TW201014221A - Calibration using noise power - Google Patents

Description

201014221 六、發明說明： 相關專利申請案的交又引用 本專利申請案請求以C. CONROY等的名義的於2〇〇8年 5月30曰提出申請的美國臨時專利申請案Ν〇 6ι/〇57 746 的權益。 ’ 【發明所屬之技術領域】 • 本發明一般涉及無線系統。更具體地，本發明涉及校準 RF接收機。 【先前技術】 現代無線接收機設計重度依賴於校準以達成所要性 能。常常實現校準以基於電路性能調整操作條件。其降低 對整個設計要滿足電路的統計變化上的性能的需要。例 Φ 如，可採用增益校準來保持接收機增益在不同操作條件下 保持相對恒定。 現代無線接收機通常實現在積體電路中。在這樣的積體 電路中包括專用校準結構’其引起晶片面積、設計資源和 測試輸入方面的成本。具體而言，可證實在工廠校準設置 中使用的測試輸入是昂貴的。因此，盡可能多採用通電校 準或周期性自校準技術是所要的。 在接收機RF前端’串級增益是設備互導的强函數，並 且隨著性能轉角和溫度而變化。類似地，對於具有超窄頻 3 201014221 響應的接收機而言’頻帶響應取決於電容器和電感器大 小，並且可隨著轉角以及模型不準確性而變化。因此，在 這樣的接收機中需#準確校準來確㈣應以所要頻帶和 增益為中心，在接收機具有超窄頻響應時尤其如此。 在用於增益校準和頻帶調諧的現有技術中，可向接收機 應用具有已知功率位準的頻率掃描輸入頻調同 收機的輸出。此方法是非常直截了當的並且在同一測試中 鲁 肖供增益和頻帶調讀資訊。然而，在工廠校準期間提供頻 率掃描輸入頻調是十分昂貴的。 對以上方法的修改可以將單晶片局部振蕩器信號用作 測試輸入。•然❼，將局部振蕩器冑試信號路由到低雜訊放 大器輸入了庇《是权計焦點。而且，校準由於局部振蕩器功 率改變的可能性而變得較不穩健。 用於頻帶調諧的另一種辦法是對低雜訊放大器和壓控 振蕩器（voltage control 〇sciUat〇r，vc〇 )使用類似的電感 ❹ 器，並且從VC〇調諧碼推導頻帶調諧資訊。此方法限制了 低雜訊放大器電感器大小並且可能未提供足夠的準確性。 能夠準確地校準前端濾波器且同時克服傳統辦法的缺 點將是所要的。 【發明内容】 提供了用於頻率和增益校準的改進型方法和裝置。在一 態樣’該裝置準確地預測在RF接收機的輸入處的雜訊功 201014221 率並且在測量接收機的輸出處的雜訊功率之後預測接收 機的中心頻率和增益。所預測的增益使得能對接收機進行 校準，包括頻率校準和増益校準兩者。校準可在RF接收 機的正常操作期間動態地執行，而無需任何額外硬體只 要收到信號的功率小於雜訊底。 在另一態樣，一種方法用以校準其收到信號强度低於雜 訊底的接收機。該方法包括在一頻率範圍上測量從接收機 •輪出的雜訊功率；分析測得的輸出雜訊功率以確定頻帶中 的增益；以及基於該分析校準接收機的相對増益。 在又一態樣，一種行動設備包括接收其最大信號强度低 於雜訊底的信號的RF天線系統。該設備還包括處理該收 到信號的RF接收機系統、以及校準系統。該校準系統基 於對該RF接收機系統的測得輸出雜訊功率的分析來校準 ’該RF接收機系統 在進一步態樣，一種衛星定位系統接收機包括處理從天 ❹ 線收到的信號的低雜訊放大器。該信號的最大信號强度低 於雜訊底〇該接收機還包括校準系統，其基於對接收機的 測得輸出和低雜訊放大器的估計輸入的分析來校準低雜 訊放大器。 在另一態樣，一種衛星定位系統接收機包括用於將擴頻 接收機的測得輸出與該擴頻接收機的估計輸入進行比較 的構件。該接收機還包括用於基於該比較來校準擴頻接收 機的構件。該擴頻接收機接收其最大强度低於最小收到雜 訊功率的信號。 