CN104135296A - 可调中频无线接收机及蓝牙模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可调中频无线接收机及蓝牙模块，无线接收机包括：低噪音放大器；射频本地振荡器，用于提供本地射频时钟信号；射频混频器，用于利用可调整的本地射频时钟信号对输入射频信号混频得到模拟的中频信号；滤波器；模数转换器，用于对经过滤波器滤波后的中频信号进行模数转换得到数字的中频信号；数字中频本地振荡器，用于提供本地数字中频时钟信号；数字混频器，用于利用本地数字中频时钟信号对数字的中频信号进行混频；中频设置单元，能够配置射频本地振荡器以调整本地射频时钟信号的频率，能够配置可调整数字中频本地振荡器以调整本地数字中频时钟信号的频率。无线接收机采用动态可变中频结构，从而可以优化其性能。

Description

可调中频无线接收机及蓝牙模块
【技术领域】
本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种可调中频无线接收机及蓝牙模块。
【背景技术】
低中频无线接收机结构在窄带无线通信系统中有着广泛的应用。已有的此类接收机所采用的中频是固定的。低中频接收机从结构上可以减小了直流偏差(DC Offset)、1/f噪声和射频前端二阶互调干扰(IM2)对接收性能的影响。提升低中频的频率有利增强对这些非理想因素造成的性能的抑制，所以许多接收机会选择将中频置于1.5倍信道带宽以上的频率上，但将中频推向较高的频率会增大接收机的功耗。固定低中频的接收机性能还会受发射与接收通路之间本地射频时钟信号频率偏差(简称本振偏差)的影响，尤其是在像蓝牙这样允许较大本振(本地振荡器)偏差的系统中。另外，固定中频也限制了无线接收机系统的灵活性，局限了一些系统级的性能提升算法的应用，例如适于蓝牙系统使用的自动跳频算法(AFH)和发射机(TX)自我矫正算法。
因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种无线接收机，其采用动态可变中频结构，从而可以优化所述无线接收机的性能。
本发明的另一个目的在于提供蓝牙模块，其采用动态可变中频结构的无线接收机，从而可以优化所述无线接收机的性能。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种无线接收机，其包括：低噪音放大器，用于对来自天线的射频输入信号进行功率放大；可调整射频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地射频时钟信号；射频混频器，用于利用由所述可调整射频本地振荡器提供的本地射频时钟信号对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频信号；滤波器，用于对所述中频信号进行滤波；模数转换器，用于对经过滤波的模拟的中频信号进行模数转换得到数字的中频信号；可调整数字中频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地数字中频时钟信号；数字混频器，用于利用由所述可调整数字中频本地振荡器提供的本地数字中频时钟信号对数字的中频信号进行混频得到基带信号；中频设置单元，能够配置所述可调整射频本地振荡器以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，还能够配置所述可调整数字中频本地振荡器以使得所述可调整数字中频本地振荡器调整其提供的本地数字中频时钟信号的频率。
进一步的，所述无线接收机还包括有信号检测与中频计算电路，所述无线接收机具有正常接收模式，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号中的直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰进行检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率，直到所述中频信号的频率被调整至满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰抑制要求的最低值，所述中频设置单元根据信号检测与中频计算电路所确定的所述中频信号的频率配置所述可调整射频本地振荡器和所述可调整数字中频本地振荡器，以使得所述射频混频器得到相应频率的中频信号。
进一步的，在装配有所述无线接收机的设备开机或该无线接收机重启时，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号中的直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰进行检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率。
