TWI434521B - 用於無線通訊之可適性接收方法 - Google Patents

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Description

用於無線通訊之可適性接收方法
本發明是有關於一個可適性、成本低、高效率、可節能之無線通訊之可適性接收方法，但不限於藍牙接收器，特別是一種於起始接收藍牙封包前，藉由偵測相鄰信道干擾是否存在，設定濾波器的頻寬、濾波器的階數、取樣速率、類比數位轉換器之輸出位元數量，以及自動增益控制運算單元以決定該低雜訊放大器及可變增益放大器之設定。
藍牙設備需要通過藍牙的規範(Specification of the Bluetooth System,version 2.0+EDR”,Nov. 4,2004.)，其包括接收器的靈敏度和相鄰信道干擾(Adjacent Channel Interference,ACI)測試。為了通過ACI測試，能大幅抑制所有在ACI頻外功率的高階類比濾波器是必需的。此外，類比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)必須有足夠的動態範圍與解析度以表示於通帶內的頻段訊號和類比濾波器後的ACI。然而，若要在電路裡實施的話，具有大量的輸出位元的高階類比濾波器和高解析度ADC都會消耗更多的功率和更昂貴的成本。
另一方面，窄頻的類比濾波器可抑制更多的ACI，但寬頻的類比濾波器能達到較好的靈敏度。因此，類比濾波器的頻寬常被設計通常是很難取捨。傳統方式是使用ACI規格用最小所需的階數類比濾波器犧牲一些接收器靈敏度，和滿足一個ADC所需最小取樣頻率和輸出位元的數量，以節省成本和功率消耗。此外，越來越多的無線區域網絡(Wireless Local Area Network,WLAN)設備(如802.11 b/g/n裝置)也使用相同的頻段(約2.4至2.483GHz)，藍牙與WLAN設備的共存已成為一個重大的挑戰。
一個先知技術中的藍牙接收器的功能方塊圖如第1圖所示。射頻功率前端電路詳述如下。天線10是用來接收無線電訊號、以及低雜訊放大器20用以根據一藉由自動增益控制90設定的該低雜訊放大器控制訊號902放大天線10的輸出、混頻器30係用以將從低雜訊放大器20輸出的直接轉換一基頻訊號，並集中在一低中頻輸出頻率區域。
在一典型的藍牙接收器中，低中頻可能高達幾MHz或低到0Hz(在本發明中稱之0中頻或直接向下轉換)。當一類比濾波器40欲取得的中頻訊號中心為低中頻或0中頻時，此類比濾波器40或為一帶通濾波器(低中頻)，或為一低通濾波器(0中頻)，其中心頻率與混頻器30屋輸出的接收訊號的中心頻率相同，即IF>0或IF=0。該可變增益放大器50根據由自動增益控制90提供的該可變增益放大器控制訊號901，將該類比濾波器40的輸出，加以適當放大後，再將其輸出提供給該類比數位轉換器60。該類比數位轉換器60，將該接收類比訊號轉換成一數位訊號(用位元表示)，再將其輸出提供給該數位濾波器70。該數位濾波器70，能進一步抑制剩餘的相鄰信道干擾並將其輸出送到數位解碼器80解碼。
該自動增益控制90利用該類比數位轉換器輸出601測量該數位訊號功率，並利用低雜訊放大器控制902及可變增益放大器控制901決定了該低雜訊放大器20及可變增益放大器50的增益設定，以適當放大該接收的類比訊號，使類比數位轉換器的輸出值，達到一較適當的範圍。
參照表2a與表2b，該第一行表示所欲取得之藍牙訊號及干擾之藍牙訊號的中頻(IF)之中心值，以及2至4行分別顯示在數據傳輸率為1,2或3Mbps時，其載波干擾功率比(C/I)的門檻值，皆以分貝表示，舉例來說，第2圖的第二行中顯示為-40 dB，其條件和要求為：所欲取得之藍牙訊號(其功率以“C”表示)為1Mbps的數據速率，其中頻(IF)之中心值在0MHz，干擾藍牙訊號中心頻在所欲取得之藍牙訊號中心頻-8MHz處，為達成位元錯誤率優於0.001，藍牙所需的C/I(干擾藍牙訊號功率以“I”表示)必須小於或等於C/I的門檻值-40 dB(C/I-40)，詳細的欲取得之訊號功率C的絕對值則於藍牙標準規範中[1]揭示。
對於第2圖大多數測試中，干擾訊號相較於那些欲取得之訊號有更大的功率(即C/I<0，用dB為單位)。為成功解碼該欲取得之訊號，藍牙的接收器通常採用一個類比濾波器40和一個數位濾波器70，如第1圖所示，用來抑制任何頻帶外的干擾訊號。在第2圖這兩個例子中，藍牙接收器採用一個類比低通濾波器如第2圖a所示，中心於0中頻(IF=0MHz)，以及藍牙接收器採用一類比中頻濾波器如第2圖b所示，中心於低中頻(IF=3MHz)。然而，根據相鄰信道干擾規範，無論0中頻或低中頻之藍牙接收器，當該藍牙干擾訊號中心頻比欲取得之藍牙訊號中心頻高2MHz,而C/I為30dB或更高時(即C/I-30)，此時藍牙接收器解碼欲取得的1Mbps訊號，必須達成位元錯誤率優於0.001，相鄰信道如第2圖a和第2圖b所示。
另一方面，為在該欲取得之訊號中達到最好的解碼靈敏度，該類比濾波器的3dB通道頻寬應該是比較寬的，足以讓大部分所需的訊號功率在最小濾波器失真的情況下傳遞，換句話說，即一個狹窄的頻帶帶寬藉由抑制更多的相鄰信道干擾功率非常接近該欲取得之訊號中心，會優先通過抑制的相鄰信道干擾測試功率，但這個過濾器可能會抑制或扭曲該欲取得之訊號，因此實際上，當接收器提供較佳的靈敏度時，便很難同時達成對相鄰信道干擾的抑制。
此難題對類比濾波器的設計提出了一個巨大挑戰：即能在頻域中，對頻道外之相鄰信道干擾功率，盡可能抑制多一點(或快一點)，並在同一時間能保持濾波器之頻寬能盡可能寬廣，以減少對欲取得之訊號的抑制或扭曲。但不幸的是，更寬廣的濾波器頻寬會造成較少的相鄰信道干擾被抑制，以及要在頻域中抑制該相鄰信道干擾需要一較高階的且盡可能多(或快)的相鄰信道干擾濾波器，第3圖a與第3圖b說明了這個概念。
在第3圖a與第3圖b顯示該濾波器之幅度響應。於圖中，欲取得之訊號中頻之中心頻率被假設為0MHz，對應第2圖a，一中心頻率為0MHz之低中頻藍牙接收器，該實際通道濾波器中心頻率即為0MHz。
第2圖b為一中心頻率為3MHz之低中頻藍牙接收器，該實際通道濾波器中心頻率即為3MHz。如第3圖a所示，一具有一側3dB頻寬為0.7MHz之二階類比通道濾波器，當藍牙干擾訊號中心頻比欲取得之藍牙訊號中心頻高2MHz時，此濾波器可以提供約20dB的相鄰信道干擾功率抑制。圖中顯示一具有一側3dB頻寬為1MHz之三階類比通道濾波器亦可以提供約20dB的相鄰信道干擾功率抑制，同時降低了對欲取得之藍牙訊的濾波。另外，我們可以發現，在中頻+2MHz之後，相較於二階濾波器，三階濾波器可抑制更多的相鄰信道干擾功率。
然而，如第2圖所示，當一相鄰信道干擾十分靠近該欲取得之訊號的頻率中心時，藍牙標準對此類比濾波器相鄰信道的要求常最難達成，因為當一相鄰信道干擾之頻率中心由比欲取得之訊號的頻率中心高1MHz轉換至比欲取得之訊號的頻率中心高2MHz時，在1MHz內，其載波干擾功率比(C/I)的門檻值，從0dB(C/I=0)跳轉至30dB(C/I=-30)，相鄰信道相鄰信道；當一相鄰信道干擾之頻率中心遠離該欲取得之訊號中心時，當該二階與該三階濾波器均已經抑制30dB甚至更多，且該相鄰信道干擾要求已經為相同的C/I門檻值時，相鄰信道干擾測試便較易通過，如第2圖所示。
因此，一藍牙接收濾波器之該頻帶帶寬選擇是一個在更好的靈敏度和更好的相鄰頻道干擾性能下達到平衡，以及普遍地使用一高階類比濾波器。其缺點是其在設計與實施下的高複雜性導致於高成本，以及高功率消耗，這是所有的移動設備有限的電池容量的關鍵。換句話說，一在藍牙接收器中之一修復受損濾波器在一相鄰信道干擾存在時，既不是優化設計，當相鄰信道干擾不存在時，也不會具有最好的靈敏度。
然而，該相鄰信道干擾並不會總是存在，因為藍牙接收器可以提前知道藍牙封包的起始時間，於開始接收前可以針對干擾的存在先進行了解，如此的發現導致了本發明提出更好的計算方法與設計機會。
參照美國專利公告第8,060,041號，由Ballantyne等人提出，其揭示了一應用於無線通信設備之自適性接收器，係有關於一種無線通訊裝置內之高性能的接收器以及一降低功耗接收器。其係以從基站接收訊號後，在無線通訊裝置控制器偵測到於該基站與該無線通訊裝置之間的一射頻環境下之一個或多個頻道條件環境。當射頻訊號強度較弱時，控制器會選擇一個高性能接收器以處理該接收訊號，以及當該射頻訊號強度較強時，控制器會選擇一較低功率接收器以處理該接收訊號，然而，本專利並無有效控制無法有效節省功率之該N位元ADC及該類比濾波器。
鑒於先前技術之缺點，發明人提出一種可適性無線通訊接收器，可解決上述所提及之問題。
