第一和第二信号两者的分量的信号。可确定共享增益元件的饱和程度。可确定饱和事件的当前定义。可基于饱和程度以及饱和事件的当前定义来确定增益调整值。可将共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
Description
发明背景
公开领域
本发明一般涉及无线通信，尤其涉及实现多种无线协议的无线设备中的自适应射频（RF）饱和检测。
相关技术描述
无线射频（RF）通信正被用于众多应用，诸如在膝上型设备、蜂窝电话和其它无线通信设备（“无线设备”）中使用。实际上，无线通信正变得被如此广泛地使用，使得无线设备能够使用多种不同的无线通信协议来进行通信是常见的。因此，无线设备具有实现不同无线协议的不同电路部分是常见的。
接收方无线设备中的自动增益控制（AGC）单元通常在无线信号接收期间调整RF前端和其它处理单元的增益以便能实现恰当接收。AGC单元通常基于分析在模数转换器（ADC）的输出处的数字化RF信号的功率来调整RF前端和其它处理单元的增益。这种分析和调整在无线设备意图同时接收不同无线协议的多个信号的情况下是复杂的。因此，期望对RF信号分析和控制作出改进。
发明概要
本公开的各实施例涉及具有在实现不同无线协议的不同电路部分间共享的增益元件（称为共享增益元件）的无线设备。该无线设备可自适应地检测RF饱和并确定相应的增益调整。该无线设备可包括用于接收无线信号的天线。该无线设备还可包括用于根据第一无线协议来处理第一信号的第一无线协议电路系统、以及根据第二无线协议来处理第二信号的第二无线协议电路系统。第一和第二无线协议电路系统可耦合至天线并配置成分别从天线接收第一和第二信号。该无线设备还可包括共享增益元件。
该无线设备可包括配置成检测收到信号的饱和事件的逻辑。该逻辑可配置成基于检测到的饱和事件来调整共享增益元件的增益值。该逻辑可配置成动态地调整饱和事件的定义。
该逻辑可配置成基于第一和第二信号的相对优先级程度来调整饱和事件的定义。该逻辑还可或替换地配置成基于第一和第二无线协议电路系统的接收状态来调整饱和事件的定义。
例如，在一些实施例中，该逻辑可配置成确定共享增益元件的饱和程度、确定与第一和第二无线协议电路系统的当前接收状态以及第一和第二信号的优先级相对应的查找表（例如，其将饱和程度与增益调整值相关）、基于该查找表确定对应于所确定的饱和程度的增益调整值、以及将共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
在一些实施例中，可能存在多个可由该逻辑从中进行选择的查找表。这多个查找表可对应于第一和第二无线协议电路系统的各种可能接收状态以及第一和第二信号的优先级。
在一些实施例中，该逻辑可配置成在每分组的基础上调整饱和事件的定义。
在一些实施例中，第一无线协议可以是WLAN且第二无线协议可以是蓝牙。
本公开的一些实施例涉及在无线设备中使用的芯片。根据各个实施例，该芯片可包括以上描述的无线设备的一些或全部元件（例如，共享增益元件、配置成检测饱和事件的逻辑等），且该芯片可相应地配置成实现关于其描述的一些或全部功能性。
本公开的其它实施例涉及一种用于避免在配置成同时接收根据第一无线协议的第一信号和根据第二无线协议的第二信号的无线设备（例如，诸如以上描述的无线设备）中的射频（RF）饱和的方法。该方法可包括在共享增益元件处接收信号（包括第一和第二信号）。可确定共享增益元件的饱和程度。可确定饱和事件的当前定义。可基于饱和程度以及饱和事件的当前定义来确定增益调整值。可将共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
确定饱和事件的当前定义可以是基于以下任一者或两者：无线设备关于第一信号或第二信号中的一者或更多者的接收状态、或者第一信号或第二信号中的一者或更多者的优先级。
在一些实施例中，确定饱和程度、确定饱和事件的当前定义、确定增益调整值、以及调整增益值可在每分组基础上执行。
在一些实施例中，可确定与无线设备关于第一和第二信号的当前接收状态以及第一和第二信号的优先级相对应的查找表（例如，其将饱和程度与增益调整值相关）。在此情形中，所确定的增益调整值可在所确定的查找表中对应于所确定的饱和程度。可存在多个可能的查找表，例如，对应于无线设备关于第一和第二信号的各种可能接收状态以及第一和第二信号的优先级。
在一些实施例中，第一无线协议可以是WLAN且第二无线协议可以是蓝牙。
附图简述
在结合以下附图阅读以下实施例的详细描述时可获得对本发明更好的理解，其中：
图1A和图1B解说了根据一个实施例的示例性无线设备；
图2是根据一个实施例的图1A和1B的无线设备的示例性框图；
图3是根据一个实施例的图1A和1B的无线设备的更为详细的示例性框图，其解说了这些示例性无线设备的蓝牙电路系统和WLAN电路系统；
图4和5是解说RF饱和检测机制和适用于此种机制中的峰值检测器的示例性框图；
图6和7是根据各个实施例的无线设备的示例性系统示图；
图8解说根据一个特定实施例在蓝牙接收期间在WLAN电路系统和蓝牙电路系统之间的示例性信号交换；以及
