处理接收的数字化信号的方法和移动无线电通信终端设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开的各个方面总体涉及用于调整无线接收器以适应由杂散干扰和镜像频率所引起的信号衰减的方法。
【背景技术】
[0002]移动通信中所使用的现代射频(RF)接收器通常利用直接变频或低中频(1w-1F)接收来接收和解调无线接收的无线电信号。这些无线接收的无线电信号通常包含所需的的或所期望的已被调制到预定义载波频率上的信号。直接变频接收器通过将所需的信号直接变频到基带频率来解调无线电信号。这可以使用RF接收器中的本地振荡器组件来执行，其中所述本地振荡器组件具有基本匹配于载波频率的振荡频率。
[0003]相反地，低中频接收器(也被称为超外差接收器)执行向中频的初始变频。例如，低中频接收器可以在执行最终的解调之前首先将接收到的射频信号下变频到非基带中频。低中频接收器可以使用具有不等于载波频率的频率的本地振荡器，这使得所需的信号从载波频率移位到非基带中频。
[0004]由于直接变频接收器所需要的高频电路的复杂性，因此低中频接收器提供了更大的简化。然而，所有低中频接收器的性能都遭受“镜像频率”的影响，其中“镜像频率”是不可避免地被引入中频信号中的。由于频域的对称性质，因此额外的不需要的频率也随着所需信号一起被转换到中频。于所需信号之上存在该不需要的频率可能衰减所需信号的完整性。因此，低中频接收器一般对IF信号进行进一步处理以补偿镜像频率的负面影响。
【发明内容】
[0005]本发明的一方面公开了一种处理信号的方法，该方法包括:接收在位于预定义频带中的第一载波频率处的第一信号;对在高于所述第一载波频率的频率处接收的第二信号的信号等级进行测量;对在低于所述第一载波频率的频率处接收的第三信号的信号等级进行测量;基于所接收的第二信号的信号等级和所接收的第三信号的信号等级，来从多个中间混频载波频率中选择用于处理所接收的第一信号的至少一部分的中间混频载波频率；以及使用所选择的中间混频载波频率来对所接收的第一信号的至少一部分执行中频接收。
[0006]本发明的一方面公开了一种移动无线电通信终端设备，该动无线电通信终端设备包括:接收器，其被配置为接收被调制于位于预定义频带中的第一载波频率处的第一信号；第一电路，其被配置为对在高于所述第一载波频率的频率处接收的第二信号的信号等级进行测量;第二电路，其被配置为对在低于所述第一载波频率的频率处接收的第三信号的信号等级进行测量;选择器，其被配置为基于所接收的第二信号的信号等级和所接收的第三信号的信号等级，来从多个中间混频载波频率中选择用于处理所接收的第一信号的至少一部分的中间混频载波频率；以及第三电路，其被配置为使用所选择的中间混频载波频率对所接收的第一信号的至少一部分执行中频接收。
[0007]本发明的一方面公开了一种用于对位于预定义频带中的第一载波频率处接收的第一信号进行处理的移动无线电通信终端设备，该移动无线电通信终端设备包括:第一电路，其被配置为对在高于所述第一载波频率的频率处接收的信号的信号等级进行测量;第二电路，其被配置为对在低于所述第一载波频率的频率处接收的信号的信号等级进行测量;选择器，其被配置为基于所测量的信号等级从多个中间混频载波频率中选择用于处理所接收的第一信号的至少一部分的中间混频载波频率;混频器，其被配置为将所述第一信号的至少一部分与所选择的中间载波频率进行混频以生成中间信号；以及第一处理器，其被配置为对所述中间信号进行处理。
【附图说明】
[0008]在附图中，贯穿不同的视图，相似的参考标号通常指代相同的部分。附图不一定按照比例绘制，而是通常将重点放在阐述本发明的原理上。在下文的描述中，参照以下附图对本发明的各个实施例进行描述，其中:
[0009]图1示出了移动无线电通信系统；
[0010]图2示出了图1的UE的各种组件和电路；
[0011 ]图3A-图3D示出了无线信号接收的各种频域图；
[0012]图4示出了易受到杂散干扰的无线接收器；
