CN114124125A - 包括数字镜像信号分离的信号接收器 - Google Patents

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CN114124125A
CN114124125A CN202110998448.7A CN202110998448A CN114124125A CN 114124125 A CN114124125 A CN 114124125A CN 202110998448 A CN202110998448 A CN 202110998448A CN 114124125 A CN114124125 A CN 114124125A
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Abstract

本申请涉及一种对接收到的射频(RF)信号进行频率转换的方法，包括将所接收到的RF信号与第一本地振荡器(LO)信号混频以生成第一中频(IF)信号，其中，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号。所述方法进一步包括将所述RF信号与第二LO信号混频以生成第二IF信号，其中，所述第二LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移。

Description

包括数字镜像信号分离的信号接收器
背景技术
超外差接收器利用由本地振荡器(LO)驱动的混频器将传入的射频(RF)信号转换为低频中频(IF)信号。这种接收器的镜像响应是一种干扰响应，这是由以下事实引起的：给定LO信号频率，混频器对导致相同输出频率的两个不同输入频率具有敏感性。换句话说，当观察混频器输出端的信号时，输入信号频率存在不确定性，因为有两种可能性。需要所谓的镜像抑制来解决不确定性。
一般而言，镜像抑制涉及对由RF信号产生的响应进行滤波，其频率与期望的RF载波频率的偏移量等于超外差接收器的IF的两倍。例如，如果期望的RF信号为100兆赫(MHz)，而接收器IF为4MHz，则接收器LO可调谐至96MHz。然而，如本领域技术人员公知的，接收器还将在低于LO频率4MHz的频率(在这种情况下为92MHz)处表现出对不期望的RF信号(称为镜像信号)的响应。接收器对92MHz信号的响应称为镜像响应，因为镜像信号驻留在与期望RF载波的LO频率相反的频率上，并且与LO频率偏移IF 的幅度。当LO频率大于期望的RF载波且镜像频率大于LO频率时，类似的镜像信号出现在高频侧。镜像抑制是通过只通过一个信号并使用可变频率、宽带带通滤波器衰减另一个信号来实现的。然而，这种实现方式往往无法满足现代宽带通信、雷达和卫星系统的要求。例如，YIG(Yttrium Iron Garnet，钇铁石榴石)谐振器通常用于覆盖较大的频率范围，但信号带宽远小于现代系统所需的带宽。此外，基于YIG的带通滤波器成本非常高，并且由于设计困难，无法跟上当前复杂系统的不断变化的宽带需求。
发明内容
根据本发明构思的一方面，提供了一种对接收到的射频(RF) 信号进行频率转换的方法。所述方法包括将所接收到的RF信号与第一本地振荡器(LO)信号混频以生成第一中频(IF)信号，其中，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号。所述方法进一步包括将所述RF信号与第二LO信号混频以生成第二IF信号，其中，所述第二LO信号具有与所述第一LO 信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移。所述方法进一步包括将所述第一IF信号模数转换为第一数字信号以及将所述第二IF信号模数转换为第二数字信号；将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号以及将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号；校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移；以及将所述校准后的第一数字基带信号和第二数字基带信号分离以获得所述期望信号和所述镜像信号。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种射频(RF)信号接收器，其包括第一混频器，所述第一混频器被配置为将射频(RF)信号与第一本地振荡器(LO)信号混合以生成第一中频(IF)信号，其中，所述第一IF 信号为期望信号与镜像信号的混合信号。所述RF信号接收器进一步包括第二混频器，所述第二混频器被配置为将所述射频(RF)信号与第二本地振荡器 (LO)信号混合以生成第二中频(IF)信号，其中，所述第二LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移。