专利名称：一种信号处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体地说，涉及一种按需可变系统的方法和系统。
背景技术：
移动通信改变了人们的通信方式，移动电话已从奢侈品转变为日常生活 必不可少的部分。当今，移动电话的使用由社会状况控制，而不受地域或技 术的牵制。语音连接满足了通信的基本需求，而移动语音连接将会更深入的 渗透到日常生活中。使用移动互联网的多种集成移动多媒体应用将会是移动 通信变革的下一目标。
第三代(3G)蜂窝网络提供多种高速接入技术以及经过特别设计以使用 这些技术的移动电话。该网络满足集成多媒体应用的需求，多媒体应用支持 使用高级压縮标准TV和音频应用、高变革游戏应用、音乐接口和外围接口 支持。处理的需求随着芯片设计者使用压縮技术和高带宽发射信号的增多而 增加。3G无线应用支持从384Kbit/s到2Mbit/s的比特速率，运行设计者提 供具有多媒体能力、良好质量、弱干扰、宽覆盖面的无线系统。
如今，随着多媒体服务的流行和使用，诸如功耗、网络容量和服务质量 (QoS)的成本效益优化的因素将会变得更加重要。这些因素可通过细致的 网络规划和运营、传输方式的改进以及接收器技术和芯片集成方法水平的提 高来实现。为这个目的，载波需要能够允许其为移动多媒体应用支持增加下 行链路通量的技术，以及，反过来，为移动多媒体应用服务的消费者提供高 服务质量能力和速度。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它缺陷和弊端 对于本领域的技术人员来说是显而易见的。
发明内容
下文将结合附图、实施例，对本发明提出的一种按需可变系统(variable system on demand)的系统和/或方法进行详细阐述。
根据本发明的一方面，本发明提出一种信号处理方法，包括 在多频段、多标准的无线发射器和/或无线接收器中
在所述无线发射器和/或无线接收器中配置一个或多个滤波器，使其按照 期望的频段和期望的通信标准运行；
确定所述无线接收器在所述运行中所接收的信号中存在阻塞信号
(blocker signal);
配置所述无线接收器以减弱所述阻塞信号。
作为优选，所述方法进一步包括对宽带接收信号强度指示和期望的接收 信号强度指示进行比较，其中宽带接收信号强度指示与所述无线接收器所接 收的信号相关。
作为优选，所述方法进一步包括基于所述比较在所述无线接收器中配置
一个或多个增益级别(gainlevel)。
作为优选，所述方法进一步包括在所述运行之前，基于所述无线发射器
和/或无线接收器的位置来预测一个或多个阻塞信号。
作为优选，所述方法进一步包括配置所述无线接收器的线性特性 (linearity)以减弱所述阻塞信号。
作为优选，所述一个或多个滤波器包括基带滤波器。 作为优选，所述一个或多个滤波器位于所述无线接收器的输出端。 作为优选，所述一个或多个滤波器包括多级(plurality of stages)。 作为优选，所述方法进一步包括为了配置所述一个或多个滤波器，对所
述多级中的一个或多个级进行旁路处理。
作为优选，所述方法进一步包括在所述一个或多个滤波器中配置一个或
多个电容。
作为优选，所述方法进一步包括在所述一个或多个滤波器中配置一个或多个电阻。
作为优选，所述方法进一步包括使用混频器(mixer)在所述一个或多个 滤波器的输入端接收信号。
根据本发明的再一方面，本发明提出了一种信号处理系统，包括
多频段、多标准的无线发射器和/或无线接收器中的一个或多个电路；其 中所述一个或多个电路用于在所述无线发射器和/或无线接收器中配置一个 或多个滤波器，使其按照期望的频段和期望的通信标准来运行；其中，
所述一个或多个电路用于确定所述无线接收器在所述运行中所接收的信 号中存在阻塞信号；和
所述一个或多个电路用于配置所述无线接收器以减弱所述阻塞信号。
作为优选，所述一个或多个电路用于对宽带接收信号强度指示和期望的 接收信号强度指示进行比较，其中宽带接收信号强度指示与所述无线接收器 所接收的信号相关。
作为优选，所述一个或多个电路用于基于所述比较在所述无线接收器中 配置一个或多个增益级别(gainlevd)。
作为优选，所述一个或多个电路用于在所述运行之前，基于所述无线发 射器和/或无线接收器的位置来预测一个或多个阻塞信号。
作为优选，所述一个或多个电路用于配置所述无线接收器的线性特性以 减弱所述阻塞信号。
作为优选，所述一个或多个滤波器包括基带滤波器。
作为优选，所述一个或多个滤波器位于所述无线接收器的输出端。
作为优选，所述一个或多个滤波器包括多级。
作为优选，为了配置所述一个或多个滤波器，所述一个或多个电路用于 对所述多级中的一个或多个级进行旁路处理。
作为优选，所述一个或多个电路用于在所述一个或多个滤波器中配置一 个或多个电容。
作为优选，所述一个或多个电路用于在所述一个或多个滤波器中配置一 个或多个电阻。
6作为优选，所述一个或多个电路用于使用混频器在所述一个或多个滤波 器的输入端接收信号。
图1是依据本发明实施例的使用按需可变系统的示范性移动终端的示意
框图2是依据本发明实施例的提供按需可变系统的示范性长期演进(Long Term Evolution,简称LTE)无线收发装置的示意框图3是依据本发明实施例的示范性基带滤波器的示意框图4是依据本发明实施例的使能系统按需可变的示范性发射结构 (transmit architecture )的不意框图5是依据本发明实施例的示范性接收结构(receive architecture)的示 意框图6是依据本发明实施例的宽带接收信号强度指示的示意框图7是依据本发明实施例的确保系统按需可变的示范性方法步骤流程图。