[0013]图5示出了杂散干扰的频域图；
[0014]图6示出了低中频接收的频域图；
[0015]图7不出了低中频接收中镜像频率干扰的不例；
[0016]图8A-图8C示出了低中频接收的各种频域图；
[0017]图9示出了具有适应性中频选择的无线接收器；
[0018]图10示出了用于中频选择的信道测量的频域图；
[0019]图11示出了具有适应性中频选择的无线接收器的示例性内部组件；
[0020]图12示出了被配置为通过多个载波来接收信号的具有适应性中频选择的无线接收器；
[0021]图13示出了被配置为通过多个载波来接收信号的具有适应性中频选择的无线接收器的示例性内部组件；
[0022]图14示出了示出处理信号的方法的流程图；以及
[0023]图15示出了示出对所接收的在第一载波频率上被调制的第一信号进行处理的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]以下【具体实施方式】引用附图，这些附图通过说明的方式示出了本发明可以被实施于的实施例和具体细节。
[0025]词语“示例性”在本文被用来指“作为示例、实例、或说明”。本文作为“示例性”描述的任何实施例或设计不必解释为相对于其他实施例或设计是优选的或有利的。
[0026]如本文所使用的，“电路”可以被理解为任何种类的逻辑实现实体，其可以是运行存储于存储器、固件或其任意组合中的软件的专用电路或处理器。而且，“电路”可以是硬连线逻辑电路或诸如可编程处理器(例如，微处理器(例如，复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器))之类的可编程逻辑电路。“电路”还可以是运行软件(例如，任意种类的计算机程序(例如使用诸如Java之类的虚拟机器代码的计算机程序))的处理器。下面将进行更加详细描述的相应功能的任何其他种类的实现方式也可以被理解为“电路”。还应当理解的是，所描述的电路中的任意两个(或更多个)可以被组合到一个电路中。
[0027]本公开的各个方面提供了用于提高移动通信中所使用的低中频(1w-1F)接收器的鲁棒性的一个或多个方法。低中频接收器可以主动监控可能的镜像频率以识别可能最小地影响所需信号向中频变频的完整性的镜像频率。低中频接收器然后可以利用所识别的最小影响的镜像频率来选择用于低中频接收的本地振荡器频率。
[0028]图1示出了移动无线电通信系统100。移动无线电通信终端设备102(例如，用户设备(UE) 102)可以经由相应的空中接口 110、112和114从一个或多个基站(例如，NodeB或eNodeB104、106和108)接收多个无线电信号。应当注意，尽管其他的描述为了解释而使用了根据长期演进(LTE)或根据高级长期演进(LTE-A)的移动无线电通信系统100的配置，但可以提供任何其他的移动无线电通信系统100，例如，任何3GPP (第三代合作伙伴项目)移动无线电通信系统(例如，根据通用移动通信系统(UMTS))、4GPP(第四代合作伙伴项目)移动无线电通信系统等。
[0029]图2示出了UE 102的各个组件和电路。UE 102可以利用天线202通过空中接口 210来接收和发送无线电信号。天线202可以是单根天线或天线阵列。天线202可以被耦接于RF收发器204，该RF收发器204可以被配置为将接收到的无线电信号进行处理和数字化。例如，RF收发器204可以对从载波频率接收的信号解调到中频或基带频率。RF收发器204然后可以将接收到的信号进行数字化并且将其提供给UE 102的其他组件和/或电路。RF收发器204还可以被配置为对无线电信号进行调制并且使用天线202来无线发送该无线电信号。例如，RF收发器204可以被耦接于处理器206。处理器206然后可以向RF收发器204提供要无线发送至外部接收器(例如，基站104-108之一)的基带数字信号。RF收发器204可以将基带数字信号调制到模拟RF载波信号上并且利用天线202通过空中接口 210来发送所产生的无线电信号。
