首页 / 专利库 / 信号处理 / 滤波器组 / 使用宽带数据转换器的多标准前端

使用宽带数据转换器的多标准前端

阅读:969发布:2024-02-12

专利汇可以提供使用宽带数据转换器的多标准前端专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及使用宽带数据转换器的多标准前端。其中,实施方式提供了一种在面积、成本和功率上高效的多服务收发器结构。通过分别用单个ADC和/或DAC替换多个接收器和/或发射器前端的重要部分,多服务收发器结构简化了多服务结构所需的接收器和/或发射器前端。在实施方式中,多个接收服务内容组合为一个复合模拟/RF 信号 并施加到ADC。该ADC将该复合信号转换为复合多服务 数字信号 。然后,采用数字技术将多个服务内容分别分成多个各自可单独解调的数字流。同样地,在发送方向上,包括多个服务内容的多个数字流组合成一个复合数字信号。该复合数字信号施加到DAC中,以生成复合多服务模拟/RF信号,以稍后通过同轴 电缆 或无线天线进行发送。,下面是使用宽带数据转换器的多标准前端专利的具体信息内容。

1.一种用于通过通信媒介发送和接收第一服务和第二服务的服务内容的多服务收发器,包括:
频率复用器/解复用器模,用于通过所述通信媒介接收包括第一服务和第二服务的接收服务内容的输入模拟信号,并生成分别表示所述第一服务的接收服务内容和所述第二服务的接收服务内容的第一接收模拟信号和第二接收模拟信号;
第一前端模块和第二前端模块,用于分别放大所述第一接收模拟信号和所述第二接收模拟信号并生成第一增益控制模拟信号和第二增益控制模拟信号;
第一合成器,用于组合所述第一增益控制模拟信号和所述第二增益控制模拟信号以生成第一复合模拟信号;
模数转换器,用于接收所述第一复合模拟信号并生成第一复合数字信号
信道器模块,用于接收所述第一复合数字信号并生成第一数字流和第二数字流,所述第一数字流和所述第二数字流分别表示所述第一服务的接收服务内容和所述第二服务的接收服务内容;
辅助DAC,用于生成输出信号,所述输出信号表示第一发送模拟信号的增益和相位调整版本;以及
第二合成器,位于所述第二前端模块的接收路径中,用于组合所述辅助DAC与所述第二接收模拟信号,从而消除所述第一发送模拟信号向所述第二前端模块的接收路径的任何泄漏
2.根据权利要求1所述的多服务收发器,还包括:
数模转换器,用于接收第二复合数字信号,所述第二复合数字信号分别包括所述第一服务和所述第二服务的第一上变频调制数据流和第二上变频调制数据流,并生成第二复合模拟信号,所述第二复合模拟信号包括所述第一服务和所述第二服务的发送服务内容。
3.根据权利要求1所述的多服务收发器,其中,所述第一前端模块和所述第二前端模块用于分别放大所述第一接收模拟信号和所述第二接收模拟信号以均衡它们各自的信号电平。
4.根据权利要求1所述的多服务收发器,其中,所述第一前端模块和所述第二前端模块各自包括:
接收路径,包括低噪声放大器
发送路径,包括功率放大器;以及
发送/接收开关
5.根据权利要求1所述的多服务收发器,其中,所述频率复用器/解复用器模块包括双工器,所述双工器包括第一带通滤波器和第二带通滤波器,它们分别根据所述第一服务和所述第二服务的指定频带来配置。
6.根据权利要求1所述的多服务收发器,其中,所述频率复用器/解复用器模块基于频率分离包括在所述输入模拟信号中的接收服务内容,以生成所述第一接收模拟信号和所述第二接收模拟信号。

说明书全文

使用宽带数据转换器的多标准前端

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及通信系统。

背景技术

[0002] 许多现代消费通信产品包含多种个人通信服务。此类产品例如包括移动电话(收集)、机顶盒(STB)以及汽车娱乐系统。这些消费产品支持的服务包括例如有线电视(CATV)服务(例如采用电缆数据服务界面规格(DOCSIS)标准或有线数字视频广播(DVB-C/C2)标准)、直播卫星(DBS)服务(例如采用卫星数字视频广播(DVB-S/S2)标准)、家庭网络(例如采用同轴电缆多媒体联盟 1.0、1.1或2.0标准)等。
