TW201628345A

TW201628345A - 接收機之準確減敏估計

Info

Publication number: TW201628345A
Application number: TW104133878A
Authority: TW
Inventors: 奧弗班傑明
Original assignee: 英特爾股份有限公司
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2016-08-01
Also published as: US9438286B2; EP3024150B1; TWI577141B; CN105634522B; US20160149602A1; CN105634522A; EP3024150A1

Abstract

此處所述的技術關於可攜式裝置的接收機中的減敏估計之實施方式。

Description

接收機之準確減敏估計

本發明係關於可攜式裝置的接收機中的減敏估計。

無線通訊系統可使用一或更多頻道以在發送機與接收機之間轉移資料。這些通訊系統可依據由電機電子工程師協會(IEEE)802.11委員會針對無線區域網路(WLAN)通訊所定義的一組標準來操作。

在發送機與接收機之間轉移資料的期間，多路徑問題及諸如雜訊的存在、諧波突波等的其他情況可影響資料封包的資料流通量或接收。例如，可與資料封包的接收相混合的諧波突波的存在可能造成信號偵測、放大器增益調整、及信號解碼的問題。為此，無線通訊系統可採用諸如減敏估計的各種技術以識別這些問題且採取必需動作。

無線電產品的大量生產可包括其射頻(RF)組件參數的程序期間的顯著差異。此顯著差異的已知解決方案包括根據有限組的預先設計係數(例如，傳輸頻帶外雜訊)之減敏估計，該等預先設計係數經常關連於典型的程序組件。然而，挑戰可能出現於產生每個程序之不同組的係數，因為具有各個組件的程序期間特性以及程序偵測本身之複雜度。

100‧‧‧範例情境

102‧‧‧可攜式裝置

104‧‧‧天線

104-2‧‧‧第一天線

104-4‧‧‧天線

106‧‧‧可攜式裝置

108‧‧‧天線

110‧‧‧蜂巢式模組

112‧‧‧BT/Wi-Fi模組

200‧‧‧可攜式裝置接收機

202‧‧‧蜂巢式模組

204‧‧‧Wi-Fi模組

206‧‧‧傳輸列

208‧‧‧傳輸濾波器

210‧‧‧低雜訊放大器及合成器

212‧‧‧基帶濾波器

214‧‧‧類比對數位轉換器

216‧‧‧數位對雜訊估計器

218‧‧‧數位晶體振盪器

220‧‧‧快速傅立葉轉換

222‧‧‧等化器

224‧‧‧順向錯誤校正解碼器

226‧‧‧已解碼位元

300‧‧‧流程圖

第1圖示出實施使用可攜式裝置中的準確減敏估計之範例情境。

第2圖示出依據此處所述實施方式之可攜式裝置接收機的範例方塊圖。

第3圖示出用以實施依據此處所述實施方式之準確減敏估計的範例性程序。

【發明內容及實施方式】

此處所述者為一種用以實施可攜式裝置的接收機中的準確減敏估計之技術。尤其，在用於該可攜式裝置的接收機的模組生產期間。

例如，該可攜式裝置的接收機包括第一模組(例如，蜂巢式模組)及共同運行的第二模組(例如，Wi-Fi及/或藍芽模組)。在此實例中，該第一模組被配置成在校準程序期間發送它的所需信號，且該第二模組被配置成根據該侵略者發送機的額外、非所需雜訊(由該第一模組發送信號所產生)來施行減敏估計。

在實施方式中，該第二模組藉由考慮到來自發送該所需信號的第一模組的殘餘頻帶外雜訊、寄生信號或諧波頻率、及其他情況來施行該減敏估計。此外，該第二模組藉由在該第二模組增添濾波插入損失、放大雜訊、及頻道內阻斷效應來施行該減敏估計。因此，總失真可包括源自該第一模組頻帶外發射及該第二模組的因素及情況。

