CN1708916A - 单个振荡器的dsss和ofdm无线电接收器和发射器 - Google Patents

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Abstract

一种发射器(200)和/或一种接收器(100)，包括单个晶体时钟振荡器(10)电路和一个采样速率转换器(160)，采样速率转换器(160)有选择地产生具有交替的频率的样本以便用于随后的发射和解码。40兆赫兹的晶体为用于在样本和模拟之间来回转换的数字－模拟转换器(220)和模拟－数字转换器(150)提供时钟信号。在IEEE802.11兼容的实施例中，802.11a兼容的20兆赫兹OFDM样本和模拟信号之间来回直接转换，而采样速率转换器(210)将802.11b兼容的22兆赫兹的DSSS样本和40兆赫兹的样本来回转换，以便提供与40兆赫兹的模拟转换的兼容性。

Description

单个振荡器的DSSS和OFDM无线电接收器和发射器
技术领域
本发明涉及通信领域，具体来说涉及配置成可接受DSSS(直接序列扩频)或者OFDM(正交频率分割多路复用)通信的无线电接收器。
背景技术
IEEE802.11g技术规范要求无线通信系统能够以比常规的802.11b设备更高的数据速率进行通信，并且还能与这样的802.11b设备兼容。在802.11g信号中，使用“串行的”(802.11b兼容的DSSS)调制和“并行”(802.11a兼容的OFDM)调制这两者。
将IEEE802.11b DSSS设备配置成能够以11Mcps(兆芯片/秒)的芯片速率操作，并且以11兆赫兹的整数倍进行采样，而IEEE802.11aOFDM设备需要的采样速率为20Mcps(兆赫兹)或者这个数值的整数倍。按照常规，使用双时钟产生器件(通常是晶体器件)来提供这些采样时钟信号，并且提供在每个采样频率所需的采样流的模拟-数字转换和数字-模拟转换。
PCT专利申请PCT/US01/17525“用于无线通信的双分组配置”给出如下的教导：对于双模式无线通信可以使用两个时钟源，在这里参照引用了这个申请。
这里引用的专利申请还提出一个方案，其中双模式通信的传输是基于单个时钟源，因此允许在接收器中使用单个时钟源。在提出这个基于单个时钟的系统当中，所引用的专利注意到，最终传送的信号本身并不与现存的802.11a、802.11b、802.11g技术规范兼容。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种使用单个时钟发生器的DSSS和OFDM发射器和/或接收器。本发明的另一个目的是提供一种与IEEE802.11a、802.11b、802.11g兼容的并且使用单个时钟发生器的双模式发射器和/或接收器。
通过提供一种发射器和/或接收器来实现这些目的和其它目的，所说的发射器和/或接收器包括单个晶体时钟振荡器电路和一个采样速率转换器(SRC)，采样速率转换器以交替的频率选择性地产生样本以便用于随后的传输或解码。一个40兆赫兹的晶体为数字-模拟转换器和模拟-数字转换器提供时钟信号，所说的转换器用于样本和模拟形式之间的来回转换。802.11a兼容的20兆赫兹OFMD样本和模拟形式直接来回转换，而采样速率转换器来回转换802.11b兼容的22兆赫兹DSSS样本和40兆赫兹样本，以便提供与40兆赫兹模拟转换的兼容性。
附图说明
下面参照附图并且借助于实例更加详细地说明本发明，其中：
图1表示按照本发明的使用单个时钟振荡器的DSSS和OFDM兼容的收发器的典型方块图。
具体实施方式
图1表示按照本发明的使用单个时钟振荡器10的DSSS和OFDM兼容的收发器的典型方块图。收发器包括一个接收器部分100和一个发射器部分200。接收器和发射器中的每一个在功能上都是独立的，并且在这里是作为单独的实施例提供的，当然如图所示的一个优选实施例还可以包括接收器100和发射器200这两者。