[0003] 鉴于此单一产品中包含的多种服务,而这些服务可能必须通过相同的通信媒介(例如相同的同轴电缆、无线天线等)进行发送或接收。
[0004] 传统的多服务收发器在每服务类型和/或支持服务信道采用专用发射器/接收器前端,各前端包含单独的零差/外差发射器/接收器结构。因此,传统的多服务收发器在面积、成本和功耗上效率都不佳。此外,传统的多服务收发器难以定制可支持不同服务和/或频谱分配的不同的产品变形

发明内容

[0005] 本发明提供了一种用于通过通信媒介发送和接收第一服务和第二服务的服务内容的多服务收发器,包括:频率复用器/解复用器模,用于通过通信媒介接收包括第一服务和第二服务的接收服务内容的输入模拟信号,并生成分别表示第一服务的接收服务内容和第二服务的接收服务内容的第一接收模拟信号和第二接收模拟信号;第一前端模块和第二前端模块,用于分别放大第一接收模拟信号和第二接收模拟信号并生成第一增益控制模拟信号和第二增益控制模拟信号;合成器,用于组合第一增益控制模拟信号和第二增益控制模拟信号以生成第一复合模拟信号;以及模数转换器,用于接收第一复合模拟信号并生成第一复合数字信号
[0006] 优选地,该多服务收发器还包括:信道器模块,用于接收第一复合数字信号并生成第一数字流和第二数字流,该第一数字流和第二数字流分别表示第一服务的接收服务内容和第二服务的接收服务内容。
[0007] 优选地,该信道器使用数字混频和数字滤波中的至少之一,以从第一复合数字信号生成第一数字流和第二数字流。
[0008] 优选地,该多服务收发器还包括:数模转换器,用于接收第二复合数字信号,第二复合数字信号分别包括第一服务和第二服务的第一上变频调制数据流和第二上变频调制数据流,并生成第二复合模拟信号,该第二复合模拟信号包括第一服务和第二服务的发送服务内容。
[0009] 优选地,该多服务收发器还包括:频率解复用器,用于接收第二复合模拟信号并生成第一发送模拟信号和第二发送模拟信号,该第一发送模拟信号和第二发送模拟信号分别表示第一服务的发送服务内容和第二服务的发送服务内容。
[0010] 优选地,该第一前端模块和第二前端模块还用于分别放大第一发送模拟信号和第二发送模拟信号并生成第一放大发送模拟信号和第二放大发送模拟信号。
[0011] 优选地,该频率复用器/解复用器模块还用于接收第一放大发送模拟信和第二放大发送模拟信号并生成用于通过通信媒介进行发送的输出模拟信号,输出模拟信号包括第一服务和第二服务的发送服务内容。
[0012] 优选地,频率解复用器模块包括双工器,该双工器包括第一带通滤波器和第二带通滤波器,它们分别根据第一服务和第二服务的指定频带而配置。
[0013] 优选地,多服务收发器还包括:至少一个数字调制器,用于分别调制第一服务和第二服务的服务内容数据,以生成第一调制数字流和第二调制数字流;至少一个上变频器,用于将第一调制数字流和第二调制数字流分别上变频为第一频率和第二频率以生成第一上变频调制数字流和第二上变频调制数字流;以及合成器,用于组合上变频调制数字流以生成第二复合数字信号。
[0014] 优选地,该第一前端模块和第二前端模块用于分别放大第一接收模拟信号和第二接收模拟信号以均衡它们各自信号电平。
[0015] 优选地,该第一前端模块和第二前端模块各自包括:接收路径,包括低噪声放大器;发送路径,包括功率放大器;以及发送/接收开关
[0016] 优选地,该多服务收发器还包括:辅助DAC,用于生成输出信号,输出信号表示第一发送模拟信号的增益和相位调整版本;以及合成器,位于第二前端模块的接收路径中,用于组合辅助DAC与第二接收模拟信号,从而消除第一发送模拟信号向第二前端模块的接收路径的任何泄漏
[0017] 优选地,该低噪声放大器包括自动增益控制回路。
[0018] 优选地,该频率复用器/解复用器模块包括双工器,该双工器包括第一带通滤波器和第二带通滤波器,它们分别根据第一服务和第二服务的指定频带来配置。
