CN103944595B - 信号接收装置与信号接收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信号接收装置以及信号接收方法。本发明的信号接收装置应用于一无线系统，包含有：一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号。
Description
技术领域
本发明有关于一种信号接收装置与信号接收方法，尤指可校正直流偏移的一信号接收装置与其相关方法。
背景技术
在一无线系统中，若其无线接收系统所能涵盖的信号动态范围越大，则其信号的接收能力就越强。然而，由于该无线接收系统中的每一个功能性电路之间的直流偏压并不一定会完全相同，因此该无线接收系统就会出现直流偏移(DCoffset)现象。该直流偏移现象不只会破坏原本接收信号内的数据，还会使得该无线接收系统的信号动态范围变小。因此，如何以一有效率的方法来校准一无线接收系统的直流偏移现象已成为业界所亟需解决的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供可校正直流偏移的一信号接收装置与其相关方法。
依据本发明的一第一实施例，其提供一种信号接收装置。该信号接收装置应用于一无线系统，该信号接收装置包含有一调整电路、一第一运算电路、一第二运算电路以及储存电路。该调整电路用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号。该第一运算电路用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号。该第二运算电路用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号。当该第二直流信号等于该目标直流信号时，该第二运算电路另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于该储存电路；该第一运算电路另依据该接收信号来产生一输入功率电平信号，该信号接收装置另包含有：一增益控制电路，用来依据该输入功率电平信号来产生一增益控制信号；以及一可调增益放大电路，用来依据该增益控制信号来增益一第一降频信号以产生该接收信号；其中当该信号接收装置另接收到的一第二降频信号具有相同于该第一降频信号的该输入功率电平信号时，该增益控制电路另依据该输入功率电平信号来控制该储存电路以将该参考值输出到该第二运算电路，以及该第二运算电路依据该参考值来产生该更新后的调整信号。
依据本发明的一第二实施例，其提供一种信号接收方法。该信号接收方法应用于一无线系统，该信号接收方法包含有：接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号。当该第二直流信号等于该目标直流信号时，另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于一储存电路；其中，所述信号接收方法另包含有：依据该接收信号来产生一输入功率电平信号；依据该输入功率电平信号来产生一增益控制信号；依据该增益控制信号来增益一第一降频信号以产生该接收信号；以及当另接收到的一第二降频信号具有相同于该第一降频信号的该输入功率电平信号时，另依据该输入功率电平信号来控制该储存电路以将该参考值输出，以直接利用该参考值来更新该调整信号。
依据本发明的又一实施例，其提供一种信号接收装置，应用于一无线系统，包含有：
一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及
一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；
该第一运算电路包含有：
一模拟至数字转换器，用来将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
一第一数字处理电路，用来计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号；
该第一数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该第二直流信号以及一先前的直流信号来产生一微分信号；
一第二逻辑电路，用来对该微分信号进行积分以产生一积分信号以及该先前的直流信号；以及
一第三逻辑电路，用来依据该积分信号以及该目标直流信号来产生该误差信号。
依据本发明的又一实施例，其提供一种信号接收装置，应用于一无线系统，包含有：
一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及
一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；
该第一运算电路包含有：
一模拟至数字转换器，用来将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
一第一数字处理电路，用来计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号；
该第二运算电路包含有：
一第二数字处理电路，用来依据该误差信号来计算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号产生该更新后的调整信号；以及
