专利名称：一种通讯信号处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯系统的信号处理，更具体地说，涉及一种高频及低频天线 共享的通讯信号处理方法及系统。
背景技术：
电子通讯技术在过去的十年中发展迅速并日益普及。电子通讯技术最开始 仅限于桌面化操作，而近来的电子通讯技术却能够在任何设备上实现通讯、媒 体以及互联网的随时随地的传送。现有的移动设备，例如手机或掌上电脑
(PDAs)上已经蕴含着大量的通讯技术以及辅助软件。例如，全能浏览器、 电子邮件客户端、MP3播放器、即时通信软件以及移动网络电话(VoIP)，这 些技术都存在于近年的设备上。
为了能够支持多种不同的通讯标准及数据格式，通常需要使用运行于不同 收发频段的信号处理技术。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端 对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提供了一种高频及低频天线共享的通讯讯号处理方法及系统，结合 至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐 述。
一种通讯信号处理方法，包括
通过连接多个天线配置一多频率天线系统，该多个天线之间通过一个或多 个频率相关连接组件能够互相通讯；并且，
通过所述配置的多频天线系统接收和/或发送一个或多个射频的无线信号。优选地，所述一个或多个频率相关连接组件为频率可调。
优选地，所述一个或多个频率相关连接组件包括微带和/或传输线。
优选地，所述一个或多个频率相关连接组件为RLC电路。
优选地，所述方法进一步包括在所述发送和/或接收过程中，将所述多
频天线系统配置为并行运行或时分双工运行模式。
优选地，所述一个或多个射频以并行方式或时分双工方式运行。
优选地，所述方法进一步包括在一个或多个射频前端处生成用于传输的
无线信号。
优选地，所述方法进一步包括在一个或多个射频前端处对所述接收到的 无线信号进行解调。
优选地，所述方法进一步包括在所述解调过程中将接收到的射频(RF) 信号转换为中频(IF)信号。
优选地，所述方法进一步包括在所述解调过程中将接收到的射频(RF) 信号转换为基带信号。
一种通讯信号处理系统，包括
一个或多个电路，用于通过连接多个天线配置一多频率天线系统，该多种 天线之间通过一个或多个频率相关连接组件能够互相通讯，；并且，所述一个 或多个电路通过所述配置的多频天线系统对一个或多个射频的无线信号进行 接收和/或发送。
优选地，所述一个或多个频率相关连接组件为频率可调。
优选地，所述一个或多个频率相关连接组件包括微带和/或传输线。
优选地，所述一个或多个频率相关连接组件为RLC电路。
优选地，所述一个或多个电路在所述发送和/或接收过程中，将所述多频
天线系统配置为并行运行或时分双工运行模式。
优选地，所述一个或多个射频以并行方式或时分双工方式运行。 优选地，所述一个或多个电路在一个或多个射频前端处生成用于传输的无
线信号。
优选地，所述一个或多个电路在一个或多个射频前端处对所述接收到的无线信号进行解调。
优选地，所述一个或多个电路在所述解调过程中将接收到的射频(RF) 信号转换为中频(IF)信号。
优选地，所述一个或多个电路在所述解调过程中将接收到的射频(RF) 信号转换为基带信号。
本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细 节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图1是本发明实施例中用于高频或低频的无线通讯系统示意图； 图2是本发明实施例中天线连接系统的示意图； 图3是本发明实施例中多频天线系统的流程图,。
具体实施例方式
本发明的实施例涉及高频及低频天线共享的方法和系统。本发明的用于高
频及低频天线共享的方法和系统的具体方面包括通过连接多个天线配置一多
频率天线系统，该多种天线之间通过一个或多个频率相关连接组件能够互相通 讯，，并且通过所述配置的多频天线系统以一个或多个射频接收和/或发送无线 信号。所述一个或多个频率相关连接组件为频率可调，并且包括微带、传输线
和/或RLC电路。在所述发送和/或接收过程中，将所述多频天线系统配置为并 行运行或时分双工运行模式，并且一个或多个射频以并行方式或时分双工方式 运行。在一个或多个射频前端处生成用于传输的无线信号，并且在所述射频前 端处对接收到的无线信号进行解调。接收到的射频(RF)信号会被转换为中 频(IF)信号和/或基带信号。
图1是本发明实施例中用于高频或低频的无线通讯系统示意图。如图1 所示，图中示出接入点112b、计算机110a、耳机114a、路由器130、因特网 132以及网络服务器134。计算机或主设备110a可包括无线发射器llla、短程无线发射器lllb、主处理器lllc以及主存储器llld。图中还包括无线发
射器llla和接入点112b之间的无线连接，以及短程无线发射器111b和耳机 114a之间的短程无线连接。
接入点112b可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，用于在数据通讯中 发射和接收射频信号，例如和无线发射器llla进行的数据通讯。接入点112b 可通过有线网络进行通讯，例如通过路由器130。无线发射器llla可包括相 应的逻辑器件、电路和/或代码用于实现与其他一个或多个无线通讯设备基于 射频信号进行通讯。无线发射器llla以及接入点U2b符合一种或多个移动通 讯标准，例如，GSM、 UMTS或CDMA2000。短程无线发射器lllb可包括相 应的逻辑器件、电路和/或代码用于实现与其他通讯设备基于射频信号的通讯， 例如与耳机114a。短程无线发射器111b和/或耳机114a符合无线行业标准， 例如，蓝牙、或者IEEE 802.11无线局域网。主处理器lllc可包括相应的用于 生成和处理数据逻辑器件、电路和/或代码。主存储器llld可包括相应的逻辑 器件、电路和/或代码，用于将计算机110a各组件及各功能数据进行存储和调 用。路由器130可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，用于实现与其通信 连接的设备之间的相互通信，例如接入点112b或因特网132。因特网132可 包括相应的逻辑器件、电路和/或代码用于在多个通讯设备之间进行连接及数 据交换。网络服务器134可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码用于实现与 其通信连接的设备之间的相互通信，例如因特网132。
通常情况下，计算及通讯设备可包括相应的硬件和软件，所述硬件和软件 能够利用多种无线通讯标准和/或协议实现相互通讯。也存在这样的情况，也 就是无线发射器llla以及短程无线发射器lllb同时处于工作状态。例如，计 算机或主设备110a的用户希望接入到因特网132内以便从网络服务器134处 获取内容流。因此，该用户将会在计算机110a以及接入点112b之间建立起一 个无线连接。一旦该连接建立起来，计算机或主设备110a便可通过路由器130、 接入点112b以及无线连接对内容流进行接收和使用。
计算机110a的用户可能还希望能够通过耳机114a收听到内容流中的音频 部分。因此，计算机110a的用户会与耳机114a建立起一个短程无线连接。一旦该短程无线连接建立起来，并且计算机的配置正确，耳机114a便可接收到 内容流中的音频部分。在所述高级通讯系统都集成或内置于主设备110a中时， 所述射频(RF)信号的产生可支持快速切换功能，该功能能够支持多种通讯 标准和/或高级宽带系统，例如，超宽带(UWB)无线技术。主设备110a中采 用的不同通讯标准都运行于不同频段内，并且在某些情况下还需要使用不同的 RF电路以便能够发挥出每种通讯标准的最好性能。
图2是本发明实施例中天线连接系统的示意图。如图2所示，图中示出多 个天线202a、 202b、 202c以及202d，多个天线耦合器204a、 204b以及204c， 多个开关206a、 206b、 206c以及206d和射频前端208。
多个天线202a、 202b、 202c以及202d可包括相应的逻辑器件、电路和/ 或代码用于对介于中央频率范围附近的射频信号进行发射和接收，所述天线都 调节到该中央频率值。根据本发明的多种实施例，所述多个天线可包括具有任 意天线配置的任意数量的天线。例如，多个天线202a、 202b、 202c以及202d， 可如图2所示那样线性排列。在本发明的其他实施例中，天线可按圆周排列。 多个天线202a、 202b、 202c以及202d可包括任何类型的天线。例如，多个天 线202a、 202b、 202c以及202d可包括双级天线或环状天线，所述天线可以是 分散的组件和/或集成于半导体产品中的集成组件。上述用于多个天线202a、 202b、 202c以及202d的天线类型仅供说明所用并非限制。 一个或多个天线 202a、 202b、 202c以及202d通过开关206a、 206b、 206c以及206d与射频前 端208通信连接。
射频前端208可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码用于生成供发射的 RF信号并且对接收到的RF信号进行处理。通过天线202a、 202b、 202c以及 202d在射频前端208接收到的RF信号会被调制成中频信号和/或基带信号以 供进一步处理。在发射模式中，射频前端208可由基带信号和/或中频信号生 成能够通过天线202a、 202b、 202c以及202d进行发射的RF信号。
开关206a、 206b、 206c以及206d可包括相应的逻辑器件、电路和/或代 码用于将天线与射频前端208进行连通或断开。在某些情况下，所述多个开关 206a、 206b、 206c以及206d可以是频率可选电路，即是说根据频率连通或断开。在一些情况中，开关206a、 206b、 206c以及206d可以是微带。
多个天线可通过天线耦合器与其他天线通信连接。例如，天线202a可通 过天线耦合器204a与天线202b通信连接。天线耦合器204a可包括相应的逻 辑器件、电路和/或代码用作频率相关开关。频率相关开关对于某些频率的信 号是闭合的，而对于其他频率的信号是断开的。天线耦合器204b以及204c与 天线耦合器204a类似。例如，天线耦合器204a、 204b以及204c对某些特定 的频率输入是闭合的，而对其他不同频率输入则是断开的。在本发明的不同实 施例中，天线耦合器204a 204c可以是微带、传输线或RLC电路。根据本发 明的其他实施例，天线耦合器204a、 204b以及204c是频率可变及可调的。
如图2所示，多个天线202a、 202b、 202c以及202d通过天线耦合器204a、 204b以及204c相互之间通信连接。由于天线耦合器204a、 204b以及204c实 质是频率相关开关，因此在天下耦合器闭合的情况下，所述多个天线之间便形 成电连接。例如，根据本发明的实施例，天线耦合器204a、 204b以及204c对 于频率fi附近的频率输入来说是闭合的。因而，在这种情况下，天线202a、 202b、 202c以及202d之间形成电连接，例如，并联。由于此时的有效电长度 相对于个别天线来说发生了变化，因而可以认为此时提供了一种更有效的天 线。根据每个天线可能会被调节到的频率，所述天线组合会被作为一个单独的 天线调节到一个不同的频率值。
根据本发明的实施例，在一个多频、多标准系统中，每个天线，天线202a、 202b、 202c以及202d需要被调节到高频，例如60GHz。通过由一个或多个天 线耦合器204a 204c将多个天线进行组合，所得的组合天线的功能实际上相当 于一个低频天线，例如5GHz。此外，在耦合器204a、 204b、 204c以及204d 可以像闭合开关一样进行操作或运行的频率处，例如开关206b、206c以及206d 可处于断开状态。当天线202a、 202b、 202c以及202d在一个给定频率下以单 一天线运行时，只需要利用来自射频前端208的单一输入/输出。在一些情况 下，需要将所述天线运行在多个频段内。在一些情况下，所述发射和接收会运 行在并行模式或者时分双工模式下。例如，天线耦合器204a、 204b以及204c 对于60GHz的频率是断开的，对于5GHz的频率则是闭合的。相反地，根据本发明的实施例，开关206a、 206b、 206c以及206d可以为频率相关开关并且 对于5GHz的频率断开，对于60GHz的频率闭合。开关206可用于5GHz以 及60GHz的频率下。根据本发明的实施例，上述配置方法可以将射频前端208 通过开关206a、 206b、 206c以及206d以60GHz的频率与天线202a、 202b、 202c以及202d分别进行通信连接。同时，来自射频前端208的5GHz的信号 可以通过开关206a与由天线202a、 202b、 202c以及202d并联形成的天线通 信连接。因此，对于60GHz的信号，射频前端208可使用多个独立的天线并 且单独控制，例如，波束成形。对于5GHz的频率，天线202a、 202b、 202c 以及202d可并联起来以生成用于5GHz信号天线配置。对于5GHz的信号来 说，由于上述天线此时按单一天线运行，因此通过开关206a的来自射频前端 208的射频输出已经足够使用。
图3是本发明实施例中多频天线系统的流程图。流程开始于步骤302，在 此步骤中，选择运行频率。所有天线，例如天线202a、 202b、 202c以及202d 都会调节到该运行频率值。对所述天线202a、 202b、 202c以及202d的调节是 通过对其电长度的调节来实现的。根据本发明的实施例，上述对电长度的改变 是通过将天线通信连接来实现，例如，通过RLC电路、传输线或者多抽头天 线来调节所述天线。或者，所述运行频率可以选择适合天线202a、 202b、 202c 以及202d通过天线耦合器，例如频率相关耦合器204a、 204b以及204c进行 组合的频率，以便所述组合天线能够发挥较好的性能。在步骤306中，在射频 前端，例如射频前端208处生成的所述射频链，可通过开关206a、 206b、 206c 以及206d进行使能或禁止。当建立起多频系统时，如图2中所示，则会在步 骤308中对RF信号进行接收和/或发射。
根据本发明的一个实施例，高频及低频天线共享的方法和系统包括用多 个通过频率相关连接组件，天线耦合器204a、 204b以及204c例如，通信连接 的多个天线，例如，天线202a、 202b、 202c以及202d对多频天线系统进行配 置，如图2所示，并且通过所述配置的多频天线系统对一个或多个无线频段的 无线信号进行接收和/或发送。所述一个或多个频率相关连接组件，例如204a、 204b以及204c为频率可调，并且包括微带、传输线和/或RLC电路。如图2所示，在所述发送和/或接收过程中，将所述多频天线系统配置为并行运行或 时分双工运行模式，并且一个或多个无线频段以并行方式或时分双工方式运 行。在一个或多个射频前端处生成用于传输的无线信号，并且在所述射频前端
处对接收到的无线信号进行解调。接收到的射频(RF)信号会被转换为中频 (IF)信号和/或基带信号。
本发明的一个实施例包括了一种机器可读存储器，其上存储有计算机程 序。该程序至少包含一段用于由机器执行使得该机器能够执行本申请高频及低 频天线共享的方法和系统中所述的方法步骤的代码。
因此，本发明可应用于硬件、软件、固件或其各种组合。本发明可以在至 少一个计算机系统的集中模式下实现，或者在分布式模式下实现，在所述分布 式模式下，不同组件分布在几个互联的计算机系统中。采用任何适用于执行本 发明介绍的方法的计算机系统或者其他设备都是合适的。 一种硬件、软件和固 件的典型组合是具有计算机程序的通用计算机系统，当程序被加载和执行时， 控制所述计算机系统以使其执行本申请描述的方法。
本发明还可以嵌入到计算机程序产品内，所述计算机程序包含能够实现本 发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发
明的方法。本文件中的计算机程序所指的是可以采用任何程序语言、代码或 符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直
接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能a)转换成 其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。然而，本领域技术人员能够理
解的计算机程序的其它含义也被本发明所包含。
虽然本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明 白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。 另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明 的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明 权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求
1、一种通讯信号处理方法，其特征在于，所述方法包括通过连接多个天线配置一多频率天线系统，该多个天线之间通过一个或多个频率相关连接组件能够互相通讯，并且通过所述配置的多频天线系统接收和/或发送一个或多个射频的无线信号。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个频率相关 连接组件为频率可调。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个频率相关 连接组件包括微带和/或传输线。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个频率相关连接组件为RLC电路。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述发送和/或接收过程中，将所述多频天线系统配置为并行运行或时分双工运行模式。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个射频以并行方式或时分双工方式运行。
7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在一个或多个射频前端处生成用于传输的无线信号。
8、 一种通讯信号处理系统，其特征在于，所述系统包括 一个或多个电路，用于通过连接多个天线配置一多频率天线系统，该多种天线之间通过一个或多个频率相关连接组件能够互相通讯，；并且，所述一个或多个电路通过所述配置的多频天线系统对一个或多个射频的无线信号进行 接收和/或发送。
9、 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个频率相关 连接组件为频率可调。
10、 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个频率相关连接组件包括微带和/或传输线。
全文摘要
本发明涉及高频及低频天线共享的通讯信号处理方法及系统，该方法包括通过连接多个天线配置一多频率天线系统，该多个天线之间通过一个或多个频率相关连接组件能够互相通讯，并且通过所述配置的多频天线系统接收和/或发送一个或多个射频的无线信号。所述一个或多个频率相关连接组件为频率可调，并且包括微带、传输线和/或RLC电路。在所述发送和/或接收过程中，将所述多频天线系统配置为并行运行或时分双工运行模式，并且一个或多个无线频段以并行方式或时分双工方式运行。在一个或多个射频前端处生成用于传输的无线信号，并且在所述射频前端处对接收到的无线信号进行解调。
文档编号H04B1/40GK101459442SQ20081018704
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者阿玛德雷兹·罗弗戈兰 申请人:美国博通公司