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信号强度侦测装置及其相关方法、及通信系统.pdf

  • 上传人:大师****2
  • 文档编号:1223256
  • 上传时间:2018-04-07
  • 格式:PDF
  • 页数:16
  • 大小:450KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010215127.7

    申请日:

    2010.06.29

    公开号:

    CN102315885A

    公开日:

    2012.01.11

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04B 17/00申请日:20100629|||公开

    IPC分类号:

    H04B17/00

    主分类号:

    H04B17/00

    申请人:

    原相科技股份有限公司

    发明人:

    林尹尧; 刘仁杰

    地址:

    中国台湾新竹

    优先权:

    专利代理机构:

    北京市浩天知识产权代理事务所 11276

    代理人:

    刘云贵

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    内容摘要

    本发明公开了一种用于一通信系统中的信号强度侦测装置及其相关方法、及通信系统,该侦测装置耦接至该通信系统的一降频混频器。该降频混频器用来接收并转换一第一信号至一第二信号,而该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率。该信号强度侦测装置包含有一升频混频器及一侦测单元。该升频混频器用来接收并转换该第二信号至一第三信号,该第三信号的一频率高于该第二信号的该频率。该侦测单元用来侦测该第三信号的一强度,并根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果,产生一信号强度指针至该通信系统,其中该信号强度指针代表该第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。

