TWI406540B - 多模通信系統及方法 - Google Patents

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TWI406540B
TWI406540B TW095139982A TW95139982A TWI406540B TW I406540 B TWI406540 B TW I406540B TW 095139982 A TW095139982 A TW 095139982A TW 95139982 A TW95139982 A TW 95139982A TW I406540 B TWI406540 B TW I406540B
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Description

多模通信系統及方法
本發明涉及信號處理，更具體地說，涉及一種將信號合併以支援多模通信的系統和方法。
通信設備(例如移動通信設備)一直廣受歡迎。這種通信設備包括例如但不限於蜂窩電話、尋呼設備、便携電子郵件設備和個人數位助理。移動通信設備可以，例如使用戶在穿梭於多種環境之間的移動過程中進行通信。
通信設備可在多種通信模式下工作。例如，移動通信設備可在蜂窩通信模式下工作，也可以在無線電腦網路通信模式下工作。在不同的通信模式下，這種多模式通信設備可使用相應的無線配置進行工作。例如，不同的通信模式對應不同的無線和/或不同的通信協定。
多種通信模式可能使用共同的頻帶。因此，多種通信模式在進行資料傳輸(例如，在同時進行資料傳輸時)時可能會相互干擾。通過結合附圖和實施例來將本發明與現有技術進行比較，傳統方法的更多限制和弊端對於本領域的技術人員來說將更為顯而易見。
本發明提供了一種通過將信號合併來支援多模通信的系統和方法，以下將結合至少一幅附圖對本發明進行介紹，並在權利要求中進行完整的描述。
根據本發明的一個方面，一種多模通信系統，包括：至少第一模組，用於生成與第一通信協定對應的第一基帶信號；生成與不同於第一通信協定的第二通信協定對應的第二基帶信號；至少第二模組，用於接收第一基帶信號；接收第二基帶信號；在一個時間點，生成合併信號，該合併信號包括基於所述第一基帶信號的第一組份和基於所述第二基帶信號的第二組份。
優選的，所述至少第二模組還用於對所述第一基帶信號進行頻譜移位元，所述第一組份基於頻譜移位後的第一基帶信號。
優選的，所述至少第二模組還用於對所述第二基帶信號進行頻譜移位元，所述第二組份基於頻譜移位後的第二基帶信號。
優選的，所述至少第二模組還通過將所述第一基帶信號至少一部分頻譜移位到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於與所述第二基帶信號相關的頻帶，從而對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
優選的，所述至少第二模組還通過將所述第一基帶信號至少一部分的跳頻到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於與所述第二基帶信號相關的頻帶，從而對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
優選的，所述至少第二模組通過至少部分的抑止與所述第一基帶信號的頻譜移位元相關的鏡像，對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
優選的，所述至少第二模組包括鏡像抑止混頻器，用於對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
優選的，所述至少第二模組包括鏡像抑止濾波器，用於移除與第一基帶信號的頻譜相關的鏡像。
優選的，所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為數位信號。
優選的，所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為類比信號。
優選的，所述第一通信協定基於藍牙，所述第二通信協定基於IEEE 802.11標準。
優選的，所述合併信號包括基帶信號。
優選的，所述合併信號包括IF信號。
優選的，所述合併信號包括RF信號。
優選的，所述至少第二模組通過至少部分的升頻至單獨一個RF信號，生成所述合併信號，所述單獨一個RF信號包括與所述第一組份和所述第二組份有關的組份。
優選的，所述至少第二模組通過以下步驟，生成所述合併信號，即至少部分的：升頻至與所述第一組份有關的第一RF信號；升頻至與所述第二組份有關的第二RF信號；合併升頻後的第一和第二信號。
根據本發明的一個方面，一種在多模通信系統中在多種通信模式下同時進行通信的方法，包括：生成與第一通信協定對應的第一基帶信號；生成與不同於第一通信協定的第二通信協定對應的第二基帶信號；在一個時間點，生成合併信號，該合併信號包括基於所述第一基帶信號的第一組份和基於所述第二基帶信號的第二組份。
優選的，所述生成合併信號進一步包括，通過至少部分的對所述第一基帶信號進行頻譜移位元來生成所述第一組份。
優選的，所述生成合併信號進一步包括，通過至少部分的對所述第二基帶信號進行頻譜移位元來生成所述第二組份。
優選的，所述對所述第一基帶信號進行頻譜移位元包括，將所述第一基帶信號至少一部分頻譜移位到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於所述第二基帶信號。