201014221 在又一態樣，一種方法用以校準其收到信號强度低於雜 訊底的擴頻接收機。該方法包括估計輸入雜訊功率；測量 從該接收機輸出的雜訊功率；以及將估計的輸入雜訊功率 與測得的輸出雜訊功率進行比較以確定至少一個校準 值。該方法還包括基於該至少一個校準值校準該接收機。 在又一態樣，一種電腦可讀取媒體儲存電腦程式。該程 式包括用於反覆地測量輸出雜訊功率以確定指定頻率上 鲁的相對最大增益的程式碼。該媒體還包括用於基於所確定 的相對最大增益反覆地校準RF接收機的程式碼。 前述内容已相當寬泛地略述了本發明的各特徵和技術 優點，以便於以下詳細描述能被更好地理解。附加特徵和 優點將在下文描述並構成本發明的請求項的標的。本領域 技藝人士應領會，所揭示的概念和具髏態樣可容易地用作 修改或設計用於執行本發明的相同目的的其他結構的基 礎。本領域技藝人士還應認識到這樣的等效構造並不脫離 ❹ 本發明如所附請求項中所闌.述的精神和範圍。相信作為本 發明的特性的關於其組織和操作方法兩者的新親性特徵 連同進一步目標和優點一起通過聯合附圖來考慮以下詳 細描述可被更好地理解。然而應明確理解，每一幅示圓都 是僅出於例示和描述的目的而提供的’且並非旨在作為對 本發明的限定的定義。 【實施方式】 6 201014221 圖1不出其中可有利地採用本發明揭示的一態樣的示例 性通訊系統100。出於例示的目的，圖丨示出衛星11〇作 為諸如（GPS)等衛星定位系統（sps)的一部分。圖】 還不出3個行動站（其可為Gps接收機）12〇、13〇和15〇 以及兩個基地台140 »將認識到典型的無線通訊系統可能 具有多得多的行動站和基地台。行動站12〇、13〇和15〇 分別包括改進型校準系統125Α ' 125Β和125C，其為如以 下進一步討論的本發明揭示的各態樣。囷丨示出自基地台 140到行動站120、130和15〇的前向鏈路信號18〇，以及 自行動站120、130和15〇到基地台丨4〇的反向鏈路信號 190。衛星110與行動站（例如，在用作Gps接收機時） 120、130和150之間的通訊鏈路未示出。 在圖1中，行動站120被示為行動電話，行動站13〇被 示為攜帶型電腦，而行動站15〇焱示為無線本地迴路系統 中的固疋位置遠端單元。例如，行動站可以是Gps接收 參 機、蜂巢式電話、掌上型個人通訊系統（pcs )單元、諸 如個人資料助理等攜帶型資料單元、或諸如讀表裝備等固 定位置資料單元。儘管圖1圖解根據本發明所教示的行動 站’但本發明並不被限定於這些示出的示例性單元。本發 明可在包括RF校準系統的任何設備中被合適地採用。 在本發明揭示的一態樣，RF接收機的校準基於對雜訊功 率的分析。在接收機的輸出處監視雜訊功率使得能對頻帶 中的增益進行估計《當收到信號强度充分低於雜訊底時， 校準可在通電時、以及在接收機操作期間例如在後台模式 201014221 下進行。 現參考圖2,描述了其中可採用本發明的示例性RF接收 機。儘管描述了擴頻以及更具體地描述了衛星定位系統 (SPS )以例示本發明的教示，但本發明構想了其中最大 收到信號强度低於雜訊底的任何RF系統》其信號低於雜 訊底的RF系統包括超寬頻（ultra wide band，UWB)和 CDMA lxRTT » RF接收機1包括RF前端處理電路系統，其在一態樣實 現在單塊晶片10上。RF前端處理晶片處理從天線^ 收到的信號》在此示例中’收到信號將為SPS信號，具艘 是GPS信號。 在從天線11收到的信號抵達RF前端處理晶片之前， 晶片外濾波器12衰減帶外信號以使得僅帶内信號被轉發 給RF前端處理晶片10〇RF前端處理晶片1〇最初’在低雜 訊放大器13處接收該信號，低雜訊放大器13在進行處理 之後向滹波器14輸出信號。