CN113016142A - 使用数字载波信号的下变频 - Google Patents
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Abstract
一个目的是提供一种用于接收载波聚合信号的RF接收机。通过使用载波聚合(carrier aggregation,CA),诸如移动设备之类的设备可以经由不同的射频(radio frequency,RF)信道接收RF信号。根据一个实施例,一种RF接收机包括用于生成第一数字载波信号的第一频率合成器。所述RF接收机还可以包括用于生成第二数字载波信号的第二频率合成器。包括在所述RF接收机中的数字混频器可以用于使用所述第一数字载波信号和所述第二数字载波信号将第一模拟射频信号下变频为第一中频,将第二模拟射频信号下变频为第二中频。公开了一种RF接收机、移动设备和方法。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信领域,更具体地,涉及用于接收载波聚合射频(radiofrequency,RF)信号的RF接收机。此外,本公开涉及相应的方法和移动设备。
背景技术
通过使用载波聚合(carrier aggregation,CA),诸如移动设备或网络访问设备之类的设备可以经由不同的射频(radio frequency,RF)信道接收RF信号。RF信道可以在相同的RF频带中。这可以称为带内CA。或者,RF信道可以在不同的RF频带中,这可以称为带间CA。设备在接收到RF信号后可能需要将接收的信号从RF频率下变频为较低的中频IF。这可以例如通过将RF信号和载波信号馈送到混频器中来实现。
当经由CA接收到多个RF信道时,每个接收的RF信道都可能需要在接收设备中生成对应的载波信号。因此,在载波信号之间可能存在串扰和互调,这可能会降低接收质量。此外,如果每个RF信号都使用单独的接收机路径来接收,则设备的功耗可能会增加。另一方面,如果这些RF信号使用单个接收路径来接收,则RF信号之间存在的大的频率分离在下变频中可能很难去除,这会使后续信号处理步骤中的滤波复杂化。
发明内容
提供本发明内容用于以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。此发明内容并非旨在标识所要求的主题的关键特征或基本特征,也并非旨在用于限制所要求的主题的范围。
一个目的是提供一种用于接收载波聚合信号的射频(radio frequency,RF)接收机。此目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求、说明书和附图中提供进一步实施形式。
根据第一方面,一种RF(radio frequency,RF)接收机包括:频率合成器,用于生成时钟信号;第一频率合成器,用于使用所述时钟信号生成第一数字载波信号LO1;第二频率合成器,用于使用所述时钟信号生成第二数字载波信号LO2;以及数字混频器,用于使用所述LO1和所述LO2将第一模拟射频信号RF1下变频为第一中频IF1,将第二模拟射频信号RF2下变频为第二中频IF2。通过这些配置,RF接收机可以例如使用数字载波信号对RF1和RF2进行下变频,而由于载波信号的数字特性,可以减轻载波信号之间的互调和牵引效应。
第一频率合成器和第二频率合成器可以是直接数字频率合成器(direct digitalfrequency synthesizers,DDFS)。或者,第一频率合成器和第二频率合成器的功能可以通过经由数字乘法/除法和滤波的模拟频率合成来获得。
在第一方面的一种实施形式中,所述数字混频器还用于经由单个模拟接收机路径接收所述RF1和所述RF2。通过这些配置,RF接收机可以例如以在降低功耗情况下接收RF信号。
在第一方面的另一实施形式中,所述LO1包括频率为f1的第一数字正弦信号,所述LO2包括频率为f2的第二数字正弦信号。通过这些配置,RF接收机可以例如以在下变频之后减小RF信号之间的频率分离的方式来下变频RF信号。
在第一方面的另一实施形式中,第一RF缓冲器用于从接收的第一RF信号中输出RF1,第二RF缓冲器用于从接收的第二RF信号中输出RF2。通过这些配置,RF接收机可以例如阻抗匹配并放大接收机RF信号。
在第一方面的另一实施形式中,对所述RF1和所述RF2的信道进行载波聚合(carrier aggregation,CA)。通过这些配置,RF接收机可以例如接收和利用CA RF信道。
