DE102012106101B4 - Empfängerschaltungen, Schaltung und Verfahren zum Testen eines oder mehrerer Empfangswege einer Empfängerschaltung - Google Patents

Abstract

Empfängerschaltung (100; 200), aufweisend: eine Testsignalerzeugungskomponente (102; 204), die zum Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals unabhängig von einem Signal konfiguriert ist, das auf einem Empfangsweg der Empfängerschaltung (100; 200) empfangen wird; einen Testsignaleinspeisungspunkt (104; 216), der zum Bereitstellen des SSB-Testsignals am Empfangsweg der Empfängerschaltung (100; 200) konfiguriert ist; einen Mischer (106; 218), der sich im Empfangsweg an einer Stelle stromabwärts des Testsignaleinspeisungspunkts (104; 216) befindet, wobei der Mischer (106; 218) zum Mischen des SSB-Testsignals mit einem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert ist, um ein abwärts konvertiertes Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Fehler im Empfangsweg anzeigt; einen Einseitenband(SSB)-Signalgenerator (110; 206), der zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert ist, das eine Abfolge von Konstellationspunkten aufweist, wobei das IQ-Basisbandsignal eine phasengleiche Signalkomponente und eine Quadraturphasensignalkomponente hat; und einen IQ-Modulator (112; 212), der zum Empfangen des IQ-Basisbandsignals und zum Erzeugen des SSB-Testsignals durch Modulieren des IQ-Basisbandsignals auf das lokale Oszillatorsignal konfiguriert ist.

Description

• ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
• Die vorliegende Erfindung betrifft Empfängerschaltungen, eine Schaltung und ein Verfahren zum Testen eines oder mehrerer Empfangswege einer Empfängerschaltung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
• In vielen modernen Anwendungen wird eine drahtlose Kommunikation verwendet. Zum Beispiel können in Motorfahrzeugen drahtlose Kommunikationssysteme in Computer- und Sensorsystemen integriert sein, um ein drahtloses Netz zu bilden, das das Ausmaß der Verkabelung verringert, wodurch Systemkosten, Gewicht, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Installationszeit verbessert werden.
• Für gewöhnlich kann ein drahtloses Netzsensorsystem eine zentrale Verarbeitungseinheit (z. B. einen bordeigenen Computer des Fahrzeuges) aufweisen, die für einen drahtlosen Empfang eines Signals (z. B. eines Spannungs- oder Digitalwertes), das einer physikalischen Änderung in einer messbaren Größe entspricht, unter Verwendung eines oder mehrerer Empfänger(s) konfiguriert ist. Solche Netze werden häufig in Transportationssystemen nach dem Stand der Technik für sicherheitskritische Funktionen verwendet, da ein Computer auf möglicherweise gefährliche Situationen mit einer Geschwindigkeit und Abhängigkeit reagieren kann, die im Vergleich zu menschlichen Fähigkeiten unübertroffen sind.
• Zum Beispiel können Autoradarvorrichtungen mehrere Empfänger verwenden. In einem spezifischen Beispiel können Autoradarvorrichtungen zur Erzeugung eines digitalen Strahlformungsradars verwendet werden, der in hochentwickelten Geschwindigkeitsregelungssystemen eingesetzt wird, die einen Beschleuniger und/oder Bremsen eines Motorfahrzeuges betätigen können, um den Abstand hinter einem anderen Fahrzeug zu steuern. In solchen sicherheitskritischen drahtlosen Netzanwendungen ist es wichtig, den korrekten Betrieb der Empfänger sicherzustellen.
• Die US 4 809 203 A zeigt eine Filterschaltung für einen Funkempfänger, welche einen Testsignalgenerator zum Erzeugen eines von einem empfangenen Signal unabhängigen Testsignals aufweist. Die US 4 047 121 A zeigt einen RF-Testsignalgenerator mit einem Treiberoszillator zum einfachen und zuverlässigen Testen von Schlüsselparametern eines Empfängers.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Gegenstände der Nebenansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 stellt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Empfängerkettentestschaltung dar.
• 2 stellt ein Blockdiagramm einer ausführlicheren Ausführungsform einer Empfängerkettentestschaltung dar.
• 3a stellt ein Polardiagramm dar, das IQ-Daten zeigt, die zum Erzeugen eines Einseitenbandtestsignals mit einem Einseitenband positiver Frequenz verwendet werden können.
• 3b stellt ein Polardiagramm dar, das IQ-Daten zeigt, die zum Erzeugen eines Einseitenbandtestsignals mit einem einzelnen Seitenband negativer Frequenz verwendet werden können.
• 4a stellt ein Blockdiagramm einer ausführlicheren Ausführungsform eines Einseitenbandsignalgenerators dar.
• 4b stellt ein Zeitablaufdiagramm dar, das dem Einseitenbandsignalgenerator von 4a entspricht.
• 5a–5b stellen eine alternative Ausführungsform eines Einseitenbandsignalgenerators und zugehörige Zeitablaufdiagramme dar.
• 6 stellt ein Blockdiagramm einer Empfängerkettentestschaltung dar, wobei insbesondere generische Signalfunktionen dargestellt sind, die der Schaltung zugeordnet sind.
• 7 stellt ein Blockdiagramm einer zusätzlichen Ausführungsform einer Empfängerschaltung dar, die zum Bereitstellen eines SSB-Testsignals für mehrere Empfangswege konfiguriert ist.
• 8 stellt ein Flussdiagramm eines Testverfahrens für einen oder mehrere Empfangswege dar.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in welchen durchweg gleiche Bezugszeichen zur Bezugnahme auf gleiche Elemente verwendet werden und in welchen die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht unbedingt maßstabgetreu gezeichnet sind.
• Es ist offensichtlich, dass ein Frequenzseitenband ein Band von Frequenzen ist, die höher oder niedriger als eine Trägerfrequenz sind, und Energie infolge eines Modulationsprozesses enthalten. Wie hierin verwendet kann sich der Begriff ”Einseitenbandsignal” allgemein auf jene Signale beziehen, die ein dominantes Einzelfrequenzseitenband haben (z. B. Signale mit entweder einem höheren oder einem niedrigeren Frequenzseitenband, das wesentlich größer ist als andere Seitenbänder). Dies steht im Gegensatz zu einem ”Doppelseitenbandsignal”, das sich auf Signale mit mehr als einem Frequenzseitenband bezieht (z. B. Signale mit symmetrischen oberen und unteren Frequenzseitenbändern).
• Einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung stellen eine Empfängerschaltung mit einem Testsignalgenerator bereit, der zum Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals konfiguriert ist, das zum Testen von Komponenten eines oder mehrerer Empfangswege (d. h. Empfängerketten) zur Feststellung von Fehlern in den Empfangswegen verwendet wird (z. B. eines fehlfunktionierenden Mischers einer Empfängerkette). In einer Ausführungsform weist die Schaltung einen SSB-Signalgenerator auf, der zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert ist, das eine Abfolge von Konstellationspunkten aufweist, die einem Einseitenband(SSB)-Testsignal entsprechen. Die Konstellationspunkte sind auf ein lokales Hochfrequenz-Oszillatorsignal moduliert, um ein SSB-Testsignal zu erzeugen, das in einen Empfangsweg eines Empfängers an einem Testsignaleinspeisungspunkt eingesetzt wird. Der Empfangsweg weist einen Mischer auf, der zum Mischen des SSB-Testsignals mit dem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert ist, um ein abwärts konvertiertes Zwischenfrequenzausgangssignal zu erzeugen. Das Ausgangssignal kann zur Bestimmung von Fehlern im Empfangsweg (z. B. im Mischer) analysiert werden. Daher erzeugt die Schaltung ein einfaches SSB-Testsignal, das eine robuste Testung des einen Empfangsweges oder der mehreren Empfangswege bietet.
• Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Empfängerschaltung 100 dargestellt. Die Empfängerschaltung 100 weist eine Testsignalerzeugungskomponente 102 auf, die zum Erzeugen eines Hochfrequenz-SSB-Testsignals S_TEST konfiguriert ist, das ein Einseitenband(SSB)-Signal aufweist. Das SSB-Testsignal S_TEST wird einem Empfangsweg (d. h. einer Empfängerkette) bereitgestellt, der an eine Antenne 108 gekoppelt ist, die für einen Empfang eines RF-Signals konfiguriert ist. Der Empfangsweg weist einen Testsignaleinspeisungspunkt 104 und einen Mischer 106 auf. Der Testsignaleinspeisungspunkt 104 ist für die Einspeisung des SSB-Testsignals S_TEST in den Empfangsweg konfiguriert. Zur Sicherstellung, dass die Kopplung des Testsignals S_TEST auf den Empfangsweg in einer Weise erfolgt, die den Empfangsweg so wenig wie möglich beeinflusst (d. h. das Empfängersignal S_RF so wenig wie möglich abschwächt), kann der Testsignaleinspeisungspunkt 104 ein hochimpedanzresistives oder -kapazitives Kopplungsmittel aufweisen. Ein Mischer 106 ist für die Abwärtskonvertierung des SSB-Testsignals S_TEST auf ein Zwischenfrequenz(IF)-Ausgangssignal konfiguriert, dessen Amplitude und Phase analysiert werden können, um den Betrieb des Empfangswegs auszuwerten (z. B. um einen Fehler in einer Empfängerkettenkomponente zu erfassen).
• In einer Ausführungsform kann die Testsignalerzeugungskomponente 102 nach einem I/Q-Modulationsschema arbeiten, um ein SSB-Testsignal zu erzeugen. In einer Ausführungsform kann die Testsignalerzeugungskomponente 102 einen Einseitenband(SSB)-Signalgenerator 110 aufweisen, der zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals, das I- und Q-Komponenten aufweist, auf der Basis einer Abfolge von Konstellationspunkten mit spezifisch festgelegten I/Q-Daten konfiguriert ist, die einem SSB-Signal entsprechen (d. h. mit I- und Q-Signalen, die ein oder mehrere unerwünschte Seitenbänder während der Modulation löschen, um ein einziges dominantes Seitenband zu erzeugen). Das IQ-Basisbandsignal wird vom SSB-Signalgenerator 110 einem IQ-Modulator 112 bereitgestellt, der zum Modulieren des IQ-Signals auf ein lokales Oszillatorträgersignal S_LO konfiguriert ist. Anders als bei komplexen Testsystemen wird das SSB-Testsignal S_TEST mit Hilfe eines IQ-Basisbandsignals mit einer einfachen Abfolge von Konstellationspunkten erzeugt, die von dem empfangenen RF-Signal unabhängig sind (z. B. das SSB-Testsignal wird nicht zum Modellieren des RF-Signals erzeugt, das bei der Antenne 108 empfangen wird). Ferner machen die Einseitenbandtestsignale die gesamte Empfängerschaltung von einer Phasendifferenz zwischen Testsignal- und einer lokalen Oszillator- und/oder Empfängersignalphase unabhängig, wodurch ein robustes Testsignal bereitgestellt wird.
• In einer Ausführungsform können die Testsignalerzeugungskomponente 102 und der Empfangsweg vollständig in einem einzigen integrierten Chip 114 integriert sein (z. B. in einen Halbleiterkörper in CMOS-Technologie integriert sein). Dies ermöglicht die Durchführung einer Testung während der Herstellung, wie auch in einem eingesetzten, betriebsbereiten Produkt.
• 2 zeigt eine ausführlichere Ausführungsform einer Empfängerschaltung 200. Die Empfängerschaltung 200 weist eine Testsignalerzeugungskomponente 204 mit einem SSB-Signalgenerator 206 mit einem digitalen Takteingang auf, der für einen Empfang eines digitalen Taktsignals clk konfiguriert ist. Der SSB-Signalgenerator 206 ist zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert, das eine Abfolge von ”Konstellationspunkten” aufweist, die in einer bestimmten Abfolge nach einem Zeitplan, der vom digitalen Taktsignal clk festgelegt ist, durchlaufen werden. Mit anderen Worten, der SSB-Signalgenerator 206 erzeugt selektiv eine Abfolge von phasengleichen (I(t))- und Quadraturphasen(Q(t))-Signalkomponenten, die auf einem phasengleichen Signalweg und einem Quadraturphasensignalweg vorgesehen sind. In einer Ausführungsform, in der das digitale Taktsignal clk ein digitales Niederfrequenztaktsignal (z. B. ein Taktsignal mit einer niedrigeren Frequenz als das empfangene RF-Signal) aufweisen kann, ist der SSB-Signalgenerator 206 zum Erzeugen des IQ-Basisbandsignals aus dem digitalen Niederfrequenztaktsignal konfiguriert.
• Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke 208a und 208b können an den Ausgang des SSB-Signalgenerators 206 innerhalb des phasengleichen Signalweges bzw. des Quadraturphasensignalweges gekoppelt sein. Die Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke 208a und 208b sind zur Steuerung der Amplitude der I- und Q-Komponenten des IQ-Basisbandsignals gemäß einem oder mehreren digitalen Signal(en) (z. B. Digitalamplituden- oder Digitalversatzeinstellungsworte) konfiguriert. In verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene oder gleiche Amplitudeneinstellungs- oder Digitalversatzworte den Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcken 208a und 208b bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform können das eine oder die mehreren digitalen Signal(e) den Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcken 208a und 208b von einer Quelle außerhalb des Chips 202 bereitgestellt werden.
• In einer Ausführungsform können die Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke 208a und 208b Vervielfacher aufweisen, die zum Vervielfachen der Amplitude der I- und Q-Signalkomponenten um einen Vervielfachungsfaktor konfiguriert sind, der von (einem) Amplitudeneinstellungswort(en) eingestellt wird. Zum Beispiel kann der Vervielfacher zum Multiplizieren eines Digitalamplitudeneinstellungswortes mit I- und Q-Signalkomponenten konfiguriert sein (z. B. Bereitstellen einer einfachen Ausführung einer Multiplikation in der digitalen Domäne, wenn I/Q-Signale ein Bit breit sind). In einer anderen Ausführungsform können die Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke zusätzlich oder alternativ Addierer/Subtrahierer aufweisen, die zum Addieren oder Subtrahieren eines Versatzwertes zu/von der Amplitude der I- und Q-Signalkomponenten auf der Basis eines oder mehrerer Versatzeinstellungsworte konfiguriert sind.