第1圖為利用可攜式裝置的接收機電路或系統中的準確減敏估計之範例情境100。情境100顯示具天線104的可攜式裝置102，及具天線108的另一可攜式裝置106。裝置106的平台中所產生的發送信號透過天線108傳播。

可攜式裝置102或106可包括但不限於平板電腦、隨身型易網機、筆記型電腦、膝上型電腦、行動電話、蜂巢式電話、智慧型手機、個人數位助理、多媒體播放裝置、數位音樂播放器、數位視訊播放器、導航裝置、數位相機、及相似者。

可攜式裝置102例如可與網路環境中的其他可攜式裝置106通訊。該網路環境例如包括被配置成促進可攜式裝置102與其他可攜式裝置106間的通訊的蜂巢式網路。

在此蜂巢式網路通訊期間，例如來自可攜式裝置102的蜂巢式模組110的蜂巢式上鏈傳輸可介接於它的「平台上」藍芽(BT)及Wi-Fi伴隨接收機。該BT及Wi-Fi估計特徵可由相同可攜式裝置102內的BT及/或Wi-Fi模組112所實施。

因此，此處所述的實施方式可促進準確估計例如干擾性蜂巢式上鏈傳輸對BT及Wi-Fi無線通訊的失真或減敏效應。例如，該發送蜂巢式模組與該Wi-Fi模組的組件間的總失真可於模組生產期間在該Wi-Fi模組側加以估計。在此實例中，該等總失真可例如在晶片或系統生產期間被估計以便促進可攜式裝置102的接收機電路或系統中的最大流通量。在另一實例中，該發送蜂巢式模組與該BT模組的組件間的總失真可在該BT模組側加以估計。在此實例中，該BT模組可根據該估計總失真來決定避免特定頻道。

第2圖為可攜式裝置接收機200的範例示意方塊圖。可攜式裝置接收機200可包括諸如蜂巢式模組202的第一模組、諸如Wi-Fi模組204的及第二模組。在此範例方塊圖中，蜂巢式模組202可被視為侵略者組件，而Wi-Fi模組204可被視為受害者組件。換句話說，蜂巢式模組202的操作可造成對Wi-Fi模組204的失真及/或減敏。

侵略者蜂巢式模組202進一步包括傳輸列206及傳輸濾波器208。另一方面，受害者組件Wi-Fi模組204可進一步包括低雜訊放大器(LNA)及合成器210、基帶(BB)濾波器212、類比對數位轉換器(ADC) 214、數位對雜訊估計器216、數位晶體振盪器(DCO)218、快速傅立葉轉換(FFT)220、等化器222、順向錯誤校正(FEC)解碼器224、及已解碼位元226。也將被理解的是，可攜式接收機200可包括用於此處所述之實施方式的一或更多處理器及一或更多記憶體組件。

作為此處本實施方式的實例，蜂巢式模組202被配置成發送諸如例如所需上鏈傳輸的信號。在此實例中，所發送的信號可在傳輸列206的放大器(未顯示)的一或更多級中進行放大。放大器的該一或更多級例如可產生可一路橫穿至Wi-Fi模組204的頻帶外雜訊。該頻帶外雜訊例如可能是由於蜂巢式模組202中的放大器的一或更多級內存在的非線性及其他情況。

蜂巢式模組202的配置如以上所述可在晶片生產或系統製造中的校準程序期間加以實施。例如，已配置的所需信號或上鏈傳輸被利用作為該校準程序期間的用於蜂巢式模組202的測試信號。在此實例中，該所需信號可在它透過第一天線104-2發射以前在傳輸列206及傳輸濾波器208中進行進一步處理。

在傳輸列206的放大程序以後，已放大的所需信號可被傳輸濾波器208濾波。

例如，傳輸濾波器208可被配置成去除由於在傳輸列206的放大程序的已放大的所需信號的頻帶外雜訊。在此實例中，殘餘頻帶外雜訊及其他諧波信號可仍然最後在共同運行的Wi-Fi模組204(即，第二模組)中。因此，蜂巢式模組202可當作或被視為該侵略者，因為它的產生干擾性頻帶外雜訊及其他諧波信號的能力。Wi-Fi模組204可當作或被視為該受害者組件，因為可由蜂巢式模組202的頻帶外雜訊所產生、及來自Wi-Fi模組204內部所產生的其他非線性效應之失真或減敏。

