CN105656824B - 偏置电压可调的通信装置和通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种偏置电压可调的通信装置，属于无线通信技术领域，该通信装置包括：射频RF部件，模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器。所述RF部件耦合至所述模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压产生器耦合至模拟数字转换器和所述电压控制器；所述模拟数字转换器耦合至所述数字基带通信处理器。在所述调整模式下，所述RF部件，用于生成单端参考信号，所述单端参考信号包括第一偏置电压；所述电压产生器，用于产生第二偏置电压；以及所述电压控制器，用于获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值，并基于所述差值生成控制信号，所述控制信号用于调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。

Description

偏置电压可调的通信装置和通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种偏置电压可调的通信装置和通信方法。
背景技术
包括无线基站和无线终端在内的通信装置可以用于实现无线通信功能。对于一个通信装置而言，在接收信号时，通信装置通过天线接收无线通信对端发送的射频(RF，RadioFrequency)信号，将该RF信号转化为模拟基带(Baseband)信号，再通过模拟数字转换器(ADC，Analog-to-digital converter)将模拟基带信号进一步转化为数字基带信号。通信装置还可进一步依照无线通信协议对数字基带信号进行解调处理，如做信道估计、信道解码和信号解调等一系列操作。在发送信号时，通信装置依照无线通信协议对数字基带信号进行调制处理，如信号调制、信道编码和信号流交织等一系列操作，而得到的数字基带信号处理结果将被转化为模拟基带信号并被进一步转化为RF信号，该RF信号被通过天线发送出去。
在实际应用中，当接收信号时，通信装置主要包括：将RF信号转化为模拟基带信号的RF部件、和对模拟基带信号进行调制解调处理的基带处理器。基带处理器可以包括：所述模拟数字转换器、以及数字基带通信处理器。数字基带通信处理器通过运行无线通信协议软件来对模拟数字转换器输出的数字基带信号做解调处理。所述无线通信协议软件可遵循或支持LTE(Long Term Evolution，长期演进)、CDMA2000(Code Division MultipleAccess2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分-同步码分多址)、或GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)中的至少一个RAT(无线接入技术)。其中，一种RAT即为一种无线通信协议或通信制式。
当接受信号时，所述RF部件可以将转化后的模拟基带信号以单端信号或差分信号的方式传输给基带处理器。典型的差分信号传输方式如图1所示，RF部件将接收信号做下变频以转化为两路差分模拟基带信号RX+和RX-，并将两路差分模拟基带信号RX+和RX-传输给基带处理器。在发送信号时，基带处理器则将两路差分模拟基带信号TX+和TX-发送给RF部件，RF部件对两路差分模拟基带信号TX+和TX-做上变频以转化为待发送的RF信号，并通过天线发送该RF信号。
由于差分信号的传输方式需要在RF部件和基带处理器上分别设置2个模拟接口，增加了接口实现的硬件复杂度和成本。因此，在RF部件和基带处理器之间采用单端信号的传输方式将是更有利于节省成本的方案。典型的单端信号传输方式如图2所示，RF部件和基带处理器之间仅存在一路接收信号RX和一路发送信号TX。相对于图1，图2中的RF部件和基带处理器上使用的接口数量分别从4个变为2个。
然而，在单端信号传输方式中，所述RF部件传输给基带处理器的模拟基带信号RX中的直流分量，即大信号电压或偏置电压或共模电压，很容易会超出基带处理器内模拟电路，如所述模拟数字转换器，的动态输入范围，这对所述模拟数字转换器的大动态输入范围提出很高要求，而大动态输入范围的模拟数字转换器的实现复杂度高，同样会增加设计和制造成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种偏置电压可调的通信装置和通信方法，以降低通信装置的实现成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种偏置电压可调的通信装置，包括：RF部件，模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器。所述RF部件耦合至所述模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压产生器耦合至模拟数字转换器和所述电压控制器；所述模拟数字转换器耦合至所述数字基带通信处理器；所述通信装置能够工作于调整模式和工作模式。在所述调整模式下，所述RF部件，用于生成单端参考信号，所述单端参考信号包括第一偏置电压；所述电压产生器，用于产生第二偏置电压；所述电压控制器，用于获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值，并基于所述差值生成控制信号，所述控制信号用于调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。在所述工作模式下，所述RF部件，用于接收RF信号，并对所述RF信号做下变频，以将所述RF信号转化为单端模拟基带信号，所述单端模拟基带信号包括所述第一偏置电压；所述电压产生器，用于产生所述第二偏置电压；所述模拟数字转换器，用于从所述RF部件接收所述单端模拟基带信号，从所述电压产生器接收所述第二偏置电压，并在所述第二偏置电压作用下将所述单端模拟基带信号转换为数字基带信号；以及所述数字基带通信处理器，用于解调所述数字基带信号。
根据第一方面提供的技术方案，通信装置在调整模式下具有调整第一偏置电压和第二偏置电压以缩小两者差值的能力。该通信装置可以工作于工作模式和调整模式。在工作模式下，通信装置中的模拟数字转换器以第二偏置电压为参考电压将具有第一偏置电压的单端模拟基带信号转换为数字基带信号以便后续处理该数字基带信号。而由于调整模式的存在，在调整过程中第一偏置电压和第二偏置电压的差值已经被缩小，该第一偏置电压和第二偏置电压将被延续至工作模式。当通信设备开启工作模式后，模拟数字转换器不需要有很大的动态输入范围来处理具有所述第一偏置电压的单端模拟基带信号和所述第二偏置电压，因此降低了模拟数字转换器的实现复杂度和难度，从而降低了成本。
根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述RF部件包括电压调整电路和耦合于所述电压调整电路的差分转单端电路。在所述调整模式下，所述差分转单端电路用于接收差分参考信号并基于所述差分参考信号生成所述单端参考信号；所述电压调整电路用于接收所述控制信号并在所述控制信号的作用下调整所述差分转单端电路生成的所述单端参考信号的第一偏置电压。在本技术方案中，所述控制信号具体用来调整RF部件输出的单端参考信号的第一偏置电压，使得RF部件具有调节共模输出的能力。在所述调整模式下，所述第二偏置电压是稳定的，所述第一偏置电压可以被调整或改变；而在工作模式下，所述第一偏置电压和第二偏置电压都是稳定的，保证电路的正常工作。
