TWI336174B - Single oscillator dsss and ofdm radio receiver - Google Patents

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TWI336174B TW092129287A TW92129287A TWI336174B TW I336174 B TWI336174 B TW I336174B TW 092129287 A TW092129287 A TW 092129287A TW 92129287 A TW92129287 A TW 92129287A TW I336174 B TWI336174 B TW I336174B
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Description

1336174 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於通訊範疇’而且特別地關於設定用來接收 DSSS(直接序列展頻）或OFDM(正交頻分多工）通訊之無線 接收器。 IEEE 802.11 g規格能以高於傳統8〇2_11 b裝置的資料速率 使用於無線通訊系統’此外亦相容於此802.11 b之裝置。在 802.11g的信號中’同時應用"序列"（8〇211b_相容之DSSS) 調變與”平行”（802.11a-相容之〇fdm)調變。 IEEE 802.11b DSSS裝置係設定以每秒萬晶片（Mcps) 的"晶片速率"來操作，'且需以U MHZ之整數倍取樣，而 IEEE 802.11a OFDM裝置則需每秒2〇百萬循環（MHz)或其整 數倍的取樣速率。依慣例地，雙時脈產生的裝置（典型地石 英裝置）係用以提供這些取樣的時脈信號，並提供每個取樣 頻率中類比轉數位及數位轉類比所需之取樣串流的轉換。 【先前技術】 PCT專利申請書PCT/US01/17525，，無線通訊之雙封包裝 設定"中，傳授雙模式無線通訊之雙時脈源的使用並引用於 此。 該參照之專利申請書亦提出根基於單時脈源之雙模式通 訊中發送之方案’而容許在接收器中使用單時脈源。然而， 在提出此單時脈基❹統時’該參照之專利指出該發送信 號之結果當然無法與現存之802 lla、802 llb及8〇2 Ug的規 格相容。
OAS8\88S8t.DOC 1336174 【發明内容】 本發明提供DSSS與OFDM發送器且/或接收器之物件，其 係使用單時脈產生器。本發明進一步的物件係提供與ieEE 802.11a、802. lib及802.11 g相容且使用單時脈產生器之雙模 式發送器且/或接收器。 這些物件與其他可由所提供之發送器且/或接收器而達 成，該發送器且/或接收器包括單石英時脈振盪器電路與取 樣速率轉換器（SRC)，其能選擇性地在額外的頻率中產生取 樣給後續之發送或解碼。一個40 MHz的石英提供時脈信號 給數位轉類比及類比轉數位之轉換器用來以類比形式來回 地轉換該取樣。與802.11 a相容之20 MHz OFDM取樣可直接 地以類比形式來回地轉換，而取樣速率轉換器將8〇2nb相 合之22 MHz DSSS取樣來回地轉換為4〇 MHz取樣以提供與 40 MHz類比相容之轉換。 【實施方式] 接收益100包括一個可調頻之前端工1〇，其經由正交解調 器解調其輪出以提供正交輸出信號糾。為便於解說，於 此僅描^交解調器的—個分支，另-個分支在機能是相 ^ 不過由正交相產生器180提供其正交相的操作。該 刖鈿U〇的輸出為混頻器120所解調，並由濾波器130所過 慮…個可調頻之放大器⑽提供—個基頻之類比信號，其 經由類比轉數位轉換器（A D c ) ! 5 Q轉換為數位取樣。 應注意的是，用來與8〇2.lla相容而源於獄i5G之取樣 係使用時脈振|器1()所產生的，而該時脈㈣器為4〇MHz
