滤波方法、低噪声滤波器和便携式收发机技术

公开了一种用于无线接收机的低噪声滤波器。所述低噪声滤波器包括放大器和滤波器，该滤波器包括使用通用阻抗变换器实现的频率相关负电阻，以实现双二阶滤波器。实现所述低噪声滤波器，以便防止当处理带内信号时由所述滤波器产生的噪声出现在所述放大器级的输出处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及无线便携式通信设备中的接收机电路体系结构。更为具体地，本专利技术涉及无线接收机中的低噪声滤波器。
技术介绍
由于有效的、低成本电子模块的可用性增加，移动通信系统正变得越来越流行。例如，存在许多不同的通信方案，其中各种频率、传输方案、调制技术和通信协议被用来在手持的、电话类的通信手持机中提供双向语音和数据通信。所述不同的调制和传输方案中每个都具有优点和缺点。随着这些移动通信系统被开发和部署，已经制订出这些系统必须符合的许多不同标准。例如，在美国，第三代便携通信系统遵循IS-136标准，该标准需要使用特定的调制方案和接入格式。在IS-136的情况下，所述调制方案可以是8-正交相移键控(8QPSK)、偏移π/4差分正交相移键控(π/4-DQPSK)或者其变形，而接入格式是TDMA。在欧洲，全球移动通信系统(GSM)标准要求在窄带TDMA接入环境中使用高斯最小频移键控(GMSK)调制方案，该调制方案使用恒定包络调制方法。而且，在使用窄带TDMA技术的典型GSM移动通信系统中，GMSK调制方案直接从振荡器向非线性功率放大器供给非常低噪声的相位调制(PM)发射信号。在此种配置中，非线性功率放大器可以被使用来由此允许对所述相位调制信号的有效调制和使功耗最小化，其中所述非线性功率放大器是高效的。因为已调制信号是从振荡器直接供给的，所以在功率放大器之前或之后的滤波的需要被最小化。此外，GSM收发机中的输出是恒定的包络(即，仅仅包含相位调制(PM)信号的非时变信号)调制信号。便携通信技术中的一个进步是向低中频(IF)接收机和直接转换接收机(DCR)的实现。低IF接收机将射频(RF)信号变换到中频，该中频低于变换接收机的IF。直接转换接收机将射频(RF)接收信号直接下变频到基带(DC)，而不需要首先将所述RF信号变换到中频(IF)。直接转换接收机的一个好处是消除了在采用中频变换的系统中所使用的昂贵的滤波器组件。例如，在传统码分多址(CDMA)通信系统中，一个或多个表面声波(SAW)滤波器被实现以帮助将RF信号变换为IF信号。进一步使所述电路系统复杂化，这些SAW滤波器一般位于不同于许多所述接收机组件的器件上(即，“片外”)。低IF或直接转换接收机允许使用位于与许多所述接收组件相同的器件上(即，“片上”)的电子电路系统来实现所述滤波器组件。在直接转换接收机实现中，高阶(例如，5阶或更高阶)有源滤波器被用来将所述接收信号从RF变换到DC。不幸的是，因为所述滤波器是使用位于与所述接收机组件相同的芯片上的电子电路系统来实现的，所以所述滤波器向所述接收信号添加了很大的噪声。所述添加的噪声降低了所述接收机的灵敏度，从而使得此种有源滤波器对实现而言存在挑战性。滤波器对所述接收信号贡献的噪声可以由等式噪声＝kC/T(等式1)来定义，其中k是常数，T＝温度，以及C＝电容量。根据等式1，很明显，噪声与电容量成反比。为了降低所述噪声，应该增加所述电容量。不幸的是，增加电容量消耗了其上制造所述接收机的芯片上的有价值面积。因此，希望能够最小化直接转换接收机中的滤波器组件对接收信号贡献的噪声量，同时最大化接收机灵敏度。还希望最小化由所述滤波器组件消耗的器件上的面积量。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括无线接收机的低噪声滤波器，包含放大器和滤波器，该滤波器包含使用通用阻抗变换器实现的频率相关负电阻，以实现双二阶(bi-quad)滤波器。实现所述低噪声滤波器，以便防止当处理带内信号时由所述滤波器产生的噪声在所述放大器级的输出上出现。还提供了相关的操作方法。对于本领域技术人员而言，在研究了下述附图和专利技术详述后，本专利技术的其他系统、方法、特征和优点将变得更加清楚。意图将所有这种额外的系统、方法、特征和优点都包括在这个描述中，都在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求的保护。附图说明参照下面的附图可以更好地理解本专利技术。