根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述RF部件还包括耦合于所述差分转单端电路的下变频器；在所述工作模式下，所述下变频器用于接收RF信号并将所述RF信号转化互相正交的同相(I，In-phase)路模拟基带信号和正交(Q，Quadrature)路模拟基带信号；所述差分转单端电路，用于接收所述I路模拟基带信号和Q路模拟基带信号，并生成所述单端模拟基带信号。本技术方案是通过差分转单端电路实现单端模拟基带信号的生成，未对现有的输出I和Q两路信号的下变频器做出很大改变，尽可能沿用现有技术。可选地，该下变频器也叫做混频器。
在第一方面的第一种或第二种可能的实现方式中，所述电压调整电路还可通过几种可选的方案来实现。在第一种可选方案中，所述电压调整电路包括：输入端，耦合于第一电源线；多个并联的可调电流源，耦合于所述输入端；以及第一输出端，耦合于所述多个并联的可调电流源，用于输出可调电流；第一电阻，用于接收所述可调电流并生成所述第一偏置电压；其中，每个可调电流源包括互相串联的电流源和第一开关，所述控制信号用于控制多个第一开关的打开或闭合状态以调整所述可调电流的值从而实现调整第一偏置电压。在第二种可选方案中，所述电压调整电路包括：恒定电流源，用于输出恒定电流；可变电阻，用于接收所述恒定电流并生成所述第一偏置电压；其中，所述控制信号用于控制可变电阻的值从而实现调整第一偏置电压。在第三种可选方案中，所述电压调整电路包括：多个串联的分压器件，耦合于第二电源线和地线之间；多个第二开关，耦合于所述多个串联的分压器件；以及第二输出端，耦合于所述多个第二开关，用于输出所述第一偏置电压；其中，所述控制信号用于控制所述多个第二开关的打开或闭合状态以调整所述第一偏置电压。
根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述电压产生器包括电压调整电路；在所述调整模式下；所述电压调整电路用于生成所述第二偏置电压，并在所述控制信号的作用下调整所述第二偏置电压。在本技术方案中，所述控制信号具体用来调整第二偏置电压，而不必调整RF部件的共模输出，使得全部调节功能可以在RF部件之外的器件中实现，此时的RF部件可完全使用现有技术的方案。在所述调整模式下，所述第一偏置电压是稳定的，所述第二偏置电压可以被调整或改变；而在工作模式下，所述第一偏置电压和第二偏置电压都是稳定的，保证电路的正常工作。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述电压调整电路还可通过几种可选的方案来实现。在第一种可选方案中，所述电压调整电路包括：输入端，耦合于第一电源线；多个并联的可调电流源，耦合于所述输入端；以及第一输出端，耦合于所述多个并联的可调电流源，用于输出可调电流；第一电阻，用于接收所述可调电流并生成所述第二偏置电压；其中，每个可调电流源包括互相串联的电流源和第一开关，所述控制信号用于控制多个第一开关的打开或闭合状态以调整所述可调电流的值从而实现调整第二偏置电压。在第二种可选方案中，所述电压调整电路包括：恒定电流源，用于输出恒定电流；可变电阻，用于接收所述恒定电流并生成所述第二偏置电压；其中，所述控制信号用于控制可变电阻的值从而实现调整第二偏置电压。在第三种可选方案中，所述电压调整电路包括：多个串联的分压器件，耦合于第二电源线和地线之间；多个第二开关，耦合于所述多个串联的分压器件；以及第二输出端，耦合于所述多个第二开关，用于输出所述第二偏置电压；其中，所述控制信号用于控制所述多个第二开关的打开或闭合状态以调整所述第二偏置电压。
根据第一方面或以上任一种实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述RF部件分别耦合至所述模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压产生器分别耦合至模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压控制器包括：比较器和第一数字信号控制器；在所述调整模式下，所述比较器，用于比较所述单端参考信号与第二偏置电压得到比较结果并将所述结果作为所述差值；所述第一数字信号控制器，用于从所述比较器接收所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。可选地，所述比较器通常是一个模拟器件，通过在模拟域实现比较以生成所述差值，降低了后端数字信号处理的复杂度。可选地，所述单端参考信号为所述第一偏置信号。
根据第一方面或以上任一种实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述RF部件通过所述模拟数字转换器耦合至所述电压控制器；所述电压产生器通过所述模拟数字转换器耦合至所述电压控制器；所述电压控制器包括第二数字信号控制器；在所述调整模式下，所述模拟数字转换器，用于将单端参考信号相对于所述第二偏置电压的偏差转化为数字偏差；第二数字信号控制器，用于从所述数字偏差估计出所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。在本技术方案中，所述模拟数字转换器直接将单端参考信号和第二偏置电压的之间偏差转化为数字偏差，使得所述第二数字信号控制器在后续估计出所述差值，该估计过程无需通过额外的比较器或模拟器件来实现，避免额外的比较器的使用。可选地，所述单端参考信号为正弦信号，该正弦信号以第一偏置电压为直流信号或大信号或共模信号。可选地，所述第二数字信号控制器是一个数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessor)。
根据第一方面的第五种可能的实现方式，可选地，所述第二数字信号控制器具体用于对所述数字偏差做快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)得到频域偏差值，基于所述频域偏差值估计出所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。
根据第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，当第一偏置电压大于第二偏置电压，控制信号用于减小第一偏置电压。或者，当第一偏置电压小于第二偏置电压，控制信号用于增大第一偏置电压。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，当第一偏置电压大于第二偏置电压，控制信号用于增大第二偏置电压或者，当第一偏置电压小于第二偏置电压，控制信号用于减小第二偏置电压。
根据第一方面的第四种至第七种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第八种可能的实现方式中，还包括：寄存器，耦合至所述电压控制器，用于暂存所述控制信号。在本技术方案中，当第一数字信号控制器或第二数字信号控制器生成控制信号后可临时存储该控制信号，以便后续从寄存器中读取相应控制信号。
根据第一方面或以上任一种实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述RF部件集成于第一半导体芯片内；所述模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器集成于第二半导体芯片内，所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片通过单端传输线耦合；在所述调整模式下，所述单端传输线用于传输所述单端参考信号；在所述工作模式下，所述单端传输线用于传输所述单端模拟基带信号。通常将后端用于基带处理的基带信号处理部件，如所述模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器，和所述前端用于RF处理的RF部件分别集成于不同芯片，有利于降低芯片制造和实现复杂度。可选地，在本技术方案中，一个芯片是通过集成电路制作工艺集成在一块半导体衬底上的电路实体。可选地，所述第二半导体芯片可以是个基带处理器。
