TW512596B - Transmitter image suppression in TDD transceivers - Google Patents

Description

A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明是關於通信領域，特別是關於使用一個共同收發 頻率之時間‘分隔雙工收發器。 复鼠jiijL明 時間分隔雙工收發器通常是使用一個單一的載波信號頻 率提供雙向的通信功能。附圖1是一個傳統之使用正交調變 的一個時間分隔雙工收發器100的方塊圖例。收發器100包 括一個將輸入資料信號轉換爲正交信號TI 131與丁(5 132之 無送為1 3 0，一個提供同相振後信號1 2 1之本地振盡器1 2 0， 與一個移相器丨25，該移相器提供一個與同相振盪信號1 2! 相差90度之正交相位振盪信號122。正交信號TI 13 1在142處 由同相振盪信號121加以調變，正交信號TQ 132在144處由 正X相位振盪信號122加以調變，混頻器15〇結合此調變後 之信號並產生一個複合信號15 1。 發运/接收開關160交互地選擇複合信號151以透過天線 165發迗，在另一個循環中，發送/接收開關16〇透過天線 1 65棱供一個輸入信號丨6丨。雖然附圖丨（與附圖3)是用天線 165來加以説明，但其他如電線或電纜在本領域中也是很常 見的傳輸媒介。 幸則入號1 5 1疋一個衩合k號，分別由解調器1 π與1 74分 離成對應之正交信號RI丨73與11(5丨75。在本領域常見的是 ，本地振1器12〇除了被用來調變發送正交信號们與叩， 亦被用以將接收到之輸入信號151解調爲輸入正交信號幻與 RQ。使用共用之本地振堡器12()有好幾嚷優點，特別是， -4- 512596 A7 B7 五、發明説明（ 本地振盈盔120通常是一個鎖相振盪器，因此在發送/接收 開關160的兩個階段1用相同之振盪器u〇可免除振盪器ι2〇 在每/人轉換·時需要重定相位或重新同步，此外，與在發送 與接收作業時使用各自獨立的振盪器相比，使用相同之本 地振盈斋120可節省材料成本。接收器11〇處理正交信號RI Π3與RQ 175以提供一個輸出信號1〇2。 在本領域中亦很常見的是，發送器1 30以一個預定之中頻 提供發送正交信號TI 131與丁卩132，同樣的，由一個與發 1 3 0通似之运端發送器產生之正交信號ri m與rq 1乃 也是以該預定之中頻產生。以一個載波頻率爲以之本地振 盟仏唬121，122調變142,144在中頻iF的正交信號TI 131與 TQ 132，會形成凋變的兩個旁頻帶，一個在，另一個 在Fc-IF。理想上，正交信號Ή 131與丁卩132的結構爲其中 -個旁頻帶，即想要的旁頻帶，包含最大的功率，而另一 個旁頻帶，即“影像，，旁頻帶包含最小的功率。 然而，由於元件的差異與其他的因素，在相位或振幅上 與正父k唬τι m與tq in間之理想關係的不同會導致影 像旁頻帶有相當的功率含量；附圖2是一個具有小於正交信 唬ΤΙ Μ TQ間之理想關係的振幅或相位的一個傳統發送器13〇 的功率密度頻譜例，如圖所示的，大部分的功率是位於想 要之220的旁頻帶以+斤上，但有相當部分的功率是位於。^ 的载波頻率Fc上，與位於23〇的影像旁頻帶Fc_if上；若欲將 解调後〈想要之信號的失眞降至最低，發送器或遠端的接 收器必須過濾掉此不想要的且不宜的載波與影像的信號功 -5-