在第一方面的另一实施形式中,所述信道位于相同的频带中。通过这些配置,RF接收机可以例如接收同一频带中的CA信道。
在第一方面的另一实施形式中,所述信道位于不同的频带中。通过这些配置,RF接收机可以例如接收不同频带中的CA信道。
在第一方面的另一实施形式中,所述RF1包括:第一频率带宽,BW1;第一中心频率,fRF1;所述RF2包括:第二频率带宽,BW2;第二中心频率,fRF2。通过这些配置,RF接收机可以例如根据RF信号的特性来配置LO信号的频率。
在第一方面的另一实施形式中,基本上f1=fRF1±IF1,并且基本上f2=fRF2±(BW2/2+BW1/2+IF1+fOFFSET),其中,fOFFSET是IF1和IF2之间的频偏。通过这些配置,RF接收机可以例如将RF信号下变频为中频,使得在中频之间存在频偏。
在第一方面的另一实施形式中,IF1基本为零,IF2为低中频。通过这些配置,RF接收机可以例如将RF1下变频为DC信号,将RF2下变频为中频。
在第一方面的另一实施形式中,fOFFSET基本为零,使得RF1和RF2在下变频之后是连续的。通过这些配置,RF接收机可以例如将非连续的RF1和RF2下变频为连续的中频。
在第一方面的另一实施形式中,RF接收机还包括:第一增益控制器,用于控制LO1的增益;和第二增益控制器,用于控制LO2的增益。通过这些配置,RF接收机可以例如防止LO信号的溢出并且在下变频中均衡RF信号的功率电平。
在第一方面的另一实施形式中,RF接收机还包括:求和块,用于对所述LO1和所述LO2求和,生成数字和信号;将所述数字和信号输入所述数字混频器。通过这些配置,RF接收机可以例如使用LO1和LO2进行下变频,而无需修改数字混频器的结构。
在第一方面的另一实施形式中,所述数字混频器包括多个加权混频器,每个加权混频器由所述数字和信号的一位控制。通过这些配置,RF接收机可以例如使用数字LO信号下变频模拟RF信号。
在第一方面的另一实施形式中,第一频率合成器和第二频率合成器并行配置。通过这些配置,RF接收机可以例如利用频率合成器生成的数字载波信号来下变频RF信号。
在第一方面的另一实施方式中,RF接收机还包括n个频率合成器,其中,每个频率合成器用于生成一个数字载波信号LO;其中所述数字混频器还用于使用LO将n个模拟RF信号下变频为n个中频。通过这些配置,RF接收机可以例如使用单个接收机路径和单个数字混频器接收多个RF信号。
根据第二方面,一种移动设备包括根据第一方面的RF接收机。
根据第三方面,一种方法包括:由频率合成器生成时钟信号;由第一频率合成器使用所述时钟信号生成第一数字载波信号LO1;由第二频率合成器使用所述时钟信号生成第二数字载波信号LO2;由数字混频器使用所述LO1和所述LO2将第一模拟射频信号RF1下变频为第一中频IF1,将第二模拟射频信号RF2下变频为第二中频IF2。
由于通过参考结合附图考虑的以下详细描述会更好理解许多伴随特征,因此将更易了解这些特征。
附图说明
结合附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书,附图中:
图1示出了根据一实施例的用于接收载波聚合RF信号的RF接收机的示意图;
图2示出了根据一实施例的RF信道的示意图;
图3示出了根据一实施例的RF接收机的示意图;
图4示出了根据一实施例的直接数字频率合成器(direct digital frequencysynthesizer,DDFS)的示意图;
图5示出了根据一实施例的数字混频器的示意图;
图6示出了根据一实施例的具有两个数字载波信号的数字混频器的示意图;
图7示出了根据一实施例的RF下变频的示意图;
图8示出了根据一实施例的包括两个DDFS的RF接收机的示意图;
图9示出了根据一实施例的包括多个DDFS的RF接收机的示意图;
图10示出了根据一实施例的RF信道的示意图;
图11示出了根据一实施例的包括两个DDFS的RF接收机的示意图。
在附图中,相同参考标号用于标示相同部分。
具体实施方式
以下结合附图提供的详细描述旨在作为实施例的描述,而非旨在表示可构造或利用实施例的仅有形式。然而,可通过不同的实施例来实现相同或等同的功能和结构。
在宽带无线电接收机中,可以使用基于频率合成器SX的数控振荡器VCO/DCO生成用于RF信号下变频的模拟载波信号。频率合成器能够生成有限频率范围内的单个高质量载波信号。