所述RF信号接收器进一步包括：第一模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第一IF信号转换为第一数字信号；第二模数转换器 (ADC)，其被配置为将所述第二IF信号转换为第二数字信号；以及数字信号处理器(DSP)，其被配置为将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号并将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号，以校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述第一数字基带信号和所述第二基带信号从而获得所述期望信号和所述镜像信号。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种射频(RF)信号接收器，其包括混频器，所述混频器被配置为在第一时间交织的间隔期间将射频 (RF)信号与第一本地振荡器(LO)信号混合以生成第一时间交织的中频 (IF)信号，其中，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号。所述混频器进一步被配置为在第二时间交织的间隔期间将所述RF信号与第二本地LO信号混合以生成第二时间交织的中频(IF)信号，其中，所述第二 LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移。所述RF信号接收器进一步包括模数转换器 (ADC)，所述模数转换器被配置为将所述第一时间交织的IF信号转换为第一时间交织的数字信号，以及将所述第二时间交织的IF信号转换为第二时间交织的数字信号。所述RF信号接收器进一步包括数字信号处理器(DSP)，所述数字信号处理器被配置为将所述第一时间交织的数字信号下变频为第一时间交织的基带信号，并且将所述第二时间交织的数字信号下变频为第二时间交织的基带信号，以校准所述第一时间交织的数字基带信号和所述第二时间交织的数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述校准后的第一时间交织的数字基带信号和第二时间交织的基带信号从而得到所述期望信号和所述镜像信号。
附图说明
参照附图，本发明构思的以上和其他的方面和特征将从以下详细描述中变得更加显而易见，在附图中：
图1是根据本发明构思的实施方案的射频(RF)接收器的电路框图；
图2是根据本发明构思的另一实施方案的RF接收器的电路框图；
图3A、图3B和图3C分别展示了复合信号、期望信号和镜像信号的测量频谱；
图4A和图4B展示了不同本地振荡器(LO)相移处的分离结果；
图5A和图5B展示了补偿后不同本地振荡器(LO)相移处的分离结果；
图6是根据本发明构思的另一实施方案的RF接收器的电路框图；
图7是根据本发明构思的另一实施方案的RF接收器的电路框图；以及
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施方案，以便提供对根据本教导的实施方案的全面理解。可以省略对已知系统、设备、材料、操作方法和制造方法的描述，从而避免模糊对代表性实施方案的描述。尽管如此，在本领域普通技术人员的知识范围内的系统、设备、材料和方法也在本教导的范围内，并且可以根据代表性实施方案来使用。应理解的是，本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案而并不旨在是限制性的。所限定的术语是在本教导的技术领域中通常理解和接受的所限定的术语的技术和科学意义之外。
将理解的是，虽然术语第一、第二、第三等在本文可以用于描述各种元件或部件，但是这些元件或部件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件或部件与另一元件或部件区分开。因此，在不背离本公开文本的教导的情况下，下面讨论的第一元件或部件可以被称为第二元件或部件。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案而不旨在是限制性的。如说明书和所附权利要求中所使用的，“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在包括单数和复数形式，除非上下文另有明确规定。另外，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”和/或类似术语明确所述特征、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、部件和/或其群组。如本文使用的，术语“和/ 或(and/or)”包括相关联的列举项目中的一个或多个的任何和所有组合。
除非另外指出，否则当元件或部件据称“连接至”、“耦合至”或“邻近”另一元件或部件时，将理解的是，元件或部件可以直接连接或耦合至另一元件或部件，或者可以存在中介元件或部件。也就是说，这些和类似的术语涵盖可以使用一个或多个中间元件或部件来连接两个元件或部件的情况。然而，当一个元件或部件被称为“直接连接”到另一个元件或部件时，这仅涵盖这两个元件或部件彼此连接而没有任何中间或中介元件或部件的情况。
