專利名稱：有關(guān)無線通信的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的接收設(shè)備中抑制時(shí)鐘諧波的裝置和方法。
本發(fā)明也涉及無線通信系統(tǒng)中一種這樣的接收設(shè)備，它用來接收在至少一個(gè)頻帶內(nèi)的以及其中可能產(chǎn)生時(shí)鐘諧波的信號(hào)。
相關(guān)技術(shù)狀況現(xiàn)代無線接收機(jī)通常使用模擬和數(shù)字技術(shù)。數(shù)字信號(hào)具有特定的時(shí)鐘頻率，以及數(shù)字時(shí)鐘常常產(chǎn)生作為基波頻率倍數(shù)的諧波，并把它泄漏到接收機(jī)中。通常，試圖屏蔽接收設(shè)備內(nèi)的靈敏部件，以防止它們受到諧波的影響。而且，對(duì)這些源(例如數(shù)字時(shí)鐘)也要進(jìn)行屏蔽。然而，當(dāng)前需要能夠制造高集成度的設(shè)備，所以，提供龐大的屏蔽是既麻煩又昂貴的。而且，屏蔽本身也妨礙了所希望的高集成度的設(shè)備的制造。
眾所周知，可以使用頻率規(guī)劃來防止該諧波落在接收設(shè)備的帶寬范圍內(nèi)。如果接收機(jī)工作在有限的頻率范圍內(nèi)，則這可能是一個(gè)良好的解決辦法，但是如果需要寬帶接收設(shè)備，或如果同樣的數(shù)字塊要被復(fù)用在打算用于不同頻率的不同的設(shè)備，則頻率規(guī)劃將完全不起作用。今天，同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)常常被應(yīng)用于不同的頻段，有利的是能夠復(fù)用一個(gè)結(jié)構(gòu)的數(shù)字部分而改換其射頻部分。由于很難找到一組振蕩器頻率，使得其諧波或諧波的組合不落在接收機(jī)的的帶寬范圍內(nèi)(特別是如果使用兩個(gè)頻段(例如800和1500MHz)時(shí))，所以這時(shí)頻率規(guī)劃也將不起作用。
發(fā)明概要所以，所需要的是一種用于抑制在包括振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘的接收設(shè)備中所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的裝置。也需要一種允許所涉及的部件的高集成度的裝置。再者，需要一種用于抑制在無線通信系統(tǒng)的作為寬帶設(shè)備或運(yùn)行在不同的頻段上的接收設(shè)備中所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的裝置。
也需要一種用于抑制時(shí)鐘諧波的裝置，它允許在用于不同頻率的不同部件中復(fù)用該裝置的數(shù)字部分。
具體地，需要這樣一種裝置，它能夠在信號(hào)強(qiáng)度快速變化時(shí)或在幅度快速而大范圍變化時(shí)抑制時(shí)鐘諧波。具體地，需要這樣一種裝置，它能夠處理TDMA(時(shí)分多址)系統(tǒng)的輸入信號(hào)所產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度的快速變化。
也需要無線通信系統(tǒng)中的這樣一種接收設(shè)備，通過該設(shè)備可以達(dá)到上面提到的目的，也需要一種抑制無線通信系統(tǒng)的接收設(shè)備中的時(shí)鐘諧波的方法，通過該方法可以達(dá)到上面提到的目的。
所以，提供了一種裝置，它包括多個(gè)鎖相裝置，用于互相地或相對(duì)于參考時(shí)鐘而鎖定可能產(chǎn)生干擾頻率的振蕩器，以使得所有的時(shí)鐘諧波頻率共同處在和完全限定于其頻帶內(nèi)。該裝置也包括用于濾除所述時(shí)鐘諧波的濾波設(shè)備，以便產(chǎn)生基本上消除時(shí)鐘諧波的輸出信號(hào)。有利地，濾波設(shè)備包括窄帶數(shù)字濾波器。如果信號(hào)幅度的變化很慢，則濾波設(shè)備有利地包括例如可應(yīng)用于FDMA(頻分多址)系統(tǒng)的高通濾波器或帶阻濾波器。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在信號(hào)幅度變化很快的情況下，濾波設(shè)備包括多個(gè)濾波裝置，每個(gè)濾波裝置包括用于對(duì)輸入信號(hào)濾波的低通濾波器或帶通濾波器，以及用于從輸入信號(hào)中減去被(低通)濾波的信號(hào)的信號(hào)相加裝置。輸入信號(hào)在這里是指從鎖相裝置輸出以及輸入到濾波設(shè)備的信號(hào)。