两个非连续信道的接收可能需要两个单独的接收机路径和两个SX块。使用两个信号路径可能会使设备的功耗增加一倍,并使SX块容易受到牵引和互调的影响。由于电路的非理想性和串扰,一个以上的LO信号会在频谱的各个位置生成连续波CW杂散。互调杂散会导致基带中不需要的信号的下变频。由于载波信号之间的频率分离可能很小,因此在带内CA的情况下,这些影响可能更加严重。
即使非连续的RF信道位于相同的频带中,使用单个接收机路径对来自两个信道的信号都进行下变频也可能导致非最佳的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),因为下变频的基带信号可能具有类似于RF中的频率分离。另外,在下变频的基带信号之间,RF信号中的功率差可能仍然存在。对于单个接收机路径,所述架构有一个局限性:所述功能仅在带内CA情况下才可行。
图1示出了根据一实施例的RF接收机100的示意图.RF接收机100可以是设备,也可以是设备的一部分。例如,RF接收机100可以是移动设备,或者RF接收机100可以指代实现RF信号接收的移动设备的一部分。
根据一个实施例,RF接收机100包括用于生成时钟信号的频率合成器SX 302。RF接收机100还可以包括第一频率合成器,例如第一直接数字频率合成器(direct digitalfrequency synthesizer,DDFS)304。第一DDFS 304可以用于使用时钟信号来生成第一数字载波信号LO1。RF接收机100还可以包括第二频率合成器,例如第二DDFS 304(图1中未示出)。第二DDFS 304可以用于使用时钟信号来生成第二数字载波信号LO2。RF接收机100也可以包括数字混频器306,用于使用LO1和LO2将第一模拟射频信号RF1下变频为第一中频IF1,将第二模拟射频信号RF2下变频为第二中频IF2。由于载波信号是数字信号,因此可以减小诸如互调和牵引效应的影响。这可以改善接收质量。此外,由于可以使用单个数字混频器将两个RF信号都下变频,所以RF接收机100可以使用单个信号路径来接收RF信号,这可以降低RF接收机100的功耗。为了简单起见,以下实施例将被描述为包括DDFS。然而,技术人员应该清楚的是,可以替代地使用任何其他频率合成器。例如,一种可替代的实现方式可以包括经由数字乘法/除法和滤波的模拟频率合成。
RF接收机100可以是例如无线通信系统中的客户端设备或网络访问设备的一部分。RF接收机100可以用于执行如实施例中所描述的与其相关的功能和操作。例如,客户端设备可以使用RF接收机100从网络访问设备接收RF信号,或者网络访问设备可以使用RF接收机100从客户端设备接收RF信号。
根据一实施例,RF可以包括例如在3赫兹(hertz,Hz)至3太赫兹(terahertz,THz)范围内的任何频率。RF可以包括例如可以称为微波或毫米波的频率范围.RF接收机100可以用于各种不同的技术,例如长期演进(long term evolution,LTE)、5G新空口(new radio,NR)、和Wi-Fi。
客户端设备可以是LTE或5GNR中的任何用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobile station,MS)、无线终端、或能够在无线通信系统(有时也称为蜂窝无线电系统)中进行无线通信的移动终端。客户端设备还可以称为具有无线功能的移动电话、蜂窝电话、平板电脑、或膝上型计算机。当前上下文中的客户端设备可以是例如便携式、口袋可存储、手持式、包括计算机的或车载的移动设备,其能够经由无线电接入网络与另一实体,例如另一个接收机或服务器,进行语音或数据通信。客户端设备100可以是站点(station,STA),其是包含符合IEEE 802.11规范的媒体访问控制(media access control,MAC)和到无线媒体(wireless medium,WM)的物理层(physical layer,PHY)接口的任意设备。
