CN1725635A - 具混合增益设定的移动无线接收器及对应的增益设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的移动无线接收器包括一放大器(3)，一第一装置(9，10)，用于比较一表示一已接收信号之振幅特征的第一信号与至少一模拟第一比较数值(PDTHR)，一第二装置(13，14，17)，用于比较一表示一已接收信号之振幅特征的第二信号与至少一数字第二比较数值(RSSITHR)，以及一用于设定该增益的第三装置(17，11)，所述第三装置(17，11)藉由该第一装置(9，10)以及藉由该第二装置(13，14，17)而驱动。

Description

具混合增益设定的移动无线接收器及对应的增益设定方法
技术领域
本发明系相关于一种可变增益移动无线接收器，以及相关于一种用于在一移动无线接收器中增益的对应方法。
背景技术
基本地，现今的数字移动无线接收器加以设计为能够处理一广泛的已接收输入信号动态范围，因此，在此状况下，其必须要确定的是，当该已接收信号的功率水平很低时，该已接收信号就必须进行放大，因而使得该已传输数字信息可以达成可靠的侦测。
换言之，当该已接收信号功率水平为高时，则一般而言，需要注意的将会是，在该接收器中不能发生过度驱使(overdriving)(此并不适用于具有一限制器的接收器)，而在使用线性调变方法，例如，多数值(multivalues)M-PSK(phase shift keying，相移键控)、M-DPSK(differential phase shift keying，差动相移键控)，的移动无线系统中，其则是必须要避免此现象，因为，否则该等已接收信号将无法线性地进行处理，并且，在该接收器中由于过度驱使所造成的信号压缩、或是信号限制乃会导致该接收器的效能降低，特别地是，因为位错误率增加、或甚至，是因为信号侦测变得完全不可能的关系，所以，就这个理由而言，为了在该接收器的该模拟部分范围内，也就是说，自该LNA(low noise amplifier，低噪声放大器)的输入端至模拟/数字转换器的输入端的范围内，之如此的线性调变方法，线性信号传输必须要获得确保。
再者，当该输入功率为高时，该已接收信号就不应该多余地进行放大，因为此将会导致额外的接收器功率消耗。
因此，一般而言，在移动无线接收器中乃会提供有可变增益放大器。在此状况下，该增益通常系藉由一控制系统而加以设定，其中，已经放大的一已接收信号的该信号功率首先会进行测量，以及，接着，会与一比较数值进行比较，然后，该放大器增益乃会加以校正为该比较结果的一函数，或者，二者择一地，该信号功率可以进行测量，然后，与该放大器输入端的上游进行比较。
现代的TDMA-FDMA移动无线系统(时分多任务存取；频分多任务存取)，例如，蓝芽，会以一丛发(burst)、或是封包导向作为基础而进行操作，也就是说，信息仅有在一特殊时槽期间，才会自一传输器被传输至一特殊的接收器，在此状况下，在一蓝芽特殊微小网络(Bluetooth＝specific pico metwork)中，不同的网络用户可以在相同的频率，但在不同的时槽中，简短地彼此进行沟通。
为了降低该功率消耗，一般而言，该接收器乃会于仅短暂地在该待接收丛发、或封包开始前的一时间点进行活化，该输入放大器增益必须依照该等环境参数而进行设定，而在此时间点，也就是说，在该待接收丛发、或封包到达前，其则是仍然有可能可以侦测到来自在前时槽的信号分量(signal components)，其中，若是该增益设定乃是以在该在前时槽中的该信号功率作为基础时，则一类似于此的增益设定通常是不会适合于接续的时槽，因此，该增益设定绝对必须要以该待接收信号丛发作为基础而加以实行，并且，在该实际封包资料的传输前，仅有在该封包开始时的一短暂时间周期可用于侦测该信号功率以及以其作为基础的该增益的设定，再者，在该蓝芽标准中，于具有一长度68至72位的存取码的传输期间，该信号功率必须进行侦测，以及该增益必须进行设定，并且，较佳地是，该设定程序甚至应该要在该存取码具有一长度4至8位的前导(preamble)期间即加以实行(此内容请参阅Bluetooth Specification Version 1.1 Part B，Section 4.2)。
正如根据前面叙述而变得明显一样，该信号功率的侦测以及接续的增益设定会遭受到严格的要求，关于它们的速度方面。
满足此对于包括该输入放大器的模拟前端(analogue front end，AFE)的要求的增益控制系统可以单纯地藉由模拟电路技术而加以执行，因此，在此状况下，一侦测器乃会被提供在连接于该待设定放大器下游的信道滤波器的输出端处，并且，乃会以其输出电压的形式来指示该已接收信号功率的峰值(peak value)或均方根数值(root meanvalue)，然后，该输出电压乃会与一临界数值电压进行比较，而较具优势地则是，该AFE在两种增益模式中进行操作，低以及高增益，其中，若是未达、或是超过该取决于该增益模式的临界电压时，则就会选择分别的另外增益模式，因此，该临界电压乃会考虑该AFE是否目前正在具有低增益的该操作模式中、或是在具有高增益的该操作模式中，并且，在具有低增益的操作模式中的该临界数值电压会对应于在该具有高增益的操作模式中的该临界数值电压与在高增益以及低增益间的差异间的比值，此外，一偏移乃会被提供在该临界电压的该两个数值间，以提供用于切换反应的滞后现象(hysteresis)，不过，一类似于此的执行的一缺点却是，要提供尽可能准确的一模拟参考电压，并且，该等临界数值电压乃是由其衍生而得，所以，由于分量散射(component scatters)以及温度改变所造成的偏移电流以及偏移电压乃会限制参考电压的正确性，以及由其所衍生的该临界数值电压。
