CN110719117B - 具有干扰检测的射频接收器装置和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了具有干扰检测的射频接收器装置和相关方法。一种装置包括射频(RF)接收器，其包括自动增益控制(AGC)电路，以使用增益信号来设置RF接收器的前端电路系统的增益。RF接收器还包括干扰检测电路，以使用增益信号的值来检测干扰信号。

Description

具有干扰检测的射频接收器装置和相关方法
技术领域
本公开总体上涉及通信装置和相关方法。更具体地，本公开涉及用于具有干扰检测的射频(RF)通信的装置以及相关方法。
背景技术
随着诸如Wi-Fi、蓝牙和移动或无线物联网(IoT)设备之类的无线技术的日益增长，更多设备或系统包含RF电路系统，例如接收器和/或发射器。为了降低成本、尺寸和材料清单，并提高这种设备或系统的可靠性，各种电路或功能已集成到集成电路(IC)中。例如，IC通常包括接收器和/或发射器电路系统。
图1示出了本领域普通技术人员已知的传统RF接收器5。接收器5包括自动增益控制(AGC)块。AGC块使用RF和中频(IF)信号的功率电平加上信道功率来提供信号质量的测量，称为接收的信号强度指示(RSSI)。
本节中的描述和任何相应的(一个或更多个)图形被包括作为背景信息材料。本节中的材料不应被视为承认这种材料构成本专利申请的现有技术。
发明内容
根据一个示例性实施例，可以设想各种装置和相关方法。根据一个示例性实施例，一种装置包括RF接收器，其包括AGC电路以使用增益信号来设置RF接收器的前端电路系统的增益。RF接收器还包括干扰检测电路，以使用增益信号的值来检测干扰信号。
根据另一个示例性实施例，一种装置包括RF接收器，其包括数据包/分组处理程序电路以提供同步字(sync word)的检测的指示。RF接收器还包括干扰检测电路，用于使用RF接收器的RSSI值和同步字的检测的指示来检测干扰信号。
根据另一个示例性实施例，一种检测RF接收器中的干扰的方法包括通过使用RF接收器的RSSI值来检测干扰信号。该方法还包括使用(a)来自RF接收器的自动增益控制(AGC)电路的增益信号，或(b)RF接收器中的同步字(sync word)的检测来检测干扰。
附图说明
附图仅说明了示例性实施例，因此不应被视为限制本申请或权利要求的范围。本领域普通技术人员将了解的是，所公开的概念本身适用于其他同等有效的实施例。在附图中，在多于一张附图中使用的相同附图标记表示相同、相似或等同的功能、组件或块。
图1示出了传统的RF接收器。
图2示出了根据一个示例性实施例的RF接收器。
图3示出了根据一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图4示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图5示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图6示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图7示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图8示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程的流程图。
图9示出了根据一个示例性实施例的用于无线电通信的系统。
图10示出了根据一个示例性实施例的IC的框图。
具体实施方式
所公开的概念一般涉及改进的RF通信。更具体地，所公开的概念涉及用于具有干扰检测的RF通信的装置以及相关方法。
如本领域普通技术人员所理解的，RF通信中存在若干不同的干扰机制。示例包括带外(OOB)干扰和同信道干扰。
响应于干扰采取适当的动作取决于经历或呈现的干扰的类型。可以通过改变通信链路的RF载波频率来抵消同信道干扰源(interferer)。在某些情况下，OOB干扰源可以完全阻止通信，并且击败它可能需要向用户或后台发出警报。
根据本公开的各种实施例提供了干扰检测装置和相关方法，其可以区分信道内干扰源和OOB干扰源(其包括干扰发射器或干扰信号)。除了改进的可靠性之外，干扰检测还允许终端用户在发生干扰检测时关注要采取的特定的响应(包括对策)，而不是检测干扰或检测技术本身。
各种实施例还可以提供关于干扰类型的附加细节，例如OOB干扰、同信道干扰、有效载荷干扰、与所需要的信号类似或不同的调制类型以及重放攻击。一般而言，AGC电路系统和相关的RF峰值检测器(RFPD)和中频峰值检测器(IFPD)用作干扰检测机制的一部分。
OOB干扰源或OOB干扰信号通常触发RF峰值检测器，致使AGC电路系统降低RF接收器的前端电路系统的增益。在各种实施例中，当增益减小(如由AGC电路系统提供的增益信号指示的，如下所述)低于第一预定阈值而RSSI(或信道功率)值保持低于第二预定阈值时，检测OOB干扰。
在接收器不接收有效分组的情况下，共信道干扰通常导致RSSI增加。在RSSI超过预定阈值之后开始的预定时间窗口内没有成功的同步字(sync word)或循环冗余校验(CRC)检测的情况下，当RSSI(或信道功率)超过先前有效分组的功率时，检测同信道干扰源。
在一些实施例中，可以通过使用分组序列号(PSN)来利用重放攻击检测来扩展同信道干扰检测。还可以用调制检测器扩展同信道干扰检测，以检测干扰源是否具有与所需要的信号(即用户希望接收的RF信号)相似的调制特性或不同的调制特性。
当在接收有效载荷期间激活干扰源时，可发生有效载荷干扰。可以通过在检测同步字之后和在分组结束之前检测RSSI中的突然跳跃来检测有效载荷干扰。
