TWI493891B - 多頻帶資訊訊號之頻帶壓縮方法及利用該方法之裝置 - Google Patents

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Description

多頻帶資訊訊號之頻帶壓縮方法及利用該方法之裝置
本發明涉及寬頻無線信號操作，更具體地說，涉及一種頻率的升/降轉換。
現有的通信系統支援無線通信設備及有線通信設備之間的無線及有線通信，這樣的通信系統應用於國內及國際上的蜂窩電話通信系統與網際網路之間的通信，也應用於室內“點到點”的無線網路。任何一種通信系統都要按照一種或多種通信標準建立，並藉此運行。比如，無線通信系統可以按照後面所列舉的一種或多種標準運行(包括但不僅限於)：IEEE802.11x、藍牙、無線廣域網(例如WiMAX)、先進移動電話服務(AMPS)、數位先進移動電話服務(DAMPS)、全球移動通信系統(GSM)、碼分多工(CDMA)、寬頻CDMA、本地多點分配業務(LMDS)、多路多點分配技術(MMDS)、射頻識別(RFID)、改進資料率GSM服務(EDGE)、通用分組無線業務(GPRS)及許多其他的技術。
基於無線通信系統的類型，一個無線通信設備可以直接或間接地與另外一個無線通信設備建立通信。無線通信設備有：蜂窩電話、無線對講機、個人數位助手(PDA)、個人電腦(PC)、筆記本電腦及家庭娛樂設備等等。對於直接通信(也叫“點到點”通信)，把參與通信的無線通信設備的接收器和發射器調節到相同的通道或通道組，即可通過這些通道或通道組(比如，無線通信系統中多個射頻承載波中的一個)進行通信。對於間接無線通信， 任何一個無線通信設備通過指定的通道，或者直接與互連的多個基站中的一個基站(例如蜂窩基站)聯繫，或者直接與互連的多個接入點中的一個接入點(例如在室內或者在建築物內的無線網路)聯繫，而互連的基站及互連的接入點之間再進行直接通信，以完成無線設備之間通信連接。互連基站及互連接入點之間的通信則通過系統控制器、公用電話網、網際網路以及其他一些廣域網完成。
每一個參與無線通信的無線通信設備，要麼具有一個內置的無線收發器(也就是有接收器和發射器)，要麼被連接到一個相關的無線收發器上(例如，一個室內或建築物內無線通信網路的基站，射頻數據機等)。眾所周知，接收器需要連接到發射天線。接收器包括：一個低噪音放大器、一個或多個中頻部分、一個濾波部分和一個資料恢復部分。低噪音放大器接收經天線傳來的輸入射頻信號並把信號放大。一個或多個中頻部分把放大的射頻信號與一個或多個本地振盪混合，放大的射頻信號就轉換成基帶信號或中頻信號。濾波部分對基帶信號或中頻信號進行濾波，以削弱不需要的波段外的信號，這樣便得到濾波後的信號。資料恢復部分按照特定的無線通信標準把濾波後的信號恢復成原始資料。
眾所周知，發射器包括：資料調製部分、一個或多個中頻部分以及一個功率放大器。資料調製部分按照特定的無線通信標準，把原始資料轉換成基帶信號，一個或多個中頻部分把基帶信號與一個或多個本地振盪混合後合成射頻信號，功率放大器把射頻信號放大後從天線發射出去。
許多無線收發器可支援多個通信標準，這些通信標準可處於相同頻帶或者不同頻帶。例如，無線收發器可支援用於實現個人區域網的藍牙通信，以及用於實現無線區域網(WLAN)的IEEE 802.11通信。在這個例子中，IEEE 802.11通信和藍牙通信可處於同一頻帶(例如對應IEEE 802.11b、g等的2.4GHz)。此外，IEEE 802.11通信可處於不同于藍牙通信(例如2.4GHz)的頻帶(例如5GHz)。對於藍牙通信和IEEE 802.11b、(g)等通信，存在一些交互協議(interactive protocol)使得在用戶看來是並行(simultaneous)實現的，但實際上是共用串列(serial)實現的。如此一來，當無線收發器支持多種標準化通信時，其一次只能支持一種標準化通信。
支援多標準的收發器包括多個RF前端(例如，在接收器一側，針對每一種標準，存在單獨的LNA、通道濾波器和IF級；在發射器一側，針對每一種標準，存在單獨的IF級、功率放大器和通道濾波器)。如此一來，多標準收發器包括多個單獨的RF前端，每一RF前端對應一種標準，其具有不同的頻帶、通道使用方式(例如時分多址、頻分多址、碼分多工、正交頻分複用等)，和/或具有不同的資料調製方法(例如相移鍵控、頻移鍵控、幅移鍵控、上述方式的變體和合併)。這種多收發器將被安裝，它們通常可支援其設計用來支援的標準。對於所支援的每種通信標準，收發器還可包括單獨的基帶處理模組。因此，在開發出一種新的標準後，將需要一種新的硬體，以供無線通信設備來支援新開發的標準。
因此，需要一種收發器，其能夠至少部分地克服上述多標準局限性中的一個或多個局限性。
本發明涉及一種裝置和操作方法，其在下文的附圖說明、具體實施方式和權利要求中進行了進一步的描述。
根據本發明的一方面，提供一種操作無線設備的方法，包括：無線設備確定要接收的一組資訊信號，該組資訊信號由射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號承載，其包含多個資訊信號頻帶，並設有第一頻帶間隔(frequency band separation)；無線設備的RF接收器部分接收RF MFBMS信號；所述無線設備的RF接收器部分： 對於該組資訊信號之中的第一資訊信號，通過第一移頻(shift frequency)對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第一基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對於該組資訊信號之中的第二資訊信號，通過第二移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第二BB/IF資訊信號；合併第一和第二BB/IF資訊信號以生成BB/IF MFBMS信號，其具有第一和第二資訊信號的第二頻帶間隔，該第二頻帶間隔不同於所述第一頻帶間隔；及無線設備的基帶處理器從所述BB/IF MFBMS信號的第一和第二資訊信號中提取資料。
優選地，所述無線設備的RF接收器部分進一步：對於該組資訊信號中的第三資訊信號，通過第三移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第三BB/IF資訊信號；合併第三BB/IF資訊信號和第一和第二BB/IF資訊信號，以生成具有第二頻帶間隔的BB/IF MFBMS信號。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線區域網(WLAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線個人區域網(WPAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括全球定位系統 (GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括第一雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括第二雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第三資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號包括第一組多個資訊信號；BB/IF MFBMS信號包括第二組多個資訊信號，第一組多個資訊信號之中的第二組多個資訊信號。
根據本發明的另一方面，提供一種無線設備，包括：處理電路，用於確定要接收的一組資訊信號，該組資訊信號由射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號承載，其包含多個資訊信號頻帶，並設有第一頻帶間隔(frequency band separation)；RF接收器部分，其與所述處理電路相連，用於：對於該組資訊信號之中的每一資訊信號：通過各自的移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成各自的基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對各自的BB/IF資訊信號進行帶通濾波；及合併對應於該組資訊信號的BB/IF資訊信號，二頻帶間隔，該第二頻帶間隔不同於所述第一頻帶間隔；及所述處理電路用於從所述BB/IF MFBMS信號的第一和第二資訊信號中提取資料。