进一步的，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率具体为：将直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值与它们各自对应的阈值进行比较，在直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值均低于各自对应的阈值时，按照预定步长来调低所述中频信号的频率，直到检测到的直流偏差、1/f噪声或/和二阶互调干扰为低于各自对应的阈值的最大值，此时所述中频信号的频率为满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的抑制要求的最低值。
进一步的，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号进行分析以得到接收通路和发射通路的本地射频时钟信号频率偏差，基于所述本地射频时钟信号频率偏差自适应的确定补偿本地射频时钟信号频率偏差后的中频信号的频率，所述中频设置单元基于信号检测与中频计算电路所确定的中频信号的频率配置所述可调整数字中频本地振荡器。
进一步的，所述无线接收机具有发射机直流偏差检测模式，所述无线接收机与一个无线发射机共同形成一个终端设备上的无线收发器，在进入该发射机直流偏差检测模式时，无线接收机直接接收无线发射机输出的射频信号，无线接收机与无线发射机共用本地射频时钟信号，所述中频设置单元配置所述可调整射频本地振荡器以使得所述可调整射频本地振荡器提供所述共用的本地射频时钟信号，进而使得射频混频器得到频率为零的中频信号，同时通过控制与所述数字混频器并联的开关导通，从而使得模数转换器输出的数字零中频信号直接输出。
进一步的，所述无线接收机具有快速信道扫描模式，在进入快速信道扫描模式时，所述无线接收机进入宽带接收状态，此时接收信道带宽较正常接收模式时变宽，所述中频设置单元需配置所述可调整射频本地振荡器和所述可调整数字中频本地振荡器，以支持接收带宽的变宽。
进一步的，所述无线接收机为窄带无线通信系统，在正常接收模式的中频选择属于超低中频范畴。
进一步的，所述可调整射频本地振荡器包括鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、可调整分数分频器、缓冲器和正交时钟发生器，所述鉴频鉴相器鉴别本地参考时钟和可调整分数分频器分频得到的时钟信号的相位差，并输出误差电压，所述环路滤波器对所述误差电压进行滤波形成压控振荡器的控制电压，所述压控振荡器基于控制电压输出振荡信号，所述可调整分数分频器对所述振荡信号进行分频，所述缓冲器对所述压控振荡器输出的振荡信号进行缓冲，所述正交时钟发生器基于来自缓冲器的振荡信号产生第一本地时钟信号和第二本地时钟信号，其中第一本地时钟信号和第二本地时钟信号频率相同，相位相差90度，所述中频设置单元通过配置所述可调整分数分频器的分频系数调整最终输出的第一本地时钟信号和第二本地时钟信号的频率，其中第一本地时钟信号用作正相本地射频时钟信号，第二本地时钟信号用作正交本地射频时钟信号。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种蓝牙模块，其包括无线接收机，所述无线接收机包括：低噪音放大器，用于对来自天线的射频输入信号进行功率放大；可调整射频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地射频时钟信号；射频混频器，用于利用由所述可调整射频本地振荡器提供的本地射频时钟信号对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频信号；滤波器，用于对所述中频信号进行滤波；模数转换器，用于对经过滤波的模拟的中频信号进行模数转换得到数字的中频信号；可调整数字中频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地数字中频时钟信号；数字混频器，用于利用由所述可调整数字中频本地振荡器提供的本地数字中频时钟信号对数字的中频信号进行混频得到基带信号；中频设置单元，能够配置所述可调整射频本地振荡器以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，还能够配置所述可调整数字中频本地振荡器以使得所述可调整数字中频本地振荡器调整其提供的本地数字中频时钟信号的频率。
与现有技术相比，本发明中的无线接收机采用动态可变的中频结构，可以在满足对直流偏差，IM2及1/f噪声的抑制要求的情况下选用最低的中频来降低功耗。进一步的，通过自适应的中频调整可以补偿无线发射机与接收机之间的本地射频时钟信号频率偏差。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的无线接收机在一个实施例中的结构框图；和