[0019] 优选地,该频率复用器/解复用器模块基于频率分离包括在输入模拟信号中的接收服务内容,以生成第一接收模拟信号和第二接收模拟信号。
[0020] 优选地,该收发器被用于多服务网关或机顶盒中。
[0021] 优选地,该通信媒介包括同轴电缆和无线天线中的至少之一。
[0022] 优选地,该第一服务和第二服务具有相同的服务类型和不同的服务信道。
[0023] 优选地,该第一服务和第二服务具有不同的服务类型。
[0024] 优选地,该第一服务和第二服务包括以下服务中的任意两种:有线电视、直播卫星、DOCSIS、DVB-S/S2、家庭网络服务、 广播电视、ATSC、地面数字视频广播、广播调频电台、导航服务、GPS、伽利略系统、 蓝牙 移动电话服务、无绳电话服务以及使用电视“空白”频谱的其他通信服务。
[0025] 本发明还提供了一种通过通信媒介发送和接收第一服务和第二服务的服务内容的多服务收发器,包括:数模转换器,用于接收分别包括第一服务和第二服务的第一上变频调制数字流和第二上变频调制数字流的复合数字信号,并生成复合模拟信号,该复合模拟信号包括第一服务和第二服务的发送服务内容;频率解复用器,用于接收复合模拟信号并生成第一发送模拟信号和第二发送模拟信号,第一发送模拟信号和第二发送模拟信号分别表示第一服务的发送服务内容和第二服务的发送服务内容;频率复用器/解复用器,用于接收第一发送模拟信号和第二发送模拟信号并生成用于通过通信媒介进行发送的输出模拟信号,该输出模拟信号包括第一服务和第二服务的发送服务内容。
[0026] 优选地,该多服务收发器还包括:第一前端模块和第二前端模块,用于分别放大第一发送模拟信号和第二发送模拟信号,并生成第一放大发送模拟信号和第二放大发送模拟信号。附图说明
[0027] 附图结合于此并构成本说明书的一部分,用来示出本发明,并结合说明书进一步解释本发明的原理,以使相关领域的技术人员可以实现并使用本发明。
[0028] 图1示出了在频谱上多种服务的示例性分配。
[0029] 图2示出了通过相同通信媒介发送或接收多种服务的示例性方案。
[0030] 图3示出了传统的多服务收发器。
[0031] 图4示出了根据本发明实施方式的示例性多服务收发器。
[0032] 图5示出了根据本发明实施方式的另一示例性多服务收发器。
[0033] 图6示出了根据本发明实施方式的具有自动增益控制(AGC)的示例性低噪声放大器(LNA)。
[0034] 图7示出了根据本发明实施方式的另一示例性多服务收发器。
[0035] 本发明将参考附图进行详细说明。通常,某元件首次出现的附图一般由相应参考标号中最左边的数字来表示。

具体实施方式

[0036] 许多现代消费通信产品包含多种个人通信服务。此类产品例如包括移动电话(手机)、机顶盒(STB)以及汽车娱乐系统。
[0037] 这些消费产品支持的服务示例包括有线电视(CATV)服务(例如采用电缆数据服务界面规格(DOCSIS)标准或有线数字视频广播(DVB-C/C2)标准)、直播卫星(DBS)服务(例如采用卫星数字视频广播(DVB-S/S2)标准)、家庭网络(例如采用同轴电缆多媒体联盟1.0、1.1或2.0标准)、广播电视(例如采用模拟、高级电视系统委员会(ATSC)、地面数字视频广播(DBV-T/T2)标准)、广播调频(FM)电台、导航服务(例如全球定位系统(GPS)和伽利略系统(Galileo))、 (例如802.11a、b、g和n)、蓝牙 移动电话服务、无绳电话服务以及采用电视“空白”频谱的其他新通信服务。
[0038] 通常,各服务以一个或多个指定频带运行,而总的来说,如今这些服务采用的频率范围从极低的MHz到5GHz以上。图1示出了覆盖从低FM频率到几GHz的频谱范围上服务的示例性配置100。不同的服务组合可分配在频谱范围内,包括下变频至该频谱范围内的高频率服务。例如,如图1所示,5GHz频带种的WiFi服务可进行下变频并与低频服务组合。