根据第一方面或以上任一种实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，还包括：还包括：天线和射频前端(RFFE，RF Front End)器件；所述天线，用于接收所述RF信号；所述射频前端器件，用于从所述天线接收所述RF信号并将所述RF信号耦合至所述RF部件。可选地，射频前端器件可包括双工器，用来从天线接收所述RF信号，以便将RF信号耦合到后端的RF部件。
根据第一方面或以上任一种实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述调整模式持续预设时间或预设数量个周期；在所述预设时间或预设数量个周期内，所述电压控制器通过所述控制信号多次调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。在本技术方案中，在一定时间内所述调整可以被迭代多次，使得调整效果更好。可选地，所述预设时间或预设数量个周期可以依照本领域技术人员的经验设置，所述持续的时间越长或持续的周期数量持续越多，迭代的收敛效果越好。
根据第一方面或以上任一种实现方式，作为第一方面的第十一种可能的实现方式的一种替代实现方式，在所述调整模式下，所述调整被通信装置执行多次，直到所述差值小于预设阈值。可选地，电压控制器可以多次执行所述调整并在所述差值达到预设阈值的时候终止所述调整。
根据第一方面或以上任一种实现方式，可选地，数字基带通信处理器包括DSP或CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。进一步可选地，所述通信装置还可包括存储器，用于存储无线通信协议软件。所述数字基带通信处理器用于从所述存储器读取所述无线通信协议软件，并在所述工作模式下在无线通信协议软件驱动下解调所述数字基带信号。进一步地，所述无线通信协议软件遵循或支持LTE、GSM通用移动通信系统、(UniversalMobile Telecommunications System，UMTS)、全球微波互联接入(WorldwideInteroperability for Microwave Access，WiMAX)、WCDMA、TDS-CDMA或CDMA2000中的一种或多种协议。可选地，所述通信装置可以是无线基站或无线终端。所述CPU包括但不限于ARM(Advanced RISC Machines，先进精简指令集计算机)核。
根据第一方面或以上任一种实现方式，可选地，所述通信装置还可以是支持短距离无线通信的设备。该设备可遵循或支持包括但不限于WiFi(WirelessFidelity，无线保真)、蓝牙、红外、NFC(Near Field Communication，近场通信)中的一种或多种协议。
根据第一方面或以上任一种实现方式，可选地，所述调整模式应用于通信装置生产、调试或测试过程中。
根据第一方面或以上任一种实现方式，可选地，在工作模式下，通信装置用于接收RF信号并将RF信号下变频为单端模拟基带信号，并基于无线通信协议解调所述单端模拟基带信号。在调整模式下，通信装置则用于执行输入模拟数字转换器的偏置电压的调整。可选地，该偏置电压的调整也叫共模电压调整、大信号调整、直流信号调整、直流工作状态调整或者说直流工作点调整。
第二方面，本发明实施例提供了一种利用偏置电压可调的通信装置执行通信的方法，其特征在于，所述通信装置能够工作于调整模式和工作模式。在调整模式下，生成单端参考信号，所述单端参考信号包括第一偏置电压；产生第二偏置电压；以及获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值，并基于所述差值生成控制信号，所述控制信号用于调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。在工作模式下，接收射频RF信号，并对所述RF信号做下变频，以将所述RF信号转化为单端模拟基带信号，所述单端模拟基带信号包括所述第一偏置电压；产生所述第二偏置电压；在所述第二偏置电压作用下将所述单端模拟基带信号转换为数字基带信号；以及解调所述数字基带信号。该方法对应于第一方面描述的通信装置，并达到类似的有益效果。
根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，在所述调整模式下，所述生成单端参考信号包括：接收差分参考信号生成所述单端参考信号；在基于所述差值生成控制信号后，所述方法还包括：在所述控制信号的作用下调整所述单端参考信号的第一偏置电压。在所述调整模式下，所述第二偏置电压是稳定的，所述第一偏置电压被调整或改变；在工作模式下，所述第一偏置电压和第二偏置电压都是稳定的，保证电路的正常工作。
根据第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在所述工作模式下，所述接收RF信号并将所述RF信号转化为单端模拟基带信号包括：接收RF信号并将所述RF信号转化互相正交的同相I路模拟基带信号和正交Q路模拟基带信号；基于所述I路模拟基带信号和Q路模拟基带信号，并生成所述单端模拟基带信号。
根据第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，在所述调整模式下，在基于所述差值生成控制信号后，所述方法还包括：在所述控制信号的作用下调整所述第二偏置电压。在所述调整模式下，所述第一偏置电压是稳定的，所述第二偏置电压被调整或改变；在工作模式下，所述第一偏置电压和第二偏置电压都是稳定的，保证电路的正常工作。
根据第二方面或第二方面的以上任一种实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值包括：通过采用比较器比较所述单端参考信号与第二偏置电压得到比较结果并将所述结果作为所述差值；或者将单端参考信号相对于第二偏置电压的偏差转化为数字偏差，并从所述数字偏差估计出所述差值。
可选地，当通过采用比较器比较所述单端参考信号与第二偏置电压得到比较结果并将所述结果作为所述差值时，所述单端参考信号为所述第一偏置信号。当将单端参考信号相对于第二偏置电压的偏差转化为数字偏差，并从所述数字偏差估计出所述差值时，所述单端参考信号为正弦信号。
根据第二方面或第二方面的以上任一种实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述调整模式持续预设时间或预设数量个周期，所述控制信号用于在所述预设时间或预设数量个周期内多次调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。
根据第一方面或以上任一种实现方式，作为第二方面的第五种可能的实现方式的一种替代实现方式，在所述调整模式下，所述调整被通信装置执行多次，直到所述差值小于预设阈值。例如可以多次执行所述调整并在所述差值达到预设阈值的时候终止所述调整。
根据第二方面或第二方面的以上任一种实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述方法被基站或无线终端执行。
根据第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，当第一偏置电压大于第二偏置电压，控制信号用于减小第一偏置电压。或者，当第一偏置电压小于第二偏置电压，控制信号用于增大第一偏置电压。
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，当第一偏置电压大于第二偏置电压，控制信号用于增大第二偏置电压或者，当第一偏置电压小于第二偏置电压，控制信号用于减小第二偏置电压。
