專利名稱：檢測數(shù)字無線電信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測數(shù)字無線電信號。
背景技術(shù)：
引入了數(shù)字無線電(digital radio)來使得能夠接受新數(shù)字無線電頻譜，所述新數(shù)字無線電頻譜提供提高的保真度以及附加的特征。當(dāng)前在美國，數(shù)字無線電可使用邊帶在空中用于模擬載波信號。如在美國商業(yè)化的當(dāng)前系統(tǒng)被稱為所謂的HD 無線電。禾Ij用這些邊帶，廣播者能夠向模擬載波信號提供一個或多個附加補(bǔ)充信道。因此，數(shù)字或HD 無線電能夠接收這些信號并對它們進(jìn)行數(shù)字解調(diào)，以提供包括與模擬無線電信號相同內(nèi)容的高質(zhì)量音頻信號，或向模擬無線電信號提供附加內(nèi)容，諸如在一個或多個補(bǔ)充數(shù)字信道上可用的補(bǔ)充廣播。通常，數(shù)字無線電調(diào)諧器被結(jié)合在無線電解決方案中，其還包括傳統(tǒng)的模擬頻譜接收器用于處理模擬載波信號的解調(diào)。在用于家中或車輛環(huán)境中的數(shù)字無線電中，能夠并行地運(yùn)行對于模擬和數(shù)字信號兩者的解調(diào)，因為并不關(guān)注功耗。但是，在便攜式裝置中，數(shù)字解調(diào)器的過多功耗會不利地影響電池壽命，尤其當(dāng)數(shù)字信號可能不總是可用時。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個方面，本發(fā)明針對一種設(shè)備，所述設(shè)備具有接收器前端電路，用于接收和處理多個射頻(RF)信號以及輸出與這些信號對應(yīng)的下變頻信號；第一信號處理器，耦合到所述接收器前端電路，以接收和處理下變頻信號來輸出從第一 RF信號的內(nèi)容獲得的第一信號；以及第二信號處理器，耦合到接收器前端電路，以接收和處理下變頻信號來輸出從第二 RF信號的內(nèi)容獲得的第二信號。另外，所述設(shè)備可以包括檢測電路，其耦合到接收器前端電路，以檢測至少第二信號的存在以及使得第二信號處理器能夠響應(yīng)于所檢測存在。 在一些實(shí)施例中，檢測電路可以響應(yīng)于檢測引起接收器前端電路的重配置。在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備是在單個半導(dǎo)體管芯上包括的單個無線電調(diào)諧器，且其可以包括窄帶接收器。又一方面針對一種設(shè)備，所述設(shè)備包括濾波器，用于接收從無線電信號下變頻的限帶信號以及根據(jù)用于對無線電信號編碼的脈沖整形函數(shù)(shaping function)對限帶信號進(jìn)行濾波。所述設(shè)備能夠進(jìn)一步包括峰值檢測器，用于檢測濾波器輸出中的峰值；以及控制器，用于至少部分地基于所檢測的峰值來檢測無線電信號中有效信號的存在。在一個例示性實(shí)施例中，所述設(shè)備能夠在無線電接收器的數(shù)字信號處理器(DSP)中實(shí)現(xiàn)，以及基于所檢測的存在，DSP能夠使得耦合到DSP的數(shù)字無線電解調(diào)器能夠?qū)π盘枅?zhí)行數(shù)字解調(diào)。又一方面針對一種方法，包括向與脈沖整形函數(shù)匹配的濾波器施加引入的限帶信號；檢測在采樣窗期間發(fā)生的濾波器輸出中的一個或多個峰值；以及至少部分地基于一個或多個檢測到的峰值來確定無線電信號中有效數(shù)字信號的存在。此檢測方法可以用于在對用于解調(diào)數(shù)字信號的解調(diào)器斷電的同時檢測存在。再一方面針對一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有模擬前端，用于接收RF信號并將其下變頻為第二頻率信號；以及DSP，其耦合到所述模擬前端，用于接收第二頻率信號并在對解調(diào)器斷電的同時確定RF信號中是否存在有效信道。而解調(diào)器能夠接收并解調(diào)第二頻率信號， 其中，使得解調(diào)器能夠響應(yīng)于在DSP中關(guān)于有效信道的存在的確定。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的無線電接收器的框圖。圖IB是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無線電接收器的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的接收器的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)字信號處理器(DSP)的一部分的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的合成(blending)電路的框圖。