接收器100包括一个可调谐的前端110，通过正交解调器可以解调所说的可调谐的前端110的输出，以提供正交输出信号I和Q。为了便于说明，这里只描述正交解调器的一个分支，其它的分支在功能上是等价的，但按照正交相位发生器180提供的正交相位进行操作。通过混频器120解调可调谐的前端110的输出，并且通过滤波器130对其滤波。可调谐放大器140提供基带模拟信号，基带模拟信号经过模拟-数字转换器(ADC)150转换成数字样本。
要说明的是，来自模拟-数字转换器150的样本是使用时钟振荡器10产生的，时钟振荡器10对于802.11a兼容体制来说是一个40兆赫兹的晶体振荡器。这些40兆赫兹的样本的产生与接收的信号对应于IEEE802.11a兼容的OFDM信号还是对应于IEEE802.11b兼容的DSSS信号无关。优选地，对于单个时钟振荡器10进行选择，使其是20兆赫兹OFDM信号的倍数，而不是11兆赫兹DSSS信号的倍数，因为OFDM信号比DSSS信号时间严格。
接收器控制器190控制多极开关S1a-d以便有选择性地转换来自模拟-数字转换器150的样本为交替采样速率的样本。因为OFDM信号是时间严格的，所以缺省样本是OFDM 20兆赫兹采样速率的倍数，因此不需要采样速率转换，并且采样速率转换器160是旁路的。当接收器确定这个输入不是OFDM信号时，接收器的控制器190允许开关S1a-d操作，并且允许采样速率转换器160将来自模拟-数字转换器150的样本转换成不同的采样速率。在图1的例中，对于采样速率转换器160进行配置，以便可以将来自模拟-数字转换器150的40兆赫兹的样本转换成22兆赫兹的样本，用于与11兆赫兹的IEEE802.11b DSSS信号标准兼容。这样，虽然使用40兆赫兹的时钟发生器来采样接收的信号，但是，当确定接收的信号不是20兆赫兹的OFDM信号时，向接收的样本的随后的处理器(未示出)提供的样本却是以11兆赫兹的倍数提供的样本，这有利于处理这些样本，它们是符合11兆赫兹的802.11b标准的DSSSS样本。
在发射器200，使用类似的体系结构。然而，在这种情况下，从一个源(未示出)接收输入样本，输入样本或者是DSSS样本或者是OFDM样本，每一种样本都有一个不同的采样速率。按照本发明的第二方面，配置发射器200来调制输入信号，以提供可由发射设备270发射的传输信号。在图1中所示的是一个正交发射器200；为了便于参照，这里只详细描述了正交信号输入路径中的单个路径，正交级的操作是等效的。
如以上所述，到发射器200的输入是要发射的信息的数字样本，这些样本或者以第一采样速率或者以第二采样速率发生。如果输入样本与时钟发生器10的频率不一致，则采样速率转换器210将这些输入样本转换成与单个时钟发生器10的频率一样的样本。在本发明的一个优选实施例中，共用的时钟1O的操作频率是IEEE802.11a OFDM基频20兆赫兹的倍数。如以上所述，优选的时钟发生器10是40兆赫兹的晶体振荡器。当输入对应于DSSS样本流的时候，发射器的控制器290经过多极开关S2a-d来允许采样速率转换器210操作。在这个典型实施例中，提供DSSS输入，作为一个44兆赫兹的样本流，采样速率转换器210是一个44兆赫兹到40兆赫兹的采样速率转换器。
数字-模拟转换器(DAC)220将对应于输入采样流或者来自采样速率转换器210的已经转换的采样流的40兆赫兹样本转换成模拟信号，所说模拟信号经过滤波器230滤波并且经过放大器240调谐，然后通过混频器250调制。加法器260组合正交的信号，并且放大器270制备组合信号以便传输。
在一个优选实施例中，使用在本领域中公知的线性内插器和多相滤波器来实施采样速率转换器160、210。
