节能的无线接收器、通信系统和用于无线通信接收器的节能方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线接收器利用切换可调式模拟数字转换器的节能装置与方法。该装置主要包括：一天线；一天线切换器；一零中频射频接收器；以及一基频解调器。通过一第一控制讯号及一第二控制讯号控制所包含于一可调式模拟数字转换器中的具有至少两个切换器与至少两个管线式级单元的开与关状态，且通过一第三讯号控制的至少两个具有多级低噪声放大器的开或关状态及至少两个具有多级的可变增益放大器的增益，可明显的节省包含于基频解调器的数字模拟转换器所消耗的功率。
【专利说明】节能的无线接收器、通信系统和用于无线通信接收器的节能方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种节能的无线接收器与系统及其操作的方法，不仅只限于无线局域网络(Wireless Local Area Networks, WLAN)的使用，特别之处在于其利用一种可调整输出位数的模拟数字转换器以达节能效果。
【背景技术】
[0002]在无线局域网络的应用中，发射器(Transmitter)至接收器(Receiver)的距离将造成接收讯号的强度变化，其最大动态范围高达100dB。因此，为了能更加精准控制动态范围的变化，自动增益控制(Automatic Gain Control AGC)系统的使用已被广泛地应用在无线局域网络接收器中。一般而言，在面临邻近有其他无线局域网络或蓝牙用户，所产生的多重路径干扰或相邻频道干扰，通过一个具有8至10位的模拟数字转换器的使用，可得到理想的讯号分辨率，进而达到最高的数据译码速率及峰均值比(Peak-to-Average-Ratio,PAR)。然而，如此的操作方式将会致使硬件上面所消耗的功率比传统的操作方式要来的更多。举例来说，假使将一具有标准规范802.11系统的接收器置于其系统的存取点(AccessPoint)附近时，接收器中的模拟数字转换器系统仅需使用较小部分位就能达到其功能要求。在这样的情况下，节省模拟数字转换器功率便极具意义。换句话说，在该接收器中，若能将一具有10位的管线式模拟数字转换器调整为具有8位的管线式模拟数字转换器，其可轻易地至少20%的功率使用。于2000年代初期，在应用于无线局域网络的收发器(Transceiver)中通常包括了三个芯片:一功率放大器(Power Amplifier, PA)芯片、一射频收发器(RF Transceiver)芯片以及一整合式的基频(Base Band)与媒介访问控制(Medium Access Control, MAC)芯片。除此之外，为了再降低无线局域网络收发器的整体成本，整合具有功率放大功能以及射频收发器的芯片也已问世。近年来，虽然也有采用额外的功率放大器，但单一芯片无线局域网络的收发器已逐渐成为主流。
[0003]图1所示为一用于无线局域网络系统中的无线收发器的电路方块图，其中包括了直接转换接收器(Direct-Conversion Receiver),通常为一零中频接收器。广义的来说，其包括了 4个主要电路方块，其分别为:一天线11、一天线切换器12、一发射器20以及一接收器10。更详细的来说，接收器10的完整结构亦如图1所示。一典型的接收器10包括两组主要电路方块图:一射频接收器30以及一基频解调器40。而射频接收器30还包括:一第一级低噪声放大器(LowNoise Amplifier, LNA) 13a、一第二级低噪声放大器(Low NoiseAmplifier, LNA) 13b、一对混频器14a与14b、一对通道选择滤波器17a与17b，以及一对具有多阶可变增益放大器(Variable Gain Amplifiers, VGA’ s) 18a 与 18b。
[0004]其中，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常被用来以放大所接收到具有最小失真的微弱讯号，换言之，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常被用来提高接收器(Receiver)的灵敏度(Sensitivity)。为了能拥有最佳的灵敏度，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b通常各自提供一超过15dB的增益以及一介于1.5至2.5dB间的噪声指数(Noise Figure, NF)。