本發明之構想來自於發明人對該藍牙規範所具有之特定的發送與接收藍牙封包之時間設定(預定時間序)及其接收方式，亦即，在開始接收藍牙封包前的一段起始時間為習知的預先藍牙接收，在開起藍牙接收器時，可預先偵測任何相鄰信道功率的存在與否(不僅限於藍牙或滿足802.11規範之裝置)。如此有效的操作方式不論相鄰信道干擾之存在與否，皆可對該接收器進行最佳化的設定(對相鄰信道干擾提供之抑制、靈敏度及功率消耗)。然而，類比濾波器(低通濾波器或帶通濾波器)通常被設計具有一窄頻通帶，並僅用提供欲取得之訊號通過。因此，存在於該濾波器通帶外的寬頻相鄰信道干擾功率並無法準確的被量測。
於本發明提出四個方法(但不限於四個方法)，第一方法為使用一數位電路量測相鄰信道干擾功率並提供一旁路徑於該類比濾波器。亦即，使用自動增益控制單元90。第二方法為使用一配置於類比濾波器前的類比電路量測相鄰信道干擾功率。
相較而言，第一個方法為提供一旁路路徑於類比濾波器，將導致類比數位轉換器所輸出相當多的位元數量以確保其量測的準確性，如此的操作必須消耗較長的量測時間。其主要原因為數位類比轉換器的取樣頻率通常盡可能的被設計於相當低，以節省功率消耗、靈敏度及相鄰信道干擾。
然而，該類比濾波器(帶通濾波器或低通濾波器)被設計用以具有一窄頻寬以只能通過該欲取得之訊號。因此，該寬頻相鄰信道干擾功率於該類比濾波器通帶頻寬之外之訊號無法正確地被測量。
另一方面，即使第二個方法不需要實現一個旁路路徑於該類比濾波器，透過類比電路量測該類比訊號功率將在IC設計上耗費較大的硬體區域及成本，
此外，欲使用類比電路來準確地量測具有相鄰信道干擾動態功率範圍之相鄰信道干擾功率(誤差需在一些dB以內)，需要使用額外具有高解析度的類比比較器來量測全部頻段的相鄰信道干擾。此外，如此的操作將需要消耗大量的功率，在可攜式裝置中有限的電池容量來說這是不理想的。
總而言之，相較於類比電路，要精確地使用數位電路來量測訊號功率是比較耗時的，然而，數位電路卻是在IC設計中是較便宜且較低功率消耗。
第三個方法是將一旁路路徑或一類比功率量測電路配置於一類比濾波器之後來實現，在第三個方法中，可透過同時使用數位電路與類比電路對寬頻相鄰信道干擾功率同時進行量測。第四個方法如下所述：第一步驟，先利用一個簡單的類比電路快速且大略地測量訊號功率，先確定低雜訊放大器是否需要關閉。第二步驟，再使用數位電路進行較高準確度的相鄰信道干擾功率測量，以決定該可變增益放大器增益設定。上述之第四個方法不需要使用大面積的類比比較器即能提供了更快的量測時間。
其他於本發明中提及之用以偵測相鄰信道干擾之方法的將說明如下：一般而言，藍牙接收器是以在考慮最差的訊號接收情況下進行設計。在這種情況下，接收器的設計會導致最差的相鄰信道干擾問題，亦即，一高階類比濾波器、一窄頻帶帶寬及一具有高取樣率、高解析度及大量輸出位元的可適性類比數位轉換器。如上所述，這個接收器不論相鄰信道干擾存在與否情況下都不是最佳的，更糟糕的是，這樣的設計在相鄰信道干擾不存在的情況下，將提高IC成本及功率消耗。因此，本發明的相鄰信道干擾偵測方法可適用於其他省電目的之裝置，舉例來說，一個可選擇性地決定期取樣頻率或輸出位元數之可適性類比數位轉換器。
此外，如第1圖所示，低雜訊放大器20用以處理一全頻寬訊號，其包括雜訊、干擾以及欲取得之訊號。舉例來說，一個藍牙或一個802.11無線區域網路裝置的全頻寬可能為80MHz，但欲取得的藍牙訊號頻寬只有1MHz。因此，當在具有全頻寬的藍牙訊號存在時，將低雜訊放大器20切換至一低增益模式是相當重要的。然而，在一類比濾波器之後的該數位自動增益控制單元90無法偵測該頻寬外的相鄰信道干擾功率，以將該低雜訊放大器至一低增益模式。
有鑒於此，當一大相鄰信道干擾存在時，將因為操作於飽和模式下的低雜訊放大器及類比濾波器之輸出訊號降低該接收系統的品質。因此，於實際接收欲取得之藍牙封包前，對寬頻相鄰信道干擾進行量測，並將其與一藉由數位自動增益控制電路所量測之窄頻訊號進行比較後，進而準確的決定低雜訊放大器及可變增益放大器之適當增益控制，如此的操作對於該接收系統而言是相當重要的。
舉例來說，當在實際接收封包前，若窄頻訊號功率遠小於寬頻相鄰信道干擾參考功率，該低雜訊放大器將會被設定為一低增益模式，以確保益包含低雜訊放大器及類比濾波器的接收器不會操作於飽和模式下。另一個例子是使用上述之寬頻相鄰信道干擾參考功率以選擇一適當的低雜訊放大器增益設定、使用自動增益控制以追蹤該窄頻訊號功率以及調整該可變增益放大器增益設定。此自動增益控制運算法的優點在於藉由一類比功率測量電路能簡易地進行測量並調整低雜訊放大器的增益設置，特別是當一相鄰信道干擾存在時，另外，可藉由使用一較便宜、較低功率消耗之自動增益控制電路追蹤該窄頻訊號功率並以實現一較準確的增益設定。其本發明之細節於以下敘述之。
本發明之目的在於提供了一種用於無線通訊之可適性接收方法。
藍牙相鄰信道本發明之另一目的在於提供另一種用於無線通訊之可適性接收方法相鄰信道；本發明之另一目的在於提供一種用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法；以及本發明之另一目的在於提供一種用於無線通訊之可適性與可節能接收方法。
為達成上述目的，本發明提供了一種用於無線通訊之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源，並設置一切換器控制訊號以使得一混頻器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接；步驟2：透過一自動增益控制單元測量一數位訊號之訊號功率且持續N1 秒，並輸出一量測訊號功率PACI ，其中該數位訊號係藉由一可適性類比數位轉換器輸出；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，設定一切換器控制訊號以使得一可適性類比濾波器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接，並根據該相鄰信道干擾指示選擇性地設定該可適性類比濾波器與一可適性類比數位轉換器；以及步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
相鄰信道相鄰信道相鄰信道相鄰信道為達到上述之另一目的，本發明提供了一種用於無線通訊之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源；步驟2：透過一可適性接收運算單元測量一中頻訊號之訊號功率且持續N1 秒，並輸出一量測訊號功率PACI ，其中該中頻訊號係為一可適性濾波器之輸入訊號；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，根據該相鄰通道干擾指示進行一可適性類比濾波器及一可變增益放大器之設定；步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼；以及步驟6：在開始接收以後，如同步驟2中之可適性濾波器之前，連續地將該量測訊號功率PAC1 與一量測訊號功率PNB 進行比對，以決定一低雜訊放大器之適當增益設定，其中該量測訊號功率PNB 係為一可適性類比數位轉換器之一輸出數位訊號且係藉由一自動增益控制單元測量取得。
相鄰信道相鄰信道相鄰信道相鄰信道相鄰信道相鄰信道為達到上述之另一目的，本發明提供了一種用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：在開始接收時，打開一接收機且具有預設設定之一可適性濾波器及具有預設設定之一可適性類比數位轉換器之電源；步驟2：透過一可適性接收運算單元測量該寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 、透過一自動增益控制單元測量一訊號功率PNB 且持續N1 秒，其中寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 係為一混頻器之輸出訊號且該訊號功率PNB 為該可適性類比數位轉換器之輸出；步驟3：若一量測訊號功率差值PWB -PNB 大於一功率門檻值PD ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：在開始接收後N1 秒，根據該相鄰信道干擾指示重新設定該可適性濾波器及該可適性類比數位轉換器之設定；以及步驟5：在開始接收後N1 +N2 秒，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