優選的，所述對所述第一基帶信號進行頻譜移位元包括，將所述第一基帶信號至少一部分跳頻到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於所述第二基帶信號。
優選的，所述對所述第一基帶信號進行頻譜移位元包括，抑止與所述第一基帶信號的頻譜移位相關的鏡像。
優選的，所述抑止與所述第一基帶信號的頻譜移位相關的鏡像進一步包括，使用鏡像抑止混頻器對所述第一基帶信號進行頻譜移位。
優選的，所述抑止與所述第一基帶信號的頻譜移位相關的鏡像進一步包括，使用鏡像抑止濾波器移除所述鏡像。
優選的，所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為數位信號。
優選的，所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為類比信號。
優選的，所述第一通信協定基於藍牙，所述第二通信協定基於IEEE 802.11標準。
優選的，所述合併信號包括基帶信號。
優選的，所述合併信號包括IF信號。
優選的，所述合併信號包括RF信號。
優選的，所述生成所述合併信號包括，升頻至單獨一個RF信號，該單獨一個RF信號包括與所述第一組份和所述第二組份有關的組份。
優選的，所述生成所述合併信號包括：升頻至與所述第一組份有關的第一RF信號；升頻至與所述第二組份有關的第二RF信號；合併升頻後的第一和第二信號。
根據本發明的一個方面，一種多模通信系統所使用的模組，至少用於：接收與第一通信協定有關的第一信號；接收與不同於所述第一通信協定的第二通信協定有關的第二信號；在一個時間點，生成合併信號，該合併信號包括基於所述第一信號的第一組份和基於所述第二信號的第二組份。
優選的，所述模組還用於對所述第一信號進行頻譜移位元，所述第一組份基於頻譜移位元後的第一信號。
通過下面的描述和相關附圖，本發明的其他優點、特點和創新之處，以及其他特徵將得到全面理解。
圖1是本發明第一非限定性示範性通信系統100的示意圖。該通信系統(或設備)可具備多種通信系統/設備(例如，多模無線通信設備)的多種特徵。例如但不限於，該通信系統可具備多種移動無線通信設備(例如，蜂窩電話、尋呼設備和便携電子郵件設備等)的特徵。同樣的，該通信系統還可具備固定通信系統或設備(例如，網路接入點、基站、衛星、無線路由器和機頂盒等)的特徵。此外，該通信系統還可具備多種具有無線通信功能的電子設備(例如，電視機、音樂播放器、照相機、遠端控制設備、個人數位助理、手提電腦和遊戲機等)的特徵。因此，本發明的範圍不受特定通信系統或設備的特徵的限制。
下面的討論會經常涉及到多種通信模式。多模通信設備可用於，例如在多種通信模式下通信。對於下面將要進行的討論，通常認為一種通信模式使用特定的一種通信協定或標準進行通信。一些非限定性的示範性通信協定可包括，多種蜂窩通信協定(例如，GSM、GPRS、EDGE、CDMA、WCDMA、TDMA、PDC等)，多種無線網路協定或標準，包括WLAN、WMAN、WPAN、WWAN(例如，IEEE 802.11、藍牙、IEEE 802.15、UWB、IEEE 802.16、IEEE 802.20、Zigbee、以及任何Wifi協定等)、多種電視通信標準等。本發明的範圍不受特定通信模式或協定的特徵限制，無論是標準的還是專用的。
示範性通信系統100可包括至少第一輸入埠101，用於接收第一基帶信號。第一基帶信號可以，例如對應於第一通信協定(例如任何無線通信協定和/或標準)。例如但不限於，第一基帶信號可對應於任一種前述通信協定。
示範性通信系統100還可包括至少第二輸入埠102，用於接收第二基帶信號。第二基帶信號可以，例如對應於第二通信協定(例如上述不同於第一通信協定的第二通信協定)。例如但不限於，第二基帶信號可對應於任一種前述通信協定。
第一基帶信號和第二基帶年可以，例如由通信系統100的一個或多個模組(也就是，硬體和/或軟體模組)生成。例如，這種模組可獨立生成第一和第二基帶信號(例如，對應於相互獨立的各自的通信協定)。作為選擇的，例如，這樣的模組可以相互關聯的方式生成第一和第二基帶信號(例如，將各自獨立的通信複合，或者在同一通信過程中同時使用第一和第二基帶信號)。
示範性通信系統100還可包括頻譜設置模組110，用於對第一基帶信號進行頻譜移位元(也就是移位元第一基帶信號的頻譜)。在非限定性方案中，頻譜設置模組110可通過至少部分的將第一基帶信號頻譜移位元至一個或多個頻帶上，來對第一基帶信號進行頻譜移位元，所述一個或多個頻帶不同於第二基帶信號的頻帶。通過占據完全不同的頻帶，可將頻譜移位後的第一基帶信號與第二基帶信號合併後同時傳輸，實現無干擾、或者相對較小的干擾、或者可以接受的干擾。
在一個非限定性示範性方案中，頻譜設置模組110還可用於對第一基帶信號進行跳頻變換。例如，在一種方案中，有一個或多個頻帶(例如，第二頻空間)與第二基帶信號有關，頻帶設置模組110可將第一基帶信號移位元至完全不同於第二頻空間的多個連續的頻空間(或頻帶)。
在另一個非限定性示範性方案中，對第一基帶信號進行頻譜移位元可能產生頻譜鏡像(例如，用來對第一基帶信號進行頻譜移位元的、關於混合頻率鏡像的頻率)。在這種情況下，或者接受鏡像，或者移除鏡像。關於鏡像的一個非限定性實例在圖2中進行了描述，隨後將對此進行討論。