[0030]如上面所详述的，RF收发器204可以采用数字形式向UE102的其他组件提供接收到的无线电信号。例如，RF收发器204可以向处理器206提供数字化信号以供进一步处理。处理器206可以对数字化信号进行处理，例如，处理用于UE 102的数据帧或语音信号。RF收发器204还可以被耦接于存储器208(图2中未示出)并且将从接收到的无线电信号获得的数字化信号提供给存储器208。存储器208可以相应地存储数字化信号以供UE 102的各种组件和/或电路随后使用。存储器208可以是各种存储器类型中的任意一种，例如，易失性(RAM、DRAM、SRAM等)或非易失性(ROM、硬驱动器、光驱动器等)。存储器208还可以被实现为宽带数据缓冲器。尽管图2中未示出，但存储器208可以被连接到UE 102的任意数目的组件以例如向RF收发器204或处理器206提供数据存储。替代地，存储器208可以被分散化并且相应地被分成多个专用存储器存储单元。
[0031]处理器206可以组织或支持UE 102与发送基站之间的移动通信。例如，处理器206可以对来自RF收发器204的数字化信号进行处理以处理用于UE 102的数据帧和/或语音信号。这些数据帧和/或语音信号可以被提供给用户，例如以支持正在进行的语音呼叫或数据会话。替代地，处理器206可以对例如由基站104-108之一提供的控制信号进行处理。控制信号可以被UE 102用来协助诸如切换之类的移动管理操作。
[0032]处理器206另外例如可以通过将数据帧或语音信号提供给RF收发器204以进行无线发送来协调传出数据帧和/或语音信号的发送。处理器206另外可以组织控制信号向服务基站的无线发送。
[0033]处理器206还可以执行各种无线质量测量。例如，处理器206可以对接收到的无线电信号执行信号功率或信号质量测量以对活动的通信链路的质量进行分析。由于无线通信信道的主要的时变性质，UE 102可以被配置为周期性地执行该估计来维护无线信道质量的最新特性。
[0034]例如，UE 102可以如图1所示通过空中接口 110具有与基站104的活动的正在进行的数据会话。UE 102可以执行对空中接口 110的信道质量的周期性估计，例如，执行信号功率或信号质量测量。示例性信号功率或信号质量测量可以是如下之一:接收信号强度指示符(RSSI)、接收信号接收功率(RSRP)、接收信号接收质量(RSRQ)、接收同步信号功率(RSSP)、接收主同步信号功率(RPSSP)、接收辅同步信号功率(RSSSP)、信噪比(SNR)、对接收到的主同步信号(PSS)的SNR估计、对接收到的辅同步信号(SSS)的SNR估计、对从PSS和/或SSS获得的信道估计的SNR估计、对时序/频率估计的SNR估计、对公共参考信号(CRS)的SNR估计、对从CRS获得的信道估计的SNR估计、对基于CRS的时序/频率估计的SNR估计。
[0035]UE 102可以基于通过空中接口 110接收的无线电信号相应地执行信号功率或信号质量测量。例如，处理器206可以对由RF收发器204通过天线202接收的数字化信号进行处理，从而计算信号功率或信号质量测量。UE 102可以向基站104报告所计算的信号功率或信号质量测量，从而协助各个移动通信处理，例如，响应于变化的信道条件或各种移动管理操作来调整无线发送/接收。
[0036]图3A示出了可以被UE102使用天线202来接收的示例性无线信号。图3A示出了无线发送的所需信号X(f)的频域图，其中所需信号X(f)已被调制于载波频率f。处。X(f)在频率轴300上以载波频率fc为中心，因为其已被调制到具有中心频率fc的载波信号上。
[0037]常规的接收器可以实现直接变频或低中频接收来解调所需信号X(f)。换言之，可以使用直接变频或低中频变频来将所需信号X(f)从载波频率f。转换到基带频率以进行进一步处理。低中频接收在执行向基带的进一步变频之前首先将所需信号X(f)调制到非基带的中频。直接变频直接将诸如X( f)之类的所需信号从载波频率f。转换到基带。