濾波器14向混謂器15輸出 經據波信號以進行降頻轉換。 一般而言，降頻轉換程序混頻兩個信號。混頻器15既 接收來自濾波器14的經濾波RF信號，並且還接收振蕩器 頻率。振蕩器頻率由驅動本地振蕩器（1〇cal 〇scillat〇r，LO ) 17的壓控振蕩器（VCO) 16控制，這兩者皆位於晶片10 上。鎖相迴路（未示出）控制壓控振蕩器16。 ”諸如跨阻放大器之類的解調器18接收經降頻轉換的信 號。儘管所述為跨阻放大器，但可用諸如遽波器或可程式 201014221 增益放大器等任何解調器或後混頻器來替換。在一態樣， 解調器18是以類比數位轉換之後的數位形式的。在另一 態樣，解調器18是具有電壓輸出的有源混頻器。 來自解調器18的信號被傳送到低通濾波器19並隨後被 傳送到類比數位轉換器20〇在本發明揭示的一態樣來自 類比數位轉換器20的數位信號在另一塊晶片乃處被接收 到。 • 該另一塊晶片25 一般將被稱為數位基帶處理器或數位 基帶引擎。數位基帶引擎25包括内建積分器26。經積分 的雜訊功率輸出值因此可直接從數位基帶引擎乃接收 j，而不需要在RF前端處理晶片1〇内進行額外處理。換 舌之’由於SPS系統一般在數位基帶引擎25中具有相關 器和積分器作為該設計的自然功能，因此這些積分器26 的輸出總是始終可用的並且可用於校準。 ' 可提供控制器27來控制校準。控制器27接收從數位基 鲁帶5ί擎25的積分器26輸出的資料，並且將收到值與所要 頻率和增益值進行比較。如果測得值與所要值不同，則控 器27刀别校準低雜訊放大器丨3和濾波器14以獲得所 要增益和頻率。 參考圖3Α ’示出相對於頻率的低雜訊放大器13的輸出 處的增益圖。圖3Α示範了低雜訊放大器13的選擇性。囷 3Β不出相對於頻率描綠的從低雜訊放大器13輸出的雜訊 功率圖通過比較圖3Α * 3Β可看出，通過查看低雜訊放 13的輸出處的雜訊功率可準確地估計增益，因為這 9 201014221 些描繪是相當類似的。從低雜訊放大器13輸出的雜訊功 率不僅是對增益量非常良好的指示符，雜訊功率還指^增 益爲其最大值時的頻率。 參考圖4，相對頻率描繪出在整個RF前端處理晶片 的輸出（與低雜訊放大器13的輸出相對）處的經積分雜 訊功率。該描繪遵循圖3A和3B中所見的分布。囷4中描 繪出的輸出並未考慮到接收機内除低雜訊放大器13以外 參的任何其他濾波。因此，來自RF前端處理晶片1〇的輸出 雜訊功率是對與低雜訊放大器13處的最大增益相對應的 頻率的良好指示符。還可觀察到帶内（其對於Gps是大約 為1575 MHz的頻率）和帶外（其對於Gps是為165〇mHz 或更高的頻率）之間的增益抑制或增益差。因此，來自接 收機的輸出的資訊可用來校準接收機丨内的組件。 圖3B示出直接來自低雜訊放大器13的輸出，而圖4示 出來自接收機1的輸出，其實際上與低雜訊放大器13的 • 輪出具有相同的形狀。所測得信號是在接收機輸出（而非 直接來自低雜訊放大器13)的原因，是由於一般無法存取 緊接在低雜訊放大器13之後的信號。然而，由於形狀非 常相似’因此信號可在不同點（即接收機輸出）處被取樣並 且用於回去調整濾波器14和低雜訊放大器丨3。 校準可基於對輸出處的雜訊功率的測量而進行，這是由 於：1)可準確地估計（低雜訊放大器處的）隨機熱雜訊的 輸入功率’以及2)輸入功率具有相對平坦的功率，即該 功率並不隨著頻率變化而顯著改變。只要能準確地估計輸 201014221 入功率或者輸入功率具有相對平坦的頻率，（即使是雜訊 以外的持久源的）輸入功率就能用於校準。而且，當信號 强度低於雜訊底（諸如用GPS )時，存在的任何信號將不 會顯著地影響輸入雜訊功率。因此，任何輸入信號的功率 可能是未知的並且校準仍可使用輸入雜訊功率進行。 在一個實施例中，估計輸入雜訊功率以便使用雜訊功率