在產生鏡像的情況下，頻譜設置模組110可用於消除此鏡像(例如，消除上面或下面的鏡像)。頻譜設置模組110可使用多種方式來消除鏡像。例如但不限於，頻譜設置模組110可包括鏡像移除混頻器，用於對第一基帶信號進行頻譜移位元。該鏡像移除混頻器通常可對信號進行頻譜移位元，並移除與頻譜移位元後的信號有關的鏡像。圖3種描述了一種示範性鏡像移除混頻器，隨後將對此進行討論。同樣的，頻譜設置模組110還可使用鏡像移除濾波器來消除不想要的鏡像。本發明的範圍不應受是否使用鏡像移除方法或者任何移除這種鏡像的方法限制。
示範性通信系統100還包括第二頻譜設置模組120。該第二頻譜設置模組120可具備前述頻譜設置模組110的任何或全部特徵。結合使用該第二頻譜設置模組120可增加頻譜移位的靈活性。例如，在這種示範性配置中，第一或第二基帶信號均可被頻譜移位元至完全不同的頻率空間。同樣的，在這種示範性配置中，第一或第二基帶信號也均可進行跳頻變換。需要注意的是，雖然在圖中第二頻譜設置模組120和第一頻譜設置模組110是兩個相互分開的模組，但第二頻譜設置模組120可與頻譜設置模組110共同使用任一或全部硬體和/或軟體元件。
示範性通信系統100還可包括信號合併器130，用於將輸入其內的多個輸入信號進行合併，生成合併信號。例如，合併信號可同時(也就是在一個時間點)包括與多個輸入信號相關的組份。需要注意的是，這裏所說的同時並不總是目前。例如，在第一時間點，信號合併器130輸出的信號可包括與多個輸入信號相關的多個組份；在第二時間點，信號合併器130輸出的信號可以僅僅包括與單個輸入信號有關的單個組份；在第三時間點，信號合併器130輸出的信號可不包括任何組份。
在第一非示範性實施方案中，信號合併器130可接收基於第一基帶信號(例如，與第一通信協定相關的)的第一信號。而且，信號合併器130還可接收基於第二基帶信號(例如，與第二通信協定相關的)的第二信號。在這個方案中，信號合併器130可將第一和第二信號合併，來生成合併信號，其中，該合併信號同時包含基於第一基帶信號的第一信號組份和基於第二基帶信號的第二信號組份。在這個方案中，例如當第一和第二基帶信號的頻譜並不交叠時，在通過信號合併器130進行合併之前，第一和第二基帶信號可能未進行頻譜移位。在這種情況下，頻譜設置模組110(可選的，第二頻譜設置模組120)可接收控制信號，用於指示是否執行頻譜移位和/或頻譜移位元需要進行到何種程度。
在第二非限定性示範性方案中，信號合併器130可從頻譜設置模組110接收基於頻譜移位後的第一基帶信號的第一信號。而且，信號合併器130可接收基於第二基帶信號的第二信號。在這種情況下，信號合併器130會將第一和第二信號合併，生成合併信號，該合併信號同時包括基於頻譜移位後的第一基帶信號的第一信號組份和基於第二基帶信號(例如，未進行頻譜移位元)的第二信號組份。
在第三非限定性示範性方案中，信號合併器130可從頻譜設置模組110接收基於頻譜移位後的第一基帶信號的第一信號。同理，信號合併器130可從第二頻譜設置模組120接收基於頻譜移位後的第二基帶信號的第二信號。在這種情況下，信號合併器130可將第一和第二信號合併，生成合併信號，該合併信號同時包括基於頻譜移位後的第一基帶信號的第一信號組份和基於頻譜移位後的第二基帶信號的第二信號組份。
示範性通信系統100還可包括升頻轉換器140，用於將信號(例如，信號合併器130發出的合併信號)進行升頻以用於傳輸。在非限定性實施例中，升頻轉換器140可從信號合併器130接收合併信號，該合併信號包括至少一個基帶信號組份。在該實施例中，升頻轉換器140可包括升頻(例如混頻)硬體，用於將收到的合併信號轉換到RF頻率，以進行後續傳輸。這種轉換可包括執行直接轉換或者多階段轉換。升頻轉換器140可包括多種混頻，頻率生成和濾波元件，用於將通信信號轉換為RF頻率。
示範性通信系統100還可包括RF發射級150，用於發射RF信號。這種RF信號可與信號合併器130輸出、並由升頻器140升頻的合併信號相關聯。RF發射級150可例如但不限於，包括多個功率放大器、用於發射RF信號的濾波和天線元件。
為使描述更加清晰，示範性通信系統100(以及這裏討論和描述的多數其他通信系統)中均包括兩個輸入信號，但這並不會對本發明產生限制。例如，本發明還可擴展至三個或更多輸入信號(例如，三個或更多基帶信號)。
示範性通信系統100(以及這裏討論和描述的多數其他通信系統)通常描述成對一個或多個基帶信號進行頻譜移位元，並將基帶信號合併為合併信號以進行後續傳輸。需要注意的是，本發明還可擴展至對IF和/或RF信號進行頻譜移位元，然後合併為合併信號，以進行後續升頻/傳輸。因此，本發明的範圍不受基帶信號或其處理的限制。
示範性通信系統100(以及這裏討論和描述的多數其他通信系統)中的多種部件可在類比和/或數位電路中實現。為方便描述，示範性通信系統100並未示出模數轉換器(ADC)或數模轉換器(DAC)。下面將要討論的圖4－6中將包括多種非限定性示範性配置，這其中就包括這樣的轉換器。
圖2是本發明第二非限定性示範性通信系統200的示意圖。該通信系統200可以，例如但不限於，具備圖1中展示和討論的通信系統100的任一或者全部特徵。
示範性通信系統200可包括至少第一輸入埠201，用於接收第一基帶信號。第一基帶信號可例如對應第一通信協定(例如任何無線通信協定和/或標準)。例如但不限於，該第一基帶信號可以對應藍牙通信協定。圖2中展示了與第一基帶信號相關的示範性頻譜203。