图2为本发明的可调整射频本地振荡器在一个实施例中的结构示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1所示，其为本发明无线接收机在一个实施例100中的结构框图，所述无线接收机100为可调中频的接收机结构。所述无线接收机100包括低噪音放大器(LNA)110、射频混频器120、滤波器130、模数转换器140、可调整射频本地振荡器150、数字混频器160、可调整数字中频本地振荡器170和中频设置单元180。
所述低噪音放大器110用于对来自天线(未图示)的射频输入信号RF_IN进行功率放大。所述可调整射频本地振荡器150用于提供频率可调整的本地射频时钟信号。所述射频混频器120用于实现对射频信号的正交下变频，利用由所述可调整射频本地振荡器150提供的本地射频时钟信号对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频信号。所述滤波器130可以为复数带通或低通滤波器，也可以是其他类型的滤波器，其用于对所述中频信号进行滤波。模数转换器140用于对经过滤波的模拟的中频信号进行模数转换得到数字的中频信号。可调整数字中频本地振荡器170用于提供频率可调整的本地数字中频时钟信号。数字混频器160用于实现对中频信号的正交下变频，利用由所述可调整数字中频本地振荡器提供的本地数字中频时钟信号对数字的中频信号进行混频得到基带信号。所述中频设置单元180能够配置所述可调整射频本地振荡器150以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，还能够配置所述可调整数字中频本地振荡器170以使得所述可调整数字中频本地振荡器调整其提供的本地数字中频时钟信号的频率。
由于所述射频混频器120得到的模拟的中频信号的频率等于输入射频信号RF_IN的频率减去本地射频时钟信号的频率。因此在本地射频时钟信号的频率发生变化时，则所述射频混频器120得到的模拟的中频信号的频率也会随之发生变化。这样通过调整本地射频时钟信号的频率和本地数字中频时钟信号的频率来实现了中频信号的频率调整。所述基带信号为零频信号，因此为了使得所述数字混频器160得到正常的基带信号，在所述中频信号的频率发生调整时，所述本地数字中频时钟信号的频率也需要同步调整。所述可调整射频本地振荡器150和所述可调整数字中频本地振荡器170均具有频率配置参数，所述中频设置单元180通过更改所述可调整射频本地振荡器150的频率配置参数来调整所述可调整射频本地振荡器150输出的本地射频时钟信号的频率，通过更改所述可调整数字中频本地振荡器170的频率配置参数来调整所述可调整数字中频本地振荡器170输出的本地数字中频时钟信号的频率。
在一个实施例中，所述本地射频时钟信号包括同相(In-phase，简称I)本地射频时钟信号LO_RF_I和正交(Quadrature，简称Q)本地射频时钟信号LO_RF_Q，其中LO_RF_I和LO_RF_Q的频率相同，相位相差90度，所述可调整射频本地振荡器150在调整其本地射频时钟信号时，LO_RF_I和LO_RF_Q会被同步调整以保证两者频率相同、相位相差90度。所述本地数字中频时钟信号包括同相(I)本地数字中频时钟信号LO_IF_I和正交(Q)本地数字中频时钟信号LO_IF_Q，其中LO_IF_I和LO_IF_Q的频率相同，相位相差90度。所述可调整数字中频本地振荡器170在调整其本地数字中频时钟信号时，LO_IF_I和LO_IF_Q会被同步调整以保证两者频率相同、相位相差90度。
所述射频混频器120包括有第一射频混频单元和第二射频混频单元，第一射频混频单元利用所述可调整射频本地振荡器150提供的同相本地射频时钟信号LO_RF_I对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频同相分量IF_I(或称模拟的中频信号的I分量或信号)，第二射频混频单元利用所述可调整射频本地振荡器150提供的正交本地射频时钟信号LO_RF_Q对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频正交分量IF_Q(或称模拟的中频信号的Q分量或信号)。所述复数带通或低通滤波器130包括第一复数带通或低通滤波单元和第二复数带通或低通滤波单元，第一复数带通或低通滤波单元用于对模拟的中频同相分量IF_I进行复数带通或低通滤波，第二复数带通或低通滤波单元用于对模拟的中频正交分量IF_Q进行复数带通或低通滤波。所述模数转换器140包括第一模数转换器单元和第二模数转换器单元，第一模数转换器对经过复数带通或低通滤波的模拟的中频同相分量IF_I进行模数转换得到数字的中频同相信号IFD_I(或称数字的中频信号的I分量或信号)，第二模数转换器对经过复数带通或低通滤波的模拟的中频正交分量IF_Q进行模数转换得到数字的中频正交信号IFD_Q(或称数字的中频信号的I分量或信号)。所述数字混频器160包括有第一数字混频单元和第二数字混频单元，第一数字混频单元利用所述可调整数字中频本地振荡器170提供的同相本地数字中频时钟信号LO_IF_I对数字的中频同相分量IFD_I进行混频得到基带信号的同相分量，第二数字混频单元利用所述可调整数字中频本地振荡器170提供的正交本地数字中频时钟信号LO_IF_Q对数字的中频正交信号IFD_Q进行混频得到基带信号的正交分量。