网络访问设备可以是传输或接收点(transmission or reception point,TRP)或NR 5G基站gNB。网络接入设备可以是基站、(无线)网络节点、接入节点、接入点、或基站,例如无线电基站(radio base station,RBS),在某些网络中,基于使用的技术和术语,其可能会称为发射机、“eNB”、“eNodeB”、“gNB”、“gNodeB”、“NodeB”、或“B节点”。基于传输功率并因此也基于小区大小,无线网络节点可以是不同的类别,例如,宏eNodeB、家庭eNodeB、或微微基站。无线网络节点可以是STA,其是包含符合IEEE 802.11规范的媒体访问控制(mediaaccess control,MAC)和到无线媒体(wireless medium,WM)的物理层(physical layer,PHY)接口的任意设备。
图2示出了根据一实施例的RF信道的示意图。在载波聚合(carrier aggregation,CA)应用中,例如为提高数据速率,可以同时接收一个以上的RF信道。如图2的子图(a)所示,所接收的信道可以位于相同的频带也称为带内CA中。在本实施例中,信道1 201和信道2202都位于同一频带203中。或者,如图2的子图(b)所示,信道可以位于不同的频带也称为带间CA中。在本实施例中,信道1 201位于第一频带203中,信道2位于第二频带204中。信道1201可以称为主分量载波(primary component carrier,PCC),信道2 202可以称为辅分量载波(secondary component carrier,SCC),反之亦然。在带内CA中,两个或更多个信道的频率分离可能受到频带的带宽的限制。然而,在带间CA的情况下,信道可以有几千兆赫的频率分离。
图3示出了根据一实施例的基于数字混频器的接收机架构的示意图。在本实施例中,接收机包括数字混频器306、直接数字频率合成器(direct digital frequencysynthesizer,DDFS)304、和SX块302。载波信号305LO由DDFS 304生成,DDFS 304将数字载波正弦和余弦信号提供给数字混频器306。载波信号也可以称为本地振荡器信号。SX块302为DDFS 304生成固定频率时钟303。RF缓冲器308可以基于接收的RF信号301来生成RF信号309。数字混频器可以使用LO信号305下变频RF信号309,从而生成IF信号310。可以通过单独的接收机路径来接收多个载波。数字LO信号305控制数字加权混频器单元以形成对用于下变频的数字LO信号的D/A转换。混频器单元也可以称为加权混频器单元或加权混频器。
图4示出了根据一实施例的DDFS 304的示意图。DDFS 304生成的频率可以通过控制字Δθ401进行选择,其控制相位累加器408中的相位步进。可以将控制字Δθ401和时钟信号303输入到相位增量寄存器403。可以将相位增量寄存器403的输出与相位寄存器406的输出407相加,并且可以将相加后的信号输入相位寄存器406中。因此,相位寄存器406的输出可以在每个时钟周期内增加由控制字Δθ401控制的量。输出407可以被输入到相幅转换器410。
在相幅转换器410中,将相位数据映射到只读存储器(read-only memory,ROM)409中的幅度数据中,以生成要在数字混频器306中使用的数字正弦和/或余弦输出波形305。ROM 409可以包括例如查找表。DDFS 304可以生成低于其具有频率分辨率的奈奎斯特频率的任何频率,并且正交精度由相位累加器的分辨率定义。例如,在时钟频率为26.2144GHz并且相位累加器中分辨率为18位时,DDFS可以具有100kHz的信道栅格。时钟频率高时,当生成低于6GHz的LO信号时,数字图像可以高于20GHz。
由于LO信号的生成是通过DDFS 304中的数字逻辑完成的,因此所述架构可受益于技术扩展。具有较小晶体管尺寸的硅技术可以以更低的功耗实现相同的功能。此外,随着硅面积的减少,可以增加DDFS核的数量,而对接收机的总硅面积的影响很小。
图5示出了根据一实施例的数字混频器的示意图。数字LO信号的位501控制数字加权混频器单元502。在图5所示的实施例中,LOi 501是指由DDFS 304输出的数字载波信号305的第i位。与第i位相对应的混频器单元502的权重可以为如图5中所示的2i。RF信号309被输入到每个混频器单元502,每个混频器单元502根据来自DDFS 304的位控制器501和单元的权重将RF信号309下变频。
例如,如果由DDFS 304输出的数字载波信号305的值用十进制数x表示,则可以二进制形式表示为:
其中x[i]∈{0,1}表示x的第i位,N是位的总数。x例如可以是某个时刻的正弦信号值。在第i个混频器单元502中,将RF信号309f(t)乘以每个单元2i的权重和相应的位值x[i]。因此,每个混频器单元502的输出可以表示为2ix[i]f(t)。数字混频器306生成的基带信号310g(t)是混频器单元502的输出之和。
