专利名称：多模通信设备及其内接收多个射频信号的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信，更具体地说，涉及一种多模通信设备以及在多模通信设备中接收对应于多个通信协议的多个射频信号的方法。
背景技术：
移动通信设备不断普及，越来越受欢迎。这些移动通信设备包括但不限于蜂窝电话、寻呼设备、便携式电子邮件设备和个人数字助理。移动通信设备为用户提供了在不同环境中移动的同时还可进行通信的能力。
移动通信设备可根据多种通信模式进行操作。例如，移动通信设备可在蜂窝通信模式和无线计算机网络通信模式下运行。这些多模移动通信设备可针对各通信模式采用相应的无线电配置。各种通信模式可对应于各自不同的无线电装置。
随着多模通信设备中的无线电装置数量的增加，通信电路(如，混频器、频率合成器、滤波器等)将变得更大、更复杂和/或成本更高。本发明将在本申请的剩余部分和参考附图中得到说明，通过与本发明的比较，本领域技术人员可进一步了解现有和传统解决方案的限制和缺点。
发明内容
本发明提供了一种在多模通信设备中提供变频中频转换的方法和系统，在下文将结合下述至少一副附图进行了充分说明和/或描述，且在权利要求中进行了更完整的阐明。
根据本发明的一方面，提供了一种多模通信设备，所述多模通信设备包括至少一个射频(以下简称为RF)信号接收机，用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号；
频率源，用于接收至少一个频率控制信号，并对所述至少一个频率控制信号作出响应，在多个可选频率中的一个频率上输出混合信号，其中所述多个可选频率包括对应于所述第一通信协议的第一混合频率和对应于所述第二通信协议的第二混合频率；混频器，与所述至少一个RF信号接收机和所述频率源通信连接；与所述频率源通信连接的至少一个模块，用于控制所述频率源在所述多个可选频率中选中的一个频率上输出所述混合信号。
优选地，所述频率源包括小数N频率合成器。
优选地，所述频率源是可编程的。
优选地，所述第一通信协议是GSM，而所述第二通信协议是EDGE。
优选地，所述第一混合频率是小于150KHz的中频，所述第二混合频率是大于150KHz的中频。
优选地，所述第一通信协议是WCDMA。
优选地，所述第一混合频率是RF频率，由所述混频器用于控制所述第一RF信号到基带频率的转换。
优选地，所述多模通信设备进一步包括与所述混频器通信连接的滤波器，用于根据从多组可选择的滤波器特性中选中的一组滤波器特征对信号进行滤波。
优选地，所述多组可选择的滤波器特性包括对应于所述第一通信协议的第一组滤波器特性，其中包括第一带宽；对应于所述第二通信协议的第二组滤波器特性，其中包括第二带宽。
优选地，所述多组可选择的滤波器特性包括对应于所述第一通信协议的第一组滤波器特性，其中包括第一中心频率；对应于所述第二通信协议的第二组滤波器特性，其中包括第二中心频率。
优选地，所述滤波器是可编程的。
优选地，所述至少一个模块与所述滤波器通信连接，用于控制所述滤波器以从所述多组滤波器特性中选中的一组滤波器特性对接收的信号进行滤波。
优选地，所述多模通信设备进一步包括与所述混频器和滤波器通信连接的AGC模块，用于放大所接收的对应多个通信协议的信号，其中包括所述第一通信协议和所述第二通信协议。
优选地所述至少一个RF信号接收机以时分多路复用方式接收所述第一RF信号和第二RF信号；所述至少一个模块控制所述频率源在对应于第一通信协议的时间窗期间在第一混合频率上输出混合信号，以及在对应于第二通信协议的时间窗期间在第二混合频率上输出混合信号。
优选地，所述至少一个模块进一步控制所述至少一个RF信号接收机接收多个RF信号中的特定RF信号，其中所述多个RF信号包括所述第一RF信号和第二RF信号。
根据本发明的一方面，提供了一种在多模通信设备中接收对应于多个通信协议的多个RF信号的方法，所述方法包括接收对应于第一通信协议的第一RF信号；控制频率源生成具有对应于所述第一通信协议的第一频率的第一混合信号；在混频器中将所述第一RF信号和第一混合信号进行混合；接收对应于第二通信协议的第二RF信号；控制频率源生成具有对应于所述第二通信协议的第二频率的第二混合信号；在混频器中将所述第二RF信号和第二混合信号进行混合。
优选地，所述方法进一步包括通过小数N频率合成器生成所述第一和第二混合信号。
优选地所述控制频率源生成具有对应于第一通信协议的第一频率的第一混合信号包括对所述频率源编程以生成所述第一混合信号；所述控制频率源生成具有对应于第二通信协议的第二频率的第二混合信号包括对所述频率源编程以生成所述第二混合信号。
优选地，所述第一通信协议是GSM，所述第二通信协议是EDGE。
优选地，所述第一混合频率是小于150KHz的中频，所述第二混合频率是大于150KHz的中频。
优选地，所述第一通信协议是WCDMA。
优选地，所述第一混合频率是RF频率，由所述混频器用于控制RF信号到基带频率的转换。
