KR101425458B1 - 이산 디지털 수신기 - Google Patents

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KR101425458B1
KR101425458B1 KR1020120084203A KR20120084203A KR101425458B1 KR 101425458 B1 KR101425458 B1 KR 101425458B1 KR 1020120084203 A KR1020120084203 A KR 1020120084203A KR 20120084203 A KR20120084203 A KR 20120084203A KR 101425458 B1 KR101425458 B1 KR 101425458B1
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브로드콤 코포레이션
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Abstract

수신기는 대역통과 필터 모듈, 샘플 및 유지 모듈, 이산 시간 필터 모듈, 및 변환 모듈을 포함한다. 대역통과 필터 모듈은 대역폭을 가지는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능하다. 샘플 및 유지 모듈은 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능하다. 이산 시간 필터 모듈은 필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능하다. 변환 모듈은 필터링된 샘플 펄스열을 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능하다.

Description

이산 디지털 수신기{DISCRETE DIGITAL RECEIVER}
관련 특허들의 상호 참조
본 특허 출원은 2011년 7월 31일의 가출원일과 제61/513,627호의 가출원 번호(대리인 관리 번호 BP 230221)를 가지며, 본 명세서에 참조를 위해 통합되고, 이산 디지털 RF 트랜시버(discrete digital RF transceiver)라는 명칭의 가출원된 특허 출원에 대해 미국 특허법 35 USC§119(e) 하에서 우선권을 주장한다.
<발명의 기술 분야>
본 발명은 전반적으로 무선 통신 시스템들 및 더욱 구체적으로, 무선 통신 장치들에 관한 것이다.
무선 및/또는 유선 통신 장치들 사이의 무선 및 유선 통신들을 지원하기 위한 통신 시스템들이 알려져 있다. 이러한 통신 시스템들은 국내 및/또는 국제적인 셀룰러 전화 시스템들로부터 인터넷 내지 점-대-점 댁내(point-to-point in-home) 무선 네트워크들까지의 범위이다. 각각의 유형의 통신 시스템이 구성되고, 이에 따라, 하나 이상의 통신 표준들에 따라 동작한다. 예를 들어, 무선 통신 시스템들은 IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 진보된 이동 전화 서비스(AMPS : advanced mobile phone service)들, 디지털 AMPS, 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM : global system for mobile communication)들, 코드 분할 다중 액세스(CDMA : code division multiple access), 로컬 다지점 분배 시스템(LMDS : local multi-point distribution system)들, 다채널-다지점 분배 시스템(MMDS : multi-channel-multi-point distribution system)들, 라디오 주파수 식별(RFID : radio frequency identification), GSM 에볼루션을 위한 증대된 데이터 레이트들(EDGE : enhanced data rates for GSM evolution), 범용 패킷 라디오 서비스(GPRS : general packet radio service), WCDMA, LTE(long term evolution : 롱텀 에볼루션), WiMAX(worldwide interoperability for microwave access : 마이크로파 액세스를 위한 전세계 상호운용성), 및/또는 그 변형들을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는 하나 이상의 표준들에 따라 동작할 수 있다.
무선 통신 시스템의 유형에 따라, 셀룰러 전화, 양방향 라디오, 개인 정보 단말(PDA : personal digital assistant), 개인용 컴퓨터(PC : personal computer), 랩톱 컴퓨터(laptop computer), 홈 엔터테인먼트 장비(home entertainment equipment), RFID 판독기(reader), RFID 태그(tag), 등등과 같은 무선 통신 장치는 다른 무선 통신 장치들과 직접 또는 간접적으로 통신한다. (점-대-점 통신들로도 알려진) 직접 통신들을 위하여, 참여 중인 무선 통신 장치들은 그 수신기들 및 송신기들을 동일한 채널 또는 채널들(예를 들어, 무선 통신 시스템의 복수의 라디오 주파수(RF : radio frequency) 반송파들 중의 하나 또는 일부 시스템들을 위한 특정한 RF 주파수)로 동조(tune)시키고, 그 채널(들) 상에서 통신한다. 간접 무선 통신들을 위하여, 각각의 무선 통신 장치는 할당된 채널을 통해 (예를 들어, 셀룰러 서비스들을 위한) 연관된 기지국(base station) 및/또는 (예를 들어, 댁내(in-home) 또는 건물내(in-building) 무선 네트워크를 위한) 연관된 액세스 포인트(access point)와 직접 통신한다. 무선 통신 장치들 사이의 통신 접속을 완료하기 위하여, 연관된 기지국들 및/또는 연관된 액세스 포인트들은 시스템 제어기를 통해, 공중 교환 전화 네트워크(public switch telephone network)를 통해, 인터넷을 통해, 및/또는 일부 다른 광역 네트워크(wide area network)를 통해 서로 직접적으로 통신한다.
무선 통신들에 참여하기 위한 각각의 무선 통신 장치에 대하여, 그것은 내장 라디오 트랜시버(transceiver)(즉, 수신기 및 송신기)를 포함하거나, 연관된 라디오 트랜시버(예를 들어, 댁내 및/또는 건물내 무선 통신 네트워크들을 위한 스테이션, RF 모뎀 등)에 결합된다. 알려진 바와 같이, 수신기는 안테나에 결합되고, 저잡음 증폭기(low noise amplifier), 하나 이상의 중간 주파수 스테이지(intermediate frequency stage)들, 필터링 스테이지, 및 데이터 복구 스테이지를 포함한다. 저잡음 증폭기는 안테나를 통해 인바운드(inbound) RF 신호들을 수신하고 그 다음으로 증폭한다. 하나 이상의 중간 주파수 스테이지들은 증폭된 RF 신호를 기저대역(baseband) 신호들 또는 중간 주파수(IF : intermediate frequency) 신호들로 변환하기 위하여 증폭된 RF 신호들을 하나 이상의 국부 발진들과 혼합한다. 필터링 스테이지는 대역(band) 신호들의 원하지 않는 출력을 감쇠시켜서 필터링된 신호들을 생성하기 위하여 기저대역 신호들 또는 IF 신호들을 필터링한다. 데이터 복구 스테이지는 특정한 무선 통신 표준에 따라 필터링된 신호들로부터 데이터를 복구한다.
또한, 알려진 바와 같이, 송신기는 데이터 변조 스테이지, 하나 이상의 중간 주파수 스테이지들, 및 전력 증폭기를 포함한다. 데이터 변조 스테이지는 특정한 무선 통신 표준에 따라 데이터를 기저대역 신호들로 변환한다. 하나 이상의 중간 주파수 스테이지들은 RF 신호들을 생성하기 위하여 기저대역 신호들을 하나 이상의 국부 발진들과 혼합한다. 전력 증폭기는 안테나를 통한 송신 이전에 RF 신호들을 증폭한다.
라디오 트랜시버를 구현하기 위하여, 무선 통신 장치는 복수의 집적 회로(IC : integrated circuit)들 및 복수의 이산 부품(discrete component)들을 포함한다. 예를 들어, 2G 및 3G 셀룰러 전화 프로토콜들을 지원하는 무선 통신 장치는 기저대역 처리 IC, 전력 관리 IC, 라디오 트랜시버 IC, 송신/수신(T/R) 스위치, 안테나, 및 복수의 이산 부품들을 포함한다. 이산 부품들은 표면 탄성파(SAW : surface acoustic wave) 필터들, 전력 증폭기들, 듀플렉서(duplexer)들, 인덕터(inductor)들, 및 커패시터(capacitor)들을 포함한다. 이러한 이산 부품들은 무선 통신 장치를 위한 재료의 청구서에 몇 달러(dollar)를 추가하지만, 2G 및 3G 프로토콜들의 엄격한 성능 요건들을 달성하기 위해 필요하다.
집적 회로 가공 기술이 진화함에 따라, 무선 통신 장치 제조업자들은 무선 트랜시버 IC 제조업자들이 IC 가공에 있어서의 발전들에 따라 그 IC들을 업데이트하도록 요구한다. 예를 들어, 가공 프로세스가 변화할 때(예를 들어, 더 작은 트랜지스터 크기들을 이용할 때), 무선 트랜시버 IC들은 더욱 새로운 가공 프로세스를 위하여 재설계(redesign)된다. 대부분의 디지털 회로가 IC 가공 프로세스와 함께 "축소(shrink)"되므로, IC들의 디지털 부분들을 재설계하는 것은 비교적 간단한 프로세스이다. 그러나, 대부분의 아날로그 회로(예를 들어, 인덕터들, 커패시터들 등)는 IC 프로세스와 함께 "축소"되지 않으므로, 아날로그 부분들을 재설계하는 것은 간단한 작업이 아니다. 이와 같이, 무선 트랜시버 IC 제조업자들은 더욱 새로운 IC 가공 프로세스들의 IC들을 생산하기 위하여 상당한 노력을 투자한다.
본 발명은 대역통과 필터 모듈, 샘플 및 유지 모듈, 이산 시간 필터 모듈, 및 변환 모듈을 포함하는 수신기 및 이를 이용한 트랜시버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 일 측면에 따르면, 수신기는,
대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
주파수 도메인 샘플 펄스열(pulse train)을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 샘플 및 유지 모듈;
필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 이산 시간 필터 모듈; 및
상기 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역통과 필터 모듈은,
기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 스위칭 네트워크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기에 있어서,
상기 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 펄스로서 중간 주파수(IF : intermediate frequency) 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 중간 주파수(IF) 대역통과 필터 응답을 가지고,
상기 변환 모듈은,
상기 IF 펄스를 기저대역 디지털 신호로 변환하기 위한 IF-기저대역 변환 모듈; 및
상기 기저대역 디지털 신호를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기에 있어서,
상기 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 응답으로서 기저대역 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스를 필터링하도록 동작가능한 기저대역 대역통과 필터 응답을 가지고,
상기 변환 모듈은,
상기 기저대역 펄스를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기는,
클록 발생 회로를 더 포함하고,
상기 클록 발생 회로는,
시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 클록 발생 모듈;
상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 상기 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 시스템 클록 신호로부터 샘플 및 유지 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 샘플 및 유지 클록 모듈;
상기 시스템 클록 신호로부터 필터 클록을 발생하도록 동작가능한 이산 시간 필터 클록 모듈; 및
상기 시스템 클록 신호로부터 변환 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 변환 클록 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기는,
상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 증폭하도록 동작가능한 저잡음 증폭기(LNA) 모듈을 더 포함한다.
하나의 측면에 따르면, 수신기는,
대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 샘플 및 유지 모듈;
필터링된 기저대역 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한, 기저대역 대역통과 필터 응답을 가지는 이산 시간 필터 모듈; 및
상기 필터링된 기저대역 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역통과 필터 모듈은,
기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 스위칭 네트워크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기는,
클록 발생 회로를 더 포함하고,
상기 클록 발생 회로는,
시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 클록 발생 모듈;
상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 상기 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 시스템 클록 신호로부터 샘플 및 유지 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 샘플 및 유지 클록 모듈;
상기 시스템 클록 신호로부터 필터 클록을 발생하도록 동작가능한 이산 시간 필터 클록 모듈; 및
상기 시스템 클록 신호로부터 변환 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 변환 클록 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 수신기는,
상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 증폭하도록 동작가능한 저잡음 증폭기(LNA) 모듈을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역통과 필터 모듈은,
버퍼링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 인바운드 무선 신호를 버퍼링하도록 동작가능한 버퍼 모듈; 및
상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 버퍼링된 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 주파수 변환 대역통과 필터를 포함한다.
바람직하게는,
상기 버퍼 모듈은,
버퍼; 및
인버터 중의 적어도 하나를 포함한다.
하나의 측면에 따르면, 트랜시버는,
수신기 부분; 및
송신기 부분을 포함하고,
상기 수신기 부분은,
대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 수신 샘플 및 유지 모듈;
필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 수신 이산 시간 필터 모듈; 및
상기 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 수신 변환 모듈을 포함하고,
상기 송신기 부분은,
아웃바운드 기저대역 신호를, 대역폭을 갖는 아웃바운드 주파수 도메인 펄스로 변환하도록 동작가능한 송신 변환 모듈;
송신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 아웃바운드 주파수 도메인 펄스의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 아웃바운드 주파수 도메인 펄스를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 송신 샘플 및 유지 모듈; 및
아웃바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 송신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한, 무선 주파수 대역통과 필터 응답을 가지는 송신 이산 시간 필터 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역통과 필터 모듈은,
기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 스위칭 네트워크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 트랜시버에 있어서,
상기 수신 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 펄스로서 IF 펄스를 생성하기 위하여 상기 수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 중간 주파수(IF) 대역통과 필터 응답을 가지고,
상기 변환 모듈은,
상기 IF 펄스를 기저대역 디지털 신호로 변환하기 위한 IF-기저대역 변환 모듈; 및
상기 기저대역 디지털 신호를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 트랜시버에 있어서,
상기 수신 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 펄스로서 기저대역 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 기저대역 대역통과 필터 응답을 가지고,
상기 변환 모듈은,
상기 기저대역 펄스를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 트랜시버는,
클록 발생 회로를 더 포함하고,
상기 클록 발생 회로는,
시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 클록 발생 모듈;
상기 시스템 클록 신호로부터 수신 샘플 및 유지 클록 신호와 송신 샘플 및 유지 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 샘플 및 유지 클록 모듈;
상기 시스템 클록 신호로부터 수신 필터 클록 및 송신 필터 클록을 발생하도록 동작가능한 이산 시간 필터 클록 모듈; 및
상기 시스템 클록 신호로부터 수신 변환 클록 신호 및 송신 변환 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 변환 클록 모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 트랜시버는,
상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 증폭하도록 동작가능한 저잡음 증폭기(LNA) 모듈을 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 대역통과 필터 모듈, 샘플 및 유지 모듈, 이산 시간 필터 모듈, 및 변환 모듈을 포함하는 수신기 및 이를 이용한 트랜시버를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 트랜시버의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중입력 다중출력(MIMO : multiple input multiple output) 무선 트랜시버의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 무선 트랜시버(multiple frequency band wireless transceiver)의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 4의 수신기의 RF 대역통과 필터 및 저잡음 증폭기의 동작의 예의 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 도 4의 수신기의 샘플 및 유지(sample and hold) 필터 회로의 동작의 예의 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 시간 도메인(time domain)에서의 입력 신호(input signal)의 예의 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 주파수 도메인(frequency domain)에서의 인바운드 신호(inbound signal)의 예의 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 주어진 샘플링 주기(Ts)로 시간 도메인에서 인바운드 신호를 샘플링하는 예의 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 샘플링 주파수(fs)로 주파수 도메인에서 샘플링된 인바운드 신호의 예의 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 주어진 샘플링 주기(sampling period)(Ts) 및 유지 주기(holding period)(Th)로 시간 도메인에서 인바운드 신호를 샘플링 및 유지하는 예의 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 Ts-대-Th의 다양한 비율들로 주파수 도메인에서 샘플링 및 유지된 인바운드 신호의 예의 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 도 4의 수신기의 주파수 도메인에서의 인바운드 RF 신호의 예의 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 주파수 도메인에서의 인바운드 RF 신호의 예의 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 샘플링 주파수(fs)로 주파수 도메인에서 샘플링된 인바운드 RF 신호의 예의 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 샘플링 주파수(fs)로 주파수 도메인에서 샘플링된 인바운드 RF 신호의 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 예의 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 샘플링 주파수(fs)로 주파수 도메인에서 샘플링된 인바운드 RF 신호의 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 또 다른 예의 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 샘플링 주파수(fs)로 주파수 도메인에서 샘플링된 인바운드 RF 신호의 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 또 다른 예의 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 20은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 21은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 임피던스 소자의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 22는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 임피던스 소자의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 23은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 24는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 25는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 임피던스 회로의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 26은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 필터 회로의 임피던스 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 27은 본 발명에 따른 RF 동조된 임피던스 회로에 의한 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 또 다른 예의 도면이다.
도 28은 본 발명에 따른 fs 동조된 임피던스 회로에 의한 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 또 다른 예의 도면이다.
도 29는 본 발명에 따른 기저대역 동조된 임피던스 회로에 의한 샘플링 및 유지 필터 회로의 대역통과 필터링의 또 다른 예의 도면이다.
도 30은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 클록 발생기 회로의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 31은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 클록 발생기 회로에 의해 생성된 위상 오프셋 클록 신호(phase offset clock signal)들의 예의 도면이다.
도 32는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 클록 발생기 회로에 의해 생성된 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호의 예의 도면이다.
도 33은 본 발명에 따른 프로그램가능 이산 시간 필터(programmable discrete time filter)의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 34는 본 발명에 따른 프로그램가능 이산 시간 필터의 또 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
도 35는 본 발명에 따른 주파수 변환 대역통과 필터(FTBPF : frequency translation band pass filter)의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 36은 본 발명에 따른 필터 클록 발생 회로의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 37은 본 발명에 따른 대역통과 필터의 주파수 변환의 예의 도면이다.
도 38은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 39는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 40은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기 내의 아날로그-디지털 변환기의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 41은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 42는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 43은 본 발명에 따른 도 42의 수신기의 LNA의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 44는 본 발명에 따른 도 42의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 45는 본 발명에 따른 도 42의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 46은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 47은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 48은 본 발명에 따른 도 47의 수신기의 LNA의 출력의 시간 도메인 및 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 49는 본 발명에 따른 도 47의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 50은 본 발명에 따른 도 47의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 51은 본 발명에 따른 도 47의 수신기의 하향 변환 모듈(down conversion module)의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 52는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 53은 본 발명에 따른 도 52의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 54는 본 발명에 따른 도 52의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 55는 본 발명에 따른 도 52의 수신기의 하향 변환 모듈의 샘플 및 유지 회로의 출력의 주파수 도메인 표면의 샘플의 도면이다.
도 56은 본 발명에 따른 도 52의 수신기의 하향 변환 모듈의 이산 시간 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 57은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 58은 본 발명에 따른 도 57의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 59는 본 발명에 따른 도 57의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표면의 예의 도면이다.
도 60은 본 발명에 따른 도 57의 수신기의 하향 변환 모듈의 샘플 및 유지 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 61은 본 발명에 따른 도 57의 수신기의 하향 변환 모듈의 이산 시간 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 62는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 63은 본 발명에 따른 도 62의 수신기의 순방향 경로 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 64는 본 발명에 따른 도 62의 수신기의 순방향 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 65는 본 발명에 따른 도 62의 수신기의 차단기 경로 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 66은 본 발명에 따른 도 62의 수신기의 차단기 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 67은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 68은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 69는 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 LNA의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 70은 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 71은 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 RF 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 72는 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 IF 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 73은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 74는 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 LNA의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 75는 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 76은 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 RF 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 77은 본 발명에 따른 도 68의 수신기의 IF 경로 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 78은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 79는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 80은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 81은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 82는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 프로그램가능 프론트 엔드의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 83은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 84는 본 발명에 따른 도 83의 수신기의 샘플 메모리의 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 85는 본 발명에 따른 도 83의 수신기의 샘플 메모리의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 86은 본 발명에 따른, 비트들을 아웃바운드 RF 신호들로 변환하는 예의 도면이다.
도 87은 본 발명에 따른, 인바운드 RF 신호들을 비트들로 변환하는 예의 도면이다.
도 88은 본 발명에 따른, 인바운드 RF 신호들을 비트들로 변환하는 예로서, 샘플 버퍼링을 포함하는 예의 도면이다.
도 89는 본 발명에 따른, 인바운드 RF 신호들을 비트들로 변환하는 예로서, 에러 정정 처리를 포함하는 예의 도면이다.
도 90은 본 발명에 따른, 수신기 파라미터들을 설정, 조절, 및/또는 교정하는 예시적인 방법의 논리도이다.
도 91은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 92는 본 발명에 따른, 클록 신호의 주어진 샘플링 주기(Ts), 유지 주기(Th), 및 주어진 위상에서 인바운드 신호를 시간 도메인에서 샘플링 및 유지하는 예의 도면이다.
도 93은 본 발명에 따른, 클록 신호의 주어진 샘플링 주기(Ts), 유지 주기(Th), 및 또 다른 위상에서 인바운드 신호를 시간 도메인에서 샘플링 및 유지하는 또 다른 예의 도면이다.
도 94는 본 발명에 따른, 클록 신호의 주어진 샘플링 주기(Ts), 유지 주기(Th), 및 또 다른 위상에서 인바운드 신호를 시간 도메인에서 샘플링 및 유지하는 또 다른 예의 도면이다.
도 95는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 96은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 97은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 98은 본 발명에 따른 도 97의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 99는 본 발명에 따른 도 97의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 100은 본 발명에 따른 도 97의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표면의 예의 도면이다.
도 101은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 102는 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 103은 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 104는 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 이산 시간 필터의 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 105는 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 이산 시간 필터의 또 다른 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 106은 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 107은 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 제 1 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 108은 본 발명에 따른 도 101의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 제 2 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 109는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 109a는 본 발명에 따른 샘플 및 유지 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 110은 본 발명에 따른 샘플 및 유지 회로의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 111은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 112는 본 발명에 따른 도 111의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 113은 본 발명에 따른 도 111의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 제 1 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 114는 본 발명에 따른 도 111의 수신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 제 2 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 115는 본 발명에 다른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 116은 본 발명에 따른 도 115의 송신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 117은 본 발명에 따른 도 116의 송신기의 이산 시간 필터의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 118은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 119는 본 발명에 따른 도 118의 송신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 120은 본 발명에 따른 도 118의 송신기의 이산 시간 필터의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 121은 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 122는 본 발명에 따른 도 121의 송신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 123은 본 발명에 따른 도 121의 송신기의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 124는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 125는 본 발명에 따른 도 124의 송신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 126은 본 발명에 따른 도 124의 송신기의 이산 시간 필터의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다.
도 127은 본 발명에 따른 도 124의 송신기의 샘플 및 유지 필터 회로의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 128은 본 발명에 따른 도 124의 송신기의 이산 시간 필터의 입력 및 출력의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다.
도 129는 본 발명에 따른 트랜시버의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 1은 안테나 어셈블리(10), 안테나 인터페이스(12), 송신기 부분(14), 클록킹 회로 모듈(16), 이산 디지털 수신기 부분(18), 및 기저대역 처리 모듈(20)을 포함하는 무선 트랜시버(wireless transceiver)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 안테나 어셈블리(10)는 하나 이상의 안테나들, 하나 이상의 안테나 어레이들, 다이버시티(diversity) 안테나 구조, 하나 이상의 별개의 송신 안테나들, 하나 이상의 별개의 수신 안테나들, 및/또는 그 조합을 포함할 수 있다. 안테나 인터페이스(12)는 하나 이상의 안테나 동조 유닛들, 하나 이상의 송신 라인들, 하나 이상의 임피던스 정합 회로들, 하나 이상의 트랜스포머 발룬(transformer balun)들, 하나 이상의 송신-수신 스위치들, 하나 이상의 송신-수신 격리 모듈들 등을 포함한다. 무선 트랜시버는 전력 관리 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
무선 트랜시버는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치 내에 포함될 수 있고, 이 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 사람에 의해 운반될 수 있고, 배터리에 의해 적어도 부분적으로 전력을 공급받고, 및/또는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션(application)들을 수행한다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 셀룰러 전화, 랩톱 컴퓨터, 개인 정보 단말(personal digital assistant), 비디오 게임 콘솔(video game console), 비디오 게임 플레이어(video game player), 개인용 엔터테인먼트 유닛, 태블릿 컴퓨터 등일 수 있다. 무선 라디오 트랜시버(wireless radio transceiver)는 라디오 주파수(RF) 주파수 스펙트럼 및/또는 밀리미터파(MMW : millimeter wave) 주파수 스펙트럼에서 동작할 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 데이터의 무선 송신을 요구하는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 하나 이상의 기능들을 수행한다. 이 사례에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 아웃바운드 데이터(22)(예를 들어, 음성, 텍스트, 오디오, 비디오, 그래픽 등)를 수신하거나 발생하고, 하나 이상의 무선 통신 표준들(예를 들어, GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS : universal mobile telecommunications system), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, EV-DO(evolution data optimized) 등)에 따라 아웃바운드 데이터를 하나 이상의 아웃바운드 심볼 스트림들(24)로 변환한다. 이러한 변환은 스크램블링(scrambling), 펑처링(puncturing), 인코딩(encoding), 인터리빙(interleaving), 성상도 맵핑(constellation mapping), 변조(modulation), 주파수 확산(frequency spreading), 주파수 도약(frequency hopping), 빔성형(beamforming), 공간-시간-블록 인코딩(space-time-block encoding), 공간-주파수-블록 인코딩(space-frequency-block encoding), 주파수-시간 도메인 변환(frequency to time domain conversion), 및/또는 디지털 기저대역-중간 주파수 변환(digital baseband to intermediate frequency conversion) 중의 하나 이상을 포함한다. 기저대역 처리 모듈(20)은 단일 입력 단일 출력(SISO : single input single output) 통신들을 위해 및/또는 다중 입력 단일 출력(MISO : multiple input single output) 통신들을 위해 아웃바운드 데이터(22)를 단일 아웃바운드 심볼 스트림(24)으로 변환하고, (도 2를 참조하여 추가적으로 설명될) 단일 입력 다중 출력(SIMO : single input multiple output) 및 다중 입력 다중 출력(MIMO : multiple input multiple output) 통신들을 위해 아웃바운드 데이터(22)를 다수의 아웃바운드 심볼 스트림들(24)로 변환한다는 것에 주목해야 한다.
