本發明專利技術涉及一種用于接收模擬射頻信號（102）的射頻接收器（100），所述射頻接收器（100）包括：采樣混頻器（101），所述采樣混頻器（101）用于使用預定采樣率（fs）對所述模擬射頻信號（102）進行采樣，以獲得離散時間信號（104），并將所述離散時間信號（104）向中頻（106）移位，從而獲得按照所述預定采樣率（fs）進行采樣的中間離散時間信號（108）；以及處理電路（103），所述處理電路（103）用于在所述預定采樣率（fs）下對所述中間離散時間信號（108）進行離散時間處理。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】射頻接收器
本專利技術涉及一種用于接收模擬射頻信號的射頻接收器和方法。
技術介紹
接收器是在高頻率接收RF信號并將其下轉換為基帶以用于進一步處理和解調的電子電路。這些接收器通常放大微弱的所需RF信號，并過濾掉不需要的鄰近信號和周圍的阻礙物。接收器通常可以通過改變其本地振蕩器的LO頻率來調節，從而在某一帶中接收特定信道。多帶接收器能夠從位于不同頻率的兩個或兩個以上不同的帶中接收信號。由于這些帶可能彼此相距很遠，因此多帶接收器應為可調節的或可編程的，從而覆蓋所有所需的帶。多標準接收器可以使用不同標準來接收信號。這些標準的主要區別之一在于信號帶寬。因此，多標準接收器的帶寬必須是可選擇的，從而覆蓋不同的標準。然而，在不同標準中接收器的其他需求，例如接收頻率、靈敏度、線性、濾波需求等可能不同。單個多帶/多標準接收器可以使用可編程的接收頻率和輸入帶寬，而不是針對不同的帶或標準使用多個不同接收器。如圖11所示的常規的超外差式接收器架構1100提供中頻(IF)處的高質量濾波、IF處的無閃爍增益，但應用固定中頻。超外差式接收器架構1100中接收的頻率為fEF=fLo+/-fiF的射頻信號首先通過預先選擇級1101、低噪聲放大器1103、RF混頻器1105、中頻(IF)濾波器1107、IF放大器1109、IF混頻器1111、信道選擇器1113、基帶增益級1115以及模數轉換器1117，然后到達數字基帶處理器調制解調器1119，以用于進一步處理。然而，由于缺少混頻器1205 (圖11上的1105)的正交操作，即如圖12的頻率圖1200中所描繪的將所需帶的頻率Q1與本地振蕩器(LO)頻率ωω相乘，因此所需帶1201的圖像1203在中頻IF處混淆，從而在IF帶的頻率Coif中造成不需要的混淆部分1209。低通濾波器1207用于移除混頻過程的高頻求和項。接收器應支持多帶多標準操作，從而覆蓋較大范圍的通信標準。另一方面，為節約成本，需要優選在納米級CMOS工藝中將其高度集成為單個芯片。零差式架構(包含ZIF以及LIF)是常見的接收器結構，這是因為它具有公認的單片集成能力。圖13圖示了常見的零差式接收器架構1300。零差式接收器架構1300中接收的頻率為fKF=fV。的射頻信號首先通過預先選擇級1301、低噪聲放大器1303、混頻器1305、信道選擇器1307、基帶增益級1309以及模數轉換器1311，然后到達數字基帶處理器調制解調器1313，以用于進一步處理。然而，零差式接收器架構中存在若干技術問題，需要給予這些問題特別關注，從而使這一架構適于不同的通信標準。圖14中圖示了不同的干擾現象，其描繪了一種零差式接收器，所述零差式接收器具有低噪聲放大器1401、混頻器1403、低通濾波器1405、增益級1407以及模數轉換器1409。DC偏移是ZIF (零中頻)結構中的常見問題，它是由LNA放大器1401所放大的或未被放大的本地振蕩器(LO)信號cos 的自混頻或由下轉換混頻器1403處的強烈干擾源造成的，如圖14所示。