[发明专利]无线电接收机

说明书

本发明涉及无线电接收机(或收发机的接收部分)、包含可集成的接收机元件的集成电路及操作无线电接收机降低功耗的方法。

在诸如用于按照GSM等蜂窝式电话标准操作的当前移动无线电接收机中，信道选择通常是用模拟滤波器进行的，但不断增加的数字实施正在寻求降低成本与增进灵活性。原则上模拟滤波器可以选择包含所要的信号频谱的较宽的部分，然后用DSP技术执行最终信道检波。然而ADC转换器必须在充分高的抽样率上工作以便能处理整个关心的频带，并且动态范围必须是对最坏情况的条件足够的，这出现在所要的信号弱而相邻信道干扰波强的情况。ADC的功耗是这一方法中的主要问题，并且可能是起阻碍作用的。已建议当采用分样滤波器能部分地排除相邻信道时，可用∑-Δ转换器降低功耗。

本发明的目的是进一步降低无线电接收机的功耗，尤其是电池供电的接收机的功耗。

按照本发明的第一方面提供了一种接收机，包括至少一个模数转换器(ADC)、用于至少确定主要相邻信道干扰的水平的装置、以及用于将ADC的分辨率动态地调节到不大于处理主要干扰与所要的信号所需的分辨率的装置。

按照本发明的第二方面，提供了一种接收机，包括将输入信号向下变频到中间信号的装置；包含至少一个模数转换器(ADC)的数字信道选择滤波装置，所述ADC包括具有多个动态地可选择的量化级的附加抽样量化器；以及根据输入信号的特征改变附加抽样率与/或将所选择的量化级数与输入信号的特征匹配的装置。

本发明的第二方面提供了一种接收机，包括将输入信号向下变频到中间信号的装置；包含至少一个模数转换器(ADC)的数字信道选择滤波装置，所述ADC包括具有第一与第二输入及输出的信号组合器，中频信号耦合在第一输入上；耦合在所述输出上的模拟滤波装置耦合在模拟滤波装置的输出上的附加抽样量化器，该附加抽样量化器具有耦合在提供输出信号的数字滤波装置上的输出；具有耦合在附加抽样量化器的输出上的输入端及耦合在产生其第一与第二输入上的信号之间的差作为输出的信号组合器的第二输入上的输出端的数模转换器，其中该附加抽样量化器具有多个动态可选择的量化级；以及根据所提供的输入信号的特征改变附加抽样率与/或将所选择的量化级数与输入信号的特征匹配的装置。

在本发明的实施例中，中频可以是零IF或对应于诸如一半信道带宽的低IF。

按照本发明的第三方面，提供了操作具有至少一个模数转换器的接收机的方法，包括确定主要干扰的水平及将ADC的分辨率动态调节成不大于处理主要干扰与所要的信号所需的分辨率。

按照本发明的第四方面，提供了一种集成电路，包括至少一个模数转换器(ADC)，所述ADC包括具有多个动态可选择的量化级的附加抽样量化器；以及根据ADC的输入信号的特征改变附加抽样率与/或将所选择的量化级数目与输入信号的特征匹配的装置。

本发明是基于通过动态调节ADC的分辨率使之不大于处理主要干扰及处理后恢复所要信号所需的分辨率可降低ADC的平均功耗这一原理的。通常，相邻信道具有与所要的信号相似的幅值。在这一情况中所需的分辨率可能是小的，例如8位。在最坏的情况中可能需要大得多的动态范围，例如14位，导致了功耗增加。

ADC可包括∑-ΔADC。

美国专利说明书5，550，544公开了一阶Δ-∑ADC，其中将输入信号与多个预置的(n-1)个参照级的各个比较，并将其量化成n个数字输出信号之一。因而当输入信号的幅值小时，进入量化器的输入信号与从其输出的信号之间的差信号，即量化噪声，的幅值是小的。

利用按照本发明的能相对于输入信号的动态范围控制量化级的数目的接收机，在幅值较小的信号的情况中必须进行的比较较少，从而与美国专利说明书5,550,544中的解决方法相比节省电流。

在本发明的一个实施例中，设置了用于估计诸如动态范围等所需的特征的装置。这些装置可在ADC结构前或内包括滤波器来直接测定所要的与不要的频带中的能量。

下面参照附图以示例方式描述本发明，其中：

图1为在低IF上工作的正交接收机的通用方框示意图，

图2为展示ADC的工作区的频率(f)对幅值图的零IF实例，

图3为交叉耦合的、连续时间四阶的低通∑-ΔADC的方框示意图，以及

图4用图说明具有动态可选择的量化级的量化器。

在图中，用相同的参照数字指示对应特征。

为了说明方便，将参照GSM(全球移动通信系统)数字蜂窝式电话标准描述本发明。