优选地，所述方法进一步包括根据从多组可选择的滤波器特性中选中的一组滤波器特性对已混合的信号进行滤波。
优选地，所述多组可选择的滤波器特性包括对应于所述第一通信协议的第一组滤波器特性，其中包括第一带宽；对应于所述第二通信协议的第二组滤波器特性，其中包括第二带宽。
优选地，所述多组可选择的滤波器特性包括对应于所述第一通信协议的第一组滤波器特性，其中包括第一中心频率；对应于所述第二通信协议的第二组滤波器特性，其中包括第二中心频率。
优选地，所述根据从多组可选择的滤波器特性中选中的一组滤波器特性对已混合的信号进行滤波包括对可编程滤波器进行编程，使其根据从多组可选择的滤波器特性中选中的一组滤波器特性对所述已混合信号进行滤波。
优选地，所述方法进一步包括在对所述已混合信号滤波之前，对所述已混合信号执行自动增益控制。
优选地所述接收第一RF信号和接收第二RF信号以时分多多路复用的方式进行；所述控制频率源生成具有对应于第一通信协议的第一频率的第一混合信号包括控制所述频率源在对应于第一通信协议的时间窗期间生成所述第一混合信号；所述控制频率源生成具有对应于第二通信协议的第二频率的第二混合信号包括控制所述频率源在对应于第二通信协议的时间窗期间生成所述第二混合信号。
优选地，所述方法进一步包括控制RF信号接收机接收从至少所述第一RF信号和第二RF信号中选择的一个信号。
根据本发明的一方面，提供了一种多模通信设备，包括用于将RF信号转换为IF信号的混频器；用于向所述混频器提供混合信号的频率源，其中当所述RF信号对应于第一通信协议时，所述混合信号的频率为第一混合频率；当所述RF信号对应于第二通信协议时，所述混合信号的频率为第二混合频率。
本发明的各优点、特征和创新点，以及具体实施方式
，可以通过下文及附图得到充分说明。
图1是根据本发明实施例的典型多模通信系统中一部分的方框图；图2是根据本发明实施例的典型多模通信系统中一部分的方框图；图3是根据本发明实施例的多模通信系统的操作方法流程图；图4是根据本发明实施例的多模通信系统的操作方法流程图。
具体实施例方式
图1是根据本发明实施例的典型多模通信系统100中一部分的方框图。多模通信系统100可包括各种通信系统中任一种的特性。例如但不限于，该多模通信系统可包括各种移动通信设备(如，蜂窝电话、寻呼设备、便携式电子邮件设备、个人数字助理等)中任一种的特性。此外，多模通信系统100可包括固定通信系统或设备(如，网络接入点、基站、卫星、无线路由器、机顶盒等)的特性。进一步地，多模通信系统100可包括各种带有无线通信功能的电子设备(如，电视、音乐播放器、照相机、远程控制器等)的特性。因此，本发明各方面的范围不应限于特定通信系统或设备的特性。
下面的讨论将涉及各种通信模式。在下面的讨论中，通信模式一般被认为与利用特定通信协议或标准的通信相对应。典型通信协议的非限制性列表包括各种蜂窝通信协议(如，GSM、GPRS、EDGE、CDMA、WCDMA、TDMA、PDC等)、包括WLAN、WMAN、WPAN和WWAN(如，IEEE802.11、蓝牙、IEEE802.15、UWB、IEEE802.16、IEEE802.20、任一WiFi协议等)在内的各种无线网络协议或标准、各种电视通信标准等。因此，本发明各方面的范围不应限于特定的标准或专有通信协议的特性。
典型通信系统100包括有RF天线105。如图1所示，在各种典型配置中，系统100包括多个RF天线(如，以MIMO配置、MISO配置、波束成形配置、特定通信模式采用特定天线的配置等)。尽管在下面的讨论中介绍的是通过一个天线接收RF信号并通过一个信号处理路径进行处理，但本发明各方面应理解为，可很容易地扩展到利用多个天线和/或信号处理路径的系统配置。
典型系统100包括至少一个RF信号接收机，用于接收对应于多个通信协议的RF信号。在非限制性典型情形中，RF信号接收机110可用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号。
RF信号接收机110包括各种RF接收电路中任一种的特性。该电路包括滤波器电路、低噪声放大器(“LNA”)电路、噪音消除电路等。
典型系统100包括有混频器120。混频器120可通过将接收的RF信号和具有特定中间混合频率的混合信号进行混合，从而将接收到的RF信号转换为IF信号。混频器120也可用于通过将接收的RF信号和具有已接收RF信号的频率的混合信号进行混合，从而将接收到的RF信号转换为基带频率信号。
在非限制性典型情形中，混频器120可接收第一RF信号(如，来自RF接收机110)和具有第一中频的第一混合信号，混合该第一RF信号和第一混合信号，并输出具有第一中频的第一IF信号。接着，混频器120也接收第二RF信号(如，来自RF接收机110)和具有第二中频的第二混合信号，混合该第二RF信号和第二混合信号，并输出具有第二中频的第二IF信号。例如，可连续接收第一和第二RF/混合信号对。接下来的非限制性典型情形是，混频器120还可接收第三RF信号(如，来自RF接收机110)和具有第三混合频率(如，第三RF信号的频率)的第三混合信号，混合该第三RF信号和第三混合信号，并输出具有基带频率的第三信号。