图9是解说一种用于在实现多种无线协议的无线设备中自适应地检测RF饱和的方法的一个实施例的流程图。
虽然本发明容易有各种修改和替换性形式，但是其特定实施例作为示例在附图中示出并在本文中被详细描述。然而，应当理解，这些附图及其详细描述并不旨在将本发明限于所公开的具体形式，而是相反，其目的是要涵盖落在由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等效、以及替换。
本发明实施例的详细描述
通过援引的纳入
以下参考文献通过援引全部纳入于此，如同在本文中全部且完整地阐述一样：
于2008年11月25日提交的、发明人为Paul J.Husted、Srenik Mehta和Soner Ozgur的、题为“Wireless Device Using A Shared Gain Stage ForSimultaneous Reception Of Multiple Protocols（使用共享增益级以进行多种协议的同时接收的无线设备）”的美国申请S/N.12/323,338。
于2009年8月14日提交的、发明人为Paul J.Husted的、题为“WirelessDevice Using A Shared Gain Stage For Simultaneous Reception Of MultipleProtocols（使用共享增益级以进行多种协议的同时接收的无线设备）”的美国申请S/N.12/541,284。
于2010年2月17日提交的、发明人为Kai Shi和Ning Zhang的、题为“Automatic Gain Control Techniques for Detecting RF Saturation”（用于检测RF饱和的自动增益控制技术）的美国申请S/N.12/706,932。
于2010年4月26日提交的、发明人为Sundar G.Sankaran、Tevfik Yucek和Paul Petrus的、题为“Transferring Control of a Common Gain Element in aWireless Device Supporting Multiple Protocols”（转移对支持多种协议的无线设备中的共用增益元件的控制）的美国申请S/N.12/767,563。
图1A和1B—示例性无线设备
图1A和1B解说了根据一个实施例的示例性无线设备100。如图1A中所示，无线设备100可以是便携式计算机或其它移动计算设备。替换地，如图1B中所示的，无线设备100可以是蜂窝电话或智能电话或其它类似的移动设备（其还可被归类为移动计算设备）。然而，应当注意，设想了其它无线设备，诸如个人数字助理、（便携式或固定的）多媒体播放器、路由器、和/或可操作用于使用无线通信的其它移动设备/计算系统。
无线设备100可配置成使用第一无线协议和/或第二无线协议来执行无线通信（例如，射频（RF）通信）。例如，无线设备100可配置成仅使用第一无线协议、仅使用第二无线协议、或同时使用第一无线协议和第二无线协议两者来执行无线通信。第一和第二无线协议可以是各种类型的协议中的任何一种。在一些实施例中，第一无线协议可以是无线局域网（WLAN）协议。另外，第二无线协议可以是短程无线通信协议，诸如蓝牙。如本文中所使用的，短程无线协议可指支持最多达1米到10米（或者在更高功率设备中支持最多达100米）的距离的无线协议。
无线设备100可包括RF前端。传统地，已经基于在模数转换器（ADC）的输出处的RF信号功率（“ADC功率”）和带内功率来执行对RF前端的AGC控制。ADC带宽（例如，40到80MHz）比RF带宽（通常为2.4GHz或5GHz）小的多，并且因此不会覆盖整个RF频谱。因此，ADC功率通常不提供带外信号的良好表示，且强干扰的带外信号可能不会在ADC功率或在带内功率中被检测到。AGC操作依赖于ADC输出以计算噪声本底并确定接收链中的各个组件的增益设置。然而，由于ADC的低可见性，强的带外干扰信号可能在确定噪声本底和增益设置时未被考虑到。因此，强的带外干扰信号可导致RF前端饱和，该饱和可能不会被检测到，因为该饱和不反映在ADC功率中（例如，因为强的带外信号在被提供给ADC之前被过滤掉）。这可能导致增益压缩、小的带内功率等，这会导致对噪声本底的不准确校准。此外，强的带内干扰信号也可能使ADC输出变为饱和。AGC可能需要多次试错才能确定期望的增益设置。这可能是因为AGC可能仅知晓饱和的ADC输出并且可能不知晓实际的ADC功率或为了消除饱和并接收RF信号要将RF增益减小多少。
此外，如果带外干扰信号比带内信号强得多，那么可能无法接收RF信号。
可在RF前端中实现用以帮助避免增益压缩和RF前端饱和的功能性。在一些实施例中，接收链中的RF前端可被修改成包括能帮助确定RF信号强度的峰值检测器和RF饱和检测单元。RF信号的振幅可因此与一组阈值作比较以确定RF前端是否饱和以及饱和频繁度如何。AGC单元能接收RF饱和通知并相应地将RF增益设置为恰适值以便于RF信号的无失真接收。这能帮助使RF饱和、增益压缩、假检出以及其它性能降级最小化。
