DE102013103452A1

DE102013103452A1 - Abtastempfänger mit inhärenter Mischerfunktionalität im diskreten Zeitbereich

Info

Publication number: DE102013103452A1
Application number: DE102013103452A
Authority: DE
Inventors: Christoph Schultz; Markus Hammes; Rainer Kreienkamp
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: CN103368526A; CN103368526B; US8848847B2; US20130266101A1; DE102013103452B4

Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine kombinierte Mischer-Filter-Schaltung. Die Schaltung weist einen Abtaster, mehrere Filterabzweige und einen Koeffizienten-Erzeuger auf. Der Abtaster ist zum Bereitstellen eines abgetasteten Signals durch Abtasten eines empfangenen Signals mit einer spezifizierten Rate konfiguriert. Die mehreren Filterabzweige weisen auswählbare Filterkoeffizienten auf. Die mehreren Filterabzweige sind zum Empfangen des abgetasteten Signals und Erzeugen eines gemischten und gefilterten Ausgangssignals ohne eine separate Mischerkomponente konfiguriert. Der Koeffizienten-Erzeuger ist an die mehreren Filterabzweige gekoppelt. Der Koeffizienten-Erzeuger ist zum Zuweisen von Filterkoeffizienten-Werten zu den auswählbaren Filterkoeffizienten konfiguriert, um eine ausgewählte Mischfunktion für das gemischte gefilterte Ausgangssignal zu erreichen.

Description

Kommunikationssysteme verwenden Sender und Empfänger zum Übertragen von Informationen. Die zu kommunizierenden Informationen können für verschiedene Kommunikationsarten bestimmt sein, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, FM-Funk, AM, Mobilfunk, Bluetooth und dergleichen.
Der Sender führt eine oder mehrere Modulationstechniken durch, um ein übertragenes Signal über eine Trägerwelle zu erzeugen, welche die Informationen trägt. Die Trägerwelle liegt auf einer RF-Frequenz. Am anderen Ende tastet der Empfänger, wie z. B. ein Abtastempfänger, die Daten mit einer geeigneten Rate ab und stellt die Originaldaten wieder her. Es gibt mehrere Faktoren von Bedeutung in Bezug auf die Kommunikation, wie Bandbreite, Abtastfrequenz, Kanal, Rauschen und dergleichen.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine kombinierte Mischer-Filter-Schaltung bereitgestellt, welche Folgendes aufweist: einen Abtaster, der zum Bereitstellen eines abgetasteten Signals konfiguriert ist; mehrere Filterabzweige mit auswählbaren Filterkoeffizienten, wobei die mehreren Filterabzweige zum Empfangen des abgetasteten Signals und zum Erzeugen eines gemischten und gefilterten Ausgangssignals gemäß einer ausgewählten Filterfunktion und einer ausgewählten Mischfunktion konfiguriert sind; einen Koeffizienten-Erzeuger, der an die mehreren Filterabzweige gekoppelt ist; und wobei der Koeffizienten-Erzeuger zum Zuweisen von Filterkoeffizienten-Werten zu den auswählbaren Filterkoeffizienten gemäß der ausgewählten Mischfunktion konfiguriert ist.
In einer Ausgestaltung können die mehreren Abzweige jeweils einen Eingangstransistor, einen Rotationstransistor, einen programmierbaren Kondensator und einen Ausgangstransistor aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann der programmierbare Kondensator von jedem der mehreren Abzweige durch den Koeffizienten-Erzeuger programmiert werden. In noch einer Ausgestaltung können die mehreren Abzweige eine Einheitsverzögerung aufweisen. In noch einerAusgestaltung können die Filterkoeffizienten Null- und Nicht-Null-Werte aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann die ausgewählte Filterfunktion ein gleitender Durchschnitt sein. In noch einer Ausgestaltung kann die ausgewählte Mischfunktion durch cos(Ω·n) gegeben sein. In noch einer Ausgestaltung kann der Koeffizienten-Erzeuger zum Bestimmen einer Anzahl der zu verwendenden mehreren Abzweige konfiguriert sein. In noch einer Ausgestaltung kann die Anzahl der mehreren Abzweige durch die Filterfunktion bestimmt werden. In noch einer Ausgestaltung kann könnten die mehreren Abzweige ein FIR-Filter sein. In noch einer Ausgestaltung kann die Schaltung ferner einen sekundären Pfad aufweisen, der zum Erzeugen eines sekundären Signals und Kombinieren des sekundären Signals mit dem gemischten gefilterten Ausgangssignal konfiguriert ist, um ein Bild-Band aus dem gemischten gefilterten Ausgangssignal zu entfernen. In noch einer Ausgestaltung kann die Schaltung ferner ein Schieberegister aufweisen, welches an die mehreren Abzweige gekoppelt ist. In noch einer Ausgestaltung können das Schieberegister und der Abtaster auf einem lokalen Oszillator-Signal arbeiten.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Empfängersystem bereitgestellt, welches Folgendes aufweist: einen Empfänger, der zum Bereitstellen eines empfangenen Signals konfiguriert ist; einen primären Pfad, der zum Filtern und Mischen des empfangenen Signals und Erzeugen eines primären Ausgangssignals konfiguriert ist, wobei das primäre Ausgangssignal ein gewünschtes Band und ein Bild-Band aufweist; einen sekundären Pfad, der zum Filtern und Mischen des empfangenen Signals und Erzeugen eines sekundären Ausgangssignals konfiguriert ist, wobei das sekundäre Ausgangssignal ein phasenverschobenes Band aufweist; und einen Addierer, der zum Kombinieren des primären Ausgangssignals mit dem sekundären Ausgangssignal und Erzeugen eines kombinierten Ausgangssignals, welches im Wesentlichen aus dem gewünschten Band besteht, konfiguriert ist.
In einer Ausgestaltung kann der primäre Pfad einen primären Abtaster und einen primären Filter aufweisen, wobei der primäre Filter zum Durchführen einer primären Mischfunktion konfiguriert ist. In noch einer Ausgestaltung kann der sekundäre Pfad einen sekundären Abtaster und einen sekundären Filter aufweisen,wobei der sekundäre Filter zum Durchführen einer sekundären Mischfunktion konfiguriert ist. In noch einer Ausgestaltung können der primäre Filter und der sekundäre Filter Gleitdurchschnitt-Filter mit endlicher Impulsantwort sein.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Filtern und Mischen bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Filters, welcher Mischfunktionalität aufweist; Auswählen einer Mischfunktion und einer Filterfunktion; Auswählen einer Anzahl von Abzweigen für den Filter basierend auf der ausgewählten Filterfunktion; und Zuweisen von Filterkoeffizienten zu den Abzweigen des Filters gemäß der ausgewählten Mischfunktion.
In einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner das Abtasten eines empfangenen Signals und Mischen und Filtern des abgetasteten Signals mit dem Filter aufweisen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches die ausgewählte Mischfunktion aufweist. In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner das Entfernen eines Bild-Bandes aus dem Ausgangssignal aufweisen.
1A ist ein Diagramm eines Mischers und einer FIR-Filterschaltung.
1B ist ein weiteres Diagramm eines Mischers und einer FIR-Filterschaltung.
1C ist ein weiteres Diagramm einer kombinierten Mischer- und Filterschaltung.
2 ist ein Schaltplan, welcher eine Schaltung für einen kombinierten Mischer und Filter veranschaulicht.
3A ist ein Diagramm, welches eine Mischfilterschaltung mit einem separaten Mischer veranschaulicht.
3B ist ein Diagramm, welches eine Mischfilterschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Schaltplan, welcher eine Mischfilterschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine Grafik, welche eine Transferfunktion für einen 16-Tap-FIR-Filter veranschaulicht.
6 ist eine weitere Grafik, welche eine Transferfunktion für einen 16-Tap-FIR-Filter veranschaulicht.
7 ist eine Grafik, welche eine Transferfunktion für einen Filter veranschaulicht.
8 ist eine Grafik, welche eine verschobene Transferfunktion für einen FIR-Filter mit integrierter Mischung veranschaulicht.
9 ist ein Blockdiagramm eines Empfängersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Filtern und Mischen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Die vorliegende Erfindung weist Verfahren und Systeme in Bezug auf einen Abtastempfänger mit inhärenter Mischerfunktionalität im diskreten Zeitbereich auf. Zu diesen zählt die Verwendung eines zeitvarianten FIR-Filters in einem Direktabtastempfänger zum Realisieren komplexer Filterfunktionen. Eine derartige Funktion ist das Einbauen oder Berücksichtigen von Mischfunktionalität in den FIR-Filter.
Abtastempfänger verwenden Filtern und Mischen zum Verarbeiten empfangener Signale. Ein Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR – finite impulse response) ist ein Filter, dessen Impulsantwort auf einen endlichen Eingang von endlicher Dauer ist. Die Impulsantwort dauert für eine gegebene Anzahl von Abtastungen (N + 1) an und fällt dann auf Null ab. Ein Filter mit unendlicher Impulsantwort (IIR – infinite impulse response) ist ein Filter, dessen Impulsantwort über eine unendliche Zeitdauer Nicht-Null ist. Die IIR-Impulsantwort klingtüblicherweise mit der Zeit ab. Ein Mischer kann verwendet werden, um Abtastungen gemäß einer Formel oder eines Wertes zu skalieren und zu modifizieren. Diese Formel oder dieser Wert kann relativ feststehend oder zeitvariierend sein.
Ein Beispiel eines Abtastempfängers verwendet einen SC-Filter und einen Filter mit unendlicher Impulsantwort (IIR) erster Ordnung. Der SC-Filter ist als ein MA-FIR-Filter ausgeführt. Dies führt zu einer Tiefpass(LP – low pass)-Filterfunktion um DC und einem symmetrischen Bandpass (BP) um oder auf einer Abtastfrequenz. Der IIR-Filter ist der Hauptbeitragende für weit entfernte Unterdrückung, somit ist die Bandbreite durch diesen Empfängertyp streng begrenzt. Im Wesentlichen muss die Abtastfrequenz auf der oder um die Trägerfrequenz des empfangbaren oder empfangenen RF-Signals liegen, wobei es sich um eine signifikante Begrenzung handelt. Ein weiteres Beispiel ist ein Ansatz mit einer niedrigen Zwischenfrequenz (IF – intermediate frequency). Jedoch unterliegt auch dieser der Begrenzung, dass die Abtastfrequenz auf der oder um die Trägerfrequenz liegen muss. Dies ist besonders problematisch, wenn die Bandbreite erhöht wird oder wenn mehrere Kanäle die gleiche Frequenz nutzen, wie es für das GPS/Glonass (Global Navigation Satellite System – Globales Satellitenbasiertes Navigationssystem) der Fall ist. Zum Beispiel kann ein Problem auftreten, wenn beide Bänder in einem einzigen Schritt auf eine einzige Zwischenfrequenz (IF) herunterkonvertiert werden.
Der Frequenzmodulations-(FM – frequency modulation)Funk steht auch vor dem zusätzlichen Problem, dass Architekturen häufig eine lokale Oszillator(LO – local oscillator)-Frequenz von etwa 100 MHz verwenden. Dies führt zu Oberschwingungen in den RF-Bändern anderer Standards. Dieses Problem kann durch die Auswahl einer festen LO-Frequenz vereinfacht und angesprochen werden. Jedoch erhöht dies die zu verarbeitende Bandbreite, da eine abschließende Herunterkonvertierung und Filterung möglicherweise digital durchgeführt werden müssen.
Eine zweite Herunterkonvertierung, die im zeitdiskreten Bereich durchgeführt wird, kann vor der analog-zu-digital Umwandlung (ADC – analog to digital conversion) verwendet werden, um die Bandbreitenanforderungen zu lockern.
Das Signal kann mit einem diskreten Rechtecksignal gemischt werden, um zumindest einige der obengenannten Begrenzungen und Nachteile zu mildern. Ein weiterer Ansatz kombiniert einen N-Tap-MA-FIR-Dezimationsfilter mit einem diskreten Mischen von LO/N. Üblicherweise ist N gleich 4 oder 6, Dieser Ansatz ergibt auswählbare, gut definierte Frequenzen.
1A–1C liefern Beispiele verschiedener Techniken zum Kombinieren der Mischerfunktionalität mit einem FIR-Filter zur LO/4-Mischung. Die Mischerfunktionalität dient dem Bereitstellen von LO/4-Mischung und eines 4-Tap-FIR-Filters. Die Beispiele liefern eine zweite Herunterkonvertierung im zeitdiskreten Bereich, die zum Lockern der Bandbreitenanforderungen verwendet werden kann.
1A ist ein erstes Diagramm eines Mischers und einer FIR-Filterschaltung 100. Die Schaltung 100 weist einen Abtaster f_s, einen separaten Mischer 110 und einen FIR-Filter 112 auf. Der Abtaster f_s erhält Abtastungen eines eingehenden Signals. Die Abtastungen werden durch den Mischer 110 mit einer Funktion zum Herunterkonvertieren des Signals gemischt. Der Mischer 110 mischt in diesem Beispiel das eingehende Signal mit cos(2π/4·n). Das herunterkonvertierte Signal ist ein Ausgang des Mischers 110 und wird dann durch den FIR-Filter 112 empfangen.