[0038]执行直接变频的接收器可以选择等于调制载波频率f。的本地振荡器频率fLQ，即，fL0 = f。.。相应地，该操作将会把所需信号X(f)从载波频率f。转移到0Hz。在该混频之后所需信号X(f)因而将会处于基带频率处。
[0039]相反地，执行低中频接收的接收器可以选择本地振荡器频率如封。。相应地，所需信号X将被转移到非基带中频fIF= IMloI。
[0040]图3B示出了示例性低中频混频操作。所需信号X(f)可以利用本地振荡器频率fun进行混频。相应地，X(f)可以在频域中被转换到中频flF= I fc-fLO I。可以相应地对以flcil为中心的X(f)执行进一步的解调和接收处理。
[0041]由于频率轴的对称性，因而还可以选择将X(f)转换到相同中频fIF的另一本地振荡器频率fL02。例如，选择fLQ2 = fLQl+2*flF也将会把X(f)转移到相同中频flF。图3C中示出了示例性图解。
[0042]图3D示出了直接变频的示例。直接变频接收器可以选择本地振荡器频率fLQ3= fc，即，该本地振荡器频率可以被选择来匹配载波频率fuX(f)可以相应地从载波频率fc被直接混频到基带，即，通过选择本地振荡器频率fu)3 = f。而被直接变频。
[0043]可能存在图3B-图3C中所示的低中频接收相对于如图3D所示的直接变频可能是优选的场景。例如，某些RF接收器可能遭受杂散干扰的影响。杂散干扰可以生成以给定频率为中心的高度集中“杂散”。这些杂散可能由诸如混频器或本地振荡器驱动器之类的非线性内部接收器组件引起。
[0044]例如，使用混频器或本地振荡器驱动器的接收器可能无意地引入对输出信号的杂散干扰。图4示出了接收器400，该接收器400可以被配置为通过多个载波频率(例如，两个LTE载波)接收无线电信号。接收器400相应地可以是被配置为通过多个载波频率执行载波聚合的LTE接收器。接收器400可以使用天线402来无线接收宽带无线电信号。该宽带无线电信号可以包含两个所需信号xdPx2，其中，X1已被调制到具有中心频率匕:的第一载波信号上，并且X2已被调制到具有中心频率fc2的第二载波信号上。接收器400因而可以被配置为使用单次转换将每个所需信号xdPx2解调到基带频率，即，使用直接变频。
[0045]预处理器404可以对接收到的信号执行初始处理，例如，放大、降噪和/或其他滤波操作，并且将接收到的信号提供给混频器406和408。每个混频器406和408可以被配置为分别将接收到的输出信号与由本地振荡器410和412提供的本地振荡频率进行混频。每个混频器可以被实现为一个或多个电路或专用处理器。接收器400可以被配置为实现直接变频，在该情形中，本地振荡器410可以提供第一混频频率fml = fcl，其中，。是接收器400被配置来进行接收的第一载波信道的载波频率。类似地，本地振荡器412可以提供第二混频频率匕2 =fc2，其中，fc2是接收器400被配置来进行接收的第二载波信道的载波频率。混频器406可以将经预处理的接收信号与匹配于第一载波频率匕工的混频频率fml进行混频，从而将所需信号幻从第一载波频率转换到基带。类似地，混频器408可以将经预处理的接收信号与匹配于第二载波频率匕2的混频频率进行混频，从而将所需信号X2从第二载波频率匕2转换到基带。
[0046]混频器406和408的输出可以分别对应于在基带处的所需信号xdPx2。所获得的这些信号然后被后置处理器414和416进行后置处理，其中后置处理器414和416例如可以执行进一步放大和/或滤波操作。接收器400可以最终输出直接变频信号420和422，其中直接变频?目号420和422可以是所需彳目号Xi和Χ2经处理的版本。
