专利名称：接收机信号强度指示的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接收机信号强度指示电路，以及涉及一种包括这种电路的集成的调谐器。
针对有线调制解调器的美国标准DOCSYS 1.1规定从有线调制解调器向前端发送接收机信号强度指示。
其中本发明的目的是提供一种精确的并且简单的接收机信号强度指示。为此，本发明提供一种如独立权利要求所定义的接收机信号强度指示。有利的实施例由从属权利要求给出。在一个有利的实施例中，在调谐器IC中确定接收机信号强度指示，因此不需要独立的电路。
参考下文中所描述的实施例来说明本发明的这些和其它方面，本发明的这些和其它方面也将变得更清楚。
附图
中，唯一的图示出了包括按照本发明的接收机信号强度指示器的调谐器IC的一个实施例。
该图示出了调谐器IC的信号路径的简化框图，为了接收机强度指示(RSSI)的目的，已为该调谐器扩展了三个模块，分别包括“窄”带选择(NF)、对数电平检测(log)以及线性5比特AD转换。
只能逐步地控制四个放大器A1、A2、A3、A4的增益，而连续地控制最后一个放大器A5。最后一个放大器A5具有30dB的增益控制范围，并且其峰-峰输出电平保持恒定，以便在调谐器之后的信道解码器中获得最佳的ADC性能。基于此，最后一个放大器A5的输入信号电平具有30dB的最大输入电平偏差，这在实践中当然会更小。可以得出，虽然在输入端上存在两倍所需(wanted plus wanted)的信号，但最大和最小所需信号电平之间的差值小于30dB。
在为RSSI增加的电路中，与最后一个放大器A5的输入端并联的窄带滤波器NF仅传递部分所需信号频谱给对数检测器，而来自相邻信道的功率将被充分抑制。由于所需信号的功率相等地分布在带宽上，所以该部分频谱仍与所需信号的功率有关。在滤波器输入端上的所需信号的变化将不大于30dB，对数检测器log的输出的变化也保持不大于30dB，该对数检测器的输出是线性5比特ADC的输入。由于5比特相当于32级，所以30dB范围能够以小于1dB的步长读出，并且可经由I2C总线得到。
RSSI校准和读出在RF的情况下，具有已知信号电平的信号被施加到调制解调器的天线输入端上，每个用数字方式控制的放大器A1-A4将被设置为一个可能的离散增益值，但这些值可能非常不精确。尽管对数电平检测器log的带宽较小，但在这些“不精确”的放大器级A1-A4之后，将用1dB的分辨率来测量与所需RF输入信号电平成比例的信号电平。最后，可以对RF以及检测器信号电平信息和所选择的放大器设定值一起进行数字存储并将其用作为在其它RF输入电平上的参考值。因此，该测量值被用作为RSSI测量的绝对增益校准点。
对于相同的放大器设定值，RF电平的每1dB变化对应于检测器输出端上的1dB变化。这样现在可以在相反的方向上从检测器输出端上所测量的电平确定现在在调谐器/调制解调器输入端上的RF电平。
每个放大器级A1-A4的不同增益设定值根据设计相隔3dB或4dB。例如由于处理延伸，这些步长同样可能不精确。假使那样的话，需要通过独立地改变每个放大器级的增益设定值来对这些步长进行进一步的校准，而不改变RF输入电平。现在，对数检测器输出按照实际增益步长测量电平变化。可独立地为每个增益级存储该实际信息，从而产生完全被校准的RSSI输入电平范围。
主要由于RF输入滤波器的频率相关性，需要在不同的RF频率上重复校准过程。预计该频率数量至少等于RF滤波器的数量。可能可以在校准软件中补偿滤波器形状。最后从仿真和处理延伸中得出将要校准的频率位置的实际数量。
由于在对数检测器路径中可以很好地补充温度对增益的影响，所以假设放大器的绝对精确度差，但时间和温度稳定性好。
因此，将来可以从所存储的电平信息和以前使用的用数字方式控制的放大器的增益设定值中精确地确定RF输入电平。存储器可以位于调制解调器中的调谐器IC之外，但也可以考虑将来位于调谐器IC板上的闪存的可能性。
可以简要地如下描述调制解调器的校准程序在调谐器IC的RF滤波器的不同中心频率上施加单个RF输入信号；选择正确的输入电平以及调谐器IC内的放大器A1-A4的增益设定值；以及存储与所需信号有关的相应的5或6比特ADC输出值。