在所述图形中的组件不必按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本专利技术的原理。此外，在图形中，相同的参考标记代表全部不同视图中的相应部件。图1是说明包括根据本专利技术的滤波器链的简化便携式收发机的方框图；图2是说明图1的接收机的方框图；图3是说明图2的滤波器链的方框图。具体实施例方式虽然特别参照便携式收发机来描述，但是可以在使用低IF或直接转换接收机的任何通信设备中实现所述低噪声滤波器。此外，所述低噪声滤波器可以被实现来按照不同模式进行操作，以支持多种无线标准。为了支持多种无线标准，下面描述的组件(例如，在所述低噪声滤波器中使用的电阻器和电容器)将被设计来在不同操作模式之间切换。这种实现中的控制电路可以使用专用硬件元件和逻辑来实现。软件部分可以存储在存储器中，并且由适当的指令执行系统(例如，微处理器)来执行。所述低噪声滤波器的硬件实现可以包括下述技术中的任何一种或其组合，这些技术在本领域中是公知的分立电子组件、具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门的分立逻辑电路、具有合适的逻辑门的专用集成电路、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)等。所述低噪声滤波器的软件包括用于实现逻辑功能的可执行指令的已排序清单，并且可被嵌套在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备或其他系统使用或与之结合使用，所述指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统，所述其他系统是能够从所述指令执行系统、装置或设备取回指令并且执行所述指令的系统。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够容纳、存储、传送、传播或传输程序的任何装置，所述程序由所述指令执行系统、装置或设备使用或与所述指令执行系统、装置或设备结合使用。所述计算机可读介质可以是，例如但不局限于，电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。所述计算机可读介质的更为具体的实例(非排他性清单)包括下述具有一个或多个布线的电连接(电子)、便携式计算机磁盘(磁)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM或闪存)(磁)、光纤(光学)、以及便携式只读式紧凑光盘(CDROM)(光学)。注意，所述计算机可读介质甚至可以是其上打印了所述程序的纸或其他适当的介质，因为可以经由例如对所述纸或其他介质进行光学扫描来电子地捕获所述程序，随后(如果必要的话)以适当的方式对所述程序进行编译、解释或其他处理，并且随后将其存储在计算机存储器中。图1是说明简化的便携式收发机100的方框图，其包括用于直接转换接收机的低噪声滤波器。便携式收发机100包括扬声器102、显示器104、键盘106以及麦克风108，所有这些都连接到基带子系统110。电源142也经由连接144连接到基带子系统110以向所述便携式收发机100提供能量，其中所述电源142可以是直流(DC)电池或其他电源。在特定的实施例中，便携式收发机100可以是，例如但不局限于，诸如移动蜂窝型电话的便携式电信手持机。扬声器102和显示器104分别经由连接112和114从基带子系统110接收信号，如同本领域技术人员所公知的。同样，键盘106和麦克风108分别经由连接116和118向基带子系统110供给信号。基带子系统110包括经由总线128进行通信的微处理器(μP)120、存储器122、模拟电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对无线接收机中的接收信号进行滤波的方法，包括：向放大器提供接收的信号；并且对所述接收的信号进行滤波，以便在第一频率处从所述放大器的输出中阻隔所述滤波器贡献的噪声。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿利M伊斯梅尔，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]