本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于在5g和更高级共存的情况下的低功率操作的实时障碍自适应(blocker-adaptive)宽带无线接收机。
背景技术：
未来的移动通信平台要求多个无线电组件同时操作，这产生了共存问题。例如，与lte发射机共存的wi-fi接收机需要处理lte障碍(即，干扰)，因此需要高线性度来确保接收机不被饱和。然而，这种高线性度接收机消耗大量功率，这对于利用电池来供电的移动设备是不利的。
技术实现要素：
本公开的一方面提供了一种接收机系统。该接收机系统包括障碍检测器电路，该障碍检测器电路被配置为接收射频(rf)输入信号并且检测射频输入信号中存在的障碍，并且还被配置为输出指示障碍的存在的障碍检测信号。该接收机系统还包括可配置接收机电路，该可配置接收机电路被配置为接收rf输入信号和障碍检测信号，并且基于障碍检测信号来选择性地在第一模式和第二模式之间配置可配置接收机电路，其中在第一模式中可配置接收机电路表现出第一线性度特性，并且在第二模式中可配置接收机电路表现出不同的第二线性度特性。
本公开的另一方面提供了一种接收并处理射频(rf)信号的方法。该方法包括：接收rf信号；使用评估电路评估接收的rf信号是否包含障碍以生成评估结果信号；以及基于评估结果信号选择性地将接收机电路配置为包括第一线性度特性的第一模式和包括第二线性度特性的第二模式之一。
本公开的另一方面提供了一种接收机系统。该接收机系统包括障碍检测器电路，该障碍检测器电路被配置为接收射频(rf)输入信号并且检测射频输入信号中存在的障碍，并且还被配置为输出指示障碍的存在的障碍检测信号。该接收机系统还包括可配置接收机电路，该可配置接收机电路被配置为接收rf输入信号和障碍检测信号，并且选择性地在第一模式和第二模式之间配置可配置接收机电路，其中在第一模式中可配置接收机电路被配置为电流模式接收机配置，并且在第二模式中可配置接收机电路被配置为电压模式接收机配置。可配置接收机电路被配置为基于障碍检测信号、通过更改多个开关的开关状态来在电流模式接收机配置和电压模式接收机配置之间改变接收机电路的配置。
本公开的另一方面提供了一种接收机系统。该接收机系统包括用于接收rf信号的装置；用于使用评估装置评估接收的rf信号是否包含障碍以生成评估结果信号的装置；以及用于基于评估结果信号选择性地将接收装置配置为包括第一线性度特性的第一模式和包括第二线性度特性的第二模式之一的装置。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的接收机电路的框图。
图2a是示出根据本公开的一个实施例，具有基于障碍检测信号的第一模式接收机配置和第二模式接收机配置的接收机电路的框图。
图2b是示出根据本公开的一个实施例，具有基于障碍检测信号的电流模式接收机配置或电压模式接收机配置的接收机电路的框图。
图3是示出根据本公开的一个实施例，用于检测rf输入信号中的障碍的快速障碍检测器电路的示意图。
图4是示出根据本公开的一个实施例，图3的快速障碍检测器电路处于各种模式时的电压信号的信号时序图。
图5是示出根据本公开的一个实施例的电压模式接收机电路的示意图。
图6是示出根据本公开的一个实施例的电流模式接收机电路的示意图。
图7是示出根据本公开的一个实施例，可以通过各种开关的断开和闭合来交替配置的组合式电压模式接收机电路和电流模式接收机电路的示意图。
图8a和图8b是示出根据本公开的一个实施例，基于障碍检测信号以两种不同模式之一来接收和处理射频信号的方法的流程图。
图9示出了根据一个实施例的用户设备的示例组件。
具体实施方式
所公开的设备和方法例如针对诸如用户设备(ue)之类的无线通信设备中的自适应无线接收机电路和相关联的方法。
现在将参考附图描述本公开，其中类似的参考编号通篇被用来指代类似的元件，并且其中示出的结构和设备不一定按比例绘制。本文所使用的术语“组件”、“系统”、“接口”等等旨在指代计算机相关的实体、硬件、软件(例如，在运行中)、和/或固件。例如，组件可以是处理器(例如，微处理器、控制器、或其它处理设备)、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备、计算机、平板pc和/或具有处理器件的用户设备(例如，移动电话等)。作为例子，运行在服务器上的应用和服务器也可以是组件。一个或多个组件可以驻留在处理中，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。本文中可能描述一组元件或一组其它组件，其中术语“一组”可以被解释为“一个或多个”。
此外，这些组件可以从存储有各种数据结构(例如，通过模块)的各种计算机可读存储介质执行。组件可以通过本地和/或远程处理来进行通信，例如，根据具有一个或多个数据分组(例如，来自通过信号与本地系统中、分布式系统中、和/或跨网络(例如，互联网、局域网、广域网、或具有其它系统的类似网络)的另一组件进行交互的一个组件的数据)的信号。
作为另一示例，组件可以是具有由电气电路系统或电子电路系统操作的机械零件提供的具体功能的装置，其中电气电路系统或电子电路系统可以由一个或多个处理器执行的软件应用或固件应用来操作。一个或多个处理器可以在该装置内部或外部，并且可以执行软件应用或固件应用中的至少一部分。作为另一示例，组件可以是通过不具有机械零件的电子组件来提供具体功能的装置；电子组件中可以包括一个或多个处理器以执行软件和/或固件，该一个或多个处理器至少部分地提供电子组件的功能。
使用词语“示例性”旨在以具体方式来呈现概念。在本申请中所使用的术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非以其它方式指定，或从上下文中是清楚的，否则“x采用a或b”旨在表示任意自然包含性的排列。也就是说，如果x采用a；x采用b；或x采用a和b两者，则在任意前述实例下均满足“x采用a或b”。此外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”应当一般地被解释为表示“一个或多个”，除非以其它方式指定，或从上下文中清楚地指向单数形式。此外，对于术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“具备”、或它们的变形在具体实施方式和权利要求中的使用，这样的术语旨在表示与术语“包括”类似的包含性的含义。
