TWI661685B - 具責任週期控制器之信號接收機 - Google Patents

具責任週期控制器之信號接收機 Download PDF

Info

Publication number
TWI661685B
TWI661685B TW103134749A TW103134749A TWI661685B TW I661685 B TWI661685 B TW I661685B TW 103134749 A TW103134749 A TW 103134749A TW 103134749 A TW103134749 A TW 103134749A TW I661685 B TWI661685 B TW I661685B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
duty cycle
harmonic component
crystal oscillator
oscillating
Prior art date
Application number
TW103134749A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201528697A (zh
Inventor
阿諾德 卡薩古蘭德
卡洛斯 維拉斯奎
艾蜜爾 柴爾維格
Original Assignee
史華曲集團研發有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 史華曲集團研發有限公司 filed Critical 史華曲集團研發有限公司
Publication of TW201528697A publication Critical patent/TW201528697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI661685B publication Critical patent/TWI661685B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B15/00Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H04B15/04Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus the interference being caused by substantially sinusoidal oscillations, e.g. in a receiver or in a tape-recorder
    • H04B15/06Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus the interference being caused by substantially sinusoidal oscillations, e.g. in a receiver or in a tape-recorder by local oscillators of receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29Performance testing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • H04B2001/1054Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal by changing bandwidth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

該信號接收機具有抑制在一信號接收機(10)之過濾中間信號(40)中之來自具有一參考共振器(22)的一微機電或晶體振盪器(20)之至少一個更高諧波成分(42)的構件。該信號接收機,其包含:一天線(12),用於接收電磁信號;一低噪音放大器(14),用於將由該天線所接收的信號放大;一個微機電或晶體振盪器,其包含一參考共振器,以產生具有一預定責任週期的一振盪信號(50);一混合器(16),用於將該放大與接收信號以及該振盪信號混合,以產生中間信號;一帶通濾波器(18),用於過濾該中間信號;以及一責任週期控制器(30),其耦合到該微機電或晶體振盪器並且耦合到該帶通濾波器的該輸出(19),以分析該過濾中間信號的該光譜以及修改該振盪信號的該責任週期,以回應該過濾中間信號的該光譜分析。

Description

具責任週期控制器之信號接收機
本發明係關於信號接收機的領域,特別地係關於用於射頻信號的接收機。本發明亦關於一種抑制在一信號接收機之中間信號中之來自具有一參考共振器的一振盪器之至少一個更高諧波成分的各別方法。
為了傳送電磁信號,特別是射頻信號,需要適當的接收機。
一習知的接收機設計例如顯示於圖1中。該信號接收機1包含用於接收電磁信號的天線12。該天線12係與適合將由天線12所接收之信號放大的低噪音放大器(LNA)14。LNA進一步連接混合器16,以用於混合該放大與接收的信號以及由局部振盪器或由晶體振盪器20所提供的振盪信號50。該混合器16的輸出係連接到帶通濾波器18,以過濾該混合器16的中間與降頻轉換信號40。在圖1中,中間信號40的光譜係以振幅或功率(p)關於頻率(f)來顯示。