該濾波裝置具體地包括一個(gè)比較裝置，它用于把輸入信號(hào)幅度的絕對(duì)值與給定的門限值進(jìn)行比較，如果信號(hào)幅度超過給定的門限值，則關(guān)斷濾波器。如果接收的信號(hào)的幅度低于門限值，則(低通)濾波器有利地向前步進(jìn)(advanced stepwise)。有利地，(低通)濾波器是數(shù)字濾波器。在一個(gè)有利的實(shí)施例中，比較裝置通過使用滯后關(guān)系而運(yùn)行。這樣，可以避免在過渡區(qū)域中信號(hào)調(diào)制使得濾波器在運(yùn)行的積分模式和保持模式之間重復(fù)地交替。如果輸入信號(hào)的幅度變化很大和／或很快，則有利地使用帶通濾波器與信號(hào)相加裝置相組合。具體地，無線通信系統(tǒng)包括一個(gè)TDMA接入系統(tǒng)，其中多個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，每個(gè)用戶被分配以不同的時(shí)隙。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，不是將輸入信號(hào)的絕對(duì)值與門限值進(jìn)行比較，而是可以對(duì)于每個(gè)時(shí)隙提供分開的濾波器裝置(高通濾波器或帶阻濾波器)，以及提供一個(gè)時(shí)間控制裝置，用來為每個(gè)各自的時(shí)隙中的信號(hào)分配一個(gè)濾波器，和用來選擇來自一個(gè)濾波器的輸出信號(hào)，即，選擇一個(gè)濾波器作為工作濾波器來產(chǎn)生輸出信號(hào)。
具體地，鎖相裝置包括多個(gè)鎖相環(huán)(PLL)。在具體的實(shí)施例中，也假定干擾的信號(hào)已由一個(gè)在先的無線接收機(jī)結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理而被變換或轉(zhuǎn)換成零頻率。在抑制了干擾信號(hào)以后，有用的信號(hào)可被變換成想要的頻率。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，系統(tǒng)中的頻率被選擇成使得不需要二次變頻，即不需要把有用的頻率變換成想要的頻率。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，該裝置是以數(shù)字專用集成電路(ASIC)實(shí)施的。
也提供了一種用于接收至少一個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)的接收設(shè)備。接收設(shè)備在傳統(tǒng)的情況下包括多個(gè)振蕩器、數(shù)字時(shí)鐘裝置、和用于選擇信道和把接收信號(hào)變換成基帶或中頻的混頻裝置。按照本發(fā)明，接收設(shè)備包括多個(gè)鎖相裝置，具體地是鎖相環(huán)(PLL)，用于使振蕩裝置和數(shù)字時(shí)鐘裝置互相鎖定，以使得所有產(chǎn)生的干擾頻率共同處在和完全限定于頻帶范圍內(nèi)。一個(gè)濾波設(shè)備(具體地是窄帶濾波器)被用來濾除干擾頻率。
在具體的實(shí)施例中，接收設(shè)備被使用于TDMA系統(tǒng)，其中多個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，在該頻率上為每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙。這在從一個(gè)時(shí)隙轉(zhuǎn)到另一個(gè)時(shí)隙時(shí)可能造成信號(hào)幅度相當(dāng)大的變化，以及為了處理這種特定的情況，或更一般地，信號(hào)幅度快速地或大范圍地變化的情況，則濾波設(shè)備包括帶通濾波器，或具體地是低通濾波器(如果信號(hào)已被變換成零頻的話)，以便濾波接收的信號(hào)，該信號(hào)是在頻率被互相鎖定后輸入到濾波設(shè)備的。濾波設(shè)備也包括信號(hào)相加裝置，用于從輸入信號(hào)中減去濾波的信號(hào)。再具體地，濾波裝置包括比較裝置，用于把輸入信號(hào)幅度的絕對(duì)值與給定的門限值進(jìn)行比較，以及如果信號(hào)幅度超過給定的門限值，則濾波裝置被啟動(dòng)。如果接收信號(hào)的幅度低于門限值，則帶通濾波器(或低通濾波器)向前步進(jìn)。替換地，至于上面涉及的抑制時(shí)鐘諧波的裝置，可以提供多個(gè)帶阻或高通濾波器，還提供了一個(gè)控制裝置，以便使用一個(gè)時(shí)基來進(jìn)行時(shí)間控制和通過時(shí)鐘使能信號(hào)來將濾波器裝置之一選擇為工作的濾波器裝置，以及使用來自工作的濾波器的信號(hào)作為輸出數(shù)據(jù)。
