[實用新型]一種實現正交信號處理的裝置及接收機

有效

• 申請號: 201720155961.9
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN206698207U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 韓業奇;王珂;王林;楊琦
• 申請（專利權）人: 和芯星通科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04B1/10;H04B1/12;H04B1/16
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 王康,李丹

技術領域

本文涉及但不限于無線通信技術，尤指一種實現正交信號處理的裝置及接收機。

背景技術

接收機，主要用于接收電磁波，并對接收到的電磁波進行處理，以獲得進行數據分析所需的信息。接收機包括天線、射頻前端和基帶處理等幾個部分；其中，射頻前端的性能直接關系到整個接收機的性能。接收機的射頻前端通常包括以下處理過程：射頻調制信號由天線(未畫出)通過射頻輸入口被接收到信號通道中；經由片外聲表面波濾波器濾波，通過片上的低噪聲放大器(LNA)進行第一級放大后，由混頻器實現頻率下變頻到中頻或者零中頻的信號；變頻后的中頻或者零中頻信號經過片內濾波器將無用或者干擾信號濾除；最后，經過自動增益控制放大器放大后由模數轉換器轉換為數字基帶可直接利用的數字信號。上述信號主要是對模擬信號進行處理。由于結構簡單、實現容易、適用性高、功耗低等優點，零中頻或者低中頻的接收機成為市場主流。

零中頻或者低中頻的接收機存在輸出正交信號幅度及相位失調等缺點，為了解決幅度及相位失調的問題，一般通過復雜的數字信號處理在數字基帶方面得到正交信號的幅度差，然后反饋到射頻前端進行幅度調節；在幅度調節完成后，數字基帶切換到正交信號的相位處理，得到誤差后反饋到射頻前端進行相位調節。圖1為相關技術中接收機的結構框圖，如圖1所示，接收機為零中頻或低中頻的無線接收機。射頻調制信號經過天線(未畫出)，通過射頻輸入口被接收到接收機中；接收到的射頻調制信號通過前端的低噪聲放大器(LNA)進行放大；為了過濾掉鄰近通訊干擾信號，經放大的射頻調制信號需要輸出到芯片外，經過片外聲濾波器(SAW FILTER)，再接回到片內的射頻預放大器(RFA)作進一步放大后，分為正交(Q)支路和同相 (I)支路分別進行處理，其中，在正交支路，通過正交支路的下變頻器(Mixer Q)處理獲得中頻濾波；正交支路中頻濾波器(IF Filter)把處理獲得的中頻信號進行信號選擇及濾波(選擇帶寬內的需要被解調的中頻信號使其通過，濾除帶寬外的其他信號或噪聲)；對完成信號選擇及濾波的中頻信號經正交支路的可變增益放大器(VGA)放大后，提供滿足信號強度要求的信號給模數轉換器(ADC)，從而把中頻信號轉換成數字信號；在同相支路，通過同相支路的下變頻器(Mixer I)處理獲得中頻濾波；同相支路中頻濾波器(IF Filter)把處理獲得的中頻信號進行信號選擇及濾波(選擇帶寬內的需要被解調的中頻信號使其通過，濾除帶寬外的其他信號或噪聲)；對完成信號選擇及濾波的中頻信號經同相支路的可變增益放大器(VGA)放大后，提供滿足信號強度要求的信號給模數轉換器(ADC)，從而把中頻信號轉換成數字信號；對正交支路和同相支路獲得的數字信號作為正交信號，通過數字基帶進行信號處理。進行數字基帶的信號處理時，正交信號的幅度及相位校準由數字信號處理(DSP)來實現反饋控制；正交支路和同向支路模數轉換器輸出的數字信號輸出到DSP進行復雜的數字信號處理，通過反饋到可變增益放大器(VGA)的增益控制電壓端來控制恒定的VGA輸出幅度給模數轉換器；同時數字信號處理器也會檢測ADC輸出正交信號的相位差，經過脈沖控制器(phase controller)控制頻率合成器(frequency synthesizer)的正交信號相位差；以上過程會經過數次反復最終收斂到希望控制到的正交信號。

上述方案中，如果接收機設計有數字基帶處理，則可以通過DSP對正交信號進行信號處理；如果接收機沒有設計數字基帶處理(純粹的射頻電路)，則進行正交信號處理時需要在射頻前端自行設計DSP，而正交信號處理是一個動態處理過程，DSP設計實現復雜，且增加了額外的功耗；另外，正交信號處理時需要考慮算法的收斂性，進一步加大了DSP的設計難度。因此，在接收機沒有設計數字基帶處理時，很大程度上限制了該相關技術中接收機電路結構的使用。

實用新型內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求 的保護范圍。

本實用新型實施例提供一種實現正交信號處理的裝置及接收機，能夠簡化正交信號的處理過程。

本實用新型實施例一種實現正交信號處理的裝置，包括：頻率合成器、正交支路的下變頻器、同相支路的下變頻器、脈沖控制電路、正交支路的中頻濾波器、同相支路的中頻濾波器、正交支路的模數轉換器、同相支路的模數轉換器；其中，

頻率合成器用于，為正交支路的下變頻器和同相支路的下變頻器提供固定的本振信號；

正交支路的下變頻器用于：接收由射頻放大器放大處理后的射頻調制信號，并根據由頻率合成器提供的固定的本振信號進行下變頻處理，獲得正交支路中頻信號，并發往脈沖控制電路；