CN105634522A - 接收机的准确降敏估计 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及接收机的准确降敏估计。这里所述的是与便携式设备的接收机中的降敏估计的实现有关的技术。

Description

接收机的准确降敏估计
技术领域
本公开涉及通信领域，并具体涉及接收机的准确降敏估计。
背景技术
无线通信系统使用一个或多个信道来在发送机和接收机之间传送数据。这些通信系统可根据由电气和电子工程师协会802.11委员会定义的、用于无线局域网(WLAN)通信的一组标准来进行操作。
在发送机和接收机之间的数据传送期间，多径问题以及诸如噪声、谐波杂散的存在等等其他情况可影响数据吞吐量或者数据分组的接收。例如，与数据分组的接收混合的谐波杂散的存在可导致信号检测、放大器增益调节、和信号解码的问题。为此，无线通信系统可采用各种技术(例如，降敏估计)来识别这些问题并采取必要的动作。
无线电产品的大批量生产可包括它们的射频(RF)组件操作的工艺上的显著变化。这种显著变化的已知解决方案包括基于预制系数(例如，传输带外噪声)的有限集合的降敏估计，这些系数一般与典型的工艺组件关联。然而，挑战可存在于由于对每个组件的后工艺特征化以及工艺检测自身的复杂性而逐工艺地生成不同的系数集合上。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于降敏估计的方法，包括：将第一模块的上行链路传输配置为期望水平；由第二模块在所述上行链路传输期间接收射频(RF)信号；由所述第二模块将该RF信号转换为数字RF信号；估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真具有由于所述第一模块和第二模块的同时运行的谐波杂散；以及校正以减轻所估计的总失真的影响。
根据本公开的另一个方面，提供了一种设备接收机，包括：第一模块，该第一模块被配置为发送至期望水平的信号；第二模块，该第二模块被配置为在由所述第一模块进行所述信号的发送期间接收射频(RF)信号。所述第二模块还包括：模数转换器(ADC)，该模数转换器将接收的RF信号转换为数字RF信号；数字噪声估计器，该数字噪声估计器被配置为估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真包括由于所述第一模块和所述第二模块的同时运行的谐波杂散；以及存储器，该存储器存储所估计的总失真。
附图说明
图1示出了实现便携式设备上的准确降敏估计的使用的示例场景。
图2示出了根据这里所述的实现方式的便携式设备接收机的示例框图。
图3示出了根据这里所述的实现方式用于实现准确降敏估计的示例性过程。
具体实施方式
这里所述的是用于在便携式设备的接收机中实现准确降敏估计的技术。具体地，在便携式设备的接收机的模块生产期间。
例如，便携式设备的接收机包括第一模块(例如，蜂窝模块)和同时运行的第二模块(例如，Wi-Fi和/或蓝牙模块)。在此示例中，第一模块被配置为在校准过程期间发送它的期望信号，并且第二模块被配置为降敏估计，该降敏估计基于干扰源发送机的、由第一模块发送的信号造成的附加的不期望的噪声。
在实现方式中，第二模块通过将残留的带外噪声、杂散信号或谐波频率、和来自发送期望信号的第一模块的其他条件纳入考虑来执行降敏估计。此外，第二模块通过添加第二模块处的信道内阻塞效应、滤波器插入损耗、和放大噪声来执行降敏估计。因此，总失真可包括从第一模块带外发射和第二模块导出的因素和条件。
图1是在便携式设备的接收机电路或系统中采用准确降敏估计的示例场景100。场景100是粗话了具有天线104的便携式设备102，以及具有天线108的另一便携式设备106。在设备106的平台中生成的发送信号传播经过天线108。
便携式设备102或106可包括但不限于：平板计算机、上网本、笔记本计算机、膝上型计算机、移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、多媒体播放设备、数字音乐播放器、数字视频播放器、导航设备、数字相机等等。
便携式设备102例如可与网络环境中的另一便携式设备106通信。网络环境例如包括被配置为辅助便携式设备102和另一便携式设备106之间的通信的蜂窝网络。