示範性通信系統200還可包括至少第二輸入埠202，用於接收第二基帶信號。第二基帶信號可例如對應於第二通信協定(例如不同於前述第一通信協定的第二通信協定)。例如但不限於，第一基帶信號可對應於IEEE802.11通信協定(例如，IEEE802.11(b)或IEEE802.11(g))。圖2展示了與第二基帶信號有關的示範性頻譜204。
正如前面討論的示範性通信系統100，第一基帶信號和第二基帶信號可由通信系統200的一個或多個模組(也就是硬體和/或軟體模組)生成。例如，這種模組可獨立地或者以相互關聯的方式生成第一和第二基帶信號。
示範性通信系統200還可包括頻譜設置模組210，用於對第一基帶信號進行頻譜移位元(也就是移位元第一基帶信號的頻譜)。例如但不限於，頻譜設置模組210可具備前述頻譜設置模組110的任一或者全部特徵。
在一個非限定性示範性方案中，頻譜設置模組210可用於對第一基帶信號進行頻譜移位元，其頻率移位元的大小為頻率fs 。圖2展示了與頻譜移位後的第一基帶信號相關的示範性頻譜211。示範性頻譜211展示了與第一基帶信號的頻譜移位元相關的低頻譜鏡像213和高頻譜鏡像212。與前面對圖1的討論相似，這些鏡像中的一個需要消除(例如，由鏡像移除混頻器或濾波器進行)。在這個特定的例子中，頻譜設置模組210可包括鏡像移除混頻器，用於移除低頻譜鏡像213。
示範性通信系統200還可包括信號合併器230，用於生成包含輸入其內的多個輸入信號的合併信號。信號合併器230可以例如但不限於具備前述信號合併器130的任一或者全部特徵。例如，合併信號可同時包括與多個輸入信號相關的組份。
在圖2所示的非限定性示範性配置中，信號合併器230從頻譜設置模組210接收基於頻譜移位後的第一基帶信號的第一信號。同理，信號合併器230接收基於第二基帶信號的第二信號。在這種配置中，信號合併器230將第一和第二信號合併，來生成合併信號，該信號同時包括基於頻譜移位元後第一基帶信號的第一信號組份和基於第二基帶信號(例如，未進行頻譜移位元)的第二信號組份。
圖2中展示了與信號合併器230生成的合併信號相關的示範性頻譜231。該頻譜231包括對應於第一信號組份的第一部分233和對應於第二信號組份的第二部分232。需要注意的是，第一部分233占據了頻率空間(例如，一個或多個頻帶)，改頻率空間不同於第二部分232的占有的頻率空間。
示範性通信系統200還可包括升頻轉換器240，用於將信號(例如信號合併器230輸出的合併信號)進行升頻以進行傳輸。升頻轉換器240可例如但不限於具備前述升頻轉換器140具備的任一或者全部特徵。
升頻轉換器240可以例如包括混頻器247、本地振蕩器246和一個或多個濾波器248。混頻器247可以例如從信號合併器230接收合併信號，以及從本地振蕩器246接收頻率fR F 上的RF混頻信號。升頻轉換器240可通過一個或多個濾波器248對混頻器247輸出的升頻後的信號進行濾波。升頻轉換器240輸出的信號可包括信號指示符，用於指明頻譜移位元至RF頻率的合併信號。
圖2展示了升頻轉換器240生成的RF信號的示範性頻譜241。頻譜241包括對應於第一信號組分的第一部分243和對應於第二信號組分的第二部分242。需要注意的是，第一部分243占據了不同於第二部分242所占有的頻率空間(例如一個或多個頻帶)。還有一點需要注意的是，第一部分243和第二部分242還可分別帶有第一鏡像部分244和第二鏡像部分245。需要注意的是，鏡像部分不是被移除，就是被保留用於隨後處理。
示範性通信系統200還可包括RF發射級250，用於發射RF信號。RF發射級250可例如但不限於，具備前面所述的RF發射級150任一或者全部特徵。
這種RF信號可與信號合併器230輸出、並由升頻轉換器240轉換的合併信號相關聯。RF發射級250可例如但不限於，包括功率放大器252、天線254和其他與RF信號傳輸有關的元件。
圖3是本發明第三非限定性示範性通信系統300的示意圖。示範性通信系統300可例如但不限於具備前述示範性通信系統100、200的任一或者全部特徵。
示範性通信系統300可包括頻譜設置模組310。頻譜設置模組310可例如但不限於具備前述示範性頻譜設置模組110、210的任一或者全部特徵。
頻譜設置模組310包括鏡像抑制混頻器。頻譜設置模組310包括第一混頻器311，用於接收第一基帶信號(BB)的“I”組份和混頻信號(IF)的“I”組份。第一混頻器311的輸出可包括一信號，該信號是cos(ωB B )*cos(ωI F )的函數。頻譜設置模組310還可包括第二混頻器312，用於接收第一基帶信號(BB)的“Q”組份和混頻信號(IF)的“Q”組份。第二混頻器312的輸出可以包括一信號，該信號是sin(ωB B )*sin(ωI F )的函數。第一混頻器311和第二混頻器312的輸出隨後都將與第一加法器313合併。
頻譜設置模組310還可包括第三混頻器315，用於接收第一基帶信號(BB)的“Q”組份和混頻信號(IF)的“I”組份。第三混頻器315的輸出可包括一信號，該信號是sin(ωB B )*cos(ωI F )的函數。頻譜設置模組310還可包括第四混頻器316，用於接收第一基帶信號(BB)的“I”組份和混頻信號(IF)的“Q”組份。第四混頻器316的輸出可包括一信號，該信號是cos(ωB B )*sin(ωI F )的函數。第三混頻器315和第四混頻器316的輸出隨後都將與第二加法器317合併。
需要注意的是，可對鏡像抑制混頻器的操作進行調整，使其可抑制任何鏡像(例如，高頻譜鏡像或者低頻譜鏡像)。例如可對第一和/或第二加法器313、317或者其他組份的符號，或者信號進行調整，使得可以抑制期望的鏡像。