因此本公开本文通过其各个方面、实施方案和/或具体特征或子部件中的一者或多者旨在表明如下具体指出的一个或多个优点。出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的示例实施方案，以便提供对根据本教导的实施方案的全面理解。然而，与本公开文本一致的、背离本文所公开的具体细节的其他实施方案仍在所附权利要求的范围内。此外，可以省略对众所周知的装置和方法的描述，以免模糊对示例实施方案的描述。此类方法和装置在本公开文本的范围内。
如下将描述的，本发明构思的实施方案呈现了一种在数字域中工作的镜像分离方案。实施方案提供了实现宽频率范围、宽带宽、出色的镜像抑制性能和宽动态范围的灵活性。此外，校准工作可以最小化。
图1是根据本发明构思的实施方案的射频(RF)信号接收器的电路框图。
如所示，该例子的RF信号接收器1000是双信道配置，包括第一混频器(MIX1)101a、第二混频器(MIX2)101b、第一模数转换器(ADC1) 102a、第二模数转换器(ADC2)102b、以及至少一个数字信号处理器(DSP) 103。该例子的DSP 103包括数字下变频(DDC)到基带(BB)模块104和分离模块105。
在操作中，输入射频(RF)信号被施加到第一混频器101a和第二混频器101b。第一混频器101a将输入RF信号与第一本地振荡器(LO1)信号混合以将输入RF信号下变频为第一中频(IF1)信号，并且第二混频器101b 将输入RF信号与第二本地振荡器(LO2)信号混合以将输入RF信号下变频为第二中频(IF2)信号。在当前实施方案的例子中，LO1信号的频率与LO2 信号的频率相同，而LO1信号的相位相对于LO2信号的相位间隔开90度。作为一个例子，LO1信号可以是余弦波(cos())，而LO2信号可以是对应的相同频率的负正弦波(-sin())。
第一中频(IF1)被第一模数转换器(ADC1)102a采样并转换为数字IF1信号d1。同样，第二中频(IF2)被第二模数转换器(ADC2)102b 采样并转换为数字IF2信号d2。这里，操作的其余部分可以在数字域中进行。
数字信号处理器(DSP)103的DDC到BB模块104将数字IF1信号d1数字下变频为对应的数字基带(BB)信号x1。此外，数字信号处理器 (DSP)103的DDC到BB模块104将数字IF2信号d2数字下变频为对应的数字基带(BB)信号x2。这里，DDC到BB模块104的数字下变频(DCC)过程可以理想地表征如下：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
在上述等式中，fIF表示中频，且tn表示采样周期或间隔。
数字信号处理器(DSP)103的分离模块105然后通过对基带信号x1和x2进行数字处理来生成分离的期望信号(y1)和镜像信号(y2)。这里，分离模块105的分离过程可以理想地表征如下：
y1＝x1+jx2
y2＝x1-jx2
总之，在图1的双信道配置中，输入信号(RF)分别通过LO1 和LO2下变频到IF1和IF2。LO1和LO2的频率相同，但它们各自的相位相差90 度。在数字下变频到基带之后，期望信号和镜像信号(y1和y2)根据上述等式进行数字分离。实际上，用于以数字方式保持90度相位关系和定时的校准数据也可以由分离模块应用。考虑到当前实施方案的双信道系统，校准可能是特别需要的。
在上述例子中，y1表示期望信号，而y2表示镜像信号。然而，在某些应用中，y1可以表示镜像信号，而y2可以表示期望信号。同样，在以上给出的例子中，LO1信号的相位相对于LO2信号的相位提前90度。然而，在某些应用中，LO2信号的相位可能比LO1信号的相位提前90度。
图2是根据本发明构思的另一实施方案的RF信号接收器的电路框图。
如所示，该例子的RF信号接收器2000是单信道配置。单信道配置适用于输入RF信号是重复的，诸如5G NR(第五代新无线电)信号。这里，单信道通过两次时间交织的输入RF信号采集实际上作为双信道系统操作。
参照图2，RF信号接收器2000包括混频器(MIX)201、模数转换器(ADC)202、和至少一个数字信号处理器(DSP)203。该例子的DSP 203 包括数字下变频(DDC)到基带(BB)模块204和分离模块205。
在操作中，输入RF信号被施加到混频器201。在输入RF信号的第一次时间交织采集中，混频器201将输入RF信号与第一本地振荡器(LO1) 信号混合以将输入RF信号下变频为第一中频信号。在输入RF信号的第二次时间交织采集中，混频器102将输入RF信号与第二本地振荡器(LO2)信号混合以将输入RF信号下变频为第二中频信号。以此方式，生成合成的时间交织中频信号IF1/IF2。与前述实施方案的例子一样，LO1信号的频率与LO2信号的频率相同，而LO1信号的相位相对于LO2信号的相位间隔90度。作为一个例子，LO1信号可以是余弦波(cos())，而LO2信号可以是对应的相同频率的负正弦波(-sin())。
时间交织的中频信号IF1/IF2被模数转换器(ADC)202采样并转换为时间交织的数字IF信号d1/d2。这里，操作的其余部分可以在数字域中进行。
数字信号处理器(DSP)203的DDC到BB模块204将时间交织的数字IF信号d1/d2数字下变频为对应的时间交织的数字基带(BB)信号x1/x2。与前述实施方案一样，DDC到BB模块204的数字下变频(DCC)过程可以理想地表征如下：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