512596 A7 — __ —_ B7 五、發明説明（3 ) 〇 如在本領域中爲人所知的，過濾過程的成本與複雜度是 鬲度的取決於所需之濾波器“滑落，，的程度，選擇性的過濾 兩個在頻率上很接近的信號需要一個非常陡峭的梯度，因 此其成本與複雜度比選擇性的過濾兩個在頻率上很分開的 k唬要咼，也就是意味著較佳的中頻117應該要大，因爲想 要的220與不要的230信號間的距離是中頻的兩倍；然而， 一個咼的中頻會爲使用於發送器130與接收器11〇内的元件 帶來比較低之中頻更多的成本與複雜度。發送器13〇最好是 設計成盡量與理想的目標相近，以使發送器與遠端的接收 咨所需的過濾程度降到最低，也因此可以使用一個較低的 中頻。然而，使用精密的元件與健全的設計技術以提供此 理想上之發送器效能也是一個筇貴且複雜的方法。 發明概要 本發明的一個目的是要提供一種將收發器傳送之不要的 影像頻率信號降至最低的方法與裝置。本發明的另一個目 的是要提供一種將收發器傳送之不要的影像頻率信號降至 最低的方法與裝置，而該收發器中不需使用精密的元件。 本發明的另一個目的是要提供一種將收發器傳送之不要的 影像頻率信號降至最低的方法與裝置，而該收發器允許動 態調整收發器的性能以補償元件的變動與環境的改變。 吾人可藉由提供一種方法與裝置來達成這些目的甚至其 他的目的，該方法與裝置先決定發送自收發器之影像信號 能量的特徵，然後提供回饋給發送器以降低此影像信號能 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐)一------ 512596 A7 B7 五、發明説明（ 量；影像信號能量是由收發器中的接收器元件所測得並回 饋給收發器中的發送器元件，發送器元件利用該回饋資訊 以肩正丨曰k與/或後續將被正交相位調變並發送之正交信號 間的相位關係。有好幾種技術可供使用以藉由接收器元件 直接測里影像信號能量，如將發送器的相位調變信號互換 ’則影像信號能量會在想要的信號的旁頻帶被發送，或者 ，將接收器端的相位調變信號互換，則接收器的工作頻率 會從發运器想要的信號旁頻帶的頻率移至發送器影像信號 旁頻帶的頻率。 圖式簡單説明 本發明將藉由參考附圖的例子來作更詳盡的說明，並 中： /、 -附圖1是-個先前技藝之使用共用之本地振盪器的時間分 隔雙工收發器的方塊圖例。 附圖2疋個先則技蟄之正交相位發送器的頻譜圖例，其 中41送斋的正父仏號間有一個非理想上的關係。 附圖3是一個根據本發明 Λ J足時間分隔雙工收發器的方塊圖 例。 附圖4是一個根據本發明之正交相位發送器的頻譜圖例。 附圖5是另一個根據本發 圖例。 T门刀P同又工收發器的方塊 附圖6是-個用於根據本發明之— 的方塊圖例。 又正父杈組 附圖中相同之參考序號代表相同或對應之特色或功能。 國國家標準 -7- A7 A7