具体实施例方式
本发明阐述一种按需可变系统(variable system on demand)的方法和系 统。本发明包括在发射器、接收器和/或收发器中配置一个或多个滤波器，使 能在期望的频段、以期望的通信标准进行通信。确定收发器的接收器中阻塞 信号的存在，并配置接收器以减弱阻塞信号。对期望的接收信号强度指示和 宽带接收信号强度指示进行比较以减弱阻塞信号。在运行之前，基于无线发 射器和/或无线接收器的位置来预测阻塞信号。基于比较在接收器中配置一个 或多个增益级别。配置接收器的线性特性以减弱阻塞信号。 一个或多个滤波 器包括基带滤波器，可位于接收器的输出端。 一个或多个滤波器包括多级， 为了配置滤波器对所述多级中的一个或多个级进行旁路处理。 一个或多个滤 波器包括作为输入的混频器。在一个或多个滤波器中配置一个或多个电容和/
7或一个或多个电阻。
图1是依据本发明实施例的使用按需可变系统的示范性移动终端的示意
框图。参考图1可知，无线终端120包括射频(RF)接收器123a、 RF发射 器123b、数字基带处理器129、锁相环(PLL) 131、处理器125、存储器127。 无线终端120通过蜂窝网络(GSM/EDGE、 WCDMA和/或LTE)、无线局域 网(WLAN)、蓝牙网络实现通信，使能接收和处理GPS信号。在本发明其 中一个实施例中，RF接收器123a和RF发射器123b集成于例如单个RF收 发器122中。RF接收器123a和RF发射器123b集成于例如包括蜂窝
(GSM/EDGE、 WCDMA和/或LTE)无线收发装置(radio)、 WLAN无线收 发装置和蓝牙无线收发装置的单芯片中。包括蜂窝、WLAN和蓝牙无线收发 装置的单芯片使用例如单个CMOS衬底来实现。
一个或多个发射和接收天线由天线121表示，并与RF接收器123a和 RF发射器123b通信连接。有关这一点，天线121可以使能例如WLAN和蓝 牙发射和/或接收。在RF接收器123a和RF发射器123b之间连接有切换开 关或其他具有切换能力的装置，用于在使用单个天线进行发射和接收的情况 下切换天线121的发射和接收功能。无线终端120运行在系统中，诸如 WLAN、蜂窝网络(诸如LTE、 W-CDMA、和/或GSM)、数字电视广播网络
(digital video broadcast network)、和/或无线个域网(WPAN)(例如蓝牙网 络)的网络中。有关这一点，无线终端120支持多个无线通信协议，包括专 用于WLAN网络的IEEE 802.11g/n标准。
RF接收器123a包括适当的逻辑、电路和/或代码，用于对接收的RF信 号进行处理。RF接收器123a用于依据无线终端120所支持的无线通信协议 接收多个频段的RF信号。RF接收器123a所支持的每一频段具有相应的例 如用于处理低噪声放大和下变频转换操作的前端电路。就这点而言，RF接收 器123a在支持一个以上频段的情况下可被称作是多频段接收器。在本发明的 另一实施例中，无线终端120包括多个RF接收器123a，其中每一 RF接收 器123a为单频段或多频段接收器。RF接收器123a可在芯片上实现。在本发 明一实施例中，RF接收器123a与RF发射器123b集成在一芯片上组成例如RF收发器。在本发明的另一实施例中，RF接收器123a与无线终端120的多 个组件集成在一个芯片上。
RF接收器123a可将所接收的RF信号正交下变频转换为包括同相分量 (in-phase， I)和正交(quadrature, Q)分量的基带频率信号。RF接收器123a 可将所接收的RF信号直接下变频为例如基带频率信号。在一些情况下，将 这些分量转发至数字基带处理器129之前，还要对基带信号分量进行模数转 换。在另一些情况下，RF接收器123a转发模拟形式的基带信号分量。
数字基带处理器129包括适当的逻辑、电路和/或代码，用于处理和/或 操作基带频率信号。有关这一点，数字基带处理器129处理和/或操作由RF 接收器123a所接收的信号和/或在RF发射器123b存在的情况下为发射至网 络而转发至RF发射器123b的信号。数字基带处理器129基于所处理信号的 信息为RF接收器123a和RF发射器123b提供控制和/或反馈信息。数字基 带处理器129将来自所处理信号的信息和/或数据传至处理器125和/或存储 器127。而且，数字基带处理器129接收来自处理器125和/或存储器127的 信息，为发射至网络，这些信息被处理后转发至RF发射器123b。在本发明 一些实施例中，数字基带处理器129与无线终端120的多个组件集成在一个 芯片上。
RF发射器123b包括适当逻辑、电路和/或代码，用于处理发射RF信号。 RF发射器123b可在多个频段上发射RF信号。RF发射器123b所支持的每 一频段具有相应的例如用于处理放大和上变频转换操作的前端电路。有关这 一点，RF发射器123b在支持多个频段的情况下可被称作是多频段发射器。 在本发明的另一实施例中，无线终端120包括一个以上的RF发射器123b， 其中每一 RF发射器123b为单频段或多频段发射器。RF发射器123b可在芯 片上实现。在本发明其中一个实施例中，RF发射器123b与RF接收器123a 集成在一个芯片上组成例如RF收发器。在本发明的另一实施例中，RF发射 器123b与无线终端120的多个组件集成在一个芯片上。
RF发射器123b将包括同相(I) /正交(Q)分量的基带频率信号正交上 变频转换为RF信号。例如，RF发射器123b将基带频率信号直接上变频为RF信号。在一些情况下，进行上变频转换之前，还要对来自数字基带处理器