可以利用调制检测器来扩展有效载荷干扰的调制，以检测有效载荷干扰源是否具有与所需要的信号相似的调制特性或不同的调制特性。无论检测的干扰的类型如何，不仅可以通知RF装置的用户干扰的存在，还可以通知其类型。相应地，可以部署适当的响应(包括对策)以解决干扰。
如本领域普通技术人员将理解的，可获得对干扰的各种响应。在一些实施例中，响应可以在RF接收器内实施。例如，响应于干扰，根据各种实施例的包括干扰检测的RF装置可以改变RF载波的频率、切换信道等。
图2示出了根据一个示例性实施例的RF接收器510，其包括干扰检测，包括干扰类型的检测。一旦已经检测到干扰类型，就可以采用适当的响应，例如对策。
接收器510经由天线接收RF信号。接收的信号被提供给低噪声放大器(LNA)12，其放大信号并将得到的信号提供给混合电路或混频器14。LNA 12的增益是响应于来自AGC电路36的增益信号可配置的(或可调节的或可编程的或可适应的或可设定的)，AGC电路36向干扰检测电路34提供RSSI信号或RSSI值，干扰检测电路34用于检测干扰，如下所述。
混频器14将LNA 12的输出信号与从本地振荡器(LO)16接收的信号进行混合，以生成同相(I)和正交(Q)信号，即复信号。混频器14向可编程增益放大器(PGA)18提供I和Q信号。PGA 18放大(或根据需要衰减)来自混频器14的I和Q信号，并将得到的信号提供给模数转换器(ADC)22。PGA 18的增益是响应于来自AGC 36的增益信号可配置的。
ADC 22将来自PGA 18的信号转换为数字输出信号，并将这些信号提供给抽取和滤波电路24。抽取和滤波电路24对来自ADC 22的数字信号执行抽取。此外，抽取和滤波电路24根据需要对这些信号(或抽取信号)进行滤波，例如低通滤波或带通滤波。
将从抽取和滤波电路24中得到的信号提供给采样速率转换(SRC)电路26。在典型的实施方式中，解调器使用某些过采样比率，如本领域普通技术人员将理解的，例如，整数过采样比率。某些符号速率与某些时钟频率相结合可能导致不希望的过采样比率。为了校正过采样比率，SRC 26用于在将信号提供给解调器28之前调整采样速率。
解调器28解调从SRC 26接收的信号。一般而言，解调器28包括数字电路系统，例如，数字信号处理(DSP)电路系统，用于执行从SRC 28接收的数字I和Q信号的处理，以便提取或导出由发射器(未示出)发射并由RF接收器510接收的数据。
在解调器28的输出处得到的解调数据被提供给分组处理程序电路30。分组处理程序电路30执行从解调器28接收的数据的各种处理。例如，在示例性实施例中，分组处理程序电路30从数据中提取的前导码和/或同步(sync)检测信号。
在示例性实施例中，分组处理程序电路30还提供CRC错误信号和PSN。如本领域普通技术人员将理解的，CRC错误信号提供关于是否在接收数据中检测到或存在任何错误或数据损坏的指示。PSN指示特定分组的接收数据中的序列号，并且可以用于检测干扰，如下面详细描述的。分组处理程序电路30可以可选地将PSN添加到每个分组，以便于检测分组重放干扰，如下面详细描述的。
接收器510还包括数字信号到达(DSA)电路32。DSA电路32检测发射信号(例如，发射的帧、分组等)的到达。换句话说，DSA 48检测经由RF链路，即通过接收器510经由RF天线接收的RF信号所传送的信号的到达。在检测到发射或传送的信号(例如，发射的帧、分组等)时，DSA电路32提供输出以指示信号的到达。
接收器510还包括干扰检测电路34。如下面详细描述的，干扰检测电路34提供检测干扰、补救干扰的影响或对干扰作出一般反应的功能。为此，干扰检测电路34使用来自数字信号到达电路32、解调器28、分组处理程序电路30和AGC电路36的信号。
AGC电路36进而使用由RF峰值检测器(RFPD)电路38、IF峰值检测器(IFPD)电路20和解调器28提供的信号。AGC电路36向LNA 12、PGA 18和干扰检测电路34提供增益信号。更具体地，RFPD电路38接受由天线接收的RF信号作为输入。作为响应，RFPD电路38向AGC电路36提供指示接收的RF信号的峰值的信号。在所示的实施例中，干扰检测电路34，替代性地，在一些实施例中，干扰检测电路34可以直接(即，不通过AGC电路36)使用RFPD电路38和IFPD电路16的输出以在本地导出其自己的增益信号。
再次参见图2，IFPD电路20接收PGA 18的输出信号(I和Q)。作为响应，IFPD电路20向AGC电路36提供指示接收的IF信号的峰值的信号，该信号幅度由PGA 18调节(或改变或配置或放大或衰减)。
AGC电路36还从解调器28接收信号CHPWR。信号CHPWR指示接收的RF信号的信道功率。注意，在一些实施例中，对于RSSI信号(由AGC电路36提供)，不补偿CHPWR信号，即，对于AGC电路36提供的增益信号的值，CHPWR信号不被补偿。通常，RSSI值提供LNA 12输入端处的天线输入端处的信道功率的指示。RSSI值从CHPWR信号导出(反之亦然)。为了保持有效的RSSI值，补偿接收器510中的任何增益变化，即LNA 12或PGA 18中的增益变化。例如，通过将3dB添加到CHPWR值来补偿3dB的增益降低，以导出RSSI值。然而，在一些实施例中，可以通过撤消或补偿由AGC电路36提供的增益信号的应用来使用AGC电路36提供的RSSI信号。
干扰检测电路34接收来自AGC电路36的输入信号(即，增益信号和RSSI值或信号)、来自DSA电路32的输入信号、来自解调器28的输入信号(即信号CHPWR)和来自分组处理程序电路30的输入信号(即，同步字检测信号、“CRC_错误”和“分组-序列_号”信号)。干扰检测电路34提供多位信号，共同标记为“干扰状态”以指示干扰检测操作的状态，如下面详细描述的。