典型地,局部振盪器或晶體振盪器20利用信號產生器24以及參考共振器22(譬如像石英共振器),以提供一定義明確而且相當穩定的參考頻率信號。例如以典型的石英共振器應用,信號產生器24與參考共振器22在26MHz的參考頻率操作。一般而言,局部振盪器20進一步包括在圖1中沒有顯示的鎖相迴路(PLL)單元,其係連接於信號產生器24與混合器16之間,以便能夠供應高頻率的振盪信號。在射頻傳送的情形中,信號接收機1例如在藍芽範圍中操作,因此藉由利用具有在26MHz操作之以石英為基礎的參考共振器22之信號產生器24而在2.4GHz中。以參考共振器22為基礎之振盪器20之頻率的第93、第94與第95更高諧波隨後會與帶通濾波器18的頻帶41重合。
既使以參考共振器為基礎之振盪器的這些更高諧波成分42可被阻尼與衰減,但是由天線所收到的電磁信號,特別是在藉由混合器16之降頻轉換之後所收到的中間信號40則仍可被嚴重地擾亂。當該信號接收機在單個積體電路中被實施時,此問題甚至變得更顯著。
具有高靈敏度解調器之用於波頻調變(FSK)射頻信號的另一習知接收機係例如說明於美國專利申請案第2012/0164966A1號中。
美國專利申請案第2012/0046005A1號說明具有一振盪器之責任週期控制的無線通訊裝置。此裝置需要同時操作一調諧傳送路徑與一接收路徑,以用於調節該責任週 期,其係為一缺點。
因此,本發明之一目的係為提供一改善的信號接收機,特別用於接收射頻信號,其中來自具有參考共振器之振盪器之更高諧波的效果可被有效地衰減或甚至完全補償。解決辦法應該相當具有空間與成本效應。再者,該解決辦法不應該影響信號接收機與其各種成分的一般操作與功能。
在第一態樣中,本發明係關於一種信號接收機,特別是射頻信號接收機。該信號接收機包含一用於接收電磁信號的天線。再者,該信號接收機包含用於將由該天線所接收之信號放大的至少一個低噪音放大器(LNA)。因此,該天線可與該低噪音放大器互連。此外,該信號接收機包含至少一個晶體或微機電振盪器,其包含具有一參考共振器的一信號產生器,以產生具有一預定責任週期的一振盪信號。
典型地,微機電或晶體振盪器係為一電子振盪器電路,其使用壓電材料之振動微機電或振動晶體的機械共振來產生具有相當精確頻率的電信號。該參考共振器可以是一微機電共振器或包含一石英晶體,其係一般普遍使用於電子應用中。微機電或晶體振盪器,因此電子振盪器電路,其係適合產生具有一預定責任週期的一振盪信號。責任週期定義振盪信號之開啟次數與關閉次數的比率。典型 地,該振盪信號具有一序列方形脈衝的特徵,但是可能具有可由混合器處理之任何其它適合波形的特徵。
此外,該信號接收機亦包含一混合器,其用於將從LNA得到之該放大與接收信號以及從微機電或晶體振盪器得到之該振盪信號混合,以便產生中間信號,因此產生降頻轉換信號。再者,該晶體或微機電振盪器包括一PLL單元於該輸出上,以供應該振盪信號給該混合器。該混合器亦以許多不同的方式來實施。例如,該混合器可包含或以次取樣混合器、吉伯(Gilbert)單元或以僅僅提到一些的被動混合器來實施。該混合器接收來自該局部振盪器或來自該微機電或晶體振盪器的振盪信號以及來自該LNA的放大信號以當作輸入信號。該混合器隨後提供以及產生中間信號於藉由適合過濾由該混合器所提供之該中間信號之一帶通濾波器所進一步處理的一輸出上。
該信號接收機進一步包含一責任週期控制器,該責任週期控制器係耦合到該微機電或晶體振盪器並且其係進一步耦合到該帶通濾波器的輸出。藉由連接該責任週期控制器到該帶通濾波器的輸出,在該帶通濾波器之輸出上所得到之該過濾中間信號的光譜則可藉由該責任週期控制器來分析。回應此光譜分析,該責任週期控制器可操作來修改該振盪信號的該責任週期。此修改可藉由將該責任週期控制器耦合到該微機電或晶體振盪器來實施。
經由該振盪信號之責任週期的修改,在該過濾中間信號中之來自具有具該參考共振器之該信號產生器的該振盪 器之頻率的更高諧波可被衰減或修改。因此,藉由選擇性地修改該振盪信號的波形,它的傅立葉(Fourier)光譜以及該混合器的輸出則可被修改。以此方式,與該帶通濾波器之相關頻帶重合的一特定更高諧波,其係在不修改該振盪信號之頻率下,可在該過濾中間信號中衰減。因此,該振盪信號之責任週期的修改基本上一點都不影響信號混合,也不影響信號接收機的一般行為與操作。該振盪信號之責任週期的修改主要反映在振盪信號的變化傅立葉(Fourier)光譜中,其係並且導致在該中間信號中之來自具有參考共振器之振盪器的頻率之更高諧波量值分佈的變化。
根據另一項實施例,該責任週期控制器適合將在該過濾中間信號中之具有參考共振器之振盪器的至少一個較高諧波成分的振幅最小化。假如例如該信號接收機之相關頻帶為2.4GHz頻帶,該責任週期控制器則可操作來適合或修改該微機電或晶體振盪器之振盪信號的責任週期,其係以例如來自微機電或晶體振盪器之26MHz參考頻率的更高諧波能夠在該過濾中間信號中至少被衰減或抑制的此種方式。例如,26MHz參考頻率的第93、第94與第95更高諧波,其等於2.418GHz、2.444GHz與2.470GHz,其係可在該過濾中間信號中被有效地衰減或阻尼。以此方式,來自具有在一混合器下游之參考共振器之振盪器的更高諧波之效果可被補償或甚至完全抑制。