文件GB 2 363 921 A系揭示在一移动无线接收器里的一AFE中，以一模拟控制回路作为基础的增益设定，其中，一已接收无线频率信号会在一具有可选择为低或高的增益的放大器中进行放大，并且，接着会向下混合(down-mixed)，然后，该已混合信号的负半波(negativehalf-cycle)乃会藉由一二极管侦测器而加以移除，所得到的信号则是会藉由一低通滤波器而进行滤波，并且，接着，藉由一比较器而与一参考信号进行比较，再者，该增益会被改写成为该比较结果的一函数，在此，自一个增益切换至分别的其它增益模式，反之亦然，乃会与滞后现象一起发生，不过，此由习知技术所得知的电路所具有的缺点却是，一参考信号必须加以提供为具有高准确性，因为其准确性掌控了该增益控制的品质。
本发明的一个目的在于提供一可变增益移动无线接收器，其中，该增益设定对于在一模拟比较电压中的正确波动的敏感性较小，所以，在一移动无线接收器中类似于此的该增益设定，其应该较具优势地能够足够快速地被用于在一丛发、或是封包导向移动无线系统中，此外，本发明的一另一目的在于载明一相对应的方法。
本发明作为基础的该目的藉由权利要求1以及13而加以达成。
发明内容
根据本发明以及根据权利要求1的该移动无线接收器具有一可变增益放大器，一第一装置亦会加以提供，以用于比较一表示一已接收信号的振幅特征的第一信号以及至少一模拟第一比较数值，更进一步地，根据本发明的该移动无线接收器具有一第二装置，以用于比较一表示一已接收信号的振幅特征的第二信号以及至少一数字第二比较数值，最后，根据本发明以及根据权利要求1的该移动无线接收器则是会提供一用于设定该放大器的该增益的第三装置，而其乃是藉由该第一装置以及藉由该第二装置所加以驱动。
根据本发明的该移动无线接收器与根据习知技术所知的移动无线接收器间的不同在于，除了一用于与一第一模拟比较数值进行比较的第一装置外，该增益设定也会使用一用于与一第二数字比较数值进行比较的第二装置，因此，此为一混合的方法，不仅会提供与一模拟比较数值的比较，也会提供与一数字比较数值的比较，而其中，原则上，由于该等数字信号，特别是，由于偏移电流以及偏移电压，的本质，因此，该与该数字第二比较数值间的比较乃会对于模拟干扰影响较为不敏感，此外，该藉由该第三装置的增益设定，则是会由于可以召集不仅相关于该模拟第一比较数值的该比较结果，也可以召集相关于该数字第二比较数值的该比较结果，因此，其对于在该模拟比较数值中的容忍度会较不敏感。
由于除了在该第二装置中与一数字比较变量间的该比较外，在该用于增益设定的第一装置中，与一模拟比较数值间的该比较也会加以提供，因此，先不论该第二装置所执行的该“数字”比较，根据本发明的该移动无线接收器，原则上，乃可以满足足够快速增益设定的先决条件，不过，若是此速度需求并非为必要、或是可以藉由与该数字变量间的一相对应快速的操作比较而获得满足时，则其亦有可能省掉该模拟比较变量。
所以，为了本发明的目的，较合适的是，该用于增益设定的第三装置联合地检查该第一以及第二装置的该等比较结果，或者，二者择一地，其亦有可能提供该第三装置为，在每一个例子中，根据情况、或是状态，仅有选择性地检查该两个用于比较目的的装置的其一。
再者，应该要提及的是，为了本发明的该等目的，该所表达的放大器并不仅表示实际意义上的一放大器，也就是说，并不受限于放大的功能，而是同样可以为以模拟形式操作、并包括二、或多个模拟电路构件的一信号处理链路，例如，包括一LNA(Low Noise Amplifier)，一混合器，一信道滤波器，以及一第二放大器(后放大器(post-amplifer))的链路。
接下来相关于一信号电压的陈述可以模拟转变成为一相对应的信号功率，反之亦然。
该第一装置以及该第二装置系较佳地加以配置于，位在该放大器的输出侧上，特别是，在连接于该放大器下游的一信道滤波器的输出侧上，的信号路径中，在此状况下，该第一以及该第二信号的每一个乃会代表于该放大器输出处的该信号振幅、或该信号功率的特征，因此，在此例子中，在根据本发明的该移动无线接收器中的该增益设定乃是会以一控制系统作为基础，且该放大器也会是该封闭控制回路的部分。
在以该第一装置的该比较结果作为基础、或是以该第二装置的该比较结果作为基础的选择性增益设定的例子中，其较具优势者在于，该放大器输出信号的该信号振幅、或是信号功率的第一数值若是将该增益设定加以实行为来自该第二装置的该输出信号的一函数的时候，相反地，该放大器输出信号的该信号振幅、或是信号功率的第二数值若是大于该等第一数值时，则该增益设定则是会实行为来自该第一装置的该输出信号的一函数。
另外，该增益控制程序的类似于此的一改进其作为基础的发现乃是，该与该数字第二比较数值间的比较可以比该与该模拟第一比较数值间的比较更为正确，这是因为数字信号对于干扰较不敏感的关系，所以，就此范围而言，先不管在该第一装置中的该比较的该信号振幅、或信号功率，而以在该第二装置中的该比较绝对较为正确的假设作为基础，对位在具有低振幅、或功率的该放大器输出端处的一信号来说，该增益设定可以方便地实行为该与该数字第二比较数值的比较结果的一函数，相反地，若是位在该放大器输出端处、具有高振幅或功率以及具有未改变的绝对正确性的一信号的状况时，则在该第一装置中的该比较的该已降低绝对正确性就会较不必要，此外，若是对具有一低振幅的信号而言，该增益设定加以实行为该与该模拟第一比较数值的比较的一函数时，则此所提供的优点将会是，该设定程序可以实行的非常迅速。