注意，在各种实施例中，干扰检测电路34可以以各种方式实施，如本领域普通技术人员将理解的。例如，在一些实施例中，干扰检测电路34可以由硬件有限状态机(FSM)或MCU/处理器来实施。由于与解调和分组处理程序功能相比，定时要求较低，例如，如图10所示的MCU/处理器可能是更有效的解决方案，尤其是在MCU/处理器已经是现有片上系统(SoC)架构的一部分的实施例中。换句话说，干扰检测电路34的功能可以使用MCU/处理器完全(或部分)实施。在这种情况下，不需要额外的硬件用于FSM，并且可以节省半导体管芯区域。MCU/处理器加存储器更灵活，并且允许维持各种统计数据，例如每天发生的干扰次数。
图3-图8描述了可以根据示例性实施例执行的各种干扰检测操作。更具体地，附图说明了可以根据各种实施例的由RF装置执行的干扰检测的过程，例如图2中所示的接收器510。可以通过使用接收器510中的对应或适当的(一个或更多个)块来执行图3-图8中所示的过程中的各种操作。
例如，可以由AGC电路36设置增益信号的值。作为另一个示例，可以由AGC电路36提供“RSSI”信号的值。作为另一个示例，可以由干扰检测电路34执行干扰检测操作，并且可以经由上面描述的干扰状态信号提供这种确定的状态，等等。
本公开的一个方面涉及检测OOB干扰。当存在OOB干扰时，接收器中的AGC(例如，图2的接收器510中的AGC电路36)将基于RFPD电路38和/或IFPD电路20的输出来减小增益信号的值(基本上，接收器的前端增益)。
然而，当前端增益减小时，接收器失去灵敏度。在某些情况下，如果前端增益被强制设为过低的值，则接收器可能无法接收所需要的信号。这种情况可能是由于恶意攻击者通过使用故意应用的干扰信号而发生的。
为了避免由强的同信道干扰源引起的增益降低，(例如，使用来自解调器28的CHPWR信号)测量信道功率。信道功率类似于RSSI值，不同的是对于经由增益信号的前端增益减少，不补偿信道功率。利用适应的阈值TH2，也可以由干扰检测电路34使用RSSI值。因此，已知增益信号的值，可以从CHPWR值导出RSSI值，反之亦然。
由于前端增益的减小，即，增益信号的值的减小或与前端电路系统(例如，LNA 12、PGA 18等)的饱和相结合的增益信号的值的减小，相对较强的OOB功率可能降低信道功率。如本领域普通技术人员将理解的，当干扰信号超过接收器的线性范围时，发生接收器的前端电路系统的饱和。
当(例如由CHPWR信号指示的)信道功率保持低于某个阈值并且增益值(增益信号的值)低于另外某个阈值某一时间段时，检测OOB干扰。该某一时间段可以是干扰源破坏分组所需的最小时间，例如，几个符号周期。
以下描述提供了干扰检测电路34的一些功能的细节。如上所述，已知增益信号的值，可以从CHPWR值导出RSSI值，反之亦然。因此，干扰检测引擎34可以在其操作中使用RSSI值或CHPWR值。为了表示这个特征，图3-图6指示，通过使用符号“RSSI或CHPWR”或“CHPWR或RSSI”(例如，将RSSI值或CHPWR值与阈值进行比较，等等)，可将RSSI值或CHPWR值用于干扰检测。图3示出了根据一个示例性实施例的用于干扰检测的过程60的流程图。过程60可用于检测OOB干扰。
参考图3，在62处，启用RF接收(RX)，例如通过启用图2中的接收器510。再次参考图3，在64处检查是否增益信号的值(见图2)小于阈值TH1。如果不是，则控制返回到64以执行另一次检查。然而，如果增益信号的值小于阈值TH1，则在66处检查RSSI信号或CHPWR信号的值。增益信号可以是总增益，或者更具体地，LNA 12的增益。LNA 12中的增益减小或LNA 12前面的衰减器(图2中未示出)通常有助于由OOB阻塞(blockers)或干扰来触发RFPD。具体地，将RSSI信号或CHPWR信号的值与阈值TH2进行比较。
如果RSSI信号或CHPWR信号的值不小于阈值TH2，则控制返回到64。然而，如果在增益信号的值小于阈值TH1的同时RSSI信号或CHPWR信号的值小于阈值TH2，则控制转到68。在68处，干扰状态信号的值被设置为指示OOB干扰。
如果OOB干扰源持续一段时间(TOOB-interferer)，则可以可选地执行一些类型的动作。例如，根据需要，可以向RF装置的用户通知OOB干扰检测。
本公开的另一方面涉及检测同信道干扰。通常，如果所需要的信号的接收功率足以克服同信道干扰，则检测所需要的信号是可能的。足够强的同信道干扰可能使接收器无法检测所需要的信号。这个结果可能是恶意攻击者的目标。
同信道干扰检测验证信道功率(也可以使用RSSI)。当它超过某个阈值时，它可能指示所需要的信号或同信道阻塞。如果信道功率保持低于该阈值，则可能没有来自同信道干扰的迫近处理。可以使用定时器或滤波器来防止噪声尖峰上的触发。例如，接收器的电路系统可能会等待直到CHPWR信号或RSSI信号的值超过阈值的时间长于一个周期(例如Tμs)，然后其继续到下一个操作(例如，等待同步字检测)。
图4示出了根据一个示例性实施例的用于同信道干扰检测的过程75的流程图。参考图4，在77处，启用RF接收(RX)，例如通过启用图2中的接收器510。再次参考图4，在79处，进行检查以确定RSSI信号或CHPWR信号的值是否超过某个阈值TH3。如果否，则控制返回79。
然而，如果RSSI信号或CHPWR信号的值超过TH3，则在81处检查是否在某时段Tacq内检测到同步字。更具体地，为了检查RSSI信号或CHPWR信号的升高电平是来自同信道干扰源还是来自所需信道，干扰检测器(例如，干扰检测电路34)等待直到接收到同步字。