[0039] 由于在单一产品中包含了多种服务,这多种服务可能必须通过相同的通信媒介(例如相同的同轴电缆、无线天线等)进行发送或接收。图2示出了多种服务由单一产品通过相同通信媒介发送或接收的示例性方案200。此示例性方案200仅供说明之用。
[0040] 如图2所示,示例性方案200包括位于例如房屋202的客厅中的网关210、位于房屋202的卧室中的机顶盒(STB)212以及位于房屋202的屋顶上的抛物面天线204和相关联的室外单元(ODU)206。
[0041] 抛物面天线204接收DBS信号。通过ODU 206下变频DBS信号(例如从18GHz下变频至950-2150MHz范围)以生成携带DBS卫星服务内容的中频(IF)。ODU 206通过同轴电缆208将IF信号发送至网关210。
[0042] 如图2所示,同轴电缆208可送入分路器214内,然后IF信号通过连接至网关210输入端口的同轴电缆216进行输送。网关210可连接至显示系统(图2中未示出)以显示IF信号携带的卫星内容。除接收卫星内容外,网关210还用作媒介网关,以在房屋202中各处分配卫星内容。例如,网关210将卫星内容分配至位于房屋202内的卧室中的STB 212。分配至STB 212的卫星内容通过同轴电缆216经由分路器214发送到同轴电缆218,然后发送至STB 212。
[0043] 除作为卫星媒介网关外,网关210还包括MoCA家庭网络收发器(图2中未示出),该家庭网络收发器与STB 212形成家庭网络。采用MoCA收发器,网关210通过同轴电缆216经由分路器214以及通过同轴电缆218向/从STB 212发送/接收MoCA内容。
[0044] 因此,网关210通过同轴电缆216发送/接收DBS卫星内容和MoCA内容。因此,发送/接收的DBS卫星内容和MoCA内容可在同轴电缆216中共存(即同时出现)。网关210使用的频率规划示例可能会采用950-2150MHz的标准全球DBS卫星IF范围来发送/接收DBS卫星内容,并采用较低频率范围(例如500MHz左右)来发送/接收MoCA内容。
[0045] 为支持上述两种服务(即,DBS和MoCA),网关210采用了多服务收发器。传统的多服务收发器采用了多个发射器/接收器前端,包括为每个服务类型和/或支持的服务信道采用一个或多个发射器/接收器前端。例如,网关210可为DBS卫星采用多个发射器/接收器前端(每卫星频道各一个,以同时接收所有频道),而为MoCA采用一个发射器/接收器前端。发射器/接收器前端通常采用传统的外差或零差(零IF)转换模块实现,包括模拟混频器相回路(PLL)以及本机振荡器(LO)。
[0046] 图3示出了传统的多服务收发器300。如图3所示,收发器300包括多个接收器前端302、多个发射器前端304、频率复用器/解复用器模块330以及数字模块334和336。例如,收发器300可用在网关210中以支持DBS和MoCA服务。收发器300连接至通信媒介332以发送/接收服务内容。通信媒介322可以是同轴电缆,诸如图2中的同轴电缆216。可选地,通信媒介
322可以是信号路径,其将收发器300耦合至一个或多个无线发送/接收天线。
[0047] 接收器前端302各自包括低噪声放大器(LNA)308、包括至少一个混频器310和LO 312的下变频器以及模数转换器(ADC)314。各接收器前端302专用于各服务类型和/或服务信道。例如,一些前端302可专用于DBS服务,另外还通过各DBS频道接收DBS服务内容。
[0048] 在接收操作中,收发器300通过通信媒介332接收模拟信号。模拟信号可以是复合信号,包括来自多种服务的服务内容。例如,模拟信号可包括DBS服务内容和MoCA服务内容。通常,服务内容都彼此完全分离,因此可根据频率分离它们。