如果LO泄漏到達天線并被周圍環境反射，那么情況會更加嚴重。這種情況將引起時變DC偏移，這取決于不斷變化的天線環境。因此，通常需要將DC偏移消除技術用于ZIF (零中頻)或LIF (低IF)。由于LO頻率基本上與輸入RF頻率相同，因此LO泄漏可能高于使用具有不同LO頻率的接收器的情況。在一些情況下，需要進行LO泄漏校準。此外，二階互調(頂2)是ZIF中的常見問題，這通常需要進行IP2校準。在ZIF結構中，通常，接收器增益的小部分是在RF級提供，而大部分是在BB級提供。因此，基帶(BB)放大器的閃爍噪聲增大了系統的總噪聲指數(NF)。設計師通常通過在BB中使用大型晶體管來嘗試著將總噪聲指數降到最低。此外，由于第一濾波是在BB中執行，并在BB之前考慮RF增益而執行，因此第一 BB濾波器必須高度線性。基于運算放大器(opamp)的或基于Gm-C的雙二階濾波器是用于這一目的的為人所熟知的塊，但它消耗很多電力。人們認為，如圖15中所描繪的超外差式架構可以解決上述問題。超外差式接收器架構1500中接收的頻率為?.ΚΡ=?.ω+/-?.ΙΡ的射頻信號首先通過預先選擇級1505、低噪聲放大器1507、RF混頻器1509、外部(芯片外)中頻(IF)濾波器1503、IF放大器1511、IF混頻器1513、信道選擇器1515、基帶增益級1517以及模數轉換器1519，然后到達數字調制解調器1521，以用于進一步處理。然而，如圖15中所描繪的常規的超外差式架構1500引入其自身的一系列問題。常規上，IF濾波器1503或多個所述IF濾波器是作為成本昂貴的芯片外組件而實施。然后，需要大功率的I/O緩沖器來驅動芯片外濾波器1503。另外，只能經由提供寄生電感和電容的接合線來使用芯片外濾波器1503。此外，具有固定頻率IF濾波器的接收器需要兩個獨立的本地振蕩器。一個從RF下轉換為IF，而另一個從IF下轉換為ΒΒ。
技術實現思路
本專利技術的目標是提供一種射頻接收器的概念，所述射頻接收器可以提高噪聲抑制、提供靈活的帶寬濾波和有效的實施。這一目標可以通過獨`立權利要求中的特征來實現。進一步實施形式在從屬權利要求、具體說明和附圖中顯而易見。本專利技術基于以下發現:在具有延遲抽取的RF輸入端具有高采樣率的離散時間接收器前端可以提高所接收信號的本底噪聲。在RF級對所接收的信號進行過采樣，且這一高采樣率至少維持到第一 DT濾波器之后。這在納米級CMOS中是可實行并且優選的，所述納米級CMOS具有充當快速開關的晶體管，以及例如金屬-氧化物-金屬(MoM)和金屬-氧化物-半導體(MOS)的高密度電容器。離散時間接收器前端可以用于以下兩種接收器架構中:零差式(低IF)與超外差式(高IF)接收器。本專利技術進一步基于以下發現:射頻接收器在具有延遲抽取的RF輸入端應用高采樣率，可以提供極好的鏡頻抑制，且易于實施。通過對混頻器使用鏡頻抑制拓撲，在IF級的全速率IIR濾波器可以用于過濾出IF混頻器的假頻。通過使用可變的高IF頻率，例如滑動式IF，一個LO足以使整個接收器提供靈活的帶寬濾波。在將接收信號傳遞到ADC之前執行強大的離散時間基帶濾波進一步提高了鏡頻抑制。為了詳細描述本專利技術，將使用以下術語、縮寫和符號:RF:射頻IF:中頻ZIF:零中頻LIF: 低中頻L0:本地振蕩器BB:基帶Bff:帶寬LPF:低通濾波器BPF:帶通濾波器根據第一方面，本專利技術涉及一種用于接收模擬射頻信號的射頻接收器，所述射頻接收器包括:采樣混頻器，所述采樣混頻器用于使用預定的采樣率對所述模擬射頻信號進行采樣來獲得離散時間信號，并將所述離散時間信號向中頻移位，從而獲得按照所述預定采樣率進行采樣的中間離散時間信號；以及處理電路，所述處理電路用于在所述預定采樣率下對所述中間離散時間信號進行離散時間處理。