如果在时段Tacq内检测到同步字，则分组将被接收，之后控制返回到79。如果否，即，如果在时段Tacq内未检测到同步字，则接收器可能接收不需要的同信道干扰源。在这种情况下，在83处，干扰状态信号的值被设置为指示同信道干扰。
在示例性实施例中，时段Tacq应该至少足够长以允许同步字检测。在一些实施例中，可以使用更长的时段，使得干扰检测不会发生在相对短的干扰突发上，例如来自Wi-Fi发射器。在一些实施例中，在分组到达之后相对不久检测到信道功率。假设所需要的分组已到达，则在接收前导码和同步字所花费的时间之后应检测同步字。换句话说，在这种情况下，Tacq应该至少与量T前导码+T同步字(Tpreamble+Tsync-word)一样长，其中T前导码代表接收前导码所花费的时间，而T同步字表示接收同步字所花费的时间。
替代性地，在一些实施例中，可以用有效分组检测来替换或增强同步字检测，例如CRC通过或CRC检测(即，CRC值是否有效)。使用CRC检测还允许检测有效载荷攻击，其中干扰源在同步字之后被同步激活。有效载荷和CRC值也可以被加密，以使攻击者更难以欺骗有效载荷并通过CRC验证。
在一些实施例中，如果同信道干扰源持续一段时间，例如T同通信道干扰(Tco-ch-interference)，则可以根据需要通知用户。例如，如果同信道干扰源持续时间足以破坏分组，或者长到足以怀疑恶意攻击，例如比10秒长。在又一个实施例中，可以计算在83处达到同信道干扰状态的发生，从而形成发生密度的度量。例如，如果出现次数在某个时间量(例如1分钟)内增加阈值，则可以通知用户。在一些实施例中，同信道干扰检测还可以用作网络的触发以改变其操作频率，例如，在自动频率捷变(AFA)RF通信系统中。
互调还可以导致在83处达到同信道干扰状态，例如，当两个干扰源被F间隔间隔开并且其中最接近的干扰源与所需要的接收频率间隔开F间隔时。三阶失真(例如，在LNA 12中)可以在所需要的接收频率处产生第3阶互调(IM)分量。为了区分单载波干扰源或互调分量，可以执行附加测试以进行这种确定。例如，在一些实施例中，当在83处达到同信道干扰状态时，LNA 12前面的增益可以例如通过衰减器减小。如果共信道能量是由互调引起的，那么CHPWR值(或RSSI值)应该减少超过增益步长。例如，第3阶IM分量可以变化A3，其中A是每个干扰源的信号幅度。作为具体示例，增益降低2dB可能导致CHPWR降低6dB，因此指示IM干扰源。如果CHPWR值降低约2dB，则该情况将指示同信道干扰源。类似的过程可以应用于RSSI值而不是CHPWR值，因为可以(通过干扰检测电路34)一个可以从另一个得出，如上所述。
注意，在一些实施例中，阈值TH3可以是动态的，基于来自先前有效分组的CHPWR或RSSI值。例如，如果来自最后一定数量的有效分组(例如，最后100个有效分组)的信道功率(例如，如CHPWR信号或RSSI信号所指示的)在-70和-40dBm之间(存储CHPWR信号(或RSSI信号)的最小值)，那么TH3的值可以设置为-70dBm-6dBm(对于余量)，或-76dBm。
还要注意，没有恰当的同步帧定界符(SFD)或CRC检测(或其他错误指示)的较高CHPWR值(或RSSI值)是恶意攻击的相对强的指示。相应地，在一些实施例中，可以向用户通知恶意攻击的相对强的概率。
图5示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程90的流程图。更具体地，过程90提供对同信道干扰的检测，类似于图4中所说明的实施例。再次参见图5，为了这个目的使用块77、79、81和83(也存在于图4中)。例如，在79处，可以根据需要并且如上所述将CHPWR信号的值或RSSI信号的值与TH3进行比较。
然而，图5中的实施例可以附加地检测重放攻击形式的干扰。更具体地，例如，通过使用分组处理程序电路30，可以通过向每个分组添加PSN来检测重放攻击，如上面所描述的。对于给定分组，在RF通信业务量涉及多于一个源，即多于一个发射器等的情况下可以使用一个或更多个先前PSN的簿记。通常，为了检测重放攻击，接收器(例如，接收器510)为与其通信的每个源维护先前的PSN(PSN先前(PSNprevious))的列表。
再次参考图5，关于重放攻击检测的过程被说明为关于IEEE 802.15.4规范的示例。在IEEE 802.15.4规范中，在媒体访问控制(MAC)报头中指定了可选的序列号。序列号以模N方式递增，其中在IEEE 802.15.4规范中N等于8。然而，如本领域普通技术人员将理解的，通过考虑了特定规范和/或协议中体现的细节和过程进行适当的修改，该过程可以与其他规范和/或协议一起使用。
为了检测重放攻击，在81处，检查是否在某时段Tacq内检测到同步字，如上面所描述的。如果未检测到同步字，则在83处相应地设置干扰状态信号(以指示同信道干扰)。另一方面，如果在时段Tacq内检测到同步字，则控制转到92。在92处，当前PSN(PSN当前(PSNcurrent))，即正在检查的当前分组的PSN，检查PSN当前是否等于MOD(PSN先前+1，N)，其中“MOD”表示模运算。如果是，则控制返回到79。如果否，则在94处，设置干扰状态信号的值以指示以重放攻击形式的干扰。
图6示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程110的流程图。更具体地，图6中的实施例不仅可以检测同信道干扰，还可以检测干扰信号是使用与所需要的信号相同的调制方案还是不同的调制方案。
