處理接收的數字化信號的方法和移動無線電通信終端設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開的各個方面總體涉及用于調整無線接收器以適應由雜散干擾和鏡像頻率所引起的信號衰減的方法。
【背景技術】
[0002]移動通信中所使用的現代射頻(RF)接收器通常利用直接變頻或低中頻(1w-1F)接收來接收和解調無線接收的無線電信號。這些無線接收的無線電信號通常包含所需的的或所期望的已被調制到預定義載波頻率上的信號。直接變頻接收器通過將所需的信號直接變頻到基帶頻率來解調無線電信號。這可以使用RF接收器中的本地振蕩器組件來執行，其中所述本地振蕩器組件具有基本匹配于載波頻率的振蕩頻率。
[0003]相反地，低中頻接收器(也被稱為超外差接收器)執行向中頻的初始變頻。例如，低中頻接收器可以在執行最終的解調之前首先將接收到的射頻信號下變頻到非基帶中頻。低中頻接收器可以使用具有不等于載波頻率的頻率的本地振蕩器，這使得所需的信號從載波頻率移位到非基帶中頻。
[0004]由于直接變頻接收器所需要的高頻電路的復雜性，因此低中頻接收器提供了更大的簡化。然而，所有低中頻接收器的性能都遭受“鏡像頻率”的影響，其中“鏡像頻率”是不可避免地被引入中頻信號中的。由于頻域的對稱性質，因此額外的不需要的頻率也隨著所需信號一起被轉換到中頻。于所需信號之上存在該不需要的頻率可能衰減所需信號的完整性。因此，低中頻接收器一般對IF信號進行進一步處理以補償鏡像頻率的負面影響。
【發明內容】
[0005]本發明的一方面公開了一種處理信號的方法，該方法包括:接收在位于預定義頻帶中的第一載波頻率處的第一信號;對在高于所述第一載波頻率的頻率處接收的第二信號的信號等級進行測量;對在低于所述第一載波頻率的頻率處接收的第三信號的信號等級進行測量;基于所接收的第二信號的信號等級和所接收的第三信號的信號等級，來從多個中間混頻載波頻率中選擇用于處理所接收的第一信號的至少一部分的中間混頻載波頻率；以及使用所選擇的中間混頻載波頻率來對所接收的第一信號的至少一部分執行中頻接收。
[0006]本發明的一方面公開了一種移動無線電通信終端設備，該動無線電通信終端設備包括:接收器，其被配置為接收被調制于位于預定義頻帶中的第一載波頻率處的第一信號；第一電路，其被配置為對在高于所述第一載波頻率的頻率處接收的第二信號的信號等級進行測量;第二電路，其被配置為對在低于所述第一載波頻率的頻率處接收的第三信號的信號等級進行測量;選擇器，其被配置為基于所接收的第二信號的信號等級和所接收的第三信號的信號等級，來從多個中間混頻載波頻率中選擇用于處理所接收的第一信號的至少一部分的中間混頻載波頻率；以及第三電路，其被配置為使用所選擇的中間混頻載波頻率對所接收的第一信號的至少一部分執行中頻接收。
[0007]本發明的一方面公開了一種用于對位于預定義頻帶中的第一載波頻率處接收的第一信號進行處理的移動無線電通信終端設備，該移動無線電通信終端設備包括:第一電路，其被配置為對在高于所述第一載波頻率的頻率處接收的信號的信號等級進行測量;第二電路，其被配置為對在低于所述第一載波頻率的頻率處接收的信號的信號等級進行測量;選擇器，其被配置為基于所測量的信號等級從多個中間混頻載波頻率中選擇用于處理所接收的第一信號的至少一部分的中間混頻載波頻率;混頻器，其被配置為將所述第一信號的至少一部分與所選擇的中間載波頻率進行混頻以生成中間信號；以及第一處理器，其被配置為對所述中間信號進行處理。
【附圖說明】
[0008]在附圖中，貫穿不同的視圖，相似的參考標號通常指代相同的部分。附圖不一定按照比例繪制，而是通常將重點放在闡述本發明的原理上。在下文的描述中，參照以下附圖對本發明的各個實施例進行描述，其中:
[0009]圖1示出了移動無線電通信系統；
[0010]圖2示出了圖1的UE的各種組件和電路；
[0011 ]圖3A-圖3D示出了無線信號接收的各種頻域圖；
[0012]圖4示出了易受到雜散干擾的無線接收器；