此外，在一些实施例中，无线设备100可能能够同时使用第一无线协议和第二无线协议两者进行通信（例如，接收无线信号）。例如，如将在随后进一步关于各个实施例描述的，无线设备100可实现包括由第一无线协议和第二无线协议两者共享的增益元件的共享接收链。在此情形下，由于接收链的共享本质所引入的额外复杂性，可能期望RF饱和检测单元和由饱和检测所导致的增益调整能自适应于与第一和第二无线协议共存有关的变化条件。因此，本公开的实施例涉及实现多种无线协议的无线设备的自适应RF饱和检测和增益调整的方法、以及配置成实现该方法的无线设备。
图2和3—无线设备的示例性框图
如图2中所示，无线设备100可包括设备电路系统120（用于执行该无线设备的各种功能）、第一无线协议电路系统（或逻辑）130、以及第二无线协议电路系统（或逻辑）140。本文中所描述的各种逻辑或电路系统可按各种方式中的任何一种方式来实现，诸如模拟逻辑、数字逻辑、处理器和存储器（诸如CPU、DSP、微控制器等）、ASIC（专用集成电路）、FPGA（现场可编程门阵列）、或以上的任何组合。
第一无线协议电路系统130可以被包括在第一芯片上，并且第二无线协议电路系统140可以被包括在第二芯片上。如本文中所使用的，术语“芯片”具有其通常含义的全部广度，并且包括可按以上针对第一无线协议电路系统130和第二无线协议电路系统140所描述的任何方式来实现的电子器件，例如半导体器件。在其它实施例中，电路系统130和140可以在同一块芯片上。
在一个示例性实施例中，第一无线协议电路系统130可以是WLAN电路系统130，并且第二无线协议电路系统140可以是蓝牙电路系统140。WLAN电路系统130和蓝牙电路系统140可以共处一地，例如，可以位于同一个无线设备100中。
在一个实施例中，无线设备100可包括由第一无线协议电路系统130和第二无线协议电路系统140两者使用的共享增益元件。在一个实施例中，共享增益元件可被包括在第一无线协议电路系统130中。术语“共享增益元件”指代放大信号以使得经放大信号的各部分被分别提供给第一和第二无线协议电路系统130和140（或140，图4和5）中的任何一者的增益元件（诸如放大器（例如LNA）、增益级等）。设备100还可包括用于检测共享增益元件（例如，LNA）的饱和的逻辑，如以下所述。
另外，无线设备100可包括用于在网络上通信的一个或多个无线或有线端口。无线设备100（例如，设备电路系统120）还可包括用于实现各种功能性的一个或多个存储器介质和处理器。
图3提供了无线设备100的一个实施例的更为详细的框图。如此图中所示，无线设备100包括蓝牙（BT）链路控制（LC）310、逻辑320、WLAN MAC330、WLAN自动增益控制（AGC）340、以及BT AGC350。如此图中所示，蓝牙链路控制310可向逻辑320提供BT状态、BT优先级、BT频率、以及BT RSSI期望信号。逻辑320可向蓝牙链路控制310提供推荐的BT RSSI、推荐的BT发射功率、以及介质清除信号。逻辑320还可向WLAN MAC330提供链屏蔽、介质清除、以及WLAN最大发射功率信号。逻辑320可从WLAN MAC330接收WLAN状态、WLAN优先级、WLAN RSSI、以及WLAN占空比信号。逻辑320可向WLAN AGC340提供最大RF增益。WLAN AGC340还可从BTAGC350接收冻结LNA信号以及向BT AGC350提供增益已改变信号和LNA增益信号。图3所示的各个信号和块可被用于实现如本文所述的RF饱和检测。图3所示的各个信号和块还可被用于实现无线设备100的各种其它功能性。
应注意，根据各个实施例，图3所示的冻结LNA信号、增益已改变信号以及LNA增益信号可使用消息控制接口（MCI）在BT AGC和WLAN AGC之间交换，或者替换地，可采用这两个块之间的直接连线（若希望）在这两个块之间交换。
注意，图3所示的各个信号和块仅是示例性的且设想了各种变型。例如，AGC340和350可被组合在一起且甚至被组合到设备电路系统（或逻辑）120或逻辑320中。此外，以上描述的各个部分可由无线设备的不同部分控制。例如，可由BT AGC而非WLAN AGC来接收最大RF增益（例如，BT电路系统可控制LNA）。
图4和5—解说RF饱和检测机制和适用于此种机制中的峰值检测器的示
例性框图。
图4是解说包括用于检测RF饱和并相应地减小RF增益的机制的接收链400的框图。图5是解说适于用作用于检测RF饱和的机制的一部分的峰值检测器的框图。以下在图4和5中示出并关于图4和5描述的机制可用在实现多种无线协议的无线设备中，诸如根据本公开中描述的任何实施例的无线设备。例如，在一些实施例中，图4的机制（或其变体）可与本文所述的用于自适应地检测RF饱和并调整无线设备的增益的方法的实施例联用。用于检测RF饱和的替换性机制也是可能的。