过程110提供同信道干扰的检测，类似于图4中所说明的实施例。再次参见图6，为了这个目的使用块77、79、81和83(也存在于图4中)。例如，在79处，可以根据需要并且如上所述将CHPWR信号的值或RSSI信号的值与TH3进行比较。
然而，图6中的实施例可附加地检测干扰信号是使用与所需要的信号相同的调制方案(或类型)还是不同的调制方案。如上所述，在83处，相应地设置干扰状态信号(以指示同信道干扰)。然后控制转到120，其中检查是否存在DSA触发，这将指示要由接收器510的各个块处理的信号的到达，如上所描述的。
如果存在DSA触发，则其指示干扰源信号使用与所需要的信号相同或类似的调制方案。相应地，在124处，设置干扰状态信号以指示干扰源使用与所需要的信号相同或相似的调制方案。然而，如果不存在DSA触发，则在122处，设置干扰状态信号以指示干扰源使用与所需要的信号不同的调制方案。
在各种实施例中，如本领域普通技术人员将理解的，可以通过核查频率偏差、尖峰检测、调制速率等来检查由干扰源使用的调制方案。在de Ruijter等人的美国专利公开号2015/0030061中描述了可用于执行那些操作的系统的示例。
例如，如果干扰源使用不同的调制或甚至连续波(CW)信号，则干扰检测更可能与来自所需要的网络外部的源有关。在一些实施例中，如果具有不同调制的干扰源持续一段时间(例如T不同调制(Tdif-mod))，则可以采取适当或所需要的动作，例如，可以通知用户。
注意，类似的调制方案可以指示错过的分组。意外错过并不一定意为恶意攻击正在发生或已经被尝试。因此，在一些实施例中，如果类似调制条件持续一段时间(例如T类似调制(Tsimilar-mod))，而接收器510没有接收到任何成功的分组(例如，没有有效的CRC指示)，则可以采用适当或需要的动作，例如，可以通知用户。
通常，不同的调制方案更可能是不需要的干扰源。因此，在一些实施例中，选择时间段T不同调制使得T不同调制<T类似调制。
图7示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程130的流程图。更具体地，过程130检测同信道有效载荷干扰，即，同信道干扰源，其在所需要的信号中破坏或影响或呈现无效的一个或更多个分组。
在132处，检查是否已检测到同步字。如果不是，则控制返回132以连续检查同步字检测。当检测到同步字时，控制转到133，其中采样(或测量或获得)量RSSI同步(RSSIsync)。量RSSI同步指代在同步字检测期间采样的RSSI值。在136处，检查分组接收是否已经结束或完成。如果是，则在138处指示已成功接收到分组。
如果否，则在140处检查当前RSSI值RSSI当前是否超过在同步字(或SFD)检测期间采样的RSSI值(RSSI同步)与阈值之和。如果否，控制返回到136；否则，在142处，中止分组接收，因为检测到有效载荷干扰。可以设置干扰状态信号的值以指示与有效载荷干扰的同信道干扰，或同信道有效载荷干扰。注意，在一些实施例中，在142处中止分组接收之后，接收器可以转换到132以尝试接收干扰分组。
图8示出了根据另一个示例性实施例的用于干扰检测的过程150的流程图。过程150提供对同信道有效载荷干扰的检测，类似于图7中所说明的实施例。再次参见图8，为了这个目的使用块132、134、136、138和140(也存在于图7中)。
然而，图8中的实施例可附加地检测是否干扰信号使用与所需要的信号相同的调制方案(或类型)或不同的调制方案。为此，在152处，运行DSA电路32。在154处，检查是否存在DSA触发，其将指示要由接收器510的各个块处理的信号的到达，如上面所描述的。
如果存在DSA触发，则其指示有效载荷干扰源信号使用与所需要的信号相同或类似的调制方案。相应地，在158处，设置干扰状态信号以指示有效载荷干扰源使用与所需要的信号相同或类似的调制方案。然而，如果不存在DSA触发，则在156处，设置干扰状态信号以指示有效载荷干扰源使用与所需要的信号不同的调制方案。
如上所述，可以使用各种RF通信装置来实行或执行上述过程。仅作为一个示例，这种RF通信装置可以是图2中所说明的并在上面描述的接收器510。然而，如本领域普通技术人员将理解的，根据需要，可以使用具有适当能力的其他RF通信设备。
此外，在各种实施例中使用上面描述的各种时间段，例如Tacq、T同信道干扰、T类似调制和T不同调制。如本领域普通技术人员将理解的，在特定实施方式中使用的时间段的确切值取决于多种因素。这种因素包括设计规范、性能规格、成本、可用技术、目标市场、目标终端用户等。如本领域普通技术人员将理解的，可以通过分析给定的目标实施方式、模拟、实证研究、在给定情况下干扰的类型、水平和频率等来选择时间段。
另外，在各种实施例中使用上面描述的各种阈值，例如TH、TH1、TH2和TH3。如本领域普通技术人员将理解的，在特定实施方式中使用的确切阈值取决于多种因素。这种因素包括设计规范、性能规格、成本、可用技术、目标市场、目标终端用户等。如本领域普通技术人员将理解的，可以通过分析给定的目标实施方式、模拟、实证研究、在给定情况下干扰的类型、水平和频率等来选择阈值。
根据示例性实施例的RF装置(诸如RF接收器)可根据需要用于各种通信布置、系统、子系统、网络等中。图9示出了根据一个示例性实施例的用于无线电通信的系统500。
系统100包括耦合到天线503A的发射器515。经由天线503A，发射器515发射RF信号。如上面所描述的，RF信号可以由接收器510接收。另外或替代地，收发器520A和/或收发器520B可以(经由接收器510)接收所发射的RF信号。
除了接收能力之外，收发器520A和收发器520B还可以发射RF信号。发射的RF信号可以由接收器510在独立接收器中或经由非发射收发器的接收器电路系统接收。