根据第二方面或第二方面的任一种实现方式，可选地，所述解调所述数字基带信号包括：在无线通信协议软件驱动下解调所述数字基带信号。进一步地，所述无线通信协议软件遵循或支持LTE、GSM通用移动通信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystem，UMTS)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WiMAX)、WCDMA、TDS-CDMA或CDMA2000中的一种或多种协议。或者，所述无线通信协议软件还可遵循或支持短距离无线通信协议，如WiFi(WirelessFidelity，无线保真)、蓝牙、红外、NFC(Near Field Communication，近场通信)中的一种或多种协议。
根据第二方面或第二方面的任一种实现方式，可选地，所述调整模式应用于通信装置生产、调试或测试过程中。
根据第二方面或第二方面的任一种实现方式，可选地，在工作模式下，通信装置用于接收RF信号并将RF信号下变频为单端模拟基带信号，并基于无线通信协议解调所述单端模拟基带信号。在调整模式下，通信装置则用于执行输入模拟数字转换器的偏置电压的调整。可选地，该偏置电压的调整也叫共模电压调整、大信号调整、直流信号调整、直流工作状态调整或者说直流工作点调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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或现有技术的简要示意图，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他的附图。
图1为现有技术提供的一种通信装置中差分模拟基带信号传输方式的简要示意图；
图2为现有技术提供的一种通信装置中单端模拟基带信号传输方式的简要示意图；
图3为本发明实施例提供的一种无线通信系统的应用场景的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种通信装置的总体结构的简要示意图；
图5为本发明实施例提供的一种偏置电压可调的通信装置的简要示意图；
图6为本发明实施例提供的一种通信装置中应用于模拟数字转换器的放大器的简要示意图；
图7为本发明实施例提供的一种包括大信号和小信号的模拟域正弦信号的简要示意图；
图8为本发明实施例提供的一种通信装置工作于工作模式下的简要方法流程示意图；
图9为本发明实施例提供的一种通信装置工作于调整模式下的简要方法流程示意图；
图10A为本发明实施例提供的一种电压调整电路的简要示意图；
图10B为本发明实施例提供的另一种电压调整电路的简要示意图；
图10C为本发明实施例提供的另一种电压调整电路的简要示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种偏置电压可调的通信装置的简要示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种偏置电压可调的通信装置的简要示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种偏置电压可调的通信装置的简要示意图；
图14为本发明实施例提供的一种差分转单端电路的简要示意图。
具体实施方式
图3示意了一种典型的无线通信系统的应用场景。在该图3中，基站010形成一个或多个通信小区并利用该一个或多个小区为多个无线终端021-028提供通信服务。无线终端021-028中的任一个可以包括至少一个天线，并利用天线与基站010进行通信。无线终端也叫用户设备、移动站、远程站或用户终端，可以享有基站010的无线接入服务，其具体形态可以为手机、平板电脑、个人数字助手等用户设备。所述基站010可以是LTE中的eNodeB或NodeB，或者也可以是基站控制器等用于将无线终端021-028接入移动通信网络的接入点。所述基站010在为无线终端021-028提供接入服务时，形成的任一个小区可以在地理上覆盖一定范围并占据频域上的一段载波或频带。具体地，无线终端021-028中的任一个和所述基站010可通过运行无线通信协议实现通信过程，所述无线通信协议包括但不限于LTE、GSM、UMTS、WiMAX、WCDMA、TDS-CDMA或CDMA2000等各类蜂窝无线通信协议中的一种或多种。在本发明实施例中，LTE通信是典型的应用场景。可以理解，一个无线终端通常可支持上述无线通信协议中的多种，即支持多模。本发明实施例涉及的通信装置可以是如图3所述的基站010或者无线终端021-028中的任一个。
具体地，本发明实施例的通信装置的总体结构的示意图可以如图4所示，包括：天线41，射频前端器件42、RF部件43和基带处理器44。所述基带处理器44用于通过单端传输线441向RF部件43发送模拟基带信号以便RF部件43对该模拟基带信号做上变频得到待发送的RF信号，并通过另一单端传输线442从RF部件43接收对接收的RF下变频处理后生成的模拟基带信号。当做信号发送时，基带处理器44用于调制基带信号并将调制后的信号转化为模拟基带信号；当做信号接收时，基带处理器44用于将模拟基带信号转化为数字基带信号并解调数字基带信号得到解调结果。可以理解，基带信号也就是频率从零开始的基本信号；相对应地，RF信号则是可以被天线发送或接收的高频信号。基带信号进一步分为模拟基带信号和数字基带信号，RF信号是被转换为模拟基带信号后被进一步转换为数字基带信号的。模拟基带信号是模拟信号，数字基带信号是数字信号。数字信号通常包括逻辑高(“1”)和逻辑低(“0”)。模拟信号则有具体信号数值，包括直流的大信号和叠加于大信号上的用于反映所述具体信号数值的小信号，后续实施例将对此有进一步描述。RF信号可被视为一种高频模拟信号。
请参考图4，RF部件43可以包括上变频器4211和下变频器4212。上变频器4211用于在发送信号时将模拟基带信号做上变频以转化为待发送的RF信号。下变频器4212用于在接收信号时将接收的RF信号做下变频以转化为模拟基带信号。上变频器4211和下变频器4212可以统称为混频器(Mixer)，用于实现RF信号和模拟基带信号之间的转换。进一步地，RF部件43还可以包括低噪声放大器4213，用于在通信装置接收信号时对来自射频前端器件42的RF信号做放大，以便提供放大的RF信号给下变频器4212。
在图4中，射频前端器件42可以包括双工器4201，用于通过滤波分离待发送RF信号和接收的RF信号，具体用于将天线41接收的RF信号耦合至RF部件43中的低噪声放大器4213，或者将来自RF部件43中的上变频器4211的发送信号耦合至天线41。可选地，射频前端器件42还可以包括功率放大器(PA，Power Amplifier)，用来对待发送的RF信号做功率放大处理。所述双工器也可以由两个独立滤波器来代替，本实施例对此不做限定。
在图4中，RF部件43和基带处理器44可以通过芯片技术实现。例如RF部件43和基带处理器44可以分别集成在不同的半导体芯片内。或者RF部件43和基带处理器44可以集成在同一个半导体芯片内。通常的，将RF部件43和基带处理器44分别集成在不同芯片内有利于降低芯片制造和实现复杂度。在信号接收时，RF部件43通过单端接口4420与基带处理器44的单端接口4421对接，实现模拟基带信号的传输。采用这种单端接口将有利于降低设备的实现成本，相对于采用差分接口更具有成本优势。
为了清楚地描述图4中基带处理器44的实现方式，下面将结合图5对通信装置进行描述。图5包括对图4对应的通信装置中基带处理器44结构的进一步细化描述。其中，基带处理器44具体包括模拟数字转换器50，数字基带通信处理器51，电压控制器53，寄存器54和电压产生器55。通信装置可以处于工作模式是或调整模式中的任一种。在工作模式下，通信装置正常接收RF信号并基于无线通信协议解调所述RF信号。在调整模式下，通信装置用于执行输入模拟数字转换器50的偏置电压的调整，即调整模拟数字转换器50的直流工作状态或者说直流工作点。
