CN105846840A - 接收机电路以及用于控制接收机电路增益的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了接收机电路以及用于控制接收机电路增益的方法。接收机电路包括第一放大级、混频器、滤波器及第二放大级。接收机电路还包括第一反馈回路,其耦接到第一放大级,用于根据第一放大信号生成控制第一信号增益的第一增益控制信号,第一反馈回路运行以将第一放大信号的强度维持在第一阈值;以及阈值控制器,其耦接到第一反馈回路,用于生成第一阈值控制信号以调节第一阈值。
Description
技术领域
本申请涉及射频技术领域,更具体地,涉及一种接收机电路以及用于控制接收机电路增益的方法。
背景技术
接收机系统通常接收射频信号,并通过混频器和滤波器将该射频信号转换为中频信号以供后续电路处理。图1示出了一种现有的接收机电路示意图。如图1所示,该接收机电路10包括射频放大级11提供预选增益G1,以用于放大射频信号。混频器13用于将射频信号转换为中频信号。滤波器15用于将通带外的信号滤除。中频放大级17提供后选增益G2,以用于放大中频信号。通常,混频器13和滤波器15具有有限的线性度和噪声性能,因此希望优化其所耦合的信号的强度。
由于接收机的输入信号中往往包括很多不同频率的频道。对于某一信号频道,其邻近的干扰频道信号可能比有用频道信号强度高得多,并且输入信号本身的信号强度也可能快速变化。因此,需要接收机电路能够快速地、大范围地自动调节其电路增益,以稳定地输出有用信号。已有一些自动增益控制方法被应用于图1所示的接收机电路中。
图2示出了一种现有的具有自动增益控制的接收机电路20。该电路20在射频放大级21使用射频功率检测器23来检测射频放大级21输出信号的功率,并且射频增益控制器25根据所检测的射频信号功率来控制射频放大级21的增益。类似地,在中频放大级27,中频功率检测器29被用来检测中频放大级27输出信号的功率,并且中频增益控制器31根据所检测的中频信号功率来控制中频放大级27的增益。但是,当有用信号的带外出现高强度干扰信号时,该电路20可能会过度地减小射频放大级21的增益,并且过度提高中频放大级27的增益,从而导致电路信号噪声比下降。
图3示出了另一种现有的具有自动增益控制的电路40。该电路40仅在中频放大级47耦接了中频功率检测器49和中频增益控制器51,从而根据检测的中频信号功率来控制射频放大级41及中频放大级47的增益分配。但是,这种控制方式会过度增大射频增益,导致失真增大;或者其将系统的线性度余量都留给射频放大级41。频放大级41的增益设置只保证后端要求预定信噪比的最小增益,这会造成无论输入信号信噪比多好,输出信噪比都保持在一个预设的固定值内,限制接收机能获得的最高性能。
图4示出了又一种现有的具有自动增益控制的电路60。该电路在射频放大级61和中频放大级67分别耦接了射频功率检测器63和中频功率检测器69,并提供增益分配控制器71以根据检测到的射频信号功率和中频信号功率来控制射频放大级61和中频放大级67的增益分配。但是,由于中频功率检测的速度比射频功率检测的速度慢,这种控制方式降低了射频放大级61的增益对射频输入信号变化的响应速度。其次,如果射频放大级61输出点要求可调范围非常大时,对射频检测功率检测电路的动态范围要求非常高,电路将变得复杂且难以实现。
因此,有必要提供一种新的接收机电路以解决上述现有接收机电路存在的问题。
发明内容
在本申请的一个方面,提供了一种接收机电路。该接收机电路包括:第一放大级,其具有第一信号增益,用于接收输入信号并生成第一放大信号;混频器,其用于改变所述第一放大信号的频率;滤波器,其用于对变频后的第一放大信号进行滤波;第二放大级,其具有第二信号增益,用于接收滤波后的第一放大信号并生成第二放大信号;第一反馈回路,其耦接到所述第一放大级,用于根据所述第一放大信号生成控制所述第一信号增益的第一增益控制信号,所述第一反馈回路运行以将所述第一放大信号的强度维持在第一阈值;以及阈值控制器,其耦接到所述第一反馈回路,用于生成第一阈值控制信号以调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述第一反馈回路包括:第一前置放大器,其具有第一检测增益,用于对第一放大信号进行放大;第一信号检测器,其接收第一参考信号,并且检测经所述第一前置放大器放大后的第一放大信号相对于所述第一参考信号的大小,以生成第一检测信号;第一增益控制器,其中,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度以及所述第二信号增益来生成用于改变所述第一检测增益的第一阈值控制信号,从而调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于生成使得所述第一检测增益增大的第一阈值控制信号来减小所述第一阈值,以及生成使得所述第一检测增益减小的第一阈值控制信号来增大所述第一阈值。
在一些实施例中,所述第一反馈回路包括:第一信号检测器,其接收第一参考信号,并且检测所述第一放大信号相对于所述第一参考信号的大小,以生成第一检测信号;第一增益控制器,其用于根据所述第一检测信号生成所述第一增益控制信号;其中,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度和所述第二信号增益来生成用于改变所述第一参考信号强度的第一阈值控制信号,从而调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于生成使得所述第一参考信号强度减小的第一阈值控制信号来减小所述第一阈值,以及生成使得所述第一参考信号强度增大的第一阈值控制信号来增大所述第一阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器调节所述第一阈值,以提高所述第二放大信号的信号噪声失真比。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于当所述第一放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述第一阈值,以减少所述第二放大信号中的干扰和失真;并且当所述第一放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述第一阈值,以增大所述第二放大信号的信号噪声比。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度以及所述第二信号增益确定所述第一放大信号的干扰信号比。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于确定所述接收机电路需要的噪声系数,并且根据预定的噪声系数对应的第一信号增益允许范围来确定是否调整所述第一阈值。
在一些实施例中,所述接收机电路需要的噪声系数由下述表达式确定:
NF=174dBm/Hz-10*lgB-SNRoutmin+Psig
其中,NF表示噪声系数,B表示有用信号的带宽,SNRoutmin表示接收机电路的后级电路所能够处理的最小信号噪声比,Psig表示输入信号中有用信号的强度,其中根据所述第一信号增益、所述第二信号增益以及所述第二阈值确定Psig。
