專利名稱：一種用于無線通信系統(tǒng)的接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機，尤其涉及一種射頻電路部分由多個級聯(lián)的射頻濾波器構成的帶通采樣接收機。
背景技術：
在無線通信領域中，接收機扮演著一個很重要的角色，因為它經(jīng)由天線接收來自無線空間的射頻信號，將其轉(zhuǎn)換為中心頻率位于零頻的基帶數(shù)字信號，以便經(jīng)過基帶部分的進一步處理可以恢復出誤碼率滿足要求的所需用戶信號。


圖1顯示了一種傳統(tǒng)的廣泛使用的超外差式接收機(superheterodyne receiver)。如圖1所示，天線單元10收到的模擬射頻信號發(fā)送給射頻濾波器20。射頻濾波器20收到來自天線單元10的模擬射頻信號后，對該模擬射頻信號進行帶通濾波處理，以使用戶信號所在頻段的模擬射頻信號可以通過，而遠離用戶信號所在頻段的帶外干擾被衰減，然后，經(jīng)過帶通濾波處理的模擬射頻信號發(fā)送給低噪聲放大器(LNA)30。低噪聲放大器(LNA)30收到射頻濾波器20輸出的模擬射頻信號后，對其進行放大處理并輸出給第一混頻器40。在第一混頻器40中，將來自低噪聲放大器(LNA)30的模擬射頻信號與本地振蕩器50產(chǎn)生的頻率為f1的本振信號相乘后，轉(zhuǎn)變成模擬中頻信號并輸出給中頻濾波器60。中頻濾波器60收到來自第一混頻器40的模擬中頻信號后，對其進一步衰減帶外干擾后輸出給自動增益控制器70。自動增益控制器70將來自中頻濾波器60的模擬中頻信號調(diào)整在一個合適的動態(tài)范圍，然后將經(jīng)過調(diào)整的模擬中頻信號輸出到兩個處理路徑進行處理。
在第一個處理路徑中，第二混頻器80將來自自動增益控制器70的模擬中頻信號與本地振蕩器90生成的頻率為f2的第二本振信號相乘后轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號，然后將該模擬基帶信號發(fā)送給低通濾波器100。低通濾波器100收到來自第二混頻器80的模擬基帶信號后，對該模擬基帶信號進一步過濾掉帶外干擾后輸出給自動增益控制器120。自動增益控制器120對來自低通濾波器100的模擬基帶信號進行相應處理后發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元140。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元140收到來自自動增益控制器120的模擬基帶信號后，將該信號通過采樣和量化處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶同相信號并輸出給數(shù)字信號處理單元160。
在第二個處理路徑中，第二混頻器105將來自自動增益控制器70的模擬中頻信號與本地振蕩器90生成的頻率為f2的經(jīng)過90°相移的第二本振信號相乘后轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號，然后將該模擬基帶信號發(fā)送給低通濾波器110。低通濾波器110收到來自第二混頻器105的模擬基帶信號后，對該模擬基帶信號進一步過濾掉帶外干擾后輸出給自動增益控制器130。自動增益控制器130對來自低通濾波器110的模擬基帶信號進行相應處理后發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元150。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元150收到來自自動增益控制器130的模擬基帶信號后，將該信號通過采樣和量化處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶正交信號并輸出給數(shù)字信號處理單元160。
數(shù)字信號處理單元160收到來自第一個處理路徑中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元140的數(shù)字基帶同相路信號和第二個處理路徑中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元150的數(shù)字基帶正交路信號后，使用相應的數(shù)字信號處理技術對它們進行處理得到用戶信號。
上述就是在基帶進行采樣的傳統(tǒng)接收機。由于傳統(tǒng)接收機對射頻信號的大部分處理是在模擬域進行，因此不能應用許多在數(shù)字域中先進的數(shù)字信號處理技術。為了克服這種缺陷，提出了一種對模擬射頻信號進行直接采樣的接收機，這就是所謂的帶通(bandpass)采樣接收機。由于帶通采樣接收機的采樣頻率遠遠小于載波頻率，因此它也稱為欠采樣(sub-sampling)接收機。
