DE102015104809A1

DE102015104809A1 - Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt

Info

Publication number: DE102015104809A1
Application number: DE102015104809.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Kastner; Peter Vogeler; Peter Nöst
Original assignee: Intel IP Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-09-29
Also published as: CN106027073B; CN106027073A; US10069594B2; US20160285587A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, ist bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine erste Halbleiterschaltung, die einen ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers umfasst, und eine zweite Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfasst. Die Vorrichtung umfasst ferner eine digitale Schnittstelle, die ausgebildet ist, um Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von der ersten Halbleiterschaltung an die zweite Halbleiterschaltung zu übertragen. Die erste Halbleiterschaltung umfasst einen ersten Datenwandler, der ausgebildet ist, um einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umzuwandeln, und Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle bereitzustellen. Die zweite Halbleiterschaltung umfasst einen zweiten Datenwandler, der ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umzuwandeln.

Description

Gebiet
Beispiele beziehen sich auf Vorrichtungen und Verfahren zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt.
Hintergrund
Bei mobile Kommunikationsvorrichtungen können Radiofrequenz-Empfänger (RF-Empfänger; RF = Radio Frequency) oder RF-Sendeempfänger und Basisbandverarbeitungseinheiten auf separaten Halbleiter-Chips oder (-Dies) bereitgestellt sein, die über eine Schnittstelle, z. B. eine digitale Schnittstelle, verbunden sind. RF-Empfänger oder Radiofrequenz-Sendeempfänger können sehr komplex sein und hinsichtlich verfügbarem Raum auf dem Die begrenzt sein. Ferner kann der Die, der den RF-Empfänger oder -Sendeempfänger trägt, in einem älteren Entwurfsknoten bereitgestellt sein als der Die, der die Basisbandverarbeitungseinheit trägt, z. B. kann der Die, der die Basisbandverarbeitungseinheit umfasst, in einem 5- bis 14-nm-Entwurfsknoten bereitgestellt sein, wohingegen der Die, der den RF-Empfänger oder -Sendeempfänger umfasst, in einem 28-nm-, 40-nm- oder 65-nm-Entwurfsknoten oder einem noch größeren Entwurfsknoten bereitgestellt sein kann.
RF-Signale, die durch den RF-Empfänger oder -Sendeempfänger empfangen werden, können in dem RF-Empfänger oder -Sendeempfänger digital verarbeitet werden. Zum Übertragen des digitalen Signals über eine digitale Schnittstelle kann das Signal auf einen Sollwert skaliert sein, der nahe an einem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle ist, um einen Verlust von Signalqualität zu vermeiden für den Fall, dass eine digitale Schnittstelle eine geringere Auflösung aufweist als der RF-Sendeempfänger und/oder die Basisbandverarbeitungseinheit. Eine erforderliche Verstärkung für das Signal kann basierend auf einer Signalstärke des empfangenen Signals bestimmt werden. Allerdings kann die Signalstärke des empfangenen Signals dynamisch und zu schnell für eine genaue Bestimmung der erforderlichen Verstärkung variieren. Daher kann das digitale Signal auf Werte skaliert sein, die über dem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle liegen, sodass die Wellenform des digitalen Signals nicht beibehalten wird. Dieser Effekt ist als Clipping bekannt. Dementsprechend kann eine Datenübertragung über die digitale Schnittstelle eine Durchsatzverschlechterung im Fall einer dynamisch variierenden Signalstärke verursachen. Somit kann ein Wunsch für ein verbessertes Verarbeiten eines empfangenen Radiofrequenzsignals bestehen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend nur beispielhaft und bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
1 eine Vorrichtung darstellt, die einen Radiofrequenz-Empfänger und eine Basisbandverarbeitungseinheit umfasst, die über eine digitale Schnittstelle verbunden sind;
2 ein Beispiel einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals darstellt, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt;
3 ein Beispiel einer Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung darstellt;
4 ein anderes Beispiel einer Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung darstellt;
5 Beispiele eines Datenstroms darstellt;
6 ein anderes Beispiel eines Datenstroms darstellt;
7 das Beispiel einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals darstellt, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, basierend auf dem Beispiel von 2;
8 ein Beispiel einer Vorrichtung basierend auf dem Beispiel von 7 darstellt;
9 ein Beispiel einer mobilen Kommunikationsvorrichtung darstellt, die ein Beispiel einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals umfasst, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt; und
10 ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Verarbeiten eines Signals darstellt, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt.
Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während dementsprechend verschiedene Abänderungen und alternative Formen von weiteren Beispielen möglich sind, werden einige Beispiele davon in den Figuren beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Beispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz die Beispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Abänderungen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche oder ähnliche Elemente.
Es versteht sich, dass wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt” mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Worte sollten auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen” gegenüber „direkt zwischen”, „benachbart” gegenüber „direkt benachbart” usw.).
Die hier angewandte Terminologie bezweckt nur das Beschreiben bestimmter Beispiele und soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Einzelformen „ein, eine” und „das, der, die” auch die Pluralformen umfassen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich sonstiges anzeigt. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „aufweisen” und/oder „aufweisend” bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem Ausführungsbeispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, z. B. die in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollten, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht, sofern sie hierin nicht ausdrücklich anderweitig definiert sind.
1 stellt eine Vorrichtung 100 dar, die einen Radiofrequenz-Empfänger (RF-Empfänger) 140 und eine Basisbandverarbeitungseinheit 180 umfasst, die über eine digitale Schnittstelle 120 verbunden sind. 1 stellt ein bestimmtes Beispiel einer Verarbeitungskette zum Empfangen und Decodieren eines Signals dar, das über z. B. ein mobiles Kommunikationsnetz empfangen wird, um in der Lage zu sein, eine an eine mobile Vorrichtung oder einen mobilen Anschluss übertragene Nutzlast zu verarbeiten. Der RF-Empfänger 140 ist auf einer ersten Halbleiterschaltung 110 bereitgestellt, die z. B. ein erster Halbleiter-Die oder ein erster Halbleiter-Chip sein kann. Die Basisbandverarbeitungseinheit 180 ist auf einer zweiten Halbleiterschaltung 130 bereitgestellt, die z. B. ein zweiter Halbleiter-Die oder ein zweiter Halbleiter-Chip sein kann.
Ein empfangenes RF-Signal 199 ist an den RF-Empfänger 140 durch z. B. ein Antennenelement oder einen Duplexer (nicht gezeigt) bereitgestellt. Das empfangene RF-Signal 199 ist an einen rauscharmen Verstärker (LNA; LNA = Low Noise Amplifier) 141 bereitgestellt, der ein möglicherweise schwaches Signal verstärken kann, während dem Signal so wenig Rauschen und Verzerrung wie möglich hinzugefügt wird. Der LNA 141 verstärkt das empfangene RF-Signal 199 und stellt es an den Mischer 142 bereit.
Der in 1 dargestellte Empfänger 140 umfasst zwei Signalpfade 140-1 und 140-2. Die Signalpfade 140-1 und 140-2 sind identisch oder ähnlich aufgebaut (z. B. für einen Niedrig-Zwischenfrequenz-Empfänger (Niedrig-IF-Empfänger; IF = Intermediate Frequency) oder eine Heterostruktur können ein digitaler Mischer oder eine Verarbeitungseinheit, die einen sogenannten CORDIC-Algorithmus (CORDIC = COordinate Rotation DIgital Computer = Koordinaten-Rotations-Digital-Computer) ausführen, enthalten sein, um die niedrige IF eines empfangenen Signals zu verschieben). Das heißt, beide Signalpfade 140-1 und 140-2 umfassen ähnliche Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen. Zum Beispiel kann der Signalpfad 140-1 verwendet werden, um eine digitale Inphasen-Komponente (I) aus dem empfangenen RF-Signal 199 zu erzeugen und die Inphasen-Komponente zu verarbeiten. Der Signalpfad 140-2 kann verwendet werden, um eine digitale Quadratur-Komponente (Q) aus dem empfangenen RF-Signal 199 zu erzeugen und die Quadratur-Komponente zu verarbeiten. Jedoch sind auch andere Signalrepräsentationen, wie eine Polarrepräsentation, machbar, was zu einem anderen Entwurf führt. Die in den zwei Signalpfaden 140-1, 140-2 enthaltenen, gleichen Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen, werden nachstehend nur für einen der Signalpfade 140-1, 140-2 beschrieben, um Redundanz zu vermeiden. Es versteht sich, dass die für das einzelne Element gegebenen Erklärungen auf das jeweilige Element in beiden Signalpfaden 140-1, 140-2 anwendbar sein können. Aufgrund der gleichen Funktionalität wird nur ein einzelnes Bezugszeichen für gleiche Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen, innerhalb der verschiedenen Signalpfade 140-1, 140-2 verwendet.
Der Mischer 142 wird in dem Empfänger 140 zum Abwärtsmischen des empfangenen RF-Signals 199 zu einem Basisbandempfangssignal verwendet. Der Mischer 142 verwendet ein Lokal-Oszillatorsignal zum Abwärtsmischen des empfangenen RF-Signals 199. Die Lokal-Oszillatorsignale, die an den in den Signalpfaden 140-1 und 140-2 enthaltenen, jeweiligen Mischer 142 bereitgestellt sind, können eine Phasendifferenz von 90° aufweisen, um die Inphasen- und die Quadratur-Komponente zu erzeugen.
Das Basisbandempfangssignal, das durch den Mischer 142 erzeugt wird, ist an ein Tiefpassfilter 143 bereitgestellt, welches das Basisbandempfangssignal filtert, um Signalkomponenten außerhalb eines gewünschten Frequenzbandes zu entfernen. Zum Beispiel kann das gewünschte Frequenzband Frequenzen eines gewünschten Empfangskanals und Frequenzen von einem oder mehreren benachbarten Empfangskanälen umfassen.
Das analoge, frequenz-gefilterte Basisbandempfangssignal ist an einen Analog-Digital-Wandler (ADC; ADC = Analog-to-Digital-Converter) 144 bereitgestellt, der ein digitales Basisbandempfangssignal basierend auf dem analogen Basisbandempfangssignal bereitstellt.
Das digitalisierte Basisbandempfangssignal ist an eine Einheit 145 bereitgestellt, die ein oder mehrere Dezimierungsfilter umfasst. Das Dezimierungsfilter reduziert eine Abtastrate des Basisbandempfangssignals. Daher können Verarbeitungsbemühungen bei nachfolgenden Verarbeitungseinheiten verringert sein. Zum Beispiel kann das Dezimierungsfilter als ein Kaskadierter-Integrator-Kamm-Filter (CIC; CIC = Cascaded-Integrator-Comb-Filter) implementiert sein. Das CIC kann eine Dynamik von rauschgeformten Signalen von dem ADC 144 verstärken und Blockierersignale mit größerem Frequenzversatz zu dem gewünschten Signal entfernen.
Das Basisbandempfangssignal ist an eine Einheit 146 bereitgestellt, die ein Tiefpassfilter für eine Benachbart-Kanal-Unterdrückung umfasst. Ähnlich zu der Einheit 145 erlaubt die Einheit 146, eine Abtastrate des Basisbandempfangssignals zu reduzieren und Signalkomponenten in Frequenzbändern außerhalb eines Frequenzbandes eines gewünschten Empfangskanals zu reduzieren. Dementsprechend ist ein Basisbandempfangssignal, das lediglich gefilterte Überreste von benachbarten Empfangskanälen aufweist, an dem Ausgang der Einheit 146 bereitgestellt.
Bei den Einheiten 145 und 146 ist die Abtastrate des Basisbandempfangssignals auf eine Abtastrate reduziert, die näher an der theoretisch unteren Grenze ist, die durch das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem gegeben ist. Somit verursacht die Reduzierung der Abtastrate des Basisbandempfangssignals in der Einheit 145 und 146 keinen Verlust von Signalinformationen, da lediglich die Bandbreite des Basisbandempfangssignals reduziert wird.
Eine Versatzkorrektureinheit 147 ist bereitgestellt, die einen Amplituden-(DC-)Versatz des Basisbandempfangssignals schätzt. Der Amplitudenversatz kann durch systematische Effekte innerhalb der vorangehenden Verarbeitungselemente verursacht sein. Insbesondere kann der DC-Versatz durch den Mischer 142 und den ADC 144 verursacht sein. Die Versatzkorrektureinheit 147 entfernt ferner den geschätzten DC-Versatz aus dem Basisbandempfangssignal. Zum Beispiel kann die Versatzkorrektureinheit 147 eine gemittelte Amplitude des Basisbandempfangssignals von einer Amplitude des Basisbandempfangssignals subtrahieren.
Ein Abtastratenwandler 148 wird verwendet, um eine Abtastrate des Basisbandempfangssignals in eine Abtastrate umzuwandeln, die durch die digitale Schnittstelle 120 verwendet wird. Zum Beispiel kann die Abtastrate der digitalen Schnittstelle zwei Mal die Symbolrate eines Basisbandsignals in einem Universellen Mobilen Telekommunikationssystem (UMTS; UMTS = Universal Mobile Telecommunications System) sein. Zum Beispiel kann die Symbolrate 3,84 MSPS (MSPS = Megasamples per second = Megaabtastwerte pro Sekunde) sein, sodass die Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 7,68 MSPS sein kann. Ein Langzeitentwicklungs-System (LTE-System; LTE = Long Term Evolution) kann z. B. eine Abtastrate von 30,72 MSPS (LTE 20) verwenden, sodass die Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 30,72 MSPS sein kann. Das heißt, die Abtastrate des Basisbandempfangssignals, das an den Abtastratenwandler 148 bereitgestellt ist, wird in die aktuelle Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 umgewandelt.
Dem Abtastratenwandler 148 folgt eine Signalkorrektureinheit 149. Idealerweise sollten die I- und die Q-Komponente orthogonal zueinander in Phase sein und eine gleiche Amplitude aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Signal-Pfad-Umgebungen und Komponenteneigenschaften in den Signalpfaden kann es allerdings einen Versatz auf der Phase und der Amplitude geben, der zu kompensieren ist. Die Signalkorrektureinheit 149 korrigiert Phasenvariationen, die aufgrund unterschiedlicher Signallaufzeiten in dem LNA 141 für unterschiedliche Verstärkungseinstellungen des LNA 141 auftreten können. Weiterhin korrigiert die Signalkorrektureinheit 149 Ungleichgewichte zwischen der I-Komponente, die in dem Signalpfad 140-1 verarbeitet ist, und der Q-Komponente, die in dem Signalpfad 140-2 verarbeitet ist. Ungleichgewichte zwischen der I- und der Q-Komponente können aufgrund kleinster Fehlanpassungen in entsprechenden Einheiten der Signalpfade 140-1 und 140-2 auftreten.