129的基带信号分量进行数模转换。在另一些情况下，RF发射器123b接收 模拟形式的基带信号分量。
处理器125包括适当的逻辑、电路和/或代码，用于为无线终端120进行 控制和/或数据处理操作。处理器125用于控制RF接收器123a、 RF发射器 123b、数字基带处理器129和/或存储器127中的至少一部分。有关这一点， 处理器125可生成至少一个用于控制无线终端120中操作的信号。处理器125 还用于执行由无线终端120所使用的应用。例如，处理器125可生成至少一 个控制信号和/或执行应用，使能在无线终端120中进行当前和提议的WLAN 通信和/或蓝牙通信。
存储器127包括适当的逻辑、电路和/或代码，用于存储数据和/或其他 无线终端120所使用的信息。例如，存储器127用于存储由数字基带处理器 129和/或处理器125生成的已处理数据。存储器127还用于存储信息，诸如 用于控制无线终端120中至少一个模块操作的配置信息。例如，存储器127 包括用于配置RF接收器123a在适当的频段上接收WLAN和/或蓝牙信号的 必不可少的信息。
RF接收器123a包括配置为单端(single-ended)或差分模式(differential mode)的低噪声放大器(LNA)。同样地，片上平衡-不平衡变换器(bahm) 被配置为单端或差分模式。有关这一点，平衡-不平衡变换器可作为LNA的 负载集成在片上，以此改善RF接收器123a的噪声系数。
本发明能够在单个集成收发器中支持多个无线标准。有关这一点，可以 配置每一发射链路(chain)和接收链路(chain),使其支持LTE、 W-CDMA 和GSM无线标准。LTE技术能力包括例如正交频分复用(OFDM)、多天线 (MIMO)、带宽可扩展性、已有的(I-XI)和新的(XII-XIV)频段、FDD 和TDD。 OFDM能力可提供抗多径效应的充足性能，时间/频率资源分配的 灵活性，增加了频谱效率(spectral efficiency)。
MIMO技术加强了数据速率和性能，例如，可包括l个发射(Tx)和2 个接收(Rx)天线。带宽可扩展性确保能够在不同带宽地分配的频段上(例如包括1.4、 3—、 5、 10、 15和20MHz)进行有效的操作。
单载波FDMA (SC-FDMA)确保了频域生成(DFT-Spread OFDM)和 可扩展带宽和灵活调度。在本发明的其中一个实施例中，SC-FDMA使用例 如正交相移键控(QPSK)和N-比特(bit)正交幅度调制(QAM)。
RF接收器123a的可配置组件或部分包括LNA、混频器(mixer)、 RF 滤波器、PLL、压控振荡器(VCO)、模数转换器(ADC)和基带滤波器。可 对接收链路进行配置，以优化给定标准(LTE、 W-CDMA、 GSM)和条件(例 如干扰、信号强度)下的功耗。
RF发射器123b的可配置组件或部分包括功率放大器(PA)、混频器、 RF滤波器、PLL、 VCO、数模转换器(DAC)和基带滤波器。可发射链路进 行配置，以优化给定标准(LTE、 W-CDMA、 GSM)和条件(例如干扰、信 号强度)下的功耗。配置发射链路的优选方式是选择IQ调制或极化调审l](polar modulation),以优化信号强度和功率消耗。
由于所支持的每一通信标准包括不同的滤波需求，可对基带滤波器或其 他滤波器进行配置使能以任何所支持的标准进行通信。例如，对于GSM，可 以使用巴特沃斯(Butterworth)滤波器；对于W-CDMA，可以使用具有0.3犯 纹波(ripple)的切比雪夫(Chebyschev)滤波器；而在LTE中，可以使用具 有ldB纹波(ripple)的切比雪夫滤波器。另外，滤波器带宽需求可以不相同。 对于GSM，带宽可高达300kHz;在宽带CDMA中高达2MHz;在LTE中， 带宽可在0.7~10 MHz中变化。因此，就会有多种不同的滤波器类型，滤波 器中也会有多种不同的滤波器截止频率(cutoff frequencies)。在本发明的一 个实施例中，有3种不同的滤波器类型和8种不同的滤波器截止频率。
依照本发明多个实施例，对于不同的无线标准，可以激活滤波器的各个 不同部分。例如，对于LTE，滤波器的所有级都被激活，而对于GSM，仅有 三分之二的级被激活。滤波器可通过例如开关电容或电阻来调节。可以配置 移动终端120的功耗，根据度量RF接收器123a的电流或旁路滤波器所不需 要的级所使用的标准。
图2是依据本发明实施例的提供按需可变系统的示范性LTE无线收发装置的示意框图。参考图2所示，LTE无线平台200包括LTE芯片210、天线201A和201B、天线开关203A和203B、滤波器205A-205 F、双工器(duplexer)206A和206B、放大器207A-207E和晶体振荡器217。
LTE芯片210包括低噪声放大器(LNA) 209A-209N、 RF可编程增益放大器(PGA) 209O-209S，混频器211A-211F、滤波器208A-208F、模数转换器(ADC) 213A-213D、数字滤波器215A和215B、晶体振荡器控制模块219、无线收发DSP221、压控振荡器(VCO) 223A和223B、低通滤波器(LPF)225A和225B、鉴频鉴相器(PFD) /电荷泵(CP)模块227A和227B、多模分频器(muti-modulus dividers, MMDs) 229A和229B、相位调制器231、参考PLL 233、数字功能模块(digital fimction module) 235和数模转换器(DAC) 237A和237B。