[0005]若是遇到较强接收讯号时，通常会将部分或全部的第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b之一或全部关闭，第一级低噪声放大器13a与第二级低噪声放大器13b的输出端与一对混频器14a、14b连结，为使直接转换接收器接收讯号能更精确，必须使用两混频器(Mixer)来提供同相(In-Phase)基频讯号与正交(Quadrature)基频讯号。一混频器14a运用由频率合成器(Synthesizer) 16产生的载波做为其一输入源,而第二级低噪声放大器13b的输出端则作为其一另一输入源，进而将接收到的射频讯号转换成同相(In-Phase)基频讯号，即所谓的I信道(1-Channel)讯号并作为混频器14a的输出讯号。另一混频器14b则使用90度相位差载波(90-degree Phase-Shifted Carrier) 15作为一输入源，第二级低噪声放大器13b的输出端则作为另一输入源，进而将接收到的射频讯号转换成正交(Quadrature-Phase)基频讯号，即所谓的Q信道(Q-Channel)讯号并作为混频器14b的输出讯号。以下所述,所接收到的同相(In-Phase)基频讯号或正交(Quadrature)基频讯号将分别以I信道(1-Channel)讯号与Q信道(Q-Channel)讯号表示。接下来的步骤中，I信道(1-Channel)讯号与Q信道(Q-Channel)讯号的处理方式基本上相同，因此将以处理I信道(1-Channel)讯号的方法为例。
[0006]对I信道(1-Channel)讯号而言,混频器14a输出的讯号经由低通滤波器17a,将相邻通道干扰(Adjacent Channel Interferences, ACI)以及混频器输出讯号中的倍频讯号过滤掉。接着，I通道(1-Channel)滤波器17a输出端与可变增益放大器模块(VariableGain Amplifiers, VGA) 18a连接，以进行增益调整。在可变增益放大器模块(Variable GainAmplifiers，VGA)18a中，其包括了两级可变增益放大器19a与19b，其增益皆由自动增益控制(Automatic GainControl, AGC)单元产生的自动增益控制讯号来控制。
[0007]如图1所示，两级可变增益放大器19a或19b都是为了提供可变增益至其对应输入的讯号。一般而言，每个可变增益放大器的增益调整分辨率为I或2dB，动态范围则可达20至30dB。若为了达到更广的接收动态范围，可采用3级甚至更多的可变增益放大器。可变增益放大器模块18a的输出端与基频解调器40中的模拟数字转换器21a电性连结。模拟数字转换器21a会把可变增益放大器18a的输出讯号转换为数字I信道(1-Channel)讯号，以便通过基频解调器23来处理接受转换至数字端的接收讯号。详细的操作方式会在以下做一说明。
[0008]为了充分使用模拟数字转换器的动态范围，模拟数字转换器的输入端必须维持或者接近最佳的准位，一般可通过接收讯号强度指示且自动增益控制单元22电路图达到如此的目的，接收讯号强度指示且自动增益控制单元22电路图大多数被设置于基频解调器40中，根据数字I信道(1-Channel)讯号及数字Q信道(Q-Channel)讯号来估算所接收到的讯号强度(PR)，进而产生可变增益放大器的控制讯号及低噪声放大器的控制讯号作为其输出讯号。可变增益放大器的控制讯号系为了进行可变增益放大器18a与18b的增益调整、低噪声放大器的控制讯号系为了低噪声放大器13a与13b的开或关的状态控制。
[0009]如上所述，若接收到的讯号强度较强时，通常会希望将部分或全部的低噪声放大器关闭，自动增益控制的功用在于通过接收讯号的强度估算(PR)，进而提供控制讯号至低噪声放大器进行开或关状态控制及可变增益放大器的增益调整。一般来说，低噪声放大器的开关状态转换需要一定的时间(以Tm表示)。因此，若模拟数字转换器的电路调整能与低噪声放大器的开关动作同步，就能使模拟数字转换器拥有调整的位输出，以节省模拟数字转换器的消耗功率。其关键在于模拟数字转换器的切换时间(以TAD。表示)通常小于低噪声放大器的切换时间(以Tm表示)。因此，在这样的情况下，自动增益控制的控制单元的等待时间TmaF必增加，低噪声放大器的开关与模拟数字转换器的切换能同时完成。反之当Tm大于Tm，若于低噪声放大器开关改变的同时做模拟数字转换器的切换，则自动增益控制单元将等待较长一段时间Tm。在接收可能具有IOOdB动态范围的接受讯号时，整个自动增益控制单元的控制动作必须在非常有限的时间内完成，因此不希望发生Tadc大于Tma的情况。
[0010]图2所示为一个传统具有10位管线式模拟数字转换器3。若图1中的具有N位模拟数字转换器21a及21b为具有10位管线式模拟数字转换器，于实现上可由5级管线式级单元31，32，33，34，35来达成。每一级管线式用以处理及输出2位，以10位输出为例(b9，b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1； b0),其中b9为最高有效位且Idci为最小有效位。
[0011]参照美国专利公告第7，212，795号，其揭示一种应用于无线通信系统的自动增益控制及天线筛选方法，系主要在于将接收到的讯号强度通过系统中模拟数字转换器做一数字化，其中，专利的筛选方法为使产生的数字讯号中，其调整前后的模拟增益讯号能达到最适当的范围，另外，模拟数字转换器也被利用来计算讯号的强度作为天线选择的参考。然而，专利的筛选方法并不能有效控制用来节省功率的基频解调器里的N位模拟数字转换器，根据以上的问题所在，必须要有一方法或装置来解决先前技术的缺点。