本发明的一个特点、优点或改变在于：由于本地射频时钟信号LO_RF_I和LO_RF_Q的频率以及本地数字中频时钟信号LO_IF_I和LO_IF_Q的频率是可调整的，因此使得所述中频信号的频率也是可调整的，而不是固定的，这样本发明中的无线接收机具有更大的灵活性，可以基于该中频信号的频率可调的功能而优化其各种性能，下文将详细介绍。
本发明中的接收机包括下面三种工作模式的一种或多种：正常接收模式，快速信道扫描模式和发射机直流偏差(TX DC Offset)检测模式。
正常接收模式的介绍
无线接收机中的直流偏差(DC Offset)、1/f噪声以及二阶互调干扰(IM2)这些低频分量会随着电路实际匹配、工艺和温度等变化，很难在设计中精确估计，因此为了抑制直流偏差(DC Offset)、1/f噪声以及二阶互调干扰(IM2)对无线接收机的接收性能的影响，现有技术中通常需要将中频信号的频率设置的较高，然而这样则增大了无线接收机的功耗。在正常接收模式下，可以对所述基带信号中的直流偏差1/f噪声以及二阶互调干扰进行检测，基于检测结果来自适应的调整中频信号的频率，从而可以在不影响无线接收机性能的前提下，可以使用频率尽量低的中频信号，这样有利于减小无线接收机的功耗。
所述无线接收机100还包括有信号检测与中频计算电路190。在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路190用于对所述基带信号中的直流偏差(DCOffset)、1/f噪声以及二阶互调干扰(IM2)进行检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率，直到中频信号的频率被调整至满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰抑制要求的最低值，所述中频设置单元180根据信号检测与中频计算电路190确定的所述中频信号的频率配置所述可调整射频本地振荡器150以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，进而使得所述射频混频器120得到相应频率的中频信号，同时也配置所述可调整数字中频本地振荡器170以使得所述可调整中频本地振荡器170调整其提供的本地数字中频时钟信号的频率，进而使得本地数字中频时钟信号的频率与所述中频信号的频率同步调整，以保证所述数字混频器160能够得到正常的基带信号。
直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰分量的检测有多种方法，比如可以采用了对低频段积分的方式得到直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的功率，积分频段的选择可以由相应的无线标准中的相关规定和解调器实现来决定，再比如可以采用点噪方式来计算1/f噪声。然而在本发明中并不对直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰分量的检测做具体限定。
在一个实施例中，所述中频设置单元180根据信号检测与中频计算电路190确定的所述中频信号的频率计算得到所述可调整射频本地振荡器150的频率配置参数的值，以及所述可调整数字中频本地振荡器170的频率配置参数的值，随后所述中频设置单元180可以根据计算得到的可调整射频本地振荡器150的频率配置参数的值来配置所述可调整射频本地振荡器150的频率配置参数，所述中频设置单元180可以根据计算得到的可调整数字中频本地振荡器170的频率配置参数的值来配置所述可调整数字中频本地振荡器170的频率配置参数。其中，所述信号检测与中频计算电路190确定的所述中频信号的频率与所述可调整射频本地振荡器150的频率配置参数，以及所述可调整数字中频本地振荡器170的频率配置参数之间存在函数关系，所述中频设置单元180基于所述函数关系进行计算。所述函数关系在不同应用或设计中可能有所不同。