進行校準。根據本發明揭示的一態樣，根據下式估計輸入 雜訊的功率： 雜訊功率=4xKxTxR (j) 其中K是波茲曼常數； τ是以開爾文計的溫度；以及 R是天線的輻射電阻。 在具有GPS接收機的行動單元中，天線^的輻射電阻 通常為50 Ω，並且額定操作溫度被假定為大約 245Κ-265Κ。在一個實施例中，實際溫度是從行動單元上 的㈣度電路系統獲得的。在另一個實施例中基於通過該 電路系統測得的溫度，使用式！來估計輸入雜訊功率譜密 度。在本實施例中，隨溫度變化，可在GPS接收機的正常 操作期間持續地校準絕對增益。 在將雜訊功率乘以給定信號的頻寬時，就已計算出帶内 雜訊功率。由於雜訊是隨機的，因此在頻率上的足夠積分 以及在多個時間區間上取平均之後就達成雜訊功率估計 的準確性。 (基於式（1)估計的）輸入雜訊功率傳送通過接收機，經 201014221 =定增益量和遽波。在輸出處，測量雜訊功率以確定接 收機的實際增益量。更具體地， ,^, 通過比較估計的輸入雜訊 功率和測得的輸出雜訊功率，就可 輸出處測得功率4KxTxRx 曰 '，在 的 頰寬χ ιοοο，表明輸出處 士帶内雜訊功率比輸入處的帶内雜訊功率高」麟倍。因 推斷通過此接收機的增益為MOOUOdb。 _如果所要增益為25db，則低雜訊放大器U將被下調 ❿ ^。觀察與測得雜訊功率的峰值相對應的頻率。隨= 的令心頻率以匹配所要頻率較並且調整據波器14 回到示出低雜訊放大器增益的圏3B 性將使此響應在頻率標产上Α飛甲的不準確 校準使其回至,丨“ 右移。使用雜訊功率的 佳。·、 保持無線電的性能爲其最佳或接近最 =不僅改變濾波器14,還改變低雜訊放大器13。在 〜樣，低雜訊放大器13通過改變立負載槽 =於校準結果’以使得帶通形狀;次變得居中广器 作，則车1 ""充分低於雜訊功率的收到信號功率操 準可二增加系統的總功率，’校 進行，而不°類的元全建構完成的設備的操作期間 自診斷模^ 環境下進行。校準可周期性地被用作 ^的接收機特性監視器。該診斷的輸出可被用 :再：:增益及，或頻率。在另一態樣， -。在其他態樣，校準在其他時間進行。電之際進 12 201014221 參考圖5’現在將討論本發明揭示的另一態樣。在—態 樣，單晶片功率檢測器30提供代替積分輸出用於校準： 輸出。單晶片功率檢測器30接收直接來自低通渡波器19 的信號’並消除了出於校準目的對數位基帶引_ 25的需 要0 儘管單晶片功率檢測器3G被示為接收來自低通濾波器 19的信號，但單晶片功率檢測器3〇也可接收直接來自解 ❹調器18的信號。然而’接收低通濾波器19之後的信號可 能是較佳的，因為積分雜訊功率應在所定義的頻寬上進 仃。因此，當輸入頻寬已知時，所得的每赫茲雜訊功率就 是已知的。在類比域中，在測量任何信號中的功率時，不 能直接推斷信號中存在的頻率分量的寬度。諸如低通濾波 器19之類的已知濾波器將頻寬約束到已知範圍，從而准 許在以特定方式假定已知頻寬内的形狀時能分析功率。如 果以受控方式限定頻寬，則除了能夠根據調諧找出雜訊功 • 率中的峰值以外’還能確定對絕對雜訊功率的準確測量， 從而能計算對接收機的絕對增益的準確測量。然而如果僅 進行頻率調諧’則僅需要相對最大值。在另一態樣，覃曰 1 曰曰 片功率檢測器接收來自類比數位轉換器2〇的數位信號。 在有單晶片功率檢測器30的情形中，就不需要數位基 帶25及其相關器和積分器。相反的，類比功率檢測器3〇 測量所定義頻寬中的總信號功率，並且其輸出可為電壓或 電流信號。 儘管以上描述假定雜訊是由天線11接收到的，換言之接 201014221 收機處於傕用& , Λ 中’但本發明還適用於諸如在工廠校準期間 線未择收信號的情形中。