    权利要求书

    1: 一种信号强度侦测装置, 用于一通信系统, 该信号强度侦测装置耦接至该通信系统 的一降频混频器, 该降频混频器用来接收并转换一第一信号至一第二信号, 该第二信号的 一频率低于该第一信号的一频率, 该信号强度侦测装置包含有 : 一升频混频器, 用来接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于 该第二信号的该频率 ; 以及 一侦测单元, 用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对应于该第三信号的该强度的一 侦测结果, 产生一信号强度指针至该通信系统, 其中该信号强度指针代表该第一信号于该 降频混频器端被接收时的一强度。
    2: 如权利要求 1 所述的信号强度侦测装置, 其中该侦测单元包含 : 一放大器, 具有一第一输入端, 用来接收该第三信号、 一第二输入端, 及一输出端 ; 一晶体管, 具有一栅极, 耦接于该放大器的该输出端、 一漏极, 及一源极, 耦接于该第二 输入端 ; 一电流源, 耦接于一地端与该晶体管的该源极之间 ; 一电阻, 具有一第一端, 耦接于该该晶体管的该源极, 及一第二端 ; 以及 一电容器, 具有一第一端, 耦接于该地端, 及一第二端, 耦接于该电阻的该第二端, 用来 输出该第三信号的峰值强度。
    3: 一种信号强度侦测装置, 用于一通信系统, 该通信系统包含一信号接收电路及一信 号发射电路, 该信号接收电路具有一降频混频器, 该信号发射电路具有一升频混频器, 该信 号强度侦测装置耦接至该通信系统的一降频混频器, 该降频混频器用来接收并转换一第一 信号至一第二信号, 该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率, 该信号强度侦测装置 包含有 : 一升频混频器, 用来接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的频率高于该 第二信号的频率 ; 以及 一侦测单元, 用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对应于该第三信号的该强度的一 侦测结果, 产生一信号强度指针至该通信系统, 其中该第三信号的强度代表该第一信号于 该降频混频器端被接收时的一强度。
    4: 如权利要求 1 或 3 所述的信号强度侦测装置, 其中该通信系统包含一自动增益控制 电路, 用以根据该信号强度指针调整该第一信号于该降频混频器端被接收时的强度。
    5: 如权利要求 1 或 3 所述的信号强度侦测装置, 其中该降频混频器利用一中心频率, 转 换该第一信号至该第二信号, 且该升频混频器利用该中心频率, 转换该第二信号至该第三 信号, 其中该中心频率是该第一信号所对应的一接收信号的中心频率。
    6: 如权利要求 1 或 3 所述的信号强度侦测装置, 其中该降频混频器另对该第二信号进 行单边带调制, 且该升频混频器另对该第三信号进行单边带调制。
    7: 一种信号强度侦测方法, 用于一通信系统的一信号强度侦测装置中, 该信号强度侦 测装置耦接至该通信系统的一降频混频器, 该降频混频器用来接收并转换一第一信号至一 第二信号, 该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率, 该信号强度侦测方法包含有 : 接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二信号的该频 率; 侦测该第三信号的一强度 ; 以及 2 根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针至该通信系统, 其中该信号强度指针代表该第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。
    8: 如权利要求 7 所述的信号强度侦测方法, 其中该第一信号根据一中心频率转换至该 第二信号, 且接收并转换该第二信号至该第三信号包含利用该中心频率, 转换该第二信号 至该第三信号, 其中该中心频率是该第一信号所对应的一接收信号的中心频率。
    9: 如权利要求 7 所述的信号强度侦测方法, 其另包含对该第二信号与该第三信号进行 单边带调制。
    10: 一种用于一通信系统的信号强度侦测方法, 包含有 : 于该通信系统的一信号接收电路中, 接收并转换一第一信号至一第二信号, 该第二信 号的一频率低于该第一信号的一频率 ; 于该通信系统的一信号发射电路中, 于该通信系统不发射信号时, 接收并转换该第二 信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二信号的该频率 ; 侦测该第三信号的一强度 ; 以及 根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针, 其中该信号强 度指针代表该第一信号于该信号接收电路被降频时的一强度。
    11: 如权利要求 10 所述的信号强度侦测方法, 其中接收并转换该第一信号至该第二信 号包含利用一中心频率, 转换该第一信号至该第二信号, 且接收并转换该第二信号至该第 三信号包含利用该中心频率, 转换该第二信号至该第三信号, 其中该中心频率是该第一信 号所对应的一接收信号的中心频率。
    12: 如权利要求 10 所述的信号强度侦测方法, 其另包含 : 于该信号接收电路中, 对该第二信号进行单边带调制 ; 以及 于该信号发射电路中, 对该第三信号进行单边带调制。
    13: 如权利要求 7 或 10 所述的信号强度侦测方法, 其中该通信系统包含一自动增益控 制电路, 用以根据该信号强度指针调整该第一信号于该降频混频器端被接收时的强度。
    14: 一种通信系统, 包含一信号接收电路及一信号发射电路, 该通信系统包含有 : 一降频混频器, 包含于该信号接收电路中, 用以接收并转换一第一信号至一第二信号, 该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率 ; 一升频混频器, 包含于该信号发射电路中, 并耦接至该降频混频器, 用来于该通信系统 不发射信号时, 接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二信 号的该频率 ; 以及 一侦测单元, 耦接至该升频混频器, 用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对应于该第 三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针, 其中该信号强度指针代表该第一信 号于该降频混频器端被接收时的一强度。
    15: 如权利要求 14 所述的通信系统, 更包含一自动增益控制电路, 耦接至该侦测单元 及该降频混频器, 用以根据该信号强度指针, 调整该第一信号于该降频混频器端被接收时 的强度。
    16: 如权利要求 14 所述的通信系统, 其中该降频混频器利用一中心频率, 转换该第一 信号至该第二信号, 且该升频混频器利用该中心频率, 转换该第二信号至该第三信号, 其中 该中心频率是该第一信号所对应的一接收信号的中心频率。 3
    17: 如权利要求 14 所述的通信系统, 其中该降频混频器另对该第二信号进行单边带调 制, 且该升频混频器另对该第三信号进行单边带调制。
    18: 如权利要求 14 所述的通信系统, 其中该侦测单元包含 : 一放大器, 具有一第一输入端, 用来接收该第三信号、 一第二输入端, 及一输出端 ; 一晶体管, 具有一栅极, 耦接于该放大器的该输出端、 一漏极, 及一源极, 耦接于该第二 输入端 ; 一电流源, 耦接于一地端与该晶体管的该源极之间 ; 一电阻, 具有一第一端, 耦接于该该晶体管的该源极, 及一第二端 ; 以及 一电容器, 具有一第一端, 耦接于该地端, 及一第二端, 耦接于该电阻的该第二端, 用来 输出该第三信号的峰值强度。