还构想了具有变化的配置和/或能力的其他系统或子系统。例如，在一些示例性实施例中，两个或更多个收发器(例如，收发器520A和收发器520B)可以形成网络，例如自组织(ad-hoc)网络。作为另一示例，在一些示例性实施例中，收发器520A和收发器520B可以形成网络的一部分，例如，结合发射器515。
诸如接收器的RF装置(其示例是上面描述的RF接收器510)可以用在各种电路、块、子系统和/或系统中。例如，在一些实施例中，这种RF接收器可以集成在IC中，例如微控制器单元(MCU)。图10示出了根据一个示例性实施例的IC 550的框图。
IC 550构成或包括MCU。IC 550包括使用链路560彼此通信的多个块(例如，(一个或更多个)处理器565、数据转换器605、I/O电路系统585等)。在示例性实施例中，链路560可以构成耦合机制，例如，总线、导体组或半导体元件(例如，迹线、设备等)，用于传送信息(诸如数据、命令、状态信息等)。
IC 550可以包括耦合到一个或更多个处理器565、时钟电路系统575和电源管理电路系统或电源管理单元(PMU)580的链路560。在一些实施例中，(一个或更多个)处理器565可以包括用于提供信息处理(或数据处理或计算)功能的电路系统或块，例如中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)等。在一些实施例中，另外或作为替代，(一个或更多个)处理器565可以包括一个或更多个DSP。DSP可以根据需要提供各种信号处理功能，例如算术函数、滤波、延迟块等。
时钟电路系统575可以生成一个或更多个时钟信号，该时钟信号有助于或控制IC550中的一个或更多个块的操作的定时。时钟电路系统575还可以根据需要控制使用链路560的操作的定时。在一些实施例中，时钟电路系统575可以经由链路560向IC 550中的其他块提供一个或更多个时钟信号。
在一些实施例中，PMU 580可以降低装置(例如，IC 550)的时钟速度、关闭时钟、降低功率、关闭电源、禁用(或断电或置于较低的功耗或睡眠或非激活或者空闲状态中)、启用(或加电或置于较高功耗或正常或激活状态中)或前述关于电路的一部分或电路的所有组件的任何组合，诸如IC 550中的一个或更多个块。此外，响应于从非激活状态过渡到激活状态，PMU 580可以打开时钟、增加时钟速率、打开电源、增加功率或前述的任何组合(包括但不限于当(一个或更多个)处理器565从低功率或空闲或睡眠状态过渡到正常操作状态时)。
链路560可以通过串行接口595耦合到一个或更多个电路600。通过串行接口595，耦合到链路560的一个或更多个电路或块可以与电路600通信。如本领域普通技术人员将理解的，电路600可以使用一个或更多个串行协议(例如，SMBUS、I2C、SPI等)进行通信。
链路560可以通过I/O电路系统585耦合到一个或更多个外围设备590。通过I/O电路系统585，一个或更多个外围设备590可以耦合到链路560并且因此可以与耦合到链路560的一个或更多个块通信，例如，(一个或更多个)处理器565、存储器电路625等。
在示例性实施例中，外围设备590可以包括各种电路系统、块等。示例包括I/O设备(键区、键盘、扬声器、显示设备、存储设备、定时器、传感器等)。注意，在一些实施例中，一些外围设备590可以在IC 550外部。示例包括键区、扬声器等。
在一些实施例中，关于一些外围设备，I/O电路系统585可以被旁路。在这种实施例中，一些外围设备590可以耦合到链路560并与链路560通信而不使用I/O电路系统585。在一些实施例中，这些外围设备可以在IC 550外部，如上面所描述的。
链路560可以经由(一个或更多个)数据转换器605耦合到模拟电路系统620。(一个或更多个)数据转换器605可以包括一个或更多个ADC 605A和/或一个或更多个DAC 605B。
(一个或更多个)ADC 605A从模拟电路系统620接收(一个或更多个)模拟信号，并将(一个或更多个)模拟信号转换为数字格式，它们将该数字格式的信号通信给耦合到链路560的一个或更多个块。相反，(一个或更多个)DAC 605B从耦合到链路560的一个或更多个块接收(一个或更多个)数字信号，并将(一个或更多个)数字信号转换为模拟格式，它们将该模拟格式的信号通信给模拟电路系统620。
模拟电路系统620可以包括提供和/或接收模拟信号的各种电路系统。如本领域普通技术人员将理解的，示例包括传感器、换能器等。在一些实施例中，模拟电路系统620可以与IC 550外部的电路系统通信，以根据需要形成更复杂的系统、子系统、控制块或系统、反馈系统和信息处理块。
控制电路系统570耦合到链路560。因此，通过提供控制信息或信号，控制电路系统570可以与耦合到链路560的各种块通信和/或控制耦合到链路560的各种块的操作。在一些实施例中，控制电路系统570还接收来自耦合到链路560的各种块的状态信息或信号。此外，在一些实施例中，控制电路系统570有助于(或控制或监督)耦合到链路560的各种块之间的通信或合作。
在一些实施例中，控制电路系统570可以启动或响应复位操作或信号。如本领域普通技术人员将理解的，复位操作可以致使耦合到链路560的、IC 550等的一个或更多个块的复位。例如，控制电路系统570可以致使PMU 580和诸如接收器510的电路系统复位到初始状态或已知状态。
