[发明专利]一种蓝牙基带接收系统及其实现方法

说明书

本申请公开了一种蓝牙基带接收系统，包括天线、蓝牙射频接收模组、数字前端和调制解调器。在蓝牙射频接收模组中，天线接收的信号先由低噪声放大器进行模拟增益放大，再由可变增益单元进行可变增益放大，再由模数转换单元进行模数转换；控制逻辑协调控制着低噪声放大器和可变增益单元的增益值。在数字前端中，模数转换后的信号由固定增益调整单元进行固定增益放大，然后送入调制解调器。本申请提供了能够快速锁定蓝牙射频信号的增益的数字逻辑实现方案；省略了对数字前端中的增益进行控制的微控制器；减少了锁定蓝牙射频信号的增益的时间，能够取得高精度的模数转换后的输出信号，最终提高蓝牙基带解调的性能。

技术领域

本申请涉及一种蓝牙基带接收系统，特别是涉及其中的增益调整方案。

背景技术

随着物联网的爆发，在免授权的2.4GHz频段工作的蓝牙终端设备越来越多，相互之间信号干扰带来的噪声使得信道环境越来越复杂，蓝牙终端设备要提升性能面临更多的挑战。随着芯片工艺的提升，在更小的面积上运行更复杂的逻辑也越来越容易，面对更复杂的信道干扰环境，我们可以用更复杂的数字逻辑来应对，但相应的需要付出对应的功耗为代价。蓝牙终端设备的功耗一直是用户非常关心的敏感参数，为了控制功耗，通常以性能的损失作为补偿，两者很难兼顾。

请参阅图1，这是一种现有的蓝牙基带接收系统，沿着信号接收方向依次包括天线、蓝牙射频接收模组10、数字前端（DFE）20和调制解调器（MODEM）40。天线在当前蓝牙通信信道频点上接收信号，所接收信号先由蓝牙射频接收模组10中的低噪声放大器（LNA）12进行模拟增益放大，再由固定增益单元14进行固定增益放大，再由模数转换单元（ADC）16进行模拟信号到数字信号的转换。在蓝牙射频接收模组10中还具有控制逻辑18，控制着低噪声放大器12中的模拟增益大小，以虚线表示。蓝牙射频接收模组10将模数转换后的信号送入基带的数字前端20，经过直流消除、信号频移等处理，再由数字增益调整单元22对信号的幅度进行适当的调整以便获得更好性能的解调，然后送入调制解调器40进行后续处理。微控制器（MCU）30通过固件（firmware）32控制着数字增益调整单元22的数字增益大小，也以虚线表示。

图1所示的蓝牙基带接收系统中，固件32需要使用软件编程实现，同时需要借助微控制器30进行数字增益的计算逻辑。可以发现，整体增益的控制需要在低噪声放大器12和数字增益调整单元22之间协调，控制逻辑比较灵活。一般将控制逻辑18的软件部分固化成RTL（寄存器传输级）电路，固化的RTL电路很难应付灵活多变的控制逻辑。因此现有的自动增益控制（AGC）才使用单独的一颗微控制器30来运行固件32，以控制数字部分的增益。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种蓝牙基带接收系统，采用数字逻辑实现蓝牙信号的射频增益控制。为此，本申请还要提供一种蓝牙基带接收系统的实现方法。