    说明书


    信号强度侦测装置及其相关方法、 及通信系统

        技术领域 本发明涉及一种侦测信号的装置及其相关方法、 及通信系统, 尤其涉及一种于通 信系统中信号强度侦测的装置及其相关方法、 及通信系统。
         背景技术 自动增益控制 (Automatic Gain Control, AGC) 通常运用于射频接收器中, 用来在 模拟前端, 调整接收信号的强度, 以使接收信号在转换成后端数字信号时不会过度失真。 在 调整增益之前, 接收器必须先量测接收信号的强度, 以作出适当的调整幅度。
         射频接收器通常具有一个或数个放大器及模拟至数字转换器, 放大器为可变增益 放大器, 模拟至数字转换器皆具有一线性转换范围。 射频接收器根据所侦测的信号强度, 调 整放大器增益, 以使模拟至数字转换器所接收的信号维持在转换范围内, 防止失真。
         典型的信号强度侦测方式是直接侦测降频至中频或靠近基频的接收信号强度, 再 根据这些信号强度, 调整对应处的放大器的增益。美国专利号第 7212798 号的图 2 揭露一 接收信号强度侦测的装置, 其于接收信号路径中从中频到低频的分三个部分作信号强度侦 测, 即图 2 的信号强度侦测指示 227、 217 及 231。然而, 在低频处 ( 如 200 千赫兹 ) 作信 号强度侦测的过程需要较长的信号稳定时间 (Settling Time), 且信号波形容易产生涟波 (Ripple)。再者, 为了减低涟波现象, 信号强度侦测装置往往需要电容值较大的电容器, 因 此也需使用较多的电路面积。
         发明内容 本发明的主要目的在于提供一种信号强度侦测装置及其相关方法、 及通信系统, 其可增加强度侦测的效率与准确性, 此外也可以减少电路使用面积。
         本发明主要利用将通信系统的一接收信号先降频后升频, 再进行该接收信号的强 度侦测。
         本发明揭露一种用于一通信系统中的信号强度侦测装置, 其耦接至该通信系统的 一降频混频器。该降频混频器用来接收并转换一第一信号至一第二信号, 而该第二信号的 一频率低于该第一信号的一频率。该信号强度侦测装置包含有一升频混频器及一侦测单 元。该升频混频器用来接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该 第二信号的该频率。该侦测单元用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对应于该第三信号 的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针至该通信系统, 其中该信号强度指针代表该 第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。
         本发明另揭露一种用于一通信系统的一信号强度侦测装置中的信号强度侦测方 法。该信号强度侦测装置耦接至该通信系统的一降频混频器, 其用来接收并转换一第一信 号至一第二信号, 其中该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率。该信号强度侦测方 法包含有接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二信号的该 频率 ; 侦测该第三信号的一强度 ; 以及根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产
         生一信号强度指针至该通信系统, 其中该信号强度指针代表该第一信号于该降频混频器端 被接收时的一强度。
         本发明另揭露一种通信系统, 其包含一信号接收电路及一信号发射电路。该通信 系统包含有一降频混频器、 一升频混频器及一侦测单元。降频混频器包含于该信号接收电 路中, 用以接收并转换一第一信号至一第二信号, 该第二信号的一频率低于该第一信号的 一频率。 该升频混频器包含于该信号发射电路中, 并耦接至该降频混频器, 用来于该通信系 统不发射信号时, 接收并转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二 信号的该频率。 该侦测单元耦接至该升频混频器, 用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对 应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针, 其中该信号强度指针代表 该第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。
