DE112017000922T5

DE112017000922T5 - Digitalintensiver hybrid-adc/filter für adaptive funk-front-ends ohne rauscharmen verstärker

Info

Publication number: DE112017000922T5
Application number: DE112017000922.7T
Authority: DE
Inventors: Farhana Sheikh; Amy L. Whitcombe; Erkan Alpman; Yanjie Wang; Shrevas Sen
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-10-31
Also published as: WO2017146840A1; US9584164B1

Abstract

[000126] Ein Mischer-Erstempfänger fungiert, um Filtern und Analog-Digital-Konvertieren gleichzeitig und adaptiv auszuführen, während ein LNA vor einem Mischer weggelassen wird, um eine Integration in digitale Basisbandschaltungen zu ermöglichen. Eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen ist in eine Hybrid-Analog/Digital-Filterkomponente integriert. Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen können selektiv modifiziert werden, um sowohl den Filtervorgang als auch den Konvertierungsvorgang gemeinsam auszuführen. Dieselben Schalterkondensatoren einer Schaltkondensatoranordnung können in einer Phase eines Taktzyklus für das Filtern und in einer anderen Phase des Taktzyklus für das Konvertieren verwendet werden.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber US-Anmeldung Nr. 15/049,616 , eingereicht am 22. Februar 2016, deren Inhalt durch Verweis hierin vollständig aufgenommen ist.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Hybrid-Analog/Digital-Wandler (ADC) und/oder -Filter und genauer gesagt einen digitalintensiven Hybrid-ADC/-Filter für adaptive Funk-Front-Ends ohne rauscharmen Verstärker (LNA) in der Funkkommunikation.
HINTERGRUND
Adaptive Funkeinheiten, die in der Lage sind Energieverbrauch und Signal-Rausch-Verhältnis-(SNR-) Slack dynamisch aufeinander abzustimmen, können große Energieeinsparungen ermöglichen, wobei jedoch die Entwicklung eines vollständig neu konfigurierbaren analogen Front-Ends, das in digital optimierter Prozesstechnik eine geeignete Leistung erreicht, eine große Herausforderung in Zusammenhang mit der Herstellung adaptiver Funkeinheiten mit geringem Energiebedarf darstellt. Zwei der Hauptfunktionen eines analogen Empfänger-Front-End-Blockers bestehen in der Unterdrückungsfilterung und der rauscharmen Verstärkung für digitale CMOS-Prozesse. Die Herausforderung besteht jedoch weiterhin darin, diese Funktionen bei gleichzeitiger Reduktion der Herstellungskosten und Nutzen der Vorteile digitaler Hochgeschwindigkeitsprozesstechnik zu implementieren.
Beispielsweise erfordern mobile Kommunikationsplattformen den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Funkeinheiten, wodurch es zu Problemen durch das gemeinsame Vorliegen der Geräte kommt. Beispielsweise muss ein WiFi-Empfänger, der zusammen mit einem LTE-Sender vorliegt, mit dem LTE-Blocker (d.h. dem resultierenden Störsignal) zurechtkommen und braucht somit eine hohe Linearität, um sicherzustellen, dass der Empfänger nicht gesättigt ist. Empfänger mit einer solchen hohen Linearität verbrauchen jedoch viel Energie, was für mobile Vorrichtungen, die ihre Energie aus Akkus beziehen, einen Nachteil darstellt.
Figurenliste

1 zeigt eine beispielhafte Architektur von Benutzer- oder Zugangs-Equipment für ein Empfänger-Front-End mit Hybrid-ADC-Filter, das verschiedene der beschriebenen Aspekte umsetzt.
2 ist ein Beispiel für einen Mischer-Erstempfänger mit einer Hybrid-ADC-Filterkomponente gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
3 ist ein weiteres Beispiel für einen Mischer-Erstempfänger mit einer Hybrid-ADC-Filterkomponente gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
4 ist ein Beispiel für eine zeitliche Abfolge für eine Kondensatoranordnung einer Hybrid-ADC-Filterkomponente gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
5 ist ein Beispiel für verschachtelte Filter- und Konvertierungsvorgänge gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
6 ist ein Blockdiagramm einer ersten Stufe einer zweistufigen Hybrid-ADC-Filterkomponente gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
7 ist ein Beispiel für eine logische Aktivierungskomponente für eine Hybrid-ADC-Filterkomponente gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Abschwächung nichtlinearer Verzerrung gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten zeigt.
9 ist eine weitere beispielhafte Architektur eines Benutzer- (Zugriffs-) Equipments zur Umsetzung verschiedener beschriebener Aspekte.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, in welchen durchgängig ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente zu bezeichnen und in welchen die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt sind. Wie hierin verwendet sollen sich die Bezeichnungen „Komponente“, „System“, „Schnittstelle“ und dergleichen auf eine mit einem Computer zusammenhängende Einheit, Hardware, Software (z.B. in Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Beispielsweise kann eine Komponente ein Prozessor, ein auf einem Prozessor laufender Prozess, eine Steuervorrichtung, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Programm, eine Speichervorrichtung, eine programmierbare Verarbeitungsschaltung, eine programmierbare Anordnung und/oder ein Computer mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Zur Veranschaulichung können auch eine auf einem Server ausgeführte Anwendung und der Server eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können innerhalb eines Prozesses vorliegen und eine Komponente kann in einem Computer angeordnet und/oder auf zwei oder mehr Computer verteilt sein. Ein Satz von Elementen oder ein Satz von anderen Komponenten kann hierin beschrieben sein, wobei die Bezeichnung „Satz“ als „ein oder mehrere“ ausgelegt werden kann.
Außerdem können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien mit verschiedenen darauf gespeicherten Datenstrukturen aus ausführen, wie z.B. mit einem Modul. Die Komponenten können über lokale und/oder Remote-Prozesse kommunizieren, wie z.B. gemäß einem Signal, das ein oder mehrere Datenpakete aufweist (z.B. Daten von einer Komponente, die mit einer anderen Komponente in einem lokalen System einem verteilten System und/oder über ein Netzwerk, wie z.B. das Internet, ein Local Area Network, ein Wide Area Network oder ein ähnliches Netzwerk, mit anderen Systemen über das Signal interagiert).
In einem weiteren Beispiel kann eine Komponente ein Gerät mit spezifischer Funktionalität sein, die durch mechanische Teile bereitgestellt ist, welche durch eine elektrische oder elektronische Schaltung betrieben werden, wobei die elektrische oder elektronische Schaltung durch eine Softwareanwendung oder eine Firmwareanwendung, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird, betrieben werden kann. Der eine oder die mehreren Prozessoren können intern oder extern in Bezug auf das Gerät vorliegen und zumindest einen Teil der Software- oder Firmwareanwendung ausführen. In einem weiteren Beispiel kann eine Komponente ein Gerät sein, das über elektronische Komponenten ohne mechanische Teile eine spezifische Funktionalität bereitstellt; die elektronischen Komponenten können darin einen oder mehrere Prozessoren umfassen, um Software und/oder Firmware auszuführen, die den elektronischen Komponenten die Funktionalität zumindest teilweise verleiht/verleihen.
Die Verwendung des Wortes „beispielhaft“ und „Beispiel“ zielt darauf ab, Konzepte konkret zu präsentieren. Wie in der vorliegenden Anmeldung verwendet ist der Begriff „oder“ als inklusives „oder“ und nicht als exklusives „oder“ zu verstehen. Das bedeutet, dass „X verwendet A oder B“, wenn nicht anders angegeben oder wenn es nicht klar aus dem Kontext hervorgeht, jede der natürlichen eingeschlossenen Permutationen einschließt. Das bedeutet, dass, wenn X A verwendet, X B verwendet oder X sowohl A als auch B verwendet, „X verwendet A oder B“ in jedem dieser Fälle erfüllt ist. Zusätzlich dazu sind die in der vorliegenden Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten unbestimmten Artikel im Allgemeinen in der Bedeutung von „ein/e oder mehrere“ auszulegen, sofern nicht anders angegeben oder eindeutig aus dem Zusammenhang hervorgeht, dass eine Singularform gemeint ist. Außerdem sind die Begriffe „einschließen“, „aufweisen“, „mit“ oder Varianten davon bei Verwendung in der ausführlichen Beschreibung und den Ansprüchen in inklusiver Bedeutung gemeint, ähnlich wie der Begriff „umfassen“.
In Anbetracht der oben beschriebenen Mängel werden ein Analog/DigitalWandler (ADC) und ein Impulsantwortfilter zu einer integrierten Hybrid-ADC-Filterkomponente kombiniert, die rauscharme Verstärkung (herkömmlicherweise durch eine explizite rauscharme Verstärker- (LNA-) Komponente durchgeführt) und BlockerUnterdrückungsfilterung vereint. Die vorgeschlagene Hochpegel-Empfänger-Front-End-Architektur eliminiert die LNA-Komponente in der Front-End-Architektur (z.B. ein Hochfrequenz- (HF-) Front-End) und kann digitale Hochleistungs-CMOS-Prozesse signifikant nutzen.
In einem Beispiel kann eine Front-End-Komponente (z.B. ein HF-Front-End) einen Mischer-Erstempfänger umfassen, der mit einem Antennenanschluss verbunden ist, der analoge Signale verschiedener Betriebsfrequenzbänder empfängt. Der Antennenanschluss kann eine Verbindung oder Übertragungsverbindung sein, die der Front-End-Komponente analoge Signale bereitstellt. Als Mischer-Erstempfänger kann der Empfänger mit dem Antennenanschluss ohne LNA verbunden sein, während der Antennenanschluss mit einer Antenne verbunden ist, die die verschiedenen analogen Signale empfängt, die eine Vielzahl verschiedener Betriebsfrequenzbänder verschiedener Frequenzträger umfassen können. Der Mischer kann mit dem Antennenanschluss verbunden sein, um eine Mischer-Erstempfänger-Architektur zu bilden. Der Mischer empfängt somit die analogen Signale von einem oder mehreren verschiedenen Betriebsbändern und kann die analogen Signale an dem HF-Front-End weiter herunterkonvertieren, um ein Basisbandsignal zu erzeugen.
In einer Ausführungsform kann die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente über die Signalpfad mit der Mischerkomponente verbunden sein und eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen von Schaltkondensatorbänken umfassen, die adaptiv einen zeitdiskreten Filtervorgang des Basisbandsignals und eine Konvertierung des Basisbandsignals in ein digitales Signal in demselben Taktzyklus gleichzeitig durchführen können. Die Hybrid-ADC-Filterkomponente kann diesen dualen adaptiven Vorgang, einschließlich der Filter- und Konvertierungsvorgänge gemeinsam durchführen, indem eine selektive Aktivierung der Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus zeitlich verschachtelt werden. Beispielsweise kann das Filtern zumindest teilweise oder vollständig innerhalb eines Abschnitts des Taktzyklus durchgeführt werden, und das Konvertieren kann in einem anderen Abschnitt erfolgen, so dass dieselben Kondensatoren für die verschiedenen Vorgänge in demselben Taktzyklus eingesetzt werden.
Außerdem kann die Hybrid-ADC-Filterkomponente gleichzeitig den Filtervorgang und den Konvertierungsvorgang durchführen, während ebenfalls dieselben Kondensatoren oder Komponenten sowohl für Impulsantwortfiltern als auch den Konvertierungsvorgang von analogen in digitale Signale verwendet werden. Die Hybrid-ADC-Filterkomponente kann verschiedene Kondensatorbänke oder verschiedene Anordnungen in jedem Taktzyklus oder jeder Periode zeitlich verschachteln. Das zeitliche Verschachteln kann auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien erfolgen, die beispielsweise eine Blockersignalstärke eines Blockersignals, ein Signal-Rausch-Verhältnis, eine Kanalbewertung, einen Leistungspegel an dem Signalpfad oder andere Kriterien, wie z.B. das Betriebsband des analogen Signals, einschließen können.
Die Hybrid-ADC-Komponente kann demnach eine zweistufige Signalverarbeitung mit grobkörniger und feinkörniger Signaleinstellung oder -anpassung durchführen. Die Feinkornkomponente als zweite Stufe kann eine Delta-Sigma-ADC-Architektur erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) beispielsweise als Feinkornkomponente umfassen, die einen fixen Gleichstrom und Filterausgang als letzten Rest an einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang der Grobkornkomponente empfängt. Der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis kann betrieben werden, um den SAR-Ausgang überabzutasten und einen SAR-Rest von der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung eines VCO, der selektiv an die Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt ist, weiter zu verstärken. Zusätzliche Aspekte und Details der Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren weiter erläutert.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Beispiel für ein Benutzer-Equipment oder eine mobile Kommunikationsvorrichtung 100 dargestellt, das/die mit einem Empfänger gemäß verschiedenen Aspekten verwendet werden kann. Die mobile Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst beispielsweise einen digitalen Basisbandprozessor 102, der an einen Arbeits- oder Datenspeicher 103, ein HF-Front-End 104 und einen Satz von (einen oder mehrere) Antennenanschlüssen 107 zur Verbindung mit einem Satz von Antennen 106₁ bis 106_k (wobei k eine positive ganze Zahl ist) gekoppelt werden kann, der Signale über eine oder mehrere drahtlose Vorrichtungen (z.B. Access Point(s), Zugangsterminal(s), drahtlose(r) Port(s), Router etc.), die in einem Funkzugangsnetzwerk oder anderen Kommunikationsnetzwerk betrieben werden können, empfangen und übertragen kann.
Das Front-End 104 kann ein Hochfrequenz- (HF-) Front-End sein und eine Kommunikationsplattform einschließen, die elektronische Komponenten und die dazugehörige Schaltung umfasst, welche die Verarbeitung, die Manipulation oder das Formen von über den Sender 108 oder Empfänger 110, eine Mux/Demux-Komponente 112 und eine Mod/Demod-Komponente 114 übertragenen oder empfangenen Signalen bereitstellen. Das Front-End 104 kann an den digitalen Basisbandprozessor 102 und die Antennenanschlüsse 107 gekoppelt sein. Der Satz von Antennen 106₁ bis 106_k kann Teil des Front-Ends sein.