因此，本發明在工廠設置中 可替換用於校準的較大的昂貴信號產生器。在這態樣建 立已知輸入源。例如’可通過在濾波器12與低雜訊放大 器之間放置單晶片冑Ρ且器或者在濾波器12之前放置晶 卜、止件（例如，電阻器），來終止對低雜訊放大器13 的輸入纟後-種情形中，連接器可在晶片外電阻器與天 • 線11之間進行切換。通過在收到信號（即，天線11)與 電阻器之間切換’校準可在正常操作（用天線）期間進行, 從而考慮到諸如溫度等環境改變；或者可在工廠模式（選 擇電阻器）下進行’從而替換傳統信號產生器並節省測試 成本。 在態樣，電阻器可具有相當於天線的電阻的電阻值， 例如在GPS系統中為50 Ω，但在任何检況 已知值，從而可估計功率譜密度。換言之，已知電= • 冑得能校準功率譜密度，接著可進行以上範例所討論的校 準〇 如先前提及的，來自接收機的輸出在數位基帶引擎25 内被積分。積分頻寬可基於各種因素來選擇。 儘管接收機可具有其功率在頻率上杻對平坦的輸入 譜，但由於接收機的增益（例如，來自無線電架構或▲計 相關的非理想性）’輸出雖然也相對平坦，但在功率上可 能具有突波或尖峰脈衝。足夠寬的積分頻寬取樣來自寬頻 率範圍的能量資訊’以減少突波的相對貢獻，從而不影響 201014221 準確性。這是積分具有盡可能寬的頻寬的優點。 當雜訊成形導致非白雜訊功率譜時，選擇寬頻率範圍來 進行積分可能不合適^例如，稱為△類比數位轉換器的 一類類比數位轉換器在寬頻率範圍上並不輪出平坦雜 訊》因此，應取樣雜訊功率大致平坦的頻率範圍從而導 致選擇足以防止升高的雜訊功率影響結果的窄頻寬。 總而言之，在存在突波的情況下，較寬頻寬是有利的， •而在存在非白雜訊功率譜的情況下，窄頻寬是有利的。 在-態樣，本發明解決源於自產生干擾的問題。就源於 干擾的突波而言’應用積分頻寬選擇折衷。就突波提高雜 訊底而言，必需評估由於干擾信號所造成的雜訊底增加。 即’當在擴頻系統中應用擴展碼時，突波將展開，從而增 大雜訊底。如以上提及的，使用足夠宽的積分頻寬，以使 得突波最低程度地增加雜訊功率並且干擾將不會影響校· 準。在GPS示例中，增益通常為8〇此，而所要求的準確 ❿ 度約為1 dB。因此’整個雜訊功率可能增大：dB，從而可 感知地影響增益讀取並使莫不準確。 由於嚴重的帶内連續干擾會影響校準結果，在本發明揭 示的一態樣’檢測自產生帶内干擾。檢測是可能達成的， 因為該設備知曉其何時正在傳送。當檢测到的傳輸發生 時，推遲校準直至檢測到的傳輸結束。在另一態樣，當檢 測到的傳輸發生時，數位基帶引擎25接收該指示並因檢 測到的干擾而將任何校準忽略為無效。 參考圓6，現在將討論校準程序6〇。（在控制器27中執 15 201014221 行的）搜索演算法控制一迴圈，使得在來自功率估計器的 輸出的反饋被用來將濾波器14校準到中心以及還用來校 準低雜訊放大器1 3的增益。 最初，在程序61，基於式1估計輸入雜訊功率。在程序 62處，測量從接收機輸出的雜訊功率。基於測得的輪出雜 訊功率確定通過接收機的增益以及中心頻率。通過查看所 要值’在程序63巾可計算校準值。換言之，觀察測得值 馨 與所要值之差。計算對濾波器及/或低雜訊放大器的相應調 整量。在程序64,實際校準接收機。在一態樣，頻率在増 益之前被校準。在程序65,確定校準是否完成或者迴路是 否需要繼績。如果校準完成，則該程序從程序61開始重 複。否則’結束校準。 本發明還能適應自動增益控制。如果在校準正進行的同 時自動增益控制改變接收機的增益以便維持恒定的輸出 功率量，則對輸出功率的反覆估計是在接收機的増益正改 • 變時進行的，這會增加測量的不準確性。因此，校準和自 動增益控制不應同時工作。在需要校準時，自動増益控制 被臨時停用足夠長以完成校準。 