기저대역 처리 모듈(20)은 하나 이상의 아웃바운드 심볼 스트림들(22)을 송신기 부분으로 제공하고, 이 송신기 부분은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)을 하나 이상의 아웃바운드 RF 신호들(26)(예를 들어, 하나 이상의 주파수 대역들 800 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 2000 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz, 60 GHz 등에서의 신호들)로 변환한다. 트랜시버 부분(14)은 (도 115 내지 도 129 중의 하나 이상을 참조하여 더욱 상세하게 논의될) 이산 디지털 토폴로지(discrete digital topology)를 이용하여 구현될 수 있거나, 아날로그 회로(예를 들어, 상향 변환(up-conversion) 모듈, 아날로그 기저대역 및/또는 RF 필터링, 전력 증폭기 등)를 이용하여 구현될 수 있다. 특정한 구현과 관계없이, 송신기 부분(14)은 직접 변환 토폴로지(예를 들어, 기저대역 또는 기저대역 근처의 심볼 스트림들의 RF 신호들로의 직접 변환) 또는 수퍼 헤테로다인 토폴로지(super heterodyne topology)(예를 들어, 기저대역 또는 기저대역 근처의 심볼 스트림들을 중간 주파수(IF) 신호들로 변환하고, 그 다음으로, IF 신호들을 RF 신호들로 변환함)를 가질 수 있다.
방향 변환을 위하여, 송신기 부분(14)은 카티시안 기반 토폴로지(Cartesian-based topology), 극성 기반 토폴로지(polar-based topology), 또는 하이브리드 극성-카티시안 기반 토폴로지(hybrid polar-Cartesian-based topology)를 가질 수 있다. 카티시안 기반 토폴로지에서, 송신기 부분(14)은 아웃바운드 심볼 스트림(24)을 동위상(in-phase)(I) 및 직교위상(quadrature)(Q) 성분들(예를 들어, 각각 AI(t)cos(ωBB(t) + ΦI(t)) 및 AQ(t)cos(ωBB(t) + ΦQ(t)))로서 수신하고, 아웃바운드 심볼 스트림(24)을 상향 변환된 신호들(예를 들어, A(t)cos(ωBB(t) + ΦRF(t)))로 변환한다. 예를 들어, 아웃바운드 심볼 스트림(24)의 I 및 Q 성분들은 송신 국부 발진(TX LO)의 동위상 및 직교위상 성분들(예를 들어, 각각 cos(ωRF(t)) 및 sin(ωRF(t)))과 혼합되어, 혼합된 신호를 생성한다. 하나 이상의 필터들은 혼합된 신호들을 필터링하여 상향 변환된 신호들을 생성한다. 또 다른 예로서, 아웃바운드 심볼 스트림(24)의 I 및 Q 성분들은 상향 샘플링되고 필터링되어 상향 변환된 신호들을 생성한다. 하나 이상의 전력 증폭기들은 아웃바운드 상향 변환된 신호들을 증폭하여 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 생성한다.
위상 극성 기반 토폴로지에서, 송신기 부분(14)은 극성 좌표계들의 아웃바운드 심볼 스트림(24)(예를 들어, A(t)cos(ωBB(t) + Φ(t)) 또는 A(t)cos(ωBB(t) +/- △Φ))을 수신한다. 일례로서, 송신기 부분(14)은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)의 위상 정보(예를 들어, +/- △Φ[위상 시프트] 및/또는 Φ(t)[위상 변조])에 기초하여 조절되는 발진(예를 들어, cos(ωRF(t)))을 생성하는 발진기를 포함한다. 결과적인 조절되는 발진(예를 들어, cos(ωRF(t) +/- △Φ) 또는 cos(ωRF(t) + Φ(t)))은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)의 진폭 정보(예를 들어, A(t)[진폭 변조])에 의해 추가적으로 조절되어, 하나 이상의 상향 변환된 신호들(예를 들어, A(t)cos(ωRF(t) + Φ(t)) 또는 A(t)cos(ωRF(t) +/- △Φ))을 생성할 수 있다. 또 다른 예에서, 극성 좌표계 기반의 아웃바운드 심볼 스트림은 상향 샘플링되고 이산 디지털 방식으로 필터링되어, 하나 이상의 상향 변환된 신호들을 생성한다. 하나 이상의 전력 증폭기들은 아웃바운드 상향 변환된 신호(들)을 증폭하여 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 생성한다.
주파수 극성 기반 토폴로지에서, 송신기 부분(14)은 주파수-극성 좌표계들의 아웃바운드 심볼 스트림(24)(예를 들어, A(t)cos(ωBB(t) + f(t)) 또는 A(t)cos(ωBB(t) +/- △f))을 수신한다. 일례로서, 송신기 부분(14)은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)의 주파수 정보(예를 들어, +/- △f[주파수 시프트] 및/또는 f(t)[주파수 변조])에 기초하여 조절되는 발진(예를 들어, cos(ωRF(t)))을 생성하는 발진기를 포함한다. 결과적인 조절되는 발진(예를 들어, cos(ωRF(t) +/- △f) 또는 cos(ωRF(t) + f(t)))은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)의 진폭 정보(예를 들어, A(t)[진폭 변조])에 의해 추가적으로 조절되어, 하나 이상의 상향 변환된 신호들(예를 들어, A(t)cos(ωRF(t) + f(t)) 또는 A(t)cos(ωRF(t) +/- △f))을 생성할 수 있다. 또 다른 예에서, 주파수-극성 좌표계 기반의 아웃바운드 심볼 스트림(24)은 상향 샘플링되고 이산 디지털 방식으로 필터링되어, 하나 이상의 상향 변환된 신호들을 생성한다. 하나 이상의 전력 증폭기들은 아웃바운드 상향 변환된 신호(들)을 증폭하여 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 생성한다.
하이브리드 극성-카티시안 기반 토폴로지에서, 송신기 부분(14)은 아웃바운드 심볼 스트림(24)을 위상 정보(예를 들어, cos(ωBB(t) +/- △Φ) 또는 cos(ωBB(t) + Φ(t))) 및 진폭 정보(예를 들어, A(t))로서 수신한다. 일례로서, 송신기 부분(14)은 하아 이상의 아웃바운드 심볼 스트림들(24)의 동위상 및 직교위상 성분들(예를 들어, 각각 cos(ωBB(t) + ΦI(t)) 및 cos(ωBB(t) + ΦQ(t)))을 하나 이상의 송신 국부 발진들(TX LO)의 동위상 및 직교위상 성분들(예를 들어, 각각 cos(ωRF(t)) 및 sin(ωRF(t)))과 혼합하여, 혼합된 신호들을 생성한다. 하나 이상의 필터들은 혼합된 신호들을 필터링하여, 하나 이상의 아웃바운드 상향 변환된 신호들(예를 들어, A(t)cos(ωBB(t) + Φ(t)) + ωRF(t)))을 생성한다. 또 다른 예에서, 극성-카티시안 기반 아웃바운드 심볼 스트림은 상향 샘플링되고 이산 디지털 방식으로 필터링되어, 하나 이상의 상향 변환된 신호들을 생성한다. 하나 이상의 전력 증폭기들은 아웃바운드 상향 변환된 신호(들)을 증폭하여, 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 생성한다.
수퍼 헤테로다인 토폴로지를 위하여, 송신기 부분(14)은 기저대역(BB)-중간 주파수(IF) 부분 및 IF-라디오 주파수(RF 부분)을 포함한다. BB-IF 부분은 극성 기반의 토폴로지, 카티시안 기반 토폴로지, 하이브리드 극성-카티시안 기반 토폴로지, 또는 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)을 상향 변환하기 위한 혼합 스테이지일 수 있다. 3개의 이전의 경우들에 있어서, BB-IF 부분은 IF 신호(들)(예를 들어, A(t)cos(ωIF(t) + Φ(t)))를 발생하고, IF-RF 부분은 프리(pre)-PA 아웃바운드 RF 신호(들)를 생성하기 위하여 혼합 스테이지, 필터링 스테이지 및 전력 증폭기 드라이버(PAD : power amplifier driver)를 포함한다.
BB-IF 부분이 혼합 스테이지를 포함할 때, IF-RF 부분은 극성 기반 토폴로지, 카티시안 기반 토폴로지, 또는 하이브리드 극성-카티시안 기반 토폴로지를 가질 수 있다. 이 사례에서, BB-IF 부분은 아웃바운드 심볼 스트림(들)(24)(예를 들어, A(t)cos((ωBB(t) + Φ(t)))을 중간 주파수 심볼 스트림(들)(예를 들어, A(t)(ωIF(t) + Φ(t))으로 변환한다. IF-RF 부분은 IF 심볼 스트림(들)을 아웃바운드 RF 신호(들)(26)로 변환한다.
직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기는 증폭된 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 안테나 인터페이스(12)로 출력한다. 일례로서, 안테나 인터페이스(12)의 RX-TX 격리 모듈(듀플렉서(duplexer), 서큘레이터(circulator), 또는 트랜스포머 발룬, 또는 공통의 안테나를 이용하여 TX 신호 및 RX 신호 사이에 격리(isolation)를 제공하는 다른 장치)은 아웃바운드 RF 신호(들)(26)를 감쇠시킨다. RX-TX 격리 모듈은 기저대역 처리 모듈(20)로부터 수신되는 제어 신호들에 기초하여 아웃바운드 RF 신호(들)(26)(즉, TX 신호)의 그 감쇠를 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 전력이 상대적으로 낮을 때, RX-TX 격리 모듈은 TX 신호의 그 감쇠를 감소시키기 위하여 조절될 수 있다.
이전의 예와 함께 계속하면, 안테나 인터페이스(12)의 안테나 동조 유닛(ATU : antenna tuning unit)은 안테나 어셈블리(10)의 임피던스와 실질적으로 정합하는 희망하는 임피던스를 제공하도록 동조된다. 동조될 때, ATU는 송신을 위하여 RX-TX 격리 모듈로부터 안테나 어셈블리(10)로 감쇠된 TX 신호를 제공한다. ATU는 안테나 어셈블리(10)의 임피던스 변화들을 추적하기 위하여 연속으로 또는 주기적으로 조절될 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 기저대역 처리 모듈(20)은 안테나 어셈블리(10)의 임피던스에 있어서의 변화를 검출할 수 있고, 검출된 변화에 기초하여, 제어 신호들(28)을 ATU로 제공하여, ATU가 그 임피던스를 이에 대응하여 변화시킬 수 있다.
또한, 안테나 어셈블리(10)는 안테나 인터페이스(12)의 주파수 대역(FB : frequency band) 스위치를 통해 안테나 인터페이스(12)의 ATR들 중의 하나로 제공되는 하나 이상의 인바운드 RF 신호들을 수신한다. ATU는 인바운드 RF 신호(들)(30)를 RX-TX 격리 모듈로 제공하고, 이 RX-TX 격리 모듈은 신호(들)를 수신기(RX) 부분(18)으로 라우팅한다. 이산 디지털 RX 부분(18)은 인바운드 RF 신호(들)(30)(예를 들어, A(t)cos(ωRF(t) + Φ(t)))를 하나 이상의 인바운드 심볼 스트림들(32)(예를 들어, A(t)cos((ωBB(t) + Φ(t)))로 (예를 들어, 직접 또는 수퍼 헤테로다인 방식으로) 변환한다. 이산 디지털 수신기 부분(18)의 다양한 실시예들은 도 4 내지 도 114 중의 하나 이상에서 논의된다.
기저대역 처리 모듈(20)은 하나 이상의 무선 통신 표준들(예를 들어, GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스, 지그비, 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, 에볼루션 데이터 최적화(EV-DO) 등)에 따라 인바운드 심볼 스트림(들)(32)을 인바운드 데이터(34)(예를 들어, 음성, 텍스트, 오디오, 비디오, 그래픽 등)로 변환한다. 이러한 변환은 디지털 중간 주파수-기저대역 변환, 시간-주파수 도메인 변환, 공간-시간-블록 디코딩, 공간-주파수-블록 디코딩, 복조, 주파수 확산 디코딩, 주파수 도약 디코딩, 빔성형 디코딩, 성상도 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩, 디펑처링(depuncturing), 및/또는 디스크램블링(descrambling) 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 처리 모듈(20)은 단일 입력 단일 출력(SISO) 통신들을 위해 및/또는 다중 입력 단일 출력(MISO) 통신들을 위해 단일 인바운드 심볼 스트림(32)을 인바운드 데이터(34)로 변환하고, 단일 입력 다중 출력(SIMO) 및 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신들을 위해 다수의 인바운드 심볼 스트림들(32)을 인바운드 데이터(34)로 변환한다.
포함될 경우, 전력 관리 유닛(20)은 다양한 기능들을 수행한다. 이러한 기능들은 전력 접속들 및 배터리 충전들을 감시하는 것, 필요할 때에 배터리를 충전하는 것, 무선 트랜시버 및/또는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 다른 부품들에 대한 전력을 제어하는 것, 공급 전압들을 발생하는 것, 불필요한 모듈들을 차단하는 것, 모듈들의 슬립 모드(sleep mode)들을 제어하는 것, 및/또는 실시간 클록을 제공하는 것을 포함한다. 전력 공급 전압들의 발생을 용이하게 하기 위하여, 전력 관리 유닛은 하나 이상의 스위치-모드 전력 공급 장치들 및/또는 하나 이상의 선형 레귤레이터들을 포함할 수 있다.
도 2는 안테나 어셈블리(10), 안테나 인터페이스(12), 송신기 부분(14), 클록킹 회로 모듈(16), 이산 디지털 수신기 부분(18), 및 기저대역 처리 모듈(20)을 포함하는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 트랜시버(36)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 안테나 어셈블리(10)는 하나 이상의 안테나들, 하나 이상의 안테나 어레이들, 다이버시티 안테나 구조, 하나 이상의 별개의 송신 안테나들, 하나 이상의 별개의 수신 안테나들, 및/또는 그 조합을 포함할 수 있다. 안테나 인터페이스(12)는 하나 이상의 안테나 동조 유닛들, 하나 이상의 송신 라인들, 하나 이상의 임피던스 정합 회로들, 하나 이상의 트랜스포머 발룬들, 하나 이상의 송신-수신 스위치들, 하나 이상의 송신-수신 격리 모듈들 등을 포함한다. 무선 트랜시버(36)는 전력 관리 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
무선 트랜시버(36)는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치 내에 포함될 수 있고, 이 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 사람에 의해 운반될 수 있는 임의의 장치일 수 있고, 배터리에 의해 적어도 부분적으로 전력을 공급받을 수 있고, 및/또는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 수행한다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 셀룰러 전화, 랩톱 컴퓨터, 개인 정보 단말(personal digital assistant), 비디오 게임 콘솔, 비디오 게임 플레이어, 개인용 엔터테인먼트 유닛, 태블릿 컴퓨터 등일 수 있다. 무선 라디오 트랜시버(36)는 라디오 주파수(RF) 주파수 스펙트럼 및/또는 밀리미터파(MMW) 주파수 스펙트럼에서 동작할 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 데이터의 무선 송신을 요구하는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 하나 이상의 기능들을 수행한다. 이 사례에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 아웃바운드 데이터(22)(예를 들어, 음성, 텍스트, 오디오, 비디오, 그래픽 등)를 수신하거나 발생하고, MIMO 통신들을 지원하는 하나 이상의 무선 통신 표준들(예를 들어, GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS : universal mobile telecommunications system), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, EV-DO(evolution data optimized) 등)에 따라 아웃바운드 데이터를 다수의 아웃바운드 심볼 스트림들(24)로 변환한다. 이러한 변환은 디지털 중간 주파수-기저대역 변환, 시간-주파수 도메인 변환, 공간-시간-블록 디코딩, 공간-주파수-블록 디코딩, 복조, 주파수 확산 디코딩, 주파수 도약 디코딩, 빔성형 디코딩, 성상도 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩, 디펑처링(depuncturing), 및/또는 디스크램블링 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 또는 도 115 내지 도 129를 참조하여 추후에 설명되는 바와 같이 하나 이상의 송신기들을 포함하는 송신기 부분(14)은 다수의 출력 심볼 스트림들(24)을 수신하고, 이들을 다수의 아웃바운드 RF 신호들(26)로 변환한다. 송신기 부분(14)은 아웃바운드 RF 신호들(26)을 안테나 인터페이스(12)에 제공하고, 안테나 인터페이스(12)는 궁극적으로, 송신을 위하여 그 아웃바운드 RF 신호들(26)을 안테나 어셈블리(10)에 제공한다. 안테나 인터페이스(12)는 아웃바운드 RF 신호들의 각각에 대하여 하나 이상의 안테나 동조 유닛들, 하나 이상의 송신 라인들, 하나 이상의 임피던스 정합 회로들, 하나 이상의 트랜스포머 발룬들, 하나 이상의 송신-수신 스위치들, 하나 이상의 송신-수신 격리 모듈들, 등을 포함할 수 있다.
또한, 안테나 어셈블리(10)는 안테나 인터페이스(12)를 통해 이산 디지털 수신기 부분(18)에 제공하는 인바운드 RF 신호들(32)을 수신한다. 이산 디지털 수신기 부분(18)은 인바운드 RF 신호들(30)을 인바운드 심볼 스트림들(32)로 변환하기 위하여 하나 이상의 이산 디지털 수신기들을 포함한다. 기저대역 처리 모듈(20)은 MIMO 통신들을 지원하는 하나 이상의 무선 통신 표준들(예를 들어, GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS : universal mobile telecommunications system), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, EV-DO(evolution data optimized) 등)에 따라 인바운드 심볼 스트림들(32)을 인바운드 데이터(34)로 변환한다. 이러한 변환은 디지털 중간 주파수-기저대역 변환, 시간-주파수 도메인 변환, 공간-시간-블록 디코딩, 공간-주파수-블록 디코딩, 복조, 주파수 확산 디코딩, 주파수 도약 디코딩, 빔성형 디코딩, 성상도 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩, 디펑처링(depuncturing), 및/또는 디스크램블링 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
포함될 경우, 전력 관리 유닛은 다양한 기능들을 수행한다. 이러한 기능들은 전력 접속들 및 배터리 충전들을 감시하는 것, 필요할 때에 배터리를 충전하는 것, 무선 트랜시버(36) 및/또는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 다른 부품들에 대한 전력을 제어하는 것, 공급 전압들을 발생하는 것, 불필요한 모듈들을 차단하는 것, 모듈들의 슬립 모드(sleep mode)들을 제어하는 것, 및/또는 실시간 클록을 제공하는 것을 포함한다. 전력 공급 전압들의 발생을 용이하게 하기 위하여, 전력 관리 유닛은 하나 이상의 스위치-모드 전력 공급 장치들 및/또는 하나 이상의 선형 레귤레이터들을 포함할 수 있다.
도 3은 복수의 안테나 어셈블리들(10), 복수의 안테나 인터페이스들(12), 송신기 부분(14), 클록킹 회로 모듈(16), 이산 디지털 수신기 부분(18), 및 기저대역 처리 모듈(20)을 포함하는 다중 주파수 대역 무선 트랜시버(38)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 안테나 어셈블리들(10)의 각각은 하나 이상의 안테나들, 하나 이상의 안테나 어레이들, 다이버시티 안테나 구조, 하나 이상의 별개의 송신 안테나들, 하나 이상의 별개의 수신 안테나들, 및/또는 그 조합을 포함할 수 있다. 안테나 인터페이스들(12)의 각각은 하나 이상의 안테나 동조 유닛들, 하나 이상의 송신 라인들, 하나 이상의 임피던스 정합 회로들, 하나 이상의 트랜스포머 발룬들, 하나 이상의 송신-수신 스위치들, 하나 이상의 송신-수신 격리 모듈들 등을 포함한다. 무선 트랜시버(38)는 전력 관리 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
무선 트랜시버(38)는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치 내에 포함될 수 있고, 이 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 사람에 의해 운반될 수 있는 임의의 장치일 수 있고, 배터리에 의해 적어도 부분적으로 전력을 공급받을 수 있고, 및/또는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 수행한다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨팅 통신 장치는 셀룰러 전화, 랩톱 컴퓨터, 개인 정보 단말(personal digital assistant), 비디오 게임 콘솔, 비디오 게임 플레이어, 개인용 엔터테인먼트 유닛, 태블릿 컴퓨터 등일 수 있다. 무선 라디오 트랜시버(38)는 라디오 주파수(RF) 주파수 스펙트럼 및/또는 밀리미터파(MMW) 주파수 스펙트럼에서 동작할 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 데이터의 무선 송신(예를 들어, 단일 동시 통신) 및/또는 다수의 데이터의 송신(예를 들어, 다수의 동시 통신들)을 요구하는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 하나 이상의 기능들을 수행한다. 이 사례에서, 기저대역 처리 모듈(20)은 다수의 아웃바운드 데이터(예를 들어, 각각의 통신에 대해 하나)를 수신하거나 발생하고, 이들을 다수의 아웃바운드 심볼 스트림들(예를 들어, 각각의 통신에 대하여 하나이며, 그 표준들은 GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS : universal mobile telecommunications system), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, EV-DO(evolution data optimized) 등)로 변환한다. 아웃바운드 데이터의 아웃바운드 심볼 스트림들로의 각각의 변환은 디지털 중간 주파수-기저대역 변환, 시간-주파수 도메인 변환, 공간-시간-블록 디코딩, 공간-주파수-블록 디코딩, 복조, 주파수 확산 디코딩, 주파수 도약 디코딩, 빔성형 디코딩, 성상도 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩, 디펑처링(depuncturing), 및/또는 디스크램블링 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이 또는 도 115 내지 도 129를 참조하여 추후에 설명되는 바와 같이 복수의 송신기들을 포함하는 송신기 부분(14)은 다수의 출력 심볼 스트림들을 수신하고, 이들의 각각을 대응하는 표준에 따라 아웃바운드 RF 신호로 변환한다. 송신기 부분(14)은 아웃바운드 RF 신호들의 각각을 안테나 인터페이스들 중의 대응하는 하나에 제공하고, 안테나 인터페이스는 궁극적으로, 송신을 위하여 그 아웃바운드 RF 신호들을 안테나 어셈블리들(10) 중의 대응하는 하나에 제공한다.
또한, 안테나 어셈블리들(10)의 각각은 안테나 인터페이스들(12) 중의 대응하는 하나를 통해 이산 디지털 수신기 부분(18)에 제공하는 인바운드 RF 신호들을 수신한다. 이산 디지털 수신기 부분(18)은 인바운드 RF 신호들의 각각을 다수의 인바운드 심볼 스트림들로 변환하기 위하여 하나 이상의 이산 디지털 수신기들을 포함한다. 기저대역 처리 모듈(20)은 하나 이상의 무선 통신 표준들(예를 들어, GSM, CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE, GPRS, IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 범용 이동 전기통신 시스템(UMTS : universal mobile telecommunications system), 롱텀 에볼루션(LTE), IEEE 802.16, EV-DO(evolution data optimized) 등)에 따라 인바운드 심볼 스트림들의 각각을 별개의 인바운드 데이터로 변환한다. 이러한 변환은 디지털 중간 주파수-기저대역 변환, 시간-주파수 도메인 변환, 공간-시간-블록 디코딩, 공간-주파수-블록 디코딩, 복조, 주파수 확산 디코딩, 주파수 도약 디코딩, 빔성형 디코딩, 성상도 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩, 디펑처링(depuncturing), 및/또는 디스크램블링 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
포함될 경우, 전력 관리 유닛은 다양한 기능들을 수행한다. 이러한 기능들은 전력 접속들 및 배터리 충전들을 감시하는 것, 필요할 때에 배터리를 충전하는 것, 무선 트랜시버 및/또는 휴대용 컴퓨팅 통신 장치의 다른 부품들에 대한 전력을 제어하는 것, 공급 전압들을 발생하는 것, 불필요한 모듈들을 차단하는 것, 모듈들의 슬립 모드(sleep mode)들을 제어하는 것, 및/또는 실시간 클록을 제공하는 것을 포함한다. 전력 공급 전압들의 발생을 용이하게 하기 위하여, 전력 관리 유닛은 하나 이상의 스위치-모드 전력 공급 장치들 및/또는 하나 이상의 선형 레귤레이터들을 포함할 수 있다.
도 4는 대역통과 필터(BPF)(40), 샘플 및 유지 필터 회로(44), 이산 시간 필터(46), 및 하향 변환 모듈(48) 및/또는 아날로그-디지털 변환기(ADC)(50)를 포함할 수 있는 변환 모듈(49)을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기(18)는 저잡음 증폭기(LNA : low noise amplifier) 모듈(42)(예를 들어, 직렬로 및/또는 병렬로 결합되는 하나 이상의 저잡음 증폭기들) 및 클록 회로 모듈(16)을 더 포함할 수 있다. 클록 회로 모듈(16)은 클록 발생기(52), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(54), 필터 클록 회로(54), 국부 발진(LO) 클록 회로(56) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(58)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(40)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 무선(예를 들어, RF 또는 MMW) 신호를 수신한다. 대역통과 필터(40)는 대역외(out of band) 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호(예를 들어, 필터링된 인바운드 무선 신호)의 대역내(in-band) 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(42)는 필터링된 인바운드 RF 신호를 증폭시켜서 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성한다. 도 5를 참조하면, 인바운드 RF 신호는 RF 또는 MMW(밀리미터파) 반송파 주파수를 중심으로 한 대역내 신호 성분들 및 그 신호의 에지(edge)들에서 대역외 신호 성분들을 가지는 것으로 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 저잡음 증폭기(42)의 출력은 대역외 신호 성분들을 실질적으로 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 인바운드 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키는 것으로 주파수 도메인에서 도시되어 있다.