在示例性实施例中，控制电路系统570可包括各种电路系统的类型和电路系统的块。在一些实施例中，控制电路系统570可以包括逻辑电路系统、有限状态机(FSM)或执行操作(诸如上面描述的操作)的其他电路系统。如上所述，在一些实施例中，控制电路系统570和/或(一个或更多个)处理器565可用于根据需要在RF接收器510中全部或部分地实施干扰检测电路34(如上面所描述的)。如上所述，这样做将节省半导体管芯区域，因为可以从接收器510中省略用于(部分或全部)干扰检测电路34的功能的专用硬件。因此，根据需要，以及如本领域普通技术人员将理解的，在控制电路系统570(和适当的固件，如果适用的话)和/或(一个或更多个)处理器565(和适当的固件，如果适用的话)中，可以全部或部分地由专用硬件实施干扰检测电路34的功能。
通信电路系统640耦合到链路560并且还耦合到IC 550外部的电路系统或块(未示出)。通过通信电路系统640，耦合到链路560(或一般地IC 550)的各种块可以经由一个或更多个通信协议与外部电路系统或者块(未示出)通信。通信的示例包括USB、以太网等。在示例性实施例中，如本领域普通技术人员将理解的，根据诸如给定应用的设计或性能规范之类的因素，可以使用其他通信协议。
如所述，存储器电路625耦合到链路560。因此，存储器电路625可以与耦合到链路560的一个或更多个块通信，诸如(一个或更多个)处理器565、控制电路系统570、I/O电路系统585等。
如本领域普通技术人员将理解的，存储器电路625为IC 550中的各种信息或数据(诸如操作数、标志、数据、指令等)提供存储。存储器电路625可根据需要支持各种协议，诸如双倍数据速率(DDR)、DDR2、DDR3、DDR4等。
在一些实施例中，由存储器电路625进行的存储器读操作和/或写操作涉及使用IC550中的一个或更多个块，诸如(一个或更多个)处理器565。直接存储器存取(DMA)布置(未示出)允许在某些情况下提高存储器操作的性能。更具体地，DMA(未示出)提供一种用于在数据的源或目的地与存储器电路625之间直接执行存储器读操作和写操作的机制，而不是通过诸如(一个或更多个)处理器565的块。
存储器电路625可以包括各种存储器电路或块。在所示的实施例中，存储器电路625包括非易失性(NV)存储器635。另外或替代地，存储器电路625可以包括易失性存储器(未示出)，诸如随机存取存储器(RAM)。NV存储器635可以用于存储与IC 550中的一个或更多个块的性能、控制或配置有关的信息。例如，NV存储器635可以存储与接收器510有关的配置信息(诸如与干扰检测有关的参数、固件等)。
以上描述的各种电路和块以及在示例性实施例中使用的各种电路和块，可以以各种方式并使用各种电路元件或块来实施。例如，PGA 18、IFPD电路20、抽取和滤波电路24、SRC电路26、解调器28、分组处理程序电路30、DSA电路32、干扰检测电路34、AGC电路36和至少部分ADC 22，通常可以使用数字电路系统来实施。根据需要，并且如本领域普通技术人员将理解的，数字电路系统可以包括电路元件或块，例如门、数字多路复用器(MUX)、锁存器、触发器、寄存器、有限状态机(FSM)、处理器、可编程逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或其他类型的可编程逻辑)、算术逻辑单元(ALU)、标准单元、定制单元、定制模拟单元等。另外，可以根据需要包括模拟电路系统或混合信号电路系统或两者，例如，功率转换器、分立器件(晶体管、电容器、电阻器、电感器、二极管等)等。根据需要，并且如本领域普通技术人员将理解的，模拟电路系统可以包括偏置电路、去耦电路、耦合电路、电源电路、电流镜、电流和/或电压源、滤波器、放大器、转换器、信号处理电路(例如，乘法器)、检测器、换能器、分立组件(晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器)、模拟MUX等。如上面所描述的以及如本领域的普通技术人员将理解的，除了模拟电路系统和数字电路系统，混合信号电路系统可以包括模拟数字转换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)等。如本领域普通技术人员将理解的，对于一个给定实施方式的电路系统的选择取决于各种因素。这种因素包括设计规范、性能规格、成本、IC或设备面积、可用技术(诸如半导体制造技术)、目标市场、目标终端用户等。
上面描述的各种电路和块以及在示例性实施例中使用的各种电路和块，可以以多种方式并使用各种电路元件或块实施。例如，至少一部分的LNA 12、混频器14、LO 16、RFPD电路38和部分ADC 22通常可以使用模拟电路系统来实施。根据需要并且如本领域的普通技术人员将理解的，模拟电路系统可以包括偏置电路、去耦电路、耦合电路、电源电路、电流镜、电流和/或电压源、滤波器、放大器、转换器、信号处理电路(例如，乘法器)、传感器或检测器、换能器、分立组件(晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器)、模拟MUX等。此外，可以包括数字电路系统或混合信号电路系统或两者。根据需要并且如本领域的普通技术人员将理解的，数字电路系统可以包括电路元件或块，诸如门、数字多路复用器(MUX)、锁存器、触发器、寄存器、有限状态机(FSM)、处理器、可编程逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或其他类型的可编程逻辑)、算术逻辑单元(ALU)、标准单元、定制单元、制定模拟单元等。如上面所描述的以及如本领域的普通技术人员将理解的，除了模拟电路系统和数字电路系统，混合信号电路系统可以包括模拟数字转换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)等。如本领域普通技术人员将理解的，对于一个给定实施方式的电路系统的选择取决于各种因素。这种因素包括设计规范、性能规格、成本、IC或设备面积、可用技术(诸如半导体制造技术)、目标市场、目标终端用户等。