[0013]圖5示出了雜散干擾的頻域圖；
[0014]圖6示出了低中頻接收的頻域圖；
[0015]圖7不出了低中頻接收中鏡像頻率干擾的不例；
[0016]圖8A-圖8C示出了低中頻接收的各種頻域圖；
[0017]圖9示出了具有適應性中頻選擇的無線接收器；
[0018]圖10示出了用于中頻選擇的信道測量的頻域圖；
[0019]圖11示出了具有適應性中頻選擇的無線接收器的示例性內部組件；
[0020]圖12示出了被配置為通過多個載波來接收信號的具有適應性中頻選擇的無線接收器；
[0021]圖13示出了被配置為通過多個載波來接收信號的具有適應性中頻選擇的無線接收器的示例性內部組件；
[0022]圖14示出了示出處理信號的方法的流程圖；以及
[0023]圖15示出了示出對所接收的在第一載波頻率上被調制的第一信號進行處理的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]以下【具體實施方式】引用附圖，這些附圖通過說明的方式示出了本發明可以被實施于的實施例和具體細節。
[0025]詞語“示例性”在本文被用來指“作為示例、實例、或說明”。本文作為“示例性”描述的任何實施例或設計不必解釋為相對于其他實施例或設計是優選的或有利的。
[0026]如本文所使用的，“電路”可以被理解為任何種類的邏輯實現實體，其可以是運行存儲于存儲器、固件或其任意組合中的軟件的專用電路或處理器。而且，“電路”可以是硬連線邏輯電路或諸如可編程處理器(例如，微處理器(例如，復雜指令集計算機(CISC)處理器或精簡指令集計算機(RISC)處理器))之類的可編程邏輯電路。“電路”還可以是運行軟件(例如，任意種類的計算機程序(例如使用諸如Java之類的虛擬機器代碼的計算機程序))的處理器。下面將進行更加詳細描述的相應功能的任何其他種類的實現方式也可以被理解為“電路”。還應當理解的是，所描述的電路中的任意兩個(或更多個)可以被組合到一個電路中。
[0027]本公開的各個方面提供了用于提高移動通信中所使用的低中頻(1w-1F)接收器的魯棒性的一個或多個方法。低中頻接收器可以主動監控可能的鏡像頻率以識別可能最小地影響所需信號向中頻變頻的完整性的鏡像頻率。低中頻接收器然后可以利用所識別的最小影響的鏡像頻率來選擇用于低中頻接收的本地振蕩器頻率。
[0028]圖1示出了移動無線電通信系統100。移動無線電通信終端設備102(例如，用戶設備(UE) 102)可以經由相應的空中接口 110、112和114從一個或多個基站(例如，NodeB或eNodeB104、106和108)接收多個無線電信號。應當注意，盡管其他的描述為了解釋而使用了根據長期演進(LTE)或根據高級長期演進(LTE-A)的移動無線電通信系統100的配置，但可以提供任何其他的移動無線電通信系統100，例如，任何3GPP (第三代合作伙伴項目)移動無線電通信系統(例如，根據通用移動通信系統(UMTS))、4GPP(第四代合作伙伴項目)移動無線電通信系統等。
[0029]圖2示出了UE 102的各個組件和電路。UE 102可以利用天線202通過空中接口 210來接收和發送無線電信號。天線202可以是單根天線或天線陣列。天線202可以被耦接于RF收發器204，該RF收發器204可以被配置為將接收到的無線電信號進行處理和數字化。例如，RF收發器204可以對從載波頻率接收的信號解調到中頻或基帶頻率。RF收發器204然后可以將接收到的信號進行數字化并且將其提供給UE 102的其他組件和/或電路。RF收發器204還可以被配置為對無線電信號進行調制并且使用天線202來無線發送該無線電信號。例如，RF收發器204可以被耦接于處理器206。處理器206然后可以向RF收發器204提供要無線發送至外部接收器(例如，基站104-108之一)的基帶數字信號。RF收發器204可以將基帶數字信號調制到模擬RF載波信號上并且利用天線202通過空中接口 210來發送所產生的無線電信號。
