[发明专利]天线分集接收机

说明书

技术领域

本发明涉及用于无线电通信系统的一种天线分集接收机。虽然本发明是专门参考一种蓝牙系统(Bluetooth system)进行描述的，但它也适用于可以采用天线分集的其他通信系统领域。

背景技术

无线电通信系统经常遭受多径传播的影响，从而使所发送的信号从发射机通过多条不同的路径到达接收机。每条路径(除了直接路径外，如果存在的话)被从一个或多个物体反射，因而这些路径具有不同的长度。在天线上将来自所有可达到的路径的信号重新组合并供给接收机。取决于路径长度的瞬时集合，接收到的信号可在天线上相长地或相消地干扰。

在相消干扰的情况下，瞬时信号强度与直接路径的信号强度相比可被降低20dB或者更多。这个问题在室内使用的系统中特别严重，典型情况下有各式各样紧密安放在一起的散射物体(例如墙壁，家具、人员)，其中有些不是静止的。在极端情况下，接收机不可能接收到足够强度的信号供使用，并认为处于零信号状态。

对这个问题的一种解决方案是天线分集，在其中对于一台接收机提供两个或更多的接收天线。如果天线被充分地分离，以使在一个天线上接收到的信号实际上与另一个天线接收到的信号不相关，当一个天线处于零信号状态时，另一个天线或许能够接收到良好的信号。

可以使用天线分集的无线电通信系统的一个例子是蓝牙网络，它是按照由蓝牙专门行业组规定的技术条件运行的。这样一种网络是打算在移动PC，移动电话和其他便携与否的设备之间提供低成本，短距离的无线电链路。在蓝牙网络中的通信是在大约2.45GHz的无执照的ISM频段中进行的。在这些频率上，几厘米量级的天线分离对于成功的分集操作是足够的。

例如，在US-A-5,940,452中所公开的一种天线分集接收机中，分集控制器依据信号质量测量结果，最通常是RSSI(接收信号强度指示)，选择提供最佳信号的天线。可以使用其他的信道质量测量，例如，在DECT(数字增强型无绳远程通信)系统中某些情况下使用检验和。在数据被分组发送的无线电通信系统中，分集控制器在逐个分组的基础上选择最佳天线是最好的做法。在如蓝牙那样的频率跳跃系统中尤其是如此。因为相继的分组将在特性不相关的不同频率上发送。

然而，在逐个分组的基础上实施天线分集需要依次从每个天线测量信号质量(除非提供多个接收机，而这通常不是一种切合实际的解决方案)在已知接收机中采用的顺序的RSSI测量过程可能因此占用太长时间，尤其如果对于每个分组的前序比较短的话(例如，在蓝牙中只有4μs长)。

发明的公开内容

本发明的一个目的是提供一种天线分集接收机，能够同时比较来自两个天线的信号质量而不需要多个接收机。

依据本发明在此提供一种天线分集接收机，包括：同相和正交信道；用于连到第一和第二天线的装置；切换装置，它具有第一状态，其中来自第一天线的信号被传送到同相信道而来自第二天线的信号被传送到正交信道，具有第二状态，其中来自第一天线的信号既传送到同相信道又传送到正交信道，和具有第三状态，其中来自第二天线的信号既传送到同相信道又传送到正交信道；信号质量比较装置，当切换装置处于其第一状态时，用于确定在同相和正交信道中接收信号的相对质量和；分集控制装置，依据由信号质量比较装置确定的相对信号质量，控制切换装置状态。

附图简述

现在将通过举例的方法，参考附图描述本发明的实施方案，其中：

图1是一种零IF无线电接收机的方框简图；

图2是所需的和相邻的信道信号接收到时的图形；

图3是图2的信号与零IF混频的图形；

图4是信道滤波后图3的信号的图形；和

图5是依据本发明制作的天线分集零IF无线电接收机的方框简图。

在附图中，将相同的标号用于表明相应的特征。

用于实现本发明的模式

一种通常的零IF接收机的方框简图示于图1中。将通过参考图2到4解释它的操作，图2到4是表示被接收到并在接收机中处理以后的信号的图形。射频(RF)信号被天线102接收并由低噪声放大器(LNA)104放大。在这一级上RF信号如图2中所示，这是信号幅度A对频率f的图形。第一频段202包含所需的信号(W)，而第二与第三频段204，206包含不需要的相邻信道信号A1，A2。