Der FIR-Filter 112 ist in diesem Beispiel ein 4-Tap-Filter. Somit weist der Filter 112 4 Abzweige oder Taps auf. Es gibt eine Sequenz von 3 Einheitsverzögerungen bezeichnet durch z^–1 Operatoren (in Z-Transformationsnotation). Es gibt 4 Filterkoeffizienten oder Tap-Gewichte, welche die Impulsantwort des Filters 112 bilden. In diesem Beispiel sind die Filterkoeffizienten 1. Ein Ausgang für jeden Tap wird durch einen Addierer zu einem vorherigen Tap-Ausgang addiert. So wird ein Ausgangssignal erzeugt, bei dem es sich um einen gleitenden Durchschnitt des eingehenden Signals bei f_s/4 handelt.
1B ist ein zweites Diagramm eines Mischers und einer FIR-Filterschaltung 101. Die Schaltung 101 weist einen Abtaster f_s und einen FIR-Filter 114 auf. Es sei angemerkt, dass in diesem Beispiel kein separater Mischer vorliegt,weil die Mischfunktionalität als Teil des FIR-Filters 114 durchgeführt wird, was so erfolgen kann, weil das Mischsignal eine Periodizität von 4 aufweist, was der FIR-Länge und dem Dezimationsfaktor entspricht.
Der Abtaster f_s erhält Abtastungen eines eingehenden Signals. Das abgetastete Signal wird dann an den FIR-Filter 114 bereitgestellt. In diesem Beispiel ist der FIR-Filter ein 4-Tap-Filter und weist 4 Abzweige oder Taps auf. Es gibt eine Sequenz von 3 Einheitsverzögerungen bezeichnet durch z^–1 Operatoren (in Z-Transformationsnotation). Es gibt 4 Filterkoeffizienten oder Tap-Gewichte, welche die Impulsantwort des Filters 114 bilden. Anstelle der Verwendung eines separaten Mischers werden die Filterkoeffizienten angepasst oder modifiziert, um diese zweite Mischung durchzuführen. Hier ist ein erster Filterkoeffizient auf 1 eingestellt, ein zweiter Filterkoeffizient ist auf 0 eingestellt, ein dritter Filterkoeffizient ist auf –1 eingestellt und ein vierter Filterkoeffizient ist auf 0 eingestellt. Ein Ausgang für jeden Tap wird durch einen Addierer zu einem vorherigen Tap-Ausgang addiert. So wird ein Ausgangssignal erzeugt, bei dem es sich um einen gleitenden Durchschnitt des eingehenden Signals bei f_s/4 handelt. Das Ausgangssignal ist identisch mit dem Ausgangssignal, das durch die Schaltung 100 von 1A bereitgestellt wird. Die Werte, die für die Filterkoeffizienten eingestellt sind, führen die gleiche Funktion wie der Mischer durch (cos(2π/4·n)). Somit weist der Filter 114 integrierte Mischfunktionalität auf.
Es sei angemerkt, dass der zweite und vierte Abzweig Koeffizienten-Werte von 0 aufweisen. Aufgrund dessen tragen die Abzweige nicht zum Ausgangssignal bei und können entfernt werden, was die Schaltung weiter vereinfacht.
1C ist ein drittes Diagramm eines Mischers und einer FIR-Filterschaltung 102. Die Schaltung 102 weist einen Abtaster f_s und einen FIR-Filter 116 auf. Es sei angemerkt, dass in diesem Beispiel kein separater Mischer vorliegt, weil die Mischfunktionalität als Teil des FIR-Filters 116 durchgeführt wird.
Der Abtaster f_s erhält Abtastungen eines eingehenden Signals. Das abgetastete Signal wird dann an den FIR-Filter 116 bereitgestellt. In diesem Beispielist der FIR-Filter tatsächlich ein 4-Tap-Filter, weist jedoch nur zwei Abzweige oder Taps auf. Es gibt eine Sequenz von 1 Einheitsverzögerung bezeichnet durch einen z^–2 Operator (in Z-Transformationsnotation). Der z^–2 Operator entspricht dem dritten Abzweig von 1B und ist lediglich eine Kombination von zwei durch z^–1 Operationen oder Einheitsverzögerungen.
Es gibt nur 2 Filterkoeffizienten oder Tap-Gewichte anstelle der 4, die in der Schaltung 101 verwendet werden. Die Abzweige, welche Filterkoeffizienten entsprechen, die Filterwerte von 0 aufweisen, wurden entfernt. Somit wurden der zweite und der vierte Abzweig der Schaltung 101 in dieser Schaltung 102 weggelassen.
Anstelle der Verwendung eines separaten Mischers wie in 1A werden die Filterkoeffizienten angepasst oder modifiziert, um diese zweite Mischung durchzuführen. Hier ist ein erster Filterkoeffizient auf 1 eingestellt, ein zweiter Filterkoeffizient ist auf 0 eingestellt, ein dritter Filterkoeffizient ist auf –1 eingestellt und ein vierter Filterkoeffizient ist auf 0 eingestellt. Jedoch sind der zweite und der vierte Abzweig weggelassen, da sie aufgrund des 0-Wertes für den Filterkoeffizienten unnötig sind.
Ein Ausgang für jeden Tap wird durch einen Addierer zu einem vorherigen Tap-Ausgang addiert. Es sei angemerkt, dass es hier nur zwei Taps oder Abzweige zum Zusammenaddieren gibt, weil die Taps/Abzweige, welche den Filterkoeffizienten entsprechen, die auf 0 eingestellt sind, in der Schaltung 102 weggelassen wurden. So wird ein Ausgangssignal erzeugt, bei dem es sich um einen gleitenden Durchschnitt des eingehenden Signals bei f_s/4 handelt. Das Ausgangssignal ist identisch mit dem Ausgangssignal, welches durch die Schaltung 100 von 1A und die Schaltung 101 von 1B bereitgestellt wird. Die Werte, die für die Filterkoeffizienten eingestellt sind, führen die gleiche Funktion wie der Mischer durch (cos(2π/4·n)). Aufgrund dessen weist der Filter 116 integrierte Mischfunktionalität auf.
Es sei angemerkt, dass die Schaltung 102 einfacher als die Schaltung 101und viel einfacher als die Schaltung 100 ist. Aufgrund dessen werden die Komplexität und die Komponenten, die für die Implementierung erforderlich sind, ähnlich verringert.
2 ist ein Schaltplan, welcher eine mögliche Implementierungsschaltung 200 eines Misch-Dezimationsfilters veranschaulicht. Die Schaltung 200 ist als ein Beispiel bereitgestellt und empfängt ein Eingangssignal und erzeugt ein Ausgangssignal von LO/4. Die Schaltung 200 kann verwendet werden, um den Filter von 1C zu implementieren.
Die Schaltung 200 weist einen Eingangsabtaster 202, ein Schieberegister 204, einen Auslese- und Reset-Strobe 206, einen ersten Abzweig 210, einen zweiten Abzweig 212 und einen Ausgangsterminal 214 auf.