根據另一項實施例,該責任週期控制器包含一測量單 元,以測量該過濾中間信號之選擇諧波成分的量值。該測量單元典型上與該帶通濾波器的輸出連接以及耦合。因為由該責任週期控制器、該微機電或晶體振盪器及該混合器及/或該帶通濾波器所提供的調節迴路,其係可操作來抑制來自具有該參考共振器之振盪器之參考頻率的選擇諧波,所以該測量單元可特別適合測量量值,因此與來自具有參考共振器之振盪器的更高諧波重合之該過濾中間信號之預定諧波成分的振幅。
例如,該測量單元適合專門檢測與感應該參考頻率之第93、第94或第95更高諧波的量值或振幅。對責任週期控制器而言,該過濾中間信號的其他頻率成分沒有進一步關係。以上所提及的頻率與特定的更高諧波僅僅為例示性,其係並且絕對不會被詮釋為限制本申請案的申請專利範圍朝向一特定的射頻頻帶。一般而言,具有其責任週期控制器的信號接收機係可以微機電或晶體振盪器之很多種不同的更高諧波與參考頻率來操作。
根據另一項實施例,該責任週期控制器包含一控制單元,其耦合到該測量單元並且可操作來產生一責任週期修改信號,以回應該選擇諧波成分的測量量值。典型地,該控制單元係可操作來比較一選擇諧波成分的真實測量量值或振幅與一預定值或在信號接收機之操作期間內被動態決定的變化值。由該控制單元所產生的該責任週期修改信號,其係用來增加或減少該責任週期,因此該微機電或晶體振盪器的振盪信號之開啟次數與關閉次數之間係為有關 係。
額外地或替代地,亦可想而知,該控制單元可操作來不僅修改該責任週期,還有結合其責任週期之修改而來修改該振盪信號的波形。以此方式,在該過濾中間信號中之更高諧波的組成可用許多不同的方式來修改。
在仍另一項實施例中,該信號接收機亦包含一責任週期修改器,其係耦合到該責任週期控制器或者其係甚至被整合到該責任週期控制器內。該責任週期修改器可特別操作來增加或減少該振盪信號的責任週期,以回應從該控制單元得到的該責任週期修改信號。換句話說,該責任週期修改器係可操作來處理藉由該責任週期控制器之控制單元所產生的責任週期修改信號。假如該責任週期修改信號指示增加責任週期,該責任週期修改器則可操作來增加責任週期,例如藉由一預定的分開步驟。
假如該責任週期修改信號指示減少責任週期,該責任週期修改器將相應地減少該振盪信號的責任週期。該責任週期修改器亦可被實施成微機電或晶體振盪器,或者它可屬於同樣的事物。該責任週期修改器因此係為微機電或晶體振盪器之電子振盪器電路的一整體或一分開的組件,該振盪器係可操作來以來自具有其參考共振器之振盪器的參考頻率為基礎而產生振盪信號。
在仍另一項實施例中,該責任週期控制器亦包含一記憶體或一些儲存空間,以至少暫時儲存該過濾中間信號之一選擇諧波成分的一測量量值。藉助該記憶體,該帶通濾 波器之輸出之選擇諧波成分的先前測量量值可被儲存,以便能夠提供與相同諧波成分之諸真實已測量量值的一比較。以此方式,一修改責任週期的效果可被直接監控與評估。甚至可想而知,該記憶體包含多種記憶體單元,其允許儲存該諧波成分之一暫時序列的連續測量量值。甚至可想而知,整個系列的複數個諧波成分係被儲存在記憶體中。
額外地或替代地,該記憶體亦可用來儲存一種查找表,其中選擇諧波成分的多種量值被直接指派到預定的責任週期。以此方式,該控制單元適合選擇一預定責任週期,以回應一選擇諧波成分之一特定量值的測量。
在一進一步實施例中,該控制單元可操作來比較該過濾中間信號之一真實測量諧波成分的該量值與一先前儲存諧波成分的該量值,以便能夠產生該責任週期修改信號。在此,可想而知,該控制單元永久地施行一真實測量諧波成分與一單個或與一系列先前儲存諧波成分的比較。
該控制單元可連續地執行此比較。該控制單元可操作來以小但分開的步驟來修改該責任週期以及監控此修改的結果。假如一最初的修改導致在後來步驟中之該過濾中間信號中之諧波成分的希望抑制,該責任週期將以相同的方式重複地修改。此調節迴路可持續,直到該控制單元檢測出該過濾中間信號之諧波成分在振幅上增加。然後,該責任週期控制器將回到該先前選擇的責任週期。可想而知,該控制單元係永久地在此一信號比較控制迴路中操作。
根據另一項實施例,責任週期控制器至少暫時去激活,尤其當該天線接收要進一步由信號接收機所處理的電磁信號時。以此實施過程,該振盪信號之責任週期的修改僅僅發生在信號接收機閒置或當信號接收機實際上沒有接收任何電磁信號時的此類情形中。藉由選擇性去激活或激活該責任週期控制器,該信號接收機的能量損耗可以減少。更者,用於處理已接收電磁信號之信號接收機的性能將不會受到該責任週期調節迴路的影響或擾亂,其係典型地由責任週期控制器、微機電或晶體振盪器、混合器以及帶通濾波器所實施。
在另一項態樣中,本發明亦關於一種抑制如以上所說明之在一信號接收機之過濾中間信號中之來自具有一參考共振器之一振盪器的至少一個更高諧波成分的方法。該方法包含以下步驟:-藉助一天線來接收電磁信號,-藉助至少一個低噪音放大器來放大該接收信號,-藉助包含一參考共振器的至少一個微機電或晶體振盪器來產生一振盪信號,-混合該放大與接收信號以及該振盪信號來產生中間信號,-過濾該中間信號,-分析該過濾中間信號的光譜,以及-藉助耦合到微機電或晶體振盪器以及亦耦合到該帶通濾波器之輸出的一責任週期控制器,來修改該振盪信號 的責任週期,以回應該過濾中間信號的光譜分析,該責任週期係由該振盪信號之開啟次數與關閉次數的比率所定義,以便能夠將在該過濾中間信號中之來自具有參考共振器的微機電或晶體振盪器之至少一個更高諧波成分的振幅最小化。