圖5示出包括數(shù)字內(nèi)容的無線電頻譜的一部分。圖6A是由發(fā)射器用于生成用于傳輸?shù)臄?shù)字無線電信號的脈沖整形函數(shù)的圖示。圖6B是表示所接收的數(shù)字無線電信號的功率包絡(luò)(envelope)的匹配濾波器輸出的功率水平的圖示。圖6C是表示所接收的數(shù)字無線電信號的功率包絡(luò)的不同的匹配濾波器輸出的功率水平的圖示。圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于檢測數(shù)字無線電信號的方法的流程圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的檢測電路的框圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式在各種實(shí)施例中，無線電調(diào)諧器能夠配置為接收多個引入的射頻(RF)信號。也就是說，單個調(diào)諧器(其可以具有諸如混合器的單個下變頻器)能夠在一些實(shí)例中同時地接收和處理多個RF信號。作為一個示例，這些RF信號可以是模擬和數(shù)字編碼的信號。為此， 接收器可以包括多個信號處理路徑，每個信號處理路徑包括用于處理從接收器前端獲得的至少一種類型的下變頻信號的電路。此外，為了在保持降低功耗的同時提供改進(jìn)的性能，這些信號路徑中的一條或多條能夠控制為啟用(enabled)/禁用，這是基于要在該路徑中處理的相應(yīng)信號的檢測而進(jìn)行。由此，諸如功率包絡(luò)檢測器或其他此類檢測器的信號檢測器可以用于檢測在所接收的RF頻譜中的有效信號的存在以及使得能夠操作相應(yīng)的信號處理器，以及潛在地控制接收器前端的配置?，F(xiàn)在參考圖1A，使出為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。如圖IA中所示，系統(tǒng) 10可以是作為音頻系統(tǒng)的部分的無線電接收器。該系統(tǒng)可以采用各種形式，包括家庭系統(tǒng)、 便攜式系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)等。如圖IA的實(shí)施例中所示，系統(tǒng)10能夠包括耦合到前端電路30的天線20。天線 20可以配置為接收各種類型的引入RF信號，包括例如傳統(tǒng)廣播信號(諸如AM和/或FM廣播信號)，這些信號的邊帶(其可以包括例如根據(jù)數(shù)字調(diào)制方案調(diào)制的相同或不同內(nèi)容)，其他陸地信號，衛(wèi)星信號等。作為一個特定示例，第一 RF信號可以對應(yīng)于傳統(tǒng)廣播無線電站的模擬信號，以及第二 RF信號可以對應(yīng)于相同無線電廣播的數(shù)字信號。但是，這兩個RF信號(它們處于相對于彼此較接近的帶寬中)可以包括基本上相同的、但是根據(jù)不同的調(diào)制方
5案進(jìn)行調(diào)制的內(nèi)容或信息(例如模擬信號根據(jù)FM方案來調(diào)制，而數(shù)字信號根據(jù)例如正交頻分復(fù)用(OFDM)方案來調(diào)制)。在一些實(shí)施例中，前端電路30可以包括單個混合器，用于將引入的RF信號下變頻到低頻率。雖然本發(fā)明的范圍不限于此，根據(jù)期望的實(shí)現(xiàn)，下變頻可以是中頻(IF)信號、 低-IF信號或基帶信號。前端電路30可以包括另外的構(gòu)件，諸如增益控制單元、濾波器等以由此將引入信號處理為待由下游電路處理的形式。如圖IA中進(jìn)一步示出的，RF前端電路30可以耦合到多個信號處理電路。在很多實(shí)施例中，接收器可以配置為窄帶接收器。在圖IA中所示的實(shí)施例中，示出兩個這樣的信號處理器，即第一信號處理電路35 和第二信號處理電路45。但是，理解本發(fā)明的范圍不限于此，以及在其他實(shí)現(xiàn)中，可以存在另外的處理路徑。在一些實(shí)現(xiàn)中，由RF前端電路30輸出的信號可以是對應(yīng)于限帶信號的數(shù)字化信號。通過限帶，意味著這些信號已經(jīng)被處理以實(shí)現(xiàn)相較引入信號具有更窄的帶寬的信號。例如，可以在接收器前端的一個或多個濾波器中對限帶信號進(jìn)行濾波，以提供限帶信號。在一些實(shí)施例中，限帶信號可以具有小于所接收RF信號的中央頻率的大約20%的帶寬。