         本发明另揭露一种用于一通信系统的信号强度侦测方法, 包含有于该通信系统的 一信号接收电路中, 接收并转换一第一信号至一第二信号, 该第二信号的一频率低于该第 一信号的一频率 ; 于该通信系统的一信号发射电路中, 于该通信系统不发射信号时, 接收并 转换该第二信号至一第三信号, 该第三信号的一频率高于该第二信号的该频率 ; 侦测该第 三信号的一强度 ; 以及根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指 针, 其中该信号强度指针代表该第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。 本发明另揭露一种用于一通信系统的信号强度侦测装置。 该通信系统包含一信号 接收电路及一信号发射电路, 该信号接收电路具有一降频混频器, 该信号发射电路具有一 升频混频器。该信号强度侦测装置耦接至该通信系统的一降频混频器, 该降频混频器用来 接收并转换一第一信号至一第二信号, 而该第二信号的一频率低于该第一信号的一频率。 该信号强度侦测装置包含有一升频混频器, 用来接收并转换该第二信号至一第三信号, 该 第三信号的频率高于该第二信号的频率 ; 以及一侦测单元, 用来侦测该第三信号的一强度, 并根据对应于该第三信号的该强度的一侦测结果, 产生一信号强度指针至该通信系统, 其 中该第三信号的强度代表该第一信号于该降频混频器端被接收时的一强度。
         本发明信号所揭露的强度侦测装置及其相关方法、 及通信系统适用于时分多路复 用或频分多路复用的接收系统上, 并当使用于时分多路复用系统上时, 不需额外电路利用 既存接收器及发射器的电路, 完成该接收信号的强度侦测。
         附图说明
         图 1 为采用本发明信号强度侦测概念的一射频收发器的示意图。
         图 2 为本发明侦测信号强度的示意图。
         图 3 为本发明一信号强度侦测流程的示意图。
         图 4 为采用本发明信号强度侦测概念的一接收器的示意图。
         图 5 为用于图 4 侦测单元的峰值侦测器的架构示意图。
         图 6 为采用本发明信号强度侦测概念的一射频收发器的示意图。
         图 7 为采用本发明信号强度侦测概念的一接收器的示意图。
         其中, 附图标记说明如下 :
         10、 60 射频收发器
         12、 42 天线13、 43 14 15、 40、 70 16 19 SB、 SB1 100、 150 102、 402 114、 124 116、 126 SBI SBQ SIF SIFI SIFQ带通滤波器 切换器 接收器 发射器 调整单元 带通信号 轮转换器 低噪声放大器 中频放大器 模拟至数字转换器 同相带通信号 正交带通信号 中频信号 同相基频信号 正交基频信号152 功率放大器 154 加法器 162、 172 低通滤波器 164、 174 可变增益放大器 166、 176 数字至模拟转换器 HFS 高频信号 30 流程 416、 426 模拟至数字转换器 HFS_I、 HFS1_I 同相高频信号 HFS_Q、 HFS1_Q 正交高频信号 480、 780 解调单元 472 运算放大器 474 晶体管 476 电流源 R 电阻 C 电容器 SIN 输入信号 VOUT 输出电压 17、 475、 617、 77 侦测单元 112、 122、 412、 422 中频滤波器 300、 310、 320、 330、 340、 350 步骤 110、 120、 160、 170、 410、 420、 460、 混频器 470具体实施方式