在一些实施例中，机制400可包括峰值检测器401、自动增益控制（AGC）单元420、模数转换器（ADC）412、以及信号处理单元414。AGC单元420可包括RF饱和检测单元402、ADC处理单元406、增益改变单元408、以及带内功率计算单元410。如图4所示，接收到的RF信号可被提供给峰值检测器401以及被提供给ADC412。峰值检测器401的输出可被提供给RF饱和检测单元402。RF饱和检测单元402的输出可被提供给增益改变单元408。ADC412的输出可被提供给信号处理单元414以及被提供给ADC处理单元406。信号处理单元414的输出可被提供给带内功率计算单元410以及被提供给各后续处理单元。带内功率计算单元410的输出和ADC处理单元406的输出可被提供给增益改变单元408。
峰值检测器401可配置成检测RF前端的饱和。在一组实施例中，峰值检测器401可确定和指示信号振幅超过振幅阈值的次数（在一时间区间内）。如以上所提及的，图5解说了峰值检测器401的示例框图。峰值检测器401可包括DC偏移单元502、包络检测器504、振幅阈值506、以及比较器510。包络检测器504可配置成接收RF信号。包络检测器504可跟踪收到RF信号的窄带包络并在包络检测器504的输出处生成收到RF信号的振幅。减法器508可从包络检测器504的输出处的收到RF信号振幅减去由DC偏移单元502生成的DC偏移。在一种实现中，DC偏移单元502可以是6位DAC。在其它实现中，DC偏移单元502可以是生成必需的DC偏移的其它合适组件。
DC偏移单元502可生成DC偏移以消去包络检测器504的DC偏移。换句话说，可调整DC偏移以补偿峰值检测器401的各个组件之间的失配，该失配可能导致比较器510即使在输入信号（即，收到RF信号）为零时也生成高振幅输出信号。在一个实施例中，为了确定DC偏移，可将对包络检测器504的输入设为零。如果在没有收到RF信号的情况下比较器510的输出为高振幅输出信号，则可执行二分法搜索以校准DC偏移单元502。可通过基于比较器510的输出的符号将DC偏移单元502的输出调整为更高或更低设置来执行二分法搜索。作为一个示例，在比较器510的输出处产生低振幅输出信号（例如，零输出）的最高DC偏移可被选为DC偏移。
在减法器508补偿DC偏移后，减法器508的输出可被提供给比较器510的输入端子之一。振幅阈值506可作为第二输入被馈送至比较器510。比较器510可将收到RF信号的振幅与振幅阈值506作比较以检测收到RF信号的振幅何时超过振幅阈值506。在一个实现中，振幅阈值506可由4位数模转换器（DAC）提供。在一个实现中，可设置振幅阈值506以使得收到RF信号的振幅不超过-4dBm（例如，140mv50欧姆）。在另一个实现中，振幅阈值506可被设为其它合适的值，且可至少部分地基于RF链中的LNA/混频器的线性要求以及峰值检测器401的灵敏度要求来确定。比较器510的输出可被采样以生成预定频率的采样输出。在一个实现中，比较器510的输出可以按ADC时钟频率被采样。在另一个实现中，比较器510的输出可以按其它合适频率被采样。
回头参照图4，RF饱和检测单元402可配置成接收峰值检测器401的采样输出信号。在一个实施例中，RF饱和检测单元420可接收指示收到RF信号的振幅是否超过峰值检测器401的振幅阈值的多个采样。高振幅采样可指示收到RF信号的振幅超过振幅阈值，而低振幅采样可指示收到RF信号的振幅不超过振幅阈值。RF饱和检测单元402可基于来自峰值检测器401的检出采样来生成指示RF饱和的输出信号。在一个实现中，RF饱和检测单元402对预定窗口内的高振幅采样数量进行计数，将高振幅采样数量与一组阈值作比较，以及生成输出信号以指示RF饱和发生的频繁度如何。图9进一步描述了用于检测RF饱和的RF饱和检测单元402的操作，尤其关于其中RF饱和阈值可以是可调整的（例如，响应于与由多种无线协议共享接收链有关的动态接收状况）各实施例来进行描述。
增益改变单元408可配置成执行粗略和精细增益调谐。基于从RF饱和检测单元402接收的输出信号，增益改变单元408能将RF增益调整（例如，降低）一粗略增益降低值。ADC412可转换模拟基带信号以产生数字基带信号。信号处理单元414可对数字RF基带信号进行滤波、执行IQ校准等。带内功率计算单元410可配置成基于来自信号处理单元414的输入来计算基带信号的带内功率。另外，ADC处理单元406可配置成确定数字基带信号的ADC功率。在一些实施例中，基于接收自带内功率计算单元410的带内功率和接收自ADC处理单元406的ADC功率，增益改变单元408可进一步配置成执行精细增益调谐。
图6-7—具有共享增益元件的无线设备的示例性系统示图
图6和7解说根据各个实施例的无线设备100的示例性系统示图。无线设备100可实现自适应RF饱和检测和对共享增益元件的增益调整。图6和7解说支持双链操作的系统；然而，还设想了更多的链，诸如3链、4链等。
图6解说双芯片系统的示例。在此情形中，无线设备100可包括第一无线协议电路系统130（例如，第一芯片上的WLAN）和第二无线协议电路系统140（例如，第二芯片上的蓝牙）。第一无线协议电路系统130可被认为包括共享增益元件（LNA）242，或替换地，第一无线协议电路系统130可被认为是耦合至共享增益元件（LNA）242的。