也揭示了一種抑制無線通信系統(tǒng)的接收設(shè)備中所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的方法，包括以下步驟使可能產(chǎn)生干擾頻率的所有振蕩裝置和數(shù)字時(shí)鐘互相鎖定，或把它們鎖定到預(yù)定的參考時(shí)鐘上，從而使得這些頻率共同處在和完全限定于頻帶范圍內(nèi)，以及使用濾波設(shè)備來濾除該共處的和完全限定的干擾頻率。具體地，該方法被應(yīng)用于在例如TDMA接入系統(tǒng)中的、其幅度快速地或大范圍地變化的信號(hào)的情況下。然后，提取出接收的和選擇的信號(hào)的絕對(duì)值。在比較裝置中，把接收的信號(hào)(即，其幅度的絕對(duì)值)與給定的門限值進(jìn)行比較，如果信號(hào)幅度低于給定的門限值，則帶通或低通濾波器向前步進(jìn)，否則，數(shù)值保持不變。然后，將信號(hào)通過濾波器傳送，以及從輸入或接收的信號(hào)中減去濾波的信號(hào)，以提供輸出信號(hào)，它是輸入信號(hào)與濾波的信號(hào)之間的差值。如前所述，可以不必使用門限值，而是提供多個(gè)濾波器裝置，每個(gè)濾波器裝置例如用于一個(gè)特定的時(shí)隙中的信號(hào)，在這種情況下，濾波器包括帶阻濾波器(高通濾波器)。
附圖簡(jiǎn)述下面將以非限制的方式以及參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中

圖1顯示了按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的簡(jiǎn)化的濾波設(shè)備，其中輸入信號(hào)的幅度慢速地變化，圖2a顯示了信號(hào)強(qiáng)度快速變化的輸入信號(hào)，圖2b顯示了在使用按照?qǐng)D1的實(shí)施例的設(shè)備時(shí)對(duì)于圖2a的輸入信號(hào)的輸出信號(hào)，圖3顯示了按照本發(fā)明的用于信號(hào)強(qiáng)度快速變化的輸入信號(hào)的濾波設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，圖4顯示了類似于圖3的一個(gè)實(shí)施例，其中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益控制，圖5顯示了鎖相環(huán)(PLL)的例子，圖6顯示了按照本發(fā)明的包括兩個(gè)鎖相環(huán)的鎖相裝置，圖7顯示了使用多個(gè)濾波器的濾波設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)濾波器用于TDMA系統(tǒng)中的一個(gè)時(shí)隙，以及圖8是有關(guān)按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的抑制時(shí)鐘諧波的簡(jiǎn)化流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例描述按照本發(fā)明，所有的振蕩器(即諸如本地振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘那樣的所有的振蕩裝置)是通過使用PLLs(將參照?qǐng)D5和6進(jìn)一步討論)進(jìn)行鎖相的，從而使得所有的潛在干擾頻率被限定在頻帶范圍內(nèi)。干擾頻率通過使用濾波器(例如窄帶數(shù)字濾波器)而被濾除。如果該裝置被使用于這樣一種系統(tǒng)中，其中信號(hào)幅度的變化是相對(duì)較慢的，例如在FDMA(頻分多址)系統(tǒng)中，則在此情況下可以使用高通濾波器(或更一般地是帶阻濾波器)。
然而，如果信號(hào)幅度較快速地變化，例如是TDMA系統(tǒng)中的輸入信號(hào)，則使用帶通濾波器(或具體地是低通濾波器)，并且提取出濾波的輸入信號(hào)與輸入信號(hào)之間的差值。圖1上示意地顯示了這樣的濾波設(shè)備30。從鎖相設(shè)備(即，振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘的頻率被互相鎖定，使得能濾除干擾的頻率)接收的輸入信號(hào)IIN30在帶通(低通)濾波器33中進(jìn)行濾波。在相加裝置34中，從輸入信號(hào)IIN30中減去濾波的信號(hào)If30。然而，在這個(gè)濾波設(shè)備30中，將一個(gè)門限值設(shè)置成這樣高，以使得濾波器33總是工作的。在下面，假定干擾信號(hào)已由先前的無線接收機(jī)結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理而被變換成零頻率。正如在本申請(qǐng)中先前已提到的，這無論如何不會(huì)對(duì)于本發(fā)明概念的可應(yīng)用性具有限制性的影響，因?yàn)樵谝种聘蓴_頻率之后，有用信號(hào)可被變換成所需要的頻率。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，系統(tǒng)中所使用的頻率被這樣選擇，以使得不需要變換這些有用的信號(hào)。為了抑制接收信號(hào)的DC(直流)分量，可以使用具有一個(gè)極限頻率(門限頻率)的高通濾波器，該頻率是這樣低，以使得不會(huì)顯著地影響有用信號(hào)(如果信號(hào)強(qiáng)度很慢地變化)。極限頻率同時(shí)必須足夠高，以抑制不想要的頻率分量。