在一些实施例中,所述接收机电路还包括:第二反馈回路,其耦接到所述第二放大级,用于根据所述第二放大信号生成控制所述第二信号增益的第二增益控制信号,所述第二反馈回路运行以将所述第二放大信号的强度维持在第二阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器进一步用于根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二增益控制信号确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述第二反馈回路包括:第二前置放大器,其具有第二检测增益,用于对第二放大信号进行放大;第二信号检测器,其接收第二参考信号,并且检测经所述第二前置放大器放大后的第二放大信号相对于所述第二参考信号的大小,以生成第二检测信号;第二增益控制器,其用于根据所述第二检测信号生成所述第二增益控制信号;其中,所述阈值控制器根据所述第一阈值、所述第二阈值、所述第一增益控制信号和/或所述第二增益控制信号来生成所述第二阈值控制信号,以通过改变所述第二检测增益来调节所述第二阈值。
在一些实施例中,所述第二反馈回路包括:第二信号检测器,其接收第二参考信号,并且检测所述第二放大信号相对于所述第二参考信号的大小,以生成第二检测信号;第二增益控制器,其用于根据所述第二检测信号生成所述第二增益控制信号;其中,所述阈值控制器根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二增益控制信号来生成所述第二阈值控制信号,以通过改变所述第二参考信号强度来调节所述第二阈值。
在一些实施例中,所述第一放大级包括一个或多个可变增益放大器,所述第一增益控制信号分别控制所述一个或多个可变增益放大器的增益以使得所述第一放大级的总增益为所述第一信号增益。
在本发明的另一方面,还提供了一种接收机电路。该接收机电路包括:第一放大级,其包括一个或多个可变增益放大器,用于接收输入信号并进行放大;混频器,其用于改变经第一放大级放大的信号的频率;滤波器,其用于对变频后的信号进行滤波;第二放大级,其包括一个或多个可变增益放大器,用于对滤波后的信号进行放大;一个或多个反馈回路,其中每个所述反馈回路耦接到所述第一放大级的一个或多个可变增益放大器和所述第二放大级的一个或多个可变增益放大器中的一个或多个可变增益放大器,并且用于根据其所耦接的一个或多个可变增益放大器最后一级输出的信号生成控制所述可变增益放大器增益的增益控制信号,并且每个反馈回路运行以分别将其所耦接的可变增益放大器输出的信号的强度维持在对应的预定阈值;以及阈值控制器,其耦接到所述一个或多个反馈回路中的至少一个反馈回路,用于生成阈值控制信号以调节所述预定阈值。
在一些实施例中,每个所述反馈回路包括:前置放大器,其具有检测增益,用于对其所耦接的可变增益放大器放大的信号进行放大;信号检测器,其接收参考信号,并且检测经所述前置放大器放大后的信号相对于所述参考信号的大小,以生成检测信号;增益控制器,其用于根据所述检测信号生成所述增益控制信号;其中,所述阈值控制器用于根据所述预定阈值、所述增益控制信号来生成用于改变所述检测增益的阈值控制信号,从而调节所述预定阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于生成使得所述检测增益增大的阈值控制信号来减小所述预定阈值,以及生成使得所述检测增益减小的阈值控制信号来增大所述阈值。
在一些实施例中,每个所述反馈回路包括:信号检测器,其接收参考信号,并且检测经所述前置放大器放大后的信号相对于所述参考信号的大小,以生成检测信号;增益控制器,其用于根据所述检测信号生成所述增益控制信号;其中,所述阈值控制器用于根据所述预定阈值和所述增益控制信号来生成用于改变所述参考信号强度的阈值控制信号,从而调节所述预定阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于生成使得所述参考信号强度减小的阈值控制信号来减小所述预定阈值,以及生成使得所述参考信号强度增大的阈值控制信号来增大所述预定阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器调节所述第一放大级放大信号对应的预定阈值,以提高所述第二放大级放大信号的信号噪声失真比。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于确定所述第一放大级放大信号的干扰信号比,并且根据针对该信号的预定阈值对应的干扰信号比允许范围来调节该信号对应的预定阈值。
在一些实施例中,所述阈值控制器用于当第一放大级放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述预定阈值,以减少所述第二放大级放大信号中的干扰和失真;并且当所述第一放大级放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述预定阈值,以增大所述第二放大级放大信号的信号噪声比。
在本发明的另一个方面,还提供了一种用于控制接收机电路增益的方法。该方法包括:以第一信号增益放大输入信号以生成第一放大信号,其中所述第一信号增益被控制以将所述第一放大信号的强度维持在第一阈值;改变所述第一放大信号的频率;对变频后的第一放大信号进行滤波;以第二信号增益放大滤波后的第一放大信号以生成第二放大信号,其中所述第二信号增益被控制以将所述第二放大信号的强度维持在第二阈值;以及调节所述第一阈值和/或所述第二阈值,以提高所述第二放大信号的信号噪声失真比。
在本发明的另一方面,还提供了一种用于控制接收机电路增益的方法。该方法包括:在接收机电路放大链路的一个或多个放大级上耦接一个或多个反馈回路,其中每个反馈回路运行以将其所耦接的放大器放大信号的强度维持在预定阈值;以及调节所述预定阈值,以提高所述接收机电路放大链路输出信号的信号噪声失真比。
可以看出,对于本申请的接收机电路和控制接收机电路增益的方法,由于放大链路中每一级放大器的增益控制都是闭环控制,相比于在最后一级检测输出信号功率并相应调节前端放大器增益的现有方法,本申请的方法能够更好地保证每一级的信号链路上的信号功率的精度。之所以能够达到更好的精度,是因为在现有方法中,滤波器滤掉许多的带外信号,而这些滤掉的带外信号不能够被最后一级的功率检测电路检测,因而分配各级放大器的增益时不能够保证分配到像滤波器输入节点准确的信号功率。本申请的电路和方法则避免了上述情况的发生。
在一些情况下,接收机电路中各个节点的阈值是通过调节反馈回路中前置放大器的检测增益来实现的。由于前置放大器的增益调节可以非常快速地实现,因而阈值调节可以快速实现。
以上为本申请的概述,可能有简化、概括和省略细节的情况,因此本领域的技术人员应该认识到,该部分仅是示例说明性的,而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征,也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。
附图说明
通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合,将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解,这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式,因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图,本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