[0049] 模拟信号输入到频率复用器/解复用器模块330中。模块330基于频率来分离包含在模拟信号中服务内容,以生成多个模拟信号306-1至306-N,然后再将各模拟信号306-1至306-N发送(路由)至各专用接收器前端302。模块330可以是双工器、三工器或类似装置。而后各模拟信号306由各自前端302进行处理以生成代表服务内容的各数字信号316。数字信号306-1至306-N提供给数字模块334以进行进一步处理(例如解调、解映射等)。可选地,数字信号306-1至306-N均可基于其服务类型提供给各数字模块(例如包含DBS服务内容的数字信号提供给DBS数字模块,包含MoCA服务内容的数字信号提供给MoCA数字模块等)。
[0050] 接收器前端304各自包括数模转换器(DAC)320、包括至少一个混频器322和LO 324的上变频器以及功率放大器(PA)326。各发射器前端304专用于各服务类型和/或服务信道。例如,一些前端302可专门用于DBS服务,另外还通过各DBS频道发送DBS服务内容。
[0051] 在发送操作中,一个或多个数字模块,如数字模块336,给各发射前端304提供数字信号318-1至318-N。数字信号318-1至318-N各包括各自的服务内容。包含在数字信号318-1至318-N中的服务内容可以具有相同或不同的服务类型。各数字信号318由各自发射前端304进行处理以生成各个模拟信号328。更为具体地,各数字信号318被各DAC 320从数字转换成模拟,其频率被各上变频器322上变频至各频带,并且如果需要,再被各PA 326放大。
[0052] 模拟信号328-1至328-N输入到频率复用器/解复用器模块330中。模块330组合模拟信号328-1至328-N以生成复合模拟信号,其包含来自多种服务的服务内容。例如,复合模拟信号可包括DBS服务内容和MoCA服务内容。而后,该复合模拟信号再通过通信媒介332进行发送。
[0053] 如上所述,收发器设计300为每个服务类型和/或支持的服务信道采用了专用发射器/接收器前端,其中各前端包含独立的零差/外差发射器/接收器结构。因此,收发器300需要大量集成电路芯片来实现。更为具体地,收发器300需要使用例如多个模拟混频器和多个频率捷变锁相回路(PLL)来为模拟混频器提供不同的LO信号。如此,收发器300无论在成本还是功率上均为低效。收发器设计300的另一缺点是难以定制可支持不同服务和/或频谱分配的不同产品变形。如此,随着快速变化的消费通信市场上不断出现的新服务和频率分配,将需要进行广泛的设计努,为这些产品提供经济有效的集成电路。
[0054] 如下进一步描述的本发明的实施方式提供了一种在面积、成本和功率上高效的多服务收发器结构。通过分别用单ADC和/或DAC替换多个接收器和/或发射器前端的重要部分,多服务收发器结构简化了多服务收发器所需要的接收器和/或发射器前端。
[0055] 根据实施方式,将多个接收到的服务内容组合为一个复合模拟/RF信号并施加到ADC。该ADC将该复合信号转换为复合多服务数字信号。而后,采用数字技术(例如数字滤波、数字混频等)将多个服务内容分成多个分别的数字流(每种服务和/或服务信道各一个),各数字流可独立进行解调。同样地,在发送方向上,将包括多个服务内容的多个数字流组合成一个复合数字信号。该复合数字信号施加到DAC中,以生成复合多服务模拟/RF信号,以稍后通过同轴电缆或无线天线进行发送。
[0056] 图4示出了根据本发明实施方式的示例性多服务收发器400。此示例性多服务收发器400支持四种服务,各服务均通过各自频带进行发送/接收。基于上述教导,本领域的技术人员可以了解根据实施方式的多服务收发器可以设计为支持任何数量的服务。可支持的服务可以是任意上述服务示例,包括但不限于:CATV服务、DBS服务、家庭网络(例如MOCA)、广播电视(例如模拟、AATSC、DBV-T/T2)、广播FM电台、导航服务(例如GPS和伽利略系统)、蓝牙 移动电话服务、无绳电话服务以及采用电视“空白”频谱的其他新通信服务。
[0057] 如图4所示,示例性收发器400包括频率复用器/解复用器模块404、多个前端406-1至406-4(每个支持的服务和/或服务信道各一个)、ADC408、DAC 410、信道器模块412、解调器414、调制器418、上变频器/合成器416以及数字模块420。例如,示例性收发器400可用在网关210中以支持DBS和MoCA服务。