In einer Ausführungsform liegt das Front-End 104 (z.B. ein analoges Mischer-Erstempfänger-Front-End) ohne explizite LNA-Komponente vor und umfasst ein Niedrigleistungsprofil. Das Front-End 104 fungiert somit als Mischer-Erstempfänger-Front-End ohne rauscharmen Verstärker, das konfiguriert ist, um analoge Signale, die für eine Bandbreitenauswahl oder für Signale einer vorbestimmten Bandbreite empfangen werden, selektiv zu filtern. Der Empfänger 110 der mobilen Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst beispielsweise einen Mischer 116 und eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente 118, die durch einen leitfähigen Signalpfad 120 verbunden sind. Der Empfänger 110 kann ein Mischer-Erstempfänger sein, bei dem der Mischer 116 beispielsweise direkt mit dem/den Antennenanschluss/-anschlüssen 107 und den Antennen 106₁ bis 106_k verbunden ist, ohne dazwischen liegende Komponenten abgesehen von einer drahtlosen Verbindung oder einem drahtgebundenen Leitungsweg.
Der Mischer 116 kann betrieben werden, um analoge Signale von dem Antennenanschluss 107 zu empfangen und die analogen Signale für die weitere Verarbeitung in ein Basisbandfrequenzsignal herunter zu konvertieren. Der Mischer 116 stellt das herunterkonvertierte Basisbandsignal der Hybrid-Analog/Digital-Wandler-(ADC-) und -Filter- (H-ADCF-) Komponente 118 bereit. Die H-ADCF-Komponente 118 integriert einen ADC für Analog/Digital-Konvertierungsvorgänge und einen Filter für das Filtern mit einer finiten Impulsantwort. Der H-ADCF erzeugt eine rauscharme Verstärkung (herkömmlicherweise durch eine explizite LNA-Komponente vorgenommen) beispielsweise unter gleichzeitiger oder etwa gleichzeitiger Blockerunterdrückungsfilterung.
Die H-ADCF-Komponente 118 kann eine anpassbare zweistufige Komponente sein, die einen oder zwei Niedrigleistungs-ADC und einen integrierten separaten Zeitfilter kombinieren kann, der die Kapazität am Ausgang des Mischers 116 in dem Mischer-Erstempfänger-Front-End 104 nutzt. Die Integration von digital unterstützten analogen Niedrigleistungskomponenten in dem Front-End 104 ermöglicht eine umfassende Anpassung des Empfängers 110 und ein Niedrigleistungsprofil.
2 zeigt ein Beispiel für einen Empfänger (z.B. einen Mischer-Erstempfänger), der adaptiv Analog/Digital-Konvertierung und -Filtern gleichzeitig innerhalb der ersten Stufe der zweistufigen Komponente (z.B. H-ADCF-Komponente 118) durchführt. Der Empfänger 110 kann betrieben werden, um Energieverbrauch und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) oder SNR-Slack dynamisch aufeinander abzustimmen, um deutliche Energieeinsparungen auf Grundlage des Eingangssignals, von Signaleigenschaften oder einem oder mehreren Kriterien zu erzielen. Der Empfänger 110 umfasst ähnliche Komponenten wie oben in dem Mischer 116, Signalpfad 120 und der H-ADCF-Komponente 118 offenbart, sowie andere Komponenten, wie z.B. die Grobkornkomponente 204 und die Feinkornkomponente 206.
Beispielsweise kann die Grobkornkomponente 204 mit der Feinkornkomponente 206 betrieben werden, um eine Signalfrequenz oder -eigenschaft über die Schaltkondensatoranordnungen 212 an einen bestimmten Zielpegel innerhalb einer bestimmten Auflösung anzupassen. Das Basisbandsignal kann beispielsweise verzögert oder phasen- oder amplitudenverschoben werden, um einem Oszillator oder einem anderen Referenzsignal in Bezug auf die Körnigkeit angepasst zu sein oder möglichst nahezukommen. Die Grobkornkomponente 204 kann dementsprechend den Ausgang der Schalterkondensatoranordnung 212 modifizieren/anpassen, der über den Signalpfad 120 empfangen wird, so dass dieser innerhalb eines bestimmten groben Auflösungsbereichs oder unterhalb einer bestimmten groben Auflösungsschwelle liegt.
Die Auflösung oder eine Auflösungsschwelle kann sich beispielsweise auf eine Bit-Tiefe oder eine Anzahl von Informationsbits für jeden Abtastwert in Zusammenhang mit dem Filtern oder der Konvertierung von der analogen Domäne in die digitale Domäne beziehen. Die Bit-Tiefe kann das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des rekonstruierten Signals auf einen Maximalpegel beschränken, der mittels Quantisierungsfehler bestimmt wird. Quantisierungsrauschen kann ein Modell des Quantisierungsfehlers sein, der durch den Abtastprozess während der Analog/Digitalkonvertierung (ADC) eingebracht wird, wobei es sich beispielsweise um einen Rundungsfehler zwischen der analogen Eingangsspannung für den ADC und dem digitalisierten Ausgangswert handeln kann. Das Rauschen kann nichtlinear oder signalabhängig sein und ferner ein oder mehrere Blockersignale oder Interferenzsignale umfassen, die den Signalübertragungsweg beeinflussen. Der Signalpfad 120 kann ein differenzierter Signalpfad mit jeweils unterschiedlichen Phasen- oder Amplitudenkomponenten oder ein einziger Pfad sein. Die Feinkornkomponente 206 kann ferner in einer zweiten Stufe zur weiteren Abtastung des Rests der Schalterkondensatoranordnung 212 in Bezug auf eine Auflösung/einen Auflösungsschwellenwert fungieren, der variabel ist (z.B. feiner (präziser) als die grobe Auflösung), um den abgetasteten statischen Rest am SAR-Ausgang der Schaltkondensatoranordnungen 212 zu quantisieren.
Die Grobkornkomponente 204 umfasst die Schalterkondensatoranordnung 212 integriert mit einer Anpassungskomponente 214. Die Grobkornkomponente 204 empfängt ein Basisbandsignal von dem Mischer 116, das aus einer Herunterkonvertierung des von einer Antenne (z.B. Antenne 106) empfangenen analogen Signals erzeugt wird. Die Schalterkondensatoranordnung 212 filtert und konvertiert dann das Basisbandsignal über Schaltsteuerung und Kriteriendetektion durch die Anpassungskomponente 214.
Beispielsweise kann die Schalterkondensatoranordnung 212 zahlreiche Anordnungen von Schaltkondensatorbänken umfassen, in welchen die Kondensatoren jeder Bank und jeder Anordnung durch die Anpassungskomponente 214 auf Grundlage eines Kriteriums oder mehrerer Kriterien aktiviert oder in Verbindung geschaltet werden können, um einen dynamischen/Echtzeit-Vorgang von Filtern und Konvertierung gemeinsam durchzuführen. Die Kriterien können aktiv überwacht und detektiert werden, z.B. einschließlich einer Blockersignalstärke, eines Signal-Rausch-Verhältnisses, Daten in Bezug auf eine Kanalbewertung (z.B. Kanalqualitätsindikator (CQI) oder Kanalzustandsinformation (CSI)), eines Leistungspegels, eines Betriebsfrequenzbands des Eingangssignals oder einer anderen Eigenschaft in Zusammenhang mit Signalen.
Jede Kondensatorbank (ein oder mehrere Kondensatoren) einer Anordnung 212 oder die gesamte Anordnung 212 kann dynamisch aktiviert werden, um die Erzeugung von einem oder mehreren polynomialen Koeffizienten für die Signalverarbeitung in Filter- und Konvertierungsvorgängen zu steuern, während jede Anordnung aktiviert werden kann, um einem Filter- bzw. einem Konvertierungsvorgang zu entsprechen. In manchen Situationen kann eine Anordnung oder können mehrere Anordnungen für das Filtern aktiviert werden, während eine andere Anordnung oder mehrere andere Anordnungen gleichzeitig für das Konvertieren aktiviert werden. In anderen Situationen könnten bis zu alle Anordnungen zu einem Zeitpunkt für die Konvertierung und bis zu alle der Anordnungen zu einem Zeitpunkt für das Filtern aktiviert werden.
Die Schaltkondensatoranordnungen 212 können betrieben werden, um ein diskretes Impulsantwortfiltern (z.B. finites Impulsantwort- (FIR-) Filtern, infinites Impulsantwort- (IIR) Filtern oder dergleichen) durchzuführen, dessen Art abhängig von der Konfiguration oder Aktivierung verschiedener Einheitskondensatoren oder Schalterkondensatoren jeder aktivierten Anordnung auf Grundlage detektierter Kriterien variiert werden kann. Die Kondensatoren jeder Anordnung können über die Anpassungskomponente 216 digital gesteuert werden, beispielsweise zur Anpassung der Filterantwort als FIR-Filtern, IIR-Filtern oder beides gleichzeitig oder in einer sequenziellen Abfolge auf Grundlage der Eingangssignaleigenschaften, anderer an den Eingängen detektierter Kriterien oder Kanalbewertungsdaten. Das Schließen oder Verbinden von Abtastschaltern für jede Schalterkondensatoranordnung 212 kann eine selektive Aktivierung der Kondensatorbänke ermöglichen, um den Filterausgang als Rest für die grobe Digitalisierung oder Quantisierung bereitzustellen. Insbesondere können die grobe Digitalisierung oder Quantisierung unter Anwendung eines 5-Bit-Erfolgsnäherungs- (SAR-) ADC durchgeführt werden (in 3 dargestellt), beispielsweise als Teil des Signalverarbeitungswegs 120 des groben digitalisierten Quantisierungsausgangs.
Die Anpassungskomponente 214 kann den SAR-Rest als Ausgang der Schalterkondensatoranordnungen 212 empfangen. Die Anpassungskomponente 214 kann außerdem die Konvertierungsvorgänge für einen groben Quantisierungsausgang steuern, der dann an die zweite Stufe der H-ADCF-Komponente 118 zu der Feinkornkomponente 206 weitergeleitet werden kann. Die Feinkornkomponente 206 empfängt auch den SAR-Rest von dem Ausgang der Schalterkondensatoranordnungen 212 über den Vorsteuerungspfad 208 zur Herstellung des Feinkornquantisierungsausgangs. Die Feinkornkomponente 206 kann auch über die Steuerung der Verbindung des Vorsteuerungspfads 208 durch die Anpassungskomponente 214 auf Grundlage der detektierten Kriterien, wie z.B. einer eine vorbestimmte Schwelle erfüllenden Signalleistung, adaptiv gekoppelt werden. In Situationen, in welchen die Signalleistung über dem vorbestimmten Schwellenwert einer Signalleistung liegt, kann die Feinkornkomponente 206 beispielsweise durch die Anpassungskomponente 214 adaptiv von dem Vorsteuerungspfad 208 getrennt werden.
Die H-ADCF-Komponente 118 kann einen digitalen Ausgang 210 erzeugen, der etwa 4,6 mW in 14 nm CMOS verbraucht, während Rauschen, Nichtlinearitäten und Signalblocker kompensiert werden, was zu einer um etwa >44 % geringeren Leistung führt, als unter Verwendung eines ADC mit sehr hoher Auflösung in der Architektur des Empfängers 110 in einer Simulation typischerweise umgesetzt würde. Ist die Signalleistung hoch, kann die zweite VCO-Stufe als Feinkornkomponente 206 deaktiviert werden, was zu einem noch niedrigeren Leistungsverbrauch von beispielsweise etwa 2,5 mW führt.
Bezugnehmend auf 3 ist ein weiteres Beispiel der H-ADCF-Komponente 118 für das adaptive gleichzeitige Durchführen von Analog/Digital-Konvertierung und -Filtern dargestellt. Ähnlich wie in dem oben beschriebenen Beispiel kann die H-ADCF-Komponente 118 in einem Mischer-Erstempfänger betrieben werden, in dem der Mischer 116 analoge Signale, die in ein herunterkonvertiertes Basisbandsignal verarbeitet werden sollen, direkt empfängt.
Die Grobkornkomponente 204 der Hybrid-ADC-Filterkomponente 118 kann das Basisbandsignal von dem Mischer 116 direkt empfangen und das Basisband weiter verarbeiten durch die gleichzeitig ablaufenden Filter- und Konvertierungsprozesse. Die Grobkornkomponente 204 umfasst die Schaltkondensatoranordnungen 212, die jeweils Sätze von Schaltkondensatoren oder Kondensatorbänken 302 mit Schaltern 304 umfassen, die zur Aktivierung jedes Schaltkondensators 302 gesteuert werden. Die Schaltkondensatoren oder -bänke der Anordnungen 212 können mit einer einzigen Signalpfadleitung 120 oder einer Differentialsignalpfadleitung 120 verbunden sein, beispielsweise um sowohl Filtern als auch Konvertierung des Basisbands zu steuern. Die Schaltkondensatoren 302 sowie die Aktivierung jeder Anordnung kann jeweils über die Schalter 304 und die Schalter 303, gesteuert durch die Anpassungskomponente 214, digital aktiviert oder deaktiviert werden.
Die Anpassungskomponente 214 kann jeden Satz von Schaltern 303 und 304 steuern, um die Filterantwort als FIR-Filtern, IIR-Filtern, eine Kombination davon oder eine sequenzielle Abfolge auf Grundlage der Eingangssignaleigenschaften, anderer an den Eingängen detektierter Kriterien oder Kanalbewertungsdaten (z.B. CSI, CQI, Signalleistung, Betriebsbandfrequenz oder dergleichen) anzupassen. Jede Schaltkondensatoranordnung 212 kann linear verbunden oder durch die Steuerung eines oder mehrerer Schalter 303 aktiviert werden. Auf ähnliche Weise kann jeder einzelne Kondensator oder jede einzelne Kondensatorbank 302 durch einen oder mehrere Sätze von Schaltern 304 selektiv gesteuert werden, um die Blockerfilterkoeffizienten für das Filtern und auch die Konvertierung zu erzeugen. Die Schalter 305 können ebenfalls durch die Anpassungskomponente 214 gesteuert werden, um Filtern und Konvertierung mit einem integrierten Wandler/Komparator 306 dynamisch zu verschachteln oder sequenziell zu überlappen und eine Anordnung 212 selektiv mit dem Komparator 306 zur Konvertierung zu koppeln, während eine andere Anordnung oder Kondensatorbank gleichzeitig für das Filtern betrieben wird. Außerdem können die Schalter 307 dynamisch betrieben werden, um die Feinkornkomponente auf Grundlage der Kriterien, die durch die Anpassungskomponente 214 oder eine andere Komponente des Empfängers 110 detektiert werden können, zu koppeln oder zu verbinden.
