專利名稱：控制無線通信終端中的射頻接收機電路的動態范圍以重建失去的通信鏈路的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子無線通信終端，更具體地，涉及對建立無線通信終端之間的無線 通信鏈路的收發器電路的控制。
背景技術：
無線微微網被廣泛使用以允許相鄰終端之間的短距離、自組織(ad hoc)無線通 信。藍牙是公知的短距離無線微微網標準，它可以允許許多終端在短距離、自組織微微網中 連接到一起。例如，藍牙使能終端被廣泛使用以允許耳機與移動電話無線通信，允許移動電 話通過車輛音響系統進行通信，并且允許終端進行數字音頻、圖片和/或視頻數據的交換。在短距離無線微微網中，一個終端通常作為主設備工作，并且一個或更多個其他 終端作為從設備工作。例如，藍牙耳機可以是從設備，而移動電話、車輛音響系統、數字音頻 設備、計算機、PDA等可以是主設備。因為正在通過短距離無線微微網通信的終端彼此相對靠近地設置，終端彼此相對 地移動一小段距離可以導致它們彼此從對方接收到的通信信號的強度發生顯著變化。為了 補償接收的信號強度的變化，一些藍牙終端被配置為通過它們對功率控制命令的交換來控 制彼此的發送功率電平。當終端相對于彼此快速地移動時，現有的功率控制處理可能不足 以控制功率電平，這能夠導致終端之間的通信鏈路的失去。
發明內容
在本發明的一些實施方式中，一種無線通信終端包括射頻接收機電路和控制器。 所述射頻接收機電路被配置為在來自另一個通信終端的通信信號處于所述射頻接收機電 路的動態范圍內時通過無線通信鏈路接收所述通信信號。所述控制器被配置為執行如下操 作響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的 意外失去，控制所述射頻接收機電路臨時增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響應 于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建 立，控制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍。通過在失去所述通信鏈路后臨時地增大所述射頻接收機電路的動態范圍，所述終 端可能能夠再次從所述另一個終端接收通信信號，并且可以由此重新建立到所述另一個終 端的所述通信鏈路。一旦重新建立了所述通信鏈路，所述終端可以接著控制所述射頻接收 機電路在維持到所述另一個終端的所述通信鏈路的同時減小其動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括具有晶體管電路的低噪聲 放大器，該低噪聲放大器被配置為放大來自所述另一個通信終端的入局通信信號。所述控 制器可以被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給所述低噪聲 放大器的所述晶體管電路的偏流，以增大所述射頻接收機電路的動態范圍。所述控制器接 著可以響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈
6路的重新建立而減小供應給所述低噪聲放大器的所述晶體管電路的偏流，以減小所述射頻 接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括低噪聲放大器，該低噪聲 放大器放大來自所述另一個通信終端的入局通信信號。所述控制器還可以被配置為執行以 下操作響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大對所述低噪聲放大器的電源電 壓以增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響應于檢測到所述另一個通信終端與所述 射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小對所述低噪聲放大器的電源 電壓以減小所述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括具有晶體管電路的下變頻 混頻器，該下變頻混頻器將來自所述另一個通信終端的入局通信信號下變頻為基帶頻率。 所述控制器還可以被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給所 述下變頻混頻器的所述晶體管電路的偏流以增大所述射頻接收機電路的動態范圍。所述控 制器接著可以響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線 通信鏈路的重新建立而減小供應到所述下變頻混頻器的所述晶體管電路的偏流以減小所 述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括下變頻混頻器，該下變頻 混頻器將來自所述另一個通信終端的入局通信信號下變頻為基帶頻率。所述控制器還可 以被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而提高所述下變頻混頻器下變頻 所述入局通信信號的速率，以將所述射頻接收機電路的動態范圍增大為超過正常的動態范 圍。所述控制器接著可以響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的 所述無線通信鏈路的重新建立而降低所述下變頻混頻器下變頻所述入局通信信號的速率， 以減小所述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括基帶濾波器，該基帶濾波 器對來自所述另一個通信終端的被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行濾波，以生成濾 波后的基帶信號。所述控制器還可以被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去 而增大供應給所述基帶濾波器的偏流，以將所述射頻接收機電路的動態范圍增大為超過正 常的動態范圍。