[0058] 示例性收发器400连接至通信媒介402以发送/接收服务内容。通信媒介402可以是同轴电缆,如图2中的同轴电缆216。通信媒介402也可以是信号路径,其将收发器400耦合至一个或多个无线发送/接收天线。
[0059] 在接收操作中,收发器400通过通信媒介402接收模拟信号。该模拟信号可以是复合信号,包括来自多达四种服务的服务内容。例如,该模拟信号可包括CATV服务内容、DBS卫星服务内容、MoCA服务内容以及下变频WiFi服务内容。服务内容优选具有彼此完全分离的频率,因此可根据频率将它们分离。
[0060] 复合模拟信号输入到频率复用器/解复用器模块404中。模块404基于频率来分离包含在复合模拟信号中的服务内容,以生成多个包含各自服务内容的模拟信号428-1至428-4。然后,模块404将各模拟信号428-1至428-4发送至各专用前端模块406中。在实施方式中,模块404包括四个带通滤波器404-1至404-4,分别配置为以各自服务的指定频带通过内容。滤波器404-1至404-4接收复合模拟信号并生成各模拟信号428-1至428-4。
[0061] 各前端模块406-1至406-4专用于各服务和/或服务信道。例如,一些前端模块406可专门用于DBS服务,且另外专用于特定DBS服务信道。在实施方式中,各前端模块406包括发送/接收(T/R)开关422、包括具有可选增益控制的LNA 424的接收路径以及包括可变增益PA 426的发送路径。在接收操作中,T/R开关422将前端模块406的接收路径耦合至模块404。如此,根据需要,模拟信号428-1至428-4被各LNA 424-1至424-4放大,以生成各增益控制模拟信号430-1至430-4。在实施方式中,相同或不同的放大电平可应用于模拟信号428-1至
428-4。例如,可根据需要将模拟信号428-1至428-4进行放大,以均衡它们的信号电平。当以不同功率电平接收不同服务时,通常需要均衡化。例如,参考上述示例性方案200,与DBS卫星服务相比,MoCA服务可由网关210以更高的功率接收,这就需要均衡化。
[0062] 由前端模块406-1至406-4分别生成的模拟信号430-1至430-4组合起来生成复合多服务模拟信号432。模拟信号432施加到ADC 408,以生成复合多服务数字信号434。在实施方式中,ADC 408是宽带ADC。
[0063] 信道器模块412将包含在数字信号434中的各种服务内容分成多个分别的数字流(每服务和/或服务信道各一个),并将这些数字流提供给一个或多个解调器414。信道器模块412可采用多种数字技术来分离数字信号434中的各种服务内容,这些数字技术例如包括数字混频和滤波技术。解调器414独立解调各个数字流,并将已解调的服务内容数据提供给数字模块420以进行进一步处理。
[0064] 在发送操作中,数字模块420将来自一种或多种服务的服务内容数据提供给一个或多个调制器418。调制器418调制服务内容以生成调制数字流。上变频器/合成器416将调制数字流的上变频为各频率,并组合这些上变频的数字流,生成复合多服务数字信号436。
[0065] 数字信号436施加到DAC 410中,以生成复合多服务模拟信号438。在实施方式中,DAC 410是宽带DAC。频率解复用器或类似结构(图4中未示出)分离包含在模拟信号438中的单独的服务内容,以生成多个分别包含各自服务内容的模拟信号442-1至442-4。在另一实施方式中,模拟信号438在分离前会被进一步处理(例如放大、过滤)。例如,如果单独的服务内容需要显著放大才能满足发送功率电平,则模拟信号438可在分离前进行放大,然后根据前端模块406中的需要调整单独的服务内容。