In einem Aspekt können die Schaltkondensatoranordnungen 212 für verschiedene Vorgänge (z.B. Filtern oder Konvertierung) gleichzeitig selektiv aktiviert werden, so dass eine Anordnung 212 für das Filtern aktiviert werden kann, während eine andere für die Konvertierung aktiviert und mit dem Komparator/Verstärker 306 verbunden werden kann. Auf diese Weise kann die Anpassungskomponente 214 den Komparator 306 an die ausgewählte Anordnung 212 koppeln, um eine integrierte Konvertierung durchzuführen, während eine weitere Anordnung 212 oder Kondensatorbank für die Anordnung für das Filtern aktiviert wird. Gleichzeitig kann eine oder können mehrere weitere Schaltkondensatoranordnungen 212 aktiviert werden, um den Komparator 306 für den Konvertierungsvorgang zu koppeln. Dieselben Schaltkondensatoren 302 können deshalb als Teil der H-ADCF-Komponente 118 eines Empfängers gleichzeitig für Filter- und Konvertierungsvorgänge eingesetzt werden.
In einem weiteren Aspekt kann das Schließen oder Verbinden von Abtastschaltern für jede Schalterkondensatoranordnung 212 den Filterausgang als sukzessiven Näherungs- (SAR-) Rest für eine über den Komparator 306, der an die logische Aktivierungskomponente 308 gekoppelt ist, zu erstellende grobe Digitalisierung oder Quantisierung bereitstellen. Die grobe Digitalisierung oder Quantisierung kann beispielsweise unter Verwendung eines 5-Bit-SAR-ADC als Teil des Signalverarbeitungspfads 120 des groben digitalisierten Quantisierungsausgangs erzeugt werden.
Einer oder mehrere der Schalter 304 können durch die Aktivierungskomponente der Anpassungskomponente 214 gesteuert werden. Der Ausgang des Komparators 306 aus dem Konvertierungsvorgang in Verbindung mit einer der gekoppelten Schaltkondensatoranordnungen 212 kann der logischen Aktivierungskomponente 308 bereitgestellt werden, die das digitale quantisierte Signal dynamisch analysiert und die betrieben wird, um Schalter, den Aktivierungs- und Verbindungsvorgang gemäß den verschachtelten Prozessen zu steuern. Die durch die logische Aktivierungskomponente 308 gesteuerten Schalter umfassen Schalter 303 an den Eingangsanschlüssen des Signalverarbeitungspfads 120 der Schaltkondensatoranordnungen 302 sowie Schalter 305 und 307 für jeden der verschiedenen Signalübertragungspfade zu der Anpassungskomponente 214 bzw. der Feinkornkomponente 206. Die Schalter 303 können über die logische Aktivierungskomponente 308 selektiv aktiviert werden, um den Signalpfad 120 selektiv mit einer oder mehreren Anordnungen für den Filtervorgang des Basisbandsignals zu verbinden. Jede Anordnung 212 kann auch verschiedene Kapazitäten aufweisen, die verschiedenen Kondensatoren zugeordnet sind, um eine Impulsantwort mit einem oder mehreren verschiedenen Koeffizienten umzusetzen, um das Filtern auf Grundlage der Signalkriterien zu ermöglichen, die ferner durch die logische Aktivierungskomponente 308 oder eine andere Komponente des Empfängers detektiert werden können.
Wie oben angemerkt kann die H-ADCF-Komponente 118 als zweistufiger ADC betrieben werden. Die zwei Stufen können einen sukzessiven Näherungs- (SAR-) ADC als Grobkornkomponente 204 und einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Feinkornkomponente 206 umfassen. Die Grobkornkomponente 204 als erste Stufe umfasst die Schaltkondensatoranordnungen 212 mit Kondensatoren entlang jedes Differentialsignalpfads oder -zweigs, der mit einem Verstärker oder Komparator 306 der Anpassungskomponente 214 verbunden ist. Der Komparator 306 ist ferner mit der logischen Aktivierungskomponente 308 verbunden, die betrieben wird, um die Schaltkondensatoranordnungen 212 oder die Kondensatorbänke innerhalb der Anordnungen selektiv zu aktivieren, um gleichzeitig einen diskreten Zeitfiltervorgang zur Blockerunterdrückung des Basisbandsignals und eine rauscharme Verstärkung mit dem ADC-Komparator 306 zum Zweck der (digitalen) Konvertierung durchzuführen.
Der große DAC-Kondensator, der typischerweise für eine SAR-ADC-Ausführung verwendet wird, kann durch erneute Verwendung der durch die Schaltkondensatoranordnungen 212 erzeugte Ladung als großer Basisbandkondensator am Mischerausgang oder -pfad 120 eliminiert werden. Die Anordnungen 212 erzeugen einen Niedrigleistungs-SAR-ADC mit dem Komparator 306 in der ersten Stufe. Somit verwendet die erste Stufe der H-ADCF-Komponente 118 die Basisbandfilterkondensatoren der Schaltkondensatoranordnungen 212 am Mischerausgang neu und dient als Substitution für einen Rückkopplungs-DAC für Konvertierungsvorgänge, und zwar Analog/Digital-Konvertierung.
Das Laden der großen DAC-Kapazität in einem herkömmlichen SAR-ADC kann eine Hauptenergieverbrauchsquelle darstellen. Das Eliminieren dieses DAC durch die erneute Verwendung des Mischerausgangs für einen Filterkondensator der ersten Ordnung kann das thermische Abtastrauschen gering halten. Die Kapazität, die durch die selektive Aktivierung der Anordnungen 212 gebildet wird, und die entsprechenden Kondensatoren können in Einheitskondensatorzellen oder -bänke aufgeteilt werden, um Flexibilität bereitzustellen und die Integration eines programmierbaren zeitdiskreten Filters in die H-ADCF-Komponente 118 mit dem Komparator 306 zu ermöglichen.
In der Folge stellt die erste Stufe grobe Digitalisierung über Konvertierungsvorgänge in Verbindung mit Filtern bereit. Die Aktivierung der Filterkondensatoren 304 oder der Anordnungen 212 kann gemäß verschiedenen Kriterien modifiziert werden, um das Filtern digital zu programmieren. Beispielsweise kann ein FIR-Filtervorgang über die Auswahl der Anordnungen 212 und die Aktivierung der Kondensatoren darin über die Steuerung der Schalter 304 als Antwort auf die Kriterien durchgeführt werden. Demnach kann ein konfigurierbarer FIR-Filter dynamisch und adaptiv spontan über die selektive Aktivierung der Anordnungen und Kondensatoren in jeder Anordnung 212 gebildet werden, um ein Blockeraliasing dynamisch zu verhindern und die Linearität beispielsweise auf Grundlage des Betriebsbandes des analogen Eingangssignals zu erhalten. Eine über die Anordnungen 212 oder Kondensatoren in jeder Anordnung 212, die selektiv aktiviert werden, konfigurierbare FIR-Filterbank ermöglicht eine Gestaltung und einen Betrieb, wobei Auflösung und Leistung einfach auf Grundlage der Kanaleigenschaften oder anderer Kriterien skaliert werden können, wodurch Anpassungsfähigkeit bereitgestellt wird. Andere Arten des Impulsantwortfilterns können auch über die Schaltungssteuerung (z.B. IIR-Filtern oder anderes Filtern) dynamisch gebildet oder aktiviert werden, um das Aliasing großer Blocker in dem Signalbasisband auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien zu verhindern.
In einer weiteren Ausführungsform können vier verschachtelte Zeit-Delta-Sigma- (ΔΣ-) Filter jeder der Schaltkondensatoranordnungen 212 entsprechend aktiviert werden, um die SAR- und VCO-Konvertierungszeit zu berücksichtigen. Es kann auch eine andere Anzahl als vier Anordnungen oder verschachtelte Filter selektiv aktiviert werden, um Filter- und Konvertierungsvorgänge mit denselben Kondensatoren dynamisch zu verschachteln. Wie oben angemerkt kann die H-ADCF-Komponente 118 nur etwa 4,6 mW in 14 nm CMOS verbrauchen, während sie Rauschen, Nichtlinearitäten und Blocker kompensiert, was in einem >44 % geringeren Leistungsverbrauch resultiert als typischerweise in diesem Szenario unter Verwendung eines hochauflösenden ADC erforderlich wäre. Da der LNA entfernt wurde, kann das Front-End einfach durch Technologie oder andere Anwendungen skalieren und ein Front-End zu niedrigeren Kosten bieten. Der Empfänger 110 ermöglicht aufgrund seiner Mischsignalnatur auch ein in hohem Maß anpassbares Empfänger-Front-End.
Die zweite Stufe der H-ADCF-Komponente 118 umfasst den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis, ausgebildet durch die Feinkornkomponente 206, die Folgendes umfasst: einen Oszillator 310, einen Phasendetektor 312, eine Übertragungsfunktionskomponente 314 oder eine Ausrichtungs- und Kombinationskomponente 316 für den End-Offset (Phase oder Verzögerung) und Signalausrichtung beispielsweise bei Verstärkungsfehlanpassungen zwischen SAR- und VCO-Stufe. Der Oszillator 310 kann den SAR-Rest direkt von der Grobkornkomponente 204 über die Steuerung der Schalter 307 durch die logische Aktivierungskomponente 308 empfangen. Ist die Signalleistung stark, kann die zweite VCO-Stufe deaktiviert werden, was zu einem noch geringeren Leistungsverbrauch von 2,5 mW führt. Somit kann die logische Aktivierungskomponente 308 der Anpassungskomponente 214 die Schalter 307 als Antwort auf die Detektion, dass die Signalleistung eine vorbestimmte Schwelle auf dem Signalverarbeitungspfad, des Ausgangs der Schaltkondensatoranordnungen 212, des Ausgangs des Komparators 306 etc. erfüllt, deaktivieren. Erfolgt der Betrieb über die Schalter 307 nur auf Grundlage des SAR-Rests, kann der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis, der durch die Feinkornkomponente 206 gebildet wird, die Rauschanforderungen entlang der Verarbeitungskomponenten relaxieren.
Die Feinkornkomponente 206 kann konfiguriert sein, um den SAR-Rest überabzutasten, so dass der Betrieb als selektiv aktivierter ADC erster Ordnung auf VCO-Basis in der zweiten Stufe (z.B. als ΔΣ-Stufe) die Rauschanforderungen relaxiert. Das Überabtasten kann sich auf das Abtasten des SAR-Restsignals mit einer Abtastfrequenz beziehen, die höher ist als die Nyquist-Rate, die etwa doppelt so hoch wie die höchste Frequenz in dem SAR-Restsignal sein kann. Ohne explizite Verstärkung in dem Empfänger kann der Rauschfaktor höher als normal sein. Das Überabtasten in dem ADC auf VCO-Basis in der zweiten Stufe kann jedoch den Bedarf in Bezug auf das Abschwächen des Rauschens reduzieren, wodurch die Rauschunterdrückung auf Anwendungsebene oder in der digitalen Domäne durchgeführt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform erreicht die Feinkornkomponente 206 eine rauscharme Verstärkung durch das Verstärken des SAR-Rests unter Verwendung der Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung des VCO 310. Anstelle der Verwendung eines Rückkopplungsverstärkers zur Gewährleistung von Verstärkungs-, Linearitäts- und Stabilitätszielen wird so eine rauscharme Verstärkung durch Verstärken des SAR-Rests an der Feinkornkomponente 206 unter Verwendung der Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung des VCO 310 erzielt. Zusätzlich dazu wird die Linearität durch direktes Empfangen des SAR-Restausgangs, der gering ist, an der Feinkornkomponente 206 weiter verbessert. In der Folge können eine hohe Verstärkung und geringes Rauschen zu Lasten der Leistung unter Verwendung großer Eingangsvorrichtungen erzielt werden, während Nichtlinearitäten, wie z.B. der eingangsbezogene Gleichstromoffset, später in der digitalen Domäne kompensiert werden können. Der Leistungsverbrauch kann somit über die Steuerung der Auflösung auf der Filterstufe unter Verwendung einer variablen Anzahl paralleler Eingangskomponenten (z.B. Kondensatoren der Anordnung 212) skaliert werden, um die VCO-Eingangsstufe über die Anpassungskomponente 214 auszubilden.
Die H-ADCF-Komponente 118 aus 3 integriert rauscharme Verstärkung und Blockerfilterfunktionalitäten in eine Komponente als gemischt analoger-digitaler Hybrid-ADC und FIR-Filter für Mischer-Erstempfänger. Ein Teil der großen Basisbandfilterkapazität, die durch die Schaltkondensatoranordnungen 212 am Mischerausgang erzeugt wird, kann selektiv als Impulsantwortfilter, wie z.B. als zeitdiskreter FIR-Filter oder zeitdiskreter IIR-Filter, über die Anpassungskomponente 214 selektiv aktiviert werden. Der Filtervorgang der Anordnungen 212 erzeugt den Eingang für einen kapazitiven SAR-ADC auf DAC-Basis, der durch die selektive Aktivierung der Schaltkondensatoranordnung 212 über die Anpassungskomponente 214 selektiv konfiguriert wird, wodurch der Bedarf an dem großen kapazitiven DAC aus typischen Rückkopplungsschleifen in SAR-ADC auf DAC-Basis reduziert werden kann, indem die Kapazitäten der Schaltkondensatoranordnung 212 Teil der Filterkapazität werden.