图7解说单芯片系统的示例。在此情形中，单个芯片包括实现第一和第二无线协议两者的电路系统。如在图6的双芯片系统中一样，第一无线协议电路系统750（例如，WLAN）和第二无线协议电路系统760（例如，BT）可共享共用增益元件755，其可耦合至共用AGC710。BT AGC730和WLAN AGC790两者都可耦合至共用AGC710。
在这两种情形中，根据第一无线协议和第二无线协议两者的收到信号可被提供给共享增益元件，然后被拆分给第一和第二无线协议电路系统。因为收到信号在此情形中是在被拆分之前被放大的，因此通常在拆分信号时会发生的信号损失可被有效减轻。
在一些实施例中，无线设备100可进一步包括峰值检测器和RF饱和检测逻辑，例如，诸如图4和5中所示并关于图4和5所描述的。峰值检测器和RF饱和检测逻辑可与增益元件（诸如，图6的共享LNA242或图7的共享LNA755）联用，例如根据关于图9所述的方法。无线设备可配置成用于在（诸）接收链中的一个或多个点进行峰值检测；例如，在图7的示例性无线设备的情形中，在一些实施例中，无线设备100可配置成仅在共享LNA755之后进行峰值检测；在其它实施例中，无线设备100还可配置成在唯WLAN的LNA756和/或在唯BT的LNA757之后进行峰值检测。
关于实现用于同时接收多种无线协议的共享增益元件的单芯片和双芯片系统（诸如，图6和7中解说的那些示例性系统）的进一步细节在题为“WirelessDevice Using A Shared Gain Stage For Simultaneous Reception Of MultipleProtocols”（使用共享增益级以进行多种协议的同时接收的无线设备）的美国申请S/N.12/323,338、题为“Wireless Device Using a Shared Gain Stage forSimultaneous Reception of Multiple Protocols”（使用共享增益级以进行多种协议的同时接收的无线设备）的美国申请S/N.12/541,284、以及题为“Transferring Control of a Common Gain Element in a Wireless DeviceSupporting Multiple Protocols”（转移对支持多种协议的无线设备中的共用增益元件的控制）的美国申请S/N.12/767,563中提供，所有这些通过引用纳入本公开，如先前所提及的。
图8—WLAN和BT之间的示例性信号交换
图8解说了根据一组实施例的在WLAN AGC802和BT AGC804之间的示例性信号交换，其中第一无线协议是WLAN并且第二无线协议是BT，且共享增益元件是低噪声放大器（LNA）。
在一些实施例中，BT和WLAN AGC两者都可具有控制LNA的增益的能力。然而，在一些实施例中，如果WLAN是活跃的，则仅WLAN AGC802可具有对LNA增益的控制。在此类情形中，WLAN可作出所有RF增益改变并且可通知BT AGC804是否存在LNA增益改变和新增益值以用于进行恰当的RSSI计算。当WLAN处于睡眠模式时，对共享LNA的控制可移交给BT。当WLAN正在传送时，它可将共享LNA增益设置为最小值以防止饱和。
在共享LAN配置中，BT AGC804可以两种不同模式进行操作。在BT被动模式中（例如，当BT和WLAN两者均为活跃时），WLAN AGC802可控制共享LNA，但BT AGC804仍可控制在共享LNA之后的各BT增益级的增益。在此模式中，BT AGC804能对在BT控制下的各增益级作出任何增益改变并且可能不需要通知WLAN AGC802是否以及何时存在增益改变。当WLAN AGC802改变共享LNA的增益时，WLAN可通知BT AGC804，且可在BT AGC804中触发增益改变，以使得输入信号电平上的变化可被补偿。在BT主动模式中（例如，当WLAN在睡眠模式中时），BT AGC804可具有对共享LNA的完全控制。BT AGC804可针对这两种不同情形利用两张单独的增益表。
图8中所解说的在WLAN和蓝牙AGC之间的示例性信号交换被示为发生在由蓝牙进行接收期间（例如，在WLAN和BT两者都是活跃的且BT正在被动模式中操作的情形中）。在此情形中，如图所示，BT可能向WLAN发送“冻结增益”请求。该请求可例如在BT检测到有效分组并准备好解调该分组时生成。因为当BT正在解码收到分组时该共享LNA中的增益改变可能潜在地致使BT丢失收到分组，因此“冻结增益”请求可被传递给WLAN AGC802。当WLAN AGC802收到“冻结增益”请求时，WLAN尝试将共享LNA增益保持为固定。然而，这在WLAN具有较高可能性或在RF级中检测到强饱和的情况下或许是不可行的。本公开的各实施例涉及一种用于自适应地检测RF饱和的方法，例如，如以下部分描述的。自适应地检测RF饱和、并利用自适应饱和检测来确定对共享LNA的增益调整对于在活跃接收期间保持增益恒定可能是重要的。
图9—用于自适应地检测RF饱和的方法
图9是解说一种用于在配置成同时接收根据第一无线协议的第一信号和根据第二无线协议的第二信号的无线设备中自适应地检测射频（RF）饱和的方法的流程图。