도 4의 논의로 돌아가면, 샘플 및 유지 필터(44)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그것을 샘플링하고, 샘플 및 유지 클록 신호들은 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수(multiple)(예를 들어, =>2*인바운드 무선 신호의 대역폭)에 대응하는 레이트(rate)를 가진다. 도 6을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(44)는 (주파수 도메인에서 도시된) 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 그것을 샘플링 주파수(fs)에서 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 일반적으로, 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭은 인바운드 RF 신호의 기저대역 신호 성분의 대역폭에 대응한다. 예를 들어, 기저대역 인바운드 신호의 대역폭은 수백 킬로헤르쯔(kilohertz) 내지 수십 메가헤르쯔(megahertz)일 수 있다. 샘플 및 유지 필터(44)는 샘플링 주파수만큼 주파수에 있어서 이격된 복수의 펄스들을 주파수 도메인에서 출력한다(즉, 주파수 도메인 펄스열(freqeuency domain pulse train)). 샘플 및 유지 출력은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응하는 RF에서의 펄스를 포함한다. 샘플 및 유지 회로(44)의 기능성은 도 7 내지 도 32를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 4의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(46)(유한 임펄스(finite impulse) 응답 필터, 무한 임펄스(infinite impulse) 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로의 출력을 수신하고, 그것을 필터링한다. 이산 시간 필터의 필터링 응답에 따라, 이산 시간 필터는 주파수 도메인에서 특정한 주파수의 샘플 및 유지 출력의 단일 펄스(즉, 필터링된 샘플 펄스)를 출력할 것이다. 예를 들어, 이산 시간 필터의 필터링 응답이 RF를 중심으로 한 대역통과 필터(40)에 대응하는 경우, 이산 시간 필터(46)는 RF에서 펄스를 출력할 것이고 다른 주파수들에서 그 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 또 다른 예로서, 이산 시간 필터의 필터 응답이 중간 주파수를 중심으로 한 대역통과 필터(40)에 대응하는 경우, 이산 시간 필터(46)는 중간 주파수에서 펄스를 출력할 것이고 다른 주파수들에서 그 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 이산 시간 필터(46)의 다양한 실시예들은 도 33 내지 도 37을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
변환 모듈(49)은 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동자가능하다. 하나의 예에서, 이산 시간 필터 모듈(46)은 기저대역에서 필터링된 샘플 펄스를 출력한다. 이 예에서, 변환 모듈은 아날로그-디지털 변환기(50)를 포함하고, 이 아날로그-디지털 변환기(50)는 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환한다.
또 다른 예에서, 변환 모듈(49)은 하향 변환 모듈(48) 및 ADC(50)를 포함한다. 이 예에서, 하향 변환 모듈(48)은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)를 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로(44) 및 이산 시간 필터(46))로서 구현될 수 있다. 구현예와 관계없이, 하향 변환 모듈(48)은 이산 시간 필터(46)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(50)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환하고, 이것은 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있다.
클록 회로 모듈(16)(또는 클록 발생 회로)은 클록 발생 모듈(50), 샘플 및 유지(S&H) 클록 모듈(52), 이산 시간 필터 클록 모듈(54), 및 변환 모듈 클록(예를 들어, 하향 변환(LO) 클록 모듈(56)을 더 포함할 수 있는 ADC 클록 모듈(58))을 포함한다. 클록 발생 모듈(60)(예를 들어, 위상 고정 루프(phase locked loop), 수정 발진기, 디지털 주파수 합성기, 등)은 희망하는 주파수(예를 들어, 1 GHz 내지 수백 GHz)에서 시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능하다.
S&H 클록 모듈(52)(예를 들어, 위상 고정 루프, 클록 레이트 분할기(clock rate divider), 클록 레이트 승산기(clock rate multiplier) 등)은 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수(예를 들어, 2*인바운드 신호의 BW)에 대응하는 레이트를 갖도록, 시스템 클록 신호로부터 샘플 및 유지 클록 신호를 발생한다. S&H 클록 신호는 듀티 사이클(duty cycle)을 갖는 샘플 클록 신호와, 듀티 사이클을 갖는 유지 클록 신호를 포함할 수 있다. 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호의 듀티 사이클들은 동일하거나 상이할 수 있고, 도 7 내지 도 18 중의 하나 이상을 참조하여 더욱 논의되는 바와 같이 샘플 및 유지 모듈의 주파수 응답에 영향을 줄 수 있다.
이산 시간 필터 클록 모듈(54)(예를 들어, 위상 고정 루프, 클록 레이트 분할기, 클록 레이트 승산기 등)은 시스템 클록 신호로부터 필터 클록을 발생한다. 변환 클록 모듈(예를 들어, 위상 고정 루프, 클록 레이트 분할기, 클록 레이트 승산기 등 중의 하나 이상)은 시스템 클록 신호로부터 변환 클록 신호(예를 들어, ADC 클록 신호, 그리고 하향 변환 클록 신호를 더 포함할 수 있음)를 발생한다.
도 7 내지 도 18은 도 4 및/또는 다른 도면들 중의 임의의 도면의 수신기 내의 샘플 및 유지 필터 회로의 동작의 하나 이상의 예들을 예시한다. 도 19 내지 도 29는 본 명세서에서 논의된 바와 같이 수신기 내에서 이용될 수 있는 샘플 및 유지 회로의 하나 이상의 실시예들을 예시한다.
도 7은 시간 도메인에서의 입력 신호 g(t)의 예의 도면이다. 신호는 하나 이상의 채널들 및/또는 부반송파(subcarrier)들을 가지는 기저대역 통신 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing : 직교 주파수 분할 다중화) 방식에서는, 기저대역이 복수의 부반송파들로 분할되고, 부반송파들 중의 일부는 인코딩된 데이터를 운반한다. 또 다른 예로서, 입력 신호 g(t)는 정현파 신호(sinusoidal signal), 복소 정현파 신호(complex sinusoidal signal), 또는 다른 유형의 신호를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 입력 신호 g(t)는 정현파 신호들의 합(예를 들어, g(t) = A1cos(ω1(t)) + A2cos(ω2(t)) + A3cos(ω3(t)) + ...)으로서 표현될 수 있다.
도 8은 주파수 도메인에서의 샘플 및 유지 입력 신호 G(f)의 예의 도면이다. 이 예에서, 신호의 주파수 도메인 표시는 0 Hz가 중심이고 -fc로부터 +fc까지 걸쳐 있는 대역폭을 가지며, fc는 시간 도메인 입력 신호 g(t)의 최고 주파수 성분에 대응한다. 또 다른 예로서, 입력 신호가 2 MHz의 대역폭을 갖는 기저대역 통신 신호에 대응하는 경우, fc는 2 MHz이다.
도 9는 복수의 샘플 펄스들 gs(t)을 생성하기 위하여 주어진 샘플링 주기(Ts)로 샘플링되는 샘플 및 유지 입력 신호 g(t)의 예의 도면이다. 각각의 샘플 펄스는 대응하는 샘플링 포인트(sampling point)에서 입력 신호 g(t)의 크기에 대응하는 크기를 가진다. 샘플링 주기(Ts)는 샘플링 주파수(fs)의 역(inverse)에 대응하고, 샘플링 주파수(fs)는 입력 신호 g(t)의 최고 주파수 성분들의 2배 이상이다(즉, fs >= 2*fc).
도 10은 Gs(f)로서 표현되는, 주파수 도메인에서의 샘플링된 인바운드 신호(예를 들어, gs(t))의 예의 도면이다. 이 예에서, 샘플링된 신호 Gs(f)의 주파수 도메인 표시는 원래의 신호(예를 들어, 도 8에 도시된 신호)와, 샘플링 주파수 및 샘플링 주파수의 배수들에 대응하는 주파수들에서의 원래의 신호의 이미지들의 주파수 도메인 표시를 포함한다. 샘플링 주파수는 입력 신호의 최고 주파수 성분들의 적어도 2배이어야 하지만(예를 들어, fs >= 2*fc), 본 예는 입력 신호의 최고 주파수 성분의 대략 4배의 샘플링 주파수를 가진다(예를 들어, fs
Figure 112012061468495-pat00001
4*fc)는 점에 주목해야 한다.
도 11은 시간 도메인에서 입력 신호 g(t)를 샘플링 및 유지하는 예의 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 입력 신호의 샘플링은 샘플링 주기(Ts)에 대응하는 간격으로 복수의 샘플 펄스들을 생성한다. 각각의 샘플링된 펄스에 대하여, 유지 주기(Th) 동안 유지되고, 이 유지 주기는 샘플링 주기(Ts)보다 작거나 같아서, 복수의 샘플링 및 유지된 펄스들(예를 들어, gsh(t))을 생성한다. 본 예에서, 유지 주기는 샘플링 주기의 대략 1/2이다.
도 12는 Gsh(f)로서 표현되는, 주파수 도메인에서의 샘플링 및 유지된 신호(예를 들어, gsh(t))의 예의 도면이다. 상기 예는 Ts-대-Th의 상이한 비율들에 대한 다양한 샘플 및 유지 필터링 응답들을 추가적으로 예시한다. 이 예에서, Gsh(f)는 샘플링 주파수 및 그 배수들에 대응하는 주파수 간격들에서의 복수의 샘플링 및 유지된 펄스들을 포함한다. 또한, 상기 예는 유지 주기(Th)에 대한 샘플링 주기(Ts)의 비율들에 기초한 샘플 및 유지 필터 회로에 대한 다양한 필터 응답들을 포함한다. 예를 들어, 샘플링 주기에 대한 유지 주기의 비율이 1에 근접할수록, 샘플 및 유지 필터 회로의 필터 응답은 sinX/X 파형에 더욱 근접하게 근사화된다. 따라서, 샘플링 주기에 대한 유지 주기의 비율을 변동시킴으로써, 샘플 및 유지 필터 회로의 필터 응답이 변동될 수 있다.
도 13은 시간 도메인에서의 입력 RF 신호 g(t)의 예의 도면이다. 상기 신호는 하나 이상의 채널들 및/또는 부반송파(subcarrier)들을 갖는 RF 변조된 통신 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing : 직교 주파수 분할 다중화) 방식에서는, 기저대역이 복수의 부반송파들로 분할되고, 이 부반송파들은 RF 신호들로 상향 변환된다. 또 다른 예로서, 입력 신호 g(t)는 하나 이상의 무선 통신 표준들에 따라 RF 및/또는 MMW 주파수 대역들에서 송신되는 통신 신호를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 인바운드 RF 신호 g(t)는 g(t) = A(t)*cos(ωRF(t) + ωSIG(t) + Φ(t))로 표현될 수 있고, A(t)는 기저대역 신호의 진폭 정보를 나타내고, ωRF(t)는 RF 반송파 주파수를 나타내고, ωSIG(t)는 기저대역 신호의 주파수를 나타내고, Φ(t)는 기저대역 신호의 위상 정보를 나타낸다.
도 14는 G(f)로서 표현되는, 주파수 도메인에서의 인바운드 RF 신호(예를 들어, g(t))의 예의 도면이다. 도시된 바와 같이, 인바운드 RF 신호의 주파수 도메인 표시는 RF 주파수 및 대응하는 음(negative)의 RF 주파수에서의 주파수 도메인 펄스를 포함한다. 주파수 도메인 펄스의 대역폭은 기저대역 신호의 최대 신호 성분에 대응한다(예를 들어, SIG(t) = A(t)cos(ωSIG(t) + Φ(t)).
도 15는 Gsh(f)로서 표현될 수 있는, 샘플링 주파수(fs)로 샘플링되는 주파수 도메인에서의 인바운드 RF 신호의 예의 도면이다. 이 예에서, 주파수 도메인 펄스는 샘플링 주파수 및 그 배수들에 기초한 주파수에서 위치된다. 복수의 주파수 도메인 펄스들은 도 14의 원래의 주파수 도메인 펄스들을 포함한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 RF 주파수의 1/4과 대략 동일하고, 주파수 펄스열은 샘플 및 유지 필터링 없이 도시되어 있다.
도 16은 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)의 1/4보다 훨씬 작고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 상대적으로 평평한 sinX/X 필터링 응답을 산출한다. 일반적으로, 0 Hz에서의 주파수 펄스는 다른 주파수들에서의 주파수 펄스들보다 작은 왜곡(distortion)을 가질 것이지만, 이 유형의 샘플 및 유지 필터링에 의해, 예시된 범위에서의 왜곡은 무시할 수 있다.
도 17은 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)의 대략 1/4이고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 대역통과 필터 응답을 산출한다.
도 18은 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)와 대략 동일하고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 sinX/X 응답을 산출한다.
도 19 내지 도 32는 수신기 또는 수신기에서 이용될 수 있고 이하에 더욱 상세하게 논의될 샘플 및 유지 모듈의 하나 이상의 실시예들 및/또는 하나 이상의 부품들을 예시한다. 일반적으로, 샘플 및 유지 모듈은 샘플 스위칭 모듈, 임피던스 모듈(예를 들어, 캐패시터, 캐패시터-인덕터 회로, 및 능동 소자 캐패시터-인덕터 회로), 및 유지 스위칭 모듈을 포함한다. 샘플 스위칭 모듈(예를 들어, 하나 이상의 트랜지스터들, 스위치들 등)은 샘플링 클록 신호에 따라 인바운드 무선 신호의 샘플들을 출력한다. 임피던스 모듈은 인바운드 무선 신호의 샘플들을 임시로 저장한다. 유지 스위칭 모듈(예를 들어, 하나 이상의 트랜지스터들, 스위치들 등)은 주파수 도메인 샘플 펄스열(frequency domain sample pulse train)을 생성하기 위하여, 유지 클록 신호에 따라 필터링된 표시의 샘플들을 출력한다.
샘플 및 유지 클록 모듈은 처리 모듈에 의해 발생되는 샘플 및 유지 클록 제어 신호에 따라 샘플링 클록 신호 및 유지 클록 신호를 발생한다. 일례로서, 처리 모듈은 샘플 및 유지 모듈의 필터 응답을 생성하는 것을 용이하게 하기 위하여, 샘플 및 유지 클록 제어 신호를 발생하고, 샘플 및 유지 모듈의 필터 응답은 샘플링 클록 신호 및 유지 클록 신호 사이의 비율에 따른다.
도 19는 샘플 구동기(62), 샘플 스위치(64), 샘플 임피던스(66), 유지 구동기(68), 유지 스위치(70), 및 유지 임피던스(72)를 포함하는 샘플 및 유지 필터 회로(44)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 임피던스들(Z)(66 및 72)의 각각은 (도 21에서 도시된 바와 같이 구현될 수 있는) 하나 이상의 캐패시터들, 저항-캐패시터 회로, 능동 임피던스, 또는 (도 22에 도시된 바와 같이 구현될 수 있는) 탱크 회로일 수 있다.
동작의 예에서, 입력 신호는 샘플 구동기의 입력에 제공된다. (샘플링 주파수에서 샘플링 주기 동안에 활성인) 샘플 클록(74)에 의해 활성화될 때, 샘플 구동기(62)는 입력 신호를 임피던스(66)로 구동하고, 이것은 입력 신호의 크기를 임피던스(66)에 부과한다. 샘플 스위치(64)가 폐쇄되는 동안, 임피던스에 부과되는 전압은 실질적으로 입력 신호의 전압과 일치한다. 샘플 스위치(64)가 개방되면, 샘플 임피던스(66)는 그 상에 부과된 입력 신호의 가장 최신 전압을 가진다.
샘플 스위치(64)가 개방된 후에 그리고 다음 샘플을 위해 다시 폐쇄되기 전에, 유지 스위치(70)는 유지 클록(76)에 따라 폐쇄된다(샘플링 주파수에서 유지 주기 동안에 토글(toggle)됨). 유지 스위치(70)가 폐쇄됨으로써, 유지 구동기(68)는 샘플 임피던스(66) 상에 부과된 전압을 유지 임피던스(72)에 부과한다. 유지 임피던스(66) 상의 전압은 유지 스위치(64)가 폐쇄되고 유지 임피던스(72) 상의 전압이 실질적으로 안정된 후의 임의의 시간에 판독될 수 있다. 프로세스는 다음 샘플 및 유지 간격 동안에 반복된다. 구동기들(62 및 68), 스위치들(64 및 70), 및/또는 임피던스들(66 및 72)을 구현하기 위한 다양한 방식들이 있음에 주목해야 한다.
도 20은 샘플 구동기(62), 샘플 스위치(64), 샘플 임피던스(66), 유지 구동기(68), 및 유지 스위치(70)를 포함하는 샘플 및 유지 필터 회로(44)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 임피던스들(Z)(66)의 각각은 (도 21에서 도시된 바와 같이 구현될 수 있는) 하나 이상의 캐패시터들(78), 저항-캐패시터 회로(80), 능동 임피던스, 또는 (도 22에 도시된 바와 같이 구현될 수 있는) 탱크 회로일 수 있다.
동작의 예에서, 입력 신호는 샘플 구동기의 입력에 제공된다. (샘플링 주파수에서 샘플링 주기 동안에 토글되는) 샘플 클록(74)에 의해 활성화될 때, 샘플 구동기(62)는 입력 신호를 임피던스(66)로 구동하고, 이것은 입력 신호의 크기를 임피던스(66) 상에 부과한다. 샘플 스위치(64)가 폐쇄될 때, 임피던스 상에 부과된 전압은 입력 신호의 전압과 실질적으로 일치한다. 샘플 스위치(64)가 개방될 때, 샘플 임피던스(66)는 그 상에 부과된 입력 신호의 가장 최신 전압을 가진다.
샘플 스위치(64)가 개방된 후에 그리고 다음 샘플을 위해 다시 폐쇄되기 전에, 유지 스위치(70)는 폐쇄된다(샘플링 주파수에서 유지 주기 동안에 토글됨). 유지 스위치(70)가 폐쇄됨으로써, 유지 구동기(68)는 샘플 임피던스(66) 상에 부과된 전압을 출력한다. 프로세스는 다음 샘플 및 유지 간격 동안에 반복된다.
도 23은 샘플 구동기(62), 샘플 스위치(64), 샘플 임피던스 회로(Z ckt)(82), 유지 구동기(68), 유지 스위치(70), 제어 모듈(84)(예를 들어, 기저대역 처리 모듈의 모듈), 및 유지 임피던스 회로(86)를 포함하는 샘플 및 유지 필터 회로(44)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 임피던스 회로들(Z ckt)(82 및 86)의 각각은 샘플 및 유지 프로세스의 관심 대상 주파수 범위에서 주파수 응답을 가지는 회로를 포함한다. 예를 들어, 임피던스 회로(82 및 86)는 입력 신호의 주파수(예를 들어, RF)로 동조되거나, 샘플링 주파수(fs)로 동조되거나, 샘플링 주파수의 배수로 동조되거나, 기저대역으로 동조되는 (도 25에 도시된 바와 같은) 캐패시터-인덕터-캐패시터 필터(capacitor-inductor-capacitor filter)(88)일 수 있다. 더욱 특정한 예로서, 캐패시터(C) 및 인덕터(L)는 RF로 동조될 수 있어서, RF 신호들은 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 캐패시터(C1)로 전달되고, 캐패시터(C1)는 샘플링 주기 동안에 입력 신호의 전압을 저장한다.
임피던스 회로(82 및 86)의 또 다른 예는 RF에서, fs에서, n*fs에서, 또는 기저대역에서 희망하는 주파수 응답을 생성하도록 구성되는 하나 이상의 능동 부품들(예를 들어, 연산 증폭기, 트랜지스터 등)을 포함한다. 임피던스 회로(82 및 86)는 저장 소자(예를 들어, 캐패시터)를 더 포함한다. 희망하는 주파수 응답은 노치 필터 응답(notch filter response), 대역통과 필터 응답(bandpass filter response), 고역통과 필터 응답(high pass filter response), 저역통과 필터 응답(low pass filter response) 등일 수 있다. 예를 들어, 도 26의 임피던스 회로(90)는 RF에서 대역통과 필터를 제공하도록 구현될 수 있어서, RF 신호들은 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 캐패시터(C1)로 전달되고, 캐패시터(C1)는 샘플링 주기 동안에 입력 신호의 전압을 저장한다.
동작의 예에서, 입력 신호는 샘플 구동기(62)의 입력에 제공된다. (샘플링 주파수에서 샘플링 주기 동안에 토글되는) 샘플 클록(74)에 의해 활성화될 때, 샘플 구동기(62)는 입력 신호를 임피던스 회로(82)로 구동한다. 임피던스 회로(82)는 주파수 응답에 따라 입력 신호를 필터링하고, 필터링된 표시의 입력 신호를 저장 소자(예를 들어, 캐패시터) 상에 저장한다. 샘플 스위치(64)가 폐쇄될 때, 입력 신호가 샘플 임피던스 회로(82)의 필터 응답의 감쇠되지 않은 영역 내에 있다면, 샘플 임피던스 회로(82)에 의해 저장되는 전압은 실질적으로 입력 신호의 전압과 일치한다. 샘플 스위치(64)가 개방될 때, 샘플 임피던스 회로(82)는 입력 신호의 가장 최신 전압을 저장하고 있다.
샘플 스위치(64)가 개방된 후에 그리고 다음 샘플을 위해 다시 폐쇄되기 전에, 유지 스위치(70)는 폐쇄된다(샘플링 주파수에서 유지 주기 동안에 토글됨). 유지 스위치(70)가 폐쇄됨으로써, 유지 구동기(68)는 샘플 임피던스 회로(82)에서 저장된 전압을 유지 임피던스 회로(86)에 제공하고, 이 유지 임피던스 회로(86)는 필터링된 표시의 입력된 샘플을 저장 소자(예를 들어, 캐패시터) 상에 저장한다. 유지 스위치(70)가 폐쇄되는 동안, 입력 신호가 유지 임피던스 회로(86)의 필터 응답의 감쇠되지 않은 영역 내에 있다면, 유지 임피던스 회로(86)에 의해 저장되는 전압은 샘플 임피던스 회로(86)에 의해 저장된 전압과 실질적으로 일치한다. 유지 임피던스 회로(86)에 의해 저장된 전압은 유지 스위치(70)가 폐쇄되고 유지 임피던스 회로(86)에 의해 저장된 전압이 실질적으로 안정된 후의 임의의 시간에 판독될 수 있다. 프로세스는 다음의 샘플 및 유지 간격 동안에 반복된다.
도 24는 샘플 구동기(62), 샘플 스위치(64), 샘플 임피던스 회로(Z ckt)(82), 유지 구동기(68), 및 유지 스위치(70)를 포함하는 샘플 및 유지 필터 회로(44)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 임피던스 회로들(Z ckt)(82)의 각각은 샘플 및 유지 프로세스의 관심 대상 주파수 범위에서 주파수 응답을 가지는 회로를 포함한다. 예를 들어, 임피던스 회로(82)는 입력 신호의 주파수(예를 들어, RF)로 동조되거나, 샘플링 주파수(fs)로 동조되거나, 샘플링 주파수의 배수로 동조되거나, 기저대역으로 동조되는 (도 25에 도시된 바와 같은) 캐패시터-인덕터-캐패시터 필터(88)일 수 있다. 임피던스 회로(82)의 또 다른 예는 도 26에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
동작의 예에서, 입력 신호는 샘플 구동기(62)의 입력에 제공된다. 샘플 클록(74)에 의해 활성화될 때, 샘플 구동기(62)는 입력 신호를 임피던스 회로(82)로 구동한다. 임피던스 회로(82)는 그 주파수 응답에 따라 입력 신호를 필터링하고, 필터링된 표시의 입력 신호를 저장 소자(예를 들어, 캐패시터) 상에 저장한다. 샘플 스위치(64)가 폐쇄되는 동안, 입력 신호가 샘플 임피던스 회로(82)의 필터 응답의 감쇠되지 않은 영역 내에 있으면, 샘플 임피던스 회로(82)에 의해 저장된 전압은 입력 신호의 전압과 실질적으로 일치한다. 샘플 스위치(64)가 개방될 때, 샘플 임피던스 회로(82)는 입력 신호의 가장 최신의 전압을 저장한다.
샘플 스위치(64)가 개방된 후에 그리고 다음 샘플을 위해 다시 폐쇄되기 전에, 유지 스위치(70)는 폐쇄된다. 유지 스위치(70)가 폐쇄됨으로써, 유지 구동기(68)는 샘플 임피던스 회로(82)에서 저장된 전압을 출력한다. 다음 샘플 주기에서, 프로세스는 반복된다.