通常，可以有三種不同的情況。在第一種情況下，正如上面已經(jīng)討論的，干擾頻率已經(jīng)是零頻率(以及有用信號(hào)的頻率)。于是，使用低通濾波器，以及從有用的信號(hào)中減去干擾的信號(hào)。
在第二種情況下，有用信號(hào)的中心頻率不是零，則進(jìn)行變頻以使得干擾頻率被變換成零。然后，可以使用上面討論的低通濾波器，但是當(dāng)干擾頻率已被減去時(shí)，信號(hào)必須被變換成零頻率，最后，有用的頻率的中心可以靠近零而不是干擾頻率。于是，使用帶通濾波器，以得出干擾頻率。然后以任何方便的方式從信號(hào)中減去干擾頻率。
在TDMA系統(tǒng)中，在不同的用戶之間的接收信號(hào)的變化可以變動(dòng)很大。這意味著，當(dāng)出現(xiàn)從強(qiáng)信號(hào)到弱信號(hào)的改變時(shí)，來自強(qiáng)信號(hào)的其余的不平衡性在弱信號(hào)接收開始以前將來不及逐漸消失。這使得弱信號(hào)的接收變得很差，或甚至不可能。下面將參照?qǐng)D2a和2b進(jìn)一步描述這一點(diǎn)。如果在一個(gè)時(shí)隙(每個(gè)用戶被分配以一個(gè)特定的時(shí)隙)中的信號(hào)很強(qiáng)，而其它時(shí)隙的信號(hào)很弱，圖2a上示意地顯示了這一點(diǎn)，該圖是一個(gè)簡(jiǎn)化圖，顯示了輸入信號(hào)IIN30它包括每個(gè)載頻的一個(gè)帶有三個(gè)時(shí)隙(時(shí)隙1，2，3)的TDMA幀，時(shí)隙1的信號(hào)很強(qiáng)。低通濾波的信號(hào)If30于是將如圖2b所示。來自時(shí)隙1的信號(hào)的其余的不平衡性將干擾時(shí)隙2，如果其電平不是大大低于噪聲基底的話。通過對(duì)于強(qiáng)信號(hào)關(guān)斷濾波器，將阻止其余的干擾以使其不會(huì)太高。例如，如果使用比噪聲電平高20dB的門限值，以及信號(hào)在濾波器中被抑制30dB，則干擾信號(hào)將被消除，而“拖尾”將大約比噪聲電平低10dB，因此它將不干擾弱信號(hào)，例如時(shí)隙2的信號(hào)。
在圖3上，顯示了用于抑制低頻信號(hào)分量的裝置。給出了輸入信號(hào)IIN40(來自鎖相裝置)，例如TDMA系統(tǒng)的具有幅度上快速變化的輸入信號(hào)。提供了裝置41，用于提取輸入信號(hào)IIN40的幅度的絕對(duì)值。輸入信號(hào)是實(shí)數(shù)的或復(fù)數(shù)的。如果輸入信號(hào)是復(fù)數(shù)信號(hào)，則絕對(duì)值的近似值通過對(duì)正交分量的絕對(duì)值的合成(I2+Q2≈|I|+|Q|)]]>而給出。在比較裝置42中，把絕對(duì)值與給定的門限值THR進(jìn)行比較。如果信號(hào)的絕對(duì)值低于門限值，則低通濾波器43向前步進(jìn)，以及如果絕對(duì)值大于門限值，則保持先前的值。在相加裝置44中，從輸入信號(hào)IIN40中減去低通濾波的信號(hào)ILP40，從而給出了輸出信號(hào)IOUT40。從低通濾波器43輸出的信號(hào)只在總的幅度很小時(shí)才受影響，所以，一個(gè)長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)可被使用于這樣的濾波器，仍舊能防止強(qiáng)的輸入信號(hào)造成濾波器中的任何殘留。
在有利的實(shí)施例中，比較裝置42使用滯后關(guān)系。在過渡區(qū)域內(nèi)，信號(hào)的調(diào)制使得濾波器在積分狀態(tài)與保持狀態(tài)之間重復(fù)地交替的現(xiàn)象于是得以防止。
低通濾波器的帶寬被選擇成足夠小，以使得對(duì)于有用的信號(hào)只有可忽略的影響，但該帶寬仍應(yīng)足以抑制干擾信號(hào)，由于系統(tǒng)中的振蕩器的相位噪聲，該干擾信號(hào)可能具有一定的帶寬。
在圖3的設(shè)備中，假定干擾信號(hào)通常具有泄漏信號(hào)的特征，它比起信號(hào)的可提供的帶寬來說是很小的。
在圖4上，顯示了類似于圖3的濾波設(shè)備50，但在其中加上了自動(dòng)增益控制(AGC)。