Der Eingangsabtaster 202, das Schieberegister 204 und der Strobe 206 sind auf einem lokalen Oszillator-Signal (LO) getaktet. Der Eingangsabtaster 202 tastet das Eingangssignal gemäß dem LO ab und stellt Abtastungen an den ersten und den zweiten Abzweig 210 und 212 bereit. Das Schieberegister 204 stellt Schiebesignale an den ersten und den zweiten Abzweig 210 und 212 bereit. Der Strobe 206 stellt Strobe-Signale an den ersten und den zweiten Abzweig 210 und 212 bereit.
Der erste Abzweig 210 entspricht dem ersten Abzweig von 1C und empfängt die Abtastungen ohne Verzögerung und erzeugt eine erste Komponente eines Ausgangssignals. Der erste Abzweig 210 weist einen Eingangstransistor T_i,1, einen Rotationstransistor T_r,1, einen Rotationskondensator C_r,1 und einen Ausgangstransistor T_o,1 auf. Das Schiebesignal wird durch den Eingangstransistor empfangen. Die Strobe-Signale werden an den Rotationstransistor und den Ausgangstransistor bereitgestellt.
Der zweite Abzweig 212 entspricht dem zweiten Abzweig von 1C und empfängt die Abtastungen und erzeugt eine zweite Komponente des Ausgangssignals. Der zweite Abzweig 212 weist einen Eingangstransistor T_i,2, einenRotationstransistor T_r,2, einen Rotationskondensator C_r,2 und einen Ausgangstransistor 1_o,2 auf. Das Schiebesignal wird durch den Eingangstransistor empfangen. Die Strobe-Signale werden an den Rotationstransistor und den Ausgangstransistor bereitgestellt.
Die erste Komponente und die zweite Komponente werden kombiniert und am Ausgangsterminal 214 bereitgestellt. Ein Ausgangskondensator C₀ ist mit dem Ausgangsterminal 214 verbunden.
Aufgrund dessen stellt der Ausgangsterminal das Ausgangssignal bereit, bei welchem es sich um eine LO/4-Mischung des Eingangssignals handelt.
3A ist ein Diagramm, welches eine Mischfilterschaltung 300 mit einem separaten Mischer veranschaulicht. Die Schaltung 300 stellt einen zweiten diskreten (komplexen) Mischer direkt nach der Abtastung bereit. Die Schaltung 300 führt einen zeitvarianten FIR-Filter direkt nach dem Abtaster ein.
Die Schaltung 300 weist einen Abtaster f_s, einen separaten Mischer 310, einen FIR-Filter 312 und einen Ausgang 304 auf. Der Abtaster f_s erhält Abtastungen eines eingehenden Signals. Die Abtastungen werden durch den Mischer 310 mit einer Funktion zum Herunterkonvertieren des Signals gemischt. Der Mischer 110 mischt in diesem Beispiel das eingehende Signal mit cos(Ω·n). Das herunterkonvertierte Signal ist ein Ausgang des Mischers 310 und wird dann durch den FIR-Filter 312 empfangen.
Der FIR-Filter 312 ist in diesem Beispiel ein M-Tap-Filter. Somit weist der Filter 312 M Abzweige oder Taps auf. Ein erster Abzweig ist mit 320 bezeichnet und ein Mter Abzweig ist mit 322 bezeichnet.
Es gibt eine Sequenz von M-1 Einheitsverzögerungen bezeichnet durch z^–1 Operatoren (in Z-Transformationsnotation). Es gibt M Filterkoeffizienten oder Tap-Gewichte, welche die Impulsantwort des Filters 312 bilden. In diesem Beispiel sind die Filterkoeffizienten 1. Ein Ausgang für jeden Tap wird durch einen Addierer zu einem vorherigen Tap-Ausgang addiert. So wird ein Ausgangssignal bei f_s/Merzeugt.
Es sei angemerkt, dass das angemessene Einstellen der Filterkoeffizienten das Weglassen des Mischers 310 gestatten kann.
3B ist ein Diagramm, welches eine Mischfilterschaltung 301 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die Schaltung 301 stellt auch eine zweite diskrete (komplexe) Mischerrichtung nach der Abtastung bereit. Jedoch weist die Schaltung 301 keinen separaten Mischerkoeffizienten auf bzw. benötigt sie diesen nicht. Zufälliges Mischen kann durch angemessene Auswahl der Filterkoeffizienten erzielt werden.
Die Schaltung 301 weist einen Abtaster f_s, einen FIR-Filter 314 und einen Ausgang 304 auf. Der Abtaster f_s erhält Abtastungen eines eingehenden Signals. Die Abtastungen müssen mit einer Funktion zum Herunterkonvertieren des Signals gemischt werden. In diesem Beispiel ist die Mischfunktion cos(Ω·n) und wird innerhalb des FIR-Filters 314 durchgeführt.
Der FIR-Filter 314 ist in diesem Beispiel ein M-Tap-Filter. Somit weist der Filter 314 M Abzweige oder Taps auf. Ein erster Abzweig ist mit 330 bezeichnet und ein Mter Abzweig ist mit 332 für insgesamt M Abzweige bezeichnet.
Es gibt eine Sequenz von M-1 Einheitsverzögerungen bezeichnet durch z^–1 Operatoren (in Z-Transformationsnotation). Es gibt M Filterkoeffizienten oder Tap-Gewichte, welche die Impulsantwort des Filters 312 bilden. Die Filterkoeffizienten werden auf ausgewählte Werte programmiert oder eingestellt, um die Mischfunktionalität in den Filter zu integrieren. Ein Ausgang für jeden Tap wird durch einen Addierer zu einem vorherigen Tap-Ausgang addiert. Somit wird ein Ausgangssignal bei f_s/M erzeugt.
Die Filterkoeffizienten werden für jeden Abzweig ausgewählt. Der Koeffizient für den ersten Abzweig ist auf cos(Ω·n) eingestellt, Der Koeffizient für den zweiten Abzweig ist auf cos(Ω·(n – 1)) programmiert. Und schließlich ist der Koeffizient für den letzten oder den Mten Abzweig auf cos(Ω·(n – M + 1)) programmiert.
Unter Befolgung des gleichen Musters können die verbleibenden Koeffizienten programmiert werden.
4 ist ein Schaltplan, welcher eine Mischfilterschaltung 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die Schaltung 400 ist als ein Beispiel einer geeigneten Implementierung der Mischerschaltung 301 von 3B bereitgestellt. Die Schaltung 400 kann für einen Abtastempfänger mit einer inhärenten Mischerfunktionalität im diskreten Zeitbereich verwendet werden. Die Schaltung 400 kann angepasst und modifiziert werden und noch immer mit der Erfindung übereinstimmen.
