射頻收發(fā)器及其信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻和模擬集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種用于射頻收發(fā)器的RSSI (Received Signal Strength Indicat1n，接收的信號(hào)強(qiáng)度指示)檢測(cè)與邏輯處理的射頻收發(fā)器及其信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻收發(fā)器是現(xiàn)代各種有線和無(wú)線通信的主要組成部分，在各種通信場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。RSSI是射頻收發(fā)器中的常見(jiàn)模組，用于檢測(cè)輸入信號(hào)功率強(qiáng)度。常用的結(jié)構(gòu)由多級(jí)限幅放大器、整流器和低通濾波器組成，其原理是由限幅放大器逐步放大輸入信號(hào)，放大器的增益和級(jí)數(shù)決定了處理的信號(hào)功率強(qiáng)弱，整流器對(duì)每級(jí)放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行整流，多級(jí)整流器的輸出電流疊加到電阻上得到整流電壓輸出，通過(guò)低通濾波濾除高頻分量后得到信號(hào)強(qiáng)度指示電壓。
[0003]傳統(tǒng)的收發(fā)器中，RSSI的作用主要用于調(diào)節(jié)收發(fā)器中各模組的增益，以實(shí)現(xiàn)收發(fā)器動(dòng)態(tài)范圍的最大化。通常結(jié)合可變?cè)鲆嫔漕l或中頻放大器，甚至可變?cè)鲆婊祛l器來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體方法為，當(dāng)RSSI檢測(cè)到輸入信號(hào)功率后，會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度指示電壓，再把該電壓作為可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮斎?。?dāng)信號(hào)強(qiáng)度高時(shí)，將可變?cè)鲆娣糯笃髟鲆嬖O(shè)低；當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度低時(shí)，將可變?cè)鲆娣糯笃髟鲆嬖O(shè)高。這種控制可以采用模擬或者數(shù)字的辦法，采用模擬的方法時(shí)，由信號(hào)強(qiáng)度指示電壓直接(或模擬變換)控制可變?cè)鲆娣糯笃?，得到連續(xù)的增益變化；采用數(shù)字的方法時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度指示電壓先通過(guò)比較器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)得到離散的數(shù)字控制信號(hào)，再由此數(shù)字控制信號(hào)調(diào)節(jié)可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆妗?br>[0004]然而，在傳統(tǒng)的射頻收發(fā)器中，由于發(fā)射通路信號(hào)來(lái)自于可控的基帶芯片，信號(hào)幅度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，因此通常不需要在發(fā)射通路中檢測(cè)信號(hào)功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種射頻收發(fā)器及其信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法，其通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的RSSI檢測(cè)與增益控制功能加以擴(kuò)展，對(duì)接收和發(fā)射鏈路分別進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，通過(guò)判斷接收、發(fā)射鏈路上信號(hào)的實(shí)時(shí)強(qiáng)度，得到獨(dú)立的接收、發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度指示電壓，然后將這兩個(gè)指示電壓通過(guò)一定的數(shù)字邏輯處理，可以得到不同的狀態(tài)指示，以判斷系統(tǒng)的工作模式、信號(hào)功率以及干擾強(qiáng)度，從而反饋給基帶進(jìn)行控制或處理。
[0006]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種射頻收發(fā)器，包括接收通路與發(fā)射通路，該射頻收發(fā)器還包括RSSI檢測(cè)模塊以及邏輯處理模塊，該RSSI檢測(cè)模塊根據(jù)系統(tǒng)具體要求，實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)功率范圍和強(qiáng)度，包括發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊與接收通路RSSI檢測(cè)模塊，分別連接該發(fā)射通路以及接收通路，以對(duì)該發(fā)射通路及接收通路分別進(jìn)行獨(dú)立的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，該發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊與接收通路RSSI檢測(cè)模塊的輸出均輸出至邏輯處理模塊；邏輯處理模塊用于對(duì)該RSSI檢測(cè)模塊檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行邏輯處理，得到不同的狀態(tài)指示，以判斷系統(tǒng)的工作模式、信號(hào)功率以及干擾強(qiáng)度，從而反饋給基帶進(jìn)行控制或處理。
[0007]進(jìn)一步地，該發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊與接收通路RSSI檢測(cè)模塊結(jié)構(gòu)相同，均至少包括多個(gè)限幅放大器、多個(gè)整流器、一低通濾波器，各限幅放大器依次串聯(lián)后接至接收通路或發(fā)射通路，各整流器分別接各限幅放大器的輸出端，各整流器的輸出進(jìn)行求和后送至該低通濾波器，經(jīng)該低通濾波器進(jìn)行低通濾波后輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0008]進(jìn)一步地，該RSSI檢測(cè)模塊還包括一比較器，該比較器的輸入端接該低通濾波器與一參考電壓，輸出端輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0009]進(jìn)一步地，該比較器輸入端的參考電壓值根據(jù)檢測(cè)幅度加以調(diào)節(jié)。
[0010]進(jìn)一步地，該發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊用于檢測(cè)發(fā)射通路信號(hào)強(qiáng)度，其檢測(cè)點(diǎn)可位于該發(fā)射通路的上變頻混頻器前面或者發(fā)射通路中的任意節(jié)點(diǎn)。
[0011]進(jìn)一步地，該接收通路RSSI檢測(cè)模塊用于檢測(cè)接收通路信號(hào)強(qiáng)度，其檢測(cè)點(diǎn)可位于該接收通路的下變頻混頻器后面或者接收通路中的任意節(jié)點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步地，該RSSI檢測(cè)模塊中的限幅放大器和整流器級(jí)數(shù)由檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍和精度決定。
