CN1211948C - 提高接收机抗扰度的装置和接收机电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的方法和装置改善了无线电接收机的抗扰度。检测接收到的信号的功率电平。如果功率电平满足或超过预定功率阈值,则旁路低噪声放大器(703),从而提高接收机部件的截获点。另一个实施例包括使用RF功率检测器(105)来控制作为干扰功率函数的前端增益(110)。代之以可转换RF增益块(730),提出几种连续增益控制方法,能以较转换增益块时低的信号电平调节干扰抑制和灵敏度。还提出按一预定量调节输入增益的方法。
Description
本申请是1995年12月11日提交的题为“提高接收机抗扰度的方法和装置”的第95197662.1号中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及对无线通信接收机抗扰度的改进。
背景技术
目前有多种蜂窝状无线电话系统在应用。这些系统包括“高级移动电话系统”(AMPS)和两种数字蜂窝状通信系统:时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。数字蜂窝状通信系统的实施解决了AMPS遇到的容量问题。
所有蜂窝状无线电话系统均通过多付天线覆盖地理区域来工作。天线向在本技术领域称为蜂窝区的区域辐射。AMPS蜂窝区是独立的,因而与CDMA蜂窝区不同。这有可能使一个系统的蜂窝区天线位于另一个系统的蜂窝区内。同样,特定的系统(AMPS、CDMA和TDMA)中,在一指定区域内有两个服务提供者。这些服务提供者常选择把蜂窝区置于与竞争者不同的地理位置上,因此,存在这样一种情况:系统‘A’的无线电话可能离该系统最近的蜂窝区远,而离系统‘B’的蜂窝区近。这种情况意味着由于多频声干扰强而要接收的信号变弱。
系统天线的这种混扰可能对登记在一系统(例如CDMA系统)内并行进接近另一系统的天线(例如AMPS天线)的移动无线电话产生问题。在这种情况下,由于无线电话靠近AMPS蜂窝区或者AMPS正向链路信号的功率较高,所以AMPS信号可能干扰无线电话正在接收的CDMA信号。
无线电话遇到的AMPS信号的多频声干扰产生了失真分量。如果这些分量落入到该无线电话使用的CDMA频带内,则它们可能降低接收机和解调器的性能。
在AMPS系统中,往往通信公司(A和B频段)无意间干扰了竞争者的系统。蜂窝状移动通信公司的目的是通过使蜂窝区靠近通信现场或者靠近用户,并对每个AMPS信道辐射FCC限定的功率,向其系统的所有用户提供高信噪比。但不幸的是,这种技术为通信公司的系统提供了较佳的信号质量,但其代价是干扰了竞争者的系统。
诸如上述情况引起的互调失真用注入接收机的两个或多个单音信号产生的峰值寄生电平来定义。最经常的是,接收机用三阶输入获取点或IIP3定义三阶失真电平。IIP3定义成产生等于输入两个单音信号功率的三阶失真分量所需的输入功率(以两个单音信号的形式)。如图13所示,当诸如放大器等非线性部件在饱和以下时,才能线性地推知IIP3。
如图14所示,当把两个单音信号注入到接收机时,产生三段失真分量。单音信号#1在频率f1上,功率电平为P1(dBm)。单音信号#2在频率f2上,功率电平为p2(dBm)。一般把P2设置成等于P1。三阶失真分量在频率2×f1-f2和2×f2-f1上产生,功率电平分别为P12和P21。如果把P2设置成等于P1,则寄生分量应当相等,或者P12和P21应当相等。信号fc以功率电平Pc注入,表示在这种情况下,增加的失真等于低电平信号。如果有一个滤波器在产生失真之后滤出f1、f2和f21,f12的功率仍将干扰fc处的信号功率。在图14的例子中,对于CDMA应用,其目的是模间功率P12应当等于两个单音信号的总功率为-43dBm的信号功率-105dBm,所以IIP3必须>-9dBm.
