本发明涉及wifi接收器，更具体地涉及用于实现低功率雷达检测(lprd)wifi接收器的装置和方法。
背景技术：
动态频率选择(dfs)是允许无线lan(wlan)与雷达系统共存的频谱共享机制。wifi的大部分非许可的5ghz频带与雷达共享(这些信道被称为dfs信道)。只有在不干扰雷达信号的情况下，才允许dfs信道的使用。因此，使用dfs信道的设备必须在它们正在使用的信道上检测雷达信号的存在，并且如果雷达信号的电平被识别为高于某个阈值，则该设备必须腾出该信道并选择替代信道。为了检测雷达信号，必须在这些设备内实现能够连续监测dfs信道的雷达检测接收器。为了连续监测dfs信道，雷达检测接收器必须始终处于开启状态，因此这种接收器的功耗是重要的考虑因素。
技术实现要素：
在本公开的一个实施例中，公开了一种雷达检测接收器。该雷达检测接收器包括模数转换器(adc)电路，其被配置为接收与动态频率选择(dfs)频带中的dfs信道相关联的模拟dfs信号以生成数字dfs信号。该adc电路包括有限脉冲响应(fir)滤波器电路，其被配置为以基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对模拟dfs信号进行采样，以生成经采样的dfs信号；以及adc转换电路，其被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号。
在本公开的一个实施例中，公开了一种雷达检测接收器。该雷达检测接收器包括被配置为接收与动态频率选择(dfs)频带中的dfs信道相关联的dfs信号并将该模拟dfs信号从射频(rf)范围下变频到基带频率范围以生成经下变频的dfs信号的混频器电路，以及被配置为对经下变频的dfs信号进行滤波以生成经滤波的dfs信号滤波器电路。该雷达检测接收器还包括模数转换器(adc)电路，该adc电路包括：有限脉冲响应(fir)滤波器电路，其被配置为以基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对经滤波的dfs信号进行采样以生成经采样的dfs信号；以及adc转换电路，其被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号。
在本公开的一个实施例中，公开了一种用于雷达检测接收器的方法。该方法包括在与模数转换器(adc)电路相关联的有限脉冲响应(fir)滤波器电路处，接收与动态频率选择(dfs)频带中的dfs信道相关联的模拟dfs信号并且以基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对该模拟dfs信号进行采样以生成经采样的dfs信号；以及在与adc电路相关联的adc转换电路处，以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号。
附图说明
以下将仅以举例的方式来描述电路、装置和/或方法的一些示例。在此上下文中，将参考附图。
图1示出了根据本公开的一个实施例的低功率雷达检测接收器的简化框图。
图2示出了根据本公开的一个实施例的dfs频带。
图3示出了根据本公开的另一实施例的低功率雷达检测接收器的框图。
图4示出了根据本公开的一个实施例的低功率雷达检测接收器的示例实现方式。
图5a示出了根据本公开的一个实施例的adc电路的示例实现方式。
图5b示出了根据本公开的一个实施例的图5a中的adc电路的时序图。
图6示出了根据本公开的一个实施例的用于低功率雷达检测接收器的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图来描述本公开，其中相同的参考标号始终用于指代相同的元件，并且其中所示的结构和设备不一定是按比例绘制的。本文所使用的术语“组件”、“系统”、“接口”、“电路”等旨在表示与计算机相关的实体、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、或其他处理设备)、在处理器上运行的处理、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备、计算机、平板电脑(pc)、和/或具有处理设备的用户设备(例如，移动电话等)。举例来说，在服务器上运行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台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。本文可以描述一组元件或一组其他组件，其中术语“一组”可以被解释为“一个或多个”。
此外，例如，这些组件可以从在其上存储有各种数据结构(例如，利用模块)的各种计算机可读存储介质来执行。这些组件可以根据例如具有一个或多个数据分组(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另一组件进行交互和/或通过信号跨网络(例如，互联网、局域网、广域网、或类似的网络)与其他系统进行交互的一个组件的数据)的信号通过本地和/或远程处理进行通信。
作为另一示例，组件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，其中，电气或电子电路可以由一个或多个处理器所执行的软件应用或固件应用来操作。该一个或多个处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，组件可以是通过电子组件提供特定功能而无需机械部件的装置；电子组件可以在其中包括一个或多个处理器以执行至少部分地赋予电子组件的功能的软件和/或固件。