優選地，對於該組資訊信號之中的第一資訊信號，所述RF接收器用 於：通過第一頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第一基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對於該組資訊信號之中的第二資訊信號，所述RF接收器用於：通過第二頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第二基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；所述基帶處理模組用於合併第一和第二BB/IF資訊信號，以生成BB/IF MFBMS信號。
優選地，對於該組資訊信號之中的第三資訊信號，所述RF接收器用於：通過第三頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第三基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；基帶處理模組用於合併第三BB/IF資訊信號和第一和第二BB/IF資訊信號，以生成BB/IF MFBMS信號。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線區域網(WLAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線個人區域網(WPAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地， RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括第一雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括第二雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第三資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號包括第一組多個資訊信號；及BB/IF MFBMS信號包括第二組多個資訊信號，第一組多個資訊信號之中的第二組多個資訊信號。
本發明的其他特徵和優點，在結合附圖仔細閱讀下文之後將更加清晰。
100‧‧‧無線通信系統
102‧‧‧骨幹網
104‧‧‧蜂窩網路
106‧‧‧無線區域網(WLAN)
108‧‧‧無線廣域網(WWAN)
110‧‧‧伺服器電腦
112‧‧‧網頁伺服器
114‧‧‧伺服器
116、118‧‧‧筆記本電腦
122、124‧‧‧桌面式電腦
126、128‧‧‧蜂窩電話
130、132、136‧‧‧便攜資料終端
150‧‧‧GPS衛星
200‧‧‧多頻帶多標準(MFBMS)頻譜
202A、202B、202C‧‧‧頻帶
204A、204B、204C‧‧‧通道
250‧‧‧收發器
252‧‧‧接收器部分
254‧‧‧發射器部分
256‧‧‧進站射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號信號
258‧‧‧降頻轉換信號
260‧‧‧基帶處理模組
262‧‧‧進站資料
264‧‧‧出站資料
266‧‧‧出站信號
268‧‧‧出站射頻(RF)多頻帶多標準 (MFBMS)信號
300‧‧‧RF MFBMS信號
302、304、306、308‧‧‧資訊信號
310‧‧‧RF MFBMS頻譜
330‧‧‧降頻轉換操作
331‧‧‧升頻轉換操作
350‧‧‧基帶/中頻(BB/IF)多頻帶多標準(MFBMS)頻譜
360‧‧‧基帶/中頻(BB/IF)多頻帶多標準(MFBMS)信號
400‧‧‧降頻轉換操作
402‧‧‧BB/IF MFBMS信號
402‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
406‧‧‧濾波頻譜
410‧‧‧降頻轉換操作
412‧‧‧BB/IF MFBMS信號
414‧‧‧基帶BB/IF MFBMS頻譜
420‧‧‧BB/IF MFBMS信號
422‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
424‧‧‧升頻轉換操作
426‧‧‧RF MFBMS信號
428‧‧‧RF MFBMS頻譜
430、432‧‧‧資訊信號
450‧‧‧BB/IF MFBMS信號
452‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
454‧‧‧升頻轉換操作
456‧‧‧RF MFBMS信號
458、460、462‧‧‧資訊信號
464‧‧‧RF MFBMS頻譜
702‧‧‧天線
704‧‧‧低雜訊放大器(LNA)
706‧‧‧可選濾波器
708‧‧‧混頻器
710‧‧‧濾波器
714‧‧‧模數轉換器(ADC)
718‧‧‧本地振盪器(LO)
720‧‧‧晶體振盪器
802‧‧‧數位類比轉換器(DAC)
804‧‧‧濾波器
806‧‧‧混頻器
808‧‧‧濾波器
810‧‧‧功率放大器(PA)
812‧‧‧天線
902‧‧‧天線
904‧‧‧第一混頻級(mixing stage)
906‧‧‧第二混頻級
908‧‧‧第一混頻級
910‧‧‧第二混頻級
912‧‧‧天線
1002‧‧‧降頻轉換操作
1004‧‧‧BB/IF MFBMS信號
1104‧‧‧進站BB/IF MFBMS信號
1106‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
1122‧‧‧降頻轉換操作
1124‧‧‧進站BB/IF MFBMS信號
1126‧‧‧基帶/低IF MFBMS頻譜
1130‧‧‧出站BB/IF MFBMS信號
1132‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
1134‧‧‧升頻轉換操作
1150‧‧‧出站BB/IF MFBMS信號
1152‧‧‧BB/IF MFBMS頻譜
1154‧‧‧升頻轉換操作
1156‧‧‧出站RF MFBMS信號
1400‧‧‧天線
1402A‧‧‧LNA
1404A‧‧‧濾波器
1406A‧‧‧混頻器
1408A‧‧‧濾波器
1402B‧‧‧LNA
1404B‧‧‧濾波器
1406B‧‧‧混頻器
1408B‧‧‧濾波器
1402C‧‧‧LNA
1404C‧‧‧濾波器
1406C‧‧‧混頻器
1408C‧‧‧濾波器
1402N‧‧‧LNA
1404N‧‧‧濾波器
1406N‧‧‧混頻器
1408N‧‧‧濾波器
1410‧‧‧求和器
1412‧‧‧ADC
1500‧‧‧天線
1502‧‧‧數位類比轉換器(DAC)
1504A‧‧‧濾波器
1506A‧‧‧混頻器
1508A‧‧‧可選濾波器
1504B‧‧‧濾波器
1506B‧‧‧混頻器
1508B‧‧‧可選濾波器
1504C‧‧‧濾波器
1506C‧‧‧混頻器
1508C‧‧‧可選濾波器
1504N‧‧‧濾波器
1506N‧‧‧混頻器
1508N‧‧‧可選濾波器
1510‧‧‧求和器
1600‧‧‧天線
1602A‧‧‧DAC
1604A‧‧‧濾波器
1606A‧‧‧混頻器
1608A‧‧‧濾波器
1602B‧‧‧DAC
1604B‧‧‧濾波器
1606B‧‧‧混頻器
1608B‧‧‧濾波器
1602C‧‧‧DAC
1604C‧‧‧濾波器
1606C‧‧‧混頻器
1608C‧‧‧濾波器
1602N‧‧‧DAC
1604N‧‧‧濾波器
1606N‧‧‧混頻器
1608N‧‧‧濾波器
1610‧‧‧求和器