Eine Einheit 150, die ein Kanalfilter umfasst, ist nachfolgend zu der Signalkorrektureinheit 149 bereitgestellt, und begrenzt Frequenzen des Basisbandempfangssignals auf einen Frequenzbereich des gewünschten Empfangskanals. Das heißt, Überreste von benachbarten Empfangskanälen sind durch das Kanalfilter gefiltert, sodass ein Basisbandempfangssignal bereitgestellt sein kann, das lediglich Signalkomponenten mit Frequenzen des gewünschten Empfangskanals umfasst. Weiterhin umfasst die Einheit einen Bandpass-Entzerrer (Bandpass-Equalizer) zum Kompensieren einer verzerrenden Amplitude und von Verzögerungscharakteristiken des gewünschten Empfangskanals, sodass die Signalcharakteristiken des Signals, das durch den Bandpass-Entzerrer ausgegeben wird, im Wesentlichen konstant hinsichtlich der Amplitude und linear in Phase über das Frequenzband des gewünschten Empfangskanals sind. Für ein Codemultiplex-Zugriffs-System (CDMA-System; CDMA = Code Division Multiple Access) kann die Signalkorrektureinheit 149 zum Beispiel ferner das Basisbandempfangssignal Impuls-formen, um eine erforderliche Root-Raised-Cosine-(RRC-)Gesamt-Filterantwort von einem Antennenelement (nicht gezeigt) an einen Ausgang der Signalkorrektureinheit 149 bereitzustellen.
Das Basisbandempfangssignal ist dann an eine Verstärkungseinheit 151 bereitgestellt. Die Verstärkungseinheit 151 verstärkt eine Amplitude des Basisbandempfangssignals durch einen Verstärkungsfaktor auf einen Sollwert, der z. B. nahe an einem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle 120 sein kann. Der Sollwert kann derart gewählt sein, dass die Amplitude des Basisbandempfangssignals unter dem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle 120 ist, um eine Signalform des Basisbandempfangssignals beizubehalten. Anders ausgedrückt, der Sollwert kann derart gewählt sein, dass ein Clipping des Basisbandempfangssignals vermieden werden kann. Andererseits sollte die Amplitude des Basisbandempfangssignals so hoch wie möglich gewählt sein, um eine Verzerrung bezogen auf Quantifizierungsrauschen der digitalen Schnittstelle 120 zu minimieren.
Der Verstärkungsfaktor der Verstärkungseinheit 151 wird durch eine Verstärkungssteuerungseinheit 152 bestimmt und gesteuert. Die Verstärkungssteuerungseinheit 152 kann den Verstärkungsfaktor basierend auf einer Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das in die Verstärkungseinheit 151 eingegeben wird, und einer Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das durch die Verstärkungseinheit 151 ausgegeben wird, bestimmen. Zum Beispiel wird die Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das in die Verstärkungseinheit 151 eingegeben wird, durch eine erste Signalstärkenbestimmungseinheit 153 bestimmt, die eine Signalstärke des Basisbandempfangssignals an dem Ausgang des ADC 144 in der digitalen Domäne bestimmt. Die Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das durch die Verstärkungseinheit 151 ausgegeben wird, wird z. B. durch eine zweite Signalstärkenbestimmungseinheit 154 bestimmt, die eine Signalstärke des Basisbandsignals an dem Ausgang der Verstärkungseinheit 151 bestimmt. Die Signalstärken, die durch die erste und zweite Signalstärkenbestimmungseinheit 153, 154 bestimmt werden, werden in die Verstärkungssteuerungseinheit 152 eingegeben. Zum Beispiel vergleicht die Verstärkungssteuerungseinheit 152 eine maximale Amplitude des Basisbandempfangssignals, das durch die zweite Signalverstärkungsbestimmungseinheit 154 bestimmt wird, mit dem gewählten Sollwert. Die Verstärkungssteuerungseinheit 152 bestimmt somit, ob der aktuell verwendete Verstärkungsfaktor anzupassen ist oder nicht. Ferner verwendet die Verstärkungssteuerungseinheit 152 z. B. die Signalstärke, die durch die erste Signalstärkenbestimmungseinheit 153 bestimmt wird, um den Verstärkungsfaktor an eine variierende Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das in die Verstärkungseinheit 151 eingegeben wird, anzupassen.
Das verstärkte Basisbandempfangssignal ist an die digitale Schnittstelle 120 bereitgestellt, die das Basisbandempfangssignal an die zweite Halbleiterschaltung 130 überträgt, welche die Basisbandverarbeitungseinheit 180 umfasst. Die Basisbandverarbeitungseinheit führt ferner Basisbandverarbeiten durch, wie z. B. Rückabbilden (Demapping) von Symbolen, die durch das Basisbandempfangssignal übertragen werden.
Die digitale Schnittstelle (DigRF) 120 ist in der Lage, einen Datenwert oder ein Symbol des Basisbandempfangssignals zu übertragen, das eine gewisse Bitlänge aufweist. Zum Beispiel kann die Bitlänge 10 Bits sein. Das heißt, die Amplitude des Datenwertes oder Symbols des Basisbandempfangssignals muss durch 10 Bits repräsentierbar sein, um eine Signalform des Basisbandempfangssignals beizubehalten. Bei diesem Beispiel ist der Sollwert derart gewählt, dass die maximale Amplitude des Basisbandempfangssignals nahe an dem maximalen Amplitudenwert minus einen Crest-Faktor (in dB) ist, d. h. einen Faktor, der ein Verhältnis von Spitzenwerten zu einem Effektivwert des Basisbandempfangssignals anzeigt. Der maximale Amplitudenwert, der durch die digitale Schnittstelle 120 verarbeitet werden kann, ist als Sättigungsniveau bekannt. Wenn das Datenformat ein vorzeichenbehaftetes 10-Bit-Ganzzahlenformat ist, ist die maximale numerische Amplitude, die durch die 10-Bit-Vorzeichenbehaftet-Ganzzahl verarbeitet werden kann, 511. Dementsprechend sollte der numerische Sollwert für die Verstärkungseinheit 151 ein Wert sein, der kleiner ist als 511, aber nahe an diesem Wert. Zum Beispiel kann der Sollwert auf ein Niveau von –12 dB FS bis –15 dB FS (Dezibel relativ zu Voll-Skala) eingestellt sein, d. h. auf ein Niveau, das 12 dB unter dem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle 120 ist. Im Allgemeinen kann man zusammenfassen, dass die obige Signalverarbeitung in dem RF-Empfänger 140 notwendig ist, um eine z. B. 10-Bit-Ganzzahl, die einen Datenwert oder Symbol des Basisbandempfangssignals repräsentiert, in die z. B. 10-Bit-breite, digitale Schnittstelle 120 einzupassen.
Für den Fall, dass die Signalstärke des empfangenen RF-Signals 199 dynamisch variiert, kann die Signalstärke des Basisbandempfangssignals, das an die Verstärkungseinheit 151 bereitgestellt ist, auch variieren. Ferner können unterschiedliche Datenallokationen in dem Basisbandempfangssignal unterschiedliche Signalstärken des Basisbandempfangssignals verursachen, das an die Verstärkungseinheit 151 bereitgestellt ist. Die Verstärkungssteuerungseinheit 152 kann den Verstärkungsfaktor der Verstärkungseinheit anpassen, um die Signalstärkenvariationen in einem gewissen Ausmaß zu kompensieren. Allerdings versäumt es die Verstärkungssteuerungseinheit 152, die Signalstärkenvariationen des Basisbandempfangssignals, das in die Verstärkungseinheit 151 eingegeben wird, z. B. in der Anwesenheit von hohen Bandbreitenamplitudenvariationen perfekt zu kompensieren. Daher kann das Basisbandempfangssignal, das durch die Verstärkungseinheit 151 ausgegeben wird, eine Amplitude aufweisen, die über dem Sättigungsniveau der digitalen Schnittstelle 120 liegt. Dementsprechend wird eine Signalform des Basisbandempfangssignals nicht beibehalten. Das heißt, ein Clipping des Basisbandempfangssignals tritt ein. Dies kann zu einer Durchsatzverschlechterung in der Vorrichtung 100 führen.
Anders ausgedrückt, die herkömmliche Vorrichtung 100 kann eine langsame und feine Verstärkungsskalierung zum Einpassen in ein kleines 10-Bit-DigRF-Fenster verwenden. Dies kann erfolgen durch Verwenden eines digitalen Regelkreises auf dem RF-Chip und Verwenden eines Sollwertes von –12 ... –15 dBFs-Pegel an einem DigRF-Engpass. Der Sollwert kann ziemlich hoch gewählt sein, nahe an einer Spitzenhüllkurvensättigung unter statischen Signalbedingungen, um den negativen Effekt eines 10-Bit-DigRF-Quantisierungsrauschens zu minimieren. Jedoch können dynamische Szenarien zu Sättigung und somit Durchsatzverlust führen.
Es ist erforderlich, Variationen des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit auf die Verarbeitung in der Basisbandverarbeitungseinheit 180 auszurichten, um sicherzustellen, dass ein Basisbandempfangssignal an die Basisbandverarbeitungseinheit 180 bereitgestellt ist, das eine Amplitude in einem Amplitudenbereich aufweist, der durch die Basisbandverarbeitungseinheit 180 erwartet wird. Eine Fehlausrichtung kann eine fehlerhafte Verarbeitung in der Basisbandverarbeitungseinheit 180 verursachen und somit den Durchsatz in der Vorrichtung 100 verschlechtern. Somit ist ein Austausch von Informationen über den Verstärkungsfaktor zwischen dem Empfänger 140, der in der ersten Halbleiterschaltung 110 enthalten ist, und der Basisbandverarbeitungseinheit 180, die in der zweiten Halbleiterschaltung 130 enthalten ist, erforderlich.
Anders ausgedrückt, wenn digitale Verstärkungsänderungen nicht auf die Basisbandblockverarbeitung ausgerichtet sind, kann eine Durchsatzverschlechterung verursacht werden. Wenn das Signal mit veränderlichen Bedingungen (Fading-Bedingungen) empfangen wird oder unterschiedliche Datenallokationen aufweist, dann kann aufgrund der periodisch auftretenden Signalpegeländerungen der Pegelregelkreis die Signale an DigRF sättigen, was zu einer Durchsatzverschlechterung führt.
Die zweite Halbleiterschaltung 130, welche die Basisbandverarbeitungseinheit 180 umfasst, kann in einem ersten Entwurfsknoten bereitgestellt sein, der kleiner ist als ein zweiter Entwurfsknoten der ersten Halbleiterschaltung 110, die den RF-Empfänger 140 umfasst.
Der Entwurfsknoten der Halbleiterschaltung bezieht sich auf den Technologieknoten, in dem die Halbleiterschaltung hergestellt ist. Zum Beispiel beschreibt ein 14-nm-Entwurfsknoten einen Technologieknoten zum Herstellen einer Halbleiterschaltung, in der ein Half-Pitch, z. B. die Hälfte einer Distanz zwischen identischen Merkmalen in einem Array, 14 nm in einer ersten Verdrahtungsebene ist. Zum Beispiel kann eine halbe Distanz zwischen zwei Leiterpfaden in der ersten Verdrahtungsebene der Halbleiterschaltung 14 nm sein.
Der RF-Empfänger 140 umfasst eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, die eine eher größere Fläche aufgrund des größeren Technologieknotens der Halbleiterschaltung 110 verglichen mit der Halbleiterschaltung 130 erfordern. Die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten erhöht ferner eine Komplexität der Halbleiterschaltung 110. Dementsprechend ist eine Gesamtgröße der Vorrichtung 100 eher groß.
Gemäß hierin beschriebenen Beispielen kann eine verbesserte Verarbeitung für ein Signal, das von einem hochdynamischen empfangenen RF-Signal abhängt, erreicht werden, während eine Gesamtgröße einer Vorrichtung zum Verarbeiten des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal abhängt, verglichen mit der herkömmlichen Vorrichtung 100 verringert wird.
2 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 200 zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Die Vorrichtung 200 umfasst eine erste Halbleiterschaltung 210, die einen ersten Teil eines RF-Empfängers 240 umfasst. Die erste Halbleiterschaltung 210 kann z. B. als ein erster Halbleiter-Die oder ein erster Halbleiter-Chip implementiert sein. Die Vorrichtung 200 umfasst ferner eine zweite Halbleiterschaltung 230, die einen zweiten Teil des RF-Empfängers 270 umfasst. Bei einigen Beispielen, z. B. bezogen auf mobile Kommunikation, kann die zweite Halbleiterschaltung 230 ferner eine Basisbandverarbeitungseinheit 280 umfassen. Die zweite Halbleiterschaltung 230 kann z. B. als ein zweiter Halbleiter-Die oder ein zweiter Halbleiter-Chip implementiert sein. Ferner können die erste und zweite Halbleiterschaltung 210, 230 innerhalb eines gleichen Halbleiter-Chips oder -Pakets bereitgestellt sein.
Die Vorrichtung 200 umfasst ferner eine digitale Schnittstelle 220, die Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, von der ersten Halbleiterschaltung 210 an die zweite Halbleiterschaltung 230 überträgt.
Die erste Halbleiterschaltung 210 umfasst ferner einen ersten Datenwandler 250, der einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umwandelt, und Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle 220 bereitstellt. Der Datenwert des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, kann an den ersten Datenwandler 250 durch den ersten Teil des RF-Empfängers 240 bereitgestellt sein.
Die zweite Halbleiterschaltung 230 umfasst ferner einen zweiten Datenwandler 260, der die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umwandelt. Die Daten in dem ersten Datenformat können an den zweiten Teil des RF-Empfängers 270 bereitgestellt sein. Der zweite Teil des RF-Empfängers 270 kann die Daten in dem ersten Datenformat verarbeiten und sie an die Basisbandverarbeitungseinheit 280 bereitstellen, die z. B. eine Basisbandverarbeitung durchführen kann, wie zum Beispiel Rückabbilden oder Demodulation.
Ein Umwandeln des Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat, kann es erlauben, eine Datenmenge zu reduzieren, die über die digitale Schnittstelle 220 an die zweite Halbleiterschaltung 230 übertragen werden soll. Verschiedene Datenformate können für das erste und zweite Datenformat verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher sein als in dem zweiten Datenformat. Dementsprechend kann ein Datenwert über die digitale Schnittstelle 220 übertragen werden, unter Verwendung einer reduzierten Anzahl von Bits verglichen mit der Repräsentation des Datenwertes in dem ersten Teil des RF-Empfängers 240 und dem zweiten Teil des RF-Empfängers 270.
Bei einigen Beispielen kann das zweite Datenformat verglichen mit dem ersten Datenformat eine reduzierte Anzahl von Bits verwenden, und ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, kann beinahe den gesamten, z. B. zumindest 95%, eines Zahlenbereichs umfassen, der in dem ersten Datenformat repräsentiert sein kann. Somit kann ein Zahlenbereich, der über die digitale Schnittstelle 220 übertragbar ist, gleichwertig, d. h. fast identisch, zu einem Zahlenbereich sein, der in dem ersten Teil des RF-Empfängers 240 und dem zweiten Teil des RF-Empfängers 270 repräsentiert sein kann. Allerdings kann eine reduzierte Anzahl von Bits für eine Übertragung über die digitale Schnittstelle 220 verwendet werden.
Bei einigen Beispielen kann das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweisen und das zweite Datenformat kann ein Fließkommaformat aufweisen. Bei dem Fließkommaformat kann ein Zahlenbereich repräsentiert sein, der gleichwertig oder beinahe identisch zu einem Zahlenbereich ist, der durch das Ganzzahlenformat repräsentierbar ist. Allerdings kann das Fließkommaformat eine reduzierte Anzahl von Bits verglichen mit dem Ganzzahlenformat verwenden, da die Exponentialschreibweise des Fließkommaformats eine hohe Dynamik ermöglicht. Zum Beispiel kann die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Ganzzahlenformat zu repräsentieren, aus dem Intervall, das bei 14 beginnt und bei 17 endet sein, und die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Fließkommaformat zu repräsentieren, kann aus dem Intervall sein, das bei 8 beginnt und bei 11 endet.