天线201A和201B包括电磁信号发射和/或接收能力，能够发射或接收由LTE芯片210处理的RF信号。天线开关203A和203B包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于选择从LTE芯片210向外发射信号的通道和/或将接收到的信号传送至LTE芯片210的通道。
滤波器205A-205F和基带滤波器208A-208F包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于对所接收的信号进行滤波。有关这一点，所期望频率的信号可通过滤波器205A-205F和基带滤波器208A-208F传输，而在期望频率范围外的信号将会被削弱。可对基带滤波器208A-208F进行配置，包括可开启和关断级，还可以是频率可配置，从而能够确保多频段、多标准操作。
双工器206A和206B包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于保证在单个通道中同时进行Tx和Rx操作。双工器206A和206B过滤出Tx信号发给天线，并过滤出来自天线的Rx信号，还可以例如对印刷电路板中的包括Tx和Rx部分的芯片进行隔离。
放大器207A-207E包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于将要发射的信号放大为期望幅度以适于通过天线201B发射。低噪声放大器(LNA)209A-209N包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于放大所接收的信号以及用于根据RF通信所使用的标准的需求来配置期望的增益级别和期望的噪声系
12数(noise figure)。 RF PGA209O-209S包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于放大发射信号和为LTE芯片210外的组件提供接口 。
混频器211A-211F包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于对基带频率或中频信号上变频为RF频率和/或从RF频率下变频为中频或基带频率。混频器211A-211F接收需要转换的信号作为输入，本地振荡器信号使能通过生成和频(sum)和差频(difference)信号来实现频率转换，不需要的信号相继被滤除，仅留下期望频率的信号。
ADC 213A-213D包括用于接收模拟信号并生成数字输出信号的适当电路、逻辑和/或代码。DAC237A和237B包括用于接收数字信号并生成模拟输出信号的适当电路、逻辑和/或代码。
数字滤波器215A和215B包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于信道匹配滤波(channel match filtering)、反转(de-rotation)和/或在数字域中对接收的信号进行数字滤波。有关这一点，由ADC 213A和213B生成的不需要的信号在传送至无线收发DSP221之前被去除。.
晶体振荡器217包括在晶体物质本身所决定的特征频率处产生振荡的晶体。晶体振荡器控制模块219包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于控制晶体振荡器217。晶体振荡器控制模块219在晶体振荡器217的特征频率处接收信号、放大信号并将此放大的信号反馈至晶体振荡器217。以这种方式，在晶体振荡器217的特征频率处就会生成稳定的时钟信号。
无线收发DSP 221包括通过由用户的喜好和/或程序定义的任意功能来处理数字信号的适当电路、逻辑和/或代码。该数字信号包括例如基带信号，代表了将通过天线201B发射和/或通过天线201A接收的信息。
VCOs 223A和223B包括用于在由输入电压定义的期望频率处生成输出信号的适当电路、逻辑和/或代码。振荡频率通过改变输入电压来进行配置。
LPF 225A和225B包括用于滤除高频信号和允许低频信号通过的适当电路、逻辑和/或代码。LPF 225A和225B包括PLL中的反馈环路以确保PLL的纠错和频率锁定。输入至PLL的信号可包括例如来自晶体振荡器217和参考PLL233的信号。
13PFD/CP模块227A和227B包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于从参考信号和反馈信号(接收自诸如MMD229A和229B的分频器)中生成误差信号。误差信号在传送给VCO 223A和223B之前，先传送至LPF 225A和225B以调整所生成的频率。
MMD229A和229B包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于对所接收的来自VCO 223A或223B的信号进行分频。分频信号传送至PFD/CP模块227A和227B以生成用于对VCO 223A和223B进行频率锁定的误差信号。
相位调制器231包括用于调制信号(由从数字功能模块235接收的信号所生成)相位的适当电路、逻辑和/或代码。以这种方式，由VCO 223B所生成的LO (本地振荡器)信号的相位是可配置的。
参考PLL233包括用于生成期望频率信号的适当电路、逻辑和/或代码。输出信号传送至PFD/CP模块227A和227B,为配置VCO 223B提供参考LO信号。
数字功能模块235包括用于在将数字基带信号传送至DAC 237A和237B或相位调制器231之前，对数字基带信号执行特定的数字功能的适当电路、逻辑和/或代码。数字功能可包括例如信道匹配滤波、旋转(cordic)和校准。