在一些實(shí)施例中，限帶信號可以在相應(yīng)的信號處理電路中進(jìn)行處理以由此獲得信道信號，其可以對應(yīng)于解調(diào)音頻信號。如圖IA中進(jìn)一步所示，RF前端電路30進(jìn)一步將其輸出提供到信號檢測器電路陽。信號檢測器電路陽可以被配置為在所接收的RF頻譜中檢測有效信號的存在。更具體的，信號檢測器陽可以配置為檢測一種或多種類型的引入信號的存在，例如在相應(yīng)的信號處理器中處理的第一或第二信號。雖然本發(fā)明的范圍不限于此，在一些實(shí)現(xiàn)中，信號檢測器 55可以配置為功率包絡(luò)檢測器，雖然其他實(shí)現(xiàn)也是可以的，諸如rms檢測器、與已知序列的交叉相關(guān)或自相關(guān)函數(shù)。因為在一些實(shí)例中，在調(diào)諧器操作于其中的給定區(qū)域中可能不存在多個期望的信號，信號檢測器陽可以使得僅僅當(dāng)檢測待在該處理器中處理的有效信號時啟用例如第二信號處理器45。否則，信號處理器45可以被禁用以降低功耗?？梢詫Φ谝恍盘柼幚黼娐?5 提供類似的控制。此外，基于在信號檢測器55中所檢測到的信號的類型，可以向前端電路 30以及信號處理器兩者提供各種控制信號，以基于所檢測的信號類型配置它們用于操作。在很多實(shí)現(xiàn)中，在第一和第二信號處理器中處理的至少一些信號可以具有基本上相同的內(nèi)容，例如無線電廣播信號的模擬和數(shù)字版本。因此，由于至少數(shù)字信號可以在某些時間是有效或無效的，可以提供組合器65 (combiner)來組合兩個信號處理器的輸出。但是，理解，在組合器65中執(zhí)行的操作可以簡單地是通過信號中的一個或另一個，或者將兩個信號線性組合為有效的，例如，數(shù)字的無線電信號被檢測或丟棄以提供在數(shù)字和模擬信號輸出之間的平滑轉(zhuǎn)換。雖然在圖IA的實(shí)施例中利用此特定實(shí)現(xiàn)來示出，要理解本發(fā)明的范圍不限于此。例如，可以使用實(shí)施例來提供對于數(shù)字無線電信號的存在的有效檢測，而無需對執(zhí)行數(shù)字無線電信號的解調(diào)的解調(diào)器的供電。如本文中所使用的，術(shù)語“數(shù)字無線電”以及 “HD 無線電”被互換使用以及意圖對應(yīng)于數(shù)字地(digitally)發(fā)生的無線電通信，例如作為到主模擬信號信道的一個或多個邊帶信道。該通信可以根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)，諸如國家無線電系統(tǒng)委員會(NRSC-5C)、數(shù)字音頻廣播、世界數(shù)字無線電(Digital Radio Mondiale)或其他標(biāo)準(zhǔn)。該數(shù)字通信也已知為帶內(nèi)信道上(in-band on-charmel，IB0C)廣播。使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的功率降低，以及其可能特別適于在電池電源上操作的系統(tǒng)，例如便攜式裝置。進(jìn)一步地，通過執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的HD 無線電檢測，檢測時間可以顯著低于由HD 解調(diào)器自身執(zhí)行的相應(yīng)的檢測時間。如上討論的，HD 內(nèi)容能夠被提供作為模擬載波信號的邊帶。在當(dāng)前的數(shù)字無線電系統(tǒng)中，邊帶可以包括多個根據(jù)正交頻分復(fù)用(OFDM)方案調(diào)制的子載波，其中，可以在鄰近于模擬無線電信號的兩側(cè)以及在模擬無線電信號的兩側(cè)上的邊帶中提供數(shù)字內(nèi)容的一個或多個信道。當(dāng)前，很多廣播器傳輸包括模擬信息和數(shù)字信息二者的捆綁信號。模擬信息是傳統(tǒng)的無線電信道并可以具有大約100千赫(kHz)的、以處于大約200kHz寬的信道頻譜的中點(diǎn)處的載波頻率為中心的單側(cè)帶寬。另外，一個或多個數(shù)字信道能夠被編碼為該主信號信道的邊帶。因為此信息采用數(shù)字形式，除了音頻信息之外的各種其他信息，諸如文本數(shù)據(jù)， 例如歌曲標(biāo)題、站信息、新聞等能夠存在。并且，數(shù)字無線電信道可以具有比模擬信道更高質(zhì)量的聲音。由于可能包括相同信息的模擬和數(shù)字信道二者的存在，很多接收器支持所謂的混合模式，其中，當(dāng)相應(yīng)的數(shù)字信道可用時，能夠增強(qiáng)現(xiàn)有的模擬接收。