Der Fehlerrest aus der SAR-Konvertierung über den Betrieb der Anordnungen 212 und der Anpassungskomponente 214 wird wiederum durch die Feinkornkomponente 206 quantisiert, die als hochsensibler ΔΣ-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis in der zweiten Stufe der H-ADCF-Komponente 118 betrieben wird. Der ADC 206 auf VCO-Basis der zweiten Stufe reduziert die Rauschunterdrückungsanforderungen, wodurch die Rauscheliminierung entweder in der digitalen Domäne oder auf Anwendungsebene erfolgen kann. Das durch die Anordnungen 212 durchgeführte Filtern kann mit einer Filterauflösung erfolgen, die dynamisch neu konfiguriert werden kann (über die Anpassungskomponente 214). Die Auflösung und der Leistungsverbrauch der H-ADCF-Komponente 118 können jeweils über die Anpassungskomponente 206 dynamisch modifiziert werden, indem der Filtervorgang über die Anordnung 212 auf Grundlage von Signal- oder Kanalkriterien adaptiv integriert wird (z.B. selektiv ein FIR-Filter gebildet wird).
In einem Beispiel modifiziert die logische Aktivierungskomponente 308 der Anpassungskomponente 214 selektiv den Leistungsverbrauch und die Auflösung des Filter- und Konvertierungsvorgangs auf Grundlage einer Kanalbewertung, einer Signalleistungsmessung, eines Frequenzbetriebsbandes des Eingangssignals, eines Rauschpegels, der Blockersignalstärke eines Blockersignals oder dergleichen. Als Antwort auf ein Eingangssignal, das eine Schwelle eines oder mehrerer der Kriterien erfüllt, kann die logische Aktivierungskomponente 308 die Auflösung und den Leistungsverbrauch der Anordnungen 212 neu konfigurieren oder modifizieren, um effizient Filterkoeffizienten für eine geeignete Signalverarbeitung über gleichzeitige Filter- und Konvertierungsvorgänge zu erzeugen.
Zur Detektion von Niedrigleistungs-WiFi-Signalen kann beispielsweise rauscharme Verstärkung verwendet werden, um eine geringe Rauschverstärkung durch Verstärken des SAR-Rests unter Verwendung der Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung des VCO 310 zu erreichen. Beispielsweise kann es sich bei dem VCO 310 um einen stromarmen Ringoszillator handeln, wobei das Rauschen des VCO 310 sowohl durch das Oszillatorrauschen als auch das durch das Eingangsadernpaar erzeugte Rauschen bestimmt werden kann. Die Transkonduktanz der Eingangstransistoren (nicht dargestellt) kann ausreichend hoch sein, um den VCO-Auflösungs- und den auf den Eingang bezogenen Rauschanforderungen zu entsprechen. Zusätzlich dazu kann die Linearität dieser Topologie gegenüber einem herkömmlichen ADC auf VCO-Basis verbessert werden, da der SAR-Rest gering ist. In der Folge können eine starke Verstärkung und geringes Rauschen zu Lasten der Leistung unter Verwendung großer Eingangsvorrichtungen erzielt werden, während Nichtlinearitäten, wie z.B. der auf den Eingang bezogene Gleichstromoffset, später in der digitalen Domäne kompensiert werden können. Somit kann der Leistungsverbrauch mit der Auflösung unter Verwendung einer variablen Anzahl paralleler Eingangsvorrichtungen zum Aufbau der Eingangsstufe des VCO über die Anordnungen 212 skaliert werden. Das Überabtasten durch den ADC auf VCO-Basis relaxiert die Rauschanforderungen und Rauschen kann auf Anwendungsebene unter Verwendung mehrerer räumlich verteilter Empfänger in einer strahlformenden Funkanordnung weiter reduziert werden. Außerdem bietet die geringere Gestaltungsdauer und verbesserte Skalierbarkeit des digital intensiven Ansatzes deutliche Vorteile gegenüber typischen analogen Front-Ends.
Bezugnehmend auf 4 ist ein Beispiel für zeitliche Abfolgen entsprechend einer beispielhaften Schaltkondensatorbank 400 der Schaltanordnungen 212 gemäß verschiedenen Ausführungsformen hierin dargestellt. In einem Beispiel zeigt 4, wie ein FIR-Filter mit gewichteten Koeffizienten [1 3 3 1] dynamisch aktiviert werden könnte. Beispielsweise ist ein einzelner Taktzyklus über die Taktzyklus- oder -intervallwellenform 403 dargestellt. Ein Taktzyklus oder -intervall kann sich auf die Zeit zwischen zwei nebeneinander liegenden Impulsen eines Oszillators oder eines Taktgebers beziehen, der das Tempo für die Signalverarbeitung oder -abtastung festlegen kann.
In einer Ausführungsform kann die H-ADCF-Komponente 118 aus 3 über die Integration und Aktivierung eines oder mehrerer Anordnungen von Kondensatorbänken 302 durch die Schalter 304 betrieben werden, um dieselben Kondensatoren 302 oder dieselbe Anordnung 212 für den Filtervorgang (z.B. FIR) in einem Abschnitt oder einer Hälfte des Taktzyklus 403 wie für die Konvertierungsvorgänge in einem anderen Abschnitt oder der anderen Hälfte desselben Taktzyklus 403 zu verwenden. Gleichzeitig kann in einer anderen Hälfte des Taktzyklus 403 ein Konvertierungsvorgang (z.B. SAR ADC) mit denselben Kondensatoren durchgeführt werden, die in dem Filter- (z.B. FIR-) Abschnitt des Taktzyklus 403 verwendet werden. Somit können dieselben Kondensatoren 302 oder dieselbe Schaltkondensatoranordnung 212, wenn aktiviert, Filter- und Konvertierungsvorgänge in demselben Taktzyklus erzeugen.
In einer weiteren Ausführungsform kann Verschachteln (wie in 5 dargestellt) über die Anpassungskomponente 214 erzeugt werden, so dass Kondensatoren sowohl für Filter- als auch Konvertierungsvorgänge verwendet werden und zusätzlich dazu die Anordnungen für die verschiedenen Vorgänge gleichzeitig aktiviert werden. Beispielsweise kann eine erste Kondensatoranordnung aus den Anordnungen 212 für einen Filtervorgang aktiviert werden, während gleichzeitig eine andere oder zweite Kondensatoranordnung von den Anordnungen 212 oder eine andere Kondensatorbank für einen Konvertierungs- (SAR-) Vorgang aktiviert sein kann, um den Rest von der ersten Kondensatoranordnung zu empfangen und digitale Konvertierung durchzuführen, wie z.B. durch sequenzielles Überlappen von Filter- und Konvertierungsphasen. Eine dritte Kondensatoranordnung kann beispielsweise aktiviert werden, um Filtern gleichzeitig mit dieser Konvertierung durchzuführen, und die erste Kondensatoranordnung kann für die Konvertierung verwendet werden. Aus diesem Grund kann dieselbe Kondensatoranordnung 212 sowohl für Filter- als auch für Konvertierungsvorgänge innerhalb desselben Taktzyklus verwendet werden, während Filter- und Konvertierungsvorgänge in verschiedenen Anordnungen oder Kondensatorbänken gleichzeitig durchgeführt werden können.
Erneut bezugnehmend auf 4 wird in einer anderen Ausführungsform die Abtastschaltsteuerung in der Wellenform 401 dargestellt, wobei jeder Impuls zur Steuerung der Aktivierung entsprechender Schalter 304 beispielsweise gemäß dem durch die Anpassungskomponente 214 ausgewählten Koeffizienten dient. Der erste Koeffizient (1x) steuert eine Kondensatorbank 402 an und wird durch den Impuls 410 während der Filterstufe von Taktzyklus 403 gesteuert. Der zweite Koeffizient (3x) wird ausgewählt, um drei Kondensatoren einer Kondensatorbank 404 für einen höheren Wert zu aktivieren und wird durch den Impuls 412 während der Filterstufe des Taktzyklus 403 gesteuert. Der dritte Koeffizient (3x) wird ausgewählt, um die Kondensatoren von Kondensatorbank 406 zu aktivieren, und wird durch den Impuls 414 während der Filterstufe des Taktzyklus 403 gesteuert. Auf ähnliche Weise wird der vierte Koeffizient (1x) ausgewählt, um den Kondensator/die Kondensatoren von Kondensatorbank 408 zu aktivieren und wird durch den Impuls 416 während der Filterstufe von Taktzyklus 403 gesteuert. Jeder Impuls kann der Steuerung von mehr oder weniger Schaltern einer Kondensatorbank 302 einer Anordnung 212 entsprechen. Eine zusätzliche Stufe 418 kann ferner verwendet werden, um die abgetastete Menge zu der Kapazität hinzuzufügen, um beispielsweise einen tatsächlichen gefilterten FIR-Ausgang auf Grundlage von Signalkriterien, die Anwendung des Empfängers oder dergleichen zu erhalten.
Der FIR-Filter kann viele Einheitskondensatoren oder Kondensatorbänke 302 umfassen, die digital gesteuert werden können, um die Filterantwort anzupassen. Das Schließen aller Abtastschalter kann den Filterausgang erzeugen, der beispielsweise unter Verwendung eines 5-Bit-SAR-ADC grob digitalisiert wird. Der Endrest wird dann unter Verwendung eines ΔΣ-Wandlers erster Ordnung auf VCO-Basis als Feinkornkomponente 206 digitalisiert. Vier zeitlich verschachtelte Filter können durch die Anordnungen 212 aktiviert werden, um SAR- und VCO-Konvertierungszeit im Zuge der Signalverarbeitung Rechnung zu tragen oder diese anzupassen; eine andere Anzahl von Anordnungen 212 kann jedoch auch umgesetzt werden.
Typischerweise können Mischer-Erstempfänger einen großen Kondensator (Größenordnung zehn Picofarad) nach dem Mischer umfassen, um Filtern erster Ordnung bereitzustellen und die Eingangsimpedanz festzulegen. Die FIR-Filter-Erzeugung muss ausgewählt werden, um Aliasing großer Blocker auf dem Signalband ausreichend zu verhindern und ausreichend Linearität zu erhalten, um selbst kleine Signale gleichzeitig zu detektieren. Die Filtersperrvorgänge (Filtern) können wesentliche Auswirkungen auf die ADC-Abtastrate in Bezug auf die FIR-Filter-Abtastrate und tolerierbare Ausmaße einer Fehlanpassung von Komponenten und Timing-Fehler haben, die ebenfalls als Kriterien für die Modifikation der Auflösung oder Leistungsverbrauchspegel der H-ADCF-Komponente 118 oder von Komponenten darin über die Anpassungskomponente 214 verwendet oder bestimmt werden können.
Hochauflösende kapazitive SAR-ADC auf DAC-Basis könnten eine große Menge an Kapazitäten erfordern, um thermisches Abtastrauschen für Konvertierungsvorgänge gering zu halten; dies stellt jedoch häufig eine wesentliche Ursache für den Leistungsverbrauch des Wandlers dar. Somit ermöglicht die H-ADCF-Komponente 118 eine Niedrigleistungs-SAR-Ausführung durch Wiederverwendung des Basisbandfilterkondensators als Ersatz für den DAC für einen SAR-ADC mit geringem Abtastrauschen. Das Aufteilen der Kapazität in viele Einheitskondensatorzellen über die Anordnungen 212 von Schaltkondensatorbänken 302 stellt zusätzliche Flexibilität für die Integration eines programmierbaren zeitdiskreten Filters in den ADC-Vorgang in den Wandler/Komparator/Verstärker 306 bereit.
Die in 4 erzeugten Koeffizienten zeigen ein Beispiel dafür, wie ein FIR-Filter, beispielsweise mit gewichteten Koeffizienten, wie z.B. als [1 3 3 1], umgesetzt werden würde. Während der FIR-Abtastphase des Taktzyklus 403 wird eine variable Anzahl von Einheits- (einzelnen) Kondensatorzellen selektiv mit der FIR-Filterabtastfrequenz geschaltet. Die Anzahl von Einheitskondensatorzellen, die in jedem Intervall ausgewählt ist, legt die FIR-Filterabgriffkoeffizienten fest. Werden beispielsweise alle Filter neu kombiniert, wird der gesamte gefilterte Ausgang erzeugt und die SAR-Konvertierung kann durchgeführt werden.
Zur Zuordnung von Zeit für die Signalkonvertierung und zur Unterstützung von ADC-Abtastraten, die schneller sind als die FIR-Abtastrate, können mehrere zeitlich verschachtelte Kondensatorbänke oder mehrere Anordnungen von Bänken 304 beispielsweise durch die Anpassungskomponente 214 selektiv aktiviert werden. Die SAR-Steuerimpulse 406 können beispielsweise während der SAR-Phase des Taktzyklus 403 erzeugt werden. Nach Abschluss der SAR-Konvertierung wird der verbleibende Rest unter Verwendung eines ADC auf VCO-Basis gemessen. Diese Art von ADC erzielt eine Rauschformung erster Ordnung durch Betreiben der ΔΣ-Schleife erster Ordnung als Entsprechung eines Vorsteuerungspfads. Das Integral der VCO-Frequenz wird einfach durch die VCO-Phase angegeben, die einfach quantisiert wird, wie z.B. durch den Phasendetektor 312, eine Transferfunktionskomponente 314 und eine Ausrichtungs- und Kombinationskomponente 316, die in der digitalen Domäne ausgeführt werden können.
Erneut bezugnehmend auf 5 ist ein Beispiel für verschachtelte Prozesse 500 dargestellt, die gemeinsam mit Filter- und Konvertierungsvorgängen gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden können. Um sicherzustellen, dass FIR-Abtastungen bereit für Analog/Digital-Konvertierung sind, die schneller ist als die FIR-Abtastfrequenz, können zwei Stufen zeitlicher Verschachtelung über die logische Aktivierungskomponente 308 gesteuert werden. Eine zusätzliche Stufe des Verschachtelns kann auch für SAR-Konvertierung erzeugt werden, mit einer weiteren zusätzlichen Stufe zur Durchführung einer kontinuierlichen VCO-Integration, wie dargestellt.
