CN1433158A - 通信接收机及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于具有接收机的无线通信装置在存在窄带阻断器的时候接收宽带信号的方法。在直接转换和中频RF接收机中的方法包括确定信号失真(40)的功率，确定期望信号和失真(41)的功率，用具有抑制带宽的滤波器对信号失真滤波、和将抑制属性(43)作为期望信号和信号失真的功率的函数，对其进行动态的调节。在一些实施例中，将确定功率比率是否超过阈值(45)作为调节抑制属性的条件。

Description

通信接收机及其方法
发明领域
本发明一般涉及通信接收机。具体地说，涉及用于使移动通信手持机降低互调失真的接收机及其组合和相关方法。
背景技术
直接转换接收机直接将信号转换到基带，以用于后续的处理，并因此省去了其它接收机(例如那些超外差接收机)中标准配置的转换器和中间滤波器。中频接收机(例如，甚低中频接收机(VLIF))在将信号转换到基带之前，将其转换成一个中间的频率，以备处理。
相对于中频接收机来说，直接转换接收机比较简单和廉价，因此，在通信设备(例如，在移动蜂窝通信手持机中)中非常希望使用直接转换接收机。
通用移动电信服务(UMTS)宽带码分多址(WCDMA)通信标准为WCDMA通信分配专有频谱。这种专有地分配WCDMA频谱的方法缺乏窄带阻断器(narrow band blocker)。然而，其它非专有地分配用于WCDMA通信的频带的做法存在高级窄带阻断器方面的问题，高级窄带阻断器生成第2阶和高阶的互调失真，这降低了接收机的性能。
正如在(例如)名为“直接转换器”的美国专利No.6,192,255和名为“改善互调失真保护的方法和装置”的美国专利No.6,125,272中描述的，用有高2阶截取混频器(intercept mixer)的直接转换接收机，并通过基带频率滤波来降低失真，但在许多应用中，这种技术通常还是不够的。
中频接收机通过在将信号转换到基带之前对其滤波来降低失真。只有在基带取样率足以容纳中频偏移，和邻近信道排斥要求不是很严格的情况下，在将信号转换到基带之前对其滤波，才能工作得很好。
对于本领域普通技术人员来说，在结合图例仔细查看本发明的详细描述后，本发明的各个方面、特征和优点将变得更全面清楚。
附图说明
图1是本发明中的接收机中不同信号和信号成分的频域图解说明。
图2是根据本发明示例性实施例的示例性RF接收机的原理方框图。
图3是具有用于执行本发明方法的接收机的示例性无线通信设备。
图4是RF接收机中的一个过程的示例流程图。
具体实施方式
图1所示为图2中电路方框图表示的非线性接收机的不同输入信号和滤波器响应。信号(S1)是期望的信号，信号(S2)是干扰信号，或阻断器(blocker)，当非线性接收机接收到并处理它们的时候，将产生失真，例如，2阶和更高阶的互调失真。
在一个示例性实施例中，即可以应用直接转换接收机，又可以应用中频接收机(例如，甚低中频接收机(VLIF))作为在图3所示的无线通信设备中所使用的接收机。示例性的无线通信设备通常包括连接到存储器32的处理器30，发射机/接收机34，输入/输出设备36和显示38，并且，在一个实施例中，无线通信设备是蜂窝通信手持机。
在图2中，连接到放大级20的天线接收期望信号(S1)和阻断器信号(S2)，放大级连接到混频器21，然后连到非线性级22。正如所注明的，信号失真是由在接收机的混频器和非线性级处的阻断器信号产生的。
一般来说，信号失真包括窄带和宽带互调失真。在一个示例性操作模式中，无线通信手持机接收机在有窄带阻断器的时候接收宽带信号，例如通过在对GSM窄带阻断信号敏感的WCDMA波段内进行接收。在这个示例性的应用中，我们所期望抑制窄带阻断器。然而，更一般地说，本发明中的方法可以用于抑制任何失真。
图1显示了两个2阶失真(1/2 S2 2)，其中一个在或接近中心频率fCF的期望信号带宽中，。在直接转换接收机中，中心频率(fCF)是0Hz，但是中心频率可以是任何频率，例如中间转换接收机的示例性频率。图1还显示了普遍存在的热噪声(kTBF)。
图1显示了用于第一滤波器的通过频带(passband)(H1)，在图1和图2所示的示例性实施例中，第一滤波器是低通滤波器(LPF)，它传送期望的信号(S1)和不期望的失真，失真是示例性实施例中的较低波段2阶失真(1/2 S2 2)。