五、發明説明（ 本發明的詳細説明 附圖3是-個根據本發明之時間分隔雙工收發器3〇〇的方 塊圖例。收發H3GG是設計爲讓收發器中的接收器31〇能 夠接收來自收發器3〇〇中的發送器33()的複合發送信號⑸。 -個開關320在-個校準信號奶被主張後會促成複合信號 ⑸與解調器m，174間的連結。另外时可選擇的衰減裝 l 3 60邑衰減開關複合信號j 5 !以形成一個衰減複合信號％ 1 ，其㈣強度是與接收自天線165之典型的接收複合信號 161的強度⑦致的。當處於校準模式時，接收/發送開關 60知接收^ 口仏就丨6 i與接收信號路徑分離。⑮&器川通 ¥埏過一個回饋裝、置34〇提供一個特徵信號3 11反饋給發送 叩3 30，此一 k唬強度指示在一個或多個選定的頻率上。根 據本發明，發送器33〇包含—種裝置，該裝置是用以控制正 交信號TI 131與TQ 132其中之一或兩者的相位與/或增益， W/或本地振盈信號的相對相位121，122，此相位與增益控 制裝置在本領域中是很常見的，纟中包含以電壓或開關控 制的移相器與可變的增益放大器與濾波器。回饋裝置34〇是 被配置來促成特徵信號3 i (的轉換，如果有的話，以提供適 當的控制信號341，，342以完成發送器33〇中之相位與/或增 風的改交’與/或本地振盪信號的相對相位d，122的改變 ，依選足之用於此控制的裝置的特定特性而定。 根據本發明，特徵信號311提供一個不想要之影像信號成 分的特徵顯示，即附圖2中包含於發送之複合信號151中的 成分230。當處於校準模式時，發送器33〇運用對應於此不 512596 A7 _______ B7 :、㈣説明（6 y 一 - 想要t影像信號成分的控制信號34 i，342以降低此不想要 之影像信號成分的強度。傳統上之閉環回馈技術在本發明 之一個較佳具體實施例中予以實行，藉以將此不想要之信 號成分的強度降至最小以回應特徵信號3丨丨。藉由將複合信 唬1 5 1中足不想要之影像信號成分的強度降至最小，可讓發 送器130或遠端接收器（沒有出示）在提供沒有失眞之原始輸 入資訊201的表示時所需的過濾程度有相當大的降低，以類 似的万式，猎由將複合信號151中之不想要之影像信號成分 的強度降至最小，發送器33〇與接收器31〇可使用較低的中 頻。抑止發送複合信號中之不想要的影像信號成分的這些 與其他的好處對熟習此項技藝的人士將顯而易見。 要注意的是，欲達到這些好處，特徵信號311必須在實質 上與不想要的信號或分的特徵顯示一致，並且接收器的敏 感度必須足以偵測出不想要的影像信號成分之相當低的的 振幅。吾人可使用好幾種技術以提供適當的特徵信號3ΐι， 其：有兩種技術特別適合本發明的一個具體實施例中的收 發器，該收發器佶用_鈿1 m i θ 1文用，，且/、用炙正又振盥信號以供調變與 解調。 附圖3是一個系統的方塊圖例，該系統可被設定組態以在 通^包含想要的信號成分（附圖2中的22〇)的旁頻帶提供不想 要的信號成分（附圖g中的23〇)。在此較佳具體實施例中的開 關320是用以交換同相振優信號121與正交相位振後信號122 以這種方式，由於被用來調變發送正交信號丁〗Η〗與TQ 132的振盪信號321與322相對於用來解調接收正信號ri 173 A7 B7 五、發明説明（7 ) ----- 與RQ 175的振堡信號121與122是互換的，故結果的旁頻帶 在Λ、率或中也疋互換的。藉由在傳統上之想要的信號成分 的旁頻帶上提供先前之不想要的信號成分23()，可以很容易 的從-個傳統的接收器上所呈現的信號得到來自接收器31〇 中的特欲j口號3 11。舉例來説，—個傳統的接收器通常包含 個内βΜ曰里缸制仏唬，通常稱爲一個自動增益控制（agc) 信號’或-個接收信號強度指示器（RSSI)信號，該信號是 用來補償來自天線165之不同的複合信號161 ;此一傳統上 所才疋（、之j“虎強度指不器是用以提供一種對想要的信號成 分，附圖2中的220之信號強度的測量法；藉由交換不想要 的信號成分230到傳統上包含想要的信號成分22〇的旁頻帶 中，此一在接收态3 10中之傳統上提供之信號強度指示器可 被用來當成特徵信號311。對熟習此項技藝的人士而言在看 到本毛明時很頭然的是，有其他可行之達成此種旁頻帶互 換的方法，例如，可將接收信號RI 173與11(3 175相對於振 盪信號12 1與122互換。 附圖4是一個根據本發明之正交相位發送器3〇〇的頻譜圖 例。附圖4包含對應於一個傳統發送信號在沒有主張附圖3 中之校準信號325時的頻譜響應21〇，22〇，，23〇(虛線部分）， 與主張校準信號325時的頻譜響應41〇，420，430(實線部分） 。由於振靈頻率321，322與傳統上的振盪頻率121，122相 反，故結果的頻譜響應410，420，430實際上是傳統的頻譜 響應210 ’ 220 ’ 23Q的鏡像；成分430與傳統之不想要的信 號成分230—致，除了位在傳統上包含想要的信號成分22〇 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A7