所述控制器接著可以響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機 電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小供應到所述基帶濾波器的偏流，以減小所 述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括低噪聲放大器、下變頻混 頻器和濾波器。所述低噪聲放大器可以被配置為放大來自所述另一個通信終端的入局通信 信號。所述下變頻混頻器可以被配置為將來自所述另一個通信終端的入局通信信號下變頻 為基帶頻率。所述基帶濾波器可以被配置為對基帶頻率通信信號進行濾波以生成濾波后的 基帶信號。所述控制器還可以被配置為響應于檢測到無線通信鏈路的意外失去而增大所述 低噪聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的動態范圍。所述控制器接著可 以響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的無線通信鏈路的重新 建立而減小所述低噪聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括模數轉換器，該模數轉換 器對來自所述另一個通信終端的被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行采樣，以生成一
7系列數字數據信號樣本。所述控制器還可以被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意 外失去而增加所述模數轉換器針對每一個所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量，以增 大所述射頻接收機電路的動態范圍。所述控制器接著可以響應于檢測到所述另一個通信終 端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減少所述模數轉換器針 對每一個所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量，以減小所述射頻接收機電路的動態范 圍。在一些其他實施方式中，所述控制器還可以被配置為執行至少一種數據檢測算法 以在所述一系列數字數據信號樣本中檢測來自所述另一個通信終端的數據比特，并且動態 地調整所述至少一種數據檢測算法以跟蹤所述模數轉換器針對每一個所述數字數據信號 樣本輸出的比特的數量的變化，使得所述數據檢測算法能夠正確地檢測來自所述另一個通 信終端的數據比特。所述至少一種數據檢測算法可以包括維特比(Viterbi)數據檢測算 法。所述控制器可以被配置為改變維特比數據檢測算法的收斂長度，以跟蹤所述模數轉換 器針對每一個所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量的變化。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括模數轉換器，該模數轉換 器對來自所述另一個通信終端的被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行采樣，以生成一 系列數字數據信號樣本。所述控制器還可以被配置為通過提高所述模數轉換器從所述入局 通信信號生成所述數字數據信號樣本的采樣速率來對檢測到所述無線通信鏈路的意外失 去進行響應，并且所述控制器還可以被配置為通過降低所述模數轉換器從所述入局通信信 號生成所述數字數據信號樣本的采樣速率來對檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接 收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立進行響應。在一些其他實施方式中，所述控制器還可以被配置為執行至少一種數據檢測算法 以在所述一系列數字數據信號樣本中檢測來自所述另一個通信終端的數據比特，并且動態 地調整所述至少一種數據檢測算法以跟蹤所述模數轉換器的采樣速率的變化，使得所述數 據檢測算法能夠正確地檢測來自所述另一個通信終端的數據比特。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路可以包括藍牙接收機電路，該藍牙 接收機電路被配置為進行工作以與所述另一個通信終端建立藍牙通信鏈路。所述控制器還 可以被配置為通過控制所述藍牙接收機電路臨時增大所述藍牙接收機電路的動態范圍來 對檢測到所述藍牙通信鏈路的意外失去進行響應，并且所述控制器被配置為通過控制所述 藍牙接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍來對檢測到與另一個通信終端的所 述藍牙通信鏈路的重新建立進行響應。在一些其他實施方式中，所述控制器還可以被配置為在從所述無線通信終端向另 一個通信終端發送數據后的閾值時間內未從所述另一個通信終端接收到通信響應時，確定 所述無線通信鏈路的意外失去。在一些其他實施方式中，所述控制器還可以被配置為在從所述另一個通信終端接 收到的數據分組中的比特差錯超過閾值數量時，確定所述無線通信鏈路的意外失去。在一些其他實施方式中，所述控制器還可以被配置為向另一個通信終端發送功率 控制命令以控制來自所述另一個通信終端的發送功率電平，并且可以被配置為延遲控制所 述射頻接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍直到檢測到與所述另一個通信終 端之間的所述無線通信鏈路的重新建立后并且確定所述另一個通信終端再次響應發送的功率控制命令后為止。在一些其他實施方式中，一種操作通信終端的方法包括以下步驟當來自另一個 通信終端的通信信號處于射頻接收機電路的動態范圍內時，通過無線通信鏈路接收所述通 信信號。所述射頻接收機電路被控制為響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收 機電路之間的所述無線通信鏈路的意外失去而臨時增大所述射頻接收機電路的動態范圍。 