[0030]如上面所詳述的，RF收發器204可以采用數字形式向UE102的其他組件提供接收到的無線電信號。例如，RF收發器204可以向處理器206提供數字化信號以供進一步處理。處理器206可以對數字化信號進行處理，例如，處理用于UE 102的數據幀或語音信號。RF收發器204還可以被耦接于存儲器208(圖2中未示出)并且將從接收到的無線電信號獲得的數字化信號提供給存儲器208。存儲器208可以相應地存儲數字化信號以供UE 102的各種組件和/或電路隨后使用。存儲器208可以是各種存儲器類型中的任意一種，例如，易失性(RAM、DRAM、SRAM等)或非易失性(ROM、硬驅動器、光驅動器等)。存儲器208還可以被實現為寬帶數據緩沖器。盡管圖2中未示出，但存儲器208可以被連接到UE 102的任意數目的組件以例如向RF收發器204或處理器206提供數據存儲。替代地，存儲器208可以被分散化并且相應地被分成多個專用存儲器存儲單元。
[0031]處理器206可以組織或支持UE 102與發送基站之間的移動通信。例如，處理器206可以對來自RF收發器204的數字化信號進行處理以處理用于UE 102的數據幀和/或語音信號。這些數據幀和/或語音信號可以被提供給用戶，例如以支持正在進行的語音呼叫或數據會話。替代地，處理器206可以對例如由基站104-108之一提供的控制信號進行處理。控制信號可以被UE 102用來協助諸如切換之類的移動管理操作。
[0032]處理器206另外例如可以通過將數據幀或語音信號提供給RF收發器204以進行無線發送來協調傳出數據幀和/或語音信號的發送。處理器206另外可以組織控制信號向服務基站的無線發送。
[0033]處理器206還可以執行各種無線質量測量。例如，處理器206可以對接收到的無線電信號執行信號功率或信號質量測量以對活動的通信鏈路的質量進行分析。由于無線通信信道的主要的時變性質，UE 102可以被配置為周期性地執行該估計來維護無線信道質量的最新特性。
[0034]例如，UE 102可以如圖1所示通過空中接口 110具有與基站104的活動的正在進行的數據會話。UE 102可以執行對空中接口 110的信道質量的周期性估計，例如，執行信號功率或信號質量測量。示例性信號功率或信號質量測量可以是如下之一:接收信號強度指示符(RSSI)、接收信號接收功率(RSRP)、接收信號接收質量(RSRQ)、接收同步信號功率(RSSP)、接收主同步信號功率(RPSSP)、接收輔同步信號功率(RSSSP)、信噪比(SNR)、對接收到的主同步信號(PSS)的SNR估計、對接收到的輔同步信號(SSS)的SNR估計、對從PSS和/或SSS獲得的信道估計的SNR估計、對時序/頻率估計的SNR估計、對公共參考信號(CRS)的SNR估計、對從CRS獲得的信道估計的SNR估計、對基于CRS的時序/頻率估計的SNR估計。
[0035]UE 102可以基于通過空中接口 110接收的無線電信號相應地執行信號功率或信號質量測量。例如，處理器206可以對由RF收發器204通過天線202接收的數字化信號進行處理，從而計算信號功率或信號質量測量。UE 102可以向基站104報告所計算的信號功率或信號質量測量，從而協助各個移動通信處理，例如，響應于變化的信道條件或各種移動管理操作來調整無線發送/接收。
[0036]圖3A示出了可以被UE102使用天線202來接收的示例性無線信號。圖3A示出了無線發送的所需信號X(f)的頻域圖，其中所需信號X(f)已被調制于載波頻率f。處。X(f)在頻率軸300上以載波頻率fc為中心，因為其已被調制到具有中心頻率fc的載波信號上。
[0037]常規的接收器可以實現直接變頻或低中頻接收來解調所需信號X(f)。換言之，可以使用直接變頻或低中頻變頻來將所需信號X(f)從載波頻率f。轉換到基帶頻率以進行進一步處理。低中頻接收在執行向基帶的進一步變頻之前首先將所需信號X(f)調制到非基帶的中頻。直接變頻直接將諸如X( f)之類的所需信號從載波頻率f。轉換到基帶。