在此蜂窝网络通信期间，例如来自便携式设备102的蜂窝模块110的蜂窝上行链路传输可与它的“平台上(on-platform)”蓝牙(BT)和Wi-Fi组件接收机相干扰。BT和Wi-Fi估计特性可由同一便携式设备102内的BT和/或Wi-Fi模块112实现。
因此，这里所述的实现可辅助(例如，干扰的蜂窝上行链路传输对BT和Wi-Fi无线通信的)失真或降敏效应的准去估计。例如，传输的蜂窝模块和Wi-Fi模块的组件之间的总失真可在模块生产期间在Wi-Fi模块处进行估计。在此示例中，总失真例如可在芯片或系统生产期间被估计以便辅助便携式设备102的接收机电路或系统的最大吞吐量。在另一示例中，传输的蜂窝模块和BT模块的组件之间的总失真可在BT模块侧被估计。在此示例中，BT模块可基于估计的总失真而决定避开特定的信道。
图2是便携式设备接收机200的示例示意框图。便携式设备接收机200可包括诸如蜂窝模块202之类的第一模块和诸如Wi-Fi模块204之类的第二模块。在此示例框图中，蜂窝模块202可被看做干扰源(aggressor)组件，而Wi-Fi模块204可被看作受干扰对象(victim)组件。换而言之，蜂窝模块202的操作可导致Wi-Fi模块204的失真和/或降敏。
干扰源蜂窝模块202还包括传输排列(line-up)206和传输滤波器208。另一方面，受干扰对象组件Wi-Fi模块204也可包括低噪声放大器(LNA)和合成器210、基带(BB)滤波器212、模数转换器(ADC)214、数字噪声估计器216、数字晶体振荡器(DCO)218、快速傅里叶变换(FFT)220、均衡器222、前向纠错(FEC)解码器224、和经解码的比特226。还要理解的是，便携式接收机200可包括用于这里所述的实现方式的一个或多个处理器和一个或多个存储器组件。
作为这里的本实现方式的示例，蜂窝模块202被配置为发送信号，例如期望的上行链路传输。在此示例中，发送的信号可能经历传输排列206处的放大器(未示出)的一个或多个级的放大。放大器的一个或多个级例如可产生带外噪声，该带外噪声可通过所有的方式串至Wi-Fi模块204。带外噪声例如可由于蜂窝模块202中放大器的一个或多个级内存在的非线性和其他条件。
如上所述的蜂窝模块202的配置可被实现于芯片生产或系统制造中的校准过程期间。例如，在校准过程期间，所配置的期望信号或上行链路传输被用作蜂窝模块202的测试信号。在此示例中，期望信号在它通过第一天线104-2进行发射之前可经历传输排列206和传输滤波器208中的进一步处理。
在传输排列206处的放大过程之后，经放大的期望信号可被传输滤波器208滤波。
例如，传输滤波器208可被配置为拒绝经放大的期望信号中由于传输排列206处的放大过程而产生的带外噪声。在此示例中，残留的带外噪声和其他谐波信号仍然可最后到同时运行的Wi-Fi模块204(即，第二模块)中。这样，蜂窝模块202可由于它产生带外干扰噪声和其他谐波信号的能力而充当或者被视为干扰源。Wi-Fi模块204可充当或被视为受干扰对象组件，因为可由蜂窝模块202的带外噪声以及在Wi-Fi模块204内侧的其他非线性效应导致的失真或降敏。
继续参考Wi-Fi模块204，带外噪声或残留的带外噪声以及其他谐波信号可通过天线104-4被Wi-Fi模块204接收。这些噪声和信号可在Wi-Fi模块204接收RF信号的同时被接收，这样可在Wi-Fi模块204中产生失真和降敏。
在实现方式中，传输排列206处的带外噪声、残留的带外噪声和其他谐波信号在经过传输滤波器208、天线104-2和天线104-4之间的天线隔离之后保留，并且可在蜂窝模块202中生成谐波杂散的其他条件被数字噪声估计器216在估计总失真时考虑。
对于上文所述的接收的RF信号，对接收的RF信号的放大例如是由LNA210实现的。在此示例中，经放大的接收的或归回的RF信号还被下变换并由BB滤波器212滤波以产生基带信号。
ADC214然后可将基带信号从模拟域转换至数字域以产生数字基带信号。在此阶段，基带信号包括由同时运行的蜂窝模块202生成的残留带外噪声和其他杂散信号。残留带外噪声和杂散信号或干扰谐波信号例如可在Wi-Fi模块104中产生降敏。在此示例中，基带信号仍然可被重构和/或解调；然而，来自上行链路传输的谐波频率可导致Wi-Fi模块104的降敏到达40dB左右。通过使用如这里所述的数字噪声估计器特性，Wi-Fi模块的降敏估计不准确度可被显著降低至1dB或者更低。