Das Verschachteln kann über die Anpassungskomponente 214 durchgeführt werden, so dass Kondensatoren oder Kondensatorbänke mit einem oder mehreren Kondensatoren einer Anordnung 212 sowohl für Filter- als auch für Konvertierungsvorgänge aktiviert werden. Die Anordnungen 212 können separat und unabhängig zusätzlich dazu für die verschiedenen Vorgänge gleichzeitig aktiviert werden, während die Kondensatoren jeder Anordnung auch sowohl für Filter- als auch für Konvertierungsvorgänge verwendet werden können. Verschiedene Kondensatoranordnungen der Anordnungen 212 können für Filtervorgänge aktiviert werden, während eine andere Kondensatoranordnung der Anordnungen 212 für einen Konvertierungs- (SAR-) Vorgang aktiviert werden kann, um den Rest der ersten Kondensatoranordnung zu empfangen und digitale Konvertierung auszuführen, wie z.B. durch ein Überlappen der Zeiten. Eine dritte Kondensatoranordnung kann aktiviert werden, um Filtern gleichzeitig mit dieser Konvertierung durchzuführen, und die erste Kondensatoranordnung kann für die Konvertierung verwendet werden. Aus diesem Grund kann dieselbe Kondensatoranordnung sowohl für Filter- als auch für Konvertierungsvorgänge innerhalb desselben Taktzyklus verwendet werden und Filter- und Konvertierungsvorgänge können gleichzeitig durchgeführt werden. Jede der Anordnungen kann beispielsweise in einer parallelen Konfiguration gekoppelt werden, und jeder der Sätze von Schaltern, die das Koppeln der Anordnungen miteinander, mit dem Signalpfad 120, der Feinkornkomponente 206 oder der Anpassungskomponente 214 für die Konvertierung steuern, kann eine beliebige Anzahl von Schaltern umfassen und unterliegt keinerlei Beschränkungen auf einen oder zwei der in den Beispielen dargestellten Schalter.
6 zeigt ein Beispiel für die SAR-Schaltsteuerung der ersten Stufe zur Durchführung von integrierten Filter- und Konvertierungsvorgängen gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In diesem Schaltsteuerschema kann das Eingangssignal am Komparatoreingang abgetastet werden, während die höchstwertige Bit- (MSB-) Kondensatorbodenplatte auf einer Source-Spannung Vss gehalten werden kann und die restlichen Kondensatorbodenplatten beispielsweise auf eine Drain-Spannung V_DD festgelegt werden können. Während des Konvertierungsprozesses können die Kondensatorbodenplatten an das Komparatorergebnis gelatcht werden, was eine Umsetzung der Logik der logischen Aktivierungskomponente 308 wie in 7 dargestellt ermöglicht. Die zusätzliche in 6 dargestellte Kapazität kann verwendet werden, um den gesamten ADC-Bereich zu justieren. Alternativ dazu könnte dies durch Reduktion der Versorgung der dargestellten Wechselrichter erreicht werden.
Eine Detektionskomponente 602 aus 6 kann ferner konfiguriert sein, um ein oder mehrere Elemente aus einer Blockersignalstärke, einem Signal-Rausch-Verhältnis, einer Kanalbewertungsangabe oder einem Leistungspegel zu detektieren. Die Aktivierungskomponente 214 ist ferner konfiguriert, um die Schaltkondensatoranordnungen oder die Kondensatorbänke jeder Anordnung selektiv zu aktivieren, um eine Auflösung des zeitdiskreten Filtervorgangs selektiv zu modifizieren und auch die Konvertierung auf Grundlage des einen oder der mehreren Kriterien durchzuführen, welche zumindest eines aus der Blockersignalstärke, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanalbewertungsangabe oder dem Leistungspegel umfassen. Die logische Aktivierungskomponente 308 kann die detektierten Kriterien aus den Eingangssignalen, Daten einer Kanalbewertung, dem SAR-Rest, einem Arbeits- oder Datenspeicher oder einer anderen Signaleigenschaft, detektiert durch die Detektionskomponente 602, empfangen.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Leistungsskalierungskomponente 606 der Anpassungskomponente 214 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) der Feinkornkomponente über einen VCO-Steuerschalter 307 basierend auf einer oder mehreren Kanaleigenschaften empfangen in einem Kanalqualitätsindikator oder einer Kanalzustandsinformation aktiviert oder deaktiviert werden soll, und um den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung zu deaktivieren, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht. Zusätzlich dazu kann die Leistungsskalierungskomponente 606 als Teil oder in Verbindung mit der Anpassungskomponente 214 betrieben werden, um eine oder mehrere Anordnungen 212, Kondensatorbänke 304 oder selektive Kondensatoren zu aktivieren, um beispielsweise ein vorbestimmtes Leistungsverbrauchmaß auf Grundlage der über die Detektionskomponente 602 detektierten Kriterien zu erfüllen.
Wenngleich die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Verfahren hierin als eine Reihe von Vorgängen oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, ist klar, dass die dargestellte Reihenfolge solcher Vorgänge oder Ereignisse nicht als einschränkend auszulegen ist. Manche Vorgänge können beispielsweise in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Vorgängen oder Ereignissen als den hierin dargestellten und/oder beschriebenen stattfinden. Zusätzlich dazu ist es möglicherweise nicht erforderlich, dass alle dargestellten Vorgänge einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der Beschreibung hierin umsetzen müssen. Außerdem kann ein oder können mehrere der hierin dargestellten Vorgänge in einem oder mehreren separaten Vorgängen und/oder Phasen durchgeführt werden.
Bezugnehmend auf 8 ist ein Verfahren 800 für ein Verfahren für einen Mischer-Erstempfänger dargestellt, das Filter- und Konvertierungsvorgänge über eine integrierte Hybrid-ADC-Filterkomponente gemeinsam durchführt. Das Verfahren 800 beginnt bei 802 mit dem Empfang eines analogen Signals eines ersten Betriebsbandes über einen Antennenanschluss.
Bei 804 kann das Verfahren 800 das Herunterkonvertieren des analogen Signals über einen Mischer (z.B. Mischer 116) eines HF-Front-Ends (z.B. Front-End 104) auf ein Basisbandsignal umfassen.
Bei 806 kann das Verfahren 800 das Filtern des Basisbandsignals des ersten Betriebsbandes über eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente (z.B. H-ADCF-Komponente 110) mit einem Filtervorgang entlang eines Signalpfads umfassen.
Bei 808 kann das Verfahren 800 das Konvertieren des Basisbandsignals in ein grobkörniges Frequenzsignal durch adaptives Durchführen einer Konvertierung des Basisbandsignals in ein digitales Signal in demselben Taktzyklus (z.B. Taktzyklus 403) gleichzeitig mit dem Filtervorgang über die H-ADCF-Komponente 110 durch einen zeitlichen Verschachtelungsvorgang 500 einer oder mehrerer Schaltanordnungen 212 aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien umfassen.
Das Verfahren kann ferner das Verarbeiten des grobkörnigen Frequenzsignals über einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) (z.B. die Feinkornkomponente 206) an einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang (z.B. an den Schaltern 307) umfassen, der an eine Vielzahl von Schalterkondensatoranordnungen 212 der Hybrid-ADC-Filterkomponente 110 gekoppelt ist, durch Überabtasten des SAR-Ausgangs und Verstärken eines SAR-Rests von der Vielzahl von Schalterkondensatoranordnungen 212 auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung eines VCO, der an die Vielzahl von Schalterkondensatoranordnungen 212 gekoppelt ist, um ein feinkörniges Frequenzsignal zu erzeugen.
Die Kriterien zur selektiven Steuerung der Schalter 303, 307, 305, 307 können über eine Detektionskomponente 602, gekoppelt an den SAR-Ausgang entlang des Signalpfads 120, detektiert werden, wobei das eine oder die mehreren Kriterien beispielsweise eine Blockersignalstärke eines Blockersignals oder ein Betriebsband umfassen. In Reaktion auf die Änderung des Betriebsbandes der Eingangssignale kann die Aktivierung der Kondensatorbänke 304 oder der Schaltkondensatoranordnungen entsprechend über die Steuerung der Schalter beispielsweise über die Anpassungskomponente 214 modifiziert oder verändert werden. Somit kann die Anpassungskomponente die Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife oder einen Rückkopplungspfad zu einer Vielzahl von Schaltern auf Grundlage der Änderung des Betriebsbandes von dem ersten Betriebsband in ein zweites Betriebsband, das sich von dem ersten Betriebsband unterscheidet, selektiv aktivieren.
In einer weiteren Ausführungsform kann die H-ADCF-Komponente 118 die Schaltkondensatoranordnungen 212 aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife (z.B. die unteren und oberen Pfade aus 6 von der Anpassungskomponente zu den Wechselrichtern oder Schaltern) zu einer Vielzahl von Schaltern selektiv aktivieren, um eine Auflösung des Filtervorgangs durch Aktivieren einer ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu modifizieren, um das Blockersignal zu filtern, während gleichzeitig eine zweite andere Kondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen aktiviert wird, um die Konvertierung auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, die in einer Kanalqualitätsanzeige (CQI) oder einer Kanalzustandsinformation (CSI) empfangen wurden, durchzuführen.
Das Verfahren kann ferner das Bestimmen dessen umfassen, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) über einen VCO-Steuerungsschalter auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, empfangen in einer CQI oder CSI, aktiviert oder deaktiviert werden soll. Der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis kann außerdem als Reaktion darauf, dass eine Signalleistung eine vorbestimmte Schwelle erreicht, deaktiviert werden.
Zur Bereitstellung von weiterem Kontext für verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstands zeigt 9 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Zugangs- (Benutzer-) Equipments in Zusammenhang mit dem Zugriff auf ein Netzwerk (z.B. Basisstation, drahtloser Access Point, Femtocell-Access-Point etc.), das hierin offenbarte Merkmale oder Aspekte aktivieren und/oder nutzen kann.
Zugangs-Equipment, UE und/oder Software in Zusammenhang mit dem Zugriff auf ein Netzwerk können (ein) Signal(e) von drahtlosen Vorrichtungen, drahtlosen Anschlüssen, drahtlosen Routern etc. über die Segmente 902₁-902_B (B ist eine positive ganze Zahl) empfangen oder an diese senden. Die Segmente 902₁-902_B können intern und/oder extern in Bezug auf das Zugangs-Equipment und/oder die Software in Zusammenhang mit dem Zugriff auf ein Netzwerk vorliegen und durch eine Monitorkomponente 904 und eine Antennenkomponente 906 gesteuert werden. Die Monitorkomponente 904 und die Antennenkomponente 906 können an die Kommunikationsplattform 908 gekoppelt werden, die elektronische Bauteile und die dazugehörige Schaltung umfassen kann, die zur Verarbeitung und Manipulation des empfangenen Signals/empfangener Signale und eines anderen Signals/anderer Signale, die gesendet werden sollen, bereitgestellt sind.
In einem Aspekt umfasst die Kommunikationsplattform 908 einen Empfänger/Sender 910, der bei Empfang der analogen Signale analoge Signale in digital Signale konvertieren kann und bei Senden digitale Signale in analoge Signale konvertieren kann. Zusätzlich dazu kann der Empfänger/Sender 910 einen einzigen Datenstrom in mehrere parallele Datenströme teilen oder den umgekehrten Vorgang durchführen. An den Empfänger/Sender 910 gekoppelt kann ein Multiplexer/Demultiplexer 912 vorliegen, der die Manipulation von Signalen in Bezug auf Zeit und Frequenzraum ermöglichen kann. Der Multiplexer/Demultiplexer 912 kann Informationen (Daten/Verkehr und Steuern/Signalübertragung) gemäß verschiedenen Multiplexschemata multiplexieren, wie z.B. Zeitmultiplex, Frequenzmultiplex, orthogonales Frequenzmultiplex, Codemultiplex, Raummultiplex. Zusätzlich dazu kann die Multiplexer/Demultiplexer-Komponente 912 Informationen (z.B. Codes, gemäß praktisch jedem auf dem Gebiet der Erfindung bekannten Code, wie z.B. Hadamard-Walsh-Codes, Baker-Codes, Kasami-Codes, Mehrphasencodes etc.) verschlüsseln und verteilen.
Ein Modulator/Demodulator 914 ist auch Teil der Kommunikationsplattform 908 und kann Informationen gemäß mehreren Modulationsverfahren modulieren, wie z.B. Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation (z.B. Märe Amplitudenquadraturmodulation, wobei M eine positive ganze Zahl ist; Phasenumtastung etc.).
Zugangs-Equipment und/oder Software im Zusammenhang mit dem Zugriff auf ein Netzwerk umfasst/umfassen auch einen Prozessor 916, der konfiguriert ist, um im Wesentlichen jeder elektronischen Komponente in dem Zugangs-Equipment und/oder der Software zumindest teilweise Funktionalität zu verleihen. Insbesondere kann der Prozessor 916 die Konfiguration von Zugangs-Equipment und/oder Software beispielsweise über die Monitorkomponente 904, die Antennenkomponente 906 und eine oder mehrere Komponenten darin ermöglichen. Zusätzlich dazu kann das Zugangs-Equipment und/oder die Software eine Anzeigenschnittstelle 918 umfassen, die Funktionen anzeigen kann, die die Funktionalität von Zugangs-Equipment und/oder Software steuern oder deren Betriebsbedingungen angeben. Zusätzlich dazu kann die Anzeigenschnittstelle 918 einen Bildschirm umfassen, um Informationen an einen Endnutzer zu übermitteln. In einem Aspekt kann es sich bei der Anzeigenschnittstelle 918 um eine Flüssigkristallanzeige, ein Plasma-Panel, eine elektrochrome Anzeige auf Grundlage eines monolithischen Dünnfilms etc. handeln. Außerdem kann die Anzeigenschnittstelle 918 eine Komponente (z.B. Lautsprecher) umfassen, die die Kommunikation von akustischen Anzeichen ermöglicht, welche auch in Verbindung mit Nachrichten verwendet werden können, die Betriebsanweisungen an einen Endnutzer übermitteln. Die Anzeigenschnittstelle 918 kann auch Dateneinträge ermöglichen (z.B. über eine verbundene Tastatur oder über Touch-Gesten), wodurch das Zugangs-Equipment und/oder die Software externe Befehle erhalten können (z.B. Neustartvorgang).