Als ein Beispiel kann die Vorrichtung 200 eine 14-Bit-Ganzzahl-Repräsentation in dem ersten und dem zweiten Teil des Empfängers 240, 270 und eine 10-Bit-Repräsentation in dem Fließkommaformat für die digitale Schnittstelle 220 verwenden. Verglichen mit der Vorrichtung 100, die ein gleiches Datenformat für den Empfänger 140 und die digitale Schnittstelle 120, z. B. eine 10-Bit-Ganzzahl-Repräsentation, verwendet, kann eine Last auf der digitalen Schnittstelle 220 eine Gleiche wie oder ähnlich zu einer Last auf der digitalen Schnittstelle 120 sein. Allerdings kann die Vorrichtung 200 einen größeren Zahlenbereich für die Repräsentation eines Datenwertes bereitstellen. Dementsprechend kann eine komplexe und fehleranfällige Skalierung von Signalamplituden vor Bereitstellen des Signals an die digitale Schnittstelle für eine Übertragung in der Vorrichtung 200 vermieden werden.
Bei einigen Beispielen kann die zweite Halbleiterschaltung 230 in einem zweiten Entwurfsknoten bereitgestellt sein, der kleiner ist als ein erster Entwurfsknoten, in dem die erste Halbleiterschaltung 210 bereitgestellt ist. Zum Beispiel ist die zweite Halbleiterschaltung in einem 5- bis 14-nm-Entwurfsknoten bereitgestellt, und die erste Halbleiterschaltung ist in einem 14- bis 65-nm-Entwurfsknoten oder größer bereitgestellt. Der zweite Teil des RF-Empfängers 270 ist auf der zweiten Halbleiterschaltung 230 bereitgestellt, sodass die Größe des zweiten Teils des RF-Empfängers 270 reduziert sein kann, verglichen mit einem gleichwertigen RF-Empfänger-Teil auf der ersten Halbleiterschaltung 210. Dementsprechend kann eine Größe der Vorrichtung 200 verglichen mit der herkömmlichen Vorrichtung 100 reduziert sein. Ferner kann eine Komplexität des ersten Teils des RF-Empfängers 240, der in der ersten Halbleiterschaltung 210 enthalten ist, reduziert sein, verglichen mit dem RF-Empfänger 140, der in der ersten Halbleiterschaltung 110 der Vorrichtung 100 enthalten ist.
Das Beispiel einer in 2 dargestellten Vorrichtung 200 kann eine oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzeptes oder einem oder mehreren, nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Einige Beispiele beziehen sich auf ein Mittel zum Verarbeiten des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt. Das Mittel zum Verarbeiten des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, umfasst ein erstes Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung, die einen ersten Teil eines Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz und eines Mittels zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umfasst. Das Mittel zum Verarbeiten des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, umfasst ferner ein zweites Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz und eines Mittels zum Umwandeln von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umfasst. Ferner umfasst das Mittel zum Verarbeiten des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, ein Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von dem ersten Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung an das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung. Das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat ist ausgebildet, um Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an das Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, bereitzustellen.
Das erste Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung kann durch eine erste Halbleiterschaltung implementiert sein, die vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung kann durch eine zweite Halbleiterschaltung implementiert sein, die vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Der erste Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz kann durch einen ersten Teil eines RF-Empfängers implementiert sein, der vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz kann durch einen zweiten Teil des RF-Empfängers implementiert sein, der vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat, kann durch einen ersten Datenwandler implementiert sein, der vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz und eines Mittels zum Umwandeln von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat kann durch einen zweiten Datenwandler implementiert sein, der vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschrieben ist. Das Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von dem ersten Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung an das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung kann durch eine vorstehend oder nachstehend (z. B. 2) beschriebene, digitale Schnittstelle implementiert sein.
3 und 4 stellen Beispiele eines Umwandlungsprozesses eines Datenwertes von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat und von dem zweiten Datenformat zurück in das erste Datenformat dar. Die in 3 und 4 gezeigten Beispiele können die Umwandlung eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen RF-Signals 199 abhängt, in dem ersten und zweiten Datenwandler 250, 260 darstellen.
3 stellt die Umwandlung eines Datenwertes dar, der in dem ersten Datenformat als eine vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl repräsentiert ist, in eine vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl. Ein 1. Bit, d. h. ein ganz linkes Bit oder höchstwertiges Bit (MSB = Most Significant Bit) der vorzeichenbehafteten 14-Bit-Ganzzahl kann ein Vorzeichen des repräsentierten Datenwertes repräsentieren. Zum Beispiel kann der Wert 0 einem positiven Vorzeichen zugeordnet sein, während der Wert 1 einem negativen Vorzeichen zugeordnet sein kann. Jedoch kann die Zuweisung auch umgekehrt sein. Das 2. bis 14. Bit der vorzeichenbehafteten 14-Bit-Ganzzahl kann eine Amplitude des repräsentierten Datenwertes als eine Binärzahl repräsentieren. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel repräsentiert die vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl 00111011110110 den Wert 3830 in Dezimalschreibweise.
Die vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl kann durch die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl angenähert werden. Ein 1. Bit, d. h. ein ganz linkes Bit oder MSB, der vorzeichenbehafteten 10-Bit-Fließkommazahl kann ein Vorzeichen s des repräsentierten Datenwertes repräsentieren. Zum Beispiel kann der Wert 0 einem positiven Vorzeichen zugeordnet sein, während der Wert 1 einem negativen Vorzeichen zugeordnet sein kann. Jedoch kann die Zuweisung auch umgekehrt sein. Das 2. bis 7. Bit der vorzeichenbehafteten 10-Bit-Fließkommazahl kann einer Mantisse m der Fließkommazahl zugeordnet sein und das B. bis 10. Bit der vorzeichenbehafteten 10-Bit-Fließkommazahl kann einem Exponent e der Fließkommazahl zugeordnet sein. Jedoch sind auch andere Zuweisungen der Bits zu der Mantisse und dem Exponenten möglich. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel repräsentiert die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl s:0 m:111011 e:110 den Wert 3776 in Dezimalschreibweise.
Bei dem in 3 dargestellten Beispiel ist die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl s:0 m:111011 e:110 zurück in eine vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl 00111011000000 umgewandelt, die den Wert 3776 in Dezimalschreibweise repräsentiert.
Zum Beispiel kann der erste Datenwandler 250 einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das als eine vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl repräsentiert ist, in eine vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl umwandeln, und die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl an die digitale Schnittstelle 220 bereitstellen. Die digitale Schnittstelle 220 kann die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl an die Halbleiterschaltung 230 übertragen, und der zweite Datenwandler 260, der in der Halbleiterschaltung 230 bereitgestellt ist, kann die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl zurück in eine vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl umwandeln.
Es ist aus dem in 3 dargestellten Beispiel offensichtlich, dass die Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung bei einigen Beispielen möglicherweise nicht perfekt präzise ist. Jedoch ist dieser Umwandlungsfehler vernachlässigbar.
Aufgrund der variierenden Signalstärke des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, können die Amplituden seiner Datenwerte dynamisch variieren. Daher kann ein Dynamikbereich – z. B. ein Verhältnis zwischen einem größtmöglichen und einem kleinstmöglichen Wert, der repräsentiert sein kann – der in 3 dargestellten Datenformate ein wichtiger Aspekt sein.
Die in 3 dargestellte, vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl kann (absolute Werte werden berücksichtigt) Werte zwischen 8191 (als 01111111111111) und 1 (als 00000000000001) repräsentieren. Der Dynamikbereich (DR = Dynamic Range) in Dezibeleinheiten (dB) kann z. B. bestimmt werden gemäß
Somit weist die vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl einen Dynamikbereich von 78,27 dB auf.
Die in 3 dargestellte, vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl kann Werte zwischen 8064 (s:0 m:111111 e:111) und 1 (s:0 m:000001 e:000) repräsentieren. Somit weist die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl einen Dynamikbereich von 78,13 dB auf, was mehr ist als 99% des Dynamikbereichs der vorzeichenbehafteten 14-Bit-Ganzzahl und somit gleichwertig zu dem Dynamikbereich der vorzeichenbehafteten 14-Bit-Ganzzahl. Der Zahlenbereich, der durch die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl repräsentiert sein kann, umfasst mehr als 99% des Zahlenbereichs, der durch die vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl repräsentiert sein kann. Allerdings kann das vorzeichenbehaftete Fließkommaformat nur 10 Bits, verglichen mit den 14 Bits des vorzeichenbehafteten Ganzzahlenformats, zum Repräsentieren eines beinahe identischen Zahlenbereichs verwenden.
Bei einigen Beispielen kann die Anzahl von Bits für einen Datenwert, der durch die digitale Schnittstelle 220 übertragen werden kann, auf eine Zahl von 8 bis 11 begrenzt sein. Weiterhin kann der erste Teil des Empfängers 240 eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl von 14 bis 17 zum Repräsentieren eines Datenwertes des Signals verwenden, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Dementsprechend erlaubt ein Übertragen des Datenwertes als z. B. vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl über die digitale Schnittstelle 220 einen Dynamikbereich für die Übertragung, der gleichwertig ist zu einem Dynamikbereich des ersten Teils des Empfängers 240 unter Verwendung z. B. einer vorzeichenbehafteten 14-Bit-Ganzzahl für die Repräsentation des Datenwertes.
4 stellt die Umwandlung eines Datenwertes dar, der in einem ersten Datenformat als eine vorzeichenbehaftete 15-Bit-Ganzzahl repräsentiert ist, in eine vorzeichenbehaftete 11-Bit-Fließkommazahl und zurück in eine vorzeichenbehaftete 15-Bit-Ganzzahl, ähnlich zu der in 3 dargestellten Situation.
Ein 1. Bit der vorzeichenbehafteten 15-Bit-Ganzzahl kann ein Vorzeichen des repräsentierten Datenwertes repräsentieren. Das 2. bis 15. Bit der vorzeichenbehafteten 15-Bit-Ganzzahl kann eine Amplitude des repräsentierten Datenwertes repräsentieren. Bei dem in 4 dargestellten Beispiel repräsentiert die vorzeichenbehaftete 15-Bit-Ganzzahl 001110111010110 den Wert 7638 in Dezimalschreibweise.
Ein 1. Bit der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl kann ein Vorzeichen s des repräsentierten Datenwertes repräsentieren. Das 2. bis 8. Bit der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl kann einer Mantisse m der Fließkommazahl zugeordnet sein, und das 9. bis 11. Bit der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl kann einem Exponenten e der Fließkommazahl zugeordnet sein. Jedoch sind auch andere Zuweisungen der Bits zu der Mantisse und dem Exponenten möglich. Bei dem in 4 dargestellten Beispiel repräsentiert die vorzeichenbehaftete 11-Bit-Fließkommazahl s:0 m:1110111 e:110 den Wert 7618 in Dezimalschreibweise.
In Bezug auf das in 3 dargestellte Beispiel ist bei einigen Beispielen die Annäherung des in 4 dargestellten Beispiels möglicherweise nicht perfekt präzise. Allerdings ist der Dynamikbereich der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl 84,22 dB, was gleichwertig ist zu dem Dynamikbereich der vorzeichenbehafteten 15 Bits, der 84,28 dB ist. Ferner umfasst für das in 4 dargestellte Beispiel ein Dynamikbereich für die vorzeichenbehaftete Fließkommazahl mehr als 99% des Dynamikbereichs der vorzeichenbehafteten Ganzzahl und ist somit gleichwertig, wobei das Fließkommaformat verglichen mit dem Ganzzahlenformat eine reduzierte Anzahl von Bits verwendet. Der Zahlenbereich, der durch die vorzeichenbehaftete 11-Bit-Fließkommazahl repräsentiert sein kann, umfasst mehr als 99% des Zahlenbereichs, der durch die vorzeichenbehaftete 15-Bit-Ganzzahl repräsentiert sein kann. Ähnlich zu dem in 3 dargestellten Beispiel, erlaubt ein Übertragen des Datenwertes, als z. B. vorzeichenbehaftete 11-Bit-Fließkommazahl, über die digitale Schnittstelle 220 einen Dynamikbereich für eine Übertragung, der gleichwertig ist zu einem Dynamikbereich innerhalb des ersten Teils des Empfängers 240 unter Verwendung z. B. einer vorzeichenbehafteten 15-Bit-Ganzzahl für die Repräsentation des Datenwertes.
Eine führende 1 der Mantisse m, z. B. ein MSB der Mantisse m, wird bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent e der Fließkommazahl nicht 0 ist. Ferner wird eine nachfolgende 1 der Mantisse m, z. B. ein niederwertigstes Bit (LSB = Least Significant Bit) der Mantisse m, bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent e der Fließkommazahl 0 ist. Zum Beispiel kann nur 110111 für die in 4 dargestellte Mantisse m:1110111 übertragen werden, da der Exponent ungleich Null (e:110) ist. Dementsprechend kann eine vorzeichenbehaftete 10-Bit-(ohne führende oder nachfolgende 1 der Mantisse)Fließkommazahl anstelle der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl für eine Übertragung verwendet werden. Für das im 4 dargestellte Beispiel kann die vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl s:0 m:110111 e:110 sein. Die ausgelassene, führende oder nachfolgende 1 kann durch den zweiten Datenwandler 260 berücksichtigt sein. Zum Beispiel kann der zweite Datenwandler 260 die ausgelassene, führende oder nachfolgende 1 der Mantisse der Fließkommazahl vor einem Umwandeln der Fließkommazahl in z. B. eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl, wie in 4 dargestellt, hinzufügen. Somit erlaubt ein Übertragen des Datenwertes als z. B. vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl (ohne führende oder nachfolgende 1 der Mantisse) über die digitale Schnittstelle 220 einen Dynamikbereich für eine Übertragung, der identisch ist zu dem Dynamikbereich der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl für die Repräsentation des Datenwertes. Allerdings kann durch die Repräsentation, die eine führende oder nachfolgende 1 der Mantisse auslässt, ein Bit eingespart sein, sodass eine Last auf der digitalen Schnittstelle 220 verringert sein kann.
Eine führende 1 der Mantisse m wird bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent e der Fließkommazahl ungleich Null ist. Ferner wird bei einigen Beispielen eine nachfolgende 0 der Mantisse m möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent e der Fließkommazahl Null ist. Die ausgelassene, führende 1 oder nachfolgende 0 kann durch den zweiten Datenwandler 260 berücksichtigt sein. Zum Beispiel kann der zweite Datenwandler 260 die ausgelassene, führende 1 oder nachfolgende 0 der Mantisse der Fließkommazahl vor dem Umwandeln der Fließkommazahl in z. B. eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl, wie in 4 dargestellt, hinzufügen. Dementsprechend erlaubt das Übertragen des Datenwertes, als z. B. vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl (ohne führende 1 oder nachfolgende 0 der Mantisse) über die digitale Schnittstelle 220 einen Dynamikbereich für eine Übertragung, der identisch ist zu dem Dynamikbereich der vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommazahl für die Repräsentation des Datenwertes. Jedoch kann durch die Repräsentation, die eine führende 1 oder nachfolgende 0 der Mantisse auslässt, ein Bit eingespart sein, sodass eine Last auf der digitalen Schnittstelle 220 verringert sein kann.