【发明内容】
[0012]本发明的主要目的在于提供一种节能的无线接收器、无线通信系统和用于无线通信接收器的节能方法。
[0013]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0014]一种节能的无线接收器，包括:
[0015]一第一可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第一讯号及一第一控制讯号提供一具有N位的第一讯号；
[0016]一第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第二讯号及一第二控制讯号提供一具有N位的第二讯号；
[0017]一接收讯号强度指示且自动增益控制单元，电性链接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一估算的接收讯号强度提供第一控制讯号、第二控制讯号及第三控制讯号；以及
[0018]一基频解调处理器，电性连结至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以处理具有N位的第一讯号、具有N位的第二讯号以及输出一解调讯号。
[0019]一种节能的无线通信系统，包括:
[0020]一天线，用以接收及传送一射频讯号；
[0021]一天线切换器，电性连接至天线及一发射器；
[0022]一零中频射频接收器，电性连接至天线切换器，用以根据射频讯号提供一第一讯
号及一第二讯号；[0023]一基频解调器，电性连接至零中频射频接收器，用以根据第一讯号及第二讯号提供一第三控制讯号至零中频射频接收器及一解调讯号；以及
[0024]其中，基频解调器还包括:
[0025]一第一可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第一讯号及一第一控制讯号提供一具有N位的第一讯号；
[0026]一第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第二讯号及一第二控制讯号提供一具有N位的第二讯号；
[0027]一接收讯号强度指示且自动增益控制单元，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一估算的接收讯号强度提供第一控制讯号、第二控制讯号以及一第三控制讯号；以及
[0028]一基频解调处理器，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以产生具有N位的第一讯号、具有N位的第二讯号，以及输出一解调讯号。
[0029]一种用于无线通信接收器的节能方法，包括:
[0030]由一天线接收一射频讯号并通过一天线切换器将射频讯号传送至一零中频射频接收器；
[0031]通过配置于一基频解调器上的一接收讯号强度指示且自动增益控制单元进行射频讯号的接收讯号强度估算，并提供一估算的接收讯号强度；将估算的接收讯号强度与一接收讯号强度指示的门坎值进行比较后，产生一第一控制讯号及一第二控制讯号；以及
[0032]根据估算的接收讯号强度提供一第三控制讯号、通过第一控制讯号控制包括于一基频解调器中的一第一可调式N位模拟数字转换器、第二控制讯号控制包括于基频解调器中的一第二可调式N位模拟数字转换器，且第一级低噪声放大器与第二级低噪声放大器的开或关状态，且第一级可变增益放大器与第二级可变增益放大器提供的可变增益由第三控制讯号决定。
[0033]通过第一控制讯号和第二控制讯号来控制第一可调式N位的模拟数字转换器与第二可调式N位的模拟数字转换器分别包括的至少两个第一切换器、至少两个第二切换器、至少两个第一管线式级单元与至少两个第二管线式级单元的开关状态，以及通过第三控制讯号控制具有多级的低噪声放大器的开关状态以及第一级可变增益放大器与第二级可变增益放大器的增益大小，可明显的节省基频解调器所需消耗的电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下:
[0035]图1为先前技术的无线接收器的系统方块图；
[0036]图2为先前技术的一实施例具有10位管线式级模拟数字转换器的系统方块图；
[0037]图3为本发明的基频解调器的系统方块图；
[0038]图4为本发明的第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器的系统方块图；
[0039]图5为本发明的具有可调式N位模拟数字转换器的无线接收器的系统方块图；[0040]图6为本发明的可调式10位模拟数字转换器的第一实施例的系统方块图。
[0041]【主要组件符号说明】
[0042]210天线211接收的射频讯号220天线切换器
[0043]230发射器240射频接收器241a第一级低噪声放大器
[0044]241b第二级低噪声放大器 242a第一讯号2421第一混频器
[0045]2422第一滤波器2423第一级可变增益放大器243a第二讯号