运行期间，LTE无线平台(radio platform) 200可支持频段I至XIV，还可支持诸如HSPA+、HSPA、UMTS和GSM/EDGE等标准。另外，WCDMA/LTE系统使用专用WCDMA/LTE Tx输出可支持高达3个频段，或者使用例如多模式功放(PA)支持高达5个频段。类似地，LTE无线平台200可支持四频段(quad-band) GSM/EDGE发射和接收，2Rx/lTx通道的LTE/WCDMA分集(diversity),以及FDD和TDD操作。在Tx (发射)中，可支持频段V、VI和VII，具有多模式输出(单个输出可支持GSM/EDGEAVCDMA)和独立输出。在Rx (接收)侧，可使用单个Rx VCO、 Rx分集支持诸如VII、XI、 XIII和XIV的新频段。另外，Rx使能实现按需线性(linearity)、 Tx泄露减缓、无需Tx或Rx级间(interstage)滤波器或外部LNA。类似地，所需电源电压(例如，2.3-2.5V)的降低可支持改善的电池技术。
在本发明的一个实施例中，多个无线标准信号的频率可基于由GPS数据、基站ID和/或其他位置获取信息确定的LTE无线平台200的位置来获知。 以这种方式，可获知在给定地理位置处的阻塞信号，因而可对LTE无线平台 200进行配置，以通过对基带滤波器205A-205F的配置和/或对 LNA209A-209N的增益控制来消弱该阻塞信号。
图3是依据本发明实施例的示范性基带滤波器的示意框图。参考图3所 示，基带(BB)滤波器300包括放大器O11、 021、 Oint、 012和022，电 阻R11A、 R21A、 R31、 R11B、 Rin、 RintA、 RintB、 R12A、 R22A、 R32、 R12B和R22B，电容C11A、 C21A、 C11B、 C21B、 CintA、 CintB、 C12A、 C12B、 C22A和C22B。
在本发明的另一实施例中，在BB滤波器300的下方为BB滤波器300 的第一级，包括放大器011B和021B，电阻R1A、 R1B、 R3A、 R2A、 R2B 和R3B，电容C1A、 C1B、 C2A和C2B。还示出了混频器301，用于接收输 入电压Vin和LO信号并作为其输入。混频器本质上可替代在滤波器输入端 用作电压-电流转换器的电阻。这样，混频器操作可并入滤波器中，为混频器 输出端出现的Rx阻塞(blocker)提高更好的带外抑制(out-of-band rejection),
BB滤波器300包括模拟滤波器，用于限制所接收的信号或ADC动态范 围的信号，以及抑制(suppress)诸如阻塞信号或LTE干扰信号的非期望信 号。BB滤波器300包括可重配置5阶滤波器，如图3所示的双二级-极点-双二级(biquad-pole-biquad)。在本发明一个实施例中，电阻R11A、 R21A、 R31、 R11B、 Rin、 RintA、 RintB、 R12A、 R12B、 R22A、 R32、 R12B和R22B， 和电容C11A、 C21A、 C11B、 C21B、 CintA、 CintB、 C12A、 C12B、 C22A 和C22B为可切换阻抗，这样电阻或电容值可以通过例如开关CMOS晶体管 调整，从而配置滤波器的特性。滤波器被配置的示例特性包括例如截止 (cutoff)频率、纹波(ripple)和滚降陡度(steepness of rolloff)。
放大器Oll、 021、 Oint、 012和022包括用于为输入信号提供增益的 适当电路、逻辑和/或代码，当与由电阻和电容提供的反馈连接时，该适当电 路、逻辑和/或代码用来配置例如多极切比雪夫(Chebyshev)或巴特沃斯 (Butterworth)滤波器。在本发明的一个实施例中，每一级可在BB滤波器300内或外切换，以满足所使用的无线标准对滤波器响应的需求，诸如通带
纹波(passbandripple)、截止频率和频率滚降(rolloff)。例如，可以对滤波 部分进行旁路处理以减少功耗。类似地，高的滤波器截止频率需要高放大器 带宽，从而导致高功耗。那么，放大器功耗通过使用低截止频率来进行程序 控制。
BB滤波器300的级数并不限于图3所示的数值。 一般地，根据系统滤 波器的需求可合并得到任何级数。
图4是依据本发明实施例的使能系统按需可变的示范性发射结构的示框 意图。参考图4所示，多标准Tx 400包括基带PGA 401A-401G,包络检波 器(envelope detector) 403A和403B、平衡不平衡变换器(balun) 405A和 405B、混频器/PGA407A-407D、 90度相位模块409A和409B、滤波器411A 和411B、 DAC413A和413B和TxDSP415。
基带PGA401G-401F、 RF PGA401A-401E、 DAC 413A和413B实质上 类似于图2所示的放大器207A-207E、 RF PGA 209P-209S、 DAC 237A和 237B。
包络检波器403A和403B包括二极管，例如使能检测到RF PGA 401A-401E输出端的放大信号的包络函数。以这种方式，多标准Tx400的输 出功率得以确定，从而通过反馈给RF PGA能够控制输出功率。
平衡不平衡变换器405A和405B包括转换器，例如用于将平衡信号转换 为不平衡信号以通过天线传输。