图1示出了一种现有的接收机电路示意图;
图2示出了一种现有的具有自动增益控制的接收机电路示意图;
图3示出了另一种现有的具有自动增益控制的接收机电路示意图;
图4示出了又一种现有的具有自动增益控制的接收机电路示意图;
图5示出了根据本申请一个实施例的接收机电路示意图;
图6示出了第一放大信号的干扰信号比允许范围随第一阈值变化的示意图;
图7a至图7d示出了图5所示的接收机电路改变第一阈值来减少失真的示意图;
图8a至图8d示出了图5所示的接收机电路改变第一阈值来抑制噪声的示意图;
图9示出了根据本申请一个实施例的接收机电路200;
图10示出了根据本申请一个实施例的接收机电路300;
图11示出了根据本申请一个实施例的接收机电路400;
图12示出了根据本申请一个实施例的用于控制接收机电路增益的方法500;
图13示出了根据本申请一个实施例的用于控制接收机电路增益的方法600;
图14示出了图5中第一前置放大器和第二前置放大器的一种示例性电路图;
图15示出了图5中第一前置放大器和第二前置放大器的另一种示例性电路图。
具体实施方式
在下面的详细描述中,参考了构成其一部分的附图。在附图中,类似的符号通常表示类似的组成部分,除非上下文另有说明。具体实施方式、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下,可以采用其他实施方式,并且可以做出其他变化。可以理解,可以对本文中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合、设计,而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。
图5示出了根据本申请一个实施例的接收机电路100的示意图。
如图5所示,该接收机电路100包括第一放大级101、混频器103、滤波器105以及第二放大级107。其中,第一放大级101具有可变的第一信号增益SG1,其用于接收高频的输入信号Vin,并以第一信号增益SG1对该输入信号Vin放大,以生成第一放大信号V1。第一放大级101具有增益控制端,第一放大级101响应于增益控制端接收的信号来改变第一信号增益SG1。混频器103用于改变第一放大信号V1的频率。其中,接收机电路100还包括本机振荡器(图中未示出),其用于提供本机振荡信号给混频器103以协助其对第一放大信号V1进行变频处理。滤波器105用于对变频处理后的第一放大信号V1进行滤波,以滤除其中的高频干扰。在一些例子中,滤波器105是带通或低通滤波器。第二放大级107具有可变的第二信号增益SG2,其用于接收滤波器105输出的经滤波的第一放大信号V1,并且以第二信号增益SG2对第一放大信号V1进行放大,以生成第二放大信号V2。第二放大级107具有增益控制端,第二放大级107响应于增益控制端接收的信号来改变第二信号增益SG2。
需要说明的是,在本申请实施例中,接收机电路中的各个放大级、放大器或类似信号放大元件的信号增益可以大于1,也即使得信号的强度增大,或者也可以等于或小于1,也即使得信号的强度不变或衰减。
接收机电路100还包括第一反馈回路109,其耦接到第一放大级101,具体地,第一反馈回路109耦接在第一放大级101的输出端与增益控制端之间。第一反馈回路109接收第一放大信号V1,并基于第一放大信号V1生成第一增益控制信号VSGCon1,该第一增益控制信号VSGCon1用于控制第一信号增益SG1。借助于第一反馈回路109,第一放大级101构成了自动增益控制放大电路,其运行以使得第一放大信号V1的强度被维持在第一阈值TH1。可以理解,第一放大信号V1或该接收机电路100中其他信号的强度可以以功率、电压幅度或电流幅度表示。相应地,第一阈值TH1可以以功率值、电压值或电流值表示,本领域技术人员可以根据具体情况的不同选择具体的表示形式。在下文中,信号的强度、第一阈值TH1或者其他阈值均被表示为功率值,但本领域技术人员可以对其做出修改,例如将其等效地表示为电压值。
类似地,接收机电路100还包括第二反馈回路111,其耦接到第二放大级107,具体地,第二反馈回路111耦接在第二放大级107的输出端与增益控制端之间。第二反馈回路111接收第二放大信号V2,并基于第二放大信号V2生成第二增益控制信号VSGCon2,该第二增益控制信号VSGCon2用于控制第二信号增益SG2。借助于第二反馈回路111,第二放大级107构成了自动增益控制放大电路,其运行以使得第二放大信号V2的强度被维持在第二阈值TH2。
接收机电路100还包括阈值控制器113,其耦接到第一反馈回路109和第二反馈回路111,用于设置第一阈值TH1和/或第二阈值TH2。适当地设置第一阈值TH1和/或第二阈值TH2可以提高第二放大信号V2的信号噪声失真比(SNDR)。在接收机电路100实际使用的过程中,有些情况下希望其输出的第二放大信号V2具有相对恒定的信号强度,以供后续信号处理电路处理,例如被模数转换电路处理。在此情况下,第二阈值TH2通常被设置为固定值,而仅有第一阈值TH1可调。对于接收机电路100的信号放大链路而言,第一放大信号V1的强度主要由其中的干扰频道信号决定。因此,阈值控制器113将射频段的第一放大信号V1的强度设置在第一阈值TH1,可以使得干扰频道信号的强度保持在第一阈值TH1。当第一阈值TH1较低时,输入到混频器103的信号幅度比较低,从而减轻混频器103和滤波器105的线性压力,进而减少第二放大信号V2中的失真。当第一阈值TH1较高时,第一放大信号V1中的干扰信号强度比较大,通过混频器103和滤波器105产生非线性失真,从而使得输出的第二放大信号V2中的失真增大。因此,第一阈值TH1通常希望被设置在适当的范围内,以使得接收机电路100能够在减小干扰和减小噪声之间折中,从而使得输出的第二放大信号V2具有较优的信号噪声失真比。可以理解,对于不同强度的输入信号Vin,其中干扰信号和有用信号的强度有可能不同,因而使得第二放大信号V2具有最优信号噪声失真比的第一阈值TH1的值可能不同。
正如上述,在有些应用场景下,第二放大信号V2需要具有恒定的信号强度。因此,在一些实施例中,第二阈值TH2可以被设置为固定值。阈值控制器113可以不向第二反馈回路111提供改变第二阈值TH2的阈值控制信号。
类似地,在一些实施例中,第一阈值TH1被设置为固定值,而仅有第二阈值TH2可调。相应地,阈值控制器113耦接到第二反馈回路111以设置第二阈值TH2,但不向第一反馈回路109提供改变第一阈值TH1的阈值控制信号。
在如图5所示的实施例中,第一反馈回路109具有第一前置放大器115、第一信号检测器117以及第一增益控制器119。具体地,第一前置放大器115具有第一检测增益TG1,用于对第一放大信号V1进行放大。其中,第一检测增益TG1是可调节的。经第一前置放大器115放大后,第一放大信号V1的强度变化,在图5中被表示为V1’。第一信号检测器117还接收第一参考信号VRef1,并且检测经第一前置放大器115放大后的第一放大信号V1’相对于第一参考信号VRef1的大小,以生成第一检测信号VT1。