藉由修改由微機電或晶體振盪器所產生之振盪信號的責任週期,在該中間信號中之更高諧波成分的分佈可被修改掉,以有效地抑制在該帶通濾波器之相關頻帶中之選擇更高諧波成分的分佈。
一般而言,抑制至少一個更高諧波成分的方法係由如以上所說明的信號接收機來執行。就這點而言,如以上所說明之關於該信號接收機的任何特徵與好處可同樣地應用在抑制具有該參考共振器之微機電或晶體振盪器之至少一個更高諧波成分的方法,而且反之亦然。
根據一進一步實施例,該振盪信號的責任週期係藉由該責任週期控制器來修改,以將在該過濾中間信號中之具有該參考共振器之微機電或晶體振盪器的至少一個更高諧波成分的振幅最小化。在此,該責任週期控制器基本上係為一部份的控制迴路,其係可操作來發現與識別最佳的責任週期,以便能夠將該過濾中間信號的或該過濾中間信號中之選擇更高諧波成分最小化。該責任週期控制器可被實施並且可以許多不同的方式來操作。
在一進一步實施例中,該振盪信號的責任週期係在預定的分開步驟中減少或增加,直到具有該參考共振器之微 機電或晶體振盪器之一選擇更高諧波成分的振幅達到在該過濾中間信號中之一最小值為止。相關的更高諧波成分係藉由該信號接收機的各種設定被預定或選擇。要被抑制之更高諧波成分的選擇係以該帶通濾波器之選擇頻帶與帶寬為基礎。
典型地,落在該帶通濾波器之頻帶內之具有參考共振器之微機電或晶體振盪器的不僅單個而且全部的更高諧波成分,其係藉由以上所提及的方法被抑制。為了能夠發現至少一個選擇更高諧波成分或數個選擇更高諧波成分的最小振幅,該責任週期控制器可至少以一小但分開的步驟來預設修改一已知的責任週期。之後,此最初責任週期修改的效果係在該過濾中間信號中被修改。假如該選擇更高諧波成分的振幅增加,該責任週期修改則將在接下來的步驟中反轉。
例如,該責任週期可被降低或增加,直到具有該參考共振器之微機電或晶體振盪器之選擇更高諧波成分的振幅達到最小值為止。一最佳責任週期可藉由使用標準化數位信號處理單元來實施一調節迴路而得到。
根據一進一步實施例,在該過濾中間信號中之更高諧波成分的振幅係被測量並且至少暫時儲存在記憶體中。該記憶體典型地放置於該責任週期控制器中。因為該責任週期控制器會被計時,所以該記憶體可包含適合儲存在後來時鐘時間上所得到之至少一個或一些個連續測量振幅的移位暫存器。藉由利用一記憶體,可將一選擇更高諧波成分 的真實測量振幅與先前儲存振幅相比較。
此比較隨後指示是否該責任週期已經以一種方式在先前被修改以減少該選擇更高諧波成分的振幅。假如該比較揭示該更高諧波成分的振幅減少,該責任週期則將朝相同方向修改,直到達到最小值為止。如果該比較揭示更高諧波成分的振幅增加,該責任週期修改的方向則將改變或反轉。
以此方式並且根據一進一步實施例,該振盪信號的責任週期係依據在該過濾中間信號中之更高諧波成分的一真實測量振幅與一先前儲存振幅之間的比較來減少或增加。
根據另一項實施例,在該天線真實地接收要由信號接收機進一步處理的電磁信號之處,該振盪信號的該責任週期有時會維持不變。以此方式,該責任週期控制器可被至少暫時去激活,以便能夠節省能量以及避免起因於該振盪信號之責任週期修改的該信號接收機的信號處理之任何擾亂。
1‧‧‧信號接收機
10‧‧‧信號接收機
12‧‧‧天線
14‧‧‧低噪音放大器
16‧‧‧混合器
18‧‧‧帶通濾波器
19‧‧‧輸出
20‧‧‧晶體振盪器
22‧‧‧參考共振器
24‧‧‧信號產生器
26‧‧‧責任週期修改器
30‧‧‧責任週期控制器
32‧‧‧測量單元
34‧‧‧控制單元
36‧‧‧記憶體
40‧‧‧過濾中間信號
41‧‧‧頻帶
42‧‧‧諧波成分
50‧‧‧振盪信號
51‧‧‧開啟次數
52‧‧‧關閉次數
在下文中,將藉由參考圖式來說明本發明的各項實施例,其中:圖1顯示在先前技術中已知的一習知信號接收機,圖2顯示根據本發明之一信號接收機的一概略方塊圖,以及圖3顯示可由根據圖2之信號接收機所執行以便能夠 抑制該信號接收機的微機電或晶體振盪器之至少一個更高諧波成分之方法的一流程圖。
圖2顯示根據本發明之信號接收機10的一概略方塊圖。信號接收機10,典型地實施以接收射頻信號,其包含一天線12,該天線係在例如大約2.4GHz的載波頻率上操作。由天線12接收的信號係在低噪音放大器(LNA)14中被放大。該放大信號在混合器16中經由藉由微機電或晶體振盪器20所提供的振盪信號50而變頻,特別是降頻轉換。混合器16的輸出係與一帶通濾波器18的輸入耦合,藉助該帶通濾波器,中間信號40的相關頻帶41可被選擇用於信號接收機10中的進一步處理。
微機電或晶體振盪器20包含鎖到參考共振器22的信號產生器24。參考共振器22可以是微機電共振器或可由石英晶體或類似共振器所實施,以用於藉由信號產生器24提供一固定且相當穩定的參考頻率,典型地在數MHz的範圍中,例如26MHz。信號產生器24係可操作來產生一通常具有正弦波形的信號。如之後所解釋地,該信號產生器24係進一步連接到責任週期修改器26,其係以來自信號產生器24之信號為基礎來產生一振盪信號50,其具有例如特徵為交替順序的開啟次數51與關閉次數52之一矩形波形。開啟次數51與關閉次數52之長度的關係決定振盪信號50的責任週期。再者,晶體或微機電振盪器20 可包括PLL單元(在圖2中沒顯示)於責任週期修改器26與混合器16之間,以供應具有更高頻率的振盪信號給混合器。