Die Schaltung 400 weist einen Eingangsabtaster 402, ein Schieberegister 404, einen Auslese- und Reset-Strobe 406, einen Koeffizienten-Erzeuger 408, mehrere Abzweige 410 und einen Ausgangsterminal 414 auf. Die mehreren Abzweige 410 weisen eine konfigurierbare/auswählbare Anzahl von Abzweigen beginnend mit einem ersten Abzweig 412 und endend mit einem Mten Abzweig 432 auf. Wie im Folgenden diskutiert werden wird, ist jeder der mehreren Abzweige 410 programmierbar.
Der Eingangsabtaster 402, das Schieberegister 404, der Strobe 406 und der Koeffizienten-Erzeuger 408 sind auf ein lokales Oszillator-Signal (LO) getaktet. Der Eingangsabtaster 402 tastet das Eingangssignal gemäß dem LO ab und stellt Abtastungen an die mehreren Abzweige 410 bereit. Das Schieberegister 404 stellt Schiebesignale an die Abzweige 410 bereit. Der Strobe 406 stellt Strobe-Signale an die Abzweige 410 bereit. Der Koeffizienten-Erzeuger 408 erzeugt Koeffizienten für jeden Abzweig der mehreren Abzweige 410 und stellt diese bereit.
Die mehreren Abzweige 410 empfangen die Abtastungen in ansteigenden Einheitsverzögerungen. Die mehreren Abzweige 410 erzeugen Komponenten eines Ausgangssignals gemäß der programmierten Filterkoeffizienten. Die Komponenten werden zum Erzeugen des Ausgangssignals addiert.
Der erste Abzweig 412 entspricht dem ersten Abzweig 314 von 3Bund empfängt die Abtastungen ohne Verzögerung und erzeugt eine erste Komponente des Ausgangssignals. Der erste Abzweig 412 weist einen Eingangstransistor T_i,1, einen Rotationstransistor T_r,1, einen programmierbaren Rotationskondensator C_r,1 und einen Ausgangstransistor T_o,1 auf. Der programmierbare Kondensator wird durch ein Koeffizienten-Signal vom Koeffizienten-Erzeuger 408 angepasst oder eingestellt. Das Schiebesignal wird durch den Eingangstransistor empfangen. Die Strobe-Signale werden an den Rotationstransistor und den Ausgangstransistor bereitgestellt.
Der Mte Abzweig 432 entspricht dem Mten Abzweig von 3B und empfängt die Abtastungen und erzeugt eine Mte Komponente des Ausgangssignals. Der Mte Abzweig 432 weist einen Eingangstransistor T_i,M, eine Rotationstransistor T_r,M, einen Rotationskondensator C_r,M und einen Ausgangstransistor T_o,M auf. Der programmierbare Kondensator wird durch das Koeffizienten-Signal vom Koeffizienten-Erzeuger angepasst oder eingestellt. Das Schiebesignal wird durch den Eingangstransistor empfangen. Die Strobe-Signale werden an den Rotationstransistor und den Ausgangstransistor bereitgestellt.
Die übrigen Abzweige der mehreren Abzweige 410 werden in ähnlicher Art und Weise konfiguriert. Die Abzweige 410 ergeben M Komponenten des Ausgangssignals, die zum Erzeugen des Ausgangssignals zusammenaddiert werden, welches am Ausgangsterminal 404 bereitgestellt wird. Ein Ausgangskondensator C_o ist mit dem Ausgangsterminal 404 verbunden.
Die Schaltung 400 ist mit dem Koeffizienten-Erzeuger 408 gezeigt, welcher Koeffizienten erzeugt, um das in 3A und 3B gezeigte Mischen zu erreichen. Es wird verstanden werden, dass der Koeffizienten-Erzeuger 408 auch andere Mischfunktionen erzeugen und realisieren kann, indem die Koeffizienten für die mehreren Abzweige angepasst werden. Ferner wird verstanden werden, dass der Koeffizienten-Erzeuger 408 die Anzahl der verwendeten Abzweige verändern kann, indem zum Beispiel entsprechende Abzweigfilterkoeffizienten auf Werte von Null oder etwa Null eingestellt werden. Somit kann der Koeffizienten-Erzeuger 408 die Funktion und Anzahl von Taps oder Abzweigen variieren, um einenausgewählten Filter und Mischfunktionalitäten zu erreichen. Tatsächlich wird die Fähigkeit oder Qualität des durch die Schaltung 400 erreichbaren Mischens nur durch die Quantisierung der realisierbaren Koeffizienten begrenzt, was nicht wirklich begrenzt ist.
Das Folgende stellt ein Beispiel der Verwendung einer kombinierten Mischer-Filter-Schaltung, wie Schaltung 400, in einem FM-Funkempfängersystem bereit. Es wird verstanden werden, dass Mischer-Filter-Schaltungen der Erfindung in einer Vielzahl von Systemen, Komponenten oder Empfängern zum Einsatz kommen können. Jedoch ist dieses Beispiel bereitgestellt, um ein Verständnis der Erfindung zu vereinfachen.
FM-Funksignale liegen im Allgemeinen im Bereich zwischen 76 und 108 MHz und werden mit etwa 250 MHz abgetastet. Nach dem Abtasten wird das empfangene abgetastete Signal mit der Filter-Mischer-Schaltung 400 herunterkonvertiert. Es wird ein Dezimationsfaktor von 16 verwendet, was in der Verwendung von 16 Abzweigen resultiert. Somit ist M = 16. Die Ausgangsabtastfrequenz ist f_s/M = 15,625 MHz.
Das empfangene, abgetastete Signal wird auf eine Nullfrequenz oder niedrige Zwischenfrequenz (IF – intermediate frequency) herunterkonvertiert und dezimiert. Die Ausgangskapazität Co wird zwischen Auslesungen nicht zurückgesetzt, dadurch verhält sich das System wie elf IIR-Filter. Ein Vorteil des Systems ist, dass Stichleitungsverhalten aufgrund des feststehenden lokalen Oszillator-Signals (LO) abgeschwächt wird.
5 ist eine Grafik 500, welche eine Transferfunktion für einen 16-Tap-FIR-Filter veranschaulicht. Die Transferfunktion ist für einen 16-Tap-Gleitdurchschnitt(MA – moving average)-FIR-Filter vorgesehen und berücksichtigt das obige FM-Funk-Beispiel. Der Filter weist keine Mischfunktionalität integriert in den Filter wie oben beschrieben auf. Die Eingangsfrequenz beträgt 250 MHz und die Ausgangsabtastfrequenz ist f_s/M = 15,625 MHz.
Die Grafik 500 weist eine X-Achse und eine Y-Achse auf. Die X-Achse stellt ein/e Eingangssignal/-frequenz dar und die Y-Achse stellt die Frequenz in dB dar. Die Linie 501 stellt die Antwort für den 16-Tap-FIR-Filter dar.
Es sind 16 Segmente oder Abschnitte der Transferfunktion zu sehen. Diese entsprechen den 16 Taps in dem Filter. Ferner ist eine Abschwächung für jedes Segment der Transferfunktion zu sehen.