所述射頻接收機電路被控制為響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路 之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小所述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，功率控制命令可以被發送到所述另一個通信終端以控制 來自所述另一個通信終端的發送功率電平。可以延遲控制所述射頻接收機電路減小所述射 頻接收機電路的動態范圍直到檢測到與所述另一個通信終端之間的所述無線通信鏈路的 重新建立后并且確定所述另一個通信終端再次響應發送的功率控制命令后為止。在一些其他實施方式中，一種無線通信終端包括低噪聲放大器、下變頻混頻器、 基帶濾波器和控制器。所述低噪聲放大器被配置為放大通過無線通信鏈路從另一個通信終 端入局的通信信號。所述下變頻混頻器被配置為將放大的通信信號下變頻以生成基帶頻率 通信信號。所述基帶濾波器被配置為對所述基帶頻率通信信號進行濾波，以生成濾波后的 基帶信號。所述控制器被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給 所述低噪聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的偏流以增大它們的動態范 圍。所述控制器接著可以響應于檢測到所述無線通信鏈路的重新建立而減小供應給所述低 噪聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的偏流以減小它們的動態范圍。在一些其他實施方式中，一種無線通信終端包括射頻接收機電路和控制器。所述 射頻接收機電路被配置為當來自另一個通信終端的通信信號處于所述射頻接收機電路的 動態范圍內時通過無線通信鏈路接收所述通信信號。所述控制器被配置為在執行尋呼掃描 同時控制所述射頻接收機電路臨時增大所述射頻接收機電路的動態范圍以建立與所述另 一個通信終端的通信鏈路，并且響應于與所述另一個通信終端的所述通信鏈路的建立而控 制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍。在一些其他實施方式中，所述射頻接收機電路包括低噪聲放大器、下變頻混頻器 和基帶濾波器。所述低噪聲放大器被配置為放大通過無線通信鏈路從另一個通信終端入局 的通信信號。所述下變頻混頻器被配置為將放大的通信信號下變頻以生成基帶頻率通信信 號。所述基帶濾波器被配置為對所述基帶頻率通信信號進行濾波以生成濾波后的基帶信 號。所述控制器還被配置為在執行尋呼掃描的同時增大所述低噪聲放大器、所述下變頻混 頻器和/或所述基帶濾波器的動態范圍以建立與所述另一個通信終端的通信鏈路。
附圖被包括在本申請中以提供對本發明的進一步理解，并結合到本申請中且構成 本申請的一部分，附圖示出了本發明的特定實施方式。在附圖中圖1是例示包括具有根據本發明一些實施方式控制的動態范圍的射頻接收機電 路的無線通信終端的示意圖；圖2例示了示出在由于通信鏈路上的傳播損耗的突然降低而導致失去與另一個 終端的通信鏈路的情況下根據本發明一些實施方式如何控制動態范圍的圖3例示了在由于通信鏈路上的傳播損耗的突然增加而導致失去與另一個終端 的通信鏈路的情況下根據本發明一些實施方式如何控制動態范圍的圖；圖4是根據各種實施方式的可以由圖1的無線通信終端中的射頻接收機電路和控 制器執行以控制射頻接收機電路的動態范圍的操作的流程圖；以及圖5A和圖5B例示了根據各種實施方式的可以由圖1的無線通信終端中的控制器 執行以控制射頻接收機電路的動態范圍的其他操作的流程圖。
具體實施例方式下面將參照附圖來更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的實施方式。然 而，本發明可以通過多種另選形式來實施，不應被理解為局限于此處闡述的實施方式。因此，盡管本發明容許各種修改和另選形式，但是在附圖中以示例的方式示出了 本發明的特定實施方式并且將在本文中對這些實施方式進行詳細描述。然而，應該理解，并 不旨在將本發明限制為這里公開的具體形式，相反，本發明將覆蓋落入由權利要求所限定 的本發明的精神和范圍內的全部修改例、等同例和另選例。在對附圖進行的描述中，相同的 標號始終表示相同的要素。本文中使用的術語僅僅是出于描述特定實施方式的目的，而并不是意圖限制本發 明。除非上下文清楚地指出，否則在本文中使用的單數形式旨在還包含復數形式。還應當 理解，當在本文中使用了措辭“包括”時，表明了所陳述的特征、要件、步驟、操作、要素和/ 或組件的存在，但并不排除一個或更多個其他特征、要件、步驟、操作、要素、組件和/或它 們的組合的存在或者添加。而且，當一要素被表示為“響應于”另一要素/步驟(以及該另 一要素/步驟的變型)時，該要素可以直接響應于該另一要素/步驟，或者可以存在中間要 素/步驟。相反，當一要素被表示為“直接響應于”另一要素/步驟(以及該另一要素/步 驟的變型)時，不存在中間要素/步驟。在本文中使用的措辭“和/或”包括關聯的列出項 中的一個或更多個的任意組合或全部組合，并且可以被縮寫為“/”。可以理解，盡管措辭第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各種要素，但這些 要素并不應當受到這些措辭的限制。這些措辭僅用于對要素進行區分。下面參考根據本發明的實施方式的方法、裝置(系統和/或終端)和/或計算機 程序產品的框圖和/或流程圖說明來描述本發明。可以理解，框圖和/或流程圖說明中的 框以及框圖和/或流程圖說明的框的組合可以由硬件實現和/或以軟件(包括固件、駐留 軟件、微代碼等)實現，在本文中被稱為“電路”。例如，一些功能可以在計算機程序指令中 實現，可以將計算機程序指令提供給通用計算機、專用計算機、數字信號處理器和/或其他 可編程數據處理裝置的處理器以制造機器，使得經由計算機和/或其他可編程數據處理裝 置的處理器執行的指令創建用于實現在框圖和/或流程圖的框或多個框中指定的功能/動 作的方法(功能)和/或結構。這些計算機程序指令還可以存儲在能夠指示計算機和/或其他可編程數據處理 裝置的處理器按照特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在計算機可讀存儲器中 的指令產生包括實現在框圖和/或流程圖的框或多個框中指定的功能/動作的指令的制造 物品。