数字信号处理器(DSP)103的分离模块205然后通过对时间交织的基带(BB)信号x1/x2进行数字处理来生成分离的时间交织的期望(y1) 和镜像(y2)信号y1/y2。再次，与前述实施方案一样，分离模块205的分离过程可理想地表征如下：
y1＝x1+jx2
y2＝x1-jx2
如上所述，在图1的单信道配置中，输入信号(RF)分别通过 LO1和LO2下变频为时间交织的中频信号IF1/IF2。LO1和LO2的频率相同，但它们各自的相位相差90度。在数字下变频到基带之后，期望信号和镜像信号(y1和y2)根据上述等式进行数字分离。实际上，用于以数字方式保持90 度相位关系和定时的校准数据也可以由分离模块应用。当与图1的前述实施方案比较时，通过图2的单信道配置相位校准得以简化，因为两次采集使用相同的路径，尽管可能需要准确的外部触发以确保交织虚拟信道的时序对齐。
在上述例子中，y1表示期望信号，而y2表示镜像信号。再次，然而，在某些应用中，y1可以代替地表示镜像信号，而y2可以代替地表示期望信号。同样，在以上给出的例子中，LO1信号的相位相对于LO2信号的相位提前90度。然而，在某些应用中，LO2信号的相位可能比LO1信号的相位提前90度。
图2的实施方案是使用真实信号进行原型设计和评估的。接下来参照图3A至图5B来描述评估结果。
首先注意图3A至图3C。两个信号发生器(MXG)以不同的RF 频率生成期望信号SG1和镜像信号SG2。测得的基带信号在图3A至图3C中示出。在图3A中，SG1和SG2都被接通并且频率重叠。在图3B中，仅期望信号 SG1被接通，而在图3C中，仅镜像信号SG2被接通。给定混合信号SG1+SG2，原型实施方案被配置为将两者分离以尽可能地恢复SG1信号和SG2信号。
混合信号通过上述数字镜像分离(DIS)过程运行，且分离结果在图4A和图4B中示出。考虑LO中90度偏移不理想的情况，因此也可以示出校准。在这些图中，当90度的相位误差为0度时(蓝色轨迹)，观察到期望信号和镜像信号分离得非常好。当相位误差较大(30度或60度)时，观察到只能实现有限的分离(红色轨迹和黄色迹线)。
另一方面，以数字方式施加适当的补偿后，示出的是：即使相位误差很大，也可以实现分离。这在图5A(期望信号)和图5B(镜像信号) 中示出。从这些图中可以看出，具有补偿的实施方案可以容忍两个LO之间的相位误差。
图6是根据本发明构思的另一实施方案的RF信号接收器的电路框图。
在前述实施方案中，通过使用具有相同频率但相位相差90度的两个本地振荡器(LO1和LO2)来实现相移。图6呈现了其中通过将输入RF 信号施加到移相器300来引入相移的替代实施方案。
如图6所示，该例子的RF信号接收器3000是双信道配置，包括移相器300、第一混频器(MIX1)301a、第二混频器(MIX2)301b、第一模数转换器(ADC1)302a、第二模数转换器(ADC2)302b、和至少一个数字信号处理器(DSP)303。该例子的DSP 303包括数字下变频(DDC)到基带(BB)模块304和分离模块305。
在操作中，输入射频(RF)信号RF1被施加到移相器300以生成相位与RF信号RF1相差(Δphi)达正负90度的相移RF信号RF2。RF信号RF1 被施加到第一混频器301a，而相移RF信号RF2被施加到第二混频器301b。第一混频器301a将输入RF信号RF1与第一本地振荡器(LO1)信号混合以将输入RF信号下变频为第一中频(IF1)信号，并且第二混频器301b将相移RF信号RF2与第二本地振荡器(LO2)信号混合以将输入RF信号下变频为第二中频(IF2)信号。在本实施方案的例子中，LO1信号的频率与LO2信号的频率相同，而LO1信号的相位与LO2信号的相位相同。
图6的实施方案的其余部分以与先前结合图1描述的方式相同或相似的方式操作。即，第一中频(IF1)信号被第一模数转换器(ADC1) 302a采样并转换为数字IF1信号d1。同样，第二中频(IF2)信号被第二模数转换器(ADC2)302b采样并转换为数字IF2信号d2。这里，操作的其余部分可以在数字域中进行。
数字信号处理器(DSP)303的DDC到BB模块304将数字IF1信号d1数字下变频为对应的数字基带(BB)信号x1。此外，数字信号处理器 (DSP)303的DDC到BB模块304将数字IF2信号d2数字下变频为对应的数字基带(BB)信号x2，如先前结合图1所描述的。
数字信号处理器(DSP)303的分离模块105校准数字基带信号并通过对数字基带信号x1和x2进行数字处理来生成分离的期望信号(y1)和镜像信号(y2)，如先前结合图1所描述的。
图7是根据本发明构思的另一实施方案的RF信号接收器的电路框图。
如前所述，本发明构思的实施方案呈现了一种在数字域中工作的镜像抑制方案。为此，前述实施方案利用一个或多个数字信号处理器 (DSP)来下变频到基带，并且校准和分离下变频后的信号。图7呈现了一种替代方案，其中在模拟域中执行到基带的下变频。
如图7所示，该例子的RF信号接收器4000包括混频器(MIX) 401、模拟下变频到基带(BB)电路402、模数转换器(ADC)403、和至少一个数字信号处理器(DSP)404。该例子的DSP404包括分离模块405。