도 27은 도 23 또는 도 24의 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 (도 15의) 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)의 1/4보다 훨씬 작고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 상대적으로 평평한 sinX/X 필터링 응답을 산출한다. 샘플 및 유지 회로 필터의 임피던스 회로들은 처리 모듈을 통해 동조되어, RF를 중심으로 한 대역통과 필터를 제공한다. 이와 같이, 임피던스 회로들에 의해 제공되는 필터링은 원래의 RF 주파수 펄스들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키고, 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다.
도 28은 도 23 또는 도 24의 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 (도 15의) 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)의 1/4보다 훨씬 작고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 상대적으로 평평한 sinX/X 필터링 응답을 산출한다. 샘플 및 유지 회로 필터의 임피던스 회로들은 처리 모듈을 통해 동조되어, fs(즉, 샘플 주파수)를 중심으로 한 대역통과 필터를 제공한다. 이와 같이, 임피던스 회로들에 의해 제공되는 필터링은 샘플 주파수(-fs 및 fs)에서 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 주파수 펄스들을 통과시키고, 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다.
도 29는 도 23 또는 도 24의 샘플 및 유지 필터링 회로에 의해 필터링되는 (도 15의) 샘플링 및 유지된 인바운드 RF 신호 Gsh(f)의 주파수 도메인 표시의 또 다른 예의 도면이다. 이 예에서, 유지 주기(Th)는 샘플링 주기(Ts)의 1/4보다 훨씬 작고, 이것은 -RF 및 RF 사이에 상대적으로 평평한 sinX/X 필터링 응답을 산출한다. 샘플 및 유지 회로 필터의 임피던스 회로들은 처리 모듈을 통해 동조되어, 대역통과 필터를 기저대역에서 제공한다. 이와 같이, 임피던스 회로들에 의해 제공되는 필터링은 기저대역에서 주파수 펄스들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키고, 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다.
도 30은 클록 발생기(94)에 결합된 샘플 및 유지 클록 발생기 회로(92)의 실시예의 개략적인 블록도이다. S&H 클록 회로(96)는 클록 레이트 조절 모듈(98), 위상 시프트(phase shift) 모듈(100), 제어 모듈(102), 복수의 스위치 모듈들(104), 및 복수의 로직 회로들(106)을 포함한다.
동작의 예에서, 클록 레이트 조절 모듈(98)은 클록 발생기(94)로부터 소스 클록(108)을 수신하고, 소스 클록(108)의 레이트를 상(up), 하(down), 또는 널(null) 상태로 조절하여, 희망하는 샘플링 주파수(110)에서 클록 신호를 생성한다. 클록 레이트 조절 모듈(98)은 프로그램가능 클록 분할기, 프로그램가능 클록 승산기, 디지털 주파수 합성기, 위상 고정 루프, 및/또는 그 조합으로서 구현될 수 있다.
조절가능한 지연 라인(delay line)에 의해 구현될 수 있는 위상 시프트 모듈(100)은 희망하는 샘플링 주파수에서 복수의 위상 시프트 표시들의 클록 신호들을 생성한다. 도 31을 참조하면, 위상 시프트 모듈(100)은 복수의 위상 시프트된 클록 신호들을 출력할 수 있고, 제 1 위상 시프트된 클록 신호는 원래의 클록 신호에 대응하고, 나머지 위상 시프트된 클록 신호들은 제 1 위상 시프트된 클록 신호로부터 위상 오프셋(120)(예를 들어, 수 도(degree) 내지 수십 도)만큼 연속적으로 오프셋된다.
도 30의 논의로 돌아가면, 스위치 모듈들(104)의 각각은 복수의 위상 시프트된 클록 신호들을 수신한다. 제어 모듈(102)로부터의 하나 이상의 제어 신호들에 기초하여, 스위칭 모듈(104)은 클록 신호(112)(예를 들어, 샘플(S) 클록(116) 또는 유지(H) 클록(118))의 상승 에지(rising edge)를 나타내기 위하여 위상 시프트된 클록 신호들 중의 하나를 선택하고, 클록 신호(114)(예를 들어, 샘플(S) 클록(116) 또는 유지(H) 클록(118))의 하강 에지(falling edge)를 나타내기 위하여 위상 시프트된 클록 신호들 중의 또 다른 하나를 선택한다. 로직 회로(106)는 대응하는 클록 신호(예를 들어, 샘플(S) 클록(116) 또는 유지(H) 클록(118))를 발생하기 위하여 선택된 신호들을 사용한다.
예를 들어, 그리고 도 32를 참조하면, 샘플링 주파수(110)에서의 클록 신호는 샘플 클록(S clk)(116)의 상승 에지(112)를 제공하기 위해 선택될 수 있고, 추후의 위상 시프트된 클록 신호는 샘플 클록(116)의 하강 에지(114)를 제공하기 위해 선택된다. 로직 회로(106)는 클록 신호들(예를 들어, 플립플롭(flip flop)은 제 1 선택된 클록의 상승 에지(112)에 의해 세트되고, 다른 클록의 하강 에지(114), 또는 선택된 클록 신호들 중의 하나 이상으로부터 희망하는 클록 신호의 상승 에지(112) 및 하강 에지(112)를 발생하기 위한 로직 회로들(106)의 일부 다른 조합에 의해 리셋된다)을 희망하는 클록 신호에 합성한다. 예를 들어, 로직 회로(106)는 샘플 주파수(예를 들어, clk＠fs)에서 클록 신호의 듀티 사이클보다 크거나, 같거나, 작은 듀티 사이클을 가지도록 샘플 클록 신호(116)를 발생시킬 수 있다. 샘플링 주파수에서의 클록 신호의 듀티 사이클은 클록 레이트 조절 모듈(98)을 통해 조절가능(122)할 수 있다는 것에 주목해야 한다.
(하나 이상의 위상 오프셋들에 대응할 수 있는) 샘플 클록의 하강 에지(114)로부터의 지연 후에, 위상 시프트된 클록(phase shifted clock)은 유지 클록(H clk)의 상승 에지(112)를 제공하기 위해 선택되고, 추후의 위상 시프트된 클록은 유지 클록(118)의 하강 에지(114)를 제공하기 위해 선택된다. 유지 클록(118)의 듀티 사이클은 희망하는 대역통과 샘플 및 유지 필터링을 제공하기 위하여, 샘플 클록의 듀티 사이클에 대한 희망하는 비율이 되도록 선택된다. 다소간의 위상 시프트된 클록 신호들이 희망하는 샘플 클록 또는 희망하는 유지 클록(118)을 발생하기 위해 선택될 수 있음에 주목해야 한다.
수신기의 또 다른 예에서, 수신기는 샘플 및 유지 모듈, 프로그램가능 이산 시간 필터 모듈 및 변환 모듈을 포함할 수 있고, 이 변환 모듈은 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환한다. 샘플 및 유지 모듈은 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 인바운드 무선 신호의 주파수-종속 성분의 배수에 대응하는 레이트에서, 인바운드 무선 신호를 샘플링 및 유지하도록 동작가능하다. 주파수-종속 성분은 인바운드 무선 신호의 대역폭(BW), 인바운드 무선 신호의 RF 또는 MMW 반송파 주파수, 인바운드 무선 신호의 BW와 인접 간섭 신호들의 합, 및/또는 인바운드 무선 신호의 RF 또는 MMW 반송파 주파수와 인접 간섭 신호들의 합일 수 있다.
(프로그램가능 FIR 필터, 프로그램가능 IIR 필터, 및/또는 프로그램가능 FTBPF일 수 있는) 프로그램가능 이산 시간 필터 모듈은 희망하는 대역통과 필터 응답에 따라 제어 정보(예를 들어, 제어들 및/또는 설정들)를 발생하도록 동작가능하다. 다음으로, 프로그램가능 이산 시간 필터 모듈은 대역통과 필터 응답을 생성하기 위하여, 제어 정보에 따라 대역통과 영역, 이득, 중심 주파수, 롤-오프(roll-off), 및 품질 인자(quality factor) 중의 하나 이상을 생성하도록 동작가능하다. 다음으로, 프로그램가능 이산 시간 필터 모듈은 필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여, 대역통과 필터 응답에 따라, 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능하다.
도 33은 필터 클록 회로(126)에 결합된 유한 임펄스 응답(FIR : finite impulse response) 토폴로지를 포함하는 프로그램가능 이산 시간 필터(124)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 프로그램가능 FIR 필터(124)는 제어 모듈(128), 프로그램가능 지연 라인(예를 들어, 복수의 지연 소자들(예를 들어, Z-1)), 복수의 스테이지들, 복수의 합산 모듈(summing module)들(130)(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 가산기들), 및 출력 모듈(132)(예를 들어, 다중화기(multiplexer), 스위치 모듈, 등)을 포함한다. 각각의 스테이지는 계수 모듈(coefficient module)(134)(예를 들어, 버퍼), 승산기(multiplier)(136), 및 구동기(138)를 포함한다.
동작의 예에서, 제어 모듈(128)은 필터(124)의 희망하는 응답을 생성하기 위하여 스테이지들의 수를 설정하고, 이에 대응하여 계수들(134)을 설정하고, 지연 라인에 대한 제어들(140)(예를 들어, 상승 시간, 하강 시간, 플립플롭들의 리셋팅 또는 세팅, 등)을 설정한다. 제어 모듈(128)은 기저대역 처리 모듈로부터 정보를 수신하고, 특정한 설정들(142) 및 제어 신호들(140)을 결정하기 위해 이용한다(즉, 희망하는 필터 응답 및 대응하는 설정들(142)을 결정함). 정보는 무선 트랜시버의 동작, 수신기만의 동작, 및/또는 무선 트랜시버 또는 수신기의 성능을 달성하는 일부 다른 인자들에 대응한다. 대안적으로, 기저대역 처리 모듈은 희망하는 필터 응답을 결정하고, 설정들(142) 및 제어 신호들(140)을 제어 모듈(128)에 제공한다.
스테이지들의 수, 계수들(134) 및 제어 신호들(140)이 생성됨으로써, 지연 라인의 제 1 지연 소자는 샘플 및 유지 필터 회로로부터 제 1 샘플 및 유지 신호 gsh(t)를 수신한다. 또한, 제 1 스테이지는 인바운드 RF 신호를 수신하고, 이에 따라, 그것을 처리한다(예를 들어, 계수 등에 기초하여 샘플의 크기를 스케일링함). 필터 클록 회로(126)에 의해 제공되는 바와 같은 다음 클록 간격(또는 다수의 클록 간격들)에서, 제 1 지연 소자 및 제 1 스테이지의 각각은 제 2 샘플 및 유지 신호를 수신하고, 이에 따라, 그것을 처리한다. 또한, 이전의 샘플 및 유지 신호는 제 2 지연 라인 소자 및 제 2 스테이지에 제공된다.
프로그램가능 FIR 필터(124)는 샘플 및 유지 필터 회로로부터 샘플 및 유지 신호들을 계속 수신하고, 출력(144)을 생성하기 위하여 이 신호들을 대응하는 회로를 통해 전파시킨다. 출력(144)은 샘플 및 유지 회로들의 출력(144)의 필터링된 표시이고, 이것은 RF에서, IF에서, fs에서, 또는 기저대역에서 인바운드 RF 신호의 필터링된 표시에 대응한다.
프로그램가능 FIR 필터(124)는 특정한 구성으로 도시되어 있지만, 프로그램가능 FIR 필터의 다른 구성들이 가능하다. 예를 들어, 프로그램가능 FIR 필터의 스테이지는 계수 모듈(134), 승산기(136), 및 구동기(138) 대신에 증폭기 스테이지를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 지연 소자들은 독립적인 지연 장치들일 수 있고(즉, 지연 라인의 일부가 아님), 개별적으로 프로그램가능할 수 있다(예를 들어, 상승 시간, 하강 시간, 지연, 등). 또 다른 예로서, 이산 시간 필터(124)는 필터 클록 회로(126)로부터 수신된 클록을 조절하기 위하여 클록 회로를 포함할 수 있다.
도 34는 필터 클록 회로(126)에 결합된 무한 임펄스 응답(IIR : infinite impulse response) 토폴로지를 갖는 프로그램가능 이산 시간 필터(124)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 프로그램가능 IIR 필터(124)는 제어 모듈(128), 2개의 프로그램가능 지연 라인들(예를 들어, 지연 소자들(예를 들어, Z-1)의 하나의 입력 세트 및 지연 소자들의 하나의 출력 세트), 복수의 스테이지들(예를 들어, 입력 및 출력 스테이지들, 각각의 스테이지는 계수 레지스터(coefficient register)(134) 및 승산기(136)를 포함함), 합산 모듈(130)(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 가산기들), 및 선택 모듈(146)(예를 들어, 다중화기, 스위치 모듈, 등)을 포함한다. 각각의 스테이지는 계수 모듈(134)(예를 들어, 버퍼), 승산기(136)를 포함하고, 구동기(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 제어 모듈(128)은 필터(124)의 희망하는 응답을 생성하기 위하여 스테이지들의 수를 설정하고(예를 들어, 선택 제어 신호(154)를 선택 모듈(146)에 제공함), 이에 따라, 설정들(150)을 계수 레지스터들(134)에 제공하고, 지연 라인들(148)에 대한 제어들(예를 들어, 상승 시간, 하강 시간, 플립플롭들의 리셋팅 또는 세팅, 등)을 설정한다. 제어 모듈(128)은 기저대역 처리 모듈로부터 정보를 수신하고, 특정한 설정들 및 제어 신호들을 결정하기 위해 이용한다(즉, 희망하는 필터 응답 및 대응하는 설정들을 결정함). 정보는 무선 트랜시버의 동작, 수신기만의 동작, 및/또는 무선 트랜시버 또는 수신기의 성능을 달성하는 일부 다른 인자들에 대응한다. 대안적으로, 기저대역 처리 모듈은 희망하는 필터 응답을 결정하고, 설정들 및 제어 신호들을 제어 모듈(128)에 제공한다.
스테이지들의 수, 계수들(134), 및 제어 신호들이 생성됨으로써, 입력 지연 라인의 제 1 지연 소자는 샘플 및 유지 필터 회로로부터 제 1 샘플 및 유지 신호 gsh(t)를 수신한다. 또한, 제 1 입력 스테이지는 인바운드 RF 신호를 수신하고, 이에 따라, 그것을 처리한다(예를 들어, 계수 등에 기초하여 샘플의 크기를 스케일링함). 필터 클록 회로(126)에 의해 제공되는 바와 같은 클록 신호(152)의 다음 클록 간격(또는 다수의 클록 간격들)에서, 제 1 입력 지연 소자 및 제 1 입력 스테이지의 각각은 제 2 샘플 및 유지 신호를 수신하고, 이에 따라, 그것을 처리한다. 또한, 이전의 샘플 및 유지 신호는 현재의 출력(144)을 생성하기 위하여, 선택 모듈(146)을 통해 제 2 입력 지연 라인 소자, 제 2 입력 스테이지, 및 합산 모듈(130)에 제공된다. 현재의 출력(144)은 출력 지연 라인의 제 1 지연 소자에 의해 수신된다.
프로그램가능 IIR 필터(124)는 샘플 및 유지 필터 회로로부터 샘플 및 유지 신호들을 계속 수신하고, 출력(144)을 생성하기 위하여 이 신호들을 대응하는 회로를 통해 전파시킨다. 출력(144)은 샘플 및 유지 회로들의 출력(144)의 필터링된 표시이고, 이것은 RF에서, IF에서, fs에서, 또는 기저대역에서 인바운드 RF 신호의 필터링된 표시에 대응한다.
프로그램가능 IIR 필터(124)는 특정한 구성으로 도시되어 있지만, 프로그램가능 IIR 필터(124)의 다른 구성들이 가능하다. 예를 들어, 프로그램가능 IIR 필터(124)의 스테이지는 계수 모듈(134), 승산기(136), 및 구동기 대신에 증폭기 스테이지를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 지연 소자들은 독립적인 지연 장치들일 수 있고(즉, 지연 라인의 일부가 아님), 개별적으로 프로그램가능할 수 있다(예를 들어, 상승 시간, 하강 시간, 지연, 등). 또 다른 예로서, 이산 시간 필터(124)는 필터 클록 회로(126)로부터 수신된 클록을 조절하기 위하여 클록 회로를 포함할 수 있다.
도 35는 샘플 및 유지 필터 회로(158)의 출력을 필터링하기 위해 결합된 주파수 변환 대역통과 필터(FTBPF : frequency translation band pass filter)(156)의 실시예의 개략적인 블록도이다. FTBPF(156)는 복수의 트랜지스터들(160)(예를 들어, 스위칭 네트워크) 및 복수의 기저대역 임피던스들(162)(ZBB(들))을 포함한다.
동작의 예에서, FTBPF(156)는 하이(high)-Q(품질 인자) RF 필터를 제공하고, 이 하이-Q RF 필터는 샘플 및 유지 회로(158)의 출력을 필터링하여, 희망하는 주파수 펄스(예를 들어, RF, IF, fs, 또는 기저대역)가 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 하향 변환 모듈(164)로 통과되고 희망하지 않는 주파수 펄스들은 감쇠되도록 한다. 이러한 필터를 달성하기 위하여, 기저대역 임피던스들(162)((ZBB(들))은 대응하는 필터 응답을 갖는 로우-Q 기저대역 필터를 제공하고, 기저대역 임피던스들(162)의 각각은 캐패시터(capacitor), 스위칭된 캐패시터 필터(switched capacitor filter), 스위치 캐패시터 저항(switch capacitor resistance), 및/또는 복소 임피던스(complex impedance)일 수 있다. 기저대역 임피던스들(162)의 각각의 임피던스는 동일하거나, 상이하거나, 또는 그 조합일 수 있음에 주목해야 한다. 또한, 기저대역 임피던스들(162)의 각각의 임피던스들은 로우(low)-Q 기저대역 필터(166)(예를 들어, 대역폭, 감쇠 레이트, 품질 인자, 등)의 속성들을 조절하기 위하여, 기저대역 처리 모듈로부터의 제어 신호를 통해 조절될 수 있음에 주목해야 한다.
로우-Q 기저대역 필터(166)는 필터 클록(170)에 의해 제공되는 클록 신호들(172)을 통해 하이-Q RF 필터(168)를 생성하기 위하여, 희망하는 RF 주파수로 주파수 변환된다. 도 37은 하이-Q RF 필터(168) 응답에 대한 로우-Q 기저대역 필터(166) 응답의 주파수 변환을 예시하고, 도 36은 필터 클록 회로(170)의 실시예를 예시한다. 도 36에 도시된 바와 같이, 필터 클록 회로(170)는 4개의 클록 신호들을 생성하고, 각각은 25% 듀티 사이클을 가지고 90°만큼 순차적으로 위상 오프셋되어 있다. 클록 신호들은 희망하는 주파수 펄스의 반송파 주파수에 대응하는 주파수를 가지고, 희망하는 주파수 펄스를 더욱 양호하게 추적하도록 조절될 수 있다.
도 35의 논의로 돌아가면, FTBPF(156)는 클록 신호들(172)을 수신하고, 이 클록 신호들(172)은 트랜지스터들(160)에 결합되어, 그 각각의 기저대역 임피던스들(162)을 샘플 및 유지 필터 회로(158)의 출력에 순차적으로 결합하도록 한다. 클록 레이트가 희망하는 주파수 펄스(예를 들어, RF 펄스)로 됨으로써, 기저대역 임피던스(162)에 의해 제공되는 로우-Q 대역통과 필터(166)는 RF로 시프트되어(또는 다른 희망하는 주파수), 하이-Q RF 대역통과 필터(168)를 생성한다.
도 38은 샘플 및 유지 필터 회로(158), FTBPF(156), 프로그램가능 FIR 필터(174), 하향 변환 모듈(164), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(176)를 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 도 4에 도시된 바와 같이, 대역통과 필터(BPF), 저잡음 증폭기(LNA), 및 클록 회로 모듈을 더 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 샘플 및 유지 필터(158)는 인바운드 RF 신호를 수신하고, 그것을 샘플링 주파수로 샘플링하고, 이 샘플링 주파수는 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이고 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수에까지 이른다. 샘플 및 유지 필터(158)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
주파수 변환 대역통과 필터(FTBPF)(156)는 RF 펄스를 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시키는 RF 필터를 제공한다. (예를 들어, 도 33을 참조하여 논의된 바와 같은) 프로그램가능 FIR 필터(174)는 RF 펄스를 필터링하여 필터링된 RF 신호를 생성하고, 하향 변환 모듈(164)에 제공한다. 하향 변환 모듈(164)은 프로그램가능 FIR(174)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(176)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
대안적인 실시예에서, 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(156)는 RF 대역통과 필터로서 작동하기 위하여, 샘플 및 유지 회로(158)의 입력에 결합된다. 프로그램가능 FIR 필터(174)는 샘플 및 유지 회로(158)의 출력의 기저대역 주파수 펄스를 통과시키고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시키도록 프로그램된다. 이와 같이, 프로그램가능 FIR 필터(174)의 출력이 기저대역에 있고, 이것은 하향 변환 모듈(164)에 대한 필요성을 제거한다.
도 39는 샘플 및 유지 필터 회로(158), FTBPF(156), 프로그램가능 IIR 필터(178), 하향 변환 모듈(164), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(176)를 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 도 4에 도시된 바와 같이, 대역통과 필터(BPF), 저잡음 증폭기(LNA), 및 클록 회로 모듈을 더 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 샘플 및 유지 필터(158)는 인바운드 RF 신호를 수신하고 샘플링 주파수로 그것을 샘플링하고, 이 샘플링 주파수는 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이고 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수에까지 이른다. 샘플 및 유지 필터(158)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
주파수 변환 대역통과 필터(FTBPF)(156)는 RF 펄스를 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시키는 RF 필터를 제공한다. (예를 들어, 도 34를 참조하여 논의된 바와 같은) 프로그램가능 IIR 필터(178)는 RF 펄스를 필터링하여 필터링된 RF 신호를 생성하고, 하향 변환 모듈(164)에 제공한다. 하향 변환 모듈(164)은 프로그램가능 IIR(178)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(176)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
대안적인 실시예에서, 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(156)는 RF 대역통과 필터로서 작동하기 위하여, 샘플 및 유지 회로(158)의 입력에 결합된다. 프로그램가능 IIR 필터(178)는 샘플 및 유지 회로(158)의 출력의 기저대역 주파수 펄스를 통과시키고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시키도록 프로그램된다. 이와 같이, 프로그램가능 IIR 필터(178)의 출력이 기저대역에 있고, 이것은 하향 변환 모듈(164)에 대한 필요성을 제거한다.
도 40은 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기 내의 아날로그-디지털 변환기(180)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 대역통과 필터(BPF)(182), 저잡음 증폭기(LNA)(184), 샘플 및 유지 필터 회로(186), 이산 시간 필터(188), 하향 변환 모듈(190), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(180), 및 ADC 오버샘플링 클록(198)을 제공하는 클록 회로 모듈(아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(192)만 도시됨)을 포함한다. 대역통과 필터(182), 저잡음 증폭기(184), 샘플 및 유지 회로(186), 이산 시간 필터(188), 및 하향 변환 모듈(190)은 도 4 및/또는 다른 선행 도면들을 참조하여 이전에 논의된 바와 같이 작동한다.
ADC(180)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위하여 시그마 델타 변조기(sigma delta modulator)(184) 및 데시메이션 필터(decimation filter)(196)를 포함한다. 시그마 델타 변조기(194) 및/또는 데시메이션 필터(196)는 수신기의 동작 조건들에 기초하여 아날로그-디지털 변환을 조절하도록 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 낮은 데이터 레이트의 무선 통신을 위하여, 아날로그-디지털 변환기(180)의 비트 해상도는 (예를 들어, 8비트로) 감소될 수 있다. 또 다른 예로서, 더 높은 데이터 레이트의 무선 통신을 위하여, 아날로그-디지털 변환기(180)의 해상도는 증가될 수 있다(예를 들어, 12-16 비트). 아날로그-디지털 변환기(180)의 다른 실시예들이 이용될 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 아날로그-디지털 변환기(180)는 플래시 토폴로지(flash topology), 연속 근사 토폴로지(successive approximation topology), 또는 다른 유형의 아날로그-디지털 변환 토폴로지를 가질 수 있다.
도 41은 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(200), 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210) 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), FTBPF 클록(214), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킴으로써, FTBPF(200)는 인바운드 RF 신호를 필터링한다(FTBPF(200)의 예는 도 35 내지 도 37을 참조하여 설명되었음). 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그것을 샘플링한다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력하고, RF에서의 펄스(예를 들어, 원래의 인바운드 RF 신호)를 포함한다.
이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 그것을 필터링한다. 이산 시간 필터(206)의 필터링 응답에 따라, 이산 시간 필터(206)는 주파수 도메인에서, 특정한 주파수에서의 샘플 및 유지 출력의 단일 펄스를 출력할 것이다. 하향 변환 모듈(208)은 이산 시간 필터(206)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 42는 대역통과 필터(BPF) 모듈(224), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210)를 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 저잡음 증폭기(LNA)(202) 및 클록 회로 모듈을 더 포함할 수 있다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 대역통과 필터 모듈은 대역통과 필터를 포함한다. 일례로서, 대역통과 필터는 주파수 변환 대역통과 필터이고, 대역통과 필터 모듈은 필터링 이전에 인바운드 무선 신호를 버퍼링하도록 동작가능한 버퍼 모듈(예를 들어, 하나 이상의 버퍼들 및/또는 인버터(inverter)들)을 더 포함한다.