通常，很難找到這樣一組振蕩器頻率，其諧波或諧波的組合不會(huì)落入接收機(jī)的帶寬范圍內(nèi)。一種具體的情況是當(dāng)同時(shí)考慮800和1500MHz頻段時(shí)發(fā)生的情況。假定25kHz的信道間隔，例如，參考PDC-標(biāo)準(zhǔn)(太平洋數(shù)字蜂窩)通信系統(tǒng)。如果使用4．2MHz的采樣頻率(它是25kHz的倍數(shù))，來自采樣時(shí)鐘的諧波就總是被下變頻成零頻率。如果本地振蕩器和發(fā)送振蕩器被鎖定到也是25kHz的倍數(shù)，則所有通過混頻得到的頻率就被下變頻成零頻率。通過帶有低的截止頻率的高通濾波器，就可以抑制這種分量。如果采樣時(shí)鐘和本地振蕩器都使用同樣的參考，則濾波器可以具有只由泄漏信號(hào)或干擾信號(hào)的寬度確定的截止頻率。然而，如果第一本地振蕩器的參考頻率和采樣頻率來自不同的源，則需要非零的帶寬。按照本發(fā)明，可以使用遞歸濾波器(當(dāng)然，也可以使用其它類型的濾波器)，它的截止頻率可以足夠低，以使得想要的信號(hào)不產(chǎn)生任何相移。如果系統(tǒng)是基于TDMA的，如上所述，在相鄰的時(shí)隙之間可以有很大的信號(hào)幅度差值，在打算要使用DC抑制的情況下，從強(qiáng)信號(hào)切換到接近于靈敏度電平的弱信號(hào)時(shí)將會(huì)造成來自I／Q平面上信號(hào)分布中的任何缺陷的殘余影響從而干擾了信號(hào)輸出。在如圖4所示的實(shí)施例中，加上了自動(dòng)增益控制，這也會(huì)在濾波器中產(chǎn)生變化的DC電平。在這種情況下，濾波設(shè)備50也包括用于提取信號(hào)的絕對(duì)值的裝置51、比較裝置52和低通濾波器53、以及相加裝置54，在后者之中取出在輸入信號(hào)IIN50與低通濾波的信號(hào)ILP50之間的差值。如果信號(hào)電平的絕對(duì)值低于一定的門限值，則低通濾波器53只向前傳送信號(hào)。這樣，強(qiáng)信號(hào)在濾波器中不產(chǎn)生殘余。如果自動(dòng)增益控制是起作用的(不是最大增益)，則在這個(gè)具體的實(shí)施例中完全不使用濾波器，并且使用開關(guān)55，56，通過這些開關(guān)可以“接通／關(guān)斷”濾波器。這個(gè)實(shí)施例基本上相應(yīng)于圖3的實(shí)施例，它僅僅打算顯示可以實(shí)施AGC，以及AGC會(huì)產(chǎn)生必須被進(jìn)行處理的附加干擾。如果使用增益控制(AGC)，例如，如果增益被控制，這通常意味著信號(hào)相當(dāng)強(qiáng)，則濾波功能可能必須如上所述地通過開關(guān)來加以關(guān)斷。
在圖5上，示意地顯示了鎖相環(huán)(PLL)10的方框圖，在鎖相裝置中可以實(shí)施多個(gè)鎖相環(huán)PLLs，正如前面所描述的。提供時(shí)基(即參考頻率)的信號(hào)IREF在分頻裝置12中被除以因子N。具有頻率fOUT的VCO信號(hào)(要被鎖定的)在分頻裝置13中被除以因子M。鑒相器14給出的輸出信號(hào)，其脈沖寬度正比于兩個(gè)分頻的信號(hào)之間的相位差。然后，信號(hào)在環(huán)路濾波器15中被濾波，以及作為控制信號(hào)被反饋到VCO，以使得來自環(huán)路濾波器的、正比于相位誤差的信號(hào)誤差最小化。輸出信號(hào)fOUT于是具有與輸入信號(hào)IREF固定的關(guān)系，即fOUT／M=IREF10／N。通過改變M和N，fOUT可被控制，以及被用來例如設(shè)定信道。然而，這個(gè)PLL10只是可以使用的PLL的一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。當(dāng)然也可以使用許多其它種類的PLLs。
在圖6上，顯示了按照本發(fā)明的設(shè)備100，它包括鎖定設(shè)備20，該設(shè)備帶有兩個(gè)鎖相裝置22和23，用于相對(duì)于參考振蕩器21鎖定振蕩裝置和數(shù)字時(shí)鐘裝置并使它們之間相互鎖定，以及還包括如圖3所揭示的濾波設(shè)備40。參考振蕩器21產(chǎn)生具有參考頻率的輸出信號(hào)IREF20。通過設(shè)定f23=fRX來實(shí)行信道選擇，其中f23是本地振蕩器23的頻率，和fRX是輸入信號(hào)IRX的頻率。然后，信號(hào)將在混頻器25中被下變頻為零頻率。RF濾波器24在接收設(shè)備中將以傳統(tǒng)形式來實(shí)現(xiàn)?！鱢是除以2的輸入信號(hào)IRX帶寬。對(duì)于某個(gè)信道，fRX-△f＜kxf22＜fRX+△f。最簡(jiǎn)單的情況是kxf22=fRX(=f23)。具有這個(gè)頻率的干擾信號(hào)也被混頻和被變頻為零頻率。如果PLL1 22沒有被鎖定到與PLL2 23相同的參考頻率，則kxf22近似于fRX，其公差為幾個(gè)ppm(典型地約為100)。通過使用按照本發(fā)明的的鎖定過程，f22和f23將被互相鎖定，以使得能夠使用參照?qǐng)D3描述的濾波設(shè)備40進(jìn)行濾波。所以，這里不再需要說明濾波。