典型地,振盪信號50之頻率的更高諧波大大地取決於振盪信號50的責任週期與波形。因此,假如該過濾中間信號40的選擇頻帶41重合來自具有參考共振器22之微機電或晶體振盪器20之頻率的至少一個更高諧波成分,一各別的成分42將以在該過濾中間信號40之相關頻帶41中的擾亂來顯現。
為了抑制在該過濾中間信號40中之來自具有參考共振器之微機電或晶體振盪器的頻率之選擇更高諧波成分的貢獻與分佈,接收器10進一步包含與該帶通濾波器18之輸出19耦合的責任週期控制器30。該責任週期控制器30係可操作來測量並且分析該過濾中間信號40的光譜。該責任週期控制器30特別適合決定與測量來自具有參考共振器22之微機電或晶體振盪器20之頻率的選擇更高諧波成分42的振幅與量值。
為此,該責任週期控制器30包含一測量單元32,以便能夠決定與測量該過濾中間信號40之選擇更高諧波成分42的量值或振幅。取決於此測量,該責任週期控制器30的控制單元34係可操作來修改從微機電或晶體振盪器20取得之振盪信號50的責任週期。為此,責任週期控制器30的控制單元34係與被實施於微機電或晶體振盪器20中而且接收來自信號產生器24之信號的責任週期修改 器26耦合或互連。
當接收來自控制單元34的各別責任週期修改信號時,責任週期修改器26可操作來修改該振盪信號50的責任週期。該責任週期的修改可在分開的步驟中施行。例如,該振盪信號50的已知或預設責任週期可藉由一分開步驟來增加。然後以及在下一個步驟中,該責任週期控制器30,特別是它的測量單元32,其係可操作來監控在該過濾中間信號40中之選擇諧波成分42之振幅或量值的任何變化。
假如該更高諧波成分42的量值或振幅減少,該責任週期則將進一步朝相同的方向修改,直到已經達到該諧波成分42之振幅或量值的最小值為止。如果該責任週期的最初增加導致在該過濾中間信號40中之更高諧波成分42之量值或振幅的增加,該責任週期將在接下來的步驟中以及最終在連貫的步驟中減少,直到已經達到該過濾中間信號40之更高諧波成分42之振幅或量值的最小值為止。
為了施行在該過濾中間信號40之更高諧波成分42的一真實測量與一先前存在量值或振幅之間的比較,該責任週期控制器30包含一記憶體36。該記憶體36係以各種不同的方式來實施。它可包含一移位暫存器,其允許暫時儲存該過濾中間信號40之選擇更高諧波成分42的真實與最後數個先前測量的振幅或量值。記憶體36因此允許施行在真實測量諧波成分42與先前儲存諧波成分之間的比較,以便能夠決定該真實或先前的責任週期修改是否導致 在該過濾中間信號40中之選擇諧波成分42的進一步抑制與減少。
以此方式,責任週期控制器30、微機電或晶體振盪器20、混合器16與帶通濾波器18形成一調節迴路。除此之外,可想而知,用於抑制該過濾中間信號40之更高諧波成分42的其他控制方案可被實施。通常地,可想而知,記憶體36包含並且提供一查找表,藉由該查找表,預定的責任週期可被選擇,以回應過濾中間信號40之更高諧波成分42之量值或其它特徵的真實與定量測量。
在圖3的流程圖中,抑制該過濾中間信號40中之更高諧波成分42的方法係被例示性顯示。在第一步驟100中,至少一個選擇的光譜成分,因此與該過濾中間信號40之相關頻帶41重合的單個或數個更高諧波成分42會被真實地測量與分析,其係典型地藉助該責任週期控制器30的測量單元32。該量值,因此該真實測量與分析光譜成分42的振幅,其係然後在一連續步驟102被儲存於記憶體36中。之後,在步驟104中,將由晶體振盪器20所產生之振盪信號50的責任週期修改,其係典型地以一預定方式及/或以一分開步驟。
之後在步驟106中,該光譜成分,因此該過濾中間信號40之選擇更高諧波成分42的量值或振幅被再度測量。該測量的振幅或量值然後在隨後的步驟108中被重複地儲存於記憶體36。之後,將該真實儲存的振幅或量值比較各別光譜成分之一或數個先前儲存的振幅或量值,因此比 較該過濾中間信號40之先前測量的更高諧波成分42。
在步驟110執行此比較之後,該方法跳回到步驟104並且再度修改該振盪信號50的責任週期。該修改取決於該比較的輸出。在該比較揭示一選擇更高諧波成分42的抑制已經改善的情形中,該責任週期將用與之前的相同方式來改變。在一選擇更高諧波成分42的抑制變更壞的情形中,該責任週期將以相反的意義來改變與修改。
縱使沒有被特別顯示,該方法仍可特別地操作來將該責任週期修改去激活,特別在其中該天線12真實地接收要由信號接收機10進一步處理之電磁信號的那些時間。因此意圖在該信號接收機呈待機模式或該信號接收機為實質閒置的那些時間上,僅僅且專門地執行如以上所說明的一責任週期修改程序。
再者,要提及的是,該責任週期控制器30之各種組件以及微機電或晶體振盪器20之各種組件的顯示僅僅反映該責任週期控制器以及該微機電或晶體振盪器的可操作性與功能性。例如,該責任週期控制器的測量單元32、控制單元34與記憶體36可在一單個且常見的積體電路中實施。同樣的事物亦對該微機電或晶體振盪器20的內部結構有效。

Claims (10)