该方法可由实现多种协议（例如，第一无线协议和第二无线协议）的无线设备（诸如，图1-8中所示及如上所述的设备）实现。在一些实施例中，该方法可由在实现多种协议的无线设备中使用的芯片来实现。然而，注意，该方法可在恰适情况下与任何无线设备联用，且各无线协议可为任何无线协议。尽管以下描述的各步骤是以特定次序示出的，但应当注意，根据各个实施例，这些步骤中的一个或多个步骤可被省略、重复、或以与所示的次序不同的次序执行。
在902，可在共享增益元件处接收信号。这些信号可包括根据第一无线协议和/或第二无线协议的分量。
在904，可确定共享增益元件的饱和程度。一种用于检测无线设备中的RF饱和的技术涉及在接收链中的期望点（例如，在增益元件之后）对收到信号进行周期性采样。随后可确定采样信号的值是否大于某一“峰值”阈值，即，指示采样信号接近接收链在该点处的工作范围的顶端。在多个采样的过程中，如果确定信号始终或反复大于峰值阈值，则这可能（例如，取决于当前的饱和定义）指示该信号正经历RF饱和。
在一个设想实施例中，例如，无线设备可实现包括模拟部分（例如，用于对信号进行采样）结合数字部分的峰值检测器。峰值检测器的数字部分将取模拟峰值检测器输出并对其值大于峰值检测器阈值的采样的数量进行计数。可在32个采样或任何其它数量的采样（根据需要）的窗口上计算峰值计数。就峰值计数可能指示RF饱和程度（例如，与之成比例）而言，峰值计数在此情形中可被认为是饱和程度。应注意，如果需要，作为此种方法（和/或定义）的替代或补充，可使用其他确定RF饱和程度（和/或RF饱和程度定义）的方法。
在906，可确定饱和事件的当前定义。例如，在一个实施例中，如果给定窗口中的峰值计数超过某一“饱和阈值”，则可声明饱和事件。因此，在一些实施例中，可考虑由一个或多个饱和阈值来定义饱和事件。然而，也考虑了定义饱和事件的其它方式。
为了避免持续的RF饱和，可能期望响应于饱和事件而调整（例如，接收链中在峰值检测器之前的增益元件的）增益值。此外，在一些实施例中，可能期望实现多个饱和阈值。例如，这将允许响应于较为适度的饱和程度有较为适度的增益调整，或者响应于较为极端的饱和程度有较为极端的增益调整。
在一个实施例中，例如，作为初始比较，可将峰值计数与阈值“tally_thr_low（计数器_阈值_低）”作比较。如果计数大于tally_thr_low，则可声明饱和事件。饱和的严重程度可通过将峰值计数与饱和阈值“tally_thr_low”、“tally_thr_med（计数器_阈值_中）”以及“tally_thr_high（计数器_阈值_高）”作比较来确定。随后可根据所确定的饱和严重程度来降低增益，例如降低相应的增益降低值“rf_gain_drop_db_low（rf_增益_降低_db_低）”、“rf_gain_drop_db_med（rf_增益_降低_db_中）”以及“rf_gain_drop_db_high（rf_增益_降低_db_高）”。
在无线设备实现多种无线协议以及无线设备包括存在共享增益元件（诸如，图1-8所示和所述的）的共享接收链的情形中，可能进一步期望动态地修改无线设备中的饱和检测。例如，可能期望取决于无线设备关于一种或两种无线协议的接收状态和/或者一种或两种无线协议的优先级状态来修改峰值检测器对饱和事件的灵敏度。作为示例性实现，在其中一种无线协议是WLAN且另一种无线协议是蓝牙的情形中，存在四种可能的接收状态组合：
1.WLAN和BT两者都处于搜索状态。
2.BT当前正在接收分组。
3.WLAN当前正在接收分组。
4.WLAN和BT两者都处于接收状态。
在这些情形的每一种情形中，还有WLAN可具有优先、或BT可具有优先、或WLAN和BT可具有相等的优先级的可能性。这些不同情形中的每一种情形对饱和可具有不同的最佳灵敏度。例如，当WLAN正在接收且WLAN具有优先时，具有较严格的饱和阈值可能是明智的。在此情形中，不轻易改变LNA增益可能是较佳的，因为改变LNA增益可能导致丢失高优先级的WLAN分组。
因此，在一些实施例中，无线设备可配置成动态地调整饱和事件的定义，例如，基于无线设备关于一种或两种无线协议的接收状态、和/或一种或两种无线协议的优先级状态来进行调整。
在908，可基于饱和程度以及饱和事件的当前定义来确定增益调整值。
应注意，在各个实施例中，对饱和事件定义和响应的调整根据需要可以是动态的。例如，可为各种期望有动态饱和灵敏度的情形中的任何一种情形定义如所需的那样多的不同饱和程度（或连续的饱和曲线），其具有如所需的那样多的相应的增益调整值（或连续曲线）。然而，出于实现的简单化和高效率，在一些实施例中，可能期望限制所定义的饱和程度和相应的增益调整值的数量、以及所定义的饱和程度及相应增益调整值的集合的数量。
例如，在一组实施例中，无线设备可通过利用一组查找表（LUT）（例如，具有针对不同情形的不同饱和阈值和增益调整值）来实现动态饱和灵敏度。例如，可能存在包括饱和阈值及相应增益调整的不同集合的一组LUT，以及定义在哪种情形下应使用饱和阈值及相应增益调整的哪个集合的另一LUT。下表1和2是根据一组实施例的此类LUT的示例（再次参照无线协议是WLAN和BT的情形）。
表1：不同集合的计数器计数（在32采样窗口的过程中）和增益改变的示例值