在一些实施例中,第一信号检测器117可以是一个以第一参考信号VRef1为参考基准的比较器,其比较信号V1’与第一参考信号VRef1的相对大小:当信号V1’小于第一参考信号VRef1时,其生成的第一检测信号VT1指示相应的比较结果。第一增益控制器119根据信号V1’小于第一参考信号VRef1的比较结果,生成指示第一信号增益SG1增大的第一增益控制信号VSGCon1,从而使得第一放大级101增大其输出的第一放大信号V1的强度。信号V1’的强度相应增大,直至与第一参考信号VRef1的大小基本相同。当信号V1’小于第一参考信号VRef1时,第一信号增益SG1被减小,以使得第一放大级101减小其输出的第一放大信号V1的强度。通过上述方式,信号V1’的强度被维持在第一参考信号VRef1,而第一放大信号V1的强度被维持在VRef1/TG1。换言之,VRef1/TG1大体对应于第一阈值TH1。
在另一些实施例中,第一信号检测器117可以是一个以第一参考信号VRef1为参考基准的模数转换器。该模数转换器可以包括一个分压网络(例如电阻分压网络),其将第一参考信号VRef1转换为多个阶梯变化的量化电压。模数转换器还包括与量化电压对应的多个比较器,其比较信号V1’与这些量化电压的相对大小,并生成指示该信号V1’相对大小的数字格式的第一检测信号VT1,例如2位、3位或更多位的二进制数。进一步地,第一增益控制器119根据数字格式的第一检测信号VT1来生成调节第一信号增益SG1的第一增益控制信号VSGCon1。通过上述方式,信号V1’的强度被维持在与第一参考信号VRef1成预定比例的值,例如与第一参考信号VRef1大体相等,而第一放大信号V1的强度被维持在VRef1/TG1。换言之,VRef1/TG1即大体对应于第一阈值TH1。
在图5所示的实施例中,阈值控制器113接收第一检测信号VT1以及第一增益控制信号VSGCon1,并根据第一阈值TH1、第二阈值TH2和第二增益控制信号VSGCon2生成第一阈值控制信号VTHCon1。在一些实施例中,第一阈值控制信号VTHCon1被提供给第一前置放大器115,用于改变第一检测增益TG1。从前述讨论可以看出,与第一参考信号V Ref1进行比较的信号V1’通常不会变化,因而第一检测增益TG1的变化会改变第一放大信号V1的强度,也即使得第一阈值TH1变化。具体地,阈值控制器113可以通过增大第一检测增益TG1来减小第一阈值TH1,而通过减小第一检测阈值TG1来增大第一阈值TH1。例如,第一检测增益TG1增大10dBm,则第一阈值TH1减小10dBm。
在实际应用中,阈值控制器113可以确定第一放大信号的干扰信号比,也即第一放大信号中干扰信号功率与有用信号功率的比例。例如,阈值控制器113可以根据第一阈值TH1和第二阈值TH2的当前值、以及第二增益控制信号VSGCon2来确定第一放大信号V1的干扰信号比。进一步地,阈值控制器113可以根据预先确定的第一阈值TH1对应的干扰信号比允许范围来调节第一阈值TH1。在调节完成后,第一放大信号V1的干扰信号比应处于干扰信号比允许范围内。其中,第一阈值TH1具有不同值,其分别对应于一定的干扰信号比允许范围。换言之,对于特定的第一阈值TH1,第一放大信号V1的干扰信号比处于一定的范围内时,第二放大信号V2具有较优的信号噪声失真比。反之,当第一放大信号V1的干扰信号比处于该范围外时,第二放大信号V2可能具有过大的失真,或者可能具有过大的噪声。
需要说明的是,在图5所示的实施例中,第一放大级101以及第二放大级107均被表示为包括一个可变增益放大器。但是在一些其他的实施例中,第一放大级101可以包括多个可变增益放大器,而第一增益控制信号VSGCon1可以包括多个子信号,以分别控制这些可变增益放大器的增益,从而使得第一放大级101的总增益为第一信号增益SG1。类似地,第二放大级107可以包括多个可变增益放大器,而第二增益控制信号VSGCon2可以包括多个子信号,以分别控制这些可变增益放大器的增益,从而使得第二放大级107的总增益为第二信号增益SG2。所采用的可变增益放大器可以是如图14所示的开环放大器,也可以是如图15所示的闭环放大器。此外,每个可变增益放大器均可以耦接一反馈回路。每个反馈回路根据其所耦接的可变增益放大器输出的信号生成控制该可变增益放大器增益的增益控制信号,并且每个反馈回路运行以分别将其所耦接的可变增益放大器输出的信号的强度维持在预定阈值。在一些例子中,一个反馈回路可以耦接一个或多个可变增益放大器,以控制这些被耦接的可变增益放大器的增益。相应地,阈值控制器可以耦接到这些反馈回路,并且生成阈值控制信号以调节这些预定阈值。
图6示出了第一放大信号的干扰信号比允许范围随第一阈值变化的示意图。在实际应用中,该对应关系可以通过实验统计数据来确定。
如图6所示,不同第一阈值对应的干扰信号比允许范围存在上限和下限,也即在图6中上限曲线和下限曲线之间的区域是干扰信号比的允许范围。相应地,不同的干扰信号比也对应于一定的第一阈值的允许范围。可以根据第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节第一阈值,或者等效地,根据干扰信号比对应的第一阈值允许范围来调节第一阈值。
例如,干扰信号比P1对应的第一阈值允许范围为[THL1,THH1];而干扰信号比P2对应的第一阈值允许范围为[THL2,THH2]。当阈值控制器确定第一放大信号处于A点时,第一阈值位于允许范围[THL1,THH1]外。换言之,在A点处,干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值P1’。相应地,阈值控制器控制降低第一阈值,以使得第一放大信号转移到B点。在B点,第一放大信号的干扰信号比不变,但是其第一阈值处于允许范围[THL1,THH1]内。B点处降低的第一阈值可以减少第二放大信号中的失真。另一方面,当阈值控制器确定第一放大信号处于C点时,第一阈值位于允许范围[THL2,THHL2]之外。换言之,在C点处,干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限值P2’。相应地,阈值控制器控制增大第一阈值,以使得第一放大信号转移到D点。在D点,第一放大信号的干扰信号比不变,但是其第一阈值处于允许范围[THL2,THH2]内,这可以使得第二放大信号的信号噪声比增大。
在一些情况下,接收机电路100的后级电路对于第二放大信号V2的信号噪声比有一定的要求:该信号噪声比不能小于后级电路能够处理的最小值。根据该信号噪声比要求以及输入信号中有用信号的强度等参数,可以确定接收机电路所能够允许的噪声系数,也即其所要求的噪声系数。噪声系数越大,接收机电路放大链路的噪声性能越差。接收机对噪声系数的要求会影响第一阈值的调整。
具体地,接收机电路100可以确定其输出节点输出的第二放大信号V2的强度,也即第二阈值,并且根据有用信号带宽和后级电路所能够处理的最小信号噪声比来确定最大噪声系数。具体如下:
NF=174dBm/Hz-10*lgB-SNRoutmin+Psig
其中,NF表示噪声系数,B表示有用信号的带宽,SNRoutmin表示后级电路所能够处理的最小信号噪声比,Psig表示输入信号中有用信号的强度。其中,Psig可以由第二阈值减去第一信号增益和第二信号增益的和来得到。