[0066] 各模拟信号442-1至442-4施加到各前端模块406-1至406-4。在发送操作中,T/R开关422将前端模块406的发送路径耦合至模块404。如此,适当地,模拟信号442-1至442-4则被各PA 426-1至426-4放大,以生成各放大模拟信号440-1至440-4。在实施方式中,相同或不同的放大电平可施加至模拟信号442-1至442-4。例如,模拟信号442-1至442-4根据信号各自携带的服务内容所需的发送功率进行放大。根据实施方式,PA426-1至426-4为可选的。例如,在实施方式中,DAC 410为能够进行足够的放大的功率DAC,从而消除了前端模块406的发送路径中的PA 426。
[0067] 模拟信号440-1至440-4输入到频率复用器/解复用器模块404中。模块404组合模拟信号440-1至440-N以生成包含来自多种服务的服务内容的复合模拟信号。然后,通过通信媒介402发送此复合模拟信号。
[0068] 图5示出了根据本发明实施方式的另一示例性多服务收发器500。此示例性多服务收发器500支持两种服务,各服务均通过各频带进行发送/接收。可支持的服务可以是任意上述服务示例,包括但不限于:CATV服务、DBS服务、家庭网络(例如MOCA)、广播电视(例如模拟、AATSC、DBV-T/T2)、广播FM电台、导航服务(例如GPS和伽利略系统)、 蓝牙 移动电话服务、无绳电话服务以及采用电视“空白”频谱的其他新型通信服务。
[0069] 示例性收发器500与上述示例性收发器400具有相似的结构。对于频率复用器/解复用器模块404,示例性收发器502采用的是双工器502。双工器502包括低通滤波器高通滤波器,各自根据收发器500支持的低频服务(例如MoCA)和高频服务(例如DBS)来配置。双工器502以双向操作方式工作。例如,在接收方向上,双工器502的低通滤波器(高通滤波器)滤波通过通信媒介402接收到的模拟信号,以阻止/减弱(通过/放大)高频服务内容并且通过/放大(阻止/减弱)低频服务内容。类似地,在发送方向上,双工器502的低通滤波器(高通滤波器)滤波模拟信号440-1,以阻止/减弱(通过/放大)高频服务内容并且通过/放大(阻止/减弱)低频服务内容。
[0070] 示例性收发器500还包括在DAC 410输出端的第二双工器506。根据本发明的实施方式,双工器506为可选的。正如双工器502那样,双工器506包括低通滤波器和高通滤波器,分别根据收发器500支持的低频服务(例如MoCA)和高频服务(例如DBS)来配置。双工器506将模拟信号438分离成包含各自服务内容的模拟信号442-1至442-2。通过分离模拟信号438,各服务内容可通过各前端406单独进行放大(例如,根据其特定发送功率要求)。
[0071] 示例性收发器500还采用了合成器504来组合增益控制模拟信号430-1至430-2。合成器504可以是任何已知的能够组合模拟信号以生成复合模拟信号的合成器(例如威尔金森(Wilkinson)、混合合成器或已知的有效合成器)。
[0072] 通常,如上所述,在采用合成器504进行合成前,模拟信号430-1和430-2分别在前端模块406-1和406-2中进行均衡化。之所以需要均衡化是因为很难在家庭环境中控制多服务的接收电平。参考上述方案200,例如,MoCA服务通常从房屋202的一个房间发送到另一个房间,而DBS卫星服务则是从房屋202的屋顶发送下来的,MoCA服务被网关210接收的功率电平可能比接收DBS卫星服务的功率电平更高(或更低)。通常情况下,两种服务的电平均受到同轴电缆相对于距离的损失的影响。此外,DBS卫星服务也可能受天气情况(例如下雨)的影响,从而减弱信号电平。如此,复合模拟信号中的MoCA服务可能会淹没DBS卫星服务,反之亦然。均衡化模拟信号430-1和430-2的电平便可防止这种情况发生,并进一步允许通过限制模拟输入值的范围来减小ADC 408的动态范围要求。
[0073] 此外,在采用合成器504合成之前,可选地,信号460-1和460-2分别采用低通滤波器508和高通滤波器510进行滤波。低通滤波器508或高通滤波器510防止噪声基底在合成器504中加和在所需频带上。