以上所述只是本发明的原理。应该认识到，本领域的普通技术人员能够设计出各种各样的设备，虽然在这里没有明显地描述或表示出这些设备，但这些设备实现的都是本发明的原理，因此落在下面的权利要求书的构思和范围之内。

Claims (13)

1.一种双模式通信设备，所说通信设备包括用于以第一采样频率提供时钟信号的一个振荡器(10)和一个接收器(100)，所说的接收器(100)包括：一个调谐器(110-140)，所说的调谐器配置成可以接收输入信号并且从这里可以提供模拟的接收信号；一个模拟-数字转换器(150)，所说的转换器(150)按可操作方式耦合到调谐器(110-140)并且耦合到振荡器(10)，所说的转换器(150)配置成可将接收的模拟信号转换成第一采样频率的第一数字样本流；一个接收器控制器(190)，所说的接收器控制器(190)配置成可以提供对应于双模式通信设备的每个接收模式的接收器控制信号；和接收器采样速率转换器(160)，采样速率转换器(160)按照可操作方式耦合到模拟-数字转换器(150)和接收器控制器(190)，根据来自接收器控制器(190)的接收器控制信号选择性地允许所说的采样速率转换器(160)操作以便将第一采样频率的数字样本转换成第二采样频率的数字样本流。
2.权利要求1的双模式通信设备，其中：调谐器(110-140)还要配置成可以提供正交模拟接收信号，正交模拟接收信号相对于模拟接收信号来说在相位上是正交的，双模式通信设备进一步还包括：一个另外的模拟-数字转换器，这个另外的模拟-数字转换器按可操作方式耦合到调谐器(110-140)，将所说另外的模拟-数字转换器配置成可以转换正交模拟接收信号使之成为在第一采样频率的另一个第一正交数字样本流；和另一个接收器采样速率转换器，按可操作方式耦合到另外的模拟-数字转换器和接收器控制器(190)，并且根据来自接收器控制器(190)的接收器控制信号选择性地允许所说的另一个接收器采样速率转换器操作，以便将在第一采样频率的正交数字样本转换成在第二采样频率的另一个第二正交数字样本流。
3.权利要求2的双模式通信设备，其中：调谐器(110-140)包括：一个可调谐的前端(110)，可调谐的前端(110)配置成可以接收输入信号并且可以从这里提供选择接收信号；一个正交解调器(120、180)，正交解调器(120、180)按可操作方式耦合到可调谐的前端(110)，正交解调器(120、180)接收选择接收信号并且从这里提供一对正交信号；和一对滤波器(130)，滤波器(130)按可操作方式耦合到正交解调器(120、180)，滤波器(130)配置成可以接收这一对正交信号，并且可以从这里提供模拟接收信号和正交模拟接收信号。
4.权利要求1的双模式通信设备，其中：第一采样频率对应于IEEE802.11a兼容的OFDM信号的第一基频的整数倍，第二采样频率对应于IEEE802.11b兼容的DSSS信号的第二基频的整数倍。
5.权利要求1的双模式通信设备，其中：第一采样频率在正常情况下是40兆赫兹，第二采样频率在正常情况下是22兆赫兹。
6.权利要求1的双模式通信设备，进一步还包括：一个发射器(200)，所说的发射器(200)包括：一个输入级(210、290、S2)，所说的输入级(210、290、S2)配置成可以接收输入样本流并且从这里可以提供第一采样频率的发射样本流；一个发射器样本速率转换器(210)，所说的转换器(210)配置成可将在第二采样频率的输入样本流有选择性地转换成经过转换的第一采样频率的样本流；一个发射器控制器(290)，所说的发射器控制器(290)配置成选择性地允许发射器样本速率转换器(210)操作，以使所说的发射器样本流对应于：在双模式通信设备的第一发射模式的输入样本流和在双模式通信设备的第二发射模式的经过转换的样本流；和一个数字-模拟转换器(220)，所说数字-模拟转换器(220)按可操作方式耦合到输入级(210、290、S2)并且耦合到振荡器(10)，所说数字-模拟转换器(220)配置成可将在第一采样频率的发射样本流转换成模拟发射信号；以及一个输出级(230-270)，将输出级(230-270)配置成可以发射模拟发射信号。