[0046]2431第二混频器2432第二滤波器2433第二级可变增益放大器
[0047]250基频解调器2510第一可调式N位模拟数字2510a至少两个
第一管线式级
[0048]转换器单元
[0049]2510b至少两个第一切换器 2511具有N位的第一讯号 2520第二可调式
N位模拟数字
[0050]转换器
[0051]2520a至少两个第二 管线式级 2520b至少两个第二切换器 2521具有N位的第二讯号
[0052]单元
[0053]2530接收讯号强度指示且自 2531第一控制讯号2532第二控制讯
号
[0054]动增益控制单元
[0055]2533第三控制讯号2540基频解调处理器2541解调讯号【具体实施方式】
[0056]虽然本发明可表现为不同形式的实施例，但附图所示者及于下文中说明者为本发明的较佳实施例，并请了解本文所揭示者考虑为本发明的一范例，且并非意图用以将本发明限制于图示及/或所描述的特定实施例中。
[0057]现请参考图3，其显示为本发明的基频解调器250的系统方块图，其包括:一第一可调式N位模拟数字转换器2510 ;—第二可调式N位模拟数字转换器2520 ;—接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530 ;以及一基频解调处理器2540。第一可调式N位模拟数字转换器2510，用以根据一第一讯号242a及一第一控制讯号2531以提供一具有N位的第一讯号2511。第二可调式N位模拟数字转换器2520,用以根据一第二讯号243a及一第二控制讯号2532以提供一具有N位的第二讯号2521。接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530，电性连结至第一可调式N位模拟数字转换器2510及第二可调式N位模拟数字转换器2520，用以根据1-信道及Q-信道数字讯号分别提供的具有N位的第一讯号2511及具有N位的第二讯号2512，对接收的射频讯号211进行接收讯号估算，进而根据一估算的接收讯号强度(PR)提供第一控制讯号2531、第二控制讯号2532及第三控制讯号2533。基频解调处理器2540，电性连结至第一可调式N位模拟数字转换器2510及第二可调式N位模拟数字转换器2520，用以处理具有N位的第一讯号2511、具有N位的第二讯号2521，以及输出一解调讯号2541。
[0058]相较于图1中的先前技术，两个N位模拟数字转换器2510与2520为依据接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530产生的两个额外控制讯号:第一控制讯号2531与第二控制讯号2532来进行调整。第三控制讯号2533为图1中的可变增益放大器与低噪声放大器的控制讯号，其亦为通过接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530产生。
[0059]现请参考图4(a)，其显示为本发明第一可调式N位模拟数字转换器2510的作用区块系统图，其还包括:至少两个第一管线式级单元2510a ;至少两个第一切换器2510b每个第一管线式级单元2510a，具有一讯号输入端、控制讯号输入端及至少两个输出端，用以根据第一讯号242a及第一控制讯号2531提供具有N位的第一讯号2511。第一切换器2510b与第一管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供第一管线式级单元2510a旁路路径。
[0060]现请参考图4 (b)，其显示为本发明第二可调式N位模拟数字转换器2520的作用区块系统图，其还包括:至少两个第二管线式级单元2520a ;至少两个第二切换器2520b。每个第二管线式级单元2520a具有一讯号输入端、一控制讯号输入端及至少两个输出端，用以根据第二讯号243a及第二控制讯号2532提供具有N位的第二讯号2521。第二切换器2520b与第二管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供第二管线式级单元2520a旁路路径。
[0061]现请参考图5，其显示为本发明的具有可调式N位模拟数字转换器的无线接收器的系统方块图，特别关于一种节能的无线通信系统，其包括:一天线210 ； 一天线切换器220 发射器230 ;—射频接收器240 ;—基频解调器250。天线210，用以接收及传送一接收的射频讯号211。根据天线切换器的设定，无线通信系统可处于发射或接收讯号状态。天线切换器220的设定，于发射讯号时电性连接天线210及发射器230，于接收讯号时则电性连接天线210及射频接收器240。发射器230，于发射讯号时经由天线切换器220的切换设定电性连接至天线210，于接收讯号时则关掉以省电。射频接收器240，于接收讯号时经由天线切换器220的切换设定电性连接至天线210，于发射讯号时则与基频解调器250皆关掉以省电。关于本专利申请，我们可以假设无线通信系统处于接收讯号的状态。射频接收器240根据接收的射频讯号211以提供第一讯号242a及一第二讯号243a。基频解调器250，电性连接至射频接收器240，用以提供一解调讯号2541及根据第一讯号242a及第二讯号243a提供一第三控制讯号2533至射频接收器240。