除了作為模擬信道的聯(lián)播的一個數(shù)字信道之外，一些廣播器提供補(bǔ)充性質(zhì)的一個或多個另外的數(shù)字信道或子信道，諸如所有音樂、交談、新聞、運(yùn)動或其他廣播。由此，能夠在邊帶中存在多個數(shù)字信道。進(jìn)一步的，可能一些廣播器會提供完全數(shù)字的傳輸，其中，整個無線電信道致力于數(shù)字信息， 以便能夠跨此帶寬使得增強(qiáng)的服務(wù)(諸如增加的數(shù)據(jù)容量、周圍聲音或其他多播解決方案) 可用，所述帶寬否則可能被用于模擬信道。可以提供實(shí)施例用于在這些不同環(huán)境的任何一個環(huán)境中檢測有效數(shù)字信號?，F(xiàn)在參考圖1B，示出為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的無線電接收器的框圖。如圖IB中所示，無線電接收器IOa可以例如根據(jù)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝集成到單個半導(dǎo)體管芯上。此混合信號接收器包括模擬前端以及數(shù)字部二者，其能夠數(shù)字地執(zhí)行大部分信號處理，降低區(qū)域和功率消耗，并大大協(xié)助可編程性，以及提供另外的特征。如圖IB中所示，接收器IOa可以耦合到天線20a，其接收引入的射頻(RF)信號并將該信號提供給RF前端30。如下面將進(jìn)一步討論的，在例示性實(shí)施例中，可以在RF前端中存在各種電路，包括放大器、混合器、濾波器等。在圖IB中示出的實(shí)施例中，RF前端30可以具有低-中頻(IF)架構(gòu)，其中，來自RF前端的輸出處于低中頻。如圖IB中進(jìn)一步示出的，將低-IF信號提供到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 40，其在一個實(shí)施例中可以是一位Δ-Σ (one-bit delta-sigma)轉(zhuǎn)換器，但本發(fā)明的范圍不限于此。ADC 40可以以非常高的速度操作以提供數(shù)字化的輸出。注意，盡管在圖IB的實(shí)施例中以這些有限的構(gòu)件示出，要理解，接收器的模擬前端可以包括附加電路。如圖IB中進(jìn)一步示出的，來自ADC 40的數(shù)字化信號可以被提供給數(shù)字信號處理器(DSP)前端50，其可以對引入的數(shù)字化信號進(jìn)行各種數(shù)字處理。例如，DSP前端50可以例如經(jīng)由CIC抽取器(decimator)執(zhí)行信道化。在一些實(shí)施例中，可以在該DSP前端中執(zhí)行其他處理，諸如圖像消除等。另外，要理解，在DSP前端50中執(zhí)行的抽取和/或濾波可以在不同實(shí)施例中變化。 作為一個示例，DSP前端50可以輸出限帶復(fù)信號，也就是所謂的同相(I)和正交(Q)信號，但是在其他實(shí)施例中，限帶信號無需具有復(fù)特性。此外，由于處理可能對于在模擬信道的邊帶中存在的模擬信號以及數(shù)字信號均發(fā)生，可以以各種采樣率將限帶信號提供給DSP 60。例如，限帶信號可以出于模擬處理目的被抽取為相對慢的速度(例如400千個采樣每秒(kS/s))，而對于邊帶中存在的數(shù)字信息的處理，抽取可以導(dǎo)致相對高速度的信號傳輸(例如3兆個采樣每秒(MS/s))。注意，雖然在圖IB的實(shí)施例中DSP前端50和DSP 60被示出為單獨(dú)的塊，要理解， 在很多實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，兩個塊，連同圖IB中示出的所有其他塊，可以存在于單個半導(dǎo)體管芯上，以及為了便于討論在圖IB中示出為單獨(dú)的塊。如下面將進(jìn)一步描述的，可以在DSP 60中對模擬信號信息以及數(shù)字信號信息兩者執(zhí)行各種處理。尤其是，可以在DSP 60的解調(diào)器部分中對模擬信號信息進(jìn)行解調(diào)，其數(shù)字地解調(diào)與模擬信號信道對應(yīng)的引入的限帶信號。要理解，雖然這是數(shù)字解調(diào)，被解調(diào)的限帶信號具有模擬特性，這與對數(shù)字無線電信號執(zhí)行的數(shù)字解調(diào)形成對比，因為最初傳輸?shù)男盘栃畔⒕哂袛?shù)字源?？梢詫?yīng)于模擬無線電信道的解調(diào)信號提供給DSP 60的合成電路，其中，如下面進(jìn)一步討論的，解調(diào)模擬信號可以與相應(yīng)的解調(diào)HD 信號合成。如將進(jìn)一步討論的，DSP 60可以對數(shù)字信號信息執(zhí)行各種信號處理，包括各種濾波以及就有效HD 信號是否存在執(zhí)行檢測的處理。