在本技术领域众所周期,一个非线性部件的IIP3如下定义:
IIP3=IM3/2=Pin(dBm)
如果P1=P2,则Pin=P1+3dB或者P2+3dB(dBm),而且
IM3=P1-P12=P2-P21=P2-P12=P1-P21(dB)
对于使用了多个非线性部件的级联的IIP3,用公式表示如下:
IIP3=-10*log10[10(增益-部件IIP3)/10+10(-前一级的IIP3)/10]
其中,增益=对部件输入的增益。
因此,改善接收机级联的IIP3的一种方法是在第一种非线性部件之前降低增益。在这种情况下,LNA和混频器限制了IIP3。然而,需要定义另一个量来设置没有干扰的灵敏度或最低接收信号电平。该量在本技术领域称为噪声系数(NF)。如果接收机的增益减小到改善了IIP3(和抗扰度),则降低了NF(和对小的要求信号的灵敏度)。
把部件的NF定义如下:
部件的NF=Si/Ni-So/No(dB),
其中:Si/Ni为以dB表示的输入信号对噪声的比,
So/No为以dB表示的输出信号对噪声的比。
对于在接收机中级联的部件,该公式如下:
其中,NFe等于部件的噪声系数,
NFi等于至该部件的级联噪声系数,
增益等于至该部件的运行增益。
如果使到该部件的增益最大,则可以实现‘最佳的’级联NF,该公式与‘最佳的’级联IIP3的要求矛盾。对于指定的一个接一个的部件、接收机NF和IIP3,每个部件存在有限增益集合,满足所有的要求。
通常,把接收机设计成NF和IIP3为预定常数,这两个量设置接收机有和无干扰时的动态工作范围。根据规模、成本、热量、静态和动态部件电流消耗,使每个器件的增益、NF和IIP3最佳。在双模式的CDMA/FM便携式蜂窝状移动通信接收机中,CDMA标准要求在最小信号下有9dB的NF。换句话说,对于CDMA模式,灵敏度要求是在-104dBm下为0dB的S/N比。对于FM模式,要求是在-116dBm下为4dB的S/N比。在这两种情况下,该要求可以转换成如下的对NF的要求:
NF=S(dBm)-S/N(dB)-Ntherm(dBm/Hz)-信号BW(dB/Hz),
其中,S为最小信号功率,
S/N为最小信噪比,
Ntherm为热噪声最低值(-174dBm/Hz@290K),
信号BW(dB/Hz)为信号的带宽。
因此,
CDMA的NF=-104dBm-0dB-(-174dBm/Hz)-61dB/Hz=9dB,
FM的NF=-116dBm-4dB-(-174dBm/Hz)-45dB/Hz=9dB,
其中-61dBm/Hz为CDMA信道的噪声带宽,
-45dBm/Hz为FM信道的噪声带宽。
然而,当信号接收最小电平时才对接收机的NF有要求,且当存在干扰或者强CDMA信号时才对IIP3有要求。
只有两种途径覆盖通信公司正在产生强干扰的区域。一种是使用相同的技术,即使蜂窝区的位置与竞争者的一样。另一种是改进接收机的抗扰度。改进抗扰度的一个方法是提高接收机的电流。然而,这不是一种实际可用的解决方法,因为便携式无线电收发接收机依靠电池工作。增加电流将使电池消耗更快,因而减少了无线电话的通话和待机时间。所以需要使无线电话中的多频声干扰最小而不影响功耗。
发明内容
本发明调节电路的衰减,从而改善接收机的抗扰度。该电路有一个衰减器,它根据可变的增益进行衰减和自动增益控制(AGC)。本发明以一预定量来改变该衰减。然后检测电路的增益。如果检测到的增益变化大于预定阈值,则检测到互调分量,因而增加前端衰减,以减小互调分量的功率。
本发明提供一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,所述装置包括:耦合以接收所述信号的第一开关,所述第一开关具有第一位置和第二位置,所述第一开关的第二位置耦合到一旁路通路;第一放大器,所述第一放大器耦合到所述第一开关的第一位置,所述第一放大器用于对所述信号进行放大;第二开关,所述第二开关具有第一位置和第二位置,所述第二开关的第一位置耦合到所述第一放大器,所述第二开关的第二位置耦合到所述旁路通路;耦合到所述第一开关和所述第二开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述第一开关和所述第二开关切换到各自的第二位置;耦合到所述第一放大器的输出的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的信号;振荡器,所述振荡器用于产生具有预定频率的振荡器信号;混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的信号产生下变频的信号;耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