以下将提供一种工作模式下通信装置如何工作的实施例。
在工作模式下，图5对应的通信装置可执行如图8所示通信方法。具体地，在S5A中，当RF部件43接收RF信号，并对所述RF信号做下变频，以将所述RF信号转化为单端模拟基带信号。RF部件43可进一步通过其单端接口4420向基带处理器44的单端接口4421发送单端模拟基带信号500，该信号500经由单端传输线442发送至模拟数字转换器50。该单端传输线442可以具体是连接不同芯片的导线。在S5B中，电压产生器55用于产生所述第二偏置电压503，该第二偏置电压503被传输至模拟数字转换器50。
请参见图5和图8，进一步地，在S5C中，模拟数字转换器50用于在所述第二偏置电压503的作用下对单端模拟基带信号500实现模拟数字转换得到数字基带信号501。具体地，该模拟数字转换器50可以是Flash(快速)ADC、流水线ADC或Sigma-Delta(Σ-Δ)ADC中的任一种类型。其中所述单端模拟基带信号500包括第一偏置电压，第二偏置电压503则被作为单端模拟基带信号500的参考电压。具体地模拟数字转换器50中可以包括放大器60，该放大器60也可以视为是一个比较器，
图5中的模拟数字转换器50中包括的放大器60的一种实施例如图6所示，该放大器60的差分输入端分别接收所述单端模拟基带信号500和所述第二偏置电压503，用于比较二者的值输出比较结果601，该比较结果601被用于生成数字基带信号501。放大器60的具体结构和与模拟数字转换器50中其他部件的连接关系取决于模拟数字转换器50的类型，其结构可具体参见现有技术中对于模拟数字转换器工作原理的介绍，此处不作赘述。
请参见图5和图8，进一步地，当数字基带信号501被传送至数字基带通信处理器51后，在S5D中，该数字基带通信处理器51用于解调所述数字基带信号501。具体地，该数字基带通信处理器51可以运行无线通信协议软件来实现对所述数字基带信号501的解调，解调操作包括但不限于信道估计、信道解码、信号解交织、以及信号解调等一种或多种操作。所述无线通信协议软件遵循或支持LTE、GSM、UMTS、WiMAX、WCDMA、TDS-CDMA或CDMA2000中的一种或多种协议。所述数字基带信号501可以包括但不限于DSP或CPU。所述CPU包括但不限于ARM核。进一步地，该通信装置还可包括存储器，该存储器在图5中未示出，该存储器可以存储无线通信协议软件，以便所述数字基带信号501从该存储器中读取该软件并在所述软件驱动下执行调制或所述解调。
在工作模式下，当对接收的单端模拟基带信号500做解调的时候，电压产生器55产生的所述第二偏置电压503是稳定的，其被作为模拟数字转换时的单端模拟基带信号500的参考电压。也就是说第二偏置电压503是一个大信号电压或者可以叫做共模电压或者直流电压。在模拟信号领域，一个模拟信号通常是大信号和小信号的叠加。大信号是直流信号，为电路工作提供偏置电压或共模电压。小信号是实际反映模拟信号的实际数值和变化情况的信号，其叠加于大信号之上。
具体可以参考图7，图7中的正弦信号70也叫单音信号。本实施例以图7所示的正弦信号70为例介绍偏置电压或者说直流信号或共模电压的含义。信号702是一个直流信号，作为偏置电压，其通常设定了模拟电路的直流工作点或直流工作状态，其数值可以是Vbias，单位可以是是福特(V)或者毫伏(mV)。在该数值为Vbias直流信号702上叠加的正弦信号701的数值可以是Sin，随着相位发生变化。该小信号701是实际反映模拟信号70变化情况的信号。大信号702和小信号701共同构成信号70。具体对于模拟数字转换器50或其中放大器60而言，收到的单端模拟基带信号500所具有的第一偏置电压与相应的参考偏置电压，即第二偏置电压503，之间可能存在差值。有鉴于此，本实施例提供了一种偏置电压调整方案，使得通信装置除了能够处于图8所示的工作模式相应流程之外，还可处于一种调整模式下，即该通信装置的偏置电压是可调的。
以下将提供一种调整模式下通信装置如何工作的实施例。
在调整模式下，图5对应的通信装置执行偏置电压调整的工作过程如图9的流程所示。通信装置工作于调整模式时，能够缩小第二偏置电压503和RF部件43生成的第一偏置电压之间的差值，从而降低模拟数字转换器50或其中放大器60的实现难度。具体地，在S9A中，所述RF部件43，用于生成单端参考信号500。与单端参考信号类似，所述单端参考信号500也包括第一偏置电压。在所述调整模式下RF部件43生成该单端参考信号500用来代替在工作模式下所述RF部件43生成的单端模拟基带信号500，以便采用该单端参考信号500执行调整过程。该单端参考信号的一个典型示意就是图7所示的正弦信号70，包括第一偏置信号702和小信号701。可以理解，单端参考信号500除了可以是正弦信号70外，也可以由其他形式的信号，如采用三角波信号等来替代。正弦信号仅仅是一种示例。无论何种模拟信号，其大信号和小信号工作原理都是类似的，此处不作展开。
虽然在调整模式下RF部件43产生的参考信号500不同于在工作模式下RF部件43产生的单端模拟基带信号500，但是参考信号500的的大信号或直流信号与单端模拟基带信号500是相同的，即所述第一偏置信号在两种模式下是不变的。如前所述，模拟电路的小信号实际反映了其信号的实际变化，而大信号仅为所述模拟电路提供或用于建立直流工作点或直流工作状态，并不会随着工作模式改变而变化。因此，无论是工作模式还是调整模式，RF部件43传输至基带处理器44的信号的直流电压或共模电压，即第一偏置电压都不会变化。基带处理器44只需要在调整模式下调整模拟电路的直流工作状态以改变直流形式的偏置电压，当通信装置进入工作模式的时候第一偏置电压将维持调整后的值不变。该方案具体就是通过调整模拟数字转换器50的直流形式的偏置电压实现的。在调整模式下，该偏置电压的调整也叫共模电压调整、大信号调整、直流信号调整、直流工作状态调整或者说直流工作点调整。
结合图5的装置示意图和图9的调整方法流程图，进一步地，在S9B中，所述电压产生器55，用于产生第二偏置电压，该第二偏置电压用来为模拟数字转换器50提供参考共模电压。在S9C中，所述模拟数字转换器50用于将单端参考信号500和第二偏置电压之间的模拟偏差值转化为数字偏差501。也就是说，模拟数字转换器50将单端参考信号500与第二偏置电压相比较并根据比较结果生成数字信号501，该数字信号501不同于工作模式下的数字基带信号501，其用于反映单端参考信号500相对于第二偏置电压的数字量化结果。在S9D中，电压控制器53中包括的数字信号控制器531，用来从所述数字偏差501中估计出所述第一偏置电压和第二偏置电压之间的差值，并基于所述差值生成所述控制信号502。具体地，数字信号控制器531可以对所述数字偏差501做FFT处理频域偏差值，基于所述频域偏差值估计出所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号502。在本实施例中，数字信号控制器531可以将正弦信号相对于参考偏置电压的偏差通过FFT变换为频域值，并基于该频域值估计正弦信号的直流分量相对于参考偏置电压的差值，其是本领域估计直流偏差的一种典型方法，具体算法可参照现有技术中的算法，本实施例不作赘述。可以理解，即便不作FFT，数字信号控制器531也可以直接对时域的数字偏差501做估计得到所述差值，这些算法属于已知技术，此处不做赘述。
针对图9和图5，进一步地，在S9E中，来所述电压控制器53的控制信号502可以被进一步暂存在一个寄存器54中。由于该寄存器54的存在，数字信号控制器531的时序无需进行严格控制，其输出结果可以直接存储在寄存器中等待被后续的电压产生器55读取，因此可降低时序设计复杂度。在S9F中，电压产生器55从寄存器54中读取控制信号502并基于控制信号502调整电压产生器55生成的所述第二偏置电压。具体地，电压产生器55可包括电压调整电路551，具体用于产生所述第二偏置电压并执行S9F中的所述调整功能。
