CN1578166A - 移动通信终端的射频接收装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动通信终端的RF(射频)接收装置和方法，以执行用于位置跟踪业务的GPS信号接收功能。该RF接收装置包括第一CDMA RF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元，该第一CDMA RF匹配单元用于无需在功率强度方面改变，RF匹配一个CDMA信号，该第二CDMA RF匹配单元用于RF匹配一个CDMA信号，同时降低功率强度。当位置跟踪业务被请求的时候，该第一CDMA RF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元的其中一个被按照接收的CDMA信号的功率强度选择为该CDMA信号的RF匹配路径。因此，随着该CDMA信号的干扰/影响被减到最小，GPS信号被接收，因此该移动通信终端的卫星搜索性能被增强。

Description

移动通信终端的射频接收装置和方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种能够执行GPS(全球定位系统)功能和CDMA(码分多址)功能的移动通信终端的RF(射频)接收装置和方法。
2.相关技术的描述
位置跟踪业务是一种通过使用经由基于CDMA的移动通信网络的基站传播检测特性，用于在实时基础上自动地查验和跟踪移动通信终端位置的业务。在CDMA网络中，进行该位置跟踪业务，使得移动式通信终端的位置通过使用GPS和移动通信网络被检测和跟踪。
E911(应急911)业务是CDMA网络的位置跟踪业务的其中之一，通过其可用于接收GPS信号的移动通信终端的位置被查验，并且紧急救援机构，诸如消防队被告知该查验的移动通信终端位置。
为了提供该E911业务，移动通信终端包括天线和可用于接收该GPS信号的GPS接收机，以及位置确定实体(PDE)，通过使用由该移动通信终端的GPS接收机接收的信息来计算该移动通信终端的位置。
在移动通信终端的RF接收机执行GPS功能和CDMA功能的情况下，其具有用于GPS RF信号的PGS路径和用于CDMA RF信号的CDMA路径。
图1举例说明常规的移动通信终端的RF接收机的结构。
如图1所示，常规的移动通信终端的RF接收机包括具有GPS信号频带特性和CDMA信号频带特性的天线5；一个开关单元10，用于分离从天线5接收的GPS信号和CDMA信号；一个GPS RF匹配单元20，用于执行从开关单元10传送的GPS信号的RF匹配功能；第一LNA(低噪声放大器)30，用于放大从GPS RF匹配单元20输出的GPS信号；一个CDMA RF匹配单元40，用于执行从开关单元10传送的CDMA信号的RF匹配功能；和第二LNA 50，用于放大从该CDMA RF匹配单元40输出的CDMA信号。
如图2A所示，该CDMARF匹配单元40可以包括电容器C1和C2以及线圈L1。
如图2B所示，该CDMA RF匹配单元40可以另外包括具有某个特性阻抗值，例如50Ω的PCB线路41。
如上所述构成的常规的移动通信终端的RF接收机操作如下。
当用户请求用于GPS ONE功能(位置跟踪业务)的E911的时候，移动通信终端搜索用于该E911业务的卫星，同时通过该开关单元10执行在GPS路径和CDMA路径之间的切换。
在包括卫星的位置信息和卫星数量在内的GPS信号被移动通信终端的天线5接收之后，然后通过该开关单元10切换到GPS路径。
移动通信终端通过使用GPS信号计算伪距离，并且通过CDMA信道传送所计算的伪距离信息和卫星的位置信息给位置计算基站(PDE)。
位置计算基站(PDE)通过使用从移动通信终端传送的伪距离信息和卫星的位置信息计算移动通信终端的位置，并且告知紧急救援机构该移动通信终端所计算的位置。