         请参考图 1, 图 1 为采用本发明信号强度侦测概念的一射频收发器 10 的第一实 施例示意图。射频收发器 10 包含一天线 12、 一带通滤波器 13、 一切换器 14、 一接收器 15、 一发射器 16、 一侦测单元 17 及一调整单元 19, 其适用于一时分多路复用 (Time Division Duplex, TDD) 的通信系统, 通过切换器 14 切换, 由接收器 15 接收信号或由发射器 16 传送信 号至天线 12。带通滤波器 13 用来从天线 12 所捕获的无线信号滤出一带通信号 SB( 即射频 收发器 10 的接收信号 ), 其信号频率中心点可为接收信号的载波频率 ( 中心频率 )fc。接 收器 15 包含一巴轮 (Balun) 转换器 100、 一低噪声放大器 (Low NoiseAmplifier, LNA)102, 并由一混频器 110、 一中频滤波器 112、 一中频放大器 114 与一模拟至数字转换器 116 形成 一信号同相 (In-phase) 部分的接收路径, 以及由一混频器 120、 一中频滤波器 122、 一中频 放大器 124 与一模拟至数字转换器 126 形成一信号正交 (Quadrature) 部分的接收路径。 巴 伦转换器 100, 简单来说, 是用来连接接收器 15 这一端的平衡的两导线与天线 12 这一端的 不平衡的同轴缆线, 使其两端具阻抗平衡及增加天线频宽。巴伦转换器 100 的功用应为所 属领域的技术人员所知晓, 故不加以详述。 低噪声放大器 102 为可变增益放大器 (Variable Gain Amplifier, VGA), 用来调整带通信号 SB 的信号。在接收器 15 的同相信号路径中, 混 频器 110 及 120 主要用来将带通信号 SB 降频至一中频信号 SIF( 未示于图 1 中 ), 其分为一 同相中频信号 SIFI 及一正交中频信号 SIFQ-。同相路径上的混频器 110 用来降频带通信号 SB 至基频或接近基频的同相中频信号 SIFI。同相中频信号 SIFI 经过中频滤波器 112 滤波, 以及 经中频放大器 114( 可变增益放大器 ) 调整信号幅度, 最后由模拟至数字转换器 116 转换成 数字信号并送至后端的基频电路作进一步的信号解调。接收器 15 的正交信号路径操作类 似于前述同相信号路径操作, 因此不再赘述。
         此外, 发射器 16 包含一巴轮转换器 150、 一功率放大器 152、 一加法器 154, 并由一 混频器 160、 一低通滤波器 162、 一可变增益放大器 164 与一数字至模拟转换器 166 形成一 发射信号同相部分的传输路径, 以及由一混频器 170、 一低通滤波器 172、 一可变增益放大 器 174 与一数字至模拟转换器 176 形成一发射信号正交部分的传输路径。发射器 16 的操 作原理为接收器 15 的逆向操作, 因此详细原理请参考前述。
         本发明主要概念在于让信号于高频区进行强度侦测, 其概念实现于射频收发器 10 中的操作于下文说明。高频区可视为远高于基频, 接近射频的频带。
         射频收发器 10 可对接收信号 ( 如带通信号 SB) 进行自动增益控制, 其根据所侦测 的信号强度, 调整接收器 15 内部的放大器增益, 以使接收信号于模拟至数字转换器 116 及 126 被接收时的强度不会过大或过小, 进而让模拟至数字转换器 116 及 126 能转换出正确的 数字接收信号。在射频收发器 10 中, 接收信号的强度侦测是利用接收器 15 的混频器 110 及 120 降频带通信号 SB、 接着利用发射器 16 的混频器 160 及 170 升频被降频的带通信号 SB( 即同相基频信号 SIFI 与正交基频信号 SIFQ-)、 最后经由侦测单元 17 侦测已被升频的同相 基频信号 SIFI 与正交基频信号 SIFQ( 即一高频信号 HFS) 的强度。混频器 160 及 170 是在发 射器 16 未用来发射信号时, 才用于强度侦测的升频。侦测单元 17 根据强度侦测结果, 产生 一信号强度指针 RSSI, 其适可代表带通信号 SB 于混频器 110 及 120 端被接收时的强度。调 整单元 19 具有自动增益控制 (Auto Gain Control, AGC) 功能, 其根据信号强度指针 RSSI, 调整低噪声放大器 102、 中频放大器 114 及 124 中至少其一的增益, 进而调整带通信号 SB 在混频器 110 及 120 被接收时的强度。
         为了更详细说明本发明概念, 请参考图 2, 图 2 为本发明侦测信号强度的示意图。 带通信号 SB 通过低噪声放大器 102 调整幅度之后, 混频器 110 及 120 将带通信号 SB 转换 成较低频的中频信号 SIF, 其分为同相中频信号 SIFI 及正交中频信号 SIFQ。带通信号 SB 的频 率通常远高于中频信号 SIF。其中, 混频器 110 及 120 可具有单边带调制 (Single-Sideband Modulation, SSB) 功能。接着混频器 160 及 170 将同相中频信号 SIFI 及正交中频信号 SIFQ 再转换成同相高频信号 HFS_I 及正交高频信号 HFS_Q, 最后经由加法器 154 组合成一高频信 号 HFS, 其中心频率接近、 但不相同于带通信号 SB。也就是说, 高频信号 HFS 通常远高于中 频信号 SIF。侦测单元 17 侦测高频信号 HFS 的强度, 并据此产生信号强度指针 RSSI, 其可作 为增加或减少放大器增益的依据。