参考这些图，本领域的普通技术人员将注意到，所示的各种块可能主要描绘概念上的功能和信号流。实际的电路实施方式可能包含或可能不包含用语各种功能块的单独可识别硬件，并且可能使用或者可能不使用所示的特定电路系统。例如，可以根据需要将各种块的功能组合到一个电路块中。此外，还可以根据需要在若干个电路块中实现单个块的功能。电路实施方式的选择取决于各种因素，诸如给定实施方式的特定的设计和性能规格。除了本公开中的实施例之外，其他修改和替代实施例对本领域的普通技术人员来说将是明显的。相应地，本公开以根据示例性实施例实行所公开的概念的方式来教导本领域技术人员，并且仅被解释为说明性的。如本领域普通技术人员将理解的，在适用的情况下，这些图形可能或者可能不按比例被绘制。
所示和所描述的特定形式和实施例仅构成示例性实施例。在本领域中技术人员可以在不偏离本公开范围的情况下对零件的形状、大小和布置进行各种改变。例如，本领域的技术人员可以替换所说明的和所描述的元件的等价元件。另外，在不偏离本公开的范围的情况下，本领域的技术人员可以独立于其他特征的使用而使用所公开的概念的某些特征。

Claims (18)

1.一种装置，其包括：
射频接收器即RF接收器，其包括：
自动增益控制电路即AGC电路，用于使用增益信号设置所述RF接收器的前端电路系统的增益；以及
干扰检测电路，用于使用所述增益信号的值来检测干扰信号；
其中所述干扰检测电路在所述增益信号的值低于第一预定阈值同时所述RF接收器的接收的信号强度指示值即RSSI值保持低于第二预定阈值时，所述干扰检测电路检测干扰信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述干扰信号包括带外干扰信号即OOB干扰信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其中当所述增益信号低于第三预定阈值，同时所述RF接收器的信道功率值即CHPWR值保持低于第四预定阈值时，所述干扰检测电路检测干扰信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益信号指示所述AGC电路的增益设置。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述RF接收器的所述前端电路系统包括低噪声放大器即LNA和可编程增益放大器即PGA。
6.一种装置，其包括：
射频接收器即RF接收器，其包括：
分组处理程序电路，用于提供同步字的检测的指示；
干扰检测电路，用于使用增益信号的值、所述RF接收器的接收的信号强度指示值即RSSI值和所述同步字的检测的指示来检测干扰信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述干扰信号包括同信道干扰信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，当所述RF接收器的所述RSSI值超过预定阈值时，所述干扰检测电路检测所述干扰信号。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，当在预定时间段内还没有出现所述同步字的检测的所述指示时，所述干扰检测电路检测所述干扰信号。
10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述干扰检测电路使用分组序列号即PSN来检测重放攻击。
11.根据权利要求6所述的装置，其中所述RF接收器还包括数字信号到达电路即DSA电路，并且其中所述干扰检测电路使用来自所述DSA电路的触发信号来确定是否(a)所述干扰信号使用与所需要的RF信号不同的调制方案，和/或(b)存在互调干扰。
12.根据权利要求6所述的装置，其中，所述干扰检测电路使用所述RF接收器的所述RSSI值来检测有效载荷干扰。
13.一种检测射频接收器即RF接收器中的干扰的方法，所述方法包括通过使用所述RF接收器的接收的信号强度指示值即RSSI值，并且通过使用(a)来自所述RF接收器的自动增益控制电路即AGC电路的增益信号，或(b)所述RF接收器中的同步字的检测来检测干扰信号，其中检测所述干扰信号包括确定何时所述RF接收器的所述RSSI值低于第一预定阈值，同时所述增益信号的值低于第二预定阈值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中检测所述干扰信号还包括使用所述RF接收器的所述RSSI值和来自所述RF接收器的所述AGC电路的所述增益信号来检测带外干扰信号即OOB干扰信号。
15.根据权利要求13所述的方法，其中检测所述干扰信号还包括使用所述RF接收器的所述RSSI值和所述RF接收器中的同步字的检测来检测同信道干扰信号。
16.根据权利要求15所述的方法，其中检测所述干扰信号还包括确定何时所述RF接收器的所述RSSI值超过预定阈值。
17.根据权利要求13所述的方法，其中检测所述干扰信号还包括分组序列号即PSN用于检测重放攻击。
18.根据权利要求13所述的方法，其中检测所述干扰信号还包括使用：(a)来自所述RF接收器的数字信号到达电路即DSA电路的触发信号，以确定是否所述干扰信号使用与所需要的RF信号不同的调制方案或存在互调干扰，和/或(b)使用所述RF接收器的接收的信号强度指示值即RSSI值来检测有效载荷干扰。
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