[0062]此外，基频解调器250还包括:一第一可调式N位模拟数字转换器2510 ;—第二可调式N位模拟数字转换器2520 ;—接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530 ;—基频解调处理器2540。第一可调式N位的模拟数字转换器2510，用以根据第一讯号242a及一第一控制讯号2531提供一具有N位的第一讯号2511。第二可调式N位的模拟数字转换器2520,用以根据一第二讯号243a及一第二控制讯号2532提供一具有N位的第二讯号2521。接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530，电性连接至第一可调式N位的模拟数字转换器2510及第二可调式N位的模拟数字转换器2520，用以根据接收的射频讯号211的一估算的接收讯号强度(PR)提供第一控制讯号2531、第二控制讯号2532，以及一第三控制讯号2533。基频解调处理器2540，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器2510及第二可调式N位的模拟数字转换器2520，用以产生具有N位的第一讯号2511、具有N位的第二讯号2521，以及输出一解调讯号2541。[0063]其中，第一可调式N位模拟数字转换器2510还包括:至少两个第一管线式级单元2510a ;至少两个第一切换器2510b。每个第一管线式级单元2510a具有一讯号输入端、控制讯号输入端及至少两个输出端，用以根据第一讯号242a及第一控制讯号2531提供具有N位的第一讯号2511。第一切换器2510b与第一管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供第一管线式级单元2510a数个旁路路径。
[0064]其中，第二可调式N位模拟数字转换器2520还包括:至少两个第二管线式级单元2520a;至少两个第二切换器2520b。第二管线式级单元2510a具有一讯号输入端、一控制讯号输入端及至少两个输出端，用以根据第二讯号243a及第二控制讯号2532提供具有N位的第二讯号2521。第二切换器2520b与第二管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供第二管线式级单元2520a至少两个旁路路径。
[0065]另一方面，于图5中的节能的无线通信系统，其中射频接收器240还包括:一第一级低噪声放大器241a 第二级低噪声放大器241b ;第一级可变增益放大器2423 ;第二级可变增益放大器2433。第一级低噪声放大器241a，电性连接至天线切换器220，用以放大接收的射频讯号211。第二级低噪声放大器241b，电性连接至第一级低噪声放大器241a，亦用以放大接收的射频讯号211。第一级可变增益放大器2423，通过一第一混频器2421及一第一滤波器2422电性连接至第二级低噪声放大器241b，用以提供一可变增益至接收的射频讯号211。第二级可变增益放大器2433，通过一第二混频器2431及一第二滤波器2432电性连接至第二级低噪声放大器241b，用以提供一可变增益至接收的射频讯号211。其中，第一级低噪声放大器241a与第二级低噪声放大器241b的开或关状态，第一级可变增益放大器2423及第二级可变增益放大器2433提供的可变增益由第三控制讯号2533决定，第一级可变增益放大器2423及第二级可变增益放大器2433可为多级放大器。
[0066]本发明与先前技术的差异在于:(I)图1中的N位模拟数字转换器21a与21b可由图3中的第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520所取代；(2)图3中的接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530用以产生第一控制讯号2531、第二控制讯号2532与第三控制讯号2533。无线通信接收器的射频前端则包括至少两级的低噪声放大器与至少两个具有多级的可变增益放大器，用以放大输入的讯号。第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520用以将第一讯号242a与第二讯号243a转换为具有N位的第一讯号2511与具有N位的第二讯号2521，此夕卜，接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530用以根据估算的接收讯号强度(Pk)并决定(I)第一级可变增益放大器2423与第二级可变增益放大器2433的增益设定(2)第一级低噪声放大器241a与第二级低噪声放大器241b的开或关状态，以维持一适当讯号功率的准位作为第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520的输入讯号。因此，对于每一个封包而言，当估算的接收讯号强度(Pk)大于一预先设定的接收讯号强度门坎值(RSSIth)时，第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520的输出位数量可进而从一整数N调整至一较小的整数M，其中N > M >