本发明还提供一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,所述装置包括:耦合以接收所述信号的开关,所述开关具有打开位置和关闭位置,所述关闭位置耦合到一旁路通路;第一放大器,所述第一放大器具有耦合到所述开关的输入端和耦合到所述旁路通路的输出端;耦合到所述开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述开关切换到所述关闭位置;耦合到所述第一放大器的输出端的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的信号;振荡器,所述振荡器产生具有预定频率的振荡器信号;混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的信号产生下变频的信号;耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
本发明还提供一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,所述装置包括:第一放大器,所述第一放大器的输入端耦合到所述信号,所述第一放大器在其输出端产生经放大的接收信号;耦合到所述第一放大器的输入端的旁路通路;开关,所述开关具有第一位置和第二位置,所述第一位置耦合到所述第一放大器的输出端,所述第二位置耦合到所述旁路通路;耦合到所述开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述开关从所述第一位置切换到所述第二位置;耦合到所述第一放大器的输出端的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的接收信号;振荡器,所述振荡器用于产生具有预定频率的振荡器信号;混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的接收信号产生下变频的信号;耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
本发明还提供一种提高无线电话射频干扰抗扰度的接收机电路,所述无线电话具有用于接收和发送无线电信号的天线、耦合到所述天线的双工器、以及耦合到所述双工器的信号处理电路,所述接收机电路包括:接收放大器,所述接收放大器具有输入端和输出端,所述接收放大器用于对接收的无线电信号进行放大;旁路通路,所述旁路通路可切换地耦合到所述接收放大器,所述旁路通路用于在分流位置时衰减所述接收放大器的增益;控制器,所述控制器耦合到所述旁路通路,在检测到接收的无线电信号的功率电平超过预定阈值时,所述控制器将所述旁路通路切换到所述分流位置;滤波器,所述滤波器耦合到所述接收放大器的输出端,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的接收信号;振荡器,用于产生具有预定频率的振荡器信号;混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的接收信号产生下变频的信号;耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
附图说明
图1示出了本发明提高接收机抗扰度的装置的方框图。
图2示出了本发明另一实施例的方框图。
图3示出了本发明另一实施例的方框图。
图4示出了本发明另一实施例的方框图。
图5示出了根据图7的实施例的接收到的RF输入功率对载波噪声比的另一曲线图。
图6示出了根据图8的实施例的接收到的RF输入功率对载波噪声比的曲线图。
图7示出了本发明另一实施例的方框图。
图8示出了不用本发明的装置,干扰功率对信号功率的曲线图。
图9示出了根据本发明装置的另一实施例干扰功率对信号功率的曲线图。
图10示出了本发明另一实施例的方框图。
图11示出了本发明另一实施例的方框图。
图12示出了本发明另一实施例的方框图。
图13示出了非线性传递特性与失真测量值的曲线图。
图14示出了失真分量的频谱描述。
图15示出了根据本发明的检测接收信号功率的方法的方框图。
图16示出了本发明的衰减控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明的目的是必要时改变接收机的NF和IIP3来提高IIP3(或抗扰度),而不影响NF。这种性能的‘提高’是通过改变接收机中第一动态部件的增益来实现的。可以通过在一连续的范围内改变LNA的增益或者用旁路开关断开低噪声放大器来改变。
图1示出了本发明较佳实施例的方框图。
本实施例包含了利用可调增益控制(AGC)110在接收机的前端连续地调节LNA115。前端上的连续AGC110还提供的好处是在最小的RF输入电平上线性,而在发射侧的AGC120可能会降低IF AGC125和130的要求。
该实施例检测LNA115的功率输出。功率检测器105在RF上测量信号功率和干扰功率。利用本实施例,功率检测器105可在接收功率低于后述图7、10、11和12“转换增益”实施例的-65dBm时,连续减小LNA115的增益。