O:\88\88581.DOC 1336174 之水晶振盪器。無論該接收信號是否對應於IEEE 802.1 1a-相容之OFDM信號或是IEEE 802.1 lb-相容之DSSS信號均會 產生這些40 MHz的取樣。因為OFDM信號之時間急迫性高 於DSSS信號，所以單時脈振盪器10較佳地是選用20 MHz OFDM信號的倍數而不是選用11 MHz DSSS信號的倍數。 接收器控制器190控制一個多重開關Sla-d以選擇性的將 ADC 150之取樣轉換為額外的取樣速率上之取樣。因為 OFDM信號的時間急迫性，該預設取樣為OFDM 20 MHz取 樣速率之倍數，因而無需取樣速率的轉換，所以繞過取樣 速率轉換器160。當接收器判定該輸入不是OFDM信號時， 接收器控制器190啟動該開關Sla-d，並且啟動該取樣速率轉 換器160，以將來自ADC 150的該等取樣轉換為不同的取樣 速率。於圖1的範例中，為使IEEE 802.1 1b DSSS信號與標 準的11 MHz相容，取樣速率轉換器160係設定用來將40 MHz的取樣由ADC 15 0轉換為22 MHz之取樣。因此，雖然 40 MHz的時脈產生器係用於取樣該接收信號，而提供給後 續處理器之接收取樣（未顯示於圖中）為11 MHz倍數的取 樣，因此當接收信號判定不是20 MHz OFDM信號時，為便 於這些作為DSSS取樣之處理而使其與802.1 lb之11 Mcps標 準一致。 同樣的結構使用於發送器200中。然而，於此狀況下，該 輸入取樣係接收源於（未顯示於圖中）DSSS或OFDM之取 樣，每個均有不同的取樣速率。依據本發明之第二觀點， 發送器200係設定用以調變該輸入信號以提供由發送裝置
O:\88\88581.DOC 270所發送之發送信號。如圖}顯示為一個正交發送器2〇〇 ; 為便於參照，於此僅描述該正交信號輸入路徑之單一路 徑’而該正交層的運作是相同的。 如上所提及，輸入至發送器2〇〇而發送的是數位取樣的資 訊，這些取樣發生在第一或第二取樣速率中。如果輸入取 樣未與信號時脈產生器10的頻率一致時，取樣速率轉換器 210將轉換這些輸入取樣成為與信號時脈產生器1〇頻率一 致的取樣《在本發明較佳實施例中，一般時脈1〇操作在頻 率為IEEE 802_lla OFDM基頻20 MHz的整數倍。如圖所 示，較佳的時脈振盪器10為40 MHz的石英產生器。當該輸 入對應至DSSS取樣串流時，取樣速率轉換器21〇將由發送 器控制器290經由多重開關S2a_d而啟動。在範例實施例 中，DSSS的為44 MHz的取樣串流所提供，且該取樣串流轉 換器210為一個44 MHz到40 MHz的取樣速率轉換器。 數位至類比轉換器（DAC) 220將40 MHz之取樣轉換對應 於輸入取樣串流或對應至源於SRC 2 10的轉換取樣串流成 為類比信號而由過濾器230所過濾並由放大器240調頻，隨 後由混頻器250所調變。加法器260結合該正交信號，而放 大器270準備發送用之組合信號。 於較佳貫施例之一般技藝中，取樣速率轉換器丨6〇、2 i〇 係以線性内插器與多相濾波器而施行的。 4述僅展示本發明之原則，因此應知的是，雖然於此並 未以範例描述或顯示，但那些技藝中之技巧將可設計出多 樣化的排列’而本發明之原則已内含於如下專案申請書的