但是，当常规的移动通信终端的E911业务功能被运行的时候，移动通信终端的RF接收机以混合形式使用CDMA模式和GPS模式两个功能。因此，如果CDMA信号的功率强度变为高，CDMA信号将影响GPS路径，导致GPS信号的接收灵敏度被降低和移动通信终端的卫星搜索性能恶化的问题。卫星搜索性能的恶化导致在紧急情况下用户位置不精确的计算。
发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种移动通信终端的RF接收装置和方法，当在R路径上执行位置跟踪业务功能的时候，移动通信终端能够将影响GPS性能的CDMA信号的干扰减到最小，从而将GPS性能减到最小。
为了实现至少上述目的全部或者部分，提供了一种移动通信终端的RF接收装置，包括：一个控制器，当请求位置跟踪业务的时候，用于查验CDMA信号的功率强度，和按照CDMA信号的功率强度控制CDMA RF匹配路径的切换；一个开关，在控制器的控制下，用于切换CDMA信号到第一CDMA RF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元的一个；第一CDMA RF匹配单元，用于无需改变CDMA信号的功率强度进行CDMA信号的RF匹配；第二CDMA RF匹配单元用于进行CDMA信号的RF匹配，同时将CDMA信号的功率强度降低到规定的电平；和一个LNA(低噪声放大器)，用于放大从第一CDMA RF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元输出的CDMA信号。
控制器比较CDMA信号的功率强度和基准功率强度，并且如果CDMA信号的功率强度不小于基准功率强度，控制器输出用于切换CDMA信号到第二CDMA RF匹配单元的第一切换控制信号给开关。
当由开关选择第二CDMA RF匹配单元的时候，GPS信号被接收，并且当移动通信终端的伪距离被通过使用接收的GPS信号计算的时候，控制器输出用于选择第一CDMA RF匹配单元的第二开关控制信号给开关。
如果CDMA信号的功率强度小于基准功率强度，控制器输出用于切换CDMA信号到第一CDMA RF匹配单元的第三切换控制信号给开关。
移动通信终端的RF接收装置进一步包括：一个开关单元，在控制器的控制下，用于分离GPS信号和从天线接收的CDMA信号；一个GPS RF匹配单元，用于RF匹配已经在开关单元中切换的GPS信号；和一个LNA，用于放大从GPS RF匹配单元输出的GPS信号。
为了实现至少这些优点的全部或者部分，进一步提供了一种移动通信终端的RF接收方法，包括：其中当请求位置跟踪业务的时候，查验CDMA信号的功率强度的步骤；其中如果CDMA信号被确定不干拢/影响GPS RF接收性能，CDMA信号的RF匹配路径被保持为第一路径的步骤；和其中如果CDMA信号被确定干扰/影响GPS RF接收性能，CDMA信号的RF匹配路径被切换到第二路径的步骤。
第二路径是一个RF匹配路径，用于执行RF匹配，同时降低CDMA信号的功率强度到规定的电平。
第一路径是一个RF匹配路径，用于无需改变CDMA信号的功率强度，执行RF匹配。
第二路径包括一个PCB线路，具有比第一路径的PCB线路的特性阻抗更大的特性阻抗。
移动通信终端的RF接收方法进一步包括：在CDMA信号对GPS RF接收性能的干扰被减到最小的状态下，经由GPS RF接收路径接收GPS卫星信息；通过使用GPS卫星信息计算移动通信终端的伪距离；从移动通信终端发送伪距离和GPS卫星信息到位置计算基站；和切换CDMA信号的RF匹配路径到第一路径。
在下面的描述中将在某种程度上阐述本发明的另外的优点、目的和特点，在参阅以下内容时或者可以从本发明的实践中获悉，其在某种程度上对于那些本领域普通的技术人员将变得是显而易见。如特别地在附加的权利要求中所指出的，可以实现和获得本发明的目的和优点。
附图的简要说明
参考附图将详细地描述本发明，其中相同的参考数字适用于相同的单元，其中：
图1举例说明常规的移动通信终端的RF接收机的结构；
图2A举例说明一个常规的CDMA RF匹配单元的例子；
图2B举例说明另一个常规的CDMA RF匹配单元的例子；
