[发明专利]多射频信道的下变频中的带宽的最小化

说明书

本申请要求于2012年9月12日提交的临时申请61/700,305号的优先权，其全部内容通过引用合并至本文中。

技术领域

本发明一般地涉及一种射频信号，尤其涉及具有多个射频信号信道的通信系统中的接收器。

背景技术

电磁频谱的射频（RF）带包含从约3千赫兹（3000赫兹或3KHz）至300千兆赫（GHz）的频率。在许多地方，由政府来调节该带的使用。例如，在美国，经由从54兆赫兹（MHz）至890MHz的带中的指定信道上的无线电传输来散播广播电视系统，使得将单独的已调制频率用于承载在分配的频谱中并存的不同TV节目。存在全球定位系统（GPS）中卫星广播信号所在的两个无线电频率，在1.57542GHz处广播L1信号，并且在1.2276GHz处广播L2信号。诸如这些信号的信号通常是每个均包含选定的数据信道的调制信号，承载这种信号的频率通常被称为“载波频率”。

诸如超外差接收器的一些无线电接收器通过这样的方式进行操作：通过对RF信号与不同频率的混频信号进行混频来将被认为是“高”RF信号的信号转换为低频率的通常被称为中频（IF）的信号，以允许对期望信道的更加便利地放大和选择（以及下面所讨论的数字化）。RF信号与混频信号的频率之间的差为IF信号的频率。混频信号通常由接收器中的本地振荡器来提供，并且将本地振荡器和混频器的结合统称为“下变频器”。

（如这里使用的，接收RF带中的任意信号的接收器是无线电接收器，即使在信号是如上的电视信号或GPS信号的情况下也如此。本领域的技术人员应当理解：“RF信号”当前经常用于指所接收的仍未进行下变频的信号，并且“IF信号”用于指经下变频的信号，即使在技术上RF带可以覆盖经下变频的IF信号的频率。）

可以以此方式对电视频谱中的信号进行下变频，使得例如可以通过对RF信号与459MHz的混频信号进行混频来将500MHz至506MHz区域（在美国为TV信道19）中的RF信号下变频为41MHz至47MHz区域中的IF信号（因为500MHz-459MHz=41MHz）。可以以类似的方法对上述其它电视信号或GPS信号进行下变频。因此，可以在IF频率下进行要接收的信道的放大和选择，这比在较高的RF频率下更容易操作。

在现代无线电接收器中，通过将经下变频的IF信号转换为数字域来执行信道选择和信道中的数据恢复。使用模数转换器（ADC）来将模拟IF信号变换为数字数据流，此后，可以使用复杂的数字信号处理（DSP）技术来从数字无线电系统的噪声、遗失信息和类似的假象中进行恢复。如本领域技术人员已知的，为了将模拟信号转换为数字信号，ADC必须以至少两倍于信号自身频率的速率来对模拟信号进行采样。因此，下变频也允许使用更慢以及更便宜的ADC。

近年，多个不同信道中的每个信道均被用于承载单独的接收的模拟或数字数据流的“多信道通信系统”已经变得普及。这种系统通常需要对每个信道进行从其最初RF频率至IF带的单独的下变频。这可以例如通过如上的多个已知下变频器的情况来完成，每个下变频器包括本地振荡器和混频器；可以使用两个或更多个下变频器，并且每个下变频器可以对不同的信息信道进行下变频。

例如，典型的电视机顶盒可能能够通过具有两个本地振荡器-混频器组合，各组合处理不同的选定信道，来同时接收并处理两个信道，使得可以观看一个信道的同时将另一信道记录到存储器（或者可以记录两个信道）。一些机顶盒通过增加本地振荡器-混频器组合的数目而具有处理多于两个信道的能力。可以调节本地振荡器的频率以允许不同频率信道的下变频。

通过使用采用对RF信号进行采样的特定方法的下变频技术，实现了将来自位于RF频率的任意选定的信道的多个信号下变频至普通IF带的替代方法。标题为“High Speed Filter”的美国专利7,028,070号（所谓的“‘070专利”）（以及‘070专利的继续申请，美国专利8,001,172号）描述了通过使用以“循环（round-robin）”方式激活的一系列的采样元素来实现下变频的替代方法。在标题为“Down-Conversion of Multiple RF Channels”的美国专利申请13/668,253号（所谓的“‘253申请”）中可以发现使用这种循环采样以对多个RF信道同时进行下变频的一个实施例。‘070专利和‘253申请均属于本申请的受让人，并且如全文描述一般通过引用合并至本文中。