在本發明揭不的另一態樣，一種特徵用以衰減强干擾信 號。在一個示例中，W_CDMA頻帶傳輸千擾感興趣的Gps L1或1.575 MHz信號。由於校準的不準確性，提供中心頻 率範圍而非特疋值來作為所要「值」。由於最終校準結 果考慮了較大變化量，因此校準可使得結果偏離干擾信 號。即，校準使中心頻率偏離干擾信號。由於響應自身的 16 201014221 尖銳性，在頻率軸上後移或前移將對衰減造成較大影響。 參考圖7A和7B，示出感興趣的信號7〇和干擾信號7 i。 感興趣的信號的峰值功率應位於兩點72、73之間的某個 頻率上。換δ之’峰值可在頻率軸上在兩個值72、73之 間被調諧並且仍位於校準解析度的帶内。為了衰減阻擋信 號，應使感興趣的信號70的中心盡可能遠離干擾信號71， 同時保持在所准許校準解析度之内，即峰值位於點72和 73之間。 例如，如果導致最終中心頻帶中有上丨〇 ΜΗζ變化，則在 最差情形中，該頻帶將高出1〇 ΜΗζ，感興趣的信號7〇的 峰值位於點73處。則此干擾71相對於頻帶中心僅會最低 程度地偏移，如圈7Β中所見。根據本發明揭示的此態樣， 峰值可偏離干擾71最多達20 MHz，即到如圖7Α中所見 的點72 ’並且因此得到良好衰減。 本文中所描述的方法和裝置可與各種衛星定位系統 _ ( SPS ) 一起使用’諸如美國全球定位系統（GPS)、俄羅 斯Glonass系統、歐洲GalUeo系統、使用來自衛星系統的 組合的衛星的系統、或將來開發的任何衛星系統。此外， 所揭示的方法和裝置可與利用僞衛星或衛星與僞衛星組 合的定位確定系統一起使用。僞衛星是廣播被調制在1帶 (或其他頻率）載波信號上的PN碼或其他測距碼（類似 於GPS或CDMA蜂巢信號）的基於地面的發射機，該載 波彳s號可以與GPS時間同步。每一個這樣的發射機可以被 指派一唯一的PN碼從而准許被遠端接收機所樣識。僞衛 17 201014221 星在來自環地執道衛星的GPS信號可能不可用的境況中 是有用的，諸如在隧道、礦區、建築、市區峽谷或其他封 閉地區中。僞衛星的另一種實現為習知的無線電信標。如 本文中所使用的術語「衛星」旨在包括僞衛星、僞衛星的 均等物、以及可能的其他物。如本文中所使用的術語「SPS 信號」旨在包括來自僞衛星或僞衛星的均等物的類SPS信 號。 本文中所描述的使用定位技術的校準可用於各種無線 翁 W 通訊網路，諸如無線廣域網路（WWAN )、無線區域網路 (WLAN )、無線個人區域網路（WPAN )，等等。術語「網 路」和「系統」常被可互換地使用。WWAN可以是分碼多 工存取（CDMA )網路、分時多工存取（TDMA)網路、 分頻多工存取（FDMA )網路、正交分頻多工存取（OFDMA ) 網路、單載波分頻多工存取（SC-FDMA)網路，等等。CDMA 網路可實硯諸如cdma2000、寬頻CDMA( W-CDMA)等一 φ 種或多種無線電存取技術（RAT )。Cdma2000包括IS-95、 IS-2000和IS-856標準。TDMA網路可實現行動通訊全球 系統（GSM )、數位高級行動電話系統（D-AMPS )、或其 他某種RAT。GSM和W-CDMA在來自名為「第三代夥伴 專案」（3GPP)的聯盟的文獻中描述。Cdma2000在來自名 為「第三代夥伴專案2」（3GPP2)的聯盟的文獻中描述。 3GPP和3GPP2文獻是公眾可獲取的。WLAN可以是IEEE 802.1 lx網路，並且 WPAN可以是藍芽網路、IEEE 802·15χ、或其他某種類型的網路。這些技術也可用於 18 201014221 WWAN、WLAN及/或WPAN的任何組合。類似地，構想了 多頻率接收機和分集接收機。 