圖2顯示了帶通采樣接收機的結(jié)構方框圖。如圖2所示，天線單元170接收頻帶范圍很大的模擬射頻信號并發(fā)送給射頻濾波器180。射頻濾波器180收到來自天線單元170的模擬射頻信號后，將該模擬射頻信號通過帶通濾波處理后濾出頻帶寬度為Bi的模擬射頻信號，然后把該頻帶寬度為Bi的模擬射頻信號發(fā)送給低噪聲放大器190。低噪聲放大器190對來自射頻濾波器180的模擬射頻信號放大后輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元200。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元200收到來自低噪聲放大器190的模擬射頻信號后，以頻率為fs的采樣時鐘對該模擬射頻信號進行采樣和量化處理，從而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元210。數(shù)字信號處理單元210使用相應的數(shù)字信號處理技術對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元200的數(shù)字信號進行處理得到用戶信號。
由上可以看出，在帶通采樣接收機中，對接收信號的大部分處理是在數(shù)字域進行，由于這些處理能夠使用非常靈活的軟件或硬件實現(xiàn)，因而往往可以使用相同的模塊來支持多頻段和多模式操作。
在許多通信系統(tǒng)中，接收到的需要的用戶信號所允許的信號失真是很小的。當帶通采樣接收機對從天線收到的模擬射頻信號進行帶通采樣時，需要的用戶信號所在頻帶之外的信號(即帶外干擾)將會折疊進入該用戶信號所在的頻帶，造成該用戶信號失真。由于所述的帶外干擾功率通常很大，所以給該用戶信號造成的失真常常超過允許的程度。為了解決這個問題，帶通采樣接收機必須使用高選通性(selectivity)的射頻濾波器，使得用戶信號所在頻帶的射頻信號可以濾出，而用戶信號所在頻帶之外的帶外干擾被大大衰減。
下面以GSM為例，結(jié)合圖3詳細說明對射頻濾波器選通性的要求。如圖3所示，GSM900占據(jù)了從925MHz到960MHz帶寬為35MHz的頻段，并且，對于與該頻段的邊緣頻率相距20MHz以外頻帶的噪聲，要求接收機衰減106dB。假設乃奎斯特(Nyquist)采樣頻率為200MHz(對一個信道的采樣，這已經(jīng)是非常高的采樣頻率)，則模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(ADC)的輸入信號的帶寬應當小于100MHz。假設輸入信號的帶寬Bi為100MHz，則與GSM系統(tǒng)信號頻帶的邊緣頻率相距(Bi-35)/2＝(100-35)/2＝32.5MHz以外的干擾應當衰減不小于106dB。當使用兩路帶通采樣技術時，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(ADC)的輸入信號的帶寬Bi可以等于采樣頻率200MHz，在這種情況下，與GSM系統(tǒng)信號頻帶的邊緣頻率相距(Bi-35)/2＝(200-35)/2＝82.5以外頻帶的干擾應當衰減106dB。但是，對于射頻濾波器來說，在滿足這樣高的選通性的同時，還要能達到比較理想的帶內(nèi)失真、器件尺寸和成本是非常困難的，因此帶通采樣接收機主要存在于理論分析中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機。在該帶通采樣接收機中，使用一個由多個級聯(lián)的射頻濾波器構成的射頻處理鏈路對天線收到的模擬射頻信號進行濾波處理，以使帶通采樣接收機在滿足選通性的要求時，還能取得理想的帶內(nèi)失真、插入損耗、結(jié)構尺寸和成本。
本發(fā)明的目的之二是提供一種用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機。在該帶通采樣接收機中，使用多個工作于不同頻段的、各自由多個級聯(lián)的射頻濾波器構成的射頻處理鏈路對天線收到的模擬射頻信號進行濾波處理，使得帶通采樣接收機工作在多頻段和多模式或者寬頻帶的頻段時能夠滿足選通性的要求。
本發(fā)明的目的之三是提供一種用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機。在該帶通采樣接收機中，使用一個工作頻段可調(diào)的、由多個級聯(lián)的射頻濾波器構成的射頻處理鏈路對天線收到的模擬射頻信號進行濾波處理，使得帶通采樣接收機工作在多頻段和多模式或者寬頻帶的頻段時能夠滿足選通性的要求。
按照本發(fā)明的一種射頻濾波放大處理裝置，包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對所接收的無線信號進行逐級地濾波；和一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
按照本發(fā)明的一種射頻濾波放大處理裝置，包括一個控制單元，用于根據(jù)所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；多個射頻處理模塊，對應于多個無線鏈路，其中每個射頻處理模塊針對相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號；一個前置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，將該所接收的相應頻段的無線信號切換到該多個射頻處理模塊中相應頻段的射頻處理模塊；一個后置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，切換到該相應頻段的射頻處理模塊，以接收該射頻處理模塊輸出的相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