在调整模式下，可选地，第二偏置电压503和第一偏置电压之间的差值可以被表示为串行的数字序列信号，所述控制信号502可以是所述数字序列信号本身或所述数字序列信号经过变形后得到的数字信号。控制信号502被提供给寄存器54，并最终被电压产生器55中的电压调整电路551接收。例如，单端参考信号500包括的第一偏置电压Vbias被设定为0.75V。假定在理想状态下，第二偏置电压503和单端参考信号500的第一偏置电压是相同的，则此时数字信号控制器531根据模拟数字转换器50输出的结果估计出的差值原本应该是000000000000；但实际上，由于第二偏置电压503并不等于，例如小于0.75V，实际估计得到的差值是000000000011，即差值的十进制表达是3，表示第一偏置电压大于第二偏置电压503且二者数值相差是3。该差值是串行的数字序列信号，简称串行信号，可以被直接用作所述控制信号502，或者该差值可以被变形生成所述控制信号502，所述变形使得生成的控制信号502可以被电压调整电路551识别。例如，所述变形可以是将用二进制表示的所述差值转换为格雷码或温度计码等形式。本实施例对控制信号的具体形式不做限定。当所述控制信号502被电压调整电路551接收后，可以直接基于该控制信号502增加第二偏置电压503的值。通常地，所述增加是在第二偏置电压503的当前值基础上增加一个预设步长，如0.1V，以缩小所述差值。相反，如果所述差值显示第二偏置电压503大于第一偏置电压，则所述调整用于减小第二偏置电压503，例如减小所述预设步长，此处不作赘述。所述调整的步长可以是固定值，如之前所述0.1V，也可以是第二偏置电压503与一个预设因子的乘积。例如，当因子是0.5时，每次调整会在第二偏置电压503的基础上叠加或减少其当前值的一半，此时的调整方法叫做二分法。可选地，所述控制信号502也可以具体指示调整步长的数值，该数值是电压调整电路551基于所述差值估计得到。所述差值越大，生成的控制信号502指示越大的调整步长，以缩小所述差值。
可以理解，如果能够将第二偏置电压503和第一偏置电压之间的差值缩减的尽可能小，有利于进一步降低模拟数字转换器50的设计难度，因此所述调整模式可以执行多次，通常会持续预设时间或预设数量个周期；在所述预设时间或预设数量个周期内，所述调整会一直持续。因此，可以在电压控制器53内或基带处理器44中可设置一个定时器，该定时器在图5中未示出。当调整模式开始后定时器开始计时，直到预设数量个周期或预设时间后，定时器超时触发所述调整模式终止。可以理解，调整所采用的步长越大，所述调整收敛也越快，即能够在越短时间内达到调整效果。具体的调整方法还可以有其他替代手段，例如调整模式何时终止不是基于时间或周期设定，而是基于判断所述差值设定，当电压控制器53确定所述其获得的所述差值小于预设阈值的时候可终止所述调整，所述阈值可以由本领域技术人员依照经验或根据实验结果设定。
在图5对应的实施例中，电压调整电路551可以采用各类实现电压调整的器件实现，本实施例以下仅提供示意性描述。图10A是图5中的电压调整电路551的一种典型结构，其采用可调电流形式实现调整，包括：输入端In，耦合于第一电源线101；多个并联的可调电流源Ia，耦合于所述输入端In；以及第一输出端Out，耦合于所述多个并联的可调电流源Ia，用于输出可调电流Io；第一电阻R，用于接收所述可调电流Io，耦合至地线GND并生成直流形式的所述第二偏置电压503；其中，每个可调电流源Ia包括互相串联的电流源Is和第一开关SW，图10A中仅具体画出其中一个可调电流源Ia的内部结构以作为一个示例。所述控制信号502用于控制多个第一开关SW的打开或闭合状态以调整所述可调电流Io的值从而实现调整第二偏置电压503。在图10A中，每个可调电流源Ia中包括的电流源Is用于输出数值相等的电流。如果控制信号502是一个串行信号，其也可被电压调整电路551中的一个电路部件做变形以转换为多个独立信号，多个独立信号分别用于控制每个可调电流源Ia中的开关SW，使得所述开关SW可以打开或关闭，从而将每个可调电流源Ia使能或去使能。可以理解，当被使能的可调电流源Ia数量越多则输出的可调电流Io越大，则产生的第二偏置电压503越大。通过控制信号502来使能更多的可调电流源Ia可以增加第二偏置电压503；反之亦然。可以理解，图10A中每个可调电流源Ia中串联的开关SW和电流源Is的位置是可以互换的，并不影响电路的工作。
图10B是一种图10A的用于电压调整电路551的替换方案，其采用可调电阻形式实现所述调整，包括：恒定电流源Is，耦合至第一电源线101，用于输出恒定电流；可变电阻Rv，耦合至地线GND，用于接收所述恒定电流并生成所述第二偏置电压503；其中，所述控制信号502用于控制可变电阻Rv的值从而实现调整第二偏置电压503。当控制信号指示增加第二偏置电压503时，通过增加可变电阻Rv的值来实现；反之亦然。如果控制信号502是一个串行信号，其也可被电压调整电路551中的一个电路部件做变形以转换为可变电阻Rv可识别的信号。
图10C是另一种电压调整电路551的替换方案，其采用器件分压形式实现所述调整，包括：多个串联的分压器件C1到CN，耦合于第二电源线102和地线GND之间，N为大于等于2的整数；多个第二开关SW1到SWN，耦合于所述多个串联的分压器件C1到CN；以及第二输出端Out，耦合于所述多个第二开关SW1到SWN，用于输出所述第二偏置电压503；其中，所述控制信号502用于控制所述多个第二开关SW1到SWN的打开或闭合状态以调整所述第二偏置电压503。如果控制信号502是一个串行信号，其也可被电压调整电路551中的一个电路部件做变形转换为多个独立信号，多个独立信号分别用于控制每个第二开关。在某个时刻，多个第二开关SW1到SWN的某一个会闭合而其他第二开关断开，使得该电压调整电路551输出对应的分压值。例如，当第二开关SW1闭合，其他开关断开，则输出的第二偏置电压503达到最大，即第二电源线102的电源电压。所述分压器件C1到CN中的每一个分压器件的最常见的形式是包括一个电阻或多个串联的或并联的电阻。本实施例对分压器件的具体形式不作限定。
通信装置的具体结构还可以有多种形式，调整原理也有不同手段，并不限于图5和图9，下面对其他可能存在的实施例进行介绍。
作为图5的一个替代实施例，图11为本发明实施例提供的另一种通信装置的示意图。在工作模式下，图11的通信装置的工作原理与图5对应的装置相同，可参照之前图8对应的实施例中的描述。在调整模式下，图11对应的通信装置相对图5最大的差异就在于电压控制器53不再接收模拟数字转换器50输出的所述数字偏差501，而是直接接收单端参考信号500和所述第二偏置电压503，并通过比较二者的差值实现控制信号的生成。在图11的通信装置中，电压控制器53可包括比较器532和数字信号控制器533。在调整模式下，所述比较器532，用于比较所述单端参考信号500与第二偏置电压503得到比较结果并将所述结果作为所述差值。此时所述单端参考信号500与图5实施例中采用的正弦信号不同，其可以是第一偏置电压本身。数字信号控制器533用于从所述比较器532接收所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。
在该图11对应的技术方案中，当处于调整模式时，数字信号控制器533相对于图5中的数字信号控制器531而言，省略了在数字域进行数字偏差估计的过程，而是直接通过比较器53比较第一偏置电压和第二偏置电压503得到差值，减少了数字信号处理的复杂度。相反，在图5对应的技术方案中，其差值的计算完全通过数字信号处理过程实现，无需图11所示的比较器532。除了电压控制器53的改变外，图11的通信装置与图5所述装置类似，其具体工作原理可参考之前实施例的描述。