  1. 一種信號接收機(10),其包含:一天線(12),用於接收電磁信號,至少一個低噪音放大器(14),用於將由該天線(12)所接收的信號放大,至少一個微機電或晶體振盪器(20),包含一參考共振器(22),以產生具有一預定責任週期的一振盪信號(50),一混合器(16),用於將該放大與接收信號以及該振盪信號(50)混合,以產生中間信號(40),一帶通濾波器(18),用於過濾該中間信號(40),以及一責任週期控制器(30),耦合至該微機電或晶體振盪器(20)並且耦合至該帶通濾波器(18)的輸出(19),以分析該過濾中間信號(40)的該光譜以及修改該振盪信號(50)的該責任週期,以回應該過濾中間信號(40)的該光譜分析,該責任週期係由該振盪信號之開啟次數與關閉次數的比率所定義,其中該責任週期控制器(30)包含一測量單元(32),以測量該過濾中間信號(40)之一選擇諧波成分(42)的該量值,其中該責任週期控制器(30)包含一控制單元(34),耦合至該測量單元(32)並且可操作來產生一責任週期修改信號,以回應該選擇諧波成分(42)的該測量量值,該責任週期控制器適合以將在該過濾中間信號(40)中之來自具有該參考共振器(22)之該微機電或晶體振盪器(20)之至少一個更高諧波成分(42)的該振幅最小化。
  2. 如申請專利範圍第1項之信號接收機(10),進一步包含耦合至或整合至該責任週期控制器(30)的一責任週期修改器(26),其中該責任週期修改器(26)係被操作以增加或減少該振盪信號(50)的該責任週期,以回應自該控制信號(34)得到的該責任週期修改信號。
  3. 如申請專利範圍第1項之信號接收機(10),其中該責任週期控制器(30)包含一記憶體(36),以至少暫時儲存該諧波成分(42)的一測量量值。
  4. 如申請專利範圍第3項之信號接收機(10),其中該控制單元(34)可操作來比較一真實測量諧波成分(42)的該量值以及一先前儲存諧波成分(42)的該量值,以產生該責任週期修改信號。
  5. 如申請專利範圍第1項之信號接收機(10),其中當該天線(12)接收電磁信號時,該責任週期控制器(30)至少暫時去激活。
  6. 一種抑制如申請專利範圍第1項之一信號接收機(10)之過濾中間信號(40)中之來自具有該參考共振器(22)的該微機電或晶體振盪器(20)的至少一個更高諧波成分(42)之方法,該方法包含以下步驟:藉由一天線(12)以接收電磁信號,藉由至少一低噪音放大器(14)以放大接收信號,藉由包含一參考共振器(22)的至少一微機電或晶體振盪器(20)來產生一振盪信號(50),將該放大與接收信號以及該振盪信號(50)混合以產生中間信號(40),藉由一帶通濾波器(18)來過濾該中間信號(40),分析該過濾中間信號(40)的光譜,以及藉由耦合至該微機電或晶體振盪器(20)以及耦合至該帶通濾波器(18)之輸出(19)的一責任週期控制器(30),來修改該振盪信號(50)的該責任週期,以回應該過濾中間信號(40)的該光譜分析,該責任週期係由該振盪信號的開啟次數與關閉次數的比率所定義,以便將該過濾中間信號(40)中之來自具有該參考共振器(22)之該微機電或晶體振盪器(20)的至少一個更高諧波成分(42)的該振幅最小化。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法,其中該振盪信號(50)的該責任週期係在預定分開步驟中減少或增加,直到來自具有該參考共振器(22)之該微機電或晶體振盪器(20)之一選擇更高諧波成分(42)的該振幅達到在該過濾中間信號(40)中之一最小值為止。
  8. 如申請專利範圍第6項之方法,其中在該過濾中間信號(40)中之該更高諧波成分(42)的該振幅係被測量並且至少暫時儲存在一記憶體(36)中。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法,其中該振盪信號(50)的該責任週期係依據在該過濾中間信號(40)中之該更高諧波成分(42)的一真實測量振幅(42)與一先前儲存振幅(42)之間的一比較來減少或增加。
  10. 如申請專利範圍第6項之方法,其中在該天線(12)接收電磁信號之處,該振盪信號(50)的該責任週期有時會維持不變。
TW103134749A 2013-11-01 2014-10-06 具責任週期控制器之信號接收機 TWI661685B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13191280.0A EP2869483B1 (en) 2013-11-01 2013-11-01 Signal receiver with a duty-cycle controller
??13191280.0 2013-11-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201528697A TW201528697A (zh) 2015-07-16
TWI661685B true TWI661685B (zh) 2019-06-01

Family

ID=49585264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103134749A TWI661685B (zh) 2013-11-01 2014-10-06 具責任週期控制器之信號接收機

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9419660B2 (zh)
EP (1) EP2869483B1 (zh)
JP (1) JP5977310B2 (zh)
KR (1) KR20150051163A (zh)
CN (1) CN104617969B (zh)
HK (1) HK1210328A1 (zh)