因此，本发明提供一种调谐器IC内的集成的RSSI检测器。基于具有有限数量的可编程增益设定值A1-A4的数字信号接收的调谐器原理，已定义了接收机(RF)信号强度指示器(＝RSSI)解决方案，接收机(RF)信号强度指示器可完全被集成在RF调谐器IC中。本发明中的基本元件是带通滤波器NF，其仅使在低IF处的与总的所需信号频谱成比例的部分所需信号频谱通过；用于把所需信号电平转换为dB线性信号的对数检测器log；以及基于该设计的校准方法。可以在用于数字接收的接收机、例如在有线调制解调器中使用本发明。相对增益(和电平)变化可以在工厂中或之后调节。RF滤波器的影响可以用软件方式来补偿。该解决方案依赖于软件，但独立于解码器的类型。被离散控制的放大器A1-A4提供程序/读出增益设定值，RSSI电路提供小于1dB的相对电平读出精确度，以及该组合在单个信号调制解调器校准期间提供预定的设定值。该应用不需要被限制于用于数字数据的调制解调器，如机顶盒或用于数字TV的TV接收机同样也能利用该原理，虽然没有规定将RSSI用于这些应用。
图中所示的调谐器IC的实施例具有在放大器A2和A3之间的第一选择性滤波器、在放大器A3和A4之间的混频器M和在放大器A4和A5之间的第二选择性滤波器SF2。有利地，RSSI电路的输入端与第二选择性滤波器SF2的输出端连接，以致其测量值不受不相关频率的干扰。有利地，RSSI滤波器的输入端与混频器M的输出端(优选地但不必通过第二选择性滤波器SF2)连接，以致RSSI电路的输入位于相对低的频率。从RF转换到低IF的混频器M能很有利地在信道带宽内进行窄带滤波。窄带滤波器NF优选地从带宽为5-6MHz的信道中选择1-2MHz。所需信号的窄频谱内的功率应与所需信号的功率有关；利用例如OFDM和QAM信号可满足该条件。有利地，在调谐器IC输入端和RSSI电路输入端之间的路径中只存在被离散控制的放大器A1-A4，以致在控制电压和放大之间存在清楚的关系，其不随时间和/或依赖于温度变化，从而可以进行精确的校准。
应注意，上述实施例说明了本发明，而不是限制本发明，并且本领域中的普通技术人员在不背离所附的权利要求的范围情况下能够设计出许多替代的实施例。很明显，不需要在图中所示位置上的四个被离散控制的放大器A1-A4，因为基本上在调谐器IC的输入端和RSSI电路的输入端之间有一个这种被离散控制的放大器就足够了。在权利要求中，不应将任何位于括号中的附图标记理解为对权利要求的限制。词语“包括”并不排除不同于权利要求中所列出的那些元件或步骤的元件或步骤的存在。在元件前的词语“一个”并不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助包括几个不同元件的硬件并且借助适当编程的计算机来实现。在列举了几个装置的设备权利要求中，可以通过同一个硬件来实施这些装置中的几个。唯一的事实是在相互不同的从属权利要求中所述的某些措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
权利要求
1.一种接收机信号强度指示电路，包括用于在离散地控制放大输入信号的装置(A1-A4)；与所述放大装置(A1-A4)的输出端连接的用于提供接收机信号强度指示的装置(NF，log，ADC)。
2.如权利要求1所述的接收机信号强度指示电路，其中，所述提供接收机信号强度指示的装置(NF，log，ADC)包括一个窄带滤波器(NF)，用于测量具有降低的来自相邻信道影响的输入信号的功率。
3.包括如权利要求1所述的接收机信号强度指示电路的集成调谐器，其中，所述放大装置(A1-A4，SF1，SF2，M)包括选择性滤波装置(SF1，SF2)。
4.包括如权利要求1所述的接收机信号强度指示电路的集成调谐器，其中，所述放大装置(A1-A4，SF1，SF2，M)包括混频器(M)。
全文摘要
一种接收机信号强度指示电路，包括用于在离散控制下放大输入信号的电路(A1－A4)；以及与所述放大电路(A1－A4)的输出端连接的用于提供接收机信号强度指示的电路(NF，log，ADC)。
文档编号H04B3/46GK1659811SQ03813051
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月5日 优先权日2002年6月7日
发明者L·J·M·鲁伊坦布尔格, F·J·森斯查, J·范辛德伦, R·P·福图恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司