如本文中所使用的’行動站（Ms)是指諸如以下的設備： 蜂巢或其他無線通訊設備、個人通訊系統（pcs)設備、 個人導航設備、個人資訊管理器（piM)、個人數位助理 (PDA)、膝上型設備或能夠接收無線通訊的其他合適的行 動設備。術語「行動站」還旨在包括諸如通過短程無線、 _ 紅外線、有線連接、或其他連接與個人導航設備（PND) 通訊的設備，不管衛星信號接收、辅助資料接收、及/或定 位相關處理是發生在該設備上還是在1>!^〇上。另外，「行 動站」旨在包括能夠諸如經由網際網路、WiFi、或其他網 路與祠服器通訊的所有設傷，包括無線通訊設備、電腦、 膝上型設備等，而不管衛星信號接收、輔助資料接收、及 /或定位相關處理是發生在該設備上、伺服器上、或與網路 相關聯的另一個設備上。另外，行動設備包括唯接收（即， • 單向）設備’諸如GPS接收機。行動站還可包括任何類塑 的多頻率接收機》以上的任何可操作組合也被認為是「行 動站」。 本文中所描述的方法集取決於應用可藉由各種手段來 實現。例如，這些方法集可以在硬體、㈣、軟體、或其 組合中實現。對於硬體實現，這些處理單元可以在一個或 更多個專用積體電路（ASIC)、數位信號處理器（Dsp)、 數位信號處理器件（DSPD>、可程式邏輯器# (pLD)、現 場可程式閘陣列（FPGA)、處理器、㈣器、微控㈣、 19 201014221 微處理器、電子器件、設計成執行本文中所描述功能的其 他電子單元、或其組合内實現。 對於韌體及/或軟體實現，這些方法可用執行本文中描述 的功能的模組（例如，程序、函數等等）來實現。有形地 體現指令的任何機器可讀取媒體可用於實現本文中所描 述的方法。例如，軟體代碼可被儲存在記憶體中（例如行動 站的記憶體中），並由處理器執行（例如數據機的微處理 魯器）。記憶體可被實現在處理器内，或可置於處理器外。如 文所用的術語「記憶體」是指任何類型的長期、短期、 揮發性、非揮發性、或其他記憶體，而並不限於任何特定 類型的記憶體或記憶體數目、或記憶體儲存在其上的媒體 的類型》 儘管已詳細描述了本發明及其優點，但是應理解，可在 其中作出各種改變、替換和變’更而不會脫離本發明如所附 請求項所疋義的精神和範圍。而且，本申請案的範圍並非 ❹ 曰在被限定於說明書中所描述的程序、機器、製造、物質 組成裝置、方法和步驟的具體態樣、本領域一般技藝人 士從本發明的揭示將領會，根據本發明可利用目前存在的 或以後開發的與本文中描述的相應態樣執行基本相同的 功能或達成基本相同的結果的程序、機器、製造、物質組 成、裝置、方法或步驟。因此，所附請求項旨在將這樣的 程序、機器、製造、物質組成、裝置、方法或步驟包括在 其範圍之内。 20 201014221 【圖式簡單說明】 為更7G整地理解本發明，現在對聯合附 述進行參考。 ^ 圖1是示出其中可有利地採用本發明揭示的—態樣的承 例性通訊系統的方塊圖。 圖2是RF接收機的方塊圓。 圖3A是示出相對於頻率的内部增益的圓表。 修圖3B是示出相對於頻率的内部雜訊功率的囷表。 圖4是示出相對於頻率的外部雜訊功率的圏表。 圖5是替換RF接收機的方塊圖。 圖6是示出示例性校準程序的流程圖。 圖7是示出具有相對於頻率標繪出的功率的兩個干擾信 號的圖表。 【主要元件符號說明】

I RF接收機 10 晶片 II 天線 12 晶片外濾波器 13 低雜訊放大器 14 後向遽波器 15 混頻器 16 壓控振蕩器（VCO) /鎖相迴路（PLL) 21 201014221 17 本地振蕩器（LO) 18 解調器 19 低通滤波器 20 類比數位轉換器 25 晶片 26 内建積分器 27 控制器 30 單晶片功率檢測器/類比功率檢測器 100 無線通訊系統 110 衛星 120 行動站 125A,B，C 改進型校準系統 130 行動站 140 基地台 150 行動站 180 前向鏈路信號 190 反向鏈路信號 22