根据一较具优势的实施例，该放大器可以利用该增益的一第一强度V1而至少在一第一增益模式中操作，以及可以利用该增益的一第二强度V2而在一第二增益模式中操作，且其中，V1＜V2，在此状况下，较具优势地是，该用于设定该放大器的该增益的装置加以设计为，自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，会专属地发生为在该第二装置中的该比较的一函数，相反地，自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换，会专属地发生为在该第一装置中的该比较的一函数，另外，在此例子中，较具优势地将会是，该用于设定该放大器的该增益的第三装置加以设计为，在该第二装置指出该表示于该放大器输出处的该信号振幅特征的第二信号已经下降至低于该数字第二比较数值时，会发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，以及相反地，在该第一装置指出该表示于该放大器输出处的该信号振幅特征的第一信号已经超过该模拟第一比较数值时，会发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换。
若是提供离散增益模式，特别是，两个且仅两个增益模式，以取代连续调整时，则此所提供的优点将会是，该增益设定可以简单地在数字电路装置的帮助下而加以实行，至于在该两个切换程序以及起始该等切换程序的该第一与第二装置间如上所述的关连性，以相似于前述的方法，则是会以该两个比较数值的强度，以及于该放大器的输出端处、相关于此且在每一个例子中会发生在该切换时间的信号功率作为基础。
再者，相关于若是未达目标时，即表示自具有低增益的该第一增益模式变为具有高增益的该第二增益模式的切换必须要加以起始的该放大器输出的该振幅临界数值(举例而言，100mV)，会显著地小于相关于若是超过，就会造成自具有高增益的该第二增益模式变为具有低增益的该第一增益模式的切换的输出信号的振幅临界数值(举例而言，1000mV)，且于相同的方法中，在自具有低增益的该第一增益模式变为具有高增益的该第二增益模式的切换前，该已测量信号振幅、或信号功率亦会显著地小于自具有高增益的该第二增益模式变为具有低增益的该第一增益模式的切换前，因此，一不注意的绝对偏差电压，举例而言，50mV，就会对自具有低增益的该第一增益模式变为具有高增益的该第二增益模式的切换有较大的影响，所以，其可以方便地将该第一增益模式变为该第二增益模块的过渡加以控制成为来自该第二装置的该输出信号的一函数，以求更为精确，此外，自具有高增益的该第二增益模式变为具有低增益的该第一增益模式的切换点的决定则是会因为相关于偏移变量而显著地更为坚实，所以，为了这个理由，此过渡可以方便地被起始为来自该模拟第一装置的该输出信号的一函数，以因此操作地更加迅速。
其较具优势地是，该模拟第一比较数值以及该数字第二比较数值系加以选择为，由于相关于位在该放大器的输出端处的该信号振幅、或是信号功率的滞后现象(hysteresis)，会发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，以及会发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换，其中，滞后现象会在下列方程式获得满足时获得提供： V LG . HG = V HG . LG g HG / g LG - V OS 方程式(1)
在此例子中，VLG，HG叙述该电压临界数值，乃会相关于该放大器输出，以用于自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，VHG，LG叙述该电压临界数值，乃会相关于该放大器输出，以用于自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换，以及VOS叙述除了零以外的一所欲偏移电压，在此例子中，该等变量gHG以及gLG分别表示该第二以及该第一增益模式的该增益，且为了功率相关的临界数值，一模拟方程式可以加以衍生，再者，该方程式(1)可以加以修饰为，一个临界数值为一功率相关数值，以及一个临界数值为一电压相关临界数值。
当选择除了零的一偏移电压VOS时，该相关于此、重复的、在邻近的切换临界值中未受控制地进行切换的滞后现象都会受到抑制。
根据一较具优势的实施例，一模拟/数字转换器会被配置于位在该放大器的该输出侧上的该信号路径中，而该模拟/数字转换器则是会直接、或间接地被用于藉由该第二装置中的该数字第二变量而进行比较，更进一步地，该模拟/数字转换器会至少被使用于在该移动无线接收器范围内的至少一另一函数，举例而言，用于该RSSI信息的解调变、或决定(无线信号强度指示器)。
为了比较该表示于该放大器输出处的该信号振幅特征的第二信号与该数字第二比较数值，在该放大器输出侧上的该模拟信号必须要自模拟被转换为数字形式、或者，二者择一地，该数字第二比较数值必须要自数字被转换成为模拟形式，而若是该接收器在任何状况下，举例而言，该数字解调变的上游，皆具有一高分辨率的模拟/数字转换器时，则在可选择地预处理(也就是说，平方以及形成对数)于该第二装置中的该比较后，此亦可以被用于控制该增益，特别是，藉由该放大器输出信号已经自模拟被转换为数字形式，再者，正如将于后解释的，一既存的数字/模拟转换器可以在一些情况下被使用作为一模拟/数字转换器的部分，以用于增益控制，并且，当该第二装置仅会存取该任何系统所提供的变量，例如，在一蓝芽系统中由此模拟/数字转换器所产生的该RSSI(Radio Signal Strength Indicator，无线信号强度指示器)信息的时候，则此对于一被提供在任何系统中的模拟/数字转换器的使用乃会是间接的，此外，如上所述，该模拟/数字转换器的使用选择性所具有个共同特征将会是，被提供在任何例子中的一高分辨率模拟/数字转换器也可以被用于正确的增益控制。