的Fc + IF旁頻帶上> & , " 卜。由於附圖3中的開關320在校準控制 信號3 2 5被主張睡、* 、 、卜 I、、、°對應於頻譜響應4 1 0，420，430的 複合輸出1 5 1到接收艇^ 千肩為1 72，1 74，故附圖3之接收器3.1 0 中的傳統電路把不相亜#丄、、 4心要的k唬成分430當成想要的信號成分 2曰20般處理，並提供了不想要的信號成分4川的標示，用以 才疋i、m號3 11，而孩特徵信號則是用以促成縮小該不想 要的信號成分430。 附圖5是另個根據本發明之時間分隔雙工收發器5〇〇的 万塊圖例。與附圖3之收發器300不同的是，在校準控制信 唬325被王張時，使用開關52〇來交換用於接收解調器η]， 174之同相振盪信號121與正交相位振盪信號122。同相振盪 仏號12 1與正叉相位振盪信號丨22的交換形成與用來調變正 X信號TI 131與132之振盪信號121，122在傳統上有相反關 係的振盪信號521與522,有轉變接收器31〇之中頻至附圖2 傳統上包含不想要的信號成分23〇之旁頻帶Fc_if的效果。與 收發器300同樣的是，當校準控制信號325被主張並且平移 接收器的中頻時，在附圖5之接收器3 10中的傳統電路將不 想要的信號成分230當成是想要的信號成分220般處理，並 提供了不想要的信號成分230的標示，用以提供特徵信號 3 11，而該特徵信號則是用以促成縮小該不想要的信號成分 230 〇 就如以上述的，不想要的影像信號成分的強度是很小的 ，並且在一個較佳實施例中，接收器的組態設定是對如此 低強度的信號仍相當敏感，且對超出發送器330所提供的影 -11 -