一数字至模拟转换器，用来将该更新后的调整信号从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的该更新后的调整信号传送至该调整电路；
该第二数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该误差信号以及一先前的误差信号来产生该误差信号变化率；
一第二逻辑电路，耦接于该第一逻辑电路，用来依据该误差信号变化率以及一第一系数来产生一调整后的误差信号变化率；
一第三逻辑电路，用来依据该误差信号以及一第二系数来产生一调整后的误差信号；以及
一第四逻辑电路，耦接于该第二逻辑电路以及该第三逻辑电路，用来依据该误差信号、该调整后的误差信号变化率、该调整后的误差信号以及一第三系数来更新该调整信号。
本发明所提出的实施例计算出接收信号的直流信号与目标直流信号之间的误差以及误差变化率来据以调整接收信号的直流信号。如此一来，接收信号的直流信号与目标直流信号之间的误差就可以快速的收敛，进而达到直流补偿的效果。因此，本发明的信号接收装置的直流偏移现象就得以改善。
附图说明
图1是本发明一种信号接收装置的一实施例示意图。
图2是本发明该信号接收装置处于一开回路校准模式时接收信号、一接收信号的一第一直流信号、一调整电路所输出的该接收信号的一第二直流信号、一目标直流信号以及一模拟至数字转换器的一动态输入范围的一实施例时序图。
图3是本发明该信号接收装置处于一闭回路校准模式时的该接收信号的该第二直流信号以及该目标直流信号的两个实施例时序图。
图4是本发明一第一运算电路的一实施例示意图。
图5是本发明一第二运算电路的一实施例示意图。
图6是本发明一种信号接收方法的一实施例示意图。
符号说明
100信号接收装置
102天线
104低噪声放大器
106混波电路
108振荡电路
110可调增益放大电路
112调整电路
114、120运算电路
116增益控制电路
118储存电路
122解码电路
502多工器
600信号接收方法
602～618步骤
1142模拟至数字转换器
1144、1202数字处理电路
1204数字至模拟转换器
11442、12022、11444、12024、11446、12026、12028逻辑电路
11448、11444a、12028d乘法器
11450、11452量化器
11444b、11446c、12022a、12028c延迟电路
11446a、11446b、12022b减法器
12028a、12028b加法器
具体实施方式
请参考图1。图1所示是依据本发明一种信号接收装置100的一实施例示意图。信号接收装置100是应用于一无线系统，信号接收装置100包含有一天线102、一低噪声放大器104、一混波电路106、一振荡电路108、一可调增益放大电路110、一调整电路112、一第一运算电路114、一增益控制电路116、一储存电路118、一第二运算电路120以及一解码电路122。天线102用来接收一无线信号Sr。低噪声放大器104耦接于天线102与混波电路106，用来对无线信号Sr进行一低噪声放大处理以产生一射频信号Srf至混波电路106。混波电路106耦接于振荡电路108与可调增益放大电路110，用来依据射频信号Srf以及一振荡信号Soc来产生一第一降频信号Sd1。可调增益放大电路110耦接于调整电路112与增益控制电路116，用来依据一增益控制信号Sgc来增益第一降频信号Sd1以产生一接收信号Sin。调整电路112耦接于第一运算电路114与第二运算电路120，用来接收具有一第一直流信号DC1的接收信号Sin，并依据一调整信号Sad来调整第一直流信号DC1以产生具有一第二直流信号DC2的接收信号Sin。第一运算电路114耦接于增益控制电路116、储存电路118与第二运算电路120，用来依据第二直流信号DC2以及一目标直流信号DCA来产生一误差信号Ser。第二运算电路120耦接于第一运算电路114与调整电路112，用来依据误差信号Ser来运算出一误差信号变化率(即斜率)Serr，并依据误差信号变化率Serr以及误差信号Ser来产生一更新后的调整信号Sad’。增益控制电路116耦接于第一运算电路114、储存电路118以及可调增益放大电路110，用来依据一输入功率电平信号Sp来产生增益控制信号Sgc，其中输入功率电平信号Sp可视为接收信号Sin的功率。
第一运算电路114包含有一模拟至数字转换器1142以及一第一数字处理电路1144。模拟至数字转换器1142耦接于调整电路112，用来将第二直流信号DC2从一模拟型态信号转换为一数字型态信号。第一数字处理电路1144耦接于模拟至数字转换器1142，用来计算出第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差以产生误差信号Ser。
第二运算电路120包含有一第二数字处理电路1202以及一数字至模拟转换器1204。第二数字处理电路1202耦接于第一数字处理电路1144，用来依据误差信号Ser来计算出误差信号变化率Serr，并依据误差信号变化率Serr以及误差信号Ser产生更新后的调整信号Sad’。数字至模拟转换器1204耦接于调整电路112，用来将更新后的调整信号Sad’从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的更新后的调整信号Sad’传送至调整电路112。