O0
[0067]而使用估算的接收讯号强度(Pk)做为第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520的输出位数量调整的原因为:当估算的接收讯号强度(Pk)大到有必要关闭第一级低噪声放大器241a与第二级低噪声放大器241b其中之一时，此时所接收的射频讯号211受到多路径衰弱(Multipathfading)与相邻通道干扰(Adjacent channel interferences)的影响也相对较小。
[0068]虽然对于任何大于一特定值的估算的接收讯号强度(Pk)，皆能利用第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520将输出位的数量值调整为M，其中M<N。然而，本发明所建议此接收讯号强度门坎值(RSSIth),可以方便地采用与控制第一级低噪声放大器241a或第二级低噪声放大器241b其中之一由开转为关的相同的接收讯号强度门坎值(RSSIth)。换句话说，本发明建议，当第三控制讯号2533要求第一级低噪声放大器241a或第二级低噪声放大器241b其中之一由开转为关的状态时，第一控制讯号2531与第二控制讯号2532同时用来要求第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520输出由N个位转为M个位。如先前所述，本发明所揭示技术的优点在于，模拟数字转换器的切换时间(TaJ远小于第一级低噪声放大器241a或第二级低噪声放大器241b的切换时间(IYna)。
[0069]为了更了解本发明的精神，本发明还提出一种用于无线通信接收器的节能方法，方法至少包括下列步骤:
[0070]步骤(I):由一天线210接收一射频讯号211并通过具有适当设定的一天线切换器220将射频讯号211传送至一零中频射频接收器240 ；
[0071]步骤(2):通过配置于一基频解调器250上的一接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530对接收的射频讯号211进行接收讯号强度估算，并提供一估算的接收讯号强度(Pk)，将估算的接收讯号强度(Pk)与一接收讯号强度的门坎值(RSSIth)进行比较后，产生一第一控制讯号2531及一第二控制讯号2532，并根据估算的接收讯号强度(Pk)提供一第三控制讯号2533 ;以及
[0072]步骤(3)通过第一控制讯号2531控制包括于基频解调器250中的一第一可调式N位模拟数字转换器2510、第二控制讯号2532控制包括于基频解调器250中的一第二可调式N位模拟数字转换器2520，并同时提供一第三控制讯号2533用以控制第一级低噪声放大器241a与第二级低噪声放大器241b的开或关的状态，以及第一级可变增益放大器2423及第二级可变增益放大器2433的增益。
[0073]然而，在步骤(3)中，当第三控制讯号2533要求第一级低噪声放大器241a或第二级低噪声放大器241b其中之一由开转为关的状态时，则可同时提供第一控制讯号2531至包括于基频解调器250中的第一可调式N位模拟数字转换器2510，及提供第二控制讯号2532至包括于基频解调器250中的第二可调式N位模拟数字转换器2520，使得第一可调式N位的模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520的输出位数量可从N缩减至M，其中M < N。
[0074]现请参考图6，其显示为本发明的可调式10位的模拟数字转换器的第一实施例的系统方块图。若第一可调式N位的模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520以N为10的管线式级单元来实现，第一可调式N位模拟数字转换器2510与第二可调式N位模拟数字转换器2520则将分别具有5个管线式级单元与一组额外的开关(如图6中的第一开关与第二开关)，其中，每一个管线式级单元分别用以输出2个位。第一讯号242a可转换成一组具有10位的数字讯号(b9, b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1； b0)，其中，b9为最高有效位，k为最低有效位。需注意的是，当模拟数字转换器中的剩余电路操作于开的状态时，5个管线式级单元中的管线式级单元I与管线式级单元2 (以信号输入处做为单元I)可通过第一控制讯号2531独立地操作于开或关的状态。