7.权利要求6的双模式通信设备，其中：第一采样频率对应于IEEE802.11a兼容的OFDM信号的第一基频的整数倍，第二采样频率对应于IEEE802.11b兼容的DSSS信号的第二基频的整数倍。
8.权利要求6的双模式通信设备，其中：第一采样频率在正常情况下是40兆赫兹，第二采样频率在正常情况下是22兆赫兹。
9.一种双模式通信设备，所说通信设备包括用于以第一采样频率提供时钟信号的一个振荡器(10)和一个发射器(200)，所说的发射器(200)包括：一个输入级(210、290、S2)，所说的输入级(210、290、S2)配置成可以接收输入样本流并且从这里可以提供第一采样频率的发射样本流；一个发射器样本速率转换器(210)，所说的转换器(210)配置成可将在第二采样频率的输入样本流有选择性地转换成经过转换的第一采样频率的样本流；一个发射器控制器，所说的发射器控制器配置成选择性地允许发射器样本速率转换器(210)操作，以使所说的发射器样本流对应于：在双模式通信设备的第一发射模式的输入样本流和在双模式通信设备的第二发射模式的经过转换的样本流；和一个数字-模拟转换器(220)，所说数字-模拟转换器(220)按可操作方式耦合到输入级(210、290、S2)并且耦合到振荡器(10)，所说数字-模拟转换器(220)配置成可将在第一采样频率的发射样本流转换成模拟发射信号；以及一个输出级(230-270)，将输出级(230-270)配置成可以发射模拟发射信号。
10.权利要求9的双模式通信设备，其中：输入级(210、290、S2)还要配置成可以接收正交输入样本流并且可以从这里提供在第一采样频率的正交发射样本流，并且双模式通信设备进一步还包括：一个另外的发射器样本速率转换器，将所说另外的发射器样本速率转换器配置成可以选择性地转换在第二采样频率的正交输入样本流使之成为在第一采样频率的经过转换的正交样本流，并且还要配置发射器控制器，使之可以有选择地允许所说另外的发射器样本速率转换器操作，以使正交发射样本流对应于：在双模式通信设备的第一发射模式的正交输入样本流和在双模式通信设备的第二发射模式的经过转换的正交样本流；和另一个数字-模拟转换器，所说另一个数字-模拟转换器按可操作方式耦合到输入级(210、290、S2)并且耦合到振荡器(10)，所说另一个数字-模拟转换器配置成可将在第一采样频率的正交发射样本流转换成正交模拟发射信号；以及一个输出级(230-270)，将输出级(230-270)配置成可以发射模拟发射信号和正交模拟发射信号的组合信号。
11.权利要求10的双模式通信设备，其中的输出级(230-270)包括：一对滤波器(230)，所说滤波器(230)配置成可以接收模拟发射信号和正交模拟发射信号并且从这里提供一对经过滤波的正交信号；和正交调制器(250、280)，它按可操作方式耦合到这一对滤波器(230)，用于接收这一对经过滤波的正交信号并且从这里提供模拟发射信号和正交模拟发射信号的组合信号。
12.权利要求9的双模式通信设备，其中：第一采样频率对应于IEEE802.11a兼容的OFDM信号的第一基频的整数倍，第二采样频率对应于IEEE802.11b兼容的DSSS信号的第二基频的整数倍。
13.权利要求9的双模式通信设备，其中：第一采样频率在正常情况下是40兆赫兹，第二采样频率在正常情况下是22兆赫兹。
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