在本实施例中，本发明的信号接收装置100在执行直流偏移(DCoffset)校准程序时会具有两个操做模式，分别为一开回路校准模式以及一闭回路校准模式。基本上，信号接收装置100会先进入该开回路校准模式，之后再进入该闭回路校准模式。首先，当信号接收装置100开始操作时(例如刚开机或接收到一新的封包时)，信号接收装置100会先进入该开回路校准模式。在该开回路校准模式下，信号接收装置100内的天线102、低噪声放大器104、混波电路106以及振荡电路108均处于关闭(turnoff)或抑能(disable)的状态，而可调增益放大电路110、调整电路112、第一运算电路114、增益控制电路116、储存电路118以及第二运算电路120则处于开启(turnon)或致能(enable)的状态。换句话说，在信号接收装置100处于该开回路校准模式时，信号接收装置100是不会接收外部的无线信号的。反之，在信号接收装置100处于该闭回路校准模式时，信号接收装置100则会接收外部的无线信号。因此，当信号接收装置100处于该开回路校准模式时，其所校准的直流偏移现象是由可调增益放大电路110以及模拟至数字转换器1142之间的直流偏压的误差所造成的，而信号接收装置100处于该闭回路校准模式时，其所校准的直流偏移现象则可能由低噪声放大器104、混波电路106、可调增益放大电路110以及模拟至数字转换器1142之间的直流偏压的误差，以及振荡电路108所产生的振荡信号Soc耦合到天线102所造成的。换句话说，当信号接收装置100处于该闭回路校准模式时，其所校准的直流偏移是信号接收装置100在接收无线信号时所遭遇到的真正的直流偏移。因此，在本发明的另一实施例中，其在执行直流偏移(DCoffset)校准程序时只需要进入一闭回路校准模式即可(亦即省略了上述的该开回路校准模式)，且此领域具有通常知识者在阅读完本实施例信号接收装置100的细部运作后，也应可了解该另一实施例的运作，故该另一实施例的细部运作在此不另赘述。
首先，当信号接收装置100处于该开回路校准模式时，图1所示的第一降频信号Sd1可忽略，因为此时的天线102、低噪声放大器104、混波电路106以及振荡电路108均处于关闭的状态。此时，增益控制电路116会依序地输出对应不同输入功率电平的增益控制信号Sgc到可调增益放大电路110，以控制可调增益放大电路110利用不同的增益来分别输出不同的信号至第一运算电路114。请注意，此时第二运算电路120并不会产生调整信号Sad，此时可调增益放大电路110的输出信号可视为可调增益放大电路110与模拟至数字转换器1142之间的直流偏移。因此，在该开回路校准模式下，当可调增益放大电路110依序地利用不同的增益来分别输出不同的信号至模拟至数字转换器1142时，模拟至数字转换器1142就可将可调增益放大电路110的输出信号从模拟的型态转换为数字的型态，并储存于储存电路118内。如此一来，当该开回路校准模式结束时，可调增益放大电路110与模拟至数字转换器1142之间对应不同增益所产生的直流偏移(或其对应的校正值)就可以被预存在储存电路118内。请注意，该些增益以及其对应的直流偏移是以一对一的表格储存在储存电路118内。当信号接收装置100用来接收真正的信号时，增益控制电路116就会依据对应接收信号Sin的输入功率电平信号Sp来控制储存电路118输出对应的直流偏移，以使得调整电路112能够依据该直流偏移来补偿接收信号Sin的直流偏移。
当该开回路校准模式结束时，信号接收装置100就会进入该闭回路校准模式。此时，信号接收装置100就会接收到来自芯片外部的无线信号Sr。从上述段落的描述可以得知，此时信号接收装置100所遭遇到的直流偏移现象会另加上低噪声放大器104与混波电路106之间的直流偏移，以及振荡信号Soc耦合到天线102所造成的直流偏移。此时信号接收装置100就会进入该闭回路校准模式以再次地校正可调增益放大电路110在不同增益时所产生的直流偏移，并更新储存电路118内的对应不同增益的直流偏移(或其校正值)。
在该闭回路校准模式下，本实施例的第一运算电路114可以用来计算出接收信号Sin经调整电路112后的输入功率，以产生对应该输入功率的输入功率电平信号Sp至增益控制电路116。增益控制电路116则依据输入功率电平信号Sp来产生增益控制信号Sgc，以控制可调增益放大电路110利用适当的增益来放大第一降频信号Sd1。请注意，该适当的增益会使得所产生的接收信号Sin的全部振幅均落于模拟至数字转换器1142的动态输入范围内。另一方面，增益控制电路116会另控制储存电路118输出对应该输入功率电平信号Sp的直流偏移，以使得调整电路112能够据以输出初步的校正信号来校正接收信号Sin的直流偏移。因此，当可调增益放大电路110利用适当的增益来增益第一降频信号Sd1时，基本上其所输出的接收信号Sin的直流偏压已大致上接近模拟至数字转换器1142的直流偏压，如图2所示。图2所示是依据本发明信号接收装置100处于该开回路校准模式时接收信号Sin、接收信号Sin的第一直流信号DC1、调整电路112所输出的接收信号Sin的第二直流信号DC2、目标直流信号DCA以及模拟至数字转换器1142的动态输入范围R的一实施例时序图。请注意，在时间点t1之前，接收信号Sin有部分振幅均落于模拟至数字转换器1142的动态输入范围R之外；而在时间点t1之后，增益控制电路116已控制可调增益放大电路110将接收信号Sin的全部振幅均调整到落于模拟至数字转换器1142的动态输入范围R内。