较具优势地是，该移动无线接收器为具有一用于提供表示该已接收功率特征的数字的RSSI信息，特别是，对数的RSSI信息，的装置，该装置包括上述的该数字/模拟转换器，而若是该移动无线系统在任何的例子中提供如此的RSSI信息时，则此信息可以有用地被使用于增益控制，所以，在此状况下，该第二装置加以设计为，其会进行该RSSI信息、一取决于其的变量、或是为该RSSI信息形式之一中间变量与该数字第二比较数值间的比较，并且，该增益可以加以设定为该比较结果的一函数。
若是被提供在该接收器中的该模拟/数字转换器会在任何状况下皆以一反复的方法作为基础时，也就是说，若是其并非为一快闪模拟/数字转换器，但数字数值却会于数个步骤中进行计算时，则在一些情况下，此也是可以被用于该第二数字比较数值的数字/模拟转换，以及用于与该结果已数字/模拟转换的比较数值进行比较，而此则是一比较器，亦称之为一一位量化器(one-bit quantizer)，以及一会驱动该比较器的参考输入的数字/模拟转换器被提供在该模拟/数字转换器的中的例子，特别地是，若是该模拟/数字转换器乃是以该连续逼近方法作为基础而加以执行时，则此通常就会是这样的例子(关于此，请参阅J.W.Klien et al.，“Elekronische Meβtechnik”[Electronicmeasurement technology]，Teubner Verlag，1992，Section 4.2.3，利用连续逼近的模拟/数字转换器，特别是第4.11图)。
再者，该模拟/数字转换器必须要加以设计为，该数字/模拟转换器作为该模拟/数字转换器的部分，不仅可以被供给以用于在该模拟/数字转换器中的该输入信号的模拟/数字转换的一数字比较变量，也可以被供给以该数字第二比较数值，所以，在此状况下，该数字第二比较数值可藉由该数字/模拟转换器、且具有高准确性地被转换成为一模拟参考信号，然后，该比较器则是会实行该结果参考信号与该表示该信号振幅、或信号功率的特征的信号，此外，较佳地是，该第二装置在此状况下被加以设计为，该比较可以藉由将该数字第二比较数值读入该数字/模拟转换器，以及藉由自该比较器读出该输出信号而加以实行。
根据本发明用于设定一可变增益放大器的增益的方法的特征在于，该增益可选择地、或累积地加以设定为一第一比较、或一第二比较的一函数，在该第一比较中，一表示一已接收信号的该振幅、或该功率特征的第一信号会与至少一模拟第一比较数值进行比较，同时，在该第二比较的例子中，一表示一已接收信号的该振幅、或该功率特征的第二信号则是会与至少一数字第二比较数值进行比较。
应该要注意的是，该增益设定并非一定要以该两个比较程序同时间实行来作为基础，该方法仅需要上述的该两个比较程序完全实行完成即可。
本发明更进一步具有优点改进则是载明于附属权利要求中。
附图说明
本发明将利用两个示范性实施例以及以图式做为参考而于接下来的文章中进行更详尽的解释，其中：
图1：其显示根据本发明的一移动无线接收器的一第一示范性实施例的一方块图；
图2：其显示用于增益设定的切换反应的一举例说明；以及
图3：其显示根据本发明的一移动无线接收器的一第二示范性实施例的一方块图。
具体实施方式
图1显示根据本发明的一移动无线接收器(举例而言，一蓝芽系统)的一第一示范性实施例的一方块图。该移动无线接收器会再被细分成为一模拟部分(AFE)1以及一数字部分2，而接收自一天线(未显示)的一无线频率信号则是会被馈送至一无线频率LNA 3，其中，该无线频率LNA 3可以在一具有低增益的增益模式中、或是在一具有高增益的增益模式中操作，至于该分别的增益模式则是经由该控制信号12而加以选择，接着，该LNA 3的输出信号会为一混合器级(mixerstage)4所接收，该混合器则是会在使用一外差式(heterodyne)接收器概念时，将来自该LNA 3的该输出信号向下混合成为一中间频率，
该混合器级4的执行为由两个正交频率信号(未显示)所驱动的两个个别混合器的形式，而此则是会造成一复合信号被产生在该混合器级4的输出端处，或者，二者择一地，可行的是，该混合器级4将来自该LNA 3的该输出信号直接向下混合而成为基频(零差式接收器概念(homodyne receiver corcept))，然后，该来自该混合器级4的复合输出信号会被馈送一为一多相位(polyphase)滤波器形式的信道滤波器5。
来自该信道滤波器5的该输出信号会被馈送至三个平行的路径：进入一用于解调变该已接收信号的第一路径(在图1中，下方的路径)，进入一用于测量模拟功率的第二路径(在图1中，中间的路径)，以及进入一用于获得数字RSSI信息的第三路径(在图1中，下方的路径)。
该用于解调变该已接收信号的第一路径，其会包含一具有2N个增益模式的另一放大器6，以对应于二进元控制输入端的总数N，再者，该来自该放大器6的复合输出信号会被馈送至一模拟/数字转换器7，至于来自该数字/模拟转换器7的该已数字化输出信号则是接着会在一解调变器8中进行更进一步的处理，以恢复该已传输的信息。