O:\88\88581.DOC 1336174 精神與範疇中。 【圖式簡單說明】 本發明經由範例並參照所附之附圖已進一步詳述，其中·· 圖1所顯示為與DSSS及0FDM相容之發送器^的範例方塊 圖，其係依據本發明使用一個單時脈振盪器。 圖^所顯示為與DSSS及OFDM相容之發送器的範例方塊 圖，其係依據本發明使用一個單時脈振盪器ι〇。該發送器 包括-個接收區塊1()()與-個發送區塊2⑼。雖然，一個較 佳實施例均包括-個接收器刚與一個發送器·，作是如 圖所示’每個接收器與發送器的功能各自獨立，且顯現於 此的是獨立的實施例。 【圖式代表符號說明】 10 時脈振盪器/時脈產生器 100 接收器 110 調頻器 120, 120 混頻器 130, 230 遽波器 140, 240, 270 放大器 150 類比轉數位轉換器 160, 210 取樣速率轉換器 180, 280 正交相產生器 190 接收器控制器 200 發送器 220 數位至類比轉換器
O:\88\88581.DOC -9- 1336174 加法器 開關 260
Sla, Sib, Sic, Sid, Sla, Sib, Sic, Sid, S2a, S2b, S2c, S2d, S2a, S2b, S2c, S2d O:\88\8858I.DOC •10

Claims (1)

1336174 拾、申請專利範園： 一個振盪器用以在一第一 一個接收器其包括：一個 進入彳§號並提供該處一種 1 · 一個雙模式通訊裝置，包含 取樣頻率中提供一時脈信號 調頻器其係設定用以接收一種 類比接收信號；一個類比轉數位之轉換器，可操作地連 接至該調頻器並連接至該㈣器，其係設定用以轉換該 類比接收信號成為該第-取樣頻率中數位取樣的一第一 串流；-個接收器控制器其係設定用來提供一種接收器 控制信號對應至雙模式通訊裝置中的每個接收模式，及 -個接收器取樣速率轉換器，可操作地連接至該類比轉 數位之轉換器及該接收器控制器，其基於自該接收器控 制器而來之該接收器的控制信號，選擇性地使該第一取 樣頻率巾之數絲樣轉換Μ二轉料幢位取樣之 一第二串流。 2. 如申請專㈣圍第丨項之雙模式通崎置，其巾該調頻器 係進-步設定用以提供一種正交類比接收信號其相位係 正交於該類比接收信號，且該雙模式通訊裝置進一步包 另個類比轉數位之轉換器，可操作地連接至該調 =器，其係設定用來將該正交類比接收信號轉換成為該 取樣頻率中正交數位取樣的另-個第”流，且另 一個接收器取樣速率轉換器，可操作地連接至另一個類 ^數位^換器與該接收器之控制器，基於源自該接 一控制态之該接收器控制信號，其係選擇性地將該第 -取樣頻率之正交數位取樣轉換成該第二個取樣頻率中 O:\88\88581.DOC 正交數位取樣的另一個第二串流。 3. 如申清專利範圍第2項之雙模式通訊裝置，其中該調頻器 包括.一個可調頻前端其係設定用以接收該進入信號並 提供邊處一種選擇接收信號；一個正交解調器，可操作 地連接至該可調頻前端’其接收該選擇接收信號並提供 s處對正父k號；及一對濾、波器，可操作地連接至該 正交解調器，其係設定用來接收該對正交信號，並提供 該處該類比接收信號與該正交類比接收信號。 4. 如申請專利範圍第1項之雙模式通訊裝置，其中該第一取 樣頻率對應至—種與IEEE 802丨la相容之OFDM信號的第 基頻之整數倍，而該第二取樣頻率對應於一種與IEEE 802.1 lb相谷之Dsss信號的第二基頻之整數倍。 .如申吻專利靶圍第1項之雙模式通訊裝置，其中該第一取樣 頻率係標定為4〇 MHz’且該第二取樣頻率係標定為22 MHz。 