為達到上述之又一目的，本發明提供了一種用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源，並設置一切換器控制訊號以使得一混頻器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接；步驟2：同時透過一可適性接收運算單元及一自動增益控制單元測量一訊號功率PACI ，並輸出該量測訊號功率PACI ，其中該訊號功率PACI 之量測可藉由一可適性接收運算單元測量一可變增益放大器之輸出訊號或藉由一自動增益控制單元測量一可適性類比數位轉換器且持續N1 秒取得；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，設定一切換器控制訊號以使得一可適性類比濾波器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接，並根據該相鄰信道干擾指示選擇性地設定該可適性類比濾波器與一可適性類比數位轉換器；以及步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
相鄰信道相鄰信道相鄰信道相鄰信道為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
雖然本發明可表現為不同形式之實施例，但附圖所示者及於下文中說明者係為本發明之較佳實施例，並請了解本文所揭示者係考量為本發明之一範例，且並非意圖用以將本發明限制於圖示及/或所描述之特定實施例中。
第4圖所示為本發明之一第一實施例之功能方塊圖，該圖中大多數的電路功能方塊圖與如第1圖之習知技術相似，該可適性無線通訊接收器200包含：一天線2010；一低雜訊放大器2020；一混頻器2030；一可適性類比濾波器2040；一可變增益放大器2060；一切換器2050；一具有N位元輸出之類比數位轉換器2070；一自動增益控制單元2080；一可適性接收運算單元2090；一數位濾波器2100及一數位解碼器2110。該天線2010係用於接收一射頻訊號2011。該低雜訊放大器2020，其具有一第一輸入端係電性連接至該天線2010、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一低雜訊放大器控制訊號2081以放大該射頻訊號2011。該混頻器2030，其具有一輸入端係電性連接至該低雜訊放大器2020之該輸出端及一輸出端，用以將射頻訊號2011直接轉換為一中頻(IF)訊號2031。該可適性類比濾波器2040，其具有一第一輸入端係電性連接至該混頻器2030之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示2091，選擇性地抑制該中頻訊號2031頻寬外之干擾及雜訊。該可變增益放大器2060，其具有一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，用以根據一可變增益放大器的控制訊號2082放大一第一訊號2051。該切換器2050，其具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比濾波器2040之該輸出端、一第二輸入端係電性連接至該混頻器2030之該輸出端以及一輸出端係電性連接至該可變增益放大器2060之該第一輸入端，用以根據一切換器控制訊號2092連接該混頻器2030或該可適性類比濾波器2040其中之一至該可變增益放大器2060。該具有N位元輸出之可適性類比數位轉換器2070，其具有一第一輸入端係電性連接至該可變增益放大器2060之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示，選擇性地轉換該可變增益放大器2060輸出之一第二訊號至一第三數位化訊號2071。該自動增益控制單元2080，其具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比數位轉換器2070之該輸出端、一第二輸入端、一第一輸出端係電性連接至該低雜訊放大器2020之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該可變增益放大器2060之該第二輸入端及一第三輸出端，用於測量、追蹤該可適性類比數位轉換器2070輸出之該第三數位訊號2071之訊號功率、決定該低雜訊放大器2020及該可變增益放大器2060之適當增益設定、分別地設定該低雜訊放大器控制訊號2081及該可變增益放大器控制訊號2082、以及藉由該第一輸出端輸出該低雜訊放大器之控制訊號2081至該低雜訊放大器2020及藉由該第二輸出端輸出一可變增益放大器控制訊號2082及一量測之訊號功率PACI 至該可變增益放大器2060。該可適性接收運算單元2090，其具有一輸出端係電性連接至自動增益控制單元2080之該第三輸出端、一第一輸出端係電性連接至該可適性類比濾波器2040之該第二輸入端、該可適性類比數位轉換器之該第二輸入端及該自動增益控制單元之該第二輸入端以及一第二輸出端係電性連接至該切換器2050之該第二輸入端，用以接收該量測之訊號功率PACI 、決定一相鄰信道干擾是否存在及藉由該第二輸出端輸出該切換器控制訊號2092至該切換器2050、藉由該第一輸出端輸出該相鄰信道干擾指示2091以設定該可適性類比濾波器2040及該可適性類比數位轉換器。該數位濾波器2100，係電性連接至該具有N位元輸出之可適性類比數位轉換器2070之該輸出端，用以抑制該第三數位訊號頻寬外之訊號2071功率；以及該數位解碼器2110，係電性連接至該數位濾波器2100，用以將該數位濾波器2100輸出之一第四訊號2101進行解碼。
總而言之，該可適性類比濾波器2040之實現具有可選擇性地選擇該濾波器2040之通道頻寬，該切換器2050係根據一切換器控制訊號2092可選擇性地一輸入訊號至該可變增益放大器2060，該輸入訊號即分別為一中頻訊號2031或該可適性類比濾波器2040之輸出訊號，且該切換器控制訊號2092係藉由一可適性接收運算單元2090所決定。該可適性接收運算單元2090則具有以下之功能(a)輸出該切換器控制訊號2092至該切換器2050(b)測量該自動增益控制單元2080輸出之訊號功率2083(c)將該訊號功率2083與一訊號門檻進行比較以決定任何相鄰信道干擾訊號的存在與否以及(d)輸出此相鄰信道干擾指示2091至該可適性類比濾波器2040。
本發明之一第二實施例之功能方塊圖如第5圖所示，其中該可適性無線通訊接收器300包含：一天線3010；一低雜訊放大器3020；一混頻器3030；一可適性類比濾波器3040；一可變增益放大器3050；一具有N位元輸出之類比數位轉換器3060；一自動增益控制單元3070；一可適性接收運算單元3080；一數位濾波器3090；一數位解碼器3100。該天線3010，係用以接收一射頻訊號3011。該低雜訊放大器3020，其具有一第一輸入端係電性連接至該天線3010、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一低雜訊放大器(LNA)控制訊號以放大該射頻訊號3011。該混頻器3030，其具有一輸入端係電性連接至該低雜訊放大器(LNA)3020之該輸出端及一輸出端，用以將射頻訊號3011直接轉換為一中頻(IF)訊號3031。該可適性類比濾波器3040，其具有一第一輸入端係電性連接至該混頻器3030之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示3081可選擇性地抑制該中頻訊號3031頻寬外之干擾及雜訊。該可變增益放大器3050，其具有一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，用以根據一可變增益放大器的控制訊號3072放大從該可適性類比濾波器3040輸出之一第一訊號3041。該具有N位元輸出之可適性類比數位轉換器3060，其具有一第一輸入端係電性連接至該可變增益放大器3050之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以轉換該可變增益放大器3050輸出之一第二訊號3051至一第三數位化訊號3061。該自動增益控制單元3070，其具有一第一輸入端係電性連接至該具有N位元輸出之可適性類比數位轉換器3060之該輸出端、一第二輸入端、一第一輸出端係電性連接至該低雜訊放大器3020之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該可變增益放大器3050之該第二輸入端及一第三輸出端，用於測量與追蹤該可適性類比數位轉換器3060輸出之該第三數位訊號3061之訊號功率、決定該低雜訊放大器3020及該可變增益放大器3050之適當增益設定、分別地設定該低雜訊放大器控制訊號3071及該可變增益放大器控制訊號3072、以及藉由該第一輸出端輸出該低雜訊放大器之控制訊號3071至該低雜訊放大器3020及藉由該第二輸出端輸出一可變增益放大器控制訊號3072。該可適性接收運算單元3080，其具有一輸出端係電性連接至該混頻器3030之該第三輸出端、一第一輸出端係電性連接至該可適性類比濾波器3040之該第二輸入端，用以測量由該混頻器3030輸出之中頻訊號3031之訊號功率、決定若一相鄰信道干擾是否存在，則藉由該第一輸出端輸出該相鄰信道干擾指示3081，進而決定該可適性類比濾波器3040之設定。該數位濾波器3090，係電性連接至該具有N位元輸出之可適性類比數位轉換器3060之該輸出端，用以抑制該第三數位訊號3061於頻寬外之訊號功率。該數位解碼器3100，係電性連接至該數位濾波器3090，用以將該數位濾波器輸出之一第四訊號3091進行解碼。