系统100还包括有频率源160，用于输出混合信号(如，输出至混频器120)。如，频率源160可输出以多个可选频率(如，IF频率、RF频率和各种情形下的零频率)中一个频率为特点的混合信号。例如，频率源160可接收频率控制信号，至少部分地基于该接收到的频率控制信号来确定混合信号的频率，并输出具有已确定频率的混合信号。
频率源160可包括各种频率生成/合成电路中的任一种的特点。例如，频率源160可包括本机振荡器的特点。同样地，频率源160可包括小数N频率合成器的特点。频率源160可包括各种用于在可控、可编程或可选的频率处输出信号的电路中的任一种的特性。
在非限制性典型情形下，作为对第一频率控制信号的响应，频率源160可生成(或输出)具有对应于第一通信协议的第一中间混合频率的混合信号。接着，响应第二频率控制信号，频率源160可生成具有对应于第二通信协议的第二中间混合频率的混合信号。进一步地，响应第三频率控制信号，频率源160可生成具有对应于第三通信协议的RF频率的混合信号(如，从RF到基带的直接转换)。
在另一个非限制性典型情形下，响应第一频率控制信号，频率源160生成(或输出)具有对应于GSM通信协议的第一中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为100KHz左右或小于等于150KHz。随后，响应第二频率控制信号，频率源160生成(或输出)具有对应于EDGE通信协议的第二中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为300KHz左右、200KHz左右或大于等于150KHz。接着，响应第三频率控制信号，频率源160生成(或输出)具有对应于WCDMA协议的RF频率的混合信号。混频器(如，混频器120或其它混频器)可利用该混合信号实现WCDMA信号从RF到基带的直接转换。
典型系统100还可包括有各种放大器和/或增益控制电路。例如，如图所示的典型系统100包括有AGC模块130，用于控制由AGC模块130处理的信号的幅度。AGC模块130可用于维持对应于各种通信协议的信号的幅度。该信号的频率可以是中频或基带频率。
如图1所示，典型系统100也可包括有各种附加信号处理电路中的任一种。为了图示的简单明了，图1中没有包括在各种通信方案中经常使用的各种电路。
典型系统100可进一步包括有滤波器140(如，与混频器120通信连接)。滤波器可用于根据多组可选择的滤波器特性过滤信号。名称为“带有共享信号通道可编程滤波器的多模通信设备(MULTIMODE COMMUNICATION DEVICE WITHSHARED SIGNAL PATH PROGRAMMABLE FILTER)”、代理案号为16887US02的美国专利申请11/298,371中介绍了典型可控滤波器的非限制性特征，在此完整引用以进行参考。
一组滤波器特性可对应于特定通信模式(或协议)。例如但不限于，第一组滤波器特性对应于第一通信协议，且包括第一滤波器带宽和/或第一滤波器中心频率。第二组滤波器特性对应于第二通信协议，且包括第二滤波器带宽和/或第二滤波器中心频率。第N组滤波器特性对应于第N通信协议，且包括第N滤波器带宽和/或第N滤波器中心频率。
在非限制性典型情形下，第一组滤波器特性可对应于GSM协议且包括相对较窄的滤波器带宽；第二组滤波器特性对应于WCDMA协议且包括相对较宽的滤波器带宽。
尽管图1所示的典型滤波器140是模拟滤波器，本发明可很容易地扩展到数字滤波器或模拟/数字混合滤波器。此外，尽管图1中只有一个带有可选滤波器特性的滤波器，实际中可使用一个以上这样的滤波器。作为非限制性示例，第一滤波器140如上所述，而第二滤波器(如，数字滤波器)可与A/D转换器150的输出端通信连接。
典型系统100也可包括有控制模块170，用于控制频率源160生成特定频率处的混合信号。例如，控制模块170可将频率控制信号传送到频率源160。该控制信号可为用于连续控制频率源160的连续信号、离散信号、触发信号，或让频率源160在特定频率处生成混合信号的编程信号。
控制模块170也可用于控制滤波器(如，滤波器140和/或其它滤波器)，使其根据一组特定滤波器特性过滤信号。控制模块170可进一步用于控制RF接收机(如，RF接收机110)，使其接收特定RF信号。
在非限制性典型情形下，控制模块170(或其它与控制模块170通信连接的模块)可决定接收对应于第一通信协议的信号。接着，控制模块170可控制RF接收机111、频率源160和滤波器140中的一个或全部根据第一通信协议进行操作。例如，控制模块170可向RF接收机110发送控制信号，使其接收对应于第一通信协议的RF信号；向频率源160发送控制信号，使其生成具有对应于第一通信协议的中间频率的混合信号；向滤波器140发送控制信号，使其根据对应于第一通信协议的第一组滤波器特性进行信号滤波。