如圖IB中進(jìn)一步所見的，能夠?qū)⑻幚砗蟮臄?shù)字信號信息提供給HD 解調(diào)器70，其可以執(zhí)行該數(shù)字信息的數(shù)字解調(diào)。在一些實(shí)施例中，HD 解調(diào)器70可以是第三方的許可 (licensed)塊。注意在各種實(shí)施例中，大百分比的整個芯片面積和功耗可以是此HD 解調(diào)的結(jié)果。因此，實(shí)施例可以使用在DSP 60中的電路來執(zhí)行HD 檢測以避免在沒有檢測到有效數(shù)字信道信息的情況下提供或維持對于HD 解調(diào)器70的功率的需要。如圖IB中進(jìn)一步示出的，HD 解調(diào)器70可以根據(jù)例如1 協(xié)議輸出HD 調(diào)制后的信號。如所見的，此信號被饋送回到DSP 60，其中，其還可以被提供給上面討論的合成電路，以與相應(yīng)的模擬信號合成。也就是，在所選擇的數(shù)字信道與所選擇的模擬信道相同的情況下，可以發(fā)生合成以解決其中臨時丟失數(shù)字信道的情況。在合成以及任何其他處理諸如采樣率轉(zhuǎn)換之后，例如再一次根據(jù)1 協(xié)議從DSP 60輸出表示所選擇的信道的數(shù)字音頻信號。這里，在一些實(shí)施例中，可以將數(shù)字音頻提供給各種目的地，諸如音頻處理器，其可以具有單獨(dú)的半導(dǎo)體管芯。雖然在圖IB的實(shí)施例中以此特定實(shí)現(xiàn)示出，要理解，本發(fā)明的范圍不限于此。可以在很多不同類型的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。例如，HD 檢測可以結(jié)合到各種類型的無線電器件中，該無線電器件諸如獨(dú)立AM/FM接收器、或者多帶接收器，諸如FM/AM/WB接收器?，F(xiàn)在參考圖2，示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的接收器的框圖，其示出模擬前端部的一些細(xì)節(jié)。如圖2中所示，接收器100可以具有低-IF接收器架構(gòu)。在圖2的實(shí)施例中，接收器100被耦合為經(jīng)由天線120接收RF信號，而天線120又耦合到低噪放大器(LNA)125。而且，可以將RF信號提供給混合器130a和130b。如圖IB中所示，接收器可以具有具備單獨(dú)的IQ相位的復(fù)信號架構(gòu)，以便提供用于I-相位和Q-相位的單獨(dú)路徑。這通過混合器130 實(shí)現(xiàn)，每個混合器130將所接收的RF信號與在不同相位也就是分開90°的相位下的本地振蕩器(LO)頻率混合。在圖2的實(shí)施例中，混合器130可以將引入的信號與本地振蕩器頻率混合以生成IF信號。
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然后，可以對IF信號執(zhí)行各種模擬處理。特別地，I和Q路徑的每一條可以包括第一低通濾波器(LPF) 135、可編程增益放大器(PGA) 140和第二 LPF 145。如下面將討論的， 可以基于是否檢測到了有效HD 信號來選擇這些濾波器的帶寬。例如，當(dāng)沒有HD 信號的情況下，可以設(shè)置例如大約200 kHz (用于FM操作)的相對窄的帶寬，而當(dāng)檢測到有效HD 信號時，帶寬可以較寬(例如大約400-500kHz)。如此，甚至在用于HD 操作的模擬前端中發(fā)生更大的功耗。然后，將所得到的信號提供到ADC 150，其將模擬IF信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字I和 Q信號，其然后可以被提供到接收器的數(shù)字部分。注意，雖然在很多實(shí)現(xiàn)中，接收器100可以配置為單個集成電路，例如配置在單個半導(dǎo)體管芯上的CMOS裝置，本發(fā)明的范圍不限于此。可以將數(shù)字信息提供給接收器的數(shù)字部分，其可以包括數(shù)字前端160，所述數(shù)字前端160可以執(zhí)行各種數(shù)字處理以準(zhǔn)備信號用于DSP 170中的解調(diào)，其由此可以解調(diào)信號并將解調(diào)數(shù)據(jù)提供到期望位置。如圖2中所示，數(shù)字前端160可以包括可編程的抽取器165， 以控制數(shù)字信號的采樣率。注意，可以控制可編程的抽取比率(decimation ratio)N以處理各種采樣率，例如 HD (744 千個采樣每秒(KS/s))、FM (372KS/s)、WBRX (93KS/s)、AM (46KS/s)。