用于同时传送和接收的离散时间模拟信号处理制造技术

本发明专利技术公开了一种可重构的离散时间模拟信号处理器，所述处理器包括有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述滤波器被配置成接收部分RF传送信号，接收FIR系数，并基于部分RF传送信号和FIR系数生成泄漏消除信号，FIR滤波器包括：采样和保持(SH)电路，所述采样和保持电路被配置成接收部分RF传送信号，根据采样时钟在连续采样时间对部分RF传送信号进行采样，并生成采样模拟电压信号；和模拟乘法器，所述模拟乘法器耦合到SH电路并被配置成将采样的模拟电压信号乘以二进制乘法因子以生产泄漏消除信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于同时传送和接收的离散时间模拟信号处理关于联邦资助的研究或开发的声明本专利技术由美国政府根据合同第HR0011-14-C-0002号提供支持。美国政府在本专利技术中拥有特定权利。
本专利技术的实施例涉及用于自干扰和噪声消除的信号处理领域。
技术介绍
通信系统，特别是无线通信系统，经常采用泄漏抑制系统来降低收发器信号和噪声。这种系统被用于抑制接收路径中由传送路径带入接收带中的泄漏所引起的信号和噪声。当天线元件被传送路径和接收路径共享时，接收路径中可能会由于传送信号被天线元件反射回接收路径中而产生这种干扰。这种泄漏抑制系统的另一个问题是，虽然所述泄漏抑制系统可以有效地消除干扰信号，但所需的电路通常复杂、庞大、昂贵，并且具有相对较高的插入损失。相对较大尺寸的一些泄漏抑制系统(例如，抽头延迟线噪声消除器)使得这种解决方案无法应用于天线系统的相邻天线元件之间的间距小的高频率下的相控阵列天线中。
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的
技术介绍
的理解，因此上述信息可能包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术实施例的多个方面涉及用于同时传送和接收射频(RF)信号的系统(下文中称为TX/RX系统)中的离散时间模拟信号处理。TX/RX系统包括芯片级、可编程的离散时间模拟泄漏消除器，在TX/RX系统中能够宽带抑制接收路径上的泄漏。本专利技术实施例的多个方面涉及一种消除器，所述消除器在TX/RX系统中使用布置在有限脉冲响应(FIR)滤波器中的基于多相的离散时间样本作为抽头延迟线，以进行前馈消除。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种可重构的离散时间模拟信号处理器，所述处理器被配置成减少同时传送和接收系统中的发送泄漏，该可重构的离散时间模拟信号处理器包括：有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述有限脉冲响应滤波器被配置成接收RF传送信号中的部分RF传送信号、接收FIR系数，并且基于部分RF传送信号和FIR系数生成泄漏消除信号，FIR滤波器包括：多个采样和保持(SH)电路，所述多个采样和保持电路被配置成同时接收部分RF传送信号，根据采样时钟在连续采样时间对部分RF传送信号进行采样，生成多个采样模拟电压信号；多个可编程模拟乘法器，所述多个可编程模拟乘法器耦合到多个SH电路，并被配置成将多个采样模拟电压信号乘以多个二进制乘法因子以生成泄漏消除信号；和时序控制器，所述时序控制器被配置成生成用于触发多个SH电路的采样时间的多个控制信号，其中多个控制信号中的连续控制信号在时间上根据采样周期偏移。在一个实施例中，FIR滤波器还包括负载控制器，该负载控制器被配置成接收FIR系数，并通过基于接收到的FIR系数生成多个二进制乘法因子来重新配置可重构的离散时间模拟信号处理器。在一个实施例中，可重构离散时间模拟信号处理器还包括系数计算器，该系数计算器被配置成基于部分RF传送信号、部分RF接收信号和泄漏消除信号的一部分来生成FIR系数。在一个实施例中，系数计算器被配置成使用自适应滤波算法生成FIR系数。在一个实施例中，多个采样模拟电压信号中的每一个都具有相同的持续时间且在时间上交错。在一个实施例中，泄漏消除器还包括多个系数寄存器，所述系数寄存器被配置成向多个可编程模拟乘法器提供多个二进制乘法因子，其中多个系数寄存器包括相同的多个系数。