無線接收機及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種無線接收機及其使用方法。
【背景技術】
[0002]無線通信系統包括無線發送機及無線接收機，因此無線發送機及無線接收機的工作狀態直接決定無線通信系統的性能。通常OFDM無線通信系統中的無線接收機是基于零中頻(ZIF)架構的，而該無線接收機在工作過程中會產生干擾無線通信系統的干擾信號，即直流(DC)。DC對于無線通信系統的性能損害主要表現為兩方面:一是降低ADC(模數轉換器)有效比特數，從而降低了無線通信系統SNR(信噪比)的動態范圍；二是對OFDM這種無線通信主流空口技術，DC會嚴重降低基帶模塊FFT的性能。
[0003]目前，在應對DC影響無線通信系統的性能問題時，主要采用方案是射頻端通過系統初始化時生成的靜態DC測量表消除射頻DC，同時在數字基帶采用濾波器補償殘留DC。但現有的方案存在以下不足:
[0004]I)靜態DC消除模式，不具備實時特性，無法覆蓋芯片及板級元器件差異所導致的DC值不一致性；
[0005]2)靜態DC消除模式，會導致較大的殘留DC，從而降低數字基帶系統的性能；
[0006]3)數字基帶無反饋機制，數字基帶在測量到較大殘留DC時，只能采用補償模式來部分提尚基帶性能；
[0007]4)數字基帶DC —階濾波器采用單系數模式，不能很好的權衡暫態快速跟蹤與穩態低紋波特性的需求。
[0008]針對現有的方案無法徹底消除無線接收機所產生的DC，造成對無線通信系統的性能下降的問題，本領域技術人員一直在尋找較佳的解決方案。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種無線接收機及其使用方法，以解決現有的方案無法徹底消除無線接收機所產生的DC，導致無線通信系統性能仍受DC干擾的問題。
[0010]為解決上述技術問題，本發明提供一種無線接收機，所述無線接收機包括:
[0011]模擬DC消除器、模擬DC量化表模塊、模數轉換器、自適應增益控制器、數字DC估計器及數字DC補償器，其中，
[0012]所述自適應增益控制器接收所述模數轉換器輸出的信號，并估算射頻鏈路的射頻增益；
[0013]所述模擬DC消除器接收無線信號及所述自適應增益控制器輸出的信號，根據所述自適應增益控制器估算的所述射頻增益查找所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取所述無線信號的模擬DC量化值，以消除所述無線信號中的模擬DC ;
[0014]模數轉換器接收所述模擬DC消除器輸出的信號并對其進行模數轉換，并將經過模數轉換后的信號分別輸出給數字估計器、數字DC補償器及自適應增益控制模塊；
[0015]所述數字DC估計器接收所述模數轉換器輸出的信號，并估計所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC值；
[0016]所述數字DC補償器接收所述模數轉換器輸出的信號及所述數字DC估計器輸出的信號，利用所述數字DC估計器估計的所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC值補償掉所述模數轉換器輸出的信號中的殘余的數字DC，并輸出補償后的信號。
[0017]可選的，在所述的無線接收機中，還包括DC反饋控制器，所述DC反饋控制器接收所述自適應增益控制器輸出的信號及所述數字DC估計器輸出的信號，并輸出信號給所述模擬DC量化表模塊，以修正所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表。
[0018]可選的，在所述的無線接收機中，所述DC反饋控制器包括判斷模塊及與所述判斷模塊相連的修正模塊，其中，
[0019]所述判斷模塊接收所述數字DC估計器輸出的信號，并判斷所述數字DC估計器輸出的信號所承載的所述數字DC值的絕對值是否大于預定門限值，若是，則運行所述修正模塊，反之，則不運行所述修正模塊；
[0020]所述修正模塊接收所述自適應增益控制器輸出的信號，根據所述自適應增益控制器輸出的信號的射頻增益確定所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表中存在誤差的模擬DC量化值，并根據所述數字DC估計器輸出的信號所承載的所述數字DC值修正存在誤差的模擬DC量化值。