除此之外，該可適性接收運算單元3080之功能包含(a)量測由混頻器3030輸出之該中頻訊號3031之訊號功率(b)將該中頻訊號3031與一功率門檻進行比較，以決定任何相鄰信道干擾訊號是否存在(c)輸出一相鄰信道干擾指示3081至該可適性類比濾波器3040，進而決定該可適性類比濾波器3040之頻寬。
本發明之一第三實施例之功能方塊圖如第6圖所示，其中該可適性無線通訊接收器400包含：一天線4010；一低雜訊放大器4020；一混頻器4030；一可適性類比濾波器4040；一可變增益放大器4060；一切換器4050；一具有N位元輸出之類比數位轉換器4070；一自動增益控制單元4080；一可適性接收運算單元4090；一數位濾波器4100；一數位解碼器4110，其大多數功能方塊圖與前述相似，亦即，包含一可適性類比濾波器4040。
總而言之，該切換器4050係根據一切換器控制訊號4092可選擇性地提供一輸入訊號至該可變增益放大器4060，該輸入訊號即分別為一中頻訊號4031或該可適性類比濾波器4040之輸出訊號，且該切換器控制訊號2092係藉由一可適性接收運算單元4090所決定。該可適性接收運算單元4090則具有以下之功能(a)輸出該切換器控制訊號4092至該切換器4050(b)測量該可變增益放大器4060輸出之第二訊號4061之訊號功率及接收該低雜訊放大器控制4081訊號與該可變增益放大器控制4082訊號(c)將第二訊號4061之訊號功率與一訊號門檻進行比較以決定任何相鄰信道干擾訊號的存在與否以及(d)輸出此相鄰信道干擾指示4091至該可適性類比濾波器4040，進而決定該可適性類比濾波器4040之頻寬設定。
上述實施例之主要的差異在於決定該相鄰信道干擾訊號的存在與否之方法可為(a)藉由電性連接於可適性類比濾波器2040之後的數位電路(自動增益控制單元2080)決定，如第4圖所示(b)藉由電性連接於可適性類比濾波器3040之前的一類比電路(可適性接收運算3080)在之，如第5圖所示(c)藉由旁路於該可適性類比濾波器4040之可適性接收運算單元4090，亦即同樣藉由自動增益控制單元4080，如第6圖所示。
為了更瞭解本發明之精神，第7圖所示為本發明第一實施例之執行步驟與時間軸。該藍牙接收器之電源於時間(T=T0 )時打開，其相距於起始接收時間(T=T2 )約N1 +N2 秒，該執行步驟與時間軸包含了5個步驟：
步驟1：在時間(T=T0 )時，打開該接收器之電源。由於欲取得之藍牙封包訊號於時間(T=T2 )將不被傳送，任何於該時間(T=T2 )之前所偵測到的訊號功率被視為由藍牙或802.11裝置所發送之相鄰信道干擾。請參考第4圖及第6圖，該可適性濾波器2040 4040可藉由切換器控制訊號2092 4092控制該切換器2050 4050，使得該混頻器2030 4030之輸出可直接連接至該可變增益放大器2060 4060。而在第5圖中的可適性濾波器3040，則不額外需要一個旁路路徑。
步驟2：在時間T=T0 與T=T1 之間，藉由(a)一數位電路(自動增益控制單元2080)測量該寬頻相鄰信道干擾，配置於第4圖之可適性濾波器3040之後(b)一類比電路(可適性接收運算單元3080)，配置於第5圖之可適性濾波器3040之前(c)藉由該可適性運算單元4090及一自動增益控制單元4080，配置於第6圖中之可適性濾波器4040之後。
步驟3：在步驟2完成後，根據相鄰信道干擾PACI 的功率偵測，可決定該相鄰信道干擾PACI 之存在與否。在步驟2中，若該相鄰信道干擾PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，其則設定為0
步驟4：於時間T=T1 時，將可適性類比濾波器2040 4040(如在步驟1中已被旁路)，亦即，藉由切換器控制訊號2092 4092的設定，以連結可適性濾波器2040 4040至可變增益放大器2060 4060之輸入，並可根據步驟3中之相鄰信道干擾指示進而設定可適性濾波器2040 3040 4040之通帶頻寬。若相鄰信道干擾指示2091 3081 4091被設定為1，則可適性濾波器2040 3040 4040之通帶頻寬設定為窄頻頻寬，以壓抑更多相鄰信道干擾功率。反之，若相鄰信道干擾指示2091 3081 4091被設定為0，亦即無相鄰信道干擾存在，則將可適性濾波器2040 3040 4040之通帶頻寬設定為寬頻頻寬，以提高該接收器之靈敏度。
步驟5：於時間T=T2 時，對該欲取得之藍牙封包訊號進行偵測及解碼。
在上述之執行步驟與時間軸中，一段N1 秒的時間同時被設定至一類比電路、一數位電路，或者兩者同時，以確保能準確地量測該相鄰信道干擾功率。另一方面，一段N2 秒的時間則被用以提供可適性類比濾波器2040 3040 4040之開或關、依據相鄰信道干擾功率指示調整其濾波器通帶頻寬的所需時間。此外，若相鄰信道干擾功率獨自藉由第4圖中之數位自動增益控制單元2080測量，或者藉由第6圖之類比及數位電路，可適性類比濾波器2040 4040則透過切換器被旁路。該旁路功能的使用，對第5圖中的可適性類比濾波器3040並不適用。
除此之外，該可適性類比濾波器2040、3040、4040具有對一窄頻頻寬或一寬通道頻寬之選擇性。舉例來說，一可適性類比濾波器2040、3040、4040具有可選擇性選擇其使用一低階或一高階濾波器。因此，當該相鄰信道干擾指示為0且以節能為優先時，該接收器200、300、400會選擇具有一較低能耗之低階濾波器於可適性類比濾波器2040、3040、4040。此外，當該相鄰信道干擾指示為1時，一類比數為轉換器單元2070、3060、4070具有為操作於一較高取樣頻率及最大位元值輸出之最佳性能模式，而當該相鄰信道干擾指示為0時，則操作於為具有低取樣頻率及較小位元輸出之節能模式。
於本發明中所提及之可適性濾波器之通帶頻寬之單位(不論BNarrow 或BWide )皆為赫茲(Hertz)、可適性類比數位轉換器之取樣頻率(不論RHigh 或RLow )之單位則為樣本/秒。
本發明之第四實施例之功能方塊圖如第8圖所示，該可適性無線通訊接收器500包含：
一天線5010；一低雜訊放大器5020；一混頻器5030；一可適性類比濾波器5040；一可變增益放大器5060；一切換器5050；一可適性類比數位轉換器5070；一自動增益控制單元5080；一可適性接收運算單元5090；一數位濾波器5100；一數位解碼器5110。
該天線5010，用於接收一射頻訊號5011。該低雜訊放大器5020，具有一第一輸入端係電性連接至該天線5010、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一低雜訊放大器控制5081訊號放大該射頻訊號5011。該混頻器5030，具有一輸入端係電性連接至該低雜訊放大器5020之該輸出端及一輸出端，用以將射頻訊號5011直接轉換為一中頻訊號5031。該可適性類比濾波器5040，具有一第一輸入端係電性連接至該混頻器5030之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示5091，選擇性地抑制該中頻訊號5031頻寬外之干擾及雜訊。該可變增益放大器5060，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一可變增益放大器控制5082訊號放大該可適性類比濾波器5040輸出之一第一訊號5051。該切換器5050，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比濾波器5040之該輸出端、一第二輸入端係電性連接至該混頻器5030之該輸出端、一第三輸入端及一輸出端係電性連接至該可變增益放大器5060之該第一輸入端，用以根據一切換器控制5092訊號連接該混頻器5030或該可適性類比濾波器5040其中之一至該可變增益放大器5060。該可適性類比數位轉換器5070，具有一第一輸入端係電性連接至該可變增益放大器5060之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示5091，選擇性地轉換該可變增益放大器5060輸出之一第二訊號5061為一第三數位化訊號5071。