作为这里的当前实现方式的示例，数字噪声估计器216还可估计Wi-Fi模块204的前端组件处的滤波器插入损耗。例如，在模拟基带信号到数字基带信号的转换前，由于低通滤波器、下采样等导致的插入损耗可被数字噪声估计器216在估计总失真时考虑到。在此示例中，由于放大和信道内阻塞效应导致的其他损耗还被包括于总失真估计中。
对于估计的总失真，在基带信号的解调期间，校正算法可被执行以消除或缩小这些失真的效应。例如，低通滤波可在第一模块上被开启以减弱由蜂窝模块204的上行链路传输创建的高阶谐波信号。在另一示例中，在由FEC解码器224进行的解码前，对含有高可信度的杂散信号的调谐仓(tonebins)的无效可被实现。
如图2中所示，基带信号的解调可由DCO218、FFT220、均衡器222、和FEC解码器224来实现以产生解码比特226。
在其他实现方式中(例如，在BT模块的情形中)，BT模块可基于上文所述的总失真的估计采用自适应跳频(AFH)。通常，AFH允许BT模块通过识别干扰的固定来源并将它们从可用信道列表中排除来适应环境。该重新映射的过程可涉及减少由BT模块使用的信道的数目。
在实现方式中，AFH可挑出包括谐波杂散的一个或多个信道。例如，数字噪声估计器216可识别含有干扰谐波杂散的一个或多个信道。在此示例中，BT模块可采用未受到由蜂窝模块202生成的干扰谐波频率以及BT模块中的其他内部组件影响的信道。
尽管示例的便携式设备接收机200以有限的形式示出了便携式设备的接收机的基本组件，但诸如电池、一个或多个处理器、SIM卡、包括计算机可读介质的存储器等等的其他组件未被描述以便简化这里所述的实施例。
图3示出了示例过程流程图300，该流程图示出了用于便携式设备中的接收机的准确降敏估计的示例方法。降敏估计例如包括在相同便携式设备内的蜂窝模块、Wi-Fi模块和BT模块的共同运行期间存在的带外噪声、谐波频率、和其他条件。在某些实现方式中，在N个信道和/或M传输功率电平上。
方法被描述的次序并不意图被理解为限制，并且所述方法的任何数目的区块可以任何次序进行组合来实现该方法或替换方法。此外，在不背离这里所述的主题的精神和范围的情况下，可将个体区块从方法中删除。另外，在不背离本发明的范围的情况下，方法可在任何合适的硬件、软件、固件、或其组合中实现。
在区块302处，执行将第一模块的上行链路传输配置为期望水平。例如，第一模块可包括被配置为发送期望水平的信号的蜂窝模块202。在此示例中，蜂窝模块202可在芯片或系统生产中执行的校准过程期间发送作为测试信号的信号。
在区块304处，执行上行链路蜂窝传输期间由第二模块对RF信号的接收。例如，Wi-Fi模块204(为第二模块)通过它的天线104-4接收RF信号。在此示例中，由第一模块的组件产生的带外噪声或残留带外噪声和其他谐波信号也被Wi-Fi模块204通过天线104-4接收。这些噪声和信号可与Wi-Fi模块204对RF信号的接收同时被接收，这样，可导致Wi-Fi204中的失真和降敏。
在区块306处，由第二模块将RF信号转换为数字RF信号。例如，LNA210可实现接收的RF信号的放大。另外，经放大的接收的或归回的RF信号还被下变频并由BB滤波器212滤波以产生基带信号。此后，ADC214然后可将基带信号从模拟域转换到数字域以产生数字基带信号。
在实现方式中，数字基带信号包括由同时运行的蜂窝模块202生成的残留带外噪声和其他杂散信号。残留带外噪声和杂散信号或干扰谐波频率例如可对Wi-Fi模块104产生降敏。在此示例中，基带信号仍然可被重构和/或解调；然而，来自上行链路传输的谐波频率可导致Wi-Fi模块104的降敏到达至40dB。通过使用如这里所述的数字噪声估计器特性，Wi-Fi模块的降敏估计不准确度可被显著降低至1dB或者更低。
在区块308处，估计数字RF信号中的总失真被执行。例如，数字噪声估计器216可估计由来自第一模块的所配置的发送的测试或期望信号对第二模块产生的失真。第一模块中的失真可包括残留带外噪声、杂散信号或谐波频率、以及其他条件。在另一方面，第二模块中的失真包括Wi-Fi模块204的前端组件处的信道内阻塞效应、滤波器插入损耗、和放大噪声。