可以看出,对于不同的输入有用信号的强度,噪声系数具有可允许的范围。噪声系数允许范围可以由设计仿真以及接收机电路放大链路中各种增益组合的实验测试得到,也即噪声系数与不同增益组合(对于图5所示的接收机电路,也即第一信号增益和第二信号增益的组合)的对应表。换言之,对于不同的噪声系数,第一信号增益具有不同的可允许范围。通常而言,为了使得噪声系数不高于一最大值,第一信号增益具有对应的可允许的最小值。
相应地,阈值控制器根据信号链路总增益来确定有用信号大小,再根据信号大小确定所述接收机电路需要的噪声系数,并且比较当前的第一信号增益是否小于所需的噪声系数所允许的第一信号增益的最小值,继而根据该比较结果确定是否调整第一阈值。如果第一信号增益的当前值大于其可允许的最小值,则可以降低第一阈值。那么,可以基于干扰信号比的要求来降低或提高第一阈值,但是应当限制对第一阈值的过度降低(这会使得噪声系数增大到不满足接收机电路的要求)。相反,如果第一信号增益的当前值小于其可允许的最小值,则需要提高第一阈值。第一阈值的提高可以使得第一信号增益增加,其进一步使得接收机的噪声系数降低。经过一次或多次调整,可以使得第一信号增益等于或超过噪声系数所对应的可允许的最小值,从而满足接收机电路对噪声系数的要求。
图7a至图7d示出了图5所示的接收机电路改变第一阈值来减少失真的示意图。其中,图7a和图7b分别是第一阈值改变之前图5中电路节点A(第一放大信号)和电路节点B(第二放大信号)的功率谱;而图7c和图7d分别是第一阈值改变之后电路节点A和电路节点B的功率谱。
如图7a所示,在电路节点A,第一放大信号V1中包括有用信号和干扰信号,其强度被维持在第一阈值TH1,具体为-30dBm。由于还未进行变频操作,因而干扰信号的功率通常高于有用信号的功率。因此,电路节点A处,干扰信号的功率为-30dBm。
如图7b所示,在电路节点B,经变频后,第二放大信号V2的强度被维持在第二阈值TH2,具体为-30dBm。由于已进行变频操作,因而干扰信号的功率已被大大抑制(被滤波器滤波),因此,在电路节点B处,有用信号的功率为-30dBm。
假设第一信号增益SG1为20dB而第二信号增益SG2为30dB,那么可以计算得到在电路节点A处,有用信号的功率为-30-30=-60(dBm)。那么,在电路节点A,干扰信号比为-30-(-60)=30(dBm)。可以将该干扰信号比与一预定上限值比较,发现该干扰信号比过高(参见图6的说明)。这意味着电路节点A处的干扰信号强度较大。较大的干扰信号强度会影响混频器和滤波器,给其带来较大的线性压力。进一步地,电路节点A较大的干扰信号强度会在电路节点B处产生较大强度的失真,参见图7b。第二放大信号V2中过大的失真可能会影响后续电路的处理。
如图7c和7d所示,对于同样的输入信号,如果将第一阈值TH1减小到-35dBm,而保持第二阈值TH2为-30dBm。那么,在电路节点B处,有用信号的功率仍为-30dBm,但在电路节点A处,干扰信号的功率减小为-35dBm。在此情况下,接收机电路的总增益仍为50dB,其中第一信号增益SG1为15dB而第二信号增益SG2为35dB。
比较图7b和7d可以看出,电路节点A处干扰信号强度的减小减轻了混频器和滤波器的线性压力,从而使得电路节点B处干扰信号强度减小,这有利于增大第二放大信号的信号失真比。
图8a至图8d示出了图5所示的接收机电路改变第一阈值来减少噪声的示意图。其中,图8a和图8b分别是第一阈值改变之前图5中电路节点A和电路节点B的功率谱;而图8c和图8d分别是第一阈值改变之后电路节点A和电路节点B的功率谱。
如图8a所示,在电路节点A,第一放大信号V1的强度被维持在第一阈值TH1,具体为-30dBm。由于干扰信号的功率通常高于有用信号的功率,因此电路节点A处干扰信号的功率为-30dBm。
如图8b所示,在电路节点B,经变频后,第二放大信号V2的强度被维持在第二阈值TH2,具体为-30dBm。由于干扰信号的功率已被大大抑制,因此在电路节点B处有用信号的功率为-30dBm。
假设第一信号增益SG1为40dB而第二信号增益SG2为5dB,那么可以计算得到在电路节点A处,有用信号的功率为-30-5=-35(dBm),那么在电路节点A,干扰信号比为-30-(-35)=5(dBm)。可以将该干扰信号比与一预定下限值比较,发现该干扰信号比过低(参见图6的说明)。这意味着电路节点A处的干扰信号强度较低,第一放大级仍有一定的线性余量。适当地增大该第一放大级的第一信号增益SG1有助于增大电路节点A处有用信号的强度,从而增大电路节点B处第二放大信号的信号噪声比。
如图8c和8d所示,对于同样的输入信号,如果将第一阈值TH1增大到-25dBm,而保持第二阈值TH2为-30dBm,那么在电路节点B处,有用信号的功率仍为-30dBm,但在电路节点A处,干扰信号的功率增大为-25dBm。电路节点A处有用信号同样增大,由-35dBm增大到-30dBm。在此情况下,接收机电路的总增益仍为45dB,其中第一信号增益SG1为45dB而第二信号增益SG2为0dB。
比较图8b和8d可以看出,电路节点A处有用信号的功率增加,而后级混频器和滤波器的噪声相对稳定,因而节点A中的信号经过混频器和滤波器后信噪比因为A点信号增大而提高,从而第二放大信号V2的信噪比被提高。
在一些实施例中,接收机电路100也可以通过改变第一参考电压VRef1来改变第一阈值TH1。例如,接收机电路100可以通过可编程的信号发生器来提供第一参考信号VRef1,其中该信号发生器可以响应于第一阈值控制信号V THCon1的变化而提供具有不同强度的第一参考信号VRef1。相应地,第一反馈回路109可以包括第一信号检测器117和第一增益控制器119,但不包括第一前置放大器115。第一信号检测器117接收信号发生器提供的可变的第一参考信号VRef1,并将其与第一放大信号V1进行比较。根据第一参考信号VRef1强度的不同,第一放大信号V1所被维持在的第一阈值TH1也不同。
可以看出,对于本申请的接收机电路,其可以通过调节电路中各个节点的阈值来分配电路中各个可变增益放大器的增益,从而使得接收机电路的输出信号具有较优的信号噪声失真比。可变增益放大器的使用增大了检测电路的可检测功率范围,可以应对不同的信号条件,更大范围调节各个检测节点的阈值,从而使得信号链路得到更好的动态范围。此外,在每级放大器后面放置检测电路和增益控制单元,保证不会因为滤波器过滤其前级信号中的带外干扰信号而造成中间电路饱和失真,因此可以保证每一级的信号链路上信号强度的精度。
在一些情况下,接收机电路中各个节点的阈值是通过调节反馈回路中前置放大器的检测增益来实现的。由于前置放大器的增益调节可以非常快速地实现,因而阈值调节可以快速实现。
图9示出了根据本申请一个实施例的接收机电路200。
如图9所示,接收机电路200包括第一放大级201、混频器203、滤波器205以及第二放大级307。相比于图5所示的接收机电路100,耦接到第二放大级207的第二反馈回路211仅包括第二信号检测器223和第二增益控制器225,而不包括前置放大器,并且阈值控制器213也不向该第二反馈回路211提供改变第二阈值的阈值控制信号。换言之,耦接有第二反馈回路211的第二放大级207构成了一个相对独立的自动增益放大器。阈值控制器213接收第二阈值(也即第二放大信号V2的强度)以及第二增益控制信号,以及接收第一反馈回路209中第一信号检测器217提供的第一检测信号VT1以及第一增益控制信号VSGCon1,并根据这些信号中的至少一部分信号来生成设置第一阈值的第一阈值控制信号VTHCon1,由此通过改变第一前置放大器215的增益来改变第一阈值,也即第一放大信号V1的强度。
