[发明专利]提高接收机抗扰度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及对无线通信接收机抗扰度的改进。

背景技术

目前有多种蜂窝状无线电话系统在应用。这些系统包括“高级移动电话系统”(AMPS)和两种数字蜂窝状通信系统：时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。数字蜂窝状通信系统的实施解决了AMPS遇到的容量问题。

所有蜂窝状无线电话系统均通过多付天线覆盖地理区域来工作。天线向在本技术领域称为蜂窝区的区域辐射。AMPS蜂窝区是独立的，因而与CDMA蜂窝区不同。这有可能使一个系统的蜂窝区天线位于另一个系统的蜂窝区内。同样，特定的系统(AMPS、CDMA和TDMA)中，在一指定区域内有两个服务提供者。这些服务提供者常选择把蜂窝区置于与竞争者不同的地理位置上，因此，存在这样一种情况：系统‘A’的无线电话可能离该系统最近的蜂窝区远，而离系统‘B’的蜂窝区近。这种情况意味着由于多频声干扰强而要接收的信号变弱。

系统天线的这种混扰可能对登记在一系统(例如CDMA系统)内并行进接近另一系统的天线(例如AMPS天线)的移动无线电话产生问题。在这种情况下，由于无线电话靠近AMPS蜂窝区或者AMPS正向链路信号的功率较高，所以AMPS信号可能干扰无线电话正在接收的CDMA信号。

无线电话遇到的AMPS信号的多频声干扰产生了失真分量。如果这些分量落入到该无线电话使用的CDMA频带内，则它们可能降低接收机和解调器的性能。

在AMPS系统中，往往通信公司(A和B频段)无意间干扰了竞争者的系统。蜂窝状移动通信公司的目的是通过使蜂窝区靠近通信现场或者靠近用户，并对每个AMPS信道辐射FCC限定的功率，向其系统的所有用户提供高信噪比。但不幸的是，这种技术为通信公司的系统提供了较佳的信号质量，但其代价是干扰了竞争者的系统。

诸如上述情况引起的互调失真用注入接收机的两个或多个单音信号产生的峰值寄生电平来定义。最经常的是，接收机用三阶输入获取点或IIP3定义三阶失真电平。IIP3定义成产生等于输入两个单音信号功率的三阶失真分量所需的输入功率(以两个单音信号的形式)。如图13所示，当诸如放大器等非线性部件在饱和以下时，才能线性地推知IIP3。

如图14所示，当把两个单音信号注入到接收机时，产生三段失真分量。单音信号#1在频率f1上，功率电平为P1(dBm)。单音信号#2在频率f2上，功率电平为p2(dBm)。一般把P2设置成等于P1。三阶失真分量在频率2×f1-f2和2×f2-f1上产生，功率电平分别为P12和P21。如果把P2设置成等于P1，则寄生分量应当相等，或者P12和P21应当相等。信号fc以功率电平Pc注入，表示在这种情况下，增加的失真等于低电平信号。如果有一个滤波器在产生失真之后滤出f1、f2和f21，f12的功率仍将干扰fc处的信号功率。在图14的例子中，对于CDMA应用，其目的是模间功率P12应当等于两个单音信号的总功率为-43dBm的信号功率-105dBm，所以IIP3必须＞-9dBm。

在本技术领域众所周期，-个非线性部件的IIP3如下定义：

IIP3＝IM3/2＝Pin(dBm)

如果P1＝P2，则Pin＝P1+3dB或者P2+3dB(dBm)，而且

IM3＝P1-P12＝P2-P21＝P2-P12＝P1-P21(dB)

对于使用了多个非线性部件的级联的IIP3，用公式表示如下：

其中，增益＝对部件输入的增益。

因此，改善接收机级联的IIP3的一种方法是在第一种非线性部件之前降低增益。在这种情况下，LNA和混频器限制了IIP3。然而，需要定义另一个量来设置没有干扰的灵敏度或最低接收信号电平。该量在本技术领域称为噪声系数(NF)。如果接收机的增益减小到改善了IIP3(和抗扰度)，则降低了NF(和对小的要求信号的灵敏度)。

把部件的NF定义如下：

部件的NF＝Si/Ni-So/No(dB)，

其中：Si/Ni为以dB表示的输入信号对噪声的比，

So/No为以dB表示的输出信号对噪声的比。

对于在接收机中级联的部件，该公式如下：

其中，NFe等于部件的噪声系数，

NFi等于至该部件的级联噪声系数，

增益等于至该部件的运行增益。

如果使到该部件的增益最大，则可以实现‘最佳的’级联NF，该公式与‘最佳的’级联IIP3的要求矛盾。对于指定的一个接一个的部件、接收机NF和IIP3，每个部件存在有限增益集合，满足所有的要求。