計算機程序指令還可以加載到計算機和/或其他可編程數據處理裝置上，以使一系 列操作步驟在計算機和/或其他可編程裝置上執行以產生計算機執行的處理，使得在計算機和/或其他可編程裝置上執行的指令提供用于實現在框圖和/或流程圖的框或多個框中 指定的功能/動作的步驟。計算機可用或計算機可讀介質可以例如是電子的、磁的、光學的、電磁的或半導體 系統、裝置或終端，但并不限于此。計算機可讀介質的更多具體的示例(非窮舉性列表)將 包括以下裝置便攜式計算機磁盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編 程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、和諸如閃存盤或CD-ROM的便攜式光學和/或磁介質。還應該指出，在一些另選實現中，在框中注釋的功能/動作可以不按照流程圖中 注釋的順序發生。例如，根據涉及的功能/動作，連續示出的兩個框可以實際上大體同時地 執行或者這些框有時可以按照相反的順序執行。而且，流程圖和/或框圖中給定框的功能 可以分解為多個框，并且/或者流程圖和/或框圖的兩個或更多個框的功能可以至少部分 地結合。最后，可以在示出的框之間添加/插入其他框。盡管一些圖包括通信路徑上的箭 頭以示出通信的主方向，但應當理解的是，通信可以在示出的箭頭相反的方向上發生。本文中所使用的“無線通信終端”可以包括藍牙、蜂窩、無線局域網(WLAN)和/或 其他無線通信能力，并且可以組合語音和/或數據通信能力。在本文中，以包括藍牙通信能力的無線通信終端為背景描述本發明的各種實施方 式。但是，由于本發明可以并入其他類型的無線通信終端內，因此本發明不限于此。例如，本發明的其他實施方式可以在包括WLAN通信能力和/或蜂窩通信能力的 終端中使用。蜂窩通信終端可以被配置成根據一個或更多個蜂窩通信協議來通信，這些 協議例如為高級移動電話服務(AMPS Advanced Mobile Phone Service)、ANSI-136、全球 移動標準(GSM :Global Standard for Mobile)通信、通用分組無線服務(GPRS :General Packet Radio Service)、增強型數據速率 GSM 演進(EDGE enhanced data rates for GSM evolution)、碼分多址(CDMA :code division multiple access)、寬帶 CDMA、CDMA 2000 和 / 或通用移動電信系統(UMTS :Universal Mobile Telecommunications System)。在藍牙通信終端中，發送(TX)終端的發送功率電平被控制以降低接收(RX)終端 處的動態范圍(DR)要求。接收終端的動態范圍的上限對應于來自耦合天線的通信信號的 最大可接收電平，并且其下限對應于來自耦合天線的通信信號的最小可接收電平。對于通過終端之間的藍牙微微網鏈路進行通信的通信終端來說，如果終端的接收 機電路中的任何一個超出范圍并且接收到的無線電信號下降到最低檢測水平之下，則可能 失去終端之間的鏈路。對于如藍牙的短距離無線電通信來說，當由于終端之間的緊密接近 導致接收到的信號變得太強(這能夠造成前端接收機電路由于非線性而飽和并導致不能 檢測到接收的信號)時，也可能失去鏈路。對于短距離無線電通信來說，由于發送終端和接收終端能夠彼此非常緊密的接近 (例如，幾個厘米)，通信鏈路損耗(例如，發送器終端的天線和接收機終端的天線之間的最 小傳播損耗)可以很小(例如，小于大約3dB)。由于多數藍牙接收機具有-20到-IOdBm 的最大接收電平，因此它們必須能夠調節發送機功率電平以處于很低的水平(例如，大 約-IOdBm以下)。可以對發送功率進行控制以嘗試將接收到的信號電平保持在接收終端的接收機 電路的操作范圍的上限和下限內。當傳播損耗相對于發送機功率被控制的速率非常快速地 變化時，可以產生問題。如果失去了短距離鏈路，則終端可能不知道信號是太弱(在該情況下，發送終端應該增加其發送功率)還是太強(在該情況下，發送終端應該降低其發送功 率)。例如在藍牙尋找(sniff)模式期間，一對終端可能每隔1. 28秒才進行通信，或者 甚至以更長的時間間隔(當藍牙通信電路臨時蘇醒(例如，加電)時)進行通信。因此，如 果終端相對于彼此迅速移動，在藍牙尋找模式期間，發送終端的功率電平可能不足以跟蹤 通信連接損耗的變化，并由此可以導致接收的功率電平超出接收終端的接收機電路的動態 范圍以外，并且導致失去終端之間的通信鏈路。接收終端可能不具有確定是否請求發送終 端增加或降低發送終端的發送功率電平以使能重新建立終端之間的通信鏈路的方法。本發明的各種實施方式可能來源于這樣一種認識，即，當失去短距離通信鏈路時， 通過臨時地增大接收機電路的動態范圍直到恢復該鏈路并再次控制發送功率為止，可以重 新建立該鏈路，之后可以減小接收機電路的動態范圍。例如，在一些實施方式中，響應于鏈路的失去，通過增加供應給接收機前端電路的 電力和/或通過控制接收機前端電路的其他操作參數，接收機電路的動態范圍被臨時地增 大到正常工作范圍之上。響應于鏈路的恢復，通過減小供應給接收機前端電路的電力和/ 或通過減小接收機前端電路的其他操作參數，接收機電路的動態范圍被減小。由于對接收機電路的動態范圍進行動態的控制，因此可以利用較小的正常動態范 圍來操作接收機電路(即，在通過通信鏈路的正常通信期間)，這可以降低接收機電路的功 率消耗同時保持通信鏈路。盡管通信鏈路的失去導致接收機電路的動態范圍的臨時增大并 可能造成接收機的功率消耗的相應增大，但該增大的功率消耗僅是重新建立鏈路時臨時發 生的。現在將參考圖1描述本發明的實施方式。圖1是例示了無線通信終端100的示意 圖，無線通信終端100包括射頻接收機電路，該射頻接收機電路具有根據本發明一些實施 方式控制的動態范圍。圖1中示出的示例性無線通信終端100還包括天線102、射頻接收機電路110、藍 牙通信控制器120、射頻發送機電路130以及其他功能電路140。本文中使用的術語“控制 器”可以包括數字邏輯電路和/或模擬電路，數字邏輯電路包括但不限于門陣列、程序代碼 執行電路(例如，微處理器)、分立邏輯電路元件。射頻發送機電路130可以被配置為在終端100根據藍牙協議進行發送時使用的發 送機射頻前端。