通過使用根據第一方面的射頻接收器，可以避免ZIF (包含LIF)和超外差式架構兩者的缺點。根據本專利技術第一方面的射頻接收器對二階非線性不敏感。在根據第一方面的射頻接收器的第一可行實施形式中，所述預定采樣率是過采樣率，其中過采樣因子相對于采樣混頻器(101)的本地振蕩器頻率(fw)至少為2或至少為4。根據第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于接收模擬射頻信號（102）的射頻接收器（100），其特征在于，所述射頻接收器（100）包括：采樣混頻器（101），所述采樣混頻器（101）用于使用預定采樣率（fs）對所述模擬射頻信號（102）進行采樣，以獲得離散時間信號（104），并將所述離散時間信號（104）向中頻（|fRF?fLO|）移位，從而獲得按照所述預定采樣率（fs）進行采樣的中間離散時間信號（108）；以及處理電路（103），所述處理電路（103）用于在所述預定采樣率（fs）下對所述中間離散時間信號（108）進行離散時間處理。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于接收模擬射頻信號(102)的射頻接收器(100)，其特征在于，所述射頻接收器(100)包括: 采樣混頻器(101)，所述采樣混頻器(101)用于使用預定采樣率(fs)對所述模擬射頻信號(102)進行采樣，以獲得離散時間信號(104)，并將所述離散時間信號(104)向中頻(|fEF-fL0|)移位，從而獲得按照所述預定采樣率(fs)進行采樣的中間離散時間信號(108)；以及 處理電路(103)，所述處理電路(103)用于在所述預定采樣率(fs)下對所述中間離散時間信號(108)進行離散時間處理。2.根據權利要求1所述的射頻接收器(100)，其特征在于，所述預定采樣率(fs)是過采樣率，其中過采樣因子相對于所述采樣混頻器(101)的本地振蕩器頻率(fw)至少為2或至少為4。3.根據權利要求1或2所述的射頻接收器(100)，其特征在于，所述采樣混頻器(101)是直接采樣混頻器。4.根據前述權利要求中一項權利要求所述的射頻接收器(100)，其特征在于，所述采樣混頻器(101)用于使用過采樣率對所述模擬射頻信號(102)進行過采樣，并提供若干離散時間子信號，這些子信號合起來表示所述離散時間信號(104)，每個離散時間子信號表示使用對應于本地振蕩器頻率的采樣率進行采樣的所述模擬射頻信號(102)。5.根據前述權利要求中一項權利要求所述的射頻接收器(100)，其特征在于，所述采樣混頻器(101)是正交混頻器，包括同相路徑(110)和正交路徑(112)。6.根據權利要求5所述的射頻接收器(100)，其特征在于，所述同相路徑(110)用于使用重復功能[I O -1 O]產生同相振蕩器信號(114)，且其中所述正交相路徑(112)用于使用重復功能[O I 0-1]產生正交相振`蕩器信號(116)，或其中所述同相路徑(110)用于使用重復功能[I 1+ V 2 1+ V 2 1-1 -1- V 2 -1- V 2 -1]廣生同相振蕩器/[目號(114),且其中所述正交相路徑(I 12)用于使用重復功能[-1- V 2 -1 I 1+ V 2 1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬蘇德·圖希迪安，伊曼·麥達迪，羅伯特·博丹·斯達世斯基，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：
國別省市：
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