| 相等优先级 | WLAN具有优先 | BT具有优先 | |
| 情形1 | 集合0 | 集合0 | 集合0 |
| 情形2 | 集合1 | 集合1 | 集合2 |
| 情形3 | 集合2 | 集合3 | 集合1 |
| 情形4 | 集合3 | 集合3 | 集合3 |
表2：不同情景的饱和阈值及增益改变集合。
在此示例中，表2中示出的情形1-4指代以上描述的四种可能的接收状态组合。此示例中的“集合3”被用于完全禁用峰值检测器触发事件。如表1所示，每个集合可定义饱和事件的逐渐更严格的定义。因此，如表2所示，涉及变化的期望严格程度的情景可被指派严格程度适当的饱和定义。例如，如果WLAN和BT两者都处于搜索状态（情形1），则增益改变将不会干扰分组接收，因此即便响应于相对较低的饱和程度而进行增益调整也可能是恰当的。相反，如果WLAN和BT两者当前正在接收分组，则增益改变可能潜在地导致分组丢失，因此不论饱和程度如何，增益调整可能都是不恰当的。如果WLAN或BT中仅一者当前正在接收分组，则WLAN和BT的相对优先级可决定在何种饱和程度下增益改变是恰当的或是不恰当的；例如，如果仅BT当前正在接收分组，但WLAN具有优先，则仍可能期望响应于适度饱和程度而适度地调整增益，以便能够成功接收高优先级的传入WLAN分组，即使这样做可能导致BT的一些丢失。
因此，在已经确定增益调整值之后，可在步骤910将共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
在一个示例性实现中，基带（BB）逻辑可被用于取决于WLAN/BT的优先级（例如，由MAC提供）以及当前AGC状态（例如根据表2）来选择将使用这些集合中的哪一个集合。在每种情形中应使用哪个集合（例如，表2或类似信息）也可被编程到软件中。可通过使用BT和WLAN的权重表来确定优先级，并且可由MAC在每分组基础上改变优先级并将其传递给BB。因此，也可在每分组基础上作出对要用饱和阈值和相应增益改变的哪个集合的选择（若期望）。
在一些实施例中，诸如图6-7中所示的那些实施例，无线设备可实现多个接收链。例如，可能存在共享BT/WLAN接收链（“链0”）和唯WLAN（例如，5GHz）接收链（“链1”）。在一些实施例中，可在每个接收链上实现饱和检测。此种饱和检测（以及相应的增益调整）可独立地实现（若期望），或可以是互连的。互连在一些实施例中可能是期望的。例如，如果在一个接收链中检测到饱和但在另一个接收链中并未检测到饱和，则可能仍期望在这两个接收链中均作出增益调整。这在表1中的“无”行中示出；在此情形中，如果在另一接收链中检测到饱和，则可在目标接收链中将增益调整该“无”行中所规定的量，即使目标链中的饱和程度并不满足任何饱和阈值。
还应注意，在实现多个接收链的一些实施例中，以上描述的多个阈值集合可被用于WLAN的两个链（如果这些链中的任何一个链是共享的）。然而，在没有接收链被共享的情景中（例如，其中BT、WLAN2.4GHz、以及WLAN5GHz各自都具有其自己的接收链的3天线配置），对所有接收链并在所有接收状态和优先级情形中使用饱和阈值及相应增益调整的单个集合可能是恰当的。
尽管已相当详细地描述了以上各实施例，但一旦完全领会以上公开，众多变型和修改就将对本领域技术人员变得显而易见。所附权利要求书旨在被解读为涵盖所有这些变型和修改。
Claims (20)
1.一种无线设备，包括：
用于接收无线信号的天线；
第一无线协议电路系统，其耦合至所述天线并配置成从所述天线接收第一信号，
其中所述第一无线协议电路系统配置成根据所述第一无线协议来处理所述第一信号；
第二无线协议电路系统，其耦合至所述天线并配置成从所述天线接收第二信号，
其中所述第二无线协议电路系统配置成根据所述第二无线协议来处理所述第二信号；
第一共享增益元件；以及
配置成检测收到信号的饱和事件的逻辑，其中所述逻辑配置成基于检测到的饱和事件来调整所述第一共享增益元件的增益值；
其中所述逻辑配置成动态地调整饱和事件的定义。
2.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述逻辑配置成基于所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的优先级来调整饱和事件的定义。
3.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述逻辑配置成基于所述第一无线协议电路系统或所述第二无线协议电路系统中的一者或更多者的接收状态来调整饱和事件的定义。
4.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述逻辑配置成基于以下两者来调整饱和事件的定义：
所述第一无线协议电路系统或所述第二无线协议电路系统中的一者或更多者的接收状态；以及
所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的优先级。
5.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述逻辑配置成在每分组基础上动态地调整饱和事件的定义。