如上所述，可以例如由藍牙通信控制器120響應于從通過藍牙通信鏈路與 終端100進行通信的另一個通信終端接收到的控制信號對從射頻發送機電路130發送的功 率電平進行控制。功能電路140可以被配置為提供操作，這些操作使無線通信終端能夠工 作為例如無線耳機、蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、無線鍵盤和/或鼠標、和/或臺式/膝 上型/掌上型計算機。可以充當藍牙射頻接收機前端的示例性射頻接收機電路110包括低噪聲放大器 112、下變頻混頻器114、濾波器116和/或模數轉換器(ADC) 118。低噪聲放大器112被配 置為放大來自另一個通信終端的入局通信信號。下變頻混頻器114被配置為對由低噪聲放 大器112輸出的放大信號進行下變頻以生成基帶頻率信號。基帶濾波器116被配置為對基 帶頻率信號進行濾波以生成濾波后的基帶信號。模數轉換器118被配置為對濾波后的基帶 信號采樣以生成一系列數字數據信號樣本。
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根據各種實施方式，響應于通信鏈路的失去，可以通過控制低噪聲放大器112、下 變頻混頻器114、基帶濾波器116和/或模數轉換器(ADC) 118中的一個或更多個的操作特 性，臨時增大射頻接收機電路110的動態范圍。藍牙通信控制器120可以包括接收機動態 范圍控制器122，接收機動態范圍控制器122控制射頻接收機電路110的動態范圍以響應 于通信鏈路的失去而增大其動態范圍，并且在鏈路恢復后將動態范圍恢復回較低的操作范 圍。圖4是根據各種實施方式的可以由射頻接收機電路110和動態范圍控制器122執 行以控制射頻接收機電路Iio的動態范圍的操作400的流程圖。參考圖4，當來自另一個通 信裝置的通信信號處于射頻接收機電路110的動態范圍內時，射頻接收機電路110通過無 線通信鏈路接收(框410)該通信信號。動態范圍控制器122響應于檢測到該另一個通信 裝置與射頻接收機電路110之間的無線通信鏈路的意外失去而控制(框41 射頻接收機 電路110臨時增大其動態范圍。通過增大動態范圍，射頻接收機電路110能夠再次正確地 接收來自該另一個通信裝置的信號，并且由此能夠重新建立到該另一個通信裝置的藍牙通 信鏈路。響應于正在重新建立通信鏈路，動態范圍控制器122控制(框414)射頻接收機電 路110減小其動態范圍。圖5A和圖5B例示了根據各種實施方式的可以由射頻接收機電路110和動態范圍 控制器122執行以控制射頻接收機電路110的動態范圍的其他操作的流程圖。參考圖5A 和圖5B，動態范圍控制器122確定(框510)與另一個通信終端的現有通信鏈路何時意外失 去(即，未經終端100的終止鏈路的慎重決定)。在從無線通信終端100向另一個通信終端發送數據后的閾值時間內未從該另一 個通信終端接收到通信響應時，藍牙通信控制器120或藍牙通信控制器120中的動態范圍 控制器122可以確定通信鏈路已經意外失去。另選地或附加地，當從該另一個通信終端接 收到的數據分組中的比特差錯超過閾值數量時，可以確定通信鏈路已經意外失去。響應于通信鏈路的失去，動態范圍控制器122可以控制低噪聲放大器112增大射 頻接收機電路110的動態范圍。射頻接收機電路110的動態范圍可以主要由低噪聲放大器 112的操作特性來限制。例如，動態范圍的下限可以由低噪聲放大器112的本底噪聲(noise floor)來限制。根據以下等式，射頻接收機電路110的靈敏度可以由接收機信噪比、噪聲帶 寬和噪聲系數來限制RX 靈敏度=SNR+kTB+NF (dBm)，其中，RX^ss表示射頻接收機電路110的靈敏度，項SNR是信噪比，項k是玻爾茲 曼常數，項T是溫度，項NF是噪聲系數，并且項B是噪聲帶寬。噪聲系數(NF)可以取決于 低噪聲放大器112的操作特性和偏流。低噪聲放大器112例如可以具有2dB至5dB的范圍 內的噪聲系數。接收機靈敏度例如可以是大約_85daii。動態范圍的上限可以由低噪聲放大器112的操作線性特性來限制，該操作線性特 性可以主要受到通過低噪聲放大器112的輸入級的偏流的限制。因此，盡管付出了更高的 功率消耗的代價，但是可以向低噪聲放大器112提供更大的偏流以產生射頻接收機電路 110的更大的動態范圍。根據一些實施方式，在試圖重新建立失去的通信鏈路的同時，動態范圍控制器122 增大(框512)供應給低噪聲放大器112的偏流以增大接收機110的動態范圍(例如，最大可接收信號電平和/或最小可接收信號電平)。在試圖重新建立失去的通信鏈路的同時，動 態范圍控制器122可以附加地或另選地增大供應給下變頻混頻器114的偏流(框514)和 /或增大供應給基帶濾波器116的偏流(框516)，以增大接收機電路110的動態范圍。在 對偏流進行控制時，動態范圍控制器122可以控制供應給低噪聲放大器112、下變頻混頻器 114和/或基帶濾波器116的各種晶體管電路的偏流，以調節射頻接收機電路110的動態范 圍。通過提高下變頻混頻器114對入局通信信號進行下變頻的速率(S卩，當應用(次) 采樣下變頻時)，動態范圍控制器122可以增大(框518)射頻接收機電路110的動態范圍。 射頻接收機電路110的動態范圍還可以取決于本機振蕩器113 (L0或VC0)的性能。本機振 蕩器113的相位噪聲行為影響接收機靈敏度(受到信號相位的擾動的影響，但也受到相互 混頻的影響)。因此，動態范圍控制器122可以被配置為增大供應給本機振蕩器113的偏 流，由此改善其相位噪聲行為。動態范圍控制器122可以增加由模數轉換器118從其來自濾波器116的濾波后的 信號的每一個樣本輸出的數據比特的數量(即，增加模數轉換器118轉換分辨率)(框520) 和/或提高模數轉換器118的采樣速率(即，從模數轉換器118輸出數字數據樣本的速率) (框 522)。當動態范圍控制器122改變數據比特的數量和/或模數轉換器118的采樣速率 時，動態范圍控制器122還可以使藍牙通信控制器120調整(框524)數據檢測算法(例如， 維特比檢測算法)以跟蹤數據比特的數量和/或對模數轉換器118的采樣速率的變化，使 得藍牙控制器120能夠正確地檢測從另一個通信終端接收的經過下變頻和采樣的信號中 的數據比特，所述數據檢測算法用于在從模數轉換器118輸出的一系列數字數據信號樣本 中檢測來自另一個通信終端的數據比特。