[发明专利]接收机直流失调校正方法和装置

说明书

总的来说，本发明涉及接收机中的放大器，更具体说是要减小无线接收机中输入信号的直流失调。

在一般无线电接收机中，天线接收射频信号再被变成较低频率的信号以便在中频（IF）级放大。这种中频级如图1中所示。在该中频级，从天线接收的信号被放大并经带通滤波。而后，该信号被分相并输入到正交解调器。该解调器把信号的频率降到基带频率并准备提取有用信息的信号。基带电路对此信号滤波、放大并处理以提取模拟信息或数字数据。

基带频率信号中的第一失真源对于大多数无线接收机是共同的。这种失真是由于外部噪声耦合到接收机线路造成接收数据不正确而引起的。某些外部噪声是由于本地振荡器以未知的相位移耦合到其放大级而引起的。这造成了所产生的已解调基带频率信号中的不希望有的直流分量。

基带频率信号中的第二失真源是在接收的信号强度变化时而产生的。当接收机从一个频率转换到另一频率或者当接收的信号源改变时就会出现这种情况。两种信号强度间的关联就造成图1所示中频级开头处的自动增益控制器AGC103所要求的增益变化。增益的这种变化改变了所形成的基带频率信号的直流分量。

基带频率信号中的又一失真源是放大级和解调线路的不完善造成的。

这些不希望的直流分量加到用于数字数据传输的信号中所形成的结果表示在图3和图4中。图3是一任选信号集（由Xs301投影到同相轴（I）和正交（Q）轴303所形成的信号空间上来表示）的理想情况。图4表示在I和Q分量中都加入了不希望的直流失调的情况。I和Q分量的漂移造成判决门限的漂移，这样，就将一种符号的选择偏置到其它符号上了，在存在不相关噪声的情况下减小了某些符号的容噪声量并使容错量下降。

对某些无线接收机来说，由本地振荡器引入的不希望直流失调误差常常是可以接受的，但是，数字无线接收机的失调误差容限比传统的模拟无线接收机要低。对单一频率的无线接收机，信号强度变化引入的不希望的直流失调通常没有问题，但对于可调谐无线接收机就成问题。问题实质是过渡问题，它发生在把无线接收机调谐到一新频率时。这一问题对某些应用是可以接受的，并且许多传统的无线接收机采用电阻（R）电容（C）网络而另一些用加一开关来在过渡期间改变RC网络的阻抗以减小暂态建立的时间。除去不需要的直流分量的最直接的RC网络称为交流耦合，但在数字接收机新接收的由1和0码型表示的长序列符号中并不总有相等数目的1和0，因此，这种需要的直流成份会被信号的交流耦合消除掉。所以就需要一种装置以便在无线接收机接收有用数据之前迅速校正不需要的直流失调。这种装置应该能校正调谐到一新频率时出现的暂态误差，并且能迅速适应该校正电压电平。也需要在极短的时间内来修正由于接收机增益变化和本地振荡器耦合到中频级引起的不希望的直流失调。

本发明提供这样一种无线接收机，它接收一输入信号，并且包含有至少两种工作状态，基带（BB）电路以及在该基带电路中至少有两个自适应直流失调补偿器。当该无线接收机处于第一工作状态时，在无线接收机无输入信号时，其直流失调补偿电路就调整到一预定的输出电平。在其第二工作状态有效时，接收的输入信号被传送到无线接收机并用基带电路中的自适应直流失调补偿电路把直流失调从接收的输入信号中消除。

图1是一射频传输系统的组成图，包括其接收机的某些细节。

图2是用于时分多址（TDMA）传输系统的时隙分配图。

图3是移置相轴和正交轴上的理想的任选信号集的示意图。

图4是移置到同相轴和正交轴上并包含不希望的直流失调的任选信号集的示意图。

图5是可用于本发明的一基带电路的原理图。

图6是可用于图4电路中的自适应直流失调补偿电路的原理图。

图7是另一种自适应直流失调补偿器的原理图。

图8是又一种自适应直流失调补偿器的原理图。

射频系统在发射机101和接收机121之间传送射频信号。发射机101是一定点发射机，它为车载接收机和便携式接收机的无电线复盖区服务，其接收机121示于图1。

天线125把射频信号转换为射频电信号。混频器129把本地振荡器频率123与输入射频信号混频，把射频变为中频（IF）。该IF信号经滤波器127滤波之后，自动增益控制（AGC）放大器103把该信号放大到一适当的电压电平以免饱和，并由接收机121中其余的电路来翻译。AGC是一其增益受被测得输入射频信号功率所控制的可变增益放大器。该接收的IF信号再经带通滤波器105滤波后，输入到正交解调电路。