저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다. 도 43을 참조하면, 인바운드 RF 신호는 RF 반송파 주파수를 중심으로 한 대역내 신호 성분들 및 신호의 에지들에서의 대역외 신호 성분들을 가지는 것으로 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 저잡음 증폭기(202)의 출력은 실질적으로 감쇠된 대역외 신호 성분들 및 실질적으로 감쇠되지 않은 인바운드 RF 신호의 인바운드 신호 성분들을 가지는 것으로 시간 도메인 및 주파수 도메인에서 도시되어 있다.
도 42의 논의로 돌아가면, 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그 신호를 샘플링한다. 도 44를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 (주파수 도메인에서 도시된) 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 그 신호를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 일반적으로, 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭은 인바운드 RF 신호의 기저대역 신호 성분의 대역폭에 대응한다. 예를 들어, 기저대역 인바운드 신호의 대역폭은 수백 킬로헤르쯔(kilohertz) 내지 수십 메가헤르쯔(megahertz)일 수 있다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 주파수 도메인에서 출력하고, 이것은 RF에서의 원래의 인바운드 RF 신호를 포함한다.
도 42의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 그것을 기저대역으로 필터링한다. 도 45를 참조하면, 이산 디지털 필터(204)의 필터 응답(228)은 기저대역에 있고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 기저대역 펄스를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환하고, 이 디지털 신호는 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있다.
도 46은 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(200), 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), FTBPF 클록 회로(214), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킴으로써, FTBPF(200)는 인바운드 RF 신호를 필터링한다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다. 일례로서, LNA(202)의 출력은 도 43에 도시된 LNA(202)의 출력과 유사하다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그 신호를 샘플링한다. 도 44를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 (주파수 도메인에서 도시된) 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 그것을 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다.
도 46의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이것을 기저대역으로 필터링한다. 도 45를 참조하면, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답은 기저대역에 있고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 기저대역 펄스를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환하고, 이 디지털 신호는 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있다.
도 47은 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 및 하향 변환 모듈(208)을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 저잡음 증폭기(LNA)(202), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 더 포함할 수 있다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 이 실시예에서, 수신기는 RF BPF를 포함하지 않을 수 있거나, 광대역(wideband) RF BPF(예를 들어, 1개를 초과하는 주파수 대역을 포괄하는 대역통과 영역을 가짐)를 포함하는 점에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 도 48을 참조하면, 인바운드 RF 신호(226)는 RF 반송파 주파수를 중심으로 한 대역내 신호 성분들 및 신호의 에지들에서 대역외 신호 성분들을 가지도록 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 저잡음 증폭기(202)의 출력은 대역외 신호 성분들 및 인바운드 RF 신호의 인바운드 신호 성분들을 포함하는 것으로 시간 도메인 및 주파수 도메인에서 도시되어 있다.
도 47의 논의로 돌아가면, 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 49를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호(주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 RF 또는 MMW(예를 들어, 인바운드 RF 또는 MMW 신호의 반송파 주파수)의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호(230)에 대응한다.
도 47의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고, 그것을 RF로 필터링한다. 도 50을 참조하면, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답(228)은 RF이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 RF 펄스를 포함한다.
도 47의 논의로 돌아가면, 하향 변환 모듈(208)은 도 51에 도시된 바와 같이 무선 주파수(예를 들어, 인바운드 무선 신호의 RF 또는 MMW 반송파 주파수)인 이산 시간 필터(206)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 52는 대역통과 필터(BPF)(224), 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 및 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210)를 포함할 수 있는 프로그램가능 변환 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로(232-234), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함하는 클록 회로 모듈을 더 포함할 수 있다. 하향 변환 모듈(208)은 샘플 및 유지 필터(204) 및 이산 시간 필터(206)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역 통과 필터(224)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역 통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 제어 정보(예를 들어, 샘플 레이트, 샘플링 대 유지의 비율, 임피던스 모듈 동조 등을 생성하기 위한 정보)에 따라 생성되는 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 53을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호(주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
도 52의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고, 이를 중간 주파수(IF = RF - n*fs, 여기서 n은 1 이상의 정수)로 필터링한다. 도 54를 참조하면, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답은 IF이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 IF 펄스를 포함한다.
도 52의 논의로 돌아가면, 하향 변환 모듈(208)은 샘플 및 유지 필터 회로(204)를 통해 이산 디지털 필터(206)로부터 IF 신호를 수신한다. 도 55를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 IF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 인바운드 RF 신호의 대역폭 이하일 수 있는 IF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 IF에서 펄스를 포함하고, 이것은 그 원래의 입력 IF 신호에 대응한다.
도 56을 참조하면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 하향 변환 모듈(206)의 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 기저대역으로 필터링한다. 도시된 바와 같이, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답(228)은 기저대역이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 기저대역 펄스를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 57은 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로(232-234), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 하향 변환 모듈(208)은 샘플 및 유지 필터(204) 및 이산 시간 필터(206)를 포함한다. 이 실시예에서, 수신기는 RF BPF를 포함하지 않을 수 있거나, 광대역 RF BPF(예를 들어, 하나를 초과하는 주파수 대역을 포괄하는 대역통과 영역을 가짐)를 포함하는 것에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 58을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 RF(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수)의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호(230)에 대응한다.
도 57의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 RF로 필터링한다. 도 59를 참조하면, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답(228)은 RF이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 RF 펄스를 포함한다.
도 57의 논의로 돌아가면, 하향 변환 모듈(208)은 샘플 및 유지 필터 회로(204)를 통해 이산 디지털 필터(206)로부터 IF 신호를 수신한다. 도 60을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 IF 신호를 수신하고, 이를 샘플링 주파수(fs)로 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 그 원래의 입력 RF 신호에 대응한다.
도 61을 참조하면, 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 하향 변환 모듈(208)의 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고, 이를 기저대역으로 필터링한다. 도시된 바와 같이, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답은 기저대역이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 기저대역 펄스를 포함한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 62는 대역통과 필터(224), 순방향 RF 경로, 차단기 RF 경로, 합성 모듈(236), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(210), 및 클록 발생 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 순방향 RF 경로는 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204) 및 대역통과 주파수 이산 시간 필터(238)를 포함한다. 차단기 RF 경로는 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 및 노치 이산 시간 필터(notch discrete time filter)(240)를 포함한다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 순방향 경로 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(242), 순방향 경로 필터 클록 회로(248), 차단기 경로 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(246), 차단기 경로 필터 클록 회로(250), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 필터링된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 그럼에도 불구하고, 차단 신호(예를 들어, 인바운드 RF 신호, 송신 신호 또는 일부 다른 희망하지 않는 신호의 주파수에 근접한 주파수를 갖는 간섭 신호)의 신호 강도로 인하여, 성분은 RF BPF(224)를 통과한다. 이와 같이, 필터링된 인바운드 RF 신호는 하나 이상의 차단기 성분들을 포함한다. RF BPF(224)는 필터링된 인바운드 RF 신호를 순방향 RF 경로 및 차단기 RF 경로에 제공한다.
순방향 RF 경로의 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 필터링된 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 순방향 RF 경로의 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 이것을 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 샘플링한다. 도 63을 참조하면, 순방향 경로 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호(희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 f1 및/또는 f2에서의 하나 이상의 차단기들을 포함하는 것으로 주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호 및 잠재적인 차단기들의 대역폭의 2배 이상이다. 이러한 방식으로, 효율적으로 필터링하기에 너무 근접하고 너무 강한 keksrl들은 통과된다(그리고 감쇠될 수 있다). 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 주파수 펄스열의 각각의 펄스는 하나 이상의 차단기 성분들 및 희망하는 인바운드 RF 성분을 포함한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
도 62의 논의로 돌아가면, 순방향 경로 이산 시간 필터(238)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 순방향 경로 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 RF로 필터링한다. 도 64를 참조하면, 이산 디지털 필터(238)의 필터 응답(228)은 RF이고, 하나 이상의 차단기들을 포함하는 대역통과 영역을 가진다. 이와 같이, 순방향 경로 이산 시간 필터(238)의 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 RF 펄스(예를 들어, 희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 하나 이상의 차단기들)를 포함한다.
도 62의 논의로 돌아가면, 차단기 RF 경로의 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 필터링된 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 차단기 RF 경로의 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 65를 참조하면, 차단기 경로 샘플 및 유지 회로(204)는 샘플링된 인바운드 RF 신호(희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 f1 및/또는 f2에서의 하나 이상의 차단기들을 포함하는 것으로 주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호 및 잠재적인 차단기들의 대역폭의 2배 이상이다. 이러한 방식으로, 효율적으로 필터링하기에 너무 근접하고 너무 강한 차단기들은 통과된다(그리고 감쇠될 수 있다). 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 필터들을 출력한다. 주파수 펄스열의 각각의 펄스는 하나 이상의 차단기 성분들 및 희망하는 인바운드 RF 성분을 포함한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
도 62의 논의로 돌아가면, 차단기 경로 이산 시간 필터(240)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 차단기 경로 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 RF로 노치 필터링한다. 도 66을 참조하면, 이산 디지털 필터(240)의 필터 응답(252)은 희망하는 인바운드 RF 신호 성분을 감소시키며 하나 이상의 차단기들을 통과시키는 RF에서의 노치 필터(notch filter)(240)이다. 이와 같이, 차단기 경로 이산 시간 필터(240)의 출력은 펄스열의 RF 펄스의 하나 이상의 차단기들을 포함한다.
도 62의 논의로 돌아가면, 합성 모듈(236)은 순방향 경로 이산 시간 필터(238)의 출력으로부터 가산기 경로 이산 시간 필터(240)의 출력을 합성(예를 들아, 감산 등)한다. 차단기 경로는 하나 이상의 차단기 신호들만을 포함하므로, 희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 하나 이상의 차단기들을 포함하는 순방향 경로 신호로부터 감산될 때, 그 결과는 희망하는 인바운드 RF 신호 성분이다.
하향 변환 모듈(208)은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)를 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로(204) 및 이산 시간 필터(238-240))로서 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 하향 변환 모듈(208)은 감산 모듈(236)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다. 합성 모듈의 출력이 기저대역일 경우, 하향 변환 모듈은 생략될 수 있고, ADC(210)는 필터링된 기저대역 신호를 디지털 인바운드 기저대역 신호로 변환한다는 것에 주목해야 한다.
도 67은 대역통과 필터(224), 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 대역통과 주파수 이산 시간 필터(238), 노치 이산 시간 필터(240), 합성 모듈(236), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(210), 및 클록 발생 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(242), BPF 필터 클록 회로(248), 노치 필터 클록 회로(250), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감소시키고, 필터링된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 그럼에도 불구하고, 차단 신호(인바운드 RF 신호, 송신 신호, 또는 일부 다른 희망하지 않는 신호의 주파수에 근접한 주파수를 갖는 간섭 신호)의 신호 강도로 인하여, 성분은 RF BPF(224)를 통과한다. 이와 같이, 필터링된 인바운드 RF 신호는 하나 이상의 차단기 성분들을 포함한다. RF BPF(224)는 필터링된 인바운드 RF 신호를 순방향 RF 경로 및 차단기 RF 경로에 제공한다.
저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 필터링된 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 63을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호(희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 f1 및/또는 f2에서의 하나 이상의 차단기들을 포함하는 것으로 주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 주파수 펄스열을 생성하기 위하여 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다.
도 67의 논의로 돌아가면, BPF 이산 시간 필터(238)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 RF로 필터링한다. 도 64를 참조하면, 이산 디지털 필터(238)의 필터 응답(228)은 RF이고, 하나 이상의 차단기들을 포함하는 대역통과 영역을 가진다. 이와 같이, 순방향 경로 이산 시간 필터(238)의 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 RF 펄스(예를 들어, 희망하는 인바운드 RF 신호 성분 및 하나 이상의 차단기들)를 포함한다.
도 67의 논의로 돌아가면, 노치 이산 시간 필터(240)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고, 이를 RF로 노치 필터링한다. 도 66을 참조하면, 이산 디지털 필터(240)의 필터 응답(252)은 희망하는 인바운드 RF 신호 성분을 감쇠시키며 하나 이상의 차단기들을 통과시키는 RF에서의 노치 필터(240)이다. 이와 같이, 차단기 경로 이산 시간 필터(240)의 출력은 펄스열의 RF 펄스의 하나 이상의 차단기들을 포함한다.
도 67의 논의로 돌아가면, 합성 모듈(236)은 순방향 경로 이산 시간 필터(238)의 출력으로부터 차단기 경로 이산 시간 필터(240)의 출력을 합성한다. 하향 변환 모듈(208)은 감산 모듈(236)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 68은 대역통과 필터(224), 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 회로(204), 클록 발생 회로, 및 복수의 하향 변환 경로들을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 하향 변환 경로들의 각각은 이산 시간 필터(206), 하향 변환 모듈(208), 및 아날로그-디지털 변환기(210)를 포함한다. 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 샘플 및 유지 클록 회로(242), 복수의 필터 클록 회로들(218), 복수의 국부 발진(LO) 클록 회로들(220), 및 복수의 아날로그-디지털 변환기 클록 회로들(222)을 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다. 도 69를 참조하면, 인바운드 RF 신호는 RF 반송파 주파수를 중심으로 한 대역내 신호 성분들 및 신호의 에지들에서의 대역외 신호 성분들을 가지도록 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 저잡음 증폭기(202)의 출력은 대역외 신호 성분들을 실질적으로 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 인바운드 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시키도록 주파수 도메인에서 도시되어 있다.
도 68의 논의로 돌아가면, 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 70을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 일반적으로, 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭은 인바운드 RF 신호의 기저대역 신호 성분의 대역폭에 대응한다. 샘플 및 유지 필터(224)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
도 68의 논의로 돌아가면, 각각의 하향 변환 경로의 이산 시간 필터들(206)은 샘플 및 유지 회로(204)의 출력을 수신한다. 각각의 이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 그 필터링 응답에 따라 주파수 펄스열(예를 들어, S&H 회로의 출력)을 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 71 및 도 72를 참조하면, 제 1 이산 시간 필터(206)가 RF에서 대역 통과 필터의 주파수 응답을 가지는 경우, 펄스열의 RF 펄스를 출력할 것이고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 제 2 이산 필터(206)가 IF(예를 들어, RF - n*fs, n은 1 이상의 정수)에서 대역통과 필터의 주파수 응답을 가지는 경우, 펄스열의 IF 펄스를 출력할 것이고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 각각의 이산 시간 필터(206)가 상이한 주파수들에서 대역통과 필터 응답을 가짐으로써, 샘플 및 유지 출력의 출력은 복수의 상이한 필터링된 주파수 펄스들에 의해 표현된다.
도 68의 논의로 돌아가면, 하향 변환 모듈(208)의 각각은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)를 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로(204) 및 이산 시간 필터(206))로서 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 제 1 경로의 하향 변환 모듈(208)은 제 1 이산 시간 필터(206)의 출력(예를 들어, RF 주파수 펄스)을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 1 경로의 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 제 1 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
이와 유사하게, 제 2 경로의 하향 변환 모듈(208)은 제 2 이산 시간 필터(206)의 출력(예를 들어, IF 주파수 펄스)을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 2 경로의 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 제 2 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다. 이와 같이, 복수의 인바운드 심볼 스트림들은 인바운드 RF 신호로부터 생성된다.
처리 모듈은 다양한 방식들로 복수의 인바운드 심볼 스트림들을 처리할 수 있다. 예를 들어, 처리 모듈은 인바운드 심볼 스트림들의 각각을 인바운드 데이터로 변환하고, 변환된 인바운드 데이터 중의 하나는 출력으로서 이용된다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 평균화 함수(averaging function)를 이용하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들을 합성한다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 가중 평균 함수(weighted average function)를 이용하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들을 합성한다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 제곱평균 제곱근 함수(root mean square function)를 이용하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들을 합성한다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 수학적 함수를 이용하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들을 합성한다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들 중의 하나를 선택한다. 또 다른 예로서, 처리 모듈은 인바운드 데이터로 변환하는 인바운드 신호를 생성하기 위하여 제 1 및 제 2 인바운드 기저대역 신호들의 각각으로부터 일부분들을 선택한다. 상기 일부분들은 신호 강도, 비트 패턴들에 대해 심볼들을 맵핑하는 정확도 등에 기초하여 선택될 수 있다. 또 다른 예로서, 인바운드 심볼 스트림들은 수신 처리(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 인바운드 데이터로의 변환)의 정확도를 결정하고 그 정정들을 행하기 위하여 서로 비교될 수 있다.
도 73은 대역통과 필터(224), 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 회로(204), 클록 발생 회로, 및 복수의 하향 변환 경로들을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 하향 변환 경로들의 각각은 이산 시간 필터(206), 하향 변환 모듈(208)(이산 시간 필터(206)가 기저대역 BPF 응답을 가지는 경우에는 생략될 수 있음), 및 아날로그-디지털 변환기(210)를 포함한다. 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 샘플 및 유지 클록 회로(242), 복수의 필터 클록 회로들(218), 복수의 국부 발진(LO) 클록 회로들(220), 및 복수의 아날로그-디지털 변환기 클록 회로들(222)을 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 인바운드 RF 신호는 복수의 채널들(또는 부반송파들)을 포함하고, 채널들 중의 하나 이상은 통신의 데이터를 포함한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다. 도 74를 참조하면, 인바운드 RF 신호는 RF 반송파 주파수를 중심으로 한 대역내 신호 성분들 및 신호의 에지들에서 대역외 신호 성분들을 가지는 것으로 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 저잡음 증폭기(202)의 출력은 대역외 신호 성분들을 실질적으로 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 실질적으로 감쇠되지 않은 인바운드 신호 성분들을 통과시키는 것으로 주파수 도메인에서 도시되어 있다. 또한, 증폭된 인바운드 RF 신호는 OFDM 기반의 무선 통신의 복수의 채널들 또는 부반송파(sub-carrier)들을 포함한다. 회색 음영형성된 채널들은 이들이 데이터를 운반하고 있을 나타내고, 백색 음영형성된 채널들은 이들이 현재 데이터를 운반하고 있지 않음을 나타낸다.
도 73의 논의로 돌아가면, 샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신홀르 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 75를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF신호의 대역폭의 2배 이상이다. 일반적으로, 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭은 인바운드 RF 신호의 기저대역 신호 성분의 대역폭에 대응한다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격도 복수의 펄스들(각각은 복수의 채널들(256)을 포함)을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
도 73의 논의로 돌아가면, 각각의 하향 변환 경로의 이산 시간 필터들(206)은 샘플 및 유지 회로(204)의 출력을 수신한다. 각각의 이산 시간 필터(205)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 그 필터링 응답에 따라 주파수 펄스열(예를 들어, S&H 회로(204)의 출력)을 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 76 및 도 77을 참조하면, 제 1 이산 시간 필터(206)가 특정한 채널 또는 채널들(또는 부반송파 또는 부반송파들)에 대해 RF에서 대역통과 필터의 주파수 응답을 가지는 경우, 펄스열의 RF 펄스의 희망하는 채널(들)을 출력할 것이고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 제 2 이산 시간 필터(206)가 특정한 채널(들)(또는 부반송파(들))에 대해 IF(예를 들어, RF - n*fs, n은 1 이상의 정수)에서 대역통과 필터의 주파수 응답을 가지는 경우, 펄스열의 IF 펄스의 희망하는 채널(들)을 출력할 것이고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 각각의 이산 시간 필터(206)가 상이한 주파수들에서 대역통과 필터 응답을 가짐으로써(기저대역에서의 하나를 가질 가능성을 포함), 데이터를 포함하는 각각의 채널(들)은 필터링된 주파수 펄스들 중의 상이한 하나에 의해 표현된다.
도 73의 논의로 돌아가면, 하향 변환 모듈(208)의 각각은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)를 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로(204) 및 이산 시간 필터(206))로서 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 제 1 경로의 하향 변환 모듈(208)은 제 1 이산 시간 필터(206)의 출력(예를 들어, RF 주파수 펄스)을 기저대역 신호(예를 들어, 제 1 채널(들)의 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 1 경로의 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 제 1 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
이와 유사하게, 제 2 경로의 하향 변환 모듈(208)은 제 2 이산 시간 필터(206)의 출력(예를 들어, IF 주파수 펄스)을 기저대역 신호(예를 들어, 제 2 채널(들)의 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 2 경로의 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 제 2 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
기저대역 처리 모듈은 복수의 인바운드 데이터를 생성하기 위하여 인바운드 심볼 스트림들을 처리한다. 복수의 인바운드 데이터는 하나의 통신의 일부이거나 몇몇 통신들의 일부일 수 있다. 이와 같이, 도 73의 수신기는 다수의 채널들을 이용하는 단일 통신을 지원할 수 있고, 및/또는 다수의 채널들을 이용하는 다수의 통신들을 지원할 수 있다.
도 78은 대역통과 필터(224), 제 1 경로, 제 2 경로, 및 클록 발생 회로를 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 제 1 경로는 대역통과 필터(224)의 출력에 결합되고, 제 1 저잡음 증폭기(258), 제 1 샘플 및 유지 회로(260), 제 1 이산 시간 필터(262), 제 1 하향 변환 모듈(264)(이산 시간 필터가 기저대역 BPF 응답을 가지는 경우에 생략될 수 있음), 및 제 1 아날로그-디지털 변환기(266)를 포함한다. 제 2 경로는 기저대역 필터(224)의 입력에 결합되고, 제 2 저잡음 증폭기(268), 제 2 샘플 및 유지 회로(270), 제 2 이산 시간 필터(272), 제 2 하향 변환 모듈(274), 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(276)를 포함한다. 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 제 1 및 제 2 샘플 및 유지 클록 회로들(278-300), 제 1 및 제 2 필터 클록 회로들(302-304), 제 1 및 제 2 국부 발진(LO) 클록 회로들(306-308), 및 제 1 및 제 2 아날로그-디지털 변환기 클록 회로들(310-312)을 포함한다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 필터링된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠된 상태로 통과시킨다. 필터링되지 않은 인바운드 RF 신호는 제 2 경로로 제공되고, 필터링된 인바운드 RF 신호는 제 1 경로로 제공된다.
제 1 경로에서, 제 1 저잡음 증폭기(258)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다. 제 1 샘플 및 유지 필터(260)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상인 샘플링 레이트로 이를 샘플링한다. 제 1 이산 시간 필터(262)는 샘플 및 유지 필터 회로(260)의 출력을 수신하고 이를 필터링한다. 이산 시간 필터(262)의 필터링 응답에 따라, 이산 시간 필터(262)는 주파수 도메인에서, 특정한 주파수(예를 들어, RF, IF, fs, 기저대역 등)의 샘플 및 유지 출력의 단일 펄스를 출력할 것이다. 이산 시간 필터(262)의 필터 응답이 기저대역일 경우, 제 1 하향 변환 모듈(264)은 생략될 수 있다. 포함되는 경우, 제 1 하향 변환 모듈(264)은 이산 시간 필터(262)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 1 아날로그-디지털 변환기(266)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 제 1 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
제 2 경로에서, 제 2 저잡음 증폭기(268)는 제 2 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 필터링되지 않은 인바운드 RF 신호를 증폭한다. 제 2 샘플 및 유지 필터(270)는 제 2 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, RF(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수)의 2배 이상인 샘플링 레이트로 이를 샘플링한다. 제 2 이산 시간 필터(272)는 제 2 샘플 및 유지 필터 회로(270)의 출력을 수신하고, RF로 필터링하고, RF에서 주파수 펄스를 출력한다. 제 2 하향 변환 모듈(274)은 제 2 이산 시간 필터(272)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 제 2 아날로그-디지털 변환기(276)는 기저대역 신호를 제 2 디지털 신호(예를 들어, 제 2 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
제 1 및 제 2 인바운드 심볼 스트림들의 각각은 인바운드 데이터로 변환될 수 있고, 변환된 인바운드 데이터 중의 하나는 출력으로서 이용된다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 인바운드 심볼 스트림들의 일부분들이 선택되고, 선택된 부분들은 인바운드 데이터로 변환된다. 상기 일부분들은 신호 강도, 비트 패턴들에 대해 심볼들을 맵핑하는 정확도, 등과 같은 디코딩 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 및 제 2 인바운드 심볼 스트림들은 수신 처리(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 인바운드 데이터로의 변환)의 정확도를 결정하고 그 정정들을 행하기 위하여 서로 비교될 수 있다.
도 79는 버퍼 모듈(314)(예를 들어, 인버터, 버퍼, 및/또는 넓은 대역폭의 단위 이득 증폭기), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 이 실시예에서, 수신기는 RF BPF를 포함하지 않을 수 있거나, 광대역 RF BPF(하나를 초과하는 주파수 대역을 포괄하는 대역통과 영역을 가짐)를 포함하는 것에 주목해야 한다. 또한, 수신기는 LNA 대신에 인버터(314)를 포함하는 것에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 인버터(314)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신하고, 이를 샘플 및 유지 필터 회로(204)에 제공한다. 인버터(314)는 LNA보다 더 폭넓은 대역폭을 가지고, 이와 같이, 인바운드 RF 신호는 넓은 대역폭의 신호일 수 있다(예를 들어, 하나를 초과하는 주파수 대역에 걸쳐 있고, 주어진 주파수 대역 내에서 다수의 주파수들을 포함하는 등등). 샘플 및 유지 필터(204)는 샘플링 주파수(fs)에 따라 클록킹(clocking)되는 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 인바운드 RF 신호를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 RF(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수)의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(204)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
이산 시간 필터(206)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터(204)의 출력을 수신하고, 이를 RF로 필터링한다. 이 예에서, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답은 RF이고, 이와 같이, 그 출력은 펄스열의 RF 펄스를 포함하고, 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다.