图4中的流程图显示了，在本发明的一个实施例中，在方框40处，在期望信号S1的通过波段中，确定不期望的信号失真的功率(PDIST)。在示例性实施例中，失真是图1中所示的较低频带2阶互调失真(1/2 S2 2)。在其它实施例中，也可以确定第一滤波器通过波段(H1)中的其它不期望的失真功率。
在图4中的方框41处，同时对期望信号和不期望的失真的功率(PDS+DIST)进行确定。在图2中，在接收机电路模块23中确定包括(PDS)和(PDS+DIST)的功率。
一般来说，通过动态地选择一个或多个滤波器属性来过滤失真。例如，在一个实施例中，通过选择拐点频率来动态地调节无限冲击响应(IIR)滤波器的抑制带宽，从而过滤失真，在另一个实施例中，通过控制滤波器系数，来动态地调节有限冲击响应(FIR)滤波器的抑制带宽，而不调节抑制带宽，来过滤失真。在其它实施例中，既对抑制带宽，又对滤波器抑制进行动态调节。在其它变通的实施例中，可能动态地调节滤波器的其它属性。
在图1和图2所示的示例性实施例中，同过具有第二通过波段(H2)的第二滤波器和具有第三通过波段(H3)的第三滤波器将失真滤掉。在图1和图2中，第二滤波器通过波段是低通滤波器的通频带，第三滤波器通过波段是带通滤波器的通频带。然而，在其它实施例中，可以选择地使用其它滤波器和/或滤波器通频带的组合，例如，可使用单一的滤波器。动态地调节滤波器抑制发生在数字信号处理模块(例如图2中的模块24)中。
一般来说，滤波器的抑制属性是作为期望信号和不期望的信号失真的函数(PDS+DIST)来动态调节的。在图4中的方框43处，抑制属性(例如滤波器抑制的抑制带宽)是根据(例如，来自于存储在接收机的存储器的查寻表的)功率选择的(PDS+DIST)。例如，在图2中的示例性电路中，在图4中的方框43处选择第二滤波器通频带(H2)和第三滤波器通频带(H3)的拐点频率。在图2中，信号处理模块24根据模块23确定的功率(PDS+DIST)，来为第二和第三滤波器模块25和26提供带宽或抑制频率控制信号。
在图4中所示的一个实施例中，在方框45处，确定功率比率是否超过预定阈值。在方框42处确定的功率比率是信号失真的功率(PDS)除以期望信号和信号失真的功率。在图2所示的示例性实施例中，在模块23确定功率比率功率(PDS/PDS+DIST)。在方框47处，根据由图4中的方框45确定的功率比率是否超过预定阈值的结果，选择滤波器抑制属性。阈值在方框46处选定，并且是功率(PDS+DIST)的函数，例如，来自于存储在查寻表中一组阈值。
在一个实施例中，在方框45处将功率比率与阈值进行比较，在图4中的方框47处将滤波器抑制属性设为等于无，例如，如果功率比率不高于预定阈值，就将抑制带宽或抑制设为零。
在另一个实施例中，在方框45处将功率比率与阈值进行比较，并将抑制属性设为一个固定的值，例如，如果功率比率高于预定阈值，就在方框47处将其设为固定的抑制带宽或固定的滤波器抑制值。在另一个实施例中，当功率比率高于预定阈值的时候，就在方框43处动态地调节抑制属性。
在其它实施例中，动态地调节抑制属性，而不考虑功率比率是否高于预定阈值。在这个实施例中，在图4中的方框43处，根据期望信号和失真的功率(PDS+DIST)来选择抑制属性。在图4中，在方框44处设定抑制属性。
尽管在这里以一种使发明者拥有所有权，并使那些具有本领域技术的一般知识的人能够制造和使用本发明的方式，对本发明及在此认为的最好的模式进行了描述，应当理解，这里还公开了许多与示例性实施例同等的实施例，并且可以在不违背本发明的精神的情况下，对本发明进行各种的修改和变化，本发明不是由示例性的实施例所限定的，而是由所附的权利要求所限定。

Claims (27)

1.一种在具有包含期望信号部分和失真部分信号的直接转换和中频RF接收机中使用的方法，它包括：
确定功率比率，
所述功率比率是所述信号失真的功率除以所述期望信号和所述信号失真的功率；
确定所述功率比率是否超过预定阈值；
如果所述功率比率高于所述预定阈值，就用具有非零抑制带宽的滤波器对所述信号失真进行滤波。
2.根据权利要求1中所述方法，如果所述功率比率不高于所述预定阈值，就用抑制带宽等于零的滤波器对所述信号失真进行滤波。
3.根据权利要求1中所述方法，动态调节所述滤波器的所述抑制带宽，所述抑制带宽为所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
4.根据权利要求3中所述方法，通过从查寻表中为所述期望信号和所述信号失真的特定功率选择一个抑制带宽值来动态地调节所述抑制带宽。