[0038]執行直接變頻的接收器可以選擇等于調制載波頻率f。的本地振蕩器頻率fLQ，即，fL0 = f。.。相應地，該操作將會把所需信號X(f)從載波頻率f。轉移到0Hz。在該混頻之后所需信號X(f)因而將會處于基帶頻率處。
[0039]相反地，執行低中頻接收的接收器可以選擇本地振蕩器頻率如封。。相應地，所需信號X將被轉移到非基帶中頻fIF= IMloI。
[0040]圖3B示出了示例性低中頻混頻操作。所需信號X(f)可以利用本地振蕩器頻率fun進行混頻。相應地，X(f)可以在頻域中被轉換到中頻flF= I fc-fLO I。可以相應地對以flcil為中心的X(f)執行進一步的解調和接收處理。
[0041]由于頻率軸的對稱性，因而還可以選擇將X(f)轉換到相同中頻fIF的另一本地振蕩器頻率fL02。例如，選擇fLQ2 = fLQl+2*flF也將會把X(f)轉移到相同中頻flF。圖3C中示出了示例性圖解。
[0042]圖3D示出了直接變頻的示例。直接變頻接收器可以選擇本地振蕩器頻率fLQ3= fc，即，該本地振蕩器頻率可以被選擇來匹配載波頻率fuX(f)可以相應地從載波頻率fc被直接混頻到基帶，即，通過選擇本地振蕩器頻率fu)3 = f。而被直接變頻。
[0043]可能存在圖3B-圖3C中所示的低中頻接收相對于如圖3D所示的直接變頻可能是優選的場景。例如，某些RF接收器可能遭受雜散干擾的影響。雜散干擾可以生成以給定頻率為中心的高度集中“雜散”。這些雜散可能由諸如混頻器或本地振蕩器驅動器之類的非線性內部接收器組件引起。
[0044]例如，使用混頻器或本地振蕩器驅動器的接收器可能無意地引入對輸出信號的雜散干擾。圖4示出了接收器400，該接收器400可以被配置為通過多個載波頻率(例如，兩個LTE載波)接收無線電信號。接收器400相應地可以是被配置為通過多個載波頻率執行載波聚合的LTE接收器。接收器400可以使用天線402來無線接收寬帶無線電信號。該寬帶無線電信號可以包含兩個所需信號xdPx2，其中，X1已被調制到具有中心頻率匕:的第一載波信號上，并且X2已被調制到具有中心頻率fc2的第二載波信號上。接收器400因而可以被配置為使用單次轉換將每個所需信號xdPx2解調到基帶頻率，即，使用直接變頻。
[0045]預處理器404可以對接收到的信號執行初始處理，例如，放大、降噪和/或其他濾波操作，并且將接收到的信號提供給混頻器406和408。每個混頻器406和408可以被配置為分別將接收到的輸出信號與由本地振蕩器410和412提供的本地振蕩頻率進行混頻。每個混頻器可以被實現為一個或多個電路或專用處理器。接收器400可以被配置為實現直接變頻，在該情形中，本地振蕩器410可以提供第一混頻頻率fml = fcl，其中，。是接收器400被配置來進行接收的第一載波信道的載波頻率。類似地，本地振蕩器412可以提供第二混頻頻率匕2 =fc2，其中，fc2是接收器400被配置來進行接收的第二載波信道的載波頻率。混頻器406可以將經預處理的接收信號與匹配于第一載波頻率匕工的混頻頻率fml進行混頻，從而將所需信號幻從第一載波頻率轉換到基帶。類似地，混頻器408可以將經預處理的接收信號與匹配于第二載波頻率匕2的混頻頻率進行混頻，從而將所需信號X2從第二載波頻率匕2轉換到基帶。
[0046]混頻器406和408的輸出可以分別對應于在基帶處的所需信號xdPx2。所獲得的這些信號然后被后置處理器414和416進行后置處理，其中后置處理器414和416例如可以執行進一步放大和/或濾波操作。接收器400可以最終輸出直接變頻信號420和422，其中直接變頻?目號420和422可以是所需彳目號Xi和Χ2經處理的版本。
[0047]然而，雜散干擾可能存在于直接變頻輸出信號420和422中。如先前所詳述的，諸如混頻器或本地振蕩器驅動器之類的內部組件可以無意地將頻率雜散引入到接收信號路徑中。例如，雜散干擾可以被本地振蕩器410和412引入，并且相應地所需信號Xi和X2可能被雜散于輸出信號420和422中的干擾毀壞。