該自動增益控制單元5080，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比數位轉換器5070之該輸出端、一第二輸入端、一第一輸出端係電性連接至該低雜訊放大器5020之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該可變增益放大器5060之該第二輸入端及一第三輸出端，用於測量與追蹤該可適性類比數位轉換器5070輸出之該第三數位訊號5071之訊號功率、決定該低雜訊放大器5020及該可變增益放大器5060之適當增益設定、分別地設定該低雜訊放大器控制5081訊號及該可變增益放大器5082控制訊號、藉由該第一輸出端輸出該低雜訊放大器控制5081訊號至該低雜訊放大器5020及藉由該第二輸出端輸出一可變增益放大器控制5082訊號至該可變增益放大器5060與一量測之訊號功率(PACI )。該可適性接收運算單元5090，具有一輸入端係電性連接至自動增益控制單元5080之該第三輸出端、一第一輸出端係電性連接至該可適性類比濾波器5040之該第二輸入端、該可適性類比數位轉換器5070之該第二輸入端及該自動增益控制單元5080之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該切換器5050之該第三輸入端，用以接收該量測之訊號功率(PACI )、決定一相鄰信道干擾是否存在及藉由該第二輸出端輸出該切換器控制5092訊號至該切換器、藉由該第一輸出端輸出該相鄰信道干擾指示5091以設定該可適性類比濾波器5040及該可適性類比數位轉換器5070。該數位濾波器5100，係電性連接至該可適性類比數位轉換器5070之該輸出端，用以抑制該第三數位訊號之頻寬外之訊號功率。該數位解碼器5110，係電性連接至該數位濾波器5100，用以對該數位濾波器5100輸出之一第四訊號5101進行解碼。
總而言之，該切換器5050係根據一切換器控制訊號5092可選擇性地一輸入訊號至該可變增益放大器5060，該輸入訊號即分別為一中頻訊號5031或該可適性類比濾波器5040之輸出訊號，且該切換器控制訊號5092係藉由一可適性接收運算單元5090所決定。該可適性接收運算單元5090之功能包含(a)輸出該切換器控制訊號5092至該切換器5050(b)測量由自動增益控制單元輸出之一訊號功率5083(c)將訊號功率5083與一訊號門檻進行比較以決定任何相鄰信道干擾訊號的存在與否以及(d)輸出此相鄰信道干擾指示5091至該可適性類比濾波器5040及該可適性類比數位轉換器5070。
除此之外，該可適性類比濾波器5040之設定條件為(a)當該相鄰信道干擾指示為1時，將該可適性類比濾波器5040設定為具有一窄頻頻寬且(或)具有高階濾波器響應之特性(b)該相鄰信道干擾指示為0時，將該可適性類比濾波器5040設定為具有一寬頻頻寬且(或)具有低階濾波器響應之特性。另一方面，該可適性類比數位轉換器5070之設定條件為(a)當該相鄰信道干擾指示為1時，該可適性類比數位轉換器5070設定為具有為操作於一較高取樣頻率且(或)最大位元值輸出之最佳性能模式(b)當該相鄰信道干擾指示為0時，該可適性類比數位轉換器5070設定為有低取樣頻率且(或)較小位元輸出之節能模式。
需注意的是，當測量功率PACI 大於門檻功率時，該相鄰信道干擾指示被設定為1，反之，該相鄰信道干擾指示被設定為0。此外，自動增益控制單元5080所具有之功能包含：(a)藉由電性連結於可適性類比濾波器5040後之自動增益控制單元5080，於接收實際訊號封包的起始時間之前，儲存該測量的寬頻相鄰信道干擾參考功率(b)將寬頻相鄰信道干擾參考功率與藉由自動增益控制單元5080輸出之窄頻相鄰信道干擾參考功率進行比較後，藉由低雜訊放大器控制5081訊號及可變增益放大器控制5082，以決定該低雜訊放大器5020以及可變增益放大器5060之適當增益設定。
本發明之第五實施例之功能方塊圖如第9圖所示，該具有寬頻相鄰信道干擾參考功率(PWB )之可適性無線通訊接收器600，其包含：一天線6010；一具有多級之低雜訊放大器6020；一混頻器6030；一可適性類比濾波器6040；一可變增益放大器6050；一可適性類比數位轉換器6060；一自動增益控制單元6070；一可適性接收運算單元6080；一數位濾波器6090；一數位解碼器6100。該天線6010係用以接收一射頻訊號6011。該具有多級之低雜訊放大器6020，具有一第一輸入端係電性連接至該天線6010、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一低雜訊放大器控制6071訊號放大該射頻訊號6011。該混頻器6030，具有一輸入端係電性連接至該具有多級之低雜訊放大器6020之該輸出端及一輸出端，用以將射頻訊號6011直接轉換為一中頻訊號6031。該可適性類比濾波器6040，具有一第一輸入端係電性連接至該混頻器6030之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示6081，選擇性地抑制該中頻訊號6031頻寬外之干擾及雜訊。該可變增益放大器6050，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比濾波器6040之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一可變增益放大器6050控制6072訊號放大從該可適性類比濾波器6040輸出之一第一訊號6041。該可適性類比數位轉換器6060，具有一第一輸入端係電性連接至該可變增益放大器6050之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示6081，選擇性地轉換該可變增益放大器6050輸出之一第二訊號6051為一第三數位化訊號6061。該自動增益控制單元6070，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比數位轉換器6060之該輸出端、一第二輸入端、一第一輸出端係電性連接至該具有多級之低雜訊放大器6020之該第二輸入端及一第二輸出端係電性連接至該可變增益放大器6050之該第二輸入端，用以測量與追蹤該可適性類比數位轉換器6060輸出之該第三數位訊號6061之訊號功率、決定該具有多級之低雜訊放大器6020及該可變增益放大器6050之適當增益設定、分別地設定該低雜訊放大器控制6071訊號及該可變增益放大器6072控制訊號、藉由該第一輸出端輸出該低雜訊放大器控制6071訊號至該具有多級之低雜訊放大器6020及藉由該第二輸出端輸出一可變增益放大器6072控制訊號至該可變增、益放大器6050。該可適性接收運算單元，具有一輸入端係電性連接至混頻器6030之該輸出端、一第一輸出端係電性連接至該可適性類比濾波器6040之該第二輸入端與該可適性類比數位轉換器6060之該第二輸入端及一第二輸出端係電性連接至該自動增益控制單元6070之該第二輸入端，用以測量該混頻器6030輸出之該中頻訊號6031之訊號功率、決定若一相鄰信道干擾存在，則藉由該第一輸出端輸出該相鄰信道干擾指示6081以選擇性地設定該可適性類比濾波器6040與該可適性類比數位轉換器6060以及藉由該第二輸出端決定該寬頻相鄰信道干擾參考功率(PWB )至該自動增益控制單元6070。該數位濾波器6090，係電性連接至該可適性類比數位轉換器6060之該輸出端，用以抑制該第三數位訊號6061之頻寬外之訊號功率。該數位解碼器6100，係電性連接至該數位濾波器6090，用以將該數位濾波器6090輸出之一第四訊號6091進行解碼。
除此之外，該可適性接收運算單元6080之功能包含(a)量測由混頻器6030輸出之該中頻訊號6031之訊號功率(b)將該中頻訊號6031與一功率門檻進行比較，以決定任何相鄰信道干擾訊號是否存在(c)輸出一相鄰信道干擾指示6081至該可適性類比濾波器6040，進而決定該可適性類比濾波器6040之頻寬及該可適性類比數位轉換器6060(其功能與第四實施例中相同)(d)連續地輸出一測量之寬頻相鄰信道干擾參考功率(PWB )6082至該自動增益控制6070，於實際接收封包之起始時間之前或之後。相較於第8圖中所提及之可適性類比濾波器5040，於本實施例中之可適性類比濾波器6040不需使用一旁路路徑。
除此之外，於本實施例中一新的自動增益控制單元6070功能包含在實際接收訊號封包之前或之後，使用電性連結於適性類比濾波器6040之前之可適性接收運算單元6080所量測之寬頻相鄰信道干擾參考功率(PWB )與使用自動增益控制單元6070所量測之窄頻功率訊號進行比對後，透過低雜訊放大器控制6071訊號及可變增益放大器控制6072，以決定該低雜訊放大器6020以及可變增益放大器6050之適當增益設定。
本發明之第六實施例如第10圖所示，該具有可適性及可節能之無線通訊接收器，其包含：一天線7010；一低雜訊放大器7020；一混頻器7030；一可適性類比濾波器7040；一可變增益放大器7060；一切換器7050；一可適性類比數位轉換器7070；一自動增益控制單元7080；一可適性接收運算單元7090；一數位濾波器7100；一數位解碼器7110。該天線7010，用以接收一射頻訊號7011。該低雜訊放大器7020，具有一第一輸入端係電性連接至該天線7010、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一低雜訊放大器控制7081訊號放大該射頻訊號7011。該混頻器7030，具有一輸入端係電性連接至該低雜訊放大器7020之該輸出端及一輸出端，用以將射頻訊號7011直接轉換為一中頻訊號7031。該可適性類比濾波器7040，其具有一第一輸入端一可適性類比濾波器7040，具有一第一輸入端係電性連接至該混頻器7030之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示7091，選擇性地抑制該中頻訊號7031頻寬外之干擾及雜訊。該可變增益放大器7060，其具有一輸入端一可變增益放大器7060，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一可變增益放大器控制7082訊號放大該可適性類比濾波器7040輸出之一第一訊號。該切換器7050，其具有一第一輸入端一切換器7050，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比濾波器7040之該輸出端、一第二輸入端係電性連接至該混頻器7030之該輸出端、一第三輸入端及一輸出端係電性連接至該可變增益放大器7060之該第一輸入端，用以根據一切換器控制7092訊號連接該混頻器7030或該可適性類比濾波器7040其中之一至該可變增益放大器7060。該可適性類比數位轉換器7070，其具有一第一輸入端一可適性類比數位轉換器7070，具有一第一輸入端係電性連接至該可變增益放大器7060之該輸出端、一第二輸入端及一輸出端，用以根據一相鄰信道干擾指示7091，選擇性地轉換該可變增益放大器7060輸出之一第二訊號7061為一第三數位化訊號7071。該自動增益控制單元7080，具有一第一輸入端係電性連接至該可適性類比數位轉換器7070之該輸出端、一第二輸入端、一第一輸出端係電性連接至該低雜訊放大器7020之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該可變增益放大器7060之該第二輸入端，用於測量與追蹤該可適性類比數位轉換器7070輸出之該第三數位訊號7071之訊號功率、決定該低雜訊放大器7020及該可變增益放大器7060之適當增益設定、分別地設定該低雜訊放大器控制7081訊號及該可變增益放大器控制7082訊號、藉由該第一輸出端輸出該低雜訊放大器控制7081訊號至該低雜訊放大器7020及藉由該第二輸出端輸出一可變增益放大器控制7082訊號至該可變增益放大器7060。該可適性接收運算單元7090，具有一第一輸入端係電性連接至自動增益控制單元7080之該第一輸出端、一第二輸入端係電性連接至該自動增益控制單元7080之該第二輸入端、一第三輸入端係電性連接至該可變增益放大器7060之該輸出端、一第一輸出端係電性連接至該可適性類比濾波器7040之該第二輸入端及該可適性類比數位轉換器7070之該第二輸入端、一第二輸出端係電性連接至該切換器7050之該第三輸出端及一第三輸出端係電性連接至該自動增益控制單元7080之該第二輸入端，用以測量一訊號功率(PACI )、決定一相鄰信道干擾是否存在及藉由該第二輸出端輸出該切換器控制7092訊號至該切換器7050、藉由該第一輸出端輸出該相鄰信道干擾指示7091以設定該可適性類比濾波器7040及該可適性類比數位轉換器7070以及輸出一類比參考功率7093至該自動增益控制單元7080之第二輸入端。該數位濾波器7100，係電性連接至該可適性類比數位轉換器7070之該輸出端，用以抑制該第三數位訊號7071之頻寬外之訊號功率。該數位解碼器7110，係電性連接至該數位濾波器7100，用以對該數位濾波器7100輸出之一第四訊號7101進行解碼。
該切換器7050係根據一切換器控制訊號7092可選擇性地一輸入訊號至該可變增益放大器7060，該輸入訊號即分別為一中頻訊號7031或該可適性類比濾波器7040之輸出訊號，且該切換器控制訊號7092係藉由一可適性接收運算單元7090所決定。該可適性接收運算單元7090之功能包含(a)輸出該切換器控制訊號7092至該切換器7050(b)測量中頻訊號7031之信號功率(c)將訊號功率7031與一訊號門檻進行比較以決定任何相鄰信道干擾訊號的存在與否以及(d)輸出類比參考功率7093至自動增益控制單元7080(e)輸出此相鄰信道干擾指示7091至該可適性類比濾波器7040及該可適性類比數位轉換器7070。
然而，於本實施例中，於接受一封包起始時間前，該相鄰信道干擾訊號功率同時為可適性接收運算單元7090中之該類比電路以及一數位自動增益控制單元7080所測量，(即被該自動增益控制7080決定該低雜訊放大器控制訊號7081以及該可變增益放大器控制訊號7082)；除此之外，於本實施例中一新的自動增益控制單元7080被用以測量與追蹤自該可適性類比數位轉換器單元7070輸出之該訊號功率，以決定該適當的低雜訊放大器7020及可變增益放大器7060之增益設定，以及分別地輸出低雜訊放大器控制7081即可變增益放大控制7082至低雜訊放大器7020即可變增益放大器7060。除此之外，該自動增益控制單元7080被設置有一選擇性以利用該類比參考功率7083以決定一低雜訊放大器7020之適當的增益設置。
為了更瞭解本發明之第4實施例至第6實施例之精神，一執行步驟與時間軸如第11圖所示，其包含6個步驟說明如下：步驟1：於時間(T=T0 )時，亦即於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源且該可適性濾波器5040 7040可藉由切換器控制訊號5092 7092控制該切換器5050 7050，使得該混頻器50307030之輸出可直接連接至該可變增益放大器5060 7060，分別於第8圖及第10圖中。而在第9圖中的可適性濾波器6040，則不額外需要一個旁路路徑；步驟2：在時間(T=T0 )與(T=T1 )之間，藉由(a)一數位電路(自動增益控制單元5080)測量該寬頻相鄰信道干擾，配置於第8圖之可適性濾波器5040之後(b)一類比電路(可適性接收運算單元6080)，配置於第9圖之可適性濾波器6040之前(c)同時藉由該可適性運算單元7090及一自動增益控制單元7080，配置於第10圖中之可適性濾波器7040之後，並輸出一量測訊號功率(PACI )，其中該中頻訊號係為一可適性濾波器之輸入訊號；步驟3：在步驟2完成後，根據相鄰信道干擾PACI 的功率偵測，可決定該相鄰信道干擾PACI 之存在與否。在步驟2中，若該相鄰信道干擾PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，其則設定為0。此外，若該類比電路用以量測該相鄰信道干擾功率，亦即，可適性接收運算單元6080 7090、寬頻相鄰信道干擾參考功率6082或類比參考功率7093連接至數位自動增益控制單元6070 7080，並做為一參考功率，以決定該低雜訊濾波器或該可變增益控制放大器控制訊號6071 7081 6072 7082。
步驟4：於時間(T=T1 )時，亦即，於接收該欲取得之訊號前N2 秒，將可適性類比濾波器5040 7040(如在步驟1中已被旁路)，亦即，藉由切換器控制訊號5092 7092的設定，以連結可適性濾波器5040 7040至可變增益放大器5060 7060之輸入，並可根據步驟3中之相鄰信道干擾指示進而設定可適性濾波器5040 7040之通帶頻寬。若相鄰信道干擾指示5091 6081 7091被設定為1，則(a)可適性濾波器5040 6040之通帶頻寬設定為窄頻頻寬，以壓抑更多相鄰信道干擾功率(b)將可適性類比數位轉換器5070 6060 7070設定為高取樣頻率且具有較大輸出位元。反之，若相鄰信道干擾指示2091 3081 4091被設定為0，亦即無相鄰信道干擾存在，則將可適性濾波器5040 7040之通帶頻寬設定為寬頻頻寬，以提高該接收器之靈敏度，將可適性類比數位轉換器5070 6060 7070設定為高取樣頻率且具有較大輸出位元，以降低功率消耗。
步驟5：於時間(T=T2 )時，對該欲取得之藍牙封包訊號進行偵測及解碼。根據於步驟3中設定完成的低雜訊放大器5020 6020 7020及可變增益放大器5060 6050 7060，打開自動增益控制單元5080 6070 7080。