按照這種方式增大動態范圍可以將接收到的信號的電平移動到接收機電路110 的增大的動態范圍內，使得射頻接收機電路110可以正確地檢測到該信號。藍牙控制器120 和/或動態范圍控制器122可以確定與另一個通信終端的通信鏈路在何時被重新建立(框 526)。在進行嘗試以重新建立通信鏈路的同時，動態范圍控制器122還可以增大射頻接收 機電路110的動態范圍。例如，在框5 處確定通信鏈路已經被重新建立前，動態范圍控制 器122可以重復地執行框512至框524中一個或更多個框的操作以進一步增大偏流、提高 下變頻速率、增加模數轉換器118針對每個信號樣本輸出的比特的數量和/或提高模數轉 換器118的采樣速率。藍牙控制器120和/或動態范圍控制器122可以被配置為向另一個通信終端發送 功率控制命令以控制來自該另一個通信終端的發送功率電平。動態范圍控制器122接著可 以被配置為在檢測到已經重新建立了與另一個通信終端的無線通信鏈路并且該另一個通 信終端再次響應所發送的功率控制命令前延遲減小射頻接收機電路110的動態范圍(框 528)。為了減小射頻接收機電路110的動態范圍，動態范圍控制器122可以減小供應給 低噪聲放大器的偏流(框530)，減小供應給下變頻混頻器114的偏流(框53 ，和/或減 小供應給基帶濾波器116的偏流(框534)。動態范圍控制器122可以另選地或附加地降低 下變頻混頻器114對入局通信信號進行下變頻的速率(框536)以減小動態范圍。
動態范圍控制器122可以另選地或附加地減少模數轉換器118針對每個數字數據 信號樣本輸出的比特數量(框538)(例如，將比特的數量恢復到正常的操作數量)和/或減 降低模數轉換器118從入局通信信號生成數字數據信號樣本的采樣速率(框MO)(例如， 將采樣速率恢復到正常操作速率)以減小動態范圍。動態范圍控制器122可以動態地調整 藍牙控制器120使用的數據檢測算法以跟蹤模數轉換器118針對數字數據信號樣本輸出的 比特的數量和/或速率的變化，使得能正確地檢測來自另一個通信終端的數據。現在將參考圖2和圖3描述可以由動態范圍控制器122和射頻接收機電路110執 行的這些和其他操作和方法。圖2例示了示出根據本發明的一些實施方式如何響應于無線 通信鏈路上的傳播損耗中的突然降低(例如，終端移動到一起)來控制動態范圍的圖。圖 3例示了示出根據本發明的一些實施方式如何響應于無線通信鏈路上的傳播損耗中的突然 增加(例如，終端進一步分開)來控制動態范圍的圖。在圖2和圖3中，假定低噪聲放大器 112具有50db的正常動態范圍、_20dBm的最大輸入電平和-70dBm的接收機靈敏度。參考圖2，接收的信號功率初始位于正常輸入范圍(_40dBm)內。但是，在時刻A 處，傳播損耗突然降低40dB。結果，接收的信號功率電平上升到OdBm，該信號功率電平位于 射頻接收機電路110的正常動態范圍之外。射頻接收機電路110因此失去了正確檢測另一 個終端發送的信號的能力。響應于失去通信鏈路，在試圖重新建立失去的通信鏈路的同時， 動態范圍控制器122增大供應給低噪聲放大器112、下變頻混頻器114和/或濾波器116的 偏流以增大接收機電路110的動態范圍(例如，最大接收機電平和最小接收機電平)。作為增大偏流的結果，動態范圍增加到100dB。盡管按照該方式增大動態范圍可能 導致接收機電路110的額外功率消耗，但這種增加僅偶爾發生并且僅持續較短期間。作為 增大動態范圍的結果，Ocffim輸入信號功率電平上升到射頻接收機電路110的操作動態范圍 內并因此可以被正確地檢測。因此，可以恢復與另一個終端的通信鏈路并且命令另一個終 端的發送器將其發送功率電平降低40dB，使得接收的信號功率電平返回到-40dBm的正常 電平。響應于另一個通信終端在時刻B處降低其發送功率，動態范圍控制器122使接收機 電路110的動態范圍返回到50dB的正常范圍。現在將參考圖3來描述相反的情況。參考圖3，在時刻A處，傳播損耗突然上升 40dB (例如，終端被突然移動得彼此相距更遠)。接收的信號功率電平下降到-SOdB的水平 (低于_70dBm的正常接收機靈敏度)。范圍控制器122通過在時刻B處增大接收機電路 110的動態范圍(例如，不知道接收的信號變得太弱還是太強)來對通信鏈路的失去進行響 應。新得到的_90dBm的接收機靈敏度使得接收機電路110能夠再次正確地檢測接收的信 號并由此恢復與另一個終端的通信鏈路。控制器120命令另一個終端將其發送機功率電平 增加到足以使接收的信號功率電平處于正常范圍內的水平。動態范圍控制器122接著將接 收機電路110的動態范圍恢復到正常范圍。在上面的描述中，接收機中的動態范圍基于通信鏈路的失去和隨后的通信鏈路的 重新建立而變化。按照相似的方式，可以在建立通信鏈路之前增大動態范圍。即，如果還未 建立通信鏈路，發送機功率電平以及傳播損耗對于接收機是未知的。例如，在藍牙中，接收 機以很低的占空比執行尋呼掃描過程以偵聽尋呼消息。這些尋呼掃描可以在高動態范圍條 件下執行以提高檢測的概率。一旦建立起通信鏈路，功率控制將允許接收機顯著地減小其 動態范圍以便于節省電力。
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因此，在一些實施方式中，動態范圍控制器122可以控制射頻接收機電路110(諸 如根據上面解釋的一個或更多個操作)在執行尋呼掃描的同時臨時增大射頻接收機電路 110的動態范圍以建立與另一個通信終端的通信鏈路，并且可以接著在建立了與該另一個 通信終端的通信鏈接后減小射頻接收機電路110的動態范圍。已經在附圖和說明書中公開本發明的示例性實施方式。盡管使用了特定的措辭， 但是這些措辭僅用于一般和描述意義而不用于限制的目的，本發明的范圍由所附的權利要 求書限定。
權利要求
1.一種無線通信終端，該無線通信終端包括射頻接收機電路，該射頻接收機電路被配置為當來自另一個通信終端的通信信號處于 所述射頻接收機電路的動態范圍內時通過無線通信鏈路接收所述通信信號；和控制器，該控制器被配置為執行以下操作響應于檢測到所述另一個通信終端與所述 射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的意外失去，控制所述射頻接收機電路臨時增大 所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收 機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立，控制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收 機電路的動態范圍。