하향 변환 모듈(208)은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)을 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로(204) 및 이산 시간 필터(206))로서 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 하향 변환 모듈(208)은 이산 시간 필터(206)의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 80은 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(200), 버퍼 모듈(314)(예를 들어, 인버터, 버퍼, 및/또는 넓은 대역폭의 단위 이득 증폭기), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(206), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), FTBPF 클록 회로(316), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(318), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 인버터(314)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신하고, 그것을 FTBPF(200) 및 샘플 및 유지 필터 회로(204)에 제공한다. 인버터(314)는 LNA보다 더 넓은 대역폭을 가지고, 이와 같이, 인바운드 RF 신호는 넓은 대역폭의 신호일 수 있다(예를 들어, 하나를 초과하는 주파수 대역에 걸쳐 있고, 주어진 주파수 ㄷ대 내에서 다수의 주파수들을 포함하는 등등). FTBPF(200)는 필터링된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 대역외 신호 성분들을 감쇠시킴으로써, 그리고 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킴으로써, 인바운드 RF 신호를 필터링한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 필터링된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수 y(fs)에 따라 클록킹되는 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그것을 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 필터링된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다.
이산 시간 필터(206)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고, 그것을 기저대역으로 필터링한다. 이 예에서, 이산 디지털 필터(206)의 필터 응답은 기저대역이고, 이와 같이, 그 출력은 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 펄스열 출력의 기저대역 펄스를 포함하고, 다른 주파수 펄스들은 감쇠된다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 81은 버퍼 모듈(314)(예를 들어, 인버터, 버퍼, 및/또는 넓은 대역폭의 단위 이득 증폭기), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 주파수 변환된 대역통과 필터(FTBPF)(200), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), FTBPF 클록 회로, 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(320), LO 클록 회로(220) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다.
동작의 예에서, 인버터(314)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신하고, 그것을 샘플 및 유지 필터 회로(204)에 제공한다. 샘플 및 유지 필터(204)는 샘플링 주파수(fs)에 따라 클록킹되는 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 인바운드 RF 신호를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 RF(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 반송파 주파수)의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(214)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 인바운드 RF 신호에 대응한다.
FTBPF(200)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 RF로 필터링한다. 이 예에서, FTBPF(200)의 필터 응답은 RF에서의 대역통과 필터이고, 이와 같이, 그 출력은 펄스열의 RF 펄스를 포함하고 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다. 하향 변환 모듈(208)은 이산 시간 필터의 출력을 기저대역 신호(예를 들어, 아날로그 심볼 스트림)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환기(310)는 기저대역 신호를, 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있는 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 82는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 프로그램가능 프론트 엔드(programmable front end)(322)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 프로그램가능 프론트 엔드(322)는 안테나 인터페이스(254), 복수의 스위칭 모듈들(324), RF 대역통과 필터(224), 저잡음 증폭기(202), 인버터(314), 및 샘플 및 유지 회로(204)를 포함한다. 복수의 스위칭 모듈들(324)(예를 들어, 다중화기들, 스위치들, 프로그램가능 게이트들, 트랜지스터들 등)은 다양한 프론트 엔드 구성들을 허용한다. 예를 들어, 인바운드 RF 신호(즉, 안테나 인터페이스(254)의 출력)는 샘플 및 유지 회로(204)에 직접 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 인바운드 RF 신호는 BPF(224)(대역통과 영역, 중심 주파수, 감쇠 레이트 등을 조절하도록 프로그램가능할 수 있음)를 통해 대역통과 필터링될 수 있고, LNA(202)에 의해 증폭될 수 있고, 그 다음으로, 샘플 및 유지 회로(204)에 제공될 수 있다.
도 83은 기저대역 처리 모듈(326)에 결합된 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 대역통과 필터(BPF)(224), 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 샘플 메모리(328), 이산 시간 필터(206), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(310), 및 클록 회로 모듈을 포함한다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(216), 필터 클록 회로(218), 국부 발진(LO) 클록 회로, 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로를 포함한다. 수신기는 이산 시간 필터가 RF, IF 또는 fs에서 대역통과 필터 응답을 가지는 경우에 하향 변환 모듈을 포함할 수도 있음에 주목해야 한다.
기저대역 처리 모듈(326)은 데이터 복구 피드백(334)(예를 들어, 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트, 데이터 등)에 기초하여 수신기의 성능을 최적화하고 및/또는 신호 속성들(336)(예를 들어, SNR, 신호 대 간섭, RSSI, 테스팅, 잡음, 동작의 주파수 대역, 등)을 수신하기 위하여, 대역통과 필터(BPF)(224), 저잡음 증폭기(LNA)(202), 샘플 및 유지 필터 회로(204), 샘플 메모리(328), 이산 시간 필터(206), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈 중의 하나 이상에 제어 신호들을 제공하도록 결합된다.
제어 신호들(330)은 부품의 설정들을 조절하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제어 신호들(330)은 대역통과 영역, 중심 주파수, 감쇠 레이트 등을 변경하기 위하여 BPF(224)에 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 제어 신호들(330)은 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트(slew rate), 상승 레이트(rise rate), 정착 시간(settling time), 오버슈트(overshoot), 안정 계수(stability factor) 등을 변경하기 위하여 LNA(202)에 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 제어 신호들(330)은 임피던스들, 임피던스 회로들 등을 변경하기 위하여 샘플 및 유지 필터 회로(204)에 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 제어 신호들(330)은 도 33 내지 도 37 중의 하나 이상을 참조하여 설명된 바와 같이 그것을 프로그래밍하기 위하여 이산 시간 필터(206)에 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 제어 신호들은 샘플들을 저장하는 것 및/또는 샘플들을 검색하는 것에 관하여 샘플 메모리에 제공될 수 있다. 기저대역 처리 모듈(326)은 하나 이상의 제어 신호들(332)을 클록 회로들에 제공할 수도 있다. 일례로서, 하나 이상의 제어 신호들(332)은 샘플링 주파수, 샘플링 주기, 유지 주기, 등을 조절하기 위하여 S&H 클록 회로(216)에 제공될 수 있다.
동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)에 따라 클록킹되는 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 그것을 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다.
샘플 메모리(328)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)에 의해 출력된 샘플들을 저장한다. 샘플 메모리(328)는 수 개의 샘플들 내지 수백만 개의 샘플들을 롤링(rolling) 방식으로 저장할 수 있고, 샘플들의 스냅샷(snapshot)을 촬영할 수 있고, 기타 등등과 같다. 기저대역 처리 모듈(326)은 저장 메모리로의/저장 메모리로부터의 샘플들의 저장 및 검색을 제어한다. 또한, 기저대역 처리 모듈(326)은 수신기 교정 기능들, 수신기 테스팅 기능들, 및/또는 에러 정정을 위하여 저장된 샘플들을 사용할 수 있다. 하나 이상의 샘플들은 도 86 내지 도 90을 참조하여 설명될 것이다.
이산 시간 필터(206)는 그 필터링 응답에 기초하여 샘플 메모리(328)로부터 검색된 샘플들을 필터링한다. 이 예에서, 이산 시간 필터(206)의 필터 응답은 기저대역에서 대역통과 필터(224)에 대응하여, 이산 시간 필터(206)는 기저대역 주파수 펄스를 출력하고, 샘플 및 유지 회로(204)의 주파수 펄스열의 다른 주파수 펄스들을 감쇠시킨다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)으로 변환한다.
도 84는 디지털 인코더(338), 디지털 메모리(340), 및 디지털 디코더(342)를 포함하는 도 83의 수신기의 샘플 메모리(328)의 실시예의 개략적인 블록도이다. 디지털 메모리(340)는 임의의 구성의 비휘발성 또는 휘발성 메모리의 랜덤 액세스 메모리(예를 들어, 플래시, S-RAM, D-RAM, 듀얼 데이터 레이트 등)일 수 있다. 디지털 인코더(338)(예를 들어, 플래시 ADC, 온도계 ADC, 등)는 샘플의 아날로그 샘플 값(예를 들어, 크기)을 디지털 값으로 변환한다. 디지털 디코더(342)는 디지털 인코더(338)의 역함수(inverse function)를 수행한다(예를 들어, 디지털 값을 다시 아날로그 샘플 값으로 변환한다).
도 85는 행(row) 및 열(column) 선택 모듈(344), 입력 모듈(346), 출력 모듈(348), 및 복수의 샘플 및 유지 셀(cell)들(350)을 포함하는 도 83의 수신기의 샘플 메모리(328)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 샘플 및 유지 셀들(250)의 각각은 기존의 샘플 및 유지 회로들일 수 있고, 행(row)들 및 열(column)들로 배열된다. 각각의 셀(350)은 행 및 열 선택 모듈(244)을 통해 샘플 값을 저장하거나 검색하기 위해 개별적으로 액세스 가능하다. 대안적으로 또는 부가적으로, 셀들(350)은 그룹(예를 들어, 셀들의 행, 셀들의 열, 셀들의 블록, 등)으로 액세스 가능할 수도 있다.
동작의 예에서, 행 및 선택 모듈(344)은 샘플 데이터(예를 들어, 아날로그 전압)를 수신하기 위하여 셀(350)을 선택한다. 입력 모듈(346)은 샘플 및 유지 회로로부터 샘플을 수신하고, 그것을 그 내부에서 저장하기 위해 선택된 셀(350)에 제공한다. 열 및 행 선택 모듈(344)은 기저대역 처리 모듈이 액세스할 수 있는 메모리 테이블에서 각각의 샘플 값의 저장 위치를 추적한다. 저장된 샘플 값을 검색하기 위하여, 행 및 열 선택 모듈(344)은 적절한 셀들(350)을 선택한다. 출력 모듈(348)은 선택된 셀(350)에 결합하고, 그 검색된 샘플 값을 출력한다. 샘플 메모리(328)를 이용하여 샘플들을 버퍼링함으로써, 기저대역 처리 모듈은 비트 에러들을 정정할 수 있고, 패킷 에러들을 정정할 수 있고, 수신기를 더욱 양호하게 교정할 수 있고, 기타 등등과 같다.
도 86은 송신기의 기능적 동작의 예의 도면이다. 일반적으로, 송신기는 아웃바운드 데이터를 아웃바운드 RF 신호들(358)로 변환하고, 이것은 순차적인 방식으로 행해진다. 예를 들어, 아웃바운드 데이터는 워드 당 2 내지 16 비트들의 데이터 워드들로 분할되고, 각각의 워드는 데이터 맵핑 프로토콜(예를 들어, QPSK, BPSK, QAM, FSK, ASK, 등)에 따라 심볼(356)로 직렬로 변환된다. RF 송신기 부분은 각각의 심볼(356)을 RF 신호(358)(또는 그 일부)로 변환하고, 이 RF 신호(358)는 주어진 시간 기간(예를 들어, 나노초(nanosecond) 내지 밀리초(millisecond))(360) 동안 송신된다.
도시된 바와 같이, 하나의 데이터 워드(354)가 심볼(356)로 변환되는 동안, 다음 데이터 워드(354)는 심볼(356)로의 변환을 위해 준비되고 있고, 이와 유사하게, 하나의 심볼(356)이 RF 신호(358)로 변환될 때, 다음 심볼(356)은 동일한 변환을 위해 준비되고 있다. 이와 같이, 송신기의 모든 단계(예를 들어, 기저대역 처리, 상향 변환, 등)는 그 대응하는 기능을 수행함에 있어서 연속적으로 활성이다.
도 87은 샘플 및 유지 필터 회로를 포함하는 수신기(362)의 기능적 동작의 예의 도면이다. 일반적으로, 수신기는 순차적인 방식으로 인바운드 RF 신호들(358)을 인바운드 데이터로 변환한다. 예를 들어, 심볼(356)에 대응하는 인바운드 신호(358)는 샘플들(364)을 생성하기 위해 샘플링된다. 샘플들(364)은 순차적으로 심볼(356)로 변환되고, 그 다음으로, 데이터 디맵핑 프로토콜에 따라 비트들(354)(예를 들어, 데이터 워드)로 변환된다.
도시된 바와 같이, 하나의 인바운드 RF 신호(358)가 샘플링되고 있는 동안, 또 다른 인바운드 RF 신호(358)는 수신되고 샘플링을 위해 준비된다. 이와 유사하게, 샘플들(364)의 하나의 세트(set)가 심볼(356)로 변환되고 있을 때, 샘플들(364)의 또 다른 세트가 인바운드 RF 신호(358)로부터 생성되고 있고, 하나의 심볼(356)이 비트들(354)로 변환되고 있을 때, 샘플들(364)의 또 다른 세트가 심볼(356)로 변환되고 있다. 이러한 방식으로, 수신기의 모든 단계(예를 들어, RF 프론트 엔드, 하향 변환 처리, 및 기저대역 처리)는 그 대응하는 기능을 수행함에 있어서 활성이다. 인바운드 RF 신호(358)가 정확하게 비트들(354)로 변환되는 한, 수신기의 파이프라인 방식 프로세스는 설명된 바와 같이 계속된다. 그러나, RF 신호(358)를 비트들(354)로 변환함에 있어서 부정확성이 발생하는 경우, 비트들(354)은 손실된다.
도 88은 샘플 및 유지 필터 회로 및 샘플 메모리를 포함하는 수신기(366)의 기능적 동작의 예의 도면이다. 이 예에서, RF 신호들(358)은 도 87을 참조하여 이전에 논의된 바와 같이 샘플들(364)로 변환되지만, 심볼들(356)로의 변환 전에 샘플 메모리에서 버퍼링된다. 희망하는 레이트에서, 심볼들(356)은 버퍼(368)로부터 검색되고, 순차적으로 비트들(354)로 변환된다. 버퍼(368)의 버퍼링의 양, 오버플로우 임계값, 언더플로우 임계값 등은 기저대역 처리 모듈에 의해 프로그램가능하다.
도 89는 샘플 및 유지 필터 회로 및 샘플 메모리를 포함하고 비트 에러를 정정하는 수신기(370)의 기능적 동작의 예의 도면이다. 이 예에서, 심볼들(356)은 시스템 메모리에서 버퍼링되고 순차적으로 검색된다. 버퍼(368)로부터 검색된 제 1 심볼(356)은 희망하는 비트들(354)로 변환할 때에 에러를 만났다. 에러는 낮은 신호-대-잡음(signal-to-noise) 비율, 근사화 시의 에러들 등을 포함하지만 이것으로한정되지 않는 다수의 인자들에 의해 야기될 수 있다.
에러가 검출될 때 그리고 다음 심볼(356)을 검색하기 전에, 현재의 심볼(356)은 디코딩 인자들의 상이한 세트를 이용하여 다시 디코딩된다. 디코딩 인자들은 디맵핑 프로토콜(de-mapping protocol), 디펑처링 프로토콜(de-puncturing protocol), 디코딩 프로토콜(decoding protocol), 최대 우도 추정(maximum likelihood estimation)들, 및/또는 심볼(356)을 비트들(354)로 변환할 때의 임의의 다른 변수(variable)를 포함한다. 디코딩 인자들이 조절될 때, 심볼(356)은 비트들(354)로 다시 변환된다. 그 변환이 성공적일 경우, 비트들(354)의 다음 세트를 생성하기 위하여 다음 심볼(356)이 검색되고 디코딩된다. 그러나, 그 변환이 성공적이지 않을 경우, 심볼(356)이 적절하게 디코딩될 때까지, 고갈 인자에 도달할 때까지, 또는 심볼(356)을 디코딩하는 것을 중단하기 위한 일부 다른 표시가 트리거(trigger)될 때까지, 그것이 다시 시도된다. 일단 샘플들이 올바르게 디코딩되었다면, 처리 모듈은 삭제 명령을 샘플 메모리에 발행할 수 있음에 주목해야 한다.
도 90은 기저대역 처리 모듈에 의해 수행될 수 있는 예시적인 방법의 논리도이다. 상기 방법은 샘플 및 유지를 위한 파라미터들과, 이산 시간 필터(372)를 위한 파라미터들을 설정함으로써 시작된다. 샘플 및 유지 파라미터들은 샘플링 주기, 샘플링 간격, 샘플링 주파수, 임피던스 값들, 임피던스 회로 설정들 등을 포함한다. 이산 시간 필터 파라미터들은 계수들, 지연 라인 설정들, 스테이지들의 수 등을 포함한다.
상기 방법은 인바운드 RF 통신 신호, 테스트 신호, 및/또는 교정 신호일 수 있는 RF 신호(374)를 수신함으로써 계속된다. 상기 방법은 RF 신호를 하나 이상의 심볼들(376)로 변환함으로써 계속된다. 다음으로, 상기 방법은 심볼들을 데이터(378)로 변환함으로써 계속된다. 상관 기술(correlation technique), 정합 기술(matching technique) 등에 의해 행해질 수 있는 심볼들의 분석에 의해, 샘플 및 유지 회로들 및 이산 시간 필터의 테스팅이 행해질 수 있는 경우, 이 단계는 누락될 수 있음에 주목해야 한다.
상기 방법은 데이터 복구 피드백 및/또는 수신 신호 속성들(380)을 얻음(예를 들어, 수신, 발생, 룩업 등)으로써 계속된다. 데이터 복구 피드백은 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트, 맵핑 프로토콜과 같은 디코딩 정보, 등을 포함한다. 수신 신호 속성들은 수신된 신호 강도 표시(RSSI : received signal strength indication), 신호-대-잡음 비율(SNR : signal-to-noise ratio), 신호-대-간섭 비율(signal to interference ratio) 등을 포함한다.
상기 방법은 정보(예를 들어, 데이터 복구 피드백 및/또는 수신 신호 속성들)가 임계 레벨보다 양호한지를(예를 들어, 현재의 설정들이 주어지는 경우, 수신기가 수용가능한 레벨에서, 최적의 레벨에서, 및/또는 수용가능한 레벨 아래에서 동작하는지 등을) 결정함으로써 계속된다. 상기 정보가 임계 레벨보다 양호한 경우, 프로세스는 다른 RF 신호(374)를 수신함으로써 반복된다.
그러나, 상기 정보가 임계 레벨보다 양호하지 않은 경우, 프로세스는 양호하지 않은 비교가 샘플 및 유지 회로 및/또는 이산 시간 필터(384)에 적어도 부분적으로 기인하는지를 결정함으로서 계속된다. 그렇지 않은 경우, 상기 방법은 하나 이상의 수신기 기저대역 처리 설정들(386)을 조절함으로써 계속된다. 이러한 조절을 행한 후, 상기 방법은 또 다른 RF 신호를 수신함으로써 반복된다.
그러나, 양호하지 않은 비교가 샘플 및 유지 회로 및/또는 이산 시간 필터에 적어도 부분적으로 기인하는 경우, 상기 방법은 샘플링 유지 파라미터 및/또는 이산 시간 필터 파라미터(388)를 조절함으로써 계속된다. 예를 들어, 신호-대-잡음 비율이 너무 낮을 경우, 이산 시간 필터 및/또는 샘플링 유지 필터 회로는 인바운드 RF 신호의 필터링을 개선시키도록 조절될 수 있다. 이러한 방식으로, 신호-대-잡음 비율이 증가될 수 있다. S&H 파라미터들 및/또는 이산 시간 필터 파라미터들에 대한 조절을 행한 후, 상기 방법은 또 다른 RF 신호를 수신함으로써 반복된다.
도 91은 복수의 경로들 및 클록 발생 회로를 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(390)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 각각의 경로는 저잡음 증폭기(202), 샘플 및 유지 회로(204), 이산 시간 필터(392), 하향 변환 모듈(이산 시간 필터가 기저대역 BPF 응답을 가질 경우에 그것은 생략될 수 있으므로, 도시되지 않음), 및 아날로그-디지털 변환기(210)를 포함한다. 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 복수의 샘플 및 유지 클록 회로들(242), 복수의 필터 클록 회로들(394), 및 복수의 아날로그-디지털 변환기 클록 회로들(222)을 포함한다. 클록 발생기(212)는 복수의 위상 시프트된 클록 신호들을 발생하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호는 복수의 경로들 중의 대응하는 하나를 클록킹한다. 이와 같이, 샘플링 주기 동안, 인바운드 RF 신호는 복수 회(각각의 위상 시프트된 클록 동안 1회) 샘플링된다. 따라서, 인바운드 RF 신호는 오버샘플링되고, 이것은 데이터 복구 프로세스를 최적화기 위한 선택권(option)들을 제공한다. 복수의 이산 시간 필터 모듈들 및 복수의 변환 모듈들(예를 들어, ADC들 또는 ADC들 및 하향 변환 모듈들)이 수신기의 수신기 회로 내에 포함될 수 있음에 주목해야 한다.
각각의 경로의 동작의 예에서, 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터(224)는 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호에 대응하는 샘플 주파수에 따라 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 이산 시간 필터(392)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 기저대역으로 필터링한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 복수의 인바운드 심볼 스트림들을 생성하기 위하여 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
복수의 인바운드 심볼 스트림들의 각각은 인바운드 데이터로 변환될 수 있고, 변환된 인바운드 데이터 중의 하나는 출력으로서 이용된다. 대안적으로, 복수의 인바운드 심볼 스트림들 중의 일부분들이 선택된 일부분들은 인바운드 데이터로 변환된다. 상기 일부분들은 신호 강도, 심볼들을 비트 패턴들로 맵핑하는 정확도, 등과 같은 디코딩 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 또 다른 예로서, 수신 프로세스(예를 들어, 인바운드 RF 신호의 인바운드 데이터로의 변환)의 정확도를 결정하고 그 정정들을 행하기 위하여, 복수의 인바운드 심볼 스트림들은 서로 비교될 수 있다.
도 92 내지 도 94는 시간 도메인에서, 대응하는 위상 시프트된 클록 신호로부터 유도되는 주어진 샘플링 주기(Ts) 및 유지 주기(Th)로 인바운드 신호를 샘플링 및 유지하는 예의 도면들이다. 인바운드 신호 g(t)는 위상 0(도 92), 위상 1(도 93), 및 위상 n(도 94)에서 주어진 샘플링 간격(Ts)으로 샘플링되고, n은 2 이상의 정수이다. 각각의 유지 주기들(Th)은 위상 시프트된 클록 신호들 사이의 위상 오프셋보다 작은 것으로 도시되어 있지만, 유지 주기들은 위상 오프셋과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
도 95는 복수의 대역통과 필터(BPF)들(224), 복수의 저잡음 증폭기들(202), 복수의 샘플 및 유지 필터 회로들(204), 및 수신 회로로서, 주파수 변환 필터(392) 및 아날로그-디지털 변환 모듈(210) 중의 하나 이상을 포함할 수 있는 수신 회로를 포함하는, 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(390)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 클록 발생 회로를 더 포함할 수 있고, 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 복수의 샘플 및 유지 클록 회로들(242), 필터 클록 회로(394), 및 아날로그-디지털 변환기 클록 회로(222)를 포함한다. 클록 발생기(212)는 복수의 위상 시프트된 클록 신호들을 발생하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호는 복수의 S&H 클록 회로들(242) 중의 대응하는 하나를 클록킹한다. 이와 같이, 샘플링 주기 동안, 인바운드 RF 신호는 복수 회(각각의 위상 시프트된 클록 동안 1회) 샘플링된다. 따라서, 인바운드 RF 신호가 오버샘플링되고, 이것은 데이터 복구 프로세스를 최적화하기 위한 선택권들을 제공한다.
동작의 예에서, 각각의 대역통과 필터들(224)은 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터들(224)의 각각은 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기들(202)의 각각은 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)의 각각은 대응하는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호에 대응하는 샘플 주파수에 따라 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 이러한 방식으로, 복수의 샘플 및 유지 필터 회로들(204)은 각각의 샘플링 주기 동안에 복수의 샘플들을 발생한다.
주파수 변환 필터(392)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 복수의 샘플들을 수신하고 이를 기저대역으로 필터링한다. 복수의 샘플들은 순차적인 방식, 직렬 방식, 또는 그 조합으로 필터에 제공될 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 복수의 인바운드 심볼 스트림들을 생성하기 위하여 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 96은 복수의 대역통과 필터(BPF)들(224), 복수의 저잡음 증폭기들(202), 복수의 샘플 및 유지 필터 회로들(204), 및 수신 회로로서, 샘플 처리 모듈(396), 주파수 변환 필터(392), 아날로그-디지털 변환 모듈(210) 중의 하나 이상을 포함할 수 있는 수신 회로를 포함하는, 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(390)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기는 클록 발생 회로를 더 포함할 수 있고, 클록 발생 회로는 클록 발생기(212), 복수의 샘플 및 유지 클록 회로들(242), 필터 클록 회로(394), 및 아날로그-디지털 변환기 클록 회로(222)를 포함한다. 클록 발생기(212)는 복수의 위상 시프트된 클록 신호들을 발생하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호는 복수의 S&H 클록 회로들(204) 중의 대응하는 하나를 클록킹한다. 이와 같이, 샘플링 주기 동안, 인바운드 RF 신호는 복수 회(각각의 위상 시프트된 클록 동안 1회) 샘플링된다. 따라서, 인바운드 RF 신호는 오버샘플링되고, 이것은 데이터 복구 프로세스를 최적화하기 위한 선택권들을 제공한다.