步驟6：於時間(T>T2 )時，自動增益控制單元5080 6070 7080，進行窄頻訊號功率量測並將其與步驟2中之寬頻相頻通道參考功率6082進行比較，進而決定該低雜訊放大器與該可變增益放大器之設定。若寬頻相頻通道參考功率6082可於可適性類比濾波器前被量測到，如第9圖中之可適性接收運算單元6080所示。該可提供不同的增益設定之具有複數個放大級的低雜訊放大器與該可變增益放大器之增益設定係藉由寬頻相鄰信道干擾參考功率6082與窄頻訊號功率之比較後決定。另一方法為使用寬頻相頻通道參考功率6082決定該低雜訊放大器之增益設定，而使用自動增益控制單元6070決定可變增益放大器之增益。
另一方面，該步驟4中若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FHigh ，反之，則設定為一正整數FLow ，其中1FLow FHigh 。該步驟4中若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BNarrow ，反之，則設定為一正實數BWide ，其中0<BNarrow BWide 。該步驟4中若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RHigh ，反之，則設定為一正實數RLow ，其中0<RLow RHigh 。該步驟4中若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NBig ，反之，則設定為一正整數NSmall ，其中1NSmall NBig 。
本發明之另一方法或實施例如下所述：若該寬頻訊號功率於該可適性類比濾波器前測量，此測量而得之功率(PWB )可用來與由於該可適性類比濾波器之後的一數位自動增益控制電路所測量之值(PNB )相比較，若兩者功率差PWB -PNB 大於門檻功率PD ,，則相鄰信道干擾指示為1，反之為0。除此之外，於第9圖中並不需要預先開啟接收器，於可適性類比濾波器之前的寬頻功率以及可適性類比濾波器之後的窄頻功率皆可在預定起始時間之前或之後連續地被測量。
如上所述之新的執行步驟與時間軸如第12圖所示，其包含5個步驟說明如下：步驟1：在開始接收時，打開一接收機且具有預設設定之一可適性濾波器及具有預設設定之一可適性類比數位轉換器之電源；步驟2：透過一可適性接收運算單元測量該寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 、透過一自動增益控制單元測量一訊號功率PNB 且持續N1 秒，其中寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 係為一混頻器之輸出訊號且該訊號功率PNB 為該可適性類比數位轉換器之輸出；步驟3：若一量測訊號功率差值PWB -PNB 大於一功率門檻值PD ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，其則設定為0；步驟4：在開始接收後N1 秒，根據該相鄰信道干擾指示重新設定該可適性濾波器及該可適性類比數位轉換器之設定；以及步驟5：在開始接收後N1 +N2 秒，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
即使本發明中之上述接收器均特別著重於一藍牙接收器，但這些方法與裝置可被輕易地應用於其他無線通訊系統中(a)當相鄰信道干擾存在與否，其可適性之特定可優化接收器之性能(b)節省成本和功率消耗。在一般情況下，本發明可應用於無線通信系統，當收到一個封包的起始時間被稱為接收。因此，接收器可以先打開，以透過使用類比電路、數位電路，或者同時使用類比及數位電路進行相鄰信道干擾功率的量測。除此之外，一相鄰信道干擾指示用以決定當相鄰信道干擾功率大於一門檻功率時，其可能導致接收器之性能下降。
此指示可被用來設定該接收器以具有不同功能及可適性的優化接收器性能不論該相鄰信道干擾存在或相鄰信道干擾是否存在，本發明所述之接收器，其功能係為選自下列至少之一，其包含：(a)一可選擇高階或低階響應之濾波器、窄頻或寬頻頻寬之濾波器，以及是否使用該濾波器(b)一可選擇(高或低)取樣頻率及/或不同輸出位元數之可適性類比數位轉換器單元(c)一決定該低雜訊放大器即該可變增益放大器設定之自動增益控制電路，使用該寬頻相鄰信道干擾參考功率於該濾波器之前或不透過該濾波器。
雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都可以作各型式的修正與變化，而不會破壞此發明的精神。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
2010 3010 4010 5010 6010 7010．．．天線
2011 3011 4011 5011 6011 7011．．．射頻訊號
2020 3020 4020 5020 6020 7020．．．低雜訊放大器
2081 3071 4081 5081 6071 7081．．．低雜訊放大器控制
2030 3030 4030 5030 6030 7030．．．混頻器
2031 3031 4031 5031 6031 7031．．．中頻訊號
2040 3040 4040 5040 6040 7040．．．可適性類比濾波器
2050 4050 5050 7050．．．切換器
2092 4092 5092 7092．．．切換器控制訊號
2051 3041 4051 5051 6041 7051．．．第一訊號
2061 3051 4061 5061 6051 7061．．．第二訊號
2071 3061 4071 5071 6061 7071．．．第三數位化訊號
2101 3091 4101 5101 6091 7101．．．第四訊號
2083 5083．．．訊號強度
2060 3050 4060 5060 6050 7060．．．可變增益放大器
2082 3072 4082 5082 6072 7082．．．可變增益放大器的控制
2070 3060 4070．．．具有N位元輸出之類比數位轉換器
2080 3070 4080 5080 6070 7080．．．自動增益控制單元
6082．．．寬頻相鄰通道干擾參考功率
2090 3080 4090 5090 6080 7090．．．可適性接收運算單元
2091 3081 4091 5091 6081 7091．．．相鄰通道干擾指示
7093．．．類比參考功率
2100 3090 4100 5100 6090 7100．．．數位濾波器
2110 3100 4110 5110 6100 7110．．．數位解碼器
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下：第1圖係為習知技術中包含一低中頻(IF>0)或直接轉換(IF=0)接收器之無線收發器之功能方塊圖；第2圖係為習知技術中包含一零中頻(IF=0Hz)以及一低中頻(IF=3MHz)接收器之相鄰信道干擾規範示意圖；第3圖係為二階、三階以及四階低通濾波器之頻率響應；第4圖係為本發明之一第一實施例之功能方塊圖；第5圖係為本發明之一第二實施例之功能方塊圖；第6圖係為本發明之一第三實施例之功能方塊圖；第7圖係為實現本發明之執行步驟與時間軸示意圖；第8圖係為本發明之一第四實施例之功能方塊圖；第9圖係為本發明之一第五實施例之功能方塊圖；第10圖係為本發明之一第六實施例之功能方塊圖；第11圖係為實現本發明之另一執行步驟與時間軸示意圖；以及第12圖係為實現本發明之另一執行步驟與時間軸示意圖。

Claims (21)

  1. 一種用於無線通訊之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源，並設置一切換器控制訊號以使得一混頻器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接；步驟2：透過一自動增益控制單元測量一數位訊號之訊號功率且持續N1 秒，並輸出一量測訊號功率PACI ，其中該數位訊號係藉由一可適性類比數位轉換器輸出；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，設定一切換器控制訊號以使得一可適性類比濾波器之輸出端及該可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接，並根據該相鄰信道干擾指示選擇性地設定該可適性類比濾波器與該可適性類比數位轉換器；以及步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FLow ，其中1FLow FHigh 。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BNarrow ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BWide ，其中0<BNarrow BWide 。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RLow ，其中0<RLow RHigh 。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NBig ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NSmall ，其中1NSmall NBig 。