TW (1) TWI661685B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9935722B2 (en) * 2016-06-21 2018-04-03 Intel IP Corporation Harmonic suppressing local oscillator signal generation
US9755872B1 (en) 2016-08-30 2017-09-05 Intel IP Corporation Pulse generation using digital-to-time converter
EP3573241B1 (fr) * 2018-05-24 2022-08-03 The Swatch Group Research and Development Ltd Oscillateur de référence à rapport cyclique variable, synthétiseur de fréquence et récepteur de signaux avec l'oscillateur de référence
CN111130649B (zh) * 2019-12-20 2021-08-20 成都优博创通信技术股份有限公司 一种导频信号产生方法、装置及光模块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030080792A1 (en) * 2001-10-09 2003-05-01 Masoud Azmoodeh Systems and methods for minimizing harmonic interference
TW201034493A (en) * 2008-11-12 2010-09-16 Sumitomo Electric Industries Base station device
TW201136363A (en) * 2009-04-17 2011-10-16 Qualcomm Inc Inter-frequency indication of association data for multi-carrier wireless deployments
US20120046005A1 (en) * 2010-08-19 2012-02-23 John Simmons System and Method for Duty Cycle Control of a Crystal Oscillator
US20120154010A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Texas Instruments Incorporated SYSTEMS AND METHOD FOR SPUR SUPRESSION IN A MULTIPLE RADIO SoC

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0981261A (ja) * 1995-09-13 1997-03-28 Fujitsu Ltd 電子機器および情報処理機器
DE10351116B4 (de) * 2003-11-03 2007-11-29 Infineon Technologies Ag Frequenzgenerator
DE602008005157D1 (de) * 2007-05-08 2011-04-07 Nxp Bv Kalibrationsfreie lokale oszillatorsignalerzeugung für einen oberwellenunterdrückungsmischer
US8280333B2 (en) * 2007-08-07 2012-10-02 Nxp B.V. Harmonic rejection mixer unit and method for performing a harmonic rejection mixing
US9298303B2 (en) * 2009-12-31 2016-03-29 Google Technology Holdings LLC Duty cycle modulation of periodic time-synchronous receivers for noise reduction
JP2012049899A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Toshiba Corp 周波数変換装置、受信装置およびテレビジョン装置
EP2469783B1 (fr) 2010-12-23 2017-12-13 The Swatch Group Research and Development Ltd. Récepteur de signaux radiofréquences FSK avec un démodulateur à haute sensibilité ainsi que procédé pour sa mise en action