因此,数字混频器将数字载波信号501与RF信号309相乘。如本领域技术人员可以理解的,这可以用于将RF信号309下变频为较低频率。
由于所述多位结构,LO信号305中包括的数字正弦波的谐波含量由LO信号305的分辨率定义。因此,数字混频器306可以利用开关模式混频器单元502的阵列提供谐波抑制混频功能。
图6示出了根据一实施例的具有两个载波的数字混频器的示意图。在本实施例中,两个载波信号305被输入到数字混频器306中。例如,这可以通过将两个LO信号相加,并将相加后的信号用作数字混频器306的输入来实现。将数字载波信号305用于混频器的益处在于,所述信号可以包含比仅单个载波音更复杂的信息。例如,通过向数字混频器306提供两个数字正弦波,可以用单个数字混频器将两个不同的RF信道下变频。
根据一实施例,LO1包括频率为f1的第一数字正弦信号,LO2包括频率为f2的第二数字正弦信号。
图7示出了根据一实施例的下变频的示意图。在本实施例中,通过将两个RF信号RF1309_1和RF2 309_2与两个LO信号LO1 305_1和LO2 305_2混频来对这两个RF信号进行下变频。RF1 309_1的中心频率由fRF1表示,RF1 309_1的频率带宽由BW1表示,RF2 309_2的中心频率由fRF2表示,RF2 309_2的频率带宽由BW2表示,LO1 310_1的频率由fLO1表示,LO2310_2的频率由fLO2表示。
在图7的实施例中,fLO1=fRF1andfLO2=fRF2-BW2/2-BW1/2。如本领域技术人员可以理解的,在下变频之后,在选择的频率下,RF1的中心频率变换成为零的中频310_1fIF1,而RF2的中心频率变换为中频310_2fIF2=BW2/2-BW1/2。因此,由于在下变频之后,RF1位于频率0与BW1/2之间,并且RF2位于频率BW1/2与BW1/2+BW2之间,所以即使RF1和RF2在下变频之前是不连续的,它们在下变频之后是连续的。RF1和RF2甚至可以进行载波聚合,因此在下变频之前,RF1和RF2之间的频率分离甚至可以达到数千兆赫。
根据一实施例,将RF1和RF2的信道进行载波聚合。在一些实施例中,信道位于相同的频带中,而在一些其他实施例中,信道位于不同的频带中。
也可以选择与图7的实施例不同的载波信号的频率。根据一实施例,基本上f1=fRF1±IF1,并且基本上f2=fRF2±(BW2/2+BW1/2+IF1+fOFFSET),其中,fOFFSET是IF1和IF2之间的频偏。因此,可以配置下变频之后RF1和RF2之间的频偏。在一些实施例中,IF1基本为零,IF2为低中频。在一些实施例中,fOFFSET基本为零,使得RF1和RF2在下变频之后是连续的。
用两个LO信号混频还会生成频率为fRF2-fRF1-BW2/2-BW1/2和fRF2-fRF1的RF信号的图像。可以使用基带滤波器去除这些图像信号。基带滤波器的截止频率可以是例如BW1/2+BW2,以便在无需对基带中下变频的RF信号进行显著滤波的情况下去除图像信号。在RF1和RF2的接近度足够大的情况下,图像频率会落入基带滤波器的阻带。
对组合后的基带信号进行A/D转换后,可以在数字域中对RF2的I和Q信号进行下变频和解调。可以用LO信号305_1、305_2的增益中的差异来补偿RF1和RF2之间的信号功率差异,这可以通过控制数字载波信号LO1 305_1和LO2 305_2的幅度来实现。两个信道的最大频率分离可以取决于RF前端的带宽。通过使用例如在不同频带运行的两个并行低噪声放大器(low-noise amplifiers,LNAs),可以将架构扩展到带间CA情况。
图8示出了根据一实施例的包括两个DDFS 304的RF接收机的示意图。根据一实施例,第一304_1和第二DDFS 304_2并行配置。各个DDFS 304_1、304_2可以分别生成一个LO信号305_1和一个LO信号305_2。根据一实施例,RF接收机100还包括求和块802,用于对LO1305_1和LO2 305_2求和,生成数字和信号803,并将数字和信号803输入到数字混频器306中。求和信号803可以是例如单个N位数据流。