5.根据权利要求3中所述方法，动态地调节所述预定阈值，所述预定阈值是所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
6.根据权利要求1中所述方法，动态地调节所述预定阈值，所述预定阈值为所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
7.根据权利要求1中所述方法，所述信号失真包括窄带互调失真，通过确定所述窄带互调失真的功率来确定所述信号失真的功率。
8.根据权利要求7中所述方法，动态调节所述滤波器的所述抑制带宽，所述抑制带宽为所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
9.根据权利要求1中所述方法，动态调节所述滤波器的所述抑制，所述滤波器抑制为所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
10.一种在直接转换和中频RF接收机中使用的方法，其包括：
确定期望的信号功率；
确定信号失真功率；
用滤波器对所述信号失真进行滤波；
动态调节所述滤波器的所述抑制带宽，所述抑制带宽为所述期望信号和所述信号失真的功率函数。
11.根据权利要求10中所述方法，通过从查寻表中为所述期望信号和所述信号失真的特定功率选择一个抑制带宽值来动态地调节所述抑制带宽。
12.根据权利要求10中所述方法，
确定功率比率是否超过预定阈值，所述功率比率是所述信号失真的功率除以所述期望信号和所述信号失真的功率；
如果所述功率比率不超过所述预定阈值，就将抑制带宽设为零。
13.根据权利要求12中所述方法，动态调节所述预定阈值，所述预定阈值是所述期望信号和所述信号失真功率的函数。
14.根据权利要求10中所述方法，所述信号失真包括窄带互调失真，通过确定所述窄带互调失真的功率来确定所述信号失真的功率。
15.根据权利要求10中所述方法，动态调节所述滤波器的抑制，所述滤波器抑制是所述期望信号和所述信号失真的功率的函数。
16.一种在直接转换和中频RF接收机中使用的方法，它包括：
确定信号失真功率；
确定期望的信号功率；
用滤波器对所述信号失真进行滤波；
动态调节所述滤波器的抑制，所述滤波器的抑制是所述期望信号和所述信号失真的功率的函数。
17.根据权利要求15中所述方法，
确定功率比率是否超过预定阈值，所述功率比率是所述信号失真的功率除以所述期望信号和所述信号失真的功率；
如果所述功率比率不超过所述预定阈值，就将所述滤波器的抑制设为零。
18.根据权利要求17中所述方法，动态调节所述预定阈值，所述预定阈值所述期望信号和所述信号失真的功率的函数。
19.根据权利要求15中所述方法，所述信号失真包括窄带互调失真，通过确定所述窄带互调失真的功率来确定所述信号失真的功率。
20.一种用于具有接收机的无线通信装置的方法，所述接收机在存在窄带阻断器的情况下接收宽带信号，该方法包括：
确定窄带互调失真功率；
确定期望的信号功率；
对所述期望的信号和失真进行滤波；
动态调节抑制带宽或所述滤波器的抑制中的至少一个，其为所述期望信号和所述互调失真的功率的函数。
21.根据权利要求20中所述方法，
确定功率比率是否超过预定阈值，
所述功率比率是所述窄带互调失真部分的功率除以所述期望信号和所述窄带互调失真的功率；
如果所述功率比率高于所述预定阈值，就将抑制带宽或所述滤波器的抑制中的至少一个设为非零值。
22.根据权利要求21中所述方法，如果所述功率比率不高于所述预定阈值，就将抑制带宽或所述滤波器的抑制中的至少一个设为零。
23.根据权利要求21中所述方法，动态调节所述预定阈值，所述预定阈值是所述期望信号和所述信号失真的功率的函数。
24.一种用于RF接收机的方法，它包括：
确定信号失真功率；
确定期望的信号功率；
用滤波器对信号失真和期望的信号进行滤波；
动态调节滤波器的抑制属性，所述抑制属性是所述期望信号和确定所述信号失真的功率的函数。
25.根据权利要求24中所述方法，
确定功率比率是否超过预定阈值，所述功率比率是所述信号失真的功率除以所述期望信号和所述信号失真的功率；
仅当所述功率比率高于所述预定阈值时，动态地调节滤波器的抑制属性。
26.根据权利要求25中所述方法，动态调节所述预定阈值，所述预定阈值是所述期望信号和所述信号失真的功率的函数。
27.根据权利要求24中所述方法，所述信号失真包括窄带互调失真，通过确定所述窄带互调失真的功率来确定所述信号失真的功率。
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