Die Breitbandnetzwerkschnittstelle 920 ermöglicht die Verbindung von Zugangs-Equipment und/oder Software mit einem Netzwerk eines Service-Providers (nicht dargestellt), das eine oder mehrere Mobilfunktechnologien (z.B. Third Generation Partnership Project, Universal Mobile Telecommunication System, Global System for Mobile Communications etc.) umfassen kann, über (eine) Backhaul-Verbindung(en) (nicht dargestellt), die Eingangs- und Ausgangsdatenströme erlauben. Breitbandnetzwerkschnittstelle 920 kann intern oder extern in Bezug auf das Zugangs-Equipment und/oder die Software vorliegen und die Anzeigenschnittstelle 918 für Interaktionen mit dem Endnutzer und die Übermittlung von Statusinformationen nutzen.
Der Prozessor 916 kann funktionell mit der Kommunikationsplattform 908 verbunden sein und Vorgänge in Bezug auf Daten (z.B. Symbole, Bits oder Chips) für Multiplexing/Demultiplexing ermöglichen, wie z.B. das Durchführen direkter und inverser schneller Fourier-Transformationen, die Auswahl von Modulationsraten, die Auswahl von Datenpaketformaten, Zeitintervalle zwischen Paketen etc. Außerdem kann der Prozessor 916 funktionell über einen Daten-, System- oder Adressbus 922 mit der Anzeigenschnittstelle 918 und der Breitbandnetzwerkschnittstelle 920 verbunden sein, um jeder dieser Komponenten zumindest teilweise Funktionalität zu verleihen.
Zugangs-Equipment und/oder Software-Arbeitsspeicher 924 kann Speicherort und/oder Abdeckungsbereich (z.B. Makrosektor, Kennung(en)) und (eine) Zugriffsliste(n) speichern, die über das Zugangs-Equipment und/oder Software-Sektorintelligenz, welche eine Reihenfolge von Abdeckungsbereichen in dem Drahtlosumfeld von Zugangs-Equipment und/oder Software umfassen können, Zugriff zu drahtloser Abdeckung gewähren, sowie Funkverbindungsqualität und damit zusammenhängende Stärke oder dergleichen. Der Arbeitsspeicher 924 kann auch Datenstrukturen, Code-Befehle und Programmmodule, System- oder Vorrichtungsinformationen, Code-Sequenzen für Verschlüsselung, Verteilung und Pilotübertragung, Zugriffspunktkonfiguration etc. speichern. Der Prozessor 916 kann (z.B. über einen Arbeitsspeicherbus) an den Arbeitsspeicher 924 gekoppelt sein, um Informationen, die verwendet werden, um die Komponenten, Plattform und Schnittstelle, die in dem Zugangs-Equipment und/oder der Software vorliegen, zu betreiben und/oder ihnen Funktionalität zu verleihen, zu speichern und abzufragen.
Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet kann sich die Bezeichnung „Prozessor“ auf im Wesentlichen jede Rechenverarbeitungseinheit oder -vorrichtung beziehen; dazu gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, einkernige Prozessoren; Einzelprozessoren mit mehrfädiger Software-Ausführungskapazität; mehrkernige Prozessoren; mehrkernige Prozessoren mit mehrfädiger Software-Ausführungskapazität; mehrkernige Prozessoren mit mehrfädiger Hardware-Technologie; parallele Plattformen und parallele Plattformen mit verteiltem gemeinsamem Arbeitsspeicher. Zusätzlich dazu kann ein Prozessor Folgendes bezeichnen: eine integrierte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, einen digitalen Signalprozessor, ein feldprogrammierbares Gate-Array, eine programmierbare Logiksteuervorrichtung, eine komplexe programmierbare Logikvorrichtung, eine diskrete Gate- oder Transistorlogik, diskrete Hardware-Komponenten oder eine beliebige Kombination von diesen, die gestaltet ist, um die hierin beschriebenen Funktionen und/oder Prozesse auszuführen. Prozessoren können Architekturen im Nanomaßstab nutzen, wie z.B., ohne auf diese beschränkt zu sein, Transistoren, Schalter und Gates auf Molekül- und Quantenpunkt-Basis, zur Optimierung der Nutzung des verfügbaren Raums oder zur Verbesserung der Leistung von mobilen Geräten. Ein Prozessor kann auch als Kombination von Rechenverarbeitungseinheiten ausgeführt sein.
In der vorliegenden Beschreibung beziehen sich Bezeichnungen wie „Speicher“, „Datenspeicher“, „Datenbank“ und im Wesentlichen jede andere Informationsspeicherkomponente, die für den Betrieb und die Funktionalität einer Komponente und/oder eines Prozesses relevant ist, auf „Arbeitsspeicherkomponenten“ oder Einheiten, die Teil eines „Arbeitsspeichers“ sind, oder Komponenten, die den Arbeitsspeicher umfassen. Es ist anzumerken, dass die hierin beschriebenen Arbeitsspeicherkomponenten entweder flüchtiger oder nicht flüchtiger Arbeitsspeicher sein oder sowohl flüchtigen als auch nicht flüchtigen Arbeitsspeicher umfassen können.
Zur Veranschaulichung, aber nicht als Einschränkung, kann nicht flüchtiger Arbeitsspeicher beispielsweise Teil eines Arbeitsspeichers, eines nicht flüchtigen Arbeitsspeichers (siehe unten), eines Plattenspeichers (siehe unten) und eines Arbeitsspeicherspeichers (siehe unten) sein. Außerdem kann nicht flüchtiger Arbeitsspeicher Teil von Read Only Memory, programmierbarem Read Only Memory, elektrisch programmierbarem Read Only Memory, elektrisch löschbarem programmierbarem Read Only Memory oder Flash-Speicher sein. Flüchtiger Arbeitsspeicher kann Random Access Memory umfassen, der als externer Pufferspeicher dient. Zur Veranschaulichung, aber nicht als Einschränkung, steht Random Access Memory in vielen Formen zur Verfügung, wie z.B. synchroner Random Access Memory, dynamischer Random Access Memory, synchroner dynamischer Random Access Memory, synchroner dynamischer Random Access Memory mit doppelter Datenrate, verbesserter synchroner dynamischer Random Access Memory, dynamischer Synchlink-Random-Access-Memory und direkter Rambus-Random-Access-Memory. Zusätzlich dazu sollen die offenbarten Arbeitsspeicherkomponenten der Systeme oder Verfahren hierin, ohne darauf beschränkt zu sein, diese und jede andere geeignete Art von Arbeitsspeicher umfassen.
Die Beispiele können Inhalte umfassen, wie z.B. ein Verfahren, Mittel zur Ausführung von Vorgängen oder Blöcken des Verfahrens, zumindest ein maschinenlesbares Medium, das Befehle umfasst, die bei Ausführung durch eine Maschine veranlassen, dass die Maschine Vorgänge des Verfahrens oder eines Geräts oder Systems für gleichzeitige Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen ausführt.
Beispiel 1 ist eine Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung einer mobilen Vorrichtung, die einen Antennenanschluss umfasst, der konfiguriert ist, um ein analoges Signal zu empfangen; ein Hochfrequenz- (HF-)Front-End, das an den Antennenanschluss gekoppelt ist, und ein Mischer-Erstempfänger-Front-End ohne rauscharmen Verstärker umfasst, das konfiguriert ist, um das analoge Signal zur Bandbreitenauswahl selektiv zu filtern; und eine digitale Basisbandschnittstelle, die an das HF-Front-End gekoppelt ist. Das HF-Front-End umfasst Folgendes: eine Grobkornkomponente, die konfiguriert ist, um eine grobkörnige Frequenzquantisierung zur Verarbeitung des analogen Signals in ein digitales Signal durchzuführen. Das HF-Front-End umfasst eine Mischerkomponente, die an den Antennenanschluss gekoppelt und konfiguriert ist, um das analoge Signal in ein Basisbandsignal herunter zu konvertieren und das Basisbandsignal einem Signalpfad bereitzustellen; und eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente, die über den Signalpfad an die Mischerkomponente gekoppelt ist und eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen mit Schaltkondensatorbänken umfasst, die konfiguriert sind, um adaptiv einen zeitdiskreten Filtervorgang des Basisbandsignals durchzuführen und gleichzeitig ein Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien durchzuführen.
Beispiel 2 umfasst den Gegenstand aus Beispiel 1 und umfasst ferner: eine Aktivierungskomponente, die konfiguriert ist, um Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um gleichzeitig den zeitdiskreten Filtervorgang als Blocker-Unterdrückungsfilterungsvorgang des Basisbandsignals und eine rauscharme Verstärkungsverstärkung mit einem ADC-Wandler auszuführen.
Beispiel 3 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1 bis 2, wobei falcultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und ferner Folgendes umfassend: eine Detektionskomponente, die konfiguriert ist, um eines oder mehrereaus einer Blockersignalstärke, einem Signal-Rausch-Verhältnis, einer Kanalbewertungsangabe oder einem Leistungspegel zu detektieren, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um die Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um eine Auflösung des zeitdiskreten Filtervorgangs selektiv zu modifizieren, während das Konvertieren auf Grundlage des einen oder der mehreren Kriterien durchgeführt wird, welche zumindest eines aus der Blockersignalstärke, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanalbewertungsangabe oder dem Leistungspegel umfassen.
Beispiel 4 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1 bis 3, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um zumindest eine Schaltkondensatorbank aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um Filterkoeffizienten des zeitdiskreten Filtervorgangs für das Basisbandsignal während eines ersten Abschnitts derselben Taktperiode zu erzeugen und ein sukzessives Näherungs- (SAR-) ADC-Konvertieren als Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal während eines zweiten Abschnitts derselben Taktperiode durch erneute Verwendung der zumindest einen Schaltkondensatorbank durchzuführen.
Beispiel 5 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1 bis 4, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um eine erste Schaltkondensatoranordnung selektiv zu aktivieren, um Filterkoeffizienten des zeitdiskreten Filtervorgangs für das Basisbandsignal zu erzeugen und eine zweite Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu verwenden, um ein sukzessives Näherungsregister- (SAR-) Analog/Digital-Konvertieren als Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode durchzuführen.
Beispiel 6 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1 bis 5, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um das Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode durch zeitlich verschachtelte Schaltbänke aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen durchzuführen.
Beispiel 7 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1 bis 6, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: eine Feinkornkomponente, die an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt und konfiguriert ist, um eine feinkörnige Frequenzquantisierung ausgehend von der grobkörnigen Frequenzquantisierung durchzuführen, wobei die Feinkornkomponente einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) und einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis umfasst, der zur Überabtastung der grobkörnigen Frequenzquantisierung und zur Verstärkung der grobkörnigen Frequenzquantisierung der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung des VCO konfiguriert ist.
Beispiel 8 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 1-7, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht, zu deaktivieren.
Beispiel 9 ist ein Mischer-Erstempfänger-Front-End-System ohne LNA für einen Empfänger, das Folgendes umfasst: einen Antennenanschluss, der konfiguriert ist, um ein analoges Signal zu empfangen; ein HF-Front-End, das eine Grobkornkomponente umfasst, die konfiguriert ist, um ein grobkörnig frequenzquantisiertes Signal aus dem analogen Signal zu erzeugen, und eine Feinkornkomponente, die konfiguriert ist, um ein feinkörnig quantisiertes Signal aus dem grobkörnig frequenzquantisierten Signal zu erzeugen. Die Grobkornkomponente umfasst Folgendes: eine Mischerkomponente, die mit dem Antennenanschluss verbunden ist und konfiguriert ist, um das analoge Signal zu einem Basisband herunter zu konvertieren und das Basisbandsignal eines Signalpfads bereitzustellen; und eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente, die mit der Mischerkomponente über den Signalpfad verbunden ist und eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen der Schaltkondensatorbänke umfasst, die konfiguriert sind, um auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien einen zeitdiskreten Filtervorgang des Basisbandsignals durchzuführen und gleichzeitig eine Konvertierung des Basisbandsignal in ein digitales Signal in einem selben Taktzyklus durchzuführen, indem Schaltanordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus zeitlich verschachtelt werden.
Beispiel 10 umfasst den Gegenstand aus Beispiel 9, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Feinkornkomponente Folgendes umfasst: einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO), der konfiguriert ist, um das grobkörnige frequenzquantisierte Signal an einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang, der an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt ist, zu empfangen, den SAR-Ausgang überabzutasten und einen SAR-Rest aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung eines an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt VCO zu verstärken.
Beispiel 11 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9-10, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: eine Detektionskomponente, die konfiguriert ist, um des eine oder die mehreren Kriterien zu detektieren, die zumindest eines aus einer Blockersignalstärke eines Blockersignals, einem Signal-Rausch-Verhältnis, einer Kanalbewertungsangabe oder einem Leistungspegel an dem Signalpfad umfassen.
Beispiel 12 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9-11, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: eine Aktivierungskomponente, die konfiguriert ist, um die Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern selektiv zu aktivieren, um eine Auflösung des zeitdiskreten Filtervorgangs durch Aktivierung einer ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu modifizieren, um das Blockersignal zu filtern und gleichzeitig eine zweite andere Kondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu aktivieren, um das Konvertieren auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften durchzuführen, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden.
Beispiel 13 umfasst den Gegenstand aus den Beispielen 9 bis 12, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um die erste Schaltkondensatoranordnung adaptiv zu modifizieren, um verschiedene Kondensatoren innerhalb der ersten Schaltkondensatoranordnung selektiv zu aktivieren oder durch Aktivieren einer dritten Kondensatoranordnung, die in einer parallelen Konfiguration mit der ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt ist, das Blockersignal auf Grundlage der einen oder mehreren Kanaleigenschaften oder des einen oder der mehreren Kriterien zu filtern, die von der Detektionskomponente empfangen wurden.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9 bis 13, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um den zeitdiskreten Filtervorgang gleichzeitig mit dem Konvertieren zeitlich zu verschachteln, indem Kondensatoren von zumindest einer Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus adaptiv aktiviert werden, um den zeitdiskreten Filtervorgang und das Konvertieren durch erneute Verwendung der Kondensatoren durchzuführen.