附圖簡述圖1是一種傳統(tǒng)的廣泛使用的超外差式接收機；圖2是現(xiàn)有的帶通采樣接收機的結(jié)構方框圖；圖3是現(xiàn)有GSM對選通性的要求的曲線圖；圖4是本發(fā)明一個實施例的使用多個級聯(lián)的射頻濾波器的帶通采樣接收機；圖5是本發(fā)明一個實施例的在級聯(lián)的射頻濾波器之間插入低噪聲放大器的帶通采樣接收機；圖6是多頻段和多模式的示意圖；圖7是寬頻帶的頻段拆成子頻段的示意圖；圖8是本發(fā)明一個實施例的一種使用多個射頻處理鏈路的帶通采樣接收機的模塊方框圖；圖9是本發(fā)明一個實施例的一種使用工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路的帶通采樣接收機的模塊方框圖；圖10是本發(fā)明一個實施例的一種工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路在前的帶通采樣接收機的模塊方框圖；圖11是本發(fā)明一個實施例的一種工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路在后的帶通采樣接收機的模塊方框圖。
發(fā)明詳述為了滿足帶通采樣接收機對射頻濾波器的選通性的要求，按照本發(fā)明的一個實施例提供的一種方法是將N個選通性相同的射頻濾波器進行級聯(lián)。假設對采樣器輸入信號頻帶外干擾的總衰減量為A0，則只要每個射頻濾波器能衰減A0/N干擾，N個這樣的射頻濾波器級聯(lián)起來總的帶外干擾衰減就能達到A0。
圖4是本發(fā)明的使用多個級聯(lián)的射頻濾波器的帶通采樣接收機。如圖所示，該帶通采樣接收機的射頻濾波放大單元310由一個射頻處理鏈路311構成，該射頻處理鏈路311包含級聯(lián)的射頻濾波器11、13、15和低噪聲放大器16。當該帶通采樣接收機開始工作時，天線單元300從無線媒介接收模擬射頻信號并發(fā)送給射頻濾波放大單元310中的射頻處理鏈路311。在射頻處理鏈路311中，來自天線單元300的模擬射頻信號首先經(jīng)過射頻濾波器11、13、15的帶通濾波以衰減帶外干擾，然后經(jīng)過低噪聲放大器16的放大處理后輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320收到來自射頻處理鏈路311的模擬射頻信號后，對收到的模擬射頻信號通過采樣和量化處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元330。數(shù)字信號處理單元330使用相應的已有數(shù)字信號處理技術對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320的數(shù)字信號進行處理。
通常，在總的選通性要求不變的前提下，級聯(lián)的射頻濾波器越多，則每個射頻濾波器要求的選通性就越低。但是，由于每個射頻濾波器都會引起一定的帶內(nèi)失真，帶來一定的插入損耗和具有一定的成本，所以，隨著級聯(lián)的射頻濾波器的數(shù)目增多，總的帶內(nèi)失真和插入損耗就多，成本也越高。幸運的是，實際的選通性要求通常使用2到4個射頻濾波器級聯(lián)就可以滿足，例如，僅使用兩個SAWTEK公司生產(chǎn)的855966聲波表面濾波器級聯(lián)就可以將與GSM900信號頻段的邊緣頻率相距90MHz之外的干擾衰減106dB。
由上述可知，級聯(lián)的射頻濾波器會帶來插入損耗。為了減少由于插入損耗而引起接收機噪聲系數(shù)的上升，可以在級聯(lián)的兩兩相鄰的射頻濾波器之間插入一個低噪聲放大器(LNA)。在插入低噪聲放大器之后，在每個插入的低噪聲放大器之前和之后的射頻濾波器的選通性可以不相同，而且插入損耗小的射頻濾波器放置在插入損耗相對較大的射頻濾波器之前。
圖5是本發(fā)明的在級聯(lián)的射頻濾波器之間插入低噪聲放大器的帶通采樣接收機。如圖所示，在射頻處理鏈路311中，在射頻濾波器11和13之間以及13和15之間分別插入了低噪聲放大器12和14。當該帶通采樣接收機開始工作時，天線單元300從無線媒介接收模擬射頻信號并發(fā)送給射頻濾波放大單元310中的射頻處理鏈路311。在射頻處理鏈路311中，射頻濾波器11、低噪聲放大器12、射頻濾波器13、低噪聲放大器14、射頻濾波器15和低噪聲放大器16依次對來自天線單元300的模擬射頻信號進行逐級地帶通濾波和放大處理后輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320收到來自射頻處理鏈路311的模擬射頻信號，將該模擬射頻信號通過采樣和量化處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元330。數(shù)字信號處理單元330使用相應的已有數(shù)字信號處理技術對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320的數(shù)字信號進行處理。