在一个实施例中，多个系数寄存器中的每一个都包括轮转移位寄存器，该轮转移位寄存器被配置成存储多个系数，并且在每一个连续采样时间中通过轮转移位寄存器的存储位置循环轮转多个系数。在一个实施例中，接收的部分RF传送信号包括差分模拟信号。在一个实施例中，生成的泄漏消除信号包括差分模拟信号。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种用于同时传送和接收射频(RF)信号的系统，该系统被配置成减少传送泄漏，该系统包括：传送信号发生器，所述传送信号发生器被配置成生成RF传送信号；孔径，所述孔径被配置成无线传送所述RF传送信号并接收RF接收信号；模拟泄漏消除器，所述模拟泄漏消除器被配置成接收部分RF传送信号，接收有限脉冲响应(FIR)系数，并基于部分RF传送信号和FIR系数生成泄漏消除信号；组合器，所述组合器被配置成组合RF接收信号和泄漏消除信号以生成噪声降低的RF接收信号，其中泄漏消除器包括：多个采样和保持(SH)电路，所述多个采样和保持电路被配置成同时接收部分RF传送信号，根据采样时钟在连续采样时间对部分RF传送信号进行采样，并生成多个采样模拟电压信号；和多个可编程模拟乘法器，所述多个可编程模拟乘法器耦合到多个SH电路，并且被配置成将多个采样模拟电压信号乘以多个二进制乘法因子以生成泄漏消除信号。在一个实施例中，该系统还包括系数计算器，该系数计算器被配置成使用自适应滤波算法基于部分RF传送信号、部分RF接收信号和部分泄漏消除信号来生成FIR系数。在一个实施例中，泄漏消除器还包括负载控制器，该负载控制器被配置成接收FIR系数，并通过基于接收的FIR系数生成多个二进制乘法因子来重新配置泄漏消除器。在一个实施例中，发射信号发生器被配置成基于要传送的输入数据信号来对RF信号提供来源，调节RF信号的相位角，并使用可变增益放大RF信号以产生RF传送信号。在一个实施例中，泄漏消除器还包括时序控制器，该时序控制器被配置成生成用于触发多个SH电路的采样时间的多个控制信号，其中多个控制信号中的连续控制信号在时间上根据采样周期偏移。在一个实施例中，泄漏消除器还包括多个系数寄存器，所述多个系数寄存器被配置成将多个二进制乘法因子提供给多个可编程模拟乘法器，其中多个系数寄存器包括相同的多个系数，并且多个系数寄存器中的每一个都包括轮转移位寄存器，所述轮转移位寄存器被配置成存储多个系数，并且在每一个连续采样时间中通过轮转移位寄存器的存储位置循环轮转多个系数。在一个实施例中，泄漏消除器还包括单输入到双输出(S2D)转换器，该转换器被配置成接收部分RF传送信号，并且在将所述信号提供给多个SH电路之前将部分RF传送信号转换成平衡差分信号，并且多个SH电路和多个可编程模拟乘法器在差分信号模式下运行。在一个实施例中，泄漏消除器还包括双输入到单输出(D2S)转换器，所述转换器被配置成将多个可编程模拟乘法器的平衡差分输出电流信号转换为泄漏消除信号，泄漏消除信号是非平衡的不差分信号。在一个实施例中，泄漏消除器还包括在多个SH电路的输入处的跟踪和保持电路，跟踪和保持电路被配置成扩展泄漏消除器的操作带宽，并且跟踪和保持电路在高达为SH电路的工作频率的100倍的频率下操作。附图说明附图与说明书一起展示了本专利技术的示例性实施例，并且与具体实施方式一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出根据本专利技术的一些示例性实施例的用于同时传送和接收的系统的示意图，该系统被配置成减少射频(RF)操作频率下的前馈泄漏；图2是根据本专利技术的一些实施例的泄漏消除器的模拟有限脉冲响应滤波器的方框图；图3是示出根据本专利技术的一些实施例的包括模拟FIR滤波器的泄漏消除器的操作的方框图；图4A-4C是根据本专利技术的一些示例性实施例的图1系统中的FIR模拟泄漏消除器的性能特性的图示；以及图5是示出根据本专利技术的一些示例性实施例的具有M个天线元件并使用泄漏消除器的相控阵列天线的方框图。