关于中频信号的频率的自适应的调整方式，可以采用逐次逼近的方法，还可以直接算出优化的中频信号的频率值。在一个实施例中，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路190会将直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值与它们各自对应的阈值进行比较，在直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值均低于各自对应的阈值时，按照预定步长来调低所述中频信号的频率，所述中频设置单元180根据调整后的中频信号的频率配置所述可调整射频本地振荡器150以使得射频混频器120得到的中频信号的频率变低，同时也配置所述可调整数字中频本地振荡器170以使得所述数字混频器160能够得到正常的基带信号。重复这一过程，直到检测到的直流偏差、1/f噪声和/或二阶互调干扰为低于各自对应的阈值的最大值，此时所述中频信号的频率为满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的抑制要求的最低值。其中，直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰对应的阈值通常由无线接收机的性能要求来决定。在无线接收机设计时可以通过理论计算或仿真得到在保证无线接收机性能前提下，可以容忍的最大直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的功率，并基于此设定相应的阈值。
这样保证在基带信号中的直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰均低于各自对应的阈值的前提下，通过调整本地射频时钟信号的频率，尽可能的降低射频混频器120得到的中频信号的频率，通过调整本地数字中频时钟信号的频率，在射频混频器120得到的中频信号的频率调整的情况下，仍然能够通过数字混频得到正常的基带信号。这样，在不影响无线接收机性能的前提下，使用频率尽量低的中频信号，有利于减小无线接收机的功耗。
由于可调整射频本地振荡器150是由射频锁相环来实现的，它的改变需要建立时间，所以无法进行实时跟随，也不宜频繁变化。因此优选的，只有在装配有所述无线接收机100的设备(比如手机)开机或该无线接收机100重启时，所述信号检测与中频计算电路才进行直流偏差(DC Offset)、1/f噪声以及二阶互调干扰(IM2)的检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率，所述中频设置单元180才会通过配置所述可调整射频本地振荡器150来调整中频信号的频率。也就是说，在有效的正常接收过程中不再进行本地射频时钟信号的频率的调整。
所述无线接收机100用于接收由另外一个设备上的无线发射机(未图示)所发射的无线信号，所述无线接收机100具有接收RX通路，所述无线发射机具有发射TX通路。所述无线发射机包括调制器和产生TX本地射频时钟信号的TX射频本地振荡器，所述调制器利用TX本地射频时钟信号将基带信号调制成射频输出信号。通常接收RX通路和发射TX通路的本地射频时钟信号存在一定频率偏差，这个本振偏差会随信道、环境、温度等因素变化,偏差将会影响到接收性能。
在一个实施例中，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路190对所述基带信号进行分析以得到接收RX通路和发射TX通路的本地射频时钟信号频率偏差，基于所述本地射频时钟信号频率偏差实时的确定补偿本地射频时钟信号频率偏差后的中频信号的频率。所述中频设置单元180基于所述检测与中频计算电路所确定的中频信号的频率配置所述可调整数字中频本地振荡器170以使得所述可调整数字中频本地振荡器170调整其提供的本地数字中频时钟信号LO_IF_Q和LO_IF_I的频率，调整的量由检测得到的所述本地射频时钟信号频率偏差来决定，这样可以补偿大部分的本地射频时钟信号频率偏差，有效的提供接收性能的鲁棒性。这次的频率调整在数字域200内实现的，并未对可调整射频本地振荡器150输出的本地射频时钟信号的频率进行调整，因此可以做到实时跟随，即可以实时的对接收RX通路和发射TX通路的本地射频时钟信号频率偏差进行补偿。
具体的，所述信号检测与中频计算电路190可以通过数字鉴频的方法来对所述基带信号进行分析得到接收RX通路和发射TX通路的本地射频时钟信号频率偏差。通常，正常接收模式的中频选择属于超低中频范畴，即中频信号的频率小于等于1倍信道带宽。然而，在有些实施例中，所述中频的选择也可以是低中频范畴。
快速信道扫描模式的介绍
快速信道扫描模式是为自动跳频算法(AFH)提供带内干扰功率分布信息，这要求对整个信道内的无线能量进行扫描。为了减少功耗和少占用有效时隙，需要减少这种扫描时间，所以需要使得无线接收机处于宽带接收状态。此时的接收信道变宽，中频信号的频率也需做相应调整，根据带宽移至较高频率。