本文所使用的术语“电路系统”可以指代：专用集成电路(asic)、电子电路、运行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享型、专用型或群组式)和/或存储器(共享型、专用型或群组式)、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它合适的硬件；或者是以上各项的一部分；或者包括以上各项。在一些实施例中，可以在一个或多个软件或固件模块中实现电路系统，或者可以由软件或固件模块实现与电路系统相关联的功能。在一些实施例中，电路系统可以包括可至少部分地在硬件中操作的逻辑。
未来的无线通信平台要求多个无线电组件同时操作，这产生了共存问题。例如，与lte发射机共存的wi-fi接收机需要处理lte障碍，因此需要高线性度来确保接收机不被饱和，这是以高接收机功率为代价的。对共存问题的传统的解决方案采用静态高线性度接收机，在此示例中这表示wi-fi接收机将持续消耗高功率，即使在lte障碍不存在时也是这样。在本公开中，公开了实时障碍自适应接收机，该实时障碍自适应接收机被配置为感测障碍强度并且动态地适配该接收机以在不存在障碍时省电。
常规的窄带接收机电路需要多个芯片外无源滤波器，这些芯片外无源滤波器增大了接收机成本。根据本公开的一个示例，所公开的宽带接收机能够覆盖多个频带(例如，0.5ghz-3.8ghz)并且不需要昂贵的无源外部滤波器。本公开的架构通过在以下两种不同模式中自适应地对其自身进行重新配置表现出强大的、具有高线性度的接收机性能：(1)不要求高线性度的低功率模式(例如，电压模式接收机配置)，和(2)高线性度模式(例如，电流模式接收机配置)。在一个实施例中，感测电路被用来识别障碍的存在，如果识别到障碍超出预定的判据，则高线性度模式被采用。可替代地，如果未识别出障碍或者障碍存在但未超出预定的判据，则利用低功率模式，其中消耗的功率少2-4x，但仍提供与高线性度模式相同的噪声因数(noisefigure)。
因此，在一个实施例中，本公开的接收机电路和方法仅在当存在障碍时在高线性度情况下消耗大量功率。在一个实施例中，接收机利用包括低噪声跨导放大器(lnta)和跨阻放大器(tia)的电流模式接收机来实现高线性度。在一个实施例中，使用快速障碍检测器电路来检测障碍的存在，并且使用这样的电路的输出来配置接收机电路。当不存在障碍时，接收机电路被重新配置为低线性度、低功率电压模式放大器配置。
现在转到图1，图1是示出了根据本公开的一个实施例的接收机系统100的框图。接收机系统100包括被配置为耦合到天线104的天线端口102。射频(rf)输入信号106被天线接收并被递送到可配置接收机电路110的输入108。接收机系统还包括障碍检测器电路112，该电路与可配置接收机电路110被安排在前馈型回路架构中。障碍检测器电路112接收rf输入信号106并且输出障碍检测信号114，障碍检测信号114指示rf输入信号106中障碍的存在。也就是说，在一个实施例中，如果检测到障碍，则障碍检测器电路输出处于一种状态(例如，高)的障碍检测信号，并且如果未在rf输入信号中检测到障碍，则障碍检测器电路输出处于另一不同状态(例如，低)的障碍检测信号。
可配置接收机电路110接收rf输入信号106和障碍检测信号114，并且选择性地在第一模式和第二模式之间配置其自身，其中第一模式配置和第二模式配置表现出不同的线性度特性并消耗不同的电量。在图2a所示的一个实施例中，当障碍检测信号114具有指示rf输入信号中存在障碍的状态时，可配置接收机电路110在第一模式下运行。在这种状态下，第一模式电路配置110a表现出相对高的线性度特性并且表现出第一功率消耗。在另一实例中，当障碍检测信号114具有指示rf输入信号106中没有障碍的状态时，可配置接收机电路110的第二模式电路配置110b表现出相对低的线性度特性并且表现出第二功率消耗。在一个实施例中，相对高的线性度特性大于相对低的线性度特性，并且第一功率消耗大于第二功率消耗。
继续参考图1并且参考图2b，在一个实施例中，可配置接收机电路110包括这样的电路系统：该电路系统在第一模式下将其自身配置为电流模式接收机110c，并在第二模式下将其自身配置为电压模式接收机110d。将结合以下提供的附图和说明来描述可配置接收机电路110的配置的更多详情。
障碍检测器112提供对障碍的快速检测，因为前馈拓扑结构与常规解决方案所采用的反馈型拓扑结构不同。在前馈架构中，在一个实施例中，待评估的rf输入信号106被直接馈送到快速障碍检测器112中，然后将评估结果发送到接收机110。通过采用快速前馈架构而不采用反馈架构，可以迅速地检测障碍并且避免了可能的数据损耗。
现在转到图3，提供了示出根据本公开的一个实施例的障碍检测器电路150的示意图。在一个实施例中，障碍检测器电路150可以起图1的障碍检测器电路112的作用。障碍检测器电路150被配置为接收rf输入信号(比如，图1中的rf输入信号106)并且在其输出152处输出信号114，信号114具有指示rf输入信号内是否存在障碍的状态。在图3所示的实施例中，当在rf输入信号106中检测到障碍时，信号114是高值；否则，信号114是低值。可替代地，可以使用另外的状态，并且所有这样的替代形式都应认为落入本公开的范围内。
在一个实施例中，障碍检测器电路150持续运作；在另一实施例中，障碍检测器电路150每个符号周期执行一次障碍检测，或者在每个与数据分组相关联的时间帧执行一次，或者按照某一其它时间间隔来执行，所有这些变形都应认为落入本公开的范围内。