在一些实施例中,第二放大级207采用的可变增益放大器可以由后级电路,例如基带电路或解调电路来提供控制第二增益SG2的增益控制信号。例如,基带电路或解调电路可以直接将增益控制信号提供给第二放大级207的增益控制端;或者可选地,基带电路或解调电路可以将增益控制信号提供给第二增益控制器225,并且通过该第二增益控制器225进一步地将增益控制信号提供给第二放大级207。相应地,该增益控制信号可以被提供给阈值控制器213,以供其确定第二增益SG2。进一步地,阈值控制器213可以基于第二放大级的第二增益、第二检测信号以及第一阈值来确定第一放大信号V2的干扰信号比,进而根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节第一阈值。
图10示出了根据本申请一个实施例的接收机电路300。
如图10所示,如图10所示,相比于图5所示的接收机电路100,接收机电路300在混频器前级增加了一个滤波器351以及一个第三放大级353。类似于第一放大级301与第二放大级307,该第三放大级353耦接有第三反馈回路355,其运行以将其输出的第三放大信号的强度维持在第三阈值。相应地,阈值控制器313还耦接到第三反馈回路355,用于生成第三阈值控制信号以调节第三阈值。
可以理解,接收机电路300可以以类似于图5所示的接收机电路100的方式运行,在此不再赘述。此外,在实际应用中,在信号放大链路的每个中间节点,都可以增加一个信号检测电路,以检测该中间节点的信号强度。这些信号强度的检测结果可以提供给阈值控制器,以便阈值控制器根据不同节点的信号强度来分配各个放大级的增益,以使输出信号具有较优的信号噪声失真比。
图11示出了根据本申请一个实施例的接收机电路400。
如图11所示,相比于图5所示的接收机电路100,接收机电路400在混频器403前级增加了一个滤波器451以及一个第三放大器453,并且在滤波器451前增加第四放大器457,以及在混频器403后增加第五放大器459。类似于第一放大器401与第二放大407,该第三放大器453耦接有第三反馈回路455。此外,第三反馈回路455还向第四放大器457提供增益控制信号以控制其增益。第三反馈回路455运行以将第三放大器453输出的第三放大信号的强度维持在第三阈值。适当地设置第三阈值能够提高第二放大器407输出的第二放大信号的信号噪声失真比。在一些实施例中,对于第三反馈回路455所耦接的两个放大器453和457,放大器457可以具有较好的线性度,而放大器453可以具有较大的增益,这有助于减少滤波器453的固有噪声对信号的影响,从而提高第二放大信号的信号噪声失真比。
类似地,接收机电路400的第二反馈回路411耦接到第二放大器407以及第五放大器459,其提供增益控制信号来控制这两个放大器的增益。第二反馈回路411运行以将第二放大器407以及第五放大器459中的最后一级(也即第二放大器407)输出的第二放大信号的强度维持在第二阈值。在一些实施例中,对于第二反馈回路411所耦接的两个放大器407和459,放大器459可以具有较好的线性度,而放大器407可以具有较大的增益。
图12示出了根据本申请一个实施例的用于控制接收机电路增益的方法500。该方法可以由例如图5、9、10或11所示的接收机电路执行。
如图12所示,该方法500始于步骤S502,以第一信号增益放大输入信号以生成第一放大信号,其中所述第一信号增益被控制以将所述第一放大信号的强度维持在第一阈值。接着,在步骤S504,改变所述第一放大信号的频率;在步骤S506,对变频后的第一放大信号进行滤波。之后,在步骤S508,以第二信号增益放大滤波后的第一放大信号以生成第二放大信号,其中所述第二信号增益被控制以将所述第二放大信号的强度维持在第二阈值。接下来,在步骤S510,调节所述第一阈值和/或所述第二阈值,以提高所述第二放大信号的信号噪声失真比。
在一些实施例中,调节所述第一阈值包括:以第一检测增益对所述第一放大信号进行放大;检测以所述第一检测增益放大的第一放大信号相对于第一参考信号的大小;根据所检测的第一放大信号相对于第一参考信号的大小来控制所述第一信号增益;以及根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二信号增益来改变所述第一检测增益,从而调节所述第一阈值。
在一些实施例中,调节所述第一阈值包括:检测所述第一放大信号相对于第一参考信号的大小;根据所检测的第一放大信号相对于第一参考信号的大小来控制所述第一信号增益;以及根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二信号增益来改变所述第一参考信号的强度,从而调节所述第一阈值。
在一些实施例中,根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二信号增益确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
在一些实施例中,所述根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值包括:当所述第一放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述第一阈值,以减少所述第二放大信号中的干扰;以及当所述第一放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述第一阈值,以增大所述第二放大信号的信号噪声比。
在一些实施例中,该方法还包括:确定所述接收机电路需要的的噪声系数,并且根据预定的噪声系数对应的第一信号增益允许范围来确定是否调整所述第一阈值。
在一些实施例中,所述噪声系数由下述表达式确定:
NF=174dBm/Hz-10*lgB-SNRoutmin+Psig
其中,NF表示噪声系数,B表示有用信号的带宽,SNRoutmin表示接收机电路的后级电路所能够处理的最小信号噪声比,Psig表示输入信号中有用信号的强度,其中根据第一信号增益、第二信号增益以及第二阈值确定Psig。
图13示出了根据本申请一个实施例的用于控制接收机电路增益的方法600。该方法可以由例如图5、9、10或11所示的接收机电路执行。
如图13所示,在步骤S602,在接收机电路放大链路中的一个或多个放大器上耦接一个或多个反馈回路,其中每个反馈回路运行以将其所耦接的放大器放大信号的强度维持在预定阈值。在步骤S604,调节所述预定阈值,以提高所述接收机电路放大链路输出信号的信号噪声失真比。例如,可以检测放大信号的干扰信号比,并根据被检测的干扰信号比来调节预定阈值。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了本申请实施例的接收机电路的若干模块或子模块,但是这种划分仅仅是示例性的而非强制性的。实际上,根据本申请的实施例,上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之,上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请实施例的用于控制接收机电路增益的方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反,流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本技术领域的普通技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书,理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中,措词“包括”不排除其他的元素和步骤,并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中,一个零件可以执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
