[发明专利]直接变频接收机的干扰补偿设备和方法

说明书

                          背景

本发明总的涉及便携式蜂窝电话系统、寻呼机系统等中的全双工收发信机等，更具体地，涉及误差估值器，它补偿在收发信机内的直接变频接收机中引起的、对于接收的信号的各种干扰。

蜂窝系统和上面提到的其它领域中的接收机优选地具有体积小、重量轻和价格便宜的特点。为了把诸如手持电话的便携式接收机做得更小和更便宜，部件的集成变得非常重要。超外差式接收机通常耍花费高成本来进行生产，以及具有许多不能被集成的部件，诸如带通滤波器。为了克服这样的缺点，开发了直接变频接收机结构，其中本地振荡器的频率与接收机射频载波的频率相同。因此，接收的射频信号一步直接下变频到基带。由于直接变频接收机没有中频(IF)级，许多滤波器可以省略或可以简化。

在1950年代，直接变频被引入到单边带接收机中，但该技术不限于这样的系统。直接变频可被使用于许多不同的调制方案，以及特别适用于今天的正交调制方案，诸如最小移位键控(MSK)和正交幅度调制(QAM)。在题目为“Radio Receiver(射频接收机)”的美国专利No.5,530,929中描述了直接变频接收机的各个方面。

传统的直接变频接收机的运行可以参照图1被描述如下。具有中心频率f_c和带宽BW_rf的射频信号由天线10接收，然后由带通滤波器20滤波。由带通滤波器产生的滤波的信号被放大器30放大，该放大器优选地具有低的噪声，以便改进接收机的总的噪声因数。

由放大器30放大和滤波的信号然后被平衡混频器40，50下变频到基带，成为同相(I)信道和正交相位(Q)信道。混频器由各自的正弦(I)和余弦(Q)信号驱动，这两个信号是由适当的分路器和移相器70根据由本地振荡器60生成的正弦信号而产生的。按照直接变频原理，本地振荡器信号也具有频率fc。

混频器40，50实际上把来自放大器30的信号与本地振荡器的I和Q信号相乘。每个混频器产生一个信号，它具有经过放大和滤波的接收信号的频率和本振信号的频率的和值与差值。每个差值(下变频)信号的频谱围绕零频率(DC)被折叠，以及从DC扩展到1/2BW_rf。

由混频器40，50产生的I和Q信号被带通滤波器80，90滤波，以便去除该和值(上变频)信号以及可能由于附近的RF信号引起的分量。滤波器80，90设定噪声带宽，从而，设定接收机中总的噪声功率。I和Q信号然后被放大器100，110放大，以及被提供给用于进行进一步处理的部件，以便由它们产生解调的输出信号。进一步处理可以包括相位解调、幅度解调、频率解调、或混合解调方案。

直接变频接收机的一个主要的问题是，基带失真除了由靠近接收机的有源元件产生的干扰(例如，在同一个和相邻的RF通信信道上的信号)的二阶产物引起以外，也可能是由本振泄漏产生的纯DC信号引起的。处在基带内的失真会干扰所需要的基带信号，因此恶化直接变频接收机的性能。在某些情形下，这个问题在用于今天的时分多址(TDMA)和宽带码分多址(WCDMA)数字蜂窝系统的高性能接收机中会完全阻碍通信。

二阶非线性连同强的恒定包络RF干扰一起将造成接收信号内的DC分量。这样的DC分量可以被隔直流电容阻挡。