2.根據權利要求1所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括具有晶體管電路的低噪聲放大器，所述低噪聲放大器被配置 為放大來自所述另一個通信終端的入局通信信號；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給所 述低噪聲放大器的所述晶體管電路的偏流以增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響 應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新 建立而減小供應給所述低噪聲放大器的所述晶體管電路的偏流。
3.根據權利要求1至2中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括低噪聲放大器，所述低噪聲放大器放大來自所述另一個通信 終端的入局通信信號；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大針對所述 低噪聲放大器的電源電壓以增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響應于檢測到所述 另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小針對 所述低噪聲放大器的電源電壓以減小所述射頻接收機電路的動態范圍。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括具有晶體管電路的下變頻混頻器，所述下變頻混頻器將來自 所述另一個通信終端的入局通信信號下變頻為基帶頻率；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給所 述下變頻混頻器的所述晶體管電路的偏流以增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響 應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新 建立而減小供應給所述下變頻混頻器的所述晶體管電路的偏流以減小所述射頻接收機電 路的動態范圍。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括下變頻混頻器，所述下變頻混頻器將來自所述另一個通信終 端的入局通信信號下變頻為基帶頻率；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而提高所述下變 頻混頻器對所述入局通信信號進行下變頻的速率以增大所述射頻接收機電路的動態范圍， 并且響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路 的重新建立而降低所述下變頻混頻器對所述入局通信信號進行下變頻的速率以減小所述 射頻接收機電路的動態范圍。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括基帶濾波器，所述基帶濾波器對來自所述另一個通信終端的 被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行濾波以生成濾波后的基帶信號；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大供應給所 述基帶濾波器的偏流以增大所述射頻接收機電路的動態范圍，并且響應于檢測到所述另一 個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小供應給所 述基帶濾波器的偏流以減小所述射頻接收機電路的動態范圍。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括低噪聲放大器、下變頻混頻器和濾波器；所述低噪聲放大器被配置為放大來自所述另一個通信終端的入局通信信號；所述下變頻混頻器被配置為將來自所述另一個通信終端的入局通信信號下變頻為基 帶頻率；所述基帶濾波器被配置為對基帶頻率通信信號進行濾波以生成濾波后的基帶信號；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增大所述低噪 聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的動態范圍，并且響應于檢測到所述 另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立而減小所述 低噪聲放大器、所述下變頻混頻器和/或所述基帶濾波器的動態范圍。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括模數轉換器，所述模數轉換器對來自所述另一個通信終端的 被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行采樣以生成一系列數字數據信號樣本；并且所述控制器還被配置為響應于檢測到所述無線通信鏈路的意外失去而增加所述模數 轉換器針對各所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量以增大所述射頻接收機電路的動 態范圍，并且響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通 信鏈路的重新建立而減少所述模數轉換器針對各所述數字數據信號樣本輸出的比特的數 量以減小所述射頻接收機電路的動態范圍。