[0048]圖5示出了接收器(例如，接收器400)已引入頻率雜散的示例性場景。所需信號X1可以作為Xi (f)被轉換到頻域中，其中Xi (f)被繪制在頻率軸500上。X1 (f)可以已被調制到載波頻率fcl上以進行無線發送，并且相應地接收器400可以選擇混頻頻率fml = fcl(如504所示)來執行XKf)向基帶的直接變頻。然而，頻率雜散502可以在接收路徑中于fspur處被生成，并且可能落入所需信號XKf)的頻帶中。相應地，混頻器406將會把頻率雜散502和所需信號X1 (f) 二者轉換到基帶頻率，如圖5所示。直接變頻輸出信號420將被毀壞，因為頻率雜散502在基帶處被包括在所需信號Xi(f)的頻帶內。
[0049]然而，在一些情形中，可以基于干擾生成組件的屬性來計算頻率雜散的位置。例如，雜散502可能直接由本地振蕩器410和412引起，并且可能存在于輸出信號422的一者或二者中。在本公開的示例性方面，如果滿足下面公式I的條件，則可能存在頻率雜散:
[0050]m*fmi±n*fm2 < BW/2 (1)，
[0051]其中，m和η是整數，RdPfm2是如上面所定義的第一混頻頻率和第二混頻頻率，并且BW是所需信號的帶寬。
[0052]如先前所詳述的，接收器400可以是被配置為在兩個LTE載波頻率(例如，fcl=901MHz和fc2 = 1800MHz)處接收無線無線電信號的LTE接收器。接收器400然后可以設置本地振蕩器410和412以利用混頻頻率fmi = fci = 90 IMHz和fm2 = fc2 = l 800MHz來驅動混頻器406和408，從而執行直接變頻。所需信號?和X2的帶寬可以是20MHz，即，BW/2 = 1MHz。
[0053]如果公式I中的條件成立，即rn*fml±n*fm2 < BW/2，則直接變頻輸出信號420相應地可以包含雜散干擾。帶入m=2和n=l，雜散頻率2*901±l*1800 = 2MHz和602MHz。相應地，頻率雜散將存在，因為Xi的帶寬BW是20MHz，即，2MHz <Bff/2 =1MHz。
[0054]根據公式I的頻率雜散(例如，頻率雜散502)因而將存在于距離所需信號X1的中心頻率+2MHz處，如圖5所示。頻率雜散502因而將在基帶衰減所需信號X1，并且直接變頻接收器400的性能將受到影響。
[0055]然而，可以使用低中頻接收，從而避免由于雜散502而可能引起的干擾。如先前所詳述的，低中頻接收器使用不匹配于目標載波頻率的混頻頻率，即，fml Φ f c^fm2在f c2。因而可以選擇混頻頻率fml和fm2以確保諸如雜散502之類的雜散落到所需信號的頻帶之外，從而避免頻率雜散的任何可能的負面影響。
[0056]因此，fmlSfm2可以被調整以轉移頻率雜散的位置。例如，fml可以被移位土BW/2 =1MHz中的一種以產生fmi’。公式I因而提供m*fmi，±n*fm2 = 2*(901+10)±l*1800 =+22MHz和+36 22MHz (其中，fmi 被移位+BW/2 得到 fmi ’)以及 m*fmi，±n*fm2 = 2*(901-10)±l*1800 = -18MHz和+3582MHz(其中，fmi被移位-BW/2得到fml’)。相應地，要么選擇fml’ =fml+BW/2要么選擇fmi’= fm1-BW/2將可能的頻率雜散移位到所需信號X1 (其從-1OMHz擴展到+1MHz)的頻帶之夕卜。然而，因為fml’在fcl，所以直接變頻不再被執行。相反地，低中頻接收被執行，并且因此所需信號Xi將被轉換到由fIF= I I定義的中頻fIF(如針對圖3A-圖3D所解釋的)。
[0057]其他值可以另外被用于上面所使用的任意參數。例如，可以使用任何數目的載波頻率fcl和fc;2，從而得到fml和f m2的許多可能性。此外，fml可以被移位多種可能的值，從而得到fml’。例如，接收器可以執行分析以識別適用于fml的最優頻率移位值δ以獲得fml’(即，fml’= fml+s)。示例性接收器然后可以應用移