由于帶通采樣接收機的大部分信號處理都可以在數(shù)字域通過軟件實現(xiàn)，所以帶通采樣接收機非常適合工作于多頻段和多模式的情況。如圖6所示，帶通采樣接收機可以用于925MHz-960MHz頻段的GSM900模式、...、1900MHz-1920MHz頻段的UMTS TDD模式和2010MHz-2025MHz頻段的UMTS TDD模式。另外，帶通采樣接收機也可以工作于頻帶很寬的頻段。但是，對于圖4或圖5所示的射頻處理鏈路來說，很難在覆蓋多頻段和多模式中的各個頻段的同時，又保證各頻段的選通性要求能夠?qū)崿F(xiàn)。
為了解決上述問題，本發(fā)明提出三種不同的帶通采樣接收機。
1、使用多個工作于不同頻段的射頻處理鏈路的帶通采樣接收機當該帶通采樣接收機工作于多頻段和多模式時，其每個射頻處理鏈路(相當于一個射頻處理模塊)，用于滿足其中一個頻段的選通性要求。當該帶通采樣接收機工作于寬頻帶的頻段時，如圖7所示，首先將該頻段分成幾個連續(xù)的窄的子頻段(比如，子頻帶1、2、3和4)，然后每個射頻處理鏈路用于滿足其中一個子頻段的選通性要求。
圖8是一種使用多個射頻處理鏈路的帶通采樣接收機的模塊方框圖。如圖所示，射頻濾波放大單元310由3個工作于不同頻段的射頻處理鏈路312、313和314組成。
當該帶通采樣接收機開始工作時，首先，一個控制單元，例如數(shù)字信號處理單元330，根據(jù)所接收的無線信號的相應頻段，向前置頻段切換單元340和后置頻段切換單元350發(fā)送頻段切換控制信號，以通知它們選擇各自工作的頻段。然后，天線單元300從無線媒介中接收模擬射頻信號并將其發(fā)送給前置頻段切換單元340。前置頻段切換單元340收到天線單元300發(fā)送的模擬射頻信號后，根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的頻段切換控制信號將收到的模擬射頻信號發(fā)送給射頻濾波放大單元310中工作于相應頻段的射頻處理鏈路。
在射頻濾波放大單元310中，如果射頻處理鏈路312收到來自前置頻段切換單元340的模擬射頻信號，則射頻濾波器21、窄帶低噪聲放大器22、射頻濾波器23、窄帶低噪聲放大器24、射頻濾波器25、窄帶低噪聲放大器26依次對該模擬射頻信號進行處理，以濾出和放大該射頻處理鏈路所工作頻段的信號并輸出給后置頻段切換單元350；如果射頻處理鏈路313或射頻處理鏈路314收到來自前置頻段切換單元340的模擬射頻信號，則分別執(zhí)行與射頻處理鏈路312類似的功能。
后置頻段切換單元350收到來自射頻濾波放大單元310中各個工作于不同頻段的射頻處理鏈路輸出的模擬射頻信號后，根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的頻段切換控制信號將工作于相應頻段的射頻處理鏈路輸出的模擬射頻信號發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320收到來自后置頻段切換單元350的模擬射頻信號后，通過采樣和量化處理將該模擬射頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元330。數(shù)字信號處理單元330收到來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320的數(shù)字信號后，對該數(shù)字信號進行相應的數(shù)字信號處理。
對于圖8所示的帶通采樣接收機，在各個射頻處理鏈路中，相鄰射頻濾波器之間的窄帶低噪聲放大器根據(jù)需要可以不使用。另外，每個射頻處理鏈路對應位置的所有窄帶低噪聲放大器可以使用一個寬帶低噪聲放大器來替代，比如，窄帶低噪聲放大器22、32和42可以使用一個寬帶低噪聲放大器替代，該寬帶低噪聲放大器接收來自相應頻段的射頻處理鏈路的濾波信號，在將該濾波信號進行放大處理后，再將該濾波后的放大信號，提供給相應頻段的射頻處理鏈路中的下一級射頻濾波器。同理，窄帶低噪聲放大器24、34和44以及窄帶低噪聲放大器26、36和46各自都可以使用一個寬帶低噪聲放大器替代。
2、使用一個工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路的帶通采樣接收機當該帶通采樣接收機工作于多頻段和多模式時，其射頻處理鏈路能夠通過調(diào)整工作頻段來工作于不同的頻段。當該帶通采樣接收機工作于寬頻帶的頻段時，其射頻處理鏈路能夠通過調(diào)整工作頻段來工作于不同的子頻段。
圖9是一種使用可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路的帶通采樣接收機的模塊方框圖。如圖所示，射頻濾波放大單元310由可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路315構成，該射頻處理鏈路315包含可調(diào)工作頻段的射頻濾波器51、53、55和可調(diào)工作頻段的窄帶低噪聲放大器52、54、56。
