[发明专利]支持无线电信号接收的电子设备、系统、芯片和方法

说明书

技术领域

本发明涉及支持无线电信号接收的电子设备、系统、芯片以及支持无线电信号接收的方法。

背景技术

已知利用与移动通信不直接相关的附加功能来增强移动通信设备。此类增强的一个例子是实现在移动电话中的模拟调频(FM)-无线电接收机。

FM无线电广播使用在88MHz到108MHz范围中的频率。这些频率的短波长允许将连接到移动通信设备上的头戴式耳机的任何连接线用作无源天线，从该天线可以在FM无线电接收机中对FM无线电频率信号进行滤波。

与之相反，目前的调幅(AM)无线电广播使用在150kHz到30MHz的整个频率范围内的短波、中波和长波传输。因此，其使用的波长分别与超短波或FM无线电波相比都很大。结果，AM无线电接收机通常需要若干米的无源天线用于支持接收，而这对于移动电话或其他手持设备是不可行的。

关于世界数字广播(Digital Radio Mondiale，DRM)，也很感兴趣在手持设备中支持AM波段接收。DRM是在ETSI标准中定义的数字广播系统。DRM提供数字语音、音频、文本和图像广播并且支持覆盖全球的全新业务。DRM是为在现有AM波段中使用而设计的。DRM广播开始于2003年，并且从长远观点来看，DRM广播将取代AM波段内的全部模拟信号广播。因此，上述针对AM无线电接收的问题同样也出现在将要在手持设备中支持的DRM接收中。

为了说明，将参考图1至图4更详细地描述DRM接收。

图1是示出了在地球表面10上不同球面层(sphere)的图示。更具体地，大气层11最接近地球，接着是平流层12和电离层13。电离层13本身进一步包括在距离地球表面10大约40km到90km处的D层、距离地球表面10大约90km到130km处的E层以及距离地球表面10大约130km到250km处的F1+F2层。另外，示出了AM波段发射机21和AM波段接收机22。AM波段电波传播使用在电离层13处和在地球表面10处的反射以便围绕世界全球传播。

图2是示出了在3MHz到30MHz波段中的短波传播的图示。在发射机21和接收机22之间直接传播的地波或多或少地变得无意义，因为地波可能非常快速地被障碍物23阻挡。天波26被电离层13反射到很大的范围，并因此可以传输非常长的距离。在电离层13处反射之后，或者在例如在地球表面10和电离层13处的其他反射之后，天波26可以直接到达接收机22。由障碍物23导致的死区也应该考虑。

图3是零拍DRM接收机的模拟前端的示意性框图。所绘出的元件例如可以集成在单个接收机芯片上。

DRM前端包括天线300，该天线经由预选滤波器301和电容302连接到具有自动增益控制(AGC)的低噪声滤波器(LNA)303的输入。一方面，LNA 303的输出连接到同相支路，其中同相支路依次包括第一下变频混频器310、第一可调放大器311、第一低通滤波器312、第二可调放大器313和第一Delta-Sigma模数转换器(DS-ADC)314。另一方面，LNA 303的输出连接到正交支路，其中正交支路依次包括第二下变频混频器320、第三可调放大器321、第二低通滤波器322、第四可调放大器323和第二DS-ADC 324。第一ADC 314和第二ADC 324二者都连接到数字信号处理器330。第一可调功率放大器311和第三可调功率放大器321都经由各自的DC偏移补偿部件315、325由数字信号处理器330进行控制。

此外，振荡器304提供馈送至小数N分频锁相环(PLL)305的信号。PLL 305的输出被分频器306二分频，并且作为同相本地振荡器信号(LO_I)提供给第一混频器310，以及作为正交本地振荡器信号(LO_Q)提供给第二混频器320。

当信号通过天线300接收时，由预选滤波器301根据期望的频率范围对其进行带通滤波，并且由LNA 303进行放大。接着，信号被混频器310、320利用本地振荡器信号LO_I和本地振荡器信号LO_Q分别下变频为模拟同相基带信号和模拟正交基带信号。模拟同相基带信号和模拟正交基带信号分别在同相支路和正交支路中由放大器311、321放大，由低通滤波器312、322低通滤波、由放大器313、323进一步放大以及由ADC 314、324转换为数字基带信号。得到的数字基带信号BB_I和BB_Q被馈送到数字信号处理器330。数字信号处理器330可以执行数字基带处理，包括数字源解码和解帧，以便提供允许恢复模拟音频信号的数字信号。