然而，應(yīng)當(dāng)明白，接收設(shè)備通常包括幾個(gè)濾波器、混頻器、放大器等等，但這里不再討論，因?yàn)榧俣ū绢I(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于如何構(gòu)建接收設(shè)備是熟知的。
在圖7上，顯示了濾波設(shè)備60的另一個(gè)實(shí)施例。假定所有的振蕩器以任何方便的形式被互相(或者針對(duì)于參考頻率)鎖定，例如，如參照?qǐng)D6所討論的。這個(gè)設(shè)備可應(yīng)用于在基于TDMA的系統(tǒng)中(或更一般地，在輸入信號(hào)在幅度上很顯著或快速地變化的系統(tǒng)中)的接收設(shè)備。然而在這種情況下，假定它是使用于GSM的基于TDMA的系統(tǒng)，其中8個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，對(duì)于每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙。例如，在ADC或PDC(北美數(shù)字蜂窩或太平洋數(shù)字蜂窩)通信系統(tǒng)中，在TDMA幀中不是8個(gè)時(shí)隙，而是有3個(gè)時(shí)隙。在設(shè)備60中，對(duì)于8個(gè)時(shí)隙的每個(gè)時(shí)隙有一個(gè)高通(或帶阻)濾波器61-68。在這種情況下，不需要設(shè)定門限值，而是在控制裝置69A中使用時(shí)間基來進(jìn)行控制。通過控制每個(gè)濾波器61-68中的時(shí)鐘速度，有可能使得每個(gè)濾波器只分別針對(duì)于在一個(gè)特定的所分配時(shí)隙中的信號(hào)。通過控制裝置69A，這些濾波器之一被允許或被選擇成能工作，在說明的實(shí)施例中，它是第二濾波器裝置62。從復(fù)接器69B提供了來自被選擇的濾波器62的信號(hào)IOUT62作為輸出數(shù)據(jù)。為了使這個(gè)設(shè)備工作，假定時(shí)隙的界限可用足夠的精度被預(yù)測(cè)。圖7上顯示了8個(gè)濾波器裝置，相應(yīng)于在GSM系統(tǒng)中所使用的8個(gè)時(shí)隙，這僅僅作為用于說明的例子而給出的。
接收設(shè)備60接收的輸入信號(hào)IIN60是鎖定設(shè)備輸出的信號(hào)，正如圖6中所揭示的那樣。
在圖8上，示意地顯示了與一個(gè)具體實(shí)施例有關(guān)的流程圖。第一步驟，所有的振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘互相地或相對(duì)于參考(這其實(shí)也是指它們互相地被鎖定)而被鎖定(110)?！八械摹痹谶@里是指可能產(chǎn)生干擾頻率或時(shí)鐘諧波的所有振蕩器／數(shù)字時(shí)鐘。至于鎖定就不作仔細(xì)描述了，因?yàn)樗梢砸圆煌姆绞絹硗瓿?。重要的概念是，鎖定實(shí)際上是通過使用PLLs來提供，而不是在迄今已知的用于同樣目的的設(shè)備中的自由振蕩的振蕩器，因?yàn)樗荒軐?shí)現(xiàn)對(duì)干擾頻率的任何濾波。然后，按照本發(fā)明，通過使用這里描述的任何設(shè)備進(jìn)行濾波。這樣，在濾波設(shè)備中接收已鎖定的信號(hào)(120)。在一個(gè)實(shí)施例中，正如通過這個(gè)流程圖說明的，使用了預(yù)定的門限值。然后計(jì)算信號(hào)幅度的絕對(duì)值(130)，正如本申請(qǐng)中前面所討論的，此后，在比較裝置中，把信號(hào)幅度的絕對(duì)值與給定的門限值進(jìn)行比較(140)。如果幅度的絕對(duì)值超過門限值(150)，則保持濾波器值(160)。另一方面，如果信號(hào)幅度的絕對(duì)值低于門限值，則濾波器向前步進(jìn)(151)。然后，信號(hào)通過低通濾波器(170)，以及被提供到相加裝置，在其中，從接收的信號(hào)中減去低通濾波的信號(hào)(180)。然后，輸出這樣得到的信號(hào)(190)。當(dāng)然，正如本中請(qǐng)中早先提到的，在此更一般地是使用帶通濾波器。
應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明并不限于所說明的實(shí)施例，它可以在附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)以多種方式被改變。具體地，可以把不同的濾波設(shè)備與不同的鎖相設(shè)備相組合，以便濾除干擾頻率。
權(quán)利要求