词语“示例性”的使用旨在以具体的方式呈现概念。本申请中所使用的术语“或”旨在表示包含性的“或”而非排他性的“或”。也就是说，除非另有规定，或者从上下文中看出，否则“x采用a或b”意在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果x采用a；x采用b；或者x采用a和b两者，则在上述任何情况下都满足“x采用a或b”。另外，除非另有说明，或者从上下文中看出指向单数形式，否则本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为表示“一个或多个”，或者根据上下文清楚地。此外，就具体实施方式和权利要求中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“带有”或其变形而言，这样的术语旨在以类似于术语“包括”的方式作为包含性的。
以下详细描述参照了附图。可以在不同的图中使用相同的附图标记来标识相同或相似的元件。在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定结构、架构、接口、技术之类的具体细节以提供对各种实施例的各个方面的透彻理解。然而，受益于本公开，本领域技术人员将清楚可以在脱离这些具体细节的其他示例中实践各个实施例的各个方面。在某些情况下，省略了对众所周知的设备、电路和方法的描述，以免不必要的细节混淆对各个实施例的描述。
如上所述，大部分非许可的5ghzwifi频带与雷达共享(这些信道被称为dfs信道)。只有在不干扰雷达信号的情况下，才允许dfs信道的使用。在一些实施例中，主设备(即，能够利用dfs信道进行传输的设备)需要包括雷达检测能力。因此，在主设备被授权使用dfs信道之前，主设备需要符合一套雷达检测标准。对主设备的监管要求是“侦听”信道(即“信道可用性检查”)至少达一分钟，以便确定是雷达的存在。只有那时，假设未检测到雷达，dfs信道上的传输才被允许。然而，为了有效地实现雷达检测标准，可能的选择是实现被配置为“始终开启(always-on)”(即，在100％的时间内执行检测)的雷达检测接收器。这种“始终开启”的接收器将允许用户(即，主设备)立即在dfs信道上开始其特定活动(不需要等待一分钟，这是非常糟糕的用户体验)。然而，对于具有用作主设备的能力的电池供电的移动设备(例如，系链(tethering)、wifi直连)，这种“始终开启”的接收器可能极大地影响电池寿命。
在模拟/rf接收器领域，基带(bb)和模数转换器(adc)电路消耗了大部分接收器功率。主要原因是需要避免邻近信道的混叠效应(即避免邻近信号的副本落在我们感兴趣的信号上)。特别是，在雷达检测接收器的情况下，为了有效地检测雷达信号，需要避免由于其他邻近wifi信号的混叠而导致的整个5ghz非许可的频带(5170～5915mhz)上的灵敏度降低。为了避免来自邻近信道的混叠效应，rf接收器的典型实现方式采用两种不同的架构，其中包括模拟滤波器，之后是adc电路。例如，第一架构包括用作抗混叠滤波器的高阶模拟滤波器(大多数情况下为三阶)，其之后是低采样率adc(例如，奈奎斯特(nyquist)速率adc)。然而，这样的高阶滤波器需要宽增益带宽以及高dc增益的放大器。而且，这种放大器设计复杂，并且显著增加了rf接收器的功耗。在一些实施例中，奈奎斯特速率adc包括采样率至少是待采样的信号的带宽的两倍的adc。此外，rf接收器的第二架构包括低阶滤波器(例如，一阶滤波器)，之后是高速率adc(例如，高采样率adc)。然而，这种adc的功耗随采样率的增加而(超过线性)增大，因此对于“始终开启”的接收器而言它不具吸引力。此外，数字位(或其速率)的数目也增加，并且相应地dsp功率也增大。
因此，为了克服上述两种架构的缺点，本公开提出了用于低功率雷达检测器(lprd)接收器的装置和方法。具体地，在一个实施例中，为了避免dfs频带中的dfs信号的混叠，在本公开中提出利用了与dfs频带相关联的独特频率计划的lprd接收器。其基本原理是通过使用根据独特频率计划确定的采样率(大约700msps以上)来以有效的方式避免wifihb(5-6ghz)阻塞(blocker)的混叠。然而，在该实施例中，为了避免使用高采样率adc，通过使用离散低功率有限脉冲响应(fir)滤波器来实现高采样率(大约700msps以上)，而adc以低速率(例如，低转换速率)工作并且消耗较低的功率。
在具有xmsps采样率的adc的典型实现方式中，adc包括adc采样电路，该adc采样电路在xmsps时钟的每个周期对单个电容器上adc输入进行采样，adc采样电路之后是adc转换电路，adc转换电路将经采样的adc输入以与采样率成比例的xmsps转换速率(即，xmsps时钟的每个周期生成n位数字数据)转换成数字信号。在一些实施例中，采样率对应于输入信号被采样的速率，并且转换速率对应于生成adc的输出数字数据的速率。因此，在高速率adc的典型实现方式中，adc包括具有高采样率的adc采样电路，之后是具有与该高采样率成比例的高转换速率的adc转换电路。
在一些实施例中，本文提出的fir滤波器代替adc的典型实现方式中的adc采样电路。在一些实施例中，fir滤波器被配置为以根据独特频率计划确定的采样率对adc输入进行采样。在一些实施例中，用(如本公开中所提出的)fir滤波器替换adc采样器电路使得能够使用转换速率远低于fir滤波器的采样率的低速率(例如，对应于奈奎斯特速率)adc转换电路来代替在高采样率adc的典型实现方式中使用的高速率adc转换电路。