繼續參照Wi-Fi模組204，頻帶外或殘餘頻帶外雜訊及其他諧波信號可透過天線104-4被Wi-Fi模組204接收。這些雜訊及信號可在與Wi-Fi模組204接收該等RF信號相同的時刻被接收且因此失真及減敏可在Wi-Fi模組204中發生。

在實施方式中，在傳輸列206的頻帶外雜訊、傳輸濾波器208後留下的殘餘頻帶外雜訊及其他諧波信號、天線104-2與104-4間的天線隔離、及可在蜂巢式模組202中產生諧波突波的其他情況在估計總失真時被數位對雜訊估計器216考慮到。

藉由如以上所討論的已接收RF信號，該等已接收RF信號的放大例如由LNA 210所實施。在此實例中，該等已放大的已接收或入站RF信號被BB濾波器212進一步降轉換及濾波以產生基帶信號。

ADC 214可接著從類比域轉換該等基帶信號成為數位域以產生數位基帶信號。在此階段，該等基帶信號包括由共同運行蜂巢式模組202所產生的殘餘頻帶外雜訊及其他寄生信號。該殘餘頻帶外雜訊及該等寄生信號或干擾性諧波頻率例如可在Wi-Fi模組204中產生減敏。在此實例中，該等基帶信號可仍然被重新建立及/或解調；然而，來自該等上鏈傳輸的諧波頻率可造成Wi-Fi模組204的減敏到達約40dB。藉由使用如此處所述的數位對雜訊估計器特徵，該Wi-Fi模組的減敏估計不準確可被顯著降低，下降至1dB或甚至更低。

作為此處本實施方式的實例，數位對雜訊估計器216可進一步估計在Wi-Fi模組204的前端組件的濾波插入損失。例如，在轉換該等類比基帶信號成為數位基帶訊號以前，由於低通濾波、降採樣等的插入損失可在估計總失真時被數位對雜訊估計器216考慮到。在此實例中，由於放大及頻道內阻斷效應的其他損失被進一步含括於總失真估計中。

藉由該等估計總失真，校正演算法可被施行以消除或減輕這些失真在該等基帶信號被解調期間的效應。例如，低通濾波可在該第一模組上被切換以減弱由蜂巢式模組204中的上鏈傳輸所產生的高階諧波信號。在另一實例中，在由FEC解碼器224解碼以前，使含有高置信位準的寄生信號的音箱無效可被實施。

如第2圖中所示，該基帶信號的解調可由DCO 218、FFT 220、等化器222、及FEC解碼器224加以實施以產生解碼位元226。

諸如在該BT模組的情況中的其他實施方式中，該BT模組可利用根據以上所討論之總失真估計的適應性跳頻(AFH)。典型地，該AFH容許該BT模組藉由識別干擾的固定來源及從可用頻道的列表排除它們來適應於該環境。此重新映射的程序可包含降低將被該BT模組使用的頻道的數量。

在實施方式中，該AFH可擱置包括諧波突波的頻道或一些頻道。例如，數位對雜訊估計器216可識別含有干擾性諧波突波的一或更多頻道。在此實例中，該BT模組可利用未被由蜂巢式模組202及該BT模組的其他內部組件所產生的干擾性諧波突波影響的該等頻道。

儘管範例可攜式裝置接收機200以有限方式示出該可攜式裝置的接收機的基本組件，諸如電池、一或更多處理器、SIM卡、記憶體(包括電腦可讀取媒體)等的其他組件未被描述以便簡化此處所述的實施例。

第3圖顯示範例流程圖300，示出一種用於可攜式裝置中的接收機之準確減敏估計的範例方法。該減敏估計例如包括在蜂巢式模組、相同可攜式裝置內的Wi-Fi模組與BT模組的共同運行期間存在的頻帶外雜訊、諧波頻率、及其他情況。在某些實施方式中，超過N個頻道及/或M個發送功率位準。