Claims (34)
1.一种接收机电路,其特征在于,包括:
第一放大级,其具有第一信号增益,用于接收输入信号并生成第一放大信号;
混频器,其用于改变所述第一放大信号的频率;
滤波器,其用于对变频后的第一放大信号进行滤波;
第二放大级,其具有第二信号增益,用于接收滤波后的第一放大信号并生成第二放大信号;
第一反馈回路,其耦接到所述第一放大级,用于根据所述第一放大信号生成控制所述第一信号增益的第一增益控制信号,所述第一反馈回路运行以将所述第一放大信号的强度维持在第一阈值;以及
阈值控制器,其耦接到所述第一反馈回路,用于生成第一阈值控制信号以调节所述第一阈值。
2.根据权利要求1所述的接收机电路,其特征在于,所述第一反馈回路包括:
第一前置放大器,其具有第一检测增益,用于对第一放大信号进行放大;
第一信号检测器,其接收第一参考信号,并且检测经所述第一前置放大器放大后的第一放大信号相对于所述第一参考信号的大小,以生成第一检测信号;
第一增益控制器,其用于根据所述第一检测信号生成所述第一增益控制信号;
其中,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度、以及所述第二信号增益来生成用于改变所述第一检测增益的第一阈值控制信号,从而调节所述第一阈值。
3.根据权利要求2所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于生成使得所述第一检测增益增大的第一阈值控制信号来减小所述第一阈值,以及生成使得所述第一检测增益减小的第一阈值控制信号来增大所述第一阈值。
4.根据权利要求1所述的接收机电路,其特征在于,所述第一反馈回路包括:
第一信号检测器,其接收第一参考信号,并且检测所述第一放大信号相对于所述第一参考信号的大小,以生成第一检测信号;
第一增益控制器,其用于根据所述第一检测信号生成所述第一增益控制信号;
其中,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度和所述第二信号增益来生成用于改变所述第一参考信号强度的第一阈值控制信号,从而调节 所述第一阈值。
5.根据权利要求4所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于生成使得所述第一参考信号强度减小的第一阈值控制信号来减小所述第一阈值,以及生成使得所述第一参考信号强度增大的第一阈值控制信号来增大所述第一阈值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器调节所述第一阈值,以提高所述第二放大信号的信号噪声失真比。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
8.根据权利要求7所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于当所述第一放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述第一阈值,以减少所述第二放大信号中的干扰和失真;并且当所述第一放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述第一阈值,以增大所述第二放大信号的信号噪声比。
9.根据权利要求7所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于根据所述第一阈值、所述第二放大信号的强度以及所述第二信号增益确定所述第一放大信号的干扰信号比。
10.根据权利要求7所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器还用于确定所述接收机电路需要的噪声系数,并且根据预定的噪声系数对应的第一信号增益允许范围来确定是否调整所述第一阈值。
11.根据权利要求10所述的接收机电路,其特征在于,所述接收机电路需要的噪声系数由下述表达式确定:
NF=174dBm/Hz-10*lgB-SNRoutmin+Psig
其中,NF表示噪声系数,B表示有用信号的带宽,SNRoutmin表示接收机电路的后级电路所能够处理的最小信号噪声比,Psig表示输入信号中有用信号的强度,其中根据所述第一信号增益、所述第二信号增益以及所述第二阈值确定Psig。
12.根据权利要求1所述的接收机电路,其特征在于,所述接收机电路还包括:
第二反馈回路,其耦接到所述第二放大级,用于根据所述第二放大信号生成控制所述第二信号增益的第二增益控制信号,所述第二反馈回路运行以将所述第二放大信号的强度维持在第二阈值。
13.根据权利要求12所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器进一步用于根 据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二增益控制信号确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
14.根据权利要求13所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于当所述第一放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述第一阈值,以减少所述第二放大信号中的干扰和失真;并且当所述第一放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述第一阈值,以增大所述第二放大信号的信号噪声比。
15.根据权利要求12所述的接收机电路,其特征在于,所述第二反馈回路包括:
第二前置放大器,其具有第二检测增益,用于对第二放大信号进行放大;
第二信号检测器,其接收第二参考信号,并且检测经所述第二前置放大器放大后的第二放大信号相对于所述第二参考信号的大小,以生成第二检测信号;
第二增益控制器,其用于根据所述第二检测信号生成所述第二增益控制信号;
其中,所述阈值控制器进一步用于根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二增益控制信号来生成所述第二阈值控制信号,以通过改变所述第二检测增益来调节所述第二阈值。
16.根据权利要求12所述的接收机电路,其特征在于,所述第二反馈回路包括:
第二信号检测器,其接收第二参考信号,并且检测所述第二放大信号相对于所述第二参考信号的大小,以生成第二检测信号;
第二增益控制器,其用于根据所述第二检测信号生成所述第二增益控制信号;
其中,所述阈值控制器根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二增益控制信号来生成所述第二阈值控制信号,以通过改变所述第二参考信号强度来调节所述第二阈值。