在操作中，输入RF信号被施加到混频器401。在输入RF信号的第一次时间交织采集中，混频器201将输入RF信号与第一本地振荡器(LO1) 信号混合以将输入RF信号下变频为第一中频信号。在输入RF信号的第二次时间交织采集中，混频器102将输入RF信号与第二本地振荡器(LO2)信号混合以将输入RF信号下变频为第二中频信号。以此方式，生成合成的时间交织中频信号IF1/IF2。与之前的例子一样，LO1信号的频率与LO2信号的频率相同，而LO1信号的相位相对于LO2信号的相位间隔开90度。作为一个例子， LO1信号可以是余弦波(cos())，而LO2信号可以是对应的相同频率的负正弦波(-sin())。
时间交织的中频信号IF1/IF2通过模拟下变频到BB电路402下变频到基带。结果，生成时间交织的下变频模拟基带信号A1/A2。
下变频后的模拟基带信号A1/A2通过模数转换器(ADC)403 被采样并被转换为时间交织的数字基带信号x1/x2。这里，操作的其余部分可以在数字域中进行。
数字信号处理器(DSP)404的分离模块405然后通过对时间交织的基带(BB)信号x1/x2进行数字处理而生成分离的时间交织的期望(y1) 和镜像(y2)信号y1/y2，如前所述。
在以上描述和展示的实施方案中，给出了到数字信号处理器 (DSP)的两(2)个接收路径(交织的信道或经由单独的信道)的例子。然而，本发明构思不限于这种方式，而是可以向DSP提供三个或更多个接收路径。例如，在图6的一个变体中实现了包括多个移相器300a和301b 的三信道系统，产生两个相移信号RF2和RF3。在该变体中，移相器300a的相移被指定为Δphi1并且移相器300b的相移被指定为Δphi2。这里，注意的是，相移Δphi1可以与相移Δphi2相同或不同。像图6的两个信道，第三信道包括输出第三中间信号IF的混频器(MIX3)301c和输出第三数字信号d3的模数转换器(ADC3)302c。如所示，第一至第三数字信号d1、d2和d3被下变频到基带以获得基带信号x1、x2和x3，它们被数字地分离为期望信号(y1)和镜像信号(y2)。
同样在以上描述和展示的实施方案中，处理单个RF信号。再次，然而，本发明构思不限于这种方式，而是可以通过不同的路径(或信道)处理多个 RF信号。同样，多个IF信号可以在RF处通过不同的LO相位处理。更进一步，多个基带(BB)信号可以在RF处通过不同的LO相位处理。
本发明包括以下实施方案：
1.一种对接收到的射频(RF)信号进行频率转换的方法，所述方法包括：
将所述接收到的RF信号与第一本地振荡器(LO)信号混频以生成第一中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
将所述RF信号与第二LO信号混频以生成第二IF信号，所述第二LO 信号与所述第一LO信号具有相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
将所述第一IF信号模数转换为第一数字信号，以及将所述第二IF信号模数转换为第二数字信号；
将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号，以及将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号；以及
校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移，并将所述校准后的第一数字基带信号和所述第二数字基带信号分离以获得所述期望信号和所述镜像信号。
2.根据条款1所述的方法，其中，所述RF信号被输入到双信道配置，
其中，第一信道的第一混频器和第一模数转换器(ADC)分别生成所述第一IF信号和所述第一数字信号，并且
其中，第二信道的第二混频器和第二ADC分别生成所述第二IF信号和所述第二数字信号。
3.根据条款1所述的方法，其中，所述RF信号被输入到单信道配置，
其中，所述单信道配置的混频器和模数转换器(ADC)被时间交织以生成所述第一IF信号和所述第一数字信号、以及所述第二IF信号和所述第二数字信号。
4.根据条款1所述的方法，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一基带信号，x2表示所述第二基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二IF信号的频率，且tn表示时间间隔。
5.根据条款4所述的方法，其中，所述分离由下式表征：
y1＝x1+jx2
y2＝x1–jx2
其中，y1为所述期望信号和所述镜像信号中的一个，y2表示所述期望信号和所述镜像信号中的另一个。
6.一种射频(RF)信号接收器，其包括：
第一混频器，其被配置为将射频(RF)信号与第一本地振荡器(LO) 信号混合以生成第一中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
第二混频器，其被配置为将所述射频(RF)信号与第二本地振荡器(LO) 信号混合以生成第二中频(IF)信号，所述第二LO信号具有与所述第一LO 信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