具体实施方式在下面的详细说明中，仅通过说明的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重构的离散时间模拟信号处理器，所述处理器被配置用于减少同时传送和接收系统中的传送泄漏，所述可重构的离散时间模拟信号处理器包括:有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述FIR滤波器被配置用于接收RF传送信号中的部分RF传送信号，接收FIR系数，并基于所述部分RF传送信号和所述FIR系数生成消除信号，所述FIR滤波器包括:多个采样和保持(SH)电路，所述多个SH电路被配置用于同时接收所述部分RF传送信号，以根据采样时钟以连续采样时间对所述部分RF传送信号进行采样，并生成多个采样模拟电压信号；和多个可编程模拟乘法器，所述多个可编程模拟乘法器耦合到所述多个SH电路，并被配置用于将所述多个采样模拟电压信号乘以多个二进制乘法因子以生成所述消除信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 US 15/062,0251.一种可重构的离散时间模拟信号处理器，所述处理器被配置用于减少同时传送和接收系统中的传送泄漏，所述可重构的离散时间模拟信号处理器包括:有限脉冲响应(FIR)滤波器，所述FIR滤波器被配置用于接收RF传送信号中的部分RF传送信号，接收FIR系数，并基于所述部分RF传送信号和所述FIR系数生成消除信号，所述FIR滤波器包括:多个采样和保持(SH)电路，所述多个SH电路被配置用于同时接收所述部分RF传送信号，以根据采样时钟以连续采样时间对所述部分RF传送信号进行采样，并生成多个采样模拟电压信号；和多个可编程模拟乘法器，所述多个可编程模拟乘法器耦合到所述多个SH电路，并被配置用于将所述多个采样模拟电压信号乘以多个二进制乘法因子以生成所述消除信号。2.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述FIR滤波器还包括负载控制器，所述负载控制器被配置成接收FIR系数，并且根据所接收的FIR系数生成所述多个二进制乘法因子来重新配置所述可重构的离散时间模拟信号处理器。3.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，还包括：系数计算器，所述系数计算器被配置成根据所述部分RF传送信号、所述部分RF接收信号和所述消除信号中的部分消除信号来生成所述FIR系数。4.根据权利要求3所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述系数计算器被配置成使用自适应滤波算法生成所述FIR系数。5.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述多个采样模拟电压信号中的每一个都具有相同的持续时间且在时间上交错。6.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述FIR滤波器还包括多个系数寄存器，所述多个系数寄存器被配置成将所述多个二进制乘法因子提供给所述多个可编程模拟乘法器，其中所述多个系数寄存器包括相同的多个系数。7.根据权利要求6所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述多个系数寄存器中的每一个都包括轮转移位寄存器，所述轮转移位寄存器被配置成存储多个系数，并且在每个所述连续采样时间通过所述轮转移位寄存器的存储位置循环轮转所述多个系数。8.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述RF传送信号的接收部分包括差分模拟信号。9.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所生成的泄漏消除信号包括差分模拟信号。10.根据权利要求1所述的可重构的离散时间模拟信号处理器，其中，所述FIR滤波器还包括时序控制器，所述时序控制器被配置成生成用于触发所述多个SH电路的采样时间的多个控制信号，其中所述多个控制信号中的连续控制信号在时间上按采样周期偏移。11.一种用于同时传送和接收被配置成减少传送泄漏的射频(RF)信号的系统，所述系统包括:传送信号发生器，所述传送信号发生器被配置成生成RF传送信号；孔径，所述孔径被配置成无线传送所述RF发射信号并接收RF接收信号；模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·詹维托里奥，D·科特兰，H·B·马尔，
申请(专利权)人：雷神公司，
类型：发明
国别省市：美国,US