示範性通信系統300還可包括信號合併器330。信號合併器330可例如但不限於具備前述示範性信號合併器130和230的任一或者全部特徵。
信號合併器330可例如包括第三加法器332，該加法器將第一加法器313輸出的信號與第二基帶信號的“I”組份相加。信號合併器330還可包括第四加法器334，該加法器將第二加法器317輸出的信號和第二基帶信號的“Q”組份相加。
如圖3所示，第一基帶信號和第二基帶信號可分為I和Q組份。該方法也適用於本文所涉及的所有系統和方法。例如，儘管在前面討論的示範性通信系統100、200中，第一和第二基帶信號均以一個整體出現，並且隨後的信號分別由這兩種信號產生，但這些信號還是可以分為I和Q組份，並單獨接受處理。
正如前面提到的那樣，本文所涉及的示範性通信系統和/或方法中的各部分都可在類比和/或數位域中實現。下面將要討論的圖4－6列舉了更多非限定性的其他配置。
圖4是本發明第四非限定性示範性通信系統400的示意圖。示範性通信系統400可例如但不限於具備前述圖1－3中示範性通信系統100－300的任一或者全部特徵。
示範性通信系統400可包括頻譜設置模組410、可選的第二頻譜設置模組420、信號合併器430和升頻轉換器440，以及在多個方面與前述示範性系統100－300中相似名稱部件相類似的RF發射級450。示範性通信系統400還可包括數模轉換器480。
例如，頻譜設置模組410、可選第二頻譜設置模組420和信號合併器430可在數位域內工作。數模轉換器480隨後可將信號合併器430輸出的數位合併信號轉換到類比域。升頻轉換器440和RF發射級450隨後可在類比域內進行各自的操作。
圖5是本發明第五非限定性示範性通信系統500的示意圖。示範性通信系統500可例如但不限於具備前述圖1－3中示範性通信系統100－300的任一或者全部特徵。
示範性通信系統500可包括頻譜設置模組510、可選的第二頻譜設置模組520、信號合併器530、升頻轉換器540，以及在多個方面與前述示範性系統100－400中相似名稱部件相類似的RF發射級550。示範性通信系統500還可包括第一數模轉換器592和第二數模轉換器594。
例如，頻譜設置模組510、可選第二頻譜設置模組520和信號合併器530可在類比域內工作。第一數模轉換器592可將第一基帶信號轉換到類比域內，隨後交由頻譜設置模組510處理。第二數模轉換器594可將第二基帶信號轉換到類比域，隨後交由第二頻譜設置模組520或者信號合併器530進行處理。信號合併器530隨後將類比域內的信號進行合併，生成類比合併信號，然後分別由升頻轉換器540以及RF發射級550進行升頻轉換和發射。
如前所述，多種配置中用到的多種信號的特徵都是基帶、IF和/或RF頻率。圖6展示了一個非限定性示範性配置，在該配置中，在生成合併信號前，信號被轉換為RF頻率。
圖6是本發明第六非限定性示範性通信系統600的示意圖。示範性通信系統600可例如但不限於具備前述圖1－3中示範性通信系統100－300的任一或者全部特徵。
示範性通信系統600可包括頻譜設置模組610、可選的第二頻譜設置模組620、信號合併器630、升頻轉換器640、以及在多個方面與前述示範性系統100－500中相似名稱部件相類似的RF發射級650。示範性通信系統600還可包括第一數模轉換器692和第二數模轉換器694。
例如，頻譜設置模組610和可選第二頻譜設置模組620可在類比域內工作。第一數模轉換器692可將頻譜設置模組610輸出的第一頻譜移位元基帶信號轉換到類比域，隨後由合併模組630處理。第二數模轉換器694可將第二基帶信號(或頻譜移位元第二基帶信號)轉換到類比域，然後由信號合併器630進行處理。信號合併器630隨後將類比域內的信號合併，生成類比合併信號，然後分別由升頻轉換器640和RF發射級650進行升頻轉換和發射。
如前所述，多種配置中用到的多種信號的特徵都是基帶、IF和/或RF頻率。圖7展示了一個非限定性示範性配置，在該配置中，在生成合併信號前，信號先轉換為RF頻率。
圖7是本發明第七非限定性示範性通信系統700的示意圖。示範性通信系統700可例如但不限於具備前述圖1－6中示範性通信系統100－600的任一或者全部特徵。
示範性系統700可包括第一混頻器744，用於從頻譜設置模組710接收頻譜移位元的第一基帶信號，以及從第一本地振蕩器742接收第一RF混頻信號(例如，通常與藍牙通信協定相關的2.466GHz信號)。示範性通信系統700還可包括第二混頻器748，用於從第二本地振蕩器746接收第二基帶信號(或頻譜移位的第二基帶信號)、以及第二RF混頻信號(例如，通常與IEEE802.11(g)通信協定相關的2.486GHz信號)。
示範性通信系統700可包括RF信號合併器730，用於合併輸入RF信號。RF信號合併器730可接收並合併第一混頻器744和第二混頻器748輸出的信號，生成RF合併信號。示範性通信系統700還可包括RF發射級750，用於從RF信號合併器730接收RF合併信號，並進行發射。
上文圖1－7中示範性通信系統100－700描述的是本發明多種特徵的多個非限定性實施例。因此，本發明多個特徵的範圍不受示範性通信系統100－700特定特徵的限制。
為便於表述，圖1－7中的示範性系統100－700列舉了多種功能模組。這些模組可通過硬體、軟體或者軟硬體結合實現。這些模組還可分別通過獨立的積體電路來實現，也可以全部集成在一塊積體電路上。同理，這些模組可共用多個子模組或者子元件。例如但不限於，多個硬體模組可共同使用多個電子元件，多個軟體模組可共同使用多個軟體副程式。因此，本發明多個特徵的範圍不受特定硬體和/或軟體實現方法的限制，也不受多個功能模組彼此間邊界的限制。