图3举例说明按照本发明的优选实施例的移动通信终端的RF接收装置的结构；
图4举例说明一个按照本发明的优选实施例的CDMA RF匹配单元的例子；
图5举例说明另一个按照本发明的优选实施例的CDMA RF匹配单元的例子；和
图6是一个按照本发明优选实施例的移动通信终端的RF接收方法的流程图。
优选实施例的详细说明
现在将参考附图描述本发明的优选实施例。
图3举例说明按照本发明的优选实施例，移动通信终端的RF接收装置的结构。
如图3所示，按照本发明的移动通信终端的RF接收装置包括：具有GPS信号频带特性和CDMA信号频带特性的天线5；一个开关单元10，用于按照移动通信终端的操作方式分离从天线5接收的GPS信号和CDMA信号；一个GPS RF匹配单元20，用于对从开关单元10传送的GPS信号执行RF匹配功能；第一LNA(低噪声放大器)30，用于放大从GPS RF匹配单元20输出的GPS信号；一个开关100，用于按照从开关单元10传送的CDMA信号的功率强度，切换CDMA信号到第一CDMA RF匹配单元40和第二CDMA RF匹配单元200的其中之一；第一CDMARF匹配单元40，用于无需改变其功率强度进行切换的CDMA信号的RF匹配；第二CDMA RF匹配单元200，用于RF匹配切换的CDMA信号，同时降低其功率强度；和第二LNA 50，用于放大从第一CDMA RF匹配单元40和第二CDMA RF匹配单元200的其中一个输出的CDMA信号。
当移动通信终端的操作方式从CDMA模式变为GPS模式的时候，移动通信终端的移动站调制解调器(MSM)查验在RF路径上接收的CDMA信号的功率强度，并且按照CDMA信号的功率强度控制开关100的切换操作。
如图4所示，第一CDMA RF匹配单元40包括串联连接到开关100的二个输出引脚的其中一个的第一电容器C1；第一线圈L1串联连接在第一电容器C1和第二LNA 50之间；和第二电容器C2连接在第一电容器C1和第一线圈L1的接触点和接地点之间。
如图4所示，第二CDMA RF匹配单元200包括：串联连接到开关100的另一个输出引脚的第三电容器C11；串联连接到第三电容器C11的第二线圈L11；连接在第三电容器C1q和第二线圈L11的接触点和接地点之间的第四电容器C12；和串联连接在第二线圈L11和第二LNA50之间的电阻R11。
由于电阻R11，CDMA信号的功率强度被降低，第二CDMA RF匹配单元200执行RF匹配功能，同时降低CDMA信号的功率强度。用于降低CDMA信号的功率强度的电阻R11被设计为不影响CDMA性能。
第一CDMA RF匹配单元40和第二CDMA RF匹配单元200可以如图5所示实现。
参考图5，第一CDMA RF匹配单元40包括：串联连接到开关100的二个输出引脚的其中一个(第一输出引脚)并且具有第一特性阻抗的第一PCB线路；串联连接到第一PCB线路41的第一电容器C1；第一线圈L1串联连接在第一电容器C1和第二LNA 50之间；和第二电容器C2连接在第一电容器C1和第一线圈L1的接触点和接地点之间。
参考图5，第二CDMA RF匹配单元200包括：串联连接到开关100的另一个输出引脚(第二输出引脚)并且具有第二特性阻抗的第二PCB线路201；串联连接到第二PCB线路的第三电容器C21；串联连接在第三电容器C21和第二LNA50之间的第二线圈L21；和连接在第三电容器C1和第二线圈L21的接触点和接地点之间的第四电容器C22。
第一PCB线路41的第一特性阻抗被选择为很小的值，以便不改变CDMA信号的功率强度，并且第二PCB线路201的第二特性阻抗被选择为很大的值，以便降低大于基准功率强度的CDMA信号的功率强度。第二PCB线路201被设计为不影响CDMA的性能。基准功率强度表示在其上CDMA信号的功率强度影响GPS性能的功率强度。
如上所述构成的移动通信终端的RF接收装置如下操作。
图6是一个按照本发明优选实施例的移动通信终端的RF接收方法的流程图。