1．用于抑制在用于接收至少一個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)的無線通信系統(tǒng)的接收設(shè)備中所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的裝置，所述接收設(shè)備包括多個(gè)其中包含本地振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘的振蕩器，其特征在于，它包括鎖相設(shè)備，其中包含多個(gè)鎖相裝置(10；20)，用于使振蕩器互相鎖定，以使得所有的時(shí)鐘諧波頻率共同處在和完全限定于頻帶范圍內(nèi)，以及包括濾波設(shè)備(30；40；50；60)，用于濾除所述時(shí)鐘諧波，從而產(chǎn)生基本上消除時(shí)鐘諧波的輸出信號(hào)IOUT40，IOUT50，IOUT62。
2．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，接收信號(hào)幅度的變化很慢，以及濾波設(shè)備(30；40；50；60)包括至少一個(gè)帶阻濾波器或高通濾波器。
3．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，接收信號(hào)幅度的變化很快，以及濾波設(shè)備包括多個(gè)濾波器裝置，其每個(gè)濾波器裝置包括至少一個(gè)用于濾波接收信號(hào)的帶通濾波器或低通濾波器(33；43；53)，以及用于從接收信號(hào)中減去被濾波信號(hào)的信號(hào)相加裝置(34；44；54)。
4．按照權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，濾波裝置包括比較裝置(42；52)，用于把接收信號(hào)幅度的絕對(duì)值與給定的門限值(THR)進(jìn)行比較，以及如果信號(hào)幅度超過給定的門限值，則關(guān)斷濾波器。
5．按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，如果接收的信號(hào)的幅度低于門限值，則帶通濾波器或具體地是低通濾波器(33；43；53)向前步進(jìn)。
6．按照權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，濾波裝置包括數(shù)字濾波器。
7．按照權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，比較裝置(42；52)通過使用滯后關(guān)系而運(yùn)行。
8．按照權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，接收信號(hào)的幅度顯著地和／或很快地變化。
9．按照權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，無線通信系統(tǒng)包括TDMA接入系統(tǒng)，其中多個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，每個(gè)用戶被分配以不同的時(shí)隙。
10．按照權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，無線通信系統(tǒng)包括TDMA接入系統(tǒng)，其中多個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，每個(gè)用戶被分配以不同的時(shí)隙，并且對(duì)于每個(gè)時(shí)隙提供分開的濾波器裝置(61，…，68)，以及提供時(shí)間控制裝置(69A)，用于分別為每個(gè)時(shí)隙中的信號(hào)分配一個(gè)濾波器，和用于通過啟動(dòng)一個(gè)濾波器(62)而選擇來自該一個(gè)濾波器(62)的輸出信號(hào)(IOUT62)。
11．按照上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，每個(gè)鎖相裝置包括多個(gè)鎖相環(huán)(PLL)，以及本地振蕩器包括壓控振蕩器(VCO)。
12．按照權(quán)利要求9、10、或11的裝置，其特征在于，它還包括變頻裝置，用于把接收的信號(hào)的頻率下變頻成零頻率。
13．按照權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，無線通信系統(tǒng)包括CDMA或FDMA接入系統(tǒng)。
14．按照上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，它是以數(shù)字專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)的。
15．按照上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，提供了第二變頻裝置，用于把輸出信號(hào)變換成想要的頻率。