6 ist eine weitere Grafik 600, welche eine Transferfunktion für einen 16-Tap-FIR-Filter veranschaulicht. Der FIR-Filter ist ein 16-Tap-MA-FIR-Filter mit abschließender IIR-Filterung. Der Filter weist nicht die Mischfunktionalität integriert in den Filter wie oben beschrieben auf. Die Grafik 600 weist eine X-Achse und eine Y-Achse auf. Die X-Achse stellt ein/e Eingangssignal/-frequenz dar und die Y-Achse stellt die Frequenz in dB dar. Die Linie 601 stellt die Antwort für den 16-Tap-FIR-Filter dar.
Hier ist ein Feedback-Koeffizient y auf 11/12 eingestellt. Die maximale Abschwächung bei fs/2 wird auf etwa 50 dB erhöht. Die Transferfunktion zeigt eine relativ schmale Antwort mit hoher Abschwächung. Die Gesamtbandbreite beträgt etwa 200 kHz.
7 ist eine Grafik 700, welche eine Transferfunktion für einen Filter veranschaulicht. Der Filter hier ist ein 16-Tap-MA-FIR-Filter mit abschließender IIR-Filterung bis zu 1 MHz. Der Filter weist nicht die Mischfunktionalität integriert in den Filter wie oben beschrieben auf. Die Grafik 700 weist eine X-Achse und eine Y-Achse auf. Die X-Achse stellt eine Frequenz von bis zu 1 MHz dar. Die Y-Achse stellt die Frequenz in dB dar. Die Linie 701 veranschaulicht eine Antwort für den Filter. Die Linie 701 zeigt, dass die Gesamtbandbreite etwa 200 kHz beträgt.
8 ist eine Grafik 800, welche eine verschobene Transferfunktion für einen FIR-Filter mit integriertem Mischen veranschaulicht. Der FIR-Filter fügt die Mischfunktionalität in den Filter ein, wie oben in 4 gezeigt.
Die Grafik 800 weist eine X-Achse und eine Y-Achse auf. Die X-Achseveranschaulicht die Frequenz in MHz und die Y-Achse veranschaulicht die Antwort (H) in dB. Eine positive Transferfunktion ist durch Linie 801 angegeben und eine negative Transferfunktion ist durch Linie 802 angegeben.
Durch das Einfügen oder Integrieren der Mischfunktionalität in den FIR-Filter kann die Transferfunktion auf eine zufällige oder ausgewählte Frequenz verschoben werden, wie in der Grafik 800 gezeigt. Die ausgewählte Frequenz hat Bezug zur Eingangsfrequenz. Es sei angemerkt, dass die Ausgangsfrequenzen des Durchlassbereiches aufgrund der Dezimation und des inhärenten Mischens in die DC-Frequenz umgewandelt werden. Der gewünschte Kanal liegt bei 100 MHz, was einer Spitze der Linie 801 entspricht. Die positive Funktion wird auch als ein gewünschtes Band bezeichnet und die negative Funktion wird auch als ein Bild-Band bezeichnet. Jedoch resultiert das Bild-Band in einem unerwünschten Kanal bei 150 MHz. Um nur den gewünschten Kanal und das gewünschte Band zu erhalten, muss das Bild-Band entfernt werden. Diese Bild-Entfernung wird als Bild-Ablehnung bezeichnet.
Das Bild-Band kann durch Hinzufügen eines zweiten Pfades, welcher die gleiche Filter-Misch-Operation, jedoch phasenverschoben, durchführt, und Hinzufügen der Ausgänge entfernt werden.
9 ist ein Blockdiagram eines Empfängersystems 900 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das System 900 weist kombinierte Filter-Mischer-Komponenten und Bild-Ablehnung auf.
Das System 900 weist einen Empfänger 902, einen primären Signalpfad 904, einen sekundären Signalpfad 906, einen Addierer 922 und einen Ausgang 908 auf. Der Empfänger 902 stellt das empfangene Signal an die Pfade 904 und 906 bereit. Der primäre Signalpfad 904 verarbeitet das empfangene Signal und erzeugt ein primäres Ausgangssignal, welches an den Addierer 922 bereitgestellt wird. Der sekundäre Signalpfad 906 verarbeitet auch das empfangene Signal und erzeugt ein sekundäres Ausgangssignal, welches auch an den Addierer 922 bereitgestellt wird.Der sekundäre Signalpfad 906 fügt eine ausgewählte Verzögerung ein.
Der Addierer 922 addiert das primäre Ausgangssignal zu dem sekundären Ausgangssignal und erzeugt ein Ausgangssignal und den Ausgang 908. Das primäre Ausgangssignal weist ein gewünschtes Band, wie die positive Funktion 801 von 8, und ein Bild-Band, wie die negative Funktion 802 von 8 auf. Das sekundäre Ausgangssignal weist eine phasenverschobene Version dieser Bänder auf. Der Addierer 922 kombiniert das primäre Ausgangssignal mit dem sekundären Ausgangssignal. Aufgrund dessen lehnen die phasenverschobenen Bänder des sekundären Ausgangssignals das Bild-Band aus dem Ausgangssignal, das an Ausgang 908 bereitgestellt wird, ab oder entfernen es.
Der primäre Pfad 904 weist einen primären Abtaster 910 und einen primären kombinierten Filter-Mischer 912 auf. Der primäre Abtaster 910 tastet das empfangene Signal mit einer ausgewählten Abtastrate ab. Zum Beispiel werden 250 MHz für FM-Funk verwendet. Das abgetastete Signal wird an den primären kombinierten Filter 912 bereitgestellt, der das Filtern und Mischen durchführt. Der primäre Filter 912 weist einen Filter mit ausgewählten Koeffizienten auf, um sowohl Misch- als auch Filterfunktionen bereitzustellen. Hier ist die Mischfunktionalität cos(Ω·n). Die oben beschriebene Schaltung 400 ist ein Beispiel eines geeigneten Filters gemäß der Erfindung. Der Ausgang des primären Filters 912 ist das primäre Ausgangssignal und wird an den Addierer 922 bereitgestellt.