该第二路径9会具有一侦测器9，其会决定该来自该信道滤波器5的输出信号的该均方根(root mean square)、或是峰值功率(peakpower)，并且，会以其输出电压的形式来进行指示，或者，二者择一地，亦可以提供一电压侦测器，而通常，类似于此的一功率侦测器9则是会以一二极管侦测器来作为基础，再者，来自该侦测器9的该输出电压会被一比较器10所接收，然后，该比较器10就会将来自该侦测器9的该输出信号与一模拟临界数值电压PDTHR进行比较，接着，该比较器10的输出信号RXLowGain会被馈送至一D正反器(Dflipflop)11的时脉输入端Clk，并且，该D正反器11会被用于产生该LNA 13的控制信号12，另外，在该增益调整程序的一开始时，特别是，在该待接收资料丛发(databurst)开始的一时间点时，由于该LNA的该控制信号12采用逻辑0数值，因此，该LNA会处于该具有高增益的增益模式中，然而，若是来自该侦测器9的该输出信号超过该临界数值电压PDTHR时，则该比较器10的该输出就会从该逻辑0状态改变至逻辑1状态，在此同时，位在该D正反器的数据输入端D处的该逻辑1数值会继续被传递至该D正反器的输出端Q，以在该时脉输入端Clk处发生侧翼改变(flank change)时作为该控制信号12，因此，该LNA 3就会自该具有高增益的增益模式切换至该具有低增益的增益模式，不过，自该具有低增益的增益模式成为该具有高增益的增益模式的切换却无法藉由该模拟第二路径而加以起始，而该切换程序则是要经由将于接下来的文章中进行叙述的该第三路径来加以完成。
该用于获得该数字RSSI信息的第三平行路径具有一模拟RSSI预处理级13，其会接收来自该信道滤波器5的该输出信号，而在此状况下，该模拟RSSI预13处理级则是会实行一平方程序以及一对数形成程序，以产生一对数功率变量，然后，所得到的信号会为一RSSI电路方块14所接收，且其中，该RSSI电路方块14，基本上，会包括一比较器15，以及一会驱动该比较器15的该参考输入的数字/模拟转换器16，且该比较器15以及该数字/模拟转换器16为一模拟/数字转换器的构件(components)，其中，该模拟/数字转换器乃是利用连续逼近方法而进行操作，会再被细分成为该RSSI电路方块14以及一数字操作RSSI电路方块17，以及乃会被用以转换来自该模拟RSSI预处理级13的该输出信号，所以，为了在该转换处理期间，于该比较器的正输入端处维持该输入电压为定值，一取样保持电路(sample and holecircuit)(未显示)可以被提供在该RSSI电路方块14中。
至于该连续逼近的方法则是叙述于参考书目“ElekronischeMeβtechnik”[Electronic measurement technology]by J.W.Klein et al.，Teubner Verlag，1992，页138至140，chapter 4.2.3中，在此状况下，该所引用的参考文献会被视为本申请案揭示内容的参考而包含于其中。再者，在该数字RSSI电路方块中所产生的一数字5位数值资料字符RSSICount会被馈送至该数字/模拟转换器16，以进行该来自该模拟RSSI预处理级13的输出信号的模拟/数字转换，而该数字RSS电路方块17则是被用于序列控制，并且，会具有一所谓的有限状态机(finite state machine，FSM)，至于该来自该数字/模拟转换器16的模拟输出信号则是会在该比较器15中与来自该模拟RSSI预处理级13的该输出信号进行比较。
该连续逼近方法的顺序叙述如下：在第一逼近步骤中，该数字信号RSSICount的最重要位(most significant bit，MSB)会加以设定为该逻辑1数值，同时间，所有其它的位则是会采用该逻辑0数值，并且，由该数字信号RSSICount所得到的结果模拟信号乃会在该比较器15中与来自该RSSI预处理级的输出信号进行比较，然后，一旦该比较器15的输出已稳定后，来自该比较器15的该输出信号RSSIComp就会自该数字RSSI电路方块17被读出，而该比较的逻辑结果则是会决定该逻辑1数值是否会在接续的逼近步骤中，为了该信号RSSICount的该MSB而被保留，接着，以该等信号的该逻辑作为基础，该比较程序的该逻辑结果可以直接被用于该等接续的逼近步骤，以作为该信号RSSICount的该最重要位，再者，在接下来的逼近步骤中，首先，该信号RSSICount的该第二最重要位会利用一模拟的方式而加以决定，至于最不重要的位(least significant bit，LSB)则也将会在总共5个逼近步骤后被决定出来，并且，在连续逼近的方法中，所需要逼近步骤的数量乃会对应于该数字结果信号的该位分辨率。
接下来的列表用以指示该资料字符RSSICount在作为该逼近步骤的一函数时，分别的位的占据情况：
第一逼近步骤：RSSICount＝“10000”
第二逼近步骤：RSSICount＝“X1000”
第三逼近步骤：RSSICount＝“XX100”
第四逼近步骤：RSSICount＝“XXX10”
第五逼近步骤：RSSICount＝“XXXX1”
在此例子中，该符号“X”表示，依据在前的逼近结果，该分别的位会具有该逻辑1数值、或是该逻辑0数值。
可在5个逼近步骤后由该模拟/数字转换器而获得的输出信号，其会对应于数字对数RSSI信息，另外，该蓝芽特有的RSSI信息亦会考虑到该所谓的“Golden Receiver Power Range”(关于此，请参阅Bluetooth Specification Version 1.1，Part A，Section 4.7)，而类似于此的蓝芽特有RSSI信息则是可以衍生自该来自模拟/数字转换器的输出信号，并且，该RSSI信息可以被解读为一来自系统的数字输出信号RSSI，以用于大量的功能。
该RSSI信息尤其可以被用于控制在该AFE 1中的增益，特别是，用于控制该LNA 3的增益，在所呈现的示范性实施例中，正如前面所述，该LNA 3的该增益其自该具有高增益的增益模式变为该具有低增益的增益模式的切换乃是经由该模拟侦测器9以及该比较器10而加以起始。