裝 訂

線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(21〇X297公爱) 512596

、刀6 1的頻ι的彳吕號相當不敏感。附圖6是一個用於根 據本發明的—個收發器300，500之雙正交模組600的方塊圖 例。在本領域的傳統上，雙正交模組在收發器300，500處 於校準模式時，提供了 一個在接收器端較高的影像拒收， 並提供一個對不想要的影像信號成分較高的敏感度。對熟 ό此項技蟄的人士而言在看到此處所揭示的發明時，對其 他用以改進收發器之效能與敏感度的技術將顯而易見。 雖然前文只有説明本發明的原理，但熟習此項技藝的人 士 成设計出不同的配置以具體實施本發明，即使本文中 沒有加以敘述，仍將視爲在以下申請專利範圍的精神與範 疇内。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 512596 is8 ___^ 六、申請專利範圍 1· 一種收發器（300)，包括： 一個用以接收一個輸入信號（1〇1)並產生第一個發送正 X信號（131)與第二個發送正交信號（132)的發送器（33〇)， 一個用以調變該第一個發送正交信號（131)與該第二個 發迗正X信號（132)並產生一個複合信號（361)的調變器 (142，144，150) ’該複合信號包括一個想要的信號成分 (320)與不想要的信號成分（33〇)， 一個被選擇性配置之解調器（172，174)，該解調器是 用以解調複合信號（361)並產生第一個接收正交信號（173) 與第二個接收正交信號（1 7 5 )，與 一個用以接收該第一個接收正交信號（173)與該第二個 接收正X信號（175)，並產生一個實質上與複合信號（361) 中的不想要的信號成分（330)相關聯之特徵信號（3 u)， 其中 收發器（300)根據特徵信號（3 u)，調整第一個發送正 交信號（131)與該第二個發送正交信號中至少一個信 號的相位與振幅中之至少一個。 2·如申請專利範圍第1項之收發器（3〇〇)，其中更包括 一個用以提供第一個振盪信號（121)與第二個振盪信號 (122)之本地振盪器（120)，且 ， 其中 藉由變更第一個振盪信號（121)與第二個振盪信號 (1 22)間之相位關係以調整第一個發送正交信號（丨3丨）與第 二個發送正交信號（132)中至少一個信號的相位。 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 οι/：)% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 §88 C8 ---~----__六、申請專利範圍 3.如申請專利範圍第1項之收發器（3〇〇)，其中更包括 個用以在接收斋（3 1 〇)端提供較高的影像拒收，並藉 以提供一個對特徵信號（173)有較高敏感度之雙正交模组 (600) 〇 4·如申請專利範圍第1項之收發器（3〇〇)，其中 想要的信號成分（320)是位於第一個旁頻帶，不想要的 k號成分（3 3 0)是位於第二個旁頻帶，且 收發器（300)更包括一個開關（52〇)，該開關是用以促 使在接收器（310)端的一個頻率改變，使得接收器（31〇)的 接收頻率是居中於第二個旁頻帶。 5·如申請專利範圍第4項之收發器（3〇〇)，其中更包括 一個用以提供一個同相振盪信號（121)與一個正交相位 振盈仏號（1 2 2)之本地振盧器（1 2 〇)，且· 其中解調器（1 72，1 74)是用以解調以同相振盪信號 (1 2 1)與正父相位振盛信號（12 2)爲基礎之複合信號（3 ^) ，且 開關（520)藉由交換同相振盪信號（121)與正交相位振 盪信號（122)促使調頻的改變。 6 ·如申凊專利範圍第1項之收發器（3 〇 〇 )，其中 接收器（3 1 0)更是用以根據接收器的調頻來產生特徵信 號（311)，且 發送器（300)更包括了一個開關（32〇)，該開關是用以 促使調變器（142，144，150)裡的改變，使得不想要的信 號成分（3 3 0)出現在接收器的調頻上。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 訂· _線- 512596 8888 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申清專利範圍 7.如申請專利範圍第6項之收發器（300)，其中更包括 一個用以提供一個同相振盪信號（121)與一個正交相位 振盈信號（122)之本地振盪器（12〇)，且 。其中調變器（142, 144, 15〇)是用以產生以同相振盡信 號（121)與正交相位振盪信號（122)爲基礎之複人产號 (361)，且 夂口。1 開關（320)藉由交換同相振後信號（121)與正交相位振 盪信號（122)促使調變器（142，144，15〇)的改變，在接收 器的調頻上產生不想要的信號成分（33〇)。 8· 了種抑止發送自收發器（300)之不想要的信號成分（330)的 方法’遠方法包括： 接收一個輸入信號（101)並產生第一個發送正交信號 (13 1)與第二個發送正交信號（132)， 調變第一個發送正交信號（1 3 1)與第二個發送正交信號 (132)並產生—個複合信號（361)，該複合信號包括想要的 信號成分（320)與不想要的信號成分（33〇)， ”解調複合信號（361)並產生第一接收正交信號（173)與 第二接收正交信號（1 7 5)， 接收該第一接收正交信號（173)與第二接收正交信號 (Π5) ’並產生一個實質上是與複合信號。6"中的不想要 的信號成分（330)相關聯之特徵信號（3 u)， «據特徵信號（311)調整第一個發送正交信號（131)與該 第-個1运正父仏號（i 32)中至少_個信號的相位與振幅 中之至少一個。 -15· 本紙張尺度適用中國國家標<(CNS)A4規格⑽x 297公爱）---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨線. 512596 §

   六、申清專利範圍 9· 一種收發器（300)，包括： 一個接收器（310)用以接收第一組資訊信號（丨6丨）， 一個發送器（330)用以發送第二組資訊信號（I51)，與 一個開關（320，520)，該開關是用來連結發送器（330) 與接收器（310)，使得由接收器（3 1〇)接收的第-組資訊信 號（161)與由發送器（33 0)在校準模式期間發送的第二組資 訊信號（1 5 1) —致， 其中收發器（300)是用以對第二組資訊信號之相位與增 益中至少一個提供調整，而該第二個資訊信號是取決於 在校準模式期間所接收到的第一組資訊信號（161)。 10. —種在包含接收器（3 10)之收發器（300)中校準發送器 (33 0)的方法，該方法包括： 透過發送器（33 0)發送一個信號（151)，- 透過接收器（3 10)接收該信號（1 5丨）以提供—個特徵相 號（3 11)，並 ' 依該特徵相號（311)調整發送器（330)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -丨線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適 度 一尺 張 紙 本 釐 公 97 2 X 10 2 /V 格 規 Α4 S) Ν (C 準 標 家 國