Claims (1)

1. 201014221 七、申請專利範圍： 1. 一種用於校準其一收到信號强度低於一雜訊底的一 接收機的方法’包括以下步驟： 在一頻率範圍上測量從該接收機輸出的一雜訊功率； 分析該測得的輸出雜訊功率以確定一頻帶中的增益；以 基於該分析校準該接收機的相對增益。 2. 如請求項1之方法，其中該校準步驟在該接收機的操 作期間在一後台模式下進行。 3. 如請求項！之方法，其中該校準步驟在該接收機通電 之際進行。 4.如請求項1之方法， Φ 段的該輸出雜訊功率。 其中該測量步驟還包括積分一時

   用於基於該所確定的相對最大增益反覆地 5· —種儲存 測量程式碼 定頻率上的一相 校準程式竭， 校準一RF接收機 23 201014221 6.如請求項胡_ <媒體，其中該校準程式碼校準該RF 收機的增益。 接 7.如請求項$ .m ^ ^ 媒體，其中該校準程式碼校準該RF 收機的頻率響應。 接 Φ 8.如請求項 通電之際進行。趙’其中該校準步驟在該RF接收機 > 請求項5之媒體’還包括調整程式碼，用以調整校 準值以衰減一干擾信號。 10. 種行動設備，包括： RF天線系統， 用以接收其最大信號强度低於一雜訊 底的一信號； RF接收機系統，用以處理該收到信號；以及 功ΐΠΓ基於對該^接收機系統的測得輸出雜訊 的刀析來校準該RF接收機系統。 如清求項1()之行動設備，其中該rf系統接收機包 準該=訊放大器和―濾波器，該校準线針對頻率來校 波器以及針對相對增益來校準該低雜訊放大器。 12, 如請求項10之行動設備，還包括一 終止器，該終止 24 201014221 器向該RF接收機系統提供一已知輸入，使得能在該rF天 線未收到信號時進行校準。 13. 如請求項1〇之行動設備，還包括一干擾檢測器，該 干擾檢測器在檢測到一干擾信號之際禁用校準。 14. 一種衛星定位系統接收機，包括： 一低雜訊放大器，其處理從一天線收到的一信號，該信 β 號的最大信號强度低於一雜訊底；以及 一校準系統’其基於對該接收機的一測得輸出和該低雜 訊放大器的一估計輸入的分析，來校準該低雜訊放大器。 15. 如請求項14之衛星定位系統接收機，還包括一濾波 器’該校準系統針對頻率來校準該濾波器。 ❹ 16.如請求項14之衛星定位系統接收機，還包括測量一 環境溫度的溫度電路系統，其中該校準系統基於該測得的 環境溫度來权準絕對增益。 17. —種衛星定位系統接收機，包括： 用於將一擴頻接收機的一測得輸出與該擴頻接收機的 一估計輸入進行比較的構件；以及 用於基於該比較校準該擴頻接收機的構件， 其中該擴頻接收機接收其最大强度低於一最小收到雜 25 201014221 訊功率的一信號。 青求項17之接收機’還包括用於濾波該收到信號 的構件It ;慮波構件被校準以改進頻率選擇陡。 如請求項17之接收機，其中該校準在該接收機通電 之際進行。 ❿ 參 2()· @用於校準其—收到信號强度低於—雜訊底的一 擴頻接收機的方法’包括以下步驟： 估計一輸入雜訊功率； 測量從該接收機輸出的一雜訊功率； 估相輸人雜訊功率與該測得的輸出雜訊功率進 仃比較’以確定至少-個校準值；以& 基於該至J —個校準值校準該接收機。 21.如请求項2〇之方法，盆由 ^ ^ ^ „ 法其中該校準步驟在該接收機的 刼作期間在一後台模式下進行。 22·如請求項20之方法，苴 電之際進行。 中該校準步驟在該接收機通 23.如請求項2〇之方法， 時段的該輪出雜訊功率。 其中該測量步驟還包括積分一 26 201014221

   24. 如請求項20之方法，其中該校準步驟包括增益校 準。 25. 如請求項20之方法，其中該校準步驟校準頻率響 應0 27