同樣為便於表述，在示範性系統100－700中，多種信號(或者相關路徑)均以整體信號形式出現，並統稱為信號。需要注意的，這些信號可以是複數或實數的，這與特定的實現方式有關。例如但不限於，現在來看圖2，輸入到升頻轉換器240的輸入信號可以是複數的，本地振蕩器246可輸出複數信號，升頻轉換器240輸出到RF發射級250的信號可以是實數的。同樣的，圖2－7中分別輸入到升頻轉換器的輸入信號可以是複數的，而分別從這些升頻轉換器輸出的信號可以是實數的。此外，在圖7中，輸入到第一混頻器744和第二混頻器748的輸入信號(包括來自第一本地振蕩器742和第二本地振蕩器746的信號)可以是複數的。此外，圖1－7中示範性頻譜設置模組中輸出的信號可以是複數的。因此，無論一個或多個特定信號是實數的還是複數的，都不會限制本發明的範圍。
圖8是本發明用於合併信號以支援多模通信的第一非限定性示範性方法800的流程圖。示範性方法800可具備前述圖1－7中示範性系統100－700的任一或者全部功能特徵。
示範性方法800從步驟805開始執行。示範性方法800(以及這裏所涉及的所有方法)的執行可由多種原因觸發。例如但不限於，示範性方法800可由用戶輸入、系統上電或者系統重置來觸發。同樣的，示範性方法800也可由探測到的事件(例如，計時器超時，探測到信號，探測到網路接入點、系統命令等)來觸發。此外，在决定同時通過多種通信模式進行通信時，也會觸發示範性方法800開始執行。此外，當確定使用多個通信系統的帶寬來進行單次通信或者多次通信時，也會觸發示範性方法800開始執行。因此，本發明的範圍不受特定觸發原因或者條件的限制。
示範性方法800在步驟810包括生成和/或接收對應於第一通信協定的第一基帶信號。步驟810可例如但不限於，具備前述圖1中示範性系統100的第一輸入埠101的任一或者全部特徵。
第一基帶信號可例如對應於第一通信協定(例如，多種無線通信協定和/或標準中的任一種)。在步驟810包括接收第一基帶信號的示範性方案中，步驟810可包括使用通常用於接收基帶信號的任何方式來接收第一基帶信號。
第一基帶信號可例如由實現示範性方法800的通信系統中的一個或多個模組來生成。步驟810可包括獨立生成第一基帶信號(例如，對應於獨立的通信)。作為選擇的，步驟810還可包括以相互關聯的方式生成第一基帶信號(例如，將幾個獨立的通信複合或者在一次通信中同時使用第一基帶信號和其他基帶信號)。
示範性方法800在步驟820可包括對第一基帶信號(例如在步驟810中收到的)進行頻譜設置(或者移位)。步驟820可，例如但不限於具備前述圖1－7中示範性系統100－700中頻譜設置模組110－710的任一或者全部特徵。
步驟820可包括通過將第一基帶信號至少部分頻譜移位至一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於與第二基帶信號相關的一個或多個頻帶，來對第一基帶信號進行頻譜移位元。通過占據不同的頻帶，可將頻譜移位後的第一基帶信號與第二基帶信號合併後同時傳輸，在傳輸過程中無干擾，或者僅產生相對較小的干擾，或者可以接受的干擾。
在一個非限定性示範性方案中，步驟820可包括對第一基帶信號進行跳頻變換。例如，在一個方案中，存在與第二基帶信號有關的一個或者多個頻帶(例如，第二頻空間)，步驟820可包括將第一基帶信號頻譜移位元至多個完全不同於第二頻空間的連續的頻空間(或者頻帶)。
在另一非限定性示範性方案中，對第一基帶信號進行頻譜移位元可能生成頻譜鏡像(例如，用來對第一基帶信號進行頻譜移位元的、關於混合頻率鏡像的頻率)。在這個方案中，步驟820可包括接受或者抑制該鏡像。
在抑制鏡像的方案中，步驟820可包括通過多種方式來抑制鏡像。例如但不限於，步驟820可包括進行鏡像抑制混頻，以對第一基帶信號進行頻譜移位元。這種鏡像抑制混頻通常包括對信號進行頻譜移位，並抑制鏡像移位元信號的鏡像。同樣的，步驟820還可包括濾掉不想要的鏡像。是否使用鏡像抑制，或者采用何種方式進行鏡像抑制不會限制本發明的範圍。
示範性方法800可在步驟830包括生成和/或接受對應於第二通信協定(例如，不同於第一通信協定的第二通信協定)的第二基帶信號。步驟830可例如但不限於具備前述圖1中示範性系統100第二輸入埠102的任一或者全部功能特徵。
第二基帶信號可例如對應於第二通信協定(例如，多種無線通信協定和/或標準中的任一種)。在一個示範性方案中，步驟830包括接收第二基帶信號，步驟830還可包括使用通常用於接收基帶信號的任何方式來接收第二基帶信號。
第二基帶信號可例如由實現示範性方法800的通信系統中一個或多個模組(也就是硬體和/或軟體模組)生成。步驟830可例如包括獨立生成第二基帶信號(例如，與獨立於第一基帶信號相關通信過程的另一通信相關)。作為選擇的，步驟830還可包括以相互關聯的方式生成第二基帶信號(例如，將幾個獨立的通信複合或者在一次通信中同時使用第二基帶信號和第一基帶信號)。
在多個可選示範性方案中，示範性方法800可在步驟840包括對第二基帶信號(例如，在步驟830收到的)進行頻譜移位。步驟840可例如但不限於，具備步驟820和/或前述圖1－7中示範性系統100－700中第二頻譜設置模組120－720的任一或者全部功能特徵。