         由上可知, 射频收发器 10 将带通信号 SB 先降频再升频, 以在高频区进行带通信号 SB 侦测, 如此一来被侦测的信号的稳定时间 (Settling Time) 较短, 信号的涟波 (Ripple) 也较小。除此之外, 射频收发器 10 于接收器 15 中进行降频, 于发射器 16 中进行升频, 其说 明在一时分多路复用的系统中, 既存的接收器的降频混频器及发射器的升频混频器可共同 被利用来进行信号强度侦测, 这样的电路共享机制可以免除在接收器中设置额外的升频装 置, 以节省成本。
         另外, 以图 2 举例来说, 带通信号 SB 的频率为 2452 百万赫兹 (MHz), 混频器 110、 120 利用一 2450MHz 的中心频率 fc( 可由本地震荡器 ( 未示于图中 ) 所产生 ), 转换带通信 号 SB, 并通过单边带调制功能, 滤除 4902MHz 的高频镜像信号, 留下 2MHz 的低频部分, 即为 同相中频信号 SIFI 及正交中频信号 SIFQ。 接着, 混频器 160 及 170 亦利用相同的中心频率 fc, 转换同相中频信号 SIFI 及正交中频信号 SIFQ, 再经过加法器 154 组合后产生一 2448MHz 的高 频信号 HFS。 此外, 由上可知, 通过安排混频器所用的频率, 所产生的高频信号 HFS 与带通信 号 SB 的频率可错开, 不会影响持续被接收中的带通信号 SB。
         请参考图 3, 图 3 为本发明一信号强度侦测流程 30 的示意图。信号强度侦测流程 30 可用来实现射频收发器 10 中带通信号 SB 的强度侦测, 包含下列步骤 :
         步骤 300 : 开始。
         步骤 310 : 将带通信号 SB 降频至中频信号 SIF, 其包含同相中频信号 SIFI 及正交中 频信号 SIFQ。
         步骤 320 : 将同相中频信号 SIFI 及正交中频信号 SIFQ 升频至同相高频信号 HFS_I 及 正交高频信号 HFS_Q。
         步骤 330 : 组合同相高频信号 HFS_I 及正交高频信号 HFS_Q 成高频信号 HFS。
         步骤 340 : 侦测高频信号 HFS 的强度。
         步骤 350 : 根据侦测强度, 产生信号强度指针 RSSI。
         步骤 360 : 结束。
         根据信号强度侦测流程 30, 本发明将带通信号 SB 经过混频器 110、 120 降频, 再经 由混频器 160 及 170 升频后, 产生与带通信号 SB 的频率相近但不相同的高频信号 HFS, 最后 可根据侦测到的高频信号 HFS 的强度, 产生对应信号强度指针 RSSI 以调整带通信号 SB 于 混频器 110、 120 被接收时的强度, 以达到接收器 15 的自动增益控制。
         请参考图 4, 图 4 为采用本发明信号强度侦测概念的一接收器 40 的示意图。接收器 40 皆适用于时分多路复用及频分多路复用系统, 且包含一天线 42、 一带通滤波器 43、 一 低噪声放大器 402、 升频混频器 460 与 470、 一侦测单元 475 及一解调单元 480, 并由一降频 混频器 410、 一中频滤波器 412、 一中频放大器 414 与一模拟至数字转换器 416 形成一信号 同相部分的接收路径, 以及由一降频混频器 420、 一中频滤波器 422、 一中频放大器 424 与一 模拟至数字转换器 426 形成一信号正交部分的接收路径。在接收器 40 中, 天线 42 接收无 线信号之后, 经由带通滤波器 43 滤出一带通信号 SB1, 其通过降频混频器 410 与 420 降频, 及升频混频器 460 与 470 升频的后产生一对应的高频信号 HFS1( 未示于图中 ), 其同相信号 部分为 HFS1_I, 而正交信号部分为 HFS1_Q, 最后由侦测单元 47 侦测高频信号 HFS1 的强度。 上述升降频操作原理类似于图 1 射频收发器 10, 故详细说明请参考前文, 于此不再赘述。 侦 测单元 475 用来侦测被升频混频器 460 与 470 升频的信号的电压峰值, 并且根据所侦测的 电压峰值, 产生一信号强度指针 RSSI_1。 