在相反方向中的切换，也就是说，自该具有低增益的增益模式变为该具有高增益的增益模式，尤其是藉由在该数字RSSI电路方块17中，具有一数字临界数值RSSITHR的瞬时RSSI信息的该比较器而加以实行，其中，若是该已测量的RSSI信息掉落到低于该数字临界数值RSSITHR时，则该RSSI电路方块17就会将该数字信号SwitchHG切换至该逻辑1数值，然后，由于该信号SwitchHG乃会被馈送至该D正反器11的重设输入端RN，因此，该D正反器11的输出端以及用于该LNA3的该控制信号12就会凭着该信号SwitchHG的切换，而被设定为该逻辑0数值，并且，该LNA 3会自该具有低增益的增益模式回到该具有高增益的增益模式。
当该LNA 3处于该具有低增益的增益模式时，此乃会经由在此例子中采用逻辑1数值的该信号RXLowGain而利用信号发送至该数字RSSI电路方块17，然后，由该数字RSSI电路方块17所获得的该RSSI信息则是会在低增益的例子中，以高增益对低增益的比值作为基础而进行校正，并且，会经由该数字信号RSSIDELTA而利用信号发送至该数字RSSI电路方块17，不过，此必然地仅会相关于该RSSI电路方块17的该输出变量RSSI，相反地，该校正对于该电路方块内部(circuit-block-internal)RSSI信息的实际比较而言，就并非绝对为必须，因为该可变RSSITHR的该数值是可以加以选择为该较低的增益已经受到考虑，再者，由于该RSSI电路方块乃会知道现在所选择的增益模式为何，因此，该电路方块内部RSSI信息就可以正确地进行解释，所以，在一构件特有的基础下，并，举例而言，在芯片测试，接收器的组合期间、或是在该接收器的操作期间，藉由一校准测量，该信号RSSIDELTA的数值可以被决定。
正如前述，5个位的一分辨率乃会造成在获得该RSSI信息前，一总共5个逼近步骤的总体需求，并且，以上述的该程序作为基础，在此时间前，没有任何与该数字临界数值RSSITHR间的比较是可以举行的，因此，在示范性实施例中，额外的比较步骤乃会在该逼近程序期间实行，并且，其每一个都会允许与该临界数值RSSITHR间的快速比较，特别是，若是发生干扰信号时，用于快速控制，而类似于此的快速比较步骤则是可以在每一个例子中，于每一个逼近步骤后、或是在该第一逼近步骤前实行，再者，在一第一比较步骤的例子中，该数字RSSI电路方块17会经由该信号RSSICount的连接线而将该信号RSSITHR传输至该数字/模拟转换器16，接着，该比较器15会实行在该来自该预处理级13的模拟输出信号以及该信号RSSITHR(以一模拟方式的表示者)间的一比较，而若是该来自该比较器15的输出信号RSSIComp对应于该逻辑0数值时，则该LNA 3就必须自该具有低增益的增益模式被切换至该具有高增益的增益模式，因此，为了这个理由，该信号SwitchHG在此例子中乃会被设定为该逻辑1数值，相反的，若是该来自该比较器15的输出信号RSSIComp乃是对应于该逻辑1数值时，则该数字RSSI电路方块17就不会切换该增益，并且，该连续逼近乃会适当地继续下去。
接下来的表系显示考虑到额外两个快速比较步骤的该数据字符RSSICount的起始填充(initial filling)：
第一逼近步骤：RSSICount＝“10000”
第一快速比较步骤：RSSICount ＝RSSITHR
第二逼近步骤：RSSICount＝“X1000”
第三逼近步骤：RSSICount＝“XX100”
第四逼近步骤：RSSICount＝“XXX10”
第二快速比较步骤：RSSICount＝RSSITHR
第五逼近步骤：RSSICount＝“XXXX1”
不过，在该数字RSSI电路方块17中的该有限状态机同样也是要考虑在发生自该具有高增益的增益模式变为该具有低增益的增益模式的过渡时、或才刚发生时，该RSSI信息是不正确的事实，而如此的切换则是可以藉由该数字RSSI电路方块17、并经由该信号RXLowGain而加以侦测。
此外，图1系显示被用于活化RSSI决定的该等电路方块的两个数字信号RSSIOn。
再者，该数字RSSI电路方块17乃会被用以控制该具有2N个增益模式放大器6的该增益，并且，利用相类似于前面已经叙述的该LNA 3作为该已测量RSSI信息的一函数的方式、或是藉由利用该比较器15的一快速比较，该分别的增益模式乃会经由该具有n条位线的选择线18而加以选择，所以，为了这个目的，该数字RSSI电路方块17可以被供给以两个或多个更进一步的比较数值RSSITHR’(未显示)。
该两个用以决定该切换临界值的比较数值PDTHR以及RSSITHR乃会加以选择为，该等切换程序会依照在图2中所举例说明的特征而表现，在此例子中，位在该LNA 3的输出端处的该电压Vout的该均方根数值会被显示在X轴上，以及该LNA 3的该两个增益模式会显示在Y轴上，在此状况下，相关于该LNA 3的输出的该低切换临界值VLG，HG乃会对应于该比较数值RSSITHR，以及，相关于该LNA 3的输出的该高切换临界值VHG，LG系会相关于该比较数值RDTHR。
该特征20显示自该具有高增益的增益模式变为该具有低增益的增益模式的切换，同时，该特征21显示自该具有高增益的增益模式变为该具有高增益的增益模式的切换，原则上，该切换临界值VHG，LG至少会大于在不同增益模式中的增益比值的因子(此部分，请见方程式(1))，再者，一会产生该等切换点间的滞后现象的偏移VOS’也会列入考虑，在此，应该要注意的是，在不需要一偏移电压VOS’的情形下，将不会有滞后现象，因为该输出电压将会在切换至该分别的其它增益模式(未显示于图2中)后，由于该增益比值而突然地改变，并且，类似的，在图2中为了输出电压所举例说明的变量曲线亦可以相关于该输出功率。