[0021]可選的，在所述的無線接收機中，所述數字DC估計器為具有雙反饋系數的一階低通濾波器，所述雙反饋系數包括第一反饋系數及第二反饋系數，所述第一反饋系數帶寬高于所述第二反饋系數，將幀頭校驗序列作為切換反饋系數的控制信號，當所述幀頭校驗序列判斷為錯誤時，采用第一反饋系數，以快速跟蹤所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC ;當所述幀頭校驗序列判斷為正確時，采用第二反饋系數，以穩態跟蹤所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC。
[0022]可選的，在所述的無線接收機中，所述模擬DC消除器包括依次連接的數據調用模塊、數模轉換器、模擬信號偏置模塊，所述數據調用模塊接收無線信號及所述模擬DC量化表模塊輸出的信號，并根據無線信號的射頻增益及所述模擬DC量化表，獲取無線信號的模擬DC量化值；所述數模轉換器將所述模擬DC量化值轉換為模擬DC ;所述模擬信號偏置模塊通過模擬信號偏移的方式將所述模擬DC消除。
[0023]可選的，在所述的無線接收機中，所述模擬DC量化表的生成過程如下:
[0024]在所述無線接收機的初始化階段，射頻鏈路利用模擬DC測量算法測量射頻增益最大值與射頻增益最小值之間的每個射頻增益所對應的模擬DC量化值；
[0025]當所有射頻增益都測量完，將測量每個射頻增益所對應的模擬DC量化值存入模擬量化表。
[0026]可選的，在所述的無線接收機中，所述數字DC補償器為一減法器。
[0027]可選的，在所述的無線接收機中，還包括低噪放大器及混頻器，所述無線信號先后經過低噪放大器、所述混頻器處理后傳輸給所述模擬DC消除器。
[0028]可選的，在所述的無線接收機中，還包括低通濾波器及變增益放大器，所述模擬DC消除器輸出的信號先后經過所述低通濾波器、所述變增益放大器處理后傳輸給所述模數轉換器。
[0029]可選的，在所述的無線接收機中，所述自適應增益控制器輸出的信號均傳輸給所述低噪放大器、所述混頻器、所述低通濾波器及所述變增益放大器，以對所述低噪放大器、所述混頻器、所述低通濾波器及所述變增益放大進行自適應調節。
[0030]本發明還提供一種無線接收機的使用方法，包括如下步驟:
[0031]模擬DC消除器接收無線信號，并根據所述無線信號的射頻增益查找所述模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取所述無線信號的模擬DC量化值，以消除所述無線信號中的模擬DC ；
[0032]模數轉換器接收所述模擬DC消除器輸出的信號并對其進行模數轉換，并將經過模數轉換后的信號分別輸出給數字估計器、數字DC補償器及自適應增益控制模塊；
[0033]所述自適應增益控制器接收所述模數轉換器輸出的信號并對其進行自適應調節，并將進行自適應調整后的信號輸出給模擬DC量化表模塊；
[0034]數字DC估計器接收所述模數轉換器輸出的信號，并估計所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC值；
[0035]數字DC補償器接收所述模數轉換器輸出的信號及所述數字DC估計器輸出的信號，利用所述數字DC估計器估計的所述模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC值補償掉所述模數轉換器輸出的信號中的殘余的數字DC，并輸出補償后的信號。
[0036]在本發明所提供的無線接收機及其使用方法中，模擬DC消除器根據無線信號的射頻增益查找模擬DC量化表模塊中存儲的模擬DC量化表，獲取無線信號的模擬DC量化值，消除無線信號中的模擬DC ;利用模數轉換器將模擬DC消除器輸出的信號進行模數轉換，之后數字DC補償器利用數字DC估計器估計的模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC值補償掉模數轉換器輸出的信號中的殘余的數字DC通過模擬DC的消除和殘余的數字DC的補償，幾乎徹底消除了無線信號中的DC，避免DC的存在對無線通信系統性能造成損害，提高了無線通信系統的接收靈敏度性能。另一方面，由于DC反饋控制器的存在，實現對數字DC估計器輸出的信號所承載的數字DC值進行實時監控，以對模擬DC量化表模塊存儲的模擬DC量化表進行實時修正，提高了模擬DC量化表的準確性，為后續準確的確定無線信號的模擬DC量化值、較好的消除模擬DC奠定基礎。另一方面，由于數字DC估計器采用具有雙反饋系數的一階低通濾波器，可以實時快速跟蹤補償模數轉換器輸出的信號中殘余的數字DC，從而提高了無線接收機的解調性能。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明一實施例中無線接收機的結構示意圖；
[0038]圖2是本發明一實施例中模擬DC量化表模塊的工作原理示意圖；
[0039]圖3是本發明一實施例中模擬DC消除器的工作原理示意圖；
[0040]圖4是本發明一