接下来，控制模块170(或其它与控制模块170连接的模块)可决定接收对应于第二通信协议的信号。接着，控制模块170可控制RF接收机111、频率源160和滤波器140中的一个或全部根据第二通信协议进行操作。例如，控制模块170可向RF接收机110发送控制信号，使其接收对应于第二通信协议的RF信号；向频率源160发送控制信号，使其生成具有对应于第二通信协议的中间频率的混合信号；向滤波器140发送控制信号，使其根据对应于第二通信协议的第二组滤波器特性进行信号滤波。
在另一个非限制性典型情形下，典型通信系统100可接收对应于多个通信协议的时分多路复用信息。例如，RF信号接收机110可以时分多路复用的方式接收第一RF信号和第二RF信号。在此情形下，在对应于第一通信协议的时间窗期间，控制模块170可控制RF信号接收机110接收第一RF信号，控制频率源160在对应于第一通信协议的第一混合频率处输出混合信号，并控制滤波器140根据对应于第一通信协议的第一组滤波器特性过滤信号。在对应于第二通信协议的时间窗期间，控制模块170可控制RF信号接收机110接收第二RF信号，控制频率源160在对应于第二通信协议的第二混合频率处输出混合信号，并控制滤波器140根据对应于第二通信协议的第二组滤波器特性过滤信号。
所示的典型系统100是本发明各方面的一部分的非限制性示例。因此，本发明各方面的范围不应限制于典型系统100的特定特征。
图2是根据本发明实施例的典型多模通信系统200中一部分的方框图。例如但不限于，典型系统200与在图1所示且在上文进行讨论的典型系统100共享任意或所有特征。
典型通信系统200可包括有RF天线205。典型系统200也可包括有至少一个RF信号接收机210，用于接收对应于多个通信协议的RF信号。例如但不限于，RF天线205和RF信号接收机210可与在图1所示且在上文进行讨论的系统100中的天线105和RF信号接收机110共享任意或所有特征。RF信号接收机210可包括有RF滤波器212(如，带通、低通和/或高通)和低噪声放大器214及其它电路。
在非限制性典型情形下，RF信号接收机210可用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号。
典型系统200也可包括有混频器220和频率源260，例如但不限于，它们可与在图1所示且在上文进行讨论的系统100中的混频器120和频率源160共享任意或所有特征。
频率源260可用于输出以多个可选频率(如，IF和/或RF频率)中的一个频率为特征的混合信号。例如，频率源260可用于接收频率控制信号，至少部分根据已接收的频率控制信号确定混合信号的频率，并输出具有已确定的频率的混合信号。
尽管图中所示的频率源260包括小数N频率合成器262，该频率源260可包括各种频率生成/合成电路中的任一种的特点(如，用于在可控、可编程或可选的频率处输出信号的电路)。
在非限制性典型情形下，响应第一频率控制信号，小数N频率合成器262可生成(或输出)具有对应于第一通信协议的第一中间混合频率的混合信号。接着，响应第二频率控制信号，小数N频率合成器262可生成具有对应于第二通信协议的第二中间混合频率的混合信号。进一步地，响应第三频率控制信号，小数N频率合成器262可具有对应于第三通信协议的RF频率的混合信号(如，从RF到基带的直接转换)。
在另一个非限制性典型情形下，响应第一频率控制信号，小数N频率合成器262可生成(或输出)具有对应于GSM通信协议的第一中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为100KHz左右或小于等于150KHz。随后，响应第二频率控制信号，小数N频率合成器262可生成(或输出)具有对应于EDGE通信协议的第二中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为300KHz左右、200KHz左右或大于等于150KHz。接着，响应第三频率控制信号，小数N频率合成器262可生成(或输出)具有对应于WCDMA协议的RF频率的混合信号。混频器(如，混频器220或其它混频器)可利用该混合信号实现WCDMA信号从RF到基带的直接转换。
典型系统200还可包括有各种放大器和/或增益电路(如，AGC模块230)。例如，AGC模块230用于维持对应于各种通信协议的信号的幅度。该信号的频率可以是中频或基带频率。