執行步驟840可例如使得頻譜移位更加靈活。例如，通過執行步驟840，或提供執行步驟840的選擇，第一或者/和第二基帶信號可頻譜移位元至完全不同的頻率空間。同理，在這種示範性方案中，也可對第一或者第二基帶信號進行跳頻變換。
示範性方法800可在步驟850包括生成一合併信號，該信號包括基於第一基帶信號的第一同步組份和基於第二基帶信號的第二同步組份。步驟850可例如但不限於，具備前述圖1－7中示範性系統100－700中示範性信號合併器130－730的任一或者全部特徵。
在第一非限定性示範性方案中，步驟820和840並未對第一和第二基帶信號進行頻譜移位元。在這種示範性方案中，步驟850可包括將步驟810接收或者生成的第一基帶信號與步驟830接收或者生成的第二基帶信號進行合併。步驟850因此可包括生成一合併信號，該合併信號同時包括基於第一基帶信號的第一信號組份和基於第二基帶信號的第二信號組份。在這樣的示範性方案中，例如第一和第二基帶信號的頻譜未發生交叠，在進行步驟850的合併操作之前，第一和第二基帶信號無需進行頻譜移位。
在第二非限定性示範性方案中，也可不執行步驟840。在這種示範性方案中，步驟850可包括將步驟810收到或生成的、並且在步驟820進行頻譜移位元的第一基帶信號與步驟830收到或生成的第二基帶信號進行合併。步驟850因此包括生成合併信號，該信號同時包括基於頻譜移位元第一基帶信號的第一信號組份，和基於第二基帶信號(例如，未進行頻譜移位元)的第二信號組份。
在第三非限定性示範性方案中，兩個頻譜移位元步驟820和840可都執行。在這種示範性方案中，步驟850可包括將步驟810收到或生成的、並且在步驟820進行頻譜移位元的第一基帶信號與步驟830收到或生成的、並在步驟840進行頻譜移位元的第二基帶信號進行合併。步驟850因此可包括生成合併信號，該信號同時包括基於頻譜移位元第一基帶信號的第一信號組份和基於頻譜移位元第二基帶信號的第二信號組份。
示範性方法800可在步驟895包括執行多種後續處理。例如但不限於，步驟895可包括執行傳送步驟850生成的合併信號相關的多種操作。這些操作可以是例如對合併信號進行升頻，然後發射該信號。步驟895可例如具備前述升頻轉換器140－740、以及RF發射級150－750的多種功能特徵。
同理，步驟895可包括將示範性方法800的執行過程跳回前述步驟(例如，生成/接收其他信號，或者執行其他頻譜設置操作)。本發明的範圍不受任何特定後續處理特徵的限制。
為便於描述，示範性方法800中列舉了兩個基帶信號，這不是限制性的。例如，本發明可擴展至三個或更多輸入信號。此外，參考前述示範性通信系統100－700，示範性方法800可在類比和/或數位域內實現。
示範性方法800通常可包括將一個或多個基帶信號進行頻譜移位元，然後將這些信號合併為合併信號，進行後續發射。需要注意的是，本發明還可擴展至對IF和/或RF信號進行頻譜移位元，隨後對這些信號的頻譜移位元信號進行合併，再進行升頻/發射操作或者發射操作。因此，本發明不應僅限於基帶信號以及對基帶信號的處理。
示範性方法800中描述的是本發明多種特徵的多個非限定性實施例。因此，本發明多個特徵的範圍不受示範性方法800特定特徵的限制。
綜上所述，本發明提供了一種將信號合併以支援多模通信的系統和方法。雖然本發明是參照特定實施例進行描述的，但本領域的技術人員應當明白，在不脫離本發明實質的情況下，可對本發明進行適當改變和替換。此外，在不脫離本發明實質的情況下，可對本文描述的發明內容進行修改，以適應特定的實現環境和材料。因此，本發明並非僅限於所列舉的特定實施例，本發明的範圍包括在其範圍內的所有實施例。
通信系統．．．100
第一輸入埠．．．101
第二輸入埠．．．102
頻譜設置模組．．．110
第二頻譜設置模組．．．120
信號合併器．．．130
升頻轉換器．．．140
RF發射級．．．150
通信系統．．．200
第一輸入埠．．．201
第二輸入埠．．．202
示範性頻譜．．．203
示範性頻譜．．．204
頻譜設置模組．．．210
示範性頻譜．．．211
高頻譜鏡像．．．212
低頻譜鏡像．．．213
信號合併器．．．230
示範性頻譜．．．231
第二部分．．．232
第一部分．．．233
升頻轉換器．．．240
示範性頻譜．．．241
第二部分．．．242
第一部分．．．243
第一鏡像部分．．．244
第二鏡像部分．．．245
本地振蕩器．．．246
混頻器．．．247
濾波器．．．248
RF發射級．．．250
功率放大器．．．252
天線．．．254
通信系統．．．300
頻譜設置模組．．．310
第一混頻器．．．311
第二混頻器．．．312
第一加法器．．．313
第三混頻器．．．315
第四混頻器．．．316
第二加法器．．．317
信號合併器．．．330
第三加法器．．．332
第四加法器．．．334
通信系統．．．400
頻譜設置模組．．．410
可選的第二頻譜設置模組．．．420
信號合併器．．．430
升頻轉換器．．．440
RF發射級．．．450
數模轉換器．．．480
通信系統．．．500
頻譜設置模組．．．510
可選的第二頻譜設置模組．．．520
信號合併器．．．530
升頻轉換器．．．540
RF發射級．．．550
第一數模轉換器．．．592
第二數模轉換器．．．594
通信系統．．．600
頻譜設置模組．．．610
可選的第二頻譜設置模組．．．620
信號合併器．．．630
升頻轉換器．．．640
RF發射級．．．650
第一數模轉換器．．．692
第二數模轉換器．．．694
通信系統．．．700
頻譜設置模組．．．710