17.根据权利要求1所述的接收机电路,其特征在于,所述第一放大级包括一个或多个可变增益放大器,所述第一增益控制信号分别控制所述一个或多个可变增益放大器的增益以使得所述第一放大级的总增益为所述第一信号增益。
18.一种接收机电路,其特征在于,包括:
第一放大级,其包括一个或多个可变增益放大器,用于接收输入信号并进行放大;
混频器,其用于改变经第一放大级放大的信号的频率;
滤波器,其用于对变频后的信号进行滤波;
第二放大级,其包括一个或多个可变增益放大器,用于对滤波后的信号进行放大;
一个或多个反馈回路,其中每个所述反馈回路耦接到所述第一放大级的一个或多 个可变增益放大器和所述第二放大级的一个或多个可变增益放大器中的一个或多个可变增益放大器,并且用于根据其所耦接的一个或多个可变增益放大器最后一级输出的信号生成控制所述可变增益放大器增益的增益控制信号,并且每个反馈回路运行以分别将其所耦接的可变增益放大器输出的信号的强度维持在对应的预定阈值;以及
阈值控制器,其耦接到所述一个或多个反馈回路中的至少一个反馈回路,用于生成阈值控制信号以调节所述预定阈值。
19.根据权利要求18所述的接收机电路,其特征在于,每个所述反馈回路包括:
前置放大器,其具有检测增益,用于对其所耦接的可变增益放大器放大的信号进行放大;
信号检测器,其接收参考信号,并且检测经所述前置放大器放大后的信号相对于所述参考信号的大小,以生成检测信号;
增益控制器,其用于根据所述检测信号生成所述增益控制信号;
其中,所述阈值控制器用于根据所述预定阈值、所述增益控制信号来生成用于改变所述检测增益的阈值控制信号,从而调节所述预定阈值。
20.根据权利要求18所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于生成使得所述检测增益增大的阈值控制信号来减小所述预定阈值,以及生成使得所述检测增益减小的阈值控制信号来增大所述阈值。
21.根据权利要求18所述的接收机电路,其特征在于,每个所述反馈回路包括:
信号检测器,其接收参考信号,并且检测经所述前置放大器放大后的信号相对于所述参考信号的大小,以生成检测信号;
增益控制器,其用于根据所述检测信号生成所述增益控制信号;
其中,所述阈值控制器用于根据所述预定阈值和所述增益控制信号来生成用于改变所述参考信号强度的阈值控制信号,从而调节所述预定阈值。
22.根据权利要求21所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于生成使得所述参考信号强度减小的阈值控制信号来减小所述预定阈值,以及生成使得所述参考信号强度增大的阈值控制信号来增大所述预定阈值。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器调节所述第一放大级放大信号对应的预定阈值,以提高所述第二放大级放大信号的信号噪声失真比。
24.根据权利要求18至22中任一项所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制 器用于确定所述第一放大级放大信号的干扰信号比,并且根据针对该信号的预定阈值对应的干扰信号比允许范围来调节该信号对应的预定阈值。
25.根据权利要求24所述的接收机电路,其特征在于,所述阈值控制器用于当第一放大级放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述预定阈值,以减少所述第二放大级放大信号中的干扰和失真;并且当所述第一放大级放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述预定阈值,以增大所述第二放大级放大信号的信号噪声比。
26.一种用于控制接收机电路增益的方法,其特征在于,包括:
以第一信号增益放大输入信号以生成第一放大信号,其中所述第一信号增益被控制以将所述第一放大信号的强度维持在第一阈值;
改变所述第一放大信号的频率;
对变频后的第一放大信号进行滤波;
以第二信号增益放大滤波后的第一放大信号以生成第二放大信号,其中所述第二信号增益被控制以将所述第二放大信号的强度维持在第二阈值;以及
调节所述第一阈值和/或所述第二阈值,以提高所述第二放大信号的信号噪声失真比。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,调节所述第一阈值包括:
以第一检测增益对所述第一放大信号进行放大;
检测以所述第一检测增益放大的第一放大信号相对于第一参考信号的大小;
根据所检测的第一放大信号相对于第一参考信号的大小来控制所述第一信号增益;以及
根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二信号增益来改变所述第一检测增益,从而调节所述第一阈值。
28.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,调节所述第一阈值包括:
检测所述第一放大信号相对于第一参考信号的大小;
根据所检测的第一放大信号相对于第一参考信号的大小来控制所述第一信号增益;以及
根据所述第一阈值、所述第二阈值和所述第二信号增益来改变所述第一参考信号的强度,从而调节所述第一阈值。
29.根据权利要求27或28所述的方法,其特征在于,根据所述第一阈值、所述第二 阈值和所述第二信号增益确定所述第一放大信号的干扰信号比,并且根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述根据预定的第一阈值对应的干扰信号比允许范围来调节所述第一阈值包括:
当所述第一放大信号的干扰信号比高于干扰信号比允许范围上限值时降低所述第一阈值,以减少所述第二放大信号中的干扰和失真;以及
当所述第一放大信号的干扰信号比低于干扰信号比允许范围下限时增大所述第一阈值,以增大所述第二放大信号的信号噪声比。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述接收机电路需要的的噪声系数,并且根据预定的噪声系数对应的第一信号增益允许范围来确定是否调整所述第一阈值。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述噪声系数由下述表达式确定:
NF=174dBm/Hz-10*lgB-SNRoutmin+Psig
其中,NF表示噪声系数,B表示有用信号的带宽,SNRoutmin表示接收机电路的后级电路所能够处理的最小信号噪声比,Psig表示输入信号中有用信号的强度,其中根据所述第一信号增益、所述第二信号增益以及所述第二阈值确定Psig。
33.一种用于控制接收机电路增益的方法,其特征在于,包括:
在接收机电路放大链路中的一个或多个放大器上耦接一个或多个反馈回路,其中每个反馈回路运行以将其所耦接的放大器放大信号的强度维持在预定阈值;以及
调节所述预定阈值,以提高所述接收机电路放大链路输出信号的信号噪声失真比。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,调节所述预定阈值的步骤包括:检测所述放大信号的干扰信号比,并根据被检测的干扰信号比来调节所述预定阈值。
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