第一模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第一IF信号转换为第一数字信号；
第二模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第二IF信号转换为第二数字信号；
数字信号处理器(DSP)，其被配置为将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号并将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号，以校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述第一数字基带信号和所述第二基带信号从而获得所述期望信号和所述镜像信号。
7.根据条款6所述的RF信号接收器，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一基带信号，x2表示所述第二基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二IF信号的频率，且tn表示时间间隔。
8.根据条款7所述的RF信号接收器，其中，所述分离由下式表征：
y1＝x1+jx2
y2＝x1–jx2
其中，y1为所述期望信号和所述镜像信号中的一个，y2表示所述期望信号和所述镜像信号中的另一个。
9.一种射频(RF)信号接收器，其包括：
混频器，其被配置为在第一时间交织的间隔期间将射频(RF)信号与第一本地振荡器(LO)信号混合以生成第一时间交织的中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
所述混频器进一步被配置为在第二时间交织的间隔期间将所述RF信号与第二本地LO信号混合以生成第二时间交织的中频(IF)信号，所述第二 LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第一时间交织的IF信号转换为第一时间交织的数字信号、将所述第二时间交织的IF信号转换为第二时间交织的数字信号；
数字信号处理器(DSP)，其被配置为将所述第一时间交织的数字信号下变频为第一时间交织的基带信号，并且将所述第二时间交织的数字信号下变频为第二时间交织的基带信号，以校准所述第一时间交织的数字基带信号和所述第二时间交织的数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述校准后的第一时间交织的数字基带信号和第二时间交织的基带信号从而得到所述期望信号和所述镜像信号。
10.根据条款9所述的RF信号接收器，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一时间交织的基带信号，x2表示所述第二时间交织的基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二时间交织的IF信号的频率,且tn表示时间间隔。
11.根据条款10所述的RF信号接收器，其中，所述分离由下式表征：
y1＝x1+jx2
y2＝x1–jx2
其中，y1为所述期望信号和所述镜像信号中的一个，y2表示所述期望信号和所述镜像信号中的另一个。
如此，虽然已经在附图和前述描述中详细展示和描述了本发明，但此类展示和描述应被认为是说明性或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施方案。通过学习附图、公开文本和所附权利要求，在实践所要求保护的发明时，本领域技术人员可以理解和实现所公开的实施方案的其他变化。虽然本文公开了代表性实施方案，但是本领域普通技术人员理解，根据本教导的许多变化都是可行的并且仍然在所附权利要求书的范围内。因此，本发明仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种对接收到的射频(RF)信号进行频率转换的方法，所述方法包括：将所述接收到的RF信号与第一本地振荡器(LO)信号混频以生成第一中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
将所述RF信号与第二LO信号混频以生成第二IF信号，所述第二LO信号与所述第一LO信号具有相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
将所述第一IF信号模数转换为第一数字信号，以及将所述第二IF信号模数转换为第二数字信号；
将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号，以及将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号；以及
校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移，并将所述校准后的第一数字基带信号和所述第二数字基带信号分离以获得所述期望信号和所述镜像信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF信号被输入到双信道配置，