當該帶通采樣接收機開始工作時，首先，數(shù)字信號處理單元330向射頻處理鏈路315發(fā)送調(diào)頻控制信號，以通知射頻處理鏈路315工作的頻段。然后，天線單元300從無線媒介中接收模擬射頻信號并將其發(fā)送給射頻濾波放大單元310。
在射頻濾波放大單元310中，射頻處理鏈路315收到來自天線單元300的模擬射頻信號后，首先根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的調(diào)頻控制信號將射頻濾波器51、53、55和窄帶低噪聲放大器52、54、56調(diào)整到相應的工作頻段，然后使用經(jīng)過調(diào)整的射頻濾波器51、53、55和窄帶低噪聲放大器52、54、56對來自天線單元300的模擬射頻信號進行處理，以濾出和放大該射頻處理鏈路所工作頻段的信號并輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320收到來自射頻濾波放大單元310的模擬射頻信號后，將該模擬射頻信號通過采樣和量化處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元330。數(shù)字信號處理單元330收到來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320的數(shù)字信號后，對該數(shù)字信號進行相應的數(shù)字信號處理。
對于圖9所示的帶通采樣接收機，在其射頻處理鏈路中，相鄰射頻濾波器之間可以根據(jù)需要不插入低噪聲放大器。另外，在相鄰射頻濾波器之間插入的窄帶低噪聲放大器可以使用寬帶低噪聲放大器替代，比如，窄帶低噪聲放大器52、54和56各自可以使用一個寬帶低噪聲放大器替代。
3、使用一個可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路和多個工作于不同頻段的射頻處理鏈路的帶通采樣接收機在該帶通采樣接收機中，其射頻濾波放大單元310由一個可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路與多個工作于不同頻段的射頻處理鏈路級聯(lián)構成，其中，該可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路可以位于所述各個工作于不同頻段的射頻處理鏈路之前或者之后。
圖10是一個工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路在前的帶通采樣接收機的模塊方框圖。如圖所示，首先，數(shù)字信號處理單元330向射頻處理鏈路316發(fā)送調(diào)頻控制信號和向前置頻段切換單元341和351發(fā)送頻段切換控制信號，以通知射頻處理鏈路316、前置頻段切換單元341和351工作的頻段。然后，天線單元300從無線媒介中接收模擬射頻信號并將其發(fā)送給射頻濾波放大單元310。
在射頻濾波放大單元310中，射頻處理鏈路316收到來自天線單元300的模擬射頻信號后，首先根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的調(diào)頻控制信號將射頻濾波器51和窄帶低噪聲放大器52調(diào)整到相應的工作頻段，然后使用經(jīng)過調(diào)整的射頻濾波器51和窄帶低噪聲放大器52對收到的模擬射頻信號進行處理，以濾出和放大該射頻處理鏈路所工作頻段的信號并輸出給前置頻段切換單元341。前置頻段切換單元341收到來自射頻處理鏈路316的模擬射頻信號后，根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的頻段切換控制信號將該模擬射頻信號切換輸出給工作于相應頻段的射頻處理鏈路。如果射頻處理鏈路317收到來自前置頻段切換單元341的模擬射頻信號，則射頻濾波器61、窄帶低噪聲放大器62、射頻濾波器63、窄帶低噪聲放大器64依次對收到的模擬射頻信號進行處理，以濾出和放大該射頻處理鏈路所工作頻段的信號并輸出給后置頻段切換單元351；如果射頻處理鏈路318或射頻處理鏈路319收到來自前置頻段切換單元341的模擬射頻信號，則執(zhí)行與射頻處理鏈路317類似的功能。后置頻段切換單元351收到射頻處理鏈路317、318和319輸出的模擬射頻信號后，根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的頻段切換控制信號將工作于相應頻段的射頻處理鏈路輸出的模擬射頻信號發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320收到來自射頻濾波放大單元310的模擬射頻信號后，將該模擬射頻信號通過采樣和量化處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸出給數(shù)字信號處理單元330。數(shù)字信號處理單元330收到來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320的數(shù)字信號后，對該數(shù)字信號進行相應的數(shù)字信號處理。