Im Allgemeinen kann eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher sein als in dem zweiten Datenformat. Ferner kann ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, unter Verwendung einer kleineren Anzahl von Bits verglichen mit dem ersten Datenformat, zumindest 95%, 98% oder 99% eines Zahlenbereichs umfassen, der in dem ersten Datenformat repräsentiert sein kann.
Anders ausgedrückt, ein Fließkomma-I/Q-Signalformat kann für die digitale I/Q-Datenübertragung von RF-Schaltungsanordnungen zu BB-Schaltungsanordnungen verwendet werden. Dieses Fließkommaformat kann eine gleiche Gesamt-Bit-Breite und Datenraten wie herkömmliche Ganzzahllösungen verwenden, kann aber aufgrund des Exponenten der Fließkommazahl eine höhere numerische Dynamik ermöglichen. Eine höhere dynamische Signalqualität kann ohne Ändern der benötigten Bandbreite für DigRF erreicht werden.
Ein Umwandeln von Daten von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat und zurück in ein drittes Datenformat, z. B. wie in Verbindung mit 3 und 4 dargestellt, kann als eine Hardwareroutine implementiert sein, z. B. unter Verwendung kombinatorischer Logik, Logischer-Zustand-Maschinen usw. oder als ein Programm, das einen Programmcode aufweist, der ausgebildet ist, um die Datenumwandlung durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.
5 und 6 stellen Beispiele von Datenströmen dar, die über die digitale Schnittstelle 220 von der ersten Halbleiterschaltung 210 an die zweite Halbleiterschaltung 230 übertragen werden. 5 stellt eine Situation dar, wo die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, durch eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente repräsentiert sind (kartesische Repräsentation). 6 stellt eine Situation dar, wo die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, durch eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente repräsentiert sind (Polarrepräsentation).
5 stellt ein Beispiel eines Datenstroms 400-1 von Daten dar, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, das über die digitale Schnittstelle 220 übertragen werden kann. Die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, können durch eine Inphasen-Komponente 410 und eine Quadratur-Komponente 420 übertragen werden. In dem in 5 dargestellten Beispiel ist das zweite Datenformat eine vorzeichenbehaftete 11-Bit-Fließkommazahl, ähnlich zu der in 4 dargestellten Situation. Somit kann die Inphasen-Komponente 410 durch ein ein-Bit-breites Vorzeichen 411, eine sieben-Bit-breite Mantisse 412 und einen drei-Bit-breiten Exponenten 413 repräsentiert sein. Die Quadratur-Komponente 420 kann durch ein ein-Bit-breites Vorzeichen 421, eine sieben-Bit-breite Mantisse 422 und einen drei-Bit-breiten Exponenten 423 repräsentiert sein. Zum Beispiel können möglicherweise 22 Bits notwendig sein, um einen Datenwert, der eine Inphasen-Komponente 410 und eine Quadratur-Komponente 420 aufweist, in dem vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommaformat über die digitale Schnittstelle 220 zu übertragen.
5 stellt ferner ein Beispiel eines Datenstroms 400-2 dar, der es erlaubt, einen gleichen Datenwert in dem vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommaformat über die digitale Schnittstelle 220 unter Verwendung einer geringeren Gesamtzahl von Bits für den Datenwert zu übertragen. Ähnlich zu dem Datenstrom 400-1 kann der Datenstrom 400-2 ein ein-Bit-breites Vorzeichen 411 und eine sieben-Bit-breite Mantisse 412 für die Inphasen-Komponente des Datenwertes sowie ein ein-Bit-breites Vorzeichen 421 und eine sieben-Bit-breite Mantisse 422 für den Quadraturwert aufweisen. Allerdings kann der Datenstrom 400-2 einen gemeinsamen Exponenten 430 für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente verwenden. Das Verwenden eines gemeinsamen Exponenten 430 für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente kann möglich sein, da die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente im Allgemeinen eine ähnliche – bei einem idealistischen ersten Teil eines Empfängers 240, eine identische – Amplitude und eine Phasendifferenz von 90° aufweisen können. Das Verwenden eines gemeinsamen Exponenten 430 kann es erlauben, den Datenwert in dem vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommaformat über die digitale Schnittstelle 220 mit 19 Bits anstelle von 22 Bits zu übertragen, wie es der Fall ist für Datenstrom 400-1.
Allerdings können Daten, die den Datenwert in dem zweiten Format repräsentieren, ein Datenformat aufweisen, das sich von dem in 5 Dargestellten unterscheidet. Zum Beispiel kann das zweite Datenformat ein vorzeichenbehaftetes 10-Bit-Fließkommaformat mit einem ein-Bit-breiten Vorzeichen, einer sechs-Bit-breiten Mantisse und einem drei-Bit-breiten Exponenten sein. Dementsprechend sind 20 Bit möglicherweise notwendig, um einen Datenwert, der eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente aufweist, in dem vorzeichenbehafteten 10-Bit-Fließkommaformat über die digitale Schnittstelle 220 zu übertragen. 17 Bits können notwendig sein, wenn ein gemeinsamer Exponent für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente verwendet wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Anzahl von Bits für Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, nicht auf die obigen Beispiele begrenzt ist.
Im Allgemeinen kann das Verwenden eines gemeinsamen Exponenten für eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente eines Datenwertes in einem Fließkommaformat es erlauben, die Anzahl von Bits zu reduzieren, die für ein Repräsentieren des Datenwertes notwendig sind. Eine Nutzlast auf der digitalen Schnittstelle 220 kann weiter reduziert sein, wenn mehr als ein I-Komponenten-Abtastwert und mehr als ein Q-Komponenten-Abtastwert durch einen gemeinsamen Exponenten repräsentiert sind. Dementsprechend kann der gemeinsame Exponent für eine Mehrzahl von Abtastwerten nur einmal übertragen werden.
6 stellt ein Beispiel eines Datenstroms 500 von Daten dar, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, das über die digitale Schnittstelle 220 übertragen werden kann. Die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, können durch eine Radius-Komponente 510 und eine Phasen-Komponente 520 repräsentiert sein. Bei dem in 6 dargestellten Beispiel umfasst das zweite Datenformat ein kombiniertes Ganzzahlen- und Fließkomma-Format. Die Radius-Komponente 510 kann z. B. durch eine vorzeichenlose 10-Bit-Fließkommazahl mit einer sieben-Bit-breiten Mantisse 511 und einem drei-Bit-breiten Exponenten 512 repräsentiert sein. Die Phase kann durch eine 10-Bit-breite Ganzzahl 520 repräsentiert sein. Ein Verwenden des Datenformats des Datenstroms 500 kann es erlauben, einen Datenwert über die digitale Schnittstelle 220 unter Verwendung von 20 Bits zu übertragen. Der Datenstrom 500 kann in dem ersten Datenwandler 250 aus einem Datenwert des Signals erzeugt werden, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das in einem Ganzzahlenformat repräsentiert ist. Allerdings ist ein zweites Datenformat, das ein kombiniertes Ganzzahl- und Fließkomma-Format aufweist, nicht auf das obige Beispiel begrenzt. Verschiedene Kombinationen unterschiedlicher Bitlängen für die Mantisse 511, den Exponenten 512 der Radius-Komponente 510 und der Phasen-Komponente 520 sind möglich.
Der Datenstrom 500 kann möglicherweise durch den ersten Datenwandler mit einem geringeren Aufwand erzeugt werden, verglichen mit z. B. den obigen Datenströmen in einem reinen Fließkommaformat, da nur die Radius-Komponente 510 in das vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommaformat umzuwandeln ist. Ferner kann der Datenstrom 500 einen Dynamikbereich bereitstellen, der gleich ist zu dem eines Datenstroms in einem reinen Fließkommaformat, da der Datenstrom 500 eine sieben-Bit-breite Mantisse 511 und einen drei-Bit-breiten Exponenten 512 für die Radius-Komponente 510 bereitstellen kann, die eine Dynamik des Signals reproduzieren kann, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Eine Dynamik der 10-Bit-breiten Ganzzahl für die Radius-Komponente 520 kann verglichen mit der vorzeichenlosen Fließkommazahl für die Radius-Komponente 510 reduziert sein, da die Dynamik der Phasen-Komponente 520 verglichen mit der Dynamik der Radius-Komponente 510 geringer sein kann.
Ferner stellt der erste Datenwandler 250 bei einigen Beispielen möglicherweise kein höchstwertigstes Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle 220 bereit, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet. Wie in Verbindung mit 4 oben beschrieben, wird zum Beispiel eine führende 1 einer Mantisse bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent der Fließkommazahl nicht 0 ist, und eine nachfolgende 1 der Mantisse wird bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent der Fließkommazahl 0 ist. Wie in Verbindung mit 4 oben beschrieben, wird zum Beispiel eine führende 1 einer Mantisse bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent der Fließkommazahl nicht 0 ist, und eine nachfolgende 0 der Mantisse wird bei einigen Beispielen möglicherweise nicht übertragen, wenn der Exponent der Fließkommazahl 0 ist. Somit kann eine Anzahl von Bits, die zum Übertragen von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, über die Schnittstelle 220 verwendet werden, verglichen mit z. B. dem in 5 dargestellten Datenstrom 400-1 oder dem in 6 dargestellten Datenstrom 500 reduziert sein. Zum Beispiel kann eine 6-Bit-breite Mantisse, verglichen mit den 7-Bit-breiten Mantissen des Datenstroms 400-1, verwendet werden. Somit kann ein Datenwert in dem vorzeichenbehafteten 11-Bit-Fließkommaformat über die digitale Schnittstelle 220 mit 20 Bits anstelle von 22 Bits, wie dies der Fall ist für den Datenstrom 400-1, übertragen werden. Verglichen mit dem Datenstrom 500 kann eine sechs-Bit-breite Mantisse anstelle der 7-Bit-breiten Mantisse 511 verwendet werden, sodass ein Datenstrom über die digitale Schnittstelle 220 mit 19 Bits anstelle der 20 Bits, wie dies der Fall ist für den Datenstrom 500, übertragen werden kann. Ein Dynamikbereich einer Fließkommazahl unter Verwendung einer Mantisse mit führender 1/nachfolgender 0,1, kann ein Gleicher sein wie ein Dynamikbereich einer Fließkommazahl mit kompletter Mantisse unter Verwendung einer reduzierten Anzahl von Bits.
Ein Umwandeln von Daten von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat (oder umgekehrt) in dem ersten Datenwandler 250 und/oder dem zweiten Datenwandler 260 kann z. B. als eine Hardwareroutine, z. B. unter Verwendung von kombinatorischer Logik, Logischer-Zustand-Maschinen usw., oder als ein Programm implementiert sein, das einen Programmcode aufweist, der ausgebildet ist, um die Datenumwandlung durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor des ersten Datenwandlers 250 und/oder des zweiten Datenwandlers 260 ausgeführt wird.
7 stellt ein Beispiel für eine Implementierung der Vorrichtung 200 von 2 dar. Insbesondere stellt 7 weitere optionale Elemente des ersten und zweiten Teils des RF-Empfängers 240, 270 dar.
Der erste Teil des RF-Empfängers 240 kann einen rauscharmen Verstärker (LNA) 241 umfassen, der ein möglicherweise schwaches Signal verstärkt, während dem Signal so wenig Rauschen und Verzerrung wie möglich hinzugefügt wird. Der LNA 241 kann das empfangene RF-Signal 199 empfangen und verstärken, und kann es an einen Mischer 242 bereitstellen, der in dem ersten Teil des RF-Empfängers 240 enthalten ist.
Der erste Teil des RF-Empfängers 240 und der zweite Teil des RF-Empfängers 270, wie in 7 dargestellt, können zwei Signalpfade 240-1 und 240-2 aufweisen. Die Signalpfade 240-1 und 240-2 können identisch aufgebaut sein. Zum Beispiel können beide Signalpfade 240-1 und 240-2 ähnliche Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen, umfassen. Zum Beispiel kann der Signalpfad 240-1 verwendet werden, um eine digitale Inphasen-Komponente (I) aus dem empfangenen RF-Signal 199 zu erzeugen und die Inphasen-Komponente zu verarbeiten. Der Signalpfad 240-2 kann verwendet werden, um eine digitale Quadratur-Komponente (Q) aus dem empfangenen RF-Signal 199 zu erzeugen und die Quadratur-Komponente zu verarbeiten. Allerdings sind auch andere Signalrepräsentationen, wie eine Polarrepräsentation, machbar, was zu einem anderen Entwurf führt. Die gleichen Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen, die in den beiden Signalpfaden 240-1, 240-2 enthalten sind, werden nachstehend nur für einen der Signalpfade 240-1, 240-2 beschrieben, um Redundanz zu vermeiden. Es versteht sich, dass die für das einzelne Element gegebenen Erklärungen auf das jeweilige Element in beiden Signalpfaden 240-1, 240-2 anwendbar sein können. Aufgrund der gleichen Funktionalität wird nur ein einzelnes Bezugszeichen für gleiche Elemente oder Elemente, die eine gleiche Funktionalität aufweisen, innerhalb der verschiedenen Signalpfade 240-1, 240-2 verwendet.
Der Mischer 242 kann das empfangene RF-Signals 199 auf ein Signal abwärtsmischen, das von einem empfangenen RF-Signal abhängt. Der Mischer 242 kann ein Lokal-Oszillatorsignal verwenden, um das empfangene RF-Signal 199 abwärts zu mischen. Die Lokal-Oszillatorsignale, die an den jeweiligen Mischer 242 bereitgestellt sind, der in den Signalpfaden 140-1 und 140-2 enthalten ist, können eine Phasendifferenz von 90° aufweisen, um die Inphasen- und die Quadratur-Komponente zu erzeugen. Zum Beispiel kann der Mischer 242 ausgebildet sein, um eine direkte Umwandlung auszuführen, d. h. der Mischer 242 kann eine Frequenz verwenden, die identisch ist zu, oder sehr nahe an, einer Trägerfrequenz eines beabsichtigten Signals. Das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, kann z. B. ein Basisbandempfangssignal sein.
Das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, wie durch den Mischer 242 erzeugt, kann an ein Filterelement 243 bereitgestellt sein, welches das Signal filtern kann, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, um Signalkomponenten außerhalb eines gewünschten Frequenzbandes zu entfernen. Zum Beispiel kann das gewünschte Frequenzband Frequenzen eines gewünschten Empfangskanals und Frequenzen eines oder mehrerer benachbarter Empfangskanäle aufweisen. Das Filterelement 243 kann z. B. ein Tiefpassfilter umfassen. Das Filterelement 243 kann z. B. ein grobes Filtern um den gewünschten Empfangskanal herum ausführen. Zum Beispiel kann das Filterelement 243 jegliche Signalkomponenten außerhalb von Frequenzbändern des gewünschten Empfangskanals filtern.
Der RF-Empfänger kann ferner einen ADC 244 umfassen. Das analoge Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, kann durch das Filterelement 243 an den ADC 244 bereitgestellt sein, und der ADC 244 kann ein digitales Signal bereitstellen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, basierend auf dem analogen Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt.
