用于汽车应用的数据转换器的温度补偿的方法和设备技术

一种用于软件定义无线电中的数据转换器的温度补偿的方法和设备。具体地，该系统和方法用于监测诸如带通滤波器、ADC和DAC等关键信号处理部件的温度，并响应于温度等检索调制器系数。然后使用调制器系数来补偿温度变化、性能变化等。

【技术实现步骤摘要】
用于汽车应用的数据转换器的温度补偿的方法和设备
本申请总体上涉及设计成适应各种全球无线电标准的宽带无线电系统，并且更具体地涉及将温度补偿技术用于发射机和接收机性能的蜂窝无线电架构。该架构是建立在Σ-Δ调制器的基础上，其中温度变化可以影响中心频率偏移和跨导值变化，由于传递函数(比如，噪声传递函数)发生变化的缘故，这些变化对带通Σ-Δ调制不利。
技术介绍
传统的蜂窝电话采用不同的操作模式和频带，而这些操作模式和频带已经在硬件中通过将多个不同的无线电前端和基带处理芯片集成至一个平台(诸如，支持全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电业务(GPRS)等的三频或四频用户手机)中而得到支持。已知的蜂窝接收机集成了某些天线和基带数据路径，但是用于大规模移动和车载无线电部署的现有最新技术仍然保留了多静态通道化方法。这样的静态架构在很大程度上取决于窄带滤波器、双工器和标准特定的下变频至中频(IF)级。这种静态通道化方法的主要缺点在于其变化标准和操作模式缺乏灵活性。随着蜂窝通信行业已经从2G、3G、4G及4G以上演进，每种新的波形和模式均需要对接收机的RF前端进行重新设计，并且扩展基带芯片集能力，因此需要新的手机。对于汽车应用而言，支持新兴用途的这种不灵活性对于最终用户是非常昂贵的且是非常麻烦的。从汽车制造商的观点来看，提供可靠的汽车无线接入是具有挑战性的，这是因为蜂窝连接方法和架构在全球各地是不同的。另外，标准和技术不断变化，并且通常还具有比车辆的平均使用寿命快几倍的演进周期。更具体地说就是，用于车载无线电的当前RF前端架构是针对具体的RF频段进行设计的。需要在无线电平台上安装以正确频率加以调谐的专用硬件，以用于无线电期望操作的特定频段。因此，如果蜂窝提供商改变了其特定频段，那么，前一个频带进行了调谐的特定车辆(其可能具有15年至20年的使用寿命)可能无法在新频带下有效地操作。因此，这就要求汽车制造商维持无数的无线电平台、组件和供应商来支持每个所部署的标准，并且还随着蜂窝环境的变化提供可升级路径，这是一个昂贵且复杂的提议。Σ-Δ调制器在数字接收机中愈加常见，其原因归结起来就是：除了提供宽带高动态范围操作之外，这些调制器还具有许多可调参数，使得它们变成了可重构系统的优秀候选者。特别地，Σ-Δ调制器包括用于对输入RF信号进行噪声整形的软件可调谐滤波器。然而，在汽车应用中使用的Σ-Δ调制器易受到温度变化的影响，而温度变化会改变性能。希望能克服这种温度敏感性，从而利用Σ-Δ调制器的软件可编程特性来进一步降低系统数字信号处理器的处理负荷。
技术实现思路
根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，根据本公开的实施例可以使得能接收控制数据，以供自主车辆软件、子系统等使用。该系统还可以用于接收娱乐、音频和视频节目，并且不局限于自主车辆。本公开描述了一种用于软件可编程无线电中的温度补偿的方法，该方法包括：处理第一数字信号，该第一数字信号已根据第一调制器系数进行解调；接收第一温度测量值和第二温度测量值，该第一温度测量值指示用于接收RF信号的第一装置的温度，该第二温度测量值指示用于接收RF信号的第二装置的温度，其中RF信号包括第一数据；检索与第一装置的温度和第二装置的温度相对应的第二调制器系数；响应于第二调制器系数对RF信号进行解调以生成第二数字信号；并且对第二数字信号进行处理以提取第一数据。本公开的另一方面描述了一种方法，该方法用于：接收第一温度测量值和第二温度测量值，该第一温度测量值指示用于接收RF信号的第一装置的温度，该第二温度测量值指示用于接收RF信号的第二装置的温度，其中RF信号包括第一数据；检索与第一装置的温度和第二装置的温度相对应的调制器系数；响应于调制器系数对RF信号进行解调以生成数字信号；并且对数字信号进行处理以提取第一数据。本公开的另一方面描述了一种设备，该设备包括：用于处理RF信号的第一RF装置、用于测量第一RF装置的温度的第一温度传感器、用于处理RF信号的第二RF装置、用于测量第二RF装置的温度的第二温度传感器、用于存储调制系数的存储器、用于响应于调制系数对RF信号进行解调以生成数字信号的解调器以及用于响应于第一RF装置的温度和第二RF装置的温度检索调制器系数并将调制系数耦合到解调器的处理器，该处理器还操作以处理数字信号。从结合附图进行的以下描述和所附权利要求中，本专利技术的附加特征将变得显而易见。附图说明图1示出了已知的多模式多频带蜂窝通信手机架构的框图。图2示出了适用的软件可编程蜂窝无线电架构的框图。图3示出了用于软件定义无线电中数据转换器的温度补偿的示例性设备。图4示出了用于软件定义无线电中数据转换器的温度补偿的示例性方法。