[发明专利]用于无线通讯的自适应接收方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一个自适应、成本低、高效率、可节能的无线通讯的自适应接收方法，但不限于蓝牙接收器，特别是一种于起始接收蓝牙封包前，通过侦测相邻信道干扰是否存在，设定滤波器的频宽、滤波器的阶数、取样速率、模拟数字转换器的输出位元数量，以及自动增益控制运算单元以决定该低噪声放大器及可变增益放大器的设定。

背景技术

蓝牙设备需要通过蓝牙的规范(Specification of the Bluetooth System, version 2.0+EDR”, Nov. 4, 2004.)，其包括接收器的灵敏度和相邻信道干扰(Adjacent Channel Interference, ACI)测试。为了通过ACI测试，能大幅抑制所有在ACI频外功率的高阶模拟滤波器是必需的。此外，模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC)必须有足够的动态范围与解析度以表示于通带内的频段信号和模拟滤波器后的ACI。然而，若要在电路里实施的话，具有大量的输出位元的高阶模拟滤波器和高解析度ADC都会消耗更多的功率和更昂贵的成本。

另一方面，窄频的模拟滤波器可抑制更多的ACI，但宽频的模拟滤波器能达到较好的灵敏度。因此，模拟滤波器的频宽常被设计通常是很难取舍。传统方式是使用ACI规格用最小所需的阶数模拟滤波器牺牲一些接收器灵敏度，和满足一个ADC所需最小取样频率和输出位元的数量，以节省成本和功率消耗。此外，越来越多的无线区域网络（Wireless Local Area Network, WLAN）设备（如802.11 b/g/n装置）也使用相同的频段（约2.4至2.483GHz），蓝牙与WLAN设备的共存已成为一个重大的挑战。

一个先知技术中的蓝牙接收器的功能方块图如图1所示。射频功率前端电路详述如下。天线10是用来接收无线电信号、以及低噪声放大器20用以根据一通过自动增益控制90设定的该低噪声放大器控制信号902放大天线10的输出、混频器30系用以将从低噪声放大器20输出的直接转换一基频信号，并集中在一低中频输出频率区域。

在一典型的蓝牙接收器中，低中频可能高达几MHz或低到0Hz (在本发明中称之0中频或直接向下转换）。当一模拟滤波器40欲取得的中频信号中心为低中频或0中频时，此模拟滤波器40或为一带通滤波器(低中频)，或为一低通滤波器(0中频)，其中心频率与混频器30输出的接收信号的中心频率相同，即IF>0或IF=0。该可变增益放大器50根据通过自动增益控制90提供的该可变增益放大器控制信号901，将该模拟滤波器40的输出，加以适当放大后，再将其输出提供给该模拟数字转换器60。该模拟数字转换器60将该接收模拟信号转换成一数字信号(用位元表示)，再将其输出提供给该数字滤波器70。该数字滤波器70能进一步抑制剩余的相邻信道干扰并将输出送到数字解码器80解码。

该自动增益控制90利用该模拟数字转换器输出601测量该数字信号功率，并利用低噪声放大器控制902及可变增益放大器控制901决定了该低噪声放大器20及可变增益放大器50的增益设定以适当放大该接收的模拟信号，使模拟数字转换器的输出值，达到一较适当的范围。

参照图2a与图2b，该第一行表示所欲取得的蓝牙信号及干扰的蓝牙信号的中心(IF)的中心值，以及2至4行分别显示在数据传输率为 1,2或3Mbps的值时，其载波干扰功率比(C/I)的门槛值，皆以分贝表示，举例来说，图2a和图2b的第二行中显示为-40 dB，其条件和要求为：所欲取得的蓝牙信号(其功率以“C”表示)为1Mbps的数据速率，其中频(IF)之中心值在0MHz，干扰蓝牙信号中心频在所欲取得之蓝牙信号中心频-8MHz处，为达成位元错误率优于0.001，以干扰蓝牙所需的C/I (干扰蓝牙信号功率表示为“I”表示)必须小于或等于C/I-40 dB的门槛值-40dB(C/- I≤-40)，详细的欲取得之信号功率C的绝对值则于蓝牙标准规范中揭示。