其中，第一信道的第一混频器和第一模数转换器(ADC)分别生成所述第一IF信号和所述第一数字信号，并且
其中，第二信道的第二混频器和第二ADC分别生成所述第二IF信号和所述第二数字信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF信号被输入到单信道配置，
其中，所述单信道配置的混频器和模数转换器(ADC)被时间交织以生成所述第一IF信号和所述第一数字信号、以及所述第二IF信号和所述第二数字信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一基带信号，x2表示所述第二基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二IF信号的频率，且tn表示时间间隔。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述分离由下式表征：
y1＝x1+jx2
y2＝x1–jx2
其中，y1为所述期望信号和所述镜像信号中的一个，y2表示所述期望信号和所述镜像信号中的另一个。
6.一种射频(RF)信号接收器，其包括：
第一混频器，其被配置为将射频(RF)信号与第一本地振荡器(LO)信号混合以生成第一中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
第二混频器，其被配置为将所述射频(RF)信号与第二本地振荡器(LO)信号混合以生成第二中频(IF)信号，所述第二LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
第一模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第一IF信号转换为第一数字信号；
第二模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第二IF信号转换为第二数字信号；
数字信号处理器(DSP(103))，其被配置为将所述第一数字信号下变频为第一数字基带信号并将所述第二数字信号下变频为第二数字基带信号，以校准所述第一数字基带信号和所述第二数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述第一数字基带信号和所述第二基带信号从而获得所述期望信号和所述镜像信号。
7.根据权利要求6所述的RF信号接收器(1000)，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一基带信号，x2表示所述第二基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二IF信号的频率，且tn表示时间间隔。
8.根据权利要求7所述的RF信号接收器(1000)，其中，所述分离由下式表征：
y1＝x1+jx2
y2＝x1–jx2
其中，y1为所述期望信号和所述镜像信号中的一个，y2表示所述期望信号和所述镜像信号中的另一个。
9.一种射频(RF)信号接收器，其包括：
混频器，其被配置为在第一时间交织的间隔期间将射频(RF)信号与第一本地振荡器(LO)信号混合以生成第一时间交织的中频(IF)信号，所述第一IF信号为期望信号与镜像信号的混合信号；
所述混频器进一步被配置为在第二时间交织的间隔期间将所述RF信号与第二本地LO信号混合以生成第二时间交织的中频(IF)信号，所述第二LO信号具有与所述第一LO信号相同的频率，并且所述第二LO信号相对于所述第一LO信号具有90度相移；
模数转换器(ADC)，其被配置为将所述第一时间交织的IF信号转换为第一时间交织的数字信号、将所述第二时间交织的IF信号转换为第二时间交织的数字信号；
数字信号处理器(DSP(103))，其被配置为将所述第一时间交织的数字信号下变频为第一时间交织的基带信号，并且将所述第二时间交织的数字信号下变频为第二时间交织的基带信号，以校准所述第一时间交织的数字基带信号和所述第二时间交织的数字基带信号的所述90度相移，并且以分离所述校准后的第一时间交织的数字基带信号和第二时间交织的基带信号从而得到所述期望信号和所述镜像信号。
10.根据权利要求9所述的RF信号接收器(1000)，其中，所述下变频由下式表征：
x1＝exp(-j2πfIFtn)d1
x2＝exp(-j2πfIFtn)d2
其中，x1表示所述第一时间交织的基带信号，x2表示所述第二时间交织的基带信号，d1表示所述第一数字信号，d2表示所述第二数字信号，fIF表示所述第一和第二时间交织的IF信号的频率,且tn表示时间间隔。
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CN117792531A (zh) * 2024-02-26 2024-03-29 上海芯炽科技集团有限公司 一种高速双向串行接口中的镜像发射机校准系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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