图3系显示根据本发明的一移动无线接收器的一第二示范性实施例的一方块图，并且，根据图1以及图3，被提供以相同的参考符号的信号以及电路构件会对应于彼此，在图3中所举例说明的该移动无线接收器不仅适合于已GFSK调变的信号(Gaussian Frequency ShiftKeying，高斯频率相移键控)的接收，也适合于已M-DPSK(具有多相位符号M＝4或8的差动相移键控Differential Phase ShiftKeying)调变的信号的接收，特别地是，在图3中所举例说明的该移动无线接收器乃是为了未来的、不仅以GFSK作为基础也以M-DPS作为基础的蓝芽2.0标准而加以设计。
该移动无线接收器会具有一AFE 30，一GFSK接收器区段31，以及一M-DPSK接收器部分32，而为了驱动该GFSK接收器区段31，该来自该信道滤波器5的输出信号乃会为一限制放大器(限制器)33所接收，并且，乃会以一非线性作为基础而进行放大，再者，该M-DPSK接收器32乃是藉由该线性放大器6而加以驱动，以及一模拟/数字转换器会被提供在该M-DPSK接收器区段32的输入侧上，并且，该已传输的信息乃会在该M-DPSK接收器区段32的下游信号处理级(未显示)中，恢复自来自该模拟/数字转换器7的该已数字化输出信号。
再者，来自该模拟/数字转换器7的该数字输出信号会被一数字RSSI单元34所接收，而该RSSI单元34则是会被用以决定以及产生该RSSI信息，另外，伴随着该RSSI单元34会，特别地，被用于将该LNA 3的该增益自该具有低增益的增益模式切换至该具有高增益的增益模式，该RSSI单元34乃会具有于设定在该等放大器3以及6中增益时的困难，在状况子中，该RSSI单元34乃会类似图1地，藉由与具有已测量的RSSI信息的临界数值RSSITHR的比较而进行设定。
在图1所举例说明的该接收器以及在图3所举例说明的接收器间的一个重要差异系在于，在图3中的该RSSI信息乃是获得自会驱动该解调变器来自该模拟/数字转换器7的该输出信号，同时间，一专属的模拟/数字转换器会加以提供，以用于获得在图1中的该RSSI信息。

Claims (23)

1.一种移动无线接收器，包括：
一具有可变增益的放大器(3)；
一第一装置(9，10)，用于比较一表示一已接收信号之振幅特征的第一信号与至少一模拟第一比较数值(PDTHR)；
一第二装置(13，14，17；34)，用于比较一表示一已接收信号之振幅特征的第二信号与至少一数字第二比较数值(RSSITHR)；以及
一用于设定该放大器(3)的该增益的第三装置(17，11；34，11)，其是藉由该第一装置(9，10)以及该第二装置(13，14，17；34)而驱动。
2.根据权利要求1所述的移动无线接收器，其特征在于，
该第一装置(9，10)配置于位在该放大器(3)的输出侧上的信号路径中，以及该第一信号表示于该放大器输出处之该信号振幅的特征；以及
该第二装置(13，14，17；34)配置于位在该放大器(3)之该输出侧上的该信号路径中，以及该第二信号表示于该放大器输出处之该信号振幅的特征。
3.根据权利要求2所述的移动无线接收器，其特征在于，
对该放大器输出信号之该信号振幅的第一数值而言，该增益是设定为来自该第二装置(13，14，17；34)的该输出信号的一函数；以及
对该放大器输出信号之该信号振幅的大于该等第一数值的第二数值而言，该增益是设定为来自该第一装置(9，10)之该输出信号的一函数。
4.根据权利要求2或3所述的移动无线接收器，其特征在于，
该放大器(3)可以利用该增益的一第一强度V1而至少在一第一增益模式中操作，以及可以利用该增益的一第二强度V2而在一第二增益模式中操作，且其中，V1＜V2；以及
该用于设定该放大器的该增益的装置(11，17；34，11)乃经设计而使得：
自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换发生是在该第二装置(13，14，17；34)中的比较的一函数；以及
自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换发生是在该第一装置(9，10)中之比较的一函数。
5.根据权利要求4所述的移动无线接收器，其特征在于，
该用于设定该放大器之该增益的第三装置(11，17；34，11)乃经设计而使得：
在该第二装置(13，14，17；34)指出该表示在该放大器输出端处的该信号振幅的特征的第二信号已经下降至低于该数字第二比较数值(RSSITHR)时，会发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换；以及
在该第一装置(9，10)指出该表示于该放大器输出端处的该信号振幅的特征的第一信号已经超过该模拟第一比较数值(PDTHR)时，会发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换。
6.根据权利要求4或5所述的移动无线接收器，其特征在于，
该模拟第一比较数值(PDTHR)以及该数字第二比较数值(RSSITHR)乃经选择，因此，由于与位在该放大器(3)的输入端处的该信号振幅有关的滞后现象(hysteresis)，发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，以及发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换。
7.根据权利要求2至6其一所述的移动无线接收器，其特征在于，
一模拟/数字转换器(15，16；17)乃配置于位在该放大器(3)的该输出侧上的该信号路径中，以及会用于藉由该第二装置(13，14，17；34)而进行比较，且更进一步地，用于在该移动无线接收器范围内的至少一另一函数。
8.根据权利要求7所述的移动无线接收器，其特征在于，