• Digital/Analog-Wandler (DACs) 210a und 210b befinden sich stromabwärts der Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke 208a und 208b. Wie in 2 dargestellt, sind die DACs 210a und 210b an den Ausgang der Digitalsignalgrößeneinstellungsblöcke 208a bzw. 208b gekoppelt. DACs 210a und 210b sind zum Konvertieren der empfangenen I- und Q-Signalkomponenten von digitalen Signalen zu analogen Signalen konfiguriert.
• Ein IQ-Modulator 212 ist für den Empfang der analogen Basisband-IQ-Signale und zum Modulieren des Basisband-IQ-Signals auf lokale Oszillator(LO)-Signale S_LO konfiguriert (z. B. getrennt durch eine 90°-Phasenverschiebung zwischen I- und Q-Komponenten), um ein Hochfrequenz-SSB-Testsignal S_TEST zu erzeugen. Während der Modulation löschen die spezifischen I- und Q-Komponenten des Basisbandsignals automatisch ein unerwünschtes Seitenband, um ein Hochfrequenz-SSB-Testsignal S_TEST zu erzeugen. Das Hochfrequenz-SSB-Testsignal S_TEST wird in den Empfangsweg 214 an einem Testsignaleinsetzpunkt 216 eingespeist. In einer Ausführungsform kann der Testsignaleinsetzpunkt 216 einen Koppler aufweisen, wie zum Beispiel einen Richtungskoppler. In alternativen Ausführungsformen kann der Testsignaleinsetzpunkt 216 einen schwachen kapazitiven Koppler, einen Schalter oder eine andere äquivalente Kopplungsvorrichtung aufweisen. Es ist offensichtlich, dass der Testsignaleinsetzpunkt 216 eine Kopplung des Testsignals S_TEST an den Empfangsweg 214 in einer Weise ausführt, die den Empfangsweg so wenig wie möglich beeinflusst, so dass die gesamte Empfängerleistung (z. B. Empfängerempfindlichkeit) nicht beeinträchtigt ist.
• Der Ausgang des Testsignaleinsetzpunkts 216 wird einem Mischer 218 bereitgestellt, der für den Empfang des SSB-Testsignals S_TEST und des lokalen Oszillatorsignals S_LO konfiguriert ist. Der Mischer 218 konvertiert das SSB-Testsignal S_TEST durch Mischen des SSB-Testsignals mit dem lokalen Oszillatorsignal S_LO abwärts, was zu einem abwärts konvertierten Zwischenfrequenz(IF)-Ausgangssignal S_IF führt, das zur Durchführung einer Testung des Empfangsweges (z. B. des Mischers 218) analysiert werden kann. Die aus der Analyse erhaltenen Informationen können zum Ermitteln von Informationen über die Leistung des Empfängers oder zur Bestimmung verwendet werden, ob ein Fehler in der getesteten Vorrichtung (dem Mischer 216) vorliegt. In einer Ausführungsform kann ein Testgerät 220 zur Analyse der Größe und/oder Phase des IF-Ausgangssignals S_IF konfiguriert sein. In einer Ausführungsform kann sich das Testgerät 220 auf einem Chip 202 befinden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Testgerät 220 außerhalb des Chips 202 sein.
• Eine Testsignalerzeugungskomponente, die hierin vorgesehen ist, kann zur Durchführung eines Tests eines Empfangsweges zum Zeitpunkt der Herstellung des Chips und während des Betriebs vor Ort konfiguriert sein. Zum Beispiel kann ein Empfänger vor Ort in einem Testmodus oder in einem normalen Empfangsmodus betrieben werden. Im Testmodus ist die Testsignalerzeugungskomponente zum Einspeisen eines SSB-Testsignals in den Empfangsweg konfiguriert, während im normalen Empfangsmodus die Testsignalerzeugungskomponente ”ausgeschaltet” ist, so dass kein Testsignal in den Empfangsweg eingespeist wird (wie z. B. in 2 dargestellt, kann das Digitalamplitudeneinstellungswort zum ”Deaktivieren” der Testsignalerzeugungskomponente 209 verwendet werden, wenn diese nicht beim Empfänger ist, indem die Amplitude des IQ-Basisbandsignals auf Null gestellt wird). In einer Ausführungsform kann der Empfangsweg an eine Antenne gekoppelt bleiben, während die Testsignalerzeugungskomponente den Empfangsweg (z. B. Mischer) auf einer kontinuierlichen Basis zwischen empfangenen Signalen (z. B. zwischen empfangenen Signalfolgen in einem Radarsystem) testet.
• Der hierin vorgesehene SSB-Signalgenerator (z. B. entsprechend dem SSB-Signalgenerator 206) ist zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals mit mehreren selektiv gewählten Konstellationspunkten konfiguriert. Wenn die Konstellationspunkte in einer bestimmten Abfolge von einem IQ-Modulator durchlaufen werden, veranlassen sie den IQ-Modulator jedes unerwünschte Seitenband oder sämtliche unerwünschten Seitenbänder im Wesentlichen zu unterdrücken/zu löschen, wodurch ein SSB-Testsignal erhalten wird. 3a–3b zeigen Polardiagramme, die zwei beispielhafte Konstellationspunktabfolgen zeigen, die zum Erzeugen eines SSB-Testsignals mit einem Einzelfrequenzseitenband verwendet werden können. Die Polardiagramme weisen eine I-Achse auf, die auf der Null-Grad-Phasenreferenz liegt, und eine Q-Achse, die 90° in Bezug auf die I-Achse gedreht ist.
• 3a zeigt eine erste Ausführungsform einer Abfolge von Konstellationspunkten, wie hierin vorgesehen. Wenn, wie im Polardiagramm 300 von 3a dargestellt, die I-(Kosinus) und Q-(Sinus)Signalkomponenten gleichzeitig auf ein lokales Oszillatorträgersignal moduliert werden, dreht der modulierte Trägervektor 302 im Uhrzeigersinn, wenn Q I vorangeht. Eine Drehung im Uhrzeigersinn bedeutet, dass das modulierte Testsignal ein Einseitenband bei einer höheren Frequenz hat als das unmodulierte lokale Oszillatorträgersignal (d. h. Spektralkomponenten über der lokalen Oszillatorfrequenz). Daher kann in einer Ausführungsform der SSB-Signalgenerator zum Erzeugen einer Abfolge von vier Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [0; –1], [–1; 0], [0; 1]) konfiguriert sein, die in einer Konfiguration im Uhrzeigersinn um den Ursprung angeordnet sind und von dem Taktsignal zeitlich gesteuert werden. In einer solchen Ausführungsform überspannt die Abfolge von Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [0; –1], [–1; 0], [0; 1]) 360° in der I/Q-Ebene, so dass das Signal alle vier Taktzyklen zu derselben Stelle auf der I/Q-Ebene zurückkehrt.