雖然示出為單個結(jié)構(gòu)，要理解，在一些實(shí)現(xiàn)中，可以在固定的數(shù)字硬件中執(zhí)行這些抽取的一部分，而另外的抽取可以使用可編程邏輯來執(zhí)行。另外，在圖2中所示的實(shí)施例中，前端160可以進(jìn)一步包括圖像拒絕/校準(zhǔn)電路168以處理圖像拒絕處理以及以期望速率生成采樣，以及此后將數(shù)字采樣提供到DSP 170。雖然在圖2的實(shí)施例中以此特定實(shí)現(xiàn)示出，本發(fā)明的范圍不限于此?，F(xiàn)在參考圖3，示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的DSP的一部分的框圖。如圖3中所示， DSP 200可以對應(yīng)于在圖IB中在框60處示出的DSP的部分。如圖3中首先見到，將引入的限帶信號提供到DSP部分。雖然這些信號可以以多個采樣率例如低速采樣率和高速采樣率提供，為了便于討論，討論僅僅單個路徑。如所示，可以將引入信號提供到DSP的模擬處理路徑。注意，雖然在本文中使用術(shù)語“模擬”，要理解，在信號處理路徑的此點(diǎn)處這些信號是數(shù)字形式，以及如本文中使用的，術(shù)語“模擬路徑”僅僅用于指示處理路徑用于在模擬信號信道(即主信號信道)中存在的信息。依然參考圖3，可以提供模擬FM解調(diào)器240以執(zhí)行傳統(tǒng)模擬FM信號的解調(diào)。所得到的解調(diào)信號(其采用數(shù)字音頻形式)可以被提供給下文進(jìn)一步討論的合成電路250。還要理解，雖然本文中描述的實(shí)現(xiàn)用于FM無線電，實(shí)施例能夠等效應(yīng)用于其他無線電頻帶，例如AM、WB等。還要注意，可以將引入信號提供給頻帶選擇濾波器220。通常，頻帶選擇濾波器 220用于濾除模擬信號信道信息，僅僅留下期望的邊帶信息。經(jīng)濾波的輸出可以提供給HD 解調(diào)器以便對此數(shù)字信息進(jìn)行解調(diào)。此外，將經(jīng)濾波的信號提供給HD 檢測器230。如上討論的，此檢測器可以在DSP中操作，提供功耗方面的效率以及檢測速度方面的效率。在一些實(shí)施例中，DSP可以包括采用其上寫有指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)形式的物品或與之相關(guān)聯(lián)。 這些指令可以使得DSP或其他可編程處理器執(zhí)行數(shù)字無線電檢測以及如本文中描述的其他處理。參考合成電路250，除了接收傳統(tǒng)的解調(diào)模擬信號，其進(jìn)一步接收解調(diào)HD 信號?？梢钥刂坪铣呻娐?50以在HD 音頻信號可用時通過HD 音頻信號以及當(dāng)HD 音頻信號不可用時通過模擬音頻信號。此外，在兩個域之間的轉(zhuǎn)換期間，合成電路250用于合成兩個信號以提供在兩個域之間的平滑轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)連續(xù)無線電接收，以便用戶注意不到兩個域之間的轉(zhuǎn)換。雖然在圖3的實(shí)施例中以此特定實(shí)現(xiàn)示出，要理解本發(fā)明的范圍不限于此。現(xiàn)在參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的合成電路的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖。如圖4中所示，合成電路250包括交叉衰減器(cross-fader)254，其接收解調(diào)模擬信號以及解調(diào)HD 信號。注意，HD 信號可以在被提供給交叉衰減器2M之前通過采樣率轉(zhuǎn)換器252。在各種實(shí)施例中，可以從HD 解調(diào)器接收的合成控制信號，控制關(guān)于通過哪個信號以及在轉(zhuǎn)換期間將哪個信號實(shí)現(xiàn)合成的選擇。在各種實(shí)施例中，此合成控制信號自身可以是數(shù)字的，其中邏輯低水平意味著要通過模擬信號，而當(dāng)其是邏輯高時，要通過HD 信號。此外，在低到高或相反的轉(zhuǎn)換上，交叉衰減器邪4可以用于例如根據(jù)線性函數(shù)來合成兩個信號?？梢詫⒔徊嫠p器2M的輸出提供給另一采樣率電路256，其可以將數(shù)字化信號再采樣到期望采樣率，例如下游音頻處理器的采樣率。如所見的，此輸出可以經(jīng)由1 鏈路傳輸?shù)竭@樣的音頻處理器或其他位置。雖然在圖4的實(shí)施例中以此特定實(shí)現(xiàn)示出，要理解本發(fā)明的范圍不限于此。為了協(xié)助理解在各種實(shí)施例中HD 信號的檢測如何發(fā)生，有益的是檢查與HDtMW 號相關(guān)的無線電頻譜。