在一个位置跟踪业务的例子中，当用户请求E911业务(步骤S10)的时候，移动通信终端的控制器，即，MSM，将操作方式从CDMA模式改变为GPS模式，并且比较检测的CDMA信号的功率强度与基准功率强度(步骤S12)。按照在移动通信终端的操作方式方面的改变，开关单元10从CDMA路径切换RF路径到GPS路径。检测的CDMA信号正好是在RF路径被开关单元10切换到GPS路径之前接收的CDMA信号。
如果CDMA信号的功率强度小于基准功率强度，MSM确定CDMA接收信号的功率强度不干扰/影响GPS性能，并且保持开关100的操作状态。因此，开关100保持输入引脚和第一输出引脚连接的状态，由此第一CDMA RF匹配单元40被保持在选择的状态。
移动通信终端的MSM通过使用经由天线5、开关单元10、GPS RF匹配单元20和第一LNA 30接收的GPS信号计算移动通信终端的伪距离(步骤S14)，并且经由CDMA传输信道发送计算的移动通信终端的伪距离信息和接收的GPS信号给位置计算基站(PDE)(步骤S16)。
但是，如果CDMA信号的功率强度不小于基准功率强度，MSM确定CDMA接收信号的功率强度干扰/影响GPS性能，并且控制开关10的切换操作。因此，开关100将输入引脚从第一输出引脚切换到第二输出引脚，使得开关单元10的输出信号可以被传送到第二CDMA RF匹配单元200(步骤S18)。
因此，RF接收电路可以在CDMA信号的干扰/影响已经被减到最小的状态下接收GPS信号，使得GPS卫星可以被进一步精确地搜索。
移动通信终端的MSM在CDMA信号的干扰/影响已经被减到最小的状态下，通过使用经由GPS路径接收的GPS信号计算移动通信终端的伪距离(步骤S20)，并且经由CDMA传输信道发送计算的移动通信终端的伪距离信息和接收的GPS信号给PDE(步骤S22)。
尔后，MSM切换开关100的状态到其初始状态。开关100切换输入引脚到第一输出引脚，由此CDMA路径被通过第一CDMA RF匹配单元40选择(步骤S24)。因此，当接收到具有非常高强度的CDMA信号的时候，移动通信终端的RF接收电路执行RF匹配功能，同时降低CDMA信号的功率强度，由此可以阻止CDMA信号对GPS灵敏度的干扰/影响。
如迄今为止所描述的，移动通信终端的RF接收装置和方法具有许多的优点。
例如，第一，即，当移动通信终端的操作方式被从CDMA模式变为GPS模式的时候，CDMA接收的功率强度被查验，并且如果CDMA信号的功率强度大于干扰/影响GPS性能的基准功率强度，一个用于降低CDMA信号的功率强度的RF匹配路径被选择。因此，CDMA信号对GPS性能的干扰/影响可以被减到最小。
第二，由于在将CDMA信号的干扰/影响减到最小之后GPS信号被接收，GPS卫星可以被在最佳条件之下搜索。因此，由于用于搜索GPS卫星的性能的增强，移动通信终端的伪距离可以被进一步精确地计算。
第三，通过发送在移动通信终端的RF路径的最佳条件之下接收的GPS信号和精确地计算的伪距离信息给PDE，PDE可以基于从移动通信终端接收的信息精确地跟踪移动通信的位置。
上述实施例和优点仅仅是示范性的，并且不应理解为限制本发明。当前的教导可以容易地适用于其他类型的装置。本发明的描述意图是说明性的，而不是限制权利要求的范围。对于那些本领域技术人员来说许多的替换、修改和变化将是显而易见的。在那些权利要求中，装置加功能从句意图是当执行列举的功能时覆盖在此处描述的结构，和不仅是结构上的等效，而且是等效的结构。

Claims (17)

1.一种移动通信终端的RF接收装置，包括：
一个控制器，当请求位置跟踪业务的时候，用于查验CDMA信号的功率强度，和按照该CDMA信号的功率强度控制CDMA RF匹配路径的切换；
一个开关，用于在该控制器的控制下，将该CDMA信号到切换第一CDMARF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元的其中一个；
该第一CDMA RF匹配单元，用于无需改变该CDMA信号的功率强度，进行该CDMA信号的RF匹配；
第二CDMA RF匹配单元，用于RF匹配该CDMA信号，同时将该CDMA信号的功率强度降低到规定的电平；和