根据一实施例,RF接收机100还包括第一增益控制器801_1,用于控制LO1 305_1的增益;第二增益控制器801_2,用于控制LO2 305_2的增益。为了避免求和信号803中的溢出,例如,可以将增益控制器801_1、801_2添加到DDFS块304_1、304_2的输出。增益控制器801_1、801_2还可以用于均衡RF1和RF2之间的信号功率差。
由于这两个载波可以作为N位脉冲数据流生成,因此与例如在硅中以较小的频偏和较小的物理接近度运行的两个振荡器不同,它们对牵引和互调效应不敏感。因为所有修改都可以在数字域中完成,数字混频器的接口不需要修改。
根据一实施例,数字混频器306包括多个加权混频器502,每个加权混频器502由数字和信号803的一位控制。
根据一实施例,RF接收机100还包括:第一RF缓冲器308_1,用于从接收的第一RF信号输出RF1;和第二RF缓冲器308_2,用于从接收的第二RF信号输出RF2。例如,在带间CA的情况下,可以使用针对每个接收的RF信号307_1、307_2的单独的RF缓冲器308_1、308_2。在带内CA的情况下,可以使用单个RF缓冲器。RF缓冲器308_1、308_2可以从接收的RF信号307_1、307_2生成RF信号309_1、309_2。RF缓冲器308_1、308_2可以例如对接收的RF信号307_1、307_2执行放大和阻抗匹配,以生成RF信号309_1、309_2。
可以将RF信号309_1、309_2和求和的LO信号803输入到数字混频器中,以将RF信号309_1、309_2下变频为IF信号310,例如,如图7的实施例中所述。在下变频之后,可以使用例如基带低通滤波器(low-pass filter,LPF)从IF信号310中去除图像频率。
根据一实施例,数字混频器306还用于经由单个模拟接收机路径来接收RF1 309_1和RF2 309_2。
通过实施例中描述的架构,单个模拟接收机路径可以用于接收多于一个的非连续RF信道。由于数字LO的生成和下变频,与并行传统接收机架构相比,所述接收机对两个LO信号的串扰和互调的敏感度较低。通过使用例如并行RF缓冲器,可以将两个接收的RF信道放置在任意频带中,并行RF缓冲器通过将其输出连接到混频器输入,可以针对所选频带进行调谐。多信道接收中增加的复杂性可能会对例如具有并行DDFS块的数字域和低IF辅分量载波(secondary component carrier,SCC)的数字解调产生影响。然而,数字复杂性的增加可能会受益于硅技术的扩展。为防止相邻信道落在基带信号的顶部,可能需要考虑相邻信道阻塞的情况。
图9示出了根据一实施例的多载波RF接收机的示意图。在本实施例中,可以同时接收两个以上的RF信号309。接收的载波的数量取决于DDFS核的数量。对于要接收的每个RF信号,可以使用附加的DDFS 304_3。类似于前面的实施例,可以使用增益控制器801_1、801_2、801_3分别来控制各个LO信号305_1、305_2、305_3的增益,并且所有LO信号305_1、305_2、305_3可以在求和块802中求和,以生成可以输入到数字混频器306的单个求和的LO信号803。RF缓冲器的数量可以与所接收的载波所位于的不同频带的数量有关。RF信号309_1、309_2、309_3和求和的LO信号803可以输入到数字混频器306,以例如与图7的实施例类似的方式生成IF信号310。可以使用低通滤波器(low-pass filter,LPF)901,也称为基带滤波器,对IF信号进行滤波,以去除诸如图7的实施例中所描述的图像频率。如本领域技术人员可以理解的,由于相比于图7和图8的实施例,在图9的实施例中可以存在更多数量的RF信号和/或LO信号,在混频期间也可能生成各种其他图像频率。尽管在图9中仅描绘了三个DDFS和RF信号路径,可以通过类似的方式配置各种RF信号和DDFS。
根据一实施例,RF接收机100包括n个DDFS 304_1、304_2、304_3,其中,各个DDFS分别用于生成数字载波信号LO,305_1、305_2、305_3;其中数字混频器306还用于使用LO将n个模拟RF信号309_1、309_2、309_3下变频为n个中频。n可以是例如n>2。
图10示出了根据一实施例的带间信道的示意图。在本实施例中,第一信道201在频带3203中,其中,频带3 203包括1805-1880MHz的频率。第一信道201的中心频率和频率带宽分别是1870MHz和20MHz。另一方面,第二信道202位于频带7 204中,其中,频带7 204包括2620-2690MHz的频率。第二信道202的中心频率和频率带宽分别是2630MHz和10MHz。因此,第一信道201和第二信道202是带间信道。