在区块310处，存储估计的总失真被执行。
在区块312处，执行校正算法以减轻估计的总失真的影响被执行。例如，在由FEC解码器224进行的解码前，对含有高可信度的杂散信号的调谐仓(tonebins)的无效可被实现。在此示例中，校正算法可由便携式设备内的一个或多个处理器来实现。
相应地，诸如Wi-Fi模块204之类的第二模块可决定将操作信道切换至另一信道，该另一信道被估计是较少降敏的同时在与特定阻塞器的并行操作中。Wi-Fi模块204的该操作还可应用于“软AP”或“Wi-Fi直连”操作。
在其他实现方式中，第二模块可包括BT模块。例如，BT模块可通过AFH过程将没有上述干扰噪声或谐波频率的一个或多个信道纳入考虑以选择信道。
以下示例属于其他实施例：
示例1是一种用于降敏估计的方法，包括：将第一模块的上行链路传输配置为期望水平；由第二模块在所述上行链路传输期间接收射频(RF)信号；由所述第二模块将该RF信号转换为数字RF信号；估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真具有由于所述第一模块和第二模块的同时运行的谐波杂散；以及执行对数字RF信号的校正以减轻所估计的总失真的影响。
在示例2中，如示例1所述的方法，其中对所述上行链路传输的配置包括将所述第一模块中的放大器的一个或多个级设置为期望水平，其中带外噪声是由所述放大器的一个或多个级产生的。
在示例3中，如示例1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于由所述第二模块接收的带外噪声。
在示例4中，如示例1所述的方法，其中对所述上行链路传输的配置包括配置滤波器以抑制所述第一模块中的带外噪声，其中对带外噪声抑制的滤波产生额外失真。
在示例5中，如示例1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于由对带外噪声的滤波产生的额外失真。
在示例6中，如示例1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于所述第一模块的第一天线和所述第二模块的第二天线之间的天线隔离。
在示例7中，如示例1所述的方法，其中所述数字RF信号包括由于所述第二模块的组件的接收机滤波器插入损耗。
在示例8中，如示例1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于接收机滤波器插入损耗。
在示例9中，如示例1所述的方法，其中所述数字RF信号包括接收机信道内阻塞效应。
在示例10中，如示例1-9中任一项所述的方法，其中所述第一模块是蜂窝模块，而所述第二模块是Wi-Fi模块或蓝牙(BT)模块。
示例11是一种设备接收机，包括：第一模块，该第一模块被配置为发送至期望水平的信号；第二模块，该第二模块被配置为在由所述第一模块进行所述信号的发送期间接收射频(RF)信号，所述第二模块还包括：模数转换器(ADC)，该模数转换器将接收的RF信号转换为数字RF信号；数字噪声估计器，该数字噪声估计器被配置为估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真包括由于所述第一模块和所述第二模块的同时运行的谐波杂散；以及存储器，该存储器存储所估计的总失真
在示例12中，如示例11所述的设备，其中所述第一模块还包括放大器的一个或多个级，所述放大器的一个或多个级产生带外噪声，其中所述带外噪声被包括在由所述第一模块接收的数字RF信号中。
在示例13中，如示例11所述的设备，其中所述第一模块是蜂窝模块，而所述第二模块是Wi-Fi模块或蓝牙(BT)模块。
在示例14中，如示例11所述的设备，其中所述第一模块还包括抑制所述第一模块中的带外噪声的滤波器，其中所述带外噪声产生所述第二模块中的额外失真。
在示例15中，如示例11所述的设备，其中所述数字噪声估计器被配置为至少基于由滤波带外噪声抑制对第二模块产生的额外失真来估计所述总失真。
在示例16中，如示例11-15中任一项所述的设备，其中所述数字噪声估计器被配置为至少基于所接收的数字RF信号中包括的带外噪声来估计所述总失真。