圖11是一個可調(diào)工作頻段的射頻處理鏈路在后的帶通采樣接收機的模塊方框圖。與圖10不同的是，與射頻處理鏈路316對應的模塊置于后置頻段切換單元351之后，用于收到后置頻段切換單元351輸出的射頻信號后，根據(jù)來自數(shù)字信號處理單元330的調(diào)頻控制信號，調(diào)整到相應的工作頻段，以濾出和放大該射頻處理鏈路所工作頻段的信號給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320。
其中，前置頻段切換單元341、射頻處理鏈路317、射頻處理鏈路318、射頻處理鏈路319、后置頻段切換單元351、射頻處理鏈路316以及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元320和數(shù)字信號處理單元330與附圖10中相同符號標識的部分執(zhí)行類似功能。
對于圖10和圖11所示的帶通采樣接收機，射頻處理鏈路中的窄帶低噪聲放大器52可以使用寬帶低噪聲放大器替代，窄帶低噪聲放大器62、72和82可以使用一個寬帶低噪聲放大器替代，窄帶低噪聲放大器64、74和84同理。
有益效果綜上所述，由于在本發(fā)明提供的用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機中，使用一個由多個相同選通性的射頻濾波器級聯(lián)構成的射頻處理鏈路，所以，該帶通采樣接收機不但能夠滿足選通性要求，而且還能取得理想的帶內(nèi)失真、插入損耗、結(jié)構尺寸和成本。此外，通過在級聯(lián)的相鄰射頻濾波器之間插入低噪聲放大器，還能夠進一步減少插入損耗。
而且，由于在本發(fā)明提供的用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機中，使用一個工作頻段可調(diào)的由多個射頻濾波器級聯(lián)構成的射頻處理鏈路，或者使用多個工作于不同頻段的、各自由多個射頻濾波器級聯(lián)構成的射頻處理鏈路，或者使用一個工作頻段可調(diào)的射頻處理鏈路與多個工作于不同頻段的射頻處理鏈路進行級聯(lián)的方式，對天線收到的模擬射頻信號進行濾波處理，因此，該帶通采樣接收機不但能夠工作于多頻段和多模式的情況或者寬頻帶的頻段的情況，而且能夠滿足選通性的要求。
本領域技術人員應當理解，本發(fā)明所公開的用于無線通信系統(tǒng)的帶通采樣接收機，可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎上做出各種改進。因此，本發(fā)明的保護范圍應當由所附的權利要求書的內(nèi)容確定。
權利要求
1.一種射頻濾波放大處理裝置，包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對所接收的無線信號進行逐級地濾波；和一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
2.如權利要求1所述的裝置，還包括一個控制單元，用于根據(jù)該所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；其中所述多個射頻濾波器中的每個射頻濾波器，根據(jù)該控制信號，調(diào)整到相應的工作頻段，以對所接收頻段的無線信號進行逐級地濾波；所述低噪聲放大器，根據(jù)該控制信號，調(diào)整到相應的工作頻段，以對濾波后的相應頻段的信號進行放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
3.如權利要求1所述的裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，用于對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的信號進行放大。
4.如權利要求2所述的裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，且每個低噪聲放大器根據(jù)所述控制信號調(diào)整到相應的工作頻段，以對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的相應頻段的信號進行放大。
5.如權利要求3或4所述的裝置，其中，所述多個射頻濾波器中的每個射頻濾波器具有不同的選通性。
6.如權利要求3或4所述的裝置，其中，所述多個射頻濾波器采用的級聯(lián)方式是將插入損耗小的射頻濾波器置于插入損耗大的射頻濾波器之前。
7.一種射頻濾波放大處理裝置，包括一個控制單元，用于根據(jù)所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；多個射頻處理模塊，對應于多個無線鏈路，其中每個射頻處理模塊針對相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號；一個前置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，將該所接收的相應頻段的無線信號切換到該多個射頻處理模塊中相應頻段的射頻處理模塊；一個后置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，切換到該相應頻段的射頻處理模塊，以接收該射頻處理模塊輸出的相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
