专利名称：不具有锁相环频率合成器的接收机及其接收方法
技术领域：
与本发明一致的设备和方法涉及一种接收机和一种接收方法，更具体地讲，涉及这样一种接收机，该接收机使用能够根据选择的信道控制中心频率的数字信道滤波器，而不使用具有复杂的块结构和高电流消耗的锁相环(PLL)频率合成器，从而提高效率。
背景技术：
数字多媒体广播(DMB)是一种数字无线通信服务，其通过目前用于模拟电视(TV)广播的微波带来提供多媒体内容。为了提供这样的服务，应该确保有DMB芯片。因此，需要小尺寸和低功耗的芯片。数字信号处理研究和开发已经推出了一种具有高选择性的数字信道滤波器。因此，最近的趋势是选择低中频，执行选择的频率的模拟数字(A/D)转换，并对转换的频率进行数字滤波。
现在将参照图1至图2G来描述不使用数字信道滤波器而使用PLL频率合成器的接收机。图1是显示根据现有技术的具有PLL频率合成器的无线接收机的结构的示图。图2A至图2G是显示由图1的无线接收机的各个块输出的频率信号的频谱的示意图。
首先，可调谐的带通滤波器(BPF)10根据连接到接收机的主体(未显示)的信道选择来接收由天线接收到的射频(RF)信号以及数字解调器70的控制信号。可调谐的BPF 10使包括期望信号的宽带频率信号通过。图2A显示了由天线接收的信号“a”的频谱，图2B显示了由可调谐的BPF 10通过的信号“b”的频谱。可调谐的BPF 10使信号“a”的特定频谱通过，并输出中心频率为200MHz和208MHz的信号。低噪声放大器(LNA)20基于数字解调器70的控制信号来放大输出的信号以获得合适的增益，并输出放大的信号(信号“c”)。
压控振荡器(VCO)80产生本地振荡频率，并将该本地振荡频率提供给分频器120。分频器120按照可被预先确定的特定比率将从压控振荡器80提供的高频信号变换为低频信号，并将该低频信号提供给相位检测器100。相位检测器100将提供的信号与基准频率振荡器110提供的作为PLL频率合成器的基准的基准频率信号进行比较，并输出具有与这两个信号之间的差相应的占空比的信号。环路滤波器90接收由相位检测器100输出的信号，将接收的信号转换为DC控制信号，并将该DC控制信号输出到压控振荡器80。压控振荡器80根据DC控制信号产生本地振荡频率信号。如上所述，本地振荡频率信号被输入到分频器120。通过这种方式，形成了闭环，并且本地振荡频率被锁定在基于低频基准频率的频率。此外，压控振荡器80还将输出信号“d”发送到混合器30。可通过在各种音的频率中选择一种频率来产生输出信号“d”。例如，在图2D中，在虚线所表示的频率信号中，输出频率为195MHz(或203MHz)的信号。
混合器30将压控振荡器80输出的信号“d”与如图2C所示的由LNA放大的RF信号“c”进行混合，以执行频率下变换，并输出如图2E所示的中频(IF)信号“e”，该IF信号“e”具有与这两个信号的频率之间的差相应的固定频率。IF信号“e”是具有与信号“c”(200MHz)和信号“d”(195MHz)之间的差相应的5MHz的固定中心频率的IF信号。或者，当选择203MHz的信号而不选择195MHz的信号作为信号“d”时，可输出具有与信号“c”(208MHz)和信号“d”(203MHz)之间的差相应的5MHz的固定中心频率的IF信号。信道BPF 40接收IF信号“e”，选择性地仅使期望的信道通过。IF放大器50根据数字解调器70的控制信号来放大期望的信道。图2F和图2G分别显示了IF放大器50之前的信号“f”和IF放大器50之后的信号“g”。从图2F和图2G可看出，具有5MHz的固定中心频率的信号被选择并被输出。信号“g”被输入到A/D转换器60，并被转换为数字信号。数字解调器70接收数字信号并将其解调，并且将解调的数字信号输出到主体(未显示)的解码器。
在如上所述的接收机中，用于这种接收机的PLL频率合成器占用了很大比例的芯片布局区域，由此增加了成本。此外，由于PLL频率合成器需要多个块，诸如VCO、环路滤波器和分频器，所以电流消耗增加。其结果是，当在便携式装置中使用PLL频率合成器时，电池寿命减少。此外，由于可调谐的BPF 10应该同时执行信道选择和图像信道移除并根据信道来选择性地进行操作，所以性能降低。另外，制造过程变得更加复杂。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种接收机以及使用该接收机的接收方法，该接收机使用数字信道滤波器而不使用PLL频率合成器，以减小芯片的布局区域，简化系统，并降低电流消耗。