本较佳实施例由功率检测器105在RF上检测接收到的信号和干扰功率。该检测到的功率通过环路滤波器,用于调节接收AGC110,从而调节接收元件的截获点。当测得到功率增加时减小增益,当测得的功率降低时提高增益。本实施例还可以把LNA115和AGC110组成形成增益可变LNA,因此不需要单独的AGC110块。以与接收AGC110相同的方法调节设置在功率放大器150前的发射AGC120的功率,以保持总的发射功率电平。
在混频器135和140后还设置AGC放大器125和130,以在带通滤波器145滤除了干扰之后调节增益。这些AGC放大器125和130实现开环功率控制、闭环功率控制和补偿的正常CDMA功能。由于CDMA的动态范围宽,所以需要这些IF AGC125和130。通常,这些AGC125和130的增益范围大于80dB。在混频器后的接收和发射AGC125和130,由另一个测量接收信号下变频后的总功率的功率检测器来调节。当下变频信号的功率增加时,功率检测器150向下调节AGC125和130的增益,而当下变频信号的功率降低时,向上调节AGC125和130的增益。
在较佳实施例中,接收到的信号在869-894MHz的频带内。发射的信号在824-849MHz的频带内。另一个实施例使用不同的频率。
图5所示的曲线示出了该AGC方法的益处。左手侧y轴示出了载波噪声比对相对于干扰电平参数化的接收输入功率的载波噪声比。右手侧的y轴示出了作为接收输入功率的函数的常数C/J所需总干扰功率。当干扰不存在时(-100dBm),无线电设备就象没有RF AGC那样工作。当干扰增加时,C/N减小,但有效的线性度也增加。在本例中,RF动态范围为30dB,RF AGC起作用的阈值位于干扰功率大于-25dBm的点上。
图2示出了连续增益调节的另一实施例。该实施例首先在功率检测器210确定下变频信号的功率电平之前,用带通滤波器205滤除干扰。阈值检测器225确定信号功率电平达到某一点(在本实施例中为-105dBm)的时间,然后当信号功率超过该功率电平时,向下调节AGC230和235的增益。当信号功率电平低于该阈值时,向上调节AGC230和235的增益。连续调节在混频器240和245前后的AGC215和220的增益,而不检查功率的预定阈值,进行正常的CDMA的AGC功率控制。
图6示出了该实施例的曲线图。当把阈值设置在-105dBm(最小接收RF电平)时,C/N不象没有RF AGC的情况那样快速增加。本实施例的优点是在RF输入功率非常低时就有了线性的好处,不需要接收RF功率检测器,并且AGC环路仅检测信号功率。因此,AGC环路的设计比检测RF功率的简单。
图3示出了本发明的另一个实施例。该实施例的工作与图1的实施例相似。唯一的区别是把AGC301放置到接收通路的LNA305之前。
图4示出了本发明的另一个实施例。该实施例在天线410与双工器415之间使用了衰减器405。该衰减器由LNA425后的功率检测器420控制。功率检测器420测量接收到的信号和干扰功率,进行滤波,并把它与预定的阈值比较。在本实施例中,阈值为-25dB。当组合的信号和干扰功率达到该阈值时,提高衰减器405的衰减量。这种调节可以用数字固定步长或连续的方法进行。在混频器440和445后的AGC430和435以与图1的较佳实施例相同的方式调节。
图7示出了本发明的装置的另一个实施例。该实施例使用了开关701和702来改变前端增益。对于特定的CDMA无线电话设计来说,实际的转换电平与作为信号电平或噪声系数的函数的信噪比要求有关。本发明可以用于AMPS无线电话,然而将改变转换特性以适应不同的工作点。
本实施例包含接收和发射信号的天线725。无线电设备内的接收和发射路径通过双工器720联接到天线725上,双工器把接收到的信号与发射信号分开。
把接收到的信号输入到LNA703上,LNA703联接在两个开关701与702之间。一个开关701把LNA703联接到双工器720上,第二开关702把LNA703联接到带通滤波器704上。在较佳实施例中,开关701和702为单刀双掷砷化镓开关。
LNA703联接到每个开关的一个接点上,当两个开关701和702转换到这些接点上时,接收到的信号联接到LNA703,并将LNA703的放大信号输出到带通滤波器704。在本实施例中,带通滤波器704的频带为869-894MHz。另一个实施例使用取决于接收的信号频率的不同的频带。
带通通路730联接到每个开关的另一接点上。当开关701和702转换到它们的另一接点时,双工器720的接收信号绕开LNA703,直接导向带通滤波器704。在本实施例中,这些开关701和702受无线电话微控制器740的控制。在另一实施例中,用单独的控制器来控制这些开关的位置。
在带通滤波器704对接收到的信号进行了滤波之后,经滤波的信号下变频到较低的中频(IF),供无线电收发机的其余部分使用。下变频是通过混频器705把接收到的信号与另一具有锁相环路707驱动压控制振荡器706设置的频率的信号混合后完成的。后一信号在输入到混频器705之前由放大器750进行了放大。