图11示出了根据一实施例的RF接收机的示意图。本实施例描述了图10的实施例中示出的频带201、202中的RF信号的下变频。由第一DDFS 304_1生成的第一LO用于使得第一RF信号309_1被下变频为零IF。由第二DDFS 304_2生成的第二LO信号用于使得第二RF信号309_2被下变频为15MHz的中频。如上述关于图7的实施例所描述的,第一LO信号的频率应为fLO1=fRF1=1870MHZ,第二LO信号的频率应为fLO2=fRF2-BW2/2-BW1/2=2630MHz-10MHz/2-20MHz/2=2615MHz。下变频后,RF信号的图像会生成为频率fRF2-fRF1-BW2/2-BW1/2=2630MHz-1870MHz-10MHz/2-20MHz/2=745MHz和fRF2-fRF1=760MHz。由于RF2的频率带宽是10MHz,并且混频之后的RF2的中心频率是15MHz,所以基带低通滤波器901的截止频率1101可以配置为20MHz。因此,下变频器RF1和RF2不会被低通滤波器901显著衰减,而前述的图像频率和其他不需要的频率可以被有效地滤除。
本文所描述的功能可至少部分地由软件组件等一个或多个计算机程序产品组件执行。例如,可以相应地执行DDFS 304的操作和功能。此外,可以相应地执行数字混频器306的一部分操作和功能。可替代地或另外地,本文所描述的功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行。例如但非限制性地,可用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(Field-programmable Gate Arrays,FPGAs)、程序专用集成电路(Program-specific Integrated Circuits,ASICs)、程序专用标准产品(Program-specificStandard Products,ASSPs)、片上系统(System-on-a-chip systems,SOCs)、复杂可编程逻辑设备(Complex Programmable Logic Devices,CPLDs)、图形处理单元(GraphicsProcessing Units,GPUs)。
本文给出的任何范围或设备值可在不丧失所求效果的情况下进行扩展或更改。除非明确禁止,否则任何实施例也可与另一实施例组合。
虽然已经以特定于结构特征和/或动作的语言描述了主题,但是应该理解的是,权利要求书定义的主题不必局限于上面描述的具体特征或动作。相反,上面描述的具体特征及动作是作为实现权利要求的实施例而公开的,其他等效特征及动作意图落入权利要求的范围内。
应理解上述益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。实施例不局限于解决任一或所有所陈述问题的那些实施例或具有任一或所有所陈述益处和优势的那些实施例。还将理解,对“一个”项目的提及可以指那些项目中的一个或多个。术语“和/或”可用于表示其连接的可能发生的一种或多种情况。可能会同时出现两个或多个关联案例,或者可能只会出现一个关联案例。
本文描述的方法的操作可以以任何适当的顺序执行,或者在适当的情况下同时执行。另外,在不脱离本文描述的主题的精神和范围的情况下,可从任何方法中删除个别框。在不丧失所求效果的情况下,任一上述实施例的各方面可与所描述的任一其它实施例的各方面组合以形成其它实施例。
本文中使用术语‘包括’来表示包括所识别的方法、框或要素,但此类框或要素并不包括独占式列表,且方法或装置可含有额外框或要素。
应理解,以上描述仅以举例方式给出,并且本领域的技术人员可进行各种修改。上面的说明书,实施例和数据提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上文已以一定精确程度或参考一个或多个个别实施例来描述各种实施例,但本领域的技术人员可在不脱离本说明书的精神或范围的情况下对所公开实施例进行许多更改。
Claims (18)
1.一种射频(radio frequency,RF)接收机(100),其特征在于,包括:
频率合成器(302),用于:
