[發(fā)明專利]多射頻信道的下變頻中的帶寬的最小化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310415380.0
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103684482A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·林恩·布萊爾;A·馬丁·馬林森
• 申請（專利權(quán)）人: ESS技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;賈萌

本申請要求于2012年9月12日提交的臨時申請61/700,305號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并至本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及一種射頻信號，尤其涉及具有多個射頻信號信道的通信系統(tǒng)中的接收器。

背景技術(shù)

電磁頻譜的射頻（RF）帶包含從約3千赫茲（3000赫茲或3KHz）至300千兆赫（GHz）的頻率。在許多地方，由政府來調(diào)節(jié)該帶的使用。例如，在美國，經(jīng)由從54兆赫茲（MHz）至890MHz的帶中的指定信道上的無線電傳輸來散播廣播電視系統(tǒng)，使得將單獨(dú)的已調(diào)制頻率用于承載在分配的頻譜中并存的不同TV節(jié)目。存在全球定位系統(tǒng)（GPS）中衛(wèi)星廣播信號所在的兩個無線電頻率，在1.57542GHz處廣播L1信號，并且在1.2276GHz處廣播L2信號。諸如這些信號的信號通常是每個均包含選定的數(shù)據(jù)信道的調(diào)制信號，承載這種信號的頻率通常被稱為“載波頻率”。

諸如超外差接收器的一些無線電接收器通過這樣的方式進(jìn)行操作：通過對RF信號與不同頻率的混頻信號進(jìn)行混頻來將被認(rèn)為是“高”RF信號的信號轉(zhuǎn)換為低頻率的通常被稱為中頻（IF）的信號，以允許對期望信道的更加便利地放大和選擇（以及下面所討論的數(shù)字化）。RF信號與混頻信號的頻率之間的差為IF信號的頻率。混頻信號通常由接收器中的本地振蕩器來提供，并且將本地振蕩器和混頻器的結(jié)合統(tǒng)稱為“下變頻器”。

（如這里使用的，接收RF帶中的任意信號的接收器是無線電接收器，即使在信號是如上的電視信號或GPS信號的情況下也如此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：“RF信號”當(dāng)前經(jīng)常用于指所接收的仍未進(jìn)行下變頻的信號，并且“IF信號”用于指經(jīng)下變頻的信號，即使在技術(shù)上RF帶可以覆蓋經(jīng)下變頻的IF信號的頻率。）

可以以此方式對電視頻譜中的信號進(jìn)行下變頻，使得例如可以通過對RF信號與459MHz的混頻信號進(jìn)行混頻來將500MHz至506MHz區(qū)域（在美國為TV信道19）中的RF信號下變頻為41MHz至47MHz區(qū)域中的IF信號（因?yàn)?00MHz-459MHz=41MHz）。可以以類似的方法對上述其它電視信號或GPS信號進(jìn)行下變頻。因此，可以在IF頻率下進(jìn)行要接收的信道的放大和選擇，這比在較高的RF頻率下更容易操作。

在現(xiàn)代無線電接收器中，通過將經(jīng)下變頻的IF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字域來執(zhí)行信道選擇和信道中的數(shù)據(jù)恢復(fù)。使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）來將模擬IF信號變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，此后，可以使用復(fù)雜的數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)來從數(shù)字無線電系統(tǒng)的噪聲、遺失信息和類似的假象中進(jìn)行恢復(fù)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，為了將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，ADC必須以至少兩倍于信號自身頻率的速率來對模擬信號進(jìn)行采樣。因此，下變頻也允許使用更慢以及更便宜的ADC。

近年，多個不同信道中的每個信道均被用于承載單獨(dú)的接收的模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的“多信道通信系統(tǒng)”已經(jīng)變得普及。這種系統(tǒng)通常需要對每個信道進(jìn)行從其最初RF頻率至IF帶的單獨(dú)的下變頻。這可以例如通過如上的多個已知下變頻器的情況來完成，每個下變頻器包括本地振蕩器和混頻器；可以使用兩個或更多個下變頻器，并且每個下變頻器可以對不同的信息信道進(jìn)行下變頻。

例如，典型的電視機(jī)頂盒可能能夠通過具有兩個本地振蕩器-混頻器組合，各組合處理不同的選定信道，來同時接收并處理兩個信道，使得可以觀看一個信道的同時將另一信道記錄到存儲器（或者可以記錄兩個信道）。一些機(jī)頂盒通過增加本地振蕩器-混頻器組合的數(shù)目而具有處理多于兩個信道的能力。可以調(diào)節(jié)本地振蕩器的頻率以允許不同頻率信道的下變頻。

通過使用采用對RF信號進(jìn)行采樣的特定方法的下變頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將來自位于RF頻率的任意選定的信道的多個信號下變頻至普通IF帶的替代方法。標(biāo)題為“High?Speed?Filter”的美國專利7,028,070號（所謂的“‘070專利”）（以及‘070專利的繼續(xù)申請，美國專利8,001,172號）描述了通過使用以“循環(huán)（round-robin）”方式激活的一系列的采樣元素來實(shí)現(xiàn)下變頻的替代方法。在標(biāo)題為“Down-Conversion?of?Multiple?RF?Channels”的美國專利申請13/668,253號（所謂的“‘253申請”）中可以發(fā)現(xiàn)使用這種循環(huán)采樣以對多個RF信道同時進(jìn)行下變頻的一個實(shí)施例。‘070專利和‘253申請均屬于本申請的受讓人，并且如全文描述一般通過引用合并至本文中。