可选地，在图5和图11的基础上，还可进一步对本发明实施例进行适当变形，从而提供其他的技术替代方案。具体如图12和图13所示，电压调整电路551的功能不在电压产生器55中实现，而是在RF部件43内实现。也就是说，在调整模式下，此时的电压控制器53生成的控制信号502不是用来调整电压产生器55输出的第二偏置电压503，而是在RF部件43内调整参考信号500的第一偏置电压。不过调整的具体原理与之前的实施例是类似的。当第一偏置电压大于第二偏置电压503，电压控制器53生成的控制信号502用来减小第一偏置电压；当第一偏置电压小于第二偏置电压503，电压控制器53生成的控制信号502用来增大第一偏置电压。
具体地，在图12中，大部分电路的结构与图5是相同的，图12的通信装置在工作模式下的工作原理与图5和图11对应的装置相同。图12相对于图5和图11的主要区别在于，图12中的电压产生器55产生的第二偏置电压503不被控制信号调整，其输出的第二偏置电压503是一个稳定值。相反，图12的RF部件43内具有电压调整电路551，其结构可以与之前描述的电压调整电路551相同。在调整模式下，该电压调整电路551用来接收或读取来自寄存器54的控制信号502，该电压调整电路551在所述控制信号502的作用下调整RF部件43生成的所述单端参考信号500的第一偏置电压。具体地，RF部件43还包括差分转单端电路4216、以及如图4所示的下变频器4212。
对于图12而言，当通信装置在工作模式下，该下变频器4212用来接收RF信号并将所述RF信号转化互相正交的同相I路模拟基带信号和正交Q路模拟基带信号。两路IQ信号被发送至差分转单端电路4216，该差分转单端电路4216接收两路IQ信号并转化为单端模拟基带信号500，该单端模拟基带信号500被传输给接口4420，后续的基带处理器44的解调信号的工作过程可以具体参照图8的实施例，此处不作赘述。
对于图12而言，当通信装置工作在调整模式下，下变频器4212并不工作，该差分转单端电路4216不会接收IQ信号而是接收差分参考信号并生成所述单端参考信号500。该差分参考信号可以通过基带处理器44生成并传输给RF部件43中的差分转单端电路4216。或者RF部件43中自身可包括生成所述差分参考信号的电路，本实施例对此不做限制。该差分参考信号可以认为是图7所示的参考信号70的差分形式，只要经过差分转单端电路4216的转换即可成为单端参考信号500。电压调整电路551在所述控制信号502的作用下生成直流形式的第一偏置电压504，该第一偏置电压504被用于输入到所述差分转单端电路4216以调整生成的单端参考信号500的直流信号或大信号的值至所述第一偏置电压504，该调整的更多细节可以参照图9和对应实施例，这里不做展开。
作为图12的另一种替换的实现方式，图13描述了另一种基带处理器44如何进行偏置电压调整的示意图，该图13中电压控制器53采用的是类似图11中的实现形式，可以认为是图11的一部分和图12的一部分的结合。图13的通信装置在工作模式下的工作过程可参照图5和图8对应的描述。在调整模式下，图13的通信装置中的电压控制器53的工作原理参见图11对应的实施例的描述，其电压调整电路551的工作原理参见图12对应的实施例中的描述，此处对与之前实施例相似的工作过程和结构不作赘述。
对于图12和图13中涉及的差分转单端电路4216的实现方式，请参见图14。图14为本发明实施例提供的一种具体的差分转单端电路4216的示意图。差分转单端电路4216包括第一放大器141和第二放大器142。第一放大器141的输出端与正输入端之间包括并联的电阻R3和电容C+，第一放大器141的负输入端与第二放大器142的输出端至今包括电阻R4和电容C-。电阻R4与R3的值相等，电容C+与C-的值相等。此外第一放大器141的正输入端和负输入端还分别与电阻R1和R2连接，电阻R1和R2的值相等。电阻R1和R2的另一端接收输入信号VIN。在调整模式下，第一放大器141通过电阻R1和R2接收差分参考信号，并在输出端输出所述单端参考信号500。第二放大器142的负输入端与输出端短接形成电压跟随器，第二放大器142的正输入端接收直流形式的第一偏置电压504。该电压跟随器起到缓冲和隔直流的作用，在第一偏置电压504和放大器141之间形成缓冲。第一偏置电压504在经过该第二放大器142形成的电压跟随器后被再经过电阻R4和电容C-被施加到第一放大器141的负输入端，使得第一放大器141输出的单端参考信号500的直流电压，即大信号电压等于第一偏置电压504，单端参考信号500的小信号则受输入端VIN的影响，其是差分形式的输入信号VIN转换后的单端形式。而在工作模式下，第一放大器141通过电阻R1和R2接收的VIN信号就是两路IQ信号，输出端的输出的单端模拟基带信号的第一偏置电压504维持不变。
在图5和图12的相应实施例中，电压控制器53可以是个DSP，其是一个单纯进行数字运算处理的电路。而在图11和图13对应的实施例中电压控制器53除了数字信号处理电路外还可包括模拟电路形式的所述比较器532。
以上实施例提供的通信装置可以工作于调整模式或工作模式，分别用于调整模拟数字转换器50的共模电压或者说直流偏置电压、和用于解调通信的RF信号。所述调整模式可以是通信装置正式工作之前的一个阶段，例如当通信装置开机启动或重启时或在特定应用场景下，通信装置可自动进入该模式，进行一段时间的调整，使得RF部件43输出的单端参考信号500的直流电压，即第一偏置电压，可以尽可能的与电压产生器产生的第二偏置电压503相接近；而在后续工作中。RF部件生成的单端模拟基带信号的所述第一偏置电压相对于调整模式下的第一偏置电压位置不变，即保持稳定，因此单端模拟基带信号的所述第一偏置电压和第二偏置电压503的差值不会很大，降低模拟数字转换器50的实现和设计难度。
所述调整模式除了在开机或重启时或受特定应用场景触发而由通信装置运行外，还存在其他应用形式。例如，所述调整过程可以在通信装置被使被用或销售前由设备制造商或测试厂商针对该通信装置执行。当设备制造商或测试厂商在调试阶段执行所述调整后，在每次通信装置开机或重启后无需再次执行所述调整。因为RF部件43和模拟数字转换器50中模拟电路的大信号电压或直流信号电压，即所述第一偏置电压通常是不变的，仅需要在通信装置测试或开发阶段执行该调整功能即可以满足使用要求。因此本实施例的一种更为常见的实现方式是将所述调整功能在通信装置生产、调试或测试过程中完成。
可以理解，本实施例提到的通信装置以无线蜂窝通信中的无线基站或无线终端为例做说明，但是通信装置的实际形态不限于此，也可以是短距离无线通信设备。短距离无线通信设备可遵循或支持包括但不限于WiFi、蓝牙、红外、NFC中的一种或多种协议。本实施例对于通信装置遵循的通信协议没有严格限定。
如之前所述本发明的通信装置可包括一个或多个半导体芯片。半导体简称芯片，是通过集成电路制作工艺集成在一块半导体衬底上的电路实体，例如可包括大量MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管电路。不过本实施例也包括通信装置中的部分器件不是采用芯片技术实现的技术方案。例如，通信装置中的部分器件也可以是位于芯片之外的分离器件，而不是全部集成于芯片内。
需要理解的是，本发明实施例提到的“耦合”可以是直接连接，如通过导线连接，也可以是经由其他一个或多个元器件连接，或通过某种物理现象，如电磁感应，发生互相作用，其代表的含义不限于狭义上的直接相连。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的范围。例如本发明实施例的附图中的各个部件具体形状或结构是可以根据实际应用场景进行调整的。

Claims (17)

