[发明专利]用于调谐无线电接收机的系统和方法

说明书

背景技术

便携式通信装置，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)和其他通信装置，常常包括多个无线电接收机或收发器。例如，蜂窝电话可以包括蜂窝收发器、电视接收机和FM无线电装置。为了使手机应用中的FM无线电装置功耗最小化，蜂窝电话制造商指定使用低频晶体，例如32.768kHz的晶体振荡器，作为最新一代FM无线电集成电路(IC)的外部基准频率源。必须要将32.768kHz的基准频率倍增很多倍以产生本机振荡器(LO)信号，该信号使得接收机能够调谐到76到108MHz的FM频率范围中的信道。

实施低频基准源带来很多设计挑战。一项挑战是在频率合成器中低频(本范例中为32.768kHz)基准的频率噪声和频率误差被乘以很大因子，在LO信号中导致大的频率误差和频率噪声。例如，在LO频率为102.4MHz时，用于32.768kHz基准源的倍增因子大约为3125。LO信号中的频率误差和频率噪声可能分别劣化接收机选择性和信噪比(SNR)，这是FM接收机性能中的两个关键度量。应当指出，在具有更高LO频率的其他射频(RF)系统中，如果使用同样的低频基准，问题将更严重。例如，在LO频率大约为2.48GHz的Bluetooth无线电系统中，如果使用32.768kHz的基准频率源，倍增因子将是75680。

避免频率噪声和误差较大倍增的一种方法是通过自动频率控制(AFC)电路而非频率合成器来控制LO频率。尽管过去一直在使用合成器和AFC电路，合成器和AFC电路的以前实施是模拟电路密集的，需要外部部件。

一种实现合成器和AFC电路的早先模拟方法由于电路的模拟属性原因，在从合成器电路切换到AFC电路时有瞬态和尖峰的问题。另一个缺点是使用大电容，不能容易集成到IC中，因此需要使用外部部件。

实施频率合成器和AFC电路的另一种先前模拟方法使用相位和频率探测器(PFD)、电荷泵和环路滤波器。调谐合成器中信号的电压控制振荡器(VCO)和调谐AFC中信号的VCO都是模拟信号。这种实施方式的缺点是使用大电容，不能容易集成到IC中，因此需要使用外部部件。

此外，模拟加法器可能增加更多噪声或消耗更多功率，在AFC模式中，即使合成器不影响AFC的工作，只要频率在特定窗口之内，它仍然会消耗额外功率。

因此，希望有一种射频(RF)调谐系统和方法能够应用于FM无线电装置或任何RF接收机，克服这些挑战。

发明内容

一种用于调谐无线电接收机的系统的实施例包括配置用于提供下变频数字误差信号的无线电接收机；配置用于产生第一本机振荡器控制信号的数字合成器电路；配置用于产生第二本机振荡器控制信号的数字自动频率控制(AFC)电路，其中在禁用所述数字AFC电路时启用所述数字合成器电路以产生所述第一本机振荡器控制信号，且其中所述第一本机振荡器控制信号与期望的本机振荡器频率的估计值对应，在禁用所述数字合成器电路时启用所述数字AFC电路以产生所述第二本机振荡器控制信号，且其中所述第二本机振荡器控制信号与所述期望的本机振荡器频率对应。

还提供了其他实施例。在研究以下附图和详细描述之后，对于本领域的技术人员而言，本发明的其他系统、方法、特征和优点将是或将变得显而易见。意在使本描述中包括的所有这种额外系统、方法、特征和优点都在本发明的范围之内并受所附权利要求的保护。

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本发明。附图中的部件未必成比例，相反，重点放在清晰例示本发明的原理上。此外，在附图中，在不同图中类似附图标记指代对应部分。

图1是示出了简化便携式收发器的方框图。

图2是简化示意图，示出了FM无线电装置的实施例，其中可以实施用于调谐无线电接收机的系统和方法。

图3是示出了图2的合成器和自动频率控制(AFC)电路的示意图。

图4是描绘用于调谐无线电接收机的方法实施例的运行的流程图。

具体实施方式

尽管特别参考结合了FM无线电接收机的便携式收发器进行描述，但可以在希望调谐到与期望频率关联的特定射频(RF)载波信号的任何接收机中实施用于调谐无线电接收机的系统和方法。

用于调谐无线电接收机的系统和方法使用合成器和自动频率控制(AFC)电路两者，两者基本都是在数字域中实现的，以从较低频率的基准源产生本机振荡器(LO)信号。使用LO信号对接收的射频(RF)信号进行下变频。