圖1是依據本發明較佳實施例構建和工作的無線通信系統的系統示意圖；圖2是依據本發明較佳實施例的射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號的功率譜密度和無線設備中的部件的示意圖；圖3是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和基帶/中頻(BB/IF)MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖4A是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖4B是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖4C是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖4D是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖5是依據本發明較佳實施例的接收操作的流程圖；圖6是依據本發明較佳實施例的發射操作的流程圖；圖7是依據本發明較佳實施例的無線設備的接收器部分的結構圖；圖8是依據本發明較佳實施例的無線設備的發射器部分的結構圖；圖9是依據本發明另一較佳實施例的無線設備的接收器和發射器部分的結構圖；圖10是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖11A依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖11B依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖11C依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖11D依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖；圖12是依據本發明較佳實施例的接收操作的流程圖；圖13是依據本發明較佳實施例的發射操作的流程圖；圖14是依據本發明較佳實施例的無線設備的接收器部分的結構圖；圖15是依據本發明較佳實施例的無線設備的發射器部分的結構圖；圖16是依據本發明另一較佳實施例的無線設備的發射器部分 的結構圖。
圖1是依據本發明較佳實施例構建和工作的無線通信系統的系統示意圖。圖1中的無線通信系統100包括通信架構和多個無線設備。通信架構包括一個或多個蜂窩網路104、一個或多個無線區域網(WLAN)106和一個或多個無線廣域網(WWAN)108。蜂窩網路104、WLAN 106、WWAN 108均連接到一個或多個骨幹網。骨幹網102可包括互聯網、萬維網、一個或多個公共交換電話網骨幹、一個或多個蜂窩網路骨幹、一個或多個私有網路骨幹和/或支援與各種無線網路架構104、106和108通信的其他類型的骨幹網。伺服器電腦可連接至這些不同的網路架構。例如，伺服器電腦110連接到蜂窩網路104，網頁伺服器112連接到互聯網/WWW/PSTN/蜂窩網路102，伺服器114連接至WWAN網路108。其他設備可連接至這些網路，以及採用其他架構的網路。
蜂窩網路104、WLAN 106和WWAN 108之中的每一個都支援與無線設備在各種無線頻譜內依據各種通信標準進行無線通信。例如，蜂窩網路104可支援與無線設備在800MHz頻帶和1900MHz頻帶以及分配給蜂窩網路通信的其他射頻(RF)頻帶內進行無線通信。蜂窩網路104可支援GSM、EDGE、GPRS、3G、CDMA、TDMA和/或各種其他標準通信。當然，這些內容僅僅是舉例並且不認為是用來限制這種蜂窩網路所使用的頻譜和操作。WLAN 106通常工作在工業、科學和醫學(ISM)頻帶，其包括2.4GHz和5.8GHz頻帶。ISM頻帶包括其他頻率，這些頻率也支援其他類型的無線通信，這些頻率包括6.78MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz、433.92MHz、915MHz、24.125GHz、61.25GHz、122.5GHz和245GHz頻帶。WWAN網路108可基於在特定地點所分配的頻譜，工作在不同的RF頻譜內。設備到設備的通信也可通過這些頻帶之中的一個進行服務。
無線網路架構104、106和108支援與無線設備116、118、122、124、126、128、130、132和/或136進行交互通信。圖中示出了多種類型的無線設備。這些無線設備包括筆記本電腦116和118、桌面式電腦122和124、蜂窩電話126和128、便攜資料終端130、132和136。當然，在本發明的範圍內，不同類型的設備也可作為無線設備。例如，根據本發明，具有蜂窩介面的汽車自身可認為是無線設備。進一步的，根據本發明，各種其他類型的無線設備中的具有無線通信介面(雙向或單向)的任何設備都可認為是無線設備。例如，無線設備可包括全球定位系統(GPS)，其具有接收來自多顆GPS衛星150的定位信號的接收性能。
無線設備116-136可支援點到點通信，這種點到點通信不要求無線網路架構的支援。例如，這些設備可在60GHz頻譜內彼此通信，可在WLAN頻譜內使用點到點通信，或者可使用其他形式的點到點通信。例如，在ISM頻譜內，無線設備可基於藍牙協定或者IEEE 802.11x所支持的任何其他可用的WLAN協議進行通信。
本發明的各種特徵將在本文中參考圖2-16進行進一步的詳細描述。根據本發明的這些特徵，一個或多個無線設備包括寬頻RF接收器、RF發射器和/或RF收發器。RF接收器/發射器/收發器不要求使用多個不同的收發器來支持在不同的頻帶和/或基於不同的通信標準來進行通信。之前支援與蜂窩網路架構104和無線網路架構106進行通信的無線設備要求單獨的RF收發器，而基於本發明實施例而構建和操作的無線設備則不需要。根據本發明的一些實施例，單個RF收發器可用來支持在不同的RF頻譜內基於不同的通信標準協議來進行通信。如下文將要參考圖2進行描述的一樣，包含多個頻帶和多個通信標準的信號將稱為多頻帶多標準(MFBMS)信號。根據本發明，無線設備包含支援使用這種MFBMS信號進行通信的RF發射器和/或RF接收器。
圖2是依據本發明較佳實施例的射頻(RF)多頻帶多標準 (MFBMS)信號的功率譜密度和無線設備中的部件的示意圖。RF MFBMS信號處於MFBMS頻譜200內。MFBMS信號包括處於多個頻帶202A、202B和202C內的資訊信號。每個資訊信號處於分別對應於頻帶202A、202B和202C的一個或多個通道204A、204B和204C中。如圖所示，每個頻帶202A可包括多個通道。例如，頻帶202A包括通道204A，頻帶202B包括通道204B，頻帶202C包括通道204C。圖2所示示例中的進站RF MFBMS信號256包括三個不同的頻帶202A、202B和202C。但是，在本發明的其他實施例中，一個或多個頻帶202A、202B和202C可包括單個寬頻通道。這種寬頻通道特徵可應用于本文將要描述的任何資訊信號頻帶。在一個特定的例子中，這些頻帶可包括蜂窩通信頻帶、WLAN頻帶、無線個人區域網(WPAN)頻帶、全球定位系統(GPS)頻帶、60GHz/毫米(millimeter)波頻帶和其他頻帶。
圖2中示出的無線設備的部件包括收發器250和基帶處理模組260。收發器250包括接收器部分252和發射器部分254。接收器部分252接收進站RF MFBMS信號256，生成降頻轉換信號258，發往基帶處理模組260。降頻信號258可以是基帶/中頻(BB/IF)MFBMS信號。基帶處理模組260對降頻轉換後的信號258進行處理，以生成進站資料262。這種進站資料262可簡單地包括從一個或多個資訊信號(進站RF MFBMS信號256中承載的)中提取的資料。
同理，基帶處理模組260接收出站資料264並對其進行處理，以生成出站信號266，其可以是出站BB/IF MFBMS信號。出站BB/IF MFBMS信號266由發射器部分254接收並進行轉換，以生成出站RF MFBMS信號268。RF MFBMS信號268通過天線發射。
圖3是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和基帶/中頻(BB/IF)MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。生成或操作圖3中的RF MFBMS和BB/IF MFBMS信號的操作可由圖1中描述的 多種無線設備中的任何設備來執行，對應於接收器部分和發射器部分。如圖3所示，RF MFBMS信號300處於RF MFBMS頻譜310內。BB/IF MFBMS信號360處於BB/IF MFBMS頻譜350內。RF MFBMS信號300和/或BB/IF MFBMS信號360可以是進站或出站MFBMS信號。基於本發明的升頻轉換操作331和降頻轉換操作330將分別用於構建和操作RF MFBMS信號300。降頻轉換操作330從進站RF MFBMS信號300中生成BB/IF MFBMS信號360。升頻轉換操作331從BB/MFBMS信號360中生成RF MFBMS信號300。
RF MFBMS信號300包括資訊信號302、304、306和308，它們處於多個對應的頻帶內。資訊信號頻帶的中心為FC1、FC2、FC3和FC4，其具有各自的資訊信號帶寬(bandwidth)。這些帶寬可以是專用的、頻分複用的、時分複用的、碼分複用的或者合併(combinationally)複用的。這些頻帶的帶寬取決於它們的頻譜分配，頻譜分配通常由國家或者地區來規定，例如美國、北美、南美、歐洲等。這些頻帶之中的每一個都可分為多個通道。但是，這些頻帶之中的一些頻帶也可以被分配成寬頻，並且不再繼續進行分割。
這些資訊信號302、304、306和308之中的每一個都是基於對應的通信協議來構建的，並且對應於特定類型的通信系統。例如，頻帶1為蜂窩頻帶，頻帶2為WLAN頻帶，頻帶3為另一蜂窩頻帶，頻帶4為60GHz/MMW頻帶。在不同的實施例中，這些頻帶可以是GPS頻帶和/或WWAN頻帶，以及其他頻帶。資訊信號頻帶可承載雙向通信，其可以是進站的或者出站的。當這些資訊信號為單向的情況下，例如全球定位系統(GPS)信號，GPS頻帶可僅僅出現在進站RF MFBMS信號中，但不會出現在出站RF MFBMS信號中。
對於圖3中示出的MFBMS信號，處於RF MFBMS頻譜310 內的所有資訊信號都將進行降頻轉換，以生成處於BB/IF MFBMS頻譜350內的對應的資訊信號。同樣地，處於BB/IF頻譜350內的所有資訊信號都將進行升頻轉換，以生成處於RF MFBMS頻譜310內的對應的資訊信號。因此，如圖3所示，RF MFBMS信號300中的每一資訊信號都具有處於BB/IF MFBMS信號360中的對應信號，其採用相同的信號格式但使用不同的頻率來承載相同的資訊。一般來說，圖3示出了對寬頻信號所進行的簡單的降頻轉換，以及對寬頻信號所進行的簡單的升頻轉換。在其他實施例中，如將在本文中描述的一樣，並不是所有的RF MFBMS中的資訊信號都具有處於BB/IF MFBMS信號中的對應的資訊信號。
圖4A是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。相比於圖3，圖4A中的降頻轉換操作400從RF MFBMS信號300中生成不同的BB/IF MFBMS信號402(不同於圖3中的BB/IF MFBMS信號306)。在圖4A所示的例子中，資訊信號302、304、306和308處於RF MFBMS頻譜310內。資訊信號302、304、306和308之中的每一個在BB/IF MFBMS信號402中具有對應的部分。但是，相比於圖3中的BB/IF MFBMS信號360的資訊信號302、304、306和308的頻譜位置，圖4A中的BB/IF MFBMS信號402的資訊信號302、304、306和308處於不同的頻譜位置。出現這種情況是因為相比於圖3中的降頻操作330，圖4A中的降頻轉換操作400使用不同的移頻(shift frequency)。在這種情況下，執行降頻轉換操作400的無線設備的一個或多個混頻部件所使用的頻移信號在圖3和圖4A中的實施例之間存在不同。
因此，在圖4A的BB/IF MFBMS頻譜404中，資訊信號302和304處於0Hz頻率的左側，資訊信號306和308處於0Hz頻率的右側。在執行圖4A中的降頻轉換操作400的無線設備中，無線設備可使用濾波頻譜406來執行帶通(高通)濾波，以移除少於 0Hz的資訊信號302和304，而保留資訊信號306和308分量。這種濾波可使用類比濾波器和/數位濾波器來完成。使用濾波器頻譜406的數位濾波可由基帶處理模組來完成。在這種濾波操作之後，只有資訊信號306和308包含處於BB/IF MFBMS信號402中的對應分量。基帶處理模組隨後對BB/IF MFBMS信號402進行處理，以提取其中包含的資料。基於本發明，基帶處理模組可從資訊信號306和308之中的一個或兩個中提取資料。
圖4B是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。圖4B中的BB/IF MFBMS信號412的功率譜密度不同於圖3和圖4A，而圖4B中的RF MFBMS信號300的功率譜密度與圖3和圖4A相同/相似。
降頻轉換操作410將RF MFBMS信號300轉換為BB/IF MFBMS信號412。降頻轉換操作410使用移頻來執行，其導致資訊信號302、304、306和308處於基帶BB/IF MFBMS頻譜414中與0Hz有關的特定位置。相比於圖3中的降頻轉換操作330以及圖4A中的降頻轉換操作400，圖4B中的降頻轉換操作410使用不同的移頻。借助圖4B中使用的降頻轉換移頻，資訊信號304、資訊信號306和資訊信號308在BB/IF MFBMS信號412中大於0Hz的頻率上具有對應的信號分量，而資訊信號302在BB/IF MFBMS信號412中具有低於0Hz的分量。使用濾波頻譜416來進行濾波操作(例如高通濾波)，將移除BB/IF MFBMS信號414之中的資訊信號302分量。在該濾波操作之後，只有資訊信號304、306和308處於BB/IF MFBMS信號412中，並且可由基帶處理模組從中提取資料。
圖4C是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。圖4C中BB/IF MFBMS信號420和RF MFBMS信號426的功率譜密度不同於圖3、圖4A和圖4B。
存在於BB/IF MFBMS信號420之中的資訊信號為資訊信號430和432，它們處於BB/IF MFBMS頻譜422的各自的資訊信號頻帶中。升頻轉換操作424將BB/IF MFBMS信號420轉換為RF MFBMS信號426。使用移頻來執行升頻轉換操作424，其將導致資訊信號430和432處於RF MFBMS頻譜428中的特定頻帶/中心頻率。對比於圖3中的升頻轉換操作331，圖4C中的升頻轉換操作使用不同的移頻。為圖4C中的升頻轉換操作424所選擇的移頻是基於BB/IF MFBMS信號420中的資訊信號430和432的頻譜位置和RF MFBMS信號426中的資訊信號430和432所期望的頻譜位置的。應注意，除了資訊信號430和432的位置，RF MFBMS頻譜428是空的。出現這種情況的原因是對應的無線設備僅輸出位於這些頻譜位置(Bandx和Bandy)的通信信號。
圖4D是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。圖4D中的BB/IF MFBMS信號450和RF MFBMS信號456的功率譜密度不同於圖3、圖4A、圖4B和圖4C。
存在於BB/IF MFBMS頻譜452的BB/IF MFBMS信號450之中的資訊信號為處於各自位置的資訊信號458、460和462。升頻轉換操作454將BB/IF MFBMS信號450轉換為RF MFBMS信號456。升頻轉換操作454使用移頻來執行，其導致資訊信號458、460和462處於RF MFBMS頻譜464的特定頻帶/中心頻率。相比於圖3中的升頻轉換操作331和圖4C中的升頻轉換操作424，圖4D中的升頻轉換操作454使用不同的移頻。為圖4D中的升頻操作454而選擇的移頻是基於BB/IF MFBMS信號450中的資訊信號458、460和462的頻譜位置和RF MFBMS信號456中的資訊信號458、460和462的期望頻譜位置的。應注意，除了資訊信號458、460和462的位置，RF MFBMS頻譜464中的RF MFBMS信號456是空的。出現這種情況的原因是對應的無線設備僅輸出這些資訊 信號。
借助參考圖4A-4D所描述的每一操作以及下文將要描述的內容，在執行降頻轉換到基帶之前可對IF信號進行濾波。在這種情況下，具有濾波頻譜(例如濾波頻譜406、416等)的帶通濾波器可用來對IF信號進行濾波，以移除不想要的資訊信號。濾波後的IF信號隨後可進行降頻轉換為基帶信號，其中不包含不想要的資訊信號。
圖5是依據本發明較佳實施例的接收操作的流程圖。圖5中的操作500開始於無線設備確定將要接收的一組資訊信號(步驟502)。這組將要接收的資訊信號是由RF MFBMS信號來承載的，其包含多個資訊信號，這些資訊信號處於對應的資訊信號頻帶內。參考圖3，資訊信號302、304、306和308構成RF MFBMS信號300。通過步驟502的操作，無線設備可識別所有這些將要接收的資訊信號，或者這些將要接收的資訊信號之中的一部分。資訊信號可承載雙向通信的進站部分、GPS信號、廣播信號或者另一類型的信號，如前文所述。
再來看圖5，在步驟502完成之後，無線設備確定RF MFBMS信號300中感興趣信號的RF頻帶。例如，如圖3所示，無線設備可確定其對資訊信號306和308感興趣。在另一操作中，無線設備可確定其僅對資訊信號302和304感興趣。在另一實施例中，無線設備可確定其對資訊信號302、304和306感興趣。
下一步，如圖5所示，無線設備確定所需的BB/IF頻帶，以便確定將在其中執行資料提取操作的資訊信號的位置(步驟506)。例如，如圖4A所示，無線設備確定，其將從資訊信號306和308中提取資料。無線設備隨後判定其希望資訊信號306和308處於BB/IF MFBMS頻譜404中對應的位置。同樣的，如圖4B所示，無線設備確定其對資訊304、306和308感興趣，並確定這些資訊信號在BB/IF MFBMS頻譜414中的位置。不同的確定過程將 在圖3中的例子中執行。無線設備在圖5中的步驟506中執行這一確定過程。
基於將要接收的感興趣信號的RF頻帶和期望的BB/IF MFBMS頻帶，無線設備隨後確定移頻(步驟508)。在圖3、圖4A和圖4B所示的例子中，描述了各種BB/IF MFBMS信號360、402和412。這些BB/IF MFBMS信號360、402和412需要不同的移頻，以進行各自的降頻轉換操作330、400和410，以使得資訊信號處於想要的頻譜。無線設備在步驟508確定可導致資訊信號在進行降頻轉換後從RF MFBMS頻譜轉移到BB/IF MFBMS頻譜中的期望位置的移頻。
操作500繼續進行，無線設備使用在步驟508中確定的移頻來對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成BB/IF MFBMS信號(步驟510)。隨後，無線設備對BB/IF MFBMS信號進行濾波，以移除不想要的頻譜(步驟512)。這種濾波操作的例子在圖4A和圖4B中展示，分別使用濾波頻譜406和416。最後，無線設備從濾波後的BB/IF MFBMS信號的所需資訊信號中提取資料(步驟514)。
通過圖5中的操作500，無線設備的RF接收器部分針對RF MFBMS信號中的不同組的將要接收的資訊信號執行不同的操作。例如，對於RF MFBMS信號中將要接收的第一組資訊信號，RF接收器部分使用第一移頻來對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成BB/IF MFBMS信號。此外，對於RF MFBMS信號中將要接收的第二組資訊信號，RF接收器部分使用第二移頻來對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成BB/IF MFBMS信號，其中第二移頻不同於第一移頻。圖2中的基帶處理模組260對BB/IF MFBMS信號進行處理，以從中提取資料。
圖5中描述的示範性操作可擴展至RF MFBMS信號的第三組資訊信號。在這種情況下，對於不同於第一和第二組資訊信號的 第三組資訊信號，無線設備確定第三移頻，其不同於第一和第二移頻。RF接收器部分隨後對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成BB/IF MFBMS信號，其具有第三頻譜，該第三頻譜不同於第一和第二頻譜。如圖3、圖4A和圖4B所示，其中展示了三個不同的頻移。例如，在圖3中的操作中，第一移頻生成第一BB/IF MFBMS信號360，借助圖4A所示的第二移頻，降頻轉換操作400生成BB/IF MFBMS信號402，借助圖4B中的第三移頻，降頻轉換操作410生成BB/IF MFBMS信號412，其不同於圖3和圖4A中的頻譜。如圖4A和圖4B所示，使用濾波頻譜406和416的高通濾波操作將從BB/IF MFBMS頻譜中移除至少一個資訊信號頻帶。
借助圖5中描述的各種操作，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶可包括WLAN信號、WPAN信號、蜂窩信號、GPS信號、MMW信號、WWAN信號和/或另一類型的資訊信號。這些資訊信號可以是雙向通信信號或單向通信信號，例如GPS通信信號。因此，基於本發明，無線設備接收處於多個頻帶上的資訊信號並使用單個降頻轉換操作來對其進行降頻轉換，以生成BB/IF MFBMS信號。降頻轉換操作使用移頻，其不僅基於RF MFBMS頻譜中資訊信號的位置，還基於BB/IF MFBMS信號中資訊信號的期望位置。進一步的，降頻轉換移頻還可這樣來確定，即無線設備是否能夠移除BB/IF MFBMS頻譜中0Hz以下的一些資訊信號，以使得這些信號可在進行資料提取操作之前能夠容易的濾除。
圖6是依據本發明較佳實施例的發射操作的流程圖。圖6中描述了無線設備發射操作600。發射操作600包括無線設備首先確定感興趣的RF MFBMS信號的RF頻帶(步驟602)。無線設備隨後確定將要在BB/IF頻帶內創建的感興趣信號的位置(步驟604)。例如，在一些操作中，無線設備，例如基帶處理模組確定資訊信號在BB/IF MFBMS信號中第一頻譜中的位置，參見例如圖 4C，而在第二操作中，無線設備確定資訊信號在BB/IF信號中第二頻譜中的位置，參見例如圖4D。
隨後，無線設備基於RF頻帶和感興趣信號的BB/IF頻帶確定移頻(步驟606)。基帶處理器隨後對資料進行調製，以生成BB/IF MFBMS信號(步驟608)。無線設備，具體來說是無線設備的RF發射器部分，對BB/IF信號進行升頻轉換，以生成RF MFBMS信號(步驟610)。無線設備隨後對BB/IF MFBMS信號進行濾波，以移除不想要的頻譜(步驟612)。
特別地，參考圖4C，無線設備的基帶處理模組在BB/IF MFBMS信號420中的特定對應位置生成資訊信號430和432。無線設備隨後確定資訊信號430和432在RF MFBMS信號426中的頻率。隨後，基於這些頻率，無線設備確定對應的移頻，然後執行升頻轉換操作424，以生成RF MFBMS信號426。
特別地，參考圖4D，無線設備的基帶處理模組在BB/IF MFBMS信號450中特定的對應位置生成資訊信號458、460和462。無線設備隨後確定資訊信號458、460和462在RF MFBMS信號456中的頻率。隨後，基於這些頻率，無線設備確定對應的移頻，然後執行升頻轉換操作454，以生成RF MFBMS信號456。應注意，生成圖4C中的信號的操作不同于生成圖4D中的信號的操作，其中的區別在於使用了不同的移頻。圖6和圖7之間的相似性(parallel)可基於想要發送的資訊信號，通過在不同的時間使用不同的移頻來繪製。
圖7是依據本發明較佳實施例的無線設備的接收器部分的結構圖。所示出的部件為無線設備RF接收器部分252中的部件。RF接收器部分252部件用於支援前述結合圖3、圖4A、圖4B和圖5所描述的操作。接收器部分252通過天線702接收進站RF MFBMS信號。接收器部分252包括低雜訊放大器(LNA)704、可選濾波器706、混頻器708、濾波器710、模數轉換器(ADC)714和本 地振盪器(LO)718。基帶處理模組260從接收器部分252接收BB/IF MFBMS信號。
在圖7所示的實施例中，基帶處理模組260提供輸入給LO718，從而控制LO生成特定的移頻。在不同時刻，無線設備，具體來說是基帶處理模組260，控制LO生成不同的移頻。在執行這些操作的過程中，基帶處理模組260執行圖5中的一些操作。LNA 704、濾波器706、混頻器706、濾波器710和ADC 714可進行調諧(tunable)，以基於感興趣信號的頻率和移頻，獲得不同的頻率傳輸特徵。
圖8是依據本發明較佳實施例的無線設備的發射器部分的結構圖。發射器部分254連接到基帶處理模組260和天線702/812。無線設備的發射器部分和接收器部分可共用一根天線或者可使用不同的天線。進一步的，在不同的實施例中，無線設備可包含多個天線，這些天線通過天線連接而連接到發射器部分和接收器部分。
基帶處理器模組260生成BB/IF MFBMS信號，並將其發往發射器部分254。發射器部分254包含數位類比轉換器(DAC)802、濾波器804、混頻器806、濾波器808和功率放大器(PA)810。PA 810的輸出(RF MFBMS信號)將提供給天線702/812以進行發射。LO 812基於來自基帶處理模組260的輸入和來晶體振盪器720的晶體振盪器信號生成移頻。
在其操作過程中，發射器部分254基於移頻來將BB/IF MFBMS信號升頻轉換為RF MFBMS信號，該移頻是通過接收自基帶處理模組260的輸入而確定的。PA 810、濾波器808、混頻器806、濾波器804和/或DAC802可以進行頻率調諧，該調諧基於BB/IF MFBMS信號的頻帶以及RF MFBMS信號的頻譜。LO 812是可調諧的，以隨著時間生成不同的移頻。在一些實施例中，接收器部分252和發射器部分254共用LO。
圖9是依據本發明另一較佳實施例的無線設備的接收器和發射器部分的結構圖，其中使用了超外差結構。在圖9所示的結構中，從BB/IF到RF的升頻轉換操作和從RF到BB/IF的降頻轉換操作是在多個級中完成的。圖9中的結構可應用在本發明的任何操作中。
接收器部分252包括第一混頻級(mixing stage)904和第二混頻級906。第一混頻級904接收來自本地振盪器720的晶體振盪信號，以及來自天線902的RF MFBMS信號，和來自基帶處理模組260的一個或多個移頻控制輸入。第一混頻級904基於輸入信號FS1執行第一降頻轉換操作。第一混頻級904的輸出由第二混頻級906接收，後者基於移頻FS2執行第二降頻轉換操作。第二混頻級906的輸出為BB/IF MFBMS信號，該信號是由基帶處理模組260接收的。基帶處理模組260從資訊信號中提取資料，該資訊信號包含在BB/IF MFBMS信號中。
在發射器一側，發射器部分254接收來自基帶處理模組260的BB/IF MFBMS信號。第一混頻級908通過第三移頻FS3來對BB/IF MFBMS信號進行升頻轉換。由第一混頻級908生成的升頻轉換信號將由第二混頻級910所接收，後者對信號執行第二升頻轉換操作，生成RF MFBMS信號。RF MFBMS信號將輸出給圖9中實施例中的天線912。然而，如前文所述，基於本發明而構建的不同的無線設備的實施例可包括多根天線，和/或包括共用一個或多個天線的接收器部分252和發射器部分254。
圖10是依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。具體地，圖中示出了RF MFBMS信號300和BB/IF MFBMS信號1004的功率譜密度。RF MFBMS信號300包括處於RF MFBMS頻譜310內的資訊信號302、304、306和308。這些資訊信號302、304、306和308之中的每一個處於對應的資訊信號頻帶(其中心為對應的中心頻率) 內。
圖10中的RF MFBMS信號300類似於在圖3、圖4A和圖4B中的對應信號，對應的BB/IF MFBMS 1004卻不是。與圖3、圖4A和圖4B中的BB/IF MFBMS信號的功率譜密度相比，圖10中的降頻轉換操作1002導致頻帶壓縮，即相比圖3、圖4A和圖4B中的對應資訊信號，BB/IF MFBMS信號1004的資訊信號302、304、306和308具有不同的頻帶間隔。RF MFBMS信號300中的資訊信號302、304、306和308具有第一頻帶間隔。BB/IF MFBMS信號1004中的資訊信號302、304、306和308具有第二頻帶間隔，該第二頻帶間隔不同於第一頻帶間隔。降頻轉換操作1002會導致這樣的頻帶壓縮結果。
同樣地，將BB/IF MFBMS信號1004升頻轉換為RF MFBMS信號300的操作將執行頻帶擴展，由此導致對應頻譜內資訊信號的頻率間隔的變化。因此，圖10中的升頻轉換操作不同於圖3、圖4B和圖4C。導致這種頻帶壓縮和頻帶擴展的操作將在下文結合圖12和圖13分別進行詳細的描述。用於生成和操作這些信號的結構將在下文分別結合圖14、15和16進行詳細的描述。
圖11A依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。借助圖11A中的操作，進站RF MFBMS信號300將由降頻轉換操作1102進行降頻轉換以執行頻帶轉換、頻帶壓縮和頻帶刪除，從而使得資訊信號302、304、306和308中並非所有的信號都出現在進站BB/IF MFBMS信號1104之中。借助圖11A所示的例子，只有資訊信號302、304和308出現在進站BB/IF MFBMS信號1104中。進一步的，如圖所示，進站BB/IF MFBMS信號1104之中的資訊信號302、304和308處於BB/IF MFBMS頻譜1106中，其與圖10中的BB/IF MFBMS頻譜1106不同。進一步的，RF MFBMS信號300的資訊信號302、304和308的頻帶間隔不同於BB/IF MFBMS信號1104的頻帶間 隔。
圖11B依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。借助圖11B中的操作，進站RF MFBMS信號300將由降頻轉換操作1122進行降頻轉換以執行頻帶轉換、頻帶壓縮和頻帶刪除，從而使得資訊信號302、304、306和308之中並非所有信號都出現在進站BB/IF MFBMS信號1124內。借助圖11B所示的例子，只有資訊信號302和308處於進站BB/IF MFBMS信號1124內。進一步的，如圖所示，進站BB/IF MFBMS信號1124中的資訊信號302和308處於基帶/低IF MFBMS頻譜1126之中，後者不同於圖10所示的BB/IF MFBMS頻譜1006和圖11A所示的BB/IF MFBMS頻譜1106。
圖11C依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。借助圖11C中的操作，出站BB/IF MFBMS信號1130將由升頻轉換操作1134進行升頻轉換以執行頻帶轉換和頻帶擴展，從而使得資訊信號302、304和308之中的每一信號都出現在出站RF MFBMS信號1136之中，但卻具有不同於BB/IF MFBMS信號1130的頻率間隔。借助圖11C中示出的例子，資訊信號302、304和308具有BB/IF MFBMS頻譜1132之中的第一頻率間隔，以及處於RF MFBMS頻譜310之中的第二頻率間隔。第一頻率間隔不同於第二頻率間隔。
圖11D依據本發明較佳實施例的RF MFBMS信號和BB/IF MFBMS信號的功率譜密度的示意圖。借助圖11D中的操作，出站BB/IF MFBMS信號1150將由升頻轉換操作1154進行升頻轉換以執行頻帶轉換和頻帶擴展，從而使得資訊信號302、304和308之中的每一信號都出現在出站RF MFBMS信號1156之中，但卻具有不同於出站BB/IF MFBMS信號1150的頻率間隔。借助圖11D中的例子，資訊信號302、304和308具有處於BB/IF MFBMS頻譜1152之中的第一頻率間隔，和處於RF MFBMS頻譜310之中 的第二頻率間隔。第一頻率間隔不同於第二頻率間隔。
圖12是依據本發明較佳實施例的接收操作的流程圖。具體地，圖12涉及無線設備的接收操作1200。這些操作1200與圖10、11A和11B中的功率譜密度以及圖14中的結構一致。這些操作1200開始於無線設備識別承載於RF MFBMS信號中的將要接收的資訊信號(步驟1202)。無線設備隨後確定想要的資訊信號的BB/IF頻率，這些信號將從BB/IF MFBMS信號中生成(步驟1204)。操作隨後繼續進行，無線設備基於步驟1202和1204中的操作確定一個或多個移頻(步驟1206)。讀者應當明白，在隨後的降頻轉換操作中應用在RF MFBMS信號300的各個資訊信號302、304、306和308上的移頻是使用一些不同的考量標準來確定的。第一個考量標準是資訊信號302、304、306和308之中的哪個信號是無線設備想要接收的。例如，如果無線設備在當前僅工作在蜂窩資訊信號和WPAN信號上，則只有這兩個資訊信號才會在步驟1206中確定移頻時使用，儘管許多其他資訊信號也可接收。進一步的，BB/IF MFBMS頻譜1006、1106或1126中資訊信號的位置也是在確定移頻時需要考量的。
對於每一資訊信號，無線設備的RF接收器部分將使用各自的移頻和帶通濾波器來執行降頻轉換(步驟1208)。隨後，合併降頻轉換後的資訊信號，以構建BB/IF MFBMS信號(步驟1210)。BB/IF MFBMS信號隨後將進行可選濾波，以移除不想要的頻譜(步驟1212)。隨後，無線設備從BB/IF MFBMS信號中提取資料(步驟1214)。
對於圖10、11A和11B中示出的每一功率譜密度，圖12中的操作1200均不相同。在圖10所示的實施例中，進站BB/IF MFBMS信號1004包含資訊信號302、304、306和308。在圖11A所示的實施例中，進站BB/IF MFBMS信號1104包含資訊信號302、304和308。在圖11B所示的實施例中，進站BB/IF MFBMS信號1124 包含資訊信號302和308。因此，對於圖10、11A和11B中示出的不同功率譜密度，圖12中的操作1200都不相同。
圖13是依據本發明較佳實施例的發射操作的流程圖。具體地，圖13示出了無線設備的發射操作1300。在第一操作中，無線設備確定將要構建以進行發射的RF MFBMS資訊信號的RF頻帶(步驟1302)。無線設備隨後確定將要構建的BB/IF MFBMS信號的BB/IF資訊信號頻率(步驟1304)。如前文所述，基帶處理模組構建BB/IF MFBMS信號。在一些操作中，可能希望出現在BB/IF MFBMS信號之中的所有資訊信號都進行頻帶擴展，並按照特定的頻譜方式進行排序，具有特定的頻譜間隔，或者針對所需的操作進行而特別構建。RF MFBMS信號要求使用對應的RF MFBMS頻譜來替代資訊信號，這是由一種或多種操作標準來確定的。
隨後，無線設備基於步驟1302和1304中的操作來確定多個移頻(步驟1308)。隨後，無線設備的基帶處理模組對資料進行調製以創建BB/IF MFBMS信號(步驟1310)。無線設備的發射器部分隨後使用各自的移頻對BB/IF MFBMS信號之中的每一資訊信號進行升頻轉換(步驟1312)。發射器部分隨後合併升頻轉換後的資訊信號以構建RF MFBMS信號(步驟1314)。發射器部分隨後對RF MFBMS信號進行濾波和放大，以移除不想要的頻譜(步驟1316)。隨後，無線設備發射該RF MFBMS信號(步驟1318)。
針對圖10、11C和11D中所示的功率譜密度，圖13中的操作1300各不相同。參考圖10，BB/IF MFBMS信號1004包括資訊信號302、304、306和308。參考圖11C，出站BB/IF MFBMS信號1130僅包括資訊信號302、304和308。參考圖11D，出站BB/IF MFBMS信號1150僅僅包括資訊信號302、304和308。但是，圖11C和11D中的RF MFBMS信號1136和1156各不相同。對於圖11C和11D中的RF MFBMS信號1136和1156，其資訊信號302、304和308不僅具有不同的頻譜位置，而且具有不同的頻率間隔。 因此，針對圖10、11C和11D中不同的功率譜密度，圖13中的操作1300各不相同。
圖14是依據本發明較佳實施例的無線設備的接收器部分的結構圖。圖14中的特定接收器部分可執行圖12中的操作1200和圖10、11A和11B中的對應操作。接收器部分252包括多個接收路徑，每一接收路徑用於從天線1400接收RF MFBMS信號。在其他實施例中，還可使用其他的天線。第一接收路徑包括LNA 1402A、濾波器1404A、混頻器1406A和濾波器1408A。第二接收路徑包括LNA 1402B、濾波器1404B、混頻器1406B和濾波器1408B。第三接收路徑包括LNA 1402C、濾波器1404C、混頻器1406C和濾波器1408C。第N接收路徑包括LNA 1402N、濾波器1404N、混頻器1406N和濾波器1408N。
這些接收路徑之中的每一個通過各自的移頻例如FS1、FS2、FS3和FSN來對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成各自的BB/IF資訊信號分量，還可對這些BB/IF資訊信號分量進行濾波。求和器1410計算每一接收路徑輸出的和，以生成BB/IF MFBMS信號。求和器1410的輸出通過ADC1412進行數位化，然後發往基帶處理模組260，以從中提取資料。接收器部分254中的每個部件可基於對應資訊信號的BB/IF和RF頻率(特定路徑在該頻率上工作)進行頻率調整。
例如，如圖10所示的頻譜，每一接收路徑可工作在對應的資訊信號302、304、306和/或308上。如圖11A所示的頻譜，由於在生成的BB/IF MFBMS信號1104中僅有三個資訊信號302、304和308，因此圖14中的結構只需要三個接收路徑。如圖11B所示的頻譜，由於在生成的BB/IF MFBMS信號1124中僅有兩個資訊信號302和308，因此圖14中的結構只需要兩個接收路徑。
圖15是依據本發明較佳實施例的無線設備的發射器部分的結構圖。發射器部分254基於圖10、11C或11D中的一個或多個來 生成RF MFBMS信號300。發射器部分254包含多個發射路徑。每一發射路徑包括至少一個濾波器、混頻器和可選濾波器。例如，第一發射路徑包括濾波器1504A、混頻器1506A和可選濾波器1508A。同樣的，第二發射路徑包括濾波器1504B、混頻器1506B和可選濾波器1508B。第三發射路徑包括濾波器1504C、混頻器1506C和可選濾波器1508C。第N發射路徑包括濾波器1504N、混頻器1506N和可選濾波器1508N。
根據圖15中的結構，單個數位類比轉換器(DAC)1502生成BB/IF MFBMS信號的類比形式，其包括多個資訊信號。DAC 1502的輸出將由每一發射路徑接收，每一發射路徑創建各自的RF MFBMS信號分量。求和器1510對RF MFBMS信號的每一分量求和，生成RF MFBMS信號，併發往天線1500。每一混頻器1506A、1506B、1506C和1506N通過各自的移頻FS1、FS2、FS3和FSN對從DAC 1502接收到的BB/IF MFBMS信號的對應部分進行轉換。在向上採樣之後，發射路徑之中的每一個生成RF MFBMS頻譜內的對應資訊信號。合併器/求和器1510合併這些分量，生成RF MFBMS信號。功率放大器(PA)1512對RF MFBMS信號進行放大，然後將信號發往天線1500。
根據圖15中的一個方面，濾波器1504A、1504B、1504C和1504N用於僅對一個資訊信號分量進行充分的帶通濾波，特定路徑就工作在該信號分量上。例如，如圖11C所示，包含濾波器1504A的第一發射路徑可對對應的BB/IF MFBMS信號的資訊信號302執行帶通濾波。同樣的，發射器部分254的第二發射路徑可包括濾波器1504B，其用於對資訊信號304進行帶通濾波，還包括第三發射路徑的帶通濾波器1504C，其用於對資訊信號308進行帶通濾波。這些原則還可進一步擴展，以應用到發射器部分254的其他部分。進一步的，濾波器1508A、1508B、1508C和1508N可進行調諧，以對對應的RF資訊信號進行帶通濾波。
圖16是依據本發明另一較佳實施例的無線設備的發射器部分的結構圖。圖16中的發射器部分254不同於圖15中的發射器部分，但卻執行類似的操作。借助圖16所示的結構，基帶處理模組260生成各自的BB/IF MFBMS信號的數位化資訊信號，這些信號對應多個發射路徑。接收BB/IF MFBMS信號的第一資訊信號的第一發射路徑使用DAC 1602A將第一資訊信號分量轉換為類比信號。DAC 1602A的輸出將通過濾波器1604A進行濾波，通過混頻器1606A基於特定的移頻進行升頻轉換，以及可選地，通過濾波器1608A進行濾波。同樣的，第二發射路徑包括DAC 1602B、濾波器1604B、混頻器1606B和濾波器1608B，其工作在第二資訊信號上。第三發射路徑包括DAC 1602C、濾波器1604C、混頻器1606C和濾波器1608C，其工作在第三資訊信號上。最後，第N發射路徑包括DAC 1602N、濾波器1604N、混頻器1606N和濾波器1608N，其工作在第N資訊信號上。發射器部分254的每一發射路徑產生RF MFBMS信號中的各自的分量。求和器1610對每一發射路徑的輸出進行求和，以構建RF MFBMS信號，其包括多個資訊信號，每一資訊信號處於RF MFBMS頻譜中各自的位置。由合併器/求和器1610對這些分量進行合併，生成RF MFBMS信號。功率放大器(PA)1612對RF MFBMS信號進行放大，然後發往天線1600。
此處使用的術語“電路”和“線路”可以是指獨立電路或是可執行多個潛在功能多功能電路的一部分。例如，根據實施例，處理電路可作為單晶片處理器或作為多個處理晶片。同樣地，在一個實施例中，第一電路和第二電路可組合到一個電路中，或在另一實施例中，可在不同的晶片中獨立運行。此處使用的術語“晶片”是指積體電路。電路和線路可包括通用或專用硬體，並可包括這一硬體和相關軟體的組合，如固件或目標代碼(object code)。
本發明通過借助方法步驟展示了本發明的特定功能及其關 係。所述方法步驟的範圍和順序是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能和順序，也可應用其他界限和順序。任何所述或選的界限或順序因此落入本發明的範圍和精神實質。
以上還借助於說明某些重要功能的功能模組對本發明進行了描述。為了描述的方便，這些功能組成模組的界限在此處被專門定義。當這些重要的功能被適當地實現時，變化其界限是允許的。類似地，流程圖模組也在此處被專門定義來說明某些重要的功能，為廣泛應用，流程圖模組的界限和順序可以被另外定義，只要仍能實現這些重要功能。上述功能模組、流程圖功能模組的界限及順序的變化仍應被視為在權利要求保護範圍內。本領域技術人員也知悉此處所述的功能模組，和其他的說明性模組、模組和元件，可以如示例或由分立元件、特殊功能的積體電路、帶有適當軟體的處理器及類似的裝置組合而成。
本領域普通技術人員可以理解，術語“基本上”或“大約”，正如這裏可能用到的，對相應的術語提供一種業內可接受的公差。這種業內可接受的公差從小於1%到15%，並對應於，但不限於，元件值、積體電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱雜訊。本領域普通技術人員還可以理解，術語“可操作地連接”，正如這裏可能用到的，包括通過另一個元件、元件、電路或模組直接連接和間接連接，其中對於間接連接，中間插入元件、元件、電路或模組並不改變信號的資訊，但可以調整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本領域普通技術人員可知，推斷連接(亦即，一個元件根據推論連接到另一個元件)包括兩個元件之間用相同於“可操作地連接”的方法直接和間接連接。本領域普通技術人員還可知，術語“比較結果有利”，正如這裏可能用的，指兩個或多個元件、專案、信號等之間的比較提供一個想要的關係。例如，當想要的關係是信號1具有大於信號2的振幅時，當信號1的振幅大於信號2的振幅或信號2的振幅小於信 號1振幅時，可以得到有利的比較結果。
本發明通過借助方法步驟展示了本發明的特定功能及其關係。所述方法步驟的範圍和順序是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能和順序，也可應用其他界限和順序。任何所述或選的界限或順序因此落入本發明的範圍和精神實質。
此外，儘管通過前述實施例進行了詳細的描述以求描述的清楚和易於理解，但本發明並非僅限於這些實施例。對於本領域的技術人員而言，在本發明的主旨和範圍之內，很明顯可進行各種修改和調整，本發明的範圍僅受權利要求的限定。
本發明還提供了一種操作無線設備的方法，包括：無線設備確定要接收的一組資訊信號，該組資訊信號由射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號承載，其包含多個資訊信號頻帶，並設有第一頻帶間隔(separation)；無線設備的RF接收器部分接收RF MFBMS信號；和/或所述無線設備的RF接收器部分，對於該組資訊信號中的每一個資訊信號：通過各自的移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成各自的基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；和/或對各自的BB/IF資訊信號進行帶通濾波；和/或RF接收器部分合併對應於該組資訊信號的BB/IF資訊信號，以生成具有資訊信號的第二頻帶間隔的BB/IF MFBMS信號，該第二頻帶間隔不同於所述第一頻帶間隔；無線設備的基帶處理器從所述BB/IF MFBMS信號的第一和第二資訊信號中提取資料。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線區域網(WLAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線個人區域網(WPAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括第一雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括第二雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第三資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
優選地，RF MFBMS信號包括第一組多個資訊信號；BB/IF MFBMS信號包括第二組多個資訊信號，第一組多個資訊信號之中的第二組多個資訊信號。
100‧‧‧無線通信系統
102‧‧‧骨幹網
104‧‧‧蜂窩網路
106‧‧‧無線區域網(WLAN)
108‧‧‧無線廣域網(WWAN)
110‧‧‧伺服器電腦
112‧‧‧網頁伺服器
114‧‧‧伺服器
116、118‧‧‧筆記本電腦
122、124‧‧‧桌面式電腦
126、128‧‧‧蜂窩電話
130、132、136‧‧‧便攜資料終端
150‧‧‧GPS衛星

Claims (10)

  1. 一種操作無線設備的方法，其特徵在於，包括：無線設備確定要接收的一組資訊信號，該組資訊信號由射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號承載，其包含多個資訊信號頻帶，並設有第一頻帶間隔；無線設備的RF接收器部分接收RF MFBMS信號；所述無線設備的RF接收器部分：對於該組資訊信號之中的第一資訊信號，通過第一移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第一基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對於該組資訊信號之中的第二資訊信號，通過第二移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第二BB/IF資訊信號；合併第一和第二BB/IF資訊信號以生成BB/IF MFBMS信號，其具有第一和第二資訊信號的第二頻帶間隔，該第二頻帶間隔不同於所述第一頻帶間隔；及無線設備的基帶處理器從所述BB/IF MFBMS信號的第一和第二資訊信號中提取資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述無線設備的RF接收器部分進一步：對於該組資訊信號中的第三資訊信號，通過第三移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，然後對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第三BB/IF資訊信號；合併第三BB/IF資訊信號和第一和第二BB/IF資訊信號，以生成具有第二頻帶間隔的BB/IF MFBMS信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線區域網(WLAN)頻帶； RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線個人區域網(WPAN)頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括第一雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括第二雙向通信頻帶；RF MFBMS信號的第三資訊信號頻帶包括全球定位系統(GPS)頻帶。
  7. 一種無線設備，其特徵在於，包括：處理電路，用於確定要接收的一組資訊信號，該組資訊信號由射頻(RF)多頻帶多標準(MFBMS)信號承載，其包含多個資訊信號頻帶，並設有第一頻帶間隔；RF接收器部分，其與所述處理電路相連，用於：對於該組資訊信號之中的每一資訊信號：通過各自的移頻對RF MFBMS信號進行降頻轉換，以生成各自的基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對各自的BB/IF資訊信號進行帶通濾波；及合併對應於該組資訊信號的BB/IF資訊信號，以生成BB/IF MFBMS信號，其具有資訊信號的第 二頻帶間隔，該第二頻帶間隔不同於所述第一頻帶間隔；及所述處理電路用於從所述BB/IF MFBMS信號的第一和第二資訊信號中提取資料。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的無線設備，其中，對於該組資訊信號之中的第一資訊信號，所述RF接收器用於：通過第一頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第一基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；對於該組資訊信號之中的第二資訊信號，所述RF接收器用於：通過第二頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第二基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；所述基帶處理模組用於合併第一和第二BB/IF資訊信號，以生成BB/IF MFBMS信號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的無線設備，其中，對於該組資訊信號之中的第三資訊信號，所述RF接收器用於：通過第三頻移對RF MFBMS信號進行降頻轉換；對降頻轉換後的信號進行帶通濾波，以生成第三基帶/低中頻(BB/IF)資訊信號；基帶處理模組用於合併第三BB/IF資訊信號和第一和第二BB/IF資訊信號，以生成BB/IF MFBMS信號。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的無線設備，其中，RF MFBMS信號的第一資訊信號頻帶包括無線區域網(WLAN)頻帶； RF MFBMS信號的第二資訊信號頻帶包括蜂窩電話頻帶。
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