示例17是存储了处理器可执行指令的一个或多个非暂态计算机可读介质，当被执行时使得一个或多个处理器执行包括以下各项的操作：配置第一模块以发送到期望水平的信号；由第二模块在信号的发送期间接收射频(RF)信号；由所述第二模块将该RF信号转换为数字RF信号；由第二模块估计所述数字RF信号中的总失真；以及执行校正以减轻所估计的总失真的影响。
在示例18中，权利要求17的一个或多个非暂态计算机可读介质，其中对要被发送的信号的配置包括将所述第一模块中的放大器的一个或多个级设置为期望水平，其中带外噪声是由所述放大器的一个或多个级产生的。
在示例19中，权利要求17的一个或多个非暂态计算机可读介质，其中所述第一模块是蜂窝模块，而所述第二模块是Wi-Fi模块或蓝牙(BT)模块。
在示例20中，根据权利要求17-20的任一项的一个或多个非暂态计算机可读介质，其中对总失真的估计至少基于由第二模块接收的带外噪声。

Claims (15)

1.一种用于降敏估计的方法，包括：
将第一模块的上行链路传输配置为期望水平；
由第二模块在所述上行链路传输期间接收射频RF信号；
由所述第二模块将该RF信号转换为数字RF信号；
估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真具有由于所述第一模块和第二模块的同时运行的谐波杂散；以及
校正以减轻所估计的总失真的影响。
2.如权利要求1所述的方法，其中对所述上行链路传输的配置包括将所述第一模块中的放大器的一个或多个级设置为期望水平，其中带外噪声是由所述放大器的一个或多个级产生的。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一模块是蜂窝模块，而所述第二模块是Wi-Fi模块或蓝牙BT模块。
4.如权利要求1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于由所述第二模块接收的带外噪声。
5.如权利要求1所述的方法，其中对所述上行链路传输的配置包括配置滤波器以抑制所述第一模块中的带外噪声，其中带外噪声抑制的滤波产生额外失真。
6.如权利要求1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于由对带外噪声的滤波产生的额外失真。
7.如权利要求1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于所述第一模块的第一天线和所述第二模块的第二天线之间的天线隔离。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述数字RF信号包括由于所述第二模块的组件的接收机滤波器插入损耗。
9.如权利要求1所述的方法，其中对所述总失真的估计至少基于接收机滤波器插入损耗。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述数字RF信号包括接收机信道内阻塞效应。
11.一种设备接收机，包括：
第一模块，该第一模块被配置为发送至期望水平的信号；
第二模块，该第二模块被配置为在由所述第一模块进行所述信号的发送期间接收射频RF信号，所述第二模块还包括：
模数转换器ADC，该模数转换器将接收的RF信号转换为数字RF信号；
数字噪声估计器，该数字噪声估计器被配置为估计所述数字RF信号中的总失真，所述总失真包括由于所述第一模块和所述第二模块的同时运行的谐波杂散；以及
存储器，该存储器存储所估计的总失真。
12.如权利要求11所述的设备接收机，其中所述第一模块还包括放大器的一个或多个级，所述放大器的一个或多个级产生带外噪声，其中所述带外噪声被包括在由所述第一模块接收的数字RF信号中。
13.如权利要求11所述的设备接收机，其中所述第一模块是蜂窝模块，而所述第二模块是Wi-Fi模块或蓝牙BT模块。
14.如权利要求11所述的设备接收机，其中所述数字噪声估计器被配置为至少基于所接收的数字RF信号中包括的带外噪声来估计所述总失真。
15.如权利要求11所述的设备接收机，其中所述第一模块还包括抑制所述第一模块中的带外噪声的滤波器，其中所述带外噪声产生所述第二模块中的额外失真。
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