混频器705的下变频信号输入到后端AGC708和709。这些AGC708和709由无线电话用于进行闭环功率控制,这点本技术领域已经是公知的。
在本发明的方法中,微控制器740监视接收到的信号的功率。当功率超过-65dBm时,微控制器740指令开关701和702转换到旁路位置,因此把接收到的信号直接联接到带通滤波器704。通过旁路LNA703的增益,与以dB为单位的增益的减少成比例地提高接收机的截获点。另一实施例使用其它的电路和方法来监视接收到的信号的功率。
本发明方法的另一实施例连续地调节前端的增益。本实施例使用诸如-25dBm的低功率阈值。
图8和图9的曲线图示出了图7、10、11和12所示的本发明可转换增益实施例的优点。图8示出了不使用可转换增益装置的一般无线电设备的干扰功率对射频(RF)信号功率的曲线图。该曲线表示,最大干扰电平被限制在-10.5dBm的接收机输入压缩点上。图中示出了一个和两个单音信号的功率曲线。
图9的曲线表示无线电设备接收到的干扰功率对利用本发明可转换增益方法和装置的无线电设备接收到的射频信号功率的变化。可以看出,在曲线的-65dBm点上,开关转换成旁路LNA增益,因此可以容许有较大的干扰功率而不影响RF信号功率。图中示出了一个和两个单音信号的功率曲线。
图10示出了本发明装置的的另一个实施例。该实施例使用一个单刀单掷开关1001。在该实施例中,当接收到的信号功率达到-65dBm时,控制器1020把开关1001转换到旁路通路1010上。这有效地短路了LNA1002增益,因而,把接收到的信号直接联接到带通滤波器1003上。
图11示出了本发明装置的另一实施例。该实施例使用了一个单刀单掷开关1105,当它闭合时,就把LNA1110通过电阻器1101短路成接地。这在输入端造成阻抗失配,引起信号衰减,因此,减小了LNA1110的增益。与上述实施例一样,当输入信号功率达到-65dBm时,开关1105闭合。电阻器1101的电阻与所要求的衰减量有关。在另一实施例中,该电阻对于不同的LNA是不同的。
图12示出了本发明装置的又一个实施例。该实施例在LNA1205的输出端使用了一个单刀双掷开关1201。LNA1205连接到开关1201的一个接点上,旁路通路1210连接到另一接点上。旁路通路1210的输入端连接到LNA1205的输入端。当接收到的RF信号的功率电平达到-65dBm时,开关1201从把LNA1205联接到带通滤波器1220的位置掷向旁路通路1210。这样就把信号直接联接到带通滤波器1220,旁路了LNA1205的增益。
上面所有实施例中,在由开关旁路的同时,可以关闭向LNA供电。这可以通过把LNA的电源端连接到一个也由该控制器控制的开关上来实现。一旦LNA被旁路,不再使用,就关闭电源。这减少了无线电设备的功耗,从而提高电池可以使用的通话和待机时间。
在本发明的另一个实施例中,Ec/Io检测用于确定调节前端增益的时间。另外的实施例使用其它质量尺度,例如Eb/Io。
这些比是数字通信系统性能的质量尺度。Eb/Io比表示每比特的能量比信道的总干扰频谱密度,而Ec/Io比表示每CDMA码片(筹元)的能量比总干扰频谱密度。可以认为Eb/Io是一种度量,它表示了一个通信系统对另一系统的特性;需要的Eb/Io越小,系统调制和检波过程对给定的差错概率越有效。假设容易获得Ic/Io和接收到的信号强度,当Ec/Io下降时,微控制器就可以检测到强干扰的存在,而AGC检测器增加的干扰。微控制器可以降低前端增益,以改善抗扰度,这将改进Ec/Io,降低落入到信号带宽内的干扰分量。
当信号质量达到上述Eb/Io或Ec/Io阈值时,减小前端增益。可以利用连续调节方法或放大器转换方法或者上述这两种方法来实现这种增益调节。
图15所示的又一个实施例将检测IF或基带的信号功率,而不是RF的信号和干扰功率的组合。这种方法较简单,它只有一个功率检测器AGC控制环路。
图15示出了检测接收到的信号的功率的另一种方法的方框图。首先1501把该信号下变频到基带频率。然后1505把该模拟信号转换成数字信号,以进行进一步的基带处理,其中包括确定接收到的信号的强度。码片相关器1510确定对所有非相关部件能量的每一码片能量。处理器1515利用该信息与接收信号强度指示器(RSSI)确定接收机1520和发射机1530的增益调节量。
由于接收信号功率尺度包括信号和干扰功率,所以仅当信号电平和每码片的能量都下降时,接收增益才提高。由于RSSI正在变化,所以发射功率也必须改变,以进行补偿,从而使开环功率控制能适当地工作。因此,每当接收增益调节时,处理器就调节发射增益。
其它的实施例使用清除或信号功率来控制增益可变AGC。另外的实施例仅控制接收功率而不是发射和接收功率都控制。
在图16中示出了上述实施例的增益控制的方法。该方法是基于图13的曲线图所示的关系。在图13中,可以看到随着干扰输入功率沿X轴的增加,互调分量(下面的曲线)比干扰功率增加更快。因此,如果在接收机输入端出现干扰,在输入端上施加XdB的衰减,将可以把IM3互调分量减少3*XdB。