在图3的障碍检测器电路150中，输入模块154接收rf输入信号106，并且隔直(dcblocking)电容器156操作来阻隔rf输入信号106的dc分量同时通过其中的ac分量。dc偏置电路158(在一个实施例中，由一系列电阻器160和162的分压器构成)设置dc偏压，rf输入信号的ac分量叠加在该dc偏压上。dc偏置电路158的偏置节点164被耦合到晶体管166的控制端子。在一个实施例中，晶体管166被耦合在电源电压16和可变电流源170之间，可变电流源170继而连接到预定电势(例如接地)。在一个实施例中，晶体管166的源极端子形成峰值检测器电路(由晶体管166和电流源170构成)的输出172。峰值检测器的输出172是跟随晶体管166的控制端子或栅极处的电压的源极跟随器型(source-followertype)电路。
峰值检测器的输出172具有与电容器173并联的可调谐电流源170。通过改变可调谐电流源170的电流，可以改变峰值检测器的带宽。例如，如果电流源170的irel是大dc电流值，则其电阻是小的并且源级跟随器(晶体管166)既通过载波信号(即，rf输入信号106)也通过任何较高频伪信号(artifact)(例如，障碍)。或者，如果电流源170的irel是低的，则其电阻是高的并且载波被阻隔且仅有障碍(如果有的话)通过。
峰值检测器的输出172被连接到锁存器174(例如，在一个实施例中为快速strongarm锁存器)的输入。锁存器174起类似于比较器电路的作用，其中172处的输入信号被与预定阈值比较。当输入172处的信号超过阈值时，输出176变高，并且当输入172处的信号落到阈值以下时，输出176变低。在一个实施例中，锁存器174由压控振荡器(vco)电路178提供时钟。通过利用vco锁定信号180周期性地“选通(gating)”锁存器174，防止锁存器174的输出176在输入信号172接近锁存器阈值的那些情况下来回跳动。此外，在一个实施例中，vco的输入控制信号182被改变以改变vco时钟信号180，从而避免受到可能被忽略的干扰。
锁存器174的输出176被提供作为sr锁存器184的输入，从而提供数字输出，该输出可以是具有状态的障碍检测信号114，该状态指示rf输入信号106中存在障碍。
障碍检测器电路150操作来在快达几纳秒的时间内检测rf输入信号中的障碍。因为所接收的数据的符号周期为微秒量级，所以障碍检测器电路150(例如，图1中的电路112)可以提供障碍检测信号152(例如，图1中的电路114)，该障碍检测信号允许对可配置接收机电路110进行配置而不损失任何数据。也就是说，输入数据帧具有头部部分和有效载荷部分，并且由障碍检测器电路150进行的检测足够快，使得在与头部相关联的时间帧内就能检测到障碍并且配置接收机110，从而在有效载荷达到接收机时，接收机被以不造成数据损失的配置恰当地配置。
图4是示出根据一个实施例(比如，在图3的障碍检测器电路150中)的rf输入信号106(包括任何障碍)、电路150的节点172处的峰值检测信号、和障碍检测信号152的图表。在t＝t1前，rf输入信号106中不存在障碍信号，从而节点172处的峰值检测器信号是常数值(标号180)。在t＝t1时，rf输入信号106上出现障碍信号，并且节点172处的峰值检测器信号开始上升并且以障碍的频率振荡，从而导致锁存器174被触发以使得其输出变高(标号182)，该输出然后在t＝t2时被sr锁存器锁存在输出152。在障碍消失时，节点172处的峰值检测器电压开始下降，并且当该电压降到锁存阈值以下时，锁存器174的输出变低，其然后被sr锁存器锁存在输出152，如在图4中t＝t3时在标号184处所见。输出152变高的时刻指示在t＝t2时识别障碍，此时间非常小，在纳秒的量级。因此，障碍检测器电路150可以以前馈方式进行操作，以迅速地识别障碍的存在，并且给以充足的时间来配置可配置接收机110而不引起任何数据损耗。
如上面所突出的，图1的可配置接收机110被配置为：基于图1或图3的障碍检测器电路112、150的输出，以表现出不同的线性度特性和/或不同的功率消耗的两种不同模式进行操作。在图2b中所示的一个实施例中，这两种模式表示当障碍检测器电路112、150指示存在障碍时的电流模式转换器配置110c和当障碍检测器电路112、150指示rf输入信号106内不存在障碍时的电压模式转换器配置110d。在本公开的一个实施例中，图5中以参考编号200示出了电压模式转换器放大器配置。
电压模式接收机配置200具有三个基本部分：低噪声放大器(lna)部分202、四相无源混频器部分204和电压模式基带放大器206。电压模式接收机配置200由于与之相关联的高阻抗而提供低功率操作。rf输入信号106被提供给输入208，输入208被提供给被安排为逆变器的两个串联晶体管212、214的控制端子210。在一个实施例中，lna部分202的输出216被通过反馈路径218和220反馈给晶体管222和224，从而建立有源反馈结构。可替代地，在另一实施例中，有源器件222和224可以被诸如电阻器之类的无源器件代替以创建无源反馈结构。反馈路径218和220和有源反馈器件222和224被提供以改变输出208处的输入阻抗。一般情况下，在208处向器件212和214的栅极看去的输入阻抗将是极高的，但是输入208被有利地匹配到图1的天线端口102处的阻抗，它通常是50ω的负载。
因此，器件222和224的有源反馈结构操作来降低输入阻抗以促进在电压模式配置的输入处的宽带匹配。lna部分的输出216处的信号被提供给阻隔电容器226，该电容器操作来阻隔任何dc偏移并且使rf输入信号106通过。
阻隔电容器226用作25％占空比4相无源混频器部分204的输入。rf输入信号106被lna部分202逆变，并且逆变的信号的ac部分通过阻隔电容器226。ac信号部分218然后被传递到由本地振荡器(lo)信号232的不同相位选择性地激活的四个不同路径230a、230b、230c和230d。也就是说，在第一路径230a中，ac信号部分在lo信号232的第一相位(例如，0°)期间通过晶体管234。同样地，当晶体管236在lo信号232的第二相位(例如，90°)期间被接通时第二路径230b被激活，对于第三路径230c和第四路径230d在lo信号232的第三相位和第四相位(例如，180°和270°)期间是类似的。在各个相位期间，放大器242、244起电压模式放大器的作用，因为这样的放大器242、244具有高输入阻抗并且表现为无反馈。因此，各个放大器242、244将ac信号228的相应的相位部分传递到其输入(及其各自的放大器增益)，ac信号228的相应的相位部分然后通过相应的负载电容器cl246、248、250、252的充电被采样。在一个实施例中，放大器242和244可以是堆叠式互补共源电路，这些电路表现出降低的闪变噪声角(flickernoisecorner)并且表现出低功率消耗。虽然电压模式接收机配置200表现出相对低的线性度，但是因为这样的配置在rf输入信号106中未检测到障碍时被选择，不要求高的线性度，并且接收机有利地消耗低功率，有助于在不需要较高线性度的放大器特性时节省电池寿命。
在第二操作模式中，当在rf输入信号106中检测到障碍时，与第一模式相比，图1的可配置接收机110被配置为表现出相对高的线性度特性。在一个实施例中，图1的可配置放大器110将其自身配置为电流模式接收机配置，如图2中所示，并且如图6中由参考编号300更详细地示出的。
电流模式接收机配置300具有四个部分：(1)低阻抗低噪声跨导放大器302、(2)25％占空比4相无源混频器304、(3)跨阻放大器306、以及(4)电压增益放大器级308。低阻抗跨导放大器级302具有输入节点310，该输入节点接收rf输入信号106并且在输出312处将其电压转换为电流。跨导放大器级302包括被安排为逆变器的两个串联晶体管314和316。cmos型逆变器的输入节点310通常表现出高输入阻抗，然而，反馈318是从跨阻放大器级306的输出提供的，以降低输入节点310处的输入阻抗并从而提供宽带匹配。
在一个实施例中，反馈匹配电路318包括无源混频器电路320、匹配阻抗322、和隔直电容器324。阻隔电容器324阻止反馈路径318中的任何dc信号在输入节点310处产生偏移。rf输入信号106被跨导放大器302在输出312处从电压转换为电流，并且ac电流通过阻隔dc电流的阻隔电容器326。ac电流328然后被输入到25％占空比4相无源混频器级304，25％占空比4相无源混频器级304以与图5中所描绘的无源混频器级类似的方式进行操作。ac电流328被基于本地振荡器(lo)信号332的选定相位选择性地沿四个路径330a、330b、330c和330d之一传递。
继续参考图6，ac电流被通过相应的路径330a-330d之一输入到跨阻放大器334、336之一。由于内部堆叠式互补共源架构，跨阻放大器将通常表现为高输入阻抗，但是提供了rc反馈网络338、340来降低输入阻抗。跨阻放大器334和346的输出处的负载电阻器342、344将电流转换为电压，提供电压放大器346和348来供应需要的电压增益，因为不然的话电流模式中的电压增益是非常低的。
在一个实施例中，图5的电压模式接收机电路200和图6的电流模式接收机电路300可以是分开的电路，它们被基于对信号路径中的障碍的检测而接通到期望的信号路径106中或从中切出，其中，障碍的存在将导致选择高线性度的电流模式接收机电路300，而确定不存在障碍将使得图5的低线性度、低功耗的电压模式接收机电路200被选择。在本公开的另一实施例中，电流模式接收机电路300和电压模式接收机电路200可以被集成在单一电路架构中，例如通过由图1的障碍检测信号114控制的开关阵列。在图7的一个实施例中示出了这样的集成电路架构。
由图7可见，电路400包括图5和图6的电路200和300的各种组件，这些组件通过使用开关被选择性地启用/禁用。例如，输入级402包括开关，当检测到障碍并且需要高线性度电流模式配置时，该开关接通返回电路318。如先前所强调的，所附加的反馈电路318操作来降低输入处的阻抗以提供阻抗匹配，并且允许输入逆变器电路406起跨导放大器的作用。可替代地，当未在rf输入信号106中检测到障碍时，开关404断开，从而禁用反馈电路318的连接。同时，输入级402处的开关408闭合，由此激活晶体管222和224的有源反馈结构以降低输入阻抗，同时仍维持逆变器为电压模式放大器。
图7的电路400的第二级410保持相同，其中25％占空比4相无源混频器在电流模式配置和电压模式配置中以相同的方式进行操作。第三级412包括开关414，这些开关在电流模式配置(即，当检测到障碍时)闭合，由此连接rc反馈网络以降低输入阻抗并促进作为具有低电压增益的跨阻放大器的操作。在电压模式中(即，未检测到障碍)，开关414断开，从而断开反馈并由此增大输入阻抗，并使得放大器起具有高增益的电压模式基带放大器的作用。第四级416包括电压增益放大器346和348、以及在电压模式配置中闭合并且在电流模式配置中断开的开关418。当闭合时，开关418使电压增益放大器346和348短路，因为在电压模式中，上游放大器提供了充足的电压增益而不需要电压增益放大器346和348。然而，在电流模式中，开关418断开，从而启用电压增益放大器346、348，因为上游放大器当起跨阻放大器的作用时表现出很小的电压增益，从而电压增益放大器346和348在电流模式中提供附加的、所需电压增益。
图8a是示出接收和处理rf信号500的方法的流程图。虽然这里提供的方法被示出和描述为一系列动作或事件，但是本公开不受所示出的这些动作或事件的排序的限制。例如，除所示出和/或描述的顺序之外，一些动作可以以其他的顺序发生和/或与其它动作或事件同时发生。另外，并非全部示出的动作都是需要的，波形形状仅是示意性的并且其它波形可以显著地不同于所示出的那些波形。此外，这里描绘的一个或多个动作可以在一个或多个单独的动作或阶段中被实现。
方法500开始于502，并且包括接收rf信号，例如在移动通信设备或用户设备(ue)中接收。在一个实施例中，可以在诸如图1和本文的其它图中给出的ue之类的系统中接收这样的rf信号。在504，做出rf信号是否包含障碍的评估。在这样的实例中，干扰(比如由共存问题引起的干扰)可能存在于rf输入信号中。如果做出肯定的判断(在504处为是)，则ue的接收机电路在506处被根据一种模式进行配置，在这种模式中接收机电路表现出高线性度特性，从而即使在存在障碍的情况下，也能不受障碍的负面影响地成功接收rf输入信号中的数据。如果做出否定的判断(在504处为否)，则接收机电路在508处被以具有相对低线性度特性的另一模式进行配置。在这样的实例中，低线性度配置比高线性度模式消耗的功率少，并且因为不存在障碍，数据在不消耗高功率(否则，在高线性度模式中将耗费该高功率)的情况下被接收。
在方法500中，在本公开的一个实施例中，确定rf输入信号中是否存在障碍可以由诸如电路150之类的障碍检测电路来执行。
图8b是根据本公开的另一实施例的方法600的流程图。在602处，rf输入信号被接收；在604处，做出在rf输入信号中是否检测到障碍的判定。如果是这样(在604处为是)，则方法600继续到606，并且接收机电路将其自身配置为电流模式接收机，电流模式接收机表现出相当高的线性度特性，这允许rf输入信号中的数据被成功地接收(尽管存在障碍)。如果做出否定的判断(在604处为否)，则方法600进行到608，其中接收机电路将其自身配置为电压模式接收机。在这种模式中，与电流模式接收机配置相比，存在较低线性度特性并且接收机消耗较少功率。然而，因为不存在障碍，所以需要较低线性度并且电压模式接收机配置可以成功地接收数据，同时消耗较少功率。
在一个实施例中，接收机电路的配置可以涉及接通或切断具有不同线性度特性的单独的不同接收机电路(比如，图2a中所提到的)或者接通或切断特定电流模式接收机电路和特定电压模式接收机电路(比如，图2b中所提到的)。可替代地，可以存在单一接收机电路(比如，图7中所示的)，其中可以通过基于障碍检测信号的状态断开或闭合各种开关来实现不同模式。
这里描述的实施例可以使用任何适当地配置的硬件和/或软件被实现为系统。图9针对一个实施例示出了用户设备(ue)设备900的示例组件。在一些实施例中，ue设备900可以包括应用电路系统902、基带电路系统904、射频(rf)电路系统906、前端模块(fem)电路系统908、以及一个或多个天线910，它们至少如图所示地耦合在一起。
应用电路系统902可以包括一个或多个应用处理器。例如，应用电路系统902可以包括诸如但不限于一个或多个单核处理器或多核处理器之类的电路系统。(一个或多个)处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任意组合。这些处理器可以与存储器/存储装置耦合和/或可以包括存储器/存储装置，并且可以被配置为执行存储器/存储装置中所存储的指令，以使得各种应用和/或操作系统能够在系统上运行。
基带电路系统904可以包括诸如但不限于一个或多个单核处理器或多核处理器之类的电路系统。基带电路系统904可以包括一个或多个基带处理器和/或控制逻辑，以处理从rf电路系统906的接收信号路径接收的基带信号并且生成用于rf电路系统906的发送信号路径的基带信号。基带电路系统904可以与应用电路系统902接口连接，以生成和处理基带信号并且控制rf电路系统906的操作。例如，在一些实施例中，基带电路系统904可以包括第二代(2g)基带处理器904a，第三代(3g)基带处理器904b，第四代(4g)基带处理器904c，和/或针对其它现有代、正在开发中的代或将被开发的代(例如，第五代(5g)、6g等)的其它(一个或多个)基带处理器904d。基带电路系统904(例如，基带处理器904a-d中的一个或多个)可以处理各种无线电控制功能，这些无线电控制功能使得能够经由rf电路系统906与一个或多个无线电网络进行通信。无线电控制功能可以包括但不限于：信号调制/解调、编码/解码、射频频移等。在一些实施例中，基带电路系统904的调制/解调电路系统可以包括快速傅里叶变换(fft)、预编码、和/或星座映射/解映射功能。在一些实施例中，基带电路系统904的编码/解码电路系统可以包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比(viterbi)和/或低密度奇偶校验(ldpc)编码器/解码器功能。在其它实施例中，调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例，并且可以包括其它合适的功能。
在一些实施例中，基带电路系统904可以包括协议栈的元素，比如，演进型通用陆地无线接入网(eutran)协议的元素，包括，例如，物理层(phy)元素、介质访问控制(mac)元素、无线链路控制(rlc)元素、分组数据聚合协议(pdcp)元素、和/或无线资源控制(rrc)元素。基带电路系统904的中央处理单元(cpu)904e可以被配置为运行协议栈的元素用于phy、mac、rlc、pdcp和/或rrc层的信令。在一些实施例中，基带电路系统可以包括一个或多个音频数字信号处理器(dsp)904f。(一个或多个)音频dsp904f可以包括用于压缩/解压缩和回波消除的元件，并且在其它实施例中可以包括其它合适的处理元件。在一些实施例中，基带电路系统的组件可以被适当地组合在单一芯片、单一芯片集中，或者被布置在同一电路板上。在一些实施例中，基带电路系统904和应用电路系统902的一些或全部构成组件可以一起(例如，在片上系统(soc)上)实现。
在一些实施例中，基带电路系统904可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路系统904可以支持与演进型通用陆地无线接入网(eutran)和/或其它无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、无线个人区域网(wpan)的通信。基带电路系统904被配置为支持不止一种无线协议的无线电通信的实施例可以被称作多模式基带电路系统。
rf电路系统906可以允许使用经调制的电磁辐射、通过非固态介质与无线网络通信。在各种实施例中，rf电路系统906可以包括开关、滤波器、放大器等以促进与无线网络的通信。rf电路系统906可以包括接收信号路径，该接收信号路径可以包括对从fem电路系统908接收的rf信号进行下转换并且向基带电路系统904提供基带信号的电路系统。rf电路系统906还可以包括发送信号路径，该发送信号路径可以包括对由基带电路系统904提供的基带信号进行上转换并且将rf输出信号提供给fem电路系统908以供传输的电路系统。
在一些实施例中，rf电路系统906可以包括接收信号路径和发送信号路径。rf电路系统906的接收信号路径可以包括混频器电路系统906a、放大器电路系统906b和滤波器电路系统906c。rf电路系统906的发送信号路径可以包括滤波器电路系统906c和混频器电路系统906a。rf电路系统906还可以包括合成器电路系统906d，以合成供接收信号路径和发送信号路径的混频器电路系统906a使用的频率。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a可以被配置为基于合成器电路系统906d所提供的合成频率来对从fem电路系统908接收的rf信号进行下转换。放大器电路系统906b可以被配置为放大经下转换的信号，并且滤波器电路系统906c可以是被配置为从经下转换的信号中移除不想要的信号来生成输出基带信号的低通滤波器(lpf)或带通滤波器(bpf)。输出基带信号可以被提供给基带电路系统904以进行进一步处理。在一些实施例中，输出基带信号可以是零频基带信号，但这并不是要求。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a可以包括无源混频器，但是实施例的范围不受限于这方面。
在一些实施例中，发送信号路径的混频器电路系统906a可以被配置为基于合成器电路系统906d所提供的合成频率来对输入基带信号进行上转换，以生成用于fem电路系统908的rf输出信号。基带信号可以由基带电路系统904提供并且可以由滤波器电路系统906c过滤。滤波器电路系统906c可以包括低通滤波器(lpf)，但是实施例的范围不受限于这方面。
在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a和发送信号路径的混频器电路系统906a可以包括两个或更多个混频器，并且可以分别被安排用于正交下转换和/或上转换。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a和发送信号路径的混频器电路系统906a可以包括两个或更多个混频器，并且可以被安排用于镜频抑制(例如，哈特利(hartley)镜频抑制)。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a和发送信号路径的混频器电路系统906a可以分别被安排用于直接下转换和/或直接上转换。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路系统906a和发送信号路径的混频器电路系统906a可以被配置用于超外差操作。
在一些实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，但是实施例的范围不受限于这方面。在一些可替代的实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些可替代的实施例中，rf电路系统906可以包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路系统，并且基带电路系统904可以包括数字基带接口以与rf电路系统906通信。
在一些双模式实施例中，可以针对每个频谱提供单独的无线电ic电路系统来处理信号，但是实施例的范围不受限于这方面。
在一些实施例中，合成器电路系统906d可以是分数n型合成器或分数n/n+1型合成器，但是实施例的范围不受限于这方面，因为其它类型的频率合成器也可以是合适的。例如，合成器电路系统906d可以是增量总和(delta-sigma)合成器、倍频器、或包括具有分频器的锁相环的合成器。
合成器电路系统906d可以被配置为基于频率输入和分频器控制输入，来合成供rf电路系统906的混频器电路系统906a使用的输出频率。在一些实施例中，合成器电路系统906d可以是分数n/n+1型合成器。
在一些实施例中，可以由压控振荡器(vco)来提供频率输入，但这并不是要求。根据期望的输出频率，可以由基带电路系统904或应用处理器902中的任一者来提供分频器控制输入。在一些实施例中，可以基于应用处理器902所指示的信道从查找表中确定分频器控制输入(例如，n)。
rf电路系统906的合成器电路系统906d可以包括分频器、延迟锁相环(dll)、复用器和相位累加器。在一些实施例中，分频器可以是双模数分频器(dmd)，并且相位累加器可以是数字相位累加器(dpa)。在一些实施例中，dmd可以被配置为将输入信号分成n或n+1份(例如，基于执行)以提供分数分频比。在一些实施例中，dll可以包括一组级联的可调谐延迟元件、相位检测器、电荷泵和d型触发器。在这些实施例中，延迟元件可以被配置为将vco周期分成nd个相等的相位的分组，其中nd是延迟线中的延迟元件的数目。以此方式，dll提供负反馈以帮助确保整个延迟线的总延迟是一个vco周期。
在一些实施例中，合成器电路系统906d可以被配置为生成载波频率来作为输出频率，然而在其它实施例中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍、载波频率的四倍)，并且结合正交生成器和分频器电路系统来使用以生成多个处于载波频率的、相对于彼此具有多个不同相位的信号。在一些实施例中，输出频率可以是lo频率(flo)。在一些实施例中，rf电路系统906可以包括iq/极性转换器。
fem电路系统908可以包括接收信号路径，该接收信号路径可以包括被配置为对从一个或多个天线910接收的rf信号进行操作、放大接收的信号、并且将接收的信号的经放大版本提供给rf电路系统906以进行进一步处理的电路系统。fem电路系统908还可以包括发送信号路径，该发送信号路径可以包括被配置为对由rf电路系统906提供的传输信号进行放大以由一个或多个天线910中的一个或多个发送。
在一些实施例，fem电路系统908可以包括tx/rx开关，以在发送模式操作和接收模式操作之间切换。fem电路系统可以包括接收信号路径和发送信号路径。fem电路系统的接收信号路径可以包括低噪声放大器(lna)以放大接收的rf信号并且提供经放大的接收的rf信号作为输出(例如，到rf电路系统906)。fem电路系统908的发送信号路径可以包括功率放大器(pa)以放大输入rf信号(例如，由rf电路系统906提供的)，还可以包括一个或多个滤波器以生成供后续传输(例如，由一个或多个天线910中的一个或多个)的rf信号。
在一些实施例中，ue设备900可以包括另外的元件，比如，存储器/存储装置、显示器、相机、传感器和/或输入/输出(i/o)接口。
在示例1中，公开了一种接收机系统，该接收机系统包括障碍检测器电路，该障碍检测器电路被配置为接收射频(rf)输入信号并且检测射频输入信号中障碍的存在与否，并且还被配置为输出指示障碍的存在的障碍检测信号。该接收机系统还包括可配置接收机电路，该可配置接收机电路被配置为接收rf输入信号和障碍检测信号，并且基于障碍检测信号来选择性地在第一模式和第二模式之间配置可配置接收机电路，其中在第一模式中可配置接收机电路表现出第一线性度特性，并且在第二模式中可配置接收机电路表现出不同的第二线性度特性。
在示例2中，在示例1中的可配置接收机电路被配置为当障碍检测信号指示射频输入信号中存在障碍时将其自身配置为在第一模式中以第一功率消耗运行的高线性度接收机，并且还被配置为当障碍检测信号指示射频输入信号中不存在障碍时将其自身配置为在第二模式中以第二功率消耗运行的低线性度接收机。高线性度接收机表现出比低线性度接收机更高水平的线性度，并且其中第一功率消耗大于第二功率消耗。
在示例3中，在示例1或2中的可配置接收机电路被配置为当障碍检测信号指示射频输入信号中存在障碍时将其自身配置为在第一模式中的电流模式接收机，并且还被配置为当障碍检测信号指示射频输入信号中不存在障碍时其自身配置为在第二模式中的电压模式接收机。
在示例4中，在示例3中的被配置为电流模式接收机的可配置接收机电路包括：跨导放大器电路，该跨导放大器电路被配置为以rf电压信号的形式接收rf输入信号，并且将rf电压信号转换为rf电流信号；以及无源混频器电路，该无源混频器电路被配置为接收rf电流信号并且将rf电流信号下转换为基带电流信号。该可配置接收机电路还包括跨阻放大器电路，该跨阻放大器电路被配置为接收基带电流信号并且基于基带电流信号生成输出电压信号。
在示例5中，在示例3中的被配置为电压模式接收机的可配置接收机电路包括：有源反馈放大器电路，该有源反馈放大器电路被配置为以电压信号的形式接收rf输入信号并且基于电压信号输出放大的rf电压信号；以及无源混频器电路，该无源混频器电路被配置为接收放大的rf电压信号并且将放大的rf电压信号下转换为放大的基带电压信号。该可配置接收机电路还包括基带放大器电路，该基带放大器电路包括堆叠互补共源架构，该堆叠互补共源架构被配置为接收放大的基带电压信号并且基于放大的基带电压信号输出进一步放大的基带电压信号。
在示例6中，在示例1-5中的任意示例中的障碍检测器电路与可配置接收机电路一起被安排在前馈回路架构中。
在示例7中，在示例1-6中的任意示例中的障碍检测器电路包括：峰值检测器电路，该峰值检测器电路被配置为接收rf输入信号并且生成指示rf输入信号中是否存在障碍的峰值检测器输出信号；以及锁存器电路，该锁存器电路被配置为基于峰值检测器输出信号输出障碍检测信号，其中当峰值检测器输出信号指示rf输入信号中存在障碍时，障碍检测信号被锁存到高状态，并且其中当峰值检测器输出信号指示rf输入信号中不存在障碍时，障碍检测信号被锁存到低状态。
在示例8中，一种接收并处理射频(rf)信号的方法包括：接收rf信号；使用评估电路评估接收的rf信号是否包含障碍，以生成评估结果信号；以及基于评估结果信号，选择性地将接收机电路配置为包括第一线性度特性的第一模式和包括第二线性度特性的第二模式之一。
在示例9中，在示例8中的评估接收的rf信号是否包含障碍包括：使用峰值检测器电路检测接收的rf信号的峰值；以及基于比较，作为比较器电路的输出来生成评估结果。
在示例10中，在示例9中的检测接收的信号的峰值还包括：使用比较器电路将检测到的峰值与预定阈值相比较；以及输出具有指示比较器电路的比较结果的状态的信号。
在示例11中，在示例9中使用比较器电路进行的比较还包括使用根据来自振荡器电路的时钟信号选通的锁存器来选通比较结果。
在示例12中，在示例8-11中的任意示例中的选择性地将接收机电路配置为第一模式包括：将接收机电路配置为包括第一线性度特性的电压模式接收机电路。
在示例13中，在示例12中的将接收机电路配置为电压模式接收机电路包括：使用跨导放大器接收rf信号，该跨导放大器具有有源反馈配置以进行输入阻抗匹配；并且使用四相无源混频器电路分离从跨导放大器输出的rf信号，以分别在四个信号分支中生成四个rf信号部分。对接收机电路的配置还包括通过具有高输入阻抗的电压模式放大器分别放大所分离的每个rf信号部分。
在示例14中，在示例12中的选择性地将接收机电路配置为第二模式包括：将接收机电路配置为包括第二线性度特性的电流模式接收机电路。
在示例15中，在示例14中的将接收机电路配置为电流模式接收机电路包括：使用跨导放大器接收rf信号，该跨导放大器具有无源反馈配置以进行输入阻抗匹配；并且使用四相无源混频器电路分离从跨导放大器输出的rf信号，以分别在四个信号分支中生成四个rf信号部分。对接收机电路的配置还包括通过具有低输入阻抗的跨阻放大器分别放大所分离的每个rf信号部分；并且对所分离的每个rf信号部分执行电压增益放大。
在示例16中，公开了一种接收机系统，该接收机系统包括障碍检测器电路，该障碍检测器电路被配置为接收射频(rf)输入信号并且检测射频输入信号中障碍的存在情况，并且还被配置为输出指示障碍的存在的障碍检测信号。该接收机系统还包括可配置接收机电路，该可配置接收机电路被配置为接收rf输入信号和障碍检测信号，并且选择性地在第一模式和第二模式之间配置可配置接收机电路，其中在第一模式中可配置接收机电路被配置为电流模式接收机配置，并且在第二模式中可配置接收机电路被配置为电压模式接收机配置。可配置接收机电路被配置为：基于障碍检测信号，通过更改多个开关的开关状态来在电流模式接收机配置和电压模式接收机配置之间改变可配置接收机电路的配置。
在示例17中，在示例16中的可配置接收机电路包括第一级，并且该第一级包括：具有高输入阻抗的跨导放大器电路；有源反馈电路，该有源反馈电路被通过开关耦合在跨导放大器的输入和输出之间，该开关在第二模式中闭合并且在第一模式中断开，从而在第二模式中提供低输入阻抗；以及无源反馈电路，该无源反馈电路被通过开关耦合在跨导放大器的输入和可配置接收机的后级之间，该开关在第一模式中闭合并且在第二模式中断开，从而在第一模式中提供低输入阻抗。
在示例18中，在示例17中的可配置接收机电路还包括第二级，并且该第二级包括四相无源混频器电路，该四相无源混频器电路被配置为从跨导放大器接收rf信号并且沿着四个不同的分支将rf信号分成四个单独的信号部分。
在示例19中，在示例18中的可配置接收机电路还包括第三级，并且该第三级包括：基带放大器电路，该基带放大器电路分别具有四个不同的分支中的每个分支的输入。该第三级还包括rc反馈网络，该rc反馈网络被通过开关连接在基带放大器电路的输出和输入之间，从而当开关闭合时降低基带放大器电路的输入阻抗。该开关在第一模式中闭合并且在第二模式中断开。
在示例20中，在示例19中的可配置接收机电路还包括第四级，并且该第四级包括：电压增益放大器电路，该电压增益放大器电路被配置为通过开关选择性地接收基带放大器电路的输入，其中当开关闭合时，电压增益放大器在第二模式中被绕过，并且当开关断开时电压增益放大器在第一模式中不被绕过。
在示例21中，在示例16-20中的任意示例中的障碍检测器电路包括峰值检测器电路，该峰值检测器电路被配置为接收rf输入信号并且在rf输入信号中存在障碍时输出通知信号。
在示例22中，在示例21中的峰值检测器电路包括源极跟随器电路，该源极跟随器电路在其输出处具有电流源电路和与该电流源电路并联的电容，其中电流源电路的电流大小和电容对峰值检测器电路的带宽进行设置以去除rf输入信号的载波频率分量。该峰值检测器电路还包括比较器电路，该比较器电路被配置为在源极跟随器电路的输出处接收信号并且将接收的信号与预定阈值相比较，并且如果接收的信号大于预定阈值则锁存高值作为通知信号。
在示例23中，在示例22中的峰值检测器电路还包括振荡器电路，该振荡器电路被配置为输出被耦合到比较器电路的振荡器信号，其中比较器电路被配置为按照定时对输出比较结果进行锁存，该定时基于由振荡器信号进行的选通。
在示例24中，在示例23中的振荡器电路包括压控振荡器电路，该压控振荡器电路被配置为接收变化的控制信号并且响应于该变化的控制信号而输出变化的振荡器信号，其中变化的振荡器信号改变比较器电路的选通的定时频率。
在示例25中，公开了一种接收机系统，该接收机系统包括：用于接收rf信号的装置；用于使用评估装置评估接收的rf信号是否包含障碍以生成评估结果信号的装置；以及用于基于评估结果信号选择性地将接收装置配置为包括第一线性度特性的第一模式和包括第二线性度特性的第二模式之一的装置。
在示例26中，在示例25中用于评估接收的rf信号是否包含障碍的装置包括：用于检测接收的rf信号的峰值的装置；以及用于基于比较，作为比较装置的输出来生成评估结果的装置。
在示例27中，在示例26中用于检测接收的信号的峰值的装置还包括：用于将检测到的峰值与预定阈值相比较的装置；以及用于输出信号的装置，该信号具有指示比较装置的比较结果的状态。
在示例28中，在示例26中的比较装置还包括用于使用锁存装置来对比较结果进行选通的装置，该锁存装置由来自振荡装置的时钟信号选通。
在示例29中，在示例25-28中的任意示例中用于选择性地将接收装置配置为第一模式的装置包括：用于将接收装置配置为包括第一线性度特性的电压模式接收装置的装置。
在示例30中，在示例29中用于将接收装置配置为电压模式接收装置的装置包括：用于使用跨导装置接收rf信号的装置，该跨导装置具有有源反馈配置以进行输入阻抗匹配；用于使用四相无源混频装置分离从跨导装置输出的rf信号以分别在四个信号分支中生成四个rf信号部分的装置；以及用于通过具有高输入阻抗的电压模式放大装置分别放大所分离的每个rf信号部分的装置。
在示例31中，在示例29中用于选择性地将接收装置配置为第二模式的装置包括：将接收装置配置为包括第二线性度特性的电流模式接收装置的装置。
在示例32中，在示例31中用于将接收装置配置为电流模式接收装置的装置包括：用于使用跨导装置接收rf信号的装置，该跨导装置具有无源反馈配置以进行输入阻抗匹配；以及用于使用四相无源混频装置分离从跨导装置输出的rf信号以分别在四个信号分支中生成四个rf信号部分的装置。该配置装置还包括用于通过具有低输入阻抗的跨阻装置分别放大所分离的每个rf信号部分的装置；以及用于对所分离的每个rf信号部分执行电压增益放大的装置。
应当理解的是，虽然上面为清楚和简洁起见单独描述了各种实施例，但是可以对各种实施例的各种特征进行组合，并且明确地预期对这样的示例的所有组合和排列落入本公开的范围内。
虽然已经参考一个或多个实现方式来示出并描述本公开，但可以对所示出的示例做出变更和/或修改而不背离所附权利要求的精神和范围。而且，尤其对于由以上描述的组件或结构(装配、设备、电路、系统等等)执行的各种功能，除非另有指示，用于描述这种组件的术语(包括对“装置”的提及)旨在与执行所描述的组件的指定功能(例如，功能上等同)的任何组件或结构相对应，即使结构上不等同于所公开的执行本发明的示例实现方式中所示出的功能的结构。另外，虽然可能只参考若干实现方式之一公开了本公开的具体特征，但是这样的特征可以根据需要并且对任意给定或特定应用有利地与其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，对于术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“带有”或其变形在具体实施方式或权利要求中的使用而言，这样的术语旨在表示与术语“包括”类似的包含性的含义。