生成时钟信号(303);
第一频率合成器(304_1),用于:
使用所述时钟信号生成第一数字载波信号LO1(305_1);
第二频率合成器(304_2),用于:
使用所述时钟信号生成第二数字载波信号LO2(305_2);
数字混频器(306),用于:
使用所述LO1和所述LO2将第一模拟射频信号RF1(309_1)下变频为第一中频IF1(310_1),将第二模拟射频信号RF2(309_2)下变频为第二中频IF2(310_2)。
2.根据权利要求1所述的RF接收机,其特征在于,所述数字混频器还用于经由单个模拟接收机路径接收所述RF1和所述RF2。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,所述LO1包括频率为f1的第一数字正弦信号,所述LO2包括频率为f2的第二数字正弦信号。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,还包括:
第一RF缓冲器(308_1),用于从接收的第一RF信号(307_1)输出所述RF1;
第二RF缓冲器(308_2),用于从接收的第二RF信号(307_2)输出所述RF2。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,对所述RF1和所述RF2的信道进行载波聚合(carrier aggregation,CA)。
6.根据权利要求5所述的RF接收机,其特征在于,所述信道位于相同的频带中。
7.根据权利要求5所述的RF接收机,其特征在于,所述信道位于不同的频带中。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,所述RF1包括:
第一频率带宽BW1;
第一中心频率fRF1;
所述RF2包括:
第二频率带宽BW2;
第二中心频率fRF2。
9.根据权利要求7所述的RF接收机,其特征在于,基本上,f1=fRF1±IF1,f2=fRF2±(BW2/2+BW1/2+IF1+fOFFSET),其中,fOFFSET是IF1和IF2之间的频偏。
10.根据权利要求8所述的接收机,其特征在于,IF1基本为零,IF2为低中频。
11.根据权利要求8至9中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,fOFFSET基本为零,使得RF1和RF2在下变频之后是连续的。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,还包括:
第一增益控制器(801_1),用于:
控制所述LO1的增益;
第二增益控制器(801_2),用于:
控制所述LO2的增益。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,还包括:
求和块(802),用于:
对所述LO1和所述LO2求和,生成数字和信号(803);
将所述数字和信号输入所述数字混频器。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,所述数字混频器包括多个加权混频器(502),其中,每个加权混频器由所述数字和信号的位(501)控制。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,所述第一频率合成器和所述第二频率合成器并行配置。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机,其特征在于,还包括:
n个频率合成器(304),其中,每个频率合成器用于生成一个数字载波信号LO(305);
其中,所述数字混频器还用于:
使用所述LO将n个模拟RF信号(309)下变频为n个中频。
17.一种移动设备,其特征在于,包括根据前述权利要求中的任一项所述的RF接收机。
18.一种方法,其特征在于,包括:
由频率合成器生成时钟信号;
由第一频率合成器使用所述时钟信号生成第一数字载波信号LO1;
由第二频率合成器使用所述时钟信号生成第二数字载波信号LO2;
由数字混频器使用所述LO1和所述LO2将第一模拟射频信号RF1下变频为第一中频IF1,将第二模拟射频信号RF2下变频为第二中频IF2。
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