图1示出了根据本公开的一个实施例的低功率雷达检测器(lprd)接收器100的简化框图。在一些实施例中，lprd接收器100被配置为在使用dfs信道之前监测5ghzwifi频带中的动态频率选择(dfs)信道中的雷达信号的存在。在一些实施例中，dfs信道包括与5ghzwifi频带(例如，5170mhz-5925mhz)内的dfs频带(例如，5260mhz-5720mhz)相关联的信道。在本文所描述的实施例中，与dfs信道相关联的信号被称为dfs信号。在一些实施例中，lprd接收器100包括射频(rf)前端电路102、滤波器电路104、模数转换器(adc)电路106和数字信号处理器(dsp)108。在一些实施例中，lprd接收器100还包括被配置为分别向rf前端电路102和adc电路106提供本地振荡器(lo)信号(例如，112或114)的lo电路110。
为了检测dfs信道中的雷达信号的存在，在一些实施例中，rf前端电路102被配置为接收并处理与dfs信道相关联的模拟dfs信号103以生成经下变频的dfs信号105。在一些实施例中，rf前端电路102可以包括被配置为对模拟dfs信号103进行放大的低功率rf放大器(未示出)和被配置为将模拟dfs信号103从rf频率下变频到基带频率以生成经下变频的dfs信号105的混频器电路(未示出)。在一些实施例中，rf频率包括与dfs频带(例如，5260mhz-5720mhz)相关联的频率。在一些实施例中，混频器电路被配置为基于将处于rf频率的模拟dfs信号103与lo信号112混频来将模拟dfs信号103下变频到基带频率。在一些实施例中，lo信号112具有在5.26ghz至5.72ghz(即，dfs频带)之间的频率。在一些实施例中，lo电路110可以包括被配置为基于参考时钟(未示出)生成lo信号112或114的锁相环(pll)。
在一些实施例中，滤波器电路104被配置为接收并滤波经下变频的dfs信号105以生成经滤波的dfs信号107。在一些实施例中，滤波器电路104包括被配置为滤除邻近wifi频率的阻塞信号的抗混叠滤波器，以确保阻塞信号(或干扰信号)的副本不落在我们感兴趣的信号(即，dfs信号103)上。在一些实施例中，由滤波器电路104滤除阻塞信号使得能够有效地检测dfs信道中的雷达信号。在一些实施例中，为了保持滤波器电路104的低功耗，滤波器电路104被实现为仅包括单个实极点的一阶滤波器。然而，滤波器电路104的其他实现方式(例如，更高阶滤波器)也是可能的，尽管不是最佳的。
在一些实施例中，adc电路106被配置为接收经滤波的dfs信号107并将经滤波的dfs信号107转换为数字dfs信号109。在滤波器电路104包括低阶滤波器的实施例中，为了避免来自邻近wifi频率的阻塞信号的混叠效应，必须在adc电路106中使用高采样率(即，远高于奈奎斯特速率)。在一些实施例中，为了有效地消除dfs信号上的来自邻近wifi信号的混叠效应，adc电路106的采样率包括基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率。在一些实施例中，考虑以下两个因素来导出与dfs频带相关联的预定频率计划，即：dfs信号的频率范围(即，5260-5720mhz)和可能存在wifi阻塞的频率范围(即，5170-5925mhz)，其细节在下面的实施例中给出。
在一些实施例中，adc电路106可以包括有限脉冲响应(fir)滤波器电路(未示出)，该fir滤波器电路包括被配置为以fir采样率对经滤波的dfs信号107进行采样的多个电容器级，该fir滤波器电路之后是用于生成数字dfs信号109的低速率(即低转换速率)adc转换电路(在adc电路106内)，在下面的实施例中给出其细节。在一些实施例中，adc转换电路的转换速率低于fir采样率。在一些实施例中，fir滤波器电路代替在adc的典型实现方式中的包括单个电容器的adc采样电路。在一些实施例中，fir滤波器电路的多个电容器的大小与在adc的典型实现方式中的adc采样电路的单个电容器的大小相同。在一些实施例中，通过将lo频率除所需频率来从lo信号114中导出adc电路106的fir采样率和转换速率。在一些实施例中，dsp108被配置为接收数字dfs信号109并处理数字dfs信号以确定雷达信号的存在。
图2示出了根据本公开的一个实施例的与dfs频带相关联的独特频率计划200。在一些实施例中，独特频率计划200定义以上关于图1所示的预定频率计划。在一些实施例中，独特频率计划200使得能够确定以上图1中的adc电路106的fir采样率。在一些实施例中，基于独特频率计划200来选择adc电路106的fir采样率使得能够消除由5ghzwifi频带中的wifi干扰引起的对dfs信号的混叠。独特频率计划200是基于5ghzwifi频带202和dfs频带204导出的。在一些实施例中，adc电路106的fir采样率被选择为使得wifi阻塞不会混叠到我们感兴趣的dfs信号上。通常，如果信号被以fs＝xmsps的采样频率采样，则从该信号起在采样频率fs的倍数(即2fs、3fs等)处的信号副本会落在该信号上从而引起混叠。
再次参考图2，dfs信号(即，我们感兴趣的信号)可以在dfs频带(即，5260mhz至5720mhz)中的任何地方。假设我们感兴趣的信号是在dfs频带204的最低dfs信道处(比方说，在5260mhz)的dfs信号206。如果dfs信号206被以例如200msps采样，则5ghzwifi频带202的5460mhz、5660mhz、5860mhz等处的信号的副本会落在dfs信号206上，引起混叠。因此，为了避免wifi干扰对dfs信号206的混叠，fir采样率或采样频率被选择以使得从dfs信号206起在fir采样率的倍数处的信号(即，wifi阻塞信号，其副本能够落在dfs信号206上)被设计为落在5ghzwifi频带202之外。例如，如果fir采样率fs被选择为例如700msps，则在5960mhz(即，5260mhz+700mhz)、6660mhz(即，5260mhz+(2x700)mhz)等处的信号副本落在dfs信号206上。然而，频率5960mhz、6660mhz等在5ghzwifi频带202之外，且不包含任何与之相关联的能量。因此，在频率5960mhz、6660mhz等处的信号副本不会引起对dfs信号206的混叠效应。因此，根据独特频率计划200，如果fir采样率被选择高于665msps(即5925mhz-5260mhz)，则可以避免由5ghzwifi频带202中的wifi干扰引起的对dfs信号206的混叠。
类似地，如果我们考虑在5720mhz处的dfs信号208，以高于550msps(即，5720mhz-5170mhz)的fir采样率(例如，600msps)对dfs信号208进行采样，使得从dfs信号208起在fir采样率的倍数处(例如，在5120mhz、4520mhz等处)的信号(即，wifi阻塞信号，这些信号的副本能够落在dfs信号206上)落在5ghzwifi频带202之外，因此不引起dfs信号208上的混叠效应。然而，考虑到dfs信号206和dfs信号208以及其间的任何dfs信号，要选择高于665msps的最佳fir采样率以避免由5ghzwifi频带(5170-5925mhz)的整个频率范围上的wifi干扰引起的混叠。在一些实施例中，选择大约700msps的fir采样率作为图1中的lprd接收器的adc电路106的最佳采样率。也就是说，大约700msps的fir采样率能够将引起对dfs信号206或208或其间的任何dfs信号的混叠的wifi阻塞移到5ghzwifi频带之外。然而，在其他实施例中，可以选择高于665msps的其他fir采样率。
图3示出了根据本公开的一个实施例的低功率雷达检测器(lprd)接收器300。在一些实施例中，lprd接收器300类似于图1中的lprd接收器100，并且被配置为在使用动态频率选择(dfs)信道之前监测与5ghzwifi频带中的dfs频带相关联的dfs信道中的雷达信号的存在。在一些实施例中，lprd接收器300包括射频(rf)前端电路302、滤波器电路304、模数转换器(adc)电路306、以及数字信号处理器(dsp)308。在一些实施例中，lprd接收器300还包括被配置为分别向rf前端电路302和adc电路306提供本地振荡器(lo)信号(例如，314)的lo电路310。
在一些实施例中，为了检测dfs信道中的雷达信号的存在，rf前端电路302被配置为接收并处理与dfs信道相关联的模拟dfs信号303以生成经下变频的dfs信号305。在一些实施例中，rf前端电路302包括被配置为对模拟dfs信号303进行放大的低功率rf放大器302a，以及被配置为将模拟dfs信号303从rf频率(例如，5260mhz-5720mhz)下变频到基带频率以生成经下变频的dfs信号305的混频器电路302b。在一些实施例中，混频器电路302b被配置为基于将处于rf频率的模拟dfs信号303与lo信号314混频来将模拟dfs信号303下变频到基带频率。在一些实施例中，lo信号314具有在5.26ghz到5.72ghz之间(即，dfs频带)的频率。
在一些实施例中，滤波器电路304被配置为接收并滤波经下变频的dfs信号305以生成经滤波的dfs信号307。在一些实施例中，滤波器电路304包括抗混叠滤波器，其被配置为滤除邻近wifi频率的阻塞信号以确保阻塞信号(或干扰信号)的副本不会落在我们感兴趣的信号(即，dfs信号303)上。在一些实施例中，滤波器电路304滤除阻塞信号使得能够有效地检测dfs信道中的雷达信号。在一些实施例中，为了保持滤波器电路304的低功耗，滤波器电路304被实现为仅包括单个实极点的一阶滤波器。然而，滤波器电路304的其他实现方式(例如，更高阶滤波器)也是可能的，尽管不是最佳的。
adc电路306包括fir滤波器电路306a，其被配置为对经滤波的dfs信号307进行采样以生成经采样的dfs信号306c。在一些实施例中，fir滤波器电路306a替换adc的典型实现方式中的adc采样器电路。在一些实施例中，fir滤波器电路306a可以包括多个采样电容器级，这些采样电容器级被配置为以基于如上参考图2所解释的独特频率计划而确定的fir采样率对经滤波的dfs信号307进行采样。在这样的实施例中，跨fir滤波器电路306a的每个采样电容器在具有相对于彼此的相移的情况下以fir采样率对经滤波的dfs信号307进行采样，来以fir采样率生成多个相应的dfs样本。例如，多个电容器中的第一电容器被配置为在第一采样周期期间对经滤波的dfs信号307进行采样以生成第一dfs样本，接下来是多个电容器中的下一个电容器，以此类推。
在一些实施例中，fir滤波器电路306a还被配置为在与多个采样电容器中的每个采样电容器相关联的相应dfs样本都被生成时，即对多个dfs样本进行平均以生成经采样的dfs信号306c。例如，如果fir滤波器电路306a包括4个采样电容器，则对在相应4个采样电容器上生成的4个dfs样本进行平均以生成经采样的dfs信号306c。因此，实际上，经采样的dfs信号306c的频率小于fir采样率。在该具体示例中，经采样的dfs信号306c的频率仅是fir采样率的四分之一。在一些实施例中，fir滤波器电路306a的多个采样电容器级被分成形成第一fir级(未示出)的第一多个采样电容器和形成第二fir级(未示出)的第二多个采样电容器，在下面的实施例中给出了这种实现方式的细节。在这样的实施例中，第一fir级被配置为在第一间隔期间对经滤波的dfs信号307进行采样，并且第二fir级被配置为在不同的第二间隔期间对经滤波的dfs信号307进行采样。
在一些实施例中，对dfs样本的平均还具有一些滤波效果，还有助于抑制wifi阻塞信号。例如，在一些实施例中，fir滤波器电路306a和滤波器电路304一起提供对于混叠感兴趣的dfs信号的相邻的和替代的wifi干扰信号的足够的抑制。在一些实施例中，来自fir滤波器电路306a和滤波器电路304的组合抑制防止了adc削波(clipping)。adc电路306还包括adc转换电路306b，adc转换电路306b被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号306c转换为数字dfs信号309。在一些实施例中，adc转换速率与经采样的dfs信号306c的频率相对应，以有效地处理经采样的dfs信号306c。在一些实施例中，对fir滤波器电路306a的dfs样本进行平均从而以比fir采样率低的采样率生成经采样的dfs信号306c，使得能够利用adc电路306中的低速率adc转换电路306b。在一些实施例中，对adc转换电路306b中的较低adc转换速率的使用使得能够减少lprd接收器300的功耗，同时仍然实现所需的阻塞抑制。在一些实施例中，adc转换电路306b包括过采样adc，并且adc转换速率被选择为高于由经下变频的dfs信号305的带宽(例如，40mhz)定义的奈奎斯特速率。通常，dfs信号带宽高达80mhzrf带宽或40mhz基带带宽。
在一些实施例中，fir滤波器电路306a中的采样电容器的数目是基于fir采样率和adc转换速率确定的。例如，在一些实施例中，如果基于奈奎斯特速率(或过采样率)将adc转换速率选择为xmsps，并且(基于独特频率计划确定的)fir采样率大约为adc转换速率的4倍，即4xmsps，则fir滤波器电路306a被配置为包括4个电容器。然而，也可以使用确定采样电容器的数目的其他可能的方式。在一些实施例中，通过将lo频率除所需频率来从lo信号314导出adc电路306的fir采样率和adc转换速率。在一些实施例中，dsp308被配置为接收数字dfs信号309并处理数字dfs信号309以确定雷达信号的存在。在一些实施例中，fir电路306a的多个采样电容器的大小与adc采样电路的典型实现方式中的单个电容器的大小相同(例如，如果单个电容器的大小是c，则多个采样电容器中的每个采样电容器的大小是c/n，其中n是fir电路306a中的采样电容器的数目)。因此，除了在fir电路306a中的较高时钟分配所消耗的功率(即，用于在具有相对于彼此的相移的情况下跨多个采样电容器进行采样)之外，与adc的典型实现方式中的使用高转换速率adc转换电路相比这种消耗的功率是可以忽略的，fir电路306a的功耗与adc的典型实现方式中的adc采样电路相当。
图4示出了根据本公开的一个实施例的低功率雷达检测器(lprd)接收器400的示例实现方式。在一些实施例中，lprd接收器400示出了图3中的lprd接收器300的一种可能的实现方式。然而，lprd接收器300的其他可能的实现方式也被预期在本公开的范围内。lprd接收器400包括射频(rf)前端电路402、滤波器电路304、模数转换器(adc)电路406、以及数字信号处理器(dsp)408。在一些实施例中，lprd接收器400还包括被配置为分别向rf前端电路402和adc电路406提供lo信号(例如，414)的本地振荡器(lo)电路410。
rf前端电路402包括被配置为对处于与dfs频带相关联的rf频率范围(例如，5260mhz-5720mhz)的模拟dfs信号403进行放大的低功率rf放大器402a，以及被配置为将模拟dfs信号403从rf频率下变频到基带频率以生成经下变频的dfs信号405的混频器电路402b。在一些实施例中，混频器电路402b被配置为基于将处于rf频率的模拟dfs信号403与lo信号414混频来将模拟dfs信号403下变频到基带频率。在一些实施例中，lo信号414具有在5.26ghz至5.72ghz之间(即，dfs频带)的频率。在一些实施例中，模拟dfs信号403具有高达80mhz的带宽，并且经下变频的dfs信号405具有高达40mhz的带宽。由于双边带调幅(am)，信号的rf带宽通常是基带带宽的两倍。
滤波器电路404包括仅包括单个实极点的一阶滤波器，其被配置为接收并滤波经下变频的dfs信号405以生成经滤波的dfs信号407。adc电路406包括fir滤波器电路406a，其被配置为以fir采样率对经滤波的dfs信号407进行采样以生成经采样的dfs信号406c。在一些实施例中，fir采样率基于如上面关于图2所解释的独特频率计划来确定。如上面关于图2所解释的，根据独特频率计划，为了避免由5ghzwifi频带中的wifi阻塞或干扰信号引起对dfs信号403(即，我们感兴趣的信号)的混叠，对于adc电路406必须使用高于665msps的fir采样率。因此，在该实施例中，为fir滤波器电路406a选择大约700msps的fir采样率，但是在其他实施例中也可以选择高于665msps的其他值来作为fir采样率。
在该实施例中，通过将lo频率(即，lo信号414)除以n＝7的分频比获得大约700msps(即5.26ghz/7)的fir时钟412a，来向fir滤波器电路406提供700msps的时钟。然而，在其他实施例中，只要满足根据独特频率计划的非混叠要求，也可以针对其他fir采样率采用其他分频比。此外，在该实施例中，fir滤波器电路406a被选择为包括4个采样电容器(415a、415b、415c和415d)，它们被配置为以700msps对经滤波的dfs信号407进行采样。然而，在其他实施例中，fir滤波器电路406a可以包括不止4个采样电容器。在该实施例中，基于分别切换开关φ1a、φ2a、φ3a、和φ4a来跨四个采样电容器中的每一者在具有相对于彼此的相移的情况下对经滤波的dfs信号进行采样，来以fir采样率生成4个相应的dfs样本。在一些实施例中，基于切换开关φ5a，还对4个dfs样本进行平均以生成经采样的dfs信号406a，在下面的实施例中给出了其详细实现方式。因此，在该实施例中，经采样的dfs信号406a的采样率(或频率)是700msps的fir采样率的四分之一，大约为175msps。在一些实施例中，根据图5b中的时序图550的开关控制信号558、560、562和564，跨fir滤波器电路406a的4个采样电容器中的每一者对经滤波的dfs信号407进行采样，并且根据图5b中的时序图550的开关控制信号566对4个dfs样本进行平均。在一些实施例中，fir滤波器电路406a被实现为包括：包含了4个采样电容器的第一fir级和包含了4个采样电容器的第二fir级，其细节在下面的实施例中给出。
adc电路406还包括adc转换电路406b，adc转换电路406b被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号406a转换为数字dfs信号409。在一些实施例中，adc转换电路406b的adc转换速率由经采样的dfs信号406c的采样率来定义，该采样率在该实施例中大约为175msps(即，低于700msps的fir采样率)。此外，在一些实施例中，基于奈奎斯特速率(或过采样率)来选择adc转换速率。在该实施例中，adc转换速率具有近似为2的过采样比。也就是说，对于具有40mhz的基带带宽的dfs信号，奈奎斯特速率是80mhz(2×40mhz)，并且针对175msps的过采样率是2.18(175/80)。通常在这样的接收器中，adc转换速率被选择为高于奈奎斯特速率(例如，过采样率)以允许过滤混叠的信号。因此，在该实施例中，175msps的最佳adc转换速率满足上述两个标准。然而，在其他实施例中，可以不同地选择adc转换速率。例如，通过考虑经采样的dfs信号406c的采样率或者通过奈奎斯特(nyquist)标准或两者。在该实施例中，通过将fir时钟412a除以n＝4的分频比获得大约175msps(即700msps/4)的adc时钟412b，来向adc转换电路406b提供175msps的时钟。在一些实施例中，dsp408被配置为接收数字dfs信号409并处理数字dfs信号409以确定雷达信号的存在。
图5a示出了根据本公开的一个实施例的adc电路500的示例实现方式。在一些实施例中，adc电路500示出了图3中的adc电路306或者图4中的adc电路406的一种可能的实现方式。这里参考图3中的adc电路306来解释adc电路500。adc电路500包括被配置为以fir采样率firclk对dfs信号503(例如，图3中的经下变频的dfs信号307)进行采样以生成经采样的dfs信号505(例如，经采样的dfs信号306c)的fir滤波器电路502。在一些实施例中，基于图2的预定频率计划来确定fir采样率。adc电路500还包括adc转换电路504，其被配置为以低于fir采样率firclk的adc转换速率adcclk将经采样的dfs信号507转换为数字dfs信号509。
在一些实施例中，fir滤波器电路502包括：包含多个采样电容器的第一fir级502a以及包含多个采样电容器的不同的第二fir级502b。在一些实施例中，第一fir级502a和第二fir级502b是相同的。在该示例实施例中，第一fir级502a包括4个采样电容器(515a、515b、515c和515d)，并且第二fir级502b包括4个采样电容器(516a、516b、516c和516d)，并且fir采样率是adc转换速率的4倍，如图5b所示。在一些实施例中，第一fir级502a被配置为在adcclk的一个实例期间生成经采样的dfs信号505，并且第二fir级502b被配置为在adcclk的另一实例期间生成经采样的dfs信号505。例如，参考图5b，在第一实例期间，当adcclk555为低(比方说，s1)时，第一fir级502a被配置为分别基于开关控制信号558、560、562和564跨4个采样电容器(515a、515b、515c和515d)以fir采样率firclk557对dfs信号503进行采样。开关控制信号558、560、562和564分别控制第一fir级502a的开关φ1a、φ2a、φ3a和φ4a。在一些实施例中，开关控制信号558、560、562和564相对于彼此被相移，从而跨第一fir级502a的4个采样电容器在具有相对于彼此的相移的情况下对dfs信号503进行采样。在第二实例期间，当adcclk555为高(比方说，s2)时，基于开关控制信号566对跨第一fir级502a的4个采样电容器中的每一者的dfs样本进行平均以生成经采样的dfs信号505。开关控制信号566控制第一fir级502a的开关φ5a。
此外，在第二实例期间，当adcclk555为高(比方说，图5b中的s2)时，第二fir级502b被配置为分别基于开关控制信号568、570、572和574跨4个采样电容器(516a、516b、516c和516d)以fir采样率firclk557对dfs信号503进行采样。开关控制信号568、570、572和574分别控制第二fir级502b的开关φ1b、φ2b、φ3b和φ4b。在一些实施例中，开关控制信号568、570、572和574相对于彼此被相移，以跨第二fir级502b的4个采样电容器在具有相对于彼此的相移的情况下对dfs信号503进行采样。并且在第三实例期间，当adcclk555为低(比方说，s3)时，基于切换控制信号576对跨第二fir级502b的4个采样电容器中的每一者的dfs样本进行平均以生成经采样的dfs信号505。开关控制信号576控制图5a中的第二fir级502b的开关φ5b。因此，在该实施例中，fir滤波器电路502的第一fir级502a被配置为当adcclk555为高(例如，在s2)时生成经采样的dfs信号505，并且fir滤波器电路502的第二fir级502b被配置为当adcclk555为低(例如，在s3)时生成经采样的dfs信号505。在一些实施例中，与经采样的dfs信号505相关联的采样率对应于adc转换速率adcclk555。
图6示出了根据本公开的一个实施例的用于低功率雷达检测器(lprd)接收器的方法600的流程图。这里关于图3中的lprd接收器300来解释方法600。在602处，在混频器电路(例如，图3中的混频器电路302b)处，将与dfs频带中的dfs信道相关联的模拟动态频率选择(dfs)信号(例如，图3中的dfs信号303)从射频(rf)范围下变频到基带频率范围，以生成经下变频的dfs信号(例如，图3中的经下变频的dfs信号305)。在一些实施例中，在混频器电路处，基于将模拟dfs信号与本地振荡器信号(例如，图3中的lo信号314)向下混频，生成经下变频的dfs信号。在604处，在滤波器电路(例如，滤波器电路304)处，对经下变频的dfs信号进行滤波以生成经滤波的dfs信号(例如，经滤波的dfs信号307)。在一些实施例中，滤波器电路包括具有单个实极点的一阶滤波器。
在606处，在与模数转换器(adc)电路(例如，adc电路306)相关联的fir滤波器电路(例如，fir滤波器电路306a)处，以基于与dfs频带相关联的预定频率计划(如图2中所解释的)确定的有限脉冲响应(fir)采样率对经滤波的dfs信号进行采样，以生成经采样的dfs信号(例如，经采样的dfs信号306c)。在一些实施例中，fir滤波器电路包括多个采样电容器，这些采样电容器被配置为在具有相对于彼此的相移的情况下对经滤波的dfs信号进行采样。在608处，在与adc电路相关联的adc转换电路(例如，adc转换电路306b)处，以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号(例如，数字dfs信号309)。在一些实施例中，adc转换速率被选择为基于奈奎斯特速率的过采样率。
虽然上面将这些方法示出和描述为一系列动作或事件，但应理解的是，所示出的这些动作或事件的排序不应被解释为限制性的。例如，一些动作可以以不同的顺序发生和/或与除本文所示和/或描述的那些动作或事件之外的其他动作或事件同时发生。另外，实现本公开的一个或多个方面或实施例可能并不需要所有示出的动作。而且，本文描绘的这些动作中的一个或多个可以在一个或多个单独的动作和/或阶段中实现。
虽然已关于一个或多个实现方式说明和描述了该装置，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对所示出的示例进行改变和/或修改。特别是关于由上述组件或结构(装配、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有指出，否则用于描述这样的组件的术语(包括对“装置”的提及)旨在对应于执行所描述的组件的指定功能的(例如，功能上等同的)任何组件或结构，即使其在结构上不等同于所公开的执行本文所示的本发明的示例性实现方式中的功能的结构。
特别地，关于由上述组件(装配、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有指出，否则用于描述这样的组件的术语(包括对“装置”的提及)旨在对应于执行所描述的组件的指定功能(例如，功能上等同的)的任何组件或结构，即使其在结构上不等同于执行本文所示的本公开的示例性实现方式中的功能的所公开的结构。另外，虽然可能已经仅关于若干实现方式中的一个公开了特定特征，但是这样的特征可以与其他实现方式的一个或多个其他特征相组合，这对于任何给定的或特定的应用可能是期望的且有利的。
示例可以包括诸如方法、用于执行方法的动作或块的装置、包括指令的至少一个机器可读介质(其中指令在被机器执行时使得机器执行方法或装置的动作)、或者用于根据本文所描述的实施例和示例使用多种通信技术的并发通信的系统之类的主题。
示例1是一种低功率雷达检测接收器，包括：模数转换器(adc)电路，该adc电路被配置为接收与动态频率选择(dfs)频带中的dfs信道相关联的模拟dfs信号并生成数字dfs信号，其中，该adc电路包括：有限脉冲响应(fir)滤波器电路，其被配置为以基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对模拟dfs信号进行采样，以生成经采样的dfs信号；以及adc转换电路，其被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号。
示例2是包括示例1的主题的接收器，还包括滤波器电路，其被配置为在将模拟dfs信号提供给adc电路之前对模拟dfs信号进行滤波。
示例3是包括示例1-2的主题的包括或省略了元件的接收器，还包括混频器电路，其被配置为在将模拟dfs信号提供给滤波器电路之前将模拟dfs信号从射频(rf)范围下变频到基带频率范围。
示例4是包括示例1-3的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，fir滤波器电路包括多个采样电容器，并且其中跨多个采样电容器中的每一者对模拟dfs信号进行采样，来以fir采样率生成多个相应的dfs样本。
示例5是包括示例1-4的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，每个采样电容器被配置为在具有相对于彼此的相移的情况下对模拟dfs信号进行采样。
示例6是包括示例1-5的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，对多个dfs样本进行平均以形成处于比fir采样率低的频率的经采样的dfs信号。
示例7是包括示例1-6的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，adc转换电路包括过采样adc，并且其中adc转换速率被选择为高于由模拟dfs信号的带宽定义的奈奎斯特速率。
示例8是包括示例1-7的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，基于fir采样率和adc转换速率来确定多个采样电容器中的采样电容器的数目。
示例9是包括示例1-8的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，基于5ghzwifi频带和dfs频带的频率范围来导出确定fir采样率的预定频率计划。
示例10是包括示例1-9的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，fir采样率包括这样的采样率：以该采样率对模拟dfs信号进行采样使得在以fir采样率进行采样时混叠模拟dfs信号的wifi干扰信号被设计在5ghzwifi频带之外。
示例11是一种低功率雷达检测接收器，包括混频器电路，其被配置为将与动态频率选择(dfs)频带中的dfs信道相关联的模拟dfs信号从射频(rf)范围下变频到基带频率范围，以生成经下变频的dfs信号；滤波器电路，其被配置为对经下变频的dfs信号进行滤波以生成经滤波的dfs信号；以及模数转换器(adc)电路，其包括：被配置为以基于与dfs频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对经滤波的dfs信号进行采样以生成经采样的dfs信号的有限脉冲响应(fir)滤波器电路；以及被配置为以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号的adc转换电路。
示例12是包括示例11的主题的接收器，其中，滤波器电路包括包含了单个实极点的一阶滤波器电路。
示例13是包括示例11-12的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，adc转换电路包括过采样adc，并且其中adc转换速率被选择为高于由经下变频的模拟dfs信号的带宽定义的奈奎斯特速率。
示例14是包括示例11-13的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，fir滤波器电路包括多个采样电容器，并且其中跨多个采样电容器中的每一者对模拟dfs信号进行采样，来以fir采样率生成多个相应的dfs样本。
示例15是包括示例11-14的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，多个采样电容器中的每个采样电容器被配置为在具有相对于彼此的相移的情况下对模拟dfs信号进行采样。
示例16是包括示例11-15的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，对多个dfs样本进行平均以形成处于比fir采样率低的频率的经采样的dfs信号。
示例17是包括示例11-16的主题的包括或省略了元件的接收器，其中，多个采样电容器被分成第一多个采样电容器和第二多个采样电容器，第一多个采样电容器包括被配置为在第一间隔对经滤波的dfs信号进行采样的第一fir级，第二多个采样电容器包括被配置为在不同的第二间隔对经滤波的dfs信号进行采样的第二fir级，其中第一间隔和第二间隔由adc转换速率来定义。
示例18是一种用于低功率雷达检测接收器的方法，包括在与模数转换器(adc)电路相关联的有限脉冲响应(fir)滤波器电路处以基于与动态频率选择(dfs)频带相关联的预定频率计划确定的fir采样率对与dfs频带中的dfs信道相关联的模拟dfs信号进行采样以生成经采样的dfs信号；以及在与adc电路相关联的adc转换电路处以低于fir采样率的adc转换速率将经采样的dfs信号转换为数字dfs信号。
示例19是包括示例18的主题的方法，还包括：在将模拟dfs信号提供给fir滤波器电路之前在滤波器电路处对模拟dfs信号进行滤波。
示例20是包括示例18-19的主题的包括或省略了元件的方法，还包括：在将模拟dfs信号提供给滤波器电路之前，在混频器电路处将模拟dfs信号从射频范围下变频到基带频率范围。
结合本文所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路可以用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是替代地，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。
以上对包括摘要中所描述的内容的主题公开的所示实施例的描述不旨在是穷举性的或将所公开的实施例限制为所公开的精确形式。虽然为了说明性目的在本文中描述了具体的实施例和示例，但如相关领域的技术人员可以认识到的，被认为在这样的实施例和示例的范围内的各种修改是可能的。
就此而言，虽然已经结合各种实施例和相应附图在适用的情况下对所公开的主题进行了描述，但在适当的情况下，应理解的是，可以使用其他类似的实施例，或者可以在不脱离所公开的主题的情况下对所描述的实施例进行修改和添加以执行相同的、相似的、替代的、或代替的功能。因此，所公开的主题不应局限于本文所描述的任何单个实施例，而是在宽度和范围上应根据以下所附权利要求进行解释。