Der sekundäre Pfad 906 weist einen sekundären Abtaster 916 und einen sekundären kombinierten Filter-Mischer 918 auf. Der sekundäre Abtaster 916 tastet das empfangene Signal mit einer ausgewählten Abtastrate ab. Zum Beispiel werden 250 MHz für FM-Funk verwendet. Das abgetastete Signal wird an den sekundären kombinierten Filter 918 bereitgestellt, der das Filtern und Mischen durchführt. Der sekundäre Filter 918 weist einen Filter mit ausgewählten Koeffizienten auf, um sowohl Misch- als auch Filterfunktionen bereitzustellen. Hier ist die Mischfunktionalität j·sin(Ω·n). Dieses Mischen beinhaltet eine Multiplikation mit j, welches durch Einbauen oder durch Einschluss einer angemessenen Verzögerung des empfangenen Signals erhalten wird, da es sich um eine Phasenverschiebungvon e^jπ/2 handelt. Die oben beschriebene Schaltung 400 ist ein Beispiel eines geeigneten Filters gemäß der Erfindung. Der Ausgang des sekundären Filters 918 ist das sekundäre Ausgangssignal und wird an den Addierer 922 bereitgestellt. Wie oben angegeben, lehnen die phasenverschobenen Bänder des sekundären Ausgangssignals das Bild-Band aus dem Ausgangssignal, welches am Ausgang 908 bereitgestellt wird, ab oder entfernen es.
10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 1000 zum Filtern und Mischen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren 1000 führt das Mischen innerhalb eines Filters, wie einem FIR-Filter, durch, um ein Eingangssignal während des Filterns zu mischen (z. B. herunter zu konvertieren). Durch das Durchführen des Mischens innerhalb des Filters kann die Komplexität verringert werden.
Das Verfahren beginnt an Block 1002, wobei ein kombinierter Filter bereitgestellt wird. Der Filter weist Mischfunktionalität, wie die oben beschriebenen Filter/Schaltungen (z. B. Schaltung 400), auf. Der Filter ist soweit programmierbar, dass die Anzahl von Abzweigen und/oder Filterkoeffizienten für jeden Abzweig modifiziert werden kann, um eine ausgewählte oder gewünschte Mischfunktion zu erreichen. In einem Beispiel weisen die Abzweige einen programmierbaren Kondensator auf, der einem Wert zugewiesen werden kann, um den Filterkoeffizienten für diesen Abzweig zu erhalten. Die Abzweige können auch weitere Komponenten wie Eingangstransistoren, Rotationstransistoren und Ausgangstransistoren aufweisen.
Eine Mischfunktion und eine Filterfunktion werden an Block 1004 ausgewählt. Die Mischfunktion entspricht einem gewünschten Ausgang, wie Verschieben zu einem ausgewählten Frequenzband. Die Mischfunktion kann Hochkonvertierung oder Herunterkonvertierung aufweisen. Die Filterfunktion wird auch gemäß eines gewünschten Ausgangs ausgewählt. Zu einigen der berücksichtigten Faktoren können Eingangssignalfrequenz, ausgewählte Ausgangsfrequenz, Abtastrate, Rauschverhältnisse und dergleichen zählen.
Eine Anzahl von Abzweigen für den Filter wird an Block 1006 ausgewählt. Diese Auswahl basiert üblicherweise auf der ausgewählten Filterfunktion. In einem Beispiel ist die Anzahl der Abzweige als 4 ausgewählt. In einem weiteren Beispiel ist die Anzahl der Abzweige als 15 ausgewählt.
Filterkoeffizienten für die Abzweige werden an Block 1008 ausgewählt und zugewiesen. Die Koeffizienten werden gemäß der ausgewählten Mischfunktion ausgewählt. Es wird verstanden werden, dass Koeffizienten auf Null eingestellt werden können, um im Wesentlichen bestimmte Abzweige auszuschalten.
Die Koeffizienten werden den Abzweigen des Filters durch ein Signal oder Programmierung zugewiesen. Es kann ein Koeffizienten-Erzeuger vorhanden sein, welcher die Koeffizienten während des Betriebes bestimmt und zuweist. In einem Beispiel programmiert ein Koeffizienten-Erzeuger einen Koeffizienten-Wert auf programmierbare Kondensatoren jeden Abzweigs.
Ein abgetastetes Signal wird durch den Kombinationsfilter an Block 1010 gefiltert und gemischt. Das abgetastete Signal wird durch Abtasten eines empfangenen Signals mit einer spezifizierten Abtastrate erhalten. In einem Beispiel wird das Abtasten gemäß eines lokalen Oszillator-Signals durchgeführt. Das abgetastete Signal wird gemäß der ausgewählten Filterfunktion durch den Kombinationsfilter gefiltert. Außerdem wird das abgetastete Signal gemäß der ausgewählten Mischerfunktion gemischt. Das gefilterte und gemischte Signal wird als ein Ausgangssignal bereitgestellt.
Es können auch weitere Operationen durchgeführt werden. In einem Beispiel wird ein Bild-Band aus dem Ausgangssignal entfernt, indem ein phasenverschobenes Signal erzeugt und das phasenverschobene Signal mit dem Ausgangssignal kombiniert wird, um im Wesentlichen das Bild-Band zu entfernen und das gewünschte Band zu behalten.
Während das obige Verfahren 1000 unten als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen veranschaulicht und beschrieben ist, wird verstanden werden, dassdie veranschaulichte Einordnung derartiger Handlungen oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinn zu interpretieren ist. Zum Beispiel können einige Handlungen in unterschiedlichen Reihenfolgen stattfinden und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder Ereignissen, bei welchen es sich nicht um die hierin veranschaulichten und/oder beschriebenen handelt. Außerdem sind möglicherweise nicht alle der veranschaulichten Handlungen erforderlich, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der Offenbarung hierin zu implementieren. Auch können ein oder mehrere der hierin dargestellten Handlungen in einer oder mehreren separaten Handlungen und/oder Phasen ausgeführt werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine kombinierte Mischer-Filter-Schaltung. Die Schaltung weist einen Abtaster, mehrere Filterabzweige und einen Koeffizienten-Erzeuger auf. Der Abtaster ist zum Bereitstellen eines abgetasteten Signals durch Abtasten eines empfangenen Signals mit einer spezifizierten Rate konfiguriert. Die mehreren Filterabzweige weisen auswählbare Filterkoeffizienten auf. Die Filterabzweige sind zum Empfangen des abgetasteten Signals und Erzeugen eines gemischten und gefilterten Ausgangssignals ohne eine separate Mischerkomponente konfiguriert. Der Koeffizienten-Erzeuger ist an die mehreren Filterabzweige gekoppelt. Der Koeffizienten-Erzeuger ist zum Zuweisen von Filterkoeffizienten-Werten zu den auswählbaren Filterkoeffizienten konfiguriert, um eine ausgewählte Mischfunktion für das gemischte gefilterte Ausgangssignal zu erreichen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Empfängersystem. Das System weist einen Empfänger, einen primären Pfad, einen sekundären Pfad und einen Addierer auf. Der Empfänger ist zum Bereitstellen eines empfangenen Signals konfiguriert. Der primäre Pfad ist zum Filtern und Mischen des empfangenen Signals und Erzeugen eines primären Ausgangssignals konfiguriert. Des primäre Ausgangssignal kann ein gewünschtes Band und ein Bild-Band aufweisen. Der primäre Pfad weist einen primären Abtaster und einen primären kombinierten Filter auf. Der primäre kombinierte Filter führt sowohl das Filtern als auch das Mischen durch. Der sekundäre Pfad ist zum Filtern und Mischen desempfangenen Signals und zum Erzeugen eines sekundären Ausgangssignals konfiguriert. Das sekundäre Ausgangssignal kann ein phasenverschobenes Band oder ein reflektiertes Bild aufweisen. Der sekundäre Pfad weist einen sekundären Abtaster und einen sekundären kombinierten Filter auf. Der Addierer kombiniert das sekundäre Ausgangssignal und das primäre Ausgangssignal, um ein kombiniertes Ausgangssignal zu erhalten, welches im Wesentlichen oder nur aus dem gewünschten Band besteht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern und Mischen unter Verwendung eines kombinierten Mischerfilters. Es wird ein Filter bereitgestellt, der Mischfunktionalität aufweist. Der Filter kann ein FIR-Filter sein und programmierbare Filterkoeffizienten für die Abzweige des Filters aufweisen. Es wird eine Mischfunktion und eine Filterfunktion ausgewählt. Basierend auf der ausgewählten Filterfunktion wird eine Anzahl von Abzweigen für den Filter ausgewählt oder bestimmt. Gemäß der ausgewählten Mischfunktion werden Filterkoeffizienten den Abzweigen zugewiesen. Ein empfangenes Signal wird dann abgetastet und gefiltert, um ein Ausgangssignal gemäß der ausgewählten Mischfunktion und der ausgewählten Filterfunktion zu erzeugen.