本发明的各方面不限于以上描述，本领域的技术人员通过下面的描述可清楚得知本发明的其它目的。
本发明的示例性实施例克服了上述缺点以及上面没有提到的其它缺点。但是，本发明不需要克服上述缺点，本发明的示例性实施例可不克服上述任何问题。
根据本发明的示例性实施例，提供一种接收机。该接收机包括射频(RF)接收单元，用于接收RF信号；频带选择单元，用于使RF接收单元接收的RF信号的频带通过；RF放大器，用于接收由频带选择单元通过的RF信号，并放大所述RF信号；低振荡(LO)信号发生器，用于产生具有固定频率的LO信号；混合器，用于将LO信号与放大的RF信号混合以降低放大的RF信号的频率，并输出混合的信号作为中频(IF)信号；IF放大器，用于接收IF信号并将其放大；模拟数字(A/D)转换器，用于将IF放大器放大的IF信号转换为数字信号；信道选择单元，用于选择性地使与特定信道相应的数字信号的频率通过。
该接收机还可包括数字解调器，用于对与由信道选择单元选择性地通过的频率相应的信号进行解调，并将解调的信号发送到主体。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种接收方法。该方法包括使射频(RF)接收单元接收的RF信号的频带通过；放大通过的RF信号；产生具有固定频率的低振荡(LO)信号；将LO信号与放大的RF信号混合，以降低放大的RF信号的频率；输出中频(IF)信号；放大IF信号；将放大的IF信号转换为数字信号；选择性地使与特定信道相应的数字信号的频率通过。
该接收方法还可包括对与选择性地通过的频率相应的数字信号进行解调，并发送解调的信号。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质包括用于控制计算机执行所述接收方法的程序。
通过参照附图来详细描述特定的示例性实施例，本发明的上述和其它方面将会变得更加清楚，其中图1显示根据现有技术的具有PLL频率合成器的接收机的结构的示图；图2A至图2G是显示从图1的接收机的各个块输出的频率信号的频谱的示意图；图3是显示根据本发明第一示例性实施例的不具有PLL频率合成器的接收机的结构的示图；图4A至图4H是显示从图3的接收机的各个块输出的频率信号的频谱的示意图；图5是显示根据本发明第二示例性实施例的接收方法的流程图。
具体实施例方式
通过参照下面的示例性实施例的详细描述和附图，本发明的优点和各方面以及实现这些优点和各方面的方法将会被更容易地理解。但是，可以按照不同形式来实施本发明的构思，而不应被理解为限于这里所阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例，以使得公开彻底和完整，并更全面地向本领域的技术人员传达本发明的构思，本发明仅由权利要求所限定。在整个说明书中，相同的标号表示相同的部件。
将参照所附的方框图和流程图来更全面地描述本发明的示例性实施例，在这些方框图和流程图中示出了本发明的示例性实施例。
图3是显示根据本发明第一示例性实施例的不使用PLL频率合成器而实现的接收机的结构的示图。图4A至图4H是显示从图3的接收机的各个块输出的频率信号的频谱的示意图。
参照图3，根据本发明第一示例性实施例的接收机包括频带选择单元310、RF放大器320、混合器330、IF放大器340、A/D转换器350、信道选择单元360、数字解调器370和低振荡(LO)信号发生器380。
频带选择单元310用于从RF接收单元接收RF信号，并且使RF信号的可被预先确定的频带通过。所述频带是指分配给连接到根据本发明第一示例性实施例的接收机的主体的无线通信方法的频带。例如，在T-DMB方法中，频带选择单元310使大约174MHz至大约216MHz的频带通过。参照图3，当输入信号“A”通过频带选择单元310时，信号“B”被输出。图3中的“A”点和“B”点的示例性信号分别显示在图4A和图4B中。例如，如图4B所示，具有200MHz和208MHz的中心频率的频率信号被输出。作为一种BPF的频带选择单元310不选择信道，而是同时选择包括所有信道的频带。
RF放大器320接收通过的RF信号“B”并将其放大。具体地讲，RF放大器320接收RF信号“B”，基于来自数字解调器370的用于放大的控制信号来将RF信号“B”放大，以获得可被预先确定的增益，并且输出放大的信号作为如图4C所示的信号“C”。
LO信号发生器380产生固定到具有一个大小的频率的频率信号。具体地讲，由于LO信号发生器380不使用PLL频率合成器，所以LO信号发生器380产生如图4D所示的LO频率信号“D”，LO频率信号“D”不考虑信道而被固定为单音。例如，在图4D中，LO频率信号的波形具有一个189MHz的音。
混合器330将RF放大器320放大的信号“C”与LO信号发生器380产生的LO信号“D”混合以降低RF信号的频率，并输出如图4E所示的IF信号“E”。
IF放大器340接收从混合器330输出的IF信号“E”，并将该信号放大。具体地讲，IF放大器340接收IF信号“E”，基于来自数字解调器370的用于放大的控制信号来将IF信号“E”放大，以获得可被预先确定的特定增益，并且输出放大的信号作为如图4F所示的信号“F”。信号“E”和通过将信号“E”放大而获得的信号“F”具有与信号“C”和信号“D”之间的差相应的中心频率。例如，在图4E和图4F中，信号“E”和信号“F”具有与200MHz和189MHz之间的差相应的11MHz的中心频率以及与208MHz和189MHz之间的差相应的19MHz的中心频率。
A/D转换器350将IF放大器340放大的IF信号“F”转换为如图4G所示的数字信号“G”。
信道选择单元360接收转换的数字信号“G”，并选择性地使与主体选择的特定信道相应的频率通过，所述主体连接到接收机并使用特定的无线通信方法。特定的无线通信方法可被预先确定。在信道选择单元360中使用的滤波器是数字信道滤波器，用于选择性地仅使与期望的IF信号相应的信道通过，并处理数字信号。由信道选择单元360选择的如图4H所示的信号“H”可以是如图4H所示的11MHz的信号，或者是19MHz的信号(在图4H中未示出)。在图4H中，为方便起见，仅选择了11MHz的信号。
数字解调器370对与信道选择单元360选择性地通过的频率相应的信号进行解调，并将解调的信号发送到主体。
在上述描述中，特定的无线通信方法可被应用于使用无线通信的各种方法，并且在数字多媒体广播(DMB)通信方法中尤其有效。可预先确定特定的无线通信方法。
术语“单元”，即，“模块”或“表”表示诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的软件或硬件组件。模块具有特定的功能。但是，模块不限于软件或硬件。模块可被制作在可寻址存储介质中，并且可被制作以再现至少一个处理器。因此，例如，模块包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、处理器、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和模块中设置的功能可被组合以通过较小数量的组件和模块来实现，或者可以被拆分以通过附加组件和模块来实现。此外，可实现这些组件和模块以在装置中再现至少一个CPU。
图5是显示根据本发明第二示例性实施例的接收方法的流程图。将参照图5来描述根据本发明第二示例性实施例的接收方法。
频带选择单元310使具有天线的RF接收单元接收的RF信号的频带通过(S502)。频带可被预先确定。所述频带是指分配给用于连接到根据本发明第一示例性实施例的接收机的主体的无线通信方法的频带。
RF放大器320接收通过的RF信号并放大该信号(S504)。RF放大器320还从数字解调器370接收用于放大的控制信号，并基于该控制信号来将RF信号放大，以获得可被预先确定的特定增益。
LO信号发生器380产生具有一个固定频率的LO信号，混合器330将产生的LO信号与放大的RF信号混合以降低信号的频率，并输出IF信号(S506)。IF放大器340接收IF信号并将其放大(S508)。A/D转换器350将放大的IF信号转换为数字信号(S510)。与RF放大器320相似，IF放大器340还从数字解调器370接收用于放大的控制信号，并基于该控制信号来将IF信号放大，以获得可被预先确定的特定增益。
信道选择单元360选择性地使与特定信道相应的转换的数字信号的频率通过(S512)。特定信道可被主体选择，所述主体连接到接收机并使用可被预先确定的特定无线通信方法。
数字解调器370对与选择性地通过的频率相应的信号进行解调(S514)。数字解调器还可将解调的信号发送到主体。
在上述描述中，通信方法可被应用于使用无线通信的各种方法，并且在数字多媒体广播(DMB)通信方法中尤其有效。
明显的是，根据本发明示例性实施例的不使用PLL频率合成器而实现的接收机的范围扩展到计算机可读记录介质，该计算机可读记录介质上记录有用于使计算机执行上述方法的程序。
虽然结合本发明特定的示例性实施例描述了本发明的构思，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对其进行各种修改和变化。因此，应该理解，上述示例性实施例在所有方面不是限制性的，而是示意性的。本发明的范围由权利要求所限定，而不是由描述所限定，因此，落入权利要求的界限和范围以及这些界限和范围的等同物之内的所有改变和修改应被理解为被权利要求所包含。
根据不使用PLL频率合成器而实现的接收机以及使用该接收机的接收方法，由于不使用PLL频率合成器，所以不需要组成PLL频率合成器的各种部件，由此简化了系统并减小了开发周期。
此外，可减小芯片的布局区域，由此降低了芯片的价格，并且可降低接收机的电流消耗，由此延长了电池寿命。
本发明示例性实施例的效果不限于上述效果，并且本领域的技术人员可从权利要求清楚得知其它效果。
权利要求
1.一种接收机，包括射频接收单元，用于接收射频信号；频带选择单元，用于使射频接收单元接收的射频信号的频带通过；射频放大器，用于接收由频带选择单元通过的射频信号，并放大所述射频信号；低振荡信号发生器，用于产生具有固定频率的低振荡信号；混合器，用于将低振荡信号与放大的射频信号混合以降低放大的射频信号的频率，并输出混合的信号作为中频信号；中频放大器，用于接收中频信号并将其放大；模拟数字转换器，用于将中频放大器放大的中频信号转换为数字信号；信道选择单元，用于选择性地使与特定信道相应的数字信号的频率通过。
2.根据权利要求1所述的接收机，其中，射频接收单元接收由发射站发送的射频信号。
3.根据权利要求1所述的接收机，其中，由连接到所述接收机并使用特定无线通信方法的主体选择所述特定信道。
4.根据权利要求1所述的接收机，还包括数字解调器，用于对与由信道选择单元选择性地通过的频率相应的信号进行解调。
5.根据权利要求4所述的接收机，其中，数字解调器将解调的信号发送到主体。
6.根据权利要求4所述的接收机，其中，射频放大器从数字解调器接收控制信号，并基于所述控制信号来放大射频信号。
7.根据权利要求6所述的接收机，其中，射频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
8.根据权利要求4所述的接收机，其中，中频放大器从数字解调器接收控制信号，并基于所述控制信号来放大中频信号。
9.根据权利要求8所述的接收机，其中，中频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
10.根据权利要求3所述的接收机，其中，所述频带是分配给所述特定无线通信方法的频带。
11.根据权利要求3所述的接收机，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
12.根据权利要求10所述的接收机，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
13.一种接收方法，包括使射频接收单元接收的射频信号的频带通过；放大通过的射频信号；产生具有固定频率的低振荡信号；将低振荡信号与放大的射频信号混合，以降低放大的射频信号的频率；输出中频信号；放大中频信号；将放大的中频信号转换为数字信号；选择性地使与特定信道相应的数字信号的频率通过。
14.根据权利要求13所述的接收方法，其中，放大通过的射频信号的步骤包括接收射频信号，放大中频信号的步骤包括接收中频信号。
15.根据权利要求13所述的接收方法，其中，由连接到所述接收机并使用特定无线通信方法的主体选择所述特定信道。
16.根据权利要求13所述的接收方法，还包括对与选择性地通过的频率相应的数字信号进行解调。
17.根据权利要求16所述的接收方法，还包括将解调的信号发送到主体。
18.根据权利要求13所述的接收方法，其中，放大通过的射频信号的步骤包括接收控制信号，并基于所述控制信号来放大通过的射频信号。
19.根据权利要求18所述的接收方法，其中，通过的射频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
20.根据权利要求13所述的接收方法，其中，放大中频信号的步骤包括接收控制信号，并基于所述控制信号来放大中频信号。
21.根据权利要求20所述的接收方法，其中，中频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
22.根据权利要求15所述的接收方法，其中，所述频带是分配给所述特定无线通信方法的频带。
23.根据权利要求15所述的接收方法，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
24.根据权利要求22所述的接收方法，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
25.一种计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质包括用于控制计算机执行权利要求13所述的接收方法的程序。
26.根据权利要求25所述的计算机可读记录介质，其中，放大通过的射频信号的步骤包括接收射频信号，放大中频信号的步骤包括接收中频信号。
27.根据权利要求25所述的计算机可读记录介质，其中，由连接到所述接收机并使用特定无线通信方法的主体选择所述特定信道。
28.根据权利要求25所述的计算机可读记录介质，还包括对与选择性地通过的频率相应的数字信号进行解调。
29.根据权利要求28所述的计算机可读记录介质，还包括将解调的信号发送到主体。
30.根据权利要求25所述的计算机可读记录介质，其中，放大通过的射频信号的步骤包括接收控制信号，并基于所述控制信号来放大通过的射频信号。
31.根据权利要求30所述的计算机可读记录介质，其中，通过的射频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
32.根据权利要求25所述的计算机可读记录介质，其中，放大中频信号的步骤包括接收控制信号，并基于所述控制信号来放大中频信号。
33.根据权利要求32所述的计算机可读记录介质，其中，中频信号基于所述控制信号被放大以获得特定增益。
34.根据权利要求27所述的计算机可读记录介质，其中，所述频带是分配给所述特定无线通信方法的频带。
35.根据权利要求27所述的计算机可读记录介质，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
36.根据权利要求34所述的计算机可读记录介质，其中，所述特定无线通信方法是数字多媒体广播方法。
全文摘要
提供一种不使用锁相环频率合成器而实现的接收机以及一种不使用锁相环频率合成器而实现的接收机的接收方法。所述接收机包括射频(RF)接收单元、频带选择单元、RF放大器、低振荡(LO)信号发生器、混合器、IF放大器、模拟数字(A/D)转换器以及信道选择单元。所述接收方法包括使射频(RF)接收单元接收的RF信号的频带通过；放大通过的RF信号；产生具有固定频率的低振荡(LO)信号；将LO信号与放大的射频信号混合，以降低放大的RF信号的频率；输出中频(IF)信号；放大IF信号；将放大的IF信号转换为数字信号；选择性地使与特定信道相应的数字信号的频率通过。
文档编号H04N5/44GK1953338SQ20061013576
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月19日 优先权日2005年10月20日
发明者李廷浩, 朴重锡 申请人:三星电子株式会社