동작의 예에서, 각각의 대역통과 필터(224)는 안테나 인터페이스(254)로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 대역통과 필터들(224)의 각각은 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기들(202)의 각각은 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)의 각각은 대응하는 증폭된 인바운드 RF 신호를 수신하고, 각각의 위상 시프트된 클록 신호에 대응하는 샘플 주파수에 따라 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 증폭된 인바운드 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 이러한 방식으로, 복수의 샘플 및 유지 필터 회로들(204)은 각각의 샘플링 주기 동안에 복수의 샘플들을 발생한다.
샘플 처리 모듈(396)은 주어진 샘플링 주기 동안에 복수의 샘플들을 수신하고, 처리된 샘플들을 생성하기 위하여 이들을 처리한다. 상기 처리는 샘플 값들을 평균화하는 것, 샘플 값들에 대한 제곱평균 제곱근을 수행하는 것, 대표적인 샘플 값을 생성하기 위하여 샘플 값들에 대한 가중된 평균, 또는 샘플 값들에 대한 일부 다른 수학적 함수를 수행하는 것일 수 있다. 샘플 처리 모듈(396)은 처리된 샘플들을 주파수 변환 필터에 제공한다.
주파수 변환 필터(392)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 아날로그 기저대역 신호를 생성하기 위하여 처리된 샘플들을 필터링한다. 아날로그-디지털 변환기(210)는 복수의 인바운드 심볼 스트림들을 생성하기 위하여 기저대역 신호를 디지털 신호(예를 들어, 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다.
도 97은 다수의 통신들(예를 들어, 상이한 표준들)을 위해 복수의 안테나 인터페이스들(2개가 도시됨)에 결합되는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(398)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기(398)는 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(392), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환 모듈(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함한다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(242), 필터 클록 회로(394), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 수신기는 복수의 대여통과 필터들(BPF) 및/또는 복수의 저잡음 증폭기들(LNA)을 더 포함할 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 수신기(398)가 대역통과 필터들을 포함하는 경우, 이들은 각각 안테나 인터페이스들(254) 중의 대응하는 하나로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 예를 들어, 제 1 BPF는 제 1 무선 통신 표준을 따르는 제 1 인바운드 RF 신호를 수신하고, 제 2 BPF는 제 2 무선 통신 표준을 따르는 제 2 인바운드 RF 신호를 수신한다. 또 다른 예로서, 제 1 인바운드 RF 신호는 제 1 주파수 대역에 있을 수 있고, 제 2 인바운드 RF 신호는 제 2 주파수 대역에 있을 수 있다. 대역통과 필터들의 각각은 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 각각의 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호들을 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 98을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호들(주파수 도메인에서 도시됨)을 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이들을 샘플링한다. 샘플링 주파수는 2*RF2(예를 들어, 2개의 인바운드 RF 신호들의 더 높은 반송파 주파수) 이상일 수 있거나, 2*BW1&2(예를 들어, 두 인바운드 RF 신호들에 걸쳐 있는 주파수 영역) 이상일 수 있거나, 또는 샘플링 주파수는 2*BW1 및 2*BW2 사이에서 토글(toggle)될 수 있다.
이 예에서, 샘플링 주파수는 RF2(예를 들어, 2개의 인바운드 RF 신호들의 더 높은 반송파 주파수)의 2배 이상이다. 이 샘플링 레이트에서, 샘플 및 유지 회로(204)는 도 99에 도시된 바와 같이 출력(404)을 발생한다. 도시된 바와 같이, S&H 출력은 샘플링 주파수 및 그 배수들에서 한 쌍의 펄스들(제 1 인바운드 신호에 대한 하나와 제 2 인바운드 신호에 대한 다른 하나)을 포함한다. RF1 및 RF2에서의 굵은 펄스들은 원래의 인바운드 RF 신호(400)를 나타낸다.
도 97의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(392)(하나 이상의 유한 임펄스 응답 필터들, 하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터들, 및/또는 하나 이상의 주파수 변환 대역통과 필터들일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 필터링한다. 이산 시간 필터(392)의 필터링 응답에 따라, 이산 시간 필터(392)는 주파수 도메인에서, 특정한 주파수 쌍에서 샘플 및 유지 출력(400)의 한 쌍의 펄스들을 출력할 것이다. 예를 들어 그리고 도 100에 도시된 바와 같이, 이산 시간 필터(392)의 필터링 응답(402)이 RF1 및 RF2를 중심으로 한 대역통과 필터들에 대응하는 경우, 이산 시간 필터(392)는 RF1 및 RF2에서 펄스들을 출력할 것이고 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 또 다른 예로서, 이산 시간 필터(392)의 필터 응답이 한 쌍의 중간 주파수들(예를 들어, n*fs)을 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하는 경우, 이산 시간 필터(392)는 중간 주파수들에서 펄스들을 출력할 것이고 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다.
하향 변환 모듈(208)은 하나 이상의 아날로그 하향 변환 회로들(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들) 및/또는 하나 이상의 이산 시간 디지털 하향 변환 회로들(예를 들어, 샘플 및 유지 회로 및 이산 시간 필터)을 이용하여 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 하향 변환 모듈(208)은 이산 시간 필터(392)의 출력을 2개의 기저대역 신호들(예를 들어, 2개의 아날로그 심볼 스트림들)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환 모듈(210)(하나 이상의 아날로그-디지털 변환기들을 포함)은 기저대역 신호들을 디지털 신호들(예를 들어, 제 1 인바운드 심보르 스트림 및 제 2 인바운드 심볼 스트림)로 변환하고, 디지털 신호들 각각은 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있다.
도 101은 다수의 통신들(예를 들어, 상이한 표준들)을 위하여 복수의 안테나 인터페이스들(2개가 도시됨)에 결합되는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(398)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기(398)는 샘플 및 유지 필터 회로(204), 주파수 변환 필터(392), 아날로그-디지털 변환 모듈(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함한다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(242), 필터 클록 회로(394), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 수신기(398)는 복수의 대역통과 필터들(BPF) 및/또는 복수의 저잡음 증폭기들(LNA)을 더 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 수신기(398)가 대역 통과 필터들을 포함하는 경우, 이들은 안테나 인터페이스들(254) 중의 대응하는 하나로부터 인바운드 RF 신호를 각각 수신한다. 예를 들어, 제 1 BPF는 제 1 무선 통신 표준을 따르는 제 1 인바운드 RF 신호를 수신하고, 제 2 BPF는 제 2 무선 통신 표준을 따르는 제 2 인바운드 RF 신호를 수신한다. 또 다른 예로서, 제 1 인바운드 RF 신호는 제 1 주파수 대역에 있을 수 있고, 제 2 인바운드 RF 신호는 제 2 주파수 대역에 있을 수 있다. 대역통과 필터들 각각은 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 각각의 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호들을 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 102를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(202)는 증폭된 인바운드 RF 신호들(주파수 도메인에서 도시됨)을 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 2*BW1&2(예를 들어, 두 인바운드 RF 신호들에 걸쳐 있는 주파수 영역) 이상이고, BW1&2는 대략 n*[(RF1 + RF2)/RF1*RF2]와 동일하고, n은 2 이상의 정수이다(도시된 바와 같이, n=3). 이 샘플링 레이트에서, 샘플 및 유지 회로(204)는 도 103에 도시된 바와 같이 출력(402)을 발생한다. 도시된 바와 같이, S&H 출력(402)은 샘플링 주파수 및 그 배수들에서 한 쌍의 펄스들(제 1 인바운드 신호에 대한 하나와 제 2 인바운드 신호에 대한 다른 하나)을 포함한다. RF1 및 RF2에서의 굵은 펄스들은 원래의 인바운드 RF 신호를 나타낸다.
도 101의 논의로 돌아가면, 주파수 변환 필터(392)(하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터, 하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터, 및/또는 하나 이상의 주파수 변환 대역통과 필터들일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 샘플링한다. 주파수 변환 필터(392)의 필터링 응답에 따라, 주파수 변환 필터(392)는 주파수 도메인에서, 특정 주파수 쌍에서 샘플 및 유지 출력(402)의 한 쌍의 펄스들을 출력할 것이다. 예를 들어 그리고 도 104에 도시된 바와 같이, 주파수 변환 필터(392)의 필터링 응답(404)이 RF1 및 RF2를 중심으로 한 대역통과 필터들에 대응하는 경우, 이산 시간 필터는 RF1 및 RF2에서 펄스들을 출력할 것이고 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 이것을 예를 들면, (도 97에 도시된 바와 같은) 하향 변환 모듈은 RF 신호들을 기저대역 신호들로 변환하는 것이 필요하게 될 것이다.
또 다른 예로서, 주파수 변환 필터(392)의 필터 응답이 기저대역에서의 대역통과 필터에 대응하는 경우, 주파수 변환 필터(392)는 기저대역에서 펄스들을 출력할 것이고, 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 도 105는 제 1 기저대역 신호 및 제 2 기저대역 신호를 포함하기 위한 주파수 변환 필터(392)의 출력(406)의 예를 예시한다.
아날로그-디지털 변환 모듈(210)(하나 이상의 아날로그-디지털 변환기들을 포함)은 기저대역 신호들을 디지털 신호들(예를 들어, 제 1 인바운드 심볼 스트림 및 제 2 인바운드 심볼 스트림)로 변환한다. 인바운드 심볼 스트림들 각각은 도 1 내지 도 3을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 처리될 수 있다.
또 다른 동작의 예로서, 도 97 및/또는 도 101의 수신기는 2*BW1 및 2*BW2 사이에서 토글되는 샘플링 주파수를 이용할 수 있다. 수신기의 프론트-엔드는 이전에 논의된 바와 같이, 2 개의 인바운드 RF 신호들을 샘플 및 유지 회로(204)에 입력하도록 작동한다. 샘플 및 유지 입력(408)의 예는 도 106에 도시되어 있다. 이 예에서, 샘플 및 유지 필터 회로(204)는 도 107 및 도 108에 도시된 바와 같이 2개의 출력들(410 및 412)을 발생한다. 예를 들어, 샘플 및 유지 필터 회로(204)는 2*BW1의 샘플 주파수에서 제 1 인바운드 RF 신호의 하나 이상의 샘플들을 취하고, 이 샘플들은 제 1 출력(410)을 통해 출력된다. 다음으로, 샘플 및 유지 필터 회로(204)는 2*BW2의 샘플 주파수에서 제 2 인바운드 RF 신호의 하나 이상의 샘플들을 취하도록 조절되고, 이 샘플들은 제 2 출력(412)을 통해 출력된다. 2개의 인바운드 RF 신호들이 수신되는 한, 또는 또 다른 동작 모드를 위해 재구성될 때까지, 샘플 및 유지 필터 회로(204)는 이러한 방식으로 토글된다.
도 109는 복수의 입력들 및 복수의 출력들을 포함하는 샘플 및 유지 회로(204)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 샘플 및 유지 회로(204)는 복수의 샘플 스위칭 모듈들(414), 샘플 소자, 복수의 유지 스위칭 모듈들(416), 및 복수의 유지 소자들을 포함한다. 샘플 소자 및 유지 소자들은 각각 도 19 내지 도 22에서 도시된 바와 같은 임피던스들 및/또는 도 23 내지 도 26에서 도시된 바와 같은 임피던스 회로들일 수 있다. 샘플 스위칭 모듈들(414) 및 유지 스위칭 모듈들(416)의 각각은 스위치 및 구동기를 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 제 1 입력 신호는 제 1 샘플 스위칭 모듈(414)에 결합되고, 제 2 입력 신호는 제 2 샘플 스위칭 모듈(414)에 결합된다. 제 1 샘플 스위칭 모듈(414)은 제 1 샘플 주파수의 제 1 샘플링 주기에 따라 클록킹되고, 제 2 샘플 스위칭 모듈(414)은 제 2 샘플 주파수의 제 2 샘플링 주기에 따라 클록킹된다.
샘플 스위칭 모듈(414)이 활성일 때, 그것은 제 1 입력 신호를 샘플 소자로 구동하고, 이것은 샘플 소자 상에서의 일시적인 저장을 위하여 샘플 소자에 대해 제 1 입력 신호의 크기를 부과한다. 제 1 샘플 스위칭 모듈(414)이 개방된 후에, 그리고 그것이 제 1 입력 신호의 다음 샘플에 대해 다시 폐쇄되기 전에, 그리고 제 2 입력 신호가 샘플링되기 전에, 제 1 유지 스위칭 모듈(416)은 폐쇄된다. 유지 스위칭 모듈(416)이 폐쇄됨으로써, 그것은 샘플 소자 상의 전압을 제 1 유지 소자에 부과한다. 제 1 유지 소자 상의 전압은 유지 스위칭 모듈(416)이 폐쇄되고 유지 소자 상의 전압이 실질적으로 안정된 후의 임의의 시간에 판독될 수 있다.
제 2 샘플 스위칭 모듈(414)이 활성일 때, 그것은 제 2 입력 신호를 샘플 소자에 구동하고, 이것은 샘플 소자 상에 제 2 입력 신호의 크기를 부과한다. 제 2 샘플 스위칭 모듈(414)이 개방된 후에, 그리고 그것이 제 2 입력 신호의 다음 샘플에 대해 다시 폐쇄되기 전에, 그리고 제 1 입력 신호가 샘플링되기 전에, 제 2 유지 스위칭 모듈(416)은 폐쇄된다. 제 2 유지 스위칭 모듈(416)이 폐쇄됨으로써, 그것은 샘플 소자 상의 전압을 제 2 유지 소자에 부과한다. 제 2 유지 소자 상의 전압은 제 2 유지 스위칭 모듈(4116)이 폐쇄되고 유지 소자 상의 전압이 실질적으로 안정된 후의 임의의 시간에 판독될 수 있다. 샘플 및 유지 모듈은 제 1 샘플링 클록 신호 및 제 1 유지 클록 신호 사이의 비율에 기초한 제 1 필터 응답과, 제 2 샘플링 클록 신호 제 2 유지 클록 신호 사이의 비율에 기초한 제 2 필터 응답을 가질 수 있음에 주목해야 한다.
도 109a는 복수의 입력들 및 복수의 출력들을 포함하는 샘플 및 유지 회로(204)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 샘플 및 유지 회로(204)는 복수의 샘플 스위칭 모듈들(414), 샘플 소자, 및 복수의 유지 스위칭 모듈들(416)을 포함한다. 샘플 소자는 각각 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같은 임피던스들 및/또는 도 23 내지 도 26에 도시된 바와 같은 임피던스 회로들일 수 있다. 샘플 스위칭 모듈들(414) 및 유지 스위칭 모듈들(416)의 각각은 스위치 및 구동기를 포함할 수 있다.
동작의 예에서, 제 1 입력 신호는 제 1 샘플 스위칭 모듈(414)에 결합되고, 제 2 입력 신호는 제 2 샘플 스위칭 모듈(414)에 결합된다. 제 1 샘플 스위칭 모듈(414)은 제 1 샘플 주파수의 제 1 샘플링 주기에 따라 클록킹되고, 제 2 샘플 스위칭 모듈(414)은 제 2 샘플 주파수의 제 2 샘플링 주기에 따라 클록킹된다.
제 1 샘플 스위칭 모듈(414)이 활성일 때, 제 1 입력 신호를 샘플 소자에 구동하고, 이것은 샘플 소자 상에 제 1 입력 신호의 크기를 부과한다. 제 1 샘플 스위칭 모듈들(414)이 개방된 후에, 그리고 제 1 입력 신호의 다음 샘플에 대해 다시 폐쇄되기 전에, 그리고 제 2 입력 신호가 샘플링되기 전에, 제 1 유지 스위칭 모듈(416)은 폐쇄된다. 유지 스위칭 모듈(416)이 폐쇄됨으로써, 그것은 샘플 소자 상의 전압을 출력한다.
제 2 샘플 스위칭 모듈(414)이 활성일 때, 제 2 입력 신호를 샘플 소자에 구동하고, 이것은 샘플 소자 상에 제 2 입력 신호의 크기를 부과한다. 제 2 샘플 스위칭 모듈들(414)이 개방된 후에, 그리고 제 2 입력 신호의 다음 샘플에 대해 다시 폐쇄되기 전에, 그리고 제 1 입력 신호가 샘플링되기 전에, 제 2 유지 스위칭 모듈은 폐쇄된다. 제 2 유지 스위칭 모듈(416)이 폐쇄됨으로써, 그것은 샘플 소자 상의 전압을 출력한다.
도 110은 입력 및 복수의 출력들을 포함하는 샘플 및 유지 회로(204)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 샘플 및 유지 회로(204)는 입력 모듈(420)(예를 들어, 다중화기, 스위칭 회로, 등) 및 (예를 들어, 도 19 내지 도 26에 도시된 바와 같은) 복수의 샘플 및 유지 필터 회로들(418)을 포함한다. 동작의 예에서, 샘플 및 유지 필터 회로들(204) 중의 하나는 제 1 인바운드 RF 신호를 샘플링하고, 샘플 및 유지 필터 회로들(204) 중의 또 다른 하나는 제 2 인바운드 RF 신호를 샘플링한다. 입력 모듈(420)은 올바른 인바운드 RF 신호를, 대응하는 샘플 및 유지 필터 회로(418)에 제공한다.
도 111은 MIMO 통신들을 위한 복수의 안테나 인터페이스들(254)(2개가 도시됨)에 결합되는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 수신기(422)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기(422)는 샘플 및 유지 필터 회로(204), 이산 시간 필터(392), 하향 변환 모듈(208), 아날로그-디지털 변환 모듈(ADC)(210), 및 클록 회로 모듈을 포함한다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(212), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(242), 필터 클록 회로(394), 국부 발진(LO) 클록 회로(220), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(222)를 포함한다. 수신기(422)는 복수의 대역통과 필터들(BPF) 및/또는 복수의 저잡음 증폭기들(LNA)을 더 포함할 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 수신기(422)가 대역통과 필터들을 포함하는 경우, 이 대역통과 필터들은 각각 안테나 인터페이스들(254) 중의 대응하는 하나로부터 인바운드 RF 신호를 수신한다. 예를 들어, 제 1 BPF는 MIMO 통신의 제 1 인바운드 RF 신호를 수신하고, 제 2 BPF는 MIMO 통신의 제 2 인바운드 RF 신호를 수신하고, 제 1 및 제 2 인바운드 RF 신호들은 동일한 주파수 대역에 있다. 대역통과 필터들의 각각은 대역외 신호 성분들을 감쇠시키고, 각각의 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 실질적으로 감쇠되지 않은 상태로 통과시킨다. 저잡음 증폭기는 증폭된 인바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 인바운드 RF 신호의 대역내 신호 성분들을 증폭한다.
샘플 및 유지 필터(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호들을 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 112를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(204)는 증폭된 인바운드 RF 신호들(424)(주파수 도메인에서 도시됨)을 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 샘플링 주파수는 2*RF 이상일 수 있거나, 각각의 인바운드 RF 신호에 대해 2*BW에서 토글될 수 있다.
이 예에서, 샘플링 주파수는 BW의 2배 이상이고, 각각의 인바운드 RF 신호에 대해 토글된다. 이 샘플링 레이트에서, 샘플 및 유지 회로(204)는 도 113 및 도 114에서 도시된 바와 같이 출력들(426-428)을 발생한다. 도시된 바와 같이, 각각의 S&H 출력(426-428)은 샘플링 주파수 및 그 배수들에서 펄스를 포함한다. RF에서의 펄스는 원래의 인바운드 RF 신호를 나타낸다.
도 11의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(392)(하나 이상의 유한 임펄스 응답 필터들, 하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터들, 및/또는 하나 이상의 주파수 변환 대역통과 필터들일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(204)의 출력을 수신하고 이를 필터링한다. 이산 시간 필터(392)의 필터링 응답에 따라, 이산 시간 필터(392)는 주파수 도메인에서, 특정 주파수 쌍에서 샘플 및 유지 출력의 한 쌍의 펄스들을 출력할 것이다. 예를 들어, 이산 시간 필터(392)의 필터링 응답이 RF를 중심으로 한 대역통과 필터들에 대응하는 경우, 이산 시간 필터는 RF에서 펄스를 출력할 것이고, 각각의 인바운드 RF 신호에 대한 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다. 또 다른 예로서, 이산 시간 필터(392)의 필터 응답이 중간 주파수(예를 들어, n*fs)를 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하는 경우, 이산 시간 필터는 중간 주파수에서 펄스를 출력할 것이고, 각각의 인바운드 RF 신호에 대한 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킬 것이다.
하향 변환 모듈(208)은 하나 이상의 아날로그 하향 변환 회로들(210)(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들) 및/또는 하나 이상의 이산 시간 디지털 하향 변환 회로들(208)(예를 들어, 샘플 및 유지 회로 및 이산 시간 필터)을 이용하여 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 하향 변환 모듈(208)은 이산 시간 필터(392)의 출력을 2개의 기저대역 신호들(예를 들어, 2개의 아날로그 심볼 스트림들)로 변환한다. 아날로그-디지털 변환 모듈(210)(하나 이상의 아날로그-디지털 변환기들을 포함)은 기저대역 신호들을 디지털 신호들(예를 들어, 제 1 인바운드 심볼 스트림 및 제 2 인바운드 심볼 스트림)로 변환하고, 이 디지털 신호들은 인바운드 데이터를 검색하기 위해 이전에 논의된 바와 같이 처리된다.
도 115는 클록 발생 회로(444), 변환 모듈(디지털-아날로그 변환 모듈(432) 및/또는 상향 변환 모듈(434)을 포함할 수 있음), 샘플 및 유지 필터 회로(436), 이산 시간 필터(438), 및 전력 증폭기 모듈(440)을 포함하는, 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기(430)의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(444), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(448), 필터 클록 회로(446), 국부 발진(LO) 클록 회로(450), 및 디지털-아날로그 변환기(DAC) 클록 회로(452)를 포함한다.
동작의 예에서, DAC(432)는 기저대역 처리 모듈로부터 아웃바운드 심볼 스트림을 수신하고 이를 아날로그 신호로 변환한다. 상향 변환 모듈(434)은 아날로그 회로(예를 들어, 혼합기, 국부 발진, 및 하나 이상의 통과 필터들)를 이용하여 구현될 수 있거나, 이산 시간 디지털 회로(예를 들어, 샘플 및 유지 회로 및 이산 시간 필터)로서 구현될 수 있다. 구현과 관계없이, 상향 변환 모듈(434)은 아날로그 신호를 상향 변환된 RF 신호로 변환한다.
샘플 및 유지 필터 회로(436)는 상향 변환된 RF 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 116을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(436)는 상향 변환된 RF 신호(G(f), 주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 상향 변환된 RF 신호의 대역폭의 2배 이상이다. 샘플 및 유지 필터(436)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서의 펄스를 포함하고, 이 펄스는 원래의 상향 변환된 RF 신호에 대응한다.
도 115의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(438)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(436)의 출력을 수신하고 이를 RF에서 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 117에 도시된 바와 같이, 이산 시간 필터(438)의 필터링 응답(454)은 RF를 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하여, 이 대역통과 필터는 아웃바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 RF에서 펄스를 출력하고 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킨다.
직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기(440)는 아웃바운드 RF 신호(들)를 안테나 인터페이스(442)에 출력한다. PA(440)의 파라미터들(예를 들어, 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트, 상승 레이트, 정착 시간, 오버슈트, 안정 계수, 등)은 기저대역 처리 모듈로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 조절될 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 송신 조건들이 변경될 때(예를 들어, 채널 응답이 변경되고, TX 유닛 및 RX 유닛 사이의 거리가 변경되고, 안테나 특성들이 변경되는 등), 기저대역 처리 모듈은 송신 조건 변경들을 감시하고, 성능을 최적화하기 위하여 PA(440)의 특성들을 조절한다.
도 118은 클록 발생 회로(444), 디지털-아날로그 변환 모듈(432), 샘플 및 유지 필터 회로(436), 이산 시간 필터(438), 및 전력 증폭기 모듈(440)을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(444), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(448), 필터 클록 회로(446), 및 디지털-아날로그 변환기(DAC) 클록 회로(452)를 포함한다.
동작의 예에서, DAC(432)는 기저대역 처리 모듈로부터 아웃바운드 심볼 스트림을 수신하고, 이를 아날로그 신호로 변환한다. 샘플 및 유지 필터 회로(448)는 아날로그 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 119를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(436)는 기저대역 아날로그 신호 G(f)(주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 기저대역 신호의 대역폭의 2배 이상이고, 희망하는 RF의 정수 분수이다(예를 들어, fs = RF/n, n은 2 이상의 정수). 샘플 및 유지 필터(436)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 기저대역에서 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 기저대역 신호에 대응하고 RF에서의 펄스를 포함한다.