一个LNA(低噪声放大器)，用于放大从第一CDMA RF匹配单元和第二CDMA RF匹配单元输出的该CDMA信号。
2.根据权利要求1的装置，其中该控制器比较该CDMA信号的功率强度和基准功率强度，并且如果该CDMA信号的功率强度不小于该基准功率强度，该控制器输出用于切换该CDMA信号到第二CDMA RF匹配单元的第一切换控制信号给该开关。
3.根据权利要求2的装置，其中该基准功率强度被设置为一个该CDMA信号干扰/影响GPS RF接收性能的电平。
4.根据权利要求2的装置，其中当第二CDMA RF匹配单元被该开关选择的时候，如果移动通信终端的伪距离是通过使用接收的GPS信号计算的，该控制器输出用于选择第一CDMA RF匹配单元的第二切换控制信号给该开关。
5.根据权利要求2的装置，其中如果该CDMA信号的功率强度小于该基准功率强度，该控制器输出用于切换该CDMA信号到第一CDMA RF匹配单元的第三切换控制信号给该开关。
6.根据权利要求1的装置，进一步包括：
一个开关单元，在该控制器的控制下，用于分离GPS信号和从天线接收的该CDMA信号；
一个GPS RF匹配单元，用于RF匹配已经在该开关单元中切换的该GPS信号；
和
一个LNA，用于放大从该GPS RF匹配单元输出的该GPS信号。
7.根据权利要求1的装置，其中该第一CDMA RF匹配单元，包括：
串联连接到该开关的第一输出引脚的第一电容器；
串联连接在第一电容器和该LNA之间的第一线圈；和
连接在第一电容器和第一线圈的接触点和接地点之间的第二电容器。
8.根据权利要求7的装置，其中该第二CDMA RF匹配单元，包括：
串联连接到该开关的第二输出引脚的第三电容器；
串联连接到该第三电容器的第二线圈；
串联连接在第三电容器和第二线圈的接触点和接地点之间的第四电容器；
和
串联连接在该第二线圈和该LNA之间的电阻。
9.根据权利要求1的装置，其中该第一CDMA RF匹配单元，包括：
串联连接到该开关的第一输出引脚并且具有第一特性阻抗的第一PCB线路；
串联连接到该第一PCB线路的第一电容器；
串联连接在第一电容器和该LNA之间的第一线圈；和
连接在第一电容器和第一线圈的接触点和接地点之间的第二电容器。
10.根据权利要求9的装置，其中该第二CDMA RF匹配单元200，包括：
串联连接到该开关的第二输出引脚并且具有第二特性阻抗的第二PCB线路；
串联连接到该第二PCB线路的第三电容器；
串联连接在该第三电容器和该LNA之间的第二线圈；和
连接在该第三电容器和该第二线圈的接触点和接地点之间的第四电容器。
11.根据权利要求10的装置，其中该第二特性阻抗大于第一特性阻抗。
12.一种移动通信终端的RF接收方法，包括：
当请求位置跟踪业务的时候，查验CDMA信号的功率强度；
如果该CDMA信号被确定为不干扰GPS RF接收性能，保持该CDMA信号的RF匹配路径作为第一路径；和
如果该CDMA信号被确定为干扰GPS RF接收性能，切换该CDMA信号的RF匹配路径到第二路径。
13.根据权利要求12的方法，其中该第二路径是一个RF匹配路径，用于执行一个RF匹配，同时降低该CDMA信号的功率强度到规定的电平。
14.根据权利要求12的方法，其中该第二路径包括一个具有比第一路径的该PCB线路的特性阻抗更大的特性阻抗的PCB线路。
15.根据权利要求12的方法，其中该第一路径是一个RF匹配路径，用于无需改变该CDMA信号的功率强度，执行一个RF匹配。
16.根据权利要求12的方法，进一步包括：
在该CDMA信号对该GPS RF接收性能的干扰被减到最小的状态下，经由GPS RF接收路径接收GPS卫星信息；
通过使用GPS卫星信息计算该移动通信终端的伪距离；和
从移动通信终端发送该伪距离和该GPS卫星信息到位置计算基站。
17.根据权利要求16的方法，进一步包括：
切换该CDMA信号的RF匹配路径到该第一路径。
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