典型系统200可进一步包括有滤波器240(如，与混频器120通信连接)。例如但不限于，该滤波器可与在图1所示且在上文进行讨论的系统100中的滤波器240共享任意或所有特征。滤波器240可用于根据多组可选择的滤波器特性来过滤信号。这样的滤波器特性组包括带宽特性、中心频率特性、衰落特性、模拟/数字滤波器特性、分支(tap)数量、IIR(无限冲击响应)对FIR(有限冲击响应)配置等。如前所述，一组滤波器特性可对应于特定通信模式(或协议)。同样如前所述，尽管图2中所示的典型滤波器240是模拟滤波器，本发明各方面可很容易地扩展到数字滤波器或模拟/数字混合滤波器。此外，尽管图2中只有一个带有可选滤波器特性的滤波器，实际中可使用一个以上这样的滤波器。作为非限制性示例，如上所述的可为第一滤波器240，而第二滤波器(如，数字滤波器)可与A/D转换器250的输出端通信连接。
典型系统200也可包括有控制模块270，用于控制频率源260(如，小数N频率合成器262)生成特定频率处的混合信号，控制滤波器240根据一组特定滤波器特性进行信号过滤，和/或控制RF接收机210接收特定RF信号。例如但不限于，控制模块270可与图1所示的控制模块170共享任意或所有特征。
所示的典型系统200是本发明各方面的一部分的非限制性示例。因此，本发明各方面的范围不应限制于典型系统200的特定特征。
图3是根据本发明实施例的多模通信系统的操作方法300的流程图。例如但不限于，典型方法300与图1-2所示以及在上文所讨论的典型系统100、200共享各种功能特征。
如前所述，执行方法300(或其它在此讨论的方法)的多模通信系统包括各种通信系统中任一种的特征。例如但不限于，该多模通信系统可包括移动通信设备(如，蜂窝电话、寻呼设备、便携式电子邮件设备、个人数字助理等)的特性。此外，该多模通信系统可包括固定通信系统或设备(如，网络接入点、基站、卫星、无线路由器、机顶盒等)的特性。进一步地，该多模通信系统可包括各种带有无线通信功能的电子设备(如，电视、音乐播放器、照相机、远程控制器等)的特性。因此，本发明各方面的范围不应限于特定通信系统或设备的特性。
典型方法300开始于步骤305。方法300可因各种理由而开始执行。例如，一旦接收到(检测到)RF信号，即可开始执行典型方法300。此外，为了响应从休眠模式唤醒或者响应用户或系统命令，也可开始典型方法300。因此，本发明各方面的范围不应限于由特定启动原因或条件引起的特征。
在步骤310，典型方法300包括接收对应于第一通信模式(或协议)的第一RF信号。作为示例而非限制，步骤310与图1-2中所示和上文所讨论的RF接收机110、210共享任意或所有功能特征。
步骤310可包括按照多种方式中的任一种接收第一RF信号。例如，步骤310可包括利用一个或多个RF天线(如，MIMO配置，MISO配置，波束成形配置等)接收第一RF信号。此外，步骤310可包括利用滤波和/或放大电路接收第一RF信号，该滤波和/或放大电路用于接收/处理对应于多个通信协议中的任一个协议的RF信号。
步骤310包括利用RF信号接收机接收第一RF信号，该RF信号接收机用于接收对应于多个通信协议的RF信号。例如，该RF信号接收机可用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号。
在步骤320，典型方法300可包括控制频率源生成以对应于第一通信协议的第一频率为特征的第一混合信号。作为示例而非限制，步骤320与图1-2中所示和上文所讨论的频率源160、260和控制模块170、270共享任意或各种功能特征。
该频率源可包括各种特征。该频率源可用于输出以多个可选频率(如，IF和/或RF频率)中的一个频率为特点的混合信号。该频率源可用于接收频率控制信号，至少部分基于已接收到的频率控制信号来确定混合信号的频率，并输出具有已确定的频率的混合信号。在此典型配置中，步骤320可包括生成控制信号，该控制信号提供给频率源用于控制频率源生成具有第一频率的混合信号。
在非限制性典型情形下，步骤320包括生成频率控制信号，并将该信号提供给小数N频率合成器以生成第一混合信号。或者，步骤320也包括控制本机振荡器和其它频率合成器生成第一混合信号。
根据频率源的配置，步骤320中可通过提供连续控制信号、离散控制信号、触发控制信号或通过传输用于编程该频率源的数据来对频率源进行控制。
在非限制性典型情形下，为响应在步骤320中生成的第一频率控制信号，该频率源可生成(或输出)具有对应于第一通信协议的第一中间混合频率的混合信号。
在另一非限制性典型情形下，为响应在步骤320中生成的第一频率控制信号，该频率源可生成(或输出)具有对应于GSM通信协议的第一中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为100KHz左右或小于等于150KHz。在又一非限制性典型情形下，为响应在步骤320中生成的第一频率控制信号，该频率源可生成具有对应于EDGE通信协议的第二中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为300KHz左右、200KHz左右或大于等于150KHz。在再一非限制性典型情形下，为响应在步骤320中生成的第一频率控制信号，该频率源可生成具有对应于WCDMA协议的RF频率的混合信号。混频器(如，在步骤330)可利用该混合信号实现WCDMA信号从RF到基带的直接转换。
在步骤330，方法300包括在混频器中将第一RF信号(如，在步骤310中接收得到)和第一混合信号(如，在步骤320中从频率源得到)进行混合。作为示例而非限制，步骤330与图1-2中所示和上文所讨论的混频器120、220共享各种功能特征。
例如，步骤330包括利用混频器(或类似设备)通过将已接收的第一RF信号(如，在步骤310中接收得到)和具有特定中间混合频率的混合信号(如，在步骤320中得到)进行混合，从而将接收的第一RF信号转换为IF信号。此外，步骤330也利用混频器通过将已接收的第一RF信号和具有已接收RF信号的频率特点的混合信号(如，在步骤320中得到)进行混合，从而将已接收的第一RF信号转换为基带频率信号。
在步骤340，典型方法300包括接收对应于第二通信模式(或协议)的第二RF信号。作为示例而非限制，步骤340与上文所讨论的步骤310共享任意或所有功能特征。
例如，步骤340可包括按照多种方式中的任一种接收第二RF信号。例如，步骤310可包括利用一个或多个RF天线(如，MIMO配置，MISO配置，波束成形配置等)接收第二RF信号。这个或这些天线可与步骤310中使用的天线相同，也可不同。此外，步骤340可利用滤波和/或放大电路接收第二RF信号，该滤波和/或放大电路用于接收/处理对应于多个通信协议中的任一个协议的RF信号。该电路可与步骤310中使用的相同，也可不同。
步骤340包括利用RF信号接收机接收第二RF信号，该RF信号接收机用于接收对应于多个通信协议的RF信号。例如，该RF信号接收机可用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号。该RF信号接收机可与步骤310中使用的相同，也可不同。
在非限制性典型情形下，步骤310和340可利用至少一部分共用电路，步骤310和340中该共用电路的使用可由传送到该共用电路的控制信号来控制的。
在步骤350，典型方法300包括控制频率源(如，在步骤320中控制的相同频率源，或同类型的频率源)生成第二混合信号，该混合信号具有对应于第二通信协议的第二频率。作为示例而非限制，步骤350与上文所讨论的步骤320共享任意或所有功能特征。
该频率源可与步骤320中的频率源相同，或者与步骤320中的频率源共享所有特征。例如，该频率源可用于输出以多个可选频率(如，IF和/或RF频率)中的一个频率为特点的混合信号。该频率源可用于接收频率控制信号，至少部分基于已接收到的频率控制信号来确定混合信号的频率，并输出具有已确定的频率的混合信号。在此典型配置中，步骤350可包括生成控制信号，提供给频率源，用于控制该频率源生成具有第二频率的混合信号。
在非限制性典型情形下，步骤350包括生成频率控制信号，并将该信号提供给小数N频率合成器以生成第二混合信号。另外，步骤350也包括控制本机振荡器和其它频率合成器生成第二混合信号。
根据频率源的配置，步骤350中通过提供连续控制信号、离散控制信号、触发控制信号或通过传输用于编程频率源的数据对该频率源进行控制。
在非限制性典型情形下，为响应在步骤350中生成的第二频率控制信号，该频率源可生成(或输出)具有对应于第二通信协议的第二中间混合频率的混合信号。
在另一非限制性典型情形下，为响应在步骤350中生成的第二频率控制信号，该频率源可生成(或输出)具有对应于GSM通信协议的第二中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为100KHz左右或小于等于150KHz。在又一非限制性典型情形下，为响应在步骤350中生成的第二频率控制信号，该频率源可生成具有对应于EDGE通信协议的第二中间混合频率的混合信号。例如，该中间频率为300KHz左右、200KHz左右或大于等于150KHz。在再一非限制性典型情形下，为响应在步骤350中生成的第二频率控制信号，该频率源可生成具有对应于WCDMA协议的RF频率的混合信号。混频器(如，在步骤360)可利用该混合信号实现WCDMA信号从RF到基带的直接转换。
在步骤360，典型方法300包括在混频器(如，与步骤330所有的混频器相同)中将第二RF信号和第二混合信号进行混合。作为示例而非限制，步骤360与上文所讨论的步骤330共享任意或所有功能特征。
例如，步骤360包括利用混频器通过将已接收的第二RF信号(如，在步骤340中接收得到)和具有特定中间混合频率的混合信号(如，在步骤350中得到)进行混合，从而将接收的第二RF信号转换为IF信号。步骤360也包括利用混频器通过将已接收的第二RF信号和具有已接收RF信号的频率的混合信号(如，在步骤350中得到)进行混合，从而将收的第二RF信号转换为基带频率信号。
在步骤395中，典型方法300进行各种后续处理。作为示例而非限制，步骤395可利用自动增益控制处理各种信号。步骤395也包括将信号在模拟和数字之间进行转换。进一步地，步骤395包括对各种信号进行附加滤波。
在非限制性典型情形下，可以时分多路复用的方式接收并处理第一和第二RF信号。在此情形下，在接收对应于第一通信协议的RF信号过程中，可执行步骤310-330；而在接收对应于第二通信协议的RF信号过程中，可执行步骤340-360。在此情形下，步骤395可包括根据当前正在接收的RF信号类型控制方法300的执行流程。
图4是根据本发明实施例的多模通信系统的操作方法400的流程图。作为示例而非限制，典型方法400可与图3所示且在上文所讨论的方法300共享任意或所有特征。
在步骤410-430，典型方法400接收对应于第一通信协议(或模式)的第一RF信号，控制频率源生成具有对应于第一通信协议的第一频率的第一混合信号，并在混频器(或类似模块)中将第一RF信号与第一混合信号进行混合。作为示例而非限制，步骤410-430可与图3所示且在上文所讨论的方法300中的步骤310-330共享任意或所有特征。
在步骤432，典型方法400包括根据多组可选择的滤波器特性中的选中的一组对混合后的信号进行滤波。例如，步骤432包括控制滤波器(如，可控滤波器)根据一组选择的滤波器特性对该混合后的信号进行滤波。作为示例而非限制，步骤432可与图1-2所示且在上文所讨论的控制模块170、270和滤波器140、240共享任意或所有特征。
前面给出了可控滤波器和可选滤波器特性组的各种典型特征。例如，步骤432可执行各种滤波或滤波器控制操作，这在名称为“带有共享信号通道可编程滤波器的多模通信设备”、代理案号为16887US02的美国专利申请11/298,371中给出了介绍，在此完整引用以进行参考。
又例如，一组滤波器特性可对应于特定通信模式(或协议)。作为示例而非限制，第一组滤波器特性对应于第一通信协议，且包括第一滤波器带宽和/或第一滤波器中心频率。第二组滤波器特性对应于第二通信协议，且包括第二滤波器带宽和/或第二滤波器中心频率。第N组滤波器特性对应于第N通信协议，且包括第N滤波器带宽和/或第N滤波器中心频率。
在一个非限制性典型情形下，第一组滤波器特性可对应于GSM协议且包括相对较窄的滤波器带宽；而第二组滤波器特性对应于WCDMA协议且包括相对较宽的滤波器带宽。
请注意，步骤432包括控制和/或执行模拟和/或数字滤波。同时，还应注意步骤432包括控制多个滤波器中一个或多个来执行期望的滤波功能。该模拟/数字滤波可相应地与任何期望地模拟和数字域之间的转换结合在一起。
在一个非限制性典型情形下，执行典型方法400的通信系统(或该系统的模块)可决定接收对应于第一通信协议的信号。则步骤410包括接收对应于第一通信协议的第一RF信号。步骤420包括控制频率源生成第一具有对应于第一通信协议的频率的混合信号。步骤430包括将接收的第一RF信号和第一混合信号混合，并生成第一已混合信号。而步骤432包括根据选择的对应于第一通信协议的第一组滤波器特性，控制滤波器对第一已混合信号(或其中的信号表示)进行滤波。
在步骤434，典型方法400包括对通信信号(如，步骤420中接收的信号、步骤420-430中的混合的信号以及步骤432中滤波的信号)进行各种类型的附加处理。作为示例而非限制，该进一步处理包括执行各种放大(如，AGC控制)、模拟/数字转换、滤波、数字信号处理和其它操作。
在步骤440-460，典型方法400包括接收对应于第二通信模式的第二RF信号，控制频率源生成具有对应于第二通信协议的第二频率的第二混合信号，并在混频器(或类似模块)中将第二RF信号与第二混合信号进行混合。作为示例而非限制，步骤410-430可与图3所示且在上文所讨论的方法300中的步骤340-360共享任意或所有特征。
在步骤462，典型方法400包括根据多组滤波器特性中的选择的一组对已混合的信号进行滤波。例如，步骤462包括控制滤波器(如，可控滤波器)根据选择的一组滤波器特性对已混合的信号进行滤波。作为示例而非限制，步骤462可与上文所讨论的步骤432共享任意或所有功能特征。前面已经给出了滤波器和滤波器特性组的各种非限制性典型特征。
在一个非限制性典型情形下，在步骤410-434中接收并处理对应于第一通信协议的通信信号之后，执行典型方法400的通信系统(或该系统的模块)可决定接收对应于第二通信协议的信号。例如，步骤440接着包括接收对应于第二通信协议的第二RF信号。步骤450可包括控制频率源生成第二具有对应于第二通信协议的频率的混合信号。步骤460包括将已接收的第二RF信号和第二混合信号混合，并生成第二已混合信号。而步骤462包括根据选择的对应于第二通信协议的第二组滤波器特性，控制滤波器对第二已混合信号(或其中的信号表示)进行滤波。
在步骤464，典型方法400包括对通信信号(如，步骤440中接收的信号、步骤450-460中混合的信号以及步骤462中滤波的信号)进行各种类型的附加处理。作为示例而非限制，该进一步处理包括执行各种放大(如，AGC控制)、模拟/数字转换、滤波、数字信号处理和其它操作。
在步骤495中，典型方法400执行各种后续处理，这在之前讨论图3的步骤395时给出了各种实例。
在一个非限制性典型情形下，可以时分多路复用的方式接收并处理第一和第二RF信号。在此情形下，在接收对应于第一通信协议的RF信号过程中，可执行步骤410-434；而在接收对应于第二通信协议的RF信号过程中，可执行步骤440-464。在此情形下，步骤495可包括根据当前正在接收的RF信号类型控制方法400的执行流程。
所给的典型方法300和400为本发明各方面的一部分提供了非限制性的说明。因此，本发明各方面的范围不应限于典型方法300和400的特定特征。
为了示例的清楚性，典型系统100-200以各种功能模块的方式给出。各种模块可用硬件、软件或软硬件结合的方式来实现。各种模块可以单个集成电路或多个集成电路的结合来实现。此外，各种模块也可具有相同的子模块和/或子元件。作为示例而非限制，各种硬件模块可共享各种电子元件，而各种软件模块可共享各种软件子程序。因此，本发明各方面的范围不应限于任何特定硬件和/或软件实现的特征，也不应限于各种功能模块间的任何独立界限。
本发明的实施例提供了一种在多模通信设备中提供变频IF转换的系统和方法。以上结合具体实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围的情况下，还可对本发明进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
权利要求
1.一种多模通信设备，其特征在于，所述多模通信设备包括至少一个射频信号接收机，用于接收对应于第一通信协议的第一射频信号和对应于第二通信协议的第二射频信号；频率源，用于接收至少一个频率控制信号，并对所述至少一个频率控制信号作出响应，在多个可选频率中的一个频率上输出混合信号，其中所述多个可选频率包括对应于所述第一通信协议的第一混合频率和对应于所述第二通信协议的第二混合频率；混频器，与所述至少一个射频信号接收机和所述频率源通信连接；与所述频率源通信连接的至少一个模块，用于控制所述频率源在所述多个可选频率中选中的一个频率上输出所述混合信号。
2.根据权利要求1所述的多模通信设备，其特征在于，所述频率源包括小数N频率合成器。
3.根据权利要求1所述的多模通信设备，其特征在于，所述频率源是可编程的。
4.根据权利要求1所述的多模通信设备，其特征在于，所述第一通信协议是GSM，而所述第二通信协议是EDGE。
5.根据权利要求4所述的多模通信设备，其特征在于，所述第一混合频率是小于150KHz的中频，所述第二混合频率是大于150KHz的中频。
6.一种在多模通信设备中接收对应于多个通信协议的多个射频信号的方法，其特征在于，所述方法包括接收对应于第一通信协议的第一射频信号；控制频率源生成具有对应于所述第一通信协议的第一频率的第一混合信号；在混频器中将所述第一射频信号和第一混合信号进行混合；接收对应于第二通信协议的第二射频信号；控制频率源生成具有对应于所述第二通信协议的第二频率的第二混合信号；在混频器中将所述第二射频信号和第二混合信号进行混合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括通过小数N频率合成器生成所述第一和第二混合信号。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制频率源生成具有对应于第一通信协议的第一频率的第一混合信号包括对所述频率源编程以生成所述第一混合信号；所述控制频率源生成具有对应于第二通信协议的第二频率的第二混合信号包括对所述频率源编程以生成所述第二混合信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一通信协议是GSM，所述第二通信协议是EDGE。
10.一种多模通信设备，其特征在于，所述多模通信设备包括用于将射频信号转换为中频信号的混频器；用于向所述混频器提供混合信号的频率源，其中当所述射频信号对应于第一通信协议时，所述混合信号的频率为第一混合频率；当所述射频信号对应于第二通信协议时，所述混合信号的频率为第二混合频率。
全文摘要
本发明涉及一种多模通信设备以及一种在多模通信设备中接收对应于多个通信协议的多个射频信号的方法。本发明提供的一种多模通信设备，包括至少一个RF信号接收机，用于接收对应于第一通信协议的第一RF信号和对应于第二通信协议的第二RF信号。可控频率源可用于输出具有多个可选频率中的一个频率的混合信号。该可选频率包括对应于第一通信协议的第一频率和对应于第二通信协议的第二频率。混频器接收从RF信号接收机处接收的RF信号，从可控频率源接收混合信号，并利用所述接收的混合信号将已接收的RF信号转换为IF信号。
文档编号H04B1/26GK1984414SQ20061016044
公开日2007年6月20日 申请日期2006年11月13日 优先权日2005年11月16日
发明者阿里亚·贝扎特, 阿玛德雷兹·罗弗戈兰 申请人:美国博通公司