8.如權利要求7所述的裝置，其中，所述每個射頻處理模塊包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對該所接收的無線信號進行逐級地濾波；一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
9.如權利要求8所述的裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，用于對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的信號進行放大。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述多個射頻濾波器中的每個射頻濾波器具有不同的選通性。
11.如權利要求9所述的裝置，其中，所述多個射頻濾波器采用的級聯(lián)方式是將插入損耗小的射頻濾波器置于插入損耗大的射頻濾波器之前。
12.如權利要求9所述的裝置，其中在所述多個射頻處理模塊的至少兩個射頻處理模塊中，處于同一級射頻濾波器之后的至少兩個低噪聲放大器構成一個低噪聲放大器，該構成的低噪聲放大器對來自相應頻段射頻處理模塊中的射頻濾波器的濾波信號進行放大，并將放大后的信號提供給相應頻段射頻處理模塊中的下一級射頻濾波器。
13.如權利要求12所述的裝置，還包括一個頻段可調(diào)的射頻處理模塊，該頻段可調(diào)的射頻處理模塊根據(jù)所述控制信號，對該所接收的相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，并將輸出的相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號提供給所述前置頻段切換單元。
14.如權利要求13所述的裝置，其中所述頻段可調(diào)的射頻處理模塊包括至少一個射頻濾波器，用于根據(jù)所述控制信號，對該所接收的相應頻段的無線信號進行濾波；至少一個低噪聲放大器，用于對該濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
15.如權利要求12所述的裝置，還包括一個頻段可調(diào)的射頻處理模塊，該頻段可調(diào)的射頻處理模塊根據(jù)所述控制信號，接收來自所述后置頻段切換單元的相應頻段的輸出信號，并對該相應頻段的輸出信號進行濾波和放大處理。
16.如權利要求15所述的裝置，其中所述頻段可調(diào)的射頻處理模塊包括至少一個射頻濾波器，用于根據(jù)所述控制信號，對所述后置頻段切換單元的相應頻段的輸出信號進行濾波；至少一個低噪聲放大器，用于對該濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
17.一種無線信號接收裝置，包括一個接收單元，用于接收無線信號；一個射頻濾波放大處理單元，用于對該接收的無線信號進行逐級濾波，并對濾波后的信號進行放大處理；一個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對該濾波后的放大信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以得到一個數(shù)字信號；一個數(shù)字信號處理單元，用于對該數(shù)字信號進行相應的處理。
18.如權利要求17所述的無線信號接收裝置，其中所述射頻濾波放大處理單元，包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對該所接收的無線信號進行逐級地濾波；一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
19.如權利要求18所述的無線信號接收裝置，其中所述數(shù)字信號處理單元，根據(jù)該所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；所述多個射頻濾波器中的每個射頻濾波器，根據(jù)該控制信號，調(diào)整到相應的工作頻段，以對所接收頻段的無線信號進行逐級地濾波；所述低噪聲放大器，根據(jù)該控制信號，調(diào)整到相應的工作頻段，以對濾波后的相應頻段的信號進行放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
20.如權利要求18所述的無線信號接收裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，用于對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的信號進行放大。
21.如權利要求19所述的無線信號接收裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，且每個低噪聲放大器根據(jù)所述控制信號調(diào)整到相應的工作頻段，以對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的相應頻段的信號進行放大。
