[发明专利]无线接收机及直流失调电压的消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线接收机。本发明还涉及一种利用无线接收机的直流失调电压的消除方法。 

背景技术

在现代无线通信收发集成电路中，需要将传输数据的信号从高频率变换到低频率以方便解调，这往往采用一个下变频混频器来实现，具体的说就是通过采用一个频率与无线接收信号频率相同或相近的本振信号与无线接收信号进行混频，得到零中频(Zero-IF)或低中频(Low-IF)的信号以便做解调。 

一般来说，下变频到零中频是更为简单的方法，但是相比与低中频的方案，前者有一个最大的缺点，就是通过下混频，得到的零中频信号里面往往会存在一定大小的直流(DC)信号，称为直流失调电压(DC offset)。另外这个零中频信号里面还包含有1/f噪声。这个直流信号以及1/f噪声大到一定程度会严重影响有用信号的质量，导致无法正确解调接收到的信号，以至于影响通信的正常进行。因此，消除这个直流信号以及1/f噪声对于零中频的无线接收机来说是非常必须的。 

其中，1/f噪声是一直存在的，其大小具有统计学特性。而直流失调电压既可能是静态的，即不随着接收信号而变化，但也可能是动态的，即随着接收信号的变化而变化的。前者在处理的时候比较容易，而后者处理 就比较困难。 

现有的两种常见解决方案如图1a和图1b所示。图1a的方案中，在增益放大器之后的主信号通路上直接加一个高通滤波器(high passfilter)来消除直流失调电压，这种方案的缺点是滤波器的带宽比较难控制，带宽比较窄，实现起来需要很大的滤波电容，而集成电路片上实现大电容会花比较大的面积，因此成本也比较高；另一方面，这种方法只适合于消除静态直流失调电压，由于其带宽很窄，所以消除动态直流失调电压时效果不明显。图1b的方案中，采用反馈的方法在反馈通路上增加一个低通滤波器(low pass filter)来消除直流失调电压来，其等效于在信号主通路上有一个高通滤波器，虽然实现的可能性更大，但是这种方法的实现也有与第一种方法类似缺点，主要是因为带宽要做的很窄，消除静态直流失调有一定效果。但是对动态直流失调电压，因为带宽太窄，响应时间比较长，所以效果也不好。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线接收机，它可以消除静态和动态的直流失调电压。为此，本发明还要提供一种直流失调电压的消除方法。 

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种无线接收机，包括： 

主信号通道上设置增益放大器，用于将主信号的增益放大； 

另一路与所述主信号通道并行的反馈通道依次连接：Σ-Δ模数转换器、DSP及数模转换器； 

Σ-Δ模数转换器，用于将增益放大器的输出信号的直流部分和非常低 频的部分由模拟信号转换为数字信号；DSP包括数字低通滤波器，用于将Σ-Δ模数转换器输出的数字信号进行滤波及计算；数模转换器用于将DSP输出的经过滤波及计算后的数字信号转换为模拟信号，并将该模拟信号反馈回增益放大器的输入端。 

同时本发明还提供了一种利用上述无线接收机的直流失调电压的消除方法，主信号经过主通道上的增益放大器放大，反馈通道上的Σ-Δ模数转换器检测增益放大器输出的直流失调电压以及1/f噪声，并把它们转换为数字信号，DSP将Σ-Δ模数转换器转换后的数字信号进行低通滤波，并计算出直流失调电压和1/f噪声的实际大小，数模转换器将经过DSP滤波和计算后的数字信号转换为反馈模拟信号，该反馈模拟信号与主信号中的直流失调电压及1/f噪声相减抵消。 

本发明在消除直流失调电压的过程中，采用动态反馈的方法，即，反馈通道与主信号通道同时工作，在反馈通道中采用模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)来动态、精确地测量直流失调电压和1/f噪声的大小，并随时进行实时消除，保证无线接收机正常工作时对主信号的正确解调。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 

图1是现有接收机消除直流失调电压的原理图； 

图2是本发明的无线接收机及其消除直流失调电压的原理图； 

图3是本发明的Σ-Δ模数转换器的电路图。 

如图2所示，本发明的无线接收机包括：在主信号通道上设置增益 放大器，在另一路与所述主信号通道并行的反馈通道依次连接：Σ-Δ模数转换器、数字信号处理单元(DSP)及数模转换器。