[发明专利]在通讯系统中处理信号的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路设计和信号处理，特别涉及一种可配置式有源/无源混频器和共用GM级。

背景技术

在无线通讯系统中，通常将收到的射频(RF)信号转换到兆赫量级的中频信号，再从中频信号转换成基带信号。某些特殊的系统可直接将射频信号转换成基带信号。通常，将射频信号与本振信号混合，得到两个边带信号，其中一个由两信号的和形成，另一个由两信号的差形成。其中，由两信号的差形成的频率称为“拍频”。其中的低频分量往往是需要进一步处理的信号。两个边带信号中的一个信号可选作中频信号，且对所有接收到的射频信号来说该中频信号都是相同的。因此，当无线收发装置(如无线局域网中的无线收发装置)接收多个频道时，可通过改变本振信号的频率调谐到与十一个标准频道之一相对应的频率，从而保持恒定的中频。而恒定的中频能够使大多数接收机共用一个共同的接收信道。

当今，接收机的发展很大程度上都是由于移动无线通讯设备，包括手机的大量需求引起的。随着手机越来越小，更小型的电池的容量也就成了一个问题。由于绝大部分手机都利用互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术来进行模数转换以及大部分的声音和数据信号处理，需要考虑到的一个重要因素是：对于CMOS器件，最好使其工作在较低频率下。这是至关重要的，因为COMS器件的功耗与其开关速度直接相关。频率越高，COMS器件的开关速度也就越快，进而功耗就越大。因此，最好能有一种能尽可能快地进行下变频转换的接收机，以将高频RF(可能是千兆赫兹)转换到更低频率，最好是基带频率。

除了下变频操作，解调电路还将正交通道与同相通道分离开来。所接收到的RF信号可以表示为两个分量的和，这两个分量分别为调制到载波上的正弦分量和余弦分量。因为正弦波90°相移即为余弦波，因而将余弦调制分量称为同相分量，将正弦调制分量称为正交分量。

如上所述，将接收到的信号与本振信号相乘，便可实现通道分离。这一操作获得的基带分量可作为同相通道处理，而将接收到的信号与相移90°后的本振信号相乘即可得到正交通道。

另外一个需要考虑的因素为信道中信号的完整性。因为接收机天线所接收到的信号可能非常微弱，如6毫伏(6mV)，所以信号处理的第一步，应该通过低噪声放大器LNA对其进行处理，该LNA在放大信号的同时基本不添加噪声。放大后的信号将通过滤波处理，以除去不需要的信号部分，并再进一步放大增强其强度，最后与本振信号混合来下变频转换到更低频率。其他因素如处理工艺、电压和温度(PVT)的变化还会引起直流漂移。

由于功耗的限制，特别是在移动通讯终端中，一个至关重要的问题是如何使模拟射频电路中元器件的数量和裸片区域最小化。元器件数量的减少，尤其是有源器件的减少，因为减少了偏置电流，所以可以减少在电路空载时的热耗散和功耗。同样关键的是，某些模拟器件，如电感和大电容，可能会过多的占据集成电路的空间，因此需尽量减少它们的使用。

将上述系统与本申请后续部分结合附图所介绍的本发明进行比较，现有的和传统方法的局限性和缺陷对于本领域的技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明涉及可配置式有源(active)/无源(passive)混频器和GM级，以下在至少一幅附图中得到了充分显示和/或描述，并在权利要求中更完整地进行了阐明。

根据本发明的一个方面，提供一种在通讯系统中处理信号的方法，包括：对频率解调器中的射频混频器进行配置，以使其工作在有源模式(active mode)或无源模式(passive mode)。

优选地，所述方法进一步包括，在所述频率解调器中，将所述射频混频器的一个或多个混频级从无源配置(passive configuration)转换到有源配置(active configuration)。

优选地，所述方法进一步包括，所述射频混频器的同相处理通道和正交处理通道共用一个跨导级(GM stage)。

优选地，所述方法进一步包括，利用一个或多个开关来控制所述射频混频器工作在有源模式或无源模式。

优选地，所述方法进一步包括，当所述频率解调器在所述有源模式下工作时处理宽带调制信号。

优选地，所述方法进一步包括，当所述频率解调器在所述无源模式下工作时处理窄带调制信号。

根据本发明的一个方面，提供一种在通讯系统中处理信号的系统，其包含一个或多个电路，用于配置频率解调器中的射频混频器在有源或无源模式下工作。