現(xiàn)在參考圖5，示出了包括HD 內(nèi)容的無線電頻譜的一部分。如圖5 中所示，無線電信號300包括模擬信號信道310，其以載波頻率f。為中心。在FM頻帶的環(huán)境中，信道中心可以處于給定無線電站的頻率處，例如93. 3MHz處。緊鄰模擬信號信道310 且由防護(hù)頻帶(其可以是30kHz)分離的是一對邊帶320A和320B。每個邊帶可以根據(jù)OFDM 方案調(diào)制，而非用于對主模擬信號信道310調(diào)制的FM (或其他)調(diào)制。每個邊帶可以是大約70_100kHz寬，由此將用于組合的模擬和數(shù)字信道的總帶寬擴(kuò)展到大約400kHz。在邊帶中可以存在多個獨(dú)立子載波。但是，注意到，這些OFDM邊帶處于比主信號信道低得多的功率。通常，這些邊帶可以處于主信號信道下方大約-23 dBc的功率水平。為了提供有效的HD 接收，應(yīng)該提供大約3 dB的數(shù)字信道的信道噪聲比(CNR)。 如果不，可能難以提供HD 接收、處理和輸出。使用根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的檢測器，可以檢測HD 信號的存在而無需將HD 解調(diào)器運(yùn)行或上電。如剛才討論的，對于HD 無線電通信，使用OFDM符號。利用脈沖整形函數(shù)在時域中對這些符號進(jìn)行加權(quán)。通常，廣播器操作發(fā)射器，其獲取引入數(shù)字流并例如根據(jù)正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制方案使用快速傅里葉逆變換(IFFT)對其進(jìn)行調(diào)制，以便多個獨(dú)立子載波匯集成形成一個OFDM符號?，F(xiàn)在參考圖6A，示出由發(fā)射器用于生成OFDM符號以供例如經(jīng)由無線電廣播進(jìn)行傳輸?shù)拿}沖整形函數(shù)的圖示。如所見，在相對急劇的上升之后，信號保持在非零常數(shù)值直到周期結(jié)束，在該點(diǎn)其相對急劇地降落回到零值。由此，利用函數(shù)H(t)來對OFDM信號的功率包絡(luò)進(jìn)行整形，且其可以以符號周期Ts來脈動。在一個實(shí)施例中，函數(shù)H(t)如下
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權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括接收器前端電路，用于接收和處理第一和第二期望射頻(RF)信號以及輸出與所述第一和第二期望RF信號對應(yīng)的下變頻信號；第一信號處理器，耦合到所述接收器前端電路，以接收下變頻信號和處理所述下變頻信號，來輸出從第一期望RF信號的內(nèi)容獲得的第一信號；第二信號處理器，耦合到接收器前端電路，以接收下變頻信號和處理所述下變頻信號， 來輸出從第二期望RF信號的內(nèi)容獲得的第二信號；以及檢測電路，耦合到接收器前端電路，以檢測至少第二信號的存在以及使得第二信號處理器能夠響應(yīng)于所檢測存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一期望RF信號是無線電信號的模擬分量，而所述第二期望RF信號是無線電信號的數(shù)字分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述檢測電路用于響應(yīng)于存在的檢測引起接收器前端電路的重配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一期望RF信號和所述第二期望RF信號根據(jù)不同調(diào)制方案包括基本上相同的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述檢測電路包括濾波器，用于根據(jù)用于將數(shù)字信號編碼為第二期望RF信號的脈沖整形函數(shù)對下變頻信號進(jìn)行濾波；峰值檢測器，用于檢測濾波器輸出中的峰值；以及控制器，用于至少部分地基于所檢測的峰值來檢測第二期望RF信號中有效數(shù)字信號的存在。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述檢測電路用于響應(yīng)于存在的檢測引起接收器前端電路的數(shù)字化裝置的帶寬的改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述檢測電路用于響應(yīng)于檢測來控制接收器前端電路的至少一個濾波器的帶寬，以及用于啟動在第一期望RF信號與第二期望RF信號之間的合成操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述檢測電路用于響應(yīng)于信道搜索操作檢測所述存在。