此外，接收信号Sin的第一直流信号DC1与模拟至数字转换器1142的直流偏压信号(即DCA)之间的电压差就可视为可调增益放大电路110与模拟至数字转换器1142之间的直流偏移，其中在该开回路校准模式时，信号接收装置100已经将接收信号Sin的第一直流信号DC1校正到第二直流信号DC2。信号接收装置100会进入该闭回路校准模式的目的就是为了将接收信号Sin的第二直流信号DC2校正到目标直流信号DCA，即模拟至数字转换器1142的直流偏压信号。请注意，当信号接收装置100进入该闭回路校准模式时，接收信号Sin的第二直流信号DC2不一定会更接近目标直流信号DCA，接收信号Sin的第二直流信号DC2有可能会离目标直流信号DCA更远，如图2内所示位于第一直流信号DC1上方的偏差的第二直流信号DC2’。
无论如何，当信号接收装置100进入该闭回路校准模式时，第一运算电路114内的模拟至数字转换器1142会将接收信号Sin的第二直流信号DC2从该模拟型态信号转换为该数字型态信号。接着，第一数字处理电路1144计算出第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差以产生误差信号Ser。理想上，当信号接收装置100计算出误差信号Ser时，调整电路112就可以据以调整接收信号Sin的第一直流信号DC1，以使得接收信号Sin的第二直流信号DC2大致上等于目标直流信号DCA。但是，由于第一运算电路114在操作时会具有延迟时间，因此第一运算电路114计算出误差信号Ser也许不是当前的第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差。若直接依据第一运算电路114所计算出误差信号Ser来补偿当前的第二直流信号DC2，则有可能会造成误差信号Ser越补越大，亦即所谓发散(diverge)的现象，如偏差的第二直流信号DC2’所示。
因此，本发明实施例信号接收装置100另采用一个二阶的电路(即第二运算电路120)来计算出误差信号Ser的斜率(即误差信号变化率Serr)，并据以产生更新后的调整信号Sad’来调整接收信号Sin的第二直流信号DC2。如此一来，信号接收装置100就可以快速地补偿并收敛当前的接收信号Sin的第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差。进一步而言，当第一数字处理电路1144计算出第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差信号Ser时，第二数字处理电路1202会依据误差信号Ser来计算出误差信号变化率Serr，并依据误差信号变化率Serr以及误差信号Ser产生更新后的调整信号Sad’。数字至模拟转换器1204则用来将更新后的调整信号Sad’从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的更新后的调整信号Sad’传送至调整电路112。接着，调整电路112利用更新后的调整信号Sad’来调整接收信号Sin的第二直流信号DC2。
进一步而言，第一运算电路114以及第二运算电路120的运作可以等效为下列的算式(1)：
其中ei代表接收信号Sin的第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差，ki代表对误差ei进行积分的系数，kp代表对误差ei进行增益的系数，kd代表对误差ei进行微分的系数。因此，第一运算电路114以及第二运算电路120就可以调整算式(1)内的系数ki、kp、kd来计算出第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间误差的变化，并据以输出更新后的调整信号Sad’至调整电路112。请注意，在本实施例中，不同的系数ki、kp、kd会造成第二直流信号DC2具有不同的收敛时间，如图3所示。图3所示是依据本发明信号接收装置100处于该闭回路校准模式时的接收信号Sin的第二直流信号DC2以及目标直流信号DCA的两个实施例时序图，其中曲线302是利用第一组系数ki、kp、kd来校正接收信号Sin的第二直流信号DC2的一第一实施例，而曲线304是利用第二组系数ki、kp、kd来校正接收信号Sin的第二直流信号DC2的一第二实施例。从图3可以看到，曲线302的随时间变化的波动比曲线304的波动来得大，这是因为曲线302的系数kp、kd都比曲线304分别的系数kp、kd来得大，而曲线302的系数ki则比曲线304的系数ki来得小。此领域具有通常知识者可依其实际需求来调整系数ki、kp、kd的值来得到所要求的波动。
从上述段落可以得知，第二运算电路120会参照误差ei的值、误差ei的微分以及误差ei的积分来产生更新后的调整信号Sad’，如此一来，第二运算电路120就可以补偿第一运算电路114的延迟时间，而正确地计算出当前的第二直流信号DC2与目标直流信号DCA之间的误差。经由反复的校正，当第二直流信号DC2大致上等于目标直流信号DCA时，第二运算电路120会另将对应更新后的调整信号Sad’的一参考值储存于储存电路118，以取代原本对应该输入功率的直流偏移，并停止在该输入功率电平下的校正程序。此后，当信号接收装置100另接收到的一第二降频信号经可调增益放大电路110、调整电路112后的输入功率相同于第一降频信号Sd1经可调增益放大电路110、调整电路112后的输入功率时，则视为该第二降频信号与该第一降频信号Sd1具有相同的输入功率，此时增益控制电路116另依据该输入功率对应的输入功率电平信号来控制储存电路118，以将对应更新后的调整信号Sad’的参考值输出到第二运算电路120，接着第二运算电路120直接利用该参考值(即校正值)来产生更新后的调整信号Sad’。