該方法被描述的順序未意圖被詮釋成限制，且所述方法方塊的任何數量可能以任何順序加以組合以實施該方法、或替代方法。額外地，個別方塊可從該方法刪除而沒有背離此處所述標的之精神與範圍。此外，該方法可被實施於任何合適硬體、軟體、韌體、或其組合中，而沒有背離本發明的範圍。

在方塊302，配置第一模組的上鏈傳輸至所需位準被施行。例如，該第一模組可包括蜂巢式模組202，其被配置成發送信號至所需位準。在此實例中，蜂巢式模組202可發送是晶片或系統生產中所施行的校準程序期間的測試信號之信號。

在方塊304，在該上鏈蜂巢式傳輸期間由第二模組接收RF信號被施行。例如，Wi-Fi模組204(其為該第二模組)透過它的天線104-4接收該等RF信號。在此實例中，由該第一模組的組件所產生的頻帶外雜訊或殘餘頻帶外雜訊及其他諧波信號也透過天線104-4被Wi-Fi模組204接收。這些雜訊及信號可在與Wi-Fi模組204接收該等RF信號相同的時刻被接收且因此失真及減敏可在Wi-Fi 204中發生。

在方塊306，由該第二模組轉換該RF信號成為數位RF信號。例如，LNA 210可實施該等已接收RF信號的放大。此外，該等已放大的已接收或入站RF信號被BB濾波器212進一步降轉換及濾波以產生該等基帶信號。之後，ADC 214可接著從類比域轉換該等基帶信號成為數位域以產生數位基帶信號。

在實施方式中，該等數位基帶信號包括由共同運行蜂巢式模組202所產生的殘餘頻帶外雜訊及其他寄生信號。該殘餘頻帶外雜訊及該等寄生信號或干擾性諧波頻率例如可對Wi-Fi模組204產生減敏。在此實例中，該等基帶信號可仍然被重新建立及/或解調；然而，來自該等上鏈傳輸的諧波頻率可造成Wi-Fi模組204的減敏到達約40dB。藉由使用如此處所述的數位對雜訊估計器特徵，該Wi-Fi模組的減敏不準確可被顯著降低，下降至1dB或甚至更低。

在方塊308，估計該數位RF信號中的總失真被施行。例如，數位對雜訊估計器216可估計從該第一模組至該第二模組之已配置的已發送測試或所需信號所產生的失真。該第一模組中的失真可包括殘餘頻帶外雜訊、寄生信號或諧波頻率、及其他情況。另一方面，該第二模組中的失真可包括在Wi-Fi模組204的前端組件的濾波插入損失、放大雜訊、及頻道內阻斷效應。

在方塊310，儲存該估計總失真被施行。

在方塊312，施行校正演算法以減輕該估計總失真的效應被施行。例如，在由FEC解碼器224解碼以前，使含有高置信位準的寄生信號的音箱無效可被實施。在此實例中，該校正演算法可由該可攜式裝置內的一或更多處理器所實施。

因此，諸如Wi-Fi模組204的該第二模組可決定切換它的操作頻道至另一頻道，其被估計在與特定阻斷物同時操作時被減敏較少。Wi-Fi模組204的此操作可進一步應用於「軟AP」、或「Wi-Fi Direct」操作中。

在其他實施方式中，該第二模組可包括該BT模組。例如，該BT模組可透過AFH程序藉由如以上討論考慮到不具有干擾性雜訊或諧波頻率的頻道或一些頻道來選擇頻道。

下列實例有關於另外的實施例：

實例1為一種減敏估計的方法，包含：配置第一模組的上鏈傳輸至所需位準；在該上鏈傳輸期間由第二模組接收射頻(RF)信號；由該第二模組轉換該RF信號成為數位RF信號；估計該數位RF信號中的總失真，該總失真包含由於該等第一及第二模組的共同運行的諧波突波；及施行該數位RF信號的校正以減輕該估計總失真的效應。