解调单元 480 用来解调模拟至数字转换器 416、 426 所输出的数字接收信号。此外, 解调单元 480 具有自动增益调整功能, 其根据信号强度指针 RSSI_1, 调整低噪声放大器 402 及中频放大器 414、 424 至少其一的增益, 如此一来, 带通信 号 SB1 在降频混频器 410 及 420 端被接收时的强度可不断调整, 以避免模拟至数字转换错 误。由上可知, 接收器 40 中设置一组独立的升频混频器 460 与 470, 让信号降频、 升频及单 边带调制皆在接收器 40 中进行, 因此皆适用于一时分多路复用或频分多路复用的系统中。 请参考图 5, 图 5 为用于侦测单元 475 中用来侦测峰值的一峰值侦测电路 50 的架 构示意图。峰值侦测电路 50 包含一运算放大器 472、 一晶体管 474、 一电流源 476、 一电阻 R 及一电容器 C, 峰值侦测电路 50 通过运算放大器 472 的 「+」 端接收一输入信号 SIN, 于 「+」 端电压大于 「-」 端电压到一个程度时, 晶体管 474 导通开始对电容器 C 充电。之后, 「-」 端 电压会随着一输出电压 VOUT 升高而拉高, 进而使晶体管 474 关闭, 在晶体管 474 关闭之后, 电容器 C 放电, 输出电压 VOUT 降低, 使得 「-」 端电压随之拉低至某一程度, 又再度导通晶 体管 474。为了顺利进行信号强度侦测, 输出电压 VOUT 需要尽量维持在被侦测的信号的峰 值。在此目的下, 若输入信号 SIN 为一高频信号, 峰值侦测电路 50 可以采用较小的 RC 常数 电路 ; 反之, 若输入信号 SIN 为一低频信号, 则峰值侦测电路 50 需采用较大的 RC 常数电路。 在本发明实施例中, 输入信号 SIN 为图 4 高频信号 HFS1, 因此峰值侦测电路 50 可采用 C 值 较小、 较不占面积的电容器。
         请参考图 6, 图 6 为采用本发明信号强度侦测概念的一射频收发器 60 的第二实施 例示意图。射频收发器 60 以射频收发器 10 为基础作出变化, 相同组件采用相同符号表示。 在射频收发器 60 中, 带通信号 SB 预先输入至一侦测单元 617, 侦测单元 617 除了具备图 1 侦测单元 17 的功能之外, 还可以根据带通信号 SB 的侦测强度, 判断带通信号 SB 是否需要进 行本发明的强度侦测方法及后续的放大器增益调整。对带通信号 SB 降频再升频的步骤可 以在侦测单元 617 判断带通信号 SB 会造成模拟至数字转换器 116、 126 转换发生错误时才 进行, 如此一来射频收发器 60 可以节省电源。
         同样地, 请参考图 7, 图 7 为采用本发明信号强度侦测概念的一接收器 70 的第二实 施例示意图。接收器 70 以接收器 40 为基础作出变化, 相同组件采用相同符号表示。在接 收器 70 中, 尚未经过降频的带通信号 SB1 可预先输入至一侦测单元 475 的峰值侦测器 ( 如 峰值侦测器 470), 其将峰值侦测结果送至一解调单元 780, 解调单元 780 除了具备解调单元 480 的功能之外, 还可以根据峰值侦测结果, 判断带通信号 SB1 是否需要进行本发明的强度
         侦测方法及后续的放大器增益调整。
         综上所述, 本发明概念是将信号升至高频频带之后才进行强度侦测, 以缩短信号 稳定时间及减少涟波现象, 进而提升强度侦测的效率与准确性。本发明概念皆适用于时分 多路复用及频分多路复用系统。在时分多路复用系统下, 本发明概念可同时利用既存的接 收器及发射器中的混频器, 在发射器没有发射信号期间, 由发射器的混频器将接收器中已 降频的接收信号 ( 如已降频的带通信号 SB) 升频。再者, 通过适当地选择混频器的升降频 的参考频率 ( 如中心频率 fc), 本发明实施例可避免升频信号与原始接收信号互相干扰。 除 此之外, 在本发明概念下, 信号强度侦测电路 ( 如图 5 峰值侦测器 470) 能选用电容值较小 的电容器, 减少面积占用。
         以上所述仅为本发明的优选实施例, 凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰, 皆应属本发明的涵盖范围。

    关 键  词:
    信号 强度 侦测 装置 及其 相关 方法 通信 系统
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