[0074] 在实施方式中,前端模块406-1和406-2的LNA 424-1和424-2分别利用自动增益控制(AGC)实现,以对模拟信号430-1和430-2进行均衡化。当进入的信号的振幅可在宽动态范围内变化时往往通常AGC。AGC的作用是提供相对恒定的输出振幅,从而缩小后续电路要求的动态范围。
[0075] 图6示出了根据本发明实施方式的具有自动增益控制(AGC)的示例性低噪声放大器(LNA)600。示例性LNA 600仅供说明之用,并不限制本发明的实施方式。
[0076] 如图6所示,示例性LNA600包括可变增益放大器(VGA)604、检测器608、低通滤波器610和减法器模块614。VGA 604接收输入信号Vi 602并生成输出信号VO 606。信号VO 606的相对增益由控制VGA 604增益的控制信号VC 616确定。控制信号VC 616由减法器模块614生成,以作为基准信号VR 612和输出信号VO 606之间的误差,再由检测器608检测并可选地由LPF 610进行滤波。
[0077] 图7示出了根据本发明实施方式的另一多服务收发器700。示例性收发器700类似于上述示例性收发器500。此外,示例性收发器700包括减少或消除收发器700发送的服务内容泄漏到收发器700接收的服务内容中的方法。
[0078] 例如,参考图7,通过前端模块406-1的发送路径发送的低频服务可能泄漏(在双工器502中)到前端406-2的接收路径上。为防止泄漏,通过确保双工器502的低通和高通滤波器具有急剧衰减,双工器502可设计为具有高隔离度。但这会增加双工器502的尺寸和成本。
[0079] 除增加双工器502的隔离度外,收发器700包括经由合成器704耦合至前端模块406-2接收路径的辅助DAC 702。DAC 702被表示所发送的低频服务内容的增益和相位调整版本的数字信号706控制。更为具体地,数字信号702被配置为使得DAC 702的模拟输出在合成器704上破坏性地与由于DAC 410发送的低频服务内容引起的任何泄露进行组合(即相同的振幅相反的相位)。
[0080] 基于上述教导本领域的技术人员应当理解,与传统设计相比,本发明的实施方式无论在面积、成本还是功率上都有了节约。具体地,本发明的实施方式将传统设计的发射器/接收器前端的重要部分缩减为单个DAC/ADC。从而,也可避免使用昂贵的模拟混频器、振荡器和PLL。根据实施方式,需要单个PLL以给ADC提供时钟。此外,PLL无需频率捷变或微调,因此相对较简单。
[0081] 以上已经关于特定服务类型和/或支持服务的数量说明了示例性实施方式。基于上述教导本领域的技术人员应当理解,实施方式可设计为支持任何数目的服务类型。可支持的服务可以是任意上述示例性服务,包括但不限于:CATV服务、DBS服务、家庭网络(例如MOCA)、广播电视(例如模拟、AATSC、DBV-T/T2)、广播FM电台、导航服务(例如GPS和伽利略系统)、 蓝牙 移动电话服务、无绳电话服务以及其他采用电视“空白”频谱的新型通信服务。
[0082] 已借助用来说明特定功能和关系的实现方式的功能构造块说明了实施方式。为方便说明,在此随意限定了这些功能构造块的边界。只要能适当执行特定功能和关系,可限定另外的边界。
[0083] 特定实施方式的上述说明将全面反映本发明的一般性质,因此在不背离本发明一般概念的情况下,其他人运用本领域的技术知识,可以很容易地修改这些特定实施方式和/或将之进行各种适用,而无需进行过多实验。因此,根据上述教导和指导,这些适用和修改也旨在包括在本公开实施方式等同物的意义和范围内。应理解本文中的措辞和术语仅供说明之用并非进行限制,从而,本说明书的术语和措辞应由本领域技术人员根据该教导和指导来进行理解。
[0084] 本发明实施方式的广度和范围不应受上述任何示例性实施方式的限制,而只能根据所附权利要求及其等同物进行限定。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