  6. 一種用於無線通訊之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源；步驟2：透過一可適性接收運算單元測量一中頻訊號之訊號功率且持續N1 秒，並輸出一量測訊號功率PACI ，其中該中頻訊號係為一可適性濾波器之輸入訊號；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，根據該相鄰信道干擾指示設定一可適性類比濾波器及一可變增益放大器；步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼；以及步驟6：在開始接收以後，如同步驟2中之可適性濾波器之前，連續地將該量測訊號功率PACI 與一量測訊號功率PNB 進行比對，以決定一低雜訊放大器之適當增益設定，其中該量測訊號功率PNB 係為一可適性類比數位轉換器之一輸出數位訊號且係藉由一自動增益控制單元測量取得。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FLow ，其中1FLow FHigh 。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BNarrow ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BWide ，其中0<BNarrow BWide 。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RLow ，其中0<RLow RHigh 。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NBig ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NSmall ，其中1NSmall NBig 。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之該用於無線通訊之可適性接收方法，其中若該一量測訊號功率差值(PACI -PNB )大於一功率門檻值(PD )，則於步驟6中設定該低雜訊放大器至一低增益模式，以提供一較小或相同於藉由該自動增益控制單元使用該量測訊號功率PNB 所設定之增益設定。
  12. 一種用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：在開始接收時，打開一接收機且具有預設設定之一可適性濾波器及具有預設設定之一可適性類比數位轉換器之電源；步驟2：透過一可適性接收運算單元測量該寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 、透過一自動增益控制單元測量一訊號功率PNB 且持續N1 秒，其中寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 係為一混頻器之輸出訊號且該訊號功率PNB 為該可適性類比數位轉換器之輸出；步驟3：若一量測訊號功率差值PWB -PNB 大於一功率門檻值PD ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：在開始接收後N1 秒，根據該相鄰信道干擾指示重新設定該可適性濾波器及該可適性類比數位轉換器之設定；以及步驟5：在開始接收後N1 +N2 秒，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之該用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FLow ，其中1FLow FHigh 。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之該用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BNarrow ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BWide ，其中0<BNarrow BWide 。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之該用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RLow ，其中0<RLow RHigh 。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之該用於無線通訊且具有一寬頻相鄰信道干擾參考功率PWB 之可適性接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NBig ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NSmall ，其中1Nsmall NBig 。
  17. 一種用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其包含下列之步驟：步驟1：於接收一欲取得之訊號前N1 +N2 秒，打開一接收機之電源，並設置一切換器控制訊號以使得一混頻器之輸出端及一可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接；步驟2：同時透過一可適性接收運算單元及一自動增益控制單元測量一訊號功率PACI ，並輸出該量測訊號功率PACI ，其中該訊號功率PACI 之量測可藉由該可適性接收運算單元測量該可變增益 放大器之輸出訊號或藉由該自動增益控制單元測量一可適性類比數位轉換器且持續N1 秒取得；步驟3：若該量測訊號功率PACI 大於一功率門檻值PTH ，則設定一相鄰信道干擾指示為1，反之，設定該相鄰信道干擾指示為0；步驟4：於接收該欲取得之訊號前N2 秒，設定一切換器控制訊號以使得一可適性類比濾波器之輸出端及該可變增益放大器之輸入端可藉由該切換器連接，並根據該相鄰信道干擾指示選擇性地設定該可適性類比濾波器與該可適性類比數位轉換器；以及步驟5：在開始接收時，對該欲取得之訊號進行偵測及解碼。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之該用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之濾波器階數為一正整數FLow ，其中1FLow FHigh 。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之該用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BNarrow ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性濾波器之通帶頻寬為一正實數BWide ，其中0<BNarrow BWide 。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之該用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RHigh ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之取樣頻率為一正實數RLow ，其中0<RLow RHigh 。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之該用於無線通訊之可適性與可節能接收方法，其中該步驟3中，若該相鄰信道干擾指示為1時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NBig ，若該相鄰信道干擾指示為0時，則設定該可適性類比數位轉換器之輸出位元數量為一正整數NSmall ，其中1NSmall NBig 。
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