一用于提供一数字的，特别是，对数的，接收信号强度指示信息的装置(13，14，17；7，34)，该装置(13，14，17；7，34)包括该数字/模拟转换器。
9.根据权利要求8所述的移动无线接收器，其特征在于，
该第二装置(13，14，17；34)乃经设计，其会进行该接收信号强度指示信息、一由其所衍生之变量、或是为该接收信号强度指示信息形式的一中间变量与该数字第二比较数值(PDTHR)间的比较。
10.根据权利要求7至9其一所述的移动无线接收器，其特征在于，
该模拟/数字转换器(15，16)乃会以一反复的方法作为基础，特别是，以连续逼近的方法作为基础，而进行操作，以及会具有：
一比较器(15)；以及
一数字/模拟转换器(16)，其驱动该比较器(15)的该参考输入，
其中，该数字/模拟转换器(16)可以被供给：
该数字第二比较数值(RSSITHR)，
用于该模拟/数字转换器中的该输入信号的模拟/数字转换的一数字比较变量(RSSICount)。
11.根据权利要求10所述的移动无线接收器，其特征在于，
该第二装置经设计，该比较的乃是藉由：
将该数字第二比较数值(RSSITHR)读入该数字/模拟转换器；以及
自该比较器(15)读出该输出信号(RSSIComp)而执行。
12.根据前述权利要求其一所述的移动无线接收器，其特征在于，
该移动无线接收器系为一蓝芽移动无线接收器。
13.一种用于设定在一移动无线接收器中的一可变增益放大器的增益的方法，其中，该增益乃可选择地、或累积地设定为
一表示一已接收信号的振幅特征的第一信号与至少一模拟第一比较数值(PDTHR)间的一第一比较；或
一表示一已接收信号的振幅特征的第二信号与至少一数字第二比较数值(RSSITHR)间的一第二比较，
的一函数。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
该第一信号代表位在该放大器输出端处的该信号振幅的特征；以及
该第二信号代表位在该放大器输出端处的该信号振幅的特征。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，
对该放大器输出信号的该信号振幅的第一数值而言，该增益乃设定为该第二比较的一函数；以及
对该放大器输出信号的该信号振幅的大于该等第一数值的第二数值而言，该增益乃设定为该第一比较的一函数。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，
该放大器(3)可以利用该增益的一第一强度V1而至少在一第一增益模式中操作，以及可以利用该增益的一第二强度V2而在一第二增益模式中操作，其中，V1＜V2；以及
该放大器(3)的该增益乃经设定以使得：
自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换会发生为该第二比较的一函数；以及
自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换会发生为该第一比较的一函数。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
该增益经设计而使得：
在该第二比较显示，表示在该放大器输出处的该信号振幅的特征的该第二信号已经下降至低于该数字第二比较数值(RSSITHR)时，会发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换；以及
在该第一比较显示，表示在该放大器输出处的该信号振幅的特征的该第一信号已经超过该模拟第一比较数值(PDTHR)时，会发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，
该模拟第一比较数值(PDTHR)以及该数字第二比较数值(RSSITHR)乃经选择，因此，由于与位在该放大器(3)的输出端处的该信号振幅有关的滞后现象(hysteresis)，会发生自该第一增益模式变为该第二增益模式的切换，以及会发生自该第二增益模式变为该第一增益模式的切换。
19.根据权利要求14至18其一所述的方法，其特征在于，
在该第二比较中，一个在该移动无线接收器中有效的数字，特别是对数的接收信号强度指示信息、一由其所衍生的变量、或是为该接收信号强度指示信息形式的一中间变量会与该数字第二比较数值(PDTHR)进行比较。
20.根据权利要求14至19其一所述的方法，其特征在于，
该数字的，特别是，对数的，接收信号强度指示信息乃是藉由一反复的方法，特别是，以连续逼近的方法作为基础，且利用下列，而获得
一比较器(15)；以及
一数字/模拟转换器(16)，其乃会驱动该比较器(15)的参考输入，
其中，步骤
a)将该数字第二比较数值(RSSITHR)读入该数字/模拟转换器；以及
b)自该比较器(15)读出该输出信号，
乃会在用于该第二比较的该反复模拟/数字转换期间实行。
21.根据指向权利要求19的权利要求20所述的方法，其特征在于，
该接收信号强度指示信息、一由其所衍生之变量、或是为该RSSI信息形式的一中间变量，会于决定该数字对数接收信号强度指示信息后的一时间点，进行与该数字第二比较数值(RSSITHR)间的比较；以及
该步骤a)以及b)乃会在该反复模拟/数字转换期间，更进一步地实行一、或多次。
22.根据权利要求16至21其一所述的方法，其特征在于，
该放大器(3)在该增益被设定前乃处于该第二增益模式中。
23.根据权利要求13至22其一所述的方法，其特征在于，
该方法乃是与在一蓝芽移动无线接收器中实行增益设定有关。
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