9.根據權利要求8所述的無線通信終端，其中所述控制器還被配置為執行至少一種數據檢測算法以在所述一系列數字數據信號樣 本中檢測來自所述另一個通信終端的數據比特，并且動態地調整所述至少一種數據檢測算 法以跟蹤所述模數轉換器針對各所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量的變化，使得所 述數據檢測算法能夠正確地檢測來自所述另一個通信終端的數據比特。
10.根據權利要求9所述的無線通信終端，其中所述至少一種數據檢測算法包括維特比數據檢測算法；并且所述控制器被配置為改變所述維特比數據檢測算法的收斂長度以跟蹤所述模數轉換 器針對各所述數字數據信號樣本輸出的比特的數量的變化。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括模數轉換器，所述模數轉換器對來自所述另一個通信終端的 被下變頻為基帶信號的入局通信信號進行采樣以生成一系列數字數據信號樣本；并且所述控制器還被配置為通過提高所述模數轉換器從所述入局通信信號生成所述數字 數據信號樣本的采樣速率來對檢測到所述無線通信鏈路的意外失去進行響應，并且通過降低所述模數轉換器從所述入局通信信號生成所述數字數據信號樣本的采樣速率來對檢測 到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路的重新建立進行 響應。
12.根據權利要求11所述的無線通信終端，其中所述控制器還被配置為執行至少一種數據檢測算法以在所述一系列數字數據信號樣 本中檢測來自所述另一個通信終端的數據比特，并且動態地調整所述至少一種數據檢測算 法以跟蹤所述模數轉換器的采樣速率的變化，使得所述數據檢測算法能夠正確地檢測來自 所述另一個通信終端的數據比特。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括藍牙接收機電路，所述藍牙接收機電路被配置為進行工作以 與所述另一個通信終端建立藍牙通信鏈路；并且所述控制器還被配置為通過控制所述藍牙接收機電路臨時增大所述藍牙接收機電路 的動態范圍來對檢測到所述藍牙通信鏈路的意外失去進行響應，并且通過控制所述藍牙接 收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍來對檢測到與所述另一個通信終端的所述 藍牙通信鏈路的重新建立進行響應。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的無線通信終端，其中所述控制器還被配置為在從所述無線通信終端向所述另一個通信終端發送數據后的 閾值時間內未從所述另一個通信終端接收到通信響應時，確定所述無線通信鏈路已經意外 失去。
15.根據權利要求1至14中任一項所述的無線通信終端，其中所述控制器還被配置為在從所述另一個通信終端接收的數據分組中的比特差錯超過 閾值數量時，確定所述無線通信鏈路已經意外失去。
16.根據權利要求1至15中任一項所述的無線通信終端，其中所述控制器還被配置為向所述另一個通信終端發送功率控制命令以控制來自所述另 一個通信終端的發送功率電平，并且所述控制器被配置為延遲控制所述射頻接收機電路減 小所述射頻接收機電路的動態范圍直到檢測到與所述另一個通信終端的所述無線通信鏈 路的重新建立后并且確定所述另一個通信終端再次對發送的功率控制命令進行響應后為 止。
17.一種方法，該方法包括以下步驟當來自另一個通信終端的通信信號處于射頻接收機電路的動態范圍內時，通過無線通 信鏈路接收所述通信信號；響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路 的意外失去，控制所述射頻接收機電路臨時增大所述射頻接收機電路的動態范圍；以及響應于檢測到所述另一個通信終端與所述射頻接收機電路之間的所述無線通信鏈路 的重新建立，控制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍。
18.根據權利要求17所述的方法，該方法還包括以下步驟向所述另一個通信終端發送功率控制命令以控制來自所述另一個通信終端的發送功 率電平；和延遲控制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收機電路的動態范圍直到檢測到與所述另一個通信終端之間的所述無線通信鏈路的重新建立后并且確定所述另一個通信終端 再次對發送的功率控制命令進行響應后為止。
19.一種無線通信終端，該無線通信終端包括射頻接收機電路，該射頻接收機電路被配置為當來自另一個通信終端的通信信號處于 所述射頻接收機電路的動態范圍內時通過無線通信鏈路接收所述通信信號；控制器，該控制器被配置為在執行尋呼掃描的同時控制所述射頻接收機電路臨時增大 所述射頻接收機電路的動態范圍以建立與另一個通信終端的通信鏈路，并且響應于建立了 與所述另一個通信終端的所述通信鏈路而控制所述射頻接收機電路減小所述射頻接收機 電路的動態范圍。
20.根據權利要求19所述的無線通信終端，其中所述射頻接收機電路包括低噪聲放大器，該低噪聲放大器被配置為放大通過無線通信鏈路從另一個通信終端入 局的通信信號；下變頻混頻器，該下變頻混頻器被配置為將放大的通信信號進行下變頻以生成基帶頻 率通信信號；以及基帶濾波器，該基帶濾波器被配置為對所述基帶頻率通信信號進行濾波以生成濾波后 的基帶信號；并且所述控制器還被配置為在執行所述尋呼掃描的同時增大所述低噪聲放大器、所述下變 頻混頻器和/或所述基帶濾波器中至少一個的動態范圍以建立與所述另一個通信終端的 所述通信鏈路。
全文摘要
一種無線通信終端包括射頻接收機電路和控制器。當通信信號處于射頻接收機電路的動態范圍內時，射頻接收機電路通過無線通信鏈路從另一個通信終端接收通信信號。響應于檢測到該另一個通信終端與射頻接收機電路之間的無線通信鏈路的意外失去，控制器控制射頻接收機電路臨時增大射頻接收機電路的動態范圍。響應于檢測到該另一個通信終端與射頻接收機電路之間的無線通信鏈路的重新建立，控制器接著控制射頻接收機電路減小射頻接收機電路的動態范圍。
文檔編號H04B1/10GK102150373SQ200980135608
公開日2011年8月10日 申請日期2009年3月16日 優先權日2008年9月15日
發明者雅各布·科內利斯·哈特森 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司