6·如申請專利範圍第丨項之雙模式通訊裝置，進一步包含： 個&送器’其包括：一個輸入層係設定用以接收一個 輸入取樣串流且設定用以提供該第一取樣頻率中一個發 取樣串流給該處，且包括：一個發送取樣速率轉換器 其係設定用以選擇性地將該第二取樣頻率中之輸入取樣 串流轉換成該第一取樣頻率之轉換的取樣串流；及一個 發送器控制器其係設定用以選擇性地啟動該發送器取樣 速率轉換器使該發送取樣串流對應至：該雙模式通訊裝 置内第—發送模式中的輸入取樣串流，及該雙模式通訊 裝置内第二發送模式中的轉換取樣串流；及一個數位轉 O:\88\S8581.DOC -2 - 1336174 類比之轉換器，可操作地連接至該輸入層與該振盪器， 其係設定用以將第一取樣頻率中之發送取樣串流轉換為 一種類比發送信號；且一個輸出層係設定用以發送該類 比發送信號。 Λ 7·如申請專利範圍第6項之雙模式通訊裝置，其中該第—取 樣頻率對應至一種與ΙΕΕΕ 8〇2 ·丨丨a相容之〇FDM信號的第 一基頻之整數倍，而該第二取樣頻率對應於一種與 8〇2.11b相容之DSSS信號的第二基頻之整數倍。 8·如申請專利範圍第6項之雙模式通訊裝置，其中該第一取 樣頻率標定為40 MHz，而該第二取樣頻率標定為22MHz。 9’ -個雙模式通訊裝置，包含：一個振盪器用以在第一取 樣頻率中提供一種時脈信號；一個發送器其包括：一個 輪入層其係設定用來接收一種輸入取樣牟流且用以在第 -取樣頻率中提供—種發送取樣争流給該處；並包括： 一個發送器取樣速率轉換器其係m來選擇性地將該 第一個取樣頻率中之輸入取樣串流轉換成為該第一個取 樣頻率中之轉換取樣串流；而—個發送器控制器其係設 定用以選擇性地啟動該發送器取樣速率轉換器使該發送 取樣串流對應至：該雙模式通訊裝置中第-發送模式之 輸入取樣串流，與該雙模式通訊裝置中第二發送模式之 轉換取樣串流’及一個數位轉類比之轉換器，可操作地 連接至該輸人層與該振盪器，其係設定用以轉換該第〆 取樣頻率巾之發送取樣串流成為—種類比發送信號，立 一個輸出層係設定用以發送該類比發送信號。 ΟΛ8 财8S81.DOC ::請第9項之雙模式通訊裝置，其中該輸出， :進一步1用來接收一個正交輸入取樣串流，並在； :-取樣頻科提供—個正交發送取料流給該處心 :括.另-個發送器取樣速率轉換器，其係設 擇性地轉換該第二取樣頻率中之正交 選 畔皆_ .. _ φ , 輸入取樣_流成為 〜第一取樣㈣巾之—個轉換正交取樣串流·與該 盗控制器係進一步設定用以選擇性地啟動其他發送器取 樣速率轉換器而使該正交發送取樣串流對應至：雙 通訊裝置之第-發送模式中的正交輸入取樣串流，與雙 模式通訊裝置之第二發送模式令己轉換之正交取樣串 流，及另-個數位轉類比之轉換器，可操作地連接至該 輪入層與該振盪器，其係設定用以轉換該第一取樣頻率 中之正交發送取樣串流成為一種正交類比發送信號，且 該輸出層係進一步設定用以-發送一種由該類比發送信號 與該正交類比發送信號之組合。 U·如申請專利範圍第10項之雙模式通訊裝置，其中該輸出 層包括：一對濾波器係設定用以接收該類比發送信號與 該正交類比發送信號，以提供該處一對過濾之正交信 號’及一個正交調變器，可操作地連接至該對濾波器， 其接收該對過濾之正交信號並提供該類比發送信號與該 正父類比發送信號之組合給該處。 12.如申請專利範圍第9項之雙模式通訊裝置，其中該第一取 樣頻率對應至一種與IEEE 802.1 la相容之OFDM信號的第 基頻之整數倍，而該第二取樣頻率對應於一種與IEEE O:\88\8858l.DOC -4- 1336174 802.11b相容之DSSS信號的第二基頻之整數倍。 13.如申請專利範圍第9項之雙模式通訊裝置，其中該第一取 樣頻率標定為40 MHz，而該第二取樣頻率標定為20 MHz。 O:\88\8858t.DOC
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