在一个实施例中，在进入快速信道扫描模式时，所述无线接收机100进入宽带接收状态，此时接收带宽较正常接收模式时变宽，所述中频设置单元180需配置所述可调整射频本地振荡器150以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，以支持接收带宽的变宽，同时还需配置所述可调整数字中频本地振荡器170以使得所述可调整数字中频本地振荡器170调整本地数字中频时钟信号，以保证所述数字混频器160能够得到正常的基带信号。
TX DC Offset检测模式的介绍
无线接收机通常与一个无线发射机共同形成无线收发器，该无线收发器设置于同一个终端设备上。无线发射机TX的DC offset会造成发射机的发射信号调制质量的下降，所以需要矫正，如果无线收发机提供内置(build-in)的矫正功能就更为理想。在这个模式下，无线接收机直接接收无线发射机的发射信号，对接收到的基带信号的DC偏差进行检测并通过反馈加以矫正。在该模式下，RX通路需要与TX通路工作在同一射频本地时钟频率上，共用射频本地振荡器。由于无线发射机TX采用的直接上变频结构，这就要求无线接收机工作在零中频。所以该模式下无线接收机的中频信号的频率为零。
在进入该发射机直流偏差检测模式时，所述中频设置单元180配置所述可调整射频本地振荡器150以使得所述可调整射频本地振荡器150提供共用的本地射频时钟信号，进而使得射频混频器120得到频率为零的中频信号，同时通过控制与所述数字混频器并联的开关导通，从而使得模数转换器140输出的数字零中频信号直接输出。
图2示出了本发明中的可调整射频本地振荡器的一个实现示例。如图2所示，所述可调整射频本地振荡器包括鉴频鉴相器310、环路滤波器320、压控振荡器330、可调整分数分频器340、缓冲器360和正交时钟发生器370。
所述鉴频鉴相器310鉴别本地参考时钟和可调整分数分频器340分频得到的时钟信号的相位差，输出误差电压。所述环路滤波器320对所述误差电压进行低通滤波形成压控振荡器(VCO)330的控制电压。所述压控振荡器330基于控制电压输出振荡信号。所述可调整分数分频器340对所述振荡信号进行分频。鉴频鉴相器310、环路滤波器320、压控振荡器330、可调整分数分频器340形成锁相环PLL。在环路锁定时，本地参考时钟和采样时钟的频率和相位相同。所述缓冲器360对振荡信号进行缓冲。所述正交时钟发生器370基于来自所述缓冲器360的振荡信号产生第一本地时钟信号和第二本地时钟信号，其中第一本地时钟信号和第二本地时钟信号频率相同，相位相差90度。所述中频设置单元180可以通过配置所述可调整分数分频器340的分频系数可以调整最终输出的第一本地时钟信号和第二本地时钟信号的频率。其中第一本地时钟信号用作正相本地射频时钟信号，第二本地时钟信号用作正交本地射频时钟信号。在此实施例中，所述分频系数就是所述可调整射频本地振荡器的频率配置参数。
本发明中的可调整数字中频本地振荡器也可以采用图2中的类似结构实现，不同之处在于所述可调整数字中频本地振荡器为数字域的振荡器。然而，本发明中并不限制可调整数字中频本地振荡器和可调整射频本地振荡器的实现方式，其可以采用现有的各种方式来实现。
本发明中的中频可调的无线接收机可以用于蓝牙模块中进行无线信号的发送和接收。由于本发明中的无线接收机可以通过自适应的中频调整补偿无线发射机与接收机之间的本地射频时钟信号频率偏差，因此其特别适合于蓝牙这样允许较大本地射频时钟信号频率偏差(或称本振偏差)的系统。
在本发明中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种无线接收机，其特征在于，其包括：
低噪音放大器，用于对来自天线的射频输入信号进行功率放大；
可调整射频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地射频时钟信号；
射频混频器，用于利用由所述可调整射频本地振荡器提供的本地射频时钟信号对功率放大后的输入射频信号进行混频得到模拟的中频信号；
滤波器，用于对所述中频信号进行滤波；
模数转换器，用于对经过滤波的模拟的中频信号进行模数转换得到数字的中频信号；
可调整数字中频本地振荡器，用于提供频率可调整的本地数字中频时钟信号；
数字混频器，用于利用由所述可调整数字中频本地振荡器提供的本地数字中频时钟信号对数字的中频信号进行混频得到基带信号；
中频设置单元，能够配置所述可调整射频本地振荡器以使得所述可调整射频本地振荡器调整其提供的本地射频时钟信号的频率，还能够配置所述可调整数字中频本地振荡器以使得所述可调整数字中频本地振荡器调整其提供的本地数字中频时钟信号的频率。
2.根据权利要求1所述的无线接收机，其特征在于，其还包括有信号检测与中频计算电路，所述无线接收机具有正常接收模式，