通常,互调分量不落入到无线电设备的IF部分,这是由于它们的功率较低。IF部分外的互调分量不会引起接收机性能问题。因此,如果互调分量有足够的功率影响IF信号,才必须调节接收机的增益。
参照图16,本发明的方法首先调节输入增益(1601)。在较佳实施例中,该增益调节为3dB。然而,其它实施例可以使用其它的增益调节值,例如1dB-6dB范围。然后,接收机的处理用于测量接收到的信号的功率变化(1605)。在较佳实施例中,自动增益控制处理检测IF信号功率变化。应当理解,测量接收到的信号的变化也可以在接收机的RF级或基带级进行。
如果信号功率变化接近3dB,则CDMA信号大于噪声最低值,不存在引起问题的互调分量的可能。在这种情况下,不需要进行另外的增益调节,但提高增益将改善接收机的灵敏度。IF信号功率变化接近(3+-0.5)dB仍看作是3dB。
如果IF信号功率变化小于3dB(1610),则CDMA信号小于噪声最低值,或者不存在有可能引起问题的互调分量。在这种情况下,AGC仅看到小的CDMA信号和噪声。因此,必须提高接收电路的增益(1615),从而提高接收机的灵敏度。
如果IF信号功率变化大于3dB,则互调分量足以产生问题,必须进行另外的增益调节1620。在较佳实施例中,如果输入增益变化3dB,当有较大干扰出现时,互调分量将变化9dB。在这种情况下,可以少量地(例如3dB)降低平均增益,一直到本发明的方法确定互调分量减小到可接受的程度。
本发明的方法可以用于低速率地连续检查互调分量。在较佳实施例中,该速率是每秒10次。其它实施例使用每个帧周期一次的方法。又一些实施例使用其它的速率,例如在正向链路上检测到较大的差错时才检查。
总之,本发明的方法能使移动无线电设备行进到接近不同系统的天线,同时提供了无线电设备对另一系统的射频干扰的抵抗能力。通过减小前端增益,无线电接收电路的截获点增加,使其它系统的信号造成的失真分量不会造成接收机和解调器性能降低。
Claims (10)
1.一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,其特征在于,所述装置包括:
耦合以接收所述信号的第一开关,所述第一开关具有第一位置和第二位置,所述第一开关的第二位置耦合到一旁路通路;
第一放大器,所述第一放大器耦合到所述第一开关的第一位置,所述第一放大器用于对所述信号进行放大;
第二开关,所述第二开关具有第一位置和第二位置,所述第二开关的第一位置耦合到所述第一放大器,所述第二开关的第二位置耦合到所述旁路通路;
耦合到所述第一开关和所述第二开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述第一开关和所述第二开关切换到各自的第二位置;
耦合到所述第一放大器的输出的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的信号;
振荡器,所述振荡器用于产生具有预定频率的振荡器信号;
混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的信号产生下变频的信号;
耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;
耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;
第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;
第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述预定功率电平是-65dBm。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一放大器是低噪声放大器。
4.一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,其特征在于,所述装置包括:
耦合以接收所述信号的开关,所述开关具有打开位置和关闭位置,所述关闭位置耦合到一旁路通路;
第一放大器,所述第一放大器具有耦合到所述开关的输入端和耦合到所述旁路通路的输出端;
耦合到所述开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述开关切换到所述关闭位置;
耦合到所述第一放大器的输出端的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的信号;
振荡器,所述振荡器产生具有预定频率的振荡器信号;
混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的信号产生下变频的信号;
耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;
耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;
第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;
第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
5.一种提高无线电接收机射频干扰抗扰度的装置,所述无线电接收机接收信号,其特征在于,所述装置包括:
第一放大器,所述第一放大器的输入端耦合到所述信号,所述第一放大器在其输出端产生经放大的接收信号;
耦合到所述第一放大器的输入端的旁路通路;
开关,所述开关具有第一位置和第二位置,所述第一位置耦合到所述第一放大器的输出端,所述第二位置耦合到所述旁路通路;
耦合到所述开关的控制器,当所述信号超过预定功率电平时,所述控制器将所述开关从所述第一位置切换到所述第二位置;
耦合到所述第一放大器的输出端的滤波器,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的接收信号;
振荡器,所述振荡器用于产生具有预定频率的振荡器信号;
混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的接收信号产生下变频的信号;
耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;
耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;
第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;
第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
6.一种提高无线电话射频干扰抗扰度的接收机电路,所述无线电话具有用于接收和发送无线电信号的天线、耦合到所述天线的双工器、以及耦合到所述双工器的信号处理电路,其特征在于,所述接收机电路包括:
接收放大器,所述接收放大器具有输入端和输出端,所述接收放大器用于对接收的无线电信号进行放大;
旁路通路,所述旁路通路可切换地耦合到所述接收放大器,所述旁路通路用于在分流位置时衰减所述接收放大器的增益;
控制器,所述控制器耦合到所述旁路通路,在检测到接收的无线电信号的功率电平超过预定阈值时,所述控制器将所述旁路通路切换到所述分流位置;
滤波器,所述滤波器耦合到所述接收放大器的输出端,所述滤波器在滤波器输出端输出经滤波的接收信号;
振荡器,用于产生具有预定频率的振荡器信号;
混频器,所述混频器具有第一输入和第二输入,所述第一输入耦合到所述滤波器的输出端,所述第二输入耦合到所述振荡器,所述混频器根据所述振荡器信号和所述经滤波的接收信号产生下变频的信号;
耦合以接收所述下变频的信号的第二放大器;
耦合以接收所述下变频的信号的第三放大器;
第一表面声波滤波器,所述第一表面声波滤波器耦合到所述第二放大器,用于产生用于数字无线电话系统中的信号;
第二声表面波滤波器,所述第二表面声波滤波器耦合到所述第三放大器,用于产生用于模拟无线电话系统中的信号。
7.如权利要求6所述的接收机电路,其特征在于,所述旁路通路包括第一开关,所述第一开关具有耦合到所述双工器的第一输入端,所述第一开关具有串联位置和分流位置,所述第一开关还具有输出端,当所述第一开关位于所述第一开关的串联位置时,所述第一开关的输出端耦合到所述接收放大器的输入端,当所述第一开关位于所述第一开关的分流位置时,所述第一开关的输出端耦合到第二开关的输入端,其中,所述第二开关具有耦合到所述信号处理电路的输出端,所述第二开关具有串联位置和分流位置,当所述第二开关处于所述第二开关的串联位置时,所述第二开关的输入端耦合到所述接收放大器的输出端,当所述第二开关处于所述第二开关的分流位置时,所述第二开关的输入端耦合到所述第一开关的输出端。
8.如权利要求6所述的接收机电路,其特征在于,所述旁路通路包括一开关,所述开关具有耦合到所述双工器的输入端,所述开关还具有输出端,当所述旁路通路处于分流位置时,所述开关的输出端耦合到所述接收放大器的输出端。
9.如权利要求6所述的接收机电路,其特征在于,所述旁路通路包括一开关,所述开关具有耦合到所述信号处理电路的输出端,所述开关还具有输入端,当所述旁路通路处于分流位置时,所述开关的输入端耦合到所述接收放大器的输入端。
10.如权利要求6所述的接收机电路,其特征在于,所述旁路通路包括可切换的负载,所述可切换的负载具有耦合到地电位的输出端,所述可切换的负载还具有输入端,当所述旁路通路处于分流位置时,所述可切换的负载的输入端耦合到所述接收放大器的输入端。
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