RF信號合併器．．．730
第一本地振蕩器．．．742
第一混頻器．．．744
第二本地振蕩器．．．746
第二混頻器．．．748
RF發射級．．．750
圖1是本發明第一非限定性示範性通信系統的示意圖；圖2是本發明第二非限定性示範性通信系統的示意圖；圖3是本發明第三非限定性示範性通信系統的示意圖；圖4是本發明第四非限定性示範性通信系統的示意圖；圖5是本發明第五非限定性示範性通信系統的示意圖；圖6是本發明第六非限定性示範性通信系統的示意圖；圖7是本發明第七非限定性示範性通信系統的示意圖；圖8是本發明用於合併信號以支援多模通信的第一非限定性示範性方法的流程圖。
通信系統．．．100
第一輸入埠．．．101
第二輸入埠．．．102
頻譜設置模組．．．110
第二頻譜設置模組．．．120
信號合併器．．．130
升頻轉換器．．．140
RF發射級．．．150

Claims (7)

  1. 一種多模通信系統，其特徵在於，包括：至少第一模組，用於生成與第一通信協定對應的第一基帶信號；並生成與不同於第一通信協定的第二通信協定對應的第二基帶信號；至少第二模組，用於接收第一基帶信號；接收第二基帶信號；並在一個時間點，生成合併信號，該合併信號包括基述第一基帶信號的第一組份和基於所述第二基帶信號的第二組份，所述第一組分和第二組分分別包括I組分和/Q組分；所述至少第二模組還包括第一頻譜設置模組和第二頻譜設置模組，通過所述第一頻譜設置模組結合使用所述第二頻譜設置模組，所述第一或第二基帶信號均可被頻譜移位元至完全不同的頻率空間；進一步的，所述第一頻譜設置模組和/或第二頻譜設置模組可接收控制信號，用於指示是否執行頻譜移位和/或頻譜移位元需要進行到何種程度；將所述頻譜移位後的第一基帶信號與第二基帶信號合併後同時傳輸；所述第一基帶信號、所述第二基帶信 號和所述合併信號均為數位信號或類比信號；所述第一頻譜設置模組包括鏡像抑止混頻器，用於對所述第一基帶信號進行頻譜移位元，並移除與頻譜移位後的第一基帶信號有關的鏡像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多模通信系統，其中，所述至少第二模組還用於對所述第二基帶信號進行頻譜移位元，所述第二組份基於頻譜移位後的第二基帶信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的多模通信系統，其中，所述至少第二模組還通過將所述第一基帶信號至少一部分頻譜移位到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於與所述第二基帶信號相關的頻帶，從而對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的多模通信系統，其中，所述至少第二模組還通過將所述第一基帶信號至少一部分的跳頻到一個或多個頻帶上，所述頻帶完全不同於與所述第二基帶信號相關的頻帶，從而對所述第一基帶信號進行頻譜移位元。
  5. 一種在多模通信系統中在多種通信模式下同時進行通信的方法，包括：生成與第一通信協定對應的第一基帶信號；生成與不同於第一通信協定的第二通信協定對應的第二基帶信號；在一個時間點，生成合併信號，該合併信號包括基於所 述第一基帶信號的第一組份和基於所述第二基帶信號的第二組份，所述第一組分和第二組分分別包括I組分和/Q組分；還包括通過使用第一頻譜設置模組和第二頻譜設置模組，通過所述第一頻譜設置模組結合使用所述第二頻譜設置模組，所述第一或第二基帶信號均可被頻譜移位元至完全不同的頻率空間；進一步的，所述第一頻譜設置模組和/或第二頻譜設置模組可接收控制信號，用於指示是否執行頻譜移位和/或頻譜移位元需要進行到何種程度；將所述頻譜移位後的第一基帶信號與第二基帶信號合併後同時傳輸；所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為數位信號或類比信號所述第一頻譜設置模組包括鏡像抑止混頻器，用於對所述第一基帶信號進行頻譜移位元，並移除與頻譜移位後的第一基帶信號有關的鏡像。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中，所述生成合併信號進一步包括，通過至少部分的對所述第二基帶信號進行頻譜移位元來生成所述第二組份。
  7. 一種多模通信系統所使用的模組，其特徵在於，至少包括：用於接收與第一通信協定有關的第一信號的裝置；用於接收與不同於所述第一通信協定的第二通信協定有 關的第二信號的裝置；用於在一個時間點，生成合併信號的裝置，該合併信號包括基於所述第一信號的第一組份和基於所述頻譜移位元後的第二信號的第二組份，所述第一組分和第二組分分別包括I組分和/Q組分；所述模組還包括第一頻譜設置模組和第二頻譜設置模組，通過所述第一頻譜設置模組結合使用所述第二頻譜設置模組，所述第一或第二基帶信號均可被頻譜移位元至完全不同的頻率空間；進一步的，所述第一頻譜設置模組和/或第二頻譜設置模組可接收控制信號，用於指示是否執行頻譜移位和/或頻譜移位元需要進行到何種程度；將所述頻譜移位後的第一基帶信號與第二基帶信號合併後同時傳輸；所述第一基帶信號、所述第二基帶信號和所述合併信號均為數位信號或類比信號；其中，所述第一頻譜設置模組包括鏡像抑止混頻器，用於對所述第一基帶信號進行頻譜移位元，並移除與頻譜移位後的第一基帶信號有關的鏡像。
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