1.一种偏置电压可调的通信装置，其特征在于，包括：射频RF部件，模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器；所述RF部件耦合至所述模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压产生器耦合至模拟数字转换器和所述电压控制器；所述模拟数字转换器耦合至所述数字基带通信处理器；所述通信装置能够工作于调整模式和工作模式；其中，
在所述调整模式下，
所述RF部件，用于生成单端参考信号，所述单端参考信号包括第一偏置电压；
所述电压产生器，用于产生第二偏置电压；以及
所述电压控制器，用于获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值，并基于所述差值生成控制信号，所述控制信号用于调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值；以及
在所述工作模式下，
所述RF部件，用于接收RF信号，并对所述RF信号做下变频，以将所述RF信号转化为单端模拟基带信号，所述单端模拟基带信号包括所述第一偏置电压；
所述电压产生器，用于产生所述第二偏置电压；
所述模拟数字转换器，用于从所述RF部件接收所述单端模拟基带信号，从所述电压产生器接收所述第二偏置电压，并在所述第二偏置电压作用下将所述单端模拟基带信号转换为数字基带信号；以及
所述数字基带通信处理器，用于解调所述数字基带信号。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述RF部件包括电压调整电路和耦合于所述电压调整电路的差分转单端电路；
在所述调整模式下；
所述差分转单端电路用于接收差分参考信号并基于所述差分参考信号生成所述单端参考信号；
所述电压调整电路用于接收所述控制信号并在所述控制信号的作用下调整所述差分转单端电路生成的所述单端参考信号的第一偏置电压。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述RF部件还包括耦合于所述差分转单端电路的下变频器；
在所述工作模式下，
所述下变频器用于接收所述RF信号并将所述RF信号转化互相正交的同相I路模拟基带信号和正交Q路模拟基带信号；
所述差分转单端电路，用于接收所述I路模拟基带信号和Q路模拟基带信号，并生成所述单端模拟基带信号。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述电压产生器包括电压调整电路；
在所述调整模式下；
所述电压调整电路用于生成所述第二偏置电压，并在所述控制信号的作用下调整所述第二偏置电压。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述RF部件分别耦合至所述模拟数字转换器和所述电压控制器；所述电压产生器分别耦合至模拟数字转换器和所述电压控制器；
所述电压控制器包括：比较器和第一数字信号控制器；
在所述调整模式下，
所述比较器，用于比较所述单端参考信号与第二偏置电压得到比较结果并将所述结果作为所述差值；
所述第一数字信号控制器，用于从所述比较器接收所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述RF部件通过所述模拟数字转换器耦合至所述电压控制器；所述电压产生器通过所述模拟数字转换器耦合至所述电压控制器；所述电压控制器包括第二数字信号控制器；
在所述调整模式下，
所述模拟数字转换器，用于将单端参考信号相对于所述第二偏置电压的偏差转化为数字偏差；
第二数字信号控制器，用于从所述数字偏差估计出所述差值，并基于所述差值生成所述控制信号。
7.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，还包括：寄存器，耦合至所述电压控制器，用于暂存所述控制信号。
8.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述RF部件集成于第一半导体芯片内；所述模拟数字转换器，数字基带通信处理器，电压控制器和电压产生器集成于第二半导体芯片内，所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片单端传输线耦合；
在所述调整模式下，所述单端传输线用于传输所述单端参考信号；
在所述工作模式下，所述单端传输线用于传输所述单端模拟基带信号。
9.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，还包括：天线和射频前端器件；
所述天线，用于接收所述RF信号；
所述射频前端器件，用于从所述天线接收所述RF信号并将所述RF信号耦合至所述RF部件。
10.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述调整模式持续预设时间或预设数量个周期；在所述预设时间或预设数量个周期内，所述电压控制器通过所述控制信号多次调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。
11.根据权利要求1至4，7至10中任一项所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为无线基站或无线终端。
12.一种利用偏置电压可调的通信装置执行通信的方法，其特征在于，所述通信装置能够工作于调整模式和工作模式，所述方法包括：
在调整模式下，
生成单端参考信号，所述单端参考信号包括第一偏置电压；
产生第二偏置电压；以及
获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值，并基于所述差值生成控制信号，所述控制信号用于调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值；以及
在工作模式下，
接收射频RF信号，并对所述RF信号做下变频，以将所述RF信号转化为单端模拟基带信号，所述单端模拟基带信号包括所述第一偏置电压；
产生所述第二偏置电压；
在所述第二偏置电压作用下将所述单端模拟基带信号转换为数字基带信号；以及
解调所述数字基带信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述调整模式下；
所述生成单端参考信号包括：接收差分参考信号生成所述单端参考信号；
在基于所述差值生成控制信号后，所述方法还包括：在所述控制信号的作用下调整所述单端参考信号的第一偏置电压。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述工作模式下，所述接收RF信号并将所述RF信号转化为单端模拟基带信号包括：
接收所述RF信号并将所述RF信号转化互相正交的同相I路模拟基带信号和正交Q路模拟基带信号；
基于所述I路模拟基带信号和Q路模拟基带信号，并生成所述单端模拟基带信号。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述调整模式下；
在基于所述差值生成控制信号后，所述方法还包括：在所述控制信号的作用下调整所述第二偏置电压。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的差值包括：
通过采用比较器比较所述单端参考信号与第二偏置电压得到比较结果并将所述结果作为所述差值；或者
将单端参考信号相对于所述第二偏置电压的偏差转化为数字偏差，并从所述数字偏差估计出所述差值。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述调整模式持续预设时间或预设数量个周期，所述控制信号用于在所述预设时间或预设数量个周期内多次调整所述第一偏置电压或所述第二偏置电压以缩小所述差值。
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