Beispiel 15 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9 bis 14, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: eine Leistungsskalierungskomponente, die konfiguriert ist, um zu ermitteln, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) der Feinkornkomponente über einen VCO-Steuerschalter auf Grundlage einer oder mehrerer in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangenen Kanaleigenschaften zu aktivieren oder zu deaktivieren und den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht, zu deaktivieren.
Beispiel 16 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9 bis 15, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um das Filtern in einer Phase desselben Taktzyklus durchzuführen und das Konvertieren in einer anderen Phase desselben Taktzyklus durchzuführen, während die zeitliche Verschachtelung der Schaltanordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus auf Grundlage des einen oder der mehreren Kriterien ausgeführt wird, um das Filtern und das Konvertieren gemeinsam zur selben Zeit desselben Taktzyklus durchzuführen.
Beispiel 17 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 9 bis 16, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um eine zeitliche Differenz zwischen einer Filterzeit des zeitdiskreten Filtervorgangs und einer Konvertierungszeit des Konvertierens durch Auswahl der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zur Aktivierung zu reduzieren.
Beispiel 18 ist ein Verfahren für einen Mischer-Erstempfänger, das Folgendes umfasst: das Empfangen eines analogen Signals eines ersten Betriebsbands über einen Antennenanschluss; das Herunterkonvertieren des analogen Signals über einen Mischer eines Hochfrequenz- (HF-) Front-Ends auf ein Basisbandsignal; das Filtern des Basisbandsignals des ersten Betriebsbandes durch einen Filtervorgang entlang eines Signalpfads über eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler-(ADC-) Filterkomponente; und gleichzeitig mit dem Filtern über die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente das Konvertieren des Basisbandsignals in ein grobkörniges Frequenzsignal durch adaptives Durchführen des Konvertierens des Basisbandsignals in ein digitales Signal in demselben Taktzyklus durch einen zeitlich verschachtelten Vorgang einer oder mehrerer Schaltanordnungen aus einer Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien.
Beispiel 19 umfasst den Gegenstand aus Beispiel 18 und umfasst ferner Folgendes: über einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) das Verarbeiten des grobkörnigen Frequenzsignals an einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang, der an die Vielzahl von Schalterkondensatoranordnungen der Hybrid-ADC-Filterkomponente gekoppelt ist, durch Überabtasten des SAR-Ausgangs und Verstärken eines SAR-Rests aus der Vielzahl von Schalterkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung aus an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelten VCO zur Erzeugung eines feinkörnigen Frequenzsignals.
Beispiel 20 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18 bis 19, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: über eine Detektionskomponente, die entlang des Signalpfads an den SAR-Ausgang gekoppelt ist, das Detektieren des einen oder der mehreren Kriterien, die eine Blockersignalstärke eines Blockersignals und ein Betriebsband umfassen.
Beispiel 21 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18-20, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: das selektive Aktivieren der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern zum Modifizieren einer Auflösung des Filtervorgangs durch das Aktivieren einer ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zum Filtern des Blockersignals bei gleichzeitiger Aktivierung einer zweiten anderen Kondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zur Durchführung der Konvertierung auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden.
Beispiel 22 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18 bis 21, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: das selektive Aktivieren der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern auf Grundlage des Betriebsbandes, das sich von dem ersten Betriebsband in ein zweites Betriebsband ändert, das sich von dem ersten Betriebsband unterscheidet.
Beispiel 23 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18 bis 22, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: das zeitliche Verschachteln des Filtervorgangs gleichzeitig dem Konvertieren durch adaptives Aktivieren der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus zur gemeinsamen Durchführung des Filtervorgangs und des Konvertierens.
Beispiel 24 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18 bis 23, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, und umfasst ferner Folgendes: auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden, das Bestimmen, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) über einen VCO-Steuerschalter aktiviert oder deaktiviert werden soll, und das Deaktivieren des Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht.
Beispiel 25 umfasst den Gegenstand aus einem der Beispiele 18 bis 24, wobei fakultative Elemente eingeschlossen oder weggelassen sind, wobei das Filtern und das Konvertieren ferner Folgendes umfassen: das Filtern in einer Hälfte desselben Taktzyklus über die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente und das Durchführen des Konvertierens in einer anderen Hälfte desselben Taktzyklus.
Es ist klar, dass hierin beschriebene Aspekte durch Hardware, Software, Firmware oder eine beliebige Kombination davon ausgeführt werden können. Bei Umsetzung in Software können Funktionen als ein oder mehrere Befehle oder als Code auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder übertragen werden. Computerlesbare Medien umfassen sowohl Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien, einschließlich jedes beliebigen Mediums, das die Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort an einen anderen Ort ermöglicht. Ein Speichermedium oder eine computerlesbare Speichervorrichtung kann ein beliebiges verfügbares Medium sein, auf das durch einen Universalrechner oder einen Spezialrechner zugegriffen werden kann. Beispielsweise, aber keineswegs als Einschränkung, gehören zu solchen computerlesbaren Medien RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM oder andere optische Diskspeichermedien, magnetische Diskspeichermedien oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder andere greifbare und/oder nicht flüchtige Medien, die verwendet werden können, um die gewünschte Information oder ausführbare Befehle zu tragen oder zu speichern. Jede Verbindung ist genau bezeichnet auch ein computerlesbares Medium. Wenn Software beispielsweise von einer Webseite, einem Server oder einer anderen rechnerfernen Quelle über ein Koaxialkabel, ein faseroptisches Kabel, ein Doppelkabel, eine digitale Teilnehmeranschlussleitung (DSL) oder über drahtlose Technologien wie Infrarot, Funk und Mikrowelle übertragen wird, sind das Koaxialkabel, das faseroptische Kabel, das Doppelkabel, die DSL oder die drahtlosen Technologien wie Infrarot, Funk und Mikrowelle in der Definition eines Mediums eingeschlossen. Disk und Disc bezieht sich, wie hierin verwendet, auf eine Compact Disc (CD), Laser-Disc, optische Disc, Digital Versatile Disc (DVD), Diskette und Blu-ray-Disc, wobei Disks gewöhnlicherweise Daten magnetisch abbilden, während Discs Daten optisch mittels Laser abbilden. Kombinationen der oben angeführten Medien sind ebenfalls Teil des Umfangs der Definition von computerlesbaren Medien.
Verschiedene illustrative Logiken, logische Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit hierin offenbarten Aspekten beschrieben sind, können mit einem Generalprozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, diskreten Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardware-Komponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die gestaltet ist, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen, umgesetzt oder ausgeführt werden. Ein Generalprozessor kann ein Mikroprozessor sein; alternativ dazu kann der Prozessor jedoch ein beliebiger herkömmlicher Prozessor, eine beliebige herkömmliche Steuervorrichtung, Mikrosteuervorrichtung oder Zustandsmaschine sein. Ein Prozessor kann auch als Kombination von Rechenvorrichtungen ausgeführt werden, beispielsweise als Kombination eines DSP und eines Mikroprozessors einer Vielzahl von Mikroprozessoren, eines oder mehrerer Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder als jede andere derartige Konfiguration. Zusätzlich dazu kann zumindest ein Prozessor ein oder mehrere Module umfassen, die betreibbar sind, um einen oder mehrere der hierin beschriebenen Aktionen durchzuführen.
Für eine Software-Ausführung können hierin beschriebene Techniken mit Modulen (z.B. Verfahren, Funktionen etc.) ausgeführt werden, die die hierin beschriebenen Funktionen durchführen. Software-Codes können in Arbeitsspeichereinheiten gespeichert werden und durch Prozessoren ausgeführt werden. Arbeitsspeichereinheiten können innerhalb des Prozessors oder prozessorextern implementiert werden, wobei die Arbeitsspeichereinheit in letzterem Fall über verschiedene Mittel, die auf dem Gebiet der Erfindung bekannt sind, kommunikativ an den Prozessor gekoppelt sein kann. Zumindest ein Prozessor kann ferner ein oder mehrere Module umfassen, die betreibbar sind, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen.
Hierin beschriebene Verfahren können für verschiedene drahtlose Kommunikationssysteme verwendet werden, wie z.B. CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA und andere Systeme. Die Bezeichnungen „System“ und „Netzwerk“ werden oft synonym verwendet. Ein CDMA-System kann eine Funktechnologie, wie z.B. Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), CDMA1800 etc., umsetzen. UTRA umfasst Wideband-CDMA (W-CDMA) und andere CDMA-Varianten. Außerdem deckt CDMA1800 IS-1800-, IS-95- und IS-856-Standards ab. Ein TDMA-System kann eine Funktechnologie ausführen, wie z.B. Global System for Mobile Communications (GSM). Ein OFDMA-System kann eine Funktechnologie wie z.B. Evolved UTRA (E-UTRA), Ultra Mobile Broadband (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.18, Flash-OFDM_L etc. umsetzen. UTRA und E-UTRA sind Teil des Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). 3GPP Long Term Evolution (LTE) ist eine Version von UMTS, die E-UTRA nutzt, das OFDMA für Downlink und SC-FDMA für Uplink verwendet. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE und GSM sind in Dokumenten einer Organisation mit dem Namen „3rd Generation Partnership Project“ (3GPP) beschrieben. Zusätzlich dazu sind CDMA1800 und UMB in Dokumenten einer Organisation mit dem Namen „3rd Generation Partnership Project 2“ (3GPP2) beschrieben. Außerdem können solche drahtlosen Kommunikationssysteme zusätzlich dazu Peer-to-Peer- (z.B. Mobiltelefon-zu-Mobiltelefon-) Adhoc-Netzwerksysteme umfassen, bei denen oft unpaarige, nicht lizensierte Spektren verwendet werden, 802.xx Wireless LAN, BLUETOOTH sowie beliebige andere drahtlose Kommunikationstechniken mit kurzer oder langer Reichweite.
Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA), bei dem Einzelträgermodulation und Frequenzdomänenäqualisation angewandt werden, ist eine Technik, die innerhalb der offenbarten Aspekte genutzt werden kann. SC-FDMA hat eine ähnliche Leistung und eine im Wesentlichen ähnliche Gesamtkomplexität wie das OFDMA-System. Ein SC-FDMA-Signal weist aufgrund seiner inhärenten Einzelträgerstruktur ein geringeres Spitzen-zu-Mittelwert-Leistungsverhältnis (PAPR) auf. SC-FDMA kann in Uplink-Kommunikationen verwendet werden, bei welchen ein niedrigeres PAPR für ein mobiles Endgerät in Bezug auf die Übertragungsleistungseffizienz von Vorteil sein kann.
Außerdem können verschiedene hierin beschriebene Aspekte oder Merkmale als Verfahren, Gerät oder Fertigungsgegenstand unter Anwendung herkömmlicher Programmierungs- und/oder Ingenieurstechniken ausgeführt werden. Die Bezeichnung „Fertigungsgegenstand“ soll, wie hierin verwendet, ein Computerprogramm umfassen, auf das von jeder computerlesbaren Vorrichtung, jedem computerlesbaren Träger oder jedem computerlesbaren Medium zugegriffen werden kann. Beispielsweise können computerlesbare Medien Folgendes umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: magnetische Speichervorrichtungen (z.B. Festplatte, Diskette, Magnetbänder etc.), optische Disks (z.B. Compact Disk (CD), Digital Versatile Disk (DVD) etc.), Smart Cards und Flash-Speichervorrichtungen (z.B. EPROM, Karte, Stick, Key Drive etc.). Zusätzlich dazu können verschiedene hierin beschriebene Speichermedien eine oder mehrere Vorrichtungen und/oder andere maschinenlesbare Medien zum Speichern von Informationen darstellen. Die Bezeichnung „maschinenlesbares Medium“ kann, ohne darauf beschränkt zu sein, drahtlose Kanäle und verschiedene weitere Medien umfassen, die in der Lage sind, (einen) Befehl(e) und/oder Daten zu speichern, zu enthalten und/oder zu tragen. Zusätzlich dazu kann ein Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Medium mit einem oder mehreren Befehlen oder Codes umfassen, die betreibbar sind, um zu veranlassen, dass ein Computer hierin beschriebene Funktionen ausführt.
Kommunikationsmedien stellen computerlesbare Befehle, Datenstrukturen, Programmodule oder andere strukturierte oder unstrukturierte Daten in einem Datensignal, wie z.B. einem modulierten Datensignal, wie z.B. einer Trägerwelle oder anderen Transportmechanismen, dar und umfassen jedes Informationszufuhr- oder - transportmedium. Die Bezeichnung „moduliertes Datensignal“ oder „modulierte Datensignale“ bezieht sich auf ein Signal, das eine oder mehrere Eigenschaften aufweist, die so festgelegt oder verändert wird/werden, um Informationen in einem oder mehreren Signalen zu verschlüsseln. Als Beispiel und nicht als Einschränkung umfassen Kommunikationsmedien drahtgebundene Medien, wie z.B. ein drahtgebundenes Netzwerk oder eine direkt kabelgebundene Verbindung, und drahtlose Medien, wie z.B. akustische, HF-, Infrarot- und andere drahtlose Medien.
