[發明專利]信號極性偵測裝置與方法

有效

• 申請號: 200710087733.3
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN101113997A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 王富正
• 申請（專利權）人: 晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧繼光

技術領域

本發明涉及一種信號極性偵測裝置與方法，尤指偵測兩輸入信號的乘積極性的偵測裝置與方法。

背景技術

正交信號(Quadrature?Signals)I/Q的產生已經廣泛應用于各類無線信號傳輸中，可以用正交降轉混頻器或者多相濾波器(polyphase?filter)予以實現。于非零中頻(non-zero-IF)接收器架構中，正交信號I/Q對于后頻率轉換的鏡像信號消除十分重要；而在零中頻(zero-IF)接收器架構中，正交信號I/Q則可以用在非同調解調(noncoherent?demodulation)。如圖1所示的無線信號接收端方塊圖，射頻無線信號RF經由天線10接收下來后，分別與弦波信號Sinωt與Cosωt信號相乘后，便解調變出產生同相(In-phase)信號I與正交(Quadrature)信號Q，而正交(Quadrature)信號Q經過90度的相位延遲后，再與同相(In-phase)信號I相加以得到中頻信號IF。

為能消除鏡像信號，許多稱為模擬鏡像信號消除電路架構(analog?image?cancellation?structures)的習用手段便被發展出來，例如威佛鏡像信號拒斥混合器(Weaver?image?rejection?mixer)、哈特利鏡像信號拒斥混合器(Hartley?image?rejection?mixer)以及復數濾波器(complex?filter)等。

而在理想狀態下，同相(In-phase)信號I與正交(Quadrature)信號Q間的增益與相位應是匹配的狀態，也就是說，同相(In-phase)信號I與正交(Quadrature)信號Q的振幅應為相同，而且信號I與信號Q間的相位差為90度，鏡像拒斥的效果良好。但是在現實中，信號I與信號Q間存在有不平衡的現象產生，也就是信號I與信號Q間的振幅具有差異，而且信號I與信號Q間的相位差不見得可以完美的保持在90度。而上述習用電路因為對信號I與信號Q間不平衡現象具有高敏感度(high?sensitivity)，因此其可達到的鏡像信號拒斥比(Image?Rejection?Ratio，簡稱IRR)僅達30dB至35dB。下列方程式表示出鏡像信號拒斥比與信號I與信號Q間增益與相位不匹配(mismatch)的關系：

$\mathrm{IRR}\left(\mathrm{dB}\right)=-10\log \left(\frac{{(\mathrm{\ΔA}/A)}^2+{\mathrm{\θ}}^2}{4}\right)$

其中ΔA/A代表增益不匹配的數值，而θ則代表相位不匹配的數值，其曲線圖見圖2所示。

但30dB至35dB的鏡像信號拒斥比(IRR)已無法滿足現今的無線射頻信號接收器(radio?receiver)的應用，例如地面電視(terrestrial?TV)接收器的鏡像信號拒斥比(IRR)需求已達60dB。而從圖2可看出，想要達到60dB的鏡像信號拒斥比(IRR)，ΔA/A與θ分別需保持在0.01dB的增益不匹配與0.1度的相位不匹配之下，而在沒有任何校正電路的情況下，上述條件很難在模擬信號領域中達成。