[0047]然而，杂散干扰可能存在于直接变频输出信号420和422中。如先前所详述的，诸如混频器或本地振荡器驱动器之类的内部组件可以无意地将频率杂散引入到接收信号路径中。例如，杂散干扰可以被本地振荡器410和412引入，并且相应地所需信号Xi和X2可能被杂散于输出信号420和422中的干扰毁坏。
[0048]图5示出了接收器(例如，接收器400)已引入频率杂散的示例性场景。所需信号X1可以作为Xi (f)被转换到频域中，其中Xi (f)被绘制在频率轴500上。X1 (f)可以已被调制到载波频率fcl上以进行无线发送，并且相应地接收器400可以选择混频频率fml = fcl(如504所示)来执行XKf)向基带的直接变频。然而，频率杂散502可以在接收路径中于fspur处被生成，并且可能落入所需信号XKf)的频带中。相应地，混频器406将会把频率杂散502和所需信号X1 (f) 二者转换到基带频率，如图5所示。直接变频输出信号420将被毁坏，因为频率杂散502在基带处被包括在所需信号Xi(f)的频带内。
[0049]然而，在一些情形中，可以基于干扰生成组件的属性来计算频率杂散的位置。例如，杂散502可能直接由本地振荡器410和412引起，并且可能存在于输出信号422的一者或二者中。在本公开的示例性方面，如果满足下面公式I的条件，则可能存在频率杂散:
[0050]m*fmi±n*fm2 < BW/2 (1)，
[0051]其中，m和η是整数，RdPfm2是如上面所定义的第一混频频率和第二混频频率，并且BW是所需信号的带宽。
[0052]如先前所详述的，接收器400可以是被配置为在两个LTE载波频率(例如，fcl=901MHz和fc2 = 1800MHz)处接收无线无线电信号的LTE接收器。接收器400然后可以设置本地振荡器410和412以利用混频频率fmi = fci = 90 IMHz和fm2 = fc2 = l 800MHz来驱动混频器406和408，从而执行直接变频。所需信号?和X2的带宽可以是20MHz，即，BW/2 = 1MHz。
[0053]如果公式I中的条件成立，即rn*fml±n*fm2 < BW/2，则直接变频输出信号420相应地可以包含杂散干扰。带入m=2和n=l，杂散频率2*901±l*1800 = 2MHz和602MHz。相应地，频率杂散将存在，因为Xi的带宽BW是20MHz，即，2MHz <Bff/2 =1MHz。
[0054]根据公式I的频率杂散(例如，频率杂散502)因而将存在于距离所需信号X1的中心频率+2MHz处，如图5所示。频率杂散502因而将在基带衰减所需信号X1，并且直接变频接收器400的性能将受到影响。
[0055]然而，可以使用低中频接收，从而避免由于杂散502而可能引起的干扰。如先前所详述的，低中频接收器使用不匹配于目标载波频率的混频频率，即，fml Φ f c^fm2在f c2。因而可以选择混频频率fml和fm2以确保诸如杂散502之类的杂散落到所需信号的频带之外，从而避免频率杂散的任何可能的负面影响。
[0056]因此，fmlSfm2可以被调整以转移频率杂散的位置。例如，fml可以被移位土BW/2 =1MHz中的一种以产生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’)。相应地，要么选择fml’ =fml+BW/2要么选择fmi’= fm1-BW/2将可能的频率杂散移位到所需信号X1 (其从-1OMHz扩展到+1MHz)的频带之夕卜。然而，因为fml’在fcl，所以直接变频不再被执行。相反地，低中频接收被执行，并且因此所需信号Xi将被转换到由fIF= I I定义的中频fIF(如针对图3A-图3D所解释的)。
[0057]其他值可以另外被用于上面所使用的任意参数。例如，可以使用任何数目的载波频率fcl和fc;2，从而得到fml和f m2的许多可能性。此外，fml可以被移位多种可能的值，从而得到fml’。例如，接收器可以执行分析以识别适用于fml的最优频率移位值δ以获得fml’(即，fml’= fml+s)。示例性接收器然后可以应用移