도 118의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(438)(유한 임펄스 응답 필터, 무한 임펄스 응답 필터, 주파수 변환 대역통과 필터, 및/또는 다른 유형의 이산 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(436)의 출력을 수신하고, 이를 RF에서 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 120에 도시된 바와 같이, 이산 시간 필터(438)의 필터링 응답은 RF를 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하여, 이 대역통과 필터는 아웃바운드 RF 신호를 생성하기 위하여, RF에서 펄스를 출력하고 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킨다.
직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기(440)는 아웃바운드 RF 신호(들)를 안테나 인터페이스(442)에 출력한다. PA(440)의 파라미터들(예를 들어, 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트, 상승 레이트, 정착 시간, 오버슈트, 안정 계수, 등)은 기저대역 처리 모듈로부터 수신된 제어 신호들에 기초하여 조절될 수 있음에 주목해야 한다.
도 121은 클록 발생 회로(444), 디지털-아날로그 변환 모듈(432), 샘플 및 유지 필터 회로(436), AC 결합 캐패시터(C), 및 전력 증폭기 모듈(440)을 포함하는 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 송신기의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(444), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(448), 및 디지털-아날로그 변환기(DAC) 클록 회로(452)를 포함한다.
동작의 예에서, DAC(432)는 기저대역 처리 모듈로부터 아웃바운드 심볼 스트림을 수신하고, 이를 아날로그 신호로 변환한다. 샘플 및 유지 필터 회로(436)는 아날로그 신호를 수신하고, 샘플 클록 신호 및 유지 클록 신호에 따라 이를 샘플링한다. 도 122를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(436)는 기저대역 아날로그 신호(G(f), 주파수 도메인에서 도시됨)를 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이를 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 희망하는 RF와 동일하다(예를 들어, fs = RF). 샘플 및 유지 필터(436)는 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 기저대역에서 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 기저대역 신호에 대응하고 RF에서의 펄스를 포함한다.
도 121의 논의로 돌아가면, AC 결합 캐패시터는 기저대역 펄스를 차단하고 RF에서의 펄스를 포함하는 다른 펄스들을 통과시킨다. 직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기(440)는 2*Rf보다 실질적으로 작은 대역폭을 가진다. 이와 같이, PA(440)가 아웃바운드 RF 신호(예를 들어, RF에서의 펄스)를 안테나 인터페이스(442)에 출력할 때, 그것은 도 123에 도시된 바와 같이 n*RF에서 펄스들을 감쇠시킨다. PA(440)의 파라미터들(예를 들어, 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트, 상승 레이트, 정착 시간, 오버슈트, 안정 계수 등)은 기저대역 처리 모듈로부터 수신된 제어 신호들에 기초하여 조절될 수 있음에 주목해야 한다.
도 124는 클록 발생 회로(444), 복수의 디지털-아날로그 변환 모듈들(2개가 도시됨)(442), 샘플 및 유지 필터 회로(436), 이산 시간 필터(438), 및 복수의 전력 증폭기 모듈들(440)을 포함하는, 도 1 내지 도 3의 트랜시버들 중의 하나 이상의 트랜시버의 다수의 출력 송신기의 실시예의 개략적인 블록도이다. 클록 회로 모듈은 클록 발생기(444), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(448), 필터 클록 회로(446), 국부 발진(LO) 클록 회로, 및 복수의 디지털-아날로그 변환기(DAC) 클록 회로들(452)을 포함한다.
MIMO 동작의 예에서, DAC들(432)의 각각은 기저대역 처리 모듈로부터 아웃바운드 심볼 스트림을 수신하고, 이를 아날로그 기저대역 신호로 변환한다. 샘플 및 유지 필터 회로(436)는 DAC들(432)로부터 아날로그 기저대역 신호들을 수신하고, 샘플링 주파수에 따라 이들을 샘플링한다. 도 125를 참조하면, 샘플 및 유지 회로(436)는 아날로그 기저대역 신호들(G1(f) 및 G2(f))을 수신하고, 샘플링 주파수(fs)로 이들 각각을 샘플링한다. 이 예에서, 샘플링 주파수는 희망하는 RF이다. 대안적으로, 샘플링 주파수는 아웃바운드 신호들의 2*대역폭일 수 있다. 샘플 및 유지 필터(436)는 각각의 아날로그 기저대역 신호에 대한 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 샘플 및 유지 출력은 RF에서 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 상향 변환된 RF 신호에 대응한다.
도 124의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(438)(하나 이상의 유한 임펄스 응답 필터들, 하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터들, 및/또는 하나 이상의 주파수 변환 대역통과 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(436)의 제 1 및 제 2 출력들을 수신하고, RF에서 이들을 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 126에 도시된 바와 같이, 이산 시간 필터(438)의 필터링 응답(454)은 RF를 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하여, 이 대역통과 필터는 제 1 아웃바운드 RF 신호 및 제 2 아웃바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 RF에서 펄스를 출력하고 각각의 신호에 대한 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킨다.
직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기들(440)의 각각은 아웃바운드 RF 신호들 중의 대응하는 하나를 각각의 안테나 인터페이스(442)에 출력한다. PA(440)의 파라미터들(예를 들어, 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트, 상승 레이트, 정착 시간, 오버슈트, 안정 계수, 등)은 기저대역 처리 모듈로부터 수신된 제어 신호들에 기초하여 조절될 수 있음에 주목해야 한다.
다수의 주파수 대역 동작의 예에서, DAC들(432)의 각각은 기저대역 처리 모듈로부터 아웃바운드 심볼 스트림을 수신하고, 이를 아날로그 기저대역 신호로 변환한다. 샘플 및 유지 필터 회로(436)는 DAC들로부터 아날로그 기저대역 신호들을 수신하고, 샘플링 주파수에 따라 이들을 샘플링한다. 도 127을 참조하면, 샘플 및 유지 회로(448)는 아날로그 기저대역 신호들(G1(f) 및 G2(f))을 수신하고, 각각 제 1 샘플링 주파수(fs1) 및 제 2 샘플링 주파수(fs2)로 이들의 각각을 샘플링한다. 이 예에서, 제 1 샘플링 주파수는 제 1 희망하는 RF1이고, 제 2 샘플링 주파수는 제 2 희망하는 RF2이다. 대안적으로, 샘플링 주파수는 두 아웃바운드 신호들의 대역폭에 걸쳐 있는 대역폭의 함수일 수 있다. 샘플 및 유지 필터(436)는 각각의 아날로그 기저대역 신호에 대한 주파수 도메인에서, 주파수에 있어서 각각의 샘플링 주파수만큼 이격된 복수의 펄스들을 출력한다. 각각의 신호에 대하여, 샘플 및 유지 출력은 RF(예를 들어, RF1 또는 RF2)에서 펄스를 포함하고, 이것은 원래의 상향 변환된 RF 신호에 대응한다.
도 124의 논의로 돌아가면, 이산 시간 필터(438)(하나 이상의 유한 임펄스 응답 필터들, 하나 이상의 무한 임펄스 응답 필터들, 및/또는 하나 이상의 주파수 변환 대역통과 필터일 수 있음)는 샘플 및 유지 필터 회로(436)의 제 1 및 제 2 출력들을 수신하고, RF에서 이들을 필터링한다. 예를 들어 그리고 도 128에 도시된 바와 같이, 이산 시간 필터(438)의 필터링 응답(454)은 RF1을 중시으로 한 그리고 또한 RF2를 중심으로 한 대역통과 필터에 대응하여, 이 대역통과 필터는 제 1 아웃바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 RF1에서 펄스를 출력하고 제 1 신호에 대한 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시키고, 제 2 아웃바운드 RF 신호를 생성하기 위하여 RF2에서 펄스를 출력하고 제 2 신호에 대한 다른 주파수들에서 펄스들을 감쇠시킨다.
직렬로 및/또는 병렬로 결합된 하나 이상의 전력 증폭기들을 포함하는 전력 증폭기들(440)의 각각은 아웃바운드 RF 신호들 중의 대응하는 하나를 각각의 안테나 인터페이스(442)에 출력한다. PA(440)의 파라미터들(예를 들어, 이득, 선형성, 대역폭, 효율성, 잡음, 출력 동적 범위, 슬루 레이트, 상승 레이트, 정착 시간, 오버슈트, 안정 계수 등)은 기저대역 처리 모듈로부터 수신된 제어 신호들에 기초하여 조절될 수 있음에 주목해야 한다.
도 129는 수신기 부분 및 송신기 부분을 포함하는 트랜시버의 또 다른 실시예의 개략적인 블록도이다. 수신기 부분은 대역통과 필터(BPF), 저잡음 증폭기(LNA)(456), 샘플 및 유지 필터 회로(458), 이산 시간 필터(460), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(462), 및 수신기 클록 회로 모듈을 포함한다. 수신기 클록 회로 모듈은 클록 발생기(464), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(466), 필터 클록 회로(468), 및 아날로그-디지털 변환기(ADC) 클록 회로(470)를 포함한다.
송신기 부분은 송신 클록 발생 회로(444), 디지털-아날로그 변환 모듈(432), 샘플 및 유지 필터 회로(436), 이산 시간 필터(438), 및 전력 증폭기 모듈(440)을 포함한다. 송신 클록 회로 모듈은 클록 발생기(444), 샘플 및 유지(S&H) 클록 회로(448), 필터 클록 회로(446), 및 디지털-아날로그 변환기(DAC) 클록 회로(452)를 포함한다. 수신기 부분의 임의의 다른 실시예는 송신기 부분의 임의의 다른 실시예를 갖는 트랜시버로 통합될 수 있음에 주목해야 한다.
동작의 예에서, 처리 모듈(472)은 트랜시버 성능을 향상시키고, 수신기 측 상에서의 송신기 간섭을 감소시키는 등을 위하여, 송신기 부분 및/또는 수신기 부분에 대한 제어 신호들 및/또는 설정들(474)을 발생한다. 예를 들어, S&H 회로들(436 및 458)의 대역통과 필터링은 간섭하는 주파수들에서 널(null)들을 배치하도록 조절될 수 있다. 또 다른 예로서, 주파수 변환 필터(460)(또는 이산 시간 필터(438))의 필터 응답은 더 예리한 감쇠, 상이한 주심 주파수 등을 제공하도록 동조될 수 있다. 또 다른 예로서, DAC(432) 및 ADC(462)의 클록킹은 그 사이의 간섭, 잡음 분사 등을 감소하도록 편성될 수 있다.
본 명세서에서 이용될 수 있는 바와 같이, 용어들 "실질적으로" 및 "대략"은 그 대응하는 용어에 대한 산업상 허용되는 공차 및/또는 항목들 사이의 상대성을 제공한다. 이러한 산업상 허용되는 공차는 1 퍼센트(percent) 미만으로부터 50 퍼센트까지의 범위이고, 부품 값들, 집적 회로 프로세스 변동들, 온도 변동들, 상승 및 하강 시간들, 및/또는 열 잡음에 대응하지만, 이것으로 한정되지 않는다. 항목들 사이의 이러한 상대성은 수 퍼센트의 차이로부터 크기 차이까지의 범위이다. 본 명세서에서 이용될 수도 있는 바와 같이, 용어(들) "동작가능하게 결합되는", "결합되는" 및/또는 "결합하는"은 항목들 사이의 직접 결합 및/또는 중간 항목들을 통한 항목들 사이의 간접 결합을 포함하고(예를 들어, 항목은 부품, 소자, 회로, 및/또는 모듈을 포함하지만, 이것으로 한정되지 않음), 간접 결합에 대하여, 중간 항목은 신호의 정보를 수정하지 않지만, 그 전류 레벨, 전압 레벨 및/또는 전력 레벨을 조절할 수 있다. 본 명세서에서 더욱 이용될 수 있는 바와 같이, 추론된 결합(즉, 하나의 소자가 추론에 의해 또 다른 소자에 결합됨)은 "결합되는"과 동일한 방식으로 2개의 항목들 사이의 직접 및 간접 결합을 포함한다. 본 명세서에서 훨씬 더 이용될 수 있는 바와 같이, 용어 "~하도록 동작가능" 또는 "동작가능하게 결합되는"은 항목이 활성화될 경우에 하나 이상의 그 대응하는 기능들을 수행하기 위하여 전력 접속들, 입력(들), 출력(들) 등 중의 하나 이상을 포함하고, 하나 이상의 다른 항목들에 대한 추론된 결합을 더 포함할 수 있음을 나타낸다. 본 명세서에서 더 이용될 수 있는 바와 같이, 용어 "연관된"은 별개의 항목들 및/또는 또 다른 항목 내에 내장되어 있는 하나의 항목의 직접 및/또는 간접 결합을 포함한다. 본 명세서에서 이용될 수 있는 바와 같이, 용어 "양호하게 비교"는 2개 이상의 항목들, 신호들 등의 사이의 비교가 희망하는 관계를 제공한다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 희망하는 관계가 신호 1이 신호 2보다 큰 크기를 가지는 것일 때, 양호한 비교는 신호 1의 크기가 신호 2의 크기보다 클 때, 또는 신호 2의 크기가 신호 1의 크기보다 작을 때에 달성될 수 있다.
본 명세서에서 이용될 수도 있는 바와 같이, 용어들 "처리 모듈", "모듈", "처리 회로", 및/또는 "처리 유닛"은 단일 처리 장치 또는 복수의 처리 장치들일 수 있다. 이러한 처리 장치는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 처리기, 마이크로컴퓨터, 중앙 처리 유닛, 필드 프로그램가능 게이트 어레이, 프로그램가능 로직 장치들, 상태 머신, 로직 회로, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 회로 및/또는 동작 명령들의 하드 코딩에 기초하여 신호들(아날로그 및/또는 디지털)을 조작하는 임의의 장치일 수 있다. 처리 모듈, 모듈, 처리 회로, 및/또는 처리 유닛은 연관된 메모리 및/또는 집적 메모리 소자를 가질 수 있고, 이것은 단일 메모리 장치, 복수의 메모리 장치들, 및/또는 처리 모듈, 모듈, 처리 회로, 및/또는 처리 유닛의 내장된 회로일 수 있다. 이러한 메모리 장치는 판독전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 정적 메모리, 동적 메모리, 플래시 메모리, 캐시 메모리, 및/또는 디지털 정보를 저장하는 임의의 장치일 수 있다. 처리 모듈, 모듈, 처리 회로, 및/또는 처리 유닛이 하나를 초과하는 처리 장치를 포함할 경우, 처리 장치들은 중심에 위치될 수 있거나(예를 들어, 유선 및/또는 무선 버스 구조를 통해 직접 함께 결합됨), 분산 방식으로 위치될 수 있다(예를 들어, 로컬 영역 네트워크 및/또는 광역 네트워크를 통한 간접 결합을 경유한 클라우드 컴퓨팅)는 것에 주목해야 한다. 또한, 처리 모듈, 모듈, 처리 회로, 및/또는 처리 유닛이 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 논리 회로를 통해 그 기능들 중의 하나 이상을 구현하는 경우, 대응하는 동작 명령들을 저장하는 메모리 및/또는 메모리 소자는 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로, 및/또는 논리 회로를 포함하는 회로 내부에 내장될 수 있거나 그 외부에 있을 수 있음에 주목해야 한다. 또한, 도면들의 하나 이상에서 예시된 단계들 및/또는 기능들의 적어도 일부에 대응하는 하드 코딩된 및/또는 동작 명령들을, 메모리 소자는 저장할 수 있고, 처리 모듈, 모듈, 처리 회로, 및/또는 처리 유닛은 실행한다는 것에 주목해야 한다. 이러한 메모리 장치 또는 메모리 소자는 제조 물품 내에 포함될 수 있다.
본 발명은 그 기술된 기능들 및 관계들의 성능을 예시하는 방법 단계들의 도움으로 위에서 설명되었다. 이 기능적 구성 블록들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서 임의로 정의되었다. 기술된 기능들 및 관계들이 적절하게 수행되는 한, 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 이와 같이, 임의의 이러한 대안적인 경계들 또는 순서들은 청구된 발명의 범위 및 취지 내에 있다. 또한, 이 기능적 구성 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떤 중요한 기능들이 적절하게 수행되는 한, 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 이와 유사하게, 흐름도 블록들은 어떤 중요한 기능성을 예시하기 위하여 본 명세서에서 임의로 정의될 수도 있다. 이용되는 한도까지, 흐름도 블록 경계들 및 순서는 이와 달리 정의될 수 있고, 어떤 중요한 기능성을 여전히 수행할 수 있다. 이와 같이, 두 기능적 구성 블록들 및 흐름도 블록들 순서들의 이러한 대안적인 정의들은 청구된 발명의 범위 및 취지 내에 있다. 또한, 당업자는 본 명세서에서의 기능적 구성 블록들, 및 다른 에시적인 블록들, 모듈들 및 부품들이 예시된 바와 같이, 또는 이산 부품들, 용도 특정 집적 회로들, 적절한 소프트웨어 등을 실행하는 처리기들 또는 그 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
본 발명은 하나 이상의 실시예들의 측면에서 적어도 부분적으로 설명될 수도 있다. 본 발명의 실시예는 본 발명, 그 측면, 그 특징, 그 개념, 및/또는 그 예를 예시하기 위하여 본 명세서에서 이용된다. 본 발명을 구체화하는 장치, 제조 물품, 머신, 및/또는 프로세스의 물리적인 실시예는 본 명세서에서 논의된 실시예들의 하나 이상을 참조하여 설명된 측면들, 특징들, 개념들, 예들 등의 하나 이상의 포함할 수 있다. 또한, 도면들마다, 실시예들은 동일하거나 상이한 참조 번호들을 이용할 수 있는 동일하거나 유사하게 명명된 기능들, 단계들, 모듈들 등을 포함할 수 있고, 이와 같이, 기능들, 단계들, 모듈들 등은 동일하거나 유사한 기능들, 단계들, 모듈들 등이거나, 또는 상이한 것들일 수 있다.
상기 설명된 도면(들)에서의 트랜지스터들은 전계 효과 트랜지스터(FET : field effect transistor)들로서 도시되어 있지만, 당업자가 인식하는 바와 같이, 트랜지스터들은 바이폴라, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET : metal oxide semiconductor field effect transistor)들, N-웰 트랜지스터들, P-웰 트랜지스터들, 증가형 모드, 공핍형 모드, 및 제로 전압 임계(VT : voltage threshold) 트랜지스터들을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는 임의의 유형의 트랜지스터 구조를 이용하여 구현될 수 있다.
분명히 달리 기술되지 않으면, 본 명세서에서 제시된 임의의 도면들 중의 하나의 도면 내의 소자들로의 신호들, 소자들로부터의 신호들, 및/또는 소자들 사이의 신호들은 아날로그 또는 디지털, 연속 시간 또는 이산 시간, 및 싱글-엔드형(single-ended) 또는 차동형(differential)일 수 있다. 예를 들어, 신호 경로가 싱글-엔드형 경로로서 도시되는 경우, 그것은 또한 차동형 신호 경로를 나타낸다. 이와 유사하게, 단일 경로가 차동형 경로로서 도시되는 경우, 그것은 또한 싱글-엔드형 신호 경로를 나타낸다. 하나 이상의 특정한 아키텍처들이 본 명세서에서 도시되지만, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 명백히 도시되지 않은 하나 이상의 데이터 버스들, 소자들 사이의 직접 접속성, 및/또는 다른 소자들 사이의 간접 결합을 이용하는 다른 아키텍처들이 유사하게 구현될 수 있다.
용어 "모듈"은 본 발명의 다양한 실시예들의 설명에서 이용된다. 모듈은 하나 이상의 출력 신호들을 생성하기 위하여 하나 이상의 입력 신호들의 처리와 같은 하나 이상의 모듈 기능들을 수행하기 위한 하드웨어를 통해 구현되는 기능적 블록을 포함한다. 모듈을 구현하는 하드웨어는 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 함께 동작할 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 모듈은 그 자체가 모듈들인 하나 이상의 서브-모듈들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 기능들 및 특징들의 특정한 조합들은 본 명세서에서 명백히 설명되었지만, 이 특징들 및 기능들의 다른 조합들이 유사하게 가능하다. 본 발명은 본 명세서에서 개시된 특정한 예들에 의해 한정되지 않고, 이 다른 조합들을 명백히 통합한다.

Claims (15)

  1. 대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
    주파수 도메인 샘플 펄스열(pulse train)을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 샘플 및 유지 모듈;
    필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 이산 시간 필터 모듈; 및
    상기 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 변환 모듈을 포함하고,
    상기 대역통과 필터 모듈은,
    기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
    상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 복수의 트랜지스터들을 포함하는, 수신기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 펄스로서 중간 주파수(IF : intermediate frequency) 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 중간 주파수(IF) 대역통과 필터 응답을 가지고,
    상기 변환 모듈은,
    상기 IF 펄스를 기저대역 디지털 신호로 변환하기 위한 IF-기저대역 변환 모듈; 및
    상기 기저대역 디지털 신호를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함하는, 수신기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 응답으로서 기저대역 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스를 필터링하도록 동작가능한 기저대역 대역통과 필터 응답을 가지고,
    상기 변환 모듈은,
    상기 기저대역 펄스를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함하는, 수신기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    클록 발생 회로를 더 포함하고,
    상기 클록 발생 회로는,
    시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 클록 발생 모듈;
    상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 상기 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 샘플 및 유지 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 샘플 및 유지 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 샘플 및 유지 클록 모듈;
    상기 이산 시간 필터 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 필터 클록을 발생하도록 동작가능한 이산 시간 필터 클록 모듈; 및
    상기 변환 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 변환 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 변환 클록 모듈을 포함하는, 수신기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 증폭하도록 동작가능한 저잡음 증폭기(LNA) 모듈을 더 포함하는, 수신기.
  7. 대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
    주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 샘플 및 유지 모듈;
    필터링된 기저대역 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한, 기저대역 대역통과 필터 응답을 가지는 이산 시간 필터 모듈; 및
    상기 필터링된 기저대역 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함하고,
    상기 대역통과 필터 모듈은,
    기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
    상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 복수의 트랜지스터들을 포함하는, 수신기.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    클록 발생 회로를 더 포함하고,
    상기 클록 발생 회로는,
    시스템 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 클록 발생 모듈;
    상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 상기 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 샘플 및 유지 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 샘플 및 유지 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 샘플 및 유지 클록 모듈;
    상기 이산 시간 필터 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 필터 클록을 발생하도록 동작가능한 이산 시간 필터 클록 모듈; 및
    상기 아날로그-디지털 변환 모듈을 위하여 상기 시스템 클록 신호로부터 변환 클록 신호를 발생하도록 동작가능한 변환 클록 모듈을 포함하는, 수신기.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 증폭하도록 동작가능한 저잡음 증폭기(LNA) 모듈을 더 포함하는, 수신기.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 대역통과 필터 모듈은,
    버퍼링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 인바운드 무선 신호를 버퍼링하도록 동작가능한 버퍼 모듈; 및
    상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 버퍼링된 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 주파수 변환 대역통과 필터를 포함하는, 수신기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 버퍼 모듈은,
    버퍼; 및
    인버터 중의 적어도 하나를 포함하는, 수신기.
  13. 트랜시버의 수신하기 위한 수신기 부분; 및
    트랜시버의 송신하기 위한 송신기 부분을 포함하고,
    상기 수신기 부분은,
    대역폭을 갖는 필터링된 인바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 인바운드 무선 신호를 필터링하도록 동작가능한 대역통과 필터 모듈;
    수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 필터링된 인바운드 무선 신호를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 수신 샘플 및 유지 모듈;
    필터링된 샘플 펄스를 생성하기 위하여 상기 수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 수신 이산 시간 필터 모듈; 및
    상기 필터링된 샘플 펄스를 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 수신 변환 모듈을 포함하고,
    상기 송신기 부분은,
    아웃바운드 기저대역 신호를, 대역폭을 갖는 아웃바운드 주파수 도메인 펄스로 변환하도록 동작가능한 송신 변환 모듈;
    송신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 생성하기 위하여, 상기 아웃바운드 주파수 도메인 펄스의 대역폭의 배수에 대응하는 레이트에서, 상기 아웃바운드 주파수 도메인 펄스를 샘플 및 유지하도록 동작가능한 송신 샘플 및 유지 모듈; 및
    아웃바운드 무선 신호를 생성하기 위하여 상기 송신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한, 무선 주파수 대역통과 필터 응답을 가지는 송신 이산 시간 필터 모듈을 포함하는, 트랜시버.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 대역통과 필터 모듈은,
    기저대역 필터 응답을 제공하는 복수의 기저대역 임피던스 유닛들; 및
    상기 인바운드 무선 신호의 주파수에 대응하는 레이트에서, 상기 기저대역 필터 응답을 무선 주파수 대역통과 필터 응답으로 주파수 변환하도록 동작가능한 복수의 트랜지스터들을 포함하는, 트랜시버.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 수신 이산 시간 필터 모듈은, 상기 필터링된 샘플 펄스로서 IF 펄스를 생성하기 위하여 상기 수신 주파수 도메인 샘플 펄스열을 필터링하도록 동작가능한 중간 주파수(IF) 대역통과 필터 응답을 가지고,
    상기 수신 변환 모듈은,
    상기 IF 펄스를 기저대역 디지털 신호로 변환하기 위한 IF-기저대역 변환 모듈; 및
    상기 기저대역 디지털 신호를 상기 인바운드 기저대역 신호로 변환하도록 동작가능한 아날로그-디지털 변환 모듈을 포함하는, 트랜시버.
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