Außerdem können die Aktionen eines Verfahrens oder Algorithmus, das/der in Verbindung mit den hierin offenbarten Aspekten beschrieben ist, direkt in Hardware, in einem durch einen Prozessor ausgeführten Softwaremodul oder einer Kombination davon ausgeführt sein. Ein Softwaremodul kann in RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Registern, einer Festplatte, einer Wechselplatte, einer CD-ROM oder einer beliebigen anderen Form von auf dem Gebiet der Erfindung bekannten Speichermedium vorliegen. Ein beispielhaftes Speichermedium kann so an einen Prozessor gekoppelt sein, dass der Prozessor Informationen aus dem Speichermedium auslesen und auf dieses schreiben kann. Alternativ dazu kann das Speichermedium integral in Bezug auf den Prozessor vorliegen. Außerdem können Prozessor und Speichermedium in manchen Aspekten in einer ASIC vorliegen. Zusätzlich dazu kann die ASIC in einem Benutzerendgerät vorliegen. Alternativ dazu können Prozessor und Speichermedium als separate Komponenten in einem Benutzerendgerät vorliegen. Zusätzlich dazu können in manchen Aspekten die Vorgänge und/oder die Aktionen eines Verfahrens oder Algorithmus als ein Code und/oder Befehl oder als beliebige Kombination oder Satz von Codes und/oder Befehlen auf einem maschinenlesbaren Medium und/oder computerlesbaren Medium vorliegen, das in ein Computerprogrammprodukt eingebunden werden kann.
Die oben angeführte Beschreibung veranschaulichter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich der Beschreibung in der Zusammenfassung, ist nicht als erschöpfend oder als die offenbarten Ausführungsformen auf genau die offenbarten Formen einschränkend auszulegen. Wenngleich konkrete Ausführungsformen und Beispiele hierin zu Veranschaulichungszwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die innerhalb des Schutzumfangs solcher Ausführungsformen und Beispiele in Betracht gezogen werden, wie Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung erkennen werden.
In diesem Zusammenhang ist klar, dass gegebenenfalls, wenngleich der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen und entsprechenden Figuren beschrieben wurde, weitere ähnliche Ausführungsformen verwendet werden können oder Modifikationen und Zusätze in Bezug auf die beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, um dieselbe, eine ähnliche, alternative oder eine Ersatzfunktion des offenbarten Gegenstands ohne Abweichen von diesem auszuführen. Aus diesem Grund sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf irgendeine einzelne hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt sein, sondern in Breite und Umfang gemäß den nachstehenden beigefügten Ansprüchen ausgelegt werden.
Insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme etc.) erfüllt werden, sollen die Begriffe (z.B. ein Verweis auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, wenn nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur entsprechen, die die angegebene Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. funktionell gleichwertig ist), auch wenn sie der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hierin veranschaulichten beispielhaften Ausführungen der Offenbarung erfüllt, strukturell nicht entspricht. Zusätzlich dazu kann ein bestimmtes Merkmal, auch wenn es vielleicht in Bezug auf nur eine von mehreren Ausführungen offenbart wurde, mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungen kombiniert werden, wie es für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert oder vorteilhaft sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 15049616 [0001]

Claims

Beansprucht wird:
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung einer mobilen Vorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Antennenanschluss, der konfiguriert ist, um ein analoges Signal zu empfangen; ein Hochfrequenz- (HF-) Front-End, das an den Antennenanschluss gekoppelt ist, und ein Mischer-Erstempfänger-Front-End ohne rauscharmen Verstärker, das konfiguriert ist, um das analoge Signal zur Bandbreitenauswahl selektiv zu filtern; und eine digitale Basisbandschnittstelle, die an das HF-Front-End gekoppelt ist; wobei das HF-Front-End Folgendes umfasst: eine Grobkornkomponente, die konfiguriert ist, um eine grobkörnige Frequenzquantisierung zur Verarbeitung des analogen Signals in ein digitales Signal durchzuführen und Folgendes umfasst: eine Mischerkomponente, die an den Antennenanschluss gekoppelt und konfiguriert ist, um das analoge Signal in ein Basisbandsignal herunter zu konvertieren und das Basisbandsignal einem Signalpfad bereitzustellen; und eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente, die über den Signalpfad an die Mischerkomponente gekoppelt ist und eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen mit Schaltkondensatorbänken umfasst, die konfiguriert sind, um adaptiv einen zeitdiskreten Filtervorgang des Basisbandsignals durchzuführen und gleichzeitig ein Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien durchzuführen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Aktivierungskomponente, die konfiguriert ist, um Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um gleichzeitig den zeitdiskreten Filtervorgang als Blocker-Unterdrückungsfilterungsvorgang des Basisbandsignals und eine rauscharme Verstärkungsverstärkung mit einem ADC-Wandler auszuführen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 2, die ferner Folgendes umfasst: eine Detektionskomponente, die konfiguriert ist, um ein oder mehrere aus einer Blockersignalstärke, einem Signal-Rausch-Verhältnis, einer Kanalbewertungsangabe oder einem Leistungspegel zu detektieren, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um die Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um eine Auflösung des zeitdiskreten Filtervorgangs selektiv zu modifizieren, während das Konvertieren auf Grundlage des einen oder der mehreren Kriterien durchgeführt wird, welche zumindest eines aus der Blockersignalstärke, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanalbewertungsangabe oder dem Leistungspegel umfassen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um zumindest eine Schaltkondensatorbank aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen selektiv zu aktivieren, um Filterkoeffizienten des zeitdiskreten Filtervorgangs für das Basisbandsignal während eines ersten Abschnitts derselben Taktperiode zu erzeugen und ein sukzessives Näherungs- (SAR-) ADC-Konvertieren als Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal während eines zweiten Abschnitts derselben Taktperiode durch erneute Verwendung der zumindest einen Schaltkondensatorbank durchzuführen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um eine erste Schaltkondensatoranordnung selektiv zu aktivieren, um Filterkoeffizienten des zeitdiskreten Filtervorgangs für das Basisbandsignal zu erzeugen und eine zweite Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu verwenden, um ein sukzessives Näherungsregister- (SAR-) Analog/Digital-Konvertieren als Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode durchzuführen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um das Konvertieren des Basisbandsignals in das digitale Signal in derselben Taktperiode durch zeitlich verschachtelte Schaltbänke aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen durchzuführen.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner Folgendes umfasst: eine Feinkornkomponente, die an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt und konfiguriert ist, um eine feinkörnige Frequenzquantisierung aus der grobkörnigen Frequenzquantisierung durchzuführen, wobei die Feinkornkomponente einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) und einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis umfasst, der zur Überabtastung der grobkörnigen Frequenzquantisierung und zur Verstärkung der grobkörnigen Frequenzquantisierung der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung des VCO konfiguriert ist.
Mischer-Erstempfänger-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Hybrid-ADC-Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmten Schwelle erreicht, zu deaktivieren.
Mischer-Erstempfänger-Front-End-System ohne LNA für einen Empfänger, wobei dieses Folgendes umfasst: einen Antennenanschluss, der konfiguriert ist, um ein analoges Signal zu empfangen; ein HF- Front-End, das eine Grobkornkomponente umfasst, die konfiguriert ist, um ein grobkörniges frequenzquantisiertes Signal aus dem analogen Signal zu erzeugen, und eine Feinkornkomponente, die konfiguriert ist, um aus dem grobkörnigen frequenzquantisierten Signal ein feinkörniges quantisiertes Signal zu erzeugen; wobei die Grobkornkomponente Folgendes umfasst: eine Mischerkomponente, die an den Antennenanschluss gekoppelt und konfiguriert ist, um das analoge Signal zu einem Basisbandsignal herunter zu konvertieren und das Basisbandsignal einem Signalpfad bereitzustellen; und eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente, die über den Signalpfad an die Mischerkomponente gekoppelt ist und eine Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen von Schaltkondensatorbänken umfasst, die konfiguriert sind, um adaptiv einen zeitdiskreten Filtervorgang des Basisbandsignals durchzuführen und gleichzeitig ein Konvertieren des Basisbandsignals zu einem digitalen Signal in demselben Taktzyklus auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien durch zeitliches Verschachteln von Schaltanordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus durchzuführen.
System nach Anspruch 9, wobei die Feinkornkomponente Folgendes umfasst: einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO), der konfiguriert ist, um das grobkörnige frequenzquantisierte Signal in einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang, der an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt ist, zu empfangen, den SAR-Ausgang überabzutasten und einen SAR-Rest aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung eines an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelten VCO zu verstärken.
System nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: eine Detektionskomponente, die konfiguriert ist, um das eine oder die mehreren Kriterien zu detektieren, die zumindest eines aus einer Blockersignalstärke eines Blockersignals, einem Signal-Rausch-Verhältnis, einer Kanalbewertungsangabe oder einem Leistungspegel an dem Signalpfad umfassen.
System nach Anspruch 11, das ferner Folgendes umfasst: eine Aktivierungskomponente, die konfiguriert ist, um die Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern selektiv zu aktivieren, um eine Auflösung des zeitdiskreten Filtervorgangs durch Aktivierung einer ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu modifizieren, um das Blockersignal zu filtern und gleichzeitig eine zweite andere Kondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zu aktivieren, um das Konvertieren auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften durchzuführen, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden.
System nach Anspruch 12, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um die erste Schaltkondensatoranordnung adaptiv zu modifizieren, um verschiedene Kondensatoren innerhalb der ersten Schaltkondensatoranordnung selektiv zu aktivieren oder durch Aktivieren einer dritten Kondensatoranordnung, die in einer parallelen Konfiguration mit der ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelt ist, das Blockersignal auf Grundlage der einen oder mehreren Kanaleigenschaften oder des einen oder der mehreren Kriterien zu filtern, die von der Detektionskomponente empfangen wurden.
System nach Anspruch 12, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um den zeitdiskreten Filtervorgang gleichzeitig mit dem Konvertieren zeitlich zu verschachteln, indem Kondensatoren von zumindest einer Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus adaptiv aktiviert werden, um den zeitdiskreten Filtervorgang und das Konvertieren durch erneute Verwendung der Kondensatoren durchzuführen.
System nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: eine Leistungsskalierungskomponente, die konfiguriert ist, um zu ermitteln, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) der Feinkornkomponente über einen VCO-Steuerschalter auf Grundlage einer oder mehrerer in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangenen Kanaleigenschaften zu aktivieren oder zu deaktivieren und den Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht, zu deaktivieren.
System nach Anspruch 9, wobei die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente ferner konfiguriert ist, um das Filtern in einer Phase desselben Taktzyklus durchzuführen und das Konvertieren in einer anderen Phase desselben Taktzyklus durchzuführen, während die zeitliche Verschachtelung der Schaltanordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus auf Grundlage des einen oder der mehreren Kriterien ausgeführt wird, um das Filtern und das Konvertieren gemeinsam zur selben Zeit desselben Taktzyklus durchzuführen.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Aktivierungskomponente ferner konfiguriert ist, um eine zeitliche Differenz zwischen einer Filterzeit des zeitdiskreten Filtervorgangs und einer Konvertierungszeit des Konvertierens durch Auswahl der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zur Aktivierung zu reduzieren.
Verfahren für einen Mischer-Erstempfänger, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Empfangen eines analogen Signals eines ersten Betriebsbands über einen Antennenanschluss; das Herunterkonvertieren des analogen Signals über einen Mischer eines Hochfrequenz- (HF-) Front-Ends auf ein Basisbandsignal; das Filtern des Basisbandsignals des ersten Betriebsbandes durch einen Filtervorgang entlang eines Signalpfads über eine Hybrid-Analog/Digital-Wandler-(ADC-) Filterkomponente; und gleichzeitig mit dem Filtern über die Hybrid-Analog/Digital-Wandler- (ADC-) Filterkomponente das Konvertieren des Basisbandsignals in ein grobkörniges Frequenzsignal durch adaptives Durchführen des Konvertierens des Basisbandsignals in ein digitales Signal in demselben Taktzyklus durch einen zeitlich verschachtelten Vorgang einer oder mehrerer Schaltanordnungen aus einer Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner Folgendes umfasst: über einen Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) das Verarbeiten des grobkörnigen Frequenzsignals an einem sukzessiven Näherungs- (SAR-) Ausgang, der an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen der Hybrid-ADC-Filterkomponente gekoppelt ist, durch Überabtasten des SAR-Ausgangs und Verstärken eines SAR-Rests aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen auf Grundlage einer Spannung-zu-Frequenz-Verstärkung eines an die Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen gekoppelten VCO zur Erzeugung eines feinkörnigen Frequenzsignals.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner Folgendes umfasst: über eine Detektionskomponente, die entlang des Signalpfads an den SAR-Ausgang gekoppelt ist, das Detektieren des einen oder der mehreren Kriterien, die eine Blockersignalstärke eines Blockersignals und ein Betriebsband umfassen.
Verfahren nach Anspruch 20 das ferner Folgendes umfasst: das selektive Aktivieren der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern zum Modifizieren einer Auflösung des Filtervorgangs durch das Aktivieren einer ersten Schaltkondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zum Filtern des Blockersignals bei gleichzeitiger Aktivierung einer zweiten anderen Kondensatoranordnung aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen zur Durchführung der Konvertierung auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner Folgendes umfasst: das selektive Aktivieren der Schaltkondensatoranordnungen aus der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen über eine Rückkopplungsschleife zu einer Vielzahl von Schaltern auf Grundlage des Betriebsbandes, das sich von dem ersten Betriebsband in ein zweites Betriebsband ändert, das sich von dem ersten Betriebsband unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner Folgendes umfasst: das zeitliche Verschachteln des Filtervorgangs gleichzeitig mit dem Konvertieren durch adaptives Aktivieren der Vielzahl von Schaltkondensatoranordnungen innerhalb desselben Taktzyklus zur gemeinsamen Durchführung des Filtervorgangs und des Konvertierens.
Verfahren nach Anspruch 23 das ferner Folgendes umfasst: auf Grundlage einer oder mehrerer Kanaleigenschaften, die in einer Kanalqualitätsanzeige oder einer Kanalzustandsinformation empfangen wurden, das Bestimmen, ob der Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf Basis eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) über einen VCO-Steuerschalter aktiviert oder deaktiviert werden soll, und das Deaktivieren des Delta-Sigma-ADC erster Ordnung auf VCO-Basis als Antwort auf eine Signalleistung, die eine vorbestimmte Schwelle erreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das Filtern und das Konvertieren ferner Folgendes umfassen: das Filtern in einer Hälfte desselben Taktzyklus über die Hybrid-Analog/DigitalWandler- (ADC-) Filterkomponente und das Durchführen des Konvertierens in einer anderen Hälfte desselben Taktzyklus.