请参考图4。图4所示是依据本发明第一数字处理电路1144的一实施例示意图。第一数字处理电路1144包含有一第一逻辑电路11442、一第二逻辑电路11444、一第三逻辑电路11446、一乘法器11448、一第一量化器11450以及一第二量化器11452。第一逻辑电路11442用来依据第二直流信号DC2以及一先前的直流信号DCp来产生一微分信号；第二逻辑电路11444耦接于第一逻辑电路11442，用来对微分信号进行积分以产生一积分信号以及先前的直流信号DCp。第三逻辑电路11446耦接于第二逻辑电路11444用来依据该积分信号以及目标直流信号DCA来产生误差信号Ser。第一逻辑电路11442是一减法器，该减法器利用第二直流信号DC2减去先前的直流信号DCp来产生该微分信号。第三逻辑电路11446包含一第一减法器11446a、一第二减法器11446b以及一延迟电路11446c。第二减法器11446b利用该积分信号减去目标直流信号DCA来产生误差信号Ser给第二数字处理电路1202。第一减法器11446a利用具有第二直流信号DC2的目前的数据信号Sin+DC2减去该积分信号来产生一数据信号给解码电路122。第二逻辑电路11444包含有一减法器11444a以及一延迟电路11444b，其连接方式如图4所示。此外，乘法器11448用来对该微分信号乘上一系数Mu。第一量化器11450用来量化先前的直流信号DCp，以及第二量化器11452用来量化该积分信号。简言之，第一数字处理电路1144可视为一无限脉冲响应滤波器(InfiniteImpulseResponseFilter,IIRfilter)。
请参考图5。图5所示是依据本发明第二数字处理电路1202的一实施例示意图。第二数字处理电路1202包含有一第一逻辑电路12022、一第二逻辑电路12024、一第三逻辑电路12026以及第四逻辑电路12028。第一逻辑电路12022用来依据来自第一数字处理电路1144的误差信号e[n](亦即Ser)以及一先前的误差信号e[n-1]来产生该误差信号变化率de[n]。第二逻辑电路12024耦接于第一逻辑电路12022，用来依据误差信号变化率de[n]以及系数kd来产生一调整后的误差信号变化率。第三逻辑电路12026用来依据误差信号e[n]以及系数kp来产生一调整后的误差信号。第四逻辑电路12028耦接于第二逻辑电路12024以及第三逻辑电路12026，用来依据误差信号e[n]、该调整后的误差信号变化率、该调整后的误差信号以及系数ki来产生算式(1)的值E[n]，该值E[n]用来产生更新后的调整信号Sad’。进一步而言，第一逻辑电路12022包含一延迟电路12022a以及一减法器12022b，其中延迟电路12022a用来延迟误差信号e[n]以产生先前的误差信号e[n-1]，以及减法器12022b用来利用误差信号e[n]减去先前的误差信号e[n-1]来产生误差信号变化率de[n]。第二逻辑电路12024是一乘法器，用来将误差信号变化率de[n]乘以系数kd来产生该调整后的误差信号变化率。第三逻辑电路12026是一乘法器，用来将误差信号e[n]乘以系数kp来产生该调整后的误差信号。第四逻辑电路12028用来对误差信号e[n]进行积分以产生一积分信号(亦即算式(1)的∫ei)，第四逻辑电路12028另利用系数ki来调整该积分信号以产生一调整后的积分信号，以及第四逻辑电路12028另累加该调整后的积分信号(亦即算式(1)的ki∫ei)、该调整后的误差信号变化率(亦即算式(1)的)以及该调整后的误差信号(亦即算式(1)的kpei)来产生更新后的调整信号Sad’。第四逻辑电路12028包含有一第一加法器12028a、一第二加法器12028b、一延迟电路12028c以及一乘法器12028d，其连接方式如图5所示。此外，de[n]以及E[n]可以用下列的算式(2)、(3)来表示：
de[n]＝e[n]-e[n-1](2)
E[n]＝kpe[n]+kiE[n-1]+kdde[n](3)
请注意，为了更请清楚说明第二运算电路120的实施方式，5图中另绘示了储存电路118以及一多工器502。当第二直流信号DC2大致上等于目标直流信号DCA时，第二运算电路120会另将对应更新后的调整信号Sad’的该参考值储存于储存电路118，以更新原本储存的对应该输入功率的直流偏移。此后，储存电路118就会利用更新后的储存内容来依据接收信号的输入功率电平来输出新的校正值给数字至模拟转换器1204。
简言之，上述实施例的信号接收装置100的操作方法可简化为图6所示的流程图。图6所示是依据本发明一种信号接收方法600的一实施例示意图。信号接收方法600应用于一无线系统。倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定照图6所示的流程中的步骤顺序来进行，且图6所示的步骤不一定要连续进行，亦即其他步骤亦可插入其中。信号接收方法600包含有以下步骤：
步骤602：接收具有第一直流信号DC1的接收信号Sin；
步骤604：并依据调整信号Sad来调整第一直流信号DC1以产生具有第二直流信号DC2的接收信号Sin；
步骤606：依据第二直流信号DC2以及目标直流信号DCA来产生误差信号Ser；
步骤608：依据误差信号Ser来运算出误差信号变化率Serr；
步骤610：并依据误差信号变化率Serr以及误差信号Ser来产生更新后的调整信号Sad’；
步骤612：利用更新后的调整信号Sad’来调整第一直流信号DC1以使得第二直流信号DC2趋近目标直流信号DCA；
步骤614：判断第二直流信号DC2是否大致上等于目标直流信号DCA，若否，跳至步骤606，若是，跳至步骤616；
步骤616：将对应更新后的调整信号Sad’的一参考值储存于储存电路118；
步骤618：结束对应该输入功率电平的直流信号校正。
综上所述，本发明所提出的实施例是计算出接收信号的直流信号与目标直流信号之间的误差以及误差变化率来据以调整接收信号的直流信号。如此一来，接收信号的直流信号与目标直流信号之间的误差就可以快速的收敛，进而达到直流补偿的效果。因此，本发明的信号接收装置的直流偏移现象就得以改善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (36)
1.一种信号接收装置，应用于一无线系统，包含有：
一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；
一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；以及
一储存电路，当该第二直流信号等于该目标直流信号时，该第二运算电路另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于该储存电路；
该第一运算电路另依据该接收信号来产生一输入功率电平信号，该信号接收装置另包含有：
一增益控制电路，用来依据该输入功率电平信号来产生一增益控制信号；以及
一可调增益放大电路，用来依据该增益控制信号来增益一第一降频信号以产生该接收信号；
其中当该信号接收装置另接收到的一第二降频信号具有相同于该第一降频信号的该输入功率电平信号时，该增益控制电路另依据该输入功率电平信号来控制该储存电路以将该参考值输出到该第二运算电路，以及该第二运算电路依据该参考值来产生该更新后的调整信号。
2.如权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，该第一运算电路包含有：
一模拟至数字转换器，用来将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
一第一数字处理电路，用来计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号。
3.如权利要求2所述的信号接收装置，其特征在于，该目标直流信号是该模拟至数字转换器的直流偏压信号。
4.如权利要求3所述的信号接收装置，其特征在于，该第二运算电路包含有：
一第二数字处理电路，用来依据该误差信号来计算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号产生该更新后的调整信号；以及
一数字至模拟转换器，用来将该更新后的调整信号从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的该更新后的调整信号传送至该调整电路。
5.如权利要求2所述的信号接收装置，其特征在于，该第一数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该第二直流信号以及一先前的直流信号来产生一微分信号；
一第二逻辑电路，用来对该微分信号进行积分以产生一积分信号以及该先前的直流信号；以及
一第三逻辑电路，用来依据该积分信号以及该目标直流信号来产生该误差信号。
6.如权利要求5所述的信号接收装置，其特征在于，该第一逻辑电路是一减法器，该减法器利用该第二直流信号减去该先前的直流信号来产生该微分信号。
7.如权利要求5所述的信号接收装置，其特征在于，该第三逻辑电路包含一减法器，该减法器利用该积分信号减去该目标直流信号来产生该误差信号。
8.如权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于，该第二数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该误差信号以及一先前的误差信号来产生该误差信号变化率；
一第二逻辑电路，耦接于该第一逻辑电路，用来依据该误差信号变化率以及一第一系数来产生一调整后的误差信号变化率；
一第三逻辑电路，用来依据该误差信号以及一第二系数来产生一调整后的误差信号；以及
一第四逻辑电路，耦接于该第二逻辑电路以及该第三逻辑电路，用来依据该误差信号、该调整后的误差信号变化率、该调整后的误差信号以及一第三系数来更新该调整信号。
9.如权利要求8所述的信号接收装置，其特征在于，该第一逻辑电路是一减法器，用来利用该误差信号减去该先前的误差信号来产生该误差信号变化率。
10.如权利要求8所述的信号接收装置，其特征在于，该第二逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号变化率乘以该第一系数来产生该调整后的误差信号变化率。
11.如权利要求8所述的信号接收装置，其特征在于，该第三逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号乘以该第二系数来产生该调整后的误差信号。
12.如权利要求8所述的信号接收装置，其特征在于，该第四逻辑电路用来对该误差信号进行积分以产生一积分信号，该第四逻辑电路另利用该第三系数来调整该积分信号以产生一调整后的积分信号，以及该第四逻辑电路另累加该调整后的积分信号、该调整后的误差信号变化率以及该调整后的误差信号来更新该调整信号。
13.一种信号接收方法，应用于一无线系统，包含有：
接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；
依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；以及
当该第二直流信号等于该目标直流信号时，另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于一储存电路；
其中，所述信号接收方法另包含有：
依据该接收信号来产生一输入功率电平信号；
依据该输入功率电平信号来产生一增益控制信号；
依据该增益控制信号来增益一第一降频信号以产生该接收信号；以及
当另接收到的一第二降频信号具有相同于该第一降频信号的该输入功率电平信号时，另依据该输入功率电平信号来控制该储存电路以将该参考值输出，以直接利用该参考值来更新该调整信号。
14.如权利要求13所述的信号接收方法，其特征在于，依据该第二直流信号以及该目标直流信号来产生该误差信号的步骤包含有：
将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号。
15.如权利要求14所述的信号接收方法，其特征在于，依据该误差信号来运算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号的步骤包含有：
依据该误差信号来计算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号更新该调整信号；以及
将该更新后的调整信号从一数字型态信号转换为一模拟型态信号。
16.一种信号接收装置，应用于一无线系统，包含有：
一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及
一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；
该第一运算电路包含有：
一模拟至数字转换器，用来将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
一第一数字处理电路，用来计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号；
该第一数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该第二直流信号以及一先前的直流信号来产生一微分信号；
一第二逻辑电路，用来对该微分信号进行积分以产生一积分信号以及该先前的直流信号；以及
一第三逻辑电路，用来依据该积分信号以及该目标直流信号来产生该误差信号。
17.如权利要求16所述的信号接收装置，其特征在于，另包含一储存电路，当该第二直流信号等于该目标直流信号时，该第二运算电路另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于该储存电路。
18.如权利要求16所述的信号接收装置，其特征在于，该目标直流信号是该模拟至数字转换器的直流偏压信号。
19.如权利要求16所述的信号接收装置，其特征在于，该第二运算电路包含有：
一第二数字处理电路，用来依据该误差信号来计算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号产生该更新后的调整信号；以及
一数字至模拟转换器，用来将该更新后的调整信号从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的该更新后的调整信号传送至该调整电路。
20.如权利要求16所述的信号接收装置，其特征在于，该第一逻辑电路是一减法器，该减法器利用该第二直流信号减去该先前的直流信号来产生该微分信号。
21.如权利要求16所述的信号接收装置，其特征在于，该第三逻辑电路包含一减法器，该减法器利用该积分信号减去该目标直流信号来产生该误差信号。
22.如权利要求19所述的信号接收装置，其特征在于，该第二数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该误差信号以及一先前的误差信号来产生该误差信号变化率；
一第二逻辑电路，耦接于该第一逻辑电路，用来依据该误差信号变化率以及一第一系数来产生一调整后的误差信号变化率；
一第三逻辑电路，用来依据该误差信号以及一第二系数来产生一调整后的误差信号；以及
一第四逻辑电路，耦接于该第二逻辑电路以及该第三逻辑电路，用来依据该误差信号、该调整后的误差信号变化率、该调整后的误差信号以及一第三系数来更新该调整信号。
23.如权利要求22所述的信号接收装置，其特征在于，该第一逻辑电路是一减法器，用来利用该误差信号减去该先前的误差信号来产生该误差信号变化率。
24.如权利要求22所述的信号接收装置，其特征在于，该第二逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号变化率乘以该第一系数来产生该调整后的误差信号变化率。