[0013]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種射頻收發(fā)器的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法，包括如下步驟:
[0014]步驟一，于該射頻收發(fā)器的發(fā)射通路與接收通路上分別設(shè)置發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊與接收通路RSSI檢測(cè)模塊，以對(duì)發(fā)射通路與接收通路分別進(jìn)行獨(dú)立的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)；
[0015]步驟二，邏輯處理模塊對(duì)各RSSI檢測(cè)模塊檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行邏輯處理，得到不同的狀態(tài)指示，以判斷系統(tǒng)的工作模式、信號(hào)功率以及干擾強(qiáng)度，從而反饋給基帶進(jìn)行控制或處理。
[0016]進(jìn)一步地，該發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊及接收通路RSSI檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)相同，均至少包括多個(gè)限幅放大器、多個(gè)整流器以及一個(gè)低通濾波器，各限幅放大器依次串聯(lián)后接至接收通路或發(fā)射通路，各整流器分別接各限幅放大器的輸出端，各整流器的輸出進(jìn)行求和后送至該低通濾波器，經(jīng)該低通濾波器進(jìn)行低通濾波后輸出信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果。
[0017]進(jìn)一步地，于步驟二中，邏輯處理模塊根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度判斷系統(tǒng)工作模式處于接收還是發(fā)射狀態(tài)，信號(hào)功率是否達(dá)到期望強(qiáng)度以及干擾信號(hào)是否較大，并根據(jù)以上判斷結(jié)果，反饋給基帶系統(tǒng)如下結(jié)果:
[0018]無(wú)信號(hào)時(shí)，可關(guān)閉額外模塊以節(jié)省功耗；有信號(hào)時(shí)，判斷信號(hào)強(qiáng)度，以決定增益控制策略；有干擾時(shí)，判斷干擾強(qiáng)度，以調(diào)整系統(tǒng)頻點(diǎn)和濾波器指標(biāo)，優(yōu)化頻譜純凈度。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種射頻收發(fā)器及其信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的RSSI檢測(cè)與增益控制功能加以擴(kuò)展，對(duì)接收和發(fā)射鏈路分別進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，通過(guò)判斷接收、發(fā)射鏈路上信號(hào)的實(shí)時(shí)強(qiáng)度，得到獨(dú)立的接收、發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度指示電壓，然后將這兩個(gè)指示電壓通過(guò)一定的數(shù)字邏輯處理，可以得到不同的狀態(tài)指示，以判斷系統(tǒng)的工作模式、信號(hào)功率以及干擾強(qiáng)度，從而反饋給基帶進(jìn)行控制或處理。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種射頻收發(fā)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中RSSI檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明一種射頻收發(fā)器的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)處理方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例并結(jié)合【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0024]圖1為本發(fā)明一種射頻收發(fā)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明一種射頻收發(fā)器，包括:接收通路10、發(fā)射通路20、RSSI檢測(cè)模塊30以及邏輯處理模塊40。
[0025]其中，接收通路10包括一個(gè)或多個(gè)射頻低噪聲放大器(LNA)、一個(gè)下變頻混頻器(Down Mixer)、一個(gè)濾波器(Filter)以及一個(gè)或多個(gè)中頻放大器(IFVGA)或緩沖器(Buffer)，接收通路中的各個(gè)模塊均可以是固定增益或可調(diào)增益；發(fā)送通路20包括中頻放大器(IFVGA)、一個(gè)上變頻混頻器(Up Mixer)、一個(gè)或多個(gè)射頻放大器(RFVGA)以及功率放大器(PA)，發(fā)射通路中的各個(gè)模塊均可以是固定增益或可調(diào)增益；RSSI檢測(cè)模塊30根據(jù)系統(tǒng)具體要求，實(shí)現(xiàn)不同的檢測(cè)功率范圍和強(qiáng)度，其包括發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊301與接收通路RSSI檢測(cè)模塊302，分別連接發(fā)射通路20以及接收通路10，以對(duì)發(fā)射通路及接收通路分別進(jìn)行獨(dú)立的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊301與接收通路RSSI檢測(cè)模塊302的輸出均輸出至邏輯處理模塊40，接收通路RSSI檢測(cè)模塊302用于檢測(cè)接收通路信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)點(diǎn)可位于接收通路10的下變頻混頻器(Down Mixer)后面或者接收通路中的任意節(jié)點(diǎn)，發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊301用于檢測(cè)發(fā)射通路信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)點(diǎn)可位于發(fā)射通路的上變頻混頻器(Up Mixer)前面或者發(fā)射通路中的任意節(jié)點(diǎn)；邏輯處理模塊40包括多個(gè)邏輯門(mén)和緩沖器，其具體實(shí)現(xiàn)方式可根據(jù)具體應(yīng)用需要加以配置，其主要用于對(duì)RSSI檢測(cè)模塊30檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行邏輯處理，得到不同的狀態(tài)指示，以判斷系統(tǒng)的工作模式、信號(hào)功率以及干擾強(qiáng)度，從而反饋給基帶進(jìn)行控制或處理。當(dāng)然，為便于系統(tǒng)更好地完成工作，本發(fā)明之射頻收發(fā)器還包括鎖相環(huán)頻率綜合器(PLL)、帶隙基準(zhǔn)源(Bandgap)、串行控制接口(SPI)等，這些均為常規(guī)設(shè)計(jì)，在此不予贅述。
[0026]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中RSSI檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明中，RSSI檢測(cè)模塊中的發(fā)射通路RSSI檢測(cè)模塊301及接收通路RSSI檢測(cè)模塊302的結(jié)構(gòu)相同，都包括如下:多個(gè)限幅放大器(Limitt