22.如權利要求17所述的無線信號接收裝置，其中所述數(shù)字信號處理單元，根據(jù)該所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；所述射頻濾波放大處理單元，包括多個射頻處理模塊，其中每個射頻處理模塊針對相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號；一個前置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，將該所接收的相應頻段的無線信號切換到該多個射頻處理模塊中相應頻段的射頻處理模塊；一個后置頻段切換單元，用于根據(jù)該控制信號，切換到該相應頻段的射頻處理模塊，以接收該射頻處理模塊輸出的相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
23.如權利要求22所述的無線信號接收裝置，其中，所述每個射頻處理模塊包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對該所接收的無線信號進行逐級地濾波；一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
24.如權利要求23所述的無線信號接收裝置，還包括多個低噪聲放大器，該多個低噪聲放大器中的每個低噪聲放大器置于所述多個射頻濾波器中相鄰兩個射頻濾波器之間，用于對位于該低噪聲放大器之前的射頻濾波器輸出的信號進行放大。
25.如權利要求24所述的無線信號接收裝置，還包括一個頻段可調(diào)的射頻處理模塊，該頻段可調(diào)的射頻處理模塊根據(jù)所述控制信號，對該所接收的相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，并將輸出的相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號提供給所述前置頻段切換單元。
26.如權利要求25所述的無線信號接收裝置，其中所述頻段可調(diào)的射頻處理模塊包括至少一個射頻濾波器，用于根據(jù)所述控制信號，對該所接收的相應頻段的無線信號進行濾波；至少一個低噪聲放大器，用于對該濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
27.如權利要求24所述的無線信號接收裝置，還包括一個頻段可調(diào)的射頻處理模塊，該頻段可調(diào)的射頻處理模塊根據(jù)所述控制信號，接收來自所述后置頻段切換單元的相應頻段的輸出信號，并對該相應頻段的輸出信號進行濾波和放大處理。
28.如權利要求27所述的無線信號接收裝置，其中所述頻段可調(diào)的射頻處理模塊包括至少一個射頻濾波器，用于根據(jù)所述控制信號，對所述后置頻段切換單元的相應頻段的輸出信號進行濾波；至少一個低噪聲放大器，用于對該濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
29.一種射頻濾波放大處理方法，包括步驟對所接收的無線信號進行逐級地濾波；和對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號；根據(jù)該所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；根據(jù)該控制信號，對所接收頻段的無線信號進行逐級地濾波；根據(jù)該控制信號，對濾波后的相應頻段的信號進行放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
30.一種射頻濾波放大處理方法，包括步驟(a)根據(jù)所接收的無線信號的頻段，產(chǎn)生一個控制信號；(b)根據(jù)該控制信號，將該所接收的相應頻段的無線信號切換到相應頻段的射頻處理部分；(c)針對相應頻段的無線信號進行濾波和放大處理，從而輸出一個相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號；(d)根據(jù)該控制信號，切換到該相應頻段的射頻處理部分，以接收相應頻段的經(jīng)過濾波的放大信號。
31.如權利要求30所述的方法，其中，步驟(c)包括對該所接收的無線信號進行逐級地濾波；對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。
全文摘要
一種射頻濾波放大處理裝置，包括多個射頻濾波器，該多個射頻濾波器以級聯(lián)的方式相互連接，用于對所接收的無線信號進行逐級地濾波；和一個低噪聲放大器，用于對濾波后的信號進行放大處理，以輸出一個經(jīng)過濾波的放大信號。采用本發(fā)明的射頻濾波放大處理裝置不但能夠滿足對濾波器選通性的要求，而且還能取得理想的帶內(nèi)失真和插入損耗。
文檔編號H04B1/16GK1625065SQ200310122520
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權日2003年12月5日
發(fā)明者錢學誠 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司