在实际侦测封包前，可调式10位的管线式级数位模拟转换器的设定为:(I)管线式级单元I与管线式级单元2操作于开的状态；(2)第一开关与第二开关皆具有相同的预设设定，并操作于开的状态，因此可将第一讯号242a可转换成一组具有10位的数字讯号。当接收讯号强度指示且自动增益控制单兀2530传送第三控制讯号2533来控制第一级低噪声放大器241a或第二级低噪声放大器241b其中之一由开转为关的状态时，接收讯号强度指示且自动增益控制单元2530传送同时也传送第一控制讯号2531至第一可调式N位模拟数字转换器2510及第二控制讯号2532控制至第二可调式N位模拟数字转换器2520。现请再次参考图6中的第一可调式10位的模拟数字转换器，第一控制讯号2531用以同时控制第一开关(或第二开关)与管线式级单元1(或管线式级单元2)的开或关的状态。若第一可调式N位模拟数字转换器2510或第二可调式N位模拟数字转换器2520中仅有管线式级单元I由开转为关的状态，则第一可调式N位的模拟数字转换器2510与第二可调式N位的模拟数字转换器2520皆将仅输出8个位(b7，b6, b5, b4, b3, b2, b1； b0),其中 b7 为最高有效位。
[0075]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种节能的无线接收器,其特征在于,包括: 一第一可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第一讯号及一第一控制讯号提供一具有N位的第一讯号； 一第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第二讯号及一第二控制讯号提供一具有N位的第二讯号； 一接收讯号强度指示且自动增益控制单元，电性链接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一估算的接收讯号强度提供第一控制讯号、第二控制讯号及第三控制讯号；以及 一基频解调处理器，电性连结至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以处理具有N位的第一讯号、具有N位的第二讯号以及输出一解调讯号； 其中当估算的接收讯号强度PR大于一预先设定的接收讯号强度门坎值时，第一可调式N位的模拟数字转换器与第二可调式N位的模拟数字转换器的一输出位数量可进而从一整数N调整至一较小的整数M，其中Ν>Μ>0。
2.根据权利 要求1所述的节能的无线接收器，其特征在于，第一可调式N位模拟数字转换器还包括: 至少两个第一管线式级单元，每个第一管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端及至少两个输出端，用以根据第一讯号及第一控制讯号提供具有N位的第一讯号； 至少两个第一切换器，第一切换器与第一管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第一管线式级单元中。
3.根据权利要求1所述的节能的无线接收器，其特征在于，第二可调式N位模拟数字转换器还包括: 至少两个第二管线式级单元，每个第二管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端以及至少两个输出端，用以根据第二讯号及第二控制讯号提供具有N位的第二讯号; 至少两个第二切换器，第二切换器与第二管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第二管线式级单元中。
4.一种节能的无线通信系统，其包括: 一天线，用以接收及传送一射频讯号； 一天线切换器，电性连接至天线及一发射器； 一零中频射频接收器，电性连接至天线切换器，用以根据射频讯号提供一第一讯号及一第二讯号； 一基频解调器，电性连接至零中频射频接收器，用以根据第一讯号及第二讯号提供一第三控制讯号至零中频射频接收器及一解调讯号；以及 其中，基频解调器还包括: 一第一可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第一讯号及一第一控制讯号提供一具有N位的第一讯号； 一第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第二讯号及一第二控制讯号提供一具有N位的第二讯号； 一接收讯号强度指示且自动增益控制单元，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一估算的接收讯号强度提供第一控制讯号、第二控制讯号以及一第三控制讯号；以及 一基频解调处理器，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以产生具有N位的第一讯号、具有N位的第二讯号，以及输出一解调讯号; 其中当估算的接收讯号强度PR大于一预先设定的接收讯号强度门坎值时，第一可调式N位的模拟数字转换器与第二可调式N位的模拟数字转换器的一输出位数量可进而从一整数N调整至一较小的整数M，其中Ν>Μ>0。