6.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述逻辑配置成：
确定所述第一共享增益元件的饱和程度；
确定与所述第一和第二无线协议电路系统的当前接收状态以及所述第一和第二信号的优先级相对应的查找表（LUT），其中所述LUT将饱和程度与增益调整值相关；
基于所述LUT来确定与所确定的饱和程度相对应的增益调整值；
将所述第一共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
7.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于，
所述无线设备包括多个LUT，所述多个LUT对应于所述第一和第二无线协议电路系统的各个可能接收状态以及所述第一和第二信号的优先级。
8.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于，
所述第一无线协议是WLAN且所述第二无线协议是蓝牙。
9.一种用于在配置成同时接收根据第一无线协议的第一信号和根据第二无线协议的第二信号的无线设备中避免射频（RF）饱和的方法，所述方法包括：
在共享增益元件处接收信号，其中收到信号包括所述第一信号和所述第二信号；
确定所述共享增益元件的饱和程度；
确定饱和事件的当前定义；
基于所述饱和程度以及饱和事件的当前定义来确定增益调整值；
将所述共享增益元件的增益值调整所确定的增益调整值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述确定饱和事件的当前定义是基于所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的优先级。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述确定饱和事件的当前定义是基于所述无线设备关于所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的接收状态。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述确定饱和事件的当前定义是基于以下两者：
所述无线设备关于所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的接收状态；以及
所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的优先级。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述确定饱和程度、确定饱和事件的当前定义、确定所述增益调整值、以及调整所述增益值是在每分组基础上执行的。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
确定与所述无线设备关于所述第一和第二信号的当前接收状态以及所述第一和第二信号的优先级相对应的查找表（LUT），其中所述LUT将饱和程度与增益调整值相关；
其中所确定的增益调整值是所确定的LUT中与所确定的饱和程度相对应的增益调整值。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，
所确定的LUT是从多个LUT中选取的，所述多个LUT对应于所述无线设备关于所述第一和第二信号的各个可能接收状态以及所述第一和第二信号的优先级。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述第一无线协议是WLAN且所述第二无线协议是蓝牙。
17.一种在无线设备中使用的芯片，其中所述无线设备包括用于接收无线信号的天线，其中所述无线设备配置成实现第一无线协议和第二无线协议，所述芯片包括：
第一共享增益元件，其中所述第一共享增益元件配置成接收信号，其中收到信号包括配置成用于根据所述第一无线协议进行处理的第一信号和配置成用于根据所述第二无线协议进行处理的第二信号两者；
配置成检测收到信号的饱和事件的逻辑，其中所述逻辑配置成基于检测到的饱和事件来调整所述第一共享增益元件的增益值；
其中所述逻辑配置成动态地调整饱和事件的定义。
18.如权利要求17所述的芯片，其特征在于，所述无线设备还包括配置成接收和处理第一信号的第一无线协议电路系统以及配置成接收和处理第二信号的第二无线协议电路系统，
其中所述逻辑配置成基于以下一者或更多者来调整饱和事件的定义：
所述第一无线协议电路系统或所述第二无线协议电路系统中的一者或更多者的接收状态；或
所述第一信号或所述第二信号中的一者或更多者的优先级。
19.如权利要求18所述的芯片，其特征在于，
所述芯片包括所述第一无线协议电路系统。
20.如权利要求18所述的芯片，其特征在于，
所述芯片包括所述第一无线协议电路系统和所述第二无线协议电路系统两者。
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