混频器/PGA 407A-407D包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于上变频 基带信号或IF信号为RF信号以及运用一可配置增益对其进行处理。混频器 /PGA407A-407D接收LO信号和基带/IF信号作为输入进行上变频处理。
混频器/PGA 407A-407D包括用于WCDMA/LTE、 EDGE的IQ/极化 (Polar)和GSM直接(PLL)调制的IQ上变频器(upconverter)。该结构包 括在同一输出端，多模式输出，诸如WCDMA/LTE和GSM/EDGE，通过EDGE 的多标准功率放大器(PA)、继承(legacy) PA和极化PA实现前端的灵活配 置。90度相位模块包括用于为接收的信号提供相移(例如，90^度)的适当电 路、逻辑和/或代码。有关这一点，I和Q混频器接收同一来源的LO信号， 其中一个相移90度。
滤波器411A和411B包括用于重构(reconstruction)和平滑(smooth) 的低通滤波器，用于滤除期望频段外的信号并允许期望频段内的信号通过。 滤波器411A和41 IB为具有多级的可配置滤波器，每一级起作用与否是依据 期望滤波器的类型和操作特性来决定。例如，具有ldB纹波(ripple)的5 级切比雪夫滤波器用于LTE中，而3级巴特沃斯滤波器用于GSM/EDGE。 照这样，多个无线标准可通过相同的Tx通道发射。类似地，高滤波器截止 频率需要高放大器带宽，从而导致了高功耗。那么，放大器功耗可通过使用 低截止频率实现程序控制。
Tx DSP 415包括用于通过由用户喜好和/或程序定义的任意功能来处理 数字信号的适当电路、逻辑和/或代码。数字信号包括例如基带信号，代表了 通过多标准Tx 400的天线发射的信息。
运行期间，基带信号由Tx DSP 415进行处理，生成分别传送至DAC 413A 和413B的I和Q信号。在将它们传送至基带PGA401F和401G (对所接收 的信号加入增益)之前，DAC413A和413B将所接收的信号转换为模拟信号。
之后，经放大的信号传送至滤波器411A和411B，以在期望的信号传送 至混频器/PGA 407A-407D之前滤除不需要的信号。通过由混频器/PGA 407A-407D所接收的LO信号将滤波后的信号上变频至RF信号。每一个混 频器/PGA 407A-407D可以对I或Q信号上变频，将I和Q信号传送至每一 个平衡不平衡转换器405A和405B，其可以将接收信号转换成不平衡信号。 经转换的信号可以传送至RFPGA401A-401E。 PGA401A-401E可以被激活， 以依据所使用的标准和/或频段来放大期望的信号。
在本发明的一个实施例中，可以配置滤波器411A和411B用在由多标准 Tx400所使用的无线标准中。其级数或类型可以为特定的标准而配置，并可 在需要减少功率时配置旁路滤波器中一级或多级。另外，放大器功耗也可以 是程序可控的，从而为节省功率而选择低滤波器截止频率。
17图5是依据本发明实施例的接收结构的示意框图。参考图5所示.，多标 准Rx 500包括LNA 501A-501G、混频器503A-503D、包络检波器505A和 505B、 90度相位模块507A和507B、滤波器509A和509B、 ADC 511A和 511B、 RxDSP513。
LNA 501A-501G、混频器503A-503D、包络检波器505A和505B、 90 度相位模块507A和507B、滤波器509A和509B、 ADC 511A和511B本质 上类似于图2禾n图4所示的LNA209A-209W、包络检波器403A和403B、 90 度相位模块409A和409B、滤波器411A和411B、 ADC213A-213D。
Rx DSP513包括用于通过由用户喜好和/或程序定义的任意功能来处理 数字信号的适当电路、逻辑和/或代码。数字信号包括例如基带信号，代表了 通过多标准Rx 500接收的信息。
运行期间，来自多个无线标准的一个或多个的RF信号由多标准Rx500 通过天线(例如图2所示的天线201A)接收。所接收的信号在由混频器 503A-503D下变频处理之前，由LNA 501A-501G依照所接收信号的频率和 无线标准进行放大。
混频器503A-503D对经过放大的信号下变频处理，并使用90度相位模 块生成I和Q信号。I和Q信号在经滤波器509A和509B进行滤波之前，先 由PGA501H和501I进行放大。之后，经过滤波的信号传送至ADC511A和 511B，转换为可由RxDSP513处理的数字信号。
包络检波器505A和505B度量所接收的信号以及宽带接收信号强度指示 (wideband received siginal strength indicator,简称WRSSI)， WRSSI用于控 制LNA 501A-501G的增益以及确定阻塞信号的存在。以这种方式，在阻塞 信号存在的情况下，合适的LNA 501A-501G的增益将会减少。另外，通过 监控WRSSI和调整LNA 501A-501G的增益对多标准Rx500的线性特性进行 配置。
在本发明其中一个实施例中，可以配置滤波器509A和509B用于由多标 准Rx500所使用的无线标准。所使用的滤波器的级数或类型可以为特定的标 准而配置，以及在需要减少功率时配置旁路滤波器中一级或多级。在本发明
18另一个实施例中，在阻塞信号不存在的情况下，可以调整(scale)多标准Rx 500的电流，从而优化所期望接收的信号。另外，放大器功耗也可以是程序 可控的，从而为节省功率而选择低滤波器截止频率。
多标准Rx 500包括用于EDGE/GSM的低IF和用于WCDMA/LTE的直 接转换能力，还可以包括可重配置的BB滤波器和ADC。多标准Rx 500能 够通过例如在阻塞信号不存在的情况下调整(scale) Rx电流来确保需要的线 性特性。