25.如权利要求22所述的信号接收装置，其特征在于，该第三逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号乘以该第二系数来产生该调整后的误差信号。
26.如权利要求22所述的信号接收装置，其特征在于，该第四逻辑电路用来对该误差信号进行积分以产生一积分信号，该第四逻辑电路另利用该第三系数来调整该积分信号以产生一调整后的积分信号，以及该第四逻辑电路另累加该调整后的积分信号、该调整后的误差信号变化率以及该调整后的误差信号来更新该调整信号。
27.一种信号接收装置，应用于一无线系统，包含有：
一调整电路，用来接收具有一第一直流信号的一接收信号，并依据一调整信号来调整该第一直流信号以产生具有一第二直流信号的该接收信号；
一第一运算电路，用来依据该第二直流信号以及一目标直流信号来产生一误差信号；以及
一第二运算电路，用来依据该误差信号来运算出一误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号来更新该调整信号；
该第一运算电路包含有：
一模拟至数字转换器，用来将该第二直流信号从一模拟型态信号转换为一数字型态信号；以及
一第一数字处理电路，用来计算出该第二直流信号与该目标直流信号之间的误差以产生该误差信号；
该第二运算电路包含有：
一第二数字处理电路，用来依据该误差信号来计算出该误差信号变化率，并依据该误差信号变化率以及该误差信号产生该更新后的调整信号；以及
一数字至模拟转换器，用来将该更新后的调整信号从一数字型态信号转换为一模拟型态信号，并将该模拟型态信号的该更新后的调整信号传送至该调整电路；
该第二数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该误差信号以及一先前的误差信号来产生该误差信号变化率；
一第二逻辑电路，耦接于该第一逻辑电路，用来依据该误差信号变化率以及一第一系数来产生一调整后的误差信号变化率；
一第三逻辑电路，用来依据该误差信号以及一第二系数来产生一调整后的误差信号；以及
一第四逻辑电路，耦接于该第二逻辑电路以及该第三逻辑电路，用来依据该误差信号、该调整后的误差信号变化率、该调整后的误差信号以及一第三系数来更新该调整信号。
28.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，另包含一储存电路，当该第二直流信号等于该目标直流信号时，该第二运算电路另将对应该更新后的调整信号的一参考值储存于该储存电路。
29.如权利要求28所述的信号接收装置，其特征在于，该第一运算电路另依据该接收信号来产生一输入功率电平信号，该信号接收装置另包含有：
一增益控制电路，用来依据该输入功率电平信号来产生一增益控制信号；以及
一可调增益放大电路，用来依据该增益控制信号来增益一第一降频信号以产生该接收信号；
其中当该信号接收装置另接收到的一第二降频信号具有相同于该第一降频信号的该输入功率电平信号时，该增益控制电路另依据该输入功率电平信号来控制该储存电路以将该参考值输出到该第二运算电路，以及该第二运算电路依据该参考值来产生该更新后的调整信号。
30.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该目标直流信号是该模拟至数字转换器的直流偏压信号。
31.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该第一数字处理电路包含有：
一第一逻辑电路，用来依据该第二直流信号以及一先前的直流信号来产生一微分信号，该第一逻辑电路是一减法器，该减法器利用该第二直流信号减去该先前的直流信号来产生该微分信号；
一第二逻辑电路，用来对该微分信号进行积分以产生一积分信号以及该先前的直流信号；以及
一第三逻辑电路，用来依据该积分信号以及该目标直流信号来产生该误差信号。
32.如权利要求31所述的信号接收装置，其特征在于，该第一数字处理电路中的该第三逻辑电路包含一减法器，该减法器利用该积分信号减去该目标直流信号来产生该误差信号。
33.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该第一逻辑电路是一减法器，用来利用该误差信号减去该先前的误差信号来产生该误差信号变化率。
34.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该第二逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号变化率乘以该第一系数来产生该调整后的误差信号变化率。
35.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该第三逻辑电路是一乘法器，用来将该误差信号乘以该第二系数来产生该调整后的误差信号。
36.如权利要求27所述的信号接收装置，其特征在于，该第四逻辑电路用来对该误差信号进行积分以产生一积分信号，该第四逻辑电路另利用该第三系数来调整该积分信号以产生一调整后的积分信号，以及该第四逻辑电路另累加该调整后的积分信号、该调整后的误差信号变化率以及该调整后的误差信号来更新该调整信号。
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