在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号中的直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰进行检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率，直到所述中频信号的频率被调整至满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰抑制要求的最低值，
所述中频设置单元根据信号检测与中频计算电路所确定的所述中频信号的频率配置所述可调整射频本地振荡器和所述可调整数字中频本地振荡器，以使得所述射频混频器得到相应频率的中频信号。
3.根据权利要求2所述的无线接收机，其特征在于，在装配有所述无线接收机的设备开机或该无线接收机重启时，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号中的直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰进行检测，基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率。
4.根据权利要求2所述的无线接收机，其特征在于，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路基于直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值自适应的调整并确定所述中频信号的频率具体为：
将直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值与它们各自对应的阈值进行比较，在直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的检测值均低于各自对应的阈值时，按照预定步长来调低所述中频信号的频率，直到检测到的直流偏差、1/f噪声或/和二阶互调干扰为低于各自对应的阈值的最大值，此时所述中频信号的频率为满足直流偏差、1/f噪声以及二阶互调干扰的抑制要求的最低值。
5.根据权利要求2所述的无线接收机，其特征在于，在正常接收模式下，所述信号检测与中频计算电路用于对所述基带信号进行分析以得到接收通路和发射通路的本地射频时钟信号频率偏差，基于所述本地射频时钟信号频率偏差自适应的确定补偿本地射频时钟信号频率偏差后的中频信号的频率，所述中频设置单元基于信号检测与中频计算电路所确定的中频信号的频率配置所述可调整数字中频本地振荡器。
6.根据权利要求1所述的无线接收机，其特征在于，其具有发射机直流偏差检测模式，所述无线接收机与一个无线发射机共同形成一个终端设备上的无线收发器，在进入该发射机直流偏差检测模式时，无线接收机直接接收无线发射机输出的射频信号，无线接收机与无线发射机共用本地射频时钟信号，所述中频设置单元配置所述可调整射频本地振荡器以使得所述可调整射频本地振荡器提供所述共用的本地射频时钟信号，进而使得射频混频器得到频率为零的中频信号，同时通过控制与所述数字混频器并联的开关导通，从而使得模数转换器输出的数字零中频信号直接输出。
7.根据权利要求1所述的无线接收机，其特征在于，其具有快速信道扫描模式，在进入快速信道扫描模式时，所述无线接收机进入宽带接收状态，此时接收信道带宽较正常接收模式时变宽，所述中频设置单元需配置所述可调整射频本地振荡器和所述可调整数字中频本地振荡器，以支持接收带宽的变宽。
8.根据权利要求1所述的无线接收机，其特征在于，所述无线接收机为窄带无线通信系统，在正常接收模式的中频选择属于超低中频范畴。
9.根据权利要求1所述的无线接收机，其特征在于，所述可调整射频本地振荡器包括鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、可调整分数分频器、缓冲器和正交时钟发生器，
所述鉴频鉴相器鉴别本地参考时钟和可调整分数分频器分频得到的时钟信号的相位差，并输出误差电压，所述环路滤波器对所述误差电压进行滤波形成压控振荡器的控制电压，所述压控振荡器基于控制电压输出振荡信号，所述可调整分数分频器对所述振荡信号进行分频，
所述缓冲器对所述压控振荡器输出的振荡信号进行缓冲，所述正交时钟发生器基于来自缓冲器的振荡信号产生第一本地时钟信号和第二本地时钟信号，其中第一本地时钟信号和第二本地时钟信号频率相同，相位相差90度，所述中频设置单元通过配置所述可调整分数分频器的分频系数调整最终输出的第一本地时钟信号和第二本地时钟信号的频率，其中第一本地时钟信号用作正相本地射频时钟信号，第二本地时钟信号用作正交本地射频时钟信号。
10.一种蓝牙模块，其特征在于，其包括如权利要求1-9任一所述的无线接收机。
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