實例2中，如實例1中所述的方法，其中配置該上鏈傳輸包括設定該第一模組中的放大器的一或更多級至所需位準，其中頻帶外雜訊由該放大器的該一或更多級所產生。

實例3中，如實例1中所述的方法，其中估計該總失真係至少根據由該第二模組所接收的該頻帶外雜訊。

實例4中，如實例1中所述的方法，其中配置該上鏈傳輸包括配置濾波器以去除該第一模組中的頻帶外雜訊，其中濾波該頻帶外雜訊去除會產生額外失真。

實例5中，如實例1中所述的方法，其中估計該總失真係至少根據藉由濾波該頻帶外雜訊所產生的該額外失真。

實例6中，如實例1中所述的方法，其中估計該總失真係至少根據該第一模組的第一天線與該第二模組的第二天線間的天線隔離。

實例7中，如實例1中所述的方法，其中該數位RF信號包括由於該第二模組的組件的接收機濾波插入損失。

實例8中，如實例1中所述的方法，其中估計該總失真係至少根據該接收機濾波插入損失。

實例9中，如實例1中所述的方法，其中該數位RF信號包括接收機頻道內阻斷效應。

實例10中，如實例1-9的任一者中所述的方法，其中該第一模組為蜂巢式模組且其中該第二模組為Wi-Fi模組或藍芽(BT)模組。

實例11為一種裝置接收機，包含：第一模組，配置成發送信號至所需位準；第二模組，配置成在由該第一模組發送該信號期間接收射頻(RF)信號，該第二模組進一步包含：類比對數位轉換器(ADC)，其轉換該已接收RF信號成為數位RF信號；數位雜訊估計器，配置成估計該數位RF信號中的總失真，該總失真包括由於該等第一及第二模組的共同運行的諧波突波；及記憶體，儲存該估計總失真。

實例12中，如實例11中所述的裝置，其中該第一模組進一步包含產生頻帶外雜訊的放大器的一或更多級，其中該頻帶外雜訊被含括於由該第一模組所接收的該數位RF信號中。

實例13中，如實例11中所述的裝置，其中該第一模組為蜂巢式模組且其中該第二模組為Wi-Fi模組或藍芽(BT)模組。

實例14中，如實例11中所述的裝置，其中該第一模組進一步包含濾波器以去除該第一模組中的頻帶外雜訊，其中該頻帶外雜訊產生該第二模組中的額外雜訊。

實例15中，如實例11中所述的裝置，其中該數位雜訊估計器被配置成至少根據藉由對該第二模組濾波頻帶外雜訊去除所產生的該額外雜訊來估計該總失真。

實例16中，如實例11-15的任一者中所述的裝置，其中該數位雜訊估計器被配置成至少根據該已接收數位RF信號中所含括的該頻帶外雜訊來估計該總失真。

實例17為一種或更多儲存處理器可執行指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令在被執行時使一或更多處理器施行包含下列的操作：配置第一模組以發送信號至所需位準；在該信號的傳輸期間由第二模組接收射頻(RF)信號；由該第二模組轉換該RF信號成為數位RF信號；由該第二模組估計該數位RF信號中的總失真；及施行校正以減輕該估計總失真的效應。

實例18中，實例17的一種或更多非暫時性電腦可讀取媒體，其中配置將被發送的該信號包括設定該第一模組中的放大器的一或更多級至所需位準，其中頻帶外雜訊由放大器的該一或更多級所產生。

實例19中，實例17的一種或更多非暫時性電腦可讀取媒體，其中該第一模組為蜂巢式模組而該第二模組為Wi-Fi模組或藍芽(BT)模組，該等第一及第二模組為單一裝置的組件。

實例20中，依據實例17-20的任一者的一種或更多電腦可讀取媒體，其中估計該總失真係至少根據由該第二模組所接收的該頻帶外雜訊。