9.一種設(shè)備，包括濾波器，用于接收從無線電信號下變頻的限帶信號，以及根據(jù)用于對無線電信號進(jìn)行編碼的脈沖整形函數(shù)來對所述限帶信號進(jìn)行濾波；峰值檢測器，用于檢測在濾波器輸出中的峰值；以及控制器，用于至少部分地基于所檢測的峰值來檢測無線電信號中有效信號的存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括差分器，所述差分器耦合到峰值檢測器，用于為多對所檢測到的峰值中的每一對確定脈沖周期。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述控制器用于確定具有在用于對無線電信號進(jìn)行編碼的符號周期的閾值范圍內(nèi)的脈沖周期的多對的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述控制器用于如果在采樣窗期間的閾值范圍內(nèi)的多對的數(shù)量大于閾值則檢測存在。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括無線電接收器的數(shù)字信號處理器(DSP)，以及基于所檢測的存在，DSP用于向耦合到DSP的數(shù)字無線電解調(diào)器發(fā)送啟用信號來對限帶信號執(zhí)行數(shù)字解調(diào)以獲得對應(yīng)于無線電信號的第一解調(diào)信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述DSP進(jìn)一步包括模擬解調(diào)器，用于對限帶信號進(jìn)行解調(diào)以獲得對應(yīng)于無線電信號中的模擬信道的第二解調(diào)信號；以及合成電路， 用于將第一和第二解調(diào)信號合成為合成解調(diào)信號以及輸出所述合成解調(diào)信號作為數(shù)字流。
15.一種方法，包括向濾波器施加引入的限帶信號，該濾波器與用于根據(jù)數(shù)字無線電通信方案將數(shù)字信號編碼為無線電信號的脈沖整形函數(shù)匹配；在采樣窗期間，檢測濾波器輸出中的一個或多個峰值；以及至少部分地基于一個或多個檢測到的峰值來確定無線電信號中有效數(shù)字信號的存在。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括將一個或多個檢測到的峰值中的每一個的時間索引存儲在存儲器中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于相應(yīng)的檢測到的峰值中的每一個的時間索弓I來對所檢測到的峰值對進(jìn)行差分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括為檢測到的峰值的差分對中的每一對確定脈沖周期。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括為每個脈沖周期，確定相應(yīng)的脈沖周期是否在數(shù)字無線電通信方案的符號周期的預(yù)定范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括為確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)的每個脈沖周期遞增計數(shù)器；以及如果計數(shù)器的值大于第二預(yù)定閾值則檢測有效數(shù)字信號的存在。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢測數(shù)字無線電信號。在一個實(shí)施例中，接收器前端電路能夠接收和處理多個射頻(RF)信號以及輸出與這些信號對應(yīng)的下變頻信號。進(jìn)而，可以將多個信號處理器耦合到此前端。特別地，第一信號處理器能夠接收和處理下變頻信號來輸出從第一RF信號的內(nèi)容獲得的第一信號，以及第二信號處理器能夠接收和處理下變頻信號來輸出從第二RF信號的內(nèi)容獲得的第二信號。另外，所述設(shè)備可以包括檢測電路，其耦合到接收器前端電路，以檢測至少第二信號的存在以及使得第二信號處理器能夠響應(yīng)于所檢測存在。
文檔編號H04B17/00GK102447516SQ201110297470
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者D. 格林 B., 埃萊恩斯 J., R. 梅 M. 申請人:硅實(shí)驗室公司