多标准Rx500包括多个HB和LB LNA (包括LNA 501A-501G)，用于 驱动多个HB和LB混频器(混频器503A-503D)。 LNA 501A-501G包括例如 共源极共发共基放大器(common source cascode)技术，可通过电流的控制 来提供精细和粗略增益调整幅度。
图6是依据本发明实施例的宽带接收信号强度指示的示意图。参考图6 所示，Rx通道600包括LNA 601 、混频器603A和603B、卯度相位模块605、 模拟RSSI模块607、 LO609、直流伺服单元(DC servo) 611A-611D、 LNA 613A-613D、滤波器615A和615B、 ADC617和617B、信道滤波器619A和 619B、自动增益控制(automatic gain control,简称AGC)算法模块621。
LNA 601、混频器603A和603B、 90度相位模块605、模拟RSSI模块 607、 LO 609、滤波器615A和615B、 ADC 617和617B本质上类似于图5 所示的LNA 501A-501G、混频器503A-503D、卯度相位模块507A和507B、 包络检波器505A和505B、滤波器509A和509B、 ADC 511A和511B。
直流伺服单元611A-611D包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于最小化 信号中的直流偏移(offset)以避免后续增益级饱和。直流伺服单元611A-61 ID 包括LNA 613A-613D周围的反馈通道、确定DC偏移并在LNA 613A-613D 的输入端减去该偏移的低通滤波器。
信道滤波器619A和619B包括用于从I和Q Rx通道所接收的信号中选 择期望信道的数字滤波器。信道滤波器接收来自ADC 617A和617B的输入 信号并将输出信号传送至AGC算法模块621 。
AGC算法模块621包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于控制Rx通道600的增益级以提^l例如期望的线性特性和/或阻塞信号抑制。
运行期间，所接收的信号由LNA 601放大并使用LO 609和90度相移 LO信号由混频器603A和603B进行下变频处理，生成I和Q信号。I和Q 信号再由PGA 613A和613B进行放大，由低通滤波器615A和615B进行滤 波，然后再由LNA 613C-613D放大。经放大和滤波的信号再由ADC 617A 和617B转换为数字信号，然后经通道滤波器619A和619B进行滤波。这样， 期望信号(WS) AGC指示由AGC算法模块621确定，并由其为期望信号提 供RSSI值。
另外，模拟RSSI模块607将WRSSI信号提供给AGC算法模块621 ， 从而为合适的AGC策略和需求的线性特性提供增益级配置。WRSSI AGC指 示为LNA输入端信号提供RSSI值，包括WS和任何带外(out-of-band)和 信道夕卜(out-of-channel)干扰信号(interferer)。
在本发明的一个实施例中，多个无线标准信号的频率可基于由GPS数 据、基站ID和/或其他位置获取信息确定的Rx通道600的位置来获知。以这 种方式，可获知在给定地理位置处的阻塞信号频率和功率等级，因而可对Rx 通道600进行配置，以通过对滤波器615A和615B的配置和/或对LNA 613A-613D的增益控制来消弱该已知的阻塞信号。
图7是依据本发明实施例的确保系统按需可变的方法步骤流程图。在开 始步骤701之后的步骤703中，按照期望的频段和无线标准来配置滤波器 205A-205F、 208A-208F、 300、 509A/509B禾口/或615A/615B,然后进入步骤 705，度量宽带接收信号强度指示和期望信号强度。在本发明另一实施例中， 基于由无线接收器500/600的位置所确定的已知阻塞信号对滤波器 205A-205F、 208A-208F、 300、 509A/509B和/或615A/615B进行调整。在步 骤707中，使用对所度量的信号强度的比较来调整Rx通道600的增益。随 后的步骤709中，使用期望的无线标准并以期望的频段发射和/或接收RF信 号。
在本发明其中一个实施例中，阐述一种按需可变的方法和系统。在本发 明的不同实施例中，Tx通道400或Rx通道600中的一个或多个滤波器205A-205F、 208A-208F可配置以在一个或多个频段和/或一个或多个通信标 准下运行。Rx通道600中阻塞信号的存在可被确定，可以配置Rx通道600 以消除阻塞信号。在接收信号之前，基于无线发射器和/或无线接收器的位置 可预测一个或多个阻塞信号。对期望接收信号强度指示与宽带接收信号强度 指示进行比较以减少阻塞信号。基于该比较，在Rx通道600中配置一个或 多个增益级。可对Rx通道600的线性特性进行配置以减少阻塞信号。 一个 或多个滤波器205A-205N包括基带滤波器。 一个或多个滤波器205A-205N 位于Rx通道600的输出端。 一个或多个滤波器205A-205N包括多级，为配 置一个或多个滤波器而将其中一级或多级旁路。 一个或多个滤波器包括作为 输入端的混频器。 一个或多个滤波器中配置有一个或多个电容C11A、 C21A、 C11B、 C21B、 CintA、 CintB、 C12A、 C12B、 C22A和C22B，和/或一个或 多个电阻R11A、 R21A、 R31、 R11B、 Rin、 RintA、 RintB、 R12A、 R22A、 R32、 R12B和R22B。