Das digitale Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, kann ferner an eine erste Abtastratenreduzierungseinheit 245 bereitgestellt sein, die eine Abtastrate des Signals reduziert, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Daher können Verarbeitungsbemühungen in nachfolgenden Verarbeitungseinheiten verringert sein. Zum Beispiel kann die erste Abtastratenreduzierungseinheit 245 ein Dezimierungsfilter aufweisen, das als ein CIC-Filter implementiert sein kann. Die erste Abtastratenreduzierungseinheit 245 kann ferner ein Tiefpassfilter umfassen, um Dezimierungsfehler in dem dezimierten Signal zu korrigieren, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Ferner kann das Tiefpassfilter die Bandbreite des Signals reduzieren, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Zum Beispiel kann der Frequenzbereich des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, durch das Tiefpassfilter eingeengt werden. Somit können Signalkomponenten von Empfangskanälen benachbart zu dem gewünschten Empfangskanal weiter reduziert sein.
Der erste Teil des RF-Empfängers 240 kann optional eine zweite Abtastratenreduzierungseinheit 246 umfassen, die eine Abtastrate des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, weiter reduziert. Die erste Abtastratenreduzierungseinheit 245 kann in einer gleichen Weise implementiert sein wie die erste Abtastratenreduzierungseinheit 245. Die zweite Abtastratenreduzierungseinheit 246 kann es erlauben, eine Abtastrate des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, weiter zu reduzieren, und Signalkomponenten in Frequenzbändern außerhalb eines Frequenzbandes des gewünschten Empfangskanals zu reduzieren. Dementsprechend kann ein Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das lediglich gefilterte Überreste benachbarter Empfangskanäle aufweist, an dem Ausgang der zweiten Abtastratenreduzierungseinheit 246 bereitgestellt sein.
Bei der ersten und zweiten Abtastratenreduzierungseinheit 245 und 246 kann die Abtastrate des Basisbandempfangssignal auf eine Abtastrate reduziert sein, die näher an der theoretisch unteren Grenze ist, die durch das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem gegeben ist. Somit kann die Reduzierung der Abtastrate des Basisbandempfangssignals bei einigen Beispielen keinen Verlust von Signalinformationen verursachen, da lediglich die Bandbreite des Basisbandempfangssignals reduziert wird.
Anders ausgedrückt, ein Tiefpassfilter an einer RF-Seite für Benachbart-Kanal-Leistungsreduzierung (einschließlich Ratendezimierung am Ausgang) kann die Benachbart-Kanal-Leistung reduzieren vor einem Übertragen dieses Signals über DigRF und seine Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung. Dieses Filter kann bei einigen Beispielen keine Flacher-Bandpass-Übertragungscharakteristik aufweisen (diese Relaxation kann eine Größenordnung des Tiefpassfilters reduzieren).
Eine Versatzkorrektureinheit 247 kann in dem ersten Teil des RF-Empfängers 240 enthalten sein. Die Versatzkorrektureinheit 247 kann einen DC-Versatz des Signals schätzen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Der DC-Versatz kann durch systematische Effekte innerhalb der vorangehenden Verarbeitungselemente verursacht sein. Zum Beispiel kann der DC-Versatz durch den Mischer 242 verursacht sein. Die Versatzkorrektureinheit 247 kann ferner den geschätzten DC-Versatz aus dem Signal entfernen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Zum Beispiel kann die Versatzkorrektureinheit 247 eine gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen RF-Signals 199 abhängt, von einer Amplitude des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, subtrahieren. Allerdings kann die Versatzkorrektureinheit 247 verschiedene andere Techniken zum Entfernen eines DC-Versatzes aus dem Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, verwenden.
Der erste Teil des RF-Empfängers 240 kann ferner eine erste Signalinformationseinheit 248 umfassen. Die erste Signalinformationseinheit 248 kann eine erste Signalstärke bezogen auf das Signal bestimmen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Zum Beispiel kann die erste Signalinformationseinheit 248 eine Signalstärke des Signals bestimmen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das durch den ADC 244 ausgegeben wird. Die erste Signalinformationseinheit 248 kann die erste Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, an den LNA 241 bereitstellen. Der LNA 241 kann einen analogen Verstärkungsfaktor dementsprechend anpassen, der zum Verstärken des empfangenen RF-Signals 199 verwendet wird. Alternativ kann die erste Signalinformationseinheit 248 den analogen Verstärkungsfaktor des LNA 241 bestimmen und ihn an den LNA 241 bereitstellen. Die erste Signalinformationseinheit 248 kann ferner analoge Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene RF-Signal 199 bestimmen. Zum Beispiel kann die erste Signalinformationseinheit 248 die analoge Verstärkung des LNA 241 bestimmen oder kann mit Informationen über die analoge Verstärkung durch den LNA 241 versorgt werden. Informationen über die erste Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, können ferner an die Versatzkorrektureinheit 247 bereitgestellt sein, welche die Informationen verwenden kann, um den DC-Versatz zu schätzen.
Das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, kann durch die Versatzkorrektureinheit 247 an den ersten Datenwandler 250 bereitgestellt sein, der in der ersten Halbleiterschaltung 210 eingeschlossen ist. Der erste Datenwandler 250 wandelt einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal 199 abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat um, und stellt Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle 220 bereit. Beispiele zum Umwandeln von Daten von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat sind in Bezug auf z. B. 3 und 4 beschrieben.
Die digitale Schnittstelle 220 kann zwei separate Elemente zum Übertragen von Daten des Signalpfades 240-1 und des Signalpfades 240-2 in dem zweiten Datenformat, wie in 7 dargestellt, umfassen. Allerdings kann die digitale Schnittstelle 220 auch als ein einzelnes Element zum Übertragen von Daten des Signalpfades 240-1 und des Signalpfades 240-2 in dem zweiten Datenformat implementiert sein. Beispiele für Datenströme, die durch die digitale Schnittstelle 220 übertragen werden, sind in Bezug auf z. B. 5 und 6 beschrieben.
Anders ausgedrückt, I/Q-Abtastraten können, verglichen mit Vorrichtung 100, von einer Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung unbeeinträchtigt sein, weil eine Wortlänge an der DigRF-Schnittstelle die Gleiche ist wie bei herkömmlichen Lösungen (z. B. 10 Bits).
Der zweite Datenwandler 260, der in der zweiten Halbleiterschaltung 230 enthalten ist, empfängt Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, von der digitalen Schnittstelle 220 und wandelt die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat um. Beispiele zum Umwandeln von Daten von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat sind in Bezug auf z. B. 3 und 4 beschrieben.
Die Daten in dem ersten Datenformat können an den zweiten Teil des RF-Empfängers 270 bereitgestellt sein.
Bei einigen Beispielen kann der erste Datenwandler 250 einen Differenzwert erzeugen, der einer Differenz zwischen den Daten, die den Datenwert in dem ersten Datenformat repräsentieren, und Daten, die einen vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat repräsentieren, entspricht. Der erste Datenwandler kann den Differenzwert von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat umwandeln, und Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle 220 bereitstellen. Der zweite Datenwandler 260 kann z. B. die Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umwandeln, und Daten, die den Datenwert in dem ersten Datenformat repräsentieren, erzeugen, unter Verwendung des Differenzwertes und von Daten, die einen vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat repräsentieren.
Ein Verwenden eines Differenzwertes kann eine verbesserte Signalübertragung erlauben für den Fall eines eher hohen DC-Versatzes und/oder kontinuierlicher periodischer Störsignale (CW-Störsignale; CW = Continuous Wave). CW-Störsignale können ein Übersprechsignal in dem Signal charakterisieren, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das durch Übersprechen oder Lecken eines der Lokal-Oszillatorsignale für die Mischer 242 in das andere Lokal-Oszillatorsignal verursacht wird, da die Frequenz beider Lokal-Oszillatorsignale an einem Eingang des Mischers 242 bereitgestellt sein kann.
Umwandlungsfehler bezogen auf die Umwandlung von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat und zurück in das erste Datenformat könnten sich für die Übertragung von Differenzwerten über die digitale Schnittstelle 220 anhäufen. Zum Beispiel könnten sich Umwandlungsfehler vom Umwandeln eines Ganzzahlenformats in ein Fließkommaformat und zurück in das Ganzzahlenformat, wie in Verbindung mit z. B. 3 beschrieben, anhäufen. Dementsprechend kann eine geeignete Datenwertkorrekturverarbeitung in entweder dem ersten Datenwandler 250 oder dem zweiten Datenwandler 260 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann für die Ganzzahl-Fließkommazahl-Ganzzahl-Umwandlung, die in 3 dargestellt ist, der Differenzdatenwert in dem Fließkommaformat, der an die digitale Schnittstelle 220 bereitgestellt ist, in dem ersten Datenwandler 250 durch den Umwandlungsfehler korrigiert werden, der durch die Umwandlung von dem Ganzzahlenformat in das Fließkommaformat verursacht wird. Der Umwandlungsfehler kann z. B. durch den ersten Datenwandler 250 berechnet werden, sodass der Differenzdatenwert in dem Fließkommaformat hinsichtlich dieses Fehlers korrigiert werden kann.
Um Übertragungsfehler der digitalen Schnittstelle 220 zu korrigieren, kann eine Versatzkorrektureinheit in dem zweiten Teil des Empfängers 270 bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann ein Übertragungsfehler eine Modifikation des Differenzdatenwertes verursachen, der in dem zweiten Datenformat übertragen wird. Dementsprechend können die Daten, die den Datenwert in dem ersten Datenformat repräsentieren, und Daten, die nachfolgende Datenwerte in dem ersten Datenformat repräsentieren, wie durch z. B. den zweiten Datenwandler 260 bereitgestellt, fehlerhaft sein. Der Übertragungsfehler kann eine DC-Variation des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, in dem zweiten Teil des Empfängers 270 verursachen. Somit kann eine Versatzkorrektureinheit den Übertragungsfehler korrigieren. In Bezug auf z. B. die in 7 veranschaulichte Vorrichtung 200 kann die Versatzkorrektureinheit 247 in dem zweiten Teil des Empfängers 270 anstelle des ersten Teils des Empfängers 240 bereitgestellt sein.
Wie in 7 dargestellt, kann der zweite Teil des RF-Empfängers 270 einen Abtastratenwandler 271 umfassen. Der Abtastratenwandler 271 kann eine Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, in eine Abtastrate umwandeln, die von einer Abtastrate der Basisbandverarbeitungseinheit 280 abhängt.
Die Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das in den Abtastratenwandler 271 eingegeben ist, kann verglichen mit der Vorrichtung 100, die in 1 dargestellt ist, reduziert sein. Wie oben beschrieben, kann die Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 der Vorrichtung 100 zwei Mal die Symbolrate für UMTS sein. Zum Beispiel kann die Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 7,68 MSPS für eine Symbolrate von 3,84 MSPS sein. Die Vorrichtung 200, die den Abtastratenwandler 271 aufweist, der in dem zweiten Teil des RF-Empfängers 270 enthalten ist, kann eine Abtastrate an der digitalen Schnittstelle 220 von z. B. 5 MSPS erlauben. Dementsprechend können Verarbeitungsbemühungen aufgrund der geringeren Abtastrate reduziert sein. Unter Berücksichtigung von LTE kann die Abtastrate der digitalen Schnittstelle 120 von Vorrichtung 100 30,72 MSPS für LTE20 sein. Die Vorrichtung 200, die den Abtastratenwandler 271 aufweist, der in dem zweiten Teil des RF-Empfängers 270 enthalten ist, kann eine Abtastrate an der digitalen Schnittstelle 220 von Z. B. 26,88 MSPS für LTE20 erlauben. Zum Beispiel ist die theoretisch untere Grenze der Abtastrate für LTE20 19 MSPS gemäß dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem. Somit kann die Vorrichtung 200 eine Abtastrate ermöglichen, die näher an der theoretisch unteren Grenze ist. Dementsprechend können Verarbeitungsbemühungen aufgrund der geringeren Abtastrate reduziert sein.
Anders ausgedrückt, mit dem an der BB-Seite befindlichen Bruchteilsumwandler können die Abtastraten des IQ-Stroms niedriger gewählt werden als bei herkömmlichen Ansätzen, was zu einem geringeren Verkehr auf der DigRF-Schnittstelle führt. Zum Beispiel kann für LTE20 die herkömmliche Anordnung 100 eine Abtastrate von 30,72 MSPS verwenden, bei dem Beispiel einer Vorrichtung kann eine Abtastrate zwischen 19 MSPS und 30,72 MSPS verwendet werden. Durch das Vorhandensein des Bruchteilsumwandlers an der Basisbandseite kann eine weitere Verringerung der DigRF-Nutzlast erreicht werden. Eine Abtastfrequenz zwischen 30,72 MSPS und 19 MSPS kann verwendet werden und eine Bruchteilsratenumwandlung bis zu 30,72 MSPS kann auf der Basisbandseite durchgeführt werden, während an der DigRF-Schnittstelle zum Beispiel nur 26,88 MSPS verwendet werden.
Ein Frequenzfilter 272 kann nachfolgend zu dem Abtastratenwandler 271 bereitgestellt sein. Das Frequenzfilter 272 kann das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, innerhalb eines gegebenen Frequenzbandes bereitstellen. Das Frequenzfilter 272 kann z. B. ein Kanalfilter aufweisen, um Frequenzen des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, auf ein Frequenzband des gewünschten Empfangskanals zu begrenzen. Zum Beispiel können Überreste von benachbarten Empfangskanälen durch das Kanalfilter gefiltert werden, sodass ein Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, bereitgestellt sein kann, das lediglich Signalkomponenten mit Frequenzen des gewünschten Empfangskanals umfasst. Ferner kann das Kanalfilter die ungewollte Bandpasswelligkeit kompensieren, die durch die erste und zweite Abtastratenreduzierungseinheit 245, 246 verursacht wird. Das Frequenzfilter 272 kann ferner einen Bandpass-Entzerrer umfassen, der Verzerrend-Amplituden- und Verzögerungs-Charakteristiken des gewünschten Empfangskanals kompensiert, sodass die Signalcharakteristiken des Signals, das durch das Frequenzfilter 272 ausgegeben wird, im Wesentlichen konstant hinsichtlich der Amplitude und linear in Phase über das Frequenzband des gewünschten Empfangskanals sind.
Anders ausgedrückt, das Kanalfilter auf der BB-Seite kann verwendet werden, um die ungewollte Bandpasswelligkeit zu kompensieren, die durch die RF-Seite verursacht wurde (zusätzlich zu Impulsformung und restliche Unterdrückung im Sperrbereich (Stopband).
Der zweite Teil des RF-Empfängers 270 kann eine Verstärkungseinheit 273 aufweisen. Die Verstärkungseinheit 273 kann eine Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt werden, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors modifizieren. Der zweite Teil des RF-Empfängers 270 kann ferner eine Verstärkungssteuerungseinheit 274 umfassen, um den Verstärkungsfaktor zu bestimmen. Die Verstärkungssteuerungseinheit 274 kann den Verstärkungsfaktor bestimmen, z. B. basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen, die durch die erste Signalinformationseinheit 248 bereitgestellt sind, und einer zweiten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, die durch eine zweite Signalinformationseinheit 275 bereitgestellt ist. Zum Beispiel kann die Signalstärke des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 an dem Ausgang der Verstärkungseinheit 273 abhängt, als die zweite Signalstärke durch die zweite Signalinformationseinheit 275 bestimmt werden. Die Verstärkungseinheit 273 kann nachgeschaltet zu dem Frequenzfilter 272 bereitgestellt sein, um sicherzustellen, dass lediglich Signalkomponenten innerhalb eines Frequenzbandes des gewünschten Empfangskanals verstärkt werden.