US9160461B2 (en) * 2013-01-10 2015-10-13 Qualcomm Incorporated Systems and methods for minimizing spurs through duty cycle adjustment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030080792A1 (en) * 2001-10-09 2003-05-01 Masoud Azmoodeh Systems and methods for minimizing harmonic interference
TW201034493A (en) * 2008-11-12 2010-09-16 Sumitomo Electric Industries Base station device
TW201136363A (en) * 2009-04-17 2011-10-16 Qualcomm Inc Inter-frequency indication of association data for multi-carrier wireless deployments
US20120046005A1 (en) * 2010-08-19 2012-02-23 John Simmons System and Method for Duty Cycle Control of a Crystal Oscillator
US20120154010A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Texas Instruments Incorporated SYSTEMS AND METHOD FOR SPUR SUPRESSION IN A MULTIPLE RADIO SoC

Also Published As

Publication number Publication date
TW201528697A (zh) 2015-07-16
US9419660B2 (en) 2016-08-16
CN104617969A (zh) 2015-05-13
CN104617969B (zh) 2017-07-21
HK1210328A1 (zh) 2016-04-15
JP2015089122A (ja) 2015-05-07
EP2869483B1 (en) 2018-10-24
JP5977310B2 (ja) 2016-08-24
KR20150051163A (ko) 2015-05-11
US20150126145A1 (en) 2015-05-07
EP2869483A1 (en) 2015-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3068056B1 (en) Antenna tuning circuit
TWI661685B (zh) 具責任週期控制器之信號接收機
EP2383889B1 (en) Calibration of adjustable filters
US7474160B2 (en) Systems and methods for calibrating a filter
EP2978139B1 (en) Receiving device and receiving method
CN109302181A (zh) 振荡器校准系统
JP4757181B2 (ja) 信号発生装置
WO2006128075A1 (en) Filter calibration
US9794007B2 (en) Single RF oscillator technique for built-in tune, test, and calibration of a transceiver
US8890633B2 (en) Resonant circuit with automated trimming capabilities
JP2009529281A (ja) 無線受信機
CA2659025C (en) Tunable narrow band filter
JP2007043455A (ja) 無線送信機
JP2011250437A (ja) フィルタ較正
US9438290B2 (en) Receiver having a calibration source
Rohde et al. Frequency signal source's PN (phase noise) measurements: Challenges and uncertainty
JP2006229427A (ja) 受信装置
KR101732619B1 (ko) 동조 회로망을 포함하는 수신기 회로
JP2005286040A (ja) フィルタを含む半導体装置
JP2015082668A (ja) Pllシンセサイザ
JP2015126312A (ja) 携帯電話制御装置及び携帯電話制御方法
JP2005030875A (ja) 電波時計の周波数同調回路
JP2012249136A (ja) 受信回路、送信回路、無線送受信回路及び周波数変換方法
UA23124U (en) Device for frequency automatic tracking of time-dependent filters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees