專利名稱：直接轉(zhuǎn)換接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接轉(zhuǎn)換接收(DCR)，用于通過天線接收多載波信號，前述多載波信號包括至少第一和第二載波信號，分別位于第一和第二鏡像載頻。本發(fā)明還涉及用于接收這種多載波信號的一種方法，實現(xiàn)這種方法的一種計算機程序，一種誤差估計單元以及這種直接轉(zhuǎn)換接收機的補償級。
背景技術(shù)：
直接轉(zhuǎn)換接收機DCR在本領(lǐng)域中眾所周知。它們一般包括前端單元，用以從天線和正交解調(diào)器接收多載波信號，前述正交解調(diào)器將所述接收的多載波信號向下轉(zhuǎn)換到基帶。向下轉(zhuǎn)換處理的不利方面是第一載波信號包括所述第二載波信號的鏡像信號，反之亦然。
圖7說明了在傳統(tǒng)的正交解調(diào)處理過程中生成鏡像信號I1、I2。在圖7的左邊，示出了通過天線接收的多載波信號。它包括例如第一載波信號C1和第二載波信號C2，它們都沒有鏡像信號。這兩個載波信號分別位于第一和第二鏡像載頻。這兩個鏡像載頻對稱地分布于中心頻率fc兩側(cè)。在圖7的右部，示出了經(jīng)過正交解調(diào)器轉(zhuǎn)換處理后的載波信號?？梢钥闯?，向下轉(zhuǎn)換后的第一載波信號C1包括第二載波信號C2的鏡像信號I2，所述第二載波信號包括第一載波信號C1的鏡像信號I1。人們并不希望出現(xiàn)這兩個鏡像信號，因為它們使得所需的載波信號的恢復(fù)更為困難?；謴?fù)的困難程度取決于鏡像信號與載波信號的比率，該比率本身取決于模擬正交解調(diào)器實現(xiàn)的失真(增益，相位和正交失配)程度，以及A/D轉(zhuǎn)換器鏈中的類似失真。
傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)換接收機DCR還包括將向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號進行數(shù)字化的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及至少第一和第二向下轉(zhuǎn)換器DDC單元，用以從數(shù)字化的向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號中分離第一和第二載波信號，并且轉(zhuǎn)換分離后的第一和第二載波信號，使其以頻率平面中預(yù)定頻率為中心。在圖7的右側(cè)，所述預(yù)定頻率設(shè)置為0。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)有若干方法可以用來濾去不希望出現(xiàn)的鏡像信號。用于正交調(diào)制器的方法例如可以從Faulkner、Mattsson和Yates在“Electronic Letters”1991年1月31日第27卷第三篇題為“AutomaticAdjustment of Quadrature Modulators”的文章中得知。所述文章中公開的鏡像濾除方法實際上也可以應(yīng)用于正交解調(diào)器。但是，所述方法需要相當(dāng)復(fù)雜的電路和/或特殊信號來校準。此外，所述文章中提出的鏡像濾除方法是將結(jié)果進行迭代，它無法應(yīng)用于快速變化的情況，例如在按照GSM標準使用的具有快速跳頻和上行鏈路斷續(xù)傳輸?shù)亩噍d波接收機中遇到的情況。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是改進已知的直接轉(zhuǎn)換接收機，并提供一種接收多載波信號的方法，實現(xiàn)所述方法的一種計算機程序，一種誤差估計單元以及這種直接轉(zhuǎn)換接收機的補償級，使得鏡像濾除的實現(xiàn)復(fù)雜度較小，并且精確性和穩(wěn)定性更好。
確切地說，對上述直接轉(zhuǎn)換接收機來說，該目的通過提供一種計算補償復(fù)數(shù)系數(shù)的誤差估計單元以及至少第一補償級來實現(xiàn)，前述補償復(fù)數(shù)系數(shù)代表了包含在第一載波信號的第二載波信號的鏡像信號中的份額和/或相位，前述第一補償級用以針對所述補償系數(shù)從第一載波信號中消除不需要的鏡像信號。
這樣構(gòu)造的直接轉(zhuǎn)換接收機的實現(xiàn)相當(dāng)簡單，能夠容易地進行鏡像濾除。本發(fā)明的另一優(yōu)點是在所有實施例中，可以立刻正確計算出補償系數(shù)，使得對載波信號中的鏡像信號實現(xiàn)充分抑制，并且能夠進行載波信號的進一步處理；因此，對大多數(shù)應(yīng)用而言，不需要例如通過多次遞歸處理來進一步調(diào)整所述補償系數(shù)。
在直接轉(zhuǎn)換接收機中，術(shù)語‘直接’意味著在表示復(fù)數(shù)模擬信號的基帶中直接完成A/D轉(zhuǎn)換，而不是采用中間頻率采樣和數(shù)字化方法，這種方法不存在鏡像問題，但對A/D轉(zhuǎn)換器提出了更高的性能要求。也就是說，本專利也可以應(yīng)用于具有第一中間頻率帶的超外差式接收機。
總之，本專利應(yīng)用于接收頻帶的模擬復(fù)數(shù)表示通過一組A/D轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字化的任何接收機。
按照第一實施例，根據(jù)DDC單元輸出的轉(zhuǎn)換后的向下轉(zhuǎn)換載波信號計算補償系數(shù)，提供給位于所述DDC單元后的串行連接的各個補償級。因為所述開環(huán)構(gòu)造，補償系數(shù)的遞歸調(diào)整既不可能，也不需要，因為計算得到的補償系數(shù)已經(jīng)足夠精確，能夠為大多數(shù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)叵R像信號。
按照本發(fā)明的若干其它實施例，補償系數(shù)在遞歸處理中計算，其中考慮了直接轉(zhuǎn)換接收機的至少部分凈化后的輸出信號。但是，按照本發(fā)明的優(yōu)化補償系數(shù)的處理相當(dāng)快捷，一般只需要執(zhí)行一次遞歸處理就能夠得到適當(dāng)?shù)难a償系數(shù)，利用該系數(shù)就能夠充分抑制不希望出現(xiàn)的鏡像信號，并且允許對載波信號的進一步處理。但是，對需要相當(dāng)干凈的信號的應(yīng)用而言，這些實施例可以執(zhí)行進一步遞歸，從而進一步優(yōu)化補償系數(shù)。
該DCR，尤其是它的補償級及其誤差估計單元的優(yōu)選實施例，是從屬權(quán)利要求的主題。
上述確定的目的還通過接收多載波信號，濾除這些載波信號內(nèi)不希望出現(xiàn)的鏡像的一種方法，以及實現(xiàn)所述方法的一種計算機程序來實現(xiàn)。此外，該目的還通過誤差估計單元和直接轉(zhuǎn)換接收機的補償級來實現(xiàn)。所述方案的優(yōu)勢與上述直接轉(zhuǎn)換接收機的優(yōu)勢相應(yīng)。


下面參考七張附圖和說明書，以優(yōu)選實施例的形式說明本發(fā)明，在附圖中
圖1示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第一實施例；圖2示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第二實施例；圖3示出了在直接轉(zhuǎn)換接收機的第一和第二實施例中采用的按照本發(fā)明的間接補償器的優(yōu)選實施例；圖4示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第三實施例；圖5示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第四實施例；圖6示出了直接轉(zhuǎn)換接收機的第三實施例和第四實施例中采用的按照本發(fā)明的直接補償器；以及圖7示出了本領(lǐng)域中眾所周知的正交解調(diào)處理所引起的載波信號的變化。
具體實施例方式
圖1示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機DCR 100’的第一實施例。
所述DCR 100’用于通過天線110接收包括位于鏡像載頻的至少第一和第二載波信號的多載波信號，見點S1。在通過前端120之后，多載波信號通過正交解調(diào)器130直接向下轉(zhuǎn)換到基帶，前述前端120本身可以包括一些頻帶變換。前面結(jié)合圖7描述過，所述傳統(tǒng)正交解調(diào)器130的有限鏡像濾除性能導(dǎo)致所需載波信號及其鏡像的重疊。對于包含四個載波信號C1，C2，C3和C4的多載波信號的這一效果通過圖1所示點S1和S2進一步說明。載波信號C1...C4所引起的鏡像分別由標號I1...I4表示。
經(jīng)正交解調(diào)器130輸出，復(fù)基帶的同相和正交分量分別由模/數(shù)AD轉(zhuǎn)換器140進行數(shù)字化。因此，多載波基帶信號所包含的載波由數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器DDC 150-1...150-4分離，這些數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器DDC150-1...150-4分別用于各個所述載波。在圖1中，提供了4個DDC，用于分離點S1和S2中所示的四個載波C1...C4。此外，這些DDC用于將載波信號的頻率轉(zhuǎn)換成以頻率平面0赫茲為中心。在DDC的輸出端，鏡像信號分量I1...I4仍然存在于載波信號C1...C4內(nèi)部。
按照本發(fā)明，每個分離的載波C1...C4隨后在單獨協(xié)作的補償級160’-1...160’-4中處理。確切地說，第一DDC 150-1輸出的轉(zhuǎn)換后的第一載波信號由第一補償級160’-1處理。其它DDC和補償級有著相同的協(xié)同處理。補償級160’-1...160’-4基于提供的補償系數(shù)，從載波信號中消除不希望出現(xiàn)的鏡像信號。這樣，在按照圖1的第一實施例中，所述補償級160’-1...160’-4的每一個輸出一個凈化的載波信號，該信號沒有不希望出現(xiàn)的鏡像信號分量；補償級的這種鏡像濾除效果由圖1的點S3和S4示出。
為了實現(xiàn)所述鏡像消除，補償級160’-1...160’-4需要關(guān)于待消除的不希望出現(xiàn)的鏡像信號分量的份額/幅值和/或相位信息。該信息通過所述補償系數(shù)提供給補償級，這些補償系數(shù)由誤差估計單元170為每個所述補償級單獨計算。為了區(qū)分在第一實施例中計算的補償系數(shù)和后面描述的其它實施例中計算的補償系數(shù)，第一實施例中的補償系數(shù)被稱為第一類型補償系數(shù)。
第一實施例的誤差估計單元170’用以計算第一類型補償系數(shù)，后者代表了需要凈化的載波信號內(nèi)不希望出現(xiàn)的鏡像信號的幅值/份額和/或相位。確切地說，根據(jù)圖1，假定第一載波信號C1包括第二載波信號C2的不希望出現(xiàn)的鏡像，反之亦然。此外，假定在向下轉(zhuǎn)換之后，第三載波信號C3包括第四載波信號C4的鏡像I4，反之亦然。因此，第一補償級160-1用以從第一載波信號C1中消除第二載波信號C2的鏡像I2。為了實現(xiàn)這一點，第一補償級160’-1接收第一和第二載波信號，及其單獨的補償系數(shù)。
誤差估計單元170’原則上通過關(guān)聯(lián)所需載波信號的DDC的輸出和鏡像載波的DDC輸出，生成所述補償系數(shù)。例如，為了生成第一補償級160’-1的單獨補償系數(shù)CC1，誤差估計單元170’為第一載波信號關(guān)聯(lián)第一DDC 150-1的輸出，利用第二DDC 150-2的輸出，也就是轉(zhuǎn)換后的第二載波信號，凈化第一載波信號，第二載波信號的鏡像包含在轉(zhuǎn)換后的第一載波信號中。根據(jù)所述復(fù)數(shù)補償系數(shù)CC1以及兩個數(shù)入信號的電平，也就是轉(zhuǎn)換后的向下轉(zhuǎn)換第一和第二載波信號的電平，第一補償級160’-1計算凈化后的第一載波信號。
補償系數(shù)經(jīng)常只是隨時間緩慢變化。這種情況下，不時計算這些補償系數(shù)CCi(i＝1-4)就已足夠。補償系數(shù)可以依次計算和離線計算，這樣就只需要有限的硬件和/或軟件資源。
但是，如果需要在線/實時鏡像濾除，補償級160’-1...160’-4必須緩存一定比例的前述輸入信號，等待誤差估計單元170’提供相應(yīng)的補償系數(shù)。在誤差估計單元170’評估了轉(zhuǎn)換后的向下轉(zhuǎn)換后的第一和第二載波信號之后，計算第一補償系數(shù)CC1，后者代表了轉(zhuǎn)換后的向下轉(zhuǎn)換后的第一載波信號中第二載波信號的鏡像信號的幅值/份額和/或相位。之后，將這個補償系數(shù)CC1提供給第一補償級160’-1。在所述補償級160’-1中，利用所述補償系數(shù)CC1處理緩存的輸入信號，生成所需的凈化的第一載波信號。
在本申請的所有描述中，術(shù)語“凈化”意味著在載波信號中不再有鏡像信號。由于補償系數(shù)CC1的單獨計算得到的是一個非常精確的補償系數(shù)值，這樣，在大多數(shù)應(yīng)用中，可以充分消除被凈化載波信號中不希望出現(xiàn)的鏡像信號分量；通常，不需要對補償系數(shù)CC1進行進一步調(diào)整，因此上述方法最適合快速變化的情況。
誤差估計單元170’和第一補償級160’-1的上述操作也適用于圖1所示的其它補償級160’-2、160’-3和160’-4的操作。
圖2示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第二實施例。這里，天線110、前端120、正交解調(diào)器130、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器140、直接向下轉(zhuǎn)換器150-1、150-4和間接補償級160’-1...160’-4以及所述部件的操作與前面針對第一實施例描述的具有相同標號的部件及操作相同。
但是，按照圖2的DCR的第二實施例與第一實施例的不同點在于，誤差估計單元170”的輸入現(xiàn)在從補償級160’-1...160’-4的輸出中獲得。其效果是，誤差估計以遞歸方式工作。補償級160’-1...160’-4的輸出中剩余的鏡像分量用于在遞歸處理中修正補償系數(shù)CCi，i＝1-4。所述提出的遞歸最好能夠很快收斂，從而通常僅一個遞歸處理就足以充分抑制鏡像信號。
圖3示出了在圖1和2的DCR第一和第二實施例中分別采用的間接補償級160’-1...160’-4的優(yōu)選實施例。
根據(jù)圖3，顯然每個補償級接收需要凈化的轉(zhuǎn)換后的載波信號的實分量Idesired，in。此外，接收需要凈化的轉(zhuǎn)換后的載波信號的虛分量Qdesired，in。為了計算凈化分量Idesired，out和Qdesired，out，補償級160’還接收轉(zhuǎn)換后的載波信號的實分量Iimage，in，轉(zhuǎn)換后的載波信號的鏡像包括在需要凈化的轉(zhuǎn)化后的載波信號中。此外，間接補償級160’接收轉(zhuǎn)化后的載波信號的虛分量Qimage，in，轉(zhuǎn)換后的載波信號的鏡像包括在端口處需要凈化的轉(zhuǎn)化后的載波信號中。最后，間接補償級160接收調(diào)整的補償系數(shù)的實分量a和虛分量b。
為了計算所需的凈化的輸出信號，每個補償級160’最好包括第一乘法單元161’，用以將轉(zhuǎn)換后的鏡像載波信號的虛分量與補償系數(shù)的實分量a相乘。此外，它包括第二乘法單元162’，用以將所述轉(zhuǎn)換后的鏡像載波信號的實分量Iimage，in與補償系數(shù)的實分量a相乘。此外，它包括第三乘法單元163’，用以將轉(zhuǎn)換后的鏡像載波信號的實分量Iimage，in與補償系數(shù)的虛分量b相乘，以及第四乘法單元164’，用以將轉(zhuǎn)換后的鏡像載波信號的虛分量Qimage，in與補償系數(shù)的虛分量b相乘。此外，每個補償級包括第一加法單元165’，它將第三乘法單元163’的輸出與需要凈化的轉(zhuǎn)換后的載波信號的實分量相加，并從中減去第一乘法單元161’的輸出，生成所需凈化載波信號的實分量。最后，每個補償級160’包括第二加法單元166’，用于從需要凈化的轉(zhuǎn)換后的載波信號的虛分量Qdesired，in中減去第二乘法單元162’的輸出和第四乘法單元164’的輸出，生成凈化載波信號的虛分量。
直接補償級160’的操作從數(shù)學(xué)上可以表述成以下轉(zhuǎn)換功能Sdesired，out＝Sdesired，in-S*image，in·c(1)其中Sdesired，out代表了所需的校正后的復(fù)數(shù)輸出信號；Sdesired，in代表了所需的校正前的復(fù)數(shù)輸入信號；
S*image，in代表了頻率轉(zhuǎn)換后的復(fù)數(shù)輸入鏡像信號；以及C代表了復(fù)數(shù)比例因子。
分離實分量和虛分量，等式1可以寫成Idesired，out＝Idesired，in-a·Qimage，in+b·Iimage，in(2)Qdesired，out＝Qdesired，in-a·iimage，in-b·Qimage，in(3)其中Ix代表了信號在相位分量上的實部分；Qx代表了信號在正交分量上的虛部分；a代表了c的實分量；b代表了c的虛分量。
圖4示出了按照本發(fā)明的直接轉(zhuǎn)換接收機的第三實施例。天線110、前端120、正交解調(diào)器130、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器140、直接向下轉(zhuǎn)換器150-1...150-4以及這些部件的操作與前面描述的相同。
但是，直接轉(zhuǎn)換接收機的第三實施例與第二實施例實質(zhì)上的不同點在于，補償級160”-1...160”-4現(xiàn)在串行連接在A/D轉(zhuǎn)換器140和數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器150-1之間。因此，所述A/D轉(zhuǎn)換器140輸出的數(shù)字化多載波信號現(xiàn)在由所述補償級160”-1...160”-4接收，這些補償級輸出凈化的多載波信號；也就是輸出的多載波信號實際上沒有不希望出現(xiàn)的鏡像信號。單獨協(xié)同的數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器150-1...150-4接收補償級160”-1...160”-4輸出的凈化后的多載波信號，用于從所述凈化的多載波信號中分離單個載波。
換句話說，與實施例1和2相比，補償級所實現(xiàn)的凈化處理此處是在DDC執(zhí)行分離處理之前完成的。但是，與實施例1和2不同，補償系數(shù)(第三類型)現(xiàn)在基于DDC信道的輸出信號計算。通過這種方式，補償系數(shù)的單獨調(diào)整可以針對需要從多載波信號中選出的載波信號，提供給所述補償級160”-1...160”-4。用于計算這些單獨的補償系數(shù)的誤差估計單元在實施例3中由標號170表示。
圖5示出了提出的直接轉(zhuǎn)換接收機DCR的第四實施例。第四實施例的構(gòu)造與第三實施例的區(qū)別在于，第四實施例促使第三實施例中采用的多個補償級，此處被替換成僅有的單個補償級160”。因為這種變化，誤差估計單元170IV現(xiàn)在基于所述數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器150-1…150-4輸出的單個信號，因此，為所述單個補償級160”只生成一個第四類型補償系數(shù)。因為現(xiàn)在只有一個補償系數(shù)提供給所述單個補償級，所述補償系數(shù)不會針對多載波信號中包括的每個載波信號單獨調(diào)整，前述多載波信號由所述補償級所處理，之后由所述數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器150-1…150-4分離載波信號。這樣，與例如實施例3相比，在所述數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的信號中不希望出現(xiàn)的鏡像信號的消除并不理想。但是，與實施例2和3一樣，實施例4中補償系數(shù)的生成也在閉環(huán)中完成。因此，同樣在實施例4中，補償系數(shù)的任意精確度都可以通過比其它實施例中更多次的閉環(huán)操作來完成。
圖6示出了實施例3和4中采用的補償級160”-1…16”-4或160”的優(yōu)選實施例?？梢钥闯?，所述補償級接收誤差估計單元170IV所生成的多載波信號的補償系數(shù)的實分量Idesired，multi-in，虛分量Qdesired，multi-in以及幅值k和相位p。為了生成凈化的多載波信號的實分量Idesired，multi-out，從接收的實分量Idesired，multi-in中減去常量12DC。為了執(zhí)行該操作，補償級160”包括減法單元161”。
此外，補償級160”包括第一乘法器163”，用以將生成的凈化后的多載波輸出信號的實分量Idesired，multi-out乘上第一因子x1＝k·sin(p)，其中k表示補償系數(shù)的幅值，p代表了所述補償系數(shù)的相位。
所述第一乘法器163”生成了第一中間信號。此外，補償級160”包括第二減法單元164”，用以將第一中間信號與接收的多載波信號的虛分量Qdesired，multi-in相加，并從中減去第二常量Q2DC，生成第二中間信號。最后，為了生成凈化的多載波信號的所需虛分量Qdesired，multi-out，補償級160”包括第二乘法器165”，它將所述第二中間信號與第二因子x2＝1∶(k.cos(p))相乘。
所述補償級160”的操作可以從數(shù)學(xué)上表示成以下算法Idesired，multi-out＝Idesired，multi-in-I2DC
Qdesired,multi-out=Qdesired,multi-in-Q2DC+(Idesired,multi-in-I2DC)·k·sin(p)k·cos(p)]]>最后，按照本發(fā)明的所有實施例中采用的誤差估計單元170I…170IV的通用操作以數(shù)學(xué)形式表示。前面提到，誤差估計單元用以估計未知的補償系數(shù)，這意味著尤其在實施例3和4采用的直接誤差補償時，或者采用復(fù)數(shù)比例因子的形式時，的幅值和相位不平衡，這意味著實施例1和2中采用或?qū)崿F(xiàn)的間接誤差補償情況下的實分量和虛分量的形式。按照本發(fā)明，誤差估計通過對應(yīng)鏡像信道的“頻率轉(zhuǎn)換”信號和所需信道的信號來實現(xiàn)。調(diào)整的復(fù)數(shù)系數(shù)用于計算間接補償中使用的比例因子，而調(diào)整的關(guān)聯(lián)系數(shù)用于計算解調(diào)器的實分量和虛分量的幅值和相位。該算法可以如下表示xy=Σi=1n(Qi,desired·Ii,image+Ii,desired·Qi,image)+j·(Qi,desired·Qi,image-Ii,desired·Ii,image)]]>xxw=Σi=1nIi,desired2+Qi,desired2]]>xxi=Σi=1nIi,image2+Qi,image2]]>c=xyxxi·[1-0,5·(xxwxxi)2]]]>對于xxi≥xxwc=xyxxw·[1-0,5·(xxixxw)2]]]>對于xxi＜xxwk＝1+2，047·imag(c)p＝-2·real(c)k & p公式這里只是第一級數(shù)近似，但已經(jīng)足夠精確，能夠保證在這里描述的遞歸實施例中實現(xiàn)快速收斂。
其中x1代表了所需信號和鏡像信號之間的復(fù)數(shù)關(guān)聯(lián)系數(shù)；xxw代表了所需信號序列的能量；xxi代表了鏡像信號序列的能量；Ii代表了采樣i的同相分量；
Qi代表采樣I的正交分量；n代表了例如無線時隙中用于關(guān)聯(lián)的采樣數(shù)量；c代表了間接補償方法所需的比例因子；k代表了IQ解調(diào)器的幅值不平衡；p代表了IQ解調(diào)器的相位不平衡。
在本發(fā)明的所有實施例中，DDC和/或補償級的數(shù)量最好與接收的多載波信號中包含的載波數(shù)量相對應(yīng)。該數(shù)量不受本發(fā)明的任何實施例限制，即使為了便于說明，一些給出的實施例僅僅有兩個載波。
這一說明同樣適用于鏡像載波之間的關(guān)聯(lián)。為了簡單起見，尤其在圖1和2以及相關(guān)描述中，鏡像之間的關(guān)聯(lián)是預(yù)定的。在一般情況下，假定作為框170的一部分，變量還檢查并預(yù)測哪些載波具有與鏡像載波關(guān)聯(lián)，這尤其發(fā)生在跳頻模式和斷續(xù)接收情況下。如果給定活躍載波沒有鏡像載波，那么框170決定是否臨時停止更新系數(shù)，保持前一值，直到鏡像重新出現(xiàn)。同樣對框160的輸入而言，框170可以在這種情況下將系數(shù)強制置為0。
權(quán)利要求
1.一種直接轉(zhuǎn)換接收機(100I...100IV)，用于通過天線(110)接收多載波信號，前述多載波信號包括至少第一和第二載波信號，位于鏡像載頻，該直接轉(zhuǎn)換接收機包括正交解調(diào)器(130)，用于將所述多載波信號向下轉(zhuǎn)換到基帶，從而第一載波信號包括所述第二載波信號的鏡像信號；模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(140)，將向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號進行數(shù)字化，以及至少第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器單元(150-1...150-4)，用以從數(shù)字化的向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號中分離第一和第二載波信號，并且轉(zhuǎn)換分離后的第一和第二載波信號，使其分別以頻率平面中預(yù)定頻率為中心；其特征在于，誤差估計單元(170’...170IV)，用于計算補償系數(shù)，后者代表了包含在第一載波信號中的第二載波信號的鏡像信號的份額和/或相位；以及至少第一補償級(160’，160”)，用以基于所述補償系數(shù)，在第一載波信號中消除不希望出現(xiàn)的鏡像信號。
2.按照權(quán)利要求1的直接轉(zhuǎn)換接收機(100I)，其特征在于，所述誤差估計單元(170’)分別基于接收的第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)輸出的轉(zhuǎn)換后的第一和第二載波信號，計算第一類型的補償系數(shù)；以及所述第一補償級(160’-1)還分別接收第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)輸出的轉(zhuǎn)換后的第一和第二載波信號，輸出凈化的第一載波信號，其中基于所述第一類型補償系數(shù)，消除了不希望出現(xiàn)的第二載波信號的鏡像信號。
3.按照權(quán)利要求1的直接轉(zhuǎn)換接收機(100II)，其特征在于，所述第一補償級(160’-1)分別接收第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)輸出的轉(zhuǎn)換后的第一和第二載波信號，并輸出凈化的第一載波信號，其中基于第一個第二類型補償系數(shù)，至少部分消除了不希望出現(xiàn)的第二載波信號的鏡像信號；第二補償級(160’-2)分別接收第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的轉(zhuǎn)換后的第一和第二載波信號，并輸出凈化的第二載波信號，其中基于第二個第二類型補償系數(shù)，消除了不希望出現(xiàn)的第一載波信號的鏡像信號；以及誤差估計單元(170II)分別基于接收的第一和第二補償級(160’-1，160’-2)輸出的凈化后的第一和第二載波信號，計算所述第一個和第二個第二類型補償系數(shù)。
4.按照權(quán)利要求2或3的直接轉(zhuǎn)換接收機，其特征在于，第一或第二補償級(160’-j，i＝1-4)包括第一乘法單元(161’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的虛分量(Qimage，in)與補償系數(shù)的實分量(a)相乘；第二乘法單元(162’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的實分量(Iimage，in)與補償系數(shù)的實分量(a)相乘；第三乘法單元(163’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的實分量(Iimage，in)與補償系數(shù)的虛分量(b)相乘；第四乘法單元(164’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的虛分量(Qimage，in)與補償系數(shù)的虛分量(b)相乘；第一加法單元(165’)，它將第三乘法單元的輸出信號與第一數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的轉(zhuǎn)換后的第一載波信號的實分量(Idesired，in)相加，并從中減去第一乘法單元的輸出信號，生成所需的凈化后的第一載波信號的實分量；第二加法單元(166’)，它從第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的轉(zhuǎn)換后的第一載波信號的虛分量(Idesired，in)中減去第二和第四乘法單元的輸出信號，生成所需的凈化后的第一載波信號的虛分量。
5.按照權(quán)利要求1的直接轉(zhuǎn)換接收機(100III)，其特征在于，第一補償級(160’-1)串行連接在A/D轉(zhuǎn)換器(140)和第一數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1)之間，用以基于第一個第三類型補償系數(shù)，生成凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號，并且將所述凈化的多載波信號提供給第一數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1)；第二補償級(160”-2)串行連接在A/D轉(zhuǎn)換器(140)和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-2)之間，用以基于第二個第三類型補償系數(shù)，生成凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號，并且將所述凈化的多載波信號提供給第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-2)；以及誤差估計單元(170III)分別基于接收的第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)輸出的凈化后的第一和第二載波信號，計算所述第一個和第二個第三類型補償系數(shù)。
6.按照權(quán)利要求1的直接轉(zhuǎn)換接收機(100IV)，其特征在于，第一補償級(160”)串行連接在A/D轉(zhuǎn)換器(140)以及第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)的輸入之間，第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器在其輸入側(cè)并聯(lián)，用以基于第四類型補償系數(shù)，生成凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號，并且將所述凈化的多載波信號同時提供給第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)的輸入；以及誤差估計單元(170IV)分別基于接收的第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(150-1，150-2)輸出的凈化后的第一和第二載波信號，計算所述第四類型補償系數(shù)。
7.按照權(quán)利要求5或6的直接轉(zhuǎn)換接收機(100III，100IV)，其特征在于，第一或第二補償級中的每一個(160”)包括第一減法單元(161”)，用以從向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號的實分量中減去預(yù)定常量(I2DC)，生成凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號的實分量(Idesired，multi-out)；第一乘法器(163”)，用以將所述凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號的實分量(Idesired，multi-out)乘上第一因子x1＝k*sin(p)，生成第一中間信號，其中k表示補償系數(shù)的幅值，p代表了所述補償系數(shù)的相位；第二減法單元(164”)，用以將第一中間信號與向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號的虛分量(Qdesired，multi-in)相加，并從所述和中減去預(yù)定第二常量(Q2DC)，生成第二中間信號；第二乘法器(165II)，它將第二中間信號與第二因子x2＝1/k*cos(p)相乘，生成凈化的向下轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化多載波信號的虛分量，其中k表示補償系數(shù)的幅值，p代表了所述補償系數(shù)的相位。
8.按照權(quán)利要求2、4、5、6或7之一的直接轉(zhuǎn)換接收機(100I，100III，100IV)，其特征在于，所述誤差估計單元(170I，l＝I，III，IV)用于通過第二信號頻率轉(zhuǎn)換的相關(guān)，計算補償系數(shù)，作為比例調(diào)整后的復(fù)相關(guān)系數(shù)，第二信號由第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器信道或第二補償級輸出，第一載波信號中包含不需要的第二信號的鏡像和第一數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器信道輸出的所需第一載波信號。
9.按照權(quán)利要求2的直接轉(zhuǎn)換接收機(100II)，其特征在于，所述誤差估計單元(170III)用于通過第二信號頻率轉(zhuǎn)換的相關(guān)，計算補償系數(shù)，作為比例調(diào)整后的復(fù)相關(guān)系數(shù)，第二信號由第二補償級輸出，第一載波信號中包含不需要的第二補償級的鏡像和第一補償級輸出的所需第一載波信號。
10.一種通過天線(110)接收多載波信號的方法，前述多載波信號包括至少第一和第二載波信號，位于鏡像載頻，該方法包括以下步驟將所述接收的多載波信號向下轉(zhuǎn)換到基帶，從而第一載波信號包括所述第二載波信號的鏡像信號；將向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號進行數(shù)字化，從數(shù)字化的向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號中分離第一和第二載波信號；以及轉(zhuǎn)換分離后的第一和第二載波信號，使其以頻率平面中預(yù)定頻率為中心；其特征在于，計算補償系數(shù)，后者代表了包含在第一載波信號中的第二載波信號的鏡像信號的份額和/或相位；以及基于所述補償系數(shù)，在第一載波信號中消除不希望出現(xiàn)的鏡像信號。
11.一種直接轉(zhuǎn)換接收機的計算機程序，包括程序代碼，在計算機上運行該程序代碼時，實現(xiàn)了按照權(quán)利要求10的方法。
12.按照權(quán)利要求11的計算機程序，其特征在于，程序代碼存儲在計算機可讀的存儲介質(zhì)上。
13.一種用于直接轉(zhuǎn)換接收機(100I...100IV)的誤差估計單元(170I，l＝I...IV)，該直接轉(zhuǎn)換接收機用于接收多載波信號，前述多載波信號包括至少第一和第二載波信號，位于鏡像載頻，前述直接轉(zhuǎn)換接收機將所述多載波信號向下轉(zhuǎn)換到基帶，從而第一載波信號包括所述第二載波信號的鏡像信號，其特征在于，所述誤差估計單元(170I，l＝I...IV)計算補償系數(shù)，該系數(shù)代表了包含在第一載波信號中的第二載波信號的鏡像信號的份額和/或相位。
14.一種按照權(quán)利要求1-9之一的直接轉(zhuǎn)換接收機的補償級(160I，160II)，前述直接轉(zhuǎn)換接收機通過天線(110)接收多載波信號，前述多載波信號包括至少第一和第二載波信號，位于鏡像載頻，該接收機包括正交解調(diào)器(130)，用于將所述多載波信號向下轉(zhuǎn)換到基帶，從而第一載波信號包括所述第二載波信號的鏡像信號；模/數(shù)AD轉(zhuǎn)換器(140)，將向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號進行數(shù)字化；至少第一和第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器單元(150)，用以從數(shù)字化的向下轉(zhuǎn)換后的多載波信號中分離第一和第二載波信號，并且轉(zhuǎn)換分離后的第一和第二載波信號，使其分別以頻率平面中預(yù)定頻率為中心；以及，誤差估計單元(170’)，用于計算補償系數(shù)，該系數(shù)代表了包含在第一載波信號中的第二載波信號的鏡像信號的份額和/或相位；其特征在于，補償級(160I，160II)基于所述補償系數(shù)，在第一載波信號中消除不希望出現(xiàn)的鏡像信號。
15.按照權(quán)利要求14的補償級(160I)，其特征在于，直接轉(zhuǎn)換接收機按照權(quán)利要求2或3實現(xiàn)，并用第一補償級(160’)包括第一乘法單元(161’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(160’-2)輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的虛分量(Qimage，in)與補償系數(shù)的實分量(a)相乘；第二乘法單元(162’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(160’-2)輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的實分量(Iimage，in)與補償系數(shù)的實分量(a)相乘；第三乘法單元(163’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(160’-2)輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的實分量(Iimage，in)與補償系數(shù)的虛分量(b)相乘；第四乘法單元(164’)，用以將第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器輸出的，轉(zhuǎn)換后的第二載波信號的虛分量(Qimage，in)與補償系數(shù)的虛分量(b)相乘；第一加法單元(165’)，它將第三乘法單元(163’)的輸出信號與第一數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(160’-1)輸出的轉(zhuǎn)換后的第一載波信號的實分量(Idesired，in)相加，并從中減去第一乘法單元(161’)的輸出信號，生成所需的凈化后的第一載波信號的實分量(Idesired，out)；以及第二加法單元(166’)，它從第二數(shù)字向下轉(zhuǎn)換器(160’-2)輸出的轉(zhuǎn)換后的第一載波信號的虛分量(Idesired，in)中減去第二和第四乘法單元(162’，164’)的輸出信號，生成所需的凈化后的第一載波信號的虛分量(Qdesired，in)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直接轉(zhuǎn)換接收機(100
文檔編號H04B1/30GK1512674SQ20031011548
公開日2004年7月14日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者弗里德里希·恩德雷斯, 呂克·達爾圖瓦, 弗里德里希 恩德雷斯, 達爾圖瓦 申請人:埃沃列姆公司