• 3b zeigt eine alternative Ausführungsform einer Konstellationspunktabfolge wie hierin vorgesehen. Wenn, wie im Polardiagramm 304 von 3b vorgesehen, die I-(Kosinus) und Q-(Sinus) Signalkomponenten gleichzeitig auf das lokale Oszillatorträgersignal moduliert werden, dreht der modulierte Trägervektor 302 gegen den Uhrzeigersinn, wenn I Q vorangeht. Eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn bedeutet, dass das modulierte Testsignal ein Seitenband bei einer niedrigeren Frequenz hat als das unmodulierte lokale Oszillatorträgersignal (d. h. Spektralkomponenten unter der lokalen Oszillatorfrequenz). Daher kann in einer Ausführungsform der SSB-Signalgenerator zum Erzeugen einer Abfolge von vier Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [0; 1], [–1; 0], [0; –1]) konfiguriert sein, die in einer Konfiguration gegen den Uhrzeigersinn um den Ursprung angeordnet sind (d. h. die Konstellationspunkte aufweisend, die in 3a dargestellt sind, die in der entgegengesetzten (CCW-)Richtung durchlaufen werden) und von dem Taktsignal zeitlich gesteuert werden. In einer solchen Ausführungsform überspannt die Abfolge von Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [0; 1], [–1; 0], [0; –1]) 360° in der I/Q-Ebene, sodass das Signal alle vier Taktzyklen zu derselben Stelle auf der I/Q-Ebene zurückkehrt.
• Daher kann die Konstellationspunktabfolge, die in 3a–3b dargestellt ist, entweder in Richtung des Uhrzeigersinns durchlaufen werden, was ein Einseitenband positiver Frequenz eines lokalen Trägersignals erzeugen würde, oder in Richtung gegen den Uhrzeigersinn, was ein Einseitenband negativer Frequenz eines lokalen Oszillatorträgersignals erzeugen würde. Ferner kann die Erzeugung eines SSB-Testsignals unter Verwendung eines IQ-Modulators ein SSB-Testsignal bei hohen Frequenzen liefern. Zum Beispiel kann bei Frequenzen des lokalen Oszillatorträgersignals von etwa 77 GHz, bei der die Erzeugung eines Einseitenbands unter Verwendung von Filtern undurchführbar ist, ein SSB-Testsignal unter Verwendung einer IQ-Modulation erzeugt werden.
• Obwohl die 3a–3b eine relativ einfache Konstellationspunktabfolge mit vier Konstellationspunkten zeigen, ist für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass dies ein nicht einschränkendes Beispiel ist und dass komplexere Testsignale ausgeführt werden können. In verschiedenen Ausführungsformen können Testsignale mehr Konstellationspunkte aufweisen, um die Qualität der Seitenbänder zu verbessern und Harmonische zu reduzieren. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform eine Konstellationspunktabfolge 8 Konstellationspunkte aufweisen, die sich auf einer Einheitsschaltung befinden, die um den Ursprung zentriert ist.
• 4a zeigt einen SSB-Signalgenerator 402, der zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert ist, das eine Abfolge von Konstellationspunkten (T; Q = [0; 0], [0; 1], [1; 1], [1; 0]) aufweist. Der SSB-Signalgenerator von 4a weist einen oder mehrere Frequenzteiler auf, die zum Erzeugen der Abfolge von Konstellationspunkten auf der Basis eines digitalen Taktsignals konfiguriert sind. Wie in 4a dargestellt, kann der SSB-Signalgenerator eine relativ einfache Struktur mit einer geringen Komplexität und geringen Größe aufweisen, da das SSB-Testsignal unabhängig vom empfangenen Signal erzeugt wird (d. h. das Testsignal wird nicht zum Modellieren des empfangenen Signals erzeugt).
• Unter Bezugnahme auf 4a weist der SSB-Signalgenerator 402 einen Zweiteilungs-Frequenzteiler 404 und einen Konstellationspunktlogikgenerator 408 auf. Da der SSB-Signalgenerator so konfiguriert ist, dass er sowohl bei steigenden als auch bei fallenden Taktflanken arbeitet, ist der Zweiteilungs-Frequenzteiler 404 so konfiguriert, dass er eine ”Tastzykluskorrektur” ausführt, die für einen gleichen Abstand sowohl der steigenden als auch der fallenden Taktflanken sorgt. Wie in 4a dargestellt, ist der Zweiteilungs-Frequenzteiler 404 so konfiguriert, dass er ein digitales Taktsignal clk empfängt und ein zweigeteiltes Taktsignal clk/2 daraus erzeugt. 4b zeigt ein Zeitablaufdiagramm 418 von digitalen Taktsignalen clk und clk/2. In einer Ausführungsform kann der Zweiteilungs-Frequenzteiler 404 einen D-Flip-Flop 406 aufweisen, der durch das digitale Taktsignal clk getaktet ist und einen Ausgang Q₁ hat, der als verzögerter Eingang D₁ (mit einem entgegengesetzten Wert wie der Ausgang bei Q₁) über einen Rückkopplungsweg bereitgestellt wird. Wie in 4b dargestellt, nimmt der Q₁-Ausgang den Zustand des D₁-Eingangs in dem Moment einer fallenden Flanke beim Eingangstaktsignal an, was zu einem Taktsignal clk/2 mit der halben Frequenz des Eingangstaktsignals clk führt.
• Der Konstellationspunktlogikgenerator 408 ist zur Erzeugung der Abfolge von Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [1; 1], [0; 1], [0; 0]) an den steigenden und fallenden Flanken des zweigeteilten Taktsignals clk/2 konfiguriert. In einer Ausführungsform kann der Konstellationspunktlogikgenerator 408 einen Vierteilungs-Johnson-Zähler mit zwei D-Flip-Flops aufweisen, wobei Flip-Flop 410 durch das zweigeteilte Taktsignal clk/2 getaktet ist und Flip-Flop 412 durch ein invertiertes zweigeteiltes Taktsignal clk/2 getaktet ist. Der Ausgang Q₂ von Flip-Flop 410 hat eine Frequenz, die die halbe Frequenz des zweigeteilten Taktsignals clk/2 ist und als phasengleiches (I(t)-)Signal bereitgestellt ist und ferner als Eingang in Flip-Flop 412 (bei D₃) bereitgestellt ist. Der Ausgang Q₃ des Flip-Flops 412 hat eine Frequenz, die ein Viertel der Frequenz des zweigeteilten Taktsignals clk/2 ist, und wird als Quadratur(Q(t))-Phasensignal und als Eingang in Flip-Flop 410 (bei D₂) bereitgestellt.
• 4b zeigt ein Zeitablaufdiagramm 418 der IQ-Basisbandsignale I(t) und Q(t) in mehreren Taktperioden 420–426. Wie in 4b dargestellt, stellt das IQ-Basisbandsignal einen ersten Konstellationspunkt I₁, Q₁ = (1, 0), in einer ersten Taktperiode 420 bereit. Der erste Konstellationspunkt kann auf ein lokales Oszillatorsignal moduliert sein, um ein SSB-Testsignal zu erzeugen, das anschließend für eine Testung abwärts konvertiert wird. Wenn das abwärts konvertiere Testsignal zu I- und Q-Informationen führt, die dem Konstellationspunkt I₁, Q₁ entsprechen, wird der Empfänger korrekt betrieben (z. B. kann das Ausgangssignal aufgrund einer unbekannten Phase im Empfängersignal verschoben sein). Wenn das abwärts konvertierte Testsignal jedoch zu I- und Q-Informationen führt, die nicht dem I₁, Q₁ entsprechen, wird der Empfänger nicht korrekt betrieben.
• Unter Bezugnahme auf 4a können Addierer 414a und 414b stromabwärts des SSB-Signalgenerators 402 konfiguriert sein. Die Addierer 414a und 414b sind zum Einführen eines DC-Versatzes in die I- und Q-Signale auf der Basis eines oder mehrerer Versatzeinstellungsworte(s) konfiguriert, wodurch die Signale um ein Ausmaß verschoben werden, das die Signale um den Ursprung einer I/Q-Ebene zentriert. Zum Beispiel können Addierer 414a und 414b zum Addieren oder Subtrahieren der Hälfte der Amplitudeneinstellung (0, 5) zu/von dem Durchschnitts-(Null-)Wert konfiguriert sein, abhängig von der I-(phasengleichen) und Q-(Quadratur-)Komponente des Testsignals, um die Abfolge von Konstellationspunkten um den Ursprung zu zentrieren. In einer Ausführungsform können die Addierer 414a und 414b (z. B. stromaufwärts oder stromabwärts) an Vervielfacher 416a und 416b gekoppelt sein, die zum Einstellen der Amplitude der I- und Q-Signale durch Multiplizieren der I- und Q-Signale mit einem Multiplikationsfaktor (der z. B. durch ein Amplitudeneinstellungswort bereitgestellt wird) konfiguriert sind.
• 5a zeigt ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform eines Einseitenbandsignalgenerators 500, der einen oder mehrere Frequenzteiler aufweist, die zum Erzeugen der Abfolge von Konstellationspunkten auf der Basis eines digitalen Taktsignals konfiguriert sind. Der SSB-Signalgenerator 500 ist zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert, das eine Abfolge von Konstellationspunkten (I; Q = [1; 0], [1; 1], [0; 1], [0; 0]) aufweist. Es ist offensichtlich, dass die SSB-Generatoren, die in den 4a und 5a dargestellt sind, nicht einschränkende Beispiele von SSB-Generatoren sind. Die Erfinder gehen davon aus, dass Alternativen dieser Beispiele im hier vorgelegten, erfinderischen Konzept liegen.
• Unter Bezugnahme auf 5a wird ein clk-Signal einem Konstellationspunktlogikgenerator 502 bereitgestellt, der einen Vierteilungs-Johnson-Zähler aufweist. Der Konstellationspunktlogikgenerator 502 hat zwei D-Flip-Flops 504 und 506, die durch das Taktsignal clk getaktet sind. Der Ausgang Q₂ von Flip-Flop 504 hat eine Frequenz, die die halbe Frequenz des Taktsignals clk ist und als phasengleiches (I(t)-)Signal bereitgestellt wird und ferner als ein Eingang in Flip-Flop 506 (bei D₃) bereitgestellt ist. Der Ausgang Q₃ des Flip-Flops 506 hat eine Frequenz, die ein Viertel der Frequenz des Taktsignals clk ist und als Quadratur(Q(t))-Phasensignal und als Eingang in Flip-Flop 504 (bei D₂) bereitgestellt ist.
• 5b zeigt ein Zeitablaufdiagramm 508 der IQ-Basisbandsignale I(t) und Q(t) in mehreren Taktperioden 510–516. Wie in 5b dargestellt, arbeitet der Konstellationspunktlogikgenerator 502 an einer einzigen Taktflanke (wodurch z. B. der Zweiteilungsteiler von 4a nicht notwendig ist). Wie in 5b dargestellt, stellt das IQ-Basisbandsignal einen ersten Konstellationspunkt I₁, Q₁ = (1; 0) in einer ersten Taktperiode 510, einen zweiten Konstellationspunkt I₂, Q₂ = (1; 1) in einer zweiten Taktperiode 512, einen dritten Konstellationspunkt I₃, Q₃ = (0; 1) in einer dritten Taktperiode 514 und einen vierten Konstellationspunkt I₄, Q₄ = (0; 0) in einer vierten Taktperiode 516 bereit.
• 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Empfängerschaltung 600, das die funktionelle Form von Signalen innerhalb der Empfängerschaltung zeigt. Die dargestellten Signalfunktionen zeigen, wie die Einseitenbandeigenschaft des Testsignals die Leistung (d. h. Überwachung der Empfängerfunktionalität) für mögliche lokale Oszillatorphasen optimiert.
• Wie in 6 dargestellt, ist die Testsignalerzeugungsschaltung 602 zum Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals mit der Form STEST = cos((ω_c + ω_m)t) konfiguriert, wobei ω_c die Winkelfrequenz des lokalen Oszillatorträgersignals ist und ω_m die Winkelfrequenz ist, die durch Modulation erzeugt wird. Das Einseitenband(SSB)-Testsignal kann unter Verwendung eines IQ-Modulators und passender Modulationssignale wie oben beschrieben erzeugt werden.
• Der Mischer 606 ist zum Multiplizieren des SSB-Testsignals mit einem sinusförmigen lokalen Oszillatorsignal S_LO = cos(ω_Ct + φ) konfiguriert, welches dasselbe ist wie das Trägersignal für den Testsignalmodulator, verschoben um eine willkürliche Phase φ relativ zu dem modulierten lokalen Oszillatorträgersignal. Das abwärts konvertierte SSB-Testsignal, das von dem Mischer 606 ausgegeben wird, ist zu cos(ω_mt – φ) proportional.
• Die Phase φ ist in komplexen Designs (z. B. insbesondere bei mm-Wellenfrequenzen) aufgrund der Auswirkung von Variablen wie der Übertragungsleitungslänge, der Abstimmbedingung und des (temperaturabhängigen) Verhaltens von Verstärker/Pufferstufen schwierig zu kontrollieren. Die Verwendung eines SSB-Testsignals behebt diese Nachteile durch Erzeugen eines Mischerausgangssignals (das zu cos(ω_mt – φ) proportional ist) mit einer Amplitude, die von φ unabhängig ist. Dies steht im Gegensatz zu einem Doppelseitenband(DSB)-Testsignal (mit einer Form, die zu cos(ω_mt)cos(φ) proportional ist), das aufgrund einer Amplitudenabhängigkeit von φ fehlerhafte Ergebnisse liefern kann (wenn z. B. eine 90°-Phasendifferenz φ zwischen einem lokalen Oszillatorsignal und einem Testsignal vorhanden ist, hat das resultierende Ausgangssignal eine Größenordnung von Null, so dass ein Fehler nicht erfasst werden kann, da das Testsignal verschwindet, selbst wenn die getestete Vorrichtung funktioniert). Aufgrund seiner Phaseninvarianz funktioniert das SSB-Testsignal genauso gut bei jeder Phasendifferenz zwischen einem Testsignal und einem lokalen Oszillatorsignal.
• In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Empfängerschaltung mehr als einen Empfangsweg (d. h. eine Empfängerkette) aufweisen. Zum Beispiel können Autoradarvorrichtungen (die z. B. in hochentwickelten Geschwindigkeitsregelungssystemen verwendet werden) einen digitalen Strahlenformungs-(DBF-)Radar mit einer räumlich diversen Empfängerantennenanordnung, konfiguriert zum Erfassen von Objekten außerhalb eines Autos, verwenden. 7 zeigt eine Empfängerschaltung 700 mit zwei Empfangswegen RX1 und RX2. Es ist offensichtlich, dass, obwohl 7 eine Empfängerschaltung 700 mit zwei Empfangswegen zeigt, die hier vorgesehene Erfindung bei einer Empfängerschaltung mit einer beliebigen Anzahl von Empfangswegen angewendet werden kann (z. B. 3, 4, 5, usw. Empfangswege).
• In einer Ausführungsform ist der Testsignalgenerator 702 zum Bereitstellen eines SSB-Testsignals S_TEST für ein Verteilernetz konfiguriert, das einen symmetrischen Leistungsteiler 704 (wie z. B. einen Wilkinson-Teiler) aufweist. Der symmetrische Leistungsteiler 704 ist zum Zuleiten des SSB-Testsignals S_TEST zu Testsignaleinsetzpunkten (z. B. Kopplern) 706a und 706b konfiguriert, die in mehreren Empfangswegen RX1 und RX2 auf demselben Chip 710 liegen. Zur Sicherstellung, dass das SSB-Testsignal S_TEST gleichermaßen zu den Testsignaleinsetzpunkten 706a und 706b verteilt wird, kann der symmetrische Leistungsteiler 704 so konfiguriert sein, dass er gleiche Obertragungsleitungslängen für jeden Empfangsweg RX1 und RX2 hat.
• In einer Ausführungsform kann die relative Phasendrift der unterschiedlichen Empfänger RX1 und RX2 gegeneinander überwacht werden, indem eine symmetrische Chipgestaltung in Bezug auf die Signalverteilung 704 und Kopplungselemente 706a, 706b vorgesehen wird (indem z. B. gleiche Übertragungsleitungslängen für jeden Empfangsweg RX1 und RX2 vorhanden sind). Zum Beispiel kann der symmetrische Leistungsteiler zur Sicherstellung einer im Wesentlichen gleichen Phase des eingespeisten Testsignals in alle Empfängerwege verwendet werden, so dass ein Vergleich zwischen den abwärts konvertierten Testsignalen jedes Empfängerweges vorgenommen werden kann. Ein solcher Vergleich kann zum Erzeugen von Phaseninformationen (z. B. zum Überwachen der relativen Phasendrift der Empfangswege gegeneinander) verwendet werden. In einer Ausführungsform können solche Informationen zum Kalibrieren einer digitalen Strahlenformungs-(DBF)-Empfangssignalverarbeitung verwendet werden.
• Die Mischer 708a und 708b sind für einen Empfang des SSB-Testsignals S_TEST und zum Abwärtskonvertieren desselben unter Verwendung des lokalen Oszillatorsignals S_LO konfiguriert. Die resultierenden Zwischenfrequenz(IF)-Ausgangssignale S_IF1 und S_IF2 können analysiert werden, um die Informationen über die IF-Ausgangssignale S_IF1 und S_IF2 zu erlangen, die von den einzelnen Empfängern erzeugt werden. Die Informationen, die aus der Analyse erhalten werden, können zur Ermittlung von Informationen über die Leistung des Empfängers oder zur Bestimmung verwendet werden, ob ein Fehler in den getesteten Vorrichtungen vorliegt (d. h. Mischer 708a und 708b).
• 8 zeigt ein Flussdiagramm 800 eines Testverfahrens für einen oder mehrere Empfangsweg(e) einer Empfängerschaltung. Während die hier vorgesehenen Verfahren in der Folge als eine Reihe von Tätigkeiten oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht durch die Reihenfolge solcher Tätigkeiten oder Ereignisse eingeschränkt. Zum Beispiel können einige Tätigkeiten in einer anderen Reihenfolge und/oder gleichzeitig mit anderen Tätigkeiten oder Ereignissen abgesehen von den hierin dargestellten und/oder beschriebenen erfolgen. Zusätzlich sind nicht alle dargestellten Tätigkeiten erforderlich und die Wellenformen sind nur veranschaulichend und andere Wellenformen können signifikant von den dargestellten abweichen. Ferner kann eine oder mehrere der hierin gezeigten Tätigkeit(en) in einer oder mehreren separaten Tätigkeit(en) oder Phasen ausgeführt werden.
• Ferner kann der beanspruchte Gegenstand als Verfahren, Vorrichtung oder Herstellungsgegenstand unter Verwendung von Standardprogrammierungs- und/oder Verfahrenstechniken ausgeführt werden, um Software, Firmware, Hardware oder eine Kombination davon zur Steuerung eines Computers zur Ausführung des offenbarten Gegenstandes zu erzeugen (z. B. die in 1, 2, usw. dargestellten Schaltungen sind nicht einschränkende Beispiele für Schaltungen, die zur Ausführung von Verfahren 800 verwendet werden können). Der Begriff ”Herstellungsgegenstand” wie hierin verwendet, soll ein Computerprogramm umfassen, auf das jede Vorrichtung, jeder Träger oder jedes Medium, die/der/das Computer-lesbar ist, zugreifen kann. Natürlich sind für einen Fachmann viele Modifizierungen offensichtlich, die an dieser Konfiguration vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Wesen des beanspruchten Gegenstandes Abstand zu nehmen.
• Bei 802 wird ein Einseitenband(SSB)-Testsignal erzeugt. Das SSB-Testsignal wird unabhängig von einem Signal (z. B. RF-Signal) erzeugt, das im (in den) Empfangsweg(en) der Empfängerschaltung empfangen wird (d. h. das SSB-Testsignal wird nicht zum Modellieren des empfangenen Signals erzeugt), wodurch das SSB-Testsignal ein relativ einfaches Testsignal aufweisen kann, das mit einfachen Logikelementen erzeugt werden kann.
• In einer Ausführungsform kann die Erzeugung des SSB-Testsignals die Erzeugung eines IQ-Basisbandsignals, das eine spezifische Abfolge von I- und Q-Konstellationspunkten aufweist, auf der Basis der Teilung eines digitalen Taktsignals durch einen oder mehrere Frequenzteiler (804) aufweisen. Die Amplitude des IQ-Basisbandsignals kann aufgrund eines Amplitudeneinstellungswortes (806) eingestellt (z. B. erhöht, gesenkt) werden. Als Alternative oder zusätzlich kann ein Versatz dem IQ-Basisbandsignal (808) hinzugefügt werden. Das IQ-Basisbandsignal kann dann von einem digitalen Signal in ein analoges Signal (810) umgewandelt werden, bevor ein IQ-Modulator das Basisband-IQ-Signal auf ein lokales Oszillator(LO)-Signal zur Erzeugung von Hochfrequenz-Einseitenbandtestsignalen (812) moduliert.
• Das SSB-Testsignal wird in einen oder mehrere Empfangsweg(e) bei 814 eingespeist. Das Einspeisen des SSB-Testsignals in den einen oder die mehreren Empfangsweg(e) wird in einer Weise ausgeführt, die den einen oder die mehreren Empfangsweg(e) minimal beeinflusst, so dass die gesamte Empfängerleistung nicht beeinträchtigt wird. In einer Ausführungsform kann ein Koppler zum Einspeisen des SSB-Testsignals in den einen oder die mehreren Empfangsweg(e) konfiguriert sein.
• Das SSB-Testsignal wird abwärts konvertiert, um ein Zwischenfrequenzausgangssignal bei 816 zu erzeugen. Die Abwärtskonvertierung des SSB-Testsignals kann unter Verwendung des lokalen Oszillatorsignals durchgeführt werden, so dass das lokale Oszillatorsignal für den Empfänger dasselbe ist wie das Trägersignal für den Testsignalmodulator.
• Bei 818 wird das abwärts konvertierte Testsignal analysiert. Das analysierte Testsignal kann zum Testen des Empfangswegs verwendet werden, um Fehler in einer oder mehreren Komponenten (z. B. Mischern) des Empfangsweges festzustellen.
• Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere Ausführungen dargestellt und beschrieben wurde, sind Änderungen und/oder Modifizierungen an den dargestellten Beispielen möglich, ohne vom Wesen und Umfang der beiliegenden Ansprüche Abstand zu nehmen. Obwohl zum Beispiel einige Figuren keine Addierer/Subtrahierer zeigen, um eine Versatzeinstellungskapazität zu ermöglichen (z. B. dem Addierer/Subtrahierer 414 entsprechend), können solche Komponenten in jedem der Blockdiagramme dieser Offenbarung enthalten sein.
• Obwohl ferner die Erfindung hierin in Bezug auf eine Empfängerschaltung (z. B. wie in 1, 2, usw. dargestellt) beschrieben ist, ist offensichtlich, dass dies eine nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung ist, die auch bei Sender/Empfängern angewendet werden kann, wobei ein Sender und ein Empfänger kombiniert sind und über eine einzige Antenne arbeiten. In einer solchen Ausführungsform kann eine Schaltung einen Sender, einen Empfänger und eine Schaltung (z. B. einen Richtungskoppler, Duplexfilter, Schalter usw.) aufweisen, die die Sender- und Empfänger-RF-Ports mit einem Antennenport kombiniert. Das Testen des Empfängerabschnitts der Schaltung kann laut Beschreibung in dieser Erfindung ausgeführt werden.
• Ferner sollen in einem besonderen Hinblick auf verschiedene Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systemen, usw.) ausgeführt werden, die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein ”Mittel”), die zum Beschreiben solcher Komponenten verwendet werden, falls nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z. B. funktionell äquivalent ist), wenn auch nicht der offenbarten Struktur strukturell äquivalent, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Ausführungen der Erfindung ausführt. Obwohl ein besonderes Merkmal der Erfindung in Bezug auf nur eine von mehreren Ausführungen offenbart sein mag, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungen kombiniert werden, falls dies erwünscht und für eine bestimmte oder besondere Anwendung vorteilhaft ist. Ferner sollen in dem Ausmaß, in dem die Begriffe ”enthaltend”, ”enthält”, ”habend”, ”hat”, ”mit” oder Varianten davon sowohl in der ausführlichen Beschreibung wie auch in den Ansprüchen verwendet werden, solche Begriffe in einer ähnlichen Weise wie der Begriff ”aufweisend” inklusive sein.

Claims (18)

1. Empfängerschaltung (100; 200), aufweisend: eine Testsignalerzeugungskomponente (102; 204), die zum Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals unabhängig von einem Signal konfiguriert ist, das auf einem Empfangsweg der Empfängerschaltung (100; 200) empfangen wird; einen Testsignaleinspeisungspunkt (104; 216), der zum Bereitstellen des SSB-Testsignals am Empfangsweg der Empfängerschaltung (100; 200) konfiguriert ist; einen Mischer (106; 218), der sich im Empfangsweg an einer Stelle stromabwärts des Testsignaleinspeisungspunkts (104; 216) befindet, wobei der Mischer (106; 218) zum Mischen des SSB-Testsignals mit einem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert ist, um ein abwärts konvertiertes Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Fehler im Empfangsweg anzeigt; einen Einseitenband(SSB)-Signalgenerator (110; 206), der zum Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals konfiguriert ist, das eine Abfolge von Konstellationspunkten aufweist, wobei das IQ-Basisbandsignal eine phasengleiche Signalkomponente und eine Quadraturphasensignalkomponente hat; und einen IQ-Modulator (112; 212), der zum Empfangen des IQ-Basisbandsignals und zum Erzeugen des SSB-Testsignals durch Modulieren des IQ-Basisbandsignals auf das lokale Oszillatorsignal konfiguriert ist.
2. Empfängerschaltung (100; 200) nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend: einen ersten Vervielfacher, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Verstärken einer Größe der phasengleichen Signalkomponente auf der Basis eines Amplitudeneinstellungswortes konfiguriert ist; und einen zweiten Vervielfacher, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Verstärken einer Größe der Quadraturphasensignalkomponente auf der Basis des Amplitudeneinstellungswortes konfiguriert ist.
3. Empfängerschaltung (100; 200) nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren aufweisend: einen ersten Addierer, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Addieren oder Subtrahieren eines Versatzwertes zu bzw. von der phasengleichen Signalkomponente konfiguriert ist; und einen zweiten Addierer, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Addieren oder Subtrahieren eines Versatzwertes zu bzw. von der Quadraturphasensignalkomponente konfiguriert ist.
4. Empfängerschaltung (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der SSB-Signalgenerator (110; 206) zum Empfangen eines digitalen Niederfrequenztaktsignals an einem digitalen Takteingang und zum Erzeugen des IQ-Basisbandsignals aus diesem konfiguriert ist.
5. Empfängerschaltung (100; 200) nach Anspruch 4, wobei der SSB-Signalgenerator (110; 206) einen oder mehrere Frequenzteiler aufweist, die zum Erzeugen der Abfolge von Konstellationspunkten auf der Basis des digitalen Niederfrequenztaktsignals konfiguriert sind.
6. Empfängerschaltung (100; 200) nach Anspruch 5, wobei der SSB-Signalgenerator (110; 206) Folgendes aufweist: einen Zweiteilungs-Frequenzteiler (404), der zum Teilen des digitalen Niederfrequenztaktsignals durch zwei konfiguriert ist, um ein zweigeteiltes Taktsignal zu erzeugen; und einen Johnson-Zähler, der zum Empfangen des zweigeteilten Taktsignals und zum Erzeugen der phasengleichen und der Quadraturphasensignalkomponenten aus demselben konfiguriert ist.
7. Empfängerschaltung (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abfolge von Konstellationspunkten eine erste Abfolge aufweist, die einem SSB-Testsignal mit einem Einseitenband positiver Frequenz entspricht, oder mit einer zweiten Abfolge, die einem SSB-Testsignal mit einem Einseitenband negativer Frequenz entspricht.
8. Empfängerschaltung (700), aufweisend: eine Testsignalerzeugungskomponente (702), die zum Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals unabhängig von einem Signal konfiguriert ist, das auf einem Empfangsweg der Empfängerschaltung (700) empfangen wird; einen Testsignaleinspeisungspunkt (706a; 706b), der zum Bereitstellen des SSB-Testsignals am Empfangsweg der Empfängerschaltung (700) konfiguriert ist; einen Mischer (708a; 708b), der sich im Empfangsweg an einer Stelle stromabwärts des Testsignaleinspeisungspunkts (706a, 706b) befindet, wobei der Mischer (708a; 708b) zum Mischen des SSB-Testsignals mit einem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert ist, um ein abwärts konvertiertes Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Fehler im Empfangsweg anzeigt; mehrere zusätzliche Empfängerwege, wobei die jeweiligen zusätzlichen Empfängerwege einen zusätzlichen Testsignaleinspeisungspunkt (706a; 706b) und einen zusätzlichen Mischer (708a; 708b) aufweisen, der stromabwärts des zusätzlichen Testsignaleinspeisungspunktes (706a; 706b) angeordnet ist; und ein Verteilernetz, das einen symmetrischen Leistungsteiler (704) aufweist, der zum Zuleiten des SSB-Testsignals zu den Testsignaleinspeisungspunkten (706a; 706b) der jeweiligen zusätzlichen Empfängerwege konfiguriert ist; wobei die zusätzlichen Mischer (708a; 708b) zum Mischen des SSB-Testsignals mit einem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert sind, um abwärts konvertierte Ausgangssignale zu erzeugen, die Fehler in den zusätzlichen Empfangswegen anzeigen.
9. Empfängerschaltung (700) nach Anspruch 8, wobei der symmetrische Leistungsteiler (704) konfiguriert ist, um das SSB-Testsignal mit einer im Wesentlichen gleichen Phase für alle Empfangswege bereitzustellen, so dass ein Vergleich zwischen den abwärts konvertierten Ausgangssignalen jedes Empfangsweges vorgenommen werden kann, um Informationen über eine Phasendrift zwischen Empfangswegen zu erzeugen.
10. Empfängerschaltung (700) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Empfängerschaltung (700) in einem digitalen Strahlenformungsradar enthalten ist.
11. Empfängerschaltung (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Testsignalerzeugungskomponente (102; 204), der Testsignaleinspeisungspunkt (104; 216) und der Mischer (106; 218) in einem einzigen integrierten Chip enthalten sind.
12. Schaltung, aufweisend: einen Einseitenband(SSB)-Signalgenerator (110; 206) mit einem digitalen Takteingang, der für einen Empfang eines digitalen Niederfrequenztaktsignals konfiguriert ist, wobei der SSB-Signalgenerator (110; 206) zum Erzeugen von phasengleichen und Quadraturphasensignalkomponenten eines Basisband-IQ-Signals, das eine Abfolge von Konstellationspunkten aufweist, aus einem digitalen Niederfrequenztaktsignal konfiguriert ist; einen IQ-Modulator (112; 212), der zum Modulieren des Basisband-IQ-Signals auf ein lokales Oszillatorsignal konfiguriert ist, um ein Einseitenband(SSB)-Testsignal zu erzeugen; einen oder mehrere Empfangsweg(e), die an eine Antenne gekoppelt und jeweils so konfiguriert sind, dass sie ein oder mehrere RF-Signal(e) empfangen; einen oder mehrere Koppler in direkter Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Empfangsweg(en), die so konfiguriert sind, dass sie das SSB-Testsignal dem einen oder den mehreren Empfangsweg(en) bereitstellen; und einen oder mehrere Mischer (106; 218), die jeweils in dem einen oder den mehreren Empfangsweg(en) an einer Stelle stromabwärts des einen oder der mehreren Koppler angeordnet sind, wobei der eine oder die mehreren Mischer (106; 218) zum Mischen des SSB-Testsignals mit dem lokalen Oszillatorsignal konfiguriert sind, um ein oder mehrere Ausgangssignal(e) zu erzeugen, die einen Fehler in den Empfangswegen anzeigen.
13. Schaltung nach Anspruch 12, wobei die Abfolge von Konstellationspunkten 360° in einer I/Q-Ebene in einer Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durchläuft.
14. Schaltung nach Anspruch 12 oder 13, wobei das SSB-Testsignal unabhängig von dem einen oder den mehreren RF-Signal(en) erzeugt wird, die von dem einen oder den mehreren Empfangsweg(en) empfangen werden.
15. Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, des Weiteren aufweisend: einen ersten Vervielfacher, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Verstärken einer Größe der phasengleichen Signalkomponente auf der Basis eines Amplitudeneinstellungswortes konfiguriert ist; und einen zweiten Vervielfacher, der stromabwärts des SSB-Signalgenerators (110; 206) angeordnet ist und zum Verstärken einer Größe der Quadraturphasensignalkomponente auf der Basis des Amplitudeneinstellungswortes konfiguriert ist, wobei der erste und zweite Vervielfacher zum effektiven Abschalten des SSB-Signalgenerators (110; 206) konfiguriert sind, indem die Amplitude der I- und Q-Signale im Wesentlichen auf Null gestellt wird.
16. Verfahren zum Testen eines oder mehrerer Empfangswege(s) einer Empfängerschaltung (100; 200), aufweisend: Erzeugen eines Einseitenband(SSB)-Testsignals unabhängig von einem RF-Signal, das von der Empfängerschaltung (100; 200) empfangen wird; Einspeisen des SSB-Testsignals in einen Empfangsweg, der zum Empfangen des RF-Signals konfiguriert ist; und Abwärtskonvertieren des SSB-Testsignals unter Verwendung eines lokalen Oszillatorsignals zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Fehler im Empfangsweg anzeigt; wobei das Erzeugen eines SSB-Testsignals Folgendes aufweist: Erzeugen eines IQ-Basisbandsignals, das eine Abfolge von Konstellationspunkten aufweist, durch Teilen eines digitalen Taktsignals durch einen oder mehrere Frequenzteiler; und Modulieren des IQ-Basisbandsignals auf das lokale Oszillatorsignal zum Erzeugen des SSB-Testsignals.
17. Verfahren nach Anspruch 16, des Weiteren aufweisend: Einstellen einer Amplitude des IQ-Basisbandsignals vor der Modulation auf das lokale Oszillatorsignal.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Abfolge von Konstellationspunkten 360° in einer I/Q-Ebene überspannt.

Images