Anders ausgedrückt, keine Verstärkungseinheit und keine Verstärkungssteuerung (AGC) sind aufgrund des höheren Dynamikbereichs des Fließkommaformats, verglichen mit dem Ganzzahlenformat, auf der RF-Seite notwendig. Dementsprechend ist die Kommunikation zwischen BB und RF reduziert, weil die AGC und der digitale Verstärkungsblock auf der BB-Seite sind.
Eine Signalkorrektureinheit 276 kann ferner in dem zweiten Teil des RF-Empfängers 260 enthalten sein, um hinsichtlich Ungleichgewichten zwischen den Signalen zu korrigieren, die in den Signalpfaden 240-1 und 240-2 verarbeitet werden. Idealerweise sollten die I- und die Q-Komponente orthogonal zueinander in Phase sein und eine gleiche Amplitude aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Signal-Pfad-Umgebungen und Komponenteneigenschaften in den Signalpfaden kann es allerdings einen Phasenversatz und/oder einen Amplitudenversatz geben. Die Signalkorrektureinheit 276 kann hinsichtlich Phasenvariationen korrigieren, die aufgrund unterschiedlicher Signallaufzeiten in dem LNA 241 für unterschiedliche Verstärkungsfaktoren des LNA 241 auftreten können. Ferner kann die Signalkorrektureinheit 276 Ungleichgewichte zwischen der I-Komponente, die in dem Signalpfad 240-1 verarbeitet ist, und der Q-Komponente, die in dem Signalpfad 240-2 verarbeitet ist, korrigieren. Ungleichgewichte zwischen der I- und der Q-Komponente können z. B. aufgrund geringster Fehlanpassungen in entsprechenden Einheiten der Signalpfade 240-1 und 240-2 auftreten. Zum Beispiel verhalten sich entsprechende Einheiten in beiden Signalpfaden 240-1, 240-2 bei einigen Beispielen möglicherweise nicht absolut identisch, was normalerweise der Fall ist für elektronische Vorrichtungen, sodass geringe Variationen – Ungleichgewichte – zwischen der I-Komponente und der Q-Komponente auftreten können. Die Signalkorrektureinheit 276 kann es erlauben, solche Ungleichgewichte zu detektieren und zu korrigieren.
Das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das durch die Signalkorrektureinheit 276 ausgegeben wird, kann an die Basisbandverarbeitungseinheit 280 bereitgestellt sein. Die Basisbandverarbeitungseinheit 280 kann ein Basisbandverarbeiten ausführen, wie z. B. ein Rückabbilden von Symbolen, die durch das Signal übertragen werden, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt.
Verglichen mit der in 1 dargestellten Vorrichtung 100 kann es die Vorrichtung 200 erlauben, einen Teil des RF-Frequenzempfängers in der Halbleiterschaltung 230 bereitzustellen, welche die Basisbandverarbeitungseinheit 280 umfasst. Somit kann eine Komplexität der Halbleiterschaltung 210, die den ersten Teil des RF-Empfängers 240 trägt, verglichen mit der Halbleiterschaltung 110 von Vorrichtung 100 reduziert sein. Ferner kann eine kombinierte Größe der ersten und der zweiten Halbleiterschaltung 210, 230 verglichen mit der Vorrichtung 100 reduziert sein, wenn die zweite Halbleiterschaltung 230 in einem kleineren Entwurfsknoten bereitgestellt ist als die erste Halbleiterschaltung 210.
Anders ausgedrückt, RF-Sendeempfänger mit Digital-Schnittstelle-zu-Basisband-(BB-)Chips können in jeder Generation komplexer werden. Sehr häufig sind Sendeempfänger auf einem älteren Entwurfsknoten/Chip-Prozess aufgebaut verglichen mit den Basisband-Chips. Ein Verschieben einiger Digitalblöcke zu dem BB kann die Gesamt-Modem-Kombinierte-Die-Größe (RF + BB) kleiner und die RF einfacher machen. Herkömmliche Lösungen, die eine digitale Schnittstelle (z. B. DigRF) verwenden, können viele Digitalblöcke auf der RF-Seite verwenden, was die Gesamt-Die-Größe und Komplexität des RF-Empfängers erhöht. Die vorgeschlagene Lösung kann diese Bemühungen auf der RF-Sendeempfänger-Seite verringern (z. B. weniger Filtern und Signalverarbeitung auf der RF-Seite) und die Gesamt-Modem-(RF + BB-)Die-Größe besonders für diejenigen Fälle kleiner machen, wo das BB auf einem kleineren Entwurfsknoten/Chip-Prozess ist.
Das Beispiel einer in 7 dargestellten Vorrichtung 200 kann eines oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale umfassen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzeptes oder einem oder mehreren, vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
8 stellt eine Vorrichtung 300 dar, die eine Variation des Beispiels einer in 7 dargestellten Vorrichtung 200 sein kann. Der erste Teil des RF-Empfängers 240, der erste Datenwandler 250 und die digitale Schnittstelle 220 können identisch sein zu den in 7 Dargestellten. Allerdings ist die Anordnung des zweiten Datenwandlers 260 relativ zu dem zweiten Teil des RF-Empfängers 270 unterschiedlich verglichen mit der in 7 dargestellten Situation. Ferner unterscheidet sich die Struktur des zweiten Teils des Empfängers leicht von der in 7 Dargestellten.
Bei der Vorrichtung 300 ist die Verstärkungseinheit 273 vorgeschaltet zu dem zweiten Datenwandler 260 bereitgestellt. Zum Beispiel sind die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die Verstärkungseinheit 273 in dem in 8 dargestellten Beispiel bereitgestellt. Die Verstärkungseinheit 273 kann eine Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors modifizieren. Der zweite Teil des Empfängers 270 kann eine Verstärkungssteuerungseinheit 277 umfassen, um den Verstärkungsfaktor zu bestimmen. Die Verstärkungssteuerungseinheit 277 kann den Verstärkungsfaktor bestimmen, basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen, die durch die erste Signalinformationseinheit 248 bereitgestellt sind, und einer zweiten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt.
Der zweite Teil des Empfängers 270 kann eine zweite Signalinformationseinheit 291 umfassen. Die zweite Signalinformationseinheit 291 kann die zweite Signalstärke bezogen auf das Signal bestimmen, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt. Zum Beispiel kann die zweite Signalinformationseinheit 291 die zweite Signalstärke auf der Basis von Informationen bestimmen, die durch die Basisbandverarbeitungseinheit 280 bereitgestellt sind. Die Basisbandverarbeitungseinheit 280 kann z. B. eine Signalstärke des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, das in der Basisbandverarbeitungseinheit 280 bestimmt wird, an die zweite Signalinformationseinheit 291 bereitstellen. Ferner kann die Basisbandverarbeitungseinheit 280 weitere Informationen an die zweite Signalinformationseinheit 291 bereitstellen, wie zum Beispiel eine Referenzsignal-Empfangsleistung (RSRP = Reference Signal Receive Power) für UMTS oder Gemeinsam-Pilotkanal-Leistungs-Informationen (CPICH-Leistungs-Informationen; CPICH = Common Pilot Channel = Gemeinsamer Pilotkanal) für ein LTE-System. Die Informationen können z. B. an die zweite Signalinformationseinheit 291 durch eine Kanalschätzungseinheit 281 der Basisbandverarbeitungseinheit 280 bereitgestellt sein.
Die zweite Signalinformationseinheit 291 kann die zweite Signalstärke an eine erste Verstärkungsanpassungseinheit 277-3 bereitstellen, die einen Hilfsverstärkungsfaktor basierend auf der zweiten Signalstärke bestimmen kann.
Die Verstärkungssteuerungseinheit 277 kann ferner eine zweite Verstärkungsanpassungseinheit 277-4 umfassen, welche die erste Signalstärke und/oder die analogen Verstärkungsinformationen von der ersten Signalinformationseinheit 248 erhalten kann. Die zweite Verstärkungsanpassungseinheit 277-4 kann eine Korrektur für den Hilfsverstärkungsfaktor basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen bestimmen. Zum Beispiel kann die zweite Verstärkungsanpassungseinheit 277-4 eine Nachschlagtabelle umfassen, die Korrekturen für unterschiedliche Kombinationen der ersten Signalstärke und der analogen Verstärkungsinformationen speichert.
Der Hilfsverstärkungsfaktor und die Korrektur für den Hilfsverstärkungsfaktor können an eine Verstärkungsfaktorbestimmungseinheit 277-1 bereitgestellt sein, die den Verstärkungsfaktor basierend auf diesen Eingaben bestimmt. Zum Beispiel kann die Verstärkungsfaktorbestimmungseinheit 277-1 einen Addierer umfassen, der die Korrektur für den Hilfsverstärkungsfaktor dem Hilfsverstärkungsfaktor hinzufügt und die Resultante an die Verstärkungseinheit 273 als den Verstärkungsfaktor bereitstellt.
Ein Platzieren der Verstärkungseinheit 273 vorgeschaltet zu dem zweiten Datenwandler 260 kann eine robustere Verstärkung des Signals erlauben, das von dem RF-Signal 199 abhängt. Zum Beispiel kann eine Amplitude eines 10-Bit-Datenwertes in einem Fließkommaformat durch die Verstärkungseinheit 273 modifiziert sein. Wie oben erörtert, kann das Fließkommaformat einen Dynamikbereich aufweisen, der gleichwertig ist zu dem eines Ganzzahlenformats unter Verwendung von mehr Bits, z. B. 14, für die Repräsentation des Datenwertes. Dementsprechend kann das Fließkommaformat eine adäquate Ansteuerungsreserve (Headroom) anbieten, z. B. eine adäquate Differenz zwischen einer tatsächlichen Amplitude des Datenwertes und einer maximal möglichen Amplitude. Somit wird der Verstärkungsfaktor möglicherweise weniger präzise angepasst verglichen mit z. B. der in 7 dargestellten Vorrichtung 200. Eine Feinanpassung des Pegels des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 189 abhängt, kann z. B. durch eine Weiterleitungseinheit 281 der Basisbandverarbeitungseinheit 280 erfolgen, die das Signal, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, von der Kanalschätzungseinheit 281 an eine Abbildungseinheit oder andere Elemente der Basisbandverarbeitungseinheit 280 weiterleiten kann. Dementsprechend kann ein Energieverbrauch der zweiten Halbleiterschaltung 230 zu z. B. der in 7 dargestellte Vorrichtung 200 reduziert sein.
Da der Verstärkungsfaktor für variierende Signalstärken, die auf eine sich verändernde Datenallokation in dem Signal oder veränderliche, empfangene RF-Signale 199 bezogen werden können, möglicherweise weniger präzise angepasst wird, kann ein Clipping des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal 199 abhängt, vermieden werden verglichen mit der Sollwertskalierung, die bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 100 verwendet wird.
Anders ausgedrückt, eine Digitalverstärkung kann grob und daher weniger häufig angepasst werden (um das IQ-Signal in das z. B. 12–14-Bit-Fenster einer Digital-Basisbandsignal-Verarbeitung einzupassen). Somit kann ein weiterer Anstieg der Signalqualität erreicht werden. Die Feinanpassung des Pegels für den Abbilder (Mapper) kann durch die Kanalschätzer-Weiterleitung an den Abbilder erfolgen. Eine grobe Fließkommaskalierung kann verwendet werden, um in das größere Fenster, z. B. 12–14-Bit-Wortlänge-Fenster, einzupassen, was eine größere Ansteuerungsreserve aufweist. Diese grobe Skalierung kann durch einen Basisband-Kanalschätzer gesteuert werden (synchronisiert mit der Slot-Zeiteinteilung (Slot = Schlitz)). Ein Einpassen in ein breites Quantisierungsfenster kann eine größere Ansteuerungsreserve für die Sättigung bereitstellen, während auch ein gutes Quantisierungsrauschen aufrechterhalten wird. Dies kann vorteilhaft sein für Szenarien mit periodischen Pegelveränderungen (wie periodisch verändernde Datenallokationen oder veränderliche Szenarien).
Bei Vorrichtung 200 und bei Vorrichtung 300 ist die Verstärkungseinheit 273 in der zweiten Halbleiterschaltung 230 bereitgestellt, die ferner die Basisbandverarbeitungseinheit 280 umfasst. Eine Ausrichtung des Verstärkungsfaktors für die Verstärkungseinheit 273 auf die Verarbeitung in der Basisbandverarbeitungseinheit 280 kann verglichen mit der Vorrichtung 100 in 1 erleichtert werden, da ein Austausch von Informationen über den Verstärkungsfaktor lediglich zwischen dem zweiten Teil des Empfängers 270 und der Basisbandverarbeitungseinheit 280 erforderlich ist, die beide in der zweiten Halbleiterschaltung 230 bereitgestellt sind. Ein Austauschen von Informationen zwischen der ersten und der zweiten Halbleiterschaltung 210, 230 zum Ausrichten des Verstärkungsfaktors auf die Verarbeitung in der Basisbandverarbeitungseinheit 280 kann vermieden werden. Anders ausgedrückt, die Digitalverstärkung kann mit einer BB-Slot-Verarbeitung synchronisiert sein.
Bei der Vorrichtung 300 ist die Funktionalität der Signalkorrektureinheit 276, die in 7 dargestellt ist, aufgeteilt. Eine Ungleichgewichtskorrektur kann durch eine Ungleichgewichtskorrektureinheit 279 ausgeführt werden, die nachgeschaltet zu dem Frequenzfilter 272 bereitgestellt sein kann. Eine Phasenkorrektureinheit 278 kann zwischen dem zweiten Datenwandler 260 und dem Abtastratenwandler 271 bereitgestellt sein. Die Phasenkorrektureinheit 278 kann Phasenvariationen bezogen auf z. B. unterschiedliche Laufzeiten in dem LNA 241 für unterschiedliche analoge Verstärkungsfaktoren korrigieren.
Die Phasenkorrektureinheit 278 kann durch die Phaseninformationseinheit 278-1 mit Phasenkorrekturinformationen versorgt sein. Die Phaseninformationseinheit 278-1 kann durch die erste Signalinformationseinheit 278 mit den analogen Verstärkungsinformationen versorgt werden und kann Phasenkorrekturinformationen basierend auf den analogen Verstärkungsinformationen bestimmen. Zum Beispiel kann die Phaseninformationseinheit 278-1 eine Nachschlagtabelle umfassen, die Phasenkorrekturinformationen bezogen auf die analogen Verstärkungsinformationen speichert.
Weiterhin können die Phaseninformationseinheit 278-1 und die zweite Verstärkungsanpassungseinheit 277-4 durch die Synchronisierungseinheit 290 synchronisiert sein. Die Synchronisierungseinheit 290 kann Zeiteinteilungsinformationen von der ersten Signalinformationseinheit 248 bezogen auf die erste Signalstärke und/oder die analogen Verstärkungsinformationen empfangen. Die Synchronisierungseinheit 290 kann sicherstellen, dass die Phaseninformationseinheit 278-1 und die zweite Verstärkungsanpassungseinheit 277-4 eine entsprechende erste Signalstärke und/oder entsprechende analoge Verstärkungsinformationen verarbeiten.
Das Beispiel von Vorrichtung 300 kann eines oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzeptes oder einem oder mehreren, vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Bei einigen Beispielen kann eine Versatzkorrektureinheit in dem zweiten Teil des Empfängers 270 bereitgestellt sein. In Bezug auf z. B. die in 7 oder 8 dargestellte Vorrichtung 200 kann die Versatzkorrektureinheit 247 in dem zweiten Teil des Empfängers 270 anstelle des ersten Teils des Empfängers 240 bereitgestellt sein. Die Versatzkorrektureinheit kann einen DC-Versatz blockweise, z. B. hinsichtlich von Datenblöcken, korrigieren. Eine Verstärkungssteuerungseinheit, z. B. die in 7 dargestellte Verstärkungssteuerungseinheit 274 oder die in 8 dargestellte Verstärkungssteuerungseinheit 277, kann den Verstärkungsfaktor blockweise bestimmen. Zum Beispiel können eine Verstärkungsanpassung und DC-Versatzentfernung auf einem gleichen Block durchgeführt werden, auf dem Datenabtastwerte bestimmt worden sind. Eine blockweise Verarbeitung kann anzeigen, dass eine Abfolge von Abtastwerten einer als Block bezeichneten Entität zugewiesen ist. Einige Attribute können dann unter Verwendung aller Abtastwerte innerhalb des Blocks hergeleitet werden, wie beispielsweise eine gemittelte Amplitude, die für z. B. eine Korrektur eines DC-Versatzes verwendet wird. Somit kann keine zusätzliche Verzögerung eingeführt sein. Bei dem Empfänger 100, wo eine DC-Versatzkorrektur und Verstärkungsanpassung in dem RF-Empfänger 140 durchgeführt werden, ist es zum Beispiel erforderlich, dass jeder Block vollständig gespeichert und wieder verarbeitet ist, bevor erste IQ-Abtastwerte eines jeden Blocks über die digitale Schnittstelle 120 übertragen werden können. Somit können weder die DC-Versatzentfernung noch die Verstärkungsanpassung in dem RF-Empfänger 140 verzögerungsfrei durchgeführt werden, da eine Block-Pufferung (z. B. slot-weise) eine zusätzliche Verzögerung z. B. eines Slots, an der digitalen Schnittstelle 120 einführt.
Ein wichtiger Aspekt für ein Empfangssystem ist seine Fehlervektorgröße (EVM; EVM = Error Vector Magnitude), die ein Maß dafür ist, wie aus einem empfangenen Signal berechnete Konstellationspunkte von den idealen Standorten abweichen.
Die Vorrichtung 100 kann eine 1% EVM für eine vorzeichenbehaftete 8-Bit-Ganzzahl-Digital-Schnittstelle 120 mit einem Sollwert der Verstärkungseinheit 151 bei –12 dB Fs und 0,25% EVM für eine vorzeichenbehaftete 10-Bit-Ganzzahl-Digital-Schnittstelle 120 mit einem Sollwert der Verstärkungseinheit 151 bei –12 dB Fs für ein statisches Szenario aufweisen. Zum Beispiel ein Szenario mit einer eher statischen Signalstärke. Bei einem dynamischen Szenario kann ein Clipping aufgrund einer Verstärkungseinheit und des in dem RF-Empfänger 140 verwendeten Sollwertes auftreten.
Die Vorrichtung 200 oder die Vorrichtung 300 können eine vergleichbare EVM für eine vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl – vorzeichenbehaftete 10-Bit-Fließkommazahl – vorzeichenbehaftete 14-Bit-Ganzzahl-Datenumwandlung an der digitalen Schnittstelle 220 für ein statisches Szenario aufweisen. Bei einem dynamischen Szenario kann ein Clipping aufgrund des Fließkommaformats an der digitalen Schnittstelle 220 und der Bereitstellung der Verstärkungseinheit 273 in dem zweiten Teil des Empfängers 270 vermieden werden. Obwohl die EVM für die Vorrichtungen 200, 300 in einigen Fällen etwas höher sein kann verglichen mit Vorrichtung 100, kann ein Clipping des Signals, das von dem empfangenen RF-Signal abhängt, vermieden werden. Ferner kann eine EVM unter 1% eine adäquate Berechnung der Konstellationspunkte in den Vorrichtungen 200, 300 gewährleisten.
9 stellt schematisch ein Beispiel einer mobilen Kommunikationsvorrichtung oder eines Mobiltelefons oder einer Benutzereinrichtung 900 dar, die eine Vorrichtung 200 gemäß einem hierin beschriebenen Beispiel umfasst. Die Vorrichtung 200 kann eine erste Halbleiterschaltung 210, eine digitale Schnittstelle 220 und eine zweite Halbleiterschaltung 230 umfassen. Ein Antennenelement 910 einer mobilen Kommunikationsvorrichtung 900 kann mit der Vorrichtung 200 gekoppelt sein, um ein empfangenes Radiofrequenzsignal an die erste Halbleiterschaltung 210 bereitzustellen, die einen ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers 240 umfasst. Dazu können mobile Kommunikationsvorrichtungen bereitgestellt sein, die weniger komplexe und größenreduzierte Chips für Radiofrequenzempfänger aufweisen.
Das Beispiel einer mobilen Kommunikationsvorrichtung 900 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzeptes oder einem oder mehreren, vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Die verschiedenen Elemente sowohl der ersten Halbleiterschaltung 210 als auch der zweiten Halbleiterschaltung 230 sind als separate Elemente in der obigen Beschreibung dargestellt worden. Es ist zu beachten, dass alle oder einige der Elemente einer Halbleiterschaltung als ein gemeinsames Element implementiert sein können. Zum Beispiel können eines oder mehrere der hierin beschriebenen Elemente als Funktionalitäten einer Verarbeitungseinheit implementiert sein.
Ein Beispiel eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Radiofrequenzsignals ist mittels eines Flussdiagramms in 10 dargestellt. Das Verfahren umfasst ein Umwandeln 1000 eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat in einem ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers, der in einer ersten Halbleiterschaltung enthalten ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Bereitstellen 1002 von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an eine digitale Schnittstelle. Ferner umfasst das Verfahren ein Übertragen 1004 von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, von der ersten Halbleiterschaltung an eine zweite Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfasst, über die digitale Schnittstelle. Das Verfahren umfasst ferner ein Umwandeln 1006 der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Optional kann das Bereitstellen 1002 von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an eine digitale Schnittstelle umfassen: Erzeugen eines Differenzwertes, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; Umwandeln des Differenzwertes von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat; und Bereitstellen von Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle.
Das Verfahren kann optional ein Umwandeln 1008 einer Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in eine Abtastrate, die von einer Abtastrate der Basisbandverarbeitungseinheit abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfassen.
Optional kann das Verfahren ein Modifizieren 1010 einer Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt werden, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfassen.
Das Verfahren kann optional das folgende Verarbeiten 1012 umfassen: Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, in dem ersten Teil des Radiofrequenzempfängers; Bestimmen einer zweiten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers; und Bestimmen des Verstärkungsfaktors basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und der zweiten Signalstärke, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Alternativ kann das Verfahren optional ein Modifizieren 1014 einer Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfassen.
Das Verfahren kann ferner optional das folgende Verarbeiten 1016 umfassen: Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, in dem ersten Teil des Radiofrequenzempfängers; und Bestimmen des Verstärkungsfaktors basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und Signalinformationen, die durch die Basisbandverarbeitungseinheit bereitgestellt werden, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Optional kann das Umwandeln 1006 der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers ein Umwandeln der amplituden-modifizierten Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umfassen.
Das Verfahren kann optional ein Frequenzfiltern 1018 des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfassen.
Optional kann das Verfahren ferner ein Modifizieren einer Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, durch eine gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfassen. Die Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal 199 abhängt, kann blockweise durch die gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal 199 abhängt, modifiziert werden, und ferner kann der Verstärkungsfaktor blockweise bestimmt werden.
Weitere Einzelheiten und Aspekte des Verfahrens sind in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren, vorstehend oder nachstehend (z. B. 1 bis 9) beschriebenen Beispielen erwähnt. Das Verfahren kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzeptes oder einem oder mehreren, vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Die Beispiele, wie hierin beschrieben, können wie folgt zusammengefasst werden:
Beispiel 1 ist eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, umfassend: eine erste Halbleiterschaltung, die einen ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers und einen ersten Datenwandler, der ausgebildet ist, um einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umzuwandeln, umfasst; eine zweite Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers und einen zweiten Datenwandler, der ausgebildet ist, um Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umzuwandeln, umfasst; und eine digitale Schnittstelle, die ausgebildet ist, um Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von der ersten Halbleiterschaltung an die zweite Halbleiterschaltung zu übertragen, wobei der erste Datenwandler ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle bereitzustellen.
Bei Beispiel 2 umfasst die zweite Halbleiterschaltung ferner eine Basisbandverarbeitungseinheit.
Bei Beispiel 3 ist eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher als in dem zweiten Datenformat.
Bei Beispiel 4 umfasst ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, zumindest 95% eines Zahlenbereichs, der in dem ersten Datenformat in der Vorrichtung von Beispiel 3 repräsentiert sein kann.
Bei Beispiel 5 weist das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat auf und das zweite Datenformat weist ein Fließkommaformat auf, in der Vorrichtung von Beispiel 1, 2 oder 3.
Bei Beispiel 6 ist die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Ganzzahlenformat zu repräsentieren, aus dem Intervall, das bei 14 beginnt und bei 17 endet, und die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Fließkommaformat darzustellen, ist aus dem Intervall, das bei 8 beginnt und bei 11 endet, in der Vorrichtung von Beispiel 5.
Bei Beispiel 7 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in der Vorrichtung von Beispiel 5 oder Beispiel 6 repräsentieren, eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente, wobei der erste Datenwandler ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, unter Verwendung eines gemeinsamen Exponenten für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente bereitzustellen.
Bei Beispiel 8 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in der Vorrichtung von einem der Beispiele 1 bis 4 repräsentieren, eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente, wobei das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist, und wobei in dem zweiten Datenformat die Radius-Komponente ein Fließkommaformat aufweist und die Phasen-Komponente ein Ganzzahlenformat aufweist.
Bei Beispiel 9 ist der erste Datenwandler der Vorrichtung von Beispiel 5, 6 oder 8 derart ausgebildet, dass ein höchstwertiges Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, nicht an die digitale Schnittstelle bereitgestellt ist, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet.
Bei Beispiel 10 ist der erste Datenwandler ausgebildet, um einen Differenzwert zu erzeugen, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; um den Differenzwert von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat umzuwandeln; und um Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle bereitzustellen.
Bei Beispiel 11 umfasst der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers zumindest einen Abtastratenwandler, der ausgebildet ist, um eine Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in eine Abtastrate, die von einer Abtastrate der Basisbandverarbeitungseinheit abhängt, umzuwandeln.
Bei Beispiel 12 umfasst der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers zumindest eine Verstärkungseinheit, die ausgebildet ist, um eine Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt werden, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors zu modifizieren.
Bei Beispiel 13 umfasst der erste Teil des Empfängers der Vorrichtung von Beispiel 12 eine erste Signalinformationseinheit, die ausgebildet ist, um eine erste Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, zu bestimmen; umfasst der zweite Teil des Empfängers eine zweite Signalinformationseinheit, die ausgebildet ist, um eine zweite Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, zu bestimmen; und der zweite Teil des Empfängers umfasst eine Verstärkungssteuerungseinheit, die ausgebildet ist, um den Verstärkungsfaktor basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und der zweiten Signalstärke zu bestimmen.
Bei Beispiel 14 umfasst der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers zumindest eine Verstärkungseinheit, die ausgebildet ist, um eine Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors zu modifizieren.
Bei Beispiel 15 umfasst der erste Teil des Empfängers der Vorrichtung von Beispiel 14 eine erste Signalinformationseinheit, die ausgebildet ist, um eine erste Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, zu bestimmen; und der zweite Teil des Empfängers umfasst eine Verstärkungssteuerungseinheit, die ausgebildet ist, um den Verstärkungsfaktor basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und Signalinformationen, die durch die Basisbandverarbeitungseinheit bereitgestellt sind, zu bestimmen.
Bei Beispiel 16 ist der zweite Datenwandler der Vorrichtung von Beispiel 14 oder 15 ausgebildet, um die Daten, die den Datenwert in dem durch die Verstärkungseinheit modifizierten, zweiten Datenformat repräsentieren, umzuwandeln.
Bei Beispiel 17 umfasst der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers zumindest ein Frequenzfilter, das ausgebildet ist, um das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, innerhalb eines gegebenen Frequenzbandes bereitzustellen.
Bei Beispiel 18 umfasst der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers der Vorrichtung von Beispiel 13 oder Beispiel 15 eine Versatzkorrektureinheit, die ausgebildet ist, um eine Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, durch eine gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, zu modifizieren, wobei die Versatzkorrektureinheit und die Verstärkungssteuerungseinheit ausgebildet sind, um das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, blockweise zu verarbeiten.
Bei Beispiel 19 ist die zweite Halbleiterschaltung in einem zweiten Entwurfsknoten bereitgestellt, der kleiner ist als ein erster Entwurfsknoten, in dem die erste Halbleiterschaltung bereitgestellt ist.
Bei Beispiel 20 ist die zweite Halbleiterschaltung der Vorrichtung von Beispiel 19 in einem 5- bis 14-nm-Entwurfsknoten bereitgestellt, und die erste Halbleiterschaltung der Vorrichtung von Beispiel 19 ist in einem 14- bis 65-nm-Entwurfsknoten oder größer bereitgestellt.
Beispiel 21 ist eine mobile Kommunikationsvorrichtung, die eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, gemäß einem der Beispiele 1 bis 20 umfasst.
Bei Beispiel 22 umfasst die mobile Kommunikationsvorrichtung ferner zumindest eine Antenne, die mit der Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 23 ist ein Mittel zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, umfassend: ein erstes Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung, die einen ersten Teil eines Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz und eines Mittels zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umfasst; ein zweites Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz und eines Mittels zum Umwandeln von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umfasst; und ein Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von dem ersten Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung an das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung, wobei das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an das Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, bereitzustellen.
Bei Beispiel 24 umfasst das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung ferner ein Mittel zum Basisbandverarbeiten.
Bei Beispiel 25 ist eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher als in dem zweiten Datenformat für das Mittel zum Verarbeiten von Beispiel 23 oder 24.
Bei Beispiel 26 umfasst ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, zumindest 95% eines Zahlenbereichs, der in dem ersten Datenformat repräsentiert sein kann, in dem Mittel zum Verarbeiten von Beispiel 25.
Bei Beispiel 27 weist in dem Mittel von Beispiel 23, 24 oder 25 das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat auf und das zweite Datenformat weist ein Fließkommaformat auf.
Bei Beispiel 28 ist die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Ganzzahlenformat zu repräsentieren, aus dem Intervall, das bei 14 beginnt und bei 17 endet, und die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Fließkommaformat zu repräsentieren, ist aus dem Intervall, das bei 8 beginnt und bei 11 endet, in dem Mittel von Beispiel 27.
Bei Beispiel 29 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in dem Mittel von Beispiel 26 oder 27 repräsentieren, eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente, wobei das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, unter Verwendung eines gemeinsamen Exponenten für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente bereitzustellen.
Bei Beispiel 30 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in dem Mittel von einem der Beispiele 23 bis 26 repräsentieren, eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente, wobei das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist, und wobei in dem zweiten Datenformat die Radius-Komponente ein Fließkommaformat aufweist und die Phasen-Komponente ein Ganzzahlenformat aufweist.
Bei Beispiel 31 ist das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat in dem Mittel von Beispiel 27, 28 oder 30 derart ausgebildet, dass ein höchstwertiges Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, nicht an das Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, bereitgestellt ist, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet.
Bei Beispiel 32 ist das Mittel zum Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat ausgebildet, um einen Differenzwert zu erzeugen, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; um den Differenzwert von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat umzuwandeln; und um Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an das Mittel zum Übertragen von Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, bereitzustellen.
Bei Beispiel 33 umfasst der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz zumindest ein Mittel zum Umwandeln einer Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in eine Abtastrate, die von einer Abtastrate des Mittels zum Basisbandverarbeiten abhängt.
Bei Beispiel 34 umfasst der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz zumindest ein Mittel zum Modifizieren einer Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt werden, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors.
Bei Beispiel 35 umfasst der erste Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz des Mittels von Beispiel 34 ein Mittel zum Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt; umfasst der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz ein Mittel zum Bestimmen einer zweiten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt; und der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz umfasst ein Mittel zum Bestimmen des Verstärkungsfaktors basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und der zweiten Signalstärke.
Bei Beispiel 36 umfasst der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz des Mittels von einem der Beispiele 23 bis 33 zumindest ein Mittel zum Modifizieren einer Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors.
Bei Beispiel 37 umfasst der erste Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz des Mittel von Beispiel 36 ein Mittel zum Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt; und der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz umfasst ein Mittel zum Bestimmen des Verstärkungsfaktors, basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und Signalinformationen, die durch das Mittel zum Basisbandverarbeiten bereitgestellt sind.
Bei Beispiel 38 ist das Mittel zum Umwandeln der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat des Mittels von Beispiel 36 oder 37 ausgebildet, um die Daten umzuwandeln, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, das durch die Verstärkungseinheit modifiziert ist.
Bei Beispiel 39 umfasst der zweite Teil des Mittels zum Empfangen einer Radiofrequenz zumindest ein Mittel zum Bereitstellen des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, innerhalb eines gegebenen Frequenzbandes.
Bei Beispiel 40 ist das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung in einem zweiten Entwurfsknoten bereitgestellt, der kleiner ist als ein erster Entwurfsknoten, in dem das erste zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung bereitgestellt ist.
Bei Beispiel 41 ist das zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung des Mittels von Beispiel 40 in einem 5- bis 14-nm-Entwurfsknoten bereitgestellt, und das erste zweite Mittel zum Bereitstellen einer Halbleiterschaltung des Mittels von Beispiel 40 ist in einem 14- bis 65-nm-Entwurfsknoten oder größer bereitgestellt.
Beispiel 42 ist ein Verfahren zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, umfassend: Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat in einem ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers, der in einer ersten Halbleiterschaltung enthalten ist; Bereitstellen von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an eine digitale Schnittstelle; Übertragen der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, von der ersten Halbleiterschaltung an eine zweite Halbleiterschaltung, die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers umfasst, über die digitale Schnittstelle; und Umwandeln der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat in der zweiten Halbleiterschaltung.
Bei Beispiel 43 ist eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher als in dem zweiten Datenformat in dem Verfahren von Beispiel 42.
Bei Beispiel 44 umfasst ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, zumindest 95% eines Zahlenbereichs, der in dem ersten Datenformat in dem Verfahren von Beispiel 43 repräsentiert sein kann.
Bei Beispiel 45 weist ein erstes Datenformat ein Ganzzahlenformat auf und das zweite Datenformat weist ein Fließkommaformat auf, in dem Verfahren von Beispiel 42 oder 43.
Bei Beispiel 46 ist die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Ganzzahlenformat zu repräsentieren, aus dem Intervall, das bei 14 beginnt und bei 17 endet, und die Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem Fließkommaformat zu repräsentieren, ist aus dem Intervall, das bei 8 beginnt und bei 11 endet, in dem Verfahren von Beispiel 45.
Bei Beispiel 47 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in dem Verfahren von Beispiel 45 oder 46 repräsentieren, eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente; und die Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, werden unter Verwendung eines gemeinsamen Exponenten für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente bereitgestellt.
Bei Beispiel 48 umfassen die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat in dem Verfahren von einem der Beispiele 42 bis 44 repräsentieren, eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente, wobei das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist, und wobei in dem zweiten Datenformat die Radius-Komponente ein Fließkommaformat aufweist und die Phasen-Komponente ein Ganzzahlenformat aufweist.
Bei Beispiel 49 ist ein höchstwertiges Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat in dem Verfahren von einem der Beispiele 45, 46 oder 48 repräsentieren, nicht an die Schnittstelle bereitgestellt, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet.
Bei Beispiel 50 umfasst ein Bereitstellen von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle: Erzeugen eines Differenzwertes, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; Umwandeln des Differenzwertes von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat; und Bereitstellen von Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle.
Bei Beispiel 51 umfasst das Verfahren ferner ein Umwandeln einer Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in eine Abtastrate, die von einer Abtastrate der Basisbandverarbeitungseinheit abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 52 umfasst das Verfahren ferner ein Modifizieren einer Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt werden, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 53 umfasst das Verfahren von Beispiel 52 ferner: Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, in dem ersten Teil des Radiofrequenzempfängers; Bestimmen einer zweiten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers; und Bestimmen des Verstärkungsfaktors basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und der zweiten Signalstärke in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 54 umfasst das Verfahren von einem der Beispiele 42 bis 51 ferner ein Modifizieren einer Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 55 umfasst das Verfahren von Beispiel 54 ferner: Bestimmen einer ersten Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal abhängt, in dem ersten Teil des Radiofrequenzempfängers; und Bestimmen des Verstärkungsfaktors basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und Signalinformationen, die durch die Basisbandverarbeitungseinheit bereitgestellt sind, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 56 umfasst das Umwandeln der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers in dem Verfahren von Beispiel 54 oder 55 ein Umwandeln der amplituden-modifizierten Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat.
Bei Beispiel 57 umfasst das Verfahren ferner ein Frequenzfiltern des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers.
Bei Beispiel 58 umfasst das Verfahren von Beispiel 53 oder Beispiel 55 ferner ein Modifizieren einer Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, durch eine gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in dem zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers, wobei die Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, blockweise durch die gemittelte Amplitude des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, modifiziert wird, und der Verstärkungsfaktor wird blockweise bestimmt.
Beispiel 59 ist ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens von einem der Beispiele 42 bis 58 gespeichert ist, wenn das Programm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.
Beispiel 60 ist ein Computerprogramm mit einem Programmcode, der ausgebildet ist, um das Verfahren von einem der Beispiele 42 bis 58 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.
Hierbei sollen einige Beispiele auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen Beispiele Computer programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder dargestellt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Rahmen enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch besondere Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
Als „Mittel für...” (Durchführung einer gewissen Funktion) bezeichnete Funktionsblöcke sind als Funktionsblöcke umfassend Schaltungen zu verstehen, die jeweils zum Durchführen einer gewissen Funktion ausgebildet sind. Daher kann ein „Mittel für etwas” ebenso als „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas” verstanden werden. Ein Mittel ausgebildet zum Durchführen einer gewissen Funktion bedeutet daher nicht, dass ein solches Mittel notwendigerweise die Funktion durchführt (zu einem gegebenen Zeitpunkt).
Funktionen verschiedener, in den Figuren dargestellter Elemente einschließlich jeder als „Mittel”, „Mittel zur Bereitstellung eines Sensorsignals”, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals” usw. bezeichneter Funktionsblöcke können durch die Verwendung dedizierter Hardware wie beispielsweise „eines Signalanbieters”, „einer Signalverarbeitungseinheit”, „eines Prozessors”, „einer Steuerung”, usw. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Weiterhin könnte jede hier als „Mittel” beschriebene Instanz als „ein oder mehrere Module”, „eine oder mehrere Vorrichtungen”, „eine oder mehrere Einheiten”, usw. implementiert sein oder diesem entsprechen. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen geteilten Prozessor oder durch eine Vielzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige gemeinschaftlich verwendet werden können. Weiterhin soll ausdrückliche Verwendung des Begriffs „Prozessor” oder „Steuerung” nicht als ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen ausgelegt werden, und kann implizit ohne Begrenzung Digitalsignalprozessor-(DSP-)Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Speciflc Integrated Circuit), feldprogrammierbare Logikanordnung (FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, eingeschlossen sein.
Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine besondere Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen jeder der jeweiligen Schritte dieser Verfahren implementiert sein können.
Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte. Durch die Offenbarung von vielfachen Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann in einigen Beispielen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts bilden, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.

Claims

Eine Vorrichtung (200, 300) zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal (199) abhängt, umfassend: eine erste Halbleiterschaltung (210), die einen ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers (240) und einen ersten Datenwandler (250), der ausgebildet ist, um einen Datenwert des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat umzuwandeln, umfasst; eine zweite Halbleiterschaltung (230), die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers (270) und einen zweiten Datenwandler (260), der ausgebildet ist, um Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat umzuwandeln, umfasst; und eine digitale Schnittstelle (220), die ausgebildet ist, um Daten bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von der ersten Halbleiterschaltung (210) an die zweite Halbleiterschaltung (230) zu übertragen, wobei der erste Datenwandler (250) ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle (220) bereitzustellen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Halbleiterschaltung (230) ferner eine Basisbandverarbeitungseinheit (280) umfasst.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher ist als in dem zweiten Datenformat.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, zumindest 95% eines Zahlenbereichs umfasst, der in dem ersten Datenformat repräsentiert sein kann.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist und das zweite Datenformat ein Fließkommaformat aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente umfassen; und der erste Datenwandler (250) ausgebildet ist, um die Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, unter Verwendung eines gemeinsamen Exponenten für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente bereitzustellen.
Die Vorrichtung gemäß einem der Anspruch 1 bis 4, wobei die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente umfassen; das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist; und in dem zweiten Datenformat die Radius-Komponente ein Fließkommaformat aufweist und die Phasen-Komponente ein Ganzzahlenformat aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 bis 7, wobei der erste Datenwandler (250) derart ausgebildet ist, dass ein höchstwertiges Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, nicht an die digitale Schnittstelle bereitgestellt ist, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Datenwandler (250) ausgebildet ist, um einen Differenzwert zu erzeugen, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; den Differenzwert von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat umzuwandeln; Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle (220) bereitzustellen.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers (270) zumindest einen Abtastratenwandler (271) umfasst, der ausgebildet ist, um eine Abtastrate bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, in eine Abtastrate umzuwandeln, die von einer Abtastrate der Basisbandverarbeitungseinheit (280) abhängt.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers (270) zumindest eine Verstärkungseinheit (273) umfasst, die ausgebildet ist, um eine Amplitude der Daten, die von dem zweiten Datenformat in das erste Datenformat umgewandelt sind, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors zu modifizieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der erste Teil des Empfängers (240) eine erste Signalinformationseinheit (248) umfasst, die ausgebildet ist, um eine erste Signalstärke bezogen auf ein Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal (199) abhängt, zu bestimmen; der zweite Teil des Empfängers (270) eine zweite Signalinformationseinheit (275) umfasst, die ausgebildet ist, um eine zweite Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal (199) abhängt, zu bestimmen; und der zweite Teil des Empfängers (270) eine Verstärkungssteuerungseinheit (274) umfasst, die ausgebildet ist, um den Verstärkungsfaktor basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und der zweiten Signalstärke zu bestimmen.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der zweite Teil des Radiofrequenzempfängers (270) zumindest eine Verstärkungseinheit (273) umfasst, die ausgebildet ist, um eine Amplitude der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, unter Verwendung eines Verstärkungsfaktors zu modifizieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der erste Teil des Empfängers eine erste Signalinformationseinheit (248) umfasst, die ausgebildet ist, um eine erste Signalstärke bezogen auf das Signal, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal (199) und/oder analogen Verstärkungsinformationen bezogen auf das empfangene Radiofrequenzsignal (199) abhängt, zu bestimmen; und der zweite Teil des Empfängers eine Verstärkungssteuerungseinheit (277) umfasst, die ausgebildet ist, um den Verstärkungsfaktor basierend auf der ersten Signalstärke und/oder den analogen Verstärkungsinformationen und durch die Basisbandverarbeitungseinheit (280) bereitgestellten Signalinformationen zu bestimmen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei der zweite Datenwandler (260) ausgebildet ist, um die Daten umzuwandeln, die den Datenwert in dem durch die Verstärkungseinheit (273) modifizierten, zweiten Datenformat repräsentieren.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Halbleiterschaltung (230) in einem zweiten Entwurfsknoten bereitgestellt ist, der kleiner ist als ein erster Entwurfsknoten, in dem die erste Halbleiterschaltung (210) bereitgestellt ist.
Ein Verfahren zum Verarbeiten eines Signals, das von einem empfangenen Radiofrequenzsignal (199) abhängt, umfassend: Umwandeln eines Datenwertes des Signals, das von dem empfangenen Radiofrequenzsignal abhängt, von einem ersten Datenformat in ein zweites Datenformat in einem ersten Teil eines Radiofrequenzempfängers (240), der in einer ersten Halbleiterschaltung (210) enthalten ist; Bereitstellen von Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an eine digitale Schnittstelle (220); Übertragen der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, von der ersten Halbleiterschaltung an eine zweite Halbleiterschaltung (230), die einen zweiten Teil des Radiofrequenzempfängers (270) umfasst, über die digitale Schnittstelle (220); und Umwandeln der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, in das erste Datenformat in der zweiten Halbleiterschaltung (230).
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei eine Anzahl von Bits, die verwendet werden, um den Datenwert in dem ersten Datenformat zu repräsentieren, höher ist als in dem zweiten Datenformat.
Das Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei ein Zahlenbereich, der in dem zweiten Datenformat repräsentiert sein kann, zumindest 95% eines Zahlenbereichs umfasst, der in dem ersten Datenformat repräsentiert sein kann.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17 bis 19, wobei das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist und das zweite Datenformat ein Fließkommaformat aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, eine Inphasen-Komponente und eine Quadratur-Komponente umfassen; und die Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, unter Verwendung eines gemeinsamen Exponenten für die Inphasen-Komponente und die Quadratur-Komponente bereitgestellt werden.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, eine Radius-Komponente und eine Phasen-Komponente umfassen; das erste Datenformat ein Ganzzahlenformat aufweist; und in dem zweiten Datenformat die Radius-Komponente ein Fließkommaformat aufweist und die Phasen-Komponente ein Ganzzahlenformat aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei ein höchstwertiges Bit einer Mantisse der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, nicht an die digitale Schnittstelle bereitgestellt wird, wenn der Exponent der Daten, die den Datenwert in dem Fließkommaformat repräsentieren, sich von einem niedrigstmöglichen Exponenten in dem Fließkommaformat unterscheidet.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen der Daten, die den Datenwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle umfasst: Erzeugen eines Differenzwertes, der einer Differenz zwischen dem Datenwert in dem ersten Datenformat und einem vorangehenden Datenwert in dem ersten Datenformat entspricht; Umwandeln des Differenzwertes von dem ersten Datenformat in das zweite Datenformat; und Bereitstellen von Daten, die den Differenzwert in dem zweiten Datenformat repräsentieren, an die digitale Schnittstelle.
Ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24 gespeichert ist, wenn das Programm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird.