用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置和方法

文档序号:10660426阅读:512来源:国知局
用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置和方法
【专利摘要】本公开涉及用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置和方法。该装置包括:包括射频接收器的第一部分的第一半导体电路;包括射频接收器的第二部分的第二半导体电路;数字接口,被配置为将与依赖接收的射频信号的信号有关的数据从第一半导体电路传输到第二半导体电路。第一半导体电路包括数据转换器,其被配置为将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换为第二数据格式并且向数字接口提供以第二数据格式表示数据值的数据。第二半导体电路包括被配置为将以第二数据格式表示数据值的数据转换为第一数据格式的第二数据转换器。
【专利说明】
用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置和方法
技术领域
[0001 ]示例涉及用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 在移动通信设备中,射频(RF)接收器或RF收发器和基带处理单元可以被提供在经 由接口(例如,数字接口)被连接的单独的半导体芯片或管芯(dies)上。RF接收器或射频收 发器可能是非常复杂的并且可能被限制在管芯上的可用空间中。此外,相比携带基带处理 单元的管芯,携带RF接收器或收发器的管芯可以被提供在较老的设计节点中,例如包括基 带处理单元的管芯可以被提供在5至14nm的设计节点中,而包括RF接收器或收发器的管芯 可以被提供在28nm、40nm或65nm的设计节点甚至更大的设计节点中。
[0003] 由RF接收器或收发器接收的RF信号可以在RF接收器或收发器中被数字化处理。为 了经由数字接口传送数字信号,信号可以被缩放至接近数字接口的饱和水平的设定点,以 便在数字接口具有比RF收发器和/或基带处理单元的分辨率更低的分辨率的情况下避免信 号质量的损失。信号所需的增益可以基于接收的信号的信号强度来确定。然而,接收的信号 的信号强度可以动态地且很快地变化以供对所需增益的精确确定。因此,数字信号可以被 缩放至位于数字接口的饱和水平之上的值,从而使得数字信号的波形未被保存。由于裁剪, 该影响是已知的。因此,在信号强度动态变化的情况下,经由数字接口的数据传送可能使得 吞吐量降低。因此,存在对接收的射频信号的改善处理的需求。

【发明内容】

[0004] 根据本公开的一方面,提供了一种用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置, 包括:第一半导体电路,该第一半导体电路包括射频接收器的第一部分和第一数据转换器, 该第一数据转换器被配置为将依赖所述接收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式 转换为第二数据格式;第二半导体电路,该第二半导体电路包括射频接收器的第二部分和 第二数据转换器,该第二数据转换器被配置为将以第二数据格式表示数据值的数据转换为 第一数据格式;以及数字接口,该数字接口被配置为将与依赖所述接收的射频信号的信号 有关的数据从第一半导体电路传输到第二半导体电路,其中第一数据转换器被配置为向数 字接口提供以第二数据格式表示数据值的数据。
[0005] 根据本公开的一方面,提供了一种移动通信设备,移动通信设备包括用于处理依 赖接收的射频信号的信号的装置。
[0006] 根据本公开的一方面,提供了一种用于处理依赖接收的射频信号的信号的方法, 包括:在被包括在第一半导体电路中的射频接收器的第一部分中,将依赖所述接收的射频 信号的信号的数据值从第一数据格式转换为第二数据格式;向数字接口提供以第二数据格 式表示数据值的数据;经由数字接口将以第二数据格式表示数据值的数据从第一半导体电 路传输到包括射频接收器的第二部分的第二半导体电路;以及在第二半导体电路中将以第 二数据格式表示数据值的数据转换为第一数据格式。
[0007] 根据本公开的一方面,提供了一种其上存储有具有程序代码的程序的计算机可读 存储介质,当所述程序在计算机或处理器上被执行时,所述程序用于执行用于处理依赖接 收的射频信号的信号的方法。
【附图说明】
[0008] 下面将仅通过示例的方式、并且参照附图来描述装置和/或方法的一些实施例,其 中
[0009] 图1示出了包括经由数字接口被连接的射频接收器和基带处理器单元的装置;
[0010] 图2示出了用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置的示例;
[0011] 图3示出了整数-浮点数-整数转换的示例;
[0012]图4示出了整数-浮点数-整数转换的另一示例;
[0013]图5示出了数据流的示例;
[0014]图6示出了数据流的另一示例;
[0015] 图7示出了基于图2的示例的用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置的示例;
[0016] 图8示出了基于图7的示例的装置的示例;
[0017] 图9示出了包括用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置的示例的移动通信设 备的示例;
[0018] 图10示出了用于处理依赖接收的射频信号的信号的方法的示例的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 现在将参考示出了一些示例的附图来更全面地描述各种示例。在附图中,为了清 楚起见,线条、层、和/或区域的厚度可能被夸大。
[0020] 因此,虽然示例能够具有各种修改和替代形式,但是其中一些示例通过举例被示 出在附图中并且将在本文中被详细描述。然而,应该理解的是,并不旨在将示例限制为所公 开的特定形式,相反,示例将覆盖落入本公开的范围内的所有修改、等同物、和替代。贯穿附 图的描述,相同的标号指代相同或者相似的元件。
[0021 ]将理解的是,当元件被称为被"连接"或者"耦合"到另一元件时,该元件可以被直 接连接或者耦合到另一元件,或者可以存在介于它们之间的元件。相反,当元件被称为被 "直接连接"或者"直接耦合"到另一元件时,不存在介于它们之间的元件。用于描述元件之 间的关系的其它词汇应该按相似的方式理解(例如,"在…之间"相对于"直接在…之间"、 "相邻"对"直接相邻"等)。
[0022]本文所使用的术语仅用于描述特定示例的目的,而不旨在限制另外的示例。如文 本所使用的,单数形式"一"、"一个"、以及"该"也应理解为包括复数形式,除非上下文中清 楚地给出相反指示。还将理解的是,术语"包括"、"包含"、"具有"、和/或"含有"在本文中使 用时,指定所给出的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在,而不排除一个或多个 其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其群组的存在或者添加。
[0023]除非有相反的定义,否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有 示例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还将理解的是,术语(例如,常用字典 中所定义的那些术语)应该被解释为具有与它们在相关技术背景下的含义相一致的含义, 除非本文明确地另外定义。
[0024]图1示出了包括经由数字接口 120被连接的射频(RF)接收器140和基带处理器单元 180的装置100。图1示出了用于接收和解码经由例如移动通信网络(能够处理被传输到移动 设备或移动终端的有效载荷)接收的信号的处理链的特定示例。RF接收器140被提供在第一 半导体电路110上,第一半导体电路100例如可以是第一半导体管芯或第一半导体芯片。基 带处理单元180被提供在第二半导体电路130上,第二半导体电路130例如可以是第二半导 体管芯或第二半导体芯片。
[0025]接收的RF信号199通过例如天线元件或双工器(未示出)被提供给RF接收器140。接 收的RF信号199被提供给低噪声放大器(LNA)141,LNA 141可以对可能的弱信号进行放大, 而给信号添加尽可能少的噪声和失真。LNA 141对接收的RF信号199进行放大,并且将经放 大的信号提供给混频器142。
[0026] 图1中示出的接收器140包括两个信号路径140-1和140-2。信号路径140-1和140-2 相同地或相似地被创建(例如,针对低中频(IF)接收器或异质结构,执行所谓的C0RDIC算法 (坐标旋转数字计算机)的数字混频器或处理单元可以被包括以移动接收的信号的低IF)。 也就是说,信号路径140-1和140-2二者都包括相似的元件或具有相同功能的元件。例如,信 号路径140-1可用于从接收的RF信号199中生成数字同相分量(I)并且处理该同相分量。信 号路径140-2可用于从接收的RF信号199中生成数字正交分量(Q)并且处理该正交分量。然 而,其它信号表示(例如,极坐标表示)也是可行的,这产生另一设计。两个信号路径140-1、 140-2中包括的相同元件或具有相同功能的元件在下文中将仅针对信号路径140-1、140-2 中的一个进行描述以避免冗余。可以理解的是,针对单个元件给出的解释可以适用于信号 路径140-1、140-2二者中的相应元件。由于功能相同,仅单个标号被用于不同信号路径140-1、140-2内的相似的元件或具有相同功能的元件。
[0027]混频器142在接收器140中被用于将接收的RF信号199下混频至基带接收信号。混 频器142使用本地振荡器信号来下混频接收的RF信号199。被提供给信号路径140-1和140-2 中包括的相应混频器142的本地振荡器信号可以具有90°的相位差,以便生成同相分量和正 交分量。
[0028]混频器142生成的基带接收信号被提供给低通滤波器143,低通滤波器143对基带 接收信号进行滤波以便移除期望的频率带之外的信号分量。例如,期望的频率带可以包括 期望的接收信道的频率和一个或多个邻近接收信道的频率。
[0029]模拟频率滤波基带接收信号被提供给模数转换器(ADC) 144,ADC 144基于模拟基 带接收信号来提供数字基带接收信号。
[0030] 数字化的基带接收信号被提供给包括一个或多个抽取滤波器的单元145。抽取滤 波器降低了基带接收信号的采样速率。因此,后续处理单元中的处理努力可能被降低。例 如,抽取滤波器可以被实现为级联-积分-梳状-滤波器(CIOXIC可以增加来自ADC 144的 噪声成形信号的动态,并且将具有较大频率偏移的阻断(blocker)信号移动到期望信号。
[0031] 基带接收信号被提供给单元146,单元146包括低通滤波器用于邻近信道抑制。类 似于单元145,单元146允许降低基带接收信号的采样速率并且允许减少期望接收信道的频 率带之外的频率带中的信号分量。因此,仅含有邻近接收信道的滤波剩余物的基带接收信 号在单元146的输出处被提供。
[0032]在单元145和146中,基带接收信号的采样速率被降低至接近Nyquist-Shannon采 样定理给定的理论下限的采样速率。因此,单元145和146中的基带接收信号的采样速率的 降低不会引起信号信息的损失,这是由于仅基带接收信号的带宽被减小。
[0033]偏移-校正单元147被提供,偏移-校正单元147对基带接收信号的幅度(DC)偏移进 行估计。幅度偏移可能由前述处理元件内的系统效应产生。具体地,DC偏移可能由混频器 142和ADC 144产生。偏移-校正单元147还从基带接收信号中移除估计的DC偏移。例如,偏 移-校正单元147可以从基带接收信号的幅度中减去基带接收信号的平均幅度。
[0034]采样速率转换器148被用于将基带接收信号的采样速率转换为由数字接口 120使 用的采样速率。例如,数字接口的采样速率可以是通用移动电信系统(UMTS)中的基带信号 的符号速率的两倍。例如,符号速率可以是3,84MSPS(每秒百万样本),从而使得数字接口 120的采样速率可以是7,68MSPS。长期演进(LTE)系统可以使用30,72MSPS(LTE 20)的采样 速率,从而使得数字接口 120的采样速率可以是30,72MSPS。也就是说,被提供给采样速率转 换器148的基带接收信号的采样速率被转换为数字接口 120的当前采样速率。
[0035]采样速率转换器148之后跟随信号校正单元149。理想地,I分量和Q分量在相位上 应该是互相正交的并且具有相同的幅度。然而,由于信号路径中的信号路径环境和分量特 性不同,所以在相位和幅度上可能存在偏移,这需要被补偿。信号校正单元149校正相位变 化,由于LNA 141中针对LNA 141的不同增益设置的信号运行时间不同,该相位变化可能发 生。此外,信号校正单兀149对信号路径140-1中处理的I分量和信号路径140-2中处理的Q分 量之间的不平衡进行校正。当信号路径140-1和140-2的相应单元存在轻微的不匹配时,I分 量和Q分量之间的不平衡可能发生
[0036]包括信道滤波器的单元150被提供在信号校正单元149之后,并且将基带接收信号 的频率限制为期望接收信道的频率范围。也就是说,邻近接收信道的剩余物通过信道滤波 器被过滤,从而使得仅包含具有期望接收信道的频率的信号分量的基带接收信号可以被提 供。此外,该单元包含通带均衡器以补偿期望的接收信道的失真幅度和延迟特性,从而使得 通带均衡器输出的信号的信号特性实质上在期望的接收信道的频率带上在幅度上是恒定 的并且在相位上是线性的。例如,针对码分多址(CDMA)系统,信号校正单元149还可以对基 带接收信号进行脉冲成形以将来自天线元件(未示出)的总体期望根升余弦(RRC)滤波器响 应提供到信号校正单元149的输出。
[0037] 基带接收信号然后被提供给增益单元151。增益单元151将基带接收信号的幅度放 大增益因子倍至设定点,设定点可以例如接近数字接口 120的饱和水平。设定点可以被选择 为使得基带接收信号的幅度低于数字接口 120的饱和水平以便保存基带接收信号形式的信 号。换句话说,设定点可以被选择为使得对基带接收信号的裁剪(clipping)可以被避免。另 一方面,基带接收信号的幅度应该被选择为尽可能高以便最小化与数字接口 120的量化噪 声有关的失真。
[0038] 增益单元151的增益因子由增益控制单元152确定和控制。增益控制单元152可以 基于输入到增益单元151的基带接收信号的信号强度和由增益单元151输出的基带接收信 号的信号强度来确定增益因子。例如,输入到增益单元151的基带接收信号的信号强度由第 一信号强度确定单元153来确定,第一信号强度确定单元153确定数字域中ADC 144的输出 处的基带接收信号的信号强度。由增益单元151输出的基带接收信号的信号强度例如由第 二信号强度确定单元154来确定,第二信号强度确定单元154确定增益单元151的输出处的 基带信号的信号强度。由第一信号强度确定单元153和第二信号强度确定单元154确定的信 号强度被输入到增益控制单元152。例如,增益控制单元152将由第二信号强度确定单元154 确定的基带接收信号的最大幅度与选择的设定点进行比较。增益控制单元152因此判定当 前使用的增益因子是否需要被调整。此外,增益控制单元152例如使用由第一信号强度确定 单元153确定的信号强度来将增益因子调整到输入到增益单元151的基带接收信号的变化 信号强度。
[0039] 放大的基带接收信号被提供到数字接口 120,数字接口 120将基带接收信号传送到 包括基带处理单元180的第二半导体电路130。基带处理单元执行进一步的基带处理,例如 对由基带接收信号传输的符号的解映射。
[0040] 数字接口(DigRF)120能够传送具有特定位长度的基带接收信号的符号或数据值。 例如,位长度可以是10位。也就是说,基带接收信号的数据值或符号的幅度需要能由10位表 示,以便保存来自基带接收信号形式的信号。在该示例中,设定点被选择为使得基带接收信 号的最大幅度接近最大幅值减去波峰因子(用dB表示),波峰因子即指示基带接收信号的峰 值与有效值的比率。数字接口 120可以处理的最大幅值被称为饱和水平。如果数据格式是带 符号的10位整数格式,则10位带符号的整数可以处理的最大数值幅度是511。因此,针对增 益单元151的数值设定点应该是小于511但接近该值的值。例如,设定点可以被设为-12dB FS(相对全尺寸的分贝,Decibels relative to full scale)至_15dB FS的水平,即至比数 字接口 120的饱和水平低12dB的水平。一般认为,可以概述RF接收器140中的上述信号处理 对使例如表示基带接收信号的数据值或符号的10位整数适合例如10位宽数字接口 120来说 是必要的。
[0041] 在接收的RF信号199的信号强度动态变化的情况下,被提供给增益单元151的基带 接收信号的信号强度也可以变化。此外,基带接收信号中的不同数据分配可以使得被提供 给增益单元151的基带接收信号的信号强度不同。增益控制单元152可以调整增益单元的增 益因子以在一定程度上补偿信号强度变化。然而,增益控制单元152无法完美地补偿输入到 增益单元151的基带接收信号的信号强度变化(例如,在存在高带宽幅度变化的情况下)。因 此,由增益单元151输出的基带接收信号可以具有位于数字接口 120的饱和水平之上的幅 度。因此,基带接收信号形式的信号未被保存。也就是说,发生对基带接收信号的裁剪。这可 能使得装置100中的吞吐量降低。
[0042]换句话说,传统装置100可以使用慢的和精细的增益缩放以适应小的10位DigRF窗 口。这可以通过在RF芯片上使用数字控制回路并且在DigRF瓶颈处使用-12. . .-15dBFs水平 的设定点来完成。设定点可以被选为相当高的,接近静态信号条件下的峰值包络饱和,以最 小化10位DigRF量化噪声的负面影响。但是静态情境可能导致饱和从而导致吞吐量损失。 [0043]增益单元的增益因子的变化需要与基带处理单元180中的处理对准,以便确保具 有基带处理单元180期望的幅度范围中的幅度的基带接收信号被提供给基带处理单元180。 未对准可能在基带处理单元180中产生错误的处理,并且因此降低装置100中的吞吐量。因 此,要求在被包括在第一半导体电路110中的接收器140和被包括在第二半导体电路130中 的基带处理电路180之间交换关于增益因子的信息。
[0044]换句话说,如果数字增益变化未与基带块处理对准,则可能产生吞吐量降低。如果 具有衰落条件或具有不同数据分配的信号被接收,则由于发生信号水平变化的定期性,水 平控制回路可能使DigRF处的信号饱和,导致吞吐量降低。
[0045] 包括基带处理单元180的第二半导体电路130可以被提供在第一设计节点中,第一 设计节点比包括RF接收器140的第一半导体电路110的第二设计节点更小。
[0046] 半导体电路的设计节点与在其中制造半导体电路的技术节点有关。例如,14nm设 计节点描述用于制造半导体电路的技术节点,在该半导体电路中半间距(例如阵列中的相 同特征之间的距离的一半)是第一接线水平中的14nm。例如,半导体电路的第一接线水平中 的两个导体路径之间的一半距离可以是14nm。
[0047] RF接收器140包括多个处理单元,这需要相当大的区域,这是由于与半导体电路 130相比,半导体电路110的技术节点更大。多个处理单元还增加了半导体电路110的复杂 性。因此,装置100的总体尺寸是相当大的。
[0048]根据本文所描述的示例,对依赖高动态接收RF信号的信号的改善处理可以被实 现,同时与传统装置100相比,降低了用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置的总体尺 寸。
[0049] 图2示出了用于处理依赖接收的射频信号199的信号的装置200的示例。装置200包 括第一半导体电路210,第一半导体电路210包括RF接收器的第一部分240。第一半导体电路 210可以例如被实现为第一半导体管芯或第一半导体芯片。装置200还包括第二半导体电路 230,第二半导体电路230包括RF接收器的第二部分270。在一些示例(例如,与移动通信有关 的示例)中,第二半导体电路230还可以包括基带处理单元280。第二半导体电路230可以例 如被实现为第二半导体管芯或第二半导体芯片。此外,第一半导体电路210和第二半导体电 路230可以被提供在同一半导体芯片或封装内。
[0050] 装置200还包括数字接口 220,数字接口 220将与依赖接收的RF信号199的信号相关 的数据从第一半导体电路210传输到第二半导体电路230。
[00511第一半导体电路210还包括第一数据转换器250,第一数据转换器250将依赖接收 的RF信号199的信号的数据值从第一数据格式转换到第二数据格式,并且向数字接口 220提 供以第二数据格式表示数据值的数据。依赖接收的RF信号199的信号的数据值可以由RF接 收器的第一部分240提供给第一数据转换器250。
[0052]第二半导体电路230还包括第二数据转换器260,第二数据转换器260将以第二数 据格式表示数据值的数据转换到第一数据格式。第一数据格式的数据可以被提供给RF接收 器的第二部分270 AF接收器的第二部分270可以处理第一数据格式的数据,并且将经处理 的数据提供给基带处理单元280,基带处理单元280可以例如执行类似解映射或解调制的基 带处理。
[0053]将依赖接收的RF信号199的信号的数据值从第一数据格式转换到第二数据格式可 能允许减少要经由数字接口 220被传输到第二半导体电路230的数据的量。各种数据格式可 以用于第一数据格式和第二数据格式。例如,用于以第一数据格式表示数据值的位数可以 高于用于以第二数据格式表示数据值的位数。因此,与RF接收器的第一部分240和RF接收器 的第二部分270中的数据值的表示相比,数据值可以经由数字接口 220使用减少数量的位数 来传输。
[0054]在一些示例中,与第一数据格式相比,第二数据格式可以使用减少数量的位数,并 且可以以第二数据格式表示的数值范围几乎包括可以以第一数据格式表示的数值范围的 全部(例如,至少95%)。因此,经由数字接口 220可传输的数值范围可以等价于(即几乎等 于)可以在RF接收器的第一部分240和RF接收器的第二部分270中表示的数值范围。然而,减 少数量的位数可用于经由数字接口 220的传输。
[0055]在一些实施例中,第一数据格式可以包括整数格式,并且第二数据格式可以包括 浮点格式。在浮点格式中,数值范围可以被表示为与可由整数格式表示的数值范围等价或 几乎相同。然而,与整数格式相比,浮点格式可以使用减少数量的位数,这是由于浮点格式 的指数记法使能高动态。例如,用于以整数格式表示数据值的位数可以来自从14处开始并 且在17处结束的间隔,并且用于以浮点格式表示数据值的位数可以来自从8处开始并且在 11处结束的间隔。
[0056]作为示例,装置200可以在接收器的第一部分240和接收器的第二部分270中使用 14位整数表示,并且针对数字接口 220使用浮点格式的10位表示。与使用与针对接收器140 和数字接口 120的数据格式相同的数据格式(例如,10位整数表示)的装置100相比,数字接 口 220上的负载可以与数字接口 120上的负载相同或相似。然而,装置200可以提供针对数据 值的表示的更大的数值范围。因此,在向数字接口提供信号用于传输之前对信号幅度的复 杂的和易于出错的缩放可以在装置200中被避免。
[0057]在某些示例中,第二半导体电路230可以被提供在比第一设计节点更小的第二设 计节点中,其中第一半导体电路210被提供在第一设计节点中。例如,第二半导体电路被提 供在5nm至14nm设计节点中,并且第一半导体电路被提供在14nm至65nm设计节点或更大的 设计节点中。RF接收器的第二部分被提供在第二半导体电路230上,从而使得相比于第一半 导体电路210上的等价RF接收器部分,RF接收器的第二部分270的尺寸可以被减小。因此,相 比于传统装置100,装置200的尺寸可以被减小。此外,相比于被包括在装置100的第一半导 体电路110中的RF接收器140,被包括在第一半导体电路210中的RF接收器的第一部分240的 复杂度可以被降低。
[0058]图2中示出的装置200的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或下面 描述的一个或多个示例相对应的一个或多个额外的可选特征。
[0059] 一些示例涉及用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置。用于处理依赖接收的 射频信号的信号的装置包括:用于提供半导体电路的第一装置,包括用于接收射频的装置 的第一部分和用于将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换到第二数 据格式的装置。用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置还包括:用于提供半导体电路 的第二装置,包括用于接收射频的装置的第二部分和用于将以第二数据格式表示数据值的 数据转换到第一数据格式的装置。此外,用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置包括 用于将与依赖接收的射频信号的信号有关的数据从用于提供半导体电路的第一装置传输 到用于提供半导体电路的第二装置的装置。用于将依赖接收的射频信号的信号的数据值从 第一数据格式转换到第二数据格式的装置被配置为向用于传输与依赖接收的射频信号的 信号有关的数据的装置提供以第二数据格式表示数据值的数据。
[0060]用于提供半导体电路的第一装置可以由上面或下面(例如,图2)所述的第一半导 体电路来实现。用于提供半导体电路的第二装置可以由上面或下面(例如,图2)所述的第二 半导体电路来实现。用于接收射频的装置的第一部分可以由上面或下面(例如,图2)所述的 RF接收器的第一部分来实现。用于接收射频的装置的第二部分可以由上面或下面(例如,图 2)所述的RF接收器的第二部分来实现。用于将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第一 数据格式转换到第二数据格式的装置可以由上面或下面(例如,图2)所述的第一数据转换 器来实现。用于接收射频的装置的第二部分和用于将以第二数据格式表示数据值的数据转 换到第一数据格式的装置可以由上面或下面(例如,图2)所述的第二数据转换器来实现。用 于将与依赖接收的射频信号的信号有关的数据从用于提供半导体电路的第一装置提供到 用于提供半导体电路的第二装置的装置可以由上面或下面(例如,图2)所述的数字接口来 实现。
[0061] 图3和图4示出了数据值从第一数据格式到第二数据格式以及从第二数据格式返 回到第一数据格式的转换过程的示例。图3和图4中所示的示例可以示出第一数据转换器 250和第二数据转换器260中对依赖接收的RF信号199的信号的数据值的转换。
[0062] 图3示出了以第一数据格式表示为带符号的14位整数的数据值到带符号的10位浮 点数的转换。带符号的14位整数的第1位(即最左边的位或最高有效位(MSB))可以表示所表 示的数据值的符号。例如,值〇可以被分配为正号,而值1可以被分配为负号。然而,分配反之 亦然。带符号的14位整数的第2位到第14位可以表示以二进制表示的数据值的幅度。在图3 中所示的示例中,带符号的14位整数001110111 10110表示十进制记法中的值3830。
[0063] 带符号的14位整数可以通过带符号的10位浮点数来近似。带符号的10位浮点数的 第1位(即最左边的位或MSB)可以表示所表示的数据值的符号s。例如,值0可以被分配给正 号,而值1可以被分配给负号。然而,分配反之亦然。带符号的10位浮点数的第2位到第7位可 以被分配给浮点数的尾数m,并且带符号的10位浮点数的第8位到第10位可以被分配给浮点 数的指数e。然而,对尾数和指数的位数的其它分配也是可能的。在图3中所示出的示例中, 带符号的10位浮点数s: 0m: 111011 e: 110表示十进制记法中的值3776。
[0064]在图3中所示的示例中,带符号的10位浮点数s: 0m: 111011 e: 110被转换回带符号 的14位整数00111011000000(表示十进制记法中的值3776)。
[0065]例如,第一数据转换器250可以将依赖接收的RF信号199的信号的数据值(表示为 带符号的14位整数)转换为带符号的10位浮点数,并且将带符号的10位浮点数提供给数字 接口 220。数字接口 220可以将带符号的10位浮点数传送到半导体电路230,并且第二数据转 换器260(被提供在半导体电路230中)可以将带符号的10位浮点数转换回带符号的14位整 数。
[0066]从图3中所示的示例中显而易见的是,整数-浮点数-整数转换在某些示例中可能 不是完全精确的。然而,这样的转换误差是可以忽略的。
[0067]由于依赖接收的RF信号199的信号的信号强度是变化的,所以它的数据值的幅度 可能动态变化。因此,图3中所示的数据格式的动态范围(例如,可以表示的最大可能值和最 小可能值之间的比率)可能是很重要的方面。
[0068] 图3中所示的带符号的14位整数可以表示8191(作为01111111111111)和1(作为 00000000000001)之间的值(绝对值被考虑)。以分贝(dB)为单位的动态范围(DR)可以例如 根据以下式子来确定
[0070] 因此,带符号的14位整数的动态范围为78.27dB。
[0071] 图3中所示的带符号的10位浮点数可以表示8064(s:0 m:llllll e:lll)和l(s:0 m:000001 e:000)之间的值。因此,带符号的10位浮点数的动态范围为78,13dB,为带符号的 14位整数的动态范围的99%以上,并且因此等价于带符号的14位整数的动态范围。可以由 带符号的10位浮点数表示的数值范围包括可以由带符号的14位整数表示的数值范围的 99%以上。然而,针对表示几乎相同的数值范围,与带符号的整数格式的14位相比,带符号 的浮点格式仅可以使用10位。
[0072] 在某些示例中,可以由数字接口220传送的数据值的位数可以被限制为8到11的数 目。此外,接收器的第一部分240可以使用14到17位带符号的整数用于表示依赖接收的RF信 号199的信号的数据值。因此,经由数字接口 220传送作为例如带符号的10位浮点数的数据 值允许传输的动态范围等价于使用例如带符号的14位整数来表示数据值的接收器的第一 部分240的动态范围。
[0073] 图4示出了以第一数据格式表示为带符号的15位整数的数据值到带符号的11位浮 点数再返回到带符号的15位整数的转换,类似于图3中所示的情况。
[0074] 带符号的15位整数的第1位可以表示所表示的数据值的符号。带符号的15位整数 的第2位到第15位可以表示所表示的数据值的幅度。在图4中所示的示例中,带符号的15位 整数001110111010110表示十进制记法中的值7638。
[0075] 带符号的11位浮点数的第1位可以表示所表示的数据值的符号s。带符号的11位浮 点数的第2位到第8位可以被分配给浮点数的尾数m,并且带符号的11位浮点数的第9位到第 11位可以被分配给浮点数的指数e。然而,对尾数和指数的位数的其它分配也是可能的。在 图4中所示出的示例中,带符号的11位浮点数s :0m:1110111 e:l 10表示十进制记法中的值 7618〇
[0076] 针对图3中所示的示例,图4中所示的示例的近似在某些示例中可能不是完全精确 的。然而,带符号的11位浮点数的动态范围是84,22dB,其等价于带符号的15位整数的动态 范围(为84,28dB)。还针对图4中所示的示例,带符号的浮点数的动态范围包括带符号的整 数的动态范围的99%以上因此是等价的,其中与整数格式相比,浮点格式使用减少的位数。 可以由11位浮点数表示的数值范围包括可以由15位整数表示的数值范围的99%以上。类似 于图3中所示的示例,经由数字接口 220传输作为例如带符号的11位浮点数的数据值允许传 输的动态范围等价于使用例如带符号的15位整数来表示数据值的接收器的第一部分240的 动态范围。
[0077] 如果浮点数的指数e不为0,则尾数m的引导位1(例如,尾数m的MSB)在某些示例中 可能不能被传输。此外,如果浮点数的指数e为0,则尾数m的拖尾位1 (例如,尾数m的最低有 效位(LSB))在某些示例中可能不能被传输。例如,针对图4中所示的尾数m: 1110111,仅 110111可以被传送,这是由于指数是非零的(e: 110)。因此,带符号的10位(无尾数的引导位 或拖尾位1)浮点数可以替代带符号的11位浮点数被用于传输。针对图4中所示的示例,带符 号的10位浮点数可以是s:0m: 110111 e: 110。被忽略的引导位或拖尾位1可以由第二数据转 换器260考虑。例如,第二数据转换器260可以在将浮点数转换为例如如图4中所示的带符号 的整数之前将被忽略的引导位或拖尾位1添加到浮点数的尾数。因此,经由数字接口 220传 输作为例如带符号的10位浮点数(无尾数的引导位或拖尾位1)的数据值允许传输的动态范 围与用于表示数据值的带符号的11位浮点数的动态范围相同。然而,一位可以通过忽略尾 数的引导位或拖尾位1的表示被节省,从而使得数字接口 220上的负载可以被降低。
[0078] 如果浮点数的指数e是非零的,则尾数m的引导位1在某些示例中可能不能被传输。 此外,如果浮点数的指数e为〇,则尾数m的拖尾位0在某些示例中可能不能被传输。被忽略的 引导位1或拖尾位0可以由第二数据转换器260考虑。例如,第二数据转换器260可以在将浮 点数转换为例如如图4中所示的带符号的整数之前将被忽略的引导位1或拖尾位0添加到浮 点数的尾数。因此,经由数字接口 220传送作为例如带符号的10位浮点数(无尾数的引导位1 或拖尾位0)的数据值允许传输的动态范围与用于表示数据值的带符号的11位浮点数的动 态范围相同。然而,一位可以通过忽略尾数的引导位1或拖尾位0的表示被节省,从而使得数 字接口 220上的负载可以被降低。
[0079] 通常,用于以第一数据格式表示数据值的位数可能高于以第二数据格式表示数据 值的位数。此外,可以以第二数据格式(与第一数据格式相比,使用更少的位数)表示的数值 范围可以包括可以以第一数据格式表示的数值范围的至少95 %、98 %或99 %。
[0080] 换句话说,浮点I/Q信号格式可用于从RF电路到BB电路的数字I/Q数据传送。该浮 点格式可以使用与传统整数解决方案相同的总体位宽度和数据速率,但是可以使能更高的 数值动态,这是由于浮点数的指数。在不改变DigRF所需带宽的情况下,高动态信号质量可 以被实现。
[0081] 将数据从第一数据格式转换为第二数据格式并且返回到第三数据格式(例如,结 合图3和图4中所示)可以使用组合逻辑、逻辑状态机等被实现为硬件例程、或被实现为具有 程序代码的程序,其中程序代码被配置为当计算机程序在计算机或处理器上被执行时来执 行数据转换。
[0082] 图5和图6示出了经由数字接口 220从第一半导体电路210被传输到第二半导体电 路230的数据流的示例。图5示出了以第二数据格式表示数据值的数据由同相分量和正交分 量表示(笛卡尔表示,Cartesian representation)的情况。图6示出了以第二数据格式表示 数据值的数据由半径分量和相位分量表示(极坐标表示,polar representation)的情况。 [0083]图5示出了以第二数据格式表示数据值的数据(可以经由数字接口220被传送)的 数据流400-1的示例。以第二数据格式表示数据值的数据可以由同相分量410和正交分量 420表示。在图5中所示出的示例中,第二数据格式是带符号的11位浮点数,这类似于图4中 所示的情况。因此,同相分量410可以由一位宽符号411、七位宽尾数412和三位宽指数413表 示。正交分量420可以由一位宽符号421、七位宽尾数422和三位宽指数423表示。例如,经由 数字接口 220以带符号的11位浮点数传送具有同相分量410和正交分量420的数据值可能需 要22位。
[0084]图5还示出了数据流400-2的示例,数据流400-2可以允许经由数字接口 220使用针 对数据值的较低的总位数传输带符号的11位浮点格式的相同数据值。类似于数据流400-1, 数据流400-2可以包括针对数据值的同相分量的一位宽符号411和七位宽尾数412、以及针 对正交值的一位宽符号421和七位宽尾数422。然而,数据流400-2可以针对同相分量和正交 分量使用一个共同的指数430。针对同相分量和正交分量使用一个共同的指数430是可能 的,这是由于同相分量和正交分量通常可以在理想的接收器的第一部分240和等同物中具 有相似的幅度和90°相位差。使用一个共同的指数430可以允许经由数字接口 220利用19位 而不是22位(数据流400-1中的情况正是如此)传送带符号的11位浮点格式的数据值。
[0085] 然而,以第二数据格式表示数据值的数据可以具有与图5中所示的数据格式不同 的数据格式。例如,第二数据格式可以是具有一位宽符号、六位宽尾数和三位宽指数的带符 号的10位浮点格式。因此,经由数字接口 220以带符号的10位浮点格式传输具有同相分量和 正交分量的数据值可能需要20位。如果针对同相分量和正交分量使用一个共同的指数,则 可能需要17位。对本领域技术人员来说显而易见的是,以第二数据格式表示数据值的数据 的位数不限于上面的示例。
[0086] 通常,针对浮点格式的数据值的同相分量和正交分量使用一个共同的指数可以允 许减少表不数据值所需的位数。如果不止一个I分量样本和不止一个Q分量样本由一个共同 的指数表示,则数字接口 220上的有效载荷还可以被减小。因此,共同指数针对多个样本可 以仅被传输一次。
[0087] 图6示出了以第二数据格式表示数据值的数据(可以经由数字接口220被传送)的 数据流500的示例。以第二数据格式表示数据值的数据可以由半径分量510和相位分量520 表示。在图6中所示的示例中,第二数据格式包括组合整数和浮点格式。半径分量510可以例 如由具有七位宽尾数511和三位宽指数512的无符号的10位浮点表示。相位可以由10位宽整 数520表示。使用数据流500的数据格式可以允许经由数字接口 220使用20位传送数据值。来 自以整数格式表示的依赖接收的RF信号199的信号的数据值的数据流500可以在第一数据 转换器250中被生成。然而,包括组合整数和浮点格式的第二数据格式不限于上面的示例。 针对半径分量510和相位分量520的尾数511、指数512的不同位宽度的各种组合是可能的。
[0088] 数据流500可能由第一数据转换器利用较少的努力(与例如纯浮点格式中的上述 数据流相比)来生成,这是由于仅半径分量510需要被转换到带符号的10位浮点格式。此外, 数据流500可以提供与纯浮点格式的数据流的动态范围相等的动态范围,这是由于数据流 500可以针对半径分量510(可以复制依赖接收的RF信号199的信号的动态)提供七位宽尾数 511和三位宽尾数512。与针对半径分量510的无符号的浮点数相比,针对半径分量520的10 位宽整数的动态可以被降低,这是由于相位分量520的动态相比半径分量510的动态可以被 降低。
[0089] 此外,如果以浮点格式表示数据值的数据的指数不同于浮点格式中的最低可能指 数,则第一数据转换器250在某些示例中可能不向数字接口 220提供以浮点格式表示数据值 的数据的尾数的最高有效位。例如,如上面结合图4所述,如果浮点数的指数不为0,则尾数 的引导位1在某些示例中可能不能被传输,并且如果浮点数的指数为0,则尾数m的拖尾位1 在某些示例中可能不能被传输。例如,如上面结合图4所述,如果浮点数的指数不为0,则尾 数的引导位1在某些示例中可能不能被传输,并且如果浮点数的指数为0,则尾数的拖尾位0 在某些示例中可能不能被传输。因此,与例如图5中所示的数据流400-1或图6中所示的数据 流500相比,用于经由数字接口220传输以第二数据格式表示数据值的数据的位数可以被减 少。例如,与数据流400-1的7位宽尾数相比,6位宽尾数可以被使用。因此,带符号的11位浮 点格式的数据值可以经由数字接口 220利用20位而不是22位(数据流400-1中的情况正是如 此)被传输。与数据流500相比,6位宽尾数可以替代7位宽尾数511被使用,从而使得数据值 可以经由数字接口 220利用19位而不是20位(数据流500中的情况正是如此)被传输。使用无 引导位1/拖尾位〇、1的尾数的浮点数的动态范围可以与使用减少的位数具有完整尾数的浮 点数的动态范围相同。
[0090] 在第一数据转换器250和/或第二数据转换器260中将数据从第一数据格式转换到 第二数据格式(反之亦然)可以例如使用组合逻辑、逻辑状态机等被实现为硬件例程、或被 实现为具有程序代码的程序,其中程序代码被配置为当计算机程序在第一数据转换器250 和/或第二数据转换器260的计算机或处理器上被执行时来执行数据转换。
[0091] 图7示出了图2的装置200的实现方式的示例。具体地,图7示出了RF接收的第一部 分240和RF接收器的第二部分270的进一步的可选元件。
[0092] RF接收器的第一部分240可以包括低噪声放大器(LNA)241,LNA 241可以对可能的 弱信号进行放大,而给信号添加尽可能少的噪声和失真。LNA 241可以接收并放大接收的RF 信号199,并且将经放大的信号提供给被包括在RF接收器的第一部分240中的混频器242。 [0093] 如图7中示出的RF接收器的第一部分240和RF接收器的第二部分270可以包括两个 信号路径240-1和240-2。信号路径240-1和240-2可以等同地被创建。例如,信号路径240-1 和240-2二者都可以包括相似的元件或具有相同功能的元件。例如,信号路径240-1可用于 从接收的RF信号199中生成数字同相分量(I)并且处理该同相分量。信号路径240-2可用于 从接收的RF信号199中生成数字正交分量(Q)并且处理该正交分量。然而,其它信号表不(例 如,极坐标表示)也是可行的,这产生另一设计。两个信号路径240-1、240-2中包括的相同元 件或具有相同功能的元件在下文中将仅针对信号路径240-1、240-2中的一个进行描述以避 免冗余。可以理解的是,针对单个元件给出的解释可以适用于信号路径240-1、240-2二者中 的相应元件。由于功能相同,仅单个标号被用于不同信号路径240-1、240-2内的相似的元件 或具有相同功能的元件.
[0094]混频器242可以将接收的RF信号199下混频至依赖接收的RF信号的信号。混频器 242可以使用本地振荡器信号来下混频接收的RF信号199。被提供给信号路径140-1和140-2 中包括的相应混频器242的本地振荡器信号可以具有90°的相位差,以便生成同相分量和正 交分量。例如,混频器242可以被配置为执行直接转换,即混频器242可以使用等同于或非常 接近期望信号的载波频率的频率。依赖接收的RF信号199的信号可以例如是基带接收信号。 [0095]混频器242生成的依赖接收的RF信号199的信号被提供给滤波元件243,滤波元件 243对依赖接收的RF信号199的信号进行滤波以便移除期望的频率带之外的信号分量。例 如,期望的频率带可以包括期望的接收信道的频率和一个或多个邻近接收信道的频率。滤 波元件243可以例如包括低通滤波器。滤波元件243例如可以在期望接收信道周围执行粗糙 的滤波。例如,滤波元件243可以过滤期望接收信道的频率带之外的任意信号分量。
[0096] RF接收器还可以包括ADC 244。依赖接收的RF信号199的模拟信号可以由滤波元件 243提供给ADC 244,并且ADC 244可以基于依赖接收的RF信号199的模拟信号来提供依赖接 收的RF信号199的数字信号。
[0097]依赖接收的RF信号199的数字信号还可以被提供给第一采样速率降低单元245,第 一采样速率降低单元245降低依赖接收的RF信号199的信号的采样速率。因此,后续处理单 元中的处理努力可能被降低。例如,第一采样速率降低单元245可以包括抽取滤波器,抽取 滤波器可以被实现为CIC滤波器。第一采样速率降低单元245还可以包括低通滤波器以校正 依赖接收的RF信号199的抽取信号中的抽取误差。此外,低通滤波器可以降低依赖接收的RF 信号199的信号的带宽。例如,依赖接受的RF信号199的信号的频率范围可能被低通滤波器 限制变窄。因此,邻近期望接收信道的接收信道的信号分量还可以被减少。
[0098] RF接收器的第一部分240可以可选地包括第二采样速率降低单元246,第二采样速 率降低单元246降低依赖接收的RF信号199的信号的采样速率。第二采样速率降低单元246 可以以与第一采样速率降低单元245相同的方式被实现。第二采样速率降低单元246可以允 许进一步降低依赖接收的RF信号199的信号的采样速率,并且允许减少期望接收信道的频 率带之外的频率带中的信号分量。因此,仅含有邻近接收信道的滤波剩余物的依赖接收的 RF信号199的信号可以在第二采样速率降低单元246的输出处被提供。
[0099]在第一采样速率降低单元245和第二采样速率降低单元246中,基带接收信号的采 样速率被降低至接近Nyquist-Shannon采样定理给定的理论下限的采样速率。因此,基带接 收信号的采样速率的降低在某些示例中可能不会引起信号信息的损失,这是由于仅基带接 收信号的带宽被减小。
[0100]换句话说,RF侧处用于邻近信道功率降低(包括输出处的速率抽取)的低通滤波器 可以在经由DigRF和它的整数-浮点数-整数转换传送该信号之前降低邻近信道功率。该滤 波器在某些示例中可能不具有平的通带传送特性(该松弛可以降低低通滤波器的阶数)。 [0101]偏移-校正单元247可以被包括在RF接收器的第一部分240中。偏移-校正单元247 可以估计依赖接收的RF信号199的信号的DC偏移。DC偏移可能由前述处理元件内的系统效 应产生。例如,DC偏移可以由混频器242产生。偏移-校正单元247还可以从依赖接收的RF信 号199的信号中移除估计的DC偏移。例如,偏移-校正单元247可以从依赖接收的RF信号199 的信号的幅度中减去依赖接收的RF信号199的信号的平均幅度。然而,偏移-校正单元247可 以使用用于从依赖接收的RF信号199的信号中移除DC偏移的各种其它技术。
[0102] RF接收器的第一部分240还可以包括第一信号信息单元248。第一信号信息单元 248可以确定与依赖接收的RF信号199的信号有关的第一信号强度。例如,第一信号信息单 元248可以确定由ADC 244输出的依赖接收的RF信号199的信号的信号强度。第一信号信息 单元248可以向LNA241提供与依赖接收的RF信号199的信号有关的第一信号强度。LNA 241 因此可以调节用于对接收的RF信号199进行放大的模拟增益因子。替代地,第一信号信息单 元248可以确定LNA 241的模拟增益因子,并且将它提供给LNA 241。第一信号信息单元248 还可以确定与接收的RF信号199有关的模拟增益信息。例如,第一信号信息单元248可以确 定LNA 241的模拟增益或可以由LNA 241提供与模拟增益有关的信息。关于与依赖接收的RF 信号199的信号有关的第一信号强度的信息还可以被提供给偏移-校正单元247,偏移校正 单元可以使用该信息来估计DC偏移。
[0103] 依赖接收的RF信号199的信号可以由偏移-校正单元247提供给被包括在第一半导 体电路210中的第一数据转换器250。第一数据转换器250将依赖接收的射频信号199的信号 的数据值从第一数据格式转换到第二数据格式,并且向数字接口 220提供以第二数据格式 表示数据值的数据。针对将数据从第一数据格式转换到第二数据格式的示例针对例如图3 和图4来描述。
[0104] 数字接口 220可以包括用于传送如图7中所示的信号路径240-1和信号路径240-2 的第二数据格式的数据的两个单独的元件。然而,数字接口 220还可以被实现为用于传送信 号路径240-1和信号路径240-2的第二数据格式的数据的单个元件。针对由数字接口 220传 送的数据流的示例针对例如图5和图6来描述。
[0105] 换句话说,与装置100相比,I/Q采样速率可能不受整数-浮点数-整数转换的影响, 这是因为DigRF接口的字长度与传统装置中的字长度相同(例如为10位)。
[0106] 被包括在第二半导体电路230中的第二数据转换器260从数字接口 220接收以第二 数据格式表示数据值的数据,并且将以第二数据格式表示数据值的数据转换到第一数据格 式。针对用于将数据从第二数据格式转换到第一数据格式的示例针对例如图3和图4来描 述。
[0107] 第一数据格式的数据可以被提供给RF接收器的第二部分270。
[0108] 在某些示例中,第一数据转换器250可以生成与以第一数据格式表示数据值的数 据和以第一数据格式表示前述数据值的数据之间的差异相对应的差异值。第一数据转换器 可以将差异值从第一数据格式转换到第二数据格式,并且向数字接口 220提供以第二数据 格式表示差异值的数据。第二数据转换器260可以例如将以第二数据格式表示差异值的数 据转换到第一数据格式,并且使用以第一数据格式表示前述数据值的数据和差异值生成以 第一数据格式表示数据值的数据。
[0109] 在相当高的DC偏移和/或连续波(CW)激励的情况下,使用差异值可以允许改善的 信号传输。CW激励可以表征依赖接收的RF信号199的信号中的串扰信号,串扰信号可能由针 对混频器242的本地振荡器信号中的一个到其它本地振荡器信号中的串扰或泄露引起,这 是因为这两个本地振荡器信号的频率可以在混频器242的输入处被提供。
[0110] 与从第一数据格式到第二数据格式以及返回到第一数据格式的转换有关的转换 误差可能针对经由数字接口 220的对差异值的传输而累积。例如,来自如上所述结合例如图 3的转换整数格式到浮点格式以及返回到整数格式的转换误差可能累积。因此,适当的数据 值校正处理可以在第一数据转换器250或第二数据转换器260中被执行。例如,针对图3中所 示的整数-浮点数-整数转换,被提供给数字接口 220的浮点格式的差异数据值可以在第一 数据转换器250中被校正从整数格式到浮点格式引起的转换误差。转换误差可以由例如第 一数据转换器250计算,从而使得浮点格式的差异数据值可以被校正该误差。 为了校正数字接口 220的传输误差,偏移-校正单元可以被提供在接收器的第二部 分270中。例如,传输误差可以引起对以第二数据格式传送的差异数据值的修改。因此,如例 如由第二数据转换器260提供的以第一数据格式表示数据值的数据和以第一数据格式表示 后续数据值的数据可能是错误的。传输误差可以引起接收器的第二部分270中依赖接收的 RF信号199的信号的DC变化。因此,偏移-校正单元可以校正传输误差。关于例如图7中所示 的装置200,偏移-校正单元247可以被提供在接收的第二部分270中而不是接收器的第一部 分240中。
[0112] 如图7中所示,RF接收器的第二部分270可以包括采样速率转换器271。采样速率转 换器271可以将与依赖接收的RF信号199的信号有关的采样速率转换为依赖基带处理单元 280的采样速率的采样速率。
[0113] 与图1中所示的装置100相比,与输入到采样速率转换器271的依赖接收的RF信号 199的信号有关的采样速率可以被降低。如上所述,装置100的数字接口 120的采样速率可以 是UMTS的符号速率的两倍。例如,针对符号速率为3.84MSPS,数字接口 120的采样速率可以 是7.68MSPS。具有被包括在RF接收器的第二部分270中的采样速率转换器271的装置200可 以允许数字接口 220处的采样速率为例如5MSPS。因此,由于采样速率较低,处理努力可以被 降低。考虑LTE,针对LTE20,装置100的数字接口 120的采样速率可以是30.72MSPS。针对 LTE20,具有被包括在RF接收器的第二部分270中的采样速率转换器271的装置200可以允许 数字接口 220处的采样速率为例如26.88MSPS。例如,根据Nyquist-Shannon采样定理,针对 LTE20的采样速率的理论下限是19MSPS。因此,装置200可以使能接近理论下限的采样速率。 因此,由于采样速率较低,处理努力可以被降低。
[0114] 换句话说,利用位于BB侧的分数转换器,IQ流的采样速率可以被选为比传统方法 更低,这导致D i g R F接口上的更低的流量。例如,针对L T E 2 0,传统阵容10 0可以使用 30.72MSPS的采样速率,在装置的示例中可以使用19MSPS和30.72MSPS之间的采样速率。通 过在基带侧上具有分数转换器,可以实现DigRF有效载荷中的进一步的减少。可以使用 30.72MSPS和19MSPS之间的采样频率,并且可以在基带侧上完成高达30.72MSPS的分数速率 转换,而在DigRF接□处例如仅使用26.88MSPS。
[0115] 频率滤波器272可以在采样速率转换器271之后被提供。频率滤波器272可以在给 定频率带内提供依赖接收的RF信号199的信号。频率滤波器272可以例如包括信道滤波器以 将依赖接收的RF信号199的信号的频率限制为期望接收信道的频率带。例如,近接收信道的 剩余物通过信道滤波器被过滤,从而使得仅包含具有期望接收信道的频率的信号分量的依 赖接收的RF信号199的信号可以被提供。此外,信道滤波器可以由补偿第一采样速率降低单 元245和第二采样速率降低单元246引起的不合需要的通带波纹。频率滤波器272可以包括 通带均衡器以补偿期望的接收信道的失真幅度和延迟特性,从而使得由频率滤波器272输 出的信号的信号特性实质上在期望的接收信道的频率带上在幅度上是恒定的并且在相位 上是线性的。
[0116] 换句话说,BB侧上的信道滤波器可用于补偿由RF侧引起的不合需要的通带波纹 (除脉冲成形和剩余阻带抑制之外)。
[0117] RF接收器的第二部分270可以包括增益单元273。增益单元273可以使用增益因子 修改从第二数据格式被转换到第一数据格式的数据的幅度。RF接收器的第二部分270还可 以包括用于确定增益因子的增益控制单元274。增益控制单元274可以例如基于由第一信号 信息单元248提供的第一信号强度和/或模拟增益信息和由第二信号信息单元275提供的与 依赖接收的RF信号199的信号有关的第二信号强度来确定增益因子。例如,增益单元273的 输出处的依赖接收的RF信号199的信号的信号强度可以被确定为由第二信号信息单元275 提供的第二信号强度。增益单元273可以被提供在频率滤波器272的下游以确保仅期望接收 信道的频率带内的信号分量被放大。
[0118] 换句话说,RF侧上不需要增益单元和增益控制(AGC),这是由于与整数格式相比浮 点具有较高的动态范围。因此,因为AGC和数字增益块是在BB侧上,BB和RF之间的通信被减 少。
[0119] 信号校正单元276还可以被包括在RF接收器的第二部分260中以校正信号路径 240-1和240-2中处理的信号之间的不平衡。理想地,I分量和Q分量在相位上应该是互相正 交的并且具有相同的幅度。然而,由于信号路径中的信号路径环境和分量特性不同,可能存 在相位偏移和/或幅度偏移。信号校正单元276可以校正相位变化,当LNA 241中针对LNA 241的不同增益因子的信号运行时间不同时相位变化可能发生。此外,信号校正单元276可 以对信号路径240-1中处理的I分量和信号路径240-2中处理的Q分量之间的不平衡进行校 正。当信号路径240-1和240-2的相应单元存在轻微的不匹配时,I分量和Q分量之间的不平 衡可能发生。例如,信号路径240-1、240-2二者中的相应单元在某些示例中可能表现不绝对 相同(针对电子设备通常是这样的情况),从而使得I分量和Q分量之间的轻微的变化-不平 衡可能发生。信号校正单元276可以允许检测和校正这样的不平衡。
[0120]由信号检测单元276输出的依赖接收的RF信号199的信号可以被提供给基带处理 单元280。基带处理单元280可以执行基带处理,例如对由依赖接收的RF信号199的信号传输 的符号的解映射。
[0121] 与图1中所示的装置100相比,装置200可以允许在第二半导体电路230(包括基带 处理单元280)中提供RF频率接收器的部分。因此,与装置100的半导体电路110相比,携带RF 接收器的第一部分240的半导体电路210的复杂度可以被降低。此外,与装置100相比,如果 第二半导体电路230被提供在比第一半导体电路210的设计节点更小的设计节点中,第一半 导体电路210和第二半导体电路230的组合的尺寸可以被减小。
[0122] 换句话说,具有到基带(BB)芯片的数字接口的RF收发器在每一代中可能变得更复 杂。通常收发器被建造在比基带芯片的设计节点/芯片更老的设计节点/芯片上。将某些数 字块移动到BB可能使得总体调制解调器组合管芯的尺寸(RF+BB)更小并且使得RF更简单。 正使用数字接口(例如,DigRF)的传统解决方案可能在RF侧上使用若干数字块,这增加了RF 接收器的总体管芯尺寸和复杂度。所提出的解决方案可以减少RF收发器侧上的这些努力 (例如,RF侧上的较少的滤波和信号处理),从而使得总体调制解调器(RF+BB)管芯尺寸更小 (尤其针对BB在较小的设计节点/芯片处理上的那些情况)。
[0123] 图7中所示的装置200的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或上面 或下面所描述的一个或多个示例相对应的一个或多个额外的可选特征。
[0124] 图8示出了装置300,装置300可以是图7中所示的装置200的示例的变型。RF接收器 的第一部分240、第一数据转换器250和数字接口 220可以等同于图7所示的那些。然而,第二 数据转换器260相对RF接收器的第二部分270的布置不同于图7中所示的情况。此外,接收器 的第二部分的结构稍不同于图7所示的接收器的第二部分的结构。
[0125] 在装置300中,增益单元273被提供在第二数据转换器260的上游。例如,以第二数 据格式表示数据值的数据被提供给图8中所示的示例中的增益单元273。增益单元273可以 使用增益因子修改以第二数据格式表示数据值的数据的幅度。接收器的第二部分270可以 包括用于确定增益因子的增益控制单元277。增益控制单元277可以基于由第一信号信息单 元248提供的第一信号强度和/或模拟增益信息和与依赖接收的RF信号199的信号有关的第 二信号强度来确定增益因子。
[0126] 接收器的第二部分270可以包括第二信号信息单元291。第二信号信息单元291可 以确定与依赖接收的RF信号199的信号有关的第二信号强度。例如,第二信号信息单元291 可以基于由基带处理单元280提供的信息来确定第二信号强度。基带处理单元280可以例如 向第二信号信息单元291提供在基带处理单元280中确定的依赖接收的RF信号199的信号的 信号强度。此外,基带处理单元280还可以向第二信号信息单元291提供进一步的信息,例如 针对UMTS的参考信号接收功率(RSRP)或针对LTE系统的公共导频信道(CPICH)功率信息。信 息可以例如由基带处理单元280的信道估计单元281提供给第二信号信息单元291。
[0127] 第二信号信息单元291可以向第一增益调节单元277-3提供第二信号强度,第一增 益调节单元277-3可以基于第二信号强度来确定辅助增益因子。
[0128] 增益控制单元277还可以包括第二增益调节单元277-4,第二增益调节单元277-4 可以从第一信号信息单元248接收第一信号强度和/或模拟增益信息。第二增益调节单元 277-4可以基于第一信号强度和/或模拟增益信息来确定针对辅助增益因子的校正。例如, 第二增益调节单元277-4可以包括查找表,查找表存储针对第一信号强度和模拟增益信息 的不同组合的校正。
[0129] 辅助增益因子和针对辅助增益因子的校正可以被提供给增益因子确定单元277-1,增益因子确定单元277-1基于这些输入来确定增益因子。例如,增益因子确定单元277-1 可以包括加法器,加法器将针对辅助增益因子的校正添加到辅助增益因子,并且将结果作 为增益因子提供给增益单元273。
[0130]将增益单元273放置在第二数据转换器260的上游可以允许对依赖RF信号199的信 号的更鲁棒的放大。例如,对浮点格式的1 〇位数据值的幅度可以由增益单元273修改。如上 所讨论的,浮点格式可以具有与使用更多位(例如14位)来表示数据值的整数格式的动态范 围等同的动态范围。因此,浮点格式可以提供充足的净空(headroom),例如数据值的实际幅 度和最大可能幅度之间的充足的差异。因此,与例如图7中所示的装置200相比,增益因子可 以较低精确地被调节。对依赖接收的RF信号199的信号的水平的精细调节可以通过基带处 理单元280的前馈单元281完成,前馈单元281可以将来自信道估计单元281的依赖接收的RF 信号199的信号反馈到映射单元或基带处理单元280的其它元件。因此,相比例如图7中所示 的装置200,第二半导体电路230的能耗可以被降低。
[0131] 由于增益因子针对变化的信号强度可以较不精确地被调节,变化的信号强度可能 与信号或衰减的接收的RF信号199中的变化的数据分配有关,与图1中所示的装置100中所 用的设定点缩放相比,对依赖接收的RF信号199的信号的裁剪可以被阻止。
[0132] 换句话说,数字增益可以被粗糙地调节从而被调节地较不频繁(以使IQ信号适配 例如数字基带信号处理的12-14位窗口)。因此,可以实现信号质量的进一步增加。对映射器 的等级的精细调节可以由前馈至映射器的信道估计器来完成。粗粗的浮点缩放可用于适配 具有较大的净空的较大的(例如,12-14位)字长窗口。该粗糙的缩放可以由基带信道估计器 控制(与时隙同步)。适配宽量化窗口可以提供到饱和的较大净空,同时还维持良好的量化 噪声。这对于具有定期水平变化(如定期改变数据分配或衰减情境)的情境来说是有优势 的。
[0133] 在装置200以及在装置300中,增益单元273被提供在第二半导体电路230中,第二 半导体电路230还包括基带处理单元280。与图1中的装置100相比,可以促进将增益单元273 的增益因子与基带处理单元280中的处理对准,这是由于关于增益因子的信息的交换仅在 接收器的第二部分270和基带处理单元280(这二者都被提供在第二半导体电路230中)中被 要求。在第一半导体电路210和第二半导体电路230之间交换用于将增益因子与基带处理单 元280中的处理对准的信息可以被避免。换句话说,数字增益可以与BB时隙处理同步。
[0134] 在装置300中,图7中所示的信号校正单元276的功能被分开。不平衡校正可以由不 平衡校正单元279执行,不平衡校正单元279可以被提供在频率滤波器272的下游。相位校正 单元278可以被提供在第二数据转换器260和采样速率转换器271之间。相位校正单元278可 以校正与例如LNA 241中针对不同模拟增益因子的不同运行时间有关的相位变化。
[0135] 相位校正单元278可以由相位信息单元278-1提供相位校正信息。相位信息单元 278-1可以由第一信号信息单元248提供模拟增益信息,并且基于模拟增益信息来确定相位 校正信息。例如,相位信息单元278-1可以包括查找表,查找表存储与模拟增益信息有关的 相位校正信息。
[0136] 此外,相位信息单元278-1和第二增益调节单元277-4可以通过同步单元290被同 步。同步单元290可以从与第一信号强度和/或模拟增益信息有关的第一信号信息单元248 接收时序信息。同步单元290可以确保相位信息单元278-1和第二增益调节单元277-4处理 相应的第一信号强度和/或相应的模拟增益信息。
[0137] 装置300的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或上面或下面所描述 的一个或多个示例相对应的一个或多个额外的可选特征。
[0138] 在某些示例中,偏移-校正单元可以被提供在接收器的第二部分270中。关于例如 图7或图8中所示的装置200,偏移-校正单元247可以被提供在接收器的第二部分270而不是 接收器的第一部分240中。偏移-校正单元可以校正DC偏移分块(block-wise),例如就数据 块而言。增益控制单元(例如图7中所示的增益控制单元274或图8中所示的增益控制单元 277)可以确定增益因子分块。例如,增益调节和DC偏移移除可以在数据样本已在其上被确 定的相同块上被执行。分块处理可以指示样本的序列归因于称为块的实体。某些属性然后 可以使用内的所有样本来得到,例如用于例如DC偏移的校正的平均幅度。因此,可能未引入 额外的延迟。例如,在接收器1〇〇(其中DC偏移校正和增益调节在RF接收器140中被执行)中, 每个块必须在每个块的第一 IQ样本经由数字接口 120被传送之前被完全存储重新处理的。 因此,DC偏移移除和增益调节都不能在RF接收器140中无滞后地被执行,这是因为块缓冲 (例如,时隙块)在数字接口 120处引入例如一个时隙的额外的延迟。
[0139] 接收系统的重要的方面是它的误差向量幅度(EVM),EVM是关于从接收的信号中计 算出的星座点偏离理想位置的度量。
[0140] 针对带符号的8位整数数字接口 120,增益单元151的设定点在-12dB Fs处的装置 100可以具有1 %的EVM,并且针对带符号的10位整数数字接口 120,增益单元151的设定点 在-12dB Fs处的装置100可以具有0.25%的EVM用于静态情境。例如,具有相当静态的信号 强度的情境。在动态情境中,裁剪可能发生,这是由RF接收器140中使用的增益单元和设定 点引起。
[0141]针对静态情境的带符号的14位整数-数字接口 220处的带符号的10位浮点数-带符 号的14位整数数据转换,装置200或装置300可以具有可比的EVM。在动态情境下,裁剪可以 被避免,这是由数字接口 220处的浮点格式和对接收器的第二部分270中的增益单元273的 配设引起。尽管针对装置200、300的EVM在某些情况下与装置100相比可能是有点高的,对依 赖接收的RF信号的信号的裁剪可以被避免。此外,低于1%的EVM可以确保对装置200、300中 的星座点的充足计算。
[0142]图9示意性地示出了包括根据本文所述示例的装置200的移动通信设备或移动电 话或用户设备900的示例。装置200可以包括第一半导体电路210、数字接口 220和第二半导 体电路230。移动通信设备900的天线元件910可以被耦合到装置200以向包括射频接收器的 第一部分240的第一半导体电路210提供接收的射频信号。为此,移动通信设备可以被提供 具有较不复杂的和缩减尺寸的芯片的射频接收器。
[0143] 移动通信设备900的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或上面或下 面所描述的一个或多个示例相对应的一个或多个额外的可选特征。
[0144] 第一半导体电路210和第二半导体电路230二者的各种元件已在上面的描述中作 为单独的元件被示出。应该注意的是,半导体电路的元件中的所有元件或一些元件可以被 实现为共同的元件。例如,本文所述的一个或多个元件可以被实现为处理单元的功能。
[0145] -种用于处理接收的射频信号的方法的示例通过流程图的方式被示出在图10中。 方法包括:在被包括在第一半导体电路中的射频接收器的第一部分中将依赖接收的射频信 号的信号的数据值从第一数据格式转换1〇〇〇到第二数据格式。方法还包括:向数字接口提 供1002以第二数据格式表示数据值的数据。此外,方法包括:经由数字接口将以第二数据格 式表示数据值的数据从第一半导体电路传送1004到包括射频接收器的第二部分的第二半 导体电路。方法还包括:在射频接收器的第二部分中,将以第二数据格式表示数据值的数据 装换1006到第一数据格式。
[0146] 可选地,向数字接口提供1002以第二数据格式表示数据值的数据可以包括:生成 与第一数据格式的数据值和第一数据格式的前述数据值之间的差异相对应的差异值;将差 异值从第一数据格式转换到第二数据格式;向数字接口提供以第二数据格式表示差异值的 数据。
[0147] 方法可以可选地包括:在射频接收器的第二部分中将与依赖接收的射频信号的信 号有关的采样速率转换1008为依赖基带处理单元的采样速率的采样速率。
[0148] 可选地,方法可以包括:在射频接收器的第二部分中使用增益因子修改1010从第 二数据格式被转换为第一数据格式的数据的幅度。
[0149] 方法可以可选地包括下面的处理1012:在射频接收器的第一部分中确定与依赖接 收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信息; 在射频接收器的第二部分中确定与依赖接收的射频信号的信号有关的第二信号强度;以及 在射频接收器的第二部分中基于第一信号强度和/或模拟增益信息和第二信号强度来确定 增益因子。
[0150] 作为替代,方法可以可选地包括:在射频接收器的第二部分中使用增益因子修改 1014以第二数据格式表示数据值的数据的幅度。
[0151] 方法还可以可选地包括下面的处理1016:在射频接收器的第一部分中确定与依赖 接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信 息;以及在射频接收器的第二部分中基于第一信号强度和/或模拟增益信息和由基带处理 单元提供的信号信息来确定增益因子。
[0152] 可选地,在射频接收器的第二部分中将以第二数据格式表示数据值的数据转换 1006为第一数据格式可以包括:将以第二数据格式表示数据值的幅度被修改的数据转换为 第一数据格式。
[0153] 方法可以可选地包括:在射频接收器的第二部分中对依赖接收的射频信号的信号 进行频率滤波1018。
[0154] 可选地,方法还可以包括:在射频接收器的第二部分中将依赖接收的射频信号的 信号的幅度修改依赖接收的射频信号的信号的平均幅度。依赖接收的射频信号199的信号 的幅度可以被分块修改依赖接收的射频信号199的信号的平均幅度,因此增益因子可以被 分块确定。
[0155] 结合所提出的概念或上面或下面(例如图1-9)所述的一个或多个示例提到了方法 的更多细节和方面。方法可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或上面或下面所描述 的一个或多个示例相对应的一个或多个额外的可选特征。
[0156] 本文所述的示例可以被概述为如下:
[0157] 示例1是一种用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置,包括:第一半导体电 路,包括射频接收器的第一部分和第一数据转换器,第一数据转换器被配置为将依赖接收 的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换为第二数据格式;第二半导体电路,包括 射频接收器的第二部分和第二数据转换器,第二数据转换器被配置为将以第二数据格式表 示数据值的数据转换为第一数据格式;以及数字接口,被配置为将与依赖接收的射频信号 的信号有关的数据从第一半导体电路传送到第二半导体电路,其中第一数据转换器被配置 为向数字接口提供以第二数据格式表示数据值的数据。
[0158] 在示例2中,第二半导体电路还包括:基带处理单元。
[0159] 在示例3中,用于以第一数据格式表示数据值的位数高于用于以第二数据格式表 示数据值的位数。
[0160] 在示例4中,在示例3的装置中,可以以第二数据格式表示的数值范围包括可以以 第一数据格式表示的数值范围的至少95%。
[0161] 在示例5中,在示例1、2或3的装置中,第一数据格式包括整数格式,并且第二数据 格式包括浮点格式。
[0162] 在示例6中,在示例5的装置中,用于以整数格式表示数据值的位数是来自从14处 开始并且在17处结束的间隔,并且用于以浮点格式表示数据值的位数是来自从8处开始并 且在11处结束的间隔。
[0163] 在示例7中,在示例5或示例6的装置中,以第二数据格式表示数据值的数据包括同 相分量和正交分量,其中,第一数据转换器被配置为使用针对同相分量和正交分量的一个 共同指数提供以浮点格式表示数据值的数据。
[0164] 在示例8中,在示例1到4中任一项所述的装置中,以第二数据格式表示数据值的数 据包括半径分量和相位分量,其中第一数据格式包括整数格式,并且其中在第二数据格式 中,半径分量包括浮点格式并且相位分量包括整数格式。
[0165] 在示例9中,示例5、6或8的装置的第一数据转换器被配置为使得如果以浮点格式 表示数据值的数据的指数不同于浮点格式中的最低可能指数,则不向数字接口提供以浮点 格式表示数据值的数据的尾数的最高有效位。
[0166] 在示例10中,第一数据转换器被配置为:生成与第一数据格式的数据值和第一数 据格式的前述数据值之间的差异相对应的差异值;将差异值从第一数据格式转换到第二数 据格式;以及向数字接口提供以第二数据格式表示差异值的数据。
[0167] 在示例11中,射频接收器的第二部分包括至少一个采样速率转换器,该至少一个 采样速率转换器被配置为将与依赖接收的射频信号的信号有关的采样速率转换为依赖基 带处理单元的采样速率的采样速率。
[0168] 在示例12中,射频接收器的第二部分包括至少一个增益单元,该至少一个增益单 元被配置为使用增益因子修改从第二数据格式被转换到第一数据格式的数据的幅度。
[0169] 在示例13中,示例12的装置的接收器的第一部分包括第一信号信息单元,第一信 号信息单元被配置为确定与依赖接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收 的射频信号有关的模拟增益信息;接收器的第二部分包括第二信号信息单元,第二信号信 息单元被配置为确定与依赖接收的射频信号的信号有关的第二信号强度;并且接收器的第 二部分包括增益控制单元,增益控制单元被配置为基于第一信号强度和/或模拟增益信息 和第二信号强度来确定增益因子。
[0170] 在示例14中,射频接收器的第二部分包括至少一个增益单元,该至少一个增益单 元被配置为使用增益因子修改以第二数据格式表示数据值的数据的幅度。
[0171] 在示例15中,示例14的装置的接收器的第一部分包括第一信号信息单元,第一信 号信息单元被配置为确定与依赖接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收 的射频信号有关的模拟增益信息;以及接收器的第二部分包括增益控制单元,增益控制单 元被配置为基于第一信号强度和/或模拟增益信息和由基带处理单元提供的信号信息来确 定增益因子。
[0172] 在示例16中,示例14或15的装置的第二数据转换器被配置为:对由增益单元修改 的以第二数据格式表示数据值的数据进行转换。
[0173] 在示例17中,射频接收器的第二部分包括至少一个频率滤波器,该至少一个频率 滤波器被配置为在给定频率带内提供依赖接收的射频信号的信号。
[0174] 在示例18中,示例13或实例15的装置的射频接收器的第二部分包括偏移-校正单 元,偏移校正单元被配置为将依赖接收的射频信号的信号的幅度修改依赖接收的射频信号 的信号的平均幅度,其中偏移校正单元和增益控制单元被配置为分块处理依赖接收的射频 信号的信号。
[0175] 在示例19中,第二半导体电路被提供在第二设计节点中,第二设计节点小于提供 第一半导体电路的第一设计节点。
[0176] 在示例20中,示例19的装置的第二半导体电路被提供在5至14nm的设计节点中,并 且示例19的装置的第一半导体电路被提供在14至65nm的设计节点或更大的设计节点中。
[0177] 示例21是一种移动通信设备,包括根据示例1到20中任一项的用于处理依赖接收 的射频信号的信号的装置。
[0178] 在示例22中,移动通信设备还包括被耦合到装置的至少一个天线。
[0179]示例23是一种用于处理依赖接收的射频信号的信号的装置,包括:用于提供半导 体电路的第一装置,包括用于接收射频的装置的第一部分和用于将依赖接收的射频信号的 信号的数据值从第一数据格式转换到第二数据格式的装置;用于提供半导体电路的第二装 置,包括用于接收射频的装置的第二部分和用于将以第二数据格式表示数据值的数据转换 到第一数据格式的装置;以及用于将与依赖接收的射频信号的信号有关的数据从用于提供 半导体电路的第一装置提供到用于提供半导体电路的第二装置的装置,其中用于将依赖接 收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换到第二数据格式的装置被配置为向用 于传送与依赖接收的射频信号的信号有关的数据的装置提供以第二数据格式表示数据值 的数据。
[0180]在示例24中,用于提供半导体电路的第二装置还包括用于基带处理的装置。
[0181]在示例25中,针对示例23或示例24的用于处理的装置,用于以第一数据格式表示 数据值的位数高于用于以第二数据格式表示数据值的位数。
[0182] 在示例26中,在示例25的用于处理的装置中,可以以第二数据格式表示的数值范 围包括可以以第一数据格式表示的数值范围的至少95%。
[0183] 在示例27中,在示例23、24或25的装置中,第一数据格式包括整数格式,并且第二 数据格式包括浮点格式。
[0184] 在示例28中,在示例27的装置中,用于以整数格式表示数据值的位数是来自从14 处开始并且在17处结束的间隔,并且用于以浮点格式表示数据值的位数是来自从8处开始 并且在11处结束的间隔。
[0185] 在示例29中,在示例26或示例27的装置中,以第二数据格式表示数据值的数据包 括同相分量和正交分量,其中,用于将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第一数据格 式转换到第二数据格式的装置被配置为使用针对同相分量和正交分量的一个共同指数提 供以浮点格式表示数据值的数据。
[0186] 在示例30中,在示例23到26中任一项所述的装置中,以第二数据格式表示数据值 的数据包括半径分量和相位分量,其中第一数据格式包括整数格式,并且其中在第二数据 格式中,半径分量包括浮点格式并且相位分量包括整数格式。
[0187] 在示例31中,示例27、28或30的装置的用于将依赖接收的射频信号的信号的数据 值从第一数据格式转换到第二数据格式的装置被配置为使得如果以浮点格式表示数据值 的数据的指数不同于浮点格式中的最低可能指数,则不向用于传送与依赖接收的射频信号 的信号有关的数据的装置提供以浮点格式表示数据值的数据的尾数的最高有效位。
[0188] 在示例32中,用于将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换到 第二数据格式的装置被配置为:生成与第一数据格式的数据值和第一数据格式的前述数据 值之间的差异相对应的差异值;将差异值从第一数据格式转换到第二数据格式;以及向用 于传送与依赖接收的射频信号的信号有关的数据的装置提供以第二数据格式表示差异值 的数据。
[0189] 在示例33中,用于接收射频的装置的第二部分包括至少一个用于将与依赖接收的 射频信号的信号有关的采样速率转换为依赖用于基带处理的装置的采样速率的采样速率 的装置。
[0190] 在示例34中,用于接收射频的装置的第二部分包括至少一个用于使用增益因子修 改从第二数据格式被转换到第一数据格式的数据的幅度的装置。
[0191] 在示例35中,示例34的装置的用于接收射频的装置的第一部分包括用于确定与依 赖接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信 息的装置;用于接收射频的装置的第二部分用于确定与依赖接收的射频信号的信号有关的 第二信号强度的装置;并且用于接收射频的装置的第二部分包括用于基于第一信号强度 和/或模拟增益信息和第二信号强度来确定增益因子的装置。
[0192] 在示例36中,示例23至33中任一项的装置的用于接收射频的装置的第二部分包括 至少一个用于使用增益因子修改以第二数据格式表示数据值的数据的幅度的装置。
[0193] 在示例37中,示例36的装置的用于接收射频的装置的第一部分包括用于确定与依 赖接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信 息的装置;以及用于接收射频的装置的第二部分包括用于基于第一信号强度和/或模拟增 益信息和由基带处理单元提供的信号信息来确定增益因子的装置。
[0194] 在示例38中,示例36或37的装置的用于将以第二数据格式表示数据值的数据转换 到第一数据格式的装置被配置为:对由增益单元修改的以第二数据格式表示数据值的数据 进行转换。
[0195] 在示例39中,用于接收射频的装置的第二部分包括至少一个用于在给定频率带内 提供依赖接收的射频信号的信号的装置。
[0196] 在示例40中,用于提供半导体电路的第二装置被提供在第二设计节点中,第二设 计节点小于提供用于提供半导体电路的第一装置的第一设计节点。
[0197] 在示例41中,示例40的装置的用于提供半导体电路的第二装置被提供在5至14nm 的设计节点中,并且示例40的装置的用于提供半导体电路的第一装置被提供在14至65nm的 设计节点或更大的设计节点中。
[0198] 示例42是一种用于处理依赖接收的射频信号的信号的方法,包括:在被包括在第 一半导体电路中的射频接收器的第一部分中将依赖接收的射频信号的信号的数据值从第 一数据格式转换到第二数据格式;向数字接口提供以第二数据格式表示数据值的数据;经 由数字接口将以第二数据格式表示数据值的数据从第一半导体电路传送到包括射频接收 器的第二部分的第二半导体电路;以及在第二半导体电路中将以第二数据格式表示数据值 的数据转换为第一数据格式。
[0199] 在示例43中,在示例42的方法中,用于以第一数据格式表示数据值的位数高于用 于以第二数据格式表示数据值的位数。
[0200] 在示例44中,在示例43的方法中,可以以第二数据格式表示的数值范围包括可以 以第一数据格式表示的数值范围的至少95%。
[0201] 在示例45中,在示例42或43的方法中,第一数据格式包括整数格式,并且第二数据 格式包括浮点格式。
[0202]在示例46中,在示例45的方法中,用于以整数格式表示数据值的位数是来自从14 处开始并且在17处结束的间隔,并且用于以浮点格式表示数据值的位数是来自从8处开始 并且在11处结束的间隔。
[0203]在示例47中,在示例45或示例46的方法中,以第二数据格式表示数据值的数据包 括同相分量和正交分量;以及以浮点格式表示数据值的数据使用针对同相分量和正交分量 的一个共同指数来提供。
[0204]在示例48中,在示例42到44中任一项所述的方法中,以第二数据格式表示数据值 的数据包括半径分量和相位分量,其中第一数据格式包括整数格式,并且其中在第二数据 格式中,半径分量包括浮点格式并且相位分量包括整数格式。
[0205]在示例49中,在示例45、46或48中任一项的方法中,如果以浮点格式表示数据值的 数据的指数不同于浮点格式中的最低可能指数,则不向数字接口提供以浮点格式表示数据 值的数据的尾数的最高有效位。
[0206]在示例50中,向数字接口提供以第二数据格式表示数据值的数据包括:生成与第 一数据格式的数据值和第一数据格式的前述数据值之间的差异相对应的差异值;将差异值 从第一数据格式转换到第二数据格式;以及向数字接口提供以第二数据格式表示差异值的 数据。
[0207] 在示例51中,方法还包括:在射频接收器的第二部分中将与依赖接收的射频信号 的信号有关的采样速率转换为依赖基带处理单元的采样速率的采样速率。
[0208] 在示例52中,方法还包括:在射频接收器的第二部分中使用增益因子修改从第二 数据格式被转换到第一数据格式的数据的幅度。
[0209] 在示例53中,示例52的方法还包括:在射频接收器的第一部分中确定与依赖接收 的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信息;在 接收器的第二部分中确定与依赖接收的射频信号的信号有关的第二信号强度;以及在接收 器的第二部分中基于第一信号强度和/或模拟增益信息和第二信号强度来确定增益因子。
[0210] 在示例54中,示例42至51中任一项的方法还包括:在射频接收器的第二部分中使 用增益因子修改以第二数据格式表示数据值的数据的幅度。
[0211]在示例55中,示例54的方法还包括:在射频接收器的第一部分中确定与依赖接收 的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与接收的射频信号有关的模拟增益信息;以 及在射频接收器的第二部分中基于第一信号强度和/或模拟增益信息和由基带处理单元提 供的信号信息来确定增益因子。
[0212]在示例56中,在示例54或55的方法中,将以第二数据格式表示数据值的数据转换 为射频接收器的第二部分中的第一数据格式包括:将以第二数据格式表示数据值的幅度被 修改数据转换为第一数据格式。
[0213]在示例57中,方法还包括:在射频接收器的第二部分中对依赖接收的射频信号的 信号进行频率滤波。
[0214]在示例58中,示例53或实例55的方法还包括:在射频接收器的第二部分中将依赖 接收的射频信号的信号的幅度修改依赖接收的射频信号的信号的平均幅度,其中依赖接收 的射频信号的信号的幅度可以被分块修改依赖接收的射频信号的信号的平均幅度从而增 益因子被分块确定。
[0215]示例59是一种其上存储有具有程序代码的程序的计算机可读存储介质,当程序在 计算机或处理器上被执行时,程序代码用于执行示例42到58中任一项的方法。
[0216] 示例60是一种具有程序代码的计算机程序,程序代码被配置为当计算机程序在计 算机或处理器上被执行时执行示例42到58中任一项的方法。
[0217] 在本文中,一些示例还旨在覆盖程序存储设备(例如,数字数据存储媒介),这些程 序存储设备是机器或者计算机可读的并且对机器可执行或者计算机可执行的程序指令进 行编码,其中这些指令执行上述方法的一些或所有动作。程序存储设备可以是例如,数字存 储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储媒介、硬驱动、或者光学可读的数字数据存储媒介。另 外的示例还旨在覆盖被编程为执行上述方法的动作的计算机、或者被编程为执行上述方法 的动作的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
[0218] 说明书和附图仅示出了本公开的原理。因此,应该理解的是,本领域技术人员将能 够设计出体现本公开的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置(尽管本文没有明确 描述或者示出)。另外,本文中记载的所有示例原则上明确旨在仅用于教导的目的以帮助读 者理解本公开的原理以及(一个或多个)发明人对改善本技术所贡献的概念,并且将被认为 不对这里具体记载的示例和条件进行限制。另外,本文关于本公开的原理、方面、和示例的 所有陈述、及其具体示例旨在涵盖其等同物。
[0219] 被表示为"用于…的装置"(执行某功能)的功能块应该分别被理解为包括被配置 为相应地执行某功能的电路的功能块。因此,"用于做某事的装置"也可以被理解为"被配置 为或者适于做某事的装置"。因此,被配置为执行某功能的装置不意味着该装置必须正在执 行该功能(在给定时刻)。
[0220] 包括被标记为"装置"、"用于提供传感器信号的装置"、"用于生成发送信号的装 置"等任意功能块的附图中示出的各种元件的功能可以通过使用诸如"信号提供器"、"信号 处理单元"、"处理器"、"控制器"等之类的专用硬件、以及能够结合适当软件执行软件的硬 件来提供。另外,本文描述为"装置"的任何实体可以对应于或者被实现为"一个或多个模 ±夬"、"一个或多个设备"、"一个或多个单元"等。当由处理器提供时,功能可以由单个专用处 理器、由单个共享处理器、或者由多个单独处理器(其中一些处理器可以被共享)提供。另 外,术语"处理器"或者"控制器"的明确使用不应该被认为排他地指代能够执行软件的硬 件,而可以隐含包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(R0M)、随机存取存储器 (RAM)、以及非易失性存储设备。其他传统的和/或定制的硬件也可以被包括。
[0221]本领域技术人员应该理解的是,这里的任何框图表示体现本公开的原理的说明性 电路的概念视图。类似地,将理解的是,任何流程图、流程示意图、状态变换图、伪码等表示 实质上可以被表示在计算机可读介质中并且因此可由计算机或者处理器执行的各种处理 (无论这样的计算机或者处理器是否被明确示出)。
[0222] 另外,下面的权利要求被合并在【具体实施方式】中,其中每个权利要求可以单独作 为独立的示例。当每个权利要求可以单独作为独立的示例时,要注意的是-尽管从属权利要 求可以在权利要求中引用与一个或多个其它权利要求的特定组合-其他示例也可以包括从 属权利要求与每个其他从属或者独立权利要求的主题的组合。除非声明具体组合不是希望 的组合,否则这些组合在这里被提出。另外,意图将权利要求的特征包括到任何其它独立权 利要求中,即使该权利要求不直接从属于该独立权利要求。
[0223] 还应该注意的是,说明书或权利要求中公开的方法可以由具有用于执行这些方法 的各个动作中的每个动作的装置的设备来实现。
[0224] 另外,要理解的是,说明书或权利要求书中公开的多个动作或功能的公开不应被 理解为按特定顺序。因此,多个动作或功能的公开不限于特定顺序,除非这些动作或功能由 于技术原因是不可互换的。另外,在一些示例中,单个动作可以包括或者可以被分解为多个 子动作。这些子动作可以被包括在该单个动作中或者是该单个动作的一部分(除非明确排 除)。
【主权项】
1. 一种用于处理依赖接收的射频信号(199)的信号的装置(200,300),包括: 第一半导体电路(210),所述第一半导体电路(210)包括射频接收器的第一部分(240) 和第一数据转换器(250),所述第一数据转换器(250)被配置为将依赖所述接收的射频信号 的信号的数据值从第一数据格式转换为第二数据格式; 第二半导体电路(230),所述第二半导体电路(230)包括射频接收器的第二部分(270) 和第二数据转换器(260),所述第二数据转换器(260)被配置为将以所述第二数据格式表示 所述数据值的所述数据转换为所述第一数据格式;以及 数字接口(220),所述数字接口(220)被配置为将与依赖所述接收的射频信号的信号有 关的数据从所述第一半导体电路(210)传输到所述第二半导体电路(230), 其中,所述第一数据转换器(250)被配置为向所述数字接口(220)提供以所述第二数据 格式表示所述数据值的所述数据。2. 如权利要求1所述的装置,其中所述第二半导体电路(230)还包括基带处理单元 (280)〇3. 如权利要求1或2所述的装置,其中用于以所述第一数据格式表示所述数据值的位数 高于用于以所述第二数据格式表示所述数据值的位数。4. 如权利要求3所述的装置,其中能够以所述第二数据格式表示的数值范围包括能够 以所述第一数据格式表示的数值范围的至少95%。5. 如权利要求1所述的装置,其中所述第一数据格式包括整数格式,并且所述第二数据 格式包括浮点格式。6. 如权利要求5所述的装置,其中 以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据包括同相分量和正交分量;以及 所述第一数据转换器(250)被配置为使用针对所述同相分量和所述正交分量的一个共 同指数提供以所述浮点格式表示所述数据值的所述数据。7. 如权利要求1所述的装置,其中 以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据包括半径分量和相位分量; 所述第一数据格式包括整数格式;以及 在所述第二数据格式中,所述半径分量包括浮点格式并且所述相位分量包括整数格 式。8. 如权利要求5或7所述的装置,其中所述第一数据转换器(250)被配置为使得如果以 所述浮点格式表示所述数据值的所述数据的指数不同于所述浮点格式中的最低可能指数, 则不向所述数字接口提供以所述浮点格式表示所述数据值的所述数据的尾数的最高有效 位。9. 如权利要求1所述的装置,其中所述第一数据转换器(250)被配置为: 生成与所述第一数据格式的数据值和所述第一数据格式的前述数据值之间的差异相 对应的差异值; 将所述差异值从所述第一数据格式转换到所述第二数据格式;以及 向所述数字接口( 220)提供以所述第二数据格式表示所述差异值的数据。10. 如权利要求1所述的装置,其中,所述射频接收器的第二部分(270)包括至少一个采 样速率转换器(271),所述至少一个采样速率转换器(271)被配置为将与依赖所述接收的射 频信号的信号有关的采样速率转换为依赖所述基带处理单元(280)的采样速率的采样速 率。11. 如权利要求1所述的装置,其中所述射频接收器的第二部分(270)包括至少一个增 益单元(273),所述至少一个增益单元(273)被配置为使用增益因子修改从所述第二数据格 式被转换到所述第一数据格式的所述数据的幅度。12. 如权利要求11所述的装置,其中 所述接收器的第一部分(240)包括第一信号信息单元(248),所述第一信号信息单元 (248)被配置为确定与依赖所述接收的射频信号的信号有关的第一信号强度和/或与所述 接收的射频信号(199)有关的模拟增益信息; 所述接收器的第二部分(270)包括第二信号信息单元(275),所述第二信号信息单元 (275)被配置为确定与依赖所述接收的射频信号(199)的信号有关的第二信号强度;并且 所述接收器的第二部分(270)包括增益控制单元(274),所述增益控制单元(274)被配 置为基于所述第一信号强度和/或所述模拟增益信息和所述第二信号强度来确定所述增益 因子。13. 如权利要求1所述的装置,其中所述射频接收器的第二部分(270)包括至少一个增 益单元(273),所述至少一个增益单元(273)被配置为使用增益因子修改以所述第二数据格 式表示所述数据值的数据的幅度。14. 如权利要求13所述的装置,其中 所述接收器的第一部分包括第一信号信息单元(248),所述第一信号信息单元(248)被 配置为确定与依赖所述接收的射频信号(199)的信号有关的第一信号强度和/或与所述接 收的射频信号(199)有关的模拟增益信息;以及 所述接收器的第二部分包括增益控制单元(277),所述增益控制单元(277)被配置为基 于所述第一信号强度和/或所述模拟增益信息和由所述基带处理单元(280)提供的信号信 息来确定所述增益因子。15. 如权利要求13或14所述的装置,其中所述第二数据转换器(260)被配置为:对由所 述增益单元(273)修改的以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据进行转换。16. 如权利要求1所述的装置,其中所述第二半导体电路(230)被提供在第二设计节点 中,所述第二设计节点小于在其中提供所述第一半导体电路(210)的第一设计节点。17. -种移动通信设备(900),包括根据权利要求1到16中任一项所述的用于处理依赖 接收的射频信号(199)的信号的装置(200,300)。18. -种用于处理依赖接收的射频信号(199)的信号的方法,包括: 在被包括在第一半导体电路(210)中的射频接收器的第一部分(240)中,将依赖所述接 收的射频信号的信号的数据值从第一数据格式转换为第二数据格式; 向数字接口( 220)提供以所述第二数据格式表示所述数据值的数据; 经由所述数字接口(220)将以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据从所述第 一半导体电路传输到包括射频接收器的第二部分(270)的第二半导体电路(230);以及 在所述第二半导体电路(230)中将以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据转 换为所述第一数据格式。19. 如权利要求18所述的方法,其中用于以所述第一数据格式表示所述数据值的位数 高于用于以所述第二数据格式表示所述数据值的位数。20. 如权利要求19所述的方法,其中能够以所述第二数据格式表示的数值范围包括能 够以所述第一数据格式表示的数值范围的至少95%。21. 如权利要求18所述的方法,其中所述第一数据格式包括整数格式,并且所述第二数 据格式包括浮点格式。22. 如权利要求21所述的方法,其中 以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据包括同相分量和正交分量;以及 使用针对所述同相分量和所述正交分量的一个共同指数提供以所述浮点格式表示所 述数据值的所述数据。23. 如权利要求18所述的方法,其中 以所述第二数据格式表示所述数据值的所述数据包括半径分量和相位分量; 所述第一数据格式包括整数格式;以及 在所述第二数据格式中,所述半径分量包括浮点格式并且所述相位分量包括整数格 式。24. 如权利要求21或23所述的方法,如果以所述浮点格式表示所述数据值的所述数据 的指数不同于所述浮点格式中的最低可能指数,则不向所述数字接口提供以所述浮点格式 表示所述数据值的所述数据的尾数的最高有效位。25. -种其上存储有具有程序代码的程序的计算机可读存储介质,当所述程序在计算 机或处理器上被执行时,所述程序用于执行权利要求18到24中任一项所述的方法。
【文档编号】H04B1/18GK106027073SQ201610101969
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】彼得·诺斯特, 马丁·卡斯特纳, 彼得·沃格勒
【申请人】英特尔Ip公司
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