具体实施方式针对蜂窝无线电架构的本专利技术的实施例的以下讨论本质上仅仅是示例性的，并且决不旨在限制本专利技术或其应用或用途。例如，本专利技术的无线电架构被描述为具有针对车辆的应用。然而，如本领域技术人员将明白的，无线电架构可以具有除了汽车应用之外的应用。本文讨论的蜂窝无线电架构可不仅仅适用于蜂窝无线技术，例如WiFi(IEEE802.11)技术。另外，蜂窝无线电架构被呈现为全双工无线系统，即，既发射又接收的系统。对于只能接收的无线服务(比如，全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)以及诸如AM/FM、数字音频广播(DAB)、SiriusXM等各种娱乐无线电)，只有本文讨论的接收机设计将是必需的。而且，所描述的无线电架构设计将使得一种无线电硬件设计能够在全球范围内起作用，从而通过软件更新适应各种全球无线标准。当新的无线标准部署在市场中时，这种无线电架构设计还将通过使得无线电能够适应这些无线标准而延长无线电硬件设计的使用寿命。例如，4G无线电技术的发展和频率分配的动态性非常高。因此，部署在市场中的无线电硬件在一两年之后可能会过时。对于诸如汽车领域的应用，寿命可能会超过十年。本专利技术使得固定硬件平台能够通过软件更新来得到更新，因此延长了硬件的使用寿命和全局重复使用率。图1是用于典型蜂窝电话的已知多模式多频带蜂窝通信用户手机架构10的框图。架构10包括天线结构12，天线结构12在关注频段下接收和发射RF信号。架构10还包括在架构10的最前端的开关14，开关14选择发射或接收信号目前用于哪个特定信道，并且将信号引导通过用于该特定信道的一组专用滤波器和双工器(由框16表示)。模块18提供接收和发射信号的多模式和多频带模拟调制和解调，并且将信号分离成被发送至收发器20或从收发器20接收的同相和正交相位信号。收发器20还将模拟接收信号转换成数字信号，并且将数字发射信号转换成模拟信号。基带数字信号处理器22为特定应用提供发射或接收信号的数字处理。图2是提供如将在下面详细讨论的软件可编程能力的蜂窝无线电前端架构30的示意性框图。架构30包括能够接收和发射本文讨论(诸如在400MHz至3.6GHz的范围内)的蜂窝频率信号的天线结构32。由天线结构32接收和发射的信号通过包括三条信号路径的多路复用器34，其中每条路径被设计用于由每条路径中的频率选择性滤波器36确定的特定频段。在本实施例中，已经选择了三条信号路径，然而，架构30可被扩展至任意数量的信号路径。每条信号路径包括循环器38，循环器38分离和引导接收和发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：‑接收第一温度测量值和第二温度测量值，所述第一温度测量值指示用于接收RF信号的第一装置的温度，所述第二温度测量值指示用于接收所述RF信号的第二装置的温度，其中所述RF信号包括第一数据；‑检索与所述第一装置的所述温度和所述第二装置的所述温度相对应的调制器系数；‑响应于所述调制器系数对所述RF信号进行解调以生成数字信号；并且‑对所述数字信号进行处理以提取所述第一数据。

【技术特征摘要】
2017.12.19 US 15/8468391.一种方法，包括：-接收第一温度测量值和第二温度测量值，所述第一温度测量值指示用于接收RF信号的第一装置的温度，所述第二温度测量值指示用于接收所述RF信号的第二装置的温度，其中所述RF信号包括第一数据；-检索与所述第一装置的所述温度和所述第二装置的所述温度相对应的调制器系数；-响应于所述调制器系数对所述RF信号进行解调以生成数字信号；并且-对所述数字信号进行处理以提取所述第一数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于预期多普勒频移来检索所述调制器系数。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一装置是带通滤波器。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二装置是低噪声放大器。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二装置是低噪声跨导放大器。6.根据权利要求1所述的方法，其中响应于性能度量来检索所述调制器系数，所述性能度量响应于所述数字信号的所述处理而生成。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定解调器的性能度量，并且响应于所述性能度量，请求所述第一温度测量值和所述第二温度测量值。8.一种设备，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·巴林杰，M·艾哈迈德，J·康，J·C·李，E·A·索韦罗，T·J·塔尔迪，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US