本发明另一个实施例提供机器和/或计算机可读存储器和/或媒介，其上 存储有包括由机器和/或计算机执行的至少一段代码的机器代码和/或计算机 程序，使得机器和/或计算机完成文中所描述的用于按需可变系统的步骤。
总之，本发明可用硬件、软件、固件或其中的组合来实现。本发明可以 在至少一个计算机系统中以集成的方式实现，或将不同的组件置于多个相互 相连的计算机系统中以分立的方式实现。任何计算机系统或其他适于执行本 发明所描述方法的装置都是适用的。典型的硬件、软件和固件的组合为带有 计算机程序的专用计算机系统，当该程序被装载和执行，就会控制计算机系 统使其执行本发明所描述的方法。
本发明的实施例可作为板级产品(board level product)来实施，如单个芯 片、专用集成电路(ASIC)、或者作为单独的部件以不同的集成度与系统的其 它部分一起集成在单个芯片上。系统的集成度主要取决于速度和成本考虑。 现代处理器品种繁多，使得能够采用目前市场上可找到的处理器。另外，如 果作为ASIC核心或逻辑模块的该处理器是可获得的，那么经济可行的处理 器可作为多种功能由固件实现的ASIC设备的一部分来实现。本发明还可嵌入计算机程序产品中，包含能够确保本发明所描述方法执 行的所有特征。 一旦装载于计算机系统中，该产品就能够执行这些方法。本 发明中的计算机程序可为任何形式、任何语言、代码或符号，具有一组指令 使得系统具有直接或按以下一种或两种方式执行特定功能的信息处理能力 a)转换为另一种语言、代码或符号；b)以不同的物质方式再现。然而，本 领域的技术人员所能够理解的其他计算机程序的方式也在本发明的考虑范 围。
通过上述实施例对本发明进行了详细的阐述，应当理解的是对本领域普 通技术人员来说，可对其进行多种变换而不脱离本发明的保护范围。另外， 在本发明的教导下还可进行多种修改以适应特定场合和材料而不脱离本发明 的保护范围。所以，本发明并不限于所描述的具体实施例，所有落入本发明 权利需求的保护范围内的实施例都包括在内。
权利要求
1、一种信号处理方法，其特征在于，包括在多频段、多标准的无线发射器和/或无线接收器中在所述无线发射器和/或无线接收器中配置一个或多个滤波器，使其按照期望的频段和期望的通信标准来运行；确定由所述无线接收器在所述运行中所接收的信号中存在阻塞信号；配置所述无线接收器以减弱所述阻塞信号。
2、 根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，包括对宽带接收信号强度指示和期望的接收信号强度指示进行比较，其中宽带接收信号强度 指示与所述无线接收器所接收的信号相关。
3、 根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，包括基于所述比 较在所述无线接收器中配置一个或多个增益级别。
4、 根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，包括在所述运行 之前，基于所述无线发射器和/或无线接收器的位置来预测一个或多个阻塞信 号。
5、 根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，包括配置所述无 线接收器的线性特性以减弱所述阻塞信号。
6、 根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，其中所述一个或 多个滤波器包括基带滤波器。
7、 一种信号处理系统，包括多频段、多标准的无线发射器和/或无线接收器中的一个或多个电路；其 中所述一个或多个电路用于在所述无线发射器和/或无线接收器中配置一个 或多个滤波器，使其按照期望的频段和期望的通信标准来运行；其中所述一个或多个电路用于确定所述无线接收器在所述运行中所接收的信 号中存在阻塞信号；和所述一个或多个电路用于配置所述无线接收器以减弱所述阻塞信号。
8、 根据权利要求7所述的信号处理系统，其特征在于，所述一个或多个电路用于对宽带接收信号强度指示和期望的接收信号强度指示进行比较，其 中宽带接收信号强度指示与所述无线接收器所接收的信号相关。
9、 根据权利要求8所述的信号处理系统，其特征在于，所述一个或多个 电路用于基于所述比较在所述无线接收器中配置一个或多个增益级别。
10、 根据权利要求7所述的信号处理系统，其特征在于，所述一个或多个电路用于在所述运行之前，基于所述无线发射器和/或无线接收器的位置来 预测一个或多个阻塞信号。
全文摘要
本发明涉及一种信号处理方法及系统，可按需改变系统。该方法包括在所述无线发射器和/或无线接收器中以期望的频段和标准配置一个或多个滤波器。确定接收器中阻塞信号的存在，配置接收器以减弱阻塞信号。对期望的接收信号强度指示和宽带接收信号强度指示进行比较。基于该比较在接收器中配置增益级别。配置接收器的线性特性以减弱阻塞信号。滤波器包括基带滤波器和/或处于接收器的输出端。滤波器包括多级，为了配置滤波器，对所述多级滤波器中的一个或多个进行旁路处理。滤波器还包括作为其输入端的混频器。滤波器中配置有电容和/或电阻。
文档编号H04B1/00GK101656543SQ200910163529
公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者伊利耶斯·布拉斯, 卡拉兰普斯·卡普尼斯特斯, 尼克劳斯·哈拉比迪斯, 康斯塔蒂诺斯·瓦维勒迪斯, 斯泰马蒂斯·亚历山德罗斯·布拉斯, 斯派里多·卡瓦迪亚斯, 西奥多勒·乔甘特斯 申请人:美国博通公司