In besonderem Bezug auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) durchgeführt werden, sollen die Begriffe (einschließlich eines Verweises auf ein „Mittel”), die zum Beschreiben derartiger Komponenten verwendet werden, wenn nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur entsprechen, welche die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente (die z. B. funktional äquivalent ist) durchführt, selbst wenn sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur, welche die Funktion in den hierin veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Erfindung durchführt, ist. Außerdem kann, während ein bestimmtes Merkmal der Erfindung möglicherweise nur in Bezug auf eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, ein derartiges Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies möglicherweise für jede gegebene oder bestimmteAnwendung wünschenswert und vorteilhaft ist. Ferner sollen, in dem Maße wie die Begriffe „beinhaltend”, „beinhaltet”, „aufweisend”, „weist auf”, „mit” oder Varianten davon entweder in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, derartige Begriffe in einer Art und Weise ähnlich dem Begriff „umfassend” einschließend sein.

Claims

Kombinierte Mischer-Filter-Schaltung, welche Folgendes aufweist: einen Abtaster, der zum Bereitstellen eines abgetasteten Signals konfiguriert ist; mehrere Filterabzweige mit auswählbaren Filterkoeffizienten, wobei die mehreren Filterabzweige zum Empfangen des abgetasteten Signals und zum Erzeugen eines gemischten und gefilterten Ausgangssignals gemäß einer ausgewählten Filterfunktion und einer ausgewählten Mischfunktion konfiguriert sind; einen Koeffizienten-Erzeuger, der an die mehreren Filterabzweige gekoppelt ist; und wobei der Koeffizienten-Erzeuger zum Zuweisen von Filterkoeffizienten-Werten zu den auswählbaren Filterkoeffizienten gemäß der ausgewählten Mischfunktion konfiguriert ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Abzweige jeweils einen Eingangstransistor, einen Rotationstransistor, einen programmierbaren Kondensator und einen Ausgangstransistor aufweisen.
Schaltung nach Anspruch 2, wobei der programmierbare Kondensator von jedem der mehreren Abzweige durch den Koeffizienten-Erzeuger programmiert wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehreren Abzweige eine Einheitsverzögerung aufweisen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Filterkoeffizienten Null- und Nicht-Null-Werte aufweisen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ausgewählte Filterfunktion ein gleitender Durchschnitt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ausgewählte Mischfunktion durch cos(Ω·n) gegeben ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Koeffizienten-Erzeuger zum Bestimmen einer Anzahl der zu verwendenden mehreren Abzweige konfiguriert ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anzahl der mehreren Abzweige durch die Filterfunktion bestimmt wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mehreren Abzweige ein FIR-Filter sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche ferner einen sekundären Pfad aufweist, der zum Erzeugen eines sekundären Signals und Kombinieren des sekundären Signals mit dem gemischten gefilterten Ausgangssignal konfiguriert ist, um ein Bild-Band aus dem gemischten gefilterten Ausgangssignal zu entfernen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welche ferner ein Schieberegister aufweist, welches an die mehreren Abzweige gekoppelt ist.
Schaltung nach Anspruch 12, wobei das Schieberegister und der Abtaster auf einem lokalen Oszillator-Signal arbeiten.
Empfängersystem, welches Folgendes aufweist: einen Empfänger, der zum Bereitstellen eines empfangenen Signals konfiguriert ist; einen primären Pfad, der zum Filtern und Mischen des empfangenen Signals und Erzeugen eines primären Ausgangssignals konfiguriert ist, wobei das primäre Ausgangssignal ein gewünschtes Band und ein Bild-Band aufweist; einen sekundären Pfad, der zum Filtern und Mischen des empfangenen Signals und Erzeugen eines sekundären Ausgangssignals konfiguriert ist, wobei das sekundäre Ausgangssignal ein phasenverschobenes Band aufweist; und einen Addierer, der zum Kombinieren des primären Ausgangssignals mit dem sekundären Ausgangssignal und Erzeugen eines kombinierten Ausgangssignals, welches im Wesentlichen aus dem gewünschten Band besteht, konfiguriert ist.
System nach Anspruch 14, wobei der primäre Pfad einen primären Abtaster und einen primären Filter aufweist, wobei der primäre Filter zum Durchführen einer primären Mischfunktion konfiguriert ist.
System nach Anspruch 15, wobei der sekundäre Pfad einen sekundären Abtaster und einen sekundären Filter aufweist, wobei der sekundäre Filter zum Durchführen einer sekundären Mischfunktion konfiguriert ist.
System nach Anspruch 16, wobei der primäre Filter und der sekundäre Filter Gleitdurchschnitt-Filter mit endlicher Impulsantwort sind.
Verfahren zum Filtern und Mischen, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Filters, welcher Mischfunktionalität aufweist; Auswählen einer Mischfunktion und einer Filterfunktion; Auswählen einer Anzahl von Abzweigen für den Filter basierend auf der ausgewählten Filterfunktion; und Zuweisen von Filterkoeffizienten zu den Abzweigen des Filters gemäß der ausgewählten Mischfunktion.
Verfahren nach Anspruch 18, welches ferner das Abtasten eines empfangenen Signals und Mischen und Filtern des abgetasteten Signals mit dem Filter aufweist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches die ausgewählte Mischfunktion aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, welches ferner das Entfernen eines Bild-Bandes aus dem Ausgangssignal aufweist.