5.根据权利要求4所述的节能的无线通信系统，其特征在于，第一可调式N位模拟数字转换器还包括:至少两个第一管线式级单元，每个第一管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端以及至少两个输出端，用以根据第一讯号及第一控制讯号提供具有N位的第一讯号； 至少两个第一切换器，第一切换器与第一管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第一管线式级单元中。
6.根据权利要求4所述的节能的无线通信系统，其特征在于，第二可调式N位的模拟数字转换器还包括: 至少两个第二管线式级单元，每个第二管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端以及至少两个输出端，用以根据第二讯号及第二控制讯号提供具有N位的第二讯号;· 至少两个第二切换器，第二切换器与第二管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第二管线·式级单元中。
7.根据权利要求4所述的节能的无线通信系统，其特征在于，零中频射频接收器还包括: 一第一级低噪声放大器，电性连接至天线切换器，用以放大射频讯号； 一第二级低噪声放大器，电性连接至第一级低噪声放大器，用以放大射频讯号； 第一级可变增益放大器，通过一第一混频器及一第一滤波器电性连接至第二级低噪声放大器，用以提供一可变增益至一第一信道讯号； 第二级可变增益放大器，通过一第二混频器及一第二滤波器电性连接至第二级低噪声放大器，用以提供一可变增益至一第二信道讯号；以及 其中，第一级低噪声放大器与第二级低噪声放大器的开或关状态，且第一级可变增益放大器与第二级可变增益放大器提供的可变增益由第三控制讯号决定，且第一级可变增益放大器及第二级可变增益放大器可为一多级放大器。
8.一种用于无线通信接收器的节能方法，其特征在于，包括下列步骤: 由一天线接收一射频讯号并通过一天线切换器将射频讯号传送至一零中频射频接收器； 通过配置于一基频解调器上的一接收讯号强度指示且自动增益控制单元进行射频讯号的接收讯号强度估算，并提供一估算的接收讯号强度；将估算的接收讯号强度与一接收讯号强度指示的门坎值进行比较后，产生一第一控制讯号及一第二控制讯号；以及 根据估算的接收讯号强度提供一第三控制讯号、通过第一控制讯号控制包括于一基频解调器中的一第一可调式N位模拟数字转换器、第二控制讯号控制包括于基频解调器中的一第二可调式N位模拟数字转换器，且第一级低噪声放大器与第二级低噪声放大器的开或关状态，且第一级可变增益放大器与第二级可变增益放大器提供的可变增益由第三控制讯号决定。
9.根据权利要求8所述的用于无线通信接收器的节能方法，其特征在于，基频解调器还包括: 一第一可调式N位的模拟数字转换器，用以根据一第一讯号及一第一控制讯号提供一具有N位的第一讯号； 一第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一第二讯号及一第二控制讯号提供一具有N位的第二讯号； 一接收讯号强度指示且自动增益控制单元，电性连接至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以根据一估算的接收讯号强度提供第一控制讯号、第二控制讯号以及一第三控制讯号；以及 一基频解调处理器，电性连结至第一可调式N位模拟数字转换器及第二可调式N位模拟数字转换器，用以处理具有N位的第一讯号及具有N位的第二讯号，以及输出一解调讯号; 其中当估算的接收讯号强度PR大于一预先设定的接收讯号强度门坎值时，第一可调式N位的模拟数字转换器与第二可调式N位的模拟数字转换器的一输出位数量可进而从一整数N调整至一较小的整数M，其中Ν>Μ>0。
10.根据权利要求8所述的用于无线通信接收器的节能方法，其特征在于，第一可调式N位模拟数字转换器还包括:` 至少两个第一管线式级单元，每个第一管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端以及至少两个输出端，用以根据第一讯号及第一控制讯号提供具有N位的第一讯号; 至少两个第一切换器，第一切换器与第一管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第一管线式级单元中。
11.根据权利要求8所述的用于无线通信接收器的节能方法，其特征在于，第二可调式N位模拟数字转换器还包括: 至少两个第二管线式级单元，每个第二管线式级单元具有一讯号输入端、一控制讯号输入端以及至少两个输出端，用以根据第二讯号及第二控制讯号提供具有N位的第二讯号; 至少两个第二切换器，第二切换器与第二管线式级单元一一对应电性并联连接，用以提供旁路路径于第二管线式级单元中。
【文档编号】H04B1/16GK103428832SQ201210568697
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】陈政宏, 张钦彰, 黄光虎, 黄志清, 孙哲康, 黄俊渊 申请人:创杰科技股份有限公司