16．無線通信系統(tǒng)中用于接收在至少一個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)的接收設(shè)備，包括振蕩裝置、數(shù)字時(shí)鐘裝置、和用于選擇信道和把接收的所選擇信號(hào)變換成基帶或中頻的混頻裝置，其特征在于，它包括多個(gè)鎖相裝置(10；20)，用于對(duì)振蕩裝置和數(shù)字時(shí)鐘裝置互相鎖定，以使得所有產(chǎn)生的干擾頻率共處和被完全限定，以及還包括濾波設(shè)備(30；40；50；60)，用來濾除干擾的頻率。
17．按照權(quán)利要求16的接收設(shè)備，其特征在于，多個(gè)用戶共用同一個(gè)頻率，為每個(gè)用戶(TDMA)分配一個(gè)時(shí)隙，從而從一個(gè)時(shí)隙到另一個(gè)時(shí)隙時(shí)，信號(hào)幅度可能顯著地變化，以及濾波設(shè)備包括至少一個(gè)帶通濾波器、特別是低通濾波器(33；43；53)，用于濾波接收的信號(hào)，還包括信號(hào)相加裝置(34；44；54)，用于從接收的信號(hào)中減去濾波的信號(hào)。
18．按照權(quán)利要求17的接收設(shè)備，其特征在于，濾波裝置包括比較裝置(42；52)，用于把接收的信號(hào)幅度的絕對(duì)值與給定的門限值進(jìn)行比較，以及如果信號(hào)幅度超過給定的門限值，則關(guān)斷濾波裝置。
19．按照權(quán)利要求18的接收設(shè)備，其特征在于，如果接收信號(hào)的幅度低于門限值，則低通濾波器向前步進(jìn)。
20．用于在包括多個(gè)接收設(shè)備的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)接收設(shè)備中抑制由振蕩裝置或數(shù)字時(shí)鐘所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的方法，其特征在于，它包括以下步驟使能夠產(chǎn)生干擾的頻率的所有的振蕩裝置和數(shù)字時(shí)鐘互相鎖定，或把它們鎖定到預(yù)定的參考時(shí)鐘上，以使得這些頻率共處和完全被限定，使用濾波設(shè)備(30；40；50；60)來濾除共處和完全限定的干擾頻率。
21．按照權(quán)利要求20的方法，其中使用TDMA系統(tǒng)，多個(gè)用戶被分配以同一個(gè)頻帶(載頻)的不同的時(shí)隙，其特征在于，它包括以下步驟提取出接收的和選擇的信號(hào)的絕對(duì)值，把接收的信號(hào)與給定的門限值進(jìn)行比較，如果信號(hào)幅度低于給定的門限值，則使帶通或低通濾波器(33；43；53)向前步進(jìn)，否則，保持該數(shù)值，濾波該信號(hào)，從輸入信號(hào)中減去濾波的信號(hào)，從而提供輸出信號(hào)。
22．按照權(quán)利要求20的方法，該方法被使用于TDMA系統(tǒng)，其中多個(gè)用戶被分配以同一個(gè)頻帶的不同的時(shí)隙，其特征在于，它包括以下步驟在濾波設(shè)備中，分配一個(gè)高通或帶阻濾波器(61，…，68)給每個(gè)時(shí)隙，對(duì)這些濾波器進(jìn)行時(shí)鐘控制，以使得每個(gè)濾波器只對(duì)它所分配的時(shí)隙中的信號(hào)起作用，通過使用控制裝置(69A)使濾波器之一工作，從工作的濾波器提供輸出信號(hào)(IOUT62)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于抑制在用于接收至少一個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)的無線通信系統(tǒng)的接收設(shè)備中所產(chǎn)生的時(shí)鐘諧波的裝置(100)和方法,其中該接收設(shè)備包括多個(gè)振蕩器,其中包含本地振蕩器和數(shù)字時(shí)鐘。設(shè)備(100)包括鎖相設(shè)備(20),其中包含多個(gè)鎖相裝置(22;23),用于使振蕩器之間被互相鎖定,以使得所有的時(shí)鐘諧波頻率共處在和完全限定于頻帶范圍內(nèi)。設(shè)備還包括濾波設(shè)備(40),用于濾除所述時(shí)鐘諧波,從而產(chǎn)生一個